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JPH045715B2 - - Google Patents
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JPH045715B2 - - Google Patents

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JPH045715B2
JPH045715B2 JP57163278A JP16327882A JPH045715B2 JP H045715 B2 JPH045715 B2 JP H045715B2 JP 57163278 A JP57163278 A JP 57163278A JP 16327882 A JP16327882 A JP 16327882A JP H045715 B2 JPH045715 B2 JP H045715B2
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JP
Japan
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acid
sulfurized
additive composition
triglyceride
acids
Prior art date
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JP57163278A
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Japanese (ja)
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JPS5959792A (en
Inventor
Fuiritsupusu Kaman Junia Kaaru
Jei Den Haadaa Maabin
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Vibrantz Corp
Original Assignee
Ferro Corp
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Publication date
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  • Lubricants (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

潤滑配合添加剤を含めて、抗摩耗性およびさび
抑制性を改良することが、普通に実施されてい
る。過去において、イオウ化トリグリセリド、た
とえばイオウ化ラード油は、ことにイオウ化トリ
グリセリドに十分な可溶性を与える軽度に精製さ
れた芳香族香油と組み合わせて、使用されてき
た。 このような鉱油中に存在する芳香族化合物の毒
性についての関心が増大し、潤滑配合物は現在本
質的に非芳香族油からなる。この実質的に非芳香
族ベース油への変化は、非芳香族鉱油中のイオウ
化トリグリセリドの溶解度が有意に減少し、その
結果イオウ化トリグリセリドは固化しおよび/ま
たはドロツプアウトを生ずるという、1つの主な
問題が生じた。 溶解性の問題は克服されたが、変性された潤滑
生成物は所望の潤滑性質に欠乏するか、あるいは
これらの性質の必要な改良を与えることができな
いことがわかつた。 米国特許第3455896号に報告されているような、
この問題への典型的なアプローチにおいて、イオ
ウ化低分子量ポリブテンをイオウ化され易い液状
トリグリセリドと反応させて、添加剤を生成し
た。米国特許第3850825号において、他の添加剤
は主燃焼ラード油とオレイン酸アルキルとの混合
物をイオウ化によつて製造された。米国特許第
3740333号において、18〜22個の炭素原子を有す
る不飽和脂肪酸のC10−C16アルコールエステルを
トリグリセリドと配合し、それを“そのまま”使
用するかあるいはイオウ化した。このような組成
物の変性は、米国特許第4149982号、同第4166795
号、同第4166796号、同第4166797号および同第
4188300号中に報告された。 これらの先行技術の努力はイオウ化脂肪族油の
溶解度を許容される程度に増加したが、すぐれた
溶解度を有し、かつ改良された潤滑性質、たとえ
ば、よりすぐれた低温流れ性質、よりすぐれた負
荷支持性質および抗摩擦性質とスラツジ化の欠乏
との組み合わせを有するイオウ化添加剤が著しく
要求されている。このような改良された潤滑剤の
性質は、電力発生および加熱の目的に用いられる
種々の燃料系における使用にも魅力的である。 本発明は、イオウ化脂肪族油からなる改良され
た潤滑添加剤組成物、その製造法、およびこのよ
うなイオウ化脂肪族油を含有する、燃料および潤
滑剤の両者を包含する、油生成物組成物に関す
る。 本発明の添加剤組成物は、潤滑剤または燃料配
合物のいずれかの中に使用したとき、高度に望ま
しい溶解性を示す。これらの添加剤組成物の特に
望ましい実用性は、一般に改良された性能特性、
たとえば、改良された負荷支持、抗摩耗性および
摩擦特性、析出物およびワニスのレベルの減少、
および流動点降下の改良を提供することから導び
かれる。 とくに、本発明によれば、イオウ化、エステル
変換トリグリセリドを含有してなり前記トリグリ
セリドの合計の酸成分は約35モル%以上の飽和脂
肪族酸と約65モル%以下の不飽和脂肪酸を含有
し、前記合計の酸成分は、更に、 a) 約20モル%より多い一不飽和酸、 b) 約15モル%より少ない多不飽和脂肪酸、 c) 6〜14個の炭素原子を有する飽和脂肪族酸
の約10モル%より多くを含む、約20モル%より
多い6〜16個の炭素原子を有する飽和脂肪族
酸、および d) 約15モル%より少ない18個以上の炭素原子
を有する飽和脂肪族酸、 を含有してなるとして特徴づけられる、イオウ
化、脂肪油添加剤組成物が、提供される。 さらに、本発明は、このようなエステル変換お
よびイオウ化トリグリセリドの製造法に関する。 本発明は、さらに、このようなイオウ化脂肪族
油添加剤を含有し、これによつて普通の用途にお
ける性能が改良されている潤滑剤組成物および燃
焼組成物に関する。本発明の添加剤は、潤滑剤配
合物中に約15重量%まで、燃料組成物中に約0.1
重量%までの濃度で使用できる。 本発明は、先行技術の潤滑剤添加剤配合物に関
連する欠点をもたない、非芳香族基礎油中で要求
される溶解性を示す、イオウ化脂肪族油の添加剤
組成物、および前記組成物の製造法に関する。さ
らに、本発明の組成物は、先行技術の組成物より
も改良された性能特性、たとえば、改良された負
荷支持、抗摩耗および摩擦性質、使用した油の析
出物およびワニスのレベルの減少、およびよりす
ぐれた流動点の降下、を示す。本発明は、同様
に、本発明の添加剤組成物を含む潤滑剤組成物お
よび燃料配合物に関する。 先行技術の、典型的には植物および動物から誘
導された、トリグリセリドは、酸部分の鎖長さお
よび/または不飽和度のため、潤滑剤添加剤とし
て最大の効果を提供しない。トリグリセリドの前
記酸部分をエステル交換により変性すると、新規
なトリグリセリドが生ずる。前記トリグリセリド
は、イオウ結合を介して、可溶化成分、たとえ
ば、エステルおよび/またはオレフインと結合す
ると、生ずる添加剤の性質を最適化する。 本発明の添加剤のトリグリセリド成分の酸部分
は、約65モル%より少ない不飽和酸、主としてて
1つのエチレン系炭素−炭素二重結合を有する、
および35モル%より多い飽和脂肪族酸を有する酸
混合物から成る。合計の酸部分のうちで、18個以
下の炭素原子を有する飽和酸は約15モル%より少
なく、そして18個より少ない炭素原子を有する飽
和酸は約35モル%より多い。同様に、多不飽和酸
は約15モル%より少なく、そして一不飽和酸は約
20モル%より多い。 エステル交換反応は、(1)トリグリセリド、(2)ト
リグリセリドおよび有機酸、または(3)トリグリセ
リドおよび有機酸のエステルのブレンドについて
実施する。酸を反応に含め、そしてエステル交換
した配合物中に存在する遊離酸の量は約15%より
大きい場合、遊離酸は、好ましくは、引き続くイ
オウ化反応前に、モノアルコール、グリコールま
たはグリセリロールでエステル化して遊離酸含量
を低下する。また、遊離酸のエステル化は、その
濃度が約15%より少ないとき、実施できるが、こ
れは必須ではない。 エステル交換またはエステル化後、反応成分は
イオウとの反応により結合し、ここで、必要に応
じて、可溶化成分、たとえば、エステル、オレフ
インまたはそれらのブレンドを加える。イオウ化
は、既知の手順に従つて実施する。この既知の手
順は、一般に、この混合物を元素状イオウととも
に約300〓(149℃)〜400〓(204℃)の温度にお
いて約1〜約8時間加熱することから成る。本発
明の添加剤のイオウ含量は、約4〜約14重量%の
範囲内であるべきである。 本発明の添加剤は、好ましくは、天然に産出す
るトリグリセリドを出発化合物として利用する。
このようなトリグリセリドの組成物は、Bailey′s
Industrial Oil and Fat Products,Vol.,第
四版、John Wiley and Sone中に詳述されてい
る。 トリグリセリドは、グリセロールと1種または
それ以上の脂肪酸とのエステル生成物であり、式 で概略的に表わされ、ここでR1,R2およびR3は、
鎖の長さが同一であるかあるいは異なることがで
きかつ飽和または不飽和であることもできる、炭
化水素基を表わす。 魚油および動物油からのトリグリセリドは、通
常15個を超える炭素原子をもつ鎖長さを有しかつ
普通大量の一不飽和酸および多不飽和酸を含有す
る酸を含む。ある種の植物種からのトリグリセリ
ドは、10,12または14個の炭素原子を有する、よ
り短かい鎖の酸のかたまりの量を含有する。これ
らのより短かい鎖の植物誘導酸は、主として飽和
酸である傾向がある。 本発明の添加剤のトリグリセリド成分を製造す
る方法において、酸の要求する分布をもたない商
業的に入手できるトリグリセリドは、より高い比
率の酸の要求する分布を有する酸、エステルまた
はトリグリセリドとエステル交換する。エステル
交換後、生ずる混合物は、好ましくはトリグリセ
リドとして、酸の要求する平均分布を有する。次
いで、エステル交換反応生成物中の遊離酸は、メ
チルアルコールないしC20アルコールの一価アル
コールで、あるいは多価アルコール、たとえば、
グリコールまたはグリセロールで、エステル化す
ることができる。エステル交換反応中の遊離酸含
量が約15%より大きい場合、エステル化は高度に
好ましい手順であり、これに対して15%より低い
レベルのエステル化は任意である。エステル交換
は好ましくは強酸触媒の存在で、約400〓(204
℃)〜約450〓(232℃)の範囲内の温度において
約1〜約8時間実施する。 イオウ化前に、溶解性をさらに改良しようとす
るとき、エステル交換した混合物を可溶化成分と
配合することができる。エステル交換した反応生
成物中に十分な量の遊離不飽和酸が存在するとき
はいつでも、このような酸のエステル化は可溶化
因子を提供することができる。そうでない場合、
イオウ化前に、追加の可溶化成分、たとえば、不
飽和エステルまたはオレフインを加える。 存在する可溶化成分の量は、イオウ化前に、約
70重量%程度に高くあることができるが、このよ
うな可溶化成分は、使用するとき、好ましくは約
5〜約55重量%の範囲内の量で存在する。 本発明の添加剤の製造に出発トリグリセリドと
して使用できる。天然に産出するトリグリセリド
の例は、ラード油、タロー(tallow)、パーム油
おびピーナツツ油であるが、これらに限定されな
い。 エステル交換後、トリグリセリドの酸部分は、
約65モル%より少ない量の合計の一不飽和脂肪酸
および多不飽和脂肪酸から成る。酸部分は、約20
モル%より多い、好ましくは約35モル%より多
い、一不飽和脂肪酸と、約15モル%より少ない多
不飽和脂肪酸、すなわち、1より多いエチレン系
炭素−炭素結合を有する酸、とから成る。合計の
飽和脂肪族酸は、約35モル%より多い、好ましく
は約30モル%より多い前記酸部分を含む。合計の
酸成分のうちで、6〜14個の炭素原子を有する飽
和酸は約10モル%より多い、好ましくは約15モル
%より多い量で存在し、6〜14個の炭素原子を有
する前述の酸を包含する6〜15個の炭素原子を有
する飽和酸は約20モル%より多い、好ましくは約
35モル%より多い量で存在し、そして18個以上の
炭素原子を有する飽和酸は約15モル%より少ない
量で存在する。 使用する酸は通常直鎖の酸であるが、多少の分
枝鎖の酸、たとえば、2−エチルヘキサン酸およ
び2−メチルデカン酸は悪影響を及ぼさない。 任意のエステル化工程においてほとんどいかな
るアルコール、たとえば、グリセロール、ジオー
ルおびモノヒドロキシアルコール、ことに末端第
一アルコールをも使用できる。分枝鎖アルコー
ル、たとえば、2−エチルヘキシルアルコール、
イソデシルアルコール、ヨードデシルアルコール
および広い範囲のアルコール、たとえば、11〜22
個の炭素原子を有するアルコールを含有する混合
物を使用することもできる。 オレフインは、可溶化剤として使用するとき、
通常、1分子当り8〜20個の炭素原子を含有す
る。オレフイン混合物を使用することもできる。 本発明の1つの実施態様において、エステル交
換およびエステル化は、出発トリグリセリド、置
換酸、およびアルコールを一緒に混合し、次いで
この混合物をエステル交換触媒の存在で加熱する
ことによつて、工程の数を減少して、実施する。 エステル交換触媒は反応を加速するために通常
使用するが、反応は触媒の不存在で進行するであ
ろう。触媒の量および型は広く変化することがで
きる。既知のエステル交換触媒は、チタン酸四ブ
チル、酢酸亜鉛、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、
硫酸ナトリウム、シユウ酸第一スズ、p−トルエ
ンスルホン酸(PTSA)、メタンスルホン酸
(MSA)、二水酸化ブチルクロロスズ、硫酸、リ
ン酸などである。p−トルエンスルホン酸および
メタンスルホン酸は好ましい触媒である。触媒の
使用量は、約0.01〜約1重量%、好ましくは約
0.03〜0.5重量%の範囲である。 エステル交換触媒の存在あるいは不存在におい
て実施した比較実験は、次の完結度を示した: a) 触媒:0.15%のメタンスルホン酸、400〓
(204℃)において4時間……約72%の完結; b) 触媒:0.1%の二水酸化ブチルクロロスズ、
400〓(204℃)において8時間……約44%の完
結; および c) 触媒:なし、400〓(204℃)において8時
間……約21%の完結。 上の比較研究が示すように、エステル交換反応
は触媒の不存在でさえ起こり、そして反応速度は
触媒の添加により増大する。 エステル交換反応の間、0.15〜1.0重量%の存
在はエステル交換の速度を増加する。しかしなが
ら、引き続くエステル化の間、加えてある水、あ
るいはエステル化反応に発生する水は、できるだ
けすみやかに除去して、反応を完結に導びき、、
こうして収率を増加することが望ましい。 以下の実施例により、本発明を、それが潤滑添
加剤組成物に関するものとして、さらに詳しく説
明する。実施例において、すべての部および百分
率は、特記しないかぎり、重量基準である。 以下の実施例において、HOEアルコールは11
〜22個、平均16個、炭素原子のアルキルアルコー
ル、主として分枝鎖の第一アルコール、Heavy
Oxo Endsとして商業的に入手できる、を意味す
る。Emery876酸は、約11%のC9、2%のC10
C13、16%のC14、1%のC15、42%のC16、1%の
C17および12%のC18の一塩基酸および15%のC6
C14の二塩基酸を含有する飽和酸混合物である。
ジオール濃縮物は、約84%のジオール、主として
C13〜C17α第一、および約16%の一価アルコール、
主としてC15〜C16の第二、を含有する、主として
直鎖のアルコールの混合物である。 実施例 1 67部の主ラード油、28部の粗製ヤシ油、および
5部のオレイン酸のブレンドを、0.2%のp−ト
ルエンスルホン酸の存在下に、400〜410〓(204
〜210℃)において4時間加熱した。この混合物
の酸価(A.V.)は、16から20に上昇した。酸価
は滴定(A.O.C.S.法Ca 3a−63)により測定し、
そして試料の1g中の遊離酸を中和するために必
要な水酸化カリウムのミリグラム数として定義す
る。 エステル交換反応混合物に、8部のHOEア
ルコールを加え、そして加熱をさらに3時間続け
た。A.V.価はこの過程の間10に減少した。得ら
れた生成物は、少量の遊離酸およびアルコール
を除いて、約87%のエステル交換したトリグリセ
リドと約13%のエステルを含有した。 この生成物は、元素状イオウとともに360〜370
〓(182〜188℃)に3時間加熱し、次いで330〓
(166℃)に冷却し、そしてこの混合物に空気を約
1.5時間通入して、H2Sまたは他の有害軽質末端
を除去することによつて、イオウ化した。得られ
る生成物は、6.3%の結合したイオウを含有し
た。 実施例 2 実施例1の手順によつて得られた、エステル交
換したトリグリセリド生成物の60%を、不飽和
脂肪酸(タル油脂肪酸)のアルキルアルコール
(HOE)の40%と配合し、そしてこの混合物をイ
オウ化して、7.3%の結合したイオウを有する生
成物を生成した。 実施例 3 100部の主ラード油と25部のEmery621ヤシ油
脂肪酸との配合物を、0.2%のp−トルエンスル
ホン酸の存在下に、400〜410〓(204〜210℃)に
4時間加熱した。この混合物に25部のHOEアル
コールを加え、そしてこの混合物をさらに3時間
加熱した。この生成物のA.V.は11であつた。 反応生成物の150部に、20部の不飽和脂肪酸
(タル油脂肪酸)のアルキルアルコール(HOE)
に加え、この混合物をイオウ化して、6.7%の結
合イオウを有する生成物を生成した。 実施例 4 78部の、約100〓(37.8℃)の融点を有する、
固体トリグリセリド、および22部のEmery621ヤ
シ油脂肪酸の配合物を、0.2%のメタンスルホン
酸の存在下に400〜410〓(204〜210℃)に4時間
加熱した。20部のHOEアルコールを加え、そし
てA.V.が10に低下するまで、反応を続けた。次
いで28部のタル油脂肪酸のHOEアルコールエス
テルを加え、そしてこの混合物をイオウ化して、
6.5%の結合したイオウを有する生成物を生成
した。この混合物は、イオウ化前に、約53%のエ
ステル交換したトリグリセリドと約47%のHOE
エステルを含有した。 実施例 5 68部の、約100〓(37.8℃)の融点を有する、
固体のトリグリセリドを、19部のEmery621ヤシ
油脂肪酸および13部のタル油脂肪酸と混合した。
この混合物を、0.15%のメタンスルホン酸の存在
下に、400〜410〓(204〜210℃)に4時間加熱し
た。次いで30部のHOEアルコールを加え、そし
て9のA.V.が得られるまで、加熱を続けた。6.5
%のイオウを用いて生成物をイオウ化して、イオ
ウ化した生成物を生成した。 実施例 6 80部の主燃焼ラード油と20部のEmery876酸と
の混合物を、0.3%のp−トルエンスルホン酸の
存在下に、400〜410〓(204〜210℃)に4時間加
熱した。次いで22部のHOEアルコールを加え、
10のAVが得られるまで、加熱を続けた。この混
合物に、2モルのタル油脂肪酸と1モルのジオー
ル濃縮物から製造されたジエステルの30部を加え
た。得られた混合物をイオウ化して、7.4%の結
合したイオウを含有した生成物を得た。 実施例 7 12%のChevronC15〜C18α−オレフインと88%
の生成物との配合物をイオウ化して、7.1%の
イオウ化を含有する生成物を得た。 実施例 8 実施例4の手順を、イオウ化工程において6%
のイオウを用いて、大規模で反復した。生成物XI
は5.9%の結合したイオウを含有した。 実施例 9 78部の、約100〓(37.8℃)の融点を有する、
固体のトリグリセリドと22部のEmery621ヤシ油
脂肪酸との配合物を0.15%のメタンスルホン酸の
存在下に400〜410〓(204〜210℃)に4時間加熱
した。次いで23部のイソデシルアルコールを加
え、340〜380〓(171〜193℃)でさらに4時間加
熱を続けた。A.V.はこの方法の間8に減少した。
次いで16部のタル油脂肪酸のイソデシルエステル
を加え、この混合物を、実施例1の手順に従い、
イオウとともに加熱することによつて、6.7%の
結合したイオウを含有する生成物XIIを製造した。
イオウ化前の混合物は、約56%のエステル交換し
たトリグリセリドと約44%のエステルを含有し
た。 次の生成物を、比較の目的で製造した。 実施例 A 88%の主燃焼ラード油と12%のオレイン酸メチ
ルとの混合物をイオウ化して、9.7%の結合した
イオウを含有する生成物Aを製造した。 実施例 B 55%の主燃焼ラード油と45%のタル油脂肪酸の
HOEアルコールエステルとの混合物をイオウ化
して、9.0%の結合したイオウを含有しかつ9の
A.V.を有するイオウ化生成物Bを製造した。 実施例 C 50%の主燃焼油と50%のタル油脂肪酸のイソデ
シルアルコールエステルとの混合物をイオウ化し
て、9.1%の結合したイオウを含有しかつ8のA.
V.を有する生成物Cを製造した。 上の実施例1〜9に記載するようにして製造し
た、本発明のイオウ化脂肪族油添加剤組成物の生
成物の典型的なものを、比較生成物AおよびBと
一緒に、常法により、鉱油中および3種類の商業
的に入手できるエンジン油中で、1〜4重量%の
範囲の種々の濃度レベルにおいて試験して、流動
性質についてそれぞれの効果を決定した。結果を
表、、およびに記載する。 鉱油は流動点降下添加剤を含有せず、0〓(−
17.8℃)以下の温度において流れなかつた。エン
ジン油は流動点降下添加剤を含有し、−20〓(−
6.7℃)においてなお流動した。本発明の生成物
のこれらの油中の溶解度は、すぐれていた。 表が明らかに示すように、本発明の添加剤は
流動点降下剤としてきわめてすぐれた性質を有
し、0〓(−17.8℃)の流動点をもつ鉱油に加え
るとき、油をより低い温度において流動性に保持
する。しかし、多い量の添加剤を加えると、低温
において流動させる能力は減少する。 表、およびが示すように、イオウ化した
脂肪油(生成物AおびB)は流動点降下したエン
ジン油の低温流動性を低下する。しかし、本発明
の添加剤は、同じエンジン油の流動性に有害の効
果を与えないで、より高い濃度において使用でき
る。 本発明の添加剤の使用により付与された改良さ
れた負荷支持および摩擦減少の性質は、表およ
び中のデータにより例示されるように、フアレ
ツクス・ステツプ−アツプ試験(Falex stepup
−test)にり測定した、改良された負荷支持およ
び摩擦減少(トルク)を示す。表に記載する試
験は、流動点降下したエンジン油を用いて実施し
た。表に記載する試験は、鉱油と合成潤滑油基
礎原料を含む、配合しない基礎油を用いて添加剤
の性能を例示する。 潤滑油を評価するフアレツクス手順は、
Lubrication Engineering,24,No.8349−358
(1968)に記載されている。これらの試験におい
て用いた手順は、次のとおりである: 250ポンドにおいて5分間のウオームアツプ
(warmup)後、負荷を250ポンドの増分で増加
し、各増分において、溶接型である、破壊まで、
1分間保持する。摩擦の差を示すために、トルク
の比較も行つた。 高品質のSEGrade10W40クランク室油に配合
された、クランク室油を、ASTM−D−2266法
に記載されているように、摩擦および摩耗の試験
において4個の球の機械を用いて評価した。クラ
ンク室の油単独を、2%の添加剤Bまたは2%の
添加剤XIを有するクランク室油と比較した。試験
は1800rpmにおいて、40Kgの負荷を用いて350〓
(177℃)で1時間実施した。 添加剤 摩耗−傷あと直径 クランク室油 0.86mm +2%添加剤B 0.80mm +2%添加剤XI 0.57mm いくつかの生成物を、ガルフ・シンリユーベ
(Gulf Synlube)4CS中に加温しかつかきまぜな
がら溶解することによつて、合成炭化水素油中の
溶解度について試験した。次いで溶液を45〓
(7.2℃)に4日間保持し、最後に、室温に加塩後
観測した。観測結果は、次のとおりであつた: 2%A 重質下層 2%B わずかのドロツプアウト(dropout) 2%C 〃 2% 非常にわずかのドロツプアウト 2% 微量のくもり 2% くもり 2%XI 微量のくもり 本発明のイオウ化脂肪油は、潤滑油中に約0.05
〜約15重量%の範囲の濃度で用いたとき、効果が
ある。好ましい濃度範囲は、一般に約0.5〜約5
重量%である。 本発明の他の実施態様において、イオウ化脂肪
油添加剤組成物は、種々の型の燃料において、と
くに燃料ポンプの潤滑を改良し、ピストン、リン
グおよびシリンダー上の摩耗を減少し、そして析
出物の形成を減少するために、効果的である。こ
のような燃料は、広く、火花点火内燃機関におい
て使用するための、ガソリン;圧縮点火内燃機関
において使用するための、デイーゼル油;および
インオイル(inoil)燃焼バーナーアセンブリー
において使用するための加熱(または炉)油を包
含する。他の利点は、燃料油またはデイーゼル燃
料において使用するとき、流動点の低下および油
フイルターの詰まりの付随する減少を包含する。
このような新規なかつ改良された燃料組成物にお
いて、本発明の添加剤は約0.0005〜約0.1重量%、
好ましくは約0.0015〜約0.05重量%の範囲におい
て有効である。
It is common practice to include lubricant formulation additives to improve antiwear and rust control properties. In the past, sulfurized triglycerides, such as sulfurized lard oil, have been used, especially in combination with lightly refined aromatic perfume oils that provide sufficient solubility for the sulfurized triglycerides. There has been increasing concern about the toxicity of aromatic compounds present in such mineral oils, and lubricating formulations now consist essentially of non-aromatic oils. This change to substantially non-aromatic base oils is due to one main reason: the solubility of sulfurized triglycerides in non-aromatic mineral oils is significantly reduced, resulting in solidification and/or dropout of the sulfurized triglycerides. A problem arose. Although solubility problems have been overcome, it has been found that modified lubricating products either lack the desired lubricating properties or are unable to provide the necessary improvements in these properties. As reported in U.S. Pat. No. 3,455,896,
In a typical approach to this problem, sulfurized low molecular weight polybutenes were reacted with liquid triglycerides susceptible to sulfurization to form additives. In US Pat. No. 3,850,825, another additive was produced by sulfurization of a mixture of primary combustion lard oil and alkyl oleate. US Patent No.
No. 3,740,333, C10 - C16 alcohol esters of unsaturated fatty acids having 18-22 carbon atoms were combined with triglycerides and either used "as is" or sulfurized. Modification of such compositions is described in U.S. Pat.
No. 4166796, No. 4166797 and No.
Reported in issue 4188300. Although these prior art efforts have increased the solubility of sulfurized aliphatic oils to an acceptable degree, it has been found that oils with superior solubility and improved lubricity properties, such as better cold flow properties, better There is a significant need for sulfurized additives that have a combination of load-bearing and anti-friction properties with a lack of sludge formation. These improved lubricant properties also make them attractive for use in various fuel systems used for power generation and heating purposes. The present invention provides improved lubricant additive compositions comprising sulfurized aliphatic oils, methods of making the same, and oil products, including both fuels and lubricants, containing such sulfurized aliphatic oils. Regarding the composition. The additive compositions of the present invention exhibit highly desirable solubility when used in either lubricant or fuel formulations. Particularly desirable utilities of these additive compositions are generally improved performance properties,
For example, improved load support, anti-wear and friction properties, reduced levels of deposits and varnish,
and provide improved pour point depression. In particular, according to the present invention, the triglyceride contains a sulfurized, ester-converted triglyceride, and the total acid component of the triglyceride contains about 35 mol% or more of saturated aliphatic acids and about 65 mol% or less of unsaturated fatty acids. , said total acid component further comprises a) greater than about 20 mole percent monounsaturated acids, b) less than about 15 mole percent polyunsaturated fatty acids, and c) saturated aliphatic acids having from 6 to 14 carbon atoms. d) saturated aliphatic acids having 6 to 16 carbon atoms, comprising more than about 10 mole % of acids; and d) saturated fats having 18 or more carbon atoms, having less than about 15 mole %. A sulfurized, fatty oil additive composition is provided, characterized as comprising a group acid. Furthermore, the present invention relates to a process for producing such esterification and sulfurized triglycerides. The present invention further relates to lubricant and combustion compositions containing such sulfurized aliphatic oil additives and having improved performance in common applications. The additives of the present invention may be present in up to about 15% by weight in lubricant formulations and up to about 0.1% in fuel compositions.
Can be used in concentrations up to % by weight. The present invention provides additive compositions of sulfurized aliphatic oils that exhibit the required solubility in non-aromatic base oils without the disadvantages associated with prior art lubricant additive formulations, and The present invention relates to a method for producing a composition. Additionally, the compositions of the present invention exhibit improved performance properties over prior art compositions, such as improved load carrying, anti-wear and friction properties, reduced levels of deposits and varnishes in the oils used, and Shows better pour point depression. The invention likewise relates to lubricant compositions and fuel formulations comprising the additive compositions of the invention. Prior art triglycerides, typically derived from plants and animals, do not offer maximum effectiveness as lubricant additives due to the chain length and/or degree of unsaturation of the acid moieties. Modification of the acid moiety of triglycerides by transesterification results in novel triglycerides. Said triglycerides, when combined via sulfur bonds with solubilizing components such as esters and/or olefins, optimize the properties of the resulting additive. The acid portion of the triglyceride component of the additives of the present invention has less than about 65 mole percent unsaturated acids, primarily at least one ethylenic carbon-carbon double bond;
and an acid mixture having more than 35 mole % of saturated aliphatic acids. Of the total acid moieties, less than about 15 mole percent of the saturated acids have 18 or fewer carbon atoms and more than about 35 mole percent of the saturated acids have less than 18 carbon atoms. Similarly, polyunsaturated acids are less than about 15 mole percent, and monounsaturated acids are about
More than 20 mol%. Transesterification reactions are carried out on blends of (1) triglycerides, (2) triglycerides and organic acids, or (3) esters of triglycerides and organic acids. If an acid is included in the reaction and the amount of free acid present in the transesterified formulation is greater than about 15%, the free acid is preferably treated with a monoalcohol, glycol or glycerol prior to the subsequent sulfurization reaction. Esterification reduces free acid content. Esterification of the free acid can also be carried out when its concentration is less than about 15%, but this is not required. After transesterification or esterification, the reactants are combined by reaction with sulfur, whereupon a solubilizing component, such as an ester, olefin or blend thereof, is added, if desired. Sulfurization is carried out according to known procedures. This known procedure generally consists of heating the mixture with elemental sulfur at a temperature of about 300°C (149°C) to 400°C (204°C) for about 1 to about 8 hours. The sulfur content of the additives of this invention should be within the range of about 4 to about 14% by weight. The additives of the present invention preferably utilize naturally occurring triglycerides as starting compounds.
Such triglyceride compositions are described by Bailey's
Described in detail in Industrial Oil and Fat Products, Vol., 4th edition, John Wiley and Sone. Triglycerides are ester products of glycerol and one or more fatty acids, with the formula where R 1 , R 2 and R 3 are
Represents a hydrocarbon group whose chain lengths can be the same or different and can also be saturated or unsaturated. Triglycerides from fish and animal oils usually contain acids with chain lengths greater than 15 carbon atoms and usually contain large amounts of monounsaturated and polyunsaturated acids. Triglycerides from certain plant species contain amounts of shorter chain acids having 10, 12 or 14 carbon atoms. These shorter chain plant-derived acids tend to be primarily saturated acids. In the method of producing the triglyceride component of the additive of the present invention, commercially available triglycerides that do not have the desired distribution of acids are transesterified with acids, esters or triglycerides that have the desired distribution of acids in higher proportions. do. After transesterification, the resulting mixture has the required average distribution of acids, preferably as triglycerides. The free acid in the transesterification product is then replaced with a monohydric alcohol, from methyl alcohol to a C 20 alcohol, or with a polyhydric alcohol, e.g.
Can be esterified with glycol or glycerol. Esterification is a highly preferred procedure when the free acid content during the transesterification reaction is greater than about 15%, whereas esterification at levels below 15% is optional. Transesterification is preferably carried out in the presence of a strong acid catalyst, at approximately 400
The process is carried out at a temperature within the range of 232° C. to about 450° C. for about 1 to about 8 hours. Prior to sulfurization, the transesterified mixture can be combined with solubilizing components when seeking to further improve solubility. Esterification of such acids can provide a solubilizing factor whenever a sufficient amount of free unsaturated acid is present in the transesterified reaction product. If not,
Prior to sulfurization, additional solubilizing components are added, such as unsaturated esters or olefins. The amount of solubilized components present, prior to sulfurization, is approximately
Although it can be as high as 70% by weight, such solubilizing components, when used, are preferably present in an amount within the range of about 5 to about 55% by weight. It can be used as starting triglyceride for the production of the additives of the invention. Examples of naturally occurring triglycerides include, but are not limited to, lard oil, tallow, palm oil, and peanut oil. After transesterification, the acid part of the triglyceride is
Consisting of less than about 65 mole percent of total monounsaturated and polyunsaturated fatty acids. The acid part is approximately 20
Consisting of greater than mol %, preferably greater than about 35 mol %, monounsaturated fatty acids and less than about 15 mol % polyunsaturated fatty acids, ie, acids having more than one ethylenic carbon-carbon bond. The total saturated aliphatic acids contain greater than about 35 mole percent, preferably greater than about 30 mole percent, of said acid moieties. Of the total acid component, saturated acids having 6 to 14 carbon atoms are present in an amount greater than about 10 mol%, preferably greater than about 15 mol%, and saturated acids having 6 to 14 carbon atoms are present in an amount greater than about 10 mol%; Saturated acids having 6 to 15 carbon atoms, including acids of greater than about 20 mole percent, preferably about
Saturated acids having 18 or more carbon atoms are present in an amount greater than 35 mole % and less than about 15 mole %. The acids used are usually straight chain acids, although some branched chain acids, such as 2-ethylhexanoic acid and 2-methyldecanoic acid, have no adverse effects. Almost any alcohol can be used in any esterification step, such as glycerol, diols and monohydroxy alcohols, especially terminal primary alcohols. Branched chain alcohols, such as 2-ethylhexyl alcohol,
Isodecyl alcohol, iododecyl alcohol and a wide range of alcohols, e.g. 11-22
It is also possible to use mixtures containing alcohols having 5 carbon atoms. When used as a solubilizer, olefins
Usually contains 8 to 20 carbon atoms per molecule. It is also possible to use olefin mixtures. In one embodiment of the invention, transesterification and esterification are carried out in a number of steps by mixing the starting triglyceride, substituted acid, and alcohol together and then heating this mixture in the presence of a transesterification catalyst. Reduce and implement. Transesterification catalysts are commonly used to accelerate the reaction, but the reaction will proceed in the absence of a catalyst. The amount and type of catalyst can vary widely. Known transesterification catalysts include tetrabutyl titanate, zinc acetate, sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate,
These include sodium sulfate, stannous oxalate, p-toluenesulfonic acid (PTSA), methanesulfonic acid (MSA), butylchlorotin dihydroxide, sulfuric acid, and phosphoric acid. p-Toluenesulfonic acid and methanesulfonic acid are preferred catalysts. The amount of catalyst used is about 0.01 to about 1% by weight, preferably about
It ranges from 0.03 to 0.5% by weight. Comparative experiments carried out in the presence or absence of transesterification catalyst showed the following degrees of completion: a) Catalyst: 0.15% methanesulfonic acid, 400㎓
(204°C) for 4 hours...approximately 72% completion; b) Catalyst: 0.1% butylchlorotin dihydroxide;
8 hours at 400°C (204°C)...approximately 44% completion; and c) Catalyst: None, 8 hours at 400°C (204°C)...approximately 21% completion. As the above comparative studies show, the transesterification reaction occurs even in the absence of catalyst, and the reaction rate is increased by the addition of catalyst. During the transesterification reaction, the presence of 0.15-1.0% by weight increases the rate of transesterification. However, during the subsequent esterification, any water added or generated during the esterification reaction should be removed as quickly as possible to bring the reaction to completion;
It is desirable to increase yield in this way. The following examples further illustrate the invention as it relates to lubricant additive compositions. In the examples, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified. In the examples below, the HOE alcohol is 11
~22, average 16, alkyl alcohols of carbon atoms, primarily branched-chain primary alcohols, Heavy
means commercially available as Oxo Ends. Emery876 acid has approximately 11% C9 , 2% C10 ~
C 13 , 16% C 14 , 1% C 15 , 42% C 16 , 1%
C17 and 12% C18 monobasic acids and 15% C6 ~
It is a saturated acid mixture containing C14 dibasic acids.
Diol concentrate is about 84% diol, mainly
C13 to C17 alpha primary, and about 16% monohydric alcohol,
It is a mixture of primarily straight chain alcohols containing primarily C15 - C16 alcohols. Example 1 A blend of 67 parts primary lard oil, 28 parts crude coconut oil, and 5 parts oleic acid was prepared in the presence of 0.2% p-toluenesulfonic acid at 400-410
~210°C) for 4 hours. The acid value (AV) of this mixture increased from 16 to 20. Acid value is measured by titration (AOCS method Ca 3a-63),
It is defined as the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the free acid in 1 g of sample. To the transesterification mixture was added 8 parts of HOE alcohol and heating was continued for an additional 3 hours. The AV titer decreased to 10 during this process. The resulting product contained approximately 87% transesterified triglycerides and approximately 13% esters, excluding small amounts of free acid and alcohol. This product together with elemental sulfur contains 360-370
(182-188℃) for 3 hours, then 330℃
(166°C), and introduce air into this mixture to approx.
Sulfurization was performed by passing for 1.5 hours to remove H 2 S or other harmful light ends. The resulting product contained 6.3% bound sulfur. Example 2 60% of the transesterified triglyceride product obtained by the procedure of Example 1 is combined with 40% of an alkyl alcohol (HOE) of an unsaturated fatty acid (tall oil fatty acid) and this mixture was sulfurized to produce a product with 7.3% bound sulfur. Example 3 A blend of 100 parts primary lard oil and 25 parts Emery 621 coconut oil fatty acid is heated to 400-410〓 (204-210°C) for 4 hours in the presence of 0.2% p-toluenesulfonic acid. did. 25 parts of HOE alcohol was added to the mixture and the mixture was heated for an additional 3 hours. The AV of this product was 11. To 150 parts of the reaction product, 20 parts of unsaturated fatty acid (tall oil fatty acid) alkyl alcohol (HOE)
In addition, this mixture was sulfurized to produce a product with 6.7% bound sulfur. Example 4 78 parts of a compound having a melting point of about 100㎓ (37.8°C),
A blend of solid triglycerides and 22 parts of Emery 621 coconut oil fatty acid was heated to 400-410°C (204-210°C) for 4 hours in the presence of 0.2% methanesulfonic acid. 20 parts of HOE alcohol was added and the reaction continued until the AV dropped to 10. 28 parts of HOE alcohol ester of tall oil fatty acids were then added, and the mixture was sulfurized.
A product with 6.5% bound sulfur was produced. This mixture contains approximately 53% transesterified triglycerides and approximately 47% HOE before sulfurization.
Contains ester. Example 5 68 parts of a compound having a melting point of about 100㎓ (37.8°C),
The solid triglycerides were mixed with 19 parts Emery 621 coconut oil fatty acid and 13 parts tall oil fatty acid.
The mixture was heated to 400-410°C (204-210°C) for 4 hours in the presence of 0.15% methanesulfonic acid. Then 30 parts of HOE alcohol was added and heating continued until an AV of 9 was obtained. 6.5
The product was sulfurized using % sulfur to produce the sulfurized product. Example 6 A mixture of 80 parts main combustion lard oil and 20 parts Emery 876 acid was heated to 400-410°C (204-210°C) for 4 hours in the presence of 0.3% p-toluenesulfonic acid. Then add 22 parts HOE alcohol,
Heating was continued until an AV of 10 was obtained. To this mixture was added 30 parts of a diester prepared from 2 moles of tall oil fatty acid and 1 mole of diol concentrate. The resulting mixture was sulfurized to yield a product containing 7.4% bound sulfur. Example 7 12% Chevron C 15 -C 18 α-olefin and 88%
The blend with the product was sulfurized to give a product containing 7.1% sulfurization. Example 8 The procedure of Example 4 was repeated at 6% in the sulfurization step.
was repeated on a larger scale using sulfur. Product XI
contained 5.9% bound sulfur. Example 9 78 parts of a compound having a melting point of about 100㎓ (37.8°C),
A blend of solid triglycerides and 22 parts of Emery 621 coconut oil fatty acid was heated to 400-410°C (204-210°C) for 4 hours in the presence of 0.15% methanesulfonic acid. Then 23 parts of isodecyl alcohol was added and heating continued at 340-380°C (171-193°C) for an additional 4 hours. AV decreased to 8 during this method.
16 parts of isodecyl ester of tall oil fatty acids were then added and the mixture was prepared according to the procedure of Example 1.
By heating with sulfur, product XII containing 6.7% bound sulfur was prepared.
The mixture before sulfurization contained about 56% transesterified triglycerides and about 44% esters. The following products were prepared for comparison purposes. Example A A mixture of 88% main combustion lard oil and 12% methyl oleate was sulfurized to produce product A containing 9.7% bound sulfur. Example B 55% main combustion lard oil and 45% tall oil fatty acid
The mixture with HOE alcohol ester was sulfurized to contain 9.0% bound sulfur and 9%
A sulfurized product B with AV was prepared. Example C A mixture of 50% main combustion oil and 50% isodecyl alcohol esters of tall oil fatty acids was sulfurized to contain 9.1% bound sulfur and an A. of 8.
Product C was prepared with V. Representative products of the sulfurized aliphatic oil additive compositions of the present invention, prepared as described in Examples 1-9 above, were prepared in a conventional manner, along with comparative products A and B. were tested at various concentration levels ranging from 1 to 4% by weight in mineral oil and in three commercially available engine oils to determine the effect of each on flow properties. The results are listed in Tables, and. Mineral oil does not contain pour point depressing additives and has a
It did not flow at temperatures below 17.8℃). The engine oil contains pour point depressing additives, −20〓(−
6.7°C). The solubility of the products of the invention in these oils was excellent. As the table clearly shows, the additive of the present invention has excellent properties as a pour point depressant, and when added to a mineral oil with a pour point of 0〓 (-17.8°C), the oil is heated at a lower temperature. Keep it liquid. However, adding large amounts of additives reduces the ability to flow at low temperatures. As shown in the tables, sulfurized fatty oils (Products A and B) reduce the cold flow properties of pour point depressed engine oils. However, the additives of the present invention can be used in higher concentrations without having a detrimental effect on the flow properties of the same engine oil. The improved load-supporting and friction-reducing properties imparted by the use of the additives of the present invention are demonstrated by the Falex step-up test, as illustrated by the tables and data contained therein.
- test) shows improved load support and friction reduction (torque) as measured by test). The tests listed in the table were conducted using pour point depressed engine oils. The tests described in the table illustrate the performance of the additive using unblended base oils, including mineral oil and synthetic lubricant base stocks. The Farex procedure for evaluating lubricants is
Lubrication Engineering, 24 , No.8349−358
(1968). The procedure used in these tests was as follows: After a 5 minute warmup at 250 lbs., the load was increased in 250 lb. increments, at each increment, welding type, until failure.
Hold for 1 minute. A torque comparison was also made to show the difference in friction. The crankcase oil, formulated in high quality SEGrade 10W40 crankcase oil, was evaluated using a four ball machine in friction and wear tests as described in ASTM-D-2266 method. Crankcase oil alone was compared to crankcase oil with 2% Additive B or 2% Additive XI. The test was carried out at 1800rpm with a load of 40Kg at 350〓
(177°C) for 1 hour. Additive Wear - Scar Diameter Crankcase Oil 0.86mm + 2% Additive B 0.80mm + 2% Additive XI 0.57mm Dissolve some products in Gulf Synlube 4CS with heating or stirring. Specifically, the solubility in synthetic hydrocarbon oils was tested. Then add 45% of the solution
The sample was kept at (7.2°C) for 4 days, and finally, it was observed after being brought to room temperature with salt. The observation results were as follows: 2%A heavy underlayer 2%B slight dropout 2%C 〃 2% very slight dropout 2% slight cloudy 2% cloudy 2%XI slight dropout Cloudiness The sulfurized fatty oil of the present invention contains about 0.05
It is effective when used at concentrations ranging from ~15% by weight. The preferred concentration range is generally about 0.5 to about 5
Weight%. In another embodiment of the invention, the sulfurized fatty oil additive composition improves lubrication, reduces wear on pistons, rings, and cylinders, and reduces deposits in various types of fuels, particularly in fuel pumps. is effective in reducing the formation of Such fuels are broadly classified into gasoline, for use in spark-ignition internal combustion engines; diesel oil, for use in compression-ignition internal combustion engines; and heating (for use in inoil combustion burner assemblies). or furnace) includes oil. Other advantages include lower pour point and concomitant reduction in oil filter clogging when used in fuel oils or diesel fuels.
In such new and improved fuel compositions, the additives of the present invention may be present in an amount of about 0.0005 to about 0.1% by weight;
It is preferably effective in a range of about 0.0015 to about 0.05% by weight.

【表】 いて流れず。
[Table] It does not flow.

【表】【table】

【表】 (2) 周辺の流れ
[Table] (2) Surrounding flow

【表】 (2) 周辺の流れ。
[Table] (2) Surrounding flow.

【表】 において流れる。
It flows in [Table].

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 イオウ化されたエステル交換トリグリセリド
を含有してなり、該トリグリセリドの合計の酸成
分は約35モル%以上の飽和脂肪族酸と約65モル%
以下の不飽和脂肪酸を含有し、前記合計の酸成分
は、更に、 a) 約20モル%より多い一不飽和酸、 b) 約15モル%より少ない多不飽和脂肪酸、 c) 6〜14個の炭素原子を有する飽和脂肪族酸
の約10モル%より多くを含む、約20モル%より
多い6〜16個の炭素原子を有する飽和脂肪族
酸、および d) 約15モル%より少ない18個以上の炭素原子
を有する飽和脂肪族酸、 を含有してなるとして特徴づけられる、イオウ化
トリグリセリド添加剤組成物。 2 前記一不飽和脂肪酸は約35モル%より多い量
で存在する特許請求の範囲第1項記載のイオウ化
トリグリセリド添加剤組成物。 3 前記多不飽和脂肪酸は約10モル%より少ない
量で存在する特許請求の範囲第1項記載のイオウ
化トリグリセリド添加剤組成物。 4 前記合計の飽和脂肪酸は約50モル%より多い
量で存在する特許請求の範囲第1項記載のイオウ
化トリグリセリド添加剤組成物。 5 前記6〜14個の炭素原子を有する飽和酸は約
15モル%より多い量で存在する特許請求の範囲第
1項記載のイオウ化トリグリセリド添加剤組成
物。 6 前記6〜16個の炭素原子を有する飽和酸は約
35モル%より多い量で存在する特許請求の範囲第
1項記載のイオウ化トリグリセリド添加剤組成
物。 7 可溶化剤をさらに含む特許請求の範囲第1項
記載のイオウ化トリグリセリド添加剤組成物。 8 可溶化剤はトリグリセリド、オレフイン、不
飽和カルボン酸のエステル、およびそれらの混合
物から成る群より選ばれる特許請求の範囲第7項
記載のイオウ化トリグリセリド添加剤組成物。 9 可溶化剤はトリグリセリドである特許請求の
範囲第8項記載のイオウ化トリグリセリド添加剤
組成物。 10 可溶化剤はオレフインである特許請求の範
囲第8項記載のイオウ化トリグリセリド添加剤組
成物。 11 オレフインは約8〜約20個の炭素原子を含
有し、単独または混合物の形である特許請求の範
囲第10項記載のイオウ化トリグリセリド添加剤
組成物。 12 可溶化剤は不飽和カルボン酸のエステルで
ある特許請求の範囲第8項記載のイオウ化トリグ
リセリド添加剤組成物。 13 可溶化剤はエステル交換したトリグリセリ
ドに基づいて約5〜約70重量%の範囲内の量で存
在する特許請求の範囲第7項記載のイオウ化トリ
グリセリド添加剤組成物。 14 可溶化剤はエステル交換したトリグリセリ
ドに基づいて約5〜約55重量%の範囲内の量で存
在する特許請求の範囲第13項記載のイオウ化ト
リグリセリド添加剤組成物。 15 結合したイオウは合計の生成物に基づいて
約4〜約14重量%の範囲内の量で存在する特許請
求の範囲第1項記載のイオウ化トリグリセリド添
加剤組成物。 16 (1) 1種またはそれ以上のトリグリセリド
を1種またはそれ以上の有機酸、またはそれら
のエステルでエステル交換して、エステル交換
したトリグリセリドを生成し、該トリグリセリ
ドの合計の酸成分は約35モル%以上の飽和脂肪
族酸と約65モル%以下の不飽和脂肪酸を含有
し、前記合計の酸成分は、更に、 a) 約20モル%より多い一不飽和酸、 b) 約15モル%より少ない多不飽和脂肪酸、 c) 6〜14個の炭素原子を有する飽和脂肪族
酸の約10モル%より多くを含む、約20モル%
より多い6〜16個の炭素原子を有する飽和脂
肪族酸、および d) 約15モル%より少ない18個以上の炭素原
子を有する飽和脂肪族酸、 を含有してなるとして特徴づけられる、そして (2) 工程(1)のエステル交換したトリグリセリド生
成物の混合物を元素状イオウでイオウ化して、
エステル交換したトリグリセリド生成物の混合
物に基づいて、約4〜約14重量%の範囲内の量
で、結合したイオウを組み込む、 ことを特徴とする、イオウ化、エステル交換した
トリグリセリド添加剤組成物の製造法。 17 前記一不飽和脂肪酸は約35モル%より多い
量で存在する特許請求の範囲第16項記載の方
法。 18 前記多不飽和脂肪酸は約10モル%より少な
い量で存在する特許請求の範囲第16項記載の方
法。 19 前記合計の飽和脂肪族酸は約50モル%より
多い量で存在する特許請求の範囲第16項記載の
方法。 20 イオウ化工程前、エステル交換反応生成物
中の遊離酸をアルコール成分でエステル化する工
程をさらに含む、特許請求の範囲第16項記載の
方法。 21 エステル化のための前記アルコール成分は
分枝鎖の脂肪族第一アルコールからなる特許請求
の範囲第20項記載の方法。 22 イオウ化工程前に、前記エステル交換反応
生成物と、トリグリセリド、エステル化脂肪酸、
α−オレフインおよびそれらの混合物から成る群
より選ばれた化合物とを配合する工程をさらに含
む、特許請求の範囲第16項記載の方法。 23 前記エステル交換工程はエステル交換触媒
の存在で実施する特許請求の範囲第16項記載の
方法。 24 前記エステル交換触媒はチタン酸四ブチ
ル、酢酸亜鉛、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウ
ム、シユウ酸第一スズ、p−トルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、硫酸、二水酸化ブチルク
ロロスズおよびリン酸から成る群より選ばれる特
許請求の範囲第23項記載の方法。 25 前記エステル交換触媒はトリグリセリドに
基づいて約0.01〜約1重量%のの範囲の量で存在
する特許請求の範囲第23項記載の方法。 26 前記触媒は約0.03〜約0.5重量%の範囲の
量で存在する特許請求の範囲第25項記載の方
法。 27 前記触媒はp−トルエンスルホン酸である
特許請求の範囲第24項記載の方法。 28 前記触媒はメタンスルホン酸である特許請
求の範囲第24項記載の方法。 29 (1) 潤滑油の粘度および揮発性を有する、
精製した基礎油、および (2) 少量のイオウ化トリグリセリド添加剤組成
物、該添加剤組成物は、イオウ化されたエステ
ル交換トリグリセリドを含有してなり、前記ト
リグリセリドの合計の酸成分は約35モル%以上
の飽和脂肪族酸と約65モル%以下の不飽和脂肪
酸を含有し、前記合計の酸成分は、更に、 a) 約20モル%より多い一不飽和酸、 b) 約15モル%より少ない多不飽和脂肪酸、 c) 6〜14個の炭素原子を有する飽和脂肪族
酸の約10モル%より多くを含む、約20モル%
より多い6〜16個の炭素原子を有する飽和脂
肪酸、および d) 約15モル%より少ない18個以上の炭素原
子を有する飽和脂肪族酸、 を含んでなるとして特徴づけられる、 を含有してなる潤滑油組成物。 30 イオウ化トリグリセリド添加剤組成物は潤
滑油組成物の約0.05〜約15重量%の範囲内の量で
存在する特許請求の範囲第30項記載の潤滑油組
成物。 31 イオウ化トリグリセリド添加剤組成物は潤
滑油組成物の約0.5〜約5重量%の範囲内の量で
存在する特許請求の範囲第30項記載の潤滑油組
成物。 32 (1) 適当な揮発性および燃焼性を有する、
配合基礎燃料、および (2) 少量のイオウ化トリグリセリド添加剤組成
物、該添加剤組成物は、イオウ化されたエステ
ル交換トリグリセリドを含有してなり、前記ト
リグリセリドの合計の酸成分は約35モル%以上
の飽和脂肪族酸と約65モル%以下の不飽和脂肪
酸を含有し、前記合計の酸成分は、更に、 a) 約20モル%より多い一不飽和酸、 b) 約15モル%より少ない多不飽和脂肪酸、 c) 6〜14個の炭素原子を有する飽和脂肪族
酸の約10モル%より多くを含む、約20モル%
より多い6〜16個の炭素原子を有する飽和脂
肪族酸、および d) 約15モル%より少ない18個以上の炭素原
子を有する飽和脂肪族酸、 を含んでなるとして特徴づけられる、 を含有してなる燃料組成物。 33 配合基礎燃料は、火花点火内燃機関に使用
する、ガソリン燃料である特許請求の範囲第32
項記載の燃料組成物。 34 配合基礎燃料は、圧縮点火内燃機関に使用
する、デイーゼル燃料である特許請求の範囲第3
2項記載の燃料組成物。 35 配合基礎燃料は、油燃焼バーナーアセンブ
リーに使用する、加熱油である特許請求の範囲第
32項記載の燃料組成物。 36 イオウ化トリグリセリド添加剤組成物は、
燃料組成物の約0.0005〜約0.1重量%の範囲の量
で存在する特許請求の範囲第32項記載の燃料組
成物。 37 イオウ化トリグリセリド添加剤組成物は、
燃料組成物の約0.0015〜約0.05重量%の範囲の量
で存在する特許請求の範囲第36項記載の燃料組
成物。
[Scope of Claims] 1 Contains a sulfurized transesterified triglyceride, the total acid component of which is about 35 mol% or more saturated aliphatic acid and about 65 mol%
The total acid component further comprises: a) greater than about 20 mole % monounsaturated acids; b) less than about 15 mole % polyunsaturated fatty acids; c) 6 to 14 d) greater than about 20 mole percent saturated aliphatic acids having 6 to 16 carbon atoms, including greater than about 10 mole percent saturated aliphatic acids having carbon atoms, and d) less than about 15 mole percent 18 carbon atoms. A sulfurized triglyceride additive composition characterized as comprising: a saturated aliphatic acid having at least one carbon atom. 2. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 1, wherein said monounsaturated fatty acid is present in an amount greater than about 35 mole percent. 3. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 1, wherein said polyunsaturated fatty acid is present in an amount less than about 10 mole percent. 4. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 1, wherein said total saturated fatty acids are present in an amount greater than about 50 mole percent. 5 The saturated acid having 6 to 14 carbon atoms is about
The sulfurized triglyceride additive composition of claim 1 present in an amount greater than 15 mole percent. 6 The saturated acid having 6 to 16 carbon atoms is about
A sulfurized triglyceride additive composition according to claim 1, wherein the sulfurized triglyceride additive composition is present in an amount greater than 35 mole percent. 7. The sulfurized triglyceride additive composition according to claim 1, further comprising a solubilizer. 8. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 7, wherein the solubilizing agent is selected from the group consisting of triglycerides, olefins, esters of unsaturated carboxylic acids, and mixtures thereof. 9. The sulfurized triglyceride additive composition according to claim 8, wherein the solubilizer is a triglyceride. 10. The sulfurized triglyceride additive composition according to claim 8, wherein the solubilizer is an olefin. 11. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 10, wherein the olefin contains from about 8 to about 20 carbon atoms, alone or in a mixture. 12. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 8, wherein the solubilizer is an ester of an unsaturated carboxylic acid. 13. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 7, wherein the solubilizing agent is present in an amount within the range of about 5 to about 70% by weight, based on the transesterified triglyceride. 14. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 13, wherein the solubilizing agent is present in an amount within the range of about 5 to about 55 weight percent, based on the transesterified triglyceride. 15. The sulfurized triglyceride additive composition of claim 1, wherein the bound sulfur is present in an amount ranging from about 4% to about 14% by weight, based on the total product. 16 (1) Transesterifying one or more triglycerides with one or more organic acids, or esters thereof, to produce transesterified triglycerides, the total acid content of which triglycerides is about 35 moles. % or more saturated aliphatic acids and up to about 65 mole % unsaturated fatty acids, said total acid component further comprising: a) greater than about 20 mole % monounsaturated acids; b) greater than about 15 mole % less polyunsaturated fatty acids, c) about 20 mol%, including more than about 10 mol% of saturated aliphatic acids having 6 to 14 carbon atoms;
characterized as comprising: a saturated aliphatic acid having more than 6 to 16 carbon atoms, and d) a saturated aliphatic acid having less than about 15 mole % 18 or more carbon atoms, and ( 2) sulfurizing the mixture of transesterified triglyceride products of step (1) with elemental sulfur;
A sulfurized, transesterified triglyceride additive composition incorporating bound sulfur in an amount ranging from about 4% to about 14% by weight, based on the mixture of transesterified triglyceride products. Manufacturing method. 17. The method of claim 16, wherein the monounsaturated fatty acid is present in an amount greater than about 35 mole percent. 18. The method of claim 16, wherein said polyunsaturated fatty acid is present in an amount less than about 10 mole percent. 19. The method of claim 16, wherein said total saturated aliphatic acids are present in an amount greater than about 50 mole percent. 20. The method according to claim 16, further comprising a step of esterifying the free acid in the transesterification reaction product with an alcohol component before the sulfurization step. 21. The method of claim 20, wherein the alcohol component for esterification comprises a branched aliphatic primary alcohol. 22 Before the sulfurization step, the transesterification reaction product, triglyceride, esterified fatty acid,
17. The method of claim 16, further comprising the step of blending with a compound selected from the group consisting of alpha-olefins and mixtures thereof. 23. The method of claim 16, wherein the transesterification step is carried out in the presence of a transesterification catalyst. 24 The transesterification catalyst is a group consisting of tetrabutyl titanate, zinc acetate, sodium carbonate, sodium sulfate, stannous oxalate, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, sulfuric acid, butylchlorotin dihydroxide, and phosphoric acid. 24. The method according to claim 23, selected from: 25. The method of claim 23, wherein the transesterification catalyst is present in an amount ranging from about 0.01 to about 1% by weight based on triglycerides. 26. The method of claim 25, wherein said catalyst is present in an amount ranging from about 0.03 to about 0.5% by weight. 27. The method of claim 24, wherein the catalyst is p-toluenesulfonic acid. 28. The method of claim 24, wherein the catalyst is methanesulfonic acid. 29 (1) Having the viscosity and volatility of a lubricating oil,
a refined base oil, and (2) a small amount of a sulfurized triglyceride additive composition, the additive composition comprising a sulfurized transesterified triglyceride, the total acid content of said triglycerides being about 35 moles. % or more saturated aliphatic acids and up to about 65 mole % unsaturated fatty acids, said total acid component further comprising: a) greater than about 20 mole % monounsaturated acids; b) greater than about 15 mole % less polyunsaturated fatty acids, c) about 20 mol%, including more than about 10 mol% of saturated aliphatic acids having 6 to 14 carbon atoms;
d) a saturated fatty acid having more than 6 to 16 carbon atoms; and d) a saturated aliphatic acid having less than about 15 mole % 18 or more carbon atoms. Lubricating oil composition. 30. The lubricating oil composition of claim 30, wherein the sulfurized triglyceride additive composition is present in an amount within the range of about 0.05 to about 15% by weight of the lubricating oil composition. 31. The lubricating oil composition of claim 30, wherein the sulfurized triglyceride additive composition is present in an amount within the range of about 0.5% to about 5% by weight of the lubricating oil composition. 32 (1) have suitable volatility and flammability;
a blended base fuel; and (2) a small amount of a sulfurized triglyceride additive composition, the additive composition comprising a sulfurized transesterified triglyceride, the total acid content of the triglycerides being about 35 mole percent. or more saturated aliphatic acids and less than about 65 mole % unsaturated fatty acids, the total acid component further comprising: a) greater than about 20 mole % monounsaturated acids; b) less than about 15 mole % polyunsaturated fatty acids, c) about 20 mol%, including more than about 10 mol% of saturated aliphatic acids having 6 to 14 carbon atoms;
d) a saturated aliphatic acid having more than 6 to 16 carbon atoms; and d) a saturated aliphatic acid having less than about 15 mole % 18 or more carbon atoms. fuel composition. 33. Claim 32, wherein the blended basic fuel is gasoline fuel used in a spark-ignition internal combustion engine.
The fuel composition described in Section. 34 The blended basic fuel is a diesel fuel used in a compression ignition internal combustion engine, as claimed in claim 3.
The fuel composition according to item 2. 35. The fuel composition of claim 32, wherein the blended base fuel is a heating oil for use in an oil-fired burner assembly. 36 The sulfurized triglyceride additive composition is
33. The fuel composition of claim 32, wherein the fuel composition is present in an amount ranging from about 0.0005 to about 0.1% by weight of the fuel composition. 37 The sulfurized triglyceride additive composition is
37. The fuel composition of claim 36, wherein the fuel composition is present in an amount ranging from about 0.0015% to about 0.05% by weight of the fuel composition.
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