(57)【要約】【課題】  シール膨潤剤として使用される３−アルコキシテトラアルキレンスルホンの純度を高める方法の提供。【解決手段】  ３−アルコキシテトラアルキレンスルホンを生成する方法。当該の方法は、アルコールと触媒を混合して一番目の混合物を生成することを含む。アルカジエンスルホンは当該一番目の混合物と反応し、反応生成物を生成する。当該反応生成物は、有機相および無機相を形成するのに充分な条件下で水と接触させられる。当該反応生成物を水と接触させた後、当該有機相と無機相が互いに分離される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールと触媒とを混合させて一番目の混合物を形成し；
アルカジエンスルホンと当該一番目の混合物とを反応させて反応生成物を形成し；
当該反応生成物と水とを有機相および無機相を形成するのに充分な条件下で接触させ；そして
当該の有機相と無機相を互いに分離させることを含んで成る３−アルコキシテトラアルキレンスルホンの生成方法。
【請求項２】
アルコールとアルカジエンスルホンとが触媒の存在下で反応して反応生成物を形成する、３−アルコキシテトラアルキレンスルホンの生成プロセスにおける改良法であって、この改良法に：
一番目の混合物を生成させるために当該反応生成物に水を加えること；
当該一番目の混合物を、一番目の有機相と一番目の無機相を形成するのに充分な温度まで加熱すること；
当該一番目の有機相と一番目の無機相を互いに分離して、不純物含量の低い３−アルコキシテトラアルキレンスルホン生成物を提供すること、を含んでなる方法。
【請求項３】
以下の式で表されるシール膨潤剤を含んで成る潤滑油添加剤濃縮物であって：
【化１】
2006206580.tif 000014
（ここでＲ１は約４から約３０の炭素原子を含んだアルキルおよびアリキレン基から選択され、ＸはＯおよびＳから成る群から選択され、またＲ２からＲ８はそれぞれＨ、および約１から約４の炭素原子を含んだアルキル基から選択される）、上述の膨潤剤は、ブタジエンスルホンおよび約４から約３０の炭素原子を含んだアルコールから誘導されたものであり、ここで当該シール膨潤剤は約５ｐｐｍ未満の触媒を含んでいる潤滑油添加剤濃縮物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、シール膨潤剤、特に改良されたシール膨潤剤、それらの生成方法、およびそれらの使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールの収縮を最小化するため、エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステル、フタル酸エステル、スルホン、アルコール、アルキルベンゼン、置換スルホラン、芳香族化合物、あるいは鉱油などのシール膨潤剤が機械の中で使用される機能性流体へ導入される。機能性流体の例としてオートマチックトランスミッション液、作動液、潤滑油、および熱交換装置内で使用されているその他の流体が含まれる。シール膨潤剤はシールの収縮の問題に対処するために使用されるが、ここでシールは収縮し、最終的に機能性流体の漏出の原因となる。当該機能性流体がなくなると、機械は徐々に故障していくか、あるいはまったく機能しなくなる。
【０００３】
上記にリストされたものを含め多くのシール膨潤剤が当技術分野で知られている。特に興味深いシール膨潤剤の一つが、例えばその開示が引用によりここに組み込まれている、Ｋｏｃｈによる特許文献１に記載された置換スルホランである。しかしながら、置換スルホランにはしばしば望ましくない不純物が含まれている。これらの不純物として、水、触媒、未反応のスルホラン、および／または未反応のアルコールが含まれる。水は潤滑油の用途に通常使用されるゴム弾性状シールに特に悪い影響を与える。
【０００４】
置換スルホラン内の不純物の量、および経済的に不純物を取り除くことができないことから、多くの企業は他のシール膨潤剤添加物の使用を選択してきた。そのような化合物の一つに、エクソンモービル社（Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）からＡＲＯＭＡＴＩＣ  ２００  ＮＤ（以後「２００  ＮＤ」と称する）という商標名で市販されているナフタレン欠乏芳香族化合物がある。しかしながら、２００  ＮＤは処理率が比較的高く、また不快な臭気を放つ。このため、適切なシール膨潤剤の望ましくない特性を最小化しながらプラス面を最大化する、費用効率のよい方法を見出すことが引き続き必要である。
【特許文献１】米国特許第４，０２９，５８８号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述に関し、３−アルコキシテトラアルキレンスルホンの生成方法が提供される。当該方法には、一番目の混合物を生成するためのアルコールと触媒との混合が含まれる。アルカジエンスルホンが当該一番目の混合物と反応させられ、反応生成物が生成される。当該反応生成物は、有機相および無機相を形成するのに充分な条件下で水と接触させられる。当該反応生成物と水との接触の後、当該の有機相および無機相は互いに分離される。
【０００６】
別の実施態様において、以下の式のシール膨潤剤を含む潤滑油添加剤濃縮物が提供される：
【０００７】
【化１】
2006206580.tif 000002
【０００８】
（ここでＲ１は約４から約３０の炭素原子を含んだアルキルおよびアリキレン基から選択され、ＸはＯおよびＳから成る群から選択され、またＲ２からＲ８はそれぞれＨ、および約１から約４の炭素原子を含んだアルキル基の中から選択され、上述の膨潤剤は、ブタジエンスルホンおよび約４から約３０の炭素原子を含んだアルコールから誘導したものであり、ここで当該シール膨潤剤は約５００ｐｐｍ未満の触媒を含んでいる）。
【０００９】
従って、シール膨潤剤、特に置換スルホランを生成する改良されたプロセスが提供され、ここでスルホラン生成物中の不純物の量は、費用のかかるまたは複雑な精製技術を用いることなく適切な量まで低減される。置換スルホランは、潤滑油配合物中でシール膨潤剤として使用されてきたが、今日のゴム弾性状シール材料に悪影響を与える、当該膨潤剤中の受け入れ難いほど高濃度の不純物のため、その効果は限られていた。しかしながら、ここに記載されている実施態様により、ゴム弾性状シール材料とより両立し得る置換スルホランの使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ここに使用されている「ヒドロカルビル置換基」あるいは「ヒドロカルビル基」という用語は、当技術分野に精通した技術者に周知の通常の意味で使用される。具体的には、炭素原子が分子の残りの部分に直接結合し、主に炭化水素の特性を有する基を指す。ヒドロカルビル基の例には以下のものが含まれる：
（１）  炭化水素置換基、すなわち脂肪族（例えばアルキルまたはアルケニル）、脂環族（例えばシクロアルキル、シクロアルケニル）置換基、また芳香族、脂肪族、および脂環族で置換された芳香族置換基、および分子のもう一方の部分によって環が完成するような環置換基（たとえば二つの置換基が一緒になって脂環族ラジカルを形成する）；
（２）  置換された炭化水素置換基、すなわちこの記述において、主に炭化水素の置換基を変化させない非炭化水素基（例えばハロ基（特にクロロおよびフルオロ）、ヒドロキシ基、アルコキシ基、メルカプト基、アルキルメルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、およびスルホキシ基）を含む置換基；
（３）  ヘテロ置換基、すなわちこの記述において、主に炭化水素の特性を有し、さもなければ炭素原子から成る環または鎖中に炭素以外を含むもの。ヘテロ原子には硫黄、酸素、窒素、およびピリジル、フリル、チエニル、およびイミダゾリルなどの置換基が含まれる。ヒドロカルビル基中の１０の炭素原子毎に通常二つ以下、さらなる例では一つ以下の非炭化水素置換基が存在する。典型的にはヒドロカルビル基中に一つの非炭化水素置換基が存在する。
【００１１】
車のトランスミッション液のようなパワートランスミッション液は、ますます厳しい条件下で作動されるため、これらのトランスミッションを潤滑するために使用されるオイルは高温および圧力に耐えるように配合されなくてはならない。従ってこのようなトランスミッション液は、基油および当該流体の性能を向上させる特定の添加剤が配合される。残念なことに、当該の流体の成分と当該パワートランスミッションの成分との間にしばしば相互干渉が起こり、それにより当該流体の効果が低減される、および／または当該流体と当該パワートランスミッションの成分中で使用される今日の材料との両立性が低くなる。特に、当該パワートランスミッションの成分中に使用されるシール材料は、当該流体中の
不純物が原因となって収縮しやすい。両立性の問題を回避するため、配合者は当該パワートランスミッション液内に、より高価な成分を含ませることを選択した。例えば、置換スルホラン内の水および不純物の量がしばしば高すぎて除去が困難であるため、上述のナフタレン欠乏芳香族化合物が置換スルホランに取って代わった。添加剤中の過剰な水もまた当該添加剤のいくつかの成分の溶解度を低減させ、添加剤成分の望ましくない沈殿の原因となる。
【００１２】
改良されたパワートランスミッション成分
パワートランスミッション液中に代替的なシール膨潤剤を使用する現在の傾向にもかかわらず、置換スルホランの生成プロセスの改良により、製造コストが低く、なお従来の製品よりも不純物の量が低い製品が生成されることが発見された。特にブタジエンスルホンとイソ−デシルアルコールのようなアルコールとの間で起こる反応の結果得られる有機および無機相が、比較的狭い範囲内の温度、通常約８０℃から約８５℃で解乳化することが、まったく予想外に発見された。この温度範囲における解乳化により、反応生成物の混合物中において極性および非極性の物質の分離が可能となる。その結果、希望の反応生成物が分離され、以下に詳しく説明する簡略化された分離技術を使用して、大幅に精製される。当該の改良された置換スルホラン反応生成物は、例えばパワートランスミッション液中でシール膨潤剤として使用され、それにより当該流体と接触しているシールの収縮が最小化される。
【００１３】
本開示の実施態様によると、当該置換スルホラン生成物は以下の式で表される：
【００１４】
【化２】
2006206580.tif 000003
【００１５】
（ここでＲ１は約４から約３０の炭素原子を含んだアルキルおよびアリキレン基、例えば約８から約１６の炭素原子を含む分岐アルキルあるいはアルキレン基から選択され、ＸはＯおよびＳから成る群から選択され、またＲ２からＲ８はそれぞれＨ、および約１から約４の炭素原子を含んだアルキル基の中から選択され、上述のスルホラン生成物は、ブタジエンスルホンおよび約４から約３０、さらなる例では約８から約１６の炭素原子を含んだアルコールから誘導したものである。
【００１６】
ブタジエンスルホンと反応し得る適当なアルコールには、これらに限定はされないが、ブチル、アミル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、トリアコンタニル、ブテニル、ドデセニル、フェニル、ナフチル、トリル、ドデシルフェニル、テトラプロペン−アルキル化フェニル、フェニルエチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルアルコール、およびそれらの異性体が含まれる。Ｒ１のアルキルラジカルは約４から約３０の炭素原子、さらなる例では約８から約１８の炭素原子を有する。
【００１７】
本開示による置換スルホラン生成のための反応プロセスについての一つの実施態様において、Ｃ８−Ｃ１６アルキルアルコール（Ｒ１）が適切な無機触媒、すなわち水酸化カリウム（ＫＯＨ）と共に反応容器に添加される。当該反応容器内の成分は攪拌され、当該ＫＯＨをすべて実質的に溶解して反応物質を形成するのに十分な時間約７５℃に加熱される。当該反応物質は次に室温まで冷却され、反応容器にブタジエンスルホンが加えられて反
応混合物が形成される。後に続く、置換スルホラン反応生成物を生成する化学反応を以下に図示する：
【００１８】
【化３】
2006206580.tif 000004
【００１９】
スルホンとアルコールとの反応中に反応容器の内容物をわずかに加熱、攪拌することにより反応効率を上昇させることができる。
【００２０】
反応混合物中の１モルのスルホンに対するアルコールの量は、モル基準で約０．５：１から約２：１の範囲にある。反応混合物中の１モルのスルホンあるいはアルコールに対する触媒の量は、触媒量でありモル基準で約０．０１：１から約０．１：１の範囲にある。
【００２１】
当該反応が実質的に完了した後、反応容器中の反応生成物に水を加える。当該反応容器に加えられる水の量は通常、モル基準で反応容器中のスルホンあるいはアルコールの量の約３倍から約１０倍におよぶ。当該の水が、反応容器内の置換スルホレン生成物を含む有機相と触媒を含む水性相との間のエマルジョンを形成させる。
【００２２】
反応容器の内容物を、当該反応生成物を攪拌しながら約８０℃から約８５℃の範囲の温度に加熱すると、エマルジョンが破壊され、そのため分離可能な水性相と有機相ができる。水性相と有機相は、反応容器の内容物を安定させた後、容器の底から水性相を物理的に排水するなどの従来の相分離技術を使用して互いから分離することができる。
【００２３】
当該反応生成物からの十分な水除去をさらに確実にするため、反応容器の内容物は約８０℃から約８５℃の範囲の温度でＨｇ約２８インチの真空を使用して揮散される。その結果得られる、実質的に水性相のない生成物を、次に０．５重量％のろ過助剤および反応生成物の重量に対し約２から約４重量％のろ過プレコート材を使用してろ過する。
【００２４】
上述の実施態様において、残存水含有量約１５００ｐｐｍまたはそれ以下、二酸化硫黄含有量約２００ｐｐｍまたはそれ以下、およびカリウム含有量約５００ｐｐｍまたはそれ以下の置換スルホランシール膨潤剤生成物が得られる。
【００２５】
当該反応生成物中の残りの不純物の量をさらに最小化するため、上述と同様の方法を使用した真空放散およびろ過の前に二回目の水の添加および相分離のステップを行なうことができる。二回目の水の添加とそれに続く相分離のステップは、当該反応生成物内の二酸化硫黄不純物の含有量を約１ｐｐｍ未満、またカリウム含有量を約５ｐｐｍ未満とする効果がある。
【００２６】
さらなる実施態様において、相分離ステップで反応容器から分離されたいくらかの、またはすべての水はリサイクルされ、次の段階の、生成物を精製するための一番目の水の添加に使用される。例えば、二回目の水の添加の後に初回の反応生成物から除去された無機相は、後続の段階の反応生成物における一番目の水の添加ステップで使用される。従って、本実施態様は水の節約、およびプロセスからの廃棄物の流れを最小化するのに有用である。
【００２７】
さらに別の実施態様において、当該反応生成物は上述のように、アルコールとスルホンとを触媒の存在下で反応させることにより生成される。しかしながら、水を加えるステップに先立ち、アルコールとスルホンとの反応が完了した時点で、ＫＯＨ触媒を中和するために硫酸（Ｈ２ＳＯ４）などの無機酸が加えられることがある。
【００２８】
一例として、反応混合物が形成され、触媒は中和され、反応物質と水を表に示した量で使用することにより不純物が取り除かれる。これらの値は近似値であり、本開示を限定することを意図したものではない。
【００２９】
【表１】
2006206580.tif 000005
【００３０】
以下の実施例において、置換スルホレン生成物が、開示された実施態様に基づくプロセスおよび代替的なプロセスにより生成される。これらの実施例は本発明をいかなる意味でも制限することを意図したものではない。
【実施例１】
【００３１】
本開示によるシール膨潤剤は、底に排水口のある１リットルの三口樹脂フラスコ内で生成された。当該フラスコには、攪拌器、追加の漏斗、温度計、温度調節器、およびコンデンサーが装備されている。重量を正確に測定するため、反応を進める前に攪拌器と温度計を装着した空の反応フラスコの重量を測定した。当プロセスの一番目の段階は、１５５グラムのイソ−デシルアルコールを反応フラスコ内に加えることを含む。次の段階は、フラスコの内容物を攪拌しながら２．５グラムの固体ＫＯＨを反応フラスコ内に加えることを含む。当該反応フラスコの内容物を次に約７５℃まで加熱した。この加熱のステップは、実質的にすべてのＫＯＨを確実にアルコール中に溶解させるため、少なくとも１時間続けられた。当該アルコールを次に室温まで冷却した。
【００３２】
次のステップには、１１８グラムの固体ブタジエンスルホンを当該反応フラスコ内に入れることが含まれる。当該反応フラスコの内容物は次に、固体がすべて反応して反応フラスコ内に実質的に固体が全くなくなるまで、室温で攪拌された。次に、実質的にすべてのブタジエンスルホンを確実に反応させるため、当該反応フラスコの内容物を約３５℃まで加熱した。当該反応フラスコの内容物の温度が３５℃に達したら、１００グラムの水を反応フラスコ内に加えた。当該反応フラスコの内容物を次に、当該反応フラスコの内容物を攪拌しながら約８０℃から約８５℃の間まで加熱した。反応フラスコの内容物が約８０℃から約８５℃の間に達したら、攪拌を中止し、当該反応フラスコの内容物を当温度範囲内で約３０分静置した。次に底部分の無機相（水）をフラスコから除去し、廃棄した。当該の無機相を除去するステップは、有機相が現れるまで続けられた。
【００３３】
フラスコから無機相を除去した後、さらに１００グラムの水を当該反応フラスコ内に加えた。内容物を攪拌しながら、当該反応フラスコの内容物を再び約８０℃から約８５℃の間に加熱した。フラスコの内容物が約８０℃から約８５℃の間に達したら、攪拌を中止し、当該反応フラスコの内容物を約３０分静置した。再び無機相（水）をフラスコから除去
し、廃棄する。次に当該フラスコ内に残っている有機相を、約８０℃から約８５℃の間でＨｇ約２８インチの真空下で約１時間揮散させた。次に温度を約５０℃まで下げ、窒素散布を約３０分間開始した。ろ過助剤（０．５重量％）をボディーエイドとして当該反応フラスコ内に加えた。次に当該フラスコの内容物を１０グラムのろ過プレコート材を使用してろ過した。実施例１のろ過生成物から得られた分析結果を以下の表に示す。
【００３４】
【表２】
2006206580.tif 000006
【００３５】
上記の実施例とは対照的に、市販の置換スルホレン生成物は通常、水を約４０００から約７０００ｐｐｍ、および二酸化硫黄を１００ｐｐｍ以上含んでいる。
【実施例２】
【００３６】
生成物は、反応が完了した際に、二回水で洗浄する代わりに一回だけ水で洗浄する事以外は実施例１の方法に基づいて生成された。その結果得られたろ過された生成物は、生成物のカリウム含有量（３８２ｐｐｍ  Ｋ）がかなり高いことを除いて、（表２に示されるように）実施例１の生成物と同一の特性を有していた。
【実施例３】
【００３７】
本開示によるシール膨潤剤は、底に排水口のある１リットルの三口樹脂フラスコ内で生成された。当該フラスコには、攪拌器、追加の漏斗、温度計、温度調節器、およびコンデンサーが装備されている。重量を正確に測定するため、反応を進める前に攪拌器と温度計を装着した空の反応フラスコの重量を測定した。当プロセスの一番目の段階は、１１９．６グラムのイソ−デシルアルコールを反応フラスコ内に加えることを含む。次の段階は、フラスコの内容物を攪拌しながら１．９グラムの固体ＫＯＨを反応フラスコ内に加えることを含む。当該反応フラスコの内容物を次に約７５℃まで加熱した。この加熱のステップは、実質的にすべてのＫＯＨを確実にアルコール中に溶解させるため、少なくとも１時間続けられた。当該反応フラスコの内容物を次に約２５℃まで冷却した。
【００３８】
当該反応フラスコの内容物が約２５℃に達したら、攪拌を終了し、約９１．１グラムのブタジエンスルホンを当該反応フラスコ内に加えた。次に当該フラスコを密封し、内容物を約１時間半攪拌した。約１時間ほど攪拌した後、当該反応フラスコの内容物の温度が約４０℃に上昇したことが観察された。最後の３０分で当該反応フラスコの内容物の温度は約３５℃まで低下した。当該反応フラスコの内容物のサンプルを採取、試験して、すべての固体スルホンが溶解していることが確認された。
【００３９】
すべての固体が反応した後、約７７．２グラムの水および約７７．２グラムのヘプタンを当該反応フラスコ内に加えた。次に当該反応フラスコの内容物を約５０℃まで加熱し１５分間攪拌した。当該反応フラスコの内容物を次に４５分間静置した。次に底の無機相（水）を、有機相が見られるまで、当該反応フラスコの底のバルブから除去した。次に当該反応フラスコの内容物を大気圧下で放散するように当該反応フラスコを設定した。次に当該反応フラスコの内容物を約９０℃まで加熱した。ヘプタンは約７８℃で当該反応フラスコの内容物から放散し始めた。当該反応フラスコの内容物が約９０℃に達したら、内容物を約１０分間９０℃に維持した。
【００４０】
当該反応フラスコの内容物を、実質的にすべての残留ヘプタンおよび水が除去されるまで放散させた。初回の放散は約９０℃で行なわれた。追加の放散は約８５℃で、水２６インチの真空で約４５分間行なわれた。次に真空状態を壊すため、窒素が反応フラスコに入れられた。
【００４１】
当該反応フラスコの内容物のサンプルを採取し、存在する水の量が３００ｐｐｍ未満であるかどうかを測定した。当該反応フラスコの内容物の分析により水の含有量が３００ｐｐｍ未満であることが示されたとき、放散プロセスを終了した。当該反応生成物をろ過する前に、当該反応フラスコの内容物に１グラムのろ過助剤を加え約１５分間攪拌した。実施例３のろ過生成物から得られた分析結果を以下の表に示す。
【００４２】
【表３】
2006206580.tif 000007
【００４３】
上述のプロセスは実施例１の生成物に類似の生成物を提供するが、ヘプタンを使用し、生成物から当該ヘプタンを取り除く追加のステップによりプロセスが複雑化している。
【実施例４】
【００４４】
生成物は、反応が完了した際にＫＯＨを中和するために２０％の濃度の硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を当該反応フラスコ内に加えたこと以外は、実施例１の方法に基づいて生成された。ＫＯＨのモル含量と等量の当該硫酸が加えられた。その結果得られたろ過された生成物の特性を以下の表に示す。
【００４５】
【表４】
2006206580.tif 000008
【００４６】
実施例３と同様、硫酸の使用により適切な生成物が提供されるが、生成物中に余分な酸を導入せずにＫＯＨ触媒のすべてを中和することが困難であるため、本プロセスはより複雑になっている。
【実施例５】
【００４７】
生成物は、工程中に溶媒（水あるいはヘプタン）が加えられなかったこと以外は実施例１または実施例３の方法に基づいて生成された。その代わり、ニュージャージー州ホワイトハウス（Ｗｈｉｔｅｈｏｕｓｅ，  Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）のダラスグループオブアメリカ（Ｄａｌｌａｓ  Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ）からＭＡＧＮＥＳＯＬ（合計約６重量％）の商標名で市販されている、二つの異なった等級のケイ酸マグネシウム粉末が反応終了後に当該反応フラスコの内容物に加えられ、ろ過に先立ち触媒を吸収する。その結果得られたろ過された生成物の特性を以下の表に示す。
【００４８】
【表５】
2006206580.tif 000009
【００４９】
ＭＡＧＮＥＳＯＬ  ＨＭＲ−ＬＳを使用したプロセスにより、実施例１と同様の結果が得られるが、実施例３および実施例４と同様プロセスはより複雑で追加のステップが必要とされる。さらにこの実施例で生成される生成物のカリウム含有量は実施例１の生成物よりもかなり高いと思われる。
【実施例６】
【００５０】
生成物は、一回目の洗浄に使用された水がリサイクルされ二回目の洗浄に使用されたことを除いて、実施例１の方法に基づいて生成された。その結果得られたろ過された生成物の特性を以下の表に示す。
【００５１】
【表６】
2006206580.tif 000010
【００５２】
この実施例は、精製された生成物を提供しながら、前回のバッチの二回目の洗浄から生成物を回収する方法を示す。以下の表に上述の実施例の結果をまとめる。
【００５３】
【表７】
2006206580.tif 000011
【００５４】
上述の実施例によって示されるように、実施例１および実施例６に基づき、追加のあるいは複雑なろ過ステップを用いることなく、水による二回の洗浄によって高品質の置換スルホラン生成物を生成することができる。
【００５５】
本開示に基づいて生成された置換スルホラン生成物は、油性の配合物内に従来の量で組み込まれる。例えば、オートマチックトランスミッション液などのパワートランスミッション液は、当該組成物の全重量に対し、約０．１から約１０重量パーセントの置換スルホラン生成物を含む。当該の油性の配合物は、例えばオートマチックトランスミッションなどの車用や、その他のパワートランスミッション用に使用される。このような油性の流体には通常、これらに限定はされないが、基油、無灰分散剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、清浄剤、抗酸化剤、極圧添加剤、腐食防止剤、耐磨耗添加剤、金属不活性化剤、消泡剤、流動点降下剤、気泡同伴添加剤、および／または金属清浄剤が含まれる。
【００５６】
基油
本開示による油性の組成物の配合に使用するのに適した基油は、合成油、天然油、あるいはそれらの混合物のいずれかから選択される。天然油には動物油および植物油（例えばヒマシ油、ラード油）、また液体石油、および溶媒処理あるいは酸処理されたパラフィン系、ナフテン系、またはパラフィン・ナフテン混合系のミネラル潤滑油などのミネラル潤滑油が含まれる。さらに石炭あるいは頁岩から誘導されたオイルも適している。当該基油
の粘度は通常１００℃で約２から約１５ｃＳｔ、さらなる例では約２から約１０ｃＳｔである。
【００５７】
合成基油にはジカルボン酸のアルキルエステル、ポリグリコールおよびアルコール、ポリブテンを含むポリアルファオレフィン、アルキルベンゼン、リン酸の有機エステル、およびポリシリコンオイルが含まれる。合成油には、重合および共重合オレフィン（例えばポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレンイソブチレンコポリマーなど）の炭化水素油；ポリ（１−ヘキセン）、ポリ−（１−オクテン）、ポリ（１−デセン）など、およびそれらの混合物；アルキルベンゼン（例えばドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジ−ノニルベンゼン、ジ−（２−エチルヘキシル）ベンゼンなど）；ポリフェニル（例えばビフェニル、ターフェニル、アルキル化ポリフェニルなど）；アルキル化ジフェニルエーテルおよびアルキル化ジフェニルスルフィド、およびそれらの誘導体、類似体および同族体およびその他が含まれる。
【００５８】
末端ヒドロキシル基がエステル化、エーテル化などにより変性されている、アルキレンオキシドポリマーおよびインターポリマーおよびそれらの誘導体は、使用される別の種類の知られた合成油を構成する。これらのオイルはエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの重合によって生成されたオイル、これらのポリオキシアルキレンポリマーのアルキルもしくはアリールエーテル（例えば平均分子量約１０００のメチル−ポリイソプロピレングリコールエーテル、分子量が約５００−１０００のポリエチレングリコールのジフェニルエーテル、分子量が約１０００−１５００のポリプロピレングリコールのジエチルエーテルなど）、またはそれらのモノ−およびポリカルボキシルエステル、例えば酢酸エステル、Ｃ３−８脂肪酸エステルの混合エステル、またはテトラエチレングリコールのＣ１３オキソ酸ジエステルなどによって例示される。
【００５９】
使用される別の種類の合成油には、各種アルコール（例えばブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテル、ポリピレングリコールなど）とジカルボン酸（例えばフタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸、アルケニルコハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、リノール酸二量体、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸など）とのエステルが含まれる。これらのエステルの具体的な例として、アジピン酸ジブチル、ジ（２−エチルヘキシル）セバシン酸、フマル酸ジ−ｎ−ヘキシル、セバシン酸ジオクチル、アゼライン酸ジイソオクチル、アゼライン酸ジイソデシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、セバシン酸ジエイコシル、リノール酸二量体の２−エチルヘキシルジエステル、１モルのセバシン酸と２モルのテトラエチレングリコールと２モルの２−エチルヘキサン酸およびその他を反応させることによって形成された複合エステルが含まれる。
【００６０】
合成油として有用なエステルにはまた、Ｃ５からＣ１２のモノカルボン酸、ポリオール、およびネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトールなどのポリオールエーテルから生成されるものが含まれる。
【００６１】
従って、ここに記載された油性組成物の生成に使用することができる基油は、米国石油協会（ＡＰＩ）「基油の互換性に関するガイドライン」で特定されたグループＩ−Ｖの基油のいずれかから選択される。このような基油のグループを以下に示す：
【００６２】
【表８】
2006206580.tif 000012
【００６３】
上に記載されたように、基油は、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）であり得る。通常、当該ポリアルファオレフィンは約４から約３０、または約４から約２０、あるいは約６から１６の炭素原子を有するモノマーから誘導される。有用なＰＡＯの例に、オクテン、デセン、それらの混合物およびその他から誘導されたものが含まれる。ＰＡＯの１００℃での粘度は約２から約１５、または約３から約１２、あるいは約４から約８ｃＳｔである。ＰＡＯの例に、１００℃で４ｃＳｔのポリアルファオレフィン、１００℃で６ｃＳｔのポリアルファオレフィン、およびそれらの混合物が含まれる。鉱油と上述のポリアルファオレフィンとの混合物が使用されることもある。
【００６４】
当該基油は、フィッシャー・トロプシュ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成炭化水素、ガストゥリキッド（ｇａｓ−ｔｏ−ｌｉｑｕｉｄ）ストック、および／またはそれらの混合物から誘導されるオイルであり得る。フィッシャー・トロプシュ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成炭化水素は、フィッシャー・トロプシュ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）触媒を使用してＨ２およびＣＯを含んだ合成ガスから生成される。このような炭化水素を基油として有用なものとするために、通常さらなる処理が必要となる。例えば当該炭化水素は、米国特許第６，１０３，０９９号あるいは６，１８０，５７５号に開示された方法を使用して水素化異性化される；米国特許第４，９４３，６７２号あるいは６，０９６，９４０号に開示された方法を使用して水素化分解および水素化異性化される；米国特許第５，８８２，５０５号に開示された方法を使用して脱ろうされる；または米国特許第６，０１３，１７１号、６，０８０，３０１号、あるいは６，１６５，９４９号に開示された方法を使用して水素化異性化および脱ろうされる。
【００６５】
上記に開示された未精製油、精製油、再精製油を、天然油または合成油（またこれらのいずれかの二つあるいはそれ以上の混合物）のいずれであれ、当該基油中で使用することができる。未精製油とは天然あるいは合成源から更なる精製処理を受けずに直接得られたものである。例えば乾留操作から直接得られたシェール油、一次蒸留から直接得られた石油、またはエステル化プロセスから直接得られたエステルオイルなどで、さらなる精製工程で処理を受けずに使用されるものが未精製油である。精製油は、一つ以上の特性を向上させるために一つ以上のさらなる精製工程で処理を受けていること以外は、未精製油と同様である。溶媒抽出、二次蒸留、酸または塩基抽出、ろ過、パーコレーションなど、このような精製技術の多くは当技術分野に精通した技術者に周知のものである。再精製油は、修理にすでに使用された精製油に適用された、精製油を得るために使用された方法と類似の方法で得られる。このような再精製油はまた再生油あるいは再処理油としても知られ、またしばしば使用済みの添加剤、汚染物質、およびオイルの崩壊産物を除去する技術によってさらに処理される。
【００６６】
ここに記載された、当該組成物の配合に使用される添加剤を、個々にあるいは各種の組み合わせで当該基油中に混合することができる。例えば、添加剤濃厚物（すなわち炭化水素溶媒のような希釈剤と添加剤との混合）を使用してすべての成分を一度に混合することができる。添加剤濃縮物の使用は、添加剤濃縮物の形態にある場合の内容物の組み合わせによって生じる相互の適合性を活用する。さらに、濃縮物を使用することにより、混合時
間が短くなり、また混合エラー発生の可能性が減少される。
【００６７】
ここに開示されたパワートランスミッション液には、ステップオートマチックトランスミッションあるいはマニュアルトランスミッションなど、任意のパワートランスミッションへ用途に適した流体が含まれる。さらに本発明のパワートランスミッション液は、滑りトルク変換装置、ロックアップトルク変換装置、始動クラッチ、および／または一つ以上のシフトクラッチを備えたトランスミッションにおける使用に適している。このようなトランスミッションには、四速、五速、六速、および七速のトランスミッション、および無段変速トランスミッション（チェーン、ベルト、またはディスクタイプ）が含まれる。これらはまた、自動マニュアルおよび二段クラッチトランスミッションを含むマニュアルトランスミッションにも使用される。
【００６８】
本明細書のいたるところで多数の米国特許について引用されている。これらの引用文献はすべて、ここに完全に記載されたものとして本開示に組み込まれている。
【００６９】
本開示の他の実施態様は、明細書及びここに開示された態様の慣行を考慮することにより、当技術分野に精通した技術者には明白である。当該明細書および請求項の全体にわたって使用されている「ａ」および／または「ａｎ」という単語は一つまたは一つ以上のものを指す場合がある。指定されていない限り、当該明細書および請求項で使用されている成分の分量、分子量、パーセント、比率、反応条件などの特性を表すすべての数値は、すべての場合において「約」という単語によって修飾されていることを理解されたい。従って、それに反する指示がない限り、当該明細書および請求項に記載されている数値パラメータは近似値であり、本開示により得られる目的の特性によって変化することがある。最低限でも、また均等論の適用を当該請求項の範囲に限定することを意図するのではなく、各数値パラメータは少なくとも多数の報告された有効数字を考慮し、また通常の四捨五入法を適用して解釈されるべきである。本開示の広範囲にわたって記載されている数値の範囲およびパラメータは近似値ではあるものの、特定の例において記載された数値は可能な限り正確に報告されている。しかしながら、どの数値もそれぞれの試験測定に必然的に見られる標準偏差による若干のエラーを本質的に含んでいる。当該明細書および実施例は、以下に述べる請求項により示された本発明の真の範囲および精神に基づき、例示のみと解釈されることを意図する。
【００７０】
本発明の主な特徴及び態様を挙げれば以下のとおりである。
１．アルコールと触媒とを混合させて一番目の混合物を形成し；
アルカジエンスルホンと当該一番目の混合物とを反応させて反応生成物を形成し；
当該反応生成物と水とを有機相および無機相を形成するのに充分な条件下で接触させ；そして
当該の有機相と無機相を互いに分離させることを含んで成る３−アルコキシテトラアルキレンスルホンの生成方法。
２．当該有機相が約２０００ｐｐｍ未満の水を含む上記１に記載の方法。
３．当該有機相が約０．７５重量パーセント未満の未反応アルカジエンスルホンを含む上記１に記載の方法。
４．当該有機相が約１ｐｐｍ未満のＳＯ２を含む上記１に記載の方法。
５．有機相が約１２重量パーセント未満の硫黄を含む上記１に記載の方法。
６．当該の接触ステップが、約８０℃から約８５℃の温度範囲で有機相および無機相を形成するように当該反応生成物と水とを接触させることを含む上記１に記載の方法。
７．当該接触ステップが、
約８０℃から約８５℃の温度範囲で一番目の有機相と一番目の無機相を形成するように当該反応生成物と水とを接触させ；
当該一番目の無機相と一番目の有機相を互いに分離させ；
約８０℃から約８５℃の温度範囲で二番目の有機相と二番目の無機相を形成するように当
該一番目の有機相と水とを接触させ；そして
当該二番目の有機相と二番目の無機相を互いに分離させて、精製３−アルコキシテトラアルキレンスルホン生成物を提供することを含む上記１に記載の方法。
８．当該スルホン生成物が約０から約２ｐｐｍのカリウムを含有する上記７に記載の方法。
９．当該アルカジエンスルホンがブタジエンスルホンを含む上記１に記載の方法。
１０．当該アルカジエンスルホンがスルホレンを含む上記１に記載の方法。
１１．当該３−アルコキシテトラアルキレンスルホンが３−アルコキシテトラメチレンスルホンを含む上記１０に記載の方法。
１２．当該３−アルコキシテトラメチレンスルホンのアルコキシ基が約４から約３０の炭素原子を含む上記１１に記載の方法。
１３．当該アルコールが約４から約３０の炭素原子を含む上記１に記載の方法。
１４．当該アルコールが約８から約１６の炭素原子を含む上記１３に記載の方法。
１５．当該アルコールがブチル、アミル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、トリアコンタニル、ブテニル、ドデセニル、フェニル、ナフチル、トリル、ドデシルフェニル、テトラプロペン−アルキル化フェニル、フェニルエチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルアルコールおよびそれらの異性体から成る群から選択される上記１に記載の方法。
１６．当該アルコールがイソ−デシルアルコールである上記１に記載の方法。
１７．当該アルコールとスルホンの比率がモル基準で約０．５：１から約２：１の範囲である上記１に記載の方法。
１８．当該アルコールとスルホンの比率がモル基準で約０．０１：１から約０．１：１の範囲である上記１７に記載の方法。
１９．アルコールとアルカジエンスルホンとが触媒の存在下で反応して反応生成物を形成する、３−アルコキシテトラアルキレンスルホンの生成プロセスにおける改良法であって、この改良法に：
一番目の混合物を生成させるために当該反応生成物に水を加えること；
当該一番目の混合物を、一番目の有機相と一番目の無機相を形成するのに充分な温度まで加熱すること；
当該一番目の有機相と一番目の無機相を互いに分離して、不純物含量の低い３−アルコキシテトラアルキレンスルホン生成物を提供すること、を含んでなる方法。
２０．当該の加熱のステップが、一番目の有機相と一番目の無機相を形成するために当該一番目の混合物を約８０℃から約８５℃の温度まで加熱することを含む上記１９に記載の改良法。
２１．さらに
一番目の有機相に水を加えて二番目の混合物を形成させ；
二番目の混合物を二番目の有機相と二番目の無機相を提供するのに充分な温度まで過熱すること；および
二番目の無機相と二番目の有機相を互いに分離することを含み、ここで有機相中の触媒の不純物の量が約０から約５ｐｐｍである上記１９に記載の改良法。
２２．当該の加熱ステップが、二番目の有機相と二番目の無機相を提供するために二番目の混合物を約８０℃から約８５℃の範囲の温度まで加熱することを含む上記２１に記載の改良法。
２３．二番目の有機相が２０００ｐｐｍ未満の水を含有している上記１９に記載の改良法。
２４．二番目の有機相が約０．７５重量パーセント未満の未反応アルカジエンスルホンを含む上記１９に記載の改良法。
２５．二番目の有機相が約１ｐｐｍ未満のＳＯ２を含む上記１９に記載の改良法。
２６．二番目の有機相が約１２重量パーセント未満の硫黄を含む上記１９に記載の改良法。
２７．さらに：
３−アルコキシテトラアルキレンスルホン生成物に水を加えて二番目の混合物を形成すること；
二番目の混合物を、二番目の有機相と二番目の無機相を形成するのに充分な温度まで加熱すること；および
二番目の有機相と二番目の無機相を互いに分離することを含む、上記１９に記載の改良法。
２８．当該の加熱ステップが、二番目の有機相と二番目の無機相を形成するために二番目の混合物を約８０℃から約８５℃の範囲の温度まで加熱することを含む上記２７に記載の改良法。
２９．当該アルカジエンスルホンがブタジエンスルホンを含んで成る上記１９に記載の改良法。
３０．当該アルカジエンスルホンがスルホレンを含んで成る上記１９に記載の改良法。
３１．当該３−アルコキシテトラアルキレンスルホンが３−アルコキシテトラメチレンスルホンを含んで成る上記３０に記載の改良法。
３２．当該３−アルコキシテトラメチレンスルホンのアルコキシ基が約４から約３０の炭素原子を含む上記３１に記載の改良法。
３３．当該アルコールが約４から約３０の炭素原子を含む上記１９に記載の改良法。
３４．当該アルコールが約８から約１６の炭素原子を含む上記３３に記載の改良法。
３５．当該アルコールが、ブチル、アミル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、トリアコンタニル、ブテニル、ドデセニル、フェニル、ナフチル、トリル、ドデシルフェニル、テトラプロペン−アルキル化フェニル、フェニルエチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルアルコールおよびそれらの異性体からなる群から選択される上記１９に記載の改良法。
３６．当該アルコールがイソ−デシルアルコールである上記１９に記載の改良法。
３７．当該アルコールとスルホンの比率がモル基準で約０．５：１から約２：１の範囲である上記１９に記載の改良法。
３８．該アルコールとスルホンの比率がモル基準で約０．０１：１から約０．１：１の範囲である上記３７に記載の改良法。
３９．基油および上記１９に記載のスルホン生成物を含んで成る潤滑油組成物。
４０．当該スルホン生成物が当該組成物中に約０．１から約１０．０重量パーセントの範囲の分量で存在する上記３９に記載の潤滑油組成物。
４１．当該可動部が上記４０に記載の潤滑油組成物により潤滑化されている可動部を有する乗り物。
４２．上記１９に記載のスルホン生成物を含んで成る、車両のトランスミッション液。
４３．当該オートマチックトランスミッションが上記４２に記載のトランスミッション液を含むオートマチックトランスミッションを含んだ乗り物。
４４．約０．１から約１０．０重量パーセントの上記１９に記載のスルホン生成物を含んで成るトランスミッション液用の添加剤濃縮物。
４５．以下の式で表されるシール膨潤剤を含んで成る潤滑油添加剤濃縮物であって：
【００７１】
【化４】
2006206580.tif 000013
【００７２】
（ここでＲ１は約４から約３０の炭素原子を含んだアルキルおよびアリキレン基から選択
され、ＸはＯおよびＳから成る群から選択され、またＲ２からＲ８はそれぞれＨ、および約１から約４の炭素原子を含んだアルキル基から選択される）、上述の膨潤剤は、ブタジエンスルホンおよび約４から約３０の炭素原子を含んだアルコールから誘導されたものであり、ここで当該シール膨潤剤は約５ｐｐｍ未満の触媒を含んでいる潤滑油添加剤濃縮物。
４６．当該シール膨潤剤が約２０００ｐｐｍの水を含む上記４５に記載の添加剤濃縮物。
４７．当該シール膨潤剤が約０．７５重量パーセント未満の未反応アルカジエンスルホンを含む上記４５に記載の添加剤濃縮物。
４８．当該シール膨潤剤が約１ｐｐｍ未満のＳＯ２を含む上記４５に記載の添加剤濃縮物。
４９．当該シール膨潤剤が約１２重量パーセント未満の硫黄を含む上記４５に記載の添加剤濃縮物。