(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含まれる塩基が炭酸カルシウムである塩基性石油スルホン酸カルシウム塩１００重量部に対し、アルキルポリオキシエチレンリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステル又は、脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル化物のリン酸エステルから選ばれる少なくとも１種以上のリン酸エステルを５〜２０重量部反応させて得られたアルキルポリオキシエチレンリン酸エステルカルシウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステルカルシウム塩又は、脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル化物のリン酸エステルカルシウム塩を含み、炭酸カルシウムが透明に分散されていることを特徴とする炭酸カルシウム分散体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は防錆性に優れた炭酸カルシウム分散体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭酸カルシウム分散体は外観上透明なものから、濁っているものまで多くの種類が上市されている。この外観の違いは炭酸カルシウム分散体に含まれる炭酸カルシウムの粒子径に依存しており通常１μｍより小さい粒子の場合は透明となる。このような透明な炭酸カルシウム分散体はエンジン油に代表される酸性物質が発生する環境下で使用される潤滑油の清浄剤として利用されているが、酸性物質の中和が目的であり防錆剤として用いられることは少ない。これは、防錆性がバリウム系スルホネートより劣っているためであり、もっぱらバリウム系スルフォネートを防錆添加剤として利用しているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
リン酸エステル類が防錆性向上のために添加されることは公知の事実であるので本発明者も脂肪族アルコールのリン酸エステルを塩基性石油スルホン酸カルシウム塩に混合し防錆性の向上を試みた。脂肪族アルコールのリン酸エステルを塩基性石油スルホン酸カルシウム塩に含まれる炭酸カルシウムで中和し脂肪族アルコールのリン酸エステルカルシウム塩を含む炭酸カルシウム分散体を得たが、仕上がった物が不透明であり鉱物油に溶かした場合でも透明に溶けず放置しておくと沈降物が発生してしまい商品としての価値を著しく低下させてしまった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この問題を解決すべき鋭意研究を重ねた結果エチレンオキサイドが付加された脂肪族アルコール及び、エチレンオキサイドが付加されたアルキルフェノールのリン酸エステル又はポリエチレングリコールと胞肪酸とのエステル化物のリン酸エステルを用い塩基性石油スルホン酸カルシウム塩と反応することによってこれらのリン酸エステルのカルシウム塩を容易に塩基性石油スルホン酸カルシウム塩に透明に混合させることを見いだし本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は塩基性石油スルホン酸カルシウム塩１００重量部に対し、アルキルポリオキシエチレンリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステル又は、脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル化物のリン酸エステルから選ばれる少なくとも１種以上のリン酸エステルを５〜２０重量部反応させて得られたアルキルポリオキシエチレンリン酸エステルカルシウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステルカルシウム塩又は、脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル化物のリン酸エステルカルシウム塩を含むことを特徴とする炭酸カルシウム分散体の製造方法および芳香族スルホン酸カルシウム塩を５−２０重量％、炭酸カルシウムを１０−４５重量％およびアルキルポリオキシエチレンリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステル又は、脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル化物のリン酸エステルから選ばれる少なくとも１種以上のリン酸エステルのカルシウム塩を５−２０重量％含むことを特徴とする炭酸カルシウム分散体に関する。
【０００６】
以下、本発明の構成について詳述する。本発明において用いられるアルキルポリオキシエチレンリン酸エステルを構成する脂肪族アルコールの炭素数は８〜２２である直鎖及び分岐鎖の飽和又は不飽和アルコールで、例えば、２−エチルヘキサノール、ラウリルアルコール、イソラウリルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、ベヘニールアルコール等の一種以上を用いることができる。
【０００７】
ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステルを構成するアルキルフェノールはノニルフェノール、オクチルフェノール等の一種以上を用いることができる。
【０００８】
脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル化物のリン酸エステルを構成する脂肪酸の炭素数は８〜２２の直鎖及び分岐鎖の飽和又は不飽和の脂肪酸で、例えば、２−エチルヘキサン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸、シリノレイン酸等の一種以上を用いることができる。
【０００９】
エチレンオキサイドの付加モル数は１モルから１０モルの範囲がよく、１モルから６モルがより好ましい。付加モル数が多くなると親水性が強くなり、基油に溶けにくくなるため好ましくない。
【００１０】
脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステル化条件は一般的に行われているエステル化条件を用いることができる。リン酸化の条件としては４０℃以上にて無水リン酸を徐々に添加していく方法による反応を挙げることができる。
【００１１】
塩基性スルホン酸カルシウム塩は、石油アルキルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、ジノニルナフタレンスルホン酸塩等に炭酸カルシウムを透明に分散させた物を挙げることができる。これらの塩基性スルホン酸カルシウム塩に含まれる炭酸カルシウムの量は上記リン酸エステルを中和するのに必要な量が入ってることが必須の条件となる。
【００１２】
本発明に用いられるアルキルポリオキシエチレンリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステル、ポリエチレングリコールと脂肪酸とのエステル化物のリン酸エステルと塩基性スルホン酸カルシウム塩との反応は４０℃〜２３０℃で反応させるのが好ましい。４０℃以下では粘度が高くリン酸エステルの中和反応が充分に行われない、２３０℃以上ではリン酸エステルの分解が起こり好ましくない。
【００１３】
塩基性スルホン酸カルシウム塩とアルキルポリオキシエチレンリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステル、ポリエチレングリコールと脂肪酸とのエステル化物のリン酸エステルとの反応比率は塩基性スルホン酸カルシウム塩１００重量部に対し、アルキルポリオキシエチレンリン酸エステル又は、ポリオキシエチレンアルキルフェノールリン酸エステル又は、ポリエチレングリコールと脂肪酸とのエステル化物のリン酸エステルの一種以上を５〜２０重量部を反応させるのが好ましい。５重量部以下では防錆性が向上せず、２０重量部以上では防錆性が加えた量に匹敵するほどの向上が見られないばかりか製品の粘度を増加させ好ましくない。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
尚、実施例及び比較例に記載されている炭酸カルシウム分散体の全塩基価とは試料１ｇ中に含まれる炭酸カルシウムのごとき塩基性塩の量を水酸化カリウムに換算した量（ｍｇ）でありｍｇＫＯＨ／ｇなる単位をもつものである。
【００１５】
【比較例１】
ラウリルアルコール５５９ｇを乾燥したセパラブルフラスコに取り、攪拌しながら６０℃に加熱し、無水リン酸１４２ｇを徐々に添加していき、全量添加後１時間攪拌を続けた後未反応の無水リン酸を濾過により除去しラウリルアルコールのリン酸エステル（以下Ｐラウリルと記載する）６８７ｇを得た。次に全塩基価２９５の塩基性スルホン酸カルシウム塩５００ｇを別のセパラブルフラスコにとり攪拌しながら８０℃まで加熱後、Ｐラウリル２５ｇを徐々に加え全量加えた後系内を真空にし発生する炭酸ガスを除去しＰラウリルのカルシウム塩を含む全塩基価２８０を持つ炭酸カルシウム分散体５１４ｇを得た。この物は外観が濁っていた。
【００１６】
【比較例２】
比較例１と同様な方法でオレイルアルコール４０２ｇを６０℃にした後無水リン酸７１ｇを反応させオレイルアルコールのリン酸エステル４６５ｇを得た（以下Ｐオレイルと記載する）。次に全塩基価４９８の塩基性スルホン酸カルシウム塩５００ｇを別のセパラブルフラスコにとり攪拌しながら８０℃まで加熱後Ｐオレイル６０ｇを徐々に加え全量加えた後系内を真空にし発生する炭酸ガスを除去しＰオレイルのカルシウム塩を含む全塩基価２６０を持つ炭酸カルシウム分散体５４５ｇを得た。
【００１７】
【実施例１】
比較例１と同様な方法でエチレンオキサイドを２モル付加したラウリルアルコール５４８ｇを攪拌しながら６０℃に加熱後、無水リン酸９５ｇを反応させジエチレンオキサイドラウリルアルコールのリン酸エステル（以下ＰＥＯ２ラウリルと記載する）６３０ｇを得た。次に全塩基価２９５の塩基性スルホン酸カルシウム塩５００ｇを別のセパラブルフラスコにとり攪拌しながら８０℃まで加熱後、ＰＥＯ２ラウリル２５ｇを徐々に加え全量加えた後系内を真空にし発生する炭酸ガスを除去し外観上透明な、ＰＥＯ２ラウリルのカルシウム塩を含む全塩基価２８１を持つ炭酸カルシウム分散体５１４ｇを得た。
【００１８】
【実施例２】
比較例１と同様な方法でエチレンオキサイドを２モル付加したオレイルアルコール３５６ｇを６０℃に加熱後、無水リン酸４８ｇを反応させジエチレンオキサイドオレイルアルコールのリン酸エステル（以下ＰＥＯ２オレイルと記載する）３９６ｇを得た。次に全塩基価４９８の塩基性スルホン酸カルシウム塩５００ｇを別のセパラブルフラスコにとり攪拌しながら８０℃まで加熱後ＰＥＯ２オレイル６０ｇを徐々に加え全量加えた後系内を真空にし発生する炭酸ガスを除去し外観上透明な、ＰＥＯ２オレイルのカルシウム塩を含む全塩基価４４０を持つ炭酸カルシウム分散体５４５ｇを得た。
【００１９】
【実施例３】
比較例１と同様な方法でエチレンオキサイドを４モル付加したノニルフェノール３１０ｇを６０℃に加熱後、無水リン酸４８ｇを反応させテトラエチレンオキサイドノニルフェノールのリン酸エステル（以下ＰＥＯ４ＮＰと記載する）３５０ｇを得た。次に全塩基価２９５の塩基性スルホン酸カルシウム塩５００ｇを別のセパラブルフラスコにとり攪拌しながら８０℃まで加熱後、ＰＥＯ４ＮＰ５０ｇを徐々に加え全量加えた後系内を真空にし発生する炭酸ガスを除去しながら２００℃まで加熱し２時間攪拌した後冷却すると外観上透明な、ＰＥＯ４ＮＰのカルシウム塩を含む全塩基価２６８を持つ炭酸カルシウム分散体５３８ｇを得た。
【００２０】
【実施例４】
ジエチレングリコール１３８ｇとオレイン酸２８３ｇとを無触媒でエステル化し残ったジエチレングリコールを減圧回収しジエチレングリコールオレエート３７０ｇを得た。このジエチレングリコールオレエート３００ｇを６０℃に加熱後、無水リン酸３８．３ｇと反応させジエチレングリコールオレエートのリン酸エステル（以下ＰＯＤと記載する）３３５ｇを得た。次に全塩基価４９８の塩基性スルホン酸カルシウム塩５００ｇを別のセパラブルフラスコにとり攪拌しながら８０℃まで加熱後ＰＯＤ６０ｇを徐々に加え全量加えた後系内を真空にし発生する炭酸ガスを除去しながら１２０℃まで加熱し２時間攪拌した後冷却し外観上透明な、ＰＯＤのカルシウム塩を含む全塩基価４４４を持つ炭酸カルシウム分散体５４８ｇを得た。
【００２１】
このようにして得られた炭酸カルシウム分散体を次のような方法で性能を試験し評価した。
【００２２】
相溶性試験
白スピンドル油、４０℃の粘度が３２ｃＳｔのタービン油、４０℃の粘度が５０２ｃＳｔのブライトストック油に２０重量％になるように配合し室温で２４時間放置しその外観と沈降物の有無を調べた（表１）。
【００２３】
【表１】
0003813190.tif 000002
【００２４】
塩水噴霧試験
６０スピンドル油に１０及び２０重量％になるように配合した試料をＪＩＳ−Ｋ２２４６に基づいて塩水噴霧試験を行いその錆止め性を評価した。（表２）
【００２５】
【表２】
0003813190.tif 000003
【００２６】
錆び発生度の評価法（ＪＩＳ−Ｋ２２４６に準拠）
錆び発生０              Ａ級
錆び発生１〜１０        Ｂ級
錆び発生１１〜２５      Ｃ級
錆び発生２６〜５０      Ｄ級
錆び発生５１〜１００    Ｅ級
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明であるポリオキシエチレン基を持つリン酸エステルカルシウム塩を含む炭酸カルシウム分散体は防錆性が著しく向上し、外観が透明で且つ沈降物を生じない。これに比べポリオキシエチレン基を持たないリン酸エステルカルシウム塩を含む炭酸カルシウム分散体は、防錆性は向上するが外観が濁っており沈降物を生じてしまう。