发明名称 二羧酸二酯、其制造方法及含有该酯之冷冻机用润滑油
摘要 本发明提供一种以一般式(E)[式中,A代表环己烷环、环己烯环,或苯环;X代表H或甲基;RX及RY相同或互异,代表C3~18之分枝状烷基、 C1~C18之直链状烷基、C2~C18之直链状链烯基,或C3~ C10之环烷基。但是,当A为苯环时,Rx及Ry互异,且-COORx及-COORY键结于苯环之相邻的2个碳原子。]所表示之至少一种二酯;其为具有以下之物性 1)总酸值:0.05mgKOH/g以下;2)硫酸灰分:10ppm以下;3)硫含量:20ppm以下;4)磷含量:20ppm以下;5)过氧化值:1.0meq/kg以下;6)羰基值:10以下;7)体积电阻系数:1x1011Ω.cm以上;8)羟值:3mgKOH/g以下;9)水分含量:100ppm以下;约二酯,其制造方法,以及含有该二酯之冷冻机用润滑油。
申请公布号 TW482761 申请公布日期 2002.04.11
申请号 TW089114361 申请日期 2000.07.18
申请人 新理化股份有限公司 发明人 川原康行;高桥孝司;泷井真希子
分类号 C07C69/74;C10M129/95 主分类号 C07C69/74
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种酯,系选自以一般式(E) [式中,A代表环己烷环、环己烯环,或苯环;X代表氢 原子或甲基;RX及RY相同或互异,代表C3-18之分枝状 烷基、C1-C18之直链状烷基、C2-C18之直链状链烯基, 或C3-C10之环烷基。但是,当A为苯环时,RX及RY互异, 且基-COORX及基-COORY键结于苯环之相邻的2个碳原子 。] 所表示之脂环族或芳香族二羧酸二酯所组成的族 群, 并且具有下列物性 1)总酸値:0.05 mgKOH/g以下; 2)硫酸灰分:10 ppm以下; 3)硫含量:20 ppm以下; 4)磷含量:20 ppm以下; 5)过氧化値:1.0 meq/kg以下; 6)羰基値:10以下; 7)体积电阻系数:11011cm以上; 8)羟値:3 mgKOH/g以下; 9)水分含量:100 ppm以下。2.一种酯,系自以一般式(1) [式中,A1代表环己烷环或环己烯环;X代表氢原子或 甲基。R1及R2相同或互异,代表碳数3-18之分枝状烷 基、碳数1-18之直链状烷基、碳数2-18之直链状链 烯基,或碳数3-10之环烷基。] 表示之脂环族二羧酸二酯,及以一般式(4) [式中,A代表环己烷环、环己烯环,或苯环;X代表氢 原子或甲基。R5及R6互异,代表碳数3-18之分枝状烷 基、碳数1-18之直链状烷基、碳数2-18之直链状链 烯基,或碳数3-10之环烷基。基-COOR5与基-COOR6键结 于A所代表之环己烷环、环己烯环,或苯环之相邻 的2个碳原子上。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯所 组成的族群中选出之酯,其具有下列物性 1)总酸値:0.05 mgKOH/g以下; 2)硫酸灰分:10 ppm以下; 3)硫含量:20 ppm以下; 4)磷含量:20 ppm以下; 5)过氧化値:1.0 meq/kg以下; 6)羰基値:10以下; 7)体积电阻系数:11011cm以上; 8)羟値:3 mgKOH/g以下; 9)水分含量:100 ppm以下。3.一种酯,系以一般式(1) [式中,A1代表环己烷环或环己烯环;X代表氢原子或 甲基。R1及R2相同或互异,代表碳数3-18之分枝状烷 基、碳数1-18之直链状烷基、碳数2-18之直链状链 烯基,或碳数3-10之环烷基。] 表示之脂环族二羧酸二酯,且具有下列物性 1)总酸値:0.05 mgKOH/g以下; 2)硫酸灰分:10 ppm以下; 3)硫含量:20 ppm以下; 4)磷含量:20 ppm以下; 5)过氧化値:1.0 meq/kg以下; 6)羰基値:10以下; 7)体积电阻系数:11011cm以上; 8)羟値:3 mgKOH/g以下; 9)水分含量:100 ppm以下。4.如申请专利范围第3项之 脂环族二羧酸二酯,其中A1为环已烷环,而X为氢原 子;或A1为环己烯环,X为甲基;2个酯基-COOR1与-COOR2键 结于A1所表示之环己烷环或环己烯环之1-位与2-位 。5.如申请专利范围第4项之脂环族二羧酸二酯,其 中R1及R2相同,表示碳数3-11之直链状或分枝状烷基, A1表示环己烷环或环己烯环,X为氢原子。6.一种酯 之制造方法,其为以一般式(1) [式中,A1代表环己烷环或环己烯环;X代表氢原子或 甲基。R1及R2相同或互异,代表碳数3-18之分枝状烷 基、碳数1-18之直链状烷基、碳数2-18之直链状链 烯基,或碳数3-10之环烷基。] 表示,且具有下列物性 1)总酸値:0.05 mgKOH/g以下; 2)硫酸灰分:10 ppm以下; 3)硫含量:20 ppm以下; 4)磷含量:20 ppm以下; 5)过氧化値:1.0 meq/kg以下; 6)羰基値:10以下; 7)体积电阻系数:11011cm以上; 8)羟値:3 mgKOH/g以下; 9)水分含量:100 ppm以下; 之脂环族二羧酸二酯的制造方法,其包含, (i)将a)以一般式(2) [式中,A1及X与前述相同。] 所表示之脂环族二羧酸或其无水物,和 b)过氧化値为1.0 meq/kg以下之碳数1-18的脂肪族一元 醇,或碳数3-10之脂环族一元醇, 在无触媒,或不含硫及磷之触媒的存在下,供给至 酯化反应;或,将 a')以一般式(3) [式中,A1及X与前述相同。R3及R4相同或互异,代表碳 数3-4之分枝状烷基,或碳数1-4之直链状烷基。] 所表示之脂环族二羧酸二酯,和 b')过氧化値为1.0 meq/kg以下之碳数5-18的脂肪族一 元醇,或碳数3-10之脂环族一元醇, 在无触媒,或不含硫及磷之触媒的存在下,供给至 酯交换反应, 以获得含有一般式(1)所表示之二酯的反应混合物 之步骤; (ii)将过剩的原料从在前述步骤(i)中所制得之反应 混合物中除去以获得粗制的二酯之步骤; (iii)将在前述步骤(ii)中所获得之粗制的二酯予以 中和水洗之步骤; (iv)将在前述步骤(iii)中被中和并被水洗过之粗制 的二酯以1种-4种吸附剂施以处理而加以精制之步 骤; (v)将以前述步骤(iv)精制过的二酯加以脱水之步骤 。7.如申请专利范围第6项之脂环族二羧酸二酯之 制造方法,其中在步骤(i)所使用之b)或b')的醇具有 15以下之碳基値。8.如申请专利范围第6项之脂环 族二羧酸二酯之制造方法,其中在步骤(i)之酯化反 应或酯交换反应系在惰性气体雰围气下,或在惰性 气体气流下实施。9.如申请专利范围第6项之脂环 族二羧酸二酯之制造方法,其中在步骤(i)之酯化反 应或酯交换反应系在不含有硫及磷的触媒之存在 下实施,且该触媒系选自四(C3-C8烷基)钛酸酯、氧 化钛、氢氧化钛、碳数1-4之烷氧基钠、氮氧化钠 、碳数3-12之脂肪酸锡盐、氧化锡、氢氧化锡、氧 化锌、氢氧化锌、氧化铅、氢氧化铅及氧化铝、 氢氧化铝。10.如申请专利范围第6项之脂环族二羧 酸二酯之制造方法,其中在步骤(iii),实施中和,使 水洗后之粗制的二酯之总酸値成为0.05 mgKOH/g以下, 并实施粗制之二酯直到于水洗中新使用的洗净水 之pH値成为中性为止。11.如申请专利范围第6项之 脂环族二羧酸二酯之制造方法,其中在步骤(iv)之 以吸附剂所施处理系使用,从活性碳、活性氧化铝 、矽胶、矽铝、活性白土、沸石、氧化镁、氧化 钙、矽藻土、水滑石、非磺酸系之离子交换树脂 及合成水滑石所组成的族群中所选出的2-4种吸附 剂而实施。12.一种冷冻机用润滑油,其含有申请专 利范围第3-5项之任一项记载的脂环族二羧酸二酯 。13.一种冷冻机用润滑油,其含有以申请专利范围 第6-11项之任一项的制造方法所获得之脂环族二羧 酸二酯。14.一种脂环族或芳香族邻接二羧酸混合 基二酯,系以一般式(4) [式中,A代表环己烷环、环已烯环,或苯环;X代表氢 原子或甲基。R5及R6互异,代表碳数3-18之分枝状烷 基、碳数1-18之直链状烷基、碳数2-18之直链状链 烯基,或碳数3-10之环烷基。基-COOR5及基-COOR6键结 于以A表示之环己烷、环己烯,或苯环之相邻的2个 碳原子上。] 表示,且具有下列的物性 1)总酸値:0.05 mgKOH/g以下; 2)硫酸灰分:10 ppm以下; 3)硫含量:20 ppm以下; 4)磷含量:20 ppm以下; 5)过氧化値:1.0 meq/kg以下; 6)羰基値:10以下; 7)体积电阻系数:11011cm以上; 8)羟値:3 mgKOH/g以下; 9)水分含量:100 ppm以下。15.如申请专利范围第14项 之脂环族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯,其中A 为环己烷环或环己烯环,X为氢原子,R5为碳数1-5之 直链状烷基或碳数3-5之分枝链状烷基,R6为碳数6-11 之直链状或分枝链状烷基;A为环己烯环时,基-COOR5 与基-COOR6取代于1-位及2-位,双键则位于4-位与5-位 之间。16.一种酯混合物,系由 以一般式(7) [式中,A代表环己烷环、环己烯环,或苯环;X代表氢 原子或甲基。R5a代表碳数3-5之分枝状烷基、碳数1 -5之直链状烷基、碳数2-5之直链状链烯基,或碳数3 -5之环烷基。又,2个-COOR5a基相同,且键结于以A所表 示之环己烷环、环己烯环,或苯环之相邻的2个碳 原子上。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸二(低级烷基) 酯、 以一般式(4a) [式中,A及X与一般式(7)中相同,R5a及R6a互异,R5a与在 一般式(7)中者相同,R6a代表碳数6-18之分枝状烷基 、碳数6-18之直链状烷基、碳数6-18之直链状链烯 基,或碳数6-10之环烷基。又,基-COOR5a及基-COOR6a系 键结于以A所表示之环己烷环、环己烯环,或苯环 之相邻的2个碳原子上。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯,以 及 以一般式(8) [式中,A、X及R6a与在前述一般式(4a)中者相同,2个- COOR6a基相同,且键结于以A所表示之环己烷环、环 己烯环,或苯环之相邻的2个碳原子上。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸二(高级烷基) 酯所组成,并且具有下列物性 1)总酸値:0.05 mgKOH/g以下; 2)硫酸灰分:10 ppm以下; 3)硫含量:20 ppm以下; 4)磷含量:20 ppm以下; 5)过氧化値:1.0 meq/kg以下; 6)羰基値:10以下; 7)体积电阻系数:11011cm以上; 8)羟値:3 mgKOH/g以下; 9)水分含量:100 ppm以下。 之酯混合物。17.如申请专利范围第16项之酯混合 物,其中以根据酯混合物之气相色谱所求得的面积 比表示时,之以一般式(4a)表示的脂环族或芳香 族邻接二羧酸混合基二酯之比率为100,之以一般 式(7)表示的脂环族或芳香族邻接二羧酸二(低级烷 基)酯之比率为5-300,之脂肪族或芳香族邻接二羧 酸二(高级烷基)酯的比率为7-500。18.如申请专利范 围第16项之酯混合物,其中酯混合物系以一般式(7) 表示之脂环族邻接二羧酸二(低级烷基)酯、以一 般式(4a)表示之脂环族邻接二羧酸混合基二酯及以 一般式(8)表示之脂环族邻接二羧酸二(高级烷基) 酯的混合物,而且酯混合物之反式异构物/顺式异 构物之比为0/100-80/20(根据气相色谱的面积%)。19. 一种脂环族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯,或酯 混合物之制造方法,其中脂环族或芳香族邻接二羧 酸混合基二酯系以一般式(4) [式中,A代表环己烷环、环己烯环,或苯环;X代表氢 原子或甲基。R5及R6互异,代表碳数3-18之分枝状烷 基、碳数1-18之直链状烷基、碳数2-18之直链状链 烯基,或碳数3-10之环烷基(特别是,R5为碳数1-5之直 链状烷基或碳数3-5之分枝状烷基,R6为碳数6-11之直 链状或分枝链状烷基)。基-COOR5及基-COOR6键结于以 A表示之环己烷、环己烯,或苯环之相邻的2个碳原 子上。] 表示;而酯混合物系由 以一般式(7) [式中,A及X与在前述一般式(4)中者相同;R5a代表碳 数3-5之分枝状烷基、碳数1-5之直链状烷基、碳数2 -5之直链状链烯基,或碳数3-5之环烷基。又,2个-COOR 5a基相同,且键结于以A所表示之环己烷环、环己烯 环,或苯环之相邻的2个碳原子上。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸二(低级烷基) 酯、 以一般式(4a) [式中,A及X与一般式(7)中者相同。R5a及R6a互异,R5a 与在一般式(7)中者相同,R6a代表碳数6-18之分枝状 烷基、碳数6-18之直链状烷基、碳数6-18之直链状 链烯基,或碳数6-10之环烷基。又,基-COOR5a及基-COOR6 a系键结于以A所表示之环己烷环、环己烯环,或苯 环之相邻的2个碳原子上。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯,以 及 以一般式(8) [式中,A、X及R6a与在前述一般式(4a)中者相同,2个- COOR6a基相同,且键结于以A所表示之环己烷环、环 己烯环,或苯环之相邻的2个碳原子上。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸二(高级烷基) 酯所组成,并且具有下列物性 1)总酸値:0.05 mgKOH/g以下; 2)硫酸灰分:10 ppm以下; 3)硫含量:20 ppm以下; 4)磷含量:20 ppm以下; 5)过氧化値:1.0 meq/kg以下; 6)羰基値:10以下; 7)体积电阻系数:11011cm以上; 8)羟値:3 mgKOH/g以下; 9)水分含量:100 ppm以下。 而脂环族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯或酯混 合物的制造方法,包含有, (i)获得反应混合物之步骤,其包括 a)将以一般式(5s) [式中,A及X与前述相同。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸无水物,和「醇 成分1」(亦即,单一的醇或者混合醇,碳数1-5之一元 醇(P)与碳数6-18之一元醇(Q)的莫耳比为(P):(Q)=0.1:99. 9-100:0(莫耳比)),供给到酯化反应中,以获得一般式( 5) [式中,A、X及R5与前述相同。基-COOR5及基-COOH键结 于以A表示之环己烷、环己烯,或苯环之相邻的2个 碳原子上。] 表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸单酯的步骤; b)将在前述步骤(a)中所获得之以一般式(5)所表示 的脂环族或芳香族邻接二羧酸单酯,和下述之「醇 成分2」(亦即,单一的醇或者混合醇,碳数1-5之一元 醇(S)与碳数6-18之一元醇(T)的莫耳比为(S):(T)=0:100- 99.9:0.1(莫耳比)),在无触媒,或不含硫及磷之触媒的 存在下,更进一步地供给至酯化反应中, 以获得含有由上述一般式(7)所表示之脂环族或 芳香族邻接二羧酸二(低级烷基)酯、以一般式(4 a)所表示之脂环族或芳香族邻接二羧酸混合基二 酯,以及以一般式(8)所表示之脂环族或芳香族邻 接二羧酸二(高级烷基)酯,所组成之酯混合物; (ii)获得粗制的酯混合物之步骤,系将过剩的原料 从在前述步骤(i)中所获得之反应混合物中除去以 获得粗制的酯混合物; (iii)中和水洗步骤,系将在前述步骤(ii)中所获得 之粗制的酯混合物加以中和水洗之步骤; (iv)精制步骤,系将在前述步骤(iii)中被中和并被水 洗过之粗制的酯混合物以1种-4种吸附剂施以处理 而加以精制之步骤; (v)获得具有前述物性1)-9)的酯混合物之步骤,系藉 由将以前述步骤(iv)精制过的酯混合物予以脱水, 而获得具有前述物性1)-9)的酯混合物;以及必要时, (vi)从所获得之酯混合物中,将之以一般式(4a)所 表示的脂环族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯混 合物分离出,以获得上述一般式(4)所表示之脂环族 或芳香族邻接二羧酸混合基二酯的步骤。20.如申 请专利范围第19项之制造方法,其中酯混合物以气 相色谱的面积比为,之以一般式(4a)表示的脂环 族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯之比率为100, 之以一般式(7)表示的脂环族或芳香族邻接二羧酸 二(低级烷基)酯之比率为5-300,之脂环族或芳春 族邻接二羧酸二(高级烷基)酯之比率为7-500。21.如 申请专利范围第19项之制造方法,其中酯混合物为 以一般式(7)表示之脂环族邻接二羧酸二(低级烷基 )酯、以一般式(4a)表示之脂环族邻接二羧酸混合 基二酯,及以一般式(8)表示之脂环族邻接二羧酸二 (高级烷基)酯的混合物,酯混合物之反式异构物/顺 式异构物之比为0/100-80/20(根据气相色谱的面积%) 。22.根据申请专利范围第15项之制造方法,其中「 醇成分1」之构成成分为,碳数1-5的一元醇(P)系由 碳数3-5之分枝状烷基、碳数1-5之直链状烷基、碳 数2-5之直链状链烯基,或碳数3-5之环烷基,与一个 羟基所构成的醇,而碳数6-18之一元醇(Q)系由碳数6- 18之分枝状烷基、碳数6-18之直链状烷基、碳数6-18 之直链状链烯基,或碳数6-10之环烷基,与一个羟基 所构成的醇; 「醇成分2」之构成成分为,碳数1-5的一元醇(S)系 由碳数3-5之分枝状烷基、碳数1-5之直链状烷基、 碳数2-5之直链状链烯基,或碳数3-5之环烷基,与一 个羟基所构成的醇,而碳数6-18之一元醇(T)系由碳 数6-18之分枝状烷基、碳数6-18之直链状烷基、碳 数6-18之直链状链烯基,或碳数6-10之环烷基,与一个 羟基所构成的醇。23.如申请专利范围第19项之制 造方法,其中「醇成分1」为碳数1-5的一元醇,而「 醇成分2」为碳数6-18之一元醇。24.如申请专利范 围第19项之制造方法,其中「醇成分1」及「醇成分 2」之过氧化値为1.0 meq/kg以下。25.如申请专利范 围第24项之制造方法,其中「醇成分1」及「醇成分 2」进一步具有15以下之羰基値。26.如申请专利范 围第19项之制造方法,其中步骤(i)之阶段(a)及阶段( b)中的酯化反应系在惰性气体零围气下,或惰性气 体气流下实施。27.如申请专利范围第19项之制造 方法,其中步骤(i)之阶段(a)在无触媒下,阶段(b)则 在选自由四(C3-C8烷基)钛酸酯、氧化钛、氢氧化钛 、碳数1-4之烷氧基钠、氢氧化钠、碳数3-12之脂肪 酸锡盐、氧化锡、氢氧化锡、氧化锌、氢氧化锌 、氧化铅、氢氧化铅及氧化铝、氢氧化铝所构成 的族群之触媒的存在下进行。28.如申请专利范围 第19项之制造方法,其中相对于在第一阶段之酯化 反应中所使用的醇成分1[(P)+(Q)],及在第二阶段之 酯化反应中所使用的醇成分2[(S)+(T)]之合计的醇[(P )+(Q)+(S)+(T)],碳数1-5之一元醇[(P)+(S)]的比例为10莫 耳%以上,90莫耳%以下,而 1)碳数1-5之一元醇[(P)+(S)]的比例为10莫耳%以上,50 莫耳%以下的情形中,将碳数1-5之一元醇全部当做(P )使用在第1阶段酯化反应,而该醇在第2阶段酯化反 应的使用量则为0莫耳%; 2)碳数1-5之一元醇[(P)+(S)]的比例为超过50莫耳%而 在90莫耳%以下的情形中,在第1阶段酯化反应使用 相对于醇合计量[(P)+(Q)+(S)+(T)]为50莫耳%之量的碳 数1-5之一元醇(P),剩余的碳数1-5之一元醇则当做(S) 而在第2阶段酯化反应中使用。29.如申请专利范围 第19项之制造方法,其中在步骤(iii),实施中和,使水 洗后之粗制的二酯之总酸値成为0.05 mgKOM/g以下,并 实施粗制之二酯直到于水洗中所使用的洗净水之 pH値成为中性为止。30.如申请专利范围第19项之制 造方法,其中在步骤(iv)之以吸附剂所施处理系使 用,从活性碳、活性氧化铝、矽胶、矽铝、活性白 土、沸石、氧化镁、氧化钙、矽藻土、水滑石、 非磺酸系之离子交换树脂及合成水滑石所组成的 族群中所选出的2-4种吸附剂而实施。31.一种冷冻 机用润滑油,其中含有申请专利范围第14或第15项 之任一者所记载的脂环族或芳香族邻接二羧酸混 合基二酯,或申请专利范围第16-18项之任一项的酯 混合物。32.一种冷冻机用润滑油,其含有以申请专 利范围第19-30项之任一项的制造方法所获得之脂 环族或芳香族邻接二羧酸混合基二酯,或酯混合物 。
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