JPH1046181A - 生分解性植物油グリース - Google Patents

生分解性植物油グリース

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JPH1046181A
JPH1046181A JP9117264A JP11726497A JPH1046181A JP H1046181 A JPH1046181 A JP H1046181A JP 9117264 A JP9117264 A JP 9117264A JP 11726497 A JP11726497 A JP 11726497A JP H1046181 A JPH1046181 A JP H1046181A
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JP
Japan
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oil
genetically modified
metal
acid
carbon atoms
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JP9117264A
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English (en)
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Gary W Wiggins
ダブリュー． ウィギンズ ギャリー
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Lubrizol Corp
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Lubrizol Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 植物油、非鉱物油グリースおよびそれらの調
製方法を提供すること。 【解決手段】 以下の(A)および(B)を含有する、環境に
優しい潤滑グリース： (A)基油であって、ここで、該基油は、次式の天然油ま
たは合成トリグリセリドである： 【化１】 ここで、R1、R2およびR3は、約７個〜約23個の炭素原子
を含有する脂肪族基である；および (B)増粘剤であって、ここで、該増粘剤(B)は、(B1)金属
ベース物質および(B2)カルボン酸またはそのエステルの
反応生成物であり、該金属ベース物質(B1)は、金属酸化
物、金属水酸化物、金属炭酸塩または金属重炭酸塩を含
有し、該金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属
であり、該カルボン酸またはそのエステル(B2)は、式 R
4(COOR5)nを有し、R4は、４個〜約29個の炭素原子を含
有する脂肪族基であり、R5は、水素、または１個〜４個
の炭素原子を含有する脂肪族基であり、そしてｎは、１
〜４の整数であり；(B1)：(B2)の当量比は、１：0.70〜
1.10である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【従来の技術】グリース製造業者は、植物油から、生分
解性のアルカリ金属グリースおよびアルカリ土類金属グ
リースの調製を試みているが、一定の成功を収めている
にすぎない。調製に必要な高温によって、この植物油増
粘剤基質および植物油希釈剤が分解する。唯一成功した
のは、増粘剤の形成中に鉱油を使用し、次いで植物油を
希釈剤として添加することである。
【０００３】米国特許第3,242,088号(Brightら、1966年
３月22日)は、石鹸増粘化グリースの低温調製方法を提
供し、この方法では、収率が上がり、製品の品質が改良
される。この参考文献の方法は、本質的に、金属塩基と
ケン化可能物質との間で急速な反応を生じるのに充分な
高温で、この金属塩基の溶液またはスラリーを、潤滑油
およびケン化可能物質の再循環している流れにゆっくり
と導入することによるグリース製造工程のケン化段階を
行う工程、その後、この再循環した流れを、ケン化混合
物の本体に戻す前に、乱流混合にかける工程を包含す
る。非常に有利なことに、この流れは、最も適切には、
少なくとも充分な圧力低下のあるせん断バルブに通すこ
とにより、せん断にかけてもよい。この参考文献の好ま
しい実施態様を代表する方法は、より高い温度で引き続
き加熱しつつ、同じ様式で、このグリース混合物を再循
環させ、それと共に、その後の加熱工程の少なくとも一
部にて、せん断バルブによってせん断する工程を包含す
る。
【０００４】米国特許第4,392,967号(Alexander、1983
年７月12日)は、ねじプロセス単位を用いた潤滑グリー
スの連続製造方法を提供し、この方法は、以下を包含す
る： (a)ねじプロセス単位の選択した位置に、供給物質およ
び潤滑油を導入する工程であって、この単位は、異なる
操作段階を行うための一連の隣接し縦方向に連結したバ
レル部分を含有し、かつ回転ねじ装置を収容しており、
この回転ねじ装置は、このバレル部分の内部を横断して
おり、そして所望の操作を行うために、その長さに沿っ
て、分割要素を有する、工程； (b)該回転ねじの連続操作によって、この隣接バレル部
分を通過する該プロセス単位に沿って、該供給物質を混
合し運搬する工程； (c)該物質の温度を制御すると共に、種々の熱交換手段
を使用することにより、該プロセス単位を通って該物質
を運搬し、この熱交換手段は、各バレル内またはそれに
隣接して位置しており、分散、反応、脱水および/また
は均質化の操作段階を行うのを促進する； (d)該プロセス単位の選択したバレル吐き出し点にて、
この供給混合物の脱水によって生じた水を排出する工
程； (e)この脱水段階に続いて、このバレル位置の下流に
て、追加のオイルおよび/または添加剤を導入する工
程； (f)該ねじ装置を連続的に回転することにより、該完全
なグリース配合物を均質化する工程；および (g)該ねじプロセス単位の末端バレル部分から、完成し
た潤滑グリースを除去する工程。
【０００５】米国特許第4,597,881号(Iseyaら、1986年
７月１日)は、リチウム石鹸グリースの製造方法を提供
し、該方法は、以下を包含する：12個〜24個の炭素原子
を有するヒドロキシ脂肪酸、および８個〜10個の炭素原
子を有するジカルボン酸を、撹拌しつつ、100℃未満の
温度で、100℃〜130℃のアニリン点を有する基油(Ｉ)に
添加して、この基油(Ｉ)中で、該酸の均一分散体を調製
する工程；撹拌しながら、該均一分散体に、水酸化リチ
ウムを添加する工程；195℃〜210℃の温度まで加熱する
ことにより、該酸と水酸化リチウムとを反応させ、脱水
する工程；この反応混合物を、約20℃〜80℃/時間の冷
却速度で、約160℃以下の温度まで冷却する工程；およ
びこの反応混合物に、10秒間〜30分間にわたって、130
℃〜140℃のアニリン点を有する基油(II)を添加して、
該リチウム石鹸グリースを生成する工程であって、その
添加量は、この基油(Ｉ)と基油(II)との重量比が、30：
70〜60：40になり、そしてこの基油(Ｉ)および(II)から
得られた混合物が、100℃で測定した５〜50センチスト
ークスの動粘度および125℃〜135℃のアニリン点を有す
るような量である、工程。
【０００６】米国特許第4,902,435号(Waynick、1990年
２月20日)は、前輪駆動継ぎ手に特に有用な潤滑グリー
スに関する。このグリースは、従来技術のグリースより
も良好な結果を示した。このグリースは、前輪駆動継ぎ
手において、滑り運動、回転運動および振動(フレッチ
ング)運動に対して優れた摩耗保護を与える。それはま
た、前輪駆動継ぎ手において、エラストマーおよびシー
ルと化学的に適合する。それは、さらに、このエラスト
マーの化学的な腐食、変形および劣化に抵抗し、CV(定
速)駆動継ぎ手の有効寿命を伸ばす。
【０００７】米国特許第5,350,531号(Musilli、1994年
９月27日)は、12-ヒドロキシステアリン酸カルシウムリ
チウムグリースの調製方法を提供する。この方法の第一
段階では、12-ヒドロキシステアリン酸を、パラフィン
ブライトストック油の第一部分と混合し、その後、約17
0〜約200°Fの温度まで加熱する。その後、この混合物
に、水酸化リチウムおよび水酸化カルシウムを添加し、
次いで、この混合物を、約360〜約450°Fの温度まで加
熱し、ケン化し、次いで、その生成物を粉砕する。次い
で、粉砕した混合物を、潤滑油の第二部分と混合する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、環境
に優しい植物油、非鉱物油グリース、およびそれらの調
製方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の(A)お
よび(B)を含有する、環境に優しい潤滑グリースを提供
する： (A)基油であって、ここで、該基油は、次式の天然油ま
たは合成トリグリセリドである：
【００１０】
【化４】
【００１１】ここで、R1、R2およびR3は、約７個〜約23
個の炭素原子を含有する脂肪族基である；および (B)増粘剤であって、ここで、該増粘剤(B)は、(B1)金属
ベース物質および(B2)カルボン酸またはそのエステルの
反応生成物であり、ここで、該金属ベース物質(B1)は、
金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩または金属重炭
酸塩を含有し、ここで、該金属は、アルカリ金属または
アルカリ土類金属であり、ここで、該カルボン酸または
そのエステル(B2)は、式 R4(COOR5)nを有し、ここで、R
4は、４個〜約29個の炭素原子を含有する脂肪族基であ
り、R5は、水素、または１個〜４個の炭素原子を含有す
る脂肪族基であり、そしてｎは、１〜４の整数であり、
ここで、(B1)：(B2)の当量比は、１：0.70〜1.10であ
り、ここで、該基油(A)と、該金属ベース物質(B1)およ
び該カルボン酸またはそのエステル(B2)の合計との重量
比は、50：50〜95：５である。
【００１２】本発明はまた、以下の工程を包含する、環
境に優しいグリースの調製方法を提供する： (a)以下の(A)、(B1)および(B2)を混合し、それにより、
混合物を提供する工程：(A)基油であって、ここで、該
基油は、次式の天然油または合成トリグリセリドであ
る：
【００１３】
【化５】
【００１４】ここで、R1、R2およびR3は、約７個〜約23
個の炭素原子を含有する脂肪族基である；(B1)金属ベー
ス物質であって、ここで、該金属ベース物質は、金属酸
化物、金属水酸化物、金属炭酸塩または金属重炭酸塩を
含有し、ここで、該金属は、アルカリ金属またはアルカ
リ土類金属である；および(B2)カルボン酸またはそのエ
ステルであり、ここで、該カルボン酸またはそのエステ
ルは、式 R4(COOR5)nを有し、ここで、R4は、４個〜約2
9個の炭素原子を含有する脂肪族基であり、R5は、水
素、または１個〜４個の炭素原子を含有する脂肪族基で
あり、そしてｎは、１〜４の整数であり、ここで、(B
1)：(B2)の当量比は、１：0.70〜1.10であり、ここで、
該基油(A)と、該金属ベース物質(B1)および該カルボン
酸またはそのエステル(B2)の合計との重量比は、50：50
〜95：５である； (b)該混合物を、約82℃〜約105℃の温度まで加熱して、
(B)増粘剤を形成する工程； (c)該混合物を、アルカリ土類金属の場合には、約145℃
の最終温度、またはアルカリ金属の場合には、約200℃
の最終温度まで加熱する工程；および (d)該混合物を冷却して、グリースを形成する工程。
【００１５】本発明はまた、以下の工程を包含する、環
境に優しいグリースの調製方法を提供する： (a)以下の(A)の第一部分、(B1)および(B2)を混合し、そ
れにより、第一混合物を提供する工程：(A)基油であっ
て、ここで、該基油は、次式の天然油または合成トリグ
リセリドである：
【００１６】
【化６】
【００１７】ここで、R1、R2およびR3は、約７個〜約23
個の炭素原子を含有する脂肪族基である；(B1)金属ベー
ス物質であって、ここで、該金属ベース物質は、金属酸
化物、金属水酸化物、金属炭酸塩または金属重炭酸塩を
含有し、ここで、該金属は、アルカリ金属またはアルカ
リ土類金属である；および(B2)カルボン酸またはそのエ
ステルであり、ここで、該カルボン酸またはそのエステ
ルは、式 R4(COOR5)nを有し、ここで、R4は、４個〜約2
9個の炭素原子を含有する脂肪族基であり、R5は、水
素、または１個〜４個の炭素原子を含有する脂肪族基で
あり、そしてｎは、１〜４の整数であり、ここで、(B
1)：(B2)の当量比は、１：0.70〜1.10である； (b)該第一混合物を、約82℃〜約105℃の温度まで加熱し
て、(B)増粘剤を形成し、それにより、加熱した第一混
合物を形成する工程； (c)該加熱した第一混合物を、アルカリ土類金属の場合
には、約145℃の最終温度、またはアルカリ金属の場合
には、約200℃の最終温度まで加熱する工程； (d)アルカリ土類金属の場合には、110〜145℃にて、ま
たはアルカリ金属の場合には、170〜200℃にて、(A)該
基油の次の部分を添加して、第二混合物を提供する工程
であって、ここで、該基油の第一部分と該基油の第二部
分との重量比は、50：50〜95：５であり、そして該基油
(A)と、該金属ベース物質(B1)および該カルボン酸また
はそのエステル(B2)の合計との重量比は、50：50〜95：
５である、工程；および (e)該混合物を冷却して、グリースを形成する工程。
【００１８】１実施態様では、上記アルカリ金属は、リ
チウム、ナトリウムまたはカリウムを包含し、そして上
記アルカリ土類金属は、マグネシウム、カルシウムまた
はバリウムを包含する。
【００１９】他の実施態様では、(B1)は、水酸化リチウ
ムまたは水酸化カルシウムである。
【００２０】さらに他の実施態様では、R5は、水素であ
り、そして上記カルボン酸は、6-ヒドロキシステアリン
酸、12-ヒドロキシステアリン酸、14-ヒドロキシステア
リン酸、16-ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸ま
たは14-ヒドロキシ-11-エイコセン酸を包含するモノヒ
ドロキシモノカルボン酸であるか、または9,10-ジヒド
ロキシステアリン酸を包含するジヒドロキシモノカルボ
ン酸である。
【００２１】さらに他の実施態様では、上記天然油は、
ひまわり油、サフラワー油、とうもろこし油、大豆油、
なたね油、やし油、レスクレラ(lesquerella)油、ひま
し油、カノラ(canola)油または落花生油である。
【００２２】さらに他の実施態様では、上記合成トリグ
リセリドは、少なくとも１種の直鎖脂肪酸およびグリセ
ロールのエステルであり、この脂肪酸は、８個〜24個の
炭素原子を含有する。
【００２３】さらに他の実施態様では、上記天然油は、
遺伝的に改変した植物油であり、R1、R2およびR3は、少
なくとも60％のモノ不飽和特性を有する脂肪族基であ
り、この遺伝的に改変した植物油のモノ不飽和特性は、
オレイン酸残基から生じ、そのオレイン酸部分：リノー
ル酸部分の比は、２から90までであり、この遺伝的に改
変した植物油は、遺伝的に改変したひまわり油、遺伝的
に改変したとうもろこし油、遺伝的に改変した大豆油、
遺伝的に改変したなたね油、遺伝的に改変したカノラ
油、遺伝的に改変したサフラワー油または遺伝的に改変
した落花生油である。
【００２４】さらに他の実施態様では、上記遺伝的に改
変した植物油は、遺伝的に改変した硫化植物油であり、
この遺伝的に改変した硫化植物油は、５〜15％のイオウ
を含有する。
【００２５】さらに他の実施態様では、(B2)は、6-ヒド
ロキシステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、14-
ヒドロキシステアリン酸、16-ヒドロキシステアリン
酸、リシノール酸または14-ヒドロキシ-11-エイコセン
酸を包含するモノヒドロキシモノカルボン酸である。
【００２６】
【発明の実施の形態】(A)基油 本発明を実施する際に、この基油は、次式の合成トリグ
リセリドまたは天然油である：
【００２７】
【化７】
【００２８】ここで、R1、R2およびR3は、約７個〜約23
個の炭素原子を含有する脂肪族ヒドロカルビル基であ
る。本明細書中で使用する「ヒドロカルビル基」との用
語は、分子の残部に直接結合した炭素原子を有する基を
示す。これらの脂肪族ヒドロカルビル基には、以下が挙
げられる： (1)脂肪族炭化水素基；すなわち、アルキル基(例えば、
ヘプチル、ノニル、ウンデシル、トリデシル、ヘプタデ
シル)；単一の二重結合を含有するアルケニル基(例え
ば、ヘプテニル、ノネニル、ウンデセニル、トリデセニ
ル、ヘプタデセニル、ヘンエイコサニル)；２個または
３個の二重結合を含有するアルケニル基(例えば、8,11-
ヘプタデカジエニルおよび8,11,14-ヘプタデカトリエニ
ル)。これらの全ての異性体は包含されるが、直鎖基が
好ましい。
【００２９】(2)置換された脂肪族炭化水素基；すなわ
ち、本発明の文脈内では、基の炭化水素的な性質を主と
して変えない非炭化水素置換基を含有する基。当業者
は、適切な置換基を知っている；例には、ヒドロキシ、
カルボアルコキシ(特に、低級カルボアルコキシ)および
アルコキシ(特に、低級アルコキシ)があり、「低級の」
との用語は、７個を超えない炭素原子を含有する基を示
す。
【００３０】(3)ヘテロ基；すなわち、本発明の文脈内
では、主として脂肪族炭化水素的な性質を有しながら、
環または鎖の中に存在する炭素以外の原子を有するが、
その他は脂肪族炭素原子で構成されている基である。適
切なヘテロ原子は当業者に明らかであり、例えば、酸
素、窒素およびイオウを包含する。
【００３１】天然に生じるトリグリセリドには、植物油
トリグリセリドがある。合成のトリグリセリドには、グ
リセロール１モルと、脂肪酸または脂肪酸混合物３モル
との反応により形成されるものがある。合成トリグリセ
リドを調製する際には、この脂肪酸は、８個〜24個の炭
素原子を含有する。好ましくは、この脂肪酸は、オレイ
ン酸、リノール酸、リノレン酸またはそれらの混合物で
ある。最も好ましくは、この脂肪酸は、オレイン酸であ
る。これらの植物油トリグリセリドおよび合成トリグリ
セリドのうち、植物油トリグリセリドが好ましい。好ま
しい植物油には、大豆油、なたね油、ひまわり油、やし
油、レスクレラ(lesquerella)油、カノラ(canola)油、
落花生油、サフラワー油およびひまし油がある。
【００３２】好ましい実施態様では、この脂肪族ヒドロ
カルビル基は、このトリグリセリドが、少なくとも60％
のモノ不飽和性、好ましくは、少なくとも70％のモノ不
飽和性、最も好ましくは、少なくとも80％のモノ不飽和
性を有するようにされる。本発明で有用な天然に生じる
トリグリセリドの例には、それらが、通常よりも高いオ
レイン酸含量を有するように、遺伝的に改変した植物油
がある。通常のひまわり油は、25〜30％のオレイン酸含
量を有する。このひまわりの種を遺伝的に改変すること
により、そのオレイン酸含量が約60％から約90％までの
ひまわり油が得られる。すなわち、このR1基、R2基およ
びR3基は、ヘプタデセニル基であり、1,2,3-プロパント
リイル基、すなわち−CH2CHCH2−に結合したR1COO-、R2
COO-およびR3COO-は、オレイン酸分子の残基である。米
国特許第4,627,192号および第4,743,402号の内容は、高
オレイン酸ひまわり油の調製の開示に関して、本明細書
中で参考として援用されている。
【００３３】例えば、オレイン酸部分だけから構成され
るトリグリセリドは、100％のオレイン酸含量、従っ
て、100％のモノ不飽和含量を有する。このトリグリセ
リドが、オレイン酸70％、ステアリン酸10％、パルミチ
ン酸13％およびリノール酸７％の酸部分から構成される
とき、そのモノ不飽和含量は、70％である。好ましいト
リグリセリド油は、高オレイン酸トリグリセリド油、す
なわち、遺伝的に改変した植物油(少なくとも60％)トリ
グリセリド油である。本発明で使用される典型的な高オ
レイン酸植物油は、高オレイン酸サフラワー油、高オレ
イン酸カノラ油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸
とうもろこし油、高オレイン酸なたね油、高オレイン酸
ひまわり油および高オレイン酸大豆油である。カノラ油
は、１％未満のエルカ酸を含有するなたね油の変種であ
る。好ましい高オレイン酸植物油は、Helianthus sp.か
ら得た高オレイン酸ひまわり油である。この生成物は、
SVOEnterprises(Eastlake、Ohio)から、Sunyl(登録商
標)高オレイン酸ひまわり油として、入手できる。Sunyl
80は、高オレイン酸トリグリセリドであり、ここで、
その酸部分は、80％のオレイン酸から構成される。他の
好ましい高オレイン酸植物油には、Brassica campestri
sまたはBrassica napusから得られる高オレイン酸なた
ね油があり、これはまた、SVO Enterprisesから、RS高
オレイン酸なたね油として入手できる。RS80油は、その
酸部分が80％のオレイン酸から構成されるなたね油を示
す。
【００３４】遺伝的に改変した植物油は、ジ−およびト
リ不飽和酸を少なくして、高オレイン酸含量を有するこ
とが、さらに注目される。通常のひまわり油は、20〜40
％のオレイン酸部分および50〜70％のリノール酸部分を
有する。これにより、90％(すなわち、(20＋70)％また
は(40＋50)％)のモノ−またはジ不飽和酸部分の含量が
得られる。遺伝的に改変した植物油は、低級のジ−また
はトリ不飽和部分を有する植物油を生じる。本発明の遺
伝的に改変した油は、約２から約90までのオレイン酸部
分：リノール酸部分の比を有する。トリグリセリド油の
60％のオレイン酸部分の含量および30％のリノール酸部
分の含量により、２の比が得られる。80％のオレイン酸
部分および10％のリノール酸部分から構成されるトリグ
リセリド油からは、８の比が得られる。90％のオレイン
酸部分および１％のリノール酸部分から構成されるトリ
グリセリド油では、90の比が得られる。通常のひまわり
油のこの比は、0.5(30％のオレイン酸部分および60％の
リノール酸部分)である。
【００３５】他の実施態様では、この遺伝的に改変した
植物油は、硫化できる。二重結合を含む化合物の硫化
は、当該技術分野では、以前から知られているものの、
遺伝的に改変した植物油の硫化は、全体的な加硫が起こ
らない様式で、行わなければならない。この遺伝的に改
変した植物油とイオウとを反応させることにより行われ
る直接の硫化により、加硫生成物が得られ、ここで、こ
の生成物が固体でないなら、非常に高い粘度を有する。
これは、グリース調製用の適切な基油(A)ではない。他
の硫化方法は、当該技術分野で周知である。これらの硫
化方法のうちの少数は、一塩化イオウ；二塩化イオウ；
硫化ナトリウム/H2S/イオウ；硫化ナトリウム/H2S；硫
化ナトリウム/ナトリウムメルカプチド/イオウを使用す
るか、連鎖移動剤を用いる硫化である。特に好ましい遺
伝的に改変した硫化植物油は、Hornett Brothersから入
手できる硫化Sunyl 80(登録商標)油である。
【００３６】この遺伝的に改変した硫化植物油は、一般
に、５〜15重量％、好ましくは、７〜13重量％、最も好
ましくは、8.5〜11.5重量％のイオウレベルを有する。
【００３７】成分(A)として、この遺伝的に改変した硫
化植物油を使用することは、さらに高い耐摩耗性能また
は負荷支持性能を有するグリースを調製する１方法であ
る。
【００３８】成分(A)は、全て遺伝的に改変した植物
油、全て遺伝的に改変した硫化植物油、または遺伝的に
改変した植物油および遺伝的に改変した硫化植物油の混
合物であり得る。混合物を使用するとき、遺伝的に改変
した植物油と遺伝的に改変した硫化植物油との比は、8
5：15〜15：85である。
【００３９】(B)増粘剤 この増粘剤は、(B1)金属ベース物質および(B2)カルボン
酸またはそのエステルの反応により形成した金属塩であ
る。
【００４０】(B1)金属ベース物質 この金属ベース物質(B1)は、金属酸化物、金属水酸化
物、金属炭酸塩または金属重炭酸塩である。金属水酸化
物が好ましい。この金属は、アルカリ金属またはアルカ
リ土類金属である。重要なアルカリ金属には、リチウ
ム、ナトリウムおよびカリウムがある。重要なアルカリ
土類金属には、マグネシウム、カルシウムおよびバリウ
ムがある。好ましい金属水酸化物には、水酸化リチウム
および水酸化カルシウムがある。
【００４１】(B2)カルボン酸またはそのエステル このカルボン酸またはそのエステル(B2)は、式 R4(COOR
5)nを有し、ここで、R4は、４個〜29個の炭素原子を含
有する脂肪族基またはヒドロキシ置換脂肪族基であり、
R5は、水素、または１個〜４個の炭素原子を含有する脂
肪族基であり、そしてｎは、１〜４の整数である。R4が
脂肪族基のとき、好ましくは、R4は、12個〜24個の炭素
原子を含有し、そしてｎは、１または２である。これら
の脂肪族基の完全ではない例示のリストには、以下があ
る：異性体ヘプチル、異性体ヘプテニル、異性体オクチ
ルおよびオクテニル、異性体ノニルおよびノネニル、異
性体ドデシルおよびドテセニル、異性体ウンデシルおよ
びウンデセニル、異性体トリデシルおよびトリデセニ
ル、異性体ペンタデシルおよびペンタデセニル、異性体
ヘプタデシルおよびヘプタデセニル、および異性体ノナ
デシルおよびノナデセニル。R4およびR5が、共に、脂肪
族基のとき、R5は、好ましくは、メチル基である。R4が
脂肪族基であり、R5が水素であり、そしてｎが１のと
き、好ましいカルボン酸は、カプリル酸、カプリン酸、
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸およびオレイン酸である。R4が脂肪族基であり、そし
てｎが２のとき、好ましいジカルボン酸は、アゼライン
酸およびセバシン酸である。
【００４２】このR4基はまた、モノヒドロキシ置換また
はジヒドロキシ置換の脂肪族基であり得る。R4がモノヒ
ドロキシ置換またはジヒドロキシ置換の脂肪族基であ
り、そしてR5が水素のとき、ｎは、１に等しいのが好ま
しい。次いで、これにより、モノヒドロキシ置換または
ジヒドロキシ置換のモノカルボン酸が生じる。好ましい
モノヒドロキシ置換脂肪族モノカルボン酸には、6-ヒド
ロキシステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、14-
ヒドロキシステアリン酸、16-ヒドロキシステアリン
酸、リシノール酸、および14-ヒドロキシ-11-アラキン
酸がある。好ましいジヒドロキシ置換モノカルボン酸
は、9,10-ジヒドロキシステアリン酸である。
【００４３】この増粘剤(B)を形成するための、この金
属ベース物質(B1)とこのカルボン酸またはそのエステル
(B2)との反応は、基油(A)中で行われる。(B1)：(B2)の
当量比は、約１：0.70〜1.10であり、この基油(A)と、
この金属ベース物質(B1)およびカルボン酸またはそのエ
ステル(B2)の合計との重量比は、50：50〜95：５であ
る。
【００４４】本発明の組成物を得る際には、２種の異な
る方法が想定される。第一の方法では、グリースは、以
下の(a)、(b)、(c)および(d)の工程を包含して、調製さ
れる： (a)(A)基油、(B1)金属ベース物質および(B2)カルボン酸
またはそのエステルを混合する工程であって、ここで、
(B1)：(B2)の当量比は、約１：0.70〜1.10であり、ここ
で、基油(A)と、金属ベース物質(B1)およびカルボン酸
またはそのエステル(B2)の合計との重量比は、50：50〜
95：５であり、それにより、混合物が提供される、工
程； (b)該混合物を、82℃〜約105℃の温度まで加熱して、
(B)増粘剤を形成する工程； (c)該混合物を、アルカリ土類金属の場合には、約145℃
の最終温度、またはアルカリ金属の場合には、約200℃
の最終温度まで加熱する工程；および (d)該混合物を冷却して、グリースを形成する工程。
【００４５】本発明の第二の方法は、以下の工程を包含
する： (a)(A)基油の第一部分、(B1)金属ベース物質および(B2)
カルボン酸またはそのエステルを混合する工程であっ
て、ここで、(B1)：(B2)の当量比は、約１：0.70〜1.10
であり、ここで、基油(A)と、金属ベース物質(B1)およ
びカルボン酸またはそのエステル(B2)の合計との重量比
は、50：50〜95：５であり、それにより、第一混合物が
提供される、工程； (b)該第一混合物を、約82℃〜約105℃の温度まで加熱し
て、(B)増粘剤を形成し、それにより、加熱した第一混
合物を形成する工程； (c)該加熱した第一混合物を、アルカリ土類金属の場合
には、約145℃の最終温度、またはアルカリ金属の場合
には、約200℃の最終温度まで加熱する工程； (d)アルカリ土類金属の場合には、110〜145℃にて、ま
たはアルカリ金属の場合には、170〜200℃にて、(A)該
基油の次の部分を添加して、第二混合物を提供する工程
であって、ここで、該基油の第一部分と該基油の第二部
分との重量比は、50：50〜95：５であり、ここで、該基
油(A)と、該金属ベース物質(B1)および該カルボン酸ま
たはそのエステル(B2)の合計との重量比は、50：50〜9
5：５である、工程；および (e)該混合物を冷却して、グリースを形成する工程。
【００４６】上記方法では、成分(A)、(B1)および(B2)
は、先に定義のものと同じである。
【００４７】
【実施例】以下の実施例は、本発明のグリース組成物お
よび方法を例示する。温度は、他に指示がなければ、摂
氏である。
【００４８】実施例１ Hobartミキサーに、Sunyl 80油2,500部および12-ヒドロ
キシステアリン酸360部(1.2当量)を充填する。これらの
内容物を撹拌し、82℃まで加熱し、そして水酸化カルシ
ウム49部(1.3当量)を添加する。この温度を140℃まで上
げ、２時間にわたって、水を除去する。約60℃でグリー
スを形成し、これらの内容物を粉砕する。
【００４９】実施例２ Sunyl 80油に代えて、なたねRS80油2,000部を使用する
こと以外は、実施例１の方法に本質的に従う。
【００５０】実施例３ 12-ヒドロキシステアリン酸に代えて、リシノール酸358
部(1.2当量)を使用すること以外は、実施例１の方法に
本質的に従う。
【００５１】実施例４ 12-ヒドロキシステアリン酸に代えて、当量の16-ヒドロ
キシステアリン酸を使用すること以外は、実施例１の方
法に本質的に従う。
【００５２】実施例５ 水酸化カルシウムに代えて、水酸化リチウム一水和物48
部(1.14当量)を使用すること以外は、実施例１の方法に
本質的に従う。この温度を200℃まで上げ、２時間にわ
たって、水を除去する。冷却するとすぐに、グリースを
形成し、これらの内容物を粉砕する。
【００５３】実施例６ Hobartミキサーに、Sunyl 80油2,300部およびリシノー
ル酸447部(1.5当量)を充填する。これらの内容物を撹拌
し、85℃まで加熱し、そして水酸化カルシウム60部(1.6
当量)を添加する。この温度を140℃まで上げ、２時間に
わたって、水を除去する。約60℃でグリースを形成し、
これらの内容物を粉砕する。
【００５４】実施例７ リシノール酸に代えて、スベリン酸131部(1.5当量)を使
用すること以外は、実施例６の方法に本質的に従う。
【００５５】実施例８ Hobartミキサーに、Sunyl 80油1,905部および12-ヒドロ
キシステアリン酸360部(1.2当量)を充填する。これらの
内容物を82℃まで加熱し、そして水酸化カルシウム49部
(1.3当量)を添加する。この温度を140℃まで上げ、0.5
時間にわたって、水を除去する。約100℃にて、Sunyl 8
0油386部を添加する。約60℃でグリースの形成が起こ
り、これらの内容物を粉砕する。
【００５６】実施例９ 全てのSunyl 80油を、なたね油で置き換えること以外
は、実施例８の方法に本質的に従う。
【００５７】実施例10 Hobartミキサーに、硫化Sunyl 80(登録商標)油(これ
は、Hornett Brothersから入手でき、10重量％のイオウ
を含有する)1,500部を充填する。加熱および撹拌を開始
し、12-ヒドロキシステアリン酸324部(1.08当量)を添加
する。82℃にて、水酸化カルシウム44.4部(1.2当量)を
添加する。99℃にて、この水酸化カルシウムを溶液にす
るために、水60部を添加する。次いで、この水を、140
℃の温度までストリッピングし、この温度で0.5時間保
持する。これらの内容物を、追加の硫化Sunyl 80(登録
商標)油1,132部を添加することにより、65℃の温度まで
冷却する。グリースが形成され、これらの内容物を粉砕
する。
【００５８】実施例11 Hobartミキサーに、Sunyl 80油2381部および12-ヒドロ
キシステアリン酸397部(1.29当量)を充填する。これら
の内容物を77℃まで加熱し、水120部中の水酸化リチウ
ム69部(1.6当量)のスラリーを添加する。水を除去しつ
つ、これらの内容物を103℃まで加熱する。全ての水を
除去したとき、この温度をゆっくりと195℃まで上げ、1
0分間保持する。これらの内容物に、Sunyl 80油163部を
ゆっくりと添加する。冷却するとすぐに、グリースの形
成が起こり、これらの内容物を粉砕する。
【００５９】実施例12 全てのSunyl 80油を、なたね油で置き換えること以外
は、実施例11の方法に本質的に従う。
【００６０】実施例13 水を省略したこと以外は、実施例11の方法に本質的に従
う。
【００６１】標準化されたグリース試験のほとんどは、
実際の操作機構または模擬操作機構における性能試験に
関連した特性を定義し、または記述している。それら
は、グリースについてのかなり有用な情報を提供する。
しかしながら、それらは実験室試験であり、グリースを
特定の用途で使用したときに何が期待できるかの傾向を
指示するスクリーニング試験として、および製造制御の
ための物理的な標準として、非常に価値がある。実験室
試験と現場性能との間の直接的な相関は、ほとんど可能
性がない。これらの試験は、使用状態を正確に複写する
ものでは決してなく、そして使用状態は、２個の外見上
類似の用途においてさえ、決して同じものではないから
である。これらの理由のために、これらの試験の意図お
よび重要性を理解することは、潤滑グリースの使用に関
与している者にとって、必須である。
【００６２】本発明のグリース組成物を、以下の試験で
評価する：未混和ちょう度、P0；混和ちょう度、P60お
よびP10K；滴点；溶接点および摩耗。上記の調製したグ
リースのいくつかは、表１に示す以下の特性を有する。
【００６３】
【表１】
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、植物油、非鉱物油グリ
ースおよびそれらの調製方法を提供することができる。
本発明の潤滑グリースは、生分解性であり、環境に優し
い。
【００６５】本発明は、その好ましい実施態様に関連し
て説明しているものの、それらの種々の変更は、本明細
書を読めば、当業者に明らかなことが理解されるべきで
ある。従って、ここで開示の発明は、添付の請求の範囲
に入るこれらの変更を含むべく意図されていることが理
解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 117:06） Ｃ１０Ｎ 20:00 30:02 50:10 (71)出願人 591131338 29400 Ｌａｋｅｌａｎｄ Ｂｏｕｌｅｖ ａｒｄ， Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ， Ｏｈｉ ｏ 44092， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ ｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の(A)および(B)を含有する、環境に
    優しい潤滑グリース： (A)基油であって、ここで、該基油は、次式の天然油ま
    たは合成トリグリセリドである： 【化１】 ここで、R1、R2およびR3は、約７個〜約23個の炭素原子
    を含有する脂肪族基である；および (B)増粘剤であって、ここで、該増粘剤(B)は、(B1)金属
    ベース物質および(B2)カルボン酸またはそのエステルの
    反応生成物であり、ここで、該金属ベース物質(B1)は、
    金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩または金属重炭
    酸塩を含有し、ここで、該金属は、アルカリ金属または
    アルカリ土類金属であり、ここで、該カルボン酸または
    そのエステル(B2)は、式 R4(COOR5)nを有し、ここで、R
    4は、４個〜約29個の炭素原子を含有する脂肪族基であ
    り、R5は、水素、または１個〜４個の炭素原子を含有す
    る脂肪族基であり、そしてｎは、１〜４の整数であり、
    ここで、(B1)：(B2)の当量比は、１：0.70〜1.10であ
    る。
  2. 【請求項２】 前記アルカリ金属が、リチウム、ナトリ
    ウムまたはカリウムを包含し、そして前記アルカリ土類
    金属が、マグネシウム、カルシウムまたはバリウムを包
    含する、請求項１に記載の潤滑グリース。
  3. 【請求項３】 (B1)が、水酸化リチウムまたは水酸化カ
    ルシウムである、請求項１に記載の潤滑グリース。
  4. 【請求項４】 R5が、水素であり、そして前記カルボン
    酸が、6-ヒドロキシステアリン酸、12-ヒドロキシステ
    アリン酸、14-ヒドロキシステアリン酸、16-ヒドロキシ
    ステアリン酸、リシノール酸または14-ヒドロキシ-11-
    エイコセン酸を包含するモノヒドロキシモノカルボン酸
    であるか、または9,10-ジヒドロキシステアリン酸を包
    含するジヒドロキシモノカルボン酸である、請求項１に
    記載の潤滑グリース。
  5. 【請求項５】 前記天然油が、ひまわり油、サフラワー
    油、とうもろこし油、大豆油、なたね油、やし油、レス
    クレラ油、ひまし油、カノラ油または落花生油である、
    請求項１に記載の潤滑グリース。
  6. 【請求項６】 前記合成トリグリセリドが、少なくとも
    １種の直鎖脂肪酸およびグリセロールのエステルであ
    り、該脂肪酸が、８個〜24個の炭素原子を含有する、請
    求項１に記載の潤滑グリース。
  7. 【請求項７】 前記天然油が、遺伝的に改変した植物油
    であり、R1、R2およびR3が、少なくとも60％のモノ不飽
    和特性を有する脂肪族基であり、該遺伝的に改変した植
    物油のモノ不飽和特性が、オレイン酸残基から生じ、該
    オレイン酸部分：リノール酸部分の比が、２から90まで
    であり、該遺伝的に改変した植物油が、遺伝的に改変し
    たひまわり油、遺伝的に改変したとうもろこし油、遺伝
    的に改変した大豆油、遺伝的に改変したなたね油、遺伝
    的に改変したカノラ油、遺伝的に改変したサフラワー油
    または遺伝的に改変した落花生油である、請求項１に記
    載の潤滑グリース。
  8. 【請求項８】 前記遺伝的に改変した植物油が、遺伝的
    に改変した硫化植物油であり、該遺伝的に改変した硫化
    植物油が、５〜15％のイオウを含有する、請求項７に記
    載の潤滑グリース。
  9. 【請求項９】 以下の工程を包含する、環境に優しいグ
    リースの調製方法： (a)以下の(A)、(B1)および(B2)を混合し、それにより、
    混合物を提供する工程：(A)基油であって、ここで、該
    基油は、次式の天然油または合成トリグリセリドであ
    る： 【化２】 ここで、R1、R2およびR3は、約７個〜約23個の炭素原子
    を含有する脂肪族基である；(B1)金属ベース物質であっ
    て、ここで、該金属ベース物質は、金属酸化物、金属水
    酸化物、金属炭酸塩または金属重炭酸塩を含有し、ここ
    で、該金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属で
    ある；および(B2)カルボン酸またはそのエステルであ
    り、ここで、該カルボン酸またはそのエステルは、式 R
    4(COOR5)nを有し、ここで、R4は、４個〜約29個の炭素
    原子を含有する脂肪族基であり、R5は、水素、または１
    個〜４個の炭素原子を含有する脂肪族基であり、そして
    ｎは、１〜４の整数であり、ここで、(B1)：(B2)の当量
    比は、１：0.70〜1.10であり、ここで、該基油(A)と、
    該金属ベース物質(B1)および該カルボン酸またはそのエ
    ステル(B2)の合計との重量比は、50：50〜95：５であ
    る； (b)該混合物を、約82℃〜約105℃の温度まで加熱して、
    (B)増粘剤を形成する工程； (c)該混合物を、アルカリ土類金属の場合には、約145℃
    の最終温度、またはアルカリ金属の場合には、約200℃
    の最終温度まで加熱する工程；および (d)該混合物を冷却して、グリースを形成する工程。
  10. 【請求項１０】 (B1)が、水酸化リチウムまたは水酸化
    カルシウムである、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 (B2)が、6-ヒドロキシステアリン酸、
    12-ヒドロキシステアリン酸、14-ヒドロキシステアリン
    酸、16-ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸または1
    4-ヒドロキシ-11-エイコセン酸を包含するモノヒドロキ
    シモノカルボン酸である、請求項９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記天然油が、ひまわり油、サフラワ
    ー油、とうもろこし油、大豆油、なたね油、やし油、レ
    スクレラ油、ひまし油、カノラ油または落花生油であ
    る、請求項９に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記天然油が、遺伝的に改変した植物
    油であり、R1、R2およびR3が、少なくとも60％のモノ不
    飽和特性を有する脂肪族基であり、該モノ不飽和特性
    が、オレイン酸残基から生じ、該オレイン酸部分：リノ
    ール酸部分の比が、２から90までであり、該遺伝的に改
    変した植物油が、遺伝的に改変したひまわり油、遺伝的
    に改変したとうもろこし油、遺伝的に改変した大豆油、
    遺伝的に改変したなたね油、遺伝的に改変したカノラ
    油、遺伝的に改変したサフラワー油または遺伝的に改変
    した落花生油である、請求項９に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記遺伝的に改変した植物油が、遺伝
    的に改変した硫化植物油であり、該遺伝的に改変した硫
    化植物油が、５〜15％のイオウを含有する、請求項１３
    に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 以下の工程を包含する、環境に優しい
    グリースの調製方法： (a)以下の(A)の第一部分、(B1)および(B2)を混合し、そ
    れにより、第一混合物を提供する工程：(A)基油であっ
    て、ここで、該基油は、次式の天然油または合成トリグ
    リセリドである： 【化３】 ここで、R1、R2およびR3は、約７個〜約23個の炭素原子
    を含有する脂肪族基である；(B1)金属ベース物質であっ
    て、ここで、該金属ベース物質は、金属酸化物、金属水
    酸化物、金属炭酸塩または金属重炭酸塩を含有し、ここ
    で、該金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属で
    ある；および(B2)カルボン酸またはそのエステルであ
    り、ここで、該カルボン酸またはそのエステルは、式 R
    4(COOR5)nを有し、ここで、R4は、４個〜約29個の炭素
    原子を含有する脂肪族基であり、R5は、水素、または１
    個〜４個の炭素原子を含有する脂肪族基であり、そして
    ｎは、１〜４の整数であり、ここで、(B1)：(B2)の当量
    比は、１：0.70〜1.10である； (b)該第一混合物を、約82℃〜約105℃の温度まで加熱し
    て、(B)増粘剤を形成し、それにより、加熱した第一混
    合物を形成する工程； (c)該加熱した第一混合物を、アルカリ土類金属の場合
    には、約145℃の最終温度、またはアルカリ金属の場合
    には、約200℃の最終温度まで加熱する工程； (d)アルカリ土類金属の場合には、110〜145℃にて、ま
    たはアルカリ金属の場合には、170〜200℃にて、(A)該
    基油の次の部分を添加して、第二混合物を提供する工程
    であって、ここで、該基油の第一部分と該基油の第二部
    分との重量比は、50：50〜95：５であり、そして該基油
    (A)と、該金属ベース物質(B1)および該カルボン酸また
    はそのエステル(B2)の合計との重量比は、50：50〜95：
    ５である、工程；および (e)該第二混合物を冷却して、グリースを形成する工
    程。
  16. 【請求項１６】 (B1)が、水酸化リチウムまたは水酸化
    カルシウムである、請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 (B2)が、6-ヒドロキシステアリン酸、
    12-ヒドロキシステアリン酸、14-ヒドロキシステアリン
    酸、16-ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸または1
    4-ヒドロキシ-11-エイコセン酸を包含するモノヒドロキ
    シモノカルボン酸である、請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記天然油が、ひまわり油、サフラワ
    ー油、とうもろこし油、大豆油、なたね油、やし油、レ
    スクレラ油、ひまし油、カノラ油または落花生油であ
    る、請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記天然油が、遺伝的に改変した植物
    油であり、R1、R2およびR3が、少なくとも60％のモノ不
    飽和特性を有する脂肪族基であり、該モノ不飽和特性
    が、オレイン酸残基から生じ、該オレイン酸部分：リノ
    ール酸部分の比が、２から90までであり、該遺伝的に改
    変した植物油が、遺伝的に改変したひまわり油、遺伝的
    に改変したとうもろこし油、遺伝的に改変した大豆油、
    遺伝的に改変したなたね油、遺伝的に改変したカノラ
    油、遺伝的に改変したサフラワー油または遺伝的に改変
    した落花生油である、請求項１５に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記遺伝的に改変した植物油が、遺伝
    的に改変した硫化植物油であり、該遺伝的に改変した硫
    化植物油が、５〜15％のイオウを含有する、請求項１９
    に記載の方法。
JP9117264A 1996-05-08 1997-05-07 生分解性植物油グリース Withdrawn JPH1046181A (ja)

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US08/646,662 1996-05-08

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