JP2008508393A - 過塩基性サリチル酸カルシウムグリース - Google Patents

Abstract

過塩基性サリチル酸カルシウム、カルサイト形態のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子を含むグリース状非ニュートン組成物を形成する方法および組成物が開示され、この場合、方法は、油性媒質中で、過塩基性サリチル酸カルシウムと、非晶質炭酸カルシウムと、炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む転換剤を加熱する工程と、次に、十分量の水、アルコール、二酸化炭素を混合物に添加し、非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換を完了する工程を含む。

Description

（１．発明の分野）
本発明は、高性能過塩基性サリチル酸カルシウムグリース、これらグリースおよび中間体の調製に関する。さらに特に、本発明は、過塩基性サリチル酸カルシウムおよびカルサイトの形態のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子を含むグリース状非ニュートン油組成物の形成法であって、当該方法が、過塩基性サリチル酸カルシウム、非晶質炭酸カルシウム、および、油性ビヒクル中に炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む転換剤を加熱し、その後、十分量の二酸化炭素を添加し、非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換を完了する工程を含む形成法に関する。

（２．関連技術の説明）
米国特許第４，５６０，４８９号に指摘されるように、チキソトロープ（揺変性）グリースまたはグリース様過塩基性スルホン酸カルシウム組成物は、腐蝕抑制性を有し、例えば、自動車およびトラックのボディーの下塗りなど、多彩な用途に、また、技術上周知の様々な他の目的に使用され、各種出版物や、米国特許第３，２４２，０７９号、第３，３７２，１１５号、第３，３７６，２２３号、第３，３７７，２８３号、第３，５２３，８９８号、第３，６６１，６２２号、第３，６７１，０１２号、第３，７４６，６４３号、第３，７３０，８９５号、第３，８１６，３１０号、および、第３，４９２，２３１号などの特許に開示されている。当該グリースまたはグリース様組成物は、それ自体として汎用され、あるいは、他成分と混合されて、多様な環境で使用される組成物を生成するようになっており、一般的に言えば、当該グリースまたはグリース様組成物は、適度に良好な極圧および耐磨耗特性、高滴点、機械的分解や塩水噴霧および水腐蝕に対する適度に良好な耐性、高温での熱安定性、および、他の所望の特性を特徴とする。

周知のように、グリースは、グリースの柔軟性に応じて、各種柔軟度が販売されている。グリースが柔らかいほど、流動性が高い。典型的には、これらのグリースは、加工後円錐貫入範囲（ｗｏｒｋｅｄ ｃｏｎｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ）に基づいて、評価、等級付けされる。例えば、グレードゼロに指定されて販売されているグリースは、ほぼ３５５〜３８５の円錐貫入数を有し、３１０〜３４０の円錐貫入範囲を有するグリースは、グレード１と称され、最も広く販売されているグリースは、２６５〜２９５の円錐貫入範囲を有し、グレード２と称される。グリースのグレードが低いほど、油性ビヒクルは比較的高価でなく、グリースは安い。本発明の目的上、円錐貫入は、ＡＳＴＭ円錐貫入試験（Ｄ２１７）によって測定される。貫入は、標準円錐が所定条件下でグリース内に沈む１ミリメートルの１／１０の単位の深度である。よって、当該円錐がサンプル中により深く沈んでしまったため、高めの貫入数が、より柔らかいグリースを示す。

米国特許第４，５６０，４８９号に開示されているグリースは、１段階または２段階法によって調製されることができる。１段階法では、中性スルホン酸カルシウム、石灰、潤滑油、非晶質炭酸カルシウムを結晶炭酸カルシウムに転換できる転換剤、および、中性スルホン酸化ウシウムの炭酸化の促進に適したメタノールなどの触媒が炭酸化され、非ニュートン高過塩基性スルホン酸カルシウム溶液を形成する。次に、追加のオイルストック、石灰、水、ホウ酸、および、脂肪酸が添加され、過塩基性スルホン酸カルシウムグリースの生成を完成する。２段階法では、ニュートン高過塩基性スルホン酸カルシウム溶液が、最初に、酢酸、プロピオン酸または、アルコールなどの転換剤での当該ニュートン高過塩基性スルホン酸カルシウム溶液の初期処理によって、増粘中間体非ニュートン生成物に転換される。次に、その後、昇温させながら、熱水、石灰もしくは水酸化カルシウムおよび石鹸形成脂肪族モノカルボン酸もしくはＣ_１２〜Ｃ_２４酸などの脂肪酸と混合された、あるいは、それらに溶解もしくは部分溶解されたホウ酸が、当該溶液に添加される。１段階法、２段階法の両方法で、石鹸形成脂肪族モノカルボン酸もしくは炭素原子１２〜２４個を含有する脂肪酸が、カルサイト状態の炭酸カルシウム含有の前記非ニュートン高過塩基性スルホン酸カルシウム溶液に添加される。

米国特許第５，３０８，５１４号は、約２８重量％までの過塩基性スルホン酸カルシウムグリース、基本的にカルサイト状態のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子、炭素原子１２〜２４個の脂肪酸のカルシウム石鹸、および、油性ビヒクルを含む高性能過塩基性スルホン酸カルシウムであって、約２８重量％の過塩基性スルホン酸カルシウム濃度で、前記グリースが約２９５よりも少ない加工円錐貫入度を有する高性能過塩基性スルホン酸カルシウムを開示している。

米国特許第５，３３８，４６７号は、過塩基性スルホン酸カルシウムとカルサイト形態のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子を含むグリース状の非ニュートン油組成物の形成法であって、過塩基性スルホン酸カルシウムと、非晶質炭酸カルシウムと、油性媒質に炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む転換剤の加熱を含む形成法を開示している。

前記の開示内容は、参照することによって本明細書にそのまま組み入れられている。

（発明の要約）
ある態様では、本発明は、過塩基性サリチル酸カルシウム、非晶質炭酸カルシウム、炭素原子１２〜２４個の脂肪酸、および、油性媒質を含む非ニュートン組成物である。

第二の態様では、本発明は、過塩基性サリチル酸塩、カルサイト結晶質固体状態のコロイド分散炭酸カルシウムを含むグリース状非ニュートン組成物の形成法であって、当該方法が、過塩基性サリチル酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムと油性ビヒクルと、炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む転換剤を加熱し、十分量の水、アルコール、および、二酸化炭素を当該組成物に添加し、非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換を完了する工程を含む非ニュートン組成物の形成法を含む。

さらに特に、本発明は、過塩基性サリチル酸塩とカルサイト状のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子を含むグリース状非ニュートン組成物の形成法であって、当該方法が、油性媒質中で過塩基性サリチル酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムと炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む転換剤を加熱する工程と、十分量の水、アルコール、および、二酸化炭素を前記混合物に添加し、非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換を完了する工程を含む非ニュートン組成物の形成法に向けられるものである。

別の態様では、本発明は、過塩基性サリチル酸塩、カルサイト状のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子およびホウ酸カルシウムを含むグリース状非ニュートン組成物の形成法であって、
当該方法が、
（１） 油性ビヒクル中で、過塩基性サリチル酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムと水とアルコールと二酸化炭素と炭素原子１２〜２４個の脂肪酸の配合物を、カルサイト結晶形態の炭酸カルシウム結晶の形成に有利な条件下で加熱する工程と、
（２） 前記の工程１の生成物を、ホウ酸化合物を含む成分と反応させ、グリース様特性を発現させる工程の
前記２工程を含む、グリース状非ニュートン組成物の形成法に向けられるものである。

なおも別の態様では、本発明は、油性媒質中に過塩基性サリチル酸塩、非晶質炭酸カルシウムおよび炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む非ニュートン組成物に向けられるものである。

（好ましい実施態様の説明）
本発明の総合的な目的は、過塩基性サリチル酸塩とカルサイト状のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子を含むグリース状非ニュートン組成物の形成法であって、当該方法が、過塩基性サリチル酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムと油性ビヒクルと炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む転換剤を加熱する工程と、その後、十分量の水、アルコール、および、二酸化炭素を前記の加熱された混合物に添加し、非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換を完了する工程を含む非ニュートン組成物の形成法によって達成されることができる。次に、好ましくは、ホウ酸化によって、当該グリースの完全な特性が発現される。

前記カルサイト結晶形は、非ニュートン流体を生じ、グリースの収率を高め、高温特性を増大させる。

グレード２のグリースは、転換工程において、脂肪酸を使って３５重量％よりも少ない過塩基性サリチル酸カルシウムを含有する本発明の方法によって調製されることができる。

つまり、本発明のグリースは、油性媒質中で過塩基性サリチル酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムと炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む転換剤を加熱し、非晶質炭酸カルシウムをカルサイト結晶に転換するのに十分量の水、アルコールおよび二酸化炭素を添加し、その後、好ましくは、そこにホウ酸化合物を添加し、その場でホウ酸カルシウムを形成することによって形成されることができる。

本発明の方法は、好ましくは、洗浄剤スルホン酸の存在下で実施される。前記サリチル酸カルシウムの生産に有用な、適切な洗浄剤スルホン酸は、油溶性であり、アルキルラジカルがほぼ炭素原子１２〜４０個を含有するモノおよびジアルキルベンゼンの混合物、一般にはアルキルラジカルの混合物、などの線状鎖または枝分れアルキルベンゼンであることが最も一般的な供給原料をスルホン化することによって生成されることができる。前記スルホン酸は、一般に、Ｖａｒｓｏｌもしくはナフサもしくはミネラルスピリットなどの揮発性不活性有機溶媒中溶液として生産される。本発明の実施において、炭素原子１２〜４０個を含有するアルキルベンゼンスルホン酸、または、アルキルラジカルとして主に炭素原子１２〜４０個を含有する混合物を用いるのが特に有利である。しかし、一般に、同等の油溶性スルホン酸が使用されることができる。

本発明の過塩基性サリチル酸カルシウムは、本技術分野で用いられる技術のいずれかによって調製されることができる。典型的には、これらの材料は、中性サリチル酸カルシウム、油性ビヒクル、消石灰、および、メタノールなどの炭酸化プロモーターを炭酸化温度まで加熱し、所望のＴＢＮを有する過塩基性サリチル酸カルシウムを生成するのに十分量の二酸化炭素を添加することによって調製されることができる。本発明の目的上、当該過塩基性サリチル酸カルシウムは、約４対２０の金属比を有することができる。

炭素原子１２〜２４個の石鹸形成脂肪族または脂肪酸は、ドデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸を含む。ヒドロキシ脂肪酸、特にヒドロキシステアリン酸が好ましい。それは、当該ヒドロキシ脂肪酸が非置換脂肪酸よりも高い増粘性を提供するからである。

適切な塩形成酸（錯体形成酸）は、塩酸、オルソリン酸、ピロリン酸、亜硫酸などの鉱酸；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、ベンゼンスルホン酸などの炭素原子１〜７個の有機酸を含む。最良のグリース特性を有するため、ホウ酸およびホウ酸フォーマー（ｆｏｒｍｅｒｓ）が好ましい。本発明で有用な転換剤は、とりわけ、水；メタノール、イソプロピルアルコール、イソブタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、ｎ−ペンタノール、および、その他多数などのアルコール、または、前記アルコールの混合物もしくはアルコールの水との混合物；アルキレングリコール；エチレングリコールのモノメチルエーテル（ｍｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｏｓｏｌｖｅ）などのアルキレングリコールのモノ低級アルキルエーテル；酢酸およびプロピオン酸を典型例とする低級脂肪族カルボン酸などのその他多数；ケトン；アルデヒド；アミン；リン酸；アルキルおよび芳香族アミン；特定のイミダゾリン；アルカノールアミン；ホウ酸を含むホウ素酸；テトラホウ酸；代謝酸；前記ホウ素酸のエステル；および、二酸化炭素それ自体または、さらに好ましくは水の配合された二酸化炭素を含む。

転換工程では、２５重量％の石鹸形成Ｃ_１２〜Ｃ_２４脂肪酸が用いられることができ、残りは、転換されたグリースに添加される。当該脂肪酸の分割は、約２８〜３５％過塩基性サリチル酸カルシウムを含有するグレード２グリースの生産を可能にする。

本発明の高性能過塩基性サリチル酸カルシウム／炭酸カルシウム複合グリースは、好ましくは、カルサイトの形態の炭酸カルシウム、油性ビヒクル、重量換算で低割合の（ａ）ミネラルまたは短鎖の、炭素原子１〜７個のカルシウム塩、好ましくはホウ酸カルシウム、および、（ｂ）少なくとも炭素原子１２個を含有する石鹸形成脂肪族モノカルボン酸のカルシウム石鹸を含み、前記（ａ）および（ｂ）成分は、前記複合グリースに基本的に均質に分布されており、好ましい実施態様は、カルシウム石鹸として、ヒドロキシＣ_１２〜Ｃ_２４脂肪酸、特に１２−ヒドロキシステアリン酸、のカルシウム石鹸を利用しており、（ａ）成分は、前記グリース中でその場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）形成されるのが特に有利で、好ましくは、（ｂ）成分の少なくとも一部が、非晶質炭酸カルシウムのカルサイト形態結晶へ炭酸カルシウムへの転換剤として使用され、当該（ｂ）成分の一部は、非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換後にその場で形成される。前記グリースの過塩基性サリチル酸カルシウムの含量は、上述の方法によって生産される場合、下述の具体的な特定実施例によって示されるように、一般に、約２８〜３５％の重量範囲内である。当該グリースの非揮発油、特に鉱物油または潤滑油含量は、一般に、約６０〜約７０％の範囲内であり、前記非揮発油の前記割合は、全油、即ち、添加非揮発油＋過塩基性サリチル酸カルシウム組成物中に存在するもの、である。ホウ素酸またはホウ酸成分は、本発明の好ましいグリース中では、一般に、約０．６〜約３．５％の範囲内で、特に好ましい範囲は約１．２〜約３．０％である。少なくとも１２個〜約２４個の炭素原子を含有する石鹸形成脂肪族モノカルボン酸もしくはヒドロキシ脂肪酸、望ましくはＣ_１２〜Ｃ_１８ヒドロキシ脂肪酸（市販ヒドロキシステアリン酸など）の石鹸の生産に使用されるカルシウム石鹸または石鹸形成脂肪族モノカルボン酸（１２−ヒドロキシステアリン酸など）の含量は、一般に、約１〜約５％の範囲内で、特に好ましい範囲は、約１．３〜約４％である。添加される石灰または水酸化カルシウム、（ホウ酸および石鹸形成脂肪族モノカルボン酸）と反応する酸成分、は、グリースの重量換算で、約０．５〜約４％の範囲内である。しかし、ある場合、過塩基性サリチル酸カルシウム組成物または溶液の調製において、前記組成物または溶液中には、炭酸化工程後、または、非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換後、遊離分散石灰または水酸化カルシウムが約１％〜１．５％の規模の量で存在することが多く、これが、好ましいホウ酸カルシウム、および、石鹸形成脂肪族モノカルボン酸のカルシウム石鹸の形成のための追加的酸化カルシウムまたは石灰の添加を不必要にし、この場合、石灰または水酸化カルシウムの範囲は、グリースの重量換算で、０％〜約５％である。本発明の好ましいグリース組成物中のホウ酸カルシウムまたはその複合反応混合物の含量は、一般に、約１．１〜約６．７％の範囲であり、脂肪族モノカルボン酸または脂肪酸のカルシウム石鹸の含量は、約１．１〜約６．５％の範囲である。本発明の好ましいグリースの生産に用いられるホウ酸、石灰または水酸化カルシウムと石鹸形成脂肪族モノカルボン酸の比率の関係は、最適な品質または有効なグリースの生産に明確な役割を果たす。前記グリースは、本発明の方法または方法群に従って生産されるため、前述のパーセンテージは、すべて、前記グリースの重量に基づいた重量％換算である。

希望すれば、各種補助成分が、本発明のグリースに混入されることができる。当該補助成分の例は、フェニルアルファナフチルアミン（ＰＡＮ）などの酸化抑制剤、数種のポリマー（Ａｃｒｙｌｏｉｄ １５５−Ｃ）を含むことができる粘度指数改良剤、および、グリースまたはグリース組成物中の特定、および、周知の特性のための他剤である。

本発明のグリース組成物は、米国特許第４，５６０，４８９号に記述されている方法に類似した方法での一段階または二段階法によって調製されることができる。当該特許は、参照することによって本明細書に組み入れられている。

好ましい二段階法は、過塩基性サリチル酸カルシウム、非晶質炭酸カルシウム、油性ビヒクル、および、炭素原子１２〜２４個の脂肪酸および水、アルコールおよび二酸化炭素を含む転換剤配合物を含むニュートン組成物の、バテライトではなくカルサイト結晶の形態の炭酸カルシウム結晶の形成に有利な条件下での加熱を含む。バテライト結晶は、避けることが必要である。一方、カルサイト結晶形態は、非ニュートン流体を導入し、収量を高め、前記グリースの高温特性を増加させるが、バテライト形態は、チキソトロープ性がはるかに低く、高温グリース特性を増強しない。従って、転換は、約１００°Ｆ〜３００°Ｆ（約３８℃〜約１４９℃）、好ましくは１４５°〜２８５°Ｆ（約６３℃〜約１４１℃）、および、８５ｐｓｉまでもしくはそれ以上、好ましくは自己圧下で実施される。次に、その後、そこへ、昇温で、熱水、石灰または水酸化カルシウムと混合または溶解もしくは部分溶解されたホウ酸化合物が添加され、さらに、Ｃ_１２〜Ｃ_２４ヒドロキシ脂肪酸などの石鹸形成脂肪族モノカルボン酸または脂肪酸が、任意の成分を補充しながら、または補充せずに、添加される。当該石鹸形成脂肪族モノカルボン酸または脂肪酸は、ホウ酸カルシウムにホウ酸を転換する転換工程、および、カルシウム石鹸に前記石鹸形成酸または酸群を転換する転換工程には使用されない。

本発明のグリース組成物を生産する１段階法では、例えば、広義には、鉱物油中での高過塩基性非ニュートンサリチル酸カルシウム溶液の単一混合物の調製、この石灰または水酸化カルシウム、および、ホウ酸溶液、転換段階に使用されない石鹸形成脂肪族モノカルボン酸もしくは脂肪酸に、補充成分とともに、または、補充成分なしでの仕込み、および、当該混合物の十分な攪拌が含まれる。本発明のグリース組成物を生産する１段階法では、例えば、中性サリチル酸カルシウムの鉱物油溶液などの溶液は、基本的に１段階で過塩基化および転換され、非ニュートン過塩基性サリチル酸カルシウム溶液を生成し、これが、さらに、二酸化炭素、石灰、ホウ酸および１２−ヒドロキシステアリン酸などの高分子量モノカルボン酸もしくは脂肪酸と反応し、過塩基性溶液の中間単離は行われないことが理解される。

本発明の、好ましい最終の高性能多目的カルシウム複合チキソトロープグリースもしくはグリース組成物は、（１）主に、または、基本的にカルサイトの形態の極微粉砕（少なくとも主に約２０Å以上、さらに特に、約５０または約１００〜約１０００Åの範囲の各種粒度、あるいは、さらに約５，０００Åまでの炭酸カルシウムを含有する油、特に鉱物油中に溶解された高分子量油溶性サリチル酸の高過塩基性サリチル酸カルシウムと、（２）カルシウム化合物（例、水酸化カルシウムもしくは炭酸カルシウム（カルサイトとして））とのホウ酸の反応によって形成される生成物、おそらくは、総じてグリースまたはグリース組成物に混ざり合った、または、ある種の錯体としてのホウ酸カルシウムもしくはホウ酸カルシウムと、（３）水酸化カルシウム／炭酸カルシウム（カルサイトとして）および石鹸形成脂肪族モノカルボン酸もしくは脂肪酸、特に１２−ヒドロキシステアリン酸などの石鹸形成ヒドロキシ脂肪酸から形成される生成物であって、前記カルサイト粒子が石鹸形成脂肪酸の存在下で形成される生成物の、上記（１）（２）（３）の併用によって形成される生成物として広く定義されることができる。

上記のように、円錐貫入度は、ＡＳＴＭ試験法（Ｄ２１７）に従って測定される。さらに具体的には、グリースサンプルが７７°Ｆ（２５℃）に達し、標準カップに移されると、未加工貫入度が測定される。貫入測定装置中の当該カップの表面は滑らかで、当該カップは、円錐形であり、その先端が平らなグリース表面にわずかに接触するように配置されている。当該円錐およびその可動式装置は、重量１５０ｇで、正確に５秒間で、グリース上に静置し、グリース中への落下することが可能である。その落下距離が測定される。

多くのグリースは、操作時、稠度が大きく変化する。よって、未加工貫入度よりも加工貫入度が、挙動を扱うのに有意義であると考えられる。この試験の場合、グリースサンプルには、標準的作業員が、やはり７７°Ｆ（２５℃）で、６０回の周回ストロークの攪拌を加える。サンプルから空気が排除され、その表面は滑らかであり、再度、コアの貫入度が測定される。

以下の実施例から、本発明の長所および重要な特徴がさらに明らかになる。

（実施例１）
本実施例は、高収量油溶性カルサイト−コア過塩基性サリチル酸カルシウムグリースの調製法を示す。

過塩基性サリチル酸カルシウム３８０ｇ、５００ ＳＵＳ粘度油６００ｇ、洗浄剤ドデシルベンゼンスルホン酸４４ｇ、１２−ヒドロキシステアリン酸８ｇおよび水７６ｇが、約１７５〜１８０°Ｆ（約７９°〜約８２℃）まで、２リットルビーカー中、攪拌下で加熱された。酢酸（２．６ｇ）が１−メトキシ−２−プロパノール３４ｇと予め混合され、この混合物は、ゆっくりと２リットルビーカーに添加された。当該反応混合物は、１８０〜２００°Ｆ（約８２°〜約９３℃）で維持され、そこに、二酸化炭素が、増粘および非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換が、赤外で測定して完了が認められるまで、約３０分に亘って３００ミリリットルの割合で送達された。水５０ｇ中石灰２６．４ｇ、水５０ｇ中ホウ酸２３．２ｇおよび１２−ヒドロキシステアリン酸２４ｇが添加された後、揮発性物質が、３００°Ｆ（約１４９℃）で抜き取られた。当該混合物は、冷却され、トリム５００ ＳＵＳ粘度油約１００ｇでグレード２に調整された。生成物は、重量１２０８ｇで、３１．５％出発過塩基性サリチル酸カルシウムを含有し、２６５〜２９５の加工貫入度を有した。

（比較実施例Ａ）
この実施例は、高収量油溶性カルサイト−コア過塩基性スルホン酸カルシウムグリースの調製法を示し、本発明の油溶性カルサイトコア過塩基性サリチル酸カルシウムグリースの調製との差を明らかにする。

過塩基性スルホン酸カルシウム３８０ｇ、２０００ ＳＵＳ粘度油７３ｇ、５００ ＳＵＳ粘度油１４２ｇ、洗浄剤ドデシルベンゼンスルホン酸２１．５ｇ、１２−ヒドロキシステアリン酸３１ｇおよび水３８ｇが、約１４０〜１４５°Ｆ（約６０°〜約６３℃）まで、２リットルビーカー中で、攪拌しながら加熱された。酢酸４．５ｇがゆっくりと添加され、続いて、メタノール１６．７ｇが添加された。反応は、１５０〜１６０°Ｆ（約６６°〜約７１℃）で、赤外で測定し、増粘および非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換の完了が認められるまで維持された。水５０ｇ中石灰２６．４ｇおよび水５０ｇ中ホウ酸２３．２ｇが添加された後、揮発性物質が、２８５°Ｆ（約１４１℃）で抜き取られ、フェニルα−ナフチルの混合物４．６ｇが添加された。当該混合物は、冷却され、トリム５００ ＳＵＳ粘度油約２００ｇでグレード２に調整された。生成物は、重量１１８０ｇで、３２．２％出発過塩基性サリチル酸カルシウムを含有し、２６５〜２９５の加工貫入度を有した。

（実施例２）
この実施例は、比較実施例Ａの調製法の使用結果を示すために提示されるものであるが、比較実施例Ａで使用された過塩基性スルホン酸カルシウムに代えて過塩基性非晶質サリチル酸カルシウムを用いた。

比較実施例Ａに開示された調製法に過塩基性非晶質サリチル酸カルシウムが使用されると、カルサイトへの転換は起こらない。

（実施例３）
この実施例は、低収量油溶性カルサイトコア過塩基性サリチル酸カルシウムの調製法を示す。

過塩基性サリチル酸カルシウム３８０ｇ、５００ ＳＵＳ粘度油１２５ｇ、洗浄剤ドデシルベンゼンスルホン酸２１．５ｇ、および、水３８ｇが、約１７５〜１８０°Ｆ（約７９°〜約８２℃）まで、２リットルビーカー中で、攪拌しながら加熱された。酢酸（４．５ｇ）が、１−メトキシ−２−プロパノール１７ｇと予め混合され、当該混合物は、ゆっくりと２リットルビーカーに添加された。当該反応混合物は、１８０〜２００°Ｆ（約８２°〜約９３℃）で維持され、そこに、二酸化炭素が、約１２０分に亘って３００ミリリットルの速度で、増粘および非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換が赤外で測定して完了が認められるまで送達された。水５０ｇ中石灰２６．４ｇ、水５０ｇ中ホウ酸２３．２ｇおよび１２−ヒドロキシステアリン酸３１ｇが添加された後、揮発性物質が、３００°Ｆで抜き取られた。当該混合物は、冷却され、トリム５００ ＳＵＳ粘度油約５００ｇでグレード２に調整された。生成物は、重量９１０ｇで、４１．８％出発過塩基性サリチル酸カルシウムを含有し、２６５〜２９５の加工貫入度を有した。

（比較実施例Ｂ）
この実施例は、低収量油溶性カルサイト−コア過塩基性スルホン酸カルシウムグリースの調製法を示し、本発明の油溶性カルサイトコア過塩基性サリチル酸カルシウムグリースの調製との差を明らかにする。

過塩基性スルホン酸カルシウム３８０ｇ、５００ ＳＵＳ粘度油１２５ｇ、洗浄剤ドデシルベンゼンスルホン酸２１．５ｇ、および、水３８ｇが、約１４０〜１４５°Ｆ（約６０°〜約６３℃）まで、２リットルビーカー中、攪拌下で加熱された。酢酸４．５ｇがゆっくりと添加され、続いて、メタノール１６．７ｇが添加された。反応は、１５０〜１６０°Ｆ（約６６°〜約７１℃）で、増粘および非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換が赤外で測定して完了が認められるまで維持された。水５０ｇ中石灰２６．４ｇ、水５０ｇ中ホウ酸２３．２ｇ、および、１２−ヒドロキシステアリン酸３１ｇが添加された後、揮発性物質が、２８５°Ｆ（約１４１℃）で抜き取られ、フェニルα−ナフチルの混合物４．６ｇが添加された。フェニルα−ナフチルの混合物４．６ｇが添加された。当該混合物は、冷却され、トリム５００ ＳＵＳ粘度油約１００ｇでグレード２に調整された。生成物は、重量９１０ｇで、４１．８％出発過塩基性スルホン酸カルシウムを含有し、２６５〜２９５の加工貫入度を有した。

（実施例４）
この実施例は、比較実施例Ｂの調製法の使用結果を示すために挙げたものであるが、比較実施例Ｂで使用された過塩基性スルホン酸カルシウムに代えて過塩基性非晶質サリチル酸カルシウムが用いられている。

比較実施例Ｂで開示される調製法に過塩基性非晶質サリチル酸カルシウムが用いられると、カルサイトへの転換は起こらない。

（要約）
（１）カルサイトへの転換に、過塩基性非晶質サリチル酸カルシウムは、二酸化炭素処理を必要とする。
（２）過塩基性非晶質スルホン酸カルシウムによる油溶性カルサイト形成条件下で、過塩基性非晶質サリチル酸カルシウムは、油溶性カルサイトの形態に転換しない。
（３）高過塩基性サリチル酸塩をカルサイトに転換するには、より高温が必要とされ、転換中、１２−ヒドロキシステアリン酸が存在する。これとともに、より高沸点のアルコールが必要である。
（４）カルサイトを入手し、収量を最大にするには、１２−ヒドロキシステアリン酸が転換前後に分離されなければならない（約２５／７５）。

グリースが過塩基性スルホン酸カルシウム洗浄剤の代わりに過塩基性サリチル酸カルシウム洗浄剤を使って生産される場合、高温グリース性能の改善が見られる。例えば、過塩基性スルホン酸カルシウムを使って比較スルホン酸塩グリースと比較すると、ベアリング寿命（Ｄ３５２７）は、２倍以上である。ベアリング寿命は、グリース高温性能の重要な目安であり、適切な性能を提供するには、優れた機械的安定性、高滴点および優れた抗酸化能を必要とする。

本発明は、特に本発明の好ましい実施態様を参照して詳細に説明されているが、当然、本発明の精神および範囲内で変形物および変更が実施されることができる。

Claims (9)

1. 過塩基性サリチル酸カルシウム及びカルサイト形態のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子を含むグリース状非ニュートン組成物の形成法であって、前記方法が、過塩基性サリチル酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムと、油性媒質中に炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む転換剤とを加熱し、次に、十分量の水、アルコール、および、二酸化炭素を前記組成物に添加し、非晶質炭酸カルシウムのカルサイトへの転換を完了する工程を含む非ニュートン組成物の形成法。
2. 前記脂肪酸がヒドロキシステアリン酸を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記非晶質炭酸カルシウムの前記カルサイトへの転換中に、グリース中の実質的にすべてのヒドロキシステアリン酸が存在することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 過塩基性サリチル酸カルシウム、カルサイト形態のコロイド分散炭酸カルシウム固体粒子およびホウ酸カルシウムを含むグリース状非ニュートン組成物の形成法であって、
   前記方法が、
   （１） 油性ビヒクル中に、過塩基性サリチル酸カルシウムと非晶質炭酸カルシウムと水とアルコールと二酸化炭素と、炭素原子１２〜２４個の脂肪酸の配合物を、カルサイト形態の炭酸カルシウム結晶の形成に有利な条件下で加熱する工程と、
   （２） 前記の工程１の生成物を、ホウ酸化合物を含む成分と反応させ、グリース様特性を発現させる工程の
   前記２工程を含む、グリース状非ニュートン組成物の形成法。
5. 前記脂肪酸がヒドロキシステアリン酸を含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 高性能ホウ酸カルシウム改質過塩基性サリチル酸カルシウム／炭酸カルシウム複合グリースであって、過塩基性サリチル酸カルシウム、油性ビヒクル、カルサイト形態の炭酸カルシウム、ホウ酸カルシウム、および、少なくとも１２個の炭素原子を含有する石鹸形成脂肪族モノカルボン酸のカルシウム石鹸を含み、
   前記ホウ酸カルシウムと前記カルシウム石鹸が、前記グリース全体に実質的に均質に分布され、前記カルシウム石鹸の少なくとも一部が、カルサイト形態の結晶性炭酸カルシウムへの非晶質炭酸カルシウムの転換において、二酸化炭素とともに転換剤として作用する、高性能ホウ酸カルシウム改質過塩基性サリチル酸カルシウム／炭酸カルシウム複合グリース。
7. 前記石鹸形成脂肪族モノカルボン酸がヒドロキシステアリン酸を含むことを特徴とする、請求項６に記載の組成物。
8. 非ニュートン組成物であって、油性媒質中に過塩基性サリチル酸カルシウム、非晶質炭酸カルシウム、および、炭素原子１２〜２４個の脂肪酸を含む非ニュートン組成物。
9. 前記脂肪酸がヒドロキシステアリン酸を含むことを特徴とする、請求項８に記載の組成物。