JP2018503728A - 潤滑グリース組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑粘度の油およびホウ素含有化合物を含む潤滑組成物であって、前記ホウ素含有化合物が、β位またはより高位の位置に分枝を有するアルキル基を少なくとも1つ含むホウ酸エステルを含み得る、潤滑組成物を提供する。さらに、本発明は、グリース塗布における潤滑組成物の使用に関連する。
潤滑グリースは一般的に、2つの性質によって定義される。1つは、前記グリースの粘ちょう度である。潤滑グリースは非ニュートン半固体物質であるので、粘度は、液体潤滑剤のために作製された測定と同一の方法で測定され得ない。むしろ、グリースの「粘ちょう度」は、規定された試験条件下で前記グリースがどれくらい硬いかに言及する。グリース粘ちょう度は、ちょう度試験により測定される。そのような試験はISO 2137、ASTM D217またはASTM D1403などの様々な基準によって定義される。この試験の結果は、NLGI(以前はアメリカ潤滑グリース協会(the National Lubricating Grease Institute)として公知である)によって確立された分類システムにより、粘ちょう度のクラス(例えば♯2)が前記グリースに割り当てられるのを可能にする。ちょう度試験により、より軟らかいグリースは一般的に、より大きいちょう度番号を有する。グリースの性質の比較は一般的に、同一の粘ちょう度のクラスのグリースに対しておこなわれる。
本発明は、潤滑粘度の油、金属石けん増ちょう剤およびホウ素含有化合物を含む潤滑グリース組成物を提供する。
本明細書に記載される本発明は、潤滑粘度の油、金属石けん増ちょう剤およびホウ素含有化合物を含む潤滑グリース組成物を提供する。1つの実施形態において、前記潤滑グリース組成物は、潤滑粘度の油、金属石けん増ちょう剤およびホウ素含有化合物から本質的になる。別の実施形態において、前記潤滑グリース組成物は、潤滑粘度の油、金属石けん増ちょう剤およびホウ素含有化合物からなる。本発明はまた、潤滑剤組成物を用いる機械装置を潤滑する方法も含み、前記潤滑剤組成物は、潤滑粘度の油、金属石けん増ちょう剤およびホウ素含有化合物を含む。
本発明に従う前記潤滑グリースは、少なくとも1つの潤滑粘度の油を含む。1つの有用な実施形態において、グリース組成物は、前記グリース組成物の総重量に基づいて、少なくとも50重量%、例えば少なくとも60重量%、さらに例えば少なくとも70重量%、さらにもっと例えば少なくとも80重量%の潤滑粘度の油を含む。
本発明に有用な増ちょう剤は、単純金属石けんグリース増ちょう剤、そのような酸官能基化油の金属塩、または1つの脂肪酸が2つの異なる金属と反応した混合石けん増ちょう剤を含む。
1つの実施形態において、本発明の潤滑組成物は、ホウ素含有化合物を含む。1つの実施形態において、前記ホウ素含有化合物は、ホウ酸エステルまたはホウ素化アルコール(borated alcohol)を含む。
Sasolによって同様に生成されるISALCHEM(登録商標)アルコールであって、11個〜15個の炭素原子のアルキル鎖分布を有する1級の異性体アルコール、例えば12個および13個の炭素原子を有するアルコールの異性体混合物であるISALCHEM(登録商標)123A、ならびに14個および15個の炭素原子を有するアルコールの異性体混合物であるISALCHEM(登録商標)145A;ならびにSasol North America, Inc.によって生成されるSAFOL(登録商標)23アルコールであって、分枝状アルコールおよび直鎖アルコールの混合物であり、前記分枝状アルコールの分枝が主にβ位よりも高位にあり、フィッシャートロプシュ法を介して得られるオレフィンのヒドロホルミル化によって生成されるアルコールが挙げられる。
本発明の潤滑グリース組成物は、1つまたはそれより多くの他の添加剤も含み得る。そのような添加剤は、単独でまたは組合せてのいずれかで、前記潤滑グリース組成物の総重量の0重量%から約15重量%まで、または0重量%から約5重量%まで、または約0.1重量%から約3重量%までのレベルで存在し得る。
(a)約0.1重量%から約10.0重量%までのホウ素含有化合物
(b)0.1重量%〜45重量%のグリース増ちょう剤;
(c)0重量%〜10重量%の他の性能添加剤;および
(d)残りの潤滑粘度の油
を含み得る。
本発明の潤滑グリース組成物は、機械装置のために改善された耐熱性を有するグリース組成物を必要とする用途において用いられ得、さらに、前記温度は、単純石けんが十分に機能し得る温度である。
オーバーヘッドメカニカルスターラー、ディーンスタークトラップ、フリードリヒ冷却器、熱電対、ならびにディーンスタークトラップおよび冷却器を通した蒸気空間の窒素パージが備え付けられた500mLの3つ口丸底フラスコに、ホウ酸および対応のアルコールを入れる。蒸気空間の窒素パージを、0.5scfhに設定する。約7時間にわたって、スラリーを180℃にゆるやかに加熱する。水を、ディーンスタークトラップで回収する。固形のホウ酸は、反応の過程において溶解し、透明な液体を与える。生成物は、少量の痕跡のもやを取り除くために、ろ紙を介してろ過される。前記生成物は、透明で無色の液体であった。
ホウ酸エステルA:1当量のホウ酸と3当量の2−エチルヘキサノールとの反応生成物。
ホウ酸エステルB:1当量のホウ酸と3当量の2−プロピルヘプタノールとの反応生成物。
上に記載される添加剤を含む、潤滑粘度の基油中の一連の金属石けん増ちょうグリースを、調製する。基油として600 SUS グループIパラフィン油(40℃で112mm2/s)、および9.5wt%12−ヒドロキシステアリン酸リチウム石けんを含む単純リチウム石けんベースのグリースを、より多くの前記基油で薄めNLGI#2グリース(EX1)を作製した。さらに3つの試料を調製した、1つは滴点増強剤としてホウ酸エステルAを用い(EX2)、2つは新規ボレート化合物、ホウ酸エステルBを用いており、それらは本発明の実施例EX3(EX2と同一の処理率(treat rate))およびEX4(EX2と同一のホウ素含有量)である。表からわかり得るように、前記新規ボレートは、リチウム石けんグリースに用いられる場合、既存の化合物と同様に効果的であるが、前記既存のホウ素添加剤のアルコール臭は有しない。
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)置換基、脂環式(例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル)置換基、および芳香族、脂肪族および脂環式置換芳香族置換基、ならびに環が前記分子の別の部分を介して完成する環状置換基(例えば、2つの置換基が一緒に環を形成する);
置換炭化水素置換基、すなわち、本発明との関連で、前記置換基の主に炭化水素の性質を変えない非炭化水素基(例えば、ハロ(特にクロロおよびフルオロ)、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソならびにスルホキシ)を含有する置換基;
ヘテロ置換基、すなわち、主に炭化水素の特徴を有する一方で、本発明との関連で、環または鎖中に炭素以外を含有し(該環または鎖は、他は炭素原子から構成される)、ピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリルのような置換基を包含する置換基
が挙げられる。ヘテロ原子は硫黄、酸素および窒素を含む。一般に、前記ヒドロカルビル基中の10個の炭素原子全てに対して、2つ以下、または1つ以下の非炭化水素置換基が存在する;あるいは、前記ヒドロカルビル基中に非炭化水素置換基がなくてもよい。
Claims (19)
- 潤滑グリース組成物であって、
(a)潤滑粘度の油、および
(b)金属石けん増ちょう剤
(c)10個〜約32個の炭素原子を有するアルキル基を少なくとも1つ含むホウ酸エステルであって、該アルキル基がβ位またはより高位の位置に分枝を有する、ホウ酸エステル
を含む、潤滑グリース組成物。 - 前記ホウ酸エステルが、互いに独立して10個〜約32個の炭素原子を有する複数のアルキル基を含み、該アルキル基がβ位またはより高位の位置に分枝を有する、請求項1に記載の潤滑グリース組成物。
- 前記アルキル基が、β位で分枝状である、請求項1または請求項2に記載の潤滑グリース組成物。
- 前記アルキル基が、−CH2−C(R1)(R2)Hで表される構造を有し、R1が7個〜約18個の炭素原子のアルキル基であり、R2がR1よりも少ない炭素原子を有するアルキル基である、請求項1から3のいずれかに記載の潤滑グリース組成物。
- 前記アルキル基が、−CH2−C(R1)(R2)Hで表される構造を有し、R1が7個〜約18個の炭素原子のアルキル基であり、R2がR1よりも4個少ない炭素原子を有するアルキル基である、請求項1から4のいずれかに記載の潤滑グリース組成物。
- 前記アルキル基が2−プロピルヘプチル基、2−ブチルオクチル基、2−ヘキシルデシル基または2−オクチルドデシル基である、請求項1から5のいずれかに記載の潤滑グリース組成物。
- 前記アルキル基が、ゲルベアルコールから誘導される、請求項1から6のいずれかに記載の潤滑グリース組成物。
- 前記ホウ酸エステルが、トリアルキルボレートを含む、請求項1から8のいずれかに記載の潤滑グリース組成物。
- 前記金属石けんが、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と脂肪酸との反応物である、請求項1から10のいずれかに記載の潤滑グリース。
- 前記アルカリ金属が、リチウムである、請求項11に記載の潤滑グリース組成物。
- 前記アルカリ土類金属が、カルシウムである、請求項11に記載の潤滑グリース。
- 前記脂肪酸が、ヒマシ油の誘導体を含む、請求項11に記載の潤滑グリース。
- 前記脂肪酸が、12−ヒドロキシカルボン酸を含む、請求項11に記載の潤滑グリース。
- 前記12−ヒドロキシカルボン酸が、12−ヒドロキシステアリン酸もしくはリシノール酸またはそれらの混合物である、請求項15に記載の潤滑グリース。
- 前記潤滑グリースが:
0.1重量%〜45重量%の前記金属石けん増ちょう剤;および
0.1重量%〜10重量%の前記ホウ酸エステル
を含む、請求項1〜16のいずれかに記載の潤滑グリース。 - 1つまたはそれより多くの添加剤をさらに含む、請求項1〜17のいずれかに記載の潤滑グリース。
- 機械装置を潤滑する方法であって、該機械装置に請求項1から16のいずれかに記載の潤滑グリースを供給する工程を含む、方法。
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