JP2023531415A - 水系潤滑グリース組成物及びそれを使用するための方法 - Google Patents
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Abstract
水系潤滑グリース組成物は、少なくとも40重量%の水と、塩系増粘剤と、ポリマー系増粘剤と、任意選択的に無機固体系増粘剤と、を含む。水系潤滑グリース組成物を調製するためのプロセスは、好適な量の水を塩系増粘剤とブレンドして、増粘した水系グリースを提供することであって、塩系増粘剤が、塩基を脂肪と接触させることから得られる、提供することと、ポリマー系増粘剤を増粘した水系グリースに添加することと、を含み得る。
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2020年6月15日に出願された米国仮出願第63/039,018号に対する優先権の利益を主張し、この全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年6月15日に出願された米国仮出願第63/039,018号に対する優先権の利益を主張し、この全体が参照により本明細書に組み込まれる。
(発明の分野)
本技術は、概して、潤滑グリースに関し、特に、2つ以上の増粘剤を含む水系潤滑グリース、及びそのような潤滑グリースの生成のためのプロセスに関する。
本技術は、概して、潤滑グリースに関し、特に、2つ以上の増粘剤を含む水系潤滑グリース、及びそのような潤滑グリースの生成のためのプロセスに関する。
水は我々の惑星上で最も豊富な天然資源のうちの1つである(地球表面の71%が水に覆われている)ため、水系潤滑グリースは、炭化水素油系グリースの魅力的な代替品である。水が多くあるだけでなく、無毒でもあり、生命はその不存在下で存在することができない。水はまた、水循環を通して再利用可能であり、有機燃料の燃焼の副生成物である。水は油よりもはるかに速く冷却されるため、水系潤滑グリースの使用により、表面金属を冷却し、同時に表面金属を潤滑することが可能になる。更に、水系潤滑グリースは、農業、林業、海洋、食品グレードの加工、工業、製鋼、及び高温用途を含む、様々な用途で使用することができる。
しかしながら、水系潤滑グリースに関連するいくつかの欠点がある。潤滑グリース中に水を使用する主な欠点のうちの1つは、グリースが水の沸点を超えて、又は水の凝固点を下回って使用することができないため、そのようなグリースについての制限された作動温度範囲(32~212°F/0~100℃)である。潤滑グリース用のベースとして水を使用する場合の第2の欠点は、水が潤滑された金属に及ぼし得る腐食効果である。加えて、水系潤滑グリースは、水系成分中の微生物増殖に関連する傾向がある。したがって、これらの欠点に対処する水系潤滑グリースが必要とされている。
一態様では、水系潤滑グリース組成物は、少なくとも40重量%の水、塩系増粘剤、及びポリマー系増粘剤を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、無機固体系増粘剤を更に含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1重量%~約20重量%の無機固体系増粘剤を含み得る。いくつかの実施形態では、組成物は、約1重量%~約15重量%の無機固体系増粘剤を含み得る。
いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも60重量%の水を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約40重量%~約90重量%の水、又は60重量%~約90重量%の水を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1重量%~約30重量%の塩系増粘剤を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約1重量%~約20重量%の塩系増粘剤を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1重量%~約15重量%のポリマー系増粘剤を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約1重量%~約10重量%のポリマー系増粘剤を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.5重量%~約30重量%の全増粘剤を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約1重量%~約20重量%の全増粘剤を含む。
いくつかの実施形態では、塩系増粘剤は、ナトリウム、カリウムカルシウム、又はマグネシウムの塩を含む。いくつかの実施形態では、塩系増粘剤は、C8~C32脂肪酸、ジカルボン酸、ヒドロキシ脂肪酸、若しくは水添ヒマシ油のカリウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、又はマグネシウム塩を含む。いくつかの実施形態では、ヒドロキシ脂肪酸は、12-ヒドロキシステアリン酸である。
いくつかの実施形態では、ポリマー系増粘剤は、天然発生ポリマー又は合成ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマー系増粘剤は、カルボキシメチルセルロース若しくはカルボキシエチルセルロース、又はそれらの塩若しくは誘導体を含む。いくつかの実施形態では、ポリマー系増粘剤は、ゼラチン、寒天、ビツリン(bitulin)、多糖類、水溶性タンパク質、リグニン、リグニンスルホネート、又はそれらの誘導体を含む。いくつかの実施形態では、ポリマー系増粘剤は、ポリグリコール、ポリアルキレングリコール、ポリアミド、又はそれらの誘導体を含む。
いくつかの実施形態では、固体無機系増粘剤は、ヒュームドシリカ、シラン化ヒュームドシリカ、疎水化ヒュームドシリカ、ベントナイト、粘土、又はそれらの誘導体を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、水溶性腐食抑制剤、耐摩耗及び負荷容量強化添加剤、水混和性沸点上昇剤、凝固点降下剤、及びそれらの任意の2つ以上の混合物を含み得る1つ以上の添加剤を更に含む。いくつかの実施形態では、組成物は、水溶性腐食抑制剤を更に含む。いくつかの実施形態では、水溶性腐食抑制剤は、スルホン酸の金属塩、C8~C32脂肪酸の金属塩、亜硝酸塩、アルカノールアミン、アミン塩、イミダゾリン、酸アミド、又はそれらの組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジチオホスフェート、モリブデンジスルフィド、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、又は過塩基性カルシウムスルホネートを含み得る耐摩耗及び負荷容量強化添加剤を更に含む。いくつかの実施形態では、組成物はまた、グリコール、ポリグリコール、グリセロール、プロピレングリコール、アルカリ土類金属塩、及びクエン酸、それらの塩又は組み合わせを含む水混和性沸点上昇剤並びに凝固点降下剤を含み得る。
いくつかの実施形態では、組成物は、高温耐火性グリースである。いくつかの実施形態では、組成物は、直火及び又は火花にさらされたときに発火しない。いくつかの実施形態では、高温は、炭化水素鉱油系グリース又は炭化水素合成油系グリースの引火点を超える、及び/又は500°Fを上回る温度である。
いくつかの実施形態では、組成物は、電気車両用の潤滑剤であり、それによって、電気伝導性が、非常に望ましい。いくつかの実施形態では、組成物は、炭化水素系グリース中で発生し、かつ火花に起因してベアリングを損傷させ得る放電電流を阻止する伝導性を有する。
いくつかの実施形態では、組成物は、食品に安全であり、及び/又は食品加工機械に使用される。いくつかの実施形態では、組成物は、食品に安全な潤滑剤のためのNSF H1規制、及び飲料水システム潤滑剤のためのNSF標準61に準拠する。
いくつかの実施形態では、組成物は、環境に優しく、かつ生分解性である。いくつかの実施形態では、組成物中の非水成分は、OECD 301B生分解性試験方法標準に従って、28日間で65%超の生分解性である。
いくつかの実施形態では、組成物は、農業機械設備、林業設備、鉄道の曲線レール及びフランジサイドレール、並びに/又は炭化水素系グリースを使用すると水生生物が危険にさらされる海洋用途のための潤滑剤である。
一態様では、本明細書に記載の水系潤滑グリース組成物のうちのいずれか1つを調製するためのプロセスであって、
好適な量の水を塩系増粘剤とブレンドして、増粘した水系グリースを提供することであって、塩系増粘剤が、塩基を脂肪と接触させることから得られる、提供することと、
ポリマー系増粘剤を増粘した水系グリースに添加することと、を含む、プロセスである。
好適な量の水を塩系増粘剤とブレンドして、増粘した水系グリースを提供することであって、塩系増粘剤が、塩基を脂肪と接触させることから得られる、提供することと、
ポリマー系増粘剤を増粘した水系グリースに添加することと、を含む、プロセスである。
いくつかの実施形態では、プロセスは、無機固体系増粘剤を添加することを更に含む。いくつかの実施形態では、プロセスは、1つ以上の添加剤を添加することを更に含む。
様々な実施形態が以下に記載される。特定の実施形態は、網羅的な記載として、又は本明細書で論じられるより広い態様への限定として意図されていないことに留意されたい。特定の実施形態と併せて記載される1つの態様は、必ずしもその実施形態に限定されるものではなく、任意の他の実施形態で実践することができる。
水系潤滑グリース組成物
本明細書には、農業機械、林業、海洋及び水路機械、食品グレードの加工機械潤滑剤、工業機械、製鋼、並びに高温用途を含む、多様な用途での使用に好適である水系潤滑グリースが記載される。本明細書に記載の水系グリース組成物は、塩系増粘剤、ポリマー系増粘剤、及び無機固体系増粘剤などの増粘化剤を含む。いくつかの実施形態では、増粘化剤は、相乗的に働いて、グリースを増粘する。いくつかの実施形態では、増粘化剤は、使用中の水蒸発を最小限に抑える。
本明細書には、農業機械、林業、海洋及び水路機械、食品グレードの加工機械潤滑剤、工業機械、製鋼、並びに高温用途を含む、多様な用途での使用に好適である水系潤滑グリースが記載される。本明細書に記載の水系グリース組成物は、塩系増粘剤、ポリマー系増粘剤、及び無機固体系増粘剤などの増粘化剤を含む。いくつかの実施形態では、増粘化剤は、相乗的に働いて、グリースを増粘する。いくつかの実施形態では、増粘化剤は、使用中の水蒸発を最小限に抑える。
本明細書に記載の水系潤滑グリースは、再生可能及び持続可能な潤滑グリースである。水は、温室効果材料ではなく、オゾン層破壊を引き起こさない。水は、我々の惑星を満たしている再生可能な材料である。本明細書における水系潤滑グリースは主成分として水を含有するため、これらのグリースは、持続可能な潤滑剤とみなされる。持続可能な潤滑は、再生可能な資源に基づく化合物で構成された潤滑剤に関して本明細書で定義される。本明細書における水系潤滑グリース組成物は、本明細書に記載の増粘剤及び添加剤などの他の天然及び再生可能な材料を利用し得る。
本明細書に記載の水系潤滑グリースは、炭化水素油系グリースよりも以下の技術的利点のうちの1つ以上を有する。本明細書に記載の水系潤滑グリースは、水の沸点を上げるように作用する増粘剤又は添加剤の添加に起因して、低い水蒸発を伴う断続的期間の間、比較的高い温度で使用され得、最も重要なことには、水素結合を通して水を捕捉して、高温での水蒸発を低減し得る。水の沸点を上昇させる同じ増粘剤又は添加剤はまた、水の凝固点を降下させ、水系グリースが水の凝固点を下回るはるかに低い温度で動作することを可能にする。したがって、増粘剤及び添加剤が一緒に働いて、それらがこの一部である水系グリースの作動可能な範囲を拡大する。
水溶性腐食抑制剤をグリースに添加して、潤滑された金属表面を腐食から保護することもできる。また、本明細書に記載の水系潤滑グリースは、無害の環境に優しい材料から製造され、したがって、食品グレードのNSF及びNSF61に準拠する潤滑剤として登録され、環境に敏感な領域での潜在的な使用を可能にする。加えて、本明細書に記載の水系潤滑グリースは、高温製鋼などの、耐火性潤滑グリースが所望される領域でも使用することができる。水系潤滑グリースを使用することにより、炭化水素油系の旧来のグリースに別様に使用することができなかった所望の特性を有する水溶性化学物質の使用も可能になる。
本明細書では、少なくとも40重量%の水を含む水系潤滑グリース組成物を提供する。塩系増粘剤、及びポリマー系増粘剤を含む。水系潤滑グリース組成物はまた、無機固体系増粘剤を含み得る。
本明細書で使用される場合、水系潤滑グリースは、水がグリース用のベース流体に相当するグリースを指す。本明細書に記載の増粘剤及び/又は添加剤などの水混和性及び水不混和性成分を添加して、水系グリースに様々な所望の特性を付与する。いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも約45重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約55重量%、少なくとも約60重量%、少なくとも約65重量%、少なくとも約70重量%、少なくとも約75重量%、少なくとも約80重量%、少なくとも約85重量%、及び少なくとも約90重量%を含む、少なくとも約40重量%の水を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約40重量%、約45重量%、約50重量%、約55重量%、約60重量%、約65重量%、約70重量%、約75重量%、約80重量%、約85重量%、及び約90重量%を含む、約40重量%~約90重量%の水、又は60重量%~約90重量%の水を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約60重量%~約90重量%の水を含む、約40重量%~約90重量%の水を含む。
本明細書に記載の水系潤滑グリース組成物は、無機固体系増粘剤を更に含み得る。例示的な無機固体系増粘剤としては、ヒュームドシリカ、シラン化ヒュームドシリカ、疎水化ヒュームドシリカ、ベントナイト、粘土、及びそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。他の例示的な無機固体系増粘剤としては、ケイ酸、シリカゲル、雲母、タルク、グラファイト、窒化ホウ素、酸化亜鉛、ポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene、PTFE)、並びにシアヌル酸及びその塩(例えば、シアヌル酸亜鉛)が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1、約0.2、約0.3、約0.4、約0.5、約0.6、約0.7、約0.8、約0.9、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約15、又は約20重量%を含む、約0.1重量%~約20重量%の無機固体系増粘剤を含む。いくつかの実施形態では、ここで、組成物は、約0.5重量%~約10重量%、又は約1重量%~約15重量%の無機固体系増粘剤を含む。
本明細書に記載の水系潤滑グリース組成物は、塩系増粘剤を含み得る。例示的な塩系増粘剤としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、及びマグネシウムの塩が挙げられるが、これらに限定されない。使用するために企図される塩系増粘剤としては、アミン、アルカノールアミン、及びそれらの誘導体の脂肪酸金属塩及び有機塩が挙げられる。塩系増粘剤の他の例としては、C8~C32脂肪酸、ジカルボン酸、ヒドロキシ脂肪酸、若しくは水添ヒマシ油のカリウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、又はマグネシウム塩が挙げられる。いくつかの実施形態では、ヒドロキシ脂肪酸は、12-ヒドロキシステアリン酸である。
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1、約0.2、約0.3、約0.4、約0.5、約0.6、約0.7、約0.8、約0.9、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約15、約20、約25、又は約30重量%を含む、約0.1重量%~約30重量%の塩系増粘剤を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約1重量%~約15重量%、又は約1重量%~約20重量%の塩系増粘剤を含む。
本明細書に記載の水系潤滑グリース組成物は、ポリマー系増粘剤を含み得る。ポリマー系増粘剤は、天然発生ポリマー又は合成ポリマーであり得る。例示的なポリマー系増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、及びそれらの塩又は誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。ポリマー系増粘剤の他の例としては、ゼラチン、寒天、ビツリン(Birch tree barksから入手される)、多糖類、水溶性タンパク質、リグニン、リグニンスルホネート、及びそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、ポリマー系増粘剤は、ポリグリコール、ポリアルケレングリコール(polyalkelene glycol)、ポリアミド、ポリアクリル酸、ポリビニルアセテート、ポリアクリレート、マレイン酸/アクリルコポリマー、スチレン/無水マレイン酸樹脂、アクリレートコポリマー、若しくはフルオロアクリレート、又はそれらの誘導体を含む。ポリマー系増粘剤はまた、本明細書に例示される任意の2つ以上のそのような増粘剤の混合物を含み得る。
いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1、約0.2、約0.3、約0.4、約0.5、約0.6、約0.7、約0.8、約0.9、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約15、約20、約25、又は約30重量%を含む、約0.1重量%~約30重量%のポリマー系増粘剤を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、約0.1重量%~約15重量%、約1重量%~約10重量%、約1重量%~約15重量%のポリマー系増粘剤を含む。
本明細書に記載の水系潤滑グリース組成物は、水系潤滑グリース組成物の総重量に基づいて、約0.1、約0.2、約0.3、約0.4、約0.5、約0.6、約0.7、約0.8、約0.9、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約15、約20、約25、又は約30重量%の全増粘剤を含む、約0.5重量%~約30重量%の全増粘剤を含む。いくつかの実施形態では、全増粘剤は、塩系増粘剤及びポリマー系増粘剤を含み得る。いくつかの実施形態では、全増粘剤は、塩系増粘剤、ポリマー系増粘剤、及び無機固体系増粘剤を含み得る。いくつかの実施形態では、組成物は、約0.5重量%~約20重量%、約1重量%~約20重量%、又は約1重量%~約15重量%の全増粘剤を含む。
本明細書に記載の水系潤滑グリース組成物は、FE8試験に合格するように調製される。FE8試験は、摩擦及び摩耗を最小限に抑えるための試験されたベアリンググリースの能力を評価するために使用される工業標準試験であるFAG摩耗ベアリンググリース試験(FAG Wear Bearing Grease Test)である。FE8試験は、一対のベアリングに試験グリースを投入することと、一定の負荷(典型的には、ニュートンで測定される)を加えることと、指定された速度及び温度で、ベアリングを指定された期間(すなわち500時間/21日間)連続的に実行することと、を含む。試験中、トルク及び温度は、連続的に測定される。ベアリングのトルク又は温度が指定された値の最大を超える場合、機械は自動的に停止される。トルク又は温度が、指定された値の最大を超えることがない500時間が得られる場合、試験は合格とみなされる。また、次いで、ベアリング要素(ローラ、内輪、外輪、及びケージ)の重量損失を記録して、グリースが摩耗を最小限に抑えるのにどの程度成功したかを調べる。いくつかの実施形態では、ベアリングタイプは、テーパ状のローラベアリングである。いくつかの実施形態では、FE8試験条件は、試験中にファン冷却を伴う50kN(キロニュートン)の負荷及び75RPMの回転速度である。
添加剤を水系潤滑グリース組成物に添加して、多様な所望の特性を付与することもできる。本明細書において使用するために企図される添加剤は、水溶性腐食抑制剤、耐摩耗及び負荷容量強化添加剤、水混和性沸点上昇剤、凝固点降下剤、及びそれらの任意の2つ以上の混合物などのもののうちの1つ以上を含む。マイクロカプセル化水溶性添加剤はまた、本明細書に記載の水系潤滑グリース組成物に組み込まれ得る。洗剤はまた、潤滑された金属表面の摩擦中に形成され得る摩耗及び欠陥を除去するために組み込まれ得る。そのような洗剤は、摩耗特徴を改善し、潤滑された金属部分の寿命及び清浄度を高めることができる。
いくつかの実施形態では、水系潤滑グリース組成物は、水溶性腐食抑制剤を含む。例示的な水溶性腐食抑制剤としては、アルキル若しくはアルキルアリールスルホン酸、アルキル若しくはアルキルアリールスルホン酸の金属塩(例えば、ナトリウム、カルシウム、及びマグネシウム)、C8~C32脂肪酸の金属塩、亜硝酸塩、アルカノールアミン、アミン塩、イミダゾリン、酸アミド、又はそれらの任意の2つ以上の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、水系潤滑グリース組成物は、耐摩耗及び負荷容量強化添加剤を更に含む。例示的な耐摩耗及び負荷容量強化添加剤としては、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジチオホスフェート、モリブデンジスルフィド、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、過塩基性カルシウムスルホネート、トリフェニルチオホスフェート、リン酸エステル、脂肪酸エステル、ポリオールエステル、トリメチロールプロパンエステル、ペンタエリスリトールエステル、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールエステル、又はそれらの任意の2つ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、水系潤滑グリース組成物は、水混和性沸点上昇剤及び凝固点降下剤を更に含む。例示的な水混和性沸点上昇剤及び凝固点降下剤としては、グリコール、ポリグリコール、グリセロール、プロピレングリコール、アルカリ土類金属塩、約1000g/mol~約500,000g/molの範囲の本明細書に記載の組成物を増粘するのに十分である分子量を有するポリグリコール、及びクエン酸、又はそれらの塩若しくは組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
作製するプロセス
また、一態様では、水系潤滑グリース組成物を調製するためのプロセスが提供される。プロセスは、好適な量の水を塩系増粘剤とブレンドして、増粘した水系グリースを提供することであって、塩系増粘剤が、塩基を脂肪と接触させることから得られる、提供することと、ポリマー系増粘剤を増粘した水系グリースに添加することと、を含む。
また、一態様では、水系潤滑グリース組成物を調製するためのプロセスが提供される。プロセスは、好適な量の水を塩系増粘剤とブレンドして、増粘した水系グリースを提供することであって、塩系増粘剤が、塩基を脂肪と接触させることから得られる、提供することと、ポリマー系増粘剤を増粘した水系グリースに添加することと、を含む。
いくつかの実施形態では、プロセスは、無機固体系増粘剤を添加することを更に含む。いくつかの実施形態では、プロセスは、本明細書に記載の添加剤などの1つ以上の添加剤を添加することを更に含む。
一実施形態では、水系グリース組成物は、Stratco接触器又はオートクレーブなどの開放ケトル又は圧力グリース調理ケトル内で調製される。開放ケトル調理手順については、約40%の水などの好適な量の水、及び水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムなどの塩基が、グリース調理容器内にポンプ圧送され、次いで、12-ヒドロキシステアリン酸、水添ヒマシ油、ステアリン酸、及びジカルボン酸などの脂肪がケトルに添加される。添加時に、鹸化反応の発熱性質に起因して、温度は、自然に上がる。次いで、脂肪の全てが塩基と反応して、増粘した水系グリースを提供するまで、温度は好適な範囲内(すなわち、約100~150°F)に維持される。
調製の次のステップは、増粘した水系グリース又は形成された石鹸に第1の好適な量の水を添加することである。この量は、グリース組成物に必要な全水の約10重量%~約80重量%であり得る。次いで、ポリマー系増粘剤が添加される。ポリマー系増粘剤の例としては、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、及びそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されず、それらのナトリウム塩及びカリウム塩を添加して、二次増粘効果を付与した。ゼラチン、寒天、ビツリン、多糖類、水溶性タンパク質、リグニン、リグニンスルホネート、及びそれらの誘導体などの他の天然ポリマーも添加され得る。次いで、水系グリースが仕上げケトルにポンプ圧送され、ここで、徐々に冷却される。温度が約100°Fなどの適切な温度に達すると、無機固体系増粘剤(使用される場合)が、添加され得る。例示的な無機固体系増粘剤としては、ヒュームドシリカ、シラン化ヒュームドシリカ、疎水化ヒュームドシリカ、ベントナイト、粘土、及びそれらの誘導体が挙げられる。無機固体系増粘剤の例としては、レオロジー添加剤とも呼ばれている、未処理のヒュームドシリカ、有機修飾シリカ、及び有機処理されたベントナイトが挙げられる。固体系無機増粘剤の後、性能添加剤及び他の機能性添加剤が添加され得る。例示的な機能性添加剤としては、リン酸エステル、トリメチロプロパンエステル(trimethylopropane ester)、ペンタエリスリトールエステル、アミン由来の酸化防止剤、フェノール由来の酸化防止剤、スルホネート誘導体腐食抑制剤、及びトリフェニルホスフェートエステルが挙げられる。グリースは、粉砕(均質化)され、添加剤と完全に混合される。次いで、第2の更なる水添加を実施して、水系グリースの所望の稠度(すなわち、NLGIグレード又は柔らかさの程度)を得る。同様の手順は、調理ケトルから仕上げケトルにグリースを移送する必要なしに、開始から仕上げまで1つのケトルで行われ得る。
用途
水系潤滑グリース組成物は、多様な商業用途で使用され得る。本明細書に記載の水系潤滑グリースは、極端な耐温度性を必要とする用途に用いられ得る。例えば、水系潤滑グリースは、特に、高滴点グリースである場合、製鋼で使用され得る。本明細書に記載の水系潤滑グリースはまた、耐火性を必要とする用途で使用され得る。水系潤滑グリース組成物の成分が無害かつ環境に負担をかけないため、本明細書に記載の水系潤滑グリースは、食品用途、並びに林業及び農業機械の潤滑、鉄道の潤滑、オフハイウェイ機械の潤滑、海洋クレーン及び港湾クレーンの潤滑、タグボート昇降機及びボート昇降機の潤滑などを含む環境的安全性が懸念される用途にも使用することができる。例えば、水系潤滑グリースは、NSF(National Sanitation Foundation)からの食品グレードグリースとして登録され得、及び/又はコーシャ(Kosher)及びハラル(Halal)として登録され得る。食品加工プラント内のベアリングを潤滑するための水系潤滑グリース組成物を使用することも可能である。いくつかの実施形態では、水系潤滑グリース組成物は、高い電気伝導性を要求するベアリングに使用され得る(例えば、e-モビリティ及び電気自動車)。
水系潤滑グリース組成物は、多様な商業用途で使用され得る。本明細書に記載の水系潤滑グリースは、極端な耐温度性を必要とする用途に用いられ得る。例えば、水系潤滑グリースは、特に、高滴点グリースである場合、製鋼で使用され得る。本明細書に記載の水系潤滑グリースはまた、耐火性を必要とする用途で使用され得る。水系潤滑グリース組成物の成分が無害かつ環境に負担をかけないため、本明細書に記載の水系潤滑グリースは、食品用途、並びに林業及び農業機械の潤滑、鉄道の潤滑、オフハイウェイ機械の潤滑、海洋クレーン及び港湾クレーンの潤滑、タグボート昇降機及びボート昇降機の潤滑などを含む環境的安全性が懸念される用途にも使用することができる。例えば、水系潤滑グリースは、NSF(National Sanitation Foundation)からの食品グレードグリースとして登録され得、及び/又はコーシャ(Kosher)及びハラル(Halal)として登録され得る。食品加工プラント内のベアリングを潤滑するための水系潤滑グリース組成物を使用することも可能である。いくつかの実施形態では、水系潤滑グリース組成物は、高い電気伝導性を要求するベアリングに使用され得る(例えば、e-モビリティ及び電気自動車)。
水系潤滑グリース組成物は、高温金属加工プラント(製鋼)で遭遇する裸火及び火花にさらされたときでも、グリースが発火しないように、高い難燃効果を有し得る。いくつかの実施形態では、組成物は、高温耐火性グリースである。いくつかの実施形態では、組成物は、直火及び又は火花にさらされたときに耐火性である。耐火性は、自己消火組成物又は完全耐火性を含み得る。いくつかの実施形態では、高温は、炭化水素鉱油系グリース又は炭化水素合成油系グリースの引火点を超える、及び/又は500°Fを上回る温度である。
いくつかの実施形態では、水系潤滑グリース組成物は、電気車両用の潤滑剤であり得、それによって、電気伝導性が、非常に望ましい。いくつかの実施形態では、組成物は、炭化水素系グリース中で発生し、かつ火花に起因してベアリングを損傷させ得る放電電流を阻止する伝導性を有する。
いくつかの実施形態では、水系潤滑グリース組成物は、環境に優しく、かつ生分解性である。いくつかの実施形態では、組成物中の非水成分は、OECD 301B生分解性試験方法標準に従って、28日間で65%超の生分解性である。いくつかの実施形態では、組成物は、農業機械設備、林業設備、鉄道の曲線レール及びフランジサイドレール、並びに/又は炭化水素系グリースを使用すると水生生物が危険にさらされる海洋用途のための潤滑剤である。
したがって、一般に記載される本発明は、以下の実施例を参照して、より容易に理解され、これは例示として提供され、本発明を限定することを意図するものではない。
実施例1:2つの増粘剤を有する水系潤滑グリース。グリースを開放ケトル内で作製した。室温での開放ケトル調理手順では、約40重量%H2O及び約1~5重量%のKOH又はNaOHをグリース調理容器内にポンプ圧送し、続いて脂肪をケトルに添加した。この実施例については、使用した脂肪は、オレイン酸及びステアリン酸であった。温度は、鹸化反応の発熱性質に起因して自然に上がり、石鹸(鹸化脂肪)を形成する。次いで、全ての脂肪がKOH又はNaOHと反応するまで、温度を100~150°Fに維持し、グリースの実質的な増粘を発生させた。
次いで、全水の約20重量%を、形成した石鹸に添加し、続いてポリマー系増粘剤を添加した。この実施例では、カルボキシメチルセルロースを添加して、二次増粘効果を付与した。
次いで、グリースを仕上げケトルにポンプ圧送し、ここで、徐々に冷却した。温度が約100°Fに達したとき、表1に従って固体添加剤及び他の機能性添加剤を添加した。グリースを粉砕し、添加剤と完全に混合し、更に水を添加して、グリースの所望の稠度(NLGIグレード又は柔らかさの程度)を得た。
表1は、この実施例で調製したグリース配合物の特定の成分及び量を示す。以下の表2は、2つの増粘剤:塩系増粘剤及びポリマー系増粘剤を有する水系グリースについての性能特徴を示す。
2=試験したグリースを一対のテーパ状ローラベアリングに充填し、指定された負荷及び速度下で500時間実行した。トルク及び温度を、実行中、常に監視した。温度又はトルクが速度及び負荷の設定に基づく特定の値を超えた場合、機械を自動的に停止するように設定した。全てのベアリング構成要素の重量損失を、試験結果の前後に測定し、報告した。
上記の表から分かるように、2つの増粘剤を有する水系グリースは、単純なリチウムグリースと同様の滴点を有する油系グリースと同様の性能を発揮し、これは、典型的には、当業者によく知られている潤滑グリース文献から160~200℃の範囲である(例えば、Lubricants and Lubrication,Volume 2,Chapter 16 Lubricating Grease,Edited by T.Mang and W.Dresel,3rd Edition,Publisher Wiley-VCH,2017)。水系グリースを、-20℃(-4°F)ほどの低い温度で、及び189℃(372°F)ほどの高い温度でポンプ圧送した。グリースはまた、比較的高い負荷50kN及び中程度の速度75RPMで21日間(500時間)の耐摩耗試験FE8に合格し、摩耗が非常に少なく、この試験条件の最大許容トルクを超えることはなかった。
この実施例の水系グリースはまた、合成海水環境を使用した耐腐食試験に合格した。海水試験環境では、グリースは、あらゆるグリースにとって非常に過酷な条件にさらされ、水系グリースはなおさらである。しかしながら、2つの増粘剤を有する水系グリースは、合成海水中で48時間のこの試験に合格した。使用した合成海水化学組成物は、以下のとおりであった。
上記の合成海水組成物についての総塩濃度は、4.1953%であった。
2つの増粘剤を有する水系グリースは、4ボール溶接負荷試験ASTM D2596で潤滑グリースの負荷容量を試験するための標準試験方法に従って、約200Kgf(「キログラム力」)の溶接負荷結果の中程度の範囲の極限温度容量を示した。水系グリースは、4-ボール摩耗標準試験方法ASTM D2266の小さい摩耗痕径によって裏付けられた非常に良好な耐摩耗特徴を示した。最後に、水系グリースは、ASTM D130に従って試験したとき、銅腐食を引き起こさなかった。この結果は、本明細書に記載の水系グリースが、銅を含有するか、又は真ちゅう、青銅などの銅合金で形成されたベアリング及び他の可動部品を潤滑する際に安全に使用することができることを示している。
実施例2:3つの増粘剤を有する水系潤滑グリース。グリースを開放ケトル内で作製した。開放ケトル調理手順では、約40重量%の水、約1~5重量%のKOH又はNaOHを、脂肪とともにグリース調理容器内にポンプ圧送した。この実施例については、使用した脂肪は、オレイン酸、ステリック酸(steric acid)、及び12-ヒドロキシステアリン酸であった。この鹸化反応が進行するにつれて、温度は自然に上がった。次いで、脂肪の全てがKOH又はNaOHと反応するまで、温度を約100~150°Fに維持し、グリースの実質的な増粘を発生させた。
第2のステップは、ポリマー増粘剤とともに、形成された石鹸に20%の水を添加することであった。以下の表に示すように、ナトリウムカルボキシメチルセルロース及びポリアクリル酸をこの実施例で使用した。リグニンスルホネートなどの天然ポリマーも使用した。
次いで、グリースを仕上げケトルにポンプ圧送し、ここで、徐々に冷却した。温度が約100°Fに達したとき、第3の無機固体系増粘剤を添加した。この実施例では、第3の無機固体系増粘剤は、レオロジー添加剤とも呼ばれている、未処理のヒュームドシリカ、有機修飾シリカ、及び有機処理されたベントナイトであった。第3の固体系無機増粘剤の添加後、性能添加剤及び他の機能性添加剤を添加した。この実施例については、機能性添加剤は、リン酸エステル、トリメチロプロパンエステル(trimethylopropane ester)、ペンタエリスリトールエステル、アミン由来の酸化防止剤、フェノール由来の酸化防止剤、スルホネート誘導体腐食抑制剤、及びトリフェニルホスフェートエステルであった。グリースを粉砕(均質化)し、添加剤と完全に混合し、更に水を添加して、グリースの所望の稠度(NLGIグレード又は柔らかさの程度)を得た。
表4は、この実施例で調製したグリース配合物の特定の成分及び量を示す。表5は、3つの増粘剤:塩系増粘剤、ポリマー系増粘剤、及び無機固体系増粘剤を有する水系グリースについての性能データを列挙する。
2=試験したグリースを一対のテーパ状ローラベアリングに充填し、指定された負荷及び速度下で500時間実行した。トルク及び温度を、実行中、常に監視した。温度又はトルクが速度及び負荷の設定に基づく特定の値を超えた場合、機械を自動的に停止するように設定した。全てのベアリング構成要素の重量損失を、試験結果の前後に測定し、報告した。
3=試験したグリースを一対のテーパ状ローラベアリングに充填し、指定された負荷及び速度下で500時間実行した。トルク及び温度を、実行中、常に監視した。温度又はトルクが速度及び負荷の設定に基づく特定の値を超えた場合、機械を自動的に停止するように設定した。全てのベアリング構成要素の重量損失を、試験結果の前後に測定し、報告した。
表5から観察されるように、3つの増粘剤を有する水系グリースは、リチウム錯体グリースと同様の滴点を有する通常の油系グリースと同様の性能を発揮し、これは、典型的には、当業者によく知られている潤滑グリース文献から220~280℃の範囲である(例えば、Lubricants and Lubrication,Volume 2,Chapter 16 Lubricating Grease,Edited by T.Mang and W.Dresel,3rd Edition,Publisher Wiley-VCH,2017)。水系グリースを、-20℃(-4°F)ほどの低い温度でポンプ圧送し、約260℃(約500°F)ほどの高い温度で働かせた。水系グリースは、比較的高い負荷50kN及び中程度の速度75RPMで21日間(500時間)の耐摩耗試験FE8に合格し、摩耗が非常に少なく、この試験条件の最大許容トルクを超えることはなかった(<60N)。
水系グリースはまた、あらゆるグリースが耐えるのに非常に過酷な条件である合成海水環境を使用した耐腐食試験に合格した。しかしながら、3種の増粘剤を有する水系グリースは、合成海水中で48時間のこの試験に合格した。使用した合成海水化学組成物を表3に概説する。
水系グリースは、4ボール溶接負荷試験ASTM D2596で潤滑グリースの負荷容量を試験するための標準試験方法に従って、250Kgfの溶接負荷結果の極めて高い負荷容量を示した。水系グリースは、4-ボール摩耗標準試験方法ASTM D2266の小さい摩耗痕径によって裏付けられた非常に良好な耐摩耗特徴を示した。最後に、水系グリースは、ASTM D130に従って試験したとき、銅腐食を引き起こさなかった。この結果は、本明細書に記載の水系グリースが、銅を含有するか、又は真ちゅう、青銅などの銅合金で形成されたベアリング及び他の可動部品を潤滑する際に安全に使用することができる。
段落1.水系潤滑グリース組成物であって、
少なくとも40重量%の水と、
塩系増粘剤と、
ポリマー系増粘剤と、を含む、組成物。
段落2.組成物が、無機固体系増粘剤を更に含む、段落1に記載の組成物。
段落3.組成物が、約0.1重量%~約20重量%の無機固体系増粘剤を含む、段落2に記載の組成物。
段落4.組成物が、約1重量%~約15重量%の無機固体系増粘剤を含む、段落3に記載の組成物。
段落5.組成物が、少なくとも60重量%の水を含む、段落1~4のいずれか1つに記載の組成物。
段落6.組成物が、約40重量%~約90重量%の水、又は60重量%~約90重量%の水を含む、段落5に記載の組成物。
段落7.組成物が、約0.1重量%~約30重量%の塩系増粘剤を含む、段落1~6のいずれか1つに記載の組成物。
段落8.組成物が、約1重量%~約20重量%の塩系増粘剤を含む、段落7に記載の組成物。
段落9.組成物が、約0.1重量%~約15重量%のポリマー系増粘剤を含む、段落1~8のいずれか1つに記載の組成物。
段落10.組成物が、約1重量%~約10重量%のポリマー系増粘剤を含む、段落9に記載の組成物。
段落11.組成物が、約0.5重量%~約30重量%の全増粘剤を含む、段落1~10のいずれか1つに記載の組成物。
段落12.組成物が、約1重量%~約20重量%の全増粘剤を含む、段落11に記載の組成物。
段落13.塩系増粘剤が、ナトリウム、カリウムカルシウム、又はマグネシウムの塩を含む、段落1~12のいずれか1つに記載の組成物。
段落14.塩系増粘剤が、C8~C32脂肪酸、ジカルボン酸、ヒドロキシ脂肪酸、又は水添ヒマシ油のカリウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、又はマグネシウム塩を含む、段落1~13のいずれか1つに記載の組成物。
段落15.ヒドロキシ脂肪酸が、12-ヒドロキシステアリン酸である、段落14に記載の組成物。
段落16.ポリマー系増粘剤が、天然発生ポリマー又は合成ポリマーを含む、段落1~15のいずれか1つに記載の組成物。
段落17.ポリマー系増粘剤が、カルボキシメチルセルロース若しくはカルボキシエチルセルロース、又はそれらの塩若しくは誘導体を含む、段落16に記載の組成物。
段落18.ポリマー系増粘剤が、ゼラチン、寒天、ビツリン、多糖類、水溶性タンパク質、リグニン、リグニンスルホネート、又はそれらの誘導体を含む、段落16に記載の組成物。
段落19.ポリマー系増粘剤が、ポリグリコール、ポリアルキレングリコール、ポリアミド、又はそれらの誘導体を含む、段落16に記載の組成物。
段落20.固体無機系増粘剤が、ヒュームドシリカ、シラン化ヒュームドシリカ、疎水化ヒュームドシリカ、ベントナイト、粘土、又はそれらの誘導体を含む、段落2~19のいずれか1つに記載の組成物。
段落21.組成物が、水溶性腐食抑制剤、耐摩耗及び負荷容量強化添加剤、水混和性沸点上昇剤、凝固点降下剤、並びにそれらの任意の2つ以上の混合物からなる群から選択される1つ以上の添加剤を更に含む、段落1~20のいずれか1つに記載の組成物。
段落22.組成物が、水溶性腐食抑制剤を更に含む、段落1~20のいずれか1つに記載の組成物。
段落23.水溶性腐食抑制剤が、スルホン酸の金属塩、C8~C32脂肪酸の金属塩、亜硝酸塩、アルカノールアミン、アミン塩、イミダゾリン、酸アミド、又はそれらの組み合わせを含む、段落22に記載の組成物。
段落24.組成物が、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジチオホスフェート、モリブデンジスルフィド、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、又は過塩基性カルシウムスルホネートを含む耐摩耗及び負荷容量強化添加剤を更に含む、段落1~20のいずれか1つに記載の組成物。
段落25.組成物が、グリコール、ポリグリコール、グリセロール、プロピレングリコール、アルカリ土類金属塩、及びクエン酸、又はそれらの塩若しくは組み合わせを含む水混和性沸点上昇剤及び凝固点降下剤を更に含む、段落1~20のいずれか1つに記載の組成物。
段落26.組成物が、高温耐火性グリースである、段落1~25のいずれか1つに記載の組成物。
段落27.組成物が、直火及び又は火花にさらされたときに発火しない、段落26に記載の組成物。
段落28.高温が、炭化水素鉱油系グリース又は炭化水素合成油系グリースの引火点を超える、及び/又は500°Fを上回る温度である、段落26に記載の組成物。
段落29.組成物が、電気車両用の潤滑剤であり、それによって、電気伝導性が、非常に望ましい、段落1~25のいずれか1つに記載の組成物。
段落30.組成物が、炭化水素系グリース中で発生し、かつ火花に起因してベアリングを損傷させ得る放電電流を阻止する伝導性を有する、段落29に記載の組成物。
段落31.組成物が、食品に安全であり、及び/又は食品加工機械に使用される、段落1~25のいずれか1つに記載の組成物。
段落32.組成物が、食品に安全な潤滑剤のためのNSF H1規制、及び飲料水システム潤滑剤のためのNSF標準61に準拠する、段落31に記載の組成物。
段落33.組成物が、環境に優しく、かつ生分解性である、段落1~25のいずれか1つに記載の組成物。
段落34.組成物中の非水成分が、OECD 301B生分解性試験方法標準に従って、28日間で65%超の生分解性である、段落33に記載の組成物。
段落35.組成物が、農業機械設備、林業設備、鉄道の曲線レール及びフランジサイドレール、並びに/又は炭化水素系グリースを使用すると水生生物が危険にさらされる海洋用途のための潤滑剤である、段落34に記載の組成物。
段落36.段落1に記載の水系潤滑グリース組成物を調製するためのプロセスであって、
好適な量の水を塩系増粘剤とブレンドして、増粘した水系グリースを提供することであって、塩系増粘剤が、塩基を脂肪と接触させることから得られる、提供することと、
ポリマー系増粘剤を増粘した水系グリースに添加することと、を含む、プロセス。
段落37.プロセスが、無機固体系増粘剤を添加することを更に含む、段落36に記載のプロセス。
段落38.プロセスが、1つ以上の添加剤を添加することを更に含む、段落36又は37に記載のプロセス。
少なくとも40重量%の水と、
塩系増粘剤と、
ポリマー系増粘剤と、を含む、組成物。
段落2.組成物が、無機固体系増粘剤を更に含む、段落1に記載の組成物。
段落3.組成物が、約0.1重量%~約20重量%の無機固体系増粘剤を含む、段落2に記載の組成物。
段落4.組成物が、約1重量%~約15重量%の無機固体系増粘剤を含む、段落3に記載の組成物。
段落5.組成物が、少なくとも60重量%の水を含む、段落1~4のいずれか1つに記載の組成物。
段落6.組成物が、約40重量%~約90重量%の水、又は60重量%~約90重量%の水を含む、段落5に記載の組成物。
段落7.組成物が、約0.1重量%~約30重量%の塩系増粘剤を含む、段落1~6のいずれか1つに記載の組成物。
段落8.組成物が、約1重量%~約20重量%の塩系増粘剤を含む、段落7に記載の組成物。
段落9.組成物が、約0.1重量%~約15重量%のポリマー系増粘剤を含む、段落1~8のいずれか1つに記載の組成物。
段落10.組成物が、約1重量%~約10重量%のポリマー系増粘剤を含む、段落9に記載の組成物。
段落11.組成物が、約0.5重量%~約30重量%の全増粘剤を含む、段落1~10のいずれか1つに記載の組成物。
段落12.組成物が、約1重量%~約20重量%の全増粘剤を含む、段落11に記載の組成物。
段落13.塩系増粘剤が、ナトリウム、カリウムカルシウム、又はマグネシウムの塩を含む、段落1~12のいずれか1つに記載の組成物。
段落14.塩系増粘剤が、C8~C32脂肪酸、ジカルボン酸、ヒドロキシ脂肪酸、又は水添ヒマシ油のカリウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、又はマグネシウム塩を含む、段落1~13のいずれか1つに記載の組成物。
段落15.ヒドロキシ脂肪酸が、12-ヒドロキシステアリン酸である、段落14に記載の組成物。
段落16.ポリマー系増粘剤が、天然発生ポリマー又は合成ポリマーを含む、段落1~15のいずれか1つに記載の組成物。
段落17.ポリマー系増粘剤が、カルボキシメチルセルロース若しくはカルボキシエチルセルロース、又はそれらの塩若しくは誘導体を含む、段落16に記載の組成物。
段落18.ポリマー系増粘剤が、ゼラチン、寒天、ビツリン、多糖類、水溶性タンパク質、リグニン、リグニンスルホネート、又はそれらの誘導体を含む、段落16に記載の組成物。
段落19.ポリマー系増粘剤が、ポリグリコール、ポリアルキレングリコール、ポリアミド、又はそれらの誘導体を含む、段落16に記載の組成物。
段落20.固体無機系増粘剤が、ヒュームドシリカ、シラン化ヒュームドシリカ、疎水化ヒュームドシリカ、ベントナイト、粘土、又はそれらの誘導体を含む、段落2~19のいずれか1つに記載の組成物。
段落21.組成物が、水溶性腐食抑制剤、耐摩耗及び負荷容量強化添加剤、水混和性沸点上昇剤、凝固点降下剤、並びにそれらの任意の2つ以上の混合物からなる群から選択される1つ以上の添加剤を更に含む、段落1~20のいずれか1つに記載の組成物。
段落22.組成物が、水溶性腐食抑制剤を更に含む、段落1~20のいずれか1つに記載の組成物。
段落23.水溶性腐食抑制剤が、スルホン酸の金属塩、C8~C32脂肪酸の金属塩、亜硝酸塩、アルカノールアミン、アミン塩、イミダゾリン、酸アミド、又はそれらの組み合わせを含む、段落22に記載の組成物。
段落24.組成物が、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジチオホスフェート、モリブデンジスルフィド、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、又は過塩基性カルシウムスルホネートを含む耐摩耗及び負荷容量強化添加剤を更に含む、段落1~20のいずれか1つに記載の組成物。
段落25.組成物が、グリコール、ポリグリコール、グリセロール、プロピレングリコール、アルカリ土類金属塩、及びクエン酸、又はそれらの塩若しくは組み合わせを含む水混和性沸点上昇剤及び凝固点降下剤を更に含む、段落1~20のいずれか1つに記載の組成物。
段落26.組成物が、高温耐火性グリースである、段落1~25のいずれか1つに記載の組成物。
段落27.組成物が、直火及び又は火花にさらされたときに発火しない、段落26に記載の組成物。
段落28.高温が、炭化水素鉱油系グリース又は炭化水素合成油系グリースの引火点を超える、及び/又は500°Fを上回る温度である、段落26に記載の組成物。
段落29.組成物が、電気車両用の潤滑剤であり、それによって、電気伝導性が、非常に望ましい、段落1~25のいずれか1つに記載の組成物。
段落30.組成物が、炭化水素系グリース中で発生し、かつ火花に起因してベアリングを損傷させ得る放電電流を阻止する伝導性を有する、段落29に記載の組成物。
段落31.組成物が、食品に安全であり、及び/又は食品加工機械に使用される、段落1~25のいずれか1つに記載の組成物。
段落32.組成物が、食品に安全な潤滑剤のためのNSF H1規制、及び飲料水システム潤滑剤のためのNSF標準61に準拠する、段落31に記載の組成物。
段落33.組成物が、環境に優しく、かつ生分解性である、段落1~25のいずれか1つに記載の組成物。
段落34.組成物中の非水成分が、OECD 301B生分解性試験方法標準に従って、28日間で65%超の生分解性である、段落33に記載の組成物。
段落35.組成物が、農業機械設備、林業設備、鉄道の曲線レール及びフランジサイドレール、並びに/又は炭化水素系グリースを使用すると水生生物が危険にさらされる海洋用途のための潤滑剤である、段落34に記載の組成物。
段落36.段落1に記載の水系潤滑グリース組成物を調製するためのプロセスであって、
好適な量の水を塩系増粘剤とブレンドして、増粘した水系グリースを提供することであって、塩系増粘剤が、塩基を脂肪と接触させることから得られる、提供することと、
ポリマー系増粘剤を増粘した水系グリースに添加することと、を含む、プロセス。
段落37.プロセスが、無機固体系増粘剤を添加することを更に含む、段落36に記載のプロセス。
段落38.プロセスが、1つ以上の添加剤を添加することを更に含む、段落36又は37に記載のプロセス。
本明細書で使用される場合、別途指示がない限り、以下の用語の定義が適用されるものとする。
本明細書で使用される場合、「約(about)」は、当業者に理解され、それが使用される文脈に応じてある程度変化するであろう。当業者には明らかでない用語の使用がある場合、それが使用される文脈を考慮すると、「約(about)」は、特定の用語の最大プラス又はマイナス10%を意味するであろう。
要素を記載する文脈における(特に、以下の特許請求の範囲の文脈における)「a」及び「an」及び「the」、並びに同様の指示対象は、本明細書において別途指示がない限り、又は内容が明らかに矛盾していない限り、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書において別途指示がない限り、この範囲内に属する各別個の値を個々に指す簡略な方法の役目を果たすことを意図しているに過ぎず、各別個の値は、それが本明細書に個々に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書において別途指示がない限り、又は別様に内容が明らかに矛盾していない限り、任意の好適な順序で行われ得る。本明細書に提供されるあらゆる及び全ての例、又は例示的な文言(例えば、「など」)の使用は、実施形態をよりよく説明することを意図しているに過ぎず、別途指示がない限り、特許請求の範囲に制限を課すものではない。本明細書における文言は、任意の請求されない要素を不可欠なものとして示していると解釈されるべきではない。
本明細書に例示的に記載される実施形態は、本明細書に具体的に開示されない任意の要素(element)又は要素(elements)、限定(limitation)又は限定(limitations)の不存在下で好適に実践され得る。したがって、例えば、「含む(comprising)」、「含む(including)」、「含む(containing)」などの用語は、広範囲に、かつ限定的せずに読み取られるべきである。加えて、本明細書で用いられる用語及び表現は、限定的なものではなく説明の用語として使用されており、そのような用語及び表現の使用において、示され、記載される特徴又はそれらの一部分のいずれの等価物も除外することを意図していないが、様々な修正が特許請求される技術の範囲内で可能であることが認識される。加えて、「から本質的になる(consisting essentially of)」という語句は、具体的に列挙されたこれらの要素、並びに特許請求される技術の基本的な特徴及び新規の特徴に物質的に影響しないこれらの追加の要素を含むことが理解されよう。「からなる(consisting of)」という語句は、指定されてないいずれの要素も除外する。
当業者によって理解されるように、あらゆる及び全ての目的で、特に書面による説明を提供するという観点で、本明細書に開示される全ての範囲は、あらゆる及び全ての可能性のある部分範囲及びその部分範囲の組み合わせも包含する。いずれの列挙された範囲も、同じ範囲が、少なくとも二等分、三等分、四等分、五等分、十等分などに細分されることを十分に記載し、それを可能にすることが簡単に認識され得る。非限定的な例として、本明細書で論じられる各範囲は、下部3分の1、中部3分の1、及び上部3分の1などに容易に細分され得る。また、当業者によって理解されるように、「最大」、「少なくとも」、「を超える」、「未満」などの全ての文言は、列挙される数を含み、かつその後、上で論じた部分範囲に細分され得る範囲を指す。最後に、当業者によって理解されるように、範囲は、各個々の部材を含む。
本明細書において参照される全ての刊行物、特許出願、発行済み特許、及び他の文献は、各個々の刊行物、特許出願、発行済み特許、又は他の文献が、参照によりその全体が組み込まれることが具体的かつ個々に示されているかのように、参照によって本明細書に組み込まれる。参照によって組み込まれる記載内容に含まれる定義は、それらが本開示における定義に矛盾する限りにおいて除外される。
本明細書に記載の組成物うちのいずれも、上述の特性の任意の組み合わせを保有し得ることが企図される。以下の特許請求の範囲で定義されるそのより広い態様における本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、様々な修正及び変更を行われ得ることは、当業者には明らかであろう。
Claims (38)
- 組成物であって、
少なくとも40重量%の水と、
塩系増粘剤と、
ポリマー系増粘剤と、を含み、
前記組成物が、水系潤滑グリースである、組成物。 - 前記組成物が、無機固体系増粘剤を更に含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物が、約0.1重量%~約20重量%の前記無機固体系増粘剤を含む、請求項2に記載の組成物。
- 前記組成物が、約1重量%~約15重量%の前記無機固体系増粘剤を含む、請求項3に記載の組成物。
- 前記組成物が、少なくとも60重量%の水を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、約40重量%~約90重量%の水、又は60重量%~約90重量%の水を含む、請求項5に記載の組成物。
- 前記組成物が、約0.1重量%~約30重量%の前記塩系増粘剤を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、約1重量%~約20重量%の前記塩系増粘剤を含む、請求項7に記載の組成物。
- 前記組成物が、約0.1重量%~約15重量%の前記ポリマー系増粘剤を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、約1重量%~約10重量%の前記ポリマー系増粘剤を含む、請求項9に記載の組成物。
- 前記組成物が、約0.5重量%~約30重量%の全増粘剤を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、約1重量%~約20重量%の全増粘剤を含む、請求項11に記載の組成物。
- 前記塩系増粘剤が、ナトリウム、カリウムカルシウム、又はマグネシウムの塩を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記塩系増粘剤が、C8~C32脂肪酸、ジカルボン酸、ヒドロキシ脂肪酸、又は水添ヒマシ油のカリウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、又はマグネシウム塩を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ヒドロキシ脂肪酸が、12-ヒドロキシステアリン酸である、請求項14に記載の組成物。
- 前記ポリマー系増粘剤が、天然発生ポリマー又は合成ポリマーを含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ポリマー系増粘剤が、カルボキシメチルセルロース若しくはカルボキシエチルセルロース、又はそれらの塩若しくは誘導体を含む、請求項16に記載の組成物。
- 前記ポリマー系増粘剤が、ゼラチン、寒天、ビツリン、多糖類、水溶性タンパク質、リグニン、リグニンスルホネート、又はそれらの誘導体を含む、請求項16に記載の組成物。
- 前記ポリマー系増粘剤が、ポリグリコール、ポリアルキレングリコール、ポリアミド、又はそれらの誘導体を含む、請求項16に記載の組成物。
- 前記固体無機系増粘剤が、ヒュームドシリカ、シラン化ヒュームドシリカ、疎水化ヒュームドシリカ、ベントナイト、粘土、又はそれらの誘導体を含む、請求項2~19のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、水溶性腐食抑制剤、耐摩耗及び負荷容量強化添加剤、水混和性沸点上昇剤、凝固点降下剤、並びにそれらの任意の2つ以上の混合物からなる群から選択される1つ以上の添加剤を更に含む、請求項1~20のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、水溶性腐食抑制剤を更に含む、請求項1~20のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記水溶性腐食抑制剤が、スルホン酸の金属塩、C8~C32脂肪酸の金属塩、亜硝酸塩、アルカノールアミン、アミン塩、イミダゾリン、酸アミド、又はそれらの組み合わせを含む、請求項22に記載の組成物。
- 前記組成物が、モリブデンジチオカルバメート、モリブデンジチオホスフェート、モリブデンジスルフィド、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、又は過塩基性カルシウムスルホネートを含む耐摩耗及び負荷容量強化添加剤を更に含む、請求項1~20のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、グリコール、ポリグリコール、グリセロール、プロピレングリコール、アルカリ土類金属塩、及びクエン酸、又はそれらの塩若しくは組み合わせを含む水混和性沸点上昇剤及び凝固点降下剤を更に含む、請求項1~20のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、高温耐火性グリースである、請求項1~25のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、直火及び又は火花にさらされたときに発火しない、請求項26に記載の組成物。
- 前記高温が、炭化水素鉱油系グリース又は炭化水素合成油系グリースの引火点を超える、及び/又は500°Fを上回る温度である、請求項26に記載の組成物。
- 前記組成物が、電気車両用の潤滑剤であり、それによって、電気伝導性が、非常に望ましい、請求項1~25のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、炭化水素系グリース中で発生し、かつ火花に起因してベアリングを損傷させ得る放電電流を阻止する伝導性を有する、請求項29に記載の組成物。
- 前記組成物が、食品に安全であり、及び/又は食品加工機械に使用される、請求項1~25のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、食品に安全な潤滑剤のためのNSF H1規制、及び飲料水システム潤滑剤のためのNSF標準61に準拠する、請求項31に記載の組成物。
- 前記組成物が、環境に優しく、かつ生分解性である、請求項1~25のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物中の非水成分が、OECD 301B生分解性試験方法標準に従って、28日間で65%超の生分解性である、請求項33に記載の組成物。
- 前記組成物が、農業機械設備、林業設備、鉄道の曲線レール及びフランジサイドレール、並びに/又は炭化水素系グリースを使用すると水生生物が危険にさらされる海洋用途のための潤滑剤である、請求項34に記載の組成物。
- 少なくとも40重量%の水、塩系増粘剤、及びポリマー系増粘剤を含む水系潤滑グリース組成物を調製するためのプロセスであって、
好適な量の水を前記塩系増粘剤とブレンドして、増粘した水系グリースを提供することであって、前記塩系増粘剤が、塩基を脂肪と接触させることから得られる、提供することと、
前記ポリマー系増粘剤を前記増粘した水系グリースに添加することと、を含む、プロセス。 - 前記プロセスが、無機固体系増粘剤を添加することを更に含む、請求項36に記載のプロセス。
- 前記プロセスが、1つ以上の添加剤を添加することを更に含む、請求項36又は37に記載のプロセス。
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