JPH01139698A - チキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物の一段製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、グリース、ゲル、ペースト、または他の高粘
度形態物であるチキソトロープ性（すなわち非ニエート
ン性）過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物
の改良された一段製造法に関する。本発明のチキソトロ
ープ組成物は公知のタイプの組成物であって、揮発性お
よび／または不揮発性液体のキャリヤーまたは溶媒（例
えば、バーツル、ミネラルスピリント、鉱油、または合
成油等）および油溶性の高分子量スルホン酸から誘導さ
れる油溶性スルホン酸カルシウムからなり、さらに分散
した炭酸カルシウムをコロイド状または極めて微細な形
態の方解石結晶として含有している。このようなタイプ
の高粘度組成物は従来−投法として当技術者には公知の
方法によって製造されているけれども、従来の一段法は
いくつかの欠点を有している。これらの欠点は本発明に
よって解消される。

腐食防止特性を有し、例えば乗用車やトラックのボディ
の下塗塗料やその他種々の用途向けの腐食防止組成物の
成分として使用されるチキソトロープ性過塩基化スルホ
ン酸カルシウム錯体高粘度組成物は、当技術者には公知
であり、多くの文献や特許（米国特許第３，２４２，０
７９；　３゜３７２，１１５；３．３７６．２２２；　
３．３７７．２８３；　３，５２３，８９８；　３．６
６１，６２２；３．６７１．０１２；　３，７４６，６
４３；　３，７３０，８９５；　３，８１６，３１０；
３．４９２，２３１；　４，５９７，８８０号各明細書
；およびカナダ特許第９４９，０５５号明細書）に開示
されている。このような高粘度組成物は、単独として、
あるいは他の成分と混合して幅広い用途に使用されてお
り、−Ｃ的にはＥ、Ｐや耐摩耗性に優れること、滴点が
高いこと、耐機械的破損性に優れること、塩水噴霧や水
による腐食が起こりにくいこと、高温での熱安定性が良
いこと、および上記特許に記載の他の望ましい特性を有
することを特徴とする。このような公知の高粘度組成物
は、従来二段法として知られている製造法（特に、前記
米国特許第３．２４２，０７９；　３，３７２，１１５
；　３，４９２，２３１号各明細書に記載の方法）によ
って製造されている。さらに、このような高粘度組成物
は、例えば前記米国特許第３，７６１，０１２；　３．
７４６，６４３；　３．８１６，３１０；　４，５９７
，８８０号各明細書；およびカナダ特許第９４９，０５
５号明細書に記載されているような一段法によっても工
業的に製造されている。前記米国特許第４，５９７，８
８０号明細書は、多くの公知の二段法について記載・識
別し、その特質を述べ、そして二段法と一段法との間の
従来認識されている差異を説明している。

前述したように、本発明は一段法を使用した技術に関す
るものであり、顕著で大幅な改良点および利点（発明者
らが認識している従来の一段法のうちの最も優れている
方法、すなわち高粘度組成物（通常はグリース）の形態
のチキントロープ性過Ｉｎ化スルホン酸カルシウム錯体
を製造するための、前記米国特許第４．５９７，８８０
号明細書に記載の方法より優れた利点と改良点）を有す
ることを特徴とする。

米国特許第３．７４６，６４３号明ＩＩＩ書は、チキソ
トロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度防
錆組成物の一段製造法で、不揮発性希釈油、炭酸カルシ
ウム錯体、および油溶性のスルホン酸カルシウム分散剤
からなる混合物中に少量の水とアルコールを混合する製
造法を開示している。前記混合物中、スルホン酸カルシ
ウム分散剤は約２〜約６５重量％；不揮発性希釈油は約
５〜約８０重量％；炭酸カルシウム錯体は約１〜約２５
重景％；そして水とアルコールはそれぞれ約１〜約６重
量％および約１〜約４０重量％である。さらに、前記成
分の混合物は、必要に応じて最高６０重量％の揮発性溶
媒を含む。こうして得られる混合物を制御された条件下
で加熱して、防錆組成物を作製する。

本特許では、所望の生成物を得るためには、混合物を５
０℃（１２２°Ｆ）を越える温度にまで加熱しなければ
ならないこと、そして温度ゾーンを約５０℃から約１０
０°Ｃ（２１２°Ｆ）へと移行させる時に、温度上昇速
度がある一定の最高限度を越えず、このとき混合物中に
存在する水の量が、炭酸塩錯体として存在するカルシウ
ム金属１モル当たり２．５モル未満でなければならない
ことを指示している。

米国特許筒３，６７１，０１２号明細書は、チキソトロ
ープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物
の一段製造法を開示している。これは、第６欄第４ａｔ
テから第７および第８欄を経て第Ｌ４ｒＡの第２５行に
かけて説明されている。米国特許筒３．６７１，０１２
号明細書に記載の方法は米国特許筒３．７４６，６４３
号明細書に記載の方法と類似しており、前者の方法の方
が幾分詳細に説明されている点が異なるだけである。

米国特許筒４，５９７，８８０号明細書は、スルホン酸
、Ｃａ　（０）１）　ｚ　、アルカノール、水、および
水溶性のカルボン酸（好ましくは酢酸）からなる反応混
合物を、高粘度組成物に変化するまで、９５〜２００°
Ｆの温度範囲内で、石灰１モル当たり０．８〜１モルの
ＣＯ□で炭酸塩化するという、チキソトロープ性過塩基
化スルホン酸カルシウム高粘度組成物の一段製造法を開
示している。

米国特許筒３，８１６．３１０号明細書は、チキントロ
ープ性過塩基化スルホン酸カルシウム高粘度組成物の製
造に関し、多くの点において前記の米国特許筒３，７４
６，６４３号と３，６７１，０１２号各明細書に開示の
一段法に類似している。米国特許筒３，８１６，３１０
号明細書に記載の一段法を代表的な例として採り上げる
と、本方法は、本質的に油溶性のスルホン酸（または前
記の油溶性スルホン酸から作製した油溶性スルホン酸カ
ルシウム分散剤）で、好ましくは直鎖もしくは技分かれ
鎖の“ＮＡＢ”ボトム類じＮＡＢ”Ｂｏｔｔｏｍｓ）ま
たはＣ１５〜Ｃ１，の直鎖状アルキルベンゼンスルホン
酸類；液状媒体またはキャリヤー物質（例えば鉱油）　
　ｉｃ＋−Ｃｓアルカノール（例えばメチルアルコール
）；酸化カルシウムおよび／または水酸化カルシウム；
および水からなる混合物を作製する工程；混合物中に炭
酸カルシウム１モル当たり少なくとも１．５モルの二酸
化炭素が存在するようになるまで、約１６５°Ｆ以下の
温度で保持しながら混合物を二酸化炭素で炭酸塩化する
工程；および炭酸塩化した混合物を２１２”　Ｆ以上の
温度に加熱する工程からなり、このとき加熱工程におい
て２１２’　Ｆに加熱するのに必要な時間が約０．５〜
約８時間であることを特徴とし、さらに使用する水を反
応する他の成分に最初に加えるか、あるいは場合によっ
ては炭酸塩化工程後もしくは炭酸塩化工程後の加熱工程
直前に加えることができることを特徴とする。多くの不
揮発性液体媒体すなわちキャリヤー物質が開示されてお
り、一般には鉱油が好ましい、米国特許筒３．８１６．
３１０号明細書は、軽質または比較的揮発性の炭化水素
溶媒（例えば、ｎ−デカン、ベンゼン、トルエン、スト
ツダード溶剤、またはｎ−ヘキサンなど；但し、必須成
分ではない）を前記成分からなる組成物中に混合するこ
とを開示しており、その配合量は、組成物中に存在する
スルホン酸カルシウムと不揮発性キ中リヤーのトータル
量の約２０〜８０重置％であるとしている０本方法によ
って得られる最終組成物をグリースとして使用する場合
においては、不揮発性キャリヤーと揮発性炭化水素溶剤
との混合物中の大部分は揮発性炭化水素溶剤でなければ
ならない。しかるに、本方法によって得られる最終生成
物を防錆塗料もしくは防蝕塗料または防錆皮膜もしくは
防蝕皮膜として使用する場合、不揮発性キャリヤーはキ
ャリヤーとして単独で使用しても、あるいは比較的少量
の揮発性キャリヤーと混合して使用してもよい。

前記米国特許節３，８６１，３１０号明細書の第１０欄
の第３６〜５７行において、前記特許の方法を実施する
際の製す装置の使用に関して参照すると、反応系にはし
ばしば圧力が発生すること、そしてもし圧力が生じた場
合は、炭酸塩化工程後に水を加えることによって処理条
件を若干変える必要があることを説明している１本特許
によれば、製造装置中の圧力は液面の高さや使用する装
置の種類によって生じ、後者の場合、コンデンサーを通
して蒸気を押し込まなければならず、液体戻りライン中
の液体が抵抗を生じるが、これに対しては蒸気の圧力を
増加させればよいと述べている。さらに前記特許は、圧
力が生じる場合、圧力が増大するにつれて、最終生成物
の粘度が減少する（これは本プロセスにおいて形成され
る炭酸カルシウムの結晶形の変化によるものと説明され
ており、望ましい結晶形は方解石で、望ましくない結晶
形はファーテライトであると述べている）という点；圧
力が増大するにつれて、ファーテライトの量が増加し粘
度が減少するという点；圧力の増大は、炭酸塩化後に約
７０℃（１５８°Ｆ）以下（好ましくは約６６°Ｃ（１
５０，８”　Ｆ）以下）で水を加えることによって相殺
することができるという点；そして約７０”Ｃ以上で再
び水を加えると、さらにファーテライトが生成し、その
結果方解石の量が少なくなって粘度の低下をきたすとい
う点において、最終生成物に変化が引き起こされると述
べている。実施例１３の第２０欄、および実施例１４と
１５に関して第２１欄と２２欄；および第２３欄の約２
８行、および第２４欄の第５行にかけて記載されている
本プロセスの態様においては、ファーテライトの生成を
少なくするために、炭酸塩化が完了した後に水が加えら
れている。本特許によれば、実施例１３において、２３
〜３６．５°Ｃ（７２，４〜９７．７°Ｆ）の範囲に保
持された温度で２時間かけて炭酸塩化を行い、次いで特
定の温度に冷却した後、１０分間で水を加える。前記特
許の実施例１６は実施例１５に類似した実施例であり、
実施例１７は実施例１６に類似した実施例（炭酸塩化完
了後に加えられる水の温度は別として）である、但し、
実施例１６と１７は“わずかな圧力をかけて”行うとさ
れている。米国特許節３，８１６，３１０号明細書は、
プロセスの実施時において圧力増大が生じる場合に、い
かなる特定の圧力となるのかを開示していない、さらに
前記特許の実施例１３〜１７において、メタノールの量
は、促進剤として本発明が使用しているわずかな配合量
に比べるとはるかに多いという点に留意すべきである。

さらに、米国特許節４．５７９，８８０号明細書（実施
例６〜１３）の場合でも、炭酸塩化の時間は通常約１〜
２時間であり、５０分では高粘度組成物は得られていな
い、最後に再び米国特許節３．８１６，３１０号明細書
に言及すると、例えば実施例３．６．９．および１２は
、前記プロセスの非加圧炭酸塩化工程において約１５〜
２０分掛ない炭酸塩化時間を開示しているが、特定の混
合操作に対するプロセス時間（炭酸塩化前）または調製
時間および総プロセス時間（促進剤および揮発性炭化水
素溶剤の除去に関わる時間は除いて）は予備混合した組
成物の加圧炭酸塩化時間をはるかに越え、本発明の一段
法とは全く異なるプロセスであることがわかる。

米国特許節３，８１６．３１０号明細書の前記説明、特
に圧力が増大するにつれて最終生成物の粘度が低下する
という説明は、少なくとも本発明に関する限り正しくな
く、本発明とは全く無関係であり、そして本発明による
いかなる教示内容も含んでいない、このことは、以下に
詳細に述べる本発明の説明から明らかとなろう、予め定
めた圧力をかけて炭酸塩化を行うという考え方（特に、
制御された温度条件下および比較的短時間で行い、本発
明を実施することによって、これまで全く知られていな
い予想外の大きな利点が得られる）は、米国特許節３．
８１６．３１０号明細書とは類僚点がなく、完全に新規
であり、前記特許の特許権者によって推測しうるような
ものではない。

さらに、米国特許節４，５０５，８３０および４，６５
９．４８８号各明細書に示されているように、多量の潤
滑油（通常は鉱油）、過塩基化を受は易い少量のスルホ
ン酸、低級脂肪族アルコール、油溶性カルボン酸、およ
びイオウまたは活性イオウ含有化合物を含んだ、ある種
の金属作用潤滑剤組成物の作製が知られている。このよ
うな組成物を作製するための手順の一部として、例えば
、アルキルベンゼンスルホン酸のようなスルホン酸、水
酸化ナトリウムまたは水酸化カルシウム、およびメタノ
ールを含有した混合物を作製し、これに炭酸ガスを吹き
込む、これらの特許のいずれにも（第４，５０５，８３
０号明細書の第８欄第４１〜４６行、および第４，６５
９，４８８号明細書の第８欄第６エ〜６６行）、反応は
通常大気圧下で行われるが、過大気圧にするとしばしば
前記反応が促進され、Ｂ−１として識別されている試薬
の最適使用が促進されること、および本プロセスは減圧
下でも行うことができること（しかし、実際面での理由
から殆ど行われることはない）が述べられている。これ
らの特許は、チキソトロープ性過塩基化スルホン酸カル
シウム錯体高粘度組成物ではない組成物の製造を目的と
したものであるという点において本発明とは無関係であ
り；これらの特許は、前記のチキソトロープ性過塩基化
スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物を製造するため
の一段法を開示しておらず；前記特許の組成物は前記特
許の意図している目的に対して有効な容易に自由流動す
る非ニユートン液体でなければならず、また本発明のチ
キソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘
度組成物（通常はグリース、ゲル、またはペーストの形
態）とは著しい対照をなしているので、実質上本発明と
は全く異なり；そして前記特許のいずれにも、過大気圧
の使用は示されていない。要するに、前記特許は本発明
とは無関係であり、本発明による改良点や利点は得られ
ない。

所定の制御された大気圧以上の圧力下で、密閉あるいは
シールした反応器中において、所定の制御された時間、
好ましくはある一定の範囲の温度にて、 （１）　　不活性液体キャリヤー、例えば、ｎ−へブタ
ン、シクロヘプタン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、
バーツル、もしくはミネラルスピリットのような炭化水
素；不揮発性油（特に鉱油）；または前記揮発性液体と
前記不揮発性液体との混合物； （２）　成分（１）に溶解または容易に分散しうるスル
ホン酸で、チキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシ
ウム錯体高粘度組成物の製造用として通常知られている
スルホン酸； （３）　酸化カルシウムおよび／または水酸化カルシウ
ム； （４）　例えば、水またはメタノールまたはこれらの混
合物のような揮発性促進剤 からなる必須成分の混合物を、本発明にとっては必須で
はない補助成分と共に、あるいは補助成分なしで炭酸塩
化することによって、チキソトロープ性過塩基化スルホ
ン酸カルシウム錯体高粘度組成物が得られることを発明
者らは発見した。

スルホン酸の揮発性および／または不揮発性溶剤溶液あ
るいは分散液と酸化カルシウムおよび／または水酸化カ
ルシウムとの反応を含む反応によってその場で過塩基化
スルホン酸カルシウムが形成されないような場合におい
ては、スルホン酸カルシウムを予備形成させ、これを他
の成分中に混合してもよい。

本発明を実施すると、公知の種々の一段法における１〜
２時間あるいはそれ以上という炭酸塩化時間とは対照的
に、例えば約５〜１０分という極めて短時間の炭酸塩化
時間で、特定の温度にて特定の付加速度の二酸化炭素を
使用する必要（従来の一段法または他の特定の方法にお
いては必須とされている）もなく、満足できるチキソト
ロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成
物の製造が可能となる。

前記の加圧炭酸塩化が完了したら、反応器を大気圧にま
で減圧し、得られたチキソトロープ性過塩基化スルホン
酸カルシウム・錯体高粘度組成物を従来法に従って処理
して、揮発性促進剤と揮発性キャリヤーを望ましい程度
にまで除去する。

本発明によれば、前述したように、成分（１）。

（２）、　（３）、および（４）からなる予備混合物を
作製してこれを反応器中に仕込むか、あるいは反応器中
にて予備混合物を形成させる。キャリヤー（揮発性物質
、不揮発性物質、またはこれらの混合物のいずれであっ
ても）；水酸化カルシウムおよび／または酸化カルシウ
ム；およびスルホン酸のような各成分の配合比率は可変
であり、この点に新規性はない、なぜなら配合比率は公
知の一段法において一般的に開示され、説明されている
からである。ｇ発性促進剤に関しても、ある程度はこれ
と同じことが当てはまり、公知の一段法におけるこのよ
うな促進剤の配合比率は、使用する揮発性促進剤のｆＩ
頚に応じて、かなり高いかあるいはやや低めであって、
低めの場合は、反応混合物の約１〜６重量％である０本
発明の実施に際しては、極めて少量の揮発性促進剤（通
常は反応混合物の約２〜約１０重景％、特に反応混合物
の約２〜約５重量％）を使用するのが重要なポイントで
ある。

しかしながら、本発明はそのように限定されたものとし
て解釈すべきではない、なぜなら、本発明の一段法にお
いて使用する揮発性促進剤の配合比率が極めて低いとし
ても、ある程度の範囲があるからである。

反応混合物は、反応器に加える前に撹拌するかあるいは
反応器に加えてから撹拌し、炭酸塩化工程中はこのよう
な撹拌を継続して行うのがよい。

反応器は、炭酸塩化工程が行われる際の圧力に耐えるよ
う設計されており、例えば約１５０ｐｓ　＋の圧力に耐
えることができる。反応器には、適切な撹拌機（例えば
機械的撹拌４１Ｉ）　　ｉ熱電対；炭酸ガスまたは液体
（特にガス）を反応器中に、最も望ましくは反応器の内
容物中に導入するための入口；反応器中の圧力を測定す
るための圧力計；および必要なバルブ手段が装備されて
いる。本反応器は、密閉が可能で、炭酸塩化が所望の程
度にまで完了したときに容易に減圧することのできるよ
うな、最も好ましく設計された反応器である。炭酸塩化
を行う前に、予め定めた温度（後述するように、この温
度はわずかな範囲で変えることができる）にまで混合物
を加熱し、炭酸塩化工程中、反応混合物の温度を所望の
限度または範囲内に制御する。

米国特許第３．６７１．０１２；　３．７４６，６４３
；　３，８１６．３１０号各明細書に記載の一段法およ
び他の一段法の場合、一般的には、反応混合物の温度は
約１２０°Ｆ、またはこれよりやや高いか、あるいはや
や低い壜度に調節される。炭酸塩化反応は発熱反応であ
るので、炭酸塩化反応によって発生する熱を除去するた
め、一般的にはかなりの冷却が行われる。本発明のプロ
セスのある態様では、本発明の実施に対して必須ではな
いけれども、種々の公知の一段法においては不利な点と
されているこの反応熱をむしろ利用し、そして冷却手順
を施す必要はないことを見出している０本発明および本
プロセスのこのような限定された態様においては、むし
ろ炭酸塩化工程中は全く冷却を行わない。特に好ましい
実施態様にて本発明を実施する際、反応は極めて迅速に
進行し、本質的に非等温の炭酸塩化反応を行うことによ
って炭酸塩化時に最高的１００″Ｆまでの温度上昇が観
察されることもあるので、炭酸塩化反応完了後に、例え
ばメチルアルコールや水のような揮発性促進剤を蒸留す
る必要のあるような場合（この場合、メチルアルコール
や水は、チキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウ
ム錯体高粘度組成物から全であるいは一部除去するのが
望ましい）においては、あとで加えるべきエネルギー（
熱）は少なくてすむ０通常、本発明のプロセスの炭酸塩
化工程を行う際には、約６０〜約３５０”　Ｆの範囲の
温度を使用することができるが、約１００〜約２３０°
Ｆの範囲の温度で炭酸塩化工程を行うのが最も望ましい
。

本発明の一段法を実施する場合、通常は反応混合物の温
度を約８０〜１２０°Ｆに調節するのが望ましい（但し
、必須ではない）。反応器をシールし、内容物を激しく
撹拌して十分に混合し、反応器が炭酸ガスによって所望
の圧力（通常は約４０〜約６０ｐｓｉ　、例えば約５０
ｐｓｉ）に加圧されるようになるまで、反応器中に炭酸
ガスを導入する。この圧力を保持する時間（いくらかは
変えることができる）は通常、わずか約５〜１０分間の
範囲内であり、実質上約２５〜２０分以下である０反応
器内の温度は変わりうる程度にまで上昇する。一般には
、このような温度上昇の程度は約１８０〜２２５°Ｆ、
通常約２００°Ｆである。この段階にて反応器を減圧す
ると、チキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム
錯体高粘度組成物が得られる。炭酸塩化の程度は約８０
〜約１００％でよいが、最も望ましくは約９５％である
。

所定の値または範囲に従ってプロセス条件を正確に制御
することによって、所望のチキソトロープ性過塩基化ス
ルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物の所定のバッチを
得るのに必要なサイクル時間は、前述したように大幅に
短縮される。このように時間が短縮されるのは、前記の
予め定めた圧力条件下において炭酸塩化が極めて短時間
で行われるためである。

反応器内の圧力を所定の限度内に制御することによって
、炭酸塩化反応を迅速に起こすことが可能となり、従っ
て一段法の実施にかかる時間が極めて短くなる、そして
−船釣には、少量の揮発性極性促進剤を使用してコロイ
ド状方解石結晶の望ましい有効な分散液を確実に得るこ
とができる。

前述したように、炭酸塩化の圧力または反応器圧力は幾
分変えることもできるが、本発明をＥＬａな形で実施す
るには、炭酸塩化工程時において特定の範囲の圧力に保
持することが重要なポイントである。圧力としては、約
２５〜３０ｐｓ　ｉ　という低めの圧力から約７５ｐｓ
ｉ　という高めの圧力まで使用することができる。低め
の圧力値を使用すると、本発明の一段法における炭酸塩
化時間はやや長くなる。好ましい圧力範囲は約４０〜約
５Ｑｐｓ　ｉであり、約５０ｐｓｉが最適である。圧力
が８０ｐｓ　ｉを越えると、本発明の利点は得られなく
なる。前記の圧力範囲内の圧力を使用することは、チキ
ソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度
組成物の製造に対してだけでなく、従来の一段法による
組成物が用いられている用途に使用するための組成物と
して満足できるような生成物の製造に対しても、その製
造に要する時間が大幅に短縮されるという点に関して、
本発明の利点を得るのに重要なポイントチある。前記範
囲の圧力下で炭酸塩化工程を行うことのさらなる利点は
、加えられる極性促進剤の量を少なくすることができる
こと、およびチキソトロープ性過塩基化スルホン酸カル
シウム錯体高粘度組成物の製造プロセスにおいて形成さ
れるコロイド状結晶質方解石を効率的に分散させるのに
有効であることである。

本発明の実施において使用される揮発性促進剤は、当接
術者には公知の極性促進剤が好ましい。

本発明による一段法を実施する場合、水、炭素数が１〜
４の水溶性または水混和性または水分散性の脂肪族アル
コール（好ましくはメタノール）、水溶性または水混和
性または水分散性のアルコキシアルカノール（例えば、
エチレングリコールもしくはジエチレングリコールのモ
ノメチルエーテル）、および１種以上の前記促進剤の混
合物のような、少量の揮発性促進剤を使用するのが特に
有利であることを発明者らは見出した。最終的に得られ
るチキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体
高粘度組成物においてかなり高い塩基価が必要とされる
ような場合、予め定めた圧力条件下および時間条件下で
炭酸塩化を行う前に、各゛　　　成分の前記混合物中に
必要に応じて、少量（通常は、反応混合物の０．１−１
．０重量％）の低分子量水溶性カルボン酸（例えば、酢
酸、蟻酸、またはプロピオン酸）および／または油溶性
アルキルイミダシリン（例えば、ドデシルイミダシリン
）または他の両親媒性薬剤（例えば、ｎ−アルキル−１
，３−ジアミノプロパン）を加えてもよい。

液体キャリヤーもしくは溶媒、または揮発性液体（特に
炭化水素）の！１ｔｌｌｉ；不揮発性液体（炭化水素）
の種類；キャリヤーまたは溶媒または油の種類；および
本発明による高粘度組成物の形のチキソトロープ性過塩
基化スルホン酸カルシウム錯体を製造するのに使用する
ことのできる油溶性スルホン酸の種類は、二段法と一段
法の双方に関する前掲の特許中に開示されており、この
目的のため、これらの特許を参照の形で引用する。特に
望ましい揮発性液体キャリヤーまたは溶媒は、バーツル
もしくはミネラルスピリット、ストツダード溶剤、ｎ−
ヘキサン、または大駆圧下における沸点が４３０″Ｆ以
下の他の軽質もしくは揮発性液体炭化水素である。特に
望ましい不揮発性液体キャリヤーまたは溶媒は、石油精
製において得られるプライト・ストック・カットの特性
を有する鉱油である。

本発明による一段法を実施する際に使用する油溶性スル
ホン酸は、公知のスルホン酸であって、チキソトロープ
性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物（本
組成物中のコロイド状方解石粒子は結晶の形態をしてい
る）の製造に使用されるスルホン酸であり、多くの特許
に開示の従来の一段法および二段法において使用される
ようなスルホン酸である。

前記の多くの特許には、本発明の実施に有用な油溶性ス
ルホン酸が記載されているけれども、発明者らは、分子
中に少なくとも１２個の炭素原子を含んだ脂肪族基を有
するスルホン酸を使用するのが好ましいと考えており、
このようなスルホン酸は次のような式で表される： （（ＲＡ）−−５０３３Ｆ　Ｍ 式中、Ｒは直鎖状または技分かれ鎖状の脂肪族基であっ
て、通常は少なくとも１２個の炭素原子を有するアルキ
ル基；Ａはベンゼン、ナフタレン、フェナントレンなど
のような環状芳香核炭化水素；Ｘは１または２；そして
ｈはカルシウムまたは水素である０Ｍが水素のとき、ｙ
＝＝ｔであり；Ｎがカルシウムのとき、）Ｉ＝２である
。前述したように、過塩基化スルホン酸カルシウムは液
状媒体またはキャリヤー中に溶解して予備形成させるこ
ともできるし、あるいはまた各成分からなる混合物中（
酸化カルシウムおよび／または水酸化カルシウムのうち
、最も望ましいのは水酸化カルシウムである）にスルホ
ン酸を混合する（好ましくはバーツルやミネラルスピリ
ットのような揮発性有機溶媒に溶かした溶液の形で、あ
るいは鉱油のような油に溶かした溶液の形で混合する）
ことによって、その場で形成させることもできる。発明
者らは、スルホン酸として、直鎖状または技分かれ鎖状
のモノアルキルベンゼンスルホン酸およびジアルキルベ
ンゼンスルホン酸からなる混合物のバーツル溶液を使用
するのが好ましいと考えており、このとき前記スルホン
酸は約４５０〜約５５０の範囲の分子量を有するが、こ
のようなスルホン酸の使用は重要なポイントではない、
一般には、好ましいスルホン酸は約３００〜約６５０ま
たは７００の範囲の分子量を有するようなスルホン酸で
ある。一般に、これらのスルホン酸は工業的に製造され
ていて、種々の商品名で数多（の化学会社から販売され
ており、また多くの前記特許中にこれらのスルホン酸が
開示されている。

本発明のチキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウ
ム錯体高粘度組成物は、通常約６〜２５の範囲の金属比
を有する。これは、公知の種々の一段法によって得られ
る組成物の場合とほぼ同等である。−船釣には、本明細
書で述べているようなタイプの高粘度組成物は、少なく
とも約５〜６の金属比を、そして多くの用途に対しては
１０〜１２の金属比を有するべきであり、また実際には
約２５以上もの高い金属比を有することもある。この点
は促進剤の種類およびその量を適切に選定することによ
って制御できることが当技術者には公知である。本発明
の概念とは関係なく、これらの事項は当技術者には公知
であり、上記したような金属比を有するチキソトロープ
性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物の製
造法に対して特許権を受けられるような新規性はないも
のと考えられる。

以下に記載する実施例は、本発明による改良された一段
法に従って作製されるチキソトロープ性過塩基化スルホ
ン酸カルシウム業「体高粘度組成物の代表的な製造例を
示す、当然のことながら、本発明は、前記実施例におい
て示されている特定の条件および詳細事項に限定されな
い。なぜなら、本明細書に記載されている原理および開
示内容を考察すれば、種々の変形が可能であることは当
技術者には明らかであるからである０本明細書に記載の
温度は全て　＃Ｆで表示しである。

災隻適上 １５０ｐ♂ｉに加圧することのできる２ｉＶ、反応器で
、機械的撹拌機″、熱電対、および反応器中の液体混合
物の表面下に二酸化炭素を送り込むための入口を取り付
けた２１反応器中に、モノアルキルベンゼンスルホン酸
とジアルキルベンゼンスルホン酸の混合物１１９．８ｇ
　　（この混合スルホン酸は約４６５の分子量を有する
）からなる４１７．４ｇのミネラルスピリット希釈スル
ホン酸；　　１２．５ｇの鉱油希釈剤；および１８１．
５ｇのミネラルスピリットを仕込む。

本混合物に、さらに１４９ｇのミネラルスピリット、９
７．８ｇのＣａ　（ＯＨ）　ｚ、１２．５ｇのメタノー
ル、および７．５ｇの水を加える。反応器を密閉し、激
しく撹拌しながら温度を約１２０°Ｆに調節した後、混
合物中に二酸化炭素を導入する０反応器内の圧力は、直
ちに約５０ｐｓ　ｉに上昇する。約９分経って混合物の
温度が約２００°Ｆに達した後、反応器を減圧し、内容
物を約２６０°Ｆに加熱して揮発性促進剤を除去する。

なお、このときいくらかのミネラルスピリットも随伴除
去される。こうして得られるグリースの形態の、チキン
トロープ性（非ニユートン性）過塩基化スルホン酸カル
シウム錯体高粘度組成物は、次のような分析値を有する
。

不揮発性物質（重量％）：５０％ 粘度（６号スピンドル、　１０　ＰＰＭ）　　：　１６
８．０００　ｃｐｓ実１」しレユｉ 反応器を異なるｐｓｉ値に減圧すること以外は、実施例
１に記載の手順に従って行う。

使用する促進剤が２０ｇの水だけであり１二酸化炭素を
加える前の反応混合物の温度が１９４°Ｆで、二酸化炭
素を加えた後の反応混合物の温度が２３３°Ｆであるこ
と以外は、実施例１に記載の手順に従って行う。こうし
て得られる生成物は、望ましいチキソトロープ性過塩基
化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物である。

尖立匠工 使用する促進剤がＬｏｇのメタノールだけであること以
外は、実施例１に記載の手順に従って行う。

こうして得られる生成物は、望ましいチキソトロープ性
（非ニユートン性）過塩基化スルホン酸カルシウム諸体
高粘度組成物であり、不揮発性物質４０％にて２４，０
００ｃｐｓ　（６号スピンドル、　ＩＯＲＰＭ）の粘度
を有する。

全てのファクターを考慮すると、本発明の最良の実施態
様は、バーツルまたはミネラルスピリット、モノアルキ
ルベンゼンスルホン酸とジアルキルベンゼンスルホン酸
との混合物（アルキル基が、炭素成約１５〜１８の直鎖
または技分かれ鎖の脂肪族アルキル基）からなるスルホ
ン酸、水酸化カルシウム、および水もしくはメタノール
もしくはこれらの混合物、からなる混合物を与える工程
；前記混合物を反応器中に仕込む工程；前記反応器を密
閉する工程；前記混合物を撹拌しながら９０〜１３０°
Ｆに加熱する工程：および前記反応器の内容物中に二酸
化炭素を導入して前記反応器中に約４０〜６０ｐｓｉの
範囲の圧力を生成させる工程で、前記圧力を約３〜１０
分間保持し、このとき反応器または反応器内容物に対し
てはいかなる冷却も行わない工程からなる、と発明者ら
は考える。各成分の配合比率は、実施例１に示した通り
である。

（外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）シールされかつ所定の大気圧以上の圧力に耐
   えるようにした反応器中に、（１）揮発性液体および／
   または不揮発性液体またはこれらの相溶性混合物の形の
   不活性液体キャリヤー物質を含有したほぼ液状の混合物
   ；（２）少なくとも１２個の炭素原子を含んだ脂肪族鎖
   を主として有するスルホン酸；（３）水酸化カルシウム
   および／または酸化カルシウム；および（４）水、炭素
   数が１〜４の水溶性または水易混和性または水易分散性
   の脂肪族アルコール類、水溶性または水易混和性または
   水易分散性のアルコキシアルカノール類、およびこれら
   の混合物からなる群から選ばれる少量の促進剤を仕込む
   工程； （ｂ）前記反応器をシールする工程； （ｃ）前記反応器内の内容物を、約６０〜約３５０゜Ｆ
   の範囲の温度に保持しながら撹拌する工程；および （ｄ）前記反応器内において約２５〜約８０ｐｓｉの範
   囲の圧力を生成するだけの量の二酸化炭素を所定時間前
   記内容物中に送り込んで前記反応混合物を所望のチキソ
   トロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組
   成物に変化させる工程で、このとき組成物中の炭酸カル
   シウム分が本質的に方解石結晶のコロイド状分散粒子の
   形態となっているような工程 からなるチキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウ
   ム錯体高粘度組成物の一段製造法。 ２、前記の不活性液体キャリヤーが炭化水素である、請
   求項第１項に記載の製造法。 ３、炭酸塩化工程時における前記反応器中の圧力を実質
   的に約２５〜約７５ｐｓｉの範囲に保持する、請求項第
   ２項に記載の製造法。 ４、前記圧力が約４０〜約６０ｐｓｉの範囲である、請
   求項第３項に記載の製造法。 ５、炭酸塩化工程時における前記反応器中の圧力を約３
   ０分間以下保持し、次いで前記反応器を減圧する、請求
   項第４項に記載の製造法。 ６、炭酸塩化工程時における前記反応器中の圧力を約５
   〜約２０分間保持する、請求項第５項に記載の製造法。 ７、前記反応器中の圧力を約４０〜約６０ｐｓｉの範囲
   にして約５〜約１０分間保持し、その後反応器を減圧す
   る、請求項第６項に記載の製造法。 ８、転化反応が終了した後、反応器を減圧し、そして内
   容物を蒸留して少なくとも殆どの促進剤を除去する、請
   求項第１項に記載の製造法。 ９、前記スルホン酸がモノアルキルベンゼンスルホン酸
   とジアルキルベンゼンスルホン酸からなる群から選ばれ
   るものであり、前記スルホン酸の分子量が約３００〜約
   ７００の範囲である、請求項第２項に記載の製造法。 １０、前記スルホン酸の分子量が約４５０〜約５５０の
   範囲である、請求項第９項に記載の製造法。 １１、前記促進剤が水、メタノール、およびこれらの混
   合物からなる群から選ばれるものである、請求項第１項
   に記載の製造法。 １２、反応器の内容物を約１００〜約２３０°Ｆの範囲
   の温度に保持する、請求項第１１項に記載の製造法。 １３、反応器内容物中の促進剤の重量が前記内容物の約
   ２〜約１０重量％を構成する、請求項第２項に記載の製
   造法。 １４、前記反応器の内容物を所望のチキソトロープ性過
   塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度組成物へと転化
   させた後、前記反応器を減圧し、そして組成物を蒸留し
   て少なくとも殆どの促進剤を除去する、請求項第１３項
   に記載の製造法。 １５、シールされかつ所定の圧力に耐えるようにした反
   応器中に、（１）揮発性液体および／または不揮発性液
   体またはこれらの相溶性混合物の形の不活性液体キャリ
   ヤー物質を含有した本質的に液状の混合物；（２）少な
   くとも１２個の炭素原子を含んだ脂肪族鎖を主として有
   するスルホン酸；および（３）水、炭素数が１〜４の水
   溶性または水易混和性または水易分散性の脂肪族アルコ
   ール類、水溶性または水易混和性または水易分散性のア
   ルコキシアルカノール類、およびこれらの混合物からな
   る群から選ばれる揮発性促進剤を仕込み、前記反応器を
   シールして撹拌し、前記反応器の内容物を加熱して約６
   ０〜約３５０°Ｆの範囲の温度に保持することによって
   行われる、チキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシ
   ウム錯体高粘度組成物の一段製造法において、その改良
   点が前記反応器内において約２５〜約７５ｐｓｉの範囲
   の圧力を生成するだけの量の二酸化炭素を、約３０分を
   越えない所定時間前記内容物中に送り込んで前記反応混
   合物を所望のチキソトロープ性過塩基化スルホン酸カル
   シウム錯体高粘度組成物に変化させ、このとき組成物中
   の炭酸カルシウム分が方解石結晶のコロイド状分散粒子
   の形態となっていることからなる製造法。 １６、前記液体キャリヤーが炭化水素である、請求項第
   １５項に記載の製造法。 １７、前記反応器内の圧力を約２５〜約７５ｐｓｉの範
   囲の圧力にし、この圧力を約５〜約３０分間保持する、
   請求項第１６項に記載の製造法。 １８、炭酸塩化工程時の反応器の内容物を約１００〜約
   ２３０°Ｆの範囲の温度に保持する、請求項第１７項に
   記載の製造法。 １９、前記圧力を約５〜約１５分間保持する、請求項第
   １８項に記載の製造法。 ２０、前記促進剤が水、メチルアルコール、およびこれ
   らの混合物からなる群から選ばれるものであって、炭酸
   塩化工程時、前記反応混合物中に反応混合物の２〜１０
   重量％の範囲で存在する、請求項第１７項に記載の製造
   法。 ２１、（ａ）シールされるようにした反応器中に、（１
   ）スルホン酸カルシウム分散剤の不活性液体キャリヤー
   溶液を含有したほぼ液状の混合物；（２）水酸化カルシ
   ウムおよび／または酸化カルシウム：および（３）水、
   炭素数が１〜４の水溶性または水易混和性または水分散
   性の脂肪族アルコール類、および水溶性または水易混和
   性または水分散性のアルコキシアルカノール類からなる
   群から選ばれる少量の促進剤で、前記反応器の内容物の
   約２〜約１０重量％を構成する促進剤を仕込む工程； （ｂ）前記反応器をシールする工程； （ｃ）前記反応器内の内容物を、約６０〜約３５０°Ｆ
   の範囲の温度に保持しながら撹拌する工程：および （ｄ）前記反応器内において約２５〜８０ｐｓｉ以下の
   範囲の圧力を生成するだけの量の二酸化炭素を所定時間
   前記内容物中に送り込んで前記反応混合物を所望のチキ
   ソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウム錯体高粘度
   組成物に変化させる工程で、このとき組成物中の炭酸カ
   ルシウム分が本質的に方解石結晶のコロイド状分散粒子
   の形態となっているような工程 からなるチキソトロープ性過塩基化スルホン酸カルシウ
   ム錯体高粘度組成物の一段製造法。 ２２、前記の不活性液体キャリヤーが炭化水素である、
   請求項第２１項に記載の製造法。 ２３、送り込まれた二酸化炭素によって前記反応器中に
   生成される圧力が約４０〜６０ｐｓｉの範囲であり、炭
   酸塩化工程の行われる時間が約５〜約２０分の範囲であ
   る、請求項第２２項に記載の製造法。