JP2007262543A - 洗浄兼さび止め油組成物 - Google Patents
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明の洗浄兼さび止め油組成物は、40℃における動粘度1〜18mm2/sの鉱油および/または合成油、ならびに40℃における動粘度55〜130mm2/sの鉱油および/または合成油からなる基油と、さび止め剤と、水とを含有してなる、40℃における動粘度が4〜20mm2/sの組成物である。
【選択図】なし
Description
このため、従来は「JIS K2246さび止め油」に規定されるNP-0等の低粘度洗浄油によりこれらさび発生因子を洗浄・除去した後、適切なさび止め油を塗油するのが通例であった。このように金属製部品の防錆処理には、洗浄工程とさび止め工程の二つの工程が不可欠であって、処理剤として二種類が必要であった。
しかしながら、一般に工程数が多いほどコスト高であるとともに、二種類の処理剤を使用することは使用油管理面等での負担も大きいため、洗浄性とさび止め性の両方の機能を具えた処理剤が市場から求められている。
すなわち、本発明によれば、40℃における動粘度1〜18mm2/sの鉱油および/または合成油、ならびに40℃における動粘度55〜130mm2/sの鉱油および/または合成油からなる基油と、さび止め剤と、水とを含有してなる、40℃における動粘度が4〜20mm2/sの洗浄兼さび止め油組成物(以下、本発明の組成物と略記することがある)が提供される。
本発明の組成物は、鉱油および/または合成油からなる基油を含む。
鉱油としては、例えば、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理の1種もしくは2種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られるパラフィン系またはナフテン系の鉱油が挙げられる。
合成油としては、例えば、ポリオレフィン、アルキルベンゼンが好適に使用される。
ポリオレフィンが構造の異なるオレフィンモノマーの共重合体である場合、その共重合体におけるモノマー比やモノマー配列には特に制限はなく、ランダム共重合体、交互共重合体およびブロック共重合体のうちのいずれであってもよい。
前記オレフィンモノマーは、α−オレフィン、内部オレフィン、直鎖状オレフィン、分岐鎖状オレフィンのうちのいずれであってもよい。このようなオレフィンモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ウンデセン、ドデセン、トリデセン、テトラデセン、ペンタデセン、ヘキサデセンまたはこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらのうち、ペンテン以降は直鎖状または分岐鎖状の何れでも良く、またα−オレフィン、内部オレフィンを含むものである。これらの中でも、エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテン、炭素数5〜12のα−オレフィン又はこれらの混合物が好ましく用いられる。さらに、炭素数5〜12のα−オレフィンの中でも、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセンまたはこれらの混合物がより好ましい。
ポリオレフィンの水素化物は、例えば、ポリオレフィンを公知の水素化触媒の存在下で水素で水素化し、ポリオレフィン中に存在する二重結合を飽和することによって得ることができる。また、オレフィンの重合反応を行う際に、使用する触媒を選択することによって、オレフィンの重合と重合体の水素化といった2工程を経ることなく、オレフィンの重合と重合体中に存在する二重結合の水素化とを1工程で完遂させることも可能である。
潤滑油用基油として市販されているエチレン−プロピレン共重合体、ポリブテンおよびポリ−α−オレフィン等の合成油は、通常、その二重結合が既に水素化されているものであり、本発明においてはこれらの市販品も基油として用いることができる。
前記アルキルベンゼンのアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよいが、安定性、粘度特性等の点から分岐鎖状のアルキル基が好ましく、特に入手が容易であるという点から、プロピレン、ブテン、イソブチレン等のオレフィンのオリゴマーから誘導される分岐鎖状アルキル基がより好ましい。
アルキル化剤としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン等の低級モノオレフィン、好ましくはプロピレンの重合によって得られる炭素数6〜40の直鎖状または分枝鎖状のオレフィン;ワックス、重質油、石油留分、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱分解によって得られる炭素数6〜40の直鎖状または分岐鎖状のオレフィン;灯油、軽油等の石油留分からn−パラフィンを分離し、これを触媒によりオレフィン化することによって得られる炭素数9〜40の直鎖状オレフィン、またはこれらの混合物が挙げられる。
アルキル化触媒としては、例えば、塩化アルミニウム、塩化亜鉛等のフリーデルクラフツ型触媒;硫酸、リン酸、ケイタングステン酸、フッ化水素酸、活性白土等の酸性触媒、等の公知の触媒が挙げられる。
これらの低粘度基油および高粘度基油は、それぞれが鉱油または合成油単独でも、鉱油の2種以上、合成油の2種以上、少なくとも1種の鉱油と少なくとも1種の合成油との組合せでもよい。高粘度基油の混合は、組成物の塗膜の厚膜化、持ち出し量の増加の抑制ならびに脱脂性および噴霧性の最適化に寄与する。
前記酸化ワックス塩としては、ワックスを酸化して得られる酸化ワックスと、アルカリ金属、アルカリ土類金属(但し、バリウムを除く)およびアミンから選ばれる少なくとも1種とを反応させ、酸化ワックスが有する酸性基の一部または全部を中和して塩としたものが好ましい。
酸化ワックス塩の原料として使用される酸化ワックスとしては特に制限されないが、例えば、石油留分の精製の際に得られるパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムや合成により得られるポリオレフィンワックス等のワックスを酸化することによって製造されるものが挙げられる。
酸化ワックス塩がアルカリ金属塩である場合、原料として使用されるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。酸化ワックス塩がアルカリ土類金属塩である場合、原料として使用されるアルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられる。酸化ワックス塩が重金属塩である場合、原料として使用される重金属としては、亜鉛、鉛等が挙げられる。なお、人体や生体系に対する安全性の点から、酸化ワックス塩はバリウム塩および重金属塩でないことが好ましい。
モノアミンとしては、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、モノペンチルアミン、ジペンチルアミン、トリペンチルアミン、モノヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、モノヘプチルアミン、ジヘプチルアミン、モノオクチルアミン、ジオクチルアミン、モノノニルアミン、モノデシルアミン、モノウンデシル、モノドデシルアミン、モノトリデシルアミン、モノテトラデシルアミン、モノペンタデシルアミン、モノヘキサデシルアミン、モノヘプタデシルアミン、モノオクタデシルアミン、モノノナデシルアミン、モノイコシルアミン、モノヘンイコシルアミン、モノドコシルアミン、モノトリコシルアミン、ジメチル(エチル)アミン、ジメチル(プロピル)アミン、ジメチル(ブチル)アミン、ジメチル(ペンチル)アミン、ジメチル(ヘキシル)アミン、ジメチル(ヘプチル)アミン、ジメチル(オクチル)アミン、ジメチル(ノニル)アミン、ジメチル(デシル)アミン、ジメチル(ウンデシル)アミン、ジメチル(ドデシル)アミン、ジメチル(トリデシル)アミン、ジメチル(テトラデシル)アミン、ジメチル(ペンタデシル)アミン、ジメチル(ヘキサデシル)アミン、ジメチル(ヘプタデシル)アミン、ジメチル(オクタデシル)アミン、ジメチル(ノナデシル)アミン、ジメチル(イコシル)アミン、ジメチル(ヘンイコシル)アミン、ジメチル(トリコシル)アミン等のアルキルアミン;
酸化ワックス塩としては、さび止め性の点から、アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、アルカリ土類金属塩であることがより好ましい。更に、アルカリ土類金属塩の中でも、安全性の点からカルシウム塩であることが特に好ましい。
前記脂肪酸の炭素数は特に制限されないが、好ましくは6〜24、より好ましくは10〜22である。また、該脂肪酸は、飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸でもよく、また直鎖状脂肪酸でも分岐鎖状脂肪酸でもよい。
このような脂肪酸としては、例えば、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン酸、ヘンイコサン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸等の飽和脂肪酸;ヘキセン酸、ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸、ノナデセン酸、イコセン酸、ヘンイコセン酸、ドコセン酸、トリコセン酸、テトラコセン酸等の不飽和脂肪酸;またはこれらの混合物が挙げられ、これら脂肪酸の全ての置換異性体も挙げられる。
ダイマー酸としては、例えば、オレイン酸のダイマー酸が挙げられる。また、アルキルまたはアルケニルコハク酸の中でも、アルケニルコハク酸が好ましく、炭素数8〜18のアルケニル基を有するアルケニルコハク酸がより好ましい。
ヒドロキシ脂肪酸としては、好ましくは炭素数6〜24のヒドロキシ脂肪酸が用いられる。また、ヒドロキシ脂肪酸が有するヒドロキシ基の個数は1個でも複数個でもよいが、1〜3個のヒドロキシ基を有するものが好ましく用いられる。このようなヒドロキシ脂肪酸としては、例えば、リシノール酸が挙げられる。
ナフテン酸とは、石油中のカルボン酸類であって、ナフテン環に−COOH基が結合したものをいう。
樹脂酸とは、天然樹脂中に遊離した状態またはエステルとして存在する有機酸をいう。
酸化ワックスとは、ワックスを酸化して得られるものである。原料として用いられるワックスは特に制限されないが、具体的には、石油留分の精製の際に得られるパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトラタムや合成により得られるポリオレフィンワックス等が挙げられる。
ラノリン脂肪酸とは、羊の毛に付着するろう状物質を、加水分解等の精製をして得られるカルボン酸である。
これらのカルボン酸の中でも、さび止め性、脱脂性および貯蔵安定性の点から、ジカルボン酸が好ましく、ダイマー酸がより好ましく、オレイン酸のダイマー酸がより好ましい。
スルホン酸塩を構成するアルカリ金属およびアルカリ土類金属としては、それぞれ酸化ワックスのアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩の説明において例示されたアルカリ金属およびアルカリ土類金属が挙げられ、中でもナトリウム、カリウム、カルシウムが好ましい。
スルホン酸アミン塩を構成するアミンとしては、酸化ワックスのアミン塩の説明において例示されたアミンが挙げられる。
前記好適なジアルキルベンゼンスルホン酸である、ベンゼン環に結合する2つのアルキル基がそれぞれ直鎖アルキル基または側鎖メチル基を1個有する分岐鎖状アルキル基であり、且つ2つのアルキル基の総炭素数が14〜30のものが、モノアルキルベンゼンスルホン酸の場合は後述するようにアルキル基の炭素数が15以上であれば好適に使用できるが、アルキル基の炭素数が15未満のモノアルキルベンゼンスルホン酸を用いると組成物の貯蔵安定性が低下する傾向にある。また、3個以上のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸を用いた場合にも組成物の貯蔵安定性が低下する傾向にある。
アルカリ金属の酸化物や水酸化物等のアルカリ金属の塩基;アルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等のアルカリ土類金属の塩基またはアンモニア、アルキルアミンやアルカノールアミン等のアミンとスルホン酸とを反応させることにより得られる中性(正塩)スルホネート;上記中性(正塩)スルホネートと、過剰のアルカリ金属の塩基、アルカリ土類金属の塩基またはアミンを水の存在下で加熱することにより得られる塩基性スルホネート;炭酸ガスの存在下で上記中性(正塩)スルホネートをアルカリ金属の塩基、アルカリ土類金属の塩基またはアミンと反応させることにより得られる炭酸塩過塩基性(超塩基性)スルホネート;上記中性(正塩)スルホネートをアルカリ金属の塩基、アルカリ土類金属の塩基またはアミンならびにホウ酸または無水ホウ酸等のホウ酸化合物との反応、あるいは上記炭酸塩過塩基性(超塩基性)スルホネートとホウ酸または無水ホウ酸等のホウ酸化合物との反応によって得られるホウ酸塩過塩基性(超塩基性)スルホネート、またはこれらの混合物等が挙げられる。
ここで、アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム等が挙げられ、また、アルカリ土類金属としてはバリウム、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。ここで、塩基価とは、通常潤滑油基油等の希釈剤を30〜70質量%含む状態で、JIS K 2501「石油製品および潤滑油−中和価試験法」の6.に準拠した塩酸法により測定される塩基価を意味する。
多価アルコールの部分エステルとは、多価アルコール中の水酸基の少なくとも1個以上がエステル化されておらず水酸基のままで残っているエステルであり、その原料である多価アルコールとしては任意のものが使用可能であるが、分子中の水酸基の数は好ましくは2〜10、より好ましくは3〜6であり、且つ炭素数が2〜20、より好ましくは3〜10である多価アルコールが好適に使用される。これらの多価アルコールの中でも、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールおよびソルビタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の多価アルコールを用いることが好ましく、ペンタエリスリトールを用いることがより好ましい。
このような脂肪酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン酸、ヘンイコサン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、ペンタコサン酸、ヘキサコサン酸、ヘプタコサン酸、オクタコサン酸、ノナコサン酸、トリアコンタン酸等の飽和脂肪酸;プロペン酸、ブデン酸、ペンテン酸、ヘキセン酸、ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸、ノナデセン酸、イコセン酸、ヘンイコセン酸、ドコセン酸、トリコセン酸、テトラコセン酸、ペンタコセン酸、ヘキサコセン酸、ヘプタコセン酸、オクタコセン酸、ノナコセン酸、トリアコンテン酸等の不飽和脂肪酸;またはこれらの混合物が挙げられ、これら脂肪酸の全ての置換異性体も挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸の炭素数は、さび止め性と貯蔵安定性との両立の点から、2〜40が好ましく、6〜30がより好ましく、8〜24がさらに好ましい。
ヒドロキシカルボン酸が有するカルボン酸基の個数は特に制限されず、当該ヒドロキシカルボン酸一塩基酸または多塩基酸のいずれでもよいが、一塩基酸が好ましい。
ヒドロキシカルボン酸が有する水酸基の個数は特に制限されないが、安定性の点から、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が更に好ましく、1が特に好ましい。
ヒドロキシカルボン酸における水酸基の結合位置は任意であるが、カルボン酸基の結合炭素原子に水酸基が結合したカルボン酸(α-ヒドロキシ酸)、またはカルボン酸基の結合炭素原子から見て主鎖の他端の炭素原子に水酸基が結合したカルボン酸(ω-ヒドロキシ酸)であることが好ましい。
式中、R1は水素原子、炭素数1〜38のアルキル基または炭素数2〜38のアルケニル基を示す。またR2は水素原子、炭素数1〜38のアルキレン基または炭素数2〜38のアルケニレン基を示す。
部分エステルの構成カルボン酸としてヒドロキシカルボン酸を用いる場合、水酸基を有さないカルボン酸を併用してもよい。なお、部分エステルを構成するカルボン酸がヒドロキシカルボン酸および水酸基を有さないカルボン酸の双方を含む場合、構成カルボン酸の全量に占めるヒドロキシカルボン酸の割合は5〜80質量%が好ましい。ヒドロキシカルボン酸の割合が5質量%未満であると防錆性が不十分となる傾向にある。同様の理由から、当該ヒドロキシカルボン酸の割合は、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上が更に好ましい。また、当該ヒドロキシカルボン酸の割合が80質量%を超えると、貯蔵安定性および基油に対する溶解性が不十分となる傾向にある。同様の理由から、当該ヒドロキシカルボン酸の割合は、60質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましく、30質量%以下が一層好ましく、20質量%以下が特に好ましい。
水酸基を有さない飽和カルボン酸の炭素数は、さび止め性と貯蔵安定性との両立の点から、2〜40が好ましく、6〜30がより好ましく、8〜24が更に好ましい。水酸基を有さない飽和カルボン酸におけるカルボン酸基の個数は特に制限されず、一塩基酸または多塩基酸のいずれでもよいが、一塩基酸が好ましい。
水酸基を有さない飽和カルボン酸の中でも、酸化安定性および耐ステイン性の点から、ラウリン酸、ステアリン酸等の炭素数10〜16の直鎖飽和カルボン酸が特に好ましい。
水酸基を有さないカルボン酸のうち、不飽和カルボン酸の炭素数は、さび止め性と貯蔵安定性との両立の点から、2〜40が好ましく、6〜30がより好ましく、8〜24が更に好ましく、12〜22が特に好ましい。
水酸基を有さない不飽和カルボン酸が有する不飽和結合の個数は特に制限されないが、安定性の点から、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が更に好ましく、1が特に好ましい。
水酸基を有さない不飽和カルボン酸の中でも、さび止め性および基油に対する溶解性の点からはオレイン酸等の炭素数18〜22の直鎖不飽和カルボン酸が好ましく、また、酸化安定性、基油に対する溶解性および耐ステイン性の点からは、イソステアリン酸等の炭素数18〜22の分岐不飽和カルボン酸が好ましく、特にオレイン酸が好ましい。
上記部分エステルが、構成カルボン酸に占める不飽和カルボン酸の割合が5〜95質量%である部分エステルである場合、当該部分エステルのヨウ素価は、5〜75が好ましく、10〜60がより好ましく、20〜45が更に好ましい。部分エステルのヨウ素価が5未満であると、さび止め性および貯蔵安定性が低下する傾向にある。また、部分エステルのヨウ素価が75を超えると、大気暴露性および基油に対する溶解性が低下する傾向にある。
本発明でいう「ヨウ素価」とは、JIS K 0070「化学製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価および不ケン化物価」の指示薬滴定法により測定したヨウ素価を意味する。
(i)多価アルコールとヒドロキシカルボン酸との、またはヒドロキシカルボン酸と水酸基を有さない飽和カルボン酸との混合物との部分エステルと、多価アルコールと水酸基を有さない不飽和カルボン酸との、または水酸基を有さない不飽和カルボン酸と水酸基を有さない飽和カルボン酸との混合物との部分エステルとを、両者の混合物におけるカルボン酸組成が上記条件を満たすように混合する方法。
(ii)得られる部分エステルのカルボン酸組成が上記条件を満たすように、水酸基を有するカルボン酸と水酸基を有さない不飽和カルボン酸とを混合し、あるいは水酸基を有さない飽和カルボン酸を更に混合し、当該カルボン酸混合物と多価アルコールとの部分エステル化反応を行う方法。
(iii)ヒドロキシカルボン酸と水酸基を有さない不飽和カルボン酸との混合物との、あるいはこれらのカルボン酸と水酸基を有さない飽和カルボン酸との混合物との部分エステルに、カルボン酸組成が上記条件を満たすように、多価アルコールとヒドロキシカルボン酸との、もしくはヒドロキシカルボン酸と水酸基を有さない飽和カルボン酸との混合物との部分エステル、または多価アルコールと水酸基を有さない不飽和カルボン酸との、もしくは水酸基を有さない不飽和カルボン酸と水酸基を有さない飽和カルボン酸との混合物との部分エステルを混合する方法。
第1の部分エステルの割合が20質量%未満であるか、あるいは95質量%を超える場合、大気暴露性等の錆止め性が不十分となる傾向にある。また、第1の部分エステルの割合が95質量%を超えると、部分エステル全体の基油に対する溶解性が低下し、貯蔵安定性が不十分となる傾向にある。
前記アルキルまたはアルケニルコハク酸エステルとしては、前記アルキルまたはアルケニルコハク酸と1価アルコールまたは2価以上の多価アルコールとのエステルが挙げられる。これらの中でも1価アルコールまたは2価アルコールのエステルが好ましい。
2価アルコールとしては、アルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールが好ましく用いられる。アルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール、ヘプチレングリコール、オクチレングリコール、ノニレングリコール、デシレングリコールが挙げられる。
ポリオキシアルキレングリコールとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドを単独重合または共重合させたものが挙げられる。
ポリオキシアルキレングリコールにおいて、構造の異なるアルキレンオキサイドが共重合している場合、オキシアルキレン基の重合形式は特に制限されず、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれでもよい。また、ポリオキシアルキレングリコールの重合度は特に制限されないが、2〜10が好ましく、2〜8がより好ましく、2〜6が更に好ましい。
これらのエステルの中では、水共存下でよりすぐれたさび止め性を発揮する点から、エステル化ラノリン脂肪酸の使用が特に好ましい。
(R3−CO−NR4−(CH2)n−COO)mY (4)
(R3−CO−NR4−(CH2)n−COO)m−Z−(OH)m' (5)
各式中、R3は炭素数6〜30のアルキル基または炭素数6〜30のアルケニル基、R4は炭素数1〜4のアルキル基を示し、nは1〜4の整数を示す。また、式(3)中、Xは水素原子、炭素数1〜30のアルキル基または炭素数1〜30のアルケニル基を示す。式(4)中、Yはアルカリ金属またはアルカリ土類金属を示し、mはYがアルカリ金属の場合は1、アルカリ土類金属の場合は2を示す。式(5)中、Zは2価以上の多価アルコールの水酸基を除いた残基、mは1以上の整数、m'は0以上の整数、m+m'はZの価数を示す。
このようなアルキル基およびアルケニル基としては、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等のアルキル基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基等のアルケニル基(これらアルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、また二重結合の位置も任意である)等が挙げられる。
式(3)〜(5)中、nは、貯蔵安定性等の点から、4以下の整数であり、3以下が好ましく、2以下がより好ましい。
式(3)中、Xで表されるアルキル基またはアルケニル基は、貯蔵安定性等の点から炭素数30以下であり、炭素数20以下が好ましく、炭素数10以下がより好ましい。このようなアルキル基またはアルケニル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い);エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基等のアルケニル基(これらアルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、また二重結合の位置も任意である)等が挙げられる。また、よりさび止め性に優れるなどの点から、アルキル基であることが好ましい。Xとしては、よりさび止め性に優れる等の点から、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基または炭素数1〜20のアルケニル基が好ましく、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基がより好ましく、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基がさらにより好ましい。
式(5)中、mおよびm'は、Zの多価アルコールの水酸基のうち、全てが置換されていても良く、その一部のみが置換されていても良いことを意味する。
本発明の組成物に用いるさび止め剤としては、水が共存する条件下でより優れたさび止め性を発揮するという点から、スルホン酸塩またはエステルが好ましく、さらにスルホン酸塩とエステルを併用することがより好ましい。
上記さび止め剤以外に、高級脂肪族アルコール等に代表されるアルコール類;リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、亜リン酸エステル、これらのアミン塩等に代表される(亜)リン酸誘導体類等をさび止め剤として含有させることもできる。
上記さび止め剤の塩素濃度は、本発明の組成物の特性を損なわない限りにおいて特に制限されないが、好ましくは200質量ppm以下、より好ましくは100質量ppm以下、さらに好ましくは50ppm以下、特に好ましくは25質量ppm以下である。
本発明の組成物において、さび止め剤としてカルボン酸を用いる場合の含有量は特に制限されないが、さび止め性の点から、組成物全量基準として、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、更に好ましくは0.05質量%以上である。カルボン酸の含有量が前記下限値未満であると、その添加によるさび止め性向上効果が不十分となる恐れがある。また、カルボン酸の含有量は、組成物全量を基準として、好ましくは0.5質量%以下、より好ましくは0.3質量%以下、更に好ましくは0.2質量%以下である。カルボン酸の含有量が前記上限値を超えると、基油に対する溶解性が不十分となり、貯蔵安定性が低下する恐れがある。
本発明の組成物において、水の含有量は組成物全量基準で、通常0.1〜20質量%である。含有量の下限値は、洗浄性の点から、0.1質量%以上であり、0.2質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、0.8質量%以上が最も好ましい。また、含有量の上限値は、本発明の組成物が二層分離等を生じないような液安定性を示す点から、20質量%以下であり、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下が最も好ましい。
なお、本発明における元素の含有量とは、以下の方法によって測定される値をいう。すなわち、バリウム、亜鉛および鉛の含有量とは、ASTM D 5185-95 "Standard Test Method for Determination of Additive Elements, Wear Metals, and Contaminants in Used Lubricating Oils and Determination of Selected Elements in Base Oils by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry(ICP-AES)";塩素の含有量とは、"IP PROPOSED METHOD AK/81Determination of chlorine ? Microcoulometry oxidative method"にそれぞれ準拠して測定される組成物全量を基準とした含有量(質量ppm)を意味する。上記測定方法における各元素の検出限界は通常1質量ppmである。
このような金属製部材に対する従来のさび止め油としては、金属製部材の加工工程等の過程で用いられる中間さび止め油、出荷時のさび止めのために用いられる出荷さび止め油、プレス加工に供する前の異物除去または金属板製造メーカーにおいて出荷に先立つ異物除去のための洗浄工程で用いられる洗浄さび止め油などがあるが、本発明の洗浄兼さび止め油組成物はこれらすべての用途に使用することができる。
塗布工程においては、過剰の洗浄兼さび止め油組成物が塗布された後に、遠心分離器を用いたドレイン切り工程、あるいは長時間放置によるドレイン切り工程を設けることが好ましい。
本発明の組成物を用いて洗浄を行う際には、リンガーロール等による金属製部材の表面処理を併せて行い、金属製部材の表面の付着油量を調節することが好ましい。
例えば、本発明の組成物の循環経路の途中、好ましくは本発明の組成物を金属製部材に向けて噴出させる直前に、フィルターを設けて異物の除去を行うことができる。また、本発明の組成物を貯留するタンクの底部に磁石を設け、磁力により摩耗粉等の異物を吸着させて除去することもできる。
このような工程において再使用される本発明の組成物の性能は、前工程油の混入等により低下することが懸念される。したがって、本発明の組成物を再使用する際には、使用油に対して定期的に動粘度や密度の測定、銅板腐食試験、さび止め性試験等を行ってその性状を管理し、必要に応じて更油、ドレイン廃棄、タンク清掃、浄油操作等を行うことが好ましい。
本発明の組成物をタンクに貯留する際には、タンク内の該組成物の減少量に応じて補給することが好ましい。その場合、必ずしも初期に充填した組成物と同一の組成でなく、その時々に応じて強化したい性能を引き出すための添加剤を増量した組成物等を補給してもよい。あるいは逆に、高粘度基油の含有量を低減する等の方法により低粘度化させた組成物を補給して、洗浄兼さび止め油組成物の洗浄能力を維持してもよい。
実施例1〜8、比較例1〜4
実施例1〜8および比較例1〜4においては、それぞれ以下に示す基油および添加剤を用いて、表1に示す組成を有する洗浄兼さび止め油組成物を調製した。
(基油)
基油1:40℃における動粘度が1.5mm2/sの鉱油
基油2:40℃における動粘度が6.2mm2/sの鉱油
基油3:40℃における動粘度:93.0mm2/s鉱油
(さび止め剤)
さび止め剤1:Naジノニルナフタレンスルホネート
さび止め剤2:エチレンジアミンスルホネート
さび止め剤3:ペンタエリスリトールのラノリン脂肪酸部分エステル
(水)
蒸留水
(その他の添加剤)
その他添加剤1:酸化防止剤としてのジ−t−ブチル−p−クレゾール
その他添加剤2:金属不活性化剤としてのベンゾトリアゾール
その他添加剤3:界面活性剤としてのジシクロヘキシルアミンEO付加物
(湿潤試験)
JIS K 2246 5.34「湿潤試験方法」に準拠した方法で行い、評価基準であるA級(さびの発生度が0%)を維持することのできた時間数で表示した。
(指紋除去性試験)
JIS K 2246 5.31「指紋除去性試験」に準拠した方法で行い、さび発生のな
い場合を○印で表示した。
(指紋抑制試験)
下記のステップで試験を行う。
(1)清浄にした試験片(湿潤試験と同じもの)について、JIS K 2246 5.31の指紋除去性試験を実施し、人工指紋液をプリントする。
(2)指紋をプリントした試験片を試料油中に浸漬塗布し、24h油切りする。
(3)湿潤試験と同じ要領で試験片を吊った状態とし、50℃、相対湿度95%に調整した高湿恒温槽内で2週間保持したときの、さび発生の有無を評価し、さび発生のない場合を○印で表示した。
(分離安定性)
さび止め油組成物を調製後、25℃に調整した恒温槽中に24h保持し、水の分離の有無を評価した。
表1の結果より、洗浄兼さび止め油組成物が水を含有しないと指紋除去性・指紋抑制性が悪く(比較例1)、粘度が低すぎると指紋除去性が悪く(比較例2)、粘度が高すぎると指紋抑制性が悪く(比較例3)、また水が多すぎると水分離を起こす(比較例4)ことがわかる。
Claims (2)
- 40℃における動粘度1〜18mm2/sの鉱油および/または合成油、ならびに40℃における動粘度55〜130mm2/sの鉱油および/または合成油からなる基油と、さび止め剤と、水とを含有してなる、40℃における動粘度が4〜20mm2/sの洗浄兼さび止め油組成物。
- さび止め剤が、酸化ワックス塩、カルボン酸、スルホン酸塩、カルボン酸塩、エステル、ザルコシン型化合物、アミン及びホウ素化合物からなる群から選ばれる1種以上の化合物である請求項1記載の洗浄兼さび止め油組成物。
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