JP2525036B2 - 作動油およびブレ―キ油 - Google Patents

作動油およびブレ―キ油

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JP2525036B2 JP63146521A JP14652188A JP2525036B2 JP 2525036 B2 JP2525036 B2 JP 2525036B2 JP 63146521 A JP63146521 A JP 63146521A JP 14652188 A JP14652188 A JP 14652188A JP 2525036 B2 JP2525036 B2 JP 2525036B2
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MITSUI SEKYU KAGAKU KOGYO KK
NipponDenso Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、低温から高温までの広い温度範囲におい
て、粘度特性、圧縮特性、潤滑性および酸化安定性に優
れた作動油およびブレーキ油に関する。
発明の技術的背景ならびにその問題点 航空機、自動車、ロボット、プレス機械、その他種々
の機械装置においては、圧力媒体として、多量の作動油
およびブレーキ油が使用されている。これらの用途のな
かで、特に航空機、自動車および特殊な環境や用途で使
用されるロボット、プレス機械、その他種々の機械装置
に用いられる作動油およびブレーキ油には、低温から高
温までの広い温度範囲において粘度が低く、かつ粘度の
温度依存性が小さいこと、圧縮率が小さく加圧操作に対
する応答性に優れること、潤滑特性に優れること、およ
び酸化安定性に優れることが要求される。すなわち、圧
力媒体として用いられる作動油およびブレーキ油として
は、粘度が低いほど減圧操作に対する応答が速く、また
圧縮率が小さいほど加圧操作に対する応答が速いため、
特に低温における粘度特性および圧縮特性が重要視され
る。
殊に、昨今のコンピュータ技術の導入により、連続的
に加圧する従来の操作の代わりに、加圧と圧力の緩和と
を非常に短時間(たとえば、ミリセコンド単位)で繰返
し行なう方法により加圧する方法が開発されている。こ
のような方法に利用する作動油およびブレーキ油は、上
記のような加圧および圧力の緩和による圧力変化に対す
る応答速度が高いことが望ましい。
従来、一般の機械装置に用いられる作動油としては、
具体的には、低粘度シリコンオイル、低粘度鉱物油が利
用され、またブレーキ油としては、具体的には、グリコ
ールエーテル類、低粘度シリコンオイルあるいは低粘度
鉱物油が利用されている。しかし、低粘度シリコンオイ
ルは、粘度特性に優れているものの、圧縮率が高く潤滑
特性が充分でないという問題点があった。また、低粘度
鉱油は、粘度特性、酸化安定性のいずれにおいても不充
分であり、圧縮率はシリコンオイルに比べて小さいもの
の、まだ不充分である上、汎用ゴムであるSBR、天然ゴ
ムを著しく膨潤させるため、作動油およびブレーキ油と
して適当ではないという問題点があった。また、DOT−
3(JIS K2233)で知られるグリコール、グリコールエ
ーテル類は、これまで低温粘度が不充分であるばかりで
なく吸湿性が高いため、沸点の低下が著しく、したがっ
て、使用温度範囲が限られるという問題点があった。
このような状況の下に、粘度特性、潤滑特性、酸化安
定性に優れ、汎用ゴム部品が使用可能で、圧縮率の小さ
い作動油およびブレーキ油の出現が強く望まれている。
一方、特開昭52−46268号公報では、エチレングリコ
ールあるいはその誘導体60〜20重量%と、ポリオキシア
ルキレングリコールモノアルキルエーテル40〜80重量%
とを主要成分とするブレーキ駆動流体が開示されてお
り、また、特開昭61−83293号公報には、ポリオキシア
ルキレンモノアルキルエーテル60〜95重量%と、高分子
トリほう酸エステル5〜40重量%とを主成分とする高沸
点ブレーキ液が開示されている。
しかしながら、上記ブレーキ駆動流体あるいは高沸点
ブレーキ液は、ともに低温における粘度特性が充分でな
いという問題点があった。従って、このようなブレーキ
駆動流体あるいは高沸点ブレーキ液は、上記のようなコ
ンピュータを利用した装置の低温用高速作動油として
は、実質的に使用することができなかった。
発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決
しようとするものであって、航空機、自動車、その他の
油圧機械の圧力伝達媒体として、低温から高温までの広
い温度範囲において、粘度特性、圧縮特性、潤滑特性お
よび酸化安定性に優れるとともに、汎用ゴム部品が使用
可能で吸湿性の低い作動油ブレーキ油を提供することを
目的としている。
特に本発明は、低温においても非常に高温で作動させ
る装置で使用することができる作動油およびブレーキ油
を提供することを目的としている。
発明の概要 本発明に係る作動油およびブレーキ油は、トリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルを96重量%以上含むこ
とを特徴としている。
発明の具体的説明 以下、本発明に係る作動油およびブレーキ油について
具体的に説明する。
作動油あるいはブレーキ油については、JISに詳細に
規定されており、この規定に適合させるために、従来か
ら作動油あるいはブレーキ油において、複数のポリアル
キレングリコールアルキルエーテルを組合わせて使用さ
れている。
このような作動油あるいはブレーキ油は、従来の連続
的な制動操作においては充分な特性を有しているという
ことができるが、昨今のコンピュータを利用したミリセ
コンド単位の制動操作においては、低温では粘度が著し
く高くなるため応答性が低下し、必ずしも充分な特性を
有しているとはいえない。
一方、本発明者は、従来ブレーキ油あるいは作動油に
少量添加されて用いられているトリエチレングリコール
モノメチルエーテルが非常に有効であるとの知見を得
た。すなわち、従来、トリエチレングリコールモノメチ
ルエーテルは、高温における動粘度が低いために、ポリ
エチレングリコールアルキルエーテル類を主成分とする
ブレーキ油あるいは作動油の少量成分として使用されて
いるに過ぎない。
ところが、このトリエチレングリコールモノメチルエ
ーテルについてさらに検討を重ねた結果、このトリエチ
レングリコールモノメチルエーテルは、低温における応
答性に非常に優れていると共に、高温においても優れた
特性を有し、しかも、潤滑性、ゴム膨潤性等の特性につ
いても従来のブレーキ油あるいは作動油と同等のレベル
にあることが判明した。従って、トリエチレングリコー
ルモノメチルを主剤とする本発明のブレーキ油および作
動油は、低温から高温に亘って優れた高速応答性を示す
と共に、シール部における漏洩もないので、たとえば自
動車用ブレーキ油等として有利に使用できることを見出
した。
すなわち、本発明に係る作動油およびブレーキ油は、
トリエチレングリコールモノメチルエーテルを96重量%
以上含んで構成されており、したがって、トリエチレン
グリコールモノメチルエーテル単独で構成される場合も
含む。
本発明に係る作動油およびブレーキ油を構成するトリ
エチレングリコールモノメチルエーテルの好ましい含有
量は、97重量%以上である。トリエチレングリコールモ
ノメチルエーテルの含有量が96重量%未満になると、作
動油およびブレーキ油の低温における粘度が高くなり過
ぎて低温時における減圧操作に対する応答が遅くなるた
め好ましくない。
上述のように、従来よりトリエチレングリコールモノ
メチルエーテルを作動油あるいはブレーキ油を配合する
ことは知られている。たとえば、ポリアルキレングリコ
ールモノアルキルエーテル(例、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチ
ルエーテル、トリエチレングリコールモノ−t−ブチル
エーテル)にトリエチレングリコールモノメチルエーテ
ルを配合した作動油あるいはブレーキ油が知られてい
る。しかし、従来の作動油ないしブレーキ油では、トリ
エチレングリコールモノメチルエーテルの配合比率が低
いため、他の成分の特性が表在化し、トリエチレングリ
コールモノメチルエーテルの優れた特性、すなわち低温
における粘度特性等は積極的に利用されていない。従っ
て、トリエチレングリコールモノメチルエーテルを含む
従来の作動油あるいはブレーキ油においては、トリエチ
レングリコールモノメチルエーテルの優れた特性を活用
することはできず、ポリアルキレングリコールモノアル
キルエーテル等の他の成分の特性が表在化するため、低
温粘度特性の優れた低温用作動油および低温用ブレーキ
油は得られていない。一方、本発明に係る作動油および
ブレーキ油にあっては、トリエチレングリコールモノメ
チルエーテルの含有量を96重量%以上としているため、
トリエチレングリコールモノメチルエーテルの低温にお
ける優れた粘度特性を充分に活用することが可能となっ
ている。しかも、トリエチレングリコールモノメチルエ
ーテルは、圧縮特性、潤滑特性および酸化安定性に優れ
る。さらに、汎用ゴムを膨潤させることも少なく、吸湿
性も低い。
本発明に係る作動油およびブレーキ油には、上記トリ
エチレングリコールモノメチルエーテルを単独で使用す
ることもできるが、さらに、粘度調整剤、ほう酸、酸化
ほう素、ほう酸エステルなど、の沸点向上剤、pH調整
剤、酸化防止剤、防錆剤、極圧添加剤および着色剤など
を、本発明の目的を損わない範囲、具体的には4重量%
未満で配合することもできる。
本発明に係る作動油およびブレーキ油の100℃におけ
る動粘度が通常1.2cSt以上、好ましくは1.3cSt以上であ
り、−40℃における動粘度が通常1000cSt以下、好まし
くは800cSt以下である。また、内容積80mlの鋼鉄製シリ
ンダーを使用して圧力50〜100kg/cm2の体積変化により
求めた圧縮率は、通常は5.5×10-5〜7.5×10-5cm2/kg、
好ましくは5.5×10-5〜7.0×10-5cm2/kgである。従っ
て、低温から高温まで広い範囲で高速作動させる装置の
作動油あるいはブレーキ油として非常に優れている。
また、本発明に係る作動油およびブレーキ油の摩擦係
数は通常は0.30以下であり、潤滑性にも優れている。
さらに、本発明に係る作動油およびブレーキ油の引火
点は通常は100℃以上、好ましくは110℃以上であり、還
流沸点は通常は205℃以上、好ましくは230℃以上であ
り、ウエット沸点は、通常は140℃以上である。
そして、本発明に係る作動油およびブレーキ油は、ゴ
ム膨潤性も非常に低い。
特に本発明においては、上記の還流沸点が205℃以上
であり、引火点が100℃以上であり、かつ−40℃におけ
る動粘度が1000cSt以下の作動油およびブレーキ油は、
低温における操作応答性が優れている。
本発明に係る作動油およびブレーキ油は、トリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルをそのまま使用するこ
とができ、さらにトリエチレングリコールモノメチルエ
ーテルに、たとえば加熱下に、必要により他の成分を溶
解することにより製造することができる。
発明の効果 本発明に係る作動油およびブレーキ油は、トリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルを96重量%以上含んで
なるため、低温から高温までの広い温度範囲において、
粘度特性、圧縮特性、潤滑特性および酸化安定性に優れ
るとともに、汎用ゴム部品が使用可能で吸湿性が少ない
という効果がある。
したがって、本発明に係る作動油およびブレーキ油
は、低温から高温までの広い温度範囲において操作応答
性に優れる圧力伝達媒体として、航空機、自動車、その
他の油圧機械に用いることができる。
特に本発明に係る作動油およびブレーキ油は、低温に
おける動粘度が低く、かつ圧縮率が低いので、低温から
高温まで非常に幅広い範囲で、ミリセコンド単位の高速
作動用の圧力伝達媒体として適している。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、
これら実施例に限定されるものではない。
実施例および比較例における作動油およびブレーキ油
の性能評価は、以下の試験方法により行なった。
(1)動粘度、引火点、沸点、ウエット沸点:JIS(K223
3)の方法に拠った。
(2)圧縮率:内容積80mlの鋼鉄製シリンダーを使用し
て圧力50〜100kg/cm2の体積変化により求めた。
(3)潤滑性:SRV摩擦試験機(オプチモール社製)を使
用して次の条件で測定した。
試験片:8mmφ鋼球/鋼板、 温 度:50℃、 荷 重:100N、 振 幅:1mm、 時 間:30分。
(4)ゴム膨潤性:JIS(K2233)に従い、120℃、70時間
の条件で試験し、体積の増加率(ΔV%)、ベース直径
の増加(ΔLmm)、および硬さの変化(ΔHs)で示し
た。シール性が重視されるため好ましい値はΔV=1〜
16、ΔL=0、15〜1.40、ΔHs=0〜−15とされている
(JIS K 2233 DOT−4)。
実施例1 トリエチレングリコールモノメチルエーテル(東京化
成(株)製、純度99%以上:以下、TEGMと略する。)10
0重量部を窒素吹込み管、攪拌機およびコンデンサー付
の2リットルフラスコに入れ、180℃で2時間攪拌下に
通気脱水後放冷し、無色透明な油を得た(水分0.04重量
%)。
得られた油の作動油およびブレーキ油としての性能試
験結果を表1に示す。
比較例1 市販のグリコール系DOT−3ブレーキ油について性能
試験を行なった。
結果を表1に示す。
比較例2 市販のシリコーン系DOT−5ブレーキ油について性能
試験を行なった。
結果を表1に示す。
比較例3 実施例1において、TEGM 100重量部の代わりに、TEG
M 95重量部と[CH3O(CH2CH2O)3B 5重量部とを
用いた以外は、実施例1と同様にして、ブレーキ油を得
てその性能試験を行なった。
結果を表1に示す。
比較例4 実施例1において、TEGM 100重量部の代わりに、ト
リエチレングリコールモノエチルエーテル100重量部
(東京化成(株)製)を用いた以外は、実施例1と同様
にして、ブレーキ油を得て、その性能試験を行なった。
結果を表1に示す。
上記ブレーキ油は、本発明のTEGMに比べて、低温粘度
が高く、圧縮率が高いため、低温で使用するブレーキ油
としては明らかに劣っている。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トリエチレングリコールモノメチルエーテ
    ルを96重量%以上含むことを特徴とする作動油。
  2. 【請求項2】還流沸点が205℃以上であり、引火点が100
    ℃以上であり、かつ−40℃における動粘度が1,000cSt以
    下であることを特徴とする請求項第1項に記載の作動
    油。
  3. 【請求項3】トリエチレングリコールモノメチルエーテ
    ルを96重量%以上含むことを特徴とするブレーキ油。
  4. 【請求項4】還流沸点が205℃以上であり、引火点が100
    ℃以上であり、かつ−40℃における動粘度が1,000cSt以
    下であることを特徴とする請求項第3項に記載のブレー
    キ油。
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