JP2545643B2 - 新規水ーグリコール系作動液 - Google Patents

新規水ーグリコール系作動液

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、難燃性作動油の一種である水−グリコール
系難燃性作動液(以下、水−グリコール系作動液と記
す)に関する。
〔従来の技術〕
従来、水−グリコール系作動液は、グリコール及びポ
リグリコールを主成分とし、これに各種の添加剤が加え
られたものである。
この水−グリコール系作動液は、不燃性、耐摩耗性、
防錆性、耐食性、剪断安定性等の優れた性能を有してい
る。
また、この水−グリコール系作動液は、エマルジョン
タイプと異なり、鉱油を含有していないソリューション
タイプなので、分離や腐敗の心配がなく、安定性にも優
れると言う各種の特性を有している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来の水−グリコール系作動液は,上記のよ
うな優れた性能を有する反面、廃水処理上の問題がある
ことが知られている。
すなわち、水−グリコール系作動液が油圧系統から漏
洩した廃水に混入した場合、凝集沈澱法や活性汚泥法等
の通常の廃水処理方法ではCOD成分を除去することがで
きず、公害防止上の問題が発生する。
上記の廃水処理において、水−グリコール系作動液の
組成の中で特に問題となるのは、ポリグリコールであ
る。
すなわち、水−グリコール系作動液に通常使用されて
いるポリグリコールは、水溶性であるため凝集沈澱処理
では分離することができず、また高分子量のポリグリコ
ールは、活性汚泥処理による分解も極めて困難である。
このため、活性炭等への吸着による分離や膜分離等の
方法が検討された例もあるが、処理速度や処理コストの
問題から実用化が進んでいない。
更に、水−グリコール系作動液が、未処理のまま、廃
水と共に流出した場合や、屋外で使用する装置から漏洩
した場合に、高分子量のポリグリコールは、自然の浄化
作用すなわち河川,海,土壌等中の微生物による分解作
用を受けることができないため、環境に蓄積されてしま
い、環境汚染の原因となる。
本発明は、前述の水−グリコール系作動油液の優れた
難燃性等を損なうことなく、かつ各種の要求特性をも損
なうことなく、生分解性に優れる、すなわち廃水処理施
設における活性汚泥処理によって処理でき、かつ該作動
液が未処理のまま廃水と共に流出等しても河川,海,土
壌等中の微生物により容易に分解作用を受け、従って環
境汚染を極力防止し得る水−グリコール系作動液を提供
することを目的とする。
〔課題を解決するための手段および作用〕
本発明者等は、上記目的を達成するために、研究を重
ねた結果、水−グリコール系作動液に使用される増粘剤
に、低分子量の特定構造を有するポリオキシエチレンア
ルキルエーテル,ポリオキシエチレンアルキルフェニル
エーテル及びポリオキシエチレンアルキルアミンの1種
以上と、グリコールとしてエチレングリコール,プロピ
レングリコール,グリセリン及び分子量400以下のポリ
エチレングリコールの1種以上とを組み合わせて使用す
ることによって、当該作動液の使用が、廃水処理上の問
題がなく、しかも廃水処理過程を経ることなく直接流出
等しても自然の浄化作用により分解され環境汚染を大幅
に軽減できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
すなわち、本発明は、 (A)下記(I)式で表されるポリエーテル化合物の1
種以上10〜60wt%、 R1〔X{C2H4O)aR2 (I) (ここで、R1は炭素数2〜26の多価アルコール、多価フ
ェノール又はポリアミン残基、 XはO又はN、 bはXがOのとき1、Nのとき2、 cは2〜8、 R2水素原子又は炭素数1〜25のアルキル基若しくはア
ルキルフェニル基で、1分子中R2部分の合計炭素数が4
以上、 aはエチレンオキシドの重合数で1分子中の合計が4
〜40である。) (B)エチレングリコール,プロピレングリコール,グ
リセリン及び分子量400以下のポリエチレングリコール
の1種以上10〜60wt%、及び (C)水20〜80wt% を含有してなることを特徴とする新規水−グリコール系
作動液を要旨とする。
以下、本発明作動液の詳細を、その作用と共に説明す
る。
本発明の作動液において、ポリエーテル化合物の上記
式(I)中、R1を残基とする炭素数2〜26の多価アルコ
ール,多価フェノール及びポリアミンとしては、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,ヘキシレングリコール,オクチレングリコール,
グリセリン,トリメチロールプロパン,エリスリトー
ル,ペンタエリスリトール,ソルビトール,グルコー
ス,ショ糖、エチルジエタノールアミン,ブチルジエタ
ノールアミン,トリエタノールアミン,トリプロパノー
ルアミン,N,N′−ジナフチル−p−フェニレンジアミ
ン,4,4′−ジアミノジフェニルメタン,エチレンジアミ
ン,ジエチレントリアミン,トリエチレンテトラミン,
テトラエチレンペンタミン,ペンタエチレンヘキサミ
ン,ビスフェノール,4,4′−ブチリデンビス(6−ター
シャリーブチル−3−メチルフェノール),4,4′−チオ
ビス(6−ターシャリーブチル−3−メチルフェノー
ル),カテコール,レゾルシノール等が例示できる。
XはO又はNで、bがXがOのとき1、Nのとき2
で、cはR1の価数に対応し2〜8、好ましくは2〜6の
整数である。
本発明におけるポリエーテル化合物は、上記のR1を残
基とする多価アルコール,多価フェノール又はポリアミ
ンを出発原料とし、これにエチレンオキシドを付加重合
させ、更に上記と同様の方法で末端の一部若しくは全部
をアルキルエーテルとすることによって得ることができ
る。
R2は、水素原子又は炭素数1〜25のアルキル基若しく
はアルキルフェニル基で、1分子中R2部分の合計炭素数
が4以上である。R2の炭素数が多過ぎると本発明作動液
の溶解性が低下し、少な過ぎると充分な増粘性を得るこ
とができない。
aは、エチレンオキシドの重合数aで、1分子中の合
計が4〜40、好ましくは6〜30である。重合数が少な過
ぎると本発明作動液の溶解性が低下し、多過ぎると生分
解性が低下する。
従来の水−グリコール系作動液に使用されている最も
一般的な増粘剤は、ポリオキシエチレンオキシプロピレ
ングリコールで、分子量約1〜4万の水溶性ポリマーで
ある。
これに対し、本発明作動液の増粘剤としての作用を有
する上記した式(I)のポリエーテル化合物は、上記の
従来の増粘剤に比して低分子量であり、かつその分子内
にプロピレンオキシドを含んでいないため、生分解性に
優れる。そして、増粘効果については、特定範囲のアル
キル基、アルキルフェニル基又はアルキルアミン基を用
いることとしたため、低分子量したにもかかわらず、充
分な粘度を有する。
式(I)で示されるポリエーテル化合物の配合量は、
約10〜60wt%、好ましくは約15〜55wt%とする。
次に、グリコールは、エチレングリコール,プロピレ
ングリコール,グリセリン及び分子量400以下、好まし
くは300以下のポリエチレングリコールの中の1種以上
を使用する。
従来の水−グリコール作動液に使用されているジプロ
ピレングリコール,ヘキシレングリコール等のグリコー
ル類を用いると、生分解の速度が遅くなる。
上記のグリコールの配合量は、約10〜60wt%、好まし
くは約15〜55wt%とする。
上記のポリエーテル化合物及びグリコールの配合量
は、上記量より少な過ぎると適性な粘度が得られず、逆
に多過ぎると難燃性の維持が不能となったり、生分解の
速度が低下する。
水は難燃性を維持するために必要不可欠のものであ
り、配合量は、約20〜80wt%、好ましくは約25〜70wt%
である。
本発明作動液において、特に増粘剤のHLBが約10以下
の場合には、均一な系を得るために可溶化剤が必要であ
り、それには脂肪酸塩が最も有効である。一方、増粘剤
のHLBが約10以上の場合には、可溶化剤を必要としない
が、この場合でも脂肪酸塩は油性剤として有効な成分で
ある。但し、潤滑性を必要としない場合は、脂肪酸塩を
除外して使用することも可能である。
上記の脂肪酸塩は、特に限定されないが、炭素数約10
以上、好ましくは約12以上約36以下の脂肪酸とアルカリ
金属又はアミン類との石鹸を用いることができる。具体
的には、ラウリン酸,ミリスチン酸,パルミチン酸,ス
テアリン酸,オレイン酸等のカリウム又はナトリウム塩
あるいはモノエタノールアミン塩が好ましい。
更に、本発明作動液に含むことができるその他の添加
剤は、潤滑剤として、オレイン酸等の不飽和脂肪酸、ラ
ウリン酸,ステアリン酸等の飽和脂肪酸、芳香族脂肪
酸、ダイマー酸等のカルボン酸等が挙げられる。極圧剤
として硫黄化合物やリン化合物、pH調整剤としてアルカ
リ金属やアミン類の水酸化物、腐食防止剤としてメルカ
プトベンゾチアゾール,トリアゾール等の金属塩及びア
ミン塩、金属イオン封鎖剤としてエチレンジアミン四酢
酸等のアミノカルボン酸の金属塩等が挙げられる。
〔実施例〕
先ず、本発明作動液に使用されるポリエーテル化合物
の製造例を示す。
製造例1 グリセリン920g(10モル)と水酸化カリウム150gを採
り、製造例1と同一条件でエチレンオキシド7.92Kg(18
0モル)を反応させた。
得られた粗反応物を塩酸水溶液で中和後、80℃、50mm
Hg以下の減圧下で脱水し、析出した塩をロ別して精製反
応物を得た。
この精製反応物を金属ナトリウム1380gと混合し、100
℃、50mmHg以下の減圧下で10時間のナトリウム化反応を
行った。
次に、この反応物にヘキシルクロライド3.6Kg(30モ
ル)を加え、窒素ガス雰囲気下、110℃でカップリング
化反応した。
この後更に、上記と同様の方法で精製した。
次いで、以上の製造例で得られたポリエーテル化合物
を用いた本発明作動液の実施例と、比較例を示す。
実施例1、比較例1〜8 表1に示す組成の本発明作動液(実施例1)と表2に
示す組成の比較作動液(比較例1〜8)を調製した。
実施例1及び比較例1〜8の作動液の40℃における粘
度、及び生分解性を表1及び表2に併せて示す。
なお、生分解性の評価方法として、500mlフラスコ中
に、試験サンプル500ppmと、無機栄養源として硫酸アン
モニウム100ppm,リン酸水素二カリウム23ppmを含む水溶
液100gと、活性汚泥0.3gを入れ、30℃で200時間振盪後
の有機物濃度の除去率をTOC計(Total Organic Carbon
Analyzer、島津全有機体炭素計TOC−5000を使用)によ
って求めた。
また、有機物濃度の除去率は、下記式により求めた。
表1から明らかなように、本発明作動液は、作動油と
して充分な粘度を有しており、しかも生分解性にも問題
ないことが判る。
これに対し、表2から明らかなように、比較例1及び
3に示す組成の比較作動液は、増粘効果が不充分であ
り、また比較例2〜8に示す組成の比較作動液は生分解
性に問題があることが判る。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明作動液によれば、分子中
に主に特定重合数のエチレンオキシドと特定範囲のアル
キル基,アルキルフェニル基又はアルキルアミン塩を有
するポリエーテル化合物を、特定配合量で用いているた
め、増粘効果を低下させることなく、生分解性能を高め
ることができる。
また、上記の特定されたポリエーテル化合物は、グリ
コールとしてエチレングリコール,プロピレングリコー
ル,グリセリン,又は低分子量のポリエチレングリコー
ルの使用を可能としているため、一層生分解性能を高め
ることができる。
加えて、本発明作動液は、水を特定量配合し、更に他
の諸添加剤の配合も可能であるため、水−グリコール系
作動液の優れた難燃性を有し、かつ各種の要求特性をも
損なうことがない。
そして勿論、生分解性能が飛躍的に高まっているた
め、環境汚染を極力低減することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 20:00 20:04 30:00 40:08 (56)参考文献 特開 平2−120398(JP,A) 特開 昭57−105492(JP,A) 特開 昭57−105491(JP,A) 特開 昭62−101698(JP,A) 特開 昭58−96698(JP,A) 特開 昭58−63776(JP,A) 特開 昭58−29898(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)下記(I)式で表されるポリエーテ
    ル化合物の1種以上10〜60wt%、 R1〔X{C2H4O)aR2 (I) (ここで、R1は炭素数2〜26の多価アルコール、多価フ
    ェノール又はポリアミン残基、 XはO又はN、 bはXがOのとき1、Nのとき2、 cは2〜8、 R2は水素原子又は炭素数1〜25のアルキル基若しくはア
    ルキルフェニル基で、1分子中R2部分の合計炭素数が4
    以上、 aはエチレンオキシドの重合数で1分子中の合計が4〜
    40である。) (B)エチレングリコール,プロピレングリコール,グ
    リセリン及び分子量400以下のポリエチレングリコール
    の1種以上10〜60wt%、及び (C)水20〜80wt% を含有してなることを特徴とする新規水−グリコール系
    作動液。
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