JP2972902B2 - 含水系作動液 - Google Patents

含水系作動液

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JP2972902B2 JP4259081A JP25908192A JP2972902B2 JP 2972902 B2 JP2972902 B2 JP 2972902B2 JP 4259081 A JP4259081 A JP 4259081A JP 25908192 A JP25908192 A JP 25908192A JP 2972902 B2 JP2972902 B2 JP 2972902B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難燃性作動油の一種で
ある含水系作動液に関する。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】油圧装置は産業界に広く
取り入れられ、生産性の向上に貢献しているが、その中
でも高温の金属、電気スパーク、加熱炉など火災の危険
と共存する装置では、油圧作動油として各種の難燃性作
動油が用いられている。難燃性作動油のうち含水系作動
液は、そのコストが安価であり、かつ難燃性にもすぐれ
ていることから、広く利用されている。この含水系作動
液としては、水−グリコール系作動液が代表的なもので
あり、そのタイプにはソリューションタイプとエマルジ
ョンタイプがある。エマルジョンタイプは鉱油を含有し
ており、分離や腐敗の心配があるのに対し、ソリューシ
ョンタイプである水−グリコール系作動油は、分離や腐
敗の心配がなく、不燃性、高温安定性等のすぐれた性能
を有している。しかし、従来の水−グリコール系作動液
は、上記のようなすぐ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、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。含水系作動液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、グリコール類である。水−グリコール系作動液に通
常使用されているグリコール類は、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
グリコール類は、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。
【0003】特公昭61−23240号公報によれば、
ポリオキシアルキレングリコールジエーテルと、ポリオ
キシエチレングリコールモノエーテルと、水からなる難
燃性潤滑油が提案されている。この潤滑油は廃水処理性
が改善されたものではあるが、水溶性であるポリオキシ
エチレングリコールモノエーテルを10〜45wt%と
高い割合で使用しているので、凝集沈殿処理性が悪く、
その廃水処理性は未だ充分なものと言うことができな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は水−グリコー
ル系作動液と同等の優れた難燃性を有するとともに、廃
水処理性において著しく改善された含水系作動液、すな
わち廃水処理施設における凝集沈澱処理性にすぐれた含
水系作動液を提供することをその課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、特定のポリ
オキシプロピレングリコールエーテル化合物と特定の水
溶性脂肪酸塩を組合せるとともに、さらに特定のポリオ
キシアルキレングリコール化合物を組合せることによ
り、凝集沈殿処理性にすぐれた含水系作動液が得られる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明によれば、含水系作動液において、 (A)炭素数3〜20の一価もしくは多価アルコールの
水酸基1個当りに平均重合モル数4モル以上のプロピレ
ンオキサイドを付加重合させて得られるポリオキシプロ
ピレングリコールエーテル化合物5〜25wt%、 (A’)下記一般式(1)で表わされる平均分子量が1
000〜20000のポリオキシアルキレングリコール
化合物0.1〜3wt%、 (B)炭素数6〜36の脂肪酸塩5〜20wt%、 (C)水52〜89.9wt% を含有してなることを特徴とする含水系作動液が提供さ
れる。 一般式(1): HO(AO)H (1) (式中、AOはオキシエチレン基とオキシプロピレン基
からなるポリオキシアルキレン基を表わし、オキシエチ
レン基のオキシプロピレン基に対する重量比は55以下
である)。
【0006】本発明の作動液においては、その(A)成
分として、炭素数3〜20の一価もしくは多価アルコー
ルにプロピレンオキサイドを付加重合させて得られるポ
リオキシプロピレングリコールエーテル化合物(以下、
化合物Aとも略記する)を用いる。この場合、一価もし
くは多価アルコールにおける炭化水素基の炭素数は3〜
20、好ましくは4〜12の範囲に規定するのがよい。
一価もしくは多価アルコールにおける炭化水素基の炭素
数が3より少ないと化合物Aが水溶性となり、凝集沈殿
処理性に悪影響を及ぼし、一方、20より多いと化合物
Aの疎水性が大きくなりすぎて可溶化系を形成せず、本
発明の目的とする性能の作動液を得ることができなくな
る。一価もしくは多価アルコールに付加重合させるプロ
ピレンオキサイドの平均重合モル数は、水酸基1個当り
4モル以上の割合である。水酸基1個当りのプロピレン
オキサイドの平均重合モル数が4未満であると、作動液
の凝集沈殿分離性に悪影響を及ぼし、本発明の目的とす
る性能の作動液を得ることができなくなる。プロピレン
オキサイドの平均重合モル数の上限値は特に限定されな
いが、余りにも大きすぎると、化合物Aがゲル化を起す
ようになるため、ゲル化を生じない範囲に規定するのが
よい。
【0007】プロピレンオキサイドを付加重合させる基
体となる一価もしくは多価アルコールとしては、例え
ば、プロパノール、ブタノール、プロピレングリコー
ル、ブタンジオール、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、
ペンタエリスリトール、ソルビトール、グルコース、ジ
(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ジ(ヒドロキシ
メチル)ベンゼン等がある。
【0008】本発明で用いる化合物Aが一価アルコール
から誘導されるものである場合、その化合物Aは次の一
般式で示される。 R1−O(C36O)a−H (2) 前記式中、R1は炭素数3〜20、好ましくは4〜12
の一価炭化水素基を示す。炭化水素基R1としては、直
鎖又は分岐鎖状のアルキル基又はアルケニル基が好まし
い。aはプロピレンオキサイドの平均重合モル数を示
し、4〜25、好ましくは4〜20である。
【0009】本発明で用いる化合物Aが二価アルコール
から誘導されるものである場合、その化合物Aは次の一
般式で示される。 H−(OC36)a O−R2−O(C36O)b−H (3) 前記式中、R2は炭素数3〜20、好ましくは4〜12
の二価炭化水素基を示す。a及びbはそれぞれプロピレ
ンオキサイドの平均重合モル数を示し、4〜25、好ま
しくは4〜20の数である。また、a+bの合計数は8
〜50、好ましくは8〜40である。
【0010】本発明で用いる化合物Aが三価アルコール
から誘導されるものである場合、その化合物Aは次の一
般式で示される。
【化1】 前記式中、R3は炭素数3〜20、好ましくは4〜12
の炭化水素基を示す。a,b,cはそれぞれプロピレン
オキサイドの平均重合モル数を示し、4〜25、好まし
くは4〜20の数であり、a+b+cの合計数は12〜
75、好ましくは12〜60である。
【0011】本発明の作動液においては、(B)成分と
して、水溶性脂肪酸塩(以下、化合物Bとも略記する)
を用いる。この脂肪酸塩は、直鎖状もしくは分岐鎖状の
飽和又は不飽和脂肪酸塩であることができ、その炭素数
は6〜36、好ましくは10〜20である。脂肪酸塩を
形成する陽イオンとしては、アルカリ金属、アンモニウ
ム、アミンを包含する。その具体例としては、例えば、
ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、エタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン等が挙げられる。また、この脂肪酸塩の具体例とし
ては、例えば、カプリン酸、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、芳香族
脂肪酸、ダイマー酸の塩が挙げられる。
【0012】本発明の作動液においては、その(C)成
分として水を用いる。この場合の水としては、精製水を
用いるのが好ましい。
【0013】本発明の作動液においては、その(A’)
成分として、前記一般式(1)で表わされるポリオキシ
アルキレングリコール化合物(以下、化合物A’とも略
記する)を用いる。この化合物A’を表わす前記一般式
(1)において、AOはオキシエチレン基(C24O)
とオキシプロピレン基(C36O)との共重合物からな
るポリオキシアルキレン基を表わし、オキシエチレン基
のオキシプロピレン基に対する重量比は、55以下、特
に30〜55の範囲に規定することが好ましい。また、
このポリオキシアルキレン基(AO)において、オキシ
エチレン基部分とオキシプロピレン基部分とはランダム
重合体を形成していても、ブロック重合体を形成してい
てもよい。本発明においては、オキシアルキレン基(A
O)は、好ましくはブロック重合体である。このような
ブロック重合体を例示すると、(C36O)m・(C2
4O)l・(C36O)n(式中、m,nはオキシプ
ロピレン基のモル数、lはオキシエチレン基のモル数を
示す)、(C24O)q・(C36O)p・(C2
4O)r(式中、q,rはオキシエチレン基のモル数、
pはオキシプロピレン基のモル数を示す)等が挙げられ
る。
【0014】前記一般式(1)で表わされるポリオキシ
アルキレングリコール化合物の平均分子量は、約100
0〜20000であるが、特に約10000〜2000
0の範囲に規定するのが好ましい。一般式(1)におけ
るオキシエチレン基とオキシプロピレン基の重量比が5
5より大きくなると化合物A’の水溶性が大となり、作
動液の凝集沈殿処理性に悪影響を及ぼす。さらに、化合
物A’の分子量が約1000よりも小さくなると作動液
の粘度が低くなりすぎ、一方、分子量が約20000よ
り高くなると作動液の粘度が高くなりすぎる。
【0015】本発明の作動液における各配合成分の配合
割合を示すと、作動液が化合物Aと化合物A’と化合物
Bと水からなる場合、化合物Aは5〜25wt%、好ま
しくは7〜30wt%、化合物A’は0.1〜3wt
%、好ましくは0.1〜2.5wt%、化合物Bは5〜
20wt%、好ましくは6〜15wt%である。水の配
合量は52〜89.9wt%、好ましくは57.5〜8
6.9wt%である。
【0016】本発明の含水系作動液には、前記成分の
他、必要に応じて他の成分、例えば、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、トリアゾール等の含窒素化合物の金属塩
やアミン塩、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の補助成分を適
量配合することができる。
【0017】
【発明の効果】本発明の含水作動液は、ポリオキシプロ
ピレングリコールエーテル化合物に少量のポリオキシア
ルキレングリコール化合物を増粘助剤として加えたもの
を増粘基材とし、この増粘基材化合物をその可溶化剤と
しての脂肪酸塩とともに水に配合したものである。従っ
て、本発明の作動液は、廃水中に混入しても、基材化合
物は多量の廃水には溶解せずに水中から分離し、廃水中
には実質上溶解しないことから、その廃水処理に格別の
支障を与えることはない。また、本発明の作動液は、油
圧作動液としての十分な粘度を有するとともに、良好な
難燃性を有するものである。
【0018】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。なお、以下において示した作動液の凝集沈殿処
理性は、次の試験法により評価されたものである。
【0019】(凝集沈殿処理試験) 作動液の1%水溶液100重量部に、硫酸アルミニウム
(Al2(SO43・14〜18H2O)を1重量部加え
た後、NaOH水溶液でpHを6.5に調整する。その
後急速撹拌10分、緩速撹拌15分行ったのち、1時間
静置し、濾紙(5C)で濾別し、得られた濾液のCOD
値を測定し、処理率を下記式により算出し、その値によ
り作動液の凝集沈殿処理性を評価した。この処理率が高
いほど凝集沈殿処理性のすぐれていることを示す。
【数1】
【0020】実施例1〜 表1に示す成分組成の含水系作動液を調製し、その性能
評価を行った。その結果を表2に示す。
【0021】比較例1〜3 含水率が70wt%以下の市販の3種の水/グリコール
系作動液(I)、(II)、(III)について、その性能評価を
行った。その結果を表2に示す。
【0022】比較例4 含水率が80wt%以上の市販の高含水系作動液(IV)
についてその性能評価を行った。その結果を表2に示
す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】表2の結果より明らかなように、本発明の
含水系作動液は、いずれも作動液として充分な性能を有
しており、しかも、凝集沈殿処理性にも優れていること
がわかる。これに対し、比較例1〜4に示す作動油は、
凝集沈殿処理性に問題があることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 法生 埼玉県幸手市権現堂1134−2 株式会社 コスモ総合研究所 研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平3−95299(JP,A) 特開 平5−271683(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10M 173/02 C10M 129/16 C10M 145/26 C10N 30:00 C10N 40:08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含水系作動液において、 (A)炭素数3〜20の一価もしくは多価アルコールの
    水酸基1個当りに平均重合モル数4モル以上のプロピレ
    ンオキサイドを付加重合させて得られるポリオキシプロ
    ピレングリコールエーテル化合物5〜25wt%、 (A’)下記一般式(1)で表わされる平均分子量が1
    000〜20000のポリオキシアルキレングリコール
    化合物0.1〜3wt%、 (B)炭素数6〜36の脂肪酸塩5〜20wt%、 (C)水52〜89.9wt% を含有してなることを特徴とする含水系作動液。 一般式(1): HO(AO)H (式中、AOはオキシエチレン基とオキシプロピレン基
    からなるポリオキシアルキレン基を表わし、オキシエチ
    レン基のオキシプロピレン基に対する重量比は55以下
    である)
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