JP3504323B2 - 焼入れ油 - Google Patents
焼入れ油Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は焼入れ油に関する。さら
に詳しくは、少量の添加で冷却速度の調整が可能であ
り、熱劣化が少なく耐久性の良い水溶性焼入れ油に関す
るものである。
に詳しくは、少量の添加で冷却速度の調整が可能であ
り、熱劣化が少なく耐久性の良い水溶性焼入れ油に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金属の焼入れ油としては鉱物油系
が用いられてきたが、火災の危険性があり徐々に水溶性
焼入れ油が用いられるようになってきている。水溶性焼
入れ油に使用されるポリマ−には、ポリエチレングリコ
ール、ポリオキシアルキレングリコール、ポリビニルア
ルコール、ポリオールとジイソシアネートとを反応させ
たもの(特開昭50−17308号公報)等の高分子化
合物が用いられている。水溶性焼入れ油には作業時の安
全性の他、高速冷却が可能であることや付着した焼入れ
油の除去が容易である等の長所もあるが、冷却速度が早
すぎて割れが生じ易いという欠点もあった。冷却速度を
割れが生じない程度に調節するためには、前述した高分
子化合物を多量に添加しなくてはならないが、廃液処理
などの問題などから、少量の添加で、熱劣化が少なく耐
久性が良好な水溶性焼入れ油が求められていた。
が用いられてきたが、火災の危険性があり徐々に水溶性
焼入れ油が用いられるようになってきている。水溶性焼
入れ油に使用されるポリマ−には、ポリエチレングリコ
ール、ポリオキシアルキレングリコール、ポリビニルア
ルコール、ポリオールとジイソシアネートとを反応させ
たもの(特開昭50−17308号公報)等の高分子化
合物が用いられている。水溶性焼入れ油には作業時の安
全性の他、高速冷却が可能であることや付着した焼入れ
油の除去が容易である等の長所もあるが、冷却速度が早
すぎて割れが生じ易いという欠点もあった。冷却速度を
割れが生じない程度に調節するためには、前述した高分
子化合物を多量に添加しなくてはならないが、廃液処理
などの問題などから、少量の添加で、熱劣化が少なく耐
久性が良好な水溶性焼入れ油が求められていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の水溶性焼入れ油より少量添加で冷却速度が十分調整で
き、且つ耐久性の優れた水溶性焼入れ油を提供すること
にある。
の水溶性焼入れ油より少量添加で冷却速度が十分調整で
き、且つ耐久性の優れた水溶性焼入れ油を提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、特定の水溶性ポリエー
テルとジグリシジルエーテルを反応させたポリマ−を用
いることにより、従来の水溶性焼入れ油に比べ少量添加
で冷却速度が十分調整でき、熱による耐久性が優れてい
ることを見いだし、本発明に到達した。
を達成すべく鋭意検討した結果、特定の水溶性ポリエー
テルとジグリシジルエーテルを反応させたポリマ−を用
いることにより、従来の水溶性焼入れ油に比べ少量添加
で冷却速度が十分調整でき、熱による耐久性が優れてい
ることを見いだし、本発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は、重量平均分子量が3,
000〜35,000の水溶性ポリアルキレンポリオー
ル(A)およびジグリシジルエーテル(B)から誘導さ
れ、重量平均分子量が20,000〜300,000で
あり、且つ、オキシエチレン単位の含有量が少なくとも
40重量%である水溶性ポリエーテル(C)からなる焼
入れ油である。
000〜35,000の水溶性ポリアルキレンポリオー
ル(A)およびジグリシジルエーテル(B)から誘導さ
れ、重量平均分子量が20,000〜300,000で
あり、且つ、オキシエチレン単位の含有量が少なくとも
40重量%である水溶性ポリエーテル(C)からなる焼
入れ油である。
【0006】本発明の水溶性ポリオキシアルキレン化合
物(A)としては、例えば、ヒドロキシル基を有する化
合物(a)にエチレンオキサイド(EO)単独、または
EOと他のアルキレンオキサイド[プロピレンオキサイ
ド(PO)、1,2−ブチレンオキサイド、テトラヒド
ロフラン、α−オレフィンオキサイド、アルキレンオキ
サイド置換体(エピクロロヒドリン、スチレンオキサイ
ド等)等]を付加して得られる化合物およびこれらの2
種以上の混合物が挙げられる。(a)にEOと共に他の
アルキレンオキサイドを付加させる場合の付加様式は、
ランダム付加でもブロック付加でもよい。
物(A)としては、例えば、ヒドロキシル基を有する化
合物(a)にエチレンオキサイド(EO)単独、または
EOと他のアルキレンオキサイド[プロピレンオキサイ
ド(PO)、1,2−ブチレンオキサイド、テトラヒド
ロフラン、α−オレフィンオキサイド、アルキレンオキ
サイド置換体(エピクロロヒドリン、スチレンオキサイ
ド等)等]を付加して得られる化合物およびこれらの2
種以上の混合物が挙げられる。(a)にEOと共に他の
アルキレンオキサイドを付加させる場合の付加様式は、
ランダム付加でもブロック付加でもよい。
【0007】(a)としては、例えば多価アルコール類
(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、ポリオキシテト
ラメチレングリコール、ポリカプロラクタム、ジメチロ
ールプロピオン酸(塩)、グリセリン、トリメチロール
プロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール、ショ糖など);多価フェノール類
(ヒドロキノン、カテコールなど);ビスフェノール類
(ビスフェノールA、ビスフェノールS、テトラメチル
ビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールSな
ど)が挙げられる。
(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、ポリオキシテト
ラメチレングリコール、ポリカプロラクタム、ジメチロ
ールプロピオン酸(塩)、グリセリン、トリメチロール
プロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール、ショ糖など);多価フェノール類
(ヒドロキノン、カテコールなど);ビスフェノール類
(ビスフェノールA、ビスフェノールS、テトラメチル
ビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールSな
ど)が挙げられる。
【0008】これら(A)として例示したもののうち、
好ましくは多価アルコールのEO/POランダム付加物
であり、特に好ましくはエチレングリコール、プロピレ
ングリコールおよびヘキシレングリコールから選ばれる
アルキレングリコールのEO/POランダム付加物であ
る。
好ましくは多価アルコールのEO/POランダム付加物
であり、特に好ましくはエチレングリコール、プロピレ
ングリコールおよびヘキシレングリコールから選ばれる
アルキレングリコールのEO/POランダム付加物であ
る。
【0009】(A)の重量平均分子量は通常3,000
〜35,000、好ましくは4,000〜30,000
である。(A)の重量平均分子量が3,000未満では
ポリエーテル樹脂が水に難溶性となり、35,000を
超えるとジグリシジルエーテル(B)との反応性が乏し
くなり目的とする性能を有するポリエーテルを得ること
が困難となる。
〜35,000、好ましくは4,000〜30,000
である。(A)の重量平均分子量が3,000未満では
ポリエーテル樹脂が水に難溶性となり、35,000を
超えるとジグリシジルエーテル(B)との反応性が乏し
くなり目的とする性能を有するポリエーテルを得ること
が困難となる。
【0010】また、ポリエーテル(C)のポリオール成
分として上記の(A)とともに、必要に応じて、本発明
の水溶性ポリエーテルの水溶性を阻害しない範囲で、他
のヒドロキシル基を有する化合物を併用することができ
る。該他のヒドロキシル基を有する化合物としては、前
記(a)として例示したヒドロキシル基を有する化合物
(但し、水を除く。)などが挙げられる。該化合物の使
用量は、(A)に対して通常10重量%以下である。
分として上記の(A)とともに、必要に応じて、本発明
の水溶性ポリエーテルの水溶性を阻害しない範囲で、他
のヒドロキシル基を有する化合物を併用することができ
る。該他のヒドロキシル基を有する化合物としては、前
記(a)として例示したヒドロキシル基を有する化合物
(但し、水を除く。)などが挙げられる。該化合物の使
用量は、(A)に対して通常10重量%以下である。
【0011】本発明において、ジグリシジルエーテル
(B)としては、例えば、エチレングリコールジグリシ
ジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ネオペンチレングリコールジグリシジルエーテル、
グリセリンジグリシジルエーテル、ジグリセリンジグリ
シジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジル
エーテル、ビス[(エポキシプロポキシ)フェニル]プ
ロパンなどのビスフェノールA型のジグリシジルエーテ
ル類およびこれらの2種以上の混合物を挙げることがで
きる。これらのうち好ましいものはビスフェノールA型
のジグリシジルエーテルである。
(B)としては、例えば、エチレングリコールジグリシ
ジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ネオペンチレングリコールジグリシジルエーテル、
グリセリンジグリシジルエーテル、ジグリセリンジグリ
シジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジル
エーテル、ビス[(エポキシプロポキシ)フェニル]プ
ロパンなどのビスフェノールA型のジグリシジルエーテ
ル類およびこれらの2種以上の混合物を挙げることがで
きる。これらのうち好ましいものはビスフェノールA型
のジグリシジルエーテルである。
【0012】(C)の重量平均分子量は、通常20,0
00〜300,000、好ましくは30,000〜20
0,000である。重量平均分子量が20,000未満
では冷却速度の調整が不十分となり、300,000を
超えると焼入油の粘度が上がりすぎ冷却浴からの持ち出
しが多くなり不経済となる。また、(C)の分子量分布
(重量平均分子量/数平均分子量で表す)は、通常1.
2〜6.0、好ましくは1.3〜4.0である。
00〜300,000、好ましくは30,000〜20
0,000である。重量平均分子量が20,000未満
では冷却速度の調整が不十分となり、300,000を
超えると焼入油の粘度が上がりすぎ冷却浴からの持ち出
しが多くなり不経済となる。また、(C)の分子量分布
(重量平均分子量/数平均分子量で表す)は、通常1.
2〜6.0、好ましくは1.3〜4.0である。
【0013】(C)中のオキシエチレン単位の含有量は
通常40重量%以上、好ましくは65重量%以上であ
る。オキシエチレン単位の含有量が40重量%未満では
水溶性が不十分となり、焼入れ油の均一性が損なわれる
ことがある。
通常40重量%以上、好ましくは65重量%以上であ
る。オキシエチレン単位の含有量が40重量%未満では
水溶性が不十分となり、焼入れ油の均一性が損なわれる
ことがある。
【0014】(C)の製法は特に制限はなく、触媒とし
てKOH、NaOHなどのアルカリ金属触媒、ジメチル
ベンジルアミンなどのアミン触媒、BF3などの酸触媒
により(A)および(B)を反応させることにより得ら
れる。反応温度は通常30〜200℃、好ましくは80
〜180℃である。反応時間は通常1〜15時間、好ま
しくは3〜10時間である。
てKOH、NaOHなどのアルカリ金属触媒、ジメチル
ベンジルアミンなどのアミン触媒、BF3などの酸触媒
により(A)および(B)を反応させることにより得ら
れる。反応温度は通常30〜200℃、好ましくは80
〜180℃である。反応時間は通常1〜15時間、好ま
しくは3〜10時間である。
【0015】焼入れ油中の(C)の含有量は、通常0.
1〜50重量%、好ましくは1〜40重量%である。ま
た、必要により(C)と共に他の高分子化合物を併用し
てもよい。該高分子化合物としては、例えばポリエチレ
ングリコール、ポリビニルアルコール、水溶性セルロー
ス誘導体、ポリオキシアルキレンポリオールおよびこれ
らの2種以上の混合物が挙げられる。他の高分子化合物
を併用する場合の使用量は特に限定されないが、通常5
0重量%以下である。本発明の焼入れ油には、必要に応
じて公知の防錆剤、防腐剤、消泡剤等が添加されていて
もよい。
1〜50重量%、好ましくは1〜40重量%である。ま
た、必要により(C)と共に他の高分子化合物を併用し
てもよい。該高分子化合物としては、例えばポリエチレ
ングリコール、ポリビニルアルコール、水溶性セルロー
ス誘導体、ポリオキシアルキレンポリオールおよびこれ
らの2種以上の混合物が挙げられる。他の高分子化合物
を併用する場合の使用量は特に限定されないが、通常5
0重量%以下である。本発明の焼入れ油には、必要に応
じて公知の防錆剤、防腐剤、消泡剤等が添加されていて
もよい。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下にお
いて「部」は重量部、「%」は重量%を示す。
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下にお
いて「部」は重量部、「%」は重量%を示す。
【0017】製造例1
ポリエチレングリコール(重量平均分子量6,000)
90部、EO/PO共重合体[ポリプロピレングリコー
ル(重量平均分子量1,700)にEOを付加したも
の;数平均分子量8,500、EO=80重量%]50
部およびポリエチレングリコールジグリシジルエーテル
(エポキシ当量195)3部と触媒としてKOH 0.
6部を160℃で4時間反応させ、水溶性ポリエーテル
[1]を得た。該[1]の重量平均分子量(ゲルパーメ
ーションクロマトグラフィー;GPC測定値、以下同
様)は43,000、分子量分布は1.4であった。
90部、EO/PO共重合体[ポリプロピレングリコー
ル(重量平均分子量1,700)にEOを付加したも
の;数平均分子量8,500、EO=80重量%]50
部およびポリエチレングリコールジグリシジルエーテル
(エポキシ当量195)3部と触媒としてKOH 0.
6部を160℃で4時間反応させ、水溶性ポリエーテル
[1]を得た。該[1]の重量平均分子量(ゲルパーメ
ーションクロマトグラフィー;GPC測定値、以下同
様)は43,000、分子量分布は1.4であった。
【0018】製造例2
ポリアルキレンポリオール[ヘキシレングリコールにE
OとPOをランダム付加したもの;重量平均分子量1
5,000、EO=75重量%]200部およびビスフ
ェノールAのジグリシジルエーテル(エポキシ当量19
0)3部と触媒としてジメチルベンジルアミン0.9部
を155℃で6時間反応させ、水溶性ポリエーテル
[2]を得た。該[2]の重量平均分子量は29,00
0、分子量分布は1.6であった。
OとPOをランダム付加したもの;重量平均分子量1
5,000、EO=75重量%]200部およびビスフ
ェノールAのジグリシジルエーテル(エポキシ当量19
0)3部と触媒としてジメチルベンジルアミン0.9部
を155℃で6時間反応させ、水溶性ポリエーテル
[2]を得た。該[2]の重量平均分子量は29,00
0、分子量分布は1.6であった。
【0019】製造例3
EO/PO共重合体[エチレングリコールを開始剤とし
てEOとPOをランダム共重合したもの;重量平均分子
量4,000、EO=80重量%]200部およびポリ
プロピレングリコールジグリシジルエーテル(エポキシ
当量200)10部と触媒KOH1.4部を170℃で
8時間反応させ、水溶性ポリエーテル[3]を得た。該
[3]の重量平均分子量は45,000、分子量分布は
1.5であった。
てEOとPOをランダム共重合したもの;重量平均分子
量4,000、EO=80重量%]200部およびポリ
プロピレングリコールジグリシジルエーテル(エポキシ
当量200)10部と触媒KOH1.4部を170℃で
8時間反応させ、水溶性ポリエーテル[3]を得た。該
[3]の重量平均分子量は45,000、分子量分布は
1.5であった。
【0020】製造例4
ポリアルキレンポリオール[グリセリンにEOとPOを
ランダム付加したもの;重量平均分子量30,000、
EO=65重量%]200部およびビスフェノールAの
ジグリシジルエーテル(エポキシ当量190)2.7部
と触媒ジメチルベンジルアミン1部を150℃で8時間
反応させ、水溶性ポリエーテル[4]を得た。該[4]
重量平均分子量は58,000、分子量分布は2.4で
あった。
ランダム付加したもの;重量平均分子量30,000、
EO=65重量%]200部およびビスフェノールAの
ジグリシジルエーテル(エポキシ当量190)2.7部
と触媒ジメチルベンジルアミン1部を150℃で8時間
反応させ、水溶性ポリエーテル[4]を得た。該[4]
重量平均分子量は58,000、分子量分布は2.4で
あった。
【0021】実施例1〜4および比較例1〜3
製造例1〜4で得られた水溶性ポリエーテル[1]〜
[4]および比較の高分子化合物を表1に示す濃度とな
るように水に溶解して作成した焼入れ油についての冷却
性能および熱劣化性能を表1に示す。なお、冷却性能は
JIS K2242に準じて測定し、液量300ml、
液温30℃において400℃から150℃に冷却すると
きの冷却時間である。熱劣化性能は水溶性ポリエーテル
濃度が10%水溶液であるときの150℃×96hrs
後の粘度低下率である。
[4]および比較の高分子化合物を表1に示す濃度とな
るように水に溶解して作成した焼入れ油についての冷却
性能および熱劣化性能を表1に示す。なお、冷却性能は
JIS K2242に準じて測定し、液量300ml、
液温30℃において400℃から150℃に冷却すると
きの冷却時間である。熱劣化性能は水溶性ポリエーテル
濃度が10%水溶液であるときの150℃×96hrs
後の粘度低下率である。
【0022】
【表1】
(注1)ポリアルキレンポリオール:EO/POランダ
ム共重合体(重量平均分子量15,000 (注2)ポリアルキレンポリオール:EO/POランダ
ム共重合体(重量平均分子量40,000 (注3)ポリウレタンA :特公昭56−11
731号公報に記載の実施例2に従って合成したポリウ
レタン
ム共重合体(重量平均分子量15,000 (注2)ポリアルキレンポリオール:EO/POランダ
ム共重合体(重量平均分子量40,000 (注3)ポリウレタンA :特公昭56−11
731号公報に記載の実施例2に従って合成したポリウ
レタン
【0023】
【発明の効果】本発明の焼入れ油は下記の効果を奏す
る。 (1)従来のものに比べて少量添加で冷却速度を十分調
節できるので、被焼入れ物の歪や割れの発生を抑えるこ
とが出来る。 (2)従来のものに比べて熱劣化性が少なく耐久性が良
好である。 (3)被焼入れ物からの付着した焼入れ油の除去が容易
である。 (4)火災等の危険性がなく、取り扱いが容易である。
る。 (1)従来のものに比べて少量添加で冷却速度を十分調
節できるので、被焼入れ物の歪や割れの発生を抑えるこ
とが出来る。 (2)従来のものに比べて熱劣化性が少なく耐久性が良
好である。 (3)被焼入れ物からの付着した焼入れ油の除去が容易
である。 (4)火災等の危険性がなく、取り扱いが容易である。
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
C21D 1/56 - 1/60
C08G 65/00 - 67/04
Claims (5)
- 【請求項1】 重量平均分子量が3,000〜35,0
00の水溶性ポリアルキレンポリオール(A)およびジ
グリシジルエーテル(B)から誘導され、重量平均分子
量が20,000〜300,000であり、且つ、オキ
シエチレン単位の含有量が少なくとも40重量%である
水溶性ポリエーテル(C)からなる焼入れ油。 - 【請求項2】 (A)が、多価アルコールのエチレンオ
キサイド/プロピレンオキサイドランダム付加物である
請求項1記載の焼入れ油。 - 【請求項3】 多価アルコールがエチレングリコール、
プロピレングリコールまたはヘキシレングリコールであ
る請求項2記載の焼入れ油。 - 【請求項4】 (B)がエチレングリコールジグリシジ
ルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエー
テル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル
およびビスフェノールAのジグリシジルエーテルの群か
ら選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3のいずれ
か記載の焼入れ油。 - 【請求項5】 (C)の分子量分布(重量平均分子量/
数平均分子量で表す)が、1.3〜4.0である請求項
1〜4のいずれか記載の焼入れ油。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05132294A JP3504323B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 焼入れ油 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05132294A JP3504323B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 焼入れ油 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07233413A JPH07233413A (ja) | 1995-09-05 |
JP3504323B2 true JP3504323B2 (ja) | 2004-03-08 |
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ID=12883687
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05132294A Expired - Fee Related JP3504323B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 焼入れ油 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3504323B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101962440A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-02-02 | 本溪市陆博化工有限责任公司 | 配制淬火液用的聚醚及其聚合方法 |
CN102643963A (zh) * | 2012-05-09 | 2012-08-22 | 上海福岛化工科技发展有限公司 | 环保水溶性淬火液 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3824695B2 (ja) * | 1996-02-15 | 2006-09-20 | 出光興産株式会社 | 水溶性焼入剤の冷却特性回復方法及び冷却特性が回復した水溶性焼入剤 |
JP5325542B2 (ja) * | 2007-12-19 | 2013-10-23 | ライオン株式会社 | ハイパーブランチポリマーおよびその誘導体 |
CN104109751B (zh) * | 2014-06-27 | 2016-04-20 | 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 | 一种防止细长管状零件在热处理油淬时喷火的方法 |
CN104630427B (zh) * | 2015-02-28 | 2016-09-07 | 辽宁石化职业技术学院 | 一种淬火剂 |
CN107151728B (zh) * | 2017-05-08 | 2018-11-02 | 三河市炬峰生物能源有限公司 | 一种转基因大豆油型金属热处理淬火油及其制备方法 |
-
1994
- 1994-02-23 JP JP05132294A patent/JP3504323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101962440A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-02-02 | 本溪市陆博化工有限责任公司 | 配制淬火液用的聚醚及其聚合方法 |
CN101962440B (zh) * | 2010-09-29 | 2012-07-25 | 本溪市陆博化工有限责任公司 | 配制淬火液用的聚醚及其聚合方法 |
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