JPH029080B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、液圧流体(hydraulic fluid)、該流
体を含む液圧装置(hydraulic equipment)およ
び該流体の濃縮物に係る。 水力又は油圧伝達装置は、力の増加が必要な場
合又は正確で信頼できる制御歯車の配備が必要な
場合等の種々の目的で広く使用され得る液圧媒体
の第一の要件は比較的圧縮されないことおよび有
効な動力伝達を可能にするのに充分な程度、流動
的であることである。 これとは別に、液圧流体は、系におけるポン
プ、軸受等に対する十分な潤滑性をも有してなけ
ればならない。さらに、運動部分間の良好なシー
ルを保証し、腐食および摩耗に対して充分な保護
を供給するべきである。 火気の危険が非常に大きい場合、例えば飛行
機、炭坑または鉄鋼業に於いては耐火性の液圧流
体が用いられる。これらの液体は、少なくとも80
重量%の水を含み、残りは潤滑油、乳化剤および
添加物(耐摩耗剤およびさび止め剤のようなも
の)の混合物である水中油乳濁液からなるのがき
わめて適している。 少なくとも80重量%の水を含む水中油乳濁液か
ら成る従来から知られている液圧流体には、回転
要素軸受の早期疲労点食および軸受やピストンの
ような運動部分の摩耗が大きいというような多く
の欠点がある。 これらの欠点は高粘度の潤滑油から成る乳濁液
を用いることによつて克服され得ることが知見さ
れた。 本発明は、90〜99重量%の水と、動粘性率が40
℃で少なくとも300cStである0.5〜5重量%の潤
滑油と、乳化剤とを含み、水中油乳濁液である液
圧流体を提供することをその目的とするものであ
る。好ましくは、水の量が94〜99重量%で潤滑油
の量が0.5〜4重量%である。 一般に潤滑油は常圧蒸留により軽量成分を除い
たナフテン鉱油あるいはパラフイン鉱油の減圧蒸
留によつて得られる。減圧蒸留で得られる留出分
を適当な溶媒(例えば、フエノール、二酸化イオ
ウ、スルホラン)による芳香族化合物の抽出およ
び/または脱ろうおよび/または酸処理および/
または粘土処理することによつて、潤滑油留分を
精製し得る。パラフイン鉱油の減圧蒸留後得られ
る残留分を脱アスフアルト、溶媒抽出、脱ろうお
よび酸または粘土処理することにより、ブライト
ストツクと称される潤滑油留分が得られる。留出
液あるいは脱アスフアルトした減圧蒸留残留分に
対して述べた処理法のうち1つまたはそれ以上
は、部分的にあるいは全面的に、適当な条件下で
の水素との接触処理に替えてもよい。得られた潤
滑油留分はそのままで潤滑油として用いてもよ
く、または所望の粘度の潤滑油に混合してもよ
い。 本発明による液圧流体に用いる潤滑油は鉱油の
減圧蒸留の残留成分を含むものが好ましく、ブラ
イトストツクから成るものが最も好ましい。好ま
しくは、潤滑油は40℃で少なくとも400cStの動粘
性率をもつ。 水中潤滑油を乳化するためには、本発明による
液圧流体中に乳化剤が存在しなければならない。
陽イオン性乳化剤および陰イオン性乳化剤が適し
ている。非イオン性乳化剤の方がより適してい
る。この場合1つまたはそれ以上のアルキレンオ
キシドと反応性水素原子をもつ1つまたはそれ以
上の化合物との縮合物から成る非イオン性乳化剤
がきわめて適している。 この型の乳化剤は、活性水素原子をもつ化合物
(アルキルフエノール、カルボン酸およびアルコ
ールのような化合物)とエチレンオキシドおよ
び/またはプロピレンオキシドとの縮合によつて
得られる。 活性水素原子をもつ化合物(例えばカルボン
酸)がアルキレンオキシド1分子と反応すると、
形成された化合物はもう1つのアルキレンオキシ
ド分子と反応し得る活性水素原子を再びもつてい
る。このようにしてポリオキシアルキレン鎖を含
む乳化剤が得られる。多くのオキシアルキレン単
位および少なくとも1つの水酸基を含むアルキレ
ンオキシドポリマーと活性水素原子をもつ化合物
とを反応させることによつて非イオン性乳化剤を
調整することもまた可能である。 本発明による動粘性率が40℃で少なくとも
300cStである潤滑油を乳化するためにきわめて適
している乳化剤はEP―A―0000424に開示されて
いるもので、油溶性で複雑な一価カルボン酸から
誘導される1つの型のポリマー成分(ポリマー成
分A)およびポリオキシアルキレン鎖を含む水溶
性化合物の残留分である別の型のポリマー成分
(ポリマー成分B)を含む。 ポリマー成分Aは、連鎖停止剤として作用する
水酸基のないカルボン酸の存在下でヒドロキシア
ルカン酸から分子間エステル化によつて調製され
るのがきわめて適している。きわめて適している
ヒドロキシアルカン酸は8〜24の炭素原子をもつ
もの、特に12―ヒドロキシステアリン酸である。
連鎖停止剤としては任意の一価カルボン酸でも用
い得るが、ステアリン酸がきわめて適している。
分子量が少なくとも500のポリマー成分Aが好ま
しい。 ポリマー成分Bは分子量が少なくとも500のポ
リエチレンオキシドがきわめて適している。 ポリマー成分Bはその調製方法により1つまた
はそれ以上の水酸基を含む。ポリマー成分Bの水
酸基の最大の数は、アルキレンオキシドの重合開
始剤に存在する活性水素原子の数に等しい。例え
ば、1個の水酸基をもつポリマー成分Bは開始剤
が水あるいは一価アルコールの場合に得られる。
2個の水酸基をもつ成分Bはアルキレンオキシド
の重合開始剤としてグリコールを用いた場合に得
られる。ポリマー成分Bに存在する水酸基の数は
少なくとも2個が好ましく、乳化剤においてはポ
リマー成分Bに存在する各々の水酸基が1分子の
ポリマー成分Aと反応しているものが好ましい。 乳化剤においてポリマー成分Bの重量割合は20
〜80%、特に25〜40%がきわめて適している。 本発明による動粘性率が40℃で少なくとも
300cStである潤滑油を乳化するためにきわめて適
している非イオン性乳化剤は、例えば英国特許第
No.1459104号明細書に開示されているようにポリ
アルキレングリコールの残留分から成るアルキド
樹脂である。 所望により、乳化能力を高めそれにより潤滑油
の乳化を簡単にするために、2つまたはそれ以上
の同型でなくてもよい乳化剤を組みあわせて用い
ることもできる。(例えば、非イオン性乳化剤と、
陽イオン性乳化剤あるいは陰イオン性乳化剤との
組み合わせ)。分子量が少なくとも1000の非イオ
ン性乳化剤および分子量が1000以下の非イオン性
乳化剤の存在が好ましい。 分子量が1000以下の非イオン性乳化剤の例は、
低分子量のアルキル(アルケニル)無水コハク酸
とポリエチレングリコールとの縮合物、ポリアル
コールと脂肪酸の縮合物でポリアルコールの水酸
基の全部が脂肪酸と反応してはいないもの(例え
ば、プロピレン―グリコール―モノステアリン酸
エステル、ソルビタン―トリステアリン酸エステ
ル)、アルキルフエノールとエチレンオキシドの
縮合物(例えばオクチルフエノキシエタノール)
である。 用いる乳化剤の量は広い範囲で変えてもよい。
きわめて適している乳化剤の量は潤滑油の量の10
〜80重量%である。15〜25重量%がより好まし
い。 含水液圧流体を用いる際に生ずる問題の1つ
は、水圧ポンプに用いられているボールベアリン
グ、ローラーベアリングあるいはニードルローラ
ーベアリングの疲労点食である。点食による液圧
装置の衰退を防ぐためには、本発明による液圧流
体中にいわゆる点食防止剤が存在すると有利であ
る。きわめて適している点食防止剤は、例えばグ
リコール、あるいはピペラジン、モルホリン、3
―アミノ―1,2,4―トリアゾール、およびモ
ノアルキルアミノアルカノールあるいはジアルキ
ルアミノアルカノール、特にN―イソプロピルエ
タノールアミンのようなアミン類である。点食防
止剤の量は広い範囲で変えてもよいが、潤滑油の
量の0.1〜30重量%が好ましい。 含水液圧流体を用いる際に生ずるもう1つの問
題は、鉄製部分および鋼鉄製部分のさびである。 このため液圧流体中にさび止め剤を添加すると
有利である。きわめて適しているさび止め剤はト
リエタノールアミンおよびジエタノールアミンで
ある。 これらの化合物のさび止め能力はアルキルサリ
チル酸の過塩基性カルシウム塩(overbased
calcium salt)が存在すると高まることが知見さ
れた。 さび止め剤の量は潤滑油の量の0.5〜10重量%
がきわめて適しているが、これより少ないかある
いは多くてもかまわない。 必要に応じて他の型の添加物が存在してもよ
い。例えば、亜鉛不活性化剤(zinc
deactivator)(脂肪酸とアルカノールアミンとの
縮合物、芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩(例
えば安息香酸ナトリウム)のようなもの)、およ
び/または防かび剤である。 アルカノールアミンはやや塩基性で水力系
(hydraulic system)においてしばしば用いられ
る黄銅を攻撃するので、アルカノールアミンに好
ましくは化学量論的に、好ましくはかくはんしな
がら酸を加えるのが望ましい。 特に弱酸の場合は、中和反応を完全にするには
適当な加熱、例えば約35〜40℃にする必要があろ
う。この代わりに、所望の温度に保たれた炉中で
ゆつくり回転する密閉反応容器中で1時間まで反
応物質を混合することができる。反応条件によつ
て塩あるいはアミドができる。 中和反応は油相中で直接にできる、あるいは反
応物質を最初に反応させてから油相に加えること
もできる。 適している酸は、酸ホスフエートおよび炭素原
子を例えば少なくとも2個持つ飽和または不飽和
の一価または二価カルボン酸あるいはそれらの無
水物または誘導体である。このような酸の例は、
酢酸、オクタン酸、オレイン酸、硫化オレイン
酸、アルケニルコハク酸例えばドデセニルコハク
酸またはその無水物またはそのモノエステル、例
えばアルカノール、モノグリコールまたはポリグ
リコールとのモノエステルである。 水の含有率が高いためこの希薄乳濁液は粘性率
が低い。ピストンの摩耗、ポンプ軸受の衰退ある
いはパルプ浸食を防ぐあるいは減少するために、
および水力系のポンプの容積効率を増加するため
に水相を濃稠化するのが望ましい。 好ましい増粘剤は、濃度が水相の例えば0.1〜
5重量%、好ましくは0.1〜2重量%の大溶性で
好ましくはせん断安定なポリマーである。適当な
ポリマーは高分子量のポリオキシエチレン化合物
及びそのオレイン酸エステルのようなエステル類
である。多糖類、ポリビニルピロリドン、セルロ
ース、ポリアクリルアミド、ポリアルキルアクリ
レート、ポリイソブテンを含むポリブデン、きわ
めて細かい粒子例えば1ミクロンより小さい粒子
の気化処理粉末シリカおよびアルミナも適当であ
る。 またミセルあるいは逆ミセルを形成することに
よつて希薄乳濁液を濃稠化してもよい。 金属表面付近の水皮膜をある金属イオンの存在
により濃稠化するあるいは減圧下で水相を濃稠化
あるいはセミゲル化する流動性ペクチン物質
(rheopectic material)を水相に加えることもま
た可能である。 上記の濃稠化された希薄乳濁液は、例えば歯車
箱、圧縮機を潤滑するのにも適している。あるい
はクランクケース潤滑油として用いてもよい。 一般に、本発明による液圧流体は潤滑油および
適当な添加物の混合物を水に乳化することにより
調製されるであろう。本発明による液圧流体の長
期の安定性を確実にするためにシルバーソンミキ
サー(Silverson mixer)のような大きいせん断
応力の乳化装置の助けによつて乳化を行なうのが
きわめて適している。また、液圧流体が用いられ
ている装置例えばベーンポンプ、ピストンポン
プ、歯車ポンプで乳化を行なつてもよい。 本発明による液圧流体の濃縮物を用いると、例
えば取扱いあるいは船積みに有利である。このた
め本発明は、0〜90重量%好ましくは0〜50重量
%の水を含み、上記の如く動粘性率が40℃で少な
くとも300cStである潤滑油と、および例えば油溶
性で複雑な一価カルボン酸から誘導される1つの
型のポリマー成分とポリオキシアルキレン鎖を含
む水溶性化合物の残留分であるもう1つの型のポ
リマー成分とを含む乳化剤とから成る液圧流体の
濃縮物にも関係する。 本発明による液圧流体は飛行機、炭坑、ダイキ
ヤスト(die―casting)および鉄鋼業のように耐
火性が望まれるような水圧目的(hydraulic
purposes)で用いられる装置に組み入れられる
ときわめて有用である。 本発明は、上記のように90〜99重量%の水と、
動粘性率が40℃で少なくとも300cStである0.5〜
5重量%の潤滑油と、および乳化剤とを含み、水
中油乳濁液から成る液圧流体を含む液圧装置にも
関係する。 実施例 1 混合物を下記のものから調製した。 20%wのブロツク共重合体(A―COO)2―B
から成る乳化剤。 (各々のA成分は分子量約1750で、ステアリン
酸は連鎖を停止されたポリ―(12―ヒドロキシス
テアリン酸)鎖の残留分でであり、B成分は分子
量約1500のポリエチレングリコールの残留分であ
る。) 3%wのプロピレングリコールモノステアリン
酸エステルからなる乳化剤。 10%wのイソプロピルアミノエタノール。 2.5%wのトリエタノールアミン。 1.25%wの脂肪酸とアルカノールアミンの縮合
物。 0.5%の安息香酸ナトリウム。 0.25%wの防かび剤。 62.5%の動粘性率が40℃で560cStの潤滑油。 該混合物をシルバーソンミキサーの補助により
蒸留水の中に5%の濃度で乳化して本発明による
液圧流体を得た(流体)。 実施例 2 混合物を下記のものから調製した。 17%wの実施例1に記載のブロツク共重合体乳
化剤。 3%wのソルビタントリステアリン酸エステ
ル。 10%wのイソプロピルアミノエタノール。 1%wのトリエタノールアミン。 0.75%wの脂肪酸とアルカノールアミンの縮合
物。 0.5%wのアルキル―2,5―ジ―メルカプト
―1,3,4―チアジアゾール。 0.25%wの防かび剤。 67.5%wの粘性率が40℃で310cStの潤滑油。 該混合物を実施例1に記載の方法により乳化し
た(流体)。 実施例 3 混合物を下記のものから調製した。 17%wの実施例1に記載のブロツク共重合体乳
化剤。 3%wのプロピレングリコールモノステアリン
酸エステル。 10%wのイソプロピルアミノエタノール。 1%wのトリエタノールアミン。 0.75%wの脂肪酸とアルカノールアミンの縮合
物。 0.5%wのアルキル―2,5―ジ―メルカプト
―1,3,4―チアジアゾール。 0.25%wの防かび剤。 67.5%wの動粘性率が40℃で310cStの潤滑油。 該混合物を実施例1に記載の方法により乳化し
た(流体)。 実施例 4 混合物を下記のものから調製した。 20%wの実施例1に記載の共重合体乳化剤。 2.5%wのオクチルフエノキシエタノールから
成る乳化剤。 10%wのイソプロピルアミノエタノール。 2%wのトリエタノールアミン。 0.75%wの脂肪酸とアルカノールアミンの縮合
物。 1%wのアルキル―2,5―ジ―メルカプト―
1,3,4―チアジアゾール。 0.25%wの防かび剤。 63.5%wの実施例1に記載の潤滑剤。 該混合物を実施例1に記載の方法により乳化し
た(流体)。 比較例 比較のために、液圧流体の主成分として市販さ
れている、動粘性率が40℃で約40cStの潤滑油を
含む市販の組成の油5重量%を95重量%の水中に
乳化した(流体)。 試 験 ユニスチールリツグ(Unisteel rig)中でIP
305/74T法により、流体との耐点食性を試
験した。該方法の特徴は、試験する流体を潤滑油
とする9ボールケージ(9―ball cage)が、水
圧ポンプの回転軸受の製造上通常用いられる鋼
(この場合にはEn31)で作られた普通の軸受に対
して3300Nの負荷をかけた状態で、毎分1500回の
速度で回転することである。試験は普通の軸受に
初めて点食が現われるまで続けた。 表1はその結果を示す。
体を含む液圧装置(hydraulic equipment)およ
び該流体の濃縮物に係る。 水力又は油圧伝達装置は、力の増加が必要な場
合又は正確で信頼できる制御歯車の配備が必要な
場合等の種々の目的で広く使用され得る液圧媒体
の第一の要件は比較的圧縮されないことおよび有
効な動力伝達を可能にするのに充分な程度、流動
的であることである。 これとは別に、液圧流体は、系におけるポン
プ、軸受等に対する十分な潤滑性をも有してなけ
ればならない。さらに、運動部分間の良好なシー
ルを保証し、腐食および摩耗に対して充分な保護
を供給するべきである。 火気の危険が非常に大きい場合、例えば飛行
機、炭坑または鉄鋼業に於いては耐火性の液圧流
体が用いられる。これらの液体は、少なくとも80
重量%の水を含み、残りは潤滑油、乳化剤および
添加物(耐摩耗剤およびさび止め剤のようなも
の)の混合物である水中油乳濁液からなるのがき
わめて適している。 少なくとも80重量%の水を含む水中油乳濁液か
ら成る従来から知られている液圧流体には、回転
要素軸受の早期疲労点食および軸受やピストンの
ような運動部分の摩耗が大きいというような多く
の欠点がある。 これらの欠点は高粘度の潤滑油から成る乳濁液
を用いることによつて克服され得ることが知見さ
れた。 本発明は、90〜99重量%の水と、動粘性率が40
℃で少なくとも300cStである0.5〜5重量%の潤
滑油と、乳化剤とを含み、水中油乳濁液である液
圧流体を提供することをその目的とするものであ
る。好ましくは、水の量が94〜99重量%で潤滑油
の量が0.5〜4重量%である。 一般に潤滑油は常圧蒸留により軽量成分を除い
たナフテン鉱油あるいはパラフイン鉱油の減圧蒸
留によつて得られる。減圧蒸留で得られる留出分
を適当な溶媒(例えば、フエノール、二酸化イオ
ウ、スルホラン)による芳香族化合物の抽出およ
び/または脱ろうおよび/または酸処理および/
または粘土処理することによつて、潤滑油留分を
精製し得る。パラフイン鉱油の減圧蒸留後得られ
る残留分を脱アスフアルト、溶媒抽出、脱ろうお
よび酸または粘土処理することにより、ブライト
ストツクと称される潤滑油留分が得られる。留出
液あるいは脱アスフアルトした減圧蒸留残留分に
対して述べた処理法のうち1つまたはそれ以上
は、部分的にあるいは全面的に、適当な条件下で
の水素との接触処理に替えてもよい。得られた潤
滑油留分はそのままで潤滑油として用いてもよ
く、または所望の粘度の潤滑油に混合してもよ
い。 本発明による液圧流体に用いる潤滑油は鉱油の
減圧蒸留の残留成分を含むものが好ましく、ブラ
イトストツクから成るものが最も好ましい。好ま
しくは、潤滑油は40℃で少なくとも400cStの動粘
性率をもつ。 水中潤滑油を乳化するためには、本発明による
液圧流体中に乳化剤が存在しなければならない。
陽イオン性乳化剤および陰イオン性乳化剤が適し
ている。非イオン性乳化剤の方がより適してい
る。この場合1つまたはそれ以上のアルキレンオ
キシドと反応性水素原子をもつ1つまたはそれ以
上の化合物との縮合物から成る非イオン性乳化剤
がきわめて適している。 この型の乳化剤は、活性水素原子をもつ化合物
(アルキルフエノール、カルボン酸およびアルコ
ールのような化合物)とエチレンオキシドおよ
び/またはプロピレンオキシドとの縮合によつて
得られる。 活性水素原子をもつ化合物(例えばカルボン
酸)がアルキレンオキシド1分子と反応すると、
形成された化合物はもう1つのアルキレンオキシ
ド分子と反応し得る活性水素原子を再びもつてい
る。このようにしてポリオキシアルキレン鎖を含
む乳化剤が得られる。多くのオキシアルキレン単
位および少なくとも1つの水酸基を含むアルキレ
ンオキシドポリマーと活性水素原子をもつ化合物
とを反応させることによつて非イオン性乳化剤を
調整することもまた可能である。 本発明による動粘性率が40℃で少なくとも
300cStである潤滑油を乳化するためにきわめて適
している乳化剤はEP―A―0000424に開示されて
いるもので、油溶性で複雑な一価カルボン酸から
誘導される1つの型のポリマー成分(ポリマー成
分A)およびポリオキシアルキレン鎖を含む水溶
性化合物の残留分である別の型のポリマー成分
(ポリマー成分B)を含む。 ポリマー成分Aは、連鎖停止剤として作用する
水酸基のないカルボン酸の存在下でヒドロキシア
ルカン酸から分子間エステル化によつて調製され
るのがきわめて適している。きわめて適している
ヒドロキシアルカン酸は8〜24の炭素原子をもつ
もの、特に12―ヒドロキシステアリン酸である。
連鎖停止剤としては任意の一価カルボン酸でも用
い得るが、ステアリン酸がきわめて適している。
分子量が少なくとも500のポリマー成分Aが好ま
しい。 ポリマー成分Bは分子量が少なくとも500のポ
リエチレンオキシドがきわめて適している。 ポリマー成分Bはその調製方法により1つまた
はそれ以上の水酸基を含む。ポリマー成分Bの水
酸基の最大の数は、アルキレンオキシドの重合開
始剤に存在する活性水素原子の数に等しい。例え
ば、1個の水酸基をもつポリマー成分Bは開始剤
が水あるいは一価アルコールの場合に得られる。
2個の水酸基をもつ成分Bはアルキレンオキシド
の重合開始剤としてグリコールを用いた場合に得
られる。ポリマー成分Bに存在する水酸基の数は
少なくとも2個が好ましく、乳化剤においてはポ
リマー成分Bに存在する各々の水酸基が1分子の
ポリマー成分Aと反応しているものが好ましい。 乳化剤においてポリマー成分Bの重量割合は20
〜80%、特に25〜40%がきわめて適している。 本発明による動粘性率が40℃で少なくとも
300cStである潤滑油を乳化するためにきわめて適
している非イオン性乳化剤は、例えば英国特許第
No.1459104号明細書に開示されているようにポリ
アルキレングリコールの残留分から成るアルキド
樹脂である。 所望により、乳化能力を高めそれにより潤滑油
の乳化を簡単にするために、2つまたはそれ以上
の同型でなくてもよい乳化剤を組みあわせて用い
ることもできる。(例えば、非イオン性乳化剤と、
陽イオン性乳化剤あるいは陰イオン性乳化剤との
組み合わせ)。分子量が少なくとも1000の非イオ
ン性乳化剤および分子量が1000以下の非イオン性
乳化剤の存在が好ましい。 分子量が1000以下の非イオン性乳化剤の例は、
低分子量のアルキル(アルケニル)無水コハク酸
とポリエチレングリコールとの縮合物、ポリアル
コールと脂肪酸の縮合物でポリアルコールの水酸
基の全部が脂肪酸と反応してはいないもの(例え
ば、プロピレン―グリコール―モノステアリン酸
エステル、ソルビタン―トリステアリン酸エステ
ル)、アルキルフエノールとエチレンオキシドの
縮合物(例えばオクチルフエノキシエタノール)
である。 用いる乳化剤の量は広い範囲で変えてもよい。
きわめて適している乳化剤の量は潤滑油の量の10
〜80重量%である。15〜25重量%がより好まし
い。 含水液圧流体を用いる際に生ずる問題の1つ
は、水圧ポンプに用いられているボールベアリン
グ、ローラーベアリングあるいはニードルローラ
ーベアリングの疲労点食である。点食による液圧
装置の衰退を防ぐためには、本発明による液圧流
体中にいわゆる点食防止剤が存在すると有利であ
る。きわめて適している点食防止剤は、例えばグ
リコール、あるいはピペラジン、モルホリン、3
―アミノ―1,2,4―トリアゾール、およびモ
ノアルキルアミノアルカノールあるいはジアルキ
ルアミノアルカノール、特にN―イソプロピルエ
タノールアミンのようなアミン類である。点食防
止剤の量は広い範囲で変えてもよいが、潤滑油の
量の0.1〜30重量%が好ましい。 含水液圧流体を用いる際に生ずるもう1つの問
題は、鉄製部分および鋼鉄製部分のさびである。 このため液圧流体中にさび止め剤を添加すると
有利である。きわめて適しているさび止め剤はト
リエタノールアミンおよびジエタノールアミンで
ある。 これらの化合物のさび止め能力はアルキルサリ
チル酸の過塩基性カルシウム塩(overbased
calcium salt)が存在すると高まることが知見さ
れた。 さび止め剤の量は潤滑油の量の0.5〜10重量%
がきわめて適しているが、これより少ないかある
いは多くてもかまわない。 必要に応じて他の型の添加物が存在してもよ
い。例えば、亜鉛不活性化剤(zinc
deactivator)(脂肪酸とアルカノールアミンとの
縮合物、芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩(例
えば安息香酸ナトリウム)のようなもの)、およ
び/または防かび剤である。 アルカノールアミンはやや塩基性で水力系
(hydraulic system)においてしばしば用いられ
る黄銅を攻撃するので、アルカノールアミンに好
ましくは化学量論的に、好ましくはかくはんしな
がら酸を加えるのが望ましい。 特に弱酸の場合は、中和反応を完全にするには
適当な加熱、例えば約35〜40℃にする必要があろ
う。この代わりに、所望の温度に保たれた炉中で
ゆつくり回転する密閉反応容器中で1時間まで反
応物質を混合することができる。反応条件によつ
て塩あるいはアミドができる。 中和反応は油相中で直接にできる、あるいは反
応物質を最初に反応させてから油相に加えること
もできる。 適している酸は、酸ホスフエートおよび炭素原
子を例えば少なくとも2個持つ飽和または不飽和
の一価または二価カルボン酸あるいはそれらの無
水物または誘導体である。このような酸の例は、
酢酸、オクタン酸、オレイン酸、硫化オレイン
酸、アルケニルコハク酸例えばドデセニルコハク
酸またはその無水物またはそのモノエステル、例
えばアルカノール、モノグリコールまたはポリグ
リコールとのモノエステルである。 水の含有率が高いためこの希薄乳濁液は粘性率
が低い。ピストンの摩耗、ポンプ軸受の衰退ある
いはパルプ浸食を防ぐあるいは減少するために、
および水力系のポンプの容積効率を増加するため
に水相を濃稠化するのが望ましい。 好ましい増粘剤は、濃度が水相の例えば0.1〜
5重量%、好ましくは0.1〜2重量%の大溶性で
好ましくはせん断安定なポリマーである。適当な
ポリマーは高分子量のポリオキシエチレン化合物
及びそのオレイン酸エステルのようなエステル類
である。多糖類、ポリビニルピロリドン、セルロ
ース、ポリアクリルアミド、ポリアルキルアクリ
レート、ポリイソブテンを含むポリブデン、きわ
めて細かい粒子例えば1ミクロンより小さい粒子
の気化処理粉末シリカおよびアルミナも適当であ
る。 またミセルあるいは逆ミセルを形成することに
よつて希薄乳濁液を濃稠化してもよい。 金属表面付近の水皮膜をある金属イオンの存在
により濃稠化するあるいは減圧下で水相を濃稠化
あるいはセミゲル化する流動性ペクチン物質
(rheopectic material)を水相に加えることもま
た可能である。 上記の濃稠化された希薄乳濁液は、例えば歯車
箱、圧縮機を潤滑するのにも適している。あるい
はクランクケース潤滑油として用いてもよい。 一般に、本発明による液圧流体は潤滑油および
適当な添加物の混合物を水に乳化することにより
調製されるであろう。本発明による液圧流体の長
期の安定性を確実にするためにシルバーソンミキ
サー(Silverson mixer)のような大きいせん断
応力の乳化装置の助けによつて乳化を行なうのが
きわめて適している。また、液圧流体が用いられ
ている装置例えばベーンポンプ、ピストンポン
プ、歯車ポンプで乳化を行なつてもよい。 本発明による液圧流体の濃縮物を用いると、例
えば取扱いあるいは船積みに有利である。このた
め本発明は、0〜90重量%好ましくは0〜50重量
%の水を含み、上記の如く動粘性率が40℃で少な
くとも300cStである潤滑油と、および例えば油溶
性で複雑な一価カルボン酸から誘導される1つの
型のポリマー成分とポリオキシアルキレン鎖を含
む水溶性化合物の残留分であるもう1つの型のポ
リマー成分とを含む乳化剤とから成る液圧流体の
濃縮物にも関係する。 本発明による液圧流体は飛行機、炭坑、ダイキ
ヤスト(die―casting)および鉄鋼業のように耐
火性が望まれるような水圧目的(hydraulic
purposes)で用いられる装置に組み入れられる
ときわめて有用である。 本発明は、上記のように90〜99重量%の水と、
動粘性率が40℃で少なくとも300cStである0.5〜
5重量%の潤滑油と、および乳化剤とを含み、水
中油乳濁液から成る液圧流体を含む液圧装置にも
関係する。 実施例 1 混合物を下記のものから調製した。 20%wのブロツク共重合体(A―COO)2―B
から成る乳化剤。 (各々のA成分は分子量約1750で、ステアリン
酸は連鎖を停止されたポリ―(12―ヒドロキシス
テアリン酸)鎖の残留分でであり、B成分は分子
量約1500のポリエチレングリコールの残留分であ
る。) 3%wのプロピレングリコールモノステアリン
酸エステルからなる乳化剤。 10%wのイソプロピルアミノエタノール。 2.5%wのトリエタノールアミン。 1.25%wの脂肪酸とアルカノールアミンの縮合
物。 0.5%の安息香酸ナトリウム。 0.25%wの防かび剤。 62.5%の動粘性率が40℃で560cStの潤滑油。 該混合物をシルバーソンミキサーの補助により
蒸留水の中に5%の濃度で乳化して本発明による
液圧流体を得た(流体)。 実施例 2 混合物を下記のものから調製した。 17%wの実施例1に記載のブロツク共重合体乳
化剤。 3%wのソルビタントリステアリン酸エステ
ル。 10%wのイソプロピルアミノエタノール。 1%wのトリエタノールアミン。 0.75%wの脂肪酸とアルカノールアミンの縮合
物。 0.5%wのアルキル―2,5―ジ―メルカプト
―1,3,4―チアジアゾール。 0.25%wの防かび剤。 67.5%wの粘性率が40℃で310cStの潤滑油。 該混合物を実施例1に記載の方法により乳化し
た(流体)。 実施例 3 混合物を下記のものから調製した。 17%wの実施例1に記載のブロツク共重合体乳
化剤。 3%wのプロピレングリコールモノステアリン
酸エステル。 10%wのイソプロピルアミノエタノール。 1%wのトリエタノールアミン。 0.75%wの脂肪酸とアルカノールアミンの縮合
物。 0.5%wのアルキル―2,5―ジ―メルカプト
―1,3,4―チアジアゾール。 0.25%wの防かび剤。 67.5%wの動粘性率が40℃で310cStの潤滑油。 該混合物を実施例1に記載の方法により乳化し
た(流体)。 実施例 4 混合物を下記のものから調製した。 20%wの実施例1に記載の共重合体乳化剤。 2.5%wのオクチルフエノキシエタノールから
成る乳化剤。 10%wのイソプロピルアミノエタノール。 2%wのトリエタノールアミン。 0.75%wの脂肪酸とアルカノールアミンの縮合
物。 1%wのアルキル―2,5―ジ―メルカプト―
1,3,4―チアジアゾール。 0.25%wの防かび剤。 63.5%wの実施例1に記載の潤滑剤。 該混合物を実施例1に記載の方法により乳化し
た(流体)。 比較例 比較のために、液圧流体の主成分として市販さ
れている、動粘性率が40℃で約40cStの潤滑油を
含む市販の組成の油5重量%を95重量%の水中に
乳化した(流体)。 試 験 ユニスチールリツグ(Unisteel rig)中でIP
305/74T法により、流体との耐点食性を試
験した。該方法の特徴は、試験する流体を潤滑油
とする9ボールケージ(9―ball cage)が、水
圧ポンプの回転軸受の製造上通常用いられる鋼
(この場合にはEn31)で作られた普通の軸受に対
して3300Nの負荷をかけた状態で、毎分1500回の
速度で回転することである。試験は普通の軸受に
初めて点食が現われるまで続けた。 表1はその結果を示す。
【表】
表に見られるように、本発明による流体は、
比較流体よりもずつと長い対点食防護作用があ
る。 流体とは、1972年1月11日Troy
(Michigan)で刊行されたSperry―Vickers
American CatalogueのC5節に記載のSperry―
Vickers PFB5アキシアルピストンポンプでも試
験した。 条件は、繰り返し250時間連続、ポンプの出口
圧力210バール、シヤフトの回転数1500r.p.m.,
流体温度50℃、入口の静ヘツド0.5mである。 表2はその結果を示す。本発明による流体の
性能は比較流体に対して非常に優れている。
比較流体よりもずつと長い対点食防護作用があ
る。 流体とは、1972年1月11日Troy
(Michigan)で刊行されたSperry―Vickers
American CatalogueのC5節に記載のSperry―
Vickers PFB5アキシアルピストンポンプでも試
験した。 条件は、繰り返し250時間連続、ポンプの出口
圧力210バール、シヤフトの回転数1500r.p.m.,
流体温度50℃、入口の静ヘツド0.5mである。 表2はその結果を示す。本発明による流体の
性能は比較流体に対して非常に優れている。
【表】
流体,,およびは、1976年4月の
Reyrolle Hydraulic Catalogueのパンフレツト
RH105に記載のReyrolleA70のアキシアルピスト
ンポンプで試験された。条件は、250時間連続
(全て繰り返し)、ポンプの出口圧力210バール、
シヤフトの回転数1500r.p.m.,流体温度40℃、入
口の静ヘツド0.5mである。 表3は、本発明による流体が比較流体よりよ
い結果を与えることを示していいる。
Reyrolle Hydraulic Catalogueのパンフレツト
RH105に記載のReyrolleA70のアキシアルピスト
ンポンプで試験された。条件は、250時間連続
(全て繰り返し)、ポンプの出口圧力210バール、
シヤフトの回転数1500r.p.m.,流体温度40℃、入
口の静ヘツド0.5mである。 表3は、本発明による流体が比較流体よりよ
い結果を与えることを示していいる。
【表】
表4は、ReyrolleA70のアキシアルピストンポ
ンプ試験において、比較流体は約400時間後に
欠損し、流体は(一回の)1500時間連続の試験
でもよい性能を示すことを表わしている。
ンプ試験において、比較流体は約400時間後に
欠損し、流体は(一回の)1500時間連続の試験
でもよい性能を示すことを表わしている。
【表】
流体とは、Sperry―VickersUK
Catalogue(1972年2月14日,Havant刊)の
Drawing EN――138094に記載のSperry―
Vickers V104Cベーンポンプで試験された。条
件は、75時間連続、ポンプの出口圧力35バール、
シヤフトの回転数1500r.p.m.,流体温度40℃、入
口の静ヘツド0.5mである。 表5は、本発明による流体が比較流体よりも
非常に優れていることを示している。表6はより
厳しい条件(49バール、流体温度50℃、500時間)
下で上記のポンプの試験に対する本発明による流
体の優秀な性能を証明している。 表 5 流 体 リングおよびベーンの摩耗(mg) 92 256 1839 表 6 流 体 リングおよびベーンの摩耗(mg) 215
Catalogue(1972年2月14日,Havant刊)の
Drawing EN――138094に記載のSperry―
Vickers V104Cベーンポンプで試験された。条
件は、75時間連続、ポンプの出口圧力35バール、
シヤフトの回転数1500r.p.m.,流体温度40℃、入
口の静ヘツド0.5mである。 表5は、本発明による流体が比較流体よりも
非常に優れていることを示している。表6はより
厳しい条件(49バール、流体温度50℃、500時間)
下で上記のポンプの試験に対する本発明による流
体の優秀な性能を証明している。 表 5 流 体 リングおよびベーンの摩耗(mg) 92 256 1839 表 6 流 体 リングおよびベーンの摩耗(mg) 215
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 90〜99重量%の水と、動粘性率が40℃で少な
くとも300cStである0.5〜5重量%の潤滑油と、
乳化剤を含む、水中油乳濁液である液圧流体。 2 水の量が94〜99重量%で、潤滑油の量が0.5
〜4重量%である特許請求の範囲第1項に記載の
液圧流体。 3 潤滑油が鉱油の減圧蒸留残渣である特許請求
の範囲第1項または第2項に記載の液圧流体。 4 潤滑油がブライトストツクである特許請求の
範囲第3項に記載の液圧流体。 5 潤滑油が40℃で少なくとも400cStの動粘性率
をもつ特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか
に記載の液圧流体。 6 乳化剤が非イオン性乳化剤である特許請求の
範囲第1項〜第5項のいずれかに記載の液圧流
体。 7 乳化剤が1つ又はそれ以上のアルキレンオキ
シドと反応性水素原子をもつ1つ又はそれ以上の
化合物との縮合物である特許請求の範囲第6項に
記載の液圧流体。 8 アルキレンオキシドがエチレンオキシドおよ
び/またはプロピレンオキシドであり、反応性水
素原子をもつ化合物がカルボン酸である特許請求
の範囲第7項に記載の液圧流体。 9 乳化剤が、ステアリン酸で連鎖を停止された
分子量が少なくとも500のポリ―(12―ヒドロキ
システアリン酸)鎖および分子量が少なくとも
500のポリエチレンオキシドを含む特許請求の範
囲第7項または第8項に記載の液圧流体。 10 乳化剤が開始剤としてのグリコールの存在
下アルキレンオキシドが重合し、ポリ―(12―ヒ
ドロキシステアリン酸)と反応したものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第7項または第8
項に記載の液圧流体。 11 分子量が1000以下の非イオン性乳化剤を含
む特許請求の範囲第6項〜第10項のいずれかに
記載の液圧流体。 12 乳化剤の量が潤滑油の量の10〜80重量%、
特に15〜25重量%である特許請求の範囲第1項〜
第11項のいずれかに記載の液圧流体。 13 1つまたはそれ以上の点食防止剤を含む特
許請求の範囲第1項〜第12項のいずれかに記載
の液圧流体。 14 点食防止剤がN―イソプロピルエタノール
アミンである特許請求の範囲第13項に記載の液
圧流体。 15 点食防止剤の量が潤滑油の量の0.1〜30重
量%である特許請求の範囲第13項または第14
項に記載の液圧流体。 16 1つまたはそれ以上のさび止め剤を含む1
項〜第15項のいずれかに記載の液圧流体。 17 さび止め剤としてジ―エタノールアミンお
よび/またはトリ―エタノールアミンを含む特許
請求の範囲第16項に記載の液圧流体。 18 アルキルサリチル酸の過塩基性カルシウム
塩を含む特許請求の範囲第16項または第17項
に記載の液圧流体。 19 さび止め剤の量が潤滑油の量の0.5〜10重
量%である特許請求の範囲第16項〜第18項の
いずれかに記載の液圧流体。 20 酸を含む特許請求の範囲第13項〜第19
項のいずれかに記載の液圧流体。 21 酸がアルケニル無水コハク酸である特許請
求の範囲第20項に記載の液圧流体。 22 濃稠化された水相を含む特許請求の範囲第
1項〜第21項のいずれかに記載の液圧流体。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8002478 | 1980-01-24 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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JPH0780111B2 (ja) * | 1984-12-14 | 1995-08-30 | 出光興産株式会社 | 工作機械の潤滑方法 |
DE3508946A1 (de) * | 1985-03-13 | 1986-09-18 | hydrogel-Chemie Korrosionsschutzgesellschaft mbH, 4760 Werl | Konzentrat zum herstellen von schwer entflammbaren hydraulikfluessigkeiten |
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DE4442966A1 (de) * | 1994-12-02 | 1996-06-05 | Henkel Kgaa | Wasser-in-Öl-Emulsionen |
US5549836A (en) * | 1995-06-27 | 1996-08-27 | Moses; David L. | Versatile mineral oil-free aqueous lubricant compositions |
US5874390A (en) * | 1997-12-22 | 1999-02-23 | Cincinnati Milacron Inc. | Aqueous machining fluid and method |
JP4842420B2 (ja) * | 1999-09-28 | 2011-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | 冷却液、冷却液の封入方法および冷却システム |
EP1308496B1 (en) * | 2001-11-06 | 2006-06-14 | The Lubrizol Corporation (an Ohio corporation) | Tramsmission fluids exhibiting reduced pitting |
US20060270569A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | James Athans | Emulsions and products thereof |
JP2012013163A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Bridgestone Corp | 作動流体および防振装置 |
PL228138B1 (pl) * | 2013-07-01 | 2018-02-28 | Icso Chemical Production Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Emulgator cieczy hydraulicznych. |
EP3252130B1 (en) * | 2016-06-03 | 2021-02-17 | Infineum International Limited | Additive package and lubricating oil composition |
DE102017215713A1 (de) * | 2017-09-06 | 2019-03-07 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer walz- oder hüttentechnischen Anlage |
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US3089854A (en) * | 1957-12-19 | 1963-05-14 | Texaco Inc | Oil-in-water emulsion lubricants |
US2976240A (en) * | 1958-10-21 | 1961-03-21 | Gulf Research Development Co | Foam-inhibited aqueous oil emulsions |
GB1109330A (en) * | 1965-10-15 | 1968-04-10 | Bergwerksverband Gmbh | Improvements in or relating to hydraulic fluids |
US3419494A (en) * | 1967-03-06 | 1968-12-31 | Sinclair Research Inc | Oil-in-water emulsion and method of making same |
GB1304289A (ja) * | 1970-09-14 | 1973-01-24 | ||
US3859221A (en) * | 1973-04-20 | 1975-01-07 | Mobil Oil Corp | Lubricant compositions exhibiting synergistic relief of metal fatigue |
FR2253084A1 (en) * | 1973-12-04 | 1975-06-27 | Exxon Research Engineering Co | Lubricating and hydraulic fluids contg org and aq phases - with selected emulsifiers, showing little viscosity change with temp |
US4257902A (en) * | 1976-08-04 | 1981-03-24 | Singer & Hersch Industrial Development (Pty.) Ltd. | Water-based industrial fluids |
US4160370A (en) * | 1976-11-15 | 1979-07-10 | Oxy Metal Industries Corporation | Water emulsifiable lubricant and coolant |
DE2862369D1 (en) * | 1977-07-12 | 1984-03-08 | Ici Plc | Linear or branched ester-ether block copolymers and their use as surfactants either alone or in blends with conventional surfactants |
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1980
- 1980-12-23 CA CA000367464A patent/CA1169847A/en not_active Expired
-
1981
- 1981-01-08 EP EP81200013A patent/EP0033170B1/en not_active Expired
- 1981-01-08 DE DE8181200013T patent/DE3162912D1/de not_active Expired
- 1981-01-21 US US06/226,675 patent/US4354949A/en not_active Expired - Lifetime
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US4354949A (en) | 1982-10-19 |
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