JPH0395299A - 含水液体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は含水液体組戒吻に関し、詳しくは含水潤滑剤．
含水熱媒体液などとして有用で、外観が透明な含水液体
組威物に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来か
ら、含水潤滑剤としては、様々なものが知られており、
例えば特公昭６０−６９９１号公報には、外観が透明で
、転相温度が高く、転相可逆性に優れた含水潤滑剤が開
示されている。

しかしながら、上記公報に記載されている含水潤滑剤は
、透明な含水物にすると、粘度が高くなる欠点がある。

そのため、比較的低粘度の組成物を得ようとすると、基
体である潤滑油基油を極めて低粘度のものとしなければ
ならず、潤滑性を充分に高くすることができない等の問
題がある。また、上記公報に記載されている含水潤滑剤
には、機械的，化学的安定性に欠けるという問題点もあ
る。

そこで、本発明者らは、高粘度の基体を使用することが
でき、低粘度でしかも機械的．化学的安定性に優れ、転
相可逆性を有する外観の透明な含水液体組成物を開発す
べく、鋭意研究を重ねた。

〔課題を解決するための手段〕

その結果、特定の界面活性剤を組み合わせて配合するこ
とによって、上記の課題を達或できることを見出した。

本発明は、かかる知見に基づいて完威したものである。

すなわち、本発明は液状基体に界面活性剤を用いて水を
分散してなる液体組成物において、界面活性剤として （Ａ）一般式（１） Ｒｌ一〇一（Ｒ”−０），ｌ−Ｈ　　　・・・　（１）
〔式中、ＲＩは炭素数３〜１０個のアルキル基を示し、
Ｒ２は炭素数２又は３個のアルキレン基を示し、ｎは１
〜２０の整数である。ただし、ｎが２以上の整数である
とき、（Ｒ２−○）繰り返し単位に炭素数２個のアルキ
レン基と炭素数３個のアルキレン基が混在していてもよ
い。］で表わされる化合物の１種以上及び（Ｂ）イオン
性界面活性剤の１種以上を配合したことを特徴とする含
水液体組成物を提供するものである。また、本発明は上
記液体組成物において、さらに（Ｃ）上記（Ａ）の化合
物以外の非イオン性界面活性剤の１種以上を配合したこ
とを特徴とする含水液体′組成物をも提供するものであ
る。

本発明の含水液体組底物は、液状基体に界面活性剤を用
いて水を分散してなるものであるが、使用しうる液状基
体は、常温で液体又は半固体で融点が４０゜Ｃ以下のも
のであれば、各種のものを挙げることができる。この液
状基体としては、４０゜Ｃにおける動粘度が１〜１００
０ｃＳｔであって、常温で液状の有機化合物が好ましく
、特に４０゜Ｃにおける動粘度が２〜５００ｃＳｔの潤
滑油基油が好ましい。ここで潤滑油基油としては、鉱油
．合或油のいずれでもよく、必要に応じて油性剤，極圧
剤．酸化防止剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。

なお、本発明の組底物においては、上記液状基体を通常
は９０重量％以下、好ましくは５〜７０重量％の範囲で
含有されるが、このような液状基体（即ち、液状の有機
化合物）を全く含まず、水のみで液状基体を構或するこ
とも可能である。

次に、本発明に用いる界面活性剤を説明する。

まず、本発明においては、（Ａ）戒分として一般式（１
） Ｒ’−０−（Ｒ２一〇），，−Ｈ　　　・・・　［Ｉ］
で表わされる化合物を用いる。ここで、Ｒ１は炭素数３
〜１０個のアルキル基であり、例えばプロビル基．ブチ
ル基．ペンチル基，ヘキシル基．ヘブチル基，オクチル
基，ノニル基，デシル基を示す。Ｒ１が炭素数２個以下
のアルキル基である場合、一般式（１）の化合物は乳化
能を示さず、また、炭素数が１１個以上のアルキル基で
ある場合には、粘度上昇が大きく、本発明の目的には不
適当である。また、ｎは１〜２０、好ましくは１〜１０
、特に好ましくは１〜５の整数である。Ｒ２は炭素数２
又は３個のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基
又はブロビレン基である。ただし、ｎが２以上の整数で
ある場合、（Ｒ”一〇）の繰返し単位において、Ｒ２が
炭素数２個のものと３個のものが混在していてもよい。

上記一般式〔Ｉ〕で表わされる化合物のうち、Ｒｌが炭
素数４〜９個のアルキル基であって、Ｒ２が炭素数２個
のアルキレン基であり、かつｎが１〜５である化合物が
最適である． また、上記の一般式〔Ｉ〕で表わされ化合物は、ＨＬＢ
値が３〜１５のものが好ましく、とりわけ５〜１２のも
のが好ましい。このような一般式（Ｉ）の化合物の具体
例としては、モノエチレングリコールのモノブチルエー
テル，モノヘキシルエーテル，モノｎ−オクチルエーテ
ル．モノ−２−エチルーヘキシルエーテル等；ジエチレ
ングリコールのモノブチルエーテル．モノヘキシルエー
テル．モノｎ−オクチルエーテル，モノ−２−エチルー
ヘキシルエーテル等；モノブロビレングリコールのモノ
ブチルエーテル，モノオクチルエーテル．モノ−２一二
チルーヘキシルエーテル；ジブロビレングリコールのモ
ノブチルエーテル．モノオクチルエーテル．モノ−２−
エチルーヘキシルエーテル；トリブロビレングリコール
のモノブチルエーテル．モノオクチルエーテル，モノ−
２−エチルーヘキシルエーテル：ヘプタプロピレングリ
コールのモノブチルエーテル，モノオクチルエーテル．
モノ−２一二チルーヘキシルエーテル；さらにはテトラ
オキシエチレンモノー２−エチルーヘキシルエーテル（
ｎ＝４），オクタオキシエチレンモノー２−エチルーヘ
キシルエーテル（ｎ＝８）等のオキシエチレンモノー２
−エチルーヘキシルエーテルなどが挙げられる。

本発明の含水液体組底物では、（Ａ）戒分として上記化
合物を１種又は２種以上用いるが、２種以上を配合する
ときは、親水性親油性バランス（Ｈ　Ｌ　Ｂ　）値が、
２以上離れている化合物を併用する（例えば、ＨＬＢ値
６以下とＨＬＢ値８以上の化合物、あるいはＨＬＢ値９
以下とＨ　Ｌ　Ｂ値１１以上の化合物を配合する）こと
、あるいは（Ｒ”一〇）の繰返し単位として（Ｃ．Ｈ，
Ｏ）単位を有する化合物と（ＣＣｌＨ６０）単位を有す
る化合物を併用することが好ましい。

この一般式ＣＩ）で表わされる化合物は、通常は含水液
体組底物中に２〜５０重量％、好ましくは５〜４０重量
％配合される． 本発明の含水液体組底物は、さらに（Ｂ）イオン性界面
活性剤を含有する。イオン性界面活性剤としては、アニ
オン型，カチオン型及び両性型界面活性剤のいずれでも
よく、具体的には、炭素数７〜４０個のカルボン酸、例
えば炭素数７〜３０個の脂肪酸，該脂肪酸のダイマー酸
，炭素数２〜３６個のジカルボン酸，該カルボン酸の金
属塩又はアルカノールアミン塩．ナフテン酸の金属塩・
．アルキル硫酸エステル類，アルキルスルホン酸塩，ア
ルキルアリールスルホン酸塩．アミン塩，アンモニウム
塩．アξノ酸頬などが挙げられる。これらのうち１種以
上を液体組成物中に配合することができるが、特にア二
オン型界面活性剤が好ましい． イオン性界面活性剤は、本発明の含水液体組威物中に通
常は２〜３０重量％、好ましくは３〜２０重量％配合さ
れる。

本発明の含水液体組底物は、さらに（Ｃ）上記（Ａ）の
化合物以外の非イオン性界面活性剤を配合することがで
きる。ここで、非イオン性界面活性剤としては、（ｉ）
多価アルコールの脂肪酸エステル，（ｉｉ）オキシアル
キレン又はポリオキシアルキレンエーテル及び（　ｉｉ
ｉ　）　脂肪族アルコールが挙げられる。なお、ここで
オキシアルキレン又はボリオキシアルキレンエーテルに
は、前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物のうち、Ｒｌ
，Ｒ２やｎのいずれかが上記範囲以外のものも含まれる
。

多価アルコールの脂肪酸エステルの具体例としては、エ
チレングリコールモノラウレー１・，ジエチレングリコ
ールモノラウレート，ブロビレングリコールモノラウレ
ート，プロピレングリコールモノステアレート，ステア
リン酸モノグリセライド，オレイン酸モノグリセライド
．ソルビタンモノステアレート．ソルビタンジステアレ
ート　ソルビタントリステアレート．ソルビタンモノオ
レエート．ソルビタンセスキオレエート，ソルビタンジ
オレエート　ソルビタントリオレエート　ソルビタンモ
ノパルくテート等がある。

また、オキシアルキレン又はボリオキシアルキレンエー
テルとしては一般式 Ｒ３−○−（Ｒ’−０）．−Ｈ　　　・・・　（Ｉ［）
〔式中、Ｒ３は炭素数１２〜３０個のアルキル基，フェ
ニル基．炭素数７〜３０個のアルキル置換フエニル基，
炭素数６〜３０個のシクロアルキル基を示し、Ｒ４は炭
素数２又は３個のアルキレン基を示し、ｍは１〜２０の
整数である。ただし、ｍが２以上である場合、Ｒ４−○
の繰り返し単位において異なるＲ４が混在してもよい。

で表わされる化合物が挙げられる。

一般式ＣＩ！）で表わされる化合物の具体例としては、
ポリオキシエチレンラウリルエーテル．ボリオキシエチ
レンξリスチルエーテル，ポリオキシエチレンセチルエ
ーテル，ボリオキシエチレンステアリルエーテル．ポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテルなどが挙げられ
る。また、一般式〔■ズ以外の化合物の具体例としては
、ポリオ〕 キシエチレンブチルエーテル，ヘキシルエーテル，２−
エチルヘキシルエーテル，ノニルエーテル．エチレング
リコールノニルエーテル，デシルエーテルなどが挙げら
れる。

さらに、脂肪族アルコールとしては、炭素数１２〜３０
個のものが好ましく、例えば、ラウリルアルコール，ミ
リスチルアルコール，セチルアルコール，ステアリルア
ルコールなどが挙げられる。

上記のような（Ｃ）戒分である非イオン性界面活性剤は
、必ずしも配合する必要はないが、配合する場合には、
通常は２〜３０重量％の割合で含水液体組底物中に配合
される。

本発明の液体組或吻は、上記のように液状基体に界面活
性剤を用いて水を分散してなるものであり、一般には水
を１〜８０重量％、好ましくは３〜５０重量％分散して
含むことができる。なお、前述したように、鉱油や合戊
油等の液状基体を用いずに、水のみで液状基体を構戒す
ることも可能である。

本発明の含水液体組底物は、上記の各種或分とともに必
要に応じて水溶性防錆剤，不凍液などの添加剤を加える
こともできる。

ここで、水溶性防錆剤としては、窒素含有有機系水溶性
防錆剤，無機系水溶性防錆剤などの既知のものを任意に
使用できる。例えば、トリ−ｎ　−ブチルアもン．シク
ロヘキシルアミン等のアルキルアミン，モノー（ジー又
はトリー）エタノールアミン，モノー（ジー又はトリー
）プロバノールアミン，ｎ−ブチルジエタノールアミン
２　ジエチルジエタノールアξン．Ｎ−メチルジエタノ
ールアミン，Ｎ−ジブチルジエタノールアミン等のアル
カノールアミン；ビペラジン．ヒドロキジエチルピペラ
ジン．モルホリン等のアミン化合物；炭素数６〜２０個
の脂肪酸，含芳香族カルボン酸，炭素数２〜２０個の二
塩基酸等のカルボン酸類の上記アルキルア旦ン塩．上記
アルカノールアミン塩若しくはアンモニウム塩、さらに
は上記各種カルポン酸とア逅ンとの縮合物並びに亜硝酸
ナトリウム，亜硝酸コバルト．炭酸ナトリウム等の無機
塩類などがある。

また、不凍液としては、エチレングリコールプロピレン
グリコールなどを使用することができ、これにまり含水
液体組成物の固化温度（すなわち使用可能温度）を低く
することができる。

本発明の含水液体組或吻は、上記のような各種の戒分を
混合し、攪拌することによって得られ、切削加工，塑性
加工等の金属加工や熱処理加工などに使用する潤滑剤，
液圧作動液．熱媒体液などの仕様にあわせて調製され、
使用に供される。

本発明の含水液体ｍ戊物を各種用途に供されたときの作
用機構は、必ずしも明確ではないが、界面活性剤分子が
液状基体分子との界面にミセルを形威して保護コロイド
膜となるものと推察される。

また本発明においては、特定の非イオン性界面活性剤と
イオン性界面活性剤及び／又はその他の非イオン性界面
活性剤とを組み合わせて用いることにより、液体基体中
に比較的多量の水を含む透明な分散液を得ることが可能
となる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳しく説
明する。

実施例１〜９，比較例１〜３及び参考例下記の第１表に
示す各種戒分を第１表に示した割合（重量部で配合し、
含水液体組成物を調製した。

なお、使用した防錆剤は、モルホリンである。

また、実施例５及び７並びに参考例及び比較例１の組成
物について、粘度と温度との関係を第１図に示した。

さらに、得られた含水液体組成物の諸性質を下記の方法
で測定し、結果を第２表及び第３表に示す。

（ａ）　　動粘度及び粘度指数 ＪＩＳ−Ｋ２２８３に準拠して測定した。

（ｂ）くもり点 ＪＩＳ−Ｋ２２６９に準拠して測定した。

（Ｃ）　　超音波剪断 ＭＩＬ　　Ｌ−Ｈ５６０６Ａ法に準拠して、２８μｍ，
６０分間の条件で測定した。

（ｄ３　　加熱実験 オートクレープ中で密封下で２００゜Ｃで３６時間加熱
した。

（ｅ）　　外観 試料を製造後直ちにガラスビンに入れ、その状態を２０
゜Ｃで常圧で観察した。可溶化していれば透明均一とな
る。

（ｆ）　　エマルジョンへの転相温度 試料１００ｍを内容積２００ｄのビーカーに入れ、常温
からｉ　ｏ　ｏ　’ｃまで約５分間攪拌しながら昇温し
、この間の状態を観察した。試料が白濁エマルジッン状
となる温度を転相温度とした。転相温度が高い程良好で
ある。

（濁　水分蒸発過程の状態 試料１００ｍを内容積２００−のビーカーに入れ、９０
〜１００″Ｃに加熱撹拌し、３０分後の状態を観察した
。攪拌は２０Ｏｒｐｍで行った。評価は組成物が「液状
」か「固化」しているかの判定を行った。

（ロ）転相の可逆性 上記の（ｆ）又は（ｇ）の操作で転和した試料が転相前
の状態に戻るか否かを判定した。

（イ）（ｇ）の試験の後、蒸発して？：ｆＩｉｆｆｉし
た分と同量の水を試料に加え、２０゜Ｃで常圧で２０Ｏ
ｒｐｍで１０分間攪拌した時に製造直後の状態に戻るか
否かを試験した。戻った場合を「可逆」、戻らなかった
ときを「不可逆」と表示した。

（ロ）（ｆ）の試験後、１００゜Ｃまで加熱した試料を
２　０　Ｏ　ｒｐｍで攪拌しながら放冷した。（ｆ）の
操作で転相温度が測定されている場合は、その温度付近
（±１０’Ｃ）で再び転相前の状態に復帰し、２０゜Ｃ
で（ｅ）と同様の外観となれば「可逆」であり、そうで
ない場合を「不可逆」と表示した。（ｆ）の操作で転相
温度が測定されていない場合にも同様に放冷中の観察を
行った。放冷中に転相がなく、２０゜Ｃに戻ったときの
外観が（ｅ）と同様となれば「可逆」であり、そうでな
い場合を「不可逆」と判定した。

（ｉ）　　貯蔵安定性：テストビースの外観内径２５ｍ
ｍ、高さ１５０叩の２００ｉｄのガラス試料ビン（フタ
付き）に試料１５０−を入れた。

この中にＳＰＣＣ　（冷延鋼板）製の厚さ１鴫２幅２０
印，長さ１２０ｍｍのテストピースを入れた。

試料ビンのフタを閉め、２０″Ｃの恒温状態に保って６
ケ月間放置し、その後、テストビース表面の発請を判定
した。発請がなければ「異常なし」、発綺があれば「錆
発生」と表示した。

（ｊ）　　貯蔵安定性二液体の外観 （ｉ）の試験後、試料の状態を観察した。組或吻試料が
透明均一であるか否かを観察した。

（ｋｌ　　循環安定性 ギヤポンプによる１ケ月間の循環試験を行い、その後、
上記の（ｅ）〜（ｈ）の試験を行い、製造直後の状態と
同一の結果となっていれば「良」と表示し、そうでない
場合は「不良」と表示した。タンク温度は５０″Ｃ．容
量２０乏．ポンプ流量４１／分、水分は設定値を保つよ
うに自動給水装置により補給しながら実験を行った。

０）耐摩耗性試験 ＡＳＴＭ−Ｄ−２８８　２に準拠してボンブテストを１
　４　０　ｋｇ／Ｃ１ｉｌの圧力で５０゛Ｃで２５０時
間行った． （以下余白） 上記の表に示した結果から下記の事実が明らかとなった
。

■　本発明の含水液体組成物は、同じ動粘度の基体を用
いても、従来品の勅粘度（比較例１の４０゜Ｃ、−５゜
Ｃの動粘度）より低くできる。殊に、実施例６及び７に
示したように、−ｉ式（１）の化合物を複数種配合する
と、低粘度化が向上する。

これに対し、従来の組成物では、基体の動粘度を下げて
も、動粘度はあまり低くならない（比較例２及び３）。

■　本発明の含水液体組成物は、粘度指数が高い。

第１図から明らかなとおり実施例５及び７の組成物の動
粘度は、傾きが小さく、低粘度側にある。

すなわち、本発明の組成物は、低粘度で、しかも温度変
化が小さい。これに対し、比較例１〜３及び参考例の組
成物の動粘度は、温度により著しく変化し、低温になる
と、粘度の上昇が顕著になる。

■　本発明の組成物では、剪断後の粘度変化及び加熱実
験後の粘度変化がほとんどない（実施例４〜７及び比較
例１〜３）． ■　本発明の組底物は、ボンブテストによる耐摩耗性試
験で摩耗量が少なく、特に実施例５のものは耐摩耗性が
鉱油系油剤（参考例）より著しく良好である。

■　本発明の組成物では、水の配合量を３０重盪％や４
０重量％にしても、低粘度で安定な含水液体を得ること
ができる（実施例８及び９）．〔発明の効果〕 本発明の含水液体組ＩＩｉ．物は、外観が透明で、低粘
度であり、所望の粘度の組成物を得るのに、高粘度の基
体を使用することができる。また、本発明の含水液体組
成物は、機械的及び化学的安定性．貯蔵安定性　ｌ環安
定性などに優れているとともに温度変化も少ない。さら
に、温度及び水分増減による転相が可逆的であるため元
の状態に容易に戻すことができる。

したがって、本発明の含水液体ｍ戒吻は、金属加工液．
設備用油剤などの含水潤滑剤、含水熱媒体液、冷却液な
どに好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例５及び７．参考例並びに比較例ｌの含
水液体組成物の粘度と温度との関係を示す粘度一温度関
係図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）液状基体に界面活性剤を用いて水を分散してなる
   液体組成物において、界面活性剤として（Ａ）一般式〔
   I 〕 Ｒ＾１−Ｏ−（Ｒ＾２−Ｏ）＿ｎ−Ｈ・・・〔 I 〕〔
   式中、Ｒ＾１は炭素数３〜１０個のアルキル基を示し、
   Ｒ＾２は炭素数２又は３個のアルキレン基を示し、ｎは
   １〜２０の整数である。ただし、ｎが２以上の整数であ
   るとき、（Ｒ＾２−Ｏ）繰り返し単位に炭素数２個のア
   ルキレン基と炭素数３個のアルキレン基が混在していて
   もよい。〕で表わされる化合物の１種以上及び（Ｂ）イ
   オン性界面活性剤の１種以上を配合したことを特徴とす
   る含水液体組成物。
2. （２）液状基体０〜９０重量％、（Ａ）一般式〔 I 〕
   で表わされる化合物２〜５０重量％、（Ｂ）イオン性界
   面活性剤２〜３０重量％及び水１〜８０重量％を含む請
   求項１の含水液体組成物。
3. （３）液状基体に界面活性剤を用いて水を分散してなる
   液体組成物において、界面活性剤として（Ａ）一般式〔
   I 〕 Ｒ＾１−Ｏ−（Ｒ＾２−Ｏ）＿ｎ−Ｈ・・・〔 I 〕〔
   式中、Ｒ＾１は炭素数３〜１０個のアルキル基を示し、
   Ｒ＾２は炭素数２又は３個のアルキレン基を示し、ｎは
   １〜２０の整数である。ただし、ｎが２以上の整数であ
   るとき、（Ｒ＾２−Ｏ）繰り返し単位に炭素数２個のア
   ルキレン基と炭素数３個のアルキレン基が混在していて
   もよい。〕で表わされる化合物の１種以上、（Ｂ）イオ
   ン性界面活性剤の１種以上及び（Ｃ）上記（Ａ）の化合
   物以外の非イオン性界面活性剤の１種以上を配合したこ
   とを特徴とする含水液体組成物。
4. （４）液状基体０〜９０重量％、（Ａ）一般式〔 I 〕
   で表わされる化合物２〜５０重量％、（Ｂ）イオン性界
   面活性剤２〜３０重量％、（Ｃ）上記（Ａ）の化合物以
   外の非イオン性界面活性剤２〜３０重量％及び水１〜８
   ０重量％を含む請求項３の含水液体組成物。