JPH09208985A - 含水系作動液組成物 - Google Patents
含水系作動液組成物Info
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- JPH09208985A JPH09208985A JP33144596A JP33144596A JPH09208985A JP H09208985 A JPH09208985 A JP H09208985A JP 33144596 A JP33144596 A JP 33144596A JP 33144596 A JP33144596 A JP 33144596A JP H09208985 A JPH09208985 A JP H09208985A
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Abstract
定性などの諸性能が優れる含水系作動液組成物を提供す
る。 【解決手段】 (A)平均分子量が500〜20000
の1種以上の特定のポリオキシアルキレングリコールジ
エーテル化合物1〜40質量%、(B)1種以上の特定
のポリオキシアルキレングリコールモノエーテル化合物
1〜30質量%、(C)1種以上の特定の炭素数6〜3
6の脂肪酸塩0.5〜15質量%、及び(D)水15〜
97.5質量%を含有させる。
Description
種である含水系作動液組成物に関し、詳しくはポンプ性
能及び廃水処理性能が優れ、更に安定性などの諸性能が
優れる含水系作動液組成物に関する。
生産性の向上に貢献している。これらの油圧装置は油圧
作動油により駆動されているが、高温の金属を扱う装
置、電気スパークが生じる機器、加熱炉など、熱源の近
くで使用するため、各種の難燃性作動油が用いられてい
る。これらの難燃性作動油のうち含水系作動液は、難燃
性にも優れ、かつそのコストが合成油系作動油に比べ安
価であることから、広く利用されている。この含水系作
動液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。代表的な含水系作動液である水−グリコール系作
動液は、ソリューションタイプであり、分離や腐敗の心
配がなく、不燃性、高温安定性等の優れた性能を有して
いる。一方、エマルジョンタイプは乳化液の分離や腐敗
など安定性に問題がある。
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、廃水に混入した
場合、凝集沈殿法や活性汚泥法等、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
問題がある。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、水
溶性ポリマーとグリコール類である。これらは、水溶性
であるため凝集沈殿処理では分離することができず、ま
た、高分子量のポリアルキレングリコール類は、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
炭など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。
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(特公昭61−23240号
公報)。しかしながら、この潤滑油は、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10〜45
wt%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いうことが
できない。一方、含水系作動液には、廃水処理性能とと
もに優れたポンプ性能も有しなければならない。しかし
ながら、従来の含水系作動液は、優れた廃水処理性能と
優れたポンプ性能を併せ持ったものはなかった。
ール系作動液と同等の優れた難燃性を有すると共に、安
定性、耐腐食性及び耐摩耗性を有し、廃水処理施設にお
ける凝集沈殿処理性に優れ、併せてポンプ性能も優れた
含水系作動液組成物を提供することを課題とする。
を解決するために、先に凝集沈殿処理性とポンプ性能に
優れた含水系作動液を提案した(特開平6−27977
9号)。その後、この含水系作動液に検討を加えた結
果、先に提案した作動液のポリオキシアルキレングリコ
ールジエーテル化合物のアルキル基を特定のものにする
ことにより、オキシプロピレングリコールモノエーテル
の添加が不要になり、ポンプ性能等はそのままに凝集沈
殿処理性がさらに向上することを見い出し、本発明を完
成するに至った。
記一般式(1)で表される平均分子量が500〜200
00のポリオキシアルキレングリコールジエーテル化合
物1〜40質量%、(B)1種以上の下記一般式(2)
で表されるポリオキシアルキレングリコールモノエーテ
ル化合物1〜30質量%、(C)1種以上の下記一般式
(3)で表される炭素数6〜36の脂肪酸塩0.5〜1
5質量%、及び(D)水15〜97.5質量%を含有し
ていることを特徴とする含水系作動液組成物。 一般式(1):
の炭化水素基、P1,P2はオキシエチレン基とオキシプ
ロピレン基から成るポリオキシアルキレン基を表し、オ
キシエチレン基とオキシプロピレン基との質量比は、3
/7〜10/0の範囲である。) 一般式(2):
多価の炭化水素基、aはプロピレンオキシドの平均付加
モル数であって4〜25であり、bはエチレンオキサイ
ドの平均付加モル数を表し、a/b≧1/2であり、x
はR3の価数に対応する整数を示す。) 一般式(3):
基、Mは塩形成性陽イオンを表す。) 以下、本発明を詳細に説明する。
(A)成分として、前記一般式(1)で表される平均分
子量が500〜20000のポリオキシアルキレングリ
コールジエーテル化合物(以下、化合物Aということが
ある。)を使用する。この化合物Aを表す前記一般式
(1)において、R1及びR2は一価の炭化水素基であ
り、脂肪族系炭化水素基、脂環族系炭化水素基及び芳香
族系炭化水素基を包含するが、脂肪族系炭化水素基が好
ましい。脂肪族系炭化水素基は、直鎖状又は分岐状のも
のであることができ、また飽和又は不飽和のものである
ことができる。この一価の炭化水素基の炭素数は、7〜
30であり、好ましくは15〜26、さらに好ましくは
16〜26であり、特に好ましくは16〜20である。
炭化水素基R1及びR2の炭素数が7未満であると化合物
Aは、水に溶け易くなり、作動液の凝集沈殿処理性に悪
影響を及ぼし、一方炭素数が30を超えると作動液の安
定性に悪影響を及ぼす。なお、R1及びR2は同一でもよ
く、また異なってもよい。R1及びR2の具体例として
は、例えば、ノニル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、
ヘキサデセニル基、オクタデシル基、オクタデセニル
基、オレイル基、ヘキシルフェニル基、オクチルシクロ
ヘキシル基などが挙げられる。
オキシエチレン基とオキシプロピレン基との共重合物か
ら成るポリオキシアルキレン基を表し、オキシエチレン
基とオキシプロピレン基との質量比は、3/7〜10/
0の範囲であり、好ましくは4/6〜8/2の範囲であ
る。この質量比が3/7未満であると作動液の安定性に
悪影響を及ぼす。また、このオキシアルキレン基P1及
びP2において、オキシエチレン基単位とオキシプロピ
レン基単位とはランダム構造を形成してもよいし、ブロ
ック構造を形成してもよいが、構造粘性を抑制する点で
好ましくはランダム構造である。また、化合物Aの平均
分子量は、500〜20000の範囲であるが、好まし
くは500〜10000の範囲であり、特に好ましくは
500〜5000の範囲である。分子量が500未満だ
と作動液の粘度が低くなり過ぎ、一方分子量が2000
0を超えると粘度が高くなり過ぎる。なお、化合物A
は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて
用いてもよい。
ルキレングリコールジエーテル化合物は、例えば特開昭
48−22198号公報、特公昭49−15185号公
報に記載されている方法を利用して製造することができ
る。即ち、R1OHのアルコール又はフェノールにプロ
ピレンオキシドを付加重合させ、次にエチレンオキシド
を付加重合させてオキシアルキレングリコールモノエー
テルを作り、これにナトリウムアルコキシドを加えて不
活性ガス中80〜150℃で加熱混合し、得られた生成
物に二ハロゲン化メチレンを徐々に添加して反応させる
方法によって調整できる。また、R1OHのアルコール
またはフェノールにプロピレンオキシドを付加重合さ
せ、次にエチレンオキシドを付加重合させ、次にプロピ
レンオキシドを付加重合させてポリオキシアルキレング
リコールモノエーテルを作り、その2分子の末端のOH
基をメチレン基を介してエーテル化する方法によっても
調整できる。
その(B)成分として、前記一般式(2)で表されるポ
リオキシアルキレングリコールモノエーテル化合物(以
下、化合物Bということがある。)を使用する。前記一
般式(2)において、R3は一価又は多価の炭化水素基
を表し、脂肪族系炭化水素基、脂環族系炭化水素基及び
芳香族系炭化水素基を包含するが、脂肪族系炭化水素基
が好ましい。この一価又は多価の炭化水素基の炭素数
は、3〜20の範囲であり、好ましくは4〜15の範囲
である。この一価又は多価の炭化水素基の炭素数が3未
満であると化合物B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を超えると化合物Bの疎水性
が大きくなり過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。また、
一価又は多価の炭化水素基の価数は、適宜選定すればよ
いが、一価〜六価が好ましく、特に一価又は二価が好ま
しい。
レンオキシドの付加モル数bのモル比a/bは1/2以
上であるが、R1の炭素数が3〜6の場合、a/bは好
ましくは18/3〜50であり、特に好ましくは18/
2〜75/2であり、R1の炭素数が7〜10の場合、
a/bは好ましくは7/3〜50であり、特に好ましく
は8/2〜65/2であり、R1の炭素数が11〜20
の場合、a/bは好ましくは5/5〜50であり、特に
好ましくは6/4〜65/2である。これらの範囲未満
であると、化合物の親水性が強くなる傾向があり、その
範囲を超えると系の安定性が悪くなる傾向がある。な
お、プロピレンオキシド単位とエチレンオキシド単位
は、ランダム構造を形成してもよいし、ブロック構造を
形成してもよいが、下記の一般式(4)及び一般式
(5)で表されるブロック構造を形成するものが好まし
く、特に一般式(4)で表されるブロック構造を形成す
るものが好ましい。 一般式(4):
ルキレングリコールモノエーテル化合物は、炭素数3〜
20の一価又は多価のアルコールにプロピレンオキシド
とエチレンオキシドを付加させることにより得ることが
できる。一価又は多価アルコールの具体例としては、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、ノニルアルコール、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)ベンゼンなどが挙げられ
る。
から誘導されるものである場合、その化合物Bは、次の
一般式で示される。
の一価炭化水素基を示す。炭化水素基R3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の範囲であり、好ましくは4〜20の範囲
であり、bはエチレンオキサイドの平均重合モル数を示
し、1〜10の範囲であり、好ましくは1〜5の範囲で
ある。なお、化合物Bは、1種単独で用いてもよいし、
2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C)成分として、前記一般式(3)で表される脂肪酸
塩(以下、化合物Cということがある。)を使用する。
前記一般式(3)におけるR4は、炭化水素基であり、
好ましくは脂肪族系炭化水素基であり、直鎖状又は分岐
状の飽和又は不飽和炭化水素基を包含する。この炭化水
素基の炭素数は、6〜36の範囲であり、好ましくは1
0〜20の範囲である。この炭化水素基の炭素数が6未
満であると、可溶化能力が低下し、組成物が不安定にな
り、36を超えると粘度が増加し、作動液としての使用
が困難になる。
性陽イオンを表し、例えば、アルカリ金属、アンモニウ
ム、アミンなどが挙げられる。M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
ノールアミンなどが挙げられ、好ましくはナトリウム、
カリウムなどのアルカリ金属、又はエタノールアミンで
ある。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、ダイマー酸など
の塩が挙げられる。なお、化合物Cは、1種単独で用い
てもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本
発明の含水系作動液組成物においては、(D)成分とし
て水を用いる。この場合の水としては精製水が好まし
い。
分の配合割合を示すと、化合物Aは1〜40質量%の範
囲であり、好ましくは1〜30質量%であり、さらに好
ましくは2〜30質量%の範囲であり、特に好ましくは
2〜20質量%である。化合物Bは1〜30質量%の範
囲であり、好ましくは5〜20質量%の範囲である。化
合物Cは0.5〜15質量%の範囲であり、好ましくは
2〜13質量%の範囲である。また、含水系作動液組成
物の水の含有量は、15〜97.5質量%であり、好ま
しくは47〜91質量%の範囲である。化合物Aが、1
質量%未満であると粘度が低く、40質量%を超えると
油の安定性が悪く、または固化してしまう。化合物B
が、1質量%未満であると粘度が低下し、30質量%を
超えると組成物が不安定になる。化合物Cが、0.5質
量%未満であると組成物が不安定になり、15質量%を
超えると粘度が増加しすぎる。
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
ミン四酢酸などのアミノカルボン酸の金属塩などの補助
成分を適量配合することができる。本発明の含水系作動
液組成物は、前記各成分を所定量適宜配合して混合する
ことにより調整することができる。
とができる油圧装置は、特に制限されるものではなく、
工作機械、ダイカストマシン、トランスファーマシン、
プレス機械、鍛圧機械、荷役運搬機械、土木建設機械、
プラント制御装置を始め各種油圧装置が挙げられるが、
特に高温の金属を扱う装置、電気スパークを生じる装
置、加熱炉、鉄鋼設備などの油圧装置において有効であ
る。また、油圧装置において用いられる油圧ポンプも、
特に制限されるものではなく、種々の油圧ポンプに使用
することができる。
明する。なお、本発明は、これらの例によっては何ら制
限されるものではない。 実施例1〜4 表1に示す成分組成の含水系作動液組成物を調整し、そ
の性能評価を行った。その結果を表3に示す。なお、実
施例において用いたポリオキシアルキレングリコールジ
エーテル化合物のポリオキシアルキレン部はランダム構
造であり、ポリオキシアルキレングリコールモノエーテ
ル化合物のポリオキシアルキレン部はブロック構造であ
り、水は精製水を用いた。
H2においてオキシアルキレン基におけるオキシエチレ
ン基の質量分率が50質量%、平均Mn=1950 ※2:[C18H35O(C2H4O)m(C3H6O)n]2C
H2においてオキシアルキレン基におけるオキシエチレ
ン基の質量分率が80質量%、平均Mn=1700 ※3:[C18H37O(C2H4O)m(C3H6O)n]2C
H2においてオキシアルキレン基におけるオキシエチレ
ン基の質量分率が70質量%、平均Mn=1650 ※4:[C12H25O(C2H4O)m(C3H6O)n]2C
H2においてオキシアルキレン基におけるオキシエチレ
ン基の質量分率が70質量%、平均Mn=1700 ※5:[C9H19O(C2H4O)m(C3H6O)n]2CH
2においてオキシアルキレン基におけるオキシエチレン
基の質量分率が50質量%、平均Mn=1500 ※6:[C9H19O(C2H4O)m(C3H6O)n]2CH
2においてオキシアルキレン基におけるオキシエチレン
基の質量分率が70質量%、平均Mn=1550 なお、表1において示される配合量の単位は、質量%で
ある。
系作動液(I)、(II)及び(III)について、そ
の性能評価を行った。その結果を表3に示す。これらの
市販の水/グリコール系作動液(I)、(II)及び
(III)は、水を35〜45質量%、溶剤(グリコー
ル)を40〜50質量%、増粘剤を10〜15質量%、
その他添加剤を数%〜15質量%から成る組成を有する
作動液である。
(IV)についてその性能評価を行った。その結果を表
3に示す。なお、市販の増粘型高含水作動液(IV)
は、水を75〜98質量%、増粘剤を1〜15質量%及
びその他添加剤を1〜10質量%から成る組成を有する
作動液である。
の性能評価を行った。その結果を表3に示す。
性状は、次の試験法により評価されたものである。 (1)凝集沈殿処理試験 作動液の1%水溶液100質量部に、硫酸アルミニウム
(Al2(SO4)3・14〜18H2O)を1質量%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分行った後、1時間静
置、ろ紙(5C)で濾別した後、得られた濾液のCOD
値を測定した。
験(ASTM D−2783準拠)を行った。その結果
を表4に示す。 (2)シェル四球試験(ASTM D−2783準拠) 下記の条件により測定した。 条件:1200rpm、15kg、30min
作動液組成物は、いずれも作動液として充分な性能、特
に排水処理性に優れたエマルションタイプの作動油と同
等のCOD値を有しており、しかも、凝集沈殿処理性に
も優れていることが分かる。
リコール系作動液と同等の優れた難燃性を有すると共
に、安定性、耐腐食性などの作動油に要求される諸性能
に優れた性状を有すると共に、廃水処理施設における凝
集沈殿処理性に優れ、併せてポンプ性能も優れている。
従って、本発明の含水系作動液は、廃水中に混合して
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。
Claims (2)
- 【請求項1】(A)1種以上の下記一般式(1)で表さ
れる平均分子量が500〜20000のポリオキシアル
キレングリコールジエーテル化合物1〜40質量%、
(B)1種以上の下記一般式(2)で表されるポリオキ
シアルキレングリコールモノエーテル化合物1〜30質
量%、(C)1種以上の下記一般式(3)で表される炭
素数6〜36の脂肪酸塩0.5〜15質量%、及び
(D)水15〜97.5質量%を含有していることを特
徴とする含水系作動液組成物。 一般式(1): 【化1】R1−P1−CH2−P2−R2 (式中、R1,R2は炭素数7〜30の一価の炭化水素
基、P1,P2はオキシエチレン基とオキシプロピレン基
から成るポリオキシアルキレン基を表し、オキシエチレ
ン基とオキシプロピレン基との質量比は、3/7〜10
/0の範囲である。) 一般式(2): 【化2】R3−〔O(C3H6O)a(C2H4O)bH〕x (式中、R3は炭素数3〜20の一価又は多価の炭化水
素基、aはプロピレンオキシドの平均付加モル数であっ
て4〜25であり、bはエチレンオキサイドの平均付加
モル数を表し、a/b≧1/2であり、xはR3の価数
に対応する整数を示す。) 一般式(3): 【化3】R4COOM (式中、R4は炭素数5〜35の炭化水素基、Mは塩形
成性陽イオンを表す。) - 【請求項2】(A)1種以上の下記一般式(1)で表さ
れる平均分子量が500〜20000のポリオキシアル
キレングリコールジエーテル化合物1〜30質量%、
(B)1種以上の下記一般式(2)で表されるポリオキ
シアルキレングリコールモノエーテル化合物1〜30質
量%、(C)1種以上の下記一般式(3)で表される炭
素数6〜36の脂肪酸塩0.5〜15質量%、及び
(D)水25〜97.5質量%を含有していることを特
徴とする含水系作動液組成物。 一般式(1): 【化4】R1−P1−CH2−P2−R2 (式中、R1,R2は炭素数15〜30の一価の炭化水素
基、P1,P2はオキシエチレン基とオキシプロピレン基
から成るポリオキシアルキレン基を表し、オキシエチレ
ン基とオキシプロピレン基との質量比は、3/7〜10
/0の範囲である。) 一般式(2): 【化5】R3−〔O(C3H6O)a(C2H4O)bH〕x (式中、R3は炭素数3〜20の一価又は多価の炭化水
素基、aはプロピレンオキシドの平均付加モル数であっ
て4〜25であり、bはエチレンオキサイドの平均付加
モル数を表し、a/b≧1/2であり、xはR3の価数
に対応する整数を示す。) 一般式(3): 【化6】R4COOM (式中、R4は炭素数5〜35の炭化水素基、Mは塩形
成性陽イオンを表す。)
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ID=26573858
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115380102A (zh) * | 2020-04-03 | 2022-11-22 | 国际壳牌研究有限公司 | 水-二醇液压流体 |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP33144596A patent/JP3812854B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115380102A (zh) * | 2020-04-03 | 2022-11-22 | 国际壳牌研究有限公司 | 水-二醇液压流体 |
CN115380102B (zh) * | 2020-04-03 | 2024-03-22 | 国际壳牌研究有限公司 | 水-二醇液压流体 |
US11946015B2 (en) | 2020-04-03 | 2024-04-02 | Shell Usa, Inc. | Water glycol-based hydraulic fluid |
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