JPS5829898A - 水系潤滑油組成物 - 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】 本発明は含水型の作動油および全域加工油などに使用さ
れる水系潤滑油組成物に関する。

従来よシ作動油および金属加工油などには潤滑油の漏洩
にもとすく火災の発生を未然に防止する目的で水系潤滑
油が多く使用されてきた◇ボーグリコール系難燃性作動
油やソリューション型切削油に代表されるような水系膚
滑油には潤滑性の向上剤あるいは増粘剤として、一般に
水溶性の高分子化合物、たとえばポリメタクリル酸塩や
ポリエーテル類が５ないしａ　ｏｌｔｌｌｉ度配合され
ている。ところが近年、省資源・省エネルギーの観点よ
シ水系潤滑油中の水分量を大幅に増加させた水系潤滑油
の要求が高まりつつある。この要求は特に水−グリコー
ル系難燃性作動油ＫＩＩして噴着でア抄、従来の水分量
４０４＠ｇの水系作動油から水分量８５ないし９５鳴程
度の高含水屋作動油が要求されている。

水−グリコール系難燃性作動油中の水分量を８５ないし
９ｍ４程度に増加させることは、必然的に水系作動油中
に占める増粘剤の含量を低下させ４ことになシ、従来よ
り用いられてきた増粘剤では対処することができなくな
ってきた。すなわち少量の添加で増粘効果のらるポリメ
タクリル酸ソーダや分子量数十万ないし数百万のポリエ
チレンオキシドなどは機械的剪断応力に対して弱いため
に、使用中において分子切断による分子量低下すなわち
粘度低下が激しくて水系作動油の増粘剤としては不適な
ものである。一方、現在主に水−グリコール難燃性作動
油の増粘剤として用いられている分子量５万以下の水溶
性ポリエーテル社機械的剪断応力に対しては安定である
が、増粘効果が小さいために少量の添加では粘度が上昇
せず、潤滑性の不良や作動機械の部品接合部分からの作
動液の漏れが大きくて水系作動油の増粘剤としては不適
なものである。

本発明者らは機械的剪断応力に対して安定であシ、かつ
増粘効果の大きな水系潤滑油基剤を得るために鋭意研究
した結果、特殊な構造を持つ異った種類のポリエーテル
類□を特定の比率で用いるととＫより優れた剪断安定性
と増粘効果を示すことを見い出し本発明にいたった。

すなわち本発明は、下記の〔１３式で示されるポリエー
テル化合物と［１］弐または〔璽〕式で示されるポリエ
ーテル化合物とを含有する水系潤滑油組成物を提供する
ものである。

ＲｔＹ（（Ｃ＊Ｈ４０）ｋ（ｅ−リ０）ＬＨ）、　　・
・・・・・・・・（１）［Ｒ＊０（ＣｇＨａＯ）−（Ｃ
ＰＨｇ、Ｏ）ｎ　”ＪｘＣｈ　・・・・・・ＣＭ”ＪＲ
ａＹＣ（（ＪＨ４０）Ｂ（Ｃｐ＆ｐＯ）ＨＲ４１ｍ・・
・・・・・・・〔璽〕（ここで膓ｓ　ｋ、＆％　Ｒ４は
炭素数５ないし！６の炭化水素基、ｐは工ないし４の整
数、ｋ＋ｔは２ないしＺＯＯでｔはＯの場合もめシ、か
つに／ｌの比は３７７以上でＴｏシ、ｍａｎは１０ない
し２００でｎはＯの場合もちゃ、かつｍ／ｎの比は３７
７以上でＴｏ＃）、Ｙは酸素原子ないし窒素原子であ抄
、Ｙが酸素原子の場合凰はｔ、Ｙが窒素原子の場合ａは
鵞である。） 本発明に用いる（１）式のポリエーテル化合物は、炭素
数５ないし２６の脂肪族飽和アルコール、脂肪族不飽和
アル」−ル、脂環式アルー−ル、芳香族アルコール、ア
ル中ル置換フェノール、アルクニル置換フェノール、脂
肪族飽和アミン、脂肪族不飽和アミン、脂看式アミン、
芳香族アミン等を出発原料として、これにエチレンオキ
シドを単独％またはエチレンオキシドと炭素数３ないし
４のアルキレンオキシドをランダムないしブロック的に
重合して得られる。〔厘〕式または〔麗〕式のポリエー
テル化合物は（１）式で示され・るようナポリアルキレ
ングリコールモノアルキルエーテルの末端水酸基の水素
を金属ナトリウム等でナトリウム化した後、モノまたは
ジハロゲン化アル中ル化合物を反応させることによって
得られる。

前記の出発原料となるアルコール、フェノール、アミ／
の例としては、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタツ
ール、オクタツール、７ナノール、デカノール、ウンデ
カノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカ
ノール、ペンタデカノール、ヘプタデカノール、ヘプタ
デカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、シク
ロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコ
ール、シンナＺルアルコール、オレイルアルコール、オ
クチルフェノール、ノニルフェノール、デシルアミン、
ドデシルアミン、トリデシルアミン、べンタデシルアミ
ン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタ
デシルアミン、オレイルアミン′！４がある。

炭素数３ないし４のアルキレンオキシドとしては、プロ
ピレンオキシド（以下Ｐｏという）、プチレンオヤシド
（以下ＢＯという）、テトラヒドロフラン（以下ＴＨＦ
という）がある。

〔１１式、〔ｌ１式または〔ｌ１式のポリエーテル化合
物に訃いて、エチレンオ午シトと他のアルキレンオキシ
ドとの比率に／ｌとｍ　／　ｎ　ｔ　３　／７以上の範
囲に限定したのは、３／７未満では水溶性が劣るために
水系潤滑油として使用できなくなることＫよる。

アルキレンオキシドを付加させる出発化合物の炭素数を
５ないし２６の範囲に限定したのは、５未満では出発化
合物の疎水性が小さく、アルキレンオキシドを付加重合
させても疎水性と親水性あバランスがつり合わず増粘効
果を示さないことによる。

〔１〕式、〔１１式また共〔厘〕式化合物のアルキレン
オ中シト付加モル数に＋ｚ１ｒｘｒ＋ｎをおのおの２な
いし２００と１０ないし２０Ｇの範囲に限定したのは、
それぞれ２または１０モル未満では水溶性が劣って水系
潤滑油ｉして使用できないことによる。また２００モル
を越えると水溶性が強くな）すぎ増粘効果を示さなくな
゛ることＫよる。

本発明の水系潤滑油組成物は、〔Ｉ〕式化合物と〔ｌ１
式または〔厘〕式化合物とを組合わせて用いることＫｌ
Ｉ徴があり、その好ましい配合組成は（１）式化合物０
．１ないし３０重量％、ＣＩ＋）式または〔璽〕・式化
合物０．１ないし３０３！［を嗟、および水４ｏないし
９９８９８重量％る。ＣＩ３式化合物単独では増粘効果
の温度依存性が大きく、水溶液の曇点温度付近のみで増
粘効果を示し、その温度を下層ると増粘効果は認められ
ず、ま九その温度を越えると分離してしまい実用になら
ない。

〜方（１）式または〔璽〕式化合物は単独で広い温度範
囲で増粘効果を示すが、水溶液中での安定性が悪く経時
的に分離してしまうので潤滑油の基剤として不適当であ
る。ところが［１）式化合物と（［３式ま念は四１式化
合物とを組合わせたものは、上記単独の場合の欠点をま
ったく示さず水系１１階油の基剤として優れた性能を示
す。

本発明の水系潤滑油組成物において、潤滑性を特に要求
される場合ＫＦｉ、数平均分子量５６Ｇないし１００Ｏ
Ｑの水溶性化合物をさらに配合して用いると良い結果が
得られる。この場合好ましい配合組成は〔■〕式化合物
０，１ないし３０重量％、［１１１式また社〔璽〕式化
合物０．１ないし３０重に憾、上記水溶性化合物０．１
ないし１０重量−１水３０ないし９９．７重量−である
。特に好ましい配合例は、〔マ〕式化合物スないしｌ！
１重量係、〔ｌ１式または〔厘〕式化合物ｌないしｔｓ
Ｊｉｌ゛僑、上記水溶性化合物ｌないし５重量憾水６５
ないし９７重量％である。

前記の数平均分子量ＳＯＯないし’１０００００の水溶
性化合物としてはポリアクリル酸塩、マレイン酸共重合
物塩、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイン／、水溶
性尿素樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエーテル誘導
体等があるが、［１）　　’式、〔１〕式または〔ｌ）
式化合物と親和性の強いポリエーテル誘導体、４１にポ
リオキシアルキレングリコールが好ましい。

本発明の水系潤滑油組成物は、さらに必要で６れば極圧
剤、油性向上剤、消泡剤、抗酸化剤などの通常用いる各
穫添加剤を配合することができる。

本発明の水系潤滑油組成物は、広い温度範囲において優
れた粘度特性を示し、剪断安定性および水溶液の保存安
定性にも優れてお奴、作動油、引き抜き油、切削油、プ
レス油などの多くの用途に利用できる。また本発明に用
いる基剤は少量の配合で十分な潤滑特性を示すため、水
分が８（重量係以上の高含水型作動油とした場合でも十
分に高性能を発揮することができる。

以下、実施例において本発明を説明する。

製造例−１ ４Ｌ容の気密反応容器に、−オクタデシルアルコール２
７０ｆ（１モル）、触媒として水酸化カリウム６ｔをと
り、窒素ガス雰囲気下でエチレンオキシド２３２９Ｆ（
５３モル）とプロピレンオキシド４０６１Ｆ（７モル）
の混合物を９０ないし１３０℃、Ｏ，Ｓないし翫Ｏｌｒ
／−の加圧下でランダム重合させてポリオ午ジエチレン
プロピレングリコール亡ノオクタデシルエーテル（粗反
応物）３０００Ｆを得た。この粗反応物中の水酸化カリ
ウムを塩酸水溶液で中和後、８０ないし１２０℃、５０
　ｍ　Ｈｇ　以下の減圧下で２時間脱水し、析出し念塩
を炉別し精製反応物２９５０１を得た。

製造例−２ ２を容の気書反応容器に製造例−１で合成した精製反応
＊１５０３Ｆ（０，５モル）、金属ナトリウＡ２３ｆ（
１モル）をとり、８Ｏ−１２０Ｃ１５ｏ　ｓｗ　Ｈｇ　
以下の減圧下、１０時間のナトリウム化反応を実施した
後、２１．３ｆ（０，２５モル）のジクロルメタンを窒
素加圧下で反応容器中に圧入し、８０ないし１３０℃で
１０時間のカップリング化反応をおこなってポリオキシ
エチレンプルピレングリコールジオクタデシルエーテル
（粗反応物）Ｉ　ｏｚｏｔを得た。この粗反応物を製造
例−１と同様の操作で精製し、精製反応物９５０ｆを得
た。

以下製造列−１１製造例−２に準じたｂ法で、表−１の
各実施例に記載した化合物を得た。

実施例−１ 表−１の試料番号に示す化合物をその組成に従って混合
して水系潤滑油組成物を製造した。

賢−１に本発明品と比較品との曇点、増粘効果、保存安
定性、剪断安定性の試験結果を示した。

′ｓ、−ｔの結果からも明らかな様に、〔Ｉ〕式化合物
（試料層８．４９．４１　Ｇ　）を単独で用いた場合に
は増粘しても曇点が低くて常温で分離し、また曇点が高
い化合物を用い九場合には増粘効果がない等の欠点があ
ることから水系潤滑油の基剤としては不適当である。一
方〔１３式または〔璽〕式化合物（試料Ａｌｌ、４１２
　）を単独で用いた場合は増粘効果には優れているもの
の水溶液の安定性が悪くて経時的に分離することから水
系潤滑油の基剤としては不適当なものである。ところが
両化合物を組み合わせた本発明品は両化合物を単独で用
いた場合の欠点を全て解消させることかで勇、さらに本
発明品は既存の高分子量増粘剤（試料Ａ１３　）のよう
に剪断応力による粘度低下もないことから水系潤滑油組
成物として優れている。

実施例−２ 実施例−１の試料ＡＩ％Ａ２、ム１３およびム１７に対
して下記の添加剤を加えて一製した水系作動油について
ポンプテストを実施し友。

（添加剤） オレイン酸　　　　　　　　　　　１．０重量係水酸化
カリウム　　　　　　　　　　Ｑ、！　　＃モルホリン
　　　　　　　　　　　０．２１ベンゾトリアゾール　
　　　　　　　０．ＩＩ消泡剤（信越化学工業■に！１
ｌｌ−８４）０．０１　　　　＃ （試験条件） 油圧ポンプ：ピッカス社ａｖ−１０４Ｃベーンポｙプ 油ｔ　　　　　ｓａｔ 設定圧力　　７０　Ｋｉｃｄ 回転数　　　１２０　Ｏｒｐｍ 油温　　　　５ｏ℃ 試験時間　　１００時間 結果を表−２に示した。

表−２から明らさなように本発明の水系ｆｆ４渭油組成
物は比較品と比ベポンプの摩耗量が少なく、スラッジの
発生もなく、４た粘度および粘度比の変化も小さく水系
作動油として優れていることがわかる。

表−２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　下記の（１）式で示されるポリエーテル化合物と
   〔１１式または〔厘〕式で示されるポリエーテル化合物
   とを含有する水系潤滑油組成物。 Ｒ＋Ｙ〔（Ｃｇ＆０）ｋ（Ｃｐ）ｂｐｏ）ｔＨ］ｍ　　
   −・・・・・・・・〔■１ｒＲｇ　０（（４）ＩＩ　Ｏ
   易（ら）ｂｐｏ）ｎ）ｚｃＩｂ　　・・・・−・〔璽〕
   Ｒｅ　Ｙ（（ＣＩＨａ　Ｏ賜（Ｃｐ＆ｐＯ）。Ｒ４〕１
   ・・・−・・・・〔璽〕（ここでＲ１＊　Ｒ１＊　Ｒ１
   ＃　Ｒ４は炭素数５ないし２６の炭化水素基、ｐは３な
   いし４の整数、に＋１は２ないし２００でｔはＯの場合
   もあり、かつに／ｌの比は３／７以上、ｍ＋ｎは１０な
   いしｚｏｏでｎは０の場合もアリ、かつｍ／ｎの比は３
   ７７以上、Ｙは酸素原子または窒素原子であり％Ｙが酸
   素原子の場合１は１％Ｙが窒素原子の場合ａは２である
   。） λ　〔Ｉ〕式化合物０．１ないし３０重量憾、〔１１式
   または〔璽〕式化合物０．１ないし３６重緻チ、および
   水４０ないし９９，８重ｊｔｌよりなる特許請求の範囲
   第１項記載の水系潤滑油組成物。 ３、数平均分子１ｉ５００ないし１０００００の水溶性
   化合物を更に含む特許請求の範囲第１項記載の水系潤滑
   油組成物。 ４、（１，）式化合物ｏ、　ｔないし３０ｉ緻嗟、〔菖
   〕式ないし〔璽〕式化合物０．１ないし３０重！優、数
   平均分子量ＳＯＯ表いし１００ＯＯＱの水溶性化合物０
   ．１ないし１０重量嗟、水３０ないし９９，７重量嗟よ
   りなる特許請求の範囲第３項記載の水系潤滑油組成物。 ＆　水溶性化合物がポリオキシアル中レンゲリコールで
   ある時許四求の範囲第３項または第４項記載の水系潤滑
   油組成物。 系潤滑油組成物。