JPS59138296A - 潤滑油 - 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】 本発明はポリエーテル化合物を有効成分とし。

排水処理性に優れた潤滑油に関するものである。

切？リエーテル系合成潤滑油は潤滑性、低温流動性、安
定性等になれ、さらに水溶性から油溶性までの幅広いグ
レードのものが合成可能なことから。

作動油、金属加工油、熱媒体油等の潤滑油として広範に
使用されている。しかしながら５ポリ工−テル系合成潤
滑油、特に水系潤滑油の基剤または溶剤として使用され
る水溶性のポリエーテルは生物分解性が低く、まだ高分
子凝集剤や無機塩等の薬剤によっても分離することが困
難なだめ、排水処理に大きな問題点があった。

この解決策として、吸着剤や半透膜を使用する処理技術
の改良以外に、潤滑油自体の処理負荷量を減少させる試
みがなされている。この試みの１つとして、本質的拠は
水に溶解しないポリエーテルを界面活性剤で可溶化させ
、排水処理時に他の界面活性剤や凝集剤を添加して分離
させる方法かあるが、この方法に適するポリエーテルは
潤滑油として使用するには十分々粘度が得られなかった
はじめとする夾雑物の混入により、液の安定性が慾くな
って分離する等の問題点があることから未だに実用に供
されていない。

一方、水系潤滑油においては、水ｍ性のポリエーテルや
浴剤の含有量を減少させ、水分量を増加させる方法も検
討されているが、この方法では水の量が多いために潤滑
性が悪く、さらに流動点が−５ないし０　’Ｃ程度と高
くなって冬期における使用に適さない等の問題点があり
、実用上潤滑油として使用できないものであった。

本発明は以上のような従来のものの欠点を解消するだめ
になされたもので、特定のポリエーテル化合物を有効成
分とすることにより、優れた潤滑性と低い流動点をもち
、かつ多量の水による希釈により水と分離して容易にポ
リエーテル分を回収することができ、排水処理性に優れ
た潤滑油を提供することを目的としている。

本発明は下記の［１）式または〔１１３式で示されるポ
リエーテル化合物を有効成分として含有する潤滑油であ
る。

几”Ｘ［（（ＣｐＨ２，０７Ｃ２Ｈ４０）、□１（Ｃｐ
ｌ−１２ｐＯ）。Ｈ，］、　　−［１，１１ｔ２Ｉ（，
３Ｎ（（ＣｐＨ２，０）、、（Ｃ２Ｉ（４０）ｍ）　（
ＣＩ）ＩＩ２．Ｏ）。１１　　　　　　〔１１〕（ここ
で、Ｒ”は炭素数５ないし２６の炭化水素基、Ｒ２およ
びＲ３はそれぞれ炭素数１ないし２６の炭化水素基、Ｘ
は酸素原子寸たけ窒素原子、ｐはろまだは４、ｍはエチ
レンオキシドの平均刊加モル数で１ないし３０．Ｌおよ
びｎは炭素数３寸たは４のアルキレンオキシドの平均付
加モル数でそれぞれ０ないし４０であり、２≦ｅ　十ｍ
　＋　ｎ≦９０、Ａ／ｍおよびｎ　／　（Ｂ　＋　ｍ　
）はそれぞれ０ないし２、ｂは１−！だは２、（）内は
ランダム付加１だは記載順序のブロック付加である１、
）本発明において、潤滑油とは従来より使用されている
潤滑性を有する油状のものを意味し、水を組成成分とす
る水系潤滑油を含み、かつ一般的な使用形態として作動
油、金属加工油、圧縮機油、引抜油、熱媒体油等として
使用されるものである。

［１）式において、１％”で示される炭化水素基として
はペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、
ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデ／ル基、トリ
デシル基、テトラデシル基、ベンタデフル基、ヘキサデ
シル基、オクタデシル基、エイコシル基、トコシル基、
テトラコシル基、ヘキサコシル基、オレイル基、７クロ
ペンチル基、ノクロヘキシル基、ベンジル基、シンナミ
ル基、フェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフエニ
／Ｌ／　−）４％　、　　ドデシルフェニル基、ナフチ
ル基、ブチルナフチル基等のアルキル基、アルケニル基
、シクロアルキル基、アリール置換アルキル基、アＩＪ
−ル基、アルキル置換アリール基等があり１分枝をもつ
ものでもよい。

〔１１〕式において、Ｒおよび１ｔ　で示される炭化水
素基どしては　Ｒ＋の炭化水素基として例示した前記炭
化水素基のほかに、メチル基、エチル基。

プロピル基、ブチル基、アリル基等があり、分枝をもつ
ものでもよく、ＲとＲとは同一でも異なっていてもよい
。

ＣＡＪ式または〔Ｒ３式において、（ＣｐＨ２，Ｏ）　
　で示される炭素数３″！だは４のアルキレンオキシド
としてはプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テト
ラヒドロフラン等があり、これらはそれぞれ単独で、捷
だは混合状態で付加していてもよい。

（）内がランダム付加の場合は（）内全体が親水鎖とし
て作用し、ブロックイ」加の場合はオキンエチレン鎖が
親水鎖として作用し、（）外にブロック的に付加した炭
素数６または４のオキシアルキレン鎖は疎水鎖として作
用する。ｂはＸＫ直接結合している置換基の数を示し、
Ｘが酸素原子の場合は１．Ｘが音素原子の場合は２であ
る。

［１，１１式または〔１１〕式のポ）ノエーテル化合物
はＲ，Ｒ，Ｒ１を残基とするアルコール、フェノールま
たはアミン類を出発原料とし、これにエチレンオキシド
を単独で付加させるか、あるいは炭素数６または４のア
ルキレンオキシド（以下単にアルキし／ンオキ７ドと記
す）とエチレンオキノドをランダム的またはとのＩ１％
＋序でブロック的に付加させ、必要によりさらに炭素数
３または４のアルキレンオキシドをブロック的に付加さ
せて製造される。

〔Ｉ〕弐捷たは〔１１〕式のポリエーテル化合物は潤滑
性、低温流動性、安定性等の潤滑油に要求される性能が
優れるとともに、水浴性であるだめ、単独で捷たけ基剤
として潤滑油に使用でき、希釈したとき水分離性がよく
なるため排水処理が容易である。

〔１９式まだは〔Ｒ９式において、エチレンオキシドと
アルキレンオキシドの総付加モルｐ　Ａ　＋ｍ　’＋ｎ
が２ないし９０の範囲に限定されるのは、２未満では水
浴性が劣るだめ潤滑油成分として使用できないか、ある
いは水溶性でかつ水分離性がよくても原料のアルコール
またはアミンに由来する臭気が強く、特に温度を上げて
使用する場合には環境を著しく悪化させること、ならび
に９０を越えると分子中に占めるアルキル基含有率が低
下しすき、水で希釈しても分離性が悪くなることによる
。

この場合、エチレンオキシドの付加モル数ば１ないし３
０、アルキレンオキシドのイ」加モル数ば、先に付加さ
れるモル数および後からブロック的に付加されるモル数
ともに０ないし４０の範囲より選択される。

排水処理性の点からみると、エチレンオキシドとアルキ
レンオキシドの総付加モル数１１　＋ｍ　＋ｎの好まし
い範囲は２ないし５０、さらに好捷しい範囲ば２ないし
３０である。この場合、エチレンオキシドの付加モル数
ｎ］の好ましい範囲は１ないし２０、さらに好ましい範
囲は２ないし１０．先に付加されるアルキレンオキシド
のモル数ｐの好ましい範囲はＯないし２０．さらに好凍
しい範囲はＯないし１５．後から付加されるアルキレン
オキシドのモル数ｎの好ましい範囲ばＯないし２０゜さ
らに好捷しい範囲はＯないし１０である。

親水鎖として作用する（）内のアルキレンオキシドとエ
チレンオキシドの比率ｅ　／　１１１ならひに疎水鎖と
親水鎖の比率ｎ　／　（、ｅ　−１−ｍ　）がともに０
ないし２に限定されるのは、２を越えると水溶性が劣っ
て潤滑油の成分として使用できなくなることによる。

〔１９式または〔１１〕式のポリエーテル化合物はそハ
ぞれ炭素数５ないし２６’Ｊたは１ないし２６の炭化水
素基を竹するが、Ｒの炭素数が４以下あるいは几および
凡の炭化水素基がない場合には水溶性が強くなりすぎて
、水で希釈しても分離せず排水処理性の向上がまったく
期待できない。排水処理性の点からみて好ましい炭化水
素基は、ある程度疎水性を有し、かつエチレンオキシド
および（または）アルキレンオキシドを付加しても界面
活性剤としての効果が弱いものであり、好ましい炭素数
の範囲は５ないし２０、さらに好捷しい範囲はらないし
１０である。

本発明の潤滑油は〔１９式または〔１１〕式で示される
ポリエーテル化合物の１種以上を有効成分として含むも
のであり、上記化合物の１種を単独で潤滑油としてもよ
く、まだ組成物の形で潤滑油としてもよい。組成物の場
合の他の成分としては、水、その他の溶剤、〔１９式ま
たは〔Ｒ９式で示される他の化合物、他の潤滑性成分、
および他の添加剤等がある。このうち水を他の成分とす
る水系潤滑油は潤滑性成分が１０重重量板上の水溶液と
するのが望ましい。

まだ上記潤滑油組成物において、潤滑性が特に要求され
る場合には、他の潤滑性成分として数平均分子量１，０
００ないしｉｏｏ、ｏｏｏの水溶性化合物を添加するこ
とができる。この場合、水溶性化合物の数平均分子量が
１，０００未満では分子量が低いため潤滑性を向上させ
る効果がなく、まだ１００．０００を越えると剪断安定
性が極端に悪くなり、剪断応力下における粘度低下が著
しいことから好ましくない。

前記水溶性化合物としてはアルギン酸塩、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、水
溶性アニリン樹脂、ポリエチレンイミン、ビニルビリシ
ン共重合物廖、ポリチオ尿素樹脂、ポリビニルアルコー
ル、ポリエーテル等があるが、〔１０式まだは〔１１〕
式で示される化合物と親和性のｑＮいポリエーテルが好
ましい。

この場合のポリエーテルは１個以上の活性水素ｔ［ｆる
アルコール、フェノール、アミン類等にエチレンオキシ
ドおよびアルキレンオキシドをランダムオたはブロック
状に月別重合させて得られ、エチレンオキシド／アルキ
レンオキシドのモル比は３／７以上であることが必要で
ある。まだ潤滑性能を向上させることから２個以十の末
端水酸基を有するものが好ましい。さらに必要であれば
ジイソシアネート、ジエポキシド等のカップリング剤を
用いて、上記水溶性のポリエーテルを隅分子量化しても
よい。

前記水溶性化合物を水系潤滑油の成分として用いる場合
には、〔１０式まだは〔■〕式で示される化合物を５な
いし７０重量係、水溶性化合物を５ないし５０重量係含
有することが望ましい１゜水溶性化合物を配合した水系
潤滑油組成物は低温流動性に優れているが、さらに低温
流動性を向上させる必要がある場合には既存の高沸点溶
剤を加えることができる。高沸点溶剤としてはエチレン
クリコール、ジエチレンクリコール、トｌ）エチレング
リコール、フロピレンクリコール、シグロビレングリコ
ール、トリプロピレングリコール、ブタンシナール、ヘ
キソレンゲリコール等がある。

前記潤滑油組成物は、他の添加剤として必要により、極
圧剤、油性向上剤、消泡剤、防錆剤、抗酸化剤等を配合
して用いることができる。

本発明の潤滑油はＣｆ１式または〔１１３式で示される
化合物を単独で成分とする場合、ならびに他の成分との
組成物とする１易合ともに、潤滑油の一般的な使用形態
である作動油、金属加工油、圧縮機油、引抜油、熱媒体
油等に使用できる。

本発明の潤滑油は水との混和性がよいだめ水溶液の状態
で使用され、丑だ洗浄水等に混入して多量の排水を生成
することがあるが、このように〔１０式または〔［１〕
式の化合物が水と混和した状態のものを、さらに水で数
倍ないし１，０００倍程度に希釈すると、〔１３式まだ
は〔１１〕式で示されるポリエーテル化合物が水から分
離するので、通常用いられているセパレーター等の分離
装置により容易に排水処理を行うことができる。このよ
うに本発明の潤滑油は単に水で希釈するだけでポリエー
テル成分が分離し、回収できるが１通常排水処理におい
て用いられる無機凝集剤を少量添加することにより、分
離性をさらに向上させることができる。

以上のとおり１本発明によれば、特定のポリエーテル化
合物を有効酸物とするように構成しだので、ｉｌ′Ａ滑
性、低温流動性、安定性等が優れ、潤滑油の一般的な使
用形態において優れた効果を示すとともに、水系潤滑油
として使用される範囲の水を浴解することから、水−グ
リコール難燃性作動油、切削油、研削油、プレス油等の
水溶性金属加工油として後れた効果を示し、捷た希釈に
より水分離性をよくすることができるので、排水処理が
容易であるなどの効果がある。

以下１本発明の製造例および実施例について説明する。

製造例１〔１９式の化合物 ６ＯＡ容の気密容器にオクタツール６、５　ｋｇ　（５
０モル）と水酸化カリウム２５０ｙ−をとり、窒素ガス
雰囲気下でエチレンオキシド６６に９（１５０モル）を
９０ないし１３０°Ｃ２０５ないし５０ｋｇ／Ｃ７ｎ２
の加圧下で付加重合させた後、同条件でプロピレンオキ
シド１４．５７５ｇ（２５０モル）ラブロック状に月別
取合させて、ポリオキシエチレン（ろ）オキシプロピレ
ン（５）グリコールモノオクチルエーテル’）　７１ｃ
ｇ　（粗生成物）を得だ。この粗生成物中の水酸化カリ
ウムを塩酸水溶液で中津１後、８０ないし１２０″Ｃ，
５０ｍｍ１（ｙ−以下の減圧下で２時間脱水し５析出し
た塙を炉別して精製反応物（試料Ｎｏ、１）２６、５　
ｌｃｇを得だ。

製造例２〔■〕式の化合物 ３ｏｏｚ容の気密容器にジペンチルアミン１５７１ｃｇ
　（１００モル）をとり、窒素ガス雰囲気下でエチレン
オキシド３０．８に、ｇ（７００モル）およびプロピレ
ンオキシド７５．８７ｃｇ（１，３００モル）の混合物
を９０彦いし１１０’Ｃ，０５’＆いし５．０　ｋｇ／
ＩＩの加圧下でランダム状に付加重合させ、ポリオキン
エチレン（７）オキシプロピレン（１ろ）シヘンチルア
ミン（試料Ｎｏ、３　）　１２２に９を得た。

上記製造例に準じて、次の実施例で使用する各種の試料
を製造した。

実施例１ 表１に示す〔１９式まだは〔■〕式の化合物、およびこ
れらに水溶性化合物や水を配合したもの（本発明品）、
々らびに類似の化合物（比較品）にっいて、動粘度、水
に対する溶解性、流動点および臭気の測定を行った。溶
解性は、化合物単体のものにつめては、化合物と水とを
２５”Ｃで７５：２５（重量比）に混合して、均一に溶
解するかどうかで判定し、組成物のものについては組成
物が均一浴液かどうかで判定した。また臭気は感応テス
トにより臭気があるかどうかで判定した。

結果を表１に示す。表１および表６中、［ｒｌ。

〔ＩＩ〕はｍ式まだは〔■〕式の別を示し、（ブロック
）、（ランダム）は（）内の付加重合の種類を示し、Ｅ
Ｏはエチレンオキシド、Ｐ　Ｏｉ　７＠ロピ〆レンオキ
ノド、ＢＯはブチレンオキシドを示ス。

次に表１中、水に溶解する組成物について、その１０ｍ
１を水で１０倍に希釈し５常温および５０°Ｃでそのま
ま静置した場合と、凝集剤を添加して静置した場合にお
いて、６時間後の分離量および常温で分離した水層のＣ
ＯＤを測定した。

結果を表２に示す。表２において１分離量の測定は１０
０１１１ｇの目盛付（１ｍｌ単位）分液ロートを使用し
た。またＣＯＤの測定はＪＩＢ　Ｋ　−０１０２工業排
水試験方法の過マンガン酸カリウム法により行った。

表　　　２ 表１の結果から明らかなように１本発明品は水に対する
溶解性に優れ、流動点も低く、かつ臭気も良好である（
試料Ｎｏ、　１〜７）のに比べ、比較品は水に溶解しな
かった９（試料Ｎｏ、９．　１２　）、流動点が高かっ
たり（試料Ｎｏ、ＩＯ）、あるいは臭気がある（試料Ｎ
ｏ、８）などの欠点が認められる。

次に表２の結果から、本発明品は単に水で希釈するたけ
で優れた分離性を示すのに比べ、比較品は試料Ｎｏ、８
．１０が分離するが、Ｎｏ、８は臭気が強＜、Ｎｏ、１
０は分離量が少な（、Ｎｏ、　１１は１つたく分離しな
い。丑だ分離水のＣＯＤは、臭気の強い比較品Ｎｏ、　
８を除けば、本発明品は比較品に比べて極めて低い。

以上の結果より、本発明品は水溶性に優れ、流動点も低
く、臭気も良好で、さらに排水処理性に優れていＺこと
がわかる。

実施例２ 本発明で使用する〔１０式の化合物に高沸点溶剤および
水を加えた組成物（本発明品）および比較品について、
実施例１と同様の試験を行った。結果を表３および衆４
に示す。比較品中、試料Ｎ。

１５は一般的な水−グリコール系難燃性作動油としての
配合であり、試料Ｎｏ、１６は排水の処理負荷量を減少
さぜるため、溶剤量を減らして水の量を増加させた水−
グリコール系難燃性作動油の配合であシ、試料Ｎｏ、１
７は一般的なソリューンヨン型切削油の基剤配合例であ
る。

表　　　４ 表６および表４の結果より１本発明品は流動点が低く、
水を加えた場合には水層との分離が良好であり、また水
層のＣＯＤも低く、排水処理が容易であるだめ、水−グ
リコール系難燃性作動油やソリューション型切削油とし
ても有用であることがわかる。これに対して比較品Ｎｏ
、１６．１７は組成物中における有機物の含有量が少な
いため、　ＣＯＤはやや低いが、流動点が高いという欠
点が認められる。

実施例６ 本発明品および現在一般に使用されている水−グリコー
ル系難燃性作動油について潤滑性能を比較するため、実
施例１の試料Ｎｏ、　５および実施例２のＮｏ、１５の
者試料１００市量部に下記の添加剤を配合した組成物に
ついて、下記試験条件によりポンプテストを実施しだ。

（添加剤） オレイン酸　　　　　　　５０市量部 水酸化カリウム　　　　　１０　Ｉ モルホリン　　　　　　　０５　〃 ベンゾトリアゾール　　　Ｑ、　２　　ｒｒ（ポンプ試
験条件） 油圧ポンプ　ピッカス社製■−１０４Ｃベーンポンプ 油　　　　　−計　　８ＯＡ 設定圧力　　１０５ｋｇ／ｃｒＩＬ２ 回転数１２０　Ｏｒｐｍ 油　　　温　　　５　０　”０ 試験時間　ｉｏｏ時間 試験結果を表５に示す。表５において粘度比は作動油の
試験前の動粘度をシ１．試験後の動粘度をν２とし、次
式により算出した値である。

粘度比−シ２／シ１ 表　　　５ 表５の結果からも明らかなように１本発明品は既存の水
−グリコール系難燃性作動油と比較しても潤滑性に差は
認められず、水溶性の潤滑油基剤として優れていること
がわかる。

代坤人　弁理士　　柳　原　　　成

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）下記の〔１］弐丑たは〔１１〕式で示されるポリ
   エーテル化合物を有効成分として含有する潤滑油。 ’　ＸＣＩ　（ＣｐＨ２ｐＯ）Ａ（Ｃ２’４０）ｒｎ　
   ）　（ＣｐＨ２、Ｏ）ｎＨ、）　ｂ　　・［ＤＲ２Ｒ３
   Ｎ（（ＣｐＩ−１２，Ｏ）、Ｂ（ｃ２Ｈ４ｏ）ｍ）（Ｃ
   ｐＨ２，０）。ｒ−＋　　　〔１１）（ここで、几は炭
   素数５ないし２乙の炭化水素基、ｒｔ２および■ｔ３は
   それぞれ炭素数１ないし２６の炭化水素基、Ｘは酸素原
   子まだは窒素原子、ｐは３または４．ｎｌはエチレンオ
   キンＦの平均刊加モル数で１ないしろ口、ｊおよびｎｉ
   ’ｉ’＜素数３または４のアルキレンオキシドの平均付
   加モル数でそれぞれ０ないし４０であり、２≦Ａ　−１
   −ｍ　＋ｎ≦９０１．ｅ　／　ｍおよびｎ　／　（Ａ　
   十ｍ　）はそれぞれ０ないし２．ｂは１捷だは２、（）
   内はランダム付加または記載順序のブロック付加である
   。）（２１ｒＬ、Ｒ，およびＲ５が炭素数５ないし２０
   の炭化水素基、ｍが１ないし２０．Ａおよびｎがそれぞ
   れＯないし２０で、２≦Ｚ　＋ｍ　＋ｎ≦５０である特
   許請求の範囲第１項記載の潤滑油。 （ろ）　Ｒ１、ｒｔ２およびＲ３が炭素数５ないし１０
   の炭化水素基、ｍが２ないし１０、！が０ないし１５゜
   ＋１が０ないし１０で、２≦ｅ　＋ｍ　＋ｎ≦ろＯであ
   る特許請求の範囲第１項記載の潤滑油１、（４）潤滑油
   が水溶液である特許請求の範囲第１項ないし第６項のい
   ずれかに記載の潤滑油。 （５）潤滑油が数平均分子量ｉ　、ｏ　ｏ　ｏないし１
   ００．ＯＤＤの水溶性化合物をさらに含む特許請求の範
   囲第４項記載の（閏滑油。 （６＋［１］弐丑たけ〔］１〕式で示されるポリエーテ
   ル化合物５ないし７０重量％、水溶性化合物５ないし５
   ０１ｉ％を含有する特許請求の範囲第５項記載の潤滑油
   。 （７）水溶性化合物がポリエーテルである特許請求の範
   囲第５項または第６項記載の潤滑油。 （８）潤滑油が含水型作動油である特許請求の範囲第４
   項ないし第７項のいずれかに記載の潤滑油。