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技術 水可溶化油組成物

出願人 東燃ゼネラル石油株式会社
発明者 中西博梅本昇中村良信
出願日 1996年4月13日 (24年10ヶ月経過) 出願番号 1996-115753
公開日 1997年10月28日 (23年3ヶ月経過) 公開番号 1997-279176
状態 未査定
技術分野 潤滑性組成物 潤滑剤 高分子組成物 生分解性ポリマー
主要キーワード 油圧設備 組立設備 難燃性作動油 植物系油 クーロメータ 可溶化温度 合成系油 MITI法
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年10月28日)のものです。
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図面 (1)

課題

生分解性および廃液処理性が優れ、難燃性油圧作動油に適するw/o型水可溶化油組成物を提供すること。

解決手段

潤滑粘度を有し常態が液状である(a)分子中にエステル結合を有する有機化合物、(b)低粘度ポリα−オレフィン、(c)流動パラフィン、(d)硫黄含有量5ppm以下、芳香族炭化水素含有量1重量%以下の高度精製炭化水素油および(e)植物油の群から選択される少なくとも一種基油とする水可溶化油組成物および該基油に界面活性剤としてa)モノカルボン酸アルカリ金属塩ジカルボン酸のアルカリ金属塩および/または一般式[I]

化1

(式中、mおよびnは、各々、0〜22の整数である。)で表される化合物のアルカリ金属塩、ならびに、b)下記一般式[II]

化2

(式中、R1 は炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基であり、nは1〜10である。)で表わされるアルコールエチレンオキサイド付加物非イオン系界面活性剤を用い水を分散させてなる水可溶化油組成物を提供する。

概要

背景

鉄鋼設備および射出成形機自動車組立設備溶接ロボット等の油圧設備可燃性油圧作動油を使用すると火災の危険性があり、そのため、難燃性の油圧作動油が使用されている。この種のものとして、含水系難燃性作動油が知られており、その代表的な作動油として水−グリコール系作動油が挙げられる。しかし、この水−グリコール系作動油は廃液処理性が悪いので、油圧系統から漏れ排水に混入した場合、水に溶解しているグリコールに起因して、COD値化学的酸素要求量)が高く、凝集沈澱法活性汚泥法等の通常の排水処理法では十分に処理できるとはいえない。

従って、環境保全の観点から廃液処理性の改善された水可溶化油の開発が進められている。例えば、特開平5−271683号公報によれば、ポリオキシアルキレングリコールポリオキシプロピレングリコールモノエーテルポリオキシエチレングリコールモノエーテル/脂肪酸/水系の含水系作動油が提案され、また、特開平6−80982号公報にはポリオキシプロピレングリコールモノエーテル化合物脂肪酸塩および水を含有させた含水系作動油が廃液処理性を改善したものとして提案されている。

しかしながら、従来、提案されている水可溶化作動油は、水−グリコール系作動油に比較して廃液処理性が改良されているものの、添加剤の性能に依存するところが大きく、難燃性作動油として抜本的な解決が図られていない。

また、土壌への流出の可能性のある潤滑油、例えば建設機械用油圧作動油等に関しては生分解性が要求されてきている。

概要

生分解性および廃液処理性が優れ、難燃性油圧作動油に適するw/o型水可溶化油組成物を提供すること。

潤滑粘度を有し常態が液状である(a)分子中にエステル結合を有する有機化合物、(b)低粘度ポリα−オレフィン、(c)流動パラフィン、(d)硫黄含有量5ppm以下、芳香族炭化水素含有量1重量%以下の高度精製炭化水素油および(e)植物油の群から選択される少なくとも一種基油とする水可溶化油組成物および該基油に界面活性剤としてa)モノカルボン酸アルカリ金属塩ジカルボン酸のアルカリ金属塩および/または一般式[I]

(式中、mおよびnは、各々、0〜22の整数である。)で表される化合物のアルカリ金属塩、ならびに、b)下記一般式[II]

(式中、R1 は炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基であり、nは1〜10である。)で表わされるアルコールエチレンオキサイド付加物非イオン系界面活性剤を用い水を分散させてなる水可溶化油組成物を提供する。

目的

従って、本発明は、上記のような開発状況に鑑み、可溶化温度範囲が広く、かつ、難燃性であるという水可溶化油の基本的特性を損なわず生分解性および廃液処理性に優れた難燃性作動油に適する水可溶化油組成物を提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

潤滑粘度を有し常態が液状である(a)分子中にエステル結合を有する有機化合物、(b)低粘度ポリα−オレフィン、(c)流動パラフィン、(d)硫黄含有量5ppm以下、芳香族炭化水素含有量1重量%以下の高度精製炭化水素油および(e)植物油からなる群から選択される少なくとも一種基油とすることを特徴とする水可溶化油組成物

請求項2

潤滑粘度を有し常態が液状である(a)分子中にエステル結合を有する有機化合物、(b)低粘度ポリ−α−オレフィン、(c)流動パラフィン、(d)硫黄含有量5ppm以下、芳香族炭化水素含有量1重量%以下の高度精製炭化水素油および(e)植物油からなる群から選択される少なくとも一種を含有する基油に界面活性剤を用いて水を分散させてなる水可溶化油組成物において、界面活性剤として、1)モノカルボン酸アルカリ金属塩ジカルボン酸のアルカリ金属塩および下記一般式[I]

請求項

ID=000004HE=025 WI=074 LX=0230 LY=1250(上記一般式[I]において、mおよびnは、各々、0〜22の整数であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表される化合物のアルカリ金属塩からなる群から選択される少なくとも一種および、2)下記一般式[II]

請求項

ID=000005HE=005 WI=076 LX=0220 LY=1800(上記一般式[II]において、R1 は炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基であり、nは1〜10の整数である。)で表されるアルコールエチレンオキサイド付加物を用いることを特徴とする水可溶化油組成物。

請求項3

前記分子中にエステル結合を有する有機化合物がモノカルボン酸エステルジカルボン酸エステルおよびポリオールエステルからなる群から選択される少なくとも一種の有機酸エステルである請求項1または2記載の水可溶化油組成物。

技術分野

0001

本発明は、生分解性水可溶化油組成物に関するものであり、さらに詳しくは、鉄鋼設備ダイカストマシン自動車組立設備における油圧装置、さらに不燃性油圧作動油を使用することを義務づけられている油圧装置に使用される生分解性および廃液処理性に優れたw/o型水可溶化油組成物に関するものである。

背景技術

0002

鉄鋼設備および射出成形機自動車組立設備溶接ロボット等の油圧設備可燃性の油圧作動油を使用すると火災の危険性があり、そのため、難燃性の油圧作動油が使用されている。この種のものとして、含水系難燃性作動油が知られており、その代表的な作動油として水−グリコール系作動油が挙げられる。しかし、この水−グリコール系作動油は廃液処理性が悪いので、油圧系統から漏れ排水に混入した場合、水に溶解しているグリコールに起因して、COD値化学的酸素要求量)が高く、凝集沈澱法活性汚泥法等の通常の排水処理法では十分に処理できるとはいえない。

0003

従って、環境保全の観点から廃液処理性の改善された水可溶化油の開発が進められている。例えば、特開平5−271683号公報によれば、ポリオキシアルキレングリコールポリオキシプロピレングリコールモノエーテルポリオキシエチレングリコールモノエーテル/脂肪酸/水系の含水系作動油が提案され、また、特開平6−80982号公報にはポリオキシプロピレングリコールモノエーテル化合物脂肪酸塩および水を含有させた含水系作動油が廃液処理性を改善したものとして提案されている。

0004

しかしながら、従来、提案されている水可溶化作動油は、水−グリコール系作動油に比較して廃液処理性が改良されているものの、添加剤の性能に依存するところが大きく、難燃性作動油として抜本的な解決が図られていない。

0005

また、土壌への流出の可能性のある潤滑油、例えば建設機械用油圧作動油等に関しては生分解性が要求されてきている。

発明が解決しようとする課題

0006

従って、本発明は、上記のような開発状況に鑑み、可溶化温度範囲が広く、かつ、難燃性であるという水可溶化油の基本的特性を損なわず生分解性および廃液処理性に優れた難燃性作動油に適する水可溶化油組成物を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

そこで、本発明者らは、上記の課題を解決するため、鋭意検討を加えた結果、生分解性を有する基油を用いた水可溶化油組成物に着目し、さらに、生分解性を有する界面活性剤を用いることにより得られるアニオン系w/o型水可溶化油組成物が優れた廃液処理性を発揮し得ることを見い出し、これらの知見に基いて本発明の完成に到達した。

0008

すなわち、本発明は、潤滑粘度を有し常態が液状である(a)分子中にエステル結合を有する有機化合物、(b)低粘度ポリα−オレフィン、(c)流動パラフィン、(d)硫黄含有量5ppm以下、芳香族炭化水素含有量1重量%以下の高度精製炭化水素油および(e)植物油からなる群から選択される少なくとも一種を基油とする水可溶化油組成物に関するものであり、さらに、潤滑粘度を有し常態が液状である(a)分子中にエステル結合を有する有機化合物、(b)低粘度ポリ−α−オレフィン、(c)流動パラフィン、(d)硫黄含有量5ppm以下、芳香族炭化水素含有量1重量%以下の高度精製炭化水素油および(e)植物油からなる群から選択される少なくとも一種を含有する基油に界面活性剤を用いて水を分散させてなる水可溶化油組成物において、界面活性剤として、
1)モノカルボン酸アルカリ金属塩ジカルボン酸のアルカリ金属塩および下記一般式[I]

0009

ID=000006HE=025 WI=074 LX=0230 LY=0900
(上記一般式[I]において、mおよびnは、各々、0〜22の整数であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表される化合物のアルカリ金属塩からなる群から選択される少なくとも一種、および、
2)下記一般式[II]

0010

ID=000007HE=005 WI=076 LX=0220 LY=1500
(上記一般式[II]において、R1 は、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基であり、nは1〜10の整数である。)で表されるアルコールエチレンオキサイド付加物を用いることを特徴とする水可溶化油組成物に関するものである。

0011

本発明の特異性の一つは、外観が透明であり、可溶化温度範囲が広く、かつ、難燃性であり、生分解性に優れた基油を用いた水可溶化油組成物を初めて提供することにあり、さらに、生分解性を有する界面活性剤を用いることによりアニオン系w/o型水可溶化油組成物を提供することにある。本発明の水可溶化油組成物は、生分解性を有する基油と生分解性を有する界面活性剤を用いることにより得られるものであり、アニオン系w/o型水可溶化油とすることにより、従来、開発されているアニオン系w/o型水可溶化油に比較して廃液処理性に優れたものである。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明を詳細に説明する。

0013

本発明の水可溶化油組成物の基油は、生分解性を有する合成系油鉱油系油および植物系油からなる群から選択されたものである。すなわち、基油としては潤滑粘度を有する常態液状のものであり、(a)分子中にエステル結合を有する有機化合物、(b)低粘度ポリ−α−オレフィン、(c)流動パラフィン、(d)硫黄含有量5ppm以下、芳香族炭化水素1%以下の高度精製炭化水素油および(e)植物油からなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。これらの基油は微生物により酸化されて、炭酸ガス、水および生成菌体への転換が容易である。

0014

本発明の水可溶化油組成物の基油に用いられる(a)分子中にエステル結合を有する有機化合物としては、例えば、モノカルボン酸エステルジカルボン酸エステルポリオールエステル等の脂肪酸エステルを挙げることができる。具体的には、モノカルボン酸エステルは、炭素数1〜20のモノカルボン酸と炭素数3〜20の脂肪族アルコールとのエステルであり、モノカルボン酸としては、例えば、バレリアン酸カプロン酸エナント酸カプリル酸ペラルゴン酸カプリン酸ウンデカン酸ラウリン酸トリデシル酸、ミリスチン酸ペンタデシル酸、パルミチン酸マルガリン酸ステアリン酸ノナデシル酸、アラキジン酸等の直鎖アルカン酸およびこれらの分岐アルカン酸等の飽和酸のほかオレイン酸(9−オクタデセン酸(cis))等の不飽和酸等を挙げることができ、脂肪族アルコールとしては、例えば、ブチルアルコールアミルアルコールヘキシルアルコールヘプチルアルコールオクチルアルコールノニルアルコールデシルアルコールウンデシルアルコール、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等の直鎖アルコールまたはこれらの分岐アルコール等の飽和アルコールおよびオレイルアルコール等の不飽和アルコールを挙げることができる。

0015

また、ジカルボン酸エステルは、例えば、炭素数2〜36のジカルボン酸と炭素数1〜20の脂肪族アルコールとから得られるモノエステルまたはジエステルである。ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸ピメリン酸スベリン酸アゼライン酸セバシン酸、1−,9−ノナメチレンジカルボン酸、1−,10−デカメチレンジカルボン酸、1−,11−ウンデカメチレンジカルボン酸、1−,12−ドデカメチレンジカルボン酸、1−,13−トリデカメチレンジカルボン酸等を用いることができ、脂肪族アルコールとしては、例えば、ブチルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、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等の直鎖アルコールまたはこれらの分岐アルコール等の飽和アルコールおよびオレイルアルコール等の不飽和アルコールを使用することができる。

0016

ポリオールエステルは、炭素数3〜15の多価アルコールと炭素数3〜20との脂肪酸とから得られるエステルであり、多価アルコールとしては、例えば、ネオペンチルグリコールトリメチロールプロパンペンタエリスリトールジペンタエリスリトールトリペンタエリスリトール等を挙げることができる。脂肪酸としては、例えば、プロピオン酸ブチル酸、バレリアン酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸等の直鎖アルカン酸、イソオクタン酸(2−エチルヘキサン酸等)、ネオペンタン酸トリメチルプロパン酸等)等の分岐アルカン酸を挙げることができる。

0017

さらに、本発明の水可溶化油組成物の基油に用いられる分子中にエステル結合を有する有機化合物としては、上記の脂肪酸エステルのほか、エステル結合を有するものであり、後述の修正MITI法による生分解率が50%以上のものであればいずれも採用することができる。

0018

本発明の水可溶化油組成物の基油として用いられる(b)低粘度ポリ−α−オレフィンは、炭素数2〜14、好ましくは4〜12のオレフィン系炭化水素からなる群から選択された一種のオレフィンモノマー原料とした単独重合または二種以上のオレフィンモノマーの共重合により得られるものであり、40℃における粘度が2mm2 /s〜18mm2 /s、好ましくは、5.2mm2 /s〜18mm2 /sのものである。特に、水素添加を行なうことにより不飽和結合飽和させたものが好ましい。生分解性を有するポリ−α−オレフィンは、低粘度のものであり、40℃における粘度が20mm2 /sを超えると生分解率が著しく低下し、本発明の水可溶化油組成物の基油として使用するには難点が生じる。ポリ−α−オレフィンの具体例としては低級オレフィンの3量化〜6量化により得られる炭素数6〜12のα−オレフィンの混合物、例えば、25重量%〜50重量%のヘキセン−1、30重量%〜40重量%のオクテン−1および25重量%〜40重量%のデセン−1からなる混合物を共重合したものを挙げることができる。また、デセン−1のような単独モノマーから得られるポリ−α−オレフィンおよびその水素添加生成物も好適である。

0019

これらのポリ−α−オレフィンは、重合触媒として、塩化アルミニウム、フッ化ホウ素等のフリーデルクラフト触媒チーグラー触媒または酸化クロム等の酸化物触媒等を使用して製造することができる。ポリ−α−オレフィンの水素添加は、重合反応生成物から重合触媒を除去した後、重合触媒除去後の重合反応生成物を加温、加圧下において、例えば、ニッケルモリブデンアルミナ、またはニッケル−コバルト−モリブデン/アルミナのような水素化触媒の存在下に、水素と接触させることにより行なうことができる。

0020

本発明の水可溶化油組成物の基油として用いられる(d)高度精製炭化水素油は、40℃における粘度が1mm2 /s〜80mm2 /s、好ましくは4mm2/s〜60mm2 /sであり、硫黄含有量5ppm以下、好ましくは、2ppm以下であり、芳香族炭化水素含有量1重量%以下、好ましくは、0.5重量%以下のものである。硫黄含有量が5ppmを超えるものでは生分解率が低下し、また芳香族炭化水素含有量が1重量%を超えると、同様に生分解率が低下するという問題がある。高度精製炭化水素油としては、さらに、ナフテン系炭化水素含有量パラフィン系炭化水素含有量に比し少ないものであって、例えば、ナフテン系炭化水素含有量が40重量%以下、特に、30重量%以下のものが好ましい。また、高度精製炭化水素油として、流動パラフィンを用いることができる。流動パラフィンは、高純度飽和炭化水素からなるものであり、JIS K2231に規定された品質性状を有するものが好適である。

0021

上記の高度精製炭化水素油の製造方法は任意である。例えば、高度精製炭化水素油、特に高度水素化処理油は、具体的には、パラフィン基原油、中間基系原油から常圧蒸留および減圧蒸留により誘導される潤滑油留分水素化処理または水素化分解に供し、生成油水素化精製または溶剤抽出溶剤脱蝋または接触脱蝋白土処理等の潤滑油精製法により処理して得ることができる。水素化処理および水素化分解の反応条件を選択することにより、硫黄含有量および芳香族炭化水素含有量が上記の特定範囲に設定された高度精製炭化水素油を得ることができる。

0022

本発明において、高度精製炭化水素油中の芳香族炭化水素含有量およびナフテン系炭化水素含有量はASTM−D3238によるn−d−M法で測定したものである。

0023

次に、本発明の水可溶化油組成物の基油として用いる(e)植物油について説明する。植物油としては、40℃における粘度が2mm2 /s〜60mm2 /s、好ましくは、10mm2 /s〜40mm2 /sのものであり、具体的には、なたね油綿実油ピーナッツ油パーム油大豆油ひまわり油およびホホバ油等を挙げることができる。

0024

本発明の水可溶化油組成物の基油は、上記(a)〜(e)に揚げた生分解性を有する基油からなる群から選択される少なくとも一種であり、単独または混合物として用いることができる。

0025

本明細書において、生分解性は、修正MITI法の易分解性試験法準拠した測定法により評価したものである。すなわち、基油に基礎培養液と水とを混合し、これを培地として菌培養物を添加して28日間攪拌し、酸素量をクーロメーターで測定し、その理論酸素量との比から生分解性を評価する。

0026

本発明の水可溶化油組成物に用いられる界面活性剤第1)成分として用いられるモノカルボン酸のアルカリ金属塩を構成するモノカルボン酸としては炭素数2〜60の脂肪族飽和モノカルボン酸、炭素数4〜60の脂肪族不飽和モノカルボン酸、炭素数6〜60の芳香族モノカルボン酸等を挙げることができる。脂肪族飽和モノカルボン酸としては、具体的には、例えば、プロピオン酸、ブチル酸、バレリアン酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデシル酸、アラキジン酸、ヘンイコサン酸、ベヘン酸トリコサン酸、リグノセリン酸ヘプタコサン酸を挙げることができ、不飽和モノカルボン酸としては、具体的には、例えば、ウンデシレン酸、オレイン酸、セラコレイン酸等を挙げることができる。特に、オレイン酸が好ましい。芳香族モノカルボン酸としては、安息香酸トルイル酸等およびこれらの異性体を例示することができる。

0027

また、ジカルボン酸のアルカリ金属塩を構成するジカルボン酸としては炭素数2〜25の脂肪族飽和ジカルボン酸、炭素数4〜25の脂肪族不飽和ジカルボン酸、炭素数8〜25の芳香族ジカルボン酸等を挙げることができる。脂肪族飽和ジカルボン酸としては、具体的にはシュウ酸マロン酸コハク酸グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1−,1−ノナメチレンジカルボン酸、1−,10−デカメチレンジカルボン酸、1−,11−ウンデカメチレンジカルボン酸、1−,12−ドデカメチレンジカルボン酸、1−,13−トリデカメチレンジカルボン酸、1−,14−テトラデカメチレンジカルボン酸、1−,15−ペンタデカメチレンジカルボン酸、1−,16−ヘキサデカメチレンジカルボン酸、1−,17−ヘプタデカメチレンジカルボン酸、1−,18−オクタデカメチレンジカルボン酸等およびこれらの異性体を例示することができる。脂肪族不飽和ジカルボン酸としては、具体的にはマレイン酸フマル酸、1−ノネン−1,9−ジカルボン酸、2−ノネン−1,9−ジカルボン酸、1−デカン−1,10−ジカルボン酸、1−トリデセン−1,13−ジカルボン酸等を挙げることができる。また、芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸イソフタル酸テレフタル酸等を用いることができる。

0028

本発明の界面活性剤第1)成分としては、分子中に上記のようなカルボン酸部分を有する化合物であれば好ましく用いることができ、脂肪酸のダイマー酸、例えば、二量体化された炭素数20〜36の脂肪酸も使用することができる。

0029

また、本発明の水可溶化油組成物に用いられる界面活性剤第1)成分としては、一般式[I]

0030

ID=000008HE=025 WI=074 LX=1130 LY=0300
で表されるフェノールを有する化合物のアルカリ金属塩を用いることができる。上記一般式[I]において、mおよびnは、各々、0〜22の整数であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。従って、具体的には、9−(p−ヒドロキシフェニルオクタデカン酸、10−(p−ヒドロキシフェニル)オクタデカン酸、9−(p−ヒドロキシフェニル)デカン酸、10−(p−ヒドロキシフェニル)デカン酸、15−(p−ヒドロキシフェニル)ドコサン酸、16−(p−ヒドロキシフェニル)ドコサン酸、6−(p−ヒドロキシフェニル)オクタデカン酸、11−(p−ヒドロキシフェニル)エイコサン酸または15−(p−ヒドロキシフェニル)テトラコサン酸等を用いることができる。

0031

上記のモノカルボン酸のアルカリ金属塩、ジカルボン酸のアルカリ金属塩および一般式[I]の化合物のアルカリ金属塩は、カリウム塩として用いることが好ましい。

0032

第1)成分は、水可溶化油組成物中に組成物全重量基準で0.1重量%〜10重量%好ましくは、0.3重量%〜5重量%の範囲で含有させることができる。第1)成分が0.1重量%未満では廃液処理性が改善されず、また、油圧作動油に要求される耐摩耗性の改善にもほとんど寄与せず、一方、10重量%を超えても増量に応じた廃液処理性が改善されないばかりか、逆に腐食により摩耗が増加するという弊害が生じるおそれがある。

0033

次に、本発明の水可溶化油組成物に用いられる界面活性剤第2)成分について説明する。第2)成分は、アルコールのエチレンオキサイド付加物であり、非イオン系界面活性剤に属し、一般式[II]

0034

ID=000009HE=005 WI=076 LX=1120 LY=2150
で表される化合物を用いることができる。

0035

上記一般式[II]において、R1 は炭素数1〜30の炭化水素基であり、例えば、炭素数1〜30の直鎖状または分岐状アルキル基;炭素数2〜20の直鎖状または分岐状アルケニル基;炭素数6〜20のシクロアルキル基を挙げることができる。好ましい炭化水素基は、アルキル基であり、特に炭素数6以上の比較的長鎖のアルキル基が好ましい。具体的には、ブチル基、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、ドデシル基ラウリル基)、トリデシル基、テトラデシル基(ミリスチル基)、ペンタデシル基、ヘキサデシル基(パルミチル基)、ヘプタデシル基(マルガリル基)、オクタデシル基(ミリスチル基)、ノナデシル基、エイコシル基等を挙げることができる。従って、好ましいアルコールとして、ブチルアルコール、ヘプチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール等を用いることができるが、オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ラウリルアルコール等が特に好適である。

0036

上記一般式[II]で表されるアルコールのエチレンオキサイド付加物型非イオン系界面活性剤のうち、好ましい化合物として2−エチルヘキシルアルコールのエチレンオキサイドモル付加物(2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート)、ラウリルアルコールのエチレンオキサイド2モル付加物(ラウリルアルコールジエトキシレート)、ラウリルアルコールのエチレンオキサイド3モル付加物(ラウリルアルコールトリエトキシレート)、ラウリルアルコールのエチレンオキサイド5モル付加物(ラウリルアルコールペンタエトキシレート)、ラウリルアルコールのエチレンオキサイド8モル付加物(ラウリルアルコールオクタエトキシレート)等をあげることができる。

0037

アルコールのエチレンオキサイド付加物のHLB値は、エチレンオキサイド5モル以下の付加物が1〜12未満であり、エチレンオキサイド6モル以上の付加物は12〜20である。12未満の付加物により水可溶化油組成物の曇り点下げ、広い温度範囲可溶化させることができ、低温領域での高い安定性を発揮させることができる。一方、HLB12以上の付加物により、水可溶化油組成物の可溶化限界温度を上げ、広い温度範囲で可溶化させることができるので高温領域での高い安定性の維持に寄与することができ、水可溶化油の透明化を達成することができる。

0038

上記一般式[II]で表される化合物は、水可溶化油組成物中に全重量基準で2重量%〜60重量%、好ましくは2重量%〜55重量%含有させることができる。

0039

なお、グリフィンの式から明らかなようにエチレンオキサイドの付加量が多いとHLB値が大きい値を示すので、使用するアルコールの種類に応じてHLB値を調整することができる。

0040

本発明の水可溶化油組成物において、水の含有量は、組成物全重量基準で1重量%〜50重量%、好ましくは10重量%〜30重量%とすることができる。

0041

本発明の水可溶化油組成物は、上記のように、(a)〜(e)に示す生分解性基油を用いることを特徴とし、この基油と界面活性剤第1)成分、第2)成分および水を構成成分とし、40℃における粘度が1mm2 /s〜100mm2 /s、好ましくは4mm2 /s〜80mm2 /sのものである。

0042

また、本発明の水可溶化油組成物には、前記成分のほか必要に応じ他の添加剤成分、例えば、防錆剤消泡剤金属不活性剤摩耗防止剤極圧剤、摩耗調整剤、粘度指数向上剤等を添加することができる。

0043

以上述べたようにして得られる本発明の水可溶化油組成物は、装置内のゴム等の劣化および塗料剥離を生じることがなく、難燃性を有し、広い温度領域において安定なエマルジョンを形成させることができ、生分解性、廃液処理性に優れたものである。

0044

本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例等により限定されるものではない。

0045

本発明の水可溶化油組成物の生分解性、廃液処理性および品質性状等の性能評価には次の試験法を用いた。
生分解性:修正MITI法に基づき、次の測定方法を採用した。試料油30mgに基礎培養液300mlおよび菌培養物を添加し、25℃で28日間攪拌し、微生物が油を分解するために消費する酸素量をクーロメーターで測定し、その理論酸素量との比(酸素量/理論酸素量%)から生分解性を評価した。
廃液処理性:試料油を水道水希釈し、原液3%の希釈液とした。これに硫酸バンドを6000ppm添加し、攪拌した後、静止相分離させた。二層に分離した下層水槽中のCOD値(化学的酸素要求量)を測定した。
粘度:JIS K2283に準拠し40℃における動粘度を測定した。
外観:試料油を100mlビーカーに50ml採り、目視により判定した。
可溶化限界温度:100ml三角フラスコに試料油50ml採り、温度計付きのゴム栓をした後、温度計を液面の1/2の位置にセットする。ホットスタラーで攪拌しつつ油全体が白濁するまで加熱する。最高100℃まで昇温後、室温にて降温する。白濁から透明になる温度を目視で読み取り可溶化限界温度とした。
曇り点:JIS K2269に準拠。
ゴム体積変化率:NOK製ニトリルゴムA727を用い、JIS K6301に準拠し70℃、168時間の条件を採用し測定した。

0046

実施例1
生分解性基油として40℃における動粘度24.8cStのポリオールエステル29.5重量%、イオン交換水20.1%、ジカルボン酸カリウム塩9.0重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(エチレンオキサイド(以下、EOと略称。)2モル付加物)12.0重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)15.4重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)14.0重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油1とした。試作油1の生分解率87%、COD値230ppmであった。表1に試作油組成と品質性状および性能評価の結果を示す。

0047

実施例2
生分解性基油として40℃における動粘度24.8cStのポリオールエステル28.5重量%、イオン交換水20.0%、オレイン酸カリウム塩10.8重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)12.0重量%、HLB値8.3のラウリルアルコールトリエトキシレート(EO3モル付加物)2.3重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)12.6重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)13.8重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油2とした。試作油2の生分解率およびCOD値を表1に示す。

0048

実施例3
生分解性基油として40℃における動粘度が14.2cStのジイソデシルアジペート31.0重量%、イオン交換水20.0重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)14.0重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)8.2重量%、およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)17.8重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油3とした。試作油3の生分解率およびCOD値の測定結果を表1に示す。

0049

実施例4
生分解性基油として40℃における動粘度5.1cStのポリ−α−オレフィン27.0重量%、イオン交換水25.0重量%、オレイン酸カリウム塩11.2重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)11.0重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)8.0重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)17.8重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油4とした。試作油4の生分解率およびCOD値の結果を表1に示す。

0050

実施例5
生分解性基油として40℃における動粘度29.6cSt、硫黄含有量2ppm、芳香族炭化水素含有量0%の高度水素化処理油27.0重量%、イオン交換水20.0重量%、ジカルボン酸カリウム塩9.0重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)17.4重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)14.0重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)12.5重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油5とした。試作油5の生分解率およびCOD値の結果を表1に示す。

0051

実施例6
生分解性基油として40℃における動粘度34.0cStのなたね油28.5重量%、イオン交換水20.0%、ジカルボン酸カリウム塩9.0重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)12.0重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)16.5重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)14.0重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油6とした。試作油6の生分解率、COD値270ppmであった。

0052

実施例7
生分解性基油として40℃における動粘度24.8cStのポリオールエステル26.0重量%、イオン交換水20.0%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)11.5重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)18.5重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)24.0重量%を添加する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油7とした。試作油7の生分解率およびCOD値を表1に示す。

0053

実施例8
生分解性基油として40℃における動粘度が34.0cStのなたね油28.5重量%、イオン交換水20.0重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)12.5重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)17.0重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)22.0重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油8とした。試作油8の生分解率およびCOD値の測定結果を表1に示す。

0054

比較例1
基油として40℃における動粘度28.2の鉱油29.5重量%、イオン交換水20.0重量%、ジカルボン酸カリウム塩9.5重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)16.0重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)12.0重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)13.0重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油aとした。試作油aの生分解率およびCOD値の結果を表2に示す。

0055

比較例2
基油として40℃における動粘度26.4cStのアルキルベンゼン29.5重量%、イオン交換水20.0重量%、ジカルボン酸カリウム塩11.1重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)14.0重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)7.55重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)17.85重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油bとした。試作油bの生分解率およびCOD値の結果を表2に示す。

0056

比較例3
基油として40℃における動粘度32.8cStのポリプロピレングリコール31.0重量%、イオン交換水20.0重量%、ジカルボン酸カリウム塩10重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)12.0重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)13.0重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)14.0重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油cとした。試作油cの生分解率およびCOD値の結果を表2に示す。

0057

比較例4
基油としてポリオールエステル25.0重量%、イオン交換水20.0重量%、ジカルボン酸カリウム塩8.0重量%、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル12.0重量%、HLB値6.5のラウリルアルコールジエトキシレート(EO2モル付加物)10.0重量%、HLB値13.1のラウリルアルコールオクタエトキシレート(EO8モル付加物)12.0重量%およびHLB値11.0の2−エチルヘキシルアルコールテトラエトキシレート(EO4モル付加物)13.0重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油dとした。試作油dの生分解率およびCOD値の結果を表2に示す。

0058

比較例5
基油としてポリオールエステル49.5重量%、イオン交換水20.0重量%、ジカルボン酸カリウム塩10.0重量%およびポリプロピレングリコールモノメチルエーテル20.5重量%を含有する外観透明の水可溶化油を調製し、試作油eとした。試作油eの生分解率およびCOD値の結果を表2に示す。

0059

実施例および比較例において説明した試作油1〜8および試作油a〜eの各組成および性能評価の結果を表1および表2に示した。水−グリコール系市販油の評価結果も表2に併記した。

0060

0061

ID=000011HE=110 WI=139 LX=0355 LY=1450
注1)高度水素化処理油A;動粘度29.6cSt@40℃
硫黄含有量2ppm
芳香族炭化水素含有量0.0%
注2)なたね油;動粘度34.0cSt@40℃
注3)鉱油(溶剤精製油);動粘度28.2cSt@40℃
硫黄含有量0.13重量%
芳香族炭化水素含有量2.3重量%
注4)ジカルボン酸カリウム塩;(ハリ化成工業(株)製Diacid1550)

0062

ID=000012HE=020 WI=078 LX=0210 LY=0550
のカリウム塩
注5)ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル(第一工業製薬(株)製
PGAMPLE2);動粘度10.5cSt@40℃
注6)ラウリルアルコールエトキシレート(EO2モル付加物)(日本乳化剤
(株)製 Newcol1102);HLB値6.5
注7)ラウリルアルコールエトキシレート(EO3モル付加物)(日本乳化剤
(株)製 Newcol1103);HLB値8.3
注8)ラウリルアルコールエトキシレート(EO8モル付加物)(日本乳化剤
(株)製 Newcol1100);HLB値13.1
注9)2−エチルヘキシルアルコールエトキシレート(EO4モル付加物)(日
本乳化剤(株)製 Newcol1004)
注10)水−グリコール系作動油市販品
以上の実施例および比較例から、本発明の生分解性を有する基油を用いた水可溶化油は、外観が均一透明であり水可溶化油の基本的特性を維持しながら、COD値で表した廃液処理性が著しく改善されたことが明らかである。

0063

一方、通常の溶剤精製鉱油、アルキルベンゼン、ポリプロピレングリコール系基油を用いた場合、特に非イオン系界面活性剤を欠く場合、生分解性および廃液処理性が悪化することも明白である。

発明の効果

0064

本発明の水可溶化油組成物は、生分解性を有する基油および該基油に界面活性剤として1)モノカルボン酸のアルカリ金属塩、ジカルボン酸のアルカリ金属塩および/または、上記一般式[I]で表されるフェノールを有するモノカルボン酸のアルカリ金属塩および2)一般式[II]で表されるアルコールのエチレンオキサイド付加物型非イオン系界面活性剤を配合し、水を分散させて得られるアニオン系w/o型水可溶化油からなるものであり、外観透明で難燃性であり、水可溶化油の特性を保持しながら水グリコール系作動油および従来のw/o型水可溶化油に比し、生分解性および廃液処理性を著しく改善することができる。

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