DE69011992T2

DE69011992T2 - Wässerige Zusammensetzung.

Info

Publication number: DE69011992T2
Application number: DE69011992T
Authority: DE
Inventors: Hideo Kanamori; Toshio Saito
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: DE69011992D1; MY106752A; CA2020266C; CA2020266A1; EP0405479B1; EP0405479A1

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine wäßrige Zusammensetzung, und insbesondere eine wäßrige Zusammensetzung, die als wäßriges Schmiermittel oder als wäßriges Kühlmittel nützlich ist und ein transparentes Aussehen hat.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Bisher waren verschiedene wäßrige Schmiermittel bekannt. Die japanische Patentveröffentlichnungsschrift Nr. 6991/1985 offenbart z.B. ein wäßriges Schmiermittel, das ein transparentes Aussehen hat und eine hohe Phaseninversionstemperatur und eine hohe Phasenumkehrbarkeit aufweist.
Das in der obigen Patentveröffentlichungsschrift beschriebene wäßrige Schmiermittel hat jedoch den Nachteil, daß die Viskosität hoch wird, wenn es in Form einer transparenten wäßrigen Lösung vorliegt. Entsprechend muß, um eine Zusammensetzung mit einer vergleichsweise niedrigen Viskosität zu erhalten, das Basis-Schmieröl als Basisflüssigkeit so niedrig in der Viskosität sein, daß die Schmierfähigkeit nicht genügend hoch sein kann. Zudem fehlt dem in der obigen Veröffentlichung beschriebenen wäßrigen Schmiermittel die mechanische und chemische Stabilität.
Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer wäßrigen Zusammensetzung, die ein transparentes Aussehen aufweist und eine Phasenumkehrbarkeit und eine niedrige Viskosität hat, dem eine Basisflüssigkeit mit einer hohen Viskosität zugesetzt werden kann.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer wäßrigen Zusammensetzung wie oben beschrieben, die mechanische und chemische Stabilität hat.
Die Erfindung stellt eine wäßrige Zusammensetzung bereit, die gebildet wird durch Dispergieren von Wasser in 5 bis 70 Gew.% eines Basis-Schmieröls mit einer kinematischen Viskosität bei 40 ºC von 2 bis 500 cSt in Gegenwart von oberflächenaktiven Substanzen, umfassend als oberflächenaktive Substanzen,
(A) 2 bis 50 Gew.% von mindestens zwei Arten der durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellten Verbindungen:
R¹-O-(R²-O)n-H (I)
wobei R¹ eine Alkylgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, R² eine Alkylengruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist, und n eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist, und wobei, wenn n eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist, die wiederkehrende Einheit (R²-O) sowohl Alkylengruppen mit 2 Kohlenstoffatomen als auch Alkylengruppen mit 3 Kohlenstoffatomen enthalten darf, und wobei die Hydrophile-Lipophile-Gleichgewichtswerte (HLB-Werte) von mindestens zwei der Verbindungen sich um zwei oder mehr voneinander unterscheiden, und
(B) 2 bis 30 Gew.% mindestens einer ionischen oberflächenaktiven Substanz; wobei die Zusammensetzung 1 bis 80 Gew.% Wasser enthält.
Fig. 1 zeigt den Zusammenhang zwischen Viskosität und Temperatur der wäßrigen Zusammensetzung in den Beispielen 5 und 7, dem Referenzbeispiel und in Vergleichsbeispiel 1.
Die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung wird gebildet durch Dispergieren von Wasser in einem Basis-Schmieröl als Basisflüssigkeit in Gegenwart einer oberflächenaktiven Substanz. Die Basis-Schmieröle haben eine kinematische Viskosität bei 40 ºC von 2 bis 500 cSt. Das Basis-Schmieröl kann ein Mineralöl oder ein synthetisches Öl sein, und kann, falls notwendig, verschiedene Additive einschließlich einem Schmierfähigkeitsmittel, einem Extremdruckmittel und einem Antioxidans enthalten. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält das obige Basisöl in einer Menge von 5 bis 70 Gew.%.
Das erfindungsgemäß zu verwendende oberflächenaktive Mittel wird unten weiter beschrieben.
Erfindungsgemäß ist R¹ der allgemeinen Formel (I) eine Alkylgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einschließlich einer Propylgruppe, einer Butylgruppe, einer Pentylgruppe, einer Hexylgruppe, einer Heptylgruppe, einer Octylgruppe, einer Nonylgruppe und einer Decylgruppe.
Wenn R¹ eine Alkylgruppe mit 2 oder weniger Kohlenstoffatomen ist, zeigt die Verbindung der allgemeinen Formel (I) keinen emulgierenden Effekt, und wenn R¹ eine Alkylgruppe mit 11 oder mehr Kohlenstoffatomen ist, steigt die Viskosität stark an. Entsprechend sind beide Fälle nicht geeignet für den Zweck der Erfindung. n ist eine ganze Zahl von 1 bis 20, bevorzugt von 1 bis 10, noch bevorzugter von 1 bis 5. R² ist eine Alkylengruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen, und insbesondere eine Ethylengruppe oder eine Propylengruppe. Wenn jedoch n eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist, können sowohl R² mit 2 Kohlenstoffatomen (Ethylengruppe) als auch R² mit 3 Kohlenstoffatomen (Propylengruppe) in der wiederkehrenden Einheit (R²-O) vorhanden sein. Unter den durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Verbindungen ist am bevorzugtesten eine Verbindung, in der R¹ eine Alkylgruppe mit 4 bis 9 Kohlenstoffatomen, R² eine Alkylengruppe mit 2 Kohlenstoffatomen und n 1 bis 5 ist.
Die durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Verbindungen sind bevorzugt solche, die einen Hydrophile-Lipophile-Gleichgewichtswert (HLB-Wert) von 3 bis 15, bevorzugter von 5 bis 12 haben. Spezielle Beispiele dieser Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind Monobutylether, Monohexylether, Mono-n-octylether und Mono-2-ethyl-hexylether von Monoethylenglykol; Monobutylether, Monohexylether, Mono-n-octylether und Mono-2- ethyl-hexylether von Diethylenglykol; Monobutylether, Monohexylether und Mono-2-hexylethylether von Monopropylenglykol; Monobutylether, Monooctylether und Mono-2-ethylhexylether von Dipropylenglykol; Monobutylether, Monooctylether und Mono-2-ethylhexylether von Tripropylenglykol; Monobutylether, Monooctylether und Mono-2-ethylhexylether von Heptapropylenglykol; weiterhin, 0xyethylen-mono-2-ethylether wie Tetraoxyethylen-mono-2-ethyl-hexylether (n=4) und Octaoxyethylen-mono-2-ethylhexylether (n=8).
In der erfindungsgemäßen wäßrigen Zusammensetzung werden mindestens zwei der obigen Verbindungen als Komponente (A) verwendet. Wenn diese zwei Arten gemischt werden, werden solche Verbindungen verwendet, deren HLB-Werte sich um zwei oder mehr voneinander unterscheiden (z.B. Mischen einer Verbindung mit einem HLB-Wert von 6 oder weniger mit einer Verbindung mit einem HLB-Wert von 8 oder mehr, oder Mischen einer Verbindung mit einem HLB-Wert von 9 oder weniger mit einer Verbindung mit einem HLB- Wert von 11 oder mehr), oder es wird eine Verbindung mit einer (C&sub2;H&sub4;O)-Einheit in Kombination mit einer Verbindung mit einer (C&sub3;H&sub6;O)-Einheit als wiederkehrende Einheit (R²-O) verwendet.
Die durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Verbindungen werden in der wäßrigen Zusammensetzung gewöhnlich in Mengen von 2 bis 50 Gew.%, bevorzugt 5 bis 40 Gew.% gemischt.
Die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung enthält weiter das oberflächenaktive Mittel (B). Dieses oberflächenaktive Mittel kann ein anionisches, kationisches oder amphoteres oberflächenaktives Mittel sein, und die speziellen Beispiele dafür sind Carbonsäuren mit 7 bis 40 Kohlenstoffatomen, wie Fettsäuren mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen, Dimersäuren dieser Fettsäuren, Dicarbonsäuren mit 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, Metallsalze dieser Carbonsäuren oder Alkanolaminsalze dieser Carbonsäuren, Metallsalze von Hexahydrobenzoesäure (Naphthensäure), Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Aminsalze, Ammoniumsalze, Aminosäuren und ähnliches. Eines oder mehrere davon können in der wäßrigen Zusammensetzung gemischt werden, und anionische oberflächenaktive Mittel sind besonders bevorzugt.
Ionische oberflächenaktive Mittel werden in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung üblicherweise in einer Menge von 2 bis 30 Gew.%, bevorzugt 3 bis 20 Gew.% eingesetzt.
In der erfindungsgemäßen wäßrigen Zusammensetzung können darüberhinaus (C) von der Komponente (A) verschiedene nichtionische oberflächenaktive Mittel gemischt werden. Beispiele dieser nichtionischen oberflächenaktiven Mittel sind (i) Fettsäureester von mehrwertigen Alkoholen, (ii) Oxyalkylenether oder Polyoxyalkylenether und (iii) aliphatische Alkohole. Oxyalkylenether oder Polyoxyalkylenether schließen unter den durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Verbindungen die Verbindungen ein, in denen einer von R¹ oder R² oberhalb des oben beschriebenen Bereichs iegt. Spezielle Beispiele für Fettsäureester von mehrwertigen Alkoholen sind Ethylenglykolmonolaurat, Diethylenglykolmonolaurat, Propylenglykolmonolaurat, Propylenglykolmonostearat, Stearinsäuremonoglycerid, Ölsäuremonoglycerid, Sorbitanmonostearat, Sorbitandistearat, Sorbitantristearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitansesquioleat, Sorbitandioleat, Sorbitantrioleat, Sorbitanmonopalmitat und ähnliches.
Als Oxyalkylenether oder Polyoxyalkylenether werden durch die folgende allgemeine Formel (II):
R³-O-(R&sup4;-O)m-H (II)
dargestellte Verbindungen verwendet, wobwei R³ eine Alkylgruppe mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine alkylsubstituierte Phenylgruppe mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, R&sup4; eine Alkylengruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist, und m eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist. Wenn m jedoch 2 oder mehr ist, können mehrere Arten R&sup4; in der wiederkehrenden Einheit (R&sup4;-O) auftreten.
Spezielle Beispiele der durch die allgemeine Formel (II) dargestellten Verbindung sind Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylen myristylether, Polyoxyethylencetylether, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylennonylphenylether, und ähnliche. Spezielle Beispiele der von den Verbindungen der allgemeinen Formel (II) verschiedenen Verbindungen sind Polyoxyethylenbutylether, -hexylether, -2-ethylhexylether, -nonylether, -ethylenglykolnonylether, decylether, und ähnliche.
Ferner sind die aliphatischen Alkohole darin bevorzugt solche mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen, so wie Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol und Stearylalkohol.
Nichtionische oberflächenaktive Mittel als Komponente (C) wie oben beschrieben müssen nicht notwendigerweise zugesetzt werden, aber falls notwendig, werden sie üblicherweise in einer Menge von 2 bis 30 Gew.% in der wäßrigen Zusammensetzung zugesetzt.
Die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung wird gebildet durch Dispergieren von Waser in einem Basis-Schmieröl in Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels wie oben erwähnt, und kann allgemein 1 bis 80 Gew.%, bevorzugt 3 bis 50 Gew.% Wasser enthalten.
In der erfindungsgemäßen wäßrigen Zusammensetzung können den obigen Komponenten Additive wie wasserlösliche Rostschutzmittel, Antifrostflüssigkeiten und ähnliche, falls notwendig, zugesetzt werden.
Als wasserlösliche Rostschutzmitel können gegebenenfalls konventionelle Typen wie wasserlösliche Rostschutzmittel aus stickstoffhaltigen organischen Verbindungen und wasserlösliche Rostschutzmittel aus anorganischen Verbindungen verwendet werden.
Beispiele dafür sind Alkylamine wie Tri-n-butylamin und Cyclohexylamin; Alkanolamine wie Mono-(di- oder tri-)ethanolamin; Mono-(di- oder tri-)propanolamin, n-Butyldiethanolamin, Diethyldiethanolamin, N-Methyldiethanolamin und ähnliche; Aminverbindungen wie Piperazin, Hydroxyethylpiperazin, Morpholin und ähnliche; obige Alkylaminsalze von Carbonsäuren wie Fettsäuren mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, aromatische Carbonsäuren, dibasische Säuren mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, obige Alkanolaminsalze oder Ammoniumsalze; Kondensate verschiedener Carbonsäuren wie oben und Aminen; und anorganische Salze wie Natriumnitrit, Cobaltnitrit, Natriumcarbonat und ähnliche.
Als Frostschutzflüssigkeit kann Ethylenglykol, Propylenglykol und ähnlches zugesetzt werden, so daß dadurch die Erstarrungstemperatur (d.h., die niedrigste Anwendungstemperatur) gesenkt werden kann.
Die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung wird durch Mischen und Rühren der obigen Komponenten erhalten und als Schmiermittel, Hydraulikflüssigkeit, Kühlmittel usw. zur Verwendung bei der Metallbearbeitung wie Schneiden, Formen und thermische Bearbeitung formuliert.
Der Wirkungsmechanismus der erfindungsgemäßen wäßrigen Zusammensetzung bei der Anwendung für verschiedene Zwecke ist nicht klar, es wird jedoch angenommen, daß die Moleküle des oberflächenaktiven Mittels an der Grenzfläche Micellen mit den Molekülen der Basisflüssigkeit bilden, so daß ein schützender Kolloidfilm entsteht.
Erfindungsgemäß werden ein spezielles nichtionisches oberflächenaktives Mittel und ein ionisches oberflächenaktives Mittel und/oder nichtionische oberflächenaktive Mittel in Kombination verwendet, und es wird so erreicht, daß eine transparente dispergierende Flüssigkeit erhalten wird, die eine vergleichsweise große Menge an Wasser im Basisöl enthält.
Die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung hat ein transparentes Aussehen, eine niedrige Viskosität, und kann ein Basisöl mit einer hohen Viskosität verwenden, um eine Zusammensetzung mit der gewünschten Viskosität zu erhalten. Die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung hat hervorragende mechanische und chemische Stabilitäten, Lagerstabilität und Kreislaufstabilität, und verändert sich kaum mit der Temperatur. Weiterhin ist eine Phaseninversion durch Temperatur oder eine Änderung des Wassergehalts in der Zusammensetzung reversibel, so daß sie einfach zu ihrem ursprünglichen Zustand zurückkehren kann.
Folglich ist die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung geeignet als wäßriges Schmiermittel wie Metallbearbeitungsflüssigkeit, und Schmiermittel für Geräte, wäßriges Temperiermedium, Kühlmittel und ähnliches.
Die Erfindung wird detaillierter unter Bezug auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben.

Beispiele 1 bis 9. Vergleichsbeispiele 1 bis 3, und Referenzbeispiel

Eine wäßrige Zusammensetzung wurde durch Mischen der in Tabelle 1 dargestellten Komponenten in den in Tabelle 1 angegebenen Verhältnissen (nach Gewicht) hergestellt.
Als Rostschutzmittel wurde Morpholin verwendet.
Die Beziehung zwischen Viskosität und Temperatur der Zusammensetzungen der Beispiele 5 und 7, des Referenzbeispiels und des Vergleichsbeispiels 1 ist in Fig. 1 dargestellt.
Weiter wurden verschiedenen Eigenschaften der resultierenden wäßrigen Zusammensetzung nach den folgenden Methoden bestimmt, und die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 dargestellt.
(a) Kinematische Viskosität und Viskositätsindex Bestimmt nach JIS K 2283.
(b) Trübungspunkt
Bestimmt nach JIS K 2269.
(c) Scheren durch Ultraschallwellen
Bestimmt durch MIL L H5606A, unter den Bedingungen 28um und 60 Minuten.
(d) Wärmetest
Während 36 Stunden bei 200 ºC im versiegelten Autoklaven erhitzt.
(e) Aussehen
Die Probe wurde sofort in ein Glasgefäß gegeben, und im Hinblick auf ihren Zustand bei 20 ºC und Normaldruck beobachtet. Falls die Probe gelöst wird, wird die Lösung transparent und homogen.
(f) Temperatur der Phaseninversion zur Emulsion
Hundert Milliliter der Probe wurden in einen 200 ml-Becher gegeben und unter Rühren während etwa 5 Minuten von Normaltemperatur auf 100 ºC erhitzt. Der Zustand der Proben darin wurde beobachtet. Die Temperatur, bei der die Probe zur trüben Emulsion wurde, wurde als Phaseninversionstemperatur gewertet. Die Phaseninversionstemperatur ist umso günstiger, je höher sie liegt.
(g) Zustand des Prozesses der Feuchtigkeitsverdampfung
Hundert Milliliter der Probe wurden in einen 200 ml-Becher gegeben und unter Rühren auf 90 bis 100 ºC erhitzt, und der Zustand nach 30 Minuten wurde beobachtet. Es wurde bei 200 Upm gerührt. Die Zusamensetzung wurde danach beurteilt, ob sie "flüssig" oder "verfestigt" war.
(h) Reversibilität der Phaseninversion
Es wurde beurteilt, ob die durch Operation (f) oder (g) phaseninvertierte Probe in ihren Zustand vor der Phaseninversion zurückkehren konnte.
(1) Nach dem Test (g) wurde dieselbe Menge Wasser wie die bei der Verdampfung verlorene zur Probe gegeben, und es wurde bei 200 Upm bei Normaldruck bei 20 ºC während 10 Minuten gerührt, und getestet, ob die Probe zu dem Zustand wie unmittelbar nach ihrer Herstellung zurückkehren konnte.
Das Ergebnis wurde als "reversibel" gewertet, wenn die Zusammensetzung zu dem Zustand zurückkehrte, und als "irreversibel", wenn dies nicht der Fall war.
(2) Nach dem Test (f) wurde die Probe auf 100 ºC erhitzt, und dann unter Rühren bei 200 Upm zum Abkühlen stehengelassen. In dem Fall, in dem die Inversionstemperatur durch die Operation (f) bestimmt worden war, wurde sie, falls sie bei etwa der Temperatur (± 10 ºC) in den Zustand vor der Phaseninversion zurückkehrte, so daß sie das gleiche Aussehen bei 20 ºC hatte wie die von (e), als "reversibel" bezeichnet, wenn nicht, als "irreversibel". Wenn die Phaseninversionstemperatur nicht durch die Operation (f) bestimmt worden war, wurde die Probe beim Abkühlen auf dieselbe Art beobachtet. Wenn beim Abkühlen keine Phaseninversion beobachtet wurde, und das Aussehen bei der Rückkehr zu 20 ºC gleich war wie das von (e), wurde sie als "reversibel" bezeichnet, und falls nicht, als "irreversibel".
(i) Lagerstabilität: Aussehen eines Teststücks
In ein 200 ml-Glasgefäß (mit Stopfen) mit einem Innendurchmesser von 25 mm und einer Höhe von 150 mm wurden 150 ml Testprobe gegeben. In dieselbe Probe wurde ein Teststück aus SPCC (kaltgestreckte Stahlplatte) einer Dicke von 1 mm, einer Breite von 20 mm und einer Länge von 120 mm gegeben. Das Gefäß wurde mit dem Stopfen verschlossen, und während 6 Monaten bei einer konstanten Temperatur von 20 ºC stehengelassen, und anschließend wurde der Rost auf der Oberfläche des Teststücks beobachtet. Das Ergebnis wurde als "unverändert" bezeichnet, wenn kein Rost gebildet wurde, und als "Rost", wenn Rost gebildet wurde.
(j) Lagerstabilität: Aussehen der Flüssigkeit
Nach dem Test (i) wurde die Probe auf ihren Zustand hin untersucht. Die Probenzusammensetzung wurde dahingehend beobachtet, ob sie transparent und homogen war.
(k) Kreislaufstabilität
Ein Kreislauftest mit einer Zahnradpumpe wurde während eines Monats durchgeführt, und anschließend wurden die Tests (e) bis (h) wie oben durchgeführt. Falls die Probe in demselben Zustand war wie kurz nach der Herstellung, wurde das Ergebnis als "gut" bezeichnet, falls nicht, als "nicht gut". Der Test wurde durchgeführt bei einer Tanktemperatur von 50 ºC mit einer Kapazität von 20 Litern, bei einer Durchflußrate der Pumpe von 4 Litern/Minute, und der Wassergehalt wurde zur Aufrechterhaltung eines festen Wertes mit einem automatischen Wasserzufuhrgerät zugeführt.
(I) Anti-Abnutzungs-Eigenschaften-Test
Ein Pumpentest wurde bei 140 kg/cm² bei 50 ºC während 250 Stunden nach ASTM D 2882 durchgeführt. Tabelle 1 Beispiel Vergleichsbeispiel Zusammensetzung Referenzbeispiel Flüssige Komponente Mineralöl (Kinematische Viskosität bei 40ºC: 8 cSt) (Kinematische Viskosität bei 40ºC: 20 cSt) (Kinematische Viskosität bei 40ºC: 36 cSt) Komponente (A) POE-butylether (n=2) POE-hexylether (n=2) POE-2-ethylhexylether (n=2) POE-2-ethylhexylether (n=4) Komponente (B) Petroleumsulfonat Kaliumoleat Caprinsäure-Diethanolaminsalz Komponente (C) POE-2-ethylhexylether (n=9) Rostschutzmittel Wasser *1 POE-2-ethylhexylether (n=1) *2 POE-2-ethylhexylether (n=3) POE heißt jeweils Poloxyethylengruppe, und POP heißt Polyoxyproplengruppe, und n ist die Anzahl der darin wiederkehrenden Einheiten. Tabelle 2 Beispiel Vergleichsbeispiel Referenzbeispiel Kinematische Viskosität Viskositätsindex Trübungspunkt enthaltend 40% Wasser (40ºC)(cSt) Kinematische Viskosität nach Scheren mit Ultraschallwellen (40ºC)(cSt) Kinematische Viskosität nach Wärmetest (40ºC)(cSt) Aussehen Temperatur de Phaseninversion zur Emulsion (ºC) Zudtand bei Prozess der Wasserverdampfung Reversibiltät der Phaseninversion Lagerstabilität Aussehen des Teststückes Aussehen des Flüssigkeit id Kreislaufstabilität Unverändert transparent und homogen gut *3 flüssig *4 reversibel Tabelle 3 Abnutzungs grad Beispiel Vergleichsbeispiel Handels produkt Wasser-Glykol Referenzbeispiel Nockenring (mg) Drehschieber (mg) Gesamt (mg)
Die in den obigen Tabelle angegebenen Ergebnisse zeigen die folgenden Tatsachen.
(i) Die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung hat eine niedrigere kinematische Viskosität als diejenige der konventionellen Zusammensetzungen (kinematische Viskosität bei -5 ºC, 40 ºC von Vergleichsbeispiel 1), sogar wenn ein Basisöl mit derselben kinematischen Viskosität verwendet wird. Insbeseondere, wie in Beispielen 6 und 7 gezeigt, wird die Viskosität der wäßrigen Zusammensetzung in erwünschter Weise erniedrigt, wenn mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zugesetzt werden. Andererseits wird jedoch in der konventionellen Zusammensetzung die resultierende kinematische Viskosität nicht so niedrig, selbst wenn die kinematische Viskosität des Basisöls gesenkt wird (siehe Vergleichsbeispiele 2 und 3).
(ii) Die erfindungsgemäße wäßrige Zusammensetzung hat einen hohen Viskositätsindex. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, zeigen die die kinematischen Viskositäten der Zusammensetzungen aus Beispielen 5 und 7 darstellenden Linien kleine Steigungen des Graphen, und liegen auf der niedrigere Viskositäten anzeigenden Seite. D.h., die erfindungsgemäße Zusammensetzung hat eine geringe Viskosität, und zeigt wenig Änderung mit der Temperatur. Andererseits variieren in den Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 und des Referenzbeispiels die Viskositäten in hohem Maß mit der Temperatur, und die Viskositäten steigen bemerkenswert im Bereich niedrigerer Temperaturen an.
(iii) Die erfindungsgemäße Zusammensetzung zeigt wenig Änderung der Viskosität nach dem Scheren und nach dem Wärmetest (vgl. Beispiele 4 bis 7 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3).
(iv) In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist der Abnutzungsgrad, der in dem Anti-Abnutzungs-Eigenschafts-Test durch Pumpe ermittelt wurde, klein. Insbesondere die Zusammensetzung in Beispiel 5 ist dem Mineralbasisöl (vgl. Referenzbeispiel) hinsichtlich der Anti-Abnutzungs-Eigenschaften weit überlegen.
(v) In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist es möglich, eine wäßrige Zusammensetzung herzustellen, die eine niedrige Viskosität hat und stabil ist, wenn der zugemischte Wasseranteil 30 oder 40 Gew.% beträgt (vgl. Beispiele 8 und 9).

Claims

1. Eine wäßrige Zusammensetzung, hergestellt durch Dispergieren von Wasser in 5 bis 70 Gew.% eines Basis-Schmieröls einer kinematischen Viskosität bei 40 ºC von 2 bis 500 cSt in Gegenwart von oberflächenaktiven Mitteln, umfassend als oberflächenaktive Mittel (A) 2 bis 50 Gew.% von mindestens zwei Arten der durch die allgemeine Formel (I) dargestellten Verbindungen:

R¹-O-(R²-O)n-H (I)

wobei R¹ eine Alkylgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, R² eine Alkylengruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist, und n eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist, und wobei, falls n eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist, die wiederkehrende Einheit (R²-O) sowohl Alkylengruppen mit 2 Kohlenstoffatomen als auch Alkylengruppen mit 3 Kohlenstoffatomen enthalten kann,

wobei die Hydrophile-Lipophile-Gleichgewichts-Werte (HLB-Werte) von mindestens zwei Arten der Verbindungen sich um mehr als zwei voneinander unterscheiden, und

(B) 2 bis 30 Gew.% von mindestens einem ionischen oberflächenaktiven Mittel;

wobei die Zusammensetzung 1 bis 80 Gew.% Wasser enthält.

2. Eine wäßrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Komponete (B) mindestens eine von Petroleumsulfonat, Kaliumoleat und Caprinsäure-Diethanolaminsalz ist; und wobei die Zusammensetzung 1 bis 80 Gew.% Wasser enthält.

3. Eine wäßrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, die darüberhinaus umfaßt (C) 2 bis 30 Gew.% von mindestens einem nichtionischen von Komponente (A) verschiedenen oberflächenaktiven Mittel; wobei die Zusammensetzung 1 bis 80 Gew.% Wasser enthält.

4. Eine wäßrige Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zusammensetzung 3 bis 50 Gew.% Wasser enthält.