JPH04136097A - 新規水―グリコール系作動液 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、難燃性作動油の一種である水−グリコール系
難燃性作動液（以下、水−グリコール系作動液と記す）
に関する。

〔従来の技術〕

従来、水−グリコール系作動液は、グリコール及びポリ
グリコールを主成分とし、これに各種の添加剤が加えら
れたものである。

この水−グリコール系作動液は、不燃性、耐摩耗性、防
錆性、耐食性、剪断安定性等の優れた性能を有している
。

また、この水−グリコール系作動液は、エマルジョンタ
イプと異なり、鉱油を含有していないソリューションタ
イプなので、分離や腐敗の心配がなく、安定性にも優れ
ると言う各種の特性を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の水−グリコール系作動液は、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、凝集沈澱法や活性汚泥法等の通
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発生する。

上記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、ポリグリコールである。

すなわち、水−グリコール系作動液に通常使用されてい
るポリグリコールは、水溶性であるため凝集沈澱処理で
は分離することができず、また高分子量のポリグリコー
ルは、活性汚泥処理による分解も極めて困難である。

このため、活性炭等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。

更に、水−グリコール系作動液が、未処理のまま、廃水
と共に流出した場合や、屋外で使用する装置から漏洩し
た場合に、高分子量のポリグリコールは、自然の浄化作
用すなわち河川、海、土壌等中の微生物による分解作用
を受けることができないため、環境に蓄積されてしまい
、環境汚染の原因となる。

本発明は、前述の水−グリコール系作動油液の優れた難
燃性等を損なうことなく、かつ各種の要求特性をも損な
うことな（、生分解性に優れる、すなわち廃水処理施設
における活性汚泥処理によって処理でき、かつ該作動液
が未処理のまま廃水と共に流出等しても河川、海、土壌
等中の微生物により容易に分解作用を受け、従って環境
汚染を極力防止し得る水−グリコール系作動液を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明者等は
、上記目的を達成するために、研究を重ねた結果、水−
グリコール系作動液に使用される増粘剤に、低分子量の
特定構造を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル
、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及びポ
リオキシエチレンアルキルアミンの１種以上と、グリコ
ールとしてエチレングリコール、プロピレングリコール
、グリセリン及び分子量４００以下のポリエチレングリ
コールの１１１以上とを組み合わせて使用することによ
って、当該作動液の使用が、廃水処理上の問題がなく、
しかも廃水処理過程を経ることなく直接流出等しても自
然の浄化作用により分解され環境汚染を大幅に軽減でき
ることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、 （Ａ）下記式（Ｉ）、　（ＩＩ）及び（ＩＩ［）で表さ
れるポリエーテル化合物の１種以上１０〜６０ｗｔ％、
（Ｂ）エチレングリコール、プロピレングリコール、グ
リセリン及び分子量４００以下のポリエチレングリコー
ルの１種以上１０〜６０ｗｔ％、及び（Ｃ）水２０〜８
０ｗｔ％ を含有してなることを特徴とする新規水−グリコール系
作動液を要旨とする。

Ｒ，Ｘ　（（Ｃ，Ｈ，Ｏ）、Ｒ２）ｂ　　　　　（Ｉ）
（ここで、Ｒ，、Ｒ２は水素原子又は炭素数１〜２５の
アルキル基若しくはアルキルフェニル基で、Ｒ３とＲ２
の合計炭素数が４以上、 ＸはＯ又はＮ１ ｂはＸがＯのとき１、Ｎのとき２、 ａはエチレンオキシドの重合数で１分子中の合計が４〜
４０である。） Ｒ：ｌ　［Ｘ　（（Ｃ２Ｈ４０）ＣＲ４）　ｄ］　−（
ＩＦ）（ここで、Ｒ１は炭素数２〜２６の多価アルコー
ル、多価フェノール又はポリアミン残基、Ｘは０又はＮ
、 ｄはＸが０のとき１．Ｎのとき２、 ｅは２〜８、 Ｒ４は水素原子又は炭素数１〜２５のアルキル基若しく
はアルキルフェニル基で、１分子中Ｒ４部分の合計炭素
数が４以上、 Ｃはエチレンオキシドの重合数で１分子中の合計が４〜
４０である。） （ＲｓＯ（ＣｚＨ４０）ｒ）　ｚＣＨｚ　　　　（ＩＩ
）（ここで、Ｒ３は水素原子又は炭素数１〜２５のアル
キル基若しくはアルキルフェニル基で、１分子中Ｒ１部
分の合計炭素数が４以上、 ｆはエチレンオキシドの重合数で１分子中の合計が４〜
４０である。） 以下、本発明作動液の詳細を、その作用と共に説明する
。

本発明の作動液において、ポリエーテル化合物の（Ｉ）
式中、Ｒ＋、Ｒｚは、水素原子又は炭素数１〜２５、好
ましくは１〜２０のアルキル基若しくはアルキルフェニ
ル基であって、Ｒ１とＲ２の合計炭素数は４以上である
。Ｒ，、Ｒ，の炭素数が多過ぎると本発明作動液の溶解
性が低下し、少な過ぎると充分な増粘性が得られない。

ａは、エチレンオキシドの重合数で、１分子中の合計が
４〜４０好ましくは６〜３０である０重合数が少な過ぎ
ると本発明作動液の溶解性が低下し、多過ぎると生分解
性が低下する。

Ｘは０又はＮで、ｂはＸがＯのとき１．Ｎのとき２であ
る。

（Ｉ）式で表されるポリエーテル化合物は、触媒として
アルカリ金属化合物を使用し、不活性ガス雰囲気下、約
１００〜１５０°Ｃで、アルコール又はアミンにエチレ
ンオキシドを付加重合させる方法、あるいはエチレンオ
キシドを付加重合させた反応物を更に金属ナトリウム等
でアルコラード化した後、ハロゲン化アルキルを反応さ
せる方法等により製造することができる。

また、ポリエーテル化合物の（ＩＩ）式中、Ｒ３を残基
とする炭素数２〜２６の多価アルコール、多価フェノー
ル及びポリアミンとしては、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレング
リコール、オクチレングリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン。

エリスリトール、ペンタエリスリトール、ソルビトール
、グルコース、シヨ糖、エチルジェタノールアミン、ブ
チルジェタノールアミン、トリエタノールアミン、トリ
プロパツールアミン、Ｎ、Ｎ’ジナフチル−ｐ−フェニ
レンジアミン、４．４’ジアミノジフエニルメタン、エ
チレンジアミン。

ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン。

テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンへキサミン
、ビスフェノール、４．４’　−７”チリデンビス（６
−ターシャリ−ブチル−３−メチルフェノール）、４．
４’　−チオビス（６−ターシャリ−ブチル−３−メチ
ルフェノール）、カテコールレゾルシノール等が例示で
きる。

Ｘは０又はＮで、ｄはＸが０のとき１、Ｎのとき２で、
ｅはＲ１の価数に対応し２〜８、好ましくは２〜６の整
数である。

（ＩＩ）式のポリエーテル化合物は、上記のＲ１を残基
とする多価アルコール、多価フェノール又はポリアミン
を出発原料とし、これにエチレンオキシドを付加重合さ
せ、更に上記と同様の方法で末端の一部若しくは全部を
アルキルエーテルとすることによって得ることができる
。

Ｒ４は、水素原子又は炭素数１〜２５のアルキル基若し
くはアルキルフェニル基で、１分子中Ｒ４部分の合計炭
素数が４以上である。Ｒ４の炭素数が多過ぎると本発明
作動液の溶解性が低下し、少な過ぎると充分な増粘性を
得ることができない。

Ｃは、エチレンオキシドの重合数Ｃで、１分子中の合計
が４〜４０、好ましくは６〜３ｏである。

重合数が少な過ぎると本発明作動液の溶解性が低下し、
多過ぎると生分解性が低下する。

また、ポリエーテル化合物の（ＩＩＩ）式中、Ｒ７は水
素原子又は炭素数１〜２５のアルキル基又はアルキルフ
ェニル基で、Ｒｓ部分の合計炭素数は４以上である。Ｒ
９の炭素数が多過ぎると本発明作動液の溶解性が低下し
、少な過ぎると充分な増粘性を得ることができない。

ｆは、エチレンオキシドの重合数で、−分子中の合計が
４〜４０、好ましくは６〜３０である。

少な過ぎると溶解性が低下し、多過ぎると生分解性が低
下する。

（ＩＩ）式で表されるポリエーテル化合物は、触媒とし
てアルカリ金属化合物を使用し、不活性ガス雰囲気下、
約１００〜１５０°Ｃで、アルコールにエチレンオキシ
ドを付加重合させ、更に金属ナトリウム等でアルコラー
ド化した後、ジハロゲン化メタンを反応させる方法によ
り製造することができる。

ＣＩ）、　（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）式で表されるポリエ
ーテル化合物は、単独又はそれらの混合物として用いら
れる。

従来の水−グリコール系作動液に使用されている最も一
般的な増粘剤は、ポリオキシエチレンオキシプロピレン
グリコールで、分子量約１〜４万の水溶性ポリマーであ
る。

これに対し、本発明作動液の増結剤としての作用を有す
る上記した（Ｉ）〜（Ｔ１）式のポリエーテル化合物は
、上記の従来の増粘剤に比して低分子量であり、かつそ
の分子内にプロピレンオキシドを含んでいないため、生
分解性に優れる。そして、増粘効果については、特定範
囲のアルキル基、アルキルフェニル基又はアルキルアミ
ン基を用いることとしたため、低分子量化したにもかか
わらず、充分な粘度を有する。

弐〇）〜（ＩＩＩ）で示されるポリエーテル化合物の配
合量は、約１０〜６０−１％、好ましくは約１５〜５５
−１％とする。

次に、グリコールは、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、グリセリン及び分子量４００以下、好まし
くは３００以下のポリエチレングリコールの中の１種以
上を使用する。

従来の水−グリコール作動液に使用さているジプロピレ
ングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類
を用いると、生分解の速度が遅くなる。

上記のグリコールの配合量は、約ｌＯ〜６０ｗｔ％、好
ましくは約１５〜５５ｗｔ％とする。

上記のポリエーテル化合物及びグリコールの配合量は、
上記量より少な過ぎると適性な粘度が得られず、逆に多
過ぎると難燃性の維持が不能となったり、生分解の速度
が低下する。

水は難燃性を維持するために必要不可欠のものであり、
配合量は、約２０〜８０ｗｔ％、好ましくは約２５〜７
０ｗｔ％である。

本発明作動液において、特に増結剤のＨＬＢが約１０以
下の場合には、均一な系を得るために可溶化剤が必要で
あり、それには脂肪酸塩が最も有効である。一方、増粘
剤のＨＬＢが約１０以上の場合には、可溶化剤を必要と
しないが、この場合でも脂肪酸塩は油性剤として有効な
成分である。

但し、潤滑性を必要としない場合は、脂肪酸塩を除外し
て使用することも可能である。

上記の脂肪酸塩は、特に限定さないが、炭素数約１０以
上、好ましくは約１２以上約３６以下の脂肪酸とアルカ
リ金属又はアミン類との石鹸を用いることができる。具
体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、
ステアリン酸、オレイン酸等のカリウム又はナトリウム
塩あるいはモノエタノールアミン塩が好ましい。

更に、本発明作動液に含むことができるその他の添加剤
は、潤滑剤として、オレイン酸等の不飽和脂肪酸、ラウ
リン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸、芳香族脂肪酸、
ダイマー酸等のカルボン酸等が挙げられる。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ヵプ
トヘンゾチアゾール、トリアゾール等の金属塩及びアミ
ン塩、金属イオン封鎖剤としてエチレンジアミン四酢酸
等のアミノカルボン酸の金属塩等が挙げられる。

〔実施例〕

先ず、本発明作動液に使用されるポリエーテル化合物の
製造例を示す。

製造例１ Ｃ，、Ｈ，，０（Ｃ２Ｈ，Ｏ）、、Ｈの製造例ニオレイ
ルアルコール２．６８Ｋｇ（Ｉ０モル）と水酸化カリウ
ム６０ｇを採り、窒素ガス雰囲気下で、エチレンオキシ
ド５．２８にｇ（Ｉ２０モル）を、１２０°Ｃ，１，０
Ｋｇ／ｃ＋＋＋２の加圧下で反応させた。

得られた粗反応物を塩酸水溶液で中和後、８０°Ｃ１５
０■Ｈｇ以下の減圧下で脱水し、析出した塩を０別して
精製反応物７．９６Ｋｇを得た。

製造例２ Ｃ，Ｈ，７０（Ｃ２Ｈ，０）２゜Ｃｓ　ＨＩ　７の製造
例：オクタノール１．３Ｋｇ（Ｉ０モル）と水酸化カリ
ウム６０ｇを採り、製造例１と同一条件でエチレンオキ
シド８．８Ｋｇ　（２００モル）を反応させた。

得られた粗反応物を製造例１と同様の方法で精製した後
、金属ナトリウム４６０ｇと混合し、１００℃、５０謹
Ｈｇ以下の減圧下で１０時間のナトリウム化反応を行っ
た。

次に、この反応物とオクチルクロライド１．４８Ｋｇ　
（Ｉ０モル）を窒素ガス雰囲気下、１１０℃でカップリ
ング化反応し、更に製造例１と同様の方法で精製した。

製造例３ （Ｃｓ　Ｈ１７０（Ｃｚ　Ｈ４０）　ｓ　）　ｚ　ＣＨ
ｚの製造例：オクタノール１．３Ｋｇ（Ｉ０モル）と水
酸化カリウム６０ｇを採り、製造例１と同一条件でエチ
レンオキシド２．２Ｋｇ　（５０モル）を反応させた。

得られた粗反応物を製造例１と同様の方法で精製した後
、金属ナトリウム４６０ｇと混合し、製造例２と同一条
件でナトリウム化反応を行った。

次に、この反応物にジクロロメタン４２６ｇ（５モル）
を加え、製造例２と同一条件でカップリング化反応して
後、更に製造例１と同様の方法で精製した。

製造例４ ＣＨｚ　Ｏ（Ｃｚ　Ｈ４０）　−Ｃｈ　ＨＩ　３ＣＨＯ
（Ｃ２Ｈ，Ｏ）、Ｃ，Ｈ，３ ｃＨ２０（ＣｚＨ，０）ｉｃ６Ｈ＋：＋の製造例：グリ
セリン９２０ｇ（Ｉ０モル）と水酸化カリウム１５０ｇ
を採り、製造例１と同一条件でエチレンオキシド７．９
２Ｋｇ（Ｉ８０モル）を反応させた。

得られた粗反応物を製造例１と同様の方法で精製した後
、金属ナトリウム１３８０ｇと混合し、製造例２と同一
条件でナトリウム化反応を行った。

次に、この反応物にヘキシルクロライド３．６Ｋｇ（３
０モル）を加え、製造例２と同一条件でカップリング化
反応した後、更に製造例１と同様の方法で精製した。

次いで、以上の製造例で得られたポリエーテル化合物を
用いた本発明作動液の実施例と、比較例を示す。

実施例１〜１２、比較例１〜８ 表１に示す組成の本発明作動液（実施例１−１２）と表
２に示す組成の比較作動液（比較例１〜８）を調製した
。

実施例１〜１２及び比較例１〜８の作動液の４０°Ｃに
おける粘度、及び生分解性を表１及び表２に併せて示す
。

なお、生分解性の評価方法として、５００ｍｆフラスコ
中に、試験サンプル５００ｐｐｍと、無機栄養源として
硫酸アンモニウム１１００ｐｐ。

リン酸水素二カリウム２３ｐｐｍを含む水溶液１００ｇ
と、活性汚泥０．３ｇを入れ、３０°Ｃで２００時間振
盪後の有機物濃度の除去率をＴＯＣ計（Ｔｏｔａｌ　Ｏ
ｒｇａｎｉｃ　Ｃａｒｂｏｎ　Ａｎａｌｙｚｅｒ、品性
全有機体炭素計ＴＯＣ−５０００を使用）によって求め
た。

また、有機物濃度の除去率は、下記式により求めた。

有機物濃度除去率（％） 表１から明らかなように、実施例１〜１２に示す組成の
本発明作動液は、いずれも作動油として充分な粘度を有
しており、しかも、生分解性にも問題がないことが判る
。

これに対し、表２から明らかなように、比較例１及び３
に示す組成の比較作動液は増粘効果が不充分であり、ま
た比較例２〜８に示す組成の比較作動液は生分解性に問
題があることが判る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明作動液によれば、分子中に
主に特定重合数のエチレンオキシドと特定範囲のアルキ
ル基、アルキルフェニル基又はアルキルアミン塩を有す
るポリエーテル化合物を、特定配合量で用いているため
、増粘効果を低下させることなく、生分解性能を高める
ことができる。

また、上記の特定されたポリエーテル化合物は、グリコ
ールとしてエチレングリコール、プロピレングリコール
、グリセリン、又は低分子量のポリエチレングリコール
の使用を可能としているため、−層生分解性能を高める
ことができる。

加えて、本発明作動液は、水を特定量配合し、更に他の
諸添加剤の配合も可能であるため、水グリコール系作動
液の優れた難燃性を有し、かつ各種の要求特性をも損な
うことがない。

そして勿論、生分解性能が飛躍的に高まっているため、
環境汚染を極力低減することができる。

特許出願人　株式会社コスモ総合研究所コスモ石油株式
会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）下記式（ I ）、（II）及び（III）で表されるポ
   リエーテル化合物の１種以上１０〜６０ｗｔ％、（Ｂ）
   エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
   ン及び分子量４００以下のポリエチレングリコールの１
   種以上１０〜６０ｗｔ％、及び（Ｃ）水２０〜８０ｗｔ
   ％ を含有してなることを特徴とする新規水−グリコール系
   作動液。 Ｒ＿１Ｘ｛（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）＿ａＲ＿２｝＿ｂ（ I
   ）（ここで、Ｒ＿１、Ｒ＿２は水素原子又は炭素数１〜
   ２５のアルキル基若しくはアルキルフェニル基で、Ｒ＿
   １とＲ＿２の合計炭素数が４以上、 Ｘは０又はＮ、 ｂはＸが０のとき１、Ｎのとき２、 ａはエチレンオキシドの重合数で１分子中の合計が４〜
   ４０である。） Ｒ＿３［Ｘ｛（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）＿ｃＲ＿４｝＿ｄ］＿
   ｅ（II）（ここで、Ｒ＿３は炭素数２〜２６の多価アル
   コール、多価フェノール又はポリアミン残基、 Ｘは０又はＮ） ｄはＸが０のとき１、Ｎのとき２、 ｅは２〜８、 Ｒ＿４は水素原子又は炭素数１〜２５のアルキル基若し
   くはアルキルフェニル基で、１分子中Ｒ＿４部分の合計
   炭素数が４以上、 ｃはエチレンオキシドの重合数で１分子中の合計が４〜
   ４０である。） ｛Ｒ＿５Ｏ（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）＿ｆ｝＿２ＣＨ＿２（I
   II）（ここで、Ｒ＿５は水素原子又は炭素数１〜２５の
   アルキル基若しくはアルキルフェニル基で、１分子中Ｒ
   ＿５部分の合計炭素数が４以上、 ｆはエチレンオキシドの重合数で１分子中の合計が４〜
   ４０である。）