JPS6237079B2 - - Google Patents

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JPS6237079B2
JPS6237079B2 JP52092621A JP9262177A JPS6237079B2 JP S6237079 B2 JPS6237079 B2 JP S6237079B2 JP 52092621 A JP52092621 A JP 52092621A JP 9262177 A JP9262177 A JP 9262177A JP S6237079 B2 JPS6237079 B2 JP S6237079B2
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water
grams
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aqueous composition
dispersant
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JP52092621A
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Nazan Shingaa Haimi
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SHINGAA ANDO HAASHU IND DEV Pty Ltd
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Publication of JPS6237079B2 publication Critical patent/JPS6237079B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
この発明は水系工業用流体に係り、とくに、少
なくとも１種の機能改良剤と少なくとも１種の分
散剤を含有し、油を実質的に含まない工業用流体
に関する。この流体は、水が液体である温度下で
通常液体である。このような工業用流体の製造方
法、それを調製するための濃縮物さらにはその
種々の用途もこの発明の範囲に属する。 この発明にある程度関連のある従来技術とし
て、米国特許第3117929号公報に水が平均径約0.1
ミクロン以下のミセルの形態で油中に分散してな
る透明含水潤滑剤組成物が開示されている。この
潤滑剤組成物はリン酸トリクレジル、塩素化パラ
フインワツクスおよびスルホ塩素化オレフイン重
合体のような極圧剤を含有することがある。 米国特許第3928215号公報には、水、界面活性
剤、炭化水素油および場合に応じて界面活性助剤
および（または）電解質を含んでなる切削油組成
物が記載されている。この切削油組成物は板状ミ
セルを含有していると記されている。 米国特許第3526595号公報には、(1)水溶性境界
潤滑剤、(2)腐食防止剤および(3)消泡剤を含有する
水系潤滑・冷却流体が開示されている。 また、「ルブリケーシヨン・エンジニアリン
グ」という雑誌の第337巻（1977年）291〜298頁
にR.W.ムールド他によつて、水系潤滑剤系に水
溶性有機塩素化合物ならびに有機および無機イオ
ウ化合物を使用することが記載されている。 この発明は以後述べる種々の用途に用いること
ができ潤滑剤または作動流体として有用な実質的
に油を含有しない水系組成物を提供することを目
的とする。 この発明の水系組成物は、(A)99.9重量％（組成
物総重量を基準として）までもの多量の水と、(B)
この水に分散した、実質的に水不溶性の機能改良
剤の少なくとも１種を少量そして(C)この機能改良
剤を前記水系組成物中に安定に分散させることの
できる、実質的に水溶性の液状有機分散剤の少な
くとも１種を少量含んでなるものである。 場合に応じて、好ましくは、この発明の組成物
は(D)少なくとも１種の水溶性重合体増稠剤および
(E)少なくとも１種の金属腐食防止剤を含んでいて
もかまわない。さらにまた、この発明の組成物
は、とくに増稠剤(D)が存在している場合に、少な
くとも１種のせん断安定剤(F)を含んでいてもよ
い。これらに加えて、この発明の組成物は(G)少な
くとも１種の逆溶解性グリコール、(H)少なくとも
１種の殺菌剤、(J)少なくとも１種の透明染料、(K)
少なくとも１種の軟水化剤、(L)少なくとも１種の
防臭剤および（Ｍ）少なくとも１種の消泡剤の１
種またはそれ以上を含んでいてもかまわない。 上記水系組成物を調製する上に有用な固体状お
よび液体状濃縮物、この濃縮物の調製方法、さら
には例えば固体状物質の成形や圧力系における前
記水系組成物の使用方法もこの発明の範囲に属す
る。この発明の水系組成物は鉄系金属の腐食防止
や離型剤としても用いられる。 この発明の水系組成物は実質的に油を含まな
い。このような実質的に油のない組成物は約３重
量％以下、普通１％以下、一般に約0.5％以下、
典型的には0.1％以下（組成物総重量を基準とし
て）の油しか含んでいない。この発明の水系組成
物に実質的に含まれていない油は切削油、研磨油
および圧力流体のような、潤滑組成物および作動
流体組成物として有用であることが当該技術分野
に知られている油である。このような油類は、鉱
油およびある種の合成油とくに水不溶性合成油で
あることが当業者に知られている。 この発明の水系組成物の特徴はそれがエマルジ
ヨンではないということである。このことはある
種の産業上利用されている従来の水−油エマルジ
ヨンとは明らかにことなるものである。 この発明の水系組成物は多量（99.9重量％ま
で）の水を含有している。典型的には、約90ない
し約99重量％、普通約95ないし約99重量％の水を
含んでいる。 この水系組成物は、典型的に、約10ないし約
20000センチポイズ（ブルツクフイールド粘度計
によりNo.３スピンドルを用い25回転／分で20℃に
おいて測定、以下この明細書において同じ）の粘
度を有している。一般に粘度は約100ないし約
4000センチポイズである。 多くの態様において、この水系組成物は約7.5
ないし約9.5の範囲内のPH値を持つている。この
ことは、この水系組成物が鉄系金属と接触する場
合にとくに望ましい。 機能改良剤(B) この発明の水系組成物は、それに安定に分散し
た実質的に水不溶性の機能改良剤の少なくとも１
種を少量含有している。この機能改良剤は、それ
を含む水系組成物が均質の分散体として存在して
いるならば、あまり撹拌することなく20℃で少な
くとも６時間は安定に分散している。 上記水不溶性機能改良剤は25℃において水１
につきせいぜい10グラムまで、一般にせいぜい１
グラム、しばしば1/10グラム以下の水溶性を有し
ている。 一般に、この機能改良剤は油溶性であり、多く
の場合通常の油系組成物中において極圧剤、耐摩
耗剤、耐荷重性剤、摩擦変性剤および潤滑剤とし
て作用するものであり、また、他の組成物中にお
いてスリツプ防止剤、膜形成剤、摩擦変性剤およ
び潤滑剤として作用するものである。よく知られ
ているとおり、このような機能改良剤は上記の２
つ以上の作用を呈することがある。例えば、極圧
剤は、しばしば、耐荷重性剤としても作用する。 この発明に用いられる機能改良剤にはグラフア
イト、二硫化モリブデンおよびポリテトラフルオ
ルエチレンその他の固形重合体のような固体の潤
滑剤も含まれる。 この機能改良剤には、また、耐摩擦性重合体形
成剤も含まれる。簡単にいうと、これは低濃度で
液体キヤリヤに分散しており、摩擦表面や接触表
面において重合して当該表面上に重合体保護被膜
を形成するような潜在性重合体形成物質である。
この重合は摩擦によつて発生した熱と、恐らく、
新たに曝露された表面の触媒的および（または）
化学的作用によつて生ずるものと考えられる。こ
の種の物質の具体例はジリノレイン酸とエチレン
グリコールとの組合せであり、これは耐摩耗性ポ
リエステル被膜を形成する。このような物質は当
該技術分野においてよく知られている。例えば
「ウエアー」という雑誌の第26巻369〜392頁、お
よび西独国特許公告第2339065号公報を参照。 典型的には、この機能改良剤は油系流体に用い
られているものと同一もしくは同種の有機イオ
ウ、リン、ホウ素またはカルボン酸の公知の金属
塩またはアミン塩である。典型的なこのような塩
は、(1)１ないし22個の炭素原子を有する芳香族お
よび脂肪族のカルボン酸、(2)アルキルスルホン酸
および芳香族スルホン酸のようなイオウ含有酸；
リン酸、亜リン酸、ホスフイン酸、酸リン酸エス
テルのようなリン含有酸やチオリン酸およびジチ
オリン酸および類似の酸エステルのようなイオウ
類似同族体；ホウ酸、酸ボレート等のホウ素含有
酸それぞれの各塩である。機能改良剤として有用
なものには、ジチオカルバミン酸モリブデンおよ
びジチオカルバミン酸アンチモンのようなジチオ
カルバミン酸金属塩；硫化スズ、トリブチルスズ
オキシド、ホスフエート、ホスフイト；ボレート
アミン塩、塩素化ワツクス；トリアルキルスズオ
キシド、リン酸モリブデン、および塩素化ワツク
スが含まれる。 このような機能改良剤の多くが当該技術分野で
よく知られている。例えば、通常の油系組成物お
よびこの発明の水系組成物に有用な機能改良剤に
ついては、ジヨン・Ｊ・マケツタ編「アドヴアー
ンシズ・イン・ペトロリアム・ケミストリ・アン
ド・リフアイニング」第８巻31〜38頁（インター
サイエンス・パブリツシヤーズ刊、1963年）、カ
ーク−オズマー「エンサイクロピデイア・オブ・
ケミカル・テクノロジイ」第12巻第２版575頁、
Ｍ・Ｗ・ラニー著「ルブリカント・アデイテイブ
ズ」（ノイエス・データ・コーポレーシヨン刊、
1973年）、およびC.V.スモールヒアおよびR.K.ス
ミス著「ルブリカント・アデイテイブズ」（レジ
ウス−アイルズ・カンパニー刊）を参照。 ある典型的な組成物において、前記機能改良剤
は油系に有用であることが知られているイオウ系
またはクロルイオウ系極圧剤である。このような
極圧剤としては、塩素化ワツクスのような塩素化
脂肪族炭化水素、二硫化ベンジル、二硫化ビス
（クロルベンジル）、四硫化ジブチル、硫化鯨油、
オレイン酸メチルエステル硫化物、硫化アルキル
フエノール、硫化ジペンテン、硫化テルペンおよ
び硫化ジールス−アルダー付加物のような有機硫
化物・多硫化物、硫化リンとテレビンまたはオレ
イン酸メチルとの反応性成物のようなホスホ硫化
炭化水素、亜リン酸二炭化水素および亜リン酸三
炭化水素（例えば、亜リン酸ジブチル、亜リン酸
ジヘプチル、亜リン酸ジシクロヘサシル、亜リン
酸ペンチルフエニル、亜リン酸ジペンチルフエニ
ル、亜リン酸トリクレジル、亜リン酸ジステアリ
ルおよび亜リン酸ポリプロピレン置換フエノー
ル）のようなリン含有酸エステル、ジオクチルジ
チオカルバミン酸亜鉛およびジチオカルバミン酸
バリウムヘプチルフエノールのようなチオカルバ
ミン金属塩、およびジシクロヘキシルホスホロジ
チオ酸亜鉛およびホスホロジチオ酸の亜鉛塩のよ
うなホスホロジチオ酸の第族金属塩が挙げられ
る。 機能改良剤は合成または天然ラテツクスまたは
その水中エマルジヨンのような被膜形成剤であつ
てもかまなわない。このようなラテツクスには天
然ゴムラテツクスおよびポリスチレン−ブタジエ
ン合成ラテツクスがあり、これらラテツクスを66
％含む水中エマルジヨンも含まれる。合成ラテツ
クスの有用なものはザ・シンセテイツク・ラバ
ー・カンパニー（南アフリカ共和国）から入手で
きるポリスチレン−ブタジエンラテツクスであ
る。 機能改良剤は、また、アンチチヤター（anti−
chatter）剤またはアンチスクオーク（anti−
squawk）剤であつてもかまわない。前者の例と
しては、西独国特許第1109302号公報に示されて
いるようなアミドとジチオリン酸金属との組合
せ、英国特許第893977号公報に示されているよう
なアミン塩とアゾメチンとの組合せ、あるいは米
国特許第3002014号公報に示されているようなア
ミンジチオホスフエートが挙げられる。また、後
者の例には、米国特許第3156652号公報に記され
ているようなＮ−アシルサルコシンおよびその誘
導体、米国特許第2855366号公報に記されている
ような硫化脂肪酸およびそのエステル、米国特許
第2913415号公報および同第2982734号公報に記さ
れているような有機リン含有酸と脂肪酸との組合
せ、さらには米国特許第3039967号公報に記され
ているような二量化脂肪酸のエステルがある。 この発明の実質的に油の存在しない水系組成物
に用いて有用な機能改良剤の市販の生成物を以下
の表に掲げる。
【表】 前記機能改良剤のいずれの２種以上の混合物も
使用できる。 典型的には、この発明の水系組成物中に機能上
効果的な量の機能改良剤(B)が存在している。例え
ば、機能改良剤(B)が主として耐荷重性剤として作
用することを意図している場合、それは耐荷重性
を付与するに充分な量存在している。 水溶性分散剤(C) この発明の水系組成物は少なくとも１種の水溶
性分散剤(C)を含有している。この分散剤は20℃で
水１中最低約５グラムの水溶性解度を有する。
一般に、その水溶解度は20℃で水１中最低約10
グラム、通常約20グラムである。この分散剤は前
記機能改良剤を水系組成物に分散し得るものであ
る。この分散剤は水１中前記機能改良剤を少な
くとも約５グラム典型的には少なくとも約50グラ
ムの割合で安定に分散させることができる。通
常、この分散剤はその１当り少なくとも約10グ
ラム、一般に少なくとも約50グラムの機能改良剤
を溶解することができる。この明細書で分散体と
は機能改良剤が溶解することなく安定に分散して
いるいわゆる分散体さらには真溶液およびミセル
含有組成物を含む凝溶液をも含むものである。 一般に、この分散剤はヒドロキシ置換炭化水素
アミン（ことに各アルカノール基が２個ないし約
10個の炭素原子を含有しているところのモノ、ジ
およびトリアルカノールアミン）、ヒドロカルビ
ルアミン（各炭化水素基が１個ないし約20個の炭
素原子を有するところのモノ、ジおよびトリ炭化
水素アミンを含む）、３個ないし８個のヒドロキ
シル基を有するポリオール（３個ないし８個のヒ
ドロキシル基と３個ないし12個の脂肪族炭化水素
とを有するもの、およびこのようなポリオールを
２個ないし８個の炭素原子を有するアルキレンオ
キシドで処理することによつて得た類似体を含
む）、アルキレングリコール（アルキレン基が２
個ないし４個の炭素原子を有するものを含む）、
ポリアルキレングリコール（各アルキレン基が２
個ないし４個の炭素原子を有するものおよび分子
量50ないし約1500のポリアルキレングリコールを
含む）、およびスルホン化炭化水素およびそのア
ミン中和塩のようなスルホン化物質よりなる群の
中から選ばれる。上記スルホン化物質には米国特
許第3666779号公報に示されているようなスルホ
ンアミドカルボン酸およびその中和誘導体（とく
に当該アミンがトリエタノールアミンであるも
の）が含まれる。 有用な分散剤の具体例を挙げるとジおよびトリ
エタノールおよびプロパノールアミン、ポリプロ
ピレングリコールことに平均分子量約700ないし
約1200で20℃で水１中少なくとも約20グラムの
溶解度を有するもの、グリセリン、液状糖アルコ
ール、ドデシルベンゼンスルホン酸のアルカリ金
属塩もしくはアルカリ土類金属塩、ラウリルスル
ホン酸アルカリ金属塩等である。このような分散
剤のその他の多くが当業者によく知られている。
例えば、「マカツチエオンズ・パブリケーシヨン
ズ−縮刷版−第巻−フアンクシヨナル・マテリ
アルズ」（M.C.パブリツシング・カンパニー刊、
1976年）中52頁から始まる「カツプリング・エー
ジエント」という表を参照。 上記に加えて市販の分散剤の具体例を下記表
に掲げる。
【表】 前記分散剤のいずれか２種以上の混合物も使用
できる。 一般に、この発明の水系組成物中には分散させ
るに充分な量の分散剤(C)が存在している。 水溶性増稠剤(D) この発明の水系組成物は、しばしば、当該水系
組成物を増稠させるための水溶性重合体増稠剤を
少なくとも１種含んでいる。一般に、この増稠剤
は多糖類、合成増稠性重合体またはこれら２種以
上の混合物である。有用な多糖類としてはウイス
ラーおよびB.ミラー著「インダストリアル・ガム
ズ」（アカデミー・プレス刊、1959年）中に示さ
れているような天然ゴムがある。このようなゴム
の具体例を挙げるとカンテンゴム、グアーゴム、
アラビアゴム、アルギン、デキストラン、キサン
タンゴム等である。 この発明で用いられる増稠剤として有用な多糖
類としては、また、セルロースエーテルおよびエ
ステルとくにヒドロキシヒドロカルビルセルロー
スおよびヒドロカルビルヒドロキシセルロースさ
らにはその塩がある。この種の増稠剤の具体例を
挙げると、ヒドロキシエチルセルロースおよびカ
ルボキシメチルセルロースのナトリウム塩であ
る。このような増稠剤のいずれか２種以上の混合
物も有用であり、ヒドロキシエチルセルロースと
カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩との
重量比１：１の混合物がとくに有用であることが
わかつている。 一般に要求されることはこの発明の水系組成物
に用いられる増稠剤(D)は冷水（10℃）および熱水
（約90℃）の両方に溶解するということである。
このことは、冷水には溶解するが熱水には溶解し
ないところのメチルセルロースのような物質を排
除するということを意味している。しかしなが
ら、このような熱水に不溶性の物質を、以下述べ
るように、この発明の水系組成物に潤滑性等の他
の作用を付与する目的で加えることができる。 この発明の水系組成物に用いられる増稠剤(D)
は、また合成増稠性重合体であつてもかまわな
い。このような重合体の多くが当業者によく知ら
れている。その代表的な例を挙げると、ポリアク
リレート、ポリアクリルアミド、加水分解ビニル
エステル、少なくとも50モル％のアクリルアミド
アルカンスルホネートあるいはアクリロニトリ
ル、スチレン等の共重合性単量体を含有するアク
リルアミドアルカンスルホネートの水溶性単独お
よび相互重合体である。Ｎ−ビニルピロリドンの
単独および共重合体さらにはスチレン、無水マレ
イン酸および無水イソブチレンマレイン酸共重合
体の水溶性塩も増稠剤として使用できる。 その他の有用な増稠剤は当業者に知られてお
り、その多くが前掲の「フアンクシヨン・マテリ
アルズ」135〜147頁の表に記載されている。 典型的な市販増稠剤(D)の例を下記表に掲げ
る。
【表】
【表】 典型的に増稠剤(D)はこの発明の水系組成物を増
稠させるに充分な量存在している。 腐食防止剤(E) この発明の水系組成物は、しばしば少なくとも
１種の金属腐食防止剤(E)を含有している。この腐
食防止剤は鉄系金属もしくは非鉄金属（例えば、
銅、青銅、真ちゆう、チタン、アルミニウム等）
またはその両方の腐食を防止するものである。こ
の腐食防止剤は有機のものであつてもまた無機の
ものであつてもかまわない。通常、この腐食防止
剤は充分な腐食防止性を発現するに充分な程度に
水に溶解性のものであるが、水に溶解することな
く腐食防止剤として作用できるので、必らずしも
水溶性である必要はない。この発明の水系組成物
に有用な無機系腐食防止剤の多くが当業者に知ら
れている。例えば、バーンズおよびブラドレー著
「プロテクテイブ・コーテイングズ・フオー・メ
タルズ」（ラインホルド・パプリツシング・コー
ポレーシヨン刊）第２版、第13章596頁〜605頁に
記載されている。有用な腐食防止剤の具体例を挙
げると、亜硝酸アルカリ金属、ジおよびトリポリ
リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸二カ
リウム、ホウ酸アルカリ金属、およびこれらの混
合物である。有用な有機系腐食防止剤も当業者に
知られている。その具体例を挙げると、ヒドロカ
ルビルアミンまたはヒドロキシ置換ヒドロカルビ
ルアミンで中和した酸化合物例えば、中和リン酸
塩およびヒドロカルビルホスフエートエステル、
中和脂肪酸（例えば、８個ないし約22個の炭素原
子を有するもの）、中和芳香族カルボン酸（例え
ば、４−第三ブチル安息香酸）、中和ナフテン
酸、中和ヒドロカルビルスルホネートである。ア
ルキル化サクシンイミドの混合塩エステルも有用
である。とくに有用なアミンはエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン
およびこれらに対応するプロパノールアミンのよ
うなアルカノールアミンである。前記の腐食防止
剤の２種以上の混合物も使用できる。 再び繰り返すと、有用な腐食防止剤(E)の多くが
当業者に知られており、前記の「フアンクシヨナ
ル・マテリアルズ」の48〜52頁にある「コロージ
ヨン・インヒビターズ」の項に記載されているも
のが含まれる。 この腐食防止剤(E)は、通常、この発明の水系組
成物が接触する金属の腐食を防止するに効果的な
濃度で存在している。 せん断安定剤(F) この発明の水系組成物は少なくとも１種のせん
断安定剤(F)を含んでいてもかまわない。このせん
断安定剤は、この発明の水系組成物が圧力流体と
して作用する場合にことに有用である。このせん
断安定剤(F)は水溶液の粘度を流体に掛けられたせ
ん断力と実質的に無関係にさせるように前記増稠
剤と相互作用する。このような相互作用は当該技
術分野においてよく知られている。 例えば、セルロースエステルもしくはエーテル
によつて増稠化された水系組成物はポリオキシア
ルキレンポリオールことに当該アルキレン基がエ
チレン基、プロピレン基またはこれらの混合体で
あるポリオキシアルキレンポリオールを添加する
ことによつてせん断力に対して安定化する。ピロ
リン酸四ナトリウムのような物質もせん断安定剤
であることが知られており、したがつて有用であ
る。この種のせん断安定剤がプルラコールＶ−10
という名称でバスフーワイアンドツト・コーポレ
ーシヨンから市販されており、これは38℃で約
45000センチストークスの粘度を有するポリオキ
シプロピレンポリオールである。 典型的に、このせん断安定剤(F)はせん断力に対
して安定化されるに充分な量存在している。 その他の添加剤 この発明の水系組成物のある種のもの（とくに
金属の切削および成形加工に用いられるもの）は
少なくとも１種の逆水溶性ポリオール(G)を含有し
ている。このようなポリオールは水温が上昇する
につれ溶解性が少なくなるものである。したがつ
てこれは切削や加工操作中の表面潤滑剤として作
用する。金属加工材と工具間の摩擦によつて加熱
されるに従つて逆溶解性のポリオールが金属加工
材の表面上にプレートアウトしその潤滑特性を改
善するからである。 この発明の水系組成物は、また少なくとも１種
の殺菌剤(H)を含んでいてもかまわない。このよう
な殺菌剤は当業者によく知られており、その具体
例が前述の「フアンクシヨナル・マテリアルズ」
６〜16頁にある「アンチミクロバイアルズ」の項
に記されている。一般に、この殺菌剤は少なくと
もそれが殺菌剤として作用し得る程度に水溶性で
ある。 さらにまたこの発明の水系組成物は染料(J)例え
ばアシツドグリーン染料、軟水化剤(K)例えばエチ
レンジアミンテトラアセテートナトリウム塩やニ
トリロトリ酢酸、防臭剤(L)、例えばシトロネラ、
レモン油等、あるいは消泡剤（Ｍ）例えばよく知
られているシリコーン系消泡剤を含んでいてもか
まわない。 この発明の水系組成物は、また、これを低温で
用いる場合には凍結防止剤を含んでいてもかまわ
ない。エチレングリコールや類似のポリオキシア
ルキレングリコールのような物質が凍結防止剤と
して使用できる。明らかに、用いる量は所望の凍
結防止の程度によつて異なるが、その選択は当業
者には明らかであろう。 この発明はどのような理論あるいは仮定にも依
存するものではないが、大抵の場合この発明の水
系組成物は少なくともその一部において前記機能
改良剤のミセル分散体を含んでいると考えられ
る。外見上この水系組成物はその濃縮物および希
釈物が透明であるという点において真の溶液であ
るようにみえる。既述のように、この水系組成物
は水中油型または油中水型いずれのタイプのエマ
ルジヨンではない。これは、この水系組成物自体
またはこれを作るための濃縮物を希釈しても、エ
マルジヨンやミクロエマルジヨンに関して生ずる
ような曇りがほとんどあるいは全く生じないとい
う観察に基づいている。エマルジヨンやミクロエ
マルジヨンはこれを充分に希釈すると必ず破壊さ
れ、曇りが生ずるのである。 顕微鏡による観察では、この発明の水系組成物
中にいずれの乳化相もみられなかつた。もし、こ
の発明の水系組成物が実際にミセル分散体である
ならば、増稠剤(D)は、それが存在する場合、機能
改良剤(B)のミセルの保護コロイドを形成し、これ
を取り巻き、分散体を安定化するということが大
いに可能である。同様に、界面活性を有するある
種の腐食防止剤(E)がミセル分散体を安定化する。 この発明の水系組成物を調製するための前記成
分の多くが１種以上の特性を発現しそれを当該組
成物に付与するところの工業製品である。したが
つて、単味の成分が数種の作用を果すことがで
き、他の添加剤を加える必要をなくすか少なくす
ることができる。例えば、分散剤は一部において
腐食防止剤としても作用し得る。同様に、分散剤
がPHを調節する中和剤としてあるいはPHを維持す
る緩衝剤として作用することもある。さらにま
た、トリブチルスズオキシドのような極圧剤は殺
菌剤としても作用する。 通常、この発明の水系組成物は、まず、液状ま
たは固体状の濃縮物を調製しておき、ついでこれ
を使用時に希釈して水系組成物を生成するように
して調製される。前記濃縮物調製工程を省略した
い場合は、以下に述べる方法を水の量を増して利
用することができる。 一般に、この発明の実質的に油を含まない水系
組成物を調製するための濃縮物は(A)水、(B)この水
に分散した実質的に水不溶性の機能改良剤の少な
くとも１種、および(C)この機能改良剤を分散させ
ることのできる実質的に水溶性液状有機分散剤の
少なくとも１種を含んでなるものである。この濃
縮物中の各成分の濃度は、普通水で希釈したとき
に得られた最終水系組成物が各成分を効果的な割
合で含むことになるようなものである。 固体状濃縮物は機能改良剤(B)および分散剤(C)と
前記の所望の固体状成分のいずれかの粉末とを機
能改良剤(B)と分散剤(C)とがこの固体状成分の表面
に吸収されるように組合せることによつて調製さ
れる。 一般に、前記固体状濃縮物を調製するための方
法は、機能改良剤(B)と分散剤(C)とをあらかじめ混
合して液状分散体を調製し、そして固体状成分が
少なくとも１種の増稠剤(D)と少なくとも１種の金
属の腐食防止剤(E)であるような手法でおこなわれ
る。 上記固体状濃縮物を調製する際に用いられる各
成分の量は以下述べる広い範囲内にある。 この固体状濃縮物はこれを水で希釈することに
よつてこの発明の水系組成物に転化することがで
きる。典型的に、固体状濃縮物と水との重量比は
約１：20ないし約１：300の範囲である。 濃縮物が液状である場合、これを(A)水と少なく
とも１種の機能改良剤(B)と少なくとも１種の分散
剤(C)とをエマルジヨンが形成しないように混合す
ることによつて調製することが望ましい。典型的
に、この液状濃縮物は、まず、機能改良剤(B)と分
散剤(C)とを混合し、ついでこの混合物に水(A)を加
えることによつて調製される。この際、約40℃以
下、一般に約10℃以下、しばしば５℃以下の温度
で撹拌する。通常、機能改良剤(B)と分散剤(C)との
重量比は約１：20ないし約20：１であり、温度は
約10℃以下である。増稠剤を加えたい場合には、
まず、増稠剤(D)の一部を水(A)の一部に加えて増稠
剤が溶媒和化した増稠混合物を調製し、これを約
40℃以下（一般に約10℃以下、典型的には約５℃
以下）の温度に冷却し、ついで機能改良剤(B)と分
散剤(C)との混合物を加え撹拌してこの混合物と前
記増稠混合物を分散させ、最後に、増稠剤(D)の残
りと水(A)の残りとを加えるようにして所望の濃縮
物を調製する。通常、前記第１工程において水総
量の約25〜75重量％および増稠剤(D)総量の約25〜
75重量％が用いられる。しばしば、最終工程の前
に腐食防止剤(E)が加えらる。 この発明の水系組成物を調製するための液状濃
縮物の他の製造方法は、まず、機能改良剤(B)と分
散剤(C)とを混合し、この混合物を約40℃以下（典
型的には約10℃以下、普通には約５℃以下）で撹
拌しながら水(A)に加え、ついで増稠剤(D)の総量を
加え、得られた混合物を加えた増稠剤が溶媒和化
するまで放置し、ついでこの混合物を溶媒和化し
た増稠剤が充分に分散するまで撹拌することより
なるものである。 一般に、濃縮物（固体状であれ液体状であれ）
は少なくとも１種の機能改良剤(B)約0.01〜５重量
％および少なくとも１種の分散剤(C)約0.001〜50
重量％を含んでいる。増稠剤は、存在する場合、
濃縮物の約0.1〜40重量％を構成する。また、少
なくとも１種の腐食防止剤(E)が存在する場合、そ
の量は濃縮物の約0.3〜50重量％である。さらに
また、少なくとも１種のせん断安定剤が存在する
場合、その量は濃縮物中に存在する増稠剤の約５
〜200重量％である。濃縮物が液状のときは、残
りは通常水および（または）既述の他の添加剤で
ある。 この発明の水系組成物は前記濃縮物を水と混合
することによつて調製できる。その濃縮物が液状
のものである場合、これを約１ないし約50重量部
の、典型的には約２〜10重量部の水と混合する。 既述のように、この発明の水系組成物を得るた
めには、この水系組成物が少なくとも約90重量％
の水を含有するように前記濃縮物を希釈する必要
がある。希釈の度合が小さければやはりこの発明
の範囲に属する濃縮物が得られる訳で、これらを
さらに希釈して最終水系組成物とすることができ
る。 いうまでもなく、濃縮物中の各成分の濃度と希
釈の度合はこの発明の最終水系組成物中の各成分
の濃度を決定する。例えば、濃縮物が機能改良剤
(B)を１％そして分散剤(C)を５％含み、これを水で
１：９の割合で希釈すれば、得られた最終水系組
成物は機能改良剤(B)を約0.1％そして分散剤(C)を
0.5％含むこととなる。 当業者によく知られているように、前記混合は
均質な分散系を形成するために必要な撹拌を伴な
つておこなうことができる。 この発明の水系組成物は、工具を用いて固体物
を加工するための方法に用いることができ、工具
および（または）固体物を潤滑する。この加工は
切削加工、グラインデイング、ドリリング、パン
チング、スタンピング、ターニング、ポリツシン
グ、ラツピング、ローリング、引抜き加工、ある
いはこれらの組合せを含むものである。しばしば
固体物は金属加工材であるが、土、岩石、砂、コ
ンクリートまたはこれらの混合物であつてもかま
わない。加工材が金属の場合、これは少なくとも
１種の鉄系金属または少なくとも１種の非鉄金属
あるいはこれらの組合せを含む。固体物が土、岩
石、砂、コンクリート、セメントまたはこれらの
混合物である場合、用いる工具は、しばしば、ド
リル、ハンマー、のこぎりあるいはグラインデイ
ング器具である。しばしば、工具は回転型または
衝撃型ドリルであり、土、岩石、砂、コンクリー
ト、セメントまたはこれらの混合物は化石燃料沈
積物、鉱石、あるいは宝石のように経済的に価値
のある鉱物等のような天然に存在する沈積物表面
に存在している。 この発明の水系組成物は、また離型工程におけ
る離型剤として使用することもできる。さらにま
た、この水系組成物はこれを鉄系金属物体の表面
の少なくとも一部に被覆することによつてその鉄
系金属物体の腐食を防止することもできる。この
後者の場合、水系組成物中の機能改良剤は被膜形
成剤であり、そして通常少なくとも１種の金属腐
食防止剤(E)が存在している。有用な被膜形成剤は
よく知られており、前記のラテツクスのような物
質が含まれる。 さらに、この発明の水系組成物は圧力系に用い
ることもできる。この発明の水系組成物を包含で
きる圧力系には落盤等を防止するために地下採鉱
作業において用いられる坑内柱や動力付き支持装
置がある。 以下、この発明の実施例を示す。 実施例 １ この発明の水系組成物を調製する上に有用な液
状濃縮物を次のようにして調製した。濃縮物１
を作るために、以下の各成分を指示した量で混合
した。 (a) ヒドロキシエチルセルロース（ナトロソール
250GR）1の一部 10グラム (b) ナトリウムカルボキシメチルセルロース（ハ
ーキユレス7M8S）1の一部 10グラム (c) モリバンＬ １グラム (d) ポリプロピレングリコール（プルリオール
P900）の一部 １グラム (e) アングラモル32 １グラム (f) ルブリゾール5315 １グラム (g) トリブチルスズオキシド １グラム (h) ポリプロピレングリコール（プルリオール
P900）の一部 ２グラム (i) ジエタノールアミンの一部 ５グラム (j) エムラン SH2 10グラム (k) ジエタノールアミンの残部 ５グラム (l) エムコールTS 2303 10グラム （ｍ） 50％水溶液としてトリエタノールアミン
であらかじめ中和したパラ第三ブチル 10グラム 安息香酸 （ｎ） エドロキシエチルセルロース（ナトロソ
ール250GR）の残部 10グラム （ｏ） ナトリウムカルボキシメチルセルロース
（ハーキユレス7M8S）の残部 ８グラム （ｐ） グリーン金属アシツド染料 １グラム 注）１ ハーキユレス・インコーポレーテツド製 ２ 遊離カルボン酸の形態の窒素含有脂肪酸
縮合生成物、非イオン系。腐食防止剤と
して作用。西独国のバスフ社製。 ３ 米国のウイトコ・ケミカル・コーポレー
シヨン製の腐食防止剤。 上記各成分を次のように混合した。成分(a)およ
び(b)を乾燥粉末として混合し、これを水600ml中
に分散させ水和化した。この増稠化混合物を氷で
約５℃に冷却し、その一部を成分(c)および(d)と混
合し、この混合物を再びよく分散させた。成分
(e)，(f)，(g)および(h)を混合し上記増稠化混合物の
残部中によく分散させた。この２つの混合物を一
緒に混合した。成分(i)，(j)，(k)，(l)および（ｍ）
を個々に加え、各添加毎に充分に撹拌して均質な
混合物とした。この混合物に成分（ｎ），（ｏ）お
よび（ｐ）を個々に分散させた。この混合物の容
量を水で１とし時々撹拌しながら約24時間放置
した。 実施例 ２ 実施例１の成分(a)，(b)，（ｎ）および（ｏ）を
ヒドロキシエチルセルロース（ナトロソール
HHR）６グラムと置き換えて機械加工用流体と
して有用な水系濃縮液を調製した。 実施例 ３ 実施例１の濃縮物を機械加工の条件に応じて４
，６，８および10にそれぞれ希釈して機
械加工用流体として有用な水系組成物を作つた。 実施例 ４ 圧力流体として有用な水系組成物を以下の成分
を用いて調製した。 (a) ヒドロキシルエチルセルロース（ナトロソー
ルLR）1 40グラム (b) モリバンＬ １グラム (c) ポリプロピレングリコール（プルリオール
P900）の一部 １グラム (d) アングラモル32 １グラム (e) ルブリゾール5315 １グラム (f) トリブチルスズオキシド １グラム (g) ポリプロピレングリコール（プルリオール
P900）の残部 ２グラム (h) ジエタノールアミン ５グラム (i) エムランSH 10グラム (j) 50％水溶液としてあらかじめトリエタノール
アミンで中和したパラ 10グラム 第三ブチル安息香酸 (k) プルラコールV10 20グラム (l) エチレングリコール 50グラム （ｍ） 染 料 １グラム 注）１ ハーキユレス・インコーポレーテツド製 まず、成分(a)を水600ml中に分散させ水和化し
た。この増稠化混合物を氷で約５℃に冷却した。
成分(b)と(c)とを混合し、これを上記増稠化混合物
の一部によく分散させた。上記増稠化混合物の残
部に成分(d)，(e)，(f)および(g)をよく分散させた。
こうして得た２つの混合物を一緒に撹拌し均質な
分散体を作つた。この分散体に残りの各成分を
個々に加え各添加毎に撹拌した。得られた混合物
を水で１にした。 実施例 ５ 坑内柱に用いて有用な液状濃縮物を以下の成分
を用いて調製した。 (a) ヒドロキシエチルセルロース（ナトロソール
LR） 40グラム (b) モリバンＬ ２グラム (c) ポリプロピレングリコール（プルリオール
P900）の一部 ２グラム (d) アングラモル32 ２グラム (e) ルブリゾール5315 ２グラム (f) トリブチルスズオキシド ２グラム (g) ポリプロピレングリコール（プルリオール
P900）の残部 12グラム (h) ジエタノールアミン 50グラム (i) エムランSH 100グラム (j) 50％水溶液としてあらかじめトリエタノール
アミンで中和したパラ 100グラム 第三ブチル安息香酸 (k) 染 料（赤） １グラム まず成分(a)を水500ml中に分散させ、水和化し
た。この増稠化した混合物を氷で約５℃に冷却し
た。この増稠化混合物の一部に成分(b)および(c)を
分散させた。一方、上記増稠化混合物の残部に成
分(d)，(e)，(f)および(g)を個々に分散させた。こう
して得た２つの混合物を一緒にしてよく混合し
た。この混合物に成分(h)，(i)，(j)および(k)を個々
に充分に分散させ、ついでこれを水で１とし
た。この濃縮物を水約20部で希釈して坑内柱用流
体を得た。所望の凍結防止性を付与するに充分な
量のエチレングリコールを所望に応じて加えるこ
とができた。 実施例 ６ 軽負荷機械加工用流体として有用な水系組成物
を調製する上に有用な固体状濃縮物を以下の成分
を用いて調製した。 (a) ヒドロキシエチルセルロース（ナトロソール
HHR）1 110グラム (b) トリポリリン酸ナトリウム 20グラム (c) リン酸二カリウム 150グラム (d) ボラツクス 50グラム (e) 亜硝酸ナトリウム 400グラム (f) トリエタノールアミン 100グラム (g) トリエタノールアミンホスフエート 40グラム (h) ホスタコールKS1 30グラム (i) アングラモル 32 ２グラム (j) ルブリゾール5315 ２グラム (k) モリバンＬ １グラム (l) トリブチルスズオキシド ２グラム （ｍ） 染 料 ３グラム 注）１ ハーキユレス・インコーポレーテツド製 固体状成分(a)，(b)，(C)，(d)，(e)および（ｍ）を
乾燥粉末として混合した。一方液体成分(f)，(g)，
(h)，(i)，(j)，(k)および(l)を混合した。この液状混
合物を充分に撹拌しながら上記固体状粉末混合物
に注意深く加えて均一に分配させた。この混合物
を約16時間放置した。形成した塊は10メツシユの
スクリーンを用いてスクリーニングして破砕し
た。得られた粉末を充分に混合し、使用するまで
貯蔵した。 上記粉末はこれを水１容量につき0.5ないし2.5
重量％の濃度で水に溶解あるいは分散させて各操
作条件に適合する機械加工用流体を得ることがで
きた。 実施例 ７ 重負荷機械加工用流体として有用な水系組成物
を調製する上に有用な濃縮物を以下の成分を用い
て調製した。 (a) ヒドロキシエチルセルロース（ナトロソール
HHR） ６グラム (b) 亜硝酸ナトリウム 30グラム (c) トリポリリン酸ナトリウム 30グラム (d) 染 料 １グラム (e) アングラモル 32 ３グラム (f) ルブリゾール5315 ３グラム (g) モリバンＬ ３グラム (h) トリブチルスズオキシド ２グラム (i) ホスタコールKS1の一部 10グラム (j) ホスタコールKS1の残部 140グラム まず、乾燥固体成分(a)，(b)，(c)および(d)を充分
に混合した。一方、液体成分(e)，(f)，(g)，(h)およ
び(i)を混合し、この液状混合物をよく混合しなが
ら上記固体混合物にゆつくりと加え均一に分配さ
せた。得られた混合物を約16時間放置し、10メツ
シユスクリーンを用いてスクリーニングして存在
する塊を破砕した。得られた粉末を水800mlと混
合し、これに成分(j)を加えた。こうして得た混合
物を充分に分散させた。これに水を加えて全容量
を１とした。この濃縮物を水３ないし５部で希
釈して機械加工用流体とすることができた。 実施例 ８ 以下の成分を用いて濃縮物および水系組成物を
調製した。 (a) エチルエドロキシセルロース 110グラム (b) 亜硝酸ナトリウム 300グラム (c) トリポリリン酸ナトリウム 20グラム (d) リン酸二カリウム 150グラム (e) ボラツクス 50グラム (f) トリエタノールアミン 190グラム (g) トリエタノールアミンホスフエート 40グラム (h) ホスタコールKS1 30グラム (i) アングラモル32 ２グラム (j) アングラモル75 ２グラム (k) モリバンＬ １グラム (l) トリブチルスズオキシド ２グラム （ｍ） 染料（グリーンアシツド染料約１グラム （適 量） （ｎ） 香料（シトロネラ香料） 約１グラム （適 量） 各液体成分をトリエタノールアミンの約50％と
ともによく混合した。この液状混合物に各固体成
分を混和した。液体成分は固体成分に吸収され、
粉末が得られ、これを保存した。水系組成物を作
る場合には、上記乾燥粉末を水で濃度約2.5％
（重量／容量）に希釈し、混和機中で３分間充分
に混合した。この混合中にトリエタノールアミン
の残部を加えた。得られた溶液を水１容量当り有
効成分0.5％の濃度まで希釈して水系組成物を得
た。この水系組成物は、鉄系金属のような通常の
金属に対する機械加工、ボーリング、リーミン
グ、ねじ切削、グラインデイング等用の潤滑剤と
して用いることができた。 実施例 ９ 以下の成分を用いて濃縮物を調製した。 (a) トリエタノールアミンホスフエート 30グラム (b) エチルヒドロキシセルロース 12グラム (c) 亜硝酸ナトリウム 60グラム (d) トリポリリン酸ナトリウム 60グラム (e) ホスタコールKS1 300グラム (f) アングラモル32 ６グラム (j) アングラモル75 ６グラム (h) モリバンＬ ６グラム (i) トリブチルスズオキシド ３グラム (j) 染 料 適 量 (k) 香 料 適 量 成分(e)を除き全液体成分を充分に混合した。ま
た、固体成分を充分に混合して粉末を得た。この
粉末を水に溶解し、成分(e)を加えて有効成分濃度
約20％（重量／容量）の分散体あるいは溶液を作
つた。この総容量は約２であつた。この濃縮分
散体を水で希釈して有効成分濃度５％（重量／容
量）の水系組成物を得ることができた。この水系
組成物はタツピングやねじ切削のような操作に有
用であつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (A)多量の水、(B)この水に安定に分散した実質
    的に水不溶性で油溶性の添加剤を構成する少なく
    とも１種のイオウもしくはクロルイオウ含有極圧
    剤または塩素化炭化水素極圧剤あるいはその混合
    物を少量、および(C)この極圧剤を可溶化し水系組
    成物中に安定に分散させる少なくとも１種の実質
    的に水溶性の有機分散剤を少量含んでなり、まず
    該極圧剤を該分散剤中に溶解させ、ついでその溶
    液を水と配合することによつて得たことを特徴と
    する、潤滑剤または作動流体として有用な、実質
    的に油を含まず、エマルジヨンを含まない非酸性
    水系組成物。 ２ 分散剤(C)がヒドロキシル基置換炭化水素アミ
    ン、炭化水素アミン、３ないし８個のヒドロキシ
    ル基を有するポリオール、アルキレングルコー
    ル、ポリアルキレングリコール、スルホン化炭化
    水素およびこれらいずれか２種以上の混合物より
    なる群の中から選ばれたものである特許請求の範
    囲第１項記載の組成物。 ３ 水(A)を約90ないし99重量％含有する特許請求
    の範囲第１項または第２項記載の組成物。 ４ ブルツクフイールド粘度計によりNo.３スピン
    ドルを用い25回転／分で20℃において測定して約
    10ないし約20000センチポイズの粘度を有する特
    許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項
    に記載の組成物。 ５ 約7.5ないし約9.5のPHを有する特許請求の範
    囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の組
    成物。
JP9262177A 1976-08-04 1977-08-03 Hydraulic composition being useful as lubricant or working medium* concentrate for preparing the same* method of and apparatus for preparing and utilizing the concentrate* and procssing material treat Granted JPS5320067A (en)

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ZA765794 1976-09-28
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ZA767076 1976-11-26
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