(57)【要約】【課題】従来の水系潤滑剤に比べ低粘度で且つ摩擦係数が小さく、耐摩耗性にも優れた水系潤滑剤を提供する。【解決手段】特定の構造を有する直鎖型ポリマー（Ａ）、及び特定の構造を有する分岐型ポリマー（Ｂ）を含み、且つ直鎖型ポリマー（Ａ）と分岐型ポリマー（Ｂ）との含有量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、５／９５以上８０／２０以下である、水系潤滑剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示す直鎖型ポリマー（Ａ）、及び下記一般式（２）で示す繰り返し単位を有する分岐型ポリマー（Ｂ）を含み、且つ直鎖型ポリマー（Ａ）と分岐型ポリマー（Ｂ）との含有量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、５／９５以上８０／２０以下である、水系潤滑剤。
【化１】
2015157922.tif 000009
〔式（１）中、Ｒ1は、それぞれ独立に、炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示し、１０≦ｍ≦１００００を満たす数である。なお、複数のＲ1は、同一であってもよく、２種以上のアルキレン基であってもよい。Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。〕
【化２】
2015157922.tif 000010
〔式（２）中、ｎはジオキシプロピレン基の平均付加モル数を示し、１０≦ｎ≦１００００を満たす数である。〕
【請求項２】
直鎖型ポリマー（Ａ）と分岐型ポリマー（Ｂ）との含有量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、５／９５以上４８／５２以下である、請求項１に記載の水系潤滑剤。
【請求項３】
前記一般式（１）中のＲ2及びＲ3が水素原子である、請求項１又は２に記載の水系潤滑剤。
【請求項４】
分岐型ポリマー（Ｂ）の末端基がすべて水酸基である、請求項１〜３のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【請求項５】
（Ａ）成分が、前記一般式（１）中のＲ1がジメチレン基及びプロピレン基から選ばれる１種以上である直鎖型ポリマーであって、且つ、分岐型ポリマー（Ｂ）の末端基がすべて水素原子である、請求項１〜４のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【請求項６】
（Ａ）成分の重量平均分子量が、５０００〜５００００である、請求項１〜５のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【請求項７】
（Ｂ）成分の重量平均分子量が、５０００〜５００００である、請求項１〜６のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【請求項８】
（Ｂ）成分が、ＢＦ3錯体を触媒として、グリシドールの開環重合により得られた分岐型ポリマーである、請求項１〜７のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【請求項９】
前記水系潤滑剤の２０℃での粘度が１〜４５ｍＰａ・ｓである、請求項１〜８のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【請求項１０】
水系金属加工剤として用いられる、請求項１〜９のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【請求項１１】
塑性加工用水系金属加工剤、切削加工用水系金属加工剤、又は研削加工用水系金属加工剤として用いられる、請求項１０に記載の水系潤滑剤。
【請求項１２】
液圧作動液として用いられる、請求項１〜９のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系潤滑剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属加工油、作動油等の分野においては、潤滑油の漏洩、発熱の防止や飛散による火災の発生を未然に防止する目的で水系潤滑油が広く使用されている。ソリューション型切削油や水−グリコール系作動油に代表される水系潤滑油では、潤滑性の向上剤や増粘剤として、ポリエーテル化合物が使用されている。このポリエーテル化合物を含む水系潤滑剤は、外観が透明であり、不燃性で高温での安定性が高く、分離や腐敗の心配が無い等の利点がある。
このような用途に用いられるポリエーテル化合物としては、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム重合物が一般的である。また、低起泡性のポリエーテル化合物として、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック重合物が使用される場合もある。
例えば、特許文献１には、ポリエチレングリコールにプロピレンオキサイドを付加させてなるリバースブロック型のポリエーテルを含有する金属加工油組成物が開示されている。
また、特許文献２には、ＰＯ−ＥＯ−ＰＯ構造（ＰＯ：オキシプロピレン基、ＥＯ：オキシエチレン基）のブロック型ポリオキシアルキレン化合物、炭素数８〜１０の脂肪酸、及び塩基性化合物を含有する水溶性切削油剤組成物が開示されている。
しかしながら、特許文献１及び２に記載されたような従来から使用されていたポリエーテル化合物は、いずれも潤滑性の向上という観点においては、充分に満足し得るものではなかった。
【０００３】
近年、デンドリティック高分子化合物の研究開発が、その多分岐構造が様々な機能の発現を促し、幅広い応用展開が期待できることから、積極的になされている。このデンドリティック高分子化合物は、デンドリマーとハイパーブランチ型ポリマーに大別される。
ハイパーブランチ型ポリマーの一つとして、例えば、非特許文献１、２には、環状エーテルの開環反応を、分岐点形成、分子鎖成長に利用して得られたハイパーブランチ型ポリエーテルが開示されている。
ハイパーブランチ型ポリマーはポリアルキレングリコール等の直鎖型ポリマーに比べ、水系潤滑剤に使用した時、低粘度で且つ摩擦係数が小さく、潤滑性能に優れることが、特許文献３で知られている。
しかしながら、水系潤滑剤としての幅広く用途展開するためには、未だ潤滑性能が不十分であり、更なる潤滑性能の向上が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３１９７７号公報
【特許文献２】特開平８−２３９６８３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１５７３４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Reviews in Molecular Biotech. 2002, 90, 257-267
【非特許文献２】Macromolecules 2006, 39, 7708-7717
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の水系潤滑剤に比べ、低粘度で且つ摩擦係数が小さく、さらに耐摩耗性にも優れた水系潤滑剤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】
【０００７】
本発明者らは、特定の構造を有する直鎖型ポリマー及び分岐型ポリマーを所定の含有量比で含む水系潤滑剤が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記［１］〜［１２］に関する。
［１］下記一般式（１）で示す直鎖型ポリマー（Ａ）、及び下記一般式（２）で示す繰り返し単位を有する分岐型ポリマー（Ｂ）を含み、且つ直鎖型ポリマー（Ａ）と分岐型ポリマー（Ｂ）との含有量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、５／９５以上８０／２０以下である、水系潤滑剤。
【化１】
2015157922.tif 000002
〔式（１）中、Ｒ1は、それぞれ独立に、炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示し、１０≦ｍ≦１００００を満たす数である。なお、複数のＲ1は、同一であってもよく、２種以上のアルキレン基であってもよい。Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。〕
【化２】
2015157922.tif 000003
〔式（２）中、ｎはジオキシプロピレン基の平均付加モル数を示し、１０≦ｎ≦１００００を満たす数である。〕
［２］直鎖型ポリマー（Ａ）と分岐型ポリマー（Ｂ）との含有量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、５／９５以上４８／５２以下である、上記［１］に記載の水系潤滑剤。
［３］前記一般式（１）中のＲ2及びＲ3が水素原子である、上記［１］又は［２］に記載の水系潤滑剤。
［４］分岐型ポリマー（Ｂ）の末端基がすべて水酸基である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の水系潤滑剤。
［５］（Ａ）成分が、前記一般式（１）中のＲ1がジメチレン基及びプロピレン基から選ばれる１種以上である直鎖型ポリマーであって、且つ、分岐型ポリマー（Ｂ）の末端基がすべて水素原子である、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の水系潤滑剤。
［６］（Ａ）成分の重量平均分子量が、５０００〜５００００である、上記［１］〜［５］のいずれかに記載の水系潤滑剤。
［７］（Ｂ）成分の重量平均分子量が、５０００〜５００００である、上記［１］〜［６］のいずれかに記載の水系潤滑剤。
［８］（Ｂ）成分が、ＢＦ3錯体を触媒として、グリシドールの開環重合により得られた分岐型ポリマーである、上記［１］〜［７］のいずれかに記載の水系潤滑剤。
［９］前記水系潤滑剤の２０℃での粘度が１〜４５ｍＰａ・ｓである、上記［１］〜［８］のいずれかに記載の水系潤滑剤。
［１０］水系金属加工剤として用いられる、上記［１］〜［９］のいずれかに記載の水系潤滑剤。
［１１］塑性加工用水系金属加工剤、切削加工用水系金属加工剤、又は研削加工用水系金属加工剤として用いられる、上記［１０］に記載の水系潤滑剤。
［１２］液圧作動液として用いられる、上記［１］〜［９］のいずれかに記載の水系潤滑剤。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水系潤滑剤は、従来の水系潤滑剤に比べ、低粘度で且つ摩擦係数が小さく、耐摩耗性にも優れる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明において、例えば、「（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含む水系潤滑剤」と規定された水系潤滑剤は、（Ａ）成分及び／又は（Ｂ）成分を合成する際に使用した未反応の原料や触媒等も含まれる。
また、本発明において、水系潤滑剤とは、水溶液型潤滑剤又は水を媒体とするエマルション型潤滑剤を指す。
【００１０】
〔水系潤滑剤〕
本発明の水系潤滑剤は、下記一般式（１）で示す直鎖型ポリマー（Ａ）、及び下記一般式（２）で示す繰り返し単位を有する分岐型ポリマー（Ｂ）を含む。
【００１１】
【化３】
2015157922.tif 000004
〔式（１）中、Ｒ1は、それぞれ独立に、炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示し、１０≦ｍ≦１００００を満たす数である。なお、複数のＲ1は、同一であってもよく、２種以上のアルキレン基であってもよい。Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。〕
【００１２】
【化４】
2015157922.tif 000005
〔式（２）中、ｎはジオキシプロピレン基の平均付加モル数を示し、１０≦ｎ≦１００００を満たす数である。〕
【００１３】
本発明において、直鎖型ポリマー（Ａ）と分岐型ポリマー（Ｂ）との含有量比（質量比）〔（Ａ）／（Ｂ）〕は、５／９５以上８０／２０以下である。
当該含有量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が５／９５未満であると、得られる水系潤滑剤について、摩擦係数が大きくなり、潤滑特性が低下すると共に、耐摩耗性が劣るものとなる。
一方、当該含有量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕が８０／２０を超えると、得られる水系潤滑剤の粘度が上昇し、摩擦係数が大きくなり、潤滑特性が低下すると共に、耐摩耗性が劣るものとなる。
上記観点から、直鎖型ポリマー（Ａ）と分岐型ポリマー（Ｂ）との含有量比（質量比）〔（Ａ）／（Ｂ）〕は、好ましくは１０／９０以上、より好ましくは１５／８５以上、更に好ましくは２０／８０以上、より更に好ましくは２５／７５以上であり、また、好ましくは７０／３０以下、より好ましくは６５／３５以下、更に好ましくは５０／５０以下、より更に好ましくは４８／５２以下である。
【００１４】
なお、本発明の水系潤滑剤は、本発明の効果を損なわない範囲において、上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分以外に、その他の成分を含む水系潤滑剤としてもよい。
本発明の水系潤滑剤は、水溶液型潤滑剤、又は水を媒体とするエマルション型潤滑剤のいずれであってもよい。なお、上記添加成分として、均一な水溶液型潤滑剤とすることができない成分を用いる場合には、水を媒体とするエマルション型潤滑剤にすればよい。
【００１５】
本発明の水系潤滑剤における水の含有量は、水系潤滑剤の全量（１００質量％）に対して、好ましくは２〜９８質量％、より好ましくは１０〜９８質量％、更に好ましくは３０〜９８質量％、より更に好ましくは５０〜９８質量％である。
以下、本発明の水系潤滑剤に用いられる各成分について説明する。
【００１６】
＜成分（Ａ）成分：一般式（１）で表される直鎖型ポリマー＞
本発明の水系潤滑剤は、下記一般式（１）で示す直鎖型ポリマー（Ａ）を含む。
【化５】
2015157922.tif 000006
〔式（１）中、Ｒ1は、それぞれ独立に、炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｍはアルキレン基の平均付加モル数を示し、１０≦ｍ≦１００００を満たす数である。なお、複数のＲ1は、同一であってもよく、２種以上のアルキレン基であってもよい。Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基である。〕
なお、本発明において、（Ａ）成分は、単独で又は２種以上を併用してもよい。
【００１７】
Ｒ1として選択し得る炭素数２〜４のアルキレン基としては、例えば、ジメチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2−）、エチレン基（−ＣＨ（ＣＨ3）−）等の炭素数２のアルキレン基；トリメチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−）、プロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−）、プロピリデン基（−ＣＨＣＨ2ＣＨ3−）、イソプロピリデン基（−Ｃ（ＣＨ3）2−）等の炭素数３のアルキレン基；テトラメチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−）、１−メチルトリメチレン基（−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2−）、２−メチルトリメチレン基（−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−）、ブチレン基（−Ｃ（ＣＨ3）2ＣＨ2−）等の炭素数４のアルキレン基が挙げられる。
なお、複数のＲ1は、同一であってもよく、２種以上のアルキレン基の組み合わせであってもよい。つまり、Ｒ1が２種以上のアルキレン基の組み合わせよりなる場合、前記一般式（１）で示す直鎖型ポリマー（Ａ）は、共重合体となる。
Ｒ1としては、ジメチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2−）及びプロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−）から選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００１８】
Ｒ2及びＲ3として選択し得る炭素数１〜３のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ2及びＲ3としては、少なくとも一方が水素原子又はメチル基であることが好ましく、少なくとも一方が水素原子であることがより好ましく、どちらも水素原子であることが更に好ましい。
【００１９】
（Ａ）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、低粘度の水系潤滑剤を得る観点、並びに、摩擦係数を低下させて、耐摩耗性が良好な水系潤滑剤を得る観点から、好ましくは５０００〜５００００、より好ましくは７０００〜３００００、更に好ましくは９０００〜２００００である。
なお、前記式（１）中のオキシアルキレン基の平均付加モル数を示すｍの値は、上記の（Ａ）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）の範囲に併せて、１０≦ｍ≦１００００を満たす範囲で適宜設定されるものとする。
【００２０】
（Ａ）成分の含有量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との含有量比が上述の範囲に含まれるように適宜設定されるが、得られる水系潤滑剤を使用する際に、一定の液膜厚を確保して耐摩耗性を向上させる観点、粘度及び摩擦係数を低下させた水系潤滑剤とする観点から、水系潤滑剤の全量（１００質量％）に対して、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは２〜２５質量％、更に好ましくは５〜２０質量％である。
【００２１】
＜（Ｂ）成分：一般式（２）で表される分岐型ポリマー＞
本発明の水系潤滑剤は、下記一般式（２）で示す繰り返し単位を有する分岐型ポリマー（Ｂ）を含む。
【化６】
2015157922.tif 000007
〔式（２）中、ｎはジオキシプロピレン基の平均付加モル数を示し、１０≦ｎ≦１００００を満たす数である。〕
【００２２】
分岐型ポリマー（Ｂ）としては、上記一般式（２）で示す繰り返し単位を有しつつ、構造中に樹状分岐を有する一方、分岐していない部分も存在するハイパーブランチ型ポリマーが好ましい。
【００２３】
分岐型ポリマー（Ｂ）の末端基としては、水酸基又は炭素数１〜３のアルコキシ基が好ましく、末端基の少なくとも一つが水酸基であることがより好ましく、すべての末端基が水酸基であることが更に好ましい。
炭素数１〜３のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基（ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基等）等が挙げられる。
なお、（Ａ）成分としては、前記一般式（１）中のＲ1がジメチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2−）及びプロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−）から選ばれる１種以上である直鎖型ポリマーを用いる場合、（Ｂ）成分の分岐型ポリマーの末端基はすべて水酸基であることが好ましい。
【００２４】
（Ｂ）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、低粘度の水系潤滑剤を得る観点、並びに、摩擦係数を低下させて、耐摩耗性が良好な水系潤滑剤を得る観点から、好ましくは５０００〜５００００、より好ましくは７０００〜３００００、更に好ましくは９０００〜２００００である。
なお、前記式（２）中のジオキシプロピレン基の平均付加モル数を示すｎの値は、上記の（Ｂ）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）の範囲に併せて、１０≦ｎ≦１００００を満たす範囲で適宜設定されるものとする。
【００２５】
（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との含有量比が上述の範囲に含まれるように適宜設定されるが、得られる水系潤滑剤中にてポリマー同士の絡み合いを少なくし、粘度及び摩擦係数を低下させた水系潤滑剤とする観点から、水系潤滑剤の全量（１００質量％）に対して、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは２〜２５質量％、更に好ましくは５〜２０質量％である。
【００２６】
なお、本発明で用いる上記（Ｂ）成分は、グリシドールの開環重合によって得ることができるが、ＢＦ3錯体を触媒として、グリシドールの開環重合により得られた分岐型ポリマーであることが好ましい。
当該開環重合は、モノマーのグリシドール自体には分岐点がなく、開環反応によって分岐点が形成される重合であって、多重分岐重合（ｍｕｌｔｉｂｒｎｃｈｉｎｇ  ｒｉｎｇ−ｏｐｅｎｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ：ＭＢＰ又はＭＢＲＯＰ）と呼ばれる。グリシドールはエポキシ基を１個、ヒドロキシ基を１個もつため、上記ＭＢＰに対する潜在的ＡＢ2型モノマーと見なすことができる。
【００２７】
触媒として用いるＢＦ3錯体としては、例えば、ＢＦ3・エチルエーテル錯体［（Ｃ2Ｈ5）2Ｏ・ＢＦ3］、ＢＦ3・フェノール錯体［（Ｃ6Ｈ5ＯＨ）2・ＢＦ3］、ＢＦ3・モノエチルアミン錯体［Ｃ2Ｈ5ＮＨ2・ＢＦ3］、ＢＦ3・ｎ−ブチルエーテル錯体［（ｎ−Ｃ4Ｈ9）2Ｏ・ＢＦ3］等が挙げられる。これらの中でも、ＢＦ3・エチルエーテル錯体が好ましい。
【００２８】
当該開環重合における溶媒としては、反応に不活性であって、触媒、モノマーのグリシドール及び生成物の（Ｂ）成分を、充分に溶解し得る有機溶媒であれば特に制限されないが、ジクロロメタンが好ましい。
【００２９】
具体的な製造方法としては、攪拌装置及びグリシドール投入装置を備えた反応装置に、溶媒及び触媒であるＢＦ3錯体を投入し、攪拌しながら、−３０〜１０℃（好ましくは−２５〜０℃）の温度条件の下、グリシドールを添加する方法が好ましい。
ＢＦ3錯体の配合量は、溶媒１Ｌ当たり、好ましくは１〜３０ｍｍｏｌ、より好ましくは２〜２０ｍｍｏｌである。
また、グリシドールの添加方法としては、滴下が好ましい。グリシドールの滴下速度としては、スケールにより適宜設定されるが、例えば、滴下量が５００ｇ以下であれば、好ましくは０．１〜３．０ｍＬ／ｍｉｎ、より好ましくは０．３〜１．５ｍＬ／ｍｉｎである。
グリシドールの配合量は、ＢＦ3錯体１モルに対して、好ましくは１００〜１８００モル、より好ましくは１５０〜１６００モルである。
グリシドールを添加してからの反応時間としては、好ましくは１〜１２時間である。
そして、アンモニア水等を反応器内に投入して重合反応を停止後、溶媒を留去し、残渣をメタノール等に溶解し、アセトン／メタノール混合溶媒中で再沈殿することにより、（Ｂ）成分を高純度で得ることができる。
【００３０】
＜その他の成分＞
上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分以外のその他の成分としては、例えば、油性剤、摩擦緩和剤、極圧剤、酸化防止剤、清浄剤、分散剤、消泡剤、界面活性剤、防錆剤、防腐剤、防食剤、塩基性化合物、及び水や上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分以外の溶剤（例えば、メタノール、エタノール等の炭素数１〜３のアルコール等）等が挙げられる。
これらの成分は、それぞれ単独で又は２種以上を併用してもよい。
本発明の水系潤滑剤にこれらの成分を含有される場合、これらの成分のそれぞれの含有量は、水系潤滑剤の全量（１００質量％）に対して、好ましくは０．０１〜２０質量％、より好ましくは０．０３〜１０質量％、更に好ましくは０．０５〜５質量％である。
【００３１】
〔水系潤滑剤の特性〕
本発明の水系潤滑剤は、従来の水系潤滑剤に比べ低粘度で且つ摩擦係数が小さく、耐摩耗性にも優れる。
本発明の水系潤滑剤の２０℃での粘度は、好ましくは１〜１００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１〜４５ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは１〜３５ｍＰａ・ｓ、より更に好ましくは１〜２５ｍＰａ・ｓである。
なお、本発明において、水系潤滑剤の粘度は、実施例に記載の方法により測定した値を意味する。
【００３２】
本発明の水系潤滑剤を用いて実施例に記載の方法で測定した摩擦係数は、好ましくは０．０９００以下、より好ましくは０．０８００以下、更に好ましくは０．０６５０以下、より更に好ましくは０．０４００以下である。
さらに、本発明の水系潤滑剤を用いて実施例に記載の方法で測定した摩耗量は、好ましくは２．５０ｍｍ以下、より好ましくは２．４０ｍｍ以下、更に好ましくは１．５ｍｍ以下、より更に好ましくは１．００ｍｍ以下である。
【００３３】
〔水系潤滑剤の用途〕
本発明の水系潤滑剤は、上述のとおり、従来の水系潤滑剤に比べ低粘度で且つ摩擦係数が小さく、耐摩耗性にも優れる。
そのため、本発明の水系潤滑剤は、例えば、水系金属加工剤や液圧作動液等に好適に使用することができる。
【００３４】
本発明の水系潤滑剤が水系金属加工剤として用いられる場合、当該水系潤滑剤は、金属の塑性加工用水系金属加工剤、切削加工用水系金属加工剤、又は研削加工水系金属加工剤等に用いられることが好ましい。
また、本発明の水系潤滑剤が液圧作動液として用いられる場合、当該水系潤滑油は、建設機械、一般産業機械、工作機械、プラスチック加工機械、自動車組立設備の溶接ロボット、鉄鋼設備、ダイカストマシン等の油圧機器や油圧装置等の油圧システムに用いられる液圧作動油として用いられることが好ましい。
【実施例】
【００３５】
以下の実施例により、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例で使用した各成分の物性、及び調製した水系潤滑剤の特性は、下記の方法に基づいて測定した。
【００３６】
＜ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の測定＞
装置として、送液ポンプ（日本分光社製、製品名「Ｊａｓｃｏ  ＰＵ−１５８０」）、水系ＳＥＣカラム（東ソー社製、製品名「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ４０００ＰＷＸＬ＋Ｇ２５００ＰＷＸＬ」）、及び屈折率（ＲＩ）検出器（Ｗａｔｅｒｓ社製、製品名「Ｗａｔｅｒｓ  ４１０」）を、標準物質として、ポリエチレンオキシド（３．４×１０3〜９．４×１０5ｇ／ｍｏｌ）を用いて、溶離液：０．２Ｍ硝酸ナトリウム水溶液、流速：０．５ｍＬ／ｍｉｎ、温度：４０℃の条件にて、測定した。
【００３７】
＜水系潤滑剤の粘度の測定＞
レオメータ（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社製、製品名「Ｐｈｙｓｉｃａ  ＭＣＲ−３０１」）を用いて、下記測定条件にて、水系潤滑剤の粘度を測定した。
（試験治具）
・外径５０ｍｍのパラレル・プレート型の治具（プレート間のギャップ：１ｍｍ）
（測定条件）
・温度：２０℃
・ひずみ：３０％
・角周波数：１０〜１００ｒａｄ／ｓの範囲で変化
なお、角周波数が２６．８ｒａｄ／ｓの際の粘度を、対象物の粘度として表１に記載している。
【００３８】
＜水系潤滑油の耐磨耗性＞
ＡＳＴＭ  Ｄ２１７４に記載された密閉式のＬＦＷ−１試験機を用いて、下記測定条件にて、金属間摩擦係数及び摩耗幅を測定した。なお、測定された摩擦係数及び摩耗幅の値が小さいほど潤滑性に優れた水系潤滑剤であるといえる。
（試験治具）
・ブロック：Ｆａｌｅｘ  Ｈ−６０  Ｔｅｓｔ  Ｂｌｏｃｋ（ＳＡＥ  ０１  Ｓｔｅｅｌ）
・リング：Ｆａｌｅｘ  Ｓ−１０  Ｔｅｓｔ  Ｒｉｎｇ（ＳＡＥ  ４６２０  Ｓｔｅｅｌ）
（試験条件）
・荷重：３００Ｎ
・温度：室温〜５０℃
・回転数：１０００ｒｐｍ
【００３９】
製造例１（分岐型ポリマーの合成）
ガラス製セパラブルフラスコ（容量：１０００ｍＬ）内を窒素置換し、乾燥ジクロロメタン（４００ｍＬ）と、重合開始剤として、ＢＦ3・エチルエーテル錯体（三フッ化ホウ素ジエチルエーテル）（０．８５ｍＬ（６．７７ｍｍｏｌ））を加え、モーター付き攪拌装置を用いて１００ｒｐｍ（攪拌翼：マックスブレンド）で攪拌した。この溶液を−２０℃まで冷却し、−２０℃の条件下で、グリシドール（１００ｇ（１．３５ｍｏｌ））を０．８３ｍＬ／ｍｉｎの速度で滴下した。滴下終了後、約３時間かけて室温（２５℃）まで昇温し、反応溶液にアンモニア水入りメタノールを加え、反応を停止した。溶媒を減圧留去後、残渣をメタノールに溶解し、アセトン／メタノール混合溶媒中での再沈殿によりポリマーを精製し、重量平均分子量（Ｍｗ）＝１２５００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝３．１のハイパーブランチ型ポリグリセロール（ＨＰＢ−ＰＧＲ１）を９０ｇ（収率９０％）得た。
得られたハイパーブランチ型ポリグリセロール（ＨＰＢ−ＰＧＲ１）は、末端基がすべて水酸基で、ｎが約５５である分岐型ポリマーである。
【００４０】
〔実施例１〜２、比較例１〜２〕
表１に示す含有量となるように、直鎖型ポリマー及び分岐型ポリマーを配合し、純水で溶解して、水系潤滑剤を調製した。調製した水系潤滑剤を用いて、上述の方法にて、粘度、摩擦係数、及び摩耗幅を測定した。その結果を表１に示す。
なお、本実施例及び比較例で使用した直鎖型ポリマー及び分岐型ポリマーは、以下のとおりである。
＜直鎖型ポリマー＞
・「ＰＥＧ−１００００」：商品名、三洋化成工業社製、Ｍｗ＝１１８００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１のポリエチレングリコール（前記一般式（１）中のＲ1がジメチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2−）、Ｒ2及びＲ3が水素原子で、ｍが約２５０である直鎖型ポリマー）。
＜分岐型ポリマー＞
・「ＨＰＢ−ＰＧＲ１」：製造例１で得た、Ｍｗ＝１２５００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝３．１のハイパーブランチ型ポリグリセロール（末端基はすべて水酸基で、ｎが約５５である分岐型ポリマー）。
【００４１】
【表１】
2015157922.tif 000008
【００４２】
表１に示す評価結果から、実施例１〜２で調製した水系潤滑剤は、比較例１の直鎖型ポリマーのみを含む水系潤滑剤に比べて、低粘度で且つ摩擦係数が小さく、耐摩耗性にも優れる結果となり、比較例２の分岐型ポリマーのみを含む水系潤滑剤に比べても、摩耗係数が小さく、耐摩耗性にも優れる結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の水系潤滑剤は、例えば、水系金属加工剤や液圧作動液等として好適に使用することができる。