(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基油（Ａ）、潤滑油基油に溶解し、ＨＬＢが４．０以下である下記ポリエーテル（Ｂ）、下記界面活性剤（Ｃ）、ベンゾチアゾール系化合物、メルカプトベンゾチアゾール系化合物およびジチオカルバミン酸系化合物の群から選ばれる１種以上の化合物（Ｄ）、および水を必須成分として含有することを特徴とする含水潤滑剤。ポリエーテル：炭素数５〜３０の直鎖または分岐のアルキル基を有する高級アルコール、炭素数５〜３０の直鎖または分岐のアルキル基を有する高級アミン、炭素数５〜３０の直鎖または分岐のアルキル基を有する高級メルカプタンのアルキレンオキシド付加物、
炭素数７〜３０のアルキルフェノール、炭素数７〜３０のアルキルアニリン、炭素数７〜３０のアルキルチオフェノールのアルキレンオキシド付加物、
又は数平均分子量２００〜２０００の両末端ヒドロキシル基化ポリジエンのアルキレンオキシド付加物であって、
アルキレンオキシドがプロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、オキセタン又はテトラヒドロフランであるポリエーテル。
界面活性剤：ＨＬＢが４．５〜６．５である非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、又はこれらの混合物。
【請求項２】
潤滑油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）の数平均分子量が１０００〜２００００である請求項１に記載の含水潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は含水潤滑剤に関する。さらに詳しくは、潤滑油基油中に比較的多量の水を含有させて難燃性とし、かつ、金属摩耗低減効果、摩擦低減効果に優れた含水潤滑剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の含水潤滑剤の代表的な用途の一つとして金属加工油が知られている。従来の金属加工油には、鉱物油を基油として油溶性の極圧剤、摩耗防止剤などが添加された不水型と、鉱物油や植物油、動物油、合成エステルなどを界面活性剤で乳化したエマルジョン型、界面活性剤を主体としたソリュブル型といった水を含む含水型がある。不水型の金属加工油は切削・研削性能は優れているものの、引火しやすく、工具の損傷による火花によって火災が発生する危険性があり、また、ミストが発生しやすく作業環境を著しく悪くするという問題があった。含水型の金属加工油は不水型のような火災やミストの発生といった問題はないものの、廃水処理性が悪いという問題があり、難削材に使用した場合には不水型の金属加工油を使用した場合に比べ、切削・研削効率、加工精度が劣ったり、工具寿命が短くなるという問題がある。また一方、水を多量に含有させたＷ／Ｏ型の金属加工油が難燃性であり廃水処理が容易であることから提案されているが、これらは、エマルジョンの安定性が良いものを得ることが困難であり、金属摩耗低減効果も十分なものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、潤滑油基油に比較的多量に水を分散させて難燃性とし、金属摩耗低減効果、摩擦低減効果に優れた含水潤滑剤を提供することを目的とする。
【０００４】
本発明者らは、金属摩耗低減効果、摩擦低減効果に優れた含水潤滑剤を開発すべく鋭意研究した結果本発明に到達した。即ち、本発明は潤滑油基油（Ａ）、潤滑油基油に溶解し、ＨＬＢが４．０以下である下記ポリエーテル（Ｂ）、下記界面活性剤（Ｃ）、ベンゾチアゾール系化合物、メルカプトベンゾチアゾール系化合物およびジチオカルバミン酸系化合物の群から選ばれる１種以上の化合物（Ｄ）、および水を必須成分として含有することを特徴とする含水潤滑剤である。
ポリエーテル：炭素数５〜３０の直鎖または分岐のアルキル基を有する高級アルコール、炭素数５〜３０の直鎖または分岐のアルキル基を有する高級アミン、炭素数５〜３０の直鎖または分岐のアルキル基を有する高級メルカプタンのアルキレンオキシド付加物、
炭素数７〜３０のアルキルフェノール、炭素数７〜３０のアルキルアニリン、炭素数７〜３０のアルキルチオフェノールのアルキレンオキシド付加物、
又は数平均分子量２００〜２０００の両末端ヒドロキシル基化ポリジエンのアルキレンオキシド付加物であって、
アルキレンオキシドがプロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、オキセタン又はテトラヒドロフランであるポリエーテル。
界面活性剤：ＨＬＢが４．５〜６．５である非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、又はこれらの混合物。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明において、潤滑油基油（Ａ）は、好ましくは鉱物油系基油、合成系基油などの炭化水素油系基油であり、鉱物油系基油としては、原油の蒸留によって得られた潤滑油留分を精製したパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、芳香族系鉱油及びこれらの混合油、合成系基油としては低級オレフィンを重合して得られるα−オレフィンオリゴマー、１−ブテン、２−ブテン、イソブテンを重合して得られるポリブテンなどの合成パラフィン系、ノルマルオレフィン、イソオレフィンとベンゼン、トルエン、ナフタレンとのフリーデルクラフツ反応によって得られる芳香族系があげられる。これらの潤滑油基油はそれぞれを単独で使用してもよいし、二種類以上を任意の割合で併用することもできる。潤滑油基油（Ａ）の動粘度は任意であるが、通常、含水潤滑剤の安定性と潤滑性に優れている点から、４０℃での動粘度は好ましくは１〜５００ｍｍ2／ｓ、より好ましくは３〜４００ｍｍ2／ｓ、さらに好ましくは５〜３００ｍｍ2／ｓである。
【０００６】
本発明において、鉱物油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）としては、炭素数５〜３０の直鎖または分枝のアルキル基を有する高級アルコール、炭素数５〜３０の直鎖または分枝のアルキル基を有する高級アミン、炭素数５〜３０の直鎖または分枝のアルキル基を有する高級メルカプタンのアルキレンオキシド付加物、炭素数７〜３０のアルキルフェノール、炭素数７〜３０のアルキルアニリン、炭素数７〜３０のアルキルチオフェノールのアルキレンオキシド付加物、数平均分子量２００〜２０００の両末端ヒドロキシル基化ポリジエンのアルキレンオキシド付加物 などが挙げられる。アルキレンオキシドとしては、 プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフランなどが挙げられ、これらの単独重合物、２種類以上のランダム共重合物、ブロック重合物が挙げられる。また、これらの内、好ましくは炭素数５〜３０の直鎖または分枝のアルキル基を有する高級アルコールのプロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシドの単独重合物、ランダム共重合物、ブロック重合物である。また、エチレンオキシドを含有する場合、その含有量はポリエーテル全体の２０重量％以下であることが好ましい。鉱物油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）のＨＬＢ（Ｈｙｄ ｒｏｐｈｉｌｅ Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）は、含水潤滑剤の安定性の観点から、好ましくは４．０以下、より好ましくは２．５以下、さらに好ましくは１．５以下である。このＨＬＢの計算方法は新界面活性剤入門（藤本武彦著、三洋化成工業株式会社刊）１９７〜１９８ページに記載の有機・無機性法による。鉱物油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）の数平均分子量としては、含水潤滑剤の安定性と潤滑性の観点から、好ましくは１０００〜２００００、より好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜５０００である。鉱物油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）の動粘度は任意であるが、含水潤滑剤の安定性と潤滑性の観点から、４０℃での動粘度は好ましくは５０〜５００ｍｍ2／ｓ、より好ましくは１００〜４００ｍｍ2／ｓ、さらに好ましくは１５０〜３００ｍｍ2／ｓである。これらのポリエーテルはそれぞれを単独で使用することもできるし、二種類以上を任意の割合で併用することもできる。
【０００７】
本発明において、界面活性剤（Ｃ）としては、具体的には非イオン界面活性剤やアニオン界面活性剤などが挙げられる。非イオン界面活性剤としては、より具体的には、高級アルコールエチレンオキシド付加物、（ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル）、アルキルフェノールエチレンオキシド付加物、（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル）などのポリオキシエチレン型エーテル、アルキルアミンエチレンオキシド付加物（ラウリルアミンエチレンオキシド付加物）などのポリオキシエチレン型アミン、脂肪酸エチレンオキシド付加物（オレイン酸エチレンオキシド付加物）などのポリオキシエチレン型エステル、およびこれらの混合物等を挙げることができる。これらの内、非イオン界面活性剤としては高級アルコールエチレンオキシド付加物、アルキルフェノールエチレンオキシド付加物、およびこれらの混合物などのポリオキシエチレン型エーテルが好ましく、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、およびこれらの混合物が特に好ましく用いられる。なお、非イオン界面活性剤のＨＬＢ値は任意であるが、ＨＬＢ値の高いものを用いると含水潤滑剤の粘度が上昇するため、そのＨＬＢ値は４．５〜６．５であるのが好ましく、５．０〜６．５であるのがより好ましい。なお、ここでいう非イオン界面活性剤のＨＬＢ値は有機・無機性法で表したものを意味する。また、該非イオン界面活性剤のエチレンオキシド付加物には、エチレンオキシド単独以外にも、プロピレンオキシドやブチレンオキシドなど、炭素数３〜４の他のアルキレンオキシドがエチレンオキシド１０モルに対して２モル未満、好ましくは１モル未満の割合でランダム付加またはブロック付加したものも含まれる  また、アニオン界面活性剤としては、具体的には例えば、炭素数１２〜３０の脂肪酸、炭素数３６〜１００の重合脂肪酸、炭素数１８〜２４のアルキルベンゼンスルホン酸、炭素数１０〜１００の石油スルホン酸、炭素数１２〜２４のアルキルスルホン酸等有機酸の塩、およびこれらの塩の混合物が挙げられる。なお、塩としては、より具体的には、リチウム塩、ナトリウム塩などのアルカリ金属塩アンモニウム塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩、モルホリン塩、ジメチルアミノエタノール塩、シクロヘキシルアミン塩などの有機アミン塩などが挙げられる。これらの内、好ましくは、重合脂肪酸の有機アミン塩、石油スルホン酸ナトリウムもしくは有機アミン塩及びアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムもしくは有機アミン塩である。これらの内、アニオン界面活性剤としては、炭素数３６〜６０の重合脂肪酸の有機アミン塩、炭素数２０〜８０の石油スルホン酸のナトリウム塩、炭素数２０〜８０の石油スルホン酸の有機アミン塩、炭素数１８〜２４のアルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩、炭素数１８〜２４のアルキルベンゼンスルホン酸の有機アミン塩およびこれらの混合物が特に好ましく用いられる。  本発明における界面活性剤としては、上述したような非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、およびこれらの混合物を好まし��用いることができる。非イオン界面活性剤とアニオン界面活性剤を併用する比率は任意であるが、アニオン界面活性剤１００重量部に対して非イオン界面活性剤を１〜６００重量部併用するのが好ましい。
【０００８】
本発明において、ベンゾチアゾール系、メルカプトベンゾチアゾール系およびジチオカルバミン酸系の群から選ばれる１種以上の化合物（Ｄ）としては、ベンゾチアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、メチレンビス（ジブチルジチオカーバメート）などが挙げられる。ベンゾチアゾール系、メルカプトベンゾチアゾール系およびジチオカルバミン酸系の群から選ばれる１種以上の化合物（Ｄ）の併用する量は含水潤滑剤全量基準で０．１〜５．０重量％、好ましくは０．２〜２．５重量％である。
【０００９】
本発明において、水は硬水、軟水のいずれであってもよく、工業用水、水道水、イオン交換水、蒸留水のいずれも使用できる。
【００１０】
本発明の含水潤滑剤は、潤滑油基油（Ａ）、潤滑油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）、界面活性剤（Ｃ）、ベンゾチアゾール系化合物、メルカプトベンゾチアゾール系化合物およびジチオカルバミン酸系化合物の群から選ばれる１種以上の化合物（Ｄ）、および水を必須成分として含有する。本発明における潤滑油基油（Ａ）の含有量は、含水潤滑剤の安定性、金属摩耗防止効果および摩擦低減効果の観点から、含水潤滑剤全量基準で１０〜７０重量％、好ましくは１５〜６０重量％である。本発明における潤滑油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）の含有量は含水潤滑剤の安定性、金属摩耗防止効果および摩擦低減効果の観点から、１〜６０重量％、好ましくは５〜５０重量％である。界面活性剤（Ｃ）の含有量は、含水潤滑剤全量基準で５〜４０重量％、好ましくは５〜３５重量％である。
本発明におけるベンゾチアゾール系化合物、メルカプトベンゾチアゾール系化合物およびジチオカルバミン酸系化合物の群から選ばれる１種以上の化合物（Ｄ）の含有量は含水潤滑剤全量基準で０．１〜５．０重量％、好ましくは０．２〜２．５重量％である。また、本発明における水の含有量は難燃性化と金属摩耗防止効果および摩擦低減効果の観点から、１５〜６０重量％、好ましくは２０〜４５重量％である。
【００１１】
本発明の含水潤滑剤には必要に応じて、消泡剤（例えばシリコン系）、防錆剤（例えばベンゾトリアゾール系）、その他の極圧剤（例えば油脂の硫化物、有機モリブデン系）、酸化防止剤（例えばヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、カルバミン酸系）、油性向上剤（例えばオレイン酸アミド）、固体潤滑剤（例えば二硫化モリブテン系、ポリテトラフルオロエチレン系）、ｐＨ調整剤（例えばモルホリン、トリエタノールアミン、シクロヘキシルアミン）等の任意成分を添加することができる。また、低温での安定性を向上させるために、オレイルアルコール、重合油脂等の任意成分を添加することができる。また、低温での流動性を向上させるため、アルキレングリコールエーテル（プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル）等の溶剤成分を添加することもできる。本発明の含水潤滑剤におけるこれらの任意成分やアルキレングリコールの含有量は任意であるが、通常、含水潤滑剤全量基準で、任意成分の含有量は１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下となるような割合で配合するのが好ましい。
【００１２】
本発明の含水潤滑剤を作成するにあたって、潤滑油基油（Ａ）、潤滑油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）、界面活性剤（Ｃ）、ベンゾチアゾール系化合物、メルカプトベンゾチアゾール系化合物およびジチオカルバミン酸系化合物の群から選ばれる１種以上の化合物（Ｄ）、水、その他任意成分を配合する順番および温度は特に限定されない。
【００１３】
本発明の含水潤滑剤は金属、鉱物、無機および有機材料加工油例えば切削油、研削油、鍛造油、引き抜き油、圧延油、プレス油、離型剤に使用される。また、内燃機関、外燃機関の潤滑油、ギャー油、ピストン油、摺動面油、動力、エネルギー伝達油例えば作動液にも使用される。
【００１４】
【実施例】
以下の実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中の％は重量％を表すものとする。
【００１５】
実施例１〜８、比較例１
（Ｂ）としてＢ１〜Ｂ５のポリエーテルと、下に示す成分を用いて、表１に示す組成の含水潤滑剤を作成し、シェル４球摩耗の評価を行なった結果を表２に示す。
［潤滑油基油（Ａ）］
パラフィン系鉱物油 動粘度 １０ｍｍ2／ｓ（４０℃）
［潤滑油基油に溶解するポリエーテル（Ｂ）］
Ｂ１；オレイルアルコールプロピレンオキシド３０モル付加物
（水酸基価からの数平均分子量１８００、ＨＬＢ＝０．５８）
Ｂ２；オレイルアルコールプロピレンオキシド６０モル付加物
（水酸基価からの数平均分子量３１００、ＨＬＢ＝０．３１）
Ｂ３；ステアリルアルコールテトラヒドロフラン１８モル、１．２−ブチレンオキシド１８モルランダム付加物
（水酸基価からの数平均分子量２８００、ＨＬＢ＝２．６８）
Ｂ４；ラウリルアルコール１．２−ブチレンオキシド２８モル付加物
（水酸基価からの数平均分子量２０００、ＨＬＢ＝２．６８）
Ｂ５；両末端ヒドロキシル化ポリプタジエン（数平均分子量５００）プロピレンオキシド５０モル付加物
（水酸基価からの数平均分子量３２００、ＨＬＢ＝０．５５）

［界面活性剤］
Ｎ；ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
（エチレンオキシド付加モル数＝２、ＨＬＢ＝５．３９）
Ｍ；ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
（エチレンオキシド付加モル数＝４、ＨＬＢ＝５．９８）
Ｏ；ドデシルベンゼンスルホン酸のモルホリン塩
Ｖ；メルカプトベンゾチアゾール
【００１６】
【表１】
0003973720.tif 000002
【００１７】
【表２】
0003973720.tif 000003
｛評価方法｝
シェル４球摩耗痕 ；シェル４球摩耗試験機を用いた。
荷重３００Ｎ、回転数１２００ｒｐｍ、時間３０分
【００１８】
【発明の効果】
本発明の含水潤滑剤は難燃性、金属摩耗低減効果ならびに摩擦低減効果を兼備しており、潤滑剤として極めて有用である。