ポリアルキレングリコール系合成潤滑油 | ジュンツウネット21

ポリアルキレングリコール系合成潤滑油の種類,特徴,用途などについて解説します。ポリアルキレングリコール系合成潤滑油は,作動油,ブレーキ油,水溶性切削油などに使用されています。

ポリアルキレングリコール系合成潤滑油

ポリアルキレングリコール系合成潤滑油は,作動油やブレーキ液に使用されていると聞きましたが,その他どのような用途に使われているのでしょうか。
解説します。

1. 種類,特徴,用途

ポリアルキレングリコール(以下PAGと略します)は,アルコール類にアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド,プロピレンオキサイド,ブチレンオキサイド)を付加重合して合成するもので,プルロニック型非イオン界面活性剤ともいわれています。1943年,アメリカのUnion Carbide Co.,(UCC)がUCONという商品名で発売したのが最初で,日本でも1960年頃から,ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等が生産され始め,PAGも国産化されています。

PAGは付加重合の方法によって,ブロック型とランダム型があります。

(1)ブロック型

ポリプロピレングリコール(PPG)にエチレンオキサイド(EO)を付加重合させたもので,次のような特長を持っています。

1.潤滑性があり,水溶性潤滑剤として使用できる。
2.原料のPPG分子量とEOの含有量により,図1に示すように性状が変化する。
3.洗浄力があり,低起泡洗浄剤として使用できる。
4.乳化,可溶化,分散力が優れている。
5.酸,アルカリ,過酸化物,金属イオン等に対して安定。
6.毒性が極めて少なく,無色,無味,無臭,無刺激性。
7.消泡性がある。

浸透力,洗浄力,粘度等の相関図
図1 浸透力,洗浄力,粘度等の相関図

(2)ランダム型

エチレングリコールまたはブチルアルコールにエチレンオキサイド(EO),プロピレンオキサイド(PO)をランダムに付加重合させたもので,次のような特長があります。

1.潤滑性が優れている。
2.粘度範囲が広く,高粘度指数。
3.低い流動点(-50℃)を持つものがある。
4.スラッジやカーボンの発生はわずか。
5.酸,アルカリ,過酸化物,金属イオン等に対して安定。
6.毒性が極めて少なく,無色,無味,無臭,無刺激性。

このような,ブロック型,ランダム型PAGの用途を図2に示します。

プルロニック型界面活性剤の用途一覧表
図2 プルロニック型界面活性剤の用途一覧表

2. PAG系合成潤滑油の用途

PAGを合成潤滑油として使った場合の用途,長所,短所は表1の通りです。

表1 PAG系合成潤滑油の用途および特長
タイプ
用途
長所
短所
水溶性 1.水-グリコール系作動油
2.水溶性切削油
3.水溶性焼入油
4.金属洗浄剤
不燃性→無人化
消泡性
発錆
金属,ゴム,等材質の適合性
腐敗
油溶性 1.難燃性作動油
2.ブレーキ油
3.ギヤー油
4.軸受用グリース
5.チェーンオイル
難燃性
低流動点(-30~-50)
高粘度指数 VI=130~200 
ゴム(NBR)の膨潤少
スラッジ(カーボンの発生少)
せん断抵抗の安定
低揮発性
鉱油との溶解性
熱安定性
抗酸化性 添加剤が必要
腐食
吸湿性

主な用途は,作動油,ブレーキ液,水溶性切削油などで,使用数量を表2に記載しました。

表2 PAGの使用数量
 
販売量(万kL/y)
高級潤滑油中の比率(%)
PAGの使用量(kL/y)
作動油
25
10.3
600~900
ブレーキ油
2
0.8
2,000~4,000
水溶性切削油
3
1.3
150~1,500
合計
30
12.4
2,750~6,400(230~530kL/m)
(潤滑要覧[1993年,潤滑通信社] 資料による)

(1)作動油

難燃性作動油の中心となっている水-グリコール系作動油の材料としてPAGが使われています。(表3

表3 水-グリコール系作動油の配合例
種類
配合量(%)
化合物例
増粘剤
10~15
PAG
溶剤
40~50
EG,PG他
35~45
 
その他添加剤 摩擦防止剤
2~10
 
防錆剤
その他

(2)ブレーキ油

PAGはブレーキ液に10~20%配合されており,使用量は年間2000~4000kLに達しています。

(3)水溶性切削油

水溶性の切削油や研削油の原液に5~50%添加して使用します。なお,PAGは,鉱油との相溶性が悪いので,不水溶性切削油や研削油には使用されません。

PAGはアルキレンオキサイドの種類,重合度などによって,性状や性能の異なった製品となります。したがって,今後は,これまでと違った用途に使われる製品の開発も期待されます。

ブルカージャパン ナノ表面計測事業部

アーステック



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