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KR20230023628A - 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물 - Google Patents

윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물 Download PDF

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KR20230023628A
KR20230023628A KR1020227042118A KR20227042118A KR20230023628A KR 20230023628 A KR20230023628 A KR 20230023628A KR 1020227042118 A KR1020227042118 A KR 1020227042118A KR 20227042118 A KR20227042118 A KR 20227042118A KR 20230023628 A KR20230023628 A KR 20230023628A
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KR
South Korea
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group
hydrocarbon
additive
acid
composition
Prior art date
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KR1020227042118A
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Inventor
코타로 카네코
코지 카와이
Original Assignee
미요시 유시 가부시끼가이샤
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Publication date
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Abstract

높은 윤활성을 갖고, 또한 저부식성, 저온 유동성, 열전도성, 열안정성, 산화 안정성이 우수하고, 인화점이 높은, 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물을 제공한다. 본 발명의 윤활제는 다음 성분 (A) 및 (B)를 첨가한, 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물로서, 성분 (A)와 성분 (B) 중 적어도 어느 하나에 수소 결합성 관능기를 갖는다.
(A)아민 또는 암모늄 화합물
(B)산 또는 그 염

Description

윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물
본 발명은 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 관한 것이다.
윤활제는 금속부품 등이 접하는 기계의 가동부분에 있어서, 감마 작용, 냉각 작용, 응력 분산 작용, 밀봉 작용 등을 목적으로 해서 사용되고 있다. 윤활제에 의해 적절한 윤활을 실시함으로써, 마찰 부분의 수명연장, 에너지 로스의 삭감이 가능해진다.
본 발명자들은 양이온 또는 음이온에 수소 결합성 관능기를 갖는 암모늄염, 특히 실온에서 액상을 띠는 이온 액체를 제안했다(특허문헌 1, 2). 그러나 윤활제에의 응용에 대해서는 검토하고 있지 않다. 필기용구용 잉크 조성물에의 응용도 제안하고 있지만(특허문헌 3∼7), 필기성에 관한 효과(번짐 방지, 필적 갈필 자국 생김 방지, 토출성의 장기안정성 등)를 확인하고 있지만, 기계의 가동부분에 있어서, 감마 작용이나 냉각 작용을 주목적으로 하는 윤활제에의 특성, 예를 들면 동마찰계수, 정마찰계수, 사용 온도 범위, 저온 유동성, 열전도성, 열안정성, 산화 안정성, 인화점에 대해서는 검토하고 있지 않다. 또한, 수소 결합성 관능기를 갖는 효과에 대해서도 검토되어 있지 않다.
종래, 윤활제에는 광물유로부터 동식물로부터 얻어지는 것까지 여러가지 기름이 사용되어 왔지만, 윤활이 필요한 장소나 그 성질 등에 따라 이들에 적합한 신규인 윤활제가 요구되고 있다. 특허문헌 8에 기재되어 있는 바와 같이 수성 윤활제 등의 기제로서 폴리에틸렌글리콜이 알려져 있지만, 윤활성능에 있어서는 더욱 개량의 여지가 있었다.
그 외, 윤활제에는 이것을 적용하는 기계의 가동부분이 주로 금속부품이기 때문에, 저부식 작용도 요구되고 있다.
일본 특허공개 2014-131974호 공보 일본 특허공개 2014-131975호 공보 일본 특허공개 2015-48366호 공보 일본 특허공개 2015-124256호 공보 일본 특허공개 2016-117815호 공보 일본 특허공개 2016-155982호 공보 일본 특허공개 2016-155983호 공보 일본 특허공개 2006-83378호 공보
본 발명은 이상과 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 높은 윤활성을 갖고, 또한 저부식성, 저온 유동성, 열전도성, 열안정성, 산화 안정성이 우수하고, 인화점이 높은, 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 첨가제 또는 조성물은 다음 성분 (A) 및 (B)를 첨가한, 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물로서,
성분 (A)와 성분 (B) 중 적어도 어느 하나에 수소 결합성 관능기를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
(A)아민 또는 암모늄 화합물
(B)산 또는 그 염
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 의하면, 높은 윤활성을 갖고, 또한 저부식성, 저온 유동성, 열전도성, 열안정성, 산화 안정성이 우수하고, 높은 인화점을 갖는다.
이하에 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 상기 성분 (A) 및 (B)를 첨가한 첨가제 또는 조성물로서, 성분 (A)와 성분 (B) 중 적어도 어느 하나에 수소 결합성 관능기를 갖는다.
성분 (A) 중 아민 화합물의 골격은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 아민(암모니아, 1급 아민, 2급 아민, 3급 아민), 이미다졸, 피리딘, 피롤리딘, 피페리딘, 피롤린, 피라진, 트리아졸, 이소퀴놀린, 옥사졸린, 티아졸린, 모르폴린, 구아니딘, 피리미딘, 피페라진, 트리아진, 퀴놀린, 인돌, 퀴녹살린, 이소옥사졸린 등을 비롯한 환상 아민, 각종 아미노산 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 아민, 이미다졸, 피리딘, 피롤리딘, 피페리딘, 모르폴린이 바람직하고, 아민이 보다 바람직하다. 또한, 이들에 후기 [치환기]의 란에 기재된 치환기 등을 포함해도 좋다.
성분 (A) 중 암모늄 화합물은 상기의 아민 화합물의 염 또는 아민 화합물을 4급화한 것을 들 수 있다.
성분 (A)는 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다.
성분 (A)에 갖는 수소 결합성 관능기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 산소 함유기, 질소 함유기, 유황 함유기, 인 함유기, 질소에 직접 결합한 수소원자 등을 들 수 있다.
산소 함유기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 수산기, 카르보닐기, 에테르기, 에스테르기, 알데히드기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 요소기, 우레탄기, 아미드기, 옥사졸기, 모르폴린기, 카르바민산기, 카르바메이트기 등을 들 수 있다.
질소 함유기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 아미노기, 니트로기 등을 들 수 있다.
유황 함유기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 황산기(-O-S(=O)2-O-), 술포닐기(-S(=O)2O-), 술폰산기(-S(=O)2-), 메르캅토기(-SH), 티오에테르기(-S-), 티오카르보닐기(-C(=S)-), 티오요소기(-N-C(=S)-N-), 티오카르복시기(-C(=S)OH), 티오카르복실레이트기(-C(=S)O-), 디티오카르복시기(-C(=S)SH), 디티오카르복실레이트기(-C(=S)S-) 등을 들 수 있다.
인 함유기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 인산기(-O-P(=O)(-O-)-O-), 포스폰산기(-P(=O)(-O-)-O-), 포스핀산기(-P(=O)-O-), 아인산기(-O-P(-O-)-O-), 아포스폰산기(-P(-O-)-O-), 아포스핀산기(-P-O-)피로포스페이트기[(-O-P(=O)(-O-))2-O-] 등을 들 수 있다.
성분 (A)에 갖는 수소 결합성 관능기로서는 물에의 친화성, 금속의 배위 등의 친화성의 관점에서, 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에스테르기, 에테르기, 알콕시기, 질소에 직접 결합한 수소원자가 바람직하다. 이들 중에서도, 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에테르기, 알콕시기, 질소에 직접 결합한 수소원자가 보다 바람직하고, 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 질소에 직접 결합한 수소원자가 더욱 바람직하고, 수산기, 카르복시기, 질소에 직접 결합한 수소원자가 특히 바람직하고, 수산기, 질소에 직접 결합한 수소원자가 가장 바람직하다. 수소 결합성 관능기를 갖는 치환기의 바람직한 예로서, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기를 들 수 있다. 예를 들면, 수소 결합성 관능기를 갖는 치환기로서는 히드록시기를 포함하는 탄화수소기(히드록시 탄화수소기), 카르복시기를 포함하는 탄화수소기(카르복시 탄화수소기), 히드록시기와 카르복시기를 포함하는 탄화수소기(히드록시카르복시 탄화수소기), 카르복실레이트기를 포함하는 탄화수소기, 에스테르기를 포함하는 탄화수소기, 에테르기를 포함하는 탄화수소기, 알콕시기를 포함하는 탄화수소기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 히드록시 탄화수소기가 바람직하다.
상기 탄화수소기는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 등, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기를 들 수 있다. 이들 탄화수소기는 일반적인 것을 사용할 수 있다. 상기 탄화수소기 중에서도, 포화 지방족 탄화수소기가 바람직하다. 상기 탄화수소기로서는 후기 [탄화수소기]의 란에 기재된 것을 들 수 있다.
예를 들면, 특별히 한정되지 않지만, 상기 히드록시 탄화수소기는 윤활성의 점에서 수산기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 바람직하게는 탄소수 1∼22, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼12, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋다.
상기 카르복시 탄화수소기는 카르복시기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 바람직하게는 탄소수 1∼22, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼12, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋다.
상기 히드록시카르복시 탄화수소기는 수산기 및 카르복시기를 각각 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 바람직하게는 탄소수 1∼22, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼12, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋다.
상기 카르복실레이트기를 포함하는 탄화수소기는 카르복실레이트기를 1개 이상 갖고, 각 탄화수소 부위가 바람직하게는 탄소수 1∼22, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼12, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋다.
상기 에스테르기를 포함하는 탄화수소기는 에스테르기를 1개 이상 갖고, 각 탄화수소 부위가 바람직하게는 탄소수 1∼22, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼12, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋다.
상기 에테르기를 포함하는 탄화수소기는 에테르기를 1개 이상 갖고, 각 탄화수소 부위가 바람직하게는 탄소수 1∼22, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼12, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋다.
상기 알콕시기를 포함하는 탄화수소기는 알콕시기를 1개 이상 갖고, 각 탄화수소 부위가 바람직하게는 탄소수 1∼22, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼12, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋다.
여기에서, 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하는 경우, 상기 산소원자는 예를 들면, 탄화수소 부위에 에테르 결합, 카르보닐기, 에스테르 결합, 아미드 결합, 요소 결합 또는 우레탄 결합을 형성한다. 따라서 본 발명에 있어서 「탄화수소 부위가 산소원자를 포함한다」란 산소원자를 포함하는 원자단으로서 질소원자 등의 헤테로원자도 포함해도 좋은 기에 의해 탄화수소 부위가 중단되거나, 상기 기를 기단에 포함하거나, 또는 상기 기로 수소원자가 치환되는 경우를 포함한다.
상기 히드록시 탄화수소기로서는 히드록시기를 1개 이상 갖는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기를 들 수 있고, 히드록시기를 1개 갖는 포화 지방족 탄화수소기(모노히드록시알킬기 등), 히드록시기를 2개 이상 갖는 포화 지방족 탄화수소기(폴리히드록시알킬기 등)가 바람직하고, 상기 산소 함유기를 포함해도 좋다.
히드록시기를 1개 갖는 포화 지방족 탄화수소기(모노히드록시알킬기)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기, 1-히드록시프로판-1-일기, 2-히드록시프로판-1-일기, 3-히드록시프로판-1-일기, 1-히드록시프로판-2-일기, 2-히드록시프로판-2-일기, 2-히드록시메틸프로판-2-일기, 2-히드록시에틸프로판-2-일기, 1-히드록시부탄-1-일기, 2-히드록시부탄-1-일기, 3-히드록시부탄-1-일기, 4-히드록시부탄-1-일기, 1-히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 2-히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 3-히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 1-히드록시부탄-2-일기, 2-히드록시부탄-2-일기, 3-히드록시부탄-2-일기, 4-히드록시부탄-2-일기, 1-히드록시-2-메틸프로판-2-일기, 5-히드록시펜탄-1-일기, 2-히드록시메틸펜탄-2-일기, 2-히드록시에틸펜탄-2-일기, 6-히드록시헥산-1-일기, 7-히드록시헵탄-1-일기, 8-히드록시옥탄-1-일기, 9-히드록시노난-1-일기, 10-히드록시데칸-1-일기, 2-메틸-1-히드록시프로판-2-일기, 2-메틸-1-프로판-2-일기, 1-히드록시-2-메틸프로판-2-일기, 1-히드록시-3-메틸부탄-2-일기, 2-히드록시-2-메틸프로판-2-일기, 2-히드록시-2-메틸부탄-2-일기, 2-에틸-2-히드록시부탄-2-일기, 2-히드록시-3-메틸펜탄-2-일기, 3-에틸-2-히드록시펜탄-2-일기, 2-에틸-1-히드록시-3-메틸부탄-2-일기, 1-히드록시-3-메틸-2-(1-메틸에틸)부탄-2-일기, 2-에틸-1-히드록시펜탄-2-일기, 1-히드록시-2-프로필펜탄-2-일기, 4-에틸-3-히드록시헥산-4-일기, 3-에틸-2-히드록시-2-메틸펜탄-3-일기, 2-에틸-1-히드록시헥산-2-일기, 1-히드록시-2-프로필 헥산-2-일기, 2-에틸-1-히드록시헵탄-2-일기, 2-에틸-1-히드록시-4-메틸펜탄-2-일기, 1-히드록시-2-(1-메틸에틸)펜탄-2-일기, 3-에틸-4-히드록시헵탄-3-일기 등을 들 수 있다. 모노히드록시알킬기는 윤활성의 점에서 탄소수 1∼22의 것이 바람직하고, 탄소수 1∼18의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼12의 것이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼6의 것이 특히 바람직하다.
히드록시기를 2개 이상 갖는 포화 지방족 탄화수소기(폴리히드록시알킬기 등)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 디, 트리, 테트라, 펜타, 헥사, 헵타, 또는 옥타히드록시알킬기 등을 들 수 있다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 1,2-디히드록시에틸기 등의 디히드록시에틸기; 1,2-디히드록시프로판-1-일기, 2,3-디히드록시프로판-1-일기 등의 디히드록시프로판-1-일기; 1,2-디히드록시프로판-2-일기, 1,3-디히드록시프로판-2-일기 등의 디히드록시프로판-2-일기; 트리히드록시프로판-1-일기; 트리히드록시프로판-2-일기; 트리히드록시프로판-1-일기; 트리히드록시프로판-2-일기; 1,2-디히드록시부탄-1-일기, 1,3-디히드록시부탄-1-일기, 1,4-디히드록시부탄-1-일기, 2,3-디히드록시부탄-1-일기, 2,4-디히드록시부탄-1-일기, 3,4-디히드록시부탄-1-일기 등의 디히드록시부탄-1-일기; 1,2,3트리히드록시부탄-1-일기, 1,2,4트리히드록시부탄-1-일기, 1,3,4트리히드록시부탄-1-일기, 2,3,4트리히드록시부탄-1-일기 등의 트리히드록시부탄-1-일기; 테트라히드록시부탄-1-일기; 1,2-디히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 1,3-디히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 2,3-디히드록시-2-메틸프로판-1-일기 등의 디히드록시-2-메틸프로판-1-일기; 트리히드록시-2-메틸프로판-1-일기; 테트라히드록시-2-메틸프로판-1-일기; 1,2-디히드록시부탄-2-일기, 1,3-디히드록시부탄-2-일기, 1,4-디히드록시부탄-2-일기, 2,3-디히드록시부탄-2-일기, 2,4-디히드록시부탄-2-일기, 3,4-디히드록시부탄-2-일기 등의 디히드록시부탄-2-일기; 테트라히드록시부탄-2-일기; 1,3-디히드록시-2-메틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-에틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-히드록시메틸프로판-2-일기; 테트라히드록시부탄-2-일기; 1,3-디히드록시-2-메틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-에틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-히드록시메틸프로판-2-일기, 1,2-디히드록시프로판-3-일기, 1,1-디히드록시부탄-2-일기, 1,1-디히드록시펜탄-2-일기, 1,1-디히드록시-5-메틸헥산-2-일기, 1,1-디히드록시프로판-2-일기, 1,1-디히드록시-4-(-4-히드록시페닐)부탄-2-일기; 디, 트리, 테트라, 또는 펜타히드록시헵탄-1-일기; 디, 트리, 테트라, 펜타, 또는 헥사히드록시헥산-1-일기; 디, 트리, 테트라, 펜타, 헥사, 또는 헵타히드록시헵탄-1-일기; 디, 트리, 테트라, 펜타, 헥사, 헵타, 또는 옥타히드록시옥탄-1-일기 등을 들 수 있다. 폴리히드록시알킬기는 윤활성의 점에서 수산기를 2∼8개 갖는 것이 바람직하고, 2∼6개 갖는 것이 보다 바람직하다. 폴리히드록시알킬기는 알킬기는 탄소수 1∼22의 것이 바람직하고, 탄소수 1∼18의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼12의 것이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼6의 것이 특히 바람직하다. 또한, 다음식으로 나타내어지는 분기쇄상의 폴리히드록시알킬기는 바람직한 것으로서 예시된다.
Figure pct00001
(식 중, R7은 수소원자, 탄소수 1∼8 (바람직하게는 탄소수 1∼4)의 직쇄상의 알킬기, 또는 탄소수 1∼8(바람직하게는 탄소수 1∼4)의 직쇄상의 히드록시알킬기를 나타낸다.)
상기 식의 기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 1,2-디히드록시프로판-1-일기, 2,3-디히드록시프로판-1-일기, 1,2-디히드록시프로판-2-일기, 1,3-디히드록시프로판-2-일기, 트리히드록시프로판-1-일기, 트리히드록시프로판-2-일기, 트리히드록시프로판-1-일기, 트리히드록시프로판-2-일기, 1,2-디히드록시부탄-1-일기, 1,3-디히드록시부탄-1-일기, 1,4-디히드록시부탄-1-일기, 2,3-디히드록시부탄-1-일기, 2,4-디히드록시부탄-1-일기, 3,4-디히드록시부탄-1-일기, 1,2,3트리히드록시부탄-1-일기, 1,2,4트리히드록시부탄-1-일기 1,3,4트리히드록시부탄-1-일기, 2,3,4트리히드록시부탄-1-일기, 테트라히드록시부탄-1-일기, 1,2-디히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 1,3-디히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 2,3-디히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 트리히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 테트라히드록시-2-메틸프로판-1-일기, 1,2-디히드록시부탄-2-일기, 1,3-디히드록시부탄-2-일기, 1,4-디히드록시부탄-2-일기, 2,3-디히드록시부탄-2-일기, 2,4-디히드록시부탄-2-일기, 3,4-디히드록시부탄-2-일기, 테트라히드록시부탄-2-일기, 1,3-디히드록시-2-메틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-에틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-히드록시메틸프로판-2-일기, 테트라히드록시부탄-2-일기, 1,3-디히드록시-2-메틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-에틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-히드록시메틸프로판-2-일기, 1,2-디히드록시프로판-3-일기, 1,1-디히드록시부탄-2-일기, 1,1-디히드록시펜탄-2-일기, 1,1-디히드록시-5-메틸헥산-2-일기, 1,1-디히드록시프로판-2-일기, 1,1-디히드록시-4-(-4-히드록시페닐)부탄-2-일기, 디, 트리, 테트라, 또는 펜타히드록시헵탄-1-일기, 디, 트리, 테트라, 펜타, 또는 헥사히드록시헥산-1-일기, 디, 트리, 테트라, 펜타, 헥사, 또는 헵타히드록시헵탄-1-일기, 디, 트리, 테트라, 펜타, 헥사, 헵타, 또는 옥타히드록시옥탄-1-일기를 들 수 있다.
이상의 폴리히드록시알킬기 중에서도, 2,3-디히드록시프로판-1-일기, 1,3-디히드록시프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-에틸프로판-2-일기, 1,3-디히드록시-2-히드록시메틸프로판-2-일기, 펜타히드록시헥산-1-일기가 바람직하다.
상기 카르복시 탄화수소기로서는 카르복시기를 1개 이상 갖는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기를 들 수 있고, 탄화수소기가 포화 지방족 탄화수소기(알킬기 등)인, 모노카르복시알킬기, 폴리카르복시알킬기가 바람직하고, 이들의 구체예로서는 상기에 있어서 예시한 모노, 디, 트리, 테트라, 펜타, 헥사, 헵타, 또는 옥타히드록시알킬기의 수산기를 카르복시기로 치환한 것(알킬 부위에 산소원자를 포함해도 좋다)을 들 수 있다.
모노카르복시알킬기, 폴리카르복시알킬기는 탄소수 1∼22의 것이 바람직하고, 탄소수 1∼18의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼12의 것이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼6의 것이 특히 바람직하다.
상기 히드록시카르복시 탄화수소기로서는 히드록시기 및 카르복시기를 각각 1개 이상 갖는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기를 들 수 있고, 탄화수소기가 포화 지방족 탄화수소기(알킬기)인 것이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 상기에 있어서 예시한 디, 트리, 테트라, 펜타, 헥사, 헵타, 또는 옥타히드록시알킬기의 수산기의 일부를 카르복시기로 치환한 것(알킬 부위에 산소원자를 포함해도 좋다)을 들 수 있다. 히드록시카르복시알킬기는 탄소수 1∼22의 것이 바람직하고, 탄소수 1∼18의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼12의 것이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼6의 것이 특히 바람직하다.
상기 에스테르기를 포함하는 탄화수소기로서는 에스테르기를 1개 이상 갖는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기를 들 수 있지만, 탄화수소기가 포화 지방족 탄화수소기(알킬기)인 것이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 상기에 있어서 예시한 카르복시알킬기의 카르복시기를 에스테르화한 것을 들 수 있다. 에스테르기를 포함하는 탄화수소기는 탄소수 1∼22의 것이 바람직하다.
상기 에테르기를 포함하는 탄화수소기로서는 에테르기를 1개 이상 갖는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기를 들 수 있고, 탄화수소기가 포화 지방족 탄화수소기(알킬기)인 것이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 탄소수 2∼22의 알킬기가 산소원자로 중단된 것을 들 수 있다.
상기 알콕시기를 포함하는 탄화수소기로서는 알콕시기를 1개 이상 갖는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기를 들 수 있고, 탄화수소기가 포화 지방족 탄화수소기(알킬기)인 것이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 총탄소수 1∼22의 알킬기의 기단에 알킬에테르기가 결합한 것 또는 탄화수소기의 수소원자가 알킬에테르기로 치환한 것을 들 수 있다.
상기 카르복실레이트기를 포함하는 탄화수소기로서는 카르복실레이트기를 1개 이상 갖는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기를 들 수 있고, 탄화수소기가 포화 지방족 탄화수소기(알킬기 등)인 것이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 총탄소수 1∼22의 알킬기의 기단에 카르복실레이트기가 결합한 것 또는 탄화수소기의 수소원자가 카르복실레이트기로 치환한 것을 들 수 있다.
성분 (A), 및 성분 (A) 유래의 양이온에 있어서의 수소 결합성 관능기 이외의 치환기로서는 예를 들면, 유기기를 들 수 있다.
[유기기]
본 명세서에 있어서 유기기는 탄소원자를 필수로 하고, 그 밖에 수소원자, 산소원자, 질소원자, 유황원자, 인원자, 및 할로겐원자로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 좋다. 유기기에 포함되는 원자단은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 탄화수소기, 복소환기, 및 후기 [치환기]의 란에 기재된 치환기 등을 들 수 있다. 예를 들면, 후기 [치환기]의 란에 기재된 치환기 등이 탄화수소기의 수소원자와 치환하고, 탄화수소기를 중단하고, 및/또는 탄화수소기의 기단에 포함되고, 또는 방향족 탄화수소기와 축합환을 형성한 기도 포함된다.
유기기에 있어서의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 윤활성의 점에서는 1∼22가 바람직하다. 금속을 비롯한 각종 재료 표면, 물과의 친화성, 거품 발생의 억제, 세정성으로부터 1∼22가 바람직하고, 1∼18이 보다 바람직하고, 1∼12가 더욱 바람직하고, 1∼8이 특히 바람직하고, 1∼4가 가장 바람직하다.
[탄화수소기]
본 명세서에 있어서 탄화수소기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기 등을 들 수 있다. 문맥에 따라서 1가이어도 다가이어도 좋고, 1가의 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 등을 들 수 있다. 알킬기는 직쇄상 또는 분기쇄상을 포함하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 메틸기, 에탄-1-일기, 프로판-1-일기, 1-메틸에탄-1-일기, 부탄-1-일기, 부탄-2-일기, 2-메틸프로판-1-일기, 2-메틸프로판-2-일기, 펜탄-1-일기, 펜탄-2-일기, 헥산-1-일기, 헵탄-1-일기, 옥탄-1-일기, 2-에틸헥산-1-일기, 1,1,3,3-테트라메틸부탄-1-일기, 노난-1-일기, 데칸-1-일기, 운데칸-1-일기, 도데칸-1-일기, 트리데칸-1-일기, 테트라데칸-1-일기, 펜타데칸-1-일기, 헥사데칸-1-일기, 2-헥실데칸-1-일기, 헵타데칸-1-일기, 옥타데칸-1-일기, 노나데칸-1-일기, 이코산-1-일기, 헨이코산-1-일기, 도코산-1-일기, 4,8,12-트리메틸트리데칸-1-일기, 벤질기, α,α-디메틸벤질기 등을 들 수 있다. 알케닐기는 직쇄상 또는 분기쇄상을 포함하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 비닐기, 프로파-1-엔-1-일기, 알릴기, 이소프로페닐기, 부타-1-엔-1-일기, 부타-2-엔-1-일기, 부타-3-엔-1-일기, 2-메틸프로파-2-엔-1-일기, 1-메틸프로파-2-엔-1-일기, 펜타-1-엔-1-일기, 펜타-2-엔-1-일기, 펜타-3-엔-1-일기, 펜타-4-엔-1-일기, 3-메틸부타-2-엔-1-일기, 3-메틸부타-3-엔-1-일기, 헥사-1-엔-1-일기, 헥사-2-엔-1-일기, 헥사-3-엔-1-일기, 헥사-4-엔-1-일기, 헥사-5-엔-1-일기, 4-메틸펜타-3-엔-1-일기, 헵타-1-엔-1-일기, 헵타-6-엔-1-일기, 옥타-1-엔-1-일기, 옥타-7-엔-1-일기, 노나-1-엔-1-일기, 노나-8-엔-1-일기, 데카-1-엔-1-일기, 데카-9-엔-1-일기, 운데카-1-엔-1-일기, 운데카-10-엔-1-일기, 도데카-1-엔-1-일기, 도데카-11-엔-1-일기, 트리데카-1-엔-1-일기, 트리데카-12-엔-1-일기, 테트라데카-1-엔-1-일기, 테트라데카-13-엔-1-일기, 펜타데카-1-엔-1-일기, 펜타데카-14-엔-1-일기, 헥사데카-1-엔-1-일기, 헥사데카-15-엔-1-일기, 헵타데카-1-엔-1-일기, 헵타데카-16-엔-1-일기, 옥타데카-1-엔-1-일기, 옥타데카-9-엔-1-일기, 옥타데카-17-엔-1-일기, 노나데카-1-엔-1-일기, 이코사-1-엔-1-일기, 헨이코사-1-엔-1-일기, 도코사-1-엔-1-일기 등을 들 수 있다. 알키닐기는 직쇄상 또는 분기쇄상을 포함하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 에티닐, 프로파-1-인-1-일기, 프로파-2-인-1-일기, 부타-1-인-1-일기, 부타-3-인-1-일기, 1-메틸프로파-2-인-1-일기, 펜타-1-인-1-일기, 펜타-4-인-1-일기, 헥사-1-인-1-일기, 헥사-5-인-1-일기, 헵타-1-인-1-일기, 헵타-6-인-1-일기, 옥타-1-인-1-일기, 옥타-7-인-1-일기, 노나-1-인-1-일기, 노나-8-인-1-일기, 데카-1-인-1-일기, 데카-9-인-1-일기, 운데카-1-인-1-일기, 운데카-10-인-1-일기, 도데카-1-인-1-일기, 도데카-11-인-1-일기, 트리데카-1-인-1-일기, 트리데카-12-인-1-일기, 테트라데카-1-인-1-일기, 테트라데카-13-인-1-일기, 펜타데카-1-인-1-일기, 펜타데카-14-인-1-일기, 헥사데카-1-인-1-일기, 헥사데카-15-인-1-일기, 헵타데카-1-인-1-일기, 헵타데카-16-인-1-일기, 옥타데카-1-인-1-일기, 옥타데카-17-인-1-일기, 노나데카-1-인-1-일기, 이코사-1-인-1-일기, 헨이코사-1-인-1-일기, 도코사-1-인-1-일기 등을 들 수 있다.
포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기로서는 포화 지환식 탄화수소기가 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 1가의 기로서는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 또한, 이들의 잔기 등의 지환 잔기를 포함하는 기를 들 수 있다.
방향족 탄화수소기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 페닐기, 나프탈렌기, 안트라센기, 또한, 이들의 잔기 등의 방향환 잔기를 포함하는 기를 들 수 있다. 후기 [치환기]에 기재된 치환기 등과 하나로 되어서 축합환을 형성해도 좋다. 1가의 방향족 탄화수소기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 페닐기, 2-메틸페닐기, 3-메틸페닐기, 4-메틸페닐기, 2,4-디메틸페닐기, 2,5-디메틸페닐기, 3,4-디메틸페닐기, 3,5-디메틸페닐기, 2,4,5-트리메틸페닐기, 2,4,6-트리메틸페닐기, 4-에틸페닐기, 4-프로필페닐기, 4-이소프로필페닐기, 4-부틸페닐기, 4-tert-부틸페닐기, 4-펜틸페닐기, 4-tert-펜틸페닐기, 2,4-비스(4-tert-펜틸)페닐기, 1,1,3,3-테트라메틸부틸페닐기, 2-메틸-5-tert-부틸페닐기, 4-펜틸페닐기, 4-헥실페닐기, 4-헵틸페닐기, 4-옥틸페닐기, 4-노닐페닐기, 4-데카닐페닐기, 4-운데실페닐기, 4-도데실페닐기, 4-트리데실페닐기, 4-테트라데실페닐기, 4-펜타데실페닐기, 4-헥사데실페닐기, 4-헵타데실페닐기, 4-옥타데실페닐기, 4-비페닐기, 2-메톡시페닐기, 3-메톡시페닐기, 4-메톡시페닐기, 2-에톡시페닐기, 3-에톡시페닐기, 4-에톡시페닐기, 2-클로로페닐기, 2-플루오로페닐기, 4-플루오로페닐기, 2-트리플루오로메틸페닐기, 4-트리플루오로메틸페닐기, 4-히드록시페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기 등을 들 수 있다.
2가의 탄화수소기로서는 상기의 기로부터 수소원자를 1개 제외한 기를 들 수 있다.
[치환기]
상기 치환기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 탄화수소기, 산소 함유기, 질소 함유기, 유황 함유기, 인 함유기, 할로겐 등을 들 수 있다. 치환기에는 이들의 치환기가 결합한 기도 포함된다.
탄화수소기로서는 상기 [탄화수소기]에 열거한 것을 들 수 있다.
산소 함유기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 수산기, 알콕시기, 아세톡시기, 아세틸기, 알데히드기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 요소기, 우레탄기, 아미드기, 이미드기, 에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 옥사졸기, 모르폴린기, 카르바메이트기, 카르바모일기, 폴리옥시에틸렌기, 토코페릴기, 크로만기, 디히드로피란기, 글리세릴기, 글리세릴에테르기 등을 들 수 있다.
질소 함유기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 시아노기, 시아나토기, 이소시아네이트기, 니트로기, 니트로알킬기, 아미드기, 요소기, 우레탄기, 이미드기, 카르보디이미드기, 아조기, 피리딘기, 이미다졸기, 1급 아미노기, 2급 아미노기, 3급 아미노기, 4급 암모늄기, 아미노알킬기 등을 들 수 있다.
유황 함유기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 황산기, 술포닐기, 술폰산기, 메르캅토기, 티오에테르기, 티오카르보닐기, 티오요소기, 티오카르복시기, 티오카르복실레이트기, 디티오카르복시기, 디티오카르복실레이트기, 황산 에스테르, 티오펜기, 티아졸기, 티올기, 술포기, 술피드기, 디술피드기, 티오에스테르기, 티오아미드기, 티오카르바메이트기, 디티오카르바메이트기나 이들의 에스테르 등을 들 수 있다.
인 함유기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 인산기, 아인산기, 포스폰산기, 포스핀산기, 아포스폰산기, 아포스핀산기, 피로포스페이트기, 인산 에스테르기, 아인산 에스테르기, 포스폰산 에스테르기, 피로포스페이트기나 이들의 에스테르기를 들 수 있다.
할로겐으로서는 불소, 염소, 브롬, 요오드를 들 수 있다.
상기 유기기는 치환기를 갖고 있어도 좋고 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 탄화수소기 등을 들 수 있다. 탄화수소기로서는 상기 [탄화수소기]의 란에 기재한 내용이 참조된다. 탄화수소기는 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 포화 지방족 탄화수소기(알킬기 등)가 보다 바람직하다. 알킬기는 예를 들면 윤활성의 점에서는 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기상이 바람직하고, 탄소수 4∼22의 직쇄상 또는 분기상이 보다 바람직하고, 탄소수 8∼22의 직쇄상 또는 분기상이 더욱 바람직하고, 탄소수 12∼22의 직쇄상 또는 분기상이 특히 바람직하다. 한편 금속을 비롯한 각종 재료 표면, 물과의 친화성, 세정성, 거품 발생의 억제의 점에서는 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기상이 바람직하고, 탄소수 1∼18의 직쇄상 또는 분기상이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼12의 직쇄상 또는 분기상이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼8의 직쇄상 또는 분기상이 특히 바람직하고, 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분기상이 가장 바람직하다.
상기 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 여기서 치환기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 상기 [치환기]의 란에 기재한 것을 들 수 있다. 치환기 중에서도 산소 함유기를 갖는 것이 바람직하고, 그 중에서도 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에스테르기, 에테르기, 알콕시기가 바람직하다. 이들 중에서도, 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에테르기, 알콕시기가 보다 바람직하고, 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기가 더욱 바람직하고, 수산기, 카르복시기가 특히 바람직하다.
상기 탄화수소 부위는 산소원자를 포함하고 있어도 좋고, 이 경우, 탄화수소 부위에 상기의 산소 함유기를 포함하고, 예를 들면, 에테르 결합, 카르보닐기, 수산기, 카르복실레이트기, 에스테르 결합, 아미드 결합, 요소 결합 또는 우레탄 결합을 형성 또는 함유한다. 따라서 본 발명에 있어서 「탄화수소 부위가 산소원자를 포함한다」란 산소원자를 포함하는 원자단으로서 질소원자 등의 헤테로원자도 포함해도 좋은 기에 의해 탄화수소 부위가 중단되거나, 상기 기를 기단에 포함하거나, 또는 상기 기로 수소원자가 치환되는 경우를 포함한다.
성분 (A)는 본 발명의 효과, 즉 높은 윤활성을 갖고, 또한 저부식성, 금속을 비롯한 각종 재료 표면과의 친화성, 수성 윤활성 조성물로서 사용하는 경우의 물과의 친화성을 갖는 점에 있어서, 1개 이상의 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(포화 지방족 탄화수소기가 보다 바람직하다)를 갖는 것이 바람직한 양태의 하나이다.
이 경우, 성분 (A)에 있어서의 관능기를 도입 가능한 부위(질소 부위나, 질소와 함께 환을 구성하는 탄소 부위 등의, 기본골격이 되는 화학구조에 포함되는 원자)가 그 1개 이상이 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기로 치환됨과 아울러, 그 이외의 부위가 각각 독립적으로 수소원자이거나, 또는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기) 등의 유기기로 치환되는 것이 바람직하다.
또한, 성분 (A)는 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기)만으로 구성되는 아민, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기) 및 질소에 직접 결합한 수소원자만으로 구성되는 아민, 수소원자만으로 구성되는 아민이 바람직하고, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기)만으로 구성되는 아민, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기) 및 질소에 직접 결합한 수소원자만으로 구성되는 아민이 보다 바람직하고, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기)만으로 구성되는 아민이 더욱 바람직하다.
상기 수소 결합성 관능기는 수산기가 바람직하다.
성분 (A)는 성분 (A)에 있어서의 관능기를 도입 가능한 부위가 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기)만으로 구성되는 것도 바람직한 양태의 하나이다.
안전성의 관점에 있어서, 성분 (A)가 모노히드록시알킬기를 갖는 경우, 트리에탄올아민, 디에탄올아민이 바람직하고, 특히 트리에탄올아민이 바람직하다. 디에탄올아민은 아미노기가 경시나 가열 등에 의해 일부 발암성의 니트로소아민류로 변화되는 것이 알려져 있고, 안전성의 관점에서 디에탄올아민보다 트리에탄올아민이 바람직하다.
또한, 안전성, 사용상의 관점에서, 성분 (A)는 의약부외품 원료 규격(외원규), 의약부외품 첨가물 규격, 일본약국방(일국), 일본약국방 외의약부외품 규격(국외규), 의약품 첨가물 규격(약첨규), 식품첨가물 공정서(식첨)에 기재된 화합물을 원료(예를 들면, 산, 염기)에 사용하는 것이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 2-아미노-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 2-아세트아미드에탄올아민, N-라우릴디에탄올아민, 디메틸옥타데실아민이 바람직하고, 저악취의 관점에서, 2-아미노-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올이 보다 바람직하다.
안전성, 사용상의 관점에서, 성분 (A) 유래의 양이온은 상기 아민 화합물에 수소원자 등의 양이온성 잔기가 결합한 것이 바람직하고, 이들 수소원자 등의 양이온성 잔기는 성분 (B) 유래의 것이어도 좋다.
본 발명에 있어서, 성분 (B) 중의 잔기는 전하를 갖지 않는 원자 또는 원자단(기)을 가리키고, 전하를 갖고 양이온이 되는 것을 양이온성 잔기, 음이온이 되는 것을 음이온성 잔기로 한다.
성분 (A)가 암모늄 화합물인 경우, 음이온으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 수산화물 음이온, 할로겐계 음이온, 유황계 음이온, 인계 음이온, 시안계 음이온, 붕소계 음이온, 불소계 음이온, 질소산화물계 음이온, 카르복실산계 음이온 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 수산화물 음이온이 바람직하다.
성분 (A)의 아민 또는 암모늄 화합물이 아민 화합물인 경우, 상기 성분 (A)는 하기 식(I)으로 나타내어지는 아민 화합물이 바람직하다.
Figure pct00002
(식 중, R1은 각각 독립적으로 수산기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시 탄화수소기, 카르복시기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 카르복시 탄화수소기, 또는 수산기 및 카르복시기를 각각 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시카르복시 탄화수소기를 나타내고, R2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼22의 유기기이며, m은 0∼3의 정수를 나타낸다.)
상기 식(I)에 있어서, m은 1∼3의 정수인 것이 바람직하다.
상기 식(I)에 있어서, 모든 R2가 수소원자인 것이 바람직하다.
상기 식(I)에 있어서, R1이 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
상기 식(I)에 있어서, 히드록시 탄화수소기, 카르복시 탄화수소기, 및 히드록시카르복시 탄화수소기는 상기 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소인 것이 바람직하다.
상기 식(I)에 있어서, R1 중 적어도 1개가 수산기를 1개 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
상기 식(I)에 있어서, R1 중 적어도 1개가 수산기를 2개 이상 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
식(I)에 있어서 나타낸 상기의 바람직한 각각의 예는 이들 중 적어도 어느 하나의 조합이 보다 바람직한 양태가 될 수 있다.
성분 (A)의 아민 또는 암모늄 화합물이 암모늄 화합물인 경우, 상기 성분 (A)는 하기 식(II)으로 나타내어지는 암모늄 화합물이 바람직하다.
Figure pct00003
(식 중, R3은 각각 독립적으로 수산기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시 탄화수소기, 카르복시기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 카르복시 탄화수소기, 또는 수산기 및 카르복시기를 각각 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시카르복시 탄화수소기를 나타내고, R4는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼22의 유기기이며, n은 0∼4의 정수를 나타낸다. X-는 음이온을 나타낸다.)
상기 식(II)에 있어서, X-로 나타내어지는 음이온은 수산화물 이온이 바람직하다.
상기 식(II)에 있어서, n은 1∼4의 정수인 것이 바람직하다.
상기 식(II)에 있어서, 모든 R4가 수소원자인 것이 바람직하다.
상기 식(II)에 있어서, R3이 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
상기 식(II)에 있어서, 히드록시 탄화수소기, 카르복시 탄화수소기, 및 히드록시카르복시 탄화수소기는 상기 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소인 것이 바람직하다.
상기 식(II)에 있어서, R3 중 적어도 1개가 수산기를 1개 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
상기 식(II)에 있어서, R3 중 적어도 1개가 수산기를 2개 이상 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
식(II)에 있어서 나타낸 상기의 바람직한 각각의 예는 이들 중 적어도 어느 하나의 조합이 보다 바람직한 양태가 될 수 있다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 성분 (A)와 성분 (B)가 형성하는 유기염도 하나의 바람직한 양태이다.
바람직하게는 상기 성분 (B)의 양이온성 잔기를 갖고 있어도 좋은 상기 성분 (A) 유래의 양이온과, 상기 성분 (B)의 음이온성 잔기에 유래하는 음이온이 형성하는 유기염을 함유한다.
상기 양이온은 암모늄 양이온이 바람직하다.
본 발명에 있어서 암모늄염은 질소원자를 이온 중심으로 하는 유기 양이온 또는 NH4 +, 및 음이온을 포함한다. 특히, 유기 양이온 및 유기 음이온을 포함한다. 여기서 「유기」의 용어는 원소로서 탄소 및 수소를 포함하는 것을 의미한다.
상기 성분 (A) 유래의 양이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 암모늄 양이온(NH4 +, 1급 암모늄 양이온, 2급 암모늄 양이온, 3급 암모늄 양이온), 이미다졸륨 양이온, 피리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리늄 양이온, 파라지늄 양이온, 트리아졸륨 양이온, 이소퀴놀리늄 양이온, 옥사졸리늄 양이온, 티아졸리늄 양이온, 모르폴리늄 양이온, 구아니듐 양이온, 피리미디늄 양이온, 피페라지늄 양이온, 트리아지늄 양이온, 퀴놀리늄 양이온, 인돌리늄 양이온, 퀴녹살리늄 양이온, 이소옥사졸륨 양이온 등을 비롯한 환상 아민 유래의 양이온, 양이온성 아미노산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 암모늄 양이온, 이미다졸륨 양이온, 피리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 모르폴리늄 양이온이 바람직하고, 암모늄 양이온이 보다 바람직하다.
상기 성분 (A)와 성분 (B)가 형성하는 암모늄염의 양이온은 하기 식(III)으로 나타내어지는 양이온이 바람직하다. 또 성분 (A)가 암모늄 화합물인 경우, 그 양이온도 하기 식(III)으로 나타내어지는 양이온이 바람직하다.
Figure pct00004
(식 중, R5는 각각 독립적으로 수산기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시 탄화수소기, 카르복시기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 카르복시 탄화수소기, 또는 수산기 및 카르복시기를 각각 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시카르복시 탄화수소기를 나타내고, R6은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼22의 유기기이며, o는 0∼4의 정수를 나타낸다.)
상기 식(III)에 있어서, o는 1∼4의 정수인 것이 바람직하다.
상기 식(III)에 있어서, 모든 R6이 수소원자인 것이 바람직하다.
상기 식(III)에 있어서, R5가 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
상기 식(III)에 있어서, 히드록시 탄화수소기, 카르복시 탄화수소기, 및 히드록시카르복시 탄화수소기는 상기 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소인 것이 바람직하다.
상기 식(III)에 있어서, R5 중 적어도 1개가 수산기를 1개 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
상기 식(III)에 있어서, R5 중 적어도 1개가 수산기를 2개 이상 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 것이 바람직하다.
상기 식(III)으로 나타내어지는 양이온의 R6 중 적어도 1개가 수소원자인 경우, 그 수소원자에 대응하는 프로톤이 상기 성분 (B)에 유래하는 것이 바람직하다.
식(III)에 있어서 나타낸 상기의 바람직한 각각의 예는 이들 중 적어도 어느 하나의 조합이 보다 바람직한 양태가 될 수 있다.
성분 (A) 유래의 양이온(성분 (A)의 암모늄 화합물의 양이온)은 본 발명의 효과, 즉 높은 윤활성을 갖고, 또한 저부식성, 금속을 비롯한 각종 재료 표면과의 친화성, 수성 윤활성 조성물로서 사용하는 경우의 물과의 친화성을 갖는 점에 있어서, 1개 이상의 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(포화 지방족 탄화수소기가 보다 바람직하다)를 갖는 것이 바람직한 양태의 하나이다.
이 경우, 성분 (A)의 유래의 양이온(성분 (A)의 암모늄 화합물의 양이온)에 있어서의 관능기를 도입 가능한 부위(질소 부위나, 질소와 함께 환을 구성하는 탄소 부위 등의, 기본골격이 되는 화학구조에 포함되는 원자)가 그 1개 이상이 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기로 치환됨과 아울러, 그 이외의 부위가 각각 독립적으로 수소원자이거나, 또는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기) 등의 유기기로 치환되는 것이 바람직하다.
또한, 성분 (A) 유래의 양이온(성분 (A)의 암모늄 화합물의 양이온)은 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기)만으로 구성되는 양이온, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기) 및 질소에 직접 결합한 수소원자만으로 구성되는 양이온, 수소원자만으로 구성되는 양이온이 바람직하고, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기)만으로 구성되는 양이온, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기) 및 질소에 직접 결합한 수소원자만으로 구성되는 양이온이 보다 바람직하고, 수소 결합성 관능기를 갖는 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기) 및 질소에 직접 결합한 수소원자만으로 구성되는 양이온이 더욱 바람직하다.
상기 수소 결합성 관능기는 수산기가 바람직하다.
성분 (A) 유래의 양이온(성분 (A)의 암모늄 화합물의 양이온)은 성분 (A)에 있어서의 관능기를 도입 가능한 부위가 탄화수소기(보다 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기) 및 수소원자만으로 구성되는 것도 바람직한 양태의 하나이다.
상기 식(III)으로 나타내어지는 양이온은 상기 성분 (A)의 아민에 수소원자 등의 양이온성 잔기가 결합한 것이며, 이들 수소원자 등의 양이온성 잔기는 성분 (B) 유래가 바람직한 양태이다.
또한, 금속을 비롯한 각종 재료 표면, 물과의 친화성과 수계에서의 윤활성, 사용할 때의 거품 발생 억제의 관점에서는 성분 (A), 식(I), (II), (III)의 탄화수소기(알킬기 등)의 총탄소수는 1∼12가 바람직하고, 1∼8이 보다 바람직하고, 1∼6이 더욱 바람직하고, 1∼4가 특히 바람직하고, 1∼3이 가장 바람직하다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 있어서, 성분 (B)의 산 또는 그 염은 양이온성 잔기와 음이온성 잔기를 갖는다. 양이온성 잔기는 수소원자이거나 또는 성분 (A)의 질소원자와 결합해서 수소 결합성 관능기나 유기기가 되는기(원자단)이다.
성분 (B)에 있어서의 수소 결합성 관능기는 음이온성 잔기에 갖는 것이어도 좋고, 산에 있어서의 프로톤이 되는 수소이어도 좋다. 바람직하게는 수소 결합성 관능기를 적어도 음이온성 잔기에 갖는다.
또 본 발명에 있어서 성분 (B)의 산은 프로톤이 되는 수소와 음이온성 잔기로 구성되는 화합물 외, 성분 (A)와의 염을 형성하는 반응에 있어서 루이스산적으로 작용하는 화합물을 제외하는 것은 아니고, 예를 들면, 탄화수소 부위에 상기의 치환기(바람직하게는 산소 함유기)를 가져도 좋은 할로겐화 탄화수소, 디알킬 황산, 디알킬카보네이트, 알킬술폰산, 인산 알킬에스테르 등을 포함한다. 바람직하게는 성분 (B)의 산은 프로톤이 되는 수소와 음이온성 잔기로 구성되는 화합물이다.
성분 (B)의 음이온성 잔기 유래의 음이온으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 할로겐계 음이온, 유황계 음이온, 인계 음이온, 시안계 음이온, 붕소계 음이온, 불소계 음이온, 질소 산화물계 음이온, 카르복실산계 음이온 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 할로겐계 음이온, 유황계 음이온, 인계 음이온, 붕소계 음이온, 불소계 음이온, 질소 산화물계 음이온, 카르복실산계 음이온이 바람직하고, 윤활성의 점에서 할로겐계 음이온, 유황계 음이온, 인계 음이온, 붕소계 음이온, 불소계 음이온, 카르복실산계 음이온이 보다 바람직하고, 유황계 음이온, 인계 음이온, 카르복실산계 음이온이 더욱 바람직하고, 유황계 음이온, 카르복실산계 음이온이 특히 바람직하고, 카르복실산계 음이온이 특별히 바람직하다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 성분 (B)의 음이온성 잔기에 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 수소 결합성 관능기로서는 상기의 수소 결합성 관능기를 들 수 있지만, 이들 중에서도 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에테르기, 알콕시기, 술포닐기, 술폰산기, 인산기, 및 포스핀산기가 바람직하다.
상기 할로겐계 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 불소 이온, 클로라이드 이온, 브로마이드 이온, 요오드 이온, 불소계 음이온 등을 들 수 있다.
상기 유황계 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 술포네이트 음이온, 수소술포네이트 음이온, 지방족 알킬술포네이트 음이온(예를 들면, 메탄술포네이트 음이온, 에틸술포네이트 음이온, 부틸술포네이트 음이온, 3-술포프로필메타크릴레이트 음이온, 3-술포프로필아크릴레이트 음인온 등), 방향족 알킬술포네이트 음이온(예를 들면, 벤젠술포네이트 음이온, p-톨루엔술포네이트 음이온, 2,4,6-트리메틸벤젠술포네이트 음이온, 스티렌술포네이트 음이온 등), 설페이트 음이온, 수소설페이트 음이온, 알킬설페이트 음이온(예를 들면, 메틸설페이트 음이온, 에틸설페이트 음이온, 부틸설페이트 음이온, 옥틸설페이트 음이온, 2-(2-메톡시에톡시)에틸설페이트 음이온 등) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 지방족 알킬술포네이트 음이온, 방향족 알킬술포네이트 음이온이 바람직하고, 메탄술포네이트 음이온, p-톨루엔술포네이트 음이온이 보다 바람직하다.
상기 인계 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 포스페이트 음이온, 수소포스페이트 음이온, 2수소포스페이트 음이온, 포스포네이트 음이온, 수소포스포네이트 음이온, 2수소포스포네이트 음이온, 포스피네이트 음이온, 수소포스피네이트 음이온, 알킬포스페이트 음이온(예를 들면, 디메틸포스페이트 음이온, 디에틸포스페이트 음이온, 디프로필포스페이트 음이온, 디부틸포스페이트 음이온 등), 알킬포스포네이트 음이온(예를 들면, 메틸포스포네이트 음이온, 에틸포스포네이트 음이온, 프로필포스포네이트 음이온, 부틸포스포네이트 음이온, 메틸메틸포스포네이트 음이온 등), 알킬포스피네이트 음이온, 헥사알킬포스페이트 음이온 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 포스페이트 음이온, 포스피네이트 음이온이 바람직하다. 윤활성의 점에서 포스피네이트 음이온이 바람직하고, 안전성의 점에서 포스페이트 음이온이 바람직하다.
상기 시안계 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 테트라시아노보레이트 음이온, 디시아나미드 음이온, 티오시아네이트 음이온, 이소티오시아네이트 음이온 등을 들 수 있다.
상기 붕소계 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 테트라플루오로보레이트 음이온, 비스옥사레이트보레이트 음이온, 테트라페닐보레이트 음이온과 같은 테트라알킬보레이트 음이온 등을 들 수 있다.
상기 불소계 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 비스(플루오로술포닐)이미드 음이온, 비스(퍼플루오로알킬술포닐)이미드 음이온(예를 들면, 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드 음이온, 비스(펜타플루오로에틸술포닐)이미드, 비스(헵타플루오로프로판술포닐)이미드 음이온, 비스(노나플루오로부틸술포닐)이미드 등), 퍼플루오로알킬술포네이트 음이온(예를 들면, 트리플루오로메탄술포네이트 음이온, 펜타플루오로에탄술포네이트 음이온, 헵타플루오로프로판술포네이트 음이온, 노나프레이트 음이온, 퍼플루오로옥탄술포네이트 음이온 등), 플루오로포스페이트 음이온(예를 들면, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리(펜타플루오로 에틸)트리플루오로포스페이트 음이온 등), 트리스(퍼플루오로알킬술포닐)메티드 음이온(예를 들면, 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메티드 음이온, 트리스(펜타플루오로에탄술포닐)메티드 음이온, 트리스(헵타플루오로프로판술포닐)메티드 음이온, 트리스(노나플루오로부탄술포닐)메티드 음이온 등), 플루오로하이드로제네이트 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온 등을 들 수 있다.
상기 질소 산화물계 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 질산 음이온, 아질산 음이온 등을 들 수 있다.
상기 카르복실산계 음이온은 분자 중에 적어도 1개 이상의 카르복실산 음이온(-COO-)을 갖는 유기산 음이온이며, 산소 함유기, 질소 함유기, 유황 함유기, 인 함유기, 탄화수소기 등을 갖고 있어도 좋다. 카르복실산계 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 등, 또한, 이들을 조합한 탄화수소기와 카르복실산 음이온을 갖는 음이온을 들 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 포화 지방족 카르복실산 음이온, 불포화 지방족 카르복실산 음이온, 포화 또는 불포화 지환식 카르복실산 음이온, 방향족 카르복실산 음이온, 포화 지방족 히드록시카르복실산 음이온, 불포화 지방족 히드록시카르복실산 음이온, 포화 또는 불포화 지환식 히드록시카르복실산 음이온, 방향족 히드록시카르복실산 음이온, 카르보닐카르복실산 음이온, 알킬에테르카르복실산 음이온, 할로겐카르복실산 음이온, 아미노산 음이온 등을 들 수 있다(이하에 열거하는 카르복실산 음이온의 탄소수는 카르복시기의 탄소를 포함한다.).
상기 포화 지방족 카르복실산 음이온은 직쇄상 또는 분기쇄상의 포화 지방족 탄화수소기와 1개 이상의 카르복실산 음이온으로 이루어지고, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 1∼22가 바람직하다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 개미산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프린산, 라우린산, 미리스틴산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 아라키드산, 헨이코실산, 베헨산, 이소부티르산, 2-메틸부티르산, 이소발레르산, 2-에틸헥산산, 이소노난산, 이소팔미트산, 이소스테아르산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바신산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 불포화 지방족 카르복실산 음이온은 직쇄상 또는 분기쇄상의 불포화 지방족 탄화수소기와 1개 이상의 카르복실산 음이온으로 이루어지고, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 3∼22가 바람직하다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 팔미트레인산, 올레인산, 바쿠센산, 리놀산, 리놀렌산, 에레오스테아린산, 아라키돈산, 말레산, 푸말산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 포화 또는 불포화 지환식 카르복실산 음이온은 방향족성을 갖지 않는 포화 또는 불포화의 탄소환과 1개 이상의 카르복실산 음이온으로 이루어지고, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 6∼20이 바람직하다. 그 중에서도, 시클로헥산환 골격을 갖는 포화 지환식 카르복실산 음이온이 바람직하고, 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 시클로헥산카르복실산, 시클로헥산디카르복실산으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 방향족 카르복실산 음이온은 방향족성을 갖는 단환 또는 복수의 환과 1개 이상의 카르복실산 음이온으로 이루어지고, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 6∼20이 바람직하다. 그 중에서도, 벤젠환 골격을 갖는 방향족 카르복실산 음이온이 바람직하고, 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 벤조산, 신남산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 포화 지방족 히드록시카르복실산 음이온은 직쇄상 또는 분기쇄상의 포화 지방족 탄화수소기, 1개 이상의 카르복실산 음이온 및 1개 이상의 수산기로 이루어지고, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 2∼24가 바람직하다. 그 중에서도, 1∼4개의 수산기를 갖는 탄소수 2∼7의 포화 지방족 히드록시카르복실산 음이온이 바람직하다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 글리콜산, 락트산, 탈트론산, 글리세린산, 히드록시아세트산, 히드록시부티르산, 2-히드록시데칸산, 3-히드록시데칸산, 12-히드록시스테아르산, 디히드록시스테아르산, 세레브론산, 말산, 주석산, 시트라말산, 시트르산, 이소시트르산, 류신 산, 메바론산, 판토인산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 불포화 지방족 히드록시카르복실산 음이온은 직쇄상 또는 분기쇄상의 포화 지방족화 탄화수소기, 1개 이상의 카르복실산 음이온 및 1개 이상의 수산기로 이루어지고, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 3∼22가 바람직하다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 리시놀산, 리시놀레인산, 리시네라이진산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 포화 또는 불포화의 지환식 히드록시카르복실산 음이온은 방향족성을 갖지 않는 포화 또는 불포화의 탄소환, 1개 이상의 카르복실산 음이온 및 1개 이상의 수산기로 이루어지고, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 4∼20이 바람직하다. 그 중에서도, 1∼4개의 수산기를 갖는 6원환 골격의 포화 지환식 히드록시카르복실산 음이온이 바람직하고, 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 히드록시시클로헥산카르복실산, 디히드록시시클로헥산카르복실산, 키나산(1,3,4,5-테트라히드록시시클로헥산카르복실산), 시키미산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다. 또한, 수산기를 갖는 환상 락톤으로부터 프로톤이 해리된 음이온도 바람직하게 사용할 수 있고, 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 아스코르브산, 에리소르빈산 등으로부터 프로톤 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 방향족 히드록시카르복실산 음이온은 방향족성을 갖는 단환 또는 복수의 환, 1개 이상의 카르복실산 음이온 및 1개 이상의 수산기로 이루어지고, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 6∼20이 바람직하다. 그 중에서도, 1∼3개의 수산기를 갖는 벤젠환 골격의 방향족 카르복실산 음이온이 바람직하고, 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 살리실산, 히드록시벤조산, 디히드록시벤조산, 트리히드록시벤조산, 히드록시메틸벤조산, 바닐린산, 실링산, 피로토카테쿠산, 겐티딘산, 오르세린산, 만델산, 벤질산, 아트로락틴산, 프로레트산, 쿠말산, 움벨산, 커피산, 페룰라산, 시나핀산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 카르보닐카르복실산 음이온은 분자내에 카르보닐기를 갖는 탄소수 3∼22의 카르복실산 음이온이며, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 1∼2개의 카르보닐기를 갖는 탄소수 3∼7의 카르보닐카르복실산 음이온이 바람직하다. 그 중에서도, CH3((CH2)pCO(CH2)q)COO-(p 및 q는 0∼2의 정수를 나타낸다.)로 나타내어지는 카르보닐카르복실산 음이온이 바람직하다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 피루브산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 알킬에테르카르복실산 음이온은 폴리옥시알킬렌알킬에테르카르복실산 음이온을 포함하는, 분자내에 에테르기를 갖는 탄소수 2∼22의 카르복실산 음이온이며, 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 1∼2개의 에테르기를 갖는 탄소수 2∼12의 알킬카르복실산 음이온이 바람직하다. 그 중에서도, CH3(CH2)rO(CH2)sCOO-(r 및 s는 0∼4의 정수를 나타낸다.)로 나타내어지는 알킬에테르카르복실산 음이온, 폴리옥시에틸렌알킬에테르카르복실산 음이온이 바람직하다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 메톡시아세트산, 에톡시아세트산, 메톡시부티르산, 에톡시부티르산 등으로부터 프로톤이 해리된 음니온 등을 들 수 있다.
상기 할로겐카르복실산 음이온으로서는 카르복시기, 카르복실레이트기를 포함해도 좋고, 탄소수 2∼22의 할로겐카르복실산 음이온이 바람직하다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 트리플루오로아세트산, 트리클로로아세트산, 트리브로모아세트산, 펜타플루오로프로피온산, 펜타클로로프로피온산, 펜타브로모프로피온산, 퍼플루오로노난산, 퍼클로로노난산, 퍼브로모노난산 등의 불소 치환의 할로겐카르복실산 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
상기 아미노산 음이온으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 글리신, 알라닌, 글루탐산, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 이소류신, 글루타민, 히스티딘, 시스테인, 류신, 리신, 프롤린, 페닐알라닌, 트레오닌, 세린, 트립토판, 티로신, 메티오닌, 발린, 사르코신, 아미노부티르산, 메틸류신, 아미노카프릴산, 아미노헥산산, 아미노카프린산, 아미노라우린산, 아미노미리스틴산, 아미노팔미트산, 아미노스테아르산, 노르발린, 아미노발레르산, 아미노이소부티르산, 티록신, 크레아틴, 오르니틴, 오파인, 테아닌, 트리코로민, 카이닌산, 도모이산, 이보텐산, 아크로메린산, 시스틴, 히드록시프롤린, 히드록시리신, 사이록신, 포스포세린, 데스모신, β알라닌, 시트룰린, 크레아틴, 트리메틸글리신 등으로부터 프로톤이 해리된 음이온 등을 들 수 있다.
성분 (B)의 염으로서는 상기의 음이온과 양이온(알칼리 금속 양이온, 알칼리 토류 금속 양이온 또는 암모늄 양이온 등)의 염을 들 수 있다.
상기 성분 (B)의 음이온성 잔기 유래의 음이온 중에서도 윤활성을 높이는 점에서는 탄화수소기를 갖는 음이온이 바람직하고, 그 중에서도 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 또는 방향족기를 갖는 음이온이 바람직하고, 이들의 탄화수소기의 탄소수는 1∼22가 바람직하고, 3∼22가 보다 바람직하고, 8∼22가 더욱 바람직하다. 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기, 또는 방향족기를 갖는 카르복실산 음이온을 사용할 수 있고, 그 중에서도 포화 또는 불포화 지방족 카르복실산 음이온이 바람직하고, 불포화 지방족 카르복실산 음이온이 보다 바람직하다. 응고점이 낮은 점에 있어서, 불포화 지방족 카르복실산 음이온이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 올레산 음이온, 리놀산 음이온, 리놀렌산 음이온, 팔미트레인산 음이온, 바쿠센산 음이온, 에레오스테아린산 음이온, 아라기돈산 음이온 등을 들 수 있다. 또한, 윤활성, 응고점, 공업적인 입수의 용이함의 점에서 올레산 음이온, 리놀산 음이온이 바람직하고, 올레산 음이온이 보다 바람직하다. 한편, 금속을 비롯한 각종 재료 표면, 물과의 친화성과 수계에서의 윤활성, 사용할 때의 거품 발생 억제의 관점에서는 성분 (B)의 탄화수소기(예를 들면 알킬기)의 탄소수는 1∼22가 바람직하고, 1∼12가 보다 바람직하고, 1∼10이 더욱 바람직하고, 1∼8이 특히 바람직하고, 1∼6이 가장 바람직하다.
성분 (B)가 다염기산의 경우에는 윤활성을 높이는 점에서는 성분 (A)와 성분 (B)의 배합은 성분 (B)의 가수에 대하여 성분 (A)의 가수가 등가이어도 좋고, 또는 등가 미만의 배합이어도 좋고, 등가 이상의 배합이어도 좋다(성분 (B)가 다염기산인 경우에는 부분 중화염 또는 완전 중화염이어도 좋다.). 바람직하게는 성분 (A)와 성분 (B)의 배합은 성분 (B)의 가수에 대하여 성분 (A)의 가수가 등가이다.
예를 들면, 성분 (B)가 2염기산, 성분 (A)의 가수가 1인 경우, 성분 (A)와 성분 (B)의 배합 몰비는 1:1몰∼2:1몰로 할 수 있다. 또한, 성분 (A)는 2종 이상을 사용해도 좋다. 특히 2:1몰로 배합한 윤활성을 부여하는 첨가제(완전 중화염)는 pH가 중성이 되는 점에서, 성분 (B)의 산에 의한 부식을 억제하는 것이 가능해지고, 수소 결합성 관능기가 성분 (A)에 갖는 경우, 이들의 수소 결합성 관능기의 효과를 높일 수 있다. 성분 (A)와 성분 (B)가 암모늄염을 형성하는 경우, 성분 (A) 유래의 양이온을 1분자의 염 중에 2분자 도입할 수 있으므로, 성분 (A)에 도입한 수소 결합성 관능기의 효과를 보다 높일 수 있다.
특히 수계에서, 금속을 비롯한 각종 재료 표면과의 친화성에 의해 분자막을 형성하고, 본 발명의 효과인 고윤활성, 저부식성을 높이기 위해서는 성분 (A)와 성분 (B)의 혼합물 또는 성분 (A)와 성분 (B)의 염의 경우, 성분 (A)와 성분 (B) 또는 성분 (A)와 성분 (B)의 염의 양이온과 음이온의 어느 한쪽에 수소 결합, 배위 결합, 이온 결합하는 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 양쪽에 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한, 어느 한쪽에 탄화수소기(바람직하게는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기 및 방향족기, 보다 바람직하게는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기)를 갖는 것이 바람직하다. 성분 (A)의 바람직한 수소 결합성 관능기는 상기에 열거한 것이며, 성분 (B)의 수소 결합성 관능기로서는 산소 함유기, 질소 함유기, 유황 함유기, 인 함유기 등을 들 수 있고, 각 원소 함유기 중에서도, 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에스테르기, 에테르기, 알콕시기, 카르보닐기, 아미노기, 술포닐기, 술폰산기, 황산 에스테르기, 인산기, 포스핀산기, 인산 에스테르기가 바람직하고, 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에스테르기, 에테르기, 알콕시기, 카르보닐기, 술포닐기, 술폰산기, 인산기, 포스핀산기가 보다 바람직하고, 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에스테르기, 에테르기, 알콕시기, 술포닐기, 술폰산기, 인산기, 포스핀산기가 더욱 바람직하고, 수산기가 특히 바람직하다.
또한, 안전성, 사용상의 관점에서, 성분 (B)는 의약부외품 원료 규격(외원규), 의약부외품 첨가물 규격, 일본약국방(일국), 일본약국방 외의약부외품 규격(국외규), 의약품 첨가물 규격(약첨규), 식품첨가물 공정서(식첨)에 기재된 화합물을 원료로 사용하는 것이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 아세트산, 카프릴산, 카프린산, 라우린산 음이온, 미리스틴산 음이온, 팔미트산 음이온, 스테아르산, 올레산, 리놀산 , 락트산, 글리콜산, 숙신산, 시트르산, 염산, 푸말산, 인산, 아스코르브산 등을 들 수 있다. 또한, 성분 (A) 및 성분 (B)에 사용할 수 있는 아미노산으로서는 글리신, 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 히스티딘, 시스테인, 프롤린, 세린, 트립토판, 티로신, 메티오닌, 아미노부티르산, 아미노헥산산, 시스틴, 글루탐산, 이소류신, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 메티오닌, 발린, 테아닌 등을 들 수 있다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 있어서, 고윤활성, 저부식성의 점에서 성분 (A)와 성분 (B)의 배합 몰비는 특별히 한정되지 않고, 1:99로부터 99:1로 할 수 있고, 바람직하게는 1:9로부터 9:1이며, 보다 바람직하게는 1:5로부터 5:1이며, 더욱 바람직하게는 1:2로부터 2:1이다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 성분 (A)와 성분 (B)의 혼합물 또는 성분 (A)와 성분 (B)의 염이 무수상태(무수물)이어도 좋고, 공기중의 수분을 흡수한 수화물이어도 좋다. 수화물이란 화합물을 공기중 25℃에서 방치했을 때, 흡수하고, 그 수분율이 포화 상태가 된 화합물을 말한다. 공기중 25℃에서 방치했을 때, 흡수하지 않는 화합물은 수화물이 없고, 무수물이다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 성분 (A)와 (B)의 혼합물 또는 (A)와 (B)의 염은 무수물 및 수화물이 25℃에서 액체, 고체의 어느 것이어도 좋지만, 저온∼실온에서 사용하는 경우, 고체의 석출, 침전이 생기지 않게 액체로 계면에 있어서 균일한 막을 형성하여 윤활 효과를 높이는 점에서, 무수물 및 수화물의 응고점은 25℃ 미만이 바람직하고, -5℃ 미만이 보다 바람직하고, -10℃ 미만이 더욱 바람직하다. 고온 처리시, 폴리에틸렌글리콜 등의 종래의 윤활제는 휘발하지만, 25℃에서 액체의 본 발명에 사용되는 성분 (A)와 (B)의 혼합물 또는 (A)와 (B)의 염의 경우, 구조적 특징으로부터 휘발하지 않고, 또한 액성을 유지하고 있는 점에서, 휘발 조건하에서도 윤활성능을 유지할 수 있다. 물을 포함하는 첨가제 또는 조성물의 경우에 있어서도, 가열 조건하에서 장시간 사용해서 물이 증발한 후에도 고형물이 석출, 응고해서 윤활성이 저하되지 않고, 윤활면에 균일하게 액체가 존재하므로, 윤활성을 유지할 수 있다.
상기의 점에서 본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 고온으로부터 저온까지 폭넓은 온도범위에서 사용할 때에 휘발하는 것도 응고하는 것도 아니고, 여러가지 용도로 사용할 수 있는 점에서 우수하다.
또한, 본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 불휘발성이며 윤활성, 열안정성, 산화 안정성이 우수한 점에서, 안정되고, 고체끼리의 마찰이 저감되어 마찰열을 억제할 수 있고, 금속 가공시에 발생하는 발열을 억제하고, 발화, 발연을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 불휘발성이기 때문에 인화점이 없고, 또한, 본 발명에 사용되는 성분 (A)와 (B)의 혼합물 또는 (A)와 (B)의 염의 수용액 또는 수화물은 물을 포함하므로 인화점이 없다. 그 때문에 작업성도 향상된다. 특히 본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제는 수소 결합성 관능기를 갖는 점에서, 비열 및 열전도성이 우수하고, 냉각 효율이 우수하다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 종래의 유성 윤활제를 사용한 수성 윤활성 조성물에 대하여, 그 구조적 특징으로부터 사용시에 거품 발생가 없고, 성분 (A)와 성분 (B)의 어느 한쪽 또는 양쪽에 수소 결합성 관능기를 갖고, 물과의 친화성이 높은 점에서 수세가 가능하며, 특별한 세정(예를 들면, 탈지 공정, 유기용제, 세정제를 사용한 세정 등)이 필요없고, 세정성이 우수하다. 또한, 수성 윤활성 조성물로서 사용한 경우, 수층과 유층으로 분리하지 않고, 균일한 상태를 유지할 수 있고, 계면활성제를 포함하는 조성물로 한 경우도 균일한 상태를 유지할 수 있다. 이들의 점에서, 본 발명의 첨가제 또는 조성물은 산업상 유용성이 높다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 기유 및 첨가제로서 윤활제로 사용할 수 있다. 또한, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 유성제, 극압제, 유동점 강하제, 마모 방지제, 점토지수 향상제, 부식 방지제, 방청제, 금속 불활성화제, 방미제 등의 첨가제로서도 사용할 수 있다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물은 성분 (A)와 (B) 외에 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위내에 있어서, 그 밖의 성분과 혼합해서 사용할 수 있다. 이러한 그 밖의 성분으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 물, 알콜, 유기용매 등의 용매, 다른 윤활제나, 성능의 향상이나 부가를 위한 첨가제, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 계면활성제, 산화 방지제, 유성제, 극압제, 마모 방지제, 청정분산제, 점도지수 향상제, 부식 방지제, 방청제, 금속 불활성화제, 소포제, 유동점 강하제, 항유화제, 방미제 등을 들 수 있다.
다른 윤활제로서는 수성 윤활제, 및 유성 윤활제를 들 수 있고, 수성 윤활제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜을 들 수 있다. 또한, 유성 윤활제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 합성 탄화수소유로서 폴리-α-올레핀 공중합체 또는 그 수소화물, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 또는 그 수소화물, 알킬벤젠, 알킬나프탈렌 등, 광물유로서 방향족계 탄화수소, 파라핀계 탄화수소, 나프텐계 탄화수소, 합성 에스테르로서 폴리올에스테르(트리메틸프로판올레이트, 네오펜틸글리콜올레이트, 펜타에리스리톨올레이트, 올레산 2-에틸헥실 등), 이염기산 에스테르, 방향족 다가 카르복실산 에스테르, 인산 에스테르, 아인산 에스테르, 탄산 에스테르, 동식물유지로서 우지, 라드, 유채씨유, 피마자유, 팜유 등을 들 수 있다.
계면활성제로서는 특별히 한정되지 않고, 일반적인 계면활성제를 사용할 수 있다. 계면활성제로서는 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 및 양성 이온 계면활성제, 실리콘계 계면활성제로부터 적당히 선택해서 사용할 수 있고, 그 중에서도, 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제가 바람직하고, 비이온 계면활성제가 보다 바람직하다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다.
비이온 계면활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비트 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌라놀린·라놀린알콜·밀랍 유도체, 폴리옥시에틸렌 피마자유·경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌스테롤·수소첨가 스테롤, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌알킬에테르, 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르, 이소스테아르산 폴리옥시에틸렌글리세릴, 소르비탄 지방산 에스테르류, 글리세린 지방산 에스테르, 디글리세린 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르를 들 수 있다.
음이온 계면활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 알킬벤젠술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬술폰산염, α-올레핀술폰산염, 알킬황산염, 알킬황산 에스테르염, 알킬에테르인산염, N-아실아미노산염, 알킬알릴술폰산염, 알킬에테르황산염, 알킬아미드황산염, 알킬인산염, 알킬포스폰산 또는 그 염, 알킬아미드인산염, 알킬로일알킬타우린염, 지방산염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르아세트산염, 야자유 지방산 메틸타우린나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산염, 인산 에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산염, 디알킬술포숙신산염, 퍼플루오로알킬인산 에스테르, N-아실-L-글루탐산염, N-아실-L-아르기닌에틸-DL-피롤리돈카르복실산염 등을 들 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 데옥시콜산 나트륨, 라우릴황산 나트륨, 라우레스황산 나트륨, 미리스틸황산 나트륨, 세틸황산 나트륨, 올레일황산 나트륨, 도데실벤젠술폰산 나트륨, 1,2-디히드록시프로판술폰산 나트륨, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르아세트산 나트륨, N-야자유 지방산 아실글루탐산나트륨 등을 들 수 있다.
양이온 계면활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 모노알킬트리메틸암모늄염, 디알킬디메틸암모늄염, 알킬피리디늄염, N,N-디알킬로일옥시에틸-N-메틸암모늄염, N-히드록시에틸암모늄염, 알킬아민염, 스테아릴디메틸벤질암모늄염 등을 들 수 있다.
양성 계면활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 알킬베타인, 지방산 아미드프로필베타인, 라우릴히드록시술포베타인, 2-알킬-N-카르복시메틸-N-히드록시에틸이미다졸리늄베타인, 레시틴, 수첨 레시틴, 알킬옥시히드록시프로필아르기닌염산염, 라우릴히드록시술타인, 라우리미노디프로피온산, 운데실히드록시에틸이미다졸리늄베타인나트륨, 라우릴아미노디프아세트산 나트륨, 라우릴디메틸아미노아세트산 베타인, N-[3-알킬옥시-2-히드록시프로필]-L-아르기닌염산염, 알킬히드록시술포베타인, 알킬디메틸아민옥사이드, 알킬아미노디프로피온산 나트륨, 디히드록시알킬메틸글리신, 라우릴디아미노에틸글리신나트륨 등을 들 수 있다.
실리콘계 계면활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, PEG-10디메치콘, PEG/PPＧ-20/20디메치콘, 폴리실리콘-13, 라우릴폴리글리세릴-3폴리디메틸실록시에틸디메치콘 등을 들 수 있다.
산화 방지제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 종래의 탄화수소계 윤활유에 사용되고 있는 아민계 산화 방지제, 페놀계 산화 방지제 및 인계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제 등을 사용할 수 있다. 이들의 산화 방지제는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다.
유성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 지방족 알콜, 지방산이나 지방산 금속염 등의 지방산 화합물, 폴리올에스테르, 소르비탄에스테르, 글리세라이드 등의 에스테르 화합물, 지방족 아민 등의 아민 화합물 등을 들 수 있다.
극압제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 유황계 극압제, 인계 극압제, 유황 및 금속을 포함하는 극압제, 인 및 금속을 포함하는 극압제 등을 들 수 있다. 이들의 극압제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 극압제로서는 분자 중에 황원자 및/또는 인원자를 포함하고, 내하중성이나 내마모성을 발휘할 수 있는 것이면 좋다. 분자 중에 유황을 포함하는 극압제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 유화 유지, 유화 지방산, 유화 에스테르, 유화 올레핀, 디히드로카르빌폴리설파이드, 티아디아졸 화합물, 알킬티오카르바모일 화합물, 트리아진 화합물, 티오테르펜 화합물, 디알킬티오디프로피오네이트 화합물 등을 들 수 있다.
청정 분산제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 금속 술포네이트, 금속 살리실레이트, 금속 피네이트, 숙신산 이미드 등을 들 수 있다.
점도지수 향상제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리메타크릴레이트, 분산형 폴리메타크릴레이트, 올레핀계 공중합체(예를 들면, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등), 분산형 올레핀계 공중합체, 스티렌계 공중합체(예를 들면, 스티렌-디엔 수소화 공중합체 등) 등을 들 수 있다.
부식 방지제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 질소 함유 화합물(예를 들면, 벤조트리아졸 및 그 유도체, 2,5-디알킬메르캅토-1,3,4-티아디아졸 등), 디티오인산 아연 등을 들 수 있다.
방청제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 금속계 술포네이트, 숙신산 에스테르 등을 들 수 있다.
금속 불활성화제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 벤조트리아졸, 티아디아졸 등을 들 수 있다.
소포제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 메틸실리콘유, 플루오로실리콘유, 폴리아크릴레이트 등을 들 수 있다.
본 발명의 첨가제 또는 조성물 중 본 발명의 첨가제는 목적으로 하는 조성물을 제조할 때에 그 임의의 공정에서 배합되는 첨가제를 주된 대상으로 하고 있다. 본 발명의 첨가제는 성분 (A) 및 (B)를 첨가한 것이다. 본 발명에 있어서 성분 (A) 및 (B)를 「첨가했다」란 최종적으로 첨가제를 조제할 때까지 성분 (A) 및 (B)를 첨가한 것을 포함하고, 성분 (A) 및 (B)를 출발 원료로 해서 성분 (A)와 (B)로 형성되는 염을 합성하고, 상기 염을 첨가제로 한 경우, 및 상기 염을 필요에 따라 물 등의 그 밖의 성분과 혼합해서 첨가제로 한 경우를 포함한다. 본 발명의 첨가제는 성분 (A)와 (B)만으로 이루어지는 혼합물(이들의 염인 경우를 포함한다.)이어도 좋고, 성분 (A)와 (B) 또는 이들의 염 이외의 성분, 예를 들면 물을 포함하는 조성물이어도 좋다.
본 발명의 첨가제 또는 조성물 중 본 발명의 조성물은 목적으로 하는 최종 조성물을 주된 대상으로 하고 있다. 본 발명의 조성물은 본 발명의 첨가제를 그 임의의 공정에서 첨가해서 제조한 최종 조성물을 포함하고, 또 본 발명의 첨가제를 사용할 뿐만 아니라, 성분 (A) 및 (B)를 포함하고 있으면 좋고, 예를 들면, 성분 (A)와 성분 (B)를 각각 배합해서 목적으로 하는 최종 조성물을 제조한 조성물도 포함한다. 즉, 성분 (A)와, 성분 (B)와, 다른 성분의 혼합순은 한정되지 않고, 본 발명의 조성물은 최종적으로 조성물을 조제할 때까지 성분 (A) 및 (B)를 첨가한 것이다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 있어서, 성분 (A) 및 성분 (B)는 임의의 비율로 배합되고, 그 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 윤활성능의 점에서 합계로 0.01∼100질량%로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.1∼100질량%, 더욱 바람직하게는 1∼100질량%, 특히 바람직하게는 10∼100질량%이다.
(수성의 첨가제 또는 조성물)
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 있어서의 바람직한 일례에서는 적어도 물을 더 첨가한, 물을 포함하는 (수성의) 첨가제 또는 조성물이다. 바람직한 양태의 하나로서는 그 첨가제 또는 조성물은 수용액이다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물이 물을 포함하는 (수성의) 첨가제 또는 조성물인 경우에 있어서, 성분 (A)에 갖는 히드록시 탄화수소기는 윤활성의 점에서 수산기를 1개 이상 갖고, 또한, 탄화수소 부위가 바람직하게는 탄소수 1∼22, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼12, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기쇄상이다.
성분 (A)에 갖는 유기기로서는 금속을 비롯한 각종 재료 표면, 물과의 친화성, 거품 발생의 억제, 세정성으로부터 탄소수 1∼22가 바람직하고, 탄소수 1∼18이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼12가 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼8이 특히 바람직하고, 탄소수 1∼4가 가장 바람직하다.
성분 (B)의 탄화수소기(예를 들면 알킬기)의 탄소수는 금속을 비롯한 각종 재료 표면, 물과의 친화성과 수계에서의 윤활성, 사용할 때의 거품 발생 억제의 관점에서는 탄소수 1∼22가 바람직하고, 탄소수 1∼12가 보다 바람직하고, 탄소수 1∼10이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼8이 특히 바람직하고, 탄소수 1∼6이 가장 바람직하다.
수성의 첨가제 또는 조성물은 냉각 성능이 우수한 점에서, 금속 가공시에 발생하는 발열, 발화, 발연을 억제할 수 있고, 저점도화할 수도 있으므로, 작업성도 향상된다. 특히 본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제는 수소 결합성 관능기를 갖는 점에서, 물 단독보다 열전도성이 우수하다. 또한, 물을 첨가함으로써 비열이 향상되고, 특히 냉각 효율이 우수한 수성의 첨가제 또는 조성물을 형성할 수 있다.
상기 수성의 첨가제 또는 조성물 중의 성분 (A) 및 성분 (B)의 배합량으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 윤활성의 점에서, 합계로 0.01∼99.99질량%로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.1∼99.99질량%, 더욱 바람직하게는 1∼99.99질량%, 특히 바람직하게는 10∼99.99질량%이다.
(계면활성제를 포함하는 첨가제 또는 조성물, 계면활성제와 물을 포함하는 첨가제 또는 조성물)
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 있어서의 바람직한 일례에서는 적어도 계면활성제를 더 첨가한 첨가제 또는 조성물이다.
계면활성제를 포함하는 첨가제 또는 조성물은 유성의 첨가제와의 친화성을 양호하게 하는 것이나, 보다 윤활성을 높이는 점에서 유용하다.
계면활성제를 포함하는 첨가제 또는 조성물의 경우, 적어도 어느 하나에 수소 결합성 관능기를 갖는 성분 (A)와 성분 (B)를 사용함으로써 계면활성제와의 친화성이 우수하고, 용액, 에멀젼, 분산액으로서 균일한 조성물로 할 수 있고, 조성물의 안정성이 우수하고, 윤활성이 우수하다.
계면활성제의 배합량으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 조성물의 안정성, 윤활성의 점에서, 본 발명의 첨가제 또는 조성물 중에 0.01∼50질량%로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.1∼30질량%, 더욱 바람직하게는 0.1∼10질량%이다.
상기 계면활성제 중에서도 첨가제 또는 조성물의 안정성의 점에서 비이온 계면활성제가 바람직하다. 또한, 계면활성제를 포함하는 첨가제 또는 조성물은 응고점이 낮고 유용성이 높다.
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 있어서의 바람직한 일례에서는 적어도 계면활성제와, 물을 더 첨가한 첨가제 또는 조성물이다.
계면활성제와 물을 포함하는 첨가제 또는 조성물은 냉각 성능이 우수한 점에서, 금속 가공시에 발생하는 발열, 발화, 발연을 억제할 수 있고, 저점도화할 수도 있으므로 작업성도 향상된다. 또한, 유성의 첨가제 또는 조성물과의 친화성이 양호해지고, 보다 윤활성을 높이는 점에서 유용하다.
계면활성제와 물을 포함하는 첨가제 또는 조성물에 사용하는 성분 (A) 및 (B)는 상기의 바람직한 구조를 적용할 수 있고, 적어도 어느 하나에 수소 결합성 관능기를 갖는 성분 (A)와 성분 (B)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 금속을 비롯한 각종 재료 표면, 물과의 친화성의 점 및 물을 포함하는 계에서 사용할 때의 거품 발생 억제의 관점에서는 성분 (B)가 알킬기를 갖는 경우, 알킬기의 탄소수는 1∼22가 바람직하고, 1∼12가 보다 바람직하고, 1∼10이 더욱 바람직하고, 1∼8이 특히 바람직하고, 1∼6이 가장 바람직하다. 한편, 에멀젼, 분산액으로서 균일한 조성물로 하고, 윤활성을 향상시키는 관점에서는 성분 (B)는 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기를 갖는 것이 바람직하고, 불포화 지방족 탄화수소기가 보다 바람직하다. 또한, 이들의 탄화수소기의 탄소수는 6∼22가 바람직하고, 8∼22가 보다 바람직하고, 12∼18이 더욱 바람직하다.
계면활성제로서는 상기의 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 및 양성 이온 계면활성제, 실리콘계 계면활성제로부터 적당히 선택해서 사용할 수 있고, 그 중에서도, 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제가 바람직하고, 비이온 계면활성제가 보다 바람직하다. 본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제와 계면활성제와 물을 포함하는 첨가제 또는 조성물에 있어서, 계면활성제의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 첨가제 또는 조성물 중에 있어서, 0.01∼50질량%가 바람직하고, 0.1∼30질량%가 보다 바람직하고, 0.1∼10질량%가 더욱 바람직하고, 성분 (A)와 성분 (B)의 합계의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 0.01∼99.99질량%가 바람직하고, 0.1∼99.99질량%가 보다 바람직하고, 1∼99.99질량%가 더욱 바람직하고, 10∼90질량%가 특히 바람직하다.
(계면활성제와, 유성 윤활제를 포함하는 윤활성 조성물)
본 발명의 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물에 있어서의 바람직한 일례에서는 적어도 계면활성제와, 유성 윤활제를 더 첨가하고, 임의로 물을 첨가해도 좋은 첨가제 또는 조성물이다.
그 성상은 특별히 한정되지 않고, 분산액, 에멀젼, 용액으로서도 좋고, 높은 윤활성을 나타낸다.
이 예에 있어서 사용되는, 성분 (A) 및 (B)는 상기의 바람직한 구조를 적용할 수 있고, 성분 (A)에는 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 성분 (B)는 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다.
계면활성제는 상기에 열거한 것을 사용할 수 있고, 그 배합량으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 조성물의 안정성, 윤활성의 점에서, 본 발명의 첨가제 또는 조성물 중에 0.01∼50질량%로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.1∼30질량%, 더욱 바람직하게는 0.1∼10질량%이다.
유성 윤활제는 상기에 열거한 것을 사용할 수 있고, 그 배합량으로서는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 첨가제 또는 조성물 중에 10질량% 이상이 바람직하고, 20질량% 이상이 보다 바람직하다.
상기 첨가제 또는 조성물 중의 성분 (A)와 (B) 또는 이들의 암모늄염은 예를 들면, 기유, 첨가제, 용제로서 사용할 수 있고, 그 배합량으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 윤활성의 점에서, 성분 (A)와 (B)의 합계를 기준으로 해서 0.01∼99.99질량%로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.1∼99.99질량%, 더욱 바람직하게는 1∼99.99질량%, 특히 바람직하게는 10∼99.99질량%이다. 본 발명의 첨가제 또는 조성물에 사용되는 성분 (A) 및 (B)는 상기의 바람직한 구조를 적용할 수 있고, 성분 (A)에는 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 성분 (B)는 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 첨가제 또는 조성물에 사용되는 암모늄염은 상기의 바람직한 구조를 적용할 수 있고, 양이온에 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 음이온은 수소 결합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 4개의 첨가제 또는 조성물은 25℃에서 액체, 고체의 어느 것이어도 좋지만, 저온∼실온에서 사용하는 경우라도 고체의 석출, 침전이 생기지 않고 액체에서 계면에 있어서 균일한 막을 형성하여 윤활 효과를 높이는 점에서, 성분 (A)와 성분 (B)의 혼합물 또는 성분 (A)와 성분 (B)의 염의 응고점은 바람직하게는 25℃ 미만, 보다 바람직하게는 -5℃ 미만, 특히 바람직하게는 -10℃ 미만이다. 윤활성 조성물의 응고점을 저온으로 하는 점에서, 본 발명의 성분 (A)와 성분 (B)의 혼합물 또는 성분 (A)와 성분 (B)의 염은 응고점 강하의 효과를 갖는 것이 바람직하다.
(용도)
본 발명의 첨가제 또는 조성물은 높은 윤활성을 갖고, 또한 저부식성을 갖는 점에서, 다음 목적에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 첨가제 또는 조성물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 금속(비철금속을 포함한다), 합금, 금속산화물, 광물, 수지, 고무, 나무, 종이 안료 등의 가동부, 접촉부의 재료표면의 윤활성, 내마모나 전연성의 향상이 요구되는 모든 용도로 이용할 수 있다.
본 발명의 첨가제 또는 조성물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 대표예로서, 기계의 가동부분에 있어서의 감마 작용, 냉각 작용 중 적어도 어느 하나를 위해서 사용된다. 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 작동유, 축받이유, 기어유, 클러치, 브레이크로서의 사용을 들 수 있다. 이들은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 자동차, 바이크, 전차, 선박 등의 수송 기기, 발전기용 엔진, 크레인, 셔블카 등의 건설 기계, 식품 제조 가공 설비, 냉장 냉동 설비, 가열 설비, 포장, 수송 기계 등의 식품기계, 화력발전, 원자력발전, 수력발전, 풍력발전 등의 발전 설비, 화학품 제조, 수지 가공, 펄프 제지 제조, 시멘트 제조 등의 제조 설비, 각종 금속의 금속 가공 기계, 잉크젯 프린터의 구동 장치, 내연 기관 등의 연료 분사 장치, 유화 분산 장치 등의 분사 장치, 인공관절 등 바이오 머티리얼 재료의 기재, 하드 디스크 기록 재료의 자기 헤드와 자기 디스크에 사용되는 윤활층 등에 사용된다.
또한, 본 발명의 첨가제 또는 조성물은 금속 가공을 위해서 사용된다. 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 예를 들면, 성형, 신선, 인발, 프레스, 압연, 절삭, 연삭, 연마, 소성 가공 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 첨가제 또는 조성물은 화장료, 도료, 잉크, 접착제, 소포제, 세제, 향장품, 수지 첨가제, 표면 처리제를 비롯한 여러가지 분야에 이용할 수 있다.
본 발명의 첨가제 또는 조성물 중 물을 포함하는 첨가제 또는 조성물을 예를 들면, 특별히 한정되지 않지만, 금속 가공으로 윤활성능이 중요시되는 성형, 프레스 등에 이용할 때에는 예를 들면, 본 발명의 첨가제 또는 조성물의 배합량은 물을 포함하는 윤활성 조성물 전체를 100질량%로 한 경우, 20질량% 이상, 보다 바람직하게는 60질량% 이상, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상이다.
본 발명의 첨가제는 목적으로 하는 최종 조성물에의 첨가제로서 사용된다. 구체적으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 극압제, 마모 방지제, 청정분산제, 점도지수 향상제, 부식 방지제, 방청제, 금속 불활성화제, 소포제, 유동점 강하제, 항유화제, 방미제 등으로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 첨가제 또는 조성물은 정마찰계수 및 동마찰계수가 낮고, 가동 개시, 가동 중의 윤활성, 내마모, 전연성이 우수하고, 또한 저발화성, 저응고점, 불휘발성, 액성의 관점에서, 실온 뿐만 아니라, 고온으로부터 저온의 폭넓은 영역에서 사용 가능하다.
또한, 저부식성, 저온 유동성, 열전도성, 열안정성, 산화 안정성이 우수하고, 높은 인화점을 갖는 점에서, 폭넓은 윤활용도에 유용하다.
이상으로 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이들의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위내에 있어서 각종의 변경이 가능하다. 또한, 식(I)에 있어서 나타낸 상기의 바람직한 각각의 예, 식(II)에 있어서 나타낸 상기의 바람직한 각각의 예, 식(III)에 있어서 나타낸 상기의 바람직한 각각의 예는 이들 중 적어도 어느 하나의 조합이 실시예의 결과에 의거하여 보다 바람직한 양태가 될 수 있다. 식(I)∼식(III)에 있어서 나타낸 상기의 바람직한 각각의 예는 이들 전체 중 적어도 어느 하나의 조합이 실시예의 결과에 의거하여 보다 바람직한 양태가 될 수 있다. 또한, 이들과 음이온에 있어서 나타낸 상기의 바람직한 각각의 예의 조합이나, 또한 이들과 성분 (A)와 (B)의 혼합물 또는 (A)와 (B)의 염의 특성의 조합이 실시예의 결과에 의거하여 보다 바람직한 양태가 될 수 있다.
실시예
이하에 실시예에 의해 본 발명을 더욱 자세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(첨가제)
첨가제 1∼26
표 1∼11에 나타내는 첨가제 1∼12, 19∼26은 표에 나타내는 성분 (A) 및 (B)를 소정의 농도로 표에 나타내는 배합 몰비로 혼합하고, 조제했다.
첨가제 1∼8, 10∼12, 19∼23, 26은 성분 (A)와 성분 (B)의 몰비가 1:1몰이다. 첨가제 9, 24, 25는 성분 (A)와 성분 (B)의 몰비가 2:1몰이다.
첨가제 13:도쿄 카세이 고교 가부시키가이샤의 시약을 사용했다.
첨가제 14:폴리에틸렌글리콜로서 후지 필름 와코 준야쿠 고교 가부시키가이샤의 PEG-300(시약)을 사용했다.
첨가제 15:파라핀계 탄화수소(광물유)로서 코스모 세키유 루브리칸츠 가부시키가이샤의 코스모퓨어스핀C를 사용했다.
첨가제 16:지방산 에스테르로서 미요시 유시 가부시키가이샤의 FLV-181B를 사용했다.
첨가제 17:이온 교환수를 사용했다.
첨가제 18:테트라에틸암모늄 브로마이드로서 도쿄 카세이 고교 가부시키가이샤의 시약을 사용했다.
얻어진 첨가제, 조성물에 대해서 이하의 평가를 행했다. 결과를 표 1∼11에 나타낸다.
1.첨가제의 윤활성 평가
실시예의 첨가제 1∼12와 비교예의 첨가제 13∼17의 정마찰계수와 동마찰계수 1을 마찰 마모 시험기(트라이포기아 TYPE:40 신토 가가쿠 가부시키가이샤)를 사용하고, 주철판과 평면의 스테인리스강의 면접촉(하중 50g)을 측정함으로써, 윤활성을 평가했다. 또한, 실시예의 첨가제 2, 3, 5∼12, 19∼25와 비교예의 첨가제 13∼17의 동마찰계수 2는 진자형 유성 마찰 시험기(KOBELCO MACHINERY ENGINEERING CO., LTD.)를 사용해서 측정했다(표 1). 또한, 첨가제 2, 5∼12, 19∼25는 표 1 기재의 수분 함유율의 수화물을 사용했다. 또한, 표 1에 기재된 응고점은 각 첨가제를 30mL의 스크류관에 10g 칭량하고, 25℃, -10℃의 항온기에 넣고, 24시간 정치후의 상태에서 평가했다.
표 1의 결과로부터 본 발명의 실시예의 첨가제 1∼12는 비교예의 첨가제 13∼17보다 정마찰계수, 동마찰계수 1, 2 모두 작은 것을 확인했다. 또한, 본 발명의 실시예의 첨가제 19∼25는 비교예의 첨가제 13∼17보다 동마찰계수 2가 작은 것을 확인하고, 수소 결합성 관능기가 성분 (A) 및/또는 성분 (B)를 포함하는 첨가제가 마찰 대상의 재료와의 친화성이 높아지고, 높은 윤활효과를 나타내는 것이 시사되었다.
수소 결합성 관능기를 갖고 성분 (A)가 같은 첨가제 3∼9, 19∼25에서 비교한 경우, 성분 (B)에 수소 결합성 관능기를 갖지 않는 첨가제 8보다 성분 (B)에 수소 결합성 관능기를 갖는 첨가제 3∼7, 9, 19∼25가 정마찰계수 및 동마찰계수 1, 2가 작은 경향을 나타내고, 성분 (B)에 있는 수소 결합성 관능기가 윤활성의 효과에 기여하고 있는 것이 시사되었다. 또한, 성분 (A), 성분 (B)의 쌍방에 수소 결합성 관능기를 갖는 화합물이 윤활성이 우수한 것도 시사되었다.
성분 (B)에 있는 수소 결합성 관능기로서 인계 음이온을 사용한 첨가제 21보다 유황계 음이온을 사용한 첨가제 19, 20의 쪽이 동마찰계수 2가 작고, 윤활성능이 우수했다.
또한, 성분 (B)에 있는 수소 결합성 관능기로서 카르복실산계 음이온을 사용한 첨가제 3∼7, 9, 22∼25는 성분 (B)에 있는 수소 결합성 관능기로서 유황계 음이온, 인계 음이온을 사용한 첨가제 19∼21보다 동마찰계수 2가 작고, 윤활성능이 우수했다.
성분 (B)가 다염기산의 실시예 9, 22∼25에서는 성분 (A)와 성분 (B)의 배합이 등가 미만의 실시예 22, 23보다 성분 (A)와 성분 (B)의 배합이 등가의 실시예 9, 24, 25의 쪽이 동마찰계수 2가 작고, 윤활성능이 우수했다.
또한, 탄소수 18의 장쇄의 탄화수소기를 갖는 불포화 지방족 카르복실산을 사용한 첨가제 3, 4는 정마찰계수 및 동마찰계수 1, 2가 작고, 윤활성능이 우수했다.
수소 결합성 관능기를 갖고 성분 (B)가 동일한 첨가제 2, 7, 10, 11, 12를 비교한 경우, 성분 (A)에 수산기를 갖지 않는 첨가제 10보다 수산기를 갖는 2, 7, 11, 12가 정마찰계수 및 동마찰계수 1, 2는 작다. 또한, 수산기가 1개의 첨가제 12보다 수산기가 2개의 첨가제 2가 또한, 첨가제 2보다 수산기가 3개의 첨가제 7, 11이 정마찰계수 및 동마찰계수 1, 2는 작고, 성분 (A)의 수산기가 윤활성의 효과에 기여하는 것이 시사되었다. 또한, 성분 (A), 성분 (B)의 쌍방에 수소 결합성 관능기를 갖는 화합물이 윤활성이 우수한 것도 시사되었다.
한편, 수산기를 갖는 첨가제에서 비교한 경우, 비교예의 첨가제 13, 14보다 실시예의 첨가제 1∼12, 19∼25가 윤활성이 우수하고, 성분 (A), 성분 (B)를 갖는 본 발명의 첨가제가 윤활성에 있어서 바람직한 것을 확인했다.
또한, 유성의 첨가제에서 비교한 경우, 비교예의 첨가제 15, 16보다 실시예의 첨가제 1,3, 4가 모두 마찰계수도 작고, 수소 결합성 관능기를 갖고, 성분 (A), 성분 (B)를 갖는 본 발명의 첨가제가 높은 윤활효과를 나타내는 것이 시사되었다.
[표 1A]
Figure pct00005
[표 1B]
Figure pct00006
2.수성 윤활성 조성물의 윤활성 평가
실시예의 첨가제 1∼12의 50질량% 수용액, 첨가제 7의 70질량% 수용액, 비교예의 첨가제 13, 14, 18의 50질량% 수용액, 첨가제 14의 70질량% 수용액 및 첨가제 17의 정마찰계수와 동마찰계수 1, 2를 상기 1.과 같은 방법으로 측정했다(표 2). 또한, 실시예의 첨가제 19∼26의 50질량% 수용액의 동마찰계수 2를 상기 1.과 같은 방법으로 측정했다(표 2). 또한, 표 2에 기재된 응고점은 각 조성물을 25℃, -10℃의 항온기에 넣고, 24시간 정치후의 상태에서 평가했다.
표 2의 결과로부터 본 발명의 첨가제 1∼12의 50질량% 수용액은 비교예의 첨가제 13, 14, 18의 50질량% 수용액 및 첨가제 17보다 정마찰계수, 동마찰계수 1, 2 모두 낮고, 수성 윤활성 조성물로서도, 윤활성이 우수한 것을 확인했다. 또한, 첨가제 7의 70질량% 수용액은 비교예의 첨가제 14의 70질량% 수용액보다 동마찰계수 2가 낮고, 수성 윤활성 조성물로서도, 윤활성이 우수한 것을 확인했다. 또한, 본 발명의 실시예의 첨가제 19∼26의 50질량% 수용액은 비교예의 첨가제 13, 14, 18의 50질량% 수용액 및 첨가제 17보다 동마찰계수 2가 낮고, 수성 윤활성 조성물로서도, 윤활성이 우수한 것을 확인했다.
또한, 수성 윤활성 조성물에 있어서도, 성분 (A), 성분 (B)의 구조와 윤활성의 상관은 상기 1.첨가제의 평가와 같은 경향을 나타냈다.
또한, 유사 구조로 수소 결합성 관능기를 포함하지 않는 비교예의 첨가제 18보다 성분 (A) 또는 성분 (B)에 수소 결합성 관능기를 갖는 실시예의 첨가제 1∼12, 19∼26이 윤활성이 우수한 점에서도 수소 결합성 관능기가 윤활성 기여하는 것이 시사되었다.
또한, 비교예 7, 8의 첨가제 13, 14의 50질량% 수용액은 비교예 10의 이온 교환수만의 계와 동마찰계수 1, 2가 거의 바뀌지 않고 윤활효과가 발현되어 있지 않지만, 실시예의 첨가제는 동마찰계수 1, 2가 저하되어 있고, 본 발명의 첨가제는 수성 윤활성 조성물로서도, 동마찰계수 1, 2가 우수한 것을 확인했다.
또한, 실시예 13, 15, 16의 조성물은 거품이 발생하는 것에 대해, 성분 (B)의 탄화수소기의 탄소수 8 이하의 실시예 14, 17∼25, 86∼93의 조성물은 거품 발생이 없어 산업상 유용성이 높은 것을 확인했다.
또한, 표 2 기재의 소정의 농도로 성분 (A), 성분 (B)를 혼합하고, 얻어진 각 첨가제로부터 물을 증류제거하고, 중수를 사용해서 NMR로 확인을 행한 결과, 성분 (A), 성분 (B)가 암모늄염 구조를 형성하고 있는 것이 확인되었다.
이들을 각각 50, 70질량%가 되도록 가수하고, 정마찰계수와 동마찰계수 1, 2를 확인한 결과, 표 2의 실시예 13∼25, 86∼93의 첨가제 수용액과 같은 경향으로, 동등한 정마찰계수와 동마찰계수 1, 2를 나타냈다. 이 점에서, 성분 (A), 성분 (B)의 혼합물 및 암모늄염은 같은 윤활성능을 갖는 것이 확인되었다.
[표 2A]
Figure pct00007
[표 2B]
Figure pct00008
3.계면활성제를 포함하는 윤활성 조성물의 윤활성 평가
첨가제 3을 5g과 모노올레산 디글리세릴(계면활성제)을 0.5g 칭량하고, 70℃에서 가열후, 물을 4.5g 첨가하고, 자전 공전 믹서((주)신키, ARE-310)로 2000rpm, 1min×5회 혼합하고, 실시예 27의 첨가제 3의 배합량 50질량%, 계면활성제의 배합량 5질량%의 에멀젼의 윤활성 조성물을 작성했다. 이 에멀젼은 7일후에도 분리되지 않는 것을 확인했다. 마찬가지로 첨가제 3의 배합량 50질량%의 계면활성제 2.5% 및 0.5%의 윤활성 조성물을 작성하고, 에멀젼의 상태를 7일간 유지하는 것을 확인했다.
또한, 같은 방법으로 첨가제 3의 배합량 80질량%의 계면활성제 5% 및 0.5%의 윤활성 조성물을 작성하고, 에멀젼의 상태를 7일간 유지하는 것을 확인했다. 이 결과로부터 JIS에 규정되어 있는 수용성 절삭유제의 A1종:에멀젼형(윤활제 배합량 80질량% 이상), A2종:솔루블(윤활제 배합량 60∼95질량%), A3종 솔루션(윤활제 배합량 20∼60질량%)의 종류의 수용성 절삭유제에의 적용이 가능해진다.
이 실시예 26, 27의 정마찰계수와 동마찰계수 1, 2를 상기 1.윤활성 평가와 같은 방법으로 측정했다(표 3).
실시예 26은 첨가제 3의 50질량% 수용액을 사용했다.
실시예 26 및 실시예 27의 정마찰계수, 동마찰계수 1, 2는 비교예 11∼13보다 작다. 또한, 실시예 26보다 계면활성제를 포함하는 실시예 27이 윤활성능이 우수했다.
[표 3]
Figure pct00009
4.첨가제로서 사용한 윤활성 조성물의 윤활성 평가
기존의 윤활제인 첨가제 14(100질량%)에 대하여 첨가제 3을 1질량% 첨가한 실시예 28의 윤활성 조성물과 첨가제 14, 17의 정마찰계수와 동마찰계수 1을 상기 1.윤활성 평가와 같은 방법으로 측정하고, 윤활성을 평가했다(표 4).
본 발명의 실시예 28의 윤활성 조성물은 비교예 14, 15보다 정마찰계수, 동마찰계수 1 모두 작고, 예를 들면, 윤활제용의 첨가제로서 윤활성 향상에 기여하는 것을 확인했다.
[표 4]
Figure pct00010
5.첨가제의 금속부식성 평가
절삭유제(JIS K 2241)에 기재된 시험 방법에 준해서 부식성을 평가했다. 10mL의 시험관에 JIS G 3141 규정의 SPCC의 강판(10mm×10mm×1mm), JIS H 3100 규정의 C1100P의 동판(10mm×10mm×1mm), JIS H4 000규정의 A1050P의 알루미늄판(10mm×10mm×1mm)을 각각 시험관에 넣고, 각 시험관에 첨가제 1∼12를 금속편이 침지하는 3g을 첨가하고, 실온(25℃)에서 48시간 방치했다. 그 후, 금속편을 JIS로 규정된 방법으로 세정하고, 미시험의 각 금속편과 육안으로 비교해서 변색의 유무를 평가했다. 또한, 첨가제 2, 5∼12는 표 5 기재의 수분 함유율의 수화물을 사용하고, 첨가제 1, 3, 4는 표 5 기재의 수분량의 첨가제를 사용했다.
표 5의 결과로부터 실시예의 첨가제 1∼12는 강, 동, 알루미늄의 어느 금속편과의 변색은 없고, 금속부식성을 나타내지 않는 것이 확인되었다.
[표 5]
Figure pct00011
6.수성 윤활성 조성물의 저온 유동성 평가
첨가제 2, 5∼12, 19∼25의 50질량% 수용액(실시예 42∼50, 94∼100), 상기의 실시예 27과 동일하게 작성한 첨가제 3의 50질량% 에멀젼(실시예 51) 및 첨가제 14의 50질량% 수용액(비교예 16)을 30mL의 스크류관에 10g 넣고, -10℃의 항온기에 24시간 정치하고, 각 샘플의 유동성(유동점)을 확인했다(표 6).
실시예에서는 -10℃에서도 응고하지 않고 유동성을 유지하고 있었지만, 비교예는 -10℃에서는 유동성을 나타내지 않고, 본 발명의 첨가제는 유동점 강하 작용을 갖고, 수성 윤활성 조성물이 저온안정성이 우수한 것이 시사되었다.
[표 6]
Figure pct00012
7.첨가제의 열전도성 평가
첨가제 3, 4, 7, 9, 11의 50질량% 수용액(실시예 52∼56), 상기의 실시예 27과 동일하게 작성한 첨가제 3의 50질량% 에멀젼(실시예 57) 및 첨가제 13, 14, 17, 18의 50질량% 수용액(비교예 17∼20)의 열전도성을 평가했다. 온도계를 설치한 50mL의 스크류관에 각 샘플 50mL를 첨가하고, 핫플레이트(PC-35 IWAKI제) 상에 위로 정치했다. 히터 레벨을 1에 세트하고, 가열전으로부터 가열 1, 3, 5, 10, 15분후의 각 샘플의 액체 온도를 측정했다(표 7).
실시예는 가열 시간 1∼15분 모두 비교예보다 액온이 높고, 본 발명의 첨가제가 열전도성이 우수한(냉각 효율이 높은) 것을 확인했다.
[표 7]
Figure pct00013
8.첨가제의 열안정성 평가
석유제품-윤활유-열안정도 시험 방법(JIS K 2540) 기재의 시험 방법을 참고로 해서 행했다. 30mL의 시험관에 실시예의 첨가제 1∼12(실시예 58∼69) 및 상기의 실시예 27과 동일하게 작성한 첨가제 3의 50질량% 에멀젼(실시예 70)을 각각 20g 첨가하고, 170℃의 항온조에서 12시간 방치했다. 그 후, 육안으로 석출물의 유무를 확인하고, 열안정성을 평가했다(표 8). 또한, 첨가제 2, 5∼12는 표 8 기재의 수분 함유율의 수화물을 사용하고, 첨가제 1, 3, 4는 표 8 기재의 수분량의 첨가제를 사용했다.
실시예의 첨가제는 가열후, 모두 석출물은 보여지지 않고(에멀젼은 분리도 하지 않고), 열안정성이 우수한 것을 확인했다.
[표 8]
Figure pct00014
9.첨가제의 산화 안정성 평가
윤활유-산화 안정도를 구하는 방법-(JIS K 2514) 기재의 시험 방법을 참고로 해서 참가 안정성을 평가했다. 30mL의 시험관에 첨가제 3, 4, 7, 9, 11(실시예 71∼75), 상기의 실시예 27과 동일하게 작성한 첨가제 3의 50질량% 에멀젼(실시예 76) 및 첨가제 14(비교예 21)를 각각 20g 첨가하고, JIS G 3141 규정의 SPCC의 강판(10mm×10mm×1mm) 및 JIS H3100 규정의 C1100P의 동판(10mm×10mm×1mm)을 넣고, 165℃의 항온조에서 24시간 방치했다. 가열 전후의 샘플의 전체산가를 측정하고, Δ전체산가(가열후의 전체산가-가열전의 전체산가)를 산출했다(표 9). 또한, 첨가제 7, 9, 11은 표 9 기재의 수분 함유율의 수화물을 사용하고, 첨가제 3, 4, 14는 표 9 기재의 수분량의 첨가제를 사용했다.
비교예의 첨가제 14의 전체산가차 0.3보다 실시예의 첨가제의 전체산가차가 0.17∼0.29로 작고, 기존의 첨가제보다 본 발명의 첨가제가 우수한 산화 안정성을 나타내는 것을 확인했다.
[표 9]
Figure pct00015
10.첨가제의 인화점 평가
실시예의 첨가제 3과 비교예의 첨가제 13, 14, 15의 인화점을 클리블랜드 개방식 자동 인화점 장치(aco-8 타나카 가가쿠제)를 사용해서 측정했다(표 10).
실시예의 첨가제 3의 인화점은 195℃이며, 비교예의 첨가제 13∼15의 인화점 154∼190℃(문헌값)보다 높아 윤활제로서 우수한 것이 확인되었다.
또한, 수화물을 형성하는 본 발명의 첨가제 2, 5∼12는 가열시에 있어서의 물의 휘발에 의해 인화점이 없어 산업상 유용성이 높다.
[표 10]
Figure pct00016
11.계면활성제와 유성 윤활제와 물을 포함하는 윤활성 조성물(에멀젼)의 윤활성 평가
표 11에 기재한 배합 비율이 되도록 첨가제 7(3.0g), 유성 윤활제의 합성 에스테르(OTMP-300, 미요시 유시 가부시키가이샤제)(3.0g), 폴리옥시에틸렌알킬에테르계 비이온 계면활성제(E-451D, 미요시 유시 가부시키가이샤제)(1.0g) 및 물(3.0g)을 칭량하고, 실온에서 1시간 혼합하고, 실시예 78의 윤활성 조성물을 작성했다. 또한, 유성 윤활제의 합성 에스테르(OTMP-300, 미요시 유시 가부시키가이샤제품)(6.0g), 폴리옥시에틸렌알킬에테르계 비이온 계면활성제(E-451D, 미요시 유시 가부시키가이샤제)(1.0g) 및 물(3.0g)을 칭량하고, 실온에서 1시간 혼합하고, 비교예 25의 윤활성 조성물을 작성했다.
실시예 78과 비교예 25의 조성물의 동마찰계수 2를 상기 1.윤활성 평가와 같은 방법으로 측정했다(표 11).
표 11의 결과로부터 본 발명의 첨가제 7을 포함하는 실시예 78의 조성물은 첨가제 7을 포함하지 않는 비교예 25의 조성물보다 동마찰계수 2보다 작고, 실시예 78의 계면활성제와 유성 윤활제와 물을 포함하는 윤활성 조성물은 윤활성이 우수한 것을 확인하고, 본 발명의 첨가제가 윤활성 조성물의 기유 또는 첨가제로서 유용성이 높은 것이 나타내어졌다.
또한, 물의 양이 동량인 표 2의 실시예 20의 첨가제 7의 70질량% 수용액과, 비교예 25의 첨가제(유성 윤활제와 계면활성제:70질량%)를 비교하면, 첨가제 7의 70질량% 수용액의 동마찰계수 2가 낮다. 이 결과로부터 본 발명의 첨가제 또는 조성물은 금속과 높은 친화성을 나타내는 점에서, 수성 윤활제에 있어서, 유성 윤활제를 배합한 일반적인 에멀전계의 윤활성 조성물보다 윤활성이 우수한 것이 확인되었다.
또한 비교예 25의 조성물(유성 윤활제와 계면활성제:70질량%)과 실시예 20의 조성물(첨가제 7:70질량%)은 실온에서 6개월 정치한 결과, 비교예 25의 조성물은 수층과 유층의 2층으로 분리된 것에 대해, 실시예 20의 조성물은 균일한 용액을 유지하고, 안정성이 높고, 또한, 예를 들면, 수성 윤활제로서 사용한 후, 유성 윤활제를 포함하는 수성 윤활제(에멀젼)는 세정(탈지 공정)의 필요가 있지만, 본 발명의 첨가제 2, 5∼12는 수용성이 높고, 구조적 특징으로부터 거품 발생이 없고, 특별한 세정(예를 들면, 탈지 공정)의 필요가 없어 산업상 유용성이 높다.
[표 11]
Figure pct00017
이상의 평가로부터 본 발명의 첨가제 또는 조성물은 윤활성이 우수함과 아울러, 금속에 대한 부식성을 나타내지 않고, 저온 유동성, 열전도성, 열안정성, 산화 안정성이 우수하고, 인화점이 높은 점에서, 윤활성을 부여하는 용도에 적합하다.

Claims (30)

  1. 다음 성분 (A) 및 (B)를 첨가한 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물로서,
    성분 (A)와 성분 (B) 중 적어도 어느 하나에 수소 결합성 관능기를 갖는, 윤활성을 부여하는 첨가제 또는 조성물.
    (A)아민 또는 암모늄 화합물
    (B)산 또는 그 염
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 (A)는 하기 식(I) 또는 (II):
    Figure pct00018

    (식 중, R1은 각각 독립적으로 수산기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시 탄화수소기, 카르복시기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 카르복시 탄화수소기, 또는 수산기 및 카르복시기를 각각 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시카르복시 탄화수소기를 나타내고, R2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼22의 유기기이며, m은 0∼3의 정수를 나타낸다.)
    Figure pct00019

    (식 중, R3은 각각 독립적으로 수산기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시 탄화수소기, 카르복시기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 카르복시 탄화수소기, 또는 수산기 및 카르복시기를 각각 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시카르복시 탄화수소기를 나타내고, R4는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼22의 유기기이며, n은 0∼4의 정수를 나타낸다. X-는 음이온을 나타낸다.)으로 나타내어지는 첨가제 또는 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 식(I)에 있어서, m은 1∼3의 정수이며, 상기 식(II)에 있어서, n은 1∼4의 정수인 첨가제 또는 조성물.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 식(I)에 있어서, 모든 R2가 수소원자이며, 상기 식(II)에 있어서, 모든 R4가 수소원자인 첨가제 또는 조성물.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(I)에 있어서, R1이 히드록시 탄화수소기이며, 상기 식(II)에 있어서, R3이 히드록시 탄화수소기인 첨가제 또는 조성물.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(I) 및 식(II)에 있어서, 히드록시 탄화수소기, 카르복시 탄화수소기, 및 히드록시카르복시 탄화수소기는 상기 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소인 첨가제 또는 조성물.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(I)에 있어서, R1 중 적어도 1개가 수산기를 1개 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기이며,
    상기 식(II)에 있어서, R3 중 적어도 1개가 수산기를 1개 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 첨가제 또는 조성물.
  8. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(I)에 있어서, R1 중 적어도 1개가 수산기를 2개 이상 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기이며,
    상기 식(II)에 있어서, R3 중 적어도 1개가 수산기를 2개 이상 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 첨가제 또는 조성물.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(II)에 있어서, X-가 수산화물 이온인 첨가제 또는 조성물.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (A)는 상기 식(I)으로 나타내어지는 첨가제 또는 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 성분 (B)의 양이온성 잔기를 갖고 있어도 좋은 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 성분 (A) 유래의 양이온과, 상기 성분 (B)의 음이온성 잔기에 유래하는 음이온이 형성하는 유기염을 포함하는 첨가제 또는 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 양이온이 암모늄 양이온인 첨가제 또는 조성물.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 성분 (A)와 성분 (B)가 형성하는 암모늄염의 양이온이 하기 식(III):
    Figure pct00020

    (식 중, R5는 각각 독립적으로 수산기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시 탄화수소기, 카르복시기를 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 카르복시 탄화수소기, 또는 수산기 및 카르복시기를 각각 1개 이상 갖고, 탄화수소 부위가 탄소수 1∼22의 직쇄상 또는 분기쇄상이며, 상기 탄화수소 부위가 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 히드록시카르복시 탄화수소기를 나타내고, R6은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼22의 유기기이며, o는 0∼4의 정수를 나타낸다.)으로 나타내어지는 첨가제 또는 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 식(III)에 있어서, o는 1∼4의 정수인 첨가제 또는 조성물.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 식(III)에 있어서, 모든 R6이 수소원자인 첨가제 또는 조성물.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(III)에 있어서, R5가 히드록시 탄화수소기인 첨가제 또는 조성물.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(III)에 있어서, 히드록시 탄화수소기, 카르복시 탄화수소기, 및 히드록시카르복시 탄화수소기는 상기 산소원자를 포함하고 있어도 좋은 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소인 첨가제 또는 조성물.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(III)에 있어서, R5 중 적어도 1개가 수산기를 1개 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 첨가제 또는 조성물.
  19. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(III)에 있어서, R5 중 적어도 1개가 수산기를 2개 이상 갖고, 상기 탄화수소 부위에 있어서의 탄화수소가 포화 지방족 탄화수소의 히드록시 탄화수소기인 첨가제 또는 조성물.
  20. 제 13 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(III)으로 나타내어지는 양이온의 R6 중 적어도 1개가 수소원자인 경우, 그 수소원자에 대응하는 프로톤이 상기 성분 (B)에 유래하는 첨가제 또는 조성물.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (B)의 음이온성 잔기에 상기 수소 결합성 관능기를 갖는 첨가제 또는 조성물.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 수소 결합성 관능기가 수산기, 카르복시기, 카르복실레이트기, 에테르기, 알콕시기, 술포닐기, 술폰산기, 인산기, 및 포스핀산기로부터 선택되는 어느 하나인 첨가제 또는 조성물.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (B)의 음이온성 잔기에 유래하는 음이온이 유황계 음이온, 인계 음이온, 및 카르복실산계 음이온으로부터 선택되는 어느 하나인 첨가제 또는 조성물.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (B)의 음이온성 잔기에 유래하는 음이온이 카르복실산계 음이온인 첨가제 또는 조성물.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 성분 (B)의 음이온성 잔기에 유래하는 음이온이 불포화 지방족 카르복실산 음이온인 첨가제 또는 조성물.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (A)와 (B)의 혼합물 또는 (A)와 (B)의 염은 무수물 및 수화물의 응고점이 25℃ 미만인 첨가제 또는 조성물.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 물을 더 첨가한 수성인 첨가제 또는 조성물.
  28. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 계면활성제를 더 첨가한 첨가제 또는 조성물.
  29. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 계면활성제와, 물을 더 첨가한 첨가제 또는 조성물.
  30. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 계면활성제와, 유성 윤활제를 더 첨가하고, 임의로 물을 첨가해도 좋은 첨가제 또는 조성물.
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