CN103052701A

CN103052701A - 金属加工油基础油

Info

Publication number: CN103052701A
Application number: CN2011800385901A
Authority: CN
Inventors: 金谷昭范; 的场美奈子; 泉本浩之; 狩野孝明; 植村慎午
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Specialty Chemicals Co Ltd
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: US8742149B2; CN103052701B; JPWO2012008442A1; JP5879263B2; WO2012008442A1; US20130116460A1

Abstract

一种金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油，其含有下述式(I-A)中所示脂肪酸聚氧化烯烷基醚，该脂肪酸聚氧化烯烷基醚的羟值在2.0mgKOH/g以下。R¹-CO-(OA)_n-OR³ (I-A)。(式(I-A)中，R¹是碳原子数15～21的直链或者含支链的饱和或者不饱和的一价烃基，R³是碳原子数1～8的直链、含支链或者环状的一价烃基。同时，A是碳原子数2～4的亚烷基、n表示烯化氧(AO)的平均加成摩尔数，为1～6。)

Description

金属加工油基础油

技术领域

本发明涉及金属切削、磨削加工中使用的金属加工用非水溶性切削油基础油和/或磨削油基础油。本申请根据2010年7月12日在日本提出申请的特愿2010-158075号主张优先权，在这里援引其内容。

背景技术

金属的切削、磨削加工中，为了延长工具寿命及提高加工性、生产率，通常使用切削油。该金属加工用切削油的种类，有水溶性切削油与非水溶性切削油，根据加工金属及加工条件、要求性能将其分类使用。例如，水溶性切削油主要用于冷却高速加工时的产热、回避引火危险性的目的，但存在组合物中所含的矿物油等基础油的比例小，润滑性差的课题。另一方面，非水溶性切削油通过占其大部分的基础油的作用，润滑性优异，可以将其选择应用于钛、耐热钢、陶瓷、铝合金等难切削性材料、或为了进行精密加工而要求润滑性的场合。但是，市售的非水溶性切削油要么是属于日本国消防法上的第四类石油类、具有引火危险性，要么是不属于消防法上的第四类石油类，但在40℃时运动粘度高达20mm²/s以上，冷却性更差的物质。因此，现状是不存在运动粘度低、冷却性高、闪火点高这3个条件全部满足的非水溶性切削油。

专利文献1中记载，为了得到具有低运动粘度、高闪火点的非水溶性切削油基础油以及磨削油基础油，提出了将酯等含氧系合成油与矿物油及烃油配合，进一步地含有极压添加剂的金属加工油组合物，其在40℃时的运动粘度在37mm²/s以下，闪火点在250℃以上。

然而，因专利文献1中所述的金属加工油组合物在40℃时的运动粘度为37mm²/s，不合乎实用。这是因为在40℃时的运动粘度，要具有实用性，要求其在14mm²/s以下。此外，专利文献1也没有解决冷却性的问题。同时，专利文献2公开了可生物降解的、润滑性优异的同时排气烟度少的润滑油基础油。然而，专利文献2所述的为二冲程发动机用的润滑油基础油，进行润滑后必须与燃料一起燃烧，与本申请涉及的发明的目的显然不同。进一步地，专利文献2对二冲程发动机用润滑油基础油的运动粘度、表面张力、有无羟值的任一项均没有记载。

同时，专利文献3公开了作为1种构成热轧制油组合物成分的由矿物油、油脂、合成酯的1种或者2种以上组成的基础油。专利文献3所述的发明，涉及热轧制油组合物，与本申请的发明涉及的非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油明显不同。进一步地，专利文献3虽记载了使用的矿物油的运动粘度，但没有记载酯的运动粘度，进一步地，也没有涉及表面张力或闪火点的记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-163115号公报

专利文献2：日本专利特开平7-316573号公报

专利文献3：日本专利特开2009-275137号公报

发明内容

发明要解决的课题

强烈希望研发出维持在润滑性能优异的低运动粘度，具有高闪火点，而且冷却性优异的金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油。

解决课题的手段

本发明是基于上述实情而完成。

金属加工中，工具与被加工材料接触会产热，通过工具、被加工材料、碎屑与加工油的热交换进行冷却。要提高该冷却性，降低运动粘度使热容易扩散、以及使油迅速并且稳定地向金属加工点的微小空隙以及其周围扩展(即增大基础油在金属表面的润湿性)被认为是必要的。对于润湿性，根据表示金属的表面张力、切削油的表面张力、切削油与金属的接触角的关系的杨氏公式，假设切削油的表面张力低为重要条件。基于以上思想，经过深入研究，结果发现，属于特定的脂肪酸聚氧化烯烷基醚的、且末端不是被OH基团而是被烷基封端的结构的成分可以解决本发明的课题，完成本发明。

即本发明为解决上述课题采用以下结构。

1.一种金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油，其特征在于，含有下述式(I-A)中所示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚，上述脂肪酸聚氧化烯烷基醚的羟值在2.0mgKOH/g以下。

[化1]

R¹-CO-(OA)_n-OR³ (I-A)

(式(I-A)中，R¹为碳原子数15～21的直链或者含支链的饱和或者不饱和的一价烃基，R³为碳原子数1～8的直链、含支链或者环状的一价烃基。同时，A为碳原子数2～4的亚烷基，OA表示烯化氧(以下，称之为“AO”。)，n表示烯化氧的平均加成摩尔数，为1～6)

2.根据1中记载的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，上述式(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚为式(I)表示的化合物(A)与式(II)表示的化合物(B)反应而得。

[化2]

R¹-CO-OR² (I)

[化3]

R³O-(AO)n-H (II)

(只是，式(I)中，R²是碳原子数1～18的一价烃基，其他符号与上述相同。)

3.根据1或者2所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，R¹为碳原子数17的一价烃基。

4.根据1或者2所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，与式(I-A)或者式(I)中的化合物的脂肪酸部(R¹CO部)对应的脂肪酸为由油酸、来自棕榈的C18混合脂肪酸、来自大豆的C18混合脂肪酸、来自菜籽的C18混合脂肪酸、来自米糠的C18混合脂肪酸以及来自牛油的C18混合脂肪酸所成群中选择至少1种以上。

5.根据2所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，式(I)中的R²为甲基。

6.根据1～5任一项记载的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，式(I-A)以及(II)中的R³为由甲基、异丁基、正丁基、叔丁基以及2-乙基己基所成群中选择的至少1种以上。

7.根据1～6任一项所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其在40℃时运动粘度为7～14mm²/s。

8.根据1～7任一项所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其表面张力在34mN/m以下。

9.一种切削或者磨削金属的方法，其使用含有1～8任一项所述的式(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚的组合物。

发明效果

本发明通过含有(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚可以得到低运动粘度以及在金属表面的润湿性优异的金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油。

因此，金属表面以及加工点的冷却性优异。进一步地，因为其具有高闪火点，引火危险性较以往产品也降低。同时，因为运动粘度低，还具有附着在加工金属上而排出的油量减少的优点，有经济性。

因此，金属加工用切削油、磨削油当然也适宜使用于轧制油、轴承油等要求低运动粘度与高闪火点的用途。

具体实施方式

本发明为一种金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油，其含有下述式(I-A)中所示脂肪酸聚氧化烯烷基醚，上述脂肪酸聚氧化烯烷基醚的羟值在2.0mgKOH/g以下。

[化4]

R¹-CO-(OA)_n-OR³ (I-A)

(式(I-A)中，R¹为碳原子数15～21的直链或者含支链的饱和或者不饱和的一价烃基，R³为碳原子数1～8的直链、含支链或者环状的一价烃基。同时，A为碳原子数2～4的亚烷基，n表示烯化氧(AO)的平均加成摩尔数，为1～6。)

为使上述式(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚的羟值为2.0mgKOH/g以下，优选该脂肪酸聚氧化烯烷基醚的制造方法为，使下述式(I)表示的化合物(A)与下述式(II)表示的化合物(B)反应后进行除掉副产物和未反应原料的处理。同时，除掉副产物和未反应原料的方法，举例有例如，水洗的方法、使用吸附剂的方法、使用过滤助剂的方法、使用加压过滤的方法、蒸馏的方法、减压蒸馏等方法等，任一项方法均可，也可以将这些方法组合使用。

[化5]

R¹-CO-OR² (I)

[化6]

R³O-(AO)n-H (II)

只是，式(I)中，R¹为碳原子数15～21的直链或者含支链的饱和或者不饱和的一价烃基，R²为碳原子数1～18的一价烃基，式(II)中，R³为碳原子数1～8的直链、含支链或者环状的一价烃基，A为碳原子数2～4的亚烷基，同时，n表示烯化氧的平均加成摩尔数，为1～6。

R¹的烃基可以是饱和烃基，也可以是不饱和烃基，从金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油的氧化稳定性良好这一点出发，优选(I)表示的化合物(A)的碘值在120以下。R¹的烃基从闪火点高、原料容易购买到这些点出发，优选为直链。

R¹的碳原子数为15～21，R¹的碳原子数如果是在15以上，得到高闪火点，R¹的碳原子数如果是在21以下，可以防止运动粘度以及表面张力过大。同时，从可以得到高闪火点这一点出发，R¹的碳原子数更优选为17～21，从可以得到低运动粘度与低表面张力这一点出发更优选15～17。从高度满足运动粘度、表面张力、闪火点的观点出发，特别优选碳原子数为17。

对应于化合物(A)的脂肪酸部(R¹CO部)的脂肪酸的具体例，举例有棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、异硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、来自棕榈的C18混合脂肪酸(例如(C16：0/C18：0/C18：1/C18：2＝3/10/70/17(比率表示使用气相色谱的面积比。)的混合脂肪酸。使用气相色谱等通常的分析方法即可以决定混合脂肪酸的比例。其中，“C18：X”的“X”表示不饱和键的数量。)、来自菜籽的C18混合脂肪酸、来自大豆的C16～18混合脂肪酸、来自棕榈核的C16～C18混合脂肪酸、来自米糠的C18混合脂肪酸、来自牛油的C18混合脂肪酸、来自玉米的混合脂肪酸、来自红花的混合脂肪酸、花生酸、二十碳二烯酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、山萮酸、芥酸等。其中，从得到高度满足低运动粘度与低表面张力、高闪火点的基础油这一点，以及从得到在低温中流动性良好的基础油这一点出发，更优选油酸、来自棕榈的C18混合脂肪酸、来自大豆的C18混合脂肪酸、来自菜籽的C18混合脂肪酸、来自米糠的C18混合脂肪酸、来自牛油的C18混合脂肪酸，从氧化稳定性优异这点出发，特别优选油酸、来自棕榈的C18混合脂肪酸。

R²是碳原子数1～18的一价烃基，但由于R²通过酯交换反应形成醇而被除去，因此对其碳链长没有特别限定，直链、含支链、环状的任一种烃均可。从原料容易购买到以及反应性良好这些点出发，优选甲基。

R³的烃基可以是饱和烃基，也可以是不饱和烃基，从氧化稳定性优异出发，更优选饱和烃基。R³的碳原子数为1～8，R³的碳原子数如果是在8以下，可以在维持高闪火点的同时，防止运动粘度以及表面张力过大。

R³的碳原子数为0，即末端为OH基团时，不仅运动粘度高，而且闪火点低，故而不优选。可通过分析化合物的羟值来确认末端无OH基团。本发明涉及的金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油，有必要高纯度地含有上述式(I-A)中的R³为碳原子数1～8的一价烃基的脂肪酸聚氧化烯烷基醚。

使用羟值作为表示上述式(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚的纯度的指标。本说明书中的“脂肪酸聚氧化烯烷基醚的羟值”、或者“脂肪酸聚氧化烯烷基醚具有的羟值”表示，在上述式(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚的制造中产生的上述式(II)的未反应物和/或上述式(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚的分解物显示的羟值。

具体地，本发明涉及的脂肪酸聚氧化烯烷基醚具有的羟值优选2.0mgKOH/g以下，更优选1.0mgKOH/g以下，特别优选0.6mgKOH/g以下。

R³的烃基的具体例，举例有甲基、乙基、异丙基、正丙基、异丁基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基等。从得到满足低运动粘度与低表面张力、高闪火点、在低温下的流动性良好的基础油这点出发，更优选甲基、异丁基、正丁基、叔丁基、2-乙基己基。R³可以是甲基、乙基、异丙基、正丙基、异丁基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基等中包含的1种以上，优选为1种。

AO是通过碳原子数2～4的氧化烯加成而形成的氧化烯基，举例有氧乙烯基、氧丙烯基、氧丁烯基。其中，从维持低运动粘度和低表面张力的同时、容易实现高闪火点这点出发，优选氧乙烯基、氧丙烯基。AO可以只有1种氧化烯基，也可以含有2种以上的氧化烯基。氧化烯基在2种以上时、其可以无规加成，也可以以块状加成。

AO的平均加成摩尔数n为1～6，从低运动粘度、低表面张力、高闪火点可以高度并存这点出发优选2～5。n如果在1以上，可以在维持低运动粘度与低表面张力的同时，实现高闪火点。n超过6时，不仅运动粘度以及表面张力会过大，而且也不利于生产。

化合物(B)的聚亚烷基二醇烷基醚，可以通过对碳原子数1～8的醇加成氧化烯(n＝1～6)来制造，另外市面还销售通过蒸馏等精制处理使加成摩尔数分布变窄的、以及几乎成为单一加成摩尔数的化合物。将本市售品作为与脂肪酸/脂肪酸烷基酯的酯化/酯交换的原料使用，容易得到本发明中优选的AO加成摩尔数分布窄的氧化烯加成型的脂肪酸酯。具体地，举例有日本乳化剂制MFG(单丙二醇单甲基醚)、MFDG(二丙二醇单甲基醚)、MFTG(三丙二醇单甲基醚)、MG(单乙二醇单甲基醚)、MDG(二乙二醇单甲基醚)、MTG(三乙二醇单甲基醚)、MPG(聚乙二醇单甲基醚)、BG(单乙二醇单丁基醚)、BDG(二乙二醇单丁基醚)、BTG(三乙二醇单丁基醚)、EHG(单乙二醇单2-乙基己醚)、EHDG(二乙二醇单2-乙基己醚)、陶氏化学制Dowano1PM(单丙二醇单甲基醚)、Dowanol DPM(二丙二醇单甲基醚)、Dowanol TPM(三丙二醇单甲基醚)、Dowanol TPnB(三丙二醇单丁醚)等。

本发明的上述式(I-A)表示的化合物，可以通过使与其对应的一价醇加成氧化烯、再将得到的氧化烯加成物与脂肪酸进行酯化的方法，或将得到的氧化烯加成物与脂肪酸烷基酯进行酯交换的方法，以及使用日本专利特开平8-169861号公报中记载的方法等、在对应的脂肪酸烷基酯上直接加成氧化烯的方法来制造，由此，AO的加成摩尔数可能存在一个分布区域。该加成摩尔数分布越窄，则低运动粘度与高闪火点等期望的物理性质并存，故而优选。AO的加成摩尔数分布越广，恐怕更低分子量的低加成摩尔数成分的含量增加，所以闪火点降低，且高加成摩尔数成分的含量增加，所以运动粘度以及表面张力会增大。本发明的上述式(I-A)表示的化合物，可以单独只含有1种，也可以2种以上混合使用。

本发明的金属加工用非水溶性切削油基础油以及磨削油基础油如果是在确保其目标的低运动粘度、低表面张力与高闪火点的范围内，则可以含有本发明的上述式(I-A)表示的化合物以外的其它成分。

其他的成分举例有例如，矿物油、聚α烯烃、异丁烯等烃油、癸二酸二辛酯(DOS)或己二酸二辛酯(DOA)、新戊二醇二油酸酯等二酯，三羟甲基丙烷三辛酸酯、三羟甲基丙烷三油酸酯、碳原子数6～12的中链脂肪酸甘油三酯等三酯，季戊四醇四辛酸酯等多元醇酯、复合酯、脂肪酸烷基酯，菜籽油或米糠油、大豆油等植物油、硅油、氟醚、苯醚、聚乙二醇、烷基萘、苯基二甲苯基乙烷之类的其他基础油等。

金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油为100质量％时，其他成分的含油量，从维持低运动粘度与低表面张力的同时、达到高闪火点这点出发，优选50质量％以下，更优选30质量％以下，特别优选15质量％以下。

本发明的金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油在40℃时的运动粘度，优选7～14mm²/s，更优选7～12mm²/s，进一步地优选9～12mm²/s。在40℃时的运动粘度若不足7mm²/s，不仅闪火点降低，恐怕油膜变薄、产生裂纹、润滑性降低，故而不优选。在40℃时的运动粘度若超过14mm²/s，对金属加工点的润湿性以及冷却效果下降。此外，运动粘度高时，吸附在加工的金属屑等上而排出的油量增加，因此没有经济性。

在40℃时的运动粘度意味着40℃时测定的运动粘度，即使存在不同于40℃的温度时测定的运动粘度不属于7～14mm²/s的范围的情况，如果换算为40℃时的运动粘度、以及在40℃测定的运动粘度属于上述范围，则包含在本发明的范围内。

在40℃时的运动粘度按照JIS K2283来测定。例如，取试料置入坎农一芬斯克型运动粘度管中，恒温槽中保持在40℃，保温30分钟以上，在该坎农一芬斯克型运动粘度管中从一定高度使试料流下，测定流下的时间而求出运动粘度。

表面张力的评价方法据知有毛细管上升法、滴容法、环法、垂直板法(板法)、悬滴法、最大泡压法等各种方法，任一个评价方法均可以，从比较容易实验操作而进行评价这点出发，优选垂直板法。

本发明的金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油的表面张力，从对金属加工点的浸透性以及润滑膜的形成性这点出发，有必要在34mN/m以下，优选33mN/m以下，更优选32mN/m以下，特别优选31mN/m以下。

因为表面张力以及运动粘度均低，提高对金属的润湿性的同时，热扩散加速，由此，可以抑制切削加工现场的油、工具、被加工材的温度上升。因为抑制油温度的上升，对抑制切削油的氧化、工具的长寿命化等有关联的方面有用。

本发明的金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油的闪火点，从回避火灾等危险以及法规上的要求这点出发，为250℃以上。若闪火点不足250℃，类属于日本国消防法上、危险物第4类。另一方面，若闪火点在250℃以上，排除其为危险物，可以作为可燃性液体类或者作为指定可燃物处理，因此从削减处理中必要设备以及保有量这点出发是优选的。此外，切削油基础油或者磨削油基础油中会配入各种添加剂而形成产品，这时闪火点有降低的可能性，因此进一步地优选切削油基础油或者磨削油基础油的闪火点在260℃以上。

按照JIS K2265克利夫兰开口杯方法测定闪火点。

1)制造方法

本发明的上述式(I-A)表示的氧化烯加成型的脂肪酸酯无特别限定，可以根据目的按以往的公知方法制造，例如，脂肪酸用聚亚烷基二醇烷基醚(n＝1～6)s化的方法、脂肪酸烷基酯与聚亚烷基二醇烷基醚(n＝1～6)s交换的方法、直接在脂肪酸烷基酯上加成氧化烯的方法、进一步地通过蒸馏将闪火点低的成分等除去的方法、可以按照这个方法或者这个方法与常用方法组合制造出。

无论通过哪一个制造方法得到目标化合物，为了得到高闪火点，均优选原料脂肪酸烷基酯的未反应残余量少。具体地优选1％以下，更优选O.8％以下，特别优选0.5％以下。残余量可以通过气相色谱法等一般的分析方法求出。

同样地式(I-A)表示的本发明的化合物，即脂肪酸聚氧化烯烷基醚被封端对得到高闪火点、低运动粘度很重要。使用羟值作为表示封端程度的指标。具体地羟值优选2.0mgKOH/g以下，更优选1.0mgKOH/g以下，特别优选0.6mgKOH/g以下。

本发明的基础油，根据需要配入各种添加剂，适宜用作金属加工油，尤其是非水溶性切削油以及磨削油。

2)各种添加剂

2-1)极压添加剂

本发明的金属加工用非水溶性切削油基础油以及磨削油基础油，从金属加工油的加工效率提高以及工具的长寿命化这点出发，优选含有极压添加剂。优选的极压添加剂举例有硫化合物以及磷化合物。

硫化合物只要不损害金属加工油的特性即没有特别限制，举例有二烃基聚硫化物(聚硫化物或者硫化烯烃等)、硫化脂肪酸(硫化油酸等)、硫化烯烃(使碳原子数2～15的烯烃或其二～四聚体与硫、氯化硫等硫化剂反应而得)、硫化酯(例如、牛油、猪油、鱼油、菜籽油、大豆油等动植物油脂；不饱和脂肪酸(包括油酸、亚油酸或者由上述动植物油脂提取出的脂肪酸类等)与各种醇反应得到的不饱和脂肪酸酯；以及这些混合物等通过任意的方法硫化的所得物。更具体地有硫化油酸甲基或硫化米糠脂肪酸辛酯及其混合物等)、硫化油脂(硫或含硫化合物和油脂(猪油、鲸油、植物油、鱼油等)反应所得，举例有例如硫化猪油、硫化菜籽油、硫化蓖麻油、硫化大豆油、硫化米糠油等。)，硫化矿物油(使硫单质溶解在矿物油中而制成。硫化矿物油中使用的矿物油没有特别限制)、二硫代磷酸锌化合物、二硫代氨基甲酸锌化合物、二硫代磷酸钼化合物、二硫代氨基甲酸钼化合物、噻二唑化合物(举例有例如，1，3，4-噻二唑化合物、1，2，4-噻二唑化合物以及1，4，5-噻二唑化合物。)、烷基硫代酰胺化合物、硫代氨基甲酸酯化合物、硫代萜化合物、硫代二丙酸二烷基酯化合物。

磷化合物，具体地，举例有例如，磷酸酯、酸性磷酸酯、酸性磷酸酯的胺盐、氯化磷酸酯、亚磷酸酯以及硫代磷酸酯、磷化合物的金属盐等。这些磷化合物，举例有磷酸、亚磷酸或者硫代磷酸和烷醇、聚醚型醇的酯或其衍生物。

更具体地，作为磷酸酯，举例有磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三庚酯、磷酸三辛酯、磷酸三壬酯、磷酸三癸烷基酯、磷酸三(十一烷基)酯、磷酸三(十二烷基)酯、磷酸三(十三烷基)酯、磷酸三(十四烷基)酯、磷酸三(十五烷基)酯、磷酸三(十六烷基)酯、磷酸三(十七烷基)酯、磷酸三(十八烷基)酯、磷酸三油醇酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三(二甲苯基)酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸二甲苯基二苯基酯等；作为酸性磷酸酯，举例有，酸性磷酸单丁酯、酸性磷酸单戊酯、酸性磷酸单己酯、酸性磷酸单庚酯、酸性磷酸单辛酯、酸性磷酸单壬酯、酸性磷酸单癸酯、酸性磷酸单十一烷基酯、酸性磷酸单十二烷基酯、酸性磷酸单十三烷基酯、酸性磷酸单十四烷基酯、酸性磷酸单十五烷基酯、酸性磷酸单十六烷基酯、酸性磷酸单十七烷基酯、酸性磷酸单十八烷基酯、酸性磷酸单油醇酯、酸性磷酸二丁基酯、酸性磷酸二戊酯、酸性磷酸二己酯、酸性磷酸二庚酯、酸性磷酸二辛酯、酸性磷酸二壬基酯、酸性磷酸二癸酯、酸性磷酸二(十一烷基)酯、酸性磷酸二(十二烷基)酯、酸性磷酸二(十三烷基)酯、酸性磷酸二(十四烷基)酯、酸性磷酸二(十五烷基)酯、酸性磷酸二(十六烷基)酯、酸性磷酸二(十七烷基)酯、酸性磷酸二(十八烷基)酯、酸性磷酸二油醇酯等；作为酸性磷酸酯的胺盐，举例有，上述酸性磷酸酯与甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺等胺的盐等；作为氯化磷酸酯，举例有，磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三(二氯乙基)酯、磷酸三(二氯苯基)酯、磷酸聚氧化烯·二[二(氯烷基)]s等；作为亚磷酸酯，举例有，亚磷酸二丁酯、亚磷酸二戊酯、亚磷酸二己酯、亚磷酸二庚酯、亚磷酸二辛酯、亚磷酸二壬酯、亚磷酸二癸酯、亚磷酸二(十一烷基)酯、亚磷酸二(十二烷基)酯、亚磷酸二油醇酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸二甲苯酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三戊酯、亚磷酸三己酯、亚磷酸三庚酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三壬酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三(十一烷基)酯、亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三油醇酯、亚磷酸三苯基酯、亚磷酸三甲苯酯等；作为硫代磷酸酯，举例有硫代磷酸三丁酯、硫代磷酸三戊酯、硫代磷酸三己酯、硫代磷酸三庚酯、硫代磷酸三辛酯、硫代磷酸三壬酯、硫代磷酸三癸酯、硫代磷酸三(十一烷基)酯、硫代磷酸三(十二烷基)酯、硫代磷酸三(十三烷基)酯、硫代磷酸三(十四烷基)酯、硫代磷酸三(十五烷基)酯、硫代磷酸三(十六烷基)酯、硫代磷酸三(十七烷基)酯、硫代磷酸三(十八烷基)酯、硫代磷酸三油醇酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三甲酚酯、硫代磷酸三(二甲苯基)酯、硫代磷酸甲酚二苯酯、硫代磷酸二甲苯基二苯基酯、硫代磷酸三(正丙基苯基)酯、硫代磷酸三(异丙酯苯基)酯、硫代磷酸三(正丁基苯基)酯、硫代磷酸三(异丁基苯基)酯、硫代磷酸三(仲丁基苯基)酯、硫代磷酸三(叔丁基苯基)酯等。

磷化合物的金属盐，举例有例如，亚磷酸、单硫代亚磷酸、亚磷酸单酯、单硫代亚磷酸单酯、亚磷酸二酯、单硫代亚磷酸二酯、亚磷酸三酯、单硫代亚磷酸三酯、磷酸、单硫代磷酸、磷酸单酯、单硫代磷酸单酯、磷酸二酯、单硫代磷酸二酯、磷酸三酯、单硫代磷酸三酯、等磷化合物的酸性氢的一部分或者全部被金属盐基中和而得到的盐。这样的金属盐基，举例有金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属氯化物等，上述金属具体地举例有，锂、钠、钾、铯等碱金属、钙、镁、钡等碱土类金属，锌、铜、铁、铅、镍、银、锰等重金属等。

2-2)油性剂

本发明的切削油基础油以及磨削油基础油，从金属加工油的加工效率提高以及工具的长寿命化这点出发，可以进一步地含有油性剂。油性剂可以举例(a)醇、(b)羧酸、(c)不饱和羧酸的硫化物、(d)对叔丁基邻苯二酚、(e)2，2-二羟基萘、2，3-二羟基萘、(f)聚氧化烯化合物、(g)酯、(h)多元醇的烃基醚、(i)胺等。

本发明中，可以只使用上述的极压添加剂或者油性剂的一方，从防止焊接和加工时阻力增加和达成优异的加工效率以及工具寿命这点出发，可以将极压添加剂以及油性剂并用。

2-3)有机酸盐

此外，本发明的切削油基础油以及磨削油基础油作为金属加工油，从得到更优异的加工效率以及工具寿命这点出发，优选含有有机酸盐。有机酸盐优选使用磺酸盐、酚盐、水杨酸盐、以及这些的混合物。这些有机酸盐的阳性成分，举例有钠、钾等碱金属；镁、钙、钡等碱土类金属；氨、具有碳原子数1～3的烷基的烷基胺(单甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、单乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、单丙基胺、二丙基胺、三丙基胺等)、具有碳原子数1～3的烷醇基的烷醇胺(单甲醇胺、二甲醇胺、三甲醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单丙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺等)等的胺、锌等。

2-4)抗氧化剂

此外，本发明的切削油基础油以及磨削油基础油作为金属加工油，优选进一步地含有抗氧化剂。通过添加抗氧化剂，可以防止因构成成分变质而导致的黏稠，此外，可以提高热·氧化稳定性。可以使用的抗氧化剂，举例有苯酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、二硫代磷酸锌系抗氧化剂、其他的可以作为食品添加剂使用的抗氧化剂等。

2-5)其他添加剂

此外，本发明的切削油基础油以及磨削油基础油，作为金属加工油可含有上述以外的以往公知的添加剂。这样的添加剂，举例有例如，上记的磷化合物、硫化合物以外的极压添加剂(包含氯系极压添加剂)；二乙二醇单烷基醚等湿润剂；丙烯酸聚合物、石蜡、微晶蜡、疏松石蜡、聚烯烃蜡等成膜剂；脂肪酸胺盐等水置换剂；石墨、氟化石墨、二硫化钼、氮化硼、聚乙烯粉末等固体润滑剂；胺、烷醇胺、酰胺、羧酸、羧酸盐、砜酸塩、磷酸、磷酸盐、多元醇的部分酯等防腐蚀剂；苯并三氮唑、噻二唑等金属钝化剂；甲基硅氧烷、氟化硅氧烷、聚丙烯酸酯等消泡剂；链烯基琥珀酰亚胺、苄胺、聚链烯胺氨基酰胺等无灰分散剂；甲基丙烯酸酯系聚合物等倾点抑制剂、分子修复剂、乳化剂等。

3)使用方法

此外，使用本发明的非水溶性切削油基础油以及磨削油基础油的金属加工油，由于加工速度、加工效率、表面粗糙度等加工性能、进一步地操作性以及工具寿命优异，所以，适宜使用于金属加工领域的广泛用途。这里所称的金属加工，不限定于切削·磨削加工，意味着广泛的金属加工全领域。油的供给方法无限制，可以使用通常的供给方式来供给，也可以利用油雾状喷雾的极微量润滑(MQL)方式。

金属加工的种类，具体地，举例有切削加工、磨削加工、辊轧成形加工、锻造加工、冲压加工、拉丝加工、压延加工等。这其中，以本发明的基础油为基础的金属加工油，对切削加工、磨削加工等用途非常有用。

另外，以本发明的基础油为基础的金属加工油，因具有优异的加工性能，适宜使用于重加工、难加工或者难加工材料的加工。

进一步地，以本发明的非水溶性切削油基础油以及磨削油基础油为基础的金属加工油，可作为滑动面用油剂、轴承零件用油剂、液压机器用油剂等机床的加工部位以外的润滑油剂使用，因此可以实现机床的省空间化、节能化，这点非常有用。

另外，本发明中所称的滑动面用油剂是，切削·磨削加工中使用的机床所具有的构成构件中，接触的2平面滑动的导向机构中使用的润滑油剂。例如，将被加工构件置于可在机床上移动的工作台上，移动工作台将被加工构件向切削·磨削加工用工具方向运送的机床中，工作台与机床之间的滑动面通过滑动面用油剂润滑。此外，将切削·磨削加工用工具固定在可在机床上移动的台上，移动此台使工具向被加工构件方向移动的机床中，台与机床之间的滑动面通过滑动面用油剂润滑。

此外，轴承零件的润滑存在使用油剂轴承润滑和油雾轴承润滑的润滑方法，以本发明的基础油为基础的金属加工油可用于任一个的润滑方法。

油剂轴承润滑，意味着将润滑油以液体形态供给轴承部，使该部分平滑地滑动的润滑方式，还可期待润滑油对轴承部的冷却等。这样的轴承润滑用润滑油剂，要求在更高温部中使用也不易产生热劣化，即要求其优异的耐热性，以本发明的基础油为基础的金属加工油可以用于这样的油剂轴承润滑。

油雾轴承润滑意味着，使润滑油通过油雾发生装置成雾状，在空气等气体中将这样雾状的油供给至轴承部，使该部分平滑地滑动的润滑方式。因轴承部等高温部可期待通过空气等达到的冷却效果，近年来的机床中采用这个润滑方式的例子很多。这样的油雾润滑用的润滑油剂，要求在更高温部中使用也不易产生热劣化，即要求其优异的耐热性，以本发明的基础油为基础的金属加工油可以用于这样的油雾轴承润滑。

液压机器通过液压进行机械的运作、控制，对掌控机械类的运作的液压控制部分，使用液压油可期待其有润滑、密封、冷却效果。液压油因用泵将润滑油高压压缩，产生液压使机器运作，所以要求润滑油的高润滑性与高氧化稳定性、热稳定性，以本发明的基础油为基础的金属加工油可以用于这样的液压油。

实施例

以下，列举实施例以及比较例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不局限于下述实施例。

(1)使用的化合物

本实施例以及比较例中使用的化合物(A)以及化合物(B)，通过反应得到的本发明的上述式(I-A)表示的化合物如下所示。

化合物(A)

实施例中使用的脂肪酸、或者脂肪酸甲基酯

A-1：棕榈酸甲酯：狮王社制、商品名“パステルM-16”

A-2：以油酸甲酯为主成分的C18混合脂肪酸甲酯：狮王社制、商品名“パステル

M-182”

A-3：油酸：NAT OLEO社制、商品名“Oleic acid、NOSB176/0169”

A-4：硬脂酸甲酯：狮王社制、商品名“パステルM-180”

A-5：花生四烯酸甲酯：和光纯药社制、试剂

A-6：山嵛酸甲酯：和光纯药社制、试剂

比较例中使用的脂肪酸、或者脂肪酸甲基酯

A’-7：月桂酸甲酯：狮王社制、商品名“パステルM-12”

A’-8：二十四烷酸：和光纯药社制、试剂

化合物(B)

实施例中使用的聚亚烷基二醇烷基醚

B-1：三丙二醇单丁醚：陶氏化学日本株式会社制、商品名“Dowanol TPnB”

B-2：三乙二醇单甲基醚：日本乳化剂社制、商品名“メチルトリグリコ一ル(MTG)”

B-3：聚乙二醇单甲基醚：日本乳化剂社制、商品名“メチルポリグリ一コル(MPG)”

B-4：三乙二醇单丁基醚：日本乳化剂制、商品名“ブチルトリグリコ一ル(BTG)”

B-5：二乙二醇单2-乙基己醚：日本乳化剂制、商品名“2エチルヘキシルジグリコ一ル(EHDG)”

比较例中使用的聚亚烷基二醇烷基醚

B’-7：三丙二醇单甲基醚：日本乳化剂株式会社制、商品名“メチルプロピルントリグリコ一ル(MFTG)”

B’-8：聚丙二醇单甲基醚(制造例18中制造的中间体)

实施化合物的具体例

I-1聚氧丙烯C18混合脂肪酸丁基醚(M182-3PO-Bu、后述的制造例1中制出)

I-2聚氧乙烯C18混合脂肪酸甲基醚(M182-3EO-Me、后述的制造例2中制出)

I-3聚氧乙烯硬脂酸甲基醚(C18：0-4.2EO-Me、后述的制造例3中制出)

I-4聚氧乙烯油酸甲基醚(C18：1-4.2EO-Me、后述的制造例4中制出)

I-5聚氧乙烯C18混合脂肪酸甲基醚(M182-4.2EO-Me、后述的制造例5中制出)

I-6聚氧乙烯C18混合脂肪酸丁基醚(M182-3EO-Bu、后述的制造例6中制出)

I-7聚氧乙烯棕榈酸2乙基己醚(C16：0-2EO-2EH、后述的制造例7中制出)

I-8聚氧乙烯C18混合脂肪酸2乙基己醚(M182-2EO-2EH、后述的制造例8中制出)

I-9聚氧乙烯花生四烯酸2乙基己醚(C20：4-2EO-2EH、后述的制造例9中制出)

I-10聚氧乙烯山嵛酸2乙基己醚(C22：0-2EO-2EH、后述的制造例10中制出)

比较例化合物

I’-1聚氧乙烯月桂酸甲基醚(C12-3EO-Me、后述的制造例11中制出)

I’-2聚氧丙烯月桂酸甲基醚(C12-3PO-Me、后述的制造例12中制出)

I’-3聚氧丙烯二十四烷酸甲基醚(C24：0-3PO-Me、后述的制造例13中制出)

I’-4聚氧乙烯油酸(C18：1-2EO-OH、和光纯药株式会社制试剂，聚氧乙烯单油酸酯、EO＝2)

I’-5聚氧乙烯油酸(C18：1-6EO-OH、和光纯药株式会社制试剂、聚氧乙烯单油酸酯、EO＝6)

I’-6聚氧乙烯C18混合脂肪酸2乙基己醚(M182-2EO-2EH、后述的制造例14中制出)

I’-7聚氧丙烯C18混合脂肪酸甲基醚(M182-3PO-Me、后述的制造例15中制出)

I’-8聚氧乙烯C18混合脂肪酸烷基醚(M182-3EO-secC12～14、后述的制造例16中制出)

I’-9油酸2乙基己醚(C18：1-2EH、日油株式会社制、ユニスタ一MB一881)

I’-10聚氧乙烯C18混合脂肪酸甲基醚(M182-7EO-Me、后述的制造例17中制出)

I’-11聚氧丙烯C18混合脂肪酸甲基醚(M182-7PO-Me、后述的制造例18中制出)

(2)评价方法

本实施例中切削油基础油以及磨削油基础油的运动粘度、表面张力、闪火点评价等的测定方法、以及作为切削油的性能的、油的带出量以及冷却性的评价方法如下所示。

[运动粘度]

运动粘度(单位：mm²/s)以JIS K2283为基准测定。具体地、取试料置入坎农-芬斯克型运动粘度管中，在恒温槽中保持在40℃，保温30分钟以上。之后，在该坎农-芬斯克型运动粘度管中，使试料从一定高度流下，测定流下时间，求出各温度下的运动粘度(单位：mm²/s)。按下述评价基准把求出的运动粘度分类，“A”以及“AA”为合格。

<评价基准>

AA：12mm²/s以下

A：超过12mm²/s～14mm²/s以下

B：超过14mm²/s

[表面张力]

表面张力使用表面张力测定器(协和科学株式会社制、KYOWA CBVP SURFACETENSIOMETER A3)测定。准备清洁的玻璃板，进行校准后，取试料至培养皿(直径65mm)中，其液深为8mm。之后，读取试料的液面与玻璃板接触时的表面张力值，测定3次后记录平均值。

不足34mN/m为A，34mN/m以上为B，“A”为合格。

[闪火点]

闪火点按照JIS K2265克利夫兰开口杯方式测定。

闪火点在260℃以上为AA、250℃以上不足260℃为A、不足250℃为B，“A以及AA”是合格的。

[油的带出量评价]

以JISK2246(防锈油)6.19为基准，将长80mm、宽60mm、厚1～2mm的试验片浸入试料油中1分钟，提起，垂直吊挂24小时后，测定试验片的质量，换算为每个单位面积的附着量。

附着量不足5mg/cm²为“A”，5mg/em²以上为“B”，“A”为合格。

[冷却性]

将JIS A2017材料在以下条件下端铣加工10分钟，测定加工后被削材料的表面温度(℃)，评价其冷却性。对于加工初期的表面温度25±1℃，加工后的金属表面温度不足50℃为“A”，50℃以上为“B”，“A”为合格。

使用装置：立式加工中心MC-510VF(松浦机械制作所制)

被加工材料：JIS A2017(铝合金)

工具材料：高速工具钢(JIS SKH4)

切削速度：V＝200m/min

给料速度：f＝0.1/rev

切割厚度：3mm

初期油温：25±1℃

切削油量：3L/min

[综合评价]

运动粘度、闪火点、冷却性评价的任一项为“A”时，综合评价为“A”，运动粘度为“AA”、闪火点为“A”或者“AA”、冷却性为“A”时，综合评价为“AA”。

[平均加成摩尔数的计算方法]

由原料及氧化烯的投入质量的平衡求出化合物(B)中EO(环氧乙烷)、PO(环氧丙烷)的平均加成摩尔数。但是，EO、PO的加成反应后进行蒸馏时，根据以下的¹H-NMR分析求出平均加成摩尔数。

将化合物30mg溶解在4mL的氘代氯仿中，使用¹H-NMR(300MHz、日本电子株式会社制FT NMR SYSTEM JNM-LA300)测定。以氘代氯仿的化学位移7.30ppm为基准，根据以下各峰的积分值比率计算出，化学位移0.87ppm(来自醇的末端的甲基)、1.13～1.15ppm(PO的侧链甲基)、3.32～3.66ppm(PO的次甲基与亚甲基)、3.52～3.71ppm(EO的亚甲基)。

[末端OH的定量方法]

对于得到的化合物，按照JIS K1557“聚氨酯用聚醚试验方法”中记载的邻苯二甲酸酐酯化法，确定试料的羟值。本试验是使具有OH基的化合物与过量的邻苯二甲酸酐反应、用N/2氢氧化钠溶液滴定残留的邻苯二甲酸酐的量从而求出OH基的量的试验法。

称取试料30g并将其置入烧瓶中，用移液器准确地加入邻苯二甲酸酐的吡啶溶液25ml，在反应烧瓶上安装空气冷凝器，在98±2℃的定温浴中一边不时地平缓地振动一边加热2小时。之后，放置反应混合液直至其温度为室温，空气冷凝器用吡啶洗涤后，用移液器准确地加入N/2氢氧化钠溶液50ml，接着加入作为指示剂的酚酞的吡啶溶液5滴，进一步地用N/2氢氧化钠溶液滴定，红色至少保持15秒钟时为滴定终点。此外，同一条件下还实施了空白试验。由得到的结果，根据下式算出羟值。

羟值＝28.05×(B-A)×f/S

A：试料的滴定所需的N/2氢氧化钠溶液的量(m1)

B：空白试验的滴定所需的N/2氢氧化钠溶液的量(m1)

f：N/2氢氧化钠溶液的系数

S：试料的质量(g)

实施化合物的制造方法

(制造例1)I-1的制备

在5L的四颈烧瓶置入油酸甲酯(以来自棕榈油的碳原子数18馏分为主成分的C18混合脂肪酸甲基酯(R¹-CO的碳原子数：C16/C18：0/C18：1/C18：2＝3/10/70/17)，商品名：パステルM-182、狮王株式会社制)1075g，与三丙二醇单丁醚：陶氏化学日本株式会社制、商品名“Dowanol TPnB”944g(基于油酸甲酯1摩尔，相当于1.05摩尔)，与作为酯交换催化剂的四异丙氧基钛酸酯(TPT)2.0g，进行氮气置换。之后，边使氮气以1mL/分的流量流通，边将液温升温至160℃进行酯交换反应，通过蒸馏除去反应生成的甲醇。除去甲醇后，进一步地边缓缓减压至0.6kPa边升温至280℃、得到未反应的油酸甲酯与三丙二醇单丁醚合计占1％以下的粗产物(F1)。接着，对粗产物(F1)1500g，添加KYOWAAD500SH30g(基于粗产物(F1)，相当于2质量％)，维持液温在100℃的同时搅拌1小时，进行催化剂的吸附处理。之后，添加作为过滤助剂的高流量SUPERCELL7.5g(基于粗产物(F1)，相当于0.5质量％)，搅拌10分钟使其均一分散后，在80℃下进行加压过滤，得到羟值为0.5mgKOH/g的化合物I—1(M182—3PO—Bu、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝C₄H₉)。

(制造例2)I-2的制备

除使用三乙二醇单甲基醚：日本乳化剂社制、商品名“メチルトリグリコ一ル(MTG)”739g以及来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯1273g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.3mgKOH/g的I-2(M182-3EO-Me、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝CH₃)。

(制造例3)I-3的制备

除使用硬脂酸甲酯(R¹-CO的碳原子数：C18：0、商品名：パステルM-180、狮王株式会社制)1139g替换来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯，以及使用聚乙二醇单甲基醚：日本乳化剂社制、商品名“メチルポリグリコ一ル(MPG)”868g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.8mgKOH/g的I-3(C18：0-4.2EO-Me、R¹＝C₁₇H₃₅、R³＝CH₃)。

(制造例4)I一4的制备

使用油酸(R¹一CO的碳原子数：C18：1、NAT OLEO株式会社制、Oleic acid、NOSB176/0169)1091g、聚乙二醇单甲基醚890g、作为酯化催化剂的PTS4.95g替换来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯。接着，边搅拌边升温至180℃，除去作为副产物的水后，边升温至210℃边阶段性地减压至0.6kPa。对得到的粗产物，添加KYOWAAD500SH30g(基于粗产物，相当于2质量％)，维持液温在100℃的同时搅拌1个小时，进行催化剂的吸附处理。之后，进一步地添加作为过滤助剂的高流量SUPERCELL7.5g(基于粗产物，相当于0.5质量％)，搅拌10分钟使之均一分散后，80℃下进行加压过滤，得到羟值1.3mgKOH/g的I-4(C18：1-4.2EO-Me、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝CH₃)。

(制造例5)I-5的制备

除使用聚乙二醇单甲基醚868g，来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯1132g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.5mgKOH/g的I-5(M182-4.2EO-Me、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝CH₃)。

(制造例6)I-6的制备

除使用三乙二醇单丁基醚：日本乳化剂制、商品名“ブチルトリグリコ一ル(BTG)”846g、来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯1160g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.7mgKOH/g的I-6(M182-3EO-Bu、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝C₄H₉)。

(制造例7)I-7的制备

除使用棕榈酸甲酯(R¹-CO的碳原子数：C16：0的甲基酯、商品名：パステルM-16、狮王株式会社制)1080g替换来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯，使用二乙二醇单2-乙基己醚：日本乳化剂制、商品名“2エチルヘキシルジグリコ一ル(EHDG)”917g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.1mgKOH/g的I-7(C16：0-2EO-2EH、R¹＝C₁₅H₃₁、R³＝C₈H₁₇)。

(制造例8)I-8的制备

除使用二乙二醇单2-乙基己醚873g，来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯1132g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.3mgKOH/g的I-8(M182-2EO-2EH、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝C₈H₁₇)。

(制造例9)I-9的制备

除使用花生四烯酸甲基酯(R¹-CO的碳原子数：C20：4的甲基酯、和光纯药株式会社制)1183g、二乙二醇单2-乙基己醚851g替换来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯，升温至300℃之外，其它与制造例1同样，得到羟值0.9mgKOH/g的I-9(C20：4-2EO-2EH、R¹＝C₁₉H₃₁、R³＝C₈H₁₇)。

(制造例10)I-10的制备

除使用山嵛酸甲基酯(R¹-CO的碳原子数：C22：0的甲基酯、和光纯药株式会社制)1215g，二乙二醇单2-乙基己醚786g替换来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯，升温至320℃之外，其它与制造例1同样、得到羟值1.8mgKOH/g的I-10(C22：0-2EO-2EH、R¹＝C₂₁H₄₃、R³＝C₈H₁₇)。

得到的实施化合物的运动粘度(40℃)、表面张力、闪火点、倾点的评价结果以及油的带出量以及冷却性评价的结果在表1中显示。

比较化合物的制造方法

(制造例11)I’-1的制备

除使用月桂酸甲酯(R¹-CO的碳原子数：C12的甲基酯、商品名：パステルM-12、狮王株式会社制)1123g替换来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯，三乙二醇单甲基醚903g替换三乙二醇单丁基醚，升温至230℃以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.1mgKOH/g的I’-1(C12-3EO-Me、R¹＝C₁₁H₂₃、R³＝CH₃)。

(制造例12)I’-2的制备

除使用三丙二醇单甲基醚1032g，月桂酸甲酯1021g替换三乙二醇单丁基醚，升温至230℃以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.3mgKOH/g的I’-2(C12-3PO-Me、R¹＝C₁₁H₂₃、R³＝CH₃)。

(制造例13)I’一3的制备

除使用二十四烷酸(R¹-CO的碳原子数：C24：0、和光纯药株式会社制)1228g、三丙二醇单甲基醚722g替换油酸以外，其它与制造例4同样，得到羟值0.9mgKOH/g的I’-3(C24：0-3PO-Me、R¹＝C₂₃H₄₇、R³＝CH₃)。

(制造例14)I’-6的制备

除使用二乙二醇单2-乙基己醚873g，来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯1132g，除去副反应生成的甲醇后，除去原料时的真空度为1.2kPa以外，其它与制造例1同样，得到羟值3.6mgKOH/g的I’一6(M182—2EO一2EH、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝C₈H₁₇)。

(制造例15)I’-7的制备

除使用三丙二醇单甲基醚：日本乳化剂株式会社制、商品名“メチルプロピルントリグリコ一ル(MFTG)”825g、来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯1132g替换二乙二醇单2-乙基己醚以外，其它与制造例14同样，得到羟值2.5mgKOH/g的I’-7(M182-3PO-Me、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝CH₃)。

(制造例16)I’-8的制备

除使用SOFTANOL30(R³的碳原子数为12～14，C12～14-3EO、日本催化剂株式会社制)1102g、来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯934g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1与同样，得到羟值1.0mgKOH/g的I’-8(M182-3EO-C12～14、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝C₁₂H₂₅～C₁₄H₂₉)。

(制造例17)I’-10的制备

在4L的高压釜内进行2次氮气置换后，置入三乙二醇单甲基醚：日本乳化剂制、商品名“メチルトリグリコ一ル(MTG)”)1478g，与作为催化剂的28质量％甲醇钠8.9g。之后，升温至90℃，缓缓地导入EO991g(相对于MTG1摩尔，相当于2.5摩尔)进行EO加成反应。导入EO时的压力为0.48MPa。反应进行的同时降低压力，持续进行EO加成反应直到1小时后压力稳定在0.29MPa。冷却后，添加KYOWAAD600S以及KYOWAAD700SL(以上为无机合成吸附剂、协和化学工业株式会社制)各20g(相对于粗产物1质量％)，95℃下搅拌30分钟，进行催化剂的吸附处理，80℃下通过加压过滤进行固液分离，得到一次中间体A’(MeO-5.5EO-H)。进一步地，通过由常压阶段性的减压至5Torr(0.7kPa)，同时由常温升温至180℃，除去EO的加成摩尔数为0～4的低沸点馏分，得到二次中间体A’(MeO-7EO-H、蒸馏品)。

接着，除使用二次中间体A’1089g、来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯905g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.5mgKOH/g的I’-10(M182-7EO-Me、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝CH₃)。

(制造例18)I’-11的制备

在4L高压釜内进行2次氮气置换后，置入甲醇(纯正化学株式会社制)388g与作为催化剂的28质量％甲醇钠8.9g。之后，升温至90℃，慢慢导入PO2112g(相对于甲醇1摩尔，相当于3.0摩尔)进行PO加成反应。导入PO时的压力为0.48MPa。进行反应的同时降低压力，持续进行PO加成反应直到2小时后压力稳定在0.39MPa，得到一次中间体B’(MeO-3PO-H)。将一次中间体B’1223g置入4L高压釜内，升温至90℃后，进一步地慢慢导入PO861g(相对于一次中间体B’1摩尔，相当于2.5摩尔)进行PO加成反应。导入PO时的压力为0.49MPa。之后压力随着反应的进行逐渐降低，持续进行PO加成反应直到2小时后压力稳定在0.38MPa。冷却后，添加KYOWAAD600S以及KYOWAAD700SL(以上为无机合成吸附剂、协和化学工业株式会社制)各20g(相对于粗产物1质量％)，95℃下搅拌30分钟进行催化剂的吸附处理，80℃下进行加压过滤得到二次中间体B’(MeO-5.5PO-H)。进一步地，通过由常压阶段性的减压至5Torr(0.7kPa)，同时由常温升温至200C，除去PO的加成摩尔数为0～4的低沸点馏分得到三次中间体B’(MeO-7PO-H、蒸馏品)。

除使用三次中间体B’1228g，来自棕榈油的C18混合脂肪酸甲基酯792g替换三丙二醇单丁醚以外，其它与制造例1同样，得到羟值0.3mgKOH/g的I’-11(M182-7PO-Me、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝CH₃)。

此外，比较品I’-4、I’-5使用试剂、I’-9购买并使用市售品。

对于I’-4

对于末端为OH的比较结构I’-4(C18：1-2EO-OH、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝H)，使用与制造例1同样的方法测定羟值，结果为152.4mgKOH/g。

对于I’-5

同样地，对于末端为OH的比较结构I’-5(C18：1-6EO-OH、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝H)，使用与制造例1同样的方法测定羟值，结果为103.1mgKOH/g。

对于I’-9

对于无氧化烯结构的比较结构I’-9(C18：1-2EH、R¹＝C₁₇H₃₃、R³＝C₈H₁₇)，使用与制造例1同样的方法测定羟值，结果为0.1mgKOH/g。

得到的比较化合物的运动粘度(40℃)、表面张力、闪火点、倾点的评价结果以及油的带出量以及冷却性评价的结果在表2中显示。

如表1所示，应用本发明的实施例1～10，40℃时运动粘度低达13.9mm²/s以下，且表面张力也低达33.9mN/m以下。此外，实施例1～10的闪火点高达250℃以上。特别是实施例1、2、5、6、7、8的运动粘度低达12mm²/s，由此运动粘度评价、综合评价均为“AA”。

另一方面如表2所示，R¹-CO的碳原子数为较少的12的比较例1、2，其运动粘度为“AA”、表面张力为“A”，但闪火点在200℃左右，为“B”，R¹-CO的碳原子数为较多的C24：0的比较例3，其闪火点为“AA”，但40℃时运动粘度以及表面张力为“B”。R³的碳原子数为0，即末端为OH基的比较例4、5，虽然与实施例相比分子量小，但40℃时运动粘度为较高的22.7以及36.7mm²/s，为“B”，进一步地表面张力也为较高的34.3、34.4mN/m，为“B”。此外，闪火点也不足250℃，为“B”，任一项的性能均差于实施化合物。羟值为3.6mgKOH/g以上的比较例6，虽然与实施例8相比结构相同，但闪火点低，为“B”。R³的碳原子数为12以上的比较例8，表面张力以及闪火点为“A”，但是40℃时运动粘度为“B”。不具有AO结构的比较例9，运动粘度以及表面张力为“A”，但是，闪火点为“B”。AO的加成摩尔数为较大的7的比较例10、11，闪火点为“AA”，但是运动粘度以及表面张力为“B”。

此外，运动粘度低的实施例1～10的油的带出量最大的也只是4.7mg/cm²，与运动粘度高的比较例4、5、8、10、11相比油的带出量减少6～34％以上。金属表面的冷却性方面，与比较例4、5、8、10、11相比，任一个实施例均提高。另外，油的带出量以及冷却性优异的比较例1、2、3、6、7、9的闪火点低，不能充分地回避引火危险性，因此并不十分具有实用性。

由这些结果，得知本发明涉及的金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油，能够在维持高闪火点的同时、满足低运动粘度与低表面张力，并可满足金属表面以及加工点的冷却性和降低引火危险性。

产业上的可利用性

本发明的金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油，因为具有低运动粘度、高闪火点以及低表面张力，适宜用于金属的切削、磨削加工。

Claims

1.一种金属加工用非水溶性切削油基础油或者磨削油基础油，其含有下述式(I-A)中所示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚，上述脂肪酸聚氧化烯烷基醚的羟值在2.0mgKOH/g以下，

[化1]

R¹-CO-(OA)_n-OR³ (I-A)

式(I-A)中，R¹为碳原子数15～21的直链或者含支链的饱和或者不饱和的一价烃基，R³为碳原子数1～8的直链、含支链或者环状的一价烃基，同时，A为碳原子数2～4的亚烷基，OA表示烯化氧，n表示烯化氧的平均加成摩尔数，为1～6。

2.根据权利要求1所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，上述式(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚通过使式(I)表示的化合物(A)与式(II)表示的化合物(B)反应而得，

[化2]

R¹-CO-OR² (I)

[化3]

R³O-(AO)n-H (II)

式(I)中，R²是碳原子数1～18的一价烃基，其他符号与上述相同。

3.根据权利要求1或者2所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，R¹为碳原子数17的一价烃基。

4.根据权利要求1或者2所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，与式(I-A)或者式(I)中的化合物的脂肪酸部、即R¹CO部对应的脂肪酸为由油酸、来自棕榈的C18混合脂肪酸、来自大豆的C18混合脂肪酸、来自菜籽的C18混合脂肪酸、来自米糠的C18混合脂肪酸以及来自牛油的C18混合脂肪酸所组成的群中选择的至少1种以上。

5.根据权利要求2所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，式(I)中的R²为甲酯。

6.根据权利要求1～5任一项记载的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其中，式(I-A)以及(II)中的R³为由甲酯、异丁基、正丁基、叔丁基以及2-乙基己基所组成的群中选择的至少1种以上。

7.根据权利要求1～6任一项所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其在40℃时运动粘度为7～14mm²/s。

8.根据权利要求1～7任一项所述的金属加工用切削油基础油或者磨削油基础油，其表面张力在34mN/m以下。

9.一种切削或者磨削金属的方法，其使用含有权利要求1～8任一项所述的式(I-A)表示的脂肪酸聚氧化烯烷基醚的组合物。