CN108603135A

CN108603135A - 水溶性金属加工油组合物、金属加工液和金属加工方法

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Publication number: CN108603135A
Application number: CN201780011218.9A
Authority: CN
Inventors: 谷野顺英; 杉井秀夫
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2016-02-16
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2018-09-28
Also published as: JP6979009B2; JPWO2017141989A1; TW201736587A; KR20180115685A; WO2017141989A1

Abstract

水溶性金属加工油组合物，其含有3.5~20质量%的基材(A)；34~76质量%的使至少1种碳原子数为10~24的羧酸脱水缩合而得到的羧酸脱水缩合物(B1)、或者该羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)；和9~39质量%的胺(C)。

Description

水溶性金属加工油组合物、金属加工液和金属加工方法

技术领域

本发明涉及对金属进行切削和/或研削的金属加工中使用的水溶性金属加工油组合物、金属加工液和金属加工方法。

背景技术

本发明涉及水溶性金属加工油组合物，涉及例如不锈钢等难加工材料的切削和/或研削加工中使用的水溶性金属加工油组合物。

切削加工、研削加工等金属加工领域中，为了提高加工效率、抑制被加工材料与加工被加工材料的工具的摩擦、工具的寿命延长效果、去除切屑等，使用金属加工油。金属加工油中，有以矿物油、动植物油、合成油等油成分作为主要成分的物质、以及对油成分配合具备表面活性的化合物从而赋予了水溶性的物质。近年来，考虑到安全性等理由、例如抑制加工时的发热等所引起的火灾，越来越多使用赋予了水溶性的水溶性金属加工油。

水溶性金属加工油中，从提高切削加工、研削加工的效率的观点出发，广泛使用硫系、磷系、氯系和有机金属盐等极压剂(例如参照专利文献1、2)。另一方面，从环境负担、对人体的负面影响的担忧出发，还研究了未配合上述极压剂的水溶性金属加工油，已知例如包含蓖麻油酸等羧酸的聚合物的水溶性金属加工油(例如参照专利文献3和4)。这样的羧酸的聚合物例如通过与碱组合使用，从而尝试提高在水中的溶解性。

专利文献3中，公开了以碳原子数为18~20且羟基为1个以上的羟基脂肪酸与碳原子数为18~20的单羟基脂肪酸的缩聚物、以及碱作为必须成分的水溶性金属加工油。此外，专利文献4中，公开了与羟基脂肪酸缩聚物一起含有植物油脂和含氮环状化合物的水溶性润滑油组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1: 日本特开平3-177498号公报

专利文献2: 日本特开平11-279581号公报

专利文献3: 日本特开平10-195475号公报

专利文献4：日本特开2005-220170号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，专利文献3和4中公开的水溶性金属加工油中，在对加工困难性高的难加工材料、例如不锈钢进行研削加工时，存在无法得到充分加工性能的倾向。此外，如果使用水溶性金属加工油组合物，则难以得到与非水溶性金属加工油剂同等的加工性能、例如高研削量。

本发明鉴于上述情况而进行。即，本发明的课题在于，提供适合于在不锈钢等难加工材料的金属加工中的使用、且具有与非水溶性金属加工油同等的加工性能、例如高研削性能的水溶性金属加工油组合物、和将该水溶性金属加工油组合物用水稀释而得到的金属加工液、以及使用其的金属加工方法。

用于解决课题的手段

本发明者等进行深入研究的结果发现，水溶性润滑油组合物通过以特定量包含特定的(A)~(C)成分作为必须成分，能够解决上述课题，从而完成了以下的发明。

即，本发明提供以下的[1]~[3]。

[1]水溶性金属加工油组合物，其含有：

3.5~20质量%的基材(A)；

34~76质量%的使至少1种碳原子数为10~24的羧酸脱水缩合而得到的羧酸脱水缩合物(B1)、或者该羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)；和

9~39质量%的胺(C)。

[2]金属加工液，其是将上述[1]所述的水溶性金属加工油组合物用水稀释而得到的。

[3]金属加工方法，使用上述[1]所述的水溶性金属加工油组合物、或上述[2]所述的金属加工液对金属进行加工。

发明的效果

根据本发明，能够提供适合于在不锈钢等难加工材料的金属加工中的使用、且具有与非水溶性金属加工油同等的加工性能的水溶性金属加工油组合物、将该水溶性金属加工油组合物用水稀释而得到的金属加工液、以及使用其的金属加工方法。

附图说明

图1是示出实施例和比较例中使用的研削试验用装置的示意图。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式详细说明。

[水溶性金属加工油组合物(原液)]

本发明的实施方式所涉及的水溶性金属加工油组合物(以下也称为“原液”)含有以下的成分(A)、成分(B1)或(B2)、和成分(C)。

应予说明，本实施方式的水溶性金属加工油组合物中的成分(A)~(C)的总计含量不大于100质量%。

＜基材(A)＞

作为本实施方式的水溶性金属加工油组合物中包含的基材(A)，可以使用选自水和基础油中的至少1种。基材(A)可以仅为水或者基础油，也可以为水和基础油的混合物。用作基材(A)的水没有特别限定，可以为蒸馏水、离子交换水、自来水、工业用水等均可。

作为用作基材(A)的基础油，没有特别限定，可以适当选择通常的切削和/或研削用的金属加工油中包含的物质并使用。具体而言，可以举出矿物油和合成油。

作为矿物油，可以举出例如将链烷烃系原油、混合系原油或者环烷烃系原油进行常压蒸馏而得到的馏出油、或者将常压蒸馏的残渣油进行减压蒸馏而得到的馏出油、或者通过将其按照常规方法精制而得到的精制油、例如溶剂精制油、加氢精制油、脱蜡处理油、白土处理油等。

作为合成油，可以举出例如聚丁烯、聚丙烯、碳原子数为8~14的α-烯烃低聚物和它们的氢化物、以及多元醇酯(三羟甲基丙烷的脂肪酸酯、季戊四醇的脂肪酸酯等)、二元酸酯、芳族多羧酸酯、磷酸酯等酯系化合物、烷基苯、烷基萘等烷基芳族化合物、聚亚烷基二醇等聚二醇油、硅酮油等。

这些基础油可以使用一种，也可以适当组合二种以上使用。作为基础油，可以使用一般而言40℃下的运动粘度为1~1000mm²/s、优选为2~500mm²/s的物质。

应予说明，本说明书中，运动粘度是指按照JIS K 2283：2000而测定的值。

本发明的水溶性金属加工油组合物含有3.5~20质量%、优选4~18质量%、更优选4~17质量%、进一步优选5~10质量%的基材(A)。如果基材(A)的含量低于3.5质量%，则在成本方面变得不利，此外也无法充分确保原液稳定性。此外，如果基材(A)的含量大于20质量%，则无法充分确保原液稳定性。

本实施方式中，水溶性金属加工油组合物包含使至少1种碳原子数为10~24的羧酸脱水缩合而得到的羧酸脱水缩合物(B1)、或者该羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)作为源自羧酸的成分。以下进行详细描述。

＜羧酸脱水缩合物(B1)＞

本实施方式的水溶性金属加工油组合物包含使至少1种碳原子数为10~24的羧酸脱水缩合而得到的羧酸脱水缩合物(B1)。作为上述羧酸脱水缩合物(B1)的具体方式，可以举出例如选自碳原子数为12~22的羧酸(b1)的脱水缩合物、以及碳原子数为12~22的羧酸(b1)和与该(b1)不同的羧酸(b2)的脱水缩合物中的至少1种羧酸脱水缩合物。

作为碳原子数为12~22的羧酸(b1)，可以使用天然来源的羧酸。作为这样的天然来源的碳原子数为12~22的羧酸，可以举出例如具有醇性羟基、羧基和双键各1个的不饱和羧酸，具体而言可以举出蓖麻油酸(12-羟基十八碳-9-烯酸)。此外，还可以使用天然的蓖麻油中可以包含的羧酸。

与(b1)不同的羧酸(b2)可以为1元以上的饱和脂肪族羧酸或不饱和脂肪族羧酸。然而，碳原子数小的羧酸作为未反应物而残留时，有可能成为不愉快的气味、金属腐蚀的原因，因此优选为碳原子数为4以上的脂肪族羧酸。此外，脂肪族羧酸的碳原子数的上限没有特别限定，通常为30。

作为饱和脂肪族羧酸，可以举出己酸、庚酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、异壬酸、癸酸、新癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸和木蜡酸等。作为不饱和脂肪族羧酸，可以举出十一碳烯酸、油酸、反式油酸、芥酸、神经酸、亚油酸、γ-亚麻酸、花生四烯酸、α-亚麻酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸、和二十二碳六烯酸等。

应予说明，与羧酸(b1)不同的羧酸(b2)只要与选作羧酸(b1)的羧酸不同即可，其碳原子数可以与羧酸(b1)重复。其中，优选为碳原子数为10~24的脂肪族羧酸，更优选为碳原子数为12~20的脂肪族羧酸。

碳原子数为12~22的羧酸(b1)的脱水缩合物可以通过将蓖麻油酸等不饱和羧酸进行脱水缩合而得到。例如，通过在不活性氛围下加热至200℃左右，脱水缩合开始，可以得到脱水缩合物。

此外，碳原子数为12~22的羧酸(b1)和与该(b1)不同的羧酸(b2)的脱水缩合物可以通过向上述羧酸(b1)中进一步添加羧酸(b2)并进行脱水缩合而得到。

脱水缩合物的聚合度通过上述脱水缩合的反应时间而调整。反应时间越长，则可以得到聚合度越高的缩合物。

上述羧酸的脱水缩合物的聚合度可以用酸值表示。本实施方式中，使至少1种碳原子数为10~24的羧酸脱水缩合而得到的羧酸脱水缩合物(B1)、具体而言选自碳原子数为12~22的羧酸(b1)的脱水缩合物、以及碳原子数为12~22的羧酸(b1)和与该(b1)不同的羧酸(b2)的脱水缩合物中的至少1种羧酸脱水缩合物(B1)的酸值优选为5~100mgKOH/g、更优选为20~100mgKOH/g、进一步优选为30~90mgKOH/g。通过使羧酸脱水缩合物(B1)的酸值处于上述范围，能够实现优异的加工性能、例如高研削量。如果羧酸脱水缩合物(B1)的酸值低于5mgKOH/g，则水溶性金属加工油组合物本身的粘度上升，有可能导致加工不良。

应予说明，所得羧酸脱水缩合物(B1)所具有的游离羟基可以被任意的羧酸封端(capping)。封端中使用的羧酸没有特别限定。

＜羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)＞

本实施方式中的水溶性金属加工油组合物可以采取包含上述羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)作为源自羧酸的成分的方式。羧酸(B')为不饱和羧酸、饱和羧酸均可，可以具有直链状结构、支链结构或环状结构。例如，优选为总碳原子数为4~30的单羧酸和二羧酸，可以举出妥尔油脂肪酸等。应予说明，混合物(B2)中的羧酸脱水缩合物(B1)与羧酸(B')的混合比可以任意决定以得到本申请的效果。

本实施方式中的水溶性金属加工油组合物含有34~76质量%的使至少1种碳原子数为10~24的羧酸脱水缩合而得到的羧酸脱水缩合物(B1)、或者该羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)。

如果成分(B1)或成分(B2)的含量低于34质量%，则加工性能、例如研削量差。此外，如果上述含量大于76质量%，则水溶性金属加工油组合物的粘度变高，无法确保原液稳定性、稀释液稳定性或这两者。此外，操作性也差。

水溶性金属加工油组合物中的成分(B1)或成分(B2)的含量优选为34~75质量%、更优选为39~70质量%、进一步优选为45~70质量%、特别优选为50~65质量%、最优选为50~55质量%。

＜成分(C)＞

本实施方式中的水溶性金属加工油组合物含有胺作为成分(C)。胺(C)优选包含具有羟基的胺(C-1)和不具有羟基的胺(C-2)。通过组合使用具有羟基的胺(C-1)和不具有羟基的胺(C-2)，即使以较多的量配合羧酸脱水缩合物(B1)、或羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)，也能够提高水溶性金属加工油组合物的原液稳定性。

作为具有羟基的胺(C-1)，可以举出单烷醇胺、二烷醇胺、三烷醇胺，具体而言，可以举出以下的通式(I)所示的化合物。

[化学式1]

。

式中，n为0~2的整数，m为1~3的整数，其中，n+m为3。R¹为碳原子数为1~18的烃基，R²为碳原子数为1~4的二价饱和烃基。一个分子中存在多个的R¹或R²可以彼此相同或不同。

作为烷醇胺的具体例，可以举出单异丙醇胺、二油烯基乙醇胺、二月桂基丙醇胺、二辛基乙醇胺、二丁基乙醇胺、二乙基乙醇胺、二甲基乙醇胺、二己基丙醇胺、二丁基丙醇胺等单烷醇胺；二乙醇胺、油烯基二乙醇胺、环己基二乙醇胺、硬脂基二丙醇胺、月桂基二乙醇胺、辛基二丙醇胺、丁基二乙醇胺、甲基二乙醇胺、苯甲基二乙醇胺、苯基二乙醇胺、甲苯基二丙醇胺、(二甲苯基)二乙醇胺等二烷醇胺；三乙醇胺、三丙醇胺、三异丙醇胺等三烷醇胺等。

此外，作为不具有羟基的胺(C-2)，可以举出具有碳原子数为1~30的直链状、环状或支链状的饱和或不饱和的烃基的烷基胺。此外，作为该烃基，可以举出例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、环己基、庚基、环庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基(ペンタイコシル基)、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基和三十烷基等烷基；己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯基、二十八碳烯基、二十九碳烯基和三十碳烯基等烯基、具有2个以上双键的烃基等。不具有羟基的胺(C-2)可以使用伯胺~叔胺中任一者。

本实施方式中，作为具有羟基的胺(C-1)和不具有羟基的胺(C-2)的组合的具体例，可以举出例如选自单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、和二乙醇胺中的胺(C-1)、和二环己基胺(C-2)的组合。

本实施方式的水溶性金属加工油组合物含有9~39质量%的胺(C)。如果成分(C)的含量低于9质量%，则耐腐败性降低，此外原液稳定性差。如果成分(C)的含量大于39质量%，则在配合方面至少需要其他成分，无法兼顾原液稳定性、金属加工性、例如研削性。

成分(C)的含量为了在抑制对人体的负面影响的同时提高耐腐败性，优选为10~35质量%、更优选为11~34质量%。

此外，上述具有羟基的胺(C-1)与不具有羟基的胺(C-2)的质量比[(C-1)/(C-2)]优选为0.5~1.4、更优选为0.6~1.3、进一步优选为0.65~1.0。如果质量比[(C-1)/(C-2)]处于上述范围，则水溶性金属加工油组合物的原液稳定性、和将该水溶性金属加工油组合物用水稀释而得到的金属加工液的稀释液稳定性优异。

通过向水溶性金属加工油组合物中配合(C)成分，与组合物中包含的酸成分((B1)、(B2)成分等)形成盐，通过提高在组合物中的酸成分的溶解性，能够得到优异的原液稳定性。

应予说明，作为与酸成分形成盐的碱，还有时使用例如碱金属盐等。然而，本实施方式中，耐腐败性有可能降低，因此不使用这样的碱金属盐。

＜成分(A)、(B1)和(B2)的质量比关系＞

本实施方式中，上述羧酸脱水缩合物(B1)或者该羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)、与基材(A)的质量比[(B1)/(A)]或[(B2)/(A)]优选为0.5~30。通过使成分(B1)或(B2)与成分(A)的质量比处于上述范围，能够兼顾充分的加工性能、例如研削性和水溶性金属加工油组合物的原液稳定性。上述质量比[(B1)/(A)]或[(B2)/(A)]更优选为1~20、进一步优选为1~16、特别优选为2~13。

＜成分(A)与成分(C)的质量比关系＞

本实施方式中，胺(C)与基材(A)的质量比[(C)/(A)]优选为0.1~7.0。通过使成分(C)与成分(A)的质量比处于上述范围，能够将水溶性金属加工油组合物的原液稳定性保持为良好，此外成本方面和操作性优异。上述质量比[(C)/(A)]更优选为0.3~6.5、进一步优选为0.5~5.9、特别优选为0.5~4.5。

＜成分(B1)和(B2)与成分(C)的质量比关系＞

本实施方式中，上述羧酸脱水缩合物(B1)或者该羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)、与胺(C)的质量比[(B1)/(C)]或[(B2)/(C)]优选为0.1~8.0。通过使成分(B1)或(B2)与成分(C)的质量比处于上述范围，能够兼顾充分的加工性能、例如研削性和水溶性金属加工油组合物的原液稳定性。上述质量比[(B1)/(C)]或[(B2)/(C)]更优选为0.2~7.5、进一步优选为0.5~6.9、特别优选为1.0~6.9。

＜其他成分(D)＞

本实施方式的水溶性金属加工油组合物中，在不阻碍本实施方式的目的的范围内，还可以进一步配合其他成分(D)。例如，可以配合表面活性剂、润滑性改进剂、金属惰化剂、消泡剂、杀菌剂、防锈剂和抗氧化剂等。

(表面活性剂)

作为表面活性剂，可以举出非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、和两性表面活性剂等。作为非离子性表面活性剂，可以举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯亚烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚等醚、脂肪酸烷醇酰胺那样的酰胺。作为阴离子性表面活性剂，可以举出烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐等。作为阳离子性表面活性剂，可以举出烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苯甲基铵盐等季铵盐等。作为两性表面活性剂，可以举出作为甜菜碱系的烷基甜菜碱等。

(润滑性改进剂)

作为润滑性改进剂，可以举出蓖麻油、菜籽油等植物油、羊毛脂等油脂和它们的精制物等。

(金属惰化剂、抗氧化剂)

作为金属惰化剂，可以举出例如苯并三唑、咪唑啉、嘧啶衍生物、和噻二唑、磷酸钠盐、磷酸酯衍生物等。

作为抗氧化剂，可以举出烷基化二苯基胺、苯基-α-萘基胺、烷基化苯基-α-萘基胺等胺系抗氧化剂；2,6-二叔丁基苯酚、4,4'-亚甲基双(2、6-二叔丁基苯酚)、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯等酚系抗氧化剂；3,3'-硫代二丙酸二月桂基酯等硫系抗氧化剂；亚磷酸酯等磷系抗氧化剂；以及钼系抗氧化剂等。

(杀菌剂、消泡剂、防锈剂)

作为杀菌剂，可以举出例如三嗪系防腐剂、烷基苯并咪唑系防腐剂、异噻唑啉系防腐剂、吡啶系防腐剂、酚系防腐剂、吡啶硫酮系防腐剂等。

作为消泡剂，可以举出硅酮系化合物、聚醚系化合物等。

作为消泡剂，可以举出例如癸二酸和新癸酸。

本实施方式的水溶性金属加工油组合物含有优选0.1~16质量%、更优选0.5~11质量%、进一步优选1~6质量%的上述成分(D)。应予说明，作为成分(D)而含有多种成分时，各成分独立地以上述范围而含有。

如果成分(D)的含量为0.1质量%以上，则充分发挥出例如防锈性、杀菌性和消泡性等各成分的效果。此外，通过使成分(D)的含量为16质量%以下，能够确保水溶性金属加工油组合物的原液稳定性。

应予说明，本实施方式的水溶性金属加工油组合物中的成分(A)~(D)的总计含量不大于100质量%。

本发明的一个方式中，成分(A)、(B)和(C)的总计含量以水溶性金属加工油组合物的总量(100质量%)为基准计优选为75~100质量%、更优选为80~100质量%。

本发明的一个方式中，成分(A)、(B)、(C)和(D)的总计含量以水溶性金属加工油组合物的总量(100质量%)为基准计优选为90~100质量%、更优选为95~100质量%。

＜金属加工液(稀释液)＞

本实施方式的金属加工液通过将本发明的水溶性金属加工油组合物(原液)用水稀释而得到。在此的水为工业用水、自来水、井水、离子交换水、蒸馏水等均可，没有特别限定。本实施方式中，优选将水溶性金属加工油组合物以稀释倍率达到2.5~50倍的方式用水稀释。如果稀释倍率为上述范围，则粘度达到适当，容易操作，此外发粘少。进一步，由于充分包含原液组合物的成分(B1)或(B2)等有效成分，因此加工性能、例如研削性优异。上述稀释倍率更优选为2.5~20倍、进一步优选为5~10倍。

本实施方式的水溶性金属加工油组合物(原液)或金属加工液(稀释液)能够适合地用于金属加工、例如金属的切削和/或研削加工，优选用作金属的研削加工中使用的研削加工油。成为被加工材料的金属没有特别限定，优选为不锈钢、合金钢、碳钢、铝合金、铜合金等，针对不锈钢，可以得到特别优选的效果。

接着，针对本实施方式的金属加工方法进行说明。

＜金属加工方法＞

作为金属加工的种类，可以适合地在切削加工、研削加工、冲裁加工、研磨加工、拉伸加工、抽伸加工、压延加工等各种金属加工领域中利用，优选为研削加工。作为研削加工，可以举出例如通过研削带而对金属进行研削加工的方法。应予说明，研削带是指在由布、纸、塑料、橡胶等形成的基体表面上粘接研磨材料(磨粒)而得到的由无穷状的带形成的研磨工具，可以适当选择研削加工中通常使用的带来使用。作为磨粒，可以使用例如氧化铝。本方法中，成为被加工材料的金属如上所述。

应予说明，本实施方式的水溶性金属加工油组合物(原液)和金属加工液(稀释液)的研削性良好且能够增多研削量，因此能够适合地用于所谓粗研削。

使用研削带的研削加工例如如图1所示那样，在被搬运带4等搬运的被削材料5上，挤压在静止辊1和接触辊2那样的2个以上的辊间旋转行进的研削带3表面而进行。此时，向挤压了带的被削材料5的部分(研削部)，供给本实施方式的水溶性金属加工油组合物(原液)或金属加工液(稀释液)6。本实施方式的水溶性金属加工油组合物(原液)或金属加工液(稀释液)由例如在搬运带4的下方设置的油罐7供给至研削部，并且从研削部落下的物质返回至罐7，由此循环并供给至研削部。

实施例

接着，通过实施例具体说明本发明，但本发明不因这些例子而受到任何限制。

＜各评价方法＞

(1)原液稳定性评价

将80ml的各水溶性金属加工油组合物(原液)装入100ml的透明玻璃瓶中，在0℃、25℃和50℃的恒温槽中静置24小时，从而观察外观，按照以下的评价基准评价原液稳定性。

(原液稳定性的评价基准)

・合格：没有分离、沉降・沉淀、和凝固

・不合格：有分离、沉降・沉淀、或凝固。

(2)稀释液稳定性评价

将各水溶性金属加工油组合物(原液)用利用水和氯化镁以含有200ppm的镁离子的方式进行调整而得到的镁调整水(Mg调整水)稀释至5容量%，观察金属加工液(稀释液)的24小时后的外观。按照以下的评价基准评价金属加工液(稀释液)的稀释液稳定性。

(稀释液稳定性的评价基准)

・合格：没有分离和不均匀化

・不合格：有分离或不均匀化。

(3)研削性能

将各水溶性金属加工油组合物(原液)用水稀释至10容量%从而制成金属加工液(稀释液)后，进行以下的金属加工。使用图1中以示意图示出的研削试验用装置，进行研削性评价。即，图1中，在静止辊1与接触辊2之间旋转行进的研削带3上，按压在搬运带4上载置的被削材料5，另一方面，向研削部从油罐7循环供给上述金属加工液(稀释液)6并进行研削。针对1个试验使用5张被削材料板，不留间隔地连续使板通过。评价项目和试验条件如以下所述。

(评价项目)

进行总计100次通过的前述试验，评价研削量。如果研削量为500g以上，则具有与非水溶性金属加工油组合物同等优异的研削性能。

(试验条件)

・研削带：氧化铝80号

・被研削材料：SUS304，宽度90mm×长度1,000mm×厚度约3mm，每1个试验通过5张板

・速度：带速度：1400m/分钟，板输送速度：10m/分钟

・研磨方法：顺铣(down cut)

・金属加工液(稀释液)温度：40℃

・负载：1.5hp/英寸(将带挤压力设为恒定并评价)。

实施例1~8和比较例1~6

以表1和表2所示的配合材料和比例，制备水溶性金属加工油组合物(原液)，如上述那样，进行各种性能(研削性、原液稳定性和稀释液稳定性)评价。结果示于表1和表2。各组合物配合量的单位为“质量%”。

[表1]

。

[表2]

。

表1和2的配合材料如以下所述。

＜配合材料＞

(1)基础油

・环烷烃系矿物油(40℃运动粘度：27.77mm²/s，100℃运动粘度：4.210mm²/s：按照JISK 2283：2000测定)

(2)羧酸化合物

(B1)

・蓖麻油酸脱水缩合物1：将蓖麻油酸在氮气气流下、200℃下加热脱水缩合、进一步添加油酸并加热脱水缩合而得到的缩合物，酸值：90mgKOH/g，羟值：15mgKOH/g，皂化值：195mgKOH/g。

・蓖麻油酸脱水缩合物2：将蓖麻油酸在氮气气流下、200℃下进行加热脱水缩合而得到的缩合物，酸值：34mgKOH/g，羟值：28mgKOH/g，皂化值：198mgKOH/g。

(B')羧酸：妥尔油脂肪酸。

(3)其他成分

・非离子性表面活性剂1(聚氧乙烯聚氧丙烯亚烷基醚，HLB：13)。

实施例的水溶性金属加工油组合物在研削性能、原液稳定性和稀释液稳定性的各性能中任一者中均为良好。

工业实用性

根据本实施方式，得到了即使在为了用于不锈钢等难加工材料的金属加工、提高生产率而提高研削量的情况中，也具有与非水溶性金属加工油同等的加工性能的水溶性金属加工油组合物。本实施方式的水溶性金属加工油组合物和将该水溶性金属加工油组合物用水稀释而得到的金属加工液能够适合地用于切削或研削加工、其中适合地用于使用研削带的研削加工。

附图标记说明

1：静止辊，2：接触辊，3：研削带，4：搬运带，5：被削材料，6：水溶性金属加工油组合物(原液)或金属加工液(稀释液)，7：油罐。

Claims

1.水溶性金属加工油组合物，其含有：

3.5~20质量%的基材(A)；

9~39质量%的胺(C)。

2.根据权利要求1所述的水溶性金属加工油组合物，其中，所述碳原子数为10~24的羧酸为蓖麻油酸。

3.根据权利要求1或2所述的水溶性金属加工油组合物，其中，羧酸脱水缩合物(B1)的酸值为5~100mgKOH/g。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的水溶性金属加工油组合物，其中，作为胺(C)，包含具有羟基的胺(C-1)和不具有羟基的胺(C-2)。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的水溶性金属加工油组合物，其中，羧酸脱水缩合物(B1)或者该羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)与基材(A)的质量比[(B1)/(A)]或[(B2)/(A)]为0.5~30。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的水溶性金属加工油组合物，其中，胺(C)与基材(A)的质量比[(C)/(A)]为0.1~7.0。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的水溶性金属加工油组合物，其中，羧酸脱水缩合物(B1)或者该羧酸脱水缩合物(B1)和羧酸(B')的混合物(B2)与胺(C)的质量比[(B1)/(C)]或[(B2)/(C)]为0.1~8.0。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的水溶性金属加工油组合物，其是用于金属的研削加工的研削加工油。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的水溶性金属加工油组合物，其用于不锈钢的加工。

10.金属加工液，其是将权利要求1~9中任一项所述的水溶性金属加工油组合物用水稀释而得到的。

11.金属加工方法，使用权利要求1~9中任一项所述的水溶性金属加工油组合物、或权利要求10所述的金属加工液对金属进行加工。

12.根据权利要求11所述的金属加工方法，其中，通过研削带对金属进行研削加工。