CN109983103B - 金属加工油组合物、和金属加工方法 - Google Patents

金属加工油组合物、和金属加工方法 Download PDF

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Abstract

提供具有优异的加工性、同时还具有防锈性的金属加工油组合物、使用其的金属加工方法，所述金属加工油组合物配合有(A)选自一元羧酸的多元醇酯和多元羧酸的一元醇酯中的至少1种羧酸酯、(B)含磷化合物、和(C)防锈剂，该一元羧酸的碳原子数为9以上且21以下，该羧酸酯的以组合物总量为基准的含量为0.6质量%以上。

Description

金属加工油组合物、和金属加工方法
技术领域
本发明涉及金属加工油组合物、和使用其的金属加工方法。
背景技术
以往，对塑性加工、切削加工、研削加工等金属加工中使用的金属加工油组合物，要求在严苛的润滑条件下，在减少工具磨耗的同时使加工制品的形状、表面粗糙度等达到良好，要求高加工性。为了实现优异的加工性、减少工具磨耗，对金属加工油组合物进行配合各种极压剂、油性剂。另一方面，使用金属加工油组合物的用户从后加工的省力化、环境问题的观点出发，期望能够省略后加工中的清洗处理的类型的金属加工油组合物。作为满足这样的用户的要求的金属加工油组合物，提出了例如向基础油中配合α-烯烃和含磷化合物而得到的金属加工油组合物(参照例如专利文献1)。该金属加工油组合物能够省略后加工的清洗处理，特别地适合作为不锈钢材、表面处理钢板、和铝材的加工用途。
现有技术文献
专利文献
专利文献1: 日本特开平8-253786号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，金属加工油组合物在涂布于被加工材料上后在海外进行加工等涂布后至加工为止长期保管被加工材料那样的情况中，有时发生产生锈蚀的问题。然而，专利文献1中记载的金属加工油组合物中，防锈性的方面未必能称为充分。
本发明鉴于上述情况而进行，目的在于，提供具有优异的加工性、同时还具有防锈性的金属加工油组合物、和使用其的金属加工方法。
用于解决课题的手段
本发明人等进行反复深入研究的结果发现，通过下述的发明能够解决上述课题。即，本发明提供具有下述的构成的金属加工油组合物、和使用其的金属加工方法。
1.金属加工油组合物，其配合有(A)选自一元羧酸的多元醇酯和多元羧酸的一元醇酯中的至少1种羧酸酯、(B)含磷化合物、和(C)防锈剂，该一元羧酸的碳原子数为9以上且21以下，该羧酸酯的以组合物总量为基准的含量为0.6质量%以上。
2.金属加工方法，其中，使用上述1所述的金属加工油组合物。
发明的效果
根据本发明，能够提供具有优异的加工性、同时还具有防锈性的金属加工油组合物、和使用其的金属加工方法。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式(以下有时称为“本实施方式”)进行说明。应予说明，本说明书中，数值范围的记载所涉及的“以上”、“以下”的数值是能够任意组合的数值。
此外，本说明书中，例如规定为“配合有(I)成分、(II)成分、和(III)成分的组合物”的组合物不仅包括“包含(I)成分、(II)成分、和(III)成分的组合物”，还包括“包含(I)成分、(II)成分、和(III)成分中任一者彼此反应而得到的反应产物的组合物”、“替代(I)成分、(II)成分、和(III)成分的至少一种成分而将该成分通过组合物中的成分进行了改性的改性物的组合物”等方式。
〔金属加工油组合物〕
本实施方式的金属加工油组合物配合有(A)选自一元羧酸的多元醇酯和多元羧酸的一元醇酯中的至少1种羧酸酯(以有时简称为(A)羧酸酯)、(B)含磷化合物、和(C)防锈剂，该一元羧酸的碳原子数为9以上且21以下，该羧酸酯的以组合物总量为基准的含量为0.6质量%以上。此外，本实施方式的金属加工油组合物优选进一步配合有(D)选自40℃运动粘度为0.5mm2/s以上且20mm2/s以下的矿物油和合成油中的至少1种基础油(以下有时简称为(D)基础油)。
＜(A)羧酸酯＞
(A)羧酸酯是选自一元羧酸的多元醇酯和多元羧酸的一元醇酯中的至少1种，该一元羧酸的碳原子数为9以上且21以下。
一元羧酸的多元醇酯是指一元羧酸与多元醇形成的酯。
构成一元羧酸的多元醇酯的一元羧酸的碳原子数为9以上且21以下。如果碳原子数低于9，则无法得到加工性和防锈性。另一方面，如果碳原子数大于21，则特别是无法得到(D)基础油中的溶解性，作为组合物是不稳定的。考虑到加工性、和防锈性，一元羧酸的碳原子数优选为12以上、更优选为14以上，另一方面，考虑到与其他成分的溶解性，优选为20以下、更优选为18以下。此外，一元羧酸可以为直链状、支链状、环状中任一者，可以为饱和、不饱和中任一者。
作为这样的一元羧酸，可以举出例如壬酸、癸酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、异硬脂酸、十九烷酸、花生酸、二十一烷酸等一元饱和羧酸；肉豆蔻油酸、棕榈油酸、顺式-6-十六碳烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、顺式-9-二十碳烯酸、二十碳烯酸等一元不饱和羧酸等一元脂肪族羧酸、乙基环己烷甲酸、丙基环己烷甲酸、丁基环己烷甲酸、苯基环戊烷甲酸、苯基环己烷甲酸等脂环式羧酸；联苯基甲酸、苯甲酰基苯甲酸、萘甲酸、蒽甲酸等一元芳族羧酸等。
其中，考虑到加工性、防锈性、和与其他成分的溶解性，优选为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等一元饱和羧酸；油酸、亚油酸、亚麻酸等一元不饱和羧酸，更优选为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、和油酸，进一步优选为油酸。
对于多元醇、即构成一元羧酸的多元醇酯的多元醇而言，考虑到加工性和防锈性，作为其碳原子数，优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为4以上。另一方面，考虑到与其他成分的溶解性，碳原子数优选为15以下、更优选为10以下、进一步优选为8以下。此外，多元醇可以为直链状、支链状、环状中任一者，可以为饱和、不饱和中任一者。
作为这样的多元醇，从加工性、防锈性、和与其他成分的溶解性的观点出发，可以优选地举出例如乙二醇、丙二醇、丙二醇、丁二醇、丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、庚二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、十二烷二醇、十三烷二醇、十四烷二醇、十五烷二醇等二元醇；三羟甲基乙烷、二(三羟甲基乙烷)、三羟甲基丙烷、二(三羟甲基丙烷)、丙三醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、山梨糖醇等三元以上的醇等多元脂肪族醇。
其中，从加工性、防锈性、和与其他成分的溶解性的观点出发，优选为三元以上的脂肪族醇，更优选为三羟甲基丙烷、季戊四醇。
此外，作为多元醇，可以举出邻苯二酚、间苯二酚、氢醌、水杨醇、二羟基联苯等二元的芳族醇；环己二醇、环己烷二甲醇等二元的脂环式醇；联苯三酚、甲基联苯三酚、乙基联苯三酚、各种丙基联苯三酚、各种丁基联苯三酚等三元芳族醇；环己烷三醇、环己烷三甲醇等三元脂环式醇等。
作为一元羧酸的多元醇酯的具体例，可以优选地举出例如季戊四醇单油酸酯、季戊四醇二油酸酯、季戊四醇三油酸酯、季戊四醇四油酸酯等各种季戊四醇油酸酯、各种季戊四醇硬脂酸酯、各种季戊四醇月桂酸酯、各种季戊四醇肉豆蔻酸酯、各种季戊四醇棕榈酸酯等多元醇为季戊四醇的酯；三羟甲基丙烷单油酸酯、三羟甲基丙烷二油酸酯、三羟甲基丙烷三油酸酯等各种三羟甲基丙烷油酸酯、各种三羟甲基丙烷月桂酸酯、各种三羟甲基丙烷肉豆蔻酸酯、各种三羟甲基丙烷棕榈酸酯等多元醇为三羟甲基丙烷的酯等。其中，从加工性的观点出发，优选为各种季戊四醇油酸酯、各种三羟甲基丙烷油酸酯，更优选为季戊四醇四油酸酯、三羟甲基丙烷三油酸酯。
这些一元羧酸的多元醇酯可以单独使用1种，或组合使用多种。例如针对上述的各种三羟甲基油酸酯，可以混合油酸部分的键合数不同的物质，此外例如可以将各种季戊四醇油酸酯和各种三羟甲基油酸酯组合使用。
多元羧酸的一元醇酯是指多元羧酸与一元醇形成的酯。
构成多元羧酸的一元醇酯的多元羧酸从加工性和防锈性的观点出发，作为其碳原子数，优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为4以上。另一方面，从与其他成分的溶解性的观点出发，碳原子数优选为18以下、更优选为12以下、进一步优选为8以下。此外，多元羧酸可以为直链状、支链状、环状中任一者，可以为饱和、不饱和中任一者。
作为这样的多元羧酸，可以优选地举出例如丁二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族多元羧酸；环戊烷二甲酸、环己烷二甲酸、环己烷三甲酸等脂环式多元羧酸；邻苯二甲酸、间苯二甲酸、联苯二甲酸、偏苯三甲酸、均苯四甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸、萘三甲酸、蒽二甲酸、芘二甲酸等芳族多元羧酸等。
其中，考虑到加工性、防锈性、和与其他成分的溶解性，优选为芳族羧酸，更优选为偏苯三甲酸、均苯四甲酸。
一元醇、即构成多元羧酸的一元醇酯的一元醇从加工性和防锈性的观点出发，作为其碳原子数，优选为9以上、更优选为12以上。另一方面，考虑到与其他成分的溶解性，碳原子数优选为21以下、更优选为20以下、进一步优选为18以下。此外，一元醇可以为直链状、支链状、环状中任一者，可以为饱和、不饱和中任一者。
作为这样的一元醇，从加工性、防锈性、和与其他成分的溶解性的观点出发，可以优选地举出壬醇、癸醇、十一烷醇、月桂醇、十三烷醇、肉豆蔻醇、十五烷醇、鲸蜡醇、硬脂醇、异硬脂醇、十九烷醇、花生醇、二十一烷醇等饱和一元脂肪族醇；棕榈油醇、反式油醇、油醇、亚油醇、亚麻醇等不饱和一元脂肪族醇等。
其中，从加工性、防锈性、和与其他成分的溶解性的观点出发，优选为不饱和一元脂肪族醇，更优选为油醇。
此外，作为一元醇，还可以优选地举出例如苯酚、各种甲酚、各种二甲酚、各种丙基苯酚、各种丁基苯酚、苯甲醇、苯乙醇、萘酚、二苯基甲醇等芳族醇；环戊醇、环己醇、环己烷甲醇、环辛醇等脂环式醇等。
作为多元羧酸的一元醇酯的具体例，可以举出例如偏苯三甲酸单油醇酯、偏苯三甲酸二醇酸酯、偏苯三甲酸三油醇酯等各种偏苯三甲酸油醇酯；各种均苯四甲酸油醇酯。
这些多元羧酸的一元醇酯可以单独使用1种，或组合使用多种。例如针对上述的各种偏苯三甲酸油醇酯，可以混合油醇部分的键合数不同的物质，此外例如可以将各种偏苯三甲酸油醇酯和各种均苯四甲酸油醇酯组合使用。
(A)羧酸酯的以组合物总量为基准的含量为0.6质量%以上。如果(A)羧酸酯的以组合物总量为基准的含量低于0.6质量%，则无法得到加工性和防锈性。从提高加工性和防锈性的观点出发，优选为0.8质量%以上、更优选为1质量%以上、进一步优选为1.5质量%以上。(A)羧酸酯的以组合物总量为基准的含量优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下、进一步优选为10质量%以下。如果(A)羧酸酯的以组合物总量为基准的含量为20质量%以下，则从被加工材料中的脱脂性提高，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时还省略清洗处理本身。
＜(B)含磷化合物＞
作为(B)含磷化合物，可以举出例如磷酸酯、酸式磷酸酯、亚磷酸酯、酸式亚磷酸酯、磷酸酯胺盐等。其中，优选为酸式亚磷酸酯。如果使用这些含磷化合物，则加工性、防锈性提高，此外从被加工材料中的脱脂性提高，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时省略清洗处理本身。
作为磷酸酯，可以举出例如磷酸三烷基酯、磷酸三烯基酯、磷酸三环烷基酯、磷酸三芳基酯、磷酸三环烷基酯、磷酸三芳烷基酯等。
这些磷酸酯中，作为烷基，可以举出碳原子数为1~18、优选为1~12的直链状、支链状的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基、各种己基、各种庚基、各种辛基、各种壬基、各种癸基、各种十一烷基、各种十二烷基、各种十三烷基、各种十四烷基、各种十五烷基、各种十六烷基、各种十七烷基、各种十八烷基。
作为烯基，可以举出碳原子数优选为2~18、更优选为2~12的直链状、支链状的烯基，例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、各种丁烯基、各种戊烯基、各种己烯基、各种庚烯基、各种辛烯基、各种壬烯基、各种癸烯基、各种十一碳烯基、各种十二碳烯基、各种十三碳烯基、各种十四碳烯基、各种十五碳烯基、各种十六碳烯基、各种十七碳烯基、各种十八碳烯基。
作为环烷基，可以举出碳原子数优选为3~18、更优选为6~12的环烷基、例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、双环己基、十氢萘基等。
作为芳基，可以举出碳原子数优选为6~18、更优选为6~12的苯基、萘基苯基、联苯基、三联苯基、二亚苯基、萘基、苯基萘基、苊烯基、蒽基、苯并蒽基、醋蒽基、菲基、苯并菲基、非那烯基、芴基、二甲基芴基等。
作为芳烷基，可以举出碳原子数优选为7~18、更优选为7~12的芳烷基、例如苯甲基、甲苯基、乙基苯基、苯乙基、二甲基苯基、三甲基苯基、萘基甲基等。
作为酸式磷酸酯，可以举出酸式磷酸单烷基酯、酸式磷酸二烷基酯、酸式磷酸单烯基酯、酸式磷酸二烯基酯、和它们的混合物等。作为这些酸式磷酸酯中的烷基、烯基，可以应用作为磷酸酯中的各种各样的烷基、炔基而例示的基团。
作为亚磷酸酯，可以举出例如亚磷酸三烷基酯、亚磷酸三烯基酯、亚磷酸三环烷基酯、亚磷酸三芳基酯、亚磷酸三芳烷基酯等。作为这些亚磷酸酯中的烷基、烯基、环烷基、芳基、芳烷基，可以应用作为磷酸酯中的各种各样的烷基、烯基、环烷基、芳基、芳烷基而例示的基团。
作为酸式亚磷酸酯，可以举出酸式亚磷酸单烷基酯、酸式亚磷酸二烷基酯、酸式亚磷酸单烯基酯、酸式亚磷酸二烯基酯、和它们的混合物等。作为这些酸式亚磷酸酯中的烷基、烯基，可以应用作为磷酸酯中的各种各样的烷基、炔基而例示的基团。
作为磷酸酯胺盐，可以举出酸式磷酸酯胺盐、酸式亚磷酸酯胺盐，这些之中，优选为酸式磷酸酯胺盐。
酸式磷酸酯胺盐是酸式磷酸酯与胺类形成的盐。作为酸式磷酸酯，可以应用作为上述酸式磷酸酯而例示的基团。
此外，作为胺类，可以为伯胺、仲胺、和叔胺中任一者，优选为伯胺。胺类用通式NR3表示，优选R之中的1~3个为烃基，剩余为氢原子。在此，烃基优选为烷基或烯基，各自可以为直链状、支链状、环状中任一者，优选为直链状或支链状。此外，烃基的碳原子数优选为6~20、更优选碳原子数为8~20。
在此，作为伯胺，可以举出己基胺、辛基胺、月桂基胺、十三烷基胺、肉豆蔻基胺、硬脂基胺、油烯基胺、环己基胺等。
作为仲胺，可以举出二己基胺、二辛基胺、二月桂基胺、二肉豆蔻基胺、二硬脂基胺、二油烯基胺、二环己基胺等。
此外，作为叔胺，可以举出三己基胺、三辛基胺、三月桂基胺、三肉豆蔻基胺、三硬脂基胺、三油烯基胺、三环己基胺等。
(B)含磷化合物的以组合物总量为基准的磷原子换算的含量优选为0.001质量%以上、更优选为0.005质量%以上、进一步优选为0.01质量%以上。如果(B)含磷化合物的以组合物总量为基准的磷原子换算的含量为0.001质量%以上，则加工性、防锈性提高。另一方面，(B)含磷化合物的以组合物总量为基准的磷原子换算的含量优选为0.5质量%以下、更优选为0.1质量%以下、进一步优选为0.05质量%以下。如果(B)含磷化合物的以组合物总量为基准的磷原子换算的含量为0.5质量%以下，则从被加工材料中的脱脂性提高，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时还省略清洗处理本身。
＜(C)防锈剂＞
作为(C)防锈剂，优选为在分子中包含氮原子的含氮化合物，可以举出例如具有碳原子数为1~24的烷基的烷基胺、它们的环氧乙烷(1~20摩尔)加成物、和多烷基胺等烷基胺系；烷基磺酸酯、芳基磺酸酯、烷基芳基磺酸酯、石油磺酸酯等磺酸酯的胺盐；月桂酰基肌氨酸、油酰基肌氨酸等酰基肌氨酸系；单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺等烷醇胺系；由6~24的碳原子构成的环状胺的环氧乙烷(1~20摩尔)加成物；乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺和四亚乙基五胺等氮原子为2个以上的胺和其环氧乙烷(1~60摩尔)加成物；咪唑、甲基咪唑、乙基甲基咪唑、苯并咪唑、氨基苯并咪唑、苯基苯并咪唑、萘并咪唑、三苯基咪唑、咪唑啉等咪唑系；聚醚胺、烯基丁二酸等。
其中，从提高防锈性的观点出发，优选为烷基胺系、磺酸酯的胺盐、酰基肌氨酸系、和咪唑系的防锈剂。
(C)防锈剂的以组合物总量为基准的含量优选为0.01质量%以上、更优选为0.05质量%以上、进一步优选为0.1质量%以上。如果(C)防锈剂的含量为0.01质量%以上，则防锈性提高。另一方面，(C)防锈剂的以组合物总量为基准的含量优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下。如果(C)防锈剂的以组合物总量为基准的含量为5质量%以下，则从被加工材料中的脱脂性提高，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时还省略清洗处理本身。
＜(D)基础油＞
本实施方式的金属加工油组合物优选进一步配合有(D)选自40℃运动粘度为0.5mm2/s以上且20mm2/s以下的矿物油和合成油中的至少1种基础油。作为(D)基础油，可以为矿物油，也可以为合成油。
作为矿物油，可以举出石蜡基系矿物油、环烷基系矿物油、中间基系矿物油等。作为这些矿物油，更具体而言，可以举出例如将石蜡基系、环烷基系、中间基系等原油进行常压蒸馏而得到的常压渣油；将该常压渣油进行减压蒸馏而得到的馏出油；将该馏出油进行溶剂脱沥青、溶剂萃取、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制等之中的1种以上的处理而精制得到的矿物油等。
此外，作为矿物油，在API(美国石油协会)的基础油分类中，可以被分类为1类、2类、3类中任一者。
作为合成油，可以举出例如聚丁烯、乙烯-α-烯烃共聚物、α-烯烃均聚物或共聚物等聚α-烯烃；多元醇酯、二元酸酯、磷酸酯等各种酯；聚苯醚等各种醚；聚二醇；烷基苯；烷基萘；通过将利用费托法等制造的蜡(GTL蜡)进行异构化而得到的合成油等。
作为(D)基础油，可以单独使用上述的矿物油、合成油之中的1种，或者组合使用多种。从加工性、和氧化稳定性的观点出发，优选使用矿物油。
(D)基础油的40℃运动粘度为0.5mm2/s以上、优选为0.6mm2/s以上、更优选为0.7mm2/s以上、进一步优选为1mm2/s以上。如果(D)基础油的40℃运动粘度为0.5mm2/s以上，则闪点变高，处理的安全性提高，此外加工性也提高。另一方面，(D)基础油的40℃运动粘度为20mm2/s以下、优选为18mm2/s以下、更优选为15mm2/s以下、进一步优选为10mm2/s以下。(D)基础油的40℃运动粘度如果为20mm2/s以下，则从被加工材料中的脱脂性提高，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时还省略清洗处理本身。在此，运动粘度是按照JIS K2283：2000，使用玻璃制毛细管式粘度计而测定的值。
(D)基础油的闪点优选为25℃以上、更优选为30℃以上、进一步优选为35以上。如果闪点为25℃以上，则处理的稳定性提高。另一方面，上限没有特别限制，例如优选为200℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为70℃以下。在此，闪点是按照JIS K2265-4：2007通过COC法而测定的值。
(D)基础油的90%馏出温度优选为100℃以上且450℃以下的范围。如果90%馏出温度为100℃以上，则闪点变高，处理的安全性提高，此外加工性也提高。从同样的观点出发，(D)基础油的90%馏出温度更优选为130℃以上、进一步优选为150℃以上。另一方面，如果(D)基础油的90%馏出温度为450℃以下，则从被加工材料中的脱脂性提高，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时还省略清洗处理本身。从同样的观点出发，(D)基础油的90%馏出温度更优选为350℃以下、进一步优选为270℃以下。在此，90%馏出温度是按照JIS K2254：1998而测定的值。
此外，(D)基础油的硫成分优选为500质量ppm以下、更优选为100质量ppm以下、进一步优选为50质量ppm以下。如果(D)基础油的硫成分为500质量ppm以下，则在被加工材料中难以产生污渍、锈蚀。
(D)基础油的以组合物总量为基准的含量优选为50质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为80质量%以上。(D)基础油的以组合物总量为基准的含量优选为99质量%以下、更优选为98.5质量%以下、进一步优选为98质量%以下。
＜其他添加剂＞
本实施方式的金属加工油组合物在不阻碍发明目的的范围内，可以适当选择并配合除了上述(A)羧酸酯、(B)含磷化合物、和(C)防锈剂、优选使用的(D)基础油之外的其他添加剂，例如抗氧化剂、粘度指数改进剂、金属惰化剂、和消泡剂等其他添加剂。这些添加剂可以单独使用，或组合使用多种。本实施方式的金属加工油组合物可以仅配合有上述(A)羧酸酯、(B)含磷化合物、和(C)防锈剂，也可以仅配合有上述(A)羧酸酯、(B)含磷化合物、(C)防锈剂、和(D)基础油，此外，可以配合有这些成分和进一步的其他添加剂。
这些其他添加剂的各自的含量只要不违反发明目的，则没有特别限制，考虑到添加其他添加剂的效果，以组合物总量为基准计优选为0.01质量%以上且10质量%以下、更优选为0.05质量%以上且8质量%以下、进一步优选为0.1质量%以上且5质量%以下。
(抗氧化剂)
作为抗氧化剂，可以举出例如二苯基胺系抗氧化剂、萘基胺系抗氧化剂等胺系抗氧化剂；单酚系抗氧化剂、二酚系抗氧化剂、受阻酚系抗氧化剂等酚系抗氧化剂；使三氧化钼和/或钼酸与胺化合物反应而得到的钼胺络合物等钼系抗氧化剂；吩噻嗪、二(十八烷基)硫醚、3,3'-硫代二丙酸二月桂基酯、2-巯基苯并咪唑等硫系抗氧化剂；亚磷酸三苯酯、亚磷酸二异丙基单苯基酯、亚磷酸单丁基二苯基酯等磷系抗氧化剂等。
(粘度指数改进剂)
作为粘度指数改进剂，可以举出例如非分散型聚甲基丙烯酸酯、分散型聚甲基丙烯酸酯、烯烃系共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物等)、分散型烯烃系共聚物、苯乙烯系共聚物(例如苯乙烯-二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物等)等聚合物。
(金属惰化剂)
作为金属惰化剂，可以举出例如苯并三唑系、甲苯基三唑系、噻二唑系、和咪唑系化合物等。
(消泡剂)
作为消泡剂，可以举出例如硅酮油、氟硅酮油、和氟烷基醚等。
(金属加工油组合物的各种性状和物性)
本实施方式的金属加工油组合物中的(A)羧酸酯与(B)含磷化合物的配合比(质量比，(A)/(B))优选为1以上、更优选为3以上、进一步优选为4以上。如果(A)/(B)为1以上，则能够实现加工性和防锈性的提高。此外，从与此相同的观点出发，(A)/(B)优选为15以下、更优选为13以下、进一步优选为12以下。
本实施方式的金属加工油组合物中的(A)羧酸酯与(C)防锈剂的配合比(质量比，(A)/(C))优选为0.5以上、更优选为1.5以上、进一步优选为2.5以上。如果(A)/(C)为1.5以上，则能够实现加工性和防锈性的提高。此外，从与此相同的观点出发，(A)/(C)优选为15以下、更优选为13以下、进一步优选为12以下。
本实施方式的金属加工油组合物中的(B)含磷化合物与(C)防锈剂的配合比(质量比，(B)/(C))优选为0.05以上、更优选为0.1以上、进一步优选为0.2以上。如果(B)/(C)为0.05以上，则能够实现加工性和防锈性的提高。此外，从与此相同的观点出发，(B)/(C)优选为5以下、更优选为3以下、进一步优选为2以下。
本实施方式的金属加工油组合物的40℃运动粘度优选为0.5mm2/s以上、更优选为1mm2/s。如果40℃运动粘度为0.1mm2/s以上，则闪点变高，处理的安全性提高，此外加工性也提高。另一方面，金属加工油组合物的40℃运动粘度优选为20mm2/s以下、更优选为10mm2/s以下。如果40℃运动粘度为20mm2/s以下，则从被加工材料中的脱脂性提高，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时还省略清洗处理本身。
本实施方式的金属加工油组合物的闪点优选为25℃以上、更优选为30℃以上、进一步优选为35以上。如果闪点为25℃以上，则处理的稳定性提高。另一方面，上限没有特别限制，例如优选为200℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为70℃以下。
本实施方式的金属加工油组合物中的氮原子的含量优选为10质量ppm以上、更优选为30质量ppm以上、进一步优选为50质量ppm以上。如果氮原子的含量为10质量ppm以上，则能够期待抗氧化性、防锈性的提高。另一方面，金属加工油组合物中的氮原子的含量没有特别限制，从有效地提高抗氧化性、防锈性的观点出发，优选为1000质量ppm以下、更优选为800质量ppm以下、进一步优选为600质量ppm以下。
如以上说明那样，本实施方式的金属加工油组合物具有优异的加工性、同时还具有防锈性，此外从被加工材料中的脱脂性也优异，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时还省略清洗处理本身。
本实施方式的金属加工油组合物利用这样的特性，能够适合地用于例如塑性加工、特别是剪切加工。此外，本实施方式的金属加工油组合物由于具有防锈性，因此在被加工材料上涂布金属加工油组合物后，至金属加工为止长期保持的情况中，例如在国内进行至涂布为止，在海外进行金属加工的情况中，是有效的。
此外，作为金属加工中的被加工材料，没有特别限制，可以特别适合用于硅钢板。
〔金属加工方法〕
本实施方式的金属加工方法是使用上述的本实施方式的金属加工油组合物的金属加工方法。本实施方式的金属加工方法中使用的金属加工油组合物具有优异的加工性、同时还具有防锈性，此外从被加工材料中的脱脂性也优异，后步骤中的清洗处理变得容易，进一步有时还省略清洗处理本身。因此，能够适合地用于例如塑性加工、特别是剪切加工。此外，作为金属加工方法中的被加工材料，没有特别限制，可以特别适合用于硅钢板。
实施例
接着，通过实施例进一步详细说明本发明，但本发明不因这些例子而受到任何限定。
实施例1~8、比较例1~7
按照表1和表2所示的配合量(质量%)，制备金属加工油组合物。针对所得金属加工油组合物，通过以下的方法进行各种试验，评价其物性。评价结果示于表1和表2。应予说明，本实施例中使用的表1和表2所示的各成分的详情如下所述。
・A-1：季戊四醇四油酸酯((A)羧酸酯)
・A-2：三羟甲基丙烷三油酸酯((A)羧酸酯)
・NA-1：季戊四醇四辛酸酯(并非(A)羧酸酯的酯)
・NA-2：棕榈酸2乙基己酯(并非(A)羧酸酯的酯)
・B-1：磷酸酯((B)含磷化合物)，磷酸三芳基酯，“REOFOS 110”(商品名)，味の素ファインテクノ(株)制
・B-2：酸式磷酸酯((B)含磷化合物)，亚磷酸氢二油烯基酯，“JP 218-0-R”(商品名)，城北化学工业(株)制)
・C-1：羧基-咪唑啉(咪唑)系防腐剂((C)防锈剂)，“HiTEC536”(商品名)，クーパー公司制
・C-2：磺酸烷基胺盐((C)防锈剂)，“NA-SUL EDS”(商品名)，キング・インタストリーズ公司制
・C-3：油酰基肌氨酸，“サルコシル O”(商品名)，日本チバガイキー公司制
・抗氧化剂A：酚系抗氧化剂，“イルガノックス 1067”(商品名)，日本チバガイキー公司制
・抗氧化剂B：胺系抗氧化剂，“イルガノックス L57”(商品名)，日本チバガイキー公司制
・D：石蜡系矿物油，40℃运动粘度1mm2/s，闪点41℃。
＜性状的测定方法＞
金属加工油组合物的性状的测定通过以下的方法进行。
(1)运动粘度
按照JIS K 2283：2000，测定40℃下的运动粘度。
(2)磷原子的含量
按照JIS-5S-38-92测定。
(3)氮原子的含量
按照JIS K2609：1998测定。
＜评价方法＞
金属加工油组合物的评价通过以下的方法进行。
(1)试验材料
使用JIS C 2552中规定的无方向性电磁钢带所规定的相当于50A1300的试验材料(进行了表面处理)。
(2)加工性(冲裁试验)
使用以下的模具，在以下的条件下进行试验材料的冲裁试验，确认(评价项目1)：冲裁板的截面的(a)剪切面比率、和(b)毛刺高度；(评价项目2)：冲裁板的剪切面纵条纹的(a)数量、和(b)深度，按照以下的基准评价。此外，还进行评价项目1和评价项目2的综合评价。
(评价项目1)
A：与未使用金属加工油组合物时的冲裁试验后的试验材料对比，(a)和(b)的两项目中确认到改善。
B：与未使用金属加工油组合物时的冲裁试验后的试验材料对比，(a)和(b)中任一项目中确认到改善。
C：与未使用金属加工油组合物时的冲裁试验后的试验材料对比，(a)和(b)的两项目中均未确认到改善。
(评价项目2)
A：与未使用金属加工油组合物时的冲裁试验后的试验材料对比，(a)和(b)的两项目中确认到改善。
B：与未使用金属加工油组合物时的冲裁试验后的试验材料对比，(a)和(b)中仅任一项目中确认到改善。
C：与未使用金属加工油组合物时的冲裁试验后的试验材料对比，(a)和(b)的两项目中均未确认到改善。
(综合评价)
A：评价项目1和2中为A评价。
B：评价项目1为A评价但评价项目2为B评价。
C：评价项目1和2的两项目中为B评价，评价项目1为B评价，或任一评价项目中为C评价。
(3)防锈性的评价
进行JIS K2246：2007中规定的润湿试验后，评价锈蚀发生的程度。具体而言，作为试验材料，在上述冲裁试验中，使用冲裁为5×25mm的材料，在润湿试验机中保持4、8、和12小时后，目视观察试验材料的端面。
此外，目视观察的结果按照以下的基准进行评价。
A：经过12小时也未确认到锈蚀。
B：经过8小时也未确认到锈蚀。
C：在经过4小时的时点确认到锈蚀。
[表1]
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
[表2]
Figure 842190DEST_PATH_IMAGE002
。
〔注〕
表1和表2中，未记载单位的数值均为(质量%)。
磷含量是磷原子的以组合物总量为基准的含量。
氮含量是氮原子的以组合物总量为基准的含量。
由表1的结果可以确认，实施例1~8的金属加工油组合物的加工性、防锈性优异。另一方面，不含(A)羧酸酯的比较例1和2的油组合物无法得到加工性、防锈性均满足的性能。不含(C)防锈剂的比较例3的油组合物在防锈性的方面无法得到满足的性能，此外与此相同地不含(C)防锈剂的比较例5和6的油组合物不仅防锈性，在加工性的方面也无法得到满足的性能。此外，不含(B)含磷化合物的比较例7的油组合物在加工性的方面无法得到满足的性能。
工业实用性
本实施方式的金属加工油组合物利用这样的特性，能够适合地用于例如塑性加工、特别是剪切加工。此外，本实施方式的金属加工油组合物由于具有防锈性，因此在被加工材料上涂布金属加工油组合物后，至金属加工为止长期保持的情况中，例如在国内进行至涂布为止，在海外进行金属加工的情况中，是有效的。
此外，作为金属加工中的被加工材料，没有特别限制，可以特别适合用于硅钢板。

Claims (35)

1.金属加工油组合物，其配合有(A)选自一元羧酸的多元醇酯和多元羧酸的一元醇酯中的至少1种羧酸酯、(B)含磷化合物、和(C)防锈剂，该一元羧酸的碳原子数为9以上且21以下，该羧酸酯的以组合物总量为基准的含量为0.6质量%以上，
所述(B)含磷化合物选自磷酸酯、酸式磷酸酯、亚磷酸酯、酸式亚磷酸酯、和磷酸酯胺盐，
所述(C)防锈剂选自磺酸酯的胺盐、酰基肌氨酸系防锈剂和咪唑系防锈剂，
所述(A)羧酸酯与所述(C)防锈剂的以质量比计的配合比为1.5以上且15以下，
所述(B)含磷化合物的以组合物总量为基准的磷原子换算的含量为0.001质量%以上且0.5质量%以下。
2.根据权利要求1所述的金属加工油组合物，其中，构成所述一元羧酸的多元醇酯的多元醇为多元脂肪族醇。
3.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，构成所述一元羧酸的多元醇酯的多元醇的碳原子数为2以上且15以下。
4.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，构成所述一元羧酸的多元醇酯的多元醇的碳原子数为4以上且8以下。
5.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，构成所述一元羧酸的多元醇酯的多元醇为三羟甲基丙烷或季戊四醇。
6.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述一元羧酸的碳原子数为12以上且20以下。
7.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述一元羧酸的碳原子数为12以上且18以下。
8.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述一元羧酸为一元脂肪族羧酸。
9.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述一元羧酸为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸或油酸。
10.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述多元羧酸的碳原子数为3以上且18以下。
11.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，构成所述多元羧酸的一元醇酯的一元醇为一元脂肪族醇。
12.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述多元羧酸为芳族羧酸。
13.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述多元羧酸为偏苯三甲酸或均苯四甲酸。
14.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，构成所述多元羧酸的一元醇酯的一元醇为碳原子数为9以上且21以下的脂肪族醇。
15.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，构成所述多元羧酸的一元醇酯的一元醇为不饱和一元脂肪族醇。
16.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(A)羧酸酯为一元羧酸的多元醇酯。
17.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，选自所述(A)一元羧酸的多元醇酯和多元羧酸的一元醇酯中的至少1种羧酸酯的以组合物总量为基准的含量为0.6质量%以上且20质量%以下。
18.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(B)含磷化合物为磷酸酯或酸式亚磷酸酯。
19.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(B)含磷化合物为磷酸三芳基酯。
20.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(B)含磷化合物为具有碳原子数2~18的烯基的酸式亚磷酸二烯基酯。
21.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(B)含磷化合物的以组合物总量为基准的磷原子换算的含量为0.005质量%以上且0.1质量%以下。
22.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(C)防锈剂的以组合物总量为基准的含量为0.01质量%以上且5质量%以下。
23.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其还配合有(D)选自40℃运动粘度为0.5mm2/s以上且20mm2/s以下的矿物油和合成油中的至少1种基础油。
24.根据权利要求23所述的金属加工油组合物，其中，所述(D)基础油为矿物油。
25.根据权利要求23所述的金属加工油组合物，其中，所述(D)基础油的闪点为25℃以上。
26.根据权利要求23所述的金属加工油组合物，其中，所述(D)基础油的以组合物总量为基准的含量为50质量%以上且99质量%以下。
27.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(A)羧酸酯与所述(B)含磷化合物的以质量比计的配合比为1以上且15以下。
28.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(A)羧酸酯与所述(C)防锈剂的以质量比计的配合比为2.5以上且13以下。
29.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述(B)含磷化合物与所述(C)防锈剂的以质量比计的配合比为0.05以上且5以下。
30.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，金属加工油组合物的40℃运动粘度为0.5mm2/s以上且20mm2/s以下。
31.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，金属加工油组合物的闪点为25℃以上。
32.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，金属加工油组合物的氮原子的含量为10质量ppm以上且1000质量ppm以下。
33.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其还包含选自抗氧化剂、粘度指数改进剂、金属惰化剂和消泡剂中的至少一种添加剂。
34.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其用于塑性加工。
35.金属加工方法，其中，使用权利要求1~34中任一项所述的金属加工油组合物。
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