JP2004244683A

JP2004244683A - Water-soluble metal anticorrosive

Info

Publication number: JP2004244683A
Application number: JP2003036145A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Tomota; 英幸友田; Shoji Watanabe; 昭次渡辺
Original assignee: Neos Co Ltd
Current assignee: Neos Co Ltd
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-soluble metal anticorrosive which is effective for preventing discoloration and corrosion occurring on cutting and grinding for iron, iron alloys, aluminum or aluminum alloys, and in the leaving period after the machining, and for discoloration and corrosion occurring on cleaning after the machining and in the leaving period after the cleaning. <P>SOLUTION: The water-soluble metal anticorrosive is composed in such a manner that polyvalent base acid is expressed by the general formula of A-(OCO-B-COOH)m: wherein, A denotes an aliphatic alcohol residue or a phenolic alcohol residue or a hydroxyfatty acid alcohol residue having one or less ether link; and B denotes a saturated or unsaturated alkyl radical containing 5 to 20 straight chain carbon atoms. Further, m denotes 2 to 6 when A is an aliphatic alcohol residue or a phenolic alcohol residue having one or less ether link , and m denotes 1 to 6 when A is the alcohol residue of hydroxyfatty acid having one or less ether link. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に鉄および鉄合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金用防食剤に関し、更に、該防食剤を含有した水溶性切削研削油剤及び水溶性洗浄剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄系材料は、酸性や中性領域で腐食を受けやすい材料である。一般に、炭素を多く含有する鉄鋳物では，さらに腐食しやすくなる。一方、アルミニウムは両性金属であり、酸にもアルカリにも腐食を受け易い金属である。また、一般に純アルミニウムで使用される場合もあるが、最も広く使用されているのは種々のアルミニウム合金である。この材料は、銅や亜鉛等の金属を含む材料が多く、純アルミニウムよりもさらに腐食を受け易く、特にアルカリ領域では黒色変色等を起こし易い材料である。このため、特に、切削研削及び洗浄の処理時やその処理後の放置期間に発生する変色や腐食を防止するための方法が求められている。
【０００３】
これらの問題点を解決する方法として、従来から、鉄系材料については、処理液のｐＨをアルカリ領域（９以上）にすることによって腐食が低減されることや、脂肪酸のアルカリ金属塩あるいはアミン塩水溶液を使用することによって防食できることが知られている。
【０００４】
しかし、ｐＨを９以上、特に、１０以上にすると、作業者の手荒れや加工装置、洗浄装置の塗料剥離を起こし、アルミニウム、アルミニウム合金等のアルミ系材料を腐食させる等の悪影響が出てくる。脂肪酸のアルカリ金属塩あるいはアミン塩水溶液は、ｐＨを９〜１０のアルカリに調整でき、鉄系材料の防食剤としては有効であるが、多量に使用しなければ防食効果は得られず、多量に使用すると泡立ち量が極めて多くなるという問題がある。また、セバシン酸やドデカン二酸等の中鎖あるいは長鎖ジカルボン酸のアルカリ金属塩あるいはアミン塩は鉄系材料の防食に極めて有効であるが、反面、アルミ系材料を腐食させるといった問題を有している。
【０００５】
そこで、鉄系材料にもアルミ系材料にも影響が少ない防食剤として、メタ珪酸ナトリウム等の珪酸塩やりん系化合物が市場に提供されている。
【０００６】
メタ珪酸ナトリウム等の珪酸塩は、原液中でこれらの珪酸塩の安定性が悪く、原液がゲル化したり、珪酸塩が析出したりする欠点があり、りん系化合物は、液の腐敗や環境汚染を起こしやすいといった問題がある。
【０００７】
以上のように、鉄系材料単独あるいはアルミ系材料単独での腐食防止剤は、多くの化合物が知られている。しかし、多くの加工現場では鉄系材料とアルミ系材料を同時に加工していることから、鉄系材料とアルミ系材料の両方の材料に同時に効果のある腐食防止剤が求められている。
【０００８】
一方、多価アルコールのアルキレンオキシド付加物と２価カルボン酸との半エステル化合物にアルカリ金属若しくはアミンと塩を形成する防錆防食剤（特許文献１参照）が知られている。この防錆防食剤も鉄、鋳鉄とアルミニウム等の腐食防止に優れているが、本発明のエステル結合を持つ多価塩基酸の構造とは全く異なる化合物である。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５８−４５３８３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、鉄および鉄合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の切削、研削加工時や加工後の放置期間に発生する変色及び腐食の防止、並びに、加工後の洗浄時や洗浄後の放置期間に発生する変色及び腐食の防止に有効な水溶性金属防食剤を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、下記に示す一般式（イ）で表されるエステル結合を持つ多価塩基酸が上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
つまり、一般式（イ）；
Ａ―（ＯＣＯ−Ｂ−ＣＯＯＨ）ｍ（イ）
（ただし、Ａは１個以下のエーテル結合を持つ脂肪族アルコール残基またはフェノール性アルコール残基またはヒドロキシ脂肪酸のアルコール残基、Ｂは直鎖状炭素数５〜２０個を含む飽和または不飽和アルキル基を示す。さらに、Ａが１個以下のエーテル結合を持つ脂肪族アルコール残基またはフェノール性アルコール残基の時のｍは２〜６を示し、Ａが１個以下のエーテル結合を持つヒドロキシ脂肪酸のアルコール残基の時のｍは１〜６を示す。）で示されるエステル結合を持つ多価塩基酸を含有する水溶性金属防食剤を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明において一般式（イ）で示されるエステル結合を持つ多価塩基酸において、
Ａ―（ＯＣＯ−Ｂ−ＣＯＯＨ）ｍ（イ）
Ａは１個以下のエーテル結合を持つ脂肪族アルコール残基またはフェノール性アルコール残基またはヒドロキシ脂肪酸のアルコール残基、Ｂは直鎖状炭素数５〜２０個を含む分岐鎖を有してもよい飽和または不飽和アルキル基を示す。さらに、Ａが１個以下のエーテル結合を持つ脂肪族アルコール残基またはフェノール性アルコール残基の時のｍは２〜６を示し、Ａが１個以下のエーテル結合を持つヒドロキシ脂肪酸のアルコール残基の時のｍは１〜６を示す。
【００１３】
上記、エステル結合を持つ多価塩基酸は、多価アルコールと、ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物の反応、あるいは、ヒドロキシ脂肪酸と、ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物の反応により得られる。
【００１４】
アルコール残基を具体的に示すと、多価アルコールの残基、ヒドロキシ脂肪酸の残基が挙げられる。多価アルコールとしては，エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、グリセリンモノエステル、フィタントリオール、ビス（２ヒドロキシエチル）テレフタレート、ひまし油等が挙げられる。ヒドロキシ脂肪酸としては、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、９，１０−ジヒドロキシオクタデカン酸等が挙げられる。
【００１５】
上記一般式におけるジカルボン酸は、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。好ましくは、セバシン酸、ドデカン二酸である。
【００１６】
エステル結合を持つ多価塩基酸は、一般にはアルカリで塩として用いる。エステル結合を持つ多価塩基酸の塩を形成するものとして、有機アミンまたは無機アルカリが挙げられる。本発明において、有機アミンとしては、エチルアミン，プロピルアミン等の炭素数１〜５のアルキルアミン、モノエタノールアミン，ジエタノールアミン，トリエタノールアミン，モノイソプロパノールアミン，ジイソプロパノールアミン，トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン、モルホリン、ジシクロヘキシルアミン等のシクロアルキルアミン類、３，３ジメチルプロパンジアミン等を用いることができる。特に好ましくは、エチルアミン、プロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、モルホリン等の水溶性有機アミンである。無機アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を用いることができる。有機アミンまたは無機アルカリは単独で使用しても混合して使用しても構わない。
【００１７】
本発明のエステル結合を持つ多価塩基酸と有機アミンまたは無機アルカリとの混合比率は、好ましくは、重量モル比で１：２〜１：２０（より好ましくは１：５〜１：１０）である。これは、エステル結合を持つ多価塩基酸と有機アミンまたは無機アルカリとの混合比率が１：２以上で水溶液中で十分に溶解するとともに十分な防食防錆性が得られ、また、エステル結合を持つ多価塩基酸と有機アミンまたは無機アルカリとの混合比率が１：２０以下であれば、水溶液のｐＨが高くなりすぎることもなく、アルミニウムまたはアルミニウム合金の腐食、変色を発生することもなく、作業者の皮膚刺激や手荒れを生じることもない。
【００１８】
また、本発明のエステル結合を持つ多価塩基酸と有機アミンまたは無機アルカリとからなる塩の水溶液中での濃度は、エステル結合を持つ多価塩基酸として好ましくは、０．０１〜１０重量％（より好ましくは０．１〜５重量％、更に好ましくは０．２〜２重量％）である。これは、上記エステル結合を持つ多価塩基酸の水溶液中での濃度が０．０１重量％以上で十分な防食防錆性が得られ、また濃度が１０重量％を超えてもそれ以上の防食防錆効果は望めず不経済である。
【００１９】
本発明の水溶性金属防食剤は水溶液状であり、その元々の濃度及び金属の切削研削加工時または洗浄時に求められる性能に応じて、適宜水で希釈して使用に供することができる（通常は、原液〜１００倍に希釈）。本発明の水溶性金属防食剤の使用時における（即ち、該当する場合水で希釈した後の）上記エステル結合を持つ多価塩基酸の濃度は通常０．０１重量％以上あれば十分であるが、より高濃度としてもよい。使用時における本発明の水溶性金属防食剤の塩のｐＨは、好ましくは７〜１０、より好ましくは８〜９．５である。十分な防錆防食性を得るにはｐＨが７以上であることが好ましく、アルミニウムまたはアルミニウム合金の腐食、変色を防ぐことや手荒れの原因となる皮膚刺激性等を考慮すると、ｐＨが１０以下であることが望ましいためである。
【００２０】
本発明の水溶性金属防食剤は、広く各種の分野に適用可能であり、特に鉄および鉄合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の切削、研削加工時や加工後の放置期間に発生する変色及び腐食の防止、並びに、加工後の洗浄時や洗浄後の放置期間に発生する変色及び腐食の防止に有効に用いることができる。
【００２１】
切削、研削加工時に用いる水溶性切削研削油剤は、鉱物油（例えば、マシン油、スピンドル油）、動植物油（例えば、ナタネ油、パーム油、牛脂、ヒマシ油）、油性向上剤（例えば、脂肪酸、脂肪酸エステル）、界面活性剤（例えば、アニオン、ノニオン、カチオン界面活性剤）、極圧添加剤（例えば、塩素化パラフィン、硫化油脂）、防錆剤（例えば、アルカノールアミン、）、防腐剤（例えば、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン）、消泡剤（例えば、シリコーン系）、防食剤（例えば、ベンゾトリアゾール）等から構成され、通常、水で５〜２００倍に希釈して用いられる。
【００２２】
加工後の洗浄時に用いる水溶性洗浄剤は、界面活性剤（例えば、アニオン、ノニオン界面活性剤）、アルカリビルダー（例えば、珪酸塩、リン酸塩、炭酸塩）、無機アルカリ（例えば、苛性ソーダ、苛性カリ）、キレート剤（例えば、エチレンジアミン四酢酸塩）、防錆剤（例えば、アルカノールアミン、）、防腐剤（例えば、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン）、消泡剤（例えば、シリコーン系）、防食剤（例えば、ベンゾトリアゾール）等から構成され、通常、水で１０〜１００倍に希釈して用いられる。以下、本発明のエステル結合を持つ多価塩基酸の合成法の一例を示す。
【００２３】
［合成例１〜２］
ドデカン二酸無水物の合成
ドデカン二酸を１０１ｇ（０．５モル）を無水酢酸３００ｍｌ中に入れ、１４０℃で２時間反応させた。無水酢酸を減圧留去後、トルエン再結晶により精製した。
収量８８ｇ、ｍｐ．７２〜７３℃
ＩＲ（ｃｍ^−１）：１８０２、１７４１ｃｍ−１
以下、同様にして、セバシン酸無水物［ＩＲ（ｃｍ^−１）：１８１０、１７４１ｃｍ^−１］を合成した。
【００２４】
［合成例３］
ドデカン二酸無水物とトリメチロールプロパンの反応
ドデカン二酸無水物１０．６ｇ（０．０５モル）、トリメチロールプロパン３．３５ｇ（０．０２５モル）、トルエン１００ｍｌ、ピリジン１０ｍｇの混合物を４時間還流した。洗浄，溶媒留去後、化合物Ａを得た。
収量６．５ｇ
ＩＲ（ｃｍ^−１）：１７３９（Ｃ＝Ｏ）、１６９４（ＣＯＯＨのＣ＝Ｏ）、３０００（ＣＯＯＨのＯＨ）
【００２５】
［合成例４〜１１、比較合成例１〜５］
同様にして、合成物Ｂ〜Ｉおよび比較合成物ａ〜ｅを合成した。合成物の合成条件を表１に示した。また、比較合成物の合成条件を表２に示した。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて更に具体的に説明する。
〔実施例１〕
化合物Ａ（１ｇ）、トリエタノールアミン（３ｇ）を水道水（９６ｇ）に溶解し，試験液（１）を調製し、それらの性能試験として下記に示す防錆試験、アルミニウム合金変色試験を行った。
【００２９】
防錆試験方法：
直径５０ｍｍのシャーレにろ紙を敷き、鋳物（ＦＣ２００）切粉を５ｇ入れ、そこに試験液（１）（ｐＨ＝８．９）、その２倍希釈液（ｐＨ＝８．８）およびその４倍希釈液（ｐＨ＝８．６）をそれぞれ加え、１０分間浸した後、試験液をデカンテーションにより十分に除去し、その後、温度３０℃一定，湿度８０％一定の恒温恒湿機に３日間入れて、鋳物切粉の発錆の状態を観察した。
【００３０】
防錆試験結果：
試験液（１）、その２倍希釈液、その４倍希釈液のすべての液において、さびは観られなかった。
【００３１】
アルミニウム合金変色試験方法：
アルミニウム合金（ＡＤＣ−１２）の試験片（２０ｍｍ×７０ｍｍ）を研磨、脱脂した。この試験片を試験液（１）、その２倍希釈液およびその４倍希釈液に、それぞれ半浸漬し室温で放置し、２４時間後の試験片の状態を観察した。
【００３２】
アルミニウム合金変色試験結果：
試験液（１）、その２倍希釈液、その４倍希釈液のすべての液において、アルミニウム合金の浸漬部、境界部ともに変色はなかった。
【００３３】
〔実施例２〜９、比較例１〜９〕
実施例２〜９の試験液（２）〜（９）の組成並びに、実施例１と同様の防錆試験とアルミニウム合金変色試験の結果について、表３に示した。また、比較例１〜９の試験液（１０）〜（１８）の組成並びに、実施例１と同様の防錆試験とアルミニウム合金変色試験の結果について、表４に示した。
【００３４】
【表３】

【００３５】
【表４】

【００３６】
【発明の効果】
本願発明によって、被削材として鉄および鉄合金とアルミニウムおよびアルミニウム合金とが共存する場合の切削・研削加工時や加工後の放置期間に発生する鉄および鉄合金のさび、アルミニウムおよびアルミニウム合金の変色を防止したり、加工後の被削材洗浄時や洗浄後の放置期間に発生する鉄および鉄合金のさび、アルミニウムおよびアルミニウム合金の変色を防止する水溶性金属防食剤が得られる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to an anticorrosive for iron and iron alloys, aluminum and aluminum alloys, and more particularly to a water-soluble cutting oil and a water-soluble detergent containing the anticorrosive.
[0002]
[Prior art]
Iron-based materials are materials that are susceptible to corrosion in acidic and neutral regions. Generally, iron castings containing a large amount of carbon are more susceptible to corrosion. On the other hand, aluminum is an amphoteric metal, and is a metal that is susceptible to corrosion by acids and alkalis. In general, pure aluminum may be used, but various aluminum alloys are most widely used. This material is often a material containing a metal such as copper or zinc and is more susceptible to corrosion than pure aluminum, and is particularly susceptible to black discoloration and the like in an alkaline region. For this reason, there is a need for a method for preventing discoloration and corrosion that occur particularly during the processing of cutting grinding and cleaning or during the standing period after the processing.
[0003]
As a method for solving these problems, for iron-based materials, corrosion has been conventionally reduced by setting the pH of the treatment solution to an alkaline region (9 or more), or an alkali metal salt or amine salt of a fatty acid. It is known that corrosion can be prevented by using an aqueous solution.
[0004]
However, if the pH is 9 or more, particularly 10 or more, the hand of the worker becomes rough and the paint on the processing device and the cleaning device is peeled off, and adverse effects such as corrosion of aluminum materials such as aluminum and aluminum alloys appear. An aqueous solution of an alkali metal salt or an amine salt of a fatty acid can adjust the pH to an alkali of 9 to 10 and is effective as an anticorrosive for iron-based materials. When used, there is a problem that the foaming amount becomes extremely large. Alkali metal salts or amine salts of medium-chain or long-chain dicarboxylic acids such as sebacic acid and dodecanedioic acid are extremely effective in preventing corrosion of iron-based materials, but have the problem of corroding aluminum-based materials. ing.
[0005]
Therefore, silicates such as sodium metasilicate and phosphorus-based compounds are provided on the market as anticorrosive agents having little effect on both iron-based materials and aluminum-based materials.
[0006]
Silicates such as sodium metasilicate have the drawback that the stability of these silicates in the stock solution is poor, and the stock solution gels and silicate precipitates. There is a problem that is easy to cause.
[0007]
As described above, many compounds are known as corrosion inhibitors using iron-based materials alone or aluminum-based materials alone. However, since many processing sites simultaneously process an iron-based material and an aluminum-based material, a corrosion inhibitor that is simultaneously effective for both the iron-based material and the aluminum-based material is required.
[0008]
On the other hand, a rust preventive and anticorrosive (see Patent Document 1) which forms a salt with an alkali metal or an amine in a half ester compound of an alkylene oxide adduct of a polyhydric alcohol and a divalent carboxylic acid is known. This rust and corrosion inhibitor is also excellent in preventing corrosion of iron, cast iron and aluminum, but is a compound completely different from the structure of the polybasic acid having an ester bond of the present invention.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-58-45383
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to prevent discoloration and corrosion occurring during cutting of iron and iron alloys, aluminum and aluminum alloys, during grinding and during standing after processing, and during cleaning after processing and during standing after cleaning. An object of the present invention is to provide a water-soluble metal anticorrosive effective for preventing discoloration and corrosion.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, found that a polybasic acid having an ester bond represented by the following general formula (a) can solve the above-mentioned problems. The invention has been completed.
That is, the general formula (a):
A- (OCO-B-COOH) m (a)
(However, A is an aliphatic alcohol residue or a phenolic alcohol residue having one or less ether bond or an alcohol residue of a hydroxy fatty acid, and B is a saturated or unsaturated alkyl having 5 to 20 linear carbon atoms.) Further, when A is an aliphatic alcohol residue or a phenolic alcohol residue having one or less ether bond, m represents 2 to 6, and A is a hydroxy fatty acid having one or less ether bond. M represents an alcohol residue of 1 to 6.) The present invention provides a water-soluble metal corrosion inhibitor containing a polybasic acid having an ester bond represented by the formula:
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, in a polybasic acid having an ester bond represented by the general formula (A),
A- (OCO-B-COOH) m (a)
A is an aliphatic alcohol residue having one or less ether bond or a phenolic alcohol residue or an alcohol residue of a hydroxy fatty acid, and B may have a branched chain containing 5 to 20 linear carbon atoms. Indicates a saturated or unsaturated alkyl group. Further, when A is an aliphatic alcohol residue or a phenolic alcohol residue having one or less ether bond, m represents 2 to 6, and A is an alcohol residue of a hydroxy fatty acid having one or less ether bond. M at the time of 1 shows 1-6.
[0013]
The polybasic acid having an ester bond is obtained by a reaction between a polyhydric alcohol and a dicarboxylic acid or a dicarboxylic anhydride, or a reaction between a hydroxy fatty acid and a dicarboxylic acid or a dicarboxylic anhydride.
[0014]
Specific examples of the alcohol residue include a polyhydric alcohol residue and a hydroxy fatty acid residue. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol, glycerin, polyglycerin, trimethylolpropane, glycerin monoester, phytantriol, bis (2hydroxyethyl) terephthalate, and castor oil. Can be Examples of the hydroxy fatty acid include ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid, and 9,10-dihydroxyoctadecanoic acid.
[0015]
Examples of the dicarboxylic acid in the above general formula include suberic acid, sebacic acid, dodecane diacid, and the like. Preferably, they are sebacic acid and dodecane diacid.
[0016]
A polybasic acid having an ester bond is generally used as a salt with an alkali. Organic amines or inorganic alkalis can be used to form a salt of a polybasic acid having an ester bond. In the present invention, examples of the organic amine include alkylamines having 1 to 5 carbon atoms such as ethylamine and propylamine; alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine and triisopropanolamine; Examples thereof include cycloalkylamines such as morpholine and dicyclohexylamine, and 3,3 dimethylpropanediamine. Particularly preferred are water-soluble organic amines such as ethylamine, propylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, and morpholine. Sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like can be used as the inorganic alkali. The organic amine or inorganic alkali may be used alone or in combination.
[0017]
The mixing ratio between the polybasic acid having an ester bond of the present invention and the organic amine or inorganic alkali is preferably 1: 2 to 1:20 (more preferably 1: 5 to 1:10) by weight molar ratio. is there. This is because, when the mixing ratio of the polybasic acid having an ester bond to the organic amine or the inorganic alkali is 1: 2 or more, sufficient dissolution in an aqueous solution and sufficient anticorrosion and rust-prevention properties are obtained. When the mixing ratio of the polybasic acid and the organic amine or the inorganic alkali is 1:20 or less, the pH of the aqueous solution does not become too high, and the corrosion of aluminum or the aluminum alloy and the discoloration do not occur. It does not cause skin irritation or rough hands of workers.
[0018]
The concentration of the salt comprising the polybasic acid having an ester bond and an organic amine or an inorganic alkali in the aqueous solution is preferably 0.01 to 10% by weight as the polybasic acid having an ester bond. (More preferably 0.1 to 5% by weight, further preferably 0.2 to 2% by weight). When the concentration of the polybasic acid having an ester bond in an aqueous solution is 0.01% by weight or more, sufficient anticorrosion and rust-prevention properties are obtained, and even when the concentration exceeds 10% by weight, further corrosion protection is obtained. Rust prevention effect cannot be expected and is uneconomical.
[0019]
The water-soluble metal anticorrosive agent of the present invention is in the form of an aqueous solution, and can be used after being appropriately diluted with water according to its original concentration and the performance required at the time of metal cutting / grinding or washing (usually). , Undiluted to 100-fold). When the water-soluble metal anticorrosive agent of the present invention is used (that is, after dilution with water, if applicable), the concentration of the polybasic acid having an ester bond is usually 0.01% by weight or more. The concentration may be higher. When used, the pH of the salt of the water-soluble metal anticorrosive of the present invention is preferably 7 to 10, more preferably 8 to 9.5. The pH is preferably 7 or more in order to obtain sufficient rust prevention and corrosion resistance. In consideration of corrosion of aluminum or an aluminum alloy, prevention of discoloration, and skin irritation that causes rough hands, etc., the pH is preferably 10 or less. This is because it is desirable.
[0020]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The water-soluble metal anticorrosive agent of the present invention is widely applicable to various fields, and particularly, prevents discoloration and corrosion that occur during cutting and grinding of iron and iron alloys, aluminum and aluminum alloys, and during standing periods after processing. In addition, it can be effectively used for preventing discoloration and corrosion that occur during cleaning after processing or during a standing period after cleaning.
[0021]
Water-soluble cutting and grinding oils used for cutting and grinding include mineral oils (eg, machine oil, spindle oil), animal and vegetable oils (eg, rapeseed oil, palm oil, tallow, castor oil), and oiliness improvers (eg, fatty acids, Fatty acid esters), surfactants (eg, anionic, nonionic, cationic surfactants), extreme pressure additives (eg, chlorinated paraffins, sulfurized oils and fats), rust inhibitors (eg, alkanolamines), preservatives (eg, , 1,2-benzisothiazolin-3-one), an antifoaming agent (for example, silicone), an anticorrosive (for example, benzotriazole), etc., and usually used after diluting 5-200 times with water. .
[0022]
Water-soluble detergents used for washing after processing include surfactants (for example, anions and nonionic surfactants), alkali builders (for example, silicates, phosphates and carbonates), and inorganic alkalis (for example, caustic soda, caustic potash). ), Chelating agent (for example, ethylenediaminetetraacetate), rust inhibitor (for example, alkanolamine), preservative (for example, 1,2-benzoisothiazolin-3-one), defoamer (for example, silicone) And an anticorrosive (for example, benzotriazole) and the like, and are usually used after being diluted 10 to 100 times with water. Hereinafter, an example of a method for synthesizing a polybasic acid having an ester bond according to the present invention will be described.
[0023]
[Synthesis Examples 1-2]
Synthesis of dodecanedioic anhydride 101 g (0.5 mol) of dodecanedioic acid was placed in 300 ml of acetic anhydride and reacted at 140 ° C. for 2 hours. After acetic anhydride was distilled off under reduced pressure, the residue was purified by toluene recrystallization.
Yield 88 g, mp. 72-73 ° C
IR (cm ^-1 ): 1802, 1741 cm ^-1
Hereinafter, sebacic anhydride [IR (cm ^-1 ): 1810, 1741 cm ^-1 ] was synthesized in the same manner.
[0024]
[Synthesis Example 3]
Reaction of dodecane dianhydride with trimethylolpropane A mixture of 10.6 g (0.05 mol) of dodecane dianhydride, 3.35 g (0.025 mol) of trimethylolpropane, 100 ml of toluene and 10 mg of pyridine Was refluxed for 4 hours. After washing and distilling off the solvent, compound A was obtained.
Yield 6.5 g
IR (cm ^-1 ): 1739 (C = O), 1694 (C = O of COOH), 3000 (OH of COOH)
[0025]
[Synthesis Examples 4 to 11, Comparative Synthesis Examples 1 to 5]
Similarly, Synthetic products B to I and Comparative synthetic products a to e were synthesized. Table 1 shows the synthesis conditions of the synthesized product. Table 2 shows the synthesis conditions of the comparative synthetic product.
[0026]
[Table 1]

[0027]
[Table 2]

[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples.
[Example 1]
Compound A (1 g) and triethanolamine (3 g) were dissolved in tap water (96 g) to prepare test solutions (1), and the following rust prevention tests and aluminum alloy discoloration tests were performed as performance tests. .
[0029]
Rust prevention test method:
A filter paper is spread on a Petri dish having a diameter of 50 mm, 5 g of a casting (FC200) cutting powder is put therein, and a test solution (1) (pH = 8.9), a two-fold diluted solution thereof (pH = 8.8) and a four-fold solution thereof. After adding a diluent (pH = 8.6) and soaking for 10 minutes, the test solution was sufficiently removed by decantation, and then placed in a thermo-hygrostat at a constant temperature of 30 ° C. and a constant humidity of 80% for 3 days. Then, the state of rusting of the casting chips was observed.
[0030]
Rust prevention test results:
No rust was observed in any of the test solution (1), its 2-fold diluted solution, and its 4-fold diluted solution.
[0031]
Aluminum alloy discoloration test method:
A test piece (20 mm × 70 mm) of an aluminum alloy (ADC-12) was polished and degreased. The test piece was half-immersed in the test solution (1), its two-fold diluted solution and its four-fold diluted solution, left at room temperature, and the state of the test piece after 24 hours was observed.
[0032]
Aluminum alloy discoloration test result:
In all of the test solution (1), its 2-fold diluted solution, and its 4-fold diluted solution, there was no discoloration in both the immersion portion and the boundary portion of the aluminum alloy.
[0033]
[Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 9]
Table 3 shows the compositions of the test liquids (2) to (9) in Examples 2 to 9 and the results of the rust prevention test and the aluminum alloy discoloration test similar to those in Example 1. Table 4 shows the compositions of the test liquids (10) to (18) of Comparative Examples 1 to 9 and the results of the rust prevention test and the aluminum alloy discoloration test similar to those in Example 1.
[0034]
[Table 3]

[0035]
[Table 4]

[0036]
【The invention's effect】
According to the invention of the present application, rust of iron and iron alloy generated during cutting / grinding processing or during a leaving period after processing when iron and iron alloy and aluminum and aluminum alloy coexist as a work material, discoloration of aluminum and aluminum alloy A water-soluble metal anticorrosive can be obtained which prevents the occurrence of rust and prevents the rust of iron and iron alloys and the discoloration of aluminum and aluminum alloys which occur during the work material washing after processing or during the standing period after washing.

Claims

General formula (a);
A- (OCO-B-COOH) m (a)
(However, A is an aliphatic alcohol residue or a phenolic alcohol residue having one or less ether bond or an alcohol residue of a hydroxy fatty acid, and B is a saturated or unsaturated alkyl having 5 to 20 linear carbon atoms.) Further, when A is an aliphatic alcohol residue or a phenolic alcohol residue having one or less ether bond, m represents 2 to 6, and A is a hydroxy fatty acid having one or less ether bond. M represents an alcohol residue of 1 to 6.) A water-soluble metal corrosion inhibitor containing a polybasic acid having an ester bond represented by the formula:

The water-soluble metal anticorrosive according to claim 1, further comprising an organic amine and / or an inorganic alkali.

3. The water-soluble metal anticorrosive according to claim 1, wherein the target metal is iron and an iron alloy, aluminum and an aluminum alloy.

A water-soluble cutting and grinding oil for iron and iron alloys, aluminum and aluminum alloys, comprising the water-soluble metal corrosion inhibitor according to claim 1.

A water-soluble detergent for iron and iron alloys, aluminum and aluminum alloys, comprising the water-soluble metal corrosion inhibitor according to claim 1.

The water-soluble metal anticorrosive according to any one of claims 1 to 5, wherein the pH at the time of use is 7 to 10.