JP2005015617A - Water-soluble metal working fluid composition - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-soluble metal working fluid composition which exhibits excellent rust prevention power while suppressing dissolution of a wax used for fixing a material to be worked. <P>SOLUTION: The water-soluble metal working fluid composition contains a compound of formula (I) (wherein at least one of R<SB>1</SB>to R<SB>3</SB>denotes a 2-6C hydroxy hydrocarbon group and the rest denotes hydrogen or a 1-24C hydrocarbon group) or formula (II) (wherein R<SB>4</SB>denotes hydrogen, a 1-24C hydrocarbon group or a 2-6C hydroxy hydrocarbon group), and comprises a compound of formula (III) (wherein R<SB>27</SB>to R<SB>29</SB>denotes hydrogen or a 1-24C hydrocarbon group, and the total number of C is from 1 to 36), wherein a solution of the composition shows a pH of from 7 to 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜２４の炭化水素基、又は、炭素数２〜６のヒドロキシ炭化水素基を表し、ただし、Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３のうち少なくとも１つは、炭素数２〜６のヒドロキシ炭化水素基である。）もしくは下記の一般式（ＩＩ）
【化１３】

（式中、Ｒ_４は、水素原子又は炭素数１〜２４の炭化水素基、又は、炭素数２〜６のヒドロキシ炭化水素基を表す。）で示されるアミン系化合物又はその塩の１種又は２種以上を含有し、且つ、下記の一般式（ＩＩＩ）
【化１４】

（式中、Ｒ_２７、Ｒ_２８及びＲ_２９は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜２４の炭化水素基を表し、ただし、Ｒ_２７、Ｒ_２８及びＲ_２９に含まれる炭素原子の総数は１〜３６である。）で示される化合物又はその塩の１種又は２種以上を含有し、溶液のｐＨが７．０〜１２．０であることを特徴とする水溶性金属加工油剤組成物、
（２）上記（１）において、一般式（ＩＩＩ）の化合物を、一般式（ＩＶ）
【化１５】

（式中、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７及びＲ_８は、同一又は異なって、炭素数１〜２４の炭化水素基を表し、ただし、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７及びＲ_８に含まれる炭素原子の総数は最大で４８である。）で示される化合物又はその塩の１種又は２種以上に代えて成る水溶性金属加工油剤組成物、
（３）上記（１）において、一般式（ＩＩＩ）の化合物を、一般式（Ｖ）
【化１６】

（式中、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜２４の炭化水素基を表し、ただし、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２に含まれる炭素原子の総数は最大で４８であり、Ａ_１は、炭素数１〜２４の直鎖状又は分枝鎖状炭化水素基を表す。）で示される化合物又はその塩の１種又は２種以上に代えて成る水溶性金属加工油剤組成物、
（４）上記（１）において、一般式（ＩＩＩ）の化合物を、一般式（ＶＩ）
【化１７】

（式中、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜２４の炭化水素基を表し、ただし、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２に含まれる炭素原子の総数は最大で４８であり、Ａ_１’は、炭素原子４〜８個によって構成される環状炭化水素基を含んでなる炭素数４〜２４の炭化水素基を表す。）で示される化合物又はその塩の１種又は２種以上に代えて成る水溶性金属加工油剤組成物、
（５）上記（１）において、一般式（ＩＩＩ）の化合物を、一般式（ＶＩＩ）
【化１８】

（式中、Ｒ_１３及びＲ_１４は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜２４の炭化水素基を表すか、又は一緒になってこれらの結合している窒素原子と共に構成する環状構造を含んだ炭素数１〜２４の含窒素炭化水素基を表し、Ａ_２は、窒素原子１〜３個と炭素原子２〜７個によって構成される原子数４〜８の環状構造を含んでなる炭素数４〜２４の含窒素炭化水素基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。）で示される化合物又はその塩の１種又は２種以上に代えて成る水溶性金属加工油剤組成物、
（６）上記（１）において、一般式（ＩＩＩ）の化合物を、一般式（ＶＩＩＩ）
【化１９】

（式中、Ｒ_２２、Ｒ_２３、Ｒ_２４及びＲ_２５は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜２４の炭化水素基を表し、ただし、Ｒ_２２、Ｒ_２３、Ｒ_２４及びＲ_２５に含まれる炭素原子の総数は最大で４８であり、Ｒ_２６は炭素数２〜６の炭化水素基を表し、Ａ_４は、炭素数２〜６のアルキレン基を表し、反復単位相互間で同一又は異なっており、反復数ｍは１〜１０の整数を表す。）で示される化合物又はその塩の種又は２種以上に代えて成る水溶性金属加工油剤組成物、
（７）上記（１）において、一般式（ＩＩＩ）の化合物を、一般式（ＩＸ）
【化２０】

［式中、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜２４の炭化水素基を表し、ただし、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２に含まれる炭素原子の総数は最大で４８であり、Ａ_１”は、一般式（Ｘ）
【化２１】

（式中、Ｒ_１５は、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、式中Ｒ_１６は、炭素数１〜４の炭化水素基を表し、反復単位相互間で同一又は異なっており、Ｒ_１７は、炭素数１〜４の炭化水素基を表し、ｎは、１〜１０の整数を表す。）を示す。］で示される化合物又はその塩の１種又は２種以上に代えて成る水溶性金属加工油剤組成物、
（８）上記（１）において、一般式（ＩＩＩ）の化合物を、一般式（ＸＩ）
【化２２】

（式中、Ｒ_１８、Ｒ_１９、Ｒ_２０及びＲ_２１は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、反復単位相互間において同一又は異なっており、Ａ_３は、ヒドロキシル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、アミノ基、炭素数１〜１２のアルキルアミノ基、総炭素数２〜２４のジアルキルアミノ基、もしくは、総炭素数３〜３６のトリアルキルアンモニウム基を表し、ｎは、１〜１０の整数を表す。）で示される化合物の塩の１種又は２種以上に代えて成る水溶性金属加工油剤組成物。
（９）上記（１）において、一般式（ＩＩＩ）の化合物を、平均分子量が３００〜１００００であるポリエチレンイミンの１種又は２種以上に代えて成る水溶性金属加工油剤組成物、
（１０）被加工材料の固定にワックスを用いた機械加工において使用するための上記（１）ないし（９）に記載の水溶性金属加工油剤組成物、
（１１）被加工材料が、磁性材料、単結晶又は多結晶シリコン、水晶又は石英である、上記（１）ないし（１０）に記載の水溶性金属加工油剤組成物、
（１２）機械加工が、外周刃切断加工、内周刃切断加工、固定砥粒型ワイヤソー切断加工又は研削加工である、上記（１０）又は（１１）に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
【００１１】
上記の各構成になる水溶性金属加工油剤組成物は、機械加工時において鉄系金属に対する防食性、防錆性に優れ、しかも固定ワックスの溶解を防止し、ワックスの溶解に伴う被削材の脱離、発泡、液汚れといった問題を抑制できるという利点を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
一般式（Ｉ）で示されるアミン系化合物又はその塩において、Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基（オレイル基等）、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。また、Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３につき「炭素数２〜６のヒドロキシ炭化水素基」というときは、ヒドロキシル基が結合している該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状の炭化水素基を含む。そのような炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基等のような飽和炭化水素基が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１３】
上記一般式（Ｉ）で示されるアミン系化合物又はその塩の例としては、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、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−メチルモノエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルモノエタノールアミン、Ｎ−エチルモノエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルモノエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルモノエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルモノエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルモノエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミン、Ｎ−フェニルモノエタノールアミン、Ｎフェニルジエタノールアミン等又はそれらの塩が挙げられる。これらの中でも、特に好ましい例としては、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、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−メチルモノエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルモノエタノールアミン、Ｎ−エチルモノエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルモノエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルモノエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルモノエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルモノエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミン又はそれらの塩が挙げられる。
【００１４】
一般式（ＩＩ）で示されるアミン系化合物又はその塩において、Ｒ_４につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基（オレイル基等）、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。また、Ｒ_４につき「炭素数２〜６のヒドロキシ炭化水素基」というときは、ヒドロキシル基が結合している該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状の炭化水素基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基等のような飽和炭化水素基が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
上記一般式（ＩＩ）で示されるアミン系化合物又はその塩の例としては、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン、Ｎ−シクロヘキシルモルホリン、Ｎ−フェニルモルホリン等又はそれらの塩が挙げられる。これらの中でも、特に好ましい例としては、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン又はそれらの塩が挙げられる。
【００１６】
一般式（ＩＩＩ）で示される化合物又はその塩において、Ｒ_２７、Ｒ_２８及びＲ_２９につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基（オレイル基等）、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。ただし、Ｒ_２７、Ｒ_２８及びＲ_２９に含まれる炭素原子の総数は１〜３６である。
【００１７】
上記一般式（ＩＩＩ）で示される化合物又はその塩の例としては、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ラウリルアミン等又はそれらの塩が挙げられる。これらの中でも、特に好ましい例としては、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン又はそれらの塩が挙げられる。
【００１８】
上記一般式（ＩＶ）で示される化合物又はその塩において、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７及びＲ_８につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基（オレイル基等）、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。ただし、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７及びＲ_８に含まれる炭素原子の総数は最大で４８である。
【００１９】
上記一般式（ＩＶ）で示される化合物又はその塩の例としては、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルラウリルアンモニウムクロライド、トリエチルオクチルアンモニウムブロマイド等又はそれらの塩が挙げられる。これらの中でも、特に好ましい例としては、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド又はそれらの塩が挙げられる。
【００２０】
上記一般式（Ｖ）で示される化合物又はその塩において、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基（オレイル基等）、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。ただし、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２に含まれる炭素原子の総数は最大で４８である。また、式中Ａ_１につき「炭素数１〜２４の直鎖状又は分枝鎖状炭化水素基」というときは、該「鎖状炭化水素基」はメチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、メチルエチレン基、ｎ−ブチレン基、メチルプロピレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−オクチレン基、ｎ−デシレン基、ｎ−ドデシレン基、２−エチルヘキシレン基等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２１】
上記一般式（Ｖ）で示される化合物又はその塩の例としては、１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，８−オクタンジアミン、１，１０−デカンジアミン、Ｎ−オクチルエチレンジアミン、Ｎ−デシルエチレンジアミン、Ｎ−ドデシルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，６−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，８−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジブチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，６−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，８−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，８−ブタンジアミン、Ｎ−シクロヘキシルプロピレンジアミン、１−ジエチルアミノ−４−アミノペンタン等又はそれらの塩が挙げられる。これらの中でも、特に好ましい例としては、１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，８−オクタンジアミン、１，１０−デカンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，６−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，８−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジブチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，６−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，８−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，８−ブタンジアミン、１−ジエチルアミノ−４−アミノペンタン又はそれらの塩が挙げられる。
【００２２】
上記一般式（ＶＩ）で示される化合物又はその塩において、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オレオイル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。ただし、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２に含まれる炭素原子の総数は最大で４８である。また、式中Ａ_１’につき「炭素原子４〜８個によって構成される環状炭化水素基を含んでなる炭素数４〜２４の炭化水素基」というときは、該「環状炭化水素基」は、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロペンタジエニル基、フェニル基等が挙げられ、該「炭素数４〜２４の炭化水素基」は、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、メチルシクロブチレン基、メチルシクロペンチレン基、メチルシクロヘキシレン基、メチルシクロヘプチレン基、メチルシクロオクチレン基、エチルシクロブチレン基、エチルシクロペンチレン基、エチルシクロヘキシレン基、エチルシクロヘプチレン基、エチルシクロオクチレン基、ジメチルシクロブチレン基、ジメチルシクロペンチレン基、ジメチルシクロヘキシレン基、ジメチルシクロヘプチレン基、ジメチルシクロオクチレン基、トリメチルシクロブチレン基、トリメチルシクロペンチレン基、トリメチルシクロヘキシレン基、トリメチルシクロヘプチレン基、トリメチルシクロオクチレンル基、プロピルシクロブチレン基、プロピルシクロペンチレン基、プロピルシクロヘキシレン基、プロピルシクロヘプチレン基、プロピルシクロオクチレン基、ブチルシクロブチレン基、ブチルシクロペンチレン基、ブチルシクロヘキシレン基、ブチルシクロヘプチレン基、ブチルシクロオクチレン基、ヘキシルシクロブチレン基、ヘキシルシクロペンチレン基、ヘキシルシクロヘキシレン基、ヘキシルシクロヘプチレン基、ヘキシルシクロオクチレン基、オクチルシクロブチレン基、オクチルシクロペンチレン基、オクチルシクロヘキシレン基、オクチルシクロヘプチレン基、オクチルシクロオクチレン基、デシルシクロブチレン基、デシルシクロペンチレン基、デシルシクロヘキシレン基、デシルシクロヘプチレン基、デシルシクロオクチレン基、ドデシルシクロブチレン基、ドデシルシクロペンチレン基、ドデシルシクロヘキシレン基、ドデシルシクロヘプチレン基、ドデシルシクロオクチレン基、シクロペンタジエニレン基、メチルシクロペンタジエニレン基、エチルシクロペンタジエニレン基、プロピルシクロペンタジエニレン基、ブチルシクロペンタジエニレン基、ヘキシルシクロペンタジエニレン基、オクチルシクロペンタジエニレン基、デシルシクロペンタジエニレン基、ドデシルシクロペンタジエニレン基、フェニレン基、トリレン基、ジメチルフェニレン基、エチルフェニレン基、ブチルフェニレン基、ヘキシルフェニレン基、オクチルフェニレン基、デシルフェニレン基、ドデシルフェニレン基、ベンジレン基、グリシジレン基等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２３】
上記一般式（ＶＩ）で示される化合物又はその塩の例としては、１，２−ジアミノシクロヘキサン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、イソホロンジアミン、ｏ−キシリレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン等又はそれらの塩が挙げられる。これらの中でも、特に好ましい例としては、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、イソホロンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン又はそれらの塩が挙げられる。
【００２４】
上記一般式（ＶＩＩ）で示される化合物又はその塩において、Ｒ_１３及びＲ_１４につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オレオイル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。また、Ｒ_１３及びＲ_１４とが一緒になってこれらと結合している窒素原子と共に構成する環状構造の例としては、ピペリジン環、ピペコリン環等が挙げられるが、これらに限定されない。また、式中Ａ_２における該環状構造の例としては、ピペラジン環、イミダゾール環、トリアジン環、ピコリン環、ピリジン環、ピペリジン環が挙げられるが、これらに限定されない。該環状構造と、Ｒ_１３及びＲ_１４の結合した窒素とは、直接に又は炭素数１〜６の炭化水素基を介して結合していてよい。
上記一般式（ＶＩＩ）で示される化合物又はその塩の例としては、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、１，４−ビス（アミノプロピル）ピペラジン、Ｎ−（３−アミノプロピル）イミダゾール、１，３，５−トリス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジン、ピコリルアミン、４−（Ｎ−メチルアミノエチル）ピリジン、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル）ピリジン、４−ピペリジノエチルピリジン、４−（４−ピペコリノエチル）ピリジン等又はそれらの塩が挙げられる。これらの中でも、特に好ましい例としては、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、１，４−ビス（アミノプロピル）ピペラジン、Ｎ−（３−アミノプロピル）イミダゾール、１，３，５−トリス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジン又はそれらの塩が挙げられる。
【００２５】
上記一般式（ＶＩＩＩ）で示される化合物又はその塩において、Ｒ_２２、Ｒ_２３、Ｒ_２４及びＲ_２５につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基（オレイル基等）、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。ただし、Ｒ_２２、Ｒ_２３、Ｒ_２４及びＲ_２５に含まれる炭素原子の総数は最大で４８である。Ｒ_２６の例としては、分枝を含んでいてよい炭素数２〜６のアルキレン基、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、２，２−ジメチルプロピレン基等が挙げられる。
【００２６】
上記一般式（ＶＩＩＩ）で示される化合物又はその塩の例としては、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、ジエチレングリコールビス（２−アミノエチル）エーテル、ジエチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、１，４−ブタンジオールビス（３−アミノプロピル）エーテル、ペンタプロピレングリコール（２−アミノプロピル）（２−アミノイソプロピル）エーテル、１，３−ビス−（３−アミノプロポキシ）−２，２−ジメチルプロパン等又はそれらの塩が挙げられる。これらの中でも、特に好ましい例としては、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、ジエチレングリコールビス（２−アミノエチル）エーテル、ジエチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、１，４−ブタンジオールビス（３−アミノプロピル）エーテル、１，３−ビス−（３−アミノプロポキシ）−２，２−ジメチルプロパン又はそれらの塩が挙げられる。
【００２７】
上記一般式（ＩＸ）で示される化合物又はその塩において、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２につき「炭素数１〜２４の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基（オレイル基等）、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。ただし、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１及びＲ_１２に含まれる炭素原子の総数は最大で４８である。また、式中Ａ_１は、一般式（Ｘ）で表され、式中Ｒ_１５につき「炭素数１〜１２の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、パルミチル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。式中ｎは、１〜１０の整数である。
【００２８】
上記一般式（ＩＸ）で示される化合物又はその塩の例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、ビス（３−ジメチルアミノプロピル）アミン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ペンタメチルジプロピレントリアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン等又はそれらの塩が挙げられるが、それらに限定されない。
【００２９】
上記一般式（ＸＩ）で示される化合物又はその塩において、Ｒ_１８、Ｒ_１９、Ｒ_２０及びＲ_２１につき「炭素数１〜１２の炭化水素基」というときは、該「炭化水素基」は、飽和又は不飽和の、直鎖状、分枝鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を含む。そのような基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ラウリル基、パルミチル基、シクロヘキシル基及びシクロペンチル基等のような飽和炭化水素基、これらに対応する炭素骨格よりなる不飽和炭化水素基、並びにフェニル基、ベンジル基、トリル基等が挙げられるが、これらに限定されない。また、式中Ａ３は、ヒドロキシル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、アミノ基、炭素数１〜１２のアルキルアミノ基、総炭素数２〜２４のジアルキルアミノ基、もしくは、総炭素数３〜３６のトリアルキルアンモニウム基を表す。式中ｎは、１〜１０の整数である。
【００３０】
上記一般式（ＸＩ）で示される化合物又はその塩の例としては、ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミノ）エチレン（ジメチルイミノ）エチレンジクロライド］（重合数１０〜１７）等又はそれらの塩が挙げられるが、それらに限定されない。
【００３１】
使用時における本発明の水溶性金属加工油剤組成物のｐＨは、好ましくは７．０〜１２．０、より好ましくは７．０〜１１．０である。十分な防錆性を得るにはｐＨが７．０以上であることが好ましく、手荒れの原因となる皮膚刺激性等を考慮すると、ｐＨが１２．０以下であることが望ましいためである。
【００３２】
上記一般式（Ｉ）もしくは上記一般式（ＩＩ）で示されるアミン系化合物又はその塩と、上記一般式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）、（ＩＸ）もしくは（ＸＩ）で示される化合物又はその塩との重量比は、好ましくは、１：１００〜１００：１（より好ましくは１：５０〜１００：１、更に好ましくは１：２０〜１００：１）である。これは、重量比が１：１００〜１００：１の範囲において、十分な防錆性を維持しつつワックスの溶解を十分に抑制できるからである。
【００３３】
上記一般式（Ｉ）もしくは上記一般式（ＩＩ）で示されるアミン系化合物又はその塩と平均分子量が３００〜１００００であるポリエチレンイミンとの重量比は、好ましくは、１：１００〜１００：１（より好ましくは１：５０〜１００：１、更に好ましくは１：２０〜１００：１）である。これは、重量比が１：１００〜１００：１の範囲において、十分な防錆性を維持しつつワックスの溶解を十分に抑制できるからである。
【００３４】
本発明の水溶性金属加工油剤組成物は水溶液状であり、その元々の濃度で、及びサマリウム−コバルト合金、ネオジム−鉄合金等の磁性材料、単結晶及び多結晶シリコン等の半導体材料、水晶、石英等の材料等の加工時に求められる性能に応じて、適宜の希釈倍率（通常は、２〜１００倍）で水で希釈して使用に供することができる。
【００３５】
また、本発明の組成物には、有機酸、潤滑性向上剤、極圧添加剤、無機塩類、消泡剤、防腐剤、防食剤等を、固定ワックスの溶解抑制、防錆性を阻害しない範囲において適宜配合して調製し、使用することができる。上記有機酸としては、カプリル酸、ペラルゴン酸、イソノナン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。
【００３６】
上記潤滑性向上剤としては、鉱物油、合成炭化水素油、エステル油、植物油、界面活性剤等が挙げられる。鉱物油は、天然の原油から分離されるものであり、これを適当に蒸留、精製等することにより製造される。鉱物油の主成分は炭化水素（多くはナフテン類である）であり、その他パラフィン分、芳香族分等を含有しているものである。
【００３７】
合成炭化水素油としては、化学的に合成された炭化水素であって、具体的には、ポリ−α−オレフィン、ポリイソブチレン（ポリブテン）等が挙げられ、ポリ−α−オレフィンは、具体的には、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン等をポリマー化又はオリゴマー化したもの或いはこれらを水素化したもの等が挙げられる。
【００３８】
エステル油としては、化学的に合成された潤滑油であって、ジエステル、ポリオールエステル、リン酸エステル、ケイ酸エステル等が挙げられる。具体的には、ジエステルとしては、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の二塩基酸と、２−エチルヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、トリデカノール等のアルコールのジエステル等が挙げられる。ポリオールエステルとしては、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、或いはこれらのアルキレンオキサイド付加物等のポリオールと、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等の脂肪酸とのエステル等が挙げられる。
【００３９】
植物油としては、具体的には、綿実油、オリーブ油、ナタネ油、ゴマ油、ひまわり油、やし油、パーム油、トール油、大豆油、ヒマシ油、亜麻仁油等が挙げられる。
【００４０】
界面活性剤としては、具体的には、脂肪酸アミン石鹸、石油スルホネート、硫酸化油、アルキルスルホンアミドカルボン酸塩、カルボキシ化油脂等のアニオン系界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸アルキロールアミド等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。
【００４１】
極圧添加剤としては、塩素系、硫黄系、リン系等が代表的であるが、具体的には、塩素系としては、塩素化パラフィン、塩素化脂肪酸、塩素化脂肪油等が挙げられる。硫黄系としては、硫化オレフィン、硫化ラード、アルキルポリサルファイド、硫化脂肪酸等が挙げられる。リン系としては、リン酸エステル（塩）系、亜リン酸エステル（塩）系、チオリン酸エステル（塩）系、ホスフィン系、リン酸トリクレジル等が挙げられる。
【００４２】
無機塩類としては、リン酸塩、炭酸塩等が挙げられ、具体的には、リン酸ソーダ、リン酸カリウム、炭酸ソーダ、炭酸カリウム等が挙げられる。
【００４３】
消泡剤としては、シリコン系消泡剤、ポリオキシアルキレン系消泡剤、鉱油系消泡剤等が挙げられる。具体的には、シリコン系消泡剤としては、ジメチルポリシロキサン、変性ポリシロキサン等が挙げられる。ポリオキシアルキレン系消泡剤としては、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン等が挙げられる。また、鉱油系消泡剤としては、ナフテン系、パラフィン系等が挙げられる。
【００４４】
防腐剤としては、トリアジン系、イソチアゾリン系又はフェノール系等が代表的であるが、具体的には、トリアジン系としては、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリス（２−ヒドロキシエチル）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。イソチアゾリン系としては、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−メチル−イソチアゾリン−３−オン等が挙げられる。フェノール系としては、オルトフェニルフェノール、２，３，４，６−テトラクロロフェノール等が挙げられる。
【００４５】
防食剤としては、トリアゾール類等が挙げられ、具体的には、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、３−アミノトリアゾール等が挙げられる。
【００４６】
【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１〜１８および比較例１〜５〕
表１（実施例１〜９）、表２（実施例１０〜１８）及び表３（比較例）に示す成分組成（数値は重量％）に従って、水に各成分を溶解させることにより水溶性金属加工油剤組成物を調製し、それらの性能試験として下記に示す防錆試験、ワックス溶解試験を行った。
【００４７】
防錆試験：
φ５０ｍｍのシャーレに、表１、表２及び表３の水溶性金属加工油剤組成物と鋳物切粉５ｇを入れ、１０分放置後液を切り、温度３０℃、湿度８０％の環境下で放置し、発錆状態を目視で観察した。評価は最大防錆期間に応じて２段階で行った。その結果を表１、表２及び表３中に示す。○は「２４時間以上発錆なし」の評価を示し、×は「２４時間以内に発錆」の評価を示す。
【００４８】
ワックス溶解試験：
表１、表２及び表３の水溶性金属加工油剤組成物１００ｍｌに固定用ワックス１ｇを入れ、常温、１週間静置した後のワックスの溶解状況を目視にて判定した。上記固定用ワックスとしては、アドフィックスＡ、アドフィックス（共に日化精工社製）を用いた。その結果を表１、表２及び表３中に示す。○は「ワックス溶解なし」の評価を示し、×は「ワックス溶解」の評価を示す。なお、表１、表２及び表３の水溶性金属加工油剤組成物（水で希釈した状態）の２５℃におけるｐＨを、（株）堀場製作所製のガラス電極式水素イオン濃度計を用いて測定した。その結果も表１、表２及び表３中に示す。
【００４９】
【表１】

【００５０】
【表２】

【００５１】
【表３】

【００５２】
【発明の効果】
本願発明によって、サマリウム−コバルト合金、ネオジム−鉄合金等の磁性材料、単結晶及び多結晶シリコン等の半導体材料、水晶、石英等の材料を固定するためのワックスを使用する外周刃切断加工、内周刃切断加工、固定砥粒型ワイヤソー切断加工及び研削加工において、特に被削材を固定するワックスの溶解の抑制能力に優れ、防錆性、防食性を有する水溶性金属加工油剤が得られる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-soluble metalworking fluid composition, and more specifically, a magnetic material such as samarium-cobalt alloy and neodymium-iron alloy, a semiconductor material such as single crystal and polycrystalline silicon, and a material such as crystal and quartz. The present invention relates to a water-soluble metal working oil composition used for outer peripheral blade cutting processing, inner peripheral blade cutting processing, fixed abrasive wire saw cutting processing and grinding processing performed using wax for fixing to a tool or the like.
[0002]
[Prior art]
As a method of cutting magnetic materials such as samarium-cobalt alloy and neodymium-iron alloy, semiconductor materials such as single crystal and polycrystalline silicon, quartz, quartz, etc., these materials are fixed to a jig etc. with wax. A method of cutting with an outer peripheral blade, an inner peripheral blade, or a wire saw is known. At the time of these cutting methods, a polishing liquid composition using free abrasive grains made of a processing liquid and an abrasive is used (see Patent Documents 1 to 4). As the fixed wax, acidic waxes such as polyethylene oxide and polycarboxylic acid are used. Specific examples include Adfix H, Adfix, Adfix A, and Adfix K manufactured by Nikka Seiko Co., Ltd.
[0003]
In addition, the above materials are processed by grinding using a grindstone to adjust the shape or reduce the surface roughness. In this case, the work material is also fixed to a jig or the like. Very often wax is used.
[0004]
In the above-mentioned outer peripheral blade cutting processing, inner peripheral blade cutting processing, and grinding processing using wax for fixing magnetic materials, crystal materials, etc., abrasive grains are fixed on the surface of the wire and the grinding stone base material. In the processing using these, a method of continuously supplying the water-soluble metalworking fluid composition liquid to the processing site is taken in order to impart cooling properties and lubricity. SiC (silicon carbide), diamond, alumina, or the like is used as the abrasive grains used for the wire or the grindstone.
[0005]
Conventionally, water-soluble metal processing fluids, especially water-soluble processing fluids used in cutting, grinding and cutting processes, prevent corrosion of not only work materials but also steel used in processing equipment. An amine-based rust preventive agent is incorporated.
[0006]
However, magnetic materials such as samarium-cobalt alloy and neodymium-iron alloy, semiconductor materials such as single crystal and polycrystalline silicon, and work materials such as quartz and quartz are fixed to a jig or bundled for processing. In the case of using a wax, the amine compound as a rust preventive agent contained in the processing liquid dissolves this wax, so that there is a problem that the material to be processed is detached or the dissolved wax is foamed. It was.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2000-87059 A
[Patent Document 2]
JP 2000-327838 A
[Patent Document 3]
JP 2001-115148 A
[Patent Document 4]
JP 2002-80883 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Under the above background, the present invention provides machining using wax to fix the work material, for example, magnetic materials such as samarium-cobalt alloy, neodymium-iron alloy, semiconductor materials such as single crystal and polycrystalline silicon, Suppresses dissolution of the wax that fixes the work material, especially in the outer peripheral cutting, inner peripheral cutting, fixed abrasive wire saw cutting and grinding using wax to fix materials such as quartz and quartz. An object of the present invention is to provide a water-soluble metalworking fluid composition that exhibits excellent rust prevention power.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of repeated studies to achieve the above object, the present inventor has found that the above performance can be obtained by using a water-soluble metalworking oil composition containing a specific compound group or a salt thereof. It came to complete.
[0010]
That is, this invention provides the following 1-9 water-soluble metalworking fluid agent composition.
(1) The following general formula (I)
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(Wherein R ₁ , R ₂ And R ₃ Are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, or a hydroxy hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms, provided that R represents ₁ , R ₂ And R ₃ At least one of them is a C2-C6 hydroxy hydrocarbon group. ) Or the following general formula (II)
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(Wherein R ₄ Represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, or a hydroxy hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms. 1 type or 2 or more types of the amine type compound shown by this, or its salt, and the following general formula (III)
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(Wherein R ₂₇ , R ₂₈ And R ₂₉ Are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided that R represents ₂₇ , R ₂₈ And R ₂₉ The total number of carbon atoms contained in is 1-36. A water-soluble metalworking fluid composition comprising one or more of the compounds represented by the formula (1) or a salt thereof, wherein the pH of the solution is 7.0 to 12.0,
(2) In the above (1), the compound of general formula (III) is converted to general formula (IV)
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(Wherein R ₅ , R ₆ , R ₇ And R ₈ Are the same or different and each represents a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided that R represents ₅ , R ₆ , R ₇ And R ₈ The maximum number of carbon atoms contained in is 48. ) Or a water-soluble metalworking fluid composition comprising one or more of the compounds or salts thereof,
(3) In the above (1), the compound of the general formula (III) is converted to the general formula (V)
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(Wherein R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ Are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided that R represents ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The total number of carbon atoms contained in is a maximum of 48, and A ₁ Represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. ) Or a water-soluble metalworking oil composition comprising one or more of the compounds or salts thereof,
(4) In the above (1), the compound of the general formula (III) is converted to the general formula (VI)
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(Wherein R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ Are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided that R represents ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The total number of carbon atoms contained in is a maximum of 48, and A ₁ 'Represents a hydrocarbon group having 4 to 24 carbon atoms comprising a cyclic hydrocarbon group composed of 4 to 8 carbon atoms. ) Or a water-soluble metalworking oil composition comprising one or more of the compounds or salts thereof,
(5) In the above (1), the compound of the general formula (III) is converted to the general formula (VII)
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(Wherein R ₁₃ And R ₁₄ Are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, or a ring structure having 1 to 24 carbon atoms including a cyclic structure formed together with these bonded nitrogen atoms. Represents a nitrogen-containing hydrocarbon group, A ₂ Represents a nitrogen-containing hydrocarbon group having 4 to 24 carbon atoms and comprising a cyclic structure having 4 to 8 atoms composed of 1 to 3 nitrogen atoms and 2 to 7 carbon atoms, and n is 1 to 3 Represents an integer. ) Or a water-soluble metalworking oil composition comprising one or more of the compounds or salts thereof,
(6) In the above (1), the compound of general formula (III) is converted to general formula (VIII)
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(Wherein R ₂₂ , R ₂₃ , R ₂₄ And R ₂₅ Are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided that R represents ₂₂ , R ₂₃ , R ₂₄ And R ₂₅ The maximum number of carbon atoms contained in is 48, and R ₂₆ Represents a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms, and A ₄ Represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms and is the same or different between repeating units, and the repeating number m represents an integer of 1 to 10. A water-soluble metalworking oil composition comprising a compound represented by (2) or a salt thereof, or two or more of them,
(7) In the above (1), the compound of the general formula (III) is converted to the general formula (IX)
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[Wherein R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ Are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided that R represents ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The total number of carbon atoms contained in is a maximum of 48, and A ₁ "Is the general formula (X)
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(Wherein R ₁₅ Represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. ₁₆ Represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms and is the same or different between repeating units; ₁₇ Represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 10. ). A water-soluble metalworking oil composition comprising one or more of the compounds represented by the formula:
(8) In the above (1), the compound of the general formula (III) is converted to the general formula (XI)
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(Wherein R ₁₈ , R ₁₉ , R ₂₀ And R ₂₁ Are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and is the same or different between repeating units; ₃ Is a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an amino group, an alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, a dialkylamino group having 2 to 24 carbon atoms in total, or a trialkylammonium having 3 to 36 carbon atoms in total. Represents a group, and n represents an integer of 1 to 10. A water-soluble metalworking fluid composition that is substituted for one or more of the salts of the compound represented by (1).
(9) A water-soluble metalworking fluid composition obtained by replacing the compound of general formula (III) with one or more of polyethyleneimines having an average molecular weight of 300 to 10,000 in (1) above,
(10) The water-soluble metalworking fluid composition according to the above (1) to (9) for use in machining using wax for fixing the work material,
(11) The water-soluble metalworking fluid composition according to the above (1) to (10), wherein the material to be processed is a magnetic material, single crystal or polycrystalline silicon, crystal or quartz,
(12) The water-soluble metalworking oil composition according to the above (10) or (11), wherein the machining is an outer peripheral blade cutting process, an inner peripheral blade cutting process, a fixed abrasive wire saw cutting process or a grinding process.
[0011]
The water-soluble metalworking oil composition having each of the above-mentioned composition is excellent in anticorrosion and rustproofing properties against ferrous metals during machining, and also prevents dissolution of fixed wax, and the work material associated with dissolution of wax. There is an advantage that problems such as detachment, foaming, and liquid contamination can be suppressed.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the amine compound represented by the general formula (I) or a salt thereof, R ₁ , R ₂ And R ₃ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group, etc. Examples thereof include, but are not limited to, an unsaturated hydrocarbon group (oleyl group or the like) composed of a carbon skeleton corresponding to the above, a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group and the like. R ₁ , R ₂ And R ₃ The “hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” to which the hydroxyl group is bonded is a saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbon group. including. Examples of such hydrocarbon groups include saturated hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, isopropyl, tert-butyl, sec-butyl and the like. However, it is not limited to these.
[0013]
Examples of the amine compound represented by the general formula (I) or a salt thereof include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, 2-amino-2-methyl- 1-propanol, N-methylmonoethanolamine, N-methyldiethanolamine, N, N-dimethylmonoethanolamine, N-ethylmonoethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N, N-diethylmonoethanolamine, Nn- Butylmonoethanolamine, N-tert-butylmonoethanolamine, N-cyclohexylmonoethanolamine, N-cyclohexyldiethanolamine, N-phenylmonoethanolamine, Nphenyldiethanolamine Emissions, etc., or salts thereof. Among these, particularly preferable examples include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol, and N-methylmonoethanolamine. N-methyldiethanolamine, N, N-dimethylmonoethanolamine, N-ethylmonoethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N, N-diethylmonoethanolamine, Nn-butylmonoethanolamine, N-tert-butyl Examples include monoethanolamine, N-cyclohexyl monoethanolamine, N-cyclohexyldiethanolamine, or salts thereof.
[0014]
In the amine compound represented by the general formula (II) or a salt thereof, R ₄ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group, etc. Examples thereof include, but are not limited to, an unsaturated hydrocarbon group (oleyl group or the like) composed of a carbon skeleton corresponding to the above, a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group and the like. R ₄ The “hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” to which the hydroxyl group is bonded is a saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbon group. including. Examples of such groups include saturated hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, isopropyl, tert-butyl, sec-butyl, etc. It is not limited to these.
[0015]
Examples of the amine compound represented by the general formula (II) or a salt thereof include morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N- (2-hydroxyethyl) morpholine, N-cyclohexylmorpholine, N-phenyl. Examples thereof include morpholine and salts thereof. Among these, particularly preferred examples include morpholine, N-methylmorpholine, N- (2-hydroxyethyl) morpholine, or salts thereof.
[0016]
In the compound represented by the general formula (III) or a salt thereof, R ₂₇ , R ₂₈ And R ₂₉ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group, etc. Examples thereof include, but are not limited to, an unsaturated hydrocarbon group (such as an oleyl group) composed of a carbon skeleton corresponding to the above, a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group, and the like. However, R ₂₇ , R ₂₈ And R ₂₉ The total number of carbon atoms contained in is 1-36.
[0017]
Examples of the compound represented by the general formula (III) or a salt thereof include triethylamine, tri-n-propylamine, triisopropylamine, n-butylamine, di-n-butylamine, tri-n-butylamine, hexylamine, Examples thereof include octylamine, dodecylamine, laurylamine and the like or salts thereof. Among these, particularly preferable examples include tri-n-propylamine, triisopropylamine, n-butylamine, di-n-butylamine, tri-n-butylamine, hexylamine, octylamine, and salts thereof.
[0018]
In the compound represented by the general formula (IV) or a salt thereof, R ₅ , R ₆ , R ₇ And R ₈ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group, etc. Examples thereof include, but are not limited to, an unsaturated hydrocarbon group (such as an oleyl group) composed of a carbon skeleton corresponding to the above, a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group, and the like. However, R ₅ , R ₆ , R ₇ And R ₈ The maximum number of carbon atoms contained in is 48.
[0019]
Examples of the compound represented by the general formula (IV) or a salt thereof include tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetramethylammonium hydroxy And trimethyl lauryl ammonium chloride, triethyl octyl ammonium bromide, etc., or salts thereof. Among these, particularly preferred examples include tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetramethylammonium hydroxide or salts thereof. .
[0020]
In the compound represented by the general formula (V) or a salt thereof, R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group, etc. Examples thereof include, but are not limited to, an unsaturated hydrocarbon group (such as an oleyl group) composed of a carbon skeleton corresponding to the above, a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group, and the like. However, R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The maximum number of carbon atoms contained in is 48. In the formula, A ₁ The “chain or branched chain hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “chain hydrocarbon group” is a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, a methylethylene group, an n- Examples include, but are not limited to, a butylene group, a methylpropylene group, an n-hexylene group, an n-octylene group, an n-decylene group, an n-dodecylene group, and a 2-ethylhexylene group.
[0021]
Examples of the compound represented by the general formula (V) or a salt thereof include 1,4-butanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,8-octanediamine, 1,10-decanediamine, and N-octylethylenediamine. N-decylethylenediamine, N-dodecylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dipropylethylenediamine, N, N-dibutylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,4-butanediamine, N, N- Diethyl-1,4-butanediamine, N, N-dibutyl-1,4-butanediamine, N, N-dimethyl-1,6-butanediamine, N, N-dimethyl-1,8-butanediamine, N, N′-dimethyl-1,4-butanediamine, N, N′-diethyl-1,4-butanediamine, N, N′-dibutyl-1 4-butanediamine, N, N′-dimethyl-1,6-butanediamine, N, N′-dimethyl-1,8-butanediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,4- Butanediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-butanediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,8-butanediamine, N-cyclohexylpropylenediamine, 1 -Diethylamino-4-aminopentane etc. or those salts are mentioned. Among these, particularly preferable examples include 1,4-butanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,8-octanediamine, 1,10-decanediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-di- Propylethylenediamine, N, N-dibutylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,4-butanediamine, N, N-diethyl-1,4-butanediamine, N, N-dibutyl-1,4-butanediamine, N , N-dimethyl-1,6-butanediamine, N, N-dimethyl-1,8-butanediamine, N, N′-dimethyl-1,4-butanediamine, N, N′-diethyl-1,4- Butanediamine, N, N′-dibutyl-1,4-butanediamine, N, N′-dimethyl-1,6-butanediamine, N, N′-dimethyl-1,8-butanediamine N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,4-butanediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-butanediamine, N, N, N ′, N ′ -Tetramethyl-1,8-butanediamine, 1-diethylamino-4-aminopentane or salts thereof.
[0022]
In the compound represented by the general formula (VI) or a salt thereof, R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated carbonization such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oleoyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group Examples thereof include, but are not limited to, a hydrogen group, an unsaturated hydrocarbon group having a carbon skeleton corresponding thereto, and a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group, and the like. However, R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The maximum number of carbon atoms contained in is 48. In the formula, A ₁ When “a hydrocarbon group having 4 to 24 carbon atoms comprising a cyclic hydrocarbon group composed of 4 to 8 carbon atoms” is referred to, the “cyclic hydrocarbon group” means a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, Examples thereof include a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclopentadienyl group, a phenyl group and the like, and the “hydrocarbon group having 4 to 24 carbon atoms” includes a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group. , Cycloheptylene group, cyclooctylene group, methylcyclobutylene group, methylcyclopentylene group, methylcyclohexylene group, methylcycloheptylene group, methylcyclooctylene group, ethylcyclobutylene group, ethylcyclopentylene group, ethyl Cyclohexylene group, ethylcycloheptylene group, ethylcyclooctylene group, dimethyl Rucyclobutylene group, dimethylcyclopentylene group, dimethylcyclohexylene group, dimethylcycloheptylene group, dimethylcyclooctylene group, trimethylcyclobutylene group, trimethylcyclopentylene group, trimethylcyclohexylene group, trimethylcycloheptylene group Group, trimethylcyclooctylene group, propylcyclobutylene group, propylcyclopentylene group, propylcyclohexylene group, propylcycloheptylene group, propylcyclooctylene group, butylcyclobutylene group, butylcyclopentylene group, butylcyclohexene group Silene group, butylcycloheptylene group, butylcyclooctylene group, hexylcyclobutylene group, hexylcyclopentylene group, hexylcyclohexylene group, hexylcycloheptylene group, hexyl Chrooctylene, octylcyclobutylene, octylcyclopentylene, octylcyclohexylene, octylcycloheptylene, octylcyclooctylene, decylcyclobutylene, decylcyclopentylene, decylcyclohexylene, decylcyclo Heptylene, decylcyclooctylene, dodecylcyclobutylene, dodecylcyclopentylene, dodecylcyclohexylene, dodecylcycloheptylene, dodecylcyclooctylene, cyclopentadienylene, methylcyclopentadiene Nylene group, ethylcyclopentadienylene group, propylcyclopentadienylene group, butylcyclopentadienylene group, hexylcyclopentadienylene group, octylcyclopentadienylene group, decylcyclopenta Enylene, dodecylcyclopentadienylene, phenylene, tolylene, dimethylphenylene, ethylphenylene, butylphenylene, hexylphenylene, octylphenylene, decylphenylene, dodecylphenylene, benzylene, glycidylene, etc. However, it is not limited to these.
[0023]
Examples of the compound represented by the general formula (VI) or a salt thereof include 1,2-diaminocyclohexane, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, isophoronediamine, o-xylylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine, 2,2-dimethylpropane-1,3-diamine, N, N, N ′, Examples thereof include N′-tetramethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, and salts thereof. Among these, particularly preferable examples include 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, isophoronediamine, m-xylylenediamine, N, N, N ′, N ′. -Tetramethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane or their salts.
[0024]
In the compound represented by the general formula (VII) or a salt thereof, R ₁₃ And R ₁₄ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated carbonization such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oleoyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group Examples thereof include, but are not limited to, a hydrogen group, an unsaturated hydrocarbon group having a carbon skeleton corresponding thereto, and a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group, and the like. R ₁₃ And R ₁₄ Examples of the cyclic structure formed together with the nitrogen atom bonded together with these include, but are not limited to, a piperidine ring and a pipecoline ring. In the formula, A ₂ Examples of the cyclic structure in include, but are not limited to, a piperazine ring, an imidazole ring, a triazine ring, a picoline ring, a pyridine ring, and a piperidine ring. The ring structure and R ₁₃ And R ₁₄ May be bonded directly or via a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
Examples of the compound represented by the general formula (VII) or a salt thereof include N- (2-aminoethyl) piperazine, 1,4-bis (aminopropyl) piperazine, N- (3-aminopropyl) imidazole, 1 , 3,5-tris (N, N-dimethylaminopropyl) hexahydrotriazine, picolylamine, 4- (N-methylaminoethyl) pyridine, 4- (N, N-dimethylaminoethyl) pyridine, 4-piperidi Noethyl pyridine, 4- (4-pipecolinoethyl) pyridine and the like or salts thereof can be mentioned. Among these, particularly preferable examples include N- (2-aminoethyl) piperazine, 1,4-bis (aminopropyl) piperazine, N- (3-aminopropyl) imidazole, 1,3,5-tris (N , N-dimethylaminopropyl) hexahydrotriazine or a salt thereof.
[0025]
In the compound represented by the general formula (VIII) or a salt thereof, R ₂₂ , R ₂₃ , R ₂₄ And R ₂₅ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group, etc. Examples thereof include, but are not limited to, an unsaturated hydrocarbon group (such as an oleyl group) composed of a carbon skeleton corresponding to the above, a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group, and the like. However, R ₂₂ , R ₂₃ , R ₂₄ And R ₂₅ The maximum number of carbon atoms contained in is 48. R ₂₆ Examples thereof include an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms which may contain a branch, such as an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and a 2,2-dimethylpropylene group.
[0026]
Examples of the compound represented by the general formula (VIII) or a salt thereof include bis (2-dimethylaminoethyl) ether, diethylene glycol bis (2-aminoethyl) ether, diethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, 1, 4-butanediol bis (3-aminopropyl) ether, pentapropylene glycol (2-aminopropyl) (2-aminoisopropyl) ether, 1,3-bis- (3-aminopropoxy) -2,2-dimethylpropane, etc. Or a salt thereof. Among these, particularly preferable examples include bis (2-dimethylaminoethyl) ether, diethylene glycol bis (2-aminoethyl) ether, diethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, 1,4-butanediol bis (3- Aminopropyl) ether, 1,3-bis- (3-aminopropoxy) -2,2-dimethylpropane or a salt thereof.
[0027]
In the compound represented by the general formula (IX) or a salt thereof, R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The term “hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, straight-chain, branched-chain or alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- Saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, myristyl group, palmityl group, stearyl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group (oleyl Group), an unsaturated hydrocarbon group composed of a carbon skeleton corresponding to these, and a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group, and the like, but are not limited thereto. However, R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ And R ₁₂ The maximum number of carbon atoms contained in is 48. In the formula, A ₁ Is represented by the general formula (X), wherein R ₁₅ The term “hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, linear, branched and alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- From saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, palmityl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group, and the corresponding carbon skeleton An unsaturated hydrocarbon group as well as a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group and the like are not limited thereto. In the formula, n is an integer of 1 to 10.
[0028]
Examples of the compound represented by the general formula (IX) or a salt thereof include diethylenetriamine, triethylenetetramine, pentaethylenehexamine, bis (3-dimethylaminopropyl) amine, bis (2-dimethylaminoethyl) amine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldipropylenetriamine, N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine and the like or salts thereof are exemplified, but not limited thereto.
[0029]
In the compound represented by the general formula (XI) or a salt thereof, R ₁₈ , R ₁₉ , R ₂₀ And R ₂₁ The term “hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms” means that the “hydrocarbon group” is a saturated or unsaturated, linear, branched and alicyclic hydrocarbon group, and aromatic. Contains groups. Examples of such groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, sec-butyl, n-hexyl, n-octyl, n- From saturated hydrocarbon groups such as decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, lauryl group, palmityl group, cyclohexyl group and cyclopentyl group, and the corresponding carbon skeleton An unsaturated hydrocarbon group as well as a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group and the like are not limited thereto. In the formula, A3 represents a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an amino group, an alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, a dialkylamino group having 2 to 24 carbon atoms in total, or 3 to 3 carbon atoms in total. Represents 36 trialkylammonium groups. In the formula, n is an integer of 1 to 10.
[0030]
Examples of the compound represented by the general formula (XI) or a salt thereof include poly [oxyethylene (dimethylimino) ethylene (dimethylimino) ethylene dichloride] (polymerization number 10 to 17) and the like or salts thereof. , But not limited to them.
[0031]
The pH of the water-soluble metalworking fluid composition of the present invention at the time of use is preferably 7.0 to 12.0, more preferably 7.0 to 11.0. This is because the pH is preferably 7.0 or more in order to obtain sufficient rust prevention, and the pH is preferably 12.0 or less in consideration of skin irritation that causes rough hands.
[0032]
The amine compound represented by the above general formula (I) or the above general formula (II) or a salt thereof, and the above general formula (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII) The weight ratio of the compound represented by (IX) or (XI) or a salt thereof is preferably 1: 100 to 100: 1 (more preferably 1:50 to 100: 1, still more preferably 1:20 to 100: 1). This is because dissolution of the wax can be sufficiently suppressed while maintaining sufficient rust prevention properties in a weight ratio range of 1: 100 to 100: 1.
[0033]
The weight ratio of the amine compound represented by the general formula (I) or the general formula (II) or a salt thereof and the polyethyleneimine having an average molecular weight of 300 to 10000 is preferably 1: 100 to 100: 1 ( More preferably, it is 1: 50-100: 1, More preferably, it is 1: 20-100: 1). This is because dissolution of the wax can be sufficiently suppressed while maintaining sufficient rust prevention properties in a weight ratio range of 1: 100 to 100: 1.
[0034]
The water-soluble metalworking fluid composition of the present invention is in the form of an aqueous solution, and at its original concentration, magnetic materials such as samarium-cobalt alloy and neodymium-iron alloy, semiconductor materials such as single crystal and polycrystalline silicon, crystal, Depending on the performance required during processing of materials such as quartz, it can be used after being diluted with water at an appropriate dilution factor (usually 2 to 100 times).
[0035]
Further, the composition of the present invention contains an organic acid, a lubricity improver, an extreme pressure additive, an inorganic salt, an antifoaming agent, an antiseptic, an anticorrosive, etc., and does not inhibit the dissolution of fixed wax and rust prevention. In the range, it can mix | blend suitably and can use. Examples of the organic acid include caprylic acid, pelargonic acid, isononanoic acid, capric acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid, benzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, azelaic acid, And dodecanedioic acid.
[0036]
Examples of the lubricity improver include mineral oil, synthetic hydrocarbon oil, ester oil, vegetable oil, surfactant and the like. Mineral oil is separated from natural crude oil, and is produced by appropriately distilling and refining it. The main component of mineral oil is hydrocarbon (many are naphthenes), and it contains other paraffin and aromatic components.
[0037]
Synthetic hydrocarbon oil is a chemically synthesized hydrocarbon, specifically, poly-α-olefin, polyisobutylene (polybutene), etc., and poly-α-olefin is specifically 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene or the like obtained by polymerizing or hydrogenating them.
[0038]
The ester oil is a chemically synthesized lubricating oil, and examples thereof include diesters, polyol esters, phosphate esters, and silicate esters. Specifically, diesters include dibasic acids such as glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, and dodecanedioic acid, and diesters of alcohols such as 2-ethylhexanol, octanol, decanol, dodecanol, and tridecanol. Can be mentioned. Examples of the polyol ester include neopentyl glycol, trimethylol ethane, trimethylol propane, glycerin, diglycerin, polyglycerin, pentaerythritol, sorbitol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, and alkylene oxide adducts thereof. Examples include esters with fatty acids such as butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, pivalic acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, etc. It is done.
[0039]
Specific examples of vegetable oils include cottonseed oil, olive oil, rapeseed oil, sesame oil, sunflower oil, palm oil, palm oil, tall oil, soybean oil, castor oil, and linseed oil.
[0040]
Specific examples of the surfactant include fatty acid amine soaps, petroleum sulfonates, sulfated oils, alkylsulfonamide carboxylates, carboxylated oils and fats, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters , Nonionic surfactants such as propylene glycol fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, and fatty acid alkylolamide.
[0041]
Typical examples of the extreme pressure additive include chlorinated, sulfur-based, phosphorus-based, and the like. Specifically, chlorinated paraffin, chlorinated fatty acid, chlorinated fatty oil and the like can be cited as chlorinated. Examples of the sulfur type include sulfurized olefin, sulfurized lard, alkyl polysulfide, sulfurized fatty acid and the like. Examples of the phosphorus system include a phosphate ester (salt) system, a phosphite ester (salt) system, a thiophosphate ester (salt) system, a phosphine system, and tricresyl phosphate.
[0042]
Examples of inorganic salts include phosphates and carbonates, and specific examples include sodium phosphate, potassium phosphate, sodium carbonate, and potassium carbonate.
[0043]
Examples of the antifoaming agent include a silicon-based antifoaming agent, a polyoxyalkylene-based antifoaming agent, and a mineral oil-based antifoaming agent. Specifically, examples of the silicon-based antifoaming agent include dimethylpolysiloxane and modified polysiloxane. Examples of the polyoxyalkylene antifoaming agent include polyoxypropylene and polyoxybutylene. Moreover, as a mineral oil type | system | group antifoamer, a naphthene type, a paraffin type, etc. are mentioned.
[0044]
Typical examples of the preservative include triazine, isothiazoline, phenol, and the like. Specifically, as the triazine, hexahydro-1,3,5-tris (2-hydroxyethyl) -1,3 , 5-triazine and the like. Examples of the isothiazoline series include 1,2-benzisothiazoline-3-one, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazoline-3-one, and 2-methyl-isothiazoline-3-one. Examples of the phenolic group include orthophenylphenol and 2,3,4,6-tetrachlorophenol.
[0045]
Examples of the anticorrosive include triazoles, and specifically include benzotriazole, tolyltriazole, 3-aminotriazole and the like.
[0046]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples.
[Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 5]
In accordance with the component composition shown in Table 1 (Examples 1 to 9), Table 2 (Examples 10 to 18) and Table 3 (Comparative Example) (numerical values are% by weight), water-soluble metals are dissolved by dissolving each component in water Processing oil agent compositions were prepared, and the following rust prevention test and wax dissolution test were performed as performance tests thereof.
[0047]
Rust prevention test:
Put the water-soluble metalworking oil composition of Table 1, Table 2 and Table 3 and 5 g of casting powder into a 50 mm petri dish, leave it for 10 minutes, cut the solution, and leave it in an environment with a temperature of 30 ° C and a humidity of 80%. The rusting state was visually observed. Evaluation was performed in two stages according to the maximum rust prevention period. The results are shown in Tables 1, 2 and 3. ○ indicates an evaluation of “no rusting for 24 hours or more”, and × indicates an evaluation of “rusting within 24 hours”.
[0048]
Wax dissolution test:
1 g of fixing wax was added to 100 ml of the water-soluble metalworking fluid composition of Tables 1, 2 and 3, and the dissolution state of the wax after standing at room temperature for 1 week was judged visually. Adfix A and Adfix (both manufactured by Nikka Seiko Co., Ltd.) were used as the fixing wax. The results are shown in Tables 1, 2 and 3. ○ indicates an evaluation of “no wax dissolution”, and × indicates an evaluation of “wax dissolution”. In addition, the pH at 25 ° C. of the water-soluble metalworking fluid composition of Table 1, Table 2 and Table 3 (diluted with water) was measured using a glass electrode type hydrogen ion concentration meter manufactured by Horiba, Ltd. did. The results are also shown in Table 1, Table 2 and Table 3.
[0049]
[Table 1]

[0050]
[Table 2]

[0051]
[Table 3]

[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, a peripheral material using a wax for fixing a magnetic material such as a samarium-cobalt alloy or neodymium-iron alloy, a semiconductor material such as single crystal or polycrystalline silicon, a material such as crystal or quartz, In peripheral cutting, fixed-abrasive wire saw cutting and grinding, a water-soluble metalworking fluid that is particularly excellent in the ability to suppress the dissolution of wax for fixing the work material and has rust and corrosion resistance can be obtained.

Claims (12)

The following general formula (I)

(Wherein R ₁ , R ₂ and R ₃ are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, or a hydroxy hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms, provided that R ₁ , at least one of R ₂ and R ₃ is a hydroxy hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms) or the following general formula (II)

(Wherein R ₄ represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, or a hydroxy hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms) or one of the amine compounds or salts thereof 2 or more types, and the following general formula (III)

(Wherein R ₂₇ , R ₂₈ and R ₂₉ are the same or different and represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided that R ₂₇ , R ₂₈ and R ₂₉ are carbon atoms contained in R ₂₇ , R ₂₈ and R ₂₉ . The total number is 1 to 36.) A water-soluble metalworking fluid characterized in that it contains one or more of the compounds represented by (1) or a salt thereof, and the pH of the solution is 7.0 to 12.0. Composition. The compound of general formula (III) according to claim 1, wherein the compound of general formula (IV)

_(Wherein, R _5, R 6, _{R 7} and _{R 8} are the same or different, represent a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided _that contained in R _5, R 6, _{R 7} and _{R 8} The total number of carbon atoms is 48 at the maximum.) A water-soluble metalworking fluid composition comprising one or more of the compounds represented by (1) or a salt thereof. In Claim 1, the compound of general formula (III) is made into general formula (V).

_{(Wherein, R 9, R 10, R} 11 and _{R 12} are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided _{that, R 9, R 10, R} 11 and _{R 12} The total number of carbon atoms contained in is 48, and A ₁ represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms.) A water-soluble metalworking oil composition comprising two or more kinds. In claim 1, the compound of general formula (III) is converted to general formula (VI)

_{(Wherein, R 9, R 10, R} 11 and _{R 12} are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided _{that, R 9, R 10, R} 11 and _{R 12} The maximum number of carbon atoms contained in is 48, and A ₁ ′ represents a hydrocarbon group having 4 to 24 carbon atoms including a cyclic hydrocarbon group composed of 4 to 8 carbon atoms.) A water-soluble metalworking oil composition comprising a compound represented by the formula: The compound of general formula (III) according to claim 1, wherein the compound of general formula (VII)

(In the formula, R ₁₃ and R ₁₄ are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, or together, a cyclic structure composed of these bonded nitrogen atoms. Represents a nitrogen-containing hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and A ₂ comprises a cyclic structure having 4 to 8 atoms composed of 1 to 3 nitrogen atoms and 2 to 7 carbon atoms. A water-soluble metalworking oil composition comprising a compound represented by (4 to 24) nitrogen-containing hydrocarbon group and n represents an integer of 1 to 3) or one or more of its salts. . In Claim 1, the compound of general formula (III) is represented by general formula (VIII)

_{(Wherein, R 22, R 23, R} 24 and _{R 25} are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, provided _{that, R 22, R 23, R} 24 and _{R 25} The maximum number of carbon atoms contained in is 48, R ₂₆ represents a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms, A ₄ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and is the same among repeating units. Or the number m of repeating units represents an integer of 1 to 10.) A water-soluble metalworking fluid composition comprising a compound represented by (1) or a salt thereof, or two or more thereof. In Claim 1, the compound of general formula (III) is converted to general formula (IX)

_{Wherein, R 9, R 10, R} 11 and _{R 12} are identical or different, represent a hydrocarbon group of a hydrogen atom or 1 to 24 carbon atoms, provided _{that, R 9, R 10, R} 11 and _{R 12} The total number of carbon atoms contained in is 48 at maximum, and A ₁ ″ is represented by the general formula (X)

(In the formula, R ₁₅ represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and in the formula, R ₁₆ represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and the same or different between repeating units. R ₁₇ represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 10. ] The water-soluble metalworking oil agent composition which replaces with 1 type, or 2 or more types of the compound shown by these, or its salt. The compound of general formula (III) according to claim 1, wherein the compound of general formula (XI)

_{(Wherein, R 18, R 19, R} 20 and _{R 21} are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, which may be identical or different among the repeating units each other, _{A 3} Is a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an amino group, an alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, a dialkylamino group having 2 to 24 carbon atoms in total, or a trialkylammonium having 3 to 36 carbon atoms in total. A water-soluble metalworking oil composition comprising a group represented by the formula, wherein n represents an integer of 1 to 10). The water-soluble metalworking fluid composition according to claim 1, wherein the compound of the general formula (III) is replaced with one or more polyethyleneimines having an average molecular weight of 300 to 10,000. The water-soluble metalworking fluid composition according to any one of claims 1 to 9, for use in machining using wax for fixing a work material. The water-soluble metalworking fluid composition according to claim 1, wherein the material to be processed is a magnetic material, single crystal or polycrystalline silicon, crystal, or quartz. The water-soluble metalworking fluid composition according to claim 10 or 11, wherein the machining is an outer peripheral blade cutting process, an inner peripheral blade cutting process, a fixed abrasive wire saw cutting process or a grinding process.