JP2009161585A - 水溶性金属加工油剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】皮膚刺激性が小さく作業性が良好であって、抗菌・防腐成分を減量したとしても十分な抗菌・防腐性能が発揮でき、これにより、他の油剤成分の設計自由度を高くすることができる、水溶性金属加工油剤組成物を提供する。
【解決手段】水溶性金属加工油剤組成物を、０．５質量％以上３０質量％以下の抗菌性水溶性アミン、０．５質量％以上１５質量％未満の２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを備えるように構成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、水溶性金属加工油剤組成物に関する。詳細には、切削、研削、塑性加工等の金属加工を行う際に使用される、水溶性金属加工油剤組成物に関する。

切削、研削、塑性加工等の金属加工を行う際には、加工工具と被加工材との間を潤滑・冷却するために、加工油剤が使用される。該加工油剤には、油性加工油剤と水溶性加工油剤とがあるが、効率的に冷却できること、および、無人化された機械において加工時の火災を防止できることから、水溶性加工油剤が主流となっている。また、金属加工の際に、大量の加工油剤がポンプによって循環して使用されている。

金属加工に用いられる水溶性加工油剤は、一般に鉱物油、油脂、脂肪酸、脂肪酸エステル、極圧添加剤、界面活性剤、消泡剤、金属防食剤、酸化防止剤、防腐・防黴剤等を目的に応じて適宜混合して製造され、通常、水で１０〜１００倍に希釈して使用される。この希釈したものは、一般に「クーラント」と呼ばれる。このクーラントには、切削性、研削性に関する性能、例えば仕上げ面精度の向上、工具寿命の延長等（以下、「一次性能」という）と、作業性、その他の性能（以下、「二次性能」という）が要求される。二次性能には、防錆性が良いこと、劣化しにくく管理しやすいこと、人体に無害であること、泡立ちが少ないこと、悪臭が少ないこと等も含まれる。

上記のように水溶性加工油剤（原液）を希釈して得られるクーラントには、細菌、酵母、黴などの微生物の好適な栄養源となる物質が多く含有されており、クーラントが腐敗しやすいという問題点があり、その微生物による劣化を防ぐことは非常に重要なことである。クーラントの腐敗が進行すると、１次性能および２次性能が低下するうえ、腐敗による悪臭によって作業環境も悪くなってしまう。また、腐敗による油剤交換の頻度が高くなれば、コスト面においても不利になる。さらに、クーラントに黴が発生すると、１次性能および２次性能が共に低下するだけでなく、循環系統のパイプ詰まりの原因にもなる。

従って、水溶性加工油剤には、腐敗防止のために、各種の殺菌剤や防腐剤が使用されている。しかし、一般には、防腐剤は短期間に分解若しくは不活性化してしまい、短期間で効果が著しく低下するという問題点があった。さらに、上記防腐剤や殺菌剤としては、ホルムアルデヒト放出型化合物、フェノール系化合物等が知られている。しかし、このような防腐剤、殺菌剤を、殺菌や黴を抑制しうるほど多量に添加した場合には、皮膚刺激性が激しくなり、人体に対して悪影響を及ぼすことがあり好ましいものではなかった。

エマルションタイプ、および、ソリューブルタイプの加工油剤等は、界面活性剤（乳化剤）として脂肪酸と各種アミンとを反応させたアミンセッケンが潤滑油の乳化に使用され、アルカリ物質としてアミンを遊離の状態で含有している（例えば、特許文献１）。通常、この遊離の状態のアミン量を大量に含有していることで、抗菌性が付与される。

また、特許文献２には、潤滑成分としての性能を有すると共に、微生物の繁殖を抑制することができるフェノキシ化合物を含有する水溶性潤滑剤組成物が記載されている。
特公昭６１−４０７２０号公報 特開平８−２５９９７８号公報

しかし、遊離アミンを大量に含有させる方法では、加工油剤の皮膚刺激性が高く、作業者が肌荒れ、皮膚炎を起こす可能性があり、遊離アミンは、可能な限り少量とすることが求められていた。また、特許文献２の水溶性潤滑剤組成物は、非アミン系の抗菌作用を有するフェノキシ化合物を、５重量％以上、より好ましくは１０から４０重量％、と多量に添加しなければ効果が期待できないものであった。このため、水溶性潤滑剤組成物から鉱油等の潤滑剤を減量せざるを得ない等、油剤設計の自由度が低いものであった。

そこで、本発明は、皮膚刺激性が小さく作業性が良好であって、抗菌・防腐成分を減量したとしても十分な抗菌・防腐性能が発揮でき、これにより、他の油剤成分の設計自由度を高くすることができる、水溶性金属加工油剤組成物を提供することを課題とする。

第１の本発明は、０．５質量％以上３０質量％以下の抗菌性水溶性アミン、０．５質量％以上１５質量％未満の２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコール、を備えて構成される、水溶性金属加工油剤組成物である。

第１の本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、アミンの含有量が少なくても、抗菌・防腐性能を発揮することができるので、皮膚刺激が小さく作業性が良好な金属加工油剤組成物である。また、抗菌・防腐成分（抗菌性水溶性アミン、２−フェノキシエタノール、ベンジルアルコール）を減量したとしても十分な抗菌・防腐性能を発揮できるので、他の油剤成分の設計自由度が高くなる。また、抗菌性水溶性アミンならびに２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを組み合わせることにより、従来の油剤組成物に比べ大幅に抗菌・防腐性能を向上させることができる。抗菌・防腐性能とは、例えば、バクテリア、酵母菌等の繁殖を抑えることができることをいう。

第１の本発明において、抗菌性水溶性アミンは、アルカノールアミン、および／または、Ｎ、Ｎ、Ｎ´、Ｎ´−テトラアルキルジアミンであることが好ましい。このような抗菌性水溶性アミンを使用することにより、抗菌・防腐性能をより発揮することができる。

アルカノールアミンは、炭素数３以上６以下のアルカノールアミンであることが好ましい。また、Ｎ、Ｎ、Ｎ´、Ｎ´−テトラアルキルジアミンは、下記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。

（上記一般式（１） において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１〜１２のアルキル基を表す。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、同じ基でもよく、異なる基でもよい。上記一般式（１）において、Ｒ^５は２価の有機基である。）

また、さらに、Ｎ、Ｎ、Ｎ´、Ｎ´−テトラアルキルジアミンは、下記一般式（２）で表される化合物であることがより好ましい。

（上記一般式（２）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１〜１２のアルキル基を表す。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、同じ基でもよく、異なる基でもよい。上記一般式（２）において、ｎは５〜１２の整数である。）このような、アルカノールアミンおよびテトラアルキルジアミンを使用することにより、抗菌・防腐性能をより発揮することができる。

第２の本発明は、第１の本発明の水溶性金属加工油剤組成物、および、希釈剤を備え、抗菌性水溶性アミンの濃度が０．００５質量％以上２０質量％以下、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの濃度が０．００５質量％以上１０質量％以下である、クーラントである。第２の本発明のクーラントは、第１の本発明の水溶性金属加工油剤組成物と同様の効果を奏することができる。

第３の本発明は、第１の本発明の水溶性金属加工油剤組成物を希釈剤により希釈し、抗菌性水溶性アミンの濃度を０．００５質量％以上２０質量％以下、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの濃度を０．００５質量％以上１０質量％以下とする工程を備えた、クーラントの製造方法である。該方法により、上記効果を備えたクーラントを得ることができる。

第４の本発明は、水溶性金属加工油剤組成物に、抗菌性水溶性アミン、ならびに、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを加える工程を備えた、水溶性金属加工油剤組成物の微生物劣化防止方法である。ここで、「微生物劣化」とは、細菌、酵母、黴等の微生物により、油剤組成物が腐敗することをいう。

第５の本発明は、第１の本発明の水溶性金属加工油剤組成物、あるいは、第２の本発明のクーラントを使用し、被加工材を加工する工程を備えた、金属加工方法である。該金属加工方法においては、油剤組成物あるいはクーラントの皮膚刺激が小さく、バクテリア等の発生が抑制されているので、作業環境が良好となる。

第１の本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、アミンの含有量が少なくても、抗菌・防腐性能を発揮することができるので、皮膚刺激が小さく作業性が良好な金属加工油剤組成物とすることができる。また、抗菌・防腐成分（抗菌性水溶性アミン、２−フェノキシエタノール、ベンジルアルコール）を減量したとしても十分な抗菌・防腐性能を発揮できるので、他の油剤成分の設計自由度が高くなる。また、抗菌性水溶性アミンならびに２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを組み合わせることにより、従来の油剤組成物に比べ大幅に抗菌・防腐性能を向上させることができる。

以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
＜水溶性金属加工油剤組成物＞
本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、所定量の抗菌性水溶性アミン、ならびに、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを備えて構成される。

（抗菌性水溶性アミン）
抗菌性水溶性アミンとしては、アルカノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−テトラアルキルジアミン（以下、「テトラアルキルジアミン」と省略する場合がある。）を挙げることができる。

アルカノールアミンとしては、例えば、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、モノインプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリインプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、ｎ−ブチルエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、およびＮ−アミノエチルエタノールアミンが挙げられる。この中でも、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、およびモノインプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、ジイソプロパノールアミン等の炭素数３以上６以下のアルカノールアミンが好ましく用いられる。

テトラアルキルジアミンは、ジアミンに含まれる２つのアミノ基の水素原子が全てアルキル基（Ｎ置換アルキル基）により置換された化合物である。上記テトラアルキルジアミンは、この構造を備える限り、その具体的な構造に特に限定はなく、テトラアルキルジアミンとして、Ｎ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−テトラアルキル１，８−ナフチレンジアミン以外のテトラアルキルジアミンを用いることができる。

上記アルキル基の種類には特に限定はない。上記アルキル基の炭素数は、通常１〜１２、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜８、さらに好ましくは１〜６、特に好ましくは１〜４である。上記アルキル基の炭素数が上記範囲であると、より優れた耐微生物劣化性を示すことから好ましい。また、上記アルキル基は、直鎖状のアルキル基でもよく、側鎖を有するアルキル基でもよく、環状構造を有するアルキル基でもよい。さらに、上記アルキル基は、炭素鎖中に他の原子（例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、および塩素原子等のハロゲン原子等）を含んでいてもよい。また、上記アルキル基は、炭素鎖中に他の官能基（例えば、水酸基、チオール基、エーテル基、カルボニル基、およびカルボキシル基等）を含んでいてもよい。上記アルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニルデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、および２−メチルシクロヘキシル基等が挙げられる。なお、上記テトラアルキルジアミン化合物に含まれる４つのＮ置換アルキル基は、全て同じアルキル基でもよく、一部または全部異なる種類のアルキル基でもよい。

上記テトラアルキルジアミン化合物として具体的には、例えば、一般式（１）で表される化合物が挙げられる。

上記一般式（１）において、上記Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数が１〜１２のアルキル基である。上記Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４の炭素数は、好ましくは１〜１０、さらに好ましくは１〜８、より好ましくは１〜６、特に好ましくは１〜４である。上記炭素数が上記範囲であると、より優れた耐微生物劣化性を示すことから好ましい。さらに、上記アルキル基は、直鎖状のアルキル基でもよく、側鎖を有するアルキル基でもよく、環状構造を有するアルキル基でもよい。さらに、上記アルキル基は、炭鎖中に他の原子（例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、および塩素原子等のハロゲン原子等）を含んでいてもよい。また、上記アルキル基は、炭素鎖中に他の官能基（例えば、水酸基、チオール基、エーテル基、カルボニル基、およびカルボキシル基等）を含んでいてもよい。上記Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４として具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニルデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基および２−メチルシクロヘキシル基等が挙げられる。なお、上記Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、全て同じアルキル基でもよく、一部または全部異なる種類のアルキル基でもよい。中でも、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基がより好ましく、メチル基、エチル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。

上記一般式（１）において、上記Ｒ^５は、２価の有機基であればよく、特に構造および炭素数等に限定はない。上記Ｒ^５は、通常は、下記一般式（２）のように、鎖状のアルキレン基である。その他、上記Ｒ^５は、脂環構造でもよく、芳香環でもよい。さらに、上記鎖状のアルキレン基および上記脂環構造は、構造中に不飽和結合を有していてもよい。また、上記鎖状のアルキレン基は、直鎖のアルキレン基でもよく、側鎖を有するアルキレン基でもよい。

上記一般式（１）で表される化合物として具体的には、上記一般式（２）で表される化合物、下記一般式（３）および（４）で表される化合物が挙げられる。

上記一般式（２）、（３）および（４）のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、上記一般式（１）におけるＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４と同様である。また、上記一般式（２）において、上記ｎは３〜１５、好ましくは４〜１３、より好ましくは５〜１２、さらに好ましくは５〜７の整数である。ｎが上記範囲であると、耐微生物劣化性に優れ、腐敗を十分に抑制できるので好ましい。

抗菌性水溶性アミンの含有量は、水溶性金属加工油剤組成物全体を１００質量％とした場合、下限が０．５質量％以上、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上、特に好ましくは７質量％以上であり、上限が、３０質量％以下、好ましくは２５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下、特に好ましくは１０質量％以下である。なお、エマルション油剤よりも、ソリューブル油剤の方が、抗菌性水溶性アミンの含有量が大きい傾向がある。ソリューブル油剤の場合は、抗菌性水溶性アミンの含有量の上限は、３０質量％以下、好ましくは２５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。抗菌性水溶性アミンの含有量が多すぎると、皮膚刺激性が大きく作業性が低下する場合がある。また、抗菌性水溶性アミンの含有量が少なすぎると、油剤組成物の抗菌・防腐性能が劣る場合がある。

（２−フェノキシエタノール、ベンジルアルコール）
本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、上記抗菌性水溶性アミンと共に、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを含有することで、少量の抗菌・防腐成分（抗菌性水溶性アミン、２−フェノキシエタノール、ベンジルアルコール）でも、十分な抗菌・防腐性能を発揮できる。２−フェノキシエタノールおよびベンジルアルコールは、それぞれ単独で使用してもよいし、混合して使用してもよい。

２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの含有量は、水溶性金属加工油剤組成物全体を１００質量％とした場合、下限が０．５質量％以上、好ましくは０．８質量％以上、より好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上、特に好ましくは４質量％以上であり、上限が１５質量％未満、好ましくは１０質量％未満、より好ましくは８質量％未満、さらに好ましくは７質量％未満、特に好ましくは６質量％未満、最も好ましくは５質量％未満である。２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの含有量が少なすぎると、本発明の油剤組成物の抗菌・防腐性能が不十分となる場合があり、また、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの含有量が多すぎると、他の油剤成分の設計自由度が小さくなってしまう。

本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、上記した抗菌性水溶性アミン、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを必須成分として含有する。また、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、種々の任意成分を必要に応じて適宜含有していてもよい。該任意成分としては、従来の水溶性金属加工油剤組成物に用いられている成分が挙げられ、具体的には、界面活性剤、基油、極圧添加剤、アルコール（ただし、上記２−フェノキシエタノール、ベンジルアルコールは除く。）、アミン化合物（ただし、上記抗菌性水溶性アミンは除く。）、消泡剤、金属防食剤、および防腐剤等が挙げられる。任意成分は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、および非イオン系界面活性剤が挙げられる。本発明において、上記界面活性剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。本発明の水溶性金属加工油剤組成物では、アニオン系界面活性剤および非イオン系界面活性剤の１種または２種以上を用いることが好ましい。

上記アニオン系界面活性剤としては、例えば、脂肪酸とアミン化合物との塩または金属塩、および石油スルホネート等が用いられる。上記脂肪酸としては、通常の水系の金属加工剤に使用されている炭素数６〜３６の脂肪酸が使用される。上記脂肪酸は、モノカルボン酸でもよく、ジカルボン酸でもよい。上記脂肪酸として、例えば、カプロン酸、カプリル酸、ノナン酸、ラウリン酸、ヤシ油脂肪酸、オレイン酸、エルカ酸、リシノレン酸、菜種油脂肪酸、リシノレン酸縮合物、Ｃ２１脂肪族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン酸、およびドデカン二酸が挙げられる。これらの中でも、ヤシ油脂肪酸、菜種脂肪酸、オレイン酸、リシノレン酸、エルカ酸、リシノレン酸縮合物、Ｃ２１脂肪族ジカルボン酸、アジピン酸、ドデカン酸、およびドデカン二酸が好ましく用いられる。なお、アニオン系界面活性剤は、脂肪酸とアミンとを添加することで、水溶性金属加工油剤組成物中で界面活性剤となるものであってもよい。

上記金属塩としては、例えば、ナトリウム塩およびカリウム塩等のアルカリ金属塩等が挙げられる。よって、上記脂肪酸の金属塩として具体的には、例えば、上記で例示した各脂肪酸のナトリウム塩およびカリウム塩等のアルカリ金属塩等が挙げられる。

上記非イオン系界面活性剤として具体的には、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルおよびポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックポリマー、並びにヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等が挙げられる。

本発明の水溶性金属加工油剤組成物において、上記界面活性剤の含有量は、必要に応じて種々の範囲とすることができる。本発明の水溶性金属加工油剤組成物全量を１００質量％とした場合、界面活性剤の含有量は、通常１〜４０質量％、好ましくは３〜３５質量％、より好ましくは５〜３５質量％、さらに好ましくは８〜３０質量％、特に好ましくは１０〜３０質量％である。上記界面活性剤の含有量が上記範囲であると、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、優れた耐微生物劣化性を奏するので好ましい。本発明の水溶性金属加工油剤組成物において、アニオン系界面活性剤および非イオン系界面活性剤を併用する場合、両者の割合は、必要に応じて種々の範囲とすることができる。上記アニオン系界面活性剤および上記非イオン系界面活性剤の含有量の合計を１００質量％とした場合、上記アニオン系界面活性剤の含有量は、通常３０〜９５質量％、好ましくは４０〜９５質量％、さらに好ましくは５０〜９０質量％、より好ましくは６０〜９０質量％、特に好ましくは７０〜９０質量％である。アニオン系界面活性剤の含有量が上記範囲内であると、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、優れた耐微生物劣化性を奏するので好ましい。

本発明の水溶性金属加工油剤組成物において、上記界面活性剤と上記抗菌性水溶性アミンとの割合は、必要に応じて種々の範囲とすることができる。上記界面活性剤および上記抗菌性水溶性アミンの含有量の合計を１００質量％とした場合、上記抗菌性水溶性アミンの含有量は、通常１〜４０質量％、好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは１〜２５質量％、より好ましくは２〜２０質量％、特に好ましくは３〜２０質量％である。上記テトラアルキルジアミン化合物の含有量が上記範囲内であると、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、優れた耐微生物劣化性を奏するので好ましい。

アミン化合物（ただし、上記抗菌性水溶性アミンは除く。）は、脂肪族アミン、脂環式アミン、及び芳香族アミンのいずれでもよい。また、上記アミン化合物は、他の官能基を有するアミン化合物でもよい。さらに、上記アミン化合物に含まれるアミノ基は、第一級アミノ基、第二級アミノ基、および第三級アミノ基のいずれでもよい。また、上記アミン化合物に含まれるアミノ基の数についても特に限定はなく、モノアミン化合物、ジアミン化合物、トリアミン化合物、テトラアミン化合物のいずれでもよい。本発明では、上記アミン化合物として、炭素数２〜３６、好ましくは２〜２０、さらに好ましくは２〜１５のアミン化合物を好ましく用いることができる。なお、上記アミン化合物は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用することもできる。

脂肪族アミンとしては、例えば、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、オレイルアミン、およびヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。脂環式アミンとしては、例えば、シクロヘキシルアミンおよびジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。また、芳香族アミンとしては、例えば、ベンジルアミンおよびジベンジルアミン等が挙げられる。

本発明の水溶性金属加工油剤組成物において、上記アミン化合物の含有量は、本発明の水溶性金属加工油剤組成物全量を１００質量％とした場合に、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは０．０１〜１０質量％、さらに好ましくは０．１〜７質量％、特に好ましくは１〜４質量％である。上記アミン化合物の含有量が上記範囲であると、優れた耐微生物劣化性を奏すると共に、優れたさび止め性を奏することからから好ましい。

本発明の水溶性金属加工油剤組成物において、上記アミン化合物と上記抗菌性水溶性アミンの割合は、必要に応じて種々の範囲とすることができる。上記アミン化合物および上記抗菌性水溶性アミンの含有量の合計を１００質量％とした場合、上記アミン化合物の含有量は、６０質量％以下、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。アミン化合物が上記範囲を超えて多いと本発明の油剤組成物の抗菌・防腐性能が劣る場合がある。

アルコール（ただし、上記２−フェノキシエタノール、ベンジルアルコールは除く。）としては、炭素数が１２〜１８のアルコールが好ましく用いられる。上記アルコールの具体的構造については特に限定はない。上記アルコールは、第１級、第２級および第３級アルコールのいずれでもよい。また、直鎖アルコールでもよく、側鎖を有するアルコールでもよい。さらに、上記アルコールの水酸基の数についても特に限定はない。上記アルコールは、モノアルコール、ジアルコール、およびトリアルコールのいずれでもよい。上記アルコールとしては、例えば、ｎ−トリデカノール、ｉｓｏ−トリデカノール、ｎ−ペンタデカノール、およびｉｓｏ−ペンタデカノール等が挙げられる。上記アルコールは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

基油としては、具体的には、鉱物油、合成エステル、および動植物油脂等が挙げられる。本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、上記基油を含有することにより、さらに潤滑性を向上させることができる。本発明の水溶性金属加工油剤組成物において、上記基油は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

鉱物油は、石油を蒸留精製して得られる成分を示す。上記鉱物油は、水素添加や改質等の工程を経た鉱物油を使用できる。上記鉱物油として具体的には、例えば、スピンドル油およびマシン油等が挙げられる。上記鉱物油の物性については特に限定はない。例えば、上記鉱物油の動粘度（４０℃）は、通常０．１ｍｍ^２／ｓ以上、好ましくは０．５〜１５０ｍｍ^２／ｓ、更に好ましくは１〜６０ｍｍ^２／ｓ、より好ましくは５〜６０ｍｍ^２／ｓとすることができる。また、上記鉱物油のアニリン点は、通常３５〜１２０℃、好ましくは４０℃〜１００℃、さらに好ましくは４５〜１００℃、より好ましくは５０〜９０℃とすることができる。なお、上記鉱物油は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

合成エステルは、通常、炭素数１０〜３０、好ましくは１２〜２８、さらに好ましくは１５〜２５のカルボン酸と、炭素数１〜３０、好ましくは１〜２５、さらに好ましくは１〜２０のアルコールのエステルが用いられる。上記アルコールは、第１級、第２級および第３級アルコールのいずれでもよい。また、上記アルコールは、モノアルコール、ジアルコール、トリアルコール、テトラアルコールのいずれでもよい。上記合成エステルとして具体的には、例えば、オレイン酸メチル、オレイン酸−２−エチルヘキシル、ネオペンチルグリコールジオレイト、トリメチロールプロパントリオレイト、およびペンタエリスリトールテトラオレイト等が挙げられる。これらの中でも、オレイン酸−２−エチルヘキシル、ネオペンチルグリコールジオレイト、およびトリメチロールプロパントリオレイトが好ましく用いられる。なお、上記合成エステルは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

動植物油脂としては、例えば、豚脂、牛脂、および魚油等の動物性油脂、ならびに菜種油、大豆油、およびパーム油等の植物性油脂が挙げられる。また、上記動植物油脂としては、上記動植物油脂の水素添加物を用いることもできる。なお、上記動植物油脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

本発明の水溶性金属加工油剤組成物全量を１００質量％とした場合、上記基油の含有量は、通常８０質量％以下、好ましくは０．１〜８０質量％、より好ましくは１〜７５質量％、さらに好ましくは、５〜７０質量％、より好ましくは１０〜６０質量％、特に好ましくは２０〜６０質量％である。上記基油の含有量が上記範囲であると、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、優れた耐微生物劣化性と共に、優れた潤滑性を奏するので好ましい。

また、本発明の水溶性金属加工油剤組成物において、上記基油と上記抗菌性水溶性アミンの割合は、必要に応じて種々の範囲とすることができる。上記基油および上記抗菌性水溶性アミンの含有量の合計を１００質量％とした場合、上記基油の含有量は、通常５０〜９９質量％、好ましくは６０〜９８質量％、さらに好ましくは７０〜９５質量％、より好ましくは８０〜９５質量％である。上記基油と上記抗菌性水溶性アミンの割合が上記範囲であると、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、優れた耐微生物劣化性と共に、優れた潤滑性を奏するので好ましい。

本発明の水溶性金属加工油剤組成物には、通常、水が配合される。この水の配合量については特に限定はない。上記水の配合量は、通常、本発明の水溶性金属加工油剤組成物１００質量％中、１〜９９質量％、好ましくは５〜９０質量％、さらに好ましくは５〜８０質量％、より好ましくは７〜７０質量％、特に好ましくは７〜５０質量％である。

本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、そのまま使用することができる。また、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、必要に応じて、使用の際にさらに水等の希釈剤で稀釈して使用することもできる。

＜クーラント、クーラントの製造方法＞
本発明のクーラントは、上記した水溶性金属加工油剤組成物、および、希釈剤を備え、抗菌性水溶性アミンの濃度が０．００５質量％以上２０質量％以下、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの濃度が０．００５質量％以上１０質量％以下に調製されたものである。このような含有量で、抗菌・防腐成分を備えることにより、十分な抗菌・防腐性能を発揮できると共に、経済的な油剤組成物とすることができる。

本発明のクーラントは、上記した水溶性金属加工油剤組成物を希釈剤により希釈し、抗菌性水溶性アミンの濃度、および、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの濃度を上記範囲とすることにより、製造することができる。

希釈剤の種類については特に限定はない。上記希釈剤として、通常は水が用いられる。また、本発明のクーラントは、本発明の水溶性金属加工剤を希釈することにより本発明のクーラントを得る場合、その希釈倍率についても特に限定はない。上記希釈倍率は通常１．５〜１００倍、好ましくは２〜７０倍、さらに好ましくは５〜５０倍、より好ましくは１０〜５０倍である。

＜水溶性金属加工油剤組成物の微生物劣化防止方法＞
本発明の水溶性金属加工油剤組成物の微生物劣化防止方法は、水溶性金属加工油剤組成物に、抗菌性水溶性アミン、ならびに、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを加える工程を備えた方法である。なお、抗菌性水溶性アミン、２−フェノキシエタノールおよびベンジルアルコールは、本発明の水溶性金属加工油剤組成物において記載したものと同様である。

上記微生物劣化防止方法における水溶性金属加工油剤組成物の種類および組成には特に限定はないが、本発明の抗菌性水溶性アミン、ならびに、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを完備したものとは異なる、一般的な水溶性金属加工油剤組成物である。該一般的な水溶性金属加工油剤組成物は通常、水を含有し、例えば、上記任意成分として挙げた界面活性剤、基油、極圧添加剤、アルコール、消泡剤、金属防食剤、および防腐剤等を含むものである。任意成分は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なお、上記任意成分は、本発明の水溶性金属加工油剤組成物におけるものと同様である。

また、本発明の水溶性金属加工油剤組成物の微生物劣化防止方法においては、上記「水溶性金属加工油剤組成物」は、水溶性金属加工油剤組成物を水等の希釈剤で希釈した後の「クーラント」をも含む概念である。

各成分の添加量については、特に限定されないが、好ましくは、上記した本発明の水溶性金属加工油剤組成物における各成分の含有量となるように添加するのが好ましい。クーラントにおける添加量についても同様である。

＜金属加工方法＞
本発明の金属加工方法は、本発明の水溶性金属加工油剤組成物、あるいは、本発明のクーラントを使用し、被加工材を加工する工程を備えた方法である。

上記金属加工は、金属を加工する方法である限り、その具体的内容に特に限定はない。上記金属加工としては、例えば、切削加工、研削加工、および塑性加工等が挙げられる。また、上記金属加工において、上記水溶性金属加工油剤組成物および上記クーラントを供給する方法には特に限定はない。例えば、循環ポンプを使用してノズルから給油する方法、手づけ給油（ブラシ塗りおよび油差し等）、および噴霧給油等が挙げられる。

上記被加工材については特に限定はない。被加工材の材質は、通常、鉄、炭素鋼およびステンレス鋼等の鋼および鉄合金であるが、その他、インコネル、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、および銅合金等の非鉄金属およびその合金でもよい。また、被加工材の形状についても特に限定はなく、例えば、棒状およびブロック形状等が挙げられる。

（１）水溶性加工油剤組成物の調整
表１に示す各成分を、表１に示す割合で配合することにより、実施例１〜１７、および、参考例１、２の水溶性加工油剤組成物を調整した。表１中の各組成を示す単位は質量％である。なお、表１に記載した各成分の詳細は以下の通りである。なお、表１中のｐＨは、水溶性加工油剤組成物を３．３質量％含むクーラントとした際のｐＨである。
石油スルホネート：Ｎａスルホネート、石油系炭化水素の混合物
非イオン活性剤：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル
高級アルコール：（Ｃ１３およびＣ１５）アルコールの混合物
鉱物油：スピンドル油（動粘度；８ｍｍ^２／ｓ（４０℃））

（２）耐腐敗試験方法
表１に示した実施例および参考例の各水溶性金属加工油剤組成物を水道水で希釈し、各２Ｌのクーラントを調製した。このクーラントを耐腐敗試験の試料として使用した。このクーラント中の水溶性金属加工油剤組成物の濃度は３．３質量％である。

調整した２Ｌのクーラントに、乾切削した鋳鉄切屑２００ｇ、および潤滑油（商品名「バクトラＮｏ２ＳＬＣ」モービル石油社製）１００ｇを上記各クーラントに加え、３Ｌ／分でポンプにより循環させた。種菌として、腐敗菌液（バクテリア１０^−７個以上／ｍＬ、真菌（酵母）１０^−５個以上／ｍＬ、真菌（糸状菌）１０^−２個以上／ｍＬ確認可能なもの）を、試験開始直後に６０ｇ添加し、その後７日毎に２０ｇずつさらに添加した。試験中、蒸発した水分は、毎日水道水を添加することにより補給した。

試験開始から１週間毎に、ＢＩＯＳＡＮ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ，ＩＮＣ．製のＳＡＮＣＨＥＣＫを用い菌の発生具合を確認した。結果を表２〜４に示した。

（３）評価結果
表２には、抗菌性水溶性アミンとして、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールおよびＮ，Ｎ−ジシクロヘキシルアミンを用いた結果をまとめた。また、表３には、抗菌性水溶性アミンとして、ジイソプロパノールアミンおよびテトラメチルへキシレンジアミンを用いた結果をまとめた。表４には、抗菌性アミンとして、ジイソプロパノールアミンおよびテトラメチルへキシレンジアミンを用いると共に、ベンジルアルコールと２−フェノキシエタノールを併用した例をまとめた。

表２、３より、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、ベンジルアルコールおよび２−フェノキシエタノールを含まない参考例に比べて、耐腐敗性能が優れていることが分かる。本発明の水溶性金属加工油剤組成物の中で比較すると、抗菌性水溶性アミンとして、ジイソプロパノールアミンおよびテトラメチルへキシレンジアミンを用いた例において、より優れた結果が示された。また、表４より、ベンジルアルコールと２−フェノキシエタノールを併用した場合においても、表３の結果と同様に、優れた耐腐敗性能が示された。

以上、現時点において、最も、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う水溶性金属加工油剤組成物、クーラント、クーラントの製造方法、水溶性金属加工油剤組成物の微生物劣化防止方法、および、金属加工方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

Claims (9)

1. ０．５質量％以上３０質量％以下の抗菌性水溶性アミン、０．５質量％以上１５質量％未満の２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコール、を備えて構成される、水溶性金属加工油剤組成物。
2. 前記抗菌性水溶性アミンが、アルカノールアミン、および／または、Ｎ、Ｎ、Ｎ´、Ｎ´−テトラアルキルジアミンである、請求項１に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
3. 前記アルカノールアミンが、炭素数３以上６以下のアルカノールアミンである、請求項２に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
4. Ｎ、Ｎ、Ｎ´、Ｎ´−テトラアルキルジアミンが、下記一般式（１）で表される化合物である請求項２または３に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
   

   

   （上記一般式（１） において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１〜１２のアルキル基を表す。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、同じ基でもよく、異なる基でもよい。上記一般式（１）において、Ｒ^５は２価の有機基である。）
5. Ｎ、Ｎ、Ｎ´、Ｎ´−テトラアルキルジアミンが、下記一般式（２）で表される化合物である請求項２または３に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
   

   

   （上記一般式（２）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、炭素数１〜１２のアルキル基を表す。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、同じ基でもよく、異なる基でもよい。上記一般式（２）において、ｎは５〜１２の整数である。）
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤組成物、および、希釈剤を備え、前記抗菌性水溶性アミンの濃度が０．００５質量％以上２０質量％以下、前記２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの濃度が０．００５質量％以上１０質量％以下である、クーラント。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤組成物を希釈剤により希釈し、前記抗菌性水溶性アミンの濃度を０．００５質量％以上２０質量％以下、前記２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールの濃度を０．００５質量％以上１０質量％以下とする工程を備えた、クーラントの製造方法。
8. 水溶性金属加工油剤組成物に、抗菌性水溶性アミン、ならびに、２−フェノキシエタノールおよび／またはベンジルアルコールを加える工程を備えた、水溶性金属加工油剤組成物の微生物劣化防止方法。
9. 請求項１〜５のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤組成物、あるいは、請求項６に記載のクーラントを使用し、被加工材を加工する工程を備えた、金属加工方法。