JP4001998B2 - 水溶性金属加工油剤組成物 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水溶性金属加工油剤組成物に関し、特に切削加工用の潤滑油に好適な水溶性金属加工油剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーメーカー関連の工場では、部品が大型化し、トランスファーマシンで切削，研削などのさまざまな金属加工を流れ作業で行っている。トランスファーマシンは管理コストの低減のために統一された切削油剤を、集中タンクから多くの工程へ供給している。したがって、大量の油剤を必要とし、タンクが大型化するため、火災対策上水溶性切削油が使用されることが多い。一般に、水溶性切削油剤は、その有効成分が有機物で、水により希釈されることから、微生物の恰好の増殖場所となり微生物による腐敗劣化という問題がある。また、摺動面油、油圧油等の設備油と並行して使用するため、混入してくる潤滑油との分離性が良好であることが必要である。それらの問題を解決するための一つの方法として、ポリアルキレングリコール誘導体が提案されている（特開平７−３１６５８１号公報，特開平８−２３１９７７号公報，特開平８−２３９６８３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、両末端が水素のものは加工性能に劣り、両末端がアルキル基のものは水溶性に劣るという問題があった。
本発明は、上記観点からなされたもので、耐腐敗性に優れ、混入してくる潤滑油との分離性が良好で、かつ加工性能に優れた水溶性金属加工油剤組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定のポリアルキレングリコール誘導体を基油として使用することにより本発明の目的を効率的に達成しうることを見出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、以下の水溶性金属加工油剤組成物を提供するものである。
（１）数平均分子量５００〜２０，０００を有する下記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングルコール誘導体の少なくとも一種を含有してなる水溶性金属加工油剤組成物。
【０００５】
Ｒ1 −Ｏ−（ＰＯ）a （ＥＯ）b （ＰＯ）c −Ｈ ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基を示し、また、ａ、ｂ、ｃは上記分子量を満足する数を示し、それぞれ１以上の整数である。）
（２）切削加工及び／又は研削加工に用いる（１）の水溶性金属加工油剤組成物。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、上記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングリコール誘導体の少なくとも一種を基油として含有することを特徴とする。
上記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングリコール誘導体は、所謂リバースブロック型重合体と言われているポリオキシプロピレンポリオキシエチレングリコールモノアルキルエーテルである。
【０００７】
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1 は炭素数１〜１８のアルキル基で、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。該アルキル基の具体例としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，各種ブチル基，各種ペンチル基，各種ヘキシル基，各種ヘプチル基，各種オクチル基，各種ノニル基，各種デシル基，各種ウンデシル基，各種ドデシル基，各種トリデシル基，各種テトラデシル基，各種ペンタデシル基，各種ヘキサデシル基，各種ヘプタデシル基，各種オクタデシル基，シクロペンチル基，シクロヘキシル基，各種メチルシクロヘキシル基，各種エチルヘキシル基，各種ジメチルシクロヘキシル基などを挙げることができる。中でも、溶解性の点で、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，各種ブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基が好ましい。メチル基が特に好ましい。
【０００８】
本発明において、前記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングリコール誘導体の数平均分子量は５００〜２０，０００で、５００未満であると、切削，研削の加工性を維持できない場合があり、２０，０００を超えると、原液の粘度が上がり取扱いにくく好ましくない。好ましくは、１，０００〜１０，０００である。
【０００９】
また、ａ、ｂ、ｃはその分子量を満足する数で、（ａ＋ｃ）／ｂ、即ち、ＰＯとＥＯのモル比は１／９〜７／３が好ましく、３／７〜６／４が特に好ましい。
上記ポリアルキレングリコール誘導体の含有量は、本発明の水溶性金属加工油剤組成物中、好ましくは０．５〜５０重量％、更に好ましくは５〜３０重量％である。０．５重量％未満であると、切削，研削の加工性を維持できない場合があり、５０重量％を超えても、配合量に相当する効果の向上がみられない場合がある。
【００１０】
本発明の水溶性金属加工油剤組成物には、上記のポリアルキレングリコール誘導体以外の成分として、水及び添加剤を含有する。
水の量については、好ましくは２０〜７０重量％、更に好ましくは３０〜５０重量％使用される。水の量が多すぎても、少なすぎても、その水溶性金属加工油剤を切削加工や研削加工に使用した際に、本発明の効果を十分に発揮できないことがある。
【００１１】
最後に、添加剤として、防錆剤，消泡剤，防腐剤，銅不活性化剤などが使用される。
上記防錆剤として、例えば、石油スルホン酸塩，ソルビタンモノオレート，ラノリン，酸化ワックスおよびその塩，アルコキシフェニルアミン，ジシクロヘキシルアミン，アルカノールアミン，アルキルイミダゾリン，オレイルザルコシン，脂肪酸アルカノールアミン塩，ホウ酸アミド，ホウ酸アミン塩等を挙げることができる。
【００１２】
上記消泡剤として、例えば、シリコーン油，セバシン酸，アゼライン酸，ペラルゴン酸等を挙げることができる。
上記防腐剤として、例えば、トリアジン系，ピリジン系，フェノール系，ホルムアルデヒド供与体系，チアジアゾール系，サリチルアニリド系等の化合物を挙げることができる。
【００１３】
上記銅不活性化剤として、例えば、ベンゾトリアゾール，メチルベンゾトリアゾール，トリルトリアゾールおよびそれらの塩等を挙げることができる。
以上の添加剤の量については、好ましくは２０〜５０重量％、更に好ましくは３０〜４０重量％使用される。その量が多すぎても、少なすぎても、その水溶性金属加工油剤を切削加工や研削加工に使用した際に、本発明の効果を十分に発揮できないことがある。
なお、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、エマルジョン系、ソリュブル系、ソリューション系いずれのタイプのものであってもよい。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜３、比較例１〜３及び参考例１
第１表に示す割合で、基油（ポリアルキレングリコール：ＰＡＧ）に各成分を配合し、実施例、比較例及び参考例の水溶性切削油剤組成物を調製した。これらの組成物につき、下記の要領でタップ加工性、混入してくる潤滑油との分離性（他油分離性と略す）及び耐腐敗性の評価を行った。結果を第１表に示す。
【００１５】
【００１６】
▲２▼他油分離性
試験法：抗乳化試験
温度：３０℃
評価法：供試油５００ｃｃ、他油（摺動面油）５０ｃｃを１，５００ｒｐｍで１時間回転した後、（油層−クリーム層−水層）の量を測定し、分離性を評価した。
【００１７】
▲３▼耐腐敗性
試験法：耐腐敗性試験
温度：３０℃
評価法：供試油１００ｃｃを１週間浸透培養後、好気性菌数をｐＨ計、イージーカルトを用いて測定した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
（注）
＊１：トリエタノールアミン１５重量％，ホウ酸ジエタノールアミン塩１０重量％，ドデカン二酸１０重量％
＊２：ペラルゴン酸
＊３：ピリジン系
＊４：ベンゾトリアゾール
＊５：リバースブロック型重合体、数平均分子量；５，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；４／６、片末端；メチル基
＊６：リバースブロック型重合体、数平均分子量；５，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；３／７、片末端；メチル基
＊７：リバースブロック型重合体、数平均分子量；３，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；３／７、片末端；メチル基
＊８：リバースブロック型重合体、数平均分子量；３，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；２．５／７．５、両末端；水素
＊９：リバースブロック型重合体、数平均分子量；１，７５０、
ＰＯ／ＥＯ比；５／５、両末端；水素
＊10：リバースブロック型重合体、数平均分子量；１，７５０、
ＰＯ／ＥＯ比；８／２、両末端；水素
＊11：ノーマルブロック型重合体、数平均分子量；２，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；６／４、片末端；メチル基
【００２２】
【発明の効果】
本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、耐腐敗性に優れ、混入してくる潤滑油との分離性が良好で、かつ加工性能に優れたものである。したがって、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、各種金属の金属加工、特に、切削加工や研削加工の際の金属加工油として有効に利用できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は水溶性金属加工油剤組成物に関し、特に切削加工用の潤滑油に好適な水溶性金属加工油剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーメーカー関連の工場では、部品が大型化し、トランスファーマシンで切削，研削などのさまざまな金属加工を流れ作業で行っている。トランスファーマシンは管理コストの低減のために統一された切削油剤を、集中タンクから多くの工程へ供給している。したがって、大量の油剤を必要とし、タンクが大型化するため、火災対策上水溶性切削油が使用されることが多い。一般に、水溶性切削油剤は、その有効成分が有機物で、水により希釈されることから、微生物の恰好の増殖場所となり微生物による腐敗劣化という問題がある。また、摺動面油、油圧油等の設備油と並行して使用するため、混入してくる潤滑油との分離性が良好であることが必要である。それらの問題を解決するための一つの方法として、ポリアルキレングリコール誘導体が提案されている（特開平７−３１６５８１号公報，特開平８−２３１９７７号公報，特開平８−２３９６８３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、両末端が水素のものは加工性能に劣り、両末端がアルキル基のものは水溶性に劣るという問題があった。
本発明は、上記観点からなされたもので、耐腐敗性に優れ、混入してくる潤滑油との分離性が良好で、かつ加工性能に優れた水溶性金属加工油剤組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定のポリアルキレングリコール誘導体を基油として使用することにより本発明の目的を効率的に達成しうることを見出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、以下の水溶性金属加工油剤組成物を提供するものである。
（１）数平均分子量５００〜２０，０００を有する下記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングルコール誘導体の少なくとも一種を含有してなる水溶性金属加工油剤組成物。
【０００５】
Ｒ1 −Ｏ−（ＰＯ）a （ＥＯ）b （ＰＯ）c −Ｈ ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基を示し、また、ａ、ｂ、ｃは上記分子量を満足する数を示し、それぞれ１以上の整数である。）
（２）切削加工及び／又は研削加工に用いる（１）の水溶性金属加工油剤組成物。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、上記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングリコール誘導体の少なくとも一種を基油として含有することを特徴とする。
上記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングリコール誘導体は、所謂リバースブロック型重合体と言われているポリオキシプロピレンポリオキシエチレングリコールモノアルキルエーテルである。
【０００７】
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1 は炭素数１〜１８のアルキル基で、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。該アルキル基の具体例としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，各種ブチル基，各種ペンチル基，各種ヘキシル基，各種ヘプチル基，各種オクチル基，各種ノニル基，各種デシル基，各種ウンデシル基，各種ドデシル基，各種トリデシル基，各種テトラデシル基，各種ペンタデシル基，各種ヘキサデシル基，各種ヘプタデシル基，各種オクタデシル基，シクロペンチル基，シクロヘキシル基，各種メチルシクロヘキシル基，各種エチルヘキシル基，各種ジメチルシクロヘキシル基などを挙げることができる。中でも、溶解性の点で、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，各種ブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基が好ましい。メチル基が特に好ましい。
【０００８】
本発明において、前記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングリコール誘導体の数平均分子量は５００〜２０，０００で、５００未満であると、切削，研削の加工性を維持できない場合があり、２０，０００を超えると、原液の粘度が上がり取扱いにくく好ましくない。好ましくは、１，０００〜１０，０００である。
【０００９】
また、ａ、ｂ、ｃはその分子量を満足する数で、（ａ＋ｃ）／ｂ、即ち、ＰＯとＥＯのモル比は１／９〜７／３が好ましく、３／７〜６／４が特に好ましい。
上記ポリアルキレングリコール誘導体の含有量は、本発明の水溶性金属加工油剤組成物中、好ましくは０．５〜５０重量％、更に好ましくは５〜３０重量％である。０．５重量％未満であると、切削，研削の加工性を維持できない場合があり、５０重量％を超えても、配合量に相当する効果の向上がみられない場合がある。
【００１０】
本発明の水溶性金属加工油剤組成物には、上記のポリアルキレングリコール誘導体以外の成分として、水及び添加剤を含有する。
水の量については、好ましくは２０〜７０重量％、更に好ましくは３０〜５０重量％使用される。水の量が多すぎても、少なすぎても、その水溶性金属加工油剤を切削加工や研削加工に使用した際に、本発明の効果を十分に発揮できないことがある。
【００１１】
最後に、添加剤として、防錆剤，消泡剤，防腐剤，銅不活性化剤などが使用される。
上記防錆剤として、例えば、石油スルホン酸塩，ソルビタンモノオレート，ラノリン，酸化ワックスおよびその塩，アルコキシフェニルアミン，ジシクロヘキシルアミン，アルカノールアミン，アルキルイミダゾリン，オレイルザルコシン，脂肪酸アルカノールアミン塩，ホウ酸アミド，ホウ酸アミン塩等を挙げることができる。
【００１２】
上記消泡剤として、例えば、シリコーン油，セバシン酸，アゼライン酸，ペラルゴン酸等を挙げることができる。
上記防腐剤として、例えば、トリアジン系，ピリジン系，フェノール系，ホルムアルデヒド供与体系，チアジアゾール系，サリチルアニリド系等の化合物を挙げることができる。
【００１３】
上記銅不活性化剤として、例えば、ベンゾトリアゾール，メチルベンゾトリアゾール，トリルトリアゾールおよびそれらの塩等を挙げることができる。
以上の添加剤の量については、好ましくは２０〜５０重量％、更に好ましくは３０〜４０重量％使用される。その量が多すぎても、少なすぎても、その水溶性金属加工油剤を切削加工や研削加工に使用した際に、本発明の効果を十分に発揮できないことがある。
なお、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、エマルジョン系、ソリュブル系、ソリューション系いずれのタイプのものであってもよい。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜３、比較例１〜３及び参考例１
第１表に示す割合で、基油（ポリアルキレングリコール：ＰＡＧ）に各成分を配合し、実施例、比較例及び参考例の水溶性切削油剤組成物を調製した。これらの組成物につき、下記の要領でタップ加工性、混入してくる潤滑油との分離性（他油分離性と略す）及び耐腐敗性の評価を行った。結果を第１表に示す。
【００１５】
▲２▼他油分離性
試験法：抗乳化試験
温度：３０℃
評価法：供試油５００ｃｃ、他油（摺動面油）５０ｃｃを１，５００ｒｐｍで１時間回転した後、（油層−クリーム層−水層）の量を測定し、分離性を評価した。
【００１７】
▲３▼耐腐敗性
試験法：耐腐敗性試験
温度：３０℃
評価法：供試油１００ｃｃを１週間浸透培養後、好気性菌数をｐＨ計、イージーカルトを用いて測定した。
【００１８】
【表１】
【表２】
【表３】
（注）
＊１：トリエタノールアミン１５重量％，ホウ酸ジエタノールアミン塩１０重量％，ドデカン二酸１０重量％
＊２：ペラルゴン酸
＊３：ピリジン系
＊４：ベンゾトリアゾール
＊５：リバースブロック型重合体、数平均分子量；５，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；４／６、片末端；メチル基
＊６：リバースブロック型重合体、数平均分子量；５，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；３／７、片末端；メチル基
＊７：リバースブロック型重合体、数平均分子量；３，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；３／７、片末端；メチル基
＊８：リバースブロック型重合体、数平均分子量；３，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；２．５／７．５、両末端；水素
＊９：リバースブロック型重合体、数平均分子量；１，７５０、
ＰＯ／ＥＯ比；５／５、両末端；水素
＊10：リバースブロック型重合体、数平均分子量；１，７５０、
ＰＯ／ＥＯ比；８／２、両末端；水素
＊11：ノーマルブロック型重合体、数平均分子量；２，０００、
ＰＯ／ＥＯ比；６／４、片末端；メチル基
【００２２】
【発明の効果】
本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、耐腐敗性に優れ、混入してくる潤滑油との分離性が良好で、かつ加工性能に優れたものである。したがって、本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、各種金属の金属加工、特に、切削加工や研削加工の際の金属加工油として有効に利用できる。
Claims (2)
- 数平均分子量５００〜２０，０００を有する下記一般式（Ｉ）で表されるポリアルキレングルコール誘導体の少なくとも一種を含有してなる水溶性金属加工油剤組成物。
Ｒ1 −Ｏ−（ＰＯ）a （ＥＯ）b （ＰＯ）c −Ｈ ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基を示し、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基を示し、また、ａ、ｂ、ｃは上記分子量を満足する数を示し、それぞれ１以上の整数である。） - 切削加工及び／又は研削加工に用いる請求項１に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10251998A JP4001998B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 水溶性金属加工油剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10251998A JP4001998B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 水溶性金属加工油剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11293274A JPH11293274A (ja) | 1999-10-26 |
| JP4001998B2 true JP4001998B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=14329606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10251998A Expired - Fee Related JP4001998B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 水溶性金属加工油剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4001998B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009016954A1 (ja) | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | 水性金属加工油剤 |
| CN117511641A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-02-06 | 山东京博新能源控股发展有限公司 | 一种多效环保型金属切削液及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5889695A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-28 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 水系潤滑油組成物 |
| JPS58122993A (ja) * | 1982-01-19 | 1983-07-21 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 水系潤滑油組成物 |
| JPS59138296A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 潤滑油 |
| JP3244996B2 (ja) * | 1995-02-24 | 2002-01-07 | ユシロ化学工業株式会社 | 水溶性金属加工用油剤 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10251998A patent/JP4001998B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11293274A (ja) | 1999-10-26 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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