JP4392154B2 - Metal processing oil - Google Patents

Metal processing oil Download PDF

Info

Publication number
JP4392154B2
JP4392154B2 JP2002220704A JP2002220704A JP4392154B2 JP 4392154 B2 JP4392154 B2 JP 4392154B2 JP 2002220704 A JP2002220704 A JP 2002220704A JP 2002220704 A JP2002220704 A JP 2002220704A JP 4392154 B2 JP4392154 B2 JP 4392154B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alcohol
oil
parts
mol
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002220704A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003238978A (en
Inventor
堯一 今井
毅 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Chemical Industries Ltd filed Critical Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority to JP2002220704A priority Critical patent/JP4392154B2/en
Publication of JP2003238978A publication Critical patent/JP2003238978A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4392154B2 publication Critical patent/JP4392154B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエーテル系金属加工油に関する。さらに詳しくは、炭化水素系基油との相溶性、潤滑性等に優れたポリエーテル系金属加工油に関する。
【0002】
【従来の技術】
切削油、研削油、研磨油、圧延油、引き抜き油、プレス油、鍛造油、及びシリコンウエハの研磨・切断などの加工に用いる金属加工油は潤滑性が要求される。従来、鉱物油を基油とするエマルション系の切削油や不水系切削油等の金属加工油は、脂肪酸エステル、脂肪酸などの油性向上剤や硫黄、塩素、隣などの元素含有の極圧剤を添加して潤滑性を良くすることがなされている。しかし、塩素系極圧剤はオゾン層破壊、隣系極圧剤は廃水による富栄養化など環境に対する問題で使い難いものとなっている。さらに、潤滑性が良好であるポリエーテルは、鉱物油等の炭化水素系基油との相溶性が悪いため、製品外観を均一にすることが困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、炭化水素系潤滑油との相溶性、潤滑性、粘度指数性等に優れたポリエーテル系金属加工油を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題点に鑑み、鋭意検討した結果、本発明に到達した。
即ち、本発明は、下記一般式(1)で表され、HLBが6.0以下、且つ重量平均分子量が500〜30,000であるポリエーテル(E)及び炭化水素系基油を全体の5〜90質量%含有する金属加工油である。
1[−{(OCH2CH2CH2CH2m(OA)n}−OH]p (1)
[式中R1は炭素数4〜24の分岐の1価の飽和又は不飽和脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基、Aは1,2−プロピレン基であり、m及びnは(E)の重量平均分子量が500〜30,000となる1以上の整数、pは1 である。]
【0005】
【発明の実施の形態】
前記一般式(1)におけるR1は炭素数1〜24の1〜6個の水酸基を有する化合物からすべての水酸基を除いた残基であり、直鎖、分岐もしくは環状の1〜6価のアルコールの残基、1〜6価のフェノール類の残基、及び1〜6価の芳香脂肪族アルコールの残基が挙げられる。即ち、R1はR1[OH]p からすべてのOHを除いた残基である。
具体的には一価のアルコールから水酸基を除いた残基を形成する一価アルコール[R1OH]としては、直鎖もしくは分岐の炭素数1〜18の飽和脂肪族モノオール(メタノール、エタノール、n−及びi−のプロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、ヘンエイコシルアルコール、ドコシルアルコール、トリコシルアルコール、テトラコシルアルコール等);cis−もしくはtrans−の不飽和脂肪族炭化水素基(アルケニル基もしくはアルキニル基を有するアルコール、例えば、エテニルアルコール、1−,2−及びiso−プロペニルアルコール、ブテニルアルコール、ペンチニルアルコール、ヘキセニルアルコール、ヘプテニルアルコール、ノネニルアルコール、デセニルアルコール、ウンデセニルアルコール、ドデセニルアルコール、トリデセニルアルコール、テトラデセニルアルコール、ペンタデセニルアルコール、ヘキサデセニルアルコール、ヘプタデセニルアルコール、オクタデセニルアルコール、ノナデセニルアルコール、エイコセニルアルコール、ヘンエイコセニルアルコール、ドコセニルアルコール、トリコセニルアルコール、テトラコセニルアルコール等);及び炭素数4〜24の脂環式モノオール(シクロペンタノール、シクロヘキサノール等)等が挙げられる。
【0006】
2価のアルコールの残基を形成する2価アルコール[R1(OH)2]としては、炭素数2〜24の脂肪族ジオール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−、1,4−及び1,2−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−及び1,8−オクタンジオール、イソブチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、及び2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジオール等のアルキレングリコール);炭素数4〜18の脂環式ジオール(例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等のシクロアルキレングリコール);水添ビスフェノール類(例えば、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF);及び複素環ジオール(例えば、1,4,3,6−ソルビド)等が挙げられる。
【0007】
3〜6価のアルコールの残基を形成する3〜6価のアルコール[R1(OH)36]としては、炭素数3〜24の3価アルコール(脂肪族トリオール、例えば、グリセリン、1,2,3−ブタントリオール、1,2,3−ペンタントリオール、2−メチル−1,2,3−プロパントリオール、2−メチル−2,3,4−ブタントリオール、2−エチル−1,2,3−ブタントリオール、2,3,4−ペンタントリオール、2,3,4−ヘキサントリオール、4−プロピル−3,4,5−ヘプタントリオール、2,4−ジメチル−2,3,4−ペンタントリオール、ペンタメチルグリセリン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,4−ペンタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等のアルカントリオール)、炭素数5〜24の4〜6価の多価アルコール(脂肪族ポリオール、例えば、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、1,5−、3,6−及び1,4−ソルビタン、ジグリセリンなどのアルカンポリオール及びその分子内もしくは分子間脱水物;並びにショ糖、グルコース、マンノース、フルクトース、メチルグルコシド等の糖類及びその誘導体)が挙げられる。
【0008】
1価のフェノール類から水酸基を除いた残基を形成するフェノール類[R1OH]としては、炭素数6〜24の1価フェノール類、例えば、フェノール、アルキルフェノール(o、m又はp−メチルフェノール、m、p−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、o、m又はp−エチルフェノール、p−n−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール及びp−ノニルフェノール等)、モノスチリルフェノール及びモノベンジルフェノール等が挙げられる。
2〜6価のフェノール類の残基を形成するフェノール類[R1(OH)2]としては、炭素数6〜24の2〜6価のフェノール類が挙げられる。上記フェノール類としては、単環多価フェノール[例えば、2価フェノール(カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン等)、トリオキシベンゼン、テトラオキシベンゼン、ヘキサオキシベンゼン等]、ビスフェノール類(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF等)等が挙げられる。
【0009】
1〜6価の芳香脂肪族アルコールの残基を形成する芳香脂肪族アルコール[R1(OH)16]としては、炭素数7〜24のアラルキルアルコール(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、炭素数8〜24の置換アラルキルアルコール(o、m又はp−メチルベンジルアルコール、p−n−ブチルフェネチルアルコール等)等が挙げられる。
【0010】
これらのうち好ましいのは炭素数1〜20の直鎖、分岐もしくは環状の1〜6価のアルコールの残基であり、さらに好ましくは炭素数2〜18の直鎖又は分岐の1〜3価の脂肪族もしくは脂環式アルコールの残基であり、特に好ましくは炭化水素との相溶性が良好という点で炭素数4〜18の直鎖又は分岐の1価の飽和又は不飽和脂肪族アルコールの残基である。炭素数が24を超えると粘度指数が悪くなる。
【0011】
一般式(1)におけるAは1,4ブチレン基を除く炭素数2〜4の一種または複数のアルキレン基である。炭素数2〜4のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、1,2−及び1,3−プロピレン基、1,2−及び2,3−ブチレン基及びイソブチレン基が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いてもよい。これらのうち好ましいのはエチレン基、1,2−プロピレン基、1,2−ブチレン基であり、特に好ましいのは1,2−プロピレン基及び1,2−ブチレン基等の分岐アルキレン基である。該Aの中に該分岐アルキレン基があると炭化水素との相溶性が良くなる。
【0012】
一般式(1)におけるm及びnは、ポリエーテル(E)の重量平均分子量が500〜30,000となる1以上の整数である。好ましくはmとnの比(m/n)が5/95〜45/55である。即ち(OCH2CH2CH2CH2)の含量が(OCH2CH2CH2CH2)と(OA)の含有量の合計量の5〜45モル%であることが好ましい。
また、(E)がオキシテトラメチレン基(OCH2CH2CH2CH2基)と他のオキシアルキレン基(OA基)のランダム結合部分を有することが低温での流動特性が優れるという点で好ましい。(E)を構成するオキシテトラメチレン基の内、80質量%以上がランダム結合部分に存在するのがさらに好ましい。
【0013】
一般式(1)におけるpは1〜6の整数であり、好ましくは1〜3、特に炭化水素との相溶性が良好という意味で1が好ましい。kが6を超えると潤滑性能が悪くなる。
【0014】
一般式(1)で示されるポリエーテル(E)の製造法としては、R1(OH)pで表される炭素数1〜24の1〜6個の水酸基を有する化合物に、触媒の存在下、好ましくは温度30〜120℃、好ましくは圧力0〜0.6MPaでテトラヒドロフラン(以下THFという)と炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(以下AOという)をランダム又はブロックで付加させて製造できる。
【0015】
上記触媒に関し、従来公知の触媒が使用できるが、THF付加、AO付加では好ましい範囲が異なる。
THFの単独付加あるいはAOと付加共重合する場合の触媒としては例えば、BF3、BCl3、AlCl3、FeCl3、SnCl3等のルイス酸、及びそれらの錯体[例えばBF3エーテル錯体、BF3テトラヒドロフラン錯体(BF3・THF)];H2SO4、HClO4等のプロトン酸;KClO4、NaClO4等のアルカリ金属の過塩素酸塩;Ca(ClO42、Mg(ClO42等のアルカリ土類金属の過塩素酸塩;Al(ClO43等の前記以外の金属の過塩素酸塩等が挙げられる。
これらのうち、好ましくは、BF3エーテル錯体及びBF3テトラヒドロフラン錯体(BF3・THF)である。
AOを単独付加する場合の触媒としては、通常用いられる公知の触媒でよく、上記の触媒のほかアルカリ触媒、例えば、水酸化物[KOH、NaOH、CsOH、Ca(OH)2等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物等];酸化物(K2O 、CaO、BaO等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の酸化物等);アルカリ金属(Na、K等)、及びその水素化物(NaH、KH等);トリエチルアミン、トリメチルアミン等のアミン類等が挙げられる。
これらのうち好ましくはKOH、NaOH、CsOH、BF3エーテル錯体及びBF3テトラヒドロフラン錯体(BF3・THF)である。
付加するAOとしては、一般式(1)でAが炭素数2〜4のアルキレン基となるものであり、例えば、エチレンオキシド(以下EOという)、プロピレンオキシド(以下POという)、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド等が挙げられる。これらのうち好ましいのはEO、PO、1,2−ブチレンオキシドであり、特に好ましくはPOである。これらは併用してもよく、重合形式はランダムでもブロックでもよい。
THFの付加モル数(m)は3〜100、AOの付加モル数(n)は、5〜150が好ましく、mが4〜20、nが6〜50がさらに好ましい。
【0016】
このようにして得られるポリエーテル(E)のHLB値は、通常6.0以下であり、好ましくは5.0以下であり、さらに好ましくは2〜4である。HLB値が6.0を超えるとポリエーテル(E)と鉱物油及びポリブテン等の炭化水素との相溶性が悪くなる。
HLB値は有機概念図に基づく小田式による計算値であり、この計算方法は、例えば「乳化・可溶化の技術」〔昭和51年、工学図書(株)〕に記載されている。またHLB値を導き出すための有機性値及び無機性値については「有機概念図−基礎と応用−」〔昭和59年 三共出版(株)〕記載の無機性基表(昭和49年、藤田らの報告値)を用いて算出できる。
【0017】
(E)の重量平均分子量(Mw)は、500〜30,000であり、好ましくは700〜10、000、さらに好ましくは800〜5、000である。500未満では金属加工油の潤滑性が低下し、30,000を超えると金属加工油の動粘度が高くなりすぎる。重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定による(カラム:TSKgel G2000、G3000、G4000HXL、溶媒:THF)。以下も同様とする。
【0018】
本発明のポリエーテル系金属加工油は、ポリエーテル(E)からなるものであるが、ポリエーテル(E)は組成、分子量等が異なるものの混合物であってもよいし、必要に応じて炭化水素系油を添加してもよい。
炭化水素系油としては溶剤精製油、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、アルキル(炭素数10〜100)ベンゼン、アルキル(炭素数10〜100)ナフタレン、ポリ−α−オレフィン(炭素数2〜50)、ポリブテン(重量平均分子量200〜4000)、ポリイソブテン(重量平均分子量200〜4000)等が挙げられる。好ましいのは、溶剤精製油、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油及びポリブテンである。これらの炭化水素系油の動粘度(JIS K 2283に従って測定。)は、40℃において1〜3520mm2/sが好ましい。
ポリエーテル系金属加工油と炭化水素系油の配合割合は任意でよいが、好ましくはポリエーテル系金属加工油/炭化水素系油の質量比5/95〜95/5であり、さらに好ましくは10/90〜90/10であり、特に好ましくは20/80〜80/20である。混合油はポリエーテルと炭化水素の両方の特長を発揮することができる。
また、必要に応じて他のポリエーテル[一般式(1)におけるオキシテトラメチレン基(OCH2CH2CH2CH2基)を含まないポリエーテル等]を配合することができる。その含有量は90質量%未満である。
【0019】
さらに、必要に応じて、清浄分散剤、酸化防止剤、油性剤、極圧剤、金属不活性化剤、防錆剤、消泡剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤から選ばれる一種以上の添加剤を含有させ、金属加工油組成物とすることが好ましい。
【0020】
清浄分散剤としては中性又は塩基性のスルフォネート〔例えばカルシウム石油スルフォネート(正塩)や塩基性バリウムスルフォネート等の石油スルフォン酸やアルキル(炭素数5〜36)置換芳香族スルフォン酸の正又は塩基性金属塩等〕;中性又は塩基性のフェネート〔例えばアルキル(炭素数1〜36)フェノール、アルキル(炭素数1〜36)フェノールサルファイド、アルキル(炭素数1〜36)フェノールアルデヒド縮合物の正又は塩基性金属塩等〕;中性又は塩基性のフォスフォネート、チオフォスフォネート;アルキル(炭素数1〜36)置換サリチレート;アルキル(炭素数5〜36)メタクリレート又は該メタクリレートと極性基(アミン、アミド、イミド、ヒドロキシル、カルボキシル、ニトリル等)を含むモノマーと(モル比99/1〜10/90)の共重合物〔例えばアルキル(炭素数1〜36)メタクリレート−ビニルピロリジノン共重合物(重量平均分子量:1,000〜100,000)、アルキル(炭素数1〜36)メタクリレート−ジエチルアミノエチルメタクリレート共重合物(重量平均分子量:1,000〜100,000)、アルキル(炭素数1〜36)メタクリレート−ポリエチレングリコール−メタクリレート共重合物(重量平均分子量:1,000〜100,000)等〕;N−置換アルケニル(炭素数5〜36)コハク酸イミド(例えばN−テトラエチレンペンタミンポリイソブテニルコハク酸イミド等);高分子量アミド[例えばポリステアラミド(重量平均分子量:1,000〜100,000)等]等が挙げられる。清浄分散剤の使用量は、好ましくは金属加工油に基づいて15質量%以下である。以下、添加剤の量は金属加工油に基づく値である。
【0021】
酸化防止剤としてはフェノール系酸化防止剤〔例えば2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、4,4−ブチリデンビス(6−tert−ブチルメタクレゾール)等〕;アミン系酸化防止剤(例えばモノオクチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン等);ジアルキル(炭素数1〜36)ジチオリン酸亜鉛;ジアリル(炭素数2〜36)ジチオリン酸亜鉛;有機硫化物;有機セレナイド等が挙げられる。酸化防止剤の使用量は、好ましくは2質量%以下である。
【0022】
油性剤としてはラードオイル等の油脂;炭素数8〜36の長鎖脂肪酸(オクチル酸、ラウリル酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸等)及びこれらの脂肪酸と一価及び多価アルコールエステル;炭素数8〜36の高級アルコール(オクチルアルコール、ラウリルアルコール、パルミチルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール等)及びそのエステル類が挙げられる。油性剤の使用量は、好ましくは15質量%以下である。
【0023】
極圧剤としては鉛石けん(ナフテン酸鉛等);硫黄化合物(硫化脂肪酸エステル、硫化スパーム油、硫化テルペン、ジベンジルダイサルファイド等);塩素化合物(塩素化パラフィン、クロロナフサザンテート等);リン化合物(トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリクレジルホスファイト、n−ブチルジ−n−オクチルホスフィネート、ジ−n−ブチルジヘキシルホスホネート、ジ−n−ブチルフェニルホスホネート、ジブチルホスホロアミデート、アミンジブチルホスフェート等)が挙げられる。極圧剤の使用量は、好ましくは10質量%以下である。
【0024】
金属不活性化剤としては例えばベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、N、N’−ジサリチリデン−1,2−ジアミノプロパン、アリザリン等が挙げられる。金属不活性化剤の使用量は、好ましくは2質量%以下である。
【0025】
防錆剤としては例えば炭素数6〜36の脂肪族カルボン酸(カプリル酸、ラウリル酸、ノナン酸、デカン酸、オレイン酸等)及びアルカリ金属塩、アミン塩;炭素数6〜36のアルケニルコハク酸(オクテニルコハク酸、ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸等)及びアルカリ金属塩、アミン塩;炭素数が6〜24の二塩基酸(アゼライン酸、セバシン酸ドデカン二酸、ダイマー酸等)及びアルカリ金属塩、アミン塩;芳香族カルボン酸(安息香酸、p-tertブチル安息香酸、ニトロ安息香酸等)及びアルカリ金属塩、アミン塩;(炭素数が8〜18のアルキルリン酸エステル塩;(シクロ)アルキルアミン(炭素数1〜36)もしくは複素環アミン(炭素数4〜36)アルキレンオキシド(炭素数2〜4)(1〜10モル)付加物(例えばシクロヘキシルアミンEO2モル付加物、シクロヘキシルアミンPO2モル付加物、モルホリンEO1モル付加物、モルホリンPO1モル付加物等);石油スルホネート;アルキル(炭素数1〜36)ナフタレンスルホン酸塩及びソルビタンエステル(例えばソルビタンラウレート、ソルビタンステアレート等);前記の脂肪族カルボン酸、アルケニルコハク酸、二塩基酸とアミン及びアンモニアとのアミド等が挙げられる。防錆剤の使用量は、好ましくは5質量%以下である。
【0026】
消泡剤としてはポリオルガノシロキサン(例えばポリジメチルシロキサン等)等が挙げられる。消泡剤の使用量は、好ましくは0.1質量%以下である。
【0027】
粘度指数向上剤としては重量平均分子量が20,000〜1,500,000のポリアルキル(炭素数1〜18)メタクリレートやポリアルキル(炭素数1〜18)アクリレート;Mwが5,000〜300,000のポリイソブチレン;Mwが10,000〜300,000のポリアルキル(炭素数8〜12)スチレン;オレフィン(炭素数2〜12)共重合体[例えばエチレン−プロピレン(モル比5/95〜95/5)共重合体、スチレン−イソプレン(モル比5/95〜95/5)共重合体の水添物等]等が挙げられる。粘度指数向上剤の使用量は、好ましくは15質量%以下である。
【0028】
流動点降下剤としてはポリアルキル(炭素数6〜24)メタクリレート;ナフタレン−塩素化パラフィン縮合生成物;エチレン−ビニルアセテート(モル比5/95〜95/5)共重合体;ポリアクリルアミド;ビニルカルボキシレート(炭素数1〜36)−ジアルキル(炭素数1〜36)フマレート(モル比5/95〜95/5)共重合体等が挙げられる。これらの流動点降下剤の重量平均分子量はいずれも1,000〜100,000である。流動点降下剤の使用量は、好ましくは1質量%以下である。
【0029】
上記の添加剤の含有量の合計は、金属加工油中の20質量%以下であることが好ましい。また、これらの添加剤は、2種以上を併用してもよい。
【0030】
また、必要に応じて、これらに界面活性剤等の乳化剤を配合して、水で10〜100倍に希釈して使用することができる。なお、乳化剤の添加量は、特記しない限り、基油(ポリエーテル系金属加工油またはポリエーテル系金属加工油/炭化水素系油の混合物である金属加工油)に対する添加量であり、%は質量%を表す。
【0031】
乳化剤としてはスルホン酸類(アルキルベンゼンスルホン酸、石油スルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸等)のNa、K塩等、脂肪酸類(ラウリル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、ひまし油脂肪酸等)のNa、K塩および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等、これらの脂肪酸とポリエチレングリコールとをエステル化したPEGエステル等及び炭素数8〜24のアルコール(オクチルアルコール、デシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール等)にエチレンオキサイド付加した非イオン性活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル及びこれらのエチレンオキサイドを付加した非イオン活性剤等が挙げられる。乳化剤の使用量は、通常30%以下である。
【0032】
本発明のポリエーテル系金属加工油は、切削油、圧延油、研削油、研磨油、鍛造油、プレス油、引き抜き油、離型油、シリコンウエハの切断等に用いることができる。
【0033】
【実施例】
以下の実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0034】
試験方法は以下の通りである。
(1)動粘度及び粘度指数
JIS K 2283に従って測定した。
(2)相溶性
スピンドル油〔コスモ石油社製 SYCスピンドル油。以下同様とする。〕との相溶性を臨界温度を測定することにより評価した。
臨界温度は、0℃〜85℃において、実施例及び比較例の金属加工油と上記炭化水素を質量比30/70の割合で試験管中で混合し、分離する温度を測定した。
(3)潤滑性
振動摩擦摩耗試験器(SRV試験器)を用い、鋼球と平面の鋼円盤との点接触における摩擦係数及び鋼球上の摩耗痕径を観察することにより、評価した。
<潤滑性試験条件>
振動数:50Hz
振動幅:2mm
荷重:200N、300N、500N
時間:10分間
温度:30℃
摩擦係数:時間10分間の平均値
摩耗直径(mm):10mm鋼球(SUJ−2)
油膜切れ:摩擦係数(μ)の変動を観察した。
○:安定、△:やや変動、×変動大
なお、特記しない限り、文中の部は質量部を表す。
【0035】
実施例1
ガラス製オートクレーブにイソトリデカノール〔協和発酵工業社製 商品名「トリデカノール」。以下同様とする。〕200部(1.0モル)とテトラヒドロフラン(THF)468部(6.5モル)及びBF3・THFを7.9部を仕込み、耐圧滴下ロートからPO580部(10.0モル)を35〜50℃で10時間かけて滴下した。その後、50℃で5時間反応し、冷却した。さらに48%NaOH水溶液を4.8部添加した後、吸着処理剤〔協和化学工業社製 キョーワード600及びキョーワード1000。以下同様とする。〕で処理し、濾過し、30mmHg以下で減圧脱水後、イソトリデカノールのTHF6.5モル/PO10.0モルランダム付加物1120部(a1)を得た。
【0036】
実施例2
ガラス製オートクレーブに2−エチルヘキシルアルコール130部(1.0モル)とTHF504部(7.0モル)及びBF3・THFを7.9部を仕込み、耐圧滴下ロートからPO580部(10.0モル)を35〜50℃で10時間かけて滴下した。その後、50℃で5時間反応し、冷却した。さらに48%NaOH水溶液を4.8部添加した後、吸着処理剤で処理し、濾過し、30mmHg以下で減圧脱水後、2−エチルヘキシルアルコールのTHF7.0モル/PO10.0モルランダム付加物1100部(a2)を得た。
【0037】
実施例3
ガラス製オートクレーブにイソトリデカノール200部(1.0モル)とTHF504部(7.0モル)及びBF3・THFを7.9部を仕込み、耐圧滴下ロートからPO580部(10.0モル)を35〜50℃で10時間かけて滴下した。その後、50℃で5時間熟成し、冷却した。さらに48%NaOH水溶液を4.8部添加した後、吸着処理剤で処理し、濾過し、30mmHg以下で減圧脱水した。得られたイソトリデカノールのTHF7.0モル/PO10.0モルランダム付加物1220部のうち、642部(0.5モル)とKOH2.27部をガラス製オートクレーブに仕込み、耐圧滴下ロートからPO116部(2.0モル)を105℃で5時間かけて滴下した。その後、130℃で5時間反応させ、冷却した。さらに吸着処理剤で処理し、濾過し、30mmHg以下で減圧脱水後、イソトリデカノールのTHF7.0モル/PO10.0モルランダム・PO4.0モルブロック付加物689部(a3)を得た。
【0038】
実施例4
(a1)を30部とスピンドル油を70部を混合し、(a1)とスピンドル油の混合物100部(a4)を得た。
【0039】
実施例5
(a1)を30部とポリブテン〔日本石油化学社製 日石ポリブテンLV−25E〕を70部を混合し、(a1)とポリブテンの混合物100部(a5)を得た。
【0040】
比較例1
ガラス製オートクレーブにイソトリデカノール200部(1.0モル)とKOH3.3部を仕込み、耐圧滴下ロートからPO1102部(19.0モル)を105℃で33時間かけて滴下した。その後、130℃で10時間反応させ、冷却した。さらに、吸着処理剤で処理し、濾過し、30mmHg以下で減圧脱水後、イソトリデカノールのPO19.0モル付加物1184部(b1)を得た。
【0041】
比較例2
ガラス製オートクレーブに2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール146部(1.0モル)とKOH3.3部を仕込み、耐圧滴下ロートからPO1154部(19.9モル)を105℃で33時間かけて滴下した。その後、130℃で10時間反応させ、冷却した。さらに、吸着処理剤で処理し、濾過し、30mmHg以下で減圧脱水後、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールのPO19.9モル付加物1230部(b2)を得た。
【0042】
比較例3
ガラス製オートクレーブにn−ブタノール74部(1.0モル)とKOH1.1部を仕込み、耐圧滴下ロートからEO224.4部(5.1モル)とPO226.2部(3.9モル)の混合物を110℃で15時間かけて滴下した。その後、130℃で10時間反応させ、冷却した。冷却後、吸着処理剤で処理し、濾過し、30mmHg以下で減圧脱水後、n−ブタノールのEO5.1モル/PO3.9モルランダム付加物475部(b3)を得た。
【0043】
比較例4
KOH1.1部に代えて4.8部を用い、EO224.4部に代えて915.2部(20.8モル)を用い、PO226.2部に代えて916.4部(15.8モル)を用いた以外は比較例3と同様にして、n−ブタノールのEO20.8モル/PO15.8モルランダム付加物1800部(b4)を得た。
【0044】
比較例5
比較例3において、KOH1.1部に代えて3.8部を用い、EO226.2部に代えて1281.8部(22.1モル)を用い、EOは使用せず、温度105℃で10時間かけて滴下し、その後、130℃で5時間反応させた以外は、比較例3と同様にして、n−ブタノールのPO22.1モル付加物1220部(b5)を得た。
【0045】
比較例6
スピンドル油を比較例3の金属加工油(b6)とした。
【0046】
比較例7
ポリブテン[日本石油化学社製 日石ポリブテンLV−25E]を比較例7の金属加工油(b7)とした。
【0047】
試験例
以下に該上記の実施例、比較例の金属加工油a1〜a5およびb1〜b7の油圧作動油としての主な項目(重量平均分子量、HLB、40℃における動粘度、100℃における動粘度、粘度指数、潤滑性を表す200N、300N、500Nの荷重下における摩擦係数、摩耗痕径および油膜切れ、炭化水素との相溶性を表す潤滑油が分離する臨界温度)についての物性を表1、表2に示す。
【0048】
実施例6〜9、比較例8〜14
表3に基づく配合処方において、水溶性の加工油を得て、5%水溶液の潤滑性を測定した。
【0049】
【表1】

Figure 0004392154
【0050】
【表2】
Figure 0004392154
【0051】
【表3】
Figure 0004392154
【0052】
【発明の効果】
本発明のポリエーテル系金属加工油は鉱物油等の炭化水素との相溶性に優れ、潤滑性、粘度指数に優れるという効果を奏する。そのため、金属加工油として極めて好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyether-based metalworking oil. More specifically, the present invention relates to a polyether metalworking oil excellent in compatibility with a hydrocarbon base oil, lubricity and the like.
[0002]
[Prior art]
Lubricating properties are required for cutting oils, grinding oils, polishing oils, rolling oils, drawing oils, press oils, forging oils, and metal processing oils used for polishing and cutting silicon wafers. Conventionally, metal processing oils such as emulsion-based cutting oils and non-water-based cutting oils based on mineral oil are used as oil-based improvers such as fatty acid esters and fatty acids, and extreme pressure agents containing elements such as sulfur, chlorine, and neighbors. It has been added to improve lubricity. However, chlorine-based extreme pressure agents are difficult to use due to environmental problems such as ozone depletion and neighboring extreme pressure agents are eutrophied by wastewater. Furthermore, since the polyether having good lubricity has poor compatibility with hydrocarbon base oils such as mineral oil, it is difficult to make the product appearance uniform.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of this invention is to provide the polyether type metalworking oil excellent in compatibility with a hydrocarbon type lubricating oil, lubricity, viscosity index property, etc.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have reached the present invention.
  That is, the present invention comprises a polyether (E) and a hydrocarbon base oil which are represented by the following general formula (1), have an HLB of 6.0 or less and a weight average molecular weight of 500 to 30,000. It is metal processing oil containing -90 mass%.
R1[-{(OCH2CH2CH2CH2)m(OA)n} -OH]p     (1)
[Wherein R1Is a residue obtained by removing a hydroxyl group from a branched monovalent saturated or unsaturated aliphatic alcohol having 4 to 24 carbon atoms, A is a 1,2-propylene group, and m and n are weight average molecular weights of (E) An integer greater than or equal to 1 that is 500 to 30,000, p is 1 It is. ]
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
R in the general formula (1)1Is a residue obtained by removing all hydroxyl groups from a compound having 1 to 6 hydroxyl groups having 1 to 24 carbon atoms, a linear, branched or cyclic 1-6 valent alcohol residue, 1-6 valent Examples thereof include residues of phenols and residues of 1 to 6-valent araliphatic alcohols. That is, R1Is R1It is a residue obtained by removing all OH from [OH] p.
Specifically, a monohydric alcohol [R that forms a residue obtained by removing a hydroxyl group from a monohydric alcohol [R1OH] includes linear or branched saturated aliphatic monools having 1 to 18 carbon atoms (methanol, ethanol, n- and i-propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonyl alcohol, decyl alcohol). , Undecyl alcohol, dodecyl alcohol, tridecyl alcohol, tetradecyl alcohol, pentadecyl alcohol, heptadecyl alcohol, octadecyl alcohol, nonadecyl alcohol, eicosyl alcohol, henecosyl alcohol, docosyl alcohol, tricosyl alcohol, tetracosyl Cis- or trans- unsaturated aliphatic hydrocarbon group (alcohol having alkenyl group or alkynyl group, for example, ethenyl alcohol, 1-, 2- and iso-propenyl alcohol, butenyl alcohol, pentynyl alcohol, hexenyl alcohol, heptenyl alcohol, nonenyl alcohol, decenyl alcohol, undecenyl alcohol, dodecenyl alcohol, tridecenyl alcohol, tetradecyl alcohol Cenyl alcohol, pentadecenyl alcohol, hexadecenyl alcohol, heptadecenyl alcohol, octadecenyl alcohol, nonadecenyl alcohol, eicosenyl alcohol, henecocenyl alcohol, dococenyl alcohol, Tricocenyl alcohol, tetracocenyl alcohol, etc.); and alicyclic monools having 4 to 24 carbon atoms (cyclopentanol, cyclohexanol, etc.).
[0006]
Dihydric alcohols that form residues of dihydric alcohols [R1(OH)2] Is an aliphatic diol having 2 to 24 carbon atoms (for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-, 1,4- and 1,2-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,2- and 1,8-octanediol, isobutylene glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3 -Alkylene glycols such as propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, and 2,5-dimethylhexane-2,5-diol; alicyclic diols having 4 to 18 carbon atoms (for example, , 1,4-cyclohexanediol, cycloalkylene glycol such as 1,4-cyclohexanedimethanol); hydrogenated bisphenols (For example, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F); and heterocyclic diols (for example, 1,4,3,6-sorbide) and the like.
[0007]
3-6 valent alcohols that form residues of 3-6 valent alcohols [R1(OH)Three~6] Is a trihydric alcohol having 3 to 24 carbon atoms (aliphatic triol, such as glycerin, 1,2,3-butanetriol, 1,2,3-pentanetriol, 2-methyl-1,2,3- Propanetriol, 2-methyl-2,3,4-butanetriol, 2-ethyl-1,2,3-butanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 2,3,4-hexanetriol, 4-propyl -3,4,5-heptanetriol, 2,4-dimethyl-2,3,4-pentanetriol, pentamethylglycerin, 1,2,4-butanetriol, 1,2,4-pentanetriol, trimethylolethane , Alkanetriols such as trimethylolpropane), 4 to 6-valent polyhydric alcohols having 5 to 24 carbon atoms (aliphatic polyols such as pentaerythrisol) Alkane polyols such as itolitol, sorbitol, mannitol, 1,5-, 3,6- and 1,4-sorbitan, diglycerin and intramolecular or intermolecular dehydrates; and sucrose, glucose, mannose, fructose, methylglucoside And saccharides thereof).
[0008]
Phenols that form residues obtained by removing hydroxyl groups from monovalent phenols [R1OH] includes monohydric phenols having 6 to 24 carbon atoms, such as phenol, alkylphenol (o, m or p-methylphenol, m, p-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, o, m or p. -Ethylphenol, pn-butylphenol, p-octylphenol and p-nonylphenol), monostyrylphenol and monobenzylphenol.
Phenols that form residues of 2-6 valent phenols [R1(OH)2] Includes C6-C24 divalent to hexavalent phenols. Examples of the phenols include monocyclic polyphenols [for example, divalent phenols (catechol, resorcin, hydroquinone, etc.), trioxybenzene, tetraoxybenzene, hexaoxybenzene, etc.], bisphenols (eg, bisphenol A, bisphenol F, etc.). Etc.).
[0009]
An araliphatic alcohol [R that forms a residue of a 1-6 valent araliphatic alcohol1(OH)1~6] As aralkyl alcohols having 7 to 24 carbon atoms (benzyl alcohol, phenethyl alcohol, etc.), substituted aralkyl alcohols having 8 to 24 carbon atoms (o, m or p-methylbenzyl alcohol, pn-butylphenethyl alcohol, etc.) Etc.
[0010]
Among these, a linear, branched or cyclic 1-6 valent alcohol residue having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and a linear or branched 1 to 3 valent carbon residue having 2 to 18 carbon atoms is more preferable. A residue of an aliphatic or alicyclic alcohol, particularly preferably a residual of a linear or branched monovalent saturated or unsaturated aliphatic alcohol having 4 to 18 carbon atoms in terms of good compatibility with hydrocarbons. It is a group. When the number of carbons exceeds 24, the viscosity index becomes worse.
[0011]
A in the general formula (1) is one or more alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms excluding 1,4 butylene group. Examples of the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include ethylene group, 1,2- and 1,3-propylene group, 1,2- and 2,3-butylene group and isobutylene group. One or more of these may be used. Among these, preferred are an ethylene group, a 1,2-propylene group and a 1,2-butylene group, and particularly preferred are branched alkylene groups such as a 1,2-propylene group and a 1,2-butylene group. When the branched alkylene group is present in A, the compatibility with the hydrocarbon is improved.
[0012]
M and n in General formula (1) are 1 or more integers from which the weight average molecular weight of polyether (E) becomes 500-30,000. The ratio of m to n (m / n) is preferably 5/95 to 45/55. That is (OCH2CH2CH2CH2) Content is (OCH2CH2CH2CH2) And (OA) is preferably 5 to 45 mol% of the total content.
In addition, (E) is an oxytetramethylene group (OCH2CH2CH2CH2Group) and other oxyalkylene groups (OA groups) are preferred because they have excellent flow characteristics at low temperatures. More preferably, 80% by mass or more of the oxytetramethylene groups constituting (E) are present in the random bond portion.
[0013]
P in the general formula (1) is an integer of 1 to 6, preferably 1 to 3, and particularly preferably 1 in the sense of good compatibility with hydrocarbons. When k exceeds 6, the lubrication performance is deteriorated.
[0014]
As a method for producing the polyether (E) represented by the general formula (1), R1(OH)pIn the presence of a catalyst, a compound having 1 to 6 carbon atoms having 1 to 24 carbon atoms represented by the following formula is preferably used: tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF) at a temperature of 30 to 120 ° C., preferably at a pressure of 0 to 0.6 MPa. It can be produced by adding alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms (hereinafter referred to as AO) randomly or in blocks.
[0015]
Conventionally known catalysts can be used for the above catalyst, but preferred ranges differ for THF addition and AO addition.
As a catalyst in the case of addition of THF alone or addition copolymerization with AO, for example, BFThree, BClThreeAlClThree, FeClThree, SnClThreeLewis acids such as, and their complexes [eg BFThreeEther complex, BFThreeTetrahydrofuran complex (BFThreeTHF)]; H2SOFour, HClOFourProtonic acid such as KClOFour, NaClOFourAlkali metal perchlorates such as Ca (ClOFour)2Mg (ClOFour)2Alkaline earth metal perchlorates such as Al (ClOFour)ThreeAnd other metal perchlorates other than those mentioned above.
Of these, preferably BFThreeEther complexes and BFThreeTetrahydrofuran complex (BFThree• THF).
As the catalyst for adding AO alone, a known catalyst that is usually used may be used. In addition to the above-mentioned catalysts, alkali catalysts such as hydroxides [KOH, NaOH, CsOH, Ca (OH)] may be used.2Alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, etc.]; Oxide (alkali metal or alkaline earth metal oxide, such as K2O, CaO, BaO); Alkali metal (Na, K, etc.), and Hydrides (NaH, KH, etc.); amines such as triethylamine, trimethylamine and the like.
Of these, KOH, NaOH, CsOH, BF are preferred.ThreeEther complexes and BFThreeTetrahydrofuran complex (BFThree• THF).
As AO to be added, A in the general formula (1) is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. For example, ethylene oxide (hereinafter referred to as EO), propylene oxide (hereinafter referred to as PO), 1,2-butylene. Examples thereof include oxide, 2,3-butylene oxide, and isobutylene oxide. Of these, EO, PO, and 1,2-butylene oxide are preferable, and PO is particularly preferable. These may be used in combination, and the polymerization form may be random or block.
The added mole number (m) of THF is 3 to 100, and the added mole number (n) of AO is preferably 5 to 150, more preferably 4 to 20, and n is 6 to 50.
[0016]
The HLB value of the polyether (E) thus obtained is usually 6.0 or less, preferably 5.0 or less, more preferably 2 to 4. When the HLB value exceeds 6.0, the compatibility between the polyether (E) and hydrocarbons such as mineral oil and polybutene is deteriorated.
The HLB value is a value calculated by the Oda formula based on an organic conceptual diagram, and this calculation method is described in, for example, “Emulsification / Solubilization Technology” [Showa 51, Engineering Book Co., Ltd.]. For the organic and inorganic values for deriving the HLB values, see the inorganic base table described in "Organic Conceptual Diagram-Fundamentals and Applications-" [Sankyo Publishing Co., Ltd., 1984] (Reported value).
[0017]
The weight average molecular weight (Mw) of (E) is 500 to 30,000, preferably 700 to 10,000, and more preferably 800 to 5,000. If it is less than 500, the lubricity of metalworking oil will fall, and if it exceeds 30,000, kinematic viscosity of metalworking oil will become high too much. The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC) (column: TSKgel G2000, G3000, G4000HXL, solvent: THF). The same applies to the following.
[0018]
The polyether-based metal processing oil of the present invention is made of polyether (E), but polyether (E) may be a mixture of different compositions, molecular weights, etc., and if necessary, hydrocarbon System oil may be added.
Hydrocarbon oils include solvent refined oil, paraffin mineral oil, naphthene mineral oil, alkyl (10 to 100 carbon atoms) benzene, alkyl (10 to 100 carbon atoms) naphthalene, poly-α-olefin (2 to 50 carbon atoms). , Polybutene (weight average molecular weight 200 to 4000), polyisobutene (weight average molecular weight 200 to 4000) and the like. Preference is given to solvent refined oils, paraffinic mineral oils, naphthenic mineral oils and polybutenes. The kinematic viscosity (measured in accordance with JIS K 2283) of these hydrocarbon oils is preferably 1 to 520 mm2 / s at 40 ° C.
The blending ratio of the polyether-based metalworking oil and the hydrocarbon-based oil may be arbitrary, but the mass ratio of the polyether-based metalworking oil / hydrocarbon-based oil is preferably 5/95 to 95/5, more preferably 10 / 90 to 90/10, particularly preferably 20/80 to 80/20. The mixed oil can exhibit the features of both polyether and hydrocarbon.
In addition, if necessary, other polyether [oxytetramethylene group (OCH in the general formula (1)2CH2CH2CH2And the like). Its content is less than 90% by weight.
[0019]
Furthermore, if necessary, one or more kinds selected from detergent dispersants, antioxidants, oiliness agents, extreme pressure agents, metal deactivators, rust inhibitors, antifoaming agents, viscosity index improvers, and pour point depressants. It is preferable that the additive is added to form a metalworking oil composition.
[0020]
As the detergent / dispersant, neutral or basic sulfonates (eg, petroleum sulfonic acids such as calcium petroleum sulfonate (normal salt) and basic barium sulfonate, and positive or negative alkyl sulfonate (aromatic carbon number 5 to 36) substituted aromatic sulfonic acids) Basic metal salts, etc.]; neutral or basic phenates [e.g., alkyl (C1-C36) phenol, alkyl (C1-C36) phenol sulfide, alkyl (C1-36) phenol aldehyde condensate Positive or basic metal salt, etc.]; neutral or basic phosphonate, thiophosphonate; alkyl (C1-C36) substituted salicylate; alkyl (C5-C36) methacrylate or methacrylate and polar group Monomers including (amine, amide, imide, hydroxyl, carboxyl, nitrile, etc.) (Molar ratio 99/1 to 10/90) copolymer [for example, alkyl (carbon number 1 to 36) methacrylate-vinylpyrrolidinone copolymer (weight average molecular weight: 1,000 to 100,000), alkyl (carbon number) 1-36) Methacrylate-diethylaminoethyl methacrylate copolymer (weight average molecular weight: 1,000-100,000), alkyl (carbon number 1-36) methacrylate-polyethylene glycol-methacrylate copolymer (weight average molecular weight: 1, N-substituted alkenyl (carbon number 5 to 36) succinimide (eg N-tetraethylenepentamine polyisobutenyl succinimide etc.); high molecular weight amide [eg polystearamide (weight) Average molecular weight: 1,000-100,000) etc.]. The amount of the cleaning dispersant used is preferably 15% by mass or less based on the metal processing oil. Hereinafter, the amount of the additive is a value based on the metal processing oil.
[0021]
Antioxidants include phenolic antioxidants (eg 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 4,4-butylidenebis (6-tert-butylmetacresol), etc.); amine antioxidants (eg monooctyl) Diphenylamine, dioctyldiphenylamine and the like); dialkyl (carbon number 1 to 36) zinc dithiophosphate; diallyl (carbon number 2 to 36) zinc dithiophosphate; organic sulfide; organic selenide and the like. The amount of the antioxidant used is preferably 2% by mass or less.
[0022]
Oils and fats such as lard oil; long-chain fatty acids having 8 to 36 carbon atoms (octylic acid, lauric acid, palmitic acid, oleic acid, stearic acid, etc.) and their fatty acids and monohydric and polyhydric alcohol esters; carbon Examples include higher alcohols of several 8 to 36 (octyl alcohol, lauryl alcohol, palmityl alcohol, oleyl alcohol, stearyl alcohol, etc.) and esters thereof. The amount of the oily agent used is preferably 15% by mass or less.
[0023]
As extreme pressure agents, lead soap (lead naphthenate, etc.); sulfur compounds (sulfurized fatty acid esters, sulfide palm oil, sulfurized terpene, dibenzyl disulfide, etc.); chlorine compounds (chlorinated paraffin, chloronaphthazanate, etc.); phosphorus Compound (tricresyl phosphate, tributyl phosphate, tricresyl phosphite, n-butyl di-n-octyl phosphinate, di-n-butyl dihexyl phosphonate, di-n-butyl phenyl phosphonate, dibutyl phosphoramidate, amine dibutyl Phosphate, etc.). The amount of the extreme pressure agent used is preferably 10% by mass or less.
[0024]
Examples of the metal deactivator include benzotriazole, mercaptobenzothiazole, N, N′-disalicylidene-1,2-diaminopropane, alizarin and the like. The amount of the metal deactivator used is preferably 2% by mass or less.
[0025]
Examples of rust inhibitors include aliphatic carboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms (caprylic acid, lauric acid, nonanoic acid, decanoic acid, oleic acid, etc.), alkali metal salts, amine salts; alkenyl succinic acids having 6 to 36 carbon atoms. (Octenyl succinic acid, dodecenyl succinic acid, pentadecenyl succinic acid, octadecenyl succinic acid, etc.) and alkali metal salts, amine salts; dibasic acids having 6 to 24 carbon atoms (azelaic acid, dodecanedioic acid sebacate, Dimer acids, etc.) and alkali metal salts, amine salts; aromatic carboxylic acids (benzoic acid, p-tertbutylbenzoic acid, nitrobenzoic acid, etc.) and alkali metal salts, amine salts; (alkyl phosphorus having 8 to 18 carbon atoms) Acid ester salt; (cyclo) alkylamine (C1-C36) or heterocyclic amine (C4-C36) alkylene oxide (C2-C4) ( -10 mol) adducts (eg, cyclohexylamine EO 2 mol adduct, cyclohexylamine PO 2 mol adduct, morpholine EO 1 mol adduct, morpholine PO 1 mol adduct, etc.); petroleum sulfonates; alkyl (C 1-36) naphthalene sulfonic acid Salts and sorbitan esters (for example, sorbitan laurate, sorbitan stearate, etc.), the above-mentioned aliphatic carboxylic acids, alkenyl succinic acids, dibasic acids, amines and amides of ammonia, etc. Preferably it is 5 mass% or less.
[0026]
Examples of the antifoaming agent include polyorganosiloxane (for example, polydimethylsiloxane). The amount of antifoaming agent used is preferably 0.1% by mass or less.
[0027]
As the viscosity index improver, polyalkyl (1 to 18 carbon atoms) methacrylate or polyalkyl (1 to 18 carbon atoms) acrylate having a weight average molecular weight of 20,000 to 1,500,000; Mw of 5,000 to 300, 000 polyisobutylene; Mw of 10,000 to 300,000 polyalkyl (8 to 12 carbon atoms) styrene; olefin (2 to 12 carbon atoms) copolymer [eg ethylene-propylene (molar ratio 5/95 to 95) / 5) copolymer, styrene-isoprene (molar ratio 5/95 to 95/5) copolymer hydrogenated product, etc.]. The amount of the viscosity index improver used is preferably 15% by mass or less.
[0028]
As pour point depressants, polyalkyl (6 to 24 carbon atoms) methacrylate; naphthalene-chlorinated paraffin condensation product; ethylene-vinyl acetate (molar ratio 5/95 to 95/5) copolymer; polyacrylamide; vinyl carboxy Examples thereof include a rate (carbon number 1 to 36) -dialkyl (carbon number 1 to 36) fumarate (molar ratio 5/95 to 95/5) copolymer. These pour point depressants all have a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000. The amount of the pour point depressant used is preferably 1% by mass or less.
[0029]
The total content of the above additives is preferably 20% by mass or less in the metalworking oil. Moreover, these additives may use 2 or more types together.
[0030]
Moreover, emulsifiers, such as surfactant, may be mix | blended with these as needed, and it can dilute and use 10 to 100 times with water. The amount of the emulsifier added is the amount added to the base oil (polyether-based metalworking oil or polyether-based metalworking oil / hydrocarbon-based mixture of metalworking oil) unless otherwise specified. %.
[0031]
As emulsifiers, Na and K salts of sulfonic acids (alkylbenzenesulfonic acid, petroleum sulfonic acid, alkylnaphthalenesulfonic acid, etc.), fatty acids (lauric acid, palmitic acid, myristic acid, oleic acid, castor oil fatty acid, etc.) Na, K Salts, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and the like, PEG esters obtained by esterifying these fatty acids and polyethylene glycol, and alcohols having 8 to 24 carbon atoms (octyl alcohol, decyl alcohol, dodecyl alcohol, tridecyl alcohol, tetra Decyl alcohol, hexadecyl alcohol, oleyl alcohol, stearyl alcohol, etc.) non-ionic active agent, sorbitan fatty acid ester and these ethylene oxides added with ethylene oxide Nonionic surfactants such as the like. The amount of emulsifier used is usually 30% or less.
[0032]
The polyether-based metal processing oil of the present invention can be used for cutting oil, rolling oil, grinding oil, polishing oil, forging oil, press oil, drawing oil, mold release oil, silicon wafer cutting, and the like.
[0033]
【Example】
The present invention will be described in detail by the following examples, but the present invention is not limited thereto.
[0034]
The test method is as follows.
(1) Kinematic viscosity and viscosity index
The measurement was made according to JIS K 2283.
(2) Compatibility
Spindle oil [SYC spindle oil manufactured by Cosmo Oil. The same shall apply hereinafter. ] Was evaluated by measuring the critical temperature.
The critical temperature was 0 ° C. to 85 ° C., and the metal processing oils of Examples and Comparative Examples and the above hydrocarbons were mixed in a test tube at a mass ratio of 30/70, and the temperature at which they were separated was measured.
(3) Lubricity
Using a vibration friction and wear tester (SRV tester), evaluation was made by observing the friction coefficient in point contact between a steel ball and a flat steel disk and the wear scar diameter on the steel ball.
<Lubricity test conditions>
Frequency: 50Hz
Vibration width: 2mm
Load: 200N, 300N, 500N
Time: 10 minutes
Temperature: 30 ° C
Friction coefficient: Average value for 10 minutes
Wear diameter (mm): 10 mm steel ball (SUJ-2)
Oil film breakage: Friction coefficient (μ) variation was observed.
○: Stable, △: Slight fluctuation, × Large fluctuation
In addition, unless otherwise specified, the part in a sentence represents a mass part.
[0035]
Example 1
Isotridecanol [Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. trade name “Tridecanol” in a glass autoclave. The same shall apply hereinafter. 200 parts (1.0 mol), 468 parts (6.5 mol) of tetrahydrofuran (THF) and 7.9 parts of BF 3 · THF were charged, and 580 parts (10.0 mol) of PO 580 (10.0 mol) were added in an amount of 35 to 50 It was dripped at 10 degreeC over 10 hours. Then, it reacted at 50 degreeC for 5 hours, and cooled. Further, after adding 4.8 parts of 48% NaOH aqueous solution, an adsorption treatment agent [Kyoward 600 and Kyoward 1000 manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.]. The same shall apply hereinafter. ], Filtered, and dehydrated under reduced pressure at 30 mmHg or less to obtain 1120 parts (a1) of a random adduct of isotridecanol in THF 6.5 mol / PO 10.0 mol.
[0036]
Example 2
A glass autoclave was charged with 130 parts (1.0 mol) of 2-ethylhexyl alcohol, 504 parts (7.0 mol) of THF, and 7.9 parts of BF3 · THF, and 580 parts (10.0 mol) of PO from a pressure dropping funnel. The solution was added dropwise at 35 to 50 ° C. over 10 hours. Then, it reacted at 50 degreeC for 5 hours, and cooled. Further, 4.8 parts of 48% NaOH aqueous solution was added, treated with an adsorption treatment agent, filtered, dehydrated under reduced pressure at 30 mmHg or less, and then 1100 parts of 2-ethylhexyl alcohol in THF 7.0 mol / PO 10.0 mol random adduct. (A2) was obtained.
[0037]
Example 3
A glass autoclave was charged with 200 parts (1.0 mol) of isotridecanol, 504 parts (7.0 mol) of THF, and 7.9 parts of BF3 · THF, and 580 parts (10.0 mol) of PO from a pressure dropping funnel. The solution was added dropwise at 35 to 50 ° C. over 10 hours. Thereafter, it was aged at 50 ° C. for 5 hours and cooled. Furthermore, after adding 4.8 parts of 48% NaOH aqueous solution, it processed with the adsorption processing agent, filtered, and dehydrated under reduced pressure below 30 mmHg. Among 1220 parts of THF 7.0 mol / PO 10.0 mol random adduct of isotridecanol obtained, 642 parts (0.5 mol) and 2.27 parts of KOH were charged into a glass autoclave, and PO116 was added from a pressure dropping funnel. Part (2.0 mol) was added dropwise at 105 ° C. over 5 hours. Then, it was made to react at 130 degreeC for 5 hours, and it cooled. After further treatment with an adsorption treatment agent, filtration, and dehydration under reduced pressure at 30 mmHg or less, 689 parts (a3) of isotridecanol in THF 7.0 mol / PO 10.0 mol random / PO 4.0 mol block adduct was obtained.
[0038]
Example 4
30 parts of (a1) and 70 parts of spindle oil were mixed to obtain 100 parts (a4) of a mixture of (a1) and spindle oil.
[0039]
Example 5
30 parts of (a1) and 70 parts of polybutene [Nisshi Polybutene LV-25E manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.] were mixed to obtain 100 parts (a5) of a mixture of (a1) and polybutene.
[0040]
Comparative Example 1
Into a glass autoclave, 200 parts (1.0 mol) of isotridecanol and 3.3 parts of KOH were charged, and 1102 parts (19.0 mol) of PO was dropped from a pressure-resistant dropping funnel at 105 ° C. over 33 hours. Then, it was made to react at 130 degreeC for 10 hours, and was cooled. Further, after treatment with an adsorption treatment agent, filtration, and dehydration under reduced pressure at 30 mmHg or less, 1184 parts (b1) of a PO 19.0 mol adduct of isotridecanol (b1) was obtained.
[0041]
Comparative Example 2
A glass autoclave was charged with 146 parts (1.0 mol) of 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol and 3.3 parts of KOH, and 1154 parts of PO (19.9 mol) were added at 105 ° C. from a pressure-resistant dropping funnel. The solution was added dropwise over 33 hours. Then, it was made to react at 130 degreeC for 10 hours, and was cooled. Furthermore, after treating with an adsorption treating agent, filtering, and dehydrating under reduced pressure at 30 mmHg or less, 1230 parts (b2) of a PO, 19.9 mol adduct of 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol was obtained.
[0042]
Comparative Example 3
A glass autoclave was charged with 74 parts (1.0 mol) of n-butanol and 1.1 parts of KOH, and a mixture of 224.4 parts (5.1 mol) and 226.2 parts (3.9 mol) of PO from a pressure-resistant dropping funnel. Was added dropwise at 110 ° C. over 15 hours. Then, it was made to react at 130 degreeC for 10 hours, and was cooled. After cooling, it was treated with an adsorption treatment agent, filtered, and dehydrated under reduced pressure at 30 mmHg or less to obtain 475 parts (b3) of n-butanol EO 5.1 mol / PO 3.9 mol random adduct.
[0043]
Comparative Example 4
4.8 parts are used instead of 1.1 parts KOH, 915.2 parts (20.8 moles) are used instead of 224.4 parts EO, 916.4 parts (15.8 moles) are used instead of 226.2 parts PO. ) Was used in the same manner as in Comparative Example 3 to obtain 1800 parts (b4) of n-butanol random adduct of EO 20.8 mol / PO 15.8 mol.
[0044]
Comparative Example 5
In Comparative Example 3, 3.8 parts were used instead of 1.1 parts of KOH, 1281.8 parts (22.1 mol) were used instead of 226.2 parts of EO, EO was not used, and the temperature was 105 ° C. 1220 parts (b5) of a PO22.1 mol adduct of n-butanol was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the reaction solution was added dropwise over a period of time and then reacted at 130 ° C. for 5 hours.
[0045]
Comparative Example 6
The spindle oil was the metal working oil (b6) of Comparative Example 3.
[0046]
Comparative Example 7
Polybutene [Nisshi Polybutene LV-25E manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.] was used as the metal working oil (b7) of Comparative Example 7.
[0047]
Test example
The main items (weight average molecular weight, HLB, kinematic viscosity at 40 ° C., kinematic viscosity at 100 ° C., viscosity of the hydraulic working oils of the metal working oils a1 to a5 and b1 to b7 of the above examples and comparative examples are shown below. Tables 1 and 2 show the physical properties of the index, the friction coefficient under the load of 200N, 300N and 500N representing the lubricity, the wear scar diameter and the oil film breakage, and the critical temperature at which the lubricating oil representing compatibility with hydrocarbons is separated. Shown in
[0048]
Examples 6-9, Comparative Examples 8-14
In the formulation based on Table 3, a water-soluble processing oil was obtained and the lubricity of a 5% aqueous solution was measured.
[0049]
[Table 1]
Figure 0004392154
[0050]
[Table 2]
Figure 0004392154
[0051]
[Table 3]
Figure 0004392154
[0052]
【The invention's effect】
The polyether-based metalworking oil of the present invention is excellent in compatibility with hydrocarbons such as mineral oil, and has the effect of being excellent in lubricity and viscosity index. Therefore, it is extremely suitable as a metal processing oil.

Claims (4)

下記一般式(1)で表され、HLBが6.0以下、且つ重量平均分子量が500〜30,000であるポリエーテル(E)及び炭化水素系基油を全体の5〜90質量%含有する金属加工油。
1[−{(OCH2CH2CH2CH2m(OA)n}−OH]p (1)
[式中R1は炭素数4〜24の分岐の1価の飽和又は不飽和脂肪族アルコールから水酸基を除いた残基、Aは1,2−プロピレン基であり、m及びnは(E)の重量平均分子量が500〜30,000となる1以上の整数、pは1 である。]
5 to 90% by mass of the polyether (E) and hydrocarbon base oil represented by the following general formula (1) and having an HLB of 6.0 or less and a weight average molecular weight of 500 to 30,000 Metal processing oil.
R 1 [- {(OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2) m (OA) n} -OH] p (1)
[Wherein R 1 is a residue obtained by removing a hydroxyl group from a branched monovalent saturated or unsaturated aliphatic alcohol having 4 to 24 carbon atoms, A is a 1,2-propylene group, and m and n are (E) An integer of 1 or more with a weight average molecular weight of 500 to 30,000, p is 1 It is. ]
前記(OCH2CH2CH2CH2)の含量が(OCH2CH2CH2CH2)と(OA)の含有量の合計量の5〜45モル%である請求項1記載の金属加工油。The content of the (OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2) is (OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2) and (OA) content of the total amount from 5 to 45 mol% in a claim 1 metalworking oil according to the . 前記(OCH2CH2CH2CH2)と(OA)の結合がランダム結合を含む請求項1または2記載の金属加工油。The metalworking oil according to claim 1 or 2, wherein the bond of (OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 ) and (OA) includes a random bond. さらに清浄分散剤、酸化防止剤、油性剤、乳化剤、極圧剤、金属不活性化剤、防錆剤、消泡剤、粘度指数向上剤及び流動点降下剤からなる群から選ばれる一種以上の添加剤を含有する請求項1〜3のいずれか記載の金属加工油。Furthermore, at least one selected from the group consisting of detergent dispersants, antioxidants, oil agents, emulsifiers, extreme pressure agents, metal deactivators, rust inhibitors, antifoaming agents, viscosity index improvers and pour point depressants. The metalworking oil according to any one of claims 1 to 3, comprising an additive.
JP2002220704A 2001-12-10 2002-07-30 Metal processing oil Expired - Fee Related JP4392154B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002220704A JP4392154B2 (en) 2001-12-10 2002-07-30 Metal processing oil

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-375369 2001-12-10
JP2001375369 2001-12-10
JP2002220704A JP4392154B2 (en) 2001-12-10 2002-07-30 Metal processing oil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003238978A JP2003238978A (en) 2003-08-27
JP4392154B2 true JP4392154B2 (en) 2009-12-24

Family

ID=27790640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002220704A Expired - Fee Related JP4392154B2 (en) 2001-12-10 2002-07-30 Metal processing oil

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4392154B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7838692B2 (en) 2004-02-25 2010-11-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Alkyl acetal compound, process for producing the same, and lubricating oil composition
JP6735962B2 (en) * 2017-03-21 2020-08-05 株式会社岡村鉄工所 Lubricants based on plant ingredients
WO2020246514A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 出光興産株式会社 Metalworking fluid
JPWO2022044566A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003238978A (en) 2003-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6386553B2 (en) Lubricant composition comprising a hydroxycarboxylic acid-derived friction modifier
JP6761851B2 (en) Use of polyglycerol ester as a friction modifier in lubricant formulations
TWI491727B (en) Water based lubricant
JP6255265B2 (en) Hydraulic fluid composition
JP5883315B2 (en) Lubricating oil composition for metal working
US20070010406A1 (en) Lubricant for water-miscible metal working oil
JP2005179630A (en) Aqueous lubricant for metal-processing oil
RU2576322C2 (en) Lubricating composition
JP5438773B2 (en) Friction modifier and / or antiwear agent derived from hydrocarbon amine and cyclic carbonate
JP5509547B2 (en) Industrial lubricating oil composition
JP3967692B2 (en) Lubricant for metal processing
JP3953793B2 (en) lubricant
JP6797633B2 (en) Lubricating oil composition for automatic transmission
JP4392154B2 (en) Metal processing oil
JP2005225957A (en) Lubricating oil base and lubricating oil
JP2008088428A (en) Lubricant composition for metalworking
JP2002285180A (en) Base oil for metal processing
JP4347996B2 (en) Lubricant
JP2008297447A (en) Lubricant and grease base oil
JP3977644B2 (en) Hydraulic fluid
EP1205535B1 (en) Clogging inhibitor for oil filters, method for inhibiting the clogging of oil filters and engine oil compositions containing the inhibitor
JP4392172B2 (en) lubricant
JP4348000B2 (en) Base oil for lubricating oil
CN115777010A (en) Low friction and low traction lubricant composition useful for dry clutch motorcycles
JP2006282797A (en) Lubricant and lubricating fluid composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050607

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081111

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090707

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091006

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091009

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees