JP5232372B2 - Water-soluble metalworking fluid composition - Google Patents

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JP5232372B2 JP2006260106A JP2006260106A JP5232372B2 JP 5232372 B2 JP5232372 B2 JP 5232372B2 JP 2006260106 A JP2006260106 A JP 2006260106A JP 2006260106 A JP2006260106 A JP 2006260106A JP 5232372 B2 JP5232372 B2 JP 5232372B2
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Description

本発明は、水溶性金属加工油剤組成物に関し、更に詳しくは、アルミニウム及びその合金に関する防食性及び耐硬水性に優れた水溶性金属加工油剤組成物に関する。   The present invention relates to a water-soluble metalworking fluid composition, and more particularly, to a water-soluble metalworking fluid composition excellent in corrosion resistance and hard water resistance regarding aluminum and its alloys.

アルミニウム及びその合金はアルカリに対し腐食を受け易い金属である。一般的に水溶性金属加工油剤は防錆力や防腐力を持たせる目的で、使用液の状態で弱アルカリ性(pH=9〜10程度)に設定されていることが多い。そのため、このような水溶性金属加工油剤を用いたアルミニウム及びその合金の加工では腐食防止の為の施策が必要である。   Aluminum and its alloys are metals that are susceptible to corrosion by alkali. In general, water-soluble metalworking fluids are often set to be weakly alkaline (pH = about 9 to 10) in the state of the use liquid for the purpose of imparting rust prevention and antiseptic power. Therefore, measures for preventing corrosion are necessary in the processing of aluminum and its alloys using such a water-soluble metalworking fluid.

第一の手段として、設定pHを中性領域に変更することが挙げられるが、変更により低下する防錆力や防腐力を補完するに有効な手段がない。   The first means is to change the set pH to a neutral range, but there is no effective means for complementing the rust preventive power and antiseptic power that are reduced by the change.

第二の手段として、加工後すぐにエアーブロー等で水溶性金属加工油剤を除去することが挙げられるが、作業者の負担になる点、無人の工程では実施困難な点、長時間の加工では加工中に腐食が発生する点等の理由から好ましくない。   As a second means, it is possible to remove the water-soluble metalworking fluid by air blow etc. immediately after processing, but it is a burden on the operator, difficult to implement in an unmanned process, in long time processing This is not preferable for reasons such as the occurrence of corrosion during processing.

第三の手段として、一般的であるのが腐食防止剤の添加である。アルミニウム及びその合金の腐食防止剤としては、水溶性のメタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム、フェノール、リン酸エステル、アミド化合物、脂肪酸及びその誘導体等がすでに知られている。   As a third means, the addition of a corrosion inhibitor is common. As corrosion inhibitors for aluminum and its alloys, water-soluble sodium metasilicate, potassium metasilicate, phenol, phosphate ester, amide compound, fatty acid and derivatives thereof are already known.

メタケイ酸ナトリウムやメタケイ酸カリウムは、高い腐食防止効果を発揮するが、その強いアルカリ性に起因して処理液のpHを上昇させたり被処理物を腐食させるため、長期間にわたって腐食防止効果が持続できない場合がある。また、水溶性金属加工油剤の液安定性を悪化させて成分分離を起こす可能性が高く、現在では使用が少ない。   Sodium metasilicate and potassium metasilicate exhibit a high corrosion prevention effect, but due to their strong alkalinity, the pH of the treatment liquid is raised and the workpiece is corroded, so the corrosion prevention effect cannot be sustained over a long period of time. There is a case. In addition, there is a high possibility of causing component separation by deteriorating the liquid stability of the water-soluble metalworking fluid, and it is currently rarely used.

フェノールは、消防法の指定可燃物、可燃性固体類、毒劇物取締法の劇物及び薬事法の劇薬指定医薬品に該当するため、自然環境への影響及び作業者に対する安全性等で問題がある。   Phenol is a flammable substance designated by the Fire Service Act, flammable solids, a deleterious substance designated by the Poisonous and Deleterious Substances Control Law, and a designated drug designated by the Pharmaceutical Affairs Law, so there are problems with its impact on the natural environment and safety for workers. is there.

リン酸エステルやアミド化合物は、処理液のpHが9以上になると腐食防止効果が低下する。またリン酸エステルは処理液中の微生物によって容易にリン酸を発生し、処理液の防腐性を著しく低下させる等、使用に際して問題を抱えている。   Phosphoric acid esters and amide compounds are less effective in preventing corrosion when the pH of the treatment liquid is 9 or higher. In addition, phosphoric acid esters have problems in use, such as phosphoric acid is easily generated by microorganisms in the processing solution, and the antiseptic properties of the processing solution are significantly reduced.

脂肪酸及びその誘導体は、他の腐食防止剤に比べ腐食防止効果が弱く、A5052等高い腐食防止効果が必要となるアルミニウム及びその合金では腐食が発生し易い。またアミン等アルカリ成分と併用することによる発泡性、摺動面油等混入油分の乳化性の面でも問題がある。天然油脂由来の脂肪酸は処理水中の微生物の増殖要因にもなりやすく、この点も問題点である。   Fatty acids and derivatives thereof are weaker in corrosion prevention than other corrosion inhibitors, and corrosion is likely to occur in aluminum and its alloys such as A5052, which require a high corrosion prevention effect. In addition, there are problems in terms of foamability by using in combination with an alkali component such as amine, and emulsification of mixed oil such as sliding surface oil. Fatty acids derived from natural fats and oils are also prone to the growth of microorganisms in the treated water, which is also a problem.

一方、アルミ合金又は非鉄金属の塑性加工潤滑剤としてアルキルホスホン酸誘導体を用いる方法が知られている(特許文献1)。このようなアルキルホスホン酸誘導体は、処理液中の微生物によってリン酸が発生しにくく、リン酸エステル、アミド、脂肪酸及びその誘導体等と比べ、防腐性の面をはじめとして弊害の少ない腐食防止剤である。しかし、処理液を調製する際の希釈用水から持ち込まれるマグネシウムイオン、カルシウムイオン等硬度成分と塩を形成し、沈殿を生じやすいといった問題を持つことがある。
特開平5−65493号
On the other hand, a method using an alkylphosphonic acid derivative as a plastic working lubricant for aluminum alloys or non-ferrous metals is known (Patent Document 1). Such alkylphosphonic acid derivatives are less likely to generate phosphoric acid by microorganisms in the processing solution, and are corrosion inhibitors that have less harmful effects, including antiseptic properties, compared to phosphate esters, amides, fatty acids and derivatives thereof. is there. However, there may be a problem in that a salt is formed with a hardness component such as magnesium ion and calcium ion brought from the dilution water when preparing the treatment liquid, and precipitation is likely to occur.
JP-A-5-65493

本発明は、上に述べた当該分野における従来の事情に鑑み、金属加工処理に使用するのに適した水溶性金属加工油剤組成物であって、アルミニウム及びその合金に対する防食性、耐硬水性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。   The present invention is a water-soluble metalworking oil composition suitable for use in metalworking processing in view of the above-described conventional circumstances in the field, and has anticorrosion and hardwater resistance against aluminum and its alloys. An object is to provide an excellent water-soluble metalworking fluid composition.

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、特定のアルキルホスホン酸誘導体が上記目的を達成することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a specific alkylphosphonic acid derivative achieves the above object, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、下記に示す水溶性金属加工油剤組成物に係る。
項1.下記の一般式(1)で示されるアルキルホスホン酸誘導体であってオクチルホスホン酸とエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル又はグリセリンのエチレンオキサイド1モル付加物の何れかとのリン酸エステル化反応生成物を1種または2種以上含有することを特徴とする水溶性金属加工油剤組成物。
That is, the present invention relates to the following water-soluble metalworking fluid composition.
Item 1. An alkylphosphonic acid derivative represented by the following general formula (1 ): an octylphosphonic acid and ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether or glycerin ethylene oxide 1 mol adduct A water-soluble metalworking fluid composition comprising one or more phosphoric esterification reaction products .

Figure 0005232372
Figure 0005232372

(式中、Rは炭素数5〜60のアルキル基を表し、Rはn価のアルコールからm+1個のOH基を除いた残基を表し、mは1〜7の整数を表し、nは2〜8の整数を表し、mとnの関係はm≦n−1である。mが1の時、Rは炭素数1〜22のアルキル基を表し、mが2〜7の時、RはHまたは炭素数1〜22のアルキル基を表し、AOは下記の一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン基である。
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 5 to 60 carbon atoms, R 2 represents a residue obtained by removing m + 1 OH groups from an n-valent alcohol, m represents an integer of 1 to 7, n Represents an integer of 2 to 8, and the relationship between m and n is m ≦ n−1, when m is 1, R 3 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, and when m is 2 to 7. , R 3 is table H or alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a O is a polyoxyalkylene group represented by the following general formula (2).

Figure 0005232372
Figure 0005232372

は炭素数が3〜4のアルキレン基を表し、p、q及びrは0または1以上の整数を表し、上記ポリオキシアルキレン基の結合形態はランダムまたはブロック結合またはそれらの混合形態でもよい。m個のp、q、rはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。)
項2.該アルキルホスホン酸誘導体を0.1〜20重量%含有するものである、項1に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
項3.使用時のpHが7〜11である、項1、2に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
A 1 represents an alkylene group having 3 to 4 carbon atoms, p, q and r each represents 0 or an integer of 1 or more, and the bonding form of the polyoxyalkylene group may be a random or block bond or a mixed form thereof . The m pieces of p, q, and r may be the same or different from each other. )
Item 2. Item 2. The water-soluble metalworking fluid composition according to Item 1, comprising 0.1 to 20% by weight of the alkylphosphonic acid derivative.
Item 3. Item 3. The water-soluble metalworking fluid composition according to Item 1 or 2, wherein the pH during use is 7 to 11.

本願発明によって、アルミニウム及びアルミニウム合金の防食性、処理液を調製する際の希釈用水から持ち込まれるマグネシウムイオン、カルシウムイオン等の耐硬水性に優れる水溶性金属加工油剤が得られる。   By this invention, the water-soluble metalworking fluid which is excellent in the corrosion resistance of aluminum and aluminum alloy, and the hard water resistance of magnesium ion, calcium ion, etc. brought from the water for dilution at the time of preparing a process liquid is obtained.

一般式(1)または(2)で示されるアルキルホスホン酸誘導体において、Rは、炭素数5〜60のアルキル基であり、好ましくは炭素数6〜22のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数6〜18のアルキル基である。炭素数が5より小さいとアルミニウム及びアルミニウム合金の耐食性が悪くなり、60を超えると耐硬水性が低下する。 In the alkylphosphonic acid derivative represented by the general formula (1) or (2), R 1 is an alkyl group having 5 to 60 carbon atoms, preferably an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, more preferably carbon. It is an alkyl group of several 6-18. When the carbon number is less than 5, the corrosion resistance of aluminum and the aluminum alloy is deteriorated, and when it exceeds 60, the hard water resistance is lowered.

炭素数5〜60のアルキル基は、飽和または不飽和の、直鎖状、分岐鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を示す。そのような基の例としては、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基及びシクロヘキシ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、ベンジル基等が挙げられるが、これらに限定されない。   A C5-C60 alkyl group shows a saturated or unsaturated linear, branched and alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic group. Examples of such groups include n-pentyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, n-octyl, n-decyl, n-dodecyl, n-tetradecyl, n-hexadecyl, n Examples include, but are not limited to, saturated hydrocarbon groups such as octadecyl group and cyclohexyl group, unsaturated hydrocarbon groups composed of the corresponding carbon skeleton, phenyl group, benzyl group and the like.

Figure 0005232372
Figure 0005232372

はn価のアルコールからm+1個のOH基を除いた残基を表し、mは1〜7の整数を表し、nは2〜8の整数を表し、mとnの関係はm≦n−1である。nは好ましくは2〜3である。nが8を超えると、得られる該アルキルホスホン酸誘導体の粘度が高くなり、ハンドリング性で問題が生じる。n価のアルコールは、飽和または不飽和の、直鎖状、分岐鎖状及び脂環式の炭化水素系アルコール、並びに芳香族系アルコールを示す。 R 2 represents a residue obtained by removing m + 1 OH groups from an n-valent alcohol, m represents an integer of 1 to 7, n represents an integer of 2 to 8, and the relationship between m and n is m ≦ n -1. n is preferably 2 to 3. When n exceeds 8, the viscosity of the resulting alkylphosphonic acid derivative becomes high, causing a problem in handling properties. The n-valent alcohol indicates saturated or unsaturated, linear, branched and alicyclic hydrocarbon alcohols and aromatic alcohols.

2価のアルコールの例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、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−オクタンジオール、1,8−オクタンジオール、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−プロパンジオール及び2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、3−メチル−3−ブテン−1,2−ジオール等が挙げられるが、これらに限定されない。   Examples of dihydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,2-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,2-octanediol, 1,8 Octanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol and 2,5-dimethylhexane Examples include, but are not limited to, 2,5-diol, 2-butene-1,4-diol, 3-methyl-3-butene-1,2-diol, and the like.

3価のアルコールの例としては、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、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、及びトリメチロールプロパン、2−ヘキセン−1,4,5−トリオール、3−ヘキセン−1,2,5−トリオール等が挙げられるが、これらに限定されない。   Examples of trivalent alcohols include 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, 2,4-dimethyl-2,3,4-pentanetriol , Pentamethylglycerin, 1,2,4-butanetriol, 1,2,4-pentanetriol, trimethylolethane, and trimethylolpropane, 2-hexene-1,4,5-triol, 3-hexene-1, Examples include 2,5-triol, but are not limited thereto.

4〜8価のアルコールの例としては、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(ペンタエリスリトール、ソルビトール、キシリトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン等)、糖類及びその誘導体(グルコール、マンノース、フルクトース、メチルグルコシド等)等が挙げられるが、これらに限定されない。   Examples of 4- to 8-valent alcohols include alkane polyols and intramolecular or intermolecular dehydrates (pentaerythritol, sorbitol, xylitol, mannitol, sorbitan, diglycerin, etc.), sugars and derivatives thereof (glycol, mannose, fructose, Methyl glucoside and the like), but are not limited thereto.

mが1の時、Rは炭素数1〜22のアルキル基を表し、mが2〜7の時、RはHまたは炭素数1〜22のアルキル基を表す。Rのアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜8である。アルキル基の炭素数が22を超えると耐硬水性が低下する。炭素数1〜22のアルキル基は、飽和または不飽和の、直鎖状、分岐鎖状及び脂環式の炭化水素基、並びに芳香族基を示す。そのような例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−、iso−、sec−、及びtert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基及びシクロヘキシ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、ベンジル基等が挙げられるが、これらに限定されない。 When m is 1, R 3 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, and when m is 2 to 7, R 3 represents H or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. The carbon number of the alkyl group of R 3 is preferably 1 to 18, more preferably 1-8. When the number of carbon atoms in the alkyl group exceeds 22, the hard water resistance decreases. A C1-C22 alkyl group shows a saturated or unsaturated linear, branched and alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic group. Examples thereof include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-, iso-, sec-, and tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, 2- Saturated hydrocarbon groups such as ethylhexyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-hexadecyl group, n-octadecyl group and cyclohexyl group, and carbon skeletons corresponding thereto An unsaturated hydrocarbon group, and a phenyl group, a benzyl group, and the like, but are not limited thereto.

AOは下記の一般式(3)で表されるポリオキシアルキレン基である。   AO is a polyoxyalkylene group represented by the following general formula (3).

Figure 0005232372
Figure 0005232372

は炭素数が3〜4のアルキレン基を表し、p、q及びrは0または1以上の整数を表し、上記ポリオキシアルキレン基の結合形態はランダムまたはブロック結合またはそれらの混合形態でもよい。m個のp、q、rはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。 A 1 represents an alkylene group having 3 to 4 carbon atoms, p, q and r each represents 0 or an integer of 1 or more, and the bonding form of the polyoxyalkylene group may be a random or block bond or a mixed form thereof . The m pieces of p, q, and r may be the same or different from each other.

本発明の水溶性金属加工油剤組成物における上記アルキルホスホン酸誘導体の濃度は、好ましくは、0.1〜20重量%、より好ましくは0.5〜15重量%、更に好ましくは1〜10重量%である。0.1重量%未満の濃度ではアルミニウム及びアルミニウム合金の防食性が得られず、20重量%を超えると原材料費が向上し経済性の面で好ましくない。   The concentration of the alkylphosphonic acid derivative in the water-soluble metalworking fluid composition of the present invention is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 15% by weight, still more preferably 1 to 10% by weight. It is. If the concentration is less than 0.1% by weight, the corrosion resistance of aluminum and aluminum alloy cannot be obtained, and if it exceeds 20% by weight, the raw material cost is increased, which is not preferable in terms of economy.

本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、水溶液状であり、その元々の濃度及び金属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5〜100倍)で水で希釈して使用に供することができる。希釈倍率は被削材や加工条件等にも影響し、5〜100倍の範囲で加工特性が最も優れるように設定すればよい。   The water-soluble metalworking fluid composition of the present invention is in the form of an aqueous solution and is diluted with water at an appropriate dilution ratio (usually 5 to 100 times) depending on its original concentration and performance required during metalworking. Can be used for use. The dilution factor also affects the work material, machining conditions, etc., and may be set so that the machining characteristics are most excellent in the range of 5 to 100 times.

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7〜11、より好ましくは8〜10.5である。アルミニウム及びアルミニウム合金と同時に鉄系金属も加工する場合並びに加工機械等の鉄系素材でできた設備の十分な防錆性を得るためには、pHが7以上であることが好ましく、一方で手荒れの原因となる皮膚刺激性を考慮するとpHが11以下であることが望ましいためである。   The pH of the water-soluble metalworking fluid composition of the present invention at the time of use is preferably 7 to 11, more preferably 8 to 10.5. When processing ferrous metals at the same time as aluminum and aluminum alloys, and in order to obtain sufficient rust prevention of equipment made of ferrous materials such as processing machines, the pH is preferably 7 or more, while rough This is because the pH is preferably 11 or less in consideration of the skin irritation that causes the above.

本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、必要により酸化防止剤、極圧添加剤、防錆剤、潤滑剤、防腐剤、消泡剤、凝集剤及び乳化安定剤からなる群から選ばれる1種以上の添加剤を加えて使用することができる。   The water-soluble metalworking fluid composition of the present invention is selected from the group consisting of an antioxidant, an extreme pressure additive, a rust inhibitor, a lubricant, an antiseptic, an antifoaming agent, an aggregating agent, and an emulsion stabilizer as necessary. It can be used by adding more than one kind of additive.

酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリルジチオリン酸亜鉛、有機硫化物等が挙げられる。   Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants, amine-based antioxidants, zinc dialkyldithiophosphates, zinc diallyldithiophosphates, and organic sulfides.

極圧添加剤としては、鉛石鹸、硫化脂肪酸、硫化オレフィン、硫化ラード、アルキルポリサルファイド等の硫黄化合物、、塩素化パラフィン、塩素化脂肪酸、塩素化脂肪油等の塩素化合物、リン酸エステル(塩)系、ホスフィン系等のリン化合物等が挙げられる。   Extreme pressure additives include lead soap, sulfurized fatty acid, sulfurized olefin, sulfurized lard, alkylpolysulfide and other sulfur compounds, chlorinated paraffin, chlorinated fatty acid, chlorinated fatty oil and other chlorine compounds, phosphate esters (salts) And phosphorus compounds such as phosphines and phosphines.

防錆剤としては、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、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−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、ノルマルブタノールアミン、イソブタノールアミン、tert−ブタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、m−キシリレンジアミン等の有機アミン、カプリル酸、ペラルゴン酸、イソノナン酸、ノルマルノナン酸、カプリン酸、ラウリン酸等の炭素数6〜36の脂肪族モノカルボン酸及びそのアミド、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸等のジカルボン酸及びそのアミド、炭素数6〜36のアルケニルコハク酸とそのアミド、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸等の芳香族カルボン酸、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。   As the rust preventive agent, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, N-methylmonoethanolamine, N-methyldiethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, normal butanolamine, isobutanolamine, tert-butanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, ethylenediamine, dimethylaminopropylamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, n-butylamine, 1, 3-bis (aminomethyl) cyclohexane, N- (2-aminoethyl) piperazine, 1,2-diaminocyclohexane, m-xylylenediamine, etc. Organic amines, caprylic acid, pelargonic acid, isononanoic acid, normal nonanoic acid, capric acid, lauric acid and other aliphatic monocarboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms and their amides, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, azelaic acid And dicarboxylic acids such as dodecanedioic acid and amides thereof, alkenyl succinic acids having 6 to 36 carbon atoms and amides thereof, benzoic acids, aromatic carboxylic acids such as p-tert-butylbenzoic acid, and benzotriazole.

潤滑剤としては、鉱油、植物油等の天然油脂類及びその誘導体、ポリオキシアルキレンオキサイド、炭素数6以上の脂肪族モノカルボン酸及びジカルボン酸等が挙げられる。   Examples of the lubricant include natural fats and oils such as mineral oil and vegetable oil and derivatives thereof, polyoxyalkylene oxide, aliphatic monocarboxylic acids and dicarboxylic acids having 6 or more carbon atoms, and the like.

防腐剤としては、トリアジン系化合物、チアゾリン系化合物、フェノール系化合物等が挙げられる。   Examples of the preservative include triazine compounds, thiazoline compounds, phenol compounds, and the like.

消泡剤としては、分子量100〜1,000のポリオルガノシロキサン等が挙げられる。   Examples of the antifoaming agent include polyorganosiloxane having a molecular weight of 100 to 1,000.

乳化安定剤としては、アルキルスルホン酸、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、炭素数6〜36の脂肪族モノカルボン酸のアミン塩等が挙げられる。   Examples of the emulsion stabilizer include alkyl sulfonic acids, polyoxyalkylene alkyl ethers, and amine salts of aliphatic monocarboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms.

上記アルキルホスホン酸の製造法としては、R−PO(OH)のアルキルホスホン酸に対し、(R―AO−O)m−R−OHで示されるアルコールをモル比で1.0〜1.5倍量加え、トルエンもしくはキシレン溶媒中で、p−トルエンスルホン酸等の触媒の存在下、120〜180℃で常圧下、エステル化反応を実施する方法や、R−PO(OH)のアルキルホスホン酸に対し、塩化チオニル等の無機の酸塩化物を加え、80℃〜90℃で常圧下、ホスホン酸塩化物を得た後、これに(R―AO−O)m−R−OHで示されるアルコールをモル比で1.0〜1.5倍量加え、トルエンもしくはキシレン溶媒中で、p−トルエンスルホン酸等の触媒の存在下、120〜180℃で常圧下、エステル化反応を実施する方法等があるが、これに限定されない。反応終了後、過剰分のアルコールを留去させて除去してもよく、あるいはクロマトグラフィー等で精製してもよい。
Methods for producing the alkyl phosphonic acid, to alkylphosphonic acids R 1 -PO (OH) 2, an alcohol represented by (R 3 -AO -O) m -R 2 -OH molar ratio 1.0 A method in which an esterification reaction is carried out in a toluene or xylene solvent in the presence of a catalyst such as p-toluenesulfonic acid at 120 to 180 ° C. under normal pressure, or R 1 —PO (OH ) to 2 alkylphosphonic acid, inorganic acid chlorides such as thionyl chloride was added under normal pressure at 80 ° C. to 90 ° C., after obtaining the phosphonic acid chloride, to (R 3 -AO -O) m The alcohol represented by —R 2 —OH is added in a molar ratio of 1.0 to 1.5 times, and in a toluene or xylene solvent in the presence of a catalyst such as p-toluenesulfonic acid at 120 to 180 ° C. under normal pressure. , Conducted esterification reaction There is that methods such as, but not limited thereto. After completion of the reaction, excess alcohol may be removed by distillation or may be purified by chromatography or the like.

以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はそれら実施例に限定されることは意図しない。実施例、および比較例に用いたアルキルホスホン酸類を表1に示した。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not intended to be limited to these Examples. Table 1 shows alkylphosphonic acids used in Examples and Comparative Examples.

Figure 0005232372
Figure 0005232372

本性能試験の試験項目及び評価方法は以下の通りである。アルミニウムの防食性評価に用いた試料液の組成を表2に、耐硬水性評価に用いた試料原液の組成を表3に、各々の評価結果を表4に示した。   The test items and evaluation methods of this performance test are as follows. Table 2 shows the composition of the sample solution used for evaluating the corrosion resistance of aluminum, Table 3 shows the composition of the sample stock solution used for evaluating the hard water resistance, and Table 4 shows the results of each evaluation.

1.アルミニウムの防食性
[評価方法]
アルミニウム合金の試験片として、ADC12を240番耐水研磨紙で湿式研磨したものを用いた。試料液は、表2の組成のものを酢酸または水酸化ナトリウムを用いてpH9.0に調整した。試験片を試料液に半浸漬し、室温で24時間後の試験片の変色を目視で確認した。判定基準は、◎が変色なし、○が界面部のみわずかに変色あり、×が全体的に薄い変色あり、とした。
1. Anticorrosion of aluminum [Evaluation method]
As an aluminum alloy test piece, ADC12 wet-polished with No. 240 water-resistant abrasive paper was used. The sample solution having the composition shown in Table 2 was adjusted to pH 9.0 using acetic acid or sodium hydroxide. The test piece was half-immersed in the sample solution, and the color change of the test piece after 24 hours at room temperature was visually confirmed. Judgment criteria were as follows: ◎: no discoloration, ○: slight discoloration only at the interface, and x: light discoloration as a whole.

2.耐硬水性
[評価方法]
試料液として、表3の試料原液を硫酸マグネシウムのイオン交換水水溶液、もしくは塩化カルシウムのイオン交換水水溶液で5重量%に希釈したものを用いた。試料液を室温で静置し、24時間後の試料液の沈殿の有無を目視で確認した。硫酸マグネシウムのイオン交換水水溶液、塩化カルシウムのイオン交換水水溶液は、試料液中のマグネシウムイオン、カルシウムイオン濃度がそれぞれ100ppmになるよう調製したものを用いた。
2. Hard water resistance [Evaluation method]
As the sample solution, a sample stock solution in Table 3 diluted to 5% by weight with an ion exchange water aqueous solution of magnesium sulfate or an ion exchange water aqueous solution of calcium chloride was used. The sample solution was allowed to stand at room temperature, and the presence or absence of precipitation of the sample solution after 24 hours was visually confirmed. The ion-exchange water aqueous solution of magnesium sulfate and the ion-exchange water aqueous solution of calcium chloride were prepared so that the magnesium ion and calcium ion concentrations in the sample solution were 100 ppm, respectively.

Figure 0005232372
Figure 0005232372

Figure 0005232372
Figure 0005232372

Figure 0005232372
注)実施例1のアルミニウム防食性は、表2中の実施例1−1を表し、実施例1の耐硬水性は、表3中の実施例1−2を表す。以下、同様に表す。
Figure 0005232372
Note) The aluminum corrosion resistance of Example 1 represents Example 1-1 in Table 2, and the hard water resistance of Example 1 represents Example 1-2 in Table 3. The same applies hereinafter.

表4に示す結果から、アルミニウム及びその合金に対して、各実施例では防食性が優れており、比較例2では防食性が劣ることがわかる。また、耐硬水性に関しても、各実施例において沈殿の発生はなく、耐硬水性に優れており、比較例1では沈殿の発生があり、耐硬水性に劣る。   From the results shown in Table 4, it can be seen that the corrosion resistance of each example is superior to that of aluminum and its alloy, and that of Comparative Example 2 is poor. Moreover, regarding the hard water resistance, precipitation does not occur in each example, and the hard water resistance is excellent. In Comparative Example 1, precipitation occurs, and the hard water resistance is poor.

本発明は、水溶性金属加工油剤組成物に関し、更に詳しくは、アルミニウム及びその合金に関する防食性及び耐硬水性に優れた水溶性金属加工油剤組成物に関する。本発明は、アルミニウム、アルミニウム合金の切削、研削、塑性加工等に利用される。   The present invention relates to a water-soluble metalworking fluid composition, and more particularly, to a water-soluble metalworking fluid composition excellent in corrosion resistance and hard water resistance regarding aluminum and its alloys. The present invention is used for cutting, grinding, plastic working and the like of aluminum and aluminum alloys.

Claims (3)

下記の一般式(1)で示されるアルキルホスホン酸誘導体であってオクチルホスホン酸とエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル又はグリセリンのエチレンオキサイド1モル付加物の何れかとのリン酸エステル化反応生成物を1種又は2種以上含有することを特徴とする水溶性金属加工油剤組成物。
Figure 0005232372

(式中、Rは炭素数5〜60のアルキル基を表し、Rはn価のアルコールからm+1個のOH基を除いた残基を表し、mは1〜7の整数を表し、nは2〜8の整数を表し、mとnの関係はm≦n−1である。mが1の時、Rは炭素数1〜22のアルキル基を表し、mが2〜7の時、RはHまたは炭素数1〜22のアルキル基を表し、AOは下記の一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン基である。
Figure 0005232372
は炭素数が3〜4のアルキレン基を表し、p、q及びrは0または1以上の整数を表し、上記ポリオキシアルキレン基の結合形態はランダムまたはブロック結合またはそれらの混合形態でもよい。m個のp、q、rはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。)
An alkylphosphonic acid derivative represented by the following general formula (1 ): an octylphosphonic acid and ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether or glycerin ethylene oxide 1 mol adduct A water-soluble metalworking fluid composition comprising one or more phosphoric esterification reaction products .
Figure 0005232372

(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 5 to 60 carbon atoms, R 2 represents a residue obtained by removing m + 1 OH groups from an n-valent alcohol, m represents an integer of 1 to 7, n Represents an integer of 2 to 8, and the relationship between m and n is m ≦ n−1, when m is 1, R 3 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, and when m is 2 to 7. , R 3 represents H or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms , and A 2 O is a polyoxyalkylene group represented by the following general formula (2) .
Figure 0005232372
A 1 represents an alkylene group having 3 to 4 carbon atoms, p, q and r each represents 0 or an integer of 1 or more, and the bonding form of the polyoxyalkylene group may be a random or block bond or a mixed form thereof . The m pieces of p, q, and r may be the same or different from each other. )
該アルキルホスホン酸誘導体を0.1〜20重量%含有するものである、請求項1に記載の水溶性金属加工油剤組成物。   The water-soluble metalworking fluid composition according to claim 1, comprising 0.1 to 20% by weight of the alkylphosphonic acid derivative. 使用時のpHが7〜11である、請求項1、2に記載の水溶性金属加工油剤組成物。   The water-soluble metalworking fluid composition according to claim 1 or 2, wherein the pH during use is 7 to 11.
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