JP7305751B2 - 水溶性金属加工油組成物 - Google Patents
水溶性金属加工油組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7305751B2 JP7305751B2 JP2021509482A JP2021509482A JP7305751B2 JP 7305751 B2 JP7305751 B2 JP 7305751B2 JP 2021509482 A JP2021509482 A JP 2021509482A JP 2021509482 A JP2021509482 A JP 2021509482A JP 7305751 B2 JP7305751 B2 JP 7305751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- oil composition
- component
- mass
- soluble
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M173/00—Lubricating compositions containing more than 10% water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M101/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a mineral or fatty oil
- C10M101/02—Petroleum fractions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M101/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a mineral or fatty oil
- C10M101/04—Fatty oil fractions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M129/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
- C10M129/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
- C10M129/26—Carboxylic acids; Salts thereof
- C10M129/28—Carboxylic acids; Salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
- C10M129/38—Carboxylic acids; Salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having 8 or more carbon atoms
- C10M129/40—Carboxylic acids; Salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having 8 or more carbon atoms monocarboxylic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M133/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
- C10M133/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M145/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing oxygen
- C10M145/18—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M145/24—Polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M161/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of a macromolecular compound and a non-macromolecular compound, each of these compounds being essential
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/02—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/04—Elements
- C10M2201/043—Sulfur; Selenenium; Tellurium
- C10M2201/0433—Sulfur; Selenenium; Tellurium used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/10—Carboxylix acids; Neutral salts thereof
- C10M2207/12—Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
- C10M2207/125—Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of eight up to twenty-nine carbon atoms, i.e. fatty acids
- C10M2207/126—Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of eight up to twenty-nine carbon atoms, i.e. fatty acids monocarboxylic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/10—Carboxylix acids; Neutral salts thereof
- C10M2207/18—Tall oil acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/10—Carboxylix acids; Neutral salts thereof
- C10M2207/22—Acids obtained from polymerised unsaturated acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/281—Esters of (cyclo)aliphatic monocarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/104—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/107—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of two or more specified different alkylene oxides covered by groups C10M2209/104 - C10M2209/106
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
- C10M2209/108—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups etherified
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M2215/04—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
- C10M2215/04—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
- C10M2215/042—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing hydroxy groups; Alkoxylated derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2215/22—Heterocyclic nitrogen compounds
- C10M2215/223—Five-membered rings containing nitrogen and carbon only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
- C10M2219/02—Sulfur-containing compounds obtained by sulfurisation with sulfur or sulfur-containing compounds
- C10M2219/024—Sulfur-containing compounds obtained by sulfurisation with sulfur or sulfur-containing compounds of esters, e.g. fats
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/01—Physico-chemical properties
- C10N2020/02—Viscosity; Viscosity index
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/02—Pour-point; Viscosity index
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/24—Emulsion properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/52—Base number [TBN]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/22—Metal working with essential removal of material, e.g. cutting, grinding or drilling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/243—Cold working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/244—Metal working of specific metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/244—Metal working of specific metals
- C10N2040/246—Iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/244—Metal working of specific metals
- C10N2040/247—Stainless steel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
本発明は、水溶性金属加工油組成物、及び、水溶性金属加工油組成物に希釈水を加えて希釈してなる金属加工液、並びに、水溶性金属加工油組成物又は金属加工液を使用して、金属からなる被加工材を加工する金属加工方法に関する。
切削加工や研削加工等の金属加工分野では、加工性の向上、被加工材と加工エ具との摩擦抑制、工具の磨耗抑制、切り屑の除去等を目的として、被加工材である金属の加工時に金属加工油が使用される。
金属加工油には、鉱油、合成油、動植物油等の油分を主成分した油性金属加工油と、油分に界面活性を有する化合物を配合して水溶性を付与した水溶性金属加工油がある。近年では、火災の危険性が低い等の安全性の理由から、水溶性金属加工油が用いられるようになってきている。
金属加工油には、鉱油、合成油、動植物油等の油分を主成分した油性金属加工油と、油分に界面活性を有する化合物を配合して水溶性を付与した水溶性金属加工油がある。近年では、火災の危険性が低い等の安全性の理由から、水溶性金属加工油が用いられるようになってきている。
例えば、特許文献1には、鉱物油、合成油、及び油脂から選ばれる油分、所定量の不飽和脂肪酸及びその重合体から選ばれた1種以上、硫黄系極圧剤、並びに、所定の塩基価のアミン化合物を配合してなる水溶性金属加工油組成物が開示されている。
また、特許文献2には、極圧添加剤、高分子カチオン化合物、脂環式アミン及び/又は芳香族アミン、モノカルボン酸及び/又はジカルボン酸と当該カルボン酸を中和水溶化する塩基性物質、ポリオキシアルキレングリコール、並びに水を含有する金属加工用水溶性油剤が開示されている。
また、特許文献2には、極圧添加剤、高分子カチオン化合物、脂環式アミン及び/又は芳香族アミン、モノカルボン酸及び/又はジカルボン酸と当該カルボン酸を中和水溶化する塩基性物質、ポリオキシアルキレングリコール、並びに水を含有する金属加工用水溶性油剤が開示されている。
ところで、特許文献1及び2等の水溶性金属加工油について、より加工が難しい被加工材にも適用し得るような加工性や各種性状の更なる向上の余地がある。
そのため、従来に比べて、金属加工により好適に使用し得るように、各種性状の少なくとも1つを向上させた水溶性金属加工油組成物が求められている。
そのため、従来に比べて、金属加工により好適に使用し得るように、各種性状の少なくとも1つを向上させた水溶性金属加工油組成物が求められている。
本発明は、硫化油脂及び硫化エステルからなる群から選ばれる1種以上で所定の動粘度の硫黄系化合物、特定のHLBの非イオン界面活性剤、不飽和脂肪酸の重合体、及び所定のアミン化合物を、所定の含有量の範囲で調製した水溶性金属加工油組成物を提供する。
本発明は、下記[1]~[16]を提供する。
[1]硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)を5.0~20.0質量%、
HLBが6~18である非イオン界面活性剤(B)を0.5~20.0質量%、
不飽和脂肪酸の重合体(C)を7.0~30.0質量%、並びに
第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有する、
水溶性金属加工油組成物。
[2]成分(B)が、炭素数4~24のアルキル基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(B1)である、上記[1]に記載の水溶性金属加工油組成物。
[3]成分(A)に対する成分(B)の含有量比〔(B)/(A)〕が、質量比で、0.21~1.50である、上記[1]又は[2]に記載の水溶性金属加工油組成物。
[4]成分(A)に対する成分(C)の含有量比〔(B)/(C)〕が、質量比で、0.90~5.00である、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[5]成分(B)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(B)〕が、質量比で、1.20~6.90である、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[6]成分(D)の含有量が、前記水溶性金属加工油組成物の全量基準で、5.0~40.0質量%である、上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[7]成分(A)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(A)〕が、質量比で、1.10~6.00である、上記[1]~[6]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[8]成分(B)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(B)〕が、質量比で、1.0~15.0である、上記[1]~[7]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[9]成分(C)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(C)〕が、質量比で、0.80~3.50である、上記[1]~[8]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[10]前記水溶性金属加工油組成物の塩基価と酸価との比〔塩基価/酸価〕が1.0~3.0である、上記[1]~[9]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[11]チタン、チタン合金、合金鋼、ニッケル基合金、ニオブ合金、タンタル合金、モリブデン合金、タングステン合金、ステンレス鋼、及び高マンガン鋼からなる群より選ばれる金属からなる被加工材の加工に用いられる、上記[1]~[10]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[12]上記[1]~[11]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物に、希釈水を加えて希釈してなる、金属加工液。
[13]前記希釈水の硬度が0~800である、上記[12]に記載の金属加工液。
[14]前記金属加工液が、前記水溶性金属加工油組成物に、希釈水を加えて希釈濃度1~50体積%で希釈してなる、上記[12]又は[13]に記載の金属加工液。
[15]上記[12]~[14]のいずれか一項に記載の金属加工液を使用して、金属からなる被加工材を加工する、金属加工方法。
[16]硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)、
HLBが6~18である非イオン界面活性剤(B)、
不飽和脂肪酸の重合体(C)、並びに
第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有し、
成分(A)に対する成分(B)の含有量比〔(B)/(A)〕が、質量比で、0.21~1.50であり、
成分(A)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(A)〕が、質量比で、0.90~5.00であり、
成分(B)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(B)〕が、質量比で、1.20~6.90である、水溶性金属加工油組成物。
[1]硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)を5.0~20.0質量%、
HLBが6~18である非イオン界面活性剤(B)を0.5~20.0質量%、
不飽和脂肪酸の重合体(C)を7.0~30.0質量%、並びに
第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有する、
水溶性金属加工油組成物。
[2]成分(B)が、炭素数4~24のアルキル基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(B1)である、上記[1]に記載の水溶性金属加工油組成物。
[3]成分(A)に対する成分(B)の含有量比〔(B)/(A)〕が、質量比で、0.21~1.50である、上記[1]又は[2]に記載の水溶性金属加工油組成物。
[4]成分(A)に対する成分(C)の含有量比〔(B)/(C)〕が、質量比で、0.90~5.00である、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[5]成分(B)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(B)〕が、質量比で、1.20~6.90である、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[6]成分(D)の含有量が、前記水溶性金属加工油組成物の全量基準で、5.0~40.0質量%である、上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[7]成分(A)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(A)〕が、質量比で、1.10~6.00である、上記[1]~[6]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[8]成分(B)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(B)〕が、質量比で、1.0~15.0である、上記[1]~[7]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[9]成分(C)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(C)〕が、質量比で、0.80~3.50である、上記[1]~[8]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[10]前記水溶性金属加工油組成物の塩基価と酸価との比〔塩基価/酸価〕が1.0~3.0である、上記[1]~[9]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[11]チタン、チタン合金、合金鋼、ニッケル基合金、ニオブ合金、タンタル合金、モリブデン合金、タングステン合金、ステンレス鋼、及び高マンガン鋼からなる群より選ばれる金属からなる被加工材の加工に用いられる、上記[1]~[10]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
[12]上記[1]~[11]のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物に、希釈水を加えて希釈してなる、金属加工液。
[13]前記希釈水の硬度が0~800である、上記[12]に記載の金属加工液。
[14]前記金属加工液が、前記水溶性金属加工油組成物に、希釈水を加えて希釈濃度1~50体積%で希釈してなる、上記[12]又は[13]に記載の金属加工液。
[15]上記[12]~[14]のいずれか一項に記載の金属加工液を使用して、金属からなる被加工材を加工する、金属加工方法。
[16]硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)、
HLBが6~18である非イオン界面活性剤(B)、
不飽和脂肪酸の重合体(C)、並びに
第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有し、
成分(A)に対する成分(B)の含有量比〔(B)/(A)〕が、質量比で、0.21~1.50であり、
成分(A)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(A)〕が、質量比で、0.90~5.00であり、
成分(B)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(B)〕が、質量比で、1.20~6.90である、水溶性金属加工油組成物。
本発明の好適な一態様の水溶性金属加工油組成物は、加工性、自己乳化性、及び硬水安定性等の各種性状の少なくとも1つに優れており、より好適な態様の水溶性金属加工油組成物は、加工性、自己乳化性、及び硬水安定性のいずれもが優れている。そのため、当該水溶性金属加工油組成物は、希釈して金属加工液として好適に使用し得る。
以下の本明細書の記載において、各成分の含有量や2成分の含有量比に関する範囲の規定は、以下に記載の好適な下限値又は上限値のみの規定であってもよく、また、好適な下限値及び上限値のそれぞれの選択肢の中から適宜選択して組み合わせた規定であってもよい。
〔水溶性金属加工油組成物の構成〕
本発明の水溶性金属加工油組成物は、硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)、HLBが6~18である非イオン界面活性剤(B)、不飽和脂肪酸の重合体(C)、並びに、第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有する。
なお、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、希釈して金属加工液とした上で、金属加工に使用されるものである。つまり、当該水溶性金属加工油組成物は、金属加工液の原液であり、そのまま金属加工に使用されるものではない。
本発明の水溶性金属加工油組成物は、硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)、HLBが6~18である非イオン界面活性剤(B)、不飽和脂肪酸の重合体(C)、並びに、第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有する。
なお、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、希釈して金属加工液とした上で、金属加工に使用されるものである。つまり、当該水溶性金属加工油組成物は、金属加工液の原液であり、そのまま金属加工に使用されるものではない。
例えば、特許文献1及び2に記載されたような水溶性金属加工油組成物は、通常の被加工材に対しては良好な加工性を有するものの、例えば、ステンレス鋼のような難加工材に対しては、工具磨耗の増加や、高速加工に対応できずに低速での加工をせざるを得ないといった、加工性の点での問題を有していた。
これに対して、本発明では、上述の硫化油脂及び硫化エステルから選ばれる硫黄系化合物(A)を所定量含有する水溶性金属加工油組成物とすることで、ステンレス鋼のような難加工材に対しても、優れた加工性を発現し得ることが分かった。
ただし、硫化油脂及び硫化エステルから選ばれる硫黄系化合物(A)は、水と相溶し難く、自己乳化性が劣る傾向にあり、特に、硬水で希釈した場合に、分離や析出物が生じ易く、硬水安定性の低下という問題もある。
そこで、上記の問題点に鑑み、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、硫黄系化合物(A)と共に、上述の非イオン界面活性剤(B)、不飽和脂肪酸の重合体(C)及びアミン化合物(D)を併用して、加工性を向上させると共に、自己乳化性及び硬水安定性も良好となるように調製したものである。
これに対して、本発明では、上述の硫化油脂及び硫化エステルから選ばれる硫黄系化合物(A)を所定量含有する水溶性金属加工油組成物とすることで、ステンレス鋼のような難加工材に対しても、優れた加工性を発現し得ることが分かった。
ただし、硫化油脂及び硫化エステルから選ばれる硫黄系化合物(A)は、水と相溶し難く、自己乳化性が劣る傾向にあり、特に、硬水で希釈した場合に、分離や析出物が生じ易く、硬水安定性の低下という問題もある。
そこで、上記の問題点に鑑み、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、硫黄系化合物(A)と共に、上述の非イオン界面活性剤(B)、不飽和脂肪酸の重合体(C)及びアミン化合物(D)を併用して、加工性を向上させると共に、自己乳化性及び硬水安定性も良好となるように調製したものである。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(A)に対する成分(B)の含有量比〔(B)/(A)〕は、質量比で、硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは0.21以上であるが、より好ましくは0.22以上、より好ましくは0.23以上、更に好ましくは0.24以上、より更に好ましくは0.25以上、特に好ましくは0.27以上であり、また、ステンレス鋼のような難加工材に対しても加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは1.50以下であるが、より好ましくは1.20以下、より好ましくは1.00以下、更に好ましくは0.80以下、より更に好ましくは0.65以下、特に好ましくは0.50以下である。
つまり、成分(A)に対する成分(B)の含有量比〔(B)/(A)〕は、質量比で、好ましくは0.21~1.50、より好ましくは0.22~1.20、より好ましくは0.23~1.00、更に好ましくは0.24~0.80、より更に好ましくは0.25~0.65、0.27~0.50である。
つまり、成分(A)に対する成分(B)の含有量比〔(B)/(A)〕は、質量比で、好ましくは0.21~1.50、より好ましくは0.22~1.20、より好ましくは0.23~1.00、更に好ましくは0.24~0.80、より更に好ましくは0.25~0.65、0.27~0.50である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(A)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(A)〕は、質量比で、自己乳化性及び硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは0.90以上であるが、より好ましくは0.95以上、更に好ましくは1.00以上、より更に好ましくは1.05以上、特に好ましくは1.10以上であり、また、ステンレス鋼のような難加工材に対しても加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは5.00以下であるが、より好ましくは4.00以下、更に好ましくは3.00以下、より更に好ましくは2.50以下、特に好ましくは2.00以下である。
つまり、成分(A)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(A)〕は、質量比で、好ましくは0.90~5.00、より好ましくは0.95~4.00、更に好ましくは1.00~3.00、より更に好ましくは1.05~2.50、特に好ましくは1.10~2.00である。
つまり、成分(A)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(A)〕は、質量比で、好ましくは0.90~5.00、より好ましくは0.95~4.00、更に好ましくは1.00~3.00、より更に好ましくは1.05~2.50、特に好ましくは1.10~2.00である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(B)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(B)〕は、質量比で、自己乳化性及び硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは1.20以上、より好ましくは1.40以上、更に好ましくは1.60以上、より更に好ましくは1.80以上、特に好ましくは2.00以上であり、また、好ましくは6.90以下、より好ましくは6.85以下、更に好ましくは6.80以下、より更に好ましくは6.75以下、特に好ましくは6.70以下である。
つまり、成分(B)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(B)〕は、質量比で、好ましくは1.20~6.90であるが、より好ましくは1.40~6.85、更に好ましくは1.60~6.80、より更に好ましくは1.80~6.75、特に好ましくは2.00~6.70である。
つまり、成分(B)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(B)〕は、質量比で、好ましくは1.20~6.90であるが、より好ましくは1.40~6.85、更に好ましくは1.60~6.80、より更に好ましくは1.80~6.75、特に好ましくは2.00~6.70である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(A)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(A)〕は、質量比で、自己乳化性及び硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは1.10以上、より好ましくは1.20以上、更に好ましくは1.30以上、より更に好ましくは1.35以上であり、また、ステンレス鋼のような難加工材に対しても加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは6.00以下であるが、より好ましくは5.00以下、更に好ましくは4.00以下、より更に好ましくは3.00以下である。
つまり、成分(A)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(A)〕は、質量比で、好ましくは1.10~6.00、より好ましくは1.20~5.00、更に好ましくは1.30~4.00、より更に好ましくは1.35~3.00である。
つまり、成分(A)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(A)〕は、質量比で、好ましくは1.10~6.00、より好ましくは1.20~5.00、更に好ましくは1.30~4.00、より更に好ましくは1.35~3.00である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(B)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(B)〕は、質量比で、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.3以上、更に好ましくは1.5以上、より更に好ましくは2.0以上であり、また、好ましくは15.0以下、より好ましくは13.0以下、更に好ましくは12.0以下、より更に好ましくは10.0以下である。
つまり、成分(B)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(B)〕は、質量比で、好ましくは1.0~15.0、より好ましくは1.3~13.0、更に好ましくは1.5~12.0、より更に好ましくは2.0~10.0である。
つまり、成分(B)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(B)〕は、質量比で、好ましくは1.0~15.0、より好ましくは1.3~13.0、更に好ましくは1.5~12.0、より更に好ましくは2.0~10.0である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(C)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(C)〕は、質量比で、好ましくは0.80以上、より好ましくは0.85以上、更に好ましくは0.90以上、より更に好ましくは0.94以上であり、また、好ましくは3.50以下、より好ましくは3.00以下、更に好ましくは2.50以下、より更に好ましくは2.00以下である。
つまり、成分(C)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(C)〕は、質量比で、好ましくは0.80~3.50、より好ましくは0.85~3.00、更に好ましくは0.90~2.50、より更に好ましくは0.94~2.00である。
つまり、成分(C)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(C)〕は、質量比で、好ましくは0.80~3.50、より好ましくは0.85~3.00、更に好ましくは0.90~2.50、より更に好ましくは0.94~2.00である。
なお、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、難燃性を付与し、保存安定性を良好とする観点から、さらに水(E)を含有してもよい。
また、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、上記成分(A)~(E)以外の他の各種成分をさらに含有してもよい。
また、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、上記成分(A)~(E)以外の他の各種成分をさらに含有してもよい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(A)、(B)、(C)及び(D)の合計含有量としては、当該水溶性金属加工油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは17.5~100質量%、より好ましくは20~95質量%、更に好ましくは30~90質量%、より更に好ましくは40~80質量%、特に好ましくは50~75質量%である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(A)、(B)、(C)、(D)及び(E)の合計含有量としては、当該水溶性金属加工油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは20~100質量%、より好ましくは35~100質量%、更に好ましくは50~100質量%、より更に好ましくは60~100質量%、特に好ましくは70~100質量%である。
以下、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物に含まれる各成分の詳細について説明する。
以下、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物に含まれる各成分の詳細について説明する。
<硫黄系化合物(A)>
本発明の水溶性金属加工油組成物は、硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)を含有する。
成分(A)は、ステンレス鋼のような難加工材に対しても優れた加工性の発現に寄与する成分である。つまり、成分(A)を含有する水溶性金属加工油組成物は、工具磨耗を抑制し、難加工材の加工効率も上げ、生産性を向上させ得る、金属加工液の原液となり得る。
本発明の水溶性金属加工油組成物は、硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)を含有する。
成分(A)は、ステンレス鋼のような難加工材に対しても優れた加工性の発現に寄与する成分である。つまり、成分(A)を含有する水溶性金属加工油組成物は、工具磨耗を抑制し、難加工材の加工効率も上げ、生産性を向上させ得る、金属加工液の原液となり得る。
なお、成分(A)として用いる硫化油脂及び硫化エステルは、いずれもエステル結合を有する硫化物である。そのため、成分(A)は、エステル結合を有さないポリスルフィドや硫化オレフィン等の硫黄系化合物とは区別される。
成分(A)として用いる、硫化油脂としては、不飽和結合を有する油脂を硫化して得られる硫化物であって、具体的には、牛脂、豚脂、大豆油、菜種油、米ぬか油、ヤシ油、パーム油、パーム核油等の油脂の硫化物が挙げられる。
前記一般式(a-1)中、yは硫黄架橋数であるが、混合物においては平均硫黄架橋数であり、好ましくは1~8、より好ましくは2~6である。
R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数1~30のヒドロカルビル基であり、当該ヒドロカルビル基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等が挙げられ、アルキル基が好ましい。なお、上述のヒドロカルビル基の構造の少なくとも一部として有するアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
X1及びX2は、それぞれ独立に、炭素数1~10のヒドロカルビレン基であり、当該ヒドロカルビレン基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキルシクロアルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基、アリールアルキレン基等が挙げられ、アルキレン基が好ましい。なお、上記のアルキレンは、直鎖アルキレンであってもよく、分岐鎖アルキレンであってもよい。
R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数1~30のヒドロカルビル基であり、当該ヒドロカルビル基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等が挙げられ、アルキル基が好ましい。なお、上述のヒドロカルビル基の構造の少なくとも一部として有するアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
X1及びX2は、それぞれ独立に、炭素数1~10のヒドロカルビレン基であり、当該ヒドロカルビレン基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキルシクロアルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基、アリールアルキレン基等が挙げられ、アルキレン基が好ましい。なお、上記のアルキレンは、直鎖アルキレンであってもよく、分岐鎖アルキレンであってもよい。
本発明で用いる成分(A)の40℃における動粘度は、10~800mm2/sであり、好ましくは20~700mm2/s、より好ましくは30~600mm2/s、更に好ましくは35~500mm2/s、より更に好ましくは40~450mm2/s、特に好ましくは45~400mm2/sである。
成分(A)の40℃における動粘度を上記範囲とすることで、ステンレス鋼のような難加工材に対しても加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とすることができる。また、水溶性金属加工油組成物の自己乳化性や硬水安定性を良好とすることができる。
なお、本明細書において、動粘度は、JIS K2283:2000に準拠して測定した値を意味する
成分(A)の40℃における動粘度を上記範囲とすることで、ステンレス鋼のような難加工材に対しても加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とすることができる。また、水溶性金属加工油組成物の自己乳化性や硬水安定性を良好とすることができる。
なお、本明細書において、動粘度は、JIS K2283:2000に準拠して測定した値を意味する
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(A)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、ステンレス鋼のような難加工材に対しても加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは5.0質量%以上、より好ましくは6.0質量%以上、より好ましくは7.0質量%以上、更に好ましくは10.0質量%以上、より更に好ましくは12.0質量%以上、特に好ましくは13.0質量%以上であり、また、自己乳化性、硬水安定性及び希釈安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは20.0質量%以下、より好ましくは19.5質量%以下、更に好ましくは19.0質量%以下、より更に好ましくは18.5質量%以下、特に好ましくは18.0質量%以下である。
つまり、成分(A)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは5.0~20.0質量%、より好ましくは6.0~19.5質量%、より好ましくは7.0~19.5質量%、更に好ましくは10.0~19.0質量%、より更に好ましくは12.0~18.5質量%、特に好ましくは13.0~18.0質量%である。
つまり、成分(A)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは5.0~20.0質量%、より好ましくは6.0~19.5質量%、より好ましくは7.0~19.5質量%、更に好ましくは10.0~19.0質量%、より更に好ましくは12.0~18.5質量%、特に好ましくは13.0~18.0質量%である。
<他の硫黄系化合物>
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、硫化油脂及び硫化エステル以外の他の硫黄系化合物を含有してもよい。
このような他の硫黄系化合物としては、エステル結合を有さない硫化物であって、例えば、硫化オレフィン、ポリスルフィド、ポリサルファイド、チアジアゾール、アルキルチオカルバモイル等が挙げられる。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、硫化油脂及び硫化エステル以外の他の硫黄系化合物を含有してもよい。
このような他の硫黄系化合物としては、エステル結合を有さない硫化物であって、例えば、硫化オレフィン、ポリスルフィド、ポリサルファイド、チアジアゾール、アルキルチオカルバモイル等が挙げられる。
ただし、ステンレス鋼のような難加工材に対しても加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とする観点から、上記の他の硫黄系化合物の含有量は少ないほど好ましい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(A)以外の硫黄系化合物の含有量は、成分(A)の全量100質量部に対して、好ましくは0~30質量部、より好ましくは0~10質量部、更に好ましくは0~1質量部、より更に好ましくは0~0.1質量部である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(A)以外の硫黄系化合物の含有量は、成分(A)の全量100質量部に対して、好ましくは0~30質量部、より好ましくは0~10質量部、更に好ましくは0~1質量部、より更に好ましくは0~0.1質量部である。
<非イオン界面活性剤(B)>
本発明の水溶性金属加工油組成物は、HLBが6.0~18.0である非イオン界面活性剤(B)を含有する。
上述のとおり、成分(B)は、成分(A)の添加による硬水安定性の低下を抑制するために配合される。つまり、本発明の水溶性金属加工油組成物は、成分(A)と共に成分(B)を含有することで、金属加工液とした場合の優れた加工性を維持しつつも、硬水安定性を良好とすることができる。
本発明の水溶性金属加工油組成物は、HLBが6.0~18.0である非イオン界面活性剤(B)を含有する。
上述のとおり、成分(B)は、成分(A)の添加による硬水安定性の低下を抑制するために配合される。つまり、本発明の水溶性金属加工油組成物は、成分(A)と共に成分(B)を含有することで、金属加工液とした場合の優れた加工性を維持しつつも、硬水安定性を良好とすることができる。
本発明の一態様で用いる非イオン界面活性剤(B)のHLBは、硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、6.0以上であり、好ましくは7.0以上、より好ましくは8.0以上、更に好ましくは9.0以上、より更に好ましくは10.0以上であり、また、18.0以下であり、好ましくは17.0以下、より好ましくは16.0以下、更に好ましくは15.0以下、より更に好ましくは14.5以下である。
つまり、非イオン界面活性剤(B)のHLBは、6.0~18.0であるが、好ましくは7.0~17.0、より好ましくは8.0~16.0、更に好ましくは9.0~15.0、より更に好ましくは10.0~14.5である。
なお、本明細書において、HLBは、グリフィン法により算出された値を意味する。
つまり、非イオン界面活性剤(B)のHLBは、6.0~18.0であるが、好ましくは7.0~17.0、より好ましくは8.0~16.0、更に好ましくは9.0~15.0、より更に好ましくは10.0~14.5である。
なお、本明細書において、HLBは、グリフィン法により算出された値を意味する。
本発明の一態様で用いる非イオン界面活性剤(B)は、例えば、アルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアリールエーテル、アルキルフェノールエチレンオキシド付加物、高級アルコールエチレンオキシド付加物、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、グリセリン及びペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのポリオキシアルキレン付加物の脂肪酸エステル、アルキルポリグリコシド、脂肪酸アルカノールアミド等のHLBが上記範囲の化合物が挙げられる。
これらの非イオン界面活性剤(B)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの非イオン界面活性剤(B)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、非イオン界面活性剤(B)としては、硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、炭素数4~24のアルキル基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(B1)が好ましい。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(B1)が有するアルキル基の炭素数は、上記観点から、好ましくは4~24であり、より好ましくは6~20、更に好ましくは8~16、より更に好ましくは10~13である。
なお、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(B1)が有するアルキル基の炭素数は、上記観点から、好ましくは4~24であり、より好ましくは6~20、更に好ましくは8~16、より更に好ましくは10~13である。
なお、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
前記一般式(b-1)中、Rは、炭素数4~24のアルキル基であり、当該アルキル基の好適な態様は上述のとおりである。
また、p及びqは0以上の数であって、HLBが上述の範囲となるように適宜調整される。ただし、p+qは1以上である。
また、p及びqは0以上の数であって、HLBが上述の範囲となるように適宜調整される。ただし、p+qは1以上である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(B)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1.0質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上、より更に好ましくは2.0質量%以上、特に好ましくは3.0質量%以上であり、また、消泡性が良好な水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは20.0質量%以下、より好ましくは18.0質量%以下、更に好ましくは16.0質量%以下、より更に好ましくは15.0質量%以下、特に好ましくは14.0質量%以下である。
つまり、成分(B)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.5~20.0質量%、より好ましくは1.0~18.0質量%、更に好ましくは1.5~16.0質量%、より更に好ましくは2.0~15.0質量%、特に好ましくは3.0~14.0質量%である。
つまり、成分(B)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.5~20.0質量%、より好ましくは1.0~18.0質量%、更に好ましくは1.5~16.0質量%、より更に好ましくは2.0~15.0質量%、特に好ましくは3.0~14.0質量%である。
<不飽和脂肪酸の重合体(C)>
本発明の水溶性金属加工油組成物は、不飽和脂肪酸の重合体(C)を含有する。
上述のとおり、成分(C)は、成分(A)の添加による自己乳化性及び硬水安定性の低下を抑制するために配合され、金属加工液とした場合の優れた加工性を維持しつつも、自己乳化性及び硬水安定性を良好な水溶性金属加工油組成物とすることに寄与する。
本発明の水溶性金属加工油組成物は、不飽和脂肪酸の重合体(C)を含有する。
上述のとおり、成分(C)は、成分(A)の添加による自己乳化性及び硬水安定性の低下を抑制するために配合され、金属加工液とした場合の優れた加工性を維持しつつも、自己乳化性及び硬水安定性を良好な水溶性金属加工油組成物とすることに寄与する。
成分(C)の重合体を構成するモノマーとなる不飽和脂肪酸としては、例えば、ドデセン酸、ドコセン酸、オレイン酸、リノール酸、トール油脂肪酸、リシノール酸、リノレン酸、ウンデシレン酸、エライジン酸、エルカ酸等が挙げられ、また、リシノール酸(12-ヒドロキシオクタデカ-9-エノン酸)等のようなヒドロキシ不飽和脂肪酸であってもよい。
成分(C)の重合体を構成するこれらの不飽和脂肪酸は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(C)の重合体を構成するこれらの不飽和脂肪酸は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
不飽和脂肪酸の炭素数としては、好ましくは12~30、より好ましくは14~24、更に好ましくは16~20である。
本発明の一態様で用いる成分(C)は、自己乳化性及び硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、ヒドロキシ不飽和脂肪酸の重合体(C1)であることが好ましい。
ヒドロキシ不飽和脂肪酸の重合体(C1)としては、以下の縮合脂肪酸(C11)及び(C12)の態様が挙げられる。
・ヒドロキシ不飽和脂肪酸の脱水重縮合物である縮合脂肪酸(C11)。
・ヒドロキシ不飽和脂肪酸の脱水重縮合物である縮合脂肪酸のアルコール性水酸基と、モノカルボン酸とを脱水縮合した縮合脂肪酸(C12)。
縮合脂肪酸(C11)及び(C12)のモノマーとなるヒドロキシ不飽和脂肪酸としては、リシノール酸を含むことが好ましい。
ヒドロキシ不飽和脂肪酸の重合体(C1)としては、以下の縮合脂肪酸(C11)及び(C12)の態様が挙げられる。
・ヒドロキシ不飽和脂肪酸の脱水重縮合物である縮合脂肪酸(C11)。
・ヒドロキシ不飽和脂肪酸の脱水重縮合物である縮合脂肪酸のアルコール性水酸基と、モノカルボン酸とを脱水縮合した縮合脂肪酸(C12)。
縮合脂肪酸(C11)及び(C12)のモノマーとなるヒドロキシ不飽和脂肪酸としては、リシノール酸を含むことが好ましい。
縮合脂肪酸(C12)を構成するモノカルボン酸としては、炭素数4~30(好ましくは10~24、より好ましくは12~20)の脂肪族モノカルボン酸が好ましい。なお、脂肪族モノカルボン酸は、飽和脂肪族モノカルボン酸であってもよく、不飽和脂肪族モノカルボン酸であってもよい。
飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、イソノナン酸、カプリン酸、ネオデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等が挙げられる。
不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ウンデシレン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、γ-リノレン酸、アラキドン酸、α-リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸等が挙げられる。
なお、縮合脂肪酸(C12)としては、リシノール酸の脱水重縮合物のアルコール性水酸基とオレイン酸とを脱水縮合した縮合脂肪酸が好ましい。
飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、2-エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、イソノナン酸、カプリン酸、ネオデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等が挙げられる。
不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ウンデシレン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、γ-リノレン酸、アラキドン酸、α-リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸等が挙げられる。
なお、縮合脂肪酸(C12)としては、リシノール酸の脱水重縮合物のアルコール性水酸基とオレイン酸とを脱水縮合した縮合脂肪酸が好ましい。
成分(C)の酸価としては、加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とする観点から、通常0mgKOH/g以上であり、好ましくは10mgKOH/g以上、より好ましくは20mgKOH/g以上、更に好ましくは30mgKOH/g以上であり、また、好ましくは110mgKOH/g以下、より好ましくは100mgKOH/g以下、更に好ましくは90mgKOH/g以下である。
成分(C)の水酸基価としては、上記観点から、好ましくは0~80mgKOH/g、より好ましくは0~60mgKOH/g、更に好ましくは0~40mgKOH/gである。
成分(C)の酸価と水酸基価との比〔酸価/水酸基価〕は、上記観点から、好ましくは1.5~15、より好ましくは2.0~10、更に好ましくは2.5~9.5である。
成分(C)のけん化価は、好ましくは180~220mgKOH/g、より好ましくは190~210mgKOH/g、更に好ましくは195~205mgKOH/gである。
なお、本明細書において、酸価は、JIS K2501:2003(指示薬光度滴定法)に準拠して測定した値を意味し、水酸基価は、JIS K0070:1992に準拠して測定した値を意味し、けん化価は、JIS K2503:1996に基づいて測定した値を意味する。
成分(C)の水酸基価としては、上記観点から、好ましくは0~80mgKOH/g、より好ましくは0~60mgKOH/g、更に好ましくは0~40mgKOH/gである。
成分(C)の酸価と水酸基価との比〔酸価/水酸基価〕は、上記観点から、好ましくは1.5~15、より好ましくは2.0~10、更に好ましくは2.5~9.5である。
成分(C)のけん化価は、好ましくは180~220mgKOH/g、より好ましくは190~210mgKOH/g、更に好ましくは195~205mgKOH/gである。
なお、本明細書において、酸価は、JIS K2501:2003(指示薬光度滴定法)に準拠して測定した値を意味し、水酸基価は、JIS K0070:1992に準拠して測定した値を意味し、けん化価は、JIS K2503:1996に基づいて測定した値を意味する。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(C)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、自己乳化性及び硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは7.0~34.0質量%、より好ましくは10.0~30.0質量%であり、より加工性に優れた金属加工液となり得る水溶性金属加工油組成物とする観点から、更に好ましくは12.0~28.0質量%、より更に好ましくは15.0~27.0質量%、特に好ましくは17.0~25.0質量%である。
<カルボン酸成分>
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、不飽和脂肪酸の重合体(C)と共に、カルボン酸成分を含有してもよい。
当該カルボン酸成分としては、重合体(C)のモノマー成分となり得る、上述のヒドロキシ不飽和脂肪酸、飽和脂肪族モノカルボン酸、不飽和脂肪族モノカルボン酸等が挙げられ、他にも、飽和又は不飽和の芳香族モノカルボン酸や、飽和又は不飽和の脂肪族ジカルボン酸、飽和又は不飽和の芳香族ジカルボン酸であってもよい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、不飽和脂肪酸の重合体(C)と共に、カルボン酸成分を含有してもよい。
当該カルボン酸成分としては、重合体(C)のモノマー成分となり得る、上述のヒドロキシ不飽和脂肪酸、飽和脂肪族モノカルボン酸、不飽和脂肪族モノカルボン酸等が挙げられ、他にも、飽和又は不飽和の芳香族モノカルボン酸や、飽和又は不飽和の脂肪族ジカルボン酸、飽和又は不飽和の芳香族ジカルボン酸であってもよい。
具体的なカルボン酸成分としては、例えば、カプリル酸、ペラルゴン酸、イソノナン酸、カプリン酸、ネオデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、トール油脂肪酸、安息香酸、p-t-ブチル安息香酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、カルボン酸成分の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.1~20.0質量%、より好ましくは1.0~15.0質量%、更に好ましくは3.0~10.0質量%である。
また、成分(C)の全量100質量部に対する、カルボン酸成分の含有量としては、好ましくは1~100質量部、より好ましくは5~80質量部、更に好ましくは10~60質量部、より更に好ましくは20~50質量部である。
また、成分(C)の全量100質量部に対する、カルボン酸成分の含有量としては、好ましくは1~100質量部、より好ましくは5~80質量部、更に好ましくは10~60質量部、より更に好ましくは20~50質量部である。
<アミン化合物(D)>
本発明の水溶性金属加工油組成物は、第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有する。
上述のとおり、成分(D)についても、成分(A)の添加による自己乳化性及び硬水安定性の低下を抑制するために配合され、金属加工液とした場合の優れた加工性を維持しつつも、自己乳化性及び硬水安定性を良好な水溶性金属加工油組成物とすることに寄与する。
本発明の水溶性金属加工油組成物は、第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有する。
上述のとおり、成分(D)についても、成分(A)の添加による自己乳化性及び硬水安定性の低下を抑制するために配合され、金属加工液とした場合の優れた加工性を維持しつつも、自己乳化性及び硬水安定性を良好な水溶性金属加工油組成物とすることに寄与する。
本発明の一態様で用いる成分(D)としては、例えば、アルカノールアミンや、トリアルキルアミン又はジアルキルアミン等が挙げられる。
成分(D)として選択し得るアルカノールアミンとしては、下記一般式(d1-1)又は(d1-2)で表される化合物が好ましい。
成分(D)として選択し得るアルカノールアミンとしては、下記一般式(d1-1)又は(d1-2)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(d1-1)及び(d1-2)中、Raは、それぞれ独立に、炭素数1~18のヒドロカルビル基であり、Rbは、それぞれ独立に、炭素数1~4のアルキレン基である。
また、mは1~3の整数であり、nは1~2の整数である。
また、mは1~3の整数であり、nは1~2の整数である。
Raとして選択し得る炭素数1~18のヒドロカルビル基としては、例えば、炭素数1~18(好ましくは1~12、より好ましくは1~8、更に好ましくは1~4)のアルキル基、炭素数5~18(好ましくは5~12、より好ましくは5~6)のシクロアルキル基、1~18(好ましくは1~12、より好ましくは1~8、更に好ましくは1~4)のアルケニル基、炭素数6~18(好ましくは6~13、より好ましくは6~7)のアルキルシクロアルキル基、炭素数6~18(好ましくは6~15、より好ましくは6~12)のアリール基、炭素数7~18(好ましくは7~16、より好ましくは7~13)のアルキルアリール基、炭素数7~18(好ましくは7~16、より好ましくは7~13)のアリールアルキル基等が挙げられる。
なお、上述のヒドロカルビル基の構造の少なくとも一部として有するアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
これらの中でも、Raは、アルキル基又はシクロアルキル基であることが好ましく、シクロアルキル基であることがより好ましい。
なお、上述のヒドロカルビル基の構造の少なくとも一部として有するアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。
これらの中でも、Raは、アルキル基又はシクロアルキル基であることが好ましく、シクロアルキル基であることがより好ましい。
Rbとして選択し得るアルキレン基としては、エチレン基(-CH2CH2-)又はプロピレン基(-CH2CH2CH2-)であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。
前記一般式(d1-1)で表されるアルカノールアミンとしては、例えば、ジオレイルエタノールアミン、ジラウリルプロパノールアミン、ジオクチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジヘキシルプロパノールアミン、ジブチルプロパノールアミン等のモノアルカノールアミン;オレイルジエタノールアミン、シクロヘキシルジエタノールアミン,ステアリルジプロパノールアミン、ラウリルジエタノールアミン、オクチルジプロパノールアミン、ブチルジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ベンジルジエタノールアミン、フェニルジエタノールアミン、トリルジプロパノールアミン、キシリルジエタノールアミン等のジアルカノールアミン;トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のトリアルカノールアミン;等が挙げられる。
また、前記一般式(d1-2)で表されるアルカノールアミンとしては、例えば、オレイルエタノールアミン、オレイルプロパノールアミン、ラウリルエタノールアミン、ラウリルプロパノールアミン、オクチルエタノールアミン、オクチルプロパノールアミン、ブチルエタノールアミン、ブチルプロパノールアミン、メチルエタノールアミン、エチルエタノールアミン、シクロヘキシルエタノールアミン、ステアリルプロパノールアミン、ベンジルエタノールアミン、フェニルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン等が挙げられる。
トリアルキルアミンとしては、例えば、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリラウリルアミン、トリステアリルアミン、N-メチルジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
また、トリアルキルアミン以外の第三級アミンとして、例えば、トリベンジルアミン、トリオレイルアミン等を用いてもよい。
また、トリアルキルアミン以外の第三級アミンとして、例えば、トリベンジルアミン、トリオレイルアミン等を用いてもよい。
ジアルキルアミンとしては、例えば、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジラウリルアミン、ジステアリルアミン、N-メチルシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
また、ジアルキルアミン以外の第二級アミンとしては、例えば、ジベンジルアミン、ジオレイルアミン等を用いてもよい。
また、ジアルキルアミン以外の第二級アミンとしては、例えば、ジベンジルアミン、ジオレイルアミン等を用いてもよい。
本発明の一態様で用いる成分(D)としては、自己乳化性及び硬水安定性を良好な水溶性金属加工油組成物とする観点から、第三級アミンを含有することが好ましく、前記一般式(d1-1)で表されるアルカノールアミン及びトリアルキルアミンから選ばれる1種以上を含有することがより好ましく、前記一般式(d1-1)で表されるアルカノールアミン及びトリアルキルアミンを共に含有することが更に好ましい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(D)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、自己乳化性及び硬水安定性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点から、好ましくは5.0~40.0質量%、より好ましくは10.0~35.0質量%、更に好ましくは15.0~30.0質量%、より更に好ましくは20.0~27.0質量%である。
<第一級アミン>
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、第一級アミンを含有してもよい。
ただし、自己乳化性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点、及び、水溶性金属加工油組成物の調製時の乳化不良を抑制する観点から、第一級アミンの含有量は少ないほど好ましい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、第一級アミンの含有量は、成分(D)の全量100質量部に対して、好ましくは0~20質量部、より好ましくは0~10質量部、更に好ましくは0~1質量部、より更に好ましくは0~0.1質量部である。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、第一級アミンを含有してもよい。
ただし、自己乳化性に優れた水溶性金属加工油組成物とする観点、及び、水溶性金属加工油組成物の調製時の乳化不良を抑制する観点から、第一級アミンの含有量は少ないほど好ましい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、第一級アミンの含有量は、成分(D)の全量100質量部に対して、好ましくは0~20質量部、より好ましくは0~10質量部、更に好ましくは0~1質量部、より更に好ましくは0~0.1質量部である。
<水(E)>
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、難燃性を付与し、保存安定性を良好とする観点から、さらに水(E)を含有してもよい。
水(E)としては、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、水道水、工業用水等のいずれであってもよい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、難燃性を付与し、保存安定性を良好とする観点から、さらに水(E)を含有してもよい。
水(E)としては、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、水道水、工業用水等のいずれであってもよい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、成分(E)の含有量は、当該組成物の全量(100質量%)基準で、難燃性を付与し、保存安定性を良好とする観点から、好ましくは3.0~40.0質量%、より好ましくは5.0~35.0質量%、更に好ましくは7.0~30.0質量%、より更に好ましくは8.0~25.0質量%である。
<他の各種成分>
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、上記成分(A)~(E)以外の他の各種成分をさらに含有してもよい。
そのような他の各種成分としては、例えば、成分(B)以外の界面活性剤(アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤)、油性剤、潤滑性向上剤、金属不活性化剤、消泡剤、殺菌剤、酸化防止剤、摩擦調整剤等が挙げられる。
また、他の各種成分には、上述の成分(A)以外の他の硫黄系化合物、カルボン酸成分、第一級アミンも含まれる。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、上記成分(A)~(E)以外の他の各種成分をさらに含有してもよい。
そのような他の各種成分としては、例えば、成分(B)以外の界面活性剤(アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤)、油性剤、潤滑性向上剤、金属不活性化剤、消泡剤、殺菌剤、酸化防止剤、摩擦調整剤等が挙げられる。
また、他の各種成分には、上述の成分(A)以外の他の硫黄系化合物、カルボン酸成分、第一級アミンも含まれる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルフアオレフィンスルホン酸塩等が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等が挙げられる。
油性剤としては、例えば、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等のアルコール類が挙げられる。
潤滑性向上剤としては、上述のカルボン酸成分が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、及びチアジアゾール等が挙げられる。
潤滑性向上剤としては、上述のカルボン酸成分が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、及びチアジアゾール等が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、アルキル化ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、アルキル化フェニルナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤;2、6-ジ-t-ブチルフェノール、4,4’-メチレンビス(2,6ージーtーブチルフェノール)、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、n-オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤;等が挙げられる。
殺菌剤としては、例えば、トリアジン系防腐剤、アルキルベンゾイミダゾール系防腐剤等が挙げられる。
消泡剤としては、例えば、メチルシリコーン油、フルオロシリコーン油、ポリアクリレート等が挙げられる。
摩擦調整剤としては、例えば、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸プロピル等の不飽和脂肪酸エステル等が挙げられる。
消泡剤としては、例えば、メチルシリコーン油、フルオロシリコーン油、ポリアクリレート等が挙げられる。
摩擦調整剤としては、例えば、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸プロピル等の不飽和脂肪酸エステル等が挙げられる。
また、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに鉱油及び合成油から選ばれる1種以上の基油を含有してもよい。
なお、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、これらの各種成分のそれぞれの含有量としては、各成分の種類及び機能によって適宜設定されるが、当該水溶性金属加工油組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01~30質量%、より好ましくは0.05~20質量%、更に好ましくは0.1~15質量%である。
<水溶性金属加工油組成物の製造方法>
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物の製造方法としては、特に制限はなく、上述の成分(A)~(D)、及び、必要に応じて、成分(E)や他の各種成分を配合する工程を有する、方法であることが好ましい。各成分の配合の順序は適宜設定することができる。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物の製造方法としては、特に制限はなく、上述の成分(A)~(D)、及び、必要に応じて、成分(E)や他の各種成分を配合する工程を有する、方法であることが好ましい。各成分の配合の順序は適宜設定することができる。
〔水溶性金属加工油組成物の性状〕
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物の酸価は、好ましくは10~70mgKOH/g、より好ましくは20~60mgKOH/g、更に好ましくは30~50mgKOH/gである。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物の塩基価は、好ましくは10~100mgKOH/g、より好ましくは30~90mgKOH/g、更に好ましくは50~80mgKOH/gである。
なお、本明細書において、塩基価は、JIS K2501:2003(過塩素酸法)に準拠して測定した値を意味する。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物の酸価は、好ましくは10~70mgKOH/g、より好ましくは20~60mgKOH/g、更に好ましくは30~50mgKOH/gである。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物の塩基価は、好ましくは10~100mgKOH/g、より好ましくは30~90mgKOH/g、更に好ましくは50~80mgKOH/gである。
なお、本明細書において、塩基価は、JIS K2501:2003(過塩素酸法)に準拠して測定した値を意味する。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物の塩基価と酸価との比〔塩基価/酸価〕は、好ましくは1.0~3.0、より好ましくは1.1~2.5、更に好ましくは1.3~2.2、より更に好ましくは1.5~2.0である。
当該比が1.0以上であれば、耐腐敗性が良好な水溶性金属加工油組成物とすることができる。一方、当該比が3.0以下であれば、人体の皮膚への刺激性を小さくすることができ、取扱性の点で好ましい。
当該比が1.0以上であれば、耐腐敗性が良好な水溶性金属加工油組成物とすることができる。一方、当該比が3.0以下であれば、人体の皮膚への刺激性を小さくすることができ、取扱性の点で好ましい。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物において、硫黄原子の含有量としては、好ましくは0.70~4.00質量%、より好ましくは0.85~3.70質量%、更に好ましくは1.00~3.50質量%、より更に好ましくは1.10~3.20質量%である。
なお、本明細書において、硫黄原子の含有量は、JIS K2541-6:2013に準拠して測定した値を意味する。
なお、本明細書において、硫黄原子の含有量は、JIS K2541-6:2013に準拠して測定した値を意味する。
〔金属加工液〕
本発明の金属加工液は、上述の本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を原液とし、希釈水を加えて希釈したものである。
希釈水としては、例えば、蒸留水、イオン交換水、水道水、工業用水等のいずれであってもよい。
本発明の金属加工液は、上述の本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を原液とし、希釈水を加えて希釈したものである。
希釈水としては、例えば、蒸留水、イオン交換水、水道水、工業用水等のいずれであってもよい。
なお、上述のとおり、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物は、硬質安定性にも優れており、希釈油として硬水を用いても、分離や析出物の発生を抑制することができる。
そのため、本発明の一態様で用いる希釈水は、0~800の硬度の水を用いることができる。
なお、本明細書において、硬度は、水の中に含まれるミネラル類のうちカルシウムとマグネシウムの合計含有量の指標であり、水1L中に含まれるカルシウム及びマグネシウムの量を、炭酸カルシウムの量に換算した値(アメリカ硬度)を意味し、下記式から算出できる。
硬度(mg/L)=Ca(mg/L)×2.497+Mg(mg/L)×4.118
そのため、本発明の一態様で用いる希釈水は、0~800の硬度の水を用いることができる。
なお、本明細書において、硬度は、水の中に含まれるミネラル類のうちカルシウムとマグネシウムの合計含有量の指標であり、水1L中に含まれるカルシウム及びマグネシウムの量を、炭酸カルシウムの量に換算した値(アメリカ硬度)を意味し、下記式から算出できる。
硬度(mg/L)=Ca(mg/L)×2.497+Mg(mg/L)×4.118
本発明の一態様の金属加工液の希釈濃度としては、好ましくは1~50体積%、より好ましくは3~40体積%、更に好ましくは5~30体積%である。
なお、本明細書において、上記の「希釈濃度」は、下記式から算出された値を意味する。
・「希釈濃度(体積%)」=〔水溶性金属加工油組成物の体積量〕/[〔水溶性金属加工油組成物の体積量〕+〔希釈水の体積量〕]×100
なお、本明細書において、上記の「希釈濃度」は、下記式から算出された値を意味する。
・「希釈濃度(体積%)」=〔水溶性金属加工油組成物の体積量〕/[〔水溶性金属加工油組成物の体積量〕+〔希釈水の体積量〕]×100
本発明の一態様の金属加工液を用いて、後述の実施例に記載の転造タップ加工条件にて測定したタップトルクの値としては、好ましくは260N・cm以下、より好ましくは255N・cm以下、更に好ましくは250N・cm以下、より更に好ましくは245N・cm以下で、特に好ましくは240N・cm以下ある。
本発明の一態様の金属加工液を用いて、後述の実施例に記載の条件での旋削試験を行った際の工具の前逃げ面の磨耗幅としては、好ましくは130μm以下、より好ましくは120μm以下、更に好ましくは110μm以下、より更に好ましくは100μm以下、特に好ましくは95μm以下である。
〔水溶性金属加工油組成物の用途、金属加工方法〕
本発明の好適な一態様の水溶性金属加工油組成物は、加工性、自己乳化性、及び硬水安定性等の各種性状に優れており、希釈して金属加工液として好適に使用し得る。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を用いて加工する被加工材としては、特に制限は無いが、チタン、チタン合金、合金鋼、ニッケル基合金、ニオブ合金、タンタル合金、モリブデン合金、タングステン合金、ステンレス鋼、及び高マンガン鋼からなる群より選ばれる金属からなる被加工材に特に好適であり、ステンレス鋼、ニッケル基合金、チタン合金により好適であり、ステンレス鋼及びニッケル基合金に特に好適である。
これらの被加工材は、一般的には非常に硬く難加工材であり、工具磨耗の増加や、高速加工に対応できずに低速での加工をせざるを得ないといった問題を有する金属材である。しかしながら、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を用いることで、このような難加工材に対しても、優れた加工性を発現し得る。
本発明の好適な一態様の水溶性金属加工油組成物は、加工性、自己乳化性、及び硬水安定性等の各種性状に優れており、希釈して金属加工液として好適に使用し得る。
本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を用いて加工する被加工材としては、特に制限は無いが、チタン、チタン合金、合金鋼、ニッケル基合金、ニオブ合金、タンタル合金、モリブデン合金、タングステン合金、ステンレス鋼、及び高マンガン鋼からなる群より選ばれる金属からなる被加工材に特に好適であり、ステンレス鋼、ニッケル基合金、チタン合金により好適であり、ステンレス鋼及びニッケル基合金に特に好適である。
これらの被加工材は、一般的には非常に硬く難加工材であり、工具磨耗の増加や、高速加工に対応できずに低速での加工をせざるを得ないといった問題を有する金属材である。しかしながら、本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を用いることで、このような難加工材に対しても、優れた加工性を発現し得る。
そのため、本発明は、下記〔1〕及び〔2〕も提供し得る。
〔1〕上述の本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を、金属からなる被加工材の加工に適用する、使用方法。
〔2〕上述の本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を、希釈水で希釈してなる金属加工液を使用して、金属からなる被加工材を加工する、金属加工方法。
〔1〕上述の本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を、金属からなる被加工材の加工に適用する、使用方法。
〔2〕上述の本発明の一態様の水溶性金属加工油組成物を、希釈水で希釈してなる金属加工液を使用して、金属からなる被加工材を加工する、金属加工方法。
上記〔1〕及び〔2〕に記載の被加工材、及び、上記〔2〕に記載の金属加工液の詳細は、上述のとおりである。
また、上記〔1〕及び〔2〕において、被加工材の加工としては、例えば、切削加工、研削加工、打抜き加工、研摩、絞り加工、抽伸加工、圧延加工等が挙げられる。
なお、上記〔1〕の使用方法、及び、上記〔2〕の金属加工方法において、水溶性金属加工油組成物は、上記したように希釈水で希釈して金属加工液としたうえで、被加工材に供給して、被加工材に接触させて使用される。金属加工液は、被加工材と加工具との間を潤滑する。さらには、切り屑の除去、被加工材の錆止め、エ具及び被加工材の冷却等のためにも使用される。
また、上記〔1〕及び〔2〕において、被加工材の加工としては、例えば、切削加工、研削加工、打抜き加工、研摩、絞り加工、抽伸加工、圧延加工等が挙げられる。
なお、上記〔1〕の使用方法、及び、上記〔2〕の金属加工方法において、水溶性金属加工油組成物は、上記したように希釈水で希釈して金属加工液としたうえで、被加工材に供給して、被加工材に接触させて使用される。金属加工液は、被加工材と加工具との間を潤滑する。さらには、切り屑の除去、被加工材の錆止め、エ具及び被加工材の冷却等のためにも使用される。
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、各種物性の測定法は、下記のとおりである。
(1)動粘度
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(2)硫黄原子の含有量
JIS K2541-6:2013に準拠して測定した。
(3)HLB
グリフィン法により算出した。
(4)酸価
JIS K2501:2003(指示薬光度滴定法)に準拠して測定した。
(5)塩基価
JIS K2501:2003(過塩素酸法)に準拠して測定した。
(6)けん化価
JIS K2503:1996に準拠して測定した。
(7)水酸基価
JIS K0070:1992に準拠して測定した。
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(2)硫黄原子の含有量
JIS K2541-6:2013に準拠して測定した。
(3)HLB
グリフィン法により算出した。
(4)酸価
JIS K2501:2003(指示薬光度滴定法)に準拠して測定した。
(5)塩基価
JIS K2501:2003(過塩素酸法)に準拠して測定した。
(6)けん化価
JIS K2503:1996に準拠して測定した。
(7)水酸基価
JIS K0070:1992に準拠して測定した。
また、以下の実施例及び比較例での水溶性金属加工油組成物の調製に使用した、各成分の詳細は以下のとおりである。
<硫黄系化合物>
・硫化油脂(a-i):40℃動粘度=55.0mm2/s、硫黄原子含有量=17.5質量%の硫化油脂。
・硫化油脂(a-ii):40℃動粘度=381.7mm2/s、硫黄原子含有量=10.4質量%の硫化油脂。
・硫化油脂(a-iii):40℃動粘度=900.0mm2/s、硫黄原子含有量=11.6質量%の硫化油脂。
・硫化オレフィン(a-iv):硫黄鎖長が5の硫化オレフィン、40℃動粘度=45.0mm2/s、硫黄原子含有量=39.0質量%。
<非イオン界面活性剤>
・POAアルキルエーテル(b-i):炭素数10~13のアルキル基を有する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、HLB=12.7。
・POAアルキルエーテル(b-ii):炭素数12のアルキル基を有する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、HLB=14.0。
・POAアルキルエーテル(b-iii):炭素数12のアルキル基を有する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、HLB=3.0。
<不飽和脂肪酸の重合体>
・重合脂肪酸(c-i):リシノール酸を窒素気流下、200℃で加熱脱水縮合することにより得られた重合脂肪酸。酸価=52mgKOH/g、けん化価=196mgKOH/g、水酸基価:20mgKOH/g。
・重合脂肪酸(c-ii):リシノール酸を窒素気流下、200℃で加熱脱水縮合し、さらにラウリン酸を加え、加熱脱水縮合することにより得られた重合脂肪酸。酸価=85mgKOH/g、けん化価=200mgKOH/g、水酸基価:9mgKOH/g。
<アミン化合物>
・第三級アミン(d-i):シクロヘキシルジエタノールアミン
・第三級アミン(d-ii):N-メチルジシクロヘキシルアミン
・第一級アミン(d’):モノイソプロパノールアミン
<カルボン酸成分>
・トール油脂肪酸:主成分がオレイン酸、リノール酸等の不飽和モノカルボン酸
・ネオデカン酸:飽和脂肪族モノカルボン酸
・ドデカン二酸:飽和脂肪族ジカルボン酸
<他の成分>
・ベンゾトリアゾール
・オレイン酸メチル:40℃動粘度=4.7mm2/s
・水
<硫黄系化合物>
・硫化油脂(a-i):40℃動粘度=55.0mm2/s、硫黄原子含有量=17.5質量%の硫化油脂。
・硫化油脂(a-ii):40℃動粘度=381.7mm2/s、硫黄原子含有量=10.4質量%の硫化油脂。
・硫化油脂(a-iii):40℃動粘度=900.0mm2/s、硫黄原子含有量=11.6質量%の硫化油脂。
・硫化オレフィン(a-iv):硫黄鎖長が5の硫化オレフィン、40℃動粘度=45.0mm2/s、硫黄原子含有量=39.0質量%。
<非イオン界面活性剤>
・POAアルキルエーテル(b-i):炭素数10~13のアルキル基を有する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、HLB=12.7。
・POAアルキルエーテル(b-ii):炭素数12のアルキル基を有する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、HLB=14.0。
・POAアルキルエーテル(b-iii):炭素数12のアルキル基を有する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、HLB=3.0。
<不飽和脂肪酸の重合体>
・重合脂肪酸(c-i):リシノール酸を窒素気流下、200℃で加熱脱水縮合することにより得られた重合脂肪酸。酸価=52mgKOH/g、けん化価=196mgKOH/g、水酸基価:20mgKOH/g。
・重合脂肪酸(c-ii):リシノール酸を窒素気流下、200℃で加熱脱水縮合し、さらにラウリン酸を加え、加熱脱水縮合することにより得られた重合脂肪酸。酸価=85mgKOH/g、けん化価=200mgKOH/g、水酸基価:9mgKOH/g。
<アミン化合物>
・第三級アミン(d-i):シクロヘキシルジエタノールアミン
・第三級アミン(d-ii):N-メチルジシクロヘキシルアミン
・第一級アミン(d’):モノイソプロパノールアミン
<カルボン酸成分>
・トール油脂肪酸:主成分がオレイン酸、リノール酸等の不飽和モノカルボン酸
・ネオデカン酸:飽和脂肪族モノカルボン酸
・ドデカン二酸:飽和脂肪族ジカルボン酸
<他の成分>
・ベンゾトリアゾール
・オレイン酸メチル:40℃動粘度=4.7mm2/s
・水
実施例1~10、比較例1~10
表1及び表2に示す種類及び配合量にて、硫黄系化合物、非イオン界面活性剤、不飽和脂肪酸の重合体、アミン化合物、カルボン酸成分及び他の成分を混合して、水溶性金属加工油組成物をそれぞれ調製した。
調製した水溶性金属加工油組成物について、酸価及び塩基価を測定すると共に、以下の評価を行った。これらの結果を表1及び表2に示す。
(1)加工性
実施例及び比較例で得た水溶性金属加工油組成物を、水で希釈して、希釈濃度5容量%の金属加工液を調製した。調製した金属加工液を用いて、下記条件で転造タップ加工を行い、加工時の平均タップトルクを測定した。平均タップトルクの測定は3回行い、その平均値を算出し、その平均タップトルクの値が260N・cm以下である場合、加工性が良好な金属加工油であると判断した。なお、この平均タップトルクの値が小さいほど、加工性に優れた金属加工油であるといえる。
(転造タップ加工条件)
・使用加工機:Megatap II(microtap GmbH)
・工具:ニューロールタップ VP-NRT B M6X1(OSG)(オーエスジー株式会社製)
・加工速度(タップ周速):10m/min
・加工深さ(加工距離):10mm
・被削材:SCM440
・下穴径:5.52mm
表1及び表2に示す種類及び配合量にて、硫黄系化合物、非イオン界面活性剤、不飽和脂肪酸の重合体、アミン化合物、カルボン酸成分及び他の成分を混合して、水溶性金属加工油組成物をそれぞれ調製した。
調製した水溶性金属加工油組成物について、酸価及び塩基価を測定すると共に、以下の評価を行った。これらの結果を表1及び表2に示す。
(1)加工性
実施例及び比較例で得た水溶性金属加工油組成物を、水で希釈して、希釈濃度5容量%の金属加工液を調製した。調製した金属加工液を用いて、下記条件で転造タップ加工を行い、加工時の平均タップトルクを測定した。平均タップトルクの測定は3回行い、その平均値を算出し、その平均タップトルクの値が260N・cm以下である場合、加工性が良好な金属加工油であると判断した。なお、この平均タップトルクの値が小さいほど、加工性に優れた金属加工油であるといえる。
(転造タップ加工条件)
・使用加工機:Megatap II(microtap GmbH)
・工具:ニューロールタップ VP-NRT B M6X1(OSG)(オーエスジー株式会社製)
・加工速度(タップ周速):10m/min
・加工深さ(加工距離):10mm
・被削材:SCM440
・下穴径:5.52mm
(2)自己乳化性
95mLの水が入った100mLのメスシリンダーに、実施例及び比較例で得た水溶性金属加工油組成物を5mL加え、メスシリンダーを鉛直方向に10回反転させた後、メスシリンダー中の液体を目視で観察し、以下の基準に基づき、自己乳化性を評価した。
A:水溶性金属加工油組成物が、水と均一に溶解している。
F:水溶性金属加工油組成物の溶け残りが一部確認される。
95mLの水が入った100mLのメスシリンダーに、実施例及び比較例で得た水溶性金属加工油組成物を5mL加え、メスシリンダーを鉛直方向に10回反転させた後、メスシリンダー中の液体を目視で観察し、以下の基準に基づき、自己乳化性を評価した。
A:水溶性金属加工油組成物が、水と均一に溶解している。
F:水溶性金属加工油組成物の溶け残りが一部確認される。
(3)硬水安定性
実施例及び比較例で得た水溶性金属加工油組成物を、Mgイオンで硬度が500となるように調製した水を使用して、希釈濃度5容量%の試料溶液を調製した。そして、当該試料溶液を目視で観察し、以下の基準に基づき、硬水安定性を評価した。
A:試料溶液が均一な状態である。
F:試料溶液中に分離や析出物が発生している。
実施例及び比較例で得た水溶性金属加工油組成物を、Mgイオンで硬度が500となるように調製した水を使用して、希釈濃度5容量%の試料溶液を調製した。そして、当該試料溶液を目視で観察し、以下の基準に基づき、硬水安定性を評価した。
A:試料溶液が均一な状態である。
F:試料溶液中に分離や析出物が発生している。
表1より、実施例1~10で調製した水溶性金属加工油組成物を希釈した金属加工液は、平均タップトルクの値が小さく、加工性に優れる結果となった。また、当該水溶性金属加工油組成物は、自己乳化性及び硬水安定性も良好であった。
一方、表2より、比較例1~3で調製した水溶性金属加工油組成物を希釈した金属加工液は、平均タップトルクの値が大きく、加工性が劣ると判断される。また、比較例2、4~6及び8で調製した水溶性金属加工油組成物は、自己乳化性及び硬水安定性の少なくとも一方に問題がある結果となった。なお、比較例7、9及び10においては、得られた水溶性金属加工油組成物が乳化不良であったため、各種評価を行わずに終了した。
一方、表2より、比較例1~3で調製した水溶性金属加工油組成物を希釈した金属加工液は、平均タップトルクの値が大きく、加工性が劣ると判断される。また、比較例2、4~6及び8で調製した水溶性金属加工油組成物は、自己乳化性及び硬水安定性の少なくとも一方に問題がある結果となった。なお、比較例7、9及び10においては、得られた水溶性金属加工油組成物が乳化不良であったため、各種評価を行わずに終了した。
実施例11、比較例11~12
表3に示す種類及び配合量にて、硫黄系化合物、非イオン界面活性剤、不飽和脂肪酸の重合体、アミン化合物、カルボン酸成分及び他の成分を混合して、水溶性金属加工油組成物をそれぞれ調製した。
調製した水溶性金属加工油組成物について、酸価及び塩基価を測定すると共に、以下の旋削試験を行った。当該結果を表3に示す。
表3に示す種類及び配合量にて、硫黄系化合物、非イオン界面活性剤、不飽和脂肪酸の重合体、アミン化合物、カルボン酸成分及び他の成分を混合して、水溶性金属加工油組成物をそれぞれ調製した。
調製した水溶性金属加工油組成物について、酸価及び塩基価を測定すると共に、以下の旋削試験を行った。当該結果を表3に示す。
(4)旋削試験
実施例及び比較例で得た水溶性金属加工油組成物を、水で希釈して、希釈濃度10質量%の金属加工液を調製した。調製した金属加工液を用いて、下記条件で被削材を加工した際の工具の前逃げ面の磨耗幅(単位:μm)を測定した。この磨耗幅の値が130μm以下である場合、難加工材に対する加工性が良好な金属加工油であると判断した。なお、当該磨耗幅の値が小さいほど、難加工材に対する加工性に優れた金属加工油であるといえる。
(被削材の加工条件)
・旋盤:QT-15N(製品名、ヤマザキック株式会社製)
・工具:CNMG120404-MS VP15TF(製品名、三菱マテリアル株式会社製)
・工具チップホルダ:DCLNL2020K12(製品名、三菱マテリアル株式会社製)
・被削材:SUS630
・切削速度:150m/min
・送り量:0.2mm/rev
・切込み:0.5mm
・切削距離:2,000m
実施例及び比較例で得た水溶性金属加工油組成物を、水で希釈して、希釈濃度10質量%の金属加工液を調製した。調製した金属加工液を用いて、下記条件で被削材を加工した際の工具の前逃げ面の磨耗幅(単位:μm)を測定した。この磨耗幅の値が130μm以下である場合、難加工材に対する加工性が良好な金属加工油であると判断した。なお、当該磨耗幅の値が小さいほど、難加工材に対する加工性に優れた金属加工油であるといえる。
(被削材の加工条件)
・旋盤:QT-15N(製品名、ヤマザキック株式会社製)
・工具:CNMG120404-MS VP15TF(製品名、三菱マテリアル株式会社製)
・工具チップホルダ:DCLNL2020K12(製品名、三菱マテリアル株式会社製)
・被削材:SUS630
・切削速度:150m/min
・送り量:0.2mm/rev
・切込み:0.5mm
・切削距離:2,000m
表3より、実施例11で調製した水溶性金属加工油組成物を希釈した金属加工液は、工具の前逃げ面の磨耗幅が小さいため、ステンレス鋼のような難加工材に対しても優れた加工性を有しているといえる。
一方で、比較例11~12で調製した水溶性金属加工油組成物を希釈した金属加工液は、工具の前逃げ面の磨耗幅が130μm超と大きく、ステンレス鋼のような難加工材に対して加工性が劣る結果となった。
一方で、比較例11~12で調製した水溶性金属加工油組成物を希釈した金属加工液は、工具の前逃げ面の磨耗幅が130μm超と大きく、ステンレス鋼のような難加工材に対して加工性が劣る結果となった。
Claims (15)
- 硫化油脂及び硫化エステルからなる群より選ばれる1種以上であり、40℃における動粘度が10~800mm2/sである硫黄系化合物(A)を5.0~20.0質量%、
HLBが6~18である非イオン界面活性剤(B)を0.5~20.0質量%、
不飽和脂肪酸の重合体(C)を7.0~30.0質量%、並びに
第三級アミン及び第二級アミンからなる群より選ばれるアミン化合物(D)を含有する、
水溶性金属加工油組成物。 - 成分(B)が、炭素数4~24のアルキル基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(B1)である、請求項1に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 成分(A)に対する成分(B)の含有量比〔(B)/(A)〕が、質量比で、0.21~1.50である、請求項1又は2に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 成分(A)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(A)〕が、質量比で、0.90~5.00である、請求項1~3のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 成分(B)に対する成分(C)の含有量比〔(C)/(B)〕が、質量比で、1.20~6.90である、請求項1~4のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 成分(D)の含有量が、前記水溶性金属加工油組成物の全量基準で、5.0~40.0質量%である、請求項1~5のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 成分(A)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(A)〕が、質量比で、1.10~6.00である、請求項1~6のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 成分(B)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(B)〕が、質量比で、1.0~15.0である、請求項1~7のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 成分(C)に対する成分(D)の含有量比〔(D)/(C)〕が、質量比で、0.80~3.50である、請求項1~8のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 前記水溶性金属加工油組成物の塩基価と酸価との比〔塩基価/酸価〕が1.0~3.0である、請求項1~9のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
- チタン、チタン合金、合金鋼、ニッケル基合金、ニオブ合金、タンタル合金、モリブデン合金、タングステン合金、ステンレス鋼、及び高マンガン鋼からなる群より選ばれる金属からなる被加工材の加工に用いられる、請求項1~10のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物。
- 請求項1~11のいずれか一項に記載の水溶性金属加工油組成物に、希釈水を加えて希釈してなる、金属加工液。
- 前記希釈水の硬度が0~800である、請求項12に記載の金属加工液。
- 前記金属加工液が、前記水溶性金属加工油組成物に、希釈水を加えて希釈濃度1~50体積%で希釈してなる、請求項12又は13に記載の金属加工液。
- 請求項12~14のいずれか一項に記載の金属加工液を使用して、金属からなる被加工材を加工する、金属加工方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019057520 | 2019-03-26 | ||
JP2019057520 | 2019-03-26 | ||
PCT/JP2020/013222 WO2020196585A1 (ja) | 2019-03-26 | 2020-03-25 | 水溶性金属加工油組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020196585A1 JPWO2020196585A1 (ja) | 2020-10-01 |
JP7305751B2 true JP7305751B2 (ja) | 2023-07-10 |
Family
ID=72610752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021509482A Active JP7305751B2 (ja) | 2019-03-26 | 2020-03-25 | 水溶性金属加工油組成物 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11760955B2 (ja) |
JP (1) | JP7305751B2 (ja) |
CN (1) | CN113574152B (ja) |
WO (1) | WO2020196585A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023184346A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Dow Global Technologies Llc | Water based semi-synthetic metal working fluid composition containing an alkyl alcohol amine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5145669B2 (ja) | 2006-08-21 | 2013-02-20 | 株式会社ニコン | 携帯信号処理装置及びウエアラブルディスプレイ |
JP6060193B2 (ja) | 2015-02-25 | 2017-01-11 | 日本電信電話株式会社 | データ流通制御システム、方法およびプログラム |
WO2017141989A1 (ja) | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 出光興産株式会社 | 水溶性金属加工油組成物、金属加工液及び金属加工方法 |
JP6256789B2 (ja) | 2012-07-24 | 2018-01-10 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP7157793B2 (ja) | 2020-12-25 | 2022-10-20 | 本田技研工業株式会社 | 移動体 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7411032A (nl) | 1974-08-16 | 1976-02-18 | Beverolfabrieken | Werkwijze ter bereiding van een watervrij dieptrekmiddel. |
JPS57159891A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-02 | Yushiro Do Brazil Ind Chem Ltd | Water-soluble cutting/grinding oil |
JPS6060193A (ja) | 1983-09-12 | 1985-04-06 | Kawasaki Steel Corp | 冷間圧延油 |
JPH0737629B2 (ja) | 1985-06-19 | 1995-04-26 | ミヨシ油脂株式会社 | 水溶性金属加工油用極圧添加剤 |
JPH0543888A (ja) | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Nippon Quaker Chem Kk | 冷間圧延油 |
JP2623058B2 (ja) | 1993-03-03 | 1997-06-25 | ユシロ化学工業株式会社 | コールドピルガー圧延用水溶性潤滑剤及びコールドピルガー圧延機における潤滑方法 |
US5391310A (en) | 1993-11-23 | 1995-02-21 | Cincinnati Milacron Inc. | Sulfurized aqueous machining fluid composition |
JPH11279581A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-12 | Kyodo Yushi Co Ltd | 金属加工用水溶性油剤 |
US6204225B1 (en) * | 1999-12-13 | 2001-03-20 | Midwest Biologicals, Inc. | Water-dispersible metal working fluid |
JP5654229B2 (ja) | 2009-11-30 | 2015-01-14 | 出光興産株式会社 | 水溶性金属加工油剤およびその使用方法 |
JP5890152B2 (ja) | 2011-11-17 | 2016-03-22 | 出光興産株式会社 | 水溶性金属加工油剤、金属加工液、及び金属加工方法 |
JP6051026B2 (ja) * | 2012-11-20 | 2016-12-21 | 出光興産株式会社 | 水溶性金属加工油剤、金属加工液、及び金属加工方法 |
WO2015107828A1 (ja) * | 2014-01-20 | 2015-07-23 | 出光興産株式会社 | 金属加工油組成物 |
JP6777972B2 (ja) | 2015-02-06 | 2020-10-28 | 出光興産株式会社 | 水溶性金属加工油組成物およびその使用方法 |
JP6827422B2 (ja) * | 2015-10-30 | 2021-02-10 | 出光興産株式会社 | 水溶性金属加工油組成物 |
CN107502437B (zh) * | 2017-09-05 | 2020-02-04 | 无锡市恒利弘实业有限公司 | 一种用于不锈钢半合成型水溶性切削液及其制备方法 |
CN108998178A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-12-14 | 江苏宝机数控科技有限公司 | 一种金属加工水性切削液及其制备方法 |
-
2020
- 2020-03-25 WO PCT/JP2020/013222 patent/WO2020196585A1/ja active Application Filing
- 2020-03-25 US US17/431,897 patent/US11760955B2/en active Active
- 2020-03-25 JP JP2021509482A patent/JP7305751B2/ja active Active
- 2020-03-25 CN CN202080023643.1A patent/CN113574152B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5145669B2 (ja) | 2006-08-21 | 2013-02-20 | 株式会社ニコン | 携帯信号処理装置及びウエアラブルディスプレイ |
JP6256789B2 (ja) | 2012-07-24 | 2018-01-10 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP6060193B2 (ja) | 2015-02-25 | 2017-01-11 | 日本電信電話株式会社 | データ流通制御システム、方法およびプログラム |
WO2017141989A1 (ja) | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 出光興産株式会社 | 水溶性金属加工油組成物、金属加工液及び金属加工方法 |
JP7157793B2 (ja) | 2020-12-25 | 2022-10-20 | 本田技研工業株式会社 | 移動体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020196585A1 (ja) | 2020-10-01 |
US11760955B2 (en) | 2023-09-19 |
CN113574152B (zh) | 2023-03-21 |
CN113574152A (zh) | 2021-10-29 |
US20220145209A1 (en) | 2022-05-12 |
WO2020196585A1 (ja) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5654229B2 (ja) | 水溶性金属加工油剤およびその使用方法 | |
JP6051026B2 (ja) | 水溶性金属加工油剤、金属加工液、及び金属加工方法 | |
JP5965134B2 (ja) | 水溶性金属加工油剤、金属加工液、及び金属加工方法 | |
JP5890152B2 (ja) | 水溶性金属加工油剤、金属加工液、及び金属加工方法 | |
JP6827422B2 (ja) | 水溶性金属加工油組成物 | |
JP6009378B2 (ja) | 水溶性金属加工油剤および金属加工用クーラント | |
JP7305751B2 (ja) | 水溶性金属加工油組成物 | |
JP5131258B2 (ja) | 金属加工用油剤、金属加工方法及び金属加工品 | |
WO2016125761A1 (ja) | 水溶性金属加工油組成物およびその使用方法 | |
JP2010254813A (ja) | 金属加工用油剤、金属加工方法及び金属加工品 | |
WO2022024719A1 (ja) | 水溶性金属加工油剤 | |
JPWO2014157572A1 (ja) | 水性金属加工油剤 | |
WO2019113068A1 (en) | Maleated soybean oil derivatives as additives in metalworking fluids | |
JP2016084485A (ja) | 水溶性金属加工油剤、金属加工液、及び金属加工方法 | |
JP2008214510A (ja) | 金属用水溶性加工油剤 | |
JP5914953B2 (ja) | 金属加工油剤組成物、及びそれを用いた加工方法、加工部品 | |
WO2022044566A1 (ja) | 水溶性金属加工油剤 | |
JP5174400B2 (ja) | 金属加工油組成物 | |
JP2023141499A (ja) | 金属加工油剤組成物 | |
JP2014156594A (ja) | 金属加工油剤組成物、それを用いた加工方法及びその金属加工方法により製造される金属加工部品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220825 |
|
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: 20230606 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230628 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7305751 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |