JP7305751B2 - 水溶性金属加工油組成物 - Google Patents

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。

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。

特開２０１６－１４５２９３号公報 特開平１１－２７９５８１号公報

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。

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１０～８００ｍｍ^２／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１０～８００ｍｍ^２／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１０～８００ｍｍ^２／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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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１０～８００ｍｍ^２／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。

また、成分（Ａ）として用いる、硫化エステルとしては、不飽和脂肪酸のエステルを硫黄架橋することにより得られる化合物が挙げられ、例えば、下記一般式（ａ－１）で表される硫化エステルが挙げられる。

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。
Ｒ^１～Ｒ^４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。
Ｘ^１及びＸ^２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、１０～８００ｍｍ^２／ｓであり、好ましくは２０～７００ｍｍ^２／ｓ、より好ましくは３０～６００ｍｍ^２／ｓ、更に好ましくは３５～５００ｍｍ^２／ｓ、より更に好ましくは４０～４５０ｍｍ^２／ｓ、特に好ましくは４５～４００ｍｍ^２／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

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。

＜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。

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。

＜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。

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。

さらに（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテル（Ｂ１）は、下記一般式（ｂ－１）で表される化合物が好ましい。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

前記一般式（ｄ１－１）及び（ｄ１－２）中、Ｒ^ａ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、Ｒ^ｂ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。

Ｒ^ａ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、Ｒ^ａ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。

Ｒ^ｂとして選択し得るアルキレン基としては、エチレン基（－ＣＨ_２ＣＨ_２－）又はプロピレン基（－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２－）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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

〔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。

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。

〔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。

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

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

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。

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。

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。

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。

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＝５５．０ｍｍ^２／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＝３８１．７ｍｍ^２／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＝９００．０ｍｍ^２／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＝４５．０ｍｍ^２／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＝４．７ｍｍ^２／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

（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。

（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。

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。

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。

（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

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。

Claims (15)

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１０～８００ｍｍ^２／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、請求項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、請求項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〔（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。
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、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。
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、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。
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、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。
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、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。
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、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。
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、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。
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、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。
12. 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。
13. 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。
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、請求項１２又は１３に記載の金属加工液。
15. 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。