JPH02274887A

JPH02274887A - 防錆添加剤およびその防錆添加剤を含有する水溶液系放電加工液

Info

Publication number: JPH02274887A
Application number: JP9643189A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yatomi; 弥冨　剛; Takeshi Iwasaki; 岩崎　健史; Kenzo Yokoyama; 横山　健三; Masahiro Noda; 昌宏野田
Original assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1990-11-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、防錆添加剤およびその防錆添加剤を含有する
水溶液系放電加工液に関する。さらに詳しくは、放電加
工に水溶液系放電加工液を用いる場合において、被加工
物や加工設備に錆が発生するのを防止するために放電加
工液に添加する防錆添加剤、およびその防錆添加剤を含
有する水溶液系放電加工液に関する。

従来の技術放電加工は、絶縁媒体である放電加工液中において、加
工用電極と導電性の被加工物との間で火花放電を行わせ
、被加工物の形彫、開孔または切断などを行う加工法で
ある。

従来、放電加工に使用する放電加工液としてはケロシン
が用いられていたが、ケロシンは引火性が強く、火災発
生の危険性が高いという欠点があったので、近年では不
燃性の水溶液系放電加工液が使用されるようになった。

このような水溶液系加工液としては、水、グリコール順
や糖類等の多価アルコール類の水溶液、多価アルコール
類の誘導体の水溶液、ポリエーテル類の水溶液またはこ
れらの混合液などの水溶液などが挙げられる。

上記のような不燃性の水溶液系放電加工液は水を主成分
としているので、被加工物や加工設備に錆を発生させる
おそれがある。そこで、加工液に水溶性の防錆添加剤を
添加することが提案されている（例えば、特開昭５１−
１４７０９６号、特開昭５７−１３２９３１号、特開昭
６１−１１１８０２２号、特開昭６２−２４１６１６号
または特開昭６２−２５１０１２号）。

発明が解決しようとする課題上記のような水溶液系放電加工液は、加工液中にイオン
性の不純物が蓄積して比抵抗が低下することがあり、比
抵抗が低下すると加工液が絶縁媒体としての機能を喪失
し、放電加工ができなくなる。したがって、このような
水溶性放電加工液を用いる場合には、加工液の比抵抗を
一定の範囲（ＩＯＸＩＯ”ないし３００ＸＩＯ”Ω・Ｃ
ｍ）に管理する必要がある。加工液の比抵抗を管理する
方法としては、イオン交換樹脂による処理が−・数的に
行われる。

しかし、上記のような従来の防錆、添加剤（待開閉５３
−１２５９７号、特開昭５１−１４７０９６号）は、イ
オン交換樹脂に吸着されやすく、イオン交換樹脂による
処理を行うと加工液から防錆添加剤が除去され、加工液
の防錆効果が喪失してしまうという問題点があった。ま
た、防錆添加剤自体が比抵抗を著しく低下させ、加工特
性に影響を与えるなどの問題点があった。

一方、従来からイオン交換樹脂に吸着されにくい防錆添
加剤（特開昭５７−１３２９３１号、特開昭６０−２３
９３２号、特開昭６１−１１１８０２２号、特開昭６２
−２４１６１６号、特開昭６２−２５１０１２号）もあ
ったが、これらは十分な防錆効果を有していなかった。

このように、水溶液系放電加工液に使用する防錆添加剤
は、防錆力が優れているとともに、イオン交換樹脂に吸
着されにくいこと、さらに加工液の比抵抗を著しく低下
させないことなどの特性を満たす必要があるが、従来の
防錆添加剤にはこのような特性をすべて満たすものはな
かった。

したがって本発明は、防錆力に優れるとともに２イオン
交換樹脂に吸着されにくり、かつ加工液の比抵抗を著し
く低下させることのない防錆添加剤を提供することを目
的とする。

さらに本発明は、このような防錆添加剤を含有した。十
分な防錆効果を有するとともに比抵抗が十分に高い水溶
性放電加工液を提供することをも目的とする。

！！［１１１を解決するための手段本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究した
結果、特定の脂肪酸アミドが優れた防錆力を有するとと
もに、イオン交換樹脂に吸着されに＜＜、かつ比抵抗を
著しく低下させることがないことを見いだし、本発明を
完成するにいたつた。

すなわち本発明の要旨は、防錆添加剤を脂肪酸とアルカ
ノールアミンのモル比が１対１ないし１対３の混合物を
脱水縮合して得られる脂肪酸アミドから構成したことを
内容とするものである。

さらにこの脂肪酸アミドを、グリコールや８１類等の多
価アルコール類の水溶液、多価アルコール類の誘導体の
水溶液、ポリエーテル類の水溶液またはこれらの混合液
からなる水溶液系放電加工液に適用することを内容とす
るものである。

以下、本発明の防錆添加剤の構成要素およびこれを適用
した水溶液系放電加工液について説明する。

（脂肪酸アミド）本発明の防錆添加剤を構成する脂肪酸アミドは、脂肪酸
１モルに対してアルカノールアミンｌないし３モルを加
え、この混合物を１３０ないし１８０℃において加熱脱
水することにより得られる。

アルカノールアミンの脂肪酸に対するモル比が３を越え
ると、好ましい防錆力が得られないばかりか、放電加工
液の比抵抗を過度に低下させるため好ましくない。

（脂肪酸）脂肪酸は、炭素原子数が６ないし２２のものを使用する
。炭素原子数が６未満の脂肪酸を用いた場合は満足する
防錆力が得られない、一方、炭素原子数が２２を越える
脂肪酸を用いた場合は、脱水縮合によって得られる脂肪
酸アミドの水に対する溶解性が低下し、水溶液系の放電
加工液に添加することができなくなる。アルカノールア
ミンの脂肪酸に対するモル比を３より高くすれば脂肪酸
アミドは水溶性を示すが、このような脂肪酸アミドは上
述の理由から防錆添加剤として使用することはできない
。

本発明に使用することができる脂肪酸としては、例えば
カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、オ
レイン酸、リノール酸、リルン酸、リシルイン酸、エル
カ酸、椰子油脂肪酸または牛脂脂肪酸などが挙げられる
。

（アルカノールアミン）本発明に使用することができるアルカノールアミンとし
ては１例えばモノエタノールアミン、ジェタノールアミ
ン、モノイソプロパノールアミンまたはジイソプロパノ
ールアミンなどが挙げられる。

（水溶液系放電加工液への適用）本発明の防錆添加剤は、純水、グリコールまたは糖類等
の多価アルコール類の水溶液、多価アルコール類の誘導
体の水溶液、ポリエーテル類の水溶液またはこれらの混
合液などの水溶液系放電加工液に使用することができる
。

なお１本発明の膜錆添加剤は、上記のような水溶液系放
電加工液に、使用時に添加剤として適宜添加して使用す
ることもできるが、あらかじめ水溶液系放電加工液中に
組成物として含有させておくこともできる。

（放電加工液中の脂肪酸アミドの濃度）放電加工液中の
脂肪酸アミドの濃度は、０．１ないし５１１ｆｆｉ％で
あることが好ましい、これは、脂肪酸アミドの濃度が０
．１１量％未満では好ましい防錆効果が得られないから
であり、一方、脂肪酸アミドの濃度が５１１１１％を越
えても効果はそれほど向上しないので、経済的に不利だ
からである。

なお１本発明の防錆添加剤を使用した水溶液系放電加工
液には、必要に応じてグリコール類や糖類等の多価アル
コール類、ポリアルキレングリコール、界面活性剤また
は消泡剤などを併用することもできる。

実施例次に、本発明の実施例を比較例と対比しながら具体的に
説明する。ただし５本発明はこれらの実施例に何ら限定
されるものではない。

（脂肪酸アミドの合成）脂肪酸アミドＡ：反応フラスコにイソノナン酸１モルに
対しジェタノールアミン２モルを加え、窒素で置換した雰囲気内において攪拌下で縮合反応を行い、脂肪酸アミドＡを得た。

（反応温度：１４０℃ 反応時間＝５時間）脂肪酸アミドＢ：カブリルｉ’ｊｌ！１モルに対しモノ
イソプロパノールアミン１．３モルを加え、脂肪酸アミドＡと同様の方法で縮合反応を行い、脂肪酸アミドＢを得た。

（反応温度：１４０℃ 反応時間：５時間）脂肪酸アミドＣ：カプロン酸１モルに対しジイソプロパ
ノールアミン１モルを加え、脂肪酸アミドＡと同様の方法で縮合反応を行い、脂肪酸アミドＣを得た。

（反応温度：１４０℃ 反応時間＝５時間）脂肪酸アミドＤニオレイン酸１モルに対しジェタノール
アミン２モルを加え、脂肪酸アミドＡと同様の方法で縮合反応を行い、脂肪酸アミドＤを得た。

（反応温度：１６０℃ 反応時間：５時間）脂肪酸アミドＥ：椰子油脂肪酸１モルに対しモノエタノ
ールアミン１．７モルを加え、脂肪酸アミドＡと同様の方法で縮合反応を行い、脂肪酸アミドＥを得た。

（反応温度：１５０℃ 反応時間：５時間）（比較試験）水道水（比抵抗ｓ、ｏｏｏ、Ω・ｃｍ）を用いて下記の
各試料液を調製し、イオン交換樹脂による処理の向後に
おける防錆性の試験を行い、実施例の防錆添加剤と比較
例の防錆添加剤との防錆性の比較を行った。

（試料液）実施例Ｉ：脂肪酸アミドＡのＩＩｉ量％水溶液実施例２
：脂肪酸アミドＢの１重量％水溶液実施例３：脂肪酸ア
ミドＣの１重量％水溶液実施例４：脂肪酸アミドＤの１
重量％水溶液実施例５：脂肪酸アミドＥのＩｆｌ量％水
溶液実施例６：脂肪酸アミドＡ（１重量％）とグリセリ
ン（１重量％）の混合水溶液実施例７：脂肪酸アミドＢ（１重量％）とグリセリン（
１重量％）の混合水溶液実施例８：脂肪酸アミドＣ（０，，５重１％）とポリエ
チレングリコール（平均分子量６００）（２０重量％）の混合水溶液実施例９：脂肪酸アミドＤ　（０，５重量％）とジエチ
レングリコールモノブチルエーテル（３０重量％）の混合水溶液実施例１０：脂肪酸アミドＥ　（０，５重量％）と庶糖
（１０重量％）の混合水溶液比較例１：亜硝酸ナトリウム（０，２重量％）とトリエ
タノールアミン（０，２重量％）の混合水溶液（特開昭５１− １４７０９６号に記載の防錆添加剤）比較例２：１．１．Ｉ−トリス（ヒドロキシメチル）エ
タン（０，２重亜％）水溶液（特開昭６１−１８８０２２号）比較例３：グリセリン（１重１％）水溶液（特開昭５７
−１３２９３１号）比較例４：Ｄ−ソルビトール（０，１重量％）とステア
リルアルコールエチレンオキサイド８モル付加物（０，０００５重量％）水溶液（特開昭６２−２４１６１６号）比較例５：Ｄ−ソルビトール（０，１重量％）とトリエ
タノールアミン（０，０５重量％）の混合水溶液（特開昭６２− ２５１２ＣＩ１２　−号ン（防錆性の試験方法）５００ｍＡのビーカーに試料液を４００ｍ℃加え、この
中に冷間圧延鋼板（ＪＩＳ　　Ｇ３１４１１．２Ｘ６．
Ｏ，Ｘ８０ｍｍ）を浸漬し。

４８時間、及び９６時間放置後の鋼の発生度を観察した
。

結果の判定は、ＪＩＳ　　に　２２４６に規定されてい
る錆発生度測定方法により評価した。

（防錆試験の結果）各試料液について、イオン交換樹脂による処理を行う前
に上記防錆性試験を行った結果を第１表に、イオン交換
樹脂による処理を”行った後に上記防錆性試験を行った
結果を第２表にそれぞれ示す。

第１表および第２表から分かるように、各実施例の試料
液は、イオン交換樹脂による処理の前後で防錆性に変化
がなく、優れた防錆性を示す、これは、実施例の防錆添
加剤がイオン交換樹脂に吸着されにくいことを示すもの
である。

・一方、各比較例の試料液の場合は、イオン交換樹脂に
よる処理を行う前において既に防錆性が不十分なものが
あり、さらにイオン交換樹脂による処理を行った後では
、すべての比較例の試料液について錆の発生度がＥ級と
なり、防錆性が極めて悪化したことが分かる。これは、
比較例の防錆添加剤がイオン交換樹脂によって吸着され
てしまったことを示している。

このように、実施例の防錆添加剤は、十分な防錆性能を
示すとともに、イオン交換樹脂により吸着されにくく、
したがってイオン交換樹脂処理を行った後においても加
工液の防錆性が低下することがない。

また、イオン交換樹脂による処理を行った後の各実施例
の試料液の比抵抗は、５５ＸＩＯ”ないし８０Ｘ　ｊ　
Ｏ’Ω・ｃｍと、管理すべき範囲（ＩＯｘｌＯ”ないし
３００ＸｌＯ’Ω・Ｃｍ）に入っており、実施例の防錆
添加剤は加工液の比抵抗を著しく低下させることがない
ことが確認できた。

（応用例１）実施例１の試料液を放電加工液として用い、ワイヤーカ
ット放電加工機の比抵抗値を１００．０００Ω・ｃｍに
セットして次の加工条件で加工を行った。

機械　　　　ワイヤーカット放電加工機ワイヤー　　０
．２ｍｍφ真鍮被加工材　　５ＫＤＩＩ速度　　　　＋２０ｍｒｎ’／ｍ１ｎ１０時間加工を行ったが、被加工材の表面に錆は全く発
生しなかった。また加工も安定していた。さらにセカン
ドカットに入れたときも発錆がないため、ワイヤーが切
れに（く作業性が向上するとともに仕上げ面にも°すじ
がつかなかった。

（応用例２）水道水に脂肪酸アミドＣ１ｋ１重量％およびポリエチレ
ングリコール（分利１１０００）２０１１１％をそれぞ
れ添加して調製した防錆添加剤を放電加工液として用い
、型彫り放電加工機の比抵抗値を３００．０００Ω・ａ
ｒｎにセットして次の加工条件で加工を行った。

機械　　　　型彫り放電加工機被加工材　　ＳＫ３電極　　　　グラファイト１０時間加工を行ったが、被加工材の表面に錆は全く発
生しなかった。

発明の効果本発明の防錆添加剤は、十分な防錆力を有するとともに
、イオン交換樹脂に吸着されに＜＜、かつ水溶液系放電
加工液に添加した場合に加工液の比抵抗を著しく低下さ
せることがないという効果がある。

また、この防錆添加剤を添加した本発明の水溶液系放電
加工液を使用することにより、従来の水溶液タイプの放
電加工液では達成できなかった防錆性と加工能率の向上
を両立することができることどなた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）脂肪酸とアルカノールアミンのモル比が１対１な
いし１対３の混合物を脱水縮合して得られる脂肪酸アミ
ドからなることを特徴とする防錆添加剤。
（２）脂肪酸アミドが、炭素原子数が６ないし２２の脂
肪酸と、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
モノイソプロパノールアミンまたはジイソプロパノール
アミンからなる群の中から選ばれた１種または２種以上
のアルカノールアミンとの脱水縮合物である請求項（１
）に記載の防錆添加剤。
（３）水、グリコールや糖類等の多価アルコール類の水
溶液、多価アルコール類の誘導体の水溶液、ポリエーテ
ル類の水溶液またはこれらの混合液からなる水溶液系放
電加工液において、脂肪酸とアルカノールアミンのモル
比が１対１ないし１対３の混合物を脱水縮合して得られ
る脂肪酸アミドを含有することを特徴とする水溶液系放
電加工液。
（４）脂肪酸アミドが、炭素原子数が６ないし２２の脂
肪酸と、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
モノイソプロパノールアミンまたはジイソプロパノール
アミンからなる群の中から選ばれた１種または２種以上
のアルカノールアミンとの脱水縮合物である請求項（３
）に記載の水溶液系放電加工液。