JPH0314895A - Rolling oil composition for metal - Google Patents

Rolling oil composition for metal

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JPH0314895A
JPH0314895A JP9499290A JP9499290A JPH0314895A JP H0314895 A JPH0314895 A JP H0314895A JP 9499290 A JP9499290 A JP 9499290A JP 9499290 A JP9499290 A JP 9499290A JP H0314895 A JPH0314895 A JP H0314895A
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鍬本 紘
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Abstract

PURPOSE:To prevent the contamination of the surface of material to be worked and the incorporation of contaminants into the system by using a specified water-soluble high molecular compound and a lubricating oil component comprising oil or fat, a mineral oil, or a fatty acid ester as constituents. CONSTITUTION:A lubricating oil component (A) comprising oil or fat, a mineral oil, or a fatty acid ester (e.g. a mixture of a beef tallow with a tallow fatty acid) is mixed with 0.01-0.1wt.% water-soluble high-molecular compound (B) selected from a cationic or amphoteric addition polymer, a ring-opening polymer, a polycondensation product, and a natural high molecular compound which contain N atoms in the molecule (e.g. a terpolymer of diethylaminoethyl acrylate borate, vinylpyrrolidone, and sodium acrylate in a molar ratio of 5:4:1) and having a molecular weight of 1,000 to 10,000,000; and 0-2wt.% rust preventive, 0-20wt.% oilness improver, 0-3wt.% extreme-pressure additive, 0-5wt.% antioxidant, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 以下余白 本発明は新規な金属加工油組成物、更に詳しくは、潤滑
油成分と水溶性陽イオン性高分子化合物を含有する金属
の塑性加工、切削、研削加工等の加工時に潤滑剤として
有用な金属加工油組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a novel metal working oil composition, more specifically, a novel metal working oil composition which is suitable for plastic working, cutting, grinding, etc. of metals containing a lubricating oil component and a water-soluble cationic polymer compound. The present invention relates to a metalworking oil composition useful as a lubricant during processing.

従来より使用されている金属の塑性加工、切削、研削を
目的とした油性潤滑剤は、そのまま潤滑部分に適用する
以外に、界面活性剤等の乳化剤により潤滑剤を所定濃度
水に乳化させ、エマルションとして加工時、被加工材の
表面に適用される。即ち、液体状IQI’l剤は界面活
性剤等により乳濁された油性$4fir成分粒子の被加
工材弐面への付着により潤滑効果を得る点が特徴である
,J%に水を使用しエマルションとして用いられる液体
状潤滑剤は、被加工材の加工時の発熱の冷却効果、ある
いは乳濁液の循環使用による経済性等の面で有利である
Conventionally used oil-based lubricants for the plastic working, cutting, and grinding of metals can be applied directly to the lubricated parts, or they can be emulsified by emulsifying the lubricant in water at a predetermined concentration using an emulsifier such as a surfactant. It is applied to the surface of the workpiece during processing. That is, the liquid IQI'l agent is characterized in that it obtains a lubricating effect by adhering oily $4fir component particles emulsified with a surfactant etc. to the second surface of the workpiece. The liquid lubricant used as a lubricant is advantageous in terms of its cooling effect on the heat generated during machining of the workpiece, and its economical efficiency due to the circulating use of the emulsion.

しかしその反面、乳化剤としての界面活性剤等を用いて
いる事により、 (イ)乳濁液の安定性。
However, on the other hand, the use of surfactants as emulsifiers improves the stability of the emulsion (a).

(b)金属の加工時発生する金属粉、スヵム等の汚れの
乳濁液中への混入。
(b) Contamination such as metal powder and scum generated during metal processing is mixed into the emulsion.

(・→ これら汚れによる被加工材表面の汚染。(・→ Contamination of the surface of the workpiece due to these stains.

(ニ)乳化の安定化を図るために生じる?1i1嘴成分
乳濁粒子の被加工材表面への付着量低下による金属の接
触潤滑面の耐荷重能の低下。
(d) Does it occur to stabilize emulsification? A decrease in the load-bearing capacity of the metal contact lubricated surface due to a decrease in the amount of 1i1 beak component emulsion particles attached to the surface of the workpiece.

(ホ)乳漏液の廃水処理性。(E) Wastewater treatment of milk leakage.

等、乳濁液の管理上櫨々の欠点を有していた。etc., had many drawbacks in terms of emulsion management.

従って、加工後、@滑油等による被加工材表面の汚染の
たい美麗な表面状態が得られ、かつ金属粉、潤滑剤劣化
物等の汚れの混入、すなわち汚れの系内への抱き込み・
がなく、その結果、汚れによる被加工材の汚染が無い金
属加工油の開発が望まれるが、これらの効果を有する優
れた潤滑剤は未だ見出されていないのが現状である。
Therefore, after processing, a beautiful surface condition is obtained that prevents contamination of the surface of the workpiece by lubricating oil, etc., and contamination such as metal powder, lubricant deterioration products, etc.
As a result, it is desired to develop a metalworking oil that does not contaminate the workpiece due to dirt, but at present no excellent lubricant having these effects has yet been found.

そこで、本発明者らは、従来の油性成分を用い1′ノ 醪 1i1ii性イオン性の水溶性高分子化合物を含有する
組成物を用いれば、上記目的が達戒されることを見出し
本発明を完成した。
Therefore, the present inventors found that the above object could be achieved by using a composition containing a 1'-mold ionic water-soluble polymer compound using a conventional oily component, and developed the present invention. completed.

即ち、4.発明は、(a)油脂、鉱物油および脂肪酸の
分子中に望素原子を含有する陽イオン性又は両性イオン
性の付加重合物、開項重合物、瓜縮金物あるいは天然高
分子誘導本から選ばれる1種又は2種以上の水溶性高分
子化合物を必須戚分として含有する金属圧延油組成物を
提供するものである。
That is, 4. The invention is directed to (a) cationic or zwitterionic addition polymers, open-term polymers, melon condensates, or natural polymer derivatives containing desired atoms in the molecules of oils, mineral oils, and fatty acids; The present invention provides a metal rolling oil composition containing as an essential component one or more water-soluble polymer compounds.

本発明金属加工拙組戚物の(a)成分である潤滑油成分
としては、例えば、スピンドル油、−Z’77油、ター
ビン油、シリンダー油等の鉱物油;鯨油、牛脂、豚脂、
ナタネ油、ヒマシ油、ヌカ油、パーム油、ヤシ油等の動
植物油の油脂;牛脂、ヤシ油、パーム油、ヒマシ油等か
ら得られる脂肪酸と炭素数1〜22の脂肪族l価アルコ
ール、エチレングリコール、ネオベンテルアルコーノレ
、べ冫タエリスリトール等とのエステルが挙げられる。
Examples of the lubricating oil component (a) of the metal processing composition of the present invention include mineral oils such as spindle oil, -Z'77 oil, turbine oil, and cylinder oil; whale oil, beef tallow, lard;
Animal and vegetable oils such as rapeseed oil, castor oil, bran oil, palm oil, coconut oil; fatty acids obtained from beef tallow, coconut oil, palm oil, castor oil, etc.; aliphatic alcohols with 1 to 22 carbon atoms; ethylene Examples include esters with glycol, neobentel alcohol, betaerythritol, and the like.

これらの戒分は、それぞれ1fIIiでもよいが、2種
を混合し.て、使用することもできる。
Each of these precepts may be 1fIIi, but two types may be mixed. It can also be used.

また、(b)成分の水溶性高分子化合物は塩基性窒素原
子又は陽イオン性窒素原子を含むことが必須であるが、
更に分子中にカルボン酸塩、スルホン酸塩、アミド、エ
ステル等の基を含んでいてもよく、次のものが挙げられ
る。
In addition, although it is essential that the water-soluble polymer compound of component (b) contains a basic nitrogen atom or a cationic nitrogen atom,
Furthermore, the molecule may contain groups such as carboxylate, sulfonate, amide, and ester, including the following.

(a)  次の一般式(1)〜(7)で表わされる含窒
素単量体の塩もしくは第4級アンモニウム塩の単独重合
物あるいはこれらの281以上の共重合物。
(a) Homopolymers of salts or quaternary ammonium salts of nitrogen-containing monomers represented by the following general formulas (1) to (7), or copolymers of 281 or more thereof.

R, 〔式中、R,は式(I)と同じ。ビリジンの置換位は2
又は4位〕 R1 〔式中、Rl,R2は式(I)と同じ。ピベリジンの置
換位は2又は4位〕 R, U 〔式中、人は一〇一又は一神一を、n,は1〜3の整数
を示し、aはH又はCM,を、R2及び&はH1CH,
又はC,l{,を示す〕 R1 〔式中、RいR,、R,、n,は式(I)と同じ〕R. ?式中、R1、Rt, R,は式(I)と同じ〕これら
単量体の具体例としては、(1)式のジメチルアミノエ
チルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート
、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミ
ノエチルメタクリレート、ジメチルア■ノグロビルアク
リルアミド、ジエチルアミノブロピルアクリルア■ド、
ジメチルアミノプロピルメタクリルア■ド、ジエチルア
ミノプロビルメタクリルアミド等;(■)式のジメチル
アミノメチルエチレン、ジエチルアミノメチルエチレン
、ジメチルアミノメチルプロペン、ジエチルアミノメチ
ルプロペン等;(I)式のビニルビリジン等;(イ)式
のビニルビペリジン、ビニルーN−メチルピペリジン等
;M式のビニルベンジルアミン、ビニルーN e N 
− シメチルベンジルアミン等が挙げられる。
R, [wherein R is the same as in formula (I). The substitution position of pyridine is 2
or 4th position] R1 [wherein Rl and R2 are the same as in formula (I). The substituent position of piberidine is the 2nd or 4th position] R, U [In the formula, human represents 101 or 1 God 1, n represents an integer from 1 to 3, a represents H or CM, R2 and & is H1CH,
or C, l{,] R1 [In the formula, R,, R,, n, are the same as in formula (I)] R. ? In the formula, R1, Rt, R, are the same as in formula (I)] Specific examples of these monomers include dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, Dimethylanoglovir acrylamide, diethylaminopropylacrylamide,
Dimethylaminopropyl methacrylamide, diethylaminopropyl methacrylamide, etc.; dimethylaminomethylethylene, diethylaminomethylethylene, dimethylaminomethylpropene, diethylaminomethylpropene, etc. of formula (■); vinylpyridine, etc. of formula (I); ) vinylbiperidine, vinyl-N-methylpiperidine, etc.; vinylbenzylamine of formula M, vinyl-N e N
- Dimethylbenzylamine and the like.

これら単處体の単独重合物又は共重合物のうち平均分子
改が1000〜1000万のものが使用される。
Among these homopolymers or copolymers, those having an average molecular weight of 10 to 10 million are used.

(bl  前記一般式(【)〜(7)で表わされる含窒
素単量体又はその塩もしくは第4級アンモニウム塩の1
種又は2種以上と、α,β一不飽和カルボン酸又はその
塩あるいはその誘導体、スルホン酸基含有ビニル化合物
又はその塩、アクリロニ} IJル、ビニルピロリドン
及び炭素数2〜20の脂肪族オレフインから成る群から
選ばれるビニル系単盪体の1種又は2種以上との共重合
物。
(bl) 1 of the nitrogen-containing monomer or its salt or quaternary ammonium salt represented by the above general formulas ([) to (7)]
species or two or more species, α,β monounsaturated carboxylic acid or its salt or its derivative, sulfonic acid group-containing vinyl compound or its salt, acrylonitrile, vinylpyrrolidone, and aliphatic olefin having 2 to 20 carbon atoms. A copolymer with one or more vinyl monomers selected from the group consisting of:

このビニル系単瀘体としては、例えば、ビニルビロリド
ン、アクリロニトリル;アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸又はこれらの酸のア?カリ金IAim,アンモ
ニウム塩、アマイド化合物もシ<はエステル化物;ビニ
ルスルホン酸、メタリルスルホン酸、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸、p−スチレンスル
ホン酸又はこれらの酸のアルカリ金属塩もしくはアンモ
ニウム塩等が挙げられる。そして、当該含窒素単量体と
ビニル系単量体との共重合物のうち、平均分子量が10
00〜1000万のものが使用される。
Examples of the vinyl monomer include vinylpyrrolidone, acrylonitrile; acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and acetic acid of these acids. Potassium gold IAim, ammonium salts, amide compounds and esterified products; vinylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, p-styrenesulfonic acid or alkali metal salts of these acids; Examples include ammonium salts. The average molecular weight of the copolymer of the nitrogen-containing monomer and the vinyl monomer is 10.
00 to 10 million are used.

(c−1)  ボリエチレンイミンの塩又は第4級アン
モニウム塩 エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミン、テトラエチレンベンタミン、ペンタエチ
レンへキサミンkどのポリエチレンポリアミンにエチレ
ンイミンを付加させる事により、容易に得る事ができる
し、父、エチレンイミンを一般に酸性触媒を用いて重合
することにより得る事もできる。このようにして得られ
たボリエテレンイミンは下記(1)式のような鎖状のボ
リア■ンではなく、上記(2)式の骨格を有する分校を
有する化合物である。
(c-1) Polyethyleneimine salt or quaternary ammonium salt Easily obtained by adding ethyleneimine to polyethylene polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenebentamine, and pentaethylenehexamine. It can also be obtained by polymerizing the parent ethyleneimine, generally using an acidic catalyst. The polyetherenimine thus obtained is not a chain-like borian as shown in formula (1) below, but is a compound having a branched structure having the skeleton shown in formula (2) above.

−Cf{t−CI{,−N}I− {1) この様にして得られたポリアルキレンイミンは窒素原子
を6個以上含むものであり、1級窒素原子、2級窒素原
子及び3級窒素原子の個数の比率がそれぞれおよそ1:
1:1ないし122:1の範囲にあるものが好ましい。
-Cf{t-CI{, -N}I- {1) The polyalkyleneimine thus obtained contains 6 or more nitrogen atoms, including a primary nitrogen atom, a secondary nitrogen atom, and a tertiary nitrogen atom. The ratio of the number of nitrogen atoms is approximately 1:
Preferably, the ratio is in the range of 1:1 to 122:1.

(c−2)  ボリエチレンイミンの誘導体の塩又は第
4級アンモニウム塩 ポリエチレンイミンの次の誘導体 ■ アルデヒド口、ケトン類との反応生或物■ アルキ
ルハライドとの反応生或物 ■ インシアネート類、ネオイソシアネート類との反応
生或物 ■ 活性二直結合を有するものとの反応生成物■ エビ
ハロヒドリン類との反応生成物? シアナマイド類、グ
アニジン類、尿素等との反応生或物 ■ カルボン酸、酸無水物、アシルハライド等との反応
生成物 (d)  I1′li肪族ジカルボン酸とボリエテレン
ボリアミン又はジボリオキシエチレンアルキルアミンと
の重縮合物の塩又は第4級アンモニウム塩。
(c-2) Salts or quaternary ammonium salts of polyethyleneimine derivatives The following derivatives of polyethyleneimine ■ Reaction products with aldehydes and ketones ■ Reaction products with alkyl halides ■ Incyanates, Reaction products with neoisocyanates■ Reaction products with substances having an active binary bond■ Reaction products with shrimp halohydrins? Reaction products with cyanamides, guanidines, urea, etc. (d) Reaction products with carboxylic acids, acid anhydrides, acyl halides, etc. (d) I1'li Aliphatic dicarboxylic acids and polyetherene polyamine or diborioxy Salts or quaternary ammonium salts of polycondensates with ethylene alkylamines.

具体的には、それらの繰返し単位が一般式〜Dで表わさ
れるボリエチレンボリア■ンとの重縮合物及び一般式■
で表わされるジボリオキシエチレンアルキルアミンとの
重縮合物で分子量がiooo〜10.0 0 0.0 
0 0のものが挙げられる。
Specifically, those repeating units are polycondensates with polyethylene borian represented by the general formula ~ D and general formula ~
A polycondensate with dibolyoxyethylene alkylamine represented by the molecular weight iooo~10.000.0
0 0 can be mentioned.

{QC −R, −CONI{−+R’−NH←R’−
Nf{−}   ■n4 〔式中、R4はダイマー酸残基又は炭素数1〜10のア
ル干レン基、R′は一CHCH2−、へは2〜7の〔式
中、R,は式へ’IDと同じ* ’j”−a ハ炭R 
a1 〜8 (Dアルキル基、R,はH又はCkls、
nS及び曳は1〜10の伎数を示す〕 上記脂肪族ジカルボン酸としては、ダイマー酸,アジビ
ン酸等が挙げられ、ポリエチレンボリアミンとしては、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテト2ミン等が使
用できる。
{QC -R, -CONI{-+R'-NH←R'-
Nf{-} ■n4 [In the formula, R4 is a dimer acid residue or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R' is 1CHCH2-, and 2 to 7 [In the formula, R is 'Same as ID * 'j'-a charcoal R
a1 to 8 (D alkyl group, R is H or Ckls,
nS and Hiki indicate a number from 1 to 10] Examples of the aliphatic dicarboxylic acids include dimer acid, adivic acid, etc., and polyethylene polyamines include:
Diethylenetriamine, triethylenetetrimine, etc. can be used.

(e)  ジハロアルカンーボリアルキレンボリアミン
重合物。
(e) Dihaloalkane-borealkyleneboryamine polymer.

具体的には、1,2−ジクロルエタン、1,2−ジプロ
ムエタン、1,3−ジクロルプロパン等のジハロアルカ
ンと、分子内に2個もしくはそれ以上の3級アミノ基を
有するポリアルキレンボリアミンとの第4級アンモニク
ム塩である重合物であり、その平均分子量が1000〜
1000万のものが挙げられる。
Specifically, dihaloalkanes such as 1,2-dichloroethane, 1,2-dipromeethane, and 1,3-dichloropropane, and polyalkylenebolyamines having two or more tertiary amino groups in the molecule. It is a polymer which is a quaternary ammonic salt of
There are 10 million things to list.

上記ポリアルキレンポリアミンとしては、次のものが挙
げられる。
Examples of the polyalkylene polyamines mentioned above include the following.

(f)  エピハロヒドリン−アミン重縮合物。(f) Epihalohydrin-amine polycondensate.

具体的には繰返し単位が次の一般式■で表わされ、平均
分子量が1000〜1000万のものが挙げられる。
Specifically, the repeating unit is represented by the following general formula (2) and the average molecular weight is 10 to 10 million.

〔式中、R7〜&はメチル基又はエチル基を示す。[In the formula, R7~& represents a methyl group or an ethyl group.

X0はハロゲンイオンを示す〕 (g)  キトサンの塩あるいはデンプン又はセルロー
スのカチオン変性物。
X0 represents a halogen ion] (g) Salt of chitosan or cationically modified product of starch or cellulose.

上記(a)〜(f)の重合物は、その平均分子量がZo
o O〜100万のものがより好ましい。
The polymers (a) to (f) above have an average molecular weight of Zo
o O to 1,000,000 is more preferred.

上記(a)〜(g)の水溶性陽イオン性高分子化合物及
び水溶性両性イオン高分子化合物の作用機構は完全には
解明されていないが、おおよそ次の如くであると考えら
れる。すなわち、水層に完全均一に溶解した水溶性陽イ
オン性又は両性イオン高分子化合物が、機械的な剪断力
に応じて微粒子化した潤滑油成分の粒子を、合一の始ま
る以前に吸着し、その高分子化合物が油粒子どうしを一
櫨の凝集作用によって大きな粒子とし、更にその高分子
化合物の立体的かつ電気的保護コロイド作用によりその
大きな粒子を水中に安定に分散せしめている。
Although the mechanism of action of the water-soluble cationic polymer compounds and water-soluble amphoteric polymer compounds (a) to (g) above has not been completely elucidated, it is thought to be roughly as follows. That is, the water-soluble cationic or zwitterionic polymer compound completely and uniformly dissolved in the water layer adsorbs the particles of the lubricating oil component, which have been made into fine particles in response to mechanical shearing force, before coalescence begins. The polymer compound forms large particles by coagulating oil particles together, and the large particles are stably dispersed in water by the steric and electrically protective colloidal action of the polymer compound.

これは、特開昭5 5 − 147593号の水溶性陰
イオン高分子化合物の場合、油粒子に対する凝集作用が
弱いため、微細粒子のまま保護コロイド的に安定化され
てしまい、一旦微細化された油粒子を大きた粒子に回復
でさkいのと相違する。
This is because in the case of the water-soluble anionic polymer compound disclosed in JP-A-5-5-147593, it has a weak aggregation effect on oil particles, so it is stabilized as a protective colloid as a fine particle, and once it is made fine, it is stabilized as a protective colloid. This is different from recovering oil particles into larger particles.

これらの水溶性陽イオン性又は両性イオン高分子化合物
は1櫨又は2種以上を混合して使用することができ、こ
れは金属刀ロエ油組成物全量に対して0. 1〜10i
Lt%にねるように配合するのが好ましい。
These water-soluble cationic or zwitterionic polymer compounds can be used alone or in a mixture of two or more, and the amount of these water-soluble cationic or zwitterionic polymer compounds is 0.000% relative to the total amount of the metal sword loe oil composition. 1~10i
It is preferable to mix it so that it is adjusted to Lt%.

本発明の金属加工油組成物には、上記戒分の他、必優に
応じて公知の各橿添加剤、例えば防錆剤、油性向上剤、
極圧剤、酸化防止剤等を肉加することもできる。
In addition to the above-mentioned precepts, the metal working oil composition of the present invention may contain various known additives, such as rust preventives, oiliness improvers, etc.
Extreme pressure agents, antioxidants, etc. can also be added.

上起各櫨添加剤は、必挟に応じ圧延油組成物全盪に対し
て、それぞれO〜2%、0〜20多、O〜3多、O〜5
チ,の割合で添訓することができる。
Each of the above-mentioned additives can be used in amounts of 0 to 2%, 0 to 20%, O to 3%, and O to 5%, respectively, based on the total rolling oil composition as required.
Complementary training can be provided at a rate of 1.

防錆剤としては、アルケニルコノ・ク酸及びその誘導体
、オレイン酸などの脂肪酸、ソルビタンモノオレートな
どのエステル又は、その池アミン類等が、油性向上剤と
しては、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸及び
その誘導体であるエステル又はダイマー酸等の二塩基酸
が、また、極圧剤トシては、トリクレジルホスフエート
たどのリン系化合物及びジアルキルジチオリン酸亜鉛な
どの有機金属化合物が、酸化防止剤としては,2.4−
ジt−ブチルp−クレゾールたどのフェノール系化合物
、フエニルα−ナフチルアミンたどの芳香族アミン等が
それぞれ例示されろ。
As rust preventive agents, alkenylconocitric acid and its derivatives, fatty acids such as oleic acid, esters such as sorbitan monooleate, or their amines, etc. are used.As oiliness improvers, high grade agents such as oleic acid and stearic acid are used. Dibasic acids such as fatty acids and their derivatives, esters or dimer acids, and extreme pressure agents such as phosphorus compounds such as tricresyl phosphate and organometallic compounds such as zinc dialkyldithiophosphate, are effective in preventing oxidation. As an agent, 2.4-
Examples include phenolic compounds such as di-t-butyl p-cresol and aromatic amines such as phenyl α-naphthylamine.

本発明の金属加工油組成物は、上記潤滑油成分と、水溶
性高分子化合物とを単に混合するか、あるいは、水分鎗
がSOS位までの濃厚溶液としてAIill製しておき
、使用時水で希釈することにより使用される。
The metalworking oil composition of the present invention can be prepared by simply mixing the above-mentioned lubricating oil component and a water-soluble polymer compound, or by preparing it as a concentrated solution up to the level of SOS in AIill and adding it to the water at the time of use. Used by dilution.

斯くして得られる本発明の金属圧延油組成物は、前記し
たような特定の水溶性の陽イオン又は両性イオン高分子
化合物を配合することにより、当該高分子化合物の保護
コロイド的機能の働きによって、潤滑油成分は太きた粒
径を保って水中に安定に分散されるので循環安定性がよ
く、また金属加工部に供給され、金填被加工材に接触す
れば、粒径の大きな油粒子が金属被加工材に厚くて強力
な潤滑膜を形或して高潤滑加工性能を有し、経時変化の
少たい金属加工油を提供すると共に、次のよ5紅特長を
有する。すなわち、本発明で用いられ親水化する能力を
持ってはいるが、水と油の界面張力を下げて乳化する能
力は持ち合せていたいので、潤滑油成分の乳化が起らず
従来の乳化剤を用いた金属加工油に比べて、加工中に混
入する汚れ油分や、金属粉等の夾雑物のいわゆる抱き込
み現象も少ない、常時クリーンな金属加工油として、高
@滑特性を保持するという優れた点がある。また、上記
両伐分の機能により、作業環境の汚れが改善され、廃水
処理性にも優れていろため、従来の乳化剤を用いた金属
加工油には見られない、クリーンな作業環境を実現する
とい5Wれた特畝を有する。
The thus obtained metal rolling oil composition of the present invention can be prepared by incorporating the above-mentioned specific water-soluble cationic or zwitterionic polymeric compound, so that the metal rolling oil composition of the present invention can be improved by the action of the protective colloidal function of the polymeric compound. The lubricating oil component maintains a large particle size and is stably dispersed in water, resulting in good circulation stability.Also, when it is supplied to the metal processing section and comes into contact with the gold-filled workpiece, large oil particles are dispersed. It forms a thick and strong lubricating film on metal workpieces, has high lubrication performance, and provides a metal working oil with little change over time, and has the following five features. In other words, although it is used in the present invention and has the ability to make it hydrophilic, it is desirable to have the ability to emulsify by lowering the interfacial tension between water and oil, so it is not possible to use a conventional emulsifier without emulsifying the lubricating oil components. Compared to conventional metalworking oils, this oil has the advantage of maintaining high slip properties as a constantly clean metalworking oil that is less prone to the so-called entrapment phenomenon of impurities such as dirty oil and metal powder that get mixed in during processing. There is. In addition, the above-mentioned functions of both cutting oils reduce dirt in the working environment and have excellent wastewater treatment properties, creating a cleaner working environment that cannot be seen with conventional metalworking oils that use emulsifiers. It has special 5W ridges.

次に実施例を挙げて説明する. 実施例中で使用した金属加工油+[i成物は次のと拍り
である。同水溶性陽イオン性又は両性イオン高分子化合
物は「水溶性高分子化合物」と表現し、 嘩は重量肇で示した。
Next, an example will be given and explained. The metalworking oil used in the Examples + [i] components are as follows. Water-soluble cationic or zwitterionic polymer compounds are expressed as ``water-soluble polymer compounds'' and are expressed in terms of weight.

第1表 極 圧 剤 ト リフエニールホスファイ ト 界面活性剤(乳化剤) ポリオキシエチレンノニルフエニールエーデル(1{L
B=1 0.6 ) 酸化防止剤 4−ジt ープチルpクレゾール 以1・゛余白 第2−1表 第2 −3表 第2−2表 比較品&l 潤滑油成分 牛  n旨 牛脂脂肪酸 乳化剤 酸化防止剤 比較品A2 潤滑油成分 牛脂 牛脂循肪酸 礪圧剤 乳化剤 酸化防止剤 比較品慮3 @滑油成分 鉱物油(シリンダー油) ペンタエリスリトールテトラオレエート乳化剤 酸化防止剤 比較品A4 潤滑油成分 鉱物油(シリンダー油) ペンタエリスリトールテトラオレエート極圧剤 乳化剤 酸化防止剤 比較品雇5 潤滑油成分 鉱物油(スピンドル油) ステアリ珀浚オクチルエステル オレイン酸 乳化剤 酸化防止剤 比較品iP5 6 @滑油成分 鉱物油(スピンドル油) スデアリー酸すクチルエステル オレイン酸 極圧剤 第  3  表 乳化剤 酸化防止剤 実施例1 耐焼付荷重試験(ファレックス試験法)耐焼付荷重の測
定は、ASTM規格D − 3233耐圧荷重試験(フ
ァレックス試験)に準じておこなった。被検試料の調製
は、各金属加工油組成物を水で3多濃度に希釈し、これ
をボモミキサーにより回転数10.OOOrpmで攪拌
することによりおこなった。被検試料の塗布は、上記撹
拌溶液をスプレー量50−/分(圧カ0.5′Kg/f
fl)、分散液温度50℃の条件でギャーポンプを使用
し、固定ブロックの中心の回転ビンに塗布する方法によ
った。
First surface pressure agent triphenyl phosphite surfactant (emulsifier) Polyoxyethylene nonyl phenyl ether (1 {L
B=1 0.6) Antioxidant 4-di-t-butyl p-cresol 1・゛Margin Table 2-1 Table 2-3 Table 2-2 Comparative product &l Lubricating oil ingredients Beef n beef tallow fatty acid emulsifier oxidation Inhibitor Comparison Product A2 Lubricating Oil Ingredients Beef Tallow Fatty Acid Pressure Agent Emulsifier Antioxidant Comparison Product 3 @ Lubricating Oil Ingredient Mineral Oil (Cylinder Oil) Pentaerythritol Tetraoleate Emulsifier Antioxidant Comparative Product A4 Lubricating Oil Ingredient Mineral Oil (cylinder oil) Pentaerythritol tetraoleate Extreme pressure agent Emulsifier Antioxidant Comparative product Hire 5 Lubricating oil component Mineral oil (Spindle oil) Stearic oil Octyl ester Oleic acid Emulsifier Antioxidant Comparative product iP5 6 @ Lubricating oil component Mineral Oil (spindle oil) Sudeary acid scutyl ester oleic acid Extreme pressure agent No. 3 Emulsifier Antioxidant Example 1 Anti-seizure load test (Falex test method) Measurement of anti-seize load is ASTM standard D-3233 pressure load test (Falex test). To prepare the test samples, each metalworking oil composition was diluted with water to three different concentrations, and mixed with a Bomo mixer at a rotational speed of 10. This was done by stirring at OOO rpm. To apply the test sample, spray the above stirred solution at a rate of 50-/min (pressure: 0.5'Kg/f).
fl), using a gear pump at a dispersion temperature of 50° C., and applying it to a rotating bottle in the center of a fixed block.

結果は第3表のとおりである。The results are shown in Table 3.

以1−ぶ0 以下余白 実施例2 焼付荷重試験(曽田四球式試験法) 焼付荷重の測定は、防衛庁暫定規格NDS XXK27
40油膜強度試験方法(曽田四球式試験法)に準じて行
った。被検試料の調製は、各金属加工油組成物を水で3
多濃度に希釈し、これをホモミキサーにより回転数10
.00O  rpmで攪拌することにより行った。被検
試料の塗布は、上記攪拌溶液をスプレー ji O. 
5 −13 /分(圧力o.sky/cit)、試料溶
液温度50℃の条件でギャーポンプを使用し、球押えで
固定した3個の試験用鋼球の下方から3個の接触点の中
心の空間を通して上方の回転鋼球に虚布する方法によっ
た。
Below 1-bu0 Below margin Example 2 Seizure load test (Soda four-ball test method) Seizure load measurement is based on the Defense Agency provisional standard NDS XXK27
40 oil film strength test method (Soda four-ball test method). To prepare the test sample, mix each metalworking oil composition with water for 30 minutes.
Dilute it to a high concentration and mix it with a homomixer at 10 revolutions.
.. This was done by stirring at 000 rpm. To apply the test sample, spray the above stirred solution.
Using a gear pump under the conditions of 5-13/min (pressure o.sky/cit) and sample solution temperature of 50°C, the center of three contact points from below of three test steel balls fixed with ball holders was measured. This was done by throwing the cloth through the space above onto the rotating steel ball.

結果は第4表のとおりである。The results are shown in Table 4.

以下余白 以下余白 第 表 −A!施例3 廃水処理性試験 実施例2と同様に調整した被検液(1惑)に硫誠バン土
3i?m加後、2分間攪拌し、更にCa(OH)2を添
加しpH7.0に調整してから10分間攪拌した。次い
で30分靜置後下澄液を採取し、COD( Kfvln
O,法)を測定した。結果は第5表のとおりである。
Margins below Table A! Example 3 Wastewater Treatability Test Add 3i of sulfuric acid to the test liquid (1 ml) prepared in the same manner as in Example 2. After adding m, the mixture was stirred for 2 minutes, and then Ca(OH)2 was added to adjust the pH to 7.0, followed by stirring for 10 minutes. Next, after standing for 30 minutes, the supernatant was collected, and COD (Kfvln
O, method) was measured. The results are shown in Table 5.

以下余白 第 表Margin below No. table

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(a)油脂、鉱物油および脂肪酸エステルより成
る群から選ばれる1種又は2種以上の潤滑油成分、並び
に(b)分子量1000〜1000万の分子中に窒素原
子を含有する陽イオン性又は両性イオン性の付加重合物
、開環重合物、重縮合物あるいは天然高分子化合物類か
ら選ばれる1種又は2種以上の水溶性高分子化合物を必
須成分として含有することを特徴とする金属圧延油組成
物。
(1) (a) One or more lubricating oil components selected from the group consisting of fats and oils, mineral oils, and fatty acid esters, and (b) cations containing nitrogen atoms in molecules with a molecular weight of 10 to 10 million. It is characterized by containing as an essential component one or more water-soluble polymer compounds selected from neutral or zwitterionic addition polymers, ring-opening polymers, polycondensates, and natural polymer compounds. Metal rolling oil composition.
(2)水溶性高分子化合物が次の(a)〜(g)から成
る群から選ばれる高分子化合物である特許請求の範囲第
1項記載の金属圧延油組成物。 (a)次の一般式( I )〜(V)で表わされる含窒素
単量体の塩もしくは第4級アンモニウム塩の単独重合物
あるいはこれらの2種以上の共重合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、Aは−O−又は−NH−を、n_1は1〜3の
整数を示し、R_1はH又はCH_3を、R_2及びR
_3はH、CH_3又はC_2H_5を示す〕 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔式中、R_1、R_2、R_3、n_1は式( I )
と同じ〕▲数式、化学式、表等があります▼(III) 〔式中、R_1は式( I )と同じ。ピリジンの置換位
は2又は4位〕 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) 〔式中、R_1、R_2は式( I )と同じ。ピペリジ
ンの置換位は2又は4位〕 ▲数式、化学式、表等があります▼(V) 〔式中、R_1、R_2、R_3は式( I )と同じ〕
(b)前記一般式( I )〜(V)で表わされる含窒素
単量体の塩もしくは第4級アンモニウム塩の1種又は2
種以上と、α,β−不飽和カルボン酸又はその塩あるい
はそのアマイド化物、エステル化物若しくは酸無水物、
スルホン酸基含有ビニル化合物又はその塩、アクリロニ
トリル、ビニルピロリドン及び炭素数2〜20の脂肪族
オレフィンから成る群から選ばれるビニル系単量体の1
種又は2種以上との共重合物。 (c)ポリエチレンイミン類又はその塩又は第4級アン
モニウム塩。 (d)脂肪族ジカルボン酸とポリエチレンポリアミン又
はジポリオキシエチレンアルキルアミンとの重縮合物の
塩又は第4級アンモニウム塩。 (e)ジハロアルカン−ポリアルキレンポリアミン重合
物。 (f)エピハロヒドリン−アミン重縮合物。 (g)カチオン化デンプン、カチオン化セルロース、キ
トサンの塩又はキトサンの4級塩。
(2) The metal rolling oil composition according to claim 1, wherein the water-soluble polymer compound is a polymer compound selected from the group consisting of the following (a) to (g). (a) Homopolymers of salts or quaternary ammonium salts of nitrogen-containing monomers represented by the following general formulas (I) to (V), or copolymers of two or more thereof. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (I) [In the formula, A represents -O- or -NH-, n_1 represents an integer from 1 to 3, R_1 represents H or CH_3, R_2 and R
_3 indicates H, CH_3 or C_2H_5] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (II) [In the formula, R_1, R_2, R_3, n_1 are formula (I)
Same as] ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (III) [In the formula, R_1 is the same as in formula (I). The substitution position of pyridine is the 2nd or 4th position] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (IV) [In the formula, R_1 and R_2 are the same as in formula (I). The substitution position of piperidine is the 2nd or 4th position] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(V) [In the formula, R_1, R_2, and R_3 are the same as in formula (I)]
(b) One or two salts or quaternary ammonium salts of nitrogen-containing monomers represented by the above general formulas (I) to (V)
and α, β-unsaturated carboxylic acid or its salt, or its amide, ester, or acid anhydride;
One vinyl monomer selected from the group consisting of sulfonic acid group-containing vinyl compounds or salts thereof, acrylonitrile, vinylpyrrolidone, and aliphatic olefins having 2 to 20 carbon atoms.
species or copolymers with two or more species. (c) Polyethyleneimines or salts thereof or quaternary ammonium salts. (d) Salt or quaternary ammonium salt of a polycondensate of aliphatic dicarboxylic acid and polyethylene polyamine or dipolyoxyethylene alkylamine. (e) Dihaloalkane-polyalkylenepolyamine polymer. (f) Epihalohydrin-amine polycondensate. (g) Cationized starch, cationized cellulose, chitosan salt or chitosan quaternary salt.
(3)水溶性陽イオン性高分子化合物又は水溶性両性イ
オン高分子化合物の分子量が1000〜1,000,0
00である特許請求の範囲第1項又は第2項記載の金属
圧延油組成物。
(3) The molecular weight of the water-soluble cationic polymer compound or the water-soluble amphoteric polymer compound is 1000 to 1,000.0
00. The metal rolling oil composition according to claim 1 or 2, which is
(4)含窒素単量体と共重合するα,β−不飽和カルボ
ン酸類がアクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸又は
これらのアルキルアマイド、アルキルエステルあるいは
アクリロニトリルであり、その塩がアルカリ金属塩又は
アンモニウム塩である特許請求の範囲第2項又は第3項
記載の金属圧延油組成物。
(4) The α,β-unsaturated carboxylic acid copolymerized with the nitrogen-containing monomer is acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, or an alkyl amide, alkyl ester, or acrylonitrile thereof, and the salt thereof is an alkali metal salt or The metal rolling oil composition according to claim 2 or 3, which is an ammonium salt.
(5)含窒素単量体と共重合するスルホン酸基含有ビニ
ル化合物がビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、2
−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、又
はp−スチレンスルホン酸であり、その塩がアルカリ金
属又はアンモニウムである特許請求の範囲第2項又は第
3項記載の金属圧延油組成物。
(5) The sulfonic acid group-containing vinyl compound copolymerized with the nitrogen-containing monomer is vinyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, 2
-Acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid or p-styrenesulfonic acid, and the metal rolling oil composition according to claim 2 or 3, wherein the salt thereof is an alkali metal or ammonium.
(6)エチレンイミンの開環重合物の繰返し単位が次の
一般式(VI) ▲数式、化学式、表等があります▼(VI) 〔式中、n_2は1〜5の整数、n_3は0〜5の整数
を示す〕 で表わされるものである特許請求の範囲第2項又は第3
項記載の金属圧延油組成物。
(6) The repeating unit of the ring-opening polymer of ethyleneimine is the following general formula (VI) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (VI) [In the formula, n_2 is an integer from 1 to 5, and n_3 is 0 to [indicates an integer of 5]
The metal rolling oil composition described in 2.
(7)脂肪族ジカルボン酸とポリエチレンポリアミンと
の重縮合物の繰返し単位が次の一般式(VII)▲数式、
化学式、表等があります▼(VII) 〔式中、R_4はダイマー酸残基又は炭素数1〜10の
アルキレン基、R′は−CH_2CH_2−、n_4は
2〜7の整数を示す〕 で表わされるものである特許請求の範囲第2項又は第3
項記載の金属圧延油組成物。
(7) The repeating unit of the polycondensate of aliphatic dicarboxylic acid and polyethylene polyamine has the following general formula (VII) ▲ Formula,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼ (VII) [In the formula, R_4 is a dimer acid residue or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R' is -CH_2CH_2-, and n_4 is an integer from 2 to 7] Represented by Claim 2 or 3 which is
The metal rolling oil composition described in 2.
(8)脂肪族ジカルボン酸とジポリオキシエチレンアル
キルアミンとの重縮合物の繰返し単位が次の一般式(V
III) ▲数式、化学式、表等があります▼(VIII) 〔式中、R_4は式(VII)と同じ。R_5は炭素数1
〜8のアルキル基、R_6はH又はCH_3、n_5及
びn_6は1〜10の整数を示す〕 で表わされるものである特許請求の範囲第2項又は第3
項記載の金属圧延油組成物。
(8) The repeating unit of the polycondensate of aliphatic dicarboxylic acid and dipolyoxyethylene alkylamine has the following general formula (V
III) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (VIII) [In the formula, R_4 is the same as formula (VII). R_5 is carbon number 1
-8 alkyl group, R_6 is H or CH_3, n_5 and n_6 are integers of 1 to 10] Claim 2 or 3
The metal rolling oil composition described in 2.
(9)エピハロヒドリン−アミン重縮合物の繰返し単位
が次の一般式(IX) ▲数式、化学式、表等があります▼(IX) 〔式中、R_7〜R_9はCH_3又はC_2H_5、
X^■はハロゲンイオンを示す〕で表わされるものであ
る特許請求の範囲第2項又は第3項記載の金属圧延油組
成物。
(9) The repeating unit of the epihalohydrin-amine polycondensate is the following general formula (IX) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (IX) [In the formula, R_7 to R_9 are CH_3 or C_2H_5,
The metal rolling oil composition according to claim 2 or 3, wherein X^■ represents a halogen ion.
(10)水溶性陽イオン性高分子化合物又は水溶性両性
イオン高分子化合物の量が全組成物中の0.1〜10重
量%である特許請求の範囲第1項〜9項の何れかの項記
載の金属圧延油組成物。
(10) Any one of claims 1 to 9, wherein the amount of the water-soluble cationic polymer compound or the water-soluble zwitterionic polymer compound is 0.1 to 10% by weight based on the total composition. The metal rolling oil composition described in 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005200610A (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Kyodo Yushi Co Ltd Cold-rolling oil composition and method for cold-rolling

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