JPH06234987A - 一部が中和された燐酸エステルをｅｐ添加剤として有する冷却滑剤 - Google Patents

一部が中和された燐酸エステルをｅｐ添加剤として有する冷却滑剤

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JPH06234987A
JPH06234987A JP5349357A JP34935793A JPH06234987A JP H06234987 A JPH06234987 A JP H06234987A JP 5349357 A JP5349357 A JP 5349357A JP 34935793 A JP34935793 A JP 34935793A JP H06234987 A JPH06234987 A JP H06234987A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 式 で表される化合物のアルカリ金属- またはアルカリ土類
金属塩をEP添加剤として含む冷却滑剤。 【効果】 従来のアミン塩を含む製品とは異なり、ジエ
タノールアミンを含まないので使用中にニトロソアミン
が発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、その一部が中和された
燐酸エステルをEP添加剤 [ Extreme- Pressureadditive
s(極圧添加剤)]として冷却滑剤中に使用する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】冷却滑剤は、金属材料のための切削- 及
び非切削形成方法の両方法で使用される。ここでは、冷
却滑剤は発生した熱を取り除き、しかも操作中に生じた
摩擦力を低減させる機能を有している。
【０００３】冷却滑剤は水/ 油- 乳濁液を基礎とする。
冷却滑剤濃縮液は、乳化剤、殺生剤、消泡剤、腐食防止
剤、EP添加剤、鉱油及び/ または合成油を含む。水で希
釈すると乳濁液となって利用できるようになり、使用さ
れる通例の濃度は 1〜20%(m/m)の範囲である。
【０００４】EP添加剤は、その表面が金属であり剪断作
用によって除去することができる反応層をそれら自身ま
たはそれらの熱開裂生成物として形成する、塩素- 、硫
黄-及び/ または燐化合物またはそれらの組み合わせを
含む。この良く粘着し簡単に剪断できる反応層は、使用
される添加剤の金属塩から成る。形成したこの反応層
は、摩擦熱の結果生じる温度増大によって溶けてしまう
まで有効である。
【０００５】これらの添加剤の反応性は温度に依存す
る。塩素含有添加剤は約180 ℃〜670℃の温度範囲で有
効であり、燐含有添加剤は約 240℃〜900 ℃の温度範囲
に分類される。硫黄添加剤は約 530℃〜1000℃以上の温
度範囲よりも高い温度をも包含する。
【０００６】燐酸エステルを滑剤添加剤として金属の常
温成形に使用する方法は公知である(ヨーロッパ特許第1
46,140 号明細書参照) 。アミンと弱酸との油に可溶性
の塩をEP添加剤として使用する方法も公知であり(ヨー
ロッパ特許第391,653 号明細書参照) 、その中では、燐
酸エステルのことも供述されている。しかし、燐酸エス
テルを中和する際に使用するトリエタノールアミン (工
業的等級) は、金属工業では望ましくなくそしてニトロ
ソアミンを形成する恐れのあるジエタノールアミンをも
含む。
【０００７】
【発明の構成】トリエタノールアミンの代わりに水性ア
ルカリを用いて中和された、燐酸のモノ- 及びジエステ
ルの混合物を冷却滑剤中に使用した場合、特に良好な結
果を与えることがここに発見された。
【０００８】それ故、本発明は、式 [ 式中、R1は水素原子またはC1-C20- アルキル基、C2-C
20- アルケニル基、または置換されているかまたは置換
されていないC6-C10- アリール基であり、そしてR2はC1
-C20- アルキル基、C2-C20- アルケニル基、または置換
されているかまたは置換されていないC6-C10- アリール
基である]で表される化合物のアルカリ金属塩またはア
ルカリ土類金属塩を使用する方法に関する。
【０００９】使用されるアルカリ金属- またはアルカリ
土類金属塩は、式 [ 式中、R1は水素原子またはC1-C20- 、好ましくはC1-C
6-アルキル基、C2-C20- 、好ましくはC2-C6-アルケニル
基、または置換されているかまたは置換されていないC6
-C10- 、好ましくはC6- アリール基であり、そしてR2は
C1-C20- 、好ましくはC1-C6-アルキル基、C2-C20- 、好
ましくはC2-C6-アルケニル基、または置換されているか
または置換されていない C6-C10-、好ましくは C6-アリ
ール基である] で表される化合物のアルカリ金属- また
はアルカリ土類金属塩である。
【００１０】燐酸エステルを中和するために、それを最
初に装入し、次いで水性アルカリ金属または水性アルカ
リ土類金属化合物、好ましくは水酸化物 (より濃厚のほ
うがよい) を攪拌しながらゆっくりと添加する。中和熱
は冷却することによって取り除く。
【００１１】燐酸エステルを第 1終点 (電位差滴定によ
って決定する) まで中和するのが好ましい。本発明の冷
却滑剤は、その一部が中和された燐酸エステルに加え
て、このエステルに基づいて、乳化剤、腐食防止剤、鉱
油及び/ または合成油、殺菌剤及び消泡剤 5〜50% を含
み、この割合は以下の通りである: 燐化合物 5〜50% 乳化剤 10〜50% 腐食防止剤 5〜30% 鉱油 5〜20% 合成油 5〜20% 殺菌剤 0.5〜2 % 消泡剤 0.01〜0.5% 成分全ての合計は 100 %である。
【００１２】冷却滑剤を水で希釈することによって油/
水乳濁液、水/ 油乳濁液または冷却滑剤溶液が生じる。
乳化剤は、水中に懸濁している油の液体粒子の表面張力
を低減させる。適当な乳化剤は、イオン性乳化剤、例え
ばアミン石鹸、アルカリ金属石鹸、スルホネート、及び
非イオン性乳化剤、例えばエトキシ化された高級アルコ
ールである。
【００１３】適当な腐食防止剤は、例えば有機酸のアル
カリ金属- またはアルカノールアミン塩、アミン、スル
ホネートである。殺生剤は、バクテリア、菌及びイース
トによる乳濁液の微生物感化をできるだけ低く保つため
に使用される。
【００１４】消泡剤は乳濁液の発泡性を抑えるために使
用され、適当なものには、例えばシリコーン油がある。
適当な鉱油は、様々な粘度等級のパラフィン系またはナ
フテン系石油である。
【００１５】使用する合成油は、例えばポリエチレング
リコール、混合ポリグリコール、 -ポリオレフィンまた
は -カルボン酸エステルである。本発明の冷却滑剤は以
下の有利な点を提供する: ──アミンによって中和された燐化合物を含む製品より
も添加剤としてより有効である。 ──トリエタノールアミン (ジエタノールアミン) を含
まず、それ故使用中にニトロソアミンが形成されること
はない。
【００１６】
【実施例】以下の実験では、イソプロピルジヒドロジェ
ンホスフェート44% 及びジイソプロピルヒドロジェンホ
スフェート53% を含む (残りは遊離アルコール/ 遊離
酸)混合物を使用する。この燐酸エステルはMDIP (ヘキ
スト AG)の名称で市販されている。
【００１７】この燐酸エステルは以下のパラメーターに
よって特徴付けられる: 燐含有率 約 18.8 % (m/m) 20℃における密度 1.2 g/cm3 20℃における粘度 430 mPa.s 40℃における粘度 136 mm2/s 酸価 約 490 mg KOH/g 20℃におけるpH 1.6 電位差滴定の結果: pH7.15における第 1終点 pH11.9における第 2終点 中和には、上記の名称の燐酸エステル 15gを最初に装入
し、次いで40% 濃度の KOH20cm3 をゆっくり添加する。
その結果、pHは 8.5となる。この一部が中和されたエス
テルを以下の配合 (配合表 1) でEP添加剤としてのその
適性を試験する。
【００１８】配合表 1 KOH でその一部分が中和された燐酸エステル 35.00 % 陰イオン系/ 非イオン系乳化剤 35.00 % 腐食防止剤 15.00 % 鉱油 13.00 % 殺菌剤 1.99 % 消泡剤 0.01 % その比較として、同じ燐酸エステルをトリエタノールア
ミンで一部中和して、そして別の同一の配合で試験す
る。
【００１９】配合表 2 トリエタノールアミンでその一部が 中和された燐酸エステル 35.00 % 陰イオン系/ 非イオン系乳化剤 35.00 % 腐食防止剤 15.00 % 鉱油 13.00 % 殺菌剤 1.99 % 消泡剤 0.01 % 1. ライヘルト摩擦磨耗バランス (Reichert frictiona
l wear balance) を用いた結果:試験部品は、スリップ
リング (ボール- ベアリングリング) とローラー (ロー
ラー軸受け用) から構成される。試験では、ローラーを
軸に対してある角度に置き、そして両こて系を経て150N
または300Nの力でスリップリングに押し当てる。
【００２０】試験を行うために、スリップリングの1/3
を液体中に浸して、摩擦が起きるところに十分な液体を
900rpmで導く。スリップリングが走る距離は100mであ
る。磨耗が起こっている距離、つまり研磨音が止んだと
ころの距離 (音が出ている間の距離) をメーター数とし
て記録する。摩擦によって接触 (スリップリング- ロー
ラー) したところに生じた楕円形の研磨跡を計測ルーペ
で測定する。
【００２１】研磨跡の面積は磨耗に関する直接の基準と
して役立ち、そして比表面接触圧は滑剤の圧縮耐荷力の
目安として役立つ。比表面接触圧を決定するために、試
験走行を 3回行うが、それぞれの試験走行の後に、洗浄
走行を行わなければならない。その平均を、得られた 3
つの研磨跡から決定する。この滑剤を評価するために、
音が出ている間のメーター数と比表面接触圧を使用す
る。 製品検査 I. 以下のパラメーターを有する市販の冷却滑剤濃縮物
: 塩素含有率 (不活性) 6 % 活性硫黄 0 % 鉱油含有率 46 % 水含有率 5 % II. 配合表 1 III.配合表 2 主となる水中の 乳濁液 I II III N.cm -2 m* N.cm -2 m* N.cm -2 m* 3%濃度 806 100 820 100 795 100 5%濃度 920 100 980 56 935 56 10% 濃度 1317 100 1818 17 1360 33 m* = 音がしている間のメーター数 2.スチール- 鉄試験シート1162-69 に従う耐磨耗寿命-
旋削試験 (切削試験) 冷却滑剤中の一部が中和された燐酸エステルのEP有効性
を試験するために、スチール- 鉄試験シート1162-69 に
従って切削試験を行う。
【００２２】切削試験は切削速度50m/分、60m/分及び85
m/分で行う。切削深さは、送り速度0.1mm/旋回の下に1.
0mm である。切削工具の逃げ面磨耗は 5分毎に測定す
る。逃げ面磨耗が 0.2mmに達したらその試験を終了す
る。使用した試験材料は以下の組成、 炭素 1.0% シリコン 0.17 % マンガン 0.17 % 硫黄 0.02 % を有する C 100 W 1の名称のスチール (中程度の切削難
易度) である。
【００２３】切削試験では配合表 1の燐酸エステル含有
冷却滑剤 (主となる水中に 10%濃度) を使用する。比較
として、配合表 2の冷却滑剤 (主となる水中に 10%濃
度)及び市販の塩素含有冷却滑剤を使用する。
【００２４】試験の結果を以下の表に示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 式 [ 式中、R1は水素原子またはC1-C20- アルキル基、C2-C
    20- アルケニル基、または置換されているかまたは置換
    されていないC6-C10- アリール基であり、そしてR2はC1
    - C20-アルキル基、C2-C20- アルケニル基、または置換
    されているかまたは置換されていないC6-C10- アリール
    基である]で表される化合物のアルカリ金属塩またはア
    ルカリ土類金属塩をEP添加剤として冷却滑剤中で使用す
    る方法。
  2. 【請求項２】 燐含有EP添加剤及び、燐化合物に基づい
    て、乳化剤、腐食防止剤、鉱油及び/ または合成油、殺
    菌剤及び消泡剤 5〜50% から成る冷却滑剤であって、そ
    の燐含有EP添加剤が、式 [ 式中、R1は水素原子またはC1-C20- アルキル基、C2-C
    20- アルケニル基、または置換されているかまたは置換
    されていないC6-C10- アリール基であり、そしてR2はC1
    - C20-アルキル基、C2-C20- アルケニル基、または置換
    されているかまたは置換されていないC6-C10- アリール
    基である]で表される化合物のアルカリ金属塩またはア
    ルカリ土類金属塩である、上記冷却滑剤。
  3. 【請求項３】 EP添加剤が、式 [ 式中、R1は水素原子またはイソプロピル基であり、そ
    してR2はイソプロピル基である]で表される化合物のカ
    リウム塩である請求項 2の冷却滑剤。
JP5349357A 1992-12-28 1993-12-28 一部が中和された燐酸エステルをｅｐ添加剤として有する冷却滑剤 Withdrawn JPH06234987A (ja)

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DE4244317 1992-12-28

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FI935826A0 (fi) 1993-12-23
EP0605839A1 (de) 1994-07-13
FI935826A (fi) 1994-06-29
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AU5270593A (en) 1994-07-07
ZA939708B (en) 1994-08-29
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