JPH0730348B2 - Antibacterial water-soluble cutting fluid - Google Patents

Antibacterial water-soluble cutting fluid

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JPH0730348B2
JPH0730348B2 JP1048530A JP4853089A JPH0730348B2 JP H0730348 B2 JPH0730348 B2 JP H0730348B2 JP 1048530 A JP1048530 A JP 1048530A JP 4853089 A JP4853089 A JP 4853089A JP H0730348 B2 JPH0730348 B2 JP H0730348B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、切削加工および硝削加工に用いられる水溶性
切削油剤に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water-soluble cutting fluid used for cutting and nitrification.

従来の技術 金属の切削加工および研削加工に用いられる水溶性切削
油剤は、鉱物油、油脂、極圧添加剤、界面活性剤、消泡
剤、金属防食剤、酸化防止剤、防腐・防ばい剤等を目的
に応じて適宜に混合して造られる。水溶性切削油剤は通
常は水で10ないし100倍に希釈して使用され、希釈液を
クーラントと呼んでいる。
Conventional technology Water-soluble cutting oils used for metal cutting and grinding are mineral oils, oils and fats, extreme pressure additives, surfactants, defoamers, metal anticorrosives, antioxidants, antiseptic and antifungal agents. And the like are appropriately mixed depending on the purpose. The water-soluble cutting fluid is usually diluted with water by 10 to 100 times, and the diluted solution is called a coolant.

クーラントには被削性をよくする性能(1次性能)と、
作業性その他に関する性能(2次性能)とが要求され
る。このうち2次性能としては、防錆性がよいこと、劣
化しにくく管理しやすいこと、人体に無害であること、
泡立ちが少なく悪臭がないこと等が挙げられる。
The coolant has a performance that improves machinability (primary performance),
Performance related to workability and the like (secondary performance) is required. Among these, the secondary performance is that it has good rust resistance, is resistant to deterioration, is easy to manage, and is harmless to the human body.
There is little foaming and no bad odor.

水溶性切削油剤は、使用目的や条件によって重点の置き
方が異なるが、上記の諸性能をバランスよく具備してい
る必要がある。
The water-soluble cutting fluid has different emphasis points depending on the purpose of use and conditions, but it is necessary to have the above-mentioned various properties in a well-balanced manner.

発明が解決しようとする問題点 上記のように水溶性切削油剤の原液を希釈して得られる
クーラントは、微生物劣化すなわち腐敗しやすいという
問題点があり、その微生物劣化を防ぐことは非常に重要
な課題である。クーラントの腐敗が進行すると、1次性
能および2次性能が低下するうえ、悪臭によって作業環
境も悪くなる。
Problems to be Solved by the Invention As described above, the coolant obtained by diluting the stock solution of the water-soluble cutting fluid has a problem that it is easily decomposed by microorganisms, that is, it easily decomposes, and it is very important to prevent the deterioration of microorganisms. It is an issue. When the deterioration of the coolant progresses, the primary performance and the secondary performance deteriorate, and the work environment becomes worse due to the bad odor.

また、腐敗による油剤交換の頻度が高くなればコストの
うえでも不利となる。さらに、クーラントにカビが発生
すると、1次性能と2次性能がともに低下するだけでな
く、循環系統のパイプ詰まりの原因となる。
In addition, if the frequency of oil replacement due to decay increases, it will be disadvantageous in terms of cost. Further, if mold is generated in the coolant, not only the primary performance and the secondary performance are deteriorated, but also the pipe of the circulation system is clogged.

さらに、クーラント劣化の原因としては、上記のほかに
鉄イオンの溶出がある。クーラントを用いて金属加工を
続けると、徐々に鉄イオンがクーラント中に溶出し、こ
れが原因でクーラントが赤褐色化するとともに、加工物
表面に赤褐色の物質が付着し、その外観を損ねる。この
ため、作業者が着色物質を除去するための作業をしなけ
ればならないという問題点があった。
In addition to the above, elution of iron ions is another cause of coolant deterioration. When metalworking is continued using a coolant, iron ions gradually elute into the coolant, which causes the coolant to turn reddish brown, and a reddish brown substance adheres to the surface of the workpiece, impairing its appearance. For this reason, there is a problem that the worker has to work to remove the coloring substance.

さらにまた、鉄の溶出は加工物の錆の発生を促すという
問題も引き起こしていた。
Furthermore, the elution of iron has caused a problem of promoting the generation of rust on the processed material.

従来は、上記のようなクーラントの微生物劣化を防ぐた
めに、水溶性切削油剤に各種の抗菌性物質を添加してい
たが、クーラントの劣化を長期間にわたって防ぐことは
困難であり、満足する状態ではなかった。
Conventionally, in order to prevent the microbial deterioration of the coolant as described above, various antibacterial substances were added to the water-soluble cutting fluid, but it is difficult to prevent the deterioration of the coolant for a long period of time, and in a satisfactory state. There wasn't.

また、鉄イオンの溶出を防止するために、水溶性切削油
剤の組成について種々検討が加えられているが、有効な
手段が見出されていなかった。
Further, in order to prevent the elution of iron ions, various studies have been made on the composition of the water-soluble cutting oil, but no effective means has been found.

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
ものであり、特に、微生物劣化すなわち腐敗しにくく、
カビが発生しにくいこと、及び鉄イオンの溶出が少ない
ことを特徴とする水溶性切削油剤を提供しようとするも
のである。
The present invention has been made in order to solve the above problems, in particular, microbial deterioration that is difficult to rot,
An object of the present invention is to provide a water-soluble cutting fluid which is less likely to cause mold and has less elution of iron ions.

問題点を解決するための手段 本発明者らは鋭意研究の結果、水溶性切削油剤に特殊な
ジアミンを添加することにより、水溶性切削油剤が具備
すべき諸性能を損なうことなしに耐微生物劣化性を向上
させ、かつ鉄イオンの溶出を減少させることができるこ
とを見出し、本発明に到達したものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies by the present inventors, by adding a special diamine to a water-soluble cutting fluid, microbial deterioration without impairing various performances that the water-soluble cutting fluid should have. The inventors have found that the properties can be improved and the elution of iron ions can be reduced, and have reached the present invention.

すなわち本発明は、水溶性切削油剤に特定のジアミンを
添加したものであり、このジアミンは式H2N-(CH2
‐NH2(ただし、式中のnは2ないし12の整数を意味す
る。)を有するアルキレンジアミンである。
That is, the present invention is one in which a specific diamine is added to a water-soluble cutting fluid, and this diamine has the formula H 2 N- (CH 2 ) n
-NH 2 (wherein n represents an integer of 2 to 12) is an alkylenediamine.

添加するジアミンの例としては、例えば エチレンジアミン、 トリメチレンジアミン、 テトラメチレンジアミン、 1,5−ジアミノペンタン、 ヘキサメチレンジアミン、 1,7−ジアミノヘプタン、 1,8−ジアミノオクタン、 1,10−ジアミノデカン、 1,12−ジアミノドデカン、 1,2−ジアミノプロパン、 1,2−ジアミノ−2−メチルプロパン、 2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、 2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジアミン 等を挙げることができる。Examples of the diamine to be added include, for example, ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, 1,5-diaminopentane, hexamethylenediamine, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,10-diaminodecane. , 1,12-diaminododecane, 1,2-diaminopropane, 1,2-diamino-2-methylpropane, 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 2-ethyl-2-methyl-1,3 -Propanediamine and the like can be mentioned.

また、添加するジアミンは、クーラント中に0.001ない
し1重量%存在することが望ましい。クーラント中のジ
アミンの濃度が0.001重量%未満の場合には本発明の効
果がほとんど得られないからである。一方、それが1重
量%以上の場合にはそれ以下の場合と比較して効果がほ
とんど向上せず、経済的に不利となるからである。な
お、添加するジアミンは、水溶性切削油剤の原液又はク
ーラント中のいずれに添加してもよい。
The diamine to be added is preferably present in the coolant in an amount of 0.001 to 1% by weight. This is because if the diamine concentration in the coolant is less than 0.001% by weight, the effect of the present invention is hardly obtained. On the other hand, when it is 1% by weight or more, the effect is hardly improved as compared with the case where it is less than that, and it is economically disadvantageous. The diamine to be added may be added to either the stock solution of the water-soluble cutting fluid or the coolant.

製造方法 本発明に係る水溶性切削油剤の製造に際しては、従来の
水溶性切削油剤の製造方法に準じて、ジアミンをも含め
て各種成分を混合すればよい。特に鉱物油、油脂、極圧
添加剤、界面活性剤、消泡剤、金属防食剤、酸化防止剤
等の成分については、従来用いられているもののなかか
ら任意に選択して用いることができる。
Production Method In producing the water-soluble cutting fluid according to the present invention, various components including diamine may be mixed in accordance with the conventional method for producing a water-soluble cutting fluid. In particular, components such as mineral oil, fats and oils, extreme pressure additives, surfactants, defoaming agents, metal anticorrosives and antioxidants can be arbitrarily selected from those conventionally used.

実 施 例 次に、本発明の実施例について各表に従って説明する。
なお、本発明はこれらの実施例に限定されないことは言
うまでもない。
Examples Next, examples of the present invention will be described according to each table.
Needless to say, the present invention is not limited to these examples.

第1表はエマルションタイプの水溶性切削油剤、第2表
はソリュブルタイプの水溶性切削油剤のそれぞれの組成
を示すものである。なお、各表において、組成を示す数
の単位は重量%である。
Table 1 shows the composition of each emulsion type water-soluble cutting oil, and Table 2 shows the composition of each soluble type water-soluble cutting oil. In each table, the unit of the number indicating the composition is% by weight.

(注)第1表に示した界面活性剤および防腐剤は次のと
おりである。
(Note) The surfactants and preservatives shown in Table 1 are as follows.

アニオン界面活性剤: 石油スルホネートのナトリウム塩 …60重量部 リシノレイン酸のトリエタノールアミン塩 …40重量部 の混合物 ノニオン界面活性剤: ノニルフェノール、エチレンオキサイド2モル附加物…
30重量部 ソルビタンのオレイン酸エステル(オレイン酸:ソルビ
タン=1.5:1) …30重量部 ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド …40重量部 の混合物 防腐剤:ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(ヒドロキシエ
チル)−1,3,5−トリアジン (注)第2表に示した界面活性剤は次のとおりのもので
ある。
Anionic surfactant: Sodium salt of petroleum sulfonate ... 60 parts by weight Triethanolamine salt of ricinoleic acid ... 40 parts by weight Mixture of nonionic surfactant: Nonylphenol, 2 mol of ethylene oxide additive ...
30 parts by weight Oleic acid ester of sorbitan (oleic acid: sorbitan = 1.5: 1)… 30 parts by weight Coconut oil fatty acid diethanolamide… 40 parts by weight Mixture Preservative: Hexahydro-1,3,5-tris (hydroxyethyl)- 1,3,5-triazine (Note) The surfactants shown in Table 2 are as follows.

アニオン界面活性剤: 炭素原子数が8の直鎖脂肪酸(A8)および炭素原子数が
9の直鎖脂肪酸(A9)のアミン塩(A8:A9=1:1)…60重
量部 リシノレイン酸のトリエタノールアミン塩 …40重量部 の混合物 ノニオン界面活性剤: ポリエチレングリコール(平均分子量1000)のオレイン
酸エステル(モノエステル) …40重量部 ポリエチレングリコール(平均分子量400)の牛脂脂肪
酸エステル(ジエステル) …30重量部 エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドのブロック
ポリマー(エチレンオキサイドの含有量 40wt%、平均
分子量2000) …30重量部 の混合物 第1表及び第2表に示した組成を有する水溶性切削油剤
について、以下の実験を行い、それぞれの水溶性切削油
剤の性能を評価した。
Anionic surfactant: amine salt of linear fatty acid (A 8 ) having 8 carbon atoms and linear fatty acid (A 9 ) having 9 carbon atoms (A 8 : A 9 = 1: 1) ... 60 parts by weight Triethanolamine salt of ricinoleic acid: 40 parts by weight mixture Nonionic surfactant: Polyethylene glycol (average molecular weight 1000) oleic acid ester (monoester) ... 40 parts by weight Beef tallow fatty acid ester (diester) of polyethylene glycol (average molecular weight 400) ) 30 parts by weight Block polymer of ethylene oxide and propylene oxide (content of ethylene oxide 40 wt%, average molecular weight 2000) 30 parts by weight of mixture Water-soluble cutting fluid having composition shown in Tables 1 and 2 The following experiments were conducted to evaluate the performance of each water-soluble cutting fluid.

(1)試料液の調製 第1表及び第2表に示す組成の実施例の水溶性切削油
剤、及び比較例の水溶性切削油剤を滅菌水で希釈し、第
1表の水溶性切削油剤は3重量%に、第2表の水溶性切
削油剤は2重量%に、それぞれ調製して試料液とした。
(1) Preparation of Sample Liquid The water-soluble cutting fluids of Examples having the compositions shown in Tables 1 and 2 and the water-soluble cutting fluid of Comparative Examples were diluted with sterilized water, and the water-soluble cutting fluid of Table 1 was 3% by weight and 2% by weight of the water-soluble cutting fluid in Table 2 were prepared as sample liquids.

(2)耐微生物劣化性テスト 各試料液400mlを滅菌した500ml容の平底フラスコに入れ
る。これに種菌として、腐敗したエマルション(生菌数
2×108個/ml、真菌数1×104個/ml)1重量%を1日、
2日、4日、8日、13日および17日の間隔で接種し、30
℃で21日間振とう培養(回転数は200rpm)した。そして
0日目、3日目、7日目、14日目および21日目に各試料
液の一部を無菌的に採取し、生菌数及び真菌数を測定す
るとともに、pHの測定、外観変化及び臭気の有無の観察
を行なった。また、同時に錆止め性能の観察をも行っ
た。
(2) Microbial deterioration resistance test 400 ml of each sample solution is placed in a sterilized 500 ml flat bottom flask. To this, 1% by weight of a rotten emulsion (viable cell count 2 × 10 8 cells / ml, fungal count 1 × 10 4 cells / ml) as a seed, for 1 day,
Inoculate every 2 days, 4 days, 8 days, 13 days and 17 days, 30
Shaking culture (rotation speed was 200 rpm) was performed at 21 ° C. for 21 days. Then, on days 0, 3, 7, 14, and 21, a portion of each sample solution was aseptically collected to measure the number of viable bacteria and fungi, and the pH and appearance. The change and the presence or absence of odor were observed. At the same time, the rust prevention performance was also observed.

なお、生菌数は普通寒天培地を用い、プレートカウント
法により測定した。また、真菌数は抗生物質(クロラム
フェニコール及びテトラサイクリン)を添加したポテト
デキストロース寒天培地を用い、プレートカウント法に
より測定した。
The viable cell count was measured by a plate counting method using a normal agar medium. The number of fungi was measured by the plate counting method using a potato dextrose agar medium supplemented with antibiotics (chloramphenicol and tetracycline).

また、錆止め性の観察は、鋳鉄切屑法によって行った。
すなわち、約15gのドライカットした鋳鉄切屑(FC−2
5、8ないし12メッシュ)をペトリ皿(内径約60mm)に
採取し、これに試料液約25mlを添加し、十分に振とうし
た後、約4分間静置した。次に試料液を傾斜法によって
除去し、ペトリ皿上に発生する錆の状態を経時的に観察
した。
The rust preventive property was observed by the cast iron chip method.
That is, about 15 g of dry cut cast iron chips (FC-2
5, 8 to 12 mesh) was sampled in a Petri dish (inner diameter of about 60 mm), about 25 ml of the sample solution was added thereto, shaken well, and then allowed to stand for about 4 minutes. Next, the sample solution was removed by the tilt method, and the state of rust generated on the Petri dish was observed over time.

第3表及び第4表は、経日による測定結果を示すもので
ある。
Tables 3 and 4 show the measurement results by day.

外観変化 いずれの実施例も21日経過後でもほとんど外観変化がみ
られないのに対し、比較例はいずれも21日経過するまで
に悪変していることが分かる。
Appearance change In all of the examples, there is almost no change in appearance even after 21 days have passed, whereas in all of the comparative examples, it is understood that they have deteriorated by 21 days.

pH 実施例ではpHの数値の低下が比較的少ないのに対し、比
較例ではpHの数値の低下が比較的大きいことが分かる。
It can be seen that the decrease in the pH value is relatively small in the pH examples, whereas the decrease in the pH value is relatively large in the comparative examples.

生菌数および真菌数 実施例では生菌数が21日経過後で1×105ないし5×105
個/ml程度であるのに対し、比較例では3×105ないし3
×108個/mlと大幅に増加していることが分かる。
Viable cell count and fungal count In the examples, the viable cell count was 1 × 10 5 to 5 × 10 5 after 21 days.
The number of cells / ml is about 3 × 10 5 to 3 in the comparative example.
It can be seen that the number is significantly increased to × 10 8 cells / ml.

また、真菌数についても、すべての実施例が21日経過後
でも10個/ml未満であるのに対し、比較例では2×104
いし3×104個/mlと大幅に増加していることが分かる。
In addition, the number of fungi was less than 10 / ml even after 21 days in all Examples, whereas it was significantly increased to 2 × 10 4 to 3 × 10 4 / ml in Comparative Examples. I understand.

臭気 すべての実施例が21日経過後でもほとんど臭気を感じな
いのに対し、比較例はいずれも21日経過までに悪臭を生
じている。
Odors In all of the examples, almost no odor was felt even after 21 days, whereas all of the comparative examples had an offensive odor by 21 days.

錆止め性能 一部の実施例で21日経過後に僅かに錆を生じたもがある
に過ぎないのに対し、比較例はいずれも明らかに錆を生
じたことが分かる。
Rust-preventing performance It can be seen that, in some of the Examples, only a small amount of rust was formed after 21 days, whereas in all Comparative Examples, rust was clearly formed.

上記のように、第3表及び第4図の結果から、実施例の
水溶性切削油剤が比較例の従来の水溶性切削油剤よりも
耐微生物劣化性において優れていることが分かる。
As described above, the results shown in Tables 3 and 4 indicate that the water-soluble cutting fluids of Examples are superior to the conventional water-soluble cutting fluids of Comparative Examples in resistance to microbial deterioration.

(3)鉄イオン溶出防止能テスト 前記(1)の方法により調製した試料液400mlおよびド
ライカットした鋳鉄切屑(FC−25、8ないし12メッシ
ュ)40gを500ml容のエルレンマイヤーフラスコに入れ、
綿栓をし、37℃で20日間振とう(回転数は150rpm)して
試料液を劣化させた。放冷後、No.5Aの濾過紙で濾過
し、劣化液を得た。この劣化液について外観変化を観察
し、鉄イオン濃度を測定した。その結果を第5表に示
す。
(3) Iron ion elution prevention ability test 400 ml of the sample solution prepared by the method of the above (1) and 40 g of dry cut cast iron chips (FC-25, 8 to 12 mesh) were put into a 500 ml Erlenmeyer flask,
A cotton plug was attached and shaken at 37 ° C. for 20 days (rotation speed was 150 rpm) to deteriorate the sample solution. After allowing to cool, it was filtered through No. 5A filter paper to obtain a deteriorated liquid. The appearance change of the deteriorated liquid was observed and the iron ion concentration was measured. The results are shown in Table 5.

(注1)外観変化において 〇は変化なしを示し、×は赤褐色化したことを示す。 (Note 1) In the appearance change, ◯ indicates no change, and x indicates reddish brown.

(注2)鉄イオン濃度は吸光光度法により測定した。な
お、新液の鉄イオン濃度は全試料とも1ppmであった。
(Note 2) Iron ion concentration was measured by absorptiometry. The iron ion concentration of the new solution was 1 ppm in all samples.

第5表から、次のことが分る。The following can be seen from Table 5.

外観変化 すべての実施例において外観変化が見られなかったのに
対し、比較例はいずれも赤褐色化した。
Change in Appearance No change in appearance was observed in all of the Examples, while all Comparative Examples turned reddish brown.

鉄イオン濃度 いずれの実施例でも鉄イオン濃度が2ないし4ppmのよう
にごく僅かであるのに対し、比較例はいずれも145ない
し260ppmと高濃度を示した。
Iron ion concentration In any of the examples, the iron ion concentration was as small as 2 to 4 ppm, whereas in the comparative examples, all showed high concentrations of 145 to 260 ppm.

以上のように第5表から、本発明の水溶性切削油剤の鉄
イオン防止能が従来の水溶性切削油剤よりも優れている
ことが分かる。
As described above, it can be seen from Table 5 that the water-soluble cutting fluid of the present invention is superior in iron ion preventing ability to the conventional water-soluble cutting fluid.

発明の効果 以上説明したとおり、本発明に水溶性切削油剤は微生物
劣化しにくいこと、すなわち腐敗しにくくカビが発生し
にくいこと、及び鉄イオンの溶出が少ないという効果を
奏するものである。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the water-soluble cutting fluid of the present invention has the effects of being less susceptible to microbial deterioration, that is, less prone to decay and less likely to cause mold, and less leaching of iron ions.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】鉱物油、油性剤および極圧添加剤からなる
群から選ばれた少なくとも1種の物質および界面活性剤
を含有する水溶性切削油剤、または界面活性剤および防
錆添加剤からなる群から選ばれた少なくとも1種の物質
および水を含有する水溶性切削油剤において、式H2N-
(CH2‐NH2(ただし、式中のnは2ないし12の整数
を意味する。)を有するアルキレンジアミンの1種また
は2種以上を含有することを特徴とする抗菌性水溶性切
削油剤。
1. A water-soluble cutting oil containing at least one substance selected from the group consisting of mineral oils, oiliness agents and extreme pressure additives and a surfactant, or a surfactant and an antirust additive. In a water-soluble cutting fluid containing at least one substance selected from the group and water, the formula H 2 N-
An antibacterial water-soluble cutting material containing one or more alkylenediamines having (CH 2 ) n -NH 2 (wherein n represents an integer of 2 to 12). Oil agent.
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