JPH11279577A - 水溶性金属加工油剤用添加剤及び油剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた切削性能、研削性能を有する水溶性金
属加工油剤及び油剤用添加剤を提供すること。 【解決手段】 重縮合カルボン酸と第一級又は第二級ア
ルカノールアミンとの重縮合反応生成物を含有する水溶
性金属加工油剤用添加剤、及び該添加剤を含有する水溶
性金属加工油剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、切削研削加工をは
じめとする塑性加工などの金属加工に広く適用できる水
溶性金属加工油剤用の添加剤及び該添加剤を含有する水
溶性金属加工油剤に関し、特に、切削性能、研削性能の
向上に優れた効果を発揮する水溶性金属加工油剤に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】切削、研削加工分野に広く使用される切
削油剤には、鉱油をベ−スにした、不水溶性切削油剤
と、鉱油、界面活性剤、有機アミン等を含有し、水に希
釈して使用する水溶性切削油剤とがある。これらの切削
油剤においては、油剤の切削性能、研削性能を向上させ
るために、極圧添加剤と呼ばれる化合物を添加すること
が必要不可欠であった。極圧添加剤を含有した切削油剤
は、日本工業規格（ＪＩＳＫ ２２４１切削油剤 参
照）で特別に分類されている（不水溶性油剤２種１〜６
号及び１１〜１６号、水溶性油剤Ｗ２種）。

【０００３】しかしながら、近年、地球資源の節約、地
球環境悪化防止が強く要望され、切削油剤においても従
来より一層の地球環境に優しい油剤、更にはできるだけ
長期間使用に耐えうる油剤の開発が求められてきてい
る。以上の観点より、切削油剤に使用する主要成分（原
料）の見直しを行った結果、切削性能、研削性能等に効
果を発揮する極圧添加剤の中には、以下のような問題を
有するものがあることが判明した。

【０００４】極圧添加剤の代表的化合物としては、塩素
系化合物、硫黄系化合物、リン系化合物等が挙げられ
る。このうち、塩素系化合物は、切削油剤を長期間使用
後、廃棄する場合、例えば燃焼処理した場合に、塩素ガ
ス、塩化水素ガス等の発生による焼却炉の損傷、寿命低
下をもたらす。又、一部の塩素系極圧添加剤においては
ダイオキシンの発生も認められている。一方、硫黄系化
合物は、塩素系化合物と同様、長期間使用後、廃棄する
場合、例えば燃焼処理した場合、ＳＯx ガスが発生し、
焼却炉の寿命低下の他、大気汚染の原因にもなる。更
に、これら硫黄化合物含有水溶性切削油剤をクーラント
として使用すると、硫黄化合物はクーラント中に生存す
るバクテリアの栄養源となり、バクテリアの増殖を促進
し、更には化合物自身が微生物により還元されて硫化水
素を発生し、工場の作業環境を悪化し、さらにはクーラ
ントの腐敗劣化を起こして、クーラントの寿命を非常に
短くし、廃棄する場合に、廃液量を増大させ、省資源の
要望に逆行することとなる。

【０００５】又、リン系化合物も、水溶性油剤に添加し
て使用する場合は、硫黄化合物と同様クーラント中に生
存するバクテリアの栄養源となり、バクテリアの異常発
生を促進し、クーラントの腐敗が生じ、短期間でクーラ
ントを廃棄せざるを得ず、廃液処理上問題となる。しか
しながら、極圧添加剤は上述した様に、油剤の切削性
能、研削性能を向上させるためには必要不可欠の化合物
であった。

【０００６】特開昭６１−１１４７２６号公報には、ラ
ウリン酸アルカノールアミドとオレイン酸アルカノール
アミドとの混合物を用いた乳化剤組成物が示されてお
り、特開昭６２−１８４９５号公報にはフェニル置換あ
るいはシクロヘキシル置換脂肪酸などから選ばれる脂肪
酸又はそのメチルエステルとモノあるいはジアルカノー
ルアミンを反応させて得られるカルボン酸アルカノール
アミドを含有する水溶性切削研削油剤が示されている。

【０００７】特許２６１７７１９号公報には、モノある
いはジアルカノールアミン１モルと、高級脂肪酸１．３
〜４モルとの縮合反応生成物からなる金属油剤用の油溶
性界面活性剤について開示されている。

【０００８】しかしながら、特開昭６１−１１４７２６
号公報及び特許２６１７７１９号公報は、界面活性剤に
関する発明であり、特開昭６２−１８４９５号公報は、
非鉄金属に対する防食剤に関する発明である。

【０００９】そこで、我々は、鋭意研究の結果、これら
極圧添加剤の代替化合物として、特定の重縮合カルボン
酸と第一級又は第二級アルカノールアミンとの重縮合反
応生成物が切削油剤に添加使用した場合、極圧添加剤を
含有した切削油剤と同等又はそれ以上の切削性能、研削
性能に対して効果のあることを見いだし、本発明を完成
するに至った。上記重縮合反応生成物は、脂肪酸とアミ
ンのアマイドであり、例えば、ラウリル酸、ヤシ油脂肪
酸などの脂肪酸とモノエタノールアミン、ジエタノール
アミンなどのアルカノールアミンとを反応させて得られ
る、界面活性剤（アルカノールアミド型界面活性剤）と
して、化粧品業界では周知となっているものであるが、
金属加工油剤の添加剤としては全く知られていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の極圧添加剤を添加しなくても、極圧添加剤を添加した
切削油剤と同等又はそれ以上の切削性能、研削性能を有
する水溶性金属加工油剤を与えることができる水溶性金
属加工油剤用添加剤を提供することである。本発明の他
の目的は、従来の極圧添加剤を添加しなくても、極圧添
加剤を添加した切削油剤と同等又はそれ以上の切削性
能、研削性能を有する水溶性金属加工油剤を提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、重縮合カルボ
ン酸と第一級又は第二級アルカノールアミンとの重縮合
反応生成物を含有する水溶性金属加工油剤用添加剤及び
該添加剤を含有する水溶性金属加工油剤を提供するもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の添加剤の主成分である重
縮合反応生成物の合成に使用する重縮合カルボン酸は、
炭素数１２〜３０のモノオキシ又はジオキシ脂肪酸の２
〜６量体であるものが好ましい。また、本発明におい
て、第一級および第二級アルカノールアミンは、下記の
一般式Ａ又はＢで表されるものが好ましい。 式Ａ： Ｈ−ＮＲ¹ −（ＣＨ₂ ＣＨＲ² Ｏ）a −Ｈ 式Ｂ： Ｈ−Ｎ［（ＣＨ₂ ＣＨＲ³ Ｏ）b −Ｈ］［（ＣＨ₂ ＣＨ
Ｒ⁴ Ｏ）c −Ｈ］ 式中、Ｒ¹ は、Ｈ又はＣ₁ 〜Ｃ₆ の直鎖又は分岐アルキ
ル基、又はＣ₁ 〜Ｃ₆の直鎖又は分岐アルキル基で置換
されたフェニル基を示し、Ｒ² 、Ｒ³ 及びＲ⁴は、同一
でも異なっていてもよく、Ｈ又はＣＨ₃ を示し、ａ、ｂ
及びｃは、１〜５の整数を示す。重縮合反応生成物は、
重縮合カルボン酸１モルに対して第一級又は第二級アル
カノールアミンを好ましくは１〜５モル、さらに好まし
くは１〜３モル反応させて合成されたものが好ましい。

【００１３】本発明に用いる特定の重縮合カルボン酸の
原料となる脂肪酸モノマーとしては、例えば、脂肪族オ
キシ脂肪酸では、モノオキシキシ脂肪酸として、ヒドロ
キシラウリル酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシ
パルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシア
ラキン酸、ヒドロキシベヘン酸、リシノレイン酸、ヒド
ロキシオクタデセン酸、モノオキシジカルボン酸とし
て、ヒドロキシオクチルデカン二酸、モノオキシトリカ
ルボン酸として、ノルカペラート酸、アガリチン酸、ジ
オキシモノカルボン酸として、イプロール酸、ジヒドロ
キシヘキサデカン酸、ジヒドロキシステアリン酸、ジヒ
ドロキシオクタデセン酸、ジヒドロキシオクタデカンジ
エン酸、ジヒドロキシジカルボン酸として、ジヒドロキ
シドデカン二酸、ジヒドロキシヘキサデカン酸、フロイ
オン酸、ジヒドロキシヘキサコ二酸などがあげられる。
また、天然油脂より採取したひまし油脂肪酸や、硬化ひ
まし油脂肪酸も挙げられる。

【００１４】本発明の重縮合カルボン酸は、上記オキシ
脂肪酸の１種又は２種以上を重縮合反応させて得られる
ものであり、分子中に少なくとも１つのカルボキシル基
と、少なくとも１つのヒドロキシル基を有する重縮合オ
キシ脂肪酸である。出発原料となる脂肪酸の２〜６量体
の重縮合カルボン酸が好ましい。

【００１５】オキシ脂肪酸の重縮合反応は、一般的な重
縮合反応で良く、一例を挙げると、無触媒で、加熱条件
下（例えば、150 ℃〜230 ℃）で２〜10時間反応させる
ことにより容易に進行する。副生する水は、適宜系外へ
流出させる。重縮合の度合いは反応物の酸価、水酸基
価、粘度、又は副生する水の量を測定することにより判
断できる。反応時、溶媒は使用しても使用しなくても良
く、好ましくはキシレンなどの環流条件で水を共沸させ
て系外へ除去するのがよい。あるいは、高級脂肪酸ハラ
イドを用い、クロロホルムなどの溶媒中で反応させても
よい。この場合、反応温度は室温程度の低温条件下で充
分である。尚、重縮合物の合成方法は上記方法に限定さ
れるものではない。

【００１６】本発明の水溶性金属加工油剤用添加剤は、
上記の重縮合カルボン酸に上記の第一級又は第二級アル
カノールアミンを重縮合反応させて得られる反応生成物
である。本発明に使用される第一級又は第二級アルカノ
ールアミンとして好ましいものは一般式Ａ又はＢで表さ
れるものであるが、具体例としては、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、ジイソプロパノールアミン、メチルモノエタノール
アミン、エチルモノエタノールアミン、プロピルモノエ
タノールアミン、イソプロピルモノエタノールアミン、
ブチルモノエタノールアミン、イソブチルモノエタノー
ルアミン、ペンチルモノエタノールアミン、ネオペンチ
ルモノエタノールアミン、ヘキシルモノエタノールアミ
ン、モノエタノールアミンエチレンオキサイド付加物、
ジエタノールアミンエチレンオキサイド付加物、モノイ
ソプロパノールアミンプロピレンオキサイド付加物、ジ
イソプロパノールアミンプロピレンオキサイド付加物、
メチルモノエタノールアミンエチレンオキサイド付加
物、エチルモノエタノールアミンエチレンオキサイド付
加物、モノエタノールアミンプロピレンオキサイドエチ
レンオキサイド付加物、ジエタノールアミンプロピレン
オキサイドエチレンオキサイド付加物、モノイソプロパ
ノールアミンプロピレンオキサイド付加物、ジイソプロ
パノールアミンプロピレンオキサイド付加物、メチルモ
ノエタノールアミンプロピレンオキサイドエチレンオキ
サイド付加物、エチルモノエタノールアミンプロピレン
オキサイドエチレンオキサイド付加物、等が挙げられ
る。

【００１７】上記第一級又は第二級アルカノールアミン
と上記重縮合カルボン酸との重縮合反応は、通常の重縮
合反応と同様に行えば良く、一例を挙げると、無触媒
で、加熱条件下（例えば、150 ℃〜220 ℃）で３〜６時
間反応させることにより容易に進行する。副生する水
は、適宜系外へ流出させる。反応液の酸価を測定し、酸
価がほぼ０になったところで反応を終了する。尚、重縮
合反応は上記方法に限定されるものではない。

【００１８】本発明に使用する重縮合反応生成物の合成
においては、第一級又は第二級アルカノールアミンと重
縮合カルボン酸の反応モル比の選択が重要である。本発
明においては、上記重縮合カルボン酸１モルに対して、
第一級又は第二級アルカノールアミンを１〜５モル好ま
しくは１〜３モルの範囲で反応させることが望ましい。
上記反応において、第一級又は第二級アルカノールアミ
ンの量が５モルを越えると、アルカノールアミンが遊離
した形となり、水溶性金属加工油剤用添加剤のアルカリ
濃度が高くなり、例えば、皮膚に対する刺激などが懸念
される。

【００１９】本発明の水溶性金属加工油剤は、重縮合カ
ルボン酸と第一級又は第二級アルカノールアミンとの重
縮合反応生成物からなる添加剤を含有するものであり、
水溶性金属加工油剤中の該添加剤の含有量（重縮合反応
生成物として）は、好ましくは１〜５０重量％、更に好
ましくは５〜３０重量％である。含有量が１重量％に満
たない場合には、期待する切削性能、研削性能が得られ
ない場合があり、５０重量％を越えて添加しても、切削
性能、研削性能のさらなる向上は期待できず、原液の粘
度が非常に高くなり、原液コストも高くなり、経済的で
ない。

【００２０】

【作用】本発明に使用する重縮合カルボン酸と第一級又
は第二級アルカノールアミンとの重縮合反応生成物は、
分子量が大きいため、水溶性金属加工油剤に添加剤とし
て加えて実際の金属加工に適用した場合、例えば切削加
工において、切削工具−被削材の界面で、優れた潤滑作
用を及ぼし、潤滑部分に入り込んだときに金属同士の摩
擦を防止し、切削工具寿命を延長し、仕上げ面精度を向
上させることができる（切削性の向上）。

【００２１】また、本発明に使用する重縮合カルボン酸
と第一級又は第二級アルカノールアミンとの重縮合反応
生成物は、分子中にヒドロキシル基を持つ脂肪酸に対し
て１ないし５モルの範囲のアルカノールアミンを反応さ
せることで、分子中に最低２個以上のヒドロキシル基を
有する化合物となり、ヒドロキシル基が親水基として、
炭化水素基の部分が親油基として働く。尚、この重縮合
反応生成物はアミド（エステル）であるため、クーラン
トとして水に溶解した場合も、脂肪酸アミン塩或いは、
脂肪酸アルカリ金属塩のようにイオン解離せず、従っ
て、耐硬水性にも優れている。

【００２２】以下、本発明を実施例及び比較例により、
更に具体的に説明する。なお、表１及び２に記載したオ
キシ脂肪酸およびアルカノールアミンは次の通りであ
る。 脂肪酸Ａ：12- ヒドロキシステアリン酸 脂肪酸Ｂ：12- ヒドロキシオクタデセン酸（リシノレイ
ン酸） 脂肪酸Ｃ：9,10- ジヒドロキシステアリン酸 脂肪酸Ｄ：5-ヒドロキシラウリル酸 アミンＬ：モノエタノールアミン（以下、ＭＥＡと称す
る） アミンＭ：モノイソプロパノールアミン（以下、ＭＩＰ
Ａと称する） アミンＮ：ジエタノールアミン（以下、ＤＥＡと称す
る） アミンＯ：ジイソプロパノールアミン（以下、ＤＩＰＡ
と称する） アミンＰ：メチルモノエタノールアミン（以下、ＭＭＡ
と称する）

【００２３】（重縮合脂肪酸の調製）オキシ脂肪酸を出
発原料として、原料となる重縮合脂肪酸を調製した。オ
キシ脂肪酸の重縮合反応は、上述の一般的な方法で行
い、表１に記載の性状の重縮合脂肪酸を得た。

【００２４】

【表１】原料脂肪酸 重縮合脂肪酸 酸価 沃素価 ヒドロキシル価 Ａ Ａ９０ ９０ ２ ８６ Ａ Ａ６０ ６０ １ ６１ Ａ Ａ３２ ３２ １ ３０ Ｂ Ｂ９５ ９５ ９０ ９１ Ｂ Ｂ４５ ４５ ９０ ４０ Ｃ Ｃ６４ ６４ ６ １４６ Ｄ Ｄ５６ ５６ ２ ５４

【００２５】合成例１〜１０ アルカノールアミンと重縮合脂肪酸との重縮合反応生成
物の合成 ４ツ口フラスコに、表２に示す重合脂肪酸１モルと、表
２に示すアルカノールアミン１〜５モルを仕込み、窒素
気流下に１５０〜１８０℃で０．５〜１時間、ついで１
９０〜２００℃で２〜４時間反応させた。反応終点は、
流出水量及び酸価から判断した。これにより、液状ない
し粘稠な液状の、あるいは半固形粘稠状の重縮合反応生
成物を得た。表中の配合に関する数値の単位はモルであ
る。

【００２６】

【表２】 合成例 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 10 重合脂肪酸 Ａ９０ １ − − − − − − − − − Ａ６０ − １ １ １ − − − − − − Ａ３２ − − − − １ − − − − − Ｂ９５ − − − − − １ − − − − Ｂ４５ − − − − − − １ − − − Ｃ６４ − − − − − − − １ − − Ｄ５６ − − − − − − − − １ １ Ａ − − − − − − − − １ １ アミン Ｌ(MEA) ３ − − − − − − ２ − − Ｍ(MIPA) − ２ − − − − ２ − − − Ｎ(DEA) − − ３ − − − − − ３ − Ｏ(DIPA) − − − − ２ ３ − − − − Ｐ(MMA) − − − ２ − − − − − ２

【００２７】本発明の金属加工用水溶性油剤は、上記重
縮合反応生成物からなる添加剤の他、アニオン系界面活
性剤、鉱油、水等から構成される油剤で、必要に応じて
カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、有機錆
止め剤、無機錆止め剤、防腐剤、防黴剤、非鉄金属防触
剤、消泡剤等を適宜含有させてもよい。また、切削性、
研削性を一段と向上させるため鉱油、合成油等の基油、
エステルや高級アルコール等の油性剤、有機金属塩（モ
リブデン酸塩、リン酸塩等）の摩擦調整剤、塩素化合
物、硫黄化合物、リン化合物等の極圧添加剤、種々のタ
イプのポリオキシアルキレングリコールを添加含有する
ことも可能である。しかしながら、環境問題を考えた場
合、塩素化合物、硫黄化合物、リン化合物等は使用しな
いほうが好ましい。

【００２８】

【実施例及び比較例】以下、実施例及び比較例により、
本発明をさらに詳細に説明する。表３〜６に示した組成
を有する水溶性金属加工油剤を調製し、これらの油剤に
ついて以下の実験を行い、それぞれの性能評価を行っ
た。尚、表３及び４にはエマルションタイプの水溶性金
属加工油剤の組成を、表５及び６にはソリュブルタイプ
の水溶性金属加工油剤の組成をそれぞれ示す。また、各
表中の組成に関する数値の単位は、重量％である。

【００２９】試料の調製 表３〜６に示した組成の水溶性金属加工油剤をそれぞれ
蒸留水で希釈して３重量％水溶液として試料とした。 試験方法 原液安定性試験 水溶性金属加工油剤原液を５０ml硝子容器にとり、５０
℃、２５℃、−５℃にて１週間保存後、原液の変化の有
無を確認する。 判定 ○：合 格 原液の分離、固化、ゲル化などがない。 ×：不合格 原液に分離、固化、ゲル化などが認められる。 耐硬水性試験 調整した硬水（塩化カルシウム２水塩0.757 ｇを蒸留水
で希釈し１Ｌとした水：ドイツ硬度３０°、Ｃａ硬度５
４０ｐｐｍ、ＪＩＳ Ｋ ２２２１切削油剤乳化安定性
試験参照）を用い、本発明の添加剤を含有する水溶性金
属加工油剤の３重量％水溶液を作り、希釈直後及び、２
４時間保存後の状態を確認する。 判定 ○：合 格 透明あるいは白濁状で、クリーム層、油層がない。 ×：不合格 クリーム層、油層等、分離が認められる。

【００３０】消泡性試験 本発明の添加剤を含有する水溶性金属加工油剤を、水道
水で希釈して３重量％希釈液を４００ml作り、７２０ml
家庭用ミキサー（東芝製）に採取し、９０００ｒｐｍで
３分間作動させ、その後この希釈液を５００mlメスシリ
ンダーに移し、発泡状態を、さらに３０分間静置し消泡
状態を観察した。 判定 ○：合 格 発泡少なく、消泡も速い。 ×：不合格 発泡が大きく（500 mlメスシリンダーから泡があふれる） ３０分後でも泡が消えない。

【００３１】研削性試験 本発明の添加剤を含有する水溶性金属加工油剤の３重量
％希釈液５０Ｌを円筒研削盤のクーラントタンクに張り
込み、下記研削条件で実際と同様、研削実験を行い，砥
石を１回ドレッシング（目立て）したとき、何個の材料
が研削可能かを調べる。研削盤のモーターの消費電力値
より３０％上昇したときの電力値をもって砥石寿命と
し、そのときまでの被研削材料の加工個数により油剤の
良否を判定する。

【００３２】 （研削諸元） 工作機械： 豊田工機製 円筒研削盤Ｇｕｐ−３２ 研削砥石： ＷＡ８０Ｋ（４０５ｍｍφ） 被削剤： 炭素鋼（５０ｍｍφ×１０ｍｍ巾） 研削条件： 砥石周速： ２７００ｍ／ｍｉｎ 切込み： ２ｍｍ／ｍｉｎ 取代： １ｍｍ 測定項目： 研削盤モーター力（ｋｗ） クーラントタンク： ６０Ｌ

【００３３】切削性試験 本発明の添加剤を含有する水溶性金属加工油剤を３重量
％に希釈した液７０Ｌをマシニングセンターのクーラン
トタンクに張り込み、下記切削条件で実際と同様、切削
試験（ドリル試験）を行い、スタート時の切削抵抗（ス
ラスト抵抗 ｋｇｆ／cm² ）より２０％低下するまでに
ドリル穴が何個開けられたかにより、油剤の良否を判定
する。

【００３４】 （切削諸元） 工作機械： 森精機製 マシニングセンター 加工法 ： ドリル加工 工具 ： マシンドリル（８ｍｍφ） 材料 ： 合金鋼（ＳＣＭ２１ ３００×４００×３０ｍｍ） 測定項目： 切削抵抗が２０％低下するまでの加工個数 クーラントタンク： １００Ｌ

【００３５】耐肌あれ性試験 本発明の添加剤を含有する水溶性金属加工油剤を５０重
量％（２倍）に希釈した液を、パッチテストユニット
（ｅｐｉｔｅｓｔ社製 フィンチャンバー）に１滴滴下
し、上腕部にテープで貼り付け、２４時間後の皮膚の状
態を観察する。評価は、被験者（男子10名）の結果を合
計で判定する。

【００３６】 上記判定基準で、１０名の結果を合計した点数が判定結
果となり、点数が低いほど皮膚に対する刺激が少なく、
耐肌あれ性は良い。

【００３７】耐腐敗性試験 本発明の添加剤を含有する水溶性金属加工油剤を３重量
％に希釈した液１００mlに下記の腐敗液を３重量％添加
し、３０℃、１５０ｒｐｍで７日間振盪培養後、生菌数
（個／ml）を測定した。腐敗液としては、腐敗劣化して
いるエマルション型切削液（５０重量％）、トリプトソ
イ培地（２５重量％）及びブドウ糖ペプトン培地（２５
重量％）の混合物を２４時間エアーレーションし、活性
化したものを使用した。 判定 Ａ：生菌数 １０³ 個／ml未満（イージーカルト ＴＴＣにて測定） Ｂ：生菌数 １０³ 個／ml以上１０⁷ 個／ml未満 Ｃ：生菌数 １０⁷ 個／ml以上

【００３８】表３〜６の実施例および比較例の結果か
ら、本発明の添加剤を含有した水溶性油剤（原液）の実
施例１〜１６は、切削性が向上し、かつ希釈油剤の消泡
性も優れていることが判る。また、耐肌あれ性も良好で
ある。

【００３９】次に、本発明の実施例２の油剤と、市販の
エマルション型切削油剤（JIS K 2241 W1 種２号）につ
いて、工場において実機試験を行った例を示す。 （現場実機試験例） 加工部品：コンロッド 加工法 ：ドリル 工作機械：専用機 切削油剤：テスト油剤；実施例２の水溶性油剤（エマルションタイプ） 従来油；市販エマルションタイプ水溶性油剤（JIS K 2241W1種２号） 希釈倍率：５重量％ クーラントタンク：２０００Ｌ クーラント使用期間：１年間

【００４０】試験の結果を表３〜６に示す。表中スルホ
ン酸ソーダは、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダを示
し、リシノレイン酸DEA はリシノレイン酸ジエタノール
アミドを示す。また、比較例４及び８の耐腐敗性の欄の
「−」は、試験を実施しなかったことを示す。実施例２
の水溶性油剤は、塩素系添加剤を含有する市販水溶性油
剤（JIS K 2241 W1 種２号）と同等の切削性能を有し
（同等の個数を加工する事ができた。）、クーラントの
使用期間も従来油（エマルションタイプ）は３ケ月で腐
敗臭が発生し、作業環境上問題となるが、本発明の油剤
は使用期間を１年まで、約４倍延長することができた。

【００４１】

【発明の効果】本発明の重縮合反応生成物は、塩素系極
圧添加剤、硫黄系極圧添加剤、リン系極圧添加剤などの
代替品として水溶性金属加工油剤に添加剤として使用す
ることができ、塩素系極圧添加剤、硫黄系極圧添加剤、
リン系極圧添加剤などを含有しない場合にも、これら極
圧添加剤を含有した場合と同等あるいはそれ以上の切削
性能、研削性能を持つ。また、本発明の重縮合反応生成
物は、従来、極圧添加剤の問題点であった廃液焼却時の
刺激性ガス（ＨＣｌ、Ｃｌ₂ 、Ｈ₂ Ｓ、ＳＯ₂ 、Ｐ₂ Ｏ
₄ 、Ｈ₃ Ｐ等）の発生も無く、地球環境にやさしく、更
に微生物などの栄養源となるリン、硫黄等を含有しない
ため、水溶性金属加工油剤の添加剤として使用した場
合、上述のように腐敗を促進させることもなく、液寿命
を延長することができる。よって、本発明の重縮合反応
生成物を、水溶性金属加工油剤に用いることにより、十
分な省資源化が期待できる。本発明の重縮合反応生成物
を含有する水溶性金属加工油剤は、原液安定性、耐硬水
性、消泡性、研削性、切削性、耐肌あれ性及び耐腐敗性
が優れている。

【００４２】

【表３】 エマルション型油剤処方 実施例処 方 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ナフテン系鉱油 75 75 75 75 75 75 75 50 スルホン酸ソーダ 10 10 10 10 10 10 10 10 オレイン酸 3 3 3 3 3 3 3 3 トリエタノールアミン 3 3 3 3 3 3 3 3ソルビタンモノオレエート 4 4 4 4 4 4 4 4 合成例１の生成物 5 − − − − − − − 合成例２の生成物 − 5 − − − − 2 − 合成例３の生成物 − − 5 − − − − − 合成例４の生成物 − − − 5 − − − 30 合成例７の生成物 − − − − 5 − 3 −合成例１０の生成物 − − − − − 5 − −リシノレイン 酸DEA (1:2モル) − − − − − − − − 塩素化パラフィン （塩素含有量50重量％） − − − − − − − − 硫化油脂 （硫黄含有量30重量％） − − − − − − − − 原液安定性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 耐硬水性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 消泡性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 研削性 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ 切削性 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ 耐肌あれ性 2.0 1.5 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5耐腐敗性 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ

【００４３】

【表４】 エマルション型油剤処方 比較例処 方 １ ２ ３ ４ ５ ナフテン系鉱油 75 75 79.5 25 75 スルホン酸ソーダ 10 10 10 10 10 オレイン酸 3 3 3 3 3 トリエタノールアミン 3 3 3 3 3 ソルビタンモノオレエート 4 4 4 4 4 合成例１の生成物 − − 0.5 − − 合成例２の生成物 − − − − − 合成例３の生成物 − − − − − 合成例４の生成物 − − − 55 − 合成例７の生成物 − − − − − 合成例１０の生成物 − − − − − リシノレイン 酸DEA (1:2モル) − − − − 5 塩素化パラフィン （塩素含有量50重量％） 5 − − − − 硫化油脂 （硫黄含有量30重量％） − 5 − − − 原液安定性 ○ ○ ○ × ○ 耐硬水性 ○ ○ ○ ○ ○ 消泡性 ○ ○ ○ ○ ○ 研削性 Ａ Ａ Ｃ Ａ Ｃ 切削性 Ａ Ａ Ｃ Ａ Ｃ 耐肌あれ性 4.0 3.0 1.5 1.5 1.5 耐腐敗性 Ｃ Ｃ Ａ − Ａ

【００４４】

【表５】 ソリュブル型油剤処方 実施例処 方 ９ 10 11 12 13 14 15 16 オクタン酸 10 10 10 10 10 10 10 10 ラウリル酸 4 4 4 4 4 4 4 4 オレイン酸 10 10 10 10 10 10 10 5 スルホン酸ソーダ 10 10 10 10 10 10 10 10 トリエタノールアミン 20 20 20 20 20 20 20 15 ＫＯＨ（50重量％水溶液） 5 5 5 5 5 5 5 5 グリセリン 1 1 1 1 1 1 1 1 ソルビタンモノオレエート 20 20 20 20 20 20 20 10水 10 10 10 10 10 10 15 10 合成例１の生成物 10 − − − − − − − 合成例２の生成物 − 10 − − − − 5 − 合成例５の生成物 − − 10 − − − − − 合成例８の生成物 − − − 10 − − − 30 合成例９の生成物 − − − − 10 − − −合成例１０の生成物 − − − − − 10 − −リシノレイン 酸DEA (1:2モル) − − − − − − − − 塩素化パラフィン （塩素含有量50重量％） − − − − − − − − 原液安定性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 耐硬水性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 消泡性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 研削性 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ 切削性 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ 耐肌あれ性 1.5 1.5 1.5 1.5 2.0 1.5 1.5 1.5耐腐敗性 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ

【００４５】

【表６】 ソリュブル型油剤処方

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 129:70 129:72 133:08） Ｃ１０Ｎ 30:04 30:06 30:16 30:18 40:22 70:00 (72)発明者 伊藤 芳幸 三重県四日市市末広町13番26号 伊藤製油 株式会社内 (72)発明者 山田 義浩 三重県四日市市末広町13番26号 伊藤製油 株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重縮合カルボン酸と第一級又は第二級ア
   ルカノールアミンとの重縮合反応生成物を含有する水溶
   性金属加工油剤用添加剤。
2. 【請求項２】 重縮合カルボン酸が、炭素数１２〜３０
   のモノオキシ又はジオキシ脂肪酸の２〜６量体である請
   求項１記載の水溶性金属加工油剤用添加剤。
3. 【請求項３】 第一級又は第二級アルカノールアミン
   が、下記の一般式Ａ又はＢで表されるアルカノールアミ
   ンである請求項１又は２記載の水溶性金属加工油剤用添
   加剤。 式Ａ： Ｈ−ＮＲ¹ −（ＣＨ₂ ＣＨＲ² Ｏ）a −Ｈ 式Ｂ： Ｈ−Ｎ［（ＣＨ₂ ＣＨＲ³ Ｏ）b −Ｈ］［（ＣＨ₂ ＣＨ
   Ｒ⁴ Ｏ）c −Ｈ］ 式中、Ｒ¹ は、Ｈ又はＣ₁ 〜Ｃ₆ の直鎖又は分岐アルキ
   ル基、又はＣ₁ 〜Ｃ₆の直鎖又は分岐アルキル基で置換
   されたフェニル基を示し、Ｒ² 、Ｒ³ 及びＲ⁴は、同一
   でも異なっていてもよく、Ｈ又はＣＨ₃ を示し、ａ、ｂ
   及びｃは、１〜５の整数を示す。
4. 【請求項４】 重縮合反応生成物が、重縮合カルボン酸
   １モルに対して第一級又は第二級アルカノールアミン１
   〜５モルを反応させて合成されたものである請求項１〜
   ３のいずれか１項記載の水溶性金属加工油剤用添加剤。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の水溶
   性金属加工油剤用添加剤を含有する水溶性金属加工油
   剤。
6. 【請求項６】 水溶性金属加工油剤用添加剤の含有量が
   １ないし５０重量％である請求項５記載の水溶性金属加
   工油剤。