JPS58149997A - 水溶性金属加工油剤 - Google Patents

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】 本発明は水溶性金属加工油剤に関するものである。詳し
くいえば本発明は、特殊なカルボン酸のアミン塩または
アルカリ金属塩を含有する金ｂ％　７ＪＦ］工油剤に関
するものである。

（先行技術） 金属に対する潤滑性とさび止め性のすぐれた水溶性金属
加工油剤として、各種カルボン酸のアミン塩またはアル
カリ金属塩を含有する組成物が広く知られている。とこ
ろがこの種の金属加工油剤の欠点として、使用中の性能
低下の速いことが問題となっている。この問題の解決策
としてたとえは米国特許第３７６９２１４号明細書は、
炭素原子数６〜１１のカルボン酸のアルカノールアミン
塩と炭素原子数１２以上のカルボン酸のアルカノールア
ミン塩を併用する組成物を開示しているが、十分な効果
が得られていない。

（発明の目的） このような事情であるから、潤滑効果がすぐれ。

しかも使用中に性能の劣化しにくい水溶性金属カロ工油
剤を提供することが本発明の目的である。

（発明の構成） 本発明は下記の式（１）で表わされるジカル糸ン酸（以
Ｔ’　Ｃ２，ジカルボン酸という）とポリオキシプロピ
レングリコールまたはポリオキシエチレンーポリオキシ
プロピレンブロソクコボリマーとのモノエステルのアミ
ン塩またはアルカリ金属塩を含有することを特、徴とす
る水溶性金属加工油剤である。

ただしＲ，＝Ｃ０Ｏ）（でＲ２−Ｈであるか、またはＲ
，＝ＨでＲ２＝　Ｃ０ＯＨである。

本発明の水溶性金属加工油剤の構成について、以下にお
いて詳説する。

（Ｃ２，ジカルボン酸） Ｃ２１ジカルボン酸は式ｆｌ＞で示される２種の異性体
の混合物として合成され、市販されているものを用いる
ことができる。たたし異性体をたがいに分離して、いず
れか所望の異性体のみを使用することも本発明の範囲に
包含される。

（エステル形成用アルコール類） ポリオキシプロピレングリコールまたはポリオキシエチ
レン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマーは、分
子量５００〜５，０００のものが望ましく、ポリオキシ
エチレンーポリオキシプロピレンブロソクコボリマーに
ついては、ポリオキシエチレン基がブロックコポリマー
中の５０重量係以下であることが望ましい。

（アミン類およびアルカリ金属） 式（りの化合物のモノエステル塩を製造するための適当
なアミンきしては、エタノールアミン、イングロバノー
ルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノ
ールアミン、アミノエチルエタノールアミンのようなア
ルカノールアミンやシクロヘキシルアミン、ジシクロヘ
キシルアミン等を用いることができる。

マタｃ２＋ジカルボン酸のモノエステル塩を構成するア
ルカリ金属としては、カリウム、ナトリウムおよびリチ
ウムなどが適当である。

（主剤） 本発明において使用されるＣ２１ジカルボン酸のモノエ
ステル塩を製造するには、まずモノエステル塩［造し、
ついでモノエステルをモノエステル塩に変換する方法が
適当である。この方法の第１段階としてのエステル化は
、Ｃ２，ジカルボン酸囚とポリオキシプロピレングリコ
ールまたはポリオキシエチレンーポリオキシプロピレン
ブロックコホリマー（Ｆｉｌとを１−１のモル比で混合
し、常法によりエステル化反応を行なえはよい。Ｃ２１
ジカルホン酸の２個のカルホキシル基のうち、α位のカ
ルホキシル基の方が反応しやすいので、α位のカルボキ
シル基がエステル化されたモノエステルを主成分とする
モノエステルが得られる。工業的に製造されたモノエス
テルは副成物を含有するが、通常のエステル化反応によ
って副成する程度の副反応物を含有しても本発明には支
障を生じない。

上記のようにして得られたモノエステルをモノエステル
塩に変換するためには、上記のモノエステルとアミンま
たはアルカリ金属の水酸化物とを混合し、必要によって
は適宜加熱して撹拌することによって作ることができる
。

（補助的成分） 本発明の水溶性金属加工油剤は、上記のアミン塩または
アルカリ金属塩のほかに、従来の水溶性金属加工油剤に
用いられてきた各種カルボン酸のアミン塩またはアルカ
リ金属塩を含有してもよい。

また本発明の水溶性金属加工油剤は、鉱油、界面活性剤
、非鉄金属防食剤、防腐剤など従来の水溶性金属加工油
剤に用いられてきた補助的成分を含有してもよい。

上記の主剤と補助的成分との混合割合は、加工油剤のタ
イプによって変り得るが、主剤が水分を除く全成分中１
０％以上であることが望ましい。

また主剤と脂肪酸のアルカリ金属塩またはアミン塩とを
併用するときは、前者が後者と同量以上であることが望
ましい。本発明の加工油剤を組成するとき、必要によっ
ては水を混合してもよい。たトエばンリュブルタイプの
加工油剤を組成するときは、従来の多くの加工油剤と同
じく水を約２０〜６０％混合することにより安定で、使
用に便利な組成物を得やすい。またエマルジョンタイプ
の加工油剤を組成するときは、主剤と補助的成分とが均
一に混合するように必要によっては少量じ通常３％以下
の水分）を用いてもよい。

（発明の効果） 本発明の水溶性金属加工油剤は潤滑性がすぐれている。

また使用中に劣化しにくく、長期間使用を続けることが
できる。これらの性質の具体的例証は、下記の実施例に
よって明白になる。

（モノエステルの合成例） 下記のＣ２１ジカルボン酸、ポリオキシプロピレングリ
コールおよびポリオキシエチレンーポリオキシブロビレ
ンブロソクコボリマーを用いてモノエステルを合成した
。

ａ、　　Ｃ２１ジカルボン酸 播磨化成工業株式会社製 商品名：ＤＡ−２１ ｂ、ポリオキシプロピにングリコール 三洋化成工業株式会社製 分子量：　１，０００ Ｃ，ポリオキシエチレンーポリオキシプロピレンブロソ
クコボリマー 三洋化成工業株式会社の下記２品種 ｃ１　　商品名：ニューボ′−ルＰＢ６１組成：ボリブ
ロビレングリコール（分子量１．７５０　）　１００重
量部にエチレンオキサイドを１０重量部付加した組成の
もの Ｃ２商品名：ニューボールＰＥ６２ 組成：ポリプロピレングリコール（分子ｔ１．７５０　
）　１００重量部（とエチレンオキサイド１００重量部
を付加した組成のもの 上記のａとｂまたはＣとをモル比が１：１の割合で混合
し、２４０〜２６０℃に４５時間加熱攪拌ｔ、Ｔモノエ
ステルを得た。これらのモノエステルを次のように名付
ける。

モノエステル−１ａ　（！：　ｂのエステルモノエステ
ル−２ａトｃ、のエステル モノエステル−３ａ　（！：Ｃ’２のエステル（実施例
） 本発明をさらに明瞭にするために以下に実施例を示すが
、下記の実施例は本発明を制限するものではない。

実施例１〜６ 上記のモノエステルのアミン塩またはアルカリ金属塩を
主成分とする水溶性金属加工油剤を組成した。併用した
他のカルボン酸もアミン塩またはアルカリ金属塩として
組成した。比較例も同様である。第１表にソリュブルタ
イプを、第２表にエマルジョンタイプを示す。

第１表　ソリュブルタイプ加工油剤の側柱比較例Ａは米
国特許第３７６９２１４号に該当する。

第２表　エマルジョンタイプ加工油剤の例（１）研削実
験 第１表の金属加工油剤を水道水で８０倍に希釈し、平面
研削における研削抵抗（法線抵抗）を測定した。研削条
件を第３表に示す。また測定結果を第１図に示す。第１
図において曲線１ないし曲線３は、それぞれ実施例１な
いし実施例３の油剤の研削抵抗を示し１曲線Ａは比較例
Ａの油剤の研削抵抗を示す。

本発明の加工油剤が研削時の潤滑性において従来品より
もすぐれていることは、第１図によって明白である。

第３表 （２）切削性試験 第２表の金属加工油剤を水道水で１０重量％の水溶液に
調整し、表面ブローチ試験機により切削抵抗値を測定し
、切削性を評価した。切削条件を第４表に示す。また測
定結果を第２図に示す。

第４表　切削条件 第２図において直線４ないし直線６は、実施例４の油剤
ないし実施例６の油剤の切削抵抗を示し、直線Ｂおよび
直線Ｃは比較例Ｂの油剤および比較例Ｃの油剤の切削抵
抗を示す。測定結果が示すように、本発明の加工油剤は
従来の加工油剤よりも切削抵抗が小さい。

（３）　　耐劣化性試験−１ 第１表の金属加工油剤の水道水による８０倍希釈液を試
料液とした。試料液２００　ａｔに軸受鋼研削粉４０Ｆ
およびイオウ砥石粉末６１を添加し、５５℃の恒温槽に
４８時間放置し、試料液を強制劣化した。この劣化液に
ついて、さび止め性を測定し、劣化前の新液と比較した
。さび止め性の測定は下記のようにして行なった。

約１５１のドライカットした鋳鉄切屑（ＦＣ−２５，８
〜１２．メツシュ）をペトリ皿（内径約６０ｍ肩）に採
取し、これに試料液的２５１１！／を添加し。

充分振とうした後、約１０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さびの状
態を経時的に調べた。その結果を第５表に示す。

第５表 注１　さびの表示 ◎　さびの発生なし ○　数点さび発生 Ｘ　数十点さび発生 ××　全面にさび発生 注２　比較例Ａは米国特許第３７６９２１４号該当品で
ある。

試験結果が示すように本発明の金属加工油剤は、従来の
加工油剤よりも劣化試験後のさび止め性の低下が少ない
。

（４）　　耐劣化性試験−２ 第２表の実施例４および比較例Ｂの油剤を水道水で１０
倍および２０倍に希釈したエマルジョンを試料液とした
。

各試料液３００　ｍｌおよび乾切削した鋳鉄切屑９０！
を５００１容三角フラスコに入れ、密栓後、５０℃の恒
温槽に４８ｈｒ静置した。その後、恒温槽から各試料液
を取り出し、放冷後、テカンテーションにより劣化液を
得る。劣化前後の外観変化およびさび止め性能（鋳鉄切
屑法）を観察した。観察結果を第６表に示す。

第６表 注−１外観変化 △　わずかに変色 ×　黒変 注−２さび止め性 ◎　さびの発生なし ○　数点さび発生 ×　、数十点さび発生 観察結果が示すように本発明の加工油剤は、従来の加工
油剤よりも劣化後の外観変化もさひ止め性能の低下も少
ない。

【図面の簡単な説明】

添付の第１図および第２図は、それぞれ本発明の実施例
による油剤の研削抵抗および切削抵抗を示すグラフであ
る。図面中の符号は、それぞれ下記のものを表わす。 １．２，３，４，５および６はそれぞれ実施例の番号、
Ａは比較例Ａ　　　　　Ｂは比較例Ｂ Ｃは比較例Ｃ 出願人　ユシロ化学工業株式会社 代理人　弁理士　井　坂　實　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記の式（１１で表わされるジカルボン酸とポリオキシ
   プロピレングリコールまたはポリオキシエチレン−ポリ
   オキシプロピレンブロックコポリマーとのモノエステル
   のアミン塩またはアルカリ金属塩を含有することを特徴
   とする水溶性金属加工油剤。 ただし式（１）中のＲ１はＣ０ＯＨまたはＨであり、Ｒ
   １がＣ０ＯＨであるときはＲ２はＨであり、Ｒ１が■（
   であるときはＲ２はＣ０ＯＨであるものとする。