JPS59227980A - Metal working oil composition - Google Patents

Metal working oil composition

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JPS59227980A
JPS59227980A JP10362183A JP10362183A JPS59227980A JP S59227980 A JPS59227980 A JP S59227980A JP 10362183 A JP10362183 A JP 10362183A JP 10362183 A JP10362183 A JP 10362183A JP S59227980 A JPS59227980 A JP S59227980A
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oil
salt
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鍬本 紘
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弘之 永森
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Abstract

PURPOSE:To provide a metal working oil compsn. contg. a lubricating oil component such as oil or fat and a specified water-sol. macromolecular compd. as essential ingredients, which has excellent circulation stability and lubricating properties, undergoes little changes with time and shows minimized entrapment of foreign substances. CONSTITUTION:The metal working oil compsn. contains as essential ingredients (A) at least one lubricating oil component selected from among oil, fat, mineral oil and fatty acid ester and (B) at least one water-sol. macromolecular compd. selected from among cationic or amphoteric addition polymer, ring-opened polymer, polycondensate and natural polymer deriv. (B) are, e.g., phosphate of diethylaminoethyl methacrylate polymer, ring-opened polymer of ethyleneimine phosphate, epihalohydrin/amine polycondensate and cation-modified cellulose.

Description

【発明の詳細な説明】 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 that is suitable for plastic working, cutting, grinding, etc. of metal 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、液体状潤〆[f剤は界面活性
剤等により乳濁された油性潤滑成分粒子の被加工材表面
への(−1着により潤滑効果を得ろ点が特徴である。特
に水を使用しエマルションとして用いられろ液体状潤滑
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而で有利である。
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. In other words, a liquid lubricant [F agent is characterized by the fact that it obtains a lubricating effect by depositing oil-based lubricating component particles emulsified with a surfactant or the like on the surface of the workpiece.Especially when water is used, A liquid lubricant used in the form of an emulsion is advantageous because of its cooling effect on heat generated during machining of a workpiece, and its economic 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).

仲)金属の加工時発生する金属粉、スカム等の汚れの乳
濁液中への混入。
Intermediate) 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.

に)乳化の安定化を図るだめに生じる潤滑成分乳濁粒子
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
の面J荷重能の低下。
2) Decreased surface J load capacity of the contact lubricated surface of metal due to a decrease in the amount of lubricant emulsion particles that adhere to the surface of the workpiece due to the attempt to stabilize emulsification.

餠)乳濁液の廃水処理性。餠) Wastewater treatment properties of emulsions.

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

従って、加工後、潤滑油等による被加工材表面の汚染の
な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 with no contamination of the surface of the workpiece due to lubricating oil, etc. can be obtained, and there is no contamination of metal powder, lubricant deterioration products, etc., or in other words, contamination is not entrained into the system. 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た乳化型
の潤滑剤の有する上記欠点を解消した金属加工油側全提
供すべく、鋭、き研死を行った。結果油性の潤滑油成分
とともに特定の陽イオン性又は両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
成されることを見出し本発明を完成した。
Therefore, the present inventors carried out sharpening and polishing in order to provide a metal working oil that eliminates the above-mentioned drawbacks of conventional emulsified lubricants using oily components. As a result, the inventors have discovered that the above object can be achieved by using a composition containing a specific cationic or amphoteric water-soluble polymer compound together with an oily lubricating oil component, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、(a)油脂、鉱物油および脂肪酸エス
テルから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
誘導体から選ばれる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金属加工油組成物を提供
するものである。
That is, the present invention provides (a) one or more lubricating oil components selected from the group consisting of oils and fats, mineral oils, and fatty acid esters, and (b) containing nitrogen atoms in molecules with a molecular weight of 10 to 10 million. Metalworking oil containing as an essential component one or more water-soluble polymer compounds selected from cationic or zwitterionic addition polymers, ring-opening polymers, polycondensates, or natural polymer derivatives. A composition is provided.

本発明金属加工油組成物の(a)成分である潤滑油成分
としては、例えば、スピンドル油、マシン油、タービン
油、シリンダー油等の鉱物油;鯨油、牛)指、肝脂、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1価アルコー
ル、エチレングリコール、ネオヘンチルアルコール、ペ
ンタエリスリトール等とのエステルが挙げられる。これ
らの成分は、それぞれ1種でもよいが、2種を混合して
、使用することもできる。。
Examples of the lubricating oil component (a) of the metalworking oil composition of the present invention include mineral oils such as spindle oil, machine oil, turbine oil, and cylinder oil; whale oil, cow's finger, liver fat, and rapeseed oil; Animal and vegetable oils such as castor oil, bran oil, palm oil, and coconut oil; fatty acids obtained from beef tallow, coconut oil, palm oil, and castor oil; aliphatic monohydric alcohols having 1 to 22 carbon atoms; ethylene glycol; Examples include esters with hentyl alcohol, pentaerythritol, etc. Each of these components may be used alone, or two types may be mixed and 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 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(、次のものが挙げられ
る。
In addition, 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 (for example, the following groups may be included).

(a)  次の一般式(1)〜(■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。
(a) Homopolymers of salts or quaternary ammonium salts of nitrogen-containing monomers represented by the following general formulas (1) to (■), or copolymers of two or more thereof.

R1 〔式中、Aは一〇−又は−+”JH−を、+1.は1〜
3の整数を示し、八はH又はCH3を、R2及び氏はH
lCl−+3又はC,、I−1,を示ず〕R8 〔式中、RイR2、R3、nlは式(1)と同じ〕1 〔式中、R,は式(1)と同じ。ピリジンの置換位は2
又は4位〕 R1 〔式中、R1、馬は式(I)と同じ。ピペリジンの置換
位は2又は4位〕 R1 〔式中、■も、R2、R3は式(1)と同じ〕これら単
量体の具体例としては、(1)式のジメチルアミンエチ
ルアクリレ−1−、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ツタクリレート、ジエチルアミ
ノエチルメタクリレ−1・、ジメチルアミンプロピルア
クリルアミド、ジエチルアミンプロピルアクリルアミド
・ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジエチル
アミノプロピルメタクリルアミド等; (It)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、ジメチルアミンメチルプロペン、ジエチルアミ
ノメチルプロペン等;(ill)式のビニルピリジン等
;q′111)式のビニルピペリジン、ビニル−N−メ
チルピペリジン、4 、 (V)式0式% メチルベンジルアミン等が挙げられる。
R1 [In the formula, A is 10- or -+"JH-, +1. is 1-
Indicates an integer of 3, 8 is H or CH3, R2 and Mr. H
lCl-+3 or C,, I-1, is not shown] R8 [In the formula, R2, R3, and nl are the same as in the formula (1)] 1 [In the formula, R is the same as in the formula (1). The substitution position of pyridine is 2
or 4th position] R1 [In the formula, R1 and horse are the same as in formula (I). The substituent position of piperidine is the 2 or 4 position] R1 [In the formula, R2 and R3 are the same as in the formula (1)] Specific examples of these monomers include dimethylamine ethyl acrylate of the formula (1) 1-, diethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyltuacrylate, diethylaminoethylmethacrylate-1, dimethylaminepropylacrylamide, diethylaminepropylacrylamide/dimethylaminopropylmethacrylamide, diethylaminopropylmethacrylamide, etc.; dimethylamino of formula (It) Methylethylene, diethylaminomethylethylene, dimethylamine methylpropene, diethylaminomethylpropene, etc.; vinylpyridine of formula (ill), etc.; vinylpiperidine of formula q'111), vinyl-N-methylpiperidine, 4, (V) formula 0 % methylbenzylamine and the like.

これら単量体の単独重合物又は共重合物のうち平均分子
量が1. OOO〜]000万のものが使用される。
Among homopolymers or copolymers of these monomers, the average molecular weight is 1. OOO~]0 million are used.

(1))前記一般式(1)〜(■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」二と、α、β−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1゜
このビニル系単量体としては、例えば、ビニルピロリド
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ルカリ金属塩、アンモニウ
ム塩スπ、アマイド化合物もしくはエステル化物tビニ
ルスルホン酸、メタリルスルホン酸、2−アクリルアミ
ドル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ろ。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
00〜100o万のものが使用される。
(1)) One or more of the nitrogen-containing monomers represented by formulas (1) to (■) or their salts or quaternary ammonium salts, and an α,β-unsaturated carboxylic acid or with one or more vinyl monomers selected from the group consisting of salts thereof or derivatives thereof, vinyl compounds containing sulfonic acid groups or salts thereof, acrylonitrile, vinylpyrrolidone, and aliphatic olefins having 2 to 20 carbon atoms. Copolymer 1゜The vinyl monomers include, for example, vinylpyrrolidone, acrylonitrile; acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, or alkali metal salts of these acids, ammonium salts π, amide compounds or esterified t-vinyl Examples include sulfonic acid, methallylsulfonic acid, 2-acrylamidol 2-methylpropanesulfonic acid, p-styrenesulfonic acid, or alkali metal salts or ammonium salts of these acids. Among the copolymers with vinyl monomers, the average molecular weight is 10
00 to 1,000,000 is used.

(C〜1) ポ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、テトラエチレンペンクミン、ペンタエチ
レンヘギザミンな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、又、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
たポリエチレンイミンは下記(1)式のような鎖状のポ
リアミンではなく、上記(2)式の骨格を有する分枝を
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, tetraethylenepencumine, and pentaethylenehexamine. It can also be obtained by polymerizing ethyleneimine, generally using an acidic catalyst. The polyethyleneimine thus obtained is not a chain polyamine like the following formula (1), but a branched compound having the skeleton of the above formula (2).

−CH,CH2−NH−(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−
 : I : 1ないし1:2:1の範囲にあるものが
好ましい。
-CH, CH2-NH- (1) The polyalkylene imine thus obtained contains 6 or more nitrogen atoms, and the ratio of the numbers of primary nitrogen atoms, secondary nitrogen atoms and tertiary nitrogen atoms is are approximately 1-
:I: Preferably, the ratio is in the range of 1 to 1:2:1.

(c−2)  ポ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 ■ アルデヒドロ、ケトン類との反応生成物■ アルキ
ルハライドとの反応生成物 ■ イソシアネート類、ネオイノンアネ−1・類との反
応生成物 ■ 活性二重結合を有するものとの反応生成物■ エピ
ハロヒドリン類との反応生成物■ ソアナマイド顛、グ
アニジン類、尿素等との反応生成物 ■ カルボン酸、酸無水物、アンプ/・ライド等との反
応生成物 (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。
(c-2) Salts or quaternary ammonium salts of derivatives of polyethyleneimine The following derivatives of polyethyleneimine ■ Reaction products with aldehydros and ketones ■ Reaction products with alkyl halides ■ Isocyanates, neoinone ane-1. ■ Reaction products with substances having active double bonds ■ Reaction products with epihalohydrins ■ Reaction products with soanamides, guanidines, urea, etc. ■ Carboxylic acids, acid anhydrides, amplifiers /・Reaction product with ride etc. (d) Salt or quaternary ammonium salt of polycondensate of aliphatic dicarboxylic acid and polyethylene polyamine or dipolyoxyethylene alkylamine.

具体的には、それらの繰返し単位が一般式(VIDで表
わされるポリエチレンポリアミンとの重縮合物及び一般
式(IIIIDで表わされろ/ポリオキノエチレンアル
キルアミンとの重縮合物で分子量が1000〜1.0.
000.000のものが挙げられる。
Specifically, these repeating units are a polycondensate with polyethylene polyamine represented by the general formula (VID) and a polycondensate with polyoquinoethylene alkylamine represented by the general formula (IIID) with a molecular weight of 1000 to 1. 0.
000.000 is mentioned.

!OCR+−CONM−←R’  NHe−R’ NH
)     (ulD4 〔式中、R,はダイマー1酸残基又は炭素数1〜]0の
アルキレン基、R′は−CH,I:I(2−11]、は
2〜7の〔式中、R4は式(SilDと同じ。R9は炭
素数1〜8の7 ルキル基、R6はH又はCH3、R5
及びR6ば1−]、0の整数を示す〕 上記脂肪族ジカルボン酸としては、ダイマー酸、アジピ
ン酸等が挙げられ、ポリエチレンポリアミンとしては、
ンエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等が使
用できる。
! OCR+-CONM-←R'NHe-R' NH
) (ulD4 [in the formula, R is a dimer monoacid residue or an alkylene group having 1 to 1 carbon atoms], R' is -CH, I:I(2-11], is a 2 to 7 [in the formula, R4 is the formula (same as SilD. R9 is a 7-alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R6 is H or CH3, R5
and R6ba1-], representing an integer of 0] Examples of the aliphatic dicarboxylic acids include dimer acid, adipic acid, etc., and polyethylene polyamines include:
Ethylenetriamine, triethylenetetramine, etc. can be used.

(e)  ジハロアルカン−ポリアルキレンポリアミン
重合物。
(e) Dihaloalkane-polyalkylenepolyamine polymer.

具体的には、1,2−ジクロルエタン、1゜2−ジブロ
ムエタン、1,3−ジクロルプロ/;ン等のジ/・ロア
ルカンと、分子内に2個もしくはそれ以上の3級アミン
基を有するポリアルキレンポリアミンとの第4級アンモ
ニウム塩である重合物であり、その平均分子量が100
0〜1ooo万のものが挙げられる。
Specifically, di/-roalkanes such as 1,2-dichloroethane, 1゜2-dibromoethane, 1,3-dichloropro/; and polyalkylenes having two or more tertiary amine groups in the molecule. It is a polymer that is a quaternary ammonium salt with polyamine, and its average molecular weight is 100.
Examples include 0 to 100,000.

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)  エビ・・ロヒドリンーアミン重縮合物。(f) Shrimp...rohydrin-amine polycondensate.

具体的には繰返し単位が次の一般式(閣で表わされ、平
均分子量が1000〜1.000万のものが挙げられる
Specifically, examples include those in which the repeating unit is represented by the following general formula (kaku) and the average molecular weight is 10 million to 10 million.

−EO−CH2CH−)− 〔式中、R7−民はメチル基又はエチル基を示す。-EO-CH2CH-)- [In the formula, R7- represents a methyl group or an ethyl group.

Xo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。
Xo 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1
000〜100万のものがより好まし℃・。
The polymers of (a) to (f) above have an average molecular weight of 1
000 to 1,000,000 is more preferable.

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、@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51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
を一種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. In other words, the dissolved water-soluble cationic or zwitterionic polymer compound completely uniformly adsorbs the particles of the lubricating oil component, which have been micronized in response to mechanical shearing force, before coalescence begins. However, the polymer compound makes the oil particles into large particles by a kind of coagulation effect, and furthermore, the large particles are stably dispersed in water by the steric and electrically protective colloidal effect of the polymer compound.

これは、特開昭55−1.47593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走化されてし
まし・、一旦微細化された油粒子を大きな粒子に回復で
きないのと相違する。
This is because, in the case of the water-soluble anionic polymer compound disclosed in JP-A-55-1.47593, its agglomerating effect on oil particles is weak, so that it is rendered safe as a protective colloid as a fine particle. This is different from the fact that fine oil particles cannot be recovered into large particles.

これらの水后性陽イオン性又は両1咋イオン高分子化合
物は1種又は2種以上を混合して使用することができ、
これは金属加工油組成物全量に対して01〜10重量嘱
になるように配合するのが好ましい。
These hydric cationic or bivalent ionic polymer compounds can be used alone or in combination of two or more,
It is preferable to mix this in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total amount of the metal working oil composition.

本発明の金属加工油組成物には、上記成分の他、必要に
応じて公知の各種添加剤、例えば防錆剤、油性向上剤、
4鐵圧剤、酸化防止剤等を添加するこくともできる。
In addition to the above-mentioned components, the metal working oil composition of the present invention may contain various known additives, such as rust preventives, oiliness improvers,
4. It is also possible to add iron pressure agents, antioxidants, etc.

上記各種添加剤は、必要に応じ圧延油組成物全量に対し
て、それぞれ0〜2%、0〜20襲、0〜3%、0〜5
%、の割合で添加することができる。
The various additives mentioned above may be added in an amount of 0 to 2%, 0 to 20%, 0 to 3%, and 0 to 5%, respectively, based on the total amount of the rolling oil composition as necessary.
%.

防錆剤としては、アルケニルコハク酸及びその誘導体、
オレイン酸などの脂肪酸、ノルビタンモノオレートなど
のエステル又は、その他アミン頚等が、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
、まだ、極圧剤としては、トリクレジルホスフェートな
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(幾金属化合物が、酸化防止剤としては、2゜4−
ジt−ブチルp−クレゾールなどのフェノール系化合物
、フェニルα−ナフチルアミンなどの芳香族アミン等が
それぞれ例示される。
As rust inhibitors, alkenylsuccinic acid and its derivatives,
Fatty acids such as oleic acid, esters such as norbitan monooleate, or other amine necks, etc. are used as oiliness improvers. However, as extreme pressure agents, phosphorus compounds such as tricresyl phosphate and metal compounds such as zinc dialkyldithiophosphate are still used as extreme pressure agents.
Examples include phenolic compounds such as di-t-butyl p-cresol, aromatic amines such as phenyl α-naphthylamine, and the like.

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、水分量
が80係位までの濃厚溶液として調製しておき、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 with a moisture content of up to 80% 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、潤滑油成分は大きな粒
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
(、まだ金属加工部に供給され、金属被加工材に接触す
れば、粒径の大きな油粒子が金属被加工材に厚くて強力
な潤滑膜を形成して高潤滑加工性能を有し、経時変化の
少ない金属加工油を提供すると共に、次のような特長を
有する。7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ないので、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
込み現象も少なし・、常時クリーンな金属加工油として
、高潤謂特性を保持するという優れた点がある。また、
上記両成分の機能により、作業環境の汚れが改善され、
廃水処理性にも優れているだめ、従来の乳化剤を用いた
金属加工油には見られなし・、クリーンな作業環境を実
現するという優れた特徴を有する。
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. Since the lubricating oil component maintains a large particle size and is stably dispersed in water, circulation stability is improved (if it is still supplied to the metal processing section and comes into contact with the metal workpiece, large oil particles will be released). The present invention provides a metal working oil that forms a thick and strong lubricating film on metal workpieces, has high lubrication performance, and exhibits little change over time, and has the following features: 7. Although it has the ability to make water and oil hydrophilic, it does not have the ability to emulsify by lowering the interfacial tension between water and oil, so the lubricating oil components do not emulsify and cannot be used with conventional metalworking oils using emulsifiers. In comparison, it has the advantage of being a metal processing oil that is always clean and retains the so-called high moisturizing properties, with less of the so-called entrapment phenomenon of foreign substances such as dirt oil and metal powder mixed in during processing. Also,
The functions of both of the above ingredients improve the dirtiness of the working environment.
It also has excellent wastewater treatment properties, and has an excellent feature that creates a clean working environment, which is not found in conventional metalworking oils that use emulsifiers.

次に実施例を挙げて説明する。Next, an example will be given and explained.

実施例中で使用した金属加工油組成物は次のとおりであ
る。尚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、チは重量係で示しだ
The metalworking oil compositions used in the examples are as follows. A water-soluble cationic or zwitterionic polymer compound is expressed as a "water-soluble polymer compound," and q is indicated by weight.

第1表 ■ 極圧剤 トリフェ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ェニールエーテル(l(L
B=10.6 ) 酸化防止剤 2.4−ジt−ブチルpクレゾール 以下余臼 第2−2表 (襲) 第2−3表 (%) 比較品扁1 潤滑油成分 牛脂      94係 牛脂力1ゴ肪酸           。
Table 1 ■ Extreme pressure agent triphenyl phosphite surfactant (emulsifier) Polyoxyethylene nonylphenyl ether (l (L
B = 10.6) Antioxidant 2.4-Di-t-butyl p-cresol and below Overmill Table 2-2 (Target) Table 2-3 (%) Comparative product 1 Lubricating oil component Beef tallow 94 Beef tallow power 1 Go fatty acid.

乳化剤     2 酸化防止剤           1 比較品扁2 潤滑油成分 牛脂      94% 生月aノj旨肋酸                 
       2極圧剤     1 乳化1i11     2 酸化防止剤           1 比較品扁3 潤滑油成分 鉱物油(シリンダー油)        72係ペンタ
エリスリトールテトラオvニー 1−     20乳
化剤     2 酸化防止剤           1 比較品茄4 潤滑油成分 鉱物油(シリンダー油)        72係ペンタ
エリスリトールテトラオレエ−)        20
極圧剤     1 乳  化  剤                 2
酸化防止剤           1 比較品蔦5 潤滑油成分 鉱物油(スピンドル油)        67チステア
リンi酸オクチルエステル          20オ
レイン酸          5 乳化剤     2 酸化防止剤           1 比較品扁6 潤/iす油成分 鉱物油(スピンドル油)        67襲ステア
リAM、オクチルエステル           20
オレイン酸           5 極圧剤     1 乳化剤     2 酸化防止剤            1実施例1 ■焼付荷重試)倹(ファレソクス試1験法)lIiiI
焼付荷重の測定は、A S TM 1’J1.格D −
3233耐圧荷重試験(ファレソクス試験)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チ儂度に希釈し、これrホモミキサーにより回転数
10.OOOrpm でjりL拌することによりおこな
った。被検試料の塗布は、」二重fi:e 4″P溶液
をスプレー量50 ml 7分(圧力0.5 kg/ 
ai )、分散液温度50℃の条件でギヤーポンプを使
用し、固定ブロックの中心の回転ピンに塗布する方法に
よった。
Emulsifier 2 Antioxidant 1 Comparative product 2 Lubricating oil component beef tallow 94%
2 Extreme pressure agent 1 Emulsifier 1i11 2 Antioxidant 1 Comparative product 3 Lubricating oil component mineral oil (cylinder oil) 72 pentaerythritol tetraoxygen 1-20 Emulsifier 2 Antioxidant 1 Comparative product 4 Lubricating oil component mineral Oil (cylinder oil) 72 pentaerythritol tetraoleate) 20
Extreme pressure agent 1 Emulsifier 2
Antioxidant 1 Comparative product Tsuta 5 Lubricating oil component Mineral oil (spindle oil) 67 Stearic acid octyl ester 20 Oleic acid 5 Emulsifier 2 Antioxidant 1 Comparative product Bian 6 Lubricating oil component Mineral oil (spindle oil) 67 Stearly AM, Octyl Ester 20
Oleic acid 5 Extreme pressure agent 1 Emulsifier 2 Antioxidant 1 Example 1 ■ Seizure load test) (Faresox test 1 test method) lIII
Measurement of seizure load is performed using A S TM 1'J1. Case D −
It was conducted in accordance with the 3233 pressure load test (Faresox test). To prepare the test samples, each metalworking oil composition was diluted with water to 3 degrees, and then mixed with a homomixer at a rotational speed of 10. This was done by stirring at OO rpm. To apply the test sample, spray 50 ml of ``double fi:e 4'' P solution for 7 minutes (pressure 0.5 kg/
ai), a gear pump was used at a dispersion temperature of 50° C., and the dispersion was applied to a rotating pin at 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.

以下余白 第3表 以下余白 実施例2 焼付荷重試験(曽田四球式試験法) 焼伺荷重の測定は、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
襲濃度に希釈し、これをホモミキサーにより回転数10
.000  rpmで撹拌することにより行った。被検
試料の塗布は、上記撹拌溶液をスプV  、g O,5
A 7分(圧力0.5kg/cnt)、試料溶液温度5
0°Cの条件でギヤーポンプを使用し、球押えで固定し
た3個の試験用鋼球の下方から3ib’dの接触点の中
心の空間を通して上方の回転鋼球(・″C塗布する方法
によった。
Margin below Table 3 Margin below Example 2 Burning load test (Soda four-ball test method) Burning 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.
diluted to the highest concentration and mixed with a homomixer at 10 revolutions.
.. This was done by stirring at 000 rpm. To apply the test sample, pour the above stirring solution into a spray V, g O, 5
A 7 minutes (pressure 0.5 kg/cnt), sample solution temperature 5
Using a gear pump under the condition of 0°C, the upper rotating steel ball (・'' Yes.

結果は第4表のとおりである1−1 以下余白 第4表 以下余白 実施例3 廃水処理性試験 実施例2と同様に調整した被検液(]石)に硫酸パン上
3J添加後、2分間撹拌し、更にCa (OH)2を添
加しpI−I 7.0に調整してから10分間攪拌した
。次いで30分静置後下澄液を採取し、C0D(KMn
O4法)を測定した。結果は第5表のとおりである。
The results are as shown in Table 4. 1-1 Margin below Table 4 Margin below Example 3 After adding 3J of sulfuric acid bread to the test solution (stone) prepared in the same manner as in Example 2 of the wastewater treatment test, The mixture was stirred for 1 minute, and then Ca (OH)2 was added to adjust the pI-I to 7.0, followed by stirring for 10 minutes. Next, after standing for 30 minutes, the supernatant was collected, and C0D (KMn
O4 method) was measured. The results are shown in Table 5.

以下余白 第  5  表Margin below Table 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (])  (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4■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誘導
体から選ばれる1種又は2゜種以上の水溶性菌分子化合
物を必須成分として含有することを特徴とする金属加工
油紙1)酸物。 (2)  水溶性高分子化合物が次の(a)〜(g)か
ら成る群から選ば柱る冒分子化合物である特1作1情求
の範囲第1項記載の金ノ1〈加工油組成物。 (a)次の一般式(1)〜(V)で表わされる會窒素単
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種以上の共屯合物。 〔式中、Aは一〇−又は−Nl−I−を、nlは1〜3
の整数を示し、R8はH又はCH,を、&及びR1はH
,CH3又はC2に、、を示す〕 R8 〔式中、R,、R,、、R3、nlは式(I)と同じ〕
R1 〔式中、R1は式(I)と同じ。ピリジンの置換位は2
又は4位〕 ■化、 〔式中、R1、■尤2は式(■)と同じ。ピペリジンの
置換位は2又は4位〕 R1 〔式中、1すR,、R3は式(I)と同じ〕(l〕)前
記一般式(1)〜(■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j駿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l豆、アク
リロニトリル、ビニルピロリドン及び炭素数2〜2゜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211■以上との共重合物。 (C)  ポリエチレンイミン又はその誘導体の塩又は
第4級アンモニウム塩。 ((1)脂肪族ジカルボン酸とポリエチレンポリアミン
又はジポリオキシェ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)  エビハロヒドリン−アミン重縮合物。 (g)  キt−ザンの塩あるいはデンプン又はセルロ
ースあるいはこれらのカチオン変性物。 (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
加工油組成物。 (4)含窒素早計体と共重合するα、β−不飽和カルボ
ン酸がアクリル酸、ツタアクリル[駿又はマレイン酸で
あり、その塩がアルカリ金属又はアンモニウムであり、
またその誘導体がアルギルアマイド、アルキルエステル
又はアクリロニトリルである特許請求の範囲第2項又は
第3項記載の金属加工油組成物。 (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1浚、
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項記載の金属加工油組成物。 (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(VD 〔式中、R2は1〜5の整数、I]3はO’〜5ノ41
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
項記載の金属カn工油組成物。 (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(1’1−+OC
R,−CON1((−R’−NI(+Ti−R’−NI
−I−3−    (Vlll〔式中、J−7,、はダ
イマー酸残基又は炭素数1〜1゜のアルキl/7基、R
′は−CH2Cf(2−1+1. +a 2〜7 (7
)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
項記載の金属加工油組成物。 (8)脂肪族ジカルボン酸とジポリオキンエチレンアル
キルアミンとの重縮合物の繰返し単位が次の一般式鵠I
I 〔式中、R4は式(VIDと同じ。R6は炭素数1〜8
のアルキル基、山はH又はCHl、R5及び)は1〜1
0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
項記載の金属加工油組成物。 (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(lx)、 −(0−C1(2C1(+ 8 〔式中、R7〜R0はCH3又はC21−I、、Xo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
項記載の金属加工油組成物。 (10)水溶性陽イオン性高分子化合物又は水溶性画性
イオン高分子化合物の量が全組成物中のO,]〜10重
4チである特許請求の範囲第1]’自〜9項の何れかの
項記載の金属加工油組成物。
[Scope of Claims] (]) (a) one or more 4■ lubricating oil components selected from the group consisting of fats and oils, mineral oils, and fatty acid esters; and (b) in molecules with a molecular weight of 10 to 10 million. The essential ingredient is one or more water-soluble bacterial molecular compounds selected from cationic or zwitterionic addition polymers, ring-opening polymers, polycondensates, and natural polymer derivatives containing a nitrogen atom. A metal-working oil paper characterized by containing: 1) an acid substance; (2) The water-soluble polymer compound is a polymeric compound selected from the group consisting of the following (a) to (g). thing. (a) A homopolymer of a salt of a nitrogen monomer or a quaternary ammonium salt represented by the following general formulas (1) to (V), or a copolymer of two or more thereof. [In the formula, A is 10- or -Nl-I-, nl is 1 to 3
represents an integer, R8 is H or CH, & and R1 is H
, CH3 or C2 represents] R8 [In the formula, R,, R, , R3, nl are the same as in formula (I)]
R1 [wherein, R1 is the same as in formula (I). The substitution position of pyridine is 2
or 4th place] ■, [In the formula, R1 and ■2 are the same as in the formula (■). The substituent position of piperidine is the 2 or 4 position] R1 [In the formula, 1S R, and R3 are the same as in formula (I)] (l)) Nitrogen-containing monomers represented by the general formulas (1) to (■) or one or more quaternary ammonium salts, and α
, a vinyl monomer selected from the group consisting of β-unsaturated carbon dioxide or a salt thereof or a derivative thereof, a sulfonic acid group-containing vinyl compound or its derivatives, acrylonitrile, vinylpyrrolidone, and an aliphatic olefin having 2 to 2° of carbon atoms. 1 or a copolymer with 211 or more. (C) Salt or quaternary ammonium salt of polyethyleneimine or its derivative. ((1) Salt or quaternary ammonium salt of a polycondensate of aliphatic dicarboxylic acid and polyethylene polyamine or dipolyoxyethylene alkylamine. (e) Dihaloalkane-polyalkylene polyamine polymer. (f) Shrimp halohydrin- Amine polycondensate. (g) Salt of chit-zan, starch or cellulose, or cation-modified products thereof. (3) Water-soluble cationic polymer compound or water-soluble amphoteric polymer compound having a molecular weight of 1000 to 1 .000,0
00. The metal working oil composition according to claim 1 or 2, which is (4) the α, β-unsaturated carboxylic acid copolymerized with the nitrogen-containing premature compound is acrylic acid, ivy acrylic [Shun] or maleic acid, and the salt thereof is an alkali metal or ammonium;
The metalworking oil composition according to claim 2 or 3, wherein the derivative is an argylamide, an alkyl ester or acrylonitrile. (5) The sulfonic acid group-containing vinyl compound copolymerized with the nitrogen-containing monomer is vinyl sulfonic acid, methallyl sulfone,
2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid,
or p-styrenesulfonic acid, and the metal working oil composition according to claim 2 or 3, wherein the salt thereof is an alkali metal or ammonium. (6) The repeating unit of the ring-opening polymer of ethyleneimine has the following general formula (VD [wherein, R2 is an integer of 1 to 5, I]3 is O' to 5-41
[indicating number] Claim 2 or 3
The metallurgical oil composition described in 1. (7) The repeating unit of the polycondensate of aliphatic dicarboxylic acid and polyethylene polyamine has the following general formula (1'1-+OC
R, -CON1((-R'-NI(+Ti-R'-NI
-I-3- (Vllll [wherein, J-7, is a dimer acid residue or an alkyl/7 group having 1 to 1° carbon atoms, R
' is -CH2Cf (2-1+1. +a 2~7 (7
) represents an integer] Claim 2 or 3
The metal working oil composition described in . (8) The repeating unit of the polycondensate of aliphatic dicarboxylic acid and dipolyoquine ethylene alkylamine has the following general formula
I [In the formula, R4 is the same as the formula (VID. R6 is a carbon number of 1 to 8
alkyl group, mount is H or CHl, R5 and) are 1 to 1
Indicates an integer of 0] Claim 2 or 3
The metal working oil composition described in . (9) The repeating unit of the epihalohydrin-amine polycondensate has the following general formula (lx), -(0-C1(2C1(+8) [wherein, R7 to R0 are CH3 or C21-I, and Xo is a halogen ion 2 or 3 of the claims, which is
The metal working oil composition described in . (10) The amount of the water-soluble cationic polymer compound or the water-soluble imageable ionic polymer compound in the entire composition is from O, ] to 10 to 4 parts. The metal working oil composition according to any one of the items.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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