JPS6121595B2

JPS6121595B2 -

Info

Publication number: JPS6121595B2
Application number: JP3053282A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kanda; Haruo Nakai
Original assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1982-03-01
Filing date: 1982-03-01
Publication date: 1986-05-28
Also published as: JPS58149997A

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属加
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
題となつている。この問題の解決策としてたとえ
ば米国特許第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
属加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（）で表わされるジカルボ
ン酸（以下C₂₁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−ポリオキシプロピレンブロツクコポリマーと
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
である。ただしR₁＝COOHでR₂＝Ｈであるか、または
R₁＝ＨでR₂＝COOH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。（C₂₁ジカルボン酸） C₂₁ジカルボン酸は式（）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。ただし異性体をたが
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ツクコ
ポリマーは、分子量500〜5000のものが望まし
く、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン
ブロツクコポリマーについては、ポリオキシエチ
レン基がブロツクコポリマー中の50重量％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（）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としては、エタノールアミ
ン、イソプロパノールアミン、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。またC₂₁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
ルを製造し、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、C₂₁ジカルボン酸(A)
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ツクコ
ポリマー(B)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ばよい。C₂₁ジカル
ボン酸の２個のカルボキシル基のうち、α位のカ
ルボ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つ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、必要によつては適宜加熱して撹拌するこ
とによつて作ることができる。また、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、米国特許
第3769214号明細書に記載されている方法を準用
することができる。すなわち、C₂₁ジカルボン酸
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、所望に応じては補助的成分とともに
混合して、その混合物をそのまま本発明の金属加
工油剤とすることもできる。（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
油剤のタイプによつて変り得るが、主剤が水分を
除く全成分中10％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、必要によつては水を混合してもよい。たと
えばソリユ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。またエマルジヨンタイプの加工油
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つては少量（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、下記の実施例によつて明白になる。（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−ポリオ
キシプロピレンブロツクコポ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ポリオキシプロピレングリコール三洋化成工業株式会社製商品名：ニユーポールPP1000 分子量：1000 ｃポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン
ブロツクコポリマー三洋化成工業株式会社の下記２品種 c₁ 商品名：ニユーポールPE61 組成：ポリプロピレングリコール（分子量
1750）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：ニユーポールPE62 組成：ポリプロピレングリコール（分子量
1750）100重量部に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4.5時間加熱撹拌して
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とｂのエステルモノエステル−２ａとc₁のエステルモノエステル−３ａとc₂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本発明の実施例１〜３のソリユブルタイプ加工
油剤を製造するには、１容のビーカーにトリエ
タノールアミン200ｇ、ジエタノールアミン200ｇ
および水350ｇを入れ、70〜80℃になるまで加熱
し、かきまぜながら均一に溶解させ、その中へ
C₂₁ジカルボン酸のモノエステル200ｇおよびカプ
リン酸50ｇを添加し、液を均一にして組成した。また、実施例４〜６のエマルジヨンタイプ加工
油剤を製造するには、１容のビーカーにトリエ
タノールアミン50ｇおよびC₂₁ジカルボン酸のモ
ノエステル200ｇを入れ、70〜80℃になるまで加
熱しながら、かきまぜる。これに残りの石油スル
ホン酸ソーダ、ノニルフエノール系界面活性剤、
ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド、ジシクロヘキシ
ルアミン、水および鉱物油を加え、50〜60℃でか
きまぜて液を均一にし、温度40℃以下で防腐剤を
添加して組成した。比較例も同様である。第１表
にソリユブルタイプを、第２表にエマルジヨンタ
イプを示す。

【表】

【表】性能の確認 (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、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
つて明白である。

【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。

【表】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200mlに軸受鋼研
削粉40ｇおよびイオウ砥石粉末６ｇ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つた。約15ｇのドライカツトした鋳鉄切屑（FC−
25、８〜12メツシユ）をペトリ皿（内径約60
mm）に採取し、これに試料液約25mlを添加し、
充分振とうした後、約10分間静置した。次に試
料液を傾斜法によつて除去し、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。

【表】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ヨン
を試料液とした。各試料液300mlおよび乾切削した鋳鉄切屑90
ｇを500ml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、デカンテーシ
ヨ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。

【表】 × 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び
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。

Claims

【特許請求の範囲】１下記の式（）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ツクコポ
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（）中のR₁はCOOHまたはＨであ
り、R₁がCOOHであるときはR₂はＨであり、R₁
はＨであるときはR₂はCOOHであるものとす
る。