TW201811992A - 金屬加工油組成物、及金屬加工方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有優異之加工性同時亦具有防鏽性的金屬加工油組成物，以及使用其之金屬加工方法，前述金屬加工油組成物係摻合(A)選自一元羧酸之多元醇酯及多元羧酸之一元醇酯中之至少一種羧酸酯、(B)含磷化合物及(C)防鏽劑而成，該一元羧酸之碳數為9以上且21以下，該羧酸酯之以組成物總量為基準的含量為0.6質量%以上。

Description

金屬加工油組成物、及金屬加工方法
發明領域 本發明是有關於一種金屬加工油組成物及使用其之金屬加工方法。
背景技術 以往，為了在嚴苛的潤滑條件下減低工具磨損，同時使加工製品之形狀、表面粗度等良好，使用於塑性加工、切削加工、研削加工等金屬加工的金屬加工油組成物被要求高加工性。為了達成優異之加工性、工具磨損之減低，進行於金屬加工油組成物中摻和各種極壓劑、油性劑。另一方面，由後加工之省力化、環境問題之觀點來看，使用金屬加工油組成物之使用者期盼能有一種可省略後加工中的洗淨處理形式之金屬加工油組成物。作為因應此種使用者期盼的金屬加工油組成物，舉例言之，目前提出一種金屬加工油組成物，其係於基油中摻合α-烯烴與含磷化合物而成(例如參照專利文獻1)。該金屬加工油組成物可省略後加工之洗淨處理，特別是適合作為不鏽鋼材、表面處理鋼板及鋁材之加工用。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本特開平8-253786號公報
發明之揭示 發明欲解決之課題 不過，在像是金屬加工油組成物塗佈於被加工材後於海外進行加工這等從塗佈後直到加工為止要長時間保存被加工材之情形時，有時會產生生鏽的問題。然而，專利文獻1中記載的金屬加工油組成物在防鏽性方面未必可謂充足。
本發明是有鑑於上述情形而成，目的在提供一種具有優異之加工性同時亦具有防鏽性的金屬加工油組成物，以及使用其之金屬加工方法。
用以解決課題之手段 發明人等反覆精心研究之結果發現，藉由下述發明，可解決上述課題。即，本發明是提供具有下述構造的金屬加工油組成物及使用其之金屬加工方法。
1.一種金屬加工油組成物，係摻合(A)選自一元羧酸之多元醇酯及多元羧酸之一元醇酯中之至少一種羧酸酯、(B)含磷化合物及(C)防鏽劑而成，該一元羧酸之碳數為9以上且21以下，該羧酸酯之以組成物總量為基準的含量為0.6質量%以上。 2.一種金屬加工方法，係使用如上述1之金屬加工油組成物。
發明效果 若藉由本發明，則可提供一種具有優異之加工性同時亦具有防鏽性的金屬加工油組成物，以及使用其之金屬加工方法。
用以實施發明之形態 以下，說明本發明之實施形態(以下，有時亦稱作「本實施形態」)。另，於本說明書中，有關數值範圍之記載的「以上」、「以下」之數值是可以任意組合的數值。 又，於本說明書中，舉例言之，規定為「摻合(I)成分、(II)成分及(III)成分而成的組成物」之組成物並不僅是「含有(I)成分、(II)成分及(III)成分的組成物」，亦包含以下態樣：「含有(I)成分、(II)成分及(III)成分中之任一者彼此反應之反應生成物的組成物」、「取代(I)成分、(II)成分及(III)成分中之至少一種成分，含有該成分已藉由組成物中的成分改質之改質物的組成物」等。
[金屬加工油組成物] 本實施形態之金屬加工油組成物係摻合(A)選自一元羧酸之多元醇酯及多元羧酸之一元醇酯中之至少一種羧酸酯(之後有時僅稱作(A)羧酸酯)、(B)含磷化合物及(C)防鏽劑而成，該一元羧酸之碳數為9以上且21以下，該羧酸酯之以組成物總量為基準的含量為0.6質量%以上。又，本實施形態之金屬加工油組成物宜更摻合(D)40℃動黏度為0.5mm2 /s以上且20mm2 /s以下的基油而成，該基油為選自礦油及合成油中之至少一種(之後有時僅稱作(D)基油)。
＜(A)羧酸酯＞ (A)羧酸酯為選自一元羧酸之多元醇酯及多元羧酸之一元醇酯中之至少一種，該一元羧酸之碳數為9以上且21以下。
一元羧酸之多元醇酯為一元羧酸與多元醇之酯。 構成一元羧酸之多元醇酯的一元羧酸之碳數為9以上且21以下。若碳數小於9，則無法獲得加工性及防鏽性。另一方面，若碳數大於21，則特別是無法獲得對(D)基油的溶解性，作成組成物並不安定。若考慮加工性及防鏽性，則一元羧酸之碳數宜為12以上，更為理想的是14以上，另一方面，若考慮與其他成分之溶解性，則宜為20以下，更為理想的是18以下。又，一元羧酸可為直鏈狀、分枝狀、環狀中之任一者，亦可為飽和、不飽和中之任一者。
此種一元羧酸例如可列舉：天竺葵酸、羊脂酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、珠光脂酸、硬脂酸、異硬脂酸、十九酸、花生酸、二十一酸等飽和一元羧酸；肉豆蔻油酸、棕櫚油酸、6順-十六碳烯酸、油酸、亞麻油酸、次亞麻油酸、鱈油酸、二十烯酸等不飽和一元羧酸等脂肪族一元羧酸、乙基環己烷羧酸、丙基環己烷羧酸、丁基環己烷羧酸、苯基環戊烷羧酸、苯基環己烷羧酸等脂環族羧酸；聯苯羧酸、苯甲醯苯甲酸、萘甲酸、蒽甲酸等芳香族一元羧酸等。 其中，若考慮加工性、防鏽性以及與其他成分之溶解性，則宜為月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸等飽和一元羧酸；油酸、亞麻油酸、次亞麻油酸等不飽和一元羧酸，較為理想的是月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸及油酸，更為理想的是油酸。
若考慮加工性及防鏽性，則多元醇，即，構成一元羧酸之多元醇酯的多元醇其碳數宜為2以上，較為理想的是3以上，更為理想的是4以上。另一方面，若考慮與其他成分之溶解性，則碳數宜為15以下，較為理想的是10以下，更為理想的是8以下。又，多元醇可為直鏈狀、分枝狀、環狀中之任一者，亦可為飽和、不飽和中之任一者。
若由加工性、防鏽性以及與其他成分之溶解性之觀點來看，則此種多元醇例如宜列舉：乙二醇、丙二醇(propylene glycol)、丙二醇(propanediol)、丁二醇(butylene glycol)、丁二醇(butanediol)、2-甲基-1,3-丙二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、庚二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、十二烷二醇、十三烷二醇、十四烷二醇、十五烷二醇等二元醇；三羥甲基乙烷、二三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二三羥甲基丙烷、丙三醇、新戊四醇、二新戊四醇、三新戊四醇、山梨醇等三元以上的醇等脂肪族多元醇。 其中，若由加工性、防鏽性以及與其他成分之溶解性之觀點來看，則宜為三元以上的脂肪族醇，且宜為三羥甲基丙烷、新戊四醇。
又，多元醇可列舉如：兒茶酚、間苯二酚、氫醌、柳醇、二羥二苯基等芳香族二元醇；環己二醇、環己二甲醇等脂環族二元醇；五倍子酚、甲五倍子酚、乙五倍子酚、各種丙五倍子酚、各種丁五倍子酚等芳香族三元醇；環己三醇、環己三甲醇等脂環族三元醇等。
一元羧酸之多元醇酯之具體例例如宜列舉：新戊四醇單油酸酯、新戊四醇二油酸酯、新戊四醇三油酸酯、新戊四醇四油酸酯等各種新戊四醇油酸酯、各種新戊四醇硬脂酸酯、各種新戊四醇月桂酸酯、各種新戊四醇肉豆蔻酸酯、各種新戊四醇棕櫚酸酯等多元醇為新戊四醇之酯；三羥甲基丙烷單油酸酯、三羥甲基丙烷二油酸酯、三羥甲基丙烷三油酸酯等各種三羥甲基丙烷油酸酯、各種三羥甲基丙烷月桂酸酯、各種三羥甲基丙烷肉豆蔻酸酯、各種三羥甲基丙烷棕櫚酸酯等多元醇為三羥甲基丙烷之酯等。其中，若由加工性之觀點來看，則宜為各種新戊四醇油酸酯、各種三羥甲基丙烷油酸酯，更為理想的是新戊四醇四油酸酯、三羥甲基丙烷三油酸酯。 該等一元羧酸之多元醇酯可單獨一種或組合複數種使用。舉例言之，針對上述各種三羥甲基油酸酯，亦可混合油酸部分之鍵結數不同者，又，舉例言之，亦可組合、使用各種新戊四醇油酸酯與各種三羥甲基油酸酯。
多元羧酸之一元醇酯為多元羧酸與一元醇之酯。 若由加工性及防鏽性之觀點來看，則構成多元羧酸之一元醇酯的多元羧酸其碳數宜為2以上，較為理想的是3以上，更為理想的是4以上。另一方面，若由與其他成分之溶解性之觀點來看，則碳數宜為18以下，較為理想的是12以下，更為理想的是8以下。又，多元羧酸可為直鏈狀、分枝狀、環狀中之任一者，亦可為飽和、不飽和中之任一者。
此種多元羧酸例如宜列舉：琥珀酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族多元羧酸；環戊烷二羧酸、環己烷二羧酸、環己烷三羧酸等脂環族多元羧酸；酞酸、異酞酸、聯苯二羧酸、偏苯三甲酸、焦蜜石酸、萘二甲酸、聯苯酸、萘三甲酸、蒽二甲酸、芘二羧酸等芳香族多元羧酸等。 其中，若考慮加工性、防鏽性以及與其他成分之溶解性，則宜為芳香族羧酸，更為理想的是偏苯三甲酸、焦蜜石酸。
若由加工性及防鏽性之觀點來看，則一元醇，即，構成多元羧酸之一元醇酯的一元醇其碳數宜為9以上，更為理想的是12以上。另一方面，若考慮與其他成分之溶解性，則碳數宜為21以下，較為理想的是20以下，更為理想的是18以下。又，一元醇可為直鏈狀、分枝狀、環狀中之任一者，亦可為飽和、不飽和中之任一者。
若由加工性、防鏽性以及與其他成分之溶解性之觀點來看，則此種一元醇宜列舉如：天竺葵醇、癸醇、十一醇、月桂醇、十三醇、肉豆蔻醇、十五醇、鯨蠟醇、硬脂醇、異硬脂醇、十九醇、花生醇、二十一醇等飽和脂肪族一元醇；棕櫚油醇、反油醇、油醇、亞麻醇、次亞麻醇等不飽和脂肪族一元醇等。 其中，若由加工性、防鏽性以及與其他成分之溶解性之觀點來看，則宜為不飽和脂肪族一元醇，更為理想的是油醇。
又，舉例言之，一元醇亦宜列舉如：苯酚、各種甲酚、各種茬酚、各種丙基苯酚、各種丁基苯酚、苄醇、苯乙醇、萘酚、二苯甲醇等芳香族醇；環戊醇、環己醇、環己烷甲醇、環辛醇等脂環族醇等。
多元羧酸之一元醇酯之具體例例如宜列舉：偏苯三甲酸單油酸酯、偏苯三甲酸二油酸酯、偏苯三甲酸三油酸酯等各種偏苯三甲酸油酸酯；各種焦蜜石酸油酸酯。 該等多元羧酸之一元醇酯可單獨一種或組合複數種使用。舉例言之，針對上述各種偏苯三甲酸油酸酯，亦可混合油酸部分之鍵結數不同者，又，舉例言之，亦可組合、使用各種偏苯三甲酸油酸酯與各種焦蜜石酸油酸酯。
(A)羧酸酯之以組成物總量為基準的含量為0.6質量%以上。若(A)羧酸酯之以組成物總量為基準的含量小於0.6質量%，則無法獲得加工性及防鏽性。若由提升加工性及防鏽性之觀點來看，則宜為0.8質量%以上，較為理想的是1質量%以上，更為理想的是1.5質量%以上。(A)羧酸酯之以組成物總量為基準的含量宜為20質量%以下，較為理想的是15質量%以下，更為理想的是10質量%以下。若(A)羧酸酯之以組成物總量為基準的含量為20質量%以下，則可提升自被加工材之脫脂性，於後面步驟中的洗淨處理變得容易，再者，有時亦會排除洗淨處理本身。
＜(B)含磷化合物＞ (B)含磷化合物例如宜列舉：磷酸酯、酸性磷酸酯、亞磷酸酯、酸性亞磷酸酯、磷酸酯胺鹽等。其中，較為理想的是酸性亞磷酸酯。若使用該等含磷化合物，則可提升加工性、防鏽性，又，可提升自被加工材之脫脂性，於後面步驟中的洗淨處理變得容易，再者，有時會排除洗淨處理本身。
磷酸酯例如可列舉：三烷基磷酸酯、三烯基磷酸酯、三環烷基磷酸酯、三芳基磷酸酯、三環烷基磷酸酯、三芳烷基磷酸酯等。 於該等磷酸酯中，烷基可列舉如：碳數為1~18，較為理想的是1~12之直鏈狀、分枝狀之烷基，例如甲基、乙基、n-丙基、異丙基、各種丁基、各種戊基、各種己基、各種庚基、各種辛基、各種壬基、各種癸基、各種十一基、各種十二基、各種十三基、各種十四基、各種十五基、各種十六基、各種十七基、各種十八基。
烯基可列舉如：碳數宜為2~18，更為理想的是2~12之直鏈狀、分枝狀之烯基，例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、各種丁烯基、各種戊烯基、各種己烯基、各種庚烯基、各種辛烯基、各種壬烯基、各種癸烯基、各種十一烯基、各種十二烯基、各種十三烯基、各種十四烯基、各種十五烯基、各種十六烯基、各種十七烯基、各種十八烯基。
環烷基可列舉如：碳數宜為3~18，更為理想的是6~12之環烷基，例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、金剛烷基、聯環己基、十氫萘基等。
芳基可列舉如：碳數宜為6~18，更為理想的是6~12之苯基、萘基苯基、聯苯基、聯三苯基、伸聯苯基、萘基、苯基萘基、苊基、蒽基、苯并蒽基、醋蒽基(aceanthryl)、菲基、苯并菲基、萉基、茀基、二甲基茀基等。 芳烷基可列舉如：碳數宜為7~18，更為理想的是7~12之芳烷基，例如苄基、甲苯基、乙基苯基、苯乙基、二甲基苯基、三甲基苯基、萘基甲基等。
酸性磷酸酯可列舉如：單烷基酸性磷酸酯、二烷基酸性磷酸酯、單烯基酸性磷酸酯、二烯基酸性磷酸酯及該等之混合物等。該等酸性磷酸酯中的烷基、烯基可應用例示作為酸性磷酸酯中的各種烷基、炔基者。
亞磷酸酯例如可列舉：三烷基亞磷酸酯、三烯基亞磷酸酯、三環烷基亞磷酸酯、三芳基亞磷酸酯、三芳烷基亞磷酸酯等。該等亞磷酸酯中的烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基可應用例示作為磷酸酯中的各種烷基、烯基、環烷基、芳基、芳烷基者。
酸性亞磷酸酯可列舉如：單烷基酸性亞磷酸酯、二烷基酸性亞磷酸酯、單烯基酸性亞磷酸酯、二烯基酸性亞磷酸酯及該等之混合物等。該等酸性亞磷酸酯中的烷基、烯基可應用例示作為酸性磷酸酯中的各種烷基、炔基者。
磷酸酯胺鹽可列舉如：酸性磷酸酯胺鹽、酸性亞磷酸酯胺鹽，於該等之中，較為理想的是酸性磷酸酯胺鹽。 酸性磷酸酯胺鹽為酸性磷酸酯與胺類之鹽。酸性磷酸酯可應用例示作為上述酸性磷酸酯者。
又，胺類可為一級胺、二級胺及三級胺中之任一者，惟理想的是一級胺。胺類宜為以一般式NR3 表示，且R中1~3個為烴基，剩餘為氫原子。在此，烴基宜為烷基或烯基，可分別為直鏈狀、分枝狀、環狀中之任一者，惟理想的是直鏈狀或分枝狀。又，烴基之碳數宜為6~20，更為理想的是碳數8~20。 在此，一級胺可列舉如：己胺、辛胺、月桂胺、十三胺、肉豆蔻胺、硬脂胺、油胺、環己胺等。 二級胺可列舉如：二己胺、二辛胺、二月桂胺、二肉豆蔻胺、二硬脂胺、二油胺、二環己胺等。 又，三級胺可列舉如：三己胺、三辛胺、三月桂胺、三肉豆蔻胺、三硬脂胺、三油胺、三環己胺等。
(B)含磷化合物之以組成物總量為基準的磷原子換算含量宜為0.001質量%以上，較為理想的是0.005質量%以上，更為理想的是0.01質量%以上。若(B)含磷化合物之以組成物總量為基準的磷原子換算含量為0.001質量%以上，則可提升加工性、防鏽性。另一方面，(B)含磷化合物之以組成物總量為基準的磷原子換算含量宜為0.5質量%以下，較為理想的是0.1質量%以下，更為理想的是0.05質量%以下。若(B)含磷化合物之以組成物總量為基準的磷原子換算含量為0.5質量%以下，則可提升自被加工材之脫脂性，於後面步驟中的洗淨處理變得容易，再者，有時亦會排除洗淨處理本身。
＜(C)防鏽劑＞ (C)防鏽劑宜為分子中含有氮原子的含氮化合物，例如可列舉：具有碳數1~24之烷基的烷基胺、該等之環氧乙烷(1~20莫耳)加成物及聚烷基胺等烷基胺系；烷基磺酸鹽、芳基磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、石油磺酸鹽等磺酸鹽之胺鹽；月桂醯肌胺酸、油醯肌胺酸等醯基肌胺酸系；單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺、二異丙醇胺及三異丙醇胺等烷醇胺系；由6~24之碳原子所構成的環狀胺之環氧乙烷(1~20莫耳)加成物；伸乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺及四伸乙五胺等氮原子為2個以上的胺及其環氧乙烷(1~60莫耳)加成物；咪唑、甲基咪唑、乙基甲基咪唑、苯并咪唑、胺基苯并咪唑、苯基苯并咪唑、萘并咪唑、三苯基咪唑、咪唑啉等咪唑系；聚醚胺、烯基琥珀酸等。 其中，若由提升防鏽性之觀點來看，則宜為烷基胺系、磺酸鹽之胺鹽、醯基肌胺酸系及咪唑系之防鏽劑。
(C)防鏽劑之以組成物總量為基準的含量宜為0.01質量%以上，較為理想的是0.05質量%以上，更為理想的是0.1質量%以上。若(C)防鏽劑之含量為0.01質量%以上，則可提升防鏽性。另一方面，(C)防鏽劑之以組成物總量為基準的含量宜為5質量%以下，較為理想的是3質量%以下，更為理想的是2質量%以下。若(C)防鏽劑之以組成物總量為基準的含量為5質量%以下，則可提升自被加工材之脫脂性，於後面步驟中的洗淨處理變得容易，再者，有時亦會排除洗淨處理本身。
＜(D)基油＞ 本實施形態之金屬加工油組成物宜更摻合(D)40℃動黏度為0.5mm2 /s以上且20mm2 /s以下的基油，該基油為選自礦油及合成油中之至少一種。(D)基油可為礦油，亦可為合成油。 礦油可列舉如：石蠟基系礦油、環烷基系礦油、中間基系礦油等。更具體而言，該等礦油例如可列舉：將石蠟基系、環烷基系、中間基系等之原油常壓蒸餾所製得的常壓殘油；將該常壓殘油減壓蒸餾所製得的餾出油；將該餾出油進行溶劑脫瀝青、溶劑萃取、氫化分解、溶劑脫蠟、催化脫蠟、氫化精製等中之一種以上處理所精製的礦油等。
又，礦油亦可為在API(美國石油協會)之基油類別中被分類為群組1、2、3中之任一者。
合成油例如可列舉：聚丁烯、乙烯-α-烯烴共聚物、α-烯烴單獨聚合物或共聚物等聚α-烯烴；多元醇酯、二元酸酯、磷酸酯等各種酯；聚苯基醚等各種醚；聚乙二醇；烷基苯；烷基萘；將利用費雪-闕布希法等所製造的蠟(GTL蠟)異構化，藉此所製得的合成油等。
(D)基油可自上述礦油、合成油中單獨一種或組合複數種使用。若由加工性及氧化安定性之觀點來看，則宜使用礦油。
(D)基油之40℃動黏度為0.5mm2 /s以上，且宜為0.6mm2 /s以上，較為理想的是0.7mm2 /s以上，更為理想的是1mm2 /s以上。若(D)基油之40℃動黏度為0.5mm2 /s以上，則閃火點提高，處理之安全性提升，又，亦可提升加工性。另一方面，(D)基油之40℃動黏度為20mm2 /s以下，且宜為18mm2 /s以下，較為理想的是15mm2 /s以下，更為理想的是10mm2 /s以下。若(D)基油之40℃動黏度為20mm2 /s以下，則可提升自被加工材之脫脂性，於後面步驟中的洗淨處理變得容易，再者，有時亦會排除洗淨處理本身。在此，動黏度是根據JIS K 2283：2000並使用玻璃製毛管式黏度計所測定之值。
(D)基油之閃火點宜為25℃以上，較為理想的是30℃以上，更為理想的是35以上。若閃火點為25℃以上，則可提升處理之安定性。另一方面，上限並無特殊限制，例如宜為200℃以下，較為理想的是100℃以下，更為理想的是70℃以下。在此，閃火點是根據JIS K 2265-4：2007並藉由COC法所測定之值。
(D)基油之90%餾出溫度宜位於100℃以上且450℃以下之範圍。若90%餾出溫度為100℃以上，則閃火點提高，處理之安全性提升，又，亦可提升加工性。若由相同之觀點來看，則(D)基油之90%餾出溫度更宜為130℃以上，更為理想的是150℃以上。另一方面，若(D)基油之90%餾出溫度為450℃以下，則可提升自被加工材之脫脂性，於後面步驟中的洗淨處理變得容易，再者，有時亦會排除洗淨處理本身。若由相同之觀點來看，則(D)基油之90%餾出溫度更宜為350℃以下，更為理想的是270℃以下。在此，90%餾出溫度是根據JIS K 2254：1998所測定之值。
又，(D)基油之硫含量宜為500質量ppm以下，較為理想的是100質量ppm以下，更為理想的是50質量ppm以下。若(D)基油之硫含量為500質量ppm以下，則不易於被加工材產生色斑、鏽蝕。
(D)基油之以組成物總量為基準的含量宜為50質量%以上，較為理想的是70質量%以上，更為理想的是80質量%以上。(D)基油之以組成物總量為基準的含量宜為99質量%以下，較為理想的是98.5質量%以下，更為理想的是98質量%以下。
＜其他添加劑＞ 本實施形態之金屬加工油組成物可於不會妨礙發明目的之範圍內，適當地選擇、摻合(A)羧酸酯、(B)含磷化合物及(C)防鏽劑、適當使用的(D)基油以外的其他添加劑，例如抗氧化劑、黏度指數提升劑、金屬減活劑及消泡劑等其他添加劑。該等添加劑可單獨或組合複數種使用。本實施形態之金屬加工油組成物可以僅摻合上述(A)羧酸酯、(B)含磷化合物及(C)防鏽劑，亦可僅摻合上述(A)羧酸酯、(B)含磷化合物、(C)防鏽劑及(D)基油，又，亦可摻合該等成分及進一步地摻合其他添加劑。 該等其他添加劑各自之含量只要是在未違反發明目的之範圍內，則無特殊限制，若考慮添加其他添加劑之效果，則以組成物總量為基準計，宜為0.01質量%以上且10質量%以下，較為理想的是0.05質量%以上且8質量%以下，更為理想的是0.1質量%以上且5質量%以下。
(抗氧化劑) 抗氧化劑例如可列舉：二苯胺系抗氧化劑、萘胺系抗氧化劑等胺系抗氧化劑；單酚系抗氧化劑、二酚系抗氧化劑、受阻酚系抗氧化劑等酚系抗氧化劑；使三氧化鉬及/或鉬酸與胺化合物反應而成的鉬胺錯合物等鉬系抗氧化劑；吩噻嗪、雙十八基硫化物、二月桂基-3,3’-硫代二丙酸酯、2-巰基苯并咪唑等硫系抗氧化劑；三苯基亞磷酸酯、二異丙基單苯基亞磷酸酯、單丁基二苯基亞磷酸酯等磷系抗氧化劑等。
(黏度指數提升劑) 黏度指數提升劑例如可列舉：非分散型聚甲基丙烯酸酯、分散型聚甲基丙烯酸酯、烯烴系共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物等)、分散型烯烴系共聚物、苯乙烯系共聚物(例如苯乙烯-二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物等)等聚合物。
(金屬減活劑) 金屬減活劑例如可列舉：苯并三唑系、甲苯基三唑系、噻二唑系及咪唑系化合物等。
(消泡劑) 消泡劑例如可列舉：矽油、氟矽油及氟烷基醚等。
(金屬加工油組成物之各種性狀及物性) 本實施形態之金屬加工油組成物中的(A)羧酸酯與(B)含磷化合物之摻合比(質量比，(A)/(B))宜為1以上，較為理想的是3以上，更為理想的是4以上。若(A)/(B)為1以上，則可謀求加工性及防鏽性之提升。又，若由與此相同之觀點來看，則(A)/(B)宜為15以下，較為理想的是13以下，更為理想的是12以下。 本實施形態之金屬加工油組成物中的(A)羧酸酯與(C)防鏽劑之摻合比(質量比，(A)/(C))宜為0.5以上，較為理想的是1.5以上，更為理想的是2.5以上。若(A)/(C)為1.5以上，則可謀求加工性及防鏽性之提升。又，若由與此相同之觀點來看，則(A)/(C)宜為15以下，較為理想的是13以下，更為理想的是12以下。 本實施形態之金屬加工油組成物中的(B)含磷化合物與(C)防鏽劑之摻合比(質量比，(B)/(C))宜為0.05以上，較為理想的是0.1以上，更為理想的是0.2以上。若(B)/(C)為0.05以上，則可謀求加工性及防鏽性之提升。又，若由與此相同之觀點來看，則(B)/(C)宜為5以下，較為理想的是3以下，更為理想的是2以下。
本實施形態之金屬加工油組成物之40℃動黏度宜為0.5mm2 /s以上，更為理想的是1mm2 /s以上。若40℃動黏度為0.1mm2 /s以上，則閃火點提高，處理之安全性提升，又，亦可提升加工性。另一方面，金屬加工油組成物之40℃動黏度宜為20mm2 /s以下，更為理想的是10mm2 /s以下。若40℃動黏度為20mm2 /s以下，則可提升自被加工材之脫脂性，於後面步驟中的洗淨處理變得容易，再者，有時亦會排除洗淨處理本身。
本實施形態之金屬加工油組成物之閃火點宜為25℃以上，較為理想的是30℃以上，更為理想的是35以上。若閃火點為25℃以上，則可提升處理之安定性。另一方面，上限並無特殊限制，例如宜為200℃以下，較為理想的是100℃以下，更為理想的是70℃以下。
本實施形態之金屬加工油組成物中的氮原子含量宜為10質量ppm以上，較為理想的是30質量ppm以上，更為理想的是50質量ppm以上。若氮原子含量為10質量ppm以上，則可期待抗氧化性、防鏽性之提升。另一方面，金屬加工油組成物中的氮原子含量並無特殊限制，若由有效地提升抗氧化性、防鏽性之觀點來看，則宜為1000質量ppm以下，較為理想的是800質量ppm以下，更為理想的是600質量ppm以下。
如以上所說明，本實施形態之金屬加工油組成物具有優異之加工性，同時亦具有防鏽性，又，由於自被加工材之脫脂性亦優異，因此，於後面步驟中的洗淨處理會變得容易，再者，有時亦會排除洗淨處理本身。 本實施形態之金屬加工油組成物是活用此種特性，舉例言之，可適當地使用於塑性加工、特別是剪切加工上。又，本實施形態之金屬加工油組成物具有防鏽性，因此，在像是將金屬加工油組成物塗佈於被加工材後，直到金屬加工為止要長時間保存之情形，例如於國內進行至塗佈為止且於海外進行金屬加工之情形是頗具效用的。 又，金屬加工的被加工材並無特殊限制，特別是可適當地使用於矽鋼板中。
[金屬加工方法] 本實施形態之金屬加工方法是使用上述本實施形態之金屬加工油組成物的金屬加工方法。於本實施形態之金屬加工方法中使用的金屬加工油組成物具有優異之加工性，同時亦具有防鏽性，又，由於自被加工材之脫脂性亦優異，因此，於後面步驟中的洗淨處理會變得容易，再者，有時亦會排除洗淨處理本身。依此，舉例言之，可適當地使用於塑性加工、特別是剪切加工上。又，金屬加工方法中的被加工材並無特殊限制，特別是可適當地使用於矽鋼板中。
實施例 其次，藉由實施例，更詳細地說明本發明，惟本發明絲毫未受限於該等例子。
實施例1~8、比較例1~7 以表1及表2所示之摻合量(質量%)調製金屬加工油組成物。針對所製得金屬加工油組成物，藉由以下方法進行各種試驗，並評價其物性。表1及表2中顯示評價結果。另，於本實施例中使用的表1及表2所示各成分之詳情如下。 ．A-1：新戊四醇四油酸酯((A)羧酸酯) ．A-2：三羥甲基丙烷三油酸酯((A)羧酸酯) ．NA-1：新戊四醇四辛酯(並非(A)羧酸酯之酯) ．NA-2：棕櫚酸2乙基己酯(並非(A)羧酸酯之酯) ．B-1：磷酸酯((B)含磷化合物)、三芳基磷酸酯、「REOFOS 110」(商品名)、味之素精密技術(Ajinomoto Fine-Techno)(股)製 ．B-2：酸性磷酸酯((B)含磷化合物)、亞磷酸氫二油醇酯、「JP 218-0-R」(商品名)、城北化學工業(股)製) ．C-1：羧基-咪唑啉(咪唑)系防腐劑((C)防鏽劑)、「HiTEC536」(商品名)、庫柏(COOPER)公司製 ．C-2：磺酸烷基胺鹽((C)防鏽劑)、「NA-SULEDS」(商品名)、金氏產業(King Industries)公司製 ．C-3：油醯肌胺酸、「SARKOSYL O」(商品名)、日本汽巴嘉基(CIBA-GEIGY)公司製 ．抗氧化劑A：酚系抗氧化劑、「IRGANOX 1067」(商品名)、日本汽巴嘉基(CIBA-GEIGY)公司製 ．抗氧化劑B：胺系抗氧化劑、「IRGANOX L57」(商品名)、日本汽巴嘉基(CIBA-GEIGY)公司製 ．D：石蠟系礦油、40℃動黏度1mm2 /s、閃火點41℃
＜性狀之測定方法＞ 金屬加工油組成物之性狀測定是藉由以下方法來進行。 (1)動黏度 根據JIS K 2283：2000，測定40℃下的動黏度。 (2)磷原子含量 根據JIS-5S-38-92進行測定。 (3)氮原子含量 根據JIS K2609：1998進行測定。
＜評價方法＞ 金屬加工油組成物之評價是藉由以下方法來進行。 (1)試驗材 使用相當於JIS C 2552中所規定無方向性電磁鋼帶所規定50A1300之試驗材(有表面處理)。
(2)加工性(沖孔試驗) 使用以下模具，藉由以下條件進行試驗材之沖孔試驗，並確認(評價項目1)：沖孔板之截面之(a)剪切面比率及(b)毛邊高度、(評價項目2)：沖孔板之剪切面縱紋之(a)數量及(b)深度，且藉由以下基準進行評價。又，亦進行評價項目1與評價項目2之綜合評價。 (評價項目1) A：對比未使用金屬加工油組成物時的沖孔試驗後之試驗材，在(a)及(b)兩項目中確認有所改善。 B：對比未使用金屬加工油組成物時的沖孔試驗後之試驗材，在(a)及(b)中任一者之項目中確認有所改善。 C：對比未使用金屬加工油組成物時的沖孔試驗後之試驗材，在(a)及(b)兩項目中無法確認有所改善。 (評價項目2) A：對比未使用金屬加工油組成物時的沖孔試驗後之試驗材，在(a)及(b)兩項目中確認有所改善。 B：對比未使用金屬加工油組成物時的沖孔試驗後之試驗材，僅確認(a)及(b)中任一者之項目有所改善。 C：對比未使用金屬加工油組成物時的沖孔試驗後之試驗材，在(a)及(b)兩項目中無法確認有所改善。 (綜合評價) A：在評價項目1及2中為A評價。 B：評價項目1為A評價，但評價項目2為B評價。 C：在評價項目1及2兩項目中為B評價、評價項目1為B評價，或是在任一者之評價項目中有C評價。
(3)防鏽性之評價 在進行過JIS K2246：2007中規定的濕潤試驗後，評價產生鏽蝕之程度。具體而言，試驗材是使用在上述沖孔試驗中沖孔為5×25mm者，於濕潤試驗機中保持4、8及12小時後，目視觀察試驗材之端面。 又，目視觀察之結果，藉由以下基準進行評價。 A：即使經過12小時，亦無法確認鏽蝕。 B：即使經過8小時，亦無法確認鏽蝕。 C：在經過4小時之時間點可確認鏽蝕。
[表1]
[表2]
[註] 表1及表2中，無單位記載的數值皆為(質量%)。 磷含量為磷原子之以組成物總量為基準的含量。 氮含量為氮原子之以組成物總量為基準的含量。
由表1之結果可確認，實施例1~8之金屬加工油組成物具有優異之加工性、防鏽性。另一方面，未含有(A)羧酸酯的比較例1及2之油組成物則是加工性、防鏽性皆無法獲得滿足之性能。未含有(C)防鏽劑的比較例3之油組成物在防鏽性方面無法獲得滿足之性能，又，與其相同未含有(C)防鏽劑的比較例5及6之油組成物則不僅是防鏽性，在加工性方面亦無法獲得滿足之性能。又，未含有(B)含磷化合物的比較例7之油組成物在加工性方面無法獲得滿足之性能。
產業上之可利用性 本實施形態之金屬加工油組成物是活用此種特性，舉例言之，可適當地使用於塑性加工、特別是剪切加工上。又，本實施形態之金屬加工油組成物具有防鏽性，因此，在像是將金屬加工油組成物塗佈於被加工材後，直到金屬加工為止要長時間保存之情形，例如於國內進行至塗佈為止且於海外進行金屬加工之情形是頗具效用的。 又，金屬加工的被加工材並無特殊限制，特別是可適當地使用於矽鋼板中。

Claims (14)

  1. 一種金屬加工油組成物，係摻合(A)選自一元羧酸之多元醇酯及多元羧酸之一元醇酯中之至少一種羧酸酯、(B)含磷化合物及(C)防鏽劑而成，該一元羧酸之碳數為9以上且21以下，該羧酸酯之以組成物總量為基準的含量為0.6質量%以上。
  2. 如請求項1之金屬加工油組成物，其中構成前述一元羧酸之多元醇酯的多元醇為脂肪族多元醇。
  3. 如請求項1或2之金屬加工油組成物，其中前述一元羧酸之碳數為12以上且20以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之金屬加工油組成物，其中前述一元羧酸之碳數為12以上且18以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之金屬加工油組成物，其中前述多元羧酸之碳數為3以上且18以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之金屬加工油組成物，其中構成前述多元羧酸之一元醇酯的一元醇為脂肪族一元醇。
  7. 如請求項1至6中任一項之金屬加工油組成物，其中構成前述多元羧酸之一元醇酯的多元羧酸為芳香族羧酸。
  8. 如請求項1至7中任一項之金屬加工油組成物，其中構成前述多元羧酸之一元醇酯的一元醇為碳數9以上且21以下的脂肪族醇。
  9. 如請求項1至8中任一項之金屬加工油組成物，其中前述(A)選自一元羧酸之多元醇酯及多元羧酸之一元醇酯中之至少一種羧酸酯之以組成物總量為基準的含量為0.6質量%以上且20質量%以下。
  10. 如請求項1至9中任一項之金屬加工油組成物，其中前述(B)含磷化合物為選自磷酸酯、酸性磷酸酯、亞磷酸酯、酸性亞磷酸酯及磷酸酯胺鹽中之至少一種。
  11. 如請求項1至9中任一項之金屬加工油組成物，其中前述(B)含磷化合物之以組成物總量為基準的磷原子換算含量為0.001質量%以上且0.5質量%以下。
  12. 如請求項1至11中任一項之金屬加工油組成物，其係更摻合(D)40℃動黏度為0.5mm2 /s以上且20mm2 /s以下的基油而成，該基油為選自礦油及合成油中之至少一種。
  13. 如請求項1至12中任一項之金屬加工油組成物，其為塑性加工用。
  14. 一種金屬加工方法，係使用如請求項1至13中任一項之金屬加工油組成物。
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