WO2001005916A1 - Additif extreme pression, procede de production associe, fluide de coupe et fluide de rectification - Google Patents

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Shigeru Yamada
Kazumasa Ibi
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Definitions

  • the present invention relates to a water-soluble extreme pressure additive and a method for producing the same.
  • oils have been used to prepare liquids for cutting or grinding metals, especially water-soluble because of the advantages of using water as a medium, that is, its cooling effect, non-combustibility, economy, and low environmental pollution.
  • Oily agents have been preferably used.
  • water-soluble oils have problems in metal working performance such as a lack of load-bearing performance and a lack of lubrication performance such as a friction reduction effect, resulting in reduced surface finish and reduced tool life.
  • problems specific to water-soluble oils such as foaming during use, generation of water, decay, and deterioration of odor.
  • Various attempts have been made to improve these unique problems.
  • an extreme pressure additive that is almost insoluble in water
  • a chlorine-based extreme pressure additive such as chlorinated paraffin or chlorinated fatty acid ester
  • JP-A-7-1577793 As described in the publication, an emulsion type oil is prepared by dispersing sulfur-based extreme pressure additives such as sulfurized fats and oils, olefin sulfide, and alkylpolysulfide in water using a large amount of a surfactant. It is used.
  • U.S. Pat. No. 4,250,046 discloses the use of di (2-hydroxyxethyl) disulfide as a soluble oil agent using another sulfur-based extreme pressure additive.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-284,294 discloses the use of alkanolamine salts of 3-mercaptopropionic acid disulfide, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 438,886 discloses an alkanol of alkylthiophene. Although the use of amine salts is described, they all improve the extreme pressure performance and lubrication performance, but they are not sufficient.
  • Soluble type oils that do not contain sulfur include alkali metal or amine salts of condensates of ricinoleic acid described in Japanese Patent Publication Nos. 60-49767 and 2-57997. And alkali metal salts or amine salts of condensates of hydroxy long-chain fatty acids described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-97590, all of which have odor, defoaming properties, decay resistance, and deterrent properties. Are better. However, it has the disadvantage that the extreme pressure performance is considerably lower than that of sulfur-based extreme pressure additives. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide an extreme pressure additive which is completely water-soluble, has excellent load-bearing performance and lubricating performance, and has good odor, defoaming properties and anti-blocking properties. .
  • the present inventors have conducted various studies to achieve this object.
  • As a result instead of using the salt of the condensate of hydroxyunsaturated fatty acid itself as an extreme pressure additive, its intramolecular unsaturated double bond Is found to be an extreme-pressure additive with better performance by forming a sulfur-condensed hydroxyunsaturated fatty acid salt by crosslinking sulfur with sulfur and introducing a sulfur-crosslinked structure into the molecule.
  • ricinoleic acid When ricinoleic acid is used as the hydroxyunsaturated fatty acid, a salt of condensed ricinoleic acid having a sulfur cross-linked structure in the molecule obtained by reacting sulfur and hydrogen sulfide at a relatively low temperature is used as a water-soluble extreme pressure additive. As a result, they have found that they have the most excellent properties, that is, excellent load carrying capacity, lubricating performance, complete water solubility, odor, defoaming property, and antistatic property, and have completed the present invention.
  • the present invention is an extreme pressure additive comprising a salt of a condensate of a sulfurized hydroxyunsaturated fatty acid having a specific sulfur content, a specific color and a specific acid value.
  • (Y) having a sulfur cross-linked structure in which a sulfur atom is added to an intramolecular carbon-carbon unsaturated double bond based on a hydroxy unsaturated fatty acid.
  • hydroxy unsaturated fatty acid means a compound having a hydroxyl group, a carbon-carbon unsaturated double bond and a carboxyl group in the molecule.
  • the salt of a sulfurized hydroxyunsaturated fatty acid condensate may be obtained by performing the reaction in any order, but a presulfated hydroxyunsaturated fatty acid condensate is obtained and converted into a salt. Is preferred.
  • a condensate of the sulfided hydroxyunsaturated fatty acid at the preceding stage there is a method of condensing and sulfidizing the hydroxyunsaturated fatty acid to introduce an ester bond structure and a sulfur crosslinked structure into the molecule.
  • This method is preferable because the number of production steps and the like can be reduced, productivity can be further improved, and a sulfur crosslinked structure can be more easily introduced into the molecule.
  • the reaction temperature is preferably selected within a range of more than 100 ° C. to 150 ° C. and a reaction time of 1 to 20 hours.
  • the fact that the reaction can be carried out at a relatively low pressure and a relatively low temperature is preferable in that the energy consumption per unit production can be reduced and the reaction can be carried out in a general pressure-resistant reactor.
  • Condensates of sulfided hydroxyunsaturated fatty acids have an acid value of 80 to 200 mg K ⁇ H / g, especially 100 to 16 Omg KO HZ g. This is preferable because stable water solubility can be obtained without using a surfactant. This is the same in the case of the optimal sulfided ricinoleic acid condensate described below.
  • sulfuration The resulting condensate of hydroxyunsaturated fatty acids can be made into a salt to make it water-dispersible instead of water-soluble, but the more water-soluble, the better the stability.
  • the number of hydroxyl groups and the number of carboxyl groups in the molecule are not limited, but may be 1 to 3 in each case.
  • the carbon chain length of the hydroxy-unsaturated fatty acid is preferably a long chain, and is, for example, from 12 to 30, preferably from 14 to 20, including the carbon of the unsaturated double bond.
  • hydroxy unsaturated fatty acids include monohydroxy unsaturated fatty acids such as 12-hydroxy oleic acid (ricinoleic acid), 13-hydroxy oleic acid, and 15-hydroxy oleic acid. , 10-Dihydroxyloleic acid, 9,10-Dihydroxylinoleic acid, 12,13-Dihydroxyloleic acid, 15,16-Dihydroxyllinoleic acid, 9,1 And dihydroxy unsaturated fatty acids. These may be used alone or in combination of two or more. Considering the performance and economics as an oil agent, the most preferred is 12-hydroxyoleic acid (ricinoleic acid).
  • hydroxyunsaturated fatty acids and hydrogen sulfide can be used.
  • sulfur either solid or molten sulfur may be used.
  • the catalyst used in the production method of the present invention is usually a basic catalyst.
  • Amines are suitable as the basic catalyst, and alkylamines, arylamines, polyamines and alkanolamines having good reactivity are used. Examples include butyramine, dibutylamine, tributylamine, n-octynoleamine, tert-octylamine, dioctylamine, tert-dodecylamine, tert-tetradecinoleamine, tert-hexadecylamine, tert-octadecylamine, dicyclohexylamine. And arylamine, hexamethylenetetramine, triethanolamine and the like.
  • the sulfur content in the extreme pressure additive of the present invention is, for example, 8 to 15% by weight (mass)%. Yes. 9-11% by weight (mass) is preferable in that it has both excellent extreme pressure performance and low corrosiveness.
  • the raw material charge ratio (in terms of weight (mass)) can be freely changed depending on the required sulfur content, etc., but with a sulfur content of 9 to 11%, 80 to 90% of hydroxyunsaturated fatty acids, Preference is given to 6-7% sulfur, 3-4% hydrogen sulfide and 0.2-0.6% catalyst.
  • the reaction mode according to the production method of the present invention includes a method in which hydrogen sulfide gas is blown into a hydroxyunsaturated fatty acid, sulfur, and a catalyst in an autoclave, and a method in which hydroxyunsaturated fatty acid, sulfur, liquefied hydrogen sulfide, and a catalyst are simultaneously used. Any method may be used for the charging reaction, but the former method, which allows the reaction at a relatively low pressure, is preferred.
  • the pressure conditions for this reaction are not particularly limited, and may be selected, for example, from 98 to 2940 kPa (1 to 30 kg / cm 2 ) .In the former method of blowing hydrogen sulfide gas, 98 to 980 kPa The reaction can be carried out at a (l to 10 kgZcm 2 ), which is more preferable from the viewpoint of safety.
  • the reaction temperature in the production method of the present invention is relatively lower than that in the method in which the same hydroxyunsaturated fatty acid is used and sulfurated only with sulfur.
  • the reaction temperature in the production method of the present invention is not particularly limited by the type of the hydroxyunsaturated fatty acid to be sulfurized and esterified, but can be usually selected from the range of 100 to 200 ° C.
  • the blowing is performed so that the hydrogen sulfide is consumed by the sequential reaction in the system as much as possible.
  • the product obtained by sulfidizing and condensing the hydroxyunsaturated fatty acid obtained by the production method of the present invention has a pale color.
  • the hue of a condensate of a sulfurized hydroxyunsaturated fatty acid refers to the hue as measured according to ASTM D-1500.
  • the color of the condensate in the present invention is 6 or less, preferably 4 or less.
  • the preferred temperature for the production method of the present invention is 100 to 160 ° C, and particularly 100 to 140 ° C.
  • the reaction is slower. Tends to be undesirable.
  • the time can be adjusted from 2 to 18 hours. Thus, a condensate of sulphidic ricinoleic acid is obtained.
  • the acid value of the condensate of sulfurized hydroxyunsaturated fatty acids typified by the condensate of sulphide ricinoleic acid
  • changes depending on the degree of the condensed reaction which is a competitive reaction, and can be adjusted by the reaction temperature and reaction time. Adjust to a suitable range. As described above, if the acid value is less than 100, it becomes viscous and the water solubility decreases. If it exceeds 160, the effect of lubrication performance tends to decrease.
  • a carboxyl group contained in a molecule of the product is neutralized with a base to form a salt.
  • a condensate of a sulfurized hydroxyunsaturated fatty acid is neutralized with a base to form a salt of the sulfurized hydroxyunsaturated fatty acid condensate.
  • the ion dissociated state of this salt greatly contributes to stable water solubility.
  • the use of a surfactant which was conventionally required to provide stable solubility and dispersibility, is not required, or even a very small amount is used. The disadvantages can be greatly improved.
  • a condensate of sulfurized hydroxyunsaturated fatty acid represented by a condensate of sulfided ricinoleic acid is converted into a salt with a base.
  • the base include inorganic bases such as metal hydroxides, metal carbonates, and ammonia, and organic amines such as aliphatic primary amines, aliphatic secondary amines, and aliphatic tertiary amines. Is an alkali metal hydroxide, alkanolamine, which becomes an alkali metal salt or alkanolamine salt.
  • alkali metal hydroxide examples include sodium hydroxide and hydroxylated lime.
  • Such a salt of a sulfuric acid hydroxy fatty acid condensate represented by a salt of a sulfuric acid ricinoleic acid condensate can be converted to the salt by mixing with the alkali metal hydroxide or alkanolamine. Water solubility and defoaming properties are better with 1 to 3 become good.
  • the condensate of sulphated ricinoleic acid will be partially contained in the extreme pressure additive of the present invention in a free state.
  • the alkanolamine will be partially included in the extreme pressure additive of the present invention in a free state.
  • a known oil agent, an anti-bacterial agent, a disinfectant, or a defoaming agent may be used in combination.
  • the extreme pressure additive of the present invention may be used by adding it to a known and commonly used water-soluble cutting oil or water-soluble grinding oil.
  • a salt of a condensate of a hydroxyunsaturated long-chain fatty acid such as an alkali metal salt of a condensate of ricinoleic acid or an alkanolamine salt can be used.
  • a cutting fluid or a grinding fluid containing the additive and water can be obtained.
  • the effective compounding ratio (in terms of weight (mass)) of the salt of the condensate of a sulfurized hydroxy fatty acid according to the present invention is appropriately selected depending on the purpose of use and the situation. It is 1 to 50%, preferably 1 to 10%, in the applied aqueous solution (cutting fluid or grinding fluid).
  • An autoclave is charged with 89.3 g of ricinoleic acid, 6.56 g of sulfur, and 0.53 g of dicyclohexylamine as a catalyst. Sealing the device 1 1 0 ° C with hydrogen sulfide gas 3. In 6 0 ⁇ the pressures 6 ⁇ / ⁇ 111 2 (5 8 8 k P a) blowing over 1 5 hours. After cooling to 70 ° C, open the valve connected to the hydrogen sulfide absorber and return the pressure to normal pressure. Blow air through the blowpipe to remove residual hydrogen sulfide.
  • Sulfated oleic acid was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 2 except that oleic acid (a typical example of an unsaturated long-chain fatty acid containing no hydroxyl group) was used instead of ricinoleic acid.
  • This sulfurized oleic acid contains the sulfur bridged structure (Y), but does not have an ester bond (X) which is a structure formed by polycondensation.
  • Ricinoleic acid was heated at 120 ° C for 12 hours to synthesize condensed ricinoleic acid.
  • This ricinoleic acid polycondensate contains an ester bond (X) corresponding to a structure formed by the condensation, but does not have a sulfur crosslinked structure (Y).
  • Table 1 shows the results of these synthesis examples and comparative synthesis examples.
  • Example 3 A performance test was carried out in the same manner as in Example 1 by mixing 1.2 equivalents of triethanolamine with 1 equivalent of the condensate of ricinoleic sulfide obtained in Synthesis Example 2 to form an amine salt.
  • Example 3 A performance test was carried out in the same manner as in Example 1 by mixing 1.2 equivalents of triethanolamine with 1 equivalent of the condensate of ricinoleic sulfide obtained in Synthesis Example 2 to form an amine salt.
  • Example 4 A performance test was conducted in the same manner as in Example 1 by mixing 1.2 equivalents of triethanolamine with 1 equivalent of the condensate of ricinoleic sulfide obtained in Synthesis Example 3 to form an amine salt.
  • Example 4
  • Example 5 A performance test was carried out in the same manner as in Example 1 by mixing 1.9 equivalents of monoethanolamine with 1 equivalent of the condensate of ricinoleic sulfide obtained in Synthesis Example 4 to form an amine salt.
  • Example 5 A performance test was carried out in the same manner as in Example 1 by mixing 1.9 equivalents of monoethanolamine with 1 equivalent of the condensate of ricinoleic sulfide obtained in Synthesis Example 4 to form an amine salt.
  • Example 6 A performance test was carried out in the same manner as in Example 1 by mixing 3.3 equivalents of monoethanolamine with 1 equivalent of the condensate of sulfided ricinoleic acid obtained in Synthesis Example 3 to form an amine salt.
  • Example 6 A performance test was carried out in the same manner as in Example 1 by mixing 3.3 equivalents of monoethanolamine with 1 equivalent of the condensate of sulfided ricinoleic acid obtained in Synthesis Example 3 to form an amine salt.
  • Example 6 A performance test was carried out in the same manner as in Example 1 by mixing 3.3 equivalents of monoethanolamine with 1 equivalent of the condensate of sulfided ricinoleic acid obtained in Synthesis Example 3 to form an amine salt.
  • Example 9 A performance test was performed in the same manner as in Example 1 by mixing 1.9 equivalents of triethanolamine with 1 equivalent of the condensate of sulfided ricinoleic acid obtained in Synthesis Example 3 to form an amine salt.
  • Example 9 A performance test was performed in the same manner as in Example 1 by mixing 1.9 equivalents of triethanolamine with 1 equivalent of the condensate of sulfided ricinoleic acid obtained in Synthesis Example 3 to form an amine salt.
  • Example 2 A performance test was carried out in the same manner as in Example 1 by mixing 3 equivalents of triethanolamine with 1 equivalent of the condensate of ricinoleic acid of Synthesis Comparative Example 2 to form an amine salt.
  • the load-carrying capacity was measured using a high-speed 4-ball Ep tester at room temperature, 1770 rpm for 10 seconds and the average Hertz load based on ASTM D2783.
  • the abrasion resistance was measured using a high-speed 4-ball WEAR tester at 75 ° C, 1,200 rpm, 40 kg, and 60 minutes, based on ASTM D 4172, for 60 minutes.
  • the dynamic friction coefficient was measured at room temperature at 0.5 radian using a Soda pendulum friction tester.
  • the water solubility was determined by dissolving the amine salt sample in 10% water and determining the transparency in five steps.
  • the criterion was ⁇ for complete transparency, ⁇ for transparent, ⁇ for slight turbidity, X for turbidity, and XX for two-layer separation.
  • the metal corrosivity was determined by immersing iron pieces in 100 ml of a 1% aqueous solution of an amine salt sample for one and a half months, and determining the degree of ⁇ generation in three stages.
  • the evaluation criteria were as follows: ⁇ ⁇ : no rust, ⁇ : several points ⁇ , X: tens of points rust.
  • Tables 2 and 3 show the results of performance tests and measurements of the characteristics of the examples and comparative examples.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5 Example 6 Example 7 Example 8 Example 9 Example 9 Alkanol-Lami Synthesis Example 1 1 (1)
  • Abrasion resistance 1% aqueous solution 0.63 0.67 0.76 0.78 0.92 0.96 0.57 0.80 0.66
  • the extreme pressure additives comprising salts of the condensates of sulphidic ricinoleic acid of the present invention are completely water soluble, slightly odorous and pale in color, and their aqueous solutions are defoaming, ⁇ Excellent stopping properties. In addition, it has extremely good load bearing and lubricating properties.
  • a sulfur-based extreme pressure additive which is completely water-soluble without using a surfactant, and has good odor and hue.
  • a cutting fluid or grinding fluid having excellent defoaming properties and anti-blocking properties, and having high load-bearing performance and lubrication performance equivalent to conventional cutting fluids and grinding fluids is provided.

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Description

P
明 細 書 極圧添加剤及びその製造方法、 切削液及び研削液 技術分野
本発明は、 水溶性の極圧添加剤及びその製造方法に関するものである。 背景技術
従来、 金属を切削あるいは研削する液体を調製するには種々の油剤が使用され、 とりわけ水を媒体とする事による有利性、 即ち冷却効果、 不燃性、 経済性及び環 境汚染の少なさから水溶性油剤が好ましく用いられてきた。 しかし水溶性油剤に は、 耐荷重性能不足、 及び摩擦低減効果などの潤滑性能不足による仕上げ面精度 や工具寿命の低下などの金属加工性能上での問題がある。 さらに、 使用中の発泡、 鲭の発生、 腐敗、 臭気悪化などの水溶性油剤特有の問題がある。 これら特有の問 題に対して、 今までに種々の改善の試みがなされてきた。
耐荷重性を付与するために、 水に対して殆ど不溶な極圧添加剤、 例えば塩素化 パラフィンや塩素化脂肪酸エステル等の塩素系極圧添加剤、 あるいは特開平 7— 1 5 7 7 9 3号公報に記載されているように、 硫化油脂、 硫化ォレフィン、 ジァ ルキルポリスルフィ ド等の硫黄系極圧添加剤を、 多量の界面活性剤を利用して水 に分散させたェマルジヨン型油剤が使用されている。 しかしェマルジヨン型油剤 の極圧性能は充分でなく、 またェマルジヨン状態の液の管理が煩雑で、 ェマルジ ョンが破壊された時の油分による汚染や、 加工した製品を溶剤等で洗浄する必要 があるなど環境面でも問題がある。
硫黄系極圧添加剤で水溶化させた例として、 硫化ォレイン酸のアル力ノールァ ミン塩の様な、 硫化長鎖不飽和脂肪酸塩を用いたソリュブル型油剤の試みがなさ れている。 しかし、 極圧性能は高いが、 界面活性剤を用いないと完全に水溶化は 難しく、 また臭気が強く、 発泡が激しいという大きな欠点がある。
他の硫黄系極圧添加剤を用いたソリュブル型油剤として、 米国特許第 4 2 5 0 0 4 6号明細書にはジー (2—ヒ ドロキシェチル) ジスルフィ ドの使用が、 特開 昭 6 3— 2 8 4 2 9 4号公報には 3—メルカプトプロピオン酸ジスルフィ ドのァ ルカノールァミン塩の使用が、 特開平 5— 4 3 8 8 6号公報にはアルキルチォプ 口ピオン酸のアルカノールァミン塩の使用が記載されているが、 いずれも極圧性 能、 潤滑性能は向上はするものの充分ではない。
硫黄を含まないソリュブル型油剤としては、 特公昭 6 0— 4 9 6 7 7号公報及 び特公平 2— 5 7 9 9号公報に記載されたリシノール酸の縮合物のアルカリ金属 またはアミン塩、 及び特開平 7— 9 7 5 9 0号公報に記載されたヒ ドロキシ長鎖 脂肪酸の縮合物のアルカリ金属塩またはァミン塩があり、 いずれも臭気、 消泡性、 耐腐敗性、 锖止め性に優れている。 しかし極圧性能は硫黄系極圧添加剤に比べて かなり低いという欠点がある。 発明の開示
上記の実状に鑑み、 本発明は完全水溶性で、 耐荷重性能、 潤滑性能に優れ、 カゝ つ臭気、 消泡性、 锖止め性の良好な極圧添加剤を提供することを目的とした。 本発明者らはこの目的を達成するために種々検討を行った結果、 ヒ ドロキシ不 飽和脂肪酸の縮合物の塩そのものを極圧添加剤として用いるのではなく、 それの 分子内不飽和二重結合を硫黄で架橋させ、 分子内に硫黄架橋構造を導入して、 硫 化され縮合されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の塩とすることより、 より優れた性能 を有する極圧添加剤となることを見い出した。
またヒ ドロキシ不飽和脂肪酸としてリシノール酸を用いる場合には、 それと、 硫黄、 硫化水素を比較的低温で反応させた、 分子内に硫黄架橋構造を有する縮合 リシノール酸の塩が水溶性極圧添加剤として最も優れた特性、 すなわち耐荷重性 能、 潤滑性能、 完全水溶性、 臭気、 消泡性、 鲭止め性に優れていることを見出し、 本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、 特定の硫黄含有量、 特定の色相及び特定の酸価を有する硫 化されたヒドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物の塩を含んでなる極圧添加剤である。 発明を実施するための最良の形態
本発明において、 硫化されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物の塩としては、 代表的には、 化学構造上、 次の構成を全て有するものが挙げられる。
(X) ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸が、 縮合した構造 (エステル結合) を有している こと。
(Y ) ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸に基づく分子内炭素一炭素不飽和二重結合に硫黄 原子が付加した、 硫黄架橋構造を有していること。
( Z ) 縮合物分子内に、 ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸に基づくカルボキシル基が塩の 構造となって含まれていること。
尚、 ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸とは、 分子内に水酸基と炭素一炭素不飽和二重結 合とカルボキシル基を有するものを言う。
硫化されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物の塩は、 どの様な順序で反応を行 つて得ても良いが、 予め硫化されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物を得てそれ を塩とするのが好ましい。 その前段の硫化されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合 物を得るに当たっては、 ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸を縮合すると共に硫化して分子 内にエステル結合構造と硫黄架橋構造を導入する方法がある。
この方法は、 製造工程数等が少なく生産性をより高めることができ、 分子内に より容易に硫黄架橋構造を導入できるので好ましい。
また、 具体的な方法としては、 ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸と硫黄と硫化水素とを、 必要に応じて触媒の存在下で、 加熱加圧下、 比較的低温でヒ ドロキシ不飽和脂肪 酸を硫化すると共に縮合させる方法が採用できる。
この方法では、 硫黄含有率等を含めて、 反応を制御するのがより容易であり、 得られる生成物は、 着色がより少なく、 しかも臭気もより少ないものとなるので 好ましい。 反応温度 1 0 0 °Cを越えて 1 5 0 °Cかつ反応時間 1〜2 0時間の範囲 で選択するのが好ましい。 比較的低圧かつ比較的低温にて反応が行える点で、 単 位生産量当たりエネルギー消費がより少なく出来、 しかも一般的な耐圧性を有す る反応器で反応できる点でも好ましい。
硫化されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物は、 酸価が 8 0〜2 0 0 m g K〇 H/ g、 中でも 1 0 0〜1 6 O m g K O HZ gであること力 優れた潤滑性能と 界面活性剤を用いずとも安定した水溶性を兼備できる点から好ましい。 これは、 後述する最適な硫化されたリシノール酸の縮合物の場合も同様である。 尚、 硫化 されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物は、 塩となすことで、 水溶性ではなく水 分散性とすることも可能ではあるが、 水溶性であるほうが安定性は優る。
次に、 硫化されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物を得るための原料について 説明する。
ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸において、 分子内水酸基数や分子内カルボキシル基数 は、 限定されるものではないが、 いずれも 1 〜 3であれば良い。 ヒ ドロキシ不飽 和脂肪酸の炭素の鎖長は、 長鎖であることが好ましく、 不飽和二重結合の炭素を 含めて、 例えば 1 2 〜 3 0、 好ましくは 1 4 〜 2 0である。
このようなヒ ドロキシ不飽和脂肪酸としては、 例えば、 1 2—ヒ ドロキシォレ イン酸 (リシノール酸) 、 1 3—ヒ ドロキシォレイン酸、 1 5 —ヒ ドロキシォレ イン酸の様なモノヒ ドロキシ不飽和脂肪酸や、 9 , 1 0—ジヒ ドロキシォレイン 酸、 9 , 1 0—ジヒ ドロキシリノール酸、 1 2 , 1 3—ジヒ ドロキシォレイン酸、 1 5 , 1 6 —ジヒ ドロキシリノール酸、 9 , 1 ◦ージヒ ドロキシノ レミ トレイン 酸の様なジヒ ドロキシ不飽和脂肪酸等が挙げられる。 これらは、 1種の単独使用 または 2種以上の併用のいずれでも良い。 油剤としての性能及び経済性等を考慮 すると、 最も好ましいのは、 1 2—ヒ ドロキシォレイン酸 (リシノール酸) であ る。
本発明において、 ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸及び硫化水素は通常市販されている ものを使用することが出来る。 硫黄は固形状または溶融硫黄のいずれを使用して もよい。
本発明の製造方法にて用いる触媒は、 通常は塩基性触媒である。 塩基性触媒は ァミンが適当であり、 反応性の良い、 例えばアルキルァミン、 ァリールァミン、 ポリアミン、 アルカノールァミンを用いる。 一例としては、 例えばブチルァミン、 ジブチルァミン、 トリブチルァミン、 n—ォクチノレアミン、 t e r t—ォクチル ァミン、 ジォクチルァミン、 t e r t — ドデシルァミン、 t e r t—テトラデシ ノレアミン、 t e r t —へキサデシルァミン、 t e r t—ォクタデシルァミン、 ジ シクロへキシルァミン、 ァリールァミン、 へキサメチレンテトラミン、 トリエタ ノールァミン等が挙げられる。
本発明の極圧添加剤における硫黄含有量は、 例えば 8 〜 1 5重量 (質量) %で あり。 優れた極圧性能と低腐食性とを兼備する点で 9〜1 1重量 (質量) %が好 ましい。
原料仕込比率 〔重量 (質量) 換算〕 は、 必要とされる硫黄の含有率等により自 由に変えられるが、 硫黄含有量 9〜1 1 %で、 ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸 80〜 9 0%、 硫黄 6〜7%、 硫化水素 3〜4%、 触媒 0. 2〜0. 6%が好ましい。 本発明の製造方法による反応形態は、 オートクレープ中でヒ ドロキシ不飽和脂 肪酸、 硫黄、 触媒に硫化水素ガスを吹き込む方法や、 ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸、 硫黄、 液化硫化水素、 触媒を一時に仕込み反応させる方法のいずれでもよいが、 比較的低圧下での反応が可能な、 前者の方法が好ましい。
この反応の圧力条件は、 特に制限されないが、 例えば 98〜2940 k P a (1〜30 k g/cm2) から選択すれば良いが、 硫化水素ガスを吹き込む前者 の方法では、 98〜980 k P a (l〜 1 0 k gZcm2) にて反応を行うこと ができるので、 安全性の面からより好ましい。
本発明の製造方法での反応温度は、 同一ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸を用いて硫黄 のみで硫化する方法に比べると、 相対的に低温である。 本発明の製造方法での反 応温度は、 硫化とエステル化をすべきヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の種類により特に 限定されるものではないが、 通常、 1 00〜200°Cの範囲から選択出来る。 硫 化水素を吹き込む方法では、 極力、 硫化水素が系内にて逐次反応で消費される様 に吹き込みを行う。 本発明の製造方法では、 硫化反応よりも縮合反応のほうが大 きく進行する高温の反応条件を採用することは、 好ましくない。
本発明の製造方法で得られる、 ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸が硫化され縮合された 生成物は、 淡色となる。 本発明における、 硫化されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の 縮合物の色相は、 ASTM D— 1 500に従って測定した時の色相を言う。 本 発明における前記縮合物の色相は、 6以下であり、 4以下が好ましい。
ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸として、 リシノール酸を用いた場合においては、 本発 明の製造方法での温度としては、 1 00〜 1 60°C、 中でも 1 00〜 140°Cが 好適条件であり、 100°Cより低いと反応がより遅く、 140°Cを越えると硫黄 架橋反応と競争反応であるリシノール酸の縮合反応が過大に進んでしまい、 水溶 性が低下しやすく、 また色相、 臭気も悪くなる傾向にあり、 好ましくない。 反応 時間は、 2〜 1 8時間の範囲で調節できる。 こうして、 硫化リシノ一ル酸の縮合 物が得られる。
硫化リシノール酸の縮合物に代表される硫化ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物 としての酸価は、 この競争反応である縮合反応の度合いで変化し、 反応温度と反 応時間で調節でき、 上記した好適な範囲に調節する。 上記した通り、 酸価が 1 0 0未満では增粘しゃすく、 水溶性も低下しゃすく、 1 6 0を越えると潤滑性能の 効果が低下しやすい。
硫化ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物の塩を得るに当たっては、 例えば、 それ を得る任意の工程にて、 生成物の分子中に含まれるカルボキシル基が、 塩基によ り中和されて塩とされる。 一例として、 硫化ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物が 塩基で中和されて、 硫化ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物の塩となる。 イオン解 離した、 この塩の状態が、 安定した水溶性に大きく寄与する。 この結果、 従来は、 安定な溶解性や分散性を与えるのに必要であった界面活性剤を使用しないか、 使 用したとしても極少量で済むので、 界面活性剤を用いた場合における性能上の欠 点が大幅に改善できる。
硫化リシノール酸の縮合物に代表される硫化ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物 は、 これを塩基で塩となす。 塩基としては、 金属水酸化物、 金属炭酸化物、 アン モニァ等の無機塩基、 脂肪族第 1級ァミン、 脂肪族第 2級ァミン、 脂肪族第 3級 ァミン等の有機ァミンが挙げられるが、 好ましくは、 アルカリ金属の水酸化物、 アルカノールァミンで、 それをアルカリ金属塩またはアルカノールァミン塩とな す。
アルカリ金属水酸化物としては水酸化ナトリウム、 水酸化力リゥム等を例示で き、 またアルカノールァミンとしてはモノ、 ジ、 またはトリ型のエタノールアミ ン、 プロパノールァミン、 ブタノールァミン、 ォクタノールアミン等各種が使用 出来る。 これらは 1種のみの使用でも 2種以上の併用も出来る = 塩基としては、 とりわけモノ、 ジ、 またはトリ型のエタノールァミンが好ましい。
硫化リシノール酸の縮合物の塩に代表される硫化ヒ ドロキシ脂肪酸の縮合物の かかる塩は、 前記アルカリ金属の水酸化物、 アルカノールァミンと混合すること により当該塩に変換出来るが、 当量比で 1〜3と多くした方が水溶性と消泡性が 良好になる。 カルボキシル基の中和に要するより少ない量が加えられた場合、 硫 化リシノール酸の縮合物は遊離の状態で本発明の極圧添加剤に一部含まれること になる。 一方、 カルボキシル基の中和に要するより多くの量が加えられた場合、 アル力ノールァミンは遊離の状態で本発明の極圧添加剤に一部含まれることにな る。
本発明の極圧添加剤から切削液や研削液を製造するには、 公知の油剤、 防鲭剤、 殺菌剤、 消泡剤を併用してもよい。 本発明の極圧添加剤は、 公知慣用の水溶性切 削油剤や水溶性研削油剤に添加して用いてもよい。
本発明の極圧添加剤には、 例えば、 リシノール酸の縮合物のアルカリ金属塩ま たはアル力ノールァミン塩の様なヒ ドロキシ不飽和長鎖脂肪酸の縮合物の塩を併 用することが出来る。
本発明の極圧添加剤からは、 それと水とを含んでなる切削液や研削液を得るこ とが出来る。
力かる極圧添加剤において、 本発明に係わる硫化ヒドロキシ脂肪酸の縮合物の 塩の有効な配合比率 〔重量 (質量) 換算〕 は、 使用目的、 状況により適宜選択さ れるが、 実際の金属加工時に適用する水溶液 (切削液または研削液) 中の 1〜5 0 %、 好ましくは 1から 1 0 %である。 実施例
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、 本発明はこれらの実 施例に限定されるものではない。 以下、 %は重量 (質量) %を表す。 ぐ合成例 1 >
オートクレーブにリシノール酸 8 9 . 3 g、 硫黄 6 . 5 6 g、 触媒としてジシクロへ キシルァミン 0 . 5 3 gを仕込む。 装置を密閉し 1 1 0 °Cで硫化水素ガス 3 . 6 0 §を圧カ6 § /^ 1112 ( 5 8 8 k P a ) で 1 5時間を要して吹き込む。 7 0 °Cまで冷却後、 硫化水素吸収装置に接続した弁を開けて圧力を常圧に戻す。 吹 き込み管から空気を吹き込み、 残留硫化水素を留去する。
このようにして硫黄含有量 9 . 8 %を有する淡黄色液体の硫化リシノール酸の 縮合物 (生成物) 9 8 . 0 g (収率 9 8 %) を得た。 <合成例 2〜4 >
合成例 1において、 反応温度を 1 2 0〜 1 3 0 °C、 硫化水素吹込時間を 4〜 1 2時間に変えた以外は合成例 1と同様に処理した。 ぐ比較合成例 1 〉
合成例 2でリシノール酸に代えてォレイン酸 (水酸基を含まない不飽和長鎖脂 肪酸の代表例) を用いる以外は同様にして、 硫化ォレイン酸を合成した。 この硫 化ォレイン酸は、 前記硫黄架橋構造 (Y) 相当を含んでいるが、 重縮合により形 成される構造であるエステル結合 (X ) は有さない。
<比較合成例 2〉
リシノール酸を 1 2 0 °Cで 1 2時間加熱し、 縮合リシノール酸を合成した。 このリシノール酸重縮合物は、 前記縮合により形成される構造であるエステル 結合 (X ) 相当を含んでいるが、 硫黄架橋構造 (Y) は有さない。 これら合成例と比較合成例の結果等については、 表 1に示す。
表 1
Figure imgf000010_0001
注 1 ) 臭気判定 〇:微臭 △:特有臭 X :悪臭
実施例 1
合成例 1で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にトリエタノ一ルァミン 1 . 2当量を混合してアミン塩 (硫化ヒ ドロキシ脂肪酸の縮合物の塩) となし、 これ を 1 %〜 1 0 %水溶液に調整して、 耐荷重性能 (融着荷重、 平均へルツ荷重) 、 耐磨耗性能 (磨耗痕経) 、 潤滑性能 (摩擦係数) などの性能、 水溶解性、 消泡性、 金属腐食性を測定した。 実施例 2
合成例 2で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にトリエタノ一ルァミン 1 . 2当量を混合してアミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 実施例 3
合成例 3で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にトリエタノ一ルァミン 1 . 2当量を混合してァミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 実施例 4
合成例 4で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にモノエタノ一ルァミン 1 . 9当量を混合してァミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 実施例 5
合成例 3で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にモノエタノ一ルァミン 3 . 3当量を混合してァミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 実施例 6
合成例 3で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にジェタノールァミン 1 . 9 当量を混合してアミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 実施例 7
合成例 3で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にジエタノールァミン 3 . 3 当量を混合してアミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 実施例 8
合成例 3で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にトリエタノールァミン 1. 9当量を混合してアミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 実施例 9
合成例 3で得た硫化リシノール酸の縮合物 1当量にトリエタノールァミン 3. 0当量を混合してアミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 比較例 1
比較合成例 1の硫化ォレイン酸 1当量にトリエタノールァミン 1.6当量を混 合してアミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 比較例 2
合成比較例 2のリシノール酸の縮合物 1当量にトリエタノ一ルァミン 3当量を 混合してアミン塩となし、 実施例 1と同様に性能試験を行った。 耐荷重性能は、 高速 4球 E P試験機を用い、 ASTM D 2783に基ずき、 室温、 1 770 r pm、 1 0秒条件で融着荷重、 および平均へルツ荷重を測定し た。
耐磨耗性能は、 高速 4球 WE AR試験機を用い、 ASTM D 4 1 72に基ず き、 75°C、 1 200 r pm, 40Kg、 60分条件で磨耗痕径を測定した。 潤滑性能は、 曽田式振り子摩擦試験機を用い、 室温、 0. 5ラジアン条件で動 摩擦係数を測定した。
水溶解性は、 アミン塩試料を 1 0%水に溶解し、 透明性を 5段階で判定した。 判定基準は◎は完全透明、 〇は透明、 △はかすかに濁り、 Xは濁り、 X Xは二 層分離とした。
消泡性は、 ァミン塩試料の 1 %水溶液 200m lを 500m lメスシリンダー にとり、 3 0秒間振り混ぜ、 6 0分後の残留泡量 (m 1 ) を測定した。
金属腐食性は、 ァミン塩試料の 1 %水溶液 1 0 0 m lに鉄片を 1ヶ月半漬し、 锖の発生程度を 3段階で判定した。 判定基準は、 〇は全く鲭びなし、 △は数点锖 が発生、 Xは数十点のさびが発生とした。
実施例と比較例の性能試験及び各特性の測定結果を表 2及び表 3に示す。
表 2 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 実施例 7 実施例 8 実施例 9 アルカノ-ルアミ 合成例 1 1 (1)
ン塩組成 合成例 2 1 (1)
数字は 合成例 3 1 (1) 1 (1) 1 (1) 1 (1) 1 (1) 1 (1) 1 (1) 当量比 モノエタノ-ルァミン 1.9 (0.26) 3.3 (0.45)
右括弧内 シ"エタノ-ルアミン 1.9 (0.45) 3.0 (0.71)
は質量比 トリエタノ-ルァミン 1.2 (0.45) 1.2 (0.45) 1.2 (0,45) 1.9 (0.75) 3.0 (1.18) 融着荷重 Kg
1%水溶液 95 95 85 1 10 1 10 90 85 95 90
2.5%水溶液 1 35 1 50 1 80 1 50 1 55 1 55 145 1 30 20 10%水溶液 220 21 0 205 280 240 205 200 210 1 90 平均ヘルク荷重
10%水溶液 76.4 73.2 73.0 63.0 62. 2 52.9 53.8 73.2 68.6 磨耗痕径
耐磨耗性能 1%水溶液 0.63 0.67 0. 76 0. 78 0.92 0. 96 0.57 0.80 0.66
10%水溶液 0.62 0.6 1 0. 76 0. 85 0.97 0. 93 0. 79 0.61 0.60 曽田式振り子
摩擦係数 摩擦係数// 0. 104 0. 105 0. 101 0. 1 32 0. 1 20 0. 1 1 5 0. 103 0. 105 0.095
1%水溶液
水溶解 10%水溶液外観 ◎ ◎ ◎ Δ 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ 残留泡量 mL Δ Δ Δ 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ 消泡性 1%水溶液
275 250 200
60分後 1 30 90 30 50 20 0 鉄片腐食
金属腐食性 〇 〇 〇 〇
1%水溶液 〇 〇 〇 〇 〇
表 3
Figure imgf000015_0001
これらの表が示すように、 本発明の硫化リシノール酸の縮合物の塩類を含んで なる極圧添加剤は、 完全に水溶性で、 微臭、 淡色であり、 それの水溶液は消泡性、 鲭止め性に優れた特性を有する。 また、 耐荷重性、 潤滑性が極めて優れている。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 界面活性剤を使用せず完全水溶性で、 臭気、 色相も良好な硫 黄系極圧添加剤を提供できる。 消泡性、 鲭止め性に優れた、 しかも従来の切削油 や研削油に相当する高い耐荷重性能と潤滑性能を有する切削液や研削液が提供さ れる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 硫化されたヒ ドロキシ不飽和脂肪酸の縮合物の塩を含んでなる極圧添加剤 であって、 前記縮合物は、 硫黄含有率 8〜 1 5重量 (質量) %、 色相が 6以下、 酸価 8 0〜 2 0 0を有する極圧添加剤。
2 . 前記ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸が、 リシノール酸である請求項 1記載の極圧 添加剤。
3 . 硫化された前記縮合物の酸価が 1 0 0〜1 6 0である、 請求項 2記載の極 圧添加剤。
4 . 塩が、 アルカノールァミン塩またはアルカリ金属水酸化物塩である請求項 1、 2または 3記載の極圧添加剤。
5 . ヒ ドロキシ不飽和脂肪酸、 硫黄、 硫化水素を加熱加圧下で反応させてヒ ド ロキシ不飽和脂肪酸を硫化すると共に縮合させた後、 得られる反応生成物を塩基 で中和する極圧添加剤の製造方法。
6 . 反応圧力が、 9 8〜2 9 4 0 k P aの範囲にある請求項 5記載の極圧添加 剤の製造方法。
7 . 反応温度が、 1 0 0から 1 6 0 °Cである請求項 5または 6記載の極圧添加 剤の製造方法。
8 . 請求項 1、 2、 3または 4のいずれかの極圧添加剤と水とを含んでなる切 削液。
9 . 請求項 1、 2、 3または 4のいずれかの極圧添加剤と水とを含んでなる研 CD
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106010762A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 镇江市经纬工程机械有限公司 一种铣槽加工切削液

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5576361B2 (ja) * 2009-03-31 2014-08-20 出光興産株式会社 水溶性加工油剤
WO2011111064A1 (en) 2010-03-08 2011-09-15 Indian Oil Corporation Ltd. Composition of semi - synthetic, bio -stable soluble cutting oil.
CN103242941B (zh) * 2013-04-21 2014-08-27 启东尤希路化学工业有限公司 高品质准干切削用微量润滑油
CN103242947A (zh) * 2013-05-08 2013-08-14 启东尤希路化学工业有限公司 高性能轴承加工用水溶性磨削液
US11396708B2 (en) * 2018-10-11 2022-07-26 Master Chemical Corporation Water soluble metalworking concentrate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119550A (en) * 1975-03-21 1978-10-10 The Lubrizol Corporation Sulfurized compositions
EP0001217A2 (de) * 1977-08-31 1979-04-04 Ciba-Geigy Ag Epithioverbindungen oder Mercaptane, und deren Verwendung als Schmiermittelzusätze
JPS61183392A (ja) * 1985-02-12 1986-08-16 Dainippon Ink & Chem Inc 硫黄系極圧添加剤の製法
EP0652271A1 (en) * 1993-11-10 1995-05-10 Baker Hughes Incorporated Well fluid additive
EP0806470A2 (en) * 1996-05-08 1997-11-12 The Lubrizol Corporation A biodegradable vegetable oil grease

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1217C (de) 1877-10-22 Or. H. GEISSLER in Bonn Apparat zur Bestimmung des Wassergehalts von Milch
GB340012A (en) * 1929-09-11 1930-12-11 Ig Farbenindustrie Ag The manufacture of new derivatives of higher fatty acids containing sulphur
GB580247A (en) * 1943-06-24 1946-09-02 Dunlop Rubber Co A process for the plasticisation of rubber
NL108379C (ja) * 1958-06-25
US4148738A (en) * 1978-03-31 1979-04-10 Chevron Research Company Antioxidant additive composition and lubricating oil containing same
FR2434864A1 (fr) 1978-09-04 1980-03-28 Lubrizol Corp Nouvelles compositions sulfurees et compositions lubrifiantes les contenant
DE2838981A1 (de) 1978-09-07 1980-03-20 Lubrizol Corp Schwefelungsprodukt, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung
JPS5538819A (en) 1978-09-09 1980-03-18 Lubrizol Corp Producing lubricant composition* adding agent concentrate material* and sulfide composition
US4560488A (en) * 1981-09-21 1985-12-24 The Lubrizol Corporation Metal working using lubricants containing basic alkali metal salts
US4960530A (en) * 1988-03-31 1990-10-02 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Lubricating oil composition
US5028345A (en) * 1988-12-07 1991-07-02 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Lubricating oil composition
JPH02113082A (ja) * 1988-10-20 1990-04-25 Daido Kagaku Kogyo Kk 水溶性切削、研削用組成物
US5391310A (en) * 1993-11-23 1995-02-21 Cincinnati Milacron Inc. Sulfurized aqueous machining fluid composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119550A (en) * 1975-03-21 1978-10-10 The Lubrizol Corporation Sulfurized compositions
EP0001217A2 (de) * 1977-08-31 1979-04-04 Ciba-Geigy Ag Epithioverbindungen oder Mercaptane, und deren Verwendung als Schmiermittelzusätze
JPS61183392A (ja) * 1985-02-12 1986-08-16 Dainippon Ink & Chem Inc 硫黄系極圧添加剤の製法
EP0652271A1 (en) * 1993-11-10 1995-05-10 Baker Hughes Incorporated Well fluid additive
EP0806470A2 (en) * 1996-05-08 1997-11-12 The Lubrizol Corporation A biodegradable vegetable oil grease

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1116782A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106010762A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 镇江市经纬工程机械有限公司 一种铣槽加工切削液

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