JPH01242694A - 水溶性切削油 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水溶性切削油に関する。

［従来の技術］ 従来、水溶性切削油の腐敗劣化を防止する為に水溶性切
削油成分に防腐、防かび剤を加えたり、アミン、アミド
、アミノ酸などの抗菌性のある物質を利用することが知
られている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、これらの防腐、防かび剤やアミン、アミド、ア
ミノ酸などの抗菌性物質は長期間にわたって十分な効力
を発揮できない。また、大量に使用すると人体への影響
および防錆性の低下がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは長期間にわたって微生物劣化を防止し、人
体への影響がすくなく、防錆性が低下しない水溶性切削
油を鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち、本発
明は一般式 （式中Ｒ７はＣ２〜Ｃ２４の炭化水素基、Ｒ２はＣ５〜
Ｃ８のアルキレン基、　ＡはＣ２〜ＯＡのアルキレン基
、ｎは１以上の整数、ＭはＨ、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウムまたはアミンのカチオンである
。）で示される化合物を含有することを特徴とする水溶
性切削油である。

一般式においてＲ４のＣ２〜Ｃ２４の炭化水素基として
は、アルキル基またはアルケニル基（ブチル基、ヘキシ
ル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基
、ステアリル基、オレイル基など）；シクロアルキル基
、　（シクロヘキシル基など）および芳香族炭化水素基
（フェニル基、ナフチル基などのアリール基；ベンジル
基などのアラルキル基；ブチルフェニル基などのアルカ
リール基など）があげられる。Ｒ１のうち好ましくはＣ
４〜Ｃ１８のアルキル基である。

Ｒ２のアルキレン基としてはＣ７〜Ｃ８のアルキレン基
、例えばメチレン、エチレンおよびトリメチレンがあり
、好ましくはＣ１〜Ｃ３のアルキレン基である。

ＡのＣ２〜Ｃ４のアルキレン基としては、エチレン基、
プロピレン基およびブチレン基があげら九る。好ましい
ものはエチレン基、プロピレン基である。

Ｍのアルカリ金属としてはＬｉ、Ｎａ、になどが；アル
カリ土類金属としてはＣａ、　Ｍｇ、　Ｓｒ、Ｂａなど
が；アミンのカチオンとしてはアルキルまたはアルケニ
ルアミン（メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミ
ン、ジエチルアミン、ブチルアミン、オクチルアミンな
ど）、脂環式アミン（シクロヘキシルアミンなど）複素
環式アミン（モルホリンなど）、アルカノールアミン（
モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、イソプロパツールアミンなど）；上記ア
ミンのアルキレンオキシド（エチレンオキシド、プロピ
レンオキシドなど）付加物、［ヒドロキシエチルブチル
アミン、ヒドロキシエチルシクロヘキシルアミン、ヒド
ロキシプロピルシクロヘキシルアミンなどコなどのアミ
ンのカチオンがあげられる。Ｍのうちで好ましいものは
アルカノールアミンのカチオンおよびアミンのアルキレ
ンオキシド付加物のカチオンである。

ｎは好ましくは１である。

一般式（１）で示される化合物のアルキレンオキシド付
加型アミノ酸化合物の具体例を示せば、ブチルアミンＥ
Ｏ（１）酢酸Ｎａ！、ブチルアミンＥＯ（１）プロピオ
ン酸Ｎａ塩、ブチルアミンＥＯ（２）！？酸酸二エタノ
ールアミン塩オクチルアミンＥＯ（１）ＩＰ酸Ｎａ塩、
オクチルアミンＰＯ（１）プロピオン酸モジエタノール
アミン塩、ラウリルアミンＥＯ（１）＃９ヒドロキシエ
チルシクロヘキシルアミン塩、オレイルアミンＰＯ（１
）＃酸Ｎａｍ、オレイルアミンＥＯ（１）プロピオン酸
モノエタノールアミン塩などがあげられる。尚、上記中
ＥＯはエチレンオキシド、ＰＯはプロピレンオキシド、
ＥＯ（２）はＥＯ２モル付加物を示す。

一般式（１）で示されるアルキレンオキシド付加型アミ
ノ酸（塩）は公知の方法で製造することができる。たと
えば１級アミン化合物に無触媒または触媒（ＮａＯ）（
、ＫＯＨなど）の存在下、通常５０〜２００６Ｃでエチ
レンオキシドおよびプロピレンオキシドなどのアルキレ
ンオキシドを付加させる方法でアミンオキシアルキレン
エーテルとする。アルキレンオキシドを付加させたもの
は１級アミン、２　級アミン、３級アミンを混合してい
る為、減圧蒸留して活性水素１個を持ったアルキレンオ
キシドを付加した２級アミンを得ることができる。次に
この２級アミン化合物にクロルｐ酸Ｎａ等のモノクロル
カルボン酸を通常３０〜８０°Ｃで反応させる方法およ
びアクリルニトリルあるいはアクリル酸メチルおよびメ
タクリル酸メチルなどを３０〜８０℃で付加反応させた
後、　ＮａＯＨおよびＫＯＨで加水分解させる方法で得
ることができる。モノクロルカルボン酸を使用して生成
した一般式（１）のアミノ酸は水分除去後濾過してクロ
ルイオンを除き、アルカリ性物質（アルカリ金属水酸化
物、炭酸塩、アルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、
アミン）で公知の方法により中和し塩をうろことができ
る。

一般式（１）で示される化合物は冷却性を主体とした研
削加工１．軽切削加工においては単独でも使用できるが
、鉱油、油性剤、防錆剤、極圧剤、乳化剤、ポリアルキ
レングリコールエーテルなどで組立てられた油剤中に含
有させて使用できる。

上記鉱油としてはスピンドル油（Ｖｉｓ４０’Ｃ：５〜
１００ｃｓｔ）　、マシン油（Ｖｉｓ４０℃：２〜１６
５０ｃｓｔ）、タービン油（Ｖｉｓ４０°Ｃ：２８〜９
０ｃｓｔ）およびナフテン系オイルがあげられる。これ
らのうち好ましくはスピンドル油（Ｖｉｓ４０°Ｃ：５
〜２０ｃｓｔ、）である。

油性剤としては脂肪酸（オレイン酸、ウンデシレン酸、
エルカ酸、リノール酸、リルン酸、ワシルイン酸などの
不飽和脂肪酸号ヘキサン酸、カルリル酸、ラノリン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸などの飽千ｌ旨肪酸）、脂
肪酸エステル（上記脂肪酸とメチルアルコール、エチル
アルコール、ブチルアルコール、２−エチルヘキシルア
ルコール、オクチルアルコール、ラウリルアルコール、
オレイルアルコール、ステアリルアルコールなどの１価
のアルコールとのエステル；エチレングリコール、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット
、ソルビット、ソルビタン、ソルバイト、ショ糖などの
２価〜８価の多価アルコールとのエステル）があげら九
る。これらのうち好ましいものは飽和または不飽和脂肪
酸と多価アルコールエステルである。

防錆剤としては脂肪酸アミド（上記脂肪酸とモノエタノ
ールアミン、ジェタノールアミン、イソプロパツールア
ミンなどのアルカノールアミンとのアミド；メチルアミ
ン、エチルアミン、プロピルアミン、オクチルアミンな
どのアルキルアミンのアミド）、芳香族カルボン酸にト
ロ安息香酸、安息香酸、桂皮酸など）などがあげられる
。これらのうち好ましいものは脂肪酸アミドである。

極圧剤としては塩素化パラフィン、塩素化ステアリン酸
、硫化油脂、硫化脂肪酸エステルおよびアルキル燐酸エ
ステル（プロピル、ブチル、オクチル、ラウリル、ステ
アリル、オレイル、ウールアルコールなどのモノ、ジ、
トリエステル）などがあげられる。これらのうち好まし
いものは硫化脂肪酸エステルである。乳化剤としてはア
ルキル基の炭素数が通常２〜１５のアルキルフェノール
のエチレンオキシド付加物（エチレンオキシド付加モル
数は通常１〜１０）、アルキル基の炭素数が６〜２２の
高級アルコールのエチレンオキシド付加物、石油スルフ
ォネート、アルキル基の炭素数が１２〜２２の飽和およ
び不飽和脂肪酸のアルカノールアミン塩があげられる。

これらのうち好ましくはアルキルフェノールのエチレン
オキシド付加物である。

ポリアルキレングリコールエーテルとしては脂肪族アル
コール（メタノール、エタノール、プロパツール、ブタ
ノール、オクタツール、オレイルアルコールなどのアル
コール）のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシド
付加物、多価アルコール（上記の２価〜８価の多価アル
コール）のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシド
付加物があげられる。これらのうち好ましくは多価アル
コールのエチレンオキシドおよびプロピレンオキシド付
加物である。

一般式（１）で示される化合物の量は通常１〜８０％で
あり、好ましくは５〜８０％である。一般式（１）で示
される化合物は水で希釈されたとき水溶液中で０．１％
以上、好ましくは０．２％以上にすることにより微生物
による劣化が少ない水溶性切削油として使用することが
できる。

一般式（１）で示される化合物を含有した水溶性切削油
の対象となる加工は銅、鋳鉄、アルミニウム合金、銅、
黄銅、合金鋼などの切削、研削加工および線引き、伸管
、押出し加工などの塑性加工などである。使用される機
械は集中タンク方式のトランスファーマシン、自動旋盤
、ＮＣ旋盤、ボール盤、マシニングセンター、研削盤、
専用機などである。

［実施例コ 以下に本発明を実施例および比較例により具体的に説明
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。実施例中％は特記しないかぎり重量％を示す。

実施例　１〜９、　比較例　１〜５ 実施例１ ブチルアミンＰＯ（１）酢酸Ｎａ塩　　　　　　　２０
％ポリエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活
性剤（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　　５％水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５５％を混合し本発
明の切削油を賀・た。

実施例２ ブチルアミンＥＯ（２）酢酸Ｎａ塩　　　　　　２０％
ポリエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性
剤（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　　５％水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５５％を混合し本発明の
切削油を得た。

実施例３ オクチルアミンＥＯ（１）′ｒ＃酸Ｎａ塩　　　　　２
０％ポリエチレングリコール　　　　　　　２０％界面
活性剤（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　　５％水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　５５％を混合し本
発明の切削油を得た。

実施例４ オクチルアミンＥＯ（１）プロピオン 酸Ｎａ塩　　　　　　　　　　　　　　　　２０％ポリ
エチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性剤（
ノニルフェノールＥＯＡ）　　　　５％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　５５％を混合し本発明の切削
油を得た。

実施例５ ラウリルアミンＥＯ（１）酢酸Ｎａ塩　　　　　２０％
ポリエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性
剤（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　　５％水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　５５％を混合し本発明
の切削油を得た。

実施例６ ラウリルアミンＥＯ（１）プロピオン 酸トリエタノールアミン塩゛２０％ ポリエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性
剤（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　　５％水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５５％を混合し本発明の
切削油を得た。

実施例７ ラウリルアミンＰＯ（１）プロピオン 酸ジェタノールアミン＠２０％ ポリエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性
剤（ノニルフェノールＥＯΔ）　　　５％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５５％を混合し本発明の
切削油を得た。

実施例８ ラウリルアミンＥＯ（１）プロピオン酸ヒドロキシエチ
ルシクロヘキシルアミン！　２０％ポリエチレングリコ
ール　　　　　　　２０％界面活性剤（ノニルフェノー
ルＥＯＡ）　　　　５％水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　５５％を混合し本発明の切削油を得た。

実施例９ オレイルアミンＥＯ（１）＃酸ヒドロ キシエチルシクロヘキシルアミン塩２０％ポリエチレン
グリコール　　　　　　　２０％界面活性剤（ノニルフ
ェノールＥＯＡ）　　　５％水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５５％を混合し本発明の切削油を得た。

比較例１ Ｎ−ラウリル−β−イミノジプロ ピオン酸ジＮａ＠２０％ ポリエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性
剤（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　５％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　５５％比較例２ Ｎ−ラウリル−β−イミノ酢酸 ジＮａ塩　　　　　　　　　　　　　　　　　２０％ポ
リエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性剤
（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　５％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　５５％比較例３ ラウリル酸ジエタンールアミド （１：　２）　　　　　　　　　　　　　　　２０％ポ
リエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性剤
（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　５％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　５５％比較例４ オクチル酸ジェタノールアミド （１：　２）　　　　　　　　　　　　　　　　２０％
ポリエチレングリコール　　　　　　　２０％界面活性
剤（ノニルフェノールＥＯＡ）　　　５％水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　５５％比較例５ ラウリルアミンＥ○（６）　　　　　　　２０％ポリエ
チレングリコール　　　　　　　２０％界面活性（ノニ
ルフェノールＥＯＡ）　　　　５％水　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５５％実施例１０〜１５ 切削油Ａ（エマルション系） 鉱物油（Ｖｉｓ４０°Ｃ９〜１２ｃｓｔ）　　　５８％
油性剤（脂肪酸エステル）１５％ 極圧剤（硫化油脂）　　　　　　　　　　２％乳化剤（
非イオン活性剤）　　　　　　　　２０％ＰＨ調整剤（
アルカノールアミン）　　　　５％切削油Ｂ（ソリュブ
ル系） 鉱物油（Ｖｉｓ４０°Ｃ９〜１２ｃｓｔ）　　　　５％
油性剤（脂肪酸）　　　　　　　　　　　　８％ポリア
ルキレングリコール　　　　　　１５％非イオン活性剤
　　　　　　　　　　　　１０％ＰＨ調製剤（アルカノ
ールアミン）１５％水　　　　　　　　　　　　　　　
　　残実施例１０ 切削油Ａ　　　　　　　　　　　　　９０〜９５％ブチ
ルアミンＥＯ（１）　酢酸Ｎａ塩　　　　１０〜５％実
施例１１ 切削油Ａ　　　　　　　　　　　　９０〜９５％オクチ
ルアミンＥＯ（１）酢酸Ｎａ＠１０〜５％実施例１２ 切削油Ａ　　　　　　　　　　　　　９０〜９５％ラウ
リルアミンＥＯ（１）酢酸Ｎａ＠１０〜５％実施例１３ 切削油Ｂ　　　　　　　　　　　　　８０〜９０％ブチ
ルアミンＥＯ（１）＃酸Ｎａ塩２０〜１０％実施例１４ 切削油Ｂ　　　　　　　　　　　　　８０〜９０％オク
チルアミンＥＯ（１）酢Ｉ’ａＮａ＠２０〜ｌＯ％実施
例１５ 切削油１３　　　　　　　　　　　　８０〜９０％ラウ
リルアミンＥＯ（１）ｖｌｆ、酸Ｎａ塩　　２０〜１０
％試験例１ 実施例１〜９および比較例１〜５の性能を試験した結果
を表−１に示す。

次にエマルション系切削油Ａおよびソリュブル系切削油
Ｂに一般式（１）で示される本発明の化合物を加えた実
施例１０〜１５の性能を表−２および表−３に示す。

実施例１〜９、比較例１〜５の試験液の濃度は２．０％
水溶液とし、初期ＰＨはＮａＯＨおよびＨ２ＳＯ４水溶
液でＰＩ（９〜９．５に調整した。実施例１０〜１５の
試験液の濃度は切削油Ａの場合；水に２０倍希釈、切削
油Ｂの場合；水に５０倍希釈しておこなった。

性能は下記試験法により評価した。

（１）腐敗劣化テスト 各試験液１００ｍ１に鋳鉄切り粉３ｇ、乾燥とうもろこ
し粉２ｇ、腐敗液（細菌数１０６個／ｍ１以上のもの）
１ｍｌをいれ、３７°Ｃ腐卵器に置き経日によるＰＨ変
化（数値はＰＨ値）および１４日口の一般細菌数（数値
は個数／ｍ１）を澗定した。一般細菌数は普通寒天培地
を用い培養した。

（２）防錆性 研磨洗浄した鋳鉄板（ＦＣ−２５）に各試験液を滴下し
、室温２４時間後の発錆状態を観察した。

表−１ 表−２ 表−３ 注）Ｏ：当該試験で全くさびなかったちの△ニア７　　
　若干さびたちの ×：１１　　　全面さびたちの ［発明も効果コ 本発明の一般式（１）である化合物を含有する水溶性切
削油は長期間にわたって微生物の劣化を防止し、腐敗に
よる悪臭の発生や、防錆性の低下を防止することができ
、作業環境の改善を図ることが出来る。

従来の水溶性切削油は腐敗を防止する為、その成分中に
防腐、防かび剤を加えているが、長期間にわたり腐敗劣
化を防止できず、切削性、防錆性の低下をきたしたり、
スライムによる循環系統のパイプの目詰まり、腐敗によ
る悪臭の発生などの作業環境の悪化をもたらす。更にこ
れらを大量に使用すると人体への影響および防錆性への
影うがある。また従来からあるアミン、アミド、アミノ
酸等の抗菌性のある物質は耐腐敗性において充分満足で
きるものではない。しかし、本発明の切削油はこのよう
な間厘点を解決するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中Ｒ＿１はＣ＿２〜Ｃ＿２＿４の炭化水素基、Ｒ＿
   ２はＣ＿１〜Ｃ＿８のアルキレン基、ＡはＣ＿２〜Ｃ＿
   ４のアルキレン基、ｎは１以上の整数、ＭはＨ、アルカ
   リ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたはアミン
   のカチオンである。）で示される化合物を含有すること
   を特徴とする水溶性切削油。