JPH03504867A - 少なくとも１種のアルカノールアミン化合物を抗菌剤として含有する水性金属加工液および前記加工液存在下で行なわれる金属加工方法 - 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】 少なくとも１種のアルカノールアミン化合物を抗菌剤として含有する水性金属加 工液および前記加工液存在下で行なわれる金属加工方法 金属加工液、水圧機械装置の作動液および冷却剤のような水性の液体は、使用ま たは貯蔵の後、好ましからざる変質を受ける。このような変質は、液体中に含ま れる成分が、細菌、カビおよびその他の微生物によって腐敗させられることに結 び付けることができる。微生物による腐敗は、その液体の寿命および効力を著し く減じる。したがって、この種の液体の腐敗を最小に抑えることは、経済的な観 点から大変重要である。

金属加工液中に用いられるよく知られた抗菌剤は、ホルマリンまたはホルマリン を放出する化合物である。開放系においてホルマリンは液体から容易に蒸発する ため、ホルマリン濃度は絶えず減少し、同時に周囲の雰囲気はホルマリンで汚さ れる。ホルマリンは健康や環境の観点から問題であるため、ホルマリンまたはホ ルマリン放出化合物の使用を避ける理由は十分にある。

その他の抗菌剤は第４級アンモニウム化合物である。しかしその使用は、たとえ ば金属加工液では、有機酸を用いる加塩のため等、多くの実際的な問題を抱えて いる。

切削液およびその他の多くの用途に、抗菌剤としてホウ酸といくつかの有機化合 物との反応生成物、たとえばアルカノールアミン、カルボン酸およびホウ酸の反 応生成物を用いることも知られている。しかしながら、このような反応生成物は 相対的に抗菌活性が低いことが認められており（主としてカビに対して）、その ため相対的に量を多く用いなければならない。

Ｅ、０．Ｂｅｎｎｅｔｔ、による論文、たとえばＪ、　Ａ。

Ｓｏｃ、　　Ｌｕｂｒ、　　Ｅｎｇ、、　　　３５　（１９７９）。

１３７−１４４．および米国特許Ｎｏ、　　４．　７４９．　５０３より、１〜 ６個の炭素原子を有する炭化水素基によって置換されたアルカノールアミン化合 物は、切削液および冷却剤において抗菌活性を有することが知られている。この 論文および米国特許で発表された結果から、効果がかなりまちまちであることが 明らかであり、しかもこの論文では、このことが切削液および冷却剤の組成と関 係していることが推定されている。

いくらかのアルコキシル化されたアミンおよびアルカノールアミンを工具の寿命 延長のために使用することも欧州特許出願Ｎｏｓ、１９６．８１０および１９２ ，３５８より知られている。Ｎ−メチルエタノールアミンを含有する金属加工液 において、カビおよび細菌の増殖が低く抑えられることが報告されている。

このように、明らかに微生物による腐敗から金属加工液および冷却剤を守る必要 があり、しかも、それを毒性および生態学的な見地から許容できる方法で行なう 必要がある。

この発明により、鎖式炭化水素基によって置換されたいくつかのアルカノールア ミンが、中性およびアルカリ性の水性液中で、優れた抗菌活性を示すことが見出 された。液体が実質的に溶液の形態であるならば、特に良好な抗菌性が得られる 。この文中において、「実質的に溶液の形態である」は、真の溶液に加え、光学 的に均質な微小エマルジョン、水可溶相の熱力学的に安定な溶液、水と界面活性 剤、コロイド状の溶液または固体がスラリーにされた何らかの溶液をも意味して いる。アルカノ−）Ｌｒアミンは、従来の抗菌剤で通常使用される量の１０分の １以下の量で添加することができる。同時に抗菌効果は弱酸性ｐＨでかなり減少 し、そのようなｐＨでアルカノールアミンは微生物により分解される。したがっ て、アルカノールアミンは生態学的見地からも適切である。

この発明に従うアルカノールアミン化合物は、次に示す一般式でまとめることが できる。

この式において、Ｒは８〜１４個の炭素原子を有する鎖式炭化水素基であり、Ａ は２〜４個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基であり、好ましくはヒドロ キシエチル基またはヒドロキシプロピル基である。さらにＸは水素または以上に 述べたＡ基である。

先に述べたように、アルカノールアミンの上記式は中性またはアルカリ性のｐＨ で抗菌活性を有する。特に良好な活性はｐＨ８以上で得られる。

このようなアルカノールアミンにおいて、Ｘが水素であるものは特に適切である 。Ｘがアルカノール基の場合、Ｒが少なくとも１０個の炭素を有するアルキル基 であることが好ましい。アルキル基は、直鎖のものが好ましいが、直鎖および分 枝のどちらでもよい。適切なアルキル基として、たとえばオクチル基、デシル基 およびドデシル基がある。

広範な試験は、この式の化合物が切削液のような通常の金属加工液中で細菌およ びカビに対して良好な抗菌作用を有することを示している。添加すべき適切な量 はまちまちであるが、一般的に添加量は０．０００１〜２重量％である。

金属加工液は、上述したアルカノールアミンに加え、在来の腐食抑制剤を金属加 工液の重量に対して０．１〜１０％好ましくは０，２〜３％含む。適切な腐食抑 制剤としてたとえば、モノ−、ジーまたはトリエタノールアミンのようなアミン 化合物、トリアゾールまたはチアジアゾール化合物、アゼライン酸、スルホンア ミドカルボン酸、ペラルゴン酸、イソノナン酸およびｐ−ｔ−ブチル安息香酸の ような好ましくは６〜１０個の炭素原子を有する有機カルボン酸、ホウ酸のよう な無機酸ならびにアルカノールアミンおよびカルボン酸のような有機化合物とホ ウ酸との在来反応生成物がある。欧州特許公報Ｎｏ、１８０，５６１に記載され たアミン化合物も腐食抑制剤の例である。

摩擦−減少能力を向上させるため、金属加工液は、潤滑剤を金属加工液の重量に 対して０．０５〜１０％好ましくは０．１〜２％の量さらに含む。上記潤滑剤は 、１２〜１８個の炭素原子を有する脂肪酸のようなアシル基中に１０以上の炭素 原子を有する七ノーもしくはジカルボン酸またはそのエステル、６〜１８個の炭 素原子を有する１個または２個の炭化水素基を含む有機リン酸エステル、ポリプ ロピレングリコールもしくは不規則に分配されたポリプロピレンエチレングリコ ールもしくはエチレンおよびプロピレンオキサイドのブロック重合体、のような ４００以上の分子量を有する非イオン系アルキレンオキサイド付加物ならびにこ れらの混合物からなる群から選択される。適切な潤滑剤は、セバシン酸、ドデカ ンジオール酸、デカン酸、ドデカン酸およびそれらのポリオールとのエステルで ある。ポリオールは、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトールおよびポ リアルキレングリコールなどである。有機リン酸エステルの炭化水素基は、オク チル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシルおよびヘキサデシルならびにそ れらに対応する不飽和アルケン基である。アニオン系潤滑剤は、鉄に対する腐食 −防止能力も有している。

腐食抑制剤および潤滑剤に加え、金属加工液は、ｐＨ調整剤、香料、粘度調整剤 および溶解度改良剤を、知られる態様において、都合よく含むことができる。溶 解度改良剤は、一般的に、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、エチ ルジエチレングリコール、ブチルジエチレングリコールまたはグリセロールのよ うな水酸基を有する低分子化合物からなる。水中油型のエマルジョン中でアルカ ノールアミンの効果は顕著に減じられるため、金属加工液は、実質的に溶液の形 態であることが好ましい。

アルカノールアミン化合物は、多くの異なった水性の液体に添加することができ る。添加すべき適切な量はまちまちであるが、一般的に０．００１〜２重量％で ある。

この発明は次に示す例によりさらに詳しく説明される。

例１−２ 切削液から単離されたシュードモナス　シュードアルカリゲネスをグルコース添 加培養液中で２４時間培養した。

その後、細菌の懸濁液は遠心分離された。細菌を含む下層画分は、リン酸緩衝塩 化ナトリウム溶液中でスラリーとされ、生理食塩水によって細菌の濃度が１０５ ｃｆｕ／ｍｌまで希釈された。グルコース含有培養液を２０重量％添加した後、 炭酸緩衝液でｐＨ９，１とし、表１に従うアルカノールアミンを添加したものを 、試験管中で３０℃において２４時間培養した。任意の希釈を行なった後、細菌 の懸濁液５０μｌを寒天平板培地に徹いた。３７℃で３日間の培養の後、生存す る細菌のコロニー数が集計された。

表１から明らかなように、得られた結果は、式（Ｉ）に従うアルカノールアミン が、対照試験Ａ−Ｃで用いられたアルカノールアミンに比べ顕著に改善された殺 菌効果を有していることを示している。アルカノールアミンを添加しなかった場 合、細菌の濃度は３・１０７ｃｆｕ／ｍｌであった。

例３−４ 炭酸緩衝液をリン酸緩衝液に置換え、細菌の懸濁液のｐＨを７．１とした以外は 例１−２と同様にして試験を行なった。表１から明らかなように、得られた結果 は、この発明により構成されるアルカノールアミンが、対照試験りで用いられた アルカノールアミンに比べ顕著に優れた抗菌活性を有することを示している。ア ルカノールアミンを添加しなかった場合、細菌の濃度は３・１０’ｃｆｕ／ｍｌ であった。

例５および６ 生理食塩水中で、切削液から単離されたフザリウム種の胞子懸濁液を調整した。

胞子の濃度を５・１０’ｃｆｕ／ｍｌまで希釈した後、グルコース含有培養液２ ０重量％および炭酸緩衝液を添加して、ｐＨを９．１とし、表２に従うアルカノ ールアミンを加えた。試験管中において、３０℃で２４時間培養を行なった後、 任意の希釈を行なって細菌の懸濁液５０μｍを寒天平板培地に撒いた。３０℃で ３日間の培養の後、カビのコロニー数が数えられた。表２から明らかなように、 得られた結果は、例５および６に示すアルカノールアミンが、対照試験Ｅおよび Ｆで用いられたアルカノールアミンに比べて顕著に改善された殺カビ作用を有す ることを示している。アルカノールアミンを添加しなかった場合、カビの濃度は ７・１０’ｃｆｕ／ｍｌであった。

例７および８ 炭酸緩衝液をリン酸緩衝液に代えて、懸濁液のｐＨを７゜１とした以外は例５お よび６と同様にして試験を行なった。

表２から明らかなように、得られた結果は、例７および８に従うアルカノールア ミンが、対照試験Ｇで用いられたアルカノールアミンに比べてより優れていたこ とを示している。アルカノールアミンを添加しなかった場合、カビの濃度は７・ １０４Ｃｆｕ／ｍｌであった。

比べ十分により優れた抗菌効果を例外なく示したことを明らかにしている。

特表千３−５０４８６７　（５） 国際調査報告 ｍ−＾−嘲ｕ−ＰＣＴ／Ｓ［ａ９１００ユ６０

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．中性または塩基性であり、しかもａ）０．１〜１０重量％の量の腐食抑制剤 、ｂ）１０個以上の炭素原子を有するモノ−もしくはジカルボン酸またはそれら のエステル、６〜１８個の炭素原子を有する１個もしくは２個の炭化水素基を備 える有機リン酸エステルおよび４００以上の分子量を有する非イオン系アルキレ ンオキサイド付加物ならびにそれらの混合物からなる群から選択される潤滑剤な らびにｃ）一般式 ▲数式、化学式、表等どがあります▼（Ｉ）において、Ｒが８〜１４個の炭素原 子を有する鎖式炭化水素基であり、Ａが２〜４個の炭素原子を有するヒドロキシ アルキル基であり、かつＸが水素または前記Ａ基である少なくとも１種のアルカ ノールアミン化合物のカビおよび細菌に対する微生物的に活性な量、を含有する ことを特徴とする水性金属加工液。
2. ２．Ａがヒドロキシエチル基またはヒドロキシプロピル基であることを特徴とす る請求項１に記載の金属加工液。
3. ３．Ｘが水素であることを特徴とする請求項１または２に記載の金属加工液。
4. ４．０．０００１〜２重量％のアルカノールアミン化合物を含むことを特徴とす る請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属加工液。
5. ５．腐食抑制剤が、モノ−、ジ−もしくはトリエタノールアミン、トリアゾール もしくはチアジアゾール化合物、６〜１０個の炭素原子を有する有機カルボン酸 、ホウ酸、ホウ酸と有機化合物との反応生成物またはそれらの混合物から少なく とも部分的に成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属加 工液。
6. ６．水、０．１〜１０重量％の量の腐食抑制剤ならびにアシル基に１０個以上の 炭素原子を有するモノ−もしくはジカルボン酸またはそれらのエステル、６〜１ ８個の炭素原子を有する１個もしくは２個の炭化水素基を備える有機リン酸エス テルおよび４００以上の分子量を有する非イオン系アルキレンオキサイド付加物 ならびにそれらの混合物からなる群から選択される潤滑剤の存在下で、一般式▲ 数式、化学式、表等どがあります▼（Ｉ）において、Ｒが８〜１４個の炭素原子 を有する鎖式炭化水素基であり、Ａが２〜４個の炭素原子を有するヒドロキシア ルキル基であり、かつＸが水素または前記Ａ基である少なくとも１種のアルカノ ールアミン化合物の作用により細菌およびカビの成長を抑制しながら、金属を加 工することを備える金属加工方法。
7. ７．Ａがヒドロキシエチル基またはヒドロキシプロピル基であることを特徴とす る請求項６に記載の金属加工方法。
8. ８．Ｘが水素であることを特徴とする請求項６または７に記載の金属加工方法。
9. ９．金属加工液が、０．００１〜２重量％のアルカノールアミン化合物を含有す ることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の金属加工方法。
10. １０．腐食抑制剤が、モノ−、ジ−もしくはトリエタノールアミン、トリアゾー ルもしくはチアジアゾール化合物、６〜１０個の炭素原子を有する有様カルボン 酸、ホウ酸、ホウ酸と有機化合物との反応生成物またはそれらの混合物から少な くとも部分的に成ることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の金属 加工方法。