JPH0730351B2

JPH0730351B2 - 抗菌性水溶性切削油剤

Info

Publication number: JPH0730351B2
Application number: JP1048529A
Authority: JP
Inventors: 正晴淵上; 昌宏野田
Original assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Yushiro Inc
Priority date: 1989-03-02
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPH02228395A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、切削加工および研削加工に用いられる水溶性
切削油剤に関する。

従来の技術金属の切削あるいは研削加工に用いられる水溶性切削油
剤は、鉱物油、油脂、極圧添加剤、界面活性剤、消泡
剤、金属防食剤、酸化防止剤、防腐・防ばい剤等を組成
成分として含み、これらを目的に応じて適宜に混合して
造られる。水溶性切削油剤は通常は水で10ないし100倍
に希釈して使用され、希釈液をクーラントと呼んでい
る。クーラントには被削性をよくする性能（１次性能）
と、作業性その他に関する性能（２次性能）とが要求さ
れる。このうち２次性能としては、防錆性がよいこと、
劣化しにくく管理しやすいこと、人体に無害であるこ
と、泡立ちが少なく悪臭がないこと等が挙げられる。

水溶性切削油剤は、使用目的や条件によって重点の置き
方が異なるが、上記の諸性能をバランスよく具備してい
る必要がある。

発明が解決しようとする問題点上記のように、クーラントには、微生物劣化すなわち腐
敗しやすいという問題点があり、その微生物劣化を防ぐ
ことは非常に重要な課題である。クーラントの腐敗が進
行すると、１次性能および２次性能が低下するうえ、悪
臭によって作業環境も悪くなる。また、腐敗による油剤
交換の頻度が高くなればコストのうえでも不利となる。
さらに、クーラントにカビが発生すると、１次性能およ
び２次性能がともに低下するだけでなく、循環系統のパ
イプ詰まりの原因となる。

クーラント劣化の原因としては、上記のほかに鉄イオン
の溶出がある。クーラントを用いて金属加工を続ける
と、鉄イオンが徐々にクーラント中に溶出し、これが原
因でクーラントが赤褐色化するとともに、加工物表面に
赤褐色の物質が付着してその外観を損ねる。このため、
作業者が着色物質を除去するための作業をしなければな
らないという問題点もあった。また、鉄の溶出は加工物
の錆の発生を促すという問題をも引き起こしていた。

従来、上記のようなクーラントの微生物劣化を防ぐため
に、水溶性切削油剤に各種の抗菌性物質を添加していた
が、クーラントの劣化を長期間防ぐことは困難であり、
満足することができる状態ではなかった。

また、鉄イオンの溶出を防止するために、水溶性切削油
剤の組成について種々検討が加えられてきたが、有効な
手段は見出されていなかった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
ものであり、特に微生物劣化すなわち腐敗しにくく、カ
ビが発生しにくいこと、及び鉄イオンの溶出が少ないこ
とを特徴とする水溶性切削油剤を提供するものである。

問題点を解決するための手段本発明者らは鋭意研究の結果、水溶性切削油剤に特殊な
ジアミン誘導体を添加することにより、水溶性切削油剤
の具備すべき諸性能を損なうことなしに耐微生物劣化性
を向上させ、かつ鉄イオンの溶出を減少さることができ
ることを見出し、発明の到達した。

すなわち本発明は、水溶性切削油剤に、下記の集団の中
から選択されたアルキル置換ジアミンを添加したもので
ある。

以下に示すアルキル置換ジアミンは、いずれも顕著な効
果が認められる。

N,N′−ジメチル−1,2−プロパンジアミン N,N−ジメチル−２−メチル−1,3−プロパンジアミンＮ−イソプロピル−２−メチル−1,2−プロパンジアミ
ン N,N−ジエチル−1,4−ペンタンジアミン N,N−ジメチル−２−ブテン−1,4−ジアミン。

また、本発明においてはアルキル置換ジアミンは、クー
ラント中に0.001ないし１重量％の割合で存在すること
が望ましい。アルキル置換ジアミンの濃度が0.001重量
％未満の場合には、本発明の効果がほとんど得られな
い。一方、アルキル置換ジアミンの濃度が１重量％を超
過する場合には、１重量％以下の場合と比較して効果が
ほとんど向上せず、経済的に不利となる。

なお、添加するジアミン誘導体は、水溶性切削油剤の原
液又はクーラントのいずれに添加してもよい。

本発明の水溶性切削油剤を製造するには、上記ジアミン
誘導体の添加以外は従来の方法に従って各成分を混合す
ればよく、特に鉱物油、油脂、極圧添加剤、界面活性
剤、消泡剤、金属防食剤、酸化防止剤等の成分について
は、従来用いられているもののなかから任意に選択して
用いることができる。

実施例次に、本発明の実施例について各表に従って説明する。
なお、本発明がこれらの実施例に限定されないことは言
うまでもない。

第１表はエマルションタイプの水溶性切削油剤、第２表
はソリュブルタイプの水溶性切削油剤のそれぞれの組成
を示すものである。なお、表中の組成に関する数値の単
位は重量部である。

（注１）第１表に示した界面活性剤および防腐剤は次の
とおりのものである。

アニオン界面活性剤：石油スルホネートのナトリウム塩 …60重量部リシノレイン酸のトリエタノールアミン塩 …40重量部の混合物ノニオン界面活性剤：ノニルフェノール、エチレンオキサイド２モル附加物…
30重量部ソルビタンのオレイン酸エステル（オレイン酸：ソルビ
タン＝1.5:1） …30重量部ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド …40重量部の混合物防腐剤：ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス（ヒドロキシエ
チル）−1,3,5−トリアジン（注２）比較例は、いずれも従来の水溶性切削油剤であ
る。

（注）第２表に示した界面活性剤および防腐剤は次のと
おりのものである。

アニオン界面活性剤：炭素原子数が８の直鎖脂肪酸（A₈）および炭素原子数が
９の直鎖脂肪酸（A₉）のアミン塩（A₈:A₉＝1:1）…60重
量部リシノレイン酸のトリエタノールアミン塩 …40重量部の混合物ノニオン界面活性剤：ポリエチレングリコール（平均分子量1000）のオレイン
ン酸エステル（モノエステル） …40重量部ポリエチレングリコール（平均分子量400）の牛脂脂肪
酸エステル（ジエステル） …30重量部エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドのブロック
ポリマー（エチレンオキサイドの含有量 40tw％、平均
分子量2000） …30重量部の混合物防腐剤：ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス（ヒドロキシエ
チル）−1,3,5−トリアジン第１表及び第２表に示した組成を有する水溶性切削油剤
について、以下の実験を行い、それぞれの水溶性切削油
剤の性能を評価した。

（１）試料液の調製第１表及び第２表に示す組成の実施例の水溶性切削油
剤、および比較度の水溶性切削油剤をそれぞれ滅菌水で
希釈し、第１表の水溶性切削油剤は滅菌水中で３重量％
含まれるように、第２表の水溶性切削油剤は滅菌水中で
２重量％含まれるようにそれぞれ希釈して試料液とし
た。

（２）耐微生物劣化性テスト各試料液液400mlを滅菌した500ml容の平底フラスコに入
れる。これに、種菌として、腐敗したエマルション（生
菌数２×10⁸個/ml、真菌数１×10⁴個/ml）１重量％を１
日、２日、４日、８日、13日および17日の間隔で接種
し、30℃で21日間振とう培養（回転数は200rpm）した。
そして、０日、３日、７日、14日及び21日目に各試料液
の一部を無菌的に採取し、生菌数及び真菌数を測定する
とともに、pHの測定、外観変化及び臭気の有無の観察を
行った。また、同時に錆止め性能の観察をも行った。

なお、生菌数は普通寒天培地を用い、プレートカウント
法により測定した。また、真菌数は抗生物質（クロラム
フェニコール及びテトラサイイクリン）を添加したポテ
トデキストロース寒天培地を用い、プレートカウント法
により測定した。

また、錆止め性の観察は、鋳鉄切屑法によって行った。
すなわち、約15gのドライカットした鋳鉄切屑（FC−2
5、８ないし12メッシュ）をペトリ皿（内径約60mm）に
採取し、これに試料液約25mlを添加し、十分に振とうし
た後、約４分間静置した。次に、試料液を傾斜法によっ
て除去し、ペトリ皿上に発生する錆の状態を経時的に観
察した。

第３表及び第４表は、上記の結果を経日による測定結果
として示したものである。

まず、外観変化については、実施例がいずれも21日経過
後でもほとんど変化が見られないのに対し、比較例はい
ずれも21日経過するまでに悪変していることが分かる。

次に、pHについては、実施例のpH数値の低下が比較的少
ないのに対し、比較例のpH数値の低下が比較的大きいこ
とが分かる。

生菌数については、実施例が21日経過後で５×10⁴ない
し５×10⁵個/ml程度なのに対し、比較例は１×10⁸ない
し３×10⁸個/mlと大幅に増加していることが分かる。ま
た、真菌数についても、実施例が21日経過後でもいずれ
も10個/ml以下なのに対し、比較例は２×10⁴ないし３×
10⁴個/mlと大幅に増加していることが分かる。

臭気については、実施例がいずれも21日経過後でもほと
んど臭気を感じないのに対し、比較例はいずれも21日経
過までに悪臭を生じている。

また、錆止め性能については、実施例が21日経過後でも
一部僅かに錆を生じているものがあるに過ぎないのに対
し、比較例はいずれも明らかに錆を生じていることが分
かる。

上記のように、第３表及び第４表の結果から、実施例の
水溶性切削油剤が比較例の従来の水溶性切削油剤よりも
耐微生物劣化性において優れていることが分かる。

（３）鉄イオン溶出防止能テスト前記（１）の方法により調製した試料液400ml及びドラ
イカットした鋳鉄切屑（FC−25、８ないし12メッシュ）
40gを500ml容のエルレンマイヤーフラスコに入れ、綿栓
をし、37℃で20日間振とう（回転数は150rpm）して試料
液を劣化させた。放冷後、NO.5Aの濾紙で濾過し、劣化
液を得た。この劣化液について外観変化を観察し、鉄イ
オン濃度を測定した。この結果を第５表に示す。

（注１）〇は変化なしを意味し、 ×は赤褐色化したことを意味する。

（注２）吸光光度法により測定した。なお、新液の鉄イ
オン濃度は全試料とも1ppmであった。

第５表から、次のことがわかる。

（１）外観変化すべての実施例において外観変化が見られなかったのに
対し、比較例はいずれも赤褐色化した。

（２）鉄イオン濃度実施例においては２ないし4ppm（すなわちごく僅か）で
あるのに対し、比較例は145ないし260ppmと高濃度を示
した。

発明の効果以上説明したとおり、本発明は、微生物により劣化しに
くいこと、すなわち腐敗しにくく、カビが発生しにくい
こと、及び鉄イオンの溶出が少ない水溶性切削油剤を与
えることができるという効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｎ 30:06 30:12 40:22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉱物油、油性剤および極圧添加剤からなる
群から選ばれた少なくとも１種の物質および界面活性剤
を含有する水溶性切削油剤または界面活性剤および防錆
添加剤からなる群から選ばれた少なくとも１種の物質お
よび水を含有する水溶性切削油剤において、下記のａ）
〜ｅ）の集団の中から選択された少なくとも１種のアル
キル置換ジアミンを含有することを特徴とする抗菌性水
溶性切削油剤。ａ）N,N′−ジメチル−1,2−プロパンジアミンｂ）N,N−ジメチル−２−メチル−1,3−プロパンジアミ
ンｃ）Ｎ−イソプロピル−２−メチル−1,2−プロパンジ
アミンｄ）N,N−ジエチル−1,4−ペンタンジアミンｅ）N,N−ジメチル−２−ブテン−1,4−ジアミン