JPH10251683A - 水溶性金属加工油剤組成物 - Google Patents

水溶性金属加工油剤組成物

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JPH10251683A
JPH10251683A JP9059298A JP5929897A JPH10251683A JP H10251683 A JPH10251683 A JP H10251683A JP 9059298 A JP9059298 A JP 9059298A JP 5929897 A JP5929897 A JP 5929897A JP H10251683 A JPH10251683 A JP H10251683A
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JP
Japan
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oil
water
soluble
oil composition
soluble metalworking
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Application number
JP9059298A
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English (en)
Inventor
Kenro Noguchi
賢郎 野口
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油剤寿命の長い切削加工用の潤滑油に好
適な水溶性金属加工油剤組成物を提供する。 【解決手段】 潤滑油基油に、(A)アニオン系乳化
剤、(B)アルキルアミン化合物、(C)ほう酸アミド
化合物、及び(D)ノニオン系乳化剤を配合してなる水
溶性金属加工油剤組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水溶性金属加工油剤
組成物に関し、特に切削加工用の潤滑油に好適な水溶性
金属加工油剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】カーメーカー関連の工場では、部品が大
型化し、トランスファーマシンで切削,研削などのさま
ざまな金属加工を流れ作業で行っている。トランスファ
ーマシンは管理コストの低減のために統一された切削油
剤を、集中タンクから多くの工程へ供給している。した
がって、大量の油剤を必要とし、タンクが大型化するた
め、火災対策上水溶性切削油が使用されることが多い。
そのため、水溶性切削油を交換するのに莫大な費用がか
かり、原液と水の補給を繰り返しながら使用できる油剤
寿命の長い水溶性切削油が求められていた。一般に、水
溶性切削油剤は微生物による腐敗劣化という問題があ
り、それを防ぐために抗菌剤としてアルキルアミン等が
使用されている。しかし、油溶性のアルキルアミンを水
中に乳化・分散させるため、多量の脂肪酸のアミン塩を
必要としていた。このことは、脂肪酸が加工くず、機械
油に含まれる耐摩耗性向上剤と反応して、水溶性切削油
の濃度低下、抗菌性の低下を招き、油剤の劣化につなが
っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点か
らなされたもので、油剤寿命の長い切削加工用の潤滑油
に好適な水溶性金属加工油剤組成物を提供することを目
的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
重ねた結果、ほう酸アミド化合物とノニオン性乳化剤を
併用することにより本発明の目的を効率的に達成しうる
ことを見出し、本発明を完成したものである。すなわ
ち、本発明は、潤滑油基油に、(A)アニオン系乳化
剤、(B)アルキルアミン化合物、(C)ほう酸アミド
化合物、及び(D)ノニオン系乳化剤を配合してなる水
溶性金属加工油剤組成物を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。本発明の水溶性金属加工油剤組成物を構成する
潤滑油基油としては、鉱油,合成油あるいはこれらの混
合物を使用することができる。この鉱油や合成油につい
ては、一般に金属加工油の基油として用いられているも
のであればよく、特に制限はないが、40℃における動
粘度が1〜50mm2 /sの範囲にあるものが好まし
く、2〜30mm2 /sの範囲にあるものがより好まし
い。基油の動粘度が高すぎると油剤が被加工物に付着し
て持ち去られる量が多くなり、経済的でなくなる場合が
あり好ましくない。逆に、低すぎるとミスト発生により
作業性悪化を招く場合があり好ましくない。また、この
基油の低温流動性の指標である流動点については特に制
限はないが、−10℃以下であるのが好ましい。
【0006】このような鉱油,合成油は各種のものがあ
り、用途などに応じて適宜選定すればよい。鉱油として
は、例えばパラフィン基系原油,中間基系原油あるいは
ナフテン基系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留
の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、またはこれを
常法にしたがって精製することによって得られる精製
油、例えば、溶剤精製油,水添精製油,脱蝋処理油,白
土処理油などを挙げることができる。
【0007】一方合成油としては、例えば、ポリα−オ
レフィン,α−オレフィンコポリマー,ポリブテン,ア
ルキルベンゼン,ポリオールエステル,二塩基酸エステ
ル,ポリオキシアルキレングリコール,ポリオキシアル
キレングリコールエステル,ポリオキシアルキレングリ
コールエーテル,シリコーンオイルなどを挙げることが
できる。合成油の中では、ポリα−オレフィン,α−オ
レフィンコポリマーが好適である。
【0008】これらの基油は、それぞれ単独で、あるい
は二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と
合成油を組み合わせて使用してもよい。先ず、本発明の
水溶性金属加工油剤組成物を構成する(A)成分のアニ
オン系乳化剤としては、各種のものを使用することがで
きるが、例えば、カルボン酸もしくはスルホン酸とアミ
ン又は金属の塩で、カルボン酸としては、ラウリン酸,
パルミチン酸,ステアリン酸,オレイン酸などの炭素数
8〜30の脂肪酸、コハク酸やマレイン酸などの多価カ
ルボン酸が挙げられ、アミンとしてはモノ,ジ,トリエ
タノールアミンなどのアルカノールアミン、モルホリン
やピペラジンなどの環状アミン、シクロヘキシルアミ
ン,ジシクロヘキシルアミンなどのシクロアルキルアミ
ン、又は上記アミン類のアルキレンオキシド付加物など
が挙げられる。金属としては、ナトリウム,カリウムな
どのアルカリ金属、カルシウム,バリウムなどのアルカ
リ土類金属が挙げられる。(A)成分の他の例として、
硫酸エステル塩類、りん酸エステル塩類、スチレンなど
のオレフィンと無水マレイン酸共重合物などを部分ケン
化した重合型高分子乳化剤、ナフタレンスルホン酸塩−
ホルマリン縮合物などの重縮合型高分子乳化剤などが挙
げられる。中でも、オレイン酸などの炭素数8〜30の
脂肪酸とナトリウム,カリウムなどのアルカリ金属又は
モノ,ジ,トリエタノールアミンなどのアルカノールア
ミンとの塩、スルホン酸とナトリウム,カリウムなどの
アルカリ金属塩が好ましい。
【0009】本発明においては、上記(A)成分は一種
用いてもよく、二種以上を用いてもよい。また、その配
合量は、組成物全量基準で、10〜25重量%の範囲が
好ましく、13〜20重量%の範囲がより好ましい。1
0重量%未満では、切削,研削の加工性を維持できない
場合があり、25重量%を超えても、配合量に相当する
効果の向上がみられない場合がある。
【0010】次に、本発明の水溶性金属加工油剤組成物
を構成する(B)成分のアルキルアミン化合物として
は、一級,二級,三級のアルキルアミン又はシクロアル
キルアミンのいずれでもよく、例えば、トリブチルアミ
ン,トリヘキシルアミン,トリヘプチルアミン,トリオ
クチルアミン,トリデシルアミン,トリラウリルアミ
ン,トリステアリルアミン,トリオレイルアミン,ジヘ
キシルアミン,ジヘプチルアミン,ジオクチルアミン,
ジデシルアミン,ジラウリルアミン,ジステアリルアミ
ン,ジオレイルアミン,ジメチルミリスチルアミン,ジ
メチルパルミチルアミン,ジメチルステアリルアミン,
ジメチルオレイルアミン,ジラウリルモノメチルアミ
ン,シクロヘキシルアミン,ジシクロヘキシルアミンな
どが挙げられる。以上(B)成分の中で、ジシクロヘキ
シルアミン,シクロヘキシルアミンが好ましい。
【0011】本発明においては、上記(B)成分は一種
用いてもよく、二種以上を用いてもよい。また、その配
合量は、組成物全量基準で、3〜12重量%の範囲が好
ましく、5〜10重量%の範囲がより好ましい。3重量
%未満では、切削,研削の加工性を維持できない場合が
あり、12重量%を超えても、配合量に相当する効果の
向上がみられない場合がある。
【0012】さらに、本発明の水溶性金属加工油剤組成
物を構成する(C)成分のほう酸アミド化合物は、オル
トほう酸,メタほう酸,四ほう酸などのほう酸とアミン
化合物の縮合生成物である。アミン化合物としては、一
級又は二級のアルキルアミン,アルカノールアミン,ア
リールアミン,アラルキルアミン,シクロアルキルアミ
ンが挙げられる。アルキルアミンとしては、モノヘキシ
ルアミン,ジヘキシルアミン,モノヘプチルアミン,ジ
ヘプチルアミン,モノオクチルアミン,ジオクチルアミ
ン,モノラウリルアミン,ジラウリルアミン,モノオレ
イルアミン,ジオレイルアミン,モノステアリルアミ
ン,ジステアリルアミンなどが挙げられる。
【0013】アルカノールアミンとしては、モノエタノ
ールアミン,ジエタノールアミン,モノイソプロパノー
ルアミン,ジイソプロパノールアミン,モノブタノール
アミン,ジブタノールアミンなどが挙げられる。アリー
ルアミンとしては、アニリン,ジフェニルアミンなどが
あり、またアラルキルアミンとしては、モノベンジルア
ミン,ジベンジルアミンなどが挙げられる。
【0014】シクロアルキルアミンとしては、モノシク
ロヘキシル,ジシクロヘキシルアミンなどが挙げられ
る。以上(C)成分の中で、モノエタノールアミン,ジ
エタノールアミン,モノイソプロパノールアミンが好ま
しい。本発明においては、上記(C)成分は一種用いて
もよく、二種以上を用いてもよい。また、その配合量
は、組成物全量基準で、3〜12重量%の範囲が好まし
く、5〜10重量%の範囲がより好ましい。3重量%未
満では、切削,研削の加工性を維持できない場合があ
り、12重量%を超えても、配合量に相当する効果の向
上がみられない場合がある。
【0015】最後に、本発明の水溶性金属加工油剤組成
物を構成する(D)成分のノニオン系乳化剤としては、
各種のものを使用することができるが、例えば、ポリオ
キシアルキレングリコール又はそのモノ,ジエーテル化
合物、グリセリンもしくはそのアルキレンオキサイド付
加物又はそれらのエーテル化合物などのポリオキシアル
キレン系乳化剤(アルキレンとしてはエチレン,プロピ
レンなどの炭素数2〜4のアルキレン基、末端のエーテ
ル置換基としては、アルキル基,アリール基,アルキル
アリール基,アラルキル基,シクロアルキル基などが挙
げられる。);カルボン酸とアルコールのエステル(カ
ルボン酸としては、オレイン酸などの脂肪酸,コハク酸
やマレイン酸などの多価カルボン酸などが挙げられ、ア
ルコールとしては、炭素数6〜30の脂肪族アルコー
ル、フェノール、アルキルフェノール又はポリオキシア
ルキレングリコール,グリセリン,ソルビタン,ペンタ
エリスリトール,トリメチロールプロパンなどの多価ア
ルコール、あるいはそれらのアルキレンオキサイド付加
物がが挙げられる。);アルカノールアミンと脂肪酸又
は多価カルボン酸とのアミド、アルキルアミンのアルキ
レンオキサイド付加物などの含窒素系乳化剤が挙げられ
る。
【0016】以上(D)成分の中で、ポリオキシエチレ
ングリコールモノオレイルエーテル,ボリオキシプロピ
レングリコール,ソルビタンモノオレエートが好まし
い。本発明においては、上記(D)成分は一種用いても
よく、二種以上を用いてもよい。また、その配合量は、
組成物全量基準で、3〜18重量%の範囲が好ましく、
5〜15重量%の範囲がより好ましい。3重量%未満で
は、切削,研削の加工性を維持できない場合があり、1
8重量%を超えても、配合量に相当する効果の向上がみ
られない場合がある。
【0017】本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、潤
滑油基油に、前記(A)〜(D)成分を配合して得られ
るが、通常、金属加工油剤としての基本的な性能を維持
するために、本発明の目的を阻害しない範囲で各種公知
の添加剤を適宜配合することができる。例えば、(A)
成分と(D)成分以外の乳化剤,極圧剤,油性剤,防錆
防食剤,殺菌剤,消泡剤などである。
【0018】本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、上
記の組成物(原液)を、希釈剤、通常水に希釈して使用
する。この使用に際しての水による該原液の希釈率は、
重量比で、通常2000倍以内、好ましくは5〜400
倍程度の範囲内とするのが適当である。この希釈率が、
2000倍を超えたり、あまり小さすぎると、その水溶
性金属加工油剤を切削加工や研削加工に使用した際に、
本発明の効果を十分に発揮できないことがある。
【0019】なお、前記原液及び前記原液を水などの希
釈剤により種々の希釈率で希釈してなるもの(希釈液)
は、いずれも、本発明の水溶性金属加工油剤組成物に属
するものである。また、これらの本発明の水溶性金属加
工油剤組成物は、原液及びその希釈液のいずれのものを
調製するにあたって所定の各成分(希釈液の場合には水
などの希釈剤を含めた各成分)の配合もしくは添加の順
序及び方法には特に制限はなく、各成分を種々の順序及
び方法により配合もしくは添加して調製することができ
る。
【0020】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。 実施例1〜4及び比較例1〜3 第1表に示す割合で、基油に各成分を配合し、実施例及
び比較例の水溶性切削油剤組成物を調製した。これら実
施例と比較例の組成物につき、下記の要領で強制劣化試
験(耐腐敗性試験)及び該強制劣化試験前後のタップ加
工性の評価を行った。結果を第1表に示す。
【0021】強制劣化試験 タービン油劣化試験に用いるガラス製の円柱管に、30
倍に調製した水溶性切削油を300ml,アルミニウム
粉3g,鉄粉1g,亜鉛粉0.5g,マグネシウム粉
0.5g及び他油を混入させる条件の場合は、他油とし
て摺動面油と油圧油を各15mlずつ加え、95℃,2
4時間攪拌させた。同時に酸素を3リットル/hr吸入
させ、強制的に酸化劣化させた。試験後の水溶性切削油
の濃度を求め、劣化度合を確認した。
【0022】タップ加工性 上記の強制劣化試験前後のタップ加工性を下記の条件で
行った。 工具:SKH M10×1.5 被削材:A7075(アルミ材) 評価法:タッピング効率(%)
【数1】
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】(注) *1:成分はすべて切削油剤原液としての重量%で示
す。 *2:40℃における動粘度8.4mm2 /sのパラフ
ィン系鉱油 *3:1−デセンのオリゴマー(40℃における動粘度
2.6mm2 /s) *4:オレイン酸−ジエタノールアミン塩 *5:オルトほう酸とジエタノールアミンの縮合物 *6:ポリオキシエチレングリコールモノオレイルエー
テル *7:ポリオキシプロピレングリコール *8:ソルビタンのオレイン酸エステル *9:防錆防食剤をはじめとするその他の添加剤 第1表より実施例の水溶性切削油剤は比較例のそれと比
較して耐腐敗性及び切削加工性ともに優れていることが
わかる。
【0026】
【発明の効果】本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、
耐腐敗性及び切削加工性ともに優れ油剤寿命が長いもの
である。したがって、本発明の水溶性金属加工油剤組成
物は、各種金属の金属加工、特に、切削加工や研削加工
の際の金属加工油として有効に利用され、生産性を向上
させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10M 133:08 135:10 133:06 139:00 145:28 145:30 129:76) C10N 10:02 30:16 40:22

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 潤滑油基油に、(A)アニオン系乳化
    剤、(B)アルキルアミン化合物、(C)ほう酸アミド
    化合物、及び(D)ノニオン系乳化剤を配合してなる水
    溶性金属加工油剤組成物。
JP9059298A 1997-03-13 1997-03-13 水溶性金属加工油剤組成物 Pending JPH10251683A (ja)

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