JPH1180769A

JPH1180769A - 水溶性金属加工用油剤組成物

Info

Publication number: JPH1180769A
Application number: JP9249593A
Authority: JP
Inventors: Kyoko Ogino; 京子荻野; Shiyouji Wakashiro; 彰路若代; Michihiko Okugawa; 道彦奥川; Takashi Nakajima; 孝志中島
Original assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Yushiro Inc
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】切り屑分散性と消泡性を兼ね備えた水溶性金
属加工用油剤組成物を提供する。【解決手段】本組成物は、下記に示す一般式（１）で
表される芳香族系ジアミンポリオキシアルキレン付加物
及び一般式（２）で表される脂環式系ジアミンポリオキ
シアルキレン付加物の少なくとも一方を含有することを
特徴とする。但し、上記一般式（１）及び（２）におい
て、上記Ｒ₁、Ｒ₂又はＲ₃は水素原子又は（Ａ）_m−
Ｈである。（Ａ）_mのＡ及び（Ａ）のＡはオキシアルキ
レン（オキシエチレン等）基又はポリオキシアルキレン
基、ｍ又はｎは１以上（特に１〜２０）の整数である。【化１】【化２】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切削、研削、塑性
加工等の金属加工用水溶性油剤に関するものであ理、特
に、切り屑分散性及び消泡性に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金像加工用水溶液油剤は、一般に鉱油、
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・防カビ剤等を目的に応じて適宜混合
して組成されている。水溶性切削・研削用油剤は、通
常、水で１０〜１００倍に希釈して使用されるが、この
希釈水はクーラントと呼ばれている。このクーラントに
は被切削性を良くする性能（一時性能）と作業性その他
の性能（二次性能）とが要求される。二次性能として
は、切り屑の分散性が良いこと、汚れがワークや機械周
辺に付着しないこと、防錆性の良いこと、発泡性が良い
こと、劣化しにくいこと、悪臭が発生しにくいこと等が
挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特に、加工時に発生す
る切り屑及び切り屑に起因する汚れ、すなわち、切り屑
と油剤、他の油（機械の潤滑油、油圧油等）等の混合物
がワークに付着すると、ベタツキの原因となり、ワーク
同士がくっ付いたり、ワークの搬送機に付着したり、あ
るいは次工程の洗浄工程において洗浄液への負担が大き
くなったりする。更に、ワークの美観を損ね、商品価値
を低下させたりする。また、切り屑分散性は切削加工、
研削加工の中で、特に鋼、アルミニウム銅合金、超硬合
金等の研削加工等の細かい切り屑が発生する加工で重要
となる。従来の水溶性油剤には、切り屑をクーラント中
に分散させるために、高ＨＬＢのノニオン系界面活性
剤、高級脂肪酸のアルカノールアミン塩やアルカリ金属
塩等のアニオン系界面活性剤が添加されるが、泡立ちが
大きくなって作業台やクーラント及び循環ピットから泡
が溢れだすという問題を抱えている。本発明の目的は、
切り屑分散性と消泡性を兼ね備えた水溶性金属加工用油
剤組成物を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、水溶性金
属加工用油剤の切り屑分散性と消泡性の関連について鋭
意検討した結果、特定のジアミンのアルキレンオキシド
付加物が、消泡性を維持しつつ且つ切り屑分散性にも優
れることを見い出して本発明を完成するに至ったのであ
る。

【０００５】本発明の水溶性金属加工用油剤組成物は、
上記特許請求の範囲に示す一般式（１）で表される芳香
族系ジアミンポリオキシアルキレン付加物及び一般式
（２）で表される脂環式系ジアミンポリオキシアルキレ
ン付加物の少なくとも一方を含有することを特徴とす
る。但し、上記一般式（１）及び（２）において、上記
Ｒ₁、Ｒ₂又はＲ₃は水素原子又は（Ａ）_m−Ｈであ
り、該Ａはオキシアルキレン基又はポリオキシアルキレ
ン基、ｍは１以上（特に１〜２０）の整数であり、上記
（Ａ）_n−Ｈの該Ａはオキシアルキレン基又はポリオキ
シアルキレン基、ｎは１以上（特に１〜２０）の整数で
ある。尚、上記（Ａ）_m−Ｈと（Ａ）_n−Ｈとは、同じ
でもよいし、異なってもよい。更に、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ
₃の２以上が（Ａ）_m−Ｈ基である場合には、通常、こ
れらの（Ａ）_m−Ｈ基は同じであるが、異なってもよ
い。そして、一般式（１）において、２つのアミノメチ
ル基が芳香核（ベンゼン核）に形成される位置は、オル
ト位置、メタ位置又はパラ位置を問わないが、通常はメ
タ位置である。一般式（２）において、２つのアミノメ
チル基が脂環式６員環化合物に形成される位置は、いず
れの位置であっても良いが、通常は１に対して３の位置
（メタ相当の位置）である。

【０００６】上記オキシアルキレン基又はポリオキシア
ルキレン基における「オキシアルキレン」は、オキシエ
チレン、オキシプロピレン又はオキシブチレン等とする
ことができるが、このうち、オキシエチレン又はオキシ
プロピレンが好ましい。このオキシエチレン又はオキシ
プロピレンの場合は、親水性が高く水への溶解性、分散
性が優れるため好ましい。更に、オキシエチレンとオキ
シプロピレンとの混合基であっても良い。また、その付
加モル数は１〜４が好ましい。これが５を越えると、消
泡性が低下するためである。

【０００７】上記芳香族系ジアミンポリオキシアルキレ
ン付加物及び／又は上記脂環式系ジアミンポリオキシア
ルキレン付加物と、アニオン性界面活性剤及び水とを含
み、本組成物全体を１００重量部とする場合、上記芳香
族系ジアミンポリオキシアルキレン付加物及び／又は上
記脂環式系ジアミンポリオキシアルキレン付加物の添加
量は０．５〜５０重量部、好ましくは１〜５０、更に好
ましくは１．５〜４０重量部とすることができる。これ
らの範囲においては、切り屑分散性及び消泡性に優れる
からである。

【０００８】上記の芳香族系ジアミンポリオキシアルキ
レン付加物等の含有量はクーラント中に０．００１〜５
重量％存在することが望ましく、好ましくは０．００５
〜０．２重量％である。含有量が０．００１重量％未満
では性能向上の効果がなく、また含有量が１重量％を越
えてもその効果は変わらず不経済だからである。上記の
化合物は水溶性金属加工用油剤原液に組成してもよく、
クーラント中に添加してもよい。、本発明の水溶性金属
加工用油剤組成物は、上記の化合物を必須成分として含
有するが、鉱油、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、防腐剤等は従来の油剤に
用いられているものを任意に選択して配合使用すること
ができる。本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、各成
分を混合して製造される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の水溶性金属加工油剤組成
物を、実施例及び比較例により、更に詳細に説明する。（１）水溶性金属加工油剤の組成物表１及び２に実施例１〜９及び比較例１〜７の各組成を
示す。表１及び２において組成を示す数値は重量部であ
る。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【表２】

【００１２】表１及び２において、「ＭＸＤＡＥＯ２」
は、下記の（３）に示されるメタキシレンジアミンのオ
キシエチレン２モル付加物であり、各アミノ基にオキシ
エチレンが１モルづつ合計２モル付加形成されたもの、
「ＢＡＣＥＯ２」は、下記の（４）に示される１，３−
ビス（アミノメチル）シクロヘキサンのオキシエチレン
２モル付加物であり、各アミノ基にオキシエチレンが１
モルづつ合計２モル付加形成されたものである。

【００１３】

【化３】

【００１４】

【化４】

【００１５】「ＭＸＤＡＥＯ４」は、下記の（５）に示
されるメタキシレンジアミンのオキシエチレン４モル付
加物であり、各アミノ基にモノオキシエチレンが２モル
づつ合計４モル付加形成されたもの、「ＢＡＣＥＯ４」
は、下記の（６）に示される１，３−ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサンのオキシエチレン４モル付加物であ
り、各アミノ基にモノオキシエチレンが２モルづつ合計
４モル付加形成されたものである。

【００１６】

【化５】

【００１７】

【化６】

【００１８】上記「アミドＡ」は、椰子脂肪酸とジエタ
ノールアミンとからなるアミド（モル比：１：１）、上
記「アルキルアミンＢ」は牛脂アルキルプロピレンジア
ミンのオキシエチレン３モル付加物である。上記防腐剤
はヘキサヒドロ−１，３，５−トリス（２−ヒドロキシ
エチル）−ｓ−トリアジン、上記ノニオン系界面活性剤
Ａはノニルフエニルポリオキシエチレンエーテル（Ｅ
Ｏ：２モル）、ノニオン系界面活性剤Ｂはノニルフエニ
ルポリオキシエチレンエーテル（ＥＯ：６モル）であ
る。

【００１９】（２）性能試験方法本発明水溶性金属加工油剤組成物の性能を明らかにする
ため、性能試験を行った。切り屑分散性試料２％水溶液１００mlを１００ml共栓付きメスシリン
ダーに採り、３ｇに切り屑（研削粉）を添加して、上下
に軽く振とうした後、１日放置して切り屑を試料液に馴
染ませる。次いで、上下に振とうして静置し、シリンダ
ーを揺らしながら液面に浮上した切り屑をシリンダーの
底に沈降させる。約１時間後沈降した切り屑の体積（ｍ
ｌ）を測定した。尚、本試験法でわ切り屑の沈降体積が
少ないほど切り屑分散性は良好と評価される。

【００２０】消泡性試料１％水溶液５０ｍｌを１００ｍｌ共栓付きメスシリ
ンダーに採り、上下に激しく振とうした後静置して、泡
が消えるまでの時間を測定した。本試験法でわ消泡時間
が短いほど小胞性が優れていると評価される。

【００２１】（３）性能評価結果表３に上記性能試験の結果を示す。

【００２２】

【表３】

【００２３】この結果によれば、アミドＡ及びアルキル
アミンＢにおいては（各々比較例３、４、６、７）、切
り屑分散性はやや悪い程度であるが消泡性が著しく悪
く、所定のアミン及びアミドを全く含まない場合（比較
例１、５）においては、消泡性は本実施例品と同様に大
変優れるが、切り屑分散性が著しく悪い。一方、本実施
例品（実施例１〜９）はいずれも、切り屑分散性及び消
泡性に優れ、両性能のバランスが極めて良い。尚、所定
の芳香族系化合物（実施例１、４）と脂環式系化合物
（実施例２、５）とでは、ほとんど性能差がなく、いず
れも比較例と比べて優れた性能を示した。また、両者を
混合した場合でも同様な結果を示した（実施例３）。更
に、この所定の芳香族系化合物を０．１重量部した場合
では（比較例２）、その効果はほとんど認められなかっ
たが、３、２０及び４０重量部と増えるにつれて切り屑
分散性は向上した（実施例１、６及び７）。また、アニ
オン系界面活性剤のみの場合（実施例１〜７）でも、ア
ニオン系界面活性剤にノニオン系界面活性剤を配合した
場合（実施例８、９）でも、いずれも同様に優れた性能
を示した。更に、スピンドル油を多く含有し且つ水を少
なく含有する油系組成物の場合（実施例８、９）も、同
様に優れた性能を示した。

【００２４】

【発明の効果】本発明の水溶性金属加工用油剤組成物に
よれば、切り屑分散性及び消泡性に優れ、両性能のバラ
ンスが極めて良い。本第２発明の水溶性金属加工用油剤
組成物によれば、優れた切り屑分散性及び消泡性を確実
に確保でき、しかも安価な組成物とすることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ１０Ｎ 30:18 40:22 (72)発明者中島孝志神奈川県高座郡寒川町田端1580番地ユシロ化学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で表される芳香族系ジ
アミンポリオキシアルキレン付加物及び下記一般式
（２）で表される脂環式系ジアミンポリオキシアルキレ
ン付加物の少なくとも一方を含有することを特徴とする
水溶性金属加工用油剤組成物。【化１】【化２】（但し、上記一般式（１）及び（２）において、上記Ｒ
₁、Ｒ₂又はＲ₃は水素原子又は（Ａ）_m−Ｈであり、
該Ａはオキシアルキレン基又はポリオキシアルキレン
基、ｍは１以上の整数であり、上記（Ａ）_n−Ｈの該Ａ
はオキシアルキレン基又はポリオキシアルキレン基、ｎ
は１以上の整数である。）
【請求項２】上記オキシアルキレン基又はポリオキシ
アルキレン基における「オキシアルキレン」は、オキシ
エチレン若しくはオキシプロピレン、又はオキシエチレ
ンとオキシプロピレンとの混合基であって、その付加モ
ル数が１〜４である請求項１記載の水溶性金属加工用油
剤組成物。