JP2011026517A - 水溶性金属加工油剤組成物及びこれを用いたクーラント - Google Patents
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【解決手段】一般式X−L−NR1R2で表されるアミン化合物を含有し、全量を100質量%とした場合に、アミン化合物の含有量が1.0〜10.0質量%であり、Xはフェニル基、フェニル基の水素原子がヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜3のアルコキシル基のうちの少なくとも1種により置換された置換フェニル基、シクロヘキシル基又はシクロヘキシル基の水素原子がヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜3のアルコキシル基のうちの少なくとも1種により置換された置換シクロヘキシル基、Lは炭素数2〜4のアルキレン基、R1及びR2はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。
【選択図】なし
Description
1.一般式X−L−NR1R2で表されるアミン化合物を含有し、全量を100質量%とした場合に、該アミン化合物の含有量が0.5〜50.0質量%であることを特徴とする水溶性金属加工油剤組成物。
(Xはフェニル基、フェニル基の水素原子がヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜3のアルコキシル基のうちの少なくとも1種により置換された置換フェニル基、シクロヘキシル基、又はシクロヘキシル基の水素原子がヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜3のアルコキシル基のうちの少なくとも1種により置換された置換シクロヘキシル基であり、Lは炭素数2〜4のアルキレン基であって、R1及びR2はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。)
2.前記R1及び前記R2はそれぞれ水素原子である前記1.に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
3.前記Xはフェニル基又はシクロヘキシル基である前記1.又は2.に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
4.前記アミン化合物の含有量が1.5〜10.0質量%である前記1.乃至3.のうちのいずれか1項に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
5.前記1.乃至4.のうちのいずれか1項に記載の水溶性金属加工油剤組成物を水により希釈してなるクーラントであって、全量を100質量%とした場合に、前記アミン化合物の含有量が0.005〜1.0質量%であることを特徴とするクーラント。
また、R1及び前記R2がそれぞれ水素原子である場合は、室温等の比較的低温においても、アミン化合物が固化したり、沈殿が発生したりすることがなく、安定な油剤組成物とすることができる。
更に、Xがフェニル基又はシクロヘキシル基である場合も、低温におけるアミン化合物の固化及び沈殿の発生が抑えられ、安定な油剤組成物とすることができる。
また、アミン化合物の含有量が1.5〜10.0質量%である場合は、抗菌剤として比較的少量であるにもかかわらず、バクテリア及び酵母だけでなく黴の発生を十分に抑えることができる。
本発明のクーラントは、前記の特定のアミン化合物を含有する油剤組成物を水により希釈してなり、腐敗及び酵母、黴の発生を十分に抑えることができるため、切削、研削、塑性加工等の金属加工に用いられるクーラントとして好適である。
本発明の水溶性金属加工油剤組成物は、一般式X−L−NR1R2で表されるアミン化合物を含有し、全量を100質量%とした場合に、アミン化合物の含有量が0.5〜50.0質量%であることを特徴とする
(Xはフェニル基、フェニル基の水素原子がヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜3のアルコキシル基のうちの少なくとも1種により置換された置換フェニル基、シクロヘキシル基、又はシクロヘキシル基の水素原子がヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜3のアルコキシル基のうちの少なくとも1種により置換された置換シクロヘキシル基であり、Lは炭素数2〜4のアルキレン基であって、R1及びR2はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。)
前記「X」は、フェニル基、置換フェニル基、シクロヘキシル基又は置換シクロヘキシル基のうちのいずれであってもよいが、フェニル基又はシクロヘキシル基であることが好ましい。また、置換フェニル基又は置換シクロヘキシル基である場合、より融点が低く、比較的低温(例えば、−5〜30℃)で液体であって、且つ親水性が低下しない、又は少なくとも親水性の低下が抑えられるアミン化合物となる置換基であることが好ましい。この観点で、置換基は、ヒドロキシル基、炭素数1〜2のアルキル基及び炭素数1〜2のアルコキシル基のうちの少なくとも1種であることが好ましく、ヒドロキシル基、メチル基及びメトキシ基のうちの少なくとも1種であることがより好ましく、ヒドロキシル基であることが特に好ましい。
アミン化合物としては、前記の一般式におけるX、L、R1及びR2が全て同一のアミン化合物を用いてもよく、X、L、R1及びR2がうちの少なくとも一つが異なる2種以上のアミン化合物を併用してもよい。
尚、アミン化合物は50.0質量%まで含有させることができるが、10.0質量%、特に5.0質量%含有させれば、抗菌剤としての十分な作用効果が発現され、通常、10.0質量%含有させれば十分である。
合成エステル化合物としては、例えば、ラウリン酸メチル、オレイン酸メチル、ネオペンチルグリコールモノオレート、ネオペンチルグリコールジオレート、トリメチルプロパンモノオレート、トリメチルプロパンジオレート、トリメチロールプロパントリオレート、ペンタエリスリトールモノオレート、ペンタエリスリトールジオレート、ペンタエリスリトールトリオレート、及びペンタエリスリトールテトラオレート等が挙げられる。
動植物油脂としては、例えば、豚脂、牛脂、羊脂、及び魚油等の動物性油脂、並びに菜種油、大豆油、ヤシ油、及びパーム油等の植物性油脂が挙げられる。
これらの潤滑成分は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用することもできる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールアルキルエーテルブロックコポリマー、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリグリセリンアルキルエステル、アルキルアミンポリオキシエチレン付加物、アルキルアミンポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物、及び脂肪酸ジエタノールアミド等が挙げられる。
炭素数6〜36の脂肪酸としては、例えば、カプロン酸、カプリル酸、ノナン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ドデカン酸、オレイン酸、エルカ酸、ベラルゴン酸、リシノレン酸、12−ヒドロキシステアリン酸等のヒドロキシ脂肪酸、アラキン酸、ベヘン酸、メリシン酸、イソノナン酸、ネオデカン酸、イソステアリン酸、油脂より抽出された大豆油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、石油より抽出されたナフテン酸等、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、モノ又はジヒドロキシアラキン酸、オレイン酸、リシノレン酸、リシノレン酸縮合物、12−ヒドロキシステアリン酸等の二量体、三量体などの合成脂肪酸、及びC21脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。これらの脂肪酸のうちでは、ヤシ油脂肪酸、リシノレン酸、エルカ酸、リシノレン酸縮合物、C21脂肪族ジカルボン酸、ドデカン酸、ドデカン二酸、及びオレイン酸が好ましい。
これらの乳化剤は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用することもできる。
シクロヘキシルアミンとしては、ジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
これらの他のアミン化合物は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明のクーラントは、本発明の水溶性金属加工油剤組成物を水により希釈してなり、全量を100質量%とした場合に、特定のアミン化合物の含有量が0.005〜1.0質量%であることを特徴とする。
希釈倍率(倍)=油剤組成物(質量部)/水(質量部)
尚、本発明においては、以下の具体的な実施例の記載に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
実施例1〜5及び比較例1〜3
表1、2に記載の配合割合で各々の成分を混合し、実施例1〜5及び比較例1〜3の水溶性金属加工油剤組成物を調製した。単位は質量%である。
尚、表1、2における「分岐脂肪酸」は、ネオデカン酸であり、「BA−POポリマー」は、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、「EO−PO−EOポリマー」は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体であり、表2における「C14,C15アルコールEO4モル付加物」は、非イオン活性剤である。
また、油剤組成物の調製は室温(15〜30℃)で実施した。20℃における水に対する溶解度は、実施例1で用いた2−フェニルエチルアミンが100g/100ミリリットル等と高く、各々のアミンの含有量が3質量%である実施例1〜5では、−5℃においても固化及び沈殿は全くみられなかった。一方、比較例で用いたジメチルシクロヘキシルアミンでは溶解度は1.3g/100ミリリットル、ジシクロヘキシルアミンでは0.2g/100ミリリットルであって、実施例で用いたアミン化合物に比べて水に難溶であり、油剤組成物の透明性が低下してやや白濁し、乳化状態の低下がみられた。
以下のようにして微生物劣化試験を実施した。
表1に記載の組成の実施例1〜5及び表2に記載の比較例1〜3の各々の水溶性金属加工油剤組成物を、水溶性金属加工油剤組成物の含有量が2.5質量%となるように水道水で希釈し、クーラントを調製した。その後、それぞれのクーラント2000gを容積5リットルの水槽に投入し、鋳物切屑200gと、潤滑油(モービル石油製、商品名「バクトラNo.2 SLC」)40gとを添加し、ポンプで循環させた。次いで、種菌供給液として、ユシローケンFGE822J 腐敗液(生菌数;107個/ミリリットル、酵母数;2×103個/ミリリットル、黴数;2×103個/ミリリットル)、及びFusariumsoani 黴分散液(黴数;4×104個/ミリリットル)を準備し、1日経過後、クーラントに腐敗液40g及び黴分散液20gを添加し、その後、循環開始から7日経過後、及び14日経過後に、腐敗液及び黴分散液を各々20g追加添加した。
尚、試験は室温(20〜25℃)で実施した。また、蒸発した水分を補うため、日に一度水道水を補給した。
(1)外観の評価
クーラントの外観は目視で評価した。
(2)pHの測定
クーラントのpHをガラス電極pHメーターで測定した。
(3)油剤組成物の濃度
油剤組成物の濃度を分相滴定法で測定した。
(4)生菌数、酵母数及び黴数の測定
生菌数は普通寒天培地を用いてプレートカウント法により測定した。また、酵母数及び黴数は、抗生物質(クロラムフェニコール)を添加したポテトデキストロース寒天培地を用いてプレートカウント法により測定した。
臭気は、人の嗅覚で評価し、その強さを下記の2段階の基準により評価した。
「○」;腐敗臭なし
「△」;僅かに腐敗臭がある
Claims (5)
- 一般式X−L−NR1R2で表されるアミン化合物を含有し、全量を100質量%とした場合に、該アミン化合物の含有量が0.5〜50.0質量%であることを特徴とする水溶性金属加工油剤組成物。
(Xはフェニル基、フェニル基の水素原子がヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜3のアルコキシル基のうちの少なくとも1種により置換された置換フェニル基、シクロヘキシル基、又はシクロヘキシル基の水素原子がヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜3のアルコキシル基のうちの少なくとも1種により置換された置換シクロヘキシル基であり、Lは炭素数2〜4のアルキレン基であって、R1及びR2はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。) - 前記R1及び前記R2はそれぞれ水素原子である請求項1に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
- 前記Xはフェニル基又はシクロヘキシル基である請求項1又は2に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
- 前記アミン化合物の含有量が1.5〜10.0質量%である請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の水溶性金属加工油剤組成物。
- 請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載の水溶性金属加工油剤組成物を水により希釈してなるクーラントであって、
全量を100質量%とした場合に、前記アミン化合物の含有量が0.005〜1.0質量%であることを特徴とするクーラント。
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