JP2019014882A - Heat medium liquid, and method for controlling temperature of machine tool - Google Patents

Heat medium liquid, and method for controlling temperature of machine tool Download PDF

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Abstract

To provide a heat medium liquid having excellent rust prevention performance.SOLUTION: A heat medium liquid contains water as a base material, a nitrogen-containing compound having a ring structure, and an aliphatic carboxylic acid, and is used for controlling the temperature of machine tools.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、熱媒体液、及び工作機械の温度を制御する方法に関する。   The present invention relates to a heat transfer medium and a method for controlling the temperature of a machine tool.

工作機械では、高い工作精度を達成するため、工作機械の構成部品が膨張又は収縮しないように温度を制御する必要がある。工作機械の温度を制御する方法としては、温度制御用の熱媒体液を機械内に循環させる方法が挙げられる。この方法では、機械の温度が所定温度より高い場合、温度制御用の熱媒体液による冷却が行われ、一方、機械の温度が所定温度より低い場合、温度制御用の熱媒体液による加温が行われることによって、工作機械の温度を制御する。   In a machine tool, in order to achieve high machine accuracy, it is necessary to control the temperature so that the components of the machine tool do not expand or contract. As a method for controlling the temperature of the machine tool, there is a method of circulating a heat medium liquid for temperature control in the machine. In this method, when the temperature of the machine is higher than a predetermined temperature, cooling with the heat medium liquid for temperature control is performed. On the other hand, when the temperature of the machine is lower than the predetermined temperature, heating with the heat medium liquid for temperature control is not performed. By doing so, the temperature of the machine tool is controlled.

従来、温度制御用の熱媒体液としては、鉱油を基材とする熱媒体液が用いられてきた。しかし、近年、より高い工作精度が求められるようになり、比熱の小さい鉱油では機械の温度制御が不十分となる場合がある。そのため、温度制御用の熱媒体液の基材として、鉱油より比熱の大きい水を用いることが検討されている（例えば特許文献１）。   Conventionally, a heat medium liquid based on mineral oil has been used as a heat medium liquid for temperature control. However, in recent years, higher machining accuracy has been demanded, and mineral oil with a small specific heat may result in insufficient temperature control of the machine. Therefore, it has been studied to use water having a specific heat larger than that of mineral oil as the base material of the heat medium liquid for temperature control (for example, Patent Document 1).

特開平８−１０９３７０号公報JP-A-8-109370

しかしながら、水を基材として用いる場合、工作機械にさびを発生させるおそれがあり、例えば特許文献１に記載されているような熱媒体液には、さび止め性の点で更なる改善の余地がある。   However, when water is used as a base material, there is a risk of causing rust in the machine tool. For example, the heat medium liquid described in Patent Document 1 has room for further improvement in terms of rust prevention. is there.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、さび止め性に優れる熱媒体液、及び該熱媒体液を用いた工作機械の温度を制御する方法を提供することを目的とする。   This invention is made in view of such a situation, and it aims at providing the method of controlling the temperature of the machine tool using this heat medium liquid which is excellent in rust prevention property, and this heat medium liquid. .

本発明者らは、含窒素化合物と脂肪族カルボン酸との両方を含有する熱媒体液において、含窒素化合物の化学構造の違いによってさび止め性に違いが生じること、及び、環構造を有する含窒素化合物を用いた場合にさび止め性が向上することを見出した。加えて、本発明者らの検討によれば、含窒素化合物の化学構造の違いによって、耐腐食性に違いが生じ得ることも判明した。本発明は、一態様において、基材としての水と、環構造を有する含窒素化合物と、脂肪族カルボン酸と、を含有し、工作機械の温度制御に用いられる熱媒体液を提供する。   The present inventors have found that in a heat medium liquid containing both a nitrogen-containing compound and an aliphatic carboxylic acid, a difference occurs in rust prevention properties due to a difference in the chemical structure of the nitrogen-containing compound, and a structure containing a ring structure is included. It was found that the rust prevention property is improved when a nitrogen compound is used. In addition, according to the study by the present inventors, it has also been found that the difference in chemical resistance of the nitrogen-containing compound can cause a difference in corrosion resistance. In one aspect, the present invention provides a heating medium liquid that contains water as a base material, a nitrogen-containing compound having a ring structure, and an aliphatic carboxylic acid, and is used for temperature control of a machine tool.

含窒素化合物は、好ましくはアミン化合物である。アミン化合物は、好ましくは、環状アミン化合物及び脂環式アミン化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種である。環構造は、好ましくは複素環である。複素環は、好ましくは、炭素原子、窒素原子及び酸素原子を含む複素環である。脂肪族カルボン酸は、好ましくは脂肪酸である。   The nitrogen-containing compound is preferably an amine compound. The amine compound is preferably at least one selected from the group consisting of a cyclic amine compound and an alicyclic amine compound. The ring structure is preferably a heterocyclic ring. The heterocyclic ring is preferably a heterocyclic ring containing a carbon atom, a nitrogen atom and an oxygen atom. The aliphatic carboxylic acid is preferably a fatty acid.

本発明は、他の一態様において、基材としての水と、環構造を有する含窒素化合物と、脂肪族カルボン酸と、を含有する熱媒体液を用いて、工作機械の温度を制御する方法を提供する。   In another aspect, the present invention provides a method for controlling the temperature of a machine tool using a heat medium liquid containing water as a base material, a nitrogen-containing compound having a ring structure, and an aliphatic carboxylic acid. I will provide a.

本発明によれば、さび止め性に優れる熱媒体液、及び該熱媒体液を用いた工作機械の温度を制御する方法を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the heat medium liquid which is excellent in rust prevention property, and the method of controlling the temperature of the machine tool using this heat medium liquid.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

熱媒体液は、水、環構造を有する含窒素化合物（以下、単に「含窒素化合物」ともいう）、及び脂肪族カルボン酸を含有する。   The heat medium liquid contains water, a nitrogen-containing compound having a ring structure (hereinafter also simply referred to as “nitrogen-containing compound”), and an aliphatic carboxylic acid.

水は、熱媒体液の基材として含まれるものである。水としては、例えば水道水、工業用水、イオン交換水、蒸留水などが挙げられるが、水分を含んでいればよく、特にこれらには限られない。水の含有量は、熱媒体液全量基準で、５０質量％以上、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、又は９０質量％以上であってよく、また、例えば９８質量％以下であってよい。   Water is included as a base material for the heat medium liquid. Examples of water include tap water, industrial water, ion-exchanged water, and distilled water. However, water is not particularly limited as long as it contains water. The water content may be 50% by mass, 60% by mass or more, 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 90% by mass or more, for example, 98% by mass or less, based on the total amount of the heat transfer medium. It may be.

含窒素化合物は、構成元素として窒素原子を含む化合物であり、例えばアミン化合物であってよい。含窒素化合物一分子中に含まれる窒素原子の数は、１であっても２以上であってもよく、好ましくは１又は２である。含窒素化合物としては、さび止め性及び耐腐敗性の観点から、環構造を有するものが好ましい。環構造を有する含窒素化合物において、構成元素である窒素は、環構造中に含まれていてもよく、環構造以外の構造中に含まれていてもよい。環構造を有する含窒素化合物としては、単素環を有する含窒素化合物と、複素環を有する含窒素化合物とがあるが、耐腐敗性をより高める観点から、複素環を有する含窒素化合物がより好ましい。   The nitrogen-containing compound is a compound containing a nitrogen atom as a constituent element, and may be, for example, an amine compound. The number of nitrogen atoms contained in one molecule of the nitrogen-containing compound may be 1 or 2 or more, preferably 1 or 2. As the nitrogen-containing compound, those having a ring structure are preferable from the viewpoints of rust prevention and anti-corrosion properties. In the nitrogen-containing compound having a ring structure, nitrogen as a constituent element may be included in the ring structure or may be included in a structure other than the ring structure. The nitrogen-containing compound having a ring structure includes a nitrogen-containing compound having a monocyclic ring and a nitrogen-containing compound having a heterocyclic ring, but from the viewpoint of further increasing the anti-corrosion property, a nitrogen-containing compound having a heterocyclic ring is more preferred. preferable.

単素環を有する含窒素化合物は、例えば単素環を有するアミン化合物であってよい。単素環を有するアミン化合物は、例えば脂環式アミン化合物又は芳香族アミン化合物であってよく、好ましくは脂環式アミン化合物である。単素環を有するアミン化合物は、例えば、下記式（１）で表される化合物であってよい。

Figure 2019014882
The nitrogen-containing compound having a simple ring may be an amine compound having a simple ring, for example. The amine compound having a monocyclic ring may be, for example, an alicyclic amine compound or an aromatic amine compound, and is preferably an alicyclic amine compound. The amine compound having a simple ring may be, for example, a compound represented by the following formula (1).
Figure 2019014882

式（１）中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基又はアリール基を表す。Ｒ１〜Ｒ３の少なくとも１つは、シクロアルキル基又はアリール基を表し、好ましくはシクロアルキル基を表す。単素環を有するアミン化合物としては、Ｒ１〜Ｒ３のうち２つがシクロアルキル基又はアリール基を表し、かつＲ１〜Ｒ３のうち１つが水素原子であることが好ましく、Ｒ１〜Ｒ３のうち２つがシクロアルキル基を表し、かつＲ１〜Ｒ３のうち１つが水素原子であることがより好ましい。 In formula (1), R < 1 > -R < 3 > represents a hydrogen atom, a cycloalkyl group, or an aryl group each independently. At least one of R 1 to R 3 represents a cycloalkyl group or an aryl group, preferably a cycloalkyl group. The amine compound having a single ring, preferably two of R 1 to R 3 is a cycloalkyl group or an aryl group, and a one is hydrogen atom of R 1 to R 3, R 1 to R two of the 3 but a cycloalkyl group, and more preferably one of R 1 to R 3 is a hydrogen atom.

シクロアルキル基は、無置換であってもよく、その一部がアルキル基で置換されていてもよい。シクロアルキル基の炭素数は、例えば３〜１２であってよい。シクロアルキル基は、好ましくは置換又は無置換のシクロヘキシル基であり、より好ましくは無置換のシクロヘキシル基である。アリール基は、例えばフェニル基であってもよく、フェニル基の一部がアルキル基で置換された基であってもよい。アリール基の炭素数は、例えば６〜１２であってよい。   The cycloalkyl group may be unsubstituted or a part thereof may be substituted with an alkyl group. The carbon number of the cycloalkyl group may be, for example, 3-12. The cycloalkyl group is preferably a substituted or unsubstituted cyclohexyl group, and more preferably an unsubstituted cyclohexyl group. The aryl group may be, for example, a phenyl group or a group in which a part of the phenyl group is substituted with an alkyl group. The aryl group may have, for example, 6 to 12 carbon atoms.

脂環式アミン化合物としては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。芳香族アミン化合物としては、フェニルアミン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ベンジルアミン等が挙げられる。   Examples of the alicyclic amine compound include cyclohexylamine and dicyclohexylamine. Examples of the aromatic amine compound include phenylamine, diphenylamine, triphenylamine, benzylamine and the like.

複素環を有する含窒素化合物は、例えば複素環を有するアミン化合物であってよい。複素環を有するアミン化合物は、例えば、炭素原子及び窒素原子を含む複素環を有する環状アミン化合物（アミノ基を形成する窒素原子が環構造中に含まれている化合物）であってよい。環状アミン化合物が有する複素環は、例えば、下記式（２）又は（３）で表される複素環であってよい。

Figure 2019014882

Figure 2019014882
 The nitrogen-containing compound having a heterocyclic ring may be, for example, an amine compound having a heterocyclic ring. The amine compound having a heterocyclic ring may be, for example, a cyclic amine compound having a heterocyclic ring containing a carbon atom and a nitrogen atom (a compound in which a nitrogen atom forming an amino group is contained in the ring structure). The heterocyclic ring that the cyclic amine compound has may be, for example, a heterocyclic ring represented by the following formula (2) or (3).
Figure 2019014882
Figure 2019014882

式中、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアルキレン基を表し、＊は結合手を表す。置換のアルキレン基は、例えばアルキレン基の一部の炭素原子が酸素原子で置換された基であってよい。Ｒ４、Ｒ５又はＲ６で表されるアルキレン基の炭素数は、例えば２〜７であってよい。 In the formula, R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a substituted or unsubstituted alkylene group, and * represents a bond. The substituted alkylene group may be, for example, a group in which some carbon atoms of the alkylene group are substituted with oxygen atoms. R 4, R 5 or the carbon number of the alkylene group represented by R 6 may be, for example, 2-7.

環状アミン化合物は、耐腐敗性に優れる観点から、好ましくは、炭素原子、窒素原子及び酸素原子を含む複素環を有する環状アミン化合物である。環状アミン化合物が有する複素環は、耐腐敗性に優れる観点から、好ましくは、下記式（４）で表される複素環である。

Figure 2019014882

式（４）中、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、単結合又はアルキレン基を表す。Ｒ７又はＲ８で表されるアルキレン基の炭素数は、例えば１〜３であってよい。 The cyclic amine compound is preferably a cyclic amine compound having a heterocyclic ring containing a carbon atom, a nitrogen atom, and an oxygen atom, from the viewpoint of excellent corrosion resistance. The heterocyclic ring of the cyclic amine compound is preferably a heterocyclic ring represented by the following formula (4) from the viewpoint of excellent spoilage resistance.
Figure 2019014882
In formula (4), R 7 and R 8 each independently represents a single bond or an alkylene group. The alkylene group represented by R 7 or R 8 may be, for example, 1-3.

環状アミン化合物は、式（２）、（３）又は（４）で表される複素環を１つ又は２つ以上有していてよく、好ましくは１つ又は２つ有しており、耐腐敗性に優れる観点から、より好ましくは２つ有している。環状アミン化合物が有する複素環としては、耐腐敗性に優れる観点から、式（４）で表される複素環が好ましい。   The cyclic amine compound may have one or two or more heterocyclic rings represented by the formula (2), (3) or (4), preferably one or two, and More preferably, it has two from the viewpoint of excellent properties. As a heterocyclic ring which a cyclic amine compound has, the heterocyclic ring represented by Formula (4) is preferable from a viewpoint of being excellent in spoilage resistance.

環状アミン化合物は、例えば、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−プロピルモルホリン、Ｎ，Ｎ−メチレンビスモルホリン等であってよく、耐腐敗性に優れる観点から、好ましくはＮ，Ｎ−メチレンビスモルホリンである。   The cyclic amine compound may be, for example, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-propylmorpholine, N, N-methylenebismorpholine, etc., and preferably N, N from the viewpoint of excellent spoilage resistance. -Methylenebismorpholine.

複素環を有する含窒素化合物は、例えば、複素芳香環を有する含窒素複素芳香族化合物であってもよい。含窒素複素芳香族化合物は、例えば、ピリジン、ピリミジン、イミダゾール等であってよい。   The nitrogen-containing compound having a heterocycle may be, for example, a nitrogen-containing heteroaromatic compound having a heteroaromatic ring. The nitrogen-containing heteroaromatic compound may be, for example, pyridine, pyrimidine, imidazole and the like.

含窒素化合物は、１種単独であってもよく、２種以上の混合物であってもよい。含窒素化合物の含有量は、熱媒体液全量基準で、例えば、０．１質量％以上、０．２５質量％以上、又は０．５質量％以上であってよく、また、例えば、１５質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、又は２質量％以下であってよい。   One type of nitrogen-containing compound may be used, or a mixture of two or more types may be used. The content of the nitrogen-containing compound may be, for example, 0.1% by mass or more, 0.25% by mass or more, or 0.5% by mass or more based on the total amount of the heat medium liquid, and for example, 15% by mass. Hereinafter, it may be 10 mass% or less, 5 mass% or less, or 2 mass% or less.

脂肪族カルボン酸は、Ｒ−（ＣＯＯＨ）ｍで表される。Ｒは、ｍ価の脂肪族炭化水素基を表す。ｍは、１以上の整数を表し、好ましくは１又は２、より好ましくは１を表す。すなわち、脂肪族カルボン酸は、好ましくは、１価の脂肪族カルボン酸（脂肪酸）又は２価の脂肪族カルボン酸であり、より好ましくは１価の脂肪族カルボン酸（脂肪酸）である。 The aliphatic carboxylic acid is represented by R- (COOH) m . R represents an m-valent aliphatic hydrocarbon group. m represents an integer of 1 or more, preferably 1 or 2, and more preferably 1. That is, the aliphatic carboxylic acid is preferably a monovalent aliphatic carboxylic acid (fatty acid) or a divalent aliphatic carboxylic acid, and more preferably a monovalent aliphatic carboxylic acid (fatty acid).

脂肪酸は、飽和脂肪酸であってもよく、不飽和脂肪酸であってもよい。脂肪酸の炭素数は、潤滑性に優れる観点から、好ましくは３以上、より好ましくは５以上、更に好ましくは８以上である。脂肪酸の炭素数は、気相防錆性の点で更に優れる観点から、好ましくは１８以下、より好ましくは１６以下、更に好ましくは１２以下である。脂肪酸は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。脂肪酸としては、具体的には、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ベラルゴン酸等が挙げられる。   The fatty acid may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid. The number of carbon atoms of the fatty acid is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, and still more preferably 8 or more, from the viewpoint of excellent lubricity. The number of carbon atoms of the fatty acid is preferably 18 or less, more preferably 16 or less, and still more preferably 12 or less, from the viewpoint of further improving the vapor phase rust prevention. The fatty acid may be linear or branched. Specific examples of the fatty acid include caprylic acid, capric acid, lauric acid, and verargonic acid.

２価の脂肪族カルボン酸は、飽和の脂肪族カルボン酸であっても不飽和の脂肪族カルボン酸であってもよく、好ましくは飽和の脂肪族カルボン酸である。２価の脂肪族カルボン酸の炭素数は、潤滑性に優れる観点から、好ましくは２以上、より好ましくは３以上、更に好ましくは４以上である。２価の脂肪族カルボン酸の炭素数は、気相防錆性の点で更に優れる観点から、好ましくは１２以下、より好ましくは１１以下、更に好ましくは１０以下である。２価の脂肪族カルボン酸は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。２価の脂肪族カルボン酸としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。   The divalent aliphatic carboxylic acid may be a saturated aliphatic carboxylic acid or an unsaturated aliphatic carboxylic acid, and is preferably a saturated aliphatic carboxylic acid. The number of carbon atoms of the divalent aliphatic carboxylic acid is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and still more preferably 4 or more, from the viewpoint of excellent lubricity. The number of carbon atoms of the divalent aliphatic carboxylic acid is preferably 12 or less, more preferably 11 or less, and still more preferably 10 or less, from the viewpoint of further excellent gas phase rust prevention. The divalent aliphatic carboxylic acid may be linear or branched. Specific examples of the divalent aliphatic carboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid and the like.

脂肪族カルボン酸は、１種単独であってもよく、２種以上の混合物であってもよい。脂肪族カルボン酸の含有量は、熱媒体液全量基準で、例えば、０．０５質量％以上、０．１質量％以上、又は０．１２質量％以上であり、また、例えば、５質量％以下、３質量％以下、又は１質量％以下であってよい。   One type of aliphatic carboxylic acid may be used, or a mixture of two or more types may be used. The content of the aliphatic carboxylic acid is, for example, 0.05% by mass or more, 0.1% by mass or more, or 0.12% by mass or more, and, for example, 5% by mass or less, based on the total amount of the heat medium liquid. It may be 3% by mass or less, or 1% by mass or less.

熱媒体液は、環構造を有するアミン化合物及び脂肪酸以外のその他の添加剤を更に含有してよい。その他の添加剤としては、増粘剤、流動点降下剤、金属不活性化剤、環構造を有するアミン化合物以外のｐＨ調整剤、消泡剤、着色剤、環構造を有するアミン化合物及び脂肪酸以外のさび止め剤、極圧剤、金属系清浄剤、無灰分散剤等が挙げられる。   The heat medium liquid may further contain an amine compound having a ring structure and other additives other than the fatty acid. Other additives include thickeners, pour point depressants, metal deactivators, pH adjusters other than amine compounds having a ring structure, antifoaming agents, colorants, amine compounds having a ring structure, and fatty acids. Examples include rust inhibitors, extreme pressure agents, metal detergents, and ashless dispersants.

増粘剤は、例えば、ポリオキシアルキレン化合物である。ポリオキシアルキレン化合物の数平均分子量は、例えば、５０００〜２００００である。本発明における数平均分子量は、ＧＰＣ分析により測定される標準ポリスチレン換算の数平均分子量を意味する。   The thickener is, for example, a polyoxyalkylene compound. The number average molecular weight of the polyoxyalkylene compound is, for example, 5000 to 20000. The number average molecular weight in this invention means the number average molecular weight of standard polystyrene conversion measured by GPC analysis.

ポリオキシアルキレン化合物としては、例えば、グリセリンと、プロピレンオキサイド及びエチレンオキサイドの重合体との合成物が挙げられる。増粘剤の含有量は、例えば、熱媒体液全量基準で、１〜２０質量％であってよい。   Examples of the polyoxyalkylene compound include a composite of glycerin and a polymer of propylene oxide and ethylene oxide. The content of the thickener may be, for example, 1 to 20% by mass based on the total amount of the heat medium liquid.

流動点降下剤としては、例えば、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリスチレン等が挙げられる。流動点降下剤の含有量は、例えば、熱媒体液全量基準で、５〜４０質量％であってよい。   Examples of the pour point depressant include propylene glycol, diethylene glycol, polymethacrylate, polyisobutylene, polystyrene and the like. The content of the pour point depressant may be, for example, 5 to 40% by mass based on the total amount of the heat medium liquid.

環構造を有する含窒素化合物以外のｐＨ調整剤としては、脂肪族アミン、脂肪族アルカノールアミン等のアミン化合物、水酸化カリウムなどが挙げられる。脂肪族アミンは、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等であってよい。脂肪族アルカノールアミンは、例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン等であってよい。環構造を有する含窒素化合物以外のｐＨ調整剤の含有量は、例えば、熱媒体液全量基準で、０．０１〜１０質量％であってよい。   Examples of pH adjusters other than nitrogen-containing compounds having a ring structure include amine compounds such as aliphatic amines and aliphatic alkanolamines, and potassium hydroxide. The aliphatic amine can be, for example, methylamine, dimethylamine, triethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, and the like. The aliphatic alkanolamine may be, for example, ethanolamine, diethanolamine or the like. The content of the pH adjusting agent other than the nitrogen-containing compound having a ring structure may be, for example, 0.01 to 10% by mass based on the total amount of the heat medium liquid.

消泡剤としては、例えば、シリコーン等が挙げられる。消泡剤の含有量は、例えば、熱媒体液全量基準で、０．０００５〜１質量％であってよい。   Examples of the antifoaming agent include silicone. The content of the antifoaming agent may be, for example, 0.0005 to 1% by mass based on the total amount of the heat medium liquid.

着色剤としては、例えば、アシッドブルーが挙げられる。着色剤の含有量は、例えば、０．０００５〜０．００２質量％であってよい。   Examples of the colorant include acid blue. The content of the colorant may be, for example, 0.0005 to 0.002% by mass.

熱媒体液の４０℃における動粘度は、好ましくは０．５ｍｍ２／ｓ以上、より好ましくは１ｍｍ２／ｓ以上、更に好ましくは１．５ｍｍ２／ｓ以上である。熱媒体液の４０℃における動粘度は、好ましくは１０ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは５ｍｍ２／ｓ以下、更に好ましくは３ｍｍ２／ｓ以下である。本発明における動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３に準拠して測定された動粘度を意味する。 The kinematic viscosity at 40 ° C. of the heat medium liquid is preferably 0.5 mm 2 / s or more, more preferably 1 mm 2 / s or more, and further preferably 1.5 mm 2 / s or more. The kinematic viscosity at 40 ° C. of the heat medium liquid is preferably 10 mm 2 / s or less, more preferably 5 mm 2 / s or less, and still more preferably 3 mm 2 / s or less. The kinematic viscosity in the present invention means a kinematic viscosity measured according to JIS K2283.

熱媒体液のｐＨは、例えば、７以上、７．５以上、又は８以上であってよい。熱媒体液のｐＨは、例えば、１２以下、１１．５以下、又は１１以下であってよい。本発明におけるｐＨは、ＪＩＳ Ｚ８８０２により得られた値を意味する。   The pH of the heat medium liquid may be, for example, 7 or more, 7.5 or more, or 8 or more. The pH of the heat medium liquid may be, for example, 12 or less, 11.5 or less, or 11 or less. The pH in the present invention means a value obtained according to JIS Z8802.

熱媒体液の凍結温度は、好ましくは０℃以下、より好ましくは−１０℃以下、更に好ましくは−１５℃以下である。本発明における凍結温度は、ＪＩＳ Ｋ２２３４に準拠して測定された動粘度を意味する。   The freezing temperature of the heat transfer medium is preferably 0 ° C. or lower, more preferably −10 ° C. or lower, and further preferably −15 ° C. or lower. The freezing temperature in the present invention means a kinematic viscosity measured according to JIS K2234.

熱媒体液の４０℃における比熱は、好ましくは２．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以上、より好ましくは３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以上、更に好ましくは３．６Ｊ／（ｇ・Ｋ）以上である。本発明において、４０℃における比熱とは、示差走査熱量計を用いて−５０℃から１０℃／分で昇温した際の４０℃の測定値を意味する。   The specific heat at 40 ° C. of the heat medium liquid is preferably 2.5 J / (g · K) or more, more preferably 3.0 J / (g · K) or more, and still more preferably 3.6 J / (g · K) or more. It is. In the present invention, the specific heat at 40 ° C. means a measured value at 40 ° C. when the temperature is raised from −50 ° C. at 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter.

本実施形態に係る熱媒体液は、水を基材として含有していながら、さび止め性に優れるため、工作機械の温度制御に好適に用いられる。この熱媒体液によれば、工作機械の温度を制御することで、工作機械の加工精度を維持できる。すなわち、本発明の一実施形態は、基材としての水と、環構造を有する含窒素化合物と、脂肪族カルボン酸と、を含有する熱媒体液を用いて、工作機械の温度を制御する方法である。この方法では、工作機械内に熱媒体液を循環させる。これにより、工作機械の温度が所定温度より高い場合、熱媒体液による冷却が行われ、一方、工作機械の温度が所定温度より低い場合、熱媒体液による加温が行われる。   The heat medium liquid according to the present embodiment is suitable for temperature control of a machine tool because it contains water as a base material and is excellent in rust prevention. According to this heat medium liquid, the machining accuracy of the machine tool can be maintained by controlling the temperature of the machine tool. That is, one embodiment of the present invention is a method for controlling the temperature of a machine tool using a heat medium liquid containing water as a base material, a nitrogen-containing compound having a ring structure, and an aliphatic carboxylic acid. It is. In this method, the heat medium liquid is circulated in the machine tool. Thereby, when the temperature of the machine tool is higher than a predetermined temperature, cooling with the heat medium liquid is performed, and when the temperature of the machine tool is lower than the predetermined temperature, heating with the heat medium liquid is performed.

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is not limited to an Example.

実施例及び比較例においては、以下に示す添加剤を用いて表１〜３に記載の組成（熱媒体液全量基準での質量％）を有する熱媒体液を調製した。   In Examples and Comparative Examples, a heat medium liquid having the composition shown in Tables 1 to 3 (mass% based on the total amount of the heat medium liquid) was prepared using the following additives.

（アミン化合物）
Ａ１：モルホリン
Ａ２：ジシクロヘキシルアミン
Ａ３：Ｎ，Ｎ−メチレンビスモルホリン
ａ１：ジエタノールアミン
（脂肪酸）
Ｂ１：カプリン酸
（その他の添加剤）
Ｃ１：増粘剤（ポリオキシアルキレン化合物、（株）ＡＤＥＫＡ、アデカカーポールＧＨ−１０）
Ｃ２：プロピレングリコール
Ｃ３：トリルトリアゾール
Ｃ４：５０％水酸化カリウム溶液
Ｃ５：消泡剤（東レ・ダウコーニング、ＦＳアンチフォーム５４４コンパウンド）
Ｃ６：着色剤（アシッドブルー１、紅不二化学工業株式会社、パテントピュアブルーＶＸ１５０％） (Amine compound)
A1: Morpholine A2: Dicyclohexylamine A3: N, N-methylenebismorpholine a1: Diethanolamine (fatty acid)
B1: Capric acid (other additives)
C1: Thickener (Polyoxyalkylene compound, ADEKA, Adeka Carpol GH-10)
C2: Propylene glycol C3: Tolyltriazole C4: 50% potassium hydroxide solution C5: Antifoaming agent (Toray Dow Corning, FS Antifoam 544 Compound)
C6: Colorant (Acid Blue 1, Red Fuji Chemical Industry Co., Ltd., Patent Pure Blue VX 150%)

実施例及び比較例の各熱媒体液について、以下に示す手順でさび止め性を評価した。結果を表１〜３に示す。
直径１８ｍｍ、長さ６０ｍｍの鋳鉄棒を用意し、この鋳鉄棒の約半分を熱媒体液１５ｇに浸漬させた。２５℃で放置し、鋳鉄棒の熱媒体液に接している部分と接していない部分の少なくとも一方に、さびが発生するまでの時間を測定した。 About each heat-medium liquid of an Example and a comparative example, the antirust property was evaluated in the procedure shown below. The results are shown in Tables 1-3.
A cast iron bar having a diameter of 18 mm and a length of 60 mm was prepared, and about half of the cast iron bar was immersed in 15 g of the heat medium liquid. The sample was allowed to stand at 25 ° C., and the time until rust was generated on at least one of the portion in contact with the heat medium liquid of the cast iron bar and the portion not in contact with it was measured.

実施例の各熱媒体液について、ＪＩＳ Ｋ２２６５−４（クリーブランド開放（ＣＯＣ）法）に準拠して引火点を測定した。結果を表１〜３に示す。   About each heat-medium liquid of an Example, flash point was measured based on JISK2265-4 (Cleveland open (COC) method). The results are shown in Tables 1-3.

Figure 2019014882
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Figure 2019014882
Figure 2019014882

Figure 2019014882
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実施例１〜５の各媒体液について、以下に示す手順で凍結温度を測定した。結果を表４に示す。
温度計を装着した空気ジェケット付試験管に熱媒体液１００ｍＬを入れて、試験管をドライアイス及び冷媒用薬品（メタノール）の入ったデュワー瓶に入れた。デュワー瓶にドライアイスを更に投入して冷却速度１℃／分で冷却し、熱媒体液の凍結温度を測定した。 About each medium liquid of Examples 1-5, the freezing temperature was measured in the procedure shown below. The results are shown in Table 4.
100 mL of the heat medium liquid was put in a test tube with an air jett equipped with a thermometer, and the test tube was put in a Dewar bottle containing dry ice and a refrigerant chemical (methanol). Dry ice was further added to the dewar and cooled at a cooling rate of 1 ° C./min.

Figure 2019014882
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実施例１〜４の各媒体液について、示差走査熱量計を用いて−５０℃から１０℃／分で昇温した際の４０℃の測定値（比熱）を算出した。結果を表５に示す。   About each medium liquid of Examples 1-4, the measured value (specific heat) of 40 degreeC at the time of heating up at -10 degreeC / min from -50 degreeC was computed using the differential scanning calorimeter. The results are shown in Table 5.

Figure 2019014882
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実施例５，９，１２及び比較例２，３について、以下に示す手順で耐腐敗性試験を実施した。結果を表６に示す。
水２００ｇ、ブイヨン（栄研化学株式会社社、普通ブイヨン培地）２ｇ及び腐敗液（ＪＸＴＧエネルギー株式会社、ユニソルブルＥＭ、生菌数：１０７個／ｍＬ）の混合物を、振とう機を用いて室温（２５℃）で７時間振とうさせて種菌を得た。各実施例及び比較例の熱媒体液３００ｇ、鉱油（４０℃動粘度：約２０ｍｍ２／ｓ、粘度指数：１０３、硫黄含有量：０．０９質量％）１５ｇ、及び鋳鉄３０ｇの混合物に対して、種菌１５ｇを加えて静置した後、１週間が経過した時点で、種菌６ｇを追加して試料を得た。その後、更に１週間が経過した時点で、試料中の生菌数をバイオチェッカー（三愛石油株式会社製、サンアイバイオチェッカーＴＴＣ）を用いて測定した。生菌数が少ないほど、耐腐敗性に優れているといえる。 For Examples 5, 9, and 12 and Comparative Examples 2 and 3, a rot resistance test was performed according to the following procedure. The results are shown in Table 6.
Water 200 g, bouillon (Eiken Chemical Co., Inc., nutrient broth medium) 2 g and rot solution (JXTG Energy Corporation, Yunisoruburu EM, viable cell count: 10 7 / mL) the mixture, using a shaker at room temperature The seeds were obtained by shaking at 25 ° C. for 7 hours. For a mixture of 300 g of heat medium liquid of each example and comparative example, 15 g of mineral oil (40 ° C. kinematic viscosity: about 20 mm 2 / s, viscosity index: 103, sulfur content: 0.09 mass%), and cast iron 30 g After adding 15 g of inoculum and allowing to stand, when 1 week passed, 6 g of inoculum was added to obtain a sample. After that, when another week passed, the number of viable bacteria in the sample was measured using a biochecker (San-ai Bio-Checker, Sun Eye Biochecker TTC). It can be said that the smaller the number of viable bacteria, the better the spoilage resistance.

Figure 2019014882
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Claims (7)

基材としての水と、
環構造を有する含窒素化合物と、
脂肪族カルボン酸と、
を含有し、工作機械の温度制御に用いられる熱媒体液。 Water as a base material;
A nitrogen-containing compound having a ring structure;
An aliphatic carboxylic acid;
A heat transfer fluid used for temperature control of machine tools. 前記含窒素化合物がアミン化合物である、請求項１に記載の熱媒体液。   The heat medium liquid according to claim 1, wherein the nitrogen-containing compound is an amine compound. 前記アミン化合物が、環状アミン化合物及び脂環式アミン化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項２に記載の熱媒体液。   The heat medium liquid according to claim 2, wherein the amine compound is at least one selected from the group consisting of a cyclic amine compound and an alicyclic amine compound. 前記環構造は複素環である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱媒体液。   The heat medium liquid according to any one of claims 1 to 3, wherein the ring structure is a heterocyclic ring. 前記複素環は、炭素原子、窒素原子及び酸素原子を含む複素環である、請求項４に記載の熱媒体液。   The heat medium liquid according to claim 4, wherein the heterocyclic ring is a heterocyclic ring containing a carbon atom, a nitrogen atom, and an oxygen atom. 前記脂肪族カルボン酸が脂肪酸である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱媒体液。   The heat medium liquid according to any one of claims 1 to 5, wherein the aliphatic carboxylic acid is a fatty acid. 基材としての水と、
環構造を有する含窒素化合物と、
脂肪族カルボン酸と、
を含有する熱媒体液を用いて、工作機械の温度を制御する方法。 Water as a base material;
A nitrogen-containing compound having a ring structure;
An aliphatic carboxylic acid;
Of controlling the temperature of a machine tool using a heat transfer fluid containing
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