JP4916462B2 - Metalworking fluid - Google Patents
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Description
本発明は、金属加工油剤に関する。 The present invention relates to a metalworking fluid.
従来、切削油剤、研削油剤等の金属加工用潤滑剤には、抗菌性、潤滑性、泡立ちの低さ等が求められている。抗菌性を有する金属加工用潤滑剤としては、例えば、ベンジルアミン、モルホリン誘導体、ピペラジン、ピロリジンを含むもの(特許文献１)、シクロヘキシルアミン類を含むもの（特許文献２）、モルホリン、ピペリジン、ピペラジン、ピロリジンを含むもの（特許文献３）、アニリン類、ベンジルアミン類、ピリジン類、アミンを含有するもの（特許文献４）、脂肪族アルキルアミンを含有するもの（特許文献５）等が報告されている。 Conventionally, metal processing lubricants such as cutting fluids and grinding fluids are required to have antibacterial properties, lubricity, low foaming, and the like. Examples of the metal processing lubricant having antibacterial properties include those containing benzylamine, morpholine derivatives, piperazine, pyrrolidine (Patent Document 1), those containing cyclohexylamines (Patent Document 2), morpholine, piperidine, piperazine, There have been reported pyrrolidine-containing compounds (Patent Document 3), anilines, benzylamines, pyridines, amine-containing compounds (Patent Document 4), aliphatic alkylamine-containing compounds (Patent Document 5), and the like. .
また、幅広い抗菌作用を有し、かつ、人体にも優しい殺菌剤としてグアニジン系抗菌剤が知られており、これを含有する抗菌組成物が知られている。例えば、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩と四級アンモニウム塩（ジデシルジメチルアンモニウムクロライド）を含むもの（特許文献６）、水溶性樹脂，シランカップリング剤とグアニジン化合物とを含むもの（特許文献７）、塩基性水溶性高分子の群（ポリビニルアミン，ポリアリールアミン，ポリエチルイミン，ポリヘキサメチレンビグアニジン，ポリビニルピリジン）の中の一つとして、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩が記載されているもの（特許文献８）等がある。 In addition, guanidine antibacterial agents are known as antibacterial agents that have a wide range of antibacterial effects and are friendly to the human body, and antibacterial compositions containing the same are known. For example, a polyhexamethylene biguanidine salt and a quaternary ammonium salt (didecyldimethylammonium chloride) (Patent Document 6), a water-soluble resin, a silane coupling agent and a guanidine compound (Patent Document 7), Polyhexamethylene biguanidine salts are described as one of the group of basic water-soluble polymers (polyvinylamine, polyarylamine, polyethylimine, polyhexamethylenebiguanidine, polyvinylpyridine) (patents) Reference 8).
グアニジン系抗菌剤を潤滑用途の組成物や金属加工油剤等に添加できることを示唆した文献としては、例えば、グアニジン系殺菌剤と炭素数８〜１０の脂肪酸塩を含有する組成物を開示するもの（特許文献９）、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩とチアゾリン化合物を含む組成物を開示するもの（特許文献１０）、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩とブロノポール（即ち、殺菌剤である２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール）を含む組成物を開示するもの（特許文献１１）がある。 As a document that suggests that a guanidine-based antibacterial agent can be added to a lubricating composition or a metalworking fluid, for example, a composition containing a guanidine-based fungicide and a fatty acid salt having 8 to 10 carbon atoms is disclosed ( Patent Document 9), disclosing a composition containing polyhexamethylene biguanidine salt and thiazoline compound (Patent Document 10), polyhexamethylene biguanidine salt and bronopol (ie, 2-bromo-2-nitro which is a bactericide) (Patent Document 11) discloses a composition containing -1,3-propanediol).
また、冷却潤滑剤濃縮物に添加される防腐剤の群（カルボン酸イミド，リン酸エステル，トリアゾール，チアジアゾール，チアゾリン，イミダゾール，グアニジン，芳香族カルボン酸及び３−ヨード−２−プロピニル−カルバメート）の一つとしてグアニジンを開示しているもの（特許文献１２）等がある。 Also, a group of preservatives (carboxylic imides, phosphate esters, triazoles, thiadiazoles, thiazolines, imidazoles, guanidines, aromatic carboxylic acids and 3-iodo-2-propynyl-carbamates) added to the cooling lubricant concentrate One of them discloses guanidine (Patent Document 12).
また、殺菌剤である四級アンモニウム塩と炭素数８〜１０の脂肪酸塩を含有する組成物（特許文献１３）も知られている。 Moreover, the composition (patent document 13) containing the quaternary ammonium salt and C8-C10 fatty acid salt which are fungicides is also known.
さらに、泡立ちの抑制の観点から、炭素数８〜１０の脂肪酸塩と界面活性剤であるポリアルキレングリコール、特にリバースブロック型重合体（例えば、商品名「アデカプルロニック２５Ｒ２」旭電化株式会社製）とを含有した、消泡剤を配合しない低泡の組成物（特許文献１４）が報告されている。 Further, from the viewpoint of suppressing foaming, a fatty acid salt having 8 to 10 carbon atoms and a polyalkylene glycol as a surfactant, particularly a reverse block polymer (for example, trade name “Adeka Pluronic 25R2” manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) A low-foam composition containing no defoaming agent (Patent Document 14) has been reported.
さらに、リシノレイン酸縮合物および／または炭素数１８の脂肪酸を、トリグリセライド油の乳化剤としたしごき加工用潤滑剤組成物（特許文献１５）等がある。潤滑成分の一つとして炭素数８〜２２の鎖状有機酸（やし油、オレイン酸、トリエタノールアミン等を含むベース組成）に、水に難溶性有機酸塩（例えば、アルミニウム、カルシウム、コバルト、銅等の塩）を含むものも報告されている（特許文献１６）。 Further, there is a lubricant composition for ironing processing using a ricinoleic acid condensate and / or a fatty acid having 18 carbon atoms as an emulsifier for triglyceride oil (Patent Document 15). One of the lubricating components is a chain organic acid having 8 to 22 carbon atoms (base composition containing palm oil, oleic acid, triethanolamine, etc.) and a water-insoluble organic acid salt (for example, aluminum, calcium, cobalt) And salts containing copper) (Patent Document 16).
一般に、水溶性脂肪酸塩、例えばアルカノールアミン塩を含む水溶性の潤滑剤は、泡立ちやすく、発生した泡により加工点が見えにくくなるという問題点を有している。また、潤滑剤を回収して再利用しながら加工する場合には、発生した泡をポンプが巻き込んでしまい、ポンプの吐出圧力が低下したり、キャビテーションによってポンプが故障してしまうといった問題が生じる。 In general, a water-soluble lubricant containing a water-soluble fatty acid salt, for example, an alkanolamine salt, has a problem that it is easy to foam and a processing point becomes difficult to see due to the generated foam. Further, when processing while collecting and reusing the lubricant, the pump entrains the generated bubbles, resulting in a problem that the discharge pressure of the pump decreases or the pump breaks down due to cavitation.
一般に、泡立ちを抑制するためにシリコーン系消泡剤が配合される。しかしながら、シリコーン消泡剤は水面に浮上しやすいため、気液界面の壁面に付着して消泡剤成分が持ち出されてしまい抑泡性が持続し難い。また、シリコーン系消泡剤は、アルカリ性環境下で分解され抑泡性が失われ易いという問題点も有する。さらに、シリコーン系消泡剤の配合量を増加させると、摩擦係数が増大し、潤滑性能を損ねるなどの問題点も生じ易い。
本発明は、優れた潤滑性、抗菌性を有し、さらに泡立ちも少ない新規な金属加工油剤を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a novel metalworking fluid that has excellent lubricity and antibacterial properties, and also has less foaming.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、次の知見を得た。
（１）上記のように抗菌剤として知られている（Ａ）ポリヘキサメチレンビグアニジン塩を炭素数８の脂肪酸（カプリル酸）及び（Ｃ）塩基性物質とともに配合した水溶性金属加工油剤は潤滑性に劣る。
（２）ところが、上記（Ａ）成分、（Ｂ）（Ｂ−１）水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステル、（Ｂ−２）水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸、（Ｂ−３）ステアリン酸、イソステアリン、又は（Ｂ−１）成分、（Ｂ−２）成分、（Ｂ−３）成分の混合物、及び（Ｃ）成分を配合した水溶性金属加工油剤は、（Ａ）成分と（Ｃ）成分又は（Ｂ）成分と（Ｃ）成分を配合した水溶性金属加工油剤に比して顕著に優れた潤滑性を示す。
The present inventors have obtained the following knowledge as a result of intensive studies to solve the above problems.
(1) A water-soluble metalworking oil formulated with (A) polyhexamethylene biguanidine salt, which is known as an antibacterial agent, together with a fatty acid having 8 carbon atoms (caprylic acid) and (C) a basic substance as described above is a lubricant. Inferior to sex.
(2) However, the component (A), (B) (B-1) a condensed ester of a C18 fatty acid having a hydroxyl group, (B-2) a C18 fatty acid having a hydroxyl group, (B-3) A water-soluble metalworking oil containing stearic acid, isostearin, or (B-1) component, (B-2) component, (B-3) component mixture, and (C) component, Lubricant remarkably superior to that of a water-soluble metalworking fluid containing component C) or component (B) and component (C).
即ち、上記（Ａ）成分及び（Ｂ）という特定の成分を組み合わせることにより、（Ａ）成分を加えることによる抗菌効果のみならず、（Ｂ）成分（脂肪酸）単独により達成される潤滑性よりもさらに優れた潤滑性が得られるという予想外の知見を得た。
（３）さらに、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分という特定の成分を（Ｃ）成分と組み合わせた組成物は、泡立ちが非常に少ないことも見出された。
That is, by combining the specific component (A) and the component (B), not only the antibacterial effect by adding the component (A) but also the lubricity achieved by the component (B) (fatty acid) alone. In addition, an unexpected finding that excellent lubricity was obtained was obtained.
(3) Furthermore, it was also found that the composition in which specific components (A) and (B) were combined with component (C) had very little foaming.
本発明は、この様な知見に基づき完成されたものであり、下記項１〜項１０に示す水溶性金属加工油剤を提供する。
項１． （Ａ）ポリヘキサメチレンビグアニジン塩、
（Ｂ）（Ｂ−１）水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステル、
（Ｂ−２）水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸、及び
（Ｂ−３）ステアリン酸及びイソステアリン酸から選ばれる脂肪酸
からなる群から選ばれる少なくとも一種、
（Ｃ）塩基性物質、及び
（Ｄ）水
を含有することを特徴とする水溶性金属加工油剤。
項２． 金属加工油剤全量に対して、
（Ａ）成分を０．１〜２．５重量％、
（Ｂ）成分を２〜２０重量％、
（Ｃ）成分を上記（Ｂ）成分１モルに対して０．９５当量以上、及び
（Ｄ）水を４０〜８５重量％
含有する項１に記載の水溶性金属加工油剤。
項３． 金属加工油剤全量に対して、
（Ａ）成分を０．３〜２．２重量％、
（Ｂ）成分を５〜１５重量％、
（Ｃ）成分を上記（Ｂ）成分１モルに対して０．９５〜２．１当量、及び
（Ｄ）水を５０〜８０重量％
含有する項１に記載の水溶性金属加工油剤。
項４． （Ｂ）成分が、
（Ｂ−１ａ）水酸基を１個有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステル、
（Ｂ−２ａ）水酸基を１個有する炭素数１８の脂肪酸、及び
（Ｂ−３ａ）ステアリン酸
からなる群から選ばれる少なくとも一種である項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
項５． （Ｂ）成分がステアリン酸又はリシノレイン酸である項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
項６． （Ｂ）成分がリシノレイン酸縮合エステルである項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
項７． （Ｂ）成分がリシノレイン酸及びリシノレイン酸縮合エステルである項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
項８． （Ｃ）成分がモノ（Ｃ２−Ｃ３アルカノール）アミン、トリ（Ｃ２−Ｃ３アルカノール）アミン及びアルカリ金属水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種である項１〜７のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
項９． （Ａ）成分がポリヘキサメチレンビグアニジンの無機酸塩である項１〜８のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
項１０． （Ａ）成分がポリヘキサメチレンビグアニジン塩酸塩、ポリヘキサメチレンビグアニジン燐酸塩及びポリヘキサメチレンビグアニジン硫酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種である項１〜９のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
項１１． 容量比で５〜１００倍の水で希釈した、項１〜１０のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
項１２． 切削油剤又は研削油剤である項１〜１１のいずれかに記載の金属加工油剤。
This invention is completed based on such knowledge, and provides the water-soluble metalworking oil agent shown to the following items 1-10.
Item 1. (A) polyhexamethylene biguanidine salt,
(B) (B-1) a condensed ester of a C18 fatty acid having a hydroxyl group,
(B-2) a fatty acid having 18 carbon atoms having a hydroxyl group, and (B-3) at least one selected from the group consisting of fatty acids selected from stearic acid and isostearic acid,
A water-soluble metalworking oil characterized by containing (C) a basic substance and (D) water.
Item 2. For the total amount of metalworking fluid,
(A) 0.1 to 2.5 weight% of a component,
2 to 20% by weight of component (B)
The component (C) is 0.95 equivalent or more with respect to 1 mole of the component (B), and (D) 40 to 85% by weight of water.
Item 2. A water-soluble metalworking fluid according to item 1.
Item 3. For the total amount of metalworking fluid,
(A) 0.3 to 2.2% by weight of component,
(B) 5-15 weight% of a component,
Component (C) is 0.95 to 2.1 equivalents per mole of component (B) and (D) 50 to 80% by weight of water
Item 2. A water-soluble metalworking fluid according to item 1.
Item 4. (B) component is
(B-1a) a condensed ester of a C18 fatty acid having one hydroxyl group,
Item 4. The water-soluble metalworking oil according to any one of Items 1 to 3, which is at least one selected from the group consisting of (B-2a) a fatty acid having 18 hydroxyl groups and one (B-3a) stearic acid.
Item 6. Item 4. The water-soluble metalworking fluid according to any one of Items 1 to 3, wherein the component (B) is a ricinoleic acid condensed ester.
Item 7. Item 4. The water-soluble metalworking fluid according to any one of Items 1 to 3, wherein the component (B) is ricinoleic acid and a ricinoleic acid condensed ester.
Item 8. Any one of Items 1 to 7, wherein the component (C) is at least one selected from the group consisting of mono (C 2 -C 3 alkanol) amine, tri (C 2 -C 3 alkanol) amine, and alkali metal hydroxide. The water-soluble metalworking fluid described.
Item 9. Item 9. The water-soluble metalworking fluid according to any one of Items 1 to 8, wherein the component (A) is an inorganic acid salt of polyhexamethylene biguanidine.
Item 11. Item 11. The water-soluble metalworking fluid according to any one of Items 1 to 10, diluted with
Item 12. Item 12. The metalworking fluid according to any one of Items 1 to 11, which is a cutting fluid or a grinding fluid.
（ａ）本発明の水溶性金属加工油剤は、上記（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分（即ち、特定の脂肪酸塩）を含む潤滑剤に、（Ａ）成分であるポリヘキサメチレンビグアニジン塩を含有することにより、抗菌性を有するのみならず、潤滑性の点で著しく優れた性能を有する。 (A) The water-soluble metalworking fluid of the present invention is prepared by adding a polyhexamethylene biguanidine salt as a component (A) to a lubricant containing the components (B) and (C) (that is, a specific fatty acid salt). By containing, it not only has antibacterial properties, but also has remarkably excellent performance in terms of lubricity.
（ｂ）本発明の水溶性金属加工油剤は、優れた潤滑性を有するだけでなく、泡立ちも低い。即ち、本発明の水溶性金属加工油剤は、シリコーン系の消泡剤等を使用してもよいが、使用しなくても泡立ちが少ないという驚くべき性能を有する。従って、金属加工油剤を循環し再利用して使用する場合にも、発生した泡の被加工物への付着やタンクからのオーバーフロー等に起因する油剤の持ち出し、加工点が見えにくくなる等の加工作業への悪影響、気泡が液中へ持込まれることよって生じるポンプ吐出圧力の低下、加工機器の振動、異音の発生、ポンプの故障等のキャビテーションに起因する障害等を抑えることができる。 (B) The water-soluble metalworking fluid of the present invention has not only excellent lubricity but also low foaming. That is, the water-soluble metalworking fluid of the present invention may use a silicone-based antifoaming agent or the like, but has a surprising performance that there is little foaming even if it is not used. Therefore, even when the metal processing fluid is circulated and reused, processing such as taking out the fluid due to adhesion of the generated foam to the workpiece or overflow from the tank, making it difficult to see the processing point, etc. It is possible to suppress problems due to cavitation such as adverse effects on work, a decrease in pump discharge pressure caused by bubbles being brought into the liquid, vibration of processing equipment, generation of abnormal noise, pump failure, and the like.
（ｃ）さらに、この様な優れた特性に加えて抗菌性も兼ね備えているので、細菌等の発生による人体への悪影響を抑えることが可能になり、長期間の使用にも耐えることができるため経済的である。 (C) Furthermore, since it has antibacterial properties in addition to such excellent characteristics, it is possible to suppress adverse effects on the human body due to the occurrence of bacteria, etc., and can withstand long-term use. Economical.
（ｄ）よって、本発明の組成物は、金属加工用油剤、特に切削油剤及び研削油剤として極めて好適である。 (D) Therefore, the composition of the present invention is extremely suitable as a metal working fluid, particularly as a cutting fluid and a grinding fluid.
上記のように、本発明の金属加工油剤は、
（Ａ）ポリヘキサメチレンビグアニジン塩、
（Ｂ）（Ｂ−１）水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステル、
（Ｂ−２）水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸、及び
（Ｂ−３）ステアリン酸及びイソステアリン酸から選ばれる脂肪酸
からなる群から選ばれる少なくとも一種、
（Ｃ）塩基性物質
を（Ｄ）水に配合してなるものである。以下、各成分について説明する。
As mentioned above, the metalworking fluid of the present invention is
(A) polyhexamethylene biguanidine salt,
(B) (B-1) a condensed ester of a C18 fatty acid having a hydroxyl group,
(B-2) a fatty acid having 18 carbon atoms having a hydroxyl group, and (B-3) at least one selected from the group consisting of fatty acids selected from stearic acid and isostearic acid,
(C) A basic substance is blended with (D) water. Hereinafter, each component will be described.
（Ａ）成分
本発明の（Ａ）成分であるポリヘキサメチレンビグアニジン塩は、前記特許文献６、９及び１１に記載されているように公知の殺菌成分であり、例えば、ポリヘキサメチレンビグアニジンの無機酸塩又は有機酸塩が挙げられる。ポリヘキサメチレンビグアニジンの無機酸塩としては、例えば、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩酸塩、ポリヘキサメチレンビグアニジン燐酸塩、ポリヘキサメチレンビグアニジン硫酸塩等が挙げられる。また、ポリヘキサメチレンビグアニジンの有機酸塩としては、ポリヘキサメチレンビグアニジン酢酸塩、ポリヘキサメチレンビグアニジングルコン酸塩等が挙げられる。
(A) Component The polyhexamethylene biguanidine salt which is the (A) component of the present invention is a known bactericidal component as described in Patent Documents 6, 9 and 11, for example, polyhexamethylene biguanidine. And inorganic acid salts or organic acid salts. Examples of the inorganic acid salt of polyhexamethylene biguanidine include polyhexamethylene biguanidine hydrochloride, polyhexamethylene biguanidine phosphate, polyhexamethylene biguanidine sulfate, and the like. Examples of organic acid salts of polyhexamethylene biguanidine include polyhexamethylene biguanidine acetate and polyhexamethylene biguanidine gluconate.
ポリヘキサメチレンビグアニジン塩は、いずれも公知である。また、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩は、市販品を使用すれば良く、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩酸塩は、例えば、アーチケミカル社製の商品名「プロキセルＩＢ」等、ポリヘキサメチレンビグアニジン燐酸塩は、例えば、パーマケム・アジア社製の商品名「ポリヘキサメチレンビグアニドリン酸塩」等が挙げられる。 Any polyhexamethylene biguanidine salt is known. The polyhexamethylene biguanidine salt may be a commercially available product, and the polyhexamethylene biguanidine hydrochloride is, for example, trade name “Proxel IB” manufactured by Arch Chemical Co., Ltd. For example, trade name “polyhexamethylene biguanide phosphate” manufactured by Permachem Asia Co., Ltd. may be mentioned.
ポリヘキサメチレンビグアニジン塩は一種単独で使用しても良いし、二種以上混合して使用しても良い。 A polyhexamethylene biguanidine salt may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.
（Ａ）成分の使用量は、特に限定されず幅広い範囲から適宜選択すればよいが、通常、金属加工油剤全量に対して０．１〜２．５重量％程度、好ましくは０．３〜２．２重量％程度、より好ましくは０．４〜２．０重量％程度配合される。 Although the usage-amount of (A) component is not specifically limited, What is necessary is just to select suitably from a wide range, Usually, about 0.1-2.5 weight% with respect to metalworking fluid total amount, Preferably 0.3-2 About 2% by weight, more preferably about 0.4 to 2.0% by weight.
（Ｂ）成分
本発明の（Ｂ−１）成分である水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステルとは、水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸を脱水縮合させて得られるものである。
(B) Component The condensed ester of a C18 fatty acid having a hydroxyl group, which is the component (B-1) of the present invention, is obtained by dehydrating condensation of a C18 fatty acid having a hydroxyl group.
（Ｂ−１）成分を構成する、水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸は、飽和又は不飽和のどちらでよく、直鎖状又は分岐状のどちらでもよく、通常、水酸基を１個又は２個有する。水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸の典型例としては、リシノレイン酸、ヒドロキシステアリン酸（特に、１２−ヒドロキシステアリン酸）、ジヒドロキシステアリン酸等が例示される。これらの中でも、水酸基を１個有するものが好ましい。 (B-1) The C18 fatty acid having a hydroxyl group constituting the component (B-1) may be either saturated or unsaturated, linear or branched, and usually has one or two hydroxyl groups. . Typical examples of the C18 fatty acid having a hydroxyl group include ricinoleic acid, hydroxystearic acid (particularly 12-hydroxystearic acid), dihydroxystearic acid and the like. Among these, those having one hydroxyl group are preferable.
（Ｂ−１）成分としては、例えば、リシノレイン酸縮合エステル、ヒドロキシステアリン酸縮合エステル、ジヒドロキシステアリン酸縮合エステル等が挙げられる。（Ｂ−１）成分は、１種単独で使用しても良いし、２種以上混合して使用しても良い。これらの中でも、ヒドロキシステアリン酸縮合エステル（特に、１２−ヒドロキシステアリン酸縮合エステル）及びリシノレイン酸縮合エステルが好ましい。 Examples of the component (B-1) include ricinoleic acid condensed ester, hydroxystearic acid condensed ester, dihydroxystearic acid condensed ester, and the like. (B-1) A component may be used individually by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types. Among these, hydroxy stearic acid condensed ester (especially 12-hydroxy stearic acid condensed ester) and ricinoleic acid condensed ester are preferable.
（Ｂ−１）成分の縮合度は、加工性に悪影響を与えない程度に調整したものを配合すれば良いが、一般に、リシノレイン酸縮合物の縮合度は、酸価で表され、（Ｂ−１）成分として用いられるものとしては、通常酸価が４０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度、特に５０〜１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度のものが好ましい。（Ｂ−１）成分は、水酸基を有する脂肪酸の２分子が脱水縮合した２量体、３分子が脱水縮合した３量体、４分子が脱水縮合した４量体等を使用すればよいが、これらの中でも２量体が好ましい。水酸基を１個有する脂肪酸の２量体が好ましく、リシノレイン酸の２量体が特に好ましい。これら縮合エステルは、市販されており、入手容易である。 The degree of condensation of the component (B-1) may be blended so that the processability is not adversely affected. Generally, the degree of condensation of the ricinoleic acid condensate is represented by an acid value, and (B- As the component 1), those having an acid value of usually about 40 to 150 mgKOH / g, particularly about 50 to 130 mgKOH / g are preferred. As the component (B-1), a dimer obtained by dehydration condensation of two molecules of a fatty acid having a hydroxyl group, a trimer obtained by dehydration condensation of three molecules, a tetramer obtained by dehydration condensation of four molecules, or the like may be used. Among these, a dimer is preferable. A dimer of a fatty acid having one hydroxyl group is preferred, and a dimer of ricinoleic acid is particularly preferred. These condensed esters are commercially available and are easily available.
本発明の（Ｂ−２）成分である水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸は、飽和又は不飽和のどちらでよく、直鎖状又は分岐状のどちらでもよい。 The C18 fatty acid having a hydroxyl group as the component (B-2) of the present invention may be either saturated or unsaturated, and may be either linear or branched.
（Ｂ−２）成分の水酸基の数は、通常、１個又は２個である。これらの中でも、水酸基を１個有するものが好ましい。 The number of hydroxyl groups in the component (B-2) is usually 1 or 2. Among these, those having one hydroxyl group are preferable.
（Ｂ−２）成分としては、例えば、リシノレイン酸、ヒドロキシステアリン酸、ジヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。これら（Ｂ−２）成分は、１種単独で使用しても良いし、２種以上混合して使用しても良い。これらの中でも、リシノレイン酸が好ましい。 Examples of the component (B-2) include ricinoleic acid, hydroxystearic acid, dihydroxystearic acid, and the like. These (B-2) components may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types. Among these, ricinoleic acid is preferable.
本発明の（Ｂ−３）成分は、ステアリン酸及びイソステアリン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である。これら（Ｂ−３）成分は、１種単独で使用しても良いし、２種以上混合して使用しても良い。これらの中でも、ステアリン酸が好ましい。 The component (B-3) of the present invention is at least one selected from the group consisting of stearic acid and isostearic acid. These (B-3) components may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types. Of these, stearic acid is preferred.
本発明の（Ｂ−１）成分、（Ｂ−２）成分及び（Ｂ−３）成分は、それぞれ単独で使用しても良いし、混合して使用しても良い。即ち、（Ｂ−１）成分、（Ｂ−２）成分及び（Ｂ−３）成分からなる群から選ばれる少なくとも１種が使用できる。 The component (B-1), the component (B-2) and the component (B-3) of the present invention may be used alone or in combination. That is, at least one selected from the group consisting of the component (B-1), the component (B-2) and the component (B-3) can be used.
好ましい（Ｂ）成分としては、
（Ｂ−１ａ）水酸基を１個有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステル（特に、２量体）、
（Ｂ−２ａ）水酸基を１個有する炭素数１８の脂肪酸、及び
（Ｂ−３ａ）ステアリン酸
からなる群から選ばれる少なくとも一種である。
As a preferred component (B),
(B-1a) a condensed ester (particularly a dimer) of a C18 fatty acid having one hydroxyl group,
It is at least one selected from the group consisting of (B-2a) a C18 fatty acid having one hydroxyl group and (B-3a) stearic acid.
より好ましい（Ｂ）成分としては、
（Ｂ−１ａ）水酸基を１個有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステル（特に、２量体）、
（Ｂ−２ａ）水酸基を１個有する炭素数１８の脂肪酸、
（Ｂ−３ａ）ステアリン酸、又は
上記（Ｂ−１ａ）成分と（Ｂ−２ａ）成分との混合物を挙げることができる。
As a more preferred component (B),
(B-1a) a condensed ester (particularly a dimer) of a C18 fatty acid having one hydroxyl group,
(B-2a) a C18 fatty acid having one hydroxyl group,
(B-3a) stearic acid or a mixture of the component (B-1a) and the component (B-2a) can be mentioned.
特に好ましい（Ｂ）成分としては、
（Ｂ−１ａａ）リシノレイン酸縮合エステル（特に、２量体）、
（Ｂ−２ａａ）リシノレイン酸、
（Ｂ−３ａ）ステアリン酸、又は
上記（Ｂ−１ａａ）成分と（Ｂ−２ａａ）成分との混合物を挙げることができる。
As a particularly preferred component (B),
(B-1aa) ricinoleic acid condensed ester (especially dimer),
(B-2aa) ricinoleic acid,
(B-3a) stearic acid or a mixture of the component (B-1aa) and the component (B-2aa) can be mentioned.
（Ｂ−１）成分、（Ｂ−２）及び（Ｂ−３）成分からなる群から選ばれる少なくとも一種の使用量は、特に限定されず幅広い範囲から適宜選択すればよいが、通常、金属加工油剤全量に対して、２〜２０重量％程度、好ましく５〜１５重量％程度配合される。 The amount of at least one selected from the group consisting of the component (B-1), the component (B-2) and the component (B-3) is not particularly limited and may be appropriately selected from a wide range. About 2 to 20% by weight, preferably about 5 to 15% by weight is blended with respect to the total amount of the oil agent.
（Ｃ）成分
本発明の（Ｃ）成分である塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物；ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の、モノ−、ジ−又はトリ（Ｃ２−Ｃ３アルカノール）アミン；メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−プロパノール、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、ジエチルモノイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアミノイソプロパノール、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピルアミノイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジターシャリーブチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−エチレンジアミン（ジイソプロパノール）、Ｎ，Ｎ−エチレンジアミン（ジエタノール）、モノ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、モノエチルジイソプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチルエタノールラウリルアミン、オレイルアミン等のアルキルアミン；シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等のシクロアルキルアミン；メタキシレンジアミン等のアリールアミン；及びこれらのオキシアルキレン付加物等が挙げられる。これら（Ｃ）成分は、１種単独で使用しても良いし、２種以上混合して使用しても良い。
Component (C) The basic substance which is component (C) of the present invention includes alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide; diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, triisopropanol amines such as mono-, - di - or tri (C 2 -C 3 alkanol) amine; methyldiethanolamine, dimethylethanolamine, 2-amino-2-methyl - propanol, 2- (2-aminoethoxy) ethanol, diethyl mono Isopropanolamine, N, N-dibutylaminoethanol, N, N-di-n-butylaminoisopropanol, N, N-di-n-propylaminoisopropanolamine, N, N-ditertiary butyldiethanolamine, N, N-ethylenediamine (Diisop Panol), N, N-ethylenediamine (diethanol), mono-n-butyldiethanolamine, monoethyldiisopropanolamine, 2-amino-2-methylethanollaurylamine, alkylamines such as oleylamine; cyclohexylamine, dicyclohexylamine, 1, Examples thereof include cycloalkylamines such as 3-bisaminomethylcyclohexane; arylamines such as metaxylenediamine; and oxyalkylene adducts thereof. These components (C) may be used alone or in combination of two or more.
これら（Ｃ）成分の中でも、特に、モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミンのようなモノ（Ｃ２−Ｃ３アルカノール）アミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンのようなトリ（Ｃ２−Ｃ３アルカノール）アミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物等が好ましい。 Among these (C) components, in particular, mono (C 2 -C 3 alkanol) amine such as monoethanolamine and monoisopropanolamine, tri (C 2 -C 3 alkanol) such as triethanolamine and triisopropanolamine Alkali metal hydroxides such as amine, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferred.
（Ｃ）成分は、（Ｂ）成分である酸と水中で水溶性塩を形成させるのに足りる量程度を加えればよく、（Ｂ）成分に対して当量以上であるのが好ましいが、当量よりも若干少なめの量でもよい。一般に、（Ｃ）成分の使用量は、上記（Ｂ）成分の１モルに対して、０．９５当量以上、好ましくは０．９５〜２．１当量、より好ましくは１．０５〜１．５当量使用すればよい。通常、この量は、金属加工油剤全量に対して０．１５〜１０重量％程度、好ましくは０．１５〜２０重量％程度、より好ましくは０．２〜１５重量％程度使用すればよい。 The component (C) may be added in an amount sufficient to form a water-soluble salt in water with the acid as the component (B), and is preferably equivalent to or more than the component (B). May be slightly less. In general, the amount of component (C) used is 0.95 equivalents or more, preferably 0.95 to 2.1 equivalents, more preferably 1.05 to 1.5 equivalents per mole of component (B). An equivalent amount may be used. Usually, this amount may be about 0.15 to 10% by weight, preferably about 0.15 to 20% by weight, more preferably about 0.2 to 15% by weight, based on the total amount of the metalworking fluid.
なお、（Ｂ）成分として、（Ｂ−１）成分、（Ｂ−２）成分及び（Ｂ−３）成分の２種以上を混合して使用する場合は、使用する２種以上の成分の合計１モルに対して、０．９５当量以上、好ましくは０．９５〜２．１当量、より好ましくは１．０５〜１．５当量使用すればよい。 In addition, as (B) component, when mixing and using 2 or more types of (B-1) component, (B-2) component, and (B-3) component, the sum total of 2 or more types of components to be used 0.95 equivalents or more, preferably 0.95 to 2.1 equivalents, and more preferably 1.05 to 1.5 equivalents per mole.
他の成分
本発明では、さらに金属加工性能を向上させる為に、必要に応じて、一般的な金属加工油剤に使用される他の各種添加剤と共に用いることも可能である。
Other Components In the present invention, in order to further improve the metal working performance, it can be used together with other various additives used in general metal working oils as necessary.
そのような添加剤として代表的なものとしては、金属加工油剤を安定化させるための界面活性剤、加工後の製品の腐食あるいは発錆、変色を防止するための防錆剤、細菌の増殖を防止するための防腐剤等が例示できる。 Typical examples of such additives include surfactants for stabilizing metalworking fluids, corrosion or rusting of processed products, antirust agents for preventing discoloration, and bacterial growth. Examples thereof include a preservative for prevention.
金属加工油剤を安定化させるための界面活性剤としては、例えば、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも、アルキルアミンオキサイドであってそのアルキル基の炭素数が８〜１０であるもの、ポリアルキレンオキサイド、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合物等のノニオン性界面活性剤が好ましい。かかる界面活性剤は、使用する場合、金属加工油剤全量に対して１〜２０重量％程度、特に５〜１５重量％程度の割合で添加するのが好ましい。 Examples of the surfactant for stabilizing the metalworking fluid include nonionic surfactants and amphoteric surfactants. Among these, nonionic surfactants such as alkylamine oxides whose alkyl group has 8 to 10 carbon atoms, polyalkylene oxides such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, ethylene oxide-propylene oxide copolymer, etc. Agents are preferred. When used, such a surfactant is preferably added at a ratio of about 1 to 20% by weight, particularly about 5 to 15% by weight, based on the total amount of the metalworking fluid.
上記腐食あるいは発錆を防止するための防錆剤としては、例えば、セバシン酸などの二塩基性脂肪酸、トール油脂肪酸モノエタノールアマイド（１：２）等のアルキルアルカノールアマイド、炭素数１２〜１８のアルキルアミン、ターシャリーブチル安息香酸等がある。かかる防錆剤は、使用する場合、金属加工油剤中に１〜２０重量％程度、好ましくは２〜１０重量％程度、特に好ましくは２〜５重量％程度の割合で添加すればよい。 Examples of the rust preventive for preventing corrosion or rusting include, for example, dibasic fatty acids such as sebacic acid, alkyl alkanol amides such as tall oil fatty acid monoethanol amide (1: 2), and those having 12 to 18 carbon atoms. Examples include alkylamine and tertiary butyl benzoic acid. When used, the rust inhibitor may be added to the metalworking fluid at a ratio of about 1 to 20% by weight, preferably about 2 to 10% by weight, particularly preferably about 2 to 5% by weight.
本発明の金属加工油剤は、（Ａ）成分として抗菌性を有するポリヘキサメチレンビグアニジン塩を含有するので、（Ａ）成分以外の防腐剤を添加しなくても抗菌性を有するが、新規に出現する耐性菌の殺菌、金属加工油剤により幅広い抗菌スペクトルを付与すること等を目的として、従来から金属加工油剤に使用されている他の防腐剤ないし抗菌剤、例えば、ベンズイソチアゾリン等のチアゾリン系化合物、トリアジン、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン等を含有していてもよい。（Ａ）成分以外の防腐剤を金属加工油剤に配合する場合、金属加工油剤全量に対して０．５〜５重量％程度、好ましくは０．５〜３重量％程度、特に好ましくは０．７〜２重量％程度の割合で添加すればよい。 Since the metalworking fluid of the present invention contains a polyhexamethylene biguanidine salt having antibacterial properties as the component (A), it has antibacterial properties even without adding a preservative other than the component (A). Other antiseptics or antibacterial agents conventionally used in metalworking fluids, for example, thiazoline compounds such as benzisothiazoline, for the purpose of sterilizing resistant bacteria that emerge and imparting a broad antibacterial spectrum with metalworking fluids , Triazine, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and the like. When a preservative other than the component (A) is added to the metalworking fluid, it is about 0.5 to 5% by weight, preferably about 0.5 to 3% by weight, and particularly preferably 0.7%, based on the total amount of the metalworking fluid. What is necessary is just to add in about 2weight% of a ratio.
本発明の金属加工油剤
本発明の金属加工油剤は、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び必要に応じて使用される前記他の成分（添加剤）を、前記所定の使用量となるように、（Ｄ）成分である水と混合することにより製造される。各成分を水と混合した後、必要に応じて７０〜８０℃程度に加熱してもよい。
Metalworking fluid of the present invention The metalworking fluid of the present invention comprises the component (A), the component (B), the component (C), and the other component (additive) used as necessary, with the predetermined component. It is manufactured by mixing with water as the component (D) so as to be used. After mixing each component with water, you may heat to about 70-80 degreeC as needed.
前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び必要に応じて使用される前記他の成分の添加順序は特に制限されず、どのような添加順序でもよい。 The order of addition of the component (A), the component (B), the component (C) and the other components used as necessary is not particularly limited, and any order of addition may be used.
本発明においては、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び必要に応じて使用される前記他の成分の種類、配合割合、金属加工油剤の使用温度等の種々の条件によって、陽イオン性の高分子である（Ａ）成分と陰イオン性である（Ｂ）成分とが反応して水に溶けにくい陰イオン−陽イオン高分子複合体を少量形成することがあり得る。該複合体が生じた場合は、相溶化剤として上記界面活性剤を該複合体が水に溶解するに足る量配合することにより、明澄（即ち、均質かつ透明）な水溶性金属加工油剤とすることができる。該複合体の形成は、本発明の金属加工油剤の性能には悪影響を与えない。 In the present invention, depending on various conditions such as component (A), component (B), component (C) and the other components used as necessary, the blending ratio, the working temperature of the metalworking fluid, etc. The component (A) which is a cationic polymer and the component (B) which is anionic may react to form a small amount of an anion-cation polymer complex which is hardly soluble in water. When the complex is formed, a clear (that is, homogeneous and transparent) water-soluble metalworking oil is added by adding the surfactant as a compatibilizing agent in an amount sufficient to dissolve the complex in water. can do. The formation of the composite does not adversely affect the performance of the metalworking fluid of the present invention.
前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、必要に応じて使用される前記他の成分を（Ｄ）成分である水に前記所定の使用量となるように配合した本発明の金属加工油剤は、水溶性であり、これを原液として使用する。 According to the present invention, the component (A), the component (B), the component (C), and the other components used as necessary are blended in the water used as the component (D) so that the predetermined amount is used. Metalworking fluids are water soluble and are used as stock solutions.
かかる原液において、（Ｄ）成分である水の使用量は、特に限定されず幅広い範囲から適宜選択すればよいが、通常、金属加工油剤全量に対して、４０〜８５重量％程度、好ましくは５０〜８０重量％程度、より好ましくは５５〜７５重量％程度となるように使用すればよい。 In such a stock solution, the amount of water used as component (D) is not particularly limited and may be appropriately selected from a wide range, but is usually about 40 to 85% by weight, preferably 50%, based on the total amount of the metalworking fluid. What is necessary is just to use so that it may become about -80weight%, More preferably, it may be about 55-75weight%.
かかる原液は、そのまま使用してもよいが、さらに水で希釈して使用してもよい。かかる原液を水で希釈する場合、一般には、容量比で５〜１００倍、好ましくは２０〜５０倍に希釈し、使用目的に合わせた適当な組成で使用する。 Such a stock solution may be used as it is, but may be further diluted with water. When diluting such a stock solution with water, it is generally diluted 5 to 100 times, preferably 20 to 50 times in volume ratio, and used in an appropriate composition according to the purpose of use.
本発明の水溶性金属加工油剤は、特に金属加工油剤、とりわけ切削油剤又は研削油剤として有用である。 The water-soluble metalworking fluid of the present invention is particularly useful as a metalworking fluid, especially a cutting fluid or a grinding fluid.
本発明の金属加工油剤が使用できる金属としては、広い範囲の金属が挙げられるが、特に、鋼、鉄、アルミニウム、真鍮、銅、亜鉛、ステンレス鋼等の加工において使用するのが好ましい。 The metal that can be used in the metal working fluid of the present invention includes a wide range of metals, but is particularly preferably used in the processing of steel, iron, aluminum, brass, copper, zinc, stainless steel and the like.
ＪＩＳ Ｋ−２２４１：２０００「切削油剤」においては、水溶性の切削油剤は、Ａ１種（鉱油や脂肪油など,水に溶けない成分と界面活性剤からなり，水に加えて希釈すると外観が乳白色になるもの）、Ａ２種（界面活性剤など水に溶ける成分単独，又は水に溶ける成分と鉱油や脂肪油など，水に溶けない成分からなり，水に加えて希釈すると外観が半透明または透明になるもの）、Ａ３種（水に溶ける成分からなり，水に加えて希釈すると外観が透明になるもの）の３種類に分類される。ＪＩＳの分類Ａ２種をさらに分けると、（１）鉱油や脂肪油を含まず、界面活性剤単独のもの、及び（２）界面活性剤と鉱油や脂肪油とを含むものの２種類に分けることができる。 In JIS K-2241: 2000 “Cutting fluid”, water-soluble cutting fluid consists of Class A1 (mineral oil, fatty oil and other components that are insoluble in water and a surfactant. When diluted in addition to water, the appearance is milky white. And A2 (Surfactants such as surfactants alone or water-soluble components such as mineral oils and fatty oils, and water-insoluble components such as mineral oils and fatty oils. Appearance is translucent or transparent when diluted in addition to water. ) And A3 type (consisting of water-soluble components, and the appearance becomes transparent when diluted in addition to water). JIS classification A2 types can be further divided into two types: (1) those that do not contain mineral oils and fatty oils, and those that contain surfactants alone, and (2) those that contain surfactants, mineral oils and fatty oils. it can.
本発明の金属加工油剤は、Ａ２種（１）（鉱油や脂肪油などの水に溶けない成分を含まない）として特に好ましく、界面活性剤として脂肪酸塩（即ち、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分との塩）を選択したものである。 The metalworking fluid of the present invention is particularly preferable as A2 type (1) (not including water-insoluble components such as mineral oil and fatty oil), and fatty acid salts (that is, (B) component and (C) as surfactants. Salt with ingredients).
本発明の金属加工油剤は、非常に優れた潤滑性を有する。しかも、本発明の金属加工油剤は、泡立ちも低いので、金属加工油剤を循環し再利用して使用する場合にも、泡の発生による各種の問題点、例えば、加工点が見えにくくなる等の加工作業への悪影響、タンク内の油剤の減少、ポンプの故障等を抑えることができる。さらに、この様な効果に加えて抗菌性をも兼ね備えているので、細菌等の発生による人体への悪影響を抑えることが可能になり、長期間の使用にも耐えることができるため経済的である。従って、本発明の金属加工油剤は、圧延油、鍛造油、プレス油、引き抜き油、切削油剤及び研削油剤等として好適であり、特に、切削油剤及び研削油剤として極めて好適である。 The metalworking fluid of the present invention has very excellent lubricity. Moreover, since the metalworking fluid of the present invention has low foaming, various problems caused by the generation of bubbles, for example, it becomes difficult to see the processing point even when the metalworking fluid is circulated and reused. It is possible to suppress adverse effects on processing operations, reduction of oil in the tank, pump failure, and the like. Furthermore, since it has antibacterial properties in addition to such effects, it is possible to suppress adverse effects on the human body due to the occurrence of bacteria, etc., and it is economical because it can withstand long-term use. . Therefore, the metalworking fluid of the present invention is suitable as rolling oil, forging oil, press oil, drawing oil, cutting fluid, grinding fluid, and the like, and particularly suitable as cutting fluid and grinding fluid.
以下に、本発明の金属加工油剤の実施例及び比較例を挙げて、本発明を一層明らかにするが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be further clarified by the following examples and comparative examples of the metalworking fluid of the present invention, but the present invention is not limited to these.
実施例１〜５
表１に記載の各成分を表１に記載の配合割合で配合し、本発明の金属加工油剤を得た。実施例２においては、表１に記載の成分を混合した後、約８０℃に加熱して原液を得た。
Examples 1-5
Each component listed in Table 1 was blended in the blending ratio listed in Table 1 to obtain a metalworking fluid of the present invention. In Example 2, the ingredients listed in Table 1 were mixed and then heated to about 80 ° C. to obtain a stock solution.
比較例１〜６
表１に記載の各成分を表１に記載の配合割合で配合し、比較金属加工油剤を得た。
Comparative Examples 1-6
Each component listed in Table 1 was blended in the blending ratio listed in Table 1 to obtain a comparative metalworking fluid.
実施例１〜５及び比較例１〜６に関して、表１中の「％」は「重量％」を表す。また、表１中の配合割合を示す数値の単位は「重量％」である。ただし、表１に記載の（Ｄ）成分である水の割合は、（Ａ）〜（Ｃ）及び他の成分に含まれる水の割合を含んでいない。 Regarding Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6, “%” in Table 1 represents “% by weight”. Moreover, the unit of the numerical value indicating the blending ratio in Table 1 is “wt%”. However, the ratio of water which is the component (D) described in Table 1 does not include the ratio of water contained in (A) to (C) and other components.
実施例及び比較例で使用した原料の製品名及びメーカーを表２に示す。表２中の「％」は、「重量％」を表す。 Table 2 shows the product names and manufacturers of the raw materials used in the examples and comparative examples. “%” In Table 2 represents “% by weight”.
上記実施例１〜５及び比較例１〜６で得られた金属加工油剤をイオン交換水によって３０倍（容量比）に希釈し、下記の方法に従い、潤滑性試験、泡立ち試験、防錆力試験及び抗菌性試験を実施した。 The metalworking fluids obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 are diluted 30 times (volume ratio) with ion-exchanged water, and according to the following methods, lubricity test, foam test, rust prevention test And antibacterial tests were conducted.
<潤滑性試験>
曽田式高速四球試験機で、以下の条件で、摩擦係数を測定した。
・ 立軸回転数：３００ｒｐｍ
・ 試験時間：３０分
・ 数値計測頻度：１０秒毎
・ 荷重：３００Ｎ
・ 試験球：１／２インチ鋼球(等級 ２０)-固定球，１／２インチ銅球(無酸素銅)-回転球
・ 摩擦係数：トルク÷荷重
３０分間にわたり１０秒毎にデータを採取し、１８０点のデータから摩擦係数の平均値及び標準偏差を算出した。
摩擦係数平均値０．０５以下を◎、０．１未満を○、及び０．１以上を×とした。
摩擦係数平均値が０．１以上となると、工具にかかる負荷が大きくなり、工具の破損が生じやすくなる。
<Lubricity test>
The friction coefficient was measured under the following conditions using a Kamata high-speed four-ball tester.
・ Vertical shaft rotation speed: 300rpm
・ Test time: 30 minutes ・ Numerical measurement frequency: Every 10 seconds
・ Load: 300N
・ Test ball: 1/2 inch steel ball (grade 20)-fixed ball, 1/2 inch copper ball (oxygen-free copper)-rotating ball ・ Friction coefficient: Torque ÷ Data collected every 10 seconds for 30 minutes From the data of 180 points, the average value and standard deviation of the friction coefficient were calculated.
A friction coefficient average value of 0.05 or less was evaluated as “◎”, less than 0.1 as “◯”, and 0.1 or more as “×”.
When the friction coefficient average value is 0.1 or more, the load applied to the tool increases, and the tool is easily damaged.
<泡立ち試験>
ＪＩＳ Ｋ−２２４１ ７．８泡立ち試験方法に準じて測定した。
泡立ちは容量（ｍｌ）で表記した。泡立ちが最も低い３ｍｌ以下を◎、運用上許容できる８ｍｌ以下を○、及び８ｍｌ超を×とした。
<Bubbling test>
It measured according to JIS K-2241 7.8 foaming test method.
Foaming was expressed in volume (ml). 3 ml or less with the lowest foaming was marked with ◎, 8 ml or less acceptable for operation was marked with ◯, and over 8 ml was marked with x.
<防錆力試験>
長方体１〜１．５ｍｍ×２〜５ｍｍ程度（厚さ０．７ｍｍ程度）のネズミ鋳鉄チップを使用したこと、及び日本の水の硬度に近づけるために塩化カルシウムで調整した２００ｐｐｍの硬水(炭酸カルシウム換算)を使用したこと以外はＤＩＮ５１３６０ｐａｒｔ２（ドイツ規格）に準じて下記の方法にて防錆力を評価した。
<Rust prevention test>
200mm hard water (carbonic acid) adjusted with calcium chloride to approximate the hardness of water in Japan to use a rectangular cast 1 ~ 1.5mm × 2-5mm (thickness 0.7mm) mud cast iron chip Rust prevention power was evaluated by the following method according to DIN 51360 part 2 (German standard) except that calcium conversion was used.
長方体１〜１．５ｍｍ×２〜５ｍｍ程度（厚さ０．７ｍｍ程度）ネズミ鋳鉄チップ（FC２００チップ：エンジニアリングテストサービス社製）2ｇを４５ｍｍろ紙上に広げた。塩化カルシウムで調整した２００ｐｐｍの硬水(炭酸カルシウム換算)を用いて、実施例１〜５及び比較例１〜６で得られた金属加工油剤をそれぞれを３０重量倍に希釈して試験試薬を得た。上記のろ紙をシャーレに入れ、試験試薬２ｍｌをろ紙全体に含ませ、シャーレに蓋をした。１８〜２８℃の室温条件で、シャーレを暗所保管し２時間静置した。シャーレから取り出したろ紙を流水で洗いネズミ鋳鉄チップを取り除き、ろ紙をアセトン浴で洗浄した。ろ紙を乾燥後直ちに、ろ紙の染みの程度を目視で評価した。評価は、下記表３に従い行った。 2 g of a rectangular cast 1 to 1.5 mm × 2 to 5 mm (thickness about 0.7 mm) gray cast iron chip (FC200 chip: manufactured by Engineering Test Service) was spread on 45 mm filter paper. Using 200 ppm hard water (calcium carbonate equivalent) adjusted with calcium chloride, each of the metalworking fluids obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 was diluted 30 times by weight to obtain a test reagent. . The above filter paper was placed in a petri dish, 2 ml of the test reagent was contained in the entire filter paper, and the petri dish was covered. The petri dish was stored in the dark at room temperature of 18 to 28 ° C. and allowed to stand for 2 hours. The filter paper taken out from the petri dish was washed with running water to remove the gray cast iron chips, and the filter paper was washed with an acetone bath. Immediately after drying the filter paper, the degree of stain on the filter paper was visually evaluated. Evaluation was performed according to Table 3 below.
防錆力試験の結果を表４に示す。 Table 4 shows the results of the antirust test.
<抗菌性試験>
ミューラーヒントン寒天培地（酵母はペプトン・ブドウ糖寒天培地）平板上に、１０６個／ｍｌに調整した菌液１００μｌを塗沫し、培地中央に１０μｌの金属加工油剤の３０倍希釈溶液を含ませた直径８ｍｍのペーパーディスクを置き、３５℃で４８時間培養した。培養後、ディスクの周囲に生じた阻止円（ハロー）の幅を測定し評価した。
<Antimicrobial test>
Mueller-Hinton agar (yeast peptone dextrose agar) on a flat plate, a bacterial solution 100μl which was adjusted to 10 6 cells / ml was smeared, it was included 30-fold diluted solution of the metalworking fluid 10μl in the medium center A paper disk having a diameter of 8 mm was placed and cultured at 35 ° C. for 48 hours. After incubation, the width of the inhibition circle (halo) generated around the disk was measured and evaluated.
ハローが１ｍｍ以上のものを◎（抗菌性有り）、ハローが１ｍｍ以下のものを○（弱い抗菌性）、ディスク接触部分に菌の生育が無く、ハローが無いものを±（僅かな抗菌性）、及びディスク接触部分にも菌が生育しているものを×（抗菌性なし）とした。なお、実施例５においては、同様の抗菌性試験を行わなかったので、−（未測定）としたが、実施例５の金属加工油も実施例１〜４と同じくポリヘキサメチレンビグアニジンを含有するので、抗菌力を有すると考えられる。 A halo of 1 mm or more is ◎ (with antibacterial properties), a halo of 1 mm or less is ◯ (weak antibacterial properties), and there is no growth of bacteria at the disc contact area and there is no halo ± (slight antibacterial properties) , And those in which the bacteria were growing on the disk contact portion was evaluated as x (no antibacterial property). In addition, in Example 5, since the same antibacterial test was not performed, it was set to-(unmeasured), but the metalworking oil of Example 5 also contains polyhexamethylene biguanidine as in Examples 1-4. Therefore, it is considered to have antibacterial activity.
試験結果を表４及び図１に示す。 The test results are shown in Table 4 and FIG.
〈結果と考察〉
表４から明らかな通り、（Ａ）成分及び炭素数８の脂肪酸（カプリル酸）の塩を含有する比較例１は、摩擦係数が高かった。
<Results and discussion>
As is clear from Table 4, Comparative Example 1 containing the component (A) and a salt of a fatty acid having 8 carbon atoms (caprylic acid) had a high friction coefficient.
殺菌剤である四級アンモニウム塩と炭素数８の脂肪酸（カプリル酸）の塩を含有する比較例２（特許文献１３）は、抗菌性のみが良好であり、泡立ちが高く摩擦係数も高かった。（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含有するが、（Ａ）成分を含有しない比較例３及び４は、摩擦係数が高く、抗菌性も無かった。 Comparative Example 2 (Patent Document 13) containing a quaternary ammonium salt as a bactericide and a salt of a fatty acid having 8 carbon atoms (caprylic acid) had only good antibacterial properties, had high foaming and a high friction coefficient. Comparative Examples 3 and 4 containing the component (B) and the component (C) but not the component (A) had a high friction coefficient and no antibacterial property.
炭素数８の脂肪酸（カプリル酸）及び界面活性剤であるリバースブロック型重合体（商品名「アデカプルロニック２５Ｒ２」旭電化株式会社製）を含有した比較例５（特許文献１４）は、摩擦係数及び泡立ちは低いが、抗菌性はなかった。比較例５の組成物にさらにトリアルキルアミンを加えた比較例６は、弱い抗菌性が認められるものの、摩擦係数が高かった。 Comparative Example 5 (Patent Document 14) containing a fatty acid having 8 carbon atoms (caprylic acid) and a reverse block type polymer (trade name “Adeka Pluronic 25R2” manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), which is a surfactant, Although foaming was low, it was not antibacterial. Comparative Example 6 in which trialkylamine was further added to the composition of Comparative Example 5 showed a high coefficient of friction although weak antibacterial properties were observed.
これに対して、本発明の（Ａ）〜（Ｃ）成分を配合した実施例１、実施例２、実施例３、実施例４及び実施例５は、摩擦係数及び泡立ちの点で極めて良好な結果を得た。また、実施例１〜４は、抗菌性の点でも極めて良好な結果が得られた。さらに、（Ａ）成分としてポリヘキサメチレンビグアニジン燐酸塩を使用した実施例５においては、摩擦係数及び泡立ちの点で優れているのみならず、防錆力の点でも極めて良好な結果を得た。 On the other hand, Example 1, Example 2, Example 3, Example 4 and Example 5 which mix | blended (A)-(C) component of this invention were very favorable at the point of a friction coefficient and foaming. The result was obtained. In Examples 1 to 4, very good results were obtained in terms of antibacterial properties. Furthermore, in Example 5 using polyhexamethylene biguanidine phosphate as the component (A), not only was excellent in terms of friction coefficient and foaming, but also extremely good results were obtained in terms of rust prevention. .
特に実施例１〜５は、比較例１に比して、摩擦係数が顕著に低かった。即ち、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の両者を含有することにより、（Ａ）成分と炭素数８の脂肪酸塩とを含有する場合（比較例１）に比して、摩擦係数が著しく低下するという驚くべき特性を示すことが分かる。 In particular, the friction coefficient of Examples 1 to 5 was significantly lower than that of Comparative Example 1. That is, by containing both the component (A) and the component (B), the friction coefficient is remarkably reduced as compared with the case of containing the component (A) and a fatty acid salt having 8 carbon atoms (Comparative Example 1). It can be seen that it has the surprising property of being.
実施例１〜４の金属加工油剤は、（Ａ）〜（Ｃ）成分という特定の成分を含有することにより、抗菌性を有するのみならず、摩擦係数が非常に低く、さらには泡立ちも低いという優れた特性を有する。また、ポリヘキサメチレンビグアニジン燐酸塩を使用した実施例５の金属加工油は、摩擦係数及び泡立ちの点で優れるだけでなく、防錆力の点でも優れた特性を有する。 The metalworking fluids of Examples 1 to 4 contain not only antibacterial properties by containing specific components (A) to (C), but also have a very low coefficient of friction and low foaming. Has excellent properties. In addition, the metal working oil of Example 5 using polyhexamethylene biguanidine phosphate is excellent not only in terms of friction coefficient and foaming but also in terms of rust prevention.
本発明の金属加工油剤は、潤滑性に著しく優れ、シリコーン系の消泡剤等を使用しなくても泡立ちが低く、さらには抗菌性をも兼ね備えており、長期間の繰り返し使用にも耐えることができるため経済的であり、切削油剤及び研削油剤として極めて好適である。 The metalworking fluid of the present invention is remarkably excellent in lubricity, has low foaming without using a silicone-based antifoaming agent, etc., and also has antibacterial properties, and can withstand repeated use over a long period of time. Therefore, it is economical and extremely suitable as a cutting fluid and a grinding fluid.
Claims (12)
（Ｂ）（Ｂ−１）水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステル、
（Ｂ−２）水酸基を有する炭素数１８の脂肪酸、及び
（Ｂ−３）ステアリン酸及びイソステアリン酸から選ばれる脂肪酸
からなる群から選ばれる少なくとも一種、
（Ｃ）塩基性物質、及び
（Ｄ）水
を含有することを特徴とする水溶性金属加工油剤。 (A) polyhexamethylene biguanidine salt,
(B) (B-1) a condensed ester of a C18 fatty acid having a hydroxyl group,
(B-2) a fatty acid having 18 carbon atoms having a hydroxyl group, and (B-3) at least one selected from the group consisting of fatty acids selected from stearic acid and isostearic acid,
A water-soluble metalworking oil characterized by containing (C) a basic substance and (D) water.
（Ａ）成分を０．１〜２．５重量％、
（Ｂ）成分を２〜２０重量％、
（Ｃ）成分を上記（Ｂ）成分１モルに対して０．９５当量以上、及び
（Ｄ）水を４０〜８５重量％
含有する請求項１に記載の水溶性金属加工油剤。 For the total amount of metalworking fluid,
(A) 0.1 to 2.5 weight% of a component,
2 to 20% by weight of component (B)
The component (C) is 0.95 equivalent or more with respect to 1 mole of the component (B), and (D) 40 to 85% by weight of water.
The water-soluble metalworking fluid according to claim 1, which is contained.
（Ａ）成分を０．３〜２．２重量％、
（Ｂ）成分を５〜１５重量％、
（Ｃ）成分を上記（Ｂ）成分１モルに対して０．９５〜２．１当量、及び
（Ｄ）水を５０〜８０重量％
含有する請求項１に記載の水溶性金属加工油剤。 For the total amount of metalworking fluid,
(A) 0.3 to 2.2% by weight of component,
(B) 5-15 weight% of a component,
Component (C) is 0.95 to 2.1 equivalents per mole of component (B) and (D) 50 to 80% by weight of water
The water-soluble metalworking fluid according to claim 1, which is contained.
（Ｂ−１ａ）水酸基を１個有する炭素数１８の脂肪酸の縮合エステル、
（Ｂ−２ａ）水酸基を１個有する炭素数１８の脂肪酸、及び
（Ｂ−３ａ）ステアリン酸
からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。 (B) component is
(B-1a) a condensed ester of a C18 fatty acid having one hydroxyl group,
The water-soluble metalworking fluid according to any one of claims 1 to 3, which is at least one selected from the group consisting of (B-2a) a C18 fatty acid having one hydroxyl group and (B-3a) stearic acid. .
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