JP6051026B2 - 水溶性金属加工油剤、金属加工液、及び金属加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、金属を切削又は研削する金属加工に用いられる水溶性金属加工油剤、金属加工液及びそれらを用いた金属加工方法に関する。

切削加工や研削加工などの金属加工分野では、加工効率の向上、被加工材と被加工材を加工する工具との摩擦抑制、工具の寿命延長効果、切り屑の除去などを目的として金属加工油剤が使用される。金属加工油剤には、鉱物油、動植物油、合成油などの油分を主成分したものと、油分に界面活性を持つ化合物を配合して水溶性を付与したものとが含まれる。資源の有効活用や火災の防止などの理由から、近年では、水溶性を付与したもの（水溶性金属加工油剤という）が用いられるようになってきている。

当該水溶性金属加工油剤（切削・研削油剤）には以下の性能が求められる。
ア）加工性能：生産性の向上が求められる中、より効率的な加工の実現が必要とされている。また、金属材種毎に適した油剤が必要である。
イ）耐腐敗性能：水と有機物が共存することで腐敗劣化が進み、油剤性能が低下する。
ウ）乳化分散安定性：潤滑性を付与する目的で水に不溶な潤滑成分を水に安定に乳化分散する必要があるが、水と油が共存するため不安定な状態にある。また加工する材料などから溶出する金属は、乳化分散状態をさらに不安定にさせる。
エ）原液安定性：生産現場で保管される形態は原液であるが、多くの場合、貯蔵時の火災の危険性を下げるために水が配合されている。水と油が共存するため不安定な状態にある。また、金属加工油剤（切削・研削油剤）原液は、容器などに入れられたまま屋外に貯蔵されることもあり、夏期は高温、冬季は低温にさらされる。このような環境下でも安定でなければならない。

したがって、切削・研削加工や塑性加工の加工性能を向上する目的で、炭素数６から炭素数４０の直鎖オレフィン（α−オレフィン）の配合が提案されている（特許文献１及び２参照）。また、切削性・研削性向上、臭気が少ない、腐敗しにくい、消泡性が良い水溶性切削油の提供を目的にリシノール酸重縮合物の塩を配合することが提案されている(特許文献３参照)。さらに、水溶性切削油剤の抗菌性を向上する目的で、シクロヘキシル基を有するアミンの配合が提案されている（特許文献４参照）。

特開平２−２６９７９８号公報 特開平２−２８１０９７号公報 特開昭５７−１５９８９１号公報 特開平２−２４２８９１号公報

しかしながら、特許文献１及び２では水溶性金属油剤の課題である前記イ）〜エ)に対する解決策が提示されておらず、直鎖オレフィン（αオレフィン）は炭素数が長いと低温で凝固する問題があった。また，炭素数が短い場合に、臭気や皮膚への刺激性も懸念された。
また、特許文献３では、ア)、イ）の解決策を提示しているものの、十分とは言えず、この場合には前記ウ)、エ）の解決策が提示されていないという問題があった。さらに特許文献４では前記イ)の解決策を提示しているが、その他の課題に対して十分な解決策が提示されていなかった。

本発明は、このような状況下になされたもので、環境負荷が高い塩素・硫黄・リンなどの加工性向上剤を含むことなく、アルミニウムやアルミニウム合金の切削加工性能・研削加工性能に優れ、また腐敗劣化し難く、乳化分散安定性，原液安定性に優れる水溶性金属加工油剤（切削油剤・研削油剤）及びそれを水で希釈した金属加工液、並びにそれらを用いた金属加工方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、水溶性金属加工油剤において、特定の（Ａ）〜（Ｅ）成分を必須成分とすることにより、その目的を達成し得ることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
［１］ 下記（Ａ）〜（Ｅ）を必須成分とすることを特徴とする水溶性金属加工油剤、
（Ａ）炭素数１４〜１６のα−オレフィンを少なくとも含み、水で希釈する前の原液組成物中における含有量が１５質量％以上６５質量％以下であるα−オレフィン
（Ｂ）水で希釈する前の原液組成物中における含有量が５質量％以上３０質量％以下である、リシノール酸の脱水縮合脂肪酸及びリシノール酸脱水縮合脂肪酸とカルボン酸との脱水縮合脂肪酸から選ばれる少なくとも１種
（Ｃ）前記（Ｂ）成分を含まないモノカルボン酸及びジカルボン酸から選ばれる少なくとも１種
（Ｄ）下記（１）〜（３）を満たす水酸基を含まないアルキルアミン（Ｄ１）及びアルカノールアミン（Ｄ２）
（１）（Ｄ１）の水で希釈する前の原液組成物中における含有量が２質量％以上３０質量％以下である。
（２）（Ｄ）成分の総量が、前記（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の中和当量以上である。
（３）（Ｄ１）／（Ｄ１＋Ｄ２）が１５モル％以上６０モル％以下である。
（Ｅ）一価アルコール、多価アルコール及びそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種である非イオン性界面活性剤
［２］ 前記（Ｄ１）成分が、ジシクロヘキシルアミンまたはＮ−メチルジシクロヘキシルアミンの少なくともいずれか一方を含む上記［１］に記載の水溶性金属加工油剤、
［３］ さらに、（Ｆ）水を含む上記［１］または［２］に記載の水溶性金属加工油剤、
［４］上記［１］〜［３］のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤が水で希釈されたことを特徴とする金属加工液、
［５］上記［１］〜［３］のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤を用いて、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる被加工材を加工することを特徴とする金属加工方法、
［６］上記［４］に記載の金属加工液を用いて、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる被加工材を加工することを特徴とする金属加工方法、及び
［７］金属加工方法が、切削加工又は研削加工である上記［５］または［６］に記載の金属加工方法、
を提供するものである。

本発明によれば、環境負荷が高い塩素・硫黄・リンなどの加工性向上剤を含むことなくアルミニウムやアルミニウム合金の切削加工性能・研削加工性能に優れ、腐敗劣化し難く、乳化分散安定性、原液安定性に優れる水溶性金属加工油剤（切削油剤・研削油剤）及びそれを水で希釈した金属加工液、並びにそれらを用いた金属加工方法を提供することができる。

まず、本発明の水溶性金属加工油剤について説明する。
［水溶性金属加工油剤］
本発明の水溶性金属加工油剤は、下記（Ａ）〜（Ｅ）成分を必須成分とすることを特徴とする。なお、上記水溶性金属加工油剤は、水で希釈する前の原液組成物である。

＜（Ａ）α−オレフィン（基油、被乳化剤（水に不溶）＞
本発明における（Ａ）成分であるα−オレフィンは、水で希釈する前の原液組成物中における含有量が１５質量％以上６５質量％以下であり、好ましくは２０質量％以上６０質量％以下、より好ましくは２５質量％以上６０質量％以下である。この含有量が１５質量％未満であると十分な加工性能を発揮することができず、一方６５質量％を超えると、その他成分の配合量を減ずることとなり、加工性能外の性能が低下したり、乳化分散安定性が損なわれる。
また本発明におけるα−オレフィンは、炭素数１４〜１６のα−オレフィンを少なくとも含む。α−オレフィンの炭素数が１４未満であると、臭気や皮膚への刺激性が強くなることがあり、一方炭素数が１６を超えると乳化分散安定性が低下し、かつ原液が低温で凝固する。

＜（Ｂ）リシノール酸の脱水縮合脂肪酸及びリシノール酸脱水縮合脂肪酸とカルボン酸との脱水縮合脂肪酸＞
本発明における（Ｂ）成分は、水で希釈する前の原液組成物中における含有量が５質量％以上３０質量％以下であり、好ましくは５質量％以上２５質量％以下であり、より好ましくは５質量％以上２０質量％以下である。この含有量が５質量％未満では、十分な加工性能を発揮できず、３０質量％を超えると、配合量に見合った効果が得られず、また、他の成分の配合量を減ずることとなり、加工性能や耐腐敗性能が損なわれる。

リシノール酸の脱水縮合脂肪酸としては、ひまし油などから得られるリシノール酸（１２−ヒドロキシオクタデカ−９−エノン酸）を主成分とする脂肪酸の重縮合脂肪酸が挙げられる。前記リシノール酸を主成分とする脂肪酸を、例えば、不活性雰囲気下２００℃程度に加熱すると脱水重縮合が始まり、目的とする重縮合脂肪酸が得られる。前記リシノール酸を主成分とする脂肪酸は、その本来の目的とする効果を妨げない限りにおいて、原料であるひまし油に由来する不純物としてのリシノール酸と炭素数の異なる脂肪酸とを含んでも構わない。
リシノール酸の重縮合度は、反応時間によって調整される。反応時間が長くなれば、酸価及び水酸基価が低下し、重縮合度の高い脂肪酸が得られる。
また、リシノール酸脱水縮合脂肪酸とカルボン酸との脱水縮合脂肪酸は、リシノール酸の脱水縮合体に、さらに１価のカルボン酸を加えて脱水重縮合を行うことにより得られる。反応の進行は水酸基価の低下によって確認される。
この反応に用いられる１価のカルボン酸としては、飽和カルボン酸でも不飽和カルボン酸でもよいが、炭素数の小さいカルボン酸が未反応物として残留した場合、不快臭や金属腐食の原因となるおそれがあることから炭素数４以上のカルボン酸が好ましい。飽和カルボン酸としては、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、イソノナン酸、カプリン酸、ネオデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸及びリグノセリン酸などが挙げられる。不飽和カルボン酸としては、ウンデシレン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、γ−リノレン酸、アラキドン酸、α−リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、及びドコサヘキサエン酸などが挙げられる。

＜（Ｃ）前記（Ｂ）成分を含まないモノカルボン酸及びジカルボン酸＞
本発明における（Ｃ）成分として使用するモノカルボン酸及びジカルボン酸としては、不飽和カルボン酸、飽和カルボン酸であってもよく、直鎖状構造又は環状構造を有していてもよい。総炭素数４〜３０のモノカルボン酸及びジカルボン酸であることが好ましい。
（Ｃ）成分として用いることのできるモノカルボン酸としては、前記（Ｂ）成分を製造する際に用いられた１価のカルボン酸に加え、トール油脂肪酸などを適用することができる。
また、ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸などが挙げられる。

＜（Ｄ）水酸基を含まないアルキルアミン（Ｄ１）及びアルカノールアミン（Ｄ２）＞
本発明における（Ｄ）成分は、下記（１）〜（３）を満たす水酸基を含まないアルキルアミン（Ｄ１）及びアルカノールアミン（Ｄ２）である。
（１）（Ｄ１）が、水で希釈する前の原液組成物中に２質量％以上３０質量％以下含有される。この（Ｄ１）の含有量が２質量％以上３０質量％以下であると、耐腐敗性能が良好であると共に、十分な加工性能が発揮される。この含有量は３質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、４質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。
（２）（Ｄ）成分の総量が、前記（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の中和当量以上である。（Ｄ）成分の総量がこの中和当量以上であると、乳化分散安定性が良好となり、かつ十分な加工性能が発揮される。
（３）（Ｄ）成分に占める（Ｄ１）成分の比率（Ｄ１）／（Ｄ１＋Ｄ２）が１５モル％以上６０モル％以下である。この比率が１５モル％未満であると、十分な加工性能が得られず、一方該比率が６０モル％を超えると乳化分散安定性が低下する。この比率は、２０モル％以上５５モル％以下であることが好ましく、２５モル％以上５０モル％以下であることがより好ましい。

上記水酸基を含まないアルキルアミン（Ｄ１）としては、炭素数６〜３０の直鎖状、環状または分岐状である飽和または不飽和の炭化水素基を有するアルキルアミンが挙げられる。また、該炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ペンタイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基及びトリアコンチル基等のアルキル基や、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、ペンタコセニル基、ヘキサコセニル基、ヘプタコセニル基、オクタコセニル基、ノナコセニル基及びトリアコンテニル基等のアルケニル基や、二重結合を２つ以上有する炭化水素基等を挙げることができる。
なお、本発明においては、（Ｄ１）成分が、ジシクロヘキシルアミンまたはＮ−メチルジシクロヘキシルアミンの少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。

また、アルカノールアミン（Ｄ２）としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−プロピルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、Ｎ−メチルプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパノールアミン、Ｎ−エチルプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルプロパノールアミン、Ｎ−プロピルプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、モノブタノールアミン、ジブタノールアミン、トリブタノールアミン、Ｎ−メチルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルブタノールアミン、Ｎ−エチルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルブタノールアミン、Ｎ−プロピルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルブタノールアミン等が挙げられる
なお、上記において、各アルカノール基は直鎖状、環状または分岐状でもよく、二重結合を有していてもよい。また、アミノ基に結合される各炭化水素基は直鎖状、環状または分岐状でもよく、二重結合を有していてもよい。

＜（Ｅ）非イオン性界面活性剤＞
本発明における（Ｅ）成分は、一価アルコール、多価アルコール及びそれらの誘導体の中から選ばれる少なくとも１種である。
一価のアルコールとしては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール（ステアリルアルコールを含む）、ノナデカノール、イコサノール、ヘンイコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ヘキサコサノール、オクタコサノール、オクテノール、デセノール、ドデセノール、トリデセノール、テトラデセノール、ペンタデセノール、ヘキサデセノール、ヘプタデセノール、オクタデセノール（オレイルアルコールを含む）、ノナデセノール、イコセノール、ヘンイコセノール、トリコセノール、テトラコセノール、ヘキサコセノール、オクタコセノールなどの脂肪族一価アルコール；シクロペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコールなどの脂環式一価アルコール；フェノール、クレゾール、キシレノール、ブチルフェノール、ナフトールなどの芳香族アルコール；ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、シンナミルアルコールなどの芳香脂肪族アルコールなどが挙げられる。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、グリセリン、ネオペンチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ヘキサントリオール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリヒドロキシステアリルアルコール、ソルビトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンポリプロピレングリコール等を挙げることができる。
なお、上記において、アルコール基と結合される各炭化水素基は直鎖状、環状または分岐状でもよく、二重結合を有していてもよい。

さらに、一価アルコールの誘導体としては、前記一価アルコールへのエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の付加物などが、多価アルコールの誘導体としては、前記多価アルコールへのエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の付加物などが、またソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルなど前記アルコールと前記カルボン酸とのエステル化合物、脂肪酸アルカノールアミドなどのアミド化合物などが挙げられる。
上記（Ｅ）成分の油剤中の配合量は、１〜２０質量％であることが好ましい。

＜（Ｆ）水＞
本発明の水溶性金属加工油剤（原液組成物）には、必要に応じて所定量の水が含まれてもよい。水の量は、水溶性付与の観点から、水溶性金属加工油剤の全量に対して３質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは、４質量％以上４５質量％以下、さらに好ましくは、６質量％以上４０質量％以下である。

＜その他の配合剤＞
本発明の水溶性金属加工油剤には、本発明の目的を阻害しない範囲でさらに他の成分を配合することができる。例えば、界面活性剤、潤滑性向上剤、金属不活性化剤、消泡剤、殺菌剤及び酸化防止剤等を配合することができる。

（界面活性剤）
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤などが挙げられる。アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルファオレフィンスルホン酸塩等がある。カチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩などの四級アンモニウム塩等がある。両性界面活性剤としては、ベタイン系としてアルキルベタインなどが挙げられる。

（潤滑性向上剤）
潤滑性向上剤としては、パラフィン系やナフテン系などの鉱物油、ポリαオレフィン、アルキルベンゼン、エステルなどの合成油、ひまし油、菜種油などの植物油、ラノリンなどの油脂およびこれらの精製物など等が挙げられる。

（金属不活性化剤、酸化防止剤）
金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、及びチアジアゾール、リン酸ナトリウム塩、リン酸エステル誘導体等が挙げられる。
酸化防止剤としては、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤；２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２、６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、イソオクチル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤；ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネイト等の硫黄系酸化防止剤；ホスファイト等のリン系酸化防止剤；さらにモリブデン系酸化防止剤などが挙げられる。

（殺菌剤、消泡剤）
殺菌剤としては、例えば、トリアジン系防腐剤、アルキルベンゾイミダゾール系防腐剤、イソチアゾリン系防腐剤、ピリジン系防腐剤、フェノール系防腐剤、ピリチオン系防腐剤などが挙げられる。
消泡剤としては、シリコーン系化合物、ポリエーテル系化合物などを挙げることができる。

［金属加工液］
本発明の金属加工液は，本発明の水溶性金属加工油剤（原液組成物）を水に希釈することにより得られる。ここでの水は、工業用水、水道水、井戸水、イオン交換水、蒸留水などのいずれでもよく、特に限定されない。本発明の水溶性金属加工油剤を希釈して用いる濃度としては、３体積％以上２０体積％以下であることが好ましい。より好ましくは５体積％以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０体積％以上であることが好ましい。希釈濃度が３体積％を下回ると十分な加工性能が得られないおそれがある。一方、２０体積％を上回ると、希釈液の安定性が損なわれる可能性がある。

次に、本発明の金属加工方法について説明する。
［金属加工方法］
本発明の金属加工方法は、前述した水溶性金属加工油剤（原液組成物）または該水溶性金属加工油剤が水で希釈された金属加工液を用いて、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる被加工材を加工することを特徴とする。
金属加工の種類としては、切削加工、研削加工、打抜き加工、研磨、絞り加工、抽伸加工、圧延加工等の各種の金属加工分野に好適に利用することができる。本発明の水溶性金属加工油剤、金属加工液は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる被加工材の切削加工又は研削加工に用いられる場合に特に好ましい加工性能を得ることができる。

本発明によれば、より効率的なアルミニウムおよびアルミニウム合金の加工が実現でき、腐敗劣化し難いことから作業環境を良好に維持し、乳化分散安定性にも優れることから油剤使用量を削減することが可能である。さらに原液安定性に優れることから様々な生産現場の環境において作業性を損なうことがない。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に限定されない。下記に示す評価方法に従って、実施例及び比較例に係る水溶性金属加工油剤及び金属加工液の特性を評価した。

＜各評価方法＞
（１）原液安定性評価
各水溶性金属加工油剤（切削・研削油剤）原液を１００ｍｌの透明ガラス瓶に８０ｍｌ入れ、０℃、２５℃および５０℃の恒温槽に２４時間静置して外観を観察し、以下の評価基準で原液安定性を評価した。
（原液安定性の評価基準）
・合格：分離、沈降・沈殿、凝固なし
・不合格：分離、沈降・沈殿、凝固あり

（２）分散安定性（希釈液安定性）評価
各水溶性金属加工油剤（切削・研削油剤）原液を、水および塩化マグネシウムでマグネシウムイオンを２００ｐｐｍ含有するように調整したマグネシウム調整水（Ｍｇ調整水）で５容量％に希釈し、２４時間後の外観を観察し、以下の評価基準で分散安定性を評価した。
（分散安定性の評価基準）
・合格：分離、不均一化なし
・不合格：分離、不均一化あり

（３）加工性能評価
各水溶性金属加工油剤（切削・研削油剤）原液を水で５容量％に希釈し、以下の条件で下穴ドリル加工を行った後、転造タップ加工を行い、転造タップ加工時の最大タップトルクを測定した。その結果の平均値を第１表に示す基準で評価した。
（下穴ドリル加工と転造タップ加工の加工条件）
・使用機械
株式会社メクトロン社製、タッピングセンターＭＴＶ−Ｔ３５０
・被削材
Ａ６０６１（ＪＩＳ規格）、Ａ３９０（ＡＡ規格）
・下穴加工
使用工具：住友電工ハードメタル株式会社製、イゲタロイ スーパーマルチドリルＭＤＳ０９３ＭＧ Ｔ４１２０、ドリル径９．３ｍｍ
速度：８０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ
深さ：３０ｍｍ（止まり穴）
・タップ加工
工具：オーエスジー株式会社製、ニューロールタップ Ｂ−ＮＲＴ、Ｍ１０×Ｐ１．５
速度：２０ｍ／ｍｉｎ
深さ：２５ｍｍ
・加工ｎ数：９
第１表に加工性能の評価基準を示す。

（４）耐腐敗性能
各水溶性金属加工油剤（切削・研削油剤）原液を水で３容量％に希釈した試料１００ｍｌに、下記に示す腐敗液Ａを５ｍｌ、腐敗液Ｂを０．５ｍｌ添加し、３０℃、１５０ｒｐｍで７日間振とう培養を行い、７日目に、腐敗液Ａを２．５ｍｌ、腐敗液Ｂを０．２５ｍｌ添加し、さらに７日間振とう培養を行ない、生菌数を測定した。なお、腐敗試験条件、生菌数の測定方法は、以下のようにして実施した。
（腐敗試験条件）
・培養条件：ＦＣ２００ドライ切粉を３ｇ添加し、３０℃，１５０ｒｐｍで振とう。
・腐敗液Ａ：腐敗劣化したエマルション型切削液に日本製薬製ＳＣＤ培地「ダイゴ」を加え、７２時間エアレーションして活性化させたもの。
・腐敗液Ｂ：腐敗劣化したエマルション型切削液に日本製薬製ポテトデキストロース寒天培地「ダイゴ」を加え、７２時間エアレーションして活性化させたもの。
（生菌数の測定方法）
三愛石油株式会社製「サンアイバイオチェッカＴＴＣ」により、１ｍｌ中の細菌数を１０³個未満、１０³個／ｍｌ、１０⁴個／ｍｌ、１０⁵個／ｍｌ、１０⁶個／ｍｌ、１０⁷個／ｍｌの６段階で測定し、以下の評価基準で耐腐敗性能を評価した。
（耐腐敗性能の評価基準）
・極めて優れる：１０³個／ｍｌ以下
・優れる：１０⁴個／ｍｌ以上１０⁵個／ｍｌ以下
・劣る：１０⁶個／ｍｌ以上

＜実施例１〜７＞
（水溶性金属加工油剤の調製）
第２表に示す配合基材・配合割合で、各々の実施例に用いた水溶性金属加工油剤（切削・研削油剤）原液を調製した。

上記第２表中における配合基材の詳細は、以下の通りである。
・鉱物油（４０℃動粘度：９．５ｍｍ²／ｓ、１００℃動粘度：２．３ｍｍ²／ｓ）
・重縮合脂肪酸１（リシノール酸を窒素気流下２００℃で加熱脱水縮合した縮合物、酸価：３４ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価：２８ｍｇＫＯＨ／ｇ、けん化価：１９８ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・重縮合脂肪酸２（リシノール酸を窒素気流下２００℃で加熱脱水縮合した縮合物、酸価：５３ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価：４２ｍｇＫＯＨ／ｇ、けん化価：１９６ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・重縮合脂肪酸３（リシノール酸を窒素気流下２００℃で加熱脱水縮合し、さらにオレイン酸を加え加熱脱水縮合した縮合物、酸価：８５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価：１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、けん化価：１９５ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・非イオン界面活性剤１（ポリオキシエチレンプロピレンモノアルキレンエーテル、ＨＬＢ：１３）
・非イオン界面活性剤２（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）
・非イオン界面活性剤３（オレイルアルコール）

（性能評価）
上記調製し各水溶性金属加工油剤等を用いて、前記各評価を行った。評価結果をまとめて第３表に示す。

＜比較例１〜１０＞
前記実施例１〜７と同様にして、下記第４表に示す配合基材・配合割合で水溶性金属加工油剤（切削・研削油剤原液）を調製し、同様に各種性能評価を行った。その結果を第５表に示す。

本発明の水溶性金属加工油剤、金属加工液及びそれらを用いた金属加工方法によれば、より効率的なアルミニウムおよびアルミニウム合金の加工が実現でき、腐敗劣化し難いことから作業環境を良好に維持し、乳化分散安定性にも優れることから油剤使用量を削減することが可能である。さらに原液安定性に優れることから様々な生産現場の環境において作業性を損なうことがない。

Claims (8)

1. 下記（Ａ）〜（Ｅ）を必須成分とすることを特徴とする水溶性金属加工油剤。
   （Ａ）炭素数１４〜１６のα−オレフィンから選ばれる少なくとも１種であり、水で希釈する前の原液組成物中における含有量が２５質量％以上６５質量％以下であるα−オレフィン
   （Ｂ）水で希釈する前の原液組成物中における含有量が５質量％以上３０質量％以下である、リシノール酸の脱水縮合脂肪酸及びリシノール酸脱水縮合脂肪酸とカルボン酸との脱水縮合脂肪酸から選ばれる少なくとも１種
   （Ｃ）前記（Ｂ）成分を含まないモノカルボン酸及びジカルボン酸から選ばれる少なくとも１種
   （Ｄ）下記（１）〜（３）を満たす水酸基を含まないアルキルアミン（Ｄ１）及びアルカノールアミン（Ｄ２）
   （１）（Ｄ１）の水で希釈する前の原液組成物中における含有量が２質量％以上３０質量％以下である。
   （２）（Ｄ）成分の総量が、前記（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の中和当量以上である。
   （３）（Ｄ１）／（Ｄ１＋Ｄ２）が１５モル％以上６０モル％以下である。
   （Ｅ）一価アルコール、多価アルコール及びそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種である非イオン性界面活性剤
2. 前記（Ｄ１）成分が、ジシクロヘキシルアミンまたはＮ−メチルジシクロヘキシルアミンの少なくともいずれか一方を含む請求項１に記載の水溶性金属加工油剤。
3. さらに、（Ｆ）水を含む請求項１または２に記載の水溶性金属加工油剤。
4. （Ｆ）水の配合量が、水溶性金属加工油剤の全量に対して３質量％以上５０質量％以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤が水で希釈されたことを特徴とする金属加工液。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の水溶性金属加工油剤を用いて、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる被加工材を加工することを特徴とする金属加工方法。
7. 請求項５に記載の金属加工液を用いて、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる被加工材を加工することを特徴とする金属加工方法。
8. 金属加工方法が、切削加工又は研削加工である請求項６または７に記載の金属加工方法。