JPH0223599B2

JPH0223599B2 -

Info

Publication number: JPH0223599B2
Application number: JP1437084A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Fuchigami; Hiroshi Asakura; Shingo Kikuchi; Masahiro Noda
Original assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1990-05-24
Also published as: JPS60161491A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は水溶性金属加工油剤に関するものであ
る。詳しくいえば本発明は、特殊なカルボン酸の
アミン塩またはアルカリ金属塩を含有する金属加
工油剤に関するものである。（先行技術）金属に対する潤滑性とさび止め性のすぐれた水
溶性金属加工油剤として、各種カルボン酸のアミ
ン塩またはアルカリ金属塩を含有する組成物が広
く知られている。ところがこの種の金属加工油剤
の欠点として、使用中の性能低下の速いことが問
題となつている。この問題の解決策としてたとえ
ば米国特許第3769214号明細書は、炭素原子数６
〜11のカルボン酸のアルカノールアミン塩と炭素
原子数12以上のカルボン酸のアルカノールアミン
塩を併用する組成物を示しているが、十分な効果
が得られていない。（発明の目的）このような事情であるから、潤滑効果がすぐ
れ、しかも使用中に性能の劣化しにくい水溶性金
属加工油剤を提供することが本発明の目的であ
る。（発明の構成）本発明は (A) 下記の式（）で表わされる酸無水物の少な
くとも１種と (B) 下記の（Ｂ―１）〜（Ｂ―６）に記すポリオ
キシプロピレン付加化合物の少なくとも１種と
を反応させて得られる分子中に１個のカルボキ
シル基を有するモノエステルと、 (C) アミンまたはアルカリ金属化合物から選ばれ
た少なくとも１種の化合物とを反応させて得ら
れるアミン塩またはアルカリ金属塩を含有する
ことを特徴とする水溶性金属加工油剤である。（ただしR₁，R₂はアルキル基または水素原
子である。）（Ｂ―１）ポリオキシプロピレングリコール。ただし分子量は500〜5000である。（Ｂ―２）ポリオキシエチレン、ポリオキシプ
ロピレン、ランダムまたはブロツクポリマー。ただし化合物の分子量は500〜5000であり、
ポリオキシプロピレン基は化合物の分子量の40
％以上である。（Ｂ―３）下記の式で表わされる１価アルコー
ルへのポリオキシプロピレン付加化合物。 RO（C₃H₆O）nH ただし化合物は下記の条件をすべて満すもの
である。化合物の分子量は500〜5000である。Ｒは炭素原子数24以下のアルキル基、アル
ケニル基またはアルキルアリール基である。ｎは４〜85の整数である。（C₃H₆O）_oは化合物の分子量の40％以上で
ある。（Ｂ―４）下記の式で表わされる１価アルコー
ルへのポリオキシエチレン、ポリオキシプロピ
レンランダム付加またはブロツク付加物。 RO（C₂H₄O）ｍ（C₃H₆O）nH ただし化合物は下記の条件をすべて満すもの
である。化合物の分子量は500〜5000である。Ｒは炭素原子数24以下のアルキル基、アル
ケニル基またはアルキルアリール基である。ｍは１〜24の整数である。ｎは５〜80の整数である。（C₃H₆O）_oは化合物の分子量の40％以上で
ある。（Ｂ―５）多価アルコールへのポリオキシプロ
ピレン付加物。ただし化合物は下記の条件をすべて満すもの
である。化合物の分子量は500〜5000である。ポリオキシプロピレンの付加モル数は４〜
85である。ポリオキシプロピレン基が化合物の分子量
の40％以上である。（Ｂ―６）多価アルコールへのポリオキシエチ
レン、ポリオキシプロピレン、ランダムまたは
ブロツク付加物。ただし化合物は下記の条件をすべて満すもの
である。化合物の分子量は500〜5000である。ポリオキシエチレンの付加モル数は１〜24
である。ポリオキシプロピレンの付加モル数は５〜
80である。ポリオキシプロピレン基は化合物の分子量
の40％以上である。 (D) アルカノールアミン、シクロヘキシルアミン
およびジシクロヘキシルアミンおよびジクロロ
ヘキシルアミンから成る群から選択される少な
くとも１種のアミンおよび／またはアルカリ金
属の水酸化物、酸化物および炭酸塩から成るア
ルカリ金属化合物。本発明の水溶性金属加工油剤の構成について、
以下において詳説する。＜(A) 酸無水物＞酸無水物は式（）で表わされるアルケニルコ
ハク酸の酸無水物であり、炭素原子数が11〜18の
ものが適当である。＜(B) ポリオキシプロピレン付加化合物＞ポリオキシプロピレン付加化合物は上記の（Ｂ
―１）〜（Ｂ―６）に示される化合物であり、
（Ｂ―５）および（Ｂ―６）の多価アルコールと
してはエチレングリコール、α―プロピレングリ
コール、グリセリン、トリメチロールプロパン、
ペンタエリトリトール等を用いることができる。＜アミン類およびアルカリ金属化合物＞アミン塩を製造するための適当なアミンとして
は、エタノールアミン、イソプロパノールアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノ
ールアミン、アミノエチルエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミンのよう
なアルカノールアミンやシクロヘキシルアミン、
ジシクロヘキシルアミンなどを用いることができ
る。またアルカリ金属塩を製造するためのアルカリ
金属化合物としては、カリウム、ナトリウムおよ
びリチウムなどの化合物が適当である。たとえば
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチ
ウム、酸化カリウム、酸化ナトリウム、酸化リチ
ウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチ
ウムなどを用いることができる。＜主剤＞本発明において使用される酸無水物のモノエス
テル塩を製造するには、まずモノエステルを製造
し、ついでモノエステルをモノエステル塩に変換
する方法が適当である。この方法の第１段階とし
てのエステル化は、酸無水物(A)とポリオキシプロ
ピレン付加化合物(B)とを１：１のモル比で混合
し、常法によりエステル化反応を行なえばよい。
工業的に製造されたモノエステルは副成物を含有
するが、通常のエステル化反応によつて副成する
程度の副反応物を含有しても本発明には支障を生
じない。上記のようにして得られたモノエステルをモノ
エステル塩に変換するためには、上記のモノエス
テルとアミンまたはアルカリ金属化合物とを混合
し、必要によつては適宜加熱して撹拌することに
よつて作ることができる。＜補助的成分＞本発明の水溶性金属加工油剤は、上記のアミン
塩またはアルカリ金属塩のほかに、従来の水溶性
金属加工油剤に用いられてきた各種カルボン酸の
アミン塩またはアルカリ金属塩を含有してもよ
い。また本発明の水溶性金属加工油剤は、鉱油、
界面活性剤、非鉄金属防食剤、防腐剤など従来の
水溶性金属加工油剤に用いられてきた補助的成分
を含有してもよい。上記の主剤と補助的成分との混合割合は、加工
油剤のタイプによつて変り得るが、主剤が水分を
除く全成分中10％以上であることが望ましい。ま
た主剤と脂肪酸のアルカリ金属塩またはアミン塩
とを併用するときは、前者が後者と同量以上であ
ることが望ましい。本発明の加工油剤を組成する
とき、必要によつては水を混合してもよい。たと
えばソリユブルタイプの加工油剤を組成するとき
は、従来の多くの加工油剤と同じく水を約20〜60
％混合することにより安定で、使用に便利な組成
物を得やすい。またエマルジヨンタイプの加工油
剤を組成するときは、主剤と補助的成分とが均一
に混合するように必要によつては少量（通常３％
以下の水分）を用いてもよい。（モノエステル合成例）使用した酸無水物は下記のとおりである。Ａ―１三洋化成株式会社製アルケニルコハク酸
無水物炭素原子数16 Ａ―２ヘキストジヤパン株式会社製アルケニル
コハク酸無水物炭素原子数12 使用したポリオキシプロピレン付加化合物は、
次のとおりである。Ｂ―１分子量1000のポリプロピレングリコールＢ―２分子量2510のポリオキシエチレン、ポリ
オキシプロピレン、ブロツクポリマーただしポリオキシエチレンの付加モル数は７
で、ポリオキシプロピレンの付加モル数は38で
あり、分子中のポリオキシプロピレン基の比率
は88％である。Ｂ―３分子量1080の下式の化合物 C₁₈H₃₅O（C₃H₆O）₁₄H 分子中のポリオキシプロピレン基の比率は75
％である。Ｂ―４分子量2010の下式の化合物 C₁₈H₃₇O（C₂H₄O）₄（C₃H₆O）₂₇H ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレン
はランダム付加されたものであり、分子中のポ
リオキシプロピレン基の比率は78％である。Ｂ―５分子量670の下式の化合物ただしｌ＋ｍ＋ｎ＝10 分子中のポリオキシプロピレン基の比率は86
％である。Ｂ―６分子量4080の下式の化合物ただしａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝65 ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝５ポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピ
レンはブロツク付加されたものであり、分子中
のポリオキシプロピレン基の比率は92％であ
る。上記の酸無水物とポリオキシプロピレン付加化
合物を用いて下記のモノエステルを合成した。モノエステル１Ａ―１とＢ―１を１：１のモル比で混合し、窒
素気流中で130〜180℃で７時間加熱撹拌して酸価
45.2分子量1250のモノエステル―１を得た。モノエステル２Ａ―２とＢ―２とを１：１のモル比で混合し、
モノエステル―１と同じ条件で反応を行い、酸価
21.5，分子量2760のモノエステル―２を得た。モノエステル３Ａ―１とＢ―３とを１：１のモル比で混合し、
モノエステル―１と同じ条件で反応を行い、酸価
43.4，分子量1330のモノエステル―３を得た。モノエステル４Ａ―１とＢ―４とを１：１のモル比で混合し、
モノエステル―１と同じ条件で反応を行い、酸価
25.7，分子量2260のモノエステル―４を得た。モノエステル５Ａ―１とＢ―５とを１：１のモル比で混合し、
モノエステル―１と同じ条件で反応を行い、酸価
62.3，分子量920のモノエステル―５を得た。モノエステル６Ａ―１とＢ―６とを１：１のモル比で混合し、
モノエステル―１と同じ条件で反応を行い、酸価
13.1，分子量4330のモノエステル―６を得た。（実施例）本発明をさらに明瞭にするために以下に実施例
を示すが、下記の実施例は本発明を制限するもの
ではない。実施例１〜９上記のモノエステルのアミン塩またはアルカリ
金属塩を主成分とする水溶性金属加工油剤を組成
した。併用した他のカルボン酸もアミン塩または
アルカリ金属塩として組成した。比較例も同様で
ある。第１表にソリユブルタイプを、第２表にエ
マルシヨンタイプを示す。

【表】

【表】性能の確認 (1) 研削実験第１表の金属加工油剤を水道水で80倍に希釈
し、平面研削における研削抵抗（法線抵抗）を測
定した。研削条件を第３表に示す。また測定結果
を第１図に示す。第１図において曲線ア，イ，ウ
はそれぞれ実施例１と３、実施例２と５、実施例
４と６の油剤の研削抵抗を示し、曲線Ａは比較例
Ａの油剤の研削抵抗を示す。本発明の加工油剤が研削時の潤滑性において従
来品よりもすぐれていることは、第１図によつ明
白である。

【表】

【表】 (2) 切削性試験第２表の金属加工油剤を水道水で10重量％の水
溶液に調整し、表面ブローチ試験機により切削抵
抗値を測定し、切削性を評価した。切削条件を第
４表に示す。また測定結果を第２図に示す。

【表】第２図において直線７ないし直線９は、実施例
７の油剤ないし実施例９の油剤の切削抵抗を示
し、直線Ｂおよび直線Ｃは比較例Ｂの油剤および
比較例Ｃの油剤の切削抵抗を示す。測定結果が示
すように、本発明の加工油剤は従来の加工油剤よ
りも切削抵抗が小さい。 (3) 耐劣化性試験１第１表の金属加工油剤の水道水による80倍希釈
液を試料液とした。試料液200mlに軸受鋼研削粉
40ｇおよびイオウ砥石粉末６ｇを添加し、55℃の
恒温槽に48時間放置し、試料液を強制劣化した。
この劣化液について、さび止め性を測定し、劣化
前の新液と比較した。さび止め性の測定は下記の
ようにして行なつた。約15ｇのドライカツトした鋳鉄切屑（FC−25、
８〜12メツシユ）をペトリ皿（内径約60mm）に採
取し、これに試料液約25mlを添加し、充分振とう
した後、約10分間静置した。次に試料液を傾斜法
によつて除去し、ペトリ皿上に発生するさびの状
態を経時的に調べた。その結果を第５表に示す。

【表】試験結果が示すように本発明の金属加工油剤
は、従来の加工油剤よりも劣化後のさび止め性の
低下が少ない。 (4) 耐劣化性試験２第２表の実施例７および比較例Ｂの油剤を水道
水で10倍および20倍に希釈したエマルシヨンを試
料液とした。各試料液300mlおよび乾切削した鋳鉄切屑90ｇ
を500ml容三角フラスコに入れ、密栓後、50℃の
恒温槽に48hr静置した。その後、恒温槽から各試
料液を取り出し、放冷後、デカンテーシヨンによ
り劣化液を得る。劣化前後の外観変化およびさび
止め性能（鋳鉄切屑法）を観察した。観察結果を
第６表に示す。

【表】

【表】観察結果が示すように本発明の加工油剤は、従
来の加工油剤よりも劣化後の外観変化もさび止め
性能の低下も少ない。（発明の効果）上記性能の確認における諸試験の結果で示した
ように、本発明の水溶性金属加工油剤は潤滑性が
すぐれ、しかも使用中に劣化しにくく、長期間使
用を続けることができる。

【図面の簡単な説明】

添付の第１図および第２図は、それぞれ本発明
の実施例による油剤の研削抵抗および切削抵抗を
示すグラフである。図面中の符号は、それぞれ下
記のものを表わす。７，８および９はそれぞれ実施例の番号を、ア
は実施例１と３を、イは実施例２と５を、ウは実
施例４と６を、Ａ，ＢおよびＣはそれぞれ比較例
Ａ，比較例Ｂおよび比較例Ｃをあらわす。

Claims

【特許請求の範囲】１ (A) 下記の式（）で表わされる酸無水物の
少なくとも１種と (B) 下記の（Ｂ―１）〜（Ｂ―６）に記すポリオ
キシプロピレン付加化合物の少なくとも１種と
を反応させて得られる分子中に１個のカルボキ
シル基を有するモノエステルと、 (C) アミンまたはアルカリ金属化合物から選ばれ
た少なくとも１種の化合物とを反応させて得ら
れるアミン塩またはアルカリ金属塩を含有する
ことを特徴とする水溶性金属加工油剤。（ただしR₁，R₂はアルキル基または水素原
子である。）（Ｂ―１）ポリオキシプロピレングリコール。ただし分子量は500〜5000である。（Ｂ―２）ポリオキシエチレン、ポリオキシプ
ロピレン、ランダムまたはブロツクポリマー。ただし化合物の分子量は500〜5000であり、
ポリオキシプロピレン基は化合物の分子量の40
％以上である。（Ｂ―３）下記の式で表わされる１価アルコー
ルへのポリオキシプロピレン付加化合物。 RO（C₃H₆O）_oＨただし化合物は下記の条件をすべて満すもの
である。化合物の分子量は500〜5000である。Ｒは炭素原子数24以下のアルキル基、アル
ケニル基またはアルキルアリール基である。ｎは４〜85の整数である。（C₃H₆O）_oは化合物の分子量の40％以上で
ある。（Ｂ―４）下記の式で表わされる１価アルコー
ルへのポリオキシエチレン、ポリオキシプロピ
レンランダム付加またはブロツク付加物 RO（C₂H₄O）ｍ（C₃H₆O）nH ただし化合物は下記の条件をすべて満すもの
である。化合物の分子量は500〜5000である。Ｒは炭素原子数24以下のアルキル基、アル
ケニル基またはアルキルアリール基である。ｍは１〜24の整数である。ｎは５〜80の整数である。（C₃H₆O）_oは化合物の分子量の40％以上で
ある。（Ｂ―５）多価アルコールへのポリオキシプロ
ピレン付加物。ただし化合物は下記の条件をすべて満すもの
である。化合物の分子量は500〜5000である。ポリオキシプロピレンの付加モル数は４〜
85である。ポリオキシプロピレン基が化合物の分子量
の40％以上である。（Ｂ―６）多価アルコールへのポリオキシエチ
レン、ポリオキシプロピレン、ランダムまたは
ブロツク付加物。ただし化合物は下記の条件をすべて満すもの
である。化合物の分子量は500〜5000である。ポリオキシエチレンの付加モル数は１〜24
である。ポリオキシプロピレンの付加モル数は５〜
80である。ポリオキシプロピレン基は化合物の分子量
の40％以上である。