JPH0525485A - 水溶性金属加工油剤 - Google Patents

水溶性金属加工油剤

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JPH0525485A
JPH0525485A JP20654591A JP20654591A JPH0525485A JP H0525485 A JPH0525485 A JP H0525485A JP 20654591 A JP20654591 A JP 20654591A JP 20654591 A JP20654591 A JP 20654591A JP H0525485 A JPH0525485 A JP H0525485A
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JP
Japan
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acid
fatty acid
water
oil
soluble
Prior art date
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Pending
Application number
JP20654591A
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English (en)
Inventor
Masaki Kawashima
正毅 川島
Takashi Ogawa
隆 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miyoshi Yushi KK
Miyoshi Oil and Fat Co Ltd
Original Assignee
Miyoshi Yushi KK
Miyoshi Oil and Fat Co Ltd
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Publication date
Application filed by Miyoshi Yushi KK, Miyoshi Oil and Fat Co Ltd filed Critical Miyoshi Yushi KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 優れた金属加工性能を発揮すると共に、防錆
性、保存安定性に優れ、かつ低起泡性である水溶性金属
加工油剤を提供する。 【構成】 ヒドロキシ脂肪酸とリン酸、ポリリン酸及び
又はホウ酸とを脱水縮合して得られる、分子中にカルボ
キシル基とヒドロキシル基を有する縮合脂肪酸のアルカ
リ金属塩及び又はアミン塩を、水溶性金属加工油剤とし
て用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水溶性金属加工油剤に関
するものであり、さらに詳しくは低起泡性で防錆性に優
れ、切削、研削、圧延、引き抜き、伸線、プレス等の金
属加工に用いる水溶性金属加工油剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、切削、研削、圧延、プレス、引き
抜き等の金属加工には、金属加工性に優れ、冷却効率の
良い水溶性金属加工油剤が広く用いられている。これら
の水溶性金属加工油剤はナフテン酸、ロジン酸、脂肪酸
等のアルカリ金属塩又はアミン塩を主成分とするもの
で、一般的に起泡し易く、特に脂肪酸のアルカリ金属塩
は起泡し易く、生成する泡のために作業性が低下し、ま
た化工後の金属材料に錆や腐食を発生させる欠点があっ
た。
【0003】従来の水溶性金属加工油剤としては、例え
ば、エポキシ化脂肪酸またこれを水和して得られるポリ
ヒドロキシル化脂肪酸の塩を用いる水溶性切削油剤(特
開昭60−88096号)、リシノール酸重縮合物のア
ルカリ金属塩、またはアミン塩を用いる水溶性切削油剤
(特公平2−5795号)等が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来知ら
れているこれらの水溶性切削油剤は、金属加工に用いて
十分な効果を発揮していない。例えば、エポキシ化脂肪
酸を用いるものは、水溶液の状態で長期に使用するとエ
ポキシ基が徐々に水和されてヒドロキシル基となるため
経時安定性が低く、またポリヒドロキシル化脂肪酸の塩
を用いるものは、水溶性に優れるものの、金属加工時の
潤滑性が十分でないという問題点があった。リシノール
酸重合物のアルカリ金属塩、またはアミン塩を用いる方
法では、分子中に二重結合を多量に含むため使用中に重
合を起こし水溶性が低下し水溶液が分離したり、金属の
表面にスラッジが発生し、あるいは粘度が上昇する等の
欠点があった。
【0005】本発明の上記課題に着目し行ったもので、
水溶性金属加工油剤として用いた時に、優れた金属加工
性能を発揮すると共に、防錆性、保存安定性に優れ、か
つ低起泡性である水溶性金属加工油剤を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するため鋭意研究した結果、ヒドロキシ脂肪酸と
リン酸、ポリリン酸及び又はホウ酸との脱水縮合物であ
って、かつ分子中にヒドロキシル基を有する特定の縮合
脂肪酸の塩を水溶性金属加工油剤として用いることによ
り、優れた金属加工性能を発揮すると共に、防錆性、保
存安定性に優れ、かつ低起泡性であることを見出し、本
発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明の要旨の一つは、ヒドロキシ
脂肪酸とリン酸、ポリリン酸及び又はホウ酸とを脱水縮
合して得られる縮合脂肪酸のアルカリ金属塩及び又はア
ミン塩を用いる水溶性金属加工油剤であり、さらにいま
一つの要旨はヒドロキシ脂肪酸がポリヒドロキシ脂肪酸
であり、これと二塩基酸とを脱水縮合して得られる縮合
脂肪酸のアルカリ金属塩及び又はアミン塩を用いる水溶
性金属加工油剤である。
【0008】本発明に用いるヒドロキシ脂肪酸としては
植物油、ろう等を常法により加水分解し、精製して得ら
れるモノヒドロキシ脂肪酸、不飽和脂肪酸を原料とし、
その不飽和結合にヒドロキシル基を導入して得られるポ
リヒドロキシ脂肪酸が挙げられ、これらのモノヒドロキ
シ脂肪酸及びポリヒドロキシ脂肪酸から選ばれた少なく
とも一種を用いることができる。
【0009】前記モノヒドロキシ脂肪酸としては、ヒマ
シ油等から得られる12−ヒドロキシ−9−オクタデセ
ン酸等が挙げられる。またポリヒドロキシ脂肪酸として
は、例えば不飽和脂肪酸に過酢酸、過酸化水素等の過酸
化物を反応し、その不飽和結合部分をエポキシ化し、つ
いで該エポキシ基を加水分解してヒドロキシル基を導入
して得られるポリヒドロキシ脂肪酸が挙げられる。ヒド
ロキシル基の導入は、不飽和脂肪酸に純分でその10〜
30重量%の過酸化物を添加し、蟻酸、酢酸、燐酸、硫
酸等の触媒の存在下、40〜80℃で1〜5時間反応し
て行うことができ、不飽和脂肪酸の不飽和結合部分がエ
ポキシ化され、ついでエポキシ基が水和されてヒドロキ
シル基となる。反応終了後、反応混合物から触媒、過剰
の過酸化物を水洗して除去し、50〜120℃程度で減
圧下に脱水してポリヒドロキシ脂肪酸が得られる。
【0010】ここに用いる不飽和脂肪酸としては、ラウ
ロレイン酸、ミリストレイン酸、ゾーマリン酸、オレイ
ン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレイン酸、リシ
ノール酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、エル
カ酸等が挙げられ、これらの不飽和脂肪酸は、単独又は
2種以上を混合して用いることができる。またこれらの
不飽和脂肪酸として、大豆油、オリーブ油、トール油、
ラード、チキン油、ヒマシ油、綿実油、糠油、ナタネ
油、魚油、パーム油等の動植物油を常法に従い、分解後
濃縮して得られる脂肪酸を用いることができ、不飽和脂
肪酸を少なくとも70重量%含有する脂肪酸を用いるこ
とが好ましい。
【0011】本発明に用いるリン酸、ポリリン酸、ホウ
酸のうち、ホウ酸としてはトリメチルボレート、トリエ
チルボレート、トリメチロールエタントリボレートが挙
げられ、リン酸、ポリリン酸、ホウ酸は単独もしくは2
種以上を混合して用いることができる。
【0012】本発明に用いる縮合脂肪酸は、前記モノヒ
ドロキシ脂肪酸、ポリヒドロキシ脂肪酸、又はモノヒド
ロキシ脂肪酸とポリヒドロキシ脂肪酸とを混合した混合
脂肪酸とリン酸、ポリリン酸及び又はホウ酸とを用い、
窒素ガス等の不活性ガスの気流下、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、リン酸、硫酸等の触媒の存在下、また
は不存在下に100〜200℃で30分〜8時間加熱
し、脱水縮合反応を行って得ることができる。脱水縮合
反応において、作業性が良い粘度と良好な水溶性及び各
性能を有する縮合脂肪酸を得るためには、粘度と脱水縮
合度を制御することが好ましい。脱水縮合反応において
粘度はヒドロキシ脂肪酸とリン酸、ポリリン酸及び又は
ホウ酸との反応比で、また水溶性及び各性能は脱水縮合
度で制御することができる。ヒドロキシ脂肪酸とリン
酸、ポリリン酸及び又はホウ酸との反応比は、重量比で
ヒドロキシ脂肪酸に対し0.2〜30%量のリン酸、ポ
リリン酸及び又はホウ酸を添加することによって良好な
粘度の縮合脂肪酸が得られ好ましく、2〜20%がより
好ましい。リン酸、ポリリン酸及び又はホウ酸の反応比
が0.2%未満では脱水縮合反応が起こり難く、また2
0%を越えると三次元化反応が起こりゲル状となり易く
好ましくない。脱水縮合度は反応中、酸価の変化を追跡
することによりチェックすることができる。酸価が80
〜135に脱水縮合した縮合脂肪酸は水溶性、その他の
各性能が優れるため、反応中、酸価がこの範囲になった
ら反応を停止することが好ましい。酸価を80よりも低
くなるまで脱水縮合度を高めると水溶性、各性能が低く
なり、酸価が135以下に達しないと脱水縮合度が不足
し、未反応のヒドロキシ脂肪酸、リン酸、ポリリン酸及
び又はホウ酸が多くなり所望の性能を発揮することがで
きず好ましくない。
【0013】次に上記縮合脂肪酸を常法に従い、アルカ
リ金属の水酸化物及び又はアミン化合物で中和すること
により、本発明に用いる縮合脂肪酸のアルカリ金属塩及
び又はアミン塩が得られる。ここに用いるアルカリ金属
の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム等が、またアミン化合物としてはアンモニア、トリエ
チルアミン、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等が挙げられる。ここに得ら
れる縮合脂肪酸のアルカリ金属塩及び又はアミン塩は、
親水性に優れ、そのままもしくは極めて少ない量の乳化
剤を併用して、容易に水溶液あるいは乳化液とすること
ができ、水溶液の安定性も優れている。
【0014】本発明の水溶性金属加工油剤は、上記縮合
脂肪酸のアルカリ金属塩又は及びアミン塩を、水溶液も
しくは乳化液とし、そのままあるいは必要によりこれに
動植物油脂、脂肪酸エステル、鉱物油、極圧添加剤、酸
化防止剤、界面活性剤、防錆剤、消泡剤等を併用してエ
マルジョンタイプまたソリュブルタイプの金属加工油と
し、切削、研削、圧延、引き抜き、伸線、プレス等の金
属加工に用いることができる。
【0015】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、その要旨を越えない限り本発明はこれらに限定
されるものではない。 ・ヒドロキシ脂肪酸の調製 撹拌機、冷却器、温度計及び滴下ロートを備えた四ツ口
フラスコに、表1に示す不飽和脂肪酸100gと全仕込
量の2%の蟻酸を仕込み、脂肪酸に対し35%濃度の過
酸化水素を1.2倍モル量滴下し、70℃で4時間加熱
撹拌した。反応終了後、1回当たり30mlの純水を用
いて、反応混合物を2回水洗し、次いで120℃で脱水
してヒドロキシ脂肪酸(No.1〜3)を得た。得られ
たヒドロキシ脂肪酸の酸価(AV)、ヨウ素価(I
V)、水酸基価(OHV)を表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】・縮合脂肪酸の調製 表1のヒドロキシ脂肪酸とリン酸、ポリリン酸及び又は
ホウ酸とを用い、窒素気流下、200℃で所定時間加熱
し、脱水縮合反応を行って実施例、比較例に用いる縮合
脂肪酸を得た。得られた縮合脂肪酸の酸価、水酸基価を
表2に示す。
【0018】
【表2】
【0019】実施例1〜6、比較例1〜3 表2に示す縮合脂肪酸No.1〜6をトリエタノールア
ミンで中和し、5%水溶液として水溶性金属加工油剤
(実施例1〜6)を調製した。得られた水溶性金属加工
油剤を用いて耐荷重能試験、防錆試験及び起泡試験を行
った。また比較のためヒマシ油脂肪酸(比較例1)、ナ
タネ油脂肪酸(比較例2)、表1のヒドロキシ脂肪酸N
o.3(比較例3)を用いて上記と同様にトリエタノー
ルアミンで中和し、5%水溶液として水溶性金属加工油
剤を調製し、上記と同様に性能評価試験を行った。各々
得られた結果を表3に、各試験方法を以下に示す。
【0020】
【表3】
【0021】・耐荷重能試験 JIS−K−2519に準拠し、四球摩擦試験機によ
り、回転数600rpmで耐荷重能を測定した。 ・防錆試験 純水で希釈した100ppm濃度の水溶性金属加工油剤
の水溶液に、JIS−G−3141に準拠して調製した
テストピースを浸漬し、錆の発生量(%)を測定した。 ・起泡試験 水道水で60倍に希釈した水溶性金属加工油剤50ml
を100ml容量の共栓付メスシリンダーに入れ、密栓
後、液温30℃でメスシリンダーを上下に30回震盪
し、その後静置して、直後、30秒、60秒経過後の泡
の容積(ml)を測定した。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明の水溶性金属加工油
剤は、特定のヒドロキシ脂肪酸とリン酸、ポリリン酸及
び又はホウ酸とを脱水縮合して得られる縮合脂肪酸のア
ルカリ金属塩及び又アミン塩を用いるもので、ヒドロキ
シ脂肪酸にモノヒドロキシ脂肪酸及び又はポリヒドキシ
脂肪酸を用いると、縮合脂肪酸が末端にカルボキシル基
を、側鎖にヒドロキシ基を有し、その塩を用いた水溶性
金属加工油剤は、従来の水溶性金属加工油剤に比較し
て、切削性、研削性、圧延性等に優れると共に、防錆性
が良く、加工後の素材に錆を発生させることが無く、ま
た低起泡性で作業性に優れる等の効果を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 30:18 40:20 Z 8217−4H

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒドロキシ脂肪酸とリン酸、ポリリン酸
    及び又はホウ酸とを脱水縮合して得られる縮合脂肪酸の
    アルカリ金属塩及び又はアミン塩を用いることを特徴と
    する水溶性金属加工油剤。
  2. 【請求項2】 ヒドロキシ脂肪酸がポリヒドロキシ脂肪
    酸であることを特徴とする請求項1記載の水溶性金属加
    工油剤。
JP20654591A 1991-07-23 1991-07-23 水溶性金属加工油剤 Pending JPH0525485A (ja)

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JP20654591A JPH0525485A (ja) 1991-07-23 1991-07-23 水溶性金属加工油剤

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4863794A (en) * 1985-04-15 1989-09-05 Daido Steel Sheet Corporation Glassfiber reinforced fluorocarbon polymer coating composition for metal surfaces, process of preparing the same, and metal sheets coated with such coating composition
JP2002309281A (ja) * 2001-04-18 2002-10-23 Neos Co Ltd アルミニウム・アルミニウム合金用水溶性加工油組成物
FR2825634A1 (fr) * 2001-06-07 2002-12-13 Anios Lab Sarl Composition desinfectante et solution additive pour la preparation d'une telle composition

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