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技術 水溶性金属加工油剤

出願人 株式会社ADEKA
発明者 山本安儀杉岡道熹伊藤孝一五十嵐智恵子稲葉晴代
出願日 1994年4月19日 (26年8ヶ月経過) 出願番号 1994-080184
公開日 1995年10月31日 (25年1ヶ月経過) 公開番号 1995-286191
状態 特許登録済
技術分野 潤滑性組成物 潤滑剤
主要キーワード シリンダー油 pHメーター 殺菌物質 ジアルカノールアミン化合物 水溶性切削油剤 ジチオカルバミン酸金属塩 水溶性加工油剤 水溶性金属加工油剤
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この項目の情報は公開日時点(1995年10月31日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (1)

目的

防腐性および防錆性に優れた水溶性金属加工油剤を提供すること。

構成

本発明の水溶性金属加工油剤は、下記〔化1〕の一般式(I)で表されるシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物ホウ酸塩の少なくとも一種を含有してなるものである。

化1

概要

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請求項1

下記〔化1〕の一般式(I)で表されるシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物ホウ酸塩の少なくとも一種を含有してなる水溶性金属加工油剤

請求項

ID=000003HE=025 WI=076 LX=0220 LY=0550

技術分野

0001

本発明は、水溶性金属加工油剤に関し、詳しくは、特定のシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物ホウ酸塩を含有してなる、防腐性および防錆性の優れた水溶性金属加工油剤に関する。

0002

金属の切削加工研削加工においては、その加工性の向上のため加工油剤が使用される。その中でも、作業者環境改善トータルコストの低減、油剤による火災の防止等の理由から、水溶性金属加工油剤が多用されるようになった。一般に、水溶性金属加工油剤は、鉱油、油脂、極圧添加剤界面活性剤、pH調製剤等で構成されるものである。水溶性金属加工油剤は、その有効成分が有機物で、水により希釈されることから、微生物の恰好の増殖場所となりうる。微生物の増殖により臭気が発生したり、pHが低下する等の弊害を生じる。臭気は作業環境を悪くし、また、pHの低下は錆の発生の原因となり好ましくない。

0003

これらの問題を解決するために、トリアジン系、チアゾリン系等の各種防腐剤が使用されているが、これらの殺菌作用メカニズムは、防腐剤自体が経時的に分解することによってホルムアルデヒド等の殺菌物質を生成し、殺菌作用を発揮するものが多く、時間とともに有効濃度が低下するという欠点を有している。また、同一の防腐剤を長期間継続して使用した場合には、微生物がその防腐剤に対する耐性を有するようになり効果が無くなるという欠点を有している。また、これらの化合物の中には人体に対する刺激性を有するものもあるためできるだけ使用しないほうが好まれる。

0004

このため、加工油剤自体を腐敗しにくい成分で構成したり、構成成分自体に人体に対する刺激性が小さく抗菌性を有するものを用いた抗菌性油剤等が提案されており、例えば、特公昭49−43938号公報には、脂肪族第二アミノアルコールホウ素化合物との縮合生成物を用いた反応生成物を配合してなる水溶性切削油剤が提案され、特開平5−86388号公報には、N置換アミノアルコール、アルカノールアミン脂肪酸およびホウ酸類似物を反応して得られる化合物を配合してなる切削油剤が提案され、特開平5−279688号公報には、ジシクロヘキシルアミンおよび/またはジシクロヘキシルアミンからなる成分並びにm−キシレンジアミンおよび/または1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンからなる成分を重量比で1:9〜9:1の割合で配合してなる水溶性加工油剤が提案されているが、未だ実用上満足できる性能のものは得られていない。

0005

従って、本発明の目的は、防腐性および防錆性に優れた水溶性金属加工油剤を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

本発明者等は、種々検討を重ねた結果、人体に対する刺激性の小さい特定の化合物を含有する水溶性金属加工油剤が、上記目的を達成し得ることを知見した。

0007

本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記〔化2〕(前記〔化1〕と同じ)の一般式(I)で表されるシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩の少なくとも一種を含有してなる水溶性金属加工油剤を提供するものである。

0008

0009

以下、本発明の水溶性金属加工油剤について詳述する。

0010

本発明の水溶性金属加工油剤は、上記一般式(I)で表されるシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩の少なくとも一種を含有することを特徴とする。

0011

本発明に用いられるシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩は、人体に対する刺激性が小さく、抗菌性を有するものである。

0012

上記シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩を形成するシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物において、上記一般式(I)中、Rで表されるアルキレン基としては、メチレンエチレンプロピレンブチレンペンチレンヘキシレンヘプチレンオクチレン、ノニレン、デシレン等の直鎖または分岐のアルキレン基があげられ、これらの中でもエチレン基またはプロピレン基が特に好ましく、nは1〜10の数を示すが、1〜5が特に好ましい。

0013

従って、上記シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物としては、例えば、下記〔化3〕〜〔化6〕に例示される化合物(化合物No.1〜化合物No.4)等があげられる。

0014

0015

0016

0017

0018

上記シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物は、例えば、シクロヘキシルアミンエチレンオキシドプロピレンオキシドを付加させることによって容易に製造することができる。

0019

上記シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩を形成するホウ酸は、オルトホウ酸メタホウ酸四ホウ酸等種々の同位体のいずれでもよい。

0020

上記シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩を製造する際、シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物とホウ酸との比率は、モル比で好ましくは1/3〜3/1、更に好ましくは1/2〜2/1であり、それ自体は酸性であってもアルカリ性であってもよい。ただし、水溶性金属加工油剤とした際にはpH7〜pH10の弱アルカリ性に調整されていることが好ましい。

0021

上記シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩は、シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物およびホウ酸を水等の溶媒中で常温以上にて撹拌することで容易に得られるし、また、加工油剤中に直接シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物およびホウ酸をそれぞれ単独で仕込み、加工油剤中で塩を形成させて得ることもできる。この時、条件によっては一部エステルアマイドが形成されることもあるが、基本的な性能にはほとんど影響は与えない。

0022

上記シクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩の含有量は、本発明の水溶性金属加工油剤中、好ましくは1〜40重量%、更に好ましくは5〜25重量%である。

0023

本発明の水溶性金属加工油剤は、鉱物油主剤とするものであり、該鉱物油としては、例えば、スピンドル油マシン油シリンダー油タービン油ミネラルプライトストック等があげられる。

0024

本発明の水溶性金属加工油剤には、各種添加剤、例えば、脂肪酸、油脂類合成潤滑油等の潤滑剤、極圧添加剤、アニオン系またはノニオン系界面活性剤防錆剤、防腐剤、消泡剤染料香料等を適宜配合することができる。

0026

上記油脂類としては、例えば、アボガト油、アマニ油オリブ油キリ油、クヘア油、ゴマ油、コメ油、サザンカ油、茶油サフラワー油大豆油ツバキ油トウモロコシ油ナタネ油パーム油ヒマシ油ヒマワリ油ホホバ油綿実油ヤシ油落花生油等の植物性油脂牛脂豚脂乳脂、オレンジラッフィー油、鯨油等の動物性油脂等があげられる。

0027

上記合成潤滑油としては、例えば、ポリα−オレフィン油、ポリペンタジエン油等の合成炭化水素油、脂肪酸ペンタエリスリトールエステルジオクチルセバケート等のエステル油ポリエーテルポリオール等があげられる。

0028

上記極圧添加剤としては、例えば、塩素化パラフィン塩素化ジフェニル塩素化ナフタレン塩素化脂肪酸、塩素化脂肪油等の塩素系極圧添加剤、硫化油脂硫化オレフィンジベンジルサルファイドドデシルジサルファイド、ジフェニルジサルファイド、飽和脂肪酸硫化物ジアルキルジチオカルバミン酸金属塩等の硫黄系極圧添加剤、亜リン酸エステルリン酸エステル等のリン系極圧添加剤等をあげることができる。

0031

上記防錆剤としては、例えば、石油スルホン酸塩、ソルビタンモノオレートラノリン酸化ワックスおよびその塩、アルコキシフェニルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ペンタエリスリトールモノエステル、アルカノールアミン、アルキルイミダゾリンオレイルザルコシンオレイルアミンオレート等があげられる。

0032

上記防腐剤としては、例えば、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジン等のトリアジン系防腐剤、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン等のチアゾリン系防腐剤、4−(2−ニトロブチルモルホリン等のモルホリン系防腐剤、ナトリウムピリジンチオール−1−オキシド等のピリジン系防腐剤、p−クロメタキシレノール等のフェノール系防腐剤、ポリ(オキシエチレン(ヂメチルイミノ)エチレン(ジメチルイミノエチレンジクロライド)、ジメチルベンザルコニウム等のカチオン系防腐剤等があげられる。

0033

本発明の水溶性金属加工油剤は、エマルジョン系ソリュブル系、ソリューション系いずれのタイプの水溶性金属加工油剤であってもよい。

0034

本発明の水溶性金属加工油剤は、切削研削引抜き、伸線などの各種の金属加工における加工性向上のための加工油剤としての用途に使用することができる。

0035

以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例によって何ら制限を受けるものではない。

0036

実施例1〜4および比較例1〜3
以下の実施例および比較例で使用されるホウ酸塩またはオレイン酸塩は、アルカノールアミン化合物およびホウ酸またはオレイン酸を水溶液(50重量%)中にて、pH9〜10となるような比率に調整し、混合して得たものである。

0037

これを下記〔表1〕の配合にてブレンドして水溶性金属加工油剤(組成物)を作成した。さらにこれを水で60倍に希釈したもの200ccをガラス瓶にとり、そこに重量比1%のトウモロコシ粉および重量比3%の種付け菌(生菌数108個/ml 以上,真菌数108 個/ml 以上,カビ強度汚染の腐敗液)を添加し、その経時変化を見た。また、2週間後にも再度上記の重量比3%の種付け菌を添加した。

0038

腐敗の程度を見るため、pH値、Brix、臭気、生菌数、真菌数およびカビによる汚染度の経時による変化を見た。

0039

上記pH値はpHメーターを用いて測定し、上記Brixは手持ち屈折計により測定した。

0040

上記臭気は、ランダムに選んだ試験者10名による官能試験で、評価は、下記の基準(4段階)で表した。
◎ : 臭気なし
○ : 僅かな臭気あり
△ : 臭気あり
× : 激しい臭気あり

0041

上記生菌数、真菌数およびカビによる汚染度は、普通寒天培地でのプレートカウント法で行なった。また、生菌数および真菌数についてはml当たりの数で表し、カビによる汚染度の評価は、下記の基準(4段階)で表した。
− :汚染なし
+ : 軽度汚染
++ : 中度汚染
+++: 強度汚染

0042

それらの結果を下記〔表2〕に示す。

0043

0044

0045

0046

0047

上記〔表2〕の結果から以下のことが明らかである。前記一般式(I)以外のアルカノールアミン類のホウ酸塩またはシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物カルボン酸塩を含有してなる水溶性金属加工油剤(比較例1〜3)は、抗菌性が不十分で経時によってpHの低下や臭気の発生が著しい。

0048

これに対し、前記一般式(I)のシクロヘキシルジアルカノールアミンのホウ酸塩を含有してなる本発明の水溶性金属加工油剤(実施例1〜4)は、抗菌性に優れ、防腐剤を使用しなくても、微生物の増殖あるいはそれに伴うpH低下や臭気の発生を抑制することができる。このことから、本発明の水溶性金属加工油剤(実施例1〜4)は、防腐性および防錆性に優れたものであることが判る。

発明の効果

0049

本発明の水溶性金属加工油剤は、人体に対する刺激性の小さい特定のシクロヘキシルジアルカノールアミン化合物のホウ酸塩を含有することによって、防腐性および防錆性に優れたものである。

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