专利名称：水溶性加工油剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及水溶性加工油剂，进一步详细地说，对人体的坏影响少、耐腐败性能以及加工性能优异的水溶性加工油剂。
背景技术：
切削加工等的金属加工的水溶性加工油剂，和不溶性加工油剂一样，要求有优异的加工性能，不仅如此，作为基本性能还要求有优异的耐腐败防止性能。以往，作为提高水溶性加工油剂的耐腐败防止性能的方法，大多使用提高油剂的碱度的方法，作为用于该方法的碱物质一直在使用各种胺化合物、例如环己胺、二环己胺、 脂肪族醇胺等。这其中，尤其二环基胺因比其他物质刺激味少、耐腐败防止性能方面也有效，因此被广泛使用至今。然而，由于近年二环己胺作为有可能对人的健康或生态系统有害的化学物质被 PRTR(Pollutant Release and Transfer Register，污染物排放和转移登记制度)法指定为第1种指定化学物质，因此存在控制其使用的动向。这样的情况中，为了提高水溶性金属加工油剂的加工性能和耐腐败防止性能，需要新的胺化合物。作为新的胺化合物，迄今为止提出有各种胺化合物。例如，专利文献1中公开有具有环己胺、N，N- 二甲基环己胺等的环烷基的胺化合物。又，专利文献2中公开了含有4-甲氧基-2-甲基苯胺、N，N-二甲基苯甲基胺等的芳香族的胺化合物。再者，专利文献3中公开了同时含有三乙醇胺等和单异丙醇胺等以及环己胺的胺化合物。然而，这些胺化合物中没有能凌驾所述二环己胺的性能等的物质，这些胺化合物不一定能充分达到对人的健康或生态系统危害少、而且提高耐腐败防止性能这样的本发明的目的。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开平2力似891号公报专利文献2 日本专利特开平2力似890号公报专利文献3 日本专利特开2002-285186号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明是在这样的情况下所做出的，目的在于提供一种比以往给人体或生物系带来的坏影响少、且耐腐败性能以及加工性能优异的水溶性加工油剂。解决课题的手段本发明人为了达到所述目的反复专心研究的结果，发现了 与二环己胺比较，甲基二环己胺给人体或生物系带来的坏影响少，且具有提高耐腐败性能以及加工性能的效果。本发明基于相关知识而完成。SP，本发明提供(1) 一种水溶性加工油剂，其中，混合甲基二环己胺而成；(2)如上述⑴记载的水溶性加工油剂，其中，进一步混合脂肪酸类或脂肪酸类衍生物而成；(3) 一种水溶性加工油剂，其中，混合脂肪酸类或脂肪酸类衍生物的甲基二环己胺盐而成。发明的效果根据本发明，可以提供目一种比以往给人体或生物系带来的坏影响少、且耐腐败性能以及加工性能优异的水溶性加工油剂。
具体实施例方式本发明的水溶性加工油剂是混合甲基二环己胺而成的水溶性加工油剂。该甲基二环己胺与被PRTR法指定为第1种指定化学物质、并一直以来使用的二环己胺比较，毒性极其低。毒性数据如第1表所示。[表 1]第一表
经口大鼠经皮兔子二环己胺LD50 373mg/kg1}200mg/kg < LD50 < 316mg/kg2)甲基二环己胺LD50 446mg/kg1}LDLo 2g/kg1}[注]1)US National Institute for Occupational Safety and Health Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (RTECS) Database.2)European Chemical Bureau, IUCLID Dataset(2000).甲基二环己胺毒性低的同时，还发挥耐腐败性能优良的效果。又，甲基二环己胺毒性低的同时，具有比以往提高加工性能的效果。这种效果被认为是，甲基二环己胺与混合到加工油剂中而存在的各种脂肪酸形成胺肥皂(脂肪酸胺盐)， 该胺肥皂(脂肪酸胺盐)有助于提高加工性能。通常，本发明的水溶性加工油剂的用法是，调整油剂的原液，将该原液根据加工条件用适当的水稀释而使用。用水进行的稀释倍率通常大约为3 200倍、理想的是5 100倍。本发明中，甲基二环己胺的混合量(浓度)理想的是以用水稀释前的原液的水溶性加工油剂为基准计为1 50质量％，更理想的是3 30质量％。甲基二环己胺的混合量(浓度)在1质量％时，耐腐败性能会良好地体现，50质量％以下时，得到与混合量相应的性能。本发明中，理想的是混合所述甲基二环己胺(以下有时称“A成分”)的同时混合脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物作为B成分。通过混合脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物，与甲基二环己胺等形成脂肪酸胺盐，具有提高加工性能或作为乳化剂发挥作用提高乳化稳定性，以及提高防锈性的效果。这里使用的脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物举出有如，碳原子数均为8 30、理想的是碳原子数均为8 20的脂肪酸、羟基脂肪酸、脂肪族二元羧酸、所述脂肪酸的二聚酸以及所述羟基脂肪酸的缩聚物，理想的是混合选自它们之中的一种或者2种以上的脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物。所述脂肪酸、羟基脂肪酸、脂肪族二元羧酸无论哪一个都可以是直链状或者分支状，也可以是饱和或者不饱和的任一个。脂肪酸类的具体例子举出有辛酸、2-乙基己酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十五烷酸、十七烷酸、十九烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、异硬脂酸、 反油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、羟基月桂酸、羟基肉豆蔻酸、羟基棕榈酸、羟基硬脂酸、羟基花生酸、羟基山嵛酸、甘油三蓖麻醇酸、羟基十八碳烯酸、癸二酸、十二烷二酸、十二烷基琥珀酸、月桂基琥珀酸、硬脂酰琥珀酸、异硬脂酰琥珀酸等。又，脂肪酸类衍生物举例有二聚酸或羟基脂肪酸的缩聚物(蓖麻酸、12-羟基硬脂酸等的缩聚物、例如2 6聚体)等。本发明中，以加工油剂(原液)总量为基准计，脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物的混合量理想的是5 60质量％，更理想的是10 40质量％。5质量％以上时，加工性能或乳化稳定性提高，另一方面，60质量％以下时，可得到与混合量相应的性能。上述B成分的脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物可以将其自身单独混合到水溶性加工油剂中，但也可以混合脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物的胺盐(脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物的甲基二环己胺盐)，该物质是将该脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物提前与A成分甲基二环己胺反应的反应生成物。该方法的话，脂肪酸类胺盐在水溶性加工油剂中以更高浓度存在，有时能够更好地提高加工性能或乳化稳定性。再者，该反应只要在溶剂的存在下或不存在的情况下、大约室温 80°C的温度下搅拌混合A和B成分即可。脂肪酸类或者脂肪酸类衍生物的胺盐的混合量通常以加工油剂(原液)总量为基准计，理想的是10 70质量％。本发明中，根据需要可以进一步混合有机胺化合物或者碱金属的氢氧化物等的碱性化合物、表面活性剂、矿物油或者合成油等的润滑油基础油、防腐剂、金属减活剂以及消泡剂等。作为所述碱性化合物中的有机胺化合物，可以举例有单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单正丙醇胺、二(正丙醇)胺、三(正丙醇)胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、 甲基异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N-甲基单乙醇胺、N-乙基单乙醇胺、N-正丁基单乙醇胺、N-叔丁基单乙醇胺、N-环单乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-正丁基二乙醇胺、N-叔丁基二乙醇胺、N-环己基二乙醇胺等脂肪族醇胺以及N-(2-羟基甲基) 哌啶、N-(2-羟基乙基)哌嗪、N-(2-羟基丙基)哌嗪等的N-(2-羟基烷基)哌嗪等的哌嗪化合物。
又，作为碱金属的氢氧化物举例有氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂等。这些碱性化合物具有调整水溶性加工油剂的碱度、在水溶性加工油剂中与脂肪酸等形成胺盐或碱金属盐从而带来提高加工性能的效果。该碱性化合物的混合量只要在通常中和其他混合成分中的酸性成分的当量附近选择即可。作为所述表面活性剂没有特别限制，可以使用非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、两性表面活性剂，还可以将这些表面活性剂混合使用。作为适宜的例子，举出如非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂或者它们的表面活性剂的混合物。作为所述非离子系表面活性剂举出有如聚亚氧烷基乙二醇或者其单、二醚化合物、甘油或者其烯化氧加成物或者醚化合物等的聚氧亚烷基系表面活性剂、羧酸和乙醇的酯、脂肪族醇胺和脂肪酸或者羧酸的酰胺、烷基胺的烯化氧加成物等。作为所述阴离子系表面活性剂，举出如羧酸(例如，碳原子数7 22的饱和或者不饱和脂肪酸、羟基脂肪酸等)或者、磺酸与胺的盐或磺酸与金属的盐、蓖麻酸等羟基脂肪酸的缩聚物与脂肪酸的酯或者其与胺的盐或者与金属的盐、二烷基磺基琥珀酸钠等的硫酸酯盐等的磷酸酯盐、将苯乙烯等的烯和顺丁烯二酸酐共聚物等部分皂化的聚合系高分子表面活性剂、萘磺酸-福尔马林缩合型高分子表面活性剂。表面活性剂的混合量通常以水溶性加工油剂(原液)总量为基准，理想的是3 50质量％。作为所述润滑油基础油的矿物油或者合成油，举出如石腊系、环烷烃系等各种矿物油或癸烯低聚物或聚异乙烯等的聚α -烯烃、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯等的直链烯烃、烷基苯、油脂、多元醇酯、聚亚烷基二醇或其醚衍生物等的聚二醇等。这些矿物油或者合成油理想的是在40°C的运动粘度为5 50mm2/S。所述润滑油基础油的混合量通常以水溶性加工油剂(原液)总量为基准，理想的是10 80质量％。作为所述防腐剂(杀菌剂)举例如三嗪系防腐剂、烷基苯并咪唑系防腐剂等。又，作为所述金属减活剂举例有例如苯并三唑系、苯并噻唑系等。作为消泡剂举例有硅系、氟化硅系等。实施例接着，通过实施例进一步详细地说明本发明，但是本发明不被这些所限定。水溶性加工油剂的性能评价按照以下所示的方法进行。1.加工性能将水溶性加工油剂用水稀释为5容量％，在下述条件下进行螺纹底孔(定位孔) 钻孔加工后，进行滚压丝锥加工，测定滚压丝锥加工时的丝锥扭矩。其结果以下述评价基准表不。<螺纹底孔钻孔加工以及滚压丝锥加工的加工条件>·使用机械株式会社乂 ”卜口 >社制“夕7 O夕‘七 > 夕一 MTV-T350，，·被削材料铝合金A6061·底孔加工条件
使用工具住友电工“一 K金属株式会社制^ 7夕口 ^ super multi drill MDS 093MG、T4120、Φ 9.3速度=80m/min进给量=0. 15mm/rev深度=3Omm (中止孔)·丝锥加工条件工具才一工7 7 —株式会社制二 -一 α — A丝锥B-NRT、M10XP1.5速度=20m/min深度=25mm·加工 η 数9<加工性能的评分>◎扭矩不足7N.m〇扭矩7 ·πι以上、不足8Ν·ι Δ;扭矩8N·m以上、2.耐腐败性能在用水将水溶性金属加工油剂稀释为3容量％的试样IOOml中添加下述所示的腐败液A 5ml、腐败液B 0.5ml，3(TC、15()rpm震荡培养7天，测定活菌数。在第7天测定活菌数后，添加腐败液A 2. 5ml、腐败液B 0. 25ml，再次进行7天震荡培养，测定活菌数。腐败试验的条件、活菌数的测定方法如下进行。<腐败试验条件>培养条件添加3g FC200干燥碎粉，在30°C下以150rpm的速度振荡。腐败液A 在腐败劣化的乳胶型切削液中加入日本制药制S⑶培养基“ ^ 4 - ”，充气72小时使之活化的物质腐败液B:在腐败劣化的乳胶型切削液中加入日本制药制马铃薯右旋糖琼脂培养基“夕‘^ - ”，充气72小时使之活化的物质<活菌数的测定方法>通过三爱石油株式会社制“寸> 7 4 K 4才子工力一”测定Iml中的菌数或菌引起的污染程度，根据下述的活菌数的表示基准表示。又，对经过14天后的活菌数，按照下述耐腐败性的评价基准评价耐腐败性。<活菌数的表示基准>⑴一般细菌未检测出(不足IO3个/mL)、IO3(IO3个/mL以上、不足IO4个/mL、以下相同)、 IO4(IO4个/mL以上、不足IO5个/mL、以下相同)、IO5 (IO5个/mL以上、不足IO6个/mL、以下相同)、IO6(IO6个/mL以上、不足IO7个/mL、以下相同)、107(107个/mL以上、不足IO8个/ mL)的6阶段(ii)霉未检测出、轻度、中度、重度的3阶段(iii)酵母
未检测出(不足103个/11^)、103、104、105、106的5阶段(iv)厌氧性菌未检测出、轻度、中度、重度的3阶段〈耐腐败性的评分〉〇未检测出 IO3个/mL(或轻度)Δ :104 个/mL IO5 个/mL (或中度)X IO6个/mL以上(或重度)实施例1 2、比较例 6调整第2表的实施例、比较例所示的组成的油剂，用水稀释，评估加工性能。结果示于第2表中。[表 2]
权利要求
1.一种水溶性加工油剂，其中，混合甲基二环己胺而成。
2.如权利要求1记载的水溶性加工油剂，其中，进一步混合脂肪酸类或脂肪酸类衍生物而成。
3.一种水溶性加工油剂，其中，混合脂肪酸类或脂肪酸类衍生物的甲基二环己胺盐而成。
全文摘要
本发明提供一种与以往相比，给人体或生物系带来的坏影响少、且耐腐败性能以及加工性能优异的水溶性加工油剂。是一种混合甲基二环己胺而成的水溶性金属加工油剂。
文档编号C10N30/06GK102365351SQ20108001567
公开日2012年2月29日 申请日期2010年3月5日 优先权日2009年3月31日
发明者山中雅巳, 川崎宏, 慈道阳一郎, 浦部崇, 高木史明 申请人:出光兴产株式会社