水性金屬加工油劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及在切削、研削等金屬加工中使用的水性金屬加工油劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 可用于金屬加工的金屬加工油劑存在油系（油性）和水系（水性)，大多使用冷卻 性、浸潤(rùn)性優(yōu)異且沒(méi)有火災(zāi)危險(xiǎn)的水性類型。該水性金屬加工油劑被水稀釋來(lái)使用，因此要 求防銹性。作為這種防銹成分，通常已知使用單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺等烷醇胺(參 照專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平11-209774號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明要解決的課題 通常防銹成分的配合量越多則水性金屬加工油劑的防銹性越良好。另一方面，通過(guò) 配合烷醇胺等胺系防銹成分，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生源自胺的惡臭，從而對(duì)人體、作業(yè)環(huán)境造成不良影 響，針對(duì)防銹成分的種類和配合量尚有研究的余地。
[0005] 因而，本發(fā)明的目的在于，提供防銹性優(yōu)異且顯示低臭味性、環(huán)境負(fù)擔(dān)小、對(duì)人體 的有害性也少的水性金屬加工油劑。
[0006] 用于解決問(wèn)題的手段 為了解決前述課題，本發(fā)明提供以下那樣的水性金屬加工油劑。
[0007] 〔 1〕水性金屬加工油劑，其特征在于，作為胺成分而配合有（A)下述式（1)所示的 烷醇胺和（B)下述式（2)所示的烷醇胺，相對(duì)于所有胺成分，分子量為90以下的胺成分的摩 爾比(分子量90以下的胺成分/所有胺成分）為0. 67以下。
[0008][化1]
(式中，R1為氫或碳原子數(shù)1~3的烷基。n為1~3。各R1可以彼此相同也可以不同。）。
[0009][化2]
(式中，R2為碳原子數(shù)1~1〇的烷基。Z\Z2分別獨(dú)立地為碳原子數(shù)2~8的亞烷基。）。
[0010] 〔2〕上述水性金屬加工油劑，其特征在于，前述(A)成分的烷醇胺中，式（1)之中的 n=2 或 3〇
[0011] 〔3〕上述水性金屬加工油劑，其特征在于，前述（A)成分的烷醇胺包含1-氨 基-2-丙醇。
[0012] 〔4〕上述水性金屬加工油劑，其特征在于，前述（B)成分的烷醇胺中，式（2)之中的 Z1或Z2或這兩者為碳原子數(shù)2的亞烷基。
[0013] 〔5〕上述水性金屬加工油劑，其特征在于，前述（B)成分的烷醇胺包含N-甲基二乙 醇胺和環(huán)己基二乙醇胺。
[0014] 〔6〕上述水性金屬加工油劑，其特征在于，配合脂肪族羧酸。
[0015] 〔7〕水性金屬加工油劑，其特征在于，將上述水性金屬加工油劑按質(zhì)量比計(jì)以200 倍以下的倍率用水進(jìn)行了稀釋。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的水溶性金屬加工油劑，作為胺成分而配合有特定結(jié)構(gòu)的烷醇胺，且 將分子量為90以下的胺成分的摩爾比設(shè)為特定的比率以下，因此能夠提供防銹性優(yōu)異且 顯示低臭味性、環(huán)境負(fù)擔(dān)小、對(duì)人體的有害性也少的水性金屬加工油劑。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0018] 本發(fā)明的水性金屬加工油劑的特征在于，作為胺成分而含有（A)下述式（1)所示 的烷醇胺和（B)下述式（2)所示的烷醇胺，相對(duì)于所有胺成分，分子量為90以下的胺成分的 摩爾比(分子量90以下的胺成分/所有胺成分）為0. 67以下。
[0019][化 3]
[0020] 首先，針對(duì)(A)成分進(jìn)行說(shuō)明。（A)成分尤其是作為發(fā)揮防銹性的成分而使用。上 述式（1)中，R1為氫或碳原子數(shù)1~3的烷基。n為1~3。各R1可以彼此相同也可以不同。此 處，n為4以上時(shí)，（A)成分的水溶性降低，故不優(yōu)選。n更優(yōu)選為2或3、n最優(yōu)選為2。另 外，R1中的任一者的碳原子數(shù)為4以上時(shí)，從水溶性和針對(duì)鐵的防銹性的觀點(diǎn)出發(fā)是不優(yōu)選 的。
[0021] 從提高防銹性的觀點(diǎn)出發(fā)，（A)成分的烷醇胺中優(yōu)選包含分子量為90以下的胺化 合物。
[0022] 作為（A)成分的具體例，例如可列舉出1-氨基-2-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙 醇、1-氨基-2- 丁醇、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-2- 丁醇等。這些之中，從針對(duì)鐵的防銹性 的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為1-氨基-2-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
[0023] 本發(fā)明中，上述（A)成分可以使用一種，也可以使用兩種以上。
[0024] 接著，針對(duì)（B)成分的烷醇胺進(jìn)行說(shuō)明。（B)成分有助于提高防銹性和降低臭味。
[0025] (B)成分如上述式（2)所示，式中，R2為碳原子數(shù)1~10的烷基。R2為非環(huán)狀結(jié)構(gòu) 時(shí)，碳原子數(shù)優(yōu)選為1~4、碳原子數(shù)進(jìn)一步優(yōu)選為1。R2的碳原子數(shù)為11以上時(shí)，（B)成分 的水溶性、防銹性降低，故不優(yōu)選。另外，Z\Z2分別獨(dú)立地為碳原子數(shù)2~8的亞烷基。Z1或 Z2或這兩者優(yōu)選為碳原子數(shù)2的亞烷基。Z\Z2中的至少任一者的碳原子數(shù)為1時(shí)，作為甲 醛而被分解，因此環(huán)境上不優(yōu)選。另外，Z1、Z2中的至少任一者的碳原子數(shù)為9以上時(shí)，（B) 成分的水溶性降低，故不優(yōu)選。
[0026] 作為（B)成分的具體例，可列舉出N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、環(huán)己基二乙 醇胺、N-正丙基二乙醇胺、N-異丙基二乙醇胺、N-正丁基二乙醇胺、N-異丁基二乙醇胺、以 及N-叔丁基二乙醇胺等。這些之中，特別優(yōu)選組合使用N-甲基二乙醇胺和環(huán)己基二乙醇 胺。
[0027] 本發(fā)明中，上述（B)成分可以使用一種，也可以使用兩種以上。
[0028] 作為在水性金屬加工油劑中使用的防銹成分，在使用相同配合量的胺成分時(shí)，分 子量越小的胺成分的防銹性越良好。這表示：分子量小的胺成分能夠以更少的配合量獲得 與分子量大的胺成分為同等程度的防銹性。但是，另一方面，分子量小的胺成分、尤其是分 子量為90以下的胺成分的揮發(fā)性高，隨著油劑中的配合量的增加，臭味變強(qiáng)。因此，以往難 以僅通過(guò)防銹成分的配合量來(lái)實(shí)現(xiàn)低臭味性和防銹性的兼顧。
[0029] 本發(fā)明的水性金屬加工油劑中，相對(duì)于所有胺成分，分子量為90以下的胺成分的 摩爾比(分子量90以下的胺成分/所有胺成分)為0. 67以下、摩爾比優(yōu)選為0. 6以下且0. 4 以上、摩爾比更優(yōu)選為0.55以下且0.5以上。上述摩爾比超過(guò)0.67時(shí)，水性金屬加工油劑 的臭味強(qiáng)、對(duì)人體或作業(yè)環(huán)境造成不良影響，故不優(yōu)選。
[0030] 本發(fā)明的水溶性金屬加工油劑從操作性的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選以高濃度原液的形式來(lái) 配制，使用者用適當(dāng)?shù)乃♂尯笞鳛榻饘偌庸び蛠?lái)使用。
[0031] 作為構(gòu)成原液的溶劑，最優(yōu)選為水，也可以為礦物油、合成油。
[0032] 針對(duì)作為原液制備中使用的溶劑的礦物油、合成油，只要是通常作為金屬加工油 的基礎(chǔ)油而使用的油，就沒(méi)有特別限定，40°C下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選處于l~50mm2/s的范圍、更 優(yōu)選處于2~30mm2/s的范圍?；A(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度過(guò)高時(shí)，有時(shí)油劑附著于被加工物而被帶走 的量變多、不經(jīng)濟(jì)，故不優(yōu)選。相反，運(yùn)動(dòng)粘度過(guò)低時(shí)，有時(shí)會(huì)因起霧而招致作業(yè)性惡化，故 不優(yōu)選。另外，針對(duì)該基礎(chǔ)油的低溫流動(dòng)性指標(biāo)即傾點(diǎn)，沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為_(kāi)l〇°C以下。
[0033] 這種礦物油、合成油存在各種物質(zhì)，可根據(jù)用途等來(lái)適當(dāng)選擇。
[0034] 作為礦物油，例如可列舉出對(duì)石蠟基系原油、中間基系原油或環(huán)烷烴基系原油進(jìn) 行常壓蒸餾或者對(duì)常壓蒸餾的殘?jiān)瓦M(jìn)行減壓蒸餾而得到的餾出油、或者按照常規(guī)方法對(duì) 其進(jìn)行純化而得到的純化油、例如溶劑純化油、加氫純化油、脫蠟處理油、白土處理油等。
[0035] 另一方面，作為合成油，例如可列舉出聚a-烯烴、a-烯烴共聚物、聚丁烯、烷基 苯、多元醇酯、二元酸酯、聚氧亞烷基二醇、聚氧亞烷基二醇酯、聚氧亞烷基二醇醚、硅油等。 合成油之中，適合的是聚a-烯烴、a-烯烴共聚物。這些基礎(chǔ)油可以分別單獨(dú)使用，或者 組合使用兩種以上，也可以組合使用礦物油和合成油。
[0036] 原液中的（A)成分的優(yōu)選比率以原液總量基準(zhǔn)計(jì)為1~20質(zhì)量％，更優(yōu)選的比率為 5~14質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選的比率為9~13質(zhì)量％。（A)成分的比率超過(guò)20質(zhì)量％時(shí)，臭味性 變高，故不優(yōu)選。
[0037] 原液中的（B)成分的優(yōu)選比率以原液總量基準(zhǔn)計(jì)為5~30質(zhì)量％，更優(yōu)選的比率為 1〇~30質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選的比率為22~29質(zhì)量％。（B)成分的比率不足5質(zhì)量％時(shí)，臭味性 變高，故不優(yōu)選。另外，即使（B)成分的比率超過(guò)30質(zhì)量％，針對(duì)鐵的防銹性也不會(huì)進(jìn)一步 提高，成本變高，從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)是不優(yōu)選的。
[0038] 使用本發(fā)明的水性金屬加工油劑時(shí)，優(yōu)選的是，相對(duì)于前述原液，按質(zhì)量比計(jì)用 200倍以下的水進(jìn)行稀釋。作為更優(yōu)選的稀釋倍率，為10~100倍，進(jìn)一步優(yōu)選為20~50倍。 稀釋倍率超過(guò)200倍時(shí)，防銹性變得不充分，故不優(yōu)選。
[0039] 另外，本發(fā)明的水性金屬加工油劑中，在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)配 合各種公知的添加劑。例如為殺菌劑、脂肪族羧酸、金屬鈍化劑(