水溶性金属加工油剂以及其使用方法技术

一种水溶性金属加工油剂，其特征在于，是混合下述A成分、B成分、C成分以及D成分而成的水溶性金属加工油剂，以油剂总量为基准，所述A成分的混合量在10质量％以上，以油剂总量为基准，所述B成分的混合量在5质量％以上，(A)通过使蓖麻醇酸脱水缩合而得到的缩合脂肪酸、以及通过使蓖麻醇酸脱水缩合而得到的缩合脂肪酸的醇式羟基和1元羧酸脱水缩合得到的缩合脂肪酸中的至少任意1种；(B)1元醇或多元醇与1元羧酸的脱水缩合物的酯化合物；(C)胺化合物；(D)水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及进行切削或研磨等的金属加工时使用的。
技术介绍
切削加工或研磨加工中，多将具有表面活性的化合物混合于矿物油、动植物油或合成油中作为水溶性油剂，通过用水稀释该油 剂，用作所谓的0/W型乳浊液等。另一方面，作为具有表面活性的化合物的代表性物质，举例有脂肪酸胺盐或聚氧亚烷基二醇或其单、二醚化合物等。例如，提出有出于满足水溶性油剂所要求的消泡性或耐腐败性能的目的，混合蓖麻醇酸聚合物的胺盐等(参照专利文献I)。又，出于提高切削加工或研磨加工的效率的目的，以前一直在混合氯化石腊，但被指出可能会产生对人体有害的二噁英，作为代替物提出混合硫或磷等的化合物(参照专利文献2)。现有技术专利文献专利文献I :日本专利特公平2-5799公报专利文献2 日本专利特开昭60-141795号公报
技术实现思路
然而，如专利文献1，用混合蓖麻醇酸聚合物的胺盐和矿物油而得到的油剂加工钛合金等的难削材料时，由于润滑性的不足等而存在导致具有对加工工具的负荷增大、工具寿命缩短等问题。又，如专利文献2，若混合硫或磷等，则对环境或人体的影响令人担心。因此，本专利技术的目的在于，提供即便未混合含有氯、硫或磷的化合物，也能发挥对难加工材料的优异加工性、能够延长工具寿命的水溶性金属加工油剂。为了解决上述课题，本专利技术提供以下的。(I) 一种水溶性金属加工油剂，其特征在于，是混合下述A成分、B成分、C成分以及D成分而成的水溶性金属加工油剂，以油剂总量为基准，所述A成分的混合量在10质量％以上，以油剂总量为基准，所述B成分的混合量在5质量％以上，(A)通过使蓖麻醇酸脱水缩合而得到的缩合脂肪酸、以及通过使蓖麻醇酸脱水缩合而得到的缩合脂肪酸的醇式羟基和I元羧酸脱水缩合得到的缩合脂肪酸中的至少任意I种；(B)酯化合物，是I元醇或多元醇与I元羧酸的脱水缩合物；(C)胺化合物；(D)水。(2)在上述本专利技术的水溶性金属加工油剂中，其特征在于，该加工油剂是切削加工用或研磨加工用的水溶性金属加工油剂。(2)在上述本专利技术的水溶性金属加工油剂中，其特征在于，该加工油剂是立铣刀加工用的水溶性金属加工油剂。(4)在上述本专利技术的水溶性金属加工油剂中，其特征在于，该加工油剂是难加工材料的加工用的水溶性金属加工油剂。(5) 一种水溶性金属加工油剂，其特征在于，上述本专利技术的难加工材料是钛、钛合金、镍合金、镁合金、铌合金、钽合金、钥合金、钨合金、不锈钢以及高锰钢中的任意一个。(6)水溶性金属加工油剂的使 用方法，其特征在于，用水稀释上述本专利技术的水溶性金属加工油剂至使用时的浓度达到3体积％以上后使用。根据本专利技术的水溶性金属加工油剂，加工工具和加工材料之间的摩擦减少效果显著，即便适用于如钛或钛合金这样的所谓难加工材料时，也能够大幅度地延长工具寿命。具体实施例方式本专利技术的水溶性金属加工油剂(以下也称“本油剂”)的特征在于，将下述A成分、B成分C成分以及D成分混合而成。即，本油剂是使用时以用水稀释为前提的原液。(A)通过使蓖麻醇酸脱水缩合得到的缩合脂肪酸、以及通过使蓖麻醇酸脱水缩合得到的缩合脂肪酸的醇式羟基和I元羧酸脱水缩合得到的缩合脂肪酸中至少任意I种；(B)酯化合物，是I元醇或多元醇与I元羧酸的脱水缩合物；(C)胺化合物；(D)水。首先对A成分进行说明。A成分通过使蓖麻醇酸(12-羟基十八碳烯-9-酸)脱水缩聚而得。将蓖麻醇酸在、例如惰性气氛下加热至200°C左右时，即开始脱水缩聚，从而得到缩聚脂肪酸。可以将这样的缩聚脂肪酸作为本专利技术的A成分使用。又，A成分可以是通过使蓖麻醇酸脱水缩聚得到的缩聚脂肪酸的醇式羟基与I元羧酸脱水缩合得到的缩聚脂肪酸。这样的缩聚脂肪酸通过在上述蓖麻醇酸的脱水缩聚物中进一步添加I元羧酸进行脱水缩聚而得到。作为用于该反应的I元羧酸，可以是饱和羧酸，也可以是不饱和羧酸，但作为未反应物残留有碳原子数小的羧酸时，有可能成为令人不快的味道或金属腐蚀的原因，因此优选碳原子数4以上的羧酸。作为饱和羧酸，举例有己酸、庚酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、异壬酸、癸酸、新癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕榈酸、硬脂酸、二十烷酸、山嵛酸以及木焦油酸等。作为不饱和羧酸，举例有十一碳烯酸、油酸、反油酸、芥子酸、神经酸、亚油酸、Y-亚麻酸、二十碳四烯酸、a -亚麻酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸以及二十二碳六烯酸等。接着，对B成分进行说明。B成分是I元醇或多元醇与I元羧酸的脱水缩合物。即，B成分是酯化合物。作为I元或多元醇无特别限制，可以应用各种醇。作为I元醇，举例有例如甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇、各种丁醇、各种戊醇、各种己醇、各种辛醇、各种癸醇、各种十二烷醇等的脂肪族I元醇、环戊醇、环己醇等脂环式I元醇、苯甲醇、苯乙醇等的芳香脂肪族醇等。作为2元醇，例如举例有乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、1，4_ 丁二醇等的脂肪族醇、环己二醇、环己二甲醇等的脂环式醇。作为3元醇，例如举例有甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丁烷、1，3，5-戊三醇等的脂肪族醇、环己三醇、环己烷三甲醇等的脂环式醇等。作为4元以上的醇，可以举例有例如季戊四醇、双甘油、三甘油、山梨糖醇、二季戊四醇等脂肪族醇等。作为I元羧酸，可以适用制造A成分时使用的I元羧酸。接着，对C成分进行说明。C成分是胺化合物。作为这样的胺化合物，可以是伯、仲、叔胺的任一个，进一步可以是醇胺。作为伯胺的例子，可以列举单乙醇胺、单丙醇胺、单异丙醇胺、2-氨基-I-丁醇、2-氨基-2-甲基丙醇、丁胺、戊胺、己胺、环己胺、辛胺、月桂胺、硬脂胺、油胺、苄胺等。作为仲胺的例子，可以列举二乙胺、二异丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二环己胺、二辛胺、二月桂胺、双十八烷基胺、二油胺、二苄胺、二乙醇胺、哌嗪、二异丙醇胺、十八烷酰基乙醇胺、癸基乙醇胺、己基丙醇胺、苄基乙醇胺、苯基乙醇胺以及甲苯基丙醇胺等。作为叔胺的例子，可以列举三丁胺、三戊胺、三己胺、三环己胺、三辛胺、三月桂胺、 三(十八烷基)胺、三油胺、三苄胺、甲基二环己基胺、二油烯基乙醇胺、二月桂基丙醇胺、二辛酯乙醇胺、二丁基乙醇胺、二乙基乙醇胺、二甲基乙醇胺、二己基丙醇胺、二丁基丙醇胺、油烯基二乙醇胺、十八烷酰二丙醇胺、月桂基二乙醇胺、辛基二丙醇胺、丁基二乙醇胺、甲基二乙醇胺、环己基二乙醇胺、苄基二乙醇胺、苯基二乙醇胺、甲苯基二丙醇胺、二甲苯基二乙醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、三异丙醇胺等。这些胺化合物构成A成分(羧酸)和胺盐，提高水溶性的同时有助于润滑性。构成本油剂的D成分是水。尤其，不需要是如蒸馏水这样的高纯度的水，可以是自来水。本油剂的特征在于，混合上述A成分至D成分的4种成分而成。但是，A成分的混合量，以油剂总量为基准，在10质量％以上，优选在20质量％以上，更优选在30质量％以上。A成分的混合量不足10质量％时，虽然与后述的稀释率也有关系，但可能不能得到充分的摩擦减少效果或工具寿命延长效果。又,B成分的混合量，以油剂总量为基准,在5质量％以上,优选在10质量％以上，更优选在15质量％以上。B成分的混合量不足5质量％时，虽然与后述的稀释率也有关系，但可能不能得到充分的摩擦减少效果或工具寿命延长效果。制造本油剂(原液)时，在上述A成分、B成分以及C成分中，作为D成分加入水来配制。配制原液用的水的比例优选在5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.30 JP 2009-2720501.一种水溶性金属加工油剂，其特征在于，是混合下述A成分、B成分、C成分以及D成分而成的水溶性金属加工油剂， (A)通过使蓖麻醇酸脱水缩合而得到的缩合脂肪酸、以及通过使蓖麻醇酸脱水缩合而得到的缩合脂肪酸的醇式羟基与I元羧酸脱水缩合得到的缩合脂肪酸中的至少任意I种； (B)酯化合物，是I元醇或多元醇与I元羧酸的脱水缩合物； (C)胺化合物； (D)水； 以油剂总量为基准，所述A成分的混合量在10质量％以上， 以油剂总量为基准，所述B成分的混合量在5质量％以上。2.如权利要求I所述的水溶性金...

【专利技术属性】
技术研发人员：高木史明，慈道阳一郎，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：