(57)【要約】【課題】ステンレス鋼に対する研削性に優れる水溶性金属加工油組成物、該水溶性金属加工油組成物の製造方法、該水溶性金属加工油組成物を水で希釈した金属加工液、及びにこれらを用いた金属加工方法を提供する。【解決手段】（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と、（Ｂ）硫黄系極圧剤と、水とを含み、前記（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）が、質量基準で、前記（Ａ）油性剤の含有量（ａ）以上である水溶性金属加工油組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と、（Ｂ）硫黄系極圧剤と、水とを含み、前記（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）が、質量基準で、前記（Ａ）油性剤の含有量（ａ）以上である水溶性金属加工油組成物。
【請求項２】
前記含有量（ｂ）に対する前記含有量（ａ）の割合（ａ／ｂ）が、質量基準で、０．１〜０．８である請求項１に記載の水溶性金属加工油組成物。
【請求項３】
前記（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤の含有量（ａ）が、５〜２０質量％である請求項１又は２に記載の水溶性金属加工油組成物。
【請求項４】
前記（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）が、１０〜５０質量％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の水溶性金属加工油組成物。
【請求項５】
更に防錆剤を含有し、前記防錆剤の含有量が５〜１５質量％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の水溶性金属加工油組成物。
【請求項６】
更に乳化剤を含有し、前記乳化剤の含有量が５〜１５質量％である請求項１〜５のいずれか１項に記載の水溶性金属加工油組成物。
【請求項７】
前記重合脂肪酸が、少なくとも１種の炭素数１０〜２４のカルボン酸を脱水縮合させたカルボン酸脱水縮合物を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の水溶性金属加工油組成物。
【請求項８】
前記硫黄系極圧剤が、−Ｓｘ−で表されるスルフィド結合（ｘは２〜１０）を有するポリスルフィド化合物である請求項１〜７のいずれか１項に記載の水溶性金属加工油組成物。
【請求項９】
フェライト系ステンレス鋼の加工に用いる請求項１〜８のいずれか１項に記載の水溶性金属加工油組成物。
【請求項１０】
（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と、（Ｂ）硫黄系極圧剤と、水とを、
前記（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）を、質量基準で、前記（Ａ）油性剤の含有量（ａ）以上として配合する水溶性金属加工油組成物の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の水溶性金属加工油組成物を水で希釈した金属加工液。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の水溶性金属加工油組成物、又は請求項１１に記載の金属加工液を用いて金属を加工する金属加工方法。
【請求項１３】
研削ベルトにより金属を研削加工する請求項１２に記載の金属加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属を切削及び／又は研削する金属加工に用いられる水溶性金属加工油組成物、水溶性金属加工油組成物の製造方法、金属加工液及び金属加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、水溶性金属加工油組成物に関し、例えばステンレス鋼等の難加工材の切削及び／又は研削加工に使用される水溶性金属加工油組成物に関する。
【０００３】
切削加工、研削加工等の金属加工分野では、加工効率の向上、被加工材と被加工材を加工する工具との摩擦抑制、工具の寿命延長効果、切り屑の除去等を目的として金属加工油が使用される。金属加工油には、鉱物油、動植物油、合成油等の油分を主成分したものと、油分に界面活性を持つ化合物を配合して水溶性を付与したものとがある。近年では、安全性等の理由、例えば加工時の発熱等に起因する火災の抑制に鑑みて、水溶性を付与した水溶性金属加工油が多く用いられるようになってきている。
【０００４】
水溶性金属加工油としては、例えば、ステンレス鋼等の難加工材の金属加工への使用に適し、かつ不水溶性金属加工油と同等の加工性能を得ることを目的として、基材（Ａ）を３．５〜２０質量％、少なくとも１種の炭素数１０〜２４のカルボン酸を脱水縮合させたカルボン酸脱水縮合物（Ｂ１）、又は該カルボン酸脱水縮合物（Ｂ１）とカルボン酸（Ｂ’）との混合物（Ｂ２）を３４〜７６質量％、及びアミン（Ｃ）を９〜３９質量％部含む、水溶性金属加工油組成物が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、切削又は研削性能、研削ベルト等の工具の寿命、低臭気性、及び水分離性のいずれも良好にすることを目的として、組成物全量基準で、（Ａ）潤滑油基油６０〜９７質量％、（Ｂ）単体硫黄０．１〜０．７質量％、（Ｃ）硫化油脂０．０５〜２０質量％、及び（Ｄ）ポリサルファイド化合物０．１〜７質量％を含む切削・研削加工油組成物が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１４１９８９号
【特許文献２】国際公開第２０１６／１５８５３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の加工液では、有効成分が油性剤（重合脂肪酸）のみのため、オーステナイト系ステンレス鋼に対しては十分な研削量が得られるものの、フェライト系ステンレス鋼に対しては、十分な研削量が得られるかどうか示されていなかった。また、特許文献２に開示の加工液は油系であり、同様に、フェライト系ステンレス鋼に対して、十分な研削量得られるかどうか示されていなかった。
【０００７】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、ステンレス鋼に対する研削性に優れる水溶性金属加工油組成物、該水溶性金属加工油組成物の製造方法、該水溶性金属加工油組成物を水で希釈した金属加工液、及びにこれらを用いた金属加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は鋭意検討した結果、水溶性潤滑油組成物が、（Ｂ）硫黄系極圧剤を、（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と同じか、より多く含むことで、上記課題を解決できることを見出し、以下の発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の＜１＞〜＜１３＞を提供する。
＜１＞  （Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と、（Ｂ）硫黄系極圧剤と、水とを含み、前記（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）が、質量基準で、前記（Ａ）油性剤の含有量（ａ）以上である水溶性金属加工油組成物。
【０００９】
＜２＞  前記含有量（ｂ）に対する前記含有量（ａ）の割合（ａ／ｂ）が、質量基準で、０．１〜０．８である＜１＞に記載の水溶性金属加工油組成物。
＜３＞  前記（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤の含有量（ａ）が、５〜２０質量％である＜１＞又は＜２＞に記載の水溶性金属加工油組成物。
＜４＞  前記（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）が、１０〜５０質量％である＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の水溶性金属加工油組成物。
【００１０】
＜５＞  更に防錆剤を含有し、前記防錆剤の含有量が５〜１５質量％である＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の水溶性金属加工油組成物。
＜６＞  更に乳化剤を含有し、前記乳化剤の含有量が５〜１５質量％である＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の水溶性金属加工油組成物。
【００１１】
＜７＞  前記重合脂肪酸が、少なくとも１種の炭素数１０〜２４のカルボン酸を脱水縮合させたカルボン酸脱水縮合物を含む＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の水溶性金属加工油組成物。
＜８＞  前記硫黄系極圧剤が、−Ｓｘ−で表されるスルフィド結合（ｘは２〜１０）を有するポリスルフィド化合物である＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の水溶性金属加工油組成物。
【００１２】
＜９＞  フェライト系ステンレス鋼の加工に用いる＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の水溶性金属加工油組成物。
【００１３】
＜１０＞  （Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と、（Ｂ）硫黄系極圧剤と、水とを、前記（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）を、質量基準で、前記（Ａ）油性剤の含有量（ａ）以上として配合する水溶性金属加工油組成物の製造方法。
【００１４】
＜１１＞  ＜１＞〜＜９＞のいずれか１つに記載の水溶性金属加工油組成物を水で希釈した金属加工液。
【００１５】
＜１２＞  ＜１＞〜＜９＞のいずれか１つに記載の水溶性金属加工油組成物、又は＜１１＞に記載の金属加工液を用いて金属を加工する金属加工方法。
＜１３＞  研削ベルトにより金属を研削加工する＜１２＞に記載の金属加工方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ステンレス鋼に対する研削性に優れる水溶性金属加工油組成物、該水溶性金属加工油組成物の製造方法、該水溶性金属加工油組成物を水で希釈した金属加工液、及びにこれらを用いた金属加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例及び比較例で用いた研削試験用装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、本明細書に記載された数値範囲の上限値および下限値は任意に組み合わせることができる。例えば、「Ａ〜Ｂ」および「Ｃ〜Ｄ」が記載されている場合、「Ａ〜Ｄ」および「Ｃ〜Ｂ」の範囲も本発明に範囲に含まれる。また、本明細書に記載された数値範囲「下限値〜上限値」は下限値以上、上限値以下であることを意味する。
【００１９】
＜水溶性金属加工油組成物（原液）＞
本発明の実施形態に係る水溶性金属加工油組成物は、（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と、（Ｂ）硫黄系極圧剤と、水とを含み、前記（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）が、質量基準で、前記（Ａ）油性剤の含有量（ａ）以上である。すなわち、ａ≦ｂである。
本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、更に、防錆剤、乳化剤等の他の成分を含んでいてもよい。
以下、水溶性金属加工油組成物を「原液」と称することがある。（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤を「（Ａ）成分」と称することがある。更に、（Ｂ）硫黄系極圧剤を「（Ｂ）成分」と称することがある。
【００２０】
〔（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤〕
本実施形態において、水溶性金属加工油組成物は、（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤を含む。
重合脂肪酸は、脂肪酸の重合体であれば特に制限されないが、ステンレス鋼の研削性及び乳化性を向上する観点から、少なくとも１種の炭素数１０〜２４のカルボン酸を脱水縮合させたカルボン酸脱水縮合物を含むことが好ましく、また、更に、該カルボン酸脱水縮合物とカルボン酸との混合物を含んでいてもよい。
【００２１】
（カルボン酸脱水縮合物）
本実施形態の重合脂肪酸は、少なくとも１種の炭素数１０〜２４のカルボン酸を脱水縮合させたカルボン酸脱水縮合物を含むことが好ましい。
カルボン酸脱水縮合物の具体的な態様としては、例えば、炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）の脱水縮合物、及び炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）と該（ａ１）と異なるカルボン酸（ａ２）との脱水縮合物から選ばれる少なくとも１種のカルボン酸脱水縮合物を挙げることができる。
炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）としては、天然由来のカルボン酸を使用することができる。このような天然由来の炭素数１０〜２４のカルボン酸として、例えば、アルコール性水酸基とカルボキシル基と二重結合とを１つずつ有する不飽和カルボン酸が挙げられ、中でも、リシノール酸（１２−ヒドロキシオクタデカ−９−エノン酸）が好ましい。また、天然のひまし油に含まれ得るカルボン酸も使用することができる。
【００２２】
（ａ１）と異なるカルボン酸（ａ２）は、１価以上の飽和脂肪族カルボン酸でも不飽和脂肪族カルボン酸でもよい。炭素数の小さいカルボン酸が未反応物として残留した場合、不快臭、金属腐食等の発生を抑制する観点から、炭素数４以上の脂肪族カルボン酸を用いることが好ましい。脂肪族カルボン酸の炭素数の上限は特に限定されないが、通常３０である。
飽和脂肪族カルボン酸としては、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、イソノナン酸、カプリン酸、ネオデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸及びリグノセリン酸等が挙げられる。不飽和脂肪族カルボン酸としては、ウンデシレン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、γ−リノレン酸、アラキドン酸、α−リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、及びドコサヘキサエン酸等が挙げられる。
なお、カルボン酸（ａ１）と異なるカルボン酸（ａ２）は、カルボン酸（ａ１）として選択したカルボン酸と異なればよく、その炭素数はカルボン酸（ａ１）と重複していても重複していなくてもよい。中でも、カルボン酸（ａ２）は、炭素数１０〜２４の脂肪族カルボン酸が好ましく、炭素数１２〜２０の脂肪族カルボン酸がより好ましい。
【００２３】
炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）の脱水縮合物は、リシノール酸等の不飽和カルボン酸を脱水縮合することにより得ることができる。例えば、不活性雰囲気下２００℃程度に加熱することにより脱水縮合が始まり、脱水縮合物を得ることができる。
また、炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）と該（ａ１）と異なるカルボン酸（ａ２）との脱水縮合物は、上記カルボン酸（ａ１）にさらにカルボン酸（ａ２）を加えて脱水縮合を行うことにより得ることができる。
【００２４】
脱水縮合物の重合度は、上記脱水縮合の反応時間によって調整される。反応時間が長くなれば、重合度の高い縮合物が得られる。
なお、得られたカルボン酸脱水縮合物が有する遊離水酸基は、任意のカルボン酸でキャッピングされていてもよい。キャッピングに用いられるカルボン酸は特に限定されない。
【００２５】
（カルボン酸脱水縮合物とカルボン酸との混合物）
本実施形態における水溶性金属加工油組成物は、カルボン酸由来の成分として、上記カルボン酸脱水縮合物（Ｂ１）とカルボン酸（Ｂ’）との混合物（Ｂ２）を含む態様も取り得る。カルボン酸（Ｂ’）は不飽和カルボン酸、飽和カルボン酸のいずれであってもよく、直鎖状構造、分岐構造又は環状構造を有していてもよい。例えば、総炭素数４〜３０のモノカルボン酸及びジカルボン酸であることが好ましく、トール油脂肪酸等を挙げることができる。なお、混合物（Ｂ２）におけるカルボン酸脱水縮合物（Ｂ１）とカルボン酸（Ｂ’）の混合比は、本願の効果が得られるよう任意に決定することができる。
【００２６】
以上の中でも、重合脂肪酸は、炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）を主成分とするカルボン酸の脱水縮合物であることが好ましい。なお、重合脂肪酸において、主成分とは、重合脂肪酸を構成するモノマーとしての全カルボン酸中の含有量が７０質量％を超えることをいう。
炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）を主成分とするカルボン酸の脱水縮合物には、炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）の脱水縮合物；及び、炭素数１０〜２４のカルボン酸（ａ１）を７０質量％超と、該（ａ１）と異なるカルボン酸（ａ２）との脱水縮合物から選ばれる少なくとも１種のカルボン酸脱水縮合物とが挙げられる。天然素材の脂肪酸は異種脂肪酸の混合物であることが多く、例えば、ひまし油脂肪酸（単に、ひまし油ともいう）は、通常、リシノール酸を８７質量％程度、オレイン酸を７質量％程度、及びリノール酸を３質量％程度含む不飽和脂肪酸と、パルミチン酸及びステアリン酸等の飽和脂肪酸（３質量％程度）とのグリセリドである。
従って、ひまし油脂肪酸の脱水縮合物（ひまし油重合脂肪酸ともいう）は、炭素数１８のリシノール酸を主成分とする脂肪酸混合物の脱水縮合物である。
【００２７】
本実施形態において、重合脂肪酸は、炭素数１２〜２２の不飽和脂肪酸を主成分とするカルボン酸の脱水縮合物であることがより好ましく、炭素数１４〜２０の不飽和脂肪酸を主成分とするカルボン酸の脱水縮合物であることが更に好ましい。より更に好ましくは、リシノール酸を主成分とするカルボン酸の脱水縮合物であり、また、ひまし油重合脂肪酸も好適な態様の１つである。
重合脂肪酸の重合度は、特に制限されないが、２〜１０であることが好ましく、３〜８であることがより好ましく、４〜６であることが更に好ましい。
また、天然由来の脂肪酸を用いた重合脂肪酸、例えば、ひまし油重合脂肪酸においては、ひまし油から分離したリシノール酸、オレイン酸等の混合脂肪酸を単量体として、２〜１０量体であることが好ましく、３〜８量体であることがより好ましく、４〜６量体であることが更に好ましい。
【００２８】
（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤は、重合脂肪酸以外の油性化合物を含んでいてもよいが、ステンレス鋼の研削性及び乳化性を向上する観点から、（Ａ）成分は重合脂肪酸を７０質量％以上含有することが好ましく、８５質量％以上含有することがより好ましく、９５質量％以上含有することが更に好ましく、１００質量％含有することが特に好ましい。
【００２９】
本実施形態における水溶性金属加工油組成物中の（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤の含有量（ａ）は、ステンレス鋼の研削性及び乳化性を向上する観点から、５〜２０質量％であることが好ましく、７〜１７質量％であることがより好ましく、１０〜１５質量％であることが更に好ましい。
【００３０】
〔（Ｂ）硫黄系極圧剤〕
本実施形態における水溶性金属加工油組成物は、（Ｂ）硫黄系極圧剤を含み、水溶性金属加工油組成物中の（Ｂ）成分の含有量（ｂ）は、質量基準で、（Ａ）成分の含有量（ａ）以上〔ａ≦ｂ〕である。
上記構成であることで、本実施形態における水溶性金属加工油組成物は、オーステナイト系ステンレス鋼のみならず、フェライト系ステンレス鋼に対しても優れた研削性を有し、オーステナイト系ステンレス鋼と同等またはそれ以上に多くフェライト系ステンレス鋼を研削することができる。
【００３１】
硫黄系極圧剤としては、例えば、−Ｓｘ−で表されるスルフィド結合（ｘは２〜１０）を有するポリスルフィド化合物が挙げられる。ポリスルフィド化合物は、通常、ジハイドロカルビルポリスルフィドが用いられる。ジハイドロカルビルポリスルフィドとしては、下記一般式（１）で表される化合物が用いられる。
Ｒ１−Ｓｘ−Ｒ２                      （１）
式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に炭素数３〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数７〜２０のアルキルアリール基、炭素数７〜２０のアリールアルキル基、又は炭素数３〜２０のアルケニル基から選択される炭化水素基であって、それらは互いに同一でも異なっていてもよく、ｘは２〜１０の整数を示す。また、Ｒ1及びＲ2におけるアルキル基及びアルケニル基は、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ好ましくは炭素数６〜１８であり、ｘは好ましくは２〜８、より好ましくは３〜７、更に好ましくは４〜６である。
【００３２】
ジハイドロカルビルポリスルフィドの詳細な具体例としては、ジアルキルポリスルフィド、オレフィンポリスルフィド、ジベンジルポリスルフィド等が挙げられる。なお、オレフィンポリスルフィドは、炭素数３〜２０のオレフィン又はその２〜４量体を、硫黄、ハロゲン化硫黄等の硫化剤と反応させて得られたものが挙げられる。オレフィンとしては、例えばプロピレン、イソブテン、ジイソブテン等が好ましい。オレフィンポリスルフィドとしては、一般式（１）においてＲ１及びＲ２の一方がアルケニル基で、他方がアルケニル基又はアルキル基のものが挙げられる。
【００３３】
上記の中でも、一般式（１）においてＲ１及びＲ２のいずれもがアルキル基であるジアルキルポリスルフィドが好ましく、一般式（１）においてＲ１及びＲ２が炭素数６〜１８のアルキル基であるジアルキルポリスルフィドがより好ましい。
ジアルキルポリスルフィドの具体例としては、ジヘキシルポリスルフィド、ジオクチルポリスルフィド、ジノニルポリスルフィド、ジデシルポリスルフィド、ジドデシルポリスルフィド、ジウンデシルポリスルフィド、ジテトラデシルポリスルフィド、ジヘキサデシルポリスルフィド、ジオクタデシルポリスルフィドが挙げられる。なお、これら化合物は、いずれのアルキル基も直鎖状のものであってもよいし、分岐状のものであってもよい。
なお、ポリスルフィドは単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００３４】
また、ポリスルフィドは、通常、硫黄含有量が２０〜５０質量％のものが使用され、研削性を良好にする観点から、２５〜４５質量％のものが使用されることが好ましい。
さらに、研削性をより良好にする観点から、ポリスルフィドは、鉱油（ＩＳＯＶＧ  １００）で５質量％に希釈したものが、銅板腐食試験（ＪＩＳＫ―２５１３；１００℃、１時間）で「３」又は「４」を示す活性型のもの、すなわち、活性ポリスルフィドがより好適である。
【００３５】
本実施形態における水溶性金属加工油組成物中の（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）は、フェライト系ステンレス鋼の研削性を向上する観点から、１０〜５０質量％であることが好ましく、１５〜４８質量％であることがより好ましい。
含有量（ｂ）が１０質量％以上であることで、フェライト系ステンレス鋼の研削性に優れ、含有量（ｂ）が５０質量％以下であることで、ポリスルフィド化合物に起因する臭気が弱くなり、作業環境の悪化を防止することができる。
ステンレス鋼の研削性、原液安定性、及び希釈安定性の観点からは、含有量（ｂ）を３０〜４８質量％とすることが好ましく、ステンレス鋼の研削性を維持しつつ、臭気性をより抑える観点からは、含有量（ｂ）を１５〜３０質量％とすることができる。
【００３６】
本実施形態における水溶性金属加工油組成物中の（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤の含有量（ａ）と、（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）とは、フェライト系ステンレス鋼の研削性を向上する観点から、含有量（ｂ）に対する含有量（ａ）の割合（ａ／ｂ）が、質量基準で、０．１〜０．８であることが好ましく、０．２〜０．７であることがより好ましい。
ステンレス鋼の研削性、原液安定性、及び希釈安定性の観点からは、割合（ａ／ｂ）を０．２〜０．５とすることが好ましく、ステンレス鋼の研削性を維持しつつ、臭気性をより抑える観点からは、割合（ａ／ｂ）を０．５〜０．７とすることができる。
【００３７】
〔水〕
本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、水を含む。
水は特に限定されず、蒸留水、イオン交換水、水道水、工業用水等いずれでもよい。なお、水溶性金属加工油組成物が含む水は、原液である水溶性金属加工油組成物の構成成分としての水を意味し、後述する希釈液としての水とは異なる。
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の、水の含有量は、水溶性金属加工油組成物の引火点を無くし、取り扱い易くすると共に、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の分離を抑制する観点から、５〜５０質量％であることが好ましく、７〜４０質量％であることが好ましい。
ステンレス鋼の研削性、原液安定性、及び希釈安定性の観点からは、水溶性金属加工油組成物中の水の含有量を７〜２０質量％とすることが好ましく、ステンレス鋼の研削性を維持しつつ、臭気性をより抑える観点からは、水溶性金属加工油組成物中の水の含有量を２０〜４０質量％とすることができる。
【００３８】
本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、水に加えて、基油を含んでいてもよい。
基油としては、特に限定されず、通常切削及び／又は研削用の金属加工油に含まれるものを適宜選択して用いることができる。具体的には、鉱油及び合成油を挙げることができる。
鉱油としては、例えば、パラフィン系原油、混合系原油あるいはナフテン系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、またはこれを常法にしたがって精製することによって得られる精製油、例えば、溶剤精製油、水添精製油、脱ロウ処理油、白土処理油等を挙げることができる。
合成油としては、例えばポリブテン、ポリプロピレン、炭素数８〜１４のα−オレフィンオリゴマー及びこれらの水素化物；さらにはポリオールエステル（トリメチロールプロパンの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル等）；二塩基酸エステル、芳香族ポリカルボン酸エステル、リン酸エステル等のエステル系化合物；アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等のアルキル芳香族化合物；ポリアルキレングリコール等のポリグリコール油；シリコーン油等が挙げられる。
これらの基油は、一種を用いてもよく、二種以上を適宜組み合せて用いてもよい。基油としては、一般に４０℃における動粘度が１〜１０００ｍｍ2／ｓ、好ましくは、２〜５００ｍｍ2／ｓのものが用いられる。
なお、本明細書において動粘度とは、ＪＩＳ  Ｋ  ２２８３：２０００に準拠して測定したものである。
【００３９】
〔他の成分〕
本実施形態の水溶性金属加工油組成物には、本実施形態の目的を阻害しない範囲でさらに他の成分を配合することができる。例えば、目詰まり抑制剤、乳化剤、防錆剤、潤滑性向上剤、金属不活性化剤、消泡剤、防腐剤、酸化防止剤等を配合することができる。
具体的には、水溶性アミン化合物；油溶性アミン化合物；炭素数８〜１８のカルボン酸；ポリアルキレングリコール等を含むことが好ましい。
【００４０】
（水溶性アミン化合物）
本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、水溶性アミン化合物を含むことが好ましい。
水溶性アミン化合物としては、アルカノールアミンが好ましい。
アルカノールアミンは、（１）モノアルカノールアミン、（２）ジアルカノールアミン、及び（３）トリアルカノールアミンが挙げられる。
【００４１】
（１）モノアルカノールアミン
モノアルカノールアミンは、１つのアルカノール基を有し、炭素数は、水溶性の観点から、各々独立に、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜６、さらに好ましくは１〜４である。アルカノール基のアルキル鎖は、直鎖状でも、分岐状でも、環状でもよい。
モノアルカノールアミンは、具体的には、モノイソプロパノールアミン（Ｍｏｎｏｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌａｍｉｎｅ；ＭＩＰＡ）、モノエタノールアミン等が挙げられる。
モノアルカノールアミンは、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
（２）ジアルカノールアミン
ジアルカノールアミンは、２つのアルカノール基を有する。２つのアルカノール基は同じでも異なっていてもよいが、各々の炭素数は、水溶性の観点から、各々独立に、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜６、さらに好ましくは１〜４である。また、２つのアルカノール基の総炭素数は、水溶性および臭気低減の観点から、３〜１２であることが好ましく、より好ましくは４〜１０、さらに好ましくは４〜８である。
２つのアルカノール基のアルキル鎖は、各々独立に、直鎖状でも、分岐状でも、環状でもよく、具体的には、ジエタノールアミンのような直鎖状ジアルカノールアミン、ジイソプロパノールアミンのような分岐状ジアルカノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミンのような環状のジアルカノールアミンが挙げられる。
ジアルカノールアミンは、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
以上中でも、環状のジアルカノールアミンは乳化剤として好適であり、特に、次式（２）で示されるシクロヘキシルジアルカノールアミンが好ましく挙げられる。
【００４３】
【化１】
2020158611.tif 000003
【００４４】
式（２）式中、Ｒは、アルキレン基であり、ｑは１〜１０の整数である。
式（２）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、ノニレンおよびデシレン等の直鎖または分岐のアルキレン基が好ましく挙げられる。これらの中でも、水溶性および濡れ性の観点から、エチレンまたはプロピレンが好ましく、特にエチレンが好ましい。
式（２）中、ｑは１〜１０の整数であり、１〜７が好ましく、１〜３がより好ましい。
シクロヘキシルジアルカノールアミンの具体例としては、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジイソプロパノールアミン等が挙げられる。この中で、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミンが好ましく用いられる。
なお、シクロヘキシルジアルカノールアミンは、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４５】
（３）トリアルカノールアミン
トリアルカノールアミンとしては、３つのアルカノール基は同じでも異なっていてもよいが、各々の炭素数は、水溶性の観点から、各々独立に、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜６、さらに好ましくは１〜４である。また、３つのアルカノール基の総炭素数は、水溶性および臭気低減の観点から、３〜１２であることが好ましく、より好ましくは４〜１０、さらに好ましくは４〜８である。
このようなアルカノールアミンとしては、例えば、トリエタノールアミン、トリ−ｎ−プロパノールアミン、トリ−i−プロパノールアミン、およびトリ−ｎ−ブタノールアミ
ンなどが挙げられる。これらの中でも、水溶性が優れている点でトリエタノールアミンが好ましい。
なお、トリアルカノールアミンは、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４６】
以上の中でも、トリアルカノールアミンおよびシクロヘキシルジアルカノールアミンは乳化剤として好適であり、モノアルカノールアミンは防錆剤として好適である。
【００４７】
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の水溶性アミン化合物の含有量は、３〜２０質量％であることが好ましく、４〜１７質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることが好ましい。当該含有量を３〜２０質量％とすることで、耐腐敗性、ｐＨ維持性、及び皮膚低刺激性の点で優れる。
【００４８】
（油溶性アミン）
本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、油溶性アミンを含むことが好ましい。
油溶性アミンとしては、モノシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、Ｎ−メチルジシクロヘキシルアミン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、メタキシレンジアミン、モルホリン、ラウリルアミン、オレイルアミン等が挙げられる。
油溶性アミンは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
油溶性アミンは、金属の研削加工時に用いられる砥石の目詰まりを抑制する目詰まり抑制剤として好適である。
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の油溶性アミンの含有量は、４〜１５質量％であることが好ましく、５〜１３質量％であることがより好ましい。
【００４９】
（炭素数８〜１８のカルボン酸）
本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、炭素数８〜１８のカルボン酸を含むことが好ましい。
炭素数８〜１８のカルボン酸としては、脂肪酸が好ましく、飽和脂肪酸であっても、不飽和脂肪酸であってもよい。また、ここで用いられる脂肪酸は、直鎖構造のものに限定されず、分岐型異性体も含む。炭素数８〜１８のカルボン酸を用いることにより、水溶性金属加工油剤の水溶性および濡れ性を高めることができ、また原液安定性を高めることができる。
カルボン酸のカルボキシル基の数は特に限定されなく、モノカルボン酸でもポリカルボン酸でもよいが、取り扱い性の観点から、１〜６が好ましく、１〜４がより好ましく、１〜２、すなわちモノカルボン酸またはジカルボン酸がさらに好ましい。
本発明で具体的に用いられるカルボン酸は、これに限定されるものではないが、例えば、オクタン酸（カプリル酸）、２−エチルヘキサン酸、イソオクタン酸、ノナン酸（ペラルゴン酸）、イソノナン酸、デカン酸（カプリン酸）、イソデカン酸、ネオデカン酸、ウンデカン酸、イソウンデカン酸、ドデカン酸（ラウリン酸）、イソドデカン酸、トリデカン酸、イソトリデカン酸、テトラデカン酸（ミリスチン酸）、ヘキサデカン酸（パルミチン酸）、ヘプタデカン酸（マルガリン酸）、オクタデカン酸（ステアリン酸）、イソステアリン酸、１０−ウンデセン酸、ゾーマリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸等のモノカルボン酸；
ノナン二酸、ウンデカン二酸、セバシン酸（デカン二酸）、ドデカン二酸等のジカルボン酸；
油脂より抽出された大豆油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、およびトール油脂肪酸（Ｃ１８）、米ぬか脂肪酸（米ぬか油脂肪酸ともいう）等が挙げられる。
なお、トール油脂肪酸は、通常、オレイン酸を４０〜５０質量％、リノール酸を４０〜４５質量％、及びパルミチン酸を６質量％程度含んで構成される混合脂肪酸である。また、米ぬか脂肪酸は、通常、オレイン酸を４０〜５０質量％、リノール酸を２９〜４２質量％、及びパルミチン酸１３〜１８％を含んで構成される混合脂肪酸である。
これらのカルボン酸は、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５０】
炭素数８〜１８のカルボン酸は、目詰まり抑制剤、防錆剤等として好適である。
目詰まり抑制剤は、不飽和脂肪酸を含むことが好ましく、不飽和脂肪酸の炭素数は７〜２８であることが好ましく、１３〜２２であることがより好ましく、１５〜２０であることが更に好ましい。更に具体的には、トール油脂肪酸及び米ぬか脂肪酸の一方または両方を含むことが好ましい。
防錆剤は、炭素数８〜１６のカルボン酸を含むことが好ましく、炭素数８〜１４のカルボン酸を含むことがより好ましく、炭素数１０〜１２のカルボン酸を含むことがさらに好ましい。特に、炭素数１０〜１２の飽和脂肪酸を含むことがより好ましく、ラウリン酸、デカン酸、ネオデカン酸（オクタン酸、ノナン酸およびデカン酸の混合物）、ウンデカン二酸、セバシン酸、ドデカン二酸を含むことがさらに好ましく、ラウリン酸、ネオデカン酸、セバシン酸およびドデカン二酸を含むことが特に好ましい。
【００５１】
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の炭素数８〜１８のカルボン酸の含有量は、４〜２５質量％であることが好ましく、６〜２０質量％であることが好ましく、７〜１５質量％であることが好ましい。炭素数８〜１８のカルボン酸の含有量が４〜２５質量％であることで、乳化安定性及び原液の安定性の点で優れる。
【００５２】
（ポリアルキレングリコール）
本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、ポリアルキレングリコールを含むことが好ましい。
ポリアルキレングリコールとしては、アルキレングリコールの重合体であれば特に限定されないが、次式（３）で示されるポリアルキレングリコールの少なくとも１種が好ましく挙げられる。
Ｒ１Ｏ−（Ｒ’Ｏ）ｐ−Ｈ        （３）
【００５３】
式（３）において、Ｒ１は、水素原子または炭素数が１〜３０のアルキル基である。アルキル基の炭素数は、１〜２０が好ましく、１〜１０がより好ましく、１〜５がさらに好ましい。Ｒ１の炭素数がこの範囲であると、水溶性が良好であり、好ましい。
Ｒ’ＯはＰＯおよびＥＯから選択されたオキサイド単位であり混合して用いてもよい。ただし、Ｒ’ＯにおけるＥＯのＰＯに対するモル分率（ＥＯ／ＰＯ）は、水で希釈した際の消泡性の観点より、１未満であることが好ましく、より好ましくは０．８未満、さらに好ましくは０．６未満である。ｐは、取り扱い性の観点から、１〜２００の整数が好ましく、５〜１５０の整数がより好ましく、１０〜１００の整数がさらに好ましく、３０〜６０の整数が特に好ましい。
【００５４】
ポリアルキレングリコールの重量平均分子量は、５００〜１００００であることが好ましく、より好ましくは１０００〜５０００、さらに好ましくは１５００〜３０００である。重量平均分子量が上記の範囲であると、水で希釈した際の濡れ性が良好である。
ポリアルキレングリコールは、各々単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。また、ポリアルキレングリコールは、ＥＯ構造又はＰＯ構造の単位数等が異なる種々の構造のものを混合して用いてもよい。
【００５５】
ポリアルキレングリコールは乳化剤として好適である。
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中のポリアルキレングリコールの含有量は、水溶性金属加工油組成物の乳化安定性の観点から、０．５〜１０質量％であることが好ましく、１〜８質量％であることが好ましく、１〜５質量％であることが好ましい。
【００５６】
（目詰まり抑制剤）
金属の研削加工時に用いられる砥石の目詰まりを抑制する観点から、本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、目詰まり抑制剤を含有することが好ましい。
目詰まり抑制剤は、油溶性アミン及び炭素数８〜１８のカルボン酸の少なくとも一方を含むことが好ましく、より具体的には、油溶性アミン、トール油脂肪酸及び米ぬか脂肪酸の少なくとも１つを含むことが好ましい。
油溶性アミン及び炭素数８〜１８のカルボン酸の詳細は既述の通りである。
【００５７】
目詰まり抑制剤は、油溶性アミンを少なくとも含むことが好ましく、油溶性アミン並びにトール油脂肪酸及び米ぬか脂肪酸を含むことがより好ましい。
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の目詰まり抑制剤の含有量は、５〜２０質量％であることが好ましく、７〜１７質量％であることがより好ましい。
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の目詰まり抑制剤として作用する炭素数８〜１８のカルボン酸の含有量（ｃ２）に対する油溶性アミンの含有量（ｃ１）の割合（ｃ１／ｃ２）は、質量基準で、０．５〜６．０であることが好ましく、１．５〜４．５であることがより好ましく、２．０〜３．５であることが更に好ましい。
【００５８】
（乳化剤）
乳化剤としては、非イオン性界面活性剤（ノニオン性界面活性剤）、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等の各種界面活性剤の他、水溶性アミン化合物等が挙げられる。水溶性アミン化合物の詳細は既述の通りであり、中でも、トリアルカノールアミンおよびシクロヘキシルジアルカノールアミンが好ましい。
【００５９】
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキレンエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のエーテル；ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン重合物；脂肪酸アルカノールアミドのようなアミド等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等の四級アンモニウム塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、ベタイン系としてアルキルベタイン等が挙げられる。
水溶性アミンとしては、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン等が挙げられる。
乳化剤は、以上の化合物を、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の乳化剤の含有量は、水溶性金属加工油組成物の乳化安定性の観点から、５〜１５質量％であることが好ましく、７〜１３質量％であることがより好ましく、９〜１１質量％であることが更に好ましい。
【００６１】
（防錆剤）
防錆剤としては、既述の炭素数８〜１８のカルボン酸、及び既述の水溶性アミン化合物が挙げられる。炭素数８〜１８のカルボン酸、及び既述の水溶性アミン化合物の詳細は既述の通りである。中でも、炭素数８〜１６のカルボン酸の飽和脂肪酸、及びモノアルカノールアミンが好ましく、デカン二酸（セバシン酸）、ドデカン二酸、ネオデカン酸、及びモノイソプロパノールアミン（ＭＩＰＡ）がより好ましい。
防錆剤は、以上の化合物を、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の防錆剤の含有量は、水溶性金属加工油組成物の乳化安定性の観点から、５〜１５質量％であることが好ましく、７〜１３質量％であることがより好ましく、９〜１１質量％であることが更に好ましい。
【００６２】
（潤滑性向上剤）
潤滑性向上剤としては、ひまし油、菜種油等の植物油、ラノリン等の油脂およびこれらの精製物等が挙げられる。
【００６３】
（金属不活性化剤、酸化防止剤）
金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、及びチアジアゾール、リン酸ナトリウム塩、リン酸エステル誘導体等が挙げられる。
酸化防止剤としては、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤；２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２、６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、イソオクチル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤；ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネイト等の硫黄系酸化防止剤；ホスファイト等のリン系酸化防止剤；さらにモリブデン系酸化防止剤等が挙げられる。
【００６４】
（防腐剤、消泡剤）
防腐剤としては、例えば、ヘキサヒドロトリアジン等のトリアジン系防腐剤；アルキルベンゾイミダゾール系防腐剤；ベンゾイソチアゾリン、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン等のイソチアゾリン系防腐剤；ピリジン系防腐剤；フェノール系防腐剤；ピリチオンナトリウム等のピリチオン系防腐剤等が挙げられる。
消泡剤としては、ポリシロキサン等のシリコーン系化合物、ポリエーテル系化合物等を挙げることができる。
【００６５】
本実施形態の水溶性金属加工油組成物は、上記他の成分を好ましくは１０〜５０質量％、より好ましくは２０〜４０質量％、さらに好ましくは２５〜３５質量％含有する。なお、他の成分として複数成分を含有する場合には、各成分は独立して上記範囲で含有されるものとする。
水溶性金属加工油組成物中の他の成分の含有量が１０質量％以上であると、例えば防錆性、殺菌性及び消泡性等の各成分の効果が十分に発揮される。また、水溶性金属加工油組成物中の他の成分の含有量を５０質量％以下とすることで、水溶性金属加工油組成物の原液安定性を確保することができる。
なお、本実施形態の水溶性金属加工油組成物中の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び、水、並びに、適宜含有することができる防錆剤、乳化剤及び他の成分の合計含有量は、１００質量％を超えないものとする。
【００６６】
＜水溶性金属加工油組成物の製造方法＞
本実施形態の水溶性金属加工油組成物の製造方法は、（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と、（Ｂ）硫黄系極圧剤と、水とを、（Ｂ）硫黄系極圧剤の含有量（ｂ）を、質量基準で、（Ａ）油性剤の含有量（ａ）以上として配合する方法である。
（Ｂ）硫黄系極圧剤を、（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤と同じか、より多い割合（質量基準）で、水と共に配合することで、既述の、ステンレス鋼に対する研削性に優れる水溶性金属加工油組成物を製造することができる。
本実施形態の水溶性金属加工油組成物の製造方法は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び水に加え、既述の防錆剤及び乳化剤を配合することが好ましく、更に、既述の他の成分を配合してもよい。
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び水の具体的な好ましい配合量、並びに、防錆剤、乳化剤及び他の成分の具体的な好ましい配合量は、水溶性金属加工油組成物の説明で記載した各成分の好ましい含有量と同じである。
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び、水、並びに、適宜含有することができる防錆剤、乳化剤及び他の成分の合計配合量は、１００質量％を超えないものとする。
【００６７】
＜金属加工液（希釈液）＞
本実施形態の金属加工液は、本発明の水溶性金属加工油組成物（原液）を水で希釈することにより得られる。ここでの水は、工業用水、水道水、井戸水、イオン交換水、蒸留水等のいずれでもよく、特に限定されない。本実施形態においては、水溶性金属加工油組成物を、希釈倍率５〜１００倍となるように水で希釈することが好ましい。希釈倍率が上記範囲であると、金属加工液の粘度が適切となり扱いやすく、またベトツキが少ない。さらに原液組成物の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分等の有効成分が十分に含まれるため、加工性能、特に、研削性に優れる。上記希釈倍率は、１０〜９０倍であることがより好ましく、１５〜８５倍であることがさらに好ましく、２０〜８０倍であることが特に好ましい。
【００６８】
本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）及び金属加工液（希釈液）は、金属加工、例えば金属の切削加工及び研削加工に好適に用いることができ、好ましくは金属の研削加工に用いる研削加工油として使用される。被加工材料となる金属は、特に限定されないが、好ましくは、ステンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、アルミニウム合金、銅合金等が挙げられるが、特に、ステンレス鋼について好ましい効果を得ることができる。
ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼（常温で組織中にオーステナイト相とフェライト相が存在するステンレス鋼）、析出硬化系ステンレス鋼等が挙げられる。本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）及び金属加工液（希釈液）は、いずれのステンレス鋼にも好適に用いることができるが、本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）及び金属加工液（希釈液）は、中でも、オーステナイト系ステンレス鋼及びフェライト系ステンレス鋼に対する研削性に優れ、フェライト系ステンレス鋼に対する研削性に特に優れる。
このように、本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）及び金属加工液（希釈液）を、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種のステンレス鋼の金属加工（特に、研削加工）に使用することに好適であり、オーステナイト系ステンレス鋼及びフェライト系ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種のステンレス鋼の金属加工（特に、研削加工）に使用することにより好適であり、特に、フェライト系ステンレス鋼の金属加工（特に、研削加工）に使用することに好適である。
なお、オーステナイト系ステンレス鋼は、例えば、１８クロム−８ニッケルのＳＵＳ３０４が例示される。フェライト系ステンレス鋼は、例えば、ＳＵＳ４３０の１８クロム系のステンレス鋼等が挙げられる。
【００６９】
＜金属加工方法＞
本実施形態の金属加工方法は、本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）、又は金属加工液（希釈液）を用いて金属を加工する。
金属加工の種類としては、切削加工、研削加工、打抜き加工、研磨加工、絞り加工、抽伸加工、圧延加工等の各種の金属加工分野に好適に利用することができるが、研削加工であることが好ましい。研削加工としては、例えば、研削ベルトにより金属の研削加工をする方法を挙げることができる。なお、研削ベルトとは、布、紙、プラスチック、ゴム等で形成された基体表面に、研磨材（砥粒）が接着されたエンドレス状のベルトからなる研磨工具であり、研削加工において通常使用されるものを適宜選択して使用可能である。砥粒としては、例えばアルミナを用いることができる。本方法で被加工材料となる金属は、上記したとおりである。
このように、本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）及び金属加工液（希釈液）を、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種のステンレス鋼の、研削ベルトによる金属加工（特に、研削加工）に使用することに好適であり、オーステナイト系ステンレス鋼及びフェライト系ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種のステンレス鋼の、研削ベルトによる金属加工（特に、研削加工）に使用することにより好適であり、特に、フェライト系ステンレス鋼の、研削ベルトによる金属加工（特に、研削加工）に使用することに好適である。
なお、本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）及び金属加工液（希釈液）は、研削性が良好で研削量を多くすることが可能であることから、いわゆる粗研削に好適に使用可能である。
【００７０】
研削ベルトを用いた研削加工は、例えば図１に示すように、搬送ベルト４等で搬送される被削材５に、アイドルロール１及びコンタクトロール２のような２以上のローラ間で回転走行する研削ベルト３表面を押し付けて行う。この際、ベルトが押し付けられる被削材５の部分（研削部）に、本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）又は金属加工液（希釈液）６が供給される。本実施形態の水溶性金属加工油組成物（原液）又は金属加工液（希釈液）は、例えば、搬送ベルト４の下方に設けられた油タンク７から研削部に供給されるとともに、研削部から落下したものがタンク７に戻されることで循環しながら研削部に供給される。
【実施例】
【００７１】
次に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。
【００７２】
＜実施例１〜５及び比較例１〜２＞
表１に示す配合材料及び割合で水溶性金属加工油組成物（原液）を調製し、研削性評価を行なった。結果を表１に示す。各組成物配合量の単位は「質量％」である。
【００７３】
表１の配合材料は以下のとおりである。
〔（Ａ）重合脂肪酸を含有する油性剤〕
（１）ひまし油重合脂肪酸１：ひまし油重合脂肪酸  約６量体、酸価３２．９、水酸基価１３．６
（２）ひまし油重合脂肪酸２：ひまし油重合脂肪酸  約６量体、酸価３１．６、水酸基価９．４ｍｇＫＯＨ／ｇ
【００７４】
〔（Ｂ）硫黄系極圧剤〕
（３）ポリスルフィド１（Ｃ１２−Ｓ３−Ｃ１２）：式（１）で表されるポリスルフィド化合物
（４）ポリスルフィド２（Ｃ８−Ｓ５−Ｃ８）：式（１）で表されるポリスルフィド化合物
【００７５】
〔他の成分〕
（５）油溶性アミン化合物：Ｎ−メチルジシクロヘキシルアミン、目詰まり抑制剤
（６）炭素数８〜１８のカルボン酸１：米ぬか脂肪酸、目詰まり抑制剤
（７）炭素数８〜１８のカルボン酸２：トール油脂肪酸：目詰まり抑制剤
【００７６】
（８）炭素数８〜１８のカルボン酸３：デカン二酸、防錆剤
（９）炭素数８〜１８のカルボン酸４：ドデカン二酸、防錆剤
（１０）炭素数８〜１８のカルボン酸５：ネオデカン酸、防錆剤
（１１）水性アミン化合物１：モノイソプロパノールアミン、防錆剤
【００７７】
（１２）ポリアルキレングリコール１：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ＨＬＢ  １２．７、乳化剤
（１３）水性アミン化合物２：Ｎ−メチルジエタノールアミン、乳化剤
（１４）水性アミン化合物３：トリイソプロパノールアミン、乳化剤
（１５）ポリアルキレングリコール２：ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ＨＬＢ：１３、乳化剤
【００７８】
（１６）ベンゾトリアゾール：銅不活性化剤
（１７）ヘキサヒドロトリアジン：防腐剤
（１８）１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン：防腐剤
（１９）ピリチオンナトリウム：防腐剤
（２０）リン酸エステル：ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル（アルキル部分の炭素数１２〜１５）、金属不活性化剤
（２１）ポリオルガノシロキサン：シリコーン系消泡剤
【００７９】
〔研削性評価〕
各水溶性金属加工油組成物（原液）を、水で、表１に示す希釈倍率で希釈して金属加工液（希釈液）とした後、以下の金属加工を行った。図１に概略図で示す研削試験用装置を用いて研削性評価を行った。すなわち、図１において、アイドルロール１とコンタクトロール２との間で回転走行する研削ベルト３に、搬送ベルト４上に載置された被削材５を押し付け、一方で、研削部に上記金属加工液（希釈液）６を油タンク７から循環供給しながら研削を行った。１試験につき５枚の被削材板を使用し、間隔を空けずに連続して通板した。評価項目及び試験条件は、以下の通りである。
（評価項目）
前記試験を、合計１００パス行い、研削量を評価した。
【００８０】
（試験条件）
・研削ベルト：アルミナ８０番
・被研削材：ＳＵＳ３０４、幅９０ｍｍ×長さ１，０００ｍｍ×厚さ約３ｍｍ、１試験毎に５枚通板
・速度：ベルト速度；１４００ｍ／ｍｉｎ、板送り速度；１０ｍ／ｍｉｎ
・研磨方法：ダウンカット
・金属加工液（希釈液）温度：４０℃
・負荷：１．５ｈｐ／ｉｎｃｈ（ベルト押付け力を一定で評価）
・被削材：実施例１及び比較例１においては、ＳＵＳ３０４（オーステナイト系ステンレス鋼）及びＳＵＳ４３０（フェライト系ステンレス鋼）；実施例２〜５及び比較例２においては、ＳＵＳ４３０（フェライト系ステンレス鋼）
【００８１】
【表１】
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【００８２】
実施例１と比較例１との対比からわかるように、実施例１の水溶性金属加工油組成物は、オーステナイト系ステンレス鋼に対して、比較例１の水溶性金属加工油組成物を用いた場合よりも多くの研削量が得られている。更には、比較例１の水溶性金属加工油組成物がフェライト系ステンレス鋼を十分に研削することができていないのに比べ、実施例１の水溶性金属加工油組成物は、オーステナイト系ステンレス鋼の研削量よりも多くの研削量が得られている。
実施例２〜５ではオーステナイト系ステンレス鋼の研削を行ってはいないが、実施例１と同様に本発明の要件を満たす水溶性金属加工油組成物であることから、実施例２〜５の水溶性金属加工油組成物も実施例１と同様に、オーステナイト系ステンレス鋼の研削にも、フェライト系ステンレス鋼の研削にも優れることが十分予想される。
【００８３】
希釈倍率の異なる実施例１〜３の対比から、希釈倍率が高くなっても、フェライト系ステンレス鋼に対して、比較例１よりも多くの研削量が得られていることがわかる。
実施例１と４との対比から、（Ｂ）成分の硫黄系極圧剤の質量が半分である実施例４は、実施例１に比べ研削量が減るものの、比較例１に比べ十分な量の研削量が得られている。
また、（Ｂ）成分の硫黄系極圧剤の種類が異なる実施例１及び４と、実施例５との対比から、−Ｓｘ−で表されるスルフィド結合のｘが多いポリスルフィド２（ｘ＝５）を用いた実施例１の方が、スルフィド結合のｘが少ないポリスルフィド１（ｘ＝３）を用いた実施例５よりも、研削量が多いことがわかる。更に、ポリスルフィド２（ｘ＝５）を用いた実施例４は、（Ｂ）成分の質量が実施例５の半分であるにも関わらず、実施例５よりも多くの研削量が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本実施形態によれば、オーステナイト系ステンレス鋼に対する加工と同様に、フェライト系ステンレス鋼を加工することができ、ステンレス鋼の種類に限らず、多くの難加工材の金属加工に使用し、生産性を高める加工性能を有する水溶性金属加工油組成物が得られる。本実施形態の水溶性金属加工油組成物及び該水溶性金属加工油組成物を水で希釈した金属加工液は、切削又は研削加工、中でも研削ベルトを用いた研削加工に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  アイドルロール
２  コンタクトロール
３  研削ベルト
４  搬送ベルト
５  被削材
６  水溶性金属加工油組成物（原液）又は金属加工液（希釈液）
７  油タンク
【図１】
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