(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）ヒドロキシカルボン酸のヒドロキシル基にオキシアルキレン基を付加したカルボン酸化合物、そのアルカリ金属塩及びそのアミン塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物、及び
（２）基油を含有し、前記基油が、アルキルベンゼン、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、及びα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種の合成油である潤滑剤組成物。
【請求項２】
前記組成物が、鉱油を含まない、シンセティック型の金属加工油剤である、請求項１記載の潤滑剤組成物。
【請求項３】
オキシアルキレン基が、オキシエチレン基又はオキシエチレン基とオキシプロピレン基との混合基であり、その付加モル数が１〜２００であるカルボン酸化合物、そのアルカリ金属塩及びそのアミン塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する請求項１又は２記載の潤滑剤組成物。
【請求項４】
ヒドロキシカルボン酸が、炭素原子数７〜２６のヒドロキシカルボン酸である、請求項１〜３のいずれか１項記載の潤滑剤組成物。
【請求項５】
ヒドロキシカルボン酸が、ひまし油脂肪酸又は硬化ひまし油脂肪酸である、請求項１〜４のいずれか１項記載の潤滑剤組成物。
【請求項６】
基油がアルキルベンゼンである請求項１〜５のいずれか１項記載の潤滑剤組成物。
【請求項７】
成分（１）対成分（２）の質量比率が１：２０から２０：１である請求項１〜６のいずれか１項記載の潤滑剤組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の潤滑剤組成物を水で５〜２００倍に希釈してなる金属加工用油剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削加工、研削加工、塑性加工などの金属加工に広く適用できる潤滑剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
切削、研削加工分野に広く使用される切削油剤には鉱油をベ−スにした、不水溶性切削油剤と、鉱油、界面活性剤、有機アミン等を含有し、水に希釈して使用する水溶性切削油剤とがある。
【０００３】
近年の地球資源の節約、地球環境悪化防止の観点から、切削油剤においては、従来と比較し、一層の地球環境に優しい油剤、更にはできるだけ長期間使用に耐えうる油剤の開発が求められてきている。
【０００４】
その一例として、作業環境のクリーン化を目的とし、鉱油を含まない、シンセティック型の金属加工油剤も使用されている。シンセティック型金属加工油剤は水に希釈した場合にも透明感を保ち、腐敗に対しても強いという長所を有する。従来の水溶性金属加工油としては例えば、ヒドロキシカルボン酸オキシアルキレン付加物を用いる潤滑剤組成物（特開平６−１００８７５号公報）、水溶性切削油剤組成物(特開平８−２３９６８３号公報)等が知られている。
しかしながら、従来のシンセティック型金属加工油剤は、一般的に転造タップ、深穴加工といった極端に潤滑性を必要とする加工には適さない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、切削、研削をはじめとする金属加工の潤滑剤として用いた場合に、優れた加工性能を示し、水で希釈しても安定で透明性を維持し、耐腐敗性に優れ、かつ、環境にも悪影響を及ぼしにくい潤滑剤組成物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討の結果、特定のカルボン酸又はその塩と特定の合成油を含有させることにより、腐敗に対して強く、転造タップ、深穴加工などに適する潤滑剤が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、（１）ヒドロキシカルボン酸のヒドロキシル基にオキシアルキレン基を付加したカルボン酸化合物、そのアルカリ金属塩及びそのアミン塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物、及び（２）アルキルベンゼン、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、及びα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種の基油を含有する潤滑剤組成物を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の潤滑剤組成物に使用する成分（１）の化合物は、少なくとも１個のヒドロキシル基と少なくとも１個のカルボキシル基を有するヒドロキシカルボン酸のヒドロキシル基にオキシアルキレン基を付加したカルボン酸化合物、そのアルカリ金属塩及びそのアミン塩から選ばれる。
本発明に使用されるヒドロキシカルボン酸は、飽和であっても、不飽和であっても良く、炭素原子数７〜２６のものが好ましい。ヒドロキシカルボン酸としては、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸が挙げられる。
【０００８】
脂肪族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、モノヒドロキシモノカルボン酸として、ヒドロキシペラルゴン酸、ヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシラウリル酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシパルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシアラキン酸、ヒドロキシベヘン酸、リシノレイン酸、ヒドロキシオクタデセン酸、モノヒドロキシジカルボン酸として、ヒドロキシセバシン酸、ヒドロキシオクチルデカン二酸、モノヒドロキシトリカルボン酸として、ノルカペラート酸、アガリチン酸、ジヒドロキシモノカルボン酸として、イプロール酸、ジヒドロキシヘキサデカン酸、ジヒドロキシステアリン酸、ジヒドロキシオクタデセン酸、ジヒドロキシオクタデカンジエン酸、ジヒドロキシジカルボン酸として、ジヒドロキシドデカン二酸、ジヒドロキシヘキサデカン二酸、フロイオン酸、ジヒドロキシヘキサコ二酸、トリヒドロキシモノカルボン酸として、トリヒドロキシヘキサデカン酸（ウスチル酸−Ｂ）、トリヒドロキシオクタデカン酸、テトラヒドロキシモノカルボン酸として、テトラヒドロキシオクタデカン酸などが挙げられる。また、天然油脂より採取したひまし油脂肪酸や、硬化ひまし油脂肪酸も挙げられる。
【０００９】
芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシ安息香酸、トリヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシメチル安息香酸、ヒドロキシジメチル安息香酸、ヒドロキシイソプロピル安息香酸、ヒドロキシイソプロピルメチル安息香酸、ジヒドロキシメチル安息香酸、ヒドロキシフタル酸、ジヒドロキシフタル酸、トリヒドロキシフタル酸、ヒドロキシイソフタル酸、ジヒドロキシイソフタル酸、トリヒドロキシイソフタル酸、ヒドロキシメチルイソフタル酸、ヒドロキシテレフタル酸、ジヒドロキシテレフタル酸、ジバール酸、オリベトールカルボン酸、スフェルホルロカルボン酸などが挙げられる。
【００１０】
オキシアルキレン基として好ましいものは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、又はオキシエチレン基とオキシプロピレン基との混合基であり、それらの付加モル数は好ましくは１〜２００、さらに好ましくは、１〜５０が適当である。
アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられる。例えば、ひまし油のオキシアルキレン付加物のけん化反応によって得られるカルボン酸化合物の塩であっても良い。
アミン塩を構成するアミンとしては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、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、２−アミノ２−メチル−１−プロパノール、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、ジエチルモノイソプロパノールアミン、N,N−ジブチルアミノエタノール、N,N−ジ−ｎ−ブチルアミノイソプロパノール、N,N−ジ−ｎ−プロピルアミノイソプロパノール、N,N−ジターシャリーブチルジエタノールアミン、N,N−エチレンジアミン（ジイソプロパノール）、N,N−エチレンジアミン（ジエタノール）、モノ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、モノエチルジイソプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチルエタノール等が挙げられる。
【００１１】
本発明の潤滑剤組成物の成分（２）のアルキルベンゼンとしては、炭素原子数１０〜１４（約１２）のアルキル基を有するモノアルキルベンゼン（分子量２１８〜２７４）、ジアルキルベンゼン（分子量３５８〜４７０）が挙げられ、具体例としては、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、ジデシルベンゼン、ジウンデシルベンゼン、ジドデシルベンゼン、ジトリデシルベンゼン等が挙げられる。
【００１２】
ノルマルパラフィンとしては、炭素原子数１２〜１４程度のもの（分子量１７０〜１９８）が挙げられ、具体例としては、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン等が挙げられる。イソパラフィンとしては、炭素原子数１２〜１４程度のもの（分子量１７０〜１９８）が挙げられ、具体例としては、イソデカン、イソウンデカン、イソドデカン、イソトリデカン、イソテトラデカン等が挙げられる。α−オレフィンとしては、炭素原子数１２〜１４程度のもの（分子量１６８〜１９６）が挙げられ、具体例としては、デセン、ウンデセン、ドデセン、トリデセン、テトラデセン等が挙げられる。
【００１３】
本発明の潤滑剤組成物において成分（１）対成分（２）の質量比率は好ましくは１：２０〜２０：１である。成分（１）の比率がこれより少ないと硬水希釈安定性が不充分となることがあり、多いと安定な潤滑剤組成物を構成できず、液がゲル状となることがある。
【００１４】
本発明の潤滑剤組成物は、脂肪酸、アミン、水、鉱油、乳化剤などと合わせて切削油剤、研削油剤などの金属加工油剤として使用することができる。本発明の潤滑剤組成物は、そのままで金属加工油剤として使用してもよく、また、水で５〜２００倍程度に希釈して使用しても良い。
本発明の潤滑剤組成物を希釈して使用する場合には、有効成分（１）及び（２）の合計の含有量は希釈した状態で０．５〜１０質量％が適当である。
【００１５】
本発明の潤滑剤組成物は、必要に応じて抗菌剤を含んでも良い。抗菌剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、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、２−アミノ２−メチル−１−プロパノール、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、ジエチルモノイソプロパノールアミン、N,N−ジブチルアミノエタノール、N,N−ジ−ｎ−ブチルアミノイソプロパノール、N,N−ジ−ｎ−プロピルアミノイソプロパノール、N,N−ジターシャリーブチルジエタノールアミン、N,N−エチレンジアミン（ジイソプロパノール）、N,N−エチレンジアミン（ジエタノール）、モノ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、モノエチルジイソプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチルエタノール、シクロヘキシルアミン、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、モルホリンなどのアミン、ラウリルアミン、オレイルアミンなどに代表されるアルキルアミン及びそれらのオキシエチレン付加物などが挙げられる。
【００１６】
また、本発明の潤滑剤組成物は、必要に応じて防錆剤を含んでいても良い。防錆剤としては、カプロン酸、エナント酸、カプリン酸、ペラルゴン酸、カプリル酸、ウンデカン酸、ウンデシレン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、ノナデカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、イソステアリン酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、エルカ酸、アゼライン酸、ヒドロキシラウリル酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシパルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシアラキン酸、ヒドロキシベヘン酸、リシノレイン酸、ヒドロキシオクタデセン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ドデシルコハク酸、ラウリルコハク酸、ステアリルコハク酸、イソステアリルコハク酸、ダイマー酸、リノール酸メタアクリル酸縮合物（商品名：ハリマ化成製  DA-1550）などの脂肪酸；石油スルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸塩；カルボン酸アミド；アルケニルコハク酸、カルボン酸ザルコシド等が挙げられる。
【００１７】
また、その他の任意の添加剤として、シリコーン系消泡剤、アルコール系消泡剤、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又は金属防食剤、ベンゾチアゾール系金属防食剤、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アルキルフェニルエーテル、カルボン酸アルカノールアミドなどのノニオン系界面活性剤、多価アルコール類、グリコール類、水などのカップリング剤、燐酸塩、炭酸塩、ほう酸塩、珪酸塩などの無機塩、EDTAなどのイオン封鎖剤、酸化ワックス、天然油脂、合成油脂、合成エステル、高分子ポリマーなどの油性剤などを含有していても良い。
これら添加剤の合計量は一般に上記有効成分に対して、水を除いた質量比で１：２０〜２０：１である。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例によってさらに詳細に説明する。
実施例１〜９及び比較例１〜３
けん化物Ｉの調製
ひまし油オキシエチレン付加物（オキシエチレン１モル付加）７５０ｇに水酸化カリウム２５０ｇ及び水２５０ｇを添加し、８０℃で３時間撹拌し、ひまし油オキシエチレン付加物のけん化物Ｉを調製した。
けん化物IIの調製
ひまし油オキシエチレン付加物（オキシエチレン１０モル付加）７５０ｇに水酸化カリウム１２５ｇ及び水２５０ｇを添加し、８０℃で３時間撹拌し、ひまし油オキシエチレン付加物のけん化物IIを調製した。
【００１９】
けん化物IIIの調製
硬化ひまし油オキシエチレン付加物（オキシエチレン１０モル付加）７５０ｇに水酸化カリウム１２５ｇ及び水２５０ｇを添加し、８０℃で３時間撹拌し、硬化ひまし油オキシエチレン付加物のけん化物IIIを調製した。
けん化物ＩVの調製
ひまし油オキシエチレン／オキシプロピレン付加物（オキシエチレン３４モル、オキシプロピレン８モル付加）７５０ｇに水酸化カリウム５０ｇ及び水２５０ｇを添加し、８０℃で３時間撹拌し、ひまし油オキシエチレン、オキシプロピレン付加物のけん化物IVを調製した。
【００２０】
下記表１に記載された配合組成で潤滑剤組成物を調製した。表中の配合量は質量％である。
【００２１】
試験方法
硬水希釈安定性試験
調整した硬水（塩化カルシウム２水塩０．７５７ｇを蒸留水で希釈し１Lとした水：ドイツ硬度３０°、Ｃａ硬度５４０ｐｐｍ、ＪＩＳ  Ｋ  ２２２１切削油剤  乳化安定性試験参照）を用い、表1の組成を有する水溶性金属加工油剤の２質量％希釈液を作り、希釈直後及び、２４時間後の状態を目視にて観察する。
0004808855.tif 000002
【００２２】
切削性試験
表１の組成を有する水溶性金属加工油剤を水道水で１０倍に希釈して１０質量％希釈液２００Lを調製し、これをマシニングセンターのクーラントタンクに張り込み、下記切削条件で切削実験を行いリーマ加工後の加工面で評価判定する。
【００２３】
切削諸元
実験材として、アルミニウム合金（ＡＣ８Ｂ−Ｔ６、３００×２００×３０ｍｍ，ＨRＢ６０）を用い、下穴５．４５φ止まり穴をあけ、Ｍ６のタップ（ＯＳＧ製：ニューロールタップ  Ｂ−ＮＲＴ）による切削性試験を行った。
0004808855.tif 000003
【００２４】
耐腐敗性試験
表１の組成を有する水溶性金属加工油剤を水道水で３質量％に希釈した液１００ｍｌに下記腐敗液を３質量％添加し、３０℃、１５０ｒｐｍで7日間振盪培養後、生菌数を測定する。
0004808855.tif 000004
【００２５】
判定基準
一般細菌の数あるいは汚染度をサンアイバイオチェッカー（三愛石油株式会社製）により評価した。１ｍｌ中の菌数を、ｎｏ、１０3個＞、１０3個、１０4個、１０5個、１０6個、１０7個、１０7個＜の８段階で評価。
【００２６】
【表１】
0004808855.tif 000005
【００２７】
本発明の実施例１〜９の組成物は、希釈安定性、切削性及び耐腐敗性に優れている。これに対して、基油として本発明の特定の基油の代わりに鉱油を用いた比較例１では希釈安定性が低く耐腐敗性も低い。また、特定のカルボン酸化合物又は特定の基油の一方を含まない比較例２及び３では、切削性が低い。
【発明の効果】
本発明の潤滑剤組成物は、金属加工油剤として使用したとき、腐敗に対して強く、かつ転造タップ、深穴加工などの金属加工において優れた切削性を示す。また、水希釈液が透明もしくは半透明であるため作業がしやすい。