(57)【要約】      （修正有）【課題】  硬水安定性および防錆性に優れた水溶性金属工作油剤を提供する。【解決手段】  水を主体とする水溶性金属工作油剤として、６，６’，６”−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸などのトリアジントリカルボン酸又はその塩を通常０．５〜６０重量％含有させたものである。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）
【化１】
2007016167.tif 000008
（式中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ同一でイミノ基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ同一で炭素数１〜８のアルキレン基を表す。）で示されるトリアジントリカルボン酸又はその塩を含有する水溶性金属工作油剤。
【請求項２】
さらに脂肪族ジカルボン酸又はその塩を含有する、請求項１記載の水溶性金属工作油剤。
【請求項３】
さらに脂肪族モノカルボン酸又はその塩を含有する、請求項１又は２記載の水溶性金属工作油剤。
【請求項４】
前記トリアジントリカルボン酸又はその塩を０．５〜６０重量％含有する、請求項１〜３のいずれか記載の水溶性金属工作油剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリアジン環を有する化合物を含有する水溶性金属工作油剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水溶性防錆油剤はもちろん、水溶性の切削油剤、塑性加工油剤、洗浄剤、熱処理油剤、作動油、水溶性防錆剤など、水が介在した状態で使用される工作油剤や潤滑剤には防錆剤を使用するなどして錆の発生を抑える対策が採られる。
【０００３】
このうち、水溶性切削油剤を例に挙げて説明すると、被加工物が鉄・非鉄、金属・非金属に関係なく、加工機械の防錆のために防錆対策が施される。かかる防錆対策としては、従来、水溶性切削油剤をアルカリ性にして鉄が錆びにくい環境となるように図り、さらに錆から鉄を守る手段として脂肪酸を含む有機酸が多く使用されている。その上で、防錆剤として、例えば、セバシン酸、ドデカン二酸、ウンデカン二酸、ブラシル酸、パラターシャリーブチル安息香酸などの有機カルボン酸がアルカリ金属塩やアミン塩の形で使用されている。
【０００４】
ところで、工場で使用される水質が悪化している昨今、水の硬度も従来に比べて高くなる傾向にあること、ならびに金属の特異性を高めるため合金成分が多様化しており、水溶性切削油剤の使用される環境が悪化していることを踏まえると、防錆性に加えて、硬水安定性や耐腐敗性を有する水溶性切削液が要望されている。しかしながら、上述した有機カルボン酸は確かに防錆性は有するものの、硬水安定性や耐腐敗性は十分ではないという問題があった。
【０００５】
そこで、潤滑性に優れ、耐腐敗性を有するものとして、特定のスルフィド結合含有カルボン酸、ベンゾチアゾール化合物、過剰量の塩基性物質および水を含有する水溶性金属加工油が開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１０７２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の水溶性金属加工油がさらに硬水安定性に優れているかについては明示されていない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、硬水安定性および防錆性に優れた水溶性金属工作油剤を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、特定のトリアジン環含有化合物を含有させることにより、硬水安定性および防錆性に優れた水溶性金属工作油剤が提供できることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
〔１〕  下記一般式（Ｉ）
【００１１】
【化２】
2007016167.tif 000002
【００１２】
（式中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ同一でイミノ基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ同一で炭素数１〜８のアルキレン基を表す。）で示されるトリアジントリカルボン酸又はその塩を含有する水溶性金属工作油剤、
【００１３】
〔２〕  さらに脂肪族ジカルボン酸又はその塩を含有する、前記〔１〕記載の水溶性金属工作油剤、
〔３〕  さらに脂肪族モノカルボン酸又はその塩を含有する、前記〔１〕又は〔２〕記載の水溶性金属工作油剤、
〔４〕  前記トリアジントリカルボン酸又はその塩を０．５〜６０重量％含有する、前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の水溶性金属工作油剤。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、硬水安定性および防錆性に優れた水溶性金属工作油剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の水溶性金属工作油剤は、水を主体として、以下に説明するトリアジン環含有化合物（本明細書では、「トリアジントリカルボン酸」という）又はその塩を含有するものである。
【００１６】
一般式（Ｉ）で表されるトリアジントリカルボン酸又はその塩において、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ同一でイミノ基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ同一で炭素数１〜８のアルキレン基を表す。該アルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のいずれでもよいが、通常直鎖状が用いられる。具体的化合物としては、６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリメタン酸、６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリエタン酸、６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリプロパン酸、６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリブタン酸、６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリペンタン酸、６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸、６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリヘプタン酸、６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリオクタン酸又はこれらアミン塩、アルカリ金属塩が挙げられ、これらの中で６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸（以下、「ＴＴＨＡ」という場合がある）は Additive-Chemie Luers GmbH & Co KG社からTriazine-tri-carboxylic-acid TC（商品名）として入手できるので好適である。
【００１７】
トリアジントリカルボン酸又はその塩の含有量は、特に限定されないが、水溶性金属工作油剤中、通常０．５〜６０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％、さらに好ましくは１〜１２重量％である。また、水の含有量についても特に限定されないが、水溶性金属工作油剤中、通常３０〜９０重量％、好ましくは４０〜８０重量％、さらに好ましくは５０〜７０重量％である。このように、トリアジントリカルボン酸又はその塩および水を含有する水溶性金属工作油剤によれば、特に硬水安定性に優れるという作用効果が発揮される。
【００１８】
本発明の水溶性金属工作油剤には、必要に応じて防錆剤を含有するようにしてもよい。かかる防錆剤としては、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族モノカルボン酸などの有機カルボン酸又はこれらのアミン塩、アルカリ金属塩を使用することが好ましい。
【００１９】
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ダイマー酸などが挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。前記脂肪族ジカルボン酸又はその塩の含有量は特に限定されないが、水溶性金属工作油剤中、通常０．５〜６０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％、さらに好ましくは０．５〜１０重量％である。
【００２０】
脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数８〜１２で直鎖状または分岐鎖状の脂肪族モノカルボン酸が好ましく、例えば、オクタン酸、ノナン酸、イソノナン酸、イソデカン酸、ドデカン酸などが挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。前記脂肪族モノカルボン酸又はその塩の含有量は特に限定されないが、水溶性金属工作油剤中、通常０．５〜６０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％、さらに好ましくは０．５〜１０重量％である。
【００２１】
このように、トリアジントリカルボン酸又はその塩、有機カルボン酸又はその塩および水を含有する水溶性金属工作油剤によれば、特に防錆性に優れるという作用効果が発揮される。
【００２２】
本発明の水溶性金属工作油剤は、さらに、必要に応じて防錆性を向上させることを目的として、水溶性アミンを含有させることができる。かかる水溶性アミンとしては、当該技術分野で公知のものであれば特に限定されず、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミンなどが挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。前記水溶性アミンの含有量は特に限定されないが、水溶性金属工作油剤中、通常１０〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％である。
【００２３】
以上、本発明の水溶性金属工作油剤中に配合し得る成分について説明したが、該油剤中には本発明の効果を損なわない範囲で、当該技術分野で公知の添加剤を配合してもよい。かかる添加剤としては、例えば、防腐剤（例えば、ヒドロキシエチルトリアジン、ベンズイソチアゾリンなど）、消泡剤（例えば、ジメチルシロキサン乳化物など）などを挙げることができる。
【００２４】
本発明の水溶性金属工作油剤は幅広い金属に適用可能であり、例えば、鋼、鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、これらの合金、ステンレス鋼に対して好適である。
【００２５】
本発明の水溶性金属工作油剤は、水が介在した状態で使用される工作油剤であれば用途は特に限定されず、例えば、防錆油剤、切削油剤、塑性加工油剤、洗浄剤、熱処理剤、作動油、防錆剤として有用であり、特に切削油剤として好適に使用することができる。
【００２６】
なお、本発明の水溶性金属工作油剤は、原液をそのまま使用してもよいが、トリアジントリカルボン酸又はその塩の含有濃度が高い場合、水で希釈して使用することができる。水で希釈する場合のトリアジントリカルボン酸又はその塩の濃度は、用途および目的に応じて適宜設定すればよいが、通常は０．２重量％前後である。
【実施例】
【００２７】
以下、試験例などにより本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの試験例などにより限定されるものではない。
【００２８】
１．水溶性金属工作油剤の調製
表１に示す各成分を表１に記載の配合割合（単位：重量部）で室温にて均一に混合して、本発明の水溶性金属工作油剤（実施例１〜５）および比較のための水溶性金属工作油剤（比較例１，２）を調製した。
【００２９】
表１における各成分の略号は次のとおりである。
ＴＴＨＡ：トリアジントリカルボン酸としての ６,６’,６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸（Triazine-tri-carboxylic-acid TC，Additive-Chemie Luers GmbH & Co KG社製）。
ＴＥＡ：トリエタノールアミン
【００３０】
【表１】
2007016167.tif 000003
【００３１】
２．硬水安定性試験
２−１．耐カルシウム硬水試験
所定量の塩化カルシウムを水で溶かして、ＣａＣＯ３換算で１００、２００、３００、４００および５００ｐｐｍのカルシウム硬水を調製した。次に、前記硬水９０ｍｌに実施例１〜５および比較例１，２で得た各油剤（原液）１０ｍｌを添加して５日間静置した。試験終了後の各試験液を目視観察し、沈殿の発生の程度を以下の評価基準に基づいて評価した。表２に結果を示す。
【００３２】
（評価基準）
Ｐａｓｓ：沈殿が発生していない
Ｆｅｗ：沈殿がわずかに発生した
×：沈殿が発生した
【００３３】
２−２．耐マグネシウム硬水試験
所定量の塩化マグネシウムを水で溶かして、ＭｇＣＯ３換算で５００ｐｐｍと１０００ｐｐｍのマグネシウム硬水を調製した。次に、前記硬水９０ｍｌに実施例１〜５および比較例１，２で得た各油剤（原液）１０ｍｌを添加して５日間静置した。試験終了後の各試験液を目視観察し、沈殿の発生の程度を上述した評価基準に基づいて評価した。表３に結果を示す。
【００３４】
【表２】
2007016167.tif 000004
【００３５】
【表３】
2007016167.tif 000005
【００３６】
表２の実施例１と比較例１，２を比べると、ＴＴＨＡはドデカン二酸やイソデカン酸に比べてカルシウム濃度の高い硬水に対して安定性が高いことが確認された。また、実施例２〜４と比較例１、さらに実施例５と比較例２を比べると、ドデカン二酸やイソデカン酸にＴＴＨＡを配合すると、前記硬水に対する安定性が飛躍的に向上することが分かった。
【００３７】
表３の実施例１と比較例１，２を比べると、ＴＴＨＡはドデカン二酸やイソデカン酸に比べてマグネシウム濃度の高い硬水に対して安定性が高く、１０００ｐｐｍ程度でも十分に安定であることが確認された。また、実施例２〜４と比較例１、さらに実施例５と比較例２を比べると、ドデカン二酸やイソデカン酸にＴＴＨＡを配合すると、前記硬水に対する安定性が向上することが分かり、上述したカルシウム硬水に対する試験結果と同じ傾向を示した。
【００３８】
３．防錆試験
鋳鉄（ＦＣ２５０）のドリル切削屑約２ｇを、濾紙を敷いたシャーレに広げ、実施例１〜５および比較例１，２で得た油剤（原液）を水で希釈した２重量％の試験液２ｍｌを前記切屑屑全体に振り掛け、次いでシャーレに蓋をして２日間静置した。試験終了後の切削屑を目視観察し、発錆の度合いを以下の評価基準に基づいて評価した。表４に結果を示す。
【００３９】
（評価基準）
Ａ：錆の発生なし
Ｂ：錆面積が切削屑全体の１０％未満
Ｃ：錆面積が切削屑全体の１０％以上２０％未満
Ｄ：錆面積が切削屑全体の２０％以上５０％未満
Ｅ：錆面積が切削屑全体の５０％以上
【００４０】
【表４】
2007016167.tif 000006
【００４１】
表４の実施例１と比較例１，２を比べると、ＴＴＨＡの防錆性は、ドデカン二酸やイソデカン酸に比べて同程度かやや低い結果となったが、実施例２〜４と比較例１、さらに実施例５と比較例２を比べると、ＴＴＨＡにドデカン二酸やイソデカン酸を配合すると、防錆性が向上することが分かった。
【００４２】
４．腐敗試験
３００ｍｌの三角フラスコに実施例１〜５および比較例１，２で得た油剤（原液）を水で希釈した５重量％試験液を２００ｍｌ入れ、次いで後述する腐敗した乳化型切削液を２０ｍｌ、鋳鉄粉を５ｇおよび後述するＮＰ−８クラスの防錆油を５ｍｌ加えて軽く攪拌して静置した。以後、１週間毎に各試験液のｐＨ、細菌数および臭気を検査し、該検査後に前記乳化型切削液を１０ｍｌ、前記鋳鉄粉を５ｇおよび前記防錆油を５ｍｌ加えて軽く攪拌して放置する操作を繰り返した。なお、試験期間中は毎朝前記三角フラスコを軽く攪拌した。結果を表５に示す。表５において細菌数は試験液１ｍｌ当たりの菌数を示している。
【００４３】
（腐敗した乳化型切削液）
細菌数：８×１０８個／ｍｌ
ｐＨ：７．８６
濃度：３重量％
臭気：腐敗臭あり
（ＮＰ−８クラスの防錆油）
カルシウムスルホネート：１０重量部
鉱物油：８９．９重量部
酸化防止剤：０．１重量部
【００４４】
【表５】
2007016167.tif 000007
【００４５】
表５の実施例１と比較例１を比べると、６週間後において、ＴＴＨＡはドデカン二酸に比べて耐腐敗性が高いことが確認された。このことは、実施例２〜４においてＴＴＨＡの配合量を減らしてドデカン二酸を配合すると、実施例１よりも耐腐敗性が相対的に減少することからも分かる。また、実施例１，５と比較例２を比べると、ＴＴＨＡにイソデカン酸を配合した場合に、耐腐敗性が最も向上することが確認された。