(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素数１〜１０のアミノ酸と炭素数６〜２０のモノカルボン酸との反応によって得られるアミド化合物の塩からなる群から選ばれる少なくとも一種を含有する水溶性加工油剤。
【請求項２】
モノカルボン酸が、炭素数６〜１８の脂肪族カルボン酸及び芳香族カルボン酸である請求項１に記載の水溶性加工油剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属の加工に使用される水溶性の加工油剤に関し、更に詳しくは、金属の切削、研削、圧延、鍛造等の加工に使用される水溶性の加工油剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属の加工油剤は、油タイプのものが使用されてきたが、火災の危険性や作業性の点から、油溶性に代わり水溶性の加工油剤が使用されてきている。特に、切削研削加工では、冷却性が優れている点で水溶性の加工油剤が広く用いられている。これらの水溶性加工油剤は、潤滑剤、極圧添加剤、防錆剤、界面活性剤等（オレイン酸、ひまし油脂肪酸等の脂肪酸類やナフテン酸、ロジン酸等のアルカリ金属塩、またはアミン塩を主成分としている）を成分としているが、水によって希釈されて使用されることから、微生物分解による性能の劣化や、被加工材・加工装置に錆が発生しやすいという問題点があった。
従来、微生物分解防止のためには防腐剤が用いられてきたが、防腐剤は、手荒れを生じ易いことや、持続性がないという問題点がある。
【０００３】
この様な微生物分解による性能劣化や錆が発生し易いという問題点を解決するためにいくつかの提案がなされている。例えば、特開平１−２１５８８９号には、アミンのプロピレンオキサイド付加物、特開昭６２−７０４９３号にはアミノ酸、及びその誘導体、特開昭５８−６７７９２号には、ポリアミノアミド化合物、特開昭６１−２７２２９２号には、芳香環あるいはシクロ環をもつアルカノールアミンエステル、が提案されており、その他としてはアミンとカルボン酸との塩、アミンとカルボン酸とのアミドが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの水溶性加工油剤は、防錆性、抗菌性及び加工性能ともに優れているものはなく、目的に応じて限定された形でしか使用され得ないのが現状である。本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、加工性、抗菌性、防錆性に優れた水溶性加工油剤を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
炭素数１〜１０のアミノ酸と炭素数６〜２０のモノカルボン酸との反応によって得られるアミド化合物の塩からなる群から選ばれる少なくとも一種を含有する水溶性加工油剤を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のいうアミノ酸は、中性アミノ酸、酸性アミノ酸、あるいは塩基性アミノ酸のいずれのアミノ酸であってもよい。分子中にカルボキシル基を１〜３個、アミノ基を１〜３個持ったものが好ましい。また分子中にシクロ環、芳香環、水酸基、アミド結合、硫黄を含んでもよい。例示すると、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、シスチン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、リジン、オルニチン、アルギニン、フェニルアラニン、アミノ安息香酸等が挙げられる。好ましくは、炭素数４〜８のアミノ酸である。
【０００７】
炭素数６〜２０のカルボン酸とは、脂肪族、芳香族、あるいは脂環族の飽和、あるいは不飽和のモノカルボン酸のいずれであってもよい。例示すると、ヘキサン酸、オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ノナン酸、イソノナン酸、デカン酸、ネオデカン酸、ドデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸等の飽和脂肪酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸等の不飽和脂肪酸、安息香酸、ｔ−ブチル安息香酸、シクロヘキサン酸、ブチルシクロヘキサン酸等の芳香族あるいは脂環族カルボン酸、また、天然油脂からの混合脂肪酸（トール油脂肪酸、糠脂肪酸、牛脂脂肪酸等）等が挙げられる。好ましくは、炭素数６〜１８の脂肪族カルボン酸及び芳香族カルボン酸である。
【０００８】
分子内にアミノ基を２個以上持つアミノ酸については、全てがアミド化される必要はなく部分アミドであってもよい。
【０００９】
本発明のアミド化合物の塩とは、アミノ酸の持っているカルボキシル基との塩のことであり、アルカリ金属塩、アミン塩、アルカノールアミン塩、アンモニウム塩等を用いる。例示するとＫ、Ｎａ、Ｃａ等のアルカリ金属塩、モノ、、ジまたはトリメチルアミン、モノ、ジまたはトリエチルアミン、モノ、ジまたはトリブチルアミン、モノまたはジシクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン塩、モノ、ジまたはトリエタノールアミン、モノ、ジまたはトリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン塩等である。好ましくは、Ｋ、Ｎａ、アンモニウム、またはアルカノールアミン塩である。
【００１０】
本発明のアミドの製造は、衆知の方法で行うことができる。例えば、アミノ酸とカルボン酸の酸クロリドとを二塩化メチル、クロロホルム、エーテル等の溶媒中トリエチルアミン等の第三級アミン存在下、一般的に０℃前後の低温で反応させることにより得られる。或いは、アルカリ水溶液を用いるSchottenーBaumann反応を用いて行うことができる。
【００１１】
本発明による水溶性加工油剤として、本発明のアミドの配合量は、特に限定するものではないが、通常、加工油剤としては５〜８０重量％であり、使用時には水に希釈して用いる。希釈倍率は、被加工材料の種類や要求性能により適宜選択すればよいが、希釈水中の本発明のいうアミド化合物が、０．１重量％以下であると、防錆性が悪くなり好ましくない。
【００１２】
本発明の水溶性加工油剤は、所望により鉱物油、動植物油、脂肪酸、脂肪酸エステル、極圧添加剤、界面活性剤、防腐剤等の常套の添加剤を適宜配合してもよい。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００１４】
［実施例に使用したアミノ酸とモノカルボン酸とのアミド化物及びその合成（表１に示すアミド化合物Ｎｏ．１〜２０）］
アミド化合物Ｎｏ．１の合成
１モル重量のヘキサン酸に塩化チオニルを８０〜１００℃で反応させα-クロロカルボン酸を合成し、次いで、このα-クロロカルボン酸を、１モル重量のロイシンと０．００５モル重量の触媒トリエチルアミンとを溶解したクロロホルム溶液中に、０〜１０℃にて滴下し反応させた後、純水洗浄にて副生する塩化水素を除去し、脱水後、クロロホルムを留去して目的物質を得た。
【００１５】
アミド化合物Ｎｏ．２〜２０の合成。
表１に示したアミノ酸とモノカルボン酸を用いて、アミド化合物ＮＯ．１と同様の方法で目的物を得た。
【００１６】
［実施例１〜２９］
表２に示した成分（表１に示したアミド化合物のトリエタノールアミン塩とナトリウム塩）の同表に示す濃度（１、０．５及び０．１重量％）の水溶液を調製したものを試験液として用い、次に記載する評価試験方法により摩擦係数、耐圧度、防錆性、抗菌性を測定した。その結果を表２に示した。
【００１７】
（１）摩擦係数の測定方法
曽田式振り子型摩擦試験機を用い、液温２５℃で摩擦係数を測定した。
【００１８】
（２）耐圧度の測定方法
曽田式四球型潤滑試験機を用い、２００rpm、逐次荷重法で耐圧度を測定した。
【００１９】
（３）防錆性の測定方法
鋳物（ＦＣ２５０）のドライカッティング切り粉を試験液に１０分間浸漬後、試験液を切ってからシャーレに移して３０℃の恒温室に３日間放置し、発錆状態を観察した。
判定基準
−：発錆なし
＋：発錆あり
【００２０】
（４）抗菌性の測定方法
直径１０cmのシャーレに、容量１０mlの平板状普通寒天培地を作成し、この培地上に腐敗液（菌数が１０5個／ml以上の切削油剤使用液）１マイクロリットルを全面に塗布し１０分間自然乾燥した後、該寒天倍地の中央部に試験液を１ml滴下し、３０℃の恒温槽で３日間培養後、菌の繁殖状態を観察した。結果の判定は、試験液滴下部分の菌の繁殖状態を周辺部辺部分と比較し、次の４段階で評価した。
０：繁殖無し
１：周辺部に比べ繁殖が微少
２：ある程度繁殖するが周辺部より少ない
３：周辺部と同程度の繁殖
【００２１】
［比較例１〜１１］
表３に示した成分の１重量％の水溶液を試験液とし、実施例と同様の方法で評価試験を行った。結果を表３に示した。
【００２２】
［実施例３０〜３２］
表４に示す成分（表１に示すアミド化合物のトリエタノールアミン塩）の１重量％の水溶液を試験液とし、下記に示すタッピング試験を行い、切削性能を評価した。その結果を表４に示す。
（５）タッピング試験条件と評価方法
加工機械：立型ＮＣフライス盤（エンシュウ製）
加工工具：Ｍ１２×１．２５  ハンドタップ（ハイス鋼、ヤマワ製）
切削条件：切削速度６m／min、送り２００mm／min、深さ２０mm不貫通、                  下穴径１０．７mm
被削材質：Ｓ４５Ｃ
【００２３】
評価方法：加工後のねじ穴を、ねじ用限界ゲージ（クロダ製ＧＰ−ＩＰＭ１２Ｐ１．２５）で検査し、ねじ穴に異常が見られるまで加工を連続して行い、１本の工具で正常に加工ができるねじ穴の個数を工具寿命とした。
【００２４】
［比較例１２〜１５］
表４に示す成分の１重量％の水溶液を試験液として、上記実施例と同様にタッピング試験を行った。結果を表４に示した。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のアミド化合物の塩は、優れた加工性能を有すると共に、防錆性、抗菌性が優れている。従って、本発明の水溶性加工油剤は、従来油剤に比べて、加工性能が優れるだけでなく、防錆性、抗菌性が優れるため、腐敗や錆による性能低下や作業性の悪化が少ないため、長期間安定に使用できる。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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