水溶性金屬加工油劑、金屬加工液、以及金屬加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及切削或研削金屬的金屬加工中所使用的水溶性金屬加工油劑、金屬加 工液、以及使用它們的金屬加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 切削加工或研削加工等的金屬加工領(lǐng)域中，以加工效率的提高、被加工材料與加 工被加工材料的工具間的摩擦抑制、工具的壽命延長效果、切斷碎肩的去除等為目的而使 用金屬加工油劑。金屬加工油劑中，包含以礦物油、動植物油、合成油等油份為主要成分的 金屬加工油劑，與在油份中混合具有表面活性的化合物而賦予水溶性的金屬加工油劑。出 于資源的有效運用或火災的防止等理由，近年以來，賦予水溶性的金屬加工油劑（稱為水 溶性金屬加工油劑）一直被使用。
[0003] 要求該水溶性金屬加工油劑（切削?研削油劑）具有以下性能。 a) 加工性能：當要求生產(chǎn)率的提高時，更有效率的加工的實現(xiàn)是必需的。此外，適用于 每種金屬材料的油劑也是必需的。 b) 耐腐敗性能：因為水與有機物共存而發(fā)生腐敗變質(zhì)，將導致油劑性能降低。 c) 乳化分散穩(wěn)定性：以賦予潤滑性為目的，雖有必要將不溶于水的潤滑成分穩(wěn)定地乳 化分散于水中，但因水與油共存而處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。此外，由加工材料等溶出的金屬進一 步地使乳化分散狀態(tài)不穩(wěn)定。 d) 原液穩(wěn)定性：雖然生產(chǎn)現(xiàn)場中保管的形態(tài)為原液，但大多數(shù)情況下，為了降低儲存 時的火災的危險性而混合水。因水與油共存而處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。此外，金屬加工油劑（切 肖IJ ·研削油劑）原液有時也直接地被放置于容器等中儲存于屋外，夏季被暴露于高溫下，而 冬季被暴露于低溫下。即使處于這樣的環(huán)境下也必須是穩(wěn)定的。
[0004] 因此，以提高切削?研削加工或塑性加工的加工性能為目的，提出混合碳原子數(shù)6 到碳原子數(shù)40的直鏈烯烴（α -烯烴）（參考專利文獻1和2)。此外，還提出了以提供切削 性?研削性提高、氣味少、難腐敗、消泡性良好的水溶性切削油為目的而混合蓖麻油酸縮聚 物的鹽（參考專利文獻3)。進一步地，以提高水溶性切削油劑的抗菌性為目的，提出了混合 具有環(huán)己基的胺（參考專利文獻4專利文獻4參照）。 現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本專利特開平2-269798號公報 專利文獻2 :日本專利特開平2-281097號公報 專利文獻3 :日本專利特開昭57-159891號公報 專利文獻4 :日本專利特開平2-242891號公報

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所解決的問題
[0006] 然而，專利文獻1和2中，并沒有提出針對水溶性金屬油劑的課題即上述b)~d) 的解決方案，且如果直鏈烯烴（α烯烴）的碳原子數(shù)長，則有低溫下凝固的問題。此外，在 碳原子數(shù)短的情況下，也擔心異味或?qū)ζつw的刺激性。 此外，專利文獻3中，雖然提出了 a)、b)的解決方案，但不能說是充分的，在此情況下， 存在所述c)、d)的解決方案尚未提出的問題。進一步地，專利文獻4中，雖然提出了所述b) 的解決方案，但并未提出針對其它課題的充分的解決方案。
[0007] 本發(fā)明在如上所述的狀況下所完成，目的在于提供：不包含環(huán)境負荷高的 氯?硫·磷等加工性能改進劑，且鋁或鋁合金的切削加工性能?研削加工性能優(yōu)異，還難以 腐敗變質(zhì)，乳化分散穩(wěn)定性、原液穩(wěn)定性優(yōu)異的水溶性金屬加工油劑（切削油劑·研削油 劑）以及將其用水稀釋后的金屬加工液、以及使用它們的金屬加工方法。 解決問題的手段
[0008] 本發(fā)明人為實現(xiàn)上述目的而反復深入研宄的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在水溶性金屬加工油劑 中，通過以特定的（A)~（E)成分為必要成分，從而得以實現(xiàn)該目的。 本發(fā)明是基于該發(fā)現(xiàn)而完成的發(fā)明。 即，本發(fā)明提供：
[1] 一種水溶性金屬加工油劑，其特征在于，以下述（A)~（E)為必要成分： (A) α-烯烴，其在用水稀釋前的原液組合物中的含量為15質(zhì)量％以上65質(zhì)量％以下， 并至少包含碳原子數(shù)14~16的α -烯烴； (B) 選自于蓖麻油酸的脫水縮合脂肪酸、以及蓖麻油酸脫水縮合脂肪酸與羧酸的脫水 縮合脂肪酸中的至少1種，其在用水稀釋前的原液組合物中的含量為5質(zhì)量％以上30質(zhì) 量％以下； (C) 選自于不包括所述（B)成分的一元羧酸和二元羧酸中的至少一種； (D) 滿足下述（1)~（3)的不包含羥基的烷基胺（Dl)和烷醇胺（D2): (1) (Dl)在用水稀釋前的原液組合物中的含量為2質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下； (2) (D)成分的總量為所述（B)成分與（C)成分的中和當量以上； ⑶⑶成分中（Dl)成分所占的比率即〔（Dl) AD1+D2)〕為15摩爾％以上60摩爾％以 下； (E) 非離子型表面活性劑，選自于一元醇、多元醇以及它們的衍生物中的至少一種。
[2] 根據(jù)上述[1]所述的水溶性金屬加工油劑，其中，所述（Dl)成分包含二環(huán)己基胺和 N-甲基二環(huán)己基胺的至少任一種；
[3] 根據(jù)上述[1][或2]所述的水溶性金屬加工油劑，其中，進一步地包含（F)水；
[4] 一種金屬加工液，其特征在于，其是將上述[1]~[3]中任一項所述的水溶性金屬 加工油劑用水進行稀釋而成；
[5] -種金屬加工方法，其特征在于，使用上述[1]~[3]中任一項所述的水溶性金屬 加工油劑加工由鋁或鋁合金構(gòu)成的被加工材料；
[6] -種金屬加工方法，其特征在于，使用上述[4]所述的金屬加工液加工由鋁或鋁合 金構(gòu)成的被加工材料；以及
[7] 根據(jù)上述[5]或[6]所述的金屬加工方法，其中，金屬加工方法為切削加工或研削 加工。 發(fā)明效果
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，從而可以提供：不包含環(huán)境負荷高的氯?硫?磷等加工性能改進劑， 鋁或鋁合金的切削加工性能?研削加工性能優(yōu)異，難以腐敗變質(zhì)，乳化分散穩(wěn)定性、原液穩(wěn) 定性優(yōu)異的水溶性金屬加工油劑（切削油劑?研削油劑）以及將其用水稀釋后的金屬加工 液、并且使用它們的金屬加工方法。
【具體實施方式】
[0010] 首先，關(guān)于本發(fā)明的水溶性金屬加工油劑進行說明。
[水溶性金屬加工油劑] 本發(fā)明的水溶性金屬加工油劑，其特征在于，以下述（A)~（E)成分為必要成分。此外， 上述水溶性金屬加工油劑為用水稀釋前的原液組合物。
[0011] 〈㈧α -烯烴（基油、乳化劑（不溶于水））> 本發(fā)明中的（A)成分即α-烯烴，其在用水稀釋前的原液組合物中的含量為15質(zhì)量％ 以上65質(zhì)量％以下，優(yōu)選為20質(zhì)量％以上60質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為25質(zhì)量％以上60質(zhì) 量％以下。如果其含量為小于15質(zhì)量％，則不能發(fā)揮充分的加工性能；另一方面，如果大于 65質(zhì)量％，則要減少其它成分的混合量，而導致加工性能以外的性能降低，且損害乳化分散 穩(wěn)定性。 此外，本發(fā)明中的α-烯烴，其至少包含碳原子數(shù)14~16的α-烯烴。如果α-烯烴 的碳原子數(shù)小于14,則有時異味或?qū)ζつw的刺激性會變強；另一方面，如果碳原子數(shù)大于 16,則乳化分散穩(wěn)定性降低，且原液在低溫下凝固。
[0012] < (B)蓖麻油酸的脫水縮合脂肪酸、以及蓖麻油酸脫水縮合脂肪酸與羧酸的脫水 縮合脂肪酸> 本發(fā)明中的（B)成分，其在用水稀釋前的原液組合物中的含量為5質(zhì)量％以上30質(zhì) 量％以下，優(yōu)選為5質(zhì)量％以上25質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為5質(zhì)量％以上20質(zhì)量％以下。如 果其含量小于5質(zhì)量％，則不能發(fā)揮充分的加工性能；如果大于30質(zhì)量％，則不能取得與混 合量相當?shù)男Ч?，此外，要減少其它成分的混合量，而導致?lián)p害加工性能或耐腐敗性能。
[0013] 作為蓖麻油酸的脫水縮合脂肪酸，可以列舉出：由蓖麻油等所獲得的蓖麻油酸 (12-羥基十八碳-9-烯酸）為主要成分的脂