WO2004092312A1 - Lubricant for water-miscible metal working oil - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lubricant for aqueous metalworking oil.
- a lubricant for aqueous metalworking oil For details, see Polyether-based lubricants for metalworking oils, lubricant compositions for metalworking oils, and metalworking oils.
- Water-based metal processing oils such as cutting oil, rolling oil, drawing oil, press oil, forging oil, polishing oil for aluminum disc, polishing oil for silicon wafer, coolant for silicon wafer cutting, etc. are solution type, soluble type, and emulsion type. And so on.
- the properties required for these are lubricity, low foaming properties, stability in water dilution (stability of the diluent when diluted with water at the time of use), oil separation from other mineral oil-based processing oils, etc. It is.
- Polyethers have been used as lubricants in aqueous metalworking oils. These polyethers are block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, which are so-called pull-mouth nick type or reverse pluronic type (see, for example, US Pat. No. 4,414,121). (U.S. Pat. No. 4,636,321) or a random copolymer.
- polyethylene oxide chains contained in these polyethers are introduced to increase the hydrophilicity and improve the stability of dilution with water, and these polyethers are usually used to improve lubricity. It has an average molecular weight of 00 or more.
- An object of the present invention is to provide a lubricant for a water-based metal working oil which is excellent in lubricity not only for steel materials but also for plastic metals such as aluminum.
- Another object of the present invention is to provide a lubricant composition for an aqueous metalworking oil, comprising the above-mentioned lubricant and other additives, and having excellent lubricity.
- Still another object of the present invention is to provide an aqueous metalworking oil comprising water and the above-mentioned lubricant or the above-mentioned lubricant composition and having excellent lubricity, low foaming property, water dilution stability and oil separation property. It is to be.
- aqueous metalworking represented by the following general formula (1), comprising an HLB of 6.1 to 16.0 and a polyether (E) having a weight average molecular weight of 500 to 10,000.
- lubricants oil lubricants
- R 1 [ ⁇ (OCH 2 CH 2 CH 2 CH m / (OA 1 ) n ⁇ (OA 2 ) p _OH] q (1) wherein 1 ⁇ is 1 to 24 carbon atoms having 1 to 6 hydroxyl groups.
- a 1 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms excluding 1,4-butylene group;
- a 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms; Is an integer of 1 or more with an average of 1 to 120;
- n and p are integers of 0 or 1 or more with an average of (n + p) of 1 to 200, and n and p are simultaneously 0. It is not;
- q is an integer of. 1 to 6;
- n is the time of one or more integer ⁇ (OC CHsCHsCHQ m / (OA 1) n ⁇ denotes the random bond.
- the present invention is also a lubricating oil composition for an aqueous metallurgical oil comprising the above polyether (E) and other additives.
- the present invention also provides an aqueous metalworking oil comprising water, the above-mentioned lubricant, or the above-mentioned lubricant composition, wherein polyether (E) is contained in an amount of 0.01 to 95 based on the weight of the above-mentioned metalworking oil. It is an aqueous metalworking oil containing a weight percent.
- R 1 is a residue obtained by removing at least one, preferably all hydroxyl groups from a compound having 1 to 24 carbon atoms and having 1 to 24 carbon atoms.
- R 1 is a residue of a linear, branched or alicyclic mono- to hexa-valent aliphatic alcohol, a residue of a mono- to hexa-valent phenol, a mono- to hexa-valent aromatic group-containing aliphatic alcohol , A residue of a heterocyclic dihydric alcohol, a residue of a saccharide and a derivative thereof, and the like.
- (e111) Linear or branched aliphatic saturated monohydric alcohol having 1 to 24 carbon atoms: methanol, ethanol, propanol (n-propanol, isopropanol, etc.), butanol, pentanol, hexanol, heptanol, Octanol (n-octano mono, 2-ethylhexyl alcohol, etc.), nonyl alcohol, decyl alcohol, pendecyl alcohol, dodecyl alcohol, tridecyl alcohol (n-tridecyl alcohol, isotridecyl alcohol, etc.), tetradecyl Alcohol, pentadecyl alcohol, hexadecyl alcohol, heptadecyl alcohol, octadecyl alcohol, nonadecyl alcohol, eicosyl norecole, eicoschiolenorecole, docosiolenorecole Application
- (e 1 12) Linear or branched aliphatic unsaturated monohydric alcohol having 3 to 24 carbon atoms: alkenyl alcohol (1-, 2- or iso-prodyl alcohol,instituinole alcohol, pentul alcohol) , Hexeninoleanolecole, Hepteninorea Nolecole, Octeninoleanolecole, Nonenyl alcohol, Deceninoleanolecole, Pendecenyl alcohol, Dodecenyl alcohol, Tridecenyl alcohol, Tetrade Cenyl alcohol, pentadecenyl alcohol, hexadecenyl alcohol, heptadeceninoleanolecole, octadeceninoleanorecole, nonadeceninole realeco, eicoseninoleanorecole, Heinecoseninoleanoreco nore, docoseninolea alcohol, tricosenyl
- cyclontanol and cyclohexanol.
- Dihydric alcohol (e 121) Linear or branched aliphatic dihydric alcohol having 2 to 24 carbon atoms: anorecylene glycolone (ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-1,1,4- or 1'2-butanediole) 1,6-pentanediol, 1,2- or 1,7-heptanediol, 1,2- or 1,8-octanediol, isobutylene glycolone, 3-methysole 1, 5-Pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2,2-dimethinole 1,3-propanediol, 2-butynolee 2-ethynolee 1,3-propanediol, 2,5-dimethyl Hexane-1,2,5-diol, etc.);
- Cycloalkyleneglycol / re (1,4-cyclohexanediole, 1,4-cyclohexanedimethanol, etc.), hydrogenated bisphenols (hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, etc.);
- Pentaerythri tonole dipentaerythrin tonole, sonorebitonore, mannitol, 1,5-, 3,6- or 1,4-sonolebitan, diglycerin, etc.
- Phenol anolequinolephenol (o, m or p-methinolephenol, 2, 3, 1, 2, 4-, 2, 5-, 3, 4- or 3,5-dimethylphenol, 2, 6 — Dimethinolephenol, o, m or p-ethynolephenol, ⁇ -n-butynolephenol, ⁇ -octylphenol, p-nonylphenol, monostyrylphenol, monobenzyl phenol, etc. .
- Divalent phenols (catechol, resorcinol, hydroquinone, etc.), tri- to hexavalent phenols (trioxybenzene, tetraoxybenzene, hexoxybenzene, etc.), bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, etc.) etc.
- R 1 is preferably a residue obtained by removing all hydroxyl groups from a dihydric or trihydric alcohol.
- a 1 in the general formula (1) is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms other than a 1,4-butylene group
- a 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
- a 1 and A 2 may be the same or different.
- a 1 is an ethylene group, 1, 2 - or 1, 3-propylene group, 1, 2 or 2, 3-butylene group, include Isopuchiren group, if A 1 there are a plurality may be used in combination of two or more of these.
- the A 2 include 1, 4 Buchiren group in addition to those listed in A 1, if there A ⁇ plurality may be used in combination of two or more thereof.
- a 1 and A 2 preferred are an ethylene group, 1,2-propylene group and 1,2-butylene group, more preferred are an ethylene group and 1,2-propylene group, and particularly preferred is water.
- An ethylene group is used from the viewpoint of improving dilution stability. Water soluble when at least a part of the A 1 or A 2 is an ethylene group (E) is above improvement.
- a compound in which A 2 is an ethylene group is preferable.
- M, n, p and q in the general formula (1) are selected from the following ranges so that the weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of (E) is from 500 to 10,000.
- Mw weight average molecular weight
- (E) in the present invention usually has a molecular weight distribution
- m, n, p and q in the general formula (1) have many combinations within the above range, and (E) May be a mixture thereof or one kind.
- n is an integer of 1 or more, preferably 1 to 120, and more preferably 1 to 30, with an average of 1 to 120, preferably 1 to 30, and more preferably 1 to 14.
- n and p are 0 or 1 or more, preferably 0 or 1 to 200, more preferably 0, in which the average of (n + p) is 1 to 200, preferably 2 to 57, more preferably 2 to 16. Or an integer from 1 to 40.
- n When n is 0, p is 1 to 200. When p is 0, n is 1 to 200, and n and p are never 0 at the same time.
- n is preferably 0 to 14, more preferably 2 to 14 on average.
- p is preferably 0 to 44, more preferably 0 to 12, and particularly preferably 0. In the general formula (1), n or p is preferably 0.
- mZn is preferably 0.1 to 4 and more preferably 0.2 to 3 from the viewpoint of water dilution stability.
- m / (m + n) is preferably 0 to 3, more preferably 0 to 0.2, from the viewpoint of water dilution stability.
- m / (m + n + p) is preferably 0.05 to 0.8, and more preferably 0.1 to 0.7, from the viewpoint of water dilution stability.
- q is an integer of 1 to 6, preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 to 3 in terms of good water dilution stability. If q exceeds 6, lubricity will deteriorate.
- the Mw (measured by gel permeation chromatography) of (E) is from 500 to 10,000, preferably from 700 to 7,000, more preferably from 800 to 6,000, particularly preferably from 1,000. ⁇ 5,000. If the Mw of (E) is less than 500, the lubricating properties are insufficient, and if it exceeds 10,000, the kinematic viscosity is too high and the handling properties in compounding and the like deteriorate.
- the polyether (E) requires that (OCH 2 CH 2 CH 2 CH and (OA 1 ) in the formula (1) be a random bond, otherwise, the flow of (E) at low temperature Insufficient mobility and poor handling of lubricant.
- the HLB of (E) is 6.1 to L6.0, preferably 6.3 to 13.8, and more preferably 8 to 13. If the HLB is less than 6.1, the hydrophilicity of (E) is insufficient, the stability in water dilution is poor, and separation may occur after dilution. If it exceeds 16. 0, lubricity deteriorates.
- the HLB in the present invention is the HLB of the Oda method, which can be calculated from the ratio of the organic value to the inorganic value of the compound, and is described in “Introduction to New Surfactants” [1996, Sanyo Chemical Industries, Ltd. ] It is calculated by the calculation method described on page 197.
- the assault point of (E) is preferably higher from the viewpoint of water dilution stability, but is preferably 5 to 60 ° C in view of lubricity.
- the cloud point in the present invention is a temperature at which a 2% by weight aqueous solution of (E) is heated and cloudiness is visually observed.
- (E) is usually liquid at ordinary temperature, and preferably has a kinematic viscosity of 5 to 1,000 mm 2 / s at 40 ° C.
- the kinematic viscosity can be measured according to JIS K 2283 (hereinafter, the kinematic viscosity is measured in the same manner).
- (E) can be produced by the following method.
- THF tetrahydrofuran
- AO an amide
- polyoxytetramethylene glycol (hereinafter referred to as (el) to (e5)) is prepared by homopolymerizing THF alone in the presence of a catalyst. , Abbreviated as PTMG) and adding one or more AOs having 2 to 4 carbon atoms in the presence of a catalyst.
- the temperature of the addition reaction in (i) and (ii) is preferably 30 to 120 ° C, and the pressure is preferably 0 to 0.6 MPa.
- AO used for the addition reaction includes ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO), 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, isobutylene oxide and the like.
- a conventionally known catalyst can be used, but preferred types of the catalyst differ between the THFZAO random addition reaction and the AO addition reaction.
- Examples of the catalyst for the THFZAO random addition reaction include the following.
- Alkaline earth metal perchlorates C a (C 1 O 4 ) 2 , Mg (C 10 4 ) 2 and the like.
- Other metal perchlorates A 1 (C 10 4 ) 3 and the like.
- BF 3 'ether complex and BF 3 ' THF are preferred.
- Examples of the catalyst for the AO addition reaction include the following in addition to the above catalysts. Hydroxide of alkaline metal or alkaline earth metal; KOH, NaOH, CsOH, Ca (OH) 2 and the like.
- Oxides of alkali metals or alkaline earth metals K 20 , C a O, B a ⁇ and the like.
- Amines triethylamine, trimethylamine and the like. Preferred among these KOH, Na OH, C s OH , BF 3 ' ether complex body, BF 3' is THF.
- the lubricant composition for a water-based metal working oil of the present invention (hereinafter abbreviated as a lubricant composition) comprises the above (E) and other additives.
- additives include aliphatic ruponic acids having 8 to 22 carbon atoms and / or salts thereof (F), other polyethers (G), antioxidants (H), extreme pressure additives (I), One or more types selected from the group consisting of a fire retardant (J) and an antifoaming agent (K).
- Examples of (F) include the following compounds (F1) to (F3).
- octylic acid (caprylic acid, isooctylic acid), nonanoic acid, decanoic acid (potassic acid and the like), pendecanoic acid, dodecanoic acid (lauric acid and the like) and the like are preferable. Acids, more preferred are caprylic acid and nonanoic acid.
- lindelic acid maccodic acid
- myristoleic acid myristoleic acid
- palmitooleic acid oleic acid
- erlic acid etc.
- oleic acid is preferred.
- Examples thereof include ⁇ -dicarboxylic acid (eg, azelaic acid, sebacic acid, dodecandioic acid, etc.) and alkenyl succinic acid (eg, octeyl succinic acid, dodecenyl succinic acid, pentadecenyl succinic acid, etc.), and are preferred.
- alkenyl succinic acid especially dodecenyl succinic acid and pentadecenyl succinic acid.
- the salt examples include an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt, an aliphatic amine salt, and a salt of an aliphatic amine with an AO adduct.
- Examples of the salt include (F1) and (F2) neutralized products with a neutralizing agent.
- Examples of neutralizing agents include alkali metal hydroxides (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, cesium hydroxide, etc.); and alkaline earth metal hydroxides (calcium hydroxide, magnesium hydroxide).
- Etc. ammonia
- aliphatic amines [charcoal Alkyl or alkenylamines having a prime number of 1 to 10 or more (laurylamine, oleylamine, etc.), heterocyclic amines having 3 to 10 carbon atoms (such as morpholine), and alkanol groups having 2 to 10 carbon atoms
- Mono-, di-, or trial-form ethanol (monoethanolamine, triethanolamine, isopropanolamine, N-dimethylaminoethanolamine, etc.)]
- two or more of these may be used in combination.
- AO adduct of the above-mentioned amine examples include, for example, AO of alkyl monoamine having an alkyl group having 1 to 10 or more carbon atoms (e.g., methylamine, ethylamine, getylamine, propylamine, butylamine, hexahexylamine, octynoleamine).
- alkyl monoamine having an alkyl group having 1 to 10 or more carbon atoms e.g., methylamine, ethylamine, getylamine, propylamine, butylamine, hexahexylamine, octynoleamine.
- AO adducts of alkylene diamines having 2 to 18 or more carbon atoms in the alkylene group (ethylenediamine, propylenediamine, hexylenediamine, octylenediamine, decylenediamine, dodecylenediamine, etc.);
- AO includes those having 2 to 4 carbon atoms, for example, EO and PO (preferably PO).
- the number of moles of AO added is preferably 0.5 to 2 moles, more preferably 1 to 2 moles per N atom of amine. ⁇ 2 moles. When the amount is 0.5 to 2 mol, the oil separating property of the aqueous metal working oil becomes good.
- neutralizing agents preferred are aliphatic amines and their AO adducts, more preferred are AO adducts, particularly preferred are triethanolamine, PO 2 to 8 mole adducts of ethylenediamine, and especially 4 It is a molar adduct, a 3 to 8 molar adduct of PO of methylentriamine, especially a 5 molar adduct.
- the dicarboxylate includes a monosalt of dicarboxylic acid.
- the lubricant composition of the present invention is preferable because it contains (F) because foaming of the metal working oil when diluted with water is suppressed.
- the lubricant composition does not easily increase the metal content, and when the number of carbon atoms is 22 or less, foaming is small even when diluted with water. No.
- the equivalence ratio of porphyric acid / proportion in the mixture of porphyric acid and porphyrate is preferably 0 to 50/50 to 100, more preferably 0 to 3 ⁇ 70 to 100.
- porphyric acid salt may be added as it is, but porphyric acid and a neutralizing agent are separately added, and neutralized in the compounding step to form a carboxylate. You may. Preferred is a method of neutralizing in the compounding step.
- the equivalent ratio of carboxylic acid / neutralizing agent is preferably 1 / 0.8 to 3, more preferably 1 / 0.9 to 2.
- the excess carboxylic acid usually acts not only as a foam-suppressing effect but also as an oily component.
- the neutralizing agent when the neutralizing agent is in excess, the excess aliphatic amine or its AO adduct acts as an antioxidant component in the lubricant composition and is not included in the content of (F). It is included in the content of the protective agent (J).
- the water is also a component of the lubricant composition of the present invention. include.
- the content ratio of (F) to (E) is usually from 0.03 to 10, preferably from 0.03 to 5.0, more preferably from 0.06 to 1.2, particularly preferably from 0.1 to 1.0, by weight. 1. It is 0.
- (F) does not include sulfur and / or nitrogen atom-containing carboxylic acids (salts) used as extreme pressure additives described below.
- the other polyether (G) is a polyether other than (E) of the present invention, One T fine 04/003741
- Polyethers having a Mw of 500 to 300,000, which has been used as a lubricant, are mentioned.
- (G) includes non-ionic polyethers (G 1) and ionic polyethers (G 2).
- G1 includes, for example, polyethylene glycol, an EO adduct of a C1-C24 monohydric alcohol, and an EO // PO random or block adduct of a C1-C24 monohydric alcohol.
- EOZPO / EO block copolymers for example, the term “pull nick” described in US Pat. No. 4,414,121 and US Pat. No. 4,636,321).
- POZEOZPO block copolymer (what is referred to as “reverse pull-mouth nick”), terminal alkoxylated product or terminal acylated product of these polyethers or (E), and the like.
- Examples of (G2) include anion products of the above (G1), for example, sulfates of polyoxyalkylene compounds (as described in US Pat. No. 3,950,258), phosphorus Acid esters (as described in U.S. Pat. No. 3,945,930), carboxyetherified compounds and the like.
- the added amount of (G) is preferably 90% or less based on the weight of (E) in the lubricant composition (hereinafter, unless otherwise specified,% represents% by weight), more preferably 60%. Or less, particularly preferably 30% or less.
- antioxidants examples include phenolic antioxidants [eg, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 4,4-butylidenebis (6-tert-butylmethcresol), etc.]; Inhibitors (eg, phenyl a-naphthylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, etc.); dialkyl (1 to 36 carbon atoms) zinc dithiophosphate; diaryl (2 to 36 carbon atoms) zinc dithiophosphate; organic sulfide; organic Selenide and the like.
- the amount of the antioxidant ( ⁇ ) is preferably 2% or less, more preferably 0.0001 to 1%, based on the weight of the polyether ( ⁇ ) in the lubricant composition.
- Extreme pressure additives include: Suzuishi Ken (lead naphthenate etc.); Sulfur compounds (sulfurized fatty acids such as oleic sulfide, sulfided fatty acid esters, sulfided palm oil, terminated sulfide, dibenzyl disulfide, carbon number) 8-24 alkylthiopropionic acids An amine salt or an alkali metal salt of an amine, an amine salt or an alkali metal salt of an alkylthioglycolic acid having 8 to 24 carbon atoms, etc.); a chlorine compound (a chlorinated stearic acid, a chlorinated paraffin, a chloronaphthazanthate, etc.); Phosphorus compounds (tricresyl phosphate, tripty / rephosphate, tricresinolephosphite, n-butylyl-n-octynolephosphinate, di-
- Examples of the protective agent (J) include aliphatic carboxylic acid amides having 14 to 36 carbon atoms (such as myristic acid amide, palmitic acid amide, and oleyl amide); and alkenyl succinamides having 6 to 36 carbon atoms.
- aliphatic carboxylic acid amides having 14 to 36 carbon atoms such as myristic acid amide, palmitic acid amide, and oleyl amide
- alkenyl succinamides having 6 to 36 carbon atoms.
- AO adducts of aliphatic amines particularly preferred are triethanolamine, PO 2 to 8 mol adducts of ethylenediamine, particularly 4 mol adducts, and 3 to 8 mol adducts, especially 5 mol adducts.
- the aliphatic carboxylic acid amide having 14 to 36 carbon atoms and the amide of alkenyl succinic acid having 6 to 36 carbon atoms also have a function as an oiliness improver.
- the amount of the protective agent (J) to be added is preferably 50% or less, more preferably 1 to 40%, based on the weight of the polyether (E) in the lubricant or composition.
- the amount of) also includes the excess aliphatic amine described above.
- antifoaming agent (K) examples include polyorganosiloxanes (for example, polydimethylsiloxane).
- the addition amount of the antifoaming agent (K) is preferably not more than 100 ppm, more preferably not more than 100 ppm based on the weight of the polyether (E) in the lubricant composition. 10 to 500 p.
- the lubricant composition of the present invention preferably contains an aliphatic carboxylic acid having 8 to 22 carbon atoms and / or a salt thereof (F) as another additive. Further, the lubricant composition of the present invention also preferably contains, as other additives, one or more selected from the group consisting of antioxidants, extreme pressure additives, antioxidants and defoamers. .
- the lubricant composition of the present invention preferably does not contain a hydrocarbon-based oil (mineral oil, animal and vegetable oil, etc.). It is preferable to not contain a hydrocarbon-based oil since deterioration due to spoilage is small even when water is added and stored as an aqueous metal-based oil for a long period of time.
- a hydrocarbon-based oil mineral oil, animal and vegetable oil, etc.
- the percentage (%) of (E) / (F) / (G) to (K) based on the weight of the lubricant composition of the present invention is usually 10 to 99/1 to 90/0 to 50, preferably 50-909-80-1-30, more preferably 60-90 / 9-30 / 1-10.
- the aqueous metalworking oil of the present invention contains water and the above-described lubricant or lubricant composition, and usually contains polyether (E) in an amount of 0.01 to 95%, preferably 0.01 to 95% based on the weight of the aqueous metalworking oil. Is contained at a concentration of 0.2 to 90%, more preferably 10 to 85%, particularly preferably 30 to 60%.
- the aqueous metalworking oil of the present invention contains the lubricant composition in an amount of usually 0.01 to 99%, preferably 0.3 to 95%, more preferably 12 to 88, based on the weight of the aqueous metalworking oil. %, Particularly preferably 30 to 80%.
- the concentration of (E) in the water-based metal working oil is determined when the water-based metal working oil is transported or stored, or when the water-based metal working oil is used as a drawing oil, press oil, rolling oil, forging oil, etc. Preferably it is 5 to 90%, more preferably 10 to 60%.
- the weight concentration of (E) is 0.5-3%, especially 1-2%, and the concentration of (F) is 0.1-2%, especially 0.2. Preferably it is diluted with water to ⁇ 2%.
- the aqueous metalworking oil of the present invention can be produced by blending the above-mentioned lubricant or lubricant composition as it is with water. Each component may be separately blended with water, and the blending order is not particularly limited.
- the aqueous metal working oil of the present invention may be in any form of a solution type, a soluble type, or an emulsion type. From the viewpoint of the appearance stability of the aqueous metal working oil over time, a solution type or a solution type is preferred. It is.
- the solution type or soluble type metal working oil of the present invention When used as a cutting oil, it can be used by supplying the diluent to the metal to be cut and the cutting tool.
- the water-based metalworking oils of this study have excellent lubricity not only for steel and iron, but also for plastic metals such as aluminum and aluminum alloys. That is, the water-based metal working oil of the present invention includes aluminum, aluminum alloy, iron and
- parts means parts by weight.
- a polyether was prepared by random AO addition reaction in the same manner as in Example 1 except that the charged amounts of THF and EO were the amounts shown in Table 1 or Table 2, and after purification, the same autoclave as in Example 1 was used. Then, the polyether and potassium hydroxide were charged in the amounts shown in Table 1, dehydrated under reduced pressure, and the EO of the number of parts shown in Table 1 [in the parentheses, the molar ratio] was increased from 130 ° C to 130 It was dropped over time. Then, it was further aged at 130 ° C for 5 hours and cooled. Thereafter, purification was performed in the same manner as in Example 1 to obtain polyethers (E5), (E6) and (E8), which were used as the lubricants in Examples 5, 6, and 8.
- Tables 1 and 2 show the yields, Mw, HLB and cloud point of (E1) to (E9) and (E, 1) to (E, 2).
- propylene 76 was glycol (1)
- the evaluation criteria for the appearance are as follows.
- Table 4 shows the results of evaluating the water dilution stability and lubricity of these aqueous metalworking oils by the following measurement methods. ' ⁇ Adjustment of test solution>
- test solution was placed in a 10 OmL glass graduated cylinder with a stopper, and the appearance after 1 day at 25 ° C was visually judged according to the following criteria.
- test conditions are as follows.
- the evaluation criterion for oil slick breakage was determined as follows by observing the fluctuation of ⁇ within the measurement time and determining the magnitude of the fluctuation width of ⁇ .
- the lubricant for aqueous metal working oil of the present invention includes cutting oil, rolling oil, drawing oil, press oil, forging oil, polishing oil for aluminum disk, polishing oil for silicon wafer, and coolant for silicon wafer cutting. It is extremely effective as a lubricant for processing oils.
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Abstract
Description
明細書 Specification
水系金属加工油用潤滑剤 技術分野 Lubricants for aqueous metalworking oils Technical field
本発明は水系金属加工油用潤滑剤に関する。 詳しくは、 ポリエーテル系の水系 金属加工油用潤滑剤、 水系金属加工油用潤滑剤組成物及び水系金属加工油に関す The present invention relates to a lubricant for aqueous metalworking oil. For details, see Polyether-based lubricants for metalworking oils, lubricant compositions for metalworking oils, and metalworking oils.
背景技術 Background art
切削油、 圧延油、 引き抜き油、 プレス油、 鍛造油、 アルミディスク用研磨加工 油、 シリコンウェハ用研磨油、 シリコンウェハ切断用クーラントなどの水系金属 加工油としては、 ソリューション型、 ソリュブル型、 ェマルジヨン型などが挙げ られる。 Water-based metal processing oils such as cutting oil, rolling oil, drawing oil, press oil, forging oil, polishing oil for aluminum disc, polishing oil for silicon wafer, coolant for silicon wafer cutting, etc. are solution type, soluble type, and emulsion type. And so on.
これらに要求される性能は、 潤滑性、 低起泡性、 水希釈安定性 (使用時に水で 稀釈された時の稀釈液の安定性) 、 他の鉱物油系加工油とのオイル分離性などで ある。 The properties required for these are lubricity, low foaming properties, stability in water dilution (stability of the diluent when diluted with water at the time of use), oil separation from other mineral oil-based processing oils, etc. It is.
水系金属加工油に使用される潤滑剤としては、 従来からポリエーテルが使用さ れている。 これらのポリエーテルは、 いわゆるプル口ニック型または逆プルロニ ック型と言われているエチレンォキサイドとプロピレンォキサイドのプロック共 重合体 (例えば、 米国特許 4, 4 1 4, 1 2 1号明細書おょぴ米国特許 4, 6 3 6, 3 2 1号明細書) またはランダム共重合体であった。 Polyethers have been used as lubricants in aqueous metalworking oils. These polyethers are block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, which are so-called pull-mouth nick type or reverse pluronic type (see, for example, US Pat. No. 4,414,121). (U.S. Pat. No. 4,636,321) or a random copolymer.
これらのポリエーテルに含まれるポリエチレンォキサイド鎖は親水性を大きく して水希釈安定性を向上するために導入されるものであり、 これらのポリエーテ ルは潤滑性を向上させるために通常は 8 0 0以上の平均分子量を有している。 発明の要約 The polyethylene oxide chains contained in these polyethers are introduced to increase the hydrophilicity and improve the stability of dilution with water, and these polyethers are usually used to improve lubricity. It has an average molecular weight of 00 or more. Summary of the Invention
本発明の目的は、 鋼材に対する潤滑性に優れるだけでなく、 特にアルミニウム のような塑性金属に対する潤滑性にも優れた水系金属加工油用潤滑剤を提供する ことである。 本発明の他の目的は、 上記潤滑剤と他の添加剤からなり、 潤滑性に優れた水系 金属加工油用潤滑剤組成物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a lubricant for a water-based metal working oil which is excellent in lubricity not only for steel materials but also for plastic metals such as aluminum. Another object of the present invention is to provide a lubricant composition for an aqueous metalworking oil, comprising the above-mentioned lubricant and other additives, and having excellent lubricity.
本発明のさらに他の目的は、 水と、 上記潤滑剤または上記潤滑剤組成物からな り、 潤滑性、 低起泡性、 水希釈安定性およびオイル分離性に優れた水系金属加工 油を提供することである。 Still another object of the present invention is to provide an aqueous metalworking oil comprising water and the above-mentioned lubricant or the above-mentioned lubricant composition and having excellent lubricity, low foaming property, water dilution stability and oil separation property. It is to be.
本発明に従って、 上記目的は、 下記一般式 (1) で表され、 6. 1〜16. 0 の HLBおよび 500〜10, 000の重量平均分子量を有するポリエーテル ( E) を含有する水系金属加工油用潤滑剤 (以下、 潤滑剤と略記する) により達成 される。 According to the present invention, the above object is achieved by an aqueous metalworking represented by the following general formula (1), comprising an HLB of 6.1 to 16.0 and a polyether (E) having a weight average molecular weight of 500 to 10,000. Achieved by oil lubricants (hereinafter abbreviated as lubricants).
R1 [ { (OCH2CH2CH2CH m/ (OA1) n} (OA2) p_OH] q (1) 式中、 1^は1〜6個の水酸基を有する炭素数1〜24の化合物から少なくと も 1つの水酸基を除いた残基; A 1は、 1, 4—ブチレン基を除く炭素数が 2〜 4のアルキレン基; A2は炭素数 2〜4のアルキレン基; mは平均が 1〜 1 20 となる 1以上の整数; nおよび pは (n + p) の平均が 1〜200となる 0また は 1以上の整数であり、 nと pは同時に 0になることはない; qは 1〜 6の整数 を示し; nが 1以上の整数の時の { (OC CHsCHsCHQ m/ (OA1) n} はランダム結合を示す。 R 1 [{(OCH 2 CH 2 CH 2 CH m / (OA 1 ) n } (OA 2 ) p _OH] q (1) wherein 1 ^ is 1 to 24 carbon atoms having 1 to 6 hydroxyl groups. A residue obtained by removing at least one hydroxyl group from the compound of formula (I); A 1 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms excluding 1,4-butylene group; A 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms; Is an integer of 1 or more with an average of 1 to 120; n and p are integers of 0 or 1 or more with an average of (n + p) of 1 to 200, and n and p are simultaneously 0. It is not; q is an integer of. 1 to 6; n is the time of one or more integer {(OC CHsCHsCHQ m / (OA 1) n} denotes the random bond.
本発明は、 また、 上記ポリエーテル (E) と、 他の添加剤からなる水系金属加 ェ油用潤滑剤組成物である。 The present invention is also a lubricating oil composition for an aqueous metallurgical oil comprising the above polyether (E) and other additives.
本発明は、 また、水と、 上記潤滑剤、 または、 上記潤滑剤組成物からなる水系 金属加工油であって、 ポリエーテル (E) を上記金属加工油の重量に基づいて 0. 01〜95重量%の量含有する水系金属加工油である。 発明の詳細な開示 The present invention also provides an aqueous metalworking oil comprising water, the above-mentioned lubricant, or the above-mentioned lubricant composition, wherein polyether (E) is contained in an amount of 0.01 to 95 based on the weight of the above-mentioned metalworking oil. It is an aqueous metalworking oil containing a weight percent. Detailed Disclosure of the Invention
本発明における一般式 (1) において、 R1は、 1〜 6個の水酸基を有する炭 素数 1〜 24の化合物から少なくとも 1つ、 好ましくは全ての水酸基を除いた残 基である。 In the general formula (1) of the present invention, R 1 is a residue obtained by removing at least one, preferably all hydroxyl groups from a compound having 1 to 24 carbon atoms and having 1 to 24 carbon atoms.
R1としては、 直鎖、 分岐もしくは脂環式の 1〜 6価の脂肪族アルコールの残 基、 1〜 6価のフエノール類の残基、 1〜 6価の芳香族基含有脂肪族アルコール の残基、 複素環式の 2価アルコールの残基、 糖類およびその誘導体の残基等が挙 げられる。 R 1 is a residue of a linear, branched or alicyclic mono- to hexa-valent aliphatic alcohol, a residue of a mono- to hexa-valent phenol, a mono- to hexa-valent aromatic group-containing aliphatic alcohol , A residue of a heterocyclic dihydric alcohol, a residue of a saccharide and a derivative thereof, and the like.
これらのアルコールおよびフエノール類としては以下の ( e l ) 〜 ( e 5 ) が例 示さ tiる。 The following (el) to (e5) are examples of these alcohols and phenols.
( e l ) 脂肪族アルコール (e l) aliphatic alcohol
( e l l ) 1価アルコール (e l l) Monohydric alcohol
( e 1 1 1 ) 直鎖または分岐の炭素数 1〜 2 4の脂肪族飽和 1価アルコール: メタノール、 エタノール、 プロパノール ( n—プロパノール、 イソプロパノー ル等) 、 ブタノーノレ、 ペンタノール、 へキサノーノレ、 ヘプタノール、 ォクタノー ル ( n—ォクタノ一ノレ、 2—ェチルへキシルアルコール等) 、 ノニルアルコール、 デシルアルコール、 ゥンデシルアルコール、 ドデシルアルコール、 トリデシルァ ルコール (n—トリデシルアルコール、 イソトリデシルアルコール等) 、 テトラ デシルアルコール、 ペンタデシルアルコール、 へキサデシルアルコール、 ヘプタ デシルアルコール、 ォクタデシルアルコール、 ノナデシルアルコール、 エイコシ ノレアノレコースレ、 ヘンエイコシゾレアノレコーノレ、 ドコシゾレアノレコーノレ、 ト リ コシルァ ルコーノレ、 テトラコシルアルコール等; (e111) Linear or branched aliphatic saturated monohydric alcohol having 1 to 24 carbon atoms: methanol, ethanol, propanol (n-propanol, isopropanol, etc.), butanol, pentanol, hexanol, heptanol, Octanol (n-octano mono, 2-ethylhexyl alcohol, etc.), nonyl alcohol, decyl alcohol, pendecyl alcohol, dodecyl alcohol, tridecyl alcohol (n-tridecyl alcohol, isotridecyl alcohol, etc.), tetradecyl Alcohol, pentadecyl alcohol, hexadecyl alcohol, heptadecyl alcohol, octadecyl alcohol, nonadecyl alcohol, eicosyl norecole, eicoschiolenorecole, docosiolenorecole Application Benefits Koshirua Rukonore, tetracosyl alcohol;
( e 1 1 2 ) 直鎖または分岐の炭素数 3〜 2 4の脂肪族不飽和 1価アルコール: アルケニルアルコール (1—、 2—又は i s o—プロぺエルアルコール、 プテ ニノレアルコーノレ、 ペンテュルアルコール、 へキセニノレアノレコール、 ヘプテニノレア ノレコ一ノレ、 ォクテニノレアノレコール、 ノネニルアルコール、 デセニノレアノレコーノレ、 ゥンデセニルアルコール、 ドデセニルアルコール、 トリデセニルアルコール、 テ トラデセニルアルコール、 ペンタデセニルアルコール、 へキサデセニルアルコー ノレ、 ヘプタデセニノレアノレコール、 ォクタデセニノレアノレコーノレ、 ノナデセニノレアル コ—ノレ、 エイコセニノレアノレコーノレ、 ヘンエイコセニノレアノレコ ノレ、 ドコセニノレア ルコール、 トリコセニルアルコール、 テトラコセニルアルコール等) ; アルキニ ルアルコール (ペンチュルアルコール等) 。 (e 1 12) Linear or branched aliphatic unsaturated monohydric alcohol having 3 to 24 carbon atoms: alkenyl alcohol (1-, 2- or iso-prodyl alcohol, putininole alcohol, pentul alcohol) , Hexeninoleanolecole, Hepteninorea Nolecole, Octeninoleanolecole, Nonenyl alcohol, Deceninoleanolecole, Pendecenyl alcohol, Dodecenyl alcohol, Tridecenyl alcohol, Tetrade Cenyl alcohol, pentadecenyl alcohol, hexadecenyl alcohol, heptadeceninoleanolecole, octadeceninoleanorecole, nonadeceninole realeco, eicoseninoleanorecole, Heinecoseninoleanoreco nore, docoseninolea alcohol, tricosenyl alcohol , Alkynyl alcohol (pentulcohol, etc.).
( e 1 1 3 ) 脂環式の炭素数 4〜 2 4の 1価アルコール: (e113) alicyclic monohydric alcohol having 4 to 24 carbon atoms:
シクロ ンタノ一ノレ、 シクロへキサノーノレ等。 For example, cyclontanol and cyclohexanol.
( e 1 2 ) 2価アルコール (e 1 21) 直鎖または分岐の炭素数 2〜 24の脂肪族 2価アルコール: ァノレキレングリコーノレ (エチレングリコール、 プロピレングリコール、 1, 3 一、 1, 4—又は 1 ' 2—ブタンジォーノレ、 ネオペンチノレグリコーノレ、 1, 6 - へキサンジオール、 1 , 2一又は 1, 7一へプタンジオール、 1, 2—又は 1, 8—オクタンジォ一ノレ、 イソブチレングリコーノレ、 3—メチズレー 1 , 5一ペンタ ンジオール、 2, 2, 4—トリメチルー 1, 3—ペンタンジオール、 2, 2—ジ メチノレー 1, 3一プロパンジオール、 2—ブチノレー 2—ェチノレー 1 , 3—プロパ ンジオール、 2, 5—ジメチルへキサン一 2, 5—ジオール等) ; (e12) Dihydric alcohol (e 121) Linear or branched aliphatic dihydric alcohol having 2 to 24 carbon atoms: anorecylene glycolone (ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-1,1,4- or 1'2-butanediole) 1,6-pentanediol, 1,2- or 1,7-heptanediol, 1,2- or 1,8-octanediol, isobutylene glycolone, 3-methysole 1, 5-Pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2,2-dimethinole 1,3-propanediol, 2-butynolee 2-ethynolee 1,3-propanediol, 2,5-dimethyl Hexane-1,2,5-diol, etc.);
(e 1 22) 脂環式の炭素数 4〜 1 8の 2価アルコール: (e122) alicyclic dihydric alcohol having 4 to 18 carbon atoms:
シクロアルキレングリコー/レ ( 1 , 4—シク口へキサンジォーノレ、 1, 4—シ ク口へキサンジメタノール等) 、 水添ビスフエノール類 (水添ビスフエノール A、 水添ビスフエノール F等) 等; Cycloalkyleneglycol / re (1,4-cyclohexanediole, 1,4-cyclohexanedimethanol, etc.), hydrogenated bisphenols (hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, etc.);
(e 1 3) 3〜 6価ァノレコーノレ (e 1 3) 3- to 6-valent anore
(e 1 3 1) 直鎖または分岐の炭素数 3〜 24の 3価脂肪族アルコール: グリセリン、 1 , 2, 3—ブタントリオール、 1, 2, 3_ペンタントリオ一 ノレ、 2—メチ /レー 1, 2, 3—プロパントリオ一ノレ、 2—メチノレー 2, 3, 4一 ブタントリオール、 2—ェチル一 1, 2, 3—ブタントリオール、 2, 3, 4- ペンタントリオール、 2, 3, 4—へキサントリオール、 4—プロピル一 3, 4, 5—ヘプタントリオ一ノレ、 2, 4—ジメチノレー 2, 3, 4—ペンタントリオ一ノレ、 ペンタメチルグリセリン、 1, 2, 4—ブタントリオール、 1, 2, 4—ペンタ ントリオール、 トリメチローノレェタン、 トリメチロールプロパン等。 (e 1 3 1) Linear or branched C3-24 trihydric aliphatic alcohols: glycerin, 1,2,3-butanetriol, 1,2,3_pentantriol, 2-methyl / ret 1,2,3-propanetriol, 2-methinole 2,3,4-butanetriol, 2-ethyl-1,2,3-butanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 2,3,4 —Hexanetriol, 4-propyl-1,3,4,5-heptantriol, 2,4-dimethinole 2,3,4-pentantriol, pentamethylglycerin, 1,2,4-butanetriol, 1 , 2,4-pentantriol, trimethyloloneethane, trimethylolpropane, etc.
(e 1 32) 直鎖または分岐の炭素数 5〜 24の 4〜6価脂肪族アルコールおよ びそれらの分子内もしくは分子間脱水物; (e1 32) linear or branched C4 to C4 to C6 to C6 aliphatic alcohols and their intramolecular or intermolecular dehydrates;
ペンタエリスリ トーノレ、 ジペンタエリスリ トーノレ、 ソノレビトーノレ、 マンニトー ル、 1, 5—、 3, 6—又は 1, 4—ソノレビタン、 ジグリセリンなど。 Pentaerythri tonole, dipentaerythrin tonole, sonorebitonore, mannitol, 1,5-, 3,6- or 1,4-sonolebitan, diglycerin, etc.
(e 2) フエノール類 (e 2) phenols
( e 21 ) 炭素数 6〜 24の 1価フエノール類; (e21) monovalent phenols having 6 to 24 carbon atoms;
フエノール、 ァノレキノレフエノール (o、 m又は p—メチノレフエノーノレ、 2, 3 一、 2, 4—、 2, 5—、 3, 4—又は 3, 5—ジメチルフエノール、 2, 6— ジメチノレフエノーノレ、 o、 m又は p—ェチノレフエノーノレ、 ρ— n—ブチノレフエノ ール、 ρ—ォクチルフエノール、 p—ノニルフエノール等) 、 モノスチリルフエ ノール、 モノべンジルフエノール等。 Phenol, anolequinolephenol (o, m or p-methinolephenol, 2, 3, 1, 2, 4-, 2, 5-, 3, 4- or 3,5-dimethylphenol, 2, 6 — Dimethinolephenol, o, m or p-ethynolephenol, ρ-n-butynolephenol, ρ-octylphenol, p-nonylphenol, monostyrylphenol, monobenzyl phenol, etc. .
( e 2 2) 炭素数 6〜24の 2〜 6価フエノール類 ; (e22) divalent to hexavalent phenols having 6 to 24 carbon atoms;
2価フエノール (カテコール、 レゾルシン、 ヒ ドロキノン等) 、 3〜6価フエ ノール (トリォキシベンゼン、 テトラォキシベンゼン、 へキサォキシベンゼン等 ) 、 ビスフエノール類 (ビスフエノール A、 ビスフエノール F等) 等。 Divalent phenols (catechol, resorcinol, hydroquinone, etc.), tri- to hexavalent phenols (trioxybenzene, tetraoxybenzene, hexoxybenzene, etc.), bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, etc.) etc.
(e 3) 芳香族基含有脂肪族アルコール (e 3) Aliphatic alcohol containing aromatic group
( e 3 1 ) 炭素数 7〜 24のァラルキルアルコール; (e31) an aralkyl alcohol having 7 to 24 carbon atoms;
ベンジルアルコール、 フエネチルアルコール等。 Benzyl alcohol, phenethyl alcohol and the like.
(e 3 2) 炭素数 8〜 24の置換ァラルキルアルコール; (e32) a substituted aralkyl alcohol having 8 to 24 carbon atoms;
o、 m又は p—メチノレべンジノレアノレコーノレ、 ― n—ブチノレフエネチノレアノレコ ール等。 o, m or p-methinolebenzinoreanorecole, -n-butinolefenetinorenorecole and the like.
( e 4) 複素環式の 2価アルコール: (e4) Heterocyclic dihydric alcohol:
1 , 4, 3, 6—ソルバイド等。 1, 4, 3, 6—Sorbide etc.
(e 5) 糖類およびその誘導体; (e5) sugars and derivatives thereof;
ショ糖、 グルコース、 マンノース、 フノレク トース、 メチノレグノレコシド等。 これらのうち好ましいのは (e l) であり、 さらに好ましいのは (e 1 2) 、 (e 1 3) 、 特に好ましいのは (e 1 2) のうちの炭素数 2〜 20のもの、 (e 1 3) のうちの炭素数 3〜1 8のもの、 とりわけ好ましいのは (e 1 2 1) 、 ( e 1 3 1) および (e 1 3 2) のうち、 炭素数 3〜 6のものである。 Sucrose, glucose, mannose, funolectose, methinolegnolecoside, etc. Of these, preferred is (el), more preferred are (e 12) and (e 13), particularly preferred are those having 2 to 20 carbon atoms of (e 12), 1 3) having 3 to 18 carbon atoms, particularly preferably (e 1 2 1), (e 1 3 1) and (e 1 3 2) having 3 to 6 carbon atoms is there.
R1としては、 また、 2価または 3価アルコールから全ての水酸基を除いた残 基が好ましい。 R 1 is preferably a residue obtained by removing all hydroxyl groups from a dihydric or trihydric alcohol.
R1の炭素数が 24を超えると、 (E) の親水性が不十分なため、 (E) を潤 滑剤として使用した後述の水系金属加工油の水希釈安定性が悪くなり、 稀釈後に 分離が起こることがある。 When the number of carbon atoms of R 1 exceeds 24, since hydrophilicity of the (E) is insufficient, deteriorated water dilution stability of water-based metalworking fluids described below using (E) as or lubricants, separated after dilution May occur.
一般式 (1) における A1は、 1, 4一プチレン基以外の炭素数 2〜4のアル キレン基であり、 A2は炭素数 2〜4のアルキレン基である。 A 1 in the general formula (1) is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms other than a 1,4-butylene group, and A 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
A1と A2は同一であっても異なっていてもよい。 A1には、 エチレン基、 1, 2 —又は 1, 3—プロピレン基、 1, 2—又は 2, 3—ブチレン基、 イソプチレン 基が含まれ、 A1が複数個ある場合、 これらの 2種以上を併用してもよい。 また A 2には A 1で挙げたものの他に 1 , 4ーブチレン基が挙げられ、 A ^複数個ある 場合、 2種以上を併用してもよい。 A 1 and A 2 may be the same or different. A 1 is an ethylene group, 1, 2 - or 1, 3-propylene group, 1, 2 or 2, 3-butylene group, include Isopuchiren group, if A 1 there are a plurality may be used in combination of two or more of these. Also the A 2 include 1, 4 Buchiren group in addition to those listed in A 1, if there A ^ plurality may be used in combination of two or more thereof.
A1および A2のうち好ましいのはエチレン基、 1, 2—プロピレン基、 1, 2 ーブチレン基であり、 さらに好ましいのはエチレン基、 1, 2—プロピレン基で あり、 特に好ましいのは、 水希釈安定性向上の観点からエチレン基である。 A1 または A2として少なくともその一部にエチレン基があると (E) の水溶性が向 上する。 一般式 (1) において、 A2がエチレン基である化合物が好ましい。 一般式 (1) における m、 n、 pおよび qは、 (E) の重量平均分子量 (以下、 Mwと略記する) が 500〜10, 000となるように以下の範囲から選ばれる。 なお、 本発明における (E) は、 通常は分子量分布を有しているため、 一般式 (1) における m、 n、 p及び qは上記の範囲内で多数の組み合わせを有し、 ( E) はそれらの混合物であってもよく、 また、 1種類でもよい。 Among A 1 and A 2 , preferred are an ethylene group, 1,2-propylene group and 1,2-butylene group, more preferred are an ethylene group and 1,2-propylene group, and particularly preferred is water. An ethylene group is used from the viewpoint of improving dilution stability. Water soluble when at least a part of the A 1 or A 2 is an ethylene group (E) is above improvement. In the general formula (1), a compound in which A 2 is an ethylene group is preferable. M, n, p and q in the general formula (1) are selected from the following ranges so that the weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of (E) is from 500 to 10,000. In addition, since (E) in the present invention usually has a molecular weight distribution, m, n, p and q in the general formula (1) have many combinations within the above range, and (E) May be a mixture thereof or one kind.
mは、 平均が 1〜120、 好ましくは 1〜30、 さらに好ましくは 1〜14と なる、 1以上の、 好ましくは 1〜 1 20の、 さらに好ましくは 1〜 30の整数で ある。 m is an integer of 1 or more, preferably 1 to 120, and more preferably 1 to 30, with an average of 1 to 120, preferably 1 to 30, and more preferably 1 to 14.
nおよび pは、 (n + p) の平均が 1〜200、 好ましくは 2〜57、 さらに 好ましくは 2〜16となる 0または 1以上の、 好ましくは 0または 1〜 200の、 さらに好ましくは 0または 1〜40の整数である。 n and p are 0 or 1 or more, preferably 0 or 1 to 200, more preferably 0, in which the average of (n + p) is 1 to 200, preferably 2 to 57, more preferably 2 to 16. Or an integer from 1 to 40.
nが 0の時は、 pは 1〜200であり、 pが 0の時は、 nは 1〜200であり、 nと pは同時に 0になることはない。 When n is 0, p is 1 to 200. When p is 0, n is 1 to 200, and n and p are never 0 at the same time.
nは平均が好ましくは 0〜14、 さらに好ましくは 2〜14である。 pは平均 が好ましくは 0〜44、 さらに好ましくは 0〜 1 2、 特に好ましくは 0である。 一般式 ( 1) において、 nまたは pが 0であることが好ましい。 n is preferably 0 to 14, more preferably 2 to 14 on average. p is preferably 0 to 44, more preferably 0 to 12, and particularly preferably 0. In the general formula (1), n or p is preferably 0.
mZ nは、 水希釈安定性の観点から好ましくは 0. 1〜4さらに好ましくは 0. 2〜 3である。 mZn is preferably 0.1 to 4 and more preferably 0.2 to 3 from the viewpoint of water dilution stability.
/ (m+n) は、 水希釈安定性の観点から'好ましくは 0〜 3、 さらに好まし くは 0〜0. 2である。 m/ (m+n + p) は、 水希釈安定性の観点から好ましくは 0. 05〜0. 8 であり、 さらに好ましくは 0. 1〜0. 7である。 / (m + n) is preferably 0 to 3, more preferably 0 to 0.2, from the viewpoint of water dilution stability. m / (m + n + p) is preferably 0.05 to 0.8, and more preferably 0.1 to 0.7, from the viewpoint of water dilution stability.
qは 1〜 6の整数であり、 水稀釈安定性が良いという点で好ましくは 2〜 6、 さらに好ましくは 2〜4、 特に好ましくは 2〜3である。 qが 6を超えると潤滑 性が悪くなる。 q is an integer of 1 to 6, preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 to 3 in terms of good water dilution stability. If q exceeds 6, lubricity will deteriorate.
(E) の Mw (ゲルパーミュエーシヨンクロマトグラフィーによる測定) は、 500〜 1 0, 000、 好ましく'は 700〜 7, 000、 さらに好ましくは 80 0〜6, 000、 特に好ましくは 1 , 000〜5, 000である。 (E) の Mw が 500未満では潤滑性が不十分であり、 10, 000を超えると動粘度が高す ぎるので配合等におけるハンドリング性が悪くなる。 The Mw (measured by gel permeation chromatography) of (E) is from 500 to 10,000, preferably from 700 to 7,000, more preferably from 800 to 6,000, particularly preferably from 1,000. ~ 5,000. If the Mw of (E) is less than 500, the lubricating properties are insufficient, and if it exceeds 10,000, the kinematic viscosity is too high and the handling properties in compounding and the like deteriorate.
また、 ポリエーテル (E) は、 式 (1) 中の (OCH2CH2CH2CH と (O A1) はランダム結合である必要があり、 そうでなければ、 (E) の低温での流 動性が不十分であり、 潤滑剤のハンドリング性が悪くなる。 Also, the polyether (E) requires that (OCH 2 CH 2 CH 2 CH and (OA 1 ) in the formula (1) be a random bond, otherwise, the flow of (E) at low temperature Insufficient mobility and poor handling of lubricant.
(E) の HLBは、 6. 1〜; L 6. 0、 好ましくは 6. 3-13. 8、 さらに 好ましくは 8〜13である。 HLBが 6. 1未満では (E) の親水性が不十分で あり、 水希釈安定性が悪くなり、 稀釈後に分離が起こることがある。 16. 0を 超えると、 潤滑性が悪くなる。 The HLB of (E) is 6.1 to L6.0, preferably 6.3 to 13.8, and more preferably 8 to 13. If the HLB is less than 6.1, the hydrophilicity of (E) is insufficient, the stability in water dilution is poor, and separation may occur after dilution. If it exceeds 16. 0, lubricity deteriorates.
なお、 本発明における HLBは、 化合物の有機性の値と無機性の値の比率から 算出できる小田法の HLBであり、 「新界面活性剤入門」 [1 996年、 三洋化 成工業 (株) ] 1 9 7頁に記載の計算方法により算出される。 The HLB in the present invention is the HLB of the Oda method, which can be calculated from the ratio of the organic value to the inorganic value of the compound, and is described in “Introduction to New Surfactants” [1996, Sanyo Chemical Industries, Ltd. ] It is calculated by the calculation method described on page 197.
(E) の暴点は、 水希釈安定性の観点からは高い方が好ましいが、 潤滑性の観 点を考慮すると好ましくは 5〜60°Cである。 本発明における曇点は、 (E) の 2重量%水溶液を加熱し、 目視により白濁を確認した温度である。 The assault point of (E) is preferably higher from the viewpoint of water dilution stability, but is preferably 5 to 60 ° C in view of lubricity. The cloud point in the present invention is a temperature at which a 2% by weight aqueous solution of (E) is heated and cloudiness is visually observed.
(E) は、 通常、 常温で液状であり、 動粘度は 40°Cにおいて 5〜1, 000 mm2/ sであるものが好ましい。 動粘度の測定は J I S K 228 3に従つ て測定 (以下において、 動粘度の測定は同様の方法) できる。 (E) is usually liquid at ordinary temperature, and preferably has a kinematic viscosity of 5 to 1,000 mm 2 / s at 40 ° C. The kinematic viscosity can be measured according to JIS K 2283 (hereinafter, the kinematic viscosity is measured in the same manner).
(E) は、 以下の方法で製造することができる。 (E) can be produced by the following method.
( i ) 前述の (e l) 〜' ( e 5 ) に、 触媒の存在下、 テトラヒドロフラン (以下、 THFと略記する) と THF以外の炭素数 2〜4の 1種以上のアルキレンォキサ イド (以下、 AOと略記する) をランダム付加反応させた後、 さらに必要に応じ て 1種以上の炭素数 2〜4の AOを付加させる方法。 (i) In the above (el) to '(e5), in the presence of a catalyst, tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF) and at least one alkylene oxalate having 2 to 4 carbon atoms other than THF A random addition reaction of an amide (hereinafter abbreviated as AO), and then, if necessary, adding one or more AOs having 2 to 4 carbon atoms.
( i i ) 一般式 (1) における nが 0であるポリエーテルの場合は、 (e l) 〜 (e 5) に、 触媒の存在下、 T H Fのみを単独重合させてポリオキシテトラメチ レングリコール (以下、 PTMGと略記する) を合成し、 さらに触媒の存在下 1 種以上の炭素数 2〜 4の A Oを付加させる方法。 (ii) In the case of a polyether in which n in formula (1) is 0, polyoxytetramethylene glycol (hereinafter referred to as (el) to (e5)) is prepared by homopolymerizing THF alone in the presence of a catalyst. , Abbreviated as PTMG) and adding one or more AOs having 2 to 4 carbon atoms in the presence of a catalyst.
( i ) および ( i i ) における付加反応の温度は好ましくは 30〜 1 20 °C、 圧力は好ましくは 0〜0. 6MP aである。 The temperature of the addition reaction in (i) and (ii) is preferably 30 to 120 ° C, and the pressure is preferably 0 to 0.6 MPa.
付加反応に使用される A Oは、 エチレンオキサイド (EO) 、 プロピレンォキ サイド (PO) 、 1, 2—ブチレンォキシド、 2, 3—ブチレンォキシド、 イソ プチレンォキシド等が挙げられる。 AO used for the addition reaction includes ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO), 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, isobutylene oxide and the like.
触媒としては、 従来から公知の触媒が使用できるが、 THFZAOランダム付 加反応と、 AO付加反応では好ましい触媒の種類が異なる。 As the catalyst, a conventionally known catalyst can be used, but preferred types of the catalyst differ between the THFZAO random addition reaction and the AO addition reaction.
THFZAOランダム付加反応の触媒としては、 例えば以下のものが挙げられ る。 Examples of the catalyst for the THFZAO random addition reaction include the following.
ルイス酸、 及びそれらの錯体; BFQ、 BC 13、 A 1 C 1 „、 F e C l 3、 S nC 13、 BF3-エーテル錯体、 BF3' THF錯体 (以下、 BF3' THFと略記) など。 Lewis acids, and complexes thereof; BF Q, BC 1 3, A 1 C 1 ", F e C l 3, S nC 1 3, BF 3 - etherate, BF 3 'THF complex (hereinafter, BF 3' THF Abbreviation).
プロトン酸; H2S04、 HC 104等。 Protonic acid; H 2 S0 4, HC 10 4 mag.
アルカリ金属の過塩素酸塩; KC 104、 N a C 104等。 Perchlorates of alkali metals; KC 10 4, N a C 10 4 mag.
アルカリ土類金属の過塩素酸塩; C a (C 1 O4) 2、 Mg (C 104) 2等。 前記以外の金属の過塩素酸塩; A 1 (C 104) 3等。 Alkaline earth metal perchlorates; C a (C 1 O 4 ) 2 , Mg (C 10 4 ) 2 and the like. Other metal perchlorates; A 1 (C 10 4 ) 3 and the like.
これらのうち、 好ましいのは、 BF3'エーテル錯体、 BF3' THFである。 Of these, BF 3 'ether complex and BF 3 ' THF are preferred.
AO付加反応の触媒としては、 上記の触媒のほかに以下のものが挙げられる。 アル力リ金属もしくはアル力リ土類金属の水酸化物; KOH、 Na OH、 C s O H、 C a (OH) 2等。 Examples of the catalyst for the AO addition reaction include the following in addition to the above catalysts. Hydroxide of alkaline metal or alkaline earth metal; KOH, NaOH, CsOH, Ca (OH) 2 and the like.
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の酸化物; K20、 C a O、 B a〇等。 Τルカリ金属及びその水素化物; N a、 K、 N a Η、 ΚΗ等。 Oxides of alkali metals or alkaline earth metals; K 20 , C a O, B a〇 and the like. Alkaline metal and its hydrides; Na, K, Na a, ΚΗ, etc.
アミン類; トリェチルァミン、 トリメチルァミン等。 これらのうち好ましいのは KOH、 Na OH、 C s OH、 BF3'エーテル錯 体、 B F3' THFである。 Amines; triethylamine, trimethylamine and the like. Preferred among these KOH, Na OH, C s OH , BF 3 ' ether complex body, BF 3' is THF.
本発明の水系金属加工油用潤滑剤組成物 (以下において、 潤滑剤組成物と略記 する) は、 上記 (E) と、 他の添加剤からなる。 The lubricant composition for a water-based metal working oil of the present invention (hereinafter abbreviated as a lubricant composition) comprises the above (E) and other additives.
他の添加剤としては、 炭素数 8〜 22の脂肪族力ルポン酸および/またはその 塩 (F) 、 他のポリエーテル (G) 、 酸化防止剤 (H) 、 極圧添加剤 (I) 、 防 鲭剤 (J) 及び消泡剤 (K) からなる群から選ばれる 1種以上が挙げられる。 Other additives include aliphatic ruponic acids having 8 to 22 carbon atoms and / or salts thereof (F), other polyethers (G), antioxidants (H), extreme pressure additives (I), One or more types selected from the group consisting of a fire retardant (J) and an antifoaming agent (K).
(F) としては、 以下の化合物 (F 1) 〜 (F 3) が挙げられる。 Examples of (F) include the following compounds (F1) to (F3).
(F 1) 脂肪族モノカルボン酸 (F 1) Aliphatic monocarboxylic acid
( F 1 1 ) 飽和脂肪族モノ力ルポン酸 (F 11) Saturated aliphatic monocarboxylic acid
例えばォクチル酸 (力プリル酸、 イソォクチル酸) 、 ノナン酸、 デカン酸 (力 プリン酸等) 、 ゥンデカン酸、 ドデカン酸 (ラウリン酸等) 等が挙げられ、 好ま しいのはォクチル酸、 ノナン酸、 デカン酸、 さらに好ましいのは力プリル酸、 ノ ナン酸である。 For example, octylic acid (caprylic acid, isooctylic acid), nonanoic acid, decanoic acid (potassic acid and the like), pendecanoic acid, dodecanoic acid (lauric acid and the like) and the like are preferable. Acids, more preferred are caprylic acid and nonanoic acid.
(F 1 2) 不飽和脂肪族モノ力ルポン酸 (F 1 2) Unsaturated aliphatic monocarboxylic acid
例えばリンデル酸、 マッコゥ酸、 ミ リストォレイン酸、 パルミ トォレイン酸、 ォレイン酸、 エル力酸等が挙げられ、 好ましいのはォレイン酸である。 For example, lindelic acid, maccodic acid, myristoleic acid, palmitooleic acid, oleic acid, erlic acid, etc. are mentioned, and oleic acid is preferred.
(F 2) 脂肪族ジカルボン酸 (F 2) Aliphatic dicarboxylic acid
例えばひ, ω—ジカルボン酸 (例えばァゼライン酸、 セバシン酸、 ドデカン二 酸など) 、 アルケニルコハク酸 (例えば、 ォクテエルコハク酸、 ドデセ二ルコハ ク酸、 ペンタデセニルコハク酸等) が挙げられ、 好ましいのはアルケニルコハク 酸、 特にドデセニルコハク酸、 ペンタデセニルコハク酸である。 Examples thereof include ω-dicarboxylic acid (eg, azelaic acid, sebacic acid, dodecandioic acid, etc.) and alkenyl succinic acid (eg, octeyl succinic acid, dodecenyl succinic acid, pentadecenyl succinic acid, etc.), and are preferred. Is alkenyl succinic acid, especially dodecenyl succinic acid and pentadecenyl succinic acid.
(F 3) 上記のモノカルボン酸またはジカルボン酸の塩 (F 3) Salt of the above monocarboxylic acid or dicarboxylic acid
塩としてはアルカリ金属塩、 アルカリ土類金属塩、 アンモニゥム塩、 脂肪族ァ ミン塩、 脂肪族ァミンの AO付加物の塩などが挙げられる。 Examples of the salt include an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt, an aliphatic amine salt, and a salt of an aliphatic amine with an AO adduct.
塩は、 (F 1) または (F 2) の、 中和剤による中和物が挙げられる。 中和剤としては、 例えば、 アル力リ金属水酸化物 (水酸化ナトリウム、 水酸化 カリウム、 水酸化リチウム、 水酸化セシウム等) ;アルカリ土類金属の水酸化物 (水酸化カルシウム、 水酸化マグネシウム等) ;アンモニア;脂肪族ァミン [炭 素数 1〜 1 0若しくはそれ以上のアルキル又はアルケニルァミン (ラウリルアミ ン、 ォレイルァミン等) 、 炭素数 3〜1 0の複素環式ァミン (モルホリン等) 、 アル力ノール基の炭素数が 2〜1 0であるモノー、 ジ一、 又はトリアル力ノール ァミン (モノエタノールァミン、 トリエタノールァミン、 ィソプロパノールアミ ン、 N—ジメチルァミノエタノールアミン等) ] ; これらのァミンの A O付加物 等が挙げられ、 これらのうちの 2種以上を併用してもよい。 Examples of the salt include (F1) and (F2) neutralized products with a neutralizing agent. Examples of neutralizing agents include alkali metal hydroxides (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, cesium hydroxide, etc.); and alkaline earth metal hydroxides (calcium hydroxide, magnesium hydroxide). Etc.); ammonia; aliphatic amines [charcoal Alkyl or alkenylamines having a prime number of 1 to 10 or more (laurylamine, oleylamine, etc.), heterocyclic amines having 3 to 10 carbon atoms (such as morpholine), and alkanol groups having 2 to 10 carbon atoms Mono-, di-, or trial-form ethanol (monoethanolamine, triethanolamine, isopropanolamine, N-dimethylaminoethanolamine, etc.)]; AO adducts of these amines, etc. However, two or more of these may be used in combination.
上記ァミンの A O付加物としては、 例えば、 アルキル基の炭素数が 1〜 1 0又 はそれ以上のアルキルモノアミン (メチルァミン、 ェチルァミン、 ジェチルアミ ン、 プロピルァミン、 プチルァミン、 シク口へキシルァミン、 ォクチノレアミン等 ) の A O付加物;アルキレン基の炭素数が 2〜 1 8又はそれ以上のアルキレンジ ァミン (エチレンジァミン、 プロピレンジァミン、 へキシレンジァミン、 ォクチ レンジァミン、 デシレンジァミン、 ドデシレンジァミン等) の A O付加物;総炭 素数が 4〜1 8又はそれ以上であり、 アルキレン基の炭素数が 2〜6であり、 了 ミン数が好ましくは 3 ~ 7のポリアルキレンポリアミン (ジェチレントリアミン、 トリエチレンテトラミン、 テトラエチレンペンタミン、 ペンタエチレンへキサミ ン、 へキサエチレンヘプタミン等のポリエチレンポリアミン等) の A O付加物等 が挙げられる。 A Oは炭素数 2〜4のもの、 例えば E Oおよび P O (好ましくは P O) が挙げられ、 A Oの付加モル数は、 ァミンの N原子 1個当たり好ましくは 0 . 5〜2モル、 さらに好ましくは 1〜 2モルである。 0 . 5〜 2モルであると 水系金属加工油のオイル分離性が良好となる。 Examples of the AO adduct of the above-mentioned amine include, for example, AO of alkyl monoamine having an alkyl group having 1 to 10 or more carbon atoms (e.g., methylamine, ethylamine, getylamine, propylamine, butylamine, hexahexylamine, octynoleamine). AO adducts of alkylene diamines having 2 to 18 or more carbon atoms in the alkylene group (ethylenediamine, propylenediamine, hexylenediamine, octylenediamine, decylenediamine, dodecylenediamine, etc.); A polyalkylene polyamine having a prime number of 4 to 18 or more, an alkylene group of 2 to 6 carbon atoms, and an amine number of preferably 3 to 7 (ethylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine , Pentaethylene hexamine, hexae A O adduct of polyethylene polyamines) such Renheputamin like. AO includes those having 2 to 4 carbon atoms, for example, EO and PO (preferably PO). The number of moles of AO added is preferably 0.5 to 2 moles, more preferably 1 to 2 moles per N atom of amine. ~ 2 moles. When the amount is 0.5 to 2 mol, the oil separating property of the aqueous metal working oil becomes good.
中和剤のうち、 好ましいのは脂肪族ァミンとその A O付加物、 さらに好ましい のは A O付加物であり、 特に好ましいのはトリエタノールァミン、 エチレンジァ ミンの P O 2〜 8モル付加物、 特に 4モル付加物、 ジェチレントリアミンの P O 3〜 8モル付加物、 特に 5モル付加物である。 Among the neutralizing agents, preferred are aliphatic amines and their AO adducts, more preferred are AO adducts, particularly preferred are triethanolamine, PO 2 to 8 mole adducts of ethylenediamine, and especially 4 It is a molar adduct, a 3 to 8 molar adduct of PO of methylentriamine, especially a 5 molar adduct.
なお、 ジカルボン酸塩にはジカルボン酸のモノ塩も含まれる。 Incidentally, the dicarboxylate includes a monosalt of dicarboxylic acid.
本発明の潤滑剤組成物は、 (F ) を含有することにより、 水で稀釈された時の 金属加工油の泡立ちが抑制されるので好ましい。 The lubricant composition of the present invention is preferable because it contains (F) because foaming of the metal working oil when diluted with water is suppressed.
( F ) の炭素数が 8以上であれば、 潤滑剤組成物が金属を鑌ぴやすくすること は少なく、 また、 炭素数が 2 2以下であれば水で稀釈した場合でも泡立ちが少な い。 When the number of carbon atoms in (F) is 8 or more, the lubricant composition does not easily increase the metal content, and when the number of carbon atoms is 22 or less, foaming is small even when diluted with water. No.
モノカルボン酸 (塩) [以下において、 カルボン酸 (塩) はカルボン酸及び/ またはその塩を表す。 ] とジカルボン酸 (塩) が併用される場合の重量比率は、 潤滑性の観点から好ましくはモノカルボン酸 (塩) ジカルボン酸 (塩) =10 0〜 5/0〜 95ヽ さらに好ましくは 100〜: L 0Z0~90である。 Monocarboxylic acid (salt) [Hereinafter, carboxylic acid (salt) represents a carboxylic acid and / or a salt thereof. ] And dicarboxylic acid (salt) are preferably used in combination from the viewpoint of lubricity, preferably monocarboxylic acid (salt) dicarboxylic acid (salt) = 100 to 5/0 to 95〜, more preferably 100 to 100 : L 0Z0 ~ 90.
力ルポン酸と力ルポン酸塩の混合物における力ルポン酸/力ルポン酸塩の当量 比は、 好ましくは 0〜 50 / 50〜 100、 さらに好ましくは 0〜3 θΖ70~ 100である。 The equivalence ratio of porphyric acid / proportion in the mixture of porphyric acid and porphyrate is preferably 0 to 50/50 to 100, more preferably 0 to 3θΖ70 to 100.
力ルポン酸塩を使用する場合は力ルポン酸塩をそのまま添加してもよいが、 力 ルボン酸と、 中和剤をそれぞれ別に添加して、 配合工程で中和してカルボン酸塩 を形成させてもよい。 好ましいのは配合工程で中和する方法である。 In the case of using porphyric acid salt, porphyric acid salt may be added as it is, but porphyric acid and a neutralizing agent are separately added, and neutralized in the compounding step to form a carboxylate. You may. Preferred is a method of neutralizing in the compounding step.
中和剤として脂肪族ァミンまたはその AO付加物を使用する場合の、 カルボン 酸/中和剤の当量比は好ましくは 1/0. 8〜3、 さらに好ましくは 1/0. 9 〜2であり、 カルボン酸が過剰の場合の過剰のカルボン酸は、 通常、 起泡抑制の 作用だけでなく、 油性剤成分としても作用する。 When an aliphatic amine or its AO adduct is used as a neutralizing agent, the equivalent ratio of carboxylic acid / neutralizing agent is preferably 1 / 0.8 to 3, more preferably 1 / 0.9 to 2. However, when the carboxylic acid is in excess, the excess carboxylic acid usually acts not only as a foam-suppressing effect but also as an oily component.
逆に、 中和剤が過剰の場合の過剰分の脂肪族ァミンまたはその AO付加物は、 潤滑剤組成物中の防鲭剤成分として作用し、 (F) の含有量には含まれず、 後述 の防鲭剤 (J) の含有量に含まれる。 Conversely, when the neutralizing agent is in excess, the excess aliphatic amine or its AO adduct acts as an antioxidant component in the lubricant composition and is not included in the content of (F). It is included in the content of the protective agent (J).
なお、 配合工程で中和する方法において少量の中和生成水 [ (E) の重量に基 づいて好ましくは 5%未満] が生成する場合は、 その水も本発明の潤滑剤組成物 の成分に含まれる。 When a small amount of neutralized water (preferably less than 5% based on the weight of (E)) is produced in the method of neutralization in the compounding step, the water is also a component of the lubricant composition of the present invention. include.
(E) に対する (F) の含有比率は、 重量比で通常 0. 03〜10、 好ましく は 0. 03〜5. 0、 さらに好ましくは 0. 06〜1. 2、 特に好ましくは 0. 1〜1. 0である。 The content ratio of (F) to (E) is usually from 0.03 to 10, preferably from 0.03 to 5.0, more preferably from 0.06 to 1.2, particularly preferably from 0.1 to 1.0, by weight. 1. It is 0.
(F) の比率が 0. 03以上であれば加工された金属が鲭にくく潤滑性も良好に なりやすい。 また、 5以下であれば水系金属加工油のオイル分離性が良好である。 なお、 本発明における (F) には、 後述の極圧添加剤として使用される硫黄お よび/または窒素原子含有カルボン酸 (塩) は含まれない。 If the ratio of (F) is 0.03 or more, the processed metal is less likely to be formed and the lubricity tends to be improved. On the other hand, when the value is 5 or less, the oil separating property of the aqueous metal working oil is good. In the present invention, (F) does not include sulfur and / or nitrogen atom-containing carboxylic acids (salts) used as extreme pressure additives described below.
他のポリエーテル (G) は、 本宪明の (E) 以外のポリエ^"テルであって、 従 一 T細 04/003741 The other polyether (G) is a polyether other than (E) of the present invention, One T fine 04/003741
12 12
来から潤滑剤として使用されている Mwが 5 0 0〜 3 0, 0 0 0のポリエーテル が挙げられる。 Polyethers having a Mw of 500 to 300,000, which has been used as a lubricant, are mentioned.
(G) としては、 非イオン性ポリエーテル (G 1 ) およびイオン性ポリエーテル (G 2) が含まれる。 (G) includes non-ionic polyethers (G 1) and ionic polyethers (G 2).
(G 1) としては、 例えば、 ポリエチレングリコール、 炭素数 1〜 24の1〜4 価アルコールの EO付加物、 炭素数 1〜 2 4の 1〜4価アルコールの EO//PO ランダムもしくはブロック付加物、 EOZPO/EOブロック共重合体 (例えば、 米国特許 4, 4 1 4, 1 2 1号明細書および米国特許 4, 6 3 6, 3 2 1号明細 書に記載の 「プル口ニック」 と言われるもの) 、 POZEOZPOブロック共重 合体 ( 「逆プル口ニック」 と言われるもの) 、 これらのポリエーテルまたは (E ) の末端のアルコキシ化物もしくは末端のァシル化物、 などが挙げられる。 (G1) includes, for example, polyethylene glycol, an EO adduct of a C1-C24 monohydric alcohol, and an EO // PO random or block adduct of a C1-C24 monohydric alcohol. EOZPO / EO block copolymers (for example, the term “pull nick” described in US Pat. No. 4,414,121 and US Pat. No. 4,636,321). ), POZEOZPO block copolymer (what is referred to as “reverse pull-mouth nick”), terminal alkoxylated product or terminal acylated product of these polyethers or (E), and the like.
(G 2) としては、 上記の (G 1) のァニオン化物、 例えばポリオキシアルキレ ン化合物の硫酸エステル (米国特許第 3 , 9 5 0, 2 5 8号明細書に記載のもの ) 、 リン酸エステル (米国特許第 3 , 9 4 5, 9 3 0号明細書に記載のもの) 、 カルボキシエーテル化物などが挙げられる。 Examples of (G2) include anion products of the above (G1), for example, sulfates of polyoxyalkylene compounds (as described in US Pat. No. 3,950,258), phosphorus Acid esters (as described in U.S. Pat. No. 3,945,930), carboxyetherified compounds and the like.
(G) の添加量は、 潤滑剤組成物中の (E) の重量に基づいて好ましくは 9 0% 以下 (以下において、 特に限定しない限り%は重量%を表す) 、 さらに好ましく は 6 0 %以下、 特に好ましくは 3 0 %以下である。 The added amount of (G) is preferably 90% or less based on the weight of (E) in the lubricant composition (hereinafter, unless otherwise specified,% represents% by weight), more preferably 60%. Or less, particularly preferably 30% or less.
酸化防止剤 (H) としては、 フエノール系酸化防止剤 〔例えば 2, 4一ジメチ ルー 6— t e r t—ブチルフェノール、 4, 4一ブチリデンビス ( 6— t e r t 一プチルメタクレゾール) 等〕 ;芳香族ァミン系酸化防止剤 (例えばフエ二ルー a—ナフチルァミン、 フエニル— β一ナフチルァミン等) ;ジアルキル (炭素数 1 - 3 6) ジチォリン酸亜鉛;ジァリル (炭素数 2〜 3 6) ジチォリン酸亜鉛; 有機硫化物;有機セレナイド等が挙げられる。 酸化防止剤 (Η) の添加量は、 潤 滑剤組成物中のポリエーテル (Ε) の重量に基づいて好ましくは 2%以下、 さら に好ましくは 0. 0 0 0 1〜 1 %である。 Examples of the antioxidant (H) include phenolic antioxidants [eg, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 4,4-butylidenebis (6-tert-butylmethcresol), etc.]; Inhibitors (eg, phenyl a-naphthylamine, phenyl-β-naphthylamine, etc.); dialkyl (1 to 36 carbon atoms) zinc dithiophosphate; diaryl (2 to 36 carbon atoms) zinc dithiophosphate; organic sulfide; organic Selenide and the like. The amount of the antioxidant (Η) is preferably 2% or less, more preferably 0.0001 to 1%, based on the weight of the polyether (Ε) in the lubricant composition.
極圧添加剤 (I ) としては、 鈴石けん (ナフテン酸鉛等) ;硫黄化合物 (硫化 ォレイン酸等の硫化脂肪酸、 硫化脂肪酸エステル、 硫化スパーム油、 硫化テルぺ ン、 ジベンジルダイサルファイド、 炭素数 8〜 24のアルキルチオプロピオン酸 のアミン塩又はアル力リ金属塩、 炭素数 8〜 2 4のアルキルチオグリコール酸の アミン塩又はアルカリ金属塩等) ;塩素化合物 (塩素化ステアリン酸、 塩素化パ ラフィン、 クロロナフサザンテート等) ; リン化合物 (トリクレジルホスフエー ト、 トリプチ/レホスフェート、 トリクレジノレホスフアイ ト、 n—プチルジー n— ォクチノレホスフィネート、 ジ一 n—ブチノレジへキシノレホスホネート、 ジ一 n—プ チルフエニルホスホネ一ト、 ジブチルホスホロアミデート、 ァミンジブチルホス フェート等) が挙げられる。 極圧添加剤 (I ) の添加量は、 潤滑剤組成物中のポ リエーテル (E ) の重量に基づいて好ましくは 1 0 %以下、 さらに好ましくは 5 %以下である。 Extreme pressure additives (I) include: Suzuishi Ken (lead naphthenate etc.); Sulfur compounds (sulfurized fatty acids such as oleic sulfide, sulfided fatty acid esters, sulfided palm oil, terminated sulfide, dibenzyl disulfide, carbon number) 8-24 alkylthiopropionic acids An amine salt or an alkali metal salt of an amine, an amine salt or an alkali metal salt of an alkylthioglycolic acid having 8 to 24 carbon atoms, etc.); a chlorine compound (a chlorinated stearic acid, a chlorinated paraffin, a chloronaphthazanthate, etc.); Phosphorus compounds (tricresyl phosphate, tripty / rephosphate, tricresinolephosphite, n-butylyl-n-octynolephosphinate, di-n-butynolehexynolephosphonate, di-n-butyl phosphine Enyl phosphonate, dibutyl phosphoramidate, amine dibutyl phosphate, etc.). The amount of the extreme pressure additive (I) added is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, based on the weight of the polyether (E) in the lubricant composition.
防鲭剤 ( J ) としては、 例えば炭素数 1 4〜 3 6の脂肪族カルボン酸ァミド ( ミリスチン酸アミ ド、 パルミチン酸アミ ド、 ォレイルアミ ド等) ;炭素数 6〜 3 6のァルケニルコハク酸アミド (オタテエルコハク酸アミ ド、 ドデセニルコハク 酸アミ ド、 ペンタデセエルコハク酸アミ ド、 オタテュルコハク酸アミ ド等) ;シ ク口へキシルァミンナイトライ ト ;ベンゾトリァゾール; メルカプトベンゾチア ゾール; N, N, 一ジサリチリデンー 1, 2—ジァミノプロパン;ァリザリン; 前述の中和剤として挙げられた脂肪族ァミンおょぴその A O付加物等が挙げられ る。 Examples of the protective agent (J) include aliphatic carboxylic acid amides having 14 to 36 carbon atoms (such as myristic acid amide, palmitic acid amide, and oleyl amide); and alkenyl succinamides having 6 to 36 carbon atoms. N, N, N, N, N, N, N 1-disalicylidene-1,2-diaminopropane; arizarin; aliphatic amines mentioned as the neutralizing agent described above, and AO adducts thereof.
( J ) のうち、 好ましいのは脂肪族ァミンの A O付加物であり、 特に好ましい のはトリエタノールァミン、 エチレンジァミンの P O 2〜 8モル付加物、 特に 4 モル付加物、 ジェチレントリアミンの P 0 3〜8モル付加物、 特に 5モル付加物 である。 Of (J), preferred are AO adducts of aliphatic amines, particularly preferred are triethanolamine, PO 2 to 8 mol adducts of ethylenediamine, particularly 4 mol adducts, and 3 to 8 mol adducts, especially 5 mol adducts.
尚、 炭素数 1 4〜 3 6の脂肪族カルボン酸ァミド及ぴ炭素数 6〜 3 6のァルケ ニルコハク酸のアミドは油性向上剤としての機能も有する。 The aliphatic carboxylic acid amide having 14 to 36 carbon atoms and the amide of alkenyl succinic acid having 6 to 36 carbon atoms also have a function as an oiliness improver.
防鲭剤 (J ) の添加量は、 潤滑剤,袓成物中のポリエーテル (E ) の重量に基づ いて好ましくは 5 0 %以下、 さらに好ましくは 1〜4 0 %であり、 (J ) の量に は前述の過剰の脂肪族ァミンも含まれる。 The amount of the protective agent (J) to be added is preferably 50% or less, more preferably 1 to 40%, based on the weight of the polyether (E) in the lubricant or composition. The amount of) also includes the excess aliphatic amine described above.
消泡剤 (K) としてはポリオルガノシロキサン (例えばポリジメチルシ口キサ ン等) 等が挙げられる。 消泡剤 (K) の添加量ほ、 潤滑剤組成物中のポリエーテ ル (E ) の重量に基づいて好ましくは 1, 0 0 O p p m以下、 さらに好ましくは 10〜 500 p である。 Examples of the antifoaming agent (K) include polyorganosiloxanes (for example, polydimethylsiloxane). The addition amount of the antifoaming agent (K) is preferably not more than 100 ppm, more preferably not more than 100 ppm based on the weight of the polyether (E) in the lubricant composition. 10 to 500 p.
本発明の潤滑剤組成物としては、 他の添加剤として、 炭素数 8〜 22の脂肪族 カルボン酸および/またはその塩 (F) を含むものが好ましい。 また、 本発明の 潤滑剤組成物としては、 他の添加剤として、 酸化防止剤、 極圧添加剤、 防鲭剤お よび消泡剤からなる群から選ばれる 1種以上を含有するものも好ましい。 The lubricant composition of the present invention preferably contains an aliphatic carboxylic acid having 8 to 22 carbon atoms and / or a salt thereof (F) as another additive. Further, the lubricant composition of the present invention also preferably contains, as other additives, one or more selected from the group consisting of antioxidants, extreme pressure additives, antioxidants and defoamers. .
本発明の潤滑剤組成物は、 好ましくは炭化水素系油 (鉱物油、 動植物油など) を含有しない。 炭化水素系油を含有しないことによって、 水を加えて水系金属加 ェ油として長期間保存しても腐敗による劣化が少ないので好ましい。 The lubricant composition of the present invention preferably does not contain a hydrocarbon-based oil (mineral oil, animal and vegetable oil, etc.). It is preferable to not contain a hydrocarbon-based oil since deterioration due to spoilage is small even when water is added and stored as an aqueous metal-based oil for a long period of time.
本発明の潤滑剤組成物の重量に基づく (E) / (F) / (G) 〜 (K) の百分 率 (%) は、 通常 10〜 99/1〜 90/0〜 50、 好ましくは 50〜90 9 〜80ノ1〜30、 さらに好ましくは60〜90/9〜30/1〜10である。 本発明の水系金属加工油は、 水と、 上記の潤滑剤又は潤滑剤組成物を含有し、 ポリエーテル (E) を、 水系金属加工油の重量に基づいて通常 0. 01〜95%、 好ましくは 0. 2〜 90 %、 さらに好ましくは 10〜 85 %、 特に好ましくは 3 0〜 60 %の濃度で含有する。 The percentage (%) of (E) / (F) / (G) to (K) based on the weight of the lubricant composition of the present invention is usually 10 to 99/1 to 90/0 to 50, preferably 50-909-80-1-30, more preferably 60-90 / 9-30 / 1-10. The aqueous metalworking oil of the present invention contains water and the above-described lubricant or lubricant composition, and usually contains polyether (E) in an amount of 0.01 to 95%, preferably 0.01 to 95% based on the weight of the aqueous metalworking oil. Is contained at a concentration of 0.2 to 90%, more preferably 10 to 85%, particularly preferably 30 to 60%.
また、 本発明の水系金属加工油は、 水系金属加工油の重量に基づいて、 潤滑剤 組成物を通常 0. 01〜99%、 好ましくは 0. 3〜95%、 さらに好ましくは 1 2〜88%、 特に好ましくは 30〜80%の濃度で含有する。 In addition, the aqueous metalworking oil of the present invention contains the lubricant composition in an amount of usually 0.01 to 99%, preferably 0.3 to 95%, more preferably 12 to 88, based on the weight of the aqueous metalworking oil. %, Particularly preferably 30 to 80%.
水系金属加工油中の (E) の濃度は、 水系金属加工油が運搬若しくは保管され る場合、 又は水系金属加工油が引き抜き油、 プレス油、 圧延油、 鍛造油等として 使用される場合は、 好ましくは 5〜 90 %、 さらに好ましくは 10〜 60 %であ る。 The concentration of (E) in the water-based metal working oil is determined when the water-based metal working oil is transported or stored, or when the water-based metal working oil is used as a drawing oil, press oil, rolling oil, forging oil, etc. Preferably it is 5 to 90%, more preferably 10 to 60%.
また、 水系金属加工油が切削油、 研削油、 アルミディスク用研磨加工油、 シリ コンウェハ用研磨油およびシリコンウェハ切断用クーラントとして使用される場 合は、 (E) のみではなく (F) も含有することが特に好ましく、 使用される直 前に、 (E) の重量濃度が 0. 5〜3%、 特に 1〜2%、 (F) の濃度が 0. 1 〜2%、 特に 0. 2〜 2 %になるように水で稀釈されることが好ましい。 Also, when water-based metal working oil is used as cutting oil, grinding oil, polishing oil for aluminum disk, polishing oil for silicon wafer and coolant for silicon wafer cutting, not only (E) but also (F) is included. It is particularly preferred that, prior to use, the weight concentration of (E) is 0.5-3%, especially 1-2%, and the concentration of (F) is 0.1-2%, especially 0.2. Preferably it is diluted with water to ~ 2%.
本発明の水系金属加工油は、 上記潤滑剤又は潤滑剤組成物をそのまま水と'配合 することにより製造することができるが、 他の方法としては潤滑剤組成物のぞれ ぞれの成分を別々に水と配合してもよく、 配合の順序は特に限定されない。 The aqueous metalworking oil of the present invention can be produced by blending the above-mentioned lubricant or lubricant composition as it is with water. Each component may be separately blended with water, and the blending order is not particularly limited.
本発明の水系金属加工油は、 ソリューション型、 ソリュブル型またはェマルジ ョン型のいずれの形態でもよいが、 水系金属加工油の経日での外観安定性の観点 から好ましいのはソリユーション型またはソリュプル型である。 The aqueous metal working oil of the present invention may be in any form of a solution type, a soluble type, or an emulsion type. From the viewpoint of the appearance stability of the aqueous metal working oil over time, a solution type or a solution type is preferred. It is.
本発明のソリユーシヨン型又はソリュブル型金属加工油を切削油として用いる 場合は、 前記の希釈液を被切削金属及び切削工具に供給することにより使用でき る。 When the solution type or soluble type metal working oil of the present invention is used as a cutting oil, it can be used by supplying the diluent to the metal to be cut and the cutting tool.
本究明の水系金属加工油は、 鋼や鉄に対する潤滑性に優れるだけでなく、 アル ミニゥム、 アルミニウム合金等の塑性金属に対する潤滑性にも優れている。 すな わち、 本発明の水系金属加工油は、 アルミニウム、 アルミニウム合金、 鉄および The water-based metalworking oils of this study have excellent lubricity not only for steel and iron, but also for plastic metals such as aluminum and aluminum alloys. That is, the water-based metal working oil of the present invention includes aluminum, aluminum alloy, iron and
Zまたは鋼の加工用として好ましい。 発明を実施するための最良の形態 Preferred for machining Z or steel. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 実施例を以て本発明を具体的に説明するが、 本発明はこれらに限定され ない。 以下、 部は重量部を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, parts means parts by weight.
(1) Mwの測定条件; (1) Mw measurement conditions;
測定機器:東ソ一社製 LC 8 1 20 Measuring equipment: LC8 1 20 manufactured by Tosoh Corporation
溶離液: THF Eluent: THF
流速: 0. 6 (m l /分) Flow rate: 0.6 (ml / min)
カラム: TSKg e l S u e r H4000, H3000, H2000 基準物質:ポリエチレングリコール Column: TSKg e l S u er H4000, H3000, H2000 Reference substance: polyethylene glycol
(2) 曇点の測定方法; (2) Cloud point measurement method;
(E) の 2重量%水溶液を加熱し、 目視により白濁を確認した温度を測定した。 曇点以上では水溶液は透明であり、 曇点が高いほど水希釈安定性が良好といえる。 A 2% by weight aqueous solution of (E) was heated, and the temperature at which white turbidity was visually observed was measured. Above the cloud point, the aqueous solution is transparent, and the higher the cloud point, the better the water dilution stability.
(3) HLBの算出方法 (3) HLB calculation method
「新界面活性剤入門」 [1996年、 三洋化成工業 (株) ] 1 97頁に記載の計 算方法により算出した。 実施例 1〜4、 7及ぴ比較例 1 加熱冷却装置、 撹拌装置、 耐圧滴下ロート、 窒素置換チューブおよび温度計を 備えたガラスコーティングされたステンレス製オートクレープに、 表 1または表 2記載の部数 [ ( ) 内はモル比] の脂肪族アルコールと THF及び BF3 · T HFを仕込み、 耐圧滴下ロートから表 1及び表 2記載の部数 [ ( ) 内はモル比 ] の EOを 10時間かけて 35〜50°Cに保ちながら滴下した。 その後、 50°C で 5時間熟成した後、 冷却した。 さらに表 1及び表 2記載の部数の 48重量。 /oN a OH水溶液を添加して触媒を中和した後、 30 mmH g以下の減圧下、 120 °Cで低揮発分を留去した。 その後、 吸着処理剤 〔協和化学工業社製 「キヨーヮー ド 600」 及び 「キヨ一ワード 1000」 〕 を用いて触媒残査を吸着処理後、 濾 過し、 減圧下で脱水 (130°C、 30mmHg以下、 1時間、 以下同様とする。 ) 後、 ポリエーテル (E 1) 〜 (E4) 及び (E 7) 、 並びに比較のポリエーテ ル ( E, 1 ) を得て、 これらを実施例 1〜 4、 7および比較例 1の潤滑剤とした。 実施例 5、 6および 8 "Introduction to New Surfactants" [1996, Sanyo Chemical Industries, Ltd.] Calculated by the calculation method described on page 97. Examples 1 to 4, 7 and Comparative Example 1 A glass-coated stainless steel autoclave equipped with a heating / cooling device, a stirrer, a pressure dropping funnel, a nitrogen purge tube, and a thermometer, and the aliphatic alcohol of the number of parts shown in Table 1 or Table 2 And THF and BF 3 · THF were charged, and EO of the number of parts [in () in moles] shown in Tables 1 and 2 was dropped from the pressure-resistant dropping funnel over 10 hours while maintaining the temperature at 35 to 50 ° C. After aging at 50 ° C for 5 hours, it was cooled. In addition, 48 weight of the number of copies shown in Tables 1 and 2. After adding / oNaOH aqueous solution to neutralize the catalyst, low volatile components were distilled off at 120 ° C under a reduced pressure of 30 mmHg or less. After that, the catalyst residue is adsorbed using an adsorption treatment agent (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. “Kyonode 600” and “Kyoichi Word 1000”), filtered, and dehydrated under reduced pressure (130 ° C, 30 mmHg or less) , 1 hour, and so on.) After that, polyethers (E1) to (E4) and (E7) and comparative polyether (E, 1) were obtained, and these were used in Examples 1 to 4, The lubricants of 7 and Comparative Example 1 were used. Examples 5, 6 and 8
THFおよび EOの仕込量を表 1または表 2に記載の量としたこと以外は実施 例 1と同様にしてランダム A O付加反応によるポリエーテルを製造し、 精製した 後、 実施例 1と同様のォートクレーブに、 該ポリエーテルおよび水酸化力リウム を表 1記載の量仕込み、 減圧下で脱水後、 耐圧滴下ロートから表 1記載の部数 [ ( ) 内はモル比] の EOを 1 30°Cで 10時間かけて滴下した。 その後、 さら に 130°Cで 5時間熟成し、 冷却した。 その後、 実施例 1と同様の方法で精製し、 ポリエーテル (E 5) 、 (E 6) および (E8) を得て、 これらを実施例 5、 6 および 8の潤滑剤とした。 実施例 9 A polyether was prepared by random AO addition reaction in the same manner as in Example 1 except that the charged amounts of THF and EO were the amounts shown in Table 1 or Table 2, and after purification, the same autoclave as in Example 1 was used. Then, the polyether and potassium hydroxide were charged in the amounts shown in Table 1, dehydrated under reduced pressure, and the EO of the number of parts shown in Table 1 [in the parentheses, the molar ratio] was increased from 130 ° C to 130 It was dropped over time. Then, it was further aged at 130 ° C for 5 hours and cooled. Thereafter, purification was performed in the same manner as in Example 1 to obtain polyethers (E5), (E6) and (E8), which were used as the lubricants in Examples 5, 6, and 8. Example 9
PTMG 1, 000部 ( 1. 0モル; 「 P TMG 1000」 三菱化学社製; M wが約 1, 000の PTMG) と KOH0. 4部を仕込み、 減圧下で脱水後、 耐 圧滴下ロートから ΕΟ Ι, 01 2部 (23モル) を 1 50 °Cで 10時間かけて滴 下した。 その後、 150°Cで圧力が平衡になるまで、 10時間かけて熟成し、 冷 却した。 その後、 実施例 1と同様の方法で精製し、 PTMG— 1000の EO 2 3モルのプロック付カ卩体 1 , 950部 (E 9 ) を得て、 実施例 9の潤滑剤とした。 比較例 2 1,000 parts of PTMG (1.0 mol; “PTMG 1000” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; PTMG with Mw of about 1,000) and 0.4 parts of KOH were charged, dehydrated under reduced pressure, and then withdrawn from a pressure-resistant dropping funnel. 2 Ι, 01 2 parts (23 mol) was dropped at 150 ° C over 10 hours. Thereafter, the mixture was aged for 10 hours until the pressure was equilibrated at 150 ° C, and cooled. After that, purification was performed in the same manner as in Example 1, and PTMG-1000 EO 2 1,950 parts (E 9) of 3 moles of kamo with a block were obtained and used as the lubricant of Example 9. Comparative Example 2
実施例 1と同様のオートクレープにプロピレングリコール 76部 (1モル) と OH4. 0部を仕込み、 減圧下で脱水後、 耐圧滴下ロートから PO 1 , 682 部 (29モル) を 105°Cで 10時間かけて滴下した。 その後、 130°Cで圧力 が平衡になるまで 8時間かけて熟成した後、 耐圧滴下ロートから EO 1, 188 部 (27モル) を 130 °Cで 8時間かけて滴下した。 その後、 同温度で圧力平衡 になるまで 5時間かけて熟成し、 冷却した。 その後、 実施例 1と同様の方法で精 製し、 プロピレンダリコールの PO 29モルと EO 27モルブロック付加体 2, 800部 (£, 2) を得て、 比較例 2の潤滑剤とした。 In the same autoclave as in Example 1, 76 parts (1 mol) of propylene glycol and 4.0 parts of OH were charged, and after dehydration under reduced pressure, 682 parts (29 mol) of PO 1 were added from a pressure-resistant dropping funnel at 105 ° C for 10 minutes. It was dropped over time. After aging for 8 hours at 130 ° C until the pressure was equilibrated, 1,188 parts (27 moles) of EO was added dropwise from the pressure dropping funnel at 130 ° C over 8 hours. After that, it was aged for 5 hours until the pressure became equilibrium at the same temperature, and cooled. Thereafter, purification was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain 2,800 parts (£, 2) of an adduct of 29 mol of PO and 27 mol of EO of propylene dalicol, which was used as a lubricant of Comparative Example 2.
(E 1) 〜 (E 9) および (E, 1) 〜 (E, 2) の得量、 Mw、 HLB及び曇 点を表 1および表 2に示す。 Tables 1 and 2 show the yields, Mw, HLB and cloud point of (E1) to (E9) and (E, 1) to (E, 2).
実施例 Example
1 2 3 4 5 6 ポリエーテル E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 E β の品名 1 2 3 4 5 6 Polyether E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 E β
1,4 -ブタン 90 90 90 90 90 90 ジォーノレ (1) (1) (1) (1) (1) (1) ラ 1,4-butane 90 90 90 90 90 90 Gionolle (1) (1) (1) (1) (1) (1) LA
ン グリセリン Glycerin
ダ Da
ム M
プロピレン Propylene
ま Ma
グリコール Glycol
た Was
は THF 216 1008 792 504 1512 2016 ブ Is THF 216 1008 792 504 1512 2016
(3) (14) (11) (7) (21) (28) (3) (14) (11) (7) (21) (28)
D D
、ソ , So
EO 176 880 1100 1408 440 440 ク EO 176 880 1100 1408 440 440
Λ (4) (20) (25) (32) (10) (10) Λ (4) (20) (25) (32) (10) (10)
Ά Ά
0 0
PO PO
付 With
加 Addition
反 Anti
B F3 · 3.2 12.8 12.8 12.8 12.8 17.0 応 BF 3 · 3.2 12.8 12.8 12.8 12.8 17.0 response
THF THF
48%謹 1.9 7.4 7.4 7.4 7.4 9.8 水溶液 48% 1.9 7.4 7.4 7.4 7.4 9.8 Aqueous solution
220 220 段目 EO 220 220th stage EO
(5) (5) AO (5) (5) AO
付加 Addition
KOH 1.2 1.4 反応 得 量 (部) 460 1880 1883 1902 2150 2628 KOH 1.2 1.4 Reaction yield (parts) 460 1880 1883 1902 2150 2628
Mw 500 2150 2180 2200 2490 3040 Mw 500 2150 2180 2200 2490 3040
HLB 11.7 9.9 . 11.7 14.3 7.4 6,5 曇点 ( ) 21 21 34 46 13 10 実施例 比較例 HLB 11.7 9.9. 11.7 14.3 7.4 6,5 Cloud point () 21 21 34 46 13 10 Example Comparative example
7 8 9 1 2 小リェ一テル E 7 8 Ε 9 Ε' 1 E' 2 の品名 7 8 9 1 2 Small litter E 7 8 Ε 9 Ε '1 E' 2
1,4 -ブタン 90 90 1,4-butane 90 90
ジオール (1) (i.o) Diol (1) (i.o)
ラ La
ン グリセりン 92 Glycerin 92
ダ (1) Da (1)
ム M
ま プロピレン 76 た グリコ一ル (1) は Also propylene 76 was glycol (1)
PTMG-1000 PTMG-1000
ブ THF 1152 1512 1512 B THF 1152 1512 1512
¾ 上 UUUQ ¾ on UUUQ
(16) (21) (21) (16) (21) (21)
(1) (1)
ヅ ヅ
ク EO 1760 1760 352 1188 EO 1760 1760 352 1188
A (40) (40) (8) (27) 0 A (40) (40) (8) (27) 0
付 PO 1682 加 (29) 反 With PO 1682 Add (29) Anti
応 B Fa■ 19.1 12.8 12.8 Response B Fa ■ 19.1 12.8 12.8
THF THF
48 NaOH 11.0 7.4 7.4 水溶液 48 NaOH 11.0 7.4 7.4 Aqueous solution
EO 5720 1012 EO 5720 1012
段目 Step
(130) (23) (130) (23)
AO AO
付加 Addition
KOH 5.6 0.4 KOH 5.6 0.4
汉応 得 量 (部) 2850 8630 1950 1860 2800 Amount obtained (parts) 2850 8630 1950 1860 2800
Mw 3300 9990 2100 2150 3240 Mw 3300 9990 2100 2150 3240
HLB 12.4 15.6 10.7 5,9 10.5 曇点 (で) 39 >70 25 なし 58 実施例 1 0〜 2 1、 比較例 3〜 6 HLB 12.4 15.6 10.7 5,9 10.5 Cloud point (in) 39> 70 25 None 58 Examples 10 to 21 and Comparative Examples 3 to 6
下記の表 3に示す配合割合 (部) に基づいて水以外の成分を配合した後、 室温 で十分に混合して潤滑油組成物を得た。 Components other than water were blended based on the blending ratios (parts) shown in Table 3 below, and then thoroughly mixed at room temperature to obtain a lubricating oil composition.
なお、 トリエタノールァミン、 エチレンジァミン ( P O) 4モル、 ジエチレン トリアミン (P O) 5モルはカルボン酸の中和剤として用いたが、 過剰当量分は 防鲭剤 ( J ) である。 Here, 4 mol of triethanolamine, ethylenediamine (PO) and 5 mol of diethylenetriamine (PO) were used as neutralizing agents for carboxylic acid, but the excess equivalent was a protective agent (J).
これらの潤滑油組成物に、 さらに、 表 3に示す部数の水を加えて室温で十分に 混合して実施例 1 0〜2 1、 及び比較例 3〜 6の水系金属加工油を得た。 これら の金属加工油の外観を表 3に示す。 To these lubricating oil compositions, water in the number of parts shown in Table 3 was further added and sufficiently mixed at room temperature to obtain aqueous metal working oils of Examples 10 to 21 and Comparative Examples 3 to 6. Table 3 shows the appearance of these metalworking oils.
外観の評価基準は以下の通りである。 The evaluation criteria for the appearance are as follows.
〇:透明均一 〇: Transparent uniform
X :二層に分離している X: separated into two layers
表 3 Table 3
これらの水系金属加工油の水希釈安定性および潤滑性を下記の測定方法で評価 した結果を表 4に示す。 ' <試験液の調整 > Table 4 shows the results of evaluating the water dilution stability and lubricity of these aqueous metalworking oils by the following measurement methods. ' <Adjustment of test solution>
実施例および比較例の水系金属加工油をさらに水で 20倍に稀釈し試験液を調 整した。 ぐ水希釈安定性 > The aqueous metalworking oils of Examples and Comparative Examples were further diluted 20 times with water to prepare test liquids. Water dilution stability>
試験液を 10 OmLのガラス製共栓付きメスシリンダ一に入れ、 25°Cで 1日後 の外観を下記の基準で目視判定した。 The test solution was placed in a 10 OmL glass graduated cylinder with a stopper, and the appearance after 1 day at 25 ° C was visually judged according to the following criteria.
〇:透明均一 〇: Transparent uniform
△:僅かな濁りがある Δ: slight turbidity
X :二層に分離している ぐ潤滑性 > X: Lubricity that separates into two layers>
ボール 'オン ·ディスクタイプの摩擦摩耗試験器 (レス力社製、 フリクション プレーヤー FPR— 2000) を用い、 鋼球と平面の鋼板及びアルミニウム板と の点接触 (荷重 100 g) における試験液の摩擦係数および油膜切れを測定する ことにより評価した。 Using a ball-on-disk type friction and wear tester (Fress Player FPR-2000, manufactured by Les Power Co., Ltd.), the coefficient of friction of the test solution at point contact (load 100 g) between a steel ball and a flat steel plate or aluminum plate It was evaluated by measuring the oil film breakage.
試験条件は以下の通りである。 The test conditions are as follows.
回転数: 20 r p m Rotation speed: 20 rpm
回転半径: 15 mm Turning radius: 15 mm
温度: 30 °C Temperature: 30 ° C
時間: 5分間 Time: 5 minutes
摩擦係数 ( ) : 5分間の平均値 Coefficient of friction (): Average value for 5 minutes
なお、 油膜切れの評価基準は、 測定時間内における μの変動を観察し、 μの変 動幅の大きさで以下のように判定した。 The evaluation criterion for oil slick breakage was determined as follows by observing the fluctuation of μ within the measurement time and determining the magnitude of the fluctuation width of μ.
Ο: μの変動幅く 0. 025 Ο: Fluctuation range of μ 0.025
: の変動幅0. 025〜0. 040 : Fluctuation range of 0.025-0.040
X : μの変動幅〉 0. 040 表 4 X: fluctuation range of μ> 0.040 Table 4
産業上の利用可能性 Industrial applicability
本発明の水系金属加工油用潤滑剤は、 切削油、 圧延油、 引き抜き油、 プレス油、 鍛造油、 アルミディスク用研磨加工油、 シリコンウェハ用研磨油、 シリコンゥェ' ハ切断用クーラントなどの水系金属加工油用の潤滑剤として極めて有効である。 The lubricant for aqueous metal working oil of the present invention includes cutting oil, rolling oil, drawing oil, press oil, forging oil, polishing oil for aluminum disk, polishing oil for silicon wafer, and coolant for silicon wafer cutting. It is extremely effective as a lubricant for processing oils.
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