水溶性金属加工油剂、金属加工液、以及金属加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及切削或研削金属的金属加工中所使用的水溶性金属加工油剂、金属加 工液、以及使用它们的金属加工方法。
【背景技术】
[0002] 切削加工或研削加工等的金属加工领域中，以加工效率的提高、被加工材料与加 工被加工材料的工具间的摩擦抑制、工具的寿命延长效果、切断碎肩的去除等为目的而使 用金属加工油剂。金属加工油剂中，包含以矿物油、动植物油、合成油等油份为主要成分的 金属加工油剂，与在油份中混合具有表面活性的化合物而赋予水溶性的金属加工油剂。出 于资源的有效运用或火灾的防止等理由，近年以来，赋予水溶性的金属加工油剂（称为水 溶性金属加工油剂）一直被使用。
[0003] 要求该水溶性金属加工油剂（切削?研削油剂）具有以下性能。 a) 加工性能：当要求生产率的提高时，更有效率的加工的实现是必需的。此外，适用于 每种金属材料的油剂也是必需的。 b) 耐腐败性能：因为水与有机物共存而发生腐败变质，将导致油剂性能降低。 c) 乳化分散稳定性：以赋予润滑性为目的，虽有必要将不溶于水的润滑成分稳定地乳 化分散于水中，但因水与油共存而处于不稳定的状态。此外，由加工材料等溶出的金属进一 步地使乳化分散状态不稳定。 d) 原液稳定性：虽然生产现场中保管的形态为原液，但大多数情况下，为了降低储存 时的火灾的危险性而混合水。因水与油共存而处于不稳定的状态。此外，金属加工油剂（切 肖IJ ·研削油剂）原液有时也直接地被放置于容器等中储存于屋外，夏季被暴露于高温下，而 冬季被暴露于低温下。即使处于这样的环境下也必须是稳定的。
[0004] 因此，以提高切削?研削加工或塑性加工的加工性能为目的，提出混合碳原子数6 到碳原子数40的直链烯烃（α -烯烃）（参考专利文献1和2)。此外，还提出了以提供切削 性?研削性提高、气味少、难腐败、消泡性良好的水溶性切削油为目的而混合蓖麻油酸缩聚 物的盐（参考专利文献3)。进一步地，以提高水溶性切削油剂的抗菌性为目的，提出了混合 具有环己基的胺（参考专利文献4专利文献4参照）。 现有技术文献 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本专利特开平2-269798号公报 专利文献2 :日本专利特开平2-281097号公报 专利文献3 :日本专利特开昭57-159891号公报 专利文献4 :日本专利特开平2-242891号公报
【发明内容】
发明所解决的问题
[0006] 然而，专利文献1和2中，并没有提出针对水溶性金属油剂的课题即上述b)~d) 的解决方案，且如果直链烯烃（α烯烃）的碳原子数长，则有低温下凝固的问题。此外，在 碳原子数短的情况下，也担心异味或对皮肤的刺激性。 此外，专利文献3中，虽然提出了 a)、b)的解决方案，但不能说是充分的，在此情况下， 存在所述c)、d)的解决方案尚未提出的问题。进一步地，专利文献4中，虽然提出了所述b) 的解决方案，但并未提出针对其它课题的充分的解决方案。
[0007] 本发明在如上所述的状况下所完成，目的在于提供：不包含环境负荷高的 氯?硫·磷等加工性能改进剂，且铝或铝合金的切削加工性能?研削加工性能优异，还难以 腐败变质，乳化分散稳定性、原液稳定性优异的水溶性金属加工油剂（切削油剂·研削油 剂）以及将其用水稀释后的金属加工液、以及使用它们的金属加工方法。 解决问题的手段
[0008] 本发明人为实现上述目的而反复深入研宄的结果发现：在水溶性金属加工油剂 中，通过以特定的（A)~（E)成分为必要成分，从而得以实现该目的。 本发明是基于该发现而完成的发明。 即，本发明提供：
[1] 一种水溶性金属加工油剂，其特征在于，以下述（A)~（E)为必要成分： (A) α-烯烃，其在用水稀释前的原液组合物中的含量为15质量％以上65质量％以下， 并至少包含碳原子数14~16的α -烯烃； (B) 选自于蓖麻油酸的脱水缩合脂肪酸、以及蓖麻油酸脱水缩合脂肪酸与羧酸的脱水 缩合脂肪酸中的至少1种，其在用水稀释前的原液组合物中的含量为5质量％以上30质 量％以下； (C) 选自于不包括所述（B)成分的一元羧酸和二元羧酸中的至少一种； (D) 满足下述（1)~（3)的不包含羟基的烷基胺（Dl)和烷醇胺（D2): (1) (Dl)在用水稀释前的原液组合物中的含量为2质量％以上30质量％以下； (2) (D)成分的总量为所述（B)成分与（C)成分的中和当量以上； ⑶⑶成分中（Dl)成分所占的比率即〔（Dl) AD1+D2)〕为15摩尔％以上60摩尔％以 下； (E) 非离子型表面活性剂，选自于一元醇、多元醇以及它们的衍生物中的至少一种。
[2] 根据上述[1]所述的水溶性金属加工油剂，其中，所述（Dl)成分包含二环己基胺和 N-甲基二环己基胺的至少任一种；
[3] 根据上述[1][或2]所述的水溶性金属加工油剂，其中，进一步地包含（F)水；
[4] 一种金属加工液，其特征在于，其是将上述[1]~[3]中任一项所述的水溶性金属 加工油剂用水进行稀释而成；
[5] -种金属加工方法，其特征在于，使用上述[1]~[3]中任一项所述的水溶性金属 加工油剂加工由铝或铝合金构成的被加工材料；
[6] -种金属加工方法，其特征在于，使用上述[4]所述的金属加工液加工由铝或铝合 金构成的被加工材料；以及
[7] 根据上述[5]或[6]所述的金属加工方法，其中，金属加工方法为切削加工或研削 加工。 发明效果
[0009] 根据本发明，从而可以提供：不包含环境负荷高的氯?硫?磷等加工性能改进剂， 铝或铝合金的切削加工性能?研削加工性能优异，难以腐败变质，乳化分散稳定性、原液稳 定性优异的水溶性金属加工油剂（切削油剂?研削油剂）以及将其用水稀释后的金属加工 液、并且使用它们的金属加工方法。
【具体实施方式】
[0010] 首先，关于本发明的水溶性金属加工油剂进行说明。
[水溶性金属加工油剂] 本发明的水溶性金属加工油剂，其特征在于，以下述（A)~（E)成分为必要成分。此外， 上述水溶性金属加工油剂为用水稀释前的原液组合物。
[0011] 〈㈧α -烯烃（基油、乳化剂（不溶于水））> 本发明中的（A)成分即α-烯烃，其在用水稀释前的原液组合物中的含量为15质量％ 以上65质量％以下，优选为20质量％以上60质量％以下，更优选为25质量％以上60质 量％以下。如果其含量为小于15质量％，则不能发挥充分的加工性能；另一方面，如果大于 65质量％，则要减少其它成分的混合量，而导致加工性能以外的性能降低，且损害乳化分散 稳定性。 此外，本发明中的α-烯烃，其至少包含碳原子数14~16的α-烯烃。如果α-烯烃 的碳原子数小于14,则有时异味或对皮肤的刺激性会变强；另一方面，如果碳原子数大于 16,则乳化分散稳定性降低，且原液在低温下凝固。
[0012] < (B)蓖麻油酸的脱水缩合脂肪酸、以及蓖麻油酸脱水缩合脂肪酸与羧酸的脱水 缩合脂肪酸> 本发明中的（B)成分，其在用水稀释前的原液组合物中的含量为5质量％以上30质 量％以下，优选为5质量％以上25质量％以下，更优选为5质量％以上20质量％以下。如 果其含量小于5质量％，则不能发挥充分的加工性能；如果大于30质量％，则不能取得与混 合量相当的效果，此外，要减少其它成分的混合量，而导致损害加工性能或耐腐败性能。
[0013] 作为蓖麻油酸的脱水缩合脂肪酸，可以列举出：由蓖麻油等所获得的蓖麻油酸 (12-羟基十八碳-9-烯酸）为主要成分的脂