JPS585960B2

JPS585960B2 - 抗腐敗性水溶性切削油剤

Info

Publication number: JPS585960B2
Application number: JP54171085A
Authority: JP
Inventors: 森祥治郎; 谷川豊三郎
Original assignee: Kure Norton KK; Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Kure Norton KK
Priority date: 1979-12-26
Filing date: 1979-12-26
Publication date: 1983-02-02
Also published as: JPS5692998A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、切削、研削加工に用いる水溶性切削油剤、と
くに抗腐敗性を有する水溶性切削油剤に関するものであ
る。

一般に、機械工作における切削・研削加工においては、
工具とワークの冷却、潤滑、防錆を目的として切削油剤
が用いられている。

この切削油剤は、水溶性と不水溶性のものに大別される
が、水溶性切削油剤の場合には、主として、鉱油、塩素
、硫黄系極圧剤、界面活性剤、無機塩類、有機アミン等
を作業目的に合せて配合した組成としている。

即ち、これらの成分および配合割合が当該水溶性切削油
剤の特性を決定している。

かかる水溶性切削油剤の特性としては、一般に、以下の
如き性質を満足することが好ましいとされている。

（ａ）冷却性切削温度を低下させて切削工具の寿命を
長命化する。

（ｂ）潤滑性切削抵抗を減少させ、機成刃先の生成を
防止し仕上り面を良くする。

（Ｃ）洗浄性切削粉や研削粉の排出性を良好にして、
砥石等の目詰りを防止する。

（ｄ）防錆性ワーク、工具、加工機を錆させない。

（ｅ）安定性腐敗や分離が生じない。

（ｆ）その他加工機の塗料を侵さず、発泡性がなく、
また、発煙、悪臭、有害物の生成等、人体に悪影響をも
たらさないこと。

しかしながら、現在市販されている水溶性切削油剤は、
上記の諸要件を同時に、かつ十分に満足しうるものは皆
無である。

とりわけ、抗腐敗性および防錆性については、Ｎ−アミ
ン対策として亜硝酸ソーダの添加が禁止されて以来、満
足すべきものがない。

水溶性切削油剤は、界面活性剤、鉱油等、嫌気性菌等の
微生物が好み成分を多量を含有し、これら成分は微生物
が繁殖するのに必要な栄養源となるため、水溶性切削油
剤の水溶液を放置すると、通常１週間、夏季には２日程
度で多種の微生物が繁殖し〜その結果、腐敗して悪臭を
発生する。

この悪臭は、俗に月曜日の悪臭といわれ、この状態では
、ワークや工具、さらには加工機が錆易くなるため、更
油が必要となり、極めて不経済である問題がある。

この種の腐敗を防止するため、医薬の分野で殺菌剤とし
て広く利用されているカチオン系界面活性剤を抗腐敗性
剤として使用することが、切削油剤業界でもかつて試み
られたが、カチオン系界面活性剤は、その副作用として
ワークや工具、加工機等の腐食性（発錆性）があるうえ
、発泡性が強いこと等が判明し、カチオン系界面活性剤
の採用が断念された経緯があった。

本発明者等は、かかる経緯に基づいたうえで、カチオン
系界面活性剤の水溶性切削油剤への応用を再度試みた結
果、特定のカチオン系界面活性剤を適量用いることによ
って防錆性を損なうことなく抗腐敗性を大巾に増大する
ことができることを見い出した。

即ち、本発明は、水溶性切削油剤に用いる界面活性剤の
一部として、カチオン系界面活性剤の一つであるヤシア
ルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド（ＲＮ
（ＣＨ８）２（ＣＨ２；Ｃ６Ｈ５＞Ｃｌ，Ｒ＝Ｃ１２〜
Ｃ１３〕を用い、これを０．０１〜０．５重量係添加す
ることによって、本発明の目的である優れた抗腐敗性を
有し、かつ防錆性、消泡性を具備した水溶性切削油剤を
提供しようとするものである。

ヤシアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
の量は、０．０１重量係以下では、抗腐敗剤、殺菌剤と
しての効果が得られず、０．５重量係以上では、水溶性
切削油剤として必要な洗浄性能や防錆性および消泡性が
得られなくなる。

ところで、上記カチオン系界面活性剤はそれ自体実用的
に役立つ程度の洗浄性能を持たないばかりか、油剤の消
泡性を低下させるため、これを水溶性切削油剤に使用す
る場合には、ノニオン系界面活性剤を併用することが好
ましい。

ノニオン系界面活性剤としては、ソルビタンエステル系
またはポリオキシエチレンソルビタンエステル系界面活
性剤を用いることができる。

この種のノニオン系界面活性剤は、潤滑剤（鉱物油、ポ
リエチレングリコール等）の乳化剤、安定助剤、可溶化
促進剤、浸透剤として作用し、水溶性切削油剤の洗浄性
能を向上させることができる。

ノニオン系界面活性剤は、５〜３０重量係の範囲で適宜
に選択することができる。

５重量係以下では、必要な洗浄性能が得られず、３０重
量係以上では、他の添加剤との組成バランスがくずれ、
またカチオン系界面活性剤の効果を阻害する。

なお、カチオン系界面活性剤にノニオン系界面活性剤を
配合するとカチオン系界面活性剤の効力が若干低下する
場合があるが、これに対しては効力増強剤としてＥＤＴ
Ａやポリ燐酸アルカリや炭酸アルカリ等を用いることが
望ましい。

ポリ燐酸アルカリや炭酸アルカリは、それ自体、防錆剤
やｐＨ調整剤として水溶性切削油剤に添加使用されてい
るものである。

次に、本発明に係る抗腐敗性水溶性切削油剤の好ましい
組成物を掲げる。

（１）ＪＩＳＷｌ種（エマルジョン・タイプ）カチオ
ン系界面活性剤０，０１〜０．５重量％ノ二オ
ン系界面活性剤５〜３０重量％鉱物油
残部極圧添加剤（Ｓ，
Ｃｔ系等）９〜２０重量係非鉄金属防食剤
少量消泡剤
少量（２）ＪＩＳＷ２種（ソリエブル・
タイプ）カチオン系界面活性剤０．０１〜０．５重量
％ノニオン系界面活性剤１０〜２５重量係潤滑剤（
多価アルコール）７〜１５重量係防錆剤
５〜２０重量％消泡剤
少量水残部（３）ＪＩＳＷ３種（ソリューション・タイプ）カチ
オン系界面活性剤０．０１〜０．５重量チノニオン系
界面活性剤５〜２０重量係防錆剤
５０〜９０重量多非鉄金属防食剤
少量水残部以上の組成物において、カチオン系界面活性剤としでは
、前述した如く、ヤシアルキルジメチルアンモニウムク
ロライドを用い、ノニオン系界面活性剤としては、ソル
ビタンエステル系またはポリオキシエチレンソルビタン
エステル系界面活性剤を用いる。

また、極圧添加剤、油性剤（潤滑剤）酸化防止剤、消泡
剤等の添加剤は、従来使用されているものを適宜用いる
ことができる。

次に、本発明に係る水溶性切削油の実験例を、市販品と
の比較で示す。

〈実験例１〉（ｗｉ種）第１表に示す本発明品（１），（２），比較品（３）お
よび市販品Ａ，Ｂを水道水で２０倍に希釈し、トウモロ
コシ法による腐敗テストを行ない、抗腐敗性、防錆性等
について比較調査した。

注１：商品名ニッサンノニオンＬＰ−２０Ｒ［ソルビタ
ンエステル系（ラウリル酸エステル）〕と、商品名ニッ
サンノニオンＳＴ−２２１（ポリオキシエチレンソルビ
クンエステル系（ステアリン酸エステル）〕の１：１の
混合物（いずれも日本油脂Ｋ．Ｋ．製）注２：商品名ニ
ッサンカチオンＦ２−ｓｏ［塩化ザルコニウム系（ヤシ
アレキレジメチレベンジレアンモニウムクロライド）〕
（日本油脂Ｋ．Ｋ．製）注３：トリエタノールアミン上記各試料の一般性状を第２表に示し、腐敗試験後の性
状を第３表に、また、本発明の試料（２）と試料（２）
のＦ２−５０に代えて同量（０．１重量％）のヘキサデ
シルトリメチルアンモニウムクロライド（ニッサンカチ
オンＰＢ３００）を用いた比較試料との防錆性、泡立ち
テストの比較結果を第４表に示す。

注１上記腐敗試験は、トウモロコシ法によった。

より具体的には、約１５０ｎｌの瓶にトウモロコシ粉２
Ｓｒ．と鋳鉄切削粉１０ｒｒ．を、規定倍率に希釈した
試料１００ｃｍ２に添加し、密封したうえ攪拌する。

これを４０℃±２℃で放置する。

腐敗臭を毎日観察記録し、１０日経過した時点で、油分
離および腐敗臭の有無ｐＨおよび酸化還元電位（嫌気性
菌の増殖に適するのは、−５０〜−４００ｍＶで、この
値から腐敗の判定ができる。

）を測定記録する。なお、トウモロコシ法は、本発明者
等の実験によれば、機械工場で使用中の水溶性切削油剤
を回収して密封・放置したパーホーマンス試験の結果を
正確にシミュレートしていることが確認された。

〈実験例２〉（Ｗ３種）以下に組成を示す試料Ｉ〜■を、水道水で５０倍に希釈
して２００ｎｌのガラス瓶に１５０ｎｌをとり、これに
リュブライト処理研削粉２０ｇｒ．を加え、蓋を締めて
密封し、恒温槽を用いて３０〜３５℃に連続加温しなが
ら、毎日、腐敗臭の有無、簡易型生菌測定器〔商品名イ
ージカル｝（Ｅａｓｉｃｕｌｔ−ＴＴＣ）；オリオン・
ディアグノステイ力社製（ＯｒｉｏｎＤｉａｇｎｏｓ
ｔｉｃａ）−ヘルシンキーフィンランド（Ｈｅｌｓｉｎ
ｋｉ−Ｆｉｎｌａｎｄ））を用いた嫌気性菌等の生菌の
増殖状態の追跡調査を行なった。

試料Ｉ（市販品）亜硝酸ソーダ・・・１０重量％トリエ
タノールアミン・・・１５重量％ポリエチレン
グリコール・・・２重量％（分子量４００）ペンゾトリアゾール・・・０．５重量係水
・・・７２．５重量％試料■
（調整品）ポリ燐酸アルカリ・・・４．８重量％炭酸
アルカリ・・・３．２重量チジエタノ
ールアミン・・・３２．４重量係トリエタノ
ールアミン・・・９．５重量係ベンゾトリアゾ
ール・・・０．５重量係水
・・・４９．４重量％試料■（本発明品）亜硝酸ソーダ・・・１０重量％トリエ
タノールアミン・・・１５重量饅ポリエチレン
グリコール２重量％（分子量４００）ペンゾトリアゾール（注１）・・・０．５重量％ニッ
サンカチオンＦ２−５０・・・０．１重量％水
・・・７１．５重量％試料■（本
発明品）ポリ燐酸アルカリ・・・４．８重量％炭酸
アルカリ・・・３．２重量％ジエタノ
ールアミン・・・３２．４重量％トリエタノ
ールアミン・・・９．５重量％ペンゾトリアゾ
ール（注１）・・・０，５重量％ニッサンカチオンＦ
２−５０・・・０．１重量％水
・・・４９．３重量％注１：ヤシアルキルメチル
ベンゾルアンモニウムクロライドの商品名（日本油脂Ｋ
．Ｋ．）上記試料Ｉ〜■の性状を第５表に示し、第６表
に腐敗試験の結果を示す。

また、第７表には、本発明に係る試料■と、試料■のニ
ッサンカチオンＦ２−５０に代えて同量（０．１重量％
）のヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド（
ニッサンカチオンＰＢ３００）を用いた比較試料との比
較結果を示す。

なお、図面に、上記各試料１〜■の生菌数の変化を示す
。

以上の試験結果は、いずれも本発明に係る水溶性切削油
剤が、従来品に比して、極めて優れた抗腐敗性を有して
いることを示している。

また、第３表に明らかなように、本発明品は防錆性とい
う面でも従来品に比して優れ、洗浄性、発泡性において
従来品に劣ることがない（第２表、第５表参照）。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明品■，■と市販品Ｉ、調整品Ｈについて
の腐敗試験の結果を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１極圧剤、油性剤、酸化防止剤、防錆剤、消泡剤、界
面活性剤等を必要に応じて添加ｉ合した水溶性切削油に
おいて、界面活性剤として、カチオン系のヤシアルキルジメチル
ベンジルアンモニウムクロライドを０．０１〜０．５重
量係添加したことを特徴とする抗腐敗性水溶性切削油剤
。２極圧剤、油性剤、酸化防止剤、防錆剤、消泡剤、界
面活性剤等を必要に応じて添加混合した水溶性切削油に
おいて、界面活性剤として、カチオン系のヤシアルキルジメチル
ベンジルアンモニウムクロライドを０．０１〜０．５重
量％、ノニオン系のソルビタンエステル型のラウリル酸
エステルもしくはポリオキシエチレンソルビタンエステ
ル型のステアリン酸エステルを５〜３０重量チ添加した
ことを特徴とする抗腐敗性水溶性切削油剤。