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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024010525
(43)【公開日】2024-01-24
(54)【発明の名称】金属加工油組成物
(51)【国際特許分類】
C10M 169/04 20060101AFI20240117BHJP
C10M 105/32 20060101ALN20240117BHJP
C10M 137/10 20060101ALN20240117BHJP
C10M 137/04 20060101ALN20240117BHJP
C10M 101/02 20060101ALN20240117BHJP
C10N 30/00 20060101ALN20240117BHJP
C10N 40/22 20060101ALN20240117BHJP
【ＦＩ】
C10M169/04
C10M105/32
C10M137/10 Z
C10M137/04
C10M101/02
C10N30:00 Z
C10N40:22
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022111906
(22)【出願日】2022-07-12
(71)【出願人】
【識別番号】000004444
【氏名又は名称】ＥＮＥＯＳ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100169454
【弁理士】
【氏名又は名称】平野 裕之
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 龍太
(72)【発明者】
【氏名】山本 拓海
(72)【発明者】
【氏名】田村 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】千本木 紀夫
(72)【発明者】
【氏名】辻本 鉄平
(72)【発明者】
【氏名】置塩 直史
(72)【発明者】
【氏名】眞名井 康
【テーマコード（参考）】
4H104
【Ｆターム（参考）】
4H104BA02A
4H104BA04A
4H104BA07A
4H104BB08A
4H104BB31A
4H104BB32A
4H104BB33A
4H104BB34A
4H104BB41A
4H104BH03C
4H104BH06C
4H104CB14A
4H104CD01A
4H104CJ02A
4H104DA02A
4H104EA22A
4H104LA20
4H104PA22
(57)【要約】
【課題】充分に高い引火点を有するとともに、工具寿命を延ばすことが可能な金属加工油組成物を提供すること。
【解決手段】金属加工油組成物が提供される。当該金属加工油組成物は、飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第１のエステル、不飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第２のエステル、並びに、鉱油、及び、エステル以外の合成油からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む潤滑油基油と、チオリン酸エステルと、酸性リン酸エステルとを含有する。
【選択図】なし
【解決手段】金属加工油組成物が提供される。当該金属加工油組成物は、飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第１のエステル、不飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第２のエステル、並びに、鉱油、及び、エステル以外の合成油からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む潤滑油基油と、チオリン酸エステルと、酸性リン酸エステルとを含有する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第１のエステル、不飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第２のエステル、並びに、鉱油、及び、エステル以外の合成油からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む潤滑油基油と、
チオリン酸エステルと、
酸性リン酸エステルと、
を含有する、金属加工油組成物。
チオリン酸エステルと、
酸性リン酸エステルと、
を含有する、金属加工油組成物。
【請求項2】
前記潤滑油基油の総量におけるヨウ素価が５０ｇＩ２／１００ｇ以下である、請求項１に記載の金属加工油組成物。
【請求項3】
前記第１のエステル及び前記第２のエステルの総量の含有量が、潤滑油基油全量を基準として、５０～９０質量％である、請求項１又は２に記載の金属加工油組成物。
【請求項4】
前記鉱油がＡＰＩ基油分類のグループＩＩＩの鉱油である、請求項１又は２に記載の金属加工油組成物。
【請求項5】
４０℃動粘度が３０ｍｍ２／ｓ以下である、請求項１又は２に記載の金属加工油組成物。
【請求項6】
引火点が２００℃以上である、請求項１又は２に記載の金属加工油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属加工油組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
金属加工の分野においては、被加工物の加工部位を潤滑するために、金属加工油が使用されている。生産効率の向上等の観点から、優れた切削性を有する金属加工油の開発が進められている。
【0003】
金属加工油としては、例えば、所定のエステル油を含む金属加工油が開示されている（例えば、引用文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－２７２８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年では、金属加工油に対する要求性能はさらに増しており、従来の金属加工油は、工具寿命、引火点等の点で改善の余地がある。特に、金属加工油が充分に高い引火点（例えば、２００℃以上）を有すると、工具寿命が不充分になり易い傾向にある。
【0006】
そこで、本発明は、充分に高い引火点を有するとともに、工具寿命を延ばすことが可能な金属加工油組成物を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らの検討によると、所定の潤滑油基油、チオリン酸エステル、及び酸性リン酸エステルを組み合わせることより、引火点及び工具寿命を高いレベルで両立させることが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
本発明は、金属加工油組成物を提供する。当該金属加工油組成物は、飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第１のエステル、不飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第２のエステル、並びに、鉱油、及び、エステル以外の合成油からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む潤滑油基油と、チオリン酸エステルと、酸性リン酸エステルとを含有する。このような金属加工油組成物によれば、充分に高い引火点を有するとともに、工具寿命を延ばすことが可能となる。
【0009】
潤滑油基油におけるヨウ素価は、好ましくは５０ｇＩ２／１００ｇ以下である。本明細書において、ヨウ素価とは、ＪＩＳ Ｋ ００７０：１９９２「化学製品の酸価、けん化価、エステル価、よう素価、水酸基価及び不けん化物の試験方法」に準拠して測定されるヨウ素価を意味する。ヨウ素価は、第２のエステル由来する不飽和度を示す指標である。
【0010】
第１のエステル及び第２のエステルの総量の含有量は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは５０～９０質量％である。
【0011】
鉱油は、好ましくはＡＰＩ基油分類のグループＩＩＩの鉱油である。
【0012】
金属加工油組成物の４０℃動粘度は、好ましくは３０ｍｍ２／ｓ以下である。本明細書において、４０℃動粘度及び１００℃動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３：２０００に準拠して測定される動粘度を意味する。
【0013】
金属加工油組成物の引火点は、好ましくは２００℃以上である。本明細書において、引火点は、ＪＩＳ Ｋ２２６５－４：２００７に準拠して測定される引火点を意味する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、充分に高い引火点を有するとともに、工具寿命を延ばすことが可能な金属加工油組成物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0016】
本明細書中、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
【0017】
本明細書中、以下で例示する材料は、特に断らない限り、条件に該当する範囲で、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。金属加工油組成物中の各成分の含有量は、金属加工油組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、金属加工油組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
【0018】
本明細書中、「皮膚感作」とは、ある物質と繰り返し接触することによりその物質が抗原となって体内に抗体が作られ、アレルギー反応を起こすことをいい、皮膚に物質が触れることで皮膚等に直接毒性反応を起こし、炎症等が発現する皮膚刺激とは異なる概念である。
【0019】
［金属加工油組成物］
一実施形態に係る金属加工油組成物は、飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第１のエステル、不飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第２のエステル、及び、鉱油を含む潤滑油基油と、チオリン酸エステルと、酸性リン酸エステルとを含有する。
一実施形態に係る金属加工油組成物は、飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第１のエステル、不飽和脂肪酸とアルコールとのエステルである第２のエステル、及び、鉱油を含む潤滑油基油と、チオリン酸エステルと、酸性リン酸エステルとを含有する。
【0020】
＜潤滑油基油＞
（第１のエステル：飽和脂肪酸とアルコールとのエステル）
潤滑油基油は、第１のエステルを含む。第１のエステルを構成する飽和脂肪酸は、一塩基酸であっても、多塩基酸であってもよい。
（第１のエステル：飽和脂肪酸とアルコールとのエステル）
潤滑油基油は、第１のエステルを含む。第１のエステルを構成する飽和脂肪酸は、一塩基酸であっても、多塩基酸であってもよい。
【0021】
飽和脂肪酸として一塩基酸を用いる場合、その炭素数は、好ましくは６～２４、より好ましくは８～１８である。このような一塩基酸は、直鎖状の一塩基酸であっても分岐状の一塩基酸であってもよい。一塩基酸の炭素数が６以上であると、金属加工油組成物をより高引火点化することができ、一塩基酸の炭素数が２４以下であると、金属加工油組成物を低粘度化することができる。
【0022】
飽和脂肪酸として多塩基酸を用いる場合、該多塩基酸は、炭素数２～１６の二塩基酸であることが好ましい。このような二塩基酸は、直鎖状の二塩基酸であっても分岐状の二塩基酸であってもよい。
【0023】
第１のエステルを構成するアルコールは、１価アルコールであっても多価アルコールであってもよい。
【0024】
１価アルコールは、直鎖状の１価アルコールであっても分岐状の１価アルコールであってもよい。１価アルコールの炭素数は、好ましくは１～２４、より好ましくは炭素数３～１６である。１価アルコールの炭素数が１以上であると、金属加工油組成物をより高引火点化することができ、１価アルコールの炭素数が２４以下であると、金属加工油組成物を低粘度化することができる。
【0025】
多価アルコールは、好ましくは２～１０価のアルコール、より好ましくは２～６価のアルコールである。２～１０価のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール（エチレングリコールの３～１５量体）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール（プロピレングリコールの３～１５量体）、１，３－プロパンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２－メチル－１，２－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール等の２価アルコール；グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの２～８量体、例えばジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン等）、トリメチロールアルカン（例えばトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等）及びこれらの２～８量体、ペンタエリスリトール及びこれらの２～４量体、１，２，４－ブタントリオール、１，３，５－ペンタントリオール、１，２，６－ヘキサントリオール、１，２，３，４－ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の多価アルコール；キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラストース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロース等の糖類、及びこれらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、多価アルコールは、金属加工油組成物のさらなる高引火点化の観点から、好ましくはネオペンチルグリコール、グリセリン、又はトリメチロールアルカンである。
【0026】
本実施形態においては、任意の飽和脂肪酸（一塩基酸及び多塩基酸）及び任意のアルコール（１価アルコール及び多価アルコール）の組合せによるエステルが使用可能である。第１のエステルとしては、下記（ｉ）～（ｖｉｉ）に示すエステルが挙げられる。
（ｉ）一塩基酸と１価アルコールとのエステル
（ｉｉ）一塩基酸と多価アルコールとのエステル
（ｉｉｉ）多塩基酸と１価アルコールとのエステル
（ｉｖ）多塩基酸と多価アルコールとのエステル
（ｖ）多塩基酸と１価アルコール及び多価アルコールの混合アルコールとのエステル
（ｖｉ）一塩基酸及び多塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとのエステル
（ｖｉｉ）一塩基酸及び多塩基酸の混合脂肪酸と１価アルコール及び多価アルコールの混合アルコールとのエステル
（ｉ）一塩基酸と１価アルコールとのエステル
（ｉｉ）一塩基酸と多価アルコールとのエステル
（ｉｉｉ）多塩基酸と１価アルコールとのエステル
（ｉｖ）多塩基酸と多価アルコールとのエステル
（ｖ）多塩基酸と１価アルコール及び多価アルコールの混合アルコールとのエステル
（ｖｉ）一塩基酸及び多塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとのエステル
（ｖｉｉ）一塩基酸及び多塩基酸の混合脂肪酸と１価アルコール及び多価アルコールの混合アルコールとのエステル
【0027】
なお、第１のエステルを構成するアルコールが多価アルコールである場合、第１のエステルは、多価アルコール中の水酸基全てがエステル化された完全エステルであっても水酸基の一部がエステル化されず水酸基のままで残っている部分エステルであってもよい。第１のエステルを構成する飽和脂肪酸が多塩基酸である場合、第１のエステルは、多塩基酸中のカルボキシル基全てがエステル化された完全エステルであっても、カルボキシル基の一部がエステル化されずカルボキシル基のままで残っている部分エステルであってもよい。
【0028】
第１のエステルは、金属加工油組成物のさらなる高引火点化の観点から、好ましくは（ｉ）一塩基酸と１価アルコールとのエステル又は（ｉｉ）一塩基酸と多価アルコールとのエステル、より好ましくは（ｉｉ）一塩基酸と多価アルコールとのエステルである。
【0029】
第１のエステルの含有量は、金属加工油組成物のさらなる高引火点化の観点から、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは５５質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上である。第１のエステルの含有量は、金属加工油組成物の金属加工性の向上の観点から、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、さらに好ましくは８０質量％以下である。一実施形態において、第１のエステルの含有量は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは５０～９０質量％、より好ましくは５５～８５質量％、さらに好ましくは６０～８０質量％である。
【0030】
（第２のエステル：不飽和脂肪酸とアルコールとのエステル）
潤滑油基油は、第２のエステルを含む。第２のエステルを構成する不飽和脂肪酸は、一塩基酸であっても、多塩基酸であってもよい。
潤滑油基油は、第２のエステルを含む。第２のエステルを構成する不飽和脂肪酸は、一塩基酸であっても、多塩基酸であってもよい。
【0031】
不飽和脂肪酸として一塩基酸を用いる場合、その炭素数は、好ましくは６～２４、より好ましくは１２～１８である。このような一塩基酸は、直鎖状の一塩基酸であっても分岐状の一塩基酸であってもよい。一塩基酸の炭素数が６以上であると、金属加工油組成物をより高引火点化することができ、一塩基酸の炭素数が２４以下であると、金属加工油組成物をより低粘度化することができる。
【0032】
不飽和脂肪酸として多塩基酸を用いる場合、該多塩基酸は、二重結合を有する炭素数２～１６の二塩基酸であることが好ましい。このような二塩基酸は、直鎖状の二塩基酸であっても分岐状の二塩基酸であってもよい。
【0033】
第２のエステルを構成するアルコールとしては、第１のエステルを構成するアルコールとして例示したアルコールが挙げられる。第２のエステルを構成するアルコールとして１価アルコールを用いる場合、該１価アルコールとしては、第１のエステルを構成する１価アルコールの好ましい例と同様のものが挙げられる。第２のエステルを構成するアルコールとして多価アルコールを用いる場合、該多価アルコールは、ネオペンチルグリコール、グリセリン、又はトリメチロールアルカンであることが好ましく、ネオペンチルグリコールであることがより好ましい。
【0034】
本実施形態においては、任意の不飽和脂肪酸（一塩基酸及び多塩基酸）及び任意のアルコール（１価アルコール及び多価アルコール）の組合せによるエステルが使用可能である。第２のエステルとしては、下記（ｉ）～（ｖｉｉ）に示すエステルが挙げられる。
（ｉ）一塩基酸と１価アルコールとのエステル
（ｉｉ）一塩基酸と多価アルコールとのエステル
（ｉｉｉ）多塩基酸と１価アルコールとのエステル
（ｉｖ）多塩基酸と多価アルコールとのエステル
（ｖ）多塩基酸と１価アルコール及び多価アルコールの混合アルコールとのエステル
（ｖｉ）一塩基酸及び多塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとのエステル
（ｖｉｉ）一塩基酸及び多塩基酸の混合脂肪酸と１価アルコール及び多価アルコールの混合アルコールとのエステル
（ｉ）一塩基酸と１価アルコールとのエステル
（ｉｉ）一塩基酸と多価アルコールとのエステル
（ｉｉｉ）多塩基酸と１価アルコールとのエステル
（ｉｖ）多塩基酸と多価アルコールとのエステル
（ｖ）多塩基酸と１価アルコール及び多価アルコールの混合アルコールとのエステル
（ｖｉ）一塩基酸及び多塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとのエステル
（ｖｉｉ）一塩基酸及び多塩基酸の混合脂肪酸と１価アルコール及び多価アルコールの混合アルコールとのエステル
【0035】
なお、第２のエステルを構成するアルコールが多価アルコールである場合、第２のエステルは、多価アルコール中の水酸基全てがエステル化された完全エステルであっても、水酸基の一部がエステル化されず水酸基のままで残っている部分エステルであってもよい。第２のエステルを構成する不飽和脂肪酸が多塩基酸である場合、第２のエステルは、多塩基酸中のカルボキシル基全てがエステル化された完全エステルであっても、カルボキシル基の一部がエステル化されずカルボキシル基のままで残っている部分エステルであってもよい。
【0036】
第２のエステルは、金属加工油組成物のさらなる低粘度化の観点から、好ましくは（ｉ）一塩基酸と１価アルコールとのエステル又は（ｉｉ）一塩基酸と多価アルコールとのエステルである。
【0037】
第２のエステルの総量のヨウ素価は、特に制限されないが、好ましくは１０ｇＩ２／１００ｇ以上、より好ましくは３０ｇＩ２／１００ｇ以上、さらに好ましくは５０ｇＩ２／１００ｇ以上であり、好ましくは１４０ｇＩ２／１００ｇ以下、より好ましくは１２０ｇＩ２／１００ｇ以下、さらに好ましくは１００ｇＩ２／１００ｇ以下である。
【0038】
第２のエステルの含有量は、金属加工油組成物のさらなる高引火点化の観点から、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％である。第２のエステルの含有量は、金属加工油組成物のさらなる金属加工性の向上及び皮膚感作性の低減の観点から、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下である。一実施形態において、第２のエステルの含有量は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは１～３０質量％、より好ましくは３～２５質量％、さらに好ましくは５～２０質量％である。
【0039】
第１のエステル及び第２のエステルの総量におけるヨウ素価は、好ましくは５０ｇＩ２／１００ｇ以下である。当該ヨウ素価がこのような範囲にあると、金属加工油組成物の皮膚感作性をより低減することができる。当該ヨウ素価は、より好ましくは４０ｇＩ２／１００ｇ以下、さらに好ましくは２０ｇＩ２／１００ｇ以下である。第１のエステル及び第２のエステルの総量におけるヨウ素価の下限値は、例えば、１ｇＩ２／１００ｇ以上又は３ｇＩ２／１００ｇ以上であってよい。
【0040】
ヨウ素価は、第２のエステルに由来する不飽和度を示す指標である。そのため、上記第１のエステル及び第２のエステルの総量におけるヨウ素価は、第２のエステルの割合を減らす、ヨウ素価の低い第２のエステルを用いる等によって、上記範囲に調整することができる。
【0041】
第１のエステル及び第２のエステルの総量の含有量は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは５０～９０質量％である。第１のエステル及び第２のエステルの総量の含有量がこのような範囲にあると、金属加工油組成物をより高引火点化することができ、金属加工油組成物の皮膚感作性を低減することができる。また、第１のエステル及び第２のエステルの総量の含有量がこのような範囲にあると、金属加工油組成物と樹脂との相性に優れるため、金属加工油組成物が工作機械等に使用されている樹脂材に付着した場合でも、樹脂材を劣化させ難くなる。第１のエステル及び第２のエステルの総量の含有量は、潤滑油基油全量を基準として、より好ましくは５５質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上であり、より好ましくは８７質量％以下、さらに好ましくは８５質量％以下である。一実施形態において、第１のエステル及び第２のエステルの総量の含有量は、より好ましくは５５～７質量％、さらに好ましくは６０～８５質量％である。
【0042】
（その他の基油：第１のエステル及び第２のエステル以外の基油）
潤滑油基油は、第１のエステル及び第２のエステルに加えて、その他の基油として、鉱油、及び、エステル以外の合成油からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに含む。
潤滑油基油は、第１のエステル及び第２のエステルに加えて、その他の基油として、鉱油、及び、エステル以外の合成油からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに含む。
【0043】
鉱油としては、例えば、ＡＰＩ基油分類のグループＩ、グループＩＩ、又はグループＩＩＩの鉱油が挙げられる。なお、ＡＰＩ分類の各グループは、米国石油協会（ＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ））の潤滑油グレードの分類を意味する。
【0044】
鉱油としては、例えば、原油を常圧蒸留又は減圧蒸留して得られる潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の１種若しくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用することによって得られる、パラフィン系基油、ナフテン系基油等が挙げられる。ＡＰＩ基油分類のグループＩＩの鉱油及びＡＰＩ基油分類のグループＩＩＩの鉱油は、通常、水素化精製プロセスを経て製造される。また、鉱油としては、例えば、ワックス異性化基油；ＧＴＬ ＷＡＸ（ガス・トゥ・リキッド ワックス）を異性化する手法で製造される基油等も挙げられる。高引火点化の観点から、鉱油としてグループＩＩＩの鉱油を含むことが好ましい。
【0045】
鉱油の粘度指数は、好ましくは８０以上、より好ましくは９０以上、さらに好ましくは１００以上である。また、鉱油の粘度指数の上限は、特に限定されないが、例えば、１５０以下であってよい。本明細書において、粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３：２０００に準拠して測定される粘度指数を意味する。
【0046】
鉱油の硫黄分は、好ましくは１００００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５０００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下である。本明細書において、硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ２５４１－６：２０１３で規定される紫外蛍光法によって測定される硫黄分を意味する。
【0047】
鉱油のパラフィン分は、鉱油全量を基準として、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上である。また、鉱油のナフテン分は、鉱油全量を基準として、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上であり、また好ましくは６０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。また、鉱油の芳香族分は、鉱油全量を基準として、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下である。本明細書において、鉱油のパラフィン分、ナフテン分、及び芳香族分は、それぞれＡＳＴＭ Ｄ３２３８－９５（２０１０）に準拠した方法（ｎ－ｄ－ｍ環分析）により測定される値を意味する。
【0048】
エステル以外の合成油としては、例えば、ポリ－α－オレフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、含フッ素化合物、シリコーン油等が挙げられる。
【0049】
その他の基油の含有量は、潤滑油基油全量を基準として、好ましくは１～５０質量％、より好ましくは５～４０質量％、さらに好ましくは１０～３０質量％である。
【0050】
潤滑油基油の４０℃動粘度は、好ましくは５ｍｍ２／ｓ以上、より好ましくは７ｍｍ２／ｓ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ２／ｓ以上であり、好ましくは１００ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは６０ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは４０ｍｍ２／ｓ以下である。
【0051】
潤滑油基油の１００℃動粘度は、好ましくは１ｍｍ２／ｓ以上、より好ましくは２ｍｍ２／ｓ以上、さらに好ましくは３ｍｍ２／ｓ以上であり、好ましくは１２ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは９ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは７ｍｍ２／以下である。
【0052】
潤滑油基油におけるヨウ素価は、好ましくは５０ｇＩ２／１００ｇ以下である。当該ヨウ素価がこのような範囲にあると、金属加工油組成物の皮膚感作性を低減することができる。当該ヨウ素価は、より好ましくは４０ｇＩ２／１００ｇ以下、さらに好ましくは３０ｇＩ２／１００ｇ以下、特に好ましくは１５ｇＩ２／１００ｇ以下である。潤滑油基油におけるヨウ素価の下限値は、例えば、１ｇＩ２／１００ｇ以上又は３ｇＩ２／１００ｇ以上であってよい。
【0053】
上記潤滑油基油におけるヨウ素価は、第２のエステルの割合を減らす（第１のエステル、鉱油、又はエステル以外の合成油の割合を増やす）、ヨウ素価の低い第２のエステルを用いる等によって、上記範囲に調整することができる。
【0054】
潤滑油基油は、金属加工油組成物の主成分であり、下記の添加剤の含有量の残部を構成する。潤滑油基油の含有量は、金属加工油組成物全量を基準として、例えば、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、又は９５質量％以上であってよい。
【0055】
＜添加剤＞
（チオリン酸エステル）
チオリン酸エステルとしては、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。
（チオリン酸エステル）
チオリン酸エステルとしては、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。
【0056】
【化1】
【0057】
式（１）中、Ｒ１１、Ｒ１２、及びＲ１３はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。ただし、Ｒ１１、Ｒ１２、及びＲ１３のうち、少なくとも一つは、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基である。
【0058】
アルキル基の炭素数は、例えば、１以上、３以上、又は６以上であってよく、２０以下、１８以下、又は１６以下であってよい。アルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。アルキル基の水素原子の一部は、後述のアリール基で置換されていてもよい。
【0059】
アルケニル基の炭素数は、例えば、２以上、３以上、又は６以上であってよく、２０以下、１８以下、又は１６以下であってよい。であってよい。アルケニル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。アルケニル基の水素原子の一部は、後述のアリール基で置換されていてもよい。
【0060】
アリール基の炭素数は、例えば、６以上、８以上、又は１０以上であってよく、３０以下、２４以下、又は１８以下であってよい。アリール基の水素原子の一部は、上記のアルキル基又はアルケニル基で置換されていてもよい。
【0061】
チオリン酸エステルの具体例としては、モノブチルホスホロチオネート、モノヘキシルホスホロチオネート、モノオクチルホスホロチオネート、モノデシルホスホロチオネート、モノドデシルホスホロチオネート、モノテトラデシルホスホロチオネート、モノヘキサデシルホスホロチオネート、モノオクタデシルホスホロチオネート、モノオレイルホスホロチオネート、モノフェニルホスホロチオネート、モノクレジルホスホロチオネート、モノキシレニルホスホロチオネート等のチオリン酸モノ（アルキル、アルケニル、又はアリール）；ジブチルホスホロチオネート、ジヘキシルホスホロチオネート、ジオクチルホスホロチオネート、ジデシルホスホロチオネート、ジドデシルホスホロチオネート、ジテトラデシルホスホロチオネート、ジヘキサデシルホスホロチオネート、ジオクタデシルホスホロチオネート、ジオレイルホスホロチオネート、ジフェニルホスホロチオネート、ジクレジルホスホロチオネート、ジキシレニルホスホロチオネート等のチオリン酸ジ（アルキル、アルケニル、又はアリール）；トリブチルホスホロチオネート、トリヘキシルホスホロチオネート、トリオクチルホスホロチオネート、トリデシルホスホロチオネート、トリドデシルホスホロチオネート、トリテトラデシルホスホロチオネート、トリヘキサデシルホスホロチオネート、トリオクタデシルホスホロチオネート、トリオレイルホスホロチオネート、トリフェニルホスホロチオネート（ＴＰＰＴ）、トリクレジルホスホロチオネート、トリキシレニルホスホロチオネート、クレジルジフェニルホスホロチオネート、キシレニルジフェニルホスホロチオネート等のチオリン酸トリ（アルキル、アルケニル、又はアリール）などが挙げられる。これらの中でも、チオリン酸エステルは、好ましくはチオリン酸トリエステルである。チオリン酸トリエステルは、好ましくは、アリール基を有するチオリン酸トリエステルであり、より好ましくは、トリフェニルホスホロチオネート（ＴＰＰＴ）である。
【0062】
チオリン酸エステルの含有量は、金属加工油組成物全量を基準として、リン元素換算で、好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは３００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５００質量ｐｐｍ以上であり、好ましくは８０００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは６０００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０００質量ｐｐｍ以下である。チオリン酸エステルの含有量が、金属加工油組成物全量を基準として、リン元素換算で、１００質量ｐｐｍ以上であると、工具寿命を伸ばすことができ、８０００質量ｐｐｍ以下であると、金属加工油組成物を高引火点化できる。一実施形態において、チオリン酸エステルの含有量は、金属加工油組成物全量を基準として、リン元素換算で、好ましくは１００～８０００質量ｐｐｍ、より好ましくは３００～６０００質量ｐｐｍ、さらに好ましくは５００～４０００質量ｐｐｍである。
【0063】
（酸性リン酸エステル）
酸性リン酸エステルとしては、例えば、下記式（２）で表される化合物が挙げられる。
酸性リン酸エステルとしては、例えば、下記式（２）で表される化合物が挙げられる。
【0064】
【化2】
【0065】
式（２）中、Ｒ２１及びＲ２２はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。ただし、Ｒ２１及びＲ２２のうち、少なくとも一つは、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基である。
【0066】
Ｒ２１及びＲ２２におけるアルキル基、アルケニル基、又はアリール基は、Ｒ１１、Ｒ１２、及びＲ１３におけるアルキル基、アルケニル基、又はアリール基の好ましい例と同様であってよい。
【0067】
酸性リン酸エステルの具体例としては、モノブチルアシッドホスフェート、モノペンチルアシッドホスフェート、モノヘキシルアシッドホスフェート、モノヘプチルアシッドホスフェート、モノオクチルアシッドホスフェート、モノノニルアシッドホスフェート、モノデシルアシッドホスフェート、モノウンデシルアシッドホスフェート、モノドデシルアシッドホスフェート、モノトリデシルアシッドホスフェート、モノテトラデシルアシッドホスフェート、モノペンタデシルアシッドホスフェート、モノヘキサデシルアシッドホスフェート、モノヘプタデシルアシッドホスフェート、モノオクタデシルアシッドホスフェート、モノオレイルアシッドホスフェート、ジブチルアシッドホスフェート、ジペンチルアシッドホスフェート、ジヘキシルアシッドホスフェート、ジヘプチルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジノニルアシッドホスフェート、ジデシルアシッドホスフェート、ジウンデシルアシッドホスフェート、ジドデシルアシッドホスフェート、ジトリデシルアシッドホスフェート、ジテトラデシルアシッドホスフェート、ジペンタデシルアシッドホスフェート、ジヘキサデシルアシッドホスフェート、ジヘプタデシルアシッドホスフェート、ジオクタデシルアシッドホスフェート、ジオレイルアシッドホスフェート等が挙げられる。これらの中でも、酸性リン酸エステルは、好ましくは、アルキル基又はアルケニル基を有するチオリン酸トリエステルであり、より好ましくは、炭素数１０～２０のアルキル基又はアルケニル基を有する酸性リン酸エステルである。
【0068】
酸性リン酸エステルの含有量は、金属加工油組成物全量を基準として、リン元素換算で、好ましくは１質量ｐｐｍ以上、より好ましくは５質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１０質量ｐｐｍ以上であり、好ましくは６００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは４００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２００質量ｐｐｍ以下である。酸性リン酸エステルの含有量の含有量が、金属加工油組成物全量を基準として、リン元素換算で、１質量ｐｐｍ以上であると、工具寿命を伸ばすことができ、６００質量ｐｐｍ以下であると、金属加工油組成物を高引火点化できる。一実施形態において、酸性リン酸エステルの含有量は、金属加工油組成物全量を基準として、リン元素換算で、好ましくは１～６００質量ｐｐｍ、より好ましくは５～４００質量ｐｐｍ、さらに好ましくは１０～２００質量ｐｐｍである。
【0069】
酸性リン酸エステルの含有量に対するチオリン酸エステルの含有量とのリン元素換算とでの質量比（チオリン酸エステルの含有量（リン元素換算）／酸性リン酸エステルの含有量（リン元素換算））は、好ましくは１以上、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは２０以上であり、好ましくは７００以下、より好ましくは５００以下、さらに好ましくは３００以下である。
【0070】
金属加工油組成物は、本発明の効果を著しく損なわない範囲において、上記のチオリン酸エステル及び酸性リン酸エステルに加えて、その他の添加剤を含有していてもよい。その他の添加剤としては、酸化防止剤（２，６－ジ－ｔｅｒｔ．ブチル－ｐ－クレゾール（ＤＢＰＣ）等のフェノール系化合物、フェニル－α－ナフチルアミン等の芳香族アミンなど）、金属不活性化剤（ベンゾトリアゾール等）、ミスト防止剤（ポリイソブチレン、エチレン－プロピレンコポリマー等の炭化水素系高分子化合物など）、硫化エステル類、硫化オレフィン類、チオビスフェノール類等の硫黄化合物、チオリン酸エステル及び酸性リン酸エステル以外の摩耗防止剤（亜リン酸エステル等、これらのアミン塩、金属塩、及び誘導体など）、摩擦調整剤（ジトリデシルアミン等のアミン系、アミド系、イミド系、脂肪酸系、脂肪族アルコール系、脂肪族エーテル系など）等が挙げられる。その他の添加剤の総量の含有量は、特に制限されないが、金属加工油組成物全量を基準として、好ましくは５質量％以下である。
【0071】
＜金属加工油組成物＞
金属加工油組成物の４０℃動粘度は、好ましくは３０ｍｍ２／ｓ以下である。金属加工油組成物の４０℃動粘度は、より好ましくは２８ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ２／ｓ以下である。金属加工油組成物の４０℃動粘度は、好ましくは８ｍｍ２／ｓ以上、より好ましくは１３ｍｍ２／ｓ以上、さらに好ましくは１６ｍｍ２／ｓ以上である。
金属加工油組成物の４０℃動粘度は、好ましくは３０ｍｍ２／ｓ以下である。金属加工油組成物の４０℃動粘度は、より好ましくは２８ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ２／ｓ以下である。金属加工油組成物の４０℃動粘度は、好ましくは８ｍｍ２／ｓ以上、より好ましくは１３ｍｍ２／ｓ以上、さらに好ましくは１６ｍｍ２／ｓ以上である。
【0072】
金属加工油組成物の引火点は、好ましくは２００℃以上である。金属加工油組成物の引火点が２００℃以上であると、金属加工油組成物の取り扱い時の安全性が向上する。金属加工油組成物の引火点は、より好ましくは２２０℃以上、さらに好ましくは２４０℃以上、特に好ましくは２６０℃以上である。金属加工油組成物の引火点の上限は、例えば、３００℃以下であってよい。
【0073】
本実施形態に係る金属加工油組成物は、例えば、金属の切削加工において好適に用いることができる。本実施形態に係る金属加工油組成物は、金属切削油組成物ということもできる。金属加工における被加工物の材質は、特に制限されないが、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム又はその合金、ニッケル又はその合金、クロム又はその合金、銅又はその合金、亜鉛又はその合金、チタン又はその合金等が挙げられる。
【0074】
本実施形態に係る金属加工油組成物は、高い引火点を有するとともに、工具寿命を延ばすことが可能となる。
【実施例0075】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0076】
［潤滑油基油］
（Ａ）第１のエステル
Ａ１：ｎ－オクタン酸及びｎ－デカン酸とグリセリンとのエステル（ヨウ素価：０ｇＩ２／１００ｇ）
（Ｂ）第２のエステル
Ｂ１：オレイン酸（９－ｃｉｓ－オクタデセン酸）とネオペンチルグリコールとのエステル（ヨウ素価：８２．６ｇＩ２／１００ｇ）
（Ｃ）鉱油
Ｃ１：ＡＰＩ分類のグループＩＩＩの鉱油（４０℃動粘度：３４．７９ｍｍ２／ｓ、１００℃動粘度：６．４６ｍｍ２／ｓ、粘度指数：１４１）
Ｃ２：ＡＰＩ分類のグループＩＩＩのＧＴＬ鉱油（４０℃動粘度：４４．４３ｍｍ２／ｓ、１００℃動粘度：７．６１ｍｍ２／ｓ、粘度指数：１３９）
（Ａ）第１のエステル
Ａ１：ｎ－オクタン酸及びｎ－デカン酸とグリセリンとのエステル（ヨウ素価：０ｇＩ２／１００ｇ）
（Ｂ）第２のエステル
Ｂ１：オレイン酸（９－ｃｉｓ－オクタデセン酸）とネオペンチルグリコールとのエステル（ヨウ素価：８２．６ｇＩ２／１００ｇ）
（Ｃ）鉱油
Ｃ１：ＡＰＩ分類のグループＩＩＩの鉱油（４０℃動粘度：３４．７９ｍｍ２／ｓ、１００℃動粘度：６．４６ｍｍ２／ｓ、粘度指数：１４１）
Ｃ２：ＡＰＩ分類のグループＩＩＩのＧＴＬ鉱油（４０℃動粘度：４４．４３ｍｍ２／ｓ、１００℃動粘度：７．６１ｍｍ２／ｓ、粘度指数：１３９）
【0077】
［添加剤］
（Ｄ）チオリン酸エステル
Ｄ１：トリフェニルホスホロチオネート（ＴＰＰＴ）（リン含有量：８．９質量％）
（Ｅ）酸性リン酸エステル
Ｅ１：モノオレイルアシッドホスフェートとジオレイルアシッドホスフェートとの質量比１：１の混合物（リン含有量：６．６質量％）
（ｅ）リン酸トリエステル
ｅ１：リン酸トリクレジル（リン含有量：９．２質量％）
（Ｄ）チオリン酸エステル
Ｄ１：トリフェニルホスホロチオネート（ＴＰＰＴ）（リン含有量：８．９質量％）
（Ｅ）酸性リン酸エステル
Ｅ１：モノオレイルアシッドホスフェートとジオレイルアシッドホスフェートとの質量比１：１の混合物（リン含有量：６．６質量％）
（ｅ）リン酸トリエステル
ｅ１：リン酸トリクレジル（リン含有量：９．２質量％）
【0078】
［金属加工油組成物］
（実施例１～５及び比較例１～３）
上記の各潤滑油基油及び各添加剤を用いて、表１に示す組成を有する金属加工油組成物を調製した。なお、表中、潤滑油基油の各数値は、潤滑油基油全量を基準としたときの含有量（質量％）を意味し、添加剤の各数値は、金属加工油組成物全量を基準としたときの含有量（質量％）を意味する。添加剤の括弧内の数値は、金属加工油組成物全量を基準としたときのリン元素換算での含有量（質量ｐｐｍ）を意味する。
（実施例１～５及び比較例１～３）
上記の各潤滑油基油及び各添加剤を用いて、表１に示す組成を有する金属加工油組成物を調製した。なお、表中、潤滑油基油の各数値は、潤滑油基油全量を基準としたときの含有量（質量％）を意味し、添加剤の各数値は、金属加工油組成物全量を基準としたときの含有量（質量％）を意味する。添加剤の括弧内の数値は、金属加工油組成物全量を基準としたときのリン元素換算での含有量（質量ｐｐｍ）を意味する。
【0079】
［金属加工油組成物の評価］
（４０℃動粘度の測定）
４０℃動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３：２０００に準拠して測定した。結果を表１に示す。
（４０℃動粘度の測定）
４０℃動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３：２０００に準拠して測定した。結果を表１に示す。
【0080】
（工具寿命の評価）
以下の条件で、旋盤を用いた旋削加工試験を行い、工具の摩耗幅を評価した。
試験機：オークマ株式会社製ＬＣＣ－１５
被削材：ＳＵＳ４３０
試験工具：Ｓａｎｄｖｉｋ製ＣＰ－Ａ１１０８－Ｌ５
切削速度：１４０ｍ／分
切り取り量：０．５ｍｍ
送り速度：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
試験温度：室温（２５℃）
加工距離：３６９５ｍ
評価項目：単位時間当たりの摩耗幅（μｍ／分）
単位時間当たりの摩耗幅（μｍ／分）は、時間ごとに定期的に摩耗幅（μｍ）を測定することによって求めた。結果を表１に示す。表中、単位時間当たりの摩耗幅（μｍ／分）が小さいほど、工具寿命に優れることを意味する。
以下の条件で、旋盤を用いた旋削加工試験を行い、工具の摩耗幅を評価した。
試験機：オークマ株式会社製ＬＣＣ－１５
被削材：ＳＵＳ４３０
試験工具：Ｓａｎｄｖｉｋ製ＣＰ－Ａ１１０８－Ｌ５
切削速度：１４０ｍ／分
切り取り量：０．５ｍｍ
送り速度：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
試験温度：室温（２５℃）
加工距離：３６９５ｍ
評価項目：単位時間当たりの摩耗幅（μｍ／分）
単位時間当たりの摩耗幅（μｍ／分）は、時間ごとに定期的に摩耗幅（μｍ）を測定することによって求めた。結果を表１に示す。表中、単位時間当たりの摩耗幅（μｍ／分）が小さいほど、工具寿命に優れることを意味する。
【0081】
（引火点の測定）
引火点は、ＪＩＳ Ｋ２２６５－４：２００７に準拠して測定した。結果を表１に示す。
引火点は、ＪＩＳ Ｋ２２６５－４：２００７に準拠して測定した。結果を表１に示す。
【0082】
（樹脂との相性の評価）
６０℃の試料油に樹脂（ＨＩＰＳ（耐衝撃性ポリスチレン））を３３６時間浸漬し、体積変化率、質量変化率、及び硬さ変化を測定した。体積変化率及び質量変化率はＪＩＳ Ｋ７１１４：２００１に、硬さ変化はＪＩＳ Ｋ６２５３－３：２０１２にそれぞれ準拠して測定した。体積変化率及び質量変化率は±５％以下である場合を、硬さ変化は±５以下である場合を合格と判断した。
６０℃の試料油に樹脂（ＨＩＰＳ（耐衝撃性ポリスチレン））を３３６時間浸漬し、体積変化率、質量変化率、及び硬さ変化を測定した。体積変化率及び質量変化率はＪＩＳ Ｋ７１１４：２００１に、硬さ変化はＪＩＳ Ｋ６２５３－３：２０１２にそれぞれ準拠して測定した。体積変化率及び質量変化率は±５％以下である場合を、硬さ変化は±５以下である場合を合格と判断した。
【0083】
【表1】
【0084】
表１に示すとおり、所定の潤滑油基油、チオリン酸エステル、及び酸性リン酸エステルを含有する、実施例１～５の金属加工油組成物は、引火点が２００℃以上であり、工具寿命が比較例１～３の金属加工油組成物よりも優れていた。以上の結果から、本発明に係る金属加工油組成物が、充分に高い引火点を有するとともに、工具寿命を延ばすことが可能であることが確認された。