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WO2024106521A1 - 水溶性加工油原液組成物、及び、金属の加工方法 - Google Patents

水溶性加工油原液組成物、及び、金属の加工方法 Download PDF

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Publication number
WO2024106521A1
WO2024106521A1 PCT/JP2023/041379 JP2023041379W WO2024106521A1 WO 2024106521 A1 WO2024106521 A1 WO 2024106521A1 JP 2023041379 W JP2023041379 W JP 2023041379W WO 2024106521 A1 WO2024106521 A1 WO 2024106521A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
processing oil
mass
soluble processing
concentrate composition
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/041379
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
日向子 濱岡
直史 置塩
忠昭 本山
Original Assignee
Ｅｎｅｏｓ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｅｎｅｏｓ株式会社 filed Critical Ｅｎｅｏｓ株式会社
Priority to CN202380062517.0A priority Critical patent/CN119790127A/zh
Priority to JP2024558946A priority patent/JPWO2024106521A1/ja
Publication of WO2024106521A1 publication Critical patent/WO2024106521A1/ja

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/14—Water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M135/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing sulfur, selenium or tellurium
    • C10M135/08—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing sulfur, selenium or tellurium containing a sulfur-to-oxygen bond
    • C10M135/10—Sulfonic acids or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M137/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus
    • C10M137/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing phosphorus having no phosphorus-to-carbon bond
    • C10M137/04—Phosphate esters

Definitions

  • the present invention relates to a water-soluble processing oil concentrate composition and a method for processing metals.
  • processing oil composition When performing metalworking such as turning, planing, drilling, milling, etc., commonly known as cutting and grinding, on steel or non-ferrous metal materials, a processing oil composition is used for the purpose of reducing friction between the tool and the workpiece or chips, removing chips, preventing the formation of built-up edges, suppressing heat generation, or cooling.
  • processing oil compositions are broadly divided into water-insoluble processing oil compositions whose main purpose is lubrication, and water-soluble processing oil compositions whose main purpose is cooling.
  • water-soluble cutting oil compositions which are a type of water-soluble processing oil composition
  • A1 type emulsion type
  • A2 type soluble type
  • A3 type solution type
  • JIS K2241 water-soluble cutting oil compositions
  • A1 type emulsion type
  • A2 type soluble type
  • A3 type solution type
  • JIS K2241 water-soluble cutting oil compositions
  • All are used by diluting with water
  • A3 type is composed only of water-soluble components
  • A1 and A2 types also contain oily components that are insoluble in water.
  • A1 and A2 types require dispersion stability of the oily components in water.
  • A1 and A2 types often use oily components with a relatively high pH so that they do not spoil even when water is added. For this reason, it is also important that they do not corrode or discolor the aluminum being processed when used in aluminum processing.
  • water-soluble cutting oil compositions are used at an appropriate concentration by diluting the stock solution 10 to 30 times with water when the user purchases the stock solution. Therefore, water-soluble cutting oil compositions contain components that are easily soluble in water. Many of these water-soluble components are not stable enough in the base oil that makes up the majority of the stock solution, and if the stock solution is stored for a long period of time, the water-soluble components may separate and settle. Even if the supernatant is collected from a container such as a drum in which the water-soluble components have separated and settled, and then diluted with water for use, the original performance of the water-soluble cutting oil composition cannot be achieved, and problems such as processing defects may occur. Therefore, if the water-soluble components separate and settle, it is necessary to treat the contents by stirring, but this takes time and costs money, reducing productivity.
  • Patent Document 1 discloses a water-soluble cutting oil concentrate composition containing, based on the total amount of the concentrate composition, at least one amine compound selected from aromatic tertiary amines and heterocyclic tertiary amines in an amount of 0.3% by mass to 7.0% by mass, water in an amount of 0.1% by mass to 5.0% by mass, and mineral oil in an amount of 70% by mass to 98% by mass.
  • the water-soluble cutting oil concentrate composition described in Patent Document 1 is described as having excellent emulsion stability, putrefaction resistance, and processability.
  • Patent Document 1 Although the water-soluble cutting oil concentrate composition described in Patent Document 1 can improve emulsion stability after dilution with water, there is room for improvement in terms of storage stability in the concentrate state and the effect of preventing discoloration of aluminum.
  • the present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a water-soluble processing oil concentrate composition that has high storage stability in its original state and can prevent discoloration of aluminum, and a method for processing metals that uses the water-soluble processing oil concentrate composition diluted with water.
  • a water-soluble processing oil concentrate composition for use in metal processing after dilution with water comprising a base oil, a sulfonate, a phosphate ester, and water, the water content being 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, relative to 100% by mass of the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the sulfonate comprises an alkali metal sulfonate.
  • R 1 is a hydrocarbon group which may have a substituent.
  • R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group which may have a substituent or a hydrogen atom.
  • [5] The water-soluble processing oil concentrate composition according to any one of [1] to [4], which is used for cutting or grinding metal.
  • [6] The water-soluble processing oil concentrate composition according to [5], wherein the metal includes aluminum or an aluminum alloy.
  • a method for processing metals comprising: a dilution step of diluting the water-soluble processing oil stock composition according to any one of [1] to [6] with water to obtain a water-soluble processing oil composition; and a processing step of processing metals using the water-soluble processing oil composition.
  • the present invention provides a water-soluble processing oil concentrate composition that has high concentrate stability and can prevent discoloration of aluminum, and a metal processing method that uses the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • concentrate stability means storage stability in the concentrate state, unless otherwise specified.
  • the water-soluble processing oil concentrate composition of the present embodiment is a composition that is used for metal processing after being diluted with water.
  • the sulfur content of the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 0.01 mass% or more, more preferably 0.03 mass% or more, even more preferably 0.07 mass% or more, and particularly preferably 0.1 mass% or more. From the viewpoint of improving the working environment, the sulfur content of the water-soluble processing oil concentrate composition is preferably 2.0 mass % or less, more preferably 1.5 mass % or less, and even more preferably 1.0 mass % or less.
  • the sulfur content of the water-soluble processing oil concentrate composition is preferably 0.01 mass% or more and 2.0 mass% or less, more preferably 0.03 mass% or more and 2.0 mass% or less, even more preferably 0.07 mass% or more and 1.5 mass% or less, and particularly preferably 0.1 mass% or more and 1.0 mass% or less.
  • sulfur content refers to the sulfur content (mass%) measured by ICP atomic emission spectrometry in accordance with JIS K 0116:2014.
  • the kinetic viscosity at 40°C of the water-soluble processing oil stock solution composition of this embodiment is preferably 35 mm2/s or less, more preferably 25 mm2/s or less, even more preferably 20 mm2/s or less, and particularly preferably 15 mm2/s or less.
  • the kinetic viscosity of the water-soluble processing oil composition at 40° C. is preferably 2 mm 2 /s or more, more preferably 4 mm 2 /s or more, even more preferably 6 mm 2 /s or more, and particularly preferably 8 mm 2 /s or more.
  • the kinetic viscosity of the water-soluble processing oil concentrate composition at 40°C is preferably 2 mm 2 /s or more and 35 mm 2 /s or less, more preferably 4 mm 2 /s or more and 25 mm 2 /s or less, even more preferably 6 mm 2 /s or more and 20 mm 2 /s or less, and particularly preferably 8 mm 2 /s or more and 15 mm 2 /s or less.
  • kinematic viscosity at 40°C means the kinematic viscosity (mm 2 /s) at 40°C measured in accordance with JIS K 2283:2000.
  • the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment contains a base oil, a sulfonate, a phosphate ester, and water.
  • Base oil examples include mineral oils and synthetic oils.
  • ⁇ Mineral oil> As the mineral oil, a distillate oil obtained by atmospheric distillation of crude oil can be used. In addition, a lubricating oil fraction obtained by further distilling the distillate oil under reduced pressure and refining the distillate oil by various refining processes can also be used.
  • the refining process may be a suitable combination of hydrorefining, solvent extraction, solvent dewaxing, hydrodewaxing, sulfuric acid washing, clay treatment, etc.
  • Mineral oil can be obtained by combining these refining processes in a suitable order. In addition, a mixture of a plurality of refined oils having different properties obtained by subjecting different crude oils or distillate oils to a combination of different refining processes may be used.
  • API Group I base oil As the mineral oil, a Group I base oil (hereinafter referred to as “API Group I base oil”), a Group II base oil (hereinafter referred to as “API Group II base oil”), or a Group III base oil (hereinafter referred to as “API Group III base oil”) of the API base oil classification, or a mixture thereof, can be used.
  • API Group I base oils are mineral base oils having a sulfur content greater than 0.03 mass% and/or a saturates content less than 90 mass% and a viscosity index greater than or equal to 80 and less than 120.
  • API Group II base oils are mineral base oils having a sulfur content of 0.03 mass% or less, a saturates content of 90 mass% or more, and a viscosity index of 80 or greater and less than 120.
  • API Group III base oils are mineral base oils having a sulfur content of 0.03 mass% or less, a saturates content of 90 mass% or more and a viscosity index of 120 or more.
  • a single mineral oil may be used, or multiple mineral oils may be mixed.
  • the API classifications of those mineral oils may be the same or different from each other.
  • Synthetic oil examples include polyolefins such as poly- ⁇ -olefins, ester base oils such as diesters and polyol esters, polyalkylene glycols, alkylbenzenes, and alkylnaphthalenes.
  • base oil for the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment a single synthetic oil may be used, or a mixture of multiple synthetic oils may be used.
  • the base oil for the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment may be either a mineral oil or a synthetic oil, or a mixture of these may be used.
  • the base oil of the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment it is preferable for the base oil of the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment to contain a mineral oil, and it is more preferable for it to contain an API Group I base oil.
  • the sulfur content of the base oil is preferably 0.01 mass % or more, more preferably 0.03 mass % or more, further preferably 0.07 mass % or more, and particularly preferably 0.1 mass % or more.
  • the sulfur content of the base oil is preferably 2.0 mass % or less, more preferably 1.5 mass % or less, and even more preferably 1.0 mass % or less.
  • the sulfur content of the base oil is preferably 0.01 mass% or more and 2.0 mass% or less, more preferably 0.03 mass% or more and 2.0 mass% or less, even more preferably 0.07 mass% or more and 1.5 mass% or less, and particularly preferably 0.1 mass% or more and 1.0 mass% or less.
  • the kinetic viscosity at 40°C of the base oil of the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 35 mm 2 /s or less, more preferably 25 mm 2 /s or less, even more preferably 20 mm 2 /s or less, and particularly preferably 15 mm 2 /s or less.
  • the kinematic viscosity at 40°C of the base oil of the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 2 mm2/s or more, more preferably 4 mm2/s or more, even more preferably 6 mm2/s or more, and particularly preferably 8 mm2/s or more, from the viewpoint of concentrate stability.
  • the kinematic viscosity of the base oil at 40°C is preferably 2 mm 2 /s or more and 35 mm 2 /s or less, more preferably 4 mm 2 /s or more and 25 mm 2 /s or less, even more preferably 6 mm 2 /s or more and 20 mm 2 /s or less, and particularly preferably 8 mm 2 /s or more and 15 mm 2 /s or less.
  • the content of the base oil in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 75 mass % or more, more preferably 80 mass % or more, and even more preferably 85 mass % or more, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the content of the base oil in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 99 mass % or less, and more preferably 98 mass % or less, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the content of the base oil in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 75 mass % or more and 99 mass % or less, more preferably 80 mass % or more and 98 mass % or less, and even more preferably 85 mass % or more and 98 mass % or less, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the content of the base oil in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit, the effect of preventing discoloration of aluminum is further improved.
  • the content of the base oil in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is equal to or less than the above-mentioned preferable upper limit value, the concentrate stability is further improved.
  • the water-soluble processing oil concentrate composition of the present embodiment contains a sulfonate as a surfactant.
  • the sulfonate include an alkali metal sulfonate, an alkaline earth metal sulfonate, and an amine sulfonate.
  • the sulfonate in this embodiment can be obtained by reacting an alkali metal, an alkaline earth metal, or an amine with a sulfonic acid.
  • Alkali metals and alkaline earth metals As the alkali metals used as raw materials for the alkali metal sulfonates, sodium and potassium are preferred from the viewpoint of further improving the effect of preventing discoloration of aluminum.
  • As the alkaline earth metals used as raw materials for the alkaline earth metal sulfonates magnesium, calcium and barium are preferred. Among these, sodium and potassium are more preferred, and sodium is even more preferred.
  • Amines used as raw materials for the sulfonic acid amine salts include monoamines, alkanolamines, polyamines, and the like.
  • the monoamine may be a primary amine, a secondary amine or a tertiary amine.
  • Specific examples of primary amines include ethylamine, n-propylamine, butylamine, 1-ethylbutylamine, 1,3-diaminopropane, and cyclohexylamine.
  • secondary amines include diethylamine, di-n-propylamine, di-n-butylamine, 4,4'-diaminodiphenylamine, diethylenetriamine, tetraethylenepentamine, and N-(2-aminoethyl)ethanolamine.
  • tertiary amines include dimethylethylamine, diethylmethylamine, triethylamine, and tributylamine.
  • alkanolamines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, diethylethanolamine, and propanolamine.
  • polyamines include alkylene polyamines such as ethylene diamine, diethylene triamine, triethylene tetramine, tetraethylene pentamine, pentaethylene hexamine, propylene diamine, dipropylene triamine, tripropylene tetramine, tetrapropylene pentamine, pentapropylene hexamine, butylene diamine, dibutylene triamine, tributylene tetramine, tetrabutylene pentamine, and pentabtylene hexamine; N-alkyl ethylene diamines such as N-methyl ethylene diamine, N-ethyl ethylene diamine, and N-propyl ethylene diamine; N-alkenyl ethylene diamines such as N-vinyl ethylene diamine, N-propenyl ethylene diamine, and N-butenyl ethylene diamine; and N-alkyl or N-alkenyl alkylene polyamines such as N-alkylene poly
  • the sulfonic acid used as a raw material for the sulfonate may be any known sulfonic acid produced by a conventional method, such as petroleum sulfonic acid or synthetic sulfonic acid.
  • Petroleum sulfonic acids are generally formed by sulfonating alkyl aromatic compounds from the lubricating oil fraction of mineral oil, or mahogany acid, which is a by-product in the production of white oil.
  • Synthetic sulfonic acids include synthetic sulfonic acids by-produced in alkylbenzene manufacturing plants, which are raw materials for detergents, etc., or sulfonated alkylbenzenes having linear or branched alkyl groups obtained by adding olefins to benzene, or sulfonated alkylnaphthalenes such as dinonylnaphthalene, etc.
  • sulfonic acids There are no particular restrictions on the molecular weight of these sulfonic acids, but those having a molecular weight of 100 to 1500, and more preferably 200 to 700, are used.
  • alkylarylsulfonic acids it is preferable to use at least one selected from the group consisting of dialkylnaphthalenesulfonic acids in which the total number of carbon atoms in the two alkyl groups bonded to the naphthalene ring is 14 to 30; dialkylbenzenesulfonic acids in which the two alkyl groups bonded to the benzene ring are each a straight-chain alkyl group or a branched-chain alkyl group having one side-chain methyl group, and the total number of carbon atoms in the two alkyl groups is 14 to 30; and monoalkylbenzenesulfonic acids in which the alkyl group bonded to the benzene ring has 15 or more carbon atoms.
  • alkylarylsulfonic acids it is preferable to use at least one selected from the group consisting of dialkylnaphthalenesulfonic acids in which the total number of carbon atoms in the two alkyl groups bonded to the naphthalene ring is 14 to 30; and monoalkylbenzenesulfonic acids in which the alkyl group bonded to the benzene ring has 15 or more carbon atoms.
  • carbon number X to Y means that the compound has at least X and at most Y carbon atoms.
  • alkylarylsulfonic acid refers to a compound in which some or all of the hydrogen atoms in the aryl group of an arylsulfonic acid are substituted with alkyl groups.
  • Dialkylnaphthalenesulfonic acid in which the total number of carbon atoms in the two alkyl groups bonded to the naphthalene ring is 14 to 30 has improved anti-emulsification properties if the total number of carbon atoms in the two alkyl groups is 14 or more, and has improved stability in the concentrate if it is 30 or less.
  • the two alkyl groups may each be linear or branched, but are preferably linear.
  • the total number of carbon atoms in the two alkyl groups bonded to the naphthalene ring is preferably 14 to 25, and more preferably 14 to 20, among the above.
  • Each of the two alkyl groups preferably has 6 to 18 carbon atoms, and more preferably has 6 to 12 carbon atoms.
  • Dialkylbenzenesulfonic acid in which two alkyl groups bonded to a benzene ring are each a straight-chain alkyl group or a branched-chain alkyl group having one side-chain methyl group, and the total number of carbon atoms in the two alkyl groups is 14 to 30, if the number of carbon atoms in the alkyl group is 14 or more, the anti-emulsification property is improved, and if it is 30 or less, the stability of the concentrate is further improved.
  • Monoalkylbenzenesulfonic acid in which one alkyl group bonded to a benzene ring has 15 or more carbon atoms has improved stability in the concentrate solution if the number of carbon atoms is 15 or more.
  • the alkyl group bonded to the benzene ring may be linear or branched, but is preferably linear.
  • Each alkyl group bonded to a benzene ring preferably has 16 to 30 carbon atoms, and more preferably has 18 to 28 carbon atoms.
  • an alkali metal salt of sulfonate is preferable, and an alkali metal salt of alkylarylsulfonate is more preferable.
  • sulfonates in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment include the following: neutral (normal salt) sulfonates obtained by reacting an alkali metal base (such as an oxide or hydroxide of an alkali metal), an alkaline earth metal base (such as an oxide or hydroxide of an alkaline earth metal), or an amine with sulfonic acid; basic sulfonates obtained by heating the neutral sulfonate with an excess of an alkali metal base, an alkaline earth metal base, or an amine in the presence of water; carbonate overbased (superbasic) sulfonates obtained by reacting the neutral sulfonate with an alkali metal base, an alkaline earth metal base, or an amine in the presence of carbon dioxide gas; borate overbased sulfonates obtained by reacting the neutral sulfonate with an alkali metal base, an alkaline earth metal base, or an amine, and a boric acid compound such as boric acid
  • the sulfonate salts in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the sulfonate in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 0.1 mass % or more, more preferably 0.5 mass % or more, and even more preferably 1.0 mass % or more, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the sulfonate content in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 10 mass % or less, more preferably 7.0 mass % or less, and even more preferably 5.0 mass % or less, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the sulfonate content in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 0.1 mass % or more and 10 mass % or less, more preferably 0.5 mass % or more and 7.0 mass % or less, and even more preferably 1.0 mass % or more and 5.0 mass % or less, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the stability of the concentrate is further improved.
  • the water-soluble processing oil concentrate composition of the present embodiment contains a phosphate ester as an oiliness agent.
  • a phosphate ester include a phosphate monoester, a phosphate diester, a phosphate triester, and amine salts of these phosphate esters.
  • the phosphate ester in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably a compound represented by the following general formula (1) from the viewpoint of improving the adsorption onto the aluminum surface.
  • R 1 is a hydrocarbon group which may have a substituent.
  • R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group which may have a substituent or a hydrogen atom.
  • the hydrocarbon groups in R 1 to R 3 are each independently preferably a hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, even more preferably a hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and particularly preferably a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
  • a phosphate ester in which both R2 and R3 are hydrogen atoms is a monophosphate ester
  • a phosphate ester in which either one is a hydrogen atom is a diphosphate ester.
  • a phosphate ester in which R 2 and R 3 are both hydrocarbon groups is a phosphate triester.
  • hydrocarbon groups having 2 to 30 carbon atoms include alkyl groups such as ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, and octadecyl (these alkyl groups may be linear or branched); butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, and undecenyl.
  • alkyl groups such as ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl.
  • alkenyl groups such as a dodecenyl group, a tridecenyl group, a tetradecenyl group, a pentadecenyl group, a hexadecenyl group, a heptadecenyl group, and an octadecenyl group (these alkenyl groups may be linear or branched, and the position of the double bond may be optional); cycloalkyl groups having 5 to 7 carbon atoms such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cycloheptyl group; methylcyclopentyl group, a dimethylcyclopentyl group, a methylethylcyclopentyl group, a diethylcyclopentyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethyl alkylcycloalkyl groups having 6 to 11 carbon atoms, such as methylcyclo
  • the hydrocarbon group for R 1 to R 3 is preferably a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and even more preferably a linear alkyl group having 6 to 10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon groups in R 1 to R 3 may have a substituent, and examples of the substituent include an alkoxy group and a hydroxy group.
  • preferred phosphate triesters include trialkyl phosphate esters (wherein the alkyl group may be linear or branched) such as tripropyl phosphate, tributyl phosphate, tripentyl phosphate, trihexyl phosphate, tripeptyl phosphate, and trioctyl phosphate; and tri(alkyl)aryl phosphate esters such as triphenyl phosphate and tricresyl phosphate.
  • trialkyl phosphate esters such as tripropyl phosphate, tributyl phosphate, tripentyl phosphate, trihexyl phosphate, tripeptyl phosphate, and trioctyl phosphate
  • tri(alkyl)aryl phosphate esters such as triphenyl phosphate and tricresyl phosphate.
  • acidic phosphate esters include monoalkyl phosphate esters (wherein the alkyl group may be linear or branched) such as monopropyl phosphate, monobutyl phosphate, monopentyl phosphate, monohexyl phosphate, monoheptyl phosphate, and monooctyl phosphate; mono(alkyl)aryl phosphate esters (wherein the alkyl group may be linear or branched) such as monophenyl phosphate and monocresyl phosphate; dialkyl phosphate esters (wherein the alkyl group may be linear or branched) such as dipropyl phosphate, dibutyl phosphate, dipentyl phosphate, dihexyl phosphate, diheptyl phosphate, and dioctyl phosphate; and di(alkyl)aryl phosphate esters (wherein the alkyl group may be linear or branched) such as diphenyl phosphat
  • the dialkyl phosphate is preferably a dialkyl phosphate having a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably a dialkyl phosphate having a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and even more preferably a dialkyl phosphate having a linear alkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • the phosphate ester in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • the content of the phosphate ester in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 0.01 mass % or more, more preferably 0.1 mass % or more, and even more preferably 0.5 mass % or more, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the content of the phosphate ester in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 10 mass % or less, more preferably 5.0 mass % or less, and even more preferably 4.0 mass % or less, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the content of the phosphate ester in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is preferably 0.01 mass % or more and 10 mass % or less, more preferably 0.1 mass % or more and 5.0 mass % or less, and even more preferably 0.5 mass % or more and 4.0 mass % or less, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the content of the phosphate ester in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is equal to or greater than the above-mentioned preferable lower limit, the effect of preventing discoloration of aluminum is further improved.
  • the content of the phosphate ester in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is equal to or less than the above-mentioned preferable upper limit value, the concentrate stability is further improved.
  • Examples of the water in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment include tap water, industrial water, pure water, deionized water, ion-exchanged water, and well water.
  • the water in the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment may be used alone or in combination of two or more types.
  • the water content of the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is 0.01 mass% or more, preferably 0.05 mass% or more, more preferably 0.08 mass% or more, and even more preferably 0.1 mass% or more, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the water content of the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is 10 mass% or less, preferably 7 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, and even more preferably 3 mass% or less, based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the water content of the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment is, relative to the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition, from 0.01 mass % to 10 mass %, preferably from 0.05 mass % to 7 mass %, more preferably from 0.08 mass % to 5 mass %, and even more preferably from 0.1 mass % to 3 mass %.
  • the concentrate stability is improved.
  • the water content of the water-soluble processing oil concentrate composition of the present embodiment is 10 mass % or less, the handling property and the stock solution stability are improved.
  • the handling property and the stock solution stability are further improved.
  • the water-soluble processing oil concentrate composition of the present embodiment may contain optional components other than the above-mentioned base oil, sulfonate, phosphate ester, and water, such as antioxidants, corrosion inhibitors, antifoaming agents, antiwear agents, and pour point depressants.
  • antioxidants include phenolic compounds such as 2,6-di-t-butylphenol and 2,6-di-t-butyl-p-cresol; and amine compounds such as diphenylamine, dialkyldiphenylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, and p-alkylphenyl- ⁇ -naphthylamine.
  • the content is, for example, 0.5 to 10 mass% based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the antioxidant may be used alone or in combination with multiple antioxidants.
  • the corrosion inhibitor may be a known corrosion inhibitor such as a benzotriazole-based compound, a tolyltriazole-based compound, a thiadiazole-based compound, or an imidazole-based compound.
  • a corrosion inhibitor such as a benzotriazole-based compound, a tolyltriazole-based compound, a thiadiazole-based compound, or an imidazole-based compound.
  • the content is, for example, 0.01 to 10 mass% based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the corrosion inhibitor may be used alone or in combination with multiple corrosion inhibitors.
  • Antifoaming agents include silicone-based antifoaming agents.
  • anti-wear agents include dithiocarbamates, zinc dithiocarbamates, molybdenum dithiocarbamates, disulfides, polysulfides, sulfurized olefins, and sulfurized oils and fats.
  • pour point depressants examples include polymethacrylate-based polymers that are compatible with the base oil.
  • the water-soluble processing oil concentrate composition of the present embodiment described above contains a sulfonate and a phosphate as additives, and contains a specific amount of water, thereby improving the dispersibility of each component in the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • a combination of additives that improves dispersibility while having little effect on aluminum is used. Therefore, the water-soluble processing oil concentrate composition of this embodiment has high concentrate stability and can prevent discoloration of aluminum.
  • the water-soluble processing oil concentrate composition of the present embodiment is useful for cutting or grinding metal workpieces.
  • the metal workpiece include workpieces containing one or more metals selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloys, copper, copper alloys, iron, and alloys mainly composed of iron (e.g., steel, stainless steel, etc.), and among these, aluminum and aluminum alloys are preferred.
  • the metal processing method of this embodiment includes a dilution step of diluting the water-soluble processing oil stock composition with water to obtain a water-soluble processing oil composition, and a processing step of processing metals using the water-soluble processing oil composition.
  • the dilution step is a step of diluting the water-soluble processing oil stock composition of the above-mentioned embodiment with water to obtain a water-soluble processing oil composition.
  • This step is in accordance with the method for preparing a water-diluted solution of a water-soluble cutting oil agent of JIS K2241 cutting oil, and a dilution solution of a predetermined ratio is obtained.
  • the water in the dilution step may be the same as the water in the water-soluble processing oil concentrate composition of the above embodiment.
  • the dilution ratio of the water-soluble processing oil concentrate composition is preferably 5 times or more, more preferably 7 times or more, and even more preferably 10 times or more, in terms of volume ratio relative to the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the dilution ratio of the water-soluble processing oil concentrate composition is preferably 50 times or less, more preferably 40 times or less, and even more preferably 30 times or less, in terms of volume ratio relative to the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the dilution ratio of the water-soluble processing oil concentrate composition in the dilution step is, in volume ratio relative to the water-soluble processing oil concentrate composition, preferably 5 to 50 times, more preferably 7 to 40 times, and even more preferably 10 to 30 times.
  • the dilution ratio of the water-soluble processing oil concentrate composition in the dilution step is within the above-mentioned preferred range, there will be no significant change in the viscosity of the diluted water-soluble processing oil concentrate composition, no inversion of the emulsion phase, etc., and the concentration of each component of the water-soluble processing oil concentrate composition will be sufficient, making metal processing more stable.
  • the processing step is a step in which metal is processed using the water-soluble processing oil composition.
  • the metal include aluminum, aluminum alloys, copper, copper alloys, iron, and alloys containing iron as a main component (for example, steel and stainless steel), or metals containing two or more of these metals.
  • processing examples include cutting and grinding, and known devices can be used to perform the cutting and grinding.
  • the metal processing method of this embodiment uses the water-soluble processing oil concentrate composition of the above-mentioned embodiment, so even if the metal is aluminum, it can be processed without discoloration.
  • Examples 1 to 11, Comparative Examples 1 to 6 Each water-soluble processing oil concentrate composition of each example was prepared using each component shown in Tables 1 and 2. The numerical value shown in the component column of each example means the content (mass%) of each component based on the total amount of the water-soluble processing oil concentrate composition.
  • the water-soluble processing oil concentrate composition of Comparative Example 6 had a higher water content than the other water-soluble processing oil concentrate compositions, and therefore had an excessively high viscosity and was unusable from the viewpoint of ease of handling. Therefore, the water-soluble processing oil concentrate composition of Comparative Example 6 was not subjected to the following evaluation.
  • a water-soluble processing oil concentrate composition with no value is a water-soluble processing oil concentrate composition that did not undergo separation or precipitation for 30 days.
  • the water-soluble processing oil stock composition of each example was diluted 10 times by volume with ion-exchanged water to obtain the water-soluble processing oil composition of each example.
  • 50 g of the water-soluble processing oil composition of each example was placed in a 100 mL beaker, and an aluminum test piece (ADC12 material: 10 mm x 50 mm x 3 mm) was half-immersed in the beaker at room temperature (25 ° C.) while stirring with a magnetic stirrer at 100 rpm.
  • the aluminum test piece was observed for discoloration every 24 hours. For those that did not discolor, evaluation was continued for a maximum of 7 days (168 hours).
  • Water-soluble processing oil compositions that did not discolor the aluminum test pieces after 144 hours were rated A, and water-soluble processing oil compositions that had discolored the aluminum test pieces prior to that time were rated B.
  • the results are shown in Tables 1 and 2.
  • the last observation time at which no discoloration was observed on the aluminum test piece is shown below the evaluation in Tables 1 and 2.
  • the value "144" means that no discoloration was observed after 144 hours, but discoloration was observed after 168 hours.
  • Water-soluble processing oil compositions without a value are water-soluble processing oil compositions that did not discolor the aluminum test piece for 7 days.
  • A1 Mineral oil (API Group I base oil, kinematic viscosity at 40°C: 9.6 mm2 /s, sulfur content: 0.17% by mass)
  • A2 Mineral oil (API Group I base oil, kinematic viscosity at 40°C: 12.3 mm2 /s, sulfur content: 0.01% by mass)
  • A3 Mineral oil (API Group I base oil, kinematic viscosity at 40°C: 32.7 mm2 /s, sulfur content: 0.45% by mass)
  • A4 Mineral oil (API Group I base oil, kinematic viscosity at 40°C: 2.3 mm2 /s, sulfur content: 0.01% by mass)
  • B1 Sodium dinonylnaphthalenesulfonate
  • B2 Potassium dinonylnaphthalenesulfonate
  • B3 Barium dinonylnaphthalenesulfonate
  • b1 Triethanolamine
  • the water-soluble processing oil concentrate compositions of the examples had high concentrate stability and were capable of preventing discoloration of aluminum.
  • the water-soluble processing oil concentrate compositions of Comparative Example 1, which did not contain a sulfonate, Comparative Example 3, which did not contain water, and Comparative Example 5, which used a surfactant other than a sulfonate had poor concentrate stability.
  • the water-soluble processing oil concentrate compositions of Comparative Example 2, which did not contain a phosphate ester, and Comparative Example 4, which used an oiliness agent other than a phosphate ester, were inferior in the effect of preventing discoloration of aluminum.

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Abstract

水で希釈した後に、金属の加工に用いる水溶性加工油原液組成物であって、基油と、スルホン酸塩と、リン酸エステルと、水とを含有し、前記水の含有量は、前記水溶性加工油原液組成物全量１００質量％に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下である、水溶性加工油原液組成物。

Description

水溶性加工油原液組成物、及び、金属の加工方法
　本発明は、水溶性加工油原液組成物、及び、金属の加工方法に関する。
　本願は、２０２２年１１月１７日に日本に出願された、特願２０２２－１８３９９３号に基づき優先権主張し、その内容をここに援用する。
　鉄鋼又は非鉄金属材料に、旋削・平削・穴あけ・フライス削り等の金属加工、いわゆる切削・研削加工を施す際には、工具と被加工材若しくは切り屑との摩擦低減、切り屑の除去、構成刃先の生成防止、発熱の抑制、又は、冷却等の目的で、加工油組成物を用いて金属加工が行われる。一般的に加工油組成物は、潤滑作用を主目的とする非水溶性加工油組成物と、冷却作用を主目的とする水溶性加工油組成物とに大別される。
　例えば、水溶性加工油組成物の一種である水溶性切削油組成物は、ＪＩＳ　Ｋ２２４１にてＡ１種（エマルションタイプ）、Ａ２種（ソリューブルタイプ）、及び、Ａ３種（ソリューションタイプ）に分類されている。いずれも水により希釈して使用されるものであり、Ａ３種は水に溶ける成分のみで構成されているが、Ａ１種、及びＡ２種については水に不溶な油性成分も含有する。そのため、Ａ１種、及びＡ２種は、油性成分の水に対する分散安定性が求められる。また、Ａ１種、及びＡ２種は、水を添加しても腐敗しないようにするため、比較的高いｐＨを示す油性成分を用いることが多い。そのため、アルミニウムの加工に供した際に、被加工材であるアルミニウムを腐食、変色させないことも重要である。
　水溶性切削油組成物は、一般的に、原液を購入した使用者が、原液を水で１０倍から３０倍に希釈して適正な濃度で使用する。そのため、水溶性切削油組成物には水に溶解しやすい成分が含有されている。この水に溶解しやすい成分の多くは原液の大部分を占める基油に対しては十分に安定的でなく、原液の貯蔵が長期に及んだ場合、水に溶解しやすい成分が分離、沈降してしまう場合がある。水に溶解しやすい成分が分離、沈降したドラム缶などの容器から上澄みを採取し、水で希釈して使用しても本来の水溶性切削油組成物の性能は発揮できず、加工不良などの不具合を生じる場合がある。そのため、水に溶解しやすい成分が分離、沈降した場合は内容物を攪拌するなどの処理が必須となるが、それには時間やコストを費やすこととなり生産性を低下させてしまう。
　水溶性切削油組成物の性能を向上させるために、様々な添加剤の検討が行われている。
　例えば、特許文献１には、原液組成物全量を基準として、０．３質量％以上７．０質量％以下の芳香族３級アミン類および複素環式３級アミン類から選ばれる少なくとも１種のアミン化合物と、０．１質量％以上５．０質量％以下の水と、７０質量％以上９８質量％以下の鉱油と、を含有する、水溶性切削油剤原液組成物が開示されている。特許文献１に記載された水溶性切削油剤原液組成物は、乳化安定度、耐腐敗性および加工性に優れていると記載されている。
国際公開第２０１５／０５３１９２号
　しかしながら、特許文献１に記載された水溶性切削油剤原液組成物は、水で希釈した後の乳化安定性を向上させることができるものの、原液状態での貯蔵安定性、及びアルミニウムの変色防止効果については改善の余地がある。
　本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、原液状態での貯蔵安定性が高く、アルミニウムの変色を防止することのできる水溶性加工油原液組成物、及び、水で希釈した当該水溶性加工油原液組成物を用いた金属の加工方法を提供することを課題とする。
　［１］水で希釈した後に、金属の加工に用いる水溶性加工油原液組成物であって、基油と、スルホン酸塩と、リン酸エステルと、水とを含有し、前記水の含有量は、前記水溶性加工油原液組成物全量１００質量％に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下である、水溶性加工油原液組成物。
　［２］前記基油は、鉱油を含む、［１］に記載の水溶性加工油原液組成物。
　［３］前記スルホン酸塩は、スルホン酸アルカリ金属塩を含む、［１］又は［２］に記載の水溶性加工油原液組成物。
　［４］前記リン酸エステルは、下記一般式（１）で表される化合物を含む、［１］～［３］のいずれか一項に記載の水溶性加工油原液組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ［式中、Ｒ１は、置換基を有してもよい炭化水素基である。Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子である。］
　［５］金属の切削又は研削のために用いられる、［１］～［４］のいずれか一項に記載の水溶性加工油原液組成物。
　［６］前記金属は、アルミニウム、又はアルミニウム合金を含む、［５］に記載の水溶性加工油原液組成物。
　［７］［１］～［６］のいずれか一項に記載の水溶性加工油原液組成物を水で希釈して水溶性加工油組成物を得る希釈工程と、前記水溶性加工油組成物を用いて、金属の加工を行う加工工程とを有する、金属の加工方法。
　本発明によれば、原液安定性が高く、アルミニウムの変色を防止することのできる水溶性加工油原液組成物、及び、当該水溶性加工油原液組成物を用いた金属の加工方法を提供することができる。なお、本明細書における「原液安定性」とは、特に断りのない限り原液状態での貯蔵安定性を意味する。
　（水溶性加工油原液組成物）
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物は、水で希釈した後に、金属の加工に用いる組成物である。
　原液安定性向上の観点から、本実施形態の水溶性加工油原液組成物の硫黄分は０．０１質量％以上が好ましく、０．０３質量％以上がより好ましく、０．０７質量％以上さらに好ましく、０．１質量％以上が特に好ましい。
　また、作業環境向上の観点から、水溶性加工油原液組成物の硫黄分は２．０質量％以下が好ましく、１．５質量％以下がより好ましく、１．０質量％以下がさらに好ましい。
　例えば、水溶性加工油原液組成物の硫黄分は０．０１質量％以上２．０質量％以下が好ましく、０．０３質量％以上２．０質量％以下がより好ましく、０．０７質量％以上１．５質量％以下さらに好ましく、０．１質量％以上１．０質量％以下が特に好ましい。
　本明細書において、「硫黄分」とは、ＪＩＳ　Ｋ　０１１６：２０１４におけるＩＣＰ発光分光分析法にて測定された硫黄分（質量％）を意味する。
　原液安定性向上の観点から、本実施形態の水溶性加工油原液組成物の４０℃における動粘度は、３５ｍｍ２／ｓ以下が好ましく、２５ｍｍ２／ｓ以下がより好ましく、２０ｍｍ２／ｓ以下がさらに好ましく、１５ｍｍ２／ｓ以下が特に好ましい。
　また、水溶性加工油原液組成物の４０℃における動粘度は、原液安定性の観点から、２ｍｍ２／ｓ以上が好ましく、４ｍｍ２／ｓ以上がより好ましく、６ｍｍ２／ｓ以上がさらに好ましく、８ｍｍ２／ｓ以上が特に好ましい。
　例えば、水溶性加工油原液組成物の４０℃における動粘度は２ｍｍ２／ｓ以上３５ｍｍ２／ｓ以下が好ましく、４ｍｍ２／ｓ以上２５ｍｍ２／ｓ以下がより好ましく、６ｍｍ２／ｓ以上２０ｍｍ２／ｓ以下がさらに好ましく、８ｍｍ２／ｓ以上１５ｍｍ２／ｓ以下が特に好ましい。
　本明細書において、「４０℃における動粘度」とは、ＪＩＳ　Ｋ　２２８３：２０００に準拠して測定された４０℃での動粘度（ｍｍ２／ｓ）を意味する。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物は、基油と、スルホン酸塩と、リン酸エステルと、水とを含有する。
　＜基油＞
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油としては、鉱油及び合成油等が挙げられる。
　≪鉱油≫
　鉱油としては、原油を常圧蒸留して得られる留出油を使用することができる。また、この留出油をさらに減圧蒸留して得られる留出油を、各種の精製プロセスで精製した潤滑油留分も使用することができる。
　精製プロセスとしては、水素化精製、溶剤抽出、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、硫酸洗浄、及び白土処理等を、適宜組み合わせることができる。これらの精製プロセスを適宜の順序で組み合わせて処理することにより、鉱油を得ることができる。
　また、異なる原油又は留出油を異なる精製プロセスの組合せに供することにより得られた、性状の異なる複数の精製油の混合物を用いてもよい。
　鉱油としては、ＡＰＩ基油分類のグループＩ基油（以下、「ＡＰＩグループＩ基油」という）、グループＩＩ基油（以下、「ＡＰＩグループＩＩ基油」という）、若しくはグループＩＩＩ基油（以下、「ＡＰＩグループＩＩＩ基油」という）、又は、それらの混合基油を用いることができる。
　ＡＰＩグループＩ基油は、硫黄分が０．０３質量％超、及び／又は、飽和分が９０質量％未満であって、かつ、粘度指数が８０以上１２０未満の鉱油系基油である。
　ＡＰＩグループＩＩ基油は、硫黄分が０．０３質量％以下、飽和分が９０質量％以上、かつ、粘度指数が８０以上１２０未満の鉱油系基油である。
　ＡＰＩグループＩＩＩ基油は、硫黄分が０．０３質量％以下、飽和分が９０質量％以上、かつ、粘度指数が１２０以上の鉱油系基油である。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油としては、鉱油を１種単独で用いてもよく、複数の鉱油を混合して用いてもよい。複数の鉱油を含む混合基油においては、それらの鉱油のＡＰＩ分類は同一であってもよく、相互に異なっていてもよい。
　≪合成油≫
　合成油としては、例えば、ポリ－α－オレフィン等のポリオレフィン、ジエステル及びポリオールエステル等のエステル基油、ポリアルキレングリコール、アルキルベンゼン、並びにアルキルナフタレン等が挙げられる。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油としては、合成油を１種単独で用いてもよく、複数の合成油を混合して用いてもよい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油としては、鉱油、合成油のいずれかを用いてもよく、これらを混合して用いてもよい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油としては、上記の中でも、原液安定性及びアルミニウムの変色防止効果をより向上させる観点から、鉱油を含有することが好ましく、ＡＰＩグループＩ基油を含有することがより好ましい。
　原液安定性向上の観点から、基油の硫黄分は０．０１質量％以上が好ましく、０．０３質量％以上がより好ましく、０．０７質量％以上さらに好ましく、０．１質量％以上が特に好ましい。
　また、作業環境向上の観点から、基油の硫黄分は２．０質量％以下が好ましく、１．５質量％以下がより好ましく、１．０質量％以下がさらに好ましい。
　例えば、基油の硫黄分は０．０１質量％以上２．０質量％以下が好ましく、０．０３質量％以上２．０質量％以下がより好ましく、０．０７質量％以上１．５質量％以下さらに好ましく、０．１質量％以上１．０質量％以下が特に好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油の４０℃における動粘度は、原液安定性向上の観点から、３５ｍｍ２／ｓ以下が好ましく、２５ｍｍ２／ｓ以下がより好ましく、２０ｍｍ２／ｓ以下がさらに好ましく、１５ｍｍ２／ｓ以下が特に好ましい。
　また、本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油の４０℃における動粘度は、原液安定性の観点から、２ｍｍ２／ｓ以上が好ましく、４ｍｍ２／ｓ以上がより好ましく、６ｍｍ２／ｓ以上がさらに好ましく、８ｍｍ２／ｓ以上が特に好ましい。
　例えば、基油の４０℃における動粘度は２ｍｍ２／ｓ以上３５ｍｍ２／ｓ以下が好ましく、４ｍｍ２／ｓ以上２５ｍｍ２／ｓ以下がより好ましく、６ｍｍ２／ｓ以上２０ｍｍ２／ｓ以下がさらに好ましく、８ｍｍ２／ｓ以上１５ｍｍ２／ｓ以下が特に好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、７５質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、８５質量％以上がさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、９９質量％以下が好ましく、９８質量％以下がより好ましい。
　例えば、本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、７５質量％以上９９質量％以下が好ましく、８０質量％以上９８質量％以下がより好ましく、８５質量％以上９８質量％以下がさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油の含有量が上記の好ましい下限値以上であれば、アルミニウムの変色防止効果がより向上する。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の基油の含有量が上記の好ましい上限値以下であれば、原液安定性がより向上する。
　＜スルホン酸塩＞
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物は、界面活性剤としてスルホン酸塩を含有する。スルホン酸塩としては、スルホン酸アルカリ金属塩、スルホン酸アルカリ土類金属塩、スルホン酸アミン塩が挙げられる。
　本実施形態におけるスルホン酸塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又はアミンとスルホン酸とを反応させることにより得ることができる。
　・アルカリ金属及びアルカリ土類金属
　スルホン酸アルカリ金属塩の原料として使用されるアルカリ金属としては、アルミニウムの変色防止効果をより向上させる観点から、ナトリウム、カリウムが好ましい。またスルホン酸アルカリ土類金属塩の原料として使用されるアルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、バリウムが好ましい。この中でも、ナトリウム、カリウムがより好ましく、ナトリウムがさらに好ましい。
　・アミン
　スルホン酸アミン塩の原料として使用されるアミンとしては、モノアミン、アルカノールアミン、ポリアミン等が挙げられる。
　モノアミンとしては、第１級アミン、第２級アミン、第３級アミンのモノアミンが挙げられる。
　第１級アミンとして、具体的には、エチルアミン、ｎ－プロピルアミン、ブチルアミン、１－エチルブチルアミン、１，３－ジアミノプロパン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
　第２級アミンとして、具体的には、ジエチルアミン、ジ－ｎ－プロピルアミン、ジ－ｎ－ブチルアミン、４，４’－ジアミノジフェニルアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、Ｎ－（２－アミノエチル）エタノールアミン等が挙げられる。
　第３級アミンとして、具体的には、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等が挙げられる。
　アルカノールアミンとして、具体的には、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、プロパノールアミン等が挙げられる。
　ポリアミンとして、具体的には、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、プロピレンジアミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラプロピレンペンタミン、ペンタプロピレンヘキサミン、ブチレンジアミン、ジブチレントリアミン、トリブチレンテトラミン、テトラブチレンペンタミン、ペンタブチレンヘキサミン等のアルキレンポリアミン；Ｎ－メチルエチレンジアミン、Ｎ－エチルエチレンジアミン、Ｎ－プロピルエチレンジアミン等のＮ－アルキルエチレンジアミン；Ｎ－ビニルエチレンジアミン、Ｎ－プロペニルエチレンジアミン、Ｎ－ブテニルエチレンジアミン等のＮ－アルケニルエチレンジアミン；Ｎ－アルキルジエチレントリアミン、Ｎ－アルケニルジエチレントリアミン、Ｎ－アルキルトリエチレンテトラミン等のＮ－アルキル又はＮ－アルケニルアルキレンポリアミン等が挙げられる。また、上記ポリアミンには油脂から誘導されるポリアミン（牛脂ポリアミン等）も含まれる。
　・スルホン酸
　スルホン酸塩の原料として使用されるスルホン酸は、常法によって製造された公知のものを使用することができる。具体的には、石油スルホン酸、合成スルホン酸等が挙げられる。
　・・石油スルホン酸
　石油スルホン酸とは、一般に鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したものやホワイトオイル製造時に副生するマホガニー酸等である。
　・・合成スルホン酸
　合成スルホン酸とは、洗剤等の原料となるアルキルベンゼン製造プラントから副生するもの、若しくは、オレフィンをベンゼンに付加することにより得られる直鎖状や分岐鎖状のアルキル基を有するアルキルベンゼンをスルホン化したもの、又は、ジノニルナフタレン等のアルキルナフタレンをスルホン化したもの等が挙げられる。これらのスルホン酸の分子量について特に制限はないが、好ましくは１００～１５００、より好ましくは２００～７００のものが使用される。
　上記スルホン酸の中でも、アルキルアリールスルホン酸を用いることが好ましく、その中でもナフタレン環に結合する２つのアルキル基の総炭素数が１４～３０であるジアルキルナフタレンスルホン酸；ベンゼン環に結合する２つのアルキル基がそれぞれ直鎖アルキル基又は側鎖メチル基を１個有する分岐鎖状アルキル基であり、かつ、２つのアルキル基の総炭素数が１４～３０であるジアルキルベンゼンスルホン酸；及びベンゼン環に結合するアルキルの炭素数が１５以上であるモノアルキルベンゼンスルホン酸からなる群より選ばれる少なくとも１種を用いることがより好ましく、アルキルアリールスルホン酸を用いることが好ましく、その中でもナフタレン環に結合する２つのアルキル基の総炭素数が１４～３０であるジアルキルナフタレンスルホン酸；ベンゼン環に結合するアルキルの炭素数が１５以上であるモノアルキルベンゼンスルホン酸からなる群より選ばれる少なくとも１種を用いることがさらに好ましい。
　なお、本明細書において「炭素数Ｘ～Ｙ」とは、炭素原子をＸ個以上Ｙ個以下有することを意味する。
　また、本明細書において、「アルキルアリールスルホン酸」とは、アリールスルホン酸のアリール基が有する水素原子の一部又は全部がアルキル基で置換された化合物である。
　・・・ジアルキルナフタレンスルホン酸
　ナフタレン環に結合する２つのアルキル基の総炭素数が１４～３０のジアルキルナフタレンスルホン酸は、２つのアルキル基の総炭素数が１４以上であれば、抗乳化性が向上し、３０以下であれば、原液安定性がより向上する。なお、２つのアルキル基はそれぞれ直鎖状であっても分岐鎖状であってもよいが、直鎖状であることが好ましい。
　ナフタレン環に結合する２つのアルキル基の総炭素数は、上記の中でも、１４～２５が好ましく、１４～２０がより好ましい。
　該２つのアルキル基の各アルキル基の炭素数は、それぞれ６～１８であることが好ましく、６～１２であることがより好ましい。
　・・・ジアルキルベンゼンスルホン酸
　ベンゼン環に結合する２つのアルキル基がそれぞれ直鎖アルキル基又は側鎖メチル基を１個有する分岐鎖状アルキル基であり、かつ、２つのアルキル基の総炭素数が１４～３０のジアルキルベンゼンスルホン酸は、アルキル基の炭素数が１４以上であれば、抗乳化性が向上し、３０以下であれば、原液安定性がより向上する。なお、ベンゼン環に結合する２つのアルキル基の総炭素数が１４～３０であれば各アルキル基の炭素数については特に限定はないが、各アルキル基の炭素数はそれぞれ６～１８であることが好ましい。
　・・・モノアルキルベンゼンスルホン酸
　ベンゼン環に結合する１つのアルキル基の炭素数が１５以上のモノアルキルベンゼンスルホン酸は、炭素数が１５以上であれば、原液安定性がより向上する。また、ベンゼン環に結合するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよいが、直鎖状であることが好ましい。
　ベンゼン環に結合する１つのアルキル基の炭素数は、１６～３０であることが好ましく、１８～２８であることがより好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のスルホン酸塩としては、上記の中でも、原液安定性及びアルミニウムの変色防止効果をより向上させる観点から、スルホン酸アルカリ金属塩であることが好ましく、アルキルアリールスルホン酸アルカリ金属塩であることがより好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のスルホン酸塩としては、具体的には以下のものが挙げられる。すなわち、アルカリ金属の塩基（アルカリ金属の酸化物や水酸化物等）、アルカリ土類金属の塩基（アルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等）又はアミンとスルホン酸とを反応させることにより得られる中性（正塩）スルホン酸塩；上記の中性スルホン酸塩と、過剰のアルカリ金属の塩基、アルカリ土類金属の塩基又はアミンを水の存在下で加熱することにより得られる塩基性スルホン酸塩；炭酸ガスの存在下で上記の中性スルホン酸塩をアルカリ金属の塩基、アルカリ土類金属の塩基又はアミンと反応させることにより得られる炭酸塩過塩基性（超塩基性）スルホン酸塩；上記の中性スルホン酸塩をアルカリ金属の塩基、アルカリ土類金属の塩基若しくはアミン、及び、ホウ酸、若しくは無水ホウ酸等のホウ酸化合物との反応、又は、上記の炭酸塩過塩基性スルホン酸塩とホウ酸、若しくは無水ホウ酸等のホウ酸化合物との反応によって得られるホウ酸塩過塩基性スルホン酸塩、及びこれらの混合物等が挙げられる。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のスルホン酸塩は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のスルホン酸塩の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上がより好ましく、１．０質量％以上がさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のスルホン酸塩の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、１０質量％以下が好ましく、７．０質量％以下がより好ましく、５．０質量％以下がさらに好ましい。
　例えば、本実施形態の水溶性加工油原液組成物のスルホン酸塩の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、０．１質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．５質量％７．０質量％以下以上がより好ましく、１．０質量％以上５．０質量％以下がさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のスルホン酸塩の含有量が上記の好ましい範囲内であれば、原液安定性がより向上する。
　＜リン酸エステル＞
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物は、油性剤としてリン酸エステルを含有する。リン酸エステルとしては、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸トリエステル、及び、それらのリン酸エステルのアミン塩等が挙げられる。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のリン酸エステルとしては、アルミニウム表面への吸着性を向上させる観点から、下記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ［式中、Ｒ１は、置換基を有してもよい炭化水素基である。Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子である。］
　上記一般式（１）中、Ｒ１～Ｒ３における炭化水素基としては、それぞれ独立に、炭素数２～３０の炭化水素基であることが好ましく、炭素数３～２０の炭化水素基であることがより好ましく、炭素数３～１８の炭化水素基であることがさらに好ましく、炭素数３～１０の炭化水素基であることが特に好ましい。
　なお、式（１）中、Ｒ２及びＲ３がいずれも水素原子であるリン酸エステルはリン酸モノエステルであり、いずれか１つが水素原子であるリン酸エステルはリン酸ジエステルである。これらは酸性リン酸エステルである。
　また、式（１）中、Ｒ２及びＲ３がいずれも炭化水素基であるリン酸エステルはリン酸トリエステルである。
　炭素数２～３０の炭化水素基としては、具体的には例えば、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等のアルキル基（これらアルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよい）；ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基等のアルケニル基（これらアルケニル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよく、また二重結合の位置も任意である）；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５～７のシクロアルキル基；メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、メチルエチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、メチルエチルシクロヘキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基、メチルエチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基等の炭素数６～１１のアルキルシクロアルキル基（アルキル基のシクロアルキル基への置換位置も任意である）；フェニル基、ナフチル基等のアリール基：トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ウンデシルフェニル基、ドデシルフェニル基等の炭素数７～１８の各アルキルアリール基（アルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよく、またアリール基への置換位置も任意である）；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基等の炭素数７～１２の各アリールアルキル基（これらアルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよい）；等が挙げられる。
　Ｒ１～Ｒ３における炭化水素基としては、上記の中でも、炭素数３～１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であることが好ましく、炭素数３～１０の直鎖状のアルキル基であることがより好ましく、炭素数６～１０の直鎖状のアルキル基であることがさらに好ましい。
　Ｒ１～Ｒ３における炭化水素基は置換基を有してもよく、該置換基としては、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。
　リン酸トリエステルの好ましい具体例としては、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリペプチルホスフェート、トリオクチルホスフェート等のリン酸トリアルキルエステル（アルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよい）；トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等のリン酸トリ（アルキル）アリールエステル等が挙げられる。
　酸性リン酸エステルの具体例としては、モノプロピルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノペンチルホスフェート、モノヘキシルホスフェート、モノペプチルホスフェート、モノオクチルホスフェート等のリン酸モノアルキルエステル（アルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよい）；モノフェニルホスフェート、モノクレジルホスフェート等のリン酸モノ（アルキル）アリールエステル；ジプロピルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジペンチルホスフェート、ジヘキシルホスフェート、ジペプチルホスフェート、ジオクチルホスフェート等のリン酸ジアルキルエステル（アルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよい）；ジフェニルホスフェート、ジクレジルホスフェート等のリン酸ジ（アルキル）アリールエステル等が挙げられる。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のリン酸エステルとしては、上記の中でもアルミニウムの変色防止効果をより向上させる観点から、酸性リン酸エステルが好ましく、リン酸ジエステルであることがより好ましく、リン酸ジアルキルエステルであることがさらに好ましい。
　該リン酸ジアルキルエステルとしては、炭素数３～１０の炭化水素基を有するリン酸ジアルキルエステルであることが好ましく、炭素数３～１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を有するリン酸ジアルキルエステルであることがより好ましく、炭素数３～１０の直鎖状のアルキル基を有するリン酸ジアルキルエステルであることがさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のリン酸エステルは、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のリン酸エステルの含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、０．０１質量％以上が好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、０．５質量％以上がさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のリン酸エステルの含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、１０質量％以下が好ましく、５．０質量％以下がより好ましく、４．０質量％以下がさらに好ましい。
　例えば、本実施形態の水溶性加工油原液組成物のリン酸エステルの含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．１質量％以上５．０質量％以下以上がより好ましく、０．５質量％以上４．０質量％以下がさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のリン酸エステルの含有量が上記の好ましい下限値以上であれば、アルミニウムの変色防止効果がより向上する。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物のリン酸エステルの含有量が上記の好ましい上限値以下であれば、原液安定性がより向上する。
　＜水＞
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の水としては、水道水、工業用水、純水、脱イオン水、イオン交換水、及び、井戸水等が挙げられる。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の水は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の水の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、０．０１質量％以上であり、０．０５質量％以上が好ましく、０．０８質量％以上がより好ましく、０．１質量％以上がさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の水の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、１０質量％以下であり、７質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、３質量％以下がさらに好ましい。
　例えば、本実施形態の水溶性加工油原液組成物の水の含有量は、水溶性加工油原液組成物全量に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下であり、０．０５質量％以上７質量％以下が好ましく、０．０８質量％５質量％以下以上がより好ましく、０．１質量％以上３質量％以下がさらに好ましい。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の水の含有量が０．０１質量％以上であれば、原液安定性が向上する。また、水の含有量が上記の好ましい下限値以上であれば、原液安定性がより向上する。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物の水の含有量が１０質量％以下であれば、取り扱い性及び原液安定性が向上する。また、水の含有量が上記の好ましい上限値以下であれば、取り扱い性及び原液安定性がより向上する。
　＜任意成分＞
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物は、上述した基油、スルホン酸塩、リン酸エステル、及び、水以外の任意成分を含有してもよい。該任意成分としては、酸化防止剤、腐食防止剤、消泡剤、摩耗防止剤、及び流動点降下剤等が挙げられる。
　酸化防止剤としては、例えば、２，６－ジ－ｔ－ブチルフェノール、２，６－ジ－ｔ－ブチル－ｐ－クレゾール等のフェノール系化合物；ジフェニルアミン、ジアルキルジフェニルアミン、フェニル－α－ナフチルアミン、ｐ－アルキルフェニル－α－ナフチルアミン等のアミン系化合物等が挙げられる。水溶性加工油原液組成物が酸化防止剤を含有する場合、その含有量は水溶性加工油原液組成物全量に対して、例えば、０．５～１０質量％である。酸化防止剤は、１種単独で用いてもよく、複数の酸化防止剤を混合して用いてもよい。
　腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリルトリアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、及びイミダゾール系化合物等の公知の腐食防止剤を使用可能である。水溶性加工油原液組成物が腐食防止剤を含有する場合、その含有量は水溶性加工油原液組成物全量に対して、例えば、０．０１～１０質量％である。腐食防止剤は、１種単独で用いてもよく、複数の腐食防止剤を混合して用いてもよい。
　消泡剤としては、シリコーン系消泡剤等が挙げられる。
　摩耗防止剤としては、例えば、ジチオカーバメート、亜鉛ジチオカーバメート、モリブデンジチオカーバメート、ジサルファイド類、ポリサルファイド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類等が挙げられる。
　流動点降下剤としては、例えば、基油に適合するポリメタクリレート系のポリマー等が挙げられる。
　以上説明した本実施形態の水溶性加工油原液組成物は、添加剤としてスルホン酸塩及びリン酸エステルを含有し、かつ、特定の含有量の水を含有することで、水溶性加工油原液組成物中の各成分の分散性が向上している。また、分散性は向上しつつ、アルミニウムへの影響が少ない添加剤の組み合わせが採用されている。
　したがって、本実施形態の水溶性加工油原液組成物は、原液安定性が高く、アルミニウムの変色を防止することができる。
　本実施形態の水溶性加工油原液組成物は、金属被削材の切削又は研削加工に有用なものである。
　該金属被削材として、具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、鉄、及び鉄を主成分とする合金（例えば鋼、ステンレス等）からなる群から選択される１種以上の金属を含む被削材が挙げられ、その中でもアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。
　（金属の加工方法）
　本実施形態の金属の加工方法は、水溶性加工油原液組成物を水で希釈して水溶性加工油組成物を得る希釈工程と、前記水溶性加工油組成物を用いて、金属の加工を行う加工工程とを有する。
　［希釈工程］
　希釈工程は、上述した実施形態の水溶性加工油原液組成物を水で希釈して水溶性加工油組成物を得る工程である。なお、この工程はJIS K2241 切削油の水溶性切削油剤の水希釈液の調整方法に準拠し、所定の倍率の希釈液を得るものである。
　希釈工程における水は、上述した実施形態の水溶性加工油原液組成物における水と同様のものが挙げられる。
　水溶性加工油原液組成物の希釈倍率は、冷却性の観点から、水溶性加工油原液組成物に対する体積比で、好ましくは５倍以上、より好ましくは７倍以上、さらに好ましくは１０倍以上である。
　また、加工性の観点から、水溶性加工油原液組成物の希釈倍率は、水溶性加工油原液組成物に対する体積比で、好ましくは５０倍以下、より好ましくは４０倍以下、さらに好ましくは３０倍以下である。
　一実施形態において、希釈工程における水溶性加工油原液組成物の希釈倍率は、水溶性加工油原液組成物に対する体積比で、好ましくは５倍以上５０倍以下、より好ましくは７倍以上４０倍以下、さらに好ましくは１０倍以上３０倍以下である。
　希釈工程における水溶性加工油原液組成物の希釈倍率が上記の好ましい範囲内であれば、希釈した水溶性加工油原液組成物の粘度の大きな変化、エマルションの逆相等がおきず、また、水溶性加工油原液組成物の各成分の濃度も十分となり、金属加工がより安定する。
　［加工工程］
　加工工程は、上記水溶性加工油組成物を用いて、金属の加工を行う工程である。
　該金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、鉄、及び鉄を主成分とする合金（例えば鋼、ステンレス）、又は、それらの２種以上を含む金属等が挙げられる。
　加工としては、例えば、切削加工又は研削加工等が挙げられ、切削加工又は研削加工を行う装置は、公知の装置を用いることができる。
　本実施形態の金属の加工方法は、上述した実施形態の水溶性加工油原液組成物が用いられているため、該金属がアルミニウムであっても変色させずに加工することができる。
　以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
　＜水溶性加工油原液組成物の調製＞
　（実施例１～１１、比較例１～６）
　表１及び２に示す各成分を用いて、各例の水溶性加工油原液組成物をそれぞれ調製した。各例の成分欄に記載の数値は、各成分の水溶性加工油原液組成物全量基準での含有量（質量％）を意味する。
　なお、比較例６の水溶性加工油原液組成物は、他の水溶性加工油原液組成物よりも水の含有量が多いため、粘度が高くなり過ぎてしまい、取り扱い性の観点から使用に耐えないものであった。したがって、比較例６の水溶性加工油原液組成物については、以下の評価は行わなかった。
　［原液安定性の評価］
　１００ｍＬスクリュー管に各例の水溶性加工油原液組成物をそれぞれ５０ｇ入れ、０℃の恒温槽内で静置し、２４時間間隔で分離や沈殿の有無を目視で確認した。
　分離沈殿がないものについては最大で３０日間（７２０時間）評価を継続した。
　６００時間経過時に分離や沈殿が無い水溶性加工油原液組成物をＡ評価とし、それより前に分離や沈殿してしまった水溶性加工油原液組成物をＢ評価とした。その結果を表１及び２に示す。
　また、表１及び２の評価の下段に分離や沈殿が見られなかった最後の観察時間を記載した。例えば、「６２４」という数値は、６２４時間経過時には分離や沈殿が見られなかったが、６４８時間経過時に分離や沈殿が見られたことを意味する。数値の記載がない水溶性加工油原液組成物は、３０日間分離や沈殿が生じなかった水溶性加工油原液組成物である。
　［アルミニウム変色防止効果の評価］
　各例の水溶性加工油原液組成物をそれぞれイオン交換水にて体積基準で１０倍に希釈し、各例の水溶性加工油組成物を得た。各例の水溶性加工油組成物を１００ｍＬビーカに５０ｇ入れ、マグネチックスターラーにて１００ｒｐｍで攪拌しながら、該ビーカにアルミニウム試験片（ＡＤＣ１２材：１０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ）を室温（２５℃）で半浸漬した。２４時間ごとにアルミニウム試験片の変色の有無を観察した。変色がないものについては最大で７日間（１６８時間）評価を継続した。
　１４４時間経過時にアルミニウム試験片を変色させていない水溶性加工油組成物をＡ評価とし、それより前にアルミニウム試験片を変色させてしまった水溶性加工油組成物をＢ評価とした。その結果を表１及び２に示す。
　また、表１及び２の評価の下段にアルミニウム試験片の変色が見られなかった最後の観察時間を記載した。例えば、「１４４」という数値は、１４４時間経過時には変色が見られなかったが、１６８時間経過時に変色が見られたことを意味する。数値の記載がない水溶性加工油組成物は、７日間アルミニウム試験片を変色させなかった水溶性加工油組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表１及び２中、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。
　Ａ１：鉱油（ＡＰＩグループＩ基油、４０℃における動粘度：９．６ｍｍ２／ｓ、硫黄分：０．１７質量％）
　Ａ２：鉱油（ＡＰＩグループＩ基油、４０℃における動粘度：１２．３ｍｍ２／ｓ、硫黄分：０．０１質量％）
　Ａ３：鉱油（ＡＰＩグループＩ基油、４０℃における動粘度：３２．７ｍｍ２／ｓ、硫黄分：０．４５質量％）
　Ａ４：鉱油（ＡＰＩグループＩ基油、４０℃における動粘度：２．３ｍｍ２／ｓ、硫黄分：０．０１質量％）
　Ｂ１：ジノニルナフタレンスルホン酸ナトリウム
　Ｂ２：ジノニルナフタレンスルホン酸カリウム
　Ｂ３：ジノニルナフタレンスルホン酸バリウム
　ｂ１：トリエタノールアミン
　Ｅ１：ジｎ－オクチルホスフェート
　ｅ１：オレイン酸メチル
　Ｗ：イオン交換水
　表１に示す通り、実施例の水溶性加工油原液組成物は、原液安定性が高く、アルミニウムの変色を防止できることが確認できた。
　一方、スルホン酸塩を含有しない比較例１、水を含有しない比較例３、及びスルホン酸塩以外の界面活性剤を使用した比較例５の水溶性加工油原液組成物は、原液安定性に劣っていた。
　また、リン酸エステルを含有しない比較例２、リン酸エステル以外の油性剤を使用した比較例４の水溶性加工油原液組成物は、アルミニウムの変色防止効果が劣っていた。
　水を１０質量％超含有する比較例６の水溶性加工油原液組成物は、前述の通り使用に耐えないものであった。
　以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

Claims (7)

  1. 　水で希釈した後に、金属の加工に用いる水溶性加工油原液組成物であって、
    　基油と、スルホン酸塩と、リン酸エステルと、水とを含有し、
    　前記水の含有量は、前記水溶性加工油原液組成物全量１００質量％に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下である、水溶性加工油原液組成物。
  2. 　前記基油は、鉱油を含む、請求項１に記載の水溶性加工油原液組成物。
  3. 　前記スルホン酸塩は、スルホン酸アルカリ金属塩を含む、請求項１に記載の水溶性加工油原液組成物。
  4. 　前記リン酸エステルは、下記一般式（１）で表される化合物を含む、請求項１に記載の水溶性加工油原液組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ［式中、Ｒ１は、置換基を有してもよい炭化水素基である。Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子である。］
  5. 　金属の切削又は研削のために用いられる、請求項１に記載の水溶性加工油原液組成物。
  6. 　前記金属は、アルミニウム、又はアルミニウム合金を含む、請求項５に記載の水溶性加工油原液組成物。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の水溶性加工油原液組成物を水で希釈して水溶性加工油組成物を得る希釈工程と、
    　前記水溶性加工油組成物を用いて、金属の加工を行う加工工程とを有する、金属の加工方法。
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