JP2001192690A - 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 切削・研削箇所に微量の油剤を空気とともに
供給する極微量油剤供給方式の切削・研削加工に適した
油剤組成物、特に潤滑性能の向上した油剤組成物の提
供。 【解決手段】 エステルを基油とし、アルコール、カル
ボン酸、不飽和カルボン酸の硫化物、アルキルフェノー
ル、アルキルナフトール、ポリオキシアルキレン化合物
及びエステルから選ばれた少くとも１種の油性剤を含有
してなる極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成
物。油性剤の添加量は、組成物全量基準で０．１質量％
以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切削・研削箇所に
微量の油剤を圧縮流体と共に供給する極微量油剤供給方
式の切削・研削加工に適した極微量油剤供給式切削・研
削加工用油剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に切削・研削加工においては切削・
研削油剤が使用されている。この目的は加工に用いられ
るドリル、エンドミル、バイト、砥石等の工具の寿命延
長や被加工物の表面粗さの向上、それによる加工能率の
増大といった機械加工における生産性の向上にある。切
削・研削油剤は、界面活性剤及び潤滑成分を水に希釈し
て使用する水溶性切削・研削油剤と、鉱物油を主成分と
して原液のままで使用する不水溶性切削・研削油剤との
２種類に大別される。そして従来の切削・研削加工にお
いては比較的大量の切削・研削油剤が加工箇所に供給さ
れている。切削・研削油剤の最も基本的でかつ重要な機
能としては潤滑作用と冷却作用が挙げられる。一般に、
不水溶性切削・研削油剤は潤滑性能に、水溶性切削・研
削油剤は冷却性能にそれぞれ優れている。不水溶性油剤
の冷却効果は水溶性油剤に比べると劣るため、一般に１
分間に数リットルから場合によっては数１０リットルも
の大量の不水溶性切削・研削油剤が必要になる。

【０００３】加工能率の向上に有効な切削・研削油剤も
別の側面からみると好ましくない点があり、その代表的
な問題点として環境への影響が挙げられる。不水溶性、
水溶性にかかわらず油剤は使用中に徐々に劣化してつい
には使用不能な状態になる。例えば、水溶性油剤の場合
には微生物の発生によって液の安定性が低下して成分の
分離が生じたり、衛生環境を著しく低下させてその使用
が不可能となる。また、不水溶性油剤の場合には酸化の
進行によって生じる酸性成分が金属材料を腐食させた
り、粘度の著しい変化が生じてその使用が不可能とな
る。また、油剤が切りくず等に付着して消費されたりし
て廃棄物となる。このような場合には劣化した油剤を廃
棄して新しい油剤が使用される。この時に廃棄物として
排出される油剤は環境に影響を及ぼさないように様々な
処理が必要になる。例えば、作業能率の向上を優先させ
て開発されてきた切削・研削油剤には、焼却処理時に有
毒なダイオキシンを発生させる可能性のある塩素系化合
物が多く用いられているが、これらの化合物の除去処理
などが必要になる。このため、塩素系化合物を含まない
切削・研削油剤も開発されているが、たとえかかる有害
な成分を含まない切削・研削油剤であっても廃棄物の大
量排出にともなう環境への影響という問題がある。また
水溶性油剤の場合には環境水域を汚染する可能性がある
ため、高いコストをかけて高度な処理を施す必要があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような問題点に
対処するために最近では切削・研削箇所に冷風を吹きか
けて冷却することにより切削・研削油剤の代用とする検
討がなされつつあるが、この場合には、切削・研削油剤
に求められている潤滑性という一方の性能は得られな
い。この点を補うために通常の1/100000〜1/1000000程
度の極微量の油剤を圧縮流体（例えば圧縮空気）と共に
切削・研削箇所に供給するシステムが開発されている。
このシステムでは、圧縮空気による冷却効果が得られ、
また極微量の油剤を用いるために廃棄物量を低減するこ
とができ、従って廃棄物の大量排出に伴う環境への影響
も改善することができる。しかし、この極微量油剤供給
方式を利用する切削・研削加工に求められる性能、即
ち、極微量であっても良好な表面の加工物を得ることが
でき、また工具等の摩耗も少なく、切削・研削を効率よ
く行える高い性能を持つ切削・研削油剤はまだ提案され
ておらず、その開発が望まれている。また極微量油剤供
給方式では、油剤はオイルミストして供給されるので、
工作機械内部、ワーク、工具、ミストコレクター内等に
付着しやすいとの問題が伴う。この場合、付着した油剤
がべたつき易いものであると、取り扱い性において支障
を来し、作業能率を低下させる原因となる。このため、
極微量油剤供給方式に用いる油剤の開発では、油剤はべ
たつきにくいことが望ましい。

【０００５】そこで、本発明は、このような実状に鑑み
なされたものであり、その目的は、切削・研削加工箇所
に油剤を圧縮流体と共に供給し油剤の使用量を極微量に
して、廃棄物として排出される油剤の量を大幅に削減し
ようとする切削・研削油剤供給方式、すなわち極微量油
剤供給方式に適した極微量油剤供給式切削・研削加工用
油剤組成物を提供することにある。特に本発明の目的
は、切削・研削加工を効率よく行えるように優れた潤滑
性を備えた油剤組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者の研究の
結果、極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物と
してエステルを基油として用い、更に油性剤を含有させ
ることにより、切削・研削加工時の作業性、被加工物の
仕上がり具合などにおいて非常に有効であることを見出
した。特に油性剤の添加により、優れた潤滑性能が付与
され、効率の高い切削・研削加工を行えることを見出し
た。

【０００７】本発明は、エステルを基油とし、油性剤を
含有してなる極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組
成物にある。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明はエステルを基油として用
いた極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物であ
るが、ここで極微量油剤供給式切削・研削加工とは、通
常の切削・研削加工に比して1/100000〜1/1000000程度
の極微量の油剤を圧縮流体と共に切削・研削箇所に供給
しながら行う切削・研削加工を言う。つまり、極微量油
剤供給方式は、通常最大でも１ミリリットル／分以下の
微量の油剤を圧縮流体（例えば圧縮空気）と共に切削・
研削箇所に向けて供給する方式である。なお、圧縮空気
以外に窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素、水など
の圧縮流体を単独で用いたり、あるいはこれらの流体を
混合して用いることも可能である。本発明の極微量油剤
供給式切削・研削加工における圧縮流体の圧力は、油剤
が飛散して雰囲気を汚染させないような圧力、及び油剤
と気体、あるいは液体との混合流体が切削・研削加工点
に十分到達できるような圧力に調節される。また、圧縮
流体の温度は冷却性の観点から、通常室温（２５℃程
度）又は室温から−５０℃に調節される。

【０００９】本発明の極微量油剤供給式切削・研削加工
用油剤組成物（以下、単に油剤組成物あるいは油剤）に
基油として用いられているエステルについて説明する。
基油としてのエステルは天然物（通常は動植物などの天
然油脂に含まれるもの）であっても合成物であってもよ
い。本発明では得られる油剤組成物の安定性やエステル
成分の均一性などの点から合成エステルであることが好
ましい。

【００１０】基油のエステルを構成するアルコールとし
ては、１価アルコールでも多価アルコールでも良く、酸
としては一塩基酸でも多塩基酸であっても良い。１価ア
ルコールとしては、通常炭素数１〜２４、好ましくは１
〜１２、更に好ましくは１〜８のものが用いられ、この
ようなアルコールとしては直鎖のものでも分岐のもので
も良く、また飽和のものであっても不飽和のものであっ
ても良い。炭素数１〜２４のアルコールとしては、具体
的には例えば、メタノール、エタノール、直鎖状又は分
岐状のプロパノール、直鎖状又は分岐状のブタノール、
直鎖状又は分岐状のペンタノール、直鎖状又は分岐状の
ヘキサノール、直鎖状又は分岐状のヘプタノール、直鎖
状又は分岐状のオクタノール、直鎖状又は分岐状のノナ
ノール、直鎖状又は分岐状のデカノール、直鎖状又は分
岐状のウンデカノール、直鎖状又は分岐状のドデカノー
ル、直鎖状又は分岐状のトリデカノール、直鎖状又は分
岐状のテトラデカノール、直鎖状又は分岐状のペンタデ
カノール、直鎖状又は分岐状のヘキサデカノール、直鎖
状又は分岐状のヘプタデカノール、直鎖状又は分岐状の
オクタデカノール、直鎖状又は分岐状のノナデカノー
ル、直鎖状又は分岐状のイコサノール、直鎖状又は分岐
状のヘンイコサノール、直鎖状又は分岐状のトリコサノ
ール、直鎖状又は分岐状のテトラコサノール及びこれら
の混合物等が挙げられる。

【００１１】多価アルコールとしては、通常２〜１０
価、好ましくは２〜６価のものが用いられる。２〜１０
の多価アルコールとしては、具体的には例えば、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（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、ガラクトース、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
びこれらの混合物等が挙げられる。

【００１２】これらの中でも特に、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３〜１０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３〜１０量体）、
１，３−プロパンジオール、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、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ジグリセリ
ン、トリグリセリン、トリメチロールアルカン（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２〜４量体、ペンタエリス
リトール、ジペンタエリスリトール、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２〜６価の多価アルコール
及びこれらの混合物等が好ましい。さらにより好ましく
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
ソルビタン、及びこれらの混合物等である。

【００１３】基油のエステルを構成するアルコールは、
上述したように１価アルコールであっても多価アルコー
ルであっても良いが、切削及び研削加工においてより優
れた潤滑性が得られ、加工物の仕上げ面精度の向上と工
具刃先の摩耗防止効果がより大きくなる、流動点の低い
ものがより得やすく、冬季及び寒冷地での取り扱い性が
より向上する、更にべたつき性の低下に寄与するエステ
ルが得られやすくなる等の点から多価アルコールである
ことが好ましい。

【００１４】一塩基酸としては、通常炭素数２〜２４の
脂肪酸が用いられ、その脂肪酸は直鎖のものでも分岐の
ものでも良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良
い。具体的には、例えば、酢酸、プロピオン酸、直鎖状
又は分岐状のブタン酸、直鎖状又は分岐状のペンタン
酸、直鎖状又は分岐状のヘキサン酸、直鎖状又は分岐状
のヘプタン酸、直鎖状又は分岐状のオクタン酸、直鎖状
又は分岐状のノナン酸、直鎖状又は分岐状のデカン酸、
直鎖状又は分岐状のウンデカン酸、直鎖状又は分岐状の
ドデカン酸、直鎖状又は分岐状のトリデカン酸、直鎖状
又は分岐状のテトラデカン酸、直鎖状又は分岐状のペン
タデカン酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデカン酸、直鎖
状又は分岐状のヘプタデカン酸、直鎖状又は分岐状のオ
クタデカン酸、直鎖状又は分岐状のヒドロキシオクタデ
カン酸、直鎖状又は分岐状のノナデカン酸、直鎖状又は
分岐状のイコサン酸、直鎖状又は分岐状のヘンイコサン
酸、直鎖状又は分岐状のドコサン酸、直鎖状又は分岐状
のトリコサン酸、直鎖状又は分岐状のテトラコサン酸等
の飽和脂肪酸、アクリル酸、直鎖状又は分岐状のブテン
酸、直鎖状又は分岐状のペンテン酸、直鎖状又は分岐状
のヘキセン酸、直鎖状又は分岐状のヘプテン酸、直鎖状
又は分岐状のオクテン酸、直鎖状又は分岐状のノネン
酸、直鎖状又は分岐状のデセン酸、直鎖状又は分岐状の
ウンデセン酸、直鎖状又は分岐状のドデセン酸、直鎖状
又は分岐状のトリデセン酸、直鎖状又は分岐状のテトラ
デセン酸、直鎖状又は分岐状のペンタデセン酸、直鎖状
又は分岐状のヘキサデセン酸、直鎖状又は分岐状のヘプ
タデセン酸、直鎖状又は分岐状のオクタデセン酸、直鎖
状又は分岐状のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖状又は
分岐状のノナデセン酸、直鎖状又は分岐状のイコセン
酸、直鎖状又は分岐状のヘンイコセン酸、直鎖状又は分
岐状のドコセン酸、直鎖状又は分岐状のトリコセン酸、
直鎖状又は分岐状のテトラコセン酸等の不飽和脂肪酸、
及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、
切削及び研削加工においてより優れた潤滑性が得られ、
加工物の仕上げ面精度の向上と工具刃先の摩耗防止効果
をより大きくすることができる等の点から特に炭素数３
〜２０の飽和脂肪酸、炭素数３〜２２の不飽和脂肪酸及
びこれらの混合物が好ましく、炭素数４〜１８の飽和脂
肪酸、炭素数４〜１８の不飽和脂肪酸及びこれらの混合
物が更に好ましい。

【００１５】多塩基酸としては炭素数２〜１６の二塩基
酸及びトリメリト酸等が挙げられる。炭素数２〜１６の
二塩基酸としては、直鎖のものでも分岐のものでも良
く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。具体的
には例えば、エタン二酸、プロパン二酸、直鎖状又は分
岐状のブタン二酸、直鎖状又は分岐状のペンタン二酸、
直鎖状又は分岐状のヘキサン二酸、直鎖状又は分岐状の
ヘプタン二酸、直鎖状又は分岐状のオクタン二酸、直鎖
状又は分岐状のノナン二酸、直鎖状又は分岐状のデカン
二酸、直鎖状又は分岐状のウンデカン二酸、直鎖状又は
分岐状のドデカン二酸、直鎖状又は分岐状のトリデカン
二酸、直鎖状又は分岐状のテトラデカン二酸、直鎖状又
は分岐状のヘプタデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキ
サデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキセン二酸、直鎖
状又は分岐状のヘプテン二酸、直鎖状又は分岐状のオク
テン二酸、直鎖状又は分岐状のノネン二酸、直鎖状又は
分岐状のデセン二酸、直鎖状又は分岐状のウンデセン二
酸、直鎖状又は分岐状のドデセン二酸、直鎖状又は分岐
状のトリデセン二酸、直鎖状又は分岐状のテトラデセン
二酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデセン二酸、直鎖状又
は分岐状のヘキサデセン二酸及びこれらの混合物等が挙
げられる。基油のエステルを構成する酸としては、上述
したように一塩基酸であっても多塩基酸であっても良い
が、粘度指数の高いものがより得やすく、ミスト性がよ
り良くなる、また優れた潤滑性能を発揮したり、更にべ
たつき性の低下に寄与するエステルが得られやすくなる
等の点から一塩基酸であることが好ましい。

【００１６】基油のエステルを形成するアルコールと酸
との組み合わせは任意であって特に限定されないが、本
発明で使用可能なエステルとしては、例えば下記のエス
テルを挙げることができる。 一価アルコールと一塩基酸とのエステル 多価アルコールと一塩基酸とのエステル 一価アルコールと多塩基酸とのエステル 多価アルコールと多塩基酸とのエステル 一価アルコール、多価アルコールとの混合物と多塩基
酸との混合エステル 多価アルコールと一塩基酸、多塩基酸との混合物との
混合エステル 一価アルコール、多価アルコールとの混合物と一塩基
酸、多塩基酸との混合エステル。

【００１７】これらの中でも、切削及び研削加工におい
てより優れた潤滑性が得られ、加工物の仕上げ面精度の
向上と工具刃先の摩耗防止効果がより大きくなる、流動
点の低いものがより得やすく、冬季及び寒冷地での取り
扱い性がより向上する、粘度指数の高いものがより得や
すく、ミスト性がより良くなる、更にべたつき性の低下
に寄与するエステルが得られやすくなる等の点から多
価アルコールと一塩基酸とのエステルであることが好ま
しい。

【００１８】使用可能な天然油脂としては、特に限定さ
れないが、好ましくは例えば、パーム油、パーム核油、
菜種油、大豆油、ハイオレイック菜種油、及びハイオレ
イックサンフラワー油などの植物油、ラードなどの動物
油を挙げることができる。

【００１９】本発明において、アルコール成分として多
価アルコールを用いた場合に得られるエステルは、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
テルでも良く、あるいは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も良い。ま
た、酸成分として多塩基酸を用いた場合に得られる有機
酸エステルは、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も良く、あるいはカルボキ
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良い。

【００２０】本発明の油剤組成物に基油として前記のエ
ステルを用いることにより潤滑性が改良された油剤が得
られるが、更に良好な潤滑性を示す油剤を得るために水
酸基価０．０１〜３００ｍｇＫＯＨ/ｇのエステルを用
いることが好ましい。本発明においては更に高い潤滑性
の油剤を得るために、エステルの水酸基価の上限値は更
に好ましくは２００ｍｇＫＯＨ/ｇであり、最も好まし
くは１５０ｍｇＫＯＨ/ｇであり、一方その下限値は、
更に好ましくは０．１ｍｇＫＯＨ/ｇであり、更に好ま
しくは０．５ｍｇＫＯＨ/ｇであり、更に好ましくは１
ｍｇＫＯＨ/ｇであり、更に好ましくは３ｍｇＫＯＨ/ｇ
であり、最も好ましくは５ｍｇＫＯＨ/ｇである。ここ
で、エステルの水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ ００７０「化
学製品の酸価、ケン化価、エステル価、沃素価、水酸基
価及び不ケン化価物の測定方法」の指示薬滴定法により
測定した値を意味する。

【００２１】また油剤の潤滑性をより高める観点からエ
ステルのケン化価は、１００〜５００ｍｇＫＯＨ/ｇの
範囲にあることが好ましい。エステルのケン化価の上限
値は更に好ましくは４００ｍｇＫＯＨ/ｇであり、一方
その下限値は更に好ましくは２００ｍｇＫＯＨ/ｇであ
る。ここで、エステルのケン化価は、ＪＩＳ Ｋ ２５
０３「航空潤滑油試験方法」の指示薬滴定法により測定
した値を意味する。

【００２２】良好な潤滑性を有する油剤組成物は更にべ
たつきにくいことが好ましく、そのためには、沃素価が
０〜８０の範囲にあるエステル及び/又は臭素価が０〜
５０ｇＢｒ₂/１００ｇの範囲にあるエステルを用いるこ
とが好ましい。エステルの沃素価は、更に好ましくは０
〜６０の範囲、更に好ましくは０〜４０の範囲、更に好
ましくは０〜２０の範囲、最も好ましくは０〜１０の範
囲にある。エステルの臭素価は、更に好ましくは０〜３
０ｇＢｒ₂/１００ｇの範囲、更に好ましくは０〜２０ｇ
Ｂｒ₂/１００ｇの範囲、最も好ましくは０〜１０ｇＢｒ
₂/１００ｇの範囲にある。ここで、エステルの沃素価
は、ＪＩＳ Ｋ ００７０「化学製品の酸価、ケン化
価、エステル価、沃素価、水酸基価及び不ケン化価物の
測定方法」の指示薬滴定法により測定した値を意味す
る。またエステルの臭素価は、ＪＩＳ Ｋ ２６０５
「化学製品―臭素価試験方法−電気滴定法」により測定
した値を意味する。

【００２３】基油としてのエステルの動粘度については
特に制限はないが、加工箇所への供給のしやすさの点か
ら４０℃における動粘度の上限値は２００ｍｍ²／ｓで
あることが好ましく、更に好ましくは１００ｍｍ²／ｓ
であり、更に好ましくは７５ｍｍ²／ｓであり、最も好
ましくは５０ｍｍ²／ｓである。一方その下限値は、１
ｍｍ²／ｓであることが好ましく、更に好ましくは３ｍ
ｍ²／ｓであり、最も好ましくは５ｍｍ²／ｓである。ま
た基油としてのエステルの流動点および粘度指数には特
に制限はないが流動点は−２０℃以下であることが好ま
しく、更に好ましくは−４５℃以下である。粘度指数は
１００以上２００以下であることが望ましい。

【００２４】本発明の油剤組成物の基油として用いられ
ているエステルの含有量には特に制限はない。しかしな
がら、バクテリア等の微生物による油剤成分の分解がよ
り容易に行われ、周辺の環境が維持される生分解性の点
から、油剤中のエステルの含有量は、組成物全量基準で
１０質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上
であることがより好ましく、３０質量％以上であること
が更に好ましく、最も好ましくは５０質量％以上であ
る。

【００２５】本発明の油剤組成物には、基油としての上
記エステル以外に油性剤が含有されている。油性剤の添
加により油剤の潤滑性を向上させることができる。油性
剤としては、（Ａ）アルコール、（Ｂ）カルボン酸、
（Ｃ）不飽和カルボン酸の硫化物、（Ｄ）下記一般式
（３）で表される化合物、（Ｅ）下記一般式（４）で表
される化合物、（Ｆ）ポリオキシアルキレン化合物、及
び（Ｇ）エステルなどを挙げることができる。以下、こ
れらの油性剤について説明する。 （Ａ）アルコールは、１価アルコールでも多価アルコー
ルでも良い。より高い潤滑性能が得られ、優れた加工性
が得られる点から炭素数１〜４０の１価アルコールが好
ましく、更に好ましくは炭素数１〜２５のアルコールで
あり、最も好ましくは炭素数８〜１８のアルコールであ
る。具体的には、上記基油のエステルを構成するアルコ
ールの例を挙げることができる。これらのアルコールは
直鎖状でも分岐を有していても良く、また飽和でも不飽
和でも良いが、べたつき性の点から飽和であることが好
ましい。

【００２６】（Ｂ）カルボン酸は１塩基酸でも多塩基酸
でも良い。より高い潤滑性能が得られ、優れた加工性が
得られる点から炭素数１〜４０の１価のカルボン酸が好
ましく、更に好ましくは炭素数５〜２５のカルボン酸で
あり、最も好ましくは炭素数５〜２０のカルボン酸であ
る。具体的には、上記基油としてのエステルを構成する
カルボン酸の例を挙げることできる。これらのカルボン
酸は、直鎖状でも分岐を有していても良く、飽和でも不
飽和でも良いが、べたつき性の点から飽和であることが
好ましい。

【００２７】（Ｃ）不飽和カルボン酸の硫化物として
は、例えば、上記（Ｂ）のカルボン酸のうち、不飽和の
ものの硫化物を挙げることができる。具体的には例え
ば、オレイン酸の硫化物を挙げることができる。

【００２８】（Ｄ）下記一般式（１）で表される化合物

【００２９】

【化３】 （一般式（１）において、Ｒ¹は炭素数１〜３０の炭化
水素基を表し、ｍ１は１〜６の整数を表し、ｎ１は０〜
５の整数を表す。） Ｒ¹で表される炭素数１〜３０の炭化水素基の例として
は、例えば炭素数１〜３０の直鎖又は分岐アルキル基、
炭素数５〜７のシクロアルキル基、炭素数６〜３０のア
ルキルシクロアルキル基、炭素数２〜３０の直鎖又は分
岐アルケニル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数
７〜３０のアルキルアリール基、及び炭素数７〜３０の
アリールアルキル基を挙げることができる。これらの中
では、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐アルキル基である
ことが好ましく、更に好ましくは炭素数１〜２０の直鎖
又は分岐アルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜
１０の直鎖又は分岐アルキル基であり、最も好ましくは
炭素数１〜４の直鎖又は分岐アルキル基である。炭素数
１〜４の直鎖又は分岐アルキル基の例としては、メチル
基、エチル基、直鎖又は分岐のプロピル基及び直鎖又は
分岐のブチル基を挙げることができる。水酸基の置換位
置は任意であるが、二個以上の水酸基を有する場合には
隣接する炭素原子に置換していることが好ましい。ｍ１
は好ましくは１〜３の整数であり、更に好ましくは２で
ある。ｎ１は好ましくは０〜３の整数であり、更に好ま
しくは１又は２である。一般式（１）で表される化合物
の例としては、ｐ−tert-ブチルカテコールを挙げるこ
とができる。

【００３０】（Ｅ）下記一般式（２）で表される化合
物、

【００３１】

【化４】 （一般式（２）において、Ｒ²は炭素数１〜３０の炭化
水素基を表し、ｍ２は１〜６の整数を表し、ｎ２は０〜
５の整数を表す。） Ｒ²で表される炭素数１〜３０の炭化水素基の例として
は、前記一般式（１）のＲ¹で表される炭素数１〜３０
の炭化水素基の例と同じものを挙げることができ、また
好ましいものの例も同じである。水酸基の置換位置は任
意であるが、二個以上の水酸基を有する場合には隣接す
る炭素原子に置換していることが好ましい。ｍ２は好ま
しくは１〜３の整数であり、更に好ましくは２である。
ｎ２は好ましくは０〜３の整数であり、更に好ましくは
１又は２である。一般式（２）で表される化合物の例と
しては、２，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジ
ヒドロキシナフタレンを挙げることができる。

【００３２】（Ｆ）ポリオキシアルキレン化合物として
は、例えば下記一般式（３）又は（４）で表される化合
物を挙げることができる。 Ｒ³Ｏ−（Ｒ⁴Ｏ）_m3−Ｒ⁵ （３） （一般式（１）において、Ｒ³及びＲ⁵は各々独立に水素
原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、Ｒ⁴は炭
素数２〜４のアルキレン基を表し、そしてｍ３は数平均
分子量が１００〜３５００となるような整数を表す。） Ａ−[(Ｒ⁶Ｏ)_n4−Ｒ⁷]_m4 （４） （一般式（２）において、Ａは、水酸基を３〜１０個有
する多価アルコールの水酸基の水素原子の一部又は全て
を取り除いた残基を表し、Ｒ⁶は炭素数２〜４のアルキ
レン基を表し、Ｒ⁷は水素原子又は炭素数１〜３０の炭
化水素基を表し、そしてｎ４は数平均分子量が１００〜
３５００となるような整数を表し、ｍ４は、Ａの取り除
かれた水酸基の水素原子の個数と同じ数を表す。）

【００３３】一般式（３）について説明する。Ｒ³及び
Ｒ⁵の少なくとも一方は水素原子であることが好まし
い。Ｒ³及びＲ⁵で表される炭素数１〜３０の炭化水素基
としては、例えば前記一般式（１）のＲ¹及びＲ³で表さ
れる炭素数１〜３０の炭化水素基の例と同じものを挙げ
ることができ、また好ましいものの例も同じである。Ｒ
²で表される炭素数２〜４のアルキレン基としては、具
体的には例えば、エチレン基、プロピレン基（メチルエ
チレン基）、ブチレン基（エチルエチレン基）を挙げる
ことができる。ｍ３は、好ましくは数平均分子量が３０
０〜２０００となるような整数であり、更好ましくは数
平均分子量が５００〜１５００となるような整数であ
る。

【００３４】一般式（４）について説明する。Ａを構成
する３〜１０の水酸基を有する多価アルコールの具体例
としては、グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの
２〜４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）、トリメチロールアルカン（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）及びこれらの２〜４量体、ペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、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−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、イジリトール、タリトール、
ズルシトール、アリトールなどの多価アルコール；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、ガラクトース、マンノース、ソル
ボース、セロビオース、マントース、イソマントース、
トレハロース、及びシュクロースなどの糖類を挙げるこ
とができる。これらの中でもグリセリン、ポリグリセリ
ン、トリメチロールアルカン、およびこれらの２〜４量
体、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、
ソルビトール、又はソルビタンが好ましい。

【００３５】Ｒ⁶で表される炭素数２〜４のアルキレン
基の例としては、前記一般式（３）のＲ⁴で表される炭
素数２〜４のアルキレン基の例と同じものを挙げること
ができる。またＲ⁷で表される炭素数１〜３０の炭化水
素基の例としては、前記一般式（１）のＲ¹で表される
炭素数１〜３０の炭化水素基の例と同じものを挙げるこ
とができ、また好ましいものの例も同じである。ｍ４個
のＲ⁷の内の少なくとも一つが水素原子であることが好
ましく、全て水素原子であることが更に好ましい。ｎ４
は、好ましくは数平均分子量が３００〜２０００となる
ような整数であり、更に好ましくは数平均分子量が５０
０〜１５００となるような整数である。

【００３６】（Ｇ）エステルとしては、これを構成する
アルコールが１価アルコールでも多価アルコールでも良
く、またカルボン酸は一塩基酸でも多塩基酸であっても
良いものである。エステルを構成する１価アルコール及
び多価アルコールの例としては、前記基油としてのエス
テルの説明において例示した１価アルコール及び多価ア
ルコールと同じものを挙げることができる。更に好まし
いものについても同じである。またエステルを構成する
一塩基酸および多塩基酸の例も前記基油としてのエステ
ルの説明において例示した一塩基酸および多塩基酸と同
じものを挙げることができる。更に好ましいものについ
ても同じである。またアルコールとカルボン酸との組み
合わせとしては、任意の組み合わせが可能であり、特に
限定されるものではないが、例えば、下記の組み合わせ
を挙げることができる。 一価アルコールと一塩基酸とのエステル 多価アルコールと一塩基酸とのエステル 一価アルコールと多塩基酸とのエステル 多価アルコールと多塩基酸とのエステル 一価アルコール、多価アルコールとの混合物と多塩基
酸との混合エステル 多価アルコールと一塩基酸、多塩基酸との混合物との
混合エステル 一価アルコール、多価アルコールとの混合物と一塩基
酸、多塩基酸との混合エステル なお、アルコール成分として多価アルコールを用いた場
合、多価アルコール中の水酸基全てがエステル化された
完全エステルでも良く、あるいは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も
良い。また、カルボン酸成分として多塩基酸を用いた場
合、多塩基酸中のカルボキシル基全てがエステル化され
た完全エステルでも良く、あるいは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良い。油性剤としてのエステ
ルの合計炭素数には特に制限はないが、潤滑性及び加工
性の向上効果を得るために、合計炭素数が７以上のエス
テルが好ましく、９以上のエステルが更に好ましく、１
１以上のエステルが最も好ましい。またステインや腐食
の発生を増大させないために、合計炭素数が２６以下の
エステルが好ましく、２４以下のエステルが更に好まし
く、２２以下のエステルが最も好ましい。

【００３７】油性剤としては、上記各種油性剤の中から
選ばれる１種のみを用いても良く、また２種以上の混合
物を用いても良い。油性剤の油剤中の含有量は特に制限
はないが、高い潤滑性及び加工性を得るために、組成物
全量基準（油性剤の合計量として）で、０．１質量％以
上であることが好ましく、更に好ましくは０．２質量％
以上、最も好ましくは０．５質量％以上である。またス
テインや腐食の発生を増大させないために、油剤の含有
量の上限値は５０質量％以下であることが好ましく、更
に好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２０質量
％以下、最も好ましくは１５質量％以下である。

【００３８】本発明の油剤組成物は酸化防止剤を含有し
ていることが好ましい。酸化防止剤の添加により油剤変
質によるべたつきを抑制することができる。使用できる
酸化防止剤としては、潤滑剤用として、あるいは食品添
加物として使用されているものが含まれ、例えば、２，
６−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）、
４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−tert−ブチルフ
ェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−tert−ブチ
ルフェノール）、４，４’−チオビス（６−tert−ブチ
ル−ｏ−クレゾール）、アスコルビン酸（ビタミン
Ｃ）、アスコルビン酸の脂肪酸エステル、トコフェロー
ル（ビタミンＥ）、３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒ
ドロキシアニソール、２−tert−ブチル−４−ヒドロキ
シアニソール、３−tert−ブチル−４−ヒドロキシアニ
ソール、１，２−ジハイドロ−６−エトキシ−２，２，
４−トリメチルキノリン（エトキシキン）、２−（１，
１−ジメチル）−１，４−ベンゼンジオール（ＴＢＨ
Ｑ）、２，４，５−トリヒドロキシブチロフェノン（Ｔ
ＨＢＰ）を挙げることができる。

【００３９】これらの中では、アスコルビン酸（ビタミ
ンＣ）、アスコルビン酸の脂肪酸エステル、トコフェロ
ール（ビタミンＥ）、２，６−ジ−tert−ブチル−ｐ−
クレゾール（ＤＢＰＣ）、３，５−ジ−tert−ブチル−
４−ヒドロキシアニソール、２−tert−ブチル−４−ヒ
ドロキシアニソール、３−tert−ブチル−４−ヒドロキ
シアニソール、１，２−ジハイドロ−６−エトキシ−
２，２，４−トリメチルキノリン（エトキシキン）、２
−（１，１−ジメチル）−１，４−ベンゼンジオール
（ＴＢＨＱ）、又は２，４，５−トリヒドロキシブチロ
フェノン（ＴＨＢＰ）であることが好ましく、更に好ま
しくは、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、アスコルビン
酸の脂肪酸エステル、トコフェロール（ビタミンＥ）、
２，６−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰ
Ｃ）、又は３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシ
アニソールである。酸化防止剤の含有量は特に制限はな
いが、良好な酸化安定性を維持させるためにその含有量
は、組成物全量基準で０．０１質量％以上が好ましく、
更に好ましくは０．０５質量％以上、最も好ましくは
０．１質量％以上である。一方それ以上添加しても効果
の向上が期待できないことからその含有量は１０質量％
以下であることが好ましく、更に好ましくは５質量％以
下であり、最も好ましくは３質量％以下である。

【００４０】本発明の油剤組成物は基油としてのエステ
ル及び油性剤を含有するものであるが、更に切削・研削
油として従来公知の基油及び上記酸化防止剤以外の添加
剤を含有させることができる。基油は、鉱油でも合成油
（但し、エステルは除く）でも良い。鉱油としては、例
えば、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油
留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、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
精製処理を適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナ
フテン系等の油を挙げることができる。また合成油とし
ては、例えば、ポリ−α−オレフィン（ポリブテン、１
−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等）、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等が使用でき
る。これらの基油を用いる場合の配合量は特に制限はな
いが、組成物全量基準で９０質量％以下であることが好
ましく、７０質量％以下であることがより好ましく、５
０質量％以下であることが特に好ましい。本発明では、
生分解性の点から基油をエステル成分のみ（１００質量
％）で構成することが好ましい。

【００４１】従来公知の添加剤としては、例えば、塩素
系、硫黄系、りん系、有機金属系の極圧添加剤；ジエチ
レングリコールモノアルキルエーテル等の湿潤剤；アク
リルポリマー、パラフィンワックス、マイクロワック
ス、スラックワックス、ポリオレフィンワックス等の造
膜剤；脂肪酸アミン塩等の水置換剤；グラファイト、フ
ッ化黒鉛、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、ポリエチレ
ン粉末等の固体潤滑剤；アミン、アルカノールアミン、
アミド、カルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸塩、リ
ン酸、リン酸塩等の腐食防止剤；ベンゾトリアゾール、
チアジアゾール等の金属不活性化剤；メチルシリコー
ン、フルオロシリコーン、ポリアクリレート等の消泡
剤；アルケニルコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリ
アルケニルアミンアミノアミド等の無灰分散剤；等が挙
げられる。これらの公知の添加剤を併用する場合の含有
量は特に制限はないが、これらの公知の添加剤の合計含
有量が組成物全量基準で０．１〜１０質量％となるよう
な量で添加するのが一般的である。

【００４２】本発明の油剤組成物の動粘度については特
に制限はないが、加工箇所への供給のしやすさの点か
ら、４０℃における動粘度の上限値は２００ｍｍ²／ｓ
であることが好ましく、更に好ましくは１００ｍｍ²／
ｓであり、更に好ましくは７５ｍｍ²／ｓであり、最も
好ましくは５０ｍｍ²／ｓである。一方その下限値は、
１ｍｍ²／ｓであることが好ましく、更に好ましくは３
ｍｍ²／ｓであり、最も好ましくは５ｍｍ²／ｓである。

【００４３】以下、実施例と比較例により、本発明の内
容を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例
に何ら限定されるものではない。

【００４４】[実施例１〜２０]及び[参考例１〜２]下記
の基油としてのエステルと、油性剤、そして酸化防止剤
を用いて下記の表１及び表２に示す各種の油剤組成物を
調製した。そしてタッピング試験による潤滑性の評価及
びべたつき性の評価を行った。その評価結果を表１及び
表２に示す。

【００４５】表１は、基油として合成エステルａを用い
た場合の実施例１〜１０及び参考例１を示す。参考例１
は、合成エステルａのみからなる油剤組成物である。表
２は、基油として天然油脂（エステル）αを用いた場合
の実施例１１〜２０及び参考例２を示す。参考例２は、
天然油脂のみからなる油剤組成物である。なお、油剤組
成物を用いることなく空気のみを吹き付けた場合の例を
比較例１として評価し、その評価結果を表１に併記し
た。

【００４６】[潤滑性の評価（タッピング試験）]各油剤
組成物及び比較標準油（ＤＩＤＡ：アジピン酸ジイソデ
シル）を交互に用いて、下記の条件によりタッピング試
験を行った。それぞれの場合のタッピングエネルギーを
測定し、下記の式により、タッピングエネルギー効率
（％）を算出した。タッピングエネルギー効率％の値が
高い程、潤滑性が高いことを示す。タッピングエネルギ
ー効率（％）＝（ＤＩＤＡを用いた場合のタッピングエ
ネルギー）/（油剤組成物を用いた場合のタッピングエ
ネルギー） タッピング条件 工具：ナットタップＭ８（Ｐ＝１．２５ｍｍ） 下穴径：φ６．８ｍｍ ワーク：Ｓ２５Ｃ（ｔ＝１０ｍｍ） 切削速度：９．０ｍ/分 油剤供給方式 各油剤組成物：圧縮空気０．２ＭＰａ、油剤組成物２５
ｍｌ/ｈの条件で吹き付け ＤＩＤＡ：圧縮空気を用いることなく、直接加工部位に
４．３ｍＬ／分の条件で吹き付け

【００４７】[べたつき性の評価]アルミ皿（１００ｍｍ
×７０ｍｍ）上に油剤組成物を５ｍｌ入れ、７０℃の恒
温槽に１６８時間静置後、油剤組成物付着部分のべたつ
きの程度を５段階にて指触判断した。またＧＰＣにて試
験前後の質量平均分子量を測定し、変化率を求めた。べ
たつき性の５段階評価は下記の通りである。 Ａ：べたつきは全くない。 Ｂ：べたつきが全くないか、あっても極わずかである。 Ｃ：べたつきがわずかにある。 Ｄ：べたつきがある。 Ｅ：べたつきが非常にある。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】表１及び表２の結果から、参考例１及び２
に見られるように、エステル（表１の合成エステル、表
２の天然油脂）のみからなる油剤組成物に比べて、基油
としてのこれらのエステルに油性剤を含有させた本発明
の油剤組成物（実施例１〜２０）は高い潤滑性、低いべ
たつき性を示している。更にこれらの油剤組成部に酸化
防止剤を含有させた実施例９及び１０の場合には、更に
べたつき性が低下することがわかる。

【００５１】

【発明の効果】エステルを基油として用い、更に油性剤
を含有させることで、切削・研削箇所に微量の油剤組成
物を空気とともに供給する極微量油剤供給方式の切削・
研削加工に適した油剤組成物を提供することができる。
特に基油としての特定の水酸基価のエステルに油性剤を
添加した場合には油剤組成物の潤滑性が更に向上する。
また基油のエステルとして特定の沃素価のものを用いた
場合には、潤滑性能と共にべたつき性の低い油剤組成部
を得ることができる。更に酸化防止剤を添加した場合に
は油剤組成物の酸化安定性が確保されるため、よりべた
つきにくくなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｍ 129/30 Ｃ１０Ｍ 129/30 129/38 129/38 129/68 129/68 135/02 135/02 145/26 145/26 // Ｃ１０Ｎ 20:00 Ｃ１０Ｎ 20:00 Ｚ 30:06 30:06 30:10 30:10 40:22 40:22 50:04 50:04 (72)発明者 夏目 芳孝 新潟県柏崎市日石町１番地 日本石油加工 株式会社柏崎工場内 (72)発明者 井比 政則 新潟県柏崎市日石町１番地 日本石油加工 株式会社柏崎工場内 (72)発明者 岡嶋 稔 東京都港区高輪二丁目18号10号 日本石油 加工株式会社内 (72)発明者 稲崎 一郎 神奈川県横須賀市鴨居３−47−３ (72)発明者 若林 利明 香川県木田郡三木町池戸1239−２ 医大池 戸宿舎Ｃ101 (72)発明者 須田 聡 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日石三 菱株式会社潤滑油部潤滑油研究所内 Ｆターム(参考） 4H104 BB02C BB04C BB05C BB06C BB16C BB18C BB32A BB32C BB33A BB33C BB34A BB34C BB36A BB36C BB44C BG01C CB14C EA22A EB09 LA03 LA05 PA22 QA09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エステルを基油とし、油性剤を含有して
   なる極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物。
2. 【請求項２】 油性剤が、（Ａ）アルコール、（Ｂ）カ
   ルボン酸、（Ｃ）不飽和カルボン酸の硫化物、（Ｄ）下
   記一般式（１）で表される化合物、（Ｅ）下記一般式
   （２）で表される化合物、（Ｆ）ポリオキシアルキレン
   化合物、および（Ｇ）エステルからなる群より選ばれる
   少なくとも一種の化合物である請求項１に記載の組成
   物。 【化１】 （一般式（１）において、Ｒ¹は炭素数１〜３０の炭化
   水素基を表し、ｍ１は１〜６の整数を表し、ｎ１は０〜
   ５の整数を表す。） 【化２】 （一般式（２）において、Ｒ²は炭素数１〜３０の炭化
   水素基を表し、ｍ２は１〜６の整数を表し、ｎ２は０〜
   ５の整数を表す。）
3. 【請求項３】 基油としてのエステルの水酸基価が０．
   ０１〜３００ｍｇＫＯＨ/ｇである請求項１又は２に記
   載の組成物。
4. 【請求項４】 基油としてのエステルのケン化価が１０
   ０〜５００ｍｇＫＯＨ/ｇである請求項１乃至３のいず
   れかの項に記載の組成物。
5. 【請求項５】 基油としてのエステルの沃素価が０〜８
   ０である請求項１乃至４のいずれかの項に記載の組成
   物。
6. 【請求項６】 基油としてのエステルの臭素価が０〜５
   ０ｇＢｒ₂/１００ｇである請求項１乃至５のいずれかの
   項に記載の組成物。
7. 【請求項７】 基油としてのエステルが合成エステルで
   ある請求項１乃至６のいずれかの項に記載の組成物。
8. 【請求項８】 更に酸化防止剤を含有する請求項１乃至
   ７のいずれかの項に記載の組成物。