JP2002046021A

JP2002046021A - 放電加工液

Info

Publication number: JP2002046021A
Application number: JP2000234797A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Hata; 正広秦; Eiji Tominaga; 英二冨永; Hidetaka Katogi; 英隆加藤木
Original assignee: Nippon Mitsubishi Oil Corp; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Eneos Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2002-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】固体粉末の凝集などが生じにくく、長時間均
一な濃度で保持でき、しかも被加工物を高精度に仕上げ
ることができる放電加工液及び該加工液の調製に用いる
ことができる添加剤組成物を提供すること。【解決手段】基油に、固体粉末及び下記一般式（１）
で表される界面活性剤を含有してなる放電加工液。Ｒ¹Ｏ−（Ｒ²Ｏ）_n−Ｒ³ （１）（上記式（１）において、Ｒ¹及びＲ³は、それぞれ別個
に水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、又は炭素数
２〜２４のアルケニル基を表し、Ｒ²は炭素数２〜４の
アルキレン基を表し、そしてｎは１〜３０の整数を表
す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工時に被加
工物と電極との間に充填する放電加工液及びその放電加
工液を調製するために用いられる放電加工液用添加剤組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工液中において被加工物と電極の
間に放電パルスを発生させ、被加工物の溶融除去を連続
的に行い、所望の形状を得る放電加工方法においては、
放電加工液に導伝性及び半導伝性の固体粉末を混入させ
ることが、被加工面の平滑性や均一化、放電加工効率の
向上に有効な手段であることが知られており、またこの
方法は工業的実施においても利用されている。そのよう
な固体粉末は多種のものがあり、一般に固体粉末の粒径
（平均粒子径）は３〜８μｍである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】固体粉末を含む放電加
工液においては、装置の運転の休止後に固体粉末が沈
降、凝集し易く、このため、加工液タンク等に設けた攪
拌機等により攪拌しても固体粉末が部分的に堆積、滞留
し、目的とする均一な固体粉末の濃度を得ることは困難
であった。又、固体粉末自身も加工液とのなじみ性が薄
く、粉末がタンク内壁や機器に付着あるいは凝集する傾
向にあった。固体粉末の沈降、凝集、機器等への付着な
どによって、加工液中の固体粉末の濃度が不均一化した
り、あるいは変化すると、放電加工を施す場合には、放
電ギャップ長が著しく変化し、被加工物の加工面の仕上
がり精度が低下しやすくなる。このため、加工面を高精
度に仕上げるには、液中の粉末濃度、特に加工槽内の粉
末濃度を管理することが必要になる。

【０００４】これらの問題を改善させるために、本発明
者はこれまで種々の界面活性剤の配合を検討してきた
が、十分な効果を発揮するものは得られなかった。特
に、加工特性を向上させるために高分子化合物を配合し
た放電加工液においては、固体粉末を十分に分散させる
ことは非常に困難であった。また、固体粉末を界面活性
剤等と共に放電加工液用添加剤として予め調製し、これ
を使用時に必要に応じて別の放電加工液に補充して使用
することも多い。このような場合、放電加工液中の固体
粉末及び界面活性剤の濃度はその都度変化する。従っ
て、放電加工液として使用しうる適正な濃度範囲全域に
渡って十分高い分散性を示すものが求められている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な課題を解決するために研究を重ねた結果、下記一般式
（１）で表される特定の界面活性剤を含有させることに
よって、放電加工液中の固体粉末の凝集などが生じにく
く、従って加工液を長時間均一な濃度で保持でき（再分
散性に優れ）、しかも被加工物を高精度に仕上げること
ができる放電加工液を調製できることを見出し、本発明
を完成するに至った。また固体粉末を含む放電加工液用
添加剤を予め調製し、これを別の放電加工液に補充して
使用する場合でも補充後の加工液中の固体粉末の分散性
も低下することなく、良好な分散状態で使用できる放電
加工液用添加剤を調製できることをも見出し、本発明を
完成した。

【０００６】本発明は、基油に、固体粉末及び下記一般
式（１）で表される界面活性剤を含有してなる放電加液
を提供することにある。Ｒ¹Ｏ−（Ｒ²Ｏ）_n−Ｒ³ （１）（上記式（１）において、Ｒ¹及びＲ³は、それぞれ別個
に水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、又は炭素数
２〜２４のアルケニル基を表し、Ｒ²は炭素数２〜４の
アルキレン基を表し、そしてｎは１〜３０の整数を表
す。）

【０００７】また、本発明は、固体粉末及び下記一般式
（１）で表される界面活性剤を含有する放電加工液用添
加剤組成物を提供することにもある。Ｒ¹Ｏ−（Ｒ²Ｏ）_n−Ｒ³ （１）（上記式（１）において、Ｒ¹及びＲ³は、それぞれ別個
に水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、又は炭素数
２〜２４のアルケニル基を表し、Ｒ²は炭素数２〜４の
アルキレン基を表し、そしてｎは１〜３０の整数を表
す。）

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の放電加工液は固体粉末を
含有するものである。固体粉末としては任意のものが使
用可能であるが、具体的には例えば、チタン、ジルコニ
ウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、ク
ロム、モリブテン、タングステン、ホウ素、アルミニウ
ム、ガリウム、インジウム、タリウム、炭素（ダイヤモ
ンド、グラファイト等）、ケイ素、ゲルマニウム、ス
ズ、鉛、銅、コバルト、ニッケル、鉄等の元素の単体の
固体粉末；二酸化チタン、炭化チタン、窒化チタン、二
ホウ素チタン、チタン複酸化物（例えば、チタン酸バリ
ウム）、二ケイ素ジルコニウム、ガリウム三バナジウ
ム、チッ化ニオブ、炭化ニオブ、炭化タンクル、二ケイ
素クロム、二ケイ素モリブテン、炭化モリブテン、二ケ
イ素タングステン、炭化タングステン、二ホウ素アルミ
ニウム、炭化ケイ素、シリコン等の上記元素の化合物の
固体粉末などを挙げることができる。固体粉末は、上記
元素、化合物のみからなるものでもよく、副成分（不純
物等）を含んでいるものであっても良い。副成分の含有
量は特に制限はないが、固体粉末中最大で３０質量％程
度であり、好ましくは、２０質量％以下、更に好ましく
は、１０質量％以下、更により好ましくは、５質量％以
下である。固体粉末の密度は特に限定されないが、通常
放電加工液の密度よりも大きいものが用いられる。固体
粉末の粒子径（平均粒子径）についても特に限定されな
いが、通常３〜８μｍのものが用いられる。

【０００９】固体粉末の配合量（含有量）は特に制限さ
れないが、加工特性を十分に向上させるためにも、放電
加工液１リットル当り０．０１ｇ以上であることが好ま
しく、０．０３ｇ以上であることがより好ましく、０．
０５ｇ以上であることがさらにより好ましく、０．１ｇ
以上であることがさらにより一層好ましく、１ｇ以上で
あることが最も好ましい。また、それ以上加えても加工
特性の向上効果が期待できず、逆に沈降や凝縮、機器へ
の付着などの恐れが大きくなる場合があることから、放
電加工液１リットル当り１５０ｇ以下であることが好ま
しく、１２０ｇ以下であることがより好ましく、１００
ｇ以下であることがさらにより好ましく、８０ｇ以下で
あることが最も好ましい。

【００１０】本発明の放電加工液は、上記固体粉末と共
に下記一般式（１）で表される界面活性剤を含有する。
このような化合物を用いることによって、固体粉末の沈
降、凝集、機器への付着等が抑制できる。Ｒ¹Ｏ−（Ｒ²Ｏ）_n−Ｒ³ （１）（上記式（１）において、Ｒ¹及びＲ³は、それぞれ別個
に水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、又は炭素数
２〜２４のアルケニル基を表し、Ｒ²は炭素数２〜４の
アルキレン基を表し、そしてｎは１〜３０の整数を表
す。）

【００１１】上記式（１）において、Ｒ¹及びＲ³は、そ
れぞれ別個に水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、
又は炭素数２〜２４のアルケニル基である。これら以外
の場合、例えば、アリール基、あるいはアルキルアリー
ル基などの場合には、固体粉末が沈降、凝集、機器への
付着等を起しやすく、また使用可能な濃度範囲全域に渡
って十分高い分散性を得られない恐れがあり、好ましく
ない。またＲ¹及びＲ³は同一分子内で同じでも異なって
いてもよい。

【００１２】上記Ｒ¹及びＲ³で表される炭素数１〜２４
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル
基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、直鎖又は
分枝ペンチル基、直鎖又は分枝ヘキシル基、直鎖又は分
枝ヘプチル基、直鎖又は分枝オクチル基、直鎖又は分枝
ノニル基、直鎖又は分枝デシル基、直鎖又は分枝ウンデ
シル基、直鎖又は分枝ドデシル基、直鎖又は分枝トリデ
シル基、直鎖又は分枝テトラデシル基、直鎖又は分枝ペ
ンタデシル基、直鎖又は分枝ヘキサデシル基、直鎖又は
分枝ヘプタデシル基、直鎖又は分枝オクタデシル基、直
鎖又は分枝ノナデシル基、直鎖又は分枝イコシル基、直
鎖又は分枝ヘンイコシル基、直鎖又は分枝ドコシル基、
直鎖又は分枝トリコシル基及び直鎖又は分枝テトラコシ
ル基などが挙げられる。

【００１３】上記Ｒ¹及びＲ³で表される炭素数２〜２４
のアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、イ
ソプロペニル基、直鎖又は分枝ブテニル基、直鎖又は分
枝ペンテニル基、直鎖又は分枝ヘキセニル基、直鎖又は
分枝ヘプテニル基、直鎖又は分枝オクテニル基、直鎖又
は分枝ノネニル基、直鎖又は分枝デセニル基、直鎖又は
分枝ウンデセニル基、直鎖又は分枝ドデセニル基、直鎖
又は分枝トリデセニル基、直鎖又は分枝テトラデセニル
基、直鎖又は分枝ペンタデセニル基、直鎖又は分枝ヘキ
サデセニル基、直鎖又は分枝ヘプタデセニル基、オレイ
ル基などの直鎖又は分枝オクタデセニル基、直鎖又は分
枝ノナデセニル基、直鎖又は分枝イコセニル基、直鎖又
は分枝ヘンイコセニル基、直鎖又は分枝ドコセニル基、
直鎖又は分枝トリコセニル基及び直鎖又は分枝テトラコ
セニル基などが挙げられる。なお、二重結合を二個有す
るブタジエニル基も好ましい例として挙げることができ
る。

【００１４】これらの中でも、固体粉末の沈降、凝集、
機器への付着をより抑制できることから、Ｒ¹及びＲ
³は、それぞれ別個に水素原子、炭素数１〜１８の直鎖
状又は分枝状のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖状又
は分枝状のアルケニル基であることが好ましい。

【００１５】上記式（１）において、固体粉末の沈降、
凝集、機器への付着をより抑制でき、また使用可能な濃
度範囲全域に渡って十分高い分散性を確保するために、
Ｒ¹が水素原子、炭素数１〜２４の直鎖状又は分枝状の
アルキル基、又は炭素数２〜２４の直鎖状又は分枝状の
アルケニル基であり、Ｒ³が水素原子であることが好ま
しく、Ｒ¹が水素原子、炭素数１〜１８の直鎖状又は分
枝状のアルキル基、又は炭素数２〜１８の直鎖状又は分
枝状のアルケニル基であり、Ｒ³が水素原子であること
がより好ましく、Ｒ¹が炭素数１〜１８の直鎖状又は分
枝状のアルキル基、又は炭素数２〜１８の直鎖状又は分
枝状のアルケニル基であり、Ｒ³が水素原子であること
が更により好ましい。

【００１６】上記式（１）において、Ｒ²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（１−メチルエチレン
基、２−メチルエチレン基）、ブチレン基（１−エチル
エチレン基、２−エチルエチレン基）、１，２−ジメチ
ルエチレン基、１，１−ジメチルエチレン基及び２，２
−ジメチルエチレン基が挙げられる。これらの中でも、
Ｒ²は、固体粉末の沈降、凝集、機器への付着をより抑
制でき、また使用可能な濃度範囲に渡って十分高い分散
性を確保するために、エチレン基、プロピレン基、又は
ブチレン基であることが好ましい。式（１）中の複数の
Ｒ²は、同一分子中で同じでも異なっていても良い。

【００１７】上記式（１）で表される化合物としては、
具体的には例えば、Ｒ²がエチレン基のみからなるＥＯ
重合体、Ｒ²がプロピレン基のみからなるＰＯ重合体、
Ｒ²がブチレン基のみからなるＢＯ重合体、Ｒ²がエチレ
ン基及びプロピレン基からなるＥＯ−ＰＯ共重合体、Ｒ
²がエチレン基及びブチレン基からなるＥＯ−ＢＯ共重
合体、Ｒ²がプロピレン基及びブチレン基からなるＰＯ
−ＢＯ共重合体、そしてＲ²がエチレン基、プロピレン
基及びブチレン基からなるＥＯ−ＰＯ−ＢＯ共重合体等
が挙げられる。これらの中でも、固体粉末の沈降、凝
集、機器への付着をより抑制でき、また使用可能な使用
濃度範囲に渡って十分高い分散性を確保するために、上
記式（１）で表される化合物は、ＥＯ−ＰＯ共重合体、
ＥＯ−ＢＯ共重合体又はＥＯ−ＰＯ−ＢＯ共重合体であ
ることが好ましい。上記のＥＯ−ＰＯ共重合体、ＥＯ−
ＢＯ共重合体又はＥＯ−ＰＯ−ＢＯ共重合体の中でも、
固体粉末の沈降、凝集、機器への付着をより抑制でき、
また使用可能な使用濃度範囲に渡って十分高い分散性を
確保するために、エチレン基の比率が全アルキレン基に
対して、１０モル％以上であることが好ましく、一方、
その上限値は好ましくは４０モル％、より好ましくは３
０モル％、更により好ましくは１０モル％である。

【００１８】上記式（１）において、ｎは１〜３０の整
数を表す。

【００１９】本発明において、界面活性剤の配合量には
特に制限はないが、固体粉末の凝集防止効果、またその
持続効果を維持させるために、放電加工液（但し、固体
粉末を除く）基準で、０．０１質量％以上であることが
好ましく、０．１質量％以上であることがより好まし
い。一方、配合量が多すぎると固体粉末が凝集し易くな
る、固体粉末の凝集防止効果が低下し、分散性が逆に低
下する恐れがあることなどから、放電加工液（但し、固
体粉末を除く）基準で、１０．０質量％以下であること
が好ましく、１．０質量％以下であることがより好まし
い。

【００２０】本発明の放電加工液において、固体粉末と
界面活性剤との配合量の比については特に制限はない
が、固体粉末の凝集防止効果、またその持続効果を維持
させるために、固体粉末１００重量部に対して、０．０
２重量部以上であることが好ましく、０．３重量部以上
であることがより好ましく、１重量部以上であることが
さらにより好ましい。一方、配合量が多すぎると固体粉
末が凝集し易くなる、あるいは固体粉末の凝集防止効果
が低下し、分散性が逆に低下する恐れがあることなどか
ら、固体粉末１００重量部に対して、５００重量部以下
であることが好ましく、３００重量部以下であることが
より好ましく、１００重量部以下であることがさらによ
り好ましく、５０重量部以下であることが最も好まし
い。

【００２１】本発明の放電加工液組成物は、基油中に固
体粉末及び界面活性剤を含有するものであり、その他の
添加剤を含有することについては何ら制限はない。基油
としては通常、鉱油及び／又は合成油が用いられる。鉱
油としては、具体的には例えば、原油の蒸留により得ら
れる灯油留分、灯油留分からの抽出操作等により得られ
るノルマルパラフィン、原油の蒸留により得られる潤滑
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
の精製処理を組み合わせて精製したパラフィン系、ナフ
テン系等のスピンドル油及びマシン油等を挙げることが
できる。

【００２２】合成油としては、具体的には例えば、ポリ
ーα―オレフィン（プロピレンオリゴマー、イソブチレ
ンオリゴマー、ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、
１−デセンオリゴマー、エチレンープロピレンオリゴマ
ー等）及びその水素化物、アルキルベンゼン、アルキル
ナフタレン、ジエステル（ジトリデシルグルタレート、
ジー２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジ
ペート、ジトリデシルアジペート、ジー２−エチルヘキ
シルセバケート等）、ポリオールエステル（トリメチロ
ールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペ
ラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサ
ノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等）、
ポリグリコール、シリコーン油、ジアルキルジフェニル
エーテル、ポリフェニルエーテル等を挙げることができ
る。これらの合成油の中でプロピレンオリゴマー水素化
物、イソブチレンオリゴマー水素化物及びポリブテン水
素化物は通常、イソパラフィンとも呼ばれているもので
ある。また上記アルキルベンゼンとしては、例えば、炭
素数８〜４０、好ましくは炭素数８〜２４のアルキル基
を１〜２個、更に好ましくは１個有するものを用いるこ
とが好ましい。アルキルベンゼンの炭素数が８未満の場
合は、揮発性が増加する虞があり、一方、アルキルベン
ゼンの炭素数が４０を越える場合は、要求性能を満たす
配合量が得られにくくなる虞がある。またこれらのアル
キル基は、直鎖状でも分枝状でもよいが、作業の安全性
の面から分枝アルキル基であることが好ましい。またア
ルキルベンゼンとしては、一種の構造を有するアルキル
ベンゼンからなるものでもよいし、あるいは二種以上の
異なる構造を有するアルキルベンゼンの混合物であって
も良い。アルキルベンゼンの添加により、加工能率を向
上させることができる他、高分子化合物と併用した場合
には、放電加工時の加工液の飛散による機器類のべとつ
きを抑えることができるなどの効果が得られる。基油と
しては、優れた放電加工特性が得られることから、ノル
マルパラフィン、イソパラフィン及びアルキルベンゼン
からなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いること
が好ましい。放電加工液の基油の動粘度（４０℃）は、
火災に対する安全面から好ましくは１ｍｍ²／ｓ以上、
より好ましくは１．５ｍｍ²／ｓ以上である。一方、加
工屑排除、電極等の冷却作用の点から基油の動粘度（４
０℃）は、好ましくは５ｍｍ²／ｓ以下、より好ましく
は３ｍｍ²／ｓ以下である。

【００２３】本発明の放電加工液には、その加工能率を
向上させるために、高分子化合物を配合することができ
る。具体的には例えば、動粘度（４０℃）が５ｍｍ²／
ｓを超える高分子化合物を配合することができる。この
ような高分子化合物としては、具体的には例えば、高粘
度の鉱油、ポリマー、樹脂等が挙げられる。高粘度の鉱
油としては、具体的には例えば、前記放電加工液の基油
として列挙したもののうち、好ましくは、動粘度（４０
℃）が１００ｍｍ²／ｓ以上のものが挙げられる。ポリ
マーとしては、例えば、ポリアミド、ポリアルキルメタ
アクリレート、ポリアルキルスチレン、ポリブテン、ポ
リイソブチレン、ポリビニルアセテート、ポリアルキル
アクリレート、ポリαオレフィン、エチレンとαオレフ
ィンとの共重合物、及びスチレンー無水マレイン酸エス
テル共重合物等が挙げられる。また、樹脂としては、具
体的には例えば、テルペン樹脂、石油樹脂等が挙げられ
る。

【００２４】上記高分子化合物を配合する場合の配合量
については、特に制限はないが、加工能率を向上させる
ために、放電加工液（但し、固体粉末を除く）基準で
０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上
であることがより好ましく、２質量％以上であることが
さらにより好ましく、２．５質量％以上であることが最
も好ましい。一方、配合量が多すぎると加工屑が除去し
にくくなる場合がある、機械回りがべとついたり固着す
る等の恐れがあることなどから、放電加工液（但し、固
体粉末を除く）基準で２５質量％以下であることが好ま
しく、２０質量％以下であることがより好ましく、１５
質量％以下であることがさらにより好ましく、１０質量
％以下であることが最も好ましい。

【００２５】上記のような高分子化合物を配合した放電
加工液は従来から知られているが、これらにさらに固体
粉末を配合した場合には、高分子化合物を配合していな
い放電加工液に比べ、固体粉末の沈降、凝集、機器への
付着等の問題が顕著に現れることが分かった。固体粉末
及び高分子化合物を含有する高性能放電加工液において
は、本発明で規定する特定の界面活性剤を用いることに
より、固体粉末の沈降、凝集、機器への付着などの問題
を解消することができる。即ち、本発明の放電加工液
は、固体粉末の沈降、凝集、機器への付着などの恐れが
少なく、またこれを使用することで、平滑化及び均一化
に優れた加工面を得ることができ、しかも良好な加工能
率が得られる。

【００２６】本発明の放電加工液には、必要に応じて他
の添加剤を配合しても良い。他の添加剤としては、例え
ば、一般式（２）で表されるビスフェノール化合物を挙
げることができる。放電加工時には、局部的に放電加工
液が熱分解することがあり、熱分解生成物の重縮合によ
りタール状物質が生成する。この化合物の添加により、
タール状物質の生成を抑制することができる。

【００２７】

【化１】

【００２８】上記（２）式中、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³及びＲ
¹⁴は、それぞれ個別に炭素数１〜４のアルキル基を表
し、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸は、それぞれ個別に炭素
数１〜１０のアルキレン基を表す。上記Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ
¹³及びＲ¹⁴で表されるアルキル基としては、具体的には
例えば、直鎖状でも分枝状でも良く、メチル基、エチル
基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、
イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基及びｔｅｒｔ−ブチル
基を挙げることができる。これらの中でもｔｅｒｔ−ブ
チル基であることが好ましい。上記Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷及
びＲ¹⁸で表されるアルキレン基としては、具体的には例
えば、直鎖状でも分枝状でも良く、メチレン基、エチレ
ン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキ
シレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、
デシレン基を挙げることができる。これらの中でも、メ
チレン基、エチレン基（ジメチレン基、メチルメチレン
基）であることが好ましい。ビスフェノール化合物とし
ては、例えば下記式で表される化合物を挙げることがで
きる。

【００２９】

【化２】また、フェノール系酸化防止剤も他の添加剤として、本
発明の放電加工液に配合することができる。

【００３０】本発明の放電加工液には更に公知の添加剤
を添加することもできる。ビスフェノール化合物やフェ
ノール系酸化防止剤を含むこれらの添加剤の含有量は任
意であるが、通常放電加工液（但し、固体粉末を除く）
基準で０．０５〜１０質量％であり、好ましくは、０．
１〜２質量％である。

【００３１】本発明の放電加工液は、基油、固体粉末、
界面活性剤、必要に応じて添加する高分子化合物及び他
の添加剤からなるものであり、そのまま放電加工液とし
て用いることができる。また、固体粉末及び界面活性剤
を含有する組成物を、放電加工液用の添加剤組成物とし
て用いることもできる。この添加剤組成物における固体
粉末と界面活性剤との配合割合は、前述の放電加工液の
場合の配合割合と同じに調製することができる。添加剤
組成物の放電加工液への配合量は、配合して得られた放
電加工液中の各成分の含有量が前記の放電加工液中にお
ける含有量と同じになるように調整される。添加剤組成
物は、予め調製しておいてもよいし、あるいは放電加工
液に加える際に調製してもよい。そしてこの添加剤組成
物を配合する放電加工液としては、界面活性剤や固体粉
末を含有しないものであってもよく、あるいはこれらを
含有するものであってもよい。界面活性剤や固体粉末を
含有する放電加工液にこの添加剤組成物を配合する場合
には、通常添加剤は補充用として用いられる。また、こ
の添加剤組成物を配合する放電加工液には、高分子化合
物やその他の添加剤が含まれていてもよい。そして高分
子化合物を含有する放電加工液では固体粉末の分散性に
劣る場合がある。特に補充用として添加剤組成物を配合
した場合には、放電加工液中の界面活性剤と固体粉末の
含有量がその配合量に応じて変化し、これにより固体粉
末の分散性が低下する場合がある。しかし、本発明の添
加剤組成物を用いることにより、放電加工液の使用可能
な濃度範囲全域に渡って十分高い分散性を得ることがで
きる。

【００３２】

【実施例】本発明の内容を実施例及び比較例によってさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定さ
れるものではない。

【００３３】[実施例１〜４]及び[比較例１〜１２] 各試料（実施例１〜４、比較例１〜１２）を、表１に示
す組成により調製した。使用した各成分は、以下の通り
である。

【００３４】基油：炭素数１２〜１４の鉱油系ノルマル
パラフィン（４０℃における動粘度１．７４ｍｍ²／
ｓ）

【００３５】界面活性剤：Ａ：ポリオキシエチレングリコールモノアルキルエーテ
ルＲ¹：炭素数１２のアルキル基Ｒ²：エチレン基ｎ：１（平均値）Ｂ：ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコールモ
ノアルキルエーテルＲ¹：炭素数１６のアルキル基Ｒ²：エチレン基、プロピレン基（エチレン基：プロピ
レン基＝１：８（モル比））ｎ：９（平均値）Ｃ：ポリオキシブチレングリコールＲ¹：水素原子Ｒ²：ブチレン基ｎ：１４（平均値）Ｄ：ポリオキシエチレングリコールモノアルキル（炭素
数１８）エーテルのリン酸モノエステルＥ：ポリオキシエチレングリコールモノラウレートＦ：ポリオキシエチレングリコールモノラウレートＧ：ポリオキシエチレングリコールモノオレートＨ：ポリオキシエチレングリコールモノオレートＩ：ソルビタンモノオレートＪ：スルホン酸ナトリウム塩Ｋ：ポリαオレフィン無水マレイン酸コポリマー

【００３６】高分子化合物：ａ：テルペン樹脂（数平均分子量７００のジペンテン重
合物の水添加物）ｂ：ポリブテン（数平均分子量３０００）各実施例及び比較例に対して、ａの化合物を組成物基準
で４．５質量％及びｂの化合物を組成物基準で１質量％
配合した（全体で５．５質量％配合）。

【００３７】これらの各試料について、固体粉末の凝集
性、再分散性について次の方法により試験を行った。各
試料１００ｍｌと２ｇのケイ素粉末（平均粒子径５μ
ｍ）とを２００ｍｌの容器に入れて１分間振盪して粉末
を均一分散させて放電加工液を調製した。得られた放電
加工液を調製後、１ヶ月放置した。そして放置後の容器
の汚れを観察し、凝集が全くないものを○、僅かに凝集
しているものを△、凝集が多く発生しているものを×と
して評価した。また、容器をゆっくり傾けて固体粉末の
再分散の程度を観察し、分散性のよいものを○、僅かに
分散しているものを△、ほとんど分散しなかったものを
×として評価した。評価結果を表１に併記した。

【００３８】

【表１】

【００３９】本発明に係わる界面活性剤を含む実施例１
〜４の放電加工液は、凝集防止と再分散性のいずれにも
優れた効果を示した。また、実施例２及び３のように界
面活性剤の濃度が０．１質量％、０．５質量％で調製し
た放電加工液の場合にも十分な凝集性、再分散性を示し
ていることから、０．１〜０．５質量％の濃度範囲に渡
って十分な凝集性、再分散性が得られることが明らかで
ある。これに対して界面活性剤を含まない比較例、ある
いは本発明で規定する界面活性剤以外の界面活性剤を含
む比較例の放電加工液では凝集性、再分散性の両方又は
一方に問題があることがわかる。

【００４０】[実施例５]及び[比較例１３] 下記試料について、凝集性、再分散性、加工性について
以下の方法により評価を行った。

【００４１】試料（各成分は、前記試料の調製で使用したものと同じ）添加剤組成物１：基油１２質量％、界面活性剤（Ｂ）８質量％及びケイ素粉末（平均粒子径５μｍ）８０質量％添加剤組成物２：基油２０質量％及びケイ素粉末（平均粒子径５μｍ）８０質量％ベース油：基油９４．５質量％及び高分子化合物５．５質量％

【００４２】評価方法（１）凝集性、再分散性ベース油９７ｇと添加剤組成物１または２を３ｇを２０
０ｍｌの容器に入れて１分間振盪して粉末を均一分散さ
せて放電加工液を調製した。得られた放電加工液を調製
後、１ヶ月放置した。そして放置後の容器の汚れを観察
し、凝集が全くないものを○、僅かに凝集しているもの
を△、凝集が多く発生しているものを×として評価し
た。また、容器をゆっくり傾けて固体粉末の再分散の程
度を観察し、分散性のよいものを○、僅かに分散してい
るものを△、ほとんど分散しなかったものを×として評
価した。評価結果を表２に併記した。

【００４３】（２）加工性ベース油と添加剤組成物１または２を９７：３（質量
比）で混合し、１分間振盪して粉末を均一分散させて放
電加工液を調製し、この放電加工液を用いて放電加工機
（φ５０Ｃｕ電極、加工電流３．５Ａ、パルス幅２μｓ
ｅｃ、休止時間４μｓｅｃ）による実機試験を行った。
試験内容は以下の通りである。なお、放電加工機は加工
槽内に液循環装置を持っており、加工休止の場合を除き
放電加工液が加工槽内を循環している。放電加工機の放電加工槽に放電加工液を入れた。１時間後、ＳＫＤ６１材について深さ１ｍｍの加工１
を３時間行った。以後、下記のサイクルにより加工休止−加工（深さ１
ｍｍ）を繰り返した。加工休止（３時間） −加工２（３時間）− 加工休止（１５時間）−加工３（３時間）− 加工休止（３時間） −加工４（３時間）− 加工休止（１５時間）−加工５（３時間）− 加工休止（３時間） −加工６（３時間）− 加工休止（１５時間）−加工７（３時間）− 加工休止（３時間） −加工８（３時間）加工１および加工８について、加工後の加工面の最も
高い山と最も深い谷底との差（面あらさ）を接触式面あ
らさ計で測定した。その最大高さ（Ｒｍａｘ）を表２に
示す。加工８直後の放電加工液中の固体粉末濃度を測定し、
試料調製時の濃度からの変化量（（調製時濃度−加工８
直後濃度）／調製時濃度）を求めた。以上の評価結果を
表２に示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】本発明に係る放電加工液用添加剤組成物
（実施例５）は、凝集防止と再分散性のいずれにも優れ
た効果を示した。また、実機による加工試験においても
良好な結果を示した。これに対して、界面活性剤を含ま
ない比較例１３では、凝集性、再分散性に問題があり、
また実機における加工試験において長期間の使用により
性能が低下することが分かる。

【００４６】

【発明の効果】本発明の放電加工液は、固体粉末の凝集
などが生じにくく、長時間均一な濃度で保持することが
できる。従って本発明の放電加工液を使用することによ
り、高い加工能率が得られ、かつ被加工物を高精度に仕
上げることができる。また本発明の添加剤組成物を用い
ることで、放電加工液を補充して使用する場合でも固体
粉末の分散性も低下することなく、良好な分散状態を保
つことができ、従って補充後の放電加工液を用いること
で、被加工物を高精度に仕上げることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者冨永英二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 (72)発明者加藤木英隆愛知県名古屋市東区矢田南五丁目１番14号三菱電機株式会社名古屋製作所放電システム部内Ｆターム(参考） 3C059 AA01 AB01 AB03 EA03 EA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基油に、固体粉末及び下記一般式（１）
で表される界面活性剤を含有してなる放電加工液。Ｒ¹Ｏ−（Ｒ²Ｏ）_n−Ｒ³ （１）（上記式（１）において、Ｒ¹及びＲ³は、それぞれ別個
に水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、又は炭素数
２〜２４のアルケニル基を表し、Ｒ²は炭素数２〜４の
アルキレン基を表し、そしてｎは１〜３０の整数を表
す。）
【請求項２】固体粉末及び下記一般式（１）で表され
る界面活性剤を含有する放電加工液用添加剤組成物。Ｒ¹Ｏ−（Ｒ²Ｏ）_n−Ｒ³ （１）（上記式（１）において、Ｒ¹及びＲ³は、それぞれ別個
に水素原子、炭素数１〜２４のアルキル基、又は炭素数
２〜２４のアルケニル基を表し、Ｒ²は炭素数２〜４の
アルキレン基を表し、そしてｎは１〜３０の整数を表
す。）