JP2006198745A - 放電加工油組成物 - Google Patents
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Landscapes
- Lubricants (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
【課題】 加工性と貯蔵安定性とを高水準で両立することが可能な放電加工油組成物を提供すること。
【解決手段】 本発明の放電加工油組成物は、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、炭化水素骨格からなる主鎖及び該主鎖を構成する炭素原子の一部に結合したエステル基を有する高分子化合物とを含有することを特徴とする。
【選択図】 なし
【解決手段】 本発明の放電加工油組成物は、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、炭化水素骨格からなる主鎖及び該主鎖を構成する炭素原子の一部に結合したエステル基を有する高分子化合物とを含有することを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
本発明は放電加工油組成物に関する。
放電加工法は、導電性の被加工物と電極（銅、グラファイトなど）とを絶縁性媒体内で所定間隔（通常、数μｍ〜数十μｍ）をもって対向させ、加工電源から電極にパルス電圧を供給して被加工物と電極との間に放電を生じさせ、その放電を利用して被加工物を加工する方法である。
このような放電加工法における基本的なファクターとしては、放電加工後の加工面の表面状態、加工速度（加工能率ともいう）が挙げられる。加工面の表面状態は、例えば、表面粗さが均一であること、均一な放電痕を示すこと、加工面に汚れや染みがないことなどの指標に基づき評価される。また、加工速度は、電源の能力をどの程度引き出すことができるかの尺度である。
一方、絶縁性媒体として用いられる放電加工油は、加工面の表面状態や加工速度に大きな影響を及ぼす。そこで、放電加工法における加工性を改善するために、ポリプロピレンオキサイドが配合された放電加工油（例えば、特許文献１を参照。）などの使用が提案されている。
特開平５−２７９６８５号公報
しかし、近年、放電加工法における加工性の要求レベルは益々高まっており、上記特許文献１に記載の放電加工油であっても十分な加工性を達成することが困難となっている。また、特許文献１に記載の放電加工油の場合、ポリプロピレンオキサイドが油中に析出しやすいという問題があり、貯蔵安定性の点からも改善の余地がある。
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、加工性と貯蔵安定性とを高水準で両立することが可能な放電加工油組成物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、炭化水素骨格からなる主鎖及び該主鎖を構成する炭素原子の一部に結合したエステル基を有する高分子化合物とを含有することを特徴とする放電加工油組成物を提供する。
本発明の放電加工油組成物によれば、上記特定の構造を有する高分子化合物を所定基油に含有せしめることで、放電加工法における加工性と貯蔵安定性とを高水準で両立することが可能となる。
なお、本発明でいう「エステル基」とは、−ＣＯＯＲ（Ｒは炭化水素基）で表される基を意味する。
また、本発明は、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、下記一般式（１）で表される単量体と下記一般式（２）で表される単量体との共重合体とを含有することを特徴とする放電加工油組成物を提供する。
このように、上記一般式（１）で表される単量体と下記一般式（２）で表される単量体との共重合体を所定基油に含有せしめた放電加工油組成物によっても、放電加工法における加工性と貯蔵安定性とを高水準で両立できるようになる。
本発明の放電加工油組成物は、以下に述べるタール生成抑制性の点から、ヒドロキシフェニル基を２個以上有する化合物を更に含有することが好ましい。
放電加工の際には、放電加工油を媒体として瞬間的に放電が行われるため、放電加工油が局部的に高温に晒されてその一部が熱分解し、さらに熱分解生成物が重縮合してタール状物質が生成することがある。このようなタール状物質を含む放電加工油を用いて放電加工を行うと、タール状物質が電極や被加工物（ワーク）に付着し、放電の集中が起こり、その結果、加工面に局部的な凹凸が発生する現象が起こりやすくなる。従って、加工面の表面状態を更に向上させるためには、タール状物質の生成を十分に抑制する必要がある。
なお、放電加工油からタール状物質を除去する方法としてはフィルターを用いる方法があるが、このような系で生じるタール状物質は、通常、粒径１μｍ以下の微細な粒子を含んでいるため、フィルターに対する要求特性も非常に厳しいものとなり、さらには複雑な設備や煩雑な作業が必要となる。
また、放電加工油は長期間にわたって使用されることが多いため、放電加工油には、長期間使用した場合であっても加工面の表面状態が悪化しない又は悪化しにくいという特性が求められる。
本発明の放電加工油組成物がヒドロキシフェニル基を２個以上有する化合物を更に含有するものであると、放電加工に伴うタール状物質の生成がより確実に抑制されるため、タール状物質の生成を抑制してより高水準の加工面の表面状態及び加工速度を達成することができ、且つ使用期間が長期に及ぶ場合であっても加工面の表面状態をより高水準で維持することができる。
また、本発明の放電加工油組成物がヒドロキシフェニル基を２個以上有する化合物を更に含有するものであると、加工屑の排出性（分散性）がより高められ、さらに当該排出性を長期間維持することができるようになり、この点でも加工面の表面状態の向上に非常に有効である。すなわち、一般的には、加工屑を含む放電加工油を用いて放電加工を行うと放電の集中が起こりやすくなるが、本発明の放電加工油組成物がヒドロキシフェニル基を２個以上有する化合物を更に含有するものであると、加工屑を十分に分散して放電の集中を抑制することができるようになる。
また、本発明の放電加工油組成物がヒドロキシフェニル基を２個以上有する化合物を更に含有するものであると、電極等の冷却特性がより高められると共に、当該冷却特性を長期間維持することができるようになり、加工速度の向上の点で非常に有効である。
さらに、本発明の放電加工油組成物がヒドロキシフェニル基を２個以上有する化合物を更に含有するものであると、放電加工機内での飛散によるべたつき、放電加工油組成物の蒸発による臭気などをより確実に抑制することができる。したがって、作業性及び作業環境を更に改善することができ、特に、タール状物質の生成による作業性及び作業環境への悪影響を十分に抑制できるようになる。
また、本発明の放電加工油組成物に含まれる基油の４０℃における動粘度は０．５〜２０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。当該基油の４０℃における動粘度を０．５〜２０ｍｍ２／ｓの範囲内とすることで、火災に対する安全性を確保しつつ、加工屑排除、電極等の冷却作用を良好に維持することができる。
本発明によれば、加工性と貯蔵安定性とを高水準で両立できる放電加工油組成物が提供可能となる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
本発明の放電加工油組成物は、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、炭化水素骨格からなる主鎖及び該主鎖を構成する炭素原子の一部に結合したエステル基を有する高分子化合物とを含有する。なお、本発明にかかる基油としての「合成油」とは、上記高分子化合物以外の合成油を意味する。
鉱油としては、具体的には例えば、パラフィン系またはナフテン系の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；及びパラフィン系またはナフテン系の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、及び白土処理等の精製処理等を一つ以上適宜組み合わせて精製したもの等が挙げられる。
また、合成油としては、具体的には例えば、ポリ−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−プロピレンオリゴマー等）又はその水素化物、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−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−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、ポリアルキレングリコール等が挙げられる。なお、通常イソパラフィンと呼ばれる合成油には、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が包含される。
上記の合成油のうち、アルキルベンゼンとしては、任意のものが使用可能であるが、アルキル基を１個又は２個有するものが好ましく、アルキル基を１個有するものがより好ましい。また、アルキルベンゼンが有するアルキル基の炭素数は、好ましくは８〜４０、より好ましくは８〜２４が好ましい。アルキル基の炭素数が８未満の場合は揮発性が増加するおそれがあり、４０を越える場合は放電加工油の基油としての性能が不十分となるおそれがある。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状アルキル基であることが好ましい。なお、アルキルベンゼンは、単一の構造のアルキルベンゼンであってもよく、異なる構造を有するアルキルベンゼンの２種類以上の混合物であってもよい。
本発明においては、上記鉱油又は合成油のうちの１種類を単独用いてもよく、あるいは２種類以上の混合物を用いてもよい。また、混合基油における組み合わせは、鉱油同士、合成油同士、鉱油と合成油との組み合わせのいずれであってもよい。さらに、混合比は適宜選定することができるが、混合基油の４０℃における動粘度が後述する好ましい範囲内となるように混合比を選定することが望ましい。
本発明で用いられる基油の飽和分は、臭気などの作業環境の点から、９５容量％以上であることが好ましく、９８容量％以上であることがより好ましく、９９容量％以上であることがさらに好ましく、１００容量％であることが特に好ましい。なお、ここでいう飽和分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５３６「石油製品−成分試験方法」の蛍光指示薬吸着法（ＦＩＡ法）により測定した値を示す。上記飽和分の多い基油としては、具体的にはノルマルパラフィン、イソパラフィン等が挙げられる。
ノルマルパラフィン及び／又はイソパラフィンを用いる場合、その含有量（合計含有量）は、臭気などによる作業環境の悪化を招かないために、組成物全量基準で、４０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは５０質量％以上、最も好ましくは６０質量％以上である。一方、その含有量は、加工面の表面状態及び加工速度を向上させ、またタール状物質の生成を抑制するために、組成物全量基準で、９９．８５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは９９．５質量％以下、最も好ましくは９９．０質量％以下である。
本発明で用いる基油としては、上述のように、臭気などの作業環境をより改善できることから、ノルマルパラフィン及び／又はイソパラフィンを用いることが好ましい。
本発明で用いられる基油の４０℃における動粘度は、火災に対する安全性の面から、０．５ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましく、１ｍｍ２／ｓ以上であることがより好ましく、１．５ｍｍ２／ｓ以上であることが更に好ましい。一方、加工屑排除、電極等の冷却作用を良好に維持するために、当該基油の４０℃における動粘度は２０ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましい。さらに、加工屑の除去が容易である、加工面の表面状態が良好である、また電極等の冷却作用が良好である、及び加工速度が向上するなどのより優れた効果を得るために、当該基油の４０℃における動粘度は、１５ｍｍ２／ｓ以下であることがより好ましく、１０ｍｍ２／ｓ以下であることが更に好ましく、５ｍｍ２／ｓ以下であることが特に好ましく、３ｍｍ２／ｓ以下であることが最も好ましい。ここでいう動粘度は、１種類の基油を単独で用いる場合はその基油の動粘度を意味し、２種類以上の基油を混合して用いる場合は混合基油の動粘度を意味ずる。
また、２種以上の基油を併用する場合、火災に対する安全性の面から、各基油の４０℃における動粘度は、０．５ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましく、１ｍｍ２／ｓ以上であることがより好ましく、１．５ｍｍ２／ｓ以上であることが特に好ましい。また、加工屑の除去が容易である、加工面の表面状態が良好である、また電極等の冷却作用が良好である、及び加工速度が向上するなどのより優れた効果を得るために、各基油の４０℃における動粘度は、２０ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、１５ｍｍ２／ｓ以下であることがより好ましく、１０ｍｍ２／ｓ以下であることがさらに好ましく、５ｍｍ２／ｓ以下であることが特に好ましく、３ｍｍ２／ｓ以下であることが最も好ましい。
基油の含有量は、組成物全量基準で、４０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上、最も好ましくは７０質量％以上である。一方、極間に滞留する加工屑やタール状物質の排除を容易にするために、基油の含有量は、組成物全量基準で、９９．８５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは９９．５質量％以下、最も好ましくは９９．０質量％以下である。
また、本発明の放電加工油組成物は、（Ａ）炭化水素骨格からなる主鎖及び該主鎖を構成する炭素原子の一部に結合したエステル基を有する高分子化合物（以下、場合により（Ａ）成分という）を含有する。
なお、（Ａ）成分である高分子化合物の側鎖は上記エステル基以外に側鎖基を有していてもよい。かかる側鎖基としてはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等の炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。アルキル基としては、炭素数１〜３０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜２０のアルキル基がより好ましく、炭素数２〜６のアルキル基が更に好ましい。なお、側鎖基としてのアルキル基は直鎖状又は分枝状のいずれであってもよい。
本発明で用いられる（Ａ）成分としては、例えば、下記一般式（１）で表される単量体の単独重合体（マレイン酸エステル重合体、フマル酸エステル重合体など）、あるいは下記一般式（１）で表される単量体と他の単量体との共重合体が挙げられ、これらの中でも下記一般式（１）で表される単量体と一般式（２）で表される単量体との共重合体が好ましい。
上記一般式（１）中、Ｒ１で示される炭化水素基としては、具体的には、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等が挙げられ、アルキル基が特に好ましい。
アルキル基としては、例えば、メチル基、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、オクタデシル基等が挙げられる。なお、これらのアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい。Ｒ１がアルキル基である場合、その炭素数は、加工性の点から、好ましくは１以上、より好ましくは２以上、更に好ましくは３以上である。また、安定性の点から、当該アルキル基の炭素数は、好ましくは３０以下、より好ましくは２０以下、更に好ましくは６以下である。
また、上記一般式（１）中、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ個別に水素原子、炭化水素基又はエステル基（−ＣＯＯＲ；Ｒは炭化水素基を示す）を示す。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が炭化水素基である場合の当該炭化水素基、並びにＲ２、Ｒ３及びＲ４がエステル基である場合の炭化水素基Ｒとしては、それぞれアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等が挙げられ、上記Ｒ１の説明において例示されたアルキル基が好ましい。
上記一般式（１）で表される単量体としては、放電加工油組成物の加工性と貯蔵安定性とをより高水準で両立できる点から、Ｒ２、Ｒ３又はＲ４のうちの少なくとも１つがエステル基である単量体が好ましく、Ｒ２、Ｒ３又はＲ４のうちの１つがエステル基であり且つ他の２つが水素原子又は炭化水素基である単量体がより好ましく、マレイン酸エステル及び／又はフマル酸エステルが特に好ましい。
なお、本発明にかかる高分子化合物が一般式（１）で表される単量体を含むものである場合、最終的に得られる共重合体の構造が同一であればその製造方法は制限されない。例えば、当該高分子化合物が一般式（１）で表される単量体と一般式（２）で表される単量体との共重合体である場合、一般式（１）で表される単量体と一般式（２）で表される単量体とを共重合してもよく、あるいは一般式（１）で表される単量体に代えて下記一般式（３）で表される単量体を用いて共重合した後、一般式（３）で表される単量体に由来するカルボン酸基（−ＣＯＯＨ）、あるいは更にＲ９、Ｒ１０又はＲ１１がカルボン酸基である場合の当該カルボン酸基をエステル化してもよい。また、一般式（１）で表される単量体がエステル基を複数有するものである場合、一般式（１）で表される単量体に代えて対応する構造を有する酸無水物を用いて共重合した後、当該酸無水物に由来するカルボン酸基をエステル化してもよい。
また、本発明においては、上記一般式（１）で表される単量体として、１種を単独で用いてもよく、あるいは構造が異なる２種以上を併用してもよい。
また、上記一般式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ個別に水素原子又はアルキル基を示す。
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８で示されるアルキル基としては、上記Ｒ１の説明において例示されたアルキル基が挙げられ、中でも炭素数１〜３０のアルキル基が好ましく、炭素数６〜２０のアルキル基がより好ましく、炭素数８〜１２のアルキル基が更に好ましい。
上記一般式（２）で表される単量体としては、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７又はＲ８のうちの少なくとも１個がアルキル基であることが好ましく、１個がアルキル基であることがより好ましい。
上記一般式（２）で表される単量体としては、炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数１０〜１４のα−オレフィンが好ましい。
本発明においては、上記一般式（２）で表される単量体として、１種を単独で用いてもよく、あるいは構造が異なる２種以上を併用してもよい。
一般式（１）で表される単量体と一般式（２）で表される単量体との共重合体において、各単量体の割合は特に制限されないが、放電加工油組成物の加工性と貯蔵安定性とをより高水準で両立できる点から、一般式（１）で表される単量体の割合は、単量体全量を基準として、１０〜９０モル％であることが好ましく、３０〜７０モル％であることがより好ましく、４０〜６０モル％であることが更に好ましい。
（Ａ）成分の重量平均分子量は特に制限されないが、加工面の表面状態を向上させると共にその特性を長期間にわたって高水準に維持できる点、並びにべたつきなどによる作業性の改善の点から、５０００以下であることが好ましく、３０００以下であることがより好ましい。また、加工速度の向上の点から、（Ａ）成分の重量平均分子量は、８００以上であることが好ましく、９００以上であることがより好ましく、１０００以上であることが更に好ましい。
（Ａ）成分として重量平均分子量が上記条件を満たすものを用いる場合、単量体の種類や重合度を選定して所望の重量平均分子量となるように調整してもよい。また、（Ａ）成分であって重量平均分子量が上記条件を満たす市販品（Ｋｅｔｊｅｎｌｕｂｅ１１５、Ｋｅｔｊｅｎｌｕｂｅ１６５（いずれもアクゾノーベル社製）など）をそのまま用いてもよい。更に、任意の方法で得られる高分子化合物や市販されている高分子化合物（混合物を含む）から、（Ａ）成分に相当する高分子化合物であって重量平均分子量が上記条件を満たす成分を、蒸留やクロマトグラフィーによって分離してもよい。
本発明の放電加工油組成物における（Ａ）成分の含有量は任意であるが、通常組成物全量基準で０．１〜２０質量％である。（Ａ）成分の含有量は、加工速度及び加工面の表面状態の点から、組成物全量基準で、０．１質量％以上が好ましく、０．３質量％以上がより好ましく、０．５質量％以上がさらに好ましく、１質量％以上が特に好ましい。また、より高い貯蔵安定性が得られる点、タール状物質の生成を抑制し、加工面の表面状態を向上させると共にその特性を長期間にわたって高水準に維持できる点、並びにべたつきなどの作業性の改善の点から、（Ａ）成分の含有量は、組成物全量基準で、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましい。
本発明の放電加工油組成物は、上記の基油と（Ａ）成分とのみからなるものであってもよいが、放電加工の際のタール状物質の生成抑制効果をより向上できる点から、（Ｂ）ヒドロキシフェニル基を２個以上有する化合物（以下、場合により（Ｂ）成分という）を更に含有することが好ましい。
（Ｂ）成分が有するヒドロキシフェニル基のそれぞれは、置換又は未置換のいずれであってもよいが、炭素数１〜４のアルキル基で置換されていることが好ましい。また、（Ｂ）成分が有するヒドロキシフェニル基のそれぞれが炭素数１〜４のアルキル基で置換されている場合の置換基の数は特に制限されないが、（Ｂ）成分としては、各ヒドロキシフェニル基に上記アルキル基を１個以上有する化合物であることが好ましく、２個以上有する化合物であることがより好ましい。また、本発明で用いる化合物は、ヒドロキシフェニル基を３個以上有する化合物であっても良いが、よりタール状物質の生成を抑制できることから、ヒドロキシフェニル基を２個有する化合物であることが好ましい。さらに、複数のヒドロキシフェニル基は、フェニル基同士が直接結合していても良いし、炭化水素基を介して結合していても良い、あるいは酸素や硫黄など炭素、水素以外の原子を含む結合基を介して結合していても良い。酸素及び／又は硫黄を含む結合基としては、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、及びこれらと炭化水素基を組み合わせたものなどが挙げられる。これらの結合基の中でも、よりタール状物質の生成を抑制できることから、酸素を含む基、硫黄を含む基、または酸素及び硫黄を含む基であることが好ましく、酸素及び硫黄を含む基であることがより好ましい。
本発明で用いる（Ｂ）成分としては、下記一般式（４）で表されるビスフェノール化合物が好ましい。
上記Ｒ１２〜Ｒ１５で表されるアルキル基は、直鎖状でも分枝状でも良く、これらの具体例としては、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、及びｔｅｒｔ−ブチル基等を挙げることができる。これらの中でもタール状物質の抑制効果に優れる点からｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
上記Ｒ５〜Ｒ８で表されるアルキレン基は、直鎖状でも分枝状でも良く、これらの具体例としては、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、デシレン基等のアルキレン基（これらのアルキレン基は直鎖状でも分枝状でも良い）等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）が好ましい。
本発明で用いる（Ｂ）成分の好ましい具体例としては、下記式（５）で表される化合物が挙げられる。
本発明の放電加工油組成物は、放電加工油組成物としての性能をさらに高める目的で、必要に応じて（Ａ）、（Ｂ）成分以外の添加剤をさらに含有していてもよい。
かかる添加剤としては、具体的には、酸化防止剤、消泡剤、錆止め剤、金属不活性化剤、油性剤、極圧剤、清浄分散剤、及び界面活性剤等が例示できる。これら添加剤の含有量は、放電加工油組成物全量基準で通常０．００５〜１０質量％である。
本発明の放電加工油組成物の４０℃における動粘度は特に制限されないが、火災に対する安全性の面から、０．５ｍｍ２／ｓ以上であること好ましく、１ｍｍ２／ｓ以上であることがより好ましく、１．５ｍｍ２／ｓ以上であることがさらに好ましい。一方、加工屑排除、電極等の冷却作用を良好に維持する点、さらには、加工屑の除去が容易である、加工面の表面状態が良好である、また電極等の冷却作用が良好である、及び加工速度が向上するなどのより優れた効果を得るために、当該基油の４０℃における動粘度は、好ましくは２０ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは１５ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは１０ｍｍ２／ｓ以下、特に好ましくは５ｍｍ２／ｓ以下、最も好ましくは３ｍｍ２／ｓ以下である。
上記構成を有する本発明の放電加工油組成物によれば、放電加工の際の加工性と貯蔵安定性とを高水準で両立することが可能となる。ここで、放電加工とは、工具電極と被加工体とを油や水などの放電加工液中で対向させ、二極間に高い繰返し数のパルス状の放電電流を発生させて加工を行うもので、放電電流や電流パルス幅が大きくなるほど加工速度が大きくなるが、その反面、加工面は荒くなる（このような加工を「荒加工」という。）。一方、放電電流やパルス幅を小さくすることで、加工面の面粗さを、例えばＲｚで５μｍ以下となるように仕上げることができる（このような加工を「仕上げ加工」という。）。本発明の放電加工油組成物は、荒加工、仕上げ加工のいずれにおいても好適に用いることができるが、特に仕上げ加工に適したものであり、より加工速度を高めて加工性を向上させることができるものである。
以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
［実施例１〜４、比較例１］
以下に示す基油及び添加剤を用いて、表１に示す組成を有する放電加工油組成物を調製した。得られた放電加工油組成物の４０℃における動粘度を表１に併せて示す。
（基油）
基油１：ノルマルパラフィン（飽和分：１００容量％、４０℃における動粘度：１．７５ｍｍ２／ｓ）
（（Ａ）成分）
Ａ１：マレイン酸ジブチルエステルとα−オレフィンとの共重合体（Ｋｅｔｊｅｎｌｕｂｅ１１５（アクゾノーブル社製）、マレイン酸ジブチルエステル／α−オレフィン＝６０／４０（モル比）、重量平均分子量：１２００）
Ａ２：マレイン酸ジブチルエステルとα−オレフィンとの共重合体（Ｋｅｔｊｅｎｌｕｂｅ１６５（アクゾノーブル社製）、マレイン酸ジブチルエステル／α−オレフィン＝４０／６０（モル比）、重量平均分子量：２５００）
（（Ｂ）成分）
Ｂ１：上記式（５）で表される化合物
（その他の添加剤）
Ｃ１：ポリプロピレングリコール（重量平均分子量：２４００）。
［実施例１〜４、比較例１］
以下に示す基油及び添加剤を用いて、表１に示す組成を有する放電加工油組成物を調製した。得られた放電加工油組成物の４０℃における動粘度を表１に併せて示す。
（基油）
基油１：ノルマルパラフィン（飽和分：１００容量％、４０℃における動粘度：１．７５ｍｍ２／ｓ）
（（Ａ）成分）
Ａ１：マレイン酸ジブチルエステルとα−オレフィンとの共重合体（Ｋｅｔｊｅｎｌｕｂｅ１１５（アクゾノーブル社製）、マレイン酸ジブチルエステル／α−オレフィン＝６０／４０（モル比）、重量平均分子量：１２００）
Ａ２：マレイン酸ジブチルエステルとα−オレフィンとの共重合体（Ｋｅｔｊｅｎｌｕｂｅ１６５（アクゾノーブル社製）、マレイン酸ジブチルエステル／α−オレフィン＝４０／６０（モル比）、重量平均分子量：２５００）
（（Ｂ）成分）
Ｂ１：上記式（５）で表される化合物
（その他の添加剤）
Ｃ１：ポリプロピレングリコール（重量平均分子量：２４００）。
［加工性の評価］
実施例１〜４及び比較例１の放電加工油組成物について、以下のようにして加工性評価試験を実施した。サーボ付き放電加工機（ダイヤックスＥＡ１２Ｅ、三菱電気（株）製）の加工槽に１２Ｌの放電加工油組成物を入れ、下記の加工条件で放電加工を行った。
（加工条件）
電極：銅製四角棒電極（１０ｍｍ×１０ｍｍ）
ワーク：ＳＫＤ−６１材（２０ｍｍ×６０ｍｍ×３０ｍｍ）
電流ピーク値：２．５Ａ
パルス幅 ＯＮ：２．０μ sec
休止時間 ＯＦＦ：８．０μ sec
加工時間：６０分。
実施例１〜４及び比較例１の放電加工油組成物について、以下のようにして加工性評価試験を実施した。サーボ付き放電加工機（ダイヤックスＥＡ１２Ｅ、三菱電気（株）製）の加工槽に１２Ｌの放電加工油組成物を入れ、下記の加工条件で放電加工を行った。
（加工条件）
電極：銅製四角棒電極（１０ｍｍ×１０ｍｍ）
ワーク：ＳＫＤ−６１材（２０ｍｍ×６０ｍｍ×３０ｍｍ）
電流ピーク値：２．５Ａ
パルス幅 ＯＮ：２．０μ sec
休止時間 ＯＦＦ：８．０μ sec
加工時間：６０分。
上記の放電加工前後のワークの重量変化を測定し、下記式：
加工速度（ｍｇ／分）＝加工前後のワークの重量変化（ｍｇ）／加工時間（分）
を用いて加工速度を算出した。得られた結果を表１に示す。表１中、加工速度の値が大きいほど加工効率に優れていることを意味する。
加工速度（ｍｇ／分）＝加工前後のワークの重量変化（ｍｇ）／加工時間（分）
を用いて加工速度を算出した。得られた結果を表１に示す。表１中、加工速度の値が大きいほど加工効率に優れていることを意味する。
［貯蔵安定性の評価］
実施例１〜４及び比較例１の放電加工油組成物について、以下のようにして貯蔵安定性を評価した。容量１００ｍｌのガラス容器を放電加工油組成物で満たし、温度５℃の恒温槽にて２４時間放置した後、析出物の有無を確認した。得られた結果を表１に示す。
実施例１〜４及び比較例１の放電加工油組成物について、以下のようにして貯蔵安定性を評価した。容量１００ｍｌのガラス容器を放電加工油組成物で満たし、温度５℃の恒温槽にて２４時間放置した後、析出物の有無を確認した。得られた結果を表１に示す。
［タール生成抑制性の評価］
実施例１〜４の放電加工油組成物を用いて実施した上記加工性評価試験の後、放電加工機の電極、並びに加工槽の壁面及び底面へのタール付着状況を目視で観察した。得られた結果を表２に示す。
実施例１〜４の放電加工油組成物を用いて実施した上記加工性評価試験の後、放電加工機の電極、並びに加工槽の壁面及び底面へのタール付着状況を目視で観察した。得られた結果を表２に示す。
Claims (4)
- 鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、
炭化水素骨格からなる主鎖及び該主鎖を構成する炭素原子の一部に結合したエステル基を有する高分子化合物と
を含有することを特徴とする放電加工油組成物。 - 鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種からなる基油と、
下記一般式（１）で表される単量体と下記一般式（２）で表される単量体との共重合体と
を含有することを特徴とする放電加工油組成物。
- ヒドロキシフェニル基を２個以上有する化合物を更に含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の放電加工油組成物。
- 前記基油の４０℃における動粘度が０．５〜２０ｍｍ２／ｓであることを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の放電加工油組成物。
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- 2005-01-21 JP JP2005014584A patent/JP4950422B2/ja active Active
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