JP4012292B2

JP4012292B2 - Metalworking oil composition

Info

Publication number: JP4012292B2
Application number: JP33669297A
Authority: JP
Inventors: 匡寛小別所; 孔明松本
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2017-12-08
Also published as: JPH10226795A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属加工油組成物に関し、更に詳しくは、切削又は研削加工に好適な金属加工油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に切削や研削等の金属加工において、塩素系極圧剤が切削性能向上の効果に優れ、かつ比較的安価なため多用されている。しかしながら、近年では塩素系極圧剤を配合した不水溶性切削油剤を使用した場合、焼却処理時のダイオキシンの発生による環境汚染や塩素ガス発生による焼却炉の腐食・損傷の問題を指摘されることがある。また、塩素系極圧剤のうち一部の塩素化パラフィンでは、毒性及び発癌性の可能性についての懸念も生じてきている。したがって、塩素系の極圧剤を含まない油剤の開発が進められている。
【０００３】
特開平６−３１３１８２号公報，特開平６−３３００７６号公報には、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属のスルホネートを含有した切削加工油剤組成物について開示されている。しかし、実際に同公報で使用されているものでは、旋削，穴加工へは適用できるが、ブローチ加工，ガンドリル加工等の切削速度が４０ｍ／ｍｉｎ以下となるような低速・重切削においては多量に添加するか、極端に加工条件を下げなければ切削抵抗が大きく工具破損を生じるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたもので、塩素系極圧剤を含有せず、焼却処理において有害ガスを発生せず、環境汚染あるいは焼却炉損傷の問題がないうえ、ブローチ加工，ガンドリル加工のような低速・重切削に適用可能な金属加工油組成物を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、過塩基性のアルカリ土類金属スルホネートと過塩基性のアルカリ金属スルホネートを併用することにより、驚くべきことに切削性能が向上することを見出し本発明を完成したものである。すなわち、本発明は、潤滑油基油に、組成物全量基準で（Ａ）全塩基価が２００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇである過塩基性アルカリ土類金属スルホネート０．１〜３０重量％、（Ｂ）全塩基価が２００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇである過塩基性アルカリ金属スルホネート０．１〜３０重量％、及び（Ｃ）硫黄系極圧剤０〜３０重量％を配合してなり、かつ（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．００１〜１である金属加工油組成物である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の金属加工油組成物において、潤滑油基油として鉱油及び／又は合成油が用いられる。この鉱油や合成油については、一般に金属加工油の基油として用いられているものであればよく、特に制限はないが、４０℃における動粘度が１〜１００ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが好ましく、３〜５０ｍｍ²／ｓの範囲にあるものがより好ましい。基油の動粘度が高すぎると油剤が被加工物に付着して持ち去られる量が多くなり、経済的でなくなる場合があり好ましくない。逆に、低すぎるとミスト発生により作業性悪化を招く場合があり好ましくない。また、この基油の低温流動性の指標である流動点については特に制限はないが、−１０℃以下であるのが好ましい。
【０００７】
このような鉱油，合成油は各種のものがあり、用途などに応じて適宜選定すればよい。鉱油としては、例えばパラフィン基系原油，中間基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、またはこれを常法にしたがって精製することによって得られる精製油、例えば、溶剤精製油，水添精製油，脱蝋処理油，白土処理油などを挙げることができる。
【０００８】
また、鉱油を硫黄と反応させて得られる、通称硫化鉱油を使用すると効果の点で好ましい。上記硫化鉱油は、通常鉱油１００重量部に対して、硫黄を０．１〜１重量部を加え、１２０〜１３０℃で、１０分〜１時間反応させればよい。上記の硫黄は特に制限はなく、天然産のもの、天然ガスや石油留分の脱硫に伴い生産されるなどを挙げることができる。なお、硫化鉱油の４０℃における動粘度も、上記の鉱油と同じ範囲である。
【０００９】
一方合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン，α−オレフィンコポリマー，ポリブテン，アルキルベンゼン，ポリオールエステル，二塩基酸エステル，ポリオキシアルキレングリコール，ポリオキシアルキレングリコールエステル，ポリオキシアルキレングリコールエーテル，シリコーンオイルなどを挙げることができる。合成油も鉱油と同様に、硫黄で処理したものを使用することができる。これらの基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と合成油を組み合わせて使用してもよい。
【００１０】
ところで、本発明の金属加工油組成物において、基油として４０℃における動粘度が約２０ｍｍ²／ｓ以下の比較的低粘度のものを用いる場合には、高分子化合物を配合することによって、金属加工時のミスト発生を効果的に抑制することができる。上記の高分子化合物は、通常、数平均分子量が２，０００〜３００，０００のものが好ましく使用される。このような高分子化合物としては、種々のものがあるが、例えば、ポリメタクリレート，ポリイソブチレン，オレフィンコポリマー（例えば、エチレン−プロピレンコポリマー，スチレン−ブタジエンコポリマー，スチレン−イソプレンコポリマー等）などを挙げることができる。
【００１１】
この高分子化合物の配合割合については、その分子量や基油の性状等にもよるが、通常、組成物全量基準で、０．０１〜２０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％の割合で配合することができる。高分子化合物が０．０１重量％未満では、ミスト発生を充分抑制できない場合がある。また、２０重量％を超えると、粘度上昇により、油剤が被加工物に持ち去られる等のおそれがあり好ましくない。
【００１２】
次に、潤滑油基油に配合される（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）成分について説明する。
（Ａ）成分
過塩基性アルカリ土類金属のスルホネートの好ましい全塩基価（ＪＩＳＫ−２５０１：過塩素酸法による）は２００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇで、より好ましくは３００〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇである。全塩基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、切削、研削の加工性を維持できない場合があり、８００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、沈澱が生じるなどの不都合が発生する場合があり好ましくない。
【００１３】
過塩基性アルカリ土類金属スルホネートは、各種スルホン酸のアルカリ土類金属塩であり、通常、各種スルホン酸のアルカリ土類金属塩を炭酸化する方法により得られる。スルホン酸としては、芳香族石油スルホン酸、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、アルキルアリールスルホン酸等があり、具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジラウリルセチルベンゼンスルホン酸、パラフィンワックス置換ベンゼンスルホン酸、ポリオレフィン置換ベンゼンスルホン酸、ポリイソブチレン置換ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などを挙げることができる。以上のスルホネートのアルカリ土類金属としては、カルシウム，バリウム，マグネシウムなどを挙げることができるが、効果の点でカルシウムが好ましい。
【００１４】
本発明においては、上記（Ａ）成分は一種用いてもよく、二種以上を用いてもよい。また、その配合量は、組成物全量基準で、０．１〜３０重量％の範囲が好ましく、０．５〜１５重量％の範囲がより好ましい。０．１重量％未満では、切削、研削の加工性を維持できない場合があり、３０重量％を超えても、配合量に相当する効果の向上がみられない場合がある。
【００１５】
（Ｂ）成分
過塩基性アルカリ金属のスルホネートの好ましい全塩基価（ＪＩＳＫ−２５０１：過塩素酸法による）は２００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇで、より好ましくは３００〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇである。全塩基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、切削、研削の加工性を維持できない場合があり、８００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、沈澱が生じ不都合が発生する場合があり好ましくない。
【００１６】
過塩基性アルカリ金属スルホネートは、各種スルホン酸のアルカリ金属塩であり、通常、各種スルホン酸のアルカリ金属塩を炭酸化する方法により得られる。スルホン酸としては、芳香族石油スルホン酸、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、アルキルアリールスルホン酸等があり、具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジラウリルセチルベンゼンスルホン酸、パラフィンワックス置換ベンゼンスルホン酸、ポリオレフィン置換ベンゼンスルホン酸、ポリイソブチレン置換ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などを挙げることができる。以上のスルホネートのアルカリ金属としては、ナトリウム，カリウム，セシウムなどを挙げることができるが、効果の点でナトリウムが好ましい。
【００１７】
本発明においては、上記（Ｂ）成分は一種用いてもよく、二種以上を用いてもよい。また、その配合量は、組成物全量基準で、０．１〜３０重量％の範囲が好ましく、０．５〜１５重量％の範囲がより好ましい。０．１重量％未満では、切削、研削の加工性を維持できない場合があり、３０重量％を超えても、配合量に相当する効果の向上がみられない場合がある。また、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比（Ａ）成分／（Ｂ）成分の値は、相乗効果の点で、０．００１〜１であり、０．０１〜０．７５が好ましく、０．１〜０．７０がより好ましい。
【００１８】
（Ｃ）成分
本発明においては、切削性能を上げるために、必要により硫黄系極圧剤を配合することができる。
硫黄系極圧剤としては、分子内に硫黄原子を有し、潤滑油基油に溶解又は均一に分散して、極圧効果を発揮しうるものであればよく、特に制限はない。このようなものとしては、例えば硫化油脂，硫化脂肪酸，硫化エステル，硫化オレフィン，ジヒドロカルビルポリサルファイド，チオカーバメート類，チオテルペン類，ジアルキルチオジプロピオネート類などを挙げることができる。ここで、硫化油脂は硫黄や硫黄含有化合物と油脂（ラード油，鯨油，植物油，魚油等）を反応させて得られるものであり、その硫黄含有量は特に制限はないが、一般に５〜３０重量％のものが好適である。その具体例としては、硫化ラード，硫化なたね油，硫化ひまし油，硫化大豆油，硫化米ぬか油などを挙げることができる。硫化脂肪酸の例としては、硫化オレイン酸などを、硫化エステルの例としては、硫化オレイン酸メチルや硫化米ぬか脂肪酸オクチルなどを挙げることができる。
【００１９】
硫化オレフィンとしては、例えば、下記の一般式（Ｉ）
Ｒ¹−Ｓ_x−Ｒ² ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ¹は炭素数２〜１５のアルケニル基、Ｒ²は炭素数２〜１５のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｘは１〜８の整数を示す。）
で表される化合物などを挙げることができる。この化合物は、炭素数２〜１５のオレフィン又はその２〜４量体を、硫黄，塩化硫黄等の硫化剤と反応させることによって得られ、該オレフィンとしては、プロピレン，イソブテン，ジイソブテンなどが好ましい。
【００２０】
また、ジヒドロカルビルポリサルファイドは、下記の一般式（II）
Ｒ³−Ｓ_y−Ｒ⁴ ・・・（II）
（式中、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ炭素数１〜２０のアルキル基又は環状アルキル基，炭素数６〜２０のアリール基，炭素数７〜２０のアルキルアリール基又は炭素数７〜２０のアリールアルキル基を示し、それらは互いに同一でも異なっていてもよく、ｙは２〜８の整数を示す。）
で表される化合物である。ここで、Ｒ³及びＲ⁴がアルキル基の場合、硫化アルキルと言われる。
【００２１】
上記一般式（II）におけるＲ³及びＲ⁴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，ｔｅｒｔ−ブチル基，各種ペンチル基，各種ヘキシル基，各種ヘプチル基，各種オクチル基，各種ノニル基，各種デシル基，各種ドデシル基，シクロヘキシル基，シクロオクチル基，フェニル基，ナフチル基，トリル基，キシリル基，ベンジル基，フェネチル基などを挙げることができる。
【００２２】
このジヒドロカルビルポリサルファイドとしては、例えば、ジベンジルポリサルファイド，ジ−ｔｅｒｔ−ノニルポリサルファイド，ジドデシルポリサルファイド，ジ−ｔｅｒｔ−ブチルポリサルファイド，ジオクチルポリサルファイド，ジフェニルポリサルファイド，ジシクロヘキシルポリサルファイドなどを好ましく挙げることができる。
【００２３】
さらに、チオカーバメート類としては、例えば、ジンクジチオカーバメートなどを、チオテルペン類としては、例えば、五硫化リンとピネンの反応物を、ジアルキルチオジプロピオネート類としては、例えば、ジラウリルチオジプロピオネート，ジステアリルチオジプロピオネートなどを挙げることができる。
これらの中で、極圧特性などの点から、ジヒドロカルビルポリサルファイドが好適である。
【００２４】
本発明においては、上記硫黄系極圧剤は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、通常組成物全量基準で、０〜３０重量％の範囲である。３０重量％を超えると酸化安定性が低下する傾向がみられる。極圧特性，酸化安定性などの面から、この硫黄系極圧剤の好ましい配合量は、組成物全量基準で、０．１〜２０重量％の範囲である。
【００２５】
なお、本発明の組成物の全塩基価については、低すぎると切削、研削加工性が維持できない場合があり、高すぎると沈澱が生じ不都合が発生するなどの点から１〜７５ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳＫ−２５０１：過塩素酸法による）の範囲に調整しておくのが好ましい。より好ましくは、３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。
【００２６】
本発明の組成物は、潤滑油基油に上記（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）成分を配合することにより得られるが、通常、金属加工油としての基本的な性能を維持するために、本発明の目的を阻害しない範囲で各種公知の添加剤を適宜配合することができる。例えば、リン酸エステル，亜リン酸エステルなどのリン系極圧剤を挙げることができ、その配合量は、組成物全量基準で、０．０５〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％である。その他に、オレイン酸，ステアリン酸，ダイマー酸などのカルボン酸又はそのエステルなどの油性剤、ジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ，アリール型を除く），ジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＤＴＣ），硫化オキシモリブデンジチオカルバメート（ＭｏＤＴＣ），ジチオリン酸ニッケル（ＮｉＤＴＰ），ジチオカルバミン酸ニッケル（ＮｉＤＴＣ）などの耐摩耗剤、アミン系やフェノール系の酸化防止剤、チアジアゾール，ベンゾトリアゾールなどの金属不活性化剤、アルケニルコハク酸又はそのエステルやイミドなどのスラッジ分散剤、ソルビタンエステル，中性アルカリ土類金属のスルホネート，フェネート，サリチレートなどの防錆剤、ジメチルポリシロキサン，ポリアクリレートなどの消泡剤などを挙げることができる。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜４及び比較例１〜５
第１表に示す割合で、基油に各成分を配合し、実施例及び比較例の切削油組成物を調製した。これら実施例と比較例の組成物につき、下記の要領で溝入れ切削実験を行い油剤の加工性能を評価した。その結果を第１表に示す。
【００２８】
〔切削実験〕
下記の切削条件で被削材の溝入れ切削実験を行い、二次元切削における切削抵抗（主分力，送り分力）及びこれから求められる工具すくい面の摩擦係数により、油剤の加工性能を評価した。
切削条件
切削速度：３〜５ｍ／ｍｉｎ
送り速度：０．０２５ｍｍ／ｒｅｖ
被削材：ＪＩＳＳＵＳ４４０Ｃ
切削工具：バイト−東芝タンガロイＳＣＴＨ
チップ−東芝タンガロイＣＴＮ３Ｋ（超硬Ｋ１０種）
すくい角＝８°，逃げ角＝６°
【００２９】
【表１】

【００３０】
【表２】

【００３１】
【表３】

【００３２】
（注）
＊１：パラフィン系原油の留出油を水添精製したもの（４０℃における動粘度１０ｍｍ²／ｓ）
＊２：パラフィン系の鉱油を硫黄粉末と反応させたもの。（硫黄含有量０．５重量％，４０℃における動粘度１０ｍｍ²／ｓ）
＊３：全塩基価４００ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊４：全塩基価４４８ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊５：ジ−ｔｅｒｔ−ノニルポリサルファイド
＊６：イソブテンと硫黄の反応生成物
＊７：硫化オレイン酸メチル
第１表から、実施例の組成物は、切削抵抗の絶対値，摩擦係数ともに改善されていることがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の金属加工油組成物は、塩素系極圧剤を含有せず、焼却処理において有害ガスを発生せず、環境汚染あるいは焼却炉損傷の問題がないうえ、ブローチ加工，ガンドリル加工のような低速・重切削に適用可能である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metalworking oil composition, and more particularly to a metalworking oil composition suitable for cutting or grinding.
[0002]
[Prior art]
In general, chlorine-based extreme pressure agents are frequently used in metal processing such as cutting and grinding because they are excellent in cutting performance and are relatively inexpensive. However, in recent years, when water-insoluble cutting fluids containing chlorinated extreme pressure agents are used, it is pointed out that there are problems of environmental pollution due to the generation of dioxins during incineration and corrosion and damage of the incinerator due to the generation of chlorine gas. There is. Also, some chlorinated paraffins among chlorinated extreme pressure agents have raised concerns about the possibility of toxicity and carcinogenicity. Therefore, the development of an oil agent that does not contain a chlorine-based extreme pressure agent is underway.
[0003]
JP-A-6-313182 and JP-A-6-330076 disclose cutting fluid compositions containing sulfonates of alkali metals and / or alkaline earth metals. However, what is actually used in the same publication can be applied to turning and drilling, but a lot in low speed and heavy cutting where the cutting speed is 40 m / min or less such as broaching and gun drilling. If it is not added or the processing conditions are not extremely lowered, there is a problem that the cutting resistance is large and the tool is damaged.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made from the above viewpoint, does not contain a chlorinated extreme pressure agent, does not generate harmful gas in the incineration process, has no problem of environmental pollution or incinerator damage, broaching, gun drilling An object of the present invention is to provide a metalworking oil composition applicable to such low speed and heavy cutting.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that cutting performance is surprisingly improved by using an overbased alkaline earth metal sulfonate and an overbased alkali metal sulfonate together. Is completed. That is, the present invention relates to a lubricant base oil based on the total amount of the composition (A) 0.1 to 30% by weight of an overbased alkaline earth metal sulfonate having a total base number of 200 to 800 mg KOH / g , (B) total base number overbased alkali metal sulfonates 0.1 to 30 wt%, which is a 200~800mgKOH / g, and (C) Ri greens by blending sulfur extreme pressure agent 0-30% by weight, and (a) It is a metalworking oil composition whose weight ratio (A) / (B) of a component and (B) component is 0.001-1 .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
In the metalworking oil composition of the present invention, mineral oil and / or synthetic oil is used as the lubricating base oil. The mineral oil or synthetic oil is not particularly limited as long as it is generally used as a base oil for metalworking oil, but has a kinematic viscosity in the range of 1 to 100 mm ² / s at 40 ° C. Preferably, the one in the range of 3 to 50 mm ² / s is more preferable. When the kinematic viscosity of the base oil is too high, the amount of the oil agent that adheres to the workpiece and is carried away increases, which is not preferable because it may not be economical. On the other hand, if it is too low, workability may be deteriorated due to generation of mist, which is not preferable. The pour point, which is an index of low temperature fluidity of the base oil, is not particularly limited, but is preferably −10 ° C. or lower.
[0007]
There are various kinds of such mineral oils and synthetic oils, and may be appropriately selected according to the use. As mineral oil, for example, a distillate obtained by subjecting paraffin-based crude oil, intermediate-based crude oil, or naphthenic-based crude oil to atmospheric distillation, or distilling atmospheric residue oil under reduced pressure, or using this as a conventional method Therefore, refined oils obtained by refining, for example, solvent refined oil, hydrogenated refined oil, dewaxed oil, and clay-treated oil can be exemplified.
[0008]
In addition, it is preferable in terms of effect to use a so-called sulfide mineral oil obtained by reacting mineral oil with sulfur. What is necessary is just to make the said sulfide mineral oil add 0.1-1 weight part of sulfur with respect to 100 weight part of mineral oil normally, and to make it react at 120-130 degreeC for 10 minutes-1 hour. The above-mentioned sulfur is not particularly limited, and examples thereof include natural products, natural gas and oil fractions produced by desulfurization. In addition, the kinematic viscosity at 40 ° C. of the sulfide mineral oil is also in the same range as the above mineral oil.
[0009]
On the other hand, as synthetic oil, for example, poly α-olefin, α-olefin copolymer, polybutene, alkylbenzene, polyol ester, dibasic acid ester, polyoxyalkylene glycol, polyoxyalkylene glycol ester, polyoxyalkylene glycol ether, silicone oil, etc. Can be mentioned. The synthetic oil can use the thing processed with sulfur similarly to mineral oil. These base oils can be used alone or in combination of two or more kinds, and mineral oil and synthetic oil may be used in combination.
[0010]
By the way, in the metalworking oil composition of the present invention, when a relatively low viscosity having a kinematic viscosity at 40 ° C. of about 20 mm ² / s or less is used as a base oil, Mist generation during processing can be effectively suppressed. In general, the polymer compound preferably has a number average molecular weight of 2,000 to 300,000. There are various kinds of such polymer compounds, and examples thereof include polymethacrylate, polyisobutylene, olefin copolymer (for example, ethylene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer) and the like. it can.
[0011]
The blending ratio of the polymer compound is usually 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, based on the total amount of the composition, although it depends on the molecular weight and properties of the base oil. It can mix | blend in a ratio. If the polymer compound is less than 0.01% by weight, mist generation may not be sufficiently suppressed. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the oil agent may be taken away by the workpiece due to an increase in viscosity, which is not preferable.
[0012]
Next, the components (A), (B) and (C) blended in the lubricating base oil will be described.
(A) component The preferable total base number (according to JIS K-2501: perchloric acid method) of the sulfonate of the overbased alkaline earth metal is 200 to 800 mgKOH / g, more preferably 300 to 600 mgKOH / g. It is. When the total base number is less than 200 mgKOH / g, the workability of cutting and grinding may not be maintained, and when it exceeds 800 mgKOH / g, inconvenience such as precipitation may occur, which is not preferable.
[0013]
An overbased alkaline earth metal sulfonate is an alkaline earth metal salt of various sulfonic acids, and is usually obtained by a method of carbonating an alkaline earth metal salt of various sulfonic acids. Examples of the sulfonic acid include aromatic petroleum sulfonic acid, alkyl sulfonic acid, aryl sulfonic acid, alkyl aryl sulfonic acid and the like. Specifically, dodecyl benzene sulfonic acid, dilauryl cetyl benzene sulfonic acid, paraffin wax-substituted benzene sulfonic acid. And polyolefin-substituted benzenesulfonic acid, polyisobutylene-substituted benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid and the like. Examples of the alkaline earth metal of the sulfonate include calcium, barium, magnesium and the like, but calcium is preferable in terms of effects.
[0014]
In the present invention, the component (A) may be used singly or in combination of two or more. The blending amount is preferably in the range of 0.1 to 30% by weight and more preferably in the range of 0.5 to 15% by weight based on the total amount of the composition. If it is less than 0.1% by weight, the workability of cutting and grinding may not be maintained, and if it exceeds 30% by weight, the effect corresponding to the blending amount may not be improved.
[0015]
(B) component The preferable total base number (according to JIS K-2501: perchloric acid method) of the sulfonate of the overbased alkali metal is 200 to 800 mgKOH / g, more preferably 300 to 600 mgKOH / g. . When the total base number is less than 200 mgKOH / g, the workability of cutting and grinding may not be maintained, and when it exceeds 800 mgKOH / g, precipitation may occur and inconvenience may occur.
[0016]
Overbased alkali metal sulfonates are alkali metal salts of various sulfonic acids, and are usually obtained by a method of carbonating alkali metal salts of various sulfonic acids. Examples of the sulfonic acid include aromatic petroleum sulfonic acid, alkyl sulfonic acid, aryl sulfonic acid, alkyl aryl sulfonic acid and the like. Specifically, dodecyl benzene sulfonic acid, dilauryl cetyl benzene sulfonic acid, paraffin wax-substituted benzene sulfonic acid. And polyolefin-substituted benzenesulfonic acid, polyisobutylene-substituted benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid and the like. Examples of the alkali metal of the sulfonate include sodium, potassium, cesium and the like, but sodium is preferable from the viewpoint of effects.
[0017]
In the present invention, the component (B) may be used singly or in combination of two or more. The blending amount is preferably in the range of 0.1 to 30% by weight and more preferably in the range of 0.5 to 15% by weight based on the total amount of the composition. If it is less than 0.1% by weight, the workability of cutting and grinding may not be maintained, and if it exceeds 30% by weight, the effect corresponding to the blending amount may not be improved. Further, the component (A) and (B) weight ratio of component (A) component / (B) component values, in terms of synergy are 0.001 and 0.01 to 0.75 good preferred, and 0.1 to 0.70 is more preferable.
[0018]
(C) component In this invention, in order to improve cutting performance, a sulfur type extreme pressure agent can be mix | blended as needed.
The sulfur-based extreme pressure agent is not particularly limited as long as it has a sulfur atom in the molecule and can be dissolved or uniformly dispersed in the lubricating base oil to exhibit the extreme pressure effect. Examples of such compounds include sulfurized fats and oils, sulfurized fatty acids, sulfurized esters, sulfurized olefins, dihydrocarbyl polysulfides, thiocarbamates, thioterpenes, and dialkylthiodipropionates. Here, sulfurized fats and oils are obtained by reacting sulfur and sulfur-containing compounds with fats and oils (lard oil, whale oil, vegetable oil, fish oil, etc.), and the sulfur content is not particularly limited, but generally 5 to 30 weights. % Is preferred. Specific examples include sulfurized lard, sulfurized rapeseed oil, sulfurized castor oil, sulfurized soybean oil, and sulfurized rice bran oil. Examples of the sulfurized fatty acid include sulfurized oleic acid, and examples of the sulfurized ester include sulfurized methyl oleate and sulfurized rice bran fatty acid octyl.
[0019]
As the sulfurized olefin, for example, the following general formula (I)
R ¹ -S _x -R ² (I)
(In the formula, R ¹ represents an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, R ² represents an alkyl group or alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and x represents an integer of 1 to 8)
The compound etc. which are represented by these can be mentioned. This compound is obtained by reacting an olefin having 2 to 15 carbon atoms or a dimer or tetramer thereof with a sulfurizing agent such as sulfur or sulfur chloride, and propylene, isobutene, diisobutene and the like are preferable.
[0020]
Dihydrocarbyl polysulfide is represented by the following general formula (II):
R ³ -S _y -R ⁴ (II)
(Wherein, R ³ and R ⁴ are each an alkyl group or a cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, alkyl aryl group or C 7-20 7 to 20 carbon atoms An arylalkyl group, which may be the same as or different from each other, and y represents an integer of 2 to 8.)
It is a compound represented by these. Here, when R ³ and R ⁴ are alkyl groups, they are referred to as alkyl sulfides.
[0021]
Specific examples of R ³ and R ⁴ in the general formula (II) include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, Various pentyl groups, various hexyl groups, various heptyl groups, various octyl groups, various nonyl groups, various decyl groups, various dodecyl groups, cyclohexyl groups, cyclooctyl groups, phenyl groups, naphthyl groups, tolyl groups, xylyl groups, benzyl groups, Examples thereof include a phenethyl group.
[0022]
Preferred examples of the dihydrocarbyl polysulfide include dibenzyl polysulfide, di-tert-nonyl polysulfide, didodecyl polysulfide, di-tert-butyl polysulfide, dioctyl polysulfide, diphenyl polysulfide, and dicyclohexyl polysulfide.
[0023]
Further, as thiocarbamates, for example, zinc dithiocarbamate, etc., as thioterpenes, for example, a reaction product of phosphorus pentasulfide and pinene, as dialkylthiodipropionates, for example, dilauryl thiodipropionate. , Distearyl thiodipropionate and the like.
Among these, dihydrocarbyl polysulfide is preferable in terms of extreme pressure characteristics.
[0024]
In this invention, the said sulfur type extreme pressure agent may be used 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Moreover, the compounding quantity is the range of 0-30 weight% normally on the basis of the whole composition amount. When it exceeds 30% by weight, the oxidation stability tends to decrease. From the viewpoint of extreme pressure characteristics, oxidation stability, etc., the preferred blending amount of this sulfur-based extreme pressure agent is in the range of 0.1 to 20% by weight based on the total amount of the composition.
[0025]
The total base number of the composition of the present invention is 1 to 75 mgKOH / g (JIS) in that cutting and grinding workability may not be maintained if it is too low, and precipitation is caused if it is too high. It is preferable to adjust to the range of K-2501: perchloric acid method. More preferably, it is the range of 3-30 mgKOH / g.
[0026]
The composition of the present invention can be obtained by blending the above components (A), (B) and (C) with a lubricating base oil, but usually, in order to maintain the basic performance as a metalworking oil. Various known additives can be appropriately blended within a range not impairing the object of the present invention. For example, phosphorus extreme pressure agents such as phosphate esters and phosphites can be mentioned, and the blending amount is 0.05 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight based on the total amount of the composition. %. In addition, oily agents such as oleic acid, stearic acid, dimer acid and other carboxylic acids or esters thereof, zinc dithiophosphate (except ZnDTP, aryl type), zinc dithiocarbamate (ZnDTC), oxymolybdenum dithiocarbamate (MoDTC) , Antiwear agents such as nickel dithiophosphate (NiDTP) and nickel dithiocarbamate (NiDTC), amine and phenolic antioxidants, metal deactivators such as thiadiazole and benzotriazole, alkenyl succinic acid or its esters and imides And rust inhibitors such as sorbitan esters, neutral alkaline earth metal sulfonates, phenates and salicylates, and antifoaming agents such as dimethylpolysiloxane and polyacrylate.
[0027]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5
Each component was mix | blended with the base oil in the ratio shown in Table 1, and the cutting oil composition of an Example and a comparative example was prepared. With respect to the compositions of these examples and comparative examples, grooving cutting experiments were conducted in the following manner to evaluate the processing performance of the oil. The results are shown in Table 1.
[0028]
[Cutting experiment]
Grooving cutting experiment of the work material was performed under the following cutting conditions, and the processing performance of the oil was evaluated based on the cutting resistance (main component force, feed component force) in two-dimensional cutting and the friction coefficient of the tool rake face calculated from this. .
Cutting conditions Cutting speed: 3-5 m / min
Feed rate: 0.025mm / rev
Work material: JIS SUS440C
Cutting tool: Bite-Toshiba Tungaloy SCTH
Chip-Toshiba Tungaloy CTN3K (Carbide K10)
Rake angle = 8 °, clearance angle = 6 °
[0029]
[Table 1]

[0030]
[Table 2]

[0031]
[Table 3]

[0032]
(note)
* 1: Hydrogenated and refined distillate of paraffinic crude oil (kinematic viscosity at 40 ° C: 10 mm ² / s)
* 2: Paraffin mineral oil reacted with sulfur powder. (Sulfur content 0.5 wt%, kinematic viscosity at 40 ° C 10 mm ² / s)
* 3: Total base number 400 mgKOH / g
* 4: Total base number 448 mgKOH / g
* 5: Di-tert-nonyl polysulfide * 6: Reaction product of isobutene and sulfur * 7: Methyl sulfide oleate From Table 1, the compositions of the examples are improved in both absolute value of cutting resistance and coefficient of friction. I understand that.
[0033]
【The invention's effect】
The metalworking oil composition of the present invention does not contain a chlorinated extreme pressure agent, does not generate harmful gases in the incineration process, has no problem of environmental pollution or incinerator damage, and has a broaching process, gun drilling process, etc. Applicable to low speed and heavy cutting.

Claims

To the lubricating base oil, (A) 0.1 to 30% by weight of an overbased alkaline earth metal sulfonate having a total base number of 200 to 800 mgKOH / g, based on the total amount of the composition, and (B) a total base number of 200 to 800 mg KOH / g of an overbased alkali metal sulfonate 0.1 to 30% by weight, and (C) a sulfur-based extreme pressure agent 0 to 30% by weight, and (A) component and (B) component Metalworking oil composition whose weight ratio (A) / (B) is 0.001-1.

The metalworking oil composition according to claim 1, wherein the lubricating base oil is a sulfide mineral oil.