JP4278218B2

JP4278218B2 - 金属加工油組成物

Info

Publication number: JP4278218B2
Application number: JP5883799A
Authority: JP
Inventors: 敦也上田; 和好武田
Original assignee: Kyodo Yushi Co Ltd
Current assignee: Kyodo Yushi Co Ltd
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: JP2000256688A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、切削加工、研削加工、転造加工、プレス加工、塑性加工等の金属加工に広く適用できる金属加工油組成物に関し、特に、冷風加工、セミドライカッティング加工に適した金属加工油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
環境に優しい金属加工処理方法として、近年、切削加工、研削加工等のドライ化の研究が進められている。金属加工をドライ化した場合、加工点を冷却する必要があり、例えば、圧縮した冷却空気等を噴射して加工点を冷却している。しかし、完全ドライ加工では、工具−被削材間の潤滑が不足するため、極微量の潤滑油が供給されている。従来公知の金属加工油組成物は、低温における流動性、潤滑性が不十分であり、冷風加工にそのまま適用することはできない。さらに、低温における安定性（液状保持性）も十分とはいえず、また、皮膚刺激性が高いという問題もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、低温潤滑性、低温安定性、低温流動性に優れ、冷風加工に適した金属加工油組成物を提供することである。本発明の他の目的は、皮膚刺激性が低く、皮膚に付着した場合にも、肌荒れを起こす等の問題がなく、環境に優しい金属加工油組成物を提供することである。本発明の更に他の目的は、低温潤滑性、低温安定性、低温流動性に優れ、皮膚刺激性が低い、不水溶性切削・研削油を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、(A)直鎖脂肪酸とグリセリンのエステル10〜50重量部と、(B)分岐脂肪酸とグリセリンのエステル50〜90重量部を含有する金属加工油組成物である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明について詳細に説明する。本発明に使用する成分(A)のエステルの原料となる直鎖脂肪酸は、好ましくは炭素原子数６〜２２、さらに好ましくは６〜１８、さらに好ましくは６〜１２、最も好ましくは８〜１０の脂肪酸である。この直鎖脂肪酸は飽和でも不飽和でも良いが、飽和脂肪酸の方が好ましい。このような直鎖脂肪酸の具体例としては、カプリン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ウンデシレン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、ノナデカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、等が挙げられる。特に好ましいものは、カプリン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸である。直鎖脂肪酸のグリセリンエステルは、モノエステル、ジエステル、トリエステルのいずれでもよいが、トリエステル、すなわちトリグリセライドが最も好ましい。
【０００６】
本発明に使用する成分(B)のエステルの原料となる分岐脂肪酸は、好ましくは炭素原子数６〜１８、さらに好ましくは６〜１３、さらに好ましくは６〜９、最も好ましくは８または９の脂肪酸である。この分岐脂肪酸は飽和でも不飽和でも良い。このような分岐脂肪酸の具体例としては、イソヘプタン酸、２−エチルヘキサン酸、イソオクタン酸、イソノナン酸、イソデカン酸、イソステアリン酸等が挙げられる。特に好ましいものは、２−エチルヘキサン酸、イソオクタン酸、イソノナン酸である。分岐脂肪酸のグリセリンエステルは、モノエステル、ジエステル、トリエステルのいずれでもよいが、トリエステル、すなわちトリグリセライドが最も好ましい。
【０００７】
(A)直鎖脂肪酸とグリセリンのエステルと、(B)分岐脂肪酸とグリセリンのエステルの重量比率は、10〜50：50〜90であることが必要である。この範囲より、成分(A)の量が多くても少なくても本発明の目的を十分に達成することは困難である。
【０００８】
本発明の金属加工油組成物は、成分(A)と成分(B)のみから構成されていてもよいが、金属加工油組成物の汎用成分、例えば、ドデシルコハク酸、ステアリルコハク酸、イソステアリルコハク酸等の脂肪酸、石油スルホン酸ナトリウム、バリウムスルホネート、カルシウムスルホネート等のスルホン酸塩、カルボン酸アミド等を防錆剤として含有してもよい。これらの添加量は、油剤全体の重量に対して0.5〜10重量％が適当である。
さらに必要に応じて、シリコーン系消泡剤、高分子系消泡剤、アルコール系消泡剤、ベンゾチアゾール系金属防食剤、BHT、PANに代表される酸化防止剤等を含有してもよい。これらの添加量は、油剤全体の重量に対して5重量％以下が適当である。
【０００９】
また、切削性、研削性を一段と向上させるため、ポリαオレフィン等の合成油、塩素化パラフィン、硫化油脂、アルキルポリスルフィド、亜鉛ジチオホスフェート、モリブデンジチオホスフェート、モリブデンジチオカーバメート等を含有してもよい。これらの添加量は、油剤全体の重量に対して10重量％以下が適当である。
塩素化合物、リン化合物等の極圧添加剤は含まない方が好ましい。
本発明の金属加工油組成物は、成分(A)、成分(B)、および他の任意成分を所定量配合することにより容易に製造できる。
【００１０】
【実施例および比較例】
以下、実施例および比較例により本発明を詳細に説明する。
実施例および比較例に使用したトリグリセライドおよび他の成分の内容を表１に記す。
表２に示した組成を有する金属加工油組成物（不水溶性切削・研削油）を調製した。これらの組成物について以下の性能評価を行った。
【００１１】
摩擦係数
曽田式振子形油性摩擦試験機を用い、−３０℃において、ピン−ボールの振子減衰率から摩擦係数を算出する。０．１２以下を合格とする。
低温安定性
−３０℃において液状であるものを合格（○）とし、液状のものについては、JIS K 2283の方法により動粘度を測定した。
【００１２】
皮膚刺激性パッチ[フィンチャンバー（Finn Chamber:大正製薬（株）販売)]を用いてテストを行った。濾紙に、試料を約0.025mlしみこませ、前腕部の皮膚に貼付し、24時間後、除去し、除去4時間後に皮膚の外観を観察する。被験者10名の判定結果を合計し、4.0以下を合格とする。
判定基準３ : 水疱、丘疹を伴う赤変。
２ : 赤変し、腫れ上がる。
１ : 少し赤変。
0.5: 疑わしい。
０ : 反応なし
【００１３】
【表１】

【００１４】
【表２】

【００１５】
表２の実施例および比較例の結果から、本発明の実施例１〜７の金属加工油組成物は、摩擦係数が低く潤滑性に優れ、−３０℃の低温においても液状であり優れた低温安定性（流動性）を示し、皮膚刺激性も低いことがわかる。これに対して、(A)成分の量が50重量部より多い比較例１、(B)成分を含まない比較例２および(A)成分を含まない比較例３、なたね白絞油の比較例５、鉱油の比較例８の組成物はいずれも−３０℃において固体であり、低温安定性（流動性）がない。また(A)成分を含まない比較例４の組成物は、摩擦係数が高く潤滑性が劣る。ジエステル油を用いた比較例６および７の組成物は、皮膚刺激性が高い。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の金属加工油組成物は、低温潤滑性、低温安定性、低温流動性に優れ、切削加工、研削加工、転造加工、プレス加工、塑性加工等の金属加工に広く適用することができ、特に冷風加工に適している。また皮膚刺激性が低く、環境に優しい組成物である。

Claims

(A)直鎖脂肪酸とグリセリンのエステル10〜50重量部と、(B)分岐脂肪酸とグリセリンのエステル50〜90重量部を含有する冷風加工用又はセミドライカッティング加工用金属加工油組成物であって、
直鎖脂肪酸が炭素原子数８〜１０の脂肪酸であり、
分岐脂肪酸が炭素原子数６〜１３の脂肪酸であり、
不水溶性切削・研削油である金属加工油組成物。
直鎖脂肪酸が飽和脂肪酸である請求項１記載の金属加工油組成物。
分岐脂肪酸が炭素原子数６〜９の脂肪酸である請求項１又は２記載の金属加工油組成物。
分岐脂肪酸が炭素原子数８または９の脂肪酸である請求項１〜３のいずれか１項記載の金属加工油組成物。
冷風加工用である請求項１〜４のいずれか１項記載の金属加工油組成物。
セミドライカッティング加工用である請求項１〜４のいずれか１項記載の金属加工油組成物。