JP5778404B2 - Water-soluble cutting fluid - Google Patents

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Description

本発明は、水溶性切削液に関し、更に詳しくは、防食性(防錆性)を付与したカーボン微粒子を含有する水溶性切削液に係るものである。   The present invention relates to a water-soluble cutting fluid, and more particularly to a water-soluble cutting fluid containing carbon fine particles imparted with anticorrosive properties (rust prevention properties).

本発明の切削液は、切削加工用ばかりでなく研削加工用のものも含む。   The cutting fluid of the present invention includes not only cutting work but also grinding work.

以下の説明で配合率を示す「%」は、特に断らない限り、「質量%」である。   In the following description, “%” indicating the blending ratio is “mass%” unless otherwise specified.

水溶性切削液としては、エマルションタイプ(JIS K2241切削油剤:A1種)、ソルブルタイプ(JIS K2241切削油剤:A2種)、ソリューションタイプ(JIS K2241切削油剤:A3種)の3種類がある。   There are three types of water-soluble cutting fluid: emulsion type (JIS K2241 cutting fluid: A1 type), solve type (JIS K2241 cutting fluid: Type A2), and solution type (JIS K2241 cutting fluid: Type A3).

このうち、難加工向けには、油成分(硫黄系極圧剤、リン系極圧剤、鉱物油、合成油等)を界面活性剤で分散させたエマルションタイプ(A1種)、ソルブルタイプ(A2種)が使用される。   Among these, for difficult processing, an emulsion type (A1 type), a solve type (in which oil components (sulfur extreme pressure agent, phosphorus extreme pressure agent, mineral oil, synthetic oil, etc.) are dispersed with a surfactant. A2 type) is used.

これらのタイプの切削液は、油成分を潤滑主成分としているため液安定性に問題点がある。このため、切削液が不安定な状態で液表面に油分が浮遊してくると、液の腐敗が発生し易くなる。   Since these types of cutting fluids have an oil component as a main component for lubrication, there is a problem in fluid stability. For this reason, when the oil component floats on the surface of the liquid in an unstable state, the liquid is likely to be spoiled.

また、油成分を実質的に含有していないソリューションタイプは、液安定性に優れ、腐敗しにくい半面、難加工に対しては潤滑不足で加工範囲に制約が発生する。   In addition, the solution type that does not substantially contain an oil component has excellent liquid stability and is difficult to be spoiled. On the other hand, for difficult processing, the processing range is limited due to insufficient lubrication.

従来技術として、カーボン分散液のみで切削加工を実施した事例がある(本発明者らが知る限り、直接的に記載した先行技術文献は存在しない。)。カーボン分散液で切削加工すると、現用エマルションョンタイプと同等の切削加工性を得られるが、被切削材及び工作機械における腐食(錆)発生のため使用されていないのが現状であると見聞している。   As a prior art, there is an example in which cutting is performed only with a carbon dispersion (as far as the present inventors know, there is no prior art document described directly). Cutting with a carbon dispersion gives the same machinability as the current emulsion type, but I heard that it is not used because of corrosion (rust) in the work material and machine tool. ing.

なお、本発明の特許性に影響を与えるものではないが、カーボン微粒子(ナノカーボン)を含有した水溶性切削液を使用した、下記構成の鉄系被削材の切削方法が特許文献1で提案されている(特許文献1特許請求の範囲等)。   Although not affecting the patentability of the present invention, Patent Document 1 proposes a method for cutting an iron-based work material having the following configuration using a water-soluble cutting fluid containing carbon fine particles (nanocarbon). (Patent Document 1 claims, etc.).

「ナノカーボンを含有した水溶性切削液を電解させ、電解した水溶性切削液を、ダイヤモンド切削工具と鉄系被削材との切削点に供給しながら、ダイヤモンド切削工具により鉄系被削材を切削することを特徴とする。」   “While electrolyzing a water-soluble cutting fluid containing nanocarbon and supplying the electrolyzed water-soluble cutting fluid to the cutting point between the diamond cutting tool and the iron-based work material, the diamond-cutting tool It is characterized by cutting. "

特許文献1に記載された水溶性切削液の作用は下記の如くである旨記載されている(段落0029参照)。   It is described that the action of the water-soluble cutting fluid described in Patent Document 1 is as follows (see paragraph 0029).

カーボン微粒子(ナノカーボン)が切削工具の切刃表面に付着して形成されたカーボンの被覆層が、固体潤滑剤として機能することにより切刃表面の表面摩擦係数を下げて、切りくずの切削工具への付着を防止するとともに、切刃保護層としても機能して、切削工具の摩耗を防止する。この炭素微粒子の作用は、本発明における作用と同様であると考えられる。   The carbon coating layer formed by carbon fine particles (nanocarbon) adhering to the cutting blade surface of the cutting tool functions as a solid lubricant, thereby reducing the surface friction coefficient of the cutting blade surface and cutting the chip. As well as preventing adhesion to the cutting tool, it also functions as a cutting edge protective layer to prevent wear of the cutting tool. The action of the carbon fine particles is considered to be the same as the action in the present invention.

しかし、特許文献1に記載された水溶性切削液は、後述の本発明の目的である被切削体(被削材)の防錆を意図したものではない。特許文献1段落0030には下記内容の記載がある。   However, the water-soluble cutting fluid described in Patent Document 1 is not intended for rust prevention of a workpiece (workpiece), which is an object of the present invention described later. Patent Document 1 paragraph 0030 has the following description.

「腐食作用を有する化合物を有する切削液を電解して切削点に供給することにより、表面の結晶構造を脆くして、切削性能を向上させるものである。」   “By electrolyzing a cutting fluid having a compound having a corrosive action and supplying it to the cutting point, the surface crystal structure becomes brittle and the cutting performance is improved.”

なお、特許文献1の実施例で「ナノカーボンを含有した水溶性切削液」として使用されている「Aqua-Black 162」(登録商標)は、「ナノカーボン濃度20wt%、pH7」とされている(段落0035)。   In addition, “Aqua-Black 162” (registered trademark) used as “a water-soluble cutting fluid containing nanocarbon” in the example of Patent Document 1 is set to “nanocarbon concentration 20 wt%, pH 7”. (Paragraph 0035).

そして、東海カーボン株式会社のホームページ「親水性カーボンブラックAqua-Black 162および001特性一覧表」によれば、ナノカーボンの分散性を確保するために、カルボキシル基(官能基)が導入されており、各カルボキシル基の水素がアルカリ金属置換されている。「Aqua-Black」(商標)は、インクとしての使用を想定しており、酸性では使用できないためと考えられる。このため、アルカリ金属置換される前の「Aqua-Black」(親水性カーボンブラック;カーボン分散液)は、pH:2〜3であったと推定される。pH:2〜3の当該カーボン分散液を切削液として使用していたため、被削材および工作機械における腐食・錆発生の問題がより発生し易かったと推定される。   And according to Tokai Carbon Co., Ltd. website “Hydrophilic Carbon Black Aqua-Black 162 and 001 Properties Table”, carboxyl groups (functional groups) have been introduced to ensure the dispersibility of nanocarbons, The hydrogen of each carboxyl group is substituted with an alkali metal. “Aqua-Black” (trademark) is assumed to be used as an ink, and it is considered that it cannot be used in an acidic state. For this reason, it is estimated that “Aqua-Black” (hydrophilic carbon black; carbon dispersion) before the alkali metal substitution was pH: 2 to 3. Since the carbon dispersion having a pH of 2 to 3 was used as a cutting fluid, it is estimated that the problem of corrosion and rust generation in the work material and machine tool was more likely to occur.

また、ソリューションタイプである水溶性切削液(A3種)では、JIS K2241で規定されている如く、1号(鋼板)ではpH8.5〜10.5、2号(アルミニウム板および銅板)ではpH8.0〜10.5と規定されている。   In addition, the solution type water-soluble cutting fluid (type A3) has a pH of 8.5 to 10.5 for No. 1 (steel plate) and a pH of 8 for No. 2 (aluminum plate and copper plate) as defined in JIS K2241. It is defined as 0 to 10.5.

なお、本発明の特許性に影響を与えるものではないが、本発明に使用可能な酸化処理されたカーボン微粒子を記載した文献として特許文献2〜3等が存在する。   In addition, although it does not affect the patentability of this invention, patent documents 2-3 etc. exist as literature which described the oxidized carbon fine particle which can be used for this invention.

特開2010−64184号公報JP 2010-64184 A 特許第2736243号公報Japanese Patent No. 2736243 特許第3039906号公報Japanese Patent No. 3039906

本発明は、上記にかんがみて、カーボン微粒子を含有する水溶性切削液において、エマルションタイプ(JIS K2241切削油剤;A1種)と同等の切削加工性(機械加工性)を維持しながら、被切削材および工作機械における実用的な耐腐食性が達成できる水溶性切削液を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention, in a water-soluble cutting fluid containing carbon fine particles, maintains a cutting workability (machining workability) equivalent to that of an emulsion type (JIS K2241 cutting fluid; class A1), while cutting the work material. And it aims at providing the water-soluble cutting fluid which can achieve practical corrosion resistance in a machine tool.

本発明者らは、上記課題を解決するために、機械加工性(切削・研削)を阻害せずに、かつ、pHをJIS K2241に規定するpH8.0以上に調整可能な各種腐食抑制剤(インヒビター)の組合わせを種々検討した結果、下記構成の水溶性切削液に想到した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have various corrosion inhibitors that can be adjusted to pH 8.0 or higher as defined in JIS K2241 without impairing machinability (cutting / grinding). As a result of various studies on combinations of inhibitors, the inventors have come up with a water-soluble cutting fluid having the following constitution.

酸化処理されたカーボン微粒子0.05〜6.0wt%を分散含有し、腐食抑制剤(インヒビター)が添加されてなる水溶性切削液であって、
前記腐食抑制剤として、アミノアルコール(但し、C:1〜5)および脂肪族カルボン酸(但し、C:4〜16)を含有して、pH:8.0〜10.5に調節されてなる、ことを特徴とする。
A water-soluble cutting fluid containing 0.05 to 6.0 wt% of oxidized carbon fine particles dispersed therein, and having a corrosion inhibitor (inhibitor) added thereto,
As the corrosion inhibitor, it contains amino alcohol (C: 1 to 5) and aliphatic carboxylic acid (C: 4 to 16), and is adjusted to pH: 8.0 to 10.5. It is characterized by that.

酸化処理されたカーボン微粒子は、通常、カーボン分散液(自己分散型カーボンブラック)の形態で配合する。   The oxidized carbon fine particles are usually blended in the form of a carbon dispersion (self-dispersing carbon black).

カーボン微粒子の酸化処理としては、特許文献2段落0021に記載されている如く、下記のような手段により可能であるが、炭素陽極の電解酸化処理が望ましい。   As described in paragraph 0021 of Patent Document 2, the oxidation treatment of the carbon fine particles can be performed by the following means, but the electrolytic oxidation treatment of the carbon anode is desirable.

(1)酸化剤による化学的酸化、(2)オゾンによる酸化、(3)放電酸化又はプラズマ放電酸化、(4)電子ビーム照射による酸化。   (1) chemical oxidation with an oxidizing agent, (2) oxidation with ozone, (3) discharge oxidation or plasma discharge oxidation, and (4) oxidation by electron beam irradiation.

電解酸化の概要は下記のごとくである(特許文献2段落0022から引用)。
「塩化リチウムのような少量の塩を含んだ電解液、成形し焼結した炭素粒子から精製したアノード(陽極)とプラチナカソード(陰極)である。電極間の電圧は電解液にとって十分に高い電圧とした。電気分解がすすむにつれ、炭素粒子は懸濁する。溶液のpH値が2.5に減少するまで電気分解は続ける。炭素粒子は溶液中で何ら他の分散剤なしに懸濁する。炭素粒子の沈降は調整の10日後でも見られない。」
The outline of the electrolytic oxidation is as follows (cited from Patent Document 2, paragraph 0022).
“An electrolyte containing a small amount of salt, such as lithium chloride, an anode (anode) purified from shaped and sintered carbon particles and a platinum cathode (cathode). The voltage between the electrodes is high enough for the electrolyte. As the electrolysis progresses, the carbon particles suspend, and the electrolysis continues until the pH value of the solution decreases to 2.5.The carbon particles suspend in the solution without any other dispersant. No sedimentation is seen even after 10 days of adjustment. "

また、前述の「Aqua-Black」等および均等のカーボン分散液も使用可能である。このカーボン分散液のカーボン微粒子濃度は、0.1〜10.0%、望ましくは、0.5〜5%とする。また、カーボン分散液のpHは、pH7.0〜8.0に限らず、表面官能基(カルボキシル基)の末端水素が1価イオンで置換されていないpH2.0〜3.0のものも使用可能である。さらには、カーボン分散液を、一旦、乾燥させてカーボン微粒子とし、再度、他の成分とともに、水分散させてもよい。   Moreover, the above-mentioned “Aqua-Black” and the like and an equivalent carbon dispersion can also be used. The carbon fine particle concentration of this carbon dispersion is 0.1 to 10.0%, preferably 0.5 to 5%. Further, the pH of the carbon dispersion is not limited to 7.0 to 8.0, and the carbon dispersion having pH 2.0 to 3.0 in which the terminal hydrogen of the surface functional group (carboxyl group) is not substituted with a monovalent ion is used. Is possible. Furthermore, the carbon dispersion liquid may be once dried to form carbon fine particles, and again dispersed with water together with other components.

上記電解酸化カーボンからなるカーボン分散液は、他のカーボン分散液(例えば、「Aqua-Black」)に比して、分散安定性および潤滑性に優れており望ましい。   The carbon dispersion composed of the above electrolytically oxidized carbon is desirable because it is superior in dispersion stability and lubricity as compared with other carbon dispersions (for example, “Aqua-Black”).

ちなみに、電解酸化カーボンで調製したカーボン微粒子の粒径は、二軸平均径:300〜1000nmである。   Incidentally, the particle diameter of the carbon fine particles prepared with electrolytically oxidized carbon is biaxial average diameter: 300 to 1000 nm.

カーボン分散液の配合比率は、通常、40〜70%、望ましくは45〜55%とする。切削液(原液)組成でカーボン微粒子0.04〜7.0%、望ましくは0.1〜5.0%、さらに望ましくは0.1〜2.0%となる量とする。   The blending ratio of the carbon dispersion is usually 40 to 70%, preferably 45 to 55%. The amount of carbon fine particles is 0.04 to 7.0%, preferably 0.1 to 5.0%, more preferably 0.1 to 2.0% in the cutting fluid (stock solution) composition.

アミノアルコールと脂肪族カルボン酸と併用することにより、アミノアルコールがカルボン酸と反応して、酸アミドが生成する。この結果、防錆(防食)性を向上できることは勿論、カーボン分散性を維持しながら、pHを8以上に調整可能となる。   By using amino alcohol and aliphatic carboxylic acid in combination, amino alcohol reacts with carboxylic acid to produce acid amide. As a result, the rust prevention (corrosion prevention) can be improved, and the pH can be adjusted to 8 or more while maintaining the carbon dispersibility.

上記アミノアルコールとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等、第1・2・3級アミンタイプのものを好適に使用できる。これらのうちで、第1級タイプと第2級タイプを併用することが、pH調整が容易となり望ましい。   As the amino alcohol, those of primary, secondary and tertiary amine types such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine and triisopropanolamine can be suitably used. Among these, it is desirable to use the primary type and the secondary type in combination because pH adjustment is easy.

上記アミノアルコールの配合量は、第1級タイプ:1〜8%、第2級タイプ:4〜16%、第1級タイプ/第2級タイプ=1/5〜1/2とする。   The compounding amount of the amino alcohol is primary type: 1 to 8%, secondary type: 4 to 16%, primary type / secondary type = 1/5 to 1/2.

上記脂肪族カルボン酸(但し、C:4〜16)としては、モノカルボン酸でもよいが、ジカルボン酸が、モノカルボン酸に比して溶解度が高く、キレート作用も期待でき、防錆性にも優れており望ましい。   The aliphatic carboxylic acid (C: 4 to 16) may be a monocarboxylic acid, but the dicarboxylic acid has higher solubility than the monocarboxylic acid, can be expected to have a chelating action, and has an antirust property. Excellent and desirable.

ジカルボン酸としては、ヘキサン二酸(C6)、ヘプタン二酸(C7)、オクタン二酸(C8)、ノナン二酸(C9)、デカン二酸(C10)、ドデカン二酸(C12)等を好適に使用できる。   Preferred dicarboxylic acids include hexanedioic acid (C6), heptanedioic acid (C7), octanedioic acid (C8), nonanedioic acid (C9), decanedioic acid (C10), dodecanedioic acid (C12), and the like. Can be used.

このジカルボン酸の配合量は、2〜15%、望ましくは8〜12%とする。   The blending amount of this dicarboxylic acid is 2 to 15%, desirably 8 to 12%.

さらに、希釈使用時の切削液の表面張力の調整剤として、液状多価アルコールを配合させることが望ましい。液状多価アルコールは、非鉄金属に対する腐食防止性を増大させる腐食抑制剤としての作用も奏する。   Furthermore, it is desirable to mix liquid polyhydric alcohol as a regulator of the surface tension of the cutting fluid during dilution use. The liquid polyhydric alcohol also has an action as a corrosion inhibitor that increases the corrosion resistance against non-ferrous metals.

上記液状多価アルコールとしては、グリセリン、ジグセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、液状ポリエチレングリコール(液状PEG)、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールおよび液状ポリプロピレングリコール(液状PPG)等を好適に使用できる。これらの内で、液状PPG、液状PEG等は、各種分子量・粘度のものが上市されており、好適に使用できる。なお、液状多価アルコールの一部を界面活性剤に置換してもよい。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系を問わない。   As said liquid polyhydric alcohol, glycerin, diglycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, liquid polyethylene glycol (liquid PEG), propylene glycol, dipropylene glycol, liquid polypropylene glycol (liquid PPG), etc. can be used conveniently. Among these, liquid PPG, liquid PEG, and the like having various molecular weights and viscosities are marketed and can be preferably used. A part of the liquid polyhydric alcohol may be replaced with a surfactant. The surfactant may be an anionic type, a cationic type, or a nonionic type.

上記液状多価アルコールは、その配合量は、5〜15%、望ましくは7〜13%とする。   The amount of the liquid polyhydric alcohol is 5 to 15%, preferably 7 to 13%.

また、腐食抑制剤として、通常、鉄系防食剤(防錆剤)として慣用されている、ベンゼン環縮合系のトリアゾール化合物を含有させることで、銅系金属腐食防止作用も付加できる。特に、後述の試験例で示す如く、ベンゾトリアゾールとトリルトリアゾールとを併用することにより、ベンゾトリアゾール単独に比して、銅系金属の防食性ばかりでなく、アルミ系金属の防食性が向上するとともに、エンドミル加工性も向上することを確認している。   Moreover, the copper metal corrosion prevention effect | action can also be added by containing the triazole compound of a benzene ring condensation type | system | group normally used as a corrosion inhibitor (usually an iron type anticorrosive agent). In particular, as shown in the test examples described later, the combined use of benzotriazole and tolyltriazole improves not only the corrosion resistance of copper-based metals but also the corrosion resistance of aluminum-based metals compared to benzotriazole alone. It has been confirmed that the end mill workability is also improved.

更に、防錆性向上のための腐食抑制剤として、珪酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、モリブデン酸塩等の酸化作用を有しないオキソ酸の無機塩(以下「非酸化性無機塩」という。)を添加してもよい。それらの配合量は、0.1〜2%とする。 Furthermore, as a corrosion inhibitor for improving rust prevention properties , inorganic salts of oxo acids having no oxidizing action such as silicates, phosphates, borates and molybdates (hereinafter referred to as “non-oxidizing inorganic salts”) .) May be added. Their blending amount is 0.1 to 2%.

更に、通常、水溶性切削液に使用されている、汎用の防腐剤(防カビ剤)を含有させる。この防腐剤の配合量は、0.01〜0.1%とする。   Furthermore, a general-purpose preservative (antifungal agent) usually used in water-soluble cutting fluid is contained. The preservative content is 0.01-0.1%.

上記各成分の組成は、纏めると下記の如くになる。
・カーボン分散液 40〜70%
・脂肪族カルボン酸(但し、C:4〜16) 2〜15%
・アミノアルコール(但し、C:1〜5) 5〜20%
・液状多価アルコール 5〜15%
・ベンゼン環縮合系のトリアゾール化合物 0.5〜5%
・非酸化性無機塩 0.1〜2%
・水その他 残部
The composition of each of the above components is summarized as follows.
・ Carbon dispersion 40-70%
Aliphatic carboxylic acid (however, C: 4-16) 2-15%
・ Amino alcohol (C: 1-5) 5-20%
・ Liquid polyhydric alcohol 5-15%
・ Triazole compound of benzene ring condensation system 0.5-5%
・ Non-oxidizing inorganic salt 0.1-2%
・ Water and other balance

そして、本発明の水溶性切削液(原液)は、通常、10〜20倍に希釈して、慣用法により機械加工(切削・研削)における潤滑剤乃至冷却剤として使用する。   The water-soluble cutting fluid (stock solution) of the present invention is usually diluted 10 to 20 times and used as a lubricant or coolant in machining (cutting / grinding) by a conventional method.

以下、本発明を、実施例・比較例に基づいて、更に、詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples and comparative examples.

1)カーボン分散液:
実施例の電解カーボン分散液は、特許文献2の実施例1で調製したものを、カーボン分散量(濃度):0.2%に希釈したものを使用した。なお、電解カーボン粒子形態は、顕微鏡で観察したところ、扁平状、粒径指数:二軸平均500nmであった。
1) Carbon dispersion:
As the electrolytic carbon dispersion liquid of the examples, the one prepared by diluting the carbon dispersion amount (concentration) prepared in Example 1 of Patent Document 2 to 0.2% was used. In addition, when the electrolytic carbon particle form was observed with a microscope, it was flat, particle size index: biaxial average 500 nm.

特許文献2の段落0053から分散液(懸濁液)の調製方法を次に引用する。
「水(pH:7)を電解液にして、ステンレスのメッシュ板を折り曲げて作った直径100mmの円筒状の陰極の中に、直径20mm、長さ100mmの黒鉛の棒を陽極にしていれ、直流電流3Aを24時間流してコロイド状の炭素懸濁液を作った。この炭素懸濁液は10日間放置しても粉末の沈降は無く、炭素粉末が炭素コロイドとして分散していた。懸濁液中の炭素粉末の濃度は3.1wt%であった。電解液のpHは2.5に変化した。」
The method for preparing a dispersion (suspension) is referred to from paragraph 0053 of Patent Document 2.
“In a 100 mm diameter cylindrical cathode made by bending a stainless steel mesh plate with water (pH: 7) as an electrolyte, a graphite rod with a diameter of 20 mm and a length of 100 mm is used as the anode. A colloidal carbon suspension was made by applying an electric current of 3 A for 24 hours, and the carbon suspension did not settle even when left for 10 days, and the carbon powder was dispersed as a carbon colloid. The concentration of the carbon powder inside was 3.1 wt%, and the pH of the electrolyte changed to 2.5. "

2)切削液の調製:
実施例組成は、表1に示す処方で、カーボン分散液と、その他成分の水系分散液とを質量比1:1で、常温で攪拌して調製した。
2) Preparation of cutting fluid:
The composition of the examples was prepared by stirring the carbon dispersion and the aqueous dispersion of other components at a mass ratio of 1: 1 at room temperature according to the formulation shown in Table 1.

Figure 0005778404
Figure 0005778404

3)耐腐食性(防錆性・防食性)試験:
JIS K2234 8.6に準拠した金属腐食試験条件で各種金属を評価した。
3) Corrosion resistance (rust resistance / corrosion resistance) test:
Various metals were evaluated under metal corrosion test conditions in accordance with JIS K2234 8.6.

試験温度88℃、試験時間1000時間後の錆、腐食の状態で判定した。   The test temperature was 88 ° C. and the test time was 1000 hours.

4)機械加工性試験:
各実施例・比較例の切削液を10倍希釈して、下記各条件の機械加工に適用して、切削加工性(潤滑性能・冷却性能等)を総合評価した。
4) Machinability test:
The cutting fluid of each Example / Comparative Example was diluted 10 times and applied to machining under the following conditions to comprehensively evaluate cutting workability (lubrication performance, cooling performance, etc.).

・ドリル加工・・・加工材:ADC12、切削速度:250m/min、送り量:0.1mm/rev
・エンドミル加工・・・加工材:SCM−420H、切削速度:70m/min、回転数:530min-1
・ Drilling: Work material: ADC12, Cutting speed: 250 m / min, Feed rate: 0.1 mm / rev
End mill processing: Work material: SCM-420H, cutting speed: 70 m / min, rotation speed: 530 min −1

<実施例の試験結果>
実施例の試験結果を表2に示す。
<Test results of examples>
The test results of the examples are shown in Table 2.

Figure 0005778404
Figure 0005778404

PEG系を添加した実施例2・3について、鋼、鋳鉄で若干錆の発生が認められた。PPG系を添加した実施例4・5及び段落0053に示されている実施例1に関しては、鋼、鋳鉄の耐腐食性(防食性)に優れた結果が得られた。   About Example 2 * 3 which added PEG type | system | group, generation | occurrence | production of some rust was recognized by steel and cast iron. With respect to Examples 4 and 5 to which PPG system was added and Example 1 shown in paragraph 0053, excellent results were obtained in the corrosion resistance (corrosion resistance) of steel and cast iron.

銅系・アルミニウム系に関しては、全組成共に良好で有るが、特にベンゾトリアゾールとトリルトリアゾールの組み合わせた実施例2・4が効果的な結果が得られた。   Regarding copper-based and aluminum-based materials, all the compositions were good, but effective results were obtained particularly in Examples 2 and 4 in which benzotriazole and tolyltriazole were combined.

実施例1と、比較例1の評価結果より、カーボン分散液の潤滑性が確認された。   From the evaluation results of Example 1 and Comparative Example 1, the lubricity of the carbon dispersion liquid was confirmed.

実施例1〜6および比較例1の結果から、高分子ポリマー添加による相乗効果も確認された。   From the results of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, a synergistic effect due to the addition of the polymer was also confirmed.

多価アルコールおよび非酸化性無機塩(珪酸ソーダ)を不使用の場合は、非鉄耐腐食性が低下するとともに、リーマ加工、エンドミル加工において若干低下する。その理由は、表面張力が大きくなるためと考えられる。   When polyhydric alcohol and non-oxidizing inorganic salt (sodium silicate) are not used, non-ferrous corrosion resistance is lowered, and it is slightly lowered in reaming and end milling. The reason is considered that the surface tension is increased.

PEG添加の実施例2、3は、耐腐食性(防食性)が若干低下する傾向があり多価アルコールとしては、PPGが有効と考えられる。   In Examples 2 and 3 to which PEG was added, corrosion resistance (anticorrosion) tends to be slightly lowered, and PPG is considered to be effective as a polyhydric alcohol.

実施例1・4・5を用いてソリューション(合成系)、ソルブルタイプ(合成系)の水溶性切削液を設計することにより、被切削材・機械に対する耐腐食性、切削液の耐腐敗、切削加工性の向上が見込める。   By designing solutions (synthetic system) and soluble type (synthetic system) water-soluble cutting fluids using Examples 1, 4 and 5, corrosion resistance to the work material and machine, anti-corrosion of the cutting fluid, Expected to improve machinability.

Claims (8)

酸化処理されたカーボン微粒子0.04〜7.0wt%を分散含有し、腐食抑制剤(インヒビター)が添加されてなる水溶性切削液であって、
前記カーボン微粒子が電解酸化粉末であるとともに、
前記腐食抑制剤として、アミノアルコール(但し、C:1〜5)および脂肪族カルボン酸(但し、C:4〜16)を含有して、pH:8.0〜10.5に調節されてなる、
ことを特徴とする水溶性切削液。
A water-soluble cutting fluid containing 0.04 to 7.0 wt% of oxidized carbon fine particles dispersed therein, to which a corrosion inhibitor (inhibitor) is added,
The carbon fine particles are electrolytically oxidized powder,
As the corrosion inhibitor, it contains amino alcohol (C: 1 to 5) and aliphatic carboxylic acid (C: 4 to 16), and is adjusted to pH: 8.0 to 10.5. ,
A water-soluble cutting fluid characterized by that.
前記脂肪族カルボン酸(但し、C:4〜16)がジカルボン酸であることを特徴とする請求項1記載の水溶性切削液。    The water-soluble cutting fluid according to claim 1, wherein the aliphatic carboxylic acid (C: 4 to 16) is a dicarboxylic acid. さらに、液状多価アルコールが添加されてなることを特徴とする請求項1又は2記載の水溶性切削液。   Furthermore, liquid polyhydric alcohol is added, The water-soluble cutting fluid of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記腐食抑制剤として、さらに、ベンゼン環縮合系のトリアゾール化合物を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の水溶性切削液。    The water-soluble cutting fluid according to claim 1, 2 or 3, further comprising a benzene ring condensation type triazole compound as the corrosion inhibitor. 前記ベンゼン環縮合系のトリアゾール化合物が、ベンゾトリアゾール及び/又はトリルトリアゾールであることを特徴とする請求項4記載の水溶性切削液。    The water-soluble cutting fluid according to claim 4, wherein the benzene ring condensed triazole compound is benzotriazole and / or tolyltriazole. 前記pHが9.5〜10.5であることを特徴とする請求項1〜5いずれか一記載の水溶性切削液。    The water-soluble cutting fluid according to any one of claims 1 to 5, wherein the pH is 9.5 to 10.5. さらに、防腐剤を含有することを特徴とする請求項1〜6いずれか一記載の水溶性切削液。   Furthermore, antiseptic | preservative is contained, The water-soluble cutting fluid as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 下記組成であることを特徴とする請求項4記載の水溶性切削液。
・カーボン分散液 40〜70質量%
・脂肪族カルボン酸(但し、C:4〜16) 2〜15質量%
・アミノアルコール(但し、C:1〜5) 5〜20質量%
・液状多価アルコール 5〜15質量%
・ベンゼン環縮合系のトリアゾール化合物 0.5〜5質量%
酸化作用を有しないオキソ酸の無機塩 0.1〜2質量%
・水その他 残部
The water-soluble cutting fluid according to claim 4, which has the following composition.
Carbon dispersion 40-70% by mass
Aliphatic carboxylic acid (however, C: 4 to 16) 2 to 15% by mass
-Amino alcohol (however, C: 1-5) 5-20 mass%
・ Liquid polyhydric alcohol 5-15% by mass
-Benzene ring condensation system triazole compound 0.5-5 mass%
・ Inorganic salt of oxo acid having no oxidizing action 0.1 to 2% by mass
・ Water and other balance
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CN103555396B (en) * 2013-10-30 2015-04-22 沈阳航空航天大学 Water-based cutting fluid
JP6586621B2 (en) * 2015-10-30 2019-10-09 パレス化学株式会社 Aqueous lubricant composition and metal working method using the same
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CN115820331B (en) * 2022-11-23 2023-07-28 俄美达(武汉)有限公司 Cutting fluid for precious stone processing and preparation method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6140400A (en) * 1984-08-02 1986-02-26 Idemitsu Kosan Co Ltd Water-soluble lubricant
JP3244996B2 (en) * 1995-02-24 2002-01-07 ユシロ化学工業株式会社 Water-soluble metalworking oil
JP4974150B2 (en) * 2007-02-19 2012-07-11 株式会社興人 Water-soluble processing oil
JP2009173814A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Yushiro Chem Ind Co Ltd Aqueous lubricant composition and working method
JP5394691B2 (en) * 2008-08-22 2014-01-22 出光興産株式会社 Water-soluble metalworking fluid and metalworking coolant

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