JPH09125084A - 切削加工油剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩素系極圧剤を全く含まない、優れた切削性
能を有する非塩素系切削加工油剤組成物を提供するこ
と。 【解決手段】 潤滑油基油に対し、（Ａ）硫黄系極圧
剤、（Ｂ）全塩基価が１００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ
の、過塩基性カルシウムスルフォネート、過塩基性カル
シウムフェネートおよび過塩基性カルシウムサリシレー
トの中から選ばれる１種または２種以上の過塩基性油溶
性カルシウム塩、並びに（Ｃ）リン酸トリエステルを含
有させた非塩素系切削加工油剤組成物により課題を解決
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非塩素系切削加工油
剤組成物に関し、詳しくは塩素系添加剤を含有せず、か
つ、金属の切削加工において良好な効果を有する油剤組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より金属の切削加工の分野において
は、塩素化パラフィンなどの塩素系極圧添加剤や硫化油
脂、サルファイド、チオカーボネートなどの硫黄系極圧
剤が多用されてきた。しかし切削性能の点では一般に硫
黄系極圧剤より塩素系極圧剤のほうが優れるため、切削
加工、特にサーメット工具、コーテッド工具、超高圧焼
結体工具などを用いる重切削加工ならびに高速切削加工
においては塩素化パラフィンなどの塩素系極圧剤の使用
が不可欠であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
環境保護の問題から塩素系添加剤の使用に対する懸念が
増大しており、実際に、現在ドイツにおいては廃油中の
塩素含有量の規制が行われている。また人体に対する安
全性の問題として、塩素化パラフィンの発ガン性に関す
る疑惑が米国で報告されたりもしている。したがって、
環境や安全性の面から、塩素系の極圧剤を含有しない新
規な切削加工油剤の開発が急速に求められつつあった。

【０００４】本出願人は上記の課題を解決すべく研究を
重ねた結果、塩素系極圧剤より切削性能に劣る、特定の
構造を有する硫黄系極圧剤に対してカルシウムスルフォ
ネートを併用することにより、相乗効果によって塩素系
極圧剤と同等もしくはそれ以上の切削性能が得られるこ
とを見出し、先に特許出願を行った（特開平６−１５８
０７４号公報）。

【０００５】上記の非塩素系切削加工油剤は塩素系極圧
剤と同等もしくはそれ以上の切削性能を示す優れたもの
であったが、本発明者らはさらに加工性の優れた非塩素
系切削加工油剤を開発すべく研究を進めた結果、硫黄系
極圧剤に対して特定の全塩基価を有する過塩基性カルシ
ウム塩と特定のリン酸エステル化合物を併用することに
より、各成分間の相乗効果によってさらに優れた切削性
能が得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。本発明は、塩素系極圧剤を全く含まず、かつ切削性
能に優れた新規な切削加工油剤組成物を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以下、本発明の内容をよ
り詳細に説明する。本発明は、潤滑油基油に対し、
（Ａ）硫黄系極圧剤、（Ｂ）全塩基価が１００〜５００
ｍｇＫＯＨ／ｇの、過塩基性カルシウムスルフォネー
ト、過塩基性カルシウムフェネートおよび過塩基性カル
シウムサリシレートの中から選ばれる１種または２種以
上の過塩基性油溶性カルシウム塩、並びに（Ｃ）リン酸
トリエステルを含有させてなることを特徴とする非塩素
系切削加工油剤組成物を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明における潤滑油基油は、特
に限定されるものではなく、通常潤滑油の基油として使
用されているものであれば鉱油系、合成系を問わず使用
できる。鉱油系潤滑油基油としては、例えば、原油を常
圧蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、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など
を適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系
などの油が使用できる。

【０００８】また、合成系潤滑油基油としては、例え
ば、ポリαーオレフィン（ポリブテン、１ーオクテンオ
リゴマー、１ーデセンオリゴマーなど）、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など）、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
ネートなど）、ポリオキシアルキレングリコール、ポリ
フェニルエーテル、シリコーン油、パーフルオロアルキ
ルエーテルなどが使用できる。

【０００９】なお、これらの鉱油系基油や合成系基油は
単独で使用しても良く、またこれらの中から選ばれる２
種以上の基油を任意の混合割合で組み合わせて使用して
もよい。また本発明において使用する潤滑油基油の粘度
は任意であるが、加工点近傍への油剤の浸透性の点か
ら、通常、４０℃における動粘度が５〜１００mm²/ｓの
ものが好ましく用いられ、５〜４０mm²/ｓのものがより
好ましく用いられる。

【００１０】また本発明でいう（Ａ）成分は硫黄系極圧
剤である。硫黄系極圧剤としては、具体的には例えば、
ジハイドロカルビルポリサルファイドおよび硫化油脂の
中から選ばれる１種の化合物または２種以上の化合物の
任意の割合での混合物が挙げられる。ここでいうジハイ
ドロカルビルポリサルファイドは、一般的にポリサルフ
ァイドまたは硫化オレフィンと呼ばれる硫黄系化合物で
あり、具体的には以下の一般式（１）で表される化合物
を意味する。

【００１１】

【化１】Ｒ¹ −Ｓ_X −Ｒ² （１）

【００１２】上式中、Ｒ¹ およびＲ² は、別個に、炭素
数３〜２０の直鎖状または分枝状のアルキル基、または
炭素数６〜２０のアリール基、アルキルアリール基ある
いはアリールアルキル基を示し、一方、Ｘは２〜６、好
ましくは２〜５の数を示している。Ｒ¹ およびＲ² とし
ては、具体的には例えば、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、直鎖または分枝ペンチル基、
直鎖または分枝ヘキシル基、直鎖または分枝ヘプチル
基、直鎖または分枝オクチル基、直鎖または分枝ノニル
基、直鎖または分枝デシル基、直鎖または分枝ウンデシ
ル基、直鎖または分枝ドデシル基、直鎖または分枝トリ
デシル基、直鎖または分枝テトラデシル基、直鎖または
分枝ペンタデシル基、直鎖または分枝ヘキサデシル基、
直鎖または分枝ヘプタデシル基、直鎖または分枝オクタ
デシル基、直鎖または分枝ノナデシル基、直鎖または分
枝イコシル基などの直鎖状または分枝状のアルキル基；

【００１３】フェニル基、ナフチル基などのアリール
基；トリル基（全ての構造異性体を含む）、エチルフェ
ニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝プ
ロピルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖ま
たは分枝ブチルフェニル基（全ての構造異性体を含
む）、直鎖または分枝ペンチルフェニル基（全ての構造
異性体を含む）、直鎖または分枝ヘキシルフェニル基
（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝ヘプチル
フェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分
枝オクチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直
鎖または分枝ノニルフェニル基（全ての構造異性体を含
む）、直鎖または分枝デシルフェニル基（全ての構造異
性体を含む）、直鎖または分枝ウンデシルフェニル基
（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝ドデシル
フェニル基（全ての構造異性体を含む）、キシリル基
（全ての構造異性体を含む）、エチルメチルフェニル基
（全ての構造異性体を含む）、ジエチルフェニル基（全
ての構造異性体を含む）、ジ（直鎖または分枝）プロピ
ルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、ジ（直鎖ま
たは分枝）ブチルフェニル基（全ての構造異性体を含
む）、メチルナフチル基（全ての構造異性体を含む）、
エチルナフチル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖ま
たは分枝プロピルナフチル基（全ての構造異性体を含
む）、直鎖または分枝ブチルナフチル基（全ての構造異
性体を含む）、ジメチルナフチル基（全ての構造異性体
を含む）、エチルメチルナフチル基（全ての構造異性体
を含む）、ジエチルナフチル基（全ての構造異性体を含
む）、ジ（直鎖または分枝）プロピルナフチル基（全て
の構造異性体を含む）、ジ（直鎖または分枝）ブチルナ
フチル基（全ての構造異性体を含む）などのアルキルア
リール基；

【００１４】ベンジル基、フェニルエチル基（全ての異
性体を含む）、フェニルプロピル基（全ての異性体を含
む）などのアリールアルキル基；などを挙げることがで
きる。これらの中でも、一般式（１）式中のＲ¹ および
Ｒ² としては、別個に、プロピレン、１−ブテンまたは
イソブチレンから誘導された炭素数３〜１８のアルキル
基、または炭素数６〜８のアリール基、アルキルアリー
ル基あるいはアリールアルキル基であることが好まし
く、これらの基としては例えば、

【００１５】イソプロピル基、プロピレン２量体から誘
導される分枝状ヘキシル基（全ての分枝状異性体を含
む）、プロピレン３量体から誘導される分枝状ノニル基
（全ての分枝状異性体を含む）、プロピレン４量体から
誘導される分枝状ドデシル基（全ての分枝状異性体を含
む）、プロピレン５量体から誘導される分枝状ペンタデ
シル基（全ての分枝状異性体を含む）、プロピレン６量
体から誘導される分枝状オクタデシル基（全ての分枝状
異性体を含む）、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル
基、１−ブテン２量体から誘導される分枝状オクチル基
（全ての分枝状異性体を含む）、イソブチレン２量体か
ら誘導される分枝状オクチル基（全ての分枝状異性体を
含む）、１−ブテン３量体から誘導される分枝状ドデシ
ル基（全ての分枝状異性体を含む）、イソブチレン３量
体から誘導される分枝状ドデシル基（全ての分枝状異性
体を含む）、１−ブテン４量体から誘導される分枝状ヘ
キサデシル基（全ての分枝状異性体を含む）、イソブチ
レン４量体から誘導される分枝状ヘキサデシル基（全て
の分枝状異性体を含む）などのアルキル基；

【００１６】フェニル基、トリル基（全ての構造異性体
を含む）、エチルフェニル基（全ての構造異性体を含
む）、キシリル基（全ての構造異性体を含む）などのア
ルキルアリール基； ベンジル基、フェニルエチル基
（全ての異性体を含む）などのアリールアルキル基；が
挙げられる。

【００１７】さらに一般式（１）式中のＲ¹ およびＲ²
としては、その切削性能の点から、別個に、プロピレン
またはイソブチレンから誘導された炭素数３〜１８の分
枝状アルキル基であることがより好ましく、プロピレン
またはイソブチレンから誘導された炭素数６〜１５の分
枝状アルキル基であることが特に好ましい。

【００１８】またここでいう硫化油脂としては、具体的
には例えば、牛脂、豚脂、魚脂、菜種油、大豆油などの
動植物油脂；オレイン酸、リノール酸、リノレン酸やこ
れら動植物油脂から抽出された脂肪酸類などの不飽和脂
肪酸；これら不飽和脂肪酸と各種アルコールや酸塩化物
を反応させて得られる不飽和脂肪酸エステル；およびこ
れらの混合物などを任意の方法で硫化することにより得
られるものが挙げられる。

【００１９】本発明における（Ａ）硫黄系極圧剤の硫黄
含有量は任意であるが、切削性能に対して優れた相乗効
果を得ることができ、かつ油剤組成物の貯蔵安定性に優
れる点から、ジハイドロカルビルポリサルファイドを用
いる場合は、その硫黄含有量が好ましくは１０〜５０質
量％、より好ましくは２０〜４５質量％のものを使用す
るのが望ましく、また、硫化油脂を用いる場合は、その
硫黄含有量が好ましくは２〜２５質量％、より好ましく
は５〜２０質量％のものを使用するのが望ましい。

【００２０】本発明の切削加工油剤において、（Ａ）成
分の硫黄系極圧剤の含有量は任意であるが、（Ｂ）成分
や（Ｃ）成分との切削性能に対する相乗効果に優れる点
から、通常、組成物全量基準でその含有量の下限値は、
好ましくは０．１質量％、より好ましくは１質量％であ
り、一方、その含有量の上限値は、好ましくは５０質量
％、より好ましくは３０質量％であるのが望ましい。

【００２１】また、本発明における（Ｂ）成分は、（Ｂ
−１）過塩基性カルシウムスルフォネート、（Ｂ−２）
過塩基性カルシウムフェネート、および（Ｂ−３）過塩
基性カルシウムサリシレートの中から選ばれる１種また
は２種以上の過塩基性油溶性カルシウム塩であり、過塩
基性油溶性カルシウム塩とは、炭酸カルシウム含有過塩
基性油溶性カルシウム塩および／またはホウ酸カルシウ
ム含有過塩基性油溶性カルシウム塩を意味している。

【００２２】なお、これら過塩基性油溶性カルシウム塩
の全塩基価の下限値は１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましく
は１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、一方、全塩基価の上限
値は５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは４５０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇである。（Ｂ）成分の全塩基価が１００ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ未満の場合は、（Ａ）成分や（Ｃ）成分との切削
性能に対する相乗効果が不十分であり、一方、全塩基価
が５００ｍｇＫＯＨ／ｇを超える過塩基性油溶性カルシ
ウム塩は、通常、製造が非常に難しく入手が困難である
ため、それぞれ好ましくない。なお、ここでいう全塩基
価とは、ＪＩＳ Ｋ ２５０１「石油製品及び潤滑油−
中和価試験方法」の７．に準拠して測定される過塩素酸
法による全塩基価を意味している。

【００２３】これら炭酸カルシウム含有過塩基性油溶性
カルシウム塩の製造法は任意であるが、例えば、中性
（正塩）のカルシウムスルフォネート、中性（正塩）の
カルシウムフェネート、中性（正塩）のカルシウムサリ
シレートなどにカルシウム塩基（カルシウムの酸化物や
水酸化物など）を分散させ、さらに炭酸ガスを吹き込ん
で、炭酸ガスとカルシウム塩基を反応させ、系中に炭酸
カルシウム分散体を生成させることにより製造すること
ができる。

【００２４】またホウ酸カルシウム含有過塩基性油溶性
カルシウム塩の製造法も任意であるが、例えば、中性
（正塩）のカルシウムスルフォネート、中性（正塩）の
カルシウムフェネート、中性（正塩）のカルシウムサリ
シレートなどにカルシウム塩基（カルシウムの酸化物や
水酸化物など）を分散させ、さらにホウ酸、ホウ酸塩ま
たはホウ酸エステルを入れて系中でホウ酸カルシウム分
散体を生成させることにより製造することができる。

【００２５】また別の方法としては、上記の炭酸カルシ
ウム含有過塩基性油溶性カルシウム塩にホウ酸、ホウ酸
塩またはホウ酸エステルを反応させて、系中に分散して
いる炭酸カルシウムをホウ酸カルシウムに変換すること
により、製造することができる。

【００２６】なお、ここでいうホウ酸としては、具体的
には例えば、オルトホウ酸、メタホウ酸およびテトラホ
ウ酸などが挙げられる。またホウ酸塩としては、具体的
には例えば、ホウ酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金
属塩またはアンモニウム塩などが挙げられ、より具体的
には、例えばメタホウ酸リチウム、四ホウ酸リチウム、
五ホウ酸リチウム、過ホウ酸リチウムなどのホウ酸リチ
ウム；メタホウ酸ナトリウム、二ホウ酸ナトリウム、四
ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、六ホウ酸ナト
リウム、八ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸ナトリウム；
メタホウ酸カリウム、四ホウ酸カリウム、五ホウ酸カリ
ウム、六ホウ酸カリウム、八ホウ酸カリウムなどのホウ
酸カリウム；メタホウ酸カルシウム、二ホウ酸カルシウ
ム、四ホウ酸三カルシウム、四ホウ酸五カルシウム、六
ホウ酸カルシウムなどのホウ酸カルシウム；メタホウ酸
マグネシウム、二ホウ酸マグネシウム、四ホウ酸三マグ
ネシウム、四ホウ酸五マグネシウム、六ホウ酸マグネシ
ウムなどのホウ酸マグネシウム；およびメタホウ酸アン
モニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウ
ム、八ホウ酸アンモニウムなどのホウ酸アンモニウムな
どが好ましく用いられる。また、ホウ酸エステルとして
は、ホウ酸と好ましくは炭素数１〜６のアルキルアルコ
ールとのエステルが挙げられ、より具体的には例えば、
ホウ酸モノメチル、ホウ酸ジメチル、ホウ酸トリメチ
ル、ホウ酸モノエチル、ホウ酸ジエチル、ホウ酸トリエ
チル、ホウ酸モノプロピル、ホウ酸ジプロピル、ホウ酸
トリプロピル、ホウ酸モノブチル、ホウ酸ジブチル、ホ
ウ酸トリブチルなどが好ましく用いられる。

【００２７】なお、これらの反応は、通常、溶媒（ヘキ
サン等の脂肪族炭化水素溶剤、キシレン等の芳香族炭化
水素溶剤、軽質潤滑油基油など）中で行わる。また
（Ｂ）成分は、通常、軽質潤滑油基油などで希釈された
状態で市販されており、また入手可能であり、そのカル
シウム含有量は任意であるが、切削性能に対して優れた
相乗効果を得ることができ、かつ油剤組成物の貯蔵安定
性に優れる点から、そのカルシウム含有量が好ましくは
２〜３０質量％、より好ましくは５〜２５質量％のもの
を使用するのが望ましい。

【００２８】なお、上記でいう中性（正塩）カルシウム
スルフォネートとしては、より具体的には例えば、重量
平均分子量１００〜１５００、好ましくは２００〜７０
０のアルキル芳香族化合物をスルフォン化することによ
って得られるアルキル芳香族スルフォン酸のカルシウム
中性塩が好ましく用いられ、アルキル芳香族スルフォン
酸としては、具体的にはいわゆる石油スルフォン酸や合
成スルフォン酸などが挙げられる。

【００２９】石油スルフォン酸としては、一般に鉱油の
潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルフォン化した
ものやホワイトオイル製造時に副生する、いわゆるマホ
ガニー酸などが用いられる。また合成スルフォン酸とし
ては、例えば洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プ
ラントから副生したり、ポリオレフィンをベンゼンにア
ルキル化することにより得られる、直鎖状や分枝状のア
ルキル基を有するアルキルベンゼンを原料とし、これを
スルフォン化したもの、あるいはジノニルナフタレンな
どのアルキルナフタレンをスルフォン化したものなどが
用いられる。またこれらアルキル芳香族化合物をスルフ
ォン化する際のスルフォン化剤としては特に制限はない
が、通常、発煙硫酸や無水硫酸が用いられる。

【００３０】また、上記でいう中性（正塩）カルシウム
フェネートとしては、より具体的には例えば、炭素数４
〜３０、好ましくは６〜１８の直鎖状または分枝状のア
ルキル基を少なくとも１個有するアルキルフェノール、
このアルキルフェノールと元素硫黄を反応させて得られ
るアルキルフェノールサルファイドまたはこのアルキル
フェノールとホルムアルデヒドを反応させて得られるア
ルキルフェノールのマンニッヒ反応生成物のカルシウム
中性塩が好ましく用いられる。

【００３１】また、上記でいう中性（正塩）カルシウム
サリシレートとしては、より具体的には例えば、炭素数
４〜３０、好ましくは６〜２０の直鎖状または分枝状の
アルキル基を少なくとも１個有するアルキルサリチル酸
のカルシウム中性塩が好ましく用いられる。

【００３２】本発明の切削加工油剤組成物において、
（Ｂ）成分の過塩基性油溶性カルシウム塩の含有量は任
意であるが、切削性能に対して優れた相乗効果を得るこ
とができる点から、通常、組成物全量基準でその含有量
の下限値は、好ましくは０．１質量％、より好ましくは
１質量％であり、一方、その含有量の上限値は、好まし
くは３０質量％、より好ましくは２０質量％であるのが
望ましい。

【００３３】また、本発明における（Ｃ）成分は、リン
酸トリエステルである。この（Ｃ）リン酸トリエステル
としては、具体的には例えば、以下の一般式（２）で表
される化合物が挙げられる。

【００３４】

【化２】

【００３５】上式中、Ｒ³ 、Ｒ⁴ およびＲ⁵ は、別個
に、炭素数４〜２４の直鎖状あるいは分枝状のアルキル
基あるいはアルケニル基、または炭素数６〜２０のアリ
ール基、アルキルアリール基あるいはアリールアルキル
基を示している。

【００３６】Ｒ³ 、Ｒ⁴ およびＲ⁵ としては、具体的に
は例えば、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチ
ル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、直鎖または分枝ペンチル
基、直鎖または分枝ヘキシル基、直鎖または分枝ヘプチ
ル基、直鎖または分枝オクチル基、直鎖または分枝ノニ
ル基、直鎖または分枝デシル基、直鎖または分枝ウンデ
シル基、直鎖または分枝ドデシル基、直鎖または分枝ト
リデシル基、直鎖または分枝テトラデシル基、直鎖また
は分枝ペンタデシル基、直鎖または分枝ヘキサデシル
基、直鎖または分枝ヘプタデシル基、直鎖または分枝オ
クタデシル基、直鎖または分枝ノナデシル基、直鎖また
は分枝イコシル基、直鎖または分枝ヘンイコシル基、直
鎖または分枝ドコシル基、直鎖または分枝トリコシル
基、直鎖または分枝テトラコシル基などの直鎖状または
分枝状のアルキル基；

【００３７】直鎖または分枝ブテニル基、直鎖または分
枝ペンテニル基、直鎖または分枝ヘキセニル基、直鎖ま
たは分枝ヘプテニル基、直鎖または分枝オクテニル基、
直鎖または分枝ノネニル基、直鎖または分枝デセニル
基、直鎖または分枝ウンデセニル基、直鎖または分枝ド
デセニル基、直鎖または分枝トリデセニル基、直鎖また
は分枝テトラデセニル基、直鎖または分枝ペンタデセニ
ル基、直鎖または分枝ヘキサデセニル基、直鎖または分
枝ヘプタデセニル基、直鎖または分枝オクタデセニル
基、直鎖または分枝ノナデセニル基、直鎖または分枝イ
コセニル基、直鎖または分枝ヘンイコセニル基、直鎖ま
たは分枝ドコセニル基、直鎖または分枝トリコセニル
基、直鎖または分枝テトラコセニル基などの直鎖状また
は分枝状のアルケニル基；

【００３８】フェニル基、ナフチル基などのアリール
基；トリル基（全ての構造異性体を含む）、エチルフェ
ニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝プ
ロピルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖ま
たは分枝ブチルフェニル基（全ての構造異性体を含
む）、直鎖または分枝ペンチルフェニル基（全ての構造
異性体を含む）、直鎖または分枝ヘキシルフェニル基
（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝ヘプチル
フェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分
枝オクチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直
鎖または分枝ノニルフェニル基（全ての構造異性体を含
む）、直鎖または分枝デシルフェニル基（全ての構造異
性体を含む）、直鎖または分枝ウンデシルフェニル基
（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝ドデシル
フェニル基（全ての構造異性体を含む）、キシリル基
（全ての構造異性体を含む）、エチルメチルフェニル基
（全ての構造異性体を含む）、ジエチルフェニル基（全
ての構造異性体を含む）、ジ（直鎖または分枝）プロピ
ルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、ジ（直鎖ま
たは分枝）ブチルフェニル基（全ての構造異性体を含
む）、メチルナフチル基（全ての構造異性体を含む）、
エチルナフチル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖ま
たは分枝プロピルナフチル基（全ての構造異性体を含
む）、直鎖または分枝ブチルナフチル基（全ての構造異
性体を含む）、ジメチルナフチル基（全ての構造異性体
を含む）、エチルメチルナフチル基（全ての構造異性体
を含む）、ジエチルナフチル基（全ての構造異性体を含
む）、ジ（直鎖または分枝）プロピルナフチル基（全て
の構造異性体を含む）、ジ（直鎖または分枝）ブチルナ
フチル基（全ての構造異性体を含む）などのアルキルア
リール基；

【００３９】ベンジル基、フェニルエチル基（全ての異
性体を含む）、フェニルプロピル基（全ての異性体を含
む）などのアリールアルキル基；などを挙げることがで
きる。これらの中でも、（２）式中のＲ³ 、Ｒ⁴ および
Ｒ⁵ としては、別個に、炭素数８〜１８の直鎖状あるい
は分枝状のアルキル基；オクタデセニル基（オレイル
基）；炭素数６〜１５のアリール基またはアルキルアリ
ール基が好ましく、フェニル基、トリル基（全ての構造
異性体を含む）、キシリル基（全ての構造異性体を含
む）などの炭素数６〜８のアリール基またはアルキルア
リール基が特に好ましい。

【００４０】本発明の切削加工油剤組成物において、
（Ｃ）成分のリン酸トリエステルの含有量は任意である
が、切削性能に対して優れた相乗効果を得ることができ
る点から、通常、組成物全量基準でその含有量の下限値
は、好ましくは０．０５質量％、より好ましくは０．１
質量％であり、一方、その含有量の上限値は、好ましく
は１０質量％、より好ましくは５質量％であるのが望ま
しい。

【００４１】また本発明の切削加工油剤組成物において
は、その各種性能をさらに高める目的で公知の潤滑油添
加剤を単独で、または数種類組み合わせた形で使用する
ことができる。これらの添加剤としては例えば、ベンゾ
トリアゾール、チアジアゾールなどの金属不活性化剤、
メチルシリコーン、フルオロシリコーン、ポリアクリレ
ートなどの消泡剤などが挙げられる。これら公知の添加
剤の添加量は任意であるが、切削加工油剤全量基準で金
属不活性化剤の含有量は、通常、０．００５〜１質量
％、および消泡剤の含有量は、通常、０．０００１〜
０．５質量％である。

【００４２】本発明の切削加工用油剤は、通常の切削加
工だけでなく、特にサーメット工具、コーテッド工具、
超高圧焼結体工具などを用いる重切削加工用ならびに高
速切削加工用の油剤として好ましく用いられるものであ
る。また本発明の油剤は、本発明の切削加工用として以
外の用途、例えば、圧延油、しごき加工油、プレス油
（絞り加工油、引き抜き加工油、打ち抜き加工油）など
の金属加工油として使用しても、実用に値するものであ
る。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の内容を実施例および比較例に
よりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの内容
に何ら限定されるものではない。

【００４４】（実施例１〜５）表１に示す組成により、
本発明に係る切削加工油剤を調製した。なお、表１で用
いた化合物を以下に示す。

【００４５】基油 溶剤精製鉱油、動粘度 ２０mm²/ｓ（＠４０℃）

【００４６】（Ａ）成分 Ａ：ジ−ｔ−ノニルポリサルファイド（ｔ−ノニル基は
プロピレンの３量体から誘導されたもの、１分子中の平
均硫黄原子数＝４．６、硫黄含有量＝３８質量％） Ｂ：硫化ラード（硫黄含有量＝１０質量％）

【００４７】（Ｂ）成分 Ｃ：炭酸カルシウム含有過塩基性カルシウムスルフォネ
ート（重量平均分子量４５０の石油スルフォン酸の過塩
基性カルシウム塩、全塩基価（過塩素酸法）４００ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ、カルシウム含有量１６質量％） Ｄ：炭酸カルシウム含有過塩基性カルシウムフェネート
（炭素数９〜１８のα−オレフィン混合物から誘導され
たアルキル基を有するアルキルフェノールの過塩基性カ
ルシウム塩、全塩基価（過塩素酸法）２５０ｍｇＫＯＨ
／ｇ、カルシウム含有量９質量％） Ｅ：炭酸カルシウム含有過塩基性カルシウムサリシレー
ト（炭素数１２〜２０のα−オレフィン混合物から誘導
されたアルキル基を有するアルキルサリシル酸の過塩基
性カルシウム塩、全塩基価（過塩素酸法）１７０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ、カルシウム含有量６質量％） Ｆ：ホウ酸カルシウム含有過塩基性カルシウムサリシレ
ート（炭素数１２〜２０のα−オレフィン混合物から誘
導されたアルキル基を有するアルキルサリシル酸の過塩
基性カルシウム塩、全塩基価（過塩素酸法）１９０ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ、カルシウム含有量７質量％）

【００４８】（Ｃ）成分 Ｇ：トリクレジルホスフェート Ｈ：トリフェニルホスフェート これらの油剤に対して以下に示すタッピング試験を行
い、その結果も表１に示した。

【００４９】［タッピング試験］一本のネジ立て工具
（タップ）を用い、試験油と下記の標準油を交互に使用
して、あらかじめあけた下穴へのネジ溝加工を下記の条
件で３回ずつ行い、それぞれの加工の際のトルクの時間
変化を測定した。このトルクの時間変化の測定値からそ
れぞれのネジ加工に要するエネルギー（タッピングエネ
ルギー）を算出し、次いで試験油と標準油の場合の各３
回のタッピングエネルギーの平均値を求め、この平均値
を用いて以下の式により試験油のタッピング効率（％）
を求めた。タッピング効率の高い試験油ほど切削性能に
優れると判定する。

【００５０】

【００５１】タッピング条件 被削材 ＪＩＳ Ｓ４５Ｃ鋼 タップ Ｍ８×１．２５ ＳＫＨ 切削速度 ９ ｍ／ｍｉｎ 下穴径 ６．８ ｍｍφ 標準油 ジイソデシルアジペート

【００５２】（比較例１〜７）また比較のため、（Ａ）
成分を用いない場合（比較例１、２）、（Ｂ）成分を用
いない場合（比較例３、４）、（Ｃ）成分を用いない場
合（比較例５、６）および塩素系極圧剤を単独で用いた
場合（比較例７）についても同様のタッピング試験を行
い、その結果も表１に併記した。

【００５３】

【表１】

【００５４】表１の結果から明らかなとおり、本発明に
係る切削加工油剤組成物（実施例１〜５）は塩素系添加
剤を全く含んでいないにもかかわらず、切削性能に優
れ、また切削性能においても塩素系極圧剤含有油（比較
例７）以上の性能を示している。それに対して（Ａ）成
分の硫黄系極圧剤を含有しない場合（比較例１、２）、
本発明の（Ｂ）成分の過塩基性油溶性カルシウム塩を含
有しない場合（比較例３、４）ならびに（Ｃ）成分のリ
ン酸トリエステルを含有しない場合（比較例５、６）に
は、たとえその含有量を増加させても、本発明のような
優れた極圧効果および切削性能を得ることはできない。

【００５５】

【発明の効果】本発明の非塩素系切削加工油剤組成物
は、塩素系極圧剤を全く含まず、（Ａ）硫黄系極圧剤に
対して（Ｂ）特定の全塩基価を有する過塩基性カルシウ
ム塩と（Ｃ）特定のリン酸エステル化合物を併用するこ
とにより、各成分間の相乗効果によって優れた切削性能
が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 137:04） Ｃ１０Ｎ 10:04 20:00 40:22 (72)発明者 品田 達也 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油基油に対し、（Ａ）硫黄系極圧
   剤、（Ｂ）全塩基価が１００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ
   の、過塩基性カルシウムスルフォネート、過塩基性カル
   シウムフェネートおよび過塩基性カルシウムサリシレー
   トの中から選ばれる１種または２種以上の過塩基性油溶
   性カルシウム塩、並びに（Ｃ）リン酸トリエステルを含
   有させてなることを特徴とする非塩素系切削加工油剤組
   成物。