JPH10324888A - 金属加工用水溶性油剤 - Google Patents
金属加工用水溶性油剤Info
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- JPH10324888A JPH10324888A JP9134681A JP13468197A JPH10324888A JP H10324888 A JPH10324888 A JP H10324888A JP 9134681 A JP9134681 A JP 9134681A JP 13468197 A JP13468197 A JP 13468197A JP H10324888 A JPH10324888 A JP H10324888A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 研削性、切削性に優れ、作業環境を悪化せ
ず、生産性の向上に寄与する金属加工用水溶性油剤を提
供すること。 【解決手段】下記の構造式Ａで表されるブロックタイプ
のポリオキシアルキレングリコールを含有する金属加工
用水溶性油剤。 構造式Ａ HO-[CH3CH(CH3)O/CH2CH2O]x-[CH2CH2O]y-[CH3CH(CH3)O/
CH2CH2O]zH （ｘ及びｚは８〜４５０の整数、ｙは３〜２００の整数
を表し、ｘ個及びｚ個のブロック中のCH2CH(CH3)O とCH
2CH2O の重量比率はそれぞれ５：９５〜９５：５であ
る。）
ず、生産性の向上に寄与する金属加工用水溶性油剤を提
供すること。 【解決手段】下記の構造式Ａで表されるブロックタイプ
のポリオキシアルキレングリコールを含有する金属加工
用水溶性油剤。 構造式Ａ HO-[CH3CH(CH3)O/CH2CH2O]x-[CH2CH2O]y-[CH3CH(CH3)O/
CH2CH2O]zH （ｘ及びｚは８〜４５０の整数、ｙは３〜２００の整数
を表し、ｘ個及びｚ個のブロック中のCH2CH(CH3)O とCH
2CH2O の重量比率はそれぞれ５：９５〜９５：５であ
る。）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は研削、切削加工をはじめ
とする塑性加工に広く適用できる金属加工用水溶性油剤
に関し、特に、研削性、切削性の向上に寄与し、腐敗し
にくく、工作機械表面や床等に飛散・付着しても堆積す
ることがなく又は清掃が容易であり、周囲の作業環境を
悪化させることがなく、生産性の向上に寄与する金属加
工用水溶性油剤に関する。
とする塑性加工に広く適用できる金属加工用水溶性油剤
に関し、特に、研削性、切削性の向上に寄与し、腐敗し
にくく、工作機械表面や床等に飛散・付着しても堆積す
ることがなく又は清掃が容易であり、周囲の作業環境を
悪化させることがなく、生産性の向上に寄与する金属加
工用水溶性油剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】切削、研削加工分野に広く使用される切
削油剤には、鉱油をベースにし、水に希釈しない水不溶
性切削油剤と、鉱油、界面活性剤、有機アミン等を含有
し、水で希釈する水溶性油剤とがある（「ＪＩＳ Ｋ
２２４１切削油剤」参照）。しかし、近年の生産性の向
上に伴い、機械加工条件に対する要求がますます厳しく
なってきた為、不水溶性油剤を適用していた切削、研削
加工分野においては、発煙、ミスト、引火等の問題が大
きくクローズアップされ、従来不水溶性油剤の使用され
ていた旋削、穴あけ、フライス等の切削加工や多くの研
削加工分野で不水溶性油剤に換わり水溶性油剤が広く使
用されるようになった。このように広く使用されるよう
になった水溶性油剤の組成は、切削、研削性を維持する
ために、不水溶性油剤の基油である鉱油に、界面活性
剤、有機アミン等を添加し、水に希釈出来る様にしたタ
イプの油剤（原液）（通常、エマルションタイプと呼ば
れる）が主体であった。この油剤（原液）を水で、例え
ば、約１０〜５０倍に希釈して使用した場合、従来不水
溶性油剤で問題となった機械加工中の発煙、ミスト、引
火等の問題は解決された。
削油剤には、鉱油をベースにし、水に希釈しない水不溶
性切削油剤と、鉱油、界面活性剤、有機アミン等を含有
し、水で希釈する水溶性油剤とがある（「ＪＩＳ Ｋ
２２４１切削油剤」参照）。しかし、近年の生産性の向
上に伴い、機械加工条件に対する要求がますます厳しく
なってきた為、不水溶性油剤を適用していた切削、研削
加工分野においては、発煙、ミスト、引火等の問題が大
きくクローズアップされ、従来不水溶性油剤の使用され
ていた旋削、穴あけ、フライス等の切削加工や多くの研
削加工分野で不水溶性油剤に換わり水溶性油剤が広く使
用されるようになった。このように広く使用されるよう
になった水溶性油剤の組成は、切削、研削性を維持する
ために、不水溶性油剤の基油である鉱油に、界面活性
剤、有機アミン等を添加し、水に希釈出来る様にしたタ
イプの油剤（原液）（通常、エマルションタイプと呼ば
れる）が主体であった。この油剤（原液）を水で、例え
ば、約１０〜５０倍に希釈して使用した場合、従来不水
溶性油剤で問題となった機械加工中の発煙、ミスト、引
火等の問題は解決された。
【０００３】しかし、このタイプの油剤を水で希釈して
使用すると、油剤原液中に含まれている鉱油により、希
釈油剤（エマルション）が腐敗しやすく、その結果、悪
臭を発生し周囲の作業環境を悪化させるという問題があ
る。さらに、工作機械の周辺や床に飛散した希釈油剤が
粘着状物質として堆積し、周囲を汚染するという新たな
問題を生じた。この腐敗、粘着状物質の発生の原因は、
上述したようにこの水溶性油剤組成物に多量に使用され
ている鉱油（切削性、研削性の向上に寄与する為に添加
使用）にあることがわかっている。従って、この鉱油に
代わる代替物質の開発が研究された。そしてこのような
鉱油代替品として、下記の構造式Ｂ又はＣで表されるポ
リオキシアルキレングリコール化合物が開発された。 HO-[CH2CH2O]l-[CH2-CH(CH3)-O]m-[CH2CH2O]n-H （Ｂ） CH3CH2CH2CH2-[CH2-CH(CH3)-0]a-[CH2CH2O]b-H （Ｃ） 市販品としては、(Pluronic(UCC アメリカ) 、ユニルー
ブ（日本油脂株式会社）、プロノン（三洋化成株式会
社）、ニューポール（ニューポールPE64等) （三洋化成
株式会社）等がある。
使用すると、油剤原液中に含まれている鉱油により、希
釈油剤（エマルション）が腐敗しやすく、その結果、悪
臭を発生し周囲の作業環境を悪化させるという問題があ
る。さらに、工作機械の周辺や床に飛散した希釈油剤が
粘着状物質として堆積し、周囲を汚染するという新たな
問題を生じた。この腐敗、粘着状物質の発生の原因は、
上述したようにこの水溶性油剤組成物に多量に使用され
ている鉱油（切削性、研削性の向上に寄与する為に添加
使用）にあることがわかっている。従って、この鉱油に
代わる代替物質の開発が研究された。そしてこのような
鉱油代替品として、下記の構造式Ｂ又はＣで表されるポ
リオキシアルキレングリコール化合物が開発された。 HO-[CH2CH2O]l-[CH2-CH(CH3)-O]m-[CH2CH2O]n-H （Ｂ） CH3CH2CH2CH2-[CH2-CH(CH3)-0]a-[CH2CH2O]b-H （Ｃ） 市販品としては、(Pluronic(UCC アメリカ) 、ユニルー
ブ（日本油脂株式会社）、プロノン（三洋化成株式会
社）、ニューポール（ニューポールPE64等) （三洋化成
株式会社）等がある。
【０００４】この化合物に、界面活性剤、有機アミンを
含有させた水溶性金属加工用油剤（原液）は、特に合成
液（synthetic fluid)と呼ばれ、新しいタイプの水溶性
油剤として切削研削加工用分野に広く使用されるにいた
った。この油剤は、鉱油に換えてポリオキシアルキレン
グリコールを、切削研削性の向上剤として使用するもの
であり、従来の鉱油が添加されていた金属加工油剤（エ
マルションタイプ）と異なり、腐敗や工作機械周辺、床
への粘着物の汚染もなく作業環境も改善された。しか
し、金属加工油剤の給油量の多い研削加工（特にクリー
プ研削、両頭平面加工）等や自動車のエンジン部品を加
工するトランスファーマシンに使用した場合、希釈油剤
の消泡性が悪く、クーラントタンクや研削盤より泡がオ
ーバーフローし、床を汚染するという欠点が判明した。
含有させた水溶性金属加工用油剤（原液）は、特に合成
液（synthetic fluid)と呼ばれ、新しいタイプの水溶性
油剤として切削研削加工用分野に広く使用されるにいた
った。この油剤は、鉱油に換えてポリオキシアルキレン
グリコールを、切削研削性の向上剤として使用するもの
であり、従来の鉱油が添加されていた金属加工油剤（エ
マルションタイプ）と異なり、腐敗や工作機械周辺、床
への粘着物の汚染もなく作業環境も改善された。しか
し、金属加工油剤の給油量の多い研削加工（特にクリー
プ研削、両頭平面加工）等や自動車のエンジン部品を加
工するトランスファーマシンに使用した場合、希釈油剤
の消泡性が悪く、クーラントタンクや研削盤より泡がオ
ーバーフローし、床を汚染するという欠点が判明した。
【０００５】この消泡性を改善するために、下記の構造
式Ｄで表されるポリオキシアルキレングリコール化合物
（従来のポリオキシアルキレングリコール化合物と区別
するため、リバースタイプと呼ばれている）が開発さ
れ、市販されるに至った（BASFJAPAN、商品名 25 R-4
、BASF USA 商品名 10R-5) 。 HO-[CH2CH(CH3)O]a-[CH2CH2O]b-[CH2CH(CH3)O]c-H （Ｄ） そして、これ等の化合物を使用した消泡性の優れた水溶
性金属加工油剤も提案されている（特開平８−２３１９
７７号公報、特開平８−２３９６８３号公報）。しか
し、上記リバースタイプのポリオキシアルキレングリコ
ール化合物は、これを水溶性金属加工油剤に使用する
と、疎水基[CH2-CH(CH3)O]の影響が強く表れ、水素結合
およびチェーン・マッチングが弱くなり、その結果、水
に対する適合性が弱まり、金属加工油剤の切削性、研削
性の向上に対する寄与率が小さくなるという問題があっ
た。
式Ｄで表されるポリオキシアルキレングリコール化合物
（従来のポリオキシアルキレングリコール化合物と区別
するため、リバースタイプと呼ばれている）が開発さ
れ、市販されるに至った（BASFJAPAN、商品名 25 R-4
、BASF USA 商品名 10R-5) 。 HO-[CH2CH(CH3)O]a-[CH2CH2O]b-[CH2CH(CH3)O]c-H （Ｄ） そして、これ等の化合物を使用した消泡性の優れた水溶
性金属加工油剤も提案されている（特開平８−２３１９
７７号公報、特開平８−２３９６８３号公報）。しか
し、上記リバースタイプのポリオキシアルキレングリコ
ール化合物は、これを水溶性金属加工油剤に使用する
と、疎水基[CH2-CH(CH3)O]の影響が強く表れ、水素結合
およびチェーン・マッチングが弱くなり、その結果、水
に対する適合性が弱まり、金属加工油剤の切削性、研削
性の向上に対する寄与率が小さくなるという問題があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、切削性、研削性を向上させ、消泡性に優れ、作業環
境を悪化させることがなく、生産性を向上させる金属加
工用水溶性油剤を提供することである。
は、切削性、研削性を向上させ、消泡性に優れ、作業環
境を悪化させることがなく、生産性を向上させる金属加
工用水溶性油剤を提供することである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明は、下記の構造式Ａ
で表されるブロックタイプのポリオキシアルキレングリ
コールを含有する金属加工用水溶性油剤を提供するもの
である。 構造式Ａ HO-[CH3CH(CH3)O/CH2CH2O]x-[CH2CH2O]y-[CH3CH(CH3)O/
CH2CH2O]zH （ｘ及びｚは８〜４５０の整数、ｙは３〜２００の整数
を表し、ｘ個及びｚ個のブロック中のCH2CH(CH3)O とCH
2CH2O の重量比率はそれぞれ５：９５〜９５：５であ
る。また、スラッシュ( / ) は、ランダム状付加体を意
味する。)
で表されるブロックタイプのポリオキシアルキレングリ
コールを含有する金属加工用水溶性油剤を提供するもの
である。 構造式Ａ HO-[CH3CH(CH3)O/CH2CH2O]x-[CH2CH2O]y-[CH3CH(CH3)O/
CH2CH2O]zH （ｘ及びｚは８〜４５０の整数、ｙは３〜２００の整数
を表し、ｘ個及びｚ個のブロック中のCH2CH(CH3)O とCH
2CH2O の重量比率はそれぞれ５：９５〜９５：５であ
る。また、スラッシュ( / ) は、ランダム状付加体を意
味する。)
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい金属加工用水溶
性油剤は、下記の成分を含有する。 (a) 上記一般式Ａで表されるポリオキシアルキレングリ
コール、(b) 炭素数６〜２２の直鎮又は分岐のモノカル
ボン酸及び／又はジカルボン酸、及び(c) 上記カルボン
酸を中和水溶性化するのに必要な塩基性物質。
性油剤は、下記の成分を含有する。 (a) 上記一般式Ａで表されるポリオキシアルキレングリ
コール、(b) 炭素数６〜２２の直鎮又は分岐のモノカル
ボン酸及び／又はジカルボン酸、及び(c) 上記カルボン
酸を中和水溶性化するのに必要な塩基性物質。
【０００９】本発明に使用する構造式Ａで表されるブロ
ックタイプのポリオキシアルキレングリコールの分子量
は、好ましくは１０００〜５００００、さらに好ましく
は１２００〜３００００であり、ｘ個及びｚ個のブロッ
ク中のCH2CH(CH3)O とCH2CH2O の重量比率はそれぞれ、
好ましくは５：９５〜９５：５、さらに好ましくは１０
〜９０〜９０：１０である。本発明に使用する構造式Ａ
で表されるブロックタイプのポリオキシアルキレングリ
コールは、エチレングリコールに、所望量のプロピレン
オキサイド、エチレンオキサイド又はその混合物を反応
させることにより容易に製造することができる。本発明
の油剤（原液）中、成分(a) の含有量は、好ましくは１
〜８５重量％、さらに好ましくは５〜７０重量％、最も
好ましくは５〜６０重量％である。１重量％未満では切
削性、研削性の向上に対する寄与が小さく、また８５重
量％を越えると、コストが高くなり、油剤（原液）の原
液安定性が悪くなり、分離して油剤として使用できなく
なることがある。
ックタイプのポリオキシアルキレングリコールの分子量
は、好ましくは１０００〜５００００、さらに好ましく
は１２００〜３００００であり、ｘ個及びｚ個のブロッ
ク中のCH2CH(CH3)O とCH2CH2O の重量比率はそれぞれ、
好ましくは５：９５〜９５：５、さらに好ましくは１０
〜９０〜９０：１０である。本発明に使用する構造式Ａ
で表されるブロックタイプのポリオキシアルキレングリ
コールは、エチレングリコールに、所望量のプロピレン
オキサイド、エチレンオキサイド又はその混合物を反応
させることにより容易に製造することができる。本発明
の油剤（原液）中、成分(a) の含有量は、好ましくは１
〜８５重量％、さらに好ましくは５〜７０重量％、最も
好ましくは５〜６０重量％である。１重量％未満では切
削性、研削性の向上に対する寄与が小さく、また８５重
量％を越えると、コストが高くなり、油剤（原液）の原
液安定性が悪くなり、分離して油剤として使用できなく
なることがある。
【００１０】本発明において、成分(b) として使用され
る炭素数６〜２２の直鎮又は分岐のモノカルボン酸及び
／又はジカルボン酸の例としては、カプリン酸、カプリ
ル酸、ノナン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレ
イン酸、アラキン酸、ベヘン酸、油脂より抽出されたヤ
シ油脂肪酸、大豆油脂肪酸、綿実油脂肪酸等が挙げら
れ、合成モノカルボン酸としてはイソノナン酸、ネオデ
カン酸、イソラウリン酸、イソステアリン酸等が挙げら
れる。又、ジカルボン酸としてはアジピン酸、セバチン
酸、ドデカン２酸等が挙げられる。さらに、特殊モノカ
ルボン酸としてヒドロキシステアリン酸、リシノレン
酸、ナフテン酸等も挙げられる。本発明の油剤（原液）
中、成分(b) の含有量は、好ましくは１〜３０重量％、
さらに好ましくは３〜３０重量％である。１重量％未満
ではその特性を充分に発揮させることができず、又、３
０重量％を越えると、切削、研削加工に１０倍〜１００
倍の希釈油剤として使用した場合、発泡を生じ、作業環
境を悪化させることがある。
る炭素数６〜２２の直鎮又は分岐のモノカルボン酸及び
／又はジカルボン酸の例としては、カプリン酸、カプリ
ル酸、ノナン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレ
イン酸、アラキン酸、ベヘン酸、油脂より抽出されたヤ
シ油脂肪酸、大豆油脂肪酸、綿実油脂肪酸等が挙げら
れ、合成モノカルボン酸としてはイソノナン酸、ネオデ
カン酸、イソラウリン酸、イソステアリン酸等が挙げら
れる。又、ジカルボン酸としてはアジピン酸、セバチン
酸、ドデカン２酸等が挙げられる。さらに、特殊モノカ
ルボン酸としてヒドロキシステアリン酸、リシノレン
酸、ナフテン酸等も挙げられる。本発明の油剤（原液）
中、成分(b) の含有量は、好ましくは１〜３０重量％、
さらに好ましくは３〜３０重量％である。１重量％未満
ではその特性を充分に発揮させることができず、又、３
０重量％を越えると、切削、研削加工に１０倍〜１００
倍の希釈油剤として使用した場合、発泡を生じ、作業環
境を悪化させることがある。
【００１１】本発明の成分(c) の塩基性物質は、成分
(b) のカルボン酸を中和し、水に可溶化するために添加
するものであり、さらに油剤のサビ止め性を良好に維持
するという作用も有している。このような塩基性物質の
例としては、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、モノプロパノールアミン、
ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン等のア
ルカノールアミン；シクロヘキシルアミン、ジシクロヘ
キシルアミン等の脂環式アミン；これらのアミンにエチ
レンオキサイドを１〜６モル付加した合成アミン、１，
３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
また脂肪族アミンとしては、炭素数８〜１８の第一級又
は第二級のアルキルアミン（例えば２−エチルヘキシル
アミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイル
アミン等）、これらのアミンにエチレンオキサイドを１
〜６モル付加した合成アミン、さらにイソデシル、イソ
ステアリル等の合成アミンが挙げられる。芳香族アミン
としてはベンジルアミン、メタキシレンジアミンおよび
これらのアミンにエチレンオキサイドを１〜６モル付加
した合成アミンが挙げられる。無機塩基性物質として
は、周期表１Ａ族のアルカリ金属の水酸化物（水酸化リ
チウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）が挙げ
られる。本発明の油剤（原液）中、成分(c) の含有量
は、成分(b) のカルボン酸を中和し、水に可溶化するの
に必要な量以上の量である。塩基性物質の添加量がカル
ボン酸の中和量未満ではカルボン酸を水に可溶化させる
事が出来ない。また、成分(b) と成分(c) の合計の含有
量は、好ましくは２〜７０重量％、さらに好ましくは３
〜６０重量％、最も好ましくは５〜５０重量％である。
２重量％未満では量が少なすぎて効果の発現が不充分で
あり、７０重量％を越えると塩基性が強く、使用する作
業者に皮膚炎を発生したり、油剤の消泡性が極端に低下
するおそれがある。
(b) のカルボン酸を中和し、水に可溶化するために添加
するものであり、さらに油剤のサビ止め性を良好に維持
するという作用も有している。このような塩基性物質の
例としては、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、モノプロパノールアミン、
ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン等のア
ルカノールアミン；シクロヘキシルアミン、ジシクロヘ
キシルアミン等の脂環式アミン；これらのアミンにエチ
レンオキサイドを１〜６モル付加した合成アミン、１，
３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
また脂肪族アミンとしては、炭素数８〜１８の第一級又
は第二級のアルキルアミン（例えば２−エチルヘキシル
アミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイル
アミン等）、これらのアミンにエチレンオキサイドを１
〜６モル付加した合成アミン、さらにイソデシル、イソ
ステアリル等の合成アミンが挙げられる。芳香族アミン
としてはベンジルアミン、メタキシレンジアミンおよび
これらのアミンにエチレンオキサイドを１〜６モル付加
した合成アミンが挙げられる。無機塩基性物質として
は、周期表１Ａ族のアルカリ金属の水酸化物（水酸化リ
チウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）が挙げ
られる。本発明の油剤（原液）中、成分(c) の含有量
は、成分(b) のカルボン酸を中和し、水に可溶化するの
に必要な量以上の量である。塩基性物質の添加量がカル
ボン酸の中和量未満ではカルボン酸を水に可溶化させる
事が出来ない。また、成分(b) と成分(c) の合計の含有
量は、好ましくは２〜７０重量％、さらに好ましくは３
〜６０重量％、最も好ましくは５〜５０重量％である。
２重量％未満では量が少なすぎて効果の発現が不充分で
あり、７０重量％を越えると塩基性が強く、使用する作
業者に皮膚炎を発生したり、油剤の消泡性が極端に低下
するおそれがある。
【００１２】本発明の金属加工用水溶性油剤は、上記成
分(a) 単独でもよいが、成分(b) 及び(c) を含むことが
好ましく、さらに、水（工業用水、水道水、脱イオン
水、蒸留水）、必要に応じてアニオン系界面活性剤、ノ
ニオン系界面活性剤、防腐剤、防カビ剤、非鉄金属防食
剤、消泡剤等を適宜含有させてもよい。又、切削性、研
削性の向上に寄与させる為、合成油の基油、エステルや
高級アルコール等の油性剤、有機金属塩（モリブデン酸
塩、リン酸塩、リン酸−亜鉛塩、アルカリ土類塩等）等
の摩擦調整剤、塩素化合物、イオウ化合物、リン化合物
等の極圧剤を添加含有させることも可能である。本発明
の油剤は、切削、研削加工、プレス加工、圧延加工、鍛
造、引抜き加工等の金属加工用油剤として、水で５倍〜
２００倍、通常は１０倍〜１００倍に希釈して使用され
る。
分(a) 単独でもよいが、成分(b) 及び(c) を含むことが
好ましく、さらに、水（工業用水、水道水、脱イオン
水、蒸留水）、必要に応じてアニオン系界面活性剤、ノ
ニオン系界面活性剤、防腐剤、防カビ剤、非鉄金属防食
剤、消泡剤等を適宜含有させてもよい。又、切削性、研
削性の向上に寄与させる為、合成油の基油、エステルや
高級アルコール等の油性剤、有機金属塩（モリブデン酸
塩、リン酸塩、リン酸−亜鉛塩、アルカリ土類塩等）等
の摩擦調整剤、塩素化合物、イオウ化合物、リン化合物
等の極圧剤を添加含有させることも可能である。本発明
の油剤は、切削、研削加工、プレス加工、圧延加工、鍛
造、引抜き加工等の金属加工用油剤として、水で５倍〜
２００倍、通常は１０倍〜１００倍に希釈して使用され
る。
【００１３】
【実施例】以下、表１の実施例および比較例により、本
発明の水溶性油剤の内容を詳細に説明する。尚、表１に
例示した油剤組成物を実際の工場の機械加工現場での使
用例と同様に、水道水で３０倍に希釈し、その希釈油剤
の性能を調べた。又、油剤組成物（原液）が濁っていた
り、分離したり、あまりにも粘稠状であった場合は、当
然油剤としての商品価値が低下する為、特に油剤組成物
（原液）の外観についても評価を行った。
発明の水溶性油剤の内容を詳細に説明する。尚、表１に
例示した油剤組成物を実際の工場の機械加工現場での使
用例と同様に、水道水で３０倍に希釈し、その希釈油剤
の性能を調べた。又、油剤組成物（原液）が濁っていた
り、分離したり、あまりにも粘稠状であった場合は、当
然油剤としての商品価値が低下する為、特に油剤組成物
（原液）の外観についても評価を行った。
【００１４】試験方法 油剤組成物（原液）の外観：原液１００mlを２００ml
蓋付ガラス容器に採取し、室温で１週間放置し、１週間
後の外観を肉眼で判定する。 判定 ○：合 格 透明で、２層分離なく、又流動性を有している ×：不合格 濁り、２層分離、沈澱物生成があり、又は粘稠状である 消泡性試験 ３０倍希釈油剤４００mlを７２０ml家電用ミキサー（東
芝製）に採取し、９０００ｒｐｍで３分間作動させ、そ
の後この希釈油剤を５００mlメスシリンダーに移し、泡
の消えるまでの時間を測定する。 研削性試験 ３０倍希釈油剤５０リットルを円筒研削盤のクーラント
タンクに張り込み、下記研削条件で実際と同様、研削実
験を行い砥石を１回ドレッシング（目立て）をした時、
何個の材料が研削可能かを調べる。研削盤のモーターの
消費電力値より３０％上昇したときの電力値をもって砥
石寿命とし、そのときまでの被研削材料の加工個数によ
り油剤の良否を判定する。
蓋付ガラス容器に採取し、室温で１週間放置し、１週間
後の外観を肉眼で判定する。 判定 ○：合 格 透明で、２層分離なく、又流動性を有している ×：不合格 濁り、２層分離、沈澱物生成があり、又は粘稠状である 消泡性試験 ３０倍希釈油剤４００mlを７２０ml家電用ミキサー（東
芝製）に採取し、９０００ｒｐｍで３分間作動させ、そ
の後この希釈油剤を５００mlメスシリンダーに移し、泡
の消えるまでの時間を測定する。 研削性試験 ３０倍希釈油剤５０リットルを円筒研削盤のクーラント
タンクに張り込み、下記研削条件で実際と同様、研削実
験を行い砥石を１回ドレッシング（目立て）をした時、
何個の材料が研削可能かを調べる。研削盤のモーターの
消費電力値より３０％上昇したときの電力値をもって砥
石寿命とし、そのときまでの被研削材料の加工個数によ
り油剤の良否を判定する。
【００１５】 （研削諸元） 工作機械： 豊田工機製 円筒研削盤Ｇｕｐ−３２ 研削砥石： ＷＡ１００Ｋ（４０５ｍｍφ） 被削材： ベアリング鋼（５０ｍｍφ×１０ｍｍ巾） 研削条件： 砥石周速： ２７００ｍ／ｍｉｎ 切込み： ２ｍｍ／ｍｉｎ 取代： １ｍｍ 測定項目： 研削盤モーター力（ｋｗ） クーラントタンク： ６０リットル 切削性試験 ３０倍希釈液７０リットルをマシニングセンターマシン
へのクーラントタンクに張り込み、下記切削条件で実際
と同様切削試験（転造タップ試験）を行ない、転造タッ
プが折損するまでにタップ穴が何個も開けられたかによ
り、油剤の良否を判定する。 （切削諸元） 工作機械： 森精機製 マシニングセンターマシン 加工法： タップ加工 工具： 転造タップ（８ｍｍφ） 材料： 合金鋼（ＳＣＭ２１ 300× 400×30ｍｍ） 下穴： ７．２ｍｍリーマ仕上 （目くら穴） 測定項目： 転造タップが折損するまであけられた穴の個数 クーラントタンク： １００リットル
へのクーラントタンクに張り込み、下記切削条件で実際
と同様切削試験（転造タップ試験）を行ない、転造タッ
プが折損するまでにタップ穴が何個も開けられたかによ
り、油剤の良否を判定する。 （切削諸元） 工作機械： 森精機製 マシニングセンターマシン 加工法： タップ加工 工具： 転造タップ（８ｍｍφ） 材料： 合金鋼（ＳＣＭ２１ 300× 400×30ｍｍ） 下穴： ７．２ｍｍリーマ仕上 （目くら穴） 測定項目： 転造タップが折損するまであけられた穴の個数 クーラントタンク： １００リットル
【００１６】表１の実旋例および比較例の結果から、本
発明の成分（ａ）〜（ｃ）を含有した水溶性油剤（原
液）の実旋例１〜５は、研削性、切削性の向上に十分に
寄与し、かつ希釈油剤の消泡性も優れている事がわか
る。一方、リバースタイプのポリオキシアルキレングリ
コール化合物を含有した油剤（比較例１）は消泡性に優
れているが切削性、研削性に劣る事がわかる。更に、従
来よりのノルマルタイプのポリオキシアルキレングリコ
ール化合物を含有した油剤（比較例２）は研削性に優れ
ているが、消泡性に劣る事がわかる。さらに、比較例３
および４より、構造式Ａ： HO-[CH3CH(CH3)O/CH2CH2O]x-[CH2CH2O]y-[CH3CH(CH3)O/
CH2CH2O]zH において、ｘ個及びｚ個のブロック中のCH2CH(CH3)O と
CH2CH2O の重量比率が５：９５〜９５：５であることが
重要である事がわかる。
発明の成分（ａ）〜（ｃ）を含有した水溶性油剤（原
液）の実旋例１〜５は、研削性、切削性の向上に十分に
寄与し、かつ希釈油剤の消泡性も優れている事がわか
る。一方、リバースタイプのポリオキシアルキレングリ
コール化合物を含有した油剤（比較例１）は消泡性に優
れているが切削性、研削性に劣る事がわかる。更に、従
来よりのノルマルタイプのポリオキシアルキレングリコ
ール化合物を含有した油剤（比較例２）は研削性に優れ
ているが、消泡性に劣る事がわかる。さらに、比較例３
および４より、構造式Ａ： HO-[CH3CH(CH3)O/CH2CH2O]x-[CH2CH2O]y-[CH3CH(CH3)O/
CH2CH2O]zH において、ｘ個及びｚ個のブロック中のCH2CH(CH3)O と
CH2CH2O の重量比率が５：９５〜９５：５であることが
重要である事がわかる。
【００１７】
【発明の効果】本発明の金属加工用水溶性油剤は、研削
性、切削性の向上に十分に寄与すると共に、希釈油剤の
消泡性にも優れ、かつ鉱油を含有しない為、実際の機械
工場の機械加工現場での作業環境（腐敗、床の汚染）を
悪化させる事もなく非常にバランスの取れた水溶性金属
加工油剤であるといえる。
性、切削性の向上に十分に寄与すると共に、希釈油剤の
消泡性にも優れ、かつ鉱油を含有しない為、実際の機械
工場の機械加工現場での作業環境（腐敗、床の汚染）を
悪化させる事もなく非常にバランスの取れた水溶性金属
加工油剤であるといえる。
【００１８】
【表１】 成分 実施例 比較例 １ ２ ３ ４ ５ １ ２ ３ ４ ポリオキシアルキレングリコール （１） 35 − − − − − − − − （２） − 35 − − − − − − − （３） − − 70 − − − − − − （４） − − − 10 − − − − − （５） − − − − 50 − − − − （６） − − − − − − − 30 − （７） − − − − − − − − 30 （８） − − − − − 30 − − − （９） − − − − − − 30 − − カルボン酸 ノナン酸 5 5 2 5 − 5 5 5 5 ラウリル酸 5 5 2 10 5 − 5 5 5 ドデカン二酸 5 5 2 5 3 − − 2 2 塩基性物質 ジエタノールアミン 30 30 10 40 30 20 30 30 30 モノエタノールアミン − − − − − 10 − − − 水 20 20 14 30 12 35 30 28 28 原液の外観 ３０倍希釈液の性状 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 消泡性 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ｃ Ａ Ｃ 研削性 Ａ Ａ − − Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ｂ 切削性 − − Ａ Ａ Ａ Ｂ − Ｂ −
【００１９】 ポリオキシアルキレングリコールの特性 分子量 [CH2CH2O]yの分子量 CH2CH(CH3)O ／CH2CH2O の比率 （１） ２０００ ５００ ９０／１０ （２） ３０００ ５００ ８０／２０ （３） ２０００ ５００ ７０／３０ （４） ５０００ ５００ ９０／１０ （５） ３００００ ４００ ５０／５０ （６） ３０００ ５００ ９７／ ３ （７） ３０００ ５００ ３／９７ （８）HO-[CH2CH(CH3)O]15-[CH2CH2O]12-[CH2CH(CH3)O]15-H (BASF(USA) 25-R4) （９）HO-(CH2CH2O)8-[CH2CH(CH3)O]20-(CH2CH2O)8-H （三洋化成（株） ニューポールPE64)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 129:34 129:40 129:42） Ｃ１０Ｎ 30:16 30:18 40:22
Claims (7)
- 【請求項１】 下記の構造式Ａで表されるブロックタイ
プのポリオキシアルキレングリコールを含有する金属加
工用水溶性油剤。 構造式Ａ HO-[CH3CH(CH3)O/CH2CH2O]x-[CH2CH2O]y-[CH3CH(CH3)O/
CH2CH2O]zH （ｘ及びｚは８〜４５０の整数、ｙは３〜２００の整数
を表し、ｘ個及びｚ個のブロック中のCH2CH(CH3)O とCH
2CH2O の重量比率はそれぞれ５：９５〜９５：５であ
る。） - 【請求項２】 構造式Ａで表されるブロックタイプのポ
リオキシアルキレングリコールの含有量が、１〜８５重
量％である、請求項１記載の金属加工用水溶性油剤。 - 【請求項３】 構造式Ａで表されるブロックタイプのポ
リオキシアルキレングリコールの分子量が１０００〜５
００００である、請求項１又は２記載の金属加工用水溶
性油剤。 - 【請求項４】 下記の成分（ａ）〜（ｃ）を含有する金
属加工用水溶性油剤。 (a) 請求項１の一般式Ａで表されるポリオキシアルキレ
ングリコール、(b) 炭素数６〜２２の直鎮又は分岐のモ
ノカルボン酸及び／又はジカルボン酸、及び(c) 上記カ
ルボン酸を中和し水溶性化するのに必要な塩基性物質。 - 【請求項５】 成分(a) の含有量が５〜７０重量％、成
分(b) の含有量が１〜３０重量％である、請求項４記載
の金属加工用水溶性油剤。 - 【請求項６】 塩基性物質が、有機アミン及び／又は無
機塩基性物質である、請求項４又は５記載の金属加工用
水溶性油剤。 - 【請求項７】 塩基性物質が、アルカノールアミン、脂
環式アミン、脂肪族アミン、芳香族アミン、及びアルカ
リ金属水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種
である請求項４〜６のいずれか１項記載の金属加工用水
溶性油剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13468197A JP3267894B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 金属加工用水溶性油剤 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324888A true JPH10324888A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3267894B2 JP3267894B2 (ja) | 2002-03-25 |
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|---|---|---|---|
| JP13468197A Expired - Fee Related JP3267894B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 金属加工用水溶性油剤 |
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| KR20160137982A (ko) | 2014-03-28 | 2016-12-02 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 수용성 금속 가공유 및 금속 가공용 쿨런트 |
| KR20160137981A (ko) | 2014-03-28 | 2016-12-02 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 수용성 금속 가공유 및 금속 가공용 쿨런트 |
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-
1997
- 1997-05-26 JP JP13468197A patent/JP3267894B2/ja not_active Expired - Fee Related
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