JPH11209774A - 超硬合金用水溶性切削研削油剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の超硬合金用水溶性切削研削油剤は、超
硬合金に含有されるコバルトを溶出させるため、油剤は
粘着性を増し、また、金属の腐食性が大きくなる。この
ことにより加工機等の装置は腐食され、円滑な動作が阻
害される。また、超合金で作られた工具は治具との脱着
が困難になるという問題点がある。本発明は、コバルト
の溶出を抑え、防錆性をも維持することができる超硬合
金用切削研削油剤を提供するものである。 【解決手段】 一般式の(1)〜(4)； 【化１】 （式中のＲは、水素原子、又は炭素原子数１〜４のアル
キル基を示し、同時に同じであってもよく、又異なって
いてもよい。更に、各分子にいてＲの炭素原子数の総数
は、最大で１０である。）で表される環状アミンのうち
１種または２種以上を含有することを特徴とする超硬合
金用水溶性切削研削油剤を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超硬合金用水溶性
切削研削油剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】超硬合金は、一般にミクロンサイズのタ
ングステンカーバイト、チタンカーバイト、タンタルカ
ーバイトなどをコバルトで結合した焼結合金であり、広
い温度範囲で、硬さ、強さ、靭性等に優れた特性を示
す。この性質から、超硬合金は工具材や構造材等として
広く用いられており、最近は超硬合金を工具とする切削
研削加工や、超硬合金を被削体とする切削研削加工が行
われるようになっている。このような超硬合金に関する
切削研削加工においては、冷却効果等を得るために水溶
性の切削研削油剤（以下油剤という）が使用されるが、
油剤には防錆力の向上や、ｐＨの維持等のため、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
アミン等のアルカノールアミンを含むのが一般的であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般にアルカ
ノールアミン類には超硬合金の含有成分であるコバルト
の溶出を促進するという作用があり、種々の問題を引き
起こす原因となっている。即ち、コバルトが溶出した油
剤は、一般に粘着性を増し、また金属の腐食を増大す
る。これにより、超硬合金を被削材とする加工において
は、加工機等の周辺装置の可動部に油剤が付着すると、
装置等周辺機器を腐食し、装置の円滑な動作を妨げる。
また、超硬合金を工具とする加工では、この油剤が工具
治具間に進入して工具の脱着に支障をきたすといった問
題が生じている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、切削研削油
剤中の成分とコバルト溶出の相関について研究を行った
結果、ある種の環状アミンがコバルトの溶出を抑えつ
つ、優れた防錆力を示すことを見出し、本発明の超硬合
金用水溶性切削研削油剤を発明するに至った。つまり、
一般式(1)〜(4)；

【０００５】

【化２】

【０００６】（式中のＲは、水素原子、又は炭素原子数
１〜４のアルキル基を示し、同時に同じであってもよ
く、又異なっていてもよい。更に、各分子においてＲの
炭素原子数の総数は、最大で１０である。）で表される
環状アミンのうち１種または２種以上を含有することを
特徴とする超硬合金用水溶性切削研削油剤を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いる一般式(1)〜(4)の
環状アミンにおいて、Ｒは炭素原子数１〜４のアルキル
基を示す。また、Ｒは、同時に同じであってもよく、又
異なっていてもよい。ただし、分子中のＲの炭素原子数
の総数は、最大で１０である。

【０００８】具体的に例示すると次のようなものが挙げ
られる。ピペリジン、2-メチルピペリジン、N-エチルピ
ペリジン、ピペラジン、N-プロピルピペラジン、N,N'-
ジメチルピペラジン 、1,4-ジアザビシクロ[２,２,２]
オクタン、モルホリン、N-メチルモルホリン、2,6-ジメ
チルモルホリン等である。価格、入手しやすさ等を考慮
すると、好ましくはピペラジン、モルホリン、N-メチル
モルホリンである。

【０００９】本発明に用いる環状アミンは、油剤原液中
に１〜５０重量％、好ましくは５〜５０重量％で使用す
ることが望ましい。これは原液中のアミンの濃度が１重
量％未満であると、希釈液（通常１〜２０重量％に希
釈）において十分な防錆性が出ず、また濃度が５０重量
％を超えると、同希釈液のｐＨが高くなりすぎて、手荒
れ等の問題が生じるからである。

【００１０】本発明の環状アミンを含有する油剤には、
各種のカルボン酸、鉱物油、界面活性剤、極圧添加剤、
無機塩類、消泡剤、防腐剤、防食剤、香料、染料等現行
の切削研削油剤に配合されているものを必要に応じて添
加することができる。

【００１１】上記のカルボン酸としては、カプリル酸、
ペラルゴン酸、カプリン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、ラウリン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二
酸等が挙げられる。

【００１２】また、鉱物油としては、スピンドル油、マ
シン油、シリンダー油、タービン油等を挙げることがで
きる。

【００１３】また界面活性剤としては、脂肪酸アミン石
鹸、石油スルホネート、硫酸化油、アルキルスルホンア
ミドカルボン酸塩、カルボキシ化油脂等のアニオン系界
面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチ
レンソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール
脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸アルキロー
ルアミド等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。

【００１４】また極圧添加剤としては、塩素化パラフィ
ン、塩素化脂肪酸、塩素化脂肪油等の塩素系極圧添加
剤、硫化ラード、アルキルポリサルファイド、硫化脂肪
酸等の硫黄系極圧添加剤、及びリン酸エステル等のリン
系極圧添加剤を挙げることができる。

【００１５】また無機塩類としては、リン酸塩、ほう酸
塩、炭酸塩等が挙げられる。

【００１６】また本発明の環状アミンを含有する油剤に
は、コバルト溶出抑制力をさらに向上させるために、コ
バルト溶出抑制剤を添加することができる。コバルト溶
出抑制剤としては、例えばベンゾトリアゾール、トリル
トリアゾール、１−メチルトリアゾール等のトリアジン
系コバルト溶出抑制剤、ベンズイミダゾール等のイミダ
ゾール系コバルト溶出抑制剤、２−メルカプトベンゾチ
アゾール等のチアゾール系コバルト溶出抑制剤等が挙げ
られる。

【００１７】本発明の油剤原液は、通常、水により希釈
して用いる。希釈度は要求される性能により決めればよ
いが、通常は、１〜２０重量％に希釈して用いる。

【００１８】

【実施例】実施例１〜７及び比較例１〜３ 水１００gに表１に示したアミンの２０mmol、ほう酸２
ｇを溶解し、次いで、水酸化ナトリウムによって水溶液
のｐＨを９．５に調製したした。この水溶液５０ｇに、
超硬合金の研削粉０．５ｇを添加し、５０℃で２４時間
静置した後、Ｎｏ．２のろ紙を用いてろ過し、ろ液中の
コバルト濃度を原子吸光法により測定した。コバルト溶
出量の測定結果を表１に示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】実施例８〜１４及び比較例４〜８ 表２に示す配合組成による油剤を調製し、次いで、各油
剤の４重量％の水溶液を調整した。この水溶液５０g
に、超硬合金の研削粉０．５gを添加し、５０℃で２４
時間静置した後、Ｎｏ．２のろ紙を用いてろ過し、ろ液
中のコバルト濃度を原子吸光法により測定した。その結
果を表2に示した。

【００２１】更に、表２に示す組成物の油剤の防錆性に
ついては、次のように評価を行った。直径５０mmのシャ
ーレに、表２の油剤の４重量％水溶液に鋳物切粉５gを
入れ、１０分放置後液を切り、３０℃、湿度８０％の環
境下で放置し、発錆状態を観察した。評価は、最大防錆
期間に応じて次の４段階で行った。その結果を表2に示
した。

【００２２】評価基準 ◎：２４時間以上発錆なし ○：８〜２４時間発錆なし △：４〜８時間発錆なし ×：４時間以下で発錆

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】本発明の環状アミンを用いた超硬金用水
溶性切削研削油剤は、コバルト溶出を抑え、防錆性を維
持することができるため、装置等周辺機器の腐食を抑
え、装置の円滑な動作が妨げられるという問題が改善さ
れ、また、工具治具間に進入して工具の脱着に支障をき
たすといった問題も改善することが出来る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式の(1)〜(4)； 【化１】 （式中のＲは、水素原子、又は炭素原子数１〜４のアル
   キル基を示し、同時に同じであってもよく、又異なって
   いてもよい。更に、各分子においてＲの炭素原子数の総
   数は、最大で１０である。）で表される環状アミンのう
   ち１種または２種以上を含有することを特徴とする超硬
   合金用水溶性切削研削油剤。