JPS59109594A - 冷却潤滑剤、その製法および金属を切削、分離または研磨加工する方法 - Google Patents

冷却潤滑剤、その製法および金属を切削、分離または研磨加工する方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明をフルオルクロル炭化水素含有冷却潤滑剤を用い
て金属を切削1分離または研磨加工する方法、冷却潤滑
剤並びに該潤滑剤の製造に関する。
金属の切削2分離または研磨加工、すなわち金属加工過
程、例えば穴あけ、切断、スタンプフ メライス、旋削、研削は冷却潤滑剤の存在で実施される
。西ドイツ国特許出願公告第2100757号の方法に
よればトリクロルモノフル万ルメタンから成るかまたは
これを含有する冷却潤滑剤が使用される。この方法の変
更法ではこの冷却潤滑剤は更に他の化合物を含んでいて
よいが、ただしこの化合物は詳細にはまたは化学的物質
種として記載されていない。したがって公知の添加物か
らの選択は平均的当業者の知識に委ねられている。米国
特許第3129182号明細書から1.1.2−)ジク
ロル−1,2,2−トリフルオルエタンをベースとする
冷却潤滑剤が公知であり、これは添加物とし7てエチレ
ングリコールモツプチルエーテルを含む。四ドイツ国特
許出願公開第2100735号明細書および英国特許第
1272548号明細書から1゜1.2〜トリクロル−
1,2,2−)リフルオルエタンの添加物としてC−原
子数1〜2のニトロアルカンが公知である。更に米国特
許第3909.431号明細書からフルオルクロル炭化
水素(以下FKWで示す)をベースとする冷却潤滑剤が
公知であり、これは添加剤としてシクロヘキサノンを含
有スル。
公知技術によれば冷却潤滑剤として純粋なFKWを用い
て加工するが(しかし単独では屡々満足な結果を与えな
い)または毒性の点で危険である添加剤と一諸に加工す
る。例えはエチレンクリコールモツプチルエーテルおよ
びシクロヘキサノンに関する作業所最大濃度(MAK〜
値)は50ppmと決められているが、これらの添加剤
の使用では許可されたMAK−値が易々と越えられる。
その上にシクロヘキサノンについては皮膚および粘膜刺
激並びに肝臓および腎臓障害作用が知られており、かつ
エチレングリコールモノブチルエーテルでは、%に被腐
からの吸収し易さのために健康上問題がある。
本発明の課題は、公知技術の欠点を克服する′こと、特
に新規の、毒物学的に問題のない冷却潤滑剤並びにとの
冷却潤滑剤を使用して金属を切削1分離または研磨加工
する方法を見い出すことである。もう1つの本発明の課
題は冷却潤滑剤の製法である。
これらの課題は特許請求の範囲に記載の手段によって解
決される。
FKWを含む冷却潤滑剤を使用して金属を切削1分離ま
たは研磨加工する新規方法はフルオルクロル炭化水素を
含有する冷却潤滑剤[C−原子数全部で34〜50の、
長鎖カルゼン酸とモノアルコールのエステルおよび/ま
たjまそのスルホクロル化またはスルフィド化誘導体を
05〜25重量%、有利に0,5〜5重量%の量で添加
することより成る。
FKWを含む冷却潤滑剤に添加される、長鎖カルボン酸
とモノアルコール(OH−基1個を有するアルコール)
のエステルはそれ自体としてまたはスルホクロル化また
はスルフィド化誘導体として使用することができる。そ
の際95を下回る沃素価のエステルが優れている。実施
形は約20を下回る沃素価を有するエステルを包含し、
これを以下で飽和エステルとして示す他の実施形は沃素
制約80〜90のエステルを包含する。これらを不飽和
エステルとして示す。
もう1つの変更形では沃素制約20〜約40のエステル
、部分飽和エステルが使用される。飽和、飽和部分、不
飽和並びにスルホクロル化およびスルフィド化エステル
は市販されている。
特別な実施形ではFKW含有冷却潤滑剤はその995〜
75重量?お、有利に995〜95重量%が20°Cを
上回る沸点を有し、C−原子数1または2のフルオルク
ロル炭化水素から成る。
特にトリクロルモノフルオルメタン、J 、1゜2−ト
リクロル−1,2,2−1−リフルオルエタン、1,1
,2.2−テトラクロルジフルオ( ルエタン、テトラクロルモノフルオルエタンおよび/ま
たはトリクロルジフルオルエタンが挙げられる。
もう1つの実施形は冷却潤滑剤の蒸発が迅速すぎる場合
にはFKWの35重量%まで、有利に15重量%までを
蒸、発を制御する毒物学的に問題のない溶剤によって代
えるよう配慮する。
例えばC−原子数3〜4の低級脂肪族ケトンが好適であ
る。蒸発を制御する溶剤は通常使用さJするFKWより
も高い沸点を有する。特にエタノール、n−および/ま
たは1−プロノミノールが優れている。
和および/またはスルホクロル化またはスルフィド化エ
ステルを使用する場合に望ましい。エステル溶解助剤と
しては溶解を助ける性質を有する公知の毒物学的に問題
のない溶剤が挙げられ、これはFKWの10重量%まで
代えることができる。
優れた実施形はエステル溶解助剤として脂肪族炭化水素
を使用することを配慮する、これは有利にFKWの15
重量%′までの濃度で蒸発制御剤としても使用すること
ができる。例えは相応する脂肪族炭化水素またはベンジ
ンフラクション例えば沸点範囲40〜80°Cのベンジ
ンが挙げられる。FKWと一緒に共沸混合物を形成し得
る炭化水素が優れている。その際最適には共沸組成物に
相応する濃度が使用される。n−へブタンの添加が特に
有用であることが明らかになった。
他の優れた実施形は、C−原子16〜24個を含有し、
かつ有利には炭素二重結合1個以上を含有する長鎖脂肪
族アルコールの群からエステル溶解助剤を選択する。
本発明のもう1つの実施形は冷却潤滑剤に付加的にFK
Wの1重量%まで自)体公知の腐食防止剤を添加する。
金属、例えばマグ坏シウム、アルミニウム、チタン、真
ちゅう、青銅、鋼のための腐食防止剤は市販されている
。これらは大ていはへテロ原子、例えばイオウまたは特
に窒素を含有する有機化合物を含む組成物をべ−スとす
る。ベンゾチアゾール、例えはメルカプトベンゾチアゾ
ール、ベンズイミダゾール、例えば2−フェニルベンズ
イミダゾール、トリアゾール、例えばベンゾトリアゾー
ル、トリルトリアゾール、オキサゾリン、例えばアルキ
ル−および/またはヒドロキシアルキル置換オキサゾリ
ン、アミド、アミン、例えば第3アミンの群からの例え
ば単独化合物または混合物が有利であると証明された。
を 腐食防止剤p使用する場合には本発明の実施形はFKW
の10重量%までを防止剤用の溶解助剤で代える。防止
剤−溶解助剤の選択についてはエステル溶解助剤の選択
についてと同じ一般的な観点が該当する。防止剤に対し
てもエステルに対しても優れた溶解助剤はC−原子数1
〜5の低級脂肪族アルコールである。これらの中で特に
エタノール、I〕−および/またはl−ゾロノミノール
が挙けられ、既述したようにこれらは有利に同時に蒸ゾ
制御剤としても使用ずろことかできる。
本発明は金属の加工方法の他にこの方法で使用される冷
却潤滑剤を包含する。該潤滑剤の組成については前記の
記載で十分である。添加剤が多種類の添加目的を持つ場
合、その最大濃度は各目的についての最高濃度に関する
もので、加算された数値ではない。
前記の冷却潤滑剤は金属の加工方法ですべての公知の方
法で使用することができる。例えば液体としてまたはア
エロゾルとして適用することができる。その上に外部か
ら適用、ずなわち外部から工具に導入してもよく、また
内部から、すなわち好適な工具自体の中に設けられた供
給部から適用してもよい。内部適用は例えば深い穴あけ
の実施または内部研削で使用される。その上に本発明に
よる冷却潤滑剤は一般に硬質表面の研磨処理に使用する
ことができる。
本発明による金属の切削3分離または研磨加工方法を用
いて良好な結果が達成される。トリクロルモノフルオル
メタンを唯一の冷却潤滑剤として使用するのに比べ・て
金属、例えばマグネシウム、アルミニウム、チタン、真
ちゅつ、青銅、鋼の切削、分離または研磨加工で明らか
に僅かなエイ、ルギー消費が示される。このことは、コ
ン・ξクトな金属品を例えば穴あげ、フライスまたは切
断する場合に特に明らかな現象として認められる。
意想外にも冷却潤滑剤が腐食防止剤(有利にオキサゾリ
ンベースの)を含む場合に特に明らかな改善が得られる
その上に本発明による方法により良好なチップの導出が
保証され、かつ複式1具を用いての切断が回避される。
冷却特性および潤滑特性はきわめて良好である。
更に意想外にも金属表面の油脂付着が実質的に起らない
、これは添加されるエステルのロウ質もしくは油脂様の
性質の点で予期し得ながった。
冷却潤滑剤の毒物学的な安全性に基づき更に規定された
作業所濃度(MAK−値)が越えられる危険がない。
本発明は更に本発明による冷却潤滑剤を製造するための
特に好適な方法に関する。この方法は前記のエステルを
含有する植物性原料を直接またはそのアルコール抽出物
をFKW、特に20°Cを上回る沸点を持つC−原子数
1〜20F、KWで抽出し、かつ抽出物を場合により前
記の添加物の添加下にエステル含量05〜25重量%、
有利に05〜5重量%に調節する。アルコール抽出物と
は特にエタノール、n−および/またはl−プロパツー
ルでの抽出物と理解ずべきである。
特別な変更法では抽出を連続的な向流抽出として実施し
、かつエステル含量の連続的な調節を屈折率または密度
の測定により制御する。
以下の例で金属加工で優れていると証明された、本発明
による冷却潤滑剤の組成を挙げる。
その際「%」はすべて「重量%」である。更にJZ>沃
素価、SC−スルホクロル化、すなわち不飽和エステル
の二重結合にイオウおよび塩素を添加した得られる生成
物。更にR11−トリクロルモノフルオルメタン、R1
]、2=1.、] 。
2,2−テトラクロルジフルオルエタン、R113=1
.]、]2−トリクロル−]、、2.2トリーフルオル
エタン ルオルエタン、R122ニトリクロルジフルオルエタン
使用されるエステルおよび腐食防止剤は市販   。
製品である。トリアゾールをベースとする剤ではベンツ
トリアゾールが基礎であり、オキサゾリンをベースとす
る剤ではアルキル−およびヒ   トドロキシルアルキ
ル置換オキサゾリンである。
1 例  36 本発明による冷却潤滑剤を製造するために不飽和エステ
ル(Jz=so〜90)を含有する種子核(25g)を
粉砕して微細度2順にし、がつツクスレー抽出装置でR
113で抽出した。次の性質を持つ黄色の透明な抽出物
が得られた:密度(20°C) : 1506g7m1
エステル含量:6% 抽出物をそのまま直接使用するか、またはR113で希
釈して例えば15重量%(密度1,560 >にしても
よい。
収率の測定のために抽出物を濃縮し、かつその際エステ
ル(20℃における密度−086397me 、 20
 ”Cでの屈折率= 1.464 ) 11.、4!1
(収率約46%に相当)が得られた。
ガスクロマトグラフィーによる測定ではC−原子数40
および42の不飽和エステルが混合物の3を越える割合
を占めていた。残りはC−1 原子131:36〜44のより短かいおよびより長い鎖
長のエステルに分配された。
手続補正書(自損 昭和59年1 月7 日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第 227103号 2、発明の名称 冷却潤滑剤、その製法および金属を切削、分離丑たは研
磨加工する方法 3 補正をする者 I4jイ′lとの関係 特許出願人 名 称 )Jリーヒエミー・アクチェンゲゼルンヤフト
4、復代理人 5、 補正により増加する発明数 0 6、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 7補正の内容 (1)特許請求の範囲を別紙の通り補正する。
2、特許請求の範囲 1 フルオルクロル炭化水素を含有する冷却潤滑剤にお
いて、該潤滑剤がC−原子数全部で34〜50の、長鎖
カルyfン酸とモノアルコールのエステルおよび7寸た
けそのスルホクロル化寸たはスルフィド化誘導体を05
〜25重量%の量で含有することを特徴とする、冷却潤
滑剤。
2 C−原子数全部で34〜50の、長鎖カルボン酸と
モノアルコールのエステルおよび/捷だけそのスルホク
ロル化またはスルフィド化誘縛体を05〜25重量%の
量で含有する、フルオルクロル炭化水素を含有する冷却
潤滑剤を製造するだめの方法において、前記のエステル
を含有する植物性原料を直接またはそのアルコール性抽
出物を20′Gを上回る沸点を有する、C−原子数1〜
2のフルオルクロル炭化水素で抽出し、かつエステル含
有抽出物をエステル′含量05〜25重世%に調節する
ことを特徴とする、冷却潤滑剤の製法。
δ 抽出を連続的向流抽出として実施し、かつエステル
含量の連続的な調節を屈折率まだは密度の測定により制
御する、特許請求の範囲第2項記載の方法。
4、 フ“ルオルクロル炭化水素含有冷却潤滑剤を用い
て金属を切削2分離または研磨加工する方法において、
フルオルクロル炭化水素含有冷却潤滑剤にC−原子数全
部で34〜50の、長鎖カルダン酸とモノアルコールの
エステルおよび/壕だはそのスルホクロル化またはスル
フィド化誘導体を0.5〜25重量%の量5 冷却潤滑
剤が20°Cを上回る沸点を持つ、C−原子数1〜2の
フルオルクロル炭化水素995〜75重量%を特徴する
特許請求の範囲第4項記載の方法。
6、 フルオルクロル炭化水素の35重量%寸でか蒸発
を制御し、毒物学的に無害な溶剤によって代えられてい
る、特許請求の範囲第4項寸たけ第5項・に言己載の方
法。
7.蒸発を制御する浴剤としてエタノール、n−プロパ
ノールおよび/捷たはi−プロパツールを特徴する特許
請求の範囲第6項記載の方法。
8 エステルが95を下回る沃素価を持つ、特許請求の
範囲第4項〜第7項のいずれか1項に記載の方法。
9 フルオルクロル炭化水素の10重量%寸でかエステ
ルのだめの溶剤によって代えられている、特許請求の範
囲第4項〜第8項のいずれか1項に記載の方法。
10、@剤として脂肪族炭化水素、有利にフルオルクロ
ル炭化水素と共沸混合物を形成し得るものを特徴する特
許請求の範囲第6項〜第9項のいずれか1項に記載の方
法。
11、溶剤として長鎖脂肪族アルコールを特徴する特許
請求の範囲第9項記載の方法。
12、  付加的にフルオルクロル炭化水素の1%まで
が爬食防止剤によって代えられている、特許請求の範囲
第4項〜第11項のいずれか1項に記載の方法。
■3  フルオルクロル炭化水素の10重量%までが爬
食防止剤の溶解助剤によって代えられている、特許請求
の範囲第12項記載の方法。
14、  エステルおよび/まだは腐食防止剤の溶解助
剤としてフルオルクロル炭化水素と共沸混合物を形成し
得る、C−原子数1〜5の低級脂肪族アルコールを特徴
する特許請求の範囲第9項〜第13項のいずれか1項に
記載の方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 フルオルクロル炭化水素を含有する冷却潤滑剤に
    おいて、該潤滑剤がC−原子数全部で34〜50の、長
    鎖カルミン酸とモノアルコールのエステルおよび/また
    はそのスルホクロル化またはスルフィド化誘導体を05
    〜25重量%の量で含有することを特徴とする、冷却潤
    滑剤。 2 C−原子数全部で34〜50の、長鎖カルミン酸と
    モノアルコールのエステルおよび/またはそのスルホク
    ロル化またはスルフィド化誘導体を05〜25重量%の
    量で含有するフルオルクロル炭化水素を含有する冷却潤
    滑剤を製造するための方法において、前記のエステルを
    含有する植物性原パ料を直接またはそのアルコール性抽
    出物を20°Cを上回る沸点を有する、C−原子数1〜
    2のフルオルクロル炭化水素で抽出し、かつエステル含
    有抽出物をエステル含量05〜25重量%に調節するこ
    とを特徴とする、冷却潤滑剤の製法。 3 抽出を連続的向流抽出として実施し、かつエステル
    含量の連続的な調節を屈折率または密度の測定により制
    御する、特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 フルオルクロル炭化水素含有冷却潤滑剤を用いて金
    属を切削1分離または研磨加工する方法において、フル
    オルクロル炭化水素含有冷却潤滑剤VCC−原子数全部
    で34〜50の、長鎖カルボン酸とモノアルコールのエ
    ステルおよび/またはそのスルホクロル化またはスルフ
    ィド化誘導体を0.5〜25重量%の量で添加すること
    を特徴とする、冷却潤滑剤の製法0 5 冷却潤滑剤が20℃を上回る沸点を持つ、C−原子
    数1〜2のフルオルクロル炭化水素99.5〜75重量
    %を特徴する特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 フルオルクロル炭化水素の35重量%までが蒸発を
    制御し、毒物学的に無害な溶剤によって代えられている
    、特許請求の範囲第4項または第5項に記載の方法。 7 蒸発を制御する溶剤としてエタノール、n−プロノ
    ミノールおよび/または1−プロパツールを特徴する特
    許請求の範囲第6項記載の方法。 8 エステルが95を下回る沃素価を持つ、特許請求の
    範囲第4項〜第7項のいずれか1項に記載の方法。 9 フルオルクロル炭化水素の10重量%までがエステ
    ルのための溶剤によって代えられている、特許請求の範
    囲第4項〜第8項のいずれか1項に記載の方法。 10  溶剤として脂肪族炭化水素、有利にフルオルク
    ロル炭化水素と共沸混合物を形成し得るものを特徴する
    特許請求の範囲第6項〜第9項の゛、・ずれか1項に記
    載の方法。 11  溶剤として長鎖脂肪族アルコールを特徴する特
    許請求の範囲第9項記載の方法。 12  付加的にフルオルクロル炭化水素の1%までが
    腐食防止剤によって代えられている、特許請求の範囲第
    4項〜第11項のいずれか1項に記載の方法。 13  フルオルクロル炭化水素の10重量%マチが腐
    食防止剤の溶解助剤によって代えられている、特許請求
    の範囲第12項記載の方法。 1□J エステルおよび/または腐食防止剤の溶解助剤
    としてフルオルクロル炭化水素と共沸混合物を形成し得
    る、C−原子数1〜5の低級脂肪族アルコールを特徴す
    る特許請求の範囲第9項〜第13項のいずれか1項に記
    載の方法。 15  アルコールトシテエタノール、n−プロノミノ
    ールおよび/またはl−プロパツールを特徴する特許請
    求の範囲第14項記載の方法。
JP58227103A 1982-12-02 1983-12-02 冷却潤滑剤、その製法および金属を切削、分離または研磨加工する方法 Granted JPS59109594A (ja)

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