WO2008001933A1 - MÉlange d'huile pour l'usinage de métaux, procÉdÉ d'usinage de métaux et produit fabriqué par usinage de métaux - Google Patents

MÉlange d'huile pour l'usinage de métaux, procÉdÉ d'usinage de métaux et produit fabriqué par usinage de métaux Download PDF

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metal processing
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Koichi Goto
Kazuyoshi Takeda
Eiji Niwa
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Kyodo Yushi Co., Ltd.
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Definitions

  • Metalworking fluid composition Metalworking method and metalworked product
  • the present invention relates to a metalworking oil composition, and more specifically, an oil used in a metal processing method of an ultra-trace oil supply type, which includes a cutting process, a grinding process, a rolling process, a press process, a plastic process.
  • the present invention relates to an oil agent composition that can be widely applied to metal processing such as property processing.
  • the present invention further relates to a metal processing method using the oil composition, and a metal processed product obtained by the metal processing method.
  • cutting 1 grinding fluid In general, in the cutting 1 grinding process, cutting 1 grinding fluid is used. Relief 1 The most important functions of grinding fluids are lubrication and cooling. These actions extend the life of tools used for machining, improve the finished surface accuracy of workpieces, and improve production efficiency. Etc., productivity can be improved.
  • Patent Document 1 JP 2001-239437 A
  • Patent Document 2 JP 2000-256688
  • Patent Document 3 JP 2004-300317
  • Patent Document 4 JP-A-9-57537
  • An object of the present invention is a metal suitable for metal processing such as pig iron, steel, stainless steel, non-ferrous metal (A1 alloy, Mg alloy), particularly metal processing method performed while supplying a very small amount of oil. It is to provide a processing oil composition.
  • Another object of the present invention is to provide a metalworking oil composition that is excellent in lubricity and antifungal properties during metalworking of pig iron, steel, stainless steel, non-ferrous metals (A1 alloy, Mg alloy) and the like. .
  • Still another object of the present invention is to provide a metal processing method and a metal processed product such as pig iron, steel, stainless steel and non-ferrous metal (A1 alloy, Mg alloy). Means for solving the problem
  • an oil agent composition comprising a base oil selected from the group consisting of natural fats and oils, derivatives thereof and ester oils, and sorbitanolate and phospholipids.
  • the present invention was completed with the knowledge that it was excellent in lubricity and anti-mold properties and was suitable for metal processing of a metal material such as pig iron, steel, stainless steel, and non-ferrous metal, and supplied with a trace amount of oil.
  • the present invention provides the following metalworking fluid composition, metalworking method and metalworked product.
  • a metalworking oil composition used in a metal processing method of an ultra-trace oil supply type comprising an sorbitan fatty acid ester and a phospholipid.
  • a metalworking fluid composition for use in a metal processing method that supplies a trace amount of oil comprising: (I) a base oil selected from the group consisting of natural fats and oils, derivatives thereof and synthetic ester oils; (ii) sorbitan fatty acid An oil composition comprising an antifungal agent comprising an ester and a phospholipid.
  • Sorbitan fatty acid ester strength Sorbitan monooleate (sorbitan monooleate), sorbitan sesquioleate (sorbitan sesquioleate), sorbitan dioleate (sorbitan trioleate) and sorbitan trioleate (sorbitan trioleate) group 3.
  • Sorbitan monooleate sorbitan monooleate
  • sorbitan sesquioleate sorbitan sesquioleate
  • sorbitan dioleate sorbitan trioleate
  • sorbitan trioleate sorbitan trioleate
  • the metal processing method of supplying a trace amount of oil agent is a method of processing a metal material while supplying water droplets whose surface is covered with an oil film by a compressed fluid. Composition.
  • the metal processing method of supplying a trace amount of oil is a method of processing a metal material while misting the metal processing oil and supplying it with a compressed fluid. object.
  • a metal processing method for supplying an ultrafine oil agent wherein the metal material is covered using the composition according to any one of 1 to 9 above.
  • the metalworking fluid composition and the metalworking method of the present invention can efficiently perform cutting, grinding, rolling, pressing, plasticity, and the like of metal materials.
  • the amount of oil used is extremely small, it is economical and can realize processing with less burden on the environment.
  • the metal processed product obtained by the metal processing method of the present invention has good processing accuracy and the like.
  • the present invention is an oil agent composition used in a metal processing method of an ultra-trace oil agent supply type, and is characterized by containing a sorbitan fatty acid ester and a phospholipid.
  • the present invention also includes (I) a base oil selected from the group consisting of natural oils and fats, derivatives thereof and synthetic ester oils, and (i) a fungicide comprising sorbitan fatty acid esters and phospholipids.
  • the base oil used in the oil composition of the present invention is selected from natural oils and fats, derivatives thereof and synthetic esters.
  • natural fats and oils examples include rapeseed oil, soybean oil, coconut oil, palm oil, lard and the like.
  • Natural oil derivatives include hydrogenated rapeseed oil, hydrogenated soybean oil, hydrogenated coconut oil, hydrogenated palm oil, hydrogenated lard and other hydrogenated products, and sesame oil with alkylene oxide added.
  • Synthetic ester oils include ester-based synthetic oils typified by polyol esters.
  • the base oil of the present invention includes naphthenic and paraffinic mineral oils, poly-a-olefins, synthetic hydrocarbon oils typified by polybutene, alkyl diphenol ethers, ether-based synthetic oils typified by polypropylene glycol. Further, silicon oil, fluorinated oil, and the like can be contained.
  • the main component of the base oil of the present invention is selected from the group power consisting of natural fats and oils, derivatives thereof and synthetic ester oils, which are 70% by mass or more, preferably 80% by mass of the whole base oil. As mentioned above, it is desirable to occupy 90% by mass or more. Ester oil is most preferred from the viewpoint of lubricity and adsorptivity to new surfaces. Ester oil has a polar group in its molecule, and forms an adsorption film with good lubricity on the metal surface.
  • the fatty acid component of the sorbitan fatty acid ester used in the oil composition of the present invention Is preferably a saturated or unsaturated fatty acid having 8 to 22 carbon atoms, more preferably a saturated or unsaturated fatty acid having 16 to 20 carbon atoms, and most preferably an unsaturated fatty acid having 16 to 20 carbon atoms.
  • the most preferred examples of sorbitan fatty acid esters include sorbitanate, and more specifically, sorbitan monooleate, sorbitan sesquilate, and sorbitan trioleate. Especially preferred are sorbitan monooleate and sorbitan sesquinate rate.
  • the sorbitan fatty acid ester used in the oil agent composition of the present invention can be generally obtained at the factory.
  • the commercial item shown below is mentioned.
  • Examples of commercial products of sorbitan monooleate include trade names: NOON SO-80R (manufactured by NOF Corporation), BLAU NON P—80 (manufactured by Aoki Oil Industrial Co., Ltd.), SORBON S-80 (Toho Chemical Industries Co., Ltd.) Company name), IONET S-80 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), Leodor SP-O10 (manufactured by Kao Corporation), etc.
  • sorbitan triolates such as OP-83RAT (manufactured by NOF Corporation), Sorbon S-83L (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.), Rheodor AO-15 (manufactured by Kao Corporation) OP-85R (manufactured by NOF Corporation), IONET S-85 (manufactured by Sanyo Chemical Industries), Rheodor SP-O30 (manufactured by Kao Corporation), Sylbon S-85 (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) It is done.
  • OP-83RAT manufactured by NOF Corporation
  • Sorbon S-83L manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.
  • Rheodor AO-15 manufactured by Kao Corporation
  • OP-85R manufactured by NOF Corporation
  • IONET S-85 manufactured by Sanyo Chemical Industries
  • Rheodor SP-O30 manufactured by Kao Corporation
  • Sylbon S-85 manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd
  • the mass ratio of the sorbitan fatty acid ester used in the oil composition of the present invention is preferably 0.1 to 40% by mass, more preferably 0.2 to 20% by mass, and most preferably the total composition. 0.5-: L0% by mass. If the amount of the component is less than this range, it becomes difficult to obtain the expected lubricity and antifungal performance. It adversely affects sex and is also uneconomical.
  • Examples of the phospholipid used in the oil composition of the present invention include egg yolk lecithin and soybean lecithin.
  • Egg yolk lecithin, soybean lecithin and the like are commercially available in a powdery form with a high degree of purification and in a liquid form with a low degree of purification, and what is generally called lecithin refers to a pasty form.
  • This lecithin consists of various phospholipid molecular species such as phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylinositol and triglycerides ( Mainly soybean oil).
  • the phospholipid used in the oil composition of the present invention may have any shape, but a paste is suitable for producing a solvent-squeezing oil in the base oil.
  • Phospholipids can be generally obtained at the factory, and commercially available products can be used in the present invention. Examples of such commercial products include the brand names J lecithin CL (manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) and lecithin DX (manufactured by Nisshin Oil Co., Ltd.).
  • the mass ratio of the phospholipid is preferably 0.1 to 40% by mass, more preferably 0.2 to 20% by mass, most preferably based on the entire composition. Is 0.5 to 10% by mass. If the amount of the component is less than this range, it tends to be difficult to obtain the expected lubrication and anti-fouling performance. It adversely affects physical properties and is also uneconomical.
  • oil composition of the present invention if necessary, general-purpose components of the oil composition, such as load-bearing additives, anti-corrosion agents, metal deactivators, anti-oxidation agents, etc. are separately provided. It may be added. These addition amounts are preferably 10% by mass or less based on the total mass of the composition.
  • the oil agent composition of the present invention can be produced by blending a predetermined amount of a sorbitan fatty acid ester such as sorbitanate, phospholipid and other optional components into the base oil.
  • a sorbitan fatty acid ester such as sorbitanate, phospholipid and other optional components
  • the following method is preferred as the form for supplying an extremely small amount of the oil composition.
  • a method of supplying water droplets whose surface is covered with an oil composition with a compressed fluid for example, air.
  • the method (1) is most preferable.
  • the power for explaining the method of the present invention in more detail with respect to (1) The present invention is not limited to this method.
  • a supply device for carrying out the method (1) for example, there is one disclosed in JP-A-2001-239437.
  • Supply equipment Figure 1 shows the schematic structure of an example of the device. With such a device, using the same principle as normal spraying, a mist with a fine particle force with an oil film formed on the surface of a water droplet is formed. At this time, an oil film can be efficiently attached on the water droplets by sucking oil on the side close to the suction port side of the air and sucking water on the side close to the discharge port side.
  • Examples of the method of processing a metal material while supplying the oil composition of the present invention include cutting, grinding, shearing, end milling, rolling, pressing, plastic working and the like.
  • Examples of metal materials include pig iron, steel, stainless steel, non-ferrous metals (for example, A1 alloy, Mg alloy) and the like.
  • the amount of the oil composition of the present invention used is 0.5 to 20 mL per hour, preferably 1 to 1 nozzle per nozzle, preferably 1 to: a very small amount of about LOmL and good environmental impact and economical. It is advantageous.
  • the amount of water used is 500 to 2000 mL per hour per nozzle, preferably 800 to 1500 mL, for example, about 10 mL.
  • the water used may be tap water or industrial water.
  • the supply amount of air is about 25 to 250 L per minute, preferably 50 to about LOOL.
  • Oil compositions having the formulations shown in Tables 1 to 6 were prepared and subjected to cutting tests while being supplied under the following conditions to evaluate their machinability.
  • composition of Comparative Example 19 has the same composition as the metalworking fluid composition described in JP-A-2004-300317.
  • Comparative Example 27 a commercially available emulsion type cutting fluid (JIS K2241 A1 type 1 emulsion type cutting fluid) (5 mass%) was supplied at a discharge pressure of 1 kgZcm 2 and a supply amount of 6 LZmin.
  • Polish material FC200
  • carbon steel S45C
  • # 100 sandpaper # 100 sandpaper
  • # 240 sandpaper # 240 sandpaper to create a smooth new surface.
  • Antifouling evaluation criteria ( ⁇ , mouth, ⁇ are acceptable)
  • Tables 1 to 6 show the formulation and evaluation test results of Examples and Comparative Examples.
  • Sorhi Tanseski rate 1. 0 5. 0 Rapeseed oil 97. 5 98. 0 90. 0 80. 0 60. 0 98. 0 90. 0 Cutting resistance (N) 390 390 370 365 360 390 370
  • Rapeseed oil 98. ⁇ 0 98. 0 98. 0 98. 0 98. 0 98. 0 98. 0 98. 0 Cutting resistance (N) 395 415 415 420 420 420 415
  • Comparative Example 1 containing no sorbitan fatty acid ester and phospholipid has high cutting resistance and poor antifungal properties.
  • Comparative Examples 9 to 19 containing an antifungal agent other than the combination of sorbitan fatty acid ester and phospholipid key at least the slippage is poor in lubricity and antifungal properties.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of an apparatus for supplying water droplets whose surface is covered with an oil film, which can be used in the method of the present invention.

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Description

明 細 書
金属加工油剤組成物、金属加工方法及び金属加工品
技術分野
[0001] 本発明は、金属加工油剤組成物に関し、さらに詳細には、極微量油剤供給型の金 属加工法に用いる油剤であって、切削加工、研削加工、転造加工、プレス加工、塑 性加工等の金属加工に広く適用できる油剤組成物に関するものである。本発明はさ らに、その油剤組成物を用いた金属加工方法、及び該金属加工方法により得られた 金属加工品に関するものである。
背景技術
[0002] 一般に切肖 1 研削加工においては切肖 1 研削油剤が使用されている。切肖 1 研削油 剤の最も重要な機能としては潤滑作用と冷却作用が挙げられ、これらの作用により、 加工に用いられる工具の寿命延長、被加工物の仕上げ面精度の向上、生産能率の 向上等、生産性を向上する事ができる。
従来より切肖 ij、研削加工においては比較的大量の切肖 ij ·研削油剤が加工箇所に供 給されている。し力しながら、生産性向上に有効な切肖 ι』·研削油剤も、近年の環境問 題に対する関心の高まりから、廃棄物、環境衛生、省エネルギーと言った問題を指摘 されている。そこで環境に優しい金属加工方法として、近年、切肖 iJ、研削加工のドライ 化の研究が進められている。切肖 ij、研削加工をドライ化した場合、上記の環境に対す る問題は軽減されるが、切肖！ 研削油剤に求められている潤滑性、冷却性という性能 は得られない。
[0003] このため、加工点を冷却する必要があり、例えば、圧縮した冷却空気等を噴射して 加工点を冷却している。しかし、このような方法を用いても、工具 被削材間の潤滑 性は得られない為、極微量の潤滑油が供給されている。加工方法としては、非鉄金 属の加工方法 (例えば、特許文献 1参照)などがあるが、従来公知の金属加工油剤 組成物 (例えば、特許文献 2参照）は、鉄系材料に使用した場合、近傍に水分がある と結露を生じ鲭が発生するなどの問題があり、冷風加工あるいはミスト切削等の加工 にそのまま適用することはできない。そこで防鲭性に優れる金属加工油剤組成物（例 えば、特許文献 3参照）が提案されている。また、ホスファチジルコリン系を添加した 金属加工液も知られて ヽる（特許文献 4参照)。
しかし、生産性の向上や省エネルギーの観点から、常に、加工性を更に向上させ、 工具寿命の延長、給油量の低減ができる新たな金属加工油剤が要望されて 、る。
[0004] 特許文献 1 :特開 2001— 239437
特許文献 2：特開 2000 - 256688
特許文献 3：特開 2004 - 300317
特許文献 4：特開平 9 - 57537
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明の目的は、铸鉄、スチール、ステンレス、非鉄金属 (A1合金、 Mg合金)等の 金属加工に適した、特に極微量の油剤を供給しながら行う金属加工法に適した金属 加工油剤組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、铸鉄、スチール、ステンレス、非鉄金属 (A1合金、 Mg合金） 等の金属加工の際に潤滑性、防鲭性に優れる金属加工油剤組成物を提供すること である。
本発明のさらに他の目的は、铸鉄、スチール、ステンレス、非鉄金属 (A1合金、 Mg 合金)等の金属加工方法及び金属加工品を提供することである。 課題を解決するための手段
[0006] 本発明者らは上記目的を達成するために鋭意研究の結果、天然油脂、その誘導 体及びエステル油からなる群から選ばれる基油及びソルビタンォレート及びリン脂質 を含む油剤組成物が潤滑性及び防鲭性に優れ、铸鉄、スチール、ステンレス、非鉄 金属等の金属材料の極微量油剤供給型の金属加工に適して 、るとの知見を得、本 発明を完成させた。
[0007] 本発明は以下に示す金属加工油剤組成物、金属加工方法及び金属加工品を提 供するものである。
1.極微量油剤供給型の金属加工法に用いる金属加工油剤組成物であって、ソルビ タン脂肪酸エステル及びリン脂質を含むことを特徴とする油剤組成物。 2.極微量油剤供給型の金属加工法に用いる金属加工油剤組成物であって、（I)天 然油脂、その誘導体及び合成エステル油からなる群から選ばれる基油、（Π)ソルビタ ン脂肪酸エステル及びリン脂質からなる防鲭剤を含むことを特徴とする油剤組成物。
3.ソルビタン脂肪酸エステル力 ソルビタンモノォレート（ソルビタンモノォレエート）、 ソルビタンセスキォレート（ソルビタンセスキォレエート）、ソルビタンジォレート（ソルビ タンジォレエート）及びソルビタントリオレート（ソルビタントリオレエート）力 なる群か ら選ばれる少なくとも 1種を含む上記 1または 2記載の油剤組成物。
4. リン脂質が、卵黄レシチン及び大豆レシチン等力 なる群力 選ばれる少なくとも 1種を含む上記 1〜3のいずれか 1項記載の油剤組成物。
5. リン脂質が、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールァミン及びホスファチ ジルイノシトールの混合物を含有する上記 1〜4のいずれか 1項記載の油剤組成物。
6.ソルビタン脂肪酸エステルの配合量が 0. 1〜40質量0 /0である上記 1〜5のいずれ か 1項記載の油剤組成物。
7. リン脂質の配合量が 0. 1〜40質量％である上記 1〜6のいずれか 1項記載の油 剤組成物。
8.極微量油剤供給型の金属加工法が、表面が油膜で覆われた水滴を圧縮流体に より供給しながら金属材料を加工する方法である上記 1〜7のいずれか 1項記載の油 剤組成物。
9.極微量油剤供給型の金属加工法が、金属加工油剤をミスト化し圧縮流体にて供 給しながら金属材料を加工する方法である、上記 1〜7の 、ずれか 1項記載の油剤 組成物。
10.上記 1〜9のいずれか 1項記載の組成物を使用して金属材料をカ卩ェする、極微 量油剤供給型の金属加工方法。
11.上記 1〜9の ヽずれか 1項記載の組成物で覆われた水滴を圧縮流体により供給 しながら金属材料を加工する、上記 10記載の金属加工方法。
12.上記 1〜9のいずれか 1項記載の組成物をミストイ匕し圧縮流体にて供給しながら 金属材料を加工する、上記 10記載の金属加工方法。
13.上記 10〜12のいずれか 1項記載の金属加工方法により得られた金属加工品。 発明の効果
[0008] 本発明の金属加工油剤組成物、金属加工方法は、金属材料の切削加工、研削加 ェ、転造加工、プレス力卩ェ、塑性カ卩ェ等を効率的に行うことができる。また、油剤使 用量も極微量であるため、経済的であり、環境に対する負荷の少ない加工を実現す ることができる。本発明の金属加工方法により得られた金属加工品は加工精度等が 良好である。
発明を実施するための最良の形態
[0009] 以下本発明について詳細に説明する。
本発明は、極微量油剤供給型の金属加工法に用いる油剤組成物であって、ソルビ タン脂肪酸エステル及びリン脂質を含むことを特徴とする。本発明はまた、（I)天然油 脂、その誘導体及び合成エステル油からなる群から選ばれる基油、（Π)ソルビタン脂 肪酸エステル及びリン脂質カゝらなる防鲭剤を含むことを特徴とする。
本発明の油剤組成物に用いる基油は、天然油脂、その誘導体及び合成エステル 油力 なる群力 選ばれる。
天然油脂としては、菜種油、大豆油、蓖麻子油、パーム油、ラードなどが挙げられる 。また、天然油脂誘導体としては水添菜種油、水添大豆油、水添蓖麻子油、水添パ ーム油、水添ラードなどの水素添加物、及びアルキレンォキシドを付カ卩した蓖麻子油 などが挙げられる。合成エステル油としては、ポリオールエステルに代表されるエステ ル系合成油が挙げられる。
[0010] 本発明の基油には、ナフテン系及びパラフィン系の鉱物油、ポリ a -ォレフイン、ポリ ブテンに代表される合成炭化水素油、アルキルジフエ-ルエーテル、ポリプロピレン グリコールに代表されるエーテル系合成油、シリコン油、フッ素化油などを含有させる こともできる。しかし、本発明の基油の主成分は天然油脂、その誘導体及び合成エス テル油からなる群力 選ばれるものであり、これらが、基油全体の 70質量％以上、好 ましくは 80質量％以上、さらに好ましくは 90質量％以上を占めることが望ましい。潤 滑性、新生面への吸着性の点から、エステル油が最も好ましい。エステル油は分子 内に極性基を持っており、金属表面に潤滑性の良好な吸着膜を造る。
[0011] 本発明の油剤組成物に使用されるソルビタン脂肪酸エステルの脂肪酸成分として は、好ましくは炭素原子数 8〜22の飽和又は不飽和脂肪酸、さらに好ましくは炭素 原子数 16〜20の飽和又は不飽和脂肪酸、最も好ましくは炭素原子数 16〜20の不 飽和脂肪酸が挙げられる。ソルビタン脂肪酸エステルの最も好まし ヽ具体例としては ソルビタンォレートが挙げられ、さらに具体的には、ソルビタンモノォレート、ソルビタ ンセスキォレート、ソルビタントリオレートが挙げられる。ソルビタンモノォレート、ソルビ タンセスキ才レートが特に好まし 、。
本発明の油剤組成物に使用するソルビタン脂肪酸エステルは、巿場で一般に入手 することができる。例えば、以下に示す市販品が挙げられる。ソルビタンモノォレート の市販品の例として、商品名ノ-オン SO— 80R (日本油脂株式会社製）、 BLAU NON P— 80 (青木油脂工業株式会社製)、ソルボン S— 80 (東邦化学工業株式 会社製)、ィォネット S— 80 (三洋化成工業株式会社製)、レオドール SP— O10 ( 花王株式会社製)等、ソルビタンセスキォレートの市販品の例として、商品名ノ-オン
OP— 83RAT (日本油脂株式会社製）、ソルボン S— 83L (東邦化学工業株式会 社製）、レオドール AO— 15 (花王株式会社製)等、ソルビタントリオレートの市販品 の例として、ノ-オン OP— 85R (日本油脂株式会社製）、ィォネット S— 85 (三洋 化成工業株式会社製)、レオドール SP— O30 (花王株式会社製)、シルボン S— 85 (東邦化学工業株式会社製)等が挙げられる。
本発明の油剤組成物に使用されるソルビタン脂肪酸エステルの質量比率は、組成 物全体に対して、好ましくは 0. 1〜40質量％、さらに好ましくは 0. 2〜20質量％、最 も好ましくは 0. 5〜： L0質量％である。この範囲より、成分の量が少ないと期待する潤 滑性及び防鲭性能を得ることが困難になり、この範囲より多くても添加量の増加に伴 う効果の向上はなぐ逆に粘性や発泡性などに悪影響を及ぼし、また、不経済でもあ る。
本発明の油剤組成物に使用されるリン脂質としては、卵黄レシチン、大豆レシチン 等が挙げられる。卵黄レシチン、大豆レシチン等は、精製度の高い粉状のものと、精 製度の低い液状のものが市販されており、一般的にレシチンと呼ばれているものは、 ペースト状のものを指す。このレシチンは、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタ ノールァミン、ホスファチジルイノシトールなどの各種リン脂質分子種とトリグリセリド（ 主に大豆油）との混合物である。
本発明の油剤組成物に使用するリン脂質は、どの様な形状のものでも良いが、ぺ 一スト状のものが基油に溶力しゃすぐ油剤の製造に適している。リン脂質は巿場で 一般に入手することができ、本発明では市販品を使用することができる。そのような巿 販品の例として、商品名 Jレシチン CL (味の素株式会社製)、レシチン DX (日清製油 株式会社製)等がある。
[0013] 本発明の油剤組成物において、リン脂質の質量比率は、組成物全体に対して、好 ましくは 0. 1〜40質量％、さらに好ましくは 0. 2〜20質量％、もっとも好ましくは 0. 5 〜10質量％である。この範囲より、成分の量が少ないと期待する潤滑及び防鲭性能 を得ることが困難になる傾向があり、この範囲より多くても添加量の増加に伴う効果の 向上はなぐ逆に粘性が高くなるなど物性面に悪影響を及ぼし、また、不経済でもあ る。
[0014] 本発明の油剤組成物には、必要に応じて、油剤組成物の汎用成分である、耐荷重 添加剤、防鲭防食剤、金属不活性化剤、酸ィ匕防止剤等を別途添加してもよい。これ らの添加量は、組成物全体の質量に対して 10質量％以下が好ましい。
本発明の油剤組成物は、基油に、ソルビタン脂肪酸エステル、例えば、ソルビタン ォレート、リン脂質及び他の任意成分を所定量配合することにより製造できる。
[0015] 本発明の方法を実施するための極微量油剤供給型の金属加工方法において、油 剤組成物を極微量供給する形態としては、次に挙げる方法が好まし ヽ。
(1)表面が油剤組成物に覆われた水滴を圧縮流体 (例えばエアー）にて供給する方 法。
(2)水と油剤組成物の混合ミストを圧縮流体 (例えばエアー）にて供給する方法。
(3)水と油剤組成物をおのおの別系統にてミストイ匕し、圧縮流体 (例えばエアー）に て同一箇所に供給する方法。
(4)油剤組成物をミストイ匕し圧縮流体 (例えばエアー）にて供給する方法。
(1)の方法が最も好ましい。以下、本発明の方法を（1)についてさらに詳細に説明す る力 本発明がこの方法に限定されるものではない。（1)の方法を実施するための供 給装置としては、例えば特開 2001— 239437に開示されているものがある。供給装 置の一例の概略的な構造を図 1に示す。このような装置で、通常のスプレーと同様の 原理を用いて、水滴の表面に油膜を形成した微粒子力もなるミストとする。この時、ェ ァ一の吸入口側に近い側で油を吸込み、吐出口側に近い側で水を吸込むことにより 、水滴上に効率良く油膜を付けることができる。
[0016] 本発明の油剤組成物を供給しながら金属材料を加工する方法の例としては、切削 加工、研削加工、せん断加工、エンドミル加工、転造加工、プレス加工、塑性加工等 が挙げられる。また金属材料の例としては、铸鉄、スチール、ステンレス、非鉄金属（ 例えば、 A1合金、 Mg合金)等が挙げられる。
[0017] 本発明の油剤組成物の使用量はノズル 1本につき、 1時間当り 0. 5〜20mL、好ま しくは 1〜： LOmL程度の極微量で良ぐ環境負荷も少なぐ経済的にも有利である。水 の使用量はノズル 1本につき、 1時間当り 500〜2000mL、好ましくは 800〜 1500m L、例えば、 lOOOmL程度である。使用する水は水道水や、工業用水で良い。エア 一の供給量は、 1分間に 25〜250L程度、好ましくは 50〜： LOOL程度が適当である。 さらに本発明の加工方法では、環境負荷の少ない本発明の油剤組成物を極少量 使い切りで使用することが望ましい。こうすることにより、水溶性切削油剤を使用した 従来の加工における問題、すなわち、水溶性切削油剤希釈液の腐敗、硬度上昇等 による分離等の液劣化、これに起因した加工性能の低下、水溶性切削油剤希釈液 の廃液の環境負荷問題等も軽減ないし解決することができる。
[0018] 以下、実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記の実施例は本発明を制限 するものでなぐ本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明 の技術範囲に包含される。
実施例
[0019] 表 1から 6に示す処方の油剤組成物を調製し、下記の条件で供給しながら切削試 験を行い、その切削性を評価した。
[0020] なお、比較例 19の組成物は特開 2004— 300317号公報に記載の金属加工油剤 組成物と同一組成である。
実施例 1〜14及び比較例 1〜26は、表面が油膜で覆われた水滴をエアーで供給 した。油剤の供給量は 10mLZH、水の供給量は 1000mLZH、空気の供給量は 1 OOLZHとした。
比較例 27では、市販のエマルシヨン型切削油剤 (JIS K2241 A1種 1号 ェマル シヨン型切削油剤）（5質量％)を吐出圧 lkgZcm2、供給量 6LZminで供給した。
[0021] 切 g 籠
炭素鋼 (S45C)の旋削加工により切削性の評価を行った。切削抵抗 (N)は、送り 方向に直角（工具押し付け力）とし、比較例 19の油剤よりも低いものを合格とする。 纏
工具:超硬 6枚刃，ねじれ角 45度，すくい角 14度，先端 1R
被肖 'J材： SKD11 (HRC53) (30 X 150 X 200mm)
切削速度： 300mZmin
送り： 0. lmm/刃
半径切り込み： 0. 5mm
軸方向切り込み： 10mm
[0022] 防鍺件
铸物材 (FC200)及び炭素鋼（S45C)を # 100の紙やすりで研磨し、更に # 240 の紙やすりで表面を平滑な新生面とする。そこに油剤組成物 5. OgZm2を塗布し、 水道水をスポイトで 1滴ずつ 16箇所滴下する。そのまま 24時間常温にて静置後、発 鲭状況を観察する。
防鲭性評価基準 (〇、口、△を合格とする）
〇:優 (発鲭なし）
口：良（1〜4箇所で発鲭あり）
：可（5〜8箇所で発鲭ぁり）
X：不可（9〜16箇所で発鲭あり）
表 1から 6に、実施例及び比較例の配合処方と評価試験結果を示す。
[0023] [表 1] 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例
(質量％) 1 2 3 4 5 6 7 リ ン脂質 0. 5 1. 0 5. 0 10. 0 20. 0 1. 0 5. 0 ソル！^タンモノ才レート 2. 0 1. 0 5. 0 10. 0 20. 0
ソルヒ タンセスキ才レート 1. 0 5. 0 菜種油 97. 5 98. 0 90. 0 80. 0 60. 0 98. 0 90. 0 切削抵抗（N) 390 390 370 365 360 390 370
FC200 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 防靖性
S45C 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
[0024] [表 2]
Figure imgf000010_0001
[0025] [表 3]
Figure imgf000010_0002
[0026] [表 4] 比較例 比較例 比較例 比較例 比較例 比較例 比較例
(質量％) 8 9 10 11 12 13 14 ソルヒ"タンモノハ'ルミテ ト 2. 0
ォレイン シ" 'ンク へキシ/レアミン 2. 0
ト ル油脂肪酸 ユタノ ルアミン塩 2. 0
C12ァルケニルコハク酸無水物 2. 0
シ' /二;けフタレンスルホン酸 Ca 2. 0
o
シ、' /二ルナ； 7タレンスルホン酸 Ba 2. 0
シ' /二ルナフタレンスルホン酸エチレン'ン' 7
2. 0 ミン塩 ο
菜種油 98. ο 0 98. 0 98. 0 98. 0 98. 0 98. 0 98. 0 切削抵抗（N) 395 415 415 420 420 420 415
FC200 X X ο X X X X X 防鲭性 ο
S45C X O ο 〇
ο □ Δ Δ Δ
[0027] [表 5]
Figure imgf000011_0001
[0028] [表 6]
比較例 比較例 比較例 比較例 比較例 比較例 比較例
(質量％) 21 22 23 24 25 26 27 リ ン脂質 10. 0
ソルヒ タンモノ才レート 10. 0 20. 0 40. 0 市販品 菜種油 80. 0 90. 0 80. 0 60. 0
切削抵抗（N) 375 365 360 370 365 360 440
FC200 X X X X X X 〇 防鲭性
S45C 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 [0029] 表 1から 6の結果から、ソルビタン脂肪酸エステル及びリン脂質の両者を含む本発 明の実施例 1〜14の油剤組成物は、切削抵抗が低く潤滑性に優れ、且つ防鲭性も 良好である事がわかる。
これに対して、ソルビタン脂肪酸エステル及びリン脂質を含まない比較例 1は、切削 抵抗が高ぐ防鲭性が不良である。
またソルビタン脂肪酸エステル及びリン脂質の一方を含まない比較例 2〜8及び 21 〜26では切削抵抗は低いが、防鲭性が不良である。
またソルビタン脂肪酸エステル及びリン脂質カゝらなる組み合わせ以外の防鲭剤を含 む比較例 9〜 19では潤滑性及び防鲭性の少なくとも 、ずれかが劣る。
図面の簡単な説明
[0030] [図 1]本発明の方法において使用することができる、表面が油膜で覆われた水滴をェ ァ一により供給する装置の一例を示す概略図である。

Claims

請求の範囲
[I] 極微量油剤供給型の金属加工法に用いる金属加工油剤組成物であって、ソルビタ ン脂肪酸エステル及びリン脂質を含むことを特徴とする油剤組成物。
[2] 極微量油剤供給型の金属加工法に用いる金属加工油剤組成物であって、（I)天然 油脂、その誘導体及び合成エステル油からなる群から選ばれる基油、（Π)ソルビタン 脂肪酸エステル及びリン脂質からなる防鲭剤を含むことを特徴とする油剤組成物。
[3] ソルビタン脂肪酸エステル力 ソルビタンモノォレート、ソルビタンセスキォレート、ソ ルビタンジォレート及びソルビタントリオレートからなる群力 選ばれる少なくとも 1種を 含む請求項 1または 2記載の油剤組成物。
[4] リン脂質が、卵黄レシチン及び大豆レシチン等力もなる群力も選ばれる少なくとも 1 種を含む請求項 1〜3のいずれか 1項記載の油剤組成物。
[5] リン脂質が、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールァミン及びホスファチジ ルイノシトールの混合物を含有する請求項 1〜4のいずれか 1項記載の油剤組成物。
[6] ソルビタン脂肪酸エステルの配合量が 0. 1〜40質量％である請求項 1〜5のいず れカ 1項記載の油剤組成物。
[7] リン脂質の配合量が 0. 1〜40質量％である請求項 1〜6のいずれか 1項記載の油 剤組成物。
[8] 極微量油剤供給型の金属加工法が、表面が油膜で覆われた水滴を圧縮流体によ り供給しながら金属材料を加工する方法である請求項 1〜7のいずれか 1項記載の油 剤組成物。
[9] 極微量油剤供給型の金属加工法が、金属加工油剤をミスト化し圧縮流体にて供給 しながら金属材料をカ卩ェする方法である、請求項 1〜7の 、ずれか 1項記載の油剤 組成物。
[10] 請求項 1〜9のいずれか 1項記載の組成物を使用して金属材料を加工する、極微 量油剤供給型の金属加工方法。
[II] 請求項 1〜9のいずれか 1項記載の組成物で覆われた水滴を圧縮流体により供給 しながら金属材料を加工する、請求項 10記載の金属加工方法。
[12] 請求項 1〜9のいずれか 1項記載の組成物をミストイ匕し圧縮流体にて供給しながら 金属材料をカ卩ェする、請求項 10記載の金属加工方法。
[13] 請求項 10〜12のいずれか 1項記載の金属加工方法により得られた金属加工品。
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