JPH04178500A - 切削性良好な水溶性切削油剤組成物 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、切削加工に用いられる水溶性切削油剤組成物
に関する。詳しくいえば本発明は、ステンレス鋼、鋼材
等の被削性の悪い材料の切削加工において、工具摩耗を
減少させて、工具寿命を延ばすとともに、被削材の仕上
げ面精度を向上することができる水溶性切削油剤組成物
に関する。

［従来の技術〕 切削加工において、切削油剤を使用する主目的は、切削
工具と被削材との間の潤滑により工具摩耗を抑制して工
具寿命の延長を図り、所定の寸法精度を得ることである
。このような目的をもって使用される切削油剤が具備す
るべき性能は、前記の目的を達成するための一次性能と
、切削油剤の腐敗防止及び防錆等の二次性能である。

−次性能を向上させるためには、塩素化パラフィン、塩
素化脂肪油等の塩素系極圧添加剤、硫化脂肪油、硫化鉱
油等のイオウ系極圧添加剤、あるいはリン酸エステル、
亜リン酸エステル等のリン系極圧添加剤が添加された油
剤が用いられる。

また、切削油剤には、水に希釈して使用するタイプの水
溶性切削油剤と、油剤をそのまま便用する不水溶性切削
油剤とがある。水溶性切削油剤は、鉱物油、油脂、極圧
添加剤、界面活性剤、消泡剤、金属防食剤、酸化防止剤
、防腐・防黴剤等を組成成分として含み、これらを目的
に応じて適宜に混合して造られる。水溶性切削油剤は通
常、水で１０〜１００倍に希釈して使用されるが、−次
性能において不水溶性タイプより劣るため、特に被削性
の劣るステンレス鋼や鋼材等の切削加工においては、不
水溶性タイプの油剤が用いられ。

水溶性タイプ油剤では十分な一次性能が得られていない
のが実状である。

（１）　　　″　　　　　ド　　の　　　と　　Ａ水溶
性切削油剤は、希釈液の外観によって、エマルション型
水溶性切削油剤（ＪＩＳ　　Ｗ１種）とフリュープル型
水溶性切削油剤（ＪＩＳ　　Ｗ２種）とに分類されてい
る。いずれも鉱物油、油脂、脂肪酸、極圧添加剤、界面
活性剤、アルカノールアミン、無機アルカリ、ポリオー
ル、グリコール、有機インヒビター、防腐殺菌剤、銅合
金防食剤、消泡剤、水等を組成成分として含み、これら
を目的に応じて適宜に混合して造られている。ＪＩＳ　
　Ｗ１種とＪＩＳ　　Ｗ２種では組成成分の比率は異な
るが、組成成分の種類は同じである。　従来の水溶性切
削油剤の原液組成の概要をつぎの表に示す。（「切削油
剤と研削油剤」　：幸書房昭和５７年６月１日発行　第
１３１頁）水溶性切削油剤の原液組成 水溶性切削油剤において、極圧添加剤としては、不水溶
性切削油剤と同じく塩素系極圧添加剤、イオウ系極圧添
加剤およびリン系極圧添加剤が用いられている。

水溶性切削油剤において、界面活性剤は、乳化剤さびど
め剤、浸透剤および潤滑剤としての作用をするものであ
り、具体例として脂肪酸またはナフテン酸のアルカリ石
けん、アミン石けん、石油スルホン酸ソーダ、アルキル
−アリールスルホン酸ソーダなどのアニオン系界面活性
剤およびポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビ
タンの脂肪酸エステル、脂肪酸のアルキロールアミドな
どの非イオン系界面活性剤を挙げることができる。

（２）：ウ　　　ド　　の 水溶性切削油剤は、不水溶性切削油剤に比べて発煙や引
火を起こしに（いこと、作業者に皮膚炎を生じにくいこ
と、機械回りの汚れを生じにくいこと、油剤タンク内の
切りくずの除去分離が容易なことなどの利点を有するが
、反面において工具寿命、加工精度、仕上げ面粗さなど
切削油剤としての一次性能においては、不水溶性切削油
剤よりも劣っている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、前記の問題点である一次性能、特に被削性の
劣る材料の切削加工においても、侵れた性能を廃揮する
水溶性切削油剤組成物を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、被削性の劣る材料の切削性能と切削油剤
の組成との関係について鋭意研究した結果、イオウ系極
圧添加剤と、スルホネート又は脂肪酸アルカリ土類金属
塩またはナフテン酸アルカリ土類金属塩の添加が優れた
効果を示すことを見いだして、本発明を完成した。

すなわち、本発明は鉱物油および油性向上剤から選ばれ
た少なくとも１種以上の物質、イオウ系極圧添加剤、界
面活性剤および水を含有する水溶性切削油剤において、
アルカリ土類金属のスルホネートまたは脂肪酸アルカリ
土類金属塩またはすフテン酸アルカリ土類金属塩を添加
したものである。

（イオウ系極圧添加剤） 本発明に使用することができるイオウ系極圧添加剤とし
ては、硫化油脂、硫化脂肪酸エステル、オレフィンポリ
サルファイド、ジアルキルポリサルファイド等を挙げる
ことができる。イオウ系極圧添加剤の含有量は、切削油
剤組成物原液中において０．５〜３０重量％の範囲が適
当である。その理由は、イオウ系極圧添加剤の含有量が
０．５重量％未満では、希釈液を使用する時に工具摩耗
抑制効果が得られず、また、その含有量が３０重量％を
越えてもその効果が変わらないからである。

（アルカリ土類金属のスルホネート） アルカリ土類金属のスルホネートとしては、マグネシウ
ムスルホネート、カルシウムスルホネート、バリウムス
ルホネート等を挙げることができる。

スルホン酸としては、芳香族石油スルホン酸、アルキル
スルホン酸、アリールスルホン酸、アルキルアリールス
ルホン酸などが含まれる。スルホン酸の種類を更に詳細
に述べれば、次のようなものを使用することができる。

ポストドデシルベンゼンスルホン酸、 ジラウリルセチルベンゼンスルホン酸、パラフィンワッ
クス置換ベンゼンスルホン酸、ポリオレフィン置換ベン
ゼンスルホン酸、ポリイソブチレン置換ベンゼンスルホ
ン酸、ナフタレンスルホン酸。

アルカリ土類金属のスルホネートの含有量は、切削油剤
原液の１ないし３０重量％の範囲が適当である。その理
由は、アルカリ土類金属スルホネートの含有量が１重量
％未満では、油剤の水希釈液を使用°する時に十分な工
具摩耗抑制効果が得られず、また、その含有量が３０重
量％を越えてもその効果が変わらず、かえって油剤の水
希釈液の安定性が低下するからである。

（アルカリ土類金属セッケン） 脂肪酸アルカリ土類金属塩としては、カプリル酸、ヤシ
油脂肪酸、オレイン酸、ステアリン酸、リシノール酸、
ラノリン脂肪酸等の炭素原子数が８ないし３０の脂肪酸
のアルカリ土類金属セッケン、ダイマー酸やトリマー酸
等の重合脂肪酸のアルカリ土類金属セッケン及び縮合脂
肪酸のアルカリ土類金属塩を用いることができる。

脂肪酸アルカリ土類金属塩の含有量は、切削油剤原液の
１ないし３０重量％の範囲が適当である。その理由は、
アルカリ土類金属セッケンの含有量が１重量％未満では
、油剤の水希釈液を使用する時に十分な工具摩耗抑制効
果が得られず、また、その含有量が３０重量％を越えて
もその効果が変わらず、かえって油剤の水希釈液の安定
性が低下するからである。

（任意成分） 鉱物油、油脂、油性向上剤、界面活性剤、消泡剤、金属
防食剤、酸化防止剤等の成分は、従来用いられているも
ののなかから任意に選択して用いることができる。

これらの成分の含有量は、従来の水溶性切削油剤と同様
にすればよい。

（製造方法） 本発明の水溶性切削油剤を製造するには、従来の方法に
従って各成分を混合すればよい。

（使用方法） 本発明の油剤を使用するには、水で１０ないし１００倍
に希釈して使用する。

なお、本発明の油剤の原液を不安定にするアルカリ土類
金属のスルホネート類は、油剤原液に加えてもよく、水
希釈液に添加しても良い。

［実施例１ 以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本
発明は下記の実施例だけに限定されるものではない。

なお、下記の実施例及び比較例において、「％」は特記
しない限り重量％である。

下記の第１表は本発明の実施例の組成を示す。

第　　　１　　　表　（１） 第　　　１　　　表　（２） 第　　　１　　　表　（３） 下記の第２表は比較例の組成を示す。

第　　　２　　　表　（１） 第　　　２　　　表　　（２） 第　　　２　　　表　（３） （注１）ヒマシ油脂肪酸縮合物である。

（注２）ヤシ脂肪酸ジェタノールアミドである。

（注３）牛脂変性アルコールエチレンオキシド７モル付
加物である。

（注４　）　ｃ　ｌ□パラフィンの塩素化物（塩素！５
０％）である。

（注５）ジラウリルポリスリフイド（硫黄含量４％）で
ある。

（注６）石油スルホン酸の分子量は４００〜４５０であ
る。

本発明の水溶液切削油剤組成物の性能を明らかにするた
め、第１表及び第２表の組成物について切削試験を行っ
た。

試験項目及び試験条件を以下に記し、結果を第３表に示
す。

（使用した機械） 大隈鉄工製ＮＣ旋盤「タイプＬＣ−３０４（切削条件）
Ｖ：５０ｍ／分。

切込み：　１．５ｍｍ、 ｆ　：　０．２ｍｍ／回転 （被削材）１３Ｃｒ鋼（８８，９φｍｍ）（工具）超硬
に種スロアウェイチップ （切削油剤）水で１０倍に希釈して使用した。

上記条件で１．０００ｍ切削加工した時の工具逃げ面摩
耗（Ｖａ）及び仕上面粗度を測定して油剤の性能を評価
した。

第　　　３　　　表　（１） 第　　　３　　　表　（２） ［発明の効果］ 本発明の水溶性切削油剤組成物は、被削性の劣る材料の
切削加工においても優れた切削性を発揮することができ
るため、加工精度の向上および加工能率の向上を図るこ
とができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉱物油及び油性向上剤から選ばれた少なくとも１
   種以上の物質、イオウ系極圧添加剤、界面活性剤、及び
   水を含有する水溶性切削油剤において、アルカリ土類金
   属のスルホネート、脂肪酸アルカリ土類金属塩およびナ
   フテン酸アルカリ土類金属塩からなる集団から選択され
   る少なくとも１種のものを含有することを特徴とする切
   削性良好な水溶性切削油剤組成物。