JPH075903B2

JPH075903B2 - 水溶性切削油剤

Info

Publication number: JPH075903B2
Application number: JP61041305A
Authority: JP
Inventors: 健一中川; 道熹杉岡
Original assignee: Asahi Denka Kogyo KK
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS62199692A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、新規な水溶性切削油剤、詳しくは、金属の切
削加工、特に重切削加工においてすぐれた性能を発揮す
る、新規な水溶性切削油剤に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

従来から水溶性切削油剤の潤滑剤としては、鉱物油や脂
肪酸エステルが主として用いられているが、これらのベ
ース基剤は潤滑性にはすぐれているが極圧性が不足する
ため、中ぐり加工、歯切加工、ガンドリル加工などの重
切削用のベース基剤としては性能不足であった。そのた
め鉱物油や油脂などの硫化物を極圧剤として添加する必
要があった。しかし、鉱物油や油脂などの硫化物の添加
量が少ないと、効果が少なく、又、添加量が多いと、防
錆性が低下し、また腐敗しやすくなる欠点があった。

極圧添加剤としては、上記の鉱物油や油脂などの硫化物
の他に塩素化パラフィン、塩素化脂肪酸エステルなどの
塩素系の極圧添加剤もあり、これらは硫化物からなる極
圧添加剤と比べて防錆性を低下させる度合が小さいが、
極圧効果は小さく満足し得るものではなかった。

また、水溶性切削油剤の防錆性を改善するために防錆剤
を添加することも行われており、かかる防錆剤として
は、従来、安価なこともあり、亜硝酸ソーダなどの亜硝
酸塩が主として用いられ、これにトリエタノールアミ
ン、ジエタノールアミンなどのアミン類を添加したもの
が一般的であった。しかし、最近、亜硝酸塩とアミン類
とが反応して生成するＮ−ニトロソアミンの発ガン性が
問題となっており、亜硝酸塩とアミン類との併用は好ま
しくない。

従って、本発明の目的は、極圧性にすぐれ、かつ乳化し
易く、また潤滑性にもすぐれ、発ガン性化合物を生成す
る亜硝酸塩を使用せずともすぐれた防錆性を有する実用
性の高い重切削加工に適した水溶性切削油剤を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を、ケイ酸及び硼酸から選ばれた無
機酸のアルカリ金属塩の少なくとも１種、及び塩素化パ
ラフィン、塩素化脂肪酸及び塩素化脂肪酸アルキルエス
テルから選ばれた塩素系極圧添加剤を含有することを特
徴とする水溶性切削油剤を提供することにより達成した
ものである。

以下に、本発明の水溶性切削油剤について詳述する。

本発明で極圧添加剤として使用される塩素化パラフィ
ン、塩素化脂肪酸及び塩素化脂肪酸アルキルエステルと
しては、従来公知のものを使用することができる。

上記塩素系極圧添加剤の量は、水溶性切削油剤の水分を
除いた成分中、１〜40重量％、特に５〜20重量％とする
のが好ましい。

また、本発明で使用される無機酸のアルカリ金属塩とし
ては、オルトケイ酸、メタケイ酸、ポリケイ酸などのケ
イ酸類、オルト硼酸、メタ硼酸、二硼酸、四硼酸、五硼
酸、六硼酸、八硼酸、過硼酸などの硼酸類の、ナトリウ
ム、カリウムまたはリチウム塩があげられる。

上記無機酸のアルカリ金属塩の量は、水溶性切削油剤の
水分を除いた成分中、0.2〜10重量％、特に１〜５重量
％とするのが好ましい。

本発明の水溶性切削油剤は、前記塩素系極圧添加剤及び
前記アルカリ金属塩と含有していれば良く、ベース基剤
として鉱物油や脂肪酸エステルなどの従来の水溶性切削
油剤におけるベース基剤などを用いることができ、かつ
従来の水溶性切削油剤に添加されている乳化剤、乳化調
整剤などの乳化剤類、防腐剤、消泡剤、染料、一般の防
錆剤などの他の添加剤を適宜含有しても良いことは言う
迄もない。

本発明の水溶性切削油剤は、前記の２種類の必須成分、
前記ベース基剤及び必要に応じて前記の任意成分や水を
任意の順で混合し、必要があれば30〜80℃程度に加熱す
ることにより製造できる。

本発明の水溶性切削油剤は、通常、適当な濃度になるよ
うに水で希釈（例えば該油剤の無水物換算で５〜150重
量倍の水で希釈）して切削液として使用することができ
る。

本発明の水溶性切削油剤が適用されうる金属材料は特に
限定されず、例えば鋳鉄、鋼、ステンレス鋼、合金鋼、
アルミニウム、銅、黄銅があげられる。

本発明の水溶性切削油剤は、施削、フライス、穴あけ、
中ぐり、歯切り、ねじ切り、ねじ転造などの通常の切削
加工に適用できる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明す
る。しかしながら、本発明は次にあげられた実施例によ
って制限されるものではない。

実施例１〜７および比較例Ａ〜Ｇ下記の第１表及び第２表に示す組成の水溶性切削油剤を
それぞれ製造した。

第１表に示す組成の水溶性切削油剤はエマルジョンタイ
プ、第２表に示す組成の水溶性切削油剤はソリューブル
タイプである。

得られた水溶性切削油剤それぞれについて、下記の試験
を行い、それらの性能を評価した。

（イ）切削性試験試油を水道水で希釈し、下記切削条件下にキーブローチ
盤により切削抵抗値を測定し、切削性を評価した。

切削条件機械３トン立型内面引抜ブローチ盤工具キーブローチ（＠0.05mm/刃）工具材質 SKH55（巾7mm,ピッチ8mm）被削材質 S45C（下穴径25.3mm,切削長20mm）切削速度 2m/min 油剤濃度エマルジョンタイプ・・10倍希釈ソリューブルタイプ・・30倍希釈上記切削性試験の結果を下記の第３表及び第４表に示
す。第３表はエマルジョンタイプ、第４表はソリューブ
ルタイプの結果である。第３表及び第４表の結果から本
発明の水溶性切削油剤が従来の切削油剤よりも切削性に
おいてすぐれていることは明らかである。

（ロ）耐食性試験試油を水道水で希釈し、JIS K2241-1980の５・４・８に
準拠し、耐食性を評価した。希釈倍率はエマルジョンタ
イプは10倍希釈、ソリューブルタイプは30倍希釈であ
る。その結果を下記の第５表及び第６表に示す。第５表
はエマルジョンタイプ、第６表はソリューブルタイプの
結果である。第５表及び第６表の結果から本発明の水溶
性切削油剤が従来の切削油剤よりも耐食性においてすぐ
れていることは明らかである。

（ハ）錆止め性試験試油を水道水で希釈し、次に示す鋳物切屑浸漬法で錆止
め性を評価した。

試験方法ドライカットし、エーテルで洗浄した後に風乾した鋳物
切屑（FC−25,8〜12メッシュ）15gをガラスシャーレ
（内径約70mm）にとり、試験液約25mlを注ぎ、切屑を完
全に浸漬する。10分間浸漬した後、シャーレを傾けて試
験液をきり、シャーレに軽くふたをして放置し、錆の発
生状況を経時ごとに観察する。

上記試験の結果を下記の第７表及び第８表に示す。第７
表はエマルジョンタイプ、第８表はソリューブルタイプ
の結果である。第７表及び第８表の結果から本発明の水
溶性切削油剤が従来の切削油剤よりも錆止め性において
すぐれていることは明らかである。

（ニ）消泡性試験試油を水道水で希釈し、次に示す方法で消泡性を評価し
た。

試験方法各試験液40mlを100ml容共栓付メスシリンダーに入れ
（液温30℃）、密栓後、シリンダーを上下に20回振とう
後、静置し、経時による泡の量（ml）を測定した。

上記試験の結果を下記第９表に示す。第９表の結果から
本発明の水溶性切削油剤が従来の切削油剤よりも消泡性
においてすぐれていることは明らかである。

（ホ）耐腐敗性試験試油を減菌水で30倍に希釈したエマルジョンを試料液と
し、次に示す方法で耐腐敗性を評価した。

試験方法各試料液400mlを滅菌した500ml容平底フラスコに入れ、
これに種菌として腐敗したエマルジョン（生菌数10⁷個/
ml）を20ml接種し、密栓後、35℃で21日間培養した。そ
して、０、１、３、７、14及び21日目に各試料液の一部
を無菌的に採取し、簡易培養基により菌数を測定し、同
時にpHを測定し、外観変化及び臭気を観察した。

上記試験の結果を下記第10表に示す。第10表の結果から
本発明の水溶性切削油剤が従来の切削油剤よりも耐腐敗
性においてすぐれていることは明らかである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｍ 131:14 125:14）Ｃ１０Ｎ 30:00 Ｇ 30:06 30:10 30:12 30:16 30:18 40:22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケイ酸及び硼酸から選ばれた無機酸のアル
カリ金属塩の少なくとも１種、及び塩素化パラフィン、
塩素化脂肪酸及び塩素化脂肪酸アルキルエステルから選
ばれた塩素系極圧添加剤を含有することを特徴とする水
溶性切削油剤。