JPS5923593B2 - 切削油 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属加工業において使用する切削油に関するも
のである。

一般に切削油に要求される性能としては切削熱を除去す
る冷却性、工具寿命を延長し、仕上面を良好にする潤滑
性があり、さらに防錆性、非鉄金属防食性、消泡性、廃
水処理性が良好であり、かつ人体に対する影響が少ない
等の条件が要求される。

従来切削においては不溶水性切削油および水溶性切削油
が用いられている。

不水溶性切削油にはＪＩＳ１種、２種、３種があり、１
種においては鉱油に脂肪油を配合させたもの、２種は鉱
油に塩素系極圧剤および不活性硫黄系極圧剤を配合させ
たもの、３種は鉱油に塩素系極圧剤および活性硫黄系極
圧剤を配合させたものであり、加工条件によって使い分
けられる。

これらの切削油の基油として使用している鉱油は通常、
石油の減圧蒸留によって得られるスピンドル油もしくは
マシン油が用いられる。

これらの鉱油は多環芳香族炭化水素を含有するので、長
期にわたって皮膚と接触した場合、皮膚ガンを誘発する
恐れがある。

また長期にわたって使用すると変色、スラッジの発生が
ある。

またＪＩ８２種および３種の切削油に配合される塩素系
極圧剤は錆の原因となるほか廃油の焼却時に炉壁を腐食
する性質を有している。

また廃水に混入した遊離塩素は逆浸透膜等の１材を侵食
する欠点を有している。

同様に硫黄系極圧剤についても廃油の焼却時に発生する
亜硫酸ガスが大気汚染の一因となっている。

したがって、これらの油は毒性及び公害等の面において
、最近は社会的問題にまでなっている。

一方水溶性切削油にはＷ１種、Ｗ２種、Ｗ３種があり、
切削を主用途とする油種はエマルジョン型のＷ１種およ
びソリュブル型のＷ２種である。

Ｗ１種は潤滑性が優れるが、短期間で腐敗しやす（、発
生する悪臭は作業環境を汚染する欠点がある。

Ｗ２種においては洗浄性、浸透性に優れた性質を有する
が、多量に含有する界面活性剤および高濃度のアルカリ
が作業者に肌荒れを起こさせる欠点を有する。

また水溶性切削油は、不水溶性切削油に比べて一般に廃
液処理性に劣り、切削性能においても工具寿命に関して
は短い傾向にある。

本発明の目的は斯かる発ガン性物質を含有する切削油の
毒性を顕著に低下させ、廃油処理性、大気汚染性を著し
く改善し得るたけでなく、従来の切削油に優るとも劣ら
ない潤滑性、冷却性、防錆性を有する新規かつ有用な切
削油を提供することにある。

本発明は局方級パラフィンを基油とし、これに潤滑剤と
して菜種油、大豆油、綿実油及びトウモロコシ油より選
ばれた少なくとも１種の植物油脂の部分水素添加物或い
はこれに更にパーム油若しくはヤシ油を含有せしめたこ
とを特徴とする無毒性若しくは低毒性の切削油に係る。

本発明の切削油の基油としては局方級流動パラフィンを
使用する。

上記局方級流動パラフィンはスピンドル油留分を硫酸洗
浄によって高度に精製された炭化水素油であり、平均分
子量は通常約２００〜４５０程度の炭化水素である。

またその粘度は通常３７．８℃において約５〜２００
ｃｓｔのものが好ましく、更には約１０〜１５０ ｃｓ
ｔのものが好ましく、特に約１６〜２０ ｃｓｔのもの
が好ましい。

本発明で用いる局方級流動パラフィンは上記精製の際に
多環芳香族化合物が除去されるので発ガンの恐れはなく
、この事は紫外分光分析によって確認される。

本発明では上記局方級流動パラフィンを使用することが
必須であり、その他の水素化改質処理凪工業用流動パラ
フィン、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、水素化
精製灯油等についてその性能を調べたが、これらはいず
れも粘度、引火点、芳香族炭化水素含有量の点から使用
に耐えるものではなかった。

次に本発明の潤滑剤としては菜種油、大豆？’［１１゜
綿実油及びトウモロコシ油の部分水素添加物或いはパー
ム油、ヤシ油を使用する。

斯かる植物油脂の部分水素添加物及びパーム油、ヤシ油
は塩素、硫黄を含有せず、かつ毒性が問題となる芳香族
炭化水素、重金属類等を含有していないため非常に好適
に使用できる。

その他の潤滑剤の性能についても調べたが、ヒマシ油、
大豆油、綿実法菜種油、トウモロコシ油、牛脂、ラード
、チキン油等は酸化劣化により鉄表面に硬い膜を形成し
、またペンクエリスリトールオレイルエステル、トリメ
チロールプロパンオレイルエステル、アシヒン酸オレイ
ルエステル、セバシン酸オレイルエステル等の合成潤滑
油はその潤滑性が不十分であり、いずれも使用するには
不適当であった。

本発明で使用する上記４種の植物油脂の部分水素添加物
のヨウ素価は約４０〜１２０が好ましく、就中的６０〜
９０が特に好ましい。

また本発明で使用するパーム油及びヤシ油のヨウ素価は
約５〜８０が好ましい。

本発明においては上記部分水素添加物の単独またはこれ
とパーム油若しくはヤシ油の混合物を潤滑剤として使用
することを特徴とする。

本発明の上記潤滑剤は基油に多量に配合した場合でも酸
化劣化によるフェスの発生が全くなく、この点が他の油
脂類と全く性質を異にするところである６また上記菜種
油、大豆油、綿実油、トウモロコシ油の部分水素添加物
においては、基油に多量に配合した場合でも一１０℃に
おいて濁り若しくは沈でん物を生じることもない。

本発明の切削油においては上記菜種油、大豆油、綿実油
及びトウモロコシ油より選ばれた少なくとも１種の植物
油脂の部分水素添加物を切削油中、好ましくは約１０〜
８０％（重量％、以下同じ）、より好ましくは約２０〜
６０％、更に好ましくは約３０〜５０％添加するのが良
い。

またパーム油若しくはヤシ油は切削油中約０〜２０％添
加するのが好ましく、約０〜１０％添加するのが更に好
ましい。

また用途によっては更に必要に応じて防錆剤、酸化防止
剤等を添加できる。

本発明においては人体に対する毒性を解決するために基
油として鉱油から芳香族炭化水素を除去して得られる局
方級流動パラフィンを用いており、斯かる局方級流動パ
ラフィンは軟膏剤の基礎剤としソ゛、またカン腸料とし
て用いられるものであり、まだ内服することもあるもの
で極めて無毒性のものである。

また本発明において用いられる潤滑剤も食品である天然
油脂及び水素添加植物油脂であるため、これも極めて無
毒性である。

このように本発明の切削油は人体にとって無毒性若しく
は極めて低毒性のものであり、従来の切削油の欠点であ
る発ガン性を解消するものであると共に、廃水処理が容
易であり且つ大気汚染性を有さす、更には潤滑性、冷却
性、防錆性等においても優れた性能を発揮する極めて有
用な切削油である。

以下本発明の実施例について説明する。

実施例 １ グラスライニングを施した混合槽に局方流動パラフィン
（スモイルＰ−８０）６Ｑｃｃ、水添菜種白絞油３０グ
および精製パーム油１０１を仕込み、プロペラ攪拌機で
加熱攪拌した。

加熱温度は５０℃±５℃に調節し、約３０分間で本発明
切削油（以下切削油Ａとする）を得た。

実施例 ２ 実施例１と同様の方法により下記の配合組成で本発明切
削油（以下切削油Ｂとする）を得た。

局方流動パラフィン ５０ ｃｃ水添菜
種白絞油 ５０′？実施例 ３ 実施例１と同様の方法により、下記の配合組成で本発明
切削油（以下切削油Ｃとする）を得た。

局方流動パラフィン ６０ｃｃ水添犬豆
白絞油 ３５ｙ′精製ヤシ油
５グ実施例 ４ 実施例１と同様の方法により下記の配合組成で本発明切
削油（以下切削油りとする）を得た。

局方流動パラフィン ４０ｃｃ水添菜種
白絞油 ６０１ＢＨＴ（２・６−ジ
第３ブチルＰ 。

、１１−クレゾール） 上記実施例１〜４で得た切削油Ａ−Ｄの耐久試験を第２
表および第３表に、四球潤滑性試験結果を第４表と、α
モデル潤滑性試験結果を第５表に切削試験結果を第６、
第７および第８表に示す。

各表には対照油として市販汎用油Ｅ、Ｆ、Ｇの結果を併
記する。

用いた市販汎用油の配合は第１表のとおりである。

実施例 ５ 耐久試験（１） 試料油をガラス製ビー力に入れ、１１０℃の恒温槽中に
１力月間静置した。

一般鉱油を基油に用いる従来品Ｅ、Ｆ、Ｇは共に色相が
劣化し、不溶解分の析出が認められた。

一方本発明による切削油は色相が良好で、しかも不溶解
分の発生は全く認められなかった。

実施例 ６ 耐久試験２） 冷間圧延鋼板を試料油に浸漬後、引上げ、屋内の窓際で
直射日光が照射しない場所で水平に静置した。

１力月後、本発明による切削油のみ変化が認められなか
った。

実施例 ７ 四球潤滑性試験 ＪＩＳＫ２５１９の着出式四球試験機を用い２２０ ｒ
ｐｍ で１分間当り０．５ｋｙ／ｃｒＡずつ荷重を加
え、本発明による切削油の潤滑性を市販の切削油のそれ
と比較したところ、本発明による切削油はＪＩＳ２−３
の市販油と同等の耐圧性を示した。

実施例 ８ αモデルテスト耐荷重性および耐摩耗性 ＡＳＴＭＤ２７１４のαモデルＬＦＷ−１型試験機を用
い、３００ ｒｐｍ 温度１１０下で１分間・に１５ｋ
ｇずつ３１５ｋｇまで荷重を加えたときの試験片の摩耗
中および焼付荷重を測定したものである。

本発明による切削油はＪＩＳ２−３の市販品と同等の耐
荷重性および耐摩耗性を示した。

実施例 ９ 切削試験（１） チェーザ式ネジ切り機によって本発明による切削油と汎
用油との性能を比較したところ、本発明による切削油は
汎用油に比べて切削所要電流が小さく、潤滑性が優れる
ことが明らかになった。

機械名：倉野製作所製パイプネジ切り機Ｒ８Ｐ−０−２ 工具：チェーザ１％′〜ｚ′ 用ダイヘッド２２０切削
速度：１．５ｍ／ｍｍ 実施例 １０ 切削試験（２） 高速度鋼工具５ＫＨ９を用いて旋削試験を行ない、工具
摩耗から性能を評価したところ、本発明による切削油は
従来の汎用油に比べて逃げ面摩耗、すくい面摩耗および
前逃げ面摩耗がいずれも小さく、潤滑性、冷却性が良好
であることがわかる。

加工方式 中炭素鋼の長手旋削 機械名 大阪鉄工所製無段変速旋盤ＬＳＩ具材質 ５
ＫＨ９スローアウェイチップ（日本高周波工業製） 工具形状 １５．１５．６．６．１５．１５．０．８ 材料 ５４５Ｃ８０φ×６２０ かたさＨＢ１７４〜１７６ エ具寿萄の測定方法は２．５分毎に工具を取はずし、前
逃げ面、横逃げ面の各摩耗については測定顕微鏡（リコ
ー製）で測定し、すくい面摩耗深さについては表面粗度
計（ＴＡＬＹＳＵＲＦ）で測定した。

実施例 １１ 切削試験（３） 高速度鋼工具５ＫＨ５７を用いて旋削試験を行ない、実
施例１０と同様に工具寿命を比較すると、本発明による
切′削油の場合、汎用油と同等もしくはそれ以上の性能
を示した。

加工方式 中炭素鋼の長手旋削 機械名 大阪鉄工所製無段変速旋盤ＬＳＩ具材質 ５
ＫＨ５７スローアウェイチップ（日本高周波工業製） 工具形状 １５．１５．６．６．１５．１５．０．８ 材料 ５４５Ｃ８０φ×６２０ かたさＨＢ１７４〜１７６ 上記の結果から明らかな如（、本発明切削油に依れば従
来の切削油の優れた潤滑性を落すことな（、毒性の低い
切削油を提供しうる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 局方縁流動パラフィンを基油とし、これに潤滑剤と
   して菜種油、大豆油、綿実油及びトウモロコシ油より選
   ばれた少なくとも１種の植物油脂の部分水素添加物或い
   はこれに更にパーム油若しくはヤシ油を含有せしめたこ
   とを特徴とする無毒性若しくは低毒性の切削油。