JPS63168493A

JPS63168493A - 難燃性切削油剤

Info

Publication number: JPS63168493A
Application number: JP31333086A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Hirose; 広瀬　正義; Hiromichi Tomihari; 富張　弘道
Original assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1988-07-12

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金属加工特に切削加工に使用される切削油剤で
あり、詳しくは切削性、さび止め性および消泡性に優れ
た難燃性切削油剤に関する。

従来技術最近の機械加工工場ではＮＣ工作機、工具の自動交換装
置などの導入を計り、多用な加工を無人化で連続的に運
転を行ない、生産性の向上および高品質の加工物を安定
に生産する方式が進展している。このような生産ライン
に適用される切削油剤は省力化あるいは無人化を目指す
ため、防災安全性面より先ず難燃性であることが要求さ
れる。

また、加工面からは従来より適用している鉱物油を基材
に油性剤あるいは極圧添加剤等を添加した不水溶性切削
油剤と同程度の加工精度および工具寿命等が要求される
。難燃性を付与するためには、切削油剤組成中に１０％
以上の水分を添加しなければ難燃効果が発揮できないこ
とが引火点試験、例えばＪＩＳ　　Ｋ−２５４１（１９
８４）あるいは燃焼性試験等の結果より判明している。

一方、切削油剤中の水分を増量するに従って加工精度お
よび工具寿命の低下が認められ、特にタップあるいはブ
ローチ加工のようなバニッシングアクションの多い加工
では切削性の低下が著しく、切削性を保障するために難
燃化を困難にしている。そのため、難燃性切削油剤を必
要とする無人化工場等では、切削性を犠牲にしてエマル
ション形水溶性切削油剤を水で５〜１０倍に希釈して、
一般に使用している。このような場合には加工条件を緩
和したり、あるいは加工材料を鋳鉄あるいはアルミ合金
等の被削性に優れた材質のものを選択して、限られた範
囲内で一部実施しているにすぎない。

切削性に優れた難燃性切削油剤の組成として。

鉱物油、油脂あるいは脂肪酸エステルを基材とし、これ
に界面活性剤および水を分散させてなるＷ１０タイプの
エマルションが知られている。このタイプの難燃性切削
油剤は切削性、さび止め性に比較的すぐれているが摺動
面潤滑油、作動油、前工程で使用した金属工作油の混入
あるいは水分の蒸発等によって、エマルションのゲル化
がしばしば発生する。その結果、ポンプでエマルション
を刃部へ給油できないため、加工精度および工具寿命が
極端に低下する。従って加工能率を維持するためには、
日常の液管理を強化すると共に切削液の全交換周期を短
かくしなければならず、Ｗ１０エマルジョンは使用上お
よび経済的にも不利であり、無人化の機械には不適であ
る。

Ｗ１０エマルシ、ンの欠点であるゲル化をおさえるため
に、氷に可溶なポリエチレングリコールを基材とした難
燃性切削油剤例えば特開昭５７−２１４９５号に開示さ
れているポリエチレングリコールを含み常温状態で液状
を示すことを特徴とする切削油剤がある。しかし、ポリ
エチレングリコールを基材とし少量の水を添加した切削
油剤（例えばポリエチレングリコール５００　　ｔｏ。

重量部と水１０〜６０重量部の組成物）は、鉱物油を基
材とする汎用性の不水溶性切削油剤に比較して、＋Ａｍ
性が不十分でかつ鉄系金属特に、１４鉄に対するさび止
め性が非常に劣る。その上、循環して使用すると細かく
て消えにくい泡が発生する欠点があり、安定した状態で
適用することが難しい。

上記のように従来からある難燃性切削油剤は切削油剤と
して要求される主な諸性能たとえば切削性、さび止め性
、消泡性、＆期間使用した時の液安定性、経済性の全て
を満足させる組成のものがなく、有効な解決策が見出さ
れていないのが現状である。

発明が解決しようとする問題点本発明は上記諸性能のうち、切削性、さび止め性、消泡
性、長期間使用する場合の液の安定性。

経済性に優れた難燃性切削油剤を提供するものである。

問題点を解決するための手段本発明者は鋭意研究の結果、特定のポリエチレングリコ
ールモノアルキルエーテルを基材とじ油性剤、さび止め
添加剤および水を組成することによって切削性、さび止
め性、消泡性、長期間使用する場合の液の安定性および
経済性に優れた難燃性切削油剤を得ることを見出し本発
明に到達した。

本発明は ■　一般式（１）で表わされるポリエチレングリコール
モノアルキルエーテル５５〜８９重量％Ｒ−０−（ＣＨ２−ＣＨ２−０）　ｒｌ−Ｈ（１）（式
中Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは４〜１１の整数
を表わす、） ■　（イ）炭素数１２〜２４の飽和あるいは不飽和のモ
ノカルボン酸の群れから選ばれる一種または二Ｍ以上と
（ロ）炭：Ｉｌ数８〜１０の飽和あるいは不飽和のモノ
カルボン酸および炭素数８〜１２のジカルボン酸の群れ
から選ばれた一種または二種以上との混合物であって、
（イ）：（ロ）の重量比が２０　：　８０から８０　：
　２０の範囲である混合カルボン酸のアルカリ金属塩ま
たはアミン塩１〜１５重量％ ■　水１０〜３０ｉ量％を含有することを特徴とする難燃性切削油剤である。

（ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル）本発明において使用できるポリエチレングリコールモノ
アルキルエーテルは、下記の式（２）で表わされる７ル
コールを常法により４〜１１モル付加することにより製造され
る。

Ｒ−ＯＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）（
ここでＲは炭素数が１〜４のアルキル基）本発明におい
て、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテルは難
燃性切削油剤の基材として用いる．切削性および消泡性
の点でその分子量は２００〜５００のものが適している
．分子量が２００未満の場合切削性に劣り、また５００
を越えると消泡性が悪くなる．中でもアルコールがメタ
ノールで分子量が２００〜２５０のポリエチレングリコ
ールモノアルキルエーテルは切削性、消泡性の両面から
好適である。

また、上記ポリエチレングリコールモノアルキルエーテ
ルはポリエチレングリコールと異なり油性剤およびさび
止め添加剤との相溶性が良好であり、これらの添加剤を
添加しても液安定性は優れている。

（カルボン酸塩）本発明において使用することができるカルボン酸は、炭
素数が８〜２４の飽和あるいは不飽和のモノカルボン酸
および炭素数がＣ−０１２の二項基酸であり，これらは
一般に塩として使用する。

塩を形成するのに用いられる塩基として、アルカリ金属
およびアミン例えば、シクロヘキシルアミン、ジシクロ
ヘキシルアミンおよびアルカノールアミンがあげられる
．その中でもアルカノールアミン塩が前記ポリエチレン
グリコールモノアルキルエーテルとの相溶性に優れ好適
である。

炭素数が１２〜２４の飽和あるいは不飽和のモノカルボ
ン酸塩は油性剤として使用し、炭素数が８〜１０の飽和
あるいは不飽和のモノカルボン酸塩および炭素数が８〜
１２の二塩基酸塩はさび止め添加剤として使用する．こ
のように、（イ）炭素数１２〜２４の飽和あるいは不飽
和のモノカルボン酸の群れから選ばれる一種または二種
以上と（口）炭素数８〜１０の飽和あるいは不飽和のモ
ノカルボン酸および炭素数８〜１２のジカルボン酸の群
れから選ばれた一種または二種以上との混合物であって
，（イ）：（口）の重量比が２０＝８０から８０　：　
２０の範囲である混合カルボン酸のアルカリ金属塩また
はアミン塩を適用すると切削性、さび止め性および消泡
性に優れた性能を発揮する．（イ）の重量比が２０未満
の場合、切削性の低下が大きく、逆に８０を越えると消
泡性、原液安定性が低下するので好ましくない．また、
混合カルボン酸のアルカリ金属塩あるいはアミン塩の添
加量は１−１５重量％が好適である．添加量が１重量％
未満ではさび止め性に劣り、また添加量が１５ｊｉ：量
％を越えても切削性，さび止め性の向上があまり認めら
れず不経済であると共に消泡性を低下させ好ましくない
。

（水）本発明において、水は水道水および精製水を用いること
ができる．硬度の高い井戸水などを使用すると前記カル
ボン酸塩のスカムが発生し，均一で透明に仕上らないた
め、硬度１００以下の水が好ましい．水の添加量は１０
〜３０重量％の範囲が適している。

水が１０！ｉ量％未満では難燃性に欠け，また３０重量
％以上になると切削性が劣る。

（その他の成分）本発明においては，消泡剤、金属防食剤、酸化防止剤、
防腐剤等は適宜用いることができる。

（製造方法）本発明の難燃性切削油剤を製造するには、従来の水溶性
切削油剤を製造するのと同様の方法に従って各成分を混
合すればよい。

実施例つぎに、本発明を実施例によって説明する。ただし、以
下の実施例は本発明をなんら制限するものではない、実
施例における部は重量部を表わす。

実施例−１調合釜にジェタノールアミン５部、オレイン酸３部およ
びペラルゴン酸１部をかきまぜながら入れ、５０℃まで
加熱し均一に溶解させる。溶解後、加熱を止め、かきま
ぜながら水２４部およびポリエチレングリコールモノメ
チルエーテル（エチレンオキサイド４モル付加物）６７
部を添加し、均一に溶解させ組成物を調製した。

実施例−２前記実施例−１と同様の方法により１組成物を調製した
。

ジェタノールアミン　　　　　　　　４部オレイン酸　
　　　　　　　　　　　２部ドデカン２酸　　　　　　
　　　　１部ポリエチレングリコールモノエチルエーテル　　　　　　７０部（Ｅ、０　４モ
ル付加物）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
３部実施例−３前記実施例−１と同様な方法により、組成物を調製した
。

トリエタノールアミン　　　　　　５部リシルイン酸　
　　　　　　　　　２部アゼライン酸　　　　　　　　
　　１．５部ポリエチレングリコールモノブチルエーテル　　　　　６９．５部（Ｅ、０　４
モル付加物）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
２部実施例−４前記実施例−１と同様な方法により、組成物を調製した
。

ジイソプロパツールアミン　　　　４部オレイン酸　　
　　　　　　　　　　２部カプリン酸　　　　　　　　
　　　１部ポリエチレングリコールモノメチルエーテル　　　　　７０部（Ｅ、０　１０モル付加物）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
３部実施例−５前記実施例−１と同様な方法により、組成物を調製した
。

トリエタノールアミン　　　　　　　５　　部水酸化カ
リウム　　　　　　　　　０．５部リシルイン酸　　　
　　　　　　　０．５部オレイン酸　　　　　　　　　
　　　０．５部ペラルゴン酸　　　　　　　　　　２　
　部ドデカン２酸　　　　　　　　　　２　　部ポリエ
チレングリコールモノメチルエーテル　　　　　６８　　部（Ｅ、０　８
モル付加物）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２１．５部比較例−１ポリエチレングリコール　　　　７６部（分子量２００
）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
４部比較例−２ポリエチレングリコール　　　　７６部（分子量５００
）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２４
部比較例−３不水溶性切削油剤（ＪＩＳ２種３号　に該当品）でその
組成を下記に示す。

鉱物油　　　　　　　　　　　　９５部〔粘度　１０ｃ
Ｓｔ　（４０℃）〕塩素化パラフィン　　　　　　　　３部（塩素含有量　
５０重量％）菜種油　　　　　　　　　　　　　２部注）　引火点１
６０℃ 本　　ＪＩＳ　　　Ｋ２２４１　　（１９８８）比較例
−４エマルシ璽ン形水溶性切削油剤（ＪＩＳ　　Ｗ１種２号
　に該当品）でその組成を下記に示す。

鉱物油　　　　　　　　　　　　５７部〔粘度　４５ｃ
Ｓｔ　（４０℃〕〕塩素化パラフィン　　　　　　　　８部（塩素含有量　
５０重量％）硫化脂肪油　　　　　　　　　　１０部（硫黄含有量　
５０部量％）アニオン界面活性剤　　　　　　１５部非イオン界面活
性剤　　　　　　１０部上記組成物を水で５倍に希釈し
た液を試料とした。

本　　ＪＩＳ　　　Ｋ２２４１　　（１９８６）実施例
１〜５および比較例１〜４の組成物について以下の実験
で性能を評価した。

性能評価（切削性）旋盤を用いてパイプ端面を二次元で切削を行ない切削長
１０００ｍの時点での工具逃げ面最大摩耗幅を測定し切
削性を評価した。

切削条件を第１表に、測定結果を第２表に示す。

！ｓ１表第　　２　　表注）　■：摩耗輻が少ない、 Δ：摩耗幅がかなり多い、 ×：摩耗幅が非常に多い（さび止め性）さび止め性の評価は鋳鉄切屑法によって行なった。すな
わち、約１５ｇのドライカットした鋳物切屑（ＦＧ−２
５，８−１２メツシユ）をペトリ皿（内径的６０ｍｍ）
に採取し、これに試料液的２５ｍＪＬを添加し、十分振
とうしたのち、約４分間静置した。つぎに試料液を傾斜
法によって除去し、ペトリ皿上に発生するさびの状態を
経時的に調べた。その結果を第３表に示す。

第３表注）　さび止め性　■：さびの発生なし×：十数点以上
さび発生（消泡性）消泡性の評価は循環試験によって行なった。すなわち、
試料液１０文を２０１容の容器（形状２０ｃｍＸ２０ｃ
ｍＸ５０ｃｍ）　へ入れ、ポンプで２０ＪＬ／ｍｉｎ、
の流速で１週間連続的に循環させ、経時による泡立ち性
を肉眼で観察した。その結果を第４表に示す。

第４表注）　■：泡立ちほとんどなし Δ：泡立ち若干あり ×：泡立ち多い発明の効果本発明の難燃性切削油剤は不水溶性油剤と同様切削性、
消泡性、さび止め性に優れた油剤である。

Claims

【特許請求の範囲】［１］一般式（１）で表わされるポリエチレングリコー
ルモノアルキルエーテル５５〜８９重量％Ｒ−Ｏ−（ＣＨ＿２−ＣＨ＿２−Ｏ）＿ｎ−Ｈ（１）（
式中Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは４〜１１の整
数を表わす。）［２］（イ）炭素数１２〜２４の飽和あるいは不飽和の
モノカルボン酸の群れから選ばれる一種または二種以上
と（ロ）炭素数８〜１０の飽和あるいは不飽和のモノカ
ルボン酸および炭素数８〜１２のジカルボン酸の群れか
ら選ばれた一種または二種以上との混合物であって、（
イ）：（ロ）の重量比が２０：８０から８０：２０の範
囲である混合カルボン酸のアルカリ金属塩またはアミン
塩１〜１５重量％［３］水１０〜３０重量％を含有することを特徴とする難燃性切削油剤。