(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種の基油と、
パーフルオロアルキルスルホネート基、パーフルオロアルキルカルボニル基及びパーフルオロアルキルスルホンアミド基から選ばれる少なくとも１種のパーフルオロアルキル基を有する化合物と
を含有し、
前記パーフルオロアルキル基を有する化合物の含有量が、油剤組成物全量を基準として、０．００１質量％以上、５質量％以下であり、
４０℃における動粘度が、５ｍｍ２／ｓ以上、２００ｍｍ２／ｓ以下である、極微量油剤供給式加工用油剤組成物。
【請求項２】
前記パーフルオロアルキル基を有する化合物として、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する、請求項１に記載の極微量油剤供給式加工用油剤組成物。
【化１】
0005638430.tif 000020
［式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数２〜１２のアルケニル基を示し、Ａは炭素数１〜１８のパーフルオロアルキル基を示し、Ｂは水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数１〜１２のアルカノール基、炭素数６〜１２のアリール基、又は一般式（２）：
【化２】
0005638430.tif 000021
（式（２）中、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基又は炭素数６〜１８のアリール基を示し、Ｒ３は炭素数１〜１２のアルキレン基又は炭素数２〜１２のアルケニレン基を示す。）で示される基を示す。］
【請求項３】
油性剤を更に含有する、請求項１又は２に記載の極微量油剤供給式加工用油剤組成物。
【請求項４】
パーフルオロアルキル基を含有せず、親水親油指数が８〜１４であるヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物を更に含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の極微量油剤供給式加工用油剤組成物。
【請求項５】
前記ヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物の含有量が、油剤組成物全量を基準として、０．５〜７０質量％である、請求項４に記載の極微量油剤供給式加工用油剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は極微量油剤供給式加工用油剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属加工には、切削加工、研削加工、転造加工、鍛造加工、プレス加工、引き抜き加工、圧延加工などがあり、通常、これらの加工は潤滑油剤（以下、単に油剤ともいう）を用いて行われる。
【０００３】
例えば、切削・研削加工においては、加工に用いられるドリル、エンドミル、バイト、砥石等の工具の寿命延長や被加工物の表面粗さの向上、並びにそれによる加工能率の向上といった機械加工における生産性の向上を目的として、通常、切削・研削加工用油剤が使用されている。
【０００４】
切削・研削加工用油剤は、界面活性剤及び潤滑成分を水に希釈して使用する水溶性切削・研削加工用油剤と、鉱物油を主成分として原液のままで使用する不水溶性切削・研削加工用油剤との２種類に大別される。そして従来の切削・研削加工においては、いずれの油剤を用いる場合であっても、比較的大量の切削・研削油剤が加工部位に供給される。
【０００５】
切削・研削加工用油剤の最も基本的でかつ重要な機能としては潤滑作用と冷却作用が挙げられる。一般に、不水溶性切削・研削加工用油剤は潤滑性能に、水溶性切削・研削加工用油剤は冷却性能にそれぞれ優れている。不水溶性油剤は、通常、１分間に数リットルから場合によっては数１０リットルもの大量の不水溶性切削・研削油剤が必要になる。
【０００６】
加工能率の向上に有効な切削・研削油剤も別の側面からみると好ましくない点があり、その代表的な問題点として環境への影響が挙げられる。不水溶性、水溶性にかかわらず油剤は使用中に徐々に劣化してついには使用不能な状態になる。例えば、水溶性油剤の場合には微生物の発生によって液の安定性が低下して成分の分離が生じたり、衛生環境を著しく低下させてその使用が不可能となったりする。また、不水溶性油剤の場合には酸化の進行によって生じる酸性成分が金属材料を腐食させたり、粘度の著しい変化が生じてその使用が不可能となったりする。更に、油剤が切りくず等に付着して消費され、廃棄物となることもある。
【０００７】
このような場合には劣化した油剤を廃棄して新しい油剤が使用される。このときに廃棄物として排出される油剤は環境に影響を及ぼさないように様々な処理が必要になる。例えば、作業能率の向上を優先させて開発されてきた切削・研削油剤には、焼却処理時に有毒なダイオキシンを発生させる可能性のある塩素系化合物が多く用いられているが、これらの化合物の除去処理などが必要になる。このため、塩素系化合物を含まない切削・研削油剤も開発されているが、たとえかかる有害な成分を含まない切削・研削油剤であっても廃棄物の大量排出にともなう環境への影響という問題がある。また、水溶性油剤の場合には環境水域を汚染する可能性があるため、高いコストをかけて高度な処理を施す必要がある。
【０００８】
上述のような問題点に対処するために最近では切削・研削箇所に冷風を吹きかけて冷却することにより切削・研削油剤の代用とする検討がなされつつあるが、この場合には、切削・研削油剤に求められている潤滑性という一方の性能は得られない。
【０００９】
このような背景の下、通常の切削・研削加工における油剤の使用量に比べて１／１０００００〜１／１００００００程度の極微量の油剤を圧縮流体（例えば圧縮空気）と共に加工物に供給しながら切削・研削を行う極微量油剤供給方式切削・研削加工方法が開発されている。このシステムでは、圧縮空気による冷却効果が得られ、また極微量の油剤を用いるために廃棄物量を低減することができ、従って廃棄物の大量排出に伴う環境への影響も改善することができる（例えば、特許文献１を参照）。
【００１０】
このような極微量油剤供給方式切削・研削加工方法においても、従来、鉱油やエステルなどの合成油を基油とし、必要に応じて加工効率の向上のために油性剤や極圧剤等の添加剤が使用されてきた。特にアルコール、カルボン酸、不飽和カルボン酸の硫化物、ポリオキシアルキレン化合物、エステル、多価アルコールのハイドロカルビルエーテル、アミンなどの油性剤が使用され、油剤組成物全量基準で、通常０．１〜１５質量％添加して使用されている（例えば、特許文献２を参照）。
【００１１】
一方、主にアルミニウムの加工を行う際は極微量油剤供給方式では冷却性が不足するため、水を含有する水溶性油剤が用いられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第０２／０８１６０５号パンフレット
【特許文献２】特開２００６−２４９３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
極微量油剤供給方式は加工物に供給する油剤量が少ないことが最大の特徴であるが、特にセンタースルーと呼ばれる油剤を供給する穴を工具に設けた方式を用いる場合、非常に小さな内径の穴を油剤が通過する。そのため、油剤の供給が不安定になる場合が多く、連続で加工を行う際の不良品発生の原因となることがある。
【００１４】
この油剤の吐出不良の傾向は、不水系のものよりも表面張力が高い水系で発生しやすく、水系の油剤を用いることの多いアルミニウムでは極微量油剤供給方式加工の普及の妨げの一因となっている。
【００１５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高水準の加工性能を達成することが可能な、極微量油剤供給方式加工に適した金属加工油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の油剤を用いることによって上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
すなわち、本発明は、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種の基油と、パーフルオロアルキルスルホネート基、パーフルオロアルキルカルボニル基及びパーフルオロアルキルスルホンアミド基から選ばれる少なくとも１種のパーフルオロアルキル基を有する化合物とを含有し、前記パーフルオロアルキル基を有する化合物の含有量が、油剤組成物全量を基準として、０．００１質量％以上、５質量％以下であり、４０℃における動粘度が、５ｍｍ２／ｓ以上、２００ｍｍ２／ｓ以下である、極微量油剤供給式加工用油剤組成物を提供する。
【００１９】
本発明の極微量油剤供給式加工用油剤組成物は、パーフルオロアルキル基を有する化合物としては、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することが好ましい。
【化１】
0005638430.tif 000002
［式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数２〜１２のアルケニル基を示し、Ａは炭素数１〜１８のパーフルオロアルキル基を示し、Ｂは水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数１〜１２のアルカノール基、炭素数６〜１２のアリール基、又は一般式（２）：
【化２】
0005638430.tif 000003
（式（２）中、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基又は炭素数６〜１８のアリール基を示し、Ｒ３は炭素数１〜１２のアルキレン基又は炭素数２〜１２のアルケニレン基を示す。）］
本発明の極微量油剤供給式加工用油剤組成物は、油性剤を更に含有してもよい。本発明の極微量油剤供給式加工用油剤組成物はまた、パーフルオロアルキル基を含有せず、親水親油指数が８〜１４であるヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物を更に含有してもよい。上記ヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物の含有量は、油剤組成物全量を基準として、０．５〜７０質量％とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の極微量油剤供給式加工用油剤組成物によれば、切削加工、研削加工、転造加工などの金属加工において、油剤の吐出性を向上させ、加工効率、工具寿命を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
本実施形態に係る極微量油剤供給式加工用油剤組成物（以下、場合により「本実施形態に係る油剤組成物」ともいう。）は、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも１種の基油と、パーフルオロアルキル基を有する化合物とを含有する。
【００２３】
基油は、加工効率、工具寿命、並びに取り扱い性を損なわない限り、通常の潤滑油に用いられる基油であればいずれでも混合して使用することができる。かかる基油としては、鉱油、合成油のいずれであってもよく、これらの混合物であってもよい。
【００２４】
鉱油としては、例えば、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を１種又は２種以上を適宜組み合わせて精製したパラフィン系鉱油又はナフテン系鉱油が挙げられる。
【００２５】
合成油としては、具体的には、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、ポリイソブチレン、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレンとプロピレンとのコオリゴマー、エチレンと１−オクテンとのコオリゴマー、エチレンと１−デセンとのコオリゴマー等のポリα−オレフィン又はそれらの水素化物；イソパラフィン；モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン、ポリアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン；モノアルキルナフタレン、ジアルキルナフタレン、ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレン；ジオクチルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート、ジトリデシルグルタレート等の二塩基酸エステル；トリメリット酸等の三塩基酸エステル；トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、トリメチロールプロパンオレート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノエーテル、ポリプロピレングリールモノエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコールモノエーテル、ポリエチレングリコールジエーテル、ポリプロピレングリコールジエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコールジエーテル等のポリグリコール；モノアルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、モノアルキルトリフェニルエーテル、ジアルキルトリフェニルエーテル、テトラフェニルエーテル、モノアルキルテトラフェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル、ペンタフェニルエーテル等のフェニルエーテル；シリコーン油；パーフルオロエーテル等のフルオロエーテル、等が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
上記の基油の中でも、取り扱い性をさらに向上させる点から、ポリオールエステルが更に好ましい。
【００２７】
本実施形態に用いられるパーフルオロアルキル基を有する化合物において、パーフルオロアルキル基は、直鎖でも分岐でもよいが直鎖が好ましく、飽和でも不飽和でもよく、炭素数１以上１８以下、好ましくは１以上１２以下、より好ましくは１以上６以下、もっとも好ましくは１以上４以下である。炭素数が１９以上であると分解性に劣るため外部に放出された際に環境負荷となり得るため好ましくない。
【００２８】
パーフルオロアルキル基を有する化合物としては、パーフルオロアルキルスルホンアミド、パーフルオロアルキルのアルキレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルアミン、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸、及びこれらの塩や誘導体が挙げられる。
【００２９】
パーフルオロアルキルスルホンアミドとしては、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物が好ましい。
【化３】
0005638430.tif 000004
［式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数２〜１２のアルケニル基を示し、Ａは炭素数１〜１８のパーフルオロアルキル基を示し、Ｂは水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルカノール基、炭素数６〜１８のアリール基、又は一般式（２）：
【化４】
0005638430.tif 000005
（式（２）中、Ｒ２は水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基又は炭素数６〜１８のアリール基を示し、Ｒ３は炭素数１〜１２のアルキレン基又は炭素数２〜１２のアルケニレン基を示す。）
で示される基を示す。］
【００３０】
Ａは直鎖でも分岐でもよいが、直鎖が好ましい。また、Ａは飽和でも不飽和でもよいが飽和が好ましい。Ａの炭素数は、１以上１８以下、好ましくは１以上１２以下、より好ましくは１以上６以下、もっとも好ましくは１以上４以下である。炭素数が１９以上であると分解性に劣るため外部に放出された際に環境負荷となり得るため好ましくない。Ｂの炭素数は、好ましくは２〜１２、より好ましくは３〜８、もっとも好ましくは４〜６である。Ｂは直鎖でも分岐でも良く、飽和でも不飽和でも良い。Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基が好ましく、より好ましくは１〜６、もっとも好ましくは１〜４であり、直鎖でも分岐でも良く、飽和でも不飽和でも良い。Ｒ２は、油剤組成物として用いる場合は、炭素数６〜１８のアルキル基、アルケニル基が好ましく、８〜１８のアルキル基、アルケニル基がより好ましく、１２〜１８のアルキル基、アルケニル基がもっとも好ましい。アルキル基、アルケニル基は直鎖でも分岐でも良いが、分岐が好ましい。加工液組成物として用いる場合は、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基が好ましく、１〜４のアルキル基、炭素数２〜４のアルケニル基がより好ましく、２〜３のアルケニル基がもっとも好ましい。アルキル基、アルケニル基は直鎖でも分岐でも良く、飽和でも不飽和でも良い。Ｒ３は炭素数１〜８のアルキレン基、炭素数２〜８のアルケニレン基が好ましく、炭素数１〜４のアルキレン基が好ましい。
【００３１】
パーフルオロアルキルスルホンアミドは、１級アミド、２級アミド、３級アミドのいずれでもよいが、３級アミドが好ましい。
【００３２】
パーフルオロアルキルのアルキレンオキサイド付加物としては、下記一般式（３）で表される化合物が好適である。アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどが挙げられ、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドが好ましい。アルキレンオキサイドの付加モル数は１以上２０以下、好ましくは１以上１２以下、より好ましくは１以上８以下、もっとも好ましくは１以上６以下である。単一のアルキレンオキサイドの付加物でも良く、複数のアルキレンオキサイドが混ざった付加物でも良い。この場合、アルキレンオキサイド重合部分はブロック重合体でもランダム重合体でも良いが、ランダム重合体が好ましい。
Ｒ４−Ｏ−（Ｒ５Ｏ）ａ−Ａ        （３）
［式（３）中、Ａは炭素数１〜１８のパーフルオロアルキルを示し、Ｒ４は水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１〜１２のアシル基を示し、Ｒ５は炭素数２〜４のアルキレン基を示し、ａは１〜２０の整数を示す。］
【００３３】
パーフルオロアルキルアミンとしては、下記一般式（４）で表される化合物が好適である。窒素に結合したパーフルオロアルキル基の数は１〜３個のいずれでも良いが、好ましくは１個である。また、窒素に結合した３−ｂ個のＲ６は水素原子を含んでも含まなくてもよいが、１個が水素原子であることが好ましい。さらに、当該化合物が有し得る水素原子以外のＲ６としては、アルキル基、アルカノール基が好ましい。なお、Ｒ６で示されるアルキル基及びアルカノール基は、それぞれ直鎖でも分岐でもよく、飽和でも不飽和でも良い。
（Ｒ６）（３−ｂ）−Ｎ−Ａｂ        （４）
［式（４）中、Ａは炭素数１〜１８のパーフルオロアルキル基を示し、Ｒ６は水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルカノール基又は炭素数６〜１２のアリール基、炭素数７〜１２のアルキルアリール基、炭素数６〜１２のシクロアルキル基又は炭素数７〜１２のアルキルシクロアルキル基を示し、ｂは１〜３の整数を示す。］
【００３４】
パーフルオロアルキルスルホン酸は、炭素数１〜１８のパーフルオロアルキル基を有するスルホン酸である。また、その塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩などが挙げられる。アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、アルカリ土類としてはマグネシウム、カルシウム、バリウムが用いられる。なかでもナトリウム、カリウムが好ましい。アミンとしてはモノアミン、ポリアミン、アルカノールアミン等が挙げられる。
【００３５】
モノアミンとしては、炭素数１〜２２のアルキル基を１〜３個有するアルキルアミン、炭素数２〜２３のアルケニル基を有するアルケニルアミン、メチル基を２個と炭素数２〜２３のアルケニル基１個を有するモノアミン、芳香族置換アルキルアミン、炭素数５〜１６のシクロアルキル基を有するシクロアルキルアミン、メチル基２個とシクロアルキル基を有するモノアミン、メチル基及び／又はエチル基が置換したシクロアルキル基を有するアルキルシクロアルキルアミンが挙げられる。ここでいうモノアミンには、油脂から誘導される牛脂アミン等のモノアミンも含まれる。
【００３６】
ポリアミンとしては、炭素数２〜４のアルキレン基を１〜５個有するアルキレンポリアミン、炭素数１〜２３のアルキル基を有するＮ−アルキルエチレンジアミン、炭素数２〜２３のアルケニル基を有するＮ−アルケニルエチレンジアミン、Ｎ−アルキル又はＮ−アルケニルアルキレンポリアミンが挙げられる。ここでいうポリアミンには油脂から誘導されるポリアミン（牛脂ポリアミン等）も含まれる。
【００３７】
アルカノールアミンとしては、炭素数１〜１６のアルコールのモノ、ジ、トリアルカノールアミンが挙げられる。
【００３８】
スルホン酸塩を構成するスルホン酸は、常法によって製造された公知のものを使用することができる。具体的には、一般に鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したものやホワイトオイル製造時に副生するいわゆるマホガニー酸等の石油スルホン酸、あるいは洗剤等の原料となるアルキルベンゼン製造プラントから副生するポリオレフィンをベンゼンにアルキル化することにより得られる、直鎖状や分岐鎖状のアルキル基を有するアルキルベンゼンをスルホン化したものやジノニルナフタレン等のアルキルナフタレンをスルホン化したもの等の合成スルホン酸等、が挙げられる。
【００３９】
パーフルオロアルキルカルボン酸は、炭素数１〜１８のパーフルオロアルキル基にカルボキシル基が結合した化合物である。また、その塩の具体例としては、パーフルオロスルホン酸の塩の場合と同様の塩が挙げられる。
【００４０】
上記のパーフルオロアルキル基を有する化合物の含有量は、油剤組成物全量基準で、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、さらに好ましくは０．０５質量％以上、もっとも好ましくは０．１質量％以上である。また、当該含有量は、油剤組成物全量基準で、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下、もっとも好ましくは１質量％以下である。含有量が５質量％を超えると摩擦係数が上昇し加工性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、含有量が０．００１質量％よりも少ないと効果が得られにくい。
【００４１】
本実施形態に係る油剤組成物は、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、（Ｂ）油性剤を含有することが好ましい。油性剤としては、（Ｂ−１）アルコール（但し、下記（Ｂ−６）を除く）、（Ｂ−２）カルボン酸及びその金属塩、（Ｂ−３）不飽和カルボン酸の硫化物、（Ｂ−４）下記一般式（５）で表される化合物、（Ｂ−５）下記一般式（６）で表される化合物、（Ｂ−６）ポリオキシアルキレン化合物、（Ｂ−７）エステル（※但し、基油のエステルを除く）、（Ｂ−８）多価アルコールのハイドロカルビルエーテル、（Ｂ―９）アミン、などを挙げることができる。
【化５】
0005638430.tif 000006
［式（５）中、Ｒ７は炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、ｃは１〜６の整数を表し、ｄは０〜５の整数を表す。］
【化６】
0005638430.tif 000007
［式（６）中、Ｒ８は炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、ｅは１〜６の整数を表し、ｆは０〜５の整数を表す。］
【００４２】
（Ｂ−１）アルコールは、一価アルコールとしては、炭素数３〜１８の直鎖状のアルコール、炭素数３〜１８の分枝状のアルコール又は炭素数５〜１０のシクロアルキルアルコール又はアルキルシクロアルキルアルコールが挙げられる。具体的には、直鎖状又は分枝状のプロパノール（ｎ−プロパノール、１−メチルエタノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のブタノール（ｎ−ブタノール、１−メチルプロパノール、２−メチルプロパノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のペンタノール（ｎ−ペンタノール、１−メチルブタノール、２−メチルブタノール、３−メチルブタノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のヘキサノール（ｎ−ヘキサノール、１−メチルペンタノール、２−メチルペンタノール、３−メチルペンタノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のヘプタノール（ｎ−ヘプタノール、１−メチルヘキサノール、２−メチルヘキサノール、３−メチルヘキサノール、４−メチルヘキサノール、５−メチルヘキサノール、２，４−ジメチルペンタノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のオクタノール（ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、１−メチルヘプタノール、２−メチルヘプタノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のノナノール（ｎ−ノナノール、１−メチルオクタノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール、１−（２’−メチルプロピル）−３−メチルブタノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のデカノール（ｎ−デカノール、ｉｓｏ−デカノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のウンデカノール（ｎ−ウンデカノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のドデカノール（ｎ−ドデカノール、ｉｓｏ−ドデカノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のトリデカノール、直鎖状又は分枝状のテトラデカノール（ｎ−テトラデカノール、ｉｓｏ−テトラデカノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のペンタデカノール、直鎖状又は分枝状のヘキサデカノール（ｎ−ヘキサデカノール、ｉｓｏ−ヘキサデカノール等を含む）、直鎖状又は分枝状のヘプタデカノール、直鎖状又は分枝状のオクタデカノール（ｎ−オクタデカノール、ｉｓｏ−オクタデカノール等を含む）、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ジメチルシクロヘキサノール、シクロヘプタノールなどが挙げられる。
【００４３】
また、多価アルコールとしては、水酸基を２〜８個有する多価アルコールが好ましく用いられる。
【００４４】
２価アルコール（ジオール）としては、具体的には例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール（プロピレングリコール）、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２ーメチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオールなどが挙げられる。  また、３価以上のアルコールとしては、具体的には例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ−（トリメチロールプロパン）、トリ−（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ−（ペンタエリスリトール）、トリ−（ペンタエリスリトール）、グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの２〜２０量体）、１，３，５ーペンタントリオール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトールなどの多価アルコール、キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、メレジトースなどの糖類、並びにこれらの部分エーテル化物、及びメチルグルコシド（配糖体）などが挙げられる。これらの中でも、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ−（トリメチロールプロパン）、トリ−（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ−（ペンタエリスリトール）、トリ−（ペンタエリスリトール）などのヒンダードアルコールが好ましい。
【００４５】
アルコールのなかでも、加工性の観点から分岐鎖を有する飽和の一価アルコールが好ましく用いられる。また、多価アルコールを用いた場合は水酸基の一部がエステル化されたいわゆる部分エステルであってもよい。さらに、２種以上のアルコールを混合して使用することもできる。
【００４６】
アルコールの含有量は、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、油剤組成物全量基準で、１６質量％以上、好ましくは１８質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。また、取り扱い性の点から、油剤組成物全量基準で、好ましくは１００質量％以下、より好ましくは９５質量％以下、更に好ましくは９０質量％以下、最も好ましくは８０質量％以下である。
【００４７】
（Ｂ−２）カルボン酸は一塩基酸でも多塩基酸でもよい。加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、炭素数１〜４０の１価のカルボン酸が好ましく、更に好ましくは炭素数５〜２５のカルボン酸であり、最も好ましくは炭素数５〜２０のカルボン酸である。これらのカルボン酸は、直鎖状でも分岐を有していてもよく、飽和でも不飽和でもよいが、べたつき防止性の点から飽和カルボン酸であることが好ましい。具体的には、前記したエステルの説明において例示した一塩基酸及び多塩基酸と同じものを挙げることができる。
カルボン酸の金属塩としては上記カルボン酸のナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム塩が挙げられる。
【００４８】
（Ｂ−３）不飽和カルボン酸の硫化物としては、例えば、上記（Ｂ）のカルボン酸のうち、不飽和のものの硫化物を挙げることができる。具体的には、オレイン酸の硫化物を挙げることができる。
【００４９】
（Ｂ−４）上記一般式（５）で表される化合物において、Ｒ７で表される炭素数１〜３０の炭化水素基の例としては、例えば炭素数１〜３０の直鎖又は分岐アルキル基、炭素数５〜７のシクロアルキル基、炭素数６〜３０のアルキルシクロアルキル基、炭素数２〜３０の直鎖又は分岐アルケニル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜３０のアルキルアリール基、及び炭素数７〜３０のアリールアルキル基を挙げることができる。これらの中では、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐アルキル基であることが好ましく、更に好ましくは炭素数１〜２０の直鎖又は分岐アルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜１０の直鎖又は分岐アルキル基であり、最も好ましくは炭素数１〜４の直鎖又は分岐アルキル基である。炭素数１〜４の直鎖又は分岐アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐のプロピル基及び直鎖又は分岐のブチル基を挙げることができる。
【００５０】
水酸基の置換位置は任意であるが、２個以上の水酸基を有する場合には隣接する炭素原子に置換していることが好ましい。ｃは好ましくは１〜３の整数であり、更に好ましくは２である。ｄは好ましくは０〜３の整数であり、更に好ましくは１又は２である。一般式（５）で表される化合物の例としては、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコールを挙げることができる。
【００５１】
（Ｂ−５）上記一般式（６）で表される化合物において、Ｒ８で表される炭素数１〜３０の炭化水素基の例としては、前記一般式（５）中のＲ７で表される炭素数１〜３０の炭化水素基の例と同じものを挙げることができ、また好ましいものの例も同じである。水酸基の置換位置は任意であるが、２個以上の水酸基を有する場合には隣接する炭素原子に置換していることが好ましい。ｅは好ましくは１〜３の整数であり、更に好ましくは２である。ｆは好ましくは０〜３の整数であり、更に好ましくは１又は２である。一般式（６）で表される化合物の例としては、２，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレンを挙げることができる。
【００５２】
（Ｂ−６）ポリオキシアルキレン化合物としては、例えば下記一般式（７）又は（８）で表される化合物を挙げることができる。
Ｒ９Ｏ−（Ｒ１０Ｏ）ｇ−Ｒ１１      （７）
［式（７）中、Ｒ９及びＲ１１は、各々独立に水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、Ｒ１０は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ｇは数平均分子量が１００〜３５００となるような整数を表す。］
Ｘ−［（Ｒ１２Ｏ）ｈ−Ｒ１３］ｉ        （８）
［式（８）中、Ｘは、水酸基を３〜８個有する多価アルコールの水酸基の水素原子の一部又は全てを取り除いた残基を表し、Ｒ１２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｒ１３は水素原子又は炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、ｈは数平均分子量が１００〜３５００となるような整数を表し、ｉはＸの水酸基から取り除かれた水素原子の個数と同じ数を表す。］
【００５３】
上記一般式（７）中、Ｒ９及びＲ１１の少なくとも一方は水素原子であることが好ましい。Ｒ９及びＲ１１で表される炭素数１〜３０の炭化水素基としては、例えば上記一般式（５）のＲ７で表される炭素数１〜３０の炭化水素基の例と同じものを挙げることができ、また好ましいものの例も同じである。Ｒ１０で表される炭素数２〜４のアルキレン基としては、具体的には、エチレン基、プロピレン基（メチルエチレン基）、ブチレン基（エチルエチレン基）を挙げることができる。ｅは、好ましくは数平均分子量が３００〜２０００となるような整数であり、更に好ましくは数平均分子量が５００〜１５００となるような整数である。
【００５４】
また、上記一般式（８）中、Ｘを構成する３〜８の水酸基を有する多価アルコールの具体例としては、（Ｂ−１）アルコールの説明で例示した多価アルコールが挙げられる。
【００５５】
Ｒ１２で表される炭素数２〜４のアルキレン基の例としては、上記一般式（７）のＲ１０で表される炭素数２〜４のアルキレン基の例と同じものを挙げることができる。またＲ１３で表される炭素数１〜３０の炭化水素基の例としては、上記一般式（５）のＲ７で表される炭素数１〜３０の炭化水素基の例と同じものを挙げることができ、また好ましいものの例も同じである。ｉ個のＲ１３のうち少なくとも一つが水素原子であることが好ましく、全て水素原子であることが更に好ましい。ｈは、好ましくは数平均分子量が３００〜２０００となるような整数であり、更に好ましくは数平均分子量が５００〜１５００となるような整数である。
【００５６】
（Ｂ−７）エステルの構成アルコールは、１価アルコールでも多価アルコールでもよい。また、（Ｂ−７）エステルの構成カルボン酸は一塩基酸でも多塩基酸であってもよい。
【００５７】
エステルを構成する１価アルコール及び多価アルコールの例としては、（Ｂ−１）アルコールの説明において例示した１価アルコール及び多価アルコールと同じものを挙げることができる。更に好ましいものについても同じである。またエステルを構成する一塩基酸及び多塩基酸の例としては、（Ｂ−２）カルボン酸及びその金属塩の説明において例示した一塩基酸及び多塩基酸と同じものを挙げることができる。更に好ましいものについても同じである。
【００５８】
なお、アルコール成分として多価アルコールを用いた場合、多価アルコール中の水酸基全てがエステル化された完全エステルである。また、カルボン酸成分として多塩基酸を用いた場合、多塩基酸中のカルボキシル基全てがエステル化された完全エステルでもよく、あるいはカルボキシル基の一部がエステル化されずカルボキシル基のままで残っている部分エステルであってもよい。
【００５９】
油性剤としてのエステルの合計炭素数には特に制限はないが、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、合計炭素数が７以上のエステルが好ましく、９以上のエステルが更に好ましく、１１以上のエステルが最も好ましい。またステインや腐食の発生を増大させない点、並びに有機材料との適合性の点から、合計炭素数が６０以下のエステルが好ましく、４５以下のエステルがより好ましく、２６以下のエステルが更に好ましく、２４以下のエステルが一層好ましく、２２以下のエステルが最も好ましい。
【００６０】
（Ｂ−８）多価アルコールのハイドロカルビルエーテルを構成する多価アルコールとしては、通常２〜８価、好ましくは２〜６価のものが用いられる。３〜８の水酸基を有する多価アルコールの具体例としては、本願発明にかかるアルコールの多価アルコールと同じである。また、これらの多価アルコールは単独でも良く２種以上を混合して用いてもよい。
好ましい多価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、グリセリンが最も好ましい。
【００６１】
多価アルコールのハイドロカルビルエーテルとしては、上記多価アルコールの水酸基の一部又は全部をハイドロカルビルエーテル化したものが使用できる。加工効率の向上及び工具寿命の向上の点からは、多価アルコールの水酸基の一部をハイドロカルビルエーテル化したもの（部分エーテル化物）が好ましい。ここでいうハイドロカルビル基とは、炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数５〜７のシクロアルキル基、炭素数６〜１１のアルキルシクロアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１８のアルキルアリール基、炭素数７〜１８のアリールアルキル基等の炭素数１〜２４の炭化水素基を表す。
【００６２】
これらハイドロカルビル基の中では、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルケニル基が好ましく、炭素数３〜１２の直鎖又は分枝のアルキル基、オレイル基（オレイルアルコールから水酸基を除いた残基）がより好ましい。
【００６３】
（Ｂ−９）アミンとしては、モノアミンが好ましく使用される。モノアミンの炭素数は、好ましくは６〜２４であり、より好ましくは１２〜２４である。ここでいう炭素数とはモノアミンに含まれる総炭素数の意味であり、モノアミンが２個以上の炭化水素基を有する場合にはその合計炭素数を表す。
【００６４】
本実施形態で用いられるモノアミンとしては、第１級モノアミン、第２級モノアミン、第３級モノアミンの何れもが使用可能であるが、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、第１級モノアミンが好ましい。
【００６５】
モノアミンの窒素原子に結合する炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等の何れもが使用可能であるが、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、アルキル基又はアルケニル基であることが好ましい。アルキル基、アルケニル基としては、直鎖状のものであっても分岐鎖状のものであっても良いが、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、直鎖状のものが好ましい。
【００６６】
本実施形態で用いられるモノアミンの好ましいものとしては、例えば、ヘキシルアミン（全ての異性体を含む）、ヘプチルアミン（全ての異性体を含む）、オクチルアミン（全ての異性体を含む）、ノニルアミン（全ての異性体を含む）、デシルアミン（全ての異性体を含む）、ウンデシルアミン（全ての異性体を含む）、ドデシルアミン（全ての異性体を含む）、トリデシルアミン（全ての異性体を含む）、テトラデシルアミン（全ての異性体を含む）、ペンタデシルアミン（全ての異性体を含む）、ヘキサデシルアミン（全ての異性体を含む）、ヘプタデシルアミン（全ての異性体を含む）、オクタデシルアミン（全ての異性体を含む）、ノナデシルアミン（全ての異性体を含む）、イコシルアミン（全ての異性体を含む）、ヘンイコシルアミン（全ての異性体を含む）、ドコシルアミン（全ての異性体を含む）、トリコシルアミン（全ての異性体を含む）、テトラコシルアミン（全ての異性体を含む）、オクタデセニルアミン（全ての異性体を含む）（オレイルアミン等を含む）及びこれらの２種以上の混合物などが挙げられる。これらの中でも、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、炭素数１２〜２４の第１級モノアミンが好ましく、炭素数１４〜２０の第１級モノアミンがより好ましく、炭素数１６〜１８の第１級モノアミンがさらに好ましい。
【００６７】
本実施形態においては、上記油性剤（Ｂ−１）〜（Ｂ−９）の中から選ばれる１種のみを用いてもよく、また２種以上の混合物を用いてもよい。これらの中でも、より潤滑性に優れることから、（Ｂ−１）アルコール、（Ｂ−２）カルボン酸及びその金属塩、（Ｂ−３）不飽和カルボン酸の硫化物、（Ｂ−７）エステルから選ばれる１種又は２種以上の混合物であることが好ましい。
【００６８】
上記油性剤の含有量は特に制限はないが、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、油剤組成物全量基準で、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、更に好ましくは２質量％以上である。また、安定性の点から、油性剤の含有量は、油剤全量基準で、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下である。
【００６９】
また、本実施形態に係る油剤組成物は、加工性を向上させる目的で極圧剤を更に含有することが好ましい。好ましい極圧剤としては、後述する硫黄化合物及びリン化合物が挙げられる。
【００７０】
硫黄化合物としては、加工用油剤としての特性を損なわない限りにおいて特に制限されないが、ジハイドロカルビルポリサルファイド、硫化エステル（硫化油脂含む）、硫化鉱油、硫化脂肪酸、ジチオリン酸亜鉛化合物、ジチオカルバミン酸亜鉛化合物、ジチオリン酸モリブデン化合物及びジチオカルバミン酸モリブデンが好ましく用いられる。
【００７１】
ジハイドロカルビルポリサルファイドとは、一般的にポリサルファイド又は硫化オレフィンと呼ばれる硫黄系化合物であり、具体的には下記一般式（５）で表される化合物を意味する。
Ｒ１４−Ｓｊ−Ｒ１５          （９）
［式（９）中、Ｒ１４及びＲ１５は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数３〜２０の直鎖状又は分枝状のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数７〜２０のアルキルアリール基あるいは炭素数７〜２０のアリールアルキル基を表し、ｊは２〜６、好ましくは２〜５の整数を表す。］
【００７２】
上記一般式（９）中のＲ１４及びＲ１５としては、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、別個に、エチレン又はプロピレンから誘導された炭素数３〜１８の分枝状アルキル基であることがより好ましく、エチレン又はプロピレンから誘導された炭素数６〜１５の分枝状アルキル基であることが特に好ましい。
【００７３】
硫化エステルとしては、具体的には、牛脂、豚脂、魚脂、菜種油、大豆油などの動植物油脂を任意の方法で硫化した、いわゆる硫化油脂や、不飽和脂肪酸（オレイン酸、リノール酸又は上記の動植物油脂から抽出された脂肪酸類などを含む）と各種アルコールとを反応させて得られる不飽和脂肪酸エステルを任意の方法で硫化したもの、及び動植物油脂と不飽和脂肪酸エステルの混合物を任意の方法で硫化したものが挙げられる。
【００７４】
硫化鉱油とは、鉱油に単体硫黄を溶解させたものをいう。ここで、硫化鉱油に用いられる鉱油としては特に制限されないが、具体的には、原油に常圧蒸留及び減圧蒸留を施して得られる潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理などの精製処理を適宜組み合わせて精製したパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などが挙げられる。また、単体硫黄としては、塊状、粉末状、溶融液体状等いずれの形態のものを用いてもよいが、粉末状又は溶融液体状の単体硫黄を用いると基油への溶解を効率よく行うことができるので好ましい。なお、溶融液体状の単体硫黄は液体同士を混合するので溶解作業を非常に短時間で行うことができるという利点を有しているが、単体硫黄の融点以上で取り扱わねばならず、加熱設備などの特別な装置を必要としたり、高温雰囲気下での取り扱いとなるため危険を伴うなど取り扱いが必ずしも容易ではない。これに対して、粉末状の単体硫黄は、安価で取り扱いが容易であり、しかも溶解に要する時間が十分に短いので特に好ましい。また、硫化鉱油における硫黄含有量に特に制限はないが、通常、硫化鉱油全量を基準として好ましくは０．０５〜１．０質量％であり、より好ましくは０．１〜０．５質量％である。
【００７５】
硫化脂肪酸としてはオレイン酸、リノール酸又は動植物油脂から抽出された脂肪酸類など、あるいはこれらの混合物を任意の方法で硫化したものが挙げられる。
【００７６】
ジチオリン酸亜鉛化合物、ジチオカルバミン酸亜鉛化合物、ジチオリン酸モリブデン化合物及びジチオカルバミン酸モリブデン化合物とは、それぞれ下記一般式（１０）〜（１３）で表される化合物を意味する。
【化７】
0005638430.tif 000008
【化８】
0005638430.tif 000009
【化９】
0005638430.tif 000010
【化１０】
0005638430.tif 000011
［式（１０）〜（１３）中、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９、Ｒ３０及びＲ３１は同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数１以上の炭化水素基を表し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４はそれぞれ酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｘ１とＸ２、Ｘ３とＸ４はそれぞれ同一でも異なっていても良い。］
【００７７】
本実施形態においては、上記硫黄化合物の中でも、ジハイドロカルビルポリサルファイド及び硫化エステルからなる群より選ばれる少なくとも１種を用いると、加工効率の向上及び工具寿命の向上が一層高水準で達成されるので好ましい。
【００７８】
上記硫黄化合物の含有量は任意であるが、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、油剤全量基準で、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上である。また、異常摩耗の防止の点から、硫黄化合物の含有量は、油剤組成物全量基準で、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、特に好ましくは２０質量％以下である。
【００７９】
また、本実施形態において極圧剤として用いるリン化合物としては、具体的には、リン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルのアミン塩、塩素化リン酸エステル、亜リン酸エステル及びフォスフォロチオネート等が挙げられる。これらのリン化合物は、リン酸、亜リン酸又はチオリン酸とアルカノール、ポリエーテル型アルコールとのエステルあるいはその誘導体が挙げられる。なお、本実施形態において、一分子中にリン原子及び硫黄原子の双方を有する化合物は、便宜的にリン化合物に包含されることとする。
【００８０】
本実施形態においては、上記リン化合物の中でも、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、リン酸エステル、酸性リン酸エステル、及び酸性リン酸エステルのアミン塩が好ましい。
【００８１】
上記リン化合物の含有量は任意であるが、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、油剤全量基準で、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上である。また、異常摩耗の防止の点から、リン化合物の含有量は、油剤組成物全量基準で、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である。
【００８２】
また、本実施形態に係る油剤組成物は、上記油性剤とは別に、加工性を向上させる目的でパーフルオロアルキル基を含有せず、親水親油指数が８〜１４であるヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物を含有することが好ましい。
【００８３】
ここで、親水親油指数とは、界面活性剤分子の親水基部分に対する親油基部分の質量比であり、下式によって計算される。
親水親油指数＝（親水基部分の分子量÷界面活性剤全体の分子量）×１００÷５
【００８４】
本発明でいう親油基部分とは、アルキル基、シクロアルキル基等の炭化水素基などである。また、親水基部分とは、界面活性剤分子から親油基部分を除いた残基を意味し、例えば以下に示す界面活性剤の場合、式中の点線で囲んだ部分が親水基部分である。
【化１１】
0005638430.tif 000012
【００８５】
ヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物の親水親油指数が８未満又は１４を超えると加工性が不十分となる。
【００８６】
ヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物を構成するヒドロキシ酸としては、脂肪族モノヒドロキシ酸が好ましく、具体的には、ジュニペリック（Ｊｕｎｉｐｅｒｉｃ）酸、リシノール酸、デンシポリック（Ｄｅｎｓｉｐｏｌｉｃ）酸、α−オキシリノレン酸、レスクエレラ（Ｌｅｓｑｕｅｒｅｌｌａ）酸、あるいは、ひまし油、ナタネ油、トール油などに含有しているモノヒドロキシ酸が挙げられる。
【００８７】
また、アルキレンオキサイド中のアルキレン基としては、具体的には、エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−）、プロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−）、トリメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、ブチレン基（−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２−）、テトラメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）などが挙げられる。これらのアルキレン基の中でもエチレン基，プロピレン基がより好ましい。
【００８８】
ヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物としては、下記一般式（１４）で表される化合物が好ましい。
【化１２】
0005638430.tif 000013
式中、Ｒ３２は、炭素数７〜２３、好ましくは９〜２１、より好ましくは１１〜１９を有する炭化水素基を表し、直鎖でも分岐鎖でもよく、飽和でも不飽和でも良い。また、脂肪族ヒドロキシ酸でも芳香族ヒドロキシ酸でもよいが、不飽和で分岐鎖を有さない脂肪族モノヒドロキシ酸が好ましい。Ｒ３３は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ｎはＲ３３Ｏで表されるオキシアルキレン基の繰り返し数を表し、好ましくは１〜２０、より好ましくは２〜１５、さらに好ましくは２〜１２の整数である。また、（Ｒ３３Ｏ）ｎが共重合鎖である場合、ランダム共重合鎖でもブロック共重合鎖でもよいが、ランダム重合鎖であることが好ましい。
【００８９】
本実施形態に係る油剤組成物における、ヒドロキシ酸のアルキレンオキサイド付加物の含有量は特に限定されないが、油剤組成物全量基準で、好ましくは０．５〜７０質量％、より好ましくは１〜６０質量％、さらに好ましくは３〜４０質量％である。含有量が０．５質量％に満たないと配合効果小さく、７０質量％を超えると配合量に見合った効果が得られないばかりか、加工性を低下させる場合もある。
【００９０】
本実施形態に係る油剤組成物は、さらに酸化防止剤を含有することが好ましい。使用できる酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、その他食品添加剤として使用されているものなどが挙げられる。また、一般式（１０）で表されるジチオリン酸亜鉛化合物を酸化防止剤として用いることもできる。
【００９１】
フェノール系酸化防止剤としては、潤滑油の酸化防止剤として用いられる任意のフェノール系化合物が使用可能であり、特に制限されるものでないが、例えばアルキルフェノール化合物が好ましいものとして挙げられる。
【００９２】
アミン系酸化防止剤としては、潤滑油の酸化防止剤として用いられる任意のアミン系化合物が使用可能であり、特に限定されるものではないが、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ−ｐ−アルキルフェニル−α−ナフチルアミン及びｐ，ｐ’−ジアルキルジフェニルアミンが好ましいものとして挙げられ、具体的には、４−ブチル−４’−オクチルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、オクチルフェニル−α−ナフチルアミン、ドデシルフェニル−α−ナフチルアミン及びこれらの混合物などが挙げられる。
【００９３】
また、食品添加剤として使用されている酸化防止剤も使用可能であり、上述したフェノール系酸化防止剤と一部重複するが、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、アスコルビン酸の脂肪酸エステル、トコフェロール（ビタミンＥ）、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、１，２−ジハイドロ−６−エトキシ−２，２，４−トリメチルキノリン（エトキシキン）、２−（１，１−ジメチル）−１，４−ベンゼンジオール（ＴＢＨＱ）、２，４，５−トリヒドロキシブチロフェノン（ＴＨＢＰ）を挙げることができる。
【００９４】
これらの酸化防止剤の中でも、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、並びに上記食品添加剤として使用されているものが好ましい。さらに、生分解性を重視する場合には、上記食品添加剤として使用されているものがより好ましく、中でもアスコルビン酸（ビタミンＣ）、アスコルビン酸の脂肪酸エステル、トコフェロール（ビタミンＥ）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、１，２−ジハイドロ−６−エトキシ−２，２，４−トリメチルキノリン（エトキシキン）、２−（１，１−ジメチル）−１，４−ベンゼンジオール（ＴＢＨＱ）、又は２，４，５−トリヒドロキシブチロフェノン（ＴＨＢＰ）が好ましく、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、アスコルビン酸の脂肪酸エステル、トコフェロール（ビタミンＥ）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）、又は３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソールがより好ましい。
【００９５】
酸化防止剤の含有量は特に制限はないが、良好な酸化安定性を維持させるためにその含有量は、油剤全量基準で０．０１質量％以上が好ましく、更に好ましくは０．０５質量％以上、最も好ましくは０．１質量％以上である。一方、それ以上添加しても効果の向上が期待できないことからその含有量は１０質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは５質量％以下であり、最も好ましくは３質量％以下である。
【００９６】
また、本実施形態に係る油剤組成物には、上記した以外の従来公知の添加剤を含有することができる。かかる添加剤としては、例えば、上記したリン化合物、硫黄化合物以外の極圧添加剤（塩素系極圧剤を含む）；ジエチレングリコールモノアルキルエーテル等の湿潤剤；アクリルポリマー、パラフィンワックス、マイクロワックス、スラックワックス、ポリオレフィンワックス等の造膜剤；脂肪酸アミン塩等の水置換剤；グラファイト、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、ポリエチレン粉末等の固体潤滑剤；アミン、アルカノールアミン、アミド、カルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸塩、リン酸、リン酸塩、多価アルコールの部分エステル等の腐食防止剤；ベンゾトリアゾール、チアジアゾール等の金属不活性化剤；メチルシリコーン、フルオロシリコーン、ポリアクリレート等の消泡剤；アルケニルコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアルケニルアミンアミノアミド等の無灰分散剤；等が挙げられる。これらの公知の添加剤を併用する場合の含有量は特に制限されないが、これらの公知の添加剤の合計含有量が油剤組成物全量基準で０．１〜１０質量％となるような量で添加するのが一般的である。
【００９７】
本実施形態に係る油剤組成物の動粘度は特に制限されないが、加工部位への供給容易性の点から、その４０℃における動粘度は、２００ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、１００ｍｍ２／ｓ以下であることがより好ましく、７５ｍｍ２／ｓ以下であることが更に好ましく、５０ｍｍ２／ｓ以下であることが特に好ましい。また、加工効率の向上及び工具寿命の向上の点から、４０℃における動粘度は、５ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましく、７ｍｍ２／ｓ以上であることがより好ましく、１０ｍｍ２／ｓ以上であることが更に好ましい。
【００９８】
極微量油剤供給式加工においては、１時間当たり数ｍＬから数十ｍＬ（好ましくは１〜９０ｍＬ／ｈ）の油剤を、圧縮流体と共に被加工物の加工部位（切削・研削加工部位）に向けてミスト状で供給する。圧縮流体としては、圧縮空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素などの圧縮流体を単独で、あるいはこれらの流体を混合して用いることが可能である。
【００９９】
また、本実施形態に係る油剤組成物を使用する際には、該油剤組成物の０．０１〜１００質量倍の水を被加工物の加工部位に供給することが好ましい。水の使用量は、より好ましくは油剤組成物の０．０１〜１００質量倍、更に好ましくは２〜１００質量倍、一層好ましくは３〜５０質量倍、特に好ましくは４〜４０質量倍、最も好ましくは５〜３０質量倍である。
【０１００】
水の供給方式は特に限定されず、例えば、（ｉ）油剤組成物と水の混合物を圧縮流体でミスト化して供給する方法、（ｉｉ）油剤組成物と水を別々にミスト化して別々に供給する方法、（ｉｉｉ）油剤組成物と水とを別々にミスト化したものを混合した後に供給する方法などが挙げられる。
【０１０１】
上記の構成を有する本実施形態に係る油剤組成物は、切削加工、研削加工、転造加工、鍛造加工、などに好適に使用することができる。これらの用途の中でも、切削加工、研削加工又は転造加工に用いられる油剤として、本実施形態に係る油剤組成物は非常に有用である。
【０１０２】
また、本実施形態に係る油剤組成物の加工部への供給方式は、より顕著な効果を発揮できることから極微量油剤供給式が好ましく、特に極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤として好ましい。
【実施例】
【０１０３】
以下、実施例及び比較例に基いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【０１０４】
［実施例１〜３、参考例１〜２、実施例３〜２７、比較例１〜５］
実施例１〜３、参考例１〜２、実施例３〜２７及び比較例１〜５においては、それぞれ以下に示す基油及び添加剤を用いて、表１〜５に示す組成を有する油剤組成物を調製した。なお、油剤組成物の構成成分が完全に溶解し合わない場合はホモジナイザーを用いて均一化して評価試験に供した。
（基油）
基油ａ：鉱油（４０℃における動粘度：４２ｍｍ２／ｓ）
基油ｂ：トリメチロールプロパンのトリオレート（４０℃における動粘度：４９．３ｍｍ２／ｓ）
基油ｃ：ポリα−オレフィン（４０℃における動粘度：４７ｍｍ２／ｓ）
（パーフルオロアルキル基を有する化合物）
Ａ１：パーフルオロブチルエチレンオキサイド付加物（平均付加数５）
Ａ２：パーフルオロアルキルアミン（Ｃ３Ｆ７−ＮＨ２）
Ａ３：パーフルオロブチルスルホン酸ナトリウム塩（Ｃ４Ｆ９−ＳＯ３Ｎａ）
Ａ４：パーフルオロブチルカルボン酸カリウム塩（Ｃ４Ｆ９−ＣＯＯＫ）
Ａ５：パーフルオロブチルスルホンアミド  （Ｃ４Ｆ９−ＳＯ２ＮＨ２）
Ａ６：下記式で示されるパーフルオロアルキルスルホンアミド
【化１３】
0005638430.tif 000014
（油性剤）
Ｂ１：分岐鎖状トリデカノール
Ｂ２：オレイン酸カリウム塩
Ｂ３：グリセリンモノオレート
Ｂ４：オレイルアルコール
Ｂ５：オレイン酸硫化物（ヒロドキシ酸アルキレンオキサイド付加物）
Ｃ１：ひまし油脂肪酸とポリエチレングリコール（６モル）のモノエステル（親水新油指数９．４３
Ｃ２：リシノール酸とポリエチレングリコール（１２モル）のモノエステル（親水新油指数１２．８１）
（その他の添加剤）
Ｄ１：トリクレジルホスフェート
Ｄ２：硫化エステル
Ｄ３：２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール
Ｄ４：ｐ−ｔｅｒ−ブチルカテコール
【０１０５】
［切削性評価］
実施例１〜３、参考例１〜２、実施例３〜２７及び比較例１〜５の油剤組成物について、アジピン酸ジイソデシルを比較標準油として、加工性能を評価した。具体的には、まず、アジピン酸ジイソデシルにて１穴のタッピングを行った。次いで、予め下穴を空けた材料について、実施例１〜２７又は比較例１〜５の各油剤組成物を用い、２００穴連続でタッピング評価を行った。そして、各油剤組成物について、タッピング１穴ごとのタッピングエネルギー効率を求めた。
タッピング条件
被削材：ＪＩＳ  ＡＣ８Ａ（アルミニウム材）
工具径：８ｍｍ
タップピッチ：１．２５ｍｍ
タップすくい角：１．５度
タップ食いつき角：１０度
タップ下穴径：７．４ｍｍ
回転数：３００ｒｐｍ
標準油：ＤＩＤＡ（アジピン酸ジイソデシル）
搬送空気圧：０．５１ＭＰａ
連続加工性評価方法
上記試験におけるタッピングエネルギーを測定し、下記式を用いてタッピングエネルギー効率（％）を算出した。
タッピングエネルギー効率（％）＝（アジピン酸ジイソデシルを用いた場合のタッピングエネルギー）／（油剤組成物を用いた場合のタッピングエネルギー）
各油剤組成物について得られた１穴ごとのタッピングエネルギー効率を調べ、タッピングエネルギー効率が９０％未満のものは油剤の吐出不良が起こっているものと判断して不合格とした。そして、２００穴中の不合格数を連続加工不良数とし、これに基いて吐出安定性を評価した。
さらに２００穴の加工における最も高いタッピングエネルギー効率を最高タッピングエネルギー効率とした。この値が高いほど良好な加工性を有すると考えられる。
水の併用方法
Ａ：油剤組成物と水を事前に混合
Ｂ：油剤組成物と水を別々にミスト化して別々に加工部位に供給
Ｃ：油剤組成物と水とを別々にミスト化したものを混合した後に加工部位に供給
得られた結果を表１〜５に示す。
【０１０６】
【表１】
0005638430.tif 000015
【０１０７】
【表２】
0005638430.tif 000016
【０１０８】
【表３】
0005638430.tif 000017
【０１０９】
【表４】
0005638430.tif 000018
【０１１０】
【表５】
0005638430.tif 000019