(57)【要約】【課題】この出願発明は、環境・河川または湖沼を汚染する物質を含まないので、自然の生態系を破壊しない切削剤または研磨剤組成物を提供することを課題とする。【解決手段】この出願発明は、第三リン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよびトリポリリン酸ナトリウムを含む切削剤または研磨剤組成物に関する。【選択図】　　　　なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第三リン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよびトリポリリン酸ナトリウムを含むことを特徴とする切削剤または研磨剤組成物。
【請求項２】
ホウ酸ナトリウムおよび／またはピロリン酸カリウムおよび／または炭酸ナトリウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の切削剤または研磨剤組成物。
【請求項３】
ピロリン酸ナトリウム、炭酸カリウムおよび／またはトリポリリン酸カリウムの少なくとも１種以上を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の切削剤または研磨剤組成物。
【請求項４】
各成分の割合が全組成物の重量に対して、硫酸ナトリウム０．１〜１０．０％、第三リン酸０．１〜９．０％、メタケイ酸０．１〜３０．２％、ピロリン酸カリウム０．１〜１８．０％、ピロリン酸ナトリウム０．１〜６．９％、ほう酸ナトリウム０．１２〜９．４％、トリポリリン酸カリウム０．１〜１３．５％、トリポリリン酸ナトリウム０．１〜２７．０％、炭酸カリウム０．１〜１８．０％、炭酸ナトリウム０．１〜４．５％であることを特徴とする請求項１に記載の切削剤または研磨剤組成物。
【請求項５】
水素イオン指数がｐＨ１０．２〜１３．４であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の切削剤または研磨剤組成物の水溶液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願発明は、金属用切削剤または研磨剤あるいは非金属用切削剤または研磨剤として使用できる切削剤または研磨剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、切削剤または研磨剤は、油分を主成分とするものが使用されており、作業後の廃水の処理の点で問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この出願発明は、環境・河川または湖沼を汚染する物質を含まず、また大気の汚染を汚染しない切削剤または研磨剤組成物を提供することを目的とする。
さらに、この出願発明は、切削や研磨の際に発生する摩擦熱による温度上昇を抑制する切削剤または研磨剤組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明を解決するための手段】この出願発明は、第三リン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよびトリポリリン酸ナトリウムおよび／または炭酸ナトリウムを含む切削剤または研磨剤組成物に関する。
この出願発明の切削剤または研磨剤組成物は、切削または研磨するときに潤滑性を有する組成物である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、この出願発明の好適実施形態について説明する。
この出願発明の組成物は、ホウ酸ナトリウムおよび／またはピロリン酸カリウムを含むことが好ましい。
【０００６】
この出願発明の組成物は、ピロリン酸ナトリウム、炭酸カリウムおよび／またはトリポリリン酸カリウムの少なくとも１種以上を含むことが好ましい。
【０００７】
この出願発明の切削剤または研磨剤組成物は、各成分の割合が全組成物の重量に対して、硫酸ナトリウム０．１〜１０．０％、第三リン酸０．１〜９．０％、メタケイ酸０．１〜３０．２％、ピロリン酸カリウム０．１〜１８．０％、ピロリン酸ナトリウム０．１〜６．９％、ほう酸ナトリウム０．１２〜９．４％、トリポリリン酸カリウム０．１〜１３．５％、トリポリリン酸ナトリウム０．１〜２７．０％、炭酸カリウム０．１〜１８．０％、炭酸ナトリウム０．１〜４．５％を含むことが好ましい。
【０００８】
この出願発明の組成物を溶解した水溶液を利用して切削するときは、水素イオン指数がｐＨ１０．２〜１３．４であることが好ましく、水の温度が４０〜８０℃であることが好ましい。
【０００９】
この出願発明の組成物は、金属用切削剤または研磨剤および非金属用切削剤または研磨剤であることが好ましい。
金属用としては、棒鋼、鋼板、ニッケル、クロム鋼網材、アルミニウム　クロム　モリブデン鋼網材、ステンレス鋼、無酸素銅、タフピッチ銅、りん脱酸銅、丹銅、黄銅、マグネシウム合金ダイカスト、ホワイトメタル、チタン、チタン合金等の切削または研磨に使用することが好ましい。
また、非金属用としては、ガラス、セラミック、特殊陶器、強化プラスチック等の切削に使用することが好ましい。
【００１０】
切削あるいは研磨工具の材料は、炭素工具鋼、高速度鋼、鋳造非鉄合金、焼結炭化物、焼結酸化物、ダイヤモンドおよび人工砥粒などが使用される。
【００１１】
切削工具あるいは研磨工具は、バイト、ドリル、リーマ、フライス、プローチ、鋸刃、シャンク、砥石、砥粒などが利用される。
【００１２】
また、この出願発明の切削剤または研磨剤は従来の十分なすすぎ洗いの工程に時間を要したのに比べて、水もしくは温水を使用して比較的短時間にすすぎ洗いの処理をすることができる。また、海水を使用しても切削効果は良く、汚れを除去することができる。
【００１３】
この出願発明の切削剤または研磨剤は、硬水よりも軟水を使用する方が好ましく、硬水度１００ｐｐｍ以下で、できるだけ低い方が好ましい。
【００１４】
切削剤または研磨剤組成物としては、用途に応じてシリコン樹脂０．５〜４重量％、フッ化水素ナトリウム０．２〜５重量％の割合で適宜必要に応じて加えてもよい。
【００１５】
この出願発明の切削剤または研磨剤組成物を溶解した切削剤または研磨剤原液の製造方法は、水に、第三リン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムを加えて攪拌し、十分に溶解させた後、ピロリン酸カリウム、硫酸ナトリウム、炭酸カリウム、硼酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウムの１種以上を順次加えて攪拌し、溶解させて製造する。
【００１６】
とくに、４０〜８０℃の温度にした水に、切削剤または研磨剤組成物として、各成分の割合が全組成物の重量に対して、第三リン酸０〜９．０重量％、トリポリリン酸ナトリウム０．１〜２７．０重量％、メタケイ酸０．１〜３０．２重量％を加えて攪拌し、十分に溶解させた後、ピロリン酸カリ０．１〜１８．０重量％、硫酸ナトリウム０〜１０．０重量％、炭酸カリウム０〜１８．０重量％、硼酸ナトリウム０．１２〜９．４重量％、ピロリン酸ナトリウム０．１〜８．９重量％の１種以上を順次加えて攪拌し、溶解させて切削剤または研磨剤原液を製造するようにすることが効果的である。
【００１７】
この出願発明の切削剤または研磨剤の水溶液を製造する場合は、用途に応じてシリコン樹脂０．５〜４重量％、フッ化水素ナトリウム０．２〜５重量％の割合で混入、溶解させて使用してもよい。
【００１８】
さらに、水に溶解した切削剤または研磨剤組成物の原液は、水素イオン指数として、ｐＨ１０．２〜１３．４を有するアルカリ系とすることが効果的である。
【００１９】
この出願発明の切削剤または研磨剤組成物を溶解した原液は、用途に応じて原液に、０〜５０００倍までの水または海水を加えて、切削剤または研磨剤溶液として切削または研磨に使用する。
【００２０】
この出願発明の切削剤または研磨剤原液に水を加えた切削剤または研磨剤溶液は、その使用にあたり、圧力噴霧、攪拌、揺動、ブラッシングあるいは超音波による振動を与えたり、常温あるいは８０℃までの温度を与えたりすることにより、切削または研磨の効率を高めることができる。
【００２１】
この出願発明の切削剤または研磨剤溶液は、切削により汚濁した溶液を回収し、切削物質を水分離、超音波分離または濾過等により除去して、再度切削剤または研磨剤溶液として温度、ｐＨを調整して使用することができる。
【００２２】
この出願発明の切削方法または研磨方法により切削する場合、切削剤または研磨剤を有効利用することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、この出願発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
４０℃に加温した軟水１０００ｋｇに、硫酸ナトリウム６．２５ｋｇ、第三リン酸ナトリウム５．７５ｋｇ、メタケイ酸ナトリウム３８．３０ｋｇを加えて攪拌し、十分に溶解させた後、ピロリン酸カリウム１０．３０ｋｇ及びピロリン酸ナトリウム２．８５ｋｇを加えて攪拌し、続いてほう酸ナトリウム６．８５ｋｇ、トリポリリン酸ナトリウム１６．２０ｋｇと炭酸カリウム４．６０ｋｇを各々添加混合して、さらに攪拌し目的の切削用組成物の原液を製造した。
【００２４】
実施例２
温度６０℃に加温した水１０００ｋｇに、硫酸ナトリウム６．２５ｋｇ、第三リン酸ナトリウム５．７５ｋｇ、メタケイ酸ナトリウム２８．３０ｋｇを加えて、攪拌し、十分に混合し、ついでピロリン酸カリウム２６．３０ｋｇとピロリン酸ナトリウム３．７５ｋｇを添加して得られる混合溶液に、ほう酸ナトリウム６．８５ｋｇを加え、さらにトリポリリン酸カリウム１５．６０ｋｇ及びトリポリリン酸ナトリウム１３．５０ｋｇを加えて充分に攪拌して溶解させた後ついで炭酸カリウム９．５０ｋｇ、炭酸ナトリウム１．７８ｋｇを加えて攪拌して調製し、目的の研磨用組成物の原液を得た。
【００２５】
実施例１、２によって製造した原液を３００倍に希釈し、切削液あるいは研磨液を使用して、ステンレス、鉄の切削あるいは研磨を行った。
なお、従来の鉱油系の切削液あるいは研磨液を使用して、ステンレス、鉄の切削あるいは研磨を行った。
この出願発明の切削液あるいは研磨液は、従来の鉱油と同じ効果を有していた。
【００２６】
つぎに、原液および軟水による３００倍希釈切削剤溶液について、切削後の排液が河川に流出したときに、水質汚濁防止法による排出基準値、環境基準値に合格するかどうかを分析した。その分析結果を第１表に示す。
【表１】
第１表
試料名　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０００倍希釈液　定量下限値
ｐｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０．０　　　　−
ＢＯＤ　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　　３．０　　　　０．５
ＣＯＤ　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　　４．４　　　　０．５
ＳＳ　　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　　＜１　　　　　１
アルカリ度（ｐｈ４．８）　　　（ｍｇ当量／１）　０．６　　　　０．１
界面活性剤（ＡＢＳ又はＬＡＳ）（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　０．０２
界面活性剤（非イオン系）　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　１
蛍光増白剤　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　−
ヒ素　　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　０．００５
鉛　　　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　０．００５
カドミウム　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　０．００１
スズ　　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　０．２
銅　　　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　０．００３　　　０．００１
亜鉛　　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　０．００２　　　０．００１
アンチモン　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　０．００１
クロム　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　　０．００５
水銀　　　　　　　　　　　　　（ｍｇ／１）　　検出せず　　　０．０００５
検出せずとは定量下限を下回ること。
排水基準値、限界基準値は、水質汚濁防止法による基準値。
▲１▼：検出限界以下とは、１０ｐｐｍ以下で、測定機が以下の検出ができない。
▲２▼：生活環境に係る環境基準（湖沼）
‐Ｃ‐工業用水２級、自然環境保全
▲３▼：生活環境に係る環境基準（湖沼）
−ＡＡ‐水道１級、水産１級、自然環境保全
【００２７】
実験例１
原液について、河川等の環境汚染について魚類による急性毒性試験を行なった。財団法人日本食品センターでの、「魚類による急性毒試験」の試験報告について述べる。
第２表は、検体の希釈供試濃度と生存率との関係であり、第３表は、ヒメダカによる２４時間および４８時間ＴＬｍ（半数致死濃度）をＪＩＳ、Ｋ１０２工場排水試験方法（１９７１）に準拠して測定したものである。
試験条件は、ヒメダカの平均体長３．１ｃｍ、平均体重０．３４ｇである。試験水温は、２５℃±１℃である。希釈水としては、純水に無機塩類を添加して作成したｐＨ７．０、アルカリ度０、４ｍｅｑ／Ｌ、硬度２５ｐｐｍの人工飲水を使用した。供試水量と、供試魚の量は、供試水１リットル当り魚体重約１ｇの割合である。
【表２】
第２表
濃度　　　　　生存率（％）２４時間　　生存率（％）４８時間
３，５００　　　　　　　７５　　　　　　　　　　５０　　　
２，５００　　　　　　　１００　　　　　　　　　９５　　　
１，７５０　　　　　　　１００　　　　　　　　　１００　　
１，２００　　　　　　　１００　　　　　　　　　１００　　　　
【表３】
2004026943.tif 000002
研磨液についても同様の実験を行ったところ、同じ結果を得た。
【００２８】
【発明の効果】この出願発明の切削剤または研磨剤は、河川等の環境に対して汚染となることが非常に少ない。また、この出願発明の切削剤または研磨剤は、工業用等で大量に扱う作業員の皮膚、衣服等を損傷することもない。
この出願発明の切削剤または研磨剤は、また海水を加えて希釈溶液として切削に使用できる。
さらに、この出願発明の切削方法または研磨方法は、この出願発明の切削剤または研磨剤に適した、業務用、工場用等の切削剤または研磨剤を大量に使用するあらゆる分野で環境汚染を起こさず、また切削剤または研磨剤として、冷却性に優れ、摩擦熱を抑制し、工具類の損傷がないなど工作機械の有効利用を図ることができるという優れた効果がある。