(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
0004560178.tif 000005
（式中Ｒ1 〜Ｒ4 は、それぞれ炭素数１５〜３０の飽和又は不飽和アルキル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表されるペンタエリスリトールのテトラエステルを含み、加工部位へ油剤をミスト状で供給することを特徴とする切削・研削加工用の金属加工油組成物。
【請求項２】
一般式（Ｉ）で表されるペンタエリスリトールのテトラエステルを７０重量％以上含む請求項１記載の金属加工油組成物。
【請求項３】
前記加工部位への油剤のミスト状での供給を、水のミストと油剤のミストとを共存させた状態で行う請求項１又は２記載の切削・研削加工用の金属加工油組成物。
【請求項４】
金属加工油組成物として、一般式（Ｉ）
【化２】
0004560178.tif 000006
（式中Ｒ1 〜Ｒ4 は、それぞれ炭素数１５〜３０の飽和又は不飽和アルキル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表されるペンタエリスリトールのテトラエステルを含む油剤を用い、加工部位へ該油剤をミスト状で供給することを特徴とする金属の切削・研削加工方法。
【請求項５】
前記加工部位への油剤のミスト状での供給を、水のミストと油剤のミストとを共存させた状態で行う請求項４記載の金属の切削・研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属加工油組成物に関し、さらに詳しくは、各種金属の切削，研削，圧延，絞り，鍛造などの金属加工に用いられ、特に油剤を加工部位へミスト状で供給するのに好適な金属加工油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、切削，研削，圧延，絞り，鍛造などの金属加工に使用される油剤（金属加工油）としては、一般に、鉱油に各種添加剤を添加した水不溶性油剤、あるいは鉱油や合成油に各種添加剤を添加したものを水で希釈して使用する水溶性油剤が用いられている。一方、油脂やエステル類、特に多価エステル類を用いた金属加工油は、性能及びコストなどの面から、実用的に用いられることが少ないのが実状である。
他方、近年、環境問題から、廃油量の低減及び消費電力の低減などが要求され、油剤をミスト状にして金属加工を行う加工方法が検討されている。このようなミスト給油の例としては、これまでに植物油などを用いる方法（特開平１０−８６０３６号公報）、植物性油のミストを用いる方法（特開平１１−２４６８８１号公報）などが知られているが、これらの場合、油剤についての詳細な記載はない。
【０００３】
また、多価エステルを用いた例としては、二塩基酸ジエステルを用いた油剤（特開２０００−７３０７８号公報）、トリアシルグリセリンを用いた油剤（特開２０００−７３０７９号公報）などが開示されている。しかしながら、これらの公報においては、実施例において摩擦係数の記載はあるが、金属加工における加工性の評価例は記載されていない。この場合、潤滑性能のみで加工性を判断しているが、実際の加工では、潤滑性能以外の因子も係わってくるので、高潤滑性＝高加工性であるとは必ずしもいえない。すなわち、これらの油剤においては、金属の加工性が不足している可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、加工性に優れ、かつ環境にやさしく、各種金属の切削，研削，圧延，絞り，鍛造などの金属加工用として、特に加工部位へ油剤をミスト状で供給するのに好適な金属加工油組成物を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記の好ましい性質を有する金属加工油組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ペンタエリスリトールのテトラエステルを含む組成物が、その目的に適合し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、一般式（Ｉ）
【０００６】
【化３】
0004560178.tif 000002
【０００７】
（式中Ｒ1 〜Ｒ4 は、それぞれ炭素数１５〜３０の飽和又は不飽和アルキル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表されるペンタエリスリトールのテトラエステルを含み、加工部位へ油剤をミスト状で供給することを特徴とする切削・研削加工用の金属加工油組成物を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の金属加工油組成物は、前記一般式（Ｉ）で表されるペンタエリスリトールのテトラステルを含むものであって、該一般式（Ｉ）におけるＲ1 〜Ｒ4 は、それぞれ炭素数３以上の飽和又は不飽和アルキル基を示す。また、このＲ1 〜Ｒ4 は、たがいに同一であってもよく、異なっていてもよい。
該Ｒ1 〜Ｒ4 で示される飽和又は不飽和のアルキル基は、直鎖状，枝分かれ状及び環状のいずれであってもよいが、炭素数が３未満であると潤滑性が不足する場合がある。また、炭素数の上限は特に限定されないが、あまり多すぎるとエステルの粘度が高くなりすぎたり、固化することがあり、実用上不適切な場合があるので、３０以下が好ましい。該アルキル基の好ましい炭素数は８〜３０であり、特に１２〜３０が好適である。
【０００９】
このＲ1 〜Ｒ4 で示される飽和又は不飽和のアルキル基の例としては、ｎ−プロピル，イソプロピル，ｎ−ブチル，イソブチル，ｔ−ブチル，ｎ−ペンチル，ｎ−ヘキシル，ｎ−ヘプチル，ｎ−オクチル，ｎ−エチルヘキシル，ｎ−ノニル，ｎ−デシル，ｎ−ウンデシル，ｎ−ドデシル，ｎ−トリデシル，ｎ−テトラドデシル，ｎ−ペンタデシル，ｎ−ヘキサデシル，ｎ−ヘプタデシル，ｎ−オクタデシル，ｎ−ノナデシル，ｎ−エイコシル，カプロレイル，ウンデシレイル，ラウロレイル，ミリスチル，オレイル，リノール，リノレイル，２−メチルペンチル，３−メチルペンチル，４−プロピルペンチル，４−エチルペンチル，２−メチルデシル，３−メチルデシル，４−メチルデシル，５−メチルデシル，６−メチルデシル，７−メチルデシル，９−メチルデシル，６−エチルノニル，５−プロピルオクチル，３−メチルウンデシル，６−プロピルノニル，２−メチルドデシル，３−メチルドデシル，４−メチルドデシル，５−メチルドデシル，１１−メチルドデシル，７−プロピルデシル，２−メチルトリデシル，１２−メチルトリデシル，２−メチルテトラデシル，４−メチルテトラデシル，１３−メチルテトラデシル，１４−メチルペンタデシル，２−エチルヘキサデシル，１４−エチルヘキサデシル，１４−エチルヘプタデシル，１５−エチルヘプタデシル，１６−エチルヘプタデシル，２−ブチルテトラデシル，２−メチルオクタデシル，３−メチルオクタデシル，４−メチルオクタデシル，５−メチルオクタデシル，６−メチルオクタデシル，７−メチルオクタデシル，８−メチルオクタデシル，９−メチルオクタデシル，１０−メチルオクタデシル，１１−メチルオクタデシル，１４−メチルオクタデシル，１５−メチルオクタデシル，１６−メチルオクタデシル，１７−メチルオクタデシル，１５−エチルペンタデシル，３−メチルノナデシル，２−エチルオクタデシル，シクロペンチル，シクロヘキシル，メチルシクロヘキシル，シクロオクチル，デカヒドロナフチルなどの各基を挙げることができる。
【００１０】
前記一般式（Ｉ）で表されるペンタエリスリトールのテトラエステルの製造方法としては特に制限はなく、従来公知の方法を用いるとができる。例えば、ペンタエリスリトールと、炭素数４以上の飽和若しくは不飽和の脂肪族又は脂環式一価のカルボン酸、あるいはその反応性誘導体（低級エステル，酸ハライドなど）一種以上とを反応させることにより容易に製造することができる。
本発明の金属加工油組成物においては、前記一般式（Ｉ）で表されるペンタエリスリトールのテトラエステルを一種用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、７０重量％以上が好ましく、特に９０重量％以上が好ましい。この配合量が７０重量％未満では、本発明の目的が充分に達せられない場合がある。
【００１１】
本発明の金属加工油組成物においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、前記ペンタエリスリトールのテトラエステル以外の他の基油、例えば鉱油，合成基油，油脂，各種エステルなどを含有させることができる。さらに、従来金属加工油に慣用されている各種添加剤、例えば硫黄系添加剤，リン系添加剤，酸化防止剤，防錆剤，金属系添加剤などを、適宜添加することができる。
本発明の金属加工油組成物（油剤）においては、金属加工における加工部位への給油方法は特に制限はなく、油剤を液状のまま給油してもよいし、ミスト状にして給油してもよいが、ミスト状で給油する方が、廃油を大幅に減少させ得るので好ましい。特に、水のミストと油剤のミストを共存させた状態で給油する方法が好ましい。この方法で給油すると、油剤ミストの加工部位に到達する効率が向上し、摩擦係数の低減や仕上げ面粗さの向上など、加工性の向上が実現できる。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。
なお、各例において、下記の条件で平均切削力を求め、切削加工性を評価した。切削力としては、工具が下向きに受ける力（主分力）を用いた。
0004560178.tif 000003
【００１３】
実施例１
ペンタエリスリトールのテトラオレエートをミスト状で給油し、同時に水ミストを給油して切削加工を行った。切削力の平均値は１９８Ｎであった。
実施例２
ペンタエリスリトールのテトラパルミテートをミスト状で給油し、同時に水ミストを給油して切削加工を行った。切削力の平均値は２０２Ｎであった。
実施例３
ペンタエリスリトールのテトラオレエートをミスト状で給油し切削加工を行った。切削力の平均値は２１８Ｎであった。
参考例１
ペンタエリスリトールのテトラオレエートを液状で給油し切削加工を行った。切削力の平均値は２１２Ｎであった。
【００１４】
比較例１
市販のサラダ油をミスト状で給油し、同時に水ミストを給油して切削加工を行った。切削力の平均値は２５０Ｎであった。
比較例２
鉱油（４０℃の動粘度８ｍｍ2 ／ｓ）をミスト状で給油し、同時に水ミストを給油して切削加工を行った。切削力の平均値は３４０Ｎであった。
比較例３
ネオペンチルグリコールのジオレエートをミスト状で給油し、同時に水ミストを給油して切削加工を行った。切削力の平均値は２５５Ｎであった。
比較例４
市販のサラダ油をミスト状で給油して切削加工を行った。切削力の平均値は２７３Ｎであった。
比較例５
市販のサラダ油を液状で給油して切削加工を行った。切削力の平均値は２６６Ｎであった。
これらの結果を第１表にまとめて示す。
【００１５】
【表１】
0004560178.tif 000004
【００１６】
【発明の効果】
本発明の金属加工油組成物は、各種金属の切削，研削，圧延，絞り，鍛造などの金属加工に用いられ、油剤をミスト状に給油した場合でも、効果を発揮し得るので、廃油を大幅に低減できることにより、環境にやさしい油剤であるといえる。また、加工性にも優れる（摩擦係数の低減と仕上げ面粗さの向上）ことにより、これまでミスト給油では実現できなかった金属加工にも適用することができる。