(57)【要約】  【課題】切削性良好な水性の切削液を提供しようとする。また、鋳鉄の切削に使用した場合、切削面に残留する切削液が着色しない水性の切削液を提供しようとする。  【解決手段】飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸、不飽和脂肪酸、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール及び脂肪酸の金属塩を含む水溶液からなる切削液である。また、前記水溶液と、塩素化パラフィンとを含む混合液からなる切削液である。前記切削液においては、前記水溶液が、飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、不飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、飽和ジカルボン酸０．０１重量％〜１重量％、キレート剤０．０１重量％〜１重量％、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール５×１０−３重量％〜１重量％、および脂肪酸の金属塩０．０１重量％〜１重量％を含む水溶液であり得、前記混合液中に前記塩素化パラフィンが０．１重量％〜５重量％含まれ得る。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸、不飽和脂肪酸、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール及び脂肪酸の金属塩を含む水溶液からなる切削液。
【請求項２】
前記水溶液が、飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、不飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、飽和ジカルボン酸０．０１重量％〜１重量％、キレート剤０．０１重量％〜１重量％、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール５×１０−３重量％〜１重量％、および脂肪酸の金属塩０．０１重量％〜１重量％を含む請求項１に記載の切削液。
【請求項３】
飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸、不飽和脂肪酸、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール及び脂肪酸の金属塩を含む水溶液と、
塩素化パラフィンと
を含む混合液からなる切削液。
【請求項４】
前記水溶液が、飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、不飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、飽和ジカルボン酸０．０１重量％〜１重量％、キレート剤０．０１重量％〜１重量％、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール５×１０−３重量％〜１重量％、および脂肪酸の金属塩０．０１重量％〜１重量％を含む水溶液であり、前記混合液中に前記塩素化パラフィンが０．１重量％〜５重量％含まれることを特徴とする請求項４に記載の切削液。
【請求項５】
前記不飽和脂肪酸がパルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸からなる群より選択される少なくとも１つであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の切削液。
【請求項６】
前記飽和脂肪酸がカプリル酸、カプロン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸からなる群より選択される少なくとも１つであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の切削液。
【請求項７】
前記飽和ジカルボン酸がドデカン二酸またはセバチン酸であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の切削液。
【請求項８】
前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸の誘導体またはニトリロ三酢酸の誘導体であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の切削液。
【請求項９】
前記脂肪酸の金属塩が脂肪酸のカリウム塩であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の切削液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属加工用の切削液に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄、アルミニウム、各種合金をはじめとする金属の切削加工は、切削工具によって工作物からその不要部分を除去する加工作業の一つであって、工作物に所望の形状、寸法、あるいは表面を与える為に広く行われている。
【０００３】
切削加工のいずれの場合にも、工作物と工具との間の接触面に大きな摩擦が起こり、その為に発生する熱によって、工具が焼けたり、工作物の仕上げ面が雑になったり、熱膨張による工作物および工具双方の形状、寸法の精度が低下するという問題が生じる。この問題に対処する為に、切削加工作業の際には、切削液あるいは潤滑剤が用いられている。
【０００４】
切削液あるいは潤滑剤として、水不溶性切削油および水溶性切削油（例えば、特許文献1参照）が、広く一般的に用いられている。水不溶性切削油は、切削中に温度が上昇すると、発煙や発火の危険があり、切削温度の低い作業にしか用いることができないという欠点がある。一方、水溶性切削油は、鉱油などの油に、乳化剤として石鹸や硫酸エステル、結合剤として高級アルコールや脂肪酸エステルなどを加えたものがある。通常、原液を水で希釈して切削加工に用いるが、潤滑性に優れた切削油は冷却性が劣る問題点があった。
【０００５】
さらに、水溶性の切削液は鋳鉄の切削に使用した場合、切削面に残留した切削液が茶色に着色して切削面が着色したように見えるという問題がある。
【特許文献１】特開平６−６５５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、主に金属の切削加工の際に用いられ、潤滑性および冷却性に優れ、工具の磨耗を防ぎ、工具寿命を延長し得る水性の切削液を提供することにある。
【０００７】
さらに、本発明の目的は、鋳鉄の切削に使用した場合、切削面に残留した切削液が茶色に着色して切削面が着色したように見えるという問題が生じない水性の切削液を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨とするところは、飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸、不飽和脂肪酸、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール及び脂肪酸の金属塩を含む水溶液からなる切削液であることにある。
【０００９】
前記水溶液は、飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、不飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、飽和ジカルボン酸０．０１重量％〜１重量％、キレート剤０．０１重量％〜１重量％、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール５×１０−３重量％〜１重量％、および脂肪酸の金属塩０．０１重量％〜１重量％を含み得る。
【００１０】
また、本発明の要旨とするところは、飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸、不飽和脂肪酸、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール及び脂肪酸の金属塩を含む水溶液と、
塩素化パラフィンと
を含む混合液からなる切削液であることにある。
【００１１】
該水溶液は、飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、不飽和脂肪酸０．１重量％〜５重量％、飽和ジカルボン酸０．０１重量％〜１重量％、キレート剤０．０１重量％〜１重量％、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール５×１０−３重量％〜１重量％、および脂肪酸の金属塩０．０１重量％〜１重量％を含む水溶液であり、前記混合液中に前記塩素化パラフィンが０．１重量％〜５重量％含まれ得る。
【００１２】
前記不飽和脂肪酸は、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸からなる群より選択される少なくとも１つであり得る。
【００１３】
前記飽和脂肪酸は、カプリル酸、カプロン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸からなる群より選択される少なくとも１つであり得る。
【００１４】
前記飽和ジカルボン酸は、ドデカン二酸またはセバチン酸であり得る。
【００１５】
前記キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸の誘導体またはニトリロ三酢酸の誘導体であり得る。
【００１６】
前記脂肪酸の金属塩は、脂肪酸のカリウム塩であり得る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、鋳鉄の切削に使用した場合、光沢のある切削面が得られる水性の切削液が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の切削液は、飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸、不飽和脂肪酸、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール及び脂肪酸の金属塩を含む水溶液からなる切削液である。
【００１９】
この水溶液は、通常の蒸留水、脱イオン水、水道水等に、少なくとも、飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸及びその塩、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール、および脂肪酸の金属塩を溶解させた水溶液である。
【００２０】
さらに、本発明の切削液は、飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸、不飽和脂肪酸、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール及び脂肪酸の金属塩を含む水溶液と、塩素化パラフィンとを含む混合液からなる切削液である。塩素化パラフィンが含有されることにより、本発明の切削液は、鋳鉄の切削に使用された場合、液の着色により切削面が茶色に着色するという現象がなくなる。
【００２１】
本発明の切削液は、さらに、アルカリ金属の炭酸塩を加えて調製することができる。
【００２２】
本発明の切削液における不飽和脂肪酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの不飽和脂肪酸でもあり得る。好ましくは、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸から選択される少なくとも１つである。
【００２３】
本発明の切削液中の塩素化パラフィンの含有量は、特に限定されないが、０．１重量％〜５重量％、好ましくは、０．３重量％〜１重量％である。
【００２４】
本発明の切削液の調製に用いられる飽和脂肪酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの飽和脂肪酸でもあり得る。好ましくは、カプリル酸、カプロン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、およびステアリン酸からなる群より選択される少なくとも１つである。
【００２５】
本発明の切削液の調製に用いられる飽和ジカルボン酸は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの飽和ジカルボン酸でもあり得る。好ましくは、ドデカン二酸またはセバチン酸である。
【００２６】
本発明の切削液の調製に用いられる脂肪酸の金属塩は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの脂肪酸の金属塩であり得る。脂肪酸の金属塩は、切削液の調整段階で調整される液に投入されてもよいが、脂肪酸と金属の水酸化物を調整される液に投入することによりその液に含有させてもよい。
【００２７】
本発明の切削液の調製に用いられるキレート剤は、特に限定されず、当業者に公知のいずれのキレート剤でもあり得る。このような防製剤には、例えば、エチレンジアミン四酢酸の誘導体またはニトリロ三酢酸などがある。好ましくは、エチレンジアミン四酢酸の四ナトリウム塩（ＥＤＴＡ−４Ｎａ４Ｈ２Ｏ）等の錯体であり得る。
【００２８】
本発明の切削液の調製に用いられる脂肪酸の金属塩は、特に限定されず、当業者に公知のいずれの脂肪酸金属塩でもあり得る。特に好ましくは、脂肪酸カリウム、脂肪酸ナトリウムなどである。
【００２９】
本発明の切削液中の飽和脂肪酸、飽和ジカルボン酸、不飽和脂肪酸、キレート剤、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール及び脂肪酸の金属塩の含有量は、特に限定されないが、本発明の好ましい態様においては、本発明の切削液中の水溶液は、飽和脂肪酸が０．１重量％〜５重量％、好ましくは、０．３重量％〜１重量％、不飽和脂肪酸が０．１重量％〜５重量％、好ましくは、０．３重量％〜１重量％飽和ジカルボン酸が０．０１重量％〜１重量％、好ましくは、０．０３重量％〜０．１重量％、エチレンジアミン四酢酸の誘導体などのキレート剤が０．０１重量％〜１重量％、好ましくは０．０２重量％〜０．１重量％、トリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾールが５×１０−３重量％〜１重量％、好ましくは０．０１重量％〜０．１重量％、および脂肪酸の金属塩が０．０１重量％〜１重量％、好ましくは０．０２重量％〜０．１重量％を含む水溶液である。
【００３０】
本発明の切削液は従来の切削液の代替として様々な用途に用いることができるが、さらに防錆効果を高めるために、ｐＨ調整作用を有する水酸化物、あるいはメタ珪酸塩を加えることが好ましい。この場合に用いられる水酸化物は、特に限定されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなど、当業者に公知のいずれの水酸化物でもあり得る。また、メタ珪酸塩も特に限定されないが、メタ珪酸ナトリウムなど、当業者に公知の一般的な塩が用いられる。
【００３１】
その他にも、本発明の切削液には、さらに安定剤等を適宜加えることができる。
【００３２】
本発明の切削液は、鉄、銅、ステンレス、アルミニウムなど様々な金属に対して有効に作用し、金属切削の際に用いられる。
【００３３】
本発明の切削液はまた、従来のクロムやアミンを含有する切削液に比べて毒性が低い。また、本発明の切削液は鋳鉄の切削に用いた場合、光沢のある切削面が得られる。
【００３４】
本発明の切削液を用いた実施例を示すが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。
【実施例１】
【００３５】
本発明の切削液を調製した。蒸留水４５０リットルに、市販の水酸化カリウム（旭硝子株式会社製）２５ｋｇ、カプリル酸（日本油脂株式会社製）４５リットル、オレイン酸（花王株式会社製）９ｋｇ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ（クレワットＳ２、帝国化学産業株式会社製）１１ｋｇ、ドデカン二酸（岡村製油株式会社製）２ｋｇ、トリルトリアゾール（城北化学工業株式会社製）２ｋｇ、炭酸ナトリウム１ｋｇを混合し切削液を調製した。
【実施例２】
【００３６】
本発明の切削液を調製した。蒸留水４５０リットルに、市販の水酸化カリウム（旭硝子株式会社製）２５ｋｇ、カプリル酸（日本油脂株式会社製）４５リットル、オレイン酸（花王株式会社製）９ｋｇ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ（クレワットＳ２、帝国化学産業株式会社製）１１ｋｇ、ドデカン二酸（岡村製油株式会社製）２ｋｇ、トリルトリアゾール（城北化学工業株式会社製）２ｋｇ、炭酸ナトリウム１ｋｇ、塩素化パラフィン（純分４５％）（東ソー株式会社製）３ｋｇを混合し切削液を調製した。
【００３７】
実施例１、２で得られた切削液を、それぞれ、卓上ボール盤のポンプにそれぞれ供給し、ドリルの回転数５４０ｒｐｍ、１回転０．２５ｍｍの送り速度で、鋳鉄に深さ５０ｍｍの穴を開け、良好な切削性が得られた。実施例１の切削液を用いた場合は切削面に残留した切削液が茶色に着色し、切削面が茶色に着色したように見えた。実施例２の切削液を用いた場合は切削液の着色は生ぜず、切削面が着色したように見える現象は認められなかった。