(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ性の水溶性潤滑剤であって、メチルシリケートナトリウムまたはビニルシリケートナトリウムと、ステアリン酸とを含み、前記チルシリケートナトリウムまたはビニルシリケートナトリウムが、１リットルの前記水溶性潤滑剤中、３０〜９０ｇ含まれることを特徴とする水溶性潤滑剤。
【請求項２】
有機アミンを含む請求項１に記載の水溶性潤滑剤。
【請求項３】
前記有機アミンがトリアルカノールアミンである請求項２に記載の水溶性潤滑剤。
【請求項４】
前記トリアルカノールアミンがトリエタノールアミンである請求項３に記載の水溶性潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料の切削加工、塑性変形加工の際の加工性向上や金属製品の摩擦による傷の発生防止に用いる水溶性潤滑剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
水溶性潤滑剤は、水で薄めて使うため、不水溶性潤滑剤のような引火の危険性がなく、無人の自動運転にも最適ある。
しかし、バクテリアによる劣化があるため、頻繁なメンテナンスが必要という問題がある。
【０００３】
そこで、水溶性潤滑剤においては、アミン類を添加することによって水溶性潤滑剤のｐHをアルカリ領域に調整することでバクテリアの増殖を抑えるようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
また、水溶性潤滑剤をアルカリ領域に保つことは、切削対象物である鉄系材料の腐食を防ぐことにつながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許6025662号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、切削対象物が、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム系材料の場合、かかる従来の水溶性潤滑剤では、アルカリ成分によって、切削加工品の表面に腐食による変色が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて、鉄系材料だけでなく、アルミニウムやアルミニウム合金などのアルミニウム系材料の腐食による変色の発生を防止することができる水溶性潤滑剤を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の水溶性潤滑剤は、アルカリ性の水溶性潤滑剤であって、メチルシリケートナトリウムまたはビニルシリケートナトリウムと、ステアリン酸とを含み、前記メチルシリケートナトリウムまたはビニルシリケートナトリウムが、１リットルの前記水溶性潤滑剤中、３０〜９０ｇ含まれることを特徴としている。
【０００８】
本発明の水溶性潤滑剤は、特に限定されないが、金属材料の切削加工や、湿式伸線などの金属の塑性変形加工時に好適に用いられる。
また、本発明の水溶性潤滑剤は、水に加えて希釈すると外観が乳白色になるエマルションタイプのもの、水に加えて希釈すると外観が半透明ないし透明になるソリュブルタイプのもの、水に加えて希釈すると外観が透明になるソリューションタイプのもののいずれでも構わない。
【００１１】
また、上記メチルシリケートナトリウム（Na+(SiO2CH3)-）またはビニルシリケートナトリウム（Na+(SiO2 CHCH2)-）は、特に限定されないが、水溶性潤滑剤１リットルあたり、３０ｇ〜９０ｇ含まれることが好ましい。
すなわち、３０ｇ未満では、アルミニウム系材料を切削した場合、切削面の十分な変色防止効果が認められないおそれがあり、９０ｇを超えると、切削加工や塑性変形加工時の潤滑性能に問題が生じ、製品の歩留まりが悪くなるおそれがある。
【００１２】
本発明の水溶性潤滑剤は、上記メチルシリケートナトリウムまたはビニルシリケートナトリウム以外に、たとえば、従来から水溶性潤滑剤に使用されている鉱油、合成油、植物油、動物油、脂肪酸、石けん、粉末状固体潤滑剤、有機アミン、アルカリ金属水酸化物、アルコール、添加剤等をその他の配合物として適宜組み合わせて用いることができる。
上記鉱油としては、たとえば、ナフテン系及びパラフィン系の鉱油が挙げられる。
【００１３】
上記合成油としては、たとえば、モノエステル、ジエステル、ポリオールエステルなどのエステル系のもの、ポリグリコール、フェニルエーテルなどのエーテル系のものが挙げられ、これらを、単独あるいは複合して用いることができる。
上記植物油としては、たとえば、パーム油、菜種油、ヒマシ油、大豆油などが挙げられ、これらを、単独あるいは複合して用いることができる。
【００１４】
上記動物油としては、たとえば、牛脂、豚油、鯨油などが挙げられ、これらを、単独あるいは複合して用いることができる。
上記脂肪酸としては、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸が好適であり、これらを、単独あるいは複合して用いることができる。
【００１５】
上記石けんとしては、たとえば、有機アミン石けん、金属石けん、アルカノールアミン塩などが挙げられ、これらを、単独あるいは複合して用いることができる。
上記粉末状固体潤滑剤としては、たとえば、PTFE粉末、グラファイト粉末が挙げられ、これらを、単独あるいは複合して用いることができる。
【００１６】
上記有機アミンとしては、切削性を阻害しないものであれば、１級アミン、２級アミン、３級アミンのいずれでも構わないが、トリアルカノールアミンが好ましく、上記高級脂肪酸としてステアリン酸を含む場合には、トリエタノールアミンが好ましい。
上記添加剤としては、たとえば、界面活性剤、キレート剤、防錆剤、消泡剤、防腐剤などが挙げられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の水溶性潤滑剤は、上記のように、メチルシリケートナトリウムまたはビニルシリケートナトリウムとステアリン酸とを含み、前記メチルシリケートナトリウムまたはビニルシリケートナトリウムが、１リットルの前記水溶性潤滑剤中、３０〜９０ｇ含まれるので、鉄系材料だけでなく、アルカリによるアルミニウムやアルミニウム合金などのアルミニウム系材料の切削加工品表面の腐食による変色を防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明を、その実験例を参照しつつ詳しく説明する。
【００１９】
（実験例１）
各成分を表１に示す配合割合で配合した水溶性潤滑剤サンプルA-0,A-2,A-3,A-9,A-10をそれぞれ用意した。なお、表１に示していないが、ｐH調整には、水酸化カリウムを用いた。
そして、以下に示す各サンプルのアルミニウム変色確認テストおよび潤滑性確認テストを実施し、その結果を表１に合わせて示した。
なお、表１中、PTFE粉末は粒径0.5〜30μｍのものを用いた。
【００２０】
〔アルミニウム変色確認テスト〕
アルミニウム線（φ8.0ｍｍ）を常温（２０℃）の水溶性潤滑剤サンプルA-0,A-2,A-3,A-9,A-10に２４時間、４８時間静置浸漬するとともに、アルミニウム線を水溶性潤滑剤サンプルA-0,A-2,A-3,A-9,A-10から取り出し、水洗・乾燥後、アルミニウム線表面を目視で確認し、４８時間浸漬後でもアルミニウム線表面に変色がみられない場合を〇、２４時間浸漬したときにアルミニウム線表面に変色がなく、１時間以上で４８時間までの浸漬で、アルミニウム線表面にやや変色が見られたものを△、1時間未満の浸漬で変色がみられたものを×と評価した。
【００２１】
〔潤滑性確認テスト〕
表面をアセトンで洗浄したSUS304製ステンレス鋼板（厚み１ミリ、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ）に水溶性潤滑剤サンプルA-0,A-2,A-3,A-9,A-10が塗布してされた潤滑性試験板をそれぞれ用意した。
アセトンで洗浄したSUS304製ステンレス鋼ナット（M12）を各潤滑性試験板面に受けられるように各潤滑性試験板に載置し、載置状態で潤滑性試験板を水平状態から徐々に傾けて行き、前記ナットが均一速度で滑り出す角度を求め、この角度から動摩擦係数を計算し、求められた動摩擦係数から潤滑性能を比較した。
【００２２】
【表１】
0006937533.tif 000002
【００２３】
（実験例２）
各成分を表２に示す配合割合で配合した水溶性潤滑剤サンプルB-0,B-3,B-9をそれぞれ用意した。なお、表２に示していないが、ｐH調整には、水酸化カリウムを用いた。
そして、上記実験例１と同様にして各サンプルのアルミニウム変色確認テストを実施し、その結果を表２に合わせて示した。
なお、表２中、防錆剤はスルホン酸ナトリウム、界面活性剤はノニルフェノールエトキシレートである。
【００２４】
【表２】
0006937533.tif 000003
【００２５】
（実験例３）
各成分を表３に示す配合割合で配合した水溶性潤滑剤サンプルC-0,C-3,C-9をそれぞれ用意した。なお、表３に示していないが、ｐH調整には、水酸化カリウムを用いた。
そして、上記実験例１と同様にして各サンプルのアルミニウム変色確認テストを実施し、その結果を表３に合わせて示した。
なお、表３中、防錆剤はスルホン酸ナトリウムおよびスルホン酸バリウム、界面活性剤はノニルフェノールエトキシレートである。
【００２６】
【表３】
0006937533.tif 000004
【００２７】
上記表１〜表３からNa+(SiO2CH3)-を配合することによって、本発明の水溶性潤滑剤を用いて、アルミニウム系材料の切削加工や塑性変形加工を行った場合、ｐHが高くても、製品表面の変色を防止することができ、また、表１から、Na+(SiO2CH3)-の配合割合を３０ｇ/L以上とするとより変色防止効果が高まることがわかる。
また、表１から、変色については、問題はないが、Na+(SiO2CH3)-の配合量を多くしすぎると、潤滑性能に問題が生じるおそれがあることがわかる。
【００２８】
（実験例４）
各成分を表４に示す配合割合で配合した水溶性潤滑剤サンプルD-0,D-3,D-9をそれぞれ用意した。なお、表４に示していないが、ｐH調整には、水酸化カリウムを用いた。
そして、上記実験例１と同様にして各サンプルのアルミニウム変色確認テストを実施し、その結果を表４に合わせて示した。
なお、表４中、PTFE粉末は粒径0.5〜30μｍのものを用いた。
【００２９】
【表４】
0006937533.tif 000005
【００３０】
（実験例5）
各成分を表５に示す配合割合で配合した水溶性潤滑剤サンプルE-0,E-3,E-9をそれぞれ用意した。なお、表５に示していないが、ｐH調整には、水酸化カリウムを用いた。
そして、上記実験例１と同様にして各サンプルのアルミニウム変色確認テストを実施し、その結果を表５に合わせて示した。
なお、表５中、防錆剤はスルホン酸ナトリウム、界面活性剤はノニルフェノールエトキシレートである。
【００３１】
【表５】
0006937533.tif 000006
【００３２】
（実験例６）
各成分を表６に示す配合割合で配合した水溶性潤滑剤サンプルF-0,F-3,F-9をそれぞれ用意した。なお、表６に示していないが、ｐH調整には、水酸化カリウムを用いた。
そして、上記実験例１と同様にして各サンプルのアルミニウム変色確認テストを実施し、その結果を表６に合わせて示した。
なお、表６中、防錆剤はスルホン酸ナトリウムおよびスルホン酸バリウム、界面活性剤はノニルフェノールエトキシレートである。
【００３３】
【表６】
0006937533.tif 000007
【００３４】
上記表４〜表６からNa+(SiO2 CHCH2)-を配合することによって、本発明の水溶性潤滑剤を用いて、アルミニウム系材料の切削加工や塑性変形加工を行った場合、ｐHが高くても、製品表面の変色を防止することができることがわかる。
【要約】
【課題】鉄系材料だけでなく、アルミニウムやアルミニウム合金などのアルミニウム系材料の腐食による変色の発生を防止することができる水溶性潤滑剤を提供することを目的としている。
【解決手段】１リットルの水溶性潤滑剤中、メチルシリケートナトリウムやビニルシリケートナトリウム等のオルガノシリケートアルカリ金属塩を３０ｇ〜９０ｇ配合するようにした。
【選択図】      なし