水溶性切削油原液组合物、切削油组合物和切削加工方法

文档序号:9195658阅读:711来源:国知局
水溶性切削油原液组合物、切削油组合物和切削加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水溶性切削油原液组合物、切削油组合物和切削加工方法,详细而言, 涉及适用于包含铝或其合金、铜或其合金、或者钢的被加工材料的切削加工的切削油组合 物,能够通过用水稀释获得切削油组合物的原液组合物,以及使用上述切削油组合物的切 削加工方法。需要说明的是,本发明中所说的切削包括磨削。
【背景技术】
[0002] 在对钢铁或非铁金属材料实施车削、平削、钻孔、碾磨等切削加工时,可以使用切 削油。使用切削油的目的在于减小工具与被加工材料和/或切屑之间的摩擦、去除切屑、防 止切屑瘤的产生、抑制发热以及冷却等,由此可以谋求工具寿命、工作精度的提高。
[0003] 通常来说,切削油可以大致分为以润滑作用为主要目的的非水溶性切削油和以冷 却作用为主要目的的水溶性切削油。水溶性切削油根据与水混合时的状态,可以分类为乳 液、可溶的(微乳液)、溶液。溶液是切削油原液溶解于水的状态,另一方面,乳液、可溶的(微 乳液)是形成切削油原液在连续相的水中分散的、所谓的0/W型乳液的状态。
[0004] 水溶性切削油原液通常用水稀释为20倍至50倍左右来使用。由此可知,水溶性 切削油所要求的性能是冷却性,即有效利用了它的加工性。若冷却性不充分,会有加工时未 去除热而被削材料熔接于工具从而形成加工不良的情况。另外,为了稳定地使用水溶性切 削油,也要重视乳化稳定度、耐腐败性。乳化稳定度不充分时,会导致油剂分离为水和油分, 不仅无法获得如设计一样的性能,而且也会有被切削的金属的摩耗粉末发生聚集而附着于 材料的情况(专利文献1)。这样一来,变得需要后续工序中的去除,因此导致生产率下降。
[0005] 现有抟术f献
[0006] 专利f献
[0007] 专利文献1:日本特开2006-348059号公报

【发明内容】

[0008] 发明要解决的问是页
[0009] 本发明的目的在于提供一种切削油组合物,通过用水稀释能够获得该切削油组合 物的原液组合物,以及使用上述切削油组合物的切削加工方法,所述切削油组合物的乳化 稳定度和加工性优异、适合铁或其合金(包括不锈钢)、铝或者其合金、铜或者其合金、镁或 者其合金、钛或者其合金等各种金属的切削加工。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] 本发明人等为了解决前述问题进行了深入研究,从而完成了本发明。
[0012] 即,本发明为一种水溶性切削油原液组合物,其特征在于,含有矿物油和HLB值为 8. 5以上且16以下的非离子表面活性剂。
[0013] 另外,本发明为一种切削油组合物,其是将前述水溶性切削油原液组合物用水稀 释为5倍以上且50倍以下而获得的。
[0014] 另外,本发明为一种前述切削油组合物,其特征在于,被切削材料为选自铁、铜、 铝、镁、钛、以及以它们为主要成分的合金中的金属。
[0015] 进而,本发明为一种切削加工方法,其特征在于,其将前述切削油组合物用于切削 选自铁、铜、铝、镁、钛、以及以它们为主要成分的合金中的金属。
[0016] 发明的效果
[0017] 本发明的切削油组合物的乳化稳定度、和加工性优异,适合铁或其合金(包括不锈 钢)、铝或其合金、铜或其合金、镁或其合金、钛或其合金等各种金属的切削加工。
【具体实施方式】
[0018] 以下,详细说明本发明。
[0019] 本发明的水溶性切削油原液组合物(以下,仅称为"原液组合物"。)在原液组合物 中含有矿物油和HLB (亲水亲油平衡)值为8. 5以上且16以下的非离子表面活性剂。
[0020] 本水溶性切削油原液组合物含有矿物油。
[0021] 作为矿物油,可列举出对将石蜡基系原油、中间基系原油或环烷基系原油进行常 压蒸馏和减压蒸馏而获得的润滑油蒸馏成分,适宜组合并适用溶剂脱浙青、溶剂萃取、加氢 裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制、硫酸洗涤、白土处理中的1种或2种以上的精制方法 而获得的石蜡系或环烷系的矿物油。这些也可以混合使用2种以上。
[0022] 另外,矿物油为美国石油协会(API)分类的组I、II、111的任一种均可,从加工性的 观点出发,优选使用组I。
[0023] 对矿物油的粘度没有特别限定,40°C下的运动粘度优选为2mm2/SeC以上,更优选 为5mm 2/sec以上,最优选为IOmmVsec以上。粘度低于上述下限值时,会有加工性下降之 虞。
[0024] 另一方面,矿物油在40°C下的运动粘度优选为150mm2/sec以下,更优选为IOOmm 2/ sec以下,最优选为80mm2/sec以下。粘度超过上述上限值时,会有损害乳化稳定度之虞。
[0025] 对矿物油的组成没有特别限定,占组合物大半的基础油的组成对切削油的加工 性、乳化稳定度有很大影响。这表示,作为基础油使用的矿物油的芳香族量优选为5容量% 以上,更优选为7容量%以上,最优选为10容量%以上。
[0026] 需要说明的是,本发明中,"芳香族量"是指适用JIS K2536 "石油制品-烃型试验 方法"的荧光指示剂吸附法测定的值。
[0027] 矿物油含量的下限以原液组合物总量基准计,优选为35质量%以上,更优选为45 质量%以上,最优选为50质量%以上。
[0028] 另一方面,矿物油含量的上限以水溶性切削油原液组合物总量基准计,优选为 99. 5质量%以下,更优选为95质量%以下,最优选为90质量%以下。
[0029] 矿物油含量处于上述范围内时,能够得到优异的乳化稳定度。
[0030] 需要说明的是,本发明的水溶性切削油原液组合物可以仅含有矿物油作为基础 油,并且在矿物油的含量处于上述范围内时,也可以含有合成油等。
[0031] 本发明的水溶性切削油原液组合物含有HLB值为8. 5以上且16以下的非离子表 面活性剂(nonionic surface active agent)。
[0032] HLB值必须为8. 5以上,优选为9. 0以上,最优选为9. 5以上。非离子表面活性剂 的HLB值比8. 5低时,会有损害乳化稳定性之虞。另一方面,HLB值必须为16以下,优选为 15以下,最优选为14以下。非离子表面活性剂的HLB值比16更高时,会有加工性不充分的 情况。
[0033] 需要说明的是,HLB是指通过GRIFFIN的方法求出的值(参照吉田、近藤、大垣、山 中共同编纂、"新版界面活性剤卜Y 7夕"、工业图书株式会社、1991年、第234页)。
[0034] 对HLB值为8. 5以上且16以下的非离子表面活性剂的配混量没有特别限定,以组 合物总量基准计,优选为〇. 5质量%以上,更优选为1质量%以上,进一步优选为3质量% 以上,最优选为5质量%以上。另外,优选为65质量%以下,更优选为60质量%以下,进一 步优选为50质量%以下,最优选为40质量%以下。相比该范围过少时,会有乳化稳定性出 现问题之虞;过多时,会有加工性出现问题之虞。
[0035] 作为上述非离子系表面活性剂,可以使用公知一般的非离子系表面活性剂,例如 可列举出聚氧亚烷基烷基醚类、聚氧亚烷基烷基苯基醚类、聚氧多环苯基醚类、脱水山梨糖 醇脂肪酸酯类、聚氧亚烷基脱水山梨糖醇脂肪酸酯类等非反应性非离子系表面活性剂;聚 氧亚烷基烯基醚类等反应性非离子系表面活性剂。
[0036] 作为上述聚氧亚烷基烷基醚类,具体而言,可列举出
[0037] Kao Corporation 制造的 "EMULGEN104P (HLB=9. 6),,、"EMULGEN105 (HLB=9. 7),,、 "EMULGEN106 (HLB=IO. 5)"、"EMULGEN108 (HLB=12.1)"、"EMULGEN109P (HLB=13. 6)"、 "EMULGEN120 (HLB=15. 3)"等聚氧亚乙基月桂基醚类;
[0038] Kao Corporation 制造的商品名:"EMULGEN210P (HLB=IO. 7),,、"EMULGEN220 (HLB=14. 2)"等聚氧亚乙基十六烷基醚类;
[0039] Kao Corporation 制造的商品名:"EMULGEN306P (HLB=9. 4)"、"EMULGEN320P (HLB=13. 9)"等聚氧亚乙基硬脂基醚类;
[0040] Kao Corporation 制造的商品名:"EMULGEN408 (HLB=10),,、"EMULGEN409PV (HLB=12)"、"EMULGEN420 (HLB=13. 6)"、"EMULGEN430 (HLB=16. 2)"等聚氧亚乙基油烯基醚 类;
[0041] Kao Corporation 制造的商品名:"EMULGEN705 (HLB=IO. 5)"、"EMULGEN707 (HLB=12. 1)"、"EMULGEN709 (HLB=13.3)"、"EMULGEN1108 (HLB=13.5)"等聚氧亚乙基烷基 醚类;
[0042] Kao Corporation 制造的商品名:"EMULGEN2020G-HA (HLB=15),,、"EMULGEN2025G (HLB=15. 7)"等聚氧亚乙基辛基十二烷基醚类;
[0043] Kao Corporation 制造的商品名:"EMULGENLS-106 (HLB=12. 5),,、"EMULGENLS-110 (HLB=13. 4)"、"EMULGENLS-114 (HLB=14)" "EMULGENMS-110 (HLB=12. 7)"、"EMULGENMS-110 (HLB=12. 7)"等聚氧亚烷基烷基醚类;
[0044] Kao Corporation 制造的商品名:"EMULGENB_66 (HLB=13. 2)" 等聚氧亚乙基三节 基苯基醚类;
[0045] Kao Corporation制造的商品名:"EMULGENPP_290"等聚氧亚乙基聚氧丙二醇类 等。
[0046] 作为上述聚氧亚烷基烷基苯基醚类,具体而言,可列举出Nippon Nyukazai Co. ,Ltd.制造的商品名:"Newcol560 (HLB=IO. 9)"、"Newcol564 (HLB=12.3)"、"Newcol565 (HLB=13. 3)"、"Newcol566(HLB=14. l)"、"Newcol568(HL
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