水溶性金属加工油剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及可长期抑制在用于金属材料的切削加工、研削加工等时形成雾状而飞 散的水溶性金属加工油剂及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 目前，金属材料的切削加工、研削加工等中，以作为加工对象的金属材料和高速旋 转的加工工具之间的润滑、冷却等为目的，使用金属加工油剂。作为金属加工油剂，已知有 主要由矿物油等构成的非水溶性金属加工油剂、和用水稀释矿物油或表面活性剂等而成的 水溶性金属加工油剂。
[0003] 近年来，因非水溶性金属加工油剂有易于燃烧的缺点，所以广泛使用水溶性金属 加工油剂。另外，为提高加工效率，金属材料的切削加工、研削加工等时的加工工具的旋转 速度正推向高速化。随之，作用于金属加工油剂的剪应力、摩擦热等进一步增大。如果对金 属加工油剂施加较大的剪应力或摩擦热，则金属加工油剂的一部分发生微粒化、热分解，金 属加工油剂易形成雾状并朝周边飞散。尤其是，水溶性金属加工油剂通常粘度低于非水溶 性金属加工油剂，具有易于形成雾状而飞散的问题。
[0004] 如果金属加工油剂雾飞散，则将产生加工机械及产品等被金属加工油剂污染的问 题。另外，如果金属加工油剂的雾通过作业员的呼吸器官等进入体内，则可能有损作业员的 健康。在这样的状况下，期望开发有效抑制在用于金属材料的切削加工、研削加工等时形成 雾状而飞散的水溶性金属加工油剂。例如，专利文献1中公开有一种水溶性金属加工油剂， 从抑制雾状飞散的观点出发，含有平均分子量超过1000000的聚环氧烷等。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :国际公开第93/24601号小册
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的课题
[0009] 但是，本发明人反复刻意检讨的结果发现，在将例如专利文献1所公开的水溶性 金属加工油剂用于金属材料的切削加工、研削加工等的情况下，在开始使用后不久，虽然可 抑制水溶性金属加工油剂的雾状飞散，但存在若重复使用则雾状飞散增大的新的问题。尤 其是，已知在高剪应力的金属加工时，雾状飞散的抑制效果容易降低，有时必须要频繁地补 充新的水溶性金属加工油剂。
[0010] 本发明是鉴于上述问题而创立的发明。g卩，本发明的主要目的在于，提供一种可长 期抑制在用于金属材料的切削加工、研削加工等时形成雾状而飞散的情况的水溶性金属加 工油剂及其制造方法。
[0011] 用于解决课题的技术方案
[0012] 本发明人为解决上述问题而进行了刻意检讨。其结果发现：通过采用包含重均分 子量为100000~1000000的聚环氧烷和水的水溶性金属加工油剂，可以长期抑制在其用于 金属材料的切削加工、研削加工等时，该水溶性金属加工油剂的雾状飞散。本发明是基于上 述发现一再进行检讨而完成的发明。
[0013] 即，本发明提供以下所公开的方式的水溶性金属加工油剂及其制造方法。
[0014] 项1、一种水溶性金属加工油剂，包含重均分子量为100000~1000000的聚环氧烷 和水。
[0015] 项2、根据项1所述的水溶性金属加工油剂，其中，构成所述聚环氧烷的单体单元 的碳原子数为2~4。
[0016] 项3、根据项1或2所述的水溶性金属加工油剂，其中，所述聚环氧烷包含选自由环 氧乙烷单元、环氧丙烷单元及环氧丁烷单元构成的组中的至少1种单体单元。
[0017] 项4、根据项1~3中任一项所述的水溶性金属加工油剂，其中，所述聚环氧烷为选 自由聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、环氧乙烷-环氧丁 烷共聚物及环氧丙烷-环氧丁烷共聚物构成的组中的至少1种。
[0018] 项5、根据项1~4中任一项所述的水溶性金属加工油剂，其中，所述聚环氧烷的含 量为0. 1~5质量％。
[0019] 项6、根据项1~5中任一项所述的水溶性金属加工油剂，其粘度为5~ 1000 OmPa · s〇
[0020] 项7、根据项1~6中任一项所述的水溶性金属加工油剂，其用于金属材料的切削 加工或研削加工。
[0021] 项8、一种水溶性金属加工油剂的制造方法，用于制造项1~7中任一项所述的水 溶性金属加工油剂，其中，该制造方法包含将重均分子量为100000~1000000的聚环氧烷 和水混合的工序。
[0022] 项9、一种水溶性组合物在金属加工上的使用，该水溶性组合物包含重均分子量为 100000~1000000的聚环氧烷和水。
[0023] 发明效果
[0024] 根据本发明，可以提供一种可长期抑制在用于金属材料的切削加工、研削加工等 时形成雾状而飞散的水溶性金属加工油剂及其制造方法。
【附图说明】
[0025] 图1是测定水溶性金属加工油剂的飞散直径的装置的示意图；
[0026] 图2是用于说明雾状飞散的抑制效率的评价方法的示意图；
[0027] 图3是用于说明雾状飞散的抑制效率的评价方法的示意图。
[0028] 符号说明
[0029] 1…喷刷
[0030] 2…空气
[0031] 3…试验试样喷雾
[0032] 4…纸张
【具体实施方式】
[0033] 本发明的水溶性金属加工油剂的特征在于，含有重均分子量100000~1000000的 聚环氧烷和水。以下，详述本发明的水溶性金属加工油剂和其制造方法、使用水溶性金属加 工油剂的金属加工方法。
[0034] 1.水溶性金属加工油剂
[0035] 本发明的水溶性金属加工油剂含有重均分子量为100000~1000000的聚环氧烷 和水。本发明的水溶性金属加工油剂为含有重均分子量为100000~1000000的聚环氧烷 和水的水溶性组合物，可用于金属加工。
[0036] 作为聚环氧烷，只要具有上述范围的重均分子量且含有环氧烷作为单体单元，就 没有特别限制。从在将水溶性金属加工油剂用于切削加工、研削加工等时，长期抑制水溶性 金属加工油剂的雾状飞散的观点出发，作为构成聚环氧烷的单体单元的碳原子数，可举出 优选为2~4左右，更优选为2~3左右。
[0037] 另外，从长期抑制水溶性金属加工油剂的雾状飞散的观点出发，作为优选的环氧 烷单元，可举出环氧乙烷单元、环氧丙烷单元、环氧丁烷单元等碳原子数为2~4的脂肪族 环氧烷单元，更优选举出环氧乙烷单元、环氧丙烷单元等碳原子数为2~3的脂肪族环氧烷 单元。需要说明的是，例如，作为环氧丙烷单元，可举出1，2_环氧丙烷单元及1，3_环氧丙 烷单元。另外，作为环氧丁烷单元，可举出1，2_环氧丁烷单元、2,3_环氧丁烷单元及环氧异 丁烷单元。这些环氧烷单元可单独含有1种，也可以含有2种以上。另外，聚环氧烷也可以 是含有这些环氧烷单元中至少1种的嵌段共聚物，或为无规共聚物。
[0038] 作为特别优选的聚环氧烷的具体例，可举出聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁 烷、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、环氧乙烷-环氧丁烷共聚物、环氧丙烷-环氧丁烷共聚物 等。这些共聚物也可以为嵌段共聚物及无规共聚合的任一种。聚环氧烷可以单独使用1种， 也可以组合2种以上而使用。
[0039] 聚环氧烷的重均分子量为100000~1000000左右。本发明中，由于水溶性金属 加工油剂中含有具这种特定分子量的聚环氧烷，所以可长时间抑制水溶性金属加工油剂 的雾状飞散。抑制水溶性金属加工油剂的雾状飞散的机制详情虽然尚不完全明了，但例如 可如下考虑。即，认为是，在本发明的水溶性金属加工油剂中，聚环氧烷的重均分子量在 100000~1000000左右这一特定范