図面 (/)

技術 エマルジョン型切削油

出願人 日機装株式会社
発明者 小西義昭小椋彰
出願日 1995年6月28日 (25年6ヶ月経過) 出願番号 1995-162302
公開日 1997年1月14日 (23年11ヶ月経過) 公開番号 1997-013069
状態 特許登録済
技術分野 潤滑性組成物 潤滑剤
主要キーワード 水分保持性能 植物セルロース繊維 不水溶性切削油 エマルジョン破壊 保水状態 酢酸セルロース繊維 石油系炭化水素油 油粒子
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年1月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

目的

鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤等を添加して水中に分散乳化させたエマルジョン型切削油において、エマルジョンの安定性を高めて、長期間に亘り安定した切削機能を保持することができるエマルジョン型切削油を提供する。

構成

鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤等を添加して水中に分散乳化しO/W型エマルジョンとしてなるエマルジョン型切削油において、通気攪拌培養法により酢酸菌糖原料を代謝して生成するセルロース繊維を混合する。

概要

背景

一般に、金属材料機械加工としては、切削研削)、プレス圧延等の切削加工および塑性加工等が知られている。これらの加工に際して、加工材料工具とは、加工中に高圧で接触して大きな摩擦熱を発生すると共に、摩擦面の温度が著しく上昇する。

このため、切削油は、前記加工材料と工具との接触点に適用して、これら加工材料と工具との接触部の潤滑を行うと共に、摩擦力を低減させて摩擦熱の発生を防止し、同時に接触部の冷却を行って発生熱を除去し、摩擦面の温度上昇を抑制して、焼付けに至ることなく、良好な加工状態を維持することができる。

しかるに、現在この種の切削油として最も好適に使用されているものとしては、不水溶性切削油水溶性切削油とに大別され、前者の不水溶性切削油は、鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤を基油として加えた油性のものであって、主として潤滑性の向上を指向するものである。また、後者の水溶性切削油は、例えば前記の基油に、必要に応じて極圧添加剤を加えると共に、界面活性剤を加え、水中に分散乳化してO/W型エマルジョンとし、特に冷却性の向上を指向するものである。そして、後者のエマルジョン型切削油は、使用時に油剤に対して10〜50倍の水と混合してO/W型エマルジョンを作成して、適宜使用されている。ここで、O/W型エマルジョンとは、分散媒としての水の中に、分散質としての油が微粒子状に均一に分散し、時間が経過しても油粒子同士が凝集集合して水から分離することの無い状態をいう。

概要

鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤等を添加して水中に分散乳化させたエマルジョン型切削油において、エマルジョンの安定性を高めて、長期間に亘り安定した切削機能を保持することができるエマルジョン型切削油を提供する。

鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤等を添加して水中に分散乳化しO/W型エマルジョンとしてなるエマルジョン型切削油において、通気攪拌培養法により酢酸菌糖原料を代謝して生成するセルロース繊維を混合する。

目的

そこで、本発明の目的は、鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤等を添加して水中に分散乳化させたエマルジョン型切削油において、エマルジョンの安定性を高めて、長期間に亘り安定した切削機能を保持することができるエマルジョン型切削油を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤を添加して水中に分散乳化しO/W型エマルジョンとしてなるエマルジョン型切削油において、通気攪拌培養法により酢酸菌糖原料を代謝して生成するセルロース繊維を添加、混合することを特徴とするエマルジョン型切削油。

請求項2

セルロース繊維は、直径が0.01〜0.1μmで、長さが100〜500μmからなるものを使用してなる請求項1記載のエマルジョン型切削油。

請求項3

セルロース繊維は、エマルジョン型切削油に対し0.01〜0.5%添加、混合してなる請求項1または2記載のエマルジョン型切削油。

技術分野

0001

本発明は、金属材料切削研削等の機械加工を行う際に使用する潤滑剤としての切削油係り、特に分散している水の硬度が上昇してもエマルジョン破壊を生じることなくエマルジョンを安定に保持して切削機能を長く維持することができるエマルジョン型切削油に関するものである。

背景技術

0002

一般に、金属材料の機械加工としては、切削(研削)、プレス圧延等の切削加工および塑性加工等が知られている。これらの加工に際して、加工材料工具とは、加工中に高圧で接触して大きな摩擦熱を発生すると共に、摩擦面の温度が著しく上昇する。

0003

このため、切削油は、前記加工材料と工具との接触点に適用して、これら加工材料と工具との接触部の潤滑を行うと共に、摩擦力を低減させて摩擦熱の発生を防止し、同時に接触部の冷却を行って発生熱を除去し、摩擦面の温度上昇を抑制して、焼付けに至ることなく、良好な加工状態を維持することができる。

0004

しかるに、現在この種の切削油として最も好適に使用されているものとしては、不水溶性切削油水溶性切削油とに大別され、前者の不水溶性切削油は、鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤を基油として加えた油性のものであって、主として潤滑性の向上を指向するものである。また、後者の水溶性切削油は、例えば前記の基油に、必要に応じて極圧添加剤を加えると共に、界面活性剤を加え、水中に分散乳化してO/W型エマルジョンとし、特に冷却性の向上を指向するものである。そして、後者のエマルジョン型切削油は、使用時に油剤に対して10〜50倍の水と混合してO/W型エマルジョンを作成して、適宜使用されている。ここで、O/W型エマルジョンとは、分散媒としての水の中に、分散質としての油が微粒子状に均一に分散し、時間が経過しても油粒子同士が凝集集合して水から分離することの無い状態をいう。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来のエマルジョン型切削油は、エマルジョンの水の部分にMg2+やCa2+が加わると、水の硬度が上がってエマルジョンが破壊し、油と水が分離するために、それまで水中に均一に分散していた油は水中から抜けてしまい、そのためにO/W型エマルジョンの大部分を占める水中における切削油の濃度が低下し、切削機能を低下させる難点がある。

0006

例えば、高Mg2+含有のアルミニウム合金を切削し続ける場合に使用すると、エマルジョンの水中にAl3+よりもMg2+が優先的に溶出する傾向があり、このためMg2+の濃度が上がり、エマルジョン破壊を生じる惧れがある。すなわち、このようなエマルジョン破壊を生じたエマルジョン型切削油は、潤滑性および冷却性が著しく低下して、切削機能を低下させる結果となる。

0007

そこで、本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、通気攪拌培養法により酢酸菌から糖原料を代謝して得られるセルロース(このセルロースを、一般に酢酸セルロースまたはバクテリアセルロースという)を、前記従来のエマルジョン型切削油に混合することにより、エマルジョンの安定性を高めることができ、長期間に亘って切削機能を安定に保持することができることを突き止めた。

0008

そこで、本発明の目的は、鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤等を添加して水中に分散乳化させたエマルジョン型切削油において、エマルジョンの安定性を高めて、長期間に亘り安定した切削機能を保持することができるエマルジョン型切削油を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

前記目的を達成するため、本発明に係るエマルジョン型切削油は、鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤等を添加して水中に分散乳化しO/W型エマルジョンとしてなるエマルジョン型切削油において、通気攪拌培養法により酢酸菌が糖原料を代謝して生成するセルロース繊維を混合することを特徴とする。

0010

前記のエマルジョン型切削油において、セルロース繊維は、直径が0.01〜0.1μmで、長さが100〜500μmからなるものを好適に使用することができる。

0011

また、セルロース繊維は、エマルジョン型切削油に対し0.01〜0.5%添加、混合すれば好適である。

0012

本発明に係るエマルジョン型切削油において、混合する通気攪拌培養法により酢酸菌から糖原料を代謝させて生成されるセルロースすなわちバクテリアセルロースは、セルロース繊維のミクロフィブリルが方向性を持たずに集合してるため、植物セルロース繊維のように方向性を持った集合体に比べて繊維径が細い特徴を有している。ここで、水中の油滴分散粒子ミセル)の直径が1〜10μm程度であるのに対し、バクテリアセルロースは繊維径が0.01〜0.1μm、長さが100〜500μmであるために、ミセルを充分取り巻くことが可能である。この時、バクテリアセルロースは親水性親油性を兼ね備えており、そのためミセルと周囲の水との境界面にバクテリアセルロースの一部が入り立体構造をつくることでエマルジョンを安定化するのに寄与していると考えられる。

0013

さらに、通気攪拌培養法により生成されるバクテリアセルロースは、保水状態にて保存されるため、切削油を、エマルジョン化するために加える水の中へ予め入れておき、分散させておくことで、切削油と水の混合によるエマルジョン化を効果的に達成することができる。

0014

本発明において、基油としての鉱油には、マシン油タービン油等の精製鉱油を使用することができる。

0015

また、油脂としては、菜種油大豆油ラード油牛脂等の植物油動物油、またはこれらの硬化油等を使用することができる。

0016

さらに、合成油としては、ポリアルファオレフィン油、ポリペンタジェン油等の合成炭化水素油脂肪酸ペンタエリストトールエステルジオクチルセバケート等のエステル油ポリエーテルポリオール油、シリコーン油等を使用することができる。

0017

その他、界面活性剤以外の添加剤としては、切削油の添加剤として一般に使用される添加剤は全て添加し得るものであり、例えば極圧添加剤、防錆剤酸化防止剤等である。

0018

本発明において、酢酸セルロース(バクテリアセルロース)を混合することによる、エマルジョンの安定化に寄与するメカニズムは、完全には解明されていないが、これは電気二重層によるものではなく、吸着による立体的安定化によるものと考えられる。すなわち、未乾燥の酢酸セルロースは、これを機械的にミクロフィブリル化すると、水分保持性能を高めることができ、しかもこのようなミクロフィブリル化した酢酸セルロースは、分散性に優れていると同時に人体に対する安全性も高いことから、食品化粧品医薬品への適用が知られている。従って、例えばエマルジョン型切削油において、エマルジョンがイオン化により安定している場合に、Mg2+イオン等によりエマルジョンが破壊するような時でも、中性の酢酸セルロースによる立体的安定化は有効に作用し、耐硬水性を良好とすることがてきるものと考えられる。

0019

特に、本発明に適用する酢酸セルロースとしては、繊維の直径が0.01〜0.1μmで、長さが100〜500μmにミクロフィブリル化したものを使用することが有効である。

0020

また、添加、混合する酢酸セルロース繊維は、エマルジョン型切削油に対し0.01〜0.5%の範囲が有効である。

0021

次に、本発明に係るエマルジョン型切削油の実施例につき説明する。

0022

実施例1
アニオン系界面活性剤20〜30%、塩素化パラフィン5〜15%、脂肪酸1〜5%、残量を鉱油とした成分からなる「ハングスターファーS−500(三井石油株式会社製造の石油系炭化水素油および添加剤)」を使用し、これを15倍の水で希釈混合してエマルジョン型切削油を作成した。なお、この石油系炭化水素油は、沸点101℃、水溶解度100%、比重0.961、pH(5%)9.1、動粘度(40℃)61.0mm2 /sからなる物理的および化学的性質を有するものである。

0023

このエマルジョン型切削油に、通気攪拌培養法により酢酸菌が糖原料を代謝して生成する酢酸セルロース繊維であって、繊維の直径が0.01〜0.1μmで、長さが100〜500μmからなる湿潤した酢酸セルロース繊維を、予め水中に添加分散させたセルロース分散水セルロース濃度にて0.07%添加、混合して本発明に係るエマルジョン型切削油を調製した。

0024

次に、このようにして得られた本実施例におけるエマルジョン型切削油に、Mg2+イオンをMgCl2水溶液の状態で添加して、エマルジョン破壊を生じさせ、このエマルジョン破壊による油水分離するMgCl2 の限界濃度を測定した結果、その限界濃度は0.3%であった。

0025

比較例1
前記実施例1と同様にし、但し酢酸セルロース繊維を添加しないエマルジョン型切削油を調製した。

0026

このようにして得られたエマルジョン型切削油に、Mg2+イオンをMgCl2水溶液の状態で添加して、エマルジョン破壊を生じさせ、このエマルジョン破壊による油水分離するMgCl2 の限界濃度を測定した結果、その限界濃度は0.15%であった。

0027

以上の実施例1と比較例1におけるエマルジョン型切削油における、MgCl2 の限界濃度の測定結果から、酢酸セルロース繊維を添加、混合した本発明に係るエマルジョン型切削油のエマルジョン破壊に対する耐久性が高いことが確認された。

0028

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更をすることができる。

発明の効果

0029

前述した実施例から明らかなように、本発明に係るエマルジョン型切削油によれば、鉱油、油脂、合成油等の潤滑剤からなる基油に、界面活性剤等を添加して水中に分散乳化しO/W型エマルジョンとしてなるエマルジョン型切削油において、通気攪拌培養法により酢酸菌が糖原料を代謝して生成するセルロース繊維を混合することにより、エマルジョンの破壊を防止してその安定性を高め、長期間に亘り安定した切削機能を保持することができる。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ