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JP2023142188A - Metalworking oil - Google Patents

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JP2023142188A
JP2023142188A JP2022048942A JP2022048942A JP2023142188A JP 2023142188 A JP2023142188 A JP 2023142188A JP 2022048942 A JP2022048942 A JP 2022048942A JP 2022048942 A JP2022048942 A JP 2022048942A JP 2023142188 A JP2023142188 A JP 2023142188A
Authority
JP
Japan
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mass
oil
less
metalworking
gtl
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022048942A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
大倫 石塚
Hiromichi Ishizuka
知可子 野口
Chikako Noguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yushiro Chemical Industry Co Ltd filed Critical Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2022048942A priority Critical patent/JP2023142188A/en
Publication of JP2023142188A publication Critical patent/JP2023142188A/en
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Abstract

To provide a metalworking oil that has excellent lubricity and generates little oil smoke during metalworking.SOLUTION: There are provided a metalworking oil that contains 60 mass% or more and 95 mass% or less of a gas-liquefied oil (GTL) with a flash point of 190°C or higher, and 5 mass% or more and 40 mass% or less of a sulfurized oil or fat as a sulfur-based additive; and a metalworking oil that contains 60 mass% or more and 90 mass% or less of a gas-liquefied oil (GTL) with a flash point of 190°C or higher, and 10 mass% or more and 30 mass% or less of a sulfurized ester as a sulfur-based additive.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、圧造加工、プレス加工、切削加工などの金属加工に用いられる金属加工油剤に関するものである。 The present invention relates to a metalworking fluid used in metalworking such as heading, press working, and cutting.

従来、特許文献1が開示するように、金属加工において、工具と加工品との間の摩擦による焼付き、加工品の品位低下および工具摩耗の進行を防止するために、潤滑油として金属加工油剤が用いられている。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, metalworking fluids have been used as lubricants in metalworking to prevent seizure due to friction between tools and workpieces, deterioration of the quality of workpieces, and progression of tool wear. is used.

特許第6569150号公報Patent No. 6569150

従来の金属加工油剤には、金属加工に伴う発熱により金属加工油剤から油煙が発生し、作業環境を悪化させる、という課題がある。 Conventional metalworking fluids have a problem in that oil smoke is generated from metalworking fluids due to the heat generated during metalworking, which worsens the working environment.

本発明は、潤滑性に優れ、金属加工時の油煙発生量が少ない金属加工油剤を提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide a metalworking fluid that has excellent lubricity and generates less oil smoke during metalworking.

本発明の金属加工油剤は、引火点190℃以上のGTLを、60質量%以上95質量%以下含み、硫黄系添加剤として、硫化油脂を、5質量%以上40%以下含むことを特徴とする。 The metal working fluid of the present invention is characterized in that it contains 60% by mass or more and 95% by mass or less of GTL with a flash point of 190° C. or higher, and 5% by mass or more and 40% by mass or less of sulfurized fat as a sulfur additive. .

この構成によれば、引火点190℃以上のGTLを含むことで、金属加工時の油煙発生量を低減することができる。また、硫黄系添加剤として、硫化油脂を含むことで、金属加工油剤に潤滑性を付与することができると共に、金属加工時の油煙発生量が硫黄系添加剤を含まない場合に比べて増加することを、抑制することができる。したがって、潤滑性に優れ、金属加工時の油煙発生量が少ない金属加工油剤を提供することができる。 According to this configuration, by including GTL having a flash point of 190° C. or higher, the amount of oil smoke generated during metal processing can be reduced. In addition, by including sulfurized oil as a sulfur-based additive, it is possible to impart lubricity to metalworking fluids, and the amount of oil smoke generated during metalworking increases compared to when sulfur-based additives are not included. This can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a metalworking fluid that has excellent lubricity and generates less oil smoke during metalworking.

本発明の他の金属加工油剤は、引火点190℃以上のGTLを、60質量%以上90質量%以下含み、硫黄系添加剤として、硫化エステルを、10質量%以上30%以下含むことを特徴とする。 Another metalworking fluid of the present invention is characterized in that it contains 60% by mass or more and 90% by mass or less of GTL with a flash point of 190° C. or higher, and contains 10% by mass or more and 30% by mass or less of sulfurized ester as a sulfur additive. shall be.

この構成によれば、引火点190℃以上のGTLを含むことで、金属加工時の油煙発生量を低減することができる。また、硫黄系添加剤として、硫化エステルを含むことで、金属加工油剤に潤滑性を付与することができると共に、金属加工時の油煙発生量が硫黄系添加剤を含まない場合に比べて増加することを、抑制することができる。したがって、潤滑性に優れ、金属加工時の油煙発生量が少ない金属加工油剤を提供することができる。 According to this configuration, by including GTL having a flash point of 190° C. or higher, the amount of oil smoke generated during metal processing can be reduced. In addition, by including sulfurized ester as a sulfur-based additive, it is possible to impart lubricity to metalworking fluids, and the amount of oil smoke generated during metalworking increases compared to when sulfur-based additives are not included. This can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a metalworking fluid that has excellent lubricity and generates less oil smoke during metalworking.

この場合、金属スルフォネートを、2質量%以上15質量%以下、含むことが好ましい。 In this case, it is preferable that the metal sulfonate is contained in an amount of 2% by mass or more and 15% by mass or less.

この構成によれば、金属加工時の油煙発生量をさらに低減することができる。 According to this configuration, the amount of oil smoke generated during metal processing can be further reduced.

この場合、ジチオリン酸亜鉛を、2質量%以上15質量%以下、含むことが好ましい。 In this case, it is preferable that zinc dithiophosphate is contained in an amount of 2% by mass or more and 15% by mass or less.

この構成によれば、金属加工油剤の潤滑性を向上させることができる。 According to this configuration, the lubricity of the metal working fluid can be improved.

本発明の金属加工油剤は、GTLと、硫黄系添加剤とを含む。また、金属加工油剤は、GTLおよび硫黄系添加剤に加え、金属スルフォネートおよびジチオリン酸亜鉛の少なくとも一方を含んでいてもよい。 The metal working fluid of the present invention contains GTL and a sulfur-based additive. Further, the metal working fluid may contain at least one of a metal sulfonate and zinc dithiophosphate in addition to GTL and a sulfur additive.

(GTL)
金属加工油剤は、基油として、GTL、すなわちガス液化油(Gas To Liquid)を含む。GTLは、例えば、天然ガスからFischer-Tropsch反応により合成されたものである。
(GTL)
The metalworking fluid contains GTL, ie, Gas To Liquid, as a base oil. GTL is, for example, synthesized from natural gas by Fischer-Tropsch reaction.

金属加工油剤は、GTLのなかでも、引火点が190℃以上のものを含む。GTLの引火点が高いほど、金属加工時の油煙発生量を低減することができる。GTLの引火点は、好ましくは、200℃以上であり、より好ましくは、230℃以上である。金属加工油剤は、1種類のGTLを含んでいてもよく、2種類以上のGTLを含んでいてもよい。 Among GTL, metalworking fluids include those with a flash point of 190° C. or higher. The higher the flash point of GTL, the more the amount of oil smoke generated during metal processing can be reduced. The flash point of GTL is preferably 200°C or higher, more preferably 230°C or higher. The metal working fluid may contain one type of GTL, or may contain two or more types of GTL.

金属加工油剤におけるGTLの含有量は、後述するように、硫黄系添加剤として硫化油脂を含む場合には、60質量%以上95質量%以下である。GTLの含有量が60質量%以上であることで、金属加工時の油煙発生量を低減することができる。GTLの含有量が95質量%以下であることで、硫化油脂を必要量添加することができる。また、金属加工油剤におけるGTLの含有量は、後述するように、硫黄系添加剤として硫化エステルを含む場合には、60質量%以上90質量%以下である。GTLの含有量が60質量%以上であることで、金属加工時の油煙発生量を低減することができる。GTLの含有量が90質量%以下であることで、硫化エステルを必要量添加することができる。 As described below, the content of GTL in the metalworking fluid is 60% by mass or more and 95% by mass or less when sulfurized oil or fat is included as a sulfur-based additive. When the GTL content is 60% by mass or more, the amount of oil smoke generated during metal processing can be reduced. When the content of GTL is 95% by mass or less, the necessary amount of sulfurized oil and fat can be added. Further, as will be described later, the content of GTL in the metal working fluid is 60% by mass or more and 90% by mass or less when a sulfurized ester is included as a sulfur-based additive. When the GTL content is 60% by mass or more, the amount of oil smoke generated during metal processing can be reduced. When the GTL content is 90% by mass or less, the necessary amount of sulfurized ester can be added.

GTLの40℃における動粘度は、50mm/s以下であることが好ましい。GTLの動粘度が50mm/s以下であることで、金属加工における作業性を確保することができる。なお、GTLの動粘度が高いほど、GTLの引火点は高い傾向にある。 The kinematic viscosity of GTL at 40° C. is preferably 50 mm 2 /s or less. When the kinematic viscosity of GTL is 50 mm 2 /s or less, workability in metal processing can be ensured. Note that the higher the kinematic viscosity of GTL, the higher the flash point of GTL tends to be.

(硫黄系添加剤)
金属加工油剤は、硫黄系添加剤として、硫化油脂および硫化エステルの少なくとも一方を含む。すなわち、金属加工油剤は、硫化油脂および硫化エステルのうち、硫化油脂のみを含んでいてもよく、硫化エステルのみを含んでいてもよく、硫化油脂および硫化エステルの双方を含んでいてもよい。金属加工油剤が、硫黄系添加剤のなかでも、硫化油脂および硫化エステルの少なくとも一方を含むことで、金属加工時の油煙発生量が硫黄系添加剤を含まない場合に比べて増加することを抑制しつつ、金属加工油剤に潤滑性を付与することができる。
(Sulfur additive)
The metal working fluid contains at least one of a sulfurized oil and a sulfurized ester as a sulfur additive. That is, of the sulfurized oil and fat and sulfurized ester, the metal processing fluid may contain only the sulfurized oil, only the sulfurized ester, or both the sulfurized oil and the sulfurized ester. By containing at least one of sulfurized oil and sulfurized ester among sulfur-based additives, the metalworking fluid suppresses an increase in the amount of oil smoke generated during metalworking compared to when it does not contain sulfur-based additives. At the same time, it is possible to impart lubricity to the metalworking fluid.

硫化油脂は、油脂の硫化物である。油脂としては、例えば、牛脂、豚脂、大豆油、菜種油、ヤシ油、パーム油を挙げることができる。金属加工油剤は、1種類の硫化油脂を含んでいてもよく、2種類以上の硫化油脂を含んでいてもよい。 Sulfurized fats and oils are sulfides of fats and oils. Examples of the fats and oils include beef tallow, lard, soybean oil, rapeseed oil, coconut oil, and palm oil. The metal working fluid may contain one type of sulfurized oil or fat, or may contain two or more types of sulfurized oil or fat.

金属加工油剤における硫化油脂の含有量は、5質量%以上40質量%以下である。硫化油脂の含有量が5質量%以上であることで、金属加工油剤に適度な潤滑性を付与することができる。硫化油脂の含有量が40質量%以下であることで、金属加工時の油煙発生量が増加することを回避することができる。 The content of sulfurized oil and fat in the metalworking fluid is 5% by mass or more and 40% by mass or less. When the content of the sulfurized oil is 5% by mass or more, appropriate lubricity can be imparted to the metalworking fluid. By setting the content of sulfurized fats and oils to 40% by mass or less, it is possible to avoid an increase in the amount of oil smoke generated during metal processing.

硫化エステルとしては、例えば、硫化オレイン酸メチル、硫化リノール酸メチルを挙げることができる。金属加工油剤は、1種類の硫化エステルを含んでいてもよく、2種類以上の硫化エステルを含んでいてもよい。 Examples of the sulfurized ester include sulfurized methyl oleate and sulfurized methyl linoleate. The metal working fluid may contain one type of sulfurized ester, or may contain two or more types of sulfurized ester.

金属加工油剤における硫化エステルの含有量は、10質量%以上30質量%以下である。硫化エステルの含有量が10質量%以上であることで、金属加工油剤に適度な潤滑性を付与することができる。硫化エステルの含有量が30質量%以下であることで、金属加工時の油煙発生量が増加することを回避することができる。硫化エステルの含有量は、好ましくは、10質量%以上20質量%以下である。 The content of sulfurized ester in the metal working fluid is 10% by mass or more and 30% by mass or less. When the content of the sulfurized ester is 10% by mass or more, appropriate lubricity can be imparted to the metalworking fluid. By setting the content of sulfurized ester to 30% by mass or less, it is possible to avoid an increase in the amount of oil smoke generated during metal processing. The content of sulfurized ester is preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less.

(金属スルフォネート)
金属加工油剤は、金属スルフォネートを含んでいてもよい。金属加工油剤が金属スルフォネートを含むことで、金属加工時の油煙発生量を更に低減することができる。金属スルフォネートとしては、例えば、アルカリ金属スルフォネート、アルカリ土類金属スルフォネートを挙げることができる。アルカリ金属スルフォネートとしては、ナトリウムスルフォネートを挙げることができる。アルカリ土類金属スルフォネートとしては、例えば、マグネシウムスルフォネート、カルシウムスルフォネート、バリウムスルフォネートを挙げることができる。金属加工油剤は、1種類の金属スルフォネートを含んでいてもよく、2種類以上の金属スルフォネートを含んでいてもよい。
(metal sulfonate)
The metalworking fluid may contain a metal sulfonate. When the metal working fluid contains a metal sulfonate, the amount of oil smoke generated during metal working can be further reduced. Examples of metal sulfonates include alkali metal sulfonates and alkaline earth metal sulfonates. As the alkali metal sulfonate, sodium sulfonate can be mentioned. Examples of alkaline earth metal sulfonates include magnesium sulfonate, calcium sulfonate, and barium sulfonate. The metal working fluid may contain one type of metal sulfonate, or may contain two or more types of metal sulfonate.

金属加工油剤における金属スルフォネートの含有量は、例えば、2質量%以上15質量%以下である。金属スルフォネートの含有量が2質量%以上であることで、金属加工時の油煙発生量を効果的に低減することができる。金属スルフォネートの含有量が15質量%以下であることで、GTLおよび硫黄系添加剤を必要量添加することができる。 The content of metal sulfonate in the metal working fluid is, for example, 2% by mass or more and 15% by mass or less. When the metal sulfonate content is 2% by mass or more, the amount of oil smoke generated during metal processing can be effectively reduced. By setting the content of metal sulfonate to 15% by mass or less, necessary amounts of GTL and sulfur-based additives can be added.

(ジチオリン酸亜鉛)
金属加工油剤は、ジチオリン酸亜鉛を含んでいてもよい。金属加工油剤がジチオリン酸亜鉛を含むことで、金属加工油剤の潤滑性を向上させることができる。ジチオリン酸亜鉛としては、例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛を挙げることができる。金属加工油剤は、1種類のジチオリン酸亜鉛を含んでいてもよく、2種類以上のジチオリン酸亜鉛を含んでいてもよい。金属加工油剤におけるジチオリン酸亜鉛の含有量は、例えば、2質量%以上15質量%以下である。
(zinc dithiophosphate)
The metalworking fluid may include zinc dithiophosphate. When the metalworking fluid contains zinc dithiophosphate, the lubricity of the metalworking fluid can be improved. Examples of zinc dithiophosphate include zinc dialkyldithiophosphate and zinc diaryldithiophosphate. The metalworking fluid may contain one type of zinc dithiophosphate, or may contain two or more types of zinc dithiophosphate. The content of zinc dithiophosphate in the metalworking fluid is, for example, 2% by mass or more and 15% by mass or less.

(他の成分)
金属加工油剤は、GTLおよび硫黄系添加剤以外の成分として、上記の金属スルフォネートやジチオリン酸亜鉛のほか、例えば、高級アルコール、酸化防止剤防錆剤および流動点降下剤のなかの一つ以上を含んでいてもよい。また、金属加工油剤は、鉱油、合成炭化水素、非鉄金属防食剤およびエステル化合物のなかの一つ以上を含んでいてもよい。
(other ingredients)
In addition to the above-mentioned metal sulfonates and zinc dithiophosphate, metalworking fluids contain one or more of higher alcohols, antioxidants, rust preventives, and pour point depressants as components other than GTL and sulfur-based additives. May contain. Further, the metal processing fluid may contain one or more of mineral oil, synthetic hydrocarbon, nonferrous metal corrosion inhibitor, and ester compound.

金属加工油剤が高級アルコールを含むことで、無極性溶媒であるGTLと、極性添加剤である硫黄系添加剤などとの相溶性を、向上させることができる。高級アルコールとしては、例えば、炭素数が6以上のものを挙げることができる。金属加工油剤は、1種類の高級アルコールを含んでいてもよく、2種類以上の高級アルコールを含んでいてもよい。 When the metal working fluid contains a higher alcohol, it is possible to improve the compatibility between GTL, which is a nonpolar solvent, and a sulfur-based additive, which is a polar additive. Examples of higher alcohols include those having 6 or more carbon atoms. The metal working fluid may contain one type of higher alcohol, or may contain two or more types of higher alcohol.

酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を挙げることができる。金属加工油剤は、1種類の酸化防止剤を含んでいてもよく、2種類以上の酸化防止剤を含んでいてもよい。 Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants and amine antioxidants. The metal working fluid may contain one type of antioxidant, or may contain two or more types of antioxidant.

防錆剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルフォネート、アルケニルコハク酸エステル、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、チアゾール系化合物等を挙げることができる。金属加工油剤は、1種類の防錆剤を含んでいてもよく、2種類以上の防錆剤を含んでいてもよい。 Examples of the rust preventive include alkylbenzene sulfonates, alkenyl succinates, benzotriazole, tolyltriazole, and thiazole compounds. The metal working fluid may contain one type of rust preventive agent, or may contain two or more types of rust preventive agents.

流動点降下剤としては、例えば、ポリアルキルメタクリレート、ポリアルキルアクリリレート、ポリイソブチレン、ポリブデン、アルキルナフタレン縮合生成物、アルキルフェノール縮合生成物等を使用できるアルキルベンゼンスルフォネート、アルケニルコハク酸エステルを挙げることができる。金属加工油剤は、1種類の流動点降下剤を含んでいてもよく、2種類以上の流動点降下剤を含んでいてもよい。 Examples of the pour point depressant include alkylbenzene sulfonates and alkenyl succinates in which polyalkyl methacrylates, polyalkyl acrylates, polyisobutylene, polybutene, alkylnaphthalene condensation products, alkylphenol condensation products, etc. can be used. can. The metalworking fluid may contain one type of pour point depressant, or may contain two or more types of pour point depressants.

(金属加工方法)
金属加工油剤が用いられる金属加工の種類は、特に限定されないが、例えば、圧造加工、プレス加工或いは切削加工に用いることができる。
(Metal processing method)
The type of metal working in which the metal working fluid is used is not particularly limited, but it can be used, for example, in forging, press working, or cutting.

(金属加工油剤の調製)
金属加工油剤の各材料を、表1~3に示した配合量で容器に投入し、攪拌することにより、実施例1~10および比較例1~15の金属加工油剤を調製した。表1~3では、各成分の配合量を質量%で示す。
(Preparation of metal working fluid)
Metalworking fluids of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 15 were prepared by putting each material for metalworking fluids in the amounts shown in Tables 1 to 3 into a container and stirring. In Tables 1 to 3, the amount of each component is shown in mass %.

表1~3に示した各成分は、以下のとおりである。
GTL-2…動粘度(40℃):18mm/s、引火点:230℃
GTL-3…動粘度(40℃):43mm/s、引火点:265℃
鉱油-2…グループI(パラフィン系)、動粘度(40℃):20mm/s、引火点:222℃
鉱油-3…グループI(パラフィン系)、動粘度(40℃):45mm/s、引火点:242℃
硫化油脂(植物油脂由来)…硫黄分:10質量%
硫化エステル…硫黄分:10質量%
ポリスルフィド…硫黄分:39質量%
カルシウムスルフォネート(含鉱油)…塩基価:400mgKOH/g、カルシウムスルフォネートの含有量:50質量%
ジチオリン酸亜鉛(含鉱油):硫黄分17.1質量%、ジチオリン酸亜鉛の含有量:75質量%
Each component shown in Tables 1 to 3 is as follows.
GTL-2...Kinematic viscosity (40°C): 18mm 2 /s, flash point: 230°C
GTL-3...Kinematic viscosity (40°C): 43mm 2 /s, flash point: 265°C
Mineral oil-2...Group I (paraffinic), kinematic viscosity (40°C): 20mm 2 /s, flash point: 222°C
Mineral oil-3...Group I (paraffinic), kinematic viscosity (40°C): 45mm 2 /s, flash point: 242°C
Sulfurized oil (derived from vegetable oil)...Sulfur content: 10% by mass
Sulfurized ester...Sulfur content: 10% by mass
Polysulfide...Sulfur content: 39% by mass
Calcium sulfonate (mineral oil-containing)...base number: 400 mgKOH/g, content of calcium sulfonate: 50% by mass
Zinc dithiophosphate (mineral oil-containing): Sulfur content 17.1% by mass, content of zinc dithiophosphate: 75% by mass

引火点は、JIS K2265に準拠し、COC法により測定した。動粘度は、JIS K2283に準拠して測定した。 The flash point was measured by the COC method in accordance with JIS K2265. Kinematic viscosity was measured in accordance with JIS K2283.

(油煙発生量)
実施例1~10および比較例1~15の金属加工油剤について、油煙発生量の評価指標として、重量減少率を測定した。重量減少率が低いほど、油煙発生量が少ないといえる。重量減少率は、示差熱熱重量同時測定装置(商品名:TG/DTA6300、セイコーインスツル株式会社製)を用い、窒素300mL/分雰囲気下、35℃から20℃/分で550℃まで昇温させて重量変化率を測定し、以下のように評価した。
・GTL-2または鉱油-2使用時
評価A:220℃の重量減少率が10%未満且つ250℃の重量減少率が20%未満且つ300℃の重量減少率が80%未満
評価B:220℃の重量減少率が10%以上または250℃の重量減少率が20%以上または300℃の重量減少率が80%以上
・GTL-3または鉱油-3使用時
評価A:220℃の重量減少率が5%未満且つ250℃の重量減少率が10%未満且つ300℃の重量減少率が30%未満
評価B:220℃の重量減少率が5%以上または250℃の重量減少率が10%以上または300℃の重量減少率が30%以上
評価結果を表1~3に示す。
(Amount of oil smoke generated)
For the metalworking fluids of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 15, the weight loss rate was measured as an evaluation index of the amount of oil smoke generated. It can be said that the lower the weight reduction rate, the smaller the amount of oil smoke generated. The weight loss rate was determined by increasing the temperature from 35°C to 550°C at a rate of 20°C/min in a nitrogen atmosphere of 300 mL/min using a differential thermogravimetric simultaneous measuring device (product name: TG/DTA6300, manufactured by Seiko Instruments Inc.). The weight change rate was measured and evaluated as follows.
・When using GTL-2 or mineral oil-2 Evaluation A: Weight loss rate at 220°C is less than 10%, weight loss rate at 250°C is less than 20%, and weight loss rate at 300°C is less than 80% Evaluation B: 220°C The weight loss rate at 250°C is 20% or more, or the weight loss rate at 300°C is 80% or more. When using GTL-3 or mineral oil-3 Rating A: Weight loss rate at 220°C Less than 5%, and the weight loss rate at 250°C is less than 10%, and the weight loss rate at 300°C is less than 30%. Evaluation B: The weight loss rate at 220°C is 5% or more, or the weight loss rate at 250°C is 10% or more. Weight loss rate at 300°C is 30% or more. The evaluation results are shown in Tables 1 to 3.

(潤滑性)
実施例1~10および比較例1~15の金属加工油剤について、曽田式四球試験により潤滑性を測定し、以下のように評価した。
評価A:試料の耐圧度が7kgf/cm以上
評価B:試料の耐圧度が5kgf/cm以上7kgf/cm未満
評価C:試料の耐圧度が5kgf/cm未満
評価結果を表1~3に示す。
(lubricity)
The lubricity of the metalworking fluids of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 15 was measured by the Soda four-ball test and evaluated as follows.
Evaluation A: The pressure resistance of the sample is 7 kgf/cm 2 or more Evaluation B: The pressure resistance of the sample is 5 kgf/cm 2 or more and less than 7 kgf/cm 2 Evaluation C: The pressure resistance of the sample is less than 5 kgf/cm 2 The evaluation results are shown in Table 1. Shown in 3.

Figure 2023142188000001
Figure 2023142188000001

Figure 2023142188000002
Figure 2023142188000002

Figure 2023142188000003
Figure 2023142188000003

比較例7~10が示すように、基油として鉱油を使用した金属加工油剤のうち、硫黄系添加剤を添加した比較例8~10では、硫黄系添加剤を添加していない比較例7と比べて、潤滑性が向上した。一方、硫黄系添加剤を添加した比較例8~10では、硫黄系添加剤を添加していない比較例7と比べて、油煙発生量が増加した。 As shown in Comparative Examples 7 to 10, among the metalworking fluids using mineral oil as the base oil, Comparative Examples 8 to 10 in which sulfur-based additives were added were compared to Comparative Example 7 in which sulfur-based additives were not added. Compared to this, lubricity has improved. On the other hand, in Comparative Examples 8 to 10 in which sulfur-based additives were added, the amount of oil smoke generated increased compared to Comparative Example 7 in which sulfur-based additives were not added.

これに対し、実施例3~4、比較例11~12が示すように、基油としてGTLを使用した金属加工油剤のうち、硫黄系添加剤を添加した実施例3~4および比較例12では、比較例11と比べて、潤滑性が向上した。さらに、硫黄系添加剤としてポリスルフィドを添加した比較例12では、硫黄系添加剤を添加していない比較例11と比べて油煙発生量が増加したのに対し、硫黄系添加剤として硫化油脂或いは硫化エステルを添加した実施例3~4では、硫黄系添加剤を添加していない比較例11に比べて油煙発生量があまり増加しなかった。特に、硫黄系添加剤として硫化油脂を添加した実施例3では、比較例11に比べて油煙発生量がほとんど増加しなかった。 On the other hand, as shown in Examples 3 to 4 and Comparative Examples 11 to 12, among the metalworking fluids using GTL as the base oil, Examples 3 to 4 and Comparative Example 12, in which sulfur-based additives were added, , the lubricity was improved compared to Comparative Example 11. Furthermore, in Comparative Example 12 in which polysulfide was added as a sulfur-based additive, the amount of oil smoke generated increased compared to Comparative Example 11 in which no sulfur-based additive was added. In Examples 3 and 4 in which ester was added, the amount of oil smoke generated did not increase much compared to Comparative Example 11 in which no sulfur-based additive was added. In particular, in Example 3 in which sulfurized oil was added as a sulfur-based additive, the amount of oil smoke generated hardly increased compared to Comparative Example 11.

以上は、基油として引火点が比較的高いGTL-3或いは鉱油-3を使用した実施例3~4および比較例7~12の結果であるが、基油として引火点が比較的低いGTL-2或いは鉱油-2を使用した実施例1~2および比較例1~6についても、同様の結果が得られた。 The above are the results of Examples 3 to 4 and Comparative Examples 7 to 12 using GTL-3 or mineral oil-3, which have a relatively high flash point as the base oil, but GTL-3, which has a relatively low flash point as the base oil. Similar results were obtained for Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 6 in which Mineral Oil-2 or Mineral Oil-2 was used.

以上より、GTLと、硫黄系添加剤として硫化油脂および硫化エステルの少なくとも一方を含む金属加工油剤は、潤滑性に優れ、金属加工時の油煙発生量が少ないことがわかった。すなわち、基油としてGTLを使用した金属加工油剤に対し、硫黄系添加剤のなかでも、硫化油脂或いは硫化エステルを添加すれば、金属加工時の油煙発生量をあまり増大させることなく、金属加工油剤に潤滑性を付与できることが見出された。 From the above, it has been found that metalworking fluids containing GTL and at least one of sulfurized oils and fats and sulfurized esters as sulfur-based additives have excellent lubricity and generate less oil smoke during metalworking. In other words, if sulfurized oils or sulfurized esters, among sulfur-based additives, are added to metalworking fluids that use GTL as the base oil, the amount of smoke generated during metalworking will not increase significantly, and the metalworking fluids will be improved. It was discovered that lubricity can be imparted to

また、実施例6が示すように、硫黄系添加剤として硫化油脂を添加した金属加工油剤では、硫化油脂の含有量を40質量%に増やしても、硫化油脂の含有量が20質量%の実施例3に比べ、油煙発生量がほとんど増えなかった。 Furthermore, as shown in Example 6, in metalworking fluids containing sulfurized oils and fats as sulfur-based additives, even if the content of sulfurized oils and fats is increased to 40% by mass, the sulfurized oils and fats content remains at 20% by mass. Compared to Example 3, the amount of oil smoke generated hardly increased.

さらに、実施例9が示すように、カルシウムスルフォネートを添加した金属加工油剤では、カルシウムスルフォネートを添加していない実施例3に比べ、油煙発生量をさらに低減することができた。 Furthermore, as shown in Example 9, the amount of oil smoke generated was able to be further reduced in the metal working fluid to which calcium sulfonate was added, compared to Example 3 in which calcium sulfonate was not added.

Claims (4)

引火点190℃以上のGTLを、60質量%以上95質量%以下含み、
硫黄系添加剤として、硫化油脂を、5質量%以上40%以下含むことを特徴とする金属加工油剤。
Contains 60% by mass or more and 95% by mass or less of GTL with a flash point of 190°C or higher,
A metalworking fluid characterized by containing 5% by mass or more and 40% by mass or less of sulfurized oil or fat as a sulfur-based additive.
引火点190℃以上のGTLを、60質量%以上90質量%以下含み、
硫黄系添加剤として、硫化エステルを、10質量%以上30%以下含むことを特徴とする金属加工油剤。
Contains 60% by mass or more and 90% by mass or less of GTL with a flash point of 190°C or higher,
A metalworking fluid containing 10% by mass or more and 30% by mass or less of a sulfurized ester as a sulfur-based additive.
金属スルフォネートを、2質量%以上15質量%以下、含むことを特徴とする請求項1または2に記載の金属加工油剤。 The metalworking fluid according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a metal sulfonate in an amount of 2% by mass or more and 15% by mass or less. ジチオリン酸亜鉛を、2質量%以上15質量%以下、含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の金属加工油剤。
The metalworking fluid according to any one of claims 1 to 3, comprising 2% by mass or more and 15% by mass or less of zinc dithiophosphate.
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