JP4769426B2

JP4769426B2 - 金属加工油組成物

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Publication number: JP4769426B2
Application number: JP2004134470A
Authority: JP
Inventors: 昭弘宍倉
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2024-04-28
Also published as: CN1946834A; TW200609345A; WO2005105962A1; JP2005314558A; CN1946834B

Description

本発明は、金属加工油組成物、詳しくは難加工材の加工にも適用できる非塩素系金属加工油組成物に関する。

これまで、鉄系金属材、クロム系金属材、ニッケル系金属材、又はアルミ厚板材などの難加工材の加工は、塩素化パラフィンや五塩化ステアリン酸等を含有した塩素系油剤で加工されていた。
ところが、近年、環境問題から塩素含有潤滑油の処理が煩雑且つ高コスト化し、非塩素系金属加工油への転換を余儀なくされている。
そこで、その実現に向け研究開発が進められており、例えば、塩素系基材の代替としてポリサルファイド、硫化油脂、カルシウムスルホネート、Ｚｎ−ＤＴＰ等の硫黄系基材、及びリン酸エステル等のリン系基材を中心に構成された金属加工油（特許文献1〜４参照）、脂肪酸やそのアルカリ土類金属塩、あるいはそのエステル類で構成された油剤（特許文献５，６参照）、シュウ酸等の化成処理材を応用したもの（特許文献７参照）などが提案されている。しかしながら、これらはいずれも、ステンレス鋼等の難加工材とされる加工に対しては、潤滑不良による加工性の低下が著しく、具体的には金型の工具摩耗と表面のかじりキズが発生して、その性能は塩素系油剤の性能に及ばないのが現状である。
そのため、さらなる研究が進められている。

特再平８−３３２５３号公報特開平９−１１１２７８号公報特開２００１−４９２７９号公報特開２００２−１５５２９３号公報特開２００２−３８１８１号公報特開２００３−４９１８５号公報特開２００２−８８３８７号公報

本発明は、上述のような状況下でなされたものであり、鉄系金属材、クロム系金属材、ニッケル系金属材、又はアルミ厚板材などの難加工材に対しても優れた加工性を有し、非塩素系加工油であっても、塩素系加工油より優れた加工性を有する金属加工油組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の硫黄
化合物、及び特定の粘土鉱物を配合した金属加工油組成物によって、前記課題を
解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものであ
る。

すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）基油に、（Ｂ）有機物で処理したベントナイト系粘土鉱物有機物で処理したベントナイト系粘土鉱物、及び（Ｃ）活性硫黄化合物を含有してなる金属加工油組成物、
（２）（Ｂ）の有機物で処理したベントナイト系粘土鉱物が、第四級アンモニウム塩で処理したベントナイト、又はモンモリロナイトである前記（１）に記載の金属加工油組成物、
（３）（Ｃ）の活性硫黄化合物がジアルキルポリサルファイド及び/又は硫化油脂である前記（１）又は（２）に記載の金属加工油組成物、
（４）さらに、（Ｄ）(i)油脂、(ii)炭素数６〜２４の脂肪酸,炭素数１２〜４０の二塩基酸、及びそれらのエステル化合物、並びに(iii)リン含有化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物を含有してなる前記（１）〜（３）のいずれかに記載の金属加工油組成物、
（５）金属加工の被加工材が、鉄系金属材、クロム系金属材、ニッケル系金属材、又はアルミ厚板材である前記（１）〜（４）のいずれかに記載の金属加工油組成物、
（５）金属加工が、絞り加工、切削加工、引抜き加工、鍛造加工、打抜き加工、押抜き加工、ファインブランキング加工、スウェージング加工のいずれかの加工である前記（１）〜（５）のいずれかに記載の金属加工油組成物、
を提供するものである。

本発明の金属加工油組成物によれば、鉄系金属材、クロム系金属材、ニッケル系金属材、又はアルミ厚板材などの難加工材の加工に対しても優れた加工性を有し、非塩素系加工油であっても、塩素系加工油より優れた加工性を有する金属加工油組成物である。

本発明は、（Ａ）基油に、（Ｂ）有機物で処理したベントナイト系粘土鉱物、及び（Ｃ）活性硫黄化合物を含有してなる金属加工油組成物である。

本発明の金属加工油組成物を構成する（Ａ）成分の基油としては、特に制限はないが、代表例としては、鉱油，合成油，及び高分子化合物が挙げられる。上記鉱油としては、様々なものを使用することができるが、４０℃における動粘度が１〜１０００ｍｍ²／ｓ、特に、２〜５００ｍｍ²／ｓのものが好適に用いられる。動粘度が１ｍｍ²／ｓ未満では、引火点が低く、安全上好ましくなく、また、１０００ｍｍ²／ｓを超えると、油剤がワーク（被加工物）に付着して持ち去られる量が多くなり、経済的でなくなる場合があり好ましくない。このような鉱油としては、種々のものを挙げることができる。例えば、パラフィン基系原油，中間基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、またはこれを常法にしたがって精製することによって得られる精製油、例えば、溶剤精製油，水添精製油，脱ロウ処理油，白土処理油等を挙げることができる。

また、合成油としては、例えば、炭素数８〜１４のポリ−α−オレフィン，オレフィンコポリマー（例えば、エチレン−プロピレンコポリマーなど）、あるいはポリブテン，ポリプロピレン等の分岐オレフィンやこれらの水素化物、さらにはポリオールエステル（トリメチロールプロパンの脂肪酸エステル，ペンタエリスリトールの脂肪酸エステルなど）や二塩基酸エステル等のエステル系化合物、アルキルベンゼン等を用いることができる。

また、高分子化合物としては、炭化水素系高分子化合物、又は含酸素系高分子化合物が好ましく、１００℃における動粘度が１０〜８０００mm²/sの範囲にあるものが好ましい。このような高分子化合物としては、例えば、ポリオレフィン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリアルキレングルコール、ポリメタアクリレート，オレフィンコポリマー（例えば、エチレン−プロピレンコポリマー，スチレン−ブタジエンコポリマー，スチレン−イソプレンコポリマーなど）等が挙げられる。これらの高分子化合物の中でも、ポリオレフィン、ポリブテン、ポリイソブチレンなどの炭化水素系高分子化合物がより好ましい。これらの鉱油，合成油，高分子化合物は、単独で用いてもよく、また複数を混合して用いても良い。また、高分子化合物は、鉱油や合成油と混合して組成物の動粘度を調整するために使用してもよい。

本発明の金属加工油組成物においては、（Ｂ）成分として有機物で処理したベントナイト系粘土鉱物を用いる。この有機物で処理したベントナイト系粘土鉱物とは、ベントナイト系粘土鉱物の結晶層間に存在する無機陽イオンを有機陽イオンと交換して生成される有機イオン複合体であり、いわゆる、有機ベントナイトを意味する。
ここでいうベントナイト系粘土鉱物とは、ベントナイト、及びベントナイトの主成分であるモンモリロナイトを含んでいる。このようなベントナイト系粘土鉱物は、平均粒径が１０μｍ以下のものが好ましく、８μｍ以下のものがより好ましい。

上記ベントナイト系粘土鉱物を有機物で処理する、有機陽イオンとしては、アンモニウムイオンが好ましく、特に四級アンモニウムイオンが好ましい。このようなアンモニウムイオンの具体例としては、例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム等の同一アルキル基を有する第四級アンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルデシルアンモニウム、トリメチルドデシルアンモニウム、トリメチルテトラデシルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、トリメチルエイコサニルアンモニウム、トリメチルオクタデセニルアンモニウム、トリメチルオクタデカジエニルアンモニウム等のトリメチルアルキルアンモニウム、トリエチルドデシルアンモニウム、トリエチルテトラデシルアンモニウム、トリエチルヘキサデシルアンモニウム、トリエチルオクタデシルアンモニウム等のトリエチルアルキルアンモニウム、トリブチルドデシルアンモニウム、トリブチルテトラデシルアンモニウム、トリブチルヘキサデシルアンモニウム、トリブチルオクタデシルアンモニウム等のトリブチルアルキルアンモニウム、ジメチルジオクチルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウム、ジメチルジテトラデシルアンモニウム、ジメチルジヘキサデシルアンモニウム、ジメチルジオクタデシルアンモニウム、ジメチルジオクタデセニルアンモニウム、ジメチルジオクタデカジエニルアンモニウム等のジメチルジアルキルアンモニウム、ジエチルジドデシルアンモニウム、ジエチルジテトラデシルアンモニウム、ジエチルジヘキサデシルアンモニウム、ジエチルジオクタデシルアンモニウム等のジエチルジアルキルアンモニウム、ジブチルジドデシルアンモニウム、ジブチルジテトラデシルアンモニウム、ジブチルジヘキサデシルアンモニウム、ジブチルジオクタデシルアンモニウム等のジブチルジアルキルアンモニウム、メチルベンジルヘキサデシルアンモニウム等のメチルベンジルジアルキルアンモニウム、ジベンジルジヘキサデシルアンモニウム等のジベンジルジアルキルアンモニウム、トリオクチルメチルアンモニウム、トリドデシルメチルアンモニウム、トリテトラデシルメチルアンモニウム、トリパルミトイルメチルアンモニウム、トリオレイルメチルアンモニウム、トリステアリルメチルアンモニウム等のトリアルキルメチルアンモニウム、トリオクチルエチルアンモニウム、トリドデシルエチルアンモニウム等のトリアルキルエチルアンモニウム、トリオクチルブチルアンモニウム、トリドデシルブチルアンモニウム等のトリアルキルブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム等の芳香環を有する第四級アンモニウム及びトリメチルフェニルアンモニウム等の芳香族アミン由来の第四級アンモニウムイオン等のイオン類が挙げられる。

（Ｃ）成分活性硫黄化合物の存在下で、上記のようなベントナイト系粘土鉱物を配合することにより、加工性を高めることができる。また有機物で処理したことによって、基油に対し安定して分散し、その配合効果を安定して発揮することができる。
これらの有機物で処理したベントナイト系粘土鉱物は、一種を単独で配合してもよいが、二種以上を組み合わせて配合しても良い。
かかる有機物で処理したベントナイト系粘土鉱物の配合量については、組成物を基準にして、０．５〜１０質量％の範囲が好ましく、その範囲内で加工の程度（厳しさ）に応じて適宜選定すればよい。例えば、絞り、プレスや打抜き、冷間鍛像加工等に使用する４０℃における動粘度がおよそ、２０〜５００mm²/sの低粘度油の場合は０．５〜３質量％程度、また、引抜き、押し抜き加工等に使用される４０℃における動粘度がおよそ５００mm²/s以上の高粘度油では３〜１０質量％程度配合するのが好ましい。

次に、本発明の金属加工油組成物を構成する（Ｃ）成分としての活性硫黄化合物とは、活性硫黄を含有するためにＪＩＳＫ２５１３に規定する銅板腐食試験において「３」以上の判定結果を示す化合物をいう。活性硫黄化合物でなく、不活性な硫黄化合物であると、加工性を向上させることができず、（Ｃ）成分としては不適当である。
本発明で使用される活性硫黄化合物としては、例えば、オレフィンポリサルファイド，ジアルキルポリサルファイド，硫化油脂，または硫化鉱油もしくは単体硫黄（硫黄粉末）などが挙げられる。

上記オレフィンポリサルファイドは、様々な方法によって製造することができるが、例えば、炭素数３〜２０のオレフィン又はその２〜４量体と硫化剤とを反応させることによって得られるものである。ここで、炭素数３〜２０のオレフィンとしては、例えば、プロピレン，イソブテン，ジイソブテンなどが好ましく用いられる。一方、硫化剤としては、例えば、硫黄，塩化硫黄，ハロゲン化硫黄などが挙げられる。上記反応によって得られるオレフィンポリサルファイドのイオウ含有量としては、通常、１０〜５０質量％のものが、溶解性，安定性，経済性の点で望ましい。

また、ジアルキルポリサルファイドは、例えば一般式(Ｉ)

〔式中、Ｒ¹ 及びＲ² は、それぞれ炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数７〜２０のアルキルアリール基又は炭素数７〜２０のアリールアルキル基を示し、それらは互いに同一でも異なっていてもよい。ｘは２〜８の実数（詳しくは有理数）を示す。〕で表される化合物である。上記一般式（Ｉ) におけるＲ¹ 及びＲ² の具体例としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基，ｓｅｃ−ブチル基，ｔ−ブチル基，各種ペンチル基，各種ヘキシル基，各種ヘプチル基，各種オクチル基，各種ノニル基，各種デシル基，各種ドデシル基，シクロヘキシル基，シクロオクチル基，フェニル基，ナフチル基，トリル基，キシリル基，ベンジル基，フェネチル基などが挙げられる。
このジアルキルポリサルファイドとしては、ｘが３〜６、Ｒ¹，Ｒ²が炭素数１６〜２０アルキル基、６〜２０のアリール基である化合物が好ましい。具体的には、例えば、ジベンジルジサルファイドやジ−ｔ−ノニルポリサルファイドなどが挙げられ、特に、硫黄を１０〜５０質量％含有するものが好適である。

前記の硫化油脂は、動植物油の硫化物を指し、例えば、硫化ラード，硫化なたね油，硫化ひまし油，硫化大豆油などがある。また、この硫化油脂は、硫化オレイン酸などの二硫化脂肪酸、硫化オレイン酸メチルなどの硫化エステルも包含する。該硫化油脂としては、硫黄分を５〜３０質量％含有するものが好適である。
また、前記の硫化鉱油もしくは単体硫黄としては、市販の硫化鉱油を使用してもよく、あるいは、通常の鉱油に単体硫黄（硫黄粉末）を加え、例えば、１２０〜１５０℃程度の温度で、３０分〜６時間程度加熱、攪拌して調製したものを用いてもよい。この硫化鉱油は、硫黄を０.１〜２質量％含有するものが好適である。

本発明においては、上記各種の活性硫黄化合物のうち、ジアルキルポリサルファイドが好ましく、中でも、効果、及び入手性の観点から、ジオクチルポリサルファイド、ジドデシルポリサルファイドなどが好ましい。
また、これら活性硫黄化合物は、一種を単独で配合してもよいが、二種以上を組み合わせて配合しても良い。
上記（Ｃ）成分の活性硫黄を含有する化合物の配合量は、特に制限はないが、硫黄分が、組成物を基準にして１〜３０質量％となるように配合することが好ましい。この範囲であれば、目的の加工性が得られ、金型や工具の摩耗の進行などの不都合を抑制できる。また、活性硫黄化合物とは、硫黄含有量が異なるため、選択された硫黄化合物に応じて変動するが、通常、組成物を基準にして５〜７０質量％が好ましく、１５〜６０質量％がより好ましい。

本発明の金属加工油組成物は、さらに（Ｄ）成分として(i)油脂、(ii)炭素数６〜２４の脂肪酸,炭素数１２〜４０の二塩基酸、及びそれらのエステル化合物、並びに(iii)リン含有化合物から選ばれた少なくとも一種を配合することが好ましい。これによって、さらに加工性を高めることができる。
ここでいう(i)油脂としては、例えば、大豆油、あまに油、なたね油等の植物油、牛脂、ラード等の動物油などを挙げることができる。また、(ii)炭素数６〜２４の脂肪酸としては、特に制限はないが、代表例としてオレイン酸、ステアりん酸などがあげられる。また炭素数１２〜４０の二塩基酸としては、公知の種々のものが使用でき、代表例としては、アジピン酸、セバシン酸、1，8−ジカルボキシオクタン、１，２０−ジカルボキシエイコサン、などが挙げられる。
また、それらのエステル化合物としては、それらの脂肪酸や二塩基酸と炭素数１〜２４のアルコール類とのエステルが好ましく、例えば，アジピン酸ジブチル, アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシルなどが挙げられる。

次に(iii)リン含有化合物としては、アルキルフォスフェート、ハイドロジェンフォスファイト及びそれらのアミン塩、ジンクジチオフォスフェートが或いはモリブデンジチオフォスフェートをいい、それぞれ公知化合物を使用できる。これらのリン含有化合物の中で、特に好ましい化合物としては、ジラウリルハイドロジェンフォスファイト、トリノニルフォスファイト、オレイルアシッドフォスフェート、トリオレイルフォスフェート、２−エチルヘキシルアシッドフォスフェートの牛脂アミン塩、ジンクジチオフォスフェート、及びモリブデンジチオフォスフェートなどが挙げられる。
これらのリン含有化合物は、一種を単独で配合してもよいが、二種以上を組み合わせて配合しても良い。
このようなリン含有化合物の配合量は、０．１〜１０質量％が好ましく、０．５〜８質量％がより好ましい。リン含有化合物の配合量は、０．１〜１０質量％であれば、加工性の向上の目的が達せられ、また、金型や工具が摩耗する恐れもない。

本発明の金属加工油組成物においては、さらに本発明の目的に反しない範囲で公知の添加剤を配合できる。そのような添加剤としては、例えば、フェノール系、アミン系などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系、チアゾール系などの腐食防止剤、金属スルホネート系、こはく酸エステル系などの錆止め剤、シリコン系、フッ素化シリコン系などの消泡剤、ポリメタアクリレート系、オレフィンコーポリマー系などの粘度指数向上剤などが挙げられる。これらの添加剤の配合量は、目的に応じて適宜選定すればよいが、通常これらの添加剤の合計が組成物を基準にして２０質量％以下になるように配合する。
本発明の金属加工油組成物の動粘度については、特に制限はないが、およそ２０〜２００００ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが好ましい。金属加工油組成物の動粘度がおよそ２０〜２００００ｍｍ²／ｓの範囲であれば、加工性が良好で、引火性などの面からも安全性が確保でき、油剤が被加工物に付着して持ち去られる量の面ついても、経済的に問題がない。
上記の本発明の金属加工油組成物は、あらゆる金属加工について使用できるが、鉄系金属材、クロム系金属材、ニッケル系金属材、又はアルミ厚板材などの難加工材の加工に対しても使用できる。また、本発明の金属加工油組成物を用いる金属加工方法の種類については、特に制限はなく、例えば、絞り加工、切削加工、引抜き加工、鍛造加工、打抜き加工、押抜き加工、ファインブランキング加工、スウェージング加工などに利用できる。

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
（評価方法）
各実施例及び比較例で得られた試料油について、以下の方法で評価した。
（１）円筒絞り実験
以下の条件で円筒絞り実験を行った。
実験機：ＪＴトーシ製深絞り試験機
板材質：ＳＵＳ３０４（Φ７０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）
ポンチ：ＳＫＤ１１（φ３２．０ｍｍ、肩Ｒ=５ｍｍ）
ダイス：ＳＫＤ１１（φ３４．８ｍｍ、肩Ｒ=５ｍｍ）
シワ押え力：０．４ｔ
絞り深さ：２０ｍｍ
絞り深さ：１０ｍｍ/ｓ
評価項目：
板を２０枚加工したときの、ポンチ荷重を測定し、工具と板の表面状態を観察し、摩耗やキズの発生の有無を調べた。
（２）断続切削実験
以下の条件で断続切削条実験を行った。この実験は、ファインブランキング加工性も評価できる。
ワーク：ＳＫＤ１１，φ８１，８スリット
工具：超硬
切削速度ｖ：５０ｍ／ｍｉｎ（２００ｒｐｍ）
切込みｔ：１ｍｍ，送りｆ＝１μｍ／ｒｅｖ
切削長Ｌ：５ｍｍ×５回繰り返し
合計パス回数：５ｍｍ×５回×８スリット÷０．００１ｍｍ＝２０万パス（ファインブランキング２０万ショット相当）
評価項目：送り分力（加工安定性）、及び工具摩耗を観察した。

（３）平板引抜き実験
以下の条件で平板引抜き実験を行った。
試験機：インストロン試験機
減面率：７．２％
摺動速度：２００ｍｍ/ｓ
試験温度：２２℃
引抜き距離：１５０ｍｍ
試験片（板）：ＳＵＳ３０４（１０ｍｍ x ３００ｍｍ x ４ｍｍ）
ポンチ：WC （１Ｒ）
評価項目：平均引抜き抵抗を比較
（４）冷間鍛造実験
以下の条件で冷間鍛造実験を行った。
試験機：ＳＡＫＡＭＵＲＡＮＰ−４５０Ｈ
段数：4段打
加工速度：１５０個/分
テストピース：６角フランジナット製造用Ｓ−４５Ｃ（φ１９ｍｍ×９.５×１０ｍｍ）
パンチ及びダイス材質：ＳＫＨ、ＳＫＤ

（試料油及び比較油）
比較油−１
市販の塩素系絞り油（４０℃の動粘度が２９ｍｍ²／ｓ、塩素含有量１８．６質量％）
比較油−２
市販の非塩素系絞り油（４０℃の動粘度が７８ｍｍ²/s、硫黄含有量２．６質量％）
比較油−３
４０℃の動粘度が９．５ｍｍ²／ｓのナフテン系鉱油４０質量％、活性硫黄系ポリサルファイド（大日本インキ製ダイルーブＳ９４０）４０質量％、リン系化合物（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ製ＶＡＮＬＵＢＥ６７２）１８質量％、有機物処理をしていないベントナイト（ホージュン製ベンゲルＨＶＰ）２質量％を混合し、見かけ４０℃の動粘度が４６ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。
比較油−４
市販の塩素系引抜油（４０℃の動粘度が１７６００ｍｍ²/s 、塩素含有量２８．３質量％）

試料油−１
４０℃の動粘度が９．５ｍｍ²/s のナフテン系鉱油４０質量％、活性硫黄系ポリサルファイド（大日本インキ製ダイルーブS940）４０質量％、リン系化合物（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ製ＶＡＮＬＵＢＥ６７２）１８質量％、第四級アンモニウムで処理したベントナイト（ホージュン製Ｓ−ＢＥＮＮＺ）２質量％を混合し、硫黄含有量１３．２質量％、４０℃の動粘度が４６ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。混合は、先ずナフテン系鉱油と表面修飾ベントナイトを１００℃、３５０ｒｐｍで1時間攪拌混合し、次いで残りの基材を活性硫黄系ポリサルファイド、リン系化合物の順に１００℃の温度を維持しながら順次混合した。
試料油−２
４０℃の動粘度が３０ｍｍ²／ｓのナフテン系鉱油３０質量％、４０℃の動粘度が１００ｍｍ²／ｓのナフテン系鉱油２０質量％、活性硫黄系ポリサルファイド（大日本インキ製ダイルーブＳ９４０）４３質量％、ジンクジチオフォスフェート（ＯＬＯＮＩＴＥ製ＯＬＯＡ２６０）５質量％、第四級アンモニウムで処理したベントナイト（ホージュン製Ｓ−ＢＥＮＮＺ）２質量％を混合し、４０℃の動粘度が７８ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。

試料油−３
１００℃の動粘度が４３００ｍｍ²／ｓのポリブテン４３質量％（出光石油化学製２００００H）、活性硫黄系ポリサルファイド（大日本インキ製ダイルーブＳ９４０）４０質量％、炭素数２２の二塩基酸（岡村製油製ＩＰＵ−２２）６質量％、第第四級アンモニウムで処理したベントナイト（ホージュン製Ｓ−ＢＥＮＮＺ）８質量％、増粘剤（三洋化成工業製アクルーブ９１５）３質量％を混合し、４０℃の動粘度が１３０００ｍｍ²／ｓの引抜き専用油剤を調整した。

試料油−４
試料油−１の硫黄系化合物を硫化ラード（大日本インキ製ＳＵＬＦＵＲＩＺＥＤＬＡＲＤ）４０質量％に変更し、硫黄含有量５.６質量%、４０℃の動粘度が５２ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。
試料油−５
試料油−１の硫黄系化合物を硫化油脂（日本ルブリゾール製ＡＮＧＬＡＭＯＬ８１）３０質量％に変更し、硫黄含有量９．８ｗｔ％、４０℃の動粘度が６４ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。

試料油−６
試料油−１のリン系化合物をオレイン酸メチル（日本油脂製ユニスターＭ−１８２Ａ）１８質量％に変更し、硫黄含有量１２．８ｗｔ％、４０℃の動粘度が３７ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。
試料油−７
試料油−１のリン系化合物を菜種油（サミット製油製ハイエルシン菜種白絞油）１８質量％に変更し、硫黄含有量１３．１質量％、４０℃の動粘度が４２ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。
試料油−８
試料油−１のリン系化合物をセバシン酸ジ２エチルヘキシル（三建化工製ＤＯＳ）１８質量％に変更し、硫黄含有量１２．６ｗｔ％、４０℃の動粘度が４５ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。
試料油−９
４０℃の動粘度が９．５ｍｍ²／ｓのナフテン系鉱油４１．５質量％、活性硫黄系ポリサルファイド（大日本インキ製ダイルーブＳ９４０）４０質量％、セバシン酸ジ２エチルヘキシル（三建化工製ＤＯＳ）１８質量％、第四級アンモニウムで処理したベントナイト（ホージュン製Ｓ−ＢＥＮＮＺ）０．５質量％を混合し、硫黄含有量１２．８ｗｔ％、４０℃の動粘度が５４ｍｍ²／ｓの油剤を調整した。

実施例１
試料油−１、４〜８及び比較油１〜３について、（１）の円筒絞り実験を行った。その結果を第１表に示す。

第１表によれば、試料油−１，及び４〜８はいずれも比較油−１の塩素系加工油に劣らず、２０枚の板を加工をしても、ポンチ荷重は低く安定しており、試験片および工具に摩耗、キズの発生が無く、優れた加工性を示した。
これに対し、比較油―２は、工具に摩耗、キズの発生が無かったが、開始直後から試験片に縦キズが発生し、最終的に無数の大小の縦キズが観察された。比較油―３は、分散状態が不安定で静置により容易に沈殿を生じた。深絞り加工の一枚目で、表面状態にむらが生じた
実施例２
試料油−２と比較油−１について、（２）の断続切削実験を行った。
（実験結果）：
工具摩耗については、比較油−１が、１１００００パスを超えたところから、送り分力が１５０Ｎに達し、工具刃先が摩耗状態にあることが確認できたのに対し、試料油−２は、２０００００パスまで送り分力が１２０Ｎと低かった。
また、実験後の工具刃先の摩耗面積については、試料油−２の場合は、比較油−１の場合の２/３であった。
このことより、試料油−２は、比較油−１（塩素系油剤）より安定した切削が可能であり、工具摩耗も少ないことが分かった。また、この結果は、試料油−２が切削油、及び打抜き油として優れていることを示している。

実施例３
試料油−３と比較油−４について、（３）の平板引抜き実験を行った。その結果を第２表に示す。

試料油−３は、いずれの材質の場合もかじりやキズの発生もなく、第２表によれば、殆どの材料で比較油−４（塩素系油剤）より低い引抜き力で加工が可能である。
実施例４
試料油−９と比較油−２について、（４）の冷間鍛造実験を行った。その結果、比較油−２の硫黄系金属加工油が３万個で工具摩耗が著しく観察され、金型交換を余儀なくされたのに対し、本願発明に係る試料油−９では１０万５千個の加工が可能であった。

本発明の金属加工油組成物は、鉄系金属材、クロム系金属材、ニッケル系金属材、又はアルミ厚板材などの難加工材の加工に対しても優れた加工性を有し、非塩素系加工油であっても、塩素系加工油より優れた加工性を有する金属加工油組成物である。

Claims

鉄系金属材、クロム系金属材、ニッケル系金属材、又はアルミ厚板材に対して行われる、絞り加工、切削加工、引抜き加工、鍛造加工、打抜き加工、押抜き加工、ファインブランキング加工、及びスウェージング加工のいずれかの金属加工に用いる金属加工油組成物であって、（Ａ）基油に、（Ｂ）第四級アンモニウム塩で処理したベントナイト、又はモンモリロナイト、及び（Ｃ）組成物基準で１５〜６０質量％のオレフィンポリサルファイド，ジアルキルポリサルファイド，硫化油脂，及び硫化鉱油もしくは単体硫黄から選ばれる活性硫黄化合物を含有してなる金属加工油組成物。
（Ｃ）の活性硫黄化合物がジアルキルポリサルファイド及び/又は硫化油脂である請求項１記載の金属加工油組成物。
さらに、（Ｄ）(i)油脂、(ii)炭素数６〜２４の脂肪酸,炭素数１２〜４０の二塩基酸、及びそれらのエステル化合物、並びに(iii)リン含有化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物を含有してなる請求項１または２に記載の金属加工油組成物。
（Ｂ）第四級アンモニウム塩で処理したベントナイト、又はモンモリロナイトの配合量が、組成物基準で０．５〜１０質量％である請求項１〜３のいずれかに記載の金属加工油組成物。