[发明专利]极微量润滑铝加工用油剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及极微量润滑铝加工用油剂组合物。

背景技术

铝加工的实例包括切削加工、研磨加工、成形辊轧、锻造加工、冲压加工、拉制加工和压延加工。通常使用润滑油进行这些铝加工操作。

例如，在切削和研磨加工中，已使用切削和研磨油剂以延长工具如钻机、立端刀、刀具和研磨石等的工作寿命，改善工件加工表面的粗糙度，并从而提高加工效率，因而提高机械加工的生产性。

切削或研磨油剂大致分为两个主要类型的油剂，即，用水稀释其中含有的表面活性剂和润滑剂组分后使用的水溶性油剂，和包含矿物油作为主要组分并原样(即以原液(stock solution)的形式)使用的水不溶性油剂。在传统的切削和研磨加工中，无论使用哪种类型的油剂，都要向工件的加工部位供给相对大量的切削和研磨油剂。

切削和研磨油剂的最基本和重要的功能是润滑和冷却功能。通常地，水不溶性切削和研磨油剂的润滑性能优异，而水溶性切削和研磨油剂的冷却性能优异。因此，有必要供给每分钟几升至超过十升范围的大量的水不溶性切削和研磨油剂。

从不同的观点来看，有效地提高加工效率的切削和研磨油剂具有非期望的方面。这些方面的典型例子就是环境影响。无论水溶性油剂或水不溶性油剂，都倾向于在其使用过程中逐渐劣化并最终变得无法进一步使用。例如，当由于微生物的生长导致稳定性劣化，从而进行组分分离或环境卫生劣化时，水溶性油剂变得无法使用。当随着氧化的进行而产生的酸性组分使得工件受腐蚀，或粘度发生显著变化时，水不溶性油剂变得无法使用。而且，油剂通过附着至金属碎片或机械加工切屑而消耗从而成为废弃物。

在这种情况下，处理劣化的油剂然后更换新的油剂。有必要对作为废弃物处理的油剂进行各种处理以避免废油剂不利地影响环境。例如，以提高加工效率为主要目的而开发的切削或研磨油剂，包含大量的在热处理过程中可能产生有害二噁英的含氯组分。因而需要去除该组分。结果，已开发了不含有含氯组分的切削或研磨油剂。然而，尽管该油剂不包含含氯组分，但是如果它们的废弃物处理量大的话，仍将不利地影响环境。水溶性油剂可污染周围水域，因此，有必要进行需高成本的高度开发处理。

为了应对上述问题刚研究出了通过使用吹冷风以代替使用切削和研磨油剂进行冷却。然而，在这种情况下，无法获得切削和研磨油剂的其他功能，如，润滑性。

在这种情况下，开发了极微量润滑切削和研磨加工系统，该系统通过将传统切削和研磨所用油剂量的1/100000至1/1000000的痕量油剂连同压缩流体(例如，压缩空气)一起供给到加工部位而进行。该系统可用压缩空气获得冷却效果并且由于使用了极微量的油剂可减少废弃物的量，因而改善由大量废弃物处理所引发的对环境的影响(参见，例如，下述专利文献1)。

在该极微量润滑切削和研磨加工方法中，通常使用添加剂如油性改良剂和极压添加剂以提高加工效率。特别地，基于组合物的总质量，以0.1至15质量％的量使用和添加油性改良剂如醇类、羧酸、不饱和羧酸的硫化物、聚氧化烯化合物、酯类、多元醇的烃基醚和胺类(参见，例如，下述专利文献2)。

引用列表

专利文献

专利文献1：WO02/081605

专利文献2：日本专利特开2006-249369号公报

发明内容

发明要解决的问题

最近，在铝加工中使用的上述润滑油需要进一步改善性能。例如，在使用极微量润滑系统(MQL系统)的切削和研磨加工中，即使供给极微量的油剂也要求能够提供具有优异的加工表面的工件，以减少工具的磨损，并进行有效地切削和研磨。因此，要求系统使用的切削和研磨油剂具有高品质的性能。迄今为止，已使用酯以减少可能发生在加工如铝切削过程中的摩擦和磨损。因为酯的高度润滑性和稳定性，其不仅被用作添加剂还被用作构成油剂的大部分的基油。

然而，主要含有酯的油剂在性能方面具有某些局限性。为了进一步提高生产率，已寻求更高效的加工油剂，开发该加工油剂因此已成为当务之急。

用于解法问题的方案

鉴于这些情况完成了本发明，并且本发明具有提供适合于MQL系统并实现提高的加工性能的铝加工用油剂组合物的目的。

作为实现上述目的而进行广泛的学习和研究的结果，基于以特定量使用包含具有特定结构的醇化合物的油剂组合物能够实现该目的发现，完成了本发明。