专利摘要

本发明的放电加工油组合物的特征在于，在基础油中配合有有机酸金属盐，前述有机酸金属盐是鲍林电负性为2以下的金属的有机酸盐，该组合物的80℃下的体积电阻率为2×10‑5TΩ·m以上，40℃运动粘度为0.5mm2/s以上且10mm2/s以下。

权利要求

1.放电加工油组合物，其特征在于，其为在基础油中配合有有机酸金属盐的放电加工油组合物，

所述有机酸金属盐是鲍林电负性为2以下的金属的有机酸盐，

该组合物的80℃下的体积电阻率为2×10^-5TΩ·m以上，40℃运动粘度为0.5mm²/s以上且10mm²/s以下。

2.根据权利要求1所述的放电加工油组合物，其特征在于，所述有机酸金属盐的配合量以该组合物总量基准计为0.5质量%以上且15质量%以下。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的放电加工油组合物，其特征在于，所述有机酸为羧酸。

4.根据权利要求3所述的放电加工油组合物，其特征在于，所述羧酸为单羧酸。

5.根据权利要求1~权利要求4中任一项所述的放电加工油组合物，其特征在于，所述基础油的40℃运动粘度为0.4mm²/s以上且9.9mm²/s以下。

6.根据权利要求1~权利要求5中任一项所述的放电加工油组合物，其特征在于，构成所述有机酸金属盐的金属为Zn、Ba、Ca、Na和K中的至少任一者。

7.根据权利要求1~权利要求6中任一项所述的放电加工油组合物，其特征在于，配合有100℃运动粘度为10mm²/s以上且10000mm²/s以下的增稠剂。

8.根据权利要求7所述的放电加工油组合物，其特征在于，所述增稠剂的配合量以该组合物总量基准计为0.5质量%以上且15质量%。

9.根据权利要求1~权利要求8中任一项所述的放电加工油组合物，其特征在于，该组合物用于通过辅助电极法来加工脆性材料。

说明书

技术领域

本发明涉及放电加工油组合物。

背景技术

放电加工是通过由放电产生的放电凹痕的累积来加工被加工物的方法。具体而言，将导电性的被加工物和电极载置在加工油（绝缘性溶剂）中并以规定的间隔（～数十μm）对向放置，通过电弧放电使被加工物呈现高温状态而溶解。溶解的被加工物因加热气化的加工油的气化爆炸而被去除（参照图1）。根据这种放电加工，能够进行复杂形状的加工，但加工速度比切削加工低，要求提高加工速度。

因而，以提高加工速度作为目的而开发了各种放电加工用电极。例如提出了一种放电加工用电极材料，其特征在于，不含0.05重量%以上的Ni、Cu、W以外的元素或其硼化物或氧化物，包含W浓度为40重量%以上的Cu-W合金，该合金中的全部W颗粒的30%以上的粒径为1μm以下（参照专利文献1）。

另外，能够应用放电加工的材料通常仅为金属材料。针对绝缘性材料（金刚石、红宝石、玻璃、陶瓷和超高纯度的硅等），无法进行通常的放电加工，通过使用所谓的辅助电极法，还能够加工绝缘性材料。图2示出使用了辅助电极法的放电加工的一例。若使用辅助电极法，还能够自由地对硬度非常高且难以切削加工的陶瓷等进行加工。辅助电极法中，通过通常的放电加工对金属材料进行加工的速度也低，因此，进一步要求加工速度的提高。

例如提出了如下方法：使包含网状导电材料等的复合物密合于绝缘材料的表面，通过绝缘材料与加工电极之间产生的放电，使包含网状导电材料等的复合物中分离出的加工粉覆盖于绝缘材料而形成导电层，通过该导电层与加工电极之间产生的放电而对绝缘材料进行加工（参照专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-130485号公报

专利文献2：日本专利第3241936号公报。

发明内容

发明要解决的课题

仅利用专利文献1所述的电极材料的改良时，加工速度的改善不充分，还需要对加工油自身进行改良。另外，对于专利文献2所述的对绝缘性材料进行的放电加工（辅助电极法）而言，要求进一步改善加工速度。

本发明的目的在于，提供在放电加工中的加工速度充分高的放电加工油组合物。

用于解决问题的手段

为了解决前述课题，本发明提供如下那样的放电加工油组合物。

放电加工油组合物，其特征在于，其为在基础油中配合有有机酸金属盐的放电加工油组合物，前述有机酸金属盐是鲍林电负性为2以下的金属的有机酸盐，该组合物的80℃下的体积电阻率为2×10^-5TΩ·m以上，40℃运动粘度为0.5mm²/s以上且10mm²/s以下。

根据本发明的放电加工油组合物，能够充分提高加工速度，因此，生产率提高。另外，通过使用辅助电极法，对于非常难以切削的陶瓷、高纯度硅等脆性材料也能够自由地加工。

附图说明

图1是放电加工的一个方式的示意图。

图2是使用了辅助电极法的放电加工的一个方式的示意图。

具体实施方式

本发明的放电加工油组合物（以下也简称为“本组合物”」。）的特征在于，在基础油中配合有有机酸金属盐，前述有机酸金属盐是鲍林电负性为2以下的金属的有机酸盐，该组合物的80℃下的体积电阻率为2×10^-5TΩ·m以上，40℃运动粘度为0.5mm²/s以上且10mm²/s以下。以下进行详细说明。

〔基础油〕

本组合物中使用的基础油（以下也称为“本基础油”。）只要是绝缘性，则可以是矿物油也可以是合成油。作为矿物油，可以使用现有公知的各种矿物油，可列举出例如链烷烃基系矿物油、中间基系矿物油和环烷烃基系矿物油等。具体而言，可列举出基于溶剂精制或加氢精制的轻质中性油、中间中性油、重质中性油和光亮油料等。另外，作为合成油，也可以使用现有公知的各种合成油，可以应用例如α-烯烃、聚α-烯烃（包括α-烯烃共聚物）、聚丁烯等。

本基础油可以单独使用，或者任意地组合2种以上使用，还可以将矿物油与合成油组合使用。

本基础油的40℃运动粘度优选为0.4mm²/s以上且9.9mm²/s以下、更优选为1mm²/s以上且8mm²/s以下、进一步优选为1.5mm²/s以上且5mm²/s以下。处于上述粘度范围时，容易将后述的本组合物的运动粘度控制在优选范围内。

〔有机酸金属盐〕

本组合物中使用的有机酸金属盐是鲍林电负性（以下简称为“电负性”。）为2以下、优选为1.7以下、更优选为1.6以下的金属的有机酸盐。通过配合电负性为1.7以下的金属的有机酸盐，使用本组合物时的加工速度显著提高。

作为前述有机酸金属盐中使用的金属，从加工速度的观点出发，优选为Zn、Ba、Ca、Na和K中的至少任一者，特别优选为Zn。

被用作有机酸盐的有机酸可列举出有机磺酸、羧酸等，从溶解性的观点出发，优选为羧酸、更优选为单羧酸。

作为单羧酸，可优选地应用己酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、山嵛酸、蜂花酸、异壬酸、新癸酸和异硬脂酸等。

前述有机酸金属盐的配合量以本组合物总量基准计优选为0.5质量%以上且15质量%以下、更优选为1质量%以上且10质量%以下、进一步优选为2质量%以上且5质量%以下。有机酸金属盐的配合量为0.5质量%以上时，能够进一步提高加工速度，另外，有机酸金属盐的配合量为15质量%以下时，能够使本组合物的运动粘度更适合，绝缘性也高，能够进一步提高加工速度。

〔本组合物〕

本组合物是向基础油中配合前述有机酸金属盐而得到的，80℃下的体积电阻率为2×10^-5TΩ·m以上。体积电阻率为2×10^-5TΩ·m以上时，绝缘性充分高，因此，能够进一步提高加工速度。本组合物中的体积电阻率优选为1×10^-4TΩ·m以上，体积电阻率更优选为1×10^-3TΩ·m以上。需要说明的是，体积电阻率根据JISC 2101测定即可。

另外，本组合物的40℃运动粘度为0.5mm²/s以上且10mm²/s以下，优选为1mm²/s以上且8mm²/s，更优选为1.5mm²/s以上且5mm²/s以下。

本组合物的40℃运动粘度为0.5mm²/s以上，因此能够提高加工速度，另外，起火的风险性也小。进而，本组合物的40℃运动粘度为10mm²/s以下，因此，运动粘度不会过高，能够充分提高加工速度。即，本组合物的40℃运动粘度处于上述范围内对于提高加工速度而言是重要的因素。

本组合物通过在基础油中含有上述特定的金属元素，能够降低放电加工时的功函数、能够形成宽阔的加工间隙。因此，在放电加工中产生的加工屑、气体容易排出，难以产生短路、异常放电，加工速度提高，并且能够进行稳定的加工。

因此，本组合物可适合地应用于刻模放电加工、线切割放电加工等所谓的被称为放电体系的电加工。进而，本组合物的加工速度非常快，还可适合地用于基于辅助电极法的绝缘性脆性材料（金刚石、红宝石、玻璃、陶瓷和超高纯度的硅等）的加工。

〔增稠剂〕

本组合物中，出于进一步提高加工性的目的，优选配合增稠剂。作为增稠剂，从提高加工性的观点出发，100℃运动粘度优选为100mm²/s以上且10000mm²/s以下、更优选为100mm²/s以上且8000mm²/s以下、进一步优选为1000mm²/s以上且6000mm²/s以下。另外，作为增稠剂，从溶解性的观点出发，优选在30℃下为液体。

作为上述增稠剂，可列举出矿物油、聚α烯烃（PAO）、聚丁烯、聚异丁烯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸烷基酯、乙烯-丙烯共聚物和聚亚烷基二醇（PAG）衍生物等。这些增稠剂可以单独使用，也可以以任意的组合进行混合使用。

增稠剂的配合量以本组合物总量基准计优选为0.5质量%以上且15质量%、更优选为1质量%以上且10质量%以下、进一步优选为2质量%以上且5质量%。增稠剂的配合量为0.5质量%以上时，能够充分提高加工速度。增稠剂的配合量为15质量%以下时，增稠效果也变得适当，能够将加工速度维持得充分高。

〔油溶性树脂〕

本组合物中，出于进一步提高加工速度的目的，优选配合油溶性树脂。

作为油溶性树脂，从加工速度的观点出发，数均分子量优选为300以上且2000以下。另外，从提高加工速度的观点出发，优选在30℃下为固体。

作为上述油溶性树脂，可列举出二戊烯、四萜烯和聚萜烯等聚合物、或者它们的加氢物；环戊二烯-二环戊二烯共聚系石油树脂或它们的加氢物；松香的酯；香豆酮树脂；香豆酮·茚树脂等。这些油溶性树脂可以单独使用，也可以以任意的组合来混合使用。

油溶性树脂的配合量以本组合物总量基准计优选为0.5质量%以上且15质量%、更优选为1质量%以上且10质量%以下、进一步优选为2质量%以上且5质量%以下。油溶性树脂的配合量为0.5质量%以上时，能够使加工速度充分高。油溶性树脂的配合量为15质量%以下时，本组合物的粘度也变得适度、能够将加工速度维持得充分高。

〔其它添加剂〕

进而，本组合物中，在不损害发明效果的范围内，还可以配合防锈剂、消泡剂、抗氧化剂和金属钝化剂等。

作为防锈剂，可列举出苯磺酸烷基酯、萘磺酸二壬基酯、烯基琥珀酸酯、多元醇酯等。作为配合量，以放电加工油总量基准计优选为0.01质量%以上且5质量%以下左右。

作为消泡剂，可列举出硅油、氟代硅油和氟代烷基醚等。作为配合量，以组合物总量基准计优选为0.01质量%以上且5质量%以下左右。

作为抗氧化剂，可列举出酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂。作为酚系抗氧化剂，可列举出例如4,4'-亚甲基双（2,6-二叔丁基苯酚）（DBPC）；4,4'-双（2,6-二叔丁基苯酚）；4,4'-双（2-甲基-6-叔丁基苯酚）；2,2'-亚甲基双（4-乙基-6-叔丁基苯酚）；2,2'-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；4,4'-丁叉基双（3-甲基-6-叔丁基苯酚）；4,4'-异丙叉基双（2,6-二叔丁基苯酚）；2,2'-亚甲基双（4-甲基-6-壬基苯酚）；2,2'-异丁叉基双（4,6-二甲基苯酚）；2,2'-亚甲基双（4-甲基-6-环己基苯酚）；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚等。

另外，作为胺系抗氧化剂，可列举出例如单辛基二苯基胺；单壬基二苯基胺等单烷基二苯基胺系；4,4'-二丁基二苯基胺；4,4'-二戊基二苯基胺；4,4'-二己基二苯基胺；4,4'-二庚基二苯基胺；4,4'-二辛基二苯基胺；4,4'-二壬基二苯基胺等二烷基二苯基胺系；四丁基二苯基胺；四己基二苯基胺；四辛基二苯基胺；四壬基二苯基胺等聚烷基二苯基胺系；以及萘胺系的抗氧化剂。

本发明中，前述酚系、胺系的抗氧化剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。另外，从抗氧化效果和经济性的平衡等方面出发，其配合量以组合物总量基准计为0.01质量%以上且5质量%以下左右。

金属钝化剂主要被用作抗铜腐蚀剂，可列举出例如苯并三唑、咪唑啉、嘧啶衍生物、噻二唑和噻二唑等。可以单独使用这些中的1种，也可以组合使用2种以上。配合量以组合物总量基准计优选为0.01质量%以上且1质量%以下左右。作为放电加工机的电极，通常使用铜，因此，通过配合上述范围的金属钝化剂，能够抑制放电加工油中微量混入的铜等起到金属氧化物的氧化催化剂的作用。

此处，本发明中，例如被规定为“配合有（A）成分和（B）成分的组合物”的组合物不仅包括“包含（A）成分和（B）成分的组合物”，还包括“包含用于代替（A）成分和（B）成分中的至少一种成分而将该成分改性得到的改性物的组合物”、“包含使（A）成分与（B）成分反应得到的反应产物的组合物”。

实施例

接着，通过实施例来进一步详细说明本发明，但本发明完全不限定于这些例子。

〔制造例1～2、比较制造例1～4〕

使用表1所示的基础油和添加剂，制备放电加工油组合物（试样油），并进行以下的评价。

1）合成油1：碳原子数12的α-烯烃（40℃运动粘度：1.2mm²/s）

2）合成油2：异链烷烃（40℃运动粘度：11.0mm²/s）

3）增稠剂：聚丁烯（100℃运动粘度：4550mm²/s）

4）金属酸盐1：新癸酸锌

5）金属酸盐2：磺酸钙（Crompton公司制 Bryton C-500）

6）金属酸盐3：磺酸钠（日本ルブリゾール公司制 LUBRIZOL 5318A）。

（评价方法）

（1）运动粘度

按照JIS K 2283以规定的温度进行测定。

（2）体积电阻率

按照JIS C2101所述的方法，在测定温度80℃、施加电压250V、测定时间1分钟的试验条件下，测定试样油的体积电阻率。

（3）放电加工速度

使用表1所示的配合组成的试样油，按照以下的2种方法测定放电加工速度。将评价结果示于表1。

（3-1）对陶瓷进行刻模放电加工（辅助电极法）。

实施例1-1、2-1、比较例1-1、2～4

＜加工材料（工作件）＞

陶瓷：ZrO₂（导电化处理：Cu覆膜0.1mm厚）

＜加工条件＞

工具电极：Cu（φ5.0mm）

无负荷电压（V）：100

设定电流（A）：4.2

设定放电时间（μs）：4

停止时间（μs）：40

伺服基准电压（SV）：60

放电检测电压（V）：70

电极跳步间隔（Electrode Jump Gap）（ms）：3000

跳步时间（ms）：800

电极转速（min^-1）：60

＜评价项目＞

通过单位时间的去除体积来评价放电加工速度。具体而言，通过下式由加工前的工作件质量和加工后的工作件质量之差来求出。工作件质量的测定使用了电子式上皿天平。

V＝（W₁-W₂）/t/ρ

V：加工速度（mm³/min）

W₁：加工前的工作件质量（g）

W₂：加工后的工作件质量（g）

t：加工时间（min）

ρ：密度（g/mm³）。

（3-2）对钢进行的线放电加工。

实施例1-2、2-2、比较例1-2

＜加工材料（工作件）＞

SKD11

＜加工条件＞

无负荷电圧（V）：100

设定电流（A）：5.4

设定放电时间（μs）：2

停止时间（μs）：20

伺服基准电压（V）：60

伺服速度（mm/min）：5

＜评价项目＞

加工速度（mm²/s）。

〔评价结果〕

根据表1的结果可理解：对于利用辅助电极法进行的陶瓷放电加工和针对钢的通常线放电加工中的任一者而言，使用本发明的放电加工油组合物时，加工速度优异。尤其是，配合有规定增稠剂的制造例1的试样油对于通常的利用放电加工和辅助电极法的放电加工均显示出极高的加工速度。

放电加工油组合物专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。