JPS6239640B2

JPS6239640B2 -

Info

Publication number: JPS6239640B2
Application number: JP54165581A
Authority: JP
Inventors: Noboru Morita; Yasuhiro Takagi; Hitoshi Takatani
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1987-08-24
Also published as: JPS5688483A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、石材加工用組成物に関するものであ
る。詳しくは、硫化動物油のアルカリ金属塩及
び／又は硫化植物油のアルカリ金属塩（以下、併
せて硫化動植物油のアルカリ金属塩という）、鉱
物油、塩素化油及び界面活性剤を必須成分として
含有してなる水溶性石材加工用組成物に関するも
のである。従来、石材の切削や研摩等の加工にはダイヤモ
ンド工具が使用され、多量の水でダイヤモンド工
具を冷却しながら加工が行われていた。冷却水を
用いる従来方法では、ダイヤモンド工具の冷却と
いう点では優れているものの、御影石等の硬い石
材を加工する場合ダイヤモンド工具の摩耗が激し
く１ケ月乃至３ケ月程度で使用不能となり、又白
御影石を切削した後黒御影石を切削すると往々に
目詰りと称する切削能率の顕著な低下という重大
な欠点を有している。この摩耗は、水が潤滑性に
乏しく、又切削時に発生する石粉あるいは石片の
除去性能に劣る為、ダイヤモンド工具と石粉ある
いは石片との摩擦により一層促進される。ダイヤモンド工具は非常に高価なものであり石
材加工費の中に大きな比重を占める為、ダイヤモ
ンド工具の寿命延長をはかることが経済性の点か
ら必要とされている。又、目詰りをなくし作業性
の向上をはかることが必要とされている。このよ
うな必要性をみたすため、石材の種類により切削
速度、切削深さ、送り速度を変えることなどが試
みられたが、石材の鉱物的、物理的性質の把握が
困難な為、スウエーデン産の赤御影石等特殊な石
材を除いては殆んど満足な結果が得られていない
のが現状である。本発明者らは、上記の如き現状に鑑み鋭意研究
した結果、硫化動植物油のアルカリ金属塩、鉱物
油、塩素化油及び界面活性剤を必須成分として含
有してなる組成物が優れた性能を発揮することを
見出して、本発明を完成させたものである。従つ
て、本発明の目的は、安定性が良好で作業効率が
高く、加工石材の仕上面が良好でダイヤモンド工
具の寿命を大巾に延長し、工具の切削能を向上さ
せ、目詰りを防止し且つ切削時に発生する石粉、
石片の除去を容易ならしめる水溶性石材加工用組
成物を提供する点にある。又、他の目的は当該組
成物を用いる石材の加工方法を提供する点にあ
る。即ち本発明の水溶性石材加工用組成物は、硫化
動植物油のアルカリ金属塩100重量部に対し、鉱
物油20〜80重量部、塩素化油10〜50重量部及び界
面活性剤20〜100重量部を含有してなることを特
徴とするものである。硫化動植物のアルカリ金属塩はそれ自体が潤滑
性、極在性、界面活性を有しているので、それ単
独を適量の水に溶解させた組成物を石材加工に用
いることができる。しかし、本発明者らの新たな
知見によれば、硫化植物油のアルカリ金属塩100
重量部に対し、鉱物油20〜80重量部、塩素化油10
〜50重量部及び界面活性剤20〜100重量部を配合
した組成物が硫化動植物油単独の場合に比べより
優れた作用効果を発揮するものである。そして、
必要に応じて香料、染料、防錆剤、殺微生物剤等
を配合することもできる。又、硫化植物油のアル
カリ金属塩に鉱物油、塩素化油、界面活性剤等を
前記の比率で配合した組成物を適量の水に溶解さ
せるのも、後述するように、本発明の石材加工用
組成物を水で数十〜数千倍に希釈して使用に供す
る際、希釈の作業を容易ならしめ、有効である。
従つて、本発明の石材加工用組成物には、硫化動
植物油のアルカリ金属塩100重量部に対し鉱物油
20〜80重量部、塩素化油10〜50重量部、界面活性
剤20〜100重量部、水60〜300重量部、香料等の慣
用の添加剤０〜20重量部の割合で配合した組成物
が含まれるものである。本発明に於る硫化動植物油のアルカリ金属塩と
しては、例えば硫化抹香鯨油、硫化ラード、硫化
ナタネ油、硫化米ヌカ油などのカリウム塩又はナ
トリウム塩を挙げることができる。このようなア
ルカリ金属塩は、従来公知のケン化反応方法、例
えば硫化抹香鯨油に水酸化カリウム水溶液を加え
80〜140℃、好ましくは90〜110℃の温度で１〜数
時間反応させることにより得られるものである。
鉱物油としては、動粘度が10〜50cst（30℃）の
範囲である潤滑油留分が好ましい。塩素化油とし
ては塩素化パラフイン、塩素化ジフエニル、塩素
化ナフタレン等を挙げることができるが、中でも
塩素化パラフインが特に好ましいものである。界
面活性剤としてはソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グ
リセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸
エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンアルキルフエニルエーテル、長鎖
のアルキルサルフエート、合成スルホネート（ア
ルカンスルホネート、アリールスルホネート、ア
ルキルアリールスルホネート等）石油スルホン酸
塩、脂肪酸アルキロールアミド等が挙げられる。石材加工用組成物は、滴下、流下、噴射等の
種々の方式に従つて使用できる。そして、石材加
工時には多量の冷却水が使用されるので、石材加
工用組成物をこの冷却水の１部又は全部あるいは
他の水と混合して、即ち冷却水に希釈溶解せしめ
て使用するのが工程技術管理上最も好ましいもの
である。次に図面を参照して、石材加工用組成物を用い
る石材加工方法の具体例を説明する。第１図は流下方式による石材加工方法の工程図
であり、冷却水貯槽Ａ、ダイヤモンド工具を備え
た切削加工機Ｂ、固液分離処理槽Ｃ、石材加工用
組成物貯槽Ｄ及びこれらを結ぶ導管から成つてい
る。冷却水貯槽Ａの冷却水はポンプ２を経て管３
を通り切削加工機Ｂの手前混合機２２で石材加工
用組成物貯槽Ｄの石材加工用組成物２０をそのま
ま又は水で適当な濃度に希釈したものを定量ポン
プ２１により管３に接続された混合機２２へ一定
量送り一定濃度に希釈される。水で一定濃度に希
釈された石材加工用組成物は自由な長さを持つ可
撓管４を経て噴出口を備えた管５に導かれ切削加
工機Ｂの加工面に噴射される。使用された水溶液は水路６に集められ、ポンプ
７を経て管８を通り混合機１２でポンプ１１によ
り吸上げられた槽９の無機凝集剤１０が加えられ
固液分離処理槽Ｃの混合槽１６に送る。混合槽１
６に槽１３の高分子凝集剤１４をポンプ１５によ
り導入し、石材加工時に発生した石粉、石片をフ
ロツクとして凝集沈殿させ、清澄になつた水溶液
は仕切り板１７を経て溢流管１８より冷却水貯槽
Ａに循環される。形成したフロツクは取出口１９
より随時抜き取られる。他の工程で使用された冷
却水等が冷却水貯槽Ａに混入する場合は過剰分の
水が溢流口２３を経て系外に除去される。第２図は、完全循環方式による石材加工方法の
工程図で、冷却水貯槽Ａ、切削加工機Ｂ、固液分
離処理槽Ｃ及びこれらを結ぶ導管から成つてい
る。冷却水貯槽Ａには所望の希釈濃度の石材加工
用組成物水溶液が冷却水として入つている。この
冷却水はポンプ２を経て管３を通り自由な長さを
持つ可撓管４を経た後噴出口を備えた管５に導か
れ切削加工機Ｂの加工面に噴射される。使用され
た水溶液は第１図に於るのと同様の処置を成され
た後、冷却水貯槽Ａに循環され形成したフロツク
は取出口１９より随時抜き取られる。以下、実施例により本発明を更に詳しく説明す
る。なお、例中の部は重量部であり、％は重量％
である。実施例１硫黄含有量5.1％及びカリウム含有量4.9％の硫
化抹香鯨油のカリウム塩30部にスピンドル油15
部、塩素化パラフイン６部、ラウリン酸ジエタノ
ールアミド８部を加えて50℃に加熱し30分間撹拌
する。得られた混合液へ予め50℃に加熱された分
子量430の石油スルホン酸ナトリウム４部と水35
部から成る溶液を徐々に加え全体を50℃に保持し
ながら30分間撹拌した後徐々に冷却し、外観透明
な石材加工用組成物（以下、組成物(A)という。）
を得た。実施例２硫黄含有量8.6％及びカリウム含有量6.7％の硫
化抹香鯨油のカリウム塩40部、動粘度38cst（30
℃）のスピンドル油（以下、スピンドル油とい
う。）15部、塩素含有量50％の塩素化パラフイン
（以下、塩素化パラフインという。）５部、HLB
が10.0のソルビタンモノオレエート・酸化エチレ
ン６モル付加物12部を加え60℃以下の温度で透明
溶液になるまで撹拌し冷却後水26部を徐々に加え
更に30分間撹拌し、石材加工用組成物（以下、組
成物Ｂという。）を得た。実施例３実施例２に於るのと同様の手順に従い、硫黄含
有量５％及びナトリウム含有量2.8％の硫化ラー
ドのナトリウム塩40重量部、スピンドル油12部、
塩素化パラフイン６部、ラウリン酸ジエタノール
アミド9.5部及び水32.5部を用いて、石材加工用
組成物（以下、組成物(C)という。）を得た。実施例４実施例２に於るのと同様の手順に従い、硫黄含
有量4.8％及びカリウム含有量4.9％の硫化ナタネ
油のカリウム塩40部、スピンドル油10部、塩素化
パラフイン８部、分子量430の石油スルホン酸ナ
トリウム12部及び水30部を用いて、石材加工用組
成物（以下、組成物(D)という。）を得た。実施例５組成物(A)、(B)、(C)及び(D)のそれぞれを用い、完
全循環式によるアフリカ産黒御影石の切削加工を
下記の条件で行なつた。石材切削時に発生した石
粉の排出が良好で、切断面もあらさがなく平滑で
あつた。又、刃先の冷却性が良好で、泡立ちも殆
んどなく、組成物の分離も認められず極めて安定
な状態を示した。そして、ダイヤモンド工具の耐
摩耗度を測定した。その結果は、第１表に示した
通りであつた。比較例１硫黄含有量5.1％及びカリウム含有量4.9％の硫
化抹香鯨油のカリウム塩65部と水35部を混合し、
外観が透明な石材加工用組成物（以下、組成物(E)
という。）を得た。比較例２実施例２に於けるのと同様の手順に従い、硫黄
含有量4.8％およびカリウム含有量4.9％の硫化ナ
タネ油のカリウム塩44部、スピンドル油11部、分
子量430の石油スルホン酸ナトリウム13部および
水32部を用いて、石材加工用組成物（以下、組成
物(F)という。）を得た。比較例３水、組成物(E)および組成物(F)を用い実施例５と
同様に切削加工を行ない、ダイヤモンド工具の耐
摩耗度を測定した。結果は、第１表に示した通り
であつた。又、切断面には荒れが認められた。尚、耐摩耗度は次式に従つて算出されるもので
ある。耐摩耗度＝水を使用した場合のダイヤモンドチツプの摩耗（ｍ／ｍ）／組成物を使用した場合のダイヤ
モンドチツプの摩耗（ｍ／ｍ）加工条件使用機械門型自動切断機（WMC−50科研機工
(株)製）工作物アフリカ産黒御影石グレード寸法 50インチ切断方式ステツプ方式往復切断切断深さ５ｍ／ｍブレード周速 28.8ｍ／sec 横送り速度３ｍ／min 冷却水量 3.6m³／hr 給油方式安全循環方式稀釈濃度 200倍稀釈ダイヤモンドチツプ高さ 10.5ｍ／ｍ切削時間 40時間

【表】第１表から明らかなように組成物(A)、(B)、(C)ま
たは(D)を用いた場合の耐摩耗度は水だけの場合や
組成物(E)または(F)を用いた場合に比べて明らかに
優れていた。実施例６組成物(B)を用い流下方式によるインド産黒御影
石の切削加工を下記の条件で行なつた。比較とし
て、水のみを用いて同様に切削加工を行なつた。切削加工を行なつた結果、水のみを使用する比
較例に比べ良好な石粉排出性能を示した。又、
2000倍稀釈という極めて低濃度であるにもかかわ
らず、耐摩耗度が1.45という値が得られ、優れた
効果を発揮することが判明した。加工条件使用機械門型自動切断機（WMC−50科研機工
(株)製）工作物インド産黒御影石ブレード寸法 50インチ切断方式ステツプ方式往復切断切断深さ５ｍ／ｍブレード周速 28.8ｍ／sec 横送り速度３ｍ／min 冷却水量 3.6M³／hr 給油方式流下方式稀釈濃度 2000倍稀釈ダイヤモンドチツプ高さ 10ｍ／ｍ実施例７組成物(A)について、ダイヤモンド工具の目詰防
止能を測定するため、実施例５におけるのと同様
の加工条件で、まず稲田石（白御影石）を時間切
削加工し、次いでアフリカ産黒御影石を切削加工
した。又、比較のため、組成物(A)の代りに水だけ
を用いて同様に切削加工を行なつた。その結果、
水のみを用いたのでは加工を始めてから12時間後
には石粉の目詰を起し殆んど切削加工が出来ない
状態になつたのに対し、組成物(A)では40時間切削
しても目詰りを起さず優れた目詰り防止能を示し
た。又、組成物(A)を用いた場合では泡立ちもな
く、石粉の排出も良好であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は流下方式に基づく本発明の石材加工用
組成物を用いた切削加工の工程図であり、第２図
は循環方式に基づく工程図である。記号、Ａ：冷却水貯槽、Ｂ：切削加工機、Ｃ：
固液分離処理槽、Ｄ：石材加工用組成物貯槽。

Claims

【特許請求の範囲】

１硫化動物油のアルカリ金属塩及び／又は硫化
植物油のアルカリ金属塩100重量部に対し、鉱物
油20〜80重量部、塩素化油10〜50重量部及び界面
活性剤20〜100重量部を必須成分として含有して
なる水溶性石材加工用組成物。