JP2010007033A - Lubricant for chlorine-free plastic working for hard-to-work metallic material - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new lubricant for use in chlorine-free plastic working for hard-to-work metallic materials which has an enhanced lubricity without adding an extreme-pressure additive. <P>SOLUTION: The lubricant for chlorine-free plastic working for hard-to-work metallic materials includes. (A) 5-90 pts.mass of an organic carbonate expressed by formula (I) and having a boiling point of over 265°C under normal pressure, wherein R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each independently a hydrocarbon group or an alkoxy-alkoxy-alkoxy group and the total number of carbons in R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>is 14 to 30, (B) 5-95 pts.mass of the total of a basic metal sulfonate having a basic value of ≥300 mgKOH/g and/or a metal dithiophosphate, (C) 0-90 pts.mass of a base oil for lubrication oil based on 100 pts.mass of the total amount of the component (A) and the component (B). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、高張力鋼板などの難加工金属材料を塑性加工する際に用いられる非塩素系潤滑剤に関するものである。詳細には、塩素化パラフィンなど塩素系極圧剤である塩素系化合物を配合しなくても良好な潤滑性や耐焼き付き性を発揮する難加工金属材料の塑性加工用潤滑剤に関するものである。   The present invention relates to a non-chlorine lubricant used when plastically processing difficult-to-work metal materials such as stainless steel, titanium, titanium alloys, and high-tensile steel plates. More specifically, the present invention relates to a lubricant for plastic working of difficult-to-work metal materials that exhibits good lubricity and seizure resistance without blending a chlorine-based compound such as chlorinated paraffin, which is a chlorine-based extreme pressure agent.

金属を加工する際には、金型と被加工材(金属)との間に発生する摩擦を低減して焼き付きを防止すると共に、摩擦による金型の摩耗を減少させて金型寿命を向上させるために潤滑剤が使用されている。金属加工用潤滑剤は、通常、動植物油、合成油などの潤滑油基油(ベースオイル)に、摩耗を低減する摩耗防止剤や、焼き付き防止などに有用な極圧添加剤などの添加剤が配合されている。極圧添加剤とは、高圧力・高温下での金属との反応性に優れたものを意味し、化学的に活性な硫黄系、塩素系、リン系の化合物から構成されている。   When processing metal, the friction generated between the mold and the workpiece (metal) is reduced to prevent seizure and reduce the wear of the mold due to friction to improve the mold life. Lubricants are used for this purpose. Lubricants for metal processing usually contain additives such as anti-wear agents that reduce wear and extreme pressure additives that are useful for preventing seizures in base oils such as animal and vegetable oils and synthetic oils. Has been. The extreme pressure additive means one having excellent reactivity with metals under high pressure and high temperature, and is composed of chemically active sulfur-based, chlorine-based, and phosphorus-based compounds.

特に、ステンレス鋼などの難加工金属材料を加工するときには、易加工金属材料を加工するときよりも、動粘度の高い潤滑剤が用いられる。また、深絞り加工、しごき加工、伸線加工、抽伸加工などの加工難易度の高い塑性加工を行なうときにも動粘度の高い潤滑剤が用いられる。動粘度の高い潤滑剤を用いると、加工時の油膜切れが防止され、難加工金属材料の塑性加工が容易となるからである。また、動粘度の制御だけでは焼付きの抑制が出来ない場合は、潤滑剤の耐焼き付き性を高めるため、上記の極圧添加剤が配合されることが多く、特に、塩素系極圧添加剤が好適に用いられている。例えば、極圧添加剤は、塑性加工油以外にも、ハイポイドギヤ油や切削油などのように金属との接触面の負荷圧力が非常に高い接触面での摩擦や焼き付きの防止に用いられている。   In particular, when processing difficult-to-process metal materials such as stainless steel, a lubricant having a higher kinematic viscosity is used than when processing easily-processable metal materials. In addition, a lubricant having a high kinematic viscosity is also used when performing plastic processing with high processing difficulty such as deep drawing, ironing, wire drawing, and drawing. This is because when a lubricant having a high kinematic viscosity is used, oil film breakage during processing is prevented, and plastic processing of difficult-to-work metal materials becomes easy. In addition, if the seizure cannot be suppressed only by controlling the kinematic viscosity, the above extreme pressure additive is often blended in order to improve the seizure resistance of the lubricant. Are preferably used. For example, extreme pressure additives are used to prevent friction and seizure on contact surfaces with extremely high load pressures on metal contact surfaces such as hypoid gear oils and cutting oils in addition to plastic working oils. .

近年、塩素系化合物によるダイオキシンの発生や発がん性など人体や環境への悪影響を考慮し、塩素系化合物を含まない非塩素系潤滑剤の開発が活発に行なわれている。例えば特許文献1および2には、塩素系の極圧添加剤を用いず、硫黄系極圧添加剤や、ジアルキルジチオリン酸亜鉛などのリン系極圧添加剤を含む潤滑剤が開示されている。また、特許文献3には、塩基価が40mgKOH/g以上の高塩基性Caスルホネートを含有する潤滑剤を用いて、圧延ロールと鋼材との焼き付き疵などを防止する方法が開示されている。   In recent years, non-chlorine lubricants that do not contain chlorine compounds have been actively developed in consideration of adverse effects on the human body and the environment such as generation of dioxins and carcinogenicity by chlorine compounds. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a lubricant containing a sulfur-based extreme pressure additive and a phosphorus-based extreme pressure additive such as zinc dialkyldithiophosphate without using a chlorine-based extreme pressure additive. Patent Document 3 discloses a method for preventing seizure flaws between a rolling roll and a steel material using a lubricant containing a highly basic Ca sulfonate having a base number of 40 mgKOH / g or more.

一方、本出願人は、加工後の脱脂負荷を軽減でき、しかも潤滑性能にも優れた有機カーボネート含有化合物を特許文献4に開示している。特許文献4では、具体的に、引火点が30℃以上で、常圧下の沸点が100〜250℃の有機カーボネートを用いている。この有機カーボネートは、常温・常圧下で残渣を殆ど残さずに揮発するため、この化合物を基油として用いれば、加工後の金属板に付着したプレス油の洗浄工程を省略でき、金型など工具の摩擦や焼き付きを防止することができる。
特開2007−262371号公報 特開2004−75883号公報 特許第2689827号公報 特許第3533423号公報
On the other hand, the present applicant discloses, in Patent Document 4, an organic carbonate-containing compound that can reduce the degreasing load after processing and is excellent in lubrication performance. In Patent Document 4, specifically, an organic carbonate having a flash point of 30 ° C. or higher and a boiling point of 100 to 250 ° C. under normal pressure is used. Since this organic carbonate volatilizes at room temperature and normal pressure with almost no residue, using this compound as a base oil eliminates the step of cleaning the press oil adhering to the metal plate after processing. Can prevent friction and seizure.
JP 2007-262371 A JP 2004-75883 A Japanese Patent No. 2689827 Japanese Patent No. 3533423

本発明の目的は、塩素系極圧添加剤を配合しなくても潤滑性や耐焼き付き性が高められた、新規な難加工金属材料の非塩素系塑性加工用潤滑剤を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a novel non-chlorine plastic working lubricant for difficult-to-work metal materials that has improved lubricity and seizure resistance without the addition of a chlorine-based extreme pressure additive. .

上記課題を解決することのできる本発明に係る難加工金属材料の非塩素系塑性加工用潤滑剤は、下記の(A)〜(C)を含有するところに要旨を有している。
(A)下式(I)で表され、常圧下の沸点が265℃超の有機カーボネート:5〜90質量部、
The non-chlorine plastic working lubricant for difficult-to-work metal materials according to the present invention that can solve the above problems has the gist in that it contains the following (A) to (C).
(A) Organic carbonate represented by the following formula (I) and having a boiling point under normal pressure of more than 265 ° C .: 5 to 90 parts by mass,

・・・(I)
上記式中、
1及びR2は、それぞれ独立して、炭化水素基またはアルコキシアルコキシアルコキシ基であり、R1とR2の炭素数の合計は14以上30以下である。
(B)塩基価が300mgKOH/g以上の塩基性スルホン酸金属塩および/またはジチオリン酸金属塩の合計:5〜95質量部、
(C)潤滑油基油:A成分とB成分の合計量100質量部に対し、0〜90質量部。
... (I)
In the above formula,
R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group or an alkoxyalkoxyalkoxy group, and the total number of carbon atoms of R 1 and R 2 is 14 or more and 30 or less.
(B) Total of basic sulfonic acid metal salt and / or dithiophosphoric acid metal salt having a base number of 300 mgKOH / g or more: 5-95 parts by mass,
(C) Lubricating base oil: 0 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of component A and component B.

上記の潤滑剤は、更に、(D)硫黄系極圧添加剤および/またはリン系極圧添加剤を含むことが好ましい。   The lubricant preferably further contains (D) a sulfur-based extreme pressure additive and / or a phosphorus-based extreme pressure additive.

本発明には、上記のいずれかの潤滑剤を用いて得られる金属加工品も包含される。   The present invention also includes a metal processed product obtained using any of the above-described lubricants.

本発明の潤滑剤は、基本的に塩素系化合物や極圧添加剤を含んでいないにもかかわらず、潤滑性や耐焼き付き性に優れている。そのため、本発明の潤滑剤は、ステンレス鋼のような難加工金属材料を塑性加工するのに好適に用いられ、例えば、室温(冷間)で使用される切削油、圧延油、プレス油、絞り加工油、引き抜き加工油、打ち抜き加工油、鍛造油などの潤滑油として有用である。   The lubricant of the present invention is excellent in lubricity and seizure resistance although it basically does not contain a chlorine compound or an extreme pressure additive. Therefore, the lubricant of the present invention is suitably used for plastic working difficult-to-work metal materials such as stainless steel, for example, cutting oil, rolling oil, press oil, squeezing used at room temperature (cold). It is useful as a lubricating oil for processing oil, drawing oil, punching oil, forging oil, and the like.

本発明者は、塩素系化合物を含まず、難加工金属材料の塑性加工に有用な非塩素系潤滑剤を提供するため、検討を行なった。特に、上記の用途に汎用される塩素系の極圧添加剤は勿論のこと、硫黄系やリン系の極圧添加剤も基本的に配合しない潤滑剤を提供するという観点から、検討をした。その結果、所定の有機カーボネート化合物を、塩基性スルホン酸金属塩やジチオリン酸金属塩と併用すれば、所期の目的が達成されること;好ましくは、硫黄系やリン系の非塩素系極圧添加剤を更に配合すれば、潤滑性や耐焼き付き性が更に向上することを見出し、本発明を完成した。   This inventor examined in order to provide the non-chlorine type lubricant which does not contain a chlorine type compound and is useful for plastic processing of a difficult-to-work metal material. In particular, the study was conducted from the viewpoint of providing a lubricant that basically does not contain sulfur-based or phosphorus-based extreme pressure additives as well as chlorine-based extreme pressure additives widely used in the above-mentioned applications. As a result, when a predetermined organic carbonate compound is used in combination with a basic sulfonic acid metal salt or dithiophosphate metal salt, the intended purpose is achieved; preferably, a sulfur-based or phosphorus-based non-chlorine extreme pressure It was found that if the additive was further blended, the lubricity and seizure resistance were further improved, and the present invention was completed.

本発明に用いられる有機カーボネートは、動物・植物油、鉱物油などに代表される潤滑油基油に代わるものとして極めて有用である。後記する実施例の欄で実証したように、本発明に用いられる有機カーボネートも従来の潤滑油基油も、それ自体の潤滑性能(耐焼き付き性)は殆ど変わらないにもかかわらず、添加剤との組み合わせによる特性向上効果の程度は、両者の間で顕著な相違が見られた。また、本発明の潤滑剤を用いれば、難加工金属材料の塑性加工用途に汎用されている塩素系の極圧添加剤を配合しなくても、塩素系極圧添加剤含有潤滑剤を用いたのと概ね、同程度の良好な潤滑性能が得られることも確認された。よって、本発明の潤滑剤は、上記用途に用いられる非塩素系潤滑剤として非常に有用である。   The organic carbonate used in the present invention is extremely useful as a substitute for lubricating base oils represented by animal / vegetable oils, mineral oils and the like. As demonstrated in the Examples section which will be described later, the organic carbonate used in the present invention and the conventional lubricating base oil both have the same lubricating performance (anti-seizure resistance), and the additives and A remarkable difference was observed between the two in terms of the degree of the characteristic improvement effect by the combination. In addition, if the lubricant of the present invention is used, a chlorine-based extreme pressure additive-containing lubricant is used without blending a chlorine-based extreme pressure additive that is widely used for plastic working applications of difficult-to-work metal materials. It was also confirmed that the same good lubrication performance was obtained. Therefore, the lubricant of the present invention is very useful as a non-chlorine lubricant used for the above-mentioned applications.

なお、本発明に用いられる有機カーボネートは、前述した特許文献4に開示した式(I)の有機カーボネートに比べて常圧下の沸点が265℃超と高い。これは主に、本発明に用いられる有機カーボネートの合計炭素数が、特許文献4のものに比べて多く、アルキル基やアルコキシ基などの炭素数が長いことに起因している。   The organic carbonate used in the present invention has a boiling point of more than 265 ° C. under normal pressure as compared with the organic carbonate of formula (I) disclosed in Patent Document 4 described above. This is mainly due to the fact that the total number of carbon atoms of the organic carbonate used in the present invention is larger than that of Patent Document 4, and the carbon number of alkyl groups, alkoxy groups, etc. is long.

以下、本発明の潤滑剤を詳しく説明する。本明細書では、説明の便宜上、式(I)の有機カーボネートをA成分と呼び、塩基価が300mgKOH/g以上の塩基性スルホン酸金属塩またはジチオリン酸金属塩をB成分と呼び、潤滑油基油をC成分と呼び、塩素系以外の、硫黄系またはリン系極圧添加剤をD成分と呼ぶ。A成分およびB成分は必須成分であり、C成分およびD成分は選択成分である。   Hereinafter, the lubricant of the present invention will be described in detail. In this specification, for convenience of explanation, the organic carbonate of formula (I) is referred to as component A, a basic sulfonic acid metal salt or dithiophosphate metal salt having a base number of 300 mgKOH / g or more is referred to as component B, and a lubricant group. Oil is referred to as component C, and sulfur-based or phosphorus-based extreme pressure additives other than chlorine are referred to as component D. The A component and the B component are essential components, and the C component and the D component are selective components.

(A)有機カーボネート
まず、本発明に用いられる有機カーボネートについて説明する。
(A) Organic carbonate First, the organic carbonate used in the present invention will be described.

本発明に用いられる有機カーボネートは下式(I)で表され、常圧下の沸点が265℃超の化合物である。   The organic carbonate used in the present invention is a compound represented by the following formula (I) and having a boiling point of more than 265 ° C. under normal pressure.

・・・(I)
上記式中、
1及びR2は、それぞれ独立して、炭化水素基またはアルコキシアルコキシアルコキシ基であり、R1とR2の炭素数の合計は14以上30以下である。
... (I)
In the above formula,
R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group or an alkoxyalkoxyalkoxy group, and the total number of carbon atoms of R 1 and R 2 is 14 or more and 30 or less.

上述したとおり、本発明に用いられる有機カーボネートは、特許文献4に開示した有機カーボネートと、物性(常圧下の沸点や引火点)が相違しており、両者は異なる化合物である。すなわち、特許文献4では、常圧下の沸点が実質的に100〜250℃、引火点が30℃以上と、常温・常圧下で揮発性を有する有機カーボネートを開示している。これに対し、本発明に用いられる有機カーボネートは、常圧下の沸点は265℃超と特許文献4に開示されているものよりも高く、引火点は60℃以上と高く、常温・常圧下で揮発しない。   As described above, the organic carbonate used in the present invention is different from the organic carbonate disclosed in Patent Document 4 in physical properties (boiling point and flash point under normal pressure), and both are different compounds. That is, Patent Document 4 discloses an organic carbonate having a boiling point of substantially 100 to 250 ° C. under a normal pressure and a flash point of 30 ° C. or more and having volatility at normal temperature and normal pressure. In contrast, the organic carbonate used in the present invention has a boiling point under normal pressure of over 265 ° C., which is higher than that disclosed in Patent Document 4, has a flash point of 60 ° C. or higher, and is volatile at normal temperature and normal pressure. do not do.

両者の物性の相違は、用途の違いに繋がる。特許文献4に用いられる低沸点の有機カーボネートは、常温・常圧下で揮発するプレス加工用潤滑油基油として好適に用いられるのに対し、本発明に用いられる高沸点の有機カーボネートは、難加工金属材料の塑性加工用油として好適に用いられる。常温で揮発し易い化合物は、塑性加工によって生じる加工熱(おおむね、金型の温度が60℃以上になる場合)を伴う加工に用いると、潤滑剤の揮発により、作業環境の悪化を招き、引火し易く安全性も懸念される。そのため、特許文献4に開示された有機カーボネートを、難加工金属材料の塑性加工に用いることはできない。また、特許文献4では、常温・常圧下で揮発しない高沸点化合物の提供は意図しておらず、このことは、とりもなおさず、難加工金属材料の塑性加工用に用いられる潤滑油基油の提供を全く考慮していないことを意味する。   The difference in physical properties between the two leads to a difference in use. The low-boiling organic carbonate used in Patent Document 4 is suitably used as a lubricating base oil for press working that volatilizes at room temperature and normal pressure, whereas the high-boiling organic carbonate used in the present invention is difficult to process. It is suitably used as an oil for plastic working of metal materials. A compound that easily volatilizes at room temperature will cause deterioration of the working environment due to volatilization of the lubricant, if used in processing that involves processing heat generated by plastic processing (generally when the temperature of the mold is 60 ° C or higher). It is easy to do and there is a concern about safety. Therefore, the organic carbonate disclosed in Patent Document 4 cannot be used for plastic working of difficult-to-work metal materials. In addition, Patent Document 4 does not intend to provide a high boiling point compound that does not volatilize at normal temperature and normal pressure, and this is a matter of course, and this is a lubricant base oil used for plastic working of difficult-to-work metal materials. Means no consideration of the provision of

本発明に用いられる有機カーボネートの好ましい沸点は、おおむね、265〜450℃であり、より好ましくは300〜450℃である。また、上記有機カーボネートの好ましい引火点は、おおむね、60〜300℃であり、より好ましくは160〜230℃である。   The preferable boiling point of the organic carbonate used in the present invention is generally 265 to 450 ° C, more preferably 300 to 450 ° C. Moreover, the preferable flash point of the said organic carbonate is 60-300 degreeC in general, More preferably, it is 160-230 degreeC.

上記の式(1)において、R1およびR2は同一または異なって、炭化水素基またはアルコキシアルコキシアルコキシ基であり、R1とR2の炭素数の合計(カーボネートを構成するCの炭素は除く。)は14以上30以下であり、好ましい炭素数の合計は17以上30以下である。 In the above formula (1), R 1 and R 2 are the same or different and are a hydrocarbon group or an alkoxyalkoxyalkoxy group, and the total number of carbon atoms of R 1 and R 2 (excluding C carbon constituting carbonate) .) Is 14 or more and 30 or less, and a preferable total number of carbon atoms is 17 or more and 30 or less.

上記の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基などの脂肪族炭化水素基;アリール基(例えば、フェニル基など)、アラルキル基などの芳香族炭化水素基などが挙げられる。脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよい。芳香族炭化水素基には、複素環式基が含まれる。さらに、炭化水素基(例えば、芳香族炭化水素基、特にアリール基)は、炭素および水素以外の元素を含む基、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アミノ基で置換されていてもよい。これらのうち好ましい炭化水素基は、アルキル基であり、例えば、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基などが挙げられる。   Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group such as an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group; an aromatic hydrocarbon group such as an aryl group (for example, a phenyl group) and an aralkyl group. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched or cyclic. The aromatic hydrocarbon group includes a heterocyclic group. Furthermore, a hydrocarbon group (for example, an aromatic hydrocarbon group, particularly an aryl group) may be substituted with a group containing an element other than carbon and hydrogen, for example, a halogen atom, a hydroxy group, or an amino group. Among these, a preferable hydrocarbon group is an alkyl group, and examples thereof include a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, and a tetradecyl group.

また、上記のアルコキシアルコキシアルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであっても良い。「アルコキシアルコキシアルコキシ基」におけるアルコキシは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。   Further, the above alkoxyalkoxyalkoxy group may be either linear or branched. The alkoxy in the “alkoxyalkoxyalkoxy group” is, for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy Groups and the like.

具体的には、本発明に用いられる有機カーボネートは、R1およびR2がすべて上記の炭化水素基で構成されていてもよい。炭化水素基の種類は同一または異なっていてもよく、例えば、R1およびR2は同じ炭化水素基で構成されていても良い。あるいは、本発明に用いられる有機カーボネートは、R1およびR2がすべて上記のアルコキシアルコキシアルコキシ基で構成されていてもよい。アルコキシアルコキシアルコキシ基の種類は同一または異なっていてもよく、R1およびR2は同じアルコキシアルコキシアルコキシ基で構成されていても良い。いずれの場合においても、炭化水素基またはアルコキシアルコキシアルコキシ基の炭素数の合計は14以上30以下であり、好ましくは17以上30以下である。 Specifically, in the organic carbonate used in the present invention, R 1 and R 2 may all be composed of the above hydrocarbon groups. The types of hydrocarbon groups may be the same or different. For example, R 1 and R 2 may be composed of the same hydrocarbon group. Alternatively, in the organic carbonate used in the present invention, R 1 and R 2 may all be composed of the above alkoxyalkoxyalkoxy groups. The types of alkoxyalkoxyalkoxy groups may be the same or different, and R 1 and R 2 may be composed of the same alkoxyalkoxyalkoxy group. In any case, the total carbon number of the hydrocarbon group or alkoxyalkoxyalkoxy group is 14 or more and 30 or less, and preferably 17 or more and 30 or less.

好ましい有機カーボネートとしては、例えば、R1及びR2が同一で、R1とR2の炭素数が7以上15以下のアルキル基からなる有機カーボネート;R1及びR2が同一で、R1とR2の炭素数が7以上15以下のアルコキシアルコキシアルコキシ基からなる有機カーボネートが挙げられる。これらの有機カーボネートは混合物であっても良く、例えば、後記する実施例のように、炭素数14のアルキル基を有する有機カーボネートと、炭素数15のアルキル基を有する有機カーボネートとの混合物などが挙げられる。また、これらは市販品を用いても良い。 Preferred organic carbonates, for example, R 1 and R 2 are the same, the number of carbon atoms in R 1 and R 2 are organic carbonates consisting of alkyl groups of 7 to 15; R 1 and R 2 are identical, and R 1 Examples thereof include organic carbonates composed of alkoxyalkoxyalkoxy groups having R 2 to 7 carbon atoms. These organic carbonates may be a mixture, such as a mixture of an organic carbonate having a C14 alkyl group and an organic carbonate having a C15 alkyl group, as in the examples described later. It is done. Moreover, these may use a commercial item.

本発明に用いられる有機カーボネートは、代表的には、以下の方法によって製造することができる。例えば、R1およびR2がすべて炭化水素基で構成されている場合は、(ア)触媒の存在下に、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート等の低級ジアルキルカーボネートとR1またはR2のアルコール(R1OHまたはR2OH)とをエステル交換反応させて炭酸エステルを製造する方法:(イ)有機塩基または無機塩基の存在下に、R1またはR2のアルコール(R1OHまたはR2OH)とホスゲンとを反応させて炭酸エステルを製造する方法などが例示される。また、R1およびR2がすべてアルコキシアルコキシアルコキシ基で構成されている場合は、例えば、上記(ア)の方法において、R1またはR2のアルコールではなく、所定の基が得られるように(OCaH2a)x(OCbH2b)yOH(式中、a、b、x、yは同一または異なって整数である)などのアルコールを使用すること以外は上記(ア)と同様にしてエステル交換して製造することができる。例えば、後記する実施例のa1の化合物は、アルコールとしてメトキシジプロピレングリコールを用いて製造することができる。 The organic carbonate used in the present invention can be typically produced by the following method. For example, when R 1 and R 2 are all composed of hydrocarbon groups, (a) in the presence of a catalyst, a lower dialkyl carbonate such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate or the like and R 1 or R 2 Process for producing ester carbonate by transesterification with alcohol (R 1 OH or R 2 OH): (I) R 1 or R 2 alcohol (R 1 OH or R 2 ) in the presence of organic base or inorganic base 2 OH) and phosgene are reacted to produce a carbonate ester. Further, when all of R 1 and R 2 are composed of alkoxyalkoxyalkoxy groups, for example, in the method (a) above, not the alcohol of R 1 or R 2 but a predetermined group is obtained ( Produced by transesterification in the same manner as in (a) above, except that alcohol such as OCaH2a) x (OCbH2b) yOH (wherein a, b, x and y are the same or different and are integers) is used. be able to. For example, the compound a1 in Examples described later can be produced using methoxydipropylene glycol as an alcohol.

(B)塩基価が300mgKOH/g以上の塩基性スルホン酸金属塩および/またはジチオリン酸金属塩
本発明では、上記のB成分を必須成分として含む。後記する実施例の欄で実証したように、A成分にB成分を配合することにより、従来の潤滑油基油にB成分を配合した場合に比べ、潤滑性や焼付性が格段に向上する。
(B) Basic sulfonic acid metal salt and / or dithiophosphoric acid metal salt having a base number of 300 mgKOH / g or more In the present invention, the above B component is included as an essential component. As demonstrated in the column of Examples described later, by blending the B component with the A component, the lubricity and seizure properties are remarkably improved as compared with the case where the B component is blended with the conventional lubricating base oil.

B成分は、塩基価が300mgKOH/g以上の塩基性スルホン酸金属塩(B1成分と呼ぶ。)と、ジチオリン酸金属塩(B2成分と呼ぶ。)から構成されている。これらは、いずれか一方を含んでいても良いし、併用しても良い。   The component B is composed of a basic sulfonic acid metal salt (referred to as component B1) having a base number of 300 mgKOH / g or more and a dithiophosphate metal salt (referred to as component B2). Any of these may be included or used in combination.

まず、塩基性スルホン酸金属塩(B1成分)について説明する。塩基性スルホン酸金属塩は塩基性スルホン酸金属塩内に含まれる炭酸金属塩が固体潤滑膜の性質を示すことにより、苛酷な加工条件下での潤滑性に優れているため、難加工金属材料の塑性加工に好適に用いられている化合物である。例えば、前述した特許文献3には、塩基性スルホン酸金属塩の代表例である塩基性Caスルホネートついて、その調製方法や潤滑性向上のメカニズムなどが詳しく記載されている。   First, the basic sulfonic acid metal salt (B1 component) will be described. Basic sulfonic acid metal salt is a difficult-to-process metal material because the metal carbonate contained in the basic sulfonic acid metal salt exhibits the properties of a solid lubricating film and is excellent in lubricity under severe processing conditions. It is a compound that is suitably used for plastic processing. For example, in Patent Document 3 described above, a preparation method, a mechanism for improving lubricity, and the like are described in detail for basic Ca sulfonate, which is a representative example of a basic sulfonic acid metal salt.

本発明に用いられるスルホン酸金属塩は、塩基価(アルカリ価)が300mgKOH/g以上の塩基性を示すものであれば特に限定されず、通常用いられるものが挙げられる。後記する実施例で実証したように、中性のスルホン酸金属塩をA成分に配合しても、潤滑性や焼付性の向上効果は認められなかった。良好な潤滑性や耐焼き付き性を確保するためには塩基価は高いほど良く、おおむね、300mgKOH/g以上であることが好ましく、400mgKOH/g以上がより好ましく、その上限は特に限定されないが、添加剤の組み合わせによる分離や沈殿などの安定性などを考慮すると、おおむね、450mgKOH/g以下であることが好ましい。塩基価は、常法に従って測定すればよく、塩酸または過塩素酸を滴定試薬とし、指示薬または電位差計を用いて測定すればよい。例えば、JIS K2501に規定の電位差滴定法を用いて塩基価を測定できる。   The sulfonic acid metal salt used in the present invention is not particularly limited as long as it has a basicity (alkali value) of 300 mgKOH / g or more, and includes those usually used. As demonstrated in the examples described later, even when a neutral sulfonic acid metal salt was added to the component A, no effect of improving lubricity or seizure was observed. In order to ensure good lubricity and seizure resistance, the higher the base number, the better. Generally, it is preferably 300 mgKOH / g or more, more preferably 400 mgKOH / g or more, and the upper limit is not particularly limited. Considering the stability of separation and precipitation due to the combination of agents, it is generally preferable that it is 450 mgKOH / g or less. The base number may be measured according to a conventional method, and may be measured using hydrochloric acid or perchloric acid as a titration reagent and using an indicator or potentiometer. For example, the base number can be measured using a potentiometric titration method defined in JIS K2501.

上記の塩基性スルホン酸金属塩としては、例えば、スルホン酸のアルカリ金属塩(Na塩、K塩など)、アルカリ土類金属塩(Mg塩、Ca塩、Ba塩など)が挙げられる。このような塩基性スルホン酸金属塩は、例えば、アルキル芳香族スルホン酸を中和してアルカリ金属やアルカリ土類金属の塩とした後、CaOやCa(OH)などの塩基性物質と反応させて得られる。原料のアルキル芳香族スルホン酸には、例えば、石油留分の硫酸精製の際に副生する炭化水素基のスルホン酸混合物(石油スルホン酸)などが用いられる。また、アルキル芳香族としては、例えば、鉱油の潤滑油留分や合成系化合物であるアルキルベンゼンやジノニルナフタレンなどが用いられる。塩基性スルホン酸金属塩は、例えば、後記する実施例に示すように市販品を用いても良い。 Examples of the basic sulfonic acid metal salt include alkali metal salts of sulfonic acid (Na salt, K salt, etc.) and alkaline earth metal salts (Mg salt, Ca salt, Ba salt, etc.). Such a basic sulfonic acid metal salt is obtained by, for example, neutralizing an alkyl aromatic sulfonic acid to obtain an alkali metal or alkaline earth metal salt, and then reacting with a basic substance such as CaO or Ca (OH) 2. Can be obtained. As the raw material alkyl aromatic sulfonic acid, for example, a hydrocarbon group sulfonic acid mixture (petroleum sulfonic acid) produced as a by-product during the purification of sulfuric acid in a petroleum fraction is used. As the alkyl aromatic, for example, a lubricating oil fraction of mineral oil or a synthetic compound such as alkylbenzene or dinonylnaphthalene is used. As the basic sulfonic acid metal salt, for example, a commercially available product may be used as shown in Examples described later.

次に、本発明に用いられるジチオリン酸金属塩(B2成分)について説明する。ジチオリン酸金属塩は、金属との反応性に富むS(硫黄)とP(リン)の両方を含む化合物であり、摩耗防止剤などとして汎用されている。ジチオリン酸金属塩自体が分解重合して固体潤滑膜を表面に形成し、この膜が下地金属(被加工材)に比べてせん断され易いため、摩擦や摩耗を低減できると言われている。   Next, the dithiophosphate metal salt (B2 component) used in the present invention will be described. Dithiophosphoric acid metal salts are compounds containing both S (sulfur) and P (phosphorus), which are highly reactive with metals, and are widely used as antiwear agents. It is said that the metal salt of dithiophosphate itself decomposes and forms a solid lubricating film on the surface, and this film is more easily sheared than the base metal (working material), so that friction and wear can be reduced.

本発明に用いられるジチオリン酸金属塩は、潤滑剤に通常添加されるものであれば特に限定されず、例えば、ジアルキルジチオリン酸金属塩、ジアルケニルジチオリン酸塩、ジアリールジチオリン酸金属塩などが挙げられる。金属としては、例えば、亜鉛やモリブデンが挙げられる。ジチオリン酸金属塩の性能は、アルキル、アルケニル、アリールなどの炭素数や構造(直鎖状または分岐状など)などによって変化するため、所望の特性が発揮されるように適切なジチオリン酸金属塩を選択すれば良い。本発明では、炭素数の合計が8以上24以下のものを用いることが好ましく、おおむね、12以上16以下のものを用いることがより好ましい。ジチオリン酸金属塩ン酸金属塩は、例えば、後記する実施例に示すように市販品を用いても良い。   The dithiophosphate metal salt used in the present invention is not particularly limited as long as it is usually added to the lubricant, and examples thereof include dialkyldithiophosphate metal salts, dialkenyl dithiophosphates, and diaryl dithiophosphate metal salts. . Examples of the metal include zinc and molybdenum. The performance of dithiophosphate metal salt varies depending on the number of carbons such as alkyl, alkenyl, aryl, etc. and the structure (straight or branched), etc., so appropriate dithiophosphate metal salt should be used to achieve the desired characteristics. Just choose. In the present invention, those having a total carbon number of 8 or more and 24 or less are preferably used, and in general, those having 12 or more and 16 or less are more preferably used. As the metal salt of dithiophosphoric acid metal salt, for example, a commercially available product may be used as shown in Examples described later.

代表的には、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(Zn−DTP)が用いられる。これは、耐摩耗性、耐焼き付き性だけでなく酸化防止性、腐食防止性などを有するなど、多機能添加剤として知られている。Zn−DTPは、炭素数の数が少ない程、耐摩耗性は向上するが、熱安定性は悪くなる傾向にある。炭素数の好ましい合計数は上記と同じである。あるいは、特許文献3に記載のチオリン酸モリブデン化合物を用いても良い。   Typically, zinc dialkyldithiophosphate (Zn-DTP) is used. This is known as a multifunctional additive such as having not only wear resistance and seizure resistance but also antioxidant and corrosion resistance. In Zn-DTP, the smaller the number of carbon atoms, the better the wear resistance, but the thermal stability tends to deteriorate. The preferred total number of carbon atoms is the same as above. Alternatively, the molybdenum thiophosphate compound described in Patent Document 3 may be used.

上記のA成分(有機カーボネート)と、B成分(塩基性スルホン酸金属塩および/またはジチオリン酸金属塩)の配合比率は、A成分が5〜90質量部、B成分が5〜95質量部とする。この範囲を下回ると有機カーボネートを配合したことによる潤滑性向上効果が弱くなり、この範囲を超えると有機カーボネートを配合したことによる潤滑性向上効果が効果的に示されない。好ましい配合比率は、A成分が10〜30質量部、B成分が10〜90質量部であり、より好ましくは、A成分が10〜30質量部:50〜85質量部である。   The blending ratio of the above component A (organic carbonate) and component B (basic sulfonic acid metal salt and / or dithiophosphate metal salt) is 5 to 90 parts by mass for component A and 5 to 95 parts by mass for component B. To do. Below this range, the lubricity improving effect due to the blending of the organic carbonate is weakened, and when exceeding this range, the lubricity improving effect due to the blending of the organic carbonate is not effectively shown. A preferable blending ratio is 10 to 30 parts by mass of the A component and 10 to 90 parts by mass of the B component, and more preferably 10 to 30 parts by mass of the A component: 50 to 85 parts by mass.

本発明の潤滑剤は、上記のA成分とB成分のみから構成されていても良いが、潤滑性などの更なる向上を目指して、以下のC成分やD成分を更に配合してもよい。   The lubricant of the present invention may be composed of only the above-mentioned A component and B component, but the following C component and D component may be further blended for further improvement in lubricity and the like.

(C)潤滑油基油
本発明では、金属加工油として通常添加されている潤滑油基油(以下、基油と略記する。)を更に配合してもよい。基油は、潤滑油の粘度(潤滑皮膜厚さに比例する)の調整などに有用な成分である。本発明に用いられる上記A成分(有機カーボネート)は、この基油に変わるものとして有用であるが、基油との併用により上記作用が更に向上する
(C) Lubricating base oil In the present invention, a lubricating base oil that is usually added as a metalworking oil (hereinafter abbreviated as base oil) may be further blended. The base oil is a useful component for adjusting the viscosity of the lubricating oil (proportional to the thickness of the lubricating film). The component A (organic carbonate) used in the present invention is useful as a substitute for this base oil, but the above-mentioned action is further improved by the combined use with the base oil.

本発明に用いられる基油は特に限定されず、動物・植物油、鉱物脂、合成油などが用いられる。具体的には、例えば、牛脂、豚脂、魚油(硬化)などの動物油;アマニ油、サフラワー油、大豆油、ごま油、コーン油、菜種油、綿実油、オリーブ油、米ぬか油、ヤシ油、パーム油、ヒマシ油などの植物油;スピンドル油、マシン油、ダイナモ油、芳香族系潤滑油、ナフテン系潤滑油、パラフィン系潤滑油の鉱物油;脂肪酸エステルなどの合成エステル油、ポリエーテル油、シリコーン油、ポリアルファオレフィンなどの合成油などが挙げられる。金属加工油の基油として用いられるものを例示することができる。これらは単独で用いてもよいし、任意に選ばれる2種以上のものを組み合わせて用いてもよい。   The base oil used in the present invention is not particularly limited, and animal / vegetable oil, mineral fat, synthetic oil and the like are used. Specifically, for example, animal oils such as beef tallow, lard, fish oil (hardened); linseed oil, safflower oil, soybean oil, sesame oil, corn oil, rapeseed oil, cottonseed oil, olive oil, rice bran oil, coconut oil, palm oil, Castor oil and other vegetable oils; spindle oil, machine oil, dynamo oil, aromatic lubricating oil, naphthenic lubricating oil, paraffinic lubricating mineral oil; synthetic ester oil such as fatty acid ester, polyether oil, silicone oil, poly Examples include synthetic oils such as alpha olefins. What is used as a base oil of metalworking oil can be illustrated. These may be used alone or in combination of two or more arbitrarily selected.

上記の基油を配合する場合、基油の配合量は、前述したA成分とB成分の合計量100質量部に対し、おおむね、0.1〜90質量部とすることが好ましく、5〜20質量部がより好ましい。   When mix | blending said base oil, it is preferable that the compounding quantity of base oil shall be 0.1-90 mass parts generally with respect to 100 mass parts of total amounts of A component and B component mentioned above, 5-20 Part by mass is more preferable.

(D)硫黄系極圧添加剤および/またはリン系極圧添加剤
本発明では、更に塩素系以外の極圧添加剤を配合しても良い。後記する実施例の欄で実証したように、本発明の潤滑剤を用いれば、極圧添加剤を配合しなくても良好な潤滑性や耐焼き付き性が得られるが、極圧添加剤の添加により、この特性が一層高められる。
(D) Sulfur-based extreme pressure additive and / or phosphorus-based extreme pressure additive In the present invention, an extreme pressure additive other than chlorine-based additives may be further blended. As demonstrated in the Examples section described later, if the lubricant of the present invention is used, good lubricity and seizure resistance can be obtained without blending the extreme pressure additive, but the addition of the extreme pressure additive This further enhances this characteristic.

本発明に用いられる極圧添加剤としては、通常用いられる硫黄系またはリン系のものであれば特に限定されない。具体的には、硫黄系極圧添加剤として、例えば、硫化ナタネ油、硫化パーム油、硫化ラード油などの硫化油脂;硫化脂肪エステルなどの硫化エステル;ジ(モノ)ベンジルジ(モノ)サルファイド、ジオクチルポリサルファイドなどのアルキルポリサルファイド、オレフィンポリサルファイドなどのサルファイドなどが挙げられる。また、リン系極圧添加剤として、例えば、トリクレジルホスフェート(TCP)、トリデシルホスファイト、ラウリル酸ホスフェートなどのリン酸エステル;トリブチルホスファイト、ジラウリルホスファイトなどの亜リン酸エステルが挙げられる。また、これらのアミン塩(例えば、リン酸エステルのアミン塩、エチルアミン塩、ヘキシルアミン塩など)なども用いられる。あるいは、極圧添加剤として、前述した特許文献に開示されているものを用いても良い。本発明では、上記の硫黄系またはリン系の極圧添加剤を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても構わない。   The extreme pressure additive used in the present invention is not particularly limited as long as it is a commonly used sulfur-based or phosphorus-based additive. Specifically, sulfur-based extreme pressure additives include, for example, sulfurized fats and oils such as sulfurized rapeseed oil, sulfurized palm oil, and sulfurized lard oil; sulfurized esters such as sulfurized fatty esters; di (mono) benzyldi (mono) sulfide, dioctyl Examples thereof include alkyl polysulfides such as polysulfide and sulfides such as olefin polysulfide. Examples of the phosphorus extreme pressure additive include phosphoric acid esters such as tricresyl phosphate (TCP), tridecyl phosphite, and lauric acid phosphate; and phosphites such as tributyl phosphite and dilauryl phosphite. It is done. These amine salts (for example, amine salts of phosphate esters, ethylamine salts, hexylamine salts, etc.) are also used. Or you may use what is indicated by the patent document mentioned above as an extreme pressure additive. In the present invention, the above sulfur-based or phosphorus-based extreme pressure additives may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

上記の極圧添加剤を配合する場合、極圧添加剤の配合量は、前述したA成分とB成分の合計量100質量部に対し、おおむね、5〜50質量部とすることが好ましく、5〜30質量部がより好ましい。あるいは、前述したA成分とB成分とC成分の合計量100質量部に対し、おおむね、5〜50質量部とすることが好ましく、10〜40質量部がより好ましい。   When blending the above extreme pressure additive, the blending amount of the extreme pressure additive is preferably about 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of component A and component B described above. -30 mass parts is more preferable. Or it is preferable to set it as 5-50 mass parts in general with respect to 100 mass parts of total amounts of A component, B component, and C component mentioned above, and 10-40 mass parts is more preferable.

本発明では、更に、金属加工油に通常用いられる公知の添加剤を配合してもよい。具体的には、例えば、酸化防止剤、防腐剤、着色剤、消泡剤、香料、界面活性剤などが挙げられる。これらの配合比率は、本発明の作用効果を損なわない範囲で適宜設定すれば良い。   In this invention, you may mix | blend the well-known additive normally used for metalworking oil. Specific examples include antioxidants, preservatives, colorants, antifoaming agents, fragrances, and surfactants. What is necessary is just to set these compounding ratios suitably in the range which does not impair the effect of this invention.

本発明の潤滑剤は、難加工金属材料を塑性加工するときに好適に用いられる。本発明で対象とする難加工金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、高張力鋼板、インコネル、クロムモリブデン鋼、などが挙げられる。また、塑性加工には、例えば、深絞り加工、伸線加工、抽伸加工、引抜加工、鍛造加工、抜き加工、曲げ加工などが挙げられる。   The lubricant of the present invention is suitably used when plastically processing difficult-to-work metal materials. Examples of difficult-to-work metal materials that are the subject of the present invention include stainless steel, titanium, titanium alloys, high-tensile steel plates, Inconel, chromium molybdenum steel, and the like. Examples of plastic working include deep drawing, wire drawing, drawing, drawing, forging, punching, bending, and the like.

以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。以下の記載において、配合量はすべて「質量部」を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and may be implemented with appropriate modifications within a range that can meet the purpose described above and below. These are all possible and are within the scope of the present invention. In the following description, all compounding amounts mean “parts by mass”.

実施例1
本実施例では、本発明の有機カーボネート含有非塩素系潤滑剤が、従来の基油含有潤滑皮剤などに比べ、耐焼き付き性に優れていることを中心に検討を行なった。
Example 1
In this example, the organic carbonate-containing non-chlorine lubricant of the present invention was studied mainly on the fact that it has better seizure resistance than conventional base oil-containing lubricant skins.

本実施例で使用した成分を表1にまとめて示す。   The components used in this example are summarized in Table 1.

表1中の各成分の詳細は以下のとおりである。表1のA成分において、「炭素数の合計」とは、R1とR2の炭素数の合計(カーボネートを構成するCの炭素は除く。)の意味である。 Details of each component in Table 1 are as follows. In the component A of Table 1, the "total number of carbon atoms" means the total number of carbon atoms of R 1 and R 2 (carbon of C constituting the carbonate is excluded.).

(1)A成分(有機カーボネート):a1、a2、a3を使用
「a1」=ジ(メトキシジプロポキシ)カーボネート、
CH3O(C36O)2−CO−CH3O(C36O)2
炭素数の合計14、沸点266〜270℃、引火点172℃、
三井化学ファイン(株)製「DIALCARB H−2」
「a2」=ジ(2−メチルテトラデシル)カーボネートなどのC14〜C15のアルキル
基を有するカーボネート;より詳細には、側鎖にC1428基を有するカー
ボネートと側鎖にC1530基を有するカーボネートとの混合物、
14-1528-30O−CO−C14-1528-30O、炭素数の合計28〜30、
沸点300〜337℃、引火点224℃、
三井化学ファイン(株)製「LIALCARB SR−1000/R」
「a3」=ビス(2−エチルヘキシル)カーボネート、
817O−CO−C817O、
炭素数の合計16、沸点280〜290℃、引火点162℃、
三井化学ファイン(株)製「DIALCARB H−1」
(1) Component A (organic carbonate): a1, a2, and a3 are used. “A1” = di (methoxydipropoxy) carbonate,
CH 3 O (C 3 H 6 O) 2 -CO-CH 3 O (C 3 H 6 O) 2,
A total of 14 carbon atoms, boiling point 266-270 ° C, flash point 172 ° C,
"DIALCARB H-2" manufactured by Mitsui Chemical Fine Co., Ltd.
“A2” = C 14 -C 15 alkyl such as di (2-methyltetradecyl) carbonate
Carbonate having a group; more particularly, a car having a C 14 H 28 group in the side chain
A mixture of a bonate and a carbonate having a C 15 H 30 group in the side chain;
C 14-15 H 28-30 O—CO—C 14-15 H 28-30 O, 28-30 in total,
Boiling point 300-337 ° C, flash point 224 ° C,
"LIALCARB SR-1000 / R" manufactured by Mitsui Chemical Fine Co., Ltd.
“A3” = bis (2-ethylhexyl) carbonate,
C 8 H 17 O-CO- C 8 H 17 O,
Total number of carbons 16, boiling point 280-290 ° C, flash point 162 ° C,
"DIALCARB H-1" manufactured by Mitsui Chemical Fine Co., Ltd.

(2)B成分[(B−1)塩基性スルホン酸カルシウム塩]+C成分(基油)
「b1−1」=塩基性スルホン酸カルシウム塩(塩基価400mgKOH/g)と
鉱物油との混合物、
Lubrizol社製:Lubrizol 5347LC
「b1−2」=塩基性スルホン酸カルシウム塩(塩基価300mgKOH/g)と
鉱物油との混合物、WITCO社製「300 BASIC
CALCIUM PETRONATE」
(2) Component B [(B-1) Basic sulfonic acid calcium salt] + C component (base oil)
“B1-1” = basic sulfonic acid calcium salt (base number 400 mgKOH / g)
Mixture with mineral oil,
Lubrizol: Lubrizol 5347LC
“B1-2” = basic sulfonic acid calcium salt (base number 300 mgKOH / g)
Mixture with mineral oil, "300 BASIC" manufactured by WITCO
CALCIUM PETROGATE "

(3)B成分[(B−2)ジチオリン酸金属塩]
「b2」=ジアルキルジチオリン酸亜鉛(亜鉛分9.9%)、
ラインケミー社製:ADDITIN 3180
(3) Component B [(B-2) dithiophosphate metal salt]
“B2” = zinc dialkyldithiophosphate (9.9% zinc content),
Made by Line Chemie: ADDITIN 3180

(4)C成分(基油)
「c1」=植物油、昭和産業(株)製「FSオイル」
「c2」=鉱物油、新日本油脂工業(株)製「ダイアナフレシア P−430」
「c3」=脂肪酸エステル、日本油脂(株)製「ユニスターM−182A」
(4) Component C (base oil)
"C1" = vegetable oil, "FS oil" manufactured by Showa Sangyo Co., Ltd.
“C2” = mineral oil, “Diana Fresia P-430” manufactured by Shin Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
“C3” = fatty acid ester, “Yunistar M-182A” manufactured by NOF Corporation

(5)D成分(硫黄系極圧添加剤/リン系極圧添加剤)
「d1」=ジオクチルポリサルファイド(硫黄分40%)、
DIC(株)製「GS−440」
「d2」=トリデシルホスファイト、城北化学工業(株)製「JP−213D」
(5) Component D (sulfur-based extreme pressure additive / phosphorus-based extreme pressure additive)
“D1” = dioctyl polysulfide (sulfur content 40%),
"GS-440" manufactured by DIC Corporation
“D2” = tridecyl phosphite, “JP-213D” manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.

また、表1には、本発明に用いられる構成成分(A〜D成分)のほかに、比較のため、「その他」の欄を設け、2種類の成分(e1〜e2)を記載している。このうち、塩素化パラフィン(e1)は、汎用されている塩素系極圧添加剤であり、塩素を含む化合物である。また、スルホン酸カルシウム(中性)の塩素価は0.1mgKOH/g以下であり、本発明の要件(塩基価300mgKOH/g以上)を満足していない。
「e1」=塩素化パラフィン、東ソー(株)製「トヨパラックス150」
「e2」=スルホン酸カルシウム(中性、塩基価0.1mgKOH/g以下)、
松村石油(株)製「スルホールCA45N」
Further, in Table 1, in addition to the constituent components (components A to D) used in the present invention, a column “Other” is provided for comparison, and two types of components (e1 to e2) are described. . Among these, chlorinated paraffin (e1) is a widely used chlorine-based extreme pressure additive and is a compound containing chlorine. In addition, the chlorine value of calcium sulfonate (neutral) is 0.1 mgKOH / g or less, which does not satisfy the requirements of the present invention (base value of 300 mgKOH / g or more).
“E1” = chlorinated paraffin, “Toyoparax 150” manufactured by Tosoh Corporation
“E2” = calcium sulfonate (neutral, base number 0.1 mg KOH / g or less),
“Thruhole CA45N” manufactured by Matsumura Oil Co., Ltd.

まず、表1に示す成分を表2〜4に示す比率(すべて質量部)で配合した試料を調製した。表2〜4に、調製した試料の40℃における動粘度を併記した。動粘度は、JISK2283に規定のキャノン―フェンスケ粘度計を用いて測定した。   First, the sample which mix | blended the component shown in Table 1 with the ratio (all mass parts) shown in Tables 2-4 was prepared. In Tables 2-4, the kinematic viscosity in 40 degreeC of the prepared sample was written together. The kinematic viscosity was measured using a Canon-Fenske viscometer specified in JISK2283.

上記試料の潤滑性能(耐焼き付き性)は、図1に示す摩擦試験装置を用いて摩擦試験を行ない、焼き付きが生じない最大荷重を測定することによって評価した。   The lubricating performance (seizure resistance) of the sample was evaluated by conducting a friction test using the friction test apparatus shown in FIG. 1 and measuring the maximum load at which no seizure occurs.

図1に示す装置は、面圧が非常に大きい塑性加工中の潤滑状態をシミュレートできる装置として、本出願人によって開示されたものである。この装置を用いれば、塑性加工中における工具と加工材料との摩擦面における潤滑状態を再現し、潤滑剤の潤滑性能を簡単かつ定量的に評価できる。   The apparatus shown in FIG. 1 is disclosed by the present applicant as an apparatus capable of simulating a lubrication state during plastic working with a very large surface pressure. If this apparatus is used, the lubrication state on the friction surface between the tool and the work material during plastic working can be reproduced, and the lubrication performance of the lubricant can be evaluated easily and quantitatively.

上記装置の詳細は、特願2007−5097号に記載されている。装置の概要は以下のとおりである。   Details of the above apparatus are described in Japanese Patent Application No. 2007-5097. The outline of the apparatus is as follows.

図1に示すように、摩擦試験装置1は、上下方向に対向して配置される上側バッキングプレート(可動部材)2と下側バッキングプレート(固定部材)3を備えている。上側バッキングプレート2の下面にはホルダプレート4が取り付けられ、ホルダプレート4の下面には試験用球5を固定するための球ホルダ6が固定され、球ホルダ6の下面から下方に向けて試験用球5が半球状に突出するようになっている。一方、下側バッキングプレート3の上面には試験用プレートホルダ7が取り付けられている。試験用プレートホルダ7上には試験用プレート(試験用固定材)8の形状に合わせて凹部が形成されており、その凹部に試験用プレート8が取り外し可能に装着されている。試験用球5と試験用プレート8の間には、加工材を想定した帯板状試験片9が水平方向に挿通され、帯板状試験片9の一方端は、ロードセル(引抜力検出手段)10付きのチャック11によって把持され、チャック11は帯板状試験片9を矢印B方向に引張ることができるようになっている。   As shown in FIG. 1, the friction test apparatus 1 includes an upper backing plate (movable member) 2 and a lower backing plate (fixed member) 3 that are arranged to face each other in the vertical direction. A holder plate 4 is attached to the lower surface of the upper backing plate 2, and a ball holder 6 for fixing the test ball 5 is fixed to the lower surface of the holder plate 4, and the test plate is used for the test downward from the lower surface of the ball holder 6. The sphere 5 protrudes in a hemispherical shape. On the other hand, a test plate holder 7 is attached to the upper surface of the lower backing plate 3. A concave portion is formed on the test plate holder 7 in accordance with the shape of the test plate (test fixing material) 8, and the test plate 8 is detachably mounted in the concave portion. Between the test ball 5 and the test plate 8, a strip-shaped test piece 9 assuming a work material is inserted in the horizontal direction, and one end of the strip-shaped test piece 9 is a load cell (pulling force detection means). The chuck 11 is held by a chuck 11 with which the strip 11 can be pulled in the direction of arrow B.

例えば、成形加工であるしごき加工を例に取ると、図1において、試験用球5は工具としてのダイスに相当し、試験用プレート8は金型(ポンチ)に相当し、帯板状試験片9はダイスと金型に挟まれて加工される加工材に相当する。   For example, in the case of ironing, which is a forming process, in FIG. 1, the test ball 5 corresponds to a die as a tool, the test plate 8 corresponds to a die (punch), and a strip-shaped test piece. 9 corresponds to a workpiece processed by being sandwiched between a die and a mold.

また、上側バッキングプレート2は、所望の垂直荷重Pを下向きに加えることができるようになっている。従って、摩擦試験装置1において、垂直荷重Pを加えた状態で帯板状試験片9を矢印B方向に引き抜くとき、垂直荷重Pはロードセル12によって測定され、試験用球5と試験用プレート8の間に挟まれた帯板状試験片9の両面で発生した摩擦力はロードセル10によって検出されるようになっている。   Further, the upper backing plate 2 can apply a desired vertical load P downward. Therefore, when the strip test piece 9 is pulled out in the direction of arrow B with the vertical load P applied in the friction test apparatus 1, the vertical load P is measured by the load cell 12, and the test ball 5 and the test plate 8 are The frictional force generated on both surfaces of the strip-shaped test piece 9 sandwiched therebetween is detected by the load cell 10.

摩擦試験を行なう際、帯板状試験片9の上下両面またはいずれか一方に、評価対象となる潤滑剤が塗布される。   When the friction test is performed, a lubricant to be evaluated is applied to both the upper and lower surfaces or one of the strip-shaped test pieces 9.

摩擦試験装置1の構成によれば、帯板状試験片9を一方向にリニヤに移動させるため、従来の摩擦試験装置のように、回転や摺動によって繰り返し摩擦が作用することがない。また、試験用球5、試験用プレート8の材質を、実機における工具や金型に対応させるとともに、帯板状試験片9の材質を実際の加工材に合わせることで、実際の成形加工に相似した状態で摩擦試験を行なうことが可能になる。   According to the configuration of the friction test apparatus 1, the strip plate-like test piece 9 is moved linearly in one direction, so that friction is not repeatedly applied by rotation or sliding as in the conventional friction test apparatus. In addition, the material of the test balls 5 and the test plate 8 are made to correspond to the tools and molds in the actual machine, and the material of the strip-shaped test piece 9 is matched to the actual processing material, thereby resembling the actual molding process. It is possible to perform a friction test in a state where

本実施例では、帯板状試験片9の両面に上記の潤滑剤を塗布し、これを試験用球5と試験用プレート8の間に挿通し、矢印P方向に加圧しつつ、チャック11で帯板状試験片9を矢印B方向に引張ることにより摩擦試験を行なった。   In this embodiment, the above-mentioned lubricant is applied to both surfaces of the strip-shaped test piece 9, inserted between the test ball 5 and the test plate 8, and pressurized in the direction of arrow P with the chuck 11. A friction test was performed by pulling the strip-shaped specimen 9 in the direction of arrow B.

摩擦試験の詳細な条件は次の通りである。
試験用球 :SUJ2製球、直径3/8inch
試験用プレート:超硬材
帯板状試験片 :SUS430製試験片
サイズ(W×t×L)25mm×1mm×100mm
摩擦速度 :170mm2/秒
摩擦距離 :0.5m
測定項目 :矢印P方向に付与した荷重(N)
The detailed conditions of the friction test are as follows.
Test ball: SUJ2 ball, 3/8 inch diameter
Test plate: Carbide strip Test piece: SUS430 test piece
Size (W x t x L) 25mm x 1mm x 100mm
Friction speed: 170mm 2 / sec Friction distance: 0.5m
Measurement item: Load applied in the direction of arrow P (N)

摩擦試験の後、帯板状試験片3の表面に焼き付きが生じない最大荷重(耐荷重能、N)を測定し、潤滑剤の耐焼き付き性を評価した。この方法によって得られる最大荷重が大きい程、耐焼き付き性に優れており、潤滑性能に優れると評価できる。焼き付きとは、一般に、二面がはげしい凝着あるいは摩擦熱による融着を生じ、急に摩擦が増加するか、または付着して滑らなくなる現象を意味し、その主因である凝着摩耗が少ないほど焼き付きも生じにくいことが知られている。よって、耐焼き付き性と潤滑性能とは、総じて、良好な相関関係にあると考えられる   After the friction test, the maximum load (load bearing capacity, N) at which seizure did not occur on the surface of the strip test piece 3 was measured, and the seizure resistance of the lubricant was evaluated. It can be evaluated that the larger the maximum load obtained by this method, the better the seizure resistance and the better the lubricating performance. In general, seizure means a phenomenon in which two surfaces cause excessive adhesion or fusion due to frictional heat, and the friction suddenly increases or sticks and does not slip. It is known that seizure hardly occurs. Therefore, seizure resistance and lubrication performance are generally considered to have a good correlation.

耐荷重能(耐焼き付き性)は、潤滑剤の動粘度によって影響を受ける。表1に示すように、本発明に用いられる成分の動粘度は種類によって大きく異なっており、B成分(塩基性スルホン酸金属塩および/またはジチオリン酸金属塩)や鉱物油(C成分)の動粘度は、A成分(有機カーボネート)に比べて非常に高い。本実施例では、動粘度による影響をできるだけ排除するため、各試料の動粘度(40℃)が、おおむね、30mm/sまたは200mm/sになるように調整した。ただし、成分の組合わせによっては、試料の動粘度が約20mm/sや500mm/sになるものもある。本実施例では、最大荷重が約1300N以上(動粘度30mm/s)または最大荷重が約2000N以上(動粘度200mm/s)を、耐焼き付き性に優れると評価した。 Load carrying capacity (seizure resistance) is affected by the kinematic viscosity of the lubricant. As shown in Table 1, the kinematic viscosities of the components used in the present invention vary greatly depending on the type. The viscosity is very high compared to the component A (organic carbonate). In this example, in order to eliminate the influence of kinematic viscosity as much as possible, the kinematic viscosity (40 ° C.) of each sample was adjusted to be approximately 30 mm 2 / s or 200 mm 2 / s. However, depending on the combination of components, there are some samples in which the dynamic viscosity of the sample is about 20 mm 2 / s or 500 mm 2 / s. In this example, a maximum load of about 1300 N or more (kinematic viscosity 30 mm 2 / s) or a maximum load of about 2000 N or more (kinematic viscosity 200 mm 2 / s) was evaluated as excellent in seizure resistance.

これらの結果を表2〜表4に併記する。表2のNo.1〜10、表4のNo.1、3、5、7は本発明の要件を満足する例であり;表2のNo.11〜14、表3のすべて、表4の2、4、6、8は本発明の要件を満足しない比較例である。参考のため、表2〜4には備考欄を設け、A成分とB成分を含む例を(AB)、A成分とB成分とC成分を含む例を(ABC)成分などと記載した。また、以下の説明においても、A成分とB成分を含む例を(A+B)成分、A成分とB成分とC成分を含む例を(A+B+C)成分などと記載している。   These results are also shown in Tables 2-4. No. in Table 2 1-10, No. 4 in Table 4. 1, 3, 5, and 7 are examples that satisfy the requirements of the present invention; All of 11 to 14 and Table 3, and 2, 4, 6, and 8 in Table 4 are comparative examples that do not satisfy the requirements of the present invention. For reference, Tables 2 to 4 are provided with a remarks column, in which an example including an A component and a B component (AB), an example including an A component, a B component, and a C component are described as an (ABC) component. Also in the following description, an example including the A component and the B component is described as an (A + B) component, and an example including the A component, the B component, and the C component is described as an (A + B + C) component.

(表2について)
まず、表2を参照する。表2は、A成分として、R1およびR2の両方がアルキル基である「a2」の有機カーボネートを用いた例であり、No.1〜10は、少なくともB成分を含む本発明例であり、No.11〜14は、B成分を含まない比較例である。
(About Table 2)
First, refer to Table 2. Table 2 shows an example in which an organic carbonate of “a2” in which both R 1 and R 2 are alkyl groups is used as the A component. Nos. 1 to 10 are examples of the present invention containing at least a B component. 11 to 14 are comparative examples not including the B component.

No.1〜11では、表2に示すように、有機カーボネート(A成分)の配合量を6〜100質量部の範囲で変化させた。このうち、A成分の配合量が本発明の要件を満足するNo.1〜10では、動粘度の大小にかかわらず良好な耐焼き付き性が得られたのに対し、A成分のみを含みB成分を含まないNo.11では、動粘度が同程度のNo.7よりも耐焼き付き性も低下した。また、No.12は、B成分を含まず「e2」(中性スルホン酸カルシウム)を配合した比較例であり、動粘度が同程度のNo.1〜3などに比べて耐焼き付き性が低下した。   No. In 1-11, as shown in Table 2, the compounding quantity of the organic carbonate (A component) was changed in the range of 6-100 mass parts. Among these, No. in which the compounding quantity of A component satisfies the requirements of this invention. In Nos. 1 to 10, good seizure resistance was obtained regardless of the kinematic viscosity, whereas No. 1 containing only the A component and no B component was obtained. No. 11 has a kinematic viscosity of about the same. The seizure resistance was also lower than 7. No. No. 12 is a comparative example in which “e2” (neutral calcium sulfonate) was blended without containing the B component. The seizure resistance was reduced as compared with 1-3.

より詳細に、本発明の要件を満足するNo.1〜7について検討する。これらは、有機カーボネート(A成分)と塩基性スルホン酸金属塩/ジチオリン酸金属塩(B成分)を少なくとも含み、No.3、6、7の他は、基油(C成分)を更に含んでいる。   More specifically, No. 1 satisfying the requirements of the present invention. Consider 1-7. These contain at least organic carbonate (component A) and basic sulfonic acid metal salt / dithiophosphate metal salt (component B). Other than 3, 6, and 7, the base oil (C component) is further included.

このうち、No.1〜3(動粘度200mm/s)は、A成分の配合量を変化させ、且つ、B成分または(B+C)成分の組合わせや配合量を変えた例である。これらは動粘度が非常に高い例であるが、最大荷重が高く、良好な耐焼き付き性が認められた。また、No.4〜6(動粘度30mm/s)は、A成分の配合量を一定にし、B成分または(B+C)成分の組合わせや配合量を変えた例であるが、いずれも、高い最大荷重が得られた。また、No.7(動粘度約20mm/s)は、A成分の配合量を上限(95質量部)まで高めた例であるが、B成分を全く配合せず動粘度が同程度のNo.11に比べて最大荷重は格段に上昇した。これらの検討結果より、本発明に規定する配合比率の範囲内であれば、耐焼き付き性に優れた潤滑剤が得られることが確認された。 Of these, No. 1-3 (kinematic viscosity 200mm < 2 > / s) is an example which changed the compounding quantity of A component, and changed the combination and the compounding quantity of B component or (B + C) component. These are examples of very high kinematic viscosity, but the maximum load was high and good seizure resistance was observed. No. 4 to 6 (kinematic viscosity 30 mm 2 / s) is an example in which the blending amount of the A component is made constant and the combination or blending amount of the B component or the (B + C) component is changed. Obtained. No. 7 (kinematic viscosity of about 20 mm 2 / s) is an example in which the blending amount of component A is increased to the upper limit (95 parts by mass). Compared with 11, the maximum load increased markedly. From these examination results, it was confirmed that a lubricant having excellent seizure resistance can be obtained within the range of the blending ratio defined in the present invention.

次いで、リン系または硫黄系の極圧添加剤(D成分)を更に含むNo.8〜10について検討する。このうちNo.8(動粘度約200mm/s)の最大荷重は、D成分を含まず動粘度が同程度のNo.1〜3に比べて大幅に増加した。同様に、No.9、10(動粘度約30mm/s)の最大荷重は、D成分を含まず動粘度が同程度のNo.4〜6に比べて上昇した。特に、No.8の最大荷重は非常に高く、塩素系極圧添加剤である塩素化パラフィンを含む表3のNo.11と同程度であった。これらの検討結果より、D成分の添加により本発明潤滑剤の耐焼き付き性は格段に上昇することが確認された。 Next, No. further containing a phosphorus-based or sulfur-based extreme pressure additive (component D). Consider 8-10. Of these, No. No. 8 (kinematic viscosity about 200 mm 2 / s) No. No. Compared with 1-3, it increased significantly. Similarly, no. The maximum load of 9, 10 (kinematic viscosity about 30 mm 2 / s) is No. with no kinematic viscosity and no D component. Increased compared to 4-6. In particular, no. The maximum load of No. 8 is very high, and No. 1 in Table 3 containing chlorinated paraffin which is a chlorinated extreme pressure additive. It was about the same as 11. From these examination results, it was confirmed that the seizure resistance of the lubricant of the present invention is remarkably increased by the addition of the D component.

(表2と表3との対比)
更に、本発明に用いられる有機カーボネート(A成分)の有用性について、有機カーボネート(A成分)を含まない表3の例と対比しつつ検討する。
(Contrast between Table 2 and Table 3)
Furthermore, the usefulness of the organic carbonate (component A) used in the present invention will be examined in comparison with the examples in Table 3 not containing the organic carbonate (component A).

まず、動粘度が約30mm/sの例について検討する。はじめに表2のNo.1(本発明例)と表3のNo.1(比較例)を対比する。表3のNo.1は、表2のNo.1において、A成分の代わりにC成分を同量含んでいる点でのみ相違する。両者の最大荷重を比較すると、A成分を含む表2のNo.1は、従来の基油(C成分)を含む表3のNo.1に比べて増加した。同様の傾向は、表2のNo.2(本発明例)と表3のNo.2(比較例)、表2のNo.3(本発明例)と表3のNo.3(比較例)を、それぞれ比較しても認められ、最大荷重の増加率はより顕著に見られた。よって、本発明に用いられる有機カーボネートは、従来の基油に代替可能であることが分かった。 First, consider an example where the kinematic viscosity is about 30 mm 2 / s. First, No. 2 in Table 2. 1 (invention example) and No. 1 in Table 3. Contrast 1 (comparative example). No. in Table 3 1 is No. 1 in Table 2. 1 is different only in that the same amount of C component is included instead of A component. When comparing the maximum loads of the two, the No. of Table 2 containing the A component. No. 1 in Table 3 containing conventional base oil (C component). Increased compared to 1. A similar trend is shown in Table 2. 2 (invention example) and No. 2 in Table 3. 2 (Comparative Example), No. 2 in Table 2. 3 (examples of the present invention) and No. 3 in Table 3. 3 (comparative examples) were also recognized, and the increase rate of the maximum load was more noticeable. Therefore, it was found that the organic carbonate used in the present invention can be replaced with a conventional base oil.

上記と同様の傾向は、動粘度が高い約200mm/sの例においても確認された。すなわち、表2のNo.4(本発明例)と表3のNo.4(比較例)、表2のNo.5(本発明例)と表3のNo.5(比較例)、表2のNo.6(本発明例)と表3のNo.6(比較例)をそれぞれ比較すると、本発明に用いられる有機カーボネート(A成分)を含む表2の各本発明例の最大荷重は、従来の基油を含む表3の各比較例に比べて高く、耐焼き付き性に優れていることが分かった。 A tendency similar to the above was also confirmed in an example of about 200 mm 2 / s with a high kinematic viscosity. That is, in Table 2, No. 4 (Example of the present invention) and No. 4 in Table 3. 4 (Comparative Example), No. 2 in Table 2. 5 (invention example) and No. 5 in Table 3. 5 (comparative example), No. 2 in Table 2. 6 (examples of the present invention) and No. 3 in Table 3. When comparing 6 (comparative examples), the maximum load of each inventive example in Table 2 containing the organic carbonate (component A) used in the present invention is compared to each comparative example in Table 3 containing the conventional base oil. It was found to be high and excellent in seizure resistance.

以上の検討結果より、本発明に用いられる有機カーボネートは、動粘度の高低にかかわらず、従来の基油に代替可能なベースオイルとして極めて有用であることが確認された。   From the above examination results, it was confirmed that the organic carbonate used in the present invention is extremely useful as a base oil that can be substituted for the conventional base oil regardless of the kinematic viscosity.

上述した表2の本発明例は、(A+B)成分または(A+B+C)成分の例であるが、本発明に用いられる有機カーボネート(A成分)の有用性は、D成分を更に含む表2のNo.8〜10についても同様に認められた。例えば、表2のNo.8(本発明例)と表3のNo.8(比較例)を対比すると、これらはいずれもD成分を含む例であるが、有機カーボネート(A成分)を含む表2のNo.8は、有機カーボネートの代わりにD成分を更に含むN表3のNo.8に比べ、最大荷重が上昇した。同様の傾向は、表2のNo.9や10(いずれも本発明例)と表3のNo.9(比較例)を対比した場合においても認められた。   The above-mentioned examples of the present invention in Table 2 are examples of the (A + B) component or the (A + B + C) component, but the usefulness of the organic carbonate (A component) used in the present invention is No. in Table 2 further including the D component. . Similar results were observed for 8-10. For example, in Table 2, No. No. 8 (example of the present invention) and No. 3 in Table 3. 8 (Comparative Example), these are all examples containing the D component, but in Table 2 containing the organic carbonate (A component). No. 8 includes N component in Table 3 in addition to D. Compared to 8, the maximum load increased. A similar trend is shown in Table 2. Nos. 9 and 10 (both examples of the present invention) and No. 3 in Table 3. This was also observed when 9 (Comparative Example) was compared.

以上の検討結果より、本発明に用いられる有機カーボネートの有用性は、D成分を更に含む場合にも認められることが確認された。   From the above examination results, it was confirmed that the usefulness of the organic carbonate used in the present invention is recognized even when the component D is further included.

更に、本発明に用いられる有機カーボネート(A成分)による耐焼き付き性向上作用は、少なくともB成分との併用によって顕著に発揮されるものであり、B成分以外の添加剤と組合わせても有効に発揮されなかったことについて、表3を参照しながら考察する。   Furthermore, the seizure resistance improving effect of the organic carbonate (component A) used in the present invention is remarkably exhibited at least in combination with the component B, and is effective even when combined with additives other than the component B. The fact that it was not demonstrated will be discussed with reference to Table 3.

表2のNo.13は、A成分に従来の基油(C成分)を配合した比較例(A+C)であるが、その最大荷重は、C成分のみを含み動粘度が同程度の表3のNo.15と全く同じで低く、所望の耐焼き付き性が得られなかった。同様の傾向は、動粘度が低い表2のNo.14と表3のNo.16を比較しても認められ、やはり、所望の耐焼き付き性は得られなかった。   No. in Table 2 13 is a comparative example (A + C) in which the conventional base oil (C component) is blended with the A component, but the maximum load is No. 1 in Table 3 including only the C component and having the same kinematic viscosity. It was exactly the same as No. 15, and the desired seizure resistance was not obtained. A similar tendency is shown in No. 2 of Table 2 where the kinematic viscosity is low. 14 and No. 3 in Table 3. No. 16 was recognized, and the desired seizure resistance was not obtained.

また、A成分に中性のスルホン酸カルシウムを配合した表2のNo.12の最大荷重は、A成分の代わりにC成分を同量含む表3のNo.14と全く変わらなかった。   Moreover, No. of Table 2 which mix | blended neutral calcium sulfonate with A component. No. 12 in Table 3 which contains the same amount of C component instead of A component. No change to 14.

これらの検討結果により、本発明に用いられる有機カーボネート(A成分)の上記特性は、B成分との併用によって有効に発揮されることが実証された。   From these examination results, it was proved that the above-mentioned characteristics of the organic carbonate (component A) used in the present invention are effectively exhibited by the combined use with the component B.

(表4について)
表4には、表2に用いた「a2」以外の有機カーボネート(a1またはa3)を用いたときの結果を示している。詳細には、表4のNo.1および5は、R1およびR2の両方がアルコキシアルコキシアルコキシ基である「a1」の有機カーボネートを用いた例であり、No.1はD成分を更に含む例である。表4のNo.3および7は、R1およびR2の両方がアルキル基である「a3」の有機カーボネートを用いた例である。表4のNo.2、4、6、8は、いずれも有機カーボネートを含まない比較例である。
(About Table 4)
Table 4 shows the results when organic carbonates (a1 or a3) other than “a2” used in Table 2 were used. For details, see No. 4 in Table 4. Nos. 1 and 5 are examples using the organic carbonate of “a1” in which both R 1 and R 2 are alkoxyalkoxyalkoxy groups. 1 is an example further including a D component. No. in Table 4 3 and 7 are examples using an organic carbonate of “a3” in which both R 1 and R 2 are alkyl groups. No. in Table 4 2, 4, 6, and 8 are comparative examples that do not contain any organic carbonate.

まず、a1の有機カーボネートについて検討する。表4のNo.1(本発明例)と有機カーボネートを含まないNo.2(比較例)、No.5(本発明例)と有機カーボネートを含まないNo.6(比較例)を対比すると、有機カーボネートを含む本発明例は、比較例に比べて耐焼き付き性に優れていることが分かる。   First, the organic carbonate a1 will be examined. No. in Table 4 No. 1 (invention example) and no organic carbonate. 2 (comparative example), No. 2 No. 5 (Example of the present invention) and No. Comparing 6 (comparative example), it can be seen that the inventive example containing organic carbonate is superior in seizure resistance compared to the comparative example.

同様に、a3の有機カーボネートについて検討すると、表4のNo.3(本発明例)と有機カーボネートを含まないNo.6(比較例)、No.7(本発明例)と有機カーボネートを含まないNo.8(比較例)は、いずれも、有機カーボネートを含む本発明例の方が比較例に比べて耐焼き付き性が向上した。   Similarly, when the organic carbonate a3 is examined, No. 1 in Table 4 is obtained. 3 (Example of the present invention) and No. 6 (Comparative Example), No. 7 (invention example) and No. As for 8 (comparative example), all of the examples of the present invention containing an organic carbonate improved the seizure resistance as compared with the comparative example.

以上の検討結果より、有機カーボネートによる耐焼き付き性向上作用は、「a2」以外の有機カーボネートを用いたときにも見られることが確認された。よって、本発明で規定する有機カーボネートを用いれば、耐焼き付き性が向上することが実証された。なお、表4では、各有機カーボネートの至適配合量を明らかにするため、有機カーボネートの配合量を下限値の5質量部としたが、上記の有機カーボネートによる耐焼き付き性向上作用は、本発明で規定する配合量の範囲にわたって認められたことを実験により確認している。   From the above examination results, it was confirmed that the seizure resistance improving action by the organic carbonate was also observed when an organic carbonate other than “a2” was used. Therefore, it was demonstrated that the seizure resistance is improved by using the organic carbonate defined in the present invention. In Table 4, in order to clarify the optimum blending amount of each organic carbonate, the blending amount of the organic carbonate was set to 5 parts by mass as the lower limit value. It was confirmed by experiment that it was recognized over the range of the blending amount specified in 1.

図1は、金属加工用潤滑剤の潤滑性能(耐焼付性)を評価するために用いた摩擦試験装置の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a friction test apparatus used for evaluating the lubrication performance (seizure resistance) of a lubricant for metal working.

符号の説明Explanation of symbols

1 摩擦試験装置
2 上側バッキングプレート
3 下側バッキングプレート
4 ホルダプレート
4a キー溝
4b 固定ねじ
5 試験用球
6 球ホルダ
6a 突条
7 試験用プレートホルダ
8 試験用プレート(試験用固定材)
9 帯板状試験片
10 ロードセル
11 チャック
12 ロードセル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Friction test apparatus 2 Upper backing plate 3 Lower backing plate 4 Holder plate 4a Keyway 4b Fixing screw 5 Test ball 6 Ball holder 6a Projection 7 Test plate holder 8 Test plate (Test fixture)
9 Strip specimen 10 Load cell 11 Chuck 12 Load cell

Claims (3)

下記の(A)、(B)、および(C)を含有することを特徴とする難加工金属材料の非塩素系塑性加工用潤滑剤。
(A)下式(I)で表され、常圧下の沸点が265℃超の有機カーボネート:5〜90質量部、
・・・(I)
上記式中、
1及びR2は、それぞれ独立して、炭化水素基またはアルコキシアルコキシアルコキシ基であり、R1とR2の炭素数の合計は14以上30以下である。
(B)塩基価が300mgKOH/g以上の塩基性スルホン酸金属塩および/またはジチオリン酸金属塩の合計:5〜95質量部。
(C)潤滑油基油:A成分とB成分の合計量100質量部に対し、0〜90質量部。
A lubricant for non-chlorine plastic working of difficult-to-work metal materials, comprising the following (A), (B), and (C).
(A) Organic carbonate represented by the following formula (I) and having a boiling point under normal pressure of more than 265 ° C .: 5 to 90 parts by mass,
... (I)
In the above formula,
R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group or an alkoxyalkoxyalkoxy group, and the total number of carbon atoms of R 1 and R 2 is 14 or more and 30 or less.
(B) Total of basic sulfonic acid metal salt and / or dithiophosphoric acid metal salt having a base number of 300 mgKOH / g or more: 5 to 95 parts by mass.
(C) Lubricating base oil: 0 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of component A and component B.
更に、(D)硫黄系極圧添加剤および/またはリン系極圧添加剤を含む請求項1に記載の非塩素系塑性加工用潤滑剤。   The non-chlorine plastic working lubricant according to claim 1, further comprising (D) a sulfur-based extreme pressure additive and / or a phosphorus-based extreme pressure additive. 請求項1または2に記載の非塩素系塑性加工用潤滑剤を用いて得られる金属加工品。   A metal processed product obtained by using the non-chlorine plastic working lubricant according to claim 1.
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