JP4020341B2

JP4020341B2 - Metalworking oil composition

Info

Publication number: JP4020341B2
Application number: JP2414198A
Authority: JP
Inventors: 則之今住; 誠一志渡; 和明阿部; 秀夫杉井
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2018-02-05
Also published as: JPH10292187A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属加工油組成物に関し、更に詳しくは、ステンレス板及び箔の冷間圧延用油剤に好適な金属加工油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼板は圧延加工時に加工硬化を起こすことから、ロール、材料間での焼き付きやそれによる表面損傷を起こしやすい。特に生産性向上のため高速、高圧下の圧延時には、その現象が顕著となる。一方、最近パソコンキーボード等ＯＡ機器にバネ材としてステンレス鋼板のニーズが高まっている。この用途に用いられるステンレス鋼板は使用目的に応じた所定の板硬度と仕上がりの表面光沢が求められる。そのためには、比較的低い圧下率で圧延することになるが、この場合圧延速度を上げようとすると、従来の高速、高圧下用圧延油では光沢むらを生じるようになる。これを回避するためには圧延速度を下げればよいが、生産効率が低下するという問題がある。したがって、低圧下の条件でも圧延速度を下げずに均一な表面光沢が得られる圧延油が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたもので、低圧下の条件でも圧延速度を下げずに均一な表面光沢が得られ、生産性を向上できる圧延油に好適な金属加工油組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の多価アルコールエステルを使用することにより本発明の目的を効率的に達成しうることを見出し、本発明を完成したものである。すなわち、本発明は、（Ａ）鉱油及び／又は合成油からなる基油、（Ｂ）炭素数１４〜２０の不飽和脂肪酸４０〜８０モル％と炭素数４〜２０の分岐鎖状の飽和脂肪酸２０〜６０モル％からなる混合脂肪酸と２〜６価の多価アルコールとのエステル化生成物で、水酸基価４０〜８０、ヨウ素価１００以下である多価アルコールエステルを含有することを特徴とする金属加工油組成物を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
先ず、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、鉱油，合成油あるいはこれらの混合物を使用することができる。この鉱油や合成油については、一般に金属加工油の基油として用いられているものであればよく、特に制限はないが、４０℃における動粘度が１〜１００ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが好ましく、２〜４０ｍｍ²／ｓの範囲にあるものがより好ましい。基油の動粘度が高すぎると油膜が厚くなりすぎて、光沢が得られなくなるとともに、板付着量の増大により油剤の消費量が増し経済的でなくなる場合がある。逆に、低すぎると揮発性が高くなり作業性悪化を招くだけでなく、油膜の保持が困難になり圧延加工が困難になる場合がある。また、この基油の低温流動性の指標である流動点については特に制限はないが、−１０℃以下であるのが好ましい。
【０００６】
このような鉱油，合成油は各種のものがあり、用途などに応じて適宜選定すればよい。鉱油としては、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，脱蝋処理油，白土処理油などを挙げることができる。
【０００７】
一方合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン，α−オレフィンコポリマー，ポリブテン，アルキルベンゼン，ポリオールエステル，二塩基酸エステル，ポリオキシアルキレングリコール，ポリオキシアルキレングリコールエステル，ポリオキシアルキレングリコールエーテル，シリコーンオイルなどを挙げることができる。
【０００８】
これらの基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と合成油を組み合わせて使用してもよい。次に、本発明の金属加工油組成物を構成する（Ｂ）成分の多価アルコールエステルは、炭素数１４〜２０の不飽和脂肪酸と炭素数４〜２０の分岐鎖状の飽和脂肪酸からなる混合脂肪酸と２〜６価の多価アルコールとのエステル化生成物で、水酸基価４０〜８０（ＪＩＳＫ−００７０）、ヨウ素価１００以下（ＪＩＳＫ−００７０）である。
【０００９】
上記の混合脂肪酸のうち、一方の脂肪酸は炭素数１４〜２０の不飽和脂肪酸であり、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。例えば、ミリストレイン酸，２−パルミトレイン酸，ゾーマリン酸，ペトロセリン酸，ペトロセライジン酸，オレイン酸，エライジン酸，バセニン酸，コドイン酸，ゴンドイン酸，５−メチル−２−トリデセン酸，２−メチル−９−オクタデセン酸，２−エチル−９−オクタデセン酸などを挙げることができるが、効果の点でペトロセリン酸，ペトロセライジン酸，オレイン酸，エライジン酸などが好ましい。もう一方の脂肪酸は炭素４〜２０の分岐鎖状の飽和脂肪酸であり、例えば、イソブチル酸，イソバレリアン酸，イソカプロン酸，イソエナント酸，イソカプリル酸，イソペラルゴン酸，イソカプリン酸，イソウンデカン酸，イソラウリン酸，イソトリデシル酸，イソミリスチン酸，イソペンタデシル酸，イソパルミチン酸，イソマルガリン酸，イソステアリン酸，イソノナデシル酸，イソアラキン酸を挙げることができる。なかでも、効果の点でイソカプリル酸，イソペラルゴン酸，イソカプリン酸，イソウンデカン酸，イソラウリン酸，イソトリデシル酸，イソミリスチン酸，イソペンタデシル酸，イソパルミチン酸，イソマルガリン酸，イソステアリン酸，イソノナデシル酸，イソアラキン酸などが好ましい。前記混合脂肪酸の不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の割合は、モル分率で、前者４０〜８０モル％に対して、後者２０〜６０モル％であるのが（Ｂ）成分のヨウ素価を調節するうえで必要である。
【００１０】
一方、２〜６価の多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール，ジエチレングリコール，プロピレングリコール，ジプロピレングリコール，ブチレングリコール，ネオペンチルグリコール，グリセリン，トリメチロールエタン，トリメチロールプロパン，ペンタエリスリトール，ソルビトールを挙げることができ、効果の点で２〜４価の多価アルコールが好ましく、例えばトリメチロールプロパン，ペンタエリスリトールなどが挙げられる。
【００１１】
前記混合脂肪酸と２〜６価の多価アルコールとのエステル化生成物であるエステルは、アルコール残基が一部残った部分エステルを含んでおり、水酸基価が４０〜８０である。また、エステルは、不飽和の脂肪酸のエステルを含んでいるため、ヨウ素価が１００以下で、好ましくは２０〜８０である。
【００１２】
本発明においては、上記（Ｂ）成分は一種用いてもよく、二種以上を用いてもよい。また、その配合量は、組成物全量基準で、１〜５０重量％の範囲が好ましく、８〜３０重量％の範囲がより好ましい。１重量％未満では、圧延の加工性を維持できない場合があり、５０重量％を超えると、油剤の粘度が上昇し本発明の効果が得られない場合がある。
【００１３】
本発明の金属加工油組成物は、前記の（Ａ）成分と（Ｂ）成分から構成されるが、通常、金属加工油としての基本的な性能を維持するために、本発明の目的を阻害しない範囲で各種公知の添加剤を適宜配合することができる。例えば、リン酸エステル，亜リン酸エステルなどのリン系極圧剤、オレイン酸，ステアリン酸，ダイマー酸などのカルボン酸及びそのエステルなどの油性剤、ジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＰ），ジチオカルバミン酸亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＣ），硫化オキシモリブデンジチオカルバメート（Ｍｏ−ＤＴＣ），ジチオリン酸ニッケル（Ｎｉ−ＤＴＰ），ジチオカルバミン酸ニッケル（Ｎｉ−ＤＴＣ）などの耐摩耗剤、アミン系やフェノール系の酸化防止剤、チアジアゾール，ベンゾトリアゾールなどの金属不活性化剤、アルケニルコハク酸又はそのエステルやイミドなどのスラッジ分散剤、ソルビタンエステル，中性アルカリ土類金属のスルホネート，フェネート，サリチレートなどの防錆剤、ジメチルポリシロキサン，ポリアクリレートなどの消泡剤などを挙げることができる。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜４及び比較例１，２
第２表に示す割合で、基油に各成分を配合し、実施例及び比較例の圧延油組成物を調製した。これら実施例と比較例の組成物につき、下記の要領で４段ロール式圧延機（可逆式）でステンレス鋼の圧延加工を行い、製品の光沢度の測定及び光沢むらの評価を行った。その結果を第３表、第４表に示す。
（１）光沢度
▲１▼圧延条件
圧延材：ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４２Ｂ材）
厚さ０．４ｍｍ×幅５０ｍｍ
バックアップロール径・長さ：２００ｍｍφ×２００Ｌ
ワークロール径・長さ：４０ｍｍφ×２００Ｌ
ワークロール粗さ：Ｒａ０．０５μｍ
圧延パススケジュール：第１表に示す
【００１５】
【表１】

【００１６】
▲２▼測定法
光沢計：村上色彩技術研究所製ＧＭＸ−２０２型
光学条件：２０°
（２）光沢むら
板幅７０ｍｍ、板厚０．２ｍｍのステンレス箔コイル（ＳＵＳ３０４）を１パスで圧延した。圧延速度は１００ｍ／ｍｉｎで行った。１パス内で最初の圧下率３０％から１００ｍ圧延する毎に圧下率を３５％、４０％と上げていき、どこの圧下率で光沢むらが解消するかを評価した。
【００１７】
【表２】

【００１８】
【表３】

【００１９】
（注）
＊１：４０℃における動粘度２ｍｍ²／ｓのパラフィン系鉱油
＊２：４０℃における動粘度５ｍｍ²／ｓのパラフィン系鉱油
＊３：４０℃における動粘度８ｍｍ²／ｓのパラフィン系鉱油
＊４：オレイン酸（７０モル％），イソステアリン酸（３０モル％）の混合酸とトリメチロールプロパンのジエステル，水酸基価４０，ヨウ素価６０
＊５：オレイン酸（５０モル％），イソペラルゴン酸（５０モル％）の混合酸とトリメチロールプロパンのジエステル，水酸基価７０，ヨウ素価５０
＊６：ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール
【００２０】
【表４】

【００２１】
【表５】

【００２２】
【表６】

【００２３】
実施例，比較例より、光沢度を一定にした場合には、従来油の約１．５倍の圧延速度での延伸が可能となり、また光沢むらもないことがわかり生産性の向上に寄与できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の金属加工油組成物は、低圧下の条件でも圧延速度を下げずに均一な表面光沢が得られ、生産性を向上でき、圧延油に好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metalworking oil composition, and more particularly to a metalworking oil composition suitable for an oil for cold rolling of stainless steel plates and foils.
[0002]
[Prior art]
Stainless steel sheets are subject to work hardening during rolling, and therefore are likely to seize between rolls and materials and cause surface damage. In particular, this phenomenon becomes noticeable when rolling at high speed and high pressure to improve productivity. On the other hand, recently, a need for a stainless steel plate as a spring material for OA equipment such as a personal computer keyboard is increasing. The stainless steel plate used for this purpose is required to have a predetermined plate hardness and finished surface gloss depending on the purpose of use. For this purpose, rolling is performed at a relatively low reduction rate. In this case, if an attempt is made to increase the rolling speed, the conventional high-speed, high-pressure rolling oil will cause uneven gloss. In order to avoid this, the rolling speed may be reduced, but there is a problem that the production efficiency is lowered. Therefore, a rolling oil that can obtain a uniform surface gloss without reducing the rolling speed even under low pressure conditions is desired.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made from the above viewpoint, and provides a metalworking oil composition suitable for rolling oil that can obtain a uniform surface gloss without lowering the rolling speed even under low pressure conditions and can improve productivity. It is intended.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the object of the present invention can be efficiently achieved by using a specific polyhydric alcohol ester, and have completed the present invention. That is, the present invention includes (A) a base oil composed of mineral oil and / or synthetic oil, (B) 40 to 80 mol% of unsaturated fatty acid having 14 to 20 carbon atoms and branched saturated fatty acid having 4 to 20 carbon atoms. It is an esterification product of 20 to 60 mol% of a mixed fatty acid and a 2 to 6 valent polyhydric alcohol, and contains a polyhydric alcohol ester having a hydroxyl value of 40 to 80 and an iodine value of 100 or less. A metalworking oil composition is provided.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
First, as the base oil of the component (A) constituting the metalworking oil composition of the present invention, mineral oil, synthetic oil or a mixture thereof can be used. The mineral oil or synthetic oil is not particularly limited as long as it is generally used as a base oil for metalworking oil, but has a kinematic viscosity in the range of 1 to 100 mm ² / s at 40 ° C. Preferably, those in the range of ^{2 to} 40 mm ² / s are more preferable. If the kinematic viscosity of the base oil is too high, the oil film becomes too thick and gloss cannot be obtained, and the consumption of the oil agent increases due to an increase in the amount of plate adhesion, which may not be economical. On the other hand, if it is too low, not only does the volatility increase and workability deteriorates, but it may be difficult to hold the oil film and rolling may be difficult. The pour point, which is an index of low temperature fluidity of the base oil, is not particularly limited, but is preferably −10 ° C. or lower.
[0006]
There are various kinds of such mineral oils and synthetic oils, and may be appropriately selected according to the use. As mineral oil, for example, a distillate obtained by subjecting paraffin-based crude oil, intermediate-based crude oil, or naphthenic-based crude oil to atmospheric distillation, or distilling atmospheric residue oil under reduced pressure, or using this as a conventional method Therefore, refined oils obtained by refining, for example, solvent refined oil, hydrogenated refined oil, dewaxed oil, and clay-treated oil can be exemplified.
[0007]
On the other hand, as synthetic oil, for example, poly α-olefin, α-olefin copolymer, polybutene, alkylbenzene, polyol ester, dibasic acid ester, polyoxyalkylene glycol, polyoxyalkylene glycol ester, polyoxyalkylene glycol ether, silicone oil, etc. Can be mentioned.
[0008]
These base oils can be used alone or in combination of two or more kinds, and mineral oil and synthetic oil may be used in combination. Next, the (B) component polyhydric alcohol ester constituting the metalworking oil composition of the present invention is a mixture comprising an unsaturated fatty acid having 14 to 20 carbon atoms and a branched saturated fatty acid having 4 to 20 carbon atoms. An esterification product of a fatty acid and a bivalent to hexavalent polyhydric alcohol, having a hydroxyl value of 40 to 80 (JIS K-0070) and an iodine value of 100 or less (JIS K-0070).
[0009]
Among the above-mentioned mixed fatty acids, one fatty acid is an unsaturated fatty acid having 14 to 20 carbon atoms, and may be linear or branched. For example, myristoleic acid, 2-palmitoleic acid, zomarinic acid, petroceric acid, petroceridic acid, oleic acid, elaidic acid, basenic acid, codoic acid, gondoic acid, 5-methyl-2-tridecenoic acid, 2-methyl- Although 9-octadecenoic acid, 2-ethyl-9-octadecenoic acid, etc. can be mentioned, Petroceric acid, petroselinic acid, oleic acid, elaidic acid and the like are preferable in terms of effects. The other fatty acid is a branched chain saturated fatty acid having 4 to 20 carbon atoms, such as isobutyric acid, isovaleric acid, isocaproic acid, isoenanthic acid, isocaprilic acid, isoperargonic acid, isocapriic acid, isoundecanoic acid, isolauric acid. , Isotridecylic acid, isomyristic acid, isopentadecylic acid, isopalmitic acid, isomalgaric acid, isostearic acid, isononadecylic acid, and isoarachidic acid. Among them, in terms of effects, isocaprilic acid, isopelargonic acid, isocaprinic acid, isoundecanoic acid, isolauric acid, isotridecyl acid, isomyristic acid, isopentadecyl acid, isopalmitic acid, isomagaric acid, isostearic acid, isononadecylic acid, isoarachin Acid etc. are preferred. The ratio of the unsaturated fatty acid and the saturated fatty acid in the mixed fatty acid is a molar fraction, and the latter is 20 to 60 mol% with respect to the former 40 to 80 mol%, in order to adjust the iodine value of the component (B). Is necessary .
[0010]
On the other hand, examples of the divalent to hexavalent polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol, and sorbitol. In view of the effect, a dihydric or tetrahydric polyhydric alcohol is preferable, and examples thereof include trimethylolpropane and pentaerythritol.
[0011]
The mixed fatty acid ester is esterified products of bivalent to hexavalent polyhydric alcohols, the alcohol residue contains some residual partial esters, a hydroxyl value of 40 to 80. Further, since the ester contains an ester of an unsaturated fatty acid, the iodine value is 100 or less, preferably 20 to 80.
[0012]
In the present invention, the component (B) may be used singly or in combination of two or more. The blending amount is preferably in the range of 1 to 50% by weight, more preferably in the range of 8 to 30% by weight, based on the total amount of the composition. If it is less than 1% by weight, the workability of rolling may not be maintained. If it exceeds 50% by weight, the viscosity of the oil may increase and the effects of the present invention may not be obtained.
[0013]
The metalworking oil composition of the present invention is composed of the above-mentioned components (A) and (B), but normally, in order to maintain the basic performance as a metalworking oil, the object of the present invention is obstructed. Various known additives can be appropriately blended within the range not to be used. For example, phosphorous extreme pressure agents such as phosphate ester and phosphite ester, oleic acid such as oleic acid, stearic acid, dimer acid and oily agent such as ester thereof, zinc dithiophosphate (Zn-DTP), zinc dithiocarbamate Anti-wear agents such as (Zn-DTC), sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamate (Mo-DTC), nickel dithiophosphate (Ni-DTP), nickel dithiocarbamate (Ni-DTC), amine-based and phenol-based antioxidants, Metal deactivators such as thiadiazole and benzotriazole, sludge dispersants such as alkenyl succinic acid or its esters and imides, sorbitan esters, rust inhibitors such as sulfonates, phenates and salicylates of neutral alkaline earth metals, dimethylpolysiloxane , Such as polyacrylate Or the like can be mentioned agents.
[0014]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2
Each component was mix | blended with the base oil in the ratio shown in Table 2, and the rolling oil composition of the Example and the comparative example was prepared. For the compositions of these examples and comparative examples, the stainless steel was rolled with a four-roll type rolling mill (reversible type) in the following manner, and the glossiness of the product and gloss unevenness were evaluated. The results are shown in Tables 3 and 4.
(1) Glossiness (1) Rolling condition Rolled material: Stainless steel (SUS304 2B material)
0.4mm thickness x 50mm width
Backup roll diameter / length: 200mmφ × 200L
Work roll diameter / length: 40mmφ × 200L
Work roll roughness: Ra 0.05 μm
Rolling pass schedule: as shown in Table 1
[Table 1]

[0016]
(2) Measuring method Gloss meter: GMX-202 type manufactured by Murakami Color Research Laboratory Optical condition: 20 °
(2) A stainless foil coil (SUS304) having a glossy uneven plate width of 70 mm and a plate thickness of 0.2 mm was rolled in one pass. The rolling speed was 100 m / min. The rolling reduction rate was increased to 35% and 40% every time 100 m was rolled from the initial rolling reduction rate of 30% within one pass, and it was evaluated at which reduction rate the gloss unevenness was resolved.
[0017]
[Table 2]

[0018]
[Table 3]

[0019]
(note)
* 1: Paraffinic mineral oil having a kinematic viscosity of 2 mm ² / s at 40 ° C * 2: Paraffinic mineral oil having a kinematic viscosity of 5 mm ² / s at 40 ° C * 3: Paraffinic mineral oil having a kinematic viscosity of 8 mm ² / s at 40 ° C * 4 : Oleic acid (70 mol%), isostearic acid (30 mol%) mixed acid and trimethylolpropane diester, hydroxyl value 40, iodine value 60
* 5: Diester of mixed acid of oleic acid (50 mol%) and isoperargonic acid (50 mol%) and trimethylolpropane, hydroxyl value 70, iodine value 50
* 6: Di-tert-butyl-p-cresol [0020]
[Table 4]

[0021]
[Table 5]

[0022]
[Table 6]

[0023]
From the examples and comparative examples, when the glossiness is constant, it can be stretched at a rolling speed of about 1.5 times that of conventional oil, and it can be seen that there is no gloss unevenness, which can contribute to improvement of productivity. .
[0024]
【The invention's effect】
The metalworking oil composition of the present invention is suitable for rolling oil because a uniform surface gloss can be obtained without lowering the rolling speed even under low pressure conditions, productivity can be improved.

Claims

(A) Base oil composed of mineral oil and / or synthetic oil, (B) From 40 to 80 mol% of unsaturated fatty acid having 14 to 20 carbon atoms and 20 to 60 mol% of branched saturated fatty acid having 4 to 20 carbon atoms A metalworking oil composition comprising a polyhydric alcohol ester having a hydroxyl value of 40 to 80 and an iodine value of 100 or less, which is an esterification product of a mixed fatty acid and a divalent to hexavalent polyhydric alcohol.

The metalworking oil composition according to claim 1, which is an oil for cold rolling of a stainless steel plate or foil.