JP6351541B2 - Lubricating oil composition for metal working - Google Patents

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Description

本発明は、金属加工用潤滑油組成物、特に切削加工用潤滑油組成物に関する。   The present invention relates to a lubricating oil composition for metal working, and particularly to a lubricating oil composition for machining.

従来から切削加工や塑性加工等の金属加工において種々の組成物が用いられているが、加工性向上効果に優れ、かつ安価な塩素系極圧剤が金属加工用油剤として特に多用されてきた。
しかし、近年では塩素系極圧剤を配合した潤滑油は、焼却処理時のダイオキシンの発生や焼却炉の腐食、損傷等の問題が指摘されており、また一部の有機塩素化合物は、発がん性を有することが報告されている。したがって、塩素を含有しない金属加工油の開発が求められている。塩素を含有しない金属加工油としては、ポリサルファイド、硫化油脂、カルシウムスルホネート、ZnDTP等の硫黄基材や、リン酸エステル等のリン系基材を使用したものが従来から知られている(下記特許文献1〜5参照)。これらのなかでも特に活性ポリサルファイドとスルホネート併用したものが優れることが従来知られている。
しかしながら、これらの潤滑油組成物では加工性能が充分ではなく、近年の材料の硬度化、高塑性化、また加工効率の高効率化等により、切削加工では工具寿命や加工精度の低下、塑性加工では材料破断や工具破損等の問題が発生している。
Conventionally, various compositions have been used in metal working such as cutting and plastic working, and chlorine-based extreme pressure agents that are excellent in workability improvement effect and inexpensive have been used particularly frequently as metal working fluids.
However, in recent years, lubricating oils containing chlorinated extreme pressure agents have been pointed out as problems such as generation of dioxins during incineration, corrosion and damage of incinerators, and some organochlorine compounds are carcinogenic. It has been reported to have Accordingly, there is a need for the development of metalworking oils that do not contain chlorine. As metal processing oils that do not contain chlorine, those using sulfur base materials such as polysulfide, sulfurized fats and oils, calcium sulfonate, ZnDTP, and phosphorus base materials such as phosphate esters have been conventionally known (the following patent documents). 1-5). Among these, it is conventionally known that a combination of active polysulfide and sulfonate is particularly excellent.
However, these lubricating oil compositions do not have sufficient machining performance. Due to recent material hardness, high plasticity, and high machining efficiency, the cutting tool life and machining accuracy are reduced, and plastic working However, problems such as material breakage and tool breakage have occurred.

特開平6−313182号公報JP-A-6-313182 特開平6−330076号公報JP-A-6-330076 特開平10−226795号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-226795 特開2004−059658号公報JP 2004-059658 A 特開2003−073684号公報JP 2003-073684 A 特開2015−086347号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-086347 特開2015−089900号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-089900

本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、加工性能に優れ、難加工条件下に適用できる加工油として好適に用いることができる非塩素系の金属加工用潤滑油組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a non-chlorine-based lubricating oil composition for metal processing that is excellent in processing performance and can be suitably used as a processing oil that can be applied under difficult processing conditions. The purpose is to do.

本発明者らは前記課題について鋭意研究した結果、従来から切削助剤として多用されていたカルシウムスルホネートに代えて、カルシウムサリシレートと特定の硫黄系添加剤を組み合わせることで、従来以上に切削性能に優れ、かつ低粘度な金属加工用潤滑油が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of earnest research on the above problems, the present inventors have superior cutting performance more than before by combining calcium salicylate and a specific sulfur-based additive in place of calcium sulfonate that has been frequently used as a cutting aid. In addition, the present inventors have found that a low-viscosity metal processing lubricant can be obtained and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、潤滑油基油、[A]一般式(1)で示される金属比1以上9以下のカルシウムサリシレート、および[B]硫化油脂、硫化エステルおよびポリサルファイドから選ばれる少なくとも1種の硫黄系添加剤を含有することを特徴とする金属加工用潤滑油組成物である。

Figure 0006351541
(式中、Rは炭素数14〜28の直鎖または分枝のアルキル基を示す。xは置換数を表し、1または2であり、xが2のときRは互いに同一でも異なっていても良い。) That is, the present invention provides at least one kind selected from a lubricating base oil, [A] a calcium salicylate having a metal ratio of 1 to 9 represented by the general formula (1), and [B] a sulfurized oil, sulfurized ester and polysulfide. It is a lubricating oil composition for metalworking characterized by containing a sulfur type additive.
Figure 0006351541
(In the formula, R 1 represents a linear or branched alkyl group having 14 to 28 carbon atoms. X represents the number of substitutions and is 1 or 2, and when x is 2, R 1 may be the same or different from each other. May be.)

また、本発明は、式(1)中のRが炭素数14〜18の直鎖または分枝のアルキル基であることを特徴とする前記の金属加工用潤滑油組成物である。 In addition, the present invention is the above-described lubricating oil composition for metal working, wherein R 1 in the formula (1) is a linear or branched alkyl group having 14 to 18 carbon atoms.

また、本発明は、硫化エステルが一般式(2)で示される化合物であることを特徴とする前記の金属加工用潤滑油組成物である。

Figure 0006351541
(式中、RおよびRはそれぞれ個別に水素または炭素数1〜24のヒドロカルビル基を示す。a1、b1、a2、b2はそれぞれ個別に3以上の整数であり、a1とb1の和およびa2とb2の和はそれぞれ個別に8〜14である。yは1〜8の正の数を示す。) The present invention also provides the above-described lubricating oil composition for metal working, wherein the sulfurized ester is a compound represented by the general formula (2).
Figure 0006351541
(Wherein R 2 and R 3 each independently represent hydrogen or a hydrocarbyl group having 1 to 24 carbon atoms. A1, b1, a2, and b2 each independently represent an integer of 3 or more, and the sum of a1 and b1 and (The sum of a2 and b2 is individually 8 to 14. y represents a positive number from 1 to 8.)

また、本発明は、ポリサルファイドが一般式(3)で示される化合物であることを特徴とする前記の金属加工用潤滑油組成物である。
−Sz−R (3)
(式中、RおよびRは、それぞれ個別に炭素数4〜16の直鎖または分枝のアルキル基を示す。zは2〜8の正の数を示す。)
The present invention also provides the above-described lubricating oil composition for metal working, wherein the polysulfide is a compound represented by the general formula (3).
R 4 —Sz—R 5 (3)
(In the formula, R 4 and R 5 each independently represents a linear or branched alkyl group having 4 to 16 carbon atoms. Z represents a positive number of 2 to 8.)

また、本発明は、切削加工用であることを特徴とする前記の金属加工用潤滑油組成物である。   Further, the present invention is the above-described lubricating oil composition for metal working, which is for cutting work.

本発明により、塩素系極圧剤を含有しないため環境問題が少なく、かつ加工性能に優れ、難加工条件下に適用できる金属加工用潤滑油組成物が提供される。   According to the present invention, there is provided a lubricating oil composition for metal working that does not contain a chlorine-based extreme pressure agent, has few environmental problems, is excellent in processing performance, and can be applied under difficult processing conditions.

以下、本発明について詳述する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の潤滑油組成物の潤滑油基油としては、鉱油、合成油および油脂が用いられ、これらは混合物であってもよい。   As the lubricating base oil of the lubricating oil composition of the present invention, mineral oil, synthetic oil and fats and oils are used, and these may be a mixture.

鉱油としては、例えば、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を1種又は2種以上適宜組み合わせて精製したパラフィン系鉱油又はナフテン系鉱油が挙げられる。   As mineral oil, for example, a lubricating oil fraction obtained by subjecting crude oil to atmospheric distillation and vacuum distillation is subjected to solvent removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, hydrorefining, sulfuric acid washing In addition, paraffinic mineral oil or naphthenic mineral oil refined by appropriately combining one or more refining treatments such as white clay treatment may be mentioned.

合成油としては、例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、ポリイソブチレン、1−オクテンオリゴマー、1−デセンオリゴマー、エチレンとプロピレンとのコオリゴマー、エチレンと1−オクテンとのコオリゴマー、エチレンと1−デセンとのコオリゴマー等のポリα−オレフィン(PAO)又はそれらの水素化物;イソパラフィン;モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン、ポリアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン;モノアルキルナフタレン、ジアルキルナフタレン、ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレン;ジオクチルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート、ジトリデシルグルタレート等の二塩基酸エステル;トリメリット酸等の三塩基酸エステル;トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、トリメチロールプロパンオレート、ペンタエリスリトール2−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノエーテル、ポリプロピレングリールモノエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコールモノエーテル、ポリエチレングリコールジエーテル、ポリプロピレングリコールジエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコールジエーテル等のポリグリコール;モノアルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、モノアルキルトリフェニルエーテル、ジアルキルトリフェニルエーテル、テトラフェニルエーテル、モノアルキルテトラフェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル、ペンタフェニルエーテル等のフェニルエーテル;シリコーン油;パーフルオロエーテル等のフルオロエーテル、等が挙げられ、これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Synthetic oils include, for example, propylene oligomer, polybutene, polyisobutylene, 1-octene oligomer, 1-decene oligomer, ethylene and propylene co-oligomer, ethylene and 1-octene co-oligomer, and ethylene and 1-decene. Poly α-olefin (PAO) such as co-oligomer or hydride thereof; isoparaffin; alkyl benzene such as monoalkylbenzene, dialkylbenzene, polyalkylbenzene; alkylnaphthalene such as monoalkylnaphthalene, dialkylnaphthalene, polyalkylnaphthalene; dioctyl adipate, dialkyl Dibasic acid esters such as 2-ethylhexyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, di-2-ethylhexyl sebacate, ditridecyl glutarate; Tribasic acid esters such as limellitic acid; polyol esters such as trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane pelargonate, trimethylolpropane oleate, pentaerythritol 2-ethylhexanoate, pentaerythritol pelargonate; polyethylene glycol, polypropylene glycol Polyglycols such as polyoxyethyleneoxypropylene glycol, polyethylene glycol monoether, polypropylene glycol monoether, polyoxyethyleneoxypropylene glycol monoether, polyethylene glycol diether, polypropylene glycol diether, polyoxyethyleneoxypropylene glycol diether; Monoalkyldiphenyl ether, dialkyldiphenyl Ethers, monoalkyl triphenyl ethers, dialkyl triphenyl ethers, tetraphenyl ethers, monoalkyl tetraphenyl ethers, dialkyl tetraphenyl ethers, phenyl ethers such as pentaphenyl ether; silicone oils; fluoroethers such as perfluoroethers, etc. These can be used alone or in combination of two or more.

油脂としては、例えば、牛脂、豚脂、大豆油、菜種油、米ぬか油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、これらの水素添加物もしくはこれらの2種以上の混合物などが挙げられる。   Examples of the fat include beef tallow, lard, soybean oil, rapeseed oil, rice bran oil, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, hydrogenated products thereof, or a mixture of two or more of these.

潤滑油基油の100℃における動粘度は1〜100mm/sが好ましく、2〜80mm/sがより好ましく、3〜50mm/sがさらに好ましい。100℃動粘度が1mm/s未満だと潤滑性が低下し、またミストの発生で作業環境が悪化するため好ましくない。一方、100mm/sを超えると、被加工物に付着して持ち去られる油剤の量が多くなるため好ましくない。 Kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating base oil is preferably 1 to 100 mm 2 / s, more preferably 2~80mm 2 / s, more preferably 3 to 50 mm 2 / s. When the kinematic viscosity at 100 ° C. is less than 1 mm 2 / s, the lubricity is lowered, and the working environment is deteriorated due to generation of mist, such being undesirable. On the other hand, when it exceeds 100 mm 2 / s, is not preferable because the amount of oil to be carried away adhering to the workpiece is increased.

潤滑油基油の40℃における動粘度は1〜500mm/sが好ましく、3〜400mm/sがより好ましく、5〜50mm/sがさらに好ましい。1mm/s未満だと加工性が低下するため、500mm/sを超えると洗浄性が低下するためそれぞれ好ましくない。 Kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating base oil is preferably 1 to 500 mm 2 / s, more preferably 3~400mm 2 / s, more preferably 5 to 50 mm 2 / s. If it is less than 1 mm 2 / s, the workability is lowered, and if it exceeds 500 mm 2 / s, the washability is lowered.

潤滑油基油の含有量は、特に制限はないが、潤滑油組成物全量基準で60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましい。一方、98.5質量%以下が好ましく、97質量%以下がより好ましい。   The content of the lubricating base oil is not particularly limited, but is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more based on the total amount of the lubricating oil composition. Particularly preferred. On the other hand, 98.5 mass% or less is preferable and 97 mass% or less is more preferable.

本発明の潤滑油組成物は、[A]成分として、一般式(1)で示される金属比1以上9以下のカルシウムサリシレートを含有する。   The lubricating oil composition of the present invention contains calcium salicylate having a metal ratio of 1 or more and 9 or less represented by the general formula (1) as the component [A].

Figure 0006351541
Figure 0006351541

上記一般式(1)において、Rは炭素数14〜28の直鎖又は分枝のアルキル基を示す。Rの炭素数は加工効率がより良いことから14〜18であることが特に好ましい。xは置換数を表し、1または2である。xが2のときRは互いに同一でも異なっていても良い。 In the general formula (1), R 1 represents a linear or branched alkyl group having 14 to 28 carbon atoms. The number of carbon atoms in R 1 is particularly preferably 14 to 18 because the processing efficiency is better. x represents the number of substitutions and is 1 or 2. When x is 2, R 1 may be the same as or different from each other.

上記Rで表されるアルキル基としては、具体的には、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等が挙げられ、これらの中でもテトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基が好ましい。これらは直鎖でも分枝でもよく、また1級アルキル基、2級アルキル基又は3級アルキル基でもよい。 Specific examples of the alkyl group represented by R 1 include a tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, an octadecyl group, a nonadecyl group, and an icosyl group. Among these, a tetradecyl group and a pentadecyl group are exemplified. , A hexadecyl group, a heptadecyl group, and an octadecyl group are preferable. These may be linear or branched, and may be a primary alkyl group, a secondary alkyl group or a tertiary alkyl group.

カルシウムサリシレートには、アルキルサリチル酸を直接、カルシウムの酸化物や水酸化物等のカルシウム塩基と反応させたり、又は一度ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩としてからカルシウム塩と置換させること等により得られる中性(正塩)カルシウムサリシレート;あるいは中性カルシウムサリシレートと過剰のアルカリ土類金属塩やアルカリ土類金属塩基を水の存在下で加熱することにより得られる塩基性カルシウムサリシレート;更には中性カルシウムサリシレートの存在下で、アルカリ土類金属の水酸化物と炭酸ガス又はホウ酸とを反応させることにより得られる過塩基性(超塩基性)カルシウムサリシレートも含まれる。   Calcium salicylate can be obtained by reacting alkyl salicylic acid directly with a calcium base such as calcium oxide or hydroxide, or by replacing it with an alkali metal salt such as sodium salt or potassium salt and then replacing with calcium salt. Neutral (normal salt) calcium salicylate; or basic calcium salicylate obtained by heating neutral calcium salicylate and excess alkaline earth metal salt or alkaline earth metal base in the presence of water; Also included are overbased (superbasic) calcium salicylates obtained by reacting alkaline earth metal hydroxides with carbon dioxide or boric acid in the presence of calcium salicylates.

[A]成分の金属比は1以上が必要であり、1.5以上が好ましく、2以上がより好ましい。一方、9以下であることが必要であり、7以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が特に好ましい。
金属比が1未満では、併用時に切削、研削の加工性が不十分となる場合があり、一方、金属比が9を超えるものは金属サリシレート系清浄剤はとして不安定であり、製品とした場合に沈殿物を生じる可能性があるため好ましくない。
なお、ここでいう金属比とは、金属元素の価数×金属元素含有量(mol)/せっけん基(即ち、アルキルサリチル酸基などの基)含有量(mol)で表され、即ち、金属比はカルシウムサリシレート中のアルキルサリチル酸基含有量に対するカルシウム含有量を示す。
The metal ratio of the component [A] must be 1 or more, preferably 1.5 or more, and more preferably 2 or more. On the other hand, it must be 9 or less, preferably 7 or less, more preferably 5 or less, and particularly preferably 3 or less.
When the metal ratio is less than 1, cutting and grinding workability may be insufficient when used in combination, whereas when the metal ratio exceeds 9, the metal salicylate detergent is unstable and the product is This is not preferable because it may cause precipitation.
The metal ratio here is represented by the valence of metal element × metal element content (mol) / soap group (that is, group such as alkyl salicylic acid group) content (mol). The calcium content relative to the alkyl salicylic acid group content in the calcium salicylate is shown.

[A]成分の全塩基価は特に制限はないが、50〜500mgKOH/gであることが好ましく、より好ましくは100〜450mgKOH/gである。全塩基価が50mgKOH/g未満の場合は潤滑性向上効果が不十分となる傾向にあり、他方、全塩基価が500mgKOH/gを超えるものは製造が非常に難しく入手が困難であるため、それぞれ好ましくない。
なお、ここでいう全塩基価とは、JIS K 2501「石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」の7.に準拠して測定される過塩素酸法による全塩基価[mgKOH/g]をいう。
Although the total base number of [A] component does not have a restriction | limiting in particular, It is preferable that it is 50-500 mgKOH / g, More preferably, it is 100-450 mgKOH / g. When the total base number is less than 50 mgKOH / g, the lubricity improvement effect tends to be insufficient. On the other hand, those whose total base number exceeds 500 mgKOH / g are very difficult to manufacture and difficult to obtain. It is not preferable.
The total base number referred to here is JIS K 2501 “Petroleum products and lubricants—Test method for neutralization number”. The total base number [mgKOH / g] by the perchloric acid method measured according to the above.

[A]成分の含有量は、特に制限はないが、組成物全量基準で0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、1.5質量%以上がさらに好ましい。一方、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、7質量%以下が特に好ましく、5質量%以下が最も好ましい。
[A]成分の含有量が0.5質量%未満だと加工効率及び工具寿命の向上効果が不十分となる傾向にあり、20質量%を超えると金属加工油組成物の安定性が低下して析出物が生じやすくなる傾向にあるため、それぞれ好ましくない。
Although there is no restriction | limiting in particular in content of [A] component, 0.5 mass% or more is preferable on the basis of the composition whole quantity, 1 mass% or more is more preferable, and 1.5 mass% or more is further more preferable. On the other hand, 20 mass% or less is preferable, 15 mass% or less is more preferable, 10 mass% or less is more preferable, 7 mass% or less is especially preferable, and 5 mass% or less is the most preferable.
If the content of the component [A] is less than 0.5% by mass, the effect of improving the machining efficiency and the tool life tends to be insufficient, and if it exceeds 20% by mass, the stability of the metalworking oil composition decreases. Therefore, precipitates tend to be generated, which is not preferable.

本発明の潤滑油組成物は、[B]成分として、特定の硫黄系添加剤を含有する。
特定の硫黄系添加剤とは、具体的には、硫化油脂、硫化エステルまたはポリサルファイドである。これらはそれぞれ1種の化合物を用いても良いし、2種以上の化合物を用いても良い。また硫化油脂、硫化エステル、ポリサルファイドの2種以上を同時に含有させることもできる。
The lubricating oil composition of the present invention contains a specific sulfur-based additive as the [B] component.
Specifically, the specific sulfur-based additive is sulfurized fat, sulfurized ester or polysulfide. Each of these may use one type of compound or two or more types of compounds. Two or more kinds of sulfurized fats and oils, sulfurized esters and polysulfides can be contained at the same time.

硫化油脂とは、不飽和結合を有する油脂を硫化して得られる化合物を指す。このような油脂としては、特に制限はなく、前述した牛脂、豚脂、大豆油、菜種油、米ぬか油、ヤシ油、パーム油、パーム核油またはこれらの2種以上の混合物などが挙げられる。また硫化処理方法は特に制限はなく、任意の方法が選択できる。   Sulfurized fats and oils refer to compounds obtained by sulfurizing fats and oils having unsaturated bonds. Such fats and oils are not particularly limited, and examples thereof include the beef tallow, pork tallow, soybean oil, rapeseed oil, rice bran oil, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, or a mixture of two or more thereof. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the sulfuration processing method, Arbitrary methods can be selected.

硫化エステルは不飽和結合を有するエステル化合物を硫化して得られる化合物を指す。このような硫化エステルとしては、特に制限はなく、任意の化合物を使用できる。なかでも本発明においては、下記式(2)で表せる硫化エステルが好ましい。   The sulfurized ester refers to a compound obtained by sulfurizing an ester compound having an unsaturated bond. There is no restriction | limiting in particular as such sulfurized ester, Arbitrary compounds can be used. Of these, in the present invention, a sulfurized ester represented by the following formula (2) is preferable.

Figure 0006351541
Figure 0006351541

一般式(2)において、RおよびRはそれぞれ個別に水素または炭素数1〜24、好ましくは1〜8のヒドロカルビル基を示す。
炭素数1〜24のヒドロカルビル基としては、具体的には、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等が挙げられる。これらの中でもアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基が特に好ましい。
In the general formula (2), R 2 and R 3 each independently represent hydrogen or a hydrocarbyl group having 1 to 24 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms.
Specific examples of the hydrocarbyl group having 1 to 24 carbon atoms include an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an alkylcycloalkyl group, an aryl group, an alkylaryl group, and an arylalkyl group. Among these, an alkyl group is preferable, and a methyl group and an ethyl group are particularly preferable.

一般式(2)において、a1、b1、a2、b2はそれぞれ個別に3以上の整数であり、a1とb1の和およびa2とb2の和はそれぞれ個別に8〜14、好ましくは10〜12である。
a1とb1の和、a2とb2の和が8未満だと溶解性が低下するため、一方14を超えると加工性が低下するためそれぞれ好ましくない。
In the general formula (2), a1, b1, a2, and b2 are each independently an integer of 3 or more, and the sum of a1 and b1 and the sum of a2 and b2 are individually 8 to 14, preferably 10 to 12, respectively. is there.
If the sum of a1 and b1 and the sum of a2 and b2 are less than 8, the solubility is lowered. On the other hand, if it exceeds 14, the workability is lowered, which is not preferable.

また上記式(2)におけるyは硫黄架橋数を表すが、混合物においては平均硫黄架橋数を表す。通常、硫化して得られる化合物は硫黄架橋数の異なる化合物の混合物である。y(平均硫黄架橋数)は1〜8であり、2〜6が好ましい。   In the above formula (2), y represents the number of sulfur bridges, but in the mixture represents the average number of sulfur bridges. Usually, the compound obtained by sulfiding is a mixture of compounds having different numbers of sulfur bridges. y (average number of sulfur bridges) is 1 to 8, preferably 2 to 6.

上記式(2)で示される硫化エステルは、不飽和結合を分子内に1つ有する炭素数が14〜20の不飽和脂肪酸(例えば、オレイン酸など)のエステルを硫黄架橋することにより得られる。原料の不飽和脂肪酸エステルは精製されたものが好ましいが、不純物を含んでいても使用することができる。原料中の不純物の含有量は50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下がより好ましく、10質量%以下が最も好ましい。
前記不飽和脂肪酸エステルとしては、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸プロピル等のオレイン酸エステルが好ましく、これらの中ではオレイン酸メチルが効果的な摩擦低減効果を示すため好ましい。
The sulfurized ester represented by the above formula (2) is obtained by sulfur-crosslinking an ester of an unsaturated fatty acid having 14 to 20 carbon atoms (for example, oleic acid) having one unsaturated bond in the molecule. The raw material unsaturated fatty acid ester is preferably purified, but can be used even if it contains impurities. The content of impurities in the raw material is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and most preferably 10% by mass or less.
As the unsaturated fatty acid ester, oleic acid esters such as methyl oleate, ethyl oleate, and propyl oleate are preferable, and among these, methyl oleate is preferable because it exhibits an effective friction reducing effect.

ポリサルファイドは2個以上の硫黄によって架橋された化合物全般を指すが、特にジアルキルポリサルファイド化合物が好ましい。ジアルキルポリサルファイドとは、下記一般式(3)で表される化合物である。
−Sz−R (3)
Polysulfide refers to all compounds cross-linked with two or more sulfur, and dialkyl polysulfide compounds are particularly preferable. Dialkyl polysulfide is a compound represented by the following general formula (3).
R 4 —Sz—R 5 (3)

一般式(3)において、RおよびRはそれぞれ個別に炭素数4〜16、好ましくは6〜14の直鎖または分岐状のアルキル基を示す。 In the general formula (3), R 4 and R 5 each independently represent a linear or branched alkyl group having 4 to 16 carbon atoms, preferably 6 to 14 carbon atoms.

上記式(3)におけるzは硫黄架橋数を表すが、混合物においては平均硫黄架橋数を表す。通常、硫化して得られる化合物は硫黄架橋数の異なる化合物の混合物である。z(平均硫黄架橋数)は2〜8が好ましく、3〜6がより好ましい。   In the above formula (3), z represents the number of sulfur bridges, but in the mixture represents the average number of sulfur bridges. Usually, the compound obtained by sulfiding is a mixture of compounds having different numbers of sulfur bridges. 2-8 are preferable and, as for z (average number of sulfur bridges), 3-6 are more preferable.

上記一般式(3)におけるRおよびRの具体例としては、n−ブチル基,イソブチル基,sec−ブチル基,tert−ブチル基,各種ペンチル基,各種ヘキシル基,各種ヘプチル基,各種オクチル基,各種ノニル基,各種デシル基,各種ドデシル基などを挙げることができる。 Specific examples of R 4 and R 5 in the general formula (3) include n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, various pentyl groups, various hexyl groups, various heptyl groups, and various octyl groups. Groups, various nonyl groups, various decyl groups, various dodecyl groups, and the like.

ジアルキルポリサルファイドの具体例としては、ジ−tert−ブチルポリサルファイド、ジ−tert−オクチルポリサルファイド、ジ−tert−ノニルポリサルファイド、ジ−sec−オクチルポリサルファイド、ジ−sec−デシルポリサルファイド、ジ−sec−ドデシルポリサルファイド、ジ−sec−ヘキサデシルポリサルファイド等が挙げられる。   Specific examples of the dialkyl polysulfide include di-tert-butyl polysulfide, di-tert-octyl polysulfide, di-tert-nonyl polysulfide, di-sec-octyl polysulfide, di-sec-decyl polysulfide, di-sec-dodecyl polysulfide, Examples include di-sec-hexadecyl polysulfide.

[B]成分の含有量は特に制限はないが、組成物全量基準で1質量%以上が好ましく、1.5質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、2.5質量%以上がさらに好ましい。一方、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、7質量%以下が特に好ましく、5質量%以下が最も好ましい。
[B]成分の含有量が1質量%未満だと極圧剤としての充分な効果を得ることができず、20質量%を超えると潤滑油組成物の酸化安定性が低下する傾向がみられるため、それぞれ好ましくない。
Although there is no restriction | limiting in particular in content of a [B] component, 1 mass% or more is preferable on the basis of the composition whole quantity, 1.5 mass% or more is preferable, 2 mass% or more is more preferable, 2.5 mass% or more is Further preferred. On the other hand, 20 mass% or less is preferable, 15 mass% or less is more preferable, 10 mass% or less is more preferable, 7 mass% or less is especially preferable, and 5 mass% or less is the most preferable.
When the content of the component [B] is less than 1% by mass, a sufficient effect as an extreme pressure agent cannot be obtained, and when it exceeds 20% by mass, the oxidation stability of the lubricating oil composition tends to decrease. Therefore, it is not preferable respectively.

また、本発明の潤滑油組成物には、必要に応じ上記した[A]成分および[B]成分以外の従来公知の添加剤を含有することができる。かかる添加剤としては、例えば、[A]成分以外の金属系清浄剤;[B]成分以外の非塩素系極圧剤;ジエチレングリコールモノアルキルエーテル等の湿潤剤;アクリルポリマー、パラフィンワックス、マイクロワックス、スラックワックス、ポリオレフィンワックス等の造膜剤;脂肪酸アミン塩等の水置換剤;グラファイト、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、ポリエチレン粉末等の固体潤滑剤;アミン、アルカノールアミン、アミド、カルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸塩、リン酸、リン酸塩、多価アルコールの部分エステル等の腐食防止剤;ベンゾトリアゾール、チアジアゾール等の金属不活性化剤;メチルシリコーン、フルオロシリコーン、ポリアクリレート等の消泡剤;アルケニルコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアルケニルアミンアミノアミド等の無灰分散剤;等が挙げられる。これらの公知の添加剤を併用する場合の含有量は特に制限されないが、これらの公知の添加剤の合計含有量が潤滑油組成物全量基準で0.1〜10質量%となるような量で添加するのが好ましい。塩素を実質的に含有しないこと、塩素元素含有量が10質量ppm以下、特には1質量ppm以下が好ましい。   In addition, the lubricating oil composition of the present invention may contain conventionally known additives other than the above-described [A] component and [B] component, if necessary. Examples of such additives include metal detergents other than [A] component; non-chlorine extreme pressure agents other than [B] component; wetting agents such as diethylene glycol monoalkyl ether; acrylic polymer, paraffin wax, microwax, Film forming agents such as slack wax and polyolefin wax; water displacement agents such as fatty acid amine salts; solid lubricants such as graphite, graphite fluoride, molybdenum disulfide, boron nitride, polyethylene powder; amines, alkanolamines, amides, carboxylic acids , Carboxylate, sulfonate, phosphoric acid, phosphate, partial esters of polyhydric alcohol, etc .; metal deactivators such as benzotriazole, thiadiazole; methyl silicone, fluorosilicone, polyacrylate, etc. Antifoaming agent; alkenyl succinimide, benzylamine Ashless dispersants such as polyalkenyl amines polyaminoamide; and the like. The content when these known additives are used in combination is not particularly limited, but the amount is such that the total content of these known additives is 0.1 to 10% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition. It is preferable to add. It is preferable that chlorine is not substantially contained, and the chlorine element content is 10 mass ppm or less, particularly 1 mass ppm or less.

本発明の潤滑油組成物の動粘度は特に制限されないが、加工部位への供給容易性の点から、粘度が高すぎないものが良い。すなわち、40℃における動粘度が500mm/s以下であることが好ましく、400mm/s以下であることがより好ましく、50mm/s以下であることが最も好ましい。一方で、加工部位での十分な油膜形成の点では、粘度が低すぎないものが良い。すなわち、40℃における動粘度は1mm/s以上であることが好ましく、3mm/s以上であることがより好ましく、5mm/s以上であることがさらに好ましい。 The kinematic viscosity of the lubricating oil composition of the present invention is not particularly limited, but it is preferable that the viscosity is not too high from the viewpoint of easy supply to a processed site. That is, the kinematic viscosity at 40 ° C. is preferably 500 mm 2 / s or less, more preferably 400 mm 2 / s or less, and most preferably 50 mm 2 / s or less. On the other hand, it is preferable that the viscosity is not too low in terms of sufficient oil film formation at the processing site. That is, the kinematic viscosity at 40 ° C. is preferably 1 mm 2 / s or more, more preferably 3 mm 2 / s or more, and further preferably 5 mm 2 / s or more.

本発明の潤滑油組成物は、加工効率、工具寿命などの加工性能、更には取扱性に優れるものであるため、金属加工分野の広範な用途において好適に使用することができる。ここでいう金属加工とは、切削・研削加工に限定されず、広く金属加工全般を意味する。また、本発明の潤滑油組成物は、通常給油方式による金属加工の他、極微量油剤供給式切削・研削加工(MQL加工)などにも適用可能である。   Since the lubricating oil composition of the present invention is excellent in processing performance such as processing efficiency and tool life, and further in handleability, it can be suitably used in a wide range of applications in the metal processing field. The metal processing here is not limited to cutting / grinding, but broadly means general metal processing. Moreover, the lubricating oil composition of the present invention can be applied not only to metal processing by a normal oil supply method, but also to cutting / grinding processing (MQL processing) and the like with an extremely small amount of oil supply.

金属加工の種類としては、具体的には、切削加工、研削加工、転造加工、鍛造加工、プレス加工、引き抜き加工、圧延加工等が挙げられる。これらの中でも、本発明の潤滑油組成物は切削加工、研削加工、転造加工などの用途に非常に有用である。   Specific examples of metal processing include cutting, grinding, rolling, forging, pressing, drawing, rolling, and the like. Among these, the lubricating oil composition of the present invention is very useful for applications such as cutting, grinding, and rolling.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1〜10および比較例1〜4)
表1に示す通りに各潤滑油組成物を調製した。基油の含有量は基油全量基準であり、添加剤の含有量は組成物全量基準である。各潤滑油組成物に対して、下記の試験を行い、その結果を表1に併記した。
なお、カルシウムサリシレートはカルシウム量が組成物全量基準で1000質量ppmになるように、硫黄系添加剤は硫黄量が組成物全量基準で1質量%になるように添加した。
(Examples 1-10 and Comparative Examples 1-4)
Each lubricating oil composition was prepared as shown in Table 1. The content of the base oil is based on the total amount of the base oil, and the content of the additive is based on the total amount of the composition. The following tests were conducted on each lubricating oil composition, and the results are also shown in Table 1.
The calcium salicylate was added so that the amount of calcium was 1000 ppm by mass based on the total amount of the composition, and the sulfur-based additive was added so that the amount of sulfur was 1% by mass based on the total amount of the composition.

(タッピング試験)
各潤滑油組成物について、下記の加工条件にて標準油に対するタッピングエネルギー効率Eを測定し、この試験による切削性能評価を行った。
・被削材:S25C
・工具径:8mm
・タップピッチ:1.25mm
・タップすくい角:10度
・タップ食いつき角:1.5度
・タップ下穴径:6.8mm
・回転数:360rpm
・加工数:1穴
・標準油:DIDA(アジピン酸ジイソデシル)
・供給油剤量:9.0ml/分
(Tapping test)
About each lubricating oil composition, the tapping energy efficiency E with respect to standard oil was measured on the following processing conditions, and cutting performance evaluation by this test was performed.
・ Work material: S25C
・ Tool diameter: 8mm
・ Tap pitch: 1.25mm
-Tap rake angle: 10 degrees-Tap biting angle: 1.5 degrees-Tap pilot hole diameter: 6.8 mm
・ Rotation speed: 360rpm
・ Number of processing: 1 hole ・ Standard oil: DIDA (diisodecyl adipate)
-Supply oil amount: 9.0 ml / min

なお、タッピングエネルギー効率Eは、タッピングエネルギー効率E(%)=(比較標準油を用いた場合のタッピングエネルギー)/(油剤組成物を用いた場合のタッピングエネルギー)により定義される。   The tapping energy efficiency E is defined by tapping energy efficiency E (%) = (tapping energy when using a comparative standard oil) / (tapping energy when using an oil composition).

Figure 0006351541
Figure 0006351541

本発明の金属加工用潤滑油組成物は、塩素系極圧剤を含有しないため環境問題が少なく取扱いが容易であり、加工効率の向上、工具寿命の向上を達成することができるため有用である。   The lubricating oil composition for metal working of the present invention is useful because it does not contain a chlorinated extreme pressure agent, is easy to handle with few environmental problems, and can improve machining efficiency and tool life. .

Claims (4)

潤滑油基油を組成物全量基準で90〜98.5質量%、[A]一般式(1)で示される金属比1以上9以下のカルシウムサリシレートを組成物全量基準で0.5〜5質量%、および[B]硫化エステルを組成物全量基準で1〜7質量%含有することを特徴とする金属加工用潤滑油組成物。
Figure 0006351541
(式中、Rは炭素数14〜28の直鎖または分枝のアルキル基を示す。xは置換数を表し、1または2であり、xが2のときRは互いに同一でも異なっていても良い。)
Lubricating base oil is 90 to 98.5% by mass based on the total amount of the composition , and [A] calcium salicylate having a metal ratio of 1 to 9 represented by the general formula (1) is 0.5 to 5 % by mass based on the total amount of the composition. % , And [B] 1 to 7% by mass of a sulfurized ester based on the total amount of the composition, a lubricating oil composition for metalworking.
Figure 0006351541
(In the formula, R 1 represents a linear or branched alkyl group having 14 to 28 carbon atoms. X represents the number of substitutions and is 1 or 2, and when x is 2, R 1 may be the same or different from each other. May be.)
式(1)中のRが炭素数14〜18の直鎖または分枝のアルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の金属加工用潤滑油組成物。 2. The lubricating oil composition for metal working according to claim 1, wherein R 1 in the formula (1) is a linear or branched alkyl group having 14 to 18 carbon atoms. 硫化エステルが一般式(2)で示される化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の金属加工用潤滑油組成物。
Figure 0006351541
(式中、RおよびRはそれぞれ個別に水素または炭素数1〜24のヒドロカルビル基を示す。a1、b1、a2、b2はそれぞれ個別に3以上の整数であり、a1とb1の和およびa2とb2の和はそれぞれ個別に8〜14である。yは1〜8の正の数を示す。)
The lubricating oil composition for metal working according to claim 1 or 2, wherein the sulfurized ester is a compound represented by the general formula (2).
Figure 0006351541
(Wherein R 2 and R 3 each independently represent hydrogen or a hydrocarbyl group having 1 to 24 carbon atoms. A1, b1, a2, and b2 each independently represent an integer of 3 or more, and the sum of a1 and b1 and (The sum of a2 and b2 is individually 8 to 14. y represents a positive number from 1 to 8.)
切削加工用であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の金属加工用潤滑油組成物。
The lubricating oil composition for metal working according to any one of claims 1 to 3 , which is for cutting work.
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