JPH0241392A

JPH0241392A - 潤滑油

Info

Publication number: JPH0241392A
Application number: JP19202588A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tanigawa; 谷川　啓一; Kazuo Nakamura; 和男中村; Tadaaki Kajima; 梶間　透; Yuzo Higaki; 桧垣　勇三
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nisshin Oil Mills Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nisshin Oillio Group Ltd
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1990-02-09
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JP2580008B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は炭素数１０以上、好ましくは１０〜５４の脂肪
族二塩基酸及び／又は脂肪族三塩基酸と一般式（Ｉ）：Ｒ−０（ＣＨｚＣｔｌＯ）　１１１（・・・・・・・・
・・・・（１）（式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基
、フェニル基又はシクロヘキシル基を示し、Ｘは水素又
はメチル基を示し、ｎは１〜３の整数である）で表わさ
れるグリコールエーテルとのエステル化生成物を含有す
る潤滑剤に関する。この潤滑油は、圧延油、切削油、研
削油、引抜き加工油、プレス加工油等の金属加工油や金
属塑性加工油に利用出来る。本発明の潤滑油は、特に薄
鋼板の圧延において、高潤滑性、高ミルクリーン性、光
沢性などに優れている。

〔従来の技術〕

近年各種機械工業の急速な発展にともなって潤滑油の使
用条件が苛酷化してきており、すぐれた潤滑時性が要求
されるようになってきた。

薄鋼板に使用する冷間圧延油は動・植物油脂（牛脂、豚
脂、大豆油、ナタネ油、パーム油、ヤシ油等）を基油と
するものと鉱油を基油とするものに大別される。近年省
エネルギー、生産能率の向上に伴ない高速圧延、高圧下
率圧延、ミルクリ−ン圧延が指向されている。動・植物
油脂を基油に用いた圧延油は高負荷・高速圧延に適した
ものであるが、冷間圧延を行なった鋼板の付着油分を脱
脂せずに直接焼鈍すると、焼鈍工程において鋼板表面汚
れを生ずる。つまり潤滑性には優れるがミルクリーン性
には不適なものである。

一方、鉱物油を基油として圧延油を用いて冷間圧延に供
した場合には、冷Ｆｉ４鋼板を直接焼鈍しても表面汚れ
を生ずることがなくミルクリーン性に優れている。しか
し、高負荷、高速圧延性に欠ける。

一般に鉱物油を基油とした圧延油は圧延潤滑性を高める
ために、動・植物油脂や脂肪酸（カプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノー
ル酸等）あるいは油化学７３−１１月号、第６９５〜７
０５頁に掲載されているようなエステル類（アルコール
成分がトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール
、２−エチルヘキシルアルコール等によるモノエステル
、ジエステル、ポリオールエステル等の合成エステル）
等の油性向上剤を添加して用いられているが、これらの
添加量はミルクリーン性を保持するために必要最少限の
狭い範囲に調整されている。以上のように高潤滑性と高
ミルクリーン性を同時に満足させうる冷間圧延油の検討
は種々行なわれているが、（例えば特開昭５６−１３５
６００号公報、特開昭５９−８０４９８号公報）両者に
適したものがないのが現状である。

一方金属の切削加工、研削加工に用いる潤滑油剤は、鉱
油、動植物油脂、極圧添加剤、界面活性剤、消泡剤、金
属防食剤、酸化防止剤、防腐、防黴剤等を目的に応じて
適宜混合して組成されている。切削油剤は通常水で１０
〜１００倍に希釈して使用されているが、場合によって
は水不溶性切削油剤を使用する場合もある。

切削、研削油の具備すべき基本的条件は潤滑性、冷却性
、防錆性およびその他の付帯的条件、例えば起泡性、手
荒れ性、人畜毒性、臭気等を有さない；とである。切削
、研削油剤は使用の目的や条件によって重点のおき方は
異なるにしても、上記諸性能をバランスよく具備しなけ
ればならないが諸条件を満足させ得る切削、研削油剤が
、かならずしも十分でないのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は近年潤滑油の使用条件が苛酷化される中ですぐ
れた潤滑特性を付与すべく、分子設計され、た合成潤滑
油である。

すなわち高潤滑性、高安定性であり、かつ微生物による
劣化がしにくく、腐敗しにくい合成油剤である。

本発明は省エネルギー、省工程など生産能率の向上に寄
与する鋼用冷間圧延油では、高速度、高圧力下で生ずる
熱や機械的剪断に対して安定で、酸化、分解、重合等の
化学反応に対しても安定である。また焼鈍工程において
圧延油の熱分解残金を生ずることなく容易に揮散し、鋼
板表面清浄性（ミルクリーン性）と高潤滑性を合せ持つ
ものである。

また、本発明のエステル化生成物を低粘度高精製鉱に配
合することによって、ステンレス鋼板やチタン、銅アル
ミニウム等の金属圧延において圧延潤滑性とともに表面
光沢性の向上に寄与する圧延油である。

一方切削、研削油剤の場合、本発明は潤滑性、冷却性、
防錆性に優れているとともに起泡性、手荒れ性、人畜毒
性の問題もなくかつ腐敗しにくい合成潤滑油剤である。

〔課題を解決するための手段及び作用］本発明は炭素数
１０以上、好ましくは１０〜５４の脂肪族二塩基酸およ
び／または脂肪族三塩基酸と前記−最大（Ｉ）で表わさ
れるグリコールエーテルとのエステル化生成物を含有す
る潤滑油である。

ここで云う合成エステル油剤とは切削・研削油、引き抜
き加工油、プレス加工油、圧延油等の金属塑性加工油や
機械潤滑油等各種用途に広く利用出来るものである。

本発明に係る合成エステルを主成分とした鋼の冷間圧延
油は高潤滑性、高ミルクリーン性を有するもので、薄鋼
板の圧延と鋼板を脱脂することなく直接焼鈍することが
可能である。またステンレスやチタン、銅、アルミニウ
ム等の金属圧延や、これらの箔圧延にも適用できるとと
もに切削、研削油剤としても潤滑性、冷却性、防錆性を
備え、かつ起泡性、手荒性、人畜毒性、臭気性等になん
ら問題のない優れた特性を有するものである。

本発明に使用する炭素数１０以上の脂肪族二塩基酸およ
び／または脂肪族三塩基酸としてはセバシン酸、ドデカ
ンジ酸、ブラシル酸、ヘキサデカンジ酸、オクタデカン
ジ酸、エイコサジ酸、オレイン酸やリノール酸等の重縮
合物であるダイマー酸やトリマー酸、およびアルキル側
鎖基や不飽和基を存する二塩基酸、例えば岡村製油■製
の５ＬＢ−１２（Ｃ１２二塩基酸）、口ＬＢ−２０（Ｃ
２０不飽和二塩基酸）およびその水素添加物５Ｂ−２０
（Ｃ２０二塩基酸）；５Ｔ−２Ｐ　（Ｃ２８二塩基酸）
　、ｒＰＵ−２２およびその水素添加物（Ｃ２２二塩基
酸）、播麿化成工業■製のＤＡ−１５５０（Ｃ２に塩基
酸）等が使用出来る。炭素数１０束箸の場合には目的の
潤滑性が劣るニゲリコールエーテルどしては前記−最大
（Ｉ）で示されるグリコールエーテルが使用出来る。こ
のようなグリコールエーテルとしては、例えばエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル
、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレング
リコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコール
モノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノイソ
オクチルエーテル等か使用できる。なお、本発明におい
て、前記−最大（Ｉ）のＲの炭素数が９以上の場合、お
よびｎが４以上の場合には本発明の目的である潤滑性が
劣るので好ましくない。

前述した炭素数１０以上の脂肪族二塩基酸および／また
は脂肪族三塩基酸とのエステル化生成物を得る反応は無
触媒または公知触媒の存在下に通常の方法で実施するこ
とができ、その合成方法を特に限定するものではない。

本発明の合成エステルを圧延油および切削・研削油、引
抜き加工、プレス加工等の金属加工又↓ま金属塑性加工
潤滑油、内燃機関潤滑油等に使用するに際しては、合成
エステル単独で使用することもできる。また他の基油、
例えば鉱物油、動・植物油や一般に使用されている既存
の合成エステルと混合して使用することもできる。また
目的に応じてこれらに乳化剤を加えてエマルション液と
して用いることもできる。

その他一般に実用潤滑剤の添加物として常用されている
乳化剤、脂肪酸、極圧澁加剤、酸化防止剤、腐食防止剤
、防腐・防黴剤等と組合せて使用することもできる。

本発明の合成エステル化合物を他の基油等と混合して用
いる場合には、１重量％以上の添加で効果が認められる
が、５重量％以上、望ましくは２０重量％以上の含有量
とすることによって特性が安定する。

ス」１舛以下、本発明を合成例及び実施例に基づいて更に具体的
に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に
限定するものでないことはいうまでもない。

以下、エステル合成法の一例を示す。

金底貫攪拌機、温度計、窒素ガス吹込管、水分離器を備えた４
ツロフラスコに、ダイマー酸（二ツカ合成■製ＤＡ−２
００）　１１４０ｇ、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル５９０ｇを仕込み、パラトルエンスルホン酸３．
４ｇを添加し、キシレンを仕込量の５％添加し、よく攪
拌しながら、１５０〜２００°Ｃにて計算量の水が留出
するまで反応を行なった。その必要時間は５時間であっ
た。反応終了後水洗し触媒を除去し、引続き減圧にてキ
シレンおよび未反応のエチレングリコールモノブチルエ
ーテルを留去後、活性白土を用いて脱色濾過して黄色液
体を得た。収量１４２０　ｇ、酸価２．７であった（試
料Ｎα８）。

以下同様の方法で合成エステルを製造した。得られた合
成エステルの性状等を第１表に示した。

亀」−盗 ■）播磨化成工業■製２）岡村製油■製３）二ツカ合成■製１：　　　　　工に　番る− 合成した試料Ｎα１〜１０の合成エステルから成る本発
明の潤滑油の性能試験結果を従来のものと比較して、第
２表に示す。

摩擦係数および耐焼付性はバウデン試験機により、耐熱
性は熱天秤によりそれぞれ測定した。

くバウデン試験機による試験〉低炭素鋼板の表面に各種供試剤を塗油し、塗油面に直接
３／１６インチの鋼球を荷重３ｋｇで押圧しくヘルツ圧
２２３ｋｇ／ｍｍ”）、速度４ｗ／ｓｅｃで往復摺動さ
せて塗油剤の摩擦係数が０．１５に達するまでの摺動回
数（耐焼付性）を測定した。

〈熱天秤による試験〉白金るつぼに供試剤を３５ｍｇ入れ、これをＨｅ雪雲囲
気下毎分５°Ｃづつ加熱してゆき、るつぼ中の供試剤が
分解、焼失した時点の加熱温度を測定した。

バウデン試験では、実際の塑性加工条件にできるだけ近
似させ、試験温度は塑性変形による発熱を考慮して２０
０℃とし、鋼板も塑性変形し易い軟鋼板を使用している
。

摩擦係数は実際の加工時の所要動力と対応し、耐焼付性
は焼付疵の発生、工具寿命と対応するものである。

また熱天秤による試験では、供試剤の焼失温度が高いほ
ど耐熱性が良いといえる。

以下余白２　：　　正：　：　ン実用圧延油の基油に用いられている鉱油又はバーム油に
、添加剤として常用されている乳化剤、脂肪酸及び酸化
防止剤等と本発明の圧延油である合成エステルを配合し
た時に得られる圧延油組成の潤滑油と焼鈍性についての
評価を行なった。

エマルション圧延は２段ロール式圧延機で、圧延材料（
ｓｐｃｃ）　１．２　Ｘ２０Ｘ２００　ｒｍを油分濃度
３％浴温５０°Ｃの条件で、圧下率４０％における圧延
荷重を測定し、圧延潤滑性を評価した。また焼鈍性につ
いては供試エマルション液で圧延したそのままの状態の
鋼板を数１０枚積み重ねた後、細巾の調帯で固定して小
型焼鈍炉にて焼鈍した。

焼鈍の際の加熱条件は、ＨＮＸガス（Ｈａ：５％）１２
０ｍ／／ｌ１ｌｉｎ雰囲気中で、昇温速度を１０°（／
ｍｉｎとして６００°Ｃ迄加熱し、６００’Ｃで１時間
保持後放冷した。その後、鋼板表面にセロファンテープ
を貼着し、表面付着物を採取し、これを白色紙にはりつ
けて汚れの度合を目視判定し、鋼板表面清浄性を評価し
た。試験結果を第３表にまとめて示すが表中の試料Ｎｏ
、は第１表の合成エステルを示す。

第４表に示した試料Ｎαは第１表の記号の内容と同一の
本発明の合成エステルを鉱油中に２０重量％添加した圧
延潤滑油による５ＵＳ４３０材の圧延性能を示す。

（注）圧延機：多段ロール圧延ロール径：４５〜６０Ｉｎｌｎφ 最高圧延速度：　３５０ｍ／５ｉｎ８パスにて２．５Ｍ板を０．３庇に圧延。

４：スーンレス第５表に示した資料Ｎｏ、は第１表の記号の内容と同一
の本発明の合成エステルを鉱油中に２０重量％添加した
圧延潤滑油による５ｔｌＳ３０４材の箔圧延性能を示す
。

（注）ワークロール径：５０ｍｍφ（１２旧ｇｈ）ＩＩ
Ｊ−２ワークロール粗度：　０．０８ｔｔｍＲａ圧延速度：　
２０　ｍ／ｍｉｎ　、　８パス圧延Ｘ・・・尤沢圧ｂｂ
υ木間第６表に本発明の合成エステル試料を配合した切削油（
試料記号Ａ−Ｄ）の耐久試験、四球潤滑性試験αモデル
潤滑性試験の結果を示す。試料ＮαＥ、Ｆは市販切削油
を示す。

注１）冷間圧延鋼板を試料油に浸漬後、引上げ、室内の
窓際で直射日光が照射しない場所で水平に静置し、状態
を観察。

注２　）　ＪＩＳに２５１９の金円式四球試験機を用い
、２２０ｒｐｍで１分間当たり０．５ｋｇ／ｃｓ＋１ず
つ荷重を加え、本発明による切削油の潤滑性を市販の切
削油のそれと比較。

注３　）　ＡＳＴＭ　［１２７１４のαモデルＦＷ−１
型試験機を用い、３００ｒｐａ＋温度１１０”Ｆで１分
間に１５ｋｇずつ３１５　ｋｇまで荷重を加えたときの
試験片の摩耗中および焼付荷重を測定。

伊６−：水性　肖吋第７表に本発明の合成エステル試料、を配合した水性切
削油（試料記号Ｇ−Ｊ）を調整し、滅菌水で希釈して５
重量％とじて試験液とした。

第７表に示す配合例を用いて第８表に示す試験を行った
。

注１）１４日後の状態　　Ｏ：変化なしΔ：やや灰黒色
化注２）１４日後の状Ｂ　　Ｏ二腐敗臭なしΔ：やや腐敗
臭あり注３）さび止め性の観察は鋳鉄切屑理法によって行なっ
た。すなわち、約１５ｇのドライカ注５）金円式四球型
試験機を用い、２０Ｏｒｐｍでステップロード法（０，
５ｋｇ）により試験した。以下余白それに試料法的２５
−を添加し、充分振とうしたのち、約４分間静置した。

つぎに試料液を傾斜法によって除去し、ペトリ皿に発生
するさびの状態を経時的に調べた。

注４）金円式振子型摩擦試験機を用いて測定した。

果」Ｌ表〔発明の効果〕本発明の脂肪族二塩基酸および／または脂肪族三塩基酸
とグリコールエーテルとから得られる合成エステル化合
物は、潤滑特性および安定性が従来の潤滑油と比べてす
ぐれており、圧延油、作動油、切削、研削油や金属塑性
加工用潤滑油、内燃機関用潤滑油等、各種工業用潤滑油
として利用可能である。

本発明に従えば、例えば、既存の合成エステルを冷間圧
延油として、あるいは添加物に転用しているものとは異
なり、鋼板類の圧延潤滑性の向上により、従来のパーム
油を基油に用いた場合と比べて動力費の節減等省エネル
ギー、省資源的効果をもたらす。また、焼鈍性にも優れ
ており、通常の電解脱脂を省略することができ、設備コ
ストを低減させることができる。

また、本発明の合成エステルを低粘度高精製鉱油に配合
することによって、ステンレス鋼板やチタン、銅、アル
ミニウム等の金属圧延に優れた特性を発渾する。

本発明に従えば、また切削、研削油に関しては優れた潤
滑性を有するとともに、臭気、安定性等各種使用条件を
充分満足させえる高性能な油剤となり得る。

本発明に従えば、更に加工潤滑においては高速加工など
の苛酷な条件でも充分な潤滑が保証され、加工の円滑化
、能率化を可能にすることができる。

本発明に従えば、更に焼付疵など、潤滑不足が原因で発
生する製品の品質低下が防止できるとともに、工具の摩
耗や破損も抑止され、製品の品質を高め、工具の寿命を
大きく延ばすことができる。

本発明に従えば、更に加工時の所要動力を軽減し、省資
源、省エネルギーが一層推進される等の多くの優れた効
果を生ずるものである。

Claims

【特許請求の範囲】１、炭素数１０以上の脂肪族二塩基酸および／または脂
肪族三塩基酸と、一般式（ I ）： ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ）（式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基又
はシクロヘキシル基を示し、Ｘは水素又はメチル基を示
し、ｎは１〜３の整数である）で表わされるグリコール
エーテルとのエステル化生成物を含有する潤滑剤。