JPH0241393A - 潤滑油 - Google Patents

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
族二塩基酸および／または脂肪族三塩基酸と３級窒素を
有する１価のアミノアルコールとのエステル化生成物か
ら成る潤滑油に関する。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
８１１４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。

（式中、Ｒ及びＲ′は独立に炭素数１〜１２のア〔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、すぐれた潤滑特性が要求
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
腸、大豆潰、ナタネ油、パーム油、ヤシ油等）と基油と
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、ミルクリー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、冷薄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小限の
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倍ば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、臭気等を有さないことである。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
圧延油の熱分解残香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、本発明の合成エステル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、３級窒素を有する１価の
アミノアルコールとのエステル化生成物を含有する潤滑
油である。

ここで言う合成エステル油剤とは切削・研削油、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
用途に広く利用できるものである。

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。またステンレス鋼やチタン、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、好ましくは１０〜５
４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有する二塩基
酸で間材製油（株）製の５ＬＢ−１２（Ｃｌｚ二塩基酸
）、ＤＬＲ−２０（Ｃｚ。

不飽和二塩基酸）およびその水素添加物ＳＢ　−２０（
Ｃｚ。二塩基酸）　、Ｓ７　２Ｐ　（Ｃｔｓ二塩基酸）
、ＩＰＵ−２２およびその水素添加物（Ｃｚｚ二塩基酸
）、播摩化成工業（株）製のＤＡ　　１５５０　（Ｃｚ
ｒ二塩基酸）等が使用出来る。炭素数１０未嘱の場合に
は目的の潤滑性が劣る。

３級窒素を有する１価のアミノアルコールとしては下記
の一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）で示される各種アミノアルコ
ールが使用出来る。

（式中、Ｒ及びＲ′は独立に炭素数１〜１２のアルキル
基、シクロヘキシル基、フェニル基又は０１〜Ｃ３アル
キル基で置換されたフェニル基を示し、Ｘは水素または
メチル基を示す。）例えば、−最大（Ｉ）ではジメチル
エタノールアミン、ジメチルイソプロパツールアミン、
ジエチルエタノールアミン、ジエチルイソプロパノール
アミン、ジイソプロピルエタノールアミン、ジイソプロ
ピルイソプロパノールアミン、ジプチルエタノールアミ
ン、ジブチルイソプロパノールアミン、ジシクロへキシ
ルアミノエタノール、ジシクロヘキシ本ルアミノイソプ
ロパツール、ジフェニルエタノールアミン、ジフェニル
イソプロパツールアミン、ジオクチルエタノールアミン
、ジオクチルイソプロパツールアミン、シトデカンエタ
ノールアミン、シトデカンイソプロパノールアミン等が
使用出来る。

一般式（ｎ）、　（ＩＩＩ）、　（ＩＶ）のアミノアル
コールとしては、ヒドロキシエチル井モルホリン、ヒド
ロキシプロピルモルホリン、ヒドロキシエチルピペラジ
ン、ヒドロキシプロピルピペラジン、ヒドロキシエチル
オキサゾリジン、ヒドロキシプロピルオキサゾリシンな
どが使用出来る。

前述した炭素数１０以上の脂肪族二塩基酸および／また
は脂肪族二塩基酸と３級窒素を有する１価のアミノアル
コールとのエステル化生成物を得る反応は、無触媒、ま
たは公知の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は金属塑性加工潤
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、極圧添加剤、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。

実」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。

合成■ 撹拌機、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（種層化成工業（株）ハリ
ダイマー２００）１１４０ｇ、ジエチルエタノールアミ
ン６０８ｇを仕込み、トルエンを還流５Ｇ剤として仕込
量５％を添ｉＤＬよく撹拌しながら１２０〜１８０°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９時間であった０反応終了後減圧にて未反応ア
ミノアルコールを留去させ活性白土を用いて脱色濾過し
て黄褐色液体を得た。収量１４６０　ｇ、酸価３．１で
あった（試料Ｎα７）。

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。

以下余日 第一１−表 １）種層化成工業（株）製 ２）間材製油（株）製 ｌ：金　　　　工にお番る− 合成した試料Ｎα１〜１３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。

（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３　ｋｇで押圧しくヘルツ
圧２２３ｋｇ／ａｍ”）、速度４ｍｍ／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。

く熱天秤による試験〉 白金るつぼに供試剤を３５■入れ、これをＨｅ雰囲気下
に毎分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°Ｃ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。

以下余日 第−又一表 ２　：　　正Ｓ　・“　油 実用圧延油の基油に用いられている鉱油ヌアはパーム油
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　ａｍ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（Ｈ２：５％）１２
０ｄ／ｍｉｎ雰囲気中で、昇温速度を１０″Ｃ／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。

＊圧延油組成：重量％ １）酸化防止剤：　２　、６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノ
ール ２）乳化剤：ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル（ＩＩＬＢ　１１．５） ３）圧延荷重比：比較剤を基準にした値４）表面清浄性
の評点：◎汚れ発生なし、Ｏ汚れ発生極く僅か、Δ汚れ
発生、×汚れ発生多い。

５）３〜１０の記号は第１表に示した合成エステル試料
Ｎｏ、を示す。

実使用圧延液は油分３％エマルション液である。

３ニステンレス 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：４５〜６０ｍｍφ 最高圧延速度：　　３５０ｍ／ｍ１ｎ ８バスにて２．５　ｍｍ板を０．３　ｍｍに圧延以下依
ε メー」Ｌ−表 １）光沢性の判定基準 ◎・・・光沢度（ＪＩＳＺ８７４１ニ準しＧ５４５°Ｃ
／Ｌ）（７）平均値）が８００以上 ○・・・光沢度７５０以上８００未満 Δ・・・光沢度６５０以上、７５０未満×・・・光沢度
６５０未満 ２）リン酸トリクレジルを鉱油に対して３重量％添加し
た。

４ニステンレス 第５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５ＵＳ３０４材の箔圧延性能を示す。

（注）ワークロール径：　５０ｍｍφ（Ｉ２Ｈｉｇｈ）
　５ｔｌＪ−２ワ一クロール粗度：　０．０８μＲａ 圧延速度：　２０ｍ／ｍｉｎ、　８パス圧延■）光沢性
の判定基準 ◎・・・光沢度（ＪＩＳＺ８７４１に準じＧ５４５°　
Ｃ／Ｌ）の平均値）が８００以上 ○・・・光沢度７５０以上８００未満 Δ・・・光沢度６５０以上、７５０未満×・・・光沢度
６５０未満 ２）試験条件：鋼球径ｌＯφ、荷重５ｋｇ塗油ｔ０．５
ｇ／ボ、試片５ＵＳ３０４ＢＡＯ，１０を摺動速度３５
酎／ｓｅｃ。

３）リン酸トリクレジルを鉱油に対して３重量％を添加
した。

−５：、１’吋 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Ｎｏ。

Ｅ、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０．５　ｋｇ　／　ｃｉ
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　０２７１４のαモデルＦ讐−１型
試験機を用い、３００ｒｐｍ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。

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】−」！−表 で希釈して５重量％として試験液とした。

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　　○：変化なしΔ：やや灰黒色
化 注２）１４日後の状態　　Ｏ：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層性によって行なっ
た。すなわち、約１５ｇのドライカットした鋳物切屑（
ＦＣ−２５，５−１２メツシユ）をペトリ皿（内径約６
０Ｍ）採取し、それに試料液的２５ａｌ！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、ベ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。

注５）金円式四球型試験機を用い、２００ｒｐｍでステ
ップロード法（０，５ｋｇ）により試験した。

〔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３級窒素を有する１価アミノアルコールとから得られ
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、内燃機関用潤滑油を等
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揮する。

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地材となり得る。

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。

手 続 補 正 書（自発） 昭和６３年 ／／月↓夕日

Claims (1)

1. 【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、３級窒素を有する１価のアミノアルコ
   ールとのエステル化生成物を含有する潤滑油。 ２、３級窒素を有する１価アミノアルコールが一般式（
   I ）、（II）、（III）又は（IV）：▲数式、化学式、
   表等があります▼・・・（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（III） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（IV） （式中、Ｒ及びＲ′は独立に炭素数１〜１２のアルキル
   基、シクロヘキシル基、フェニル基又はＣ＿１〜Ｃ＿３
   アルキル基で置換されたフェニル基を示し、Ｘは水素ま
   たはメチル基を示す）で表わされるアミノアルコールで
   ある請求項１記載の潤滑油。