JPH0393897A - 金属加工油組成物 - 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、金属加工油組成物に関し、詳しくは，金属の
圧延、絞り、しごき、引抜き、などの塑性加工に特に有
用な金属加工油組成物に関するものである。

く従来の技術〉 冷間圧延、熱間圧延、絞り、しごき、引抜き、プレス、
切削、研削などの金属加工には、通常、金属加工油が使
用されている。この金属加工油に要求される性能は、冷
間圧延する場合を例にとると，潤滑性が良好であること
、すなわち摩擦が小さく、焼付防止性に優れていること
、加工物の表面仕上がりが良好であること、冷却性が良
好であること、金属加工油が安定、安全で寿命が長いこ
と、加工物の表面に均一によく付着すること、給油が簡
単で経済的であること、焼鈍後に加工物上にオイルステ
インと呼ばれる除去しがたい汚れを発生しないこと、加
工物および加工機部品にさびを発生させないことなどで
ある。

近年、冷間圧延機が高速化し、金属加工抽に要求される
潤滑性能は高いものとなっている。この潤滑性を向上さ
せるため、従来から、鉱浦、ポリオレフィン、エステル
、またはこれらの混合物を基油とし、これに脂肪酸，ア
ルコールなどの油性剤や、りん、いおう、塩素などの化
合物である極圧剤を添加したものが金属加工油として使
用されてきた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、金属加工油に要求される潤滑性能はます
ます厳しくなり、さらに潤滑性の良好な金属加工油が望
まれている。

本発明者らは、上記課題を解決す八く研究を重ねた結果
、脂肪酸の金属石けんを配合した金属加工油が従来のも
のに比べて潤滑性が良好であり、かつ加工物の表面仕上
がりが良好であることを見出し、本発明を完或するに至
った。

本発明は、特に摩擦特性や焼付防止性などの潤滑性およ
び加工物の表面仕上がりに優れ、かつ、その他の各種性
能も優れた金属加工曲組成物を提供することを目的とす
る。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は， （Ａ）鉱油、合或油、油脂またはこれらの混合物を基油
とし、これに （Ｂ）アルミニウム、鉄、銅、クロム、およびニッケル
よりなる群より選ばれる金属と脂肪酸との石けんを必須
成分として配合したことを特徴とする金属加工油組或物
を提供するものである。

以下、本発明の内容をより詳細に説明する。

本発明の（Ａ）基油は、鉱油、合或油、油脂またはこれ
らの混合物である。これらは、通常，金属加工油の基油
として使用されているものであればすべて使用可能であ
る。鉱油としては、通常、原油を常圧または減圧蒸留し
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、水素化脱ろう、硫酸洗浄、白土精
製、水素化精製等、適宜組み合わせて精製したものが用
いられる。

合或油としては、任意のものが使用できるが、通常高級
アルコール、エステル油、ボリーα−オレフィン油、ア
ルキル化芳香族化合物などが使用できる。より具体的に
は、たとえばドデシルアルコール、ラウリルアルコール
などの炭素数８〜２２の脂肪族１価アルコール、メチル
ラウレートやブチルステアレートなどの炭素数１０〜２
２の脂肪族モノカルボン酸と炭素数１〜１０の脂肪族ｌ
価アルコールとのエステル、ジーα一エチルへキシルセ
バケートに代表される二塩基酸と工価アルコールとのジ
エステル、トリメチロールプロパンカプリレートに代表
される多価アルコールエステル、炭素数４〜１４のα−
オレフィンの単独重合ないしは共重合により得られるポ
リーα−オレフィン油、直鎖または分枝のアルキル基で
置換されたアルキルベンゼンおよびアルキルナフタレン
などがあげられる。

油脂としては、牛脂、豚脂、羊脂、魚油、鯨油、肝油、
などの動物油、オリーブ油、やし油、ひまし油、なたね
油、パーム油、大豆油、などの植物油およびこれらの混
合物などがあげられる。

また、鉱油、合成油、および油脂を２種以上混合したも
のを基油として使用してもよい。

この（Ａ）基油の好ましい動粘度は、４０℃において１
　．　５〜２　０　０ｃＳｔである。

本発明の（Ｂ）成分は、脂肪酸金属石けんである。

この脂肪酸としては、炭素数６〜２２のものが好ましく
用いられる。また、この脂肪酸は、直鎖状でも分枝状で
もよく、また飽和酸でも不飽和酸でもよい。

この脂肪酸としては、具体的には例えば、ヘキサン酸（
カプロン酸）、ヘプタン酸（エナント酸）、オクタン酸
（カプリル酸）、ノナン酸（ペラルゴン酸）、デカン酸
（カブリン酸），ウンデカン酸（ウンデシル酸）、ドテ
カン酸（ラウリン酸）、トリデカン酸（トリデシル酸）
、テトラデカン酸（ミリスチン酸）、ペンタデカン酸（
ペンタデシル酸）、ヘキサデカン酸（パルミチン酸）、
ヘプタデカン酸（ヘプタデシル１）．オクタデカン酸（
ステアリン酸）、ノナデカン酸、エイコサン酸（アラキ
ン酸）、ドコサン酸（ベヘン酸）、アクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸、インクロトン酸、ヘキセン酸、ヘ
キサジエン酸（ソルビン酸）、デセン酸、ウンデセン酸
（ウンデシレン酸）、ドデセン酸、テトラデセン酸、ヘ
キサデセン酸、オクタデセン酸（ペトロセリニン酸、オ
レイン酸、エライジン酸、バクセン酸）、エイコセン酸
、ドコセン酸（セトレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸
）、オクタデカジエン酸（リノール酸）、オクタデ力ト
リエン酸（リノレン酸）、エイコサテトラエン酸（アラ
キドン酸）、プロピオール酸、オクタデシン酸（ステア
ロール酸）などが挙げられる。

また、これらの酸と石けんを形或する金属としては、ア
ルミニウム、鉄、銅、クロム、およびニッケルよりなる
群より選ばれる少なくとも１種のものが用いられる。

また、これらの脂肪酸金属石けんは、単独で用いてもよ
く，二種以上の異なったものを混合して用いてもよい。

この（Ｂ）脂肪酸金属石けんの配合量は特に限定される
ものではないが、組或物全量に対しＯ．ＯＯ５〜２０重
量％、好ましくは０．０３〜１０重量％であるのが望ま
しい。少な過ぎると配合効果がなく、多過ぎると配合量
に見合った効果が得られない。

この（Ｂ）脂肪酸金属石けんの分散方法は任意であるが
、例えば、１）分散助剤を使用する。２）せん断を与え
ることにより、石けん分子を配列させ、４ｌ１中に分散
せしめる。３）金属酸化物の表面に脂肪酸を化学吸着す
ることにより、金属酸化物を核として配列した石けんを
作り、油中に分散せしめるなどの方法があげられる。必
要に応じてこれらの方法を２つ以上併用してもよい。

上記１）の方法における分散助剤としては、具体的には
例えば、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、
ノナノール、デカノール、ウンデカノール，ドデカノー
ル、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノ
ール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデ
カノール、ノナデカノール，エノコサノールなどの高級
アルコール、アルケニルコハク酸イミド、ポリアミン、
ペンジルアミンなどの無灰分散剤などが挙げられる。

これらの分散助剤を使用する場合、その配合量は、（８
）脂肪酸金属石けんに対し、０．２〜５モル倍であるの
が好ましい。

上記２）におけるせん断方法としては、例えば、ミキサ
ー、コロイドミル、ホモゲナイザーなどを用いる方法が
挙げられる。上記３）の方法における金属酸化物として
は、（Ｂ）脂肪酸金属石けんに用いる金属の酸化物が用
いられ、具体的には例えば、？　１■０３，Ｃ　ｒｏ，
Ｃ　ｒｚ○，，Ｃ　ｒ　０２，Ｃ　ｒ２０，，Ｃｒｙ，
，Ｆｅｄ，Ｆｅ２０３１Ｆｅ３０，，ＣｕｚＯ，Ｃｕ○
，Ｎｉ○，Ｎｉｐ２などが挙げられる。これらの金属化
合物の粒径は、５０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下
であることが望ましい。またこの場合、金属化合物の量
は、（Ｂ）脂肪酸金属石けんに用いる脂肪酸に対し２重
量倍以下であるのが好ましい。

本発明の金属加工油組或物には、必要に応じて公知の潤
滑油添加剤、例えば脂肪酸、アルコール、アミン、エス
テル、硫化油脂などの油性剤、いおう系、りん系、塩素
系、ジチオリン＠亜釦などの極圧剤、摩耗防止剤、フェ
ノール系、アミン系などの酸化防止剤、ポリイソブチレ
ン、ボリスチレン、ボリメタクリレートなどの粘度指数
向上剤、ソルビタンエステル，スルホネート、アミンな
どのさび止め剤などを配合してもよい。これらの添加剤
は、単独でも数種類組み合わせて使用してもよい。添加
剤の配合量は任意であるが、通常、組成物全量に対し１
５重量％以下、好ましくは１０重量％以下である。

本発明の金属加工油組或物は、鉄鋼、ステンレス鋼、特
殊鋼、アルミニウム、銅などの各種金属の冷間圧延、熱
間圧延、絞り、しごき、引抜き、プレスなどの塑性加工
および切削、研削加工などに好ましく用いることができ
る。

〈発明の実施例〉 以下、本発明の内容を実施例および比較例によりさらに
具体的に説明する。

１　　　　　　工　　比　　　１ 以下に示す組成の油を用い、以下に示す条件でカップ或
型試験を行った。結果を第１表トこ示す，試験例（１）
カップ成型試験 試験片；ＳＰＣＣ　　　　試験片直径：１００ｍｍしわ
押さえ；２ｔｏｎ　　　絞り比；２．Ｏポンチスピード
；１５ｍ／ｍｉｎ 試料油 実施例１： （＾）基油；パラフィン系鉱油，＠４０゜Ｃ，１００ｃ
Ｓｔ． 油脂； 塩素化パラフィン （Ｂ）ステアリン酸の鉄石鹸 比較例１； （Ａ）基油；パラフィン系鉱油， １００ｃＳｔ． 油脂； 塩素化パラフィン 結果 第１表　　　ポンチ荷重 ５重量％ ５重量％ ３重量％ ＠４０℃， ５重量％ ５重量％ 以下に示す組成の油を用い、以下に示す条件で圧延試験
を行った。結果を第２表に示す。

試験例（２）圧　延 圧延材；ＳＵＳ３０４　　０．３ｍｍＸ５０ｎｎ＋ＸＣ
ロール材質；　ＳＫＤ−１　１ ロール径；５１ｍｍφ 圧延条件；４パス圧延・・・全圧下率：７０％（４パス
目：２０％） 試料油 実施例２； （Ａ）基油；パラフィン系鉱油，＠４０℃，７ｃＳｔ． 油性剤；ｎ−プチルステアレート １５重量％ （Ｂ）ステアリン酸の鉄石鹸　　　０．１重量％比較例
２； （Ａ）基油；パラフィン系鉱油，＠４０℃，７ｃＳｔ． 油性剤；ｎ−プチルステアレート １５重量％ 結果 第２表 圧延試験結果 試験例３（実施　３，比　例３ 以下に示す組或の油を用い、以下に示す条件で圧延試験
を行った。結果を添付図面に示す。

試験例（３）圧　延 圧延材；アルミニウム　Ａ−１２００８材０．４ａｎＸ
５０ｓ＋ＸＣ ロール材質；　ＳＵＪ−２ ロール径；５１ｍφ 試料油 実施例３； （Ａ）基油マパラフィン系鉱油，＠４０℃，３ｃＳｔ． 油性剤；ラウリルアルコール　　２重量％（Ｂ）ラウリ
ン酸の鉄石鹸　　　０．０５重量％比較例３； （Ａ）基油；パラフィン系鉱油，＠４０℃，３ｃＳｔ． 油性剤：ラウリルアルコール　　２重量％

【図面の簡単な説明】

図は試験例３の試験による圧下率と圧延荷重との関係を
示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）鉱油、合成油、油脂またはこれらの混合物を基油
   とし、これに （Ｂ）アルミニウム、鉄、銅、クロム、およびニッケル
   よりなる群より選ばれる金属と脂肪酸との石けんを必須
   成分として配合したことを特徴とする金属加工油組成物
   。