JPH08302381A - 金属加工油剤原液組成物および金属加工油剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属材料の高速加工にも使用可能な優れた潤
滑性を備え、摩耗粉を分散しておく能力に富み、しかも
発泡に少ない金属加工油剤組成物の提供。 【構成】 鉱油、合成油及び油脂から選ばれる基油と、
ポリエチレングリコールの飽和脂肪酸モノエステルと、
ポリエチレングリコールの不飽和脂肪酸モノエステル
と、脂肪酸と、ザルコシドをそれぞれ所定の比率で含有
するエマルション型金属加工油剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属加工油剤原液組成
物と、これを水で希釈した金属加工油剤組成物に関する
ものであって、詳しくは、アルミニウム、銅、それらの
合金、ステンレス鋼など、表面性状が重視される金属材
料の圧延加工、絞り加工、しごき加工、さらには切削、
引き抜き、打ち抜き、パイプ成形（ロールフォーミン
グ）などの塑性加工を施す場合に、潤滑油として好適に
使用できる金属加工油剤原液組成物と、これを水で希釈
した金属加工油剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼や非鉄金属材料を塑性加工する場合
には、工具の摩耗を防ぎ、加工表面の状態を改良する目
的で、金属加工油（塑性加工油）と称せられる潤滑油を
工具と被加工材料との間に供給するのが通例である。そ
して、塑性加工のなかでも、圧延加工、特に冷間圧延加
工においては、圧延速度の高速化やパス回数の減少によ
って加工効率を向上させるべく、潤滑性に優れた圧延油
剤の登場が待たれている。一般に圧延油剤の潤滑性は、
油剤を構成する成分と油剤の粘度の両面から従来検討さ
れている。それによれば、圧延油剤の潤滑性はその粘度
にほぼ比例し、粘度を高くすると、潤滑性は向上するも
のの、圧延加工された金属板の表面光沢がオイルピット
の生成などにより損なわれる傾向がある。従って、高速
圧延に使用する圧延油剤は、その粘度を通常の場合より
低く設定する必要があるが、粘度を低下させると、圧延
油剤の引火点も低下するのが通例であり、多大な摩擦熱
の発生を伴う高速圧延には、圧延油剤の引火点低下は望
ましくない。

【０００３】こうしたことから、高速圧延にも使用可能
な圧延油剤として、水溶性圧延油剤が、とりわけ、エマ
ルション型圧延油剤が注目されている。そして、エマル
ション型圧延油剤としては、ポリエチレンオキサイドア
ルキルエーテル、ポリエチレンオキサイドアルキルフェ
ニルエーテル、スルフォネート、石けん類等を乳化剤と
し、各種エステル、脂肪酸、油脂等を油性剤としたもの
が従来知られている。しかしながら、従来知られている
エマルション型圧延油剤は、不水溶性圧延油剤に比べて
潤滑性が劣る欠点がある。この欠点は油剤の粘度を増大
させることである程度補うことができるものの、粘度の
増大は金属板の表面光沢を損う傾向がある。また、従来
のエマルション型圧延油剤は、加工時に発生する金属摩
耗粉を分散する能力も不充分であるため、金属摩耗粉の
凝集物が生成し易く、凝集物が圧延ロールと被加工材料
との間に挟み込まれた場合には、被加工材料の表面に傷
や光沢むらの発生する心配もある。以上の説明は、エマ
ルション型圧延油剤に関するものであるが、金属材料に
絞り加工やしごき加工などを施す場合には、圧延油剤と
同種のエマルション型金属加工油が使用されており、そ
こでも上と同様な問題が指摘されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、圧延加
工、絞り加工、しごき加工などを含む各種の塑性加工
に、潤滑油として使用されている従来のエマルション型
金属加工油の欠点を克服すべく研究を重ねた結果、金属
加工油の基油に、鉱油、合成油または油脂を使用し、こ
れに特定の４成分を特定量配合させることで、上に指摘
したような欠点を伴わないエマルション型金属加工油剤
の原液組成物が得られることを見い出した。従って、本
発明の目的の一つは、引火点が比較的高く、消泡性およ
び摩耗粉の分散性が良好で、潤滑性並びに冷却性に優れ
たエマルション型金属加工油剤が、水との混合で容易に
調製することができる金属加工油剤原液組成物を提供す
ることにある。本発明のもう一つの目的は、引火点が比
較的高く、消泡性および摩耗粉の分散性が良好で、潤滑
性並びに冷却性に優れたエマルション型金属加工油剤組
成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属加工油
剤原液組成物は、鉱油、合成油および油脂の中から選ば
れる１種以上を基油とし、組成物全量基準で、 （Ａ）化４で表されるポリエチレングリコールの飽和脂
肪酸モノエステルを２〜４０質量％、

【化４】 （式中、Ｒ¹は炭素数７〜１７のアルキル基を示し、ｍ
は２〜２５の数を示す。） （Ｂ）化５で表されるポリエチレングリコールの不飽和
脂肪酸モノエステルを２〜４０質量％、

【化５】 （式中、Ｒ²は炭素数７〜２３のアルケニル基を示し、
ｎは２〜２５の数を示す。） （Ｃ）炭素数８〜２４の脂肪酸を０．４〜８質量％、お
よび （Ｄ）化６で表されるザルコシドを０．４〜８質量％

【化６】 （式中、Ｒ³は炭素数８〜２４のアルキル基またはアル
ケニル基を示す。）それぞれ含有し、かつ、金属加工油
剤原液組成物に於ける（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）
成分および（Ｄ）成分のそれぞれの組成物全量基準の含
有量（質量％）が、下記の式（１）〜（４）を同時に満
足するものである。 ａ₁／ｂ₁＝０．２〜５ （１） ａ₁＋ｂ₁＝５〜６０ （２） ｃ₁／ｄ₁＝０．２〜５ （３） ｃ₁＋ｄ₁＝１〜１０ （４） ただし、ａ₁、ｂ₁、ｃ₁およびｄ₁は、それぞれ金属加工
油剤原液組成物に於ける（Ａ）成分、（Ｂ）成分、
（Ｃ）成分および（Ｄ）成分の含有量（質量％）を示
す。また、本発明に係るエマルション型金属加工油剤組
成物は、上に規定した金属加工油剤原液組成物１〜１０
０重量部と、水１００重量部とで構成される。

【０００６】本発明の原液組成物の基油には、従前から
エマルション型圧延油剤や水可溶化型圧延油剤などの基
油として用いられていた鉱油、合成油および油脂がいず
れも使用できる。使用可能な鉱油系基油を例示すれば、
原油を常圧蒸留し、さらに減圧蒸留して得られた潤滑油
留分に、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種もしくは２種以上を適宜組み合わせて施
すことで得られるパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油を
挙げることができる。合成油としては、例えば、ポリα
ーオレフィン（ポリブテン、１ーオクテンオリゴマー、
１ーデセンオリゴマーなど）、アルキルベンゼン、アル
キルナフタレン、エステル（ブチルステアレート、オク
チルラウレート、ジトリデシルグルタレート、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
ケートなど）、ポリオールエステル（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、トリメチロ
ールプロパンステアレート、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、ペンタエリスリトールオレート、ペンタエリ
スリトールステアレートなど）、ポリオキシアルキレン
グリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェ
ニルエーテルなどが挙げられ、油脂としては、例えば、
パーム油、牛脂などが挙げられる。本発明の基油は、そ
の全てを上記した鉱油だけで、または合成油だけで、あ
るいは油脂だけで構成させることができ、さらにはこの
３種を任意に組み合せて基油を構成させることもでき
る。そして、基油の一部または全部を構成する鉱油、合
成油または油脂は、それぞれ単一種である必要はない。
また、基油の粘度には格別な制限はないが、一般的に
は、４０℃における動粘度が１〜３００ｍｍ²／ｓの範
囲にあることが好ましく、２〜１００ｍｍ²／ｓの範囲
であることがより好ましい。原液組成物における基油の
含有量にも、特別な制限はないが、通常は組成物全量基
準で３０〜９４質量％の範囲にあり、好ましくは４０〜
９０質量％の範囲にある。

【０００７】本発明の（Ａ）成分は、ポリエチレングリ
コールの飽和脂肪酸モノエステルであって、その一般式
は、先の化４で示される。化４において、置換基Ｒ¹は
炭素数７〜１７のアルキル基を示す。このアルキル基は
直鎖状でも分岐鎖状でも差し支えないが、直鎖状である
ことが好ましい。置換基Ｒ¹を具体例で示すと、直鎖ま
たは分岐鎖のヘプチル基、直鎖または分岐鎖のオクチル
基、直鎖または分岐鎖のノニル基、直鎖または分岐鎖の
デシル基、直鎖または分岐鎖のウンデシル基、直鎖また
は分岐鎖のドデシル基、直鎖または分岐鎖のトリデシル
基、直鎖または分岐鎖のテトラデシル基、直鎖または分
岐鎖のペンタデシル基、直鎖または分岐鎖のヘキサデシ
ル基、直鎖または分岐鎖のヘプタデシル基等が挙げられ
る。この中でも、炭素数７〜１７の直鎖アルキル基が好
ましく、さらに好ましくは炭素数７〜１５の直鎖アルキ
ル基、最も好ましくは炭素数７〜１３の直鎖アルキル基
である。化４におけるｍは、ポリエチレングリコールの
重合度を表し、その値は２〜２５、好ましくは２〜２０
である。一般式化４に包含されるポリエチレングリコー
ルの飽和脂肪酸モノエステルは、何れも本発明の（Ａ）
成分として使用可能であって、その（Ａ）成分は単一種
のモノエステルで構成されることもできれば、２種以上
のモノエステルで構成させることもできる。本発明の
（Ａ）成分として好ましく使用されるポリエチレングリ
コールの飽和脂肪酸モノエステルを具体的に例示する
と、ポリエチレングリコールのオクタン酸（カプリル
酸）モノエステル、ポリエチレングリコールのノナン酸
（ペラルゴン酸）モノエステル、ポリエチレングリコー
ルのデカン酸（カプリン酸）モノエステル、ポリエチレ
ングリコールのウンデカン酸モノエステル、ポリエチレ
ングリコールのドデカン酸（ラウリン酸）モノエステ
ル、ポリエチレングリコールのトリデカン酸モノエステ
ル、ポリエチレングリコールのテトラデカン酸（ミリス
チン酸）モノエステル等を挙げることができ、これらは
ポリエチレングリコールと炭素数８〜１４の直鎖飽和脂
肪酸とのモノエステルである。本発明の（Ａ）成分は、
ポリエチレングリコールの飽和脂肪酸モノエステルであ
ることが重要であって、ジエステルを用いた場合には、
摩耗粉の分散性が低下して摩耗粉の凝集が生じ、金属加
工された製品の表面に傷や光沢むらが生じるとともに、
潤滑性が低下して好ましくない。また、エステル化され
てないポリエチレングリコールを用いると、乳化性が不
十分となり、ポリエチレングリコールモノアルキルエー
テルを用いると、消泡性および潤滑性が低下し好ましく
ない。本発明の金属加工油剤原液組成物において、
（Ａ）成分の含有量の上限値は、組成物全量基準で４０
質量％、好ましくは３５質量％であり、下限値は２質量
％、好ましくは３質量％である。

【０００８】本発明の（Ｂ）成分は、ポリエチレングリ
コールの不飽和脂肪酸モノエステルであって、その一般
式は先の化５で示される。化５において、置換基Ｒ²は
炭素数７〜２３のアルケニル基を示す。このアルケニ基
は、直鎖状でも分岐鎖状でも差し支えないが、直鎖状で
あることが好ましい。置換基Ｒ²の具体例を示すと、直
鎖または分岐鎖のヘプテニル基、直鎖または分岐鎖のオ
クテニル基、直鎖または分岐鎖のノネニル基、直鎖また
は分岐鎖のデセニル基、直鎖または分岐鎖のウンデセニ
ル基、直鎖または分岐鎖のドデセニル基、直鎖または分
岐鎖のトリデセニル基、直鎖または分岐鎖のテトラデセ
ニル基、直鎖または分岐鎖のペンタデセニル基、直鎖ま
たは分岐鎖のヘキサデセニル基、直鎖または分岐鎖のヘ
プタデセニル基、直鎖または分岐鎖のオクタデセニル
基、直鎖または分岐鎖のエイコセニル基、直鎖または分
岐鎖のヘンエイコセニル基、直鎖または分岐鎖のドコセ
ニル基、直鎖または分岐鎖のトリコセニル基等が挙げら
れる。これらの中でも、炭素数７〜２３の直鎖アルケニ
ル基が好ましく、さらに好ましくは炭素数７〜１９の直
鎖アルケニル基、最も好ましくは炭素数７〜１７の直鎖
アルケニル基である。化５におけるｎはポリエチレング
リコールの重合度を表し、その値は２〜２５、好ましく
は２〜２０である。一般式化５に包含されるポリエチレ
ングリコールの不飽和脂肪酸モノエステルは、何れも本
発明の（Ｂ）成分として使用可能であって、その（Ｂ）
成分は単一種のモノエステルで構成されることもできれ
ば、２種以上のモノエステルで構成させることもでき
る。本発明の（Ｂ）成分として好ましく使用されるポリ
エチレングリコールの不飽和脂肪酸モノエステルの具体
例を例示すると、ポリエチレングリコールのオクテン酸
モノエステル、ポリエチレングリコールのノネン酸モノ
エステル、ポリエチレングリコールのデセン酸モノエス
テル、ポリエチレングリコールのウンデセン酸モノエス
テル、ポリエチレングリコールのドデセン酸モノエステ
ル、ポリエチレングリコールのトリデセン酸モノエステ
ル、ポリエチレングリコールのテトラデセン酸モノエス
テル、ポリエチレングリコールのペンタデセン酸モノエ
ステル、ポリエチレングリコールのヘキサデセン酸モノ
エステル、ポリエチレングリコールのヘプタデセン酸モ
ノエステル、ポリエチレングリコールのオクタデセン酸
（オレイン酸）モノエステル等を挙げることができ、こ
れらはポリエチレングリコールと炭素数８〜１８の不飽
和直鎖脂肪酸とのモノエステルである。本発明の（Ｂ）
成分は、ポリエチレングリコールの不飽和脂肪酸モノエ
ステルであることが重要であって、ジエステルを用いた
場合には、摩耗粉の分散性が低下して摩耗粉の凝集が生
じ、金属加工された製品の表面に傷や光沢むらが生じる
とともに、潤滑性が低下して好ましくない。また、エス
テル化されてないポリエチレングリコールを用いると、
乳化性が不十分となり、ポリエチレングリコールモノア
ルキルエーテルを用いると、消泡性および潤滑性が低下
し好ましくない。本発明の金属加工油剤原液組成物にお
ける（Ｂ）成分の含有量の上限値は、組成物全量基準で
４０質量％、好ましくは３５質量％であり、下限値は２
質量％、好ましくは３質量％である。

【０００９】本発明の原液組成物中の（Ａ）成分の含有
量をａ₁質量％、（Ｂ）成分の含有量をｂ₁質量％とした
場合、本発明ではａ₁とｂ₁が次の二つの式を同時に満た
していることが必要である。 ａ₁／ｂ₁＝０．２〜５ （１） ａ₁＋ｂ₁＝５〜６０ （２） （Ａ）成分と（Ｂ）成分の含有量の比が５を越えた場合
は、原液組成物を水で希釈して得られる金属加工油剤組
成物の潤滑性が低下するばかりでなく、泡立ちが激しく
なって作業性が低下し、さらに、被加工材料への付着量
が過大になって補給量を増やす必要があり好ましくな
い。また、上記の比が０．２を下回る場合は、原液組成
物を水で希釈して得られる金属加工油剤組成物への摩耗
金属粉の分散性が低下して凝集物が生じ易くなる結果、
金属加工された製品の表面に傷や光沢むらが発生するた
め好ましくない。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の含有量の比
の好ましい上限値は４であり、好ましい下限値は０．３
である。また、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量
を、原液組成物の６０質量％を越えて増量することは、
それに見合う利益がないうえ、水で希釈して実用の金属
加工油剤とした場合に潤滑性が低下するので好ましくな
い。一方、上記の合計含有量が原液組成物の５質量％に
満たない場合は、原液組成物を水で希釈した際に安定な
乳化液（エマルション型金属加工油剤）を得ることがで
きない。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量の好まし
い上限値は５５質量％であり、好ましい下限値は７質量
％である。

【００１０】本発明の（Ｃ）成分は、炭素数６〜２４の
脂肪酸であって、飽和脂肪酸および不飽和脂肪酸の何れ
もが使用可能である。（Ｃ）成分は単一種の脂肪酸で構
成させることたできる外、２種以上の脂肪酸で構成させ
ることもできる。（Ｃ）成分として使用可能な脂肪酸の
具体例を例示すると、直鎖または分岐鎖のヘキサン酸、
直鎖または分岐鎖のヘプタン酸、直鎖または分岐鎖のオ
クタン酸、直鎖または分岐鎖のノナン酸、直鎖または分
岐鎖のデカン酸、直鎖または分岐鎖のウンデカン酸、直
鎖または分岐鎖のドデカン酸、直鎖または分岐鎖のトリ
デカン酸、直鎖または分岐鎖のテトラデカン酸、直鎖ま
たは分岐鎖のペンタデカン酸、直鎖または分岐鎖のヘキ
サデカン酸、直鎖または分岐鎖のヘプタデカン酸、直鎖
または分岐鎖のオクタデカン酸、直鎖または分岐鎖のノ
ナデカン酸、直鎖または分岐鎖のイコサン酸、直鎖また
は分岐鎖のヘンイコサン酸、直鎖または分岐鎖のドコサ
ン酸、直鎖または分岐鎖のトリコサン酸、直鎖または分
岐鎖のテトラコサン酸などの飽和脂肪酸、さらには、直
鎖または分岐鎖のヘキセン酸、直鎖または分岐鎖のヘプ
テン酸、直鎖または分岐鎖のオクテン酸、直鎖または分
岐鎖のノネン酸、直鎖または分岐鎖のデセン酸、直鎖ま
たは分岐鎖のウンデセン酸、直鎖または分岐鎖のドデセ
ン酸、直鎖または分岐鎖のトリデセン酸、直鎖または分
岐鎖のテトラデセン酸、直鎖または分岐鎖のペンタデセ
ン酸、直鎖または分岐鎖のヘキサデセン酸、直鎖または
分岐鎖のヘプタデセン酸、直鎖または分岐鎖のオクタデ
セン酸、直鎖または分岐鎖のノナデセン酸、直鎖または
分岐鎖のエイコセン酸、直鎖または分岐鎖のヘンエイコ
セン酸、直鎖または分岐鎖のドコセン酸、直鎖または分
岐鎖のトリコセン酸、直鎖または分岐鎖のテトラコセン
酸などの不飽和脂肪酸などが挙げられる。これらの中で
も、特に炭素数１２〜１８の飽和または不飽和脂肪酸が
好ましく、さらに好ましのは直鎖の飽和または不飽和脂
肪酸である。本発明の金属加工油剤原液組成物における
（Ｃ）成分の含有量の上限値は、組成物全量基準で８質
量％、好ましくは６質量％であり、下限値は０．４質量
％、好ましくは０．８質量％である。

【００１１】本発明の（Ｄ）成分はザルコシドであっ
て、その一般式は先の化６で示され、その置換基Ｒ³は
炭素数８〜２４のアルキル基またはアルケニル基を示
す。（Ｄ）成分は単一種のザルコシドで構成させること
ができ、また２種以上のザルコシドで構成させることも
できる。化６における置換基Ｒ³の具体例を例示する
と、直鎖または分岐鎖のオクチル基、直鎖または分岐鎖
のノニル基、直鎖または分岐鎖のデシル基、直鎖または
分岐鎖のウンデシル基、直鎖または分岐鎖のドデシル
基、直鎖または分岐鎖のトリデシル基、直鎖または分岐
鎖のテトラデシル基、直鎖または分岐鎖のペンタデシル
基、直鎖または分岐鎖のヘキサデシル基、直鎖または分
岐鎖のヘプタデシル基、直鎖または分岐鎖のオクタデシ
ル基、直鎖または分岐鎖のノナデシル基、直鎖または分
岐鎖のイコシル基、直鎖または分岐鎖のヘンイコシル
基、直鎖または分岐鎖のドコシル基、直鎖または分岐鎖
のトリコシル基、直鎖または分岐鎖のテトラコシル基な
どのアルキル基、さらには、直鎖または分岐鎖のオクテ
ニル基、直鎖または分岐鎖のノネニル基、直鎖または分
岐鎖のデセニル基、直鎖または分岐鎖のウンデセニル
基、直鎖または分岐鎖のドデセニル基、直鎖または分岐
鎖のトリデセニル基、直鎖または分岐鎖のテトラデセニ
ル基、直鎖または分岐鎖のペンタデセニル基、直鎖また
は分岐鎖のヘキサデセニル基、直鎖または分岐鎖のヘプ
タデセニル基、直鎖または分岐鎖のオクタデセニル基、
直鎖または分岐鎖のノナデセニル基、直鎖または分岐鎖
のイコセニル基、直鎖または分岐鎖のヘンイコセニル
基、直鎖または分岐鎖のドコセニル基、直鎖または分岐
鎖のトリコセニル基、直鎖または分岐鎖のテトラコセニ
ル基などのアルケニル基が挙げられる。これらの中で
も、特に炭素数１２〜１８のアルキル基またはアルケニ
ル基が好ましい。本発明の金属加工油剤原液組成物にお
ける（Ｄ）成分の含有量の上限値は、組成物全量基準で
８質量％、好ましくは６質量％であり、下限値は０．４
質量％、好ましくは０．８質量％である。

【００１２】本発明の原液組成物中の（Ｃ）成分の含有
量をｃ₁質量％、（Ｄ）成分の含有量をｄ₁質量％とした
場合、本発明ではｃ₁とｄ₁が次の二つの式を同時に満た
していることが必要である。 ｃ₁／ｄ₁＝０．２〜５ （３） ｃ₁＋ｄ₁＝１〜１０ （４） （Ｃ）成分と（Ｄ）成分の含有量の比が５を越えた場合
は、原液組成物を水で希釈して得られる金属加工油剤組
成物への摩耗金属粉の分散性が低下して凝集物が生じ易
くなる結果、金属加工された製品の表面に傷や光沢むら
が発生するため好ましくない。また、上記の比が０．２
を下回る場合は、原液組成物を水で希釈して得られる金
属加工油剤組成物の泡立ちが激しくなって作業性が低下
し、さらに、被加工材料への付着量が過大になるので好
ましくない。（Ｃ）成分と（Ｄ）成分の含有量の比の好
ましい上限値は４であり、好ましい下限値は０．３であ
る。また、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分の合計含有量を、原
液組成物の１０質量％を越えて増量した場合には、原液
組成物を水で希釈した際に安定な乳化液（エマルション
型金属加工油剤）を得ることができないばかりでなく、
被加工材料並びに工具を腐食する虞が出るので好ましく
ない。一方、上記の合計含有量が１質量％に満たない場
合は、原液組成物を水で希釈して得られる金属加工油剤
組成物の潤滑性が低下する。（Ｃ）成分と（Ｄ）成分の
合計含有量の好ましい上限値は８質量％であり、好まし
い下限値は１．５質量％である。

【００１３】本発明に係る金属加工油剤原液組成物は、
上記した基油と（Ａ）〜（Ｄ）成分の５成分で基本的に
は構成され、基本構成にある原液組成物を水で希釈する
ことによって、各種金属加工に適した油剤組成物を得る
ことができるが、基本構成にある原液組成物には、必要
に応じて種々の公知の添加剤を配合させることができ
る。これらの添加剤としては例えば、スルホン酸塩、リ
ン酸およびリン酸塩、ホウ素化合物などの錆止め剤；フ
ェノール系、アミン系、イオウ系、リン系、塩素系の酸
化防止剤；ベンゾトリアゾールなどの窒素化合物、イオ
ウおよび窒素を含む化合物などの腐食防止剤；フェノー
ル系、ホルムアルデヒド供与体化合物、サリチルアニリ
ド系化合物などの防腐剤；シリコーン油などの消泡剤；
脂肪酸、エステル、アルコール等の油性剤；硫酸および
スルホン酸エステルなどのアニオン系界面活性剤、およ
びポリオキシエチレン化合物などのノニオン系界面活性
剤；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、脂肪族アミ
ン、脂環族アミン、アルカノールアミン等のｐＨ調整剤
などが挙げられ、これらは単独でまたは２種以上組み合
わせて本発明の原液組成物に添加することができる。こ
の場合、原液組成物における添加剤の合計含有量は、原
液組成物全量基準で通常５質量％以下、好ましくは１質
量％以下のである。また、本発明の金属加工油剤原液組
成物には、その貯蔵安定性を高めるために組成物全量基
準で１０質量％以下の量で水を配合することができ、そ
の場合の水としては硬水であるか軟水であるかを問わ
ず、水道水、工業用水、イオン交換水、蒸留水などを任
意に使用することができる。

【００１４】本発明に係る金属加工油剤組成物は、上記
した原液組成物を水で希釈することによって得ることが
でき、希釈倍率は任意に選ぶことができる。しかし、油
剤組成物の冷却性、引火性、潤滑性などを考慮すると、
原液組成物１〜１００重量部、好ましくは１．５〜５０
重量部を、水１００重量部で希釈することが好ましい。
水には硬水、軟水の何れもが使用可能であって、具体的
には水道水、工業用水、イオン交換水、蒸留水などを任
意に使用することができる。本発明の金属加工油剤組成
物は、上記した基油と（Ａ）〜（Ｄ）成分が所定の量で
水に乳化していれば、金属加工油剤としての作用を充分
発揮するので、油剤組成物の調製に際しては、必ずしも
原液組成物を予め用意しておく必要はない。本発明に係
る金属加工油組成物の典型的な組成（組成物全量基準）
を示すと、 水 ：５０〜９９．５質量％、好ましくは６５〜９９．０質量％ 基油 ： ０．５〜４５質量％、好ましくは１〜４０質量％ （Ａ）成分：０．０５〜２０質量％、好ましくは０．１〜１５質量％ （Ｂ）成分：０．０５〜２０質量％、好ましくは０．１〜１５質量％ （Ｃ）成分：０．０１〜４質量％、好ましくは０．０２〜３質量％ （Ｄ）成分：０．０１〜４質量％、好ましくは０．０２〜３質量％ であって、かつ以下の式（５）〜式（８）を満たすもの
である。 ａ₂／ｂ₂＝０．２〜５、 好ましくは０．３〜４ （５） ａ₂＋ｂ₂＝０．２〜３０、好ましくは０．３〜２５ （６） ｃ₂／ｄ₂＝ ０．２〜５ 、好ましくは０．３〜４ （７） ｃ₂＋ｄ₂＝０．０５〜５、好ましくは０．１〜４ （８） 但し、ａ₂、ｂ₂、ｃ₂およびｄ₂は、それぞれ金属加工油
剤組成物に於ける（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分
および（Ｄ）成分の含有量（質量％）を示す。本発明の
金属加工油剤組成物には、原液組成物に配合可能な添加
剤として先に例示した添加剤が配合可能であって、この
場合、添加剤は合計量で通常２．５質量％以下、好まし
くは０．５質量％以下の量で油剤組成物に含まれる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の金属加工油剤組成物は、鉄鋼や
非鉄金属材料などを塑性加工（熱間圧延加工、冷間圧延
加工、絞り加工、しごき加工、切削加工、引き抜き加
工、打ち抜き加工、パイプ成形（ロールフォーミング）
等を含む）する際に使用して優れた潤滑性を発揮するの
で、高速加工にも充分な適性を備えている。そればかり
でなく、本発明の油剤組成物は金属摩耗粉の分散性にも
優れているので、加工製品の表面に傷や光沢むらを発生
させる虞もない。加えて、本発明の油剤組成物は、使用
時に過大な発泡を伴うことがない。

【００１６】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明の内
容をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら
限定されるものではない。表１および表２に示す組成の
原液組成物を調製し、各原液組成物の性能を、摩耗粉の
分散性、圧延後の板の光沢性、消泡性および絞り加工性
について評価した。 ピンオンディスク試験による摩耗粉分散性の評価（特
開平4-218768号参照） 各原液組成物をドイツ硬度３０度の硬水で２０倍（重量
比）にそれぞれ希釈したものを試料液とし、その摩耗粉
分散性を次の方法で評価した。鋼製ディスクの表面上に
貼付固定したアルミニウム（Ａ３００４ Ｈ−１９）板
に、高速度鋼（ＳＫＨ ９）製の直径８ｍｍのピンを押
しつけ、当該部分に試料液６００ｍｌを１２００ｍｌ／
ｍｉｎで循環供給させながら、ディスクの回転速度を１
０００ｒｐｍ（周速３１４ｍ／ｍｉｎ）、ピンの荷重を
７．５ｋｇｆに保持して３０分間ピンオンディスク試験
を行った。試験終了後、アルミニウム板の表面を目視観
察し、次の基準で評価した。 ○：アルミニウム板上で摩耗粉が完全に分散しており、
摩耗粉の凝集が起こっていない、 △：アルミニウム板上に少量の摩耗粉凝集物が付着して
いる、 ×：アルミニウム板上に多量の摩耗粉凝集物が付着して
いる、 圧延後の光沢性の評価 各原液組成物をイオン交換水で、２０倍（重量比）に希
釈した試料液を圧延油剤に使用して下記の圧延条件でス
テンレス鋼を３回圧延し、圧延終了後のステンレス鋼の
表面を目視観察した。 ○：表面に光沢がある、 △：表面に摩耗粉をかみ込んで傷が生成している ×：焼き付き傷が見られる （圧延条件） 圧延材：ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０ ２Ｂ材） 厚さ０．５ｍｍ×幅５０ｍｍ ワークロール径：５１ｍｍφ ワークロール粗さ：Ｒａ ０．０３μｍ 圧延速度：１００ｍ／ｍｉｎ 圧下率：２５％ 油剤供給方法：圧延ロールの手前で、ノズルを用いて被
圧延材と圧延ロールとの間に圧延油剤を噴射した。 泡立ち性の評価 各原液組成物をイオン交換水で２０倍（重量比）に希釈
した５００ｍｌの試料液を１０００ｍｌのメスシリンダ
ーに入れ、その試料液をポンプで１３００ｍｌ／分の流
速で循環させて５分後の泡立ち量を測定した。なお、メ
スシリンダーから泡があふれた場合は−とした。 絞り加工性の評価 各原液組成物をイオン交換水で３．５倍（重量比）に希
釈した試料液を、アルミニウム材の絞り加工油剤に使用
して、円盤形アルミニウム材（ＪＩＳ Ａ３００４ Ｈ
１９、１００ｍｍφ、０．３７ｍｍ厚）をしわ押え力１
０００ｋｇｆの条件下で底付き容器に成形する際に必要
なポンチの最大絞り力を測定した。

【００１７】以上の各試験に於ける評価結果を、表１及
び表２に示す。また、原液組成物の調製に用いた各成分
は以下のとおりである。 基油 基油１：鉱油（４０℃における動粘度３２ｃＳｔ） 基油２：ポリブテン（日石ポリブテン ＬＶ５０；平均
重合度＝４３０） 基油３：トリメチロールプロパントリオレート （Ａ）成分 Ａ１：ポリエチレングリコール（平均重合度＝４．５）
のラウリン酸モノエステル Ａ２：ポリエチレングリコール（平均重合度＝９．０）
のラウリン酸モノエステル （Ｂ）成分 Ｂ１：ポリエチレングリコール（平均重合度＝２．２）
のオレイン酸モノエステル Ｂ２：ポリエチレングリコール（平均重合度＝４．５）
のオレイン酸モノエステル Ｂ３：ポリエチレングリコール（平均重合度＝９．０）
のオレイン酸モノエステル Ｂ４：ポリエチレングリコール（平均重合度＝１３．
５）のオレイン酸モノエステル （Ｃ）成分 Ｃ１：オレイン酸 Ｃ２：ラウリン酸 （Ｄ）成分 Ｄ１：オレイルザルコシド Ｄ２：ラウリルザルコシド （Ｅ）成分 Ｅ１：ポリエチレングリコール（平均重合度＝４．５） Ｅ２：ポリエチレングリコール（平均重合度＝４．５）
のモノラウリルエーテル Ｅ３：ポリエチレングリコール（平均重合度＝４．５）
のオレイン酸ジエステル

【表１】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 129:26 133:06） Ｃ１０Ｎ 20:00 30:04 30:20 40:22 40:24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉱油、合成油および油脂からなる群から
   選ばれる１種以上を基油とし、組成物全量基準で、 （Ａ）化１で表されるポリエチレングリコールの飽和脂
   肪酸モノエステルを２〜４０質量％、 【化１】 （式中、Ｒ¹は炭素数７〜１７のアルキル基を示し、ｍ
   は２〜２５の数を示す。） （Ｂ）化２で表されるポリエチレングリコールの不飽和
   脂肪酸モノエステルを２〜４０質量％、 【化２】 （式中、Ｒ²は炭素数７〜２３のアルケニル基を示し、
   ｎは２〜２５の数を示す。） （Ｃ）炭素数８〜２４の脂肪酸を０．４〜８質量％、お
   よび （Ｄ）化３で表されるザルコシドを０．４〜８質量％ 【化３】 （式中、Ｒ³は炭素数８〜２４のアルキル基またはアル
   ケニル基を示す。）それぞれ含有し、かつ、下記の式
   （１）〜（４）を同時に満足する金属加工油剤原液組成
   物。 ａ₁／ｂ₁＝０．２〜５ （１） ａ₁＋ｂ₁＝５〜６０ （２） ｃ₁／ｄ₁＝０．２〜５ （３） ｃ₁＋ｄ₁＝１〜１０ （４） ただし、ａ₁、ｂ₁、ｃ₁およびｄ₁は、それぞれ金属加工
   油剤原液組成物に於ける（Ａ）成分、（Ｂ）成分、
   （Ｃ）成分および（Ｄ）成分の組成物全量基準の含有量
   （質量％）を示す。
2. 【請求項２】 水１００重量部に対して、請求項１に記
   載の金属加工油剤原液組成物を１〜１００重量部配合し
   てなるエマルション型金属加工油剤組成物。