JPH10279976A - 金属加工油組成物 - Google Patents
金属加工油組成物Info
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Abstract
にくく、長期間安定に使用可能な水溶性金属加工油組成
物、及びそれを用いた金属加工方法を提供すること。 【解決手段】 基油、界面活性剤、及びリン脂質を含有
することを特徴とする金属加工油組成物。
Description
る水溶性油剤に関するもので、とくに高温時の乳化安定
性に優れ、長期間使用可能な水溶性の金属加工油組成
物、及びそれを用いた金属加工方法に関するものであ
る。
性塑性加工油は、鉱物油、天然油脂、合成エステル等を
基油とし、これに油性向上剤、極圧添加剤、酸化防止
剤、防錆剤、界面活性剤、分散剤、防腐剤等を配合し、
目的に応じた乳化状態になるように調整されたものであ
る。例えば、水溶性金属圧延油の場合、油剤は水で希釈
してエマルションとして循環使用され、ロールと圧延材
料の間の摩擦を緩和すると共に、圧延時に発生する膨大
な熱を吸収して、ロールや圧延材料を冷却する役目をは
たしている。しかし、循環による剪断や、吸収した熱、
混入する摩耗粉などにより、長期間使用するとエマルシ
ョンの乳化状態が不安定になることがあり、この時には
油剤を新しい油剤に交換する必要があった。
生した熱や混入する摩耗粉の影響を受けにくくするた
め、陰イオン系界面活性剤などを用いて、乳化状態を調
整している。しかし、ロールや圧延材料への付着油分が
減少して充分な潤滑性を確保する事が難しく、さらに、
摩耗粉がクーラント内に蓄積して除去できなくなる場合
があった。また、特公昭62−14599号公報には、
特定の水溶性陽イオン性または両性イオン高分子化合物
により圧延油の乳化分散状態を特有な形態にして、圧延
油エマルションを安定化し、更に、混入する摩耗粉を、
圧延油エマルション粒子中に抱き込みにくくする方法が
提案されている。しかし、圧延油にこのようなイオン性
高分子化合物を添加することは一般に困難であり、また
二液性になるため作業性に劣り、さらに、混入する摩耗
粉がクーラントに蓄積し、除去しにくいため長期間使用
することが困難であるともいわれている。
は、発生する熱や混入する摩耗粉の影響を受けにくく、
長期間安定に使用可能な水溶性金属加工油組成物を提供
することである。本発明の他の目的は、上記水溶性金属
加工油組成物を使用する金属加工方法を提供することで
ある。
性剤、及びリン脂質を含有することを特徴とする金属加
工油組成物を提供するものである。本発明はまた、上記
金属加工油組成物を使用することを特徴とする金属加工
方法を提供するものである。
工」とは、鉄、アルミニウム、銅及びそれらの金属の合
金の塑性加工、例えば、圧延、フォーミング等の加工、
切削加工、研削加工等を意味する。本発明に使用する基
油としては、鉱物油、天然油脂、合成エステル、及び合
成炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも1種を含
むものが好ましい。鉱物油は、特に限定されないが、作
業性が良好な40℃の粘度が100mm2/s以下のものが
好ましい。天然油脂としては、牛脂、豚脂等の動物性油
脂、なたね油、大豆油、パーム油等の植物性油脂等が挙
げられる。合成エステルとしては、メチルオレート、2
−エチルヘキシルステアレート、2−エチルヘキシルパ
ルミテート、ブチルステアレート、等のモノエステル、
ジ−2−エチルヘキシルセバケート、ジ−2−エチルヘ
キシルアジペート等の二塩基酸エステル、トリメチロー
ルプロパントリオレート、ペンタエリスリトールテトラ
オレート等の多価アルコールエステルのフルエステルや
ヒドロキシル基の残った部分エステル等が挙げられる。
また、合成炭化水素としては、ポリアルファ−オレフィ
ン等が挙げられる。基油は、金属加工の種類、被加工材
の種類、加工する機械やクーラントシステム等により、
最も適したものを適宜選択すれば良い。
に乳化するための成分であり、具体的には、ノニオン
系、アニオン系、両性イオン系、油溶性高分子カチオン
系等の界面活性剤が挙げられる。これらのうちノニオン
系界面活性剤が最も好ましい。ノニオン系界面活性剤
は、特に限定されるものではなく、例えば、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキ
ルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エス
テル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリ
オキシエチレンひまし油エーテル、ポリオキシエチレン
硬化ひまし油エーテル、グリセリンモノアルキルエーテ
ルのポリオキシエチレン付加物等、を適宜使用できる。
これらのノニオン系界面活性剤の多くのものが市販され
ている。
用される条件に適した乳化状態になるような量で使用さ
れる。例えば、加工油組成物(水で希釈する前のもの)
中、好ましくは0.5〜20重量%である。またこの加
工油組成物エマルション粒子の平均粒径は、例えば、タ
ンデム圧延機で用いられる圧延油の場合には、3〜10
μmに調整され、また、センジミアミルに用いられる水
溶性圧延油や、フォーミング加工に用いられる水溶性油
剤では、平均粒径が1μm程度になる様に、調整され
る。この調整は界面活性剤とリン脂質の使用量を調整す
ることにより行うことができる。
レシチン、大豆レシチン等が挙げられる。リン脂質は、
精製度の高い粉状のものと、粗製の液状の物が市販され
ている。本発明のリン脂質は、どの様な形状のものでも
良いが、液状のものが基油に溶かしやすく、油剤の製造
に適している。リン脂質は、使用するクーラントシステ
ム、要求される乳化状態、使用条件に合わせて使用量を
調整することが出来る。例えば、加工油組成物(水で希
釈する前のもの)中、好ましくは0.5〜30重量%で
ある。また例えば、タンデム圧延機で用いられる圧延油
の場合には、好ましくは、リン脂質の量を0.5〜5.0重
量%とし、界面活性剤の適量(例えば、1.0〜5.0
重量%)を用いて油組成物エマルション粒子の平均粒径
が3〜10μmになる様に調整する。また、センジミア
ミルに用いられる水溶性圧延油や、フォーミング加工に
用いられる水溶性油剤では、好ましくは、リン脂質の量
を5.0〜25.0重量%の範囲とし、界面活性剤やアルカ
ノールアミンなどのpH向上剤(例えば、トリエタノー
ルアミン)を併用して平均粒径が1μm程度になる様に
調整する。リン脂質が0.1重量%未満では、摩耗粉の
影響を低減する効果が十分でなく、また30重量%を越
えて添加してもエマルションを安定化する効果が飽和し
て、経済的でない。
ョンは、加工時に発生する熱や摩耗粉、スケール等の混
入物の影響を受け、使用中に不安定な状態になりやす
い。本発明では、界面活性剤にリン脂質を併用している
ため、エマルションの乳化状態をより安定にし、発生す
る熱や混入する摩耗粉の影響を受けにくくし、均一な乳
化状態を維持することができる。
応じて、アルコールや脂肪酸などの油性向上剤;硫化油
脂、ポリスルフィド、リン酸エステル、亜リン酸エステ
ル、ジアルキルジチオリン酸塩等の極圧添加剤;フェノ
ール系、アミン系等の酸化防止剤;脂肪酸アミン塩やア
ルケニルコハク酸等の防錆剤;アルカノールアミンなど
のpH調整剤;防腐剤などを配合する事ができる。これ
らの成分の使用量は加工油組成物(水で希釈する前のも
の)中、好ましくは通常0.5〜5.0重量%程度であ
る。
削油等の加工油剤としても有用である。この場合、エマ
ルション粒子の平均粒径を小さくしたもの、例えば、
0.5〜1.0μm程度としたものが好ましい。本発明
の金属加工油組成物は、基油に添加剤を加え、50〜6
0℃程度に加熱溶解して均一に攪拌することにより容易
に調製できる。本発明の金属加工油組成物は、1.0〜
10.0重量%、例えば5重量%程度となるように水で
希釈してエマルションとし、例えば、ノズル等により、
加工工具及び/又は被加工金属材料表面に供給される。
明する。 〔実施例1〜11及び比較例1〜5〕表1〜3に示す基
油に、各成分(重量比)を添加し、加熱溶解し、攪拌混
合して油組成物を調製した。この油組成物を水で5重量
%となるように希釈し、エマルションを調製した。実施
例1〜4は低炭素鋼のタンデム圧延機用、実施例5、6
は低炭素鋼のレバース圧延機用、実施例7〜9はフォー
ミング加工用、実施例10、11は特殊鋼用圧延油であ
る。また比較例3及び4は市販の鋼板用水溶性冷間圧延
油であり、比較例5は市販の水溶性フォーミング加工油
である。上記油組成物エマルションについて、その安定
性を調べた。
るようにイオン交換水で希釈して得られる(50〜55
℃、イオン交換水、400ml、特殊機化工業(株)製
T.K.ホモミクサーMARKII 2.5にて8000rpm
で3分攪拌)エマルションの粒径(μm)(コールター
社製コールターマルチサイザーで測定した値)と、ES
I値(8分静置後の、下層濃度/上層濃度)で評価し
た。乳化安定性2は、油組成物を3重量%となるように
イオン交換水で希釈して得られる(80℃、イオン交換
水、鉄超微粉2000ppm 添加、400ml、日本精機製
作所製ホモジナイザーにて8000rpm で1分攪拌)エ
マルションの粒径(μm)(コールター社製コールター
マルチサイザーで測定した値)と、ESI値(8分静置
後の、下層濃度/上層濃度)で評価した。添加した鉄超
微粉は200Å(真空冶金(株)製)のものを使用し
た。
マルション20Lに、鉄超微粉(200Å)(真空冶金
(株)製)を500ppm 添加し、5L/分で循環し、7
日間循環した後のエマルションの粒径(μm)とESI
値(8分静置後の下層濃度/上層濃度)により評価し
た。乳化安定性の判断は、乳化安定性1による粒径とE
SI値を基準にして、乳化安定性2による粒径とESI
値及び長期安定性7日目の粒径とESI値を比較し、粒
径の上昇が2倍以内で、かつ、ESI値の低下が0.2
以内のものを良好とした。
ノールエーテル(HLB=13.0) POEソルビタントリオレート(HLB=10.5) POEソルビトールテトラオレート(HLB=10.
5) POEジオレート(HLB=10.4) 硬化ヒマシ油POE付加物(HLB=6.5) ソルビタンモノオレート(HLB=4.7)
生する熱や混入する摩耗粉の影響を受けにくく、長期間
安定に使用可能である。
Claims (7)
- 【請求項1】 基油、界面活性剤、及びリン脂質を含有
することを特徴とする金属加工油組成物。 - 【請求項2】 基油が、鉱物油、天然油脂、合成エステ
ル、及び合成炭化水素からなる群から選ばれる少なくと
も1種を含む請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 界面活性剤が、ノニオン系界面活性剤で
ある請求項1又は2記載の組成物。 - 【請求項4】 リン脂質が、卵黄レシチン及び大豆レシ
チンからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む請求
項1〜3のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項5】 塑性加工油組成物である請求項1〜4の
いずれか1項記載の組成物。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項記載の金属
加工油組成物を使用することを特徴とする金属加工方
法。 - 【請求項7】 塑性加工方法である請求項6記載の方
法。
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JP2018168259A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | Jxtgエネルギー株式会社 | 金属加工油組成物 |
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1997
- 1997-04-02 JP JP8366797A patent/JP3527054B2/ja not_active Expired - Fee Related
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