JPS58187493A - 金属加工用潤滑剤 - 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】 のであり，さらに詳しくは非鉄金属、たとえばアルミニ
ウム，銅，ステンレス鋼およびそれらの合金など全加工
、特に冷間圧延加工する際に使用する潤滑剤に関するも
のである。

通常．金属を加工する方法としては圧延、引抜き、プレ
ス，切削，絞り，アイヨニングなどがあり，それぞれの
方法に適した潤滑剤が使用されている。特に金属の圧延
加工、すなわち金属を圧延機により圧延して薄い金属板
全作るためには熱間ｔｔ延と冷間圧延とが行われており
，冷間圧延ＶＣに神々の潤滑剤が使用されている。また
熱間圧延においてもアルミニウムおよびその合金などの
場合ｇｃは潤滑剤が使用されている。金属の冷間圧延に
お・いてはさらに圧延後に加工面の硬化を防ぐ目的で金
属板全焼鈍し、その硬度全１ける作業が行わｔすること
が多い。

このような金属加工、特に金属の冷間圧延において用い
られる潤滑剤に要求される性質は圧延性が良好、すなわ
ち油性および油膜強度が大であること、冷却性が良好で
あること、金属材の仕上げ面（光沢）が良好であること
、潤滑剤が安定、安全で寿命が長いこと、金属材表面に
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、焼鈍後に金属板上にオイルスティンと呼ばれる除去
しがたい汚れを発生しないこと、金属材および圧延機部
品ＶＣさび全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、塑性加工における変形熱お
よび摩擦熱が大きくなってきたため、潤滑剤ｖｃ　ｇ求
される性質の中で特に冷却性および熱に対する安全性が
重視されるようになってきた。

従来、冷間圧延用潤滑剤には低粘度品はど冷却性が大き
いという理由から低粘度鉱油が使用されていたが、低粘
度鉱油は引火点も低いため、高速Ｌ１：延時に火災が発
生するという危険性がある。そこで水が火災安全性およ
び冷却性に優れているという性質を利用して、低粘度鉱
油またはパーム油、牛脂などの油脂類を水に分散もしく
に乳化させた鉱油系またに油脂系ソリュープル油が使用
されだしてきた。たとえば鉱油系ンリューブル油に低粘
度の鉱油に乳化剤を混合したものを水に加え攪拌。

混和して作られる。しかしながら鉱油系ソリューブル油
は潤滑性が乏しく、シかも種々の添加剤、特に金属系の
添加剤が焼鈍工程においてオイルスティンを生ずる場合
があり、大きな欠点とされている。一方、油脂系ソリュ
ーブル油も広く使われており、その潤滑性のすぐれた点
で注目されているが、使用時に絶えず加熱攪拌しながら
給油しないと均一なエマルジョンが得られない欠点があ
る。

またオイルスティン発生防止のため行なう洗浄にはアル
カリ、溶剤、あるいは電解洗浄などがあるが、かなりの
設備と労力を要するにもがかわらず十分な洗浄効果をあ
げるには至っていない。

そこで本発明者らは上記の従来公知の金属加工用潤滑剤
、特に金属冷間圧延用潤滑剤の問題点を解決するために
研究金型ねた結果、本発明を完成するに至った。

本発明は金属加工、特に金属の冷間圧延において高速圧
延時における冷却性および火災防止性がきわめて良好で
あり、かつ圧延性、防錆性１分散安定性ｖＣ優れ、しか
も焼鈍処理によるオイルスティンの発生が少なく、圧延
後の金属の表面状態がきわめて良好であるという種々の
特性音がね備えたｓ　金ｉＬ　％にアルミニウム、銅、
ステンレス鋼およびそれらの合金などの非鉄金属の金属
加工用潤滑剤を掃供することを目的とする。

−ｒなわち、本発明は２発明を含み、その特定発明は、 （、Ｉ）炭素数８〜２２の脂肪族１価アルコール１０　
（１重１１ （ｌＩ）４０℃ｖｃおける粘度が１．５〜３５　ｃｓｔ
　（７）鉱油（）〜８００重量部。

（Ｃ）　　炭素数８〜２２のアルキル基またはアルケニ
ル基を有する脂肪族ジヵルゼン酸またにその無水物また
はそのエステル０．１〜１００重址部 全電縫する潤滑剤原液全４〜１，０．００重量倍の水Ｖ
Ｃ分散させてなることｔ特徴とする金属加工用潤滑剤を
提供するものであり、またその第２発明はにＩ）炭素数
８〜２２の脂肪族１価アルコール１００電縫部。

（１３）４０℃における粘度が１．５〜３５　ｃｓｔの
鉱油０〜８００重量部、 （ｃｌ　　炭ｉ数８〜２２のアルキル基またはアルケニ
ル基を有する脂肪族ジカルゼン酸またにそ）無水物また
はそのエステル０．１〜１００重敏部、 （【１）数平均分子量２５０〜３．（ｌ　ＯＯのポリブ
テン１〜２５０重量部 ｋｎ有する潤滑剤原液全４〜１．＋１００重量倍の水に
分散させてなることを特徴とする金属加工用潤滑剤を提
供するものである。

以ｌ・１本発明による金属加工用潤滑剤についてよりＪ
ｔ体約１Ｃ説明する。

本発明でいう（ａ）成分とは炭素数８〜２２．好まｔ−
＜ａ炭素数１０〜１８の脂肪族１価アルコールおよびそ
れらの混合物のことである。この脂肪族゛ｆアルコール
してに飽和アルコール、不飽和アルコールおよびそれら
の混合物のいずれでも使用できるが、熱的な安定性の面
から飽和アルコールの力が好ましい、、またこの脂肪族
アルコールとして直鎖−アルコール１分枝アルコールお
よびそれラノ混合物のいずれでも使用できる。本発明に
使用できる（、Ｉ）成分のアルコールとしてに、たとえ
ばオクＪ−ルアルコール、ノニルアルコール、テシルア
ル＝１−ル、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコー
ル（ラウＩＩルアルコールＬ　　トリデシルアルコール
、ブトラブゾルアルコール（ミリスチルアル二〕−ル）
、ペンタデシルアルコール、ヘキサテシルグルコール（
セチルアルコール）、ヘプタテシルアルコール、オクタ
デシルアルコール（ステアリルアルコール）、エイコシ
ルアルコール、トコシルアルコール、オクタデセニルア
ルコール（オレイルアルコール）、オフタデ力トリエニ
ルアルコール（リルイルアルコール）およびこレラの混
合物などがあげられる。本発明でいう［ａ）成分の一ア
ルコールとしては天然品および合成品を問わず任意の方
法により製造されたもの全使用できるが、たとえばヤシ
油や牛脂などの天然油脂のす）　ＩＪウム還元および／
または水添により得られる混合アルコール、オキソ法に
より合成されるオキソアルコールおよびチーグラー法に
よってエチレンおよび金属アルキルから誘導される合成
アルコールなどを用いることができる。

本発明において（，１成分として使用される脂肪族１価
アルコールとしては炭素数８〜２２のもの全使用するこ
とが必要であり、炭素数が２２を越えるものは常温でも
固体状となり作業性が悪く、さらに焼鈍処理によりオイ
ルスティンが発生しやすい。また炭素数が８に達しない
ものは圧延性が劣［７く、かつ刺激臭のために作業性が
悪くなる。１ｆここの（、−）成分？用いない場合には
潤滑剤の圧延性が低−１何７、また潤滑剤原液の水分散
性も悪くなるので好まし、＜ない。

本発明でいう（）１）成分とは４０℃において１．５〜
３５　＋ｂｌ　、好ましくは２．０〜１５−ｃｓｔの粘
度範囲を有する鉱油である。（ｂ）成分の鉱油としては
、上記の粘度範囲内のものであれば任意の種類のものを
使用できるが、通常、原油を蒸留して得られる潤滑油留
分全任意の精製処理、たとえば溶剤精製。

硫酸処理、水添精製、白土処理などにかけて得らｆＩる
鉱油を使用するのが好ましい。

（１））成分の配合量は（ａ＞成分１００重量部に対し
て０〜８００重量部、好ましくけ３０〜３００重量部、
より好ま（２くは５０〜１５０重量部である。

（１））成分は必ず１．も使用する必要はないが、（ｂ
）成分を・上記範囲内で（、Ｉ）成分に配合することに
より、潤滑剤の粘度全調整することができ、圧延工程に
おいて１１−延機ロールと金属板との密着性をより高め
７′、、ことが−Ｃきる。しかしくｂｌ成分の配合量が
前記範囲を越える場合ＶＣは圧延性が悪くなり、また焼
鈍処理によるオイルスティンが発生しや丁（、さらに潤
滑剤原液の水分散性も悪くなるので好ましくない。

本発明でいう（Ｃ）成分とは、炭素数８〜２２．好まし
くに炭素数９〜２０のアルキル基またはアルケニル基を
有する脂肪族ジカルボン酸またはその無水物″！、たは
そのエステルも［７くはそれらの混合物のことである。

この脂肪族ジカルボン酸としては特にコハク酸が好まし
く用いられる。脂肪族ジカルＨξン酸と１．てコハク酸
を用いた場合、本発明でいう（ｃ）成分の炭素数８〜２
２のアルキル基またはアルケニル基金有する脂肪族ジカ
ルボン酸の無水物とは次の一般式で表わされる化合物の
ことである。

／ °”′−゛°＼ （式中、Ｒは炭素数８〜２２．好ましくは９〜２０のア
ルキル基またはアルケニル基を示す。）寸だ炭素数８〜
２２のアルキル基またにアルケニル基を有−ｒる脂肪族
ジカルボン酸またはそのエステルとに次の一般式で表わ
される化合物のことである。

Ｒ−に　ＩＩ　−Ｃ−ＯＲ’ ■ Ｏ■１□−０−ＯＲ″ （式中、ｎ、Ｈ上記と同様のアルキル基またにアルケニ
ル基を示す。ｔたｉｌ、’、ＦＬ’は同種でも異神でも
よく、水素、炭素数１〜１０のアルキル基もしく汀−＋
　Ｏｌｈ　０ＩＩ　　Ｏｉｌｌ　”を示す。ただしＲ“
１１′ ＆［水素もしくにメチル基金示し、ｎは１〜５の整数ケ
・Ｊ、丁。） ）８式中の１（（炭素数８〜２２のアルキル基またにア
ルケニル基）としては任意のものが使用できるが、プロ
ピレンやブテンのオリゴマーを原料とするものや直鎖の
オレフィンを原料とするものが好ましい。またエステル
とじてはりエステルとモノエステル（ハーフェステル）
のいずれでも使用できるが、防錆性の面からモノエステ
ルを用いる力がより好ましい。本発明における（Ｃ）成
分と［、て特に好凍しい化合物はアルキルコノ・り酸、
アルケニルコハク酸、これらの酸とエチレングリコール
。

ゾロピレングリコール、ポリエチレンクリコール。

ポリプロピレングリコールとのエステルおよヒソれＣ〕
の混合物である。

（ｃ）成分の配合量は（ａ）成分１００重量部に対して
０．１〜１００重量部、好ま［７くは１〜５０重Ｉ゛部
、より好まＬ　＜は４〜２０重量部である。（Ｃ）成分
を用いない場合、あるいは（ｃ）成分の配合量が前記範
囲に満たない場合ル、潤滑剤の防錆性が弱いためＩＩ：
、延機１わりの機器にさびが発生し、また圧延性も低ト
ーするので好ましくない。一方（ｃ）成分の配合量が前
記範囲全越えてももはや潤滑剤の防錆性および圧延性に
あまり変わらず、（０成分をそのように多１ｓ”＋’　
ＶＣ用いる必要はない。

また本発明の第２発明の必須成分である（ｄ）成分とに
数・ド均分子量２５０〜３，０００．好まり、　＜に］
　、ｉｌｌＩ）　（１〜２，５００のポリブテンである
。このポリブテンとはイソブチレン全主体としたイソブ
チレン−１１−ブチレン混合物會重合して得られる無色
ないしに微黄色透明の液状ポリマーであり１本発明にお
いてに一般に市販されているポリブテンを使用すること
ができる。さらに（ｄ）成分としてポリブテンの末端二
重結合を既知の方法、たとえばニッケルまたにニッケル
モリブデン酸塩触媒などを用いて水素添加して飽和炭化
水素とした水添ポリブテンも使用することができる。本
発明の特定発明の必須成分である前記（ａ）〜（Ｃ１成
分を所定量配イ（シただけでも、その潤滑剤原液を水に
分散させ；！、）ことにエリ各種要求性能を満足する金
属加工用潤滑剤を得ることができるが、づらに（ｄ）成
分であノ：）ポリブテンを所定叶配合することにより、
その１１−娃ｔ’Ｉがエリ改善された金属加工用潤滑剤
會得ることができる。（ｄ）成分として数平均分子量が
２５０に満たないものは潤滑剤の圧延性や潤滑性などの
特性の改善能力がなく、また数平均分子量が３．０００
　？越えるものは圧延ロールに付着してｆ’Ｅ延ロール
がべとつき、また焼鈍処理によりオイルスティンが発生
しやすくなるので好ましくない。

（（＋）成分の配合量は、（ａ）成分１００重量部に対
して１〜２５０重量部、好ましくはｌＯ〜１００重晴部
、エリ好捷しくに１５〜５０重量部である。

（（１）成分の配合量が前記範囲に満たない場合に（ｄ
）成分の配合効果がなく、一方（ｄ）成分の配合量が前
記範囲を越える場合Ｋｆｌ圧延ロールがべとついたり焼
鈍処理によりオイルスティンが発生しやすくなり、また
潤滑剤原液の水分散性が悪くなるので好ましくない。

本発明でいう潤滑剤原液とは前記の（，１〜（Ｃ）成分
１次に（，１）〜（（１）成分を所定量混合することに
より得られるが、この際に必要に応じて油性剤、極圧剤
。

酸化防市剤あ・よび殺菌剤または防腐剤などの公知の潤
滑油添加剤全配合することもできる。本発明に使用でき
る油性剤としてはたとえば炭素数８〜１８の商級脂肪酸
、たとえばカグリル酸、カプリン酸、ツウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸。

Ｘ・フーアリン酸、オレイン酸などおよびこれらの脂肪
酸と炭素数１〜８の脂肪族アルコールもしくはグリコー
ルとのエステル、たとえばメチルラウレート、ブチルラ
ウレート、ブチルステアレート。

ペンチルオレエート、オクチルミリスチレート、ノルビ
タンモノラウレート、ソルビタンモノノぐルミデート、
オレイン酸モノグリセライド、オレイン酸ジクリセライ
ドなど、さらに牛脂、豚脂、羊脂、魚油、鯨油などの動
物油、オリーブ油、や【２油、ひまし油、なたね油、ノ
ソーム油、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。

−５方、極Ｆ（−削と１−では、たとえばローブチルジ
ー＋１−オクチルホスフイネー）、ジ−ｎ−１チルヘギ
シルホスホネート、ジーｎ−プチルフェニルホ′ペホ不
一ト、トリブチル°ホスフェート、トリクレジルポスフ
ェート、ジブチルホスホロアミデート。

゛ノ′ミンジブチルホスフエートなどの有機リン化合物
、塩素化、ｏラフイン、塩素化ジフェニルなどの有機ハ
ロゲン化合物、スルフィド１，７スルフイド。

ジエステルジスルフィドなどの有機イオウ化合物などが
あげられる。また酸化防止剤としてはたとえαＮ　、　
Ｎ’　−ジー５ｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン
、フェニル−α−ナフチルアミンナトの芳香族アミン類
、２，６−シーｔｅｒｔ−ブチル−［）−Ｉ　Ｖ　プー
ルナトのヒンダード、フェノール類が、殺菌剤またに防
腐剤としてはたとえば０−゛フェニルフェノール、テト
ラクロロフェノールなどのフェノール系化合物、２−ヒ
ドロキシメチル−２−二トロー１．３−プロパンジオー
ルナトのホルムアルデヒド供与体化合物などがあげられ
る。

これら公知の潤滑油添加剤は単独でもよく、′！た数種
類組み合わせて配合してもよい。この潤滑油添加剤およ
びそれらの混合物の配合量は任意であるが通常、前記潤
滑剤原液１００重量部に対して１５重量部以下、好１し
くけ１０重量部以下である。

本発明の金属加工用潤滑剤にこの潤滑剤原液（場イ′ｉ
Ｖこよっては前記の公知の潤滑油添加剤も含む）を１〜
１．！１００重喰倍１好ましくは１０〜１００屯ｔｌｉ
倍の水に分散させることにより得られる。潤滑剤原液を
水に分散させる方法は任意であり、公知の）ｊ　１１　
、たとえばラインミキシングや攪拌機による攪口などを
用いることができる。本発明の潤滑剤はこの分散方法Ｖ
Ｃ何ら制限されるものではない。

１だ本発明の金属加工用潤滑剤は金属の冷間圧延加工だ
けでなく、熱間圧延加工、引抜き加工。

プレス加工、切削加工、絞り加工、アイヨニング加工な
どの他の金属加工においても潤滑剤として好ましく使用
されるものであり、その用途は金属冷間圧延加］二用だ
けに限定されるものではない。

１ヌ下、実施例により本発明をさらに具体的に説明−「
る。ただし７以−１の実施例は本発明に何ら制限を加え
るものではない。

実施例 本発明ＶＣしたがって金属加工用潤滑剤を第１表のよう
に調製しまた。なお比較のために（ｃ）成分を加えない
もの（比較品ｌおよび３）および市販品と類似のもの（
比較品２）も調製［また。本発明品１〜６および比較品
１〜３は第１表に示す潤滑剤原液を９重に倍の水に分散
させたものである。

次に本発明品Ｉ〜６と比較品１〜３について各種試験を
行った結果全以下に示す。

ｌ　圧延試験 本発明品１〜６および比較品１〜３を使用してＥＥ延機
による圧延試験を行い％圧下率（比延前の金属材の板厚
と圧延後の板厚との差金圧延前の板厚で割ったものを百
分率で表わしたもの）全測定することにより圧延性全比
較した。圧延荷重ｌ板幅に対し、圧下率の大きい潤滑剤
はど金属板がよく圧延されていることを示し、圧延性が
優れていると判定した。

使用圧延機の仕様 ２段［Ｅ延機 ｊノークロール直径　　　２０４馴 幅　　　　　　　２２０１！ＪＩ 圧延速度　　　　　　　１００ｍ／ｍ １１延金属材 アルミニウム板　Ａｌ２００．Ｈ材 板　幅　　　１００ｍｍ−板厚　　０．４Ｕ。

長　　さ　　　　　３００ｍ 潤　　滑　　剤 スプレーＶＣより潤滑剤をアルミニウム板ＶＣ噴射して
圧延 第１図に本発明品１〜６および比較品１〜３　ｖｃつい
て圧延荷重１板幅と圧下率との関係を示した。

２　焼鈍試験（オイルスティンの判定）アルミニウム板
に本発明品１〜６および比較品１〜３を塗布【−１窒素
ガス気流中３５０【〕で２時間焼鈍し、冷却後アルミニ
ラｌ板に発生するオイルスティンで比較判定した。

本発明品１　　　　オイルスティン？認めず＃　　　　
２ ＃　　　　３ ＃　　　　４ 〃　　　　５ 本発明品６　　　　オイルスティンを認めず比　較　品
１　　　　ややオイルスティンあり２ ３ 以上の結果より明らかなように本発明による金属加工用
潤滑剤（本発明品）は比較品に比べて１１−延性が良好
であり、しかも焼鈍処理によるオイルスティンも発生し
ないという優れた性能をかね備えている。オた本発明品
１〜３に比べて本発明品４〜６は圧延性がさらに優れて
おり、（ｄ）成分であるポリブテンの配合の効果が明確
に表われている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品１〜６および比較品１〜３の圧延試験
における圧延荷重１板幅と圧下率との関係を示す図であ
る。 手続補正書（自発） 昭和５７年６月１８日 特１ｉ’ｌ庁長信若杉和夫　殿 １１４ｆ’ｌの表示 昭和５７づ１　特　許　願第７０２８５号２　発明の名
称　　金属加工用潤肩剤 ３　補市をする者 ４１件との関係　特許出願人 イ１１す［ １０７銘”）（４４４）日本石油株式会社４代理人 ６　補１１−により増加する発明の数 （１）　　明細書第２貞第１１行〜１３行「非鉄全滅、
たとえば・・・・・・・・・およびそれらの合金など」
を「ステンレス鋼および非鉄金属、たとえばアルミニウ
ム、銅およびそれらの合金など１と訂Ｉトする。 （２）明細書第５貞第９行〜１０行「、分散安定性」を
削除する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）炭素数８〜２２の脂肪族１価アルコール１００
   重箪部、 （１１＋４０℃ＶＣおける粘度が１．５〜３５　ｃｓｔ
   の鉱油０〜８（）０重量部。 ＩＣ）　　炭素数８〜２２のアルキル基１にはアルケニ
   ル基を有する脂肪族ノカルＩン酸またはその無水物捷た
   けそのエステル０．１〜１００重量部 を含有する潤滑剤原液を４〜１，０００重量倍の水に分
   散させてなること全特徴とする金属加工用潤滑剤。 ２（ａ）　　炭素数８〜２２の脂肪族１価アルコール１
   ００重量部、 （ｈ）　　４ｏｃにおける粘度が１．５〜３５　ｃｓｔ
   　（７）鉱油０〜８００重量部。 （ｃｌ　　炭素数８〜２２のアルキル基またはアルケニ
   ル基全有する脂肪族ジカルボン酸またにその無水物また
   にそのエステル０．１〜１００重量部。 （ｄ）数平均分子量２５０〜３，０００のポリプデン１
   〜２５０重量部 を含有する潤滑剤原液全４〜１，０００重量倍の水に分
   散はせてなることを特徴とする金属加工用潤滑剤。