JPS62199693A - 金属加工油 - 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〕 本発明は金属加工油に関するものであり、詳しくは切削
油剤、引抜油剤、圧延加工油剤、プレス加工油剤などの
水性金属加工油の基油として用いるのに好適なエステル
に関するものである。

〔従来の技術〕

切削油剤、引抜油剤、圧延加工油剤、プレス加工油剤な
どの水性金属加工油は一般に動植物油脂や鉱物油を基油
として、これに油性向上剤、極圧添加剤、防錆剤、酸化
防止剤、乳化剤などを加えて、１〜３０％のエマルショ
ンにして使用されている。水性金属加工油に要求される
性能としては、潤滑性の良いことはもとよりのこと、乳
化状態が安定であること、抗酸化性が良いこと、防錆性
が良いこと、そして望ましくは微生物の繁殖による劣化
のないこと、などがあげられる。

潤滑性を向上させるために、従来から油性向上剤として
高級脂肪酸が用いられている。その代表的なものとして
オレイン酸、リノール酸、リルン酸、エルカ酸などの不
飽和脂肪酸があげられる。

一般に脂肪酸の鎖長が長くなるとともに潤滑性も良好に
なることが知られている。しかし、鎖長とともに脂肪酸
の融点が高くなって好ましくないので、水性金属加工油
への応用としては上記のような不飽和結合を有する高級
脂肪酸が主流となっている。一方、不飽和結合は本質的
に酸化を受けやすいという欠点をもっている。

また、高級脂肪酸モノアルキルエステルなども油性向上
剤として使用されている。しかし、安定な乳化状態を得
るためには多量の界面活性剤の添加を必要とするだけで
なく、しかもこの界面活性剤が金属表面に残留するとオ
イルスティンを発生しやすくなる。また、界面活性剤の
濃度を一定にコントロールすることが実際の使用状態に
おいては困難である。

防錆性に関しては、ニトロソアミンの公衆衛生上の問題
のために亜硝酸塩とアルカノールアミンとの併用ができ
なくなり、現在はリン債塩、ホウ酸塩、モリブデン酸塩
などの亜硝酸塩以外の無機塩、アルカノールアミン、有
機インヒビターなどが主として用いられている。しかし
ながら、これらのものの添加効果は十分とは言い難い。

水性金属加工油、特に水性切削油の場合は腐敗現象によ
って加工油の寿命が決定されることが多い。腐敗現象は
微生物の増殖に基因するものであって、結果としてｐＨ
の低下、防錆性の低下、腐敗臭の発生などの問題が生じ
てくる。これを防止するために、希釈水の選択、適正濃
度の維持、ｐＨの維持、防腐剤の定期的投入などの繁雑
な管理を行っているのが現状である。

潤滑性および乳化安定性にすぐれているだけでなく抗酸
化性、防錆性、防腐性などの諸性能を十分に満足する水
性金属加工油が求められている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、潤滑性、乳化安定性はもとよシのこと、抗酸
化性、防錆性および防腐性にすぐれる水性金属加工、油
を、特定の基油を用いることによシ、得ようとするもの
である。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明者らは、良好な潤滑性、すぐれた乳化安定性、抗
酸化性、防錆性および防腐性を満足する水性金属加工油
を得るために鋭意検討した結果、特定の脂肪酸とグリコ
ールとのエステルが基油としてすぐれていることを見い
出して本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、ヒドロキシアリール脂肪酸と一般式
（１） ％式％（１） で表わされるグリコールとのエステルを含有することを
特徴とする金属加工油である。

本発明において用いるヒドロキシアリール脂肪酸ハ、分
子内にフェノール性のヒドロキシル基ヲ含有するアリー
ル脂肪酸である。特に、目的を達成する効果の面で、一
般式 で表わされるヒドロキクアリール脂肪酸が適している。

このヒドロキシアリール脂肪酸の具体的な例としては、
ヒドロキシフェニルミリスチン酸、ヒドロキシフェニル
パルミチン酸、ヒドロキシフェニルステアリン酸、ヒド
ロキシフェニルオレイン酸、ビス−ヒトミキクフェニル
ステアリン酸、ヒドロキクフェニルベヘニン酸、ジヒド
ロキ７フエニルハルミテ／酸、トリヒドロキ７フェニル
ステアリン酸、ヒドロキシメチルフェニルステア　１Ｊ
ン酸、ヒドロキシノニルフェニルステアリン酸、ヒドロ
キシメチルフェニルステアリン酸、ヒドロキシメトキク
パルミチン酸などがあげられる。

本発明において用いるグリコールは、一般式（％式％（
１） （式中、人は炭素数２〜４のオキシアルキレン基、ｎは
１〜５０である。） で表わきれる化合物である。炭素数２〜４のオキシアル
キレン基はオキシブチレン基、オキシプロピレン基また
はオキシブチレン基であり、これらの一種または二種以
上を用いることができる。オキシアルキレン基を二種以
上用いる場合には、ブロック状ポリマーでもランダム状
ポリマーでもよいが、ブロック状ポリマーが好ましい。

オキシエチレン基の付加モル数が５０よシ多くなると潤
滑性が低下するので好ましくない。付加モル数が６〜４
０であって分子量の５０重量％以上がオキシエチレン基
であるグリコールは、ヒドロキジアル ジー１脂肪酸とのエステルが自己乳化性をもつので、好
ましい。自己乳化性のない場合、安定な乳化状態をえる
ために少量の界面活性剤を必要とする。

ヒドロキクアリール脂肪酸と一般式（１）で表わされる
グリコールとのエステル化反応は通常のエステル化反応
と同様にして酸触媒または無触媒反応により行うことが
できる。ヒドロキシアリール脂肪酸とグリコールとの反
応モル比は特に規定するものではないが、モノエステル
ないしジエステルを生成する反応モル比が望ましい。エ
ステル化反応は未反応のヒドロキクアリール脂肪酸がほ
と晃ど存在しなくなるまで、すなわち酸価が２以下にな
るまで、行ってもよいし、また未反応のヒドロキシアリ
ール脂肪酸が多量に残存している状態で停止してもよい
。未反応のヒドロ−ジアリール脂肪酸自体は良好な油性
向上剤としての性質を示すので、そのまま残存していて
もよいし、またアミン、水酸化アルカリ金属などのアル
カリ性物質で中和した形で存在していてもよい。

ヒドロキクアリール脂肪酸は、一般に室温において液状
でｓｂ、抗酸化性、防錆性および抗菌性を有することが
知られている。そこで、このヒドロキシアリール脂肪酸
を用いると、抗酸化性、防錆性および抗菌性にすぐれて
いるエステルが得られるものである。

本発明のヒドロキクアリール脂肪酸とグリコールとのエ
ステルは、それ単独で水性金属加工油の基油として使用
できるだけでなく、天然動植物油脂、合成エステル油、
鉱物油などと混合して用いることができる。

〔発明の効果〕

本発明のエステルを用いΔことにより、潤滑性および乳
化安定性にすぐれるだけでなく、酸化安定性、防錆性お
よび抗菌性の面においても十分な性能をもつ水性金属加
工油を得ることができる。

本発明のエステルを含有する水性金属加工油は切削油剤
、引抜油剤、圧延加工油剤、プレス加工油剤などとして
巾広く利用することが可能である。

〔実施例〕

本発明を実施例により説明する。

実施例のエステルの成分として使用したヒドロキシアリ
ール脂肪酸を表−１に示す。これらヒドロキシアリール
脂肪酸は先の特許出願（特願昭６０−１４９２５０号）
に準じて合成したものである。

実施例のエステルの成分に用いたグリコールを表−２に
示す。

また、ヒドロキシアリール脂肪酸とグリコールとのエス
テルは下記の方法に従って合成した。

エステル化： １を四ツロフラスコにヒドロキシアリール脂肪■ 酸とグリコールとを所定滑入れた後、その合一重量の０
．３重量％のパラトルエンスルホン酸を入れ、窒素ガス
を通気しながら１６０℃に昇温して４時間エステル化反
応を行った。エステル化反応を十分に進行させる場合に
は、５０　ｓ＋　Ｈｇにて更に数時間反応を行った。

実施例１ ヒドロキ７アリール脂肪酸とグリコールとからなる各種
のエステル（表−３、試験番号１〜３３）について、エ
ステル単独の場合の乳化性および潤滑性を評価した。

乳化性テスト： ＪＩＳ　　Ｋ−２５２０潤滑油抗乳化性試験方法に準じ
て行った。すなわち、エステル４−と水’１６ｙｇｌを
入れた試料容器を５４±１℃の恒温槽中に入れて恒温に
した後、１５００±１５　ＲＰＭで回転する試料かきま
ぜ機で５分間混合して乳化した。この乳化液を２０℃の
恒温室に静置して、−週間後の乳化状態を観察した。

安定な乳化状態であった場合を０、相分離または均一溶
解の場合を×として結果を表−３にまとめて示した。

潤滑性テスト： シェル式高速四球試験機を用いて上記乳化液について次
の条件で試験し、摩耗こん径（瓢）の大きさによって潤
滑性を評価した。

回転速度：１，５０ＯＲＰＭ 荷重：　５０　Ｋ４／　ｃｒｌ 時間＝３０分 得られた結果を表−３にまとめて示した。

実施例２ ヒドロキシアリール脂肪酸とグリコールとのエステルを
界面活性剤によシ乳化して得た乳化液の乳化性および潤
滑性を評価した。

界面活性剤としてポリオキシエチレ／（２０モル）ソル
ビタンモノオレエートヲ、エステル４　ｍｌと水７６　
ｍｌの合計量に対して０．２Ｆ用いた。その他は、実施
例１と同様に行い、得られた結果を表−４にまとめて示
した。

実施例３ 本発明のヒドロキ７アリール脂肪酸とグリコールとのエ
ステルを他の油と混合して用いた場合の乳化性および潤
滑性を評価した。

本発明のエステル２ゴと他の油２ｍｌとを用いる以外は
実施例２と同様に行った。得られた結果をまとめて表−
５に示した。

また、比較のエステル２　ｍｌと他の油２　ｍｌとを用
いた場合および６０スピンドル油のみ４　ｍｌを用いた
場合に得られた結果も表−５に示した。

表−３〜５の結果から明らかなように、本発明のヒドロ
キクアリール脂肪酸とグリコールとのエステルは、単独
で安定な乳化状態となりうるし、また必要に応じて少量
の界面活性剤を用いることにより安定な乳化状態となり
うる。さらに１他の油と併用しても安定な乳化状態とを
りうるものである。

また、本発明のエステルは、潤滑性においても単独もし
くは他の油と併用してすぐれているものであることが判
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ヒドロキシアリール脂肪酸と一般式（ I ）ＨＯＡ
   ｎＨ（ I ） （式中、Ａは炭素数２〜４のオキシアルキレン基、ｎは
   １〜５０である。） で表わされるグリコールとのエステルを含有することを
   特徴とする金属加工油。