JPS63191897A

JPS63191897A - 潤滑油

Info

Publication number: JPS63191897A
Application number: JP62093289A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tanigawa; 谷川　啓一; Yuzo Higaki; 檜垣　勇三; Hiroyuki Goto; 浩之後藤
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nisshin Oil Mills Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nisshin Oillio Group Ltd
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1988-08-09
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPH0672231B2

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）本発明は潤滑性に優れた含窒素エステル化生成物であり
、圧延油、作動油、切削油、研削油、金属塑性刃０工用
潤滑油、内燃機関用潤滑油、および合成繊維の紡糸油剤
等に利用出来、特に高潤滑性と高ミルクリーン性すなわ
ち潤滑性と焼鈍性に優れた鋼板の冷間圧延油、および切
削那工・研削刀口工に優れた切削、研削油剤に関するも
のである。

（従来の技術）近年各種機械工業の急速な発展にともなって潤滑油の使
用条件が笥酷化してきており、すぐれた潤滑特性が要求
されるようになってきた。

薄鋼板に使用する冷間圧延油は動・植物油脂（牛脂・豚
脂、大豆油、ナタネ油、パーム油、ヤシ油等）を基油と
するものと鉱油を基油とするものに大別される。近年、
省エネルギー、生産能率の向上に伴ない高速圧延、高圧
下率圧延、ミルクリーン圧延が指向されている。動・植
物油脂を基油に用いた圧延油は高負荷・高速圧延に適し
たものであるが、冷間圧延を行なった鋼板の付着油分を
脱脂せずに直接焼鈍すると、焼鈍工程において鋼板表面
汚れを生ずる。つまり潤滑性には優れるがミルクリーン
性には不適なものである。

−万、鉱物性を基油とした圧延油を用いて冷間圧延に供
した場合には、冷薄鋼板を直接焼鈍しても表面汚れを生
ずることがなくミルクリーン性に優れている。しかし、
高負荷、高速圧延性に欠ける。

一般に鉱物油を基油とした圧延油は圧延潤滑性を高める
ために、動・植物油脂や脂肪酸（カプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リルン
酸等）あるいは油化学°７３−１１月号ｐ、　６９５〜
７０６に掲載されているようなエステル類（アルコニル
成分がトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール
、２１．−エチルヘキシルアルコール等によるモノエス
テル、ジエステル、ポリオールエステル等の合成エステ
ル）等の油性向上剤を派別して用いられているが、これ
らの添加量はミルクリーン性を保持するために必要最少
限の狭い範囲に調整されている。以上のように高潤滑性
と高ミルクリーン性を同時に満足させうる冷間圧延油の
検討は種々性なわれているが、（例えば特開昭５６−１
３５６０’ｏ、特開昭５９−８０４９８）両者に適した
ものがないのが現状である。

−１金属の切削加工・研削加工に用いる潤滑油剤は、鉱
油、動植物油脂、極圧添加剤、界面活性剤、消泡剤、金
属防食剤、酸化防止剤、防腐、防黴剤等を目的に応じて
適宜混合して組成されている。切削油剤は通常水で１０
〜１００倍に希釈して使用されているが、場合によって
は水不溶性切削油剤を使用する場合もある。

切削、研削油の具備すべき基本的条件は潤滑性、冷却性
、防錆性およびその他の付帯的条件、例えば起泡性、手
荒れ性、人畜毒性、臭気等を有さないことで、ある。切
削、研削油剤は使用の目的や条件によって重点のおき方
は異なるにしても、上記諸性能をバランスよく具備しな
ければならないが諸条件を満足させ得る切削、研削油剤
が、かならずしも十分でないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は近年潤滑油の使１条件が苛酷化される中ですぐ
れた潤滑特性全付与すべく、分子設計された合成潤滑油
である。

すなわち高潤滑性、高安定性であり、かつ微生物による
劣化がしに＜＜、腐敗しにくい合成油剤である。

不発明は省エネルギー、省工程など生産能率の向上に寄
与する鋼用冷間圧延油では、高速度、高圧力下で生ずる
熱や機械的剪断に対して安定で、酸化、分解、重合等の
化学反応に対しても安定である。また焼鈍工程において
圧延油の熱分解残査を生ずることなく容易に渾散し、鋼
板表面清浄性（ミルクリーン性）と高潤滑性を合せ持つ
ものである。

一方切削、研削油剤の場合、本発明は潤滑性、冷却性、
防錆性に優れているとともに起泡性、手荒れ性、人畜毒
性９−問題もなくかつ腐敗しにくい合成潤滑油剤である
。

（問題点を解決するための手段作用）本発明は一般式（１）で示す含窒素ポリオールと一般式
（２）に示す炭素数６以上の脂肪酸とのエステル化生成
物を主成分とし、一般式％式％）一般式　Ｒ・Ｃ０ＯＨ・・・・・・・・・（２）但しＲ
：炭素数５以上のアルキル、アルケニルヒドロキシアル
キル及びヒドロキシアルケニル基高潤滑性、高安定性を
有した合成油剤であり圧延油、作動油、切削・研削油・
金属製性７１０工用潤滑油、内燃機関用潤滑油、および
合成繊維の紡糸油剤等に利用出来るものである。特に本
発明の合成エステルを主成分とした鋼の冷間圧延油は高
潤滑性と高ミルクリーン性を有するもので、薄鋼板の圧
延と鋼板を脱脂することなく直接焼鈍を行なうことを可
能とし、またさらに切削、研削油剤として潤滑性、冷却
性、防錆性をそなえかつ起泡性、手荒性、人畜毒性、臭
気等になんら問題のない′優れた特性を有するものであ
る。

一般式（１）の含窒素ポリオールと一般式（２）の脂肪
酸とのエステル化反応は、無触媒または触媒存在下、通
常の方法で合成できるが、合成法は特に限定するもので
はない。

一般式（１）の含窒素ポリオールと脂肪酸のモル比は特
に限定するものではないが、本目的である高潤滑性、高
ミルクリーン性、高安定性、高防錆性に適するためには
エステル化生成物が一般式（１）の含窒素ポリオール１
モルに対して平均１．５モル以上の脂肪酸とのエステル
化生成物であ°することが好ましい。

脂肪酸としては、ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、アラキン酸、ベヘニン酸、モンタン酸、パルミトオ
レイン酸、オレイン酸、エルカ酸、リシノール酸、ヒド
ロキシステアリン酸、リノール酸、リルン酸、インオク
チル酸、インデカン酸、インラウリン酸、インミリスチ
ン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、インアラ
キン酸等の炭素数６以上の直鎖状及び側鎖状の飽和不飽
和各天然及び合成脂肪酸が使用出来る。

炭素数６以上の脂肪酸と限定したのは、炭素数が６未満
の脂肪酸とのエステル化生成物では目的の潤滑性の向上
程度が少ないためである。−万、脂肪酸の炭素数の上限
は規制しないが、一般に工業的に安価に入手可能な範囲
としては炭素数３０以下７′好ましパ・　　　　　　　
　　　　　　　う一般式（１）の含窒素ポリオールはイ
ンシアヌル酸ト一般式（１）のｘ＝Ｈであるエチレンオ
キサイドまタハＸ　＝　ＣＨ８であるプロピレンオキサ
イドを目的のモル数付加反応させたものであるが、ここ
でエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付刃
ｑ物とした理由はそれより上のアルキレンオキサイド付
加物、たとえばＸ　＝　ＣＨ３ＣＨ２であるブチレンオ
キサイド付刀口物等は工業的に高価となり、入手しにく
く本目的のＴｌ１５１屑油には不都合である。また一般
式（１）の含窒素ポリオールにおけるエチレンオキサイ
ドまたはプロピレンオキサイドの付刀ロモル数ｎは１〜
１０の整数がよい、ｎが１１以上の場合分子量が大きく
なりかつエーテル結合の増力口と共に潤滑性が減少する
。但しここで示すｎ数は平均のモル数であり、ｎ数が多
くなるにつれエチレンオキサイドまたはプロピレンオキ
サイドの付方ロモル数に分布が生じ、ｎが１１以上のも
のも含まれてくる場合がある。

本発明で使用可能な含窒素ポリオールにおけるｎはあく
までも平均のモル数であり、その平均モル数は１０以下
がよい。一般式（１）の含窒素ポリオール中で特にｎ＝
１．Ｘ＝Ｈのトリス（２−ヒドロキシエチル）インシア
ヌレートは（工業的には入手しやすくかつ安価であるた
め、本目的の潤滑油には有利である。

本発明の合成エステルを圧延油、および切削・研削油、
金属塑性加工用潤滑油、内燃機関潤滑油或いは合成繊維
の防糸油剤等に使用するに際しては、合成エステル単独
で使用することもできる。

また他の基油、例えば鉱物油、動・植物油や一般に使用
されている既存の合成エステルと混合して使用すること
ができる。また目的に応じてこれらに乳化剤を加えてエ
マルジョン液として用いることもできるし、また一般式
（１）の含窒素ポリオールで特にエチレンオキサイド付
加物のモル数を高くすることにより、自己乳化油剤とし
て用いることもできる。

その他一般に実用潤滑剤の添刀口物として常用されてい
る乳化剤、脂肪酸、酸化防止剤、腐食防止剤、防腐・防
黴剤等と組合せて使用することもできる。

本発明の合成エステル化合物を他の基油等と混合して用
いる場合には、１重量％以上の添加で効果が認められる
が、５重量％以上望ましくは２０重量％以上の含有量と
することによって特性が安定する。以下、エステルの合
成法の一例を示す。

合成例攪拌機、温度計、窒素ガス吹込管、水分離器を［ｔた４
ソロフラスコにトリス（２−ヒドロキシエチル）インシ
アヌレート５２２り（２モル）、ヤシ油脂肪酸１２６９
ｒ（ｓ、ｓｓモル）を仕込み、無触媒下、キシレンを還
流溶剤として仕込量の５％を派別し、よく攪拌し混合物
を１６０〜２３０°Ｃにて計算量の水が留出するまで反
応を行なった。

その必要時間は９時間であった。反応終了後、減圧にて
キシレンを留去後活性白土を用いて脱色濾過して黄色液
体を得た。収量１６６１Ｆ、酸価１゜８であった。以下
、同様の方法で合成エステルを製造した。得られた合成
エステルの性状などを第１表に示した。

実施例１　金属塑性刀ロエにおける一般特性試験本発明
の潤滑油の他能試験結果を従来のものと比較し第２表に
示す。

摩擦係数および耐焼付性はバウデン試験機により、耐熱
性は熱天秤によりそれぞれ測定した。

くバウデン試験機による試験〉低炭素鋼板の表面に各種供試剤を塗油し、塗油面に直径
３／１６インチの鋼球を荷重３　Ｋｙで押圧しくヘルツ
圧２２３に９／ｍｊ　）、速度４　ｓｍ／ｓｅｃで往復
摺動させて塗油剤の摩擦係数が０．１５に達するまでの
摺動回数（耐焼付性）を測定した。

く熱天秤に・よる試験〉白金るつぼに供試剤ｆｓ　５ｍ９入れてこれをＨｅ雰囲
気で毎分５°Ｃづつ刀口熱してゆき、るつぼ中の供試剤
が分解、焼失した時点の刀ｎ熱温度を測定した。

バウデン試験では、実際の塑性フ用工条件にできるだけ
近似させ、試験温度は塑性変形による発熱を考慮して２
００℃とし、鋼板も塑性変形し易い軟鋼板を使用してい
る。

摩擦係数は実際の刀ロエ時の所要動力と対応、し、耐焼
付性は焼付疵の発生、工具寿命と対応するものである。

また熱天秤による試験では、供試剤の焼失温度が高いほ
ど耐熱性が良いといえる。

実施例２　圧延潤滑油実用圧延油の基油に用いられている鉱油あるいはパーム
油に、派別剤として常用されている乳化剤、脂肪酸及び
酸化防止剤等と不発明の圧延油である合成エステルを配
合した時に得られる圧延油組成の潤滑性と焼鈍性につ、
いての評価を行なった。

エマルション圧延は２段ロール式圧延機で、圧延材料（
ｓｐｅｃ）　１．２　Ｘ　２０　Ｘ　２００ｍ　を油分
濃度３チ、浴温５０°Ｃの条件で、圧下率゛４０チにお
ける圧延荷重を測定し圧延潤滑性全評価した。また焼鈍
性については供試エマルション液で圧延したそのままの
状態の鋼板を数１０枚積み重ねた後細巾の銅帯で固定し
て小型焼鈍炉にて焼鈍した。

焼鈍の際の刃口熱条件は、ＨＮＸガス（Ｈ，：　５％）
１２０ｍｌ／ｍｉｎ雰囲気中で、昇温速度を１０℃／ｍ
　ｉ　ｎとして６００′Ｃ迄ＤＯ熱し、６００″Ｃで１
時間保持後放冷した。その後、鋼板表面にセロファンテ
ープを貼着し、表面付着物を採取し、これを白色紙には
りつけて汚れの度合を目視判定じ、鋼板表面清浄性を評
価した。試験結果を第３表にまとめて示すが表中の記号
は第１表と同一である。

実施例３　切削研削油第４表に本発明物質を配合した切削油（試料ぬ１〜４）
の耐久試験、四球潤滑性試験αモデル潤滑性試験の結果
を示す、試料Ｎ［１５，６は市販切削油を示す。

注１）　１４日後の状態　　○：変化なし　　、。

Δ：やや灰黒色化注２）　１４日後の状態　　Ｏ：腐敗臭なしΔ：やや腐
敗臭あり注３）　各試料液４００ｍｇ’ｉ滅菌した５００−容の
平底フラスコに入れ、３０°Ｃで１４日間振どう培養（
回転数１５　Ｏｒｐｍ　）　した。

その後無菌的に試料の一部を摘取し、真菌数を測定し、
同時にｐＨの測定、外観変化および臭気’ｃＲ祭した。

さらにさび止め性能の観察も行なった。　　　　２真夏数は抗生物質（クロラムフェニコールおよびテトラ
サイクリン）を添刀口したポテトデキストロース寒天培
地を用いてプレートカウント法により測定した。

注４）　さび止め注の観察は鋳鉄切屑法によって行なっ
た。すなわち、約１５２のドライカットした鋳物切屑（
ＦＣ−２５，８−１２メツシユ）をベトリ皿（内径約６
０諺）に採取し、これに試料成約２５−を添加し、充分
振とうしたのち、約４分間静置した。つぎに試料液を傾
斜法によって除去し、ペトリ皿に発生するさびの状態を
経時的（−調べた。

注５）１田式振子型摩擦試験機を謂いて測定した。

注６）　１田式四球型試験機を用い、２００　ｒｐｍで
ステップロード法（０，５に９）により試験した。

実施例４　水性切削油第５表に不発明物質金配合した水性切削油（試料Ｎａ７
〜１１）を調整し、滅菌水で希釈して５重量％とし試験
液とした。

第５表に示す配合例を用いて第６６表に示す試験を行っ
た。

（発明の効果）本発明の含窒素ボ、リオールと脂肪酸から得られる合成
エステル化合物は、潤滑特性および安定性が従来の潤滑
油と比べてはるかにすぐれており、圧延油、作動油、切
削・研削油、金属塑性／ＪＯ工用潤滑油、内燃機関用潤
滑油、および合ｇ繊維の紡糸油剤等各種工業用潤滑油と
しで利用可能である。

例えば、既存の合成エステルを冷間圧延油として、ある
いは添刀口剤に転用しているものとは、異なり、鋼板類
の圧延潤滑性の向上により、従来のパーム油を基油に用
いた場合と比べて動力費の節減など省エネルギー、省資
源的効果をもたらす。また、焼鈍性にも優れており、通
常の電解脱脂を省略することができ、設備コストを低減
させることができる。

また切削、研削油に関しては優れた潤滑性を有するとと
もに、臭気、安定性等各種使用条件を充分満足させえる
高性能な油剤となり得る。

また刀ロエ潤渭においては高速力ロエなどの苛酷な条件
でも充分な潤滑が保証され、刀ロエの円滑化、能率化を
可能にする。

焼付疵など、潤滑不足が原因で発生する製品の品質低下
が防止できるとともに、工具の摩耗や破損も抑止され、
製品の品質を高め、工具の寿命を大きく延ばす。

別工時の所要動力を軽減し、省資源、省エネルギーが一
層推進される等の多くの優れた効果を生ずるものである
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式（１）で示される含窒素ポリオールと炭素
数６以上の脂肪酸とのエステル生成物を含有する潤滑油
。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（１）但しＸ：ＨまたはＣＨ＿３ｎ：１〜１０の整数
（２）一般式（１）がトリス−（２−ヒドロキシエチル
）イソシアヌレートである特許請求の範囲第１項記載の
潤滑油。
（３）エステル化生成物がトリス−（２−ヒドロキシエ
チル）イソシアヌレート１モルに対して脂肪酸が平均１
．５モル以上の割合でエステル化している特許請求の範
囲第２項記載の潤滑油。
（４）潤滑油が鋼板の冷間圧延油である特許請求の範囲
第１項記載の潤滑油。
（５）潤滑油が金属の削切油、研削油等の金属塑性加工
油である特許請求の範囲第１項記載の潤滑油。