JPH02132190A - 潤滑油 - 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】 し産業１二の利川分野］ この発明は鋼板などの圧延、切削加工、研削加−■二、
プレス加工、引抜き加工等に適用可能な潤滑油に関する
。

［従来の技術］ 従来、圧延潤滑油として油脂系圧延油（牛脂、豚脂、パ
ーム油、、ナタネ油など）、鉱油系圧延油（スピンドル
油、マシン油など）またはこれら油脂と鉱油とを混合し
た圧延油が広く用いられている。また、近年の圧延の高
速化および高圧下率化に応えるものとして、合成エステ
ル油（たとえば、脂肪酸エステル）を基油とする圧延油
が開発されている。たとえば、特公昭５７−２７１５６
号公報．特公昭６０−５４３５５号公報，「潤滑ＶＯｌ
．２７，　ＮＯ．８Ｊ，「潤７骨　Ｖｏｌ．３２，　　
Ｎｏ．２　　Ｊ　　参照。

［発明か解決しようとする課題コ 最近、発明者達は鋼板の圧延について次のような知見を
得た。

電ｒＩＩ１鋼板はＳｉ含有量の増加（２〜４’ｌ，）に
伴なフて材料の脆化が増大するため、および電磁特性を
向上させるため、圧延入側板温度を３００〜５００℃に
上げて圧延することか好まし・い　（特願昭６３−４０
６４３参照）。また、ステンレス鋼に関しても圧延性や
材質特性を改善するために、圧延人側板温度を１００〜
４５０℃に上げて圧延することが好ましい（特願昭５３
−３３８９６参照）。

このような温度領域での圧延では、従来の上記圧延用潤
滑油では圧延性が悪く（圧延荷重が大きい）、またワー
クロールと圧延材との間に焼付（ヒートスクラッチ）を
生じていた。

そこで、この発明は潤滑性および耐焼付性に１分れた叡
１滑油を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段コ この発明のｉｌ’ＪＩ滑油は、本発明の合成エステルな
基油とし、これに固体？１′８滑剤を添加したものてあ
る。

近年、圧延潤滑油の基油として合成エステルが用いられ
ている。しかし、従来の圧延用の合成エステルはエンジ
ン油、油圧作動油あるいは他のｄ＾１滑剤として用いら
れている既存の合成エスデルの中から選択している場合
が多く、高い潤滑性および耐焼付性を充分に満足しつる
ものではない。

この発明の合成エステルは、拐滑油川として高い潤滑性
および耐焼付性を備えたちので、以下のような分子設計
からなっている。

この発明の合成エステルは、一般式（１）で示す含窒素
ボリオールと一般式（２）に示す炭素数６以」二の脂肪
酸とのエステルである。

般式 Ｘ ？［１１■ＣＩｌυ）。）１ ・・・（＋） ただし、　ｘ：１１まタ６ｉ　Ｇｌｂ ｎ：ｌｚｌＯの整数 般式　ｎ−ｃｏｏｎ　　　　　　　　・・・（２）ただ
し、１｛：炭素数５以上のアルキル．アルケニルヒドロ
キシアルキルおよびヒトロキシアルケニル基である。

一般式（１）の含窒素ボリオールと一般式（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か、合成法は特に限定するもので
はない。

一般式（１）の含窒素ボ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か、高い４“Ｉ！１滑性および
耐焼付性に適するためにはエステル化生成物が一般式（
１）の含窒素ボリオール１モルに対し・て平均１．５モ
ル以」二の脂肪酸とのエステル化生成物であることが好
ましい。

脂肪酸は炭素数６以上の天然または合成脂肪酸であって
、直鎖状または側鎖状てあり、飽和または不飽和のいず
れてあってもよい。たとえば、ヘキサン酸、オクタン酸
、デカン酸、ラウリル酸、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
、バルミト・オレイン酸、才レイン酸、エルカ酸、リシ
ノール酸ヒ１・ロキシスデアリン酸、リノール酸、リノ
レン酸、イソオクチル酸、イソデカン酸、イソラウリン
酸、イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、イソステア
リン酸、イソアラキン酸などが使用できる。

炭素数が６以トの脂肪酸と限定したのは、炭素数か６未
満の脂肪酸とのエステル化生成物ては、潤滑性および耐
焼付性の向Ｊ：程度か少ないためである。一方、脂肪酸
の炭素数の上限は規制しないか、一般に工業的に安価に
人手可能な範囲としては炭素数３０以下か好ましい。

般式（１）に示す含窒素ボリオールは、イソシアヌル酸
と一般式（１）のＸ−１１であるエチレンオキサイトま
たは×・Ｃ１１３であるプロピレンオキサイトを［１的
のモル数付加反応させたものである。ここで、エチレン
才キサイドまたはブロビレン才キサイド付加物とした理
由は、それより上のアルキレンオキサイド付加物、たと
えばプチレンオキサイト付加物などは工業的に高価とな
り人手しにくく、潤滑油としては不適当である。

また、一般式（１）の含窒素ボ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加モル数
ｎは１〜ｌＯの整数がよい。ｎが目以トの場合、分子楢
か大きくなりかつエーテル結合の増加と共に彊滑性およ
び耐焼付性が亮少する。

ただし、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
キサイドの付加モル数に分布が生じ、ｎが１１以．１二
のものも含まねてくる場合がある。

この発明で使用可能な含窒素ボリ才−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ＩＯ以
下がよい。一般式（１》の含窒素ボ゛り才−ル中で特に
ｎ・Ｉ，　Ｘ−１１のトリス（２−ヒドロキシエチル）
イソシアヌレートは工業的には人手しゃすく、かつ安価
であるため、ｉＩ４滑油としては有利である。得られた
合成エステルの性状などその例を第１表に示した。

上記合成エステルよりなる基油に添加する固体潤滑剤と
して、雲母、グラファイト、チタン酸カリウム（ｋ２０
・ｎＴｉ０２−　ｘ，　　ｘ　：水和物・・・・例えば
ｋ２０・６ＴＩ０２　テ４　スモＤ　，ｋ２０・６Ｔ１
０２”ｌ／２１１２０　７−　４スモーし，大塚化学（
株）製の商品名）、リン酸カリウム（κ３ＰＯ４，ＫＰ
（１３）等の無機化合やＭＣＡＣ）ラミンシアヌレート
二三菱油化（株）製の商品名）、Ｎ＠−ラウロイルリシ
ン（味の素（株）製．商品名アミホーブＬＬ）等の化合
物の超微粉体（例えば０．１〜５０ｕｍ）を用いる。こ
れらの固体叡１滑削のうちの複数種を混合して添加して
もよい。

これら固体潤滑剤の添加量は、　０．１〜３０ｆｉＮｔ
％ｉである。添加贋か０．１ｔ未満であると溜滑性の向
旧が見らわず、また３０ｔを超えると潤滑性の向Ｆが飽
和し、固体潤滑剤がむだとなる。

固体潤滑剤の一部として、才ルトリン酸カリウム（Ｋ３
Ｐ０４）マタハメタリン酸ｈ　’）　ウム（　ＫＰＯ３
）の添加の役割は潤滑効果と同時に溶解による圧延ロー
ルに対する断熱効果の役割を目的としたもので、これら
リン酸カリウムか０．１主未満であると断熱効果か見ら
れず、またＩｎを超えると断熱効果の向−ヒが飽和し、
さらに２０％を超えると潤滑性か低下する。

本発明のｉｌｌ滑油は、［記合成エスデルを括油として
固体潤滑剤を添加して使用するか、また他にこれらを鉱
物油や動・植物油脂と混合し、乳化剤を加えてエマルシ
ョンイ夜として用いることもてきる。

他に、実用圧延油に添加剤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を他の基油等と混合して用いる場
合には１０爪！１１＊以上の含有量とすることが望まし
い。また固体潤滑剤の添加量は０．１−：１０重■１％
である。リン酸カリウム（　Ｋ，ＰＯ４，κｐｏ３）の
場合には０．１〜２　０１ｒＬＪａ　＊の範囲が好まし
い。

以下本発明のエスデ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、水分離器を備えた４
ツ［１フラスコにトリス（２−とドロキシエチル）イソ
シアヌレー１・５２２ｇ　（　２モル）、ヤシ油脂肪酸
１２６９ｇ（５　．８５モル）を仕込み、無触媒下、キ
シレンを還流溶剤として什込量の誂を添加し、よく攪拌
し混合物を　１６０〜２３０℃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７’　？＆、減圧にてキシレンを留去？＆活性
白土を用いて脱色ろ過して黄色液体を得た。収ｆｆｌ１
６６１ｇ．酸価１．８であった。以下、同社の方法で合
成エステルを製造した。得られた合成エスデルの性状な
どを第１表に示した。

第１表 ［作用］ 前記一般式（１）に示す含窒素ボリオールと炭素ａ６以
上の脂肪酸との合成エスデルは、耐焼付性を向−ヒさせ
る。ト記合成エステルと従来の圧延？Ｉν１滑油とにつ
いて，耐焼ト１性を比較したバウデン試験結果を第２表
に示している。試験片はｓｐｃｃブライト板、塗油量は
　１ｇ／ｍ２、荷重は３κｇである。

第２表 １）エメリー社製Ｅ＋ｏｅｒｓｏｌ　８７１　　　　　
　２）水素添加杯製魚油脂肪酸３》トール油脂肪酸から
ダイマー酸製造時に副生ずるメチル分ＪｊＪＩｎ肪酸含
有混合脂肪酸（ＳＶ　１７３，　ＩＶ　７０）ネ：（ノ
１）κＰ０３（ロ）Ｋ３Ｐ０４１）　：　Ｋ２０・６’
ｒｉ０２ 林：合成エステルの記号は第１表の記号と同一上記第１
表に示した合成エステルよりなる↓ζ油に添加する固体
憫滑剤は、潤滑性を向上させる。

固体潤滑剤を含むこの発明の圧延潤滑油と従来の圧延溜
滑油について、圧延性を比較した試験結果を第１図に示
している。図において、Ｐは几延ｆ；η重、Δｈは圧十
量を表わしている。試験材はＳＰＩＩＣ材　（０．８ｔ
Ｘ　　２０ｗＸ　　３００Ｊ２　　ｍｍ）、ロール径は
１５０ｍ＋ｎ、圧下率は３０！１ｉである。

前記固体′ｌ１１滑剤のうちリン酸カリウムは、圧延性
を向トさせるとともに断熱効果がある。第２図はκ３Ｐ
０４を添加した場合のロール表面温度の低Ｆを示してい
る。断熱効果は、圧延中にワークロールに発生する異常
なサーマルクラウンを防止する。

［実施例］ この発明の圧延彊滑油と従来の圧延潤滑油について、次
の圧延条件で比較試験を行なった。

圧延ＪＸｉ：４旧圧延機　　ワークロール径：１６５ａ
＋ｍ圧延材料：Ｓ旧３０，　　ｌ．２Ｌｘ　ＩＨｗＸ　
：７イルｍｒｎ圧延入側温度：３５０℃ 圧下率：約３５￥Ｊ 圧延速度：　７０ｍ／ｍｉｎ 入側張力：　５ｋＨ．ｍｍ２ 出側張力：　１５ｋｇ／＋ｎ＋ｎ２ 上記試験の結果、固体潤滑剤を添加したこの発明の圧延
潤滑油は圧延性、耐ビートスクラッチ性とも良好であっ
た。これに対して、従来の圧延潤滑油ではヒートスクラ
ッチが多発した。

以上の説明では、主として温間圧延を例として説明した
が、この発明の潤滑油は冷間圧延、熱間圧延、切削加工
、研削加工，プレス加工、引抜き加工等その他の加工に
も使用することができる。

［発明の効果］ この発明の潤滑油は潤滑性および耐焼付性に優れ、圧延
その他の加工において、生産性および品質歩留の向上を
図ることができる。特に、温間圧延ではヒートスクラッ
チを生じることはなく、圧延を安定して行なうことがで
き、温間圧延での効果は一ｇしいが、冷間圧延や熱間圧
延用潤滑油としても使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は固体潤滑剤　（ＭＣＡ）をそれぞれ含むこの発
明の圧延潤滑油と従来のノ上延潤滑油について圧延性を
比較した試験結果を示すグラフ、および第２図はこの発
明の基油にＫ，ＰＯ４を添加した場合のロール表面温度
の低ドを示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） ただし、Ｘ：ＨまたはＣＨ＿３ ｎ：１〜１０の整数 で示される含窒素ポリオールと炭素数６以上の胞肪酸と
   のエステル生成物を含有する潤滑油（ａ）、一般式（
   I ）がトリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレ
   ートである前記潤滑油（ｂ）、またはエステル化生成物
   がトリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート
   １モルに対して胞肪酸が平均１．５モル以上の割合でエ
   ステル化している前記潤滑油（ｂ）を含有し、かつ固体
   潤滑剤を含有することを特徴とする潤滑油。 ２、前記固体潤滑剤としては、無機系の天然雲母、合成
   雲母、グラファイト、チタン酸カリウム等および／また
   は有機系のメラミンシアヌレートやＮ＾ε−ラウロイル
   リシン等融点（分解）を有する固体潤滑剤を０．１〜３
   ０％含有することを特徴とする請求項１記載の潤滑油。 ３、前記固体潤滑剤として、オルトリン酸カリウム（Ｋ
   ＿３ＰＯ＿４）および／またはメタリン酸カリウム（Ｋ
   ＰＯ＿３）を０．１〜２０％含有することを特徴とする
   請求項１記載の潤滑油。