JPH0420598A

JPH0420598A - 金属加工油剤及び金属加工方法

Info

Publication number: JPH0420598A
Application number: JP12347390A
Authority: JP
Inventors: Saburo Koyama; 三郎小山; Tatsuo Nara; 奈良　達夫
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1992-01-24
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: JP2984026B2

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剤及び金属加工方法に関し、詳しく
は加工性能が高く脱脂性の優れた金属加工油剤、及びそ
れを用いた効率のよい金属加工方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕一般に
、缶の加工（例えばアルミニウム缶の加工）やフィン加
工（例えばエアコン用アルミニウムフィン加工）など、
種々の金属加工においては、鉱油に油性剤を配合した油
剤を給油して金属加工した後に、脱脂し、さらにその後
に様々な表面仕上げをすることが行われている。

この場合、加工性が十分でないことが多く、また脱脂性
不良のため、例えばエアコン用フィンの場合には、熱交
換効率が低下したり、あるいは缶加工にあっては、その
後の表面仕上げがうま（いかない場合が多い。

そこで、本発明者らは、上記従来の油剤の欠点を解消し
、加工性が高く、また脱脂性（水洗性）が良好であり、
しかも毒性のない金属加工油剤ならびにそれを用いた効
果的な金属加工方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。

〔課題を解決するための手段］その結果、炭素数６〜４０の直鎖オレフィンを含有する
基材に、特定のアルキレンオキサイド付加物、アルカリ
石鹸やアミン石鹸等の乳化剤を配合してなる金属加工油
剤が、上記目的に適うものであることを見出した。本発
明はかかる知見に基いて完成したものである。

すなわち本発明は、炭素数６〜４０の直鎖オレフィンを
含有する基材に、（１）多価アルコール脂肪酸エステル
のアルキレンオキサイド付加物、（２）炭素数８〜３０
の脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物、（３）炭素数
４〜３６の多価カルボン酸のアルキレンオキサイド付加
物、（４）炭素数８〜３０の脂肪酸のアルカリ石鹸、（
５）炭素数４〜３６の多価カルボン酸のアルカリ石鹸、
（６）炭素数８〜３０の脂肪酸のアミン石鹸及び（７）
炭素数４〜３６の多価カルボン酸のアミン石鹸よりなる
群から選ばれた１種又は２種以上の乳化剤を配合してな
る金属加工油剤を提供するものである。また本発明は、
上記金属加工油剤あるいは該油剤の水分散液を、金属材
料の加工部分に供給して加工し、しかる後に水洗するこ
とを特徴とする金属加工方法をも提供するものである。

本発明の金属加工油剤の基材は、炭素数６〜４０の直鎖
オレフィンを含有するものである。炭素数が６未満の直
鎖オレフィンでは、引火点が低いため適当でない。また
炭素数が４０を超えるものは、固体状となるため使用が
困難であり、しかも鉱油１合成油や他の添加剤などとの
混合、溶解が困難となり不適当である。さらに炭素数が
４０を超えるものは一般的でなく、入手も困難である。

この直鎖オレフィンのうち、分子内に二重結合を１個有
し、炭素数が６〜３０の化合物が好ましく、特に、炭素
数が８〜３０のα−オレフィン（即ち、ｎ−α−オレフ
ィン）が最適である。

これらの直鎖オレフィンの具体例としては、１オクテン
、１−デセン、１−ドデセン、１−ブトラブセン、１−
へキサデセン２１−オクタデセン、■−エイコセンある
いはこれらの混合物などを挙げることができる。これら
の直鎖オレフィンは、様々な製法によって得たものを用
いることができるが、例えばエチレンを通常の手段で重
合させて得たエチレンオリゴマーを使用することができ
る。

ところで、本発明においては、上記直鎖オレフィンを単
独で基材として用いてもよいが、これとともに鉱油及び
／又は合成油を用いてもよい。さらには水を混合するこ
ともできる。ここで配合する鉱油や合成油としては、通
常は４０°Ｃにおける動粘度が０．５〜５００ｃＳｔ、
特に０．５〜３０Ｃ８ｔＯものが好適に用いられる。こ
のうち鉱油としては、種々のものをあげることができ、
例えばパラフィン基系原油、中間基系原油あるいはナフ
テン基系原油を常圧蒸留するかあるいは常圧蒸留の残渣
油を減圧蒸留して得られる留出油、またはこれを常法に
したがって精製することによって得られる精製油、例え
ば溶剤精製油、水添精製油、脱ロウ処理油、白土処理油
等をあげることができる。

これらの鉱油を、上記直鎖オレフィンに配合すると、得
られる金属加工油剤は、酸化安定性が向上する。

また、合成油としては上記直鎖オレフィン以外のオレフ
ィン（例えばポリブテン、ポリプロピレン等の分岐オレ
フィン等）、このオレフィンの水素化物などを用いるこ
とができる。特に低分子量ポリブテン、低分子量ポリプ
ロピレンさらには炭素数８〜１４のα−オレフィンオリ
ゴマーが好ましい。これらの合成油を上記直鎖オレフィ
ンに配合すると、得られる金属加工油剤は、使用中に発
する臭気が少なく、作業環境が向上し、さらに加工製品
の表面の脱脂性が向上する。

上記基材として、上記直鎖オレフィンに、鉱油や合成油
を混合する場合、その混合割合は特に制限はないが、通
常は直鎖オレフィンを３重量％以上、好ましくは５重量
％以上、特に５〜７０重量％とじ、鉱油及び／又は合成
油を９７重量％以下、好ましくは９５重量％以下、特に
９５〜３０重量％とする。

なお、鉱油や合成油の代わりに水を用いると、水に直鎖
オレフィンが分散したエマルジョン型の金属加工油剤と
なり、本発明ではこれを用いることもできる。

次に、本発明の金属加工油剤に用いる乳化剤としては、
（１）多価アルコール脂肪酸エステルのアルキレンオキ
サイド付加物、（２）炭素数８〜３０の脂肪酸のアルキ
レンオキサイド付加物、（３）炭素数４〜３６の多価カ
ルボン酸のアルキレンオキサイド付加物、（４）炭素数
８〜３０の脂肪酸のアルカリ石鹸、　（５）炭素数４〜
３６の多価カルボン酸のアルカリ石鹸、（６）炭素数８
〜３０の脂肪酸のアミン石鹸あるいは（７）炭素数４〜
３６の多価カルボン酸のアミン石鹸があげられ、これら
の１種を単独で又は２種以上を混合して用いる。

ここで（１）多価アルコール脂肪酸エステルのアルキレ
ンオキサイド付加物としては、各種のものがあるが、通
常は炭素数２〜６０２〜６価アルコルの炭素数８〜３０
の脂肪酸のエステルに、炭素数２〜４のアルキレンオキ
サイドの付加したもの、例えばソルビタンモノオレエー
トのエチレンオキサイド付加物、ソルビタンモノステア
レートのエチレンオキサイド付加物、ソルビタンモノス
テアレートのエチレンオキサイド付加物、ソルビタンモ
ノラウレートのエチレンオキサイド付加物、またこれら
のジ又はトリエステルのエチレンオキサイド′付加物（
例えば、ソルビタンジオレエートのエチレンオキサイド
付加物、ソルビタンモノオレエートのエチレンオキサイ
ド付加物など）、更にはこれらモノ、ジ又はトリエステ
ルのエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド付加物
などのソルビタンの脂肪酸エステルのアルキレンオキサ
イド付加物を好適なものとしてあげることができる。ま
た、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステルのアルキレ
ンオキサイド付加物、グリセリンの脂肪酸エステルのア
ルキレンオキサイド付加物やグリコールの脂肪酸エステ
ルのアルキレンオキサイド付加物などをあげることがで
きる。

（２）炭素数８〜３０の脂肪酸のアルキレンオキサイド
付加物としては、該脂肪酸の炭素数８〜３０のアルキレ
ンオキサイド付加物、例えばラウリン酸、ミリスチン酸
、ステアリン酸、オレイン酸等のアルキレンオキサイド
付加物を好適なものとしてあげることができる。

（３）炭素数４〜３６の多価カルボン酸のアルキレンオ
キサイド付加物としては、該多価カルボン酸の炭素数２
〜４のアルキレンオキサイド付加物、例えばアジピン酸
、セハチン酸、ドデカンニ酸。

ダイマー酸等のアルキレンオキサイド付加物を好適なも
のとしてあげることができる。

（４）炭素数８〜３０の脂肪酸のアルカリ石鹸としては
、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オ
レイン酸等のナトリウムあるいはカリウム石鹸（塩）が
ある。

（５）炭素数４〜３６の多価カルボン酸のアルカリ石鹸
としては、例えばアジピン酸、セハチン酸。

ドデカンニ酸、ダイマー酸等のナトリウムあるいはカリ
ウム石鹸（塩）がある。

（６）炭素数８〜３０の脂肪酸のアミン石鹸とじては、
炭素数８〜３０の脂肪酸と炭素数１〜６のアミンとの塩
、例えばラウリン酸、ミリスチン酸ステアリン酸５オレ
イン酸等のモノ　（ジ又はトリ）エタノールアミン石鹸
（塩）がある。

さらに、（７）炭素数４〜３６の多価カルボン酸のアミ
ン石鹸としては、例えばアジピン酸、セハチン酸、ドデ
カンニ酸、ダイマー酸等のモノ　（ジ又はトリ）エタノ
ールアミン石鹸（塩）がある。

本発明においては、これら（１）〜（７）のいずれか１
種あるいは２種以上を組み合わせで用いるが、例えば（
１）、　（２）のアルキレンオキサイド付加物の場合は
、特にＨＬＢ　（親水性親油性バランス）植が、５〜１
５であることが好ましく、５未満では洗浄性に劣る場合
があり、また１５を超えるものでは上記基材と分離する
おそれがある。

本発明の金属加工油剤においては、上記乳化剤の配合割
合は、特に制限はないが、通常は油剤全体に対して１〜
５０重量％、好ましくは２〜３０重量％の範囲で選定す
る。ここで乳化剤の配合割合が１重量％未満では、洗浄
性が不十分なものとなり、また５０重量％を超えると、
加工性に劣るものとなるおそれがある。

本発明の金属加工油剤は、上記基材に乳化剤を配合して
構成されるが、さらに所望により各種の添加剤、例えば
酸化防止剤、腐食防止剤、油性剤極圧側、防錆剤等を１
０重量％以下の範囲で適宜加えることもできる。

一方、本発明の金属加工方法は、上記金属加工油剤をそ
のまま、あるいはこれを水に分散した水分散液を、加工
対象である金属（合金）材料の加工部分に、連続的ある
いは間欠的に供給して加工し、しかる後に水洗すること
により行われる。また、金属材料に、予め上記金属加工
油剤（あるいはその水分散液）を塗布又は浸漬しておき
、更に該油剤を給油して加工し、その後水洗する方法で
もよい。あるいは金属材料に、金属加工油剤を給油後、
該油剤の水分散液（エマルジョン）を供給し、その後水
洗する方法によってもよい。なお、この水洗には、単に
水のみならず、アルカリ性の水溶液を用いることも有効
である。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳しく説
明する。

実施例１（アルミニウムフィン加工実験）水ガラスコー
ティングした厚さＱ、ｌｌＱｍｍのアルミニウム板（Ａ
１２００）を、いわゆるドローレスタイプと称される加
工を行って、ルームエアコン用アルミニウムフィンを連
続成形した。即ち、アルミニウム板を油剤に浸漬させた
後、ピアス（穴あけ）加工、バーリング加工、アイアニ
ング（しごき）加工及びリフレア加工をした。ここでの
アイアニングの条件は以下の通りである。

ポンチ（超硬）外径　９．８６ｍｍダイス（超硬）内径　９．９８鵬フィンピッチ　　　　１．８ＴＭｎしごき率　　　　　　５４％また給油は、アイアニング加工工程時に、金属加工油剤
（直鎖−１−オレフィン（Ｃ，□とＣＩ４の混合物）と
ポリブテン（分子量２６０）の２０：８０（重量比）混
合物からなる基材に、ソルビタンモノオレエートのエチ
レンオキサイド付加物（ＨＬＢ（ａｌｌ、０）５重量％
とソルビタンモノラウレートのエチレンオキサイド付加
物（ＨＬＢ値１３．５）１．５重量％を加えたもの）を
スプレー塗布することによって行った。

なお、連続加工は１列３２ケの穴加工を施し、加工速度
は２５０ストロ一ク／分で１０万ストローク行った。

この加工処理後、水洗を行った。この際の水洗は、容積
１トンの水槽中で、７０Ｘ５０（社）のアルミニウムフ
ィンのセット（１００枚）を５分間浸漬し、次いで水洗
仕上げ槽（容積１トン）で仕上げ洗浄を１分間行い、さ
らに熱風乾燥することにより行った。

得られたセントの一部（平面部）を切り出して、水滴の
接触角を測定した。結果を第１表に示す。

なお、接触角が小さい程、洗浄性が良好であることを示
し、通常、接触角は５°以下が好ましい。

洗浄性が悪いと、熱交換効率が低下することとなる。

実施例２金属加工油剤として、実施例１の基材にオレイン酸カリ
ウム１０重量％配合したものを用いたこと以外は、実施
例１と同様にアルミニウムフィン加工実験を行った。

その結果を第１表に示す。

比較例１金属加工油剤として、実施例１の基材のみからなるもの
を用いたこと以外は、実施例１と同様にアルミニウムフ
ィン加工実験を行った。

その結果を第１表に示す。

比較例２金属加工油剤として、実施例１の基材にポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル（ＨＬＢ値！２）を６．５
重量％配合したものを用いたこと以外は、実施例１と同
様にアルミニウムフィン加工実験を行った。

その結果を第１表に示す。

比較例３金属加工油剤として、実施例１の基材に石油Ｎａスルホ
ネートを１０重量％配合したものを用いたこと以外は、
実施例１と同様にアルミニウムフィン加工実験を行った
。

その結果を第１表に示す。

第１表〔発明の効果〕以上の如く、本発明の金属加工油剤を用いれば、脱脂性
（水洗性）がよく、しかも毒性がなく安全性ならびに高
い加工性能にて、各種の金属材料の加工を行うことがで
きる。

また、本発明の方法によって得られる加工製品は、アル
ミニウムフィン、＋ｆ１気ディスク、ビデオディスク、
ＶＴＲドラムを始め、様々なものがあり、したがって、
本発明の金属加工油剤及び方法は、各種分野の金属加工
に有効かつ幅広く利用される。

特許出願人　　出光興産株式会社代理人　弁理士　　大　谷　　保

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炭素数６〜４０の直鎖オレフィンを含有する基材
に、（１）多価アルコール脂肪酸エステルのアルキレン
オキサイド付加物、（２）炭素数８〜３０の脂肪酸のア
ルキレンオキサイド付加物、（３）炭素数４〜３６の多
価カルボン酸のアルキレンオキサイド付加物、（４）炭
素数８〜３０の脂肪酸のアルカリ石鹸、（５）炭素数４
〜３６の多価カルボン酸のアルカリ石鹸、（６）炭素数
８〜３０の脂肪酸のアミン石鹸及び（７）炭素数４〜３
６の多価カルボン酸のアミン石鹸よりなる群から選ばれ
た１種又は２種以上の乳化剤を配合してなる金属加工油
剤。
（２）請求項１の金属加工油剤あるいは該油剤の水分散
液を、金属材料の加工部分に供給して加工し、しかる後
に水洗することを特徴とする金属加工方法。