JPS62149794A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧延、引抜き、伸線、切削、研削、プレス等の
金属加工の際の金属加工油等に用いられる潤滑油に関す
る。

〔従来の技術〕

圧延油、引抜き油、伸線油、切削油、研削油、プレス油
等の金属加工油として従来より動植物油脂、鉱物油等あ
るいはこれらの混合物に必要により油性向上剤、極圧添
加剤、防錆剤、酸化防止剤、乳化剤等を添加したものを
そのまま又は１〜３０％程度のエマルジョンとして用い
ており、この種金属加工油として例えば活性白土で加熱
処理した変成油脂を含有する銅層冷間圧延油（特公昭５
１−６６８６号）、不飽和脂肪酸の二重結合部分にオキ
シラン酸素を結合させたエポキシ化脂肪酸を水和して得
られるポリヒドロキシ脂肪酸の塩を含有する水溶性切削
油組成物（特開昭６０−８８０９６号）等が知られてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら特公昭５１−６６８６号公報に記載された
変成油脂を主成分とする冷間圧延油は潤滑性には優れ、
また変成油脂は油脂に比べて親水性も改善されるものの
未だ充分なものとはいえず、エマルジョンとして用いる
場合、乳化が困難であったり、乳化安定性が低く分離を
生じ易い等の問題があった。一方特開昭６０−８８０９
６号に記載された切削油組成物の基油として用いられて
いるポリヒドロキシ脂肪酸の塩は水溶性に優れてはいる
が、潤滑性が必ずしも充分とはいえないという問題があ
った。更に近年、加工機械の大型化、精密化、金属材料
の硬度の上昇、金属加工の高速高圧力化、製品加工面の
高精度化、経済性向上のための金属加工油使用量低減化
等、益々苛酷な加工条件が要求されているが、従来の金
属加工油はこのような苛酷な条件に対応できず、より高
性能の金属加工油の開発が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、親水性、潤滑
性に優れ、そのままあるいは他の添加剤と混合して金属
加工油として用いることにより優れた加工性を発揮する
潤滑油を提供することを目的とする。

本発明における第１の潤滑油は不飽和二重結合を有する
重合動植物油脂の二重結合部分に導入された水酸基を有
する化合物である。

上記重合動植物油脂は不飽和二重結合を有する油脂を重
合せしめてなる不飽和二重結合を有する重合油である。

不飽和二重結合を有する油脂としては動物油脂、植物油
脂等が挙げられ、動物油脂としては例えば牛脂、豚脂等
やイワシ油、サバ油、サンマ油、タラ油、マグロ油、イ
カ油等の魚油が用いられる。また植物油脂としてはパー
ム油、ナタネ油、大豆油、ヒマシ油等が用いられる。こ
れら油脂はニッケル系触媒を用い、圧力１．０〜４．０
ｋｇ　／　ｃｒＡ、温度１６０〜２００℃程度で水素添
加して用いることもできるが、ヨウ素価が６０以上のも
のを用いることが好ましい。またヒマシ油を脱水して不
飽和二重結合を増加せしめた脱水ヒマシ油等を用いるこ
ともできる。上記油脂は動植物から搾油して得た粗油を
用いてもよ（、粗油を燐酸、硫酸等で処理して脱ロウ等
を行い、トリグリセライド含有量を高めた予備精製油、
更にアルカリ水溶液、活性白土、活性炭等で処理し、脱
酸、脱色した精製油を用いてもよい。動植物油脂を重合
する方法としては酸化重合法、熱重合法等が挙げられ、
酸化重合法では空気または酸素を吹込みながら１５０〜
２００℃に加熱して１〜３０時間反応することにより重
合を行うことができ、熱重合法では２５０〜３００℃に
加熱して１〜３０時間程度反応することにより重合を行
うことができる。

このようにして得られる不飽和二重結合を存する重合動
植物油脂はヨウ素価が４０以上のものが好ましく、また
４０℃における粘度が１００〜２０００センチストーク
スであることが好ましい。

上記重合動植物油脂の二重結合部分に水酸基を導入する
方法としては、重合動植物油脂を過酢酸、過酸化水素等
の過酸化物と反応せしめて二重結合部分をエポキシ化し
た後、該エポキシ基を水酸基とする方法が挙げられる。

上記過酸化物は不飽和二重結合を有する重合動植物油脂
に対して純分で０．５〜１０ｗｔ％程度を添加し、触媒
として蟻酸、燐酸、硫酸等を用いて６０〜８０℃で２時
間程度反応することにより重合動植物油脂の二重結合部
分にエポキシ基を導入することができる。反応終了後、
１００〜１２０℃程度で脱水して本発明の第１の潤滑油
が得られる。エポキシ基は不安定な基であり、通常エポ
キシ化して得られた反応生成物は反応により生成する水
や水洗による精製等の工程でエポキシ基が略完全に水酸
基となるが、本発明の目的を妨げない程度であれば必ず
しもエポキシ基の全てが水酸基となっていなくてもよく
多少のエポキシ基が残存していてもよい。

本発明の第２の潤滑油は不飽和二重結合を有する重合動
植物油脂の二重結合部分に水酸基を導入してなるヒドロ
キシル化重合動植物油脂（上記第１の潤滑油）の水酸基
にアルキレンオキシドを反応せしめて導入されたポリオ
キシアルキレンエーテル基を有する化合物である。アル
キレンオキシドとしてはエチレンオキシド、プロピレン
オキシド、ブチレンオキシド等が挙げられ、これらは１
種のみを付加してもよく、また２種以上をランダム付加
してもブロック付加してもよい。アルキレンオキシドは
重合動植物油脂に対して１〜１０ｗｔ％付加することが
好ましい。アルキレンオキシドが付加される水酸基は通
常、不飽和二重結合を有する重合動植物油脂の二重結合
部分に導入された水酸基であるが、重合動植物油脂の原
料油脂がヒマシ油等の如く、水酸基を有する油脂である
場合、該水酸基部分にもアルキレンオキシドが付加して
ポリオキシアルキレンエーテル基が導入されてもよい。

前記第１の潤滑油も水酸基を有することによって親水性
に優れているが、アルキレンオキシドを付加してポリオ
キシアルキレンエーテル基とすることにより更に親水性
を高めることができる。

上記第１の潤滑油、第２の潤滑油ともに４０℃における
粘度が８０〜３０００センチストークスであることが好
ましいが、製造工程における取扱上は１００〜２０００
センチストークスのものが好ましく、潤滑性能上からは
４００〜３０００センチストークスの粘度のものが好ま
しく、製造工程上の取扱及び潤滑性の両方を考慮すると
１００〜２０００センチストークスの粘度のものが好ま
しい。

本発明の潤滑油はそのままあるいは必要により動植物油
脂、脂肪酸エステル、鉱物油、極圧添加剤、酸化防止剤
、界面活性剤、防錆剤、消泡剤等と混合して圧延油、引
抜き油、伸線油、切削油、プレス油等の金属加工油に使
用される。本発明の潤滑油は親水性に優れ、乳化剤なし
若しくはきわめて少ない世の乳化剤の使用によっても容
易にエマルジョンとすることができ、エマルジョン調整
が容易に行えるとともに、エマルジョンの安定性にも優
れている。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。尚
、実施例、比較例においれ使用した原料油脂は、特に明
記したちの以外は全て粗油を用いた。

実施例１〜７ 攪拌機、冷却器、温度計を取付けた３１の四ツロフラス
コに第１表に示す油脂１８００ｇを仕込み、空気を吹込
みながら１８０℃で２時間加熱攪拌し、同表に示す重合
油を得た。次いで８０℃に冷却し、第１表に示す量の３
５％過酸化水素水及び触媒として蟻酸を全仕込量の１％
添加し８０℃で２時間加熱攪拌し、反応終了後２回水洗
した後、１２０　℃で脱水して得た化合物を潤滑油とし
た。

尚、実施例５〜７については更に水酸化カリウムを触媒
として用い、第１表に示すアルキレンオキシドを付加せ
しめて潤滑油とした。これらの潤滑油の性状を第２表に
示す。

実施例８〜１４ 実施例１〜７と同様のフラスコに、第１表に示す油脂１
８００ｇを仕込み、窒素ガス雰囲気下で３００℃で３時
間加熱撹拌し、第１表に示す重合油を得た。次いで実施
例１〜７と同様にして第１表に示す量の３５％過酸化水
素水を反応させ、反応終了後、水洗、脱水を行って得た
化合物を潤滑油とした。尚、実施例１２〜１４について
は更に水酸化カリウムを触媒として用い、第１表に示す
アルキレンオキシドを付加せしめて潤滑油とした。

これら潤滑油の性状を第２表に示す。

比較例１ 第１表に示す魚油を実施例と同様の方法により重合して
得た重合魚油を潤滑油とした。この潤滑油（重合魚油）
の性状を第２表に示す。

比較例２ 第１表に示す魚油１８００ｇ、３５％過酸化水素水９０
ｇ、蟻酸１８ｇを実施例と同様のフラスコに仕込み、８
０〜９０℃で２時間加熱攪拌して得たヒドロキシル化魚
油を潤滑油とした。得られた潤滑油（ヒドロキシル化魚
油）の性状を第２表に示す。

実施例１５〜１９、比較例３〜４ 第３表に示す配合の加工油を１５％エマルジョンとして
ホモミキサー（８０００ｒｐｍ）で攪拌し、８０℃に保
持しつつギヤポンプで循環させながらノズル（１／４　
ＫＳＡＯＯ４８０）より圧延鋼板（ＳＰＣ−Ｃ−３Ｂ、
ＩＸ５０Ｘ１５０ｍｍ）上に付着油量が約１．５ｇ／ｍ
となるようにスプレーした後、以下の条件で圧延を行っ
た。圧延前の鋼板には予め間隔５０ｎ＋の２本の線を引
いておき、圧延後、２本の綿の間隔が１６７ｍｍ（圧下
率７０％）となる時の圧延荷重をロードセルにて測定し
、圧延性能を比較した。結果を第３表に示す。

圧延試験条件 圧延機二四段ロール式圧延機 ワークロール：径１５０關×幅１４０　ｍハックアップ
ロール：径２５０關×幅１４０　＋ｕロール材質ニクロ
ム鋼 ロール周速：　３０　ｍ　／ｍｉｎ。

圧延材料：５ＰＣ−ＣＳＢ １　　ｗｉｓＸ　　５　　０ｍｍｘ　　ｌ　　　５　　
　Ｑｍｍ実施例２０〜２４、比較例５〜６ 第４表に示す配合の加工油を切削油として用い、以下の
条件で切削した際の切削抵抗値を測定した。

また切削した表面の切削方向の粗さを触針式粗さ測定機
で測定した。結果を第４表に併せて示す。

切削試験条件 切削機：３ｔｏｎ立型内面引抜きブローチ盤切削工具：
１刃当たりの切込み最大深さ０．０５鰭、幅７關、刃間
隔８龍、祠質５Ｋ ８５５のキープローチェ具 被削材：　Ｓ−４５Ｇ 切削速度：２ｍ／ｍｉｎ。

実施例２５〜２８、比較例７ 第５表に示す配合の加工油をアルミニウム板の両面にＩ
ｇ／ｒｒｒの付着量となるように塗布し、アルミニウム
板の深絞り加工試験を以下の条件で行い、種々の絞り比
による絞り加工の際の絞り荷重を測定した。結果を第５
表に示す。

深絞り加工試験条件 試験機：高速深絞り加工試験機（東京試験機（株製）、
ポンチ径３２ｍｍ、ダイス径３５龍、加工速度１ｍ／ｓ
ｅｃ。

加工材：厚さｌ　ｍｍのアルミニウム円盤（ＪＩＳＡｌ
ｌｏｏ、０＞、各試料油毎に径６ ’１．４　ｍｌから径６６．４　ｍｍまで０．８　ｗず
つ径が増加する６枚の円盤の加工を行い、絞り比１．９
５から絞り比２．０７５までの試験を行った。

第２表 第３表 ※１　キャノンフェンスケ粘度計により測定した４０℃
における粘度 ※２　原料の重量に対するアルキレンオキシドの添加重
量の比率 ※３　製造直後と、室温で３０日間放置後の臭気を以下
の基準により判定した。

動植物臭、魚臭がない・・・・・Ｏ 動植物具、魚臭ややある・・・・△ 動植物臭、魚臭等が激しい・・・× ※４　試料３０重量部を６０−スピンドル油７０重量部
と混合し、この混合物を０℃で７日間放置した後、分離
の状態を観察し以下の基準で判定した。

分離なし・・・・・・・・・・・○ やや分離または下部に やや沈澱あり・・・・△ 二層に分離・・・・・・・・・・× ※５　シェル式高速四球型摩擦試験機により、試験鋼球
１７２インチ、測定温度５０℃、室軸回転数６０Ｏｒｐ
ｍの条件で測定した。

※６　ポリオキシアルキレンノニルフェニルエーテル系
非イオン界面活性剤 ※７　乳化剤及び防錆剤 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明の第１の潤滑油は不飽和二重
結合を有する重合動植物油脂の二重結合部分に水酸基が
導入された構造を有することによって、潤滑性、親水性
、安定性に優れるとともに、魚油等の粗油を原料として
用いた場合でも臭気が殆どないため安価な粗油を用いて
製造がすることができ、優れた潤滑油が安価に提供され
得る。また本発明の第２の潤滑油は上記第１の水酸基部
分にアルキレンオキシドを付加せしめてポリオキシアル
キレンエーテル基を導入した構造を有するため、第１の
潤滑油の優れた性能を有するとともに、更に親水性に優
れたものである。

本発明の潤滑油はそのまま又は動植物油脂、鉱物油脂や
他の添加剤とともに混合して圧延油、引抜き油、伸線油
、切削油、研削油、プレス油等の金属加工油として用い
られ、本発明の潤滑油を用いた金属加工油は優れた加工
性を示す等の種々の効果を有する

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）不飽和二重結合を有する重合動植物油脂の二重結
   合部分に導入された水酸基を有することを特徴とする潤
   滑油。
2. （２）４０℃における粘度が８０〜３０００センチスト
   ークスである特許請求の範囲第１項記載の潤滑油。
3. （３）不飽和二重結合を有する重合動植物油脂の二重結
   合部分に水酸基を導入してなるヒドロキシル化重合動植
   物油脂の水酸基にアルキレンオキシドを反応せしめて導
   入されたポリオキシアルキレンエーテル基を有すること
   を特徴とする潤滑油。
4. （４）４０℃における粘度が８０〜３０００センチスト
   ークスである特許請求の範囲第３項記載の潤滑油。