JPS6281494A - 摺動面用潤滑剤組成物 - 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） 本発明は摺動面用潤滑剤組成物に関するものである。

（従来の技術） 工作機械には直線運動を案内するため、すベシ東内面、
ころがシ案内面及び静圧案内面等が形成され摺動面とし
て用いられている。これらの中ですベシ案内面は製作、
及び軸度維持が容易である利点をもつため最も多く用い
られる。

しかして、すぺ如案内面上の摺動運動を円滑に行なうこ
とは、工作機械の寿命の延長、加工物精度の向上及びラ
ンニングコストの低減等に大きく寄今する。

ところが、上記の摺動運動は工具送如のようにＳ　Ｏｍ
ｍ／ｍｉ　ｎ以下の低速度で行なわれる場合が多いので
スティックスリップ現象を起しやすく、これが原因とな
って加工物の精度、機械の寿命等に悪影響を及はす場合
がしばしば生ずる。それ故、摺動運動を円滑に行なうた
めに摺動面用潤滑剤が用いられている。この場合用いら
れる摺動面用潤滑剤としては、例えば精製鉱物油及び鉱
物油に油性剤、付着向上剤、酸化防止剤等を添加し、耐
摩耗性を向上した非水溶性タイプの潤滑剤が挙げられる
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、現状では、これらの摺動面用潤滑剤を用
いても、極端な低速度においては、スティックスリップ
を十分に防止するに至っていない。

一方、工作機械に使用される切削、研削油剤は加工物、
加工法及び加工条件によって、非水溶性タイプあるいは
水溶性タイプを使い分けして加工しているが、現状では
摺動面用潤滑剤は切削、？ｉｊｌ削油剤と異なシ、種々
の非水溶性タイプが摺動条件に関係なく一般に使用され
ている。

近年、水溶性切削、研削油剤（以後クーラントと略記す
る〕は防災上あるいは環境上（火災及び油煙の防止）か
ら、その適用範囲の拡大が押し進められてきている。こ
うした状況下では従来から使用されている非水溶性タイ
プの摺動面用潤滑剤にクーラントが混入した場合、さび
の発生、粘着性のスラッジの発生、摺動不良あるいはフ
ィルターの閉塞等を引き起こしトラプルの原因となるこ
とが知られている。又逆に、摺動面用潤滑剤がクーラン
トに混入した場合、クー２ントの劣化、腐敗等を促進さ
せ切削性能を低下させることがしばしば起こる。

上記の理由により、切削、研削加工を行なう除に、非水
溶性切削、研削油剤を用いて加工する個所で使用する場
合には従来より更にスティックスリップ防止性に優れ、
又、クーラントを用いて２！１１工する個所で使用する
場合にはスティックスリップ防止性に優れ、かつクーラ
ントが摺動面用潤滑剤へ混入した場合あるいは摺動面用
潤滑剤がクーラントへ混入した場合のいずれにおいても
互いに悪影響を及はさない摺動面用潤滑剤が望まれてい
る。

本発明の目的は、スティックスリップ防止性に優れると
共に、クーラントを適用している所で用いた場合にはク
ーラントと混合しても互いの諸性能に対する影響の少な
い摺動面用潤滑剤を提供することにある。

Ｃ問題点全解決するための手段） 発明者らは上ｄ己の目的を達成するために鋭意イσ［究
を重ねた結果、下記の成分を含有する組成物が優れたス
ティックスリップ防止効果を有し、又、界面活性剤を含
有させることによってクーラントの混入による性能低下
がなく、かつクーラントに混入しても耐腐敗性に悪影響
を及ぼさずむしろ耐腐敗性を向上させることを見出し、
本発明に到達した。

す彦わち、本発明の摺動面用潤滑剤組成物は（イ）油脂
、脂肪酸エステル及び鉱物油から成る群から選けれる１
種又は２種以上の潤滑油成分、兼びに（ロ）脂肪酸の重
合物、重縮合物又はそれらの塩から成る群から選ばれる
１種又は２種以上の添加剤成分を含有することを特徴と
する。

本発明においては、上記の脂肪酸の重合物及び脂肪酸の
重縮合物は、いずれも遊離のカルボン酸の状態で用いて
もよいが、アミン塩又はアルカリ金属塩として用いるの
が好ましい。アミン塩をつくるとき用いるアミンとして
は例えばアルカノールアミン、アルキルアミン（炭素原
子数４〜８）、ジベンジルアミン及びジシクロヘキシル
アミン等の親水性あるいは疎水性アミンが挙げられる。

その中でもアルキルアミン（炭素原子数４〜８〕、ジベ
ンジルアミン及びジシクロヘキシルアミン等の疎水性ア
ミン塩は被膜形成能に優れ、良好な潤滑効果を示し、特
にジシクロヘキシルアミン塩はその効果が顕著であシ、
かつクーラントが混入しても潤滑油膜がこわれにくい特
徴がある。

本発明の構成について以下で更に詳細に説明する。

本発明において油脂を組成物成分として加えると、重合
脂肪酸又は重縮合脂肪酸とある程度潤滑性能を相補い、
しかも界面活性剤を含有した摺動面用潤滑剤組成物の原
液及びエマルジ日ンを安定化する働きをする。

油脂としては菜種油、米糠油、サフラーワ油等の常温で
液状のものが好ましい。

脂肪酸エステルは一ヒ記油脂と同様な効果がある。脂肪
酸エステルの脂肪酸としては、炭素原子数が１２〜２４
の飽和又は不飽和のモノカルボン酸及び炭素原子数が４
〜１８の飽和又は不飽和のポリカルボン酸が好ましく、
一方、アルコールとしては、炭素原子数が１〜２０の飽
和又は不飽和の一価及び多価アルコールが好ましい。例
えば、オレイン酸ネオベンチール、オレイン酸トリメチ
ロールプロパン、アゼライン酸２−エチルヘキシルの各
モノ又はポリエステル等であり、常温において液状のも
のが好ましい。

鉱物油は高粘度であるほど潤滑性において有利でおるが
、界面活性剤を含有させた場合の乳化の容品性、安定性
等を考えると粘度が１０〜１５０Ｃ８ｔ（４０℃）のも
のが適当である。

本発明に用いる脂肪酸重合物の代表例としては例えば、
市販されているリノール酸その他脂肪酸の重合物（ダイ
マー酸、トリマー酸）を挙げることができる。

本発明において使用される脂肪酸の重縮金物の代表的な
ものはリシノール酸を常法に従って窒素気流中１５０〜
２４０℃に加熱し、脱水縮合して得られる。これらの脂
肪酸の１合物あるいは重縮合物は、それらの１合度ある
いは重縮合度が高いほど、潤滑性能において有利である
が、重合度あるいは重縮合度が余り高いと、鉱物油への
溶解性及びエマルジョンとして使用したときの乳化安定
性がわるくなるので、両性能を勘案して適当な重合度あ
るいは重縮合度のものを選ぶとよい。

本発明の組成物において、重合物又は重縮合物の鉱物油
への溶解性を尚めるため、又は組成物をエマルジョンと
して使用するときの乳化安定性を高めるために界面活性
剤を添加することができる。この場合の界面活性剤とし
ては非イオン性、陰イオン性の界面活性剤を単独又は組
合せて広く用いることができる。

本発明にｈｖては（（）油脂、脂肪酸エステル及び鉱物
油から成る群から選ばれる１檎又は２Ｗ１以上の潤滑油
成分と←）脂肪酸の重合物、重縮合物又はそれらの塩か
ら成る群より選ばれる１柚または２種以上の添加剤成分
との重量比（すなわち、（イ）対（ロ）の重量比）は４
０：６０なりし９７：５の範囲内であることが望ましい
。この比率の範囲外であると十分な潤滑効果が得られな
い。

又、エマルジ一ン化するためには界面活性剤を周込るが
、特に脂肪酸石けん（アミンあるいはアルカリ金属）を
用いると仲）の添加剤成分の乳化が容易にできると共に
該脂肪酸石けんは乳化を安定化させるはたらきをする。

エマルジョンとして用いる場合界面活性剤の他に補助成
分として、エマルジョンの防腐用にホルマリン系、チア
ゾール系等の防腐剤あるいは金塊防食剤、例えば銅合金
に対してはベンゾトリアゾール等、鉄系金属に対しては
気化性防鍮剤のジシクロヘキシルアンモニウムナイトラ
イｌ）を少ｆｔ（いずれも全体に対して１　ｗｔ％以下
）配合してもよい。

本発明の摺動面用潤滑剤組成物を製造するため−には例
えば各成分を下記のように調整し混合する。重合脂些酸
（又はそのアルカリ金属塩又はアミン塩）、重縮合脂肪
酸（又はそのアルカリ金属又はアミン塩）に鉱物油及び
必要に応じて、油脂、脂肪酸エステル、界面活性剤等の
各成分を加える。又、エマルジ肩ン原液ｅ肖整する場合
、各成分を加える際又は全成分を加え終った後に少ｔｈ
ｔ（全体に対して５ｗｔ％以下）の水を加える。

本発明の摺動面用＃滑剤組成物は原則的には原液のまま
で使用するのがよい。しかし、スティックスリップの起
こシにくい条件で摺動面へ適用するときには、原液１重
量部に対して水４重量部以内を加え、エマルジーンとし
て使用することもできる。

（実施例） 以下の実施例及び比較例によって本発明を従来例と比較
し表から具体的に説明する。ただし本発明は下ｉピ実施
例によってｉｌｌ限されるものではない。

リシノール酸重縮合物の製造； リシノール酸重縮合物を下記の方法で製造ム本発明の摺
動面用潤滑剤組成物の原料とした。

リシノール酸を窒素気流中で２００±１０℃に加熱し、
酸価がそれぞれ９８及び４７の重縮合物を得た。これら
をそれぞれＰ９８及びＰ４７と略記する。各々の性状は
下記第１表の通りである。

第　　１　　表 摺動面用潤滑剤組成物の製造： 各成分を所定比率で配合して下記第２表に示す本発明の
組成物を調製した。なお、表中の数値は各成分の重量％
を示す。

第　　２　　表 なお、比較例として下記の市販摺動面用潤滑油Ａ、Ｂを
用いた。

市販摺動面用潤滑油　　　　　　　（内容組成）比較例
　Ａ　〔非水浴性〕　　　鉱　油量上　Ｂ　（同上　）
　　　　同上　十　油性剤性能比較試験： 本発明の実施例及び比較例の組成物に対して以下の各項
目について性能比較試験を行なった。

１）スティックスリップ試験 （装置） 第１図に示すように平形すべり案内面１を形成したブロ
ック２（材質ＦＣ−２０）上を、スライダー３（材質８
−４５０）をインストロン形引張シ試験機（高滓製作所
製）（図示せず）によシビアノ＋＠４で一定速度で摺動
させる装置を用いた。第２図は第１図を入方向から見た
平面図、第３図は第１図をＢ方向から見た側面図である
。

（試験方法） 上記試験装置を用いて、摺動面及びスライダーに一定着
の摺動面用潤滑剤を塗布し、一定荷重及び一定の速度で
摺動させ、その時のスティックスリップの有無を観察し
た（実施例１〜５尤なお、摺動速度はできる限り低速度
で検討することを考え、１５＋ｌ０ＩＩ／ｍｉｎで行な
った。又、摺動面の調整方法は摺動面用潤滑剤を塗布し
て１０分りに摺動させ評価した。試験条件を第３表に示
す。

第　５　弐 注）Ｗ・・・荷Ｍ（＃） 又、摺動面へクーラントが混入したときの影響を見るた
め、摺動面用潤滑剤を塗布後スライド面及びすペシ面に
水（１０１Ｉ／／１６５ｃｔ／Ｉ）全均一に散布し、１
０分後に摺動させ第３表の条件でスティックスリップの
有無を観察した（実施例４〜８）。

第４〜５表にスティックスリップ試験の結果を示す、試
験の結果から、本発明の摺動面用潤滑剤組成物は、非水
溶性タイプ及び水溶性タイプ（原液）のいずれも、従来
の非水溶性潤滑油に比較して優れていることが明らかで
ある。又、希釈液においても比較例と同等あるいはそれ
以上の性能をもつことが判る。

、／　” ７、／′ ２．２−・″ 第　　４　　表 注）０ニステイツクスリツプ　無し ×ニスティックスリップ　有如 第　　５　　表 注）Ｏニスティックスリップ無し ×ニスティックスリップ有如 ２）その他の性能評価 水溶性タイプ（実施例４〜８）については、クーラント
との相互関係を調べるため、下記に示す評価を行なった
。

：）クーラントの混入によるさび止め性への影響 研摩後溶剤（ヘキサン及びエタノール）で洗浄した鋳鉄
板（形状５ｇｘ５（ｌｘ５■）及び軟鋼板（形状！１０
Ｘ５０１０Ｘ５０Ｘ５に摺動面用潤滑剤を塗布（ａ２Ｐ
／／１５ｃＩ！Ｉ）後、市販、ｌｒ−？　ルジＷン形水
溶性切削油剤の２０倍を滴下（ａＯ１ｍ／１５ｄ）Ｌ、
鋳鉄板と軟鋼板とを重ね合せる。

重ね合せた状態で７日間室温に放置した後、重ね合せ部
におけるさび発生の有無を観察した。

試験結果を第６表に示す。

本発明の摺動面用潤滑剤組成物はいずれもさびの発生は
認められず優れている。一方、従来の非水溶性摺動面用
潤滑剤はいずれもさびの発生が認められる。

以上よシ、本発明の摺動面用潤滑剤はクーラントが混入
してもさびが発生し難いことが、判る。

第　　６　　表 注）　Ｏ；さび発生　有り ×：さび発生　無し Ｍ）クーラントへの影響 摺動面用潤滑剤は油圧ポンプで強制的に摺動面へ供給す
る機構上、切削油剤中に必ず混入してくることが知られ
ている。そのため、クーラントに混入したときの影響を
評価した。

イ）実用機による区数 本発明の摺動面用潤滑剤組成物として実施例５、及び比
較例Ｂを適用しクーラントへの影Ｖを横側した。すなわ
ち、タンク容量が１０００ｔの　ドリル加工専用機に市
販エマルジョン形水溶性切削油剤の３０倍希釈液を入れ
、エマルジョンの外観、タンク中に浮上した油分の有無
、Ｐ■■％サビ止め性、生菌数及び臭気について、各々
観察あるいは測定した。結果全第７表に示す。

本発明の摺動面用潤滑剤組成物は６ケ月経過しても外観
の変化、−１の低下、さび止め性の低下及びタンク液面
の浮上油分も少なく、かつ生菌数の増加及び臭気が認め
られないことから、クーラントの劣化に悪影響を与え□
ないことが判った。一方、従来の非水溶性摺動面用潤滑
剤を適用すると５ケ月目よル、タンク液面に浮上油分が
認められ、外観が淡褐色化し、−１の低下、さび止め性
の低下が認められた。さらに、６ケ月目では生菌数の増
加、及び臭気が認められ、クーラントに対して悪影響を
及はしていることは明らかである。

口）耐腐敗性Ｅ験 市販エマルジ■ン形水溶性切削油剤を滅菌水で１０倍及
び２０倍に希釈してエマルシヨンを調整した。このエマ
ルシヨン４ｏｏｗｌを滅菌した５０Ｇ＋ｗｔｌ容平底フ
ラスコに入れこれに摺動面用潤滑剤８　ｄ　′ｆｒ添加
し、さらに種菌として腐敗したエマルジーン（生菌数７
ｘ１０’個／ｄ　）　′ｆｒ２０ｍｌ″ｆ、接種したも
のを試料液とし、密栓後３５℃で２１日間振とり培養し
た。そして、０，１，２．７及び２１日０に各試料液の
一部を無菌的に採取し、平板希釈法によシ菌数を測定す
ると共に田の測定、外観の変化及び臭気の有無を観察し
た。第８表〜第１０表に試験結果を示す。

本発明の摺動面用潤滑剤組成物はｂずれも無添加品に比
較して耐腐敗性が向上することが判る。一方、従来の非
水溶性摺動面用潤滑剤は無添加品に比較して逆に耐腐敗
性が減少する負の効果を示す。

以上のことより、本発明の摺動面用潤滑剤組成物はクー
ラントに混入しても悪影響を与えないことは第８表〜第
１０表から明らかである。

（発明の効果） 上述のように、本発明の摺動面用潤滑剤組成物は非水溶
性及び水溶性のいずれも原液及び希釈液において従来の
非水溶性潤滑油に比べてスティックスリップ防止性が優
れている。又、本発明の組成物中にクーラントが混入し
ても従来品と異なシ金属面にさびを発生することがなく
防錆性もよい。更に、本発明の組成物がクーラントに混
入しても長期間経過後もクーラントの腐敗を起こさず、
逆にクー２ントの耐腐敗性が向上し、又、該クーラント
のさび止め性も低下させ彦い。

更に本発明の摺動面用潤滑剤組成物は目的に応じて各成
分を選択し且つその配合比率を容易に変えることができ
、非水溶性又は水溶性のいずれも藺単に得ることができ
るし、その物性も種々に変化させられるのでどのような
り−ラントとも組合せて使用することができ、各種工作
機械に広く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明及び従来の摺動面用潤滑剤組成物のステ
ィックスリップ試験を行なう゛ための装置の正面図、 第２図は第１１９ｉＡ方向から見た平面図、第５図は第
１図をＢ方向から見た側面図である。 図中、 １・・・平形すベシ案内面、２・・・ブロック、３・・
・スライダー、４・・・ピアノ線 才１図 ↓ １・・・・平形す５ソ宝門面　２・・・Ｔｏ、５フ　　
　　３・・・スつイブ−４曲辷′７ノ淘３Ｊ！２図 牙３図 〜 し　　　　　　　　　　２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（イ）油脂、脂肪酸エステル及び鉱物油から成る
   群から選ばれる１種又は２種以上の潤滑油成分、並びに
   （ロ）脂肪酸の重合物、重縮合物又はそれらの塩から成
   る群から選ばれる、１種又は２種以上の添加剤成分を含
   有することを特徴とする摺動面用潤滑剤組成物。
2. （２）脂肪酸の重合物又は重縮合物の塩がジシクロヘキ
   シルアミン、ジベンジルアミン及び炭素原子数４〜８の
   アルキルアミンから成る群から選ばれる１種又は２種以
   上のアミン塩であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の摺動面用潤滑剤組成物。