JPS63145397A - 金属加工油 - 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〕 本発明は金属加工油に関するものであり、詳しくは切削
油剤、引抜油剤、圧延加工油剤、プレス加工油剤などの
水性金属加工油の基油として用いるのに好適なエステル
に関するものである。

〔従来゛の技術〕

切削油剤、引抜油剤、圧延加工油剤、ブレ２ス加工油剤
などの水性金属加工油は一般に動植物油脂や鉱物油な基
油として、これに油性向上剤、極圧添加剤、防錆剤、酸
化防止剤、乳化剤などを加えて、１〜３０チのエマルシ
ョンにして使用されている。水性金属加工油に要求され
る性能としては、潤滑性の良いことはもとよりのこと、
乳化状態が安定であること、抗酸化性が良いこと、防錆
性が良いこと、そして望ましくは微生物の繁殖による劣
化のないこと、などがあげられる。

潤滑性を向上させるために、従来から油性向上剤として
高級脂肪酸が用いられている。その代表的なものとして
オレイン酸、リノール酸、リルン酸、エルカ酸などの不
鉋和脂肪酸があげられる。

一般に脂肪酸の鎖長が長くなるとともに潤滑性も良好に
なることが知られている。しかし、鎖長とともに脂肪酸
、の融点が高くなって好ましくないので、水性金属加工
油への応用としては上記のよ５な不飽和結合を有する高
級脂肪酸が主流となっている。一方、不飽和結合は本質
的に酸化を受けやすいという欠点をもっている。

また、高級脂肪酸モノアルキルエステルなども油性向上
剤として使用されている。しかし、安定な乳化状態を得
るためには多量の界面活性剤の添加を必要とするだけで
なく、しかもこの界面活性剤が金属表面に残留するとオ
イルスティンを発生しやすくなる。また、界面活性剤の
濃度を一定にコントロールすることが実際の使用状態に
おいては困難である。

防錆性に関しては、ニトロソアミンの公衆衛生上の問題
のために亜硝酸塩とアルカノールアミンとの併用ができ
なくなり、現在はリン酸塩、ホウ酸塩、モリブデン酸塩
などの亜硝酸塩以外の無機塩、アルカノールアミン、有
機インヒビターなどが主として用いられている。しかし
ながら、これらのものの添加効果は十分とは言い難い。

水性金属加工油、特に水性切削油の場合は腐敗現象によ
って加工油の寿命が決定されることが多い。腐敗現象は
微生物の増殖に基因するものであって、結果としてｐＨ
の低下、防錆性の低下、腐敗臭の発生などの問題が生じ
てくる。これな防止するために、希釈水の選択、適正濃
度の維持、ｐＨの維持、防腐剤の定期的投入などの繁雑
な管理を行っているのが現状である。

潤滑性および乳化安定性にすぐれているだけでなく抗酸
化性、防錆性、防腐性などの諸性能を十分に満足する水
性金属加工油が求められている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、潤滑性、乳化安定性はもとよりのこと、抗酸
化性、防錆性および防腐性にすぐれる水性金属加工油を
、特定の基油を用いることにより、得ようとするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、良好な潤滑性、すぐれた乳化安定性、抗
酸化性、防錆性および防腐性を満足する水性金属加工油
を得るために鋭意検討した結果、特定の化合物が基油と
してすぐれていることを見い出して本発明を完成するに
至りた。

すなわち本発明は、ヒドロキシアリール脂肪酸と一般式
（Ｉ） ・ＨＯＡｎＲ（Ｉ） で表わされるアルコールとのエステルまたはそのアルキ
レンオキシド付加物（付加モル数ｍが１〜５０で、ｎと
ｍの和が５０以下である）を含有することを特徴とする
金属加工油である。

本発明において用いるヒドロキシアリール脂肪酸は、分
子内にフェノール性のヒドロキシル基を含有するアリー
ル脂肪酸である。特に、目的を達成する効果の面で、一
般式 で表わされるヒドロキシアリール脂肪酸が適している。

このヒドロキシアナ−１−ル脂肪酸の具体的な例として
は、ヒドロキシフェニルミリスチン酸、ヒドロキシフェ
ニルパルミチン酸、ヒドロキソフェニルステアリン酸、
ヒドロキシフェニルオレイン酸、ヒドロキシフェニルベ
ヘニン酸、ジヒドロキンフェニルパルミチン酸、トリヒ
ドロキシフェニルステアリン酸、ヒドロキシメチルフェ
ニルステアリン酸、ヒドロキシノニルフェニルステアリ
ン酸、ヒドロキシジメチルフェニルステアリン酸、ヒド
ロキシメトキシフェニルパルミチン酸、ヒドロキシメト
キシフェニルレステアリン酸ナトカアケられる。

本発明において用いるエステルの原料となるアルコール
は、一般式（Ｉ） ％式％（Ｉ） で表わされる化合物であり、炭素数１〜２８のｍ個アル
コールまたはそのｍ個アルコールにエチレンオキシド、
プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどのアルキレ
ンオキシドを付加したものである。炭素数１〜２８のｍ
個アルコールの具体的な例としては、メチルアルコール
、エチルアルコール、プロピルアルコール、ヘプチルア
ルコール、２−エチルヘキシルアルコール、ラウリルア
ルコール、オレイルアルコールなどの天然油脂還元アル
コールや石油化学品からの合成高級アルコール、ノニル
フェノール、オクチルフェノールなどのアルキルフェノ
ールがあげられる。炭素数が２８より多くなると、誘導
した化合物を安定な乳化状態にするために多量の界面活
性剤を必要とするようになるので好ましくない。−価ア
ルコールにフルキレンオキシドを付加する場合には、ア
ルキレンオキシドの一種または二種以上を用いることが
できる。アルキレンオキシドを二種以上用いる場合には
、ブロック状付加でもランダム状付加でもよいが、ブロ
ック状付加が好ましい。フルキレンオキ７ドの付加モル
数が５０より多（なると潤滑性が低下するので好ましく
ない。付加モル数が６〜４０であって付加フルキレンオ
キシド重量の５０重量％以上がエチレンオキシドである
アルコールは、ヒドロキシ７リール脂肪酸とのエステル
が自己乳化性をもつので、好ましい。自己乳化性のない
場合、安定な乳化状態をえるために少量の界面活性剤を
必要とする。

ヒドロキシアリール脂肪酸と一般式（Ｉ）で表わされる
アルコールとのエステル化反応は通常のエステル化反応
と同様にして酸触媒または燕触媒反応により行うことが
できる。ヒドロキシ７リール脂肪酸とアルコールとの反
応モル比は特に規定するものではないが、モノエステル
を生成する反応モル比が望ましい。エステル化反応は未
反応のヒドロキシアリール脂肪酸が残存している状態で
停止してもよい。

ヒドロキシアリール脂肪酸と一般式（Ｉ）で表わされる
アルコールとのエステルのフルキレンオキシド付加物は
、通常のフルキレンオキシド付加反応と同様にしてエス
テルにフルキレンオキシドを付加することにより得るこ
とができる。付加す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
などがあり、これらの一種または二種以上を用いること
ができる。フルキレンオキシドを二種以上用いる場合に
は、ブロック状付加でもランダム状付加でもよいが、ブ
ロック状付加が好ましい。フルキレンオキシドの付加モ
ル数が５０より多（なると潤滑性が低下するので好まし
くない。付加モル数が６〜４０であって、付加アルキレ
ンオキシド重量の５０重贋チ以上がエチレンオキシドで
ある付加物は、自己乳化性を有するので好ましい。

一般式（Ｉ）で表わされるアルコールとしてアルキレン
オキシド付加物を用いる場合は、ヒドロキシアリール脂
肪酸と一般式（Ｉ）で表わされる、アルコールとのエス
テルのアルキレンオキシド付加物のフルキレンオキシド
付加モル数の合計（アルコールのフルキレンオキシド付
加モル数とエステルのフルキレンオキシド付加モル数と
の和）が５０より多くなると潤滑性が低下するので好ま
しくない。付加モル数の合計が１０〜４ｏであって、付
加フルキレンオキ７ド重層の５０重量％以上がエチレン
オキシドである付加物は、自己乳化性を有するので好ま
しい。

ヒドロキシアリール脂肪酸は、一般に室温において液状
であり、抗酸化性、防錆性および抗菌性を有することが
知られている。そこで、このヒドロキシアリール脂肪酸
を用いると、抗酸化性、防錆性および抗菌性にすぐれて
いる誘導体が得られるものである。

本発明のヒドロキシ７リール脂肪酸と一般式（Ｉ）で表
わされるアルコールとのエステルまたはそのフルキレン
オキシド付加物は、それ単独で水性金、礪加工油の基油
として使用できるだけでなく、天然動植物油脂、合成エ
ステル油、鉱物油などと混合して用いることができる。

〔発明の効果〕

本発明のエステルまたはそのアルキレンオキシド付加物
を用いることにより、潤滑性および乳化安定性にすぐれ
るだけでな（、酸化安定性、防、錆性および抗菌性の面
においても十分な性能をもつ水性金属加工油を得ること
ができる。

本発明のエステルまたはそのアルキレンオキシド付加物
を含有する水性金属加工油は、切削油剤、引抜油剤、圧
延加工油剤、プレス加工油剤などとして巾広（利用する
ことが可能である。

〔実施例〕

本発明を実施例により説明する。

実施例において使用したヒドロキシアリール脂肪酸を表
−１に示す。これらヒドロキシ７リール脂肪酸は先の特
許出願（特願昭６０−１４９２５０号）に準じて合成し
たものである。

ヒドロキシアリール脂肪酸とアルコールとのエステルは
下記の方法に従って合成した。

エステル化： １を四ノロフラスコにヒドロキシ７リール脂肪酸とアル
コールとを等モル量ずつ入れた後、その合計重量の０．
３重量％のパラトルエンスルホン酸を入れ、窒素ガスを
通気しなから１６０Ｃに昇温して４時間エステル化反応
を行った。エステル化反応を十分に進行させる場合には
、５０ＷＭＨｇにて更に数時間反応を行った。

また、エステルへのフルキレンオキシドの付加は下記の
方法に従って行った。

付加反応： ヒドロキシアリール脂肪酸のエステルに対して１．５重
量％の水酸化力・１ウムを加えて７０±５Ｃ１２０ｍｍ
Ｈｇで０．５時間脱水した後、所定量のフルキレンオキ
シドを滴下しながら常圧もしくは加圧下に１２０〜１３
０Ｃにおいて３〜６時間反応を行った。滴下終了後、１
２０Ｃに１時間保持して反応を完結させた。その後、脱
アルキレンオキシドを８０±５Ｃ１１００調Ｈｇで０．
５時間行った。

ついで、５〜１５チの塩酸を用いてアルカリを中和し、
１００±５Ｃ１２０閣Ｈｇで１時間脱水後、濾過した。

実施例１゜ ヒドロキシ７リール脂肪酸とアルコールとからなる各種
のエステルおよびそのアルキレンオキシド付加物（表−
２、試験番号１〜２７）について乳化性および潤滑性を
評価した。

乳化性テスト： ＪＩＳ　　Ｋ−２５２０潤滑油抗乳化性試験方法に準じ
て行った。すなわち、エステル４　ｍｌと水７６ｍ１を
入れた試料容器を５４±ＩＣの恒温槽中に入れて恒温に
した後、１５００±１５ＲＰＭで回転する試料かきまぜ
機で５分間混合して乳化した。この乳化液を２０Ｃの恒
温室に静置して、−週間後の乳化状態を観察した。

安定な乳化状態であった場合を○、相分離まためて示し
た。

潤滑性テスト： シェル式高速四球試験機を用いて上記乳化液について次
の条件で試験し、摩耗こん径（咽）の犬きさによって潤
滑性を評価した。

回転速度：　　１，５０ＯＲＰＭ 荷　　　蓋：　　　５０Ｋｇ／ｄ 時　間：　３０分 得られた結果を表−２にまとめて示した。

実砲例２゜ ヒドロキシアリール脂肪酸とアルコールとのエステルお
よびそのアルキンンオキシド付加物を界面活性剤だより
乳化して得た乳化液の乳化性および潤滑性を評価した。

界面活性剤としてポリオキシエチレン（２０モル）ソル
ビタンモノオレエートを、エステルまたは付加物４　ｍ
／と水７６πｌの合計量に対して０．２ｙ用いた。その
他は、実施例１と同様に行い、得られた結果を表−３に
まとめて示した。

実施例３゜ 本発明のヒドロキシ７リール脂肪酸とアルコールとのエ
ステルおよびそのフルキレンオキシド付加物を他の油と
混合して用いた場合の乳化性および潤滑性を評価した。

本発明のエステルまたは付加物２づと他の油２ｍ／とを
用いる以外は実施例２と同様に行った。得られた結果を
まとめて表−４に示した。

また、比較のエステル２　ａｔと他の油２Ｎ！／とを用
いた場合および６０スピンドル油のみ４ｄを用いた場合
に得られた結果も表−４に示した。

表−Ｓ〜４の結果から明らかなように、本発明のヒドロ
キシアリール脂肪酸とアルコールとのエステルおよびそ
のアルキレフオキシド付加物は、単独で安定な乳化状態
となりうるし、また必要に応じて少量の界面活性剤を用
いることにより安定な乳化状態となりうる。さらに、他
の油と併用し性においても単独もしくは他の油と併用し
てすぐれているものであることが判る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ヒドロキシアリール脂肪酸と一般式（ I ）ＨＯＡ
   ＿ｎＲ（ I ） 式中、Ｒは炭素数１〜２８のアルキル基、 アルケニル基またはアルキルフェニル基、 Ａは炭素数２〜４のオキシアルキレン基、 ｎは０〜５０である。 で表わされるアルコールとのエステルまたはそのアルキ
   レンオキシド付加物（付加モル数ｍが１〜５０で、ｎと
   ｍの和が５０以下である）を含有することを特徴とする
   金属加工油。