JP3490148B2

JP3490148B2 - 金属加工用潤滑油組成物

Info

Publication number: JP3490148B2
Application number: JP18850494A
Authority: JP
Inventors: 誠一志渡; 三郎小山
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 2004-01-26
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JPH0853685A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属加工用潤滑油組成物
に関する。詳しくは、特定の直鎖オレフィンを含む基油
と、特定の多価アルコール部分脂肪酸エステルとからな
り、金属又はその合金の板あるいは箔、特に、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金等の非鉄金属の板もしくは箔
の圧延，絞り，打抜き，引抜き，冷間鍛造等の塑性加工
及び金属の切削，研削加工等の金属加工において、圧下
力を低下させることができるとともに、製品の表面状態
を良好に仕上げることができ、金属加工性能を向上させ
ると同時に、生産性を向上させることができる金属加工
用潤滑油組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属又はその合金の板あるいは箔を圧延
等の金属加工する際に用いられる金属加工用潤滑油組成
物には、生産性向上の見地から、圧延性能等の金属加工
性能が要求される。同時に、加工後の金属表面の品質、
特に、表面仕上げが良好であることが要求される。従
来、金属加工用潤滑油組成物は、鉱油や合成系飽和炭化
水素油に、アルコール類，脂肪酸エステル類，脂肪酸等
の油性剤や極圧剤を配合することによって、ある程度の
加工性を維持してきた。しかし、金属又はその合金の板
あるいは箔、特に、アルミニウム又はアルミニウム合金
等の非鉄金属の板あるいは箔の圧延において、従来の圧
延油を用いた場合には、圧延機の性能上、圧下率は４０
〜５５％が限度である。このため、所定の厚さに加工す
るのに、一度の圧延加工では、目的が達せられず、通
常、２〜３回圧延加工を繰り返す必要があった。したが
って、使用する圧延油の潤滑性能を大幅に向上できれ
ば、圧下力を低減することが可能であり、圧延パス数
（圧延の繰り返し回数）を削減できる。これに伴って、
生産工程での時間を短縮できると同時に、生産性を向上
させることができ、潤滑性能を向上させ、加工効率に優
れた圧延油に好適な金属加工用潤滑油組成物を開発する
ことが要望されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、金属又はその合金の板あるいは箔、特に、アルミニ
ウム等の非鉄金属の板あるいは箔を金属加工する際、加
工性に優れるとともに、表面品質に優れた金属加工用潤
滑油組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
特定の直鎖オレフィンを含む基油と特定の多価アルコー
ル部分脂肪酸エステルとを用いることにより、優れた性
能を備えた金属加工用潤滑油組成物が得られることを見
出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
（Ａ）炭素数６〜４０の直鎖オレフィンと（Ｂ）鉱油及
び／又は合成油とからなる基油に、（Ｃ）ステアリン
酸、パルミチン酸及びオレイン酸から選ばれる脂肪酸の
多価アルコール部分脂肪酸エステルを、組成物全量基準
で、０．０５〜２．０重量％配合してなることを特徴と
する金属加工用潤滑油組成物を提供するものである。ま
た、本発明は、（Ａ）炭素数６〜４０の直鎖オレフィン
と（Ｂ）鉱油及び／又は合成油とからなる基油に、
（Ｃ）ステアリン酸、パルミチン酸及びオレイン酸から
選ばれる脂肪酸の多価アルコール部分脂肪酸エステル
を、組成物全量基準で、０．０５〜２．０重量％及び
（Ｄ）アルコール（（Ｃ）成分の多価アルコールの部分
脂肪酸エステルを除く）を、前記（Ｃ）多価アルコール
部分脂肪酸エステルに対して、１〜２０（重量比）とな
るように配合してなることを特徴とする金属加工用潤滑
油組成物をも提供するものである。

【０００５】先ず、本発明の金属加工用潤滑油組成物を
構成する（Ａ）成分の直鎖オレフィンは、上述の如く、
炭素数が６〜４０のものである。ここで、炭素数が６未
満の直鎖オレフィンでは、引火点が低く、加工時に火災
発生の危険性があるため適当でない。また、炭素数が４
０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，合成油やその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、入手も困難であり
好ましくない。上記直鎖オレフィンの中では、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（すな
わち、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−テトラデセン，１−ヘキサデ
セン，１−オクタデセン，１−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られたものを用いる
ことができるが、例えば、エチレンを通常の手段で重合
させて得られるエチレンオリゴマーを使用することがで
きる。

【０００６】次に、本発明の金属加工用潤滑油組成物を
構成する（Ｂ）成分の鉱油及び／又は合成油としては、
通常は４０℃における動粘度が0.５〜５００cSt 、好ま
しくは0.５〜１００cSt 、特に0.５〜３０cSt のものが
好適に用いられる。このうち鉱油としては、種々のもの
を挙げることができる。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，白土処理油等を挙げることができ
る。これらの鉱油を、前記直鎖オレフィンに配合する
と、得られる金属加工油組成物は、酸化安定性が向上す
る。

【０００７】また、合成油としては、前記直鎖オレフィ
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イ等）、このオレフィンの水素添
加物、ポリオールエステル〔例えば、ＴＭＰ（トリメチ
ロールプロパン）脂肪酸エステル，ＰＥ（ペンタエリス
リトール）脂肪酸エステル等〕等のエステル系化合物な
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及びこれらの水素化物が好ましく
用いられる。これらの合成油を、前記直鎖オレフィンに
配合すると、得られる金属加工油組成物は、使用中に発
する臭気が少なく、作業環境を損なわず、さらに加工製
品の表面の脱脂性を向上させることができる。

【０００８】本発明において、基油として、前記直鎖オ
レフィンに、鉱油及び／又は合成油を混合する場合、そ
の混合割合については、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％とし、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９５〜３
０重量％とする。なお、前記鉱油及び／又は合成油と同
時に、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組成物となり、本発明ではこ
れを用いることもできる。

【０００９】本発明の金属加工油組成物は、前記（Ａ）
成分の直鎖オレフィンと（Ｂ）成分の鉱油及び／又は合
成油を基油とし、この基油に（Ｃ）脂肪酸残基の炭素数
が１０以上である多価アルコール部分脂肪酸エステル、
さらに上記（Ｃ）成分とともに、（Ｄ）アルコールを配
合してなるものである。ここで、（Ｃ）成分の脂肪酸残
基の炭素数が１０以上である多価アルコール部分脂肪酸
エステルは、多価アルコールと炭素数が１０以上の脂肪
酸との部分エステルであって、様々なものがある。上記
部分エステルに供される多価アルコールとしては、各種
のものがあり、例えば、グリセリン，グリコール，トリ
メチロールプロパン，ペンタエリスリトール，ソルビト
ールなどが挙げられる。これらの多価アルコールの中で
は、グリセリンが好ましく用いられる。

【００１０】また、上記部分エステルに供される脂肪酸
は、炭素数が１０以上、好ましくは炭素数が１０〜２４
の脂肪酸であって、この脂肪酸は、飽和又は不飽和の直
鎖状もしくは分岐状のカルボン酸である。この脂肪酸の
炭素数が９以下では、圧下力の低下が望めないおそれが
あり、また、炭素数が２４を超えると、前記基油に対す
る溶解性が悪くなるおそれがあり好ましくない。上記の
炭素数が１０以上の脂肪酸としては、各種のものがあ
り、例えば、ラウリン酸，ミリスチン酸，パルミチン
酸，ステアリン酸，リノレン酸，リノール酸，オレイン
酸，カプリン酸，アラキン酸，ベヘン酸，リグノセリン
酸，エライジン酸，セトレイン酸，エルカ酸などが挙げ
られる。これらの脂肪酸の中では、ステアリン酸，パル
ミチン酸，オレイン酸が好ましく用いられる。

【００１１】（Ｃ）成分の多価アルコール部分脂肪酸エ
ステルは、前記多価アルコールと前記炭素数が１０以上
の脂肪酸との部分エステル反応生成物であって、各種の
ものがある。上記部分エステルとしては、例えば、グリ
セリンモノステアレート，グリセリンモノパルミテー
ト，ペンタエリスリトールモノステアレート，ネオペン
チルグリコールモノオレエート，グリセリンジステアレ
ート，テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビッ
ト，グリセリルモノラウレート，モノカプリンなどが挙
げられる。好ましい例としては、多価アルコールとして
グリセリンと、炭素数１２〜２０の脂肪酸との部分エス
テルで、特にそのモノエステル（グリセリンモノ脂肪酸
エステル）が挙げられる。

【００１２】本発明の金属加工用潤滑油組成物は、前記
（Ｃ）成分の多価アルコール部分脂肪酸エステルを、前
記（Ａ）成分の直鎖オレフィンと（Ｂ）成分の鉱油及び
又は合成油からなる基油に対して、0.０５〜2.０重量
％、好ましくは0.２〜1.２重量％の割合で配合すること
によって得られる。この配合割合が0.０５重量％未満で
は、その配合効果が発現されないおそれがある。また、
2.０重量％を超えると、圧延材料の表面に模様ができる
おそれがあるとともに、圧延後の材料の焼鈍性が悪くな
るおそれがあり好ましくない。

【００１３】また、本発明の金属加工用潤滑油組成物で
は、前記成分（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）に加えて、
（Ｄ）アルコールを配合することもできる。この（Ｄ）
成分のアルコールとしては、各種のものがあり、特に制
限はないが、脂肪族アルコールが好ましい。好ましい上
記脂肪族アルコールは、炭素数６〜２４、好ましくは炭
素数８〜１８の脂肪族アルコールであって、この脂肪族
アルコールは、飽和又は不飽和の直鎖状もしくは分岐状
のものである。この脂肪族アルコールの炭素数が６未満
では、蒸発や発散による消耗が大きく、刺激臭により作
業環境を悪くするおそれがある。また、炭素数が２４を
超えると、基油に対する溶解性が悪くなるおそれがあり
好ましくない。上記脂肪族アルコールとしては、具体的
には、オクチル（２−エチルヘキシル）アルコール，デ
シルアルコール，ラウリルアルコール，ミリスチルアル
コール，セチルアルコール，ステアリルアルコール，オ
レイルアルコール，イソステアリルアルコール，オキソ
アルコール，エイコシルアルコールなどが挙げられる。
これらの中では、ラウリルアルコール，ミリスチルアル
コール，オレイルアルコールが好ましく用いられる。

【００１４】本発明において、（Ｄ）成分のアルコール
を配合した金属加工用潤滑油組成物は、前記（Ａ），
（Ｂ）及び（Ｃ）からなる配合組成に、さらに、（Ｄ）
成分のアルコールを、（Ｃ）成分に対して、１〜２０
（重量比）、特に好ましくは２〜１０となるように配合
することによって得られる。この配合量が１未満では、
圧延材料の表面に模様ができ、後工程で改善出来ないお
それがある。また、２０を超えると、圧下力の低下が小
さくなるおそれがあり好ましくない。なお、この（Ｄ）
成分のアルコールは、上記の条件を満足する範囲で、通
常、0.５〜１0.０重量％、好ましくは2.０〜7.０重量％
の割合で配合される。

【００１５】本発明の金属加工潤滑油組成物は、前記の
各成分（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）、あるいは（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）から構成されるが、その他
に、必要に応じて、（Ｅ）成分として、各種の添加剤を
本発明の目的を阻害しない範囲で適宜配合することがで
きる。ここで、各種の添加剤としては、酸化防止剤，粘
度指数向上剤，防錆剤，腐食防止剤，消泡剤，乳化剤な
どが挙げられる。例えば、酸化防止剤の具体例として
は、アルキル化ジフェニルアミン，フェニル−α−ナフ
チルアミン，アルキル化−α−ナフチルアミンなどのア
ミン系酸化防止剤、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチ
ルフェノール；４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−
ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ビス（２，６−ジ
−ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−ビス（２−メチ
ル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレン
ビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，
２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェ
ノール）；４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６
−ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−チオビス（２−
メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；４，４’−チオ
ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，
２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノー
ル）などのフェノール系酸化防止剤などが挙げられる。

【００１６】

【実施例】更に、実施例及び比較例により本発明を詳細
に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定
されるものではない。なお、実施例中の配合量は、全て
重量％である。圧延実験（アルミニウム箔の圧延）は、
各種圧延用潤滑油組成物を調製し、下記に示す圧延条件
にて行った。なお、圧延方法は、圧下率６０％で定圧下
率圧延（圧延長さ：５５０ｍ）を行い、圧下率６０％，
圧延距離５００ｍの時点での圧延荷重の比較で、また試
験後の圧延箔の表面状況を目視評価した。圧延材高純度アルミ箔材（アルミニウム分：９9.９％，板厚：
0.０９ｍｍ，板幅：６０ｍｍ）圧延条件 1)圧延機可逆式４重圧延機 2)ワークロールＳＵＪ−２，φ１３５×Ｌ２００ｍｍクラウン：0.０２ｍｍ表面粗さＲａ：0.２５μｍ 3)バックアップロールＳＷ−２，φ２００×Ｌ２００ｍｍ 4)前方張力８５ｋｇｆ 5)後方張力１７０ｋｇｆ 6)圧延速度１００ｍ／ｍｉｎ 7)圧下率６０％圧延箔の表面評価「良好」：圧延箔の表面が、均一な光沢を有している。「模様有り」：不均一な光沢むらが有り、後工程で容易
に修復できない。

【００１７】実施例１〜７及び比較例１〜７第１表に示す配合割合で各成分を配合し、各圧延用潤滑
油組成物を調製し、前記圧延を行った。その結果を第２
表に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【表３】

【００２１】

【表４】

【００２２】

【表５】

【００２３】

【表６】

【００２４】第２表に示すように、実施例では、比較例
に比べて圧下力が大幅に低下し、圧延荷重の低減による
加工性を向上させることができる。そして、得られる圧
延箔の表面も良好で、摩耗粉の発生が防止されており、
実施例の潤滑油組成物にる効果が発揮されていることが
判る。

【００２５】

【発明の効果】以上、本発明の金属加工用潤滑油組成物
は、例えば、非鉄金属、特に、高純度アルミニウム材
（アルミニウム含有率９９％以上）の圧延用潤滑油剤と
して用いた場合に、圧延荷重低減，圧下率向上などの圧
延性能に優れ、生産性を向上させることができるととも
に、圧延後、表面の摩耗粉の発生量を抑制することがで
き、製品の表面品質を向上させることができる。したが
って、本発明の金属加工用潤滑油組成物は、各種金属、
特に、非鉄金属又はその合金の圧延をはじめとする金属
加工の際の金属加工用潤滑油剤として幅広く、かつ有効
に利用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩ (Ｃ１０Ｍ 169/04 Ｃ１０Ｎ 30:06 105:04 40:20 Ｚ 107:04 129:06 129:76）Ｃ１０Ｎ 30:06 40:20 (56)参考文献特開平６−108083（ＪＰ，Ａ) 特開平６−179888（ＪＰ，Ａ) 特開平２−133495（ＪＰ，Ａ) 特開平４−314795（ＪＰ，Ａ) 特開平６−271889（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／18074（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C10M 169/04 C10M 105/04 C10M 107/04 C10M 129/06 - 129/08 C10M 129/76 C10N 30:06 C10N 40:20 - 40:24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）炭素数６〜４０の直鎖オレフィンと
（Ｂ）鉱油及び／又は合成油とからなる基油に、（Ｃ）
ステアリン酸、パルミチン酸及びオレイン酸から選ばれ
る脂肪酸の多価アルコール部分脂肪酸エステルを、組成
物全量基準で、０．０５〜２．０重量％配合してなるこ
とを特徴とする金属加工用潤滑油組成物。
【請求項２】（Ａ）炭素数６〜４０の直鎖オレフィンと
（Ｂ）鉱油及び／又は合成油とからなる基油に、（Ｃ）
ステアリン酸、パルミチン酸及びオレイン酸から選ばれ
る脂肪酸の多価アルコール部分脂肪酸エステルを、組成
物全量基準で、０．０５〜２．０重量％及び（Ｄ）アル
コール（（Ｃ）成分の多価アルコールの部分脂肪酸エス
テルを除く）を、前記（Ｃ）多価アルコール部分脂肪酸
エステルに対して、１〜２０（重量比）となるように配
合してなることを特徴とする金属加工用潤滑油組成物。
【請求項３】（Ｃ）成分の多価アルコール部分脂肪酸エ
ステルが、グリセリンモノ脂肪酸エステルである請求項
１又は２記載の金属加工用潤滑油組成物。