JPH0672231B2 - 潤滑油 - Google Patents

潤滑油

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JPH0672231B2
JPH0672231B2 JP62093289A JP9328987A JPH0672231B2 JP H0672231 B2 JPH0672231 B2 JP H0672231B2 JP 62093289 A JP62093289 A JP 62093289A JP 9328987 A JP9328987 A JP 9328987A JP H0672231 B2 JPH0672231 B2 JP H0672231B2
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啓一 谷川
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浩之 後藤
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は潤滑性に優れた含窒素エステル化生成物であ
り、圧延油、切削油、研削油、および金属塑性加工用潤
滑油等に利用出来、特に高潤滑性と高ミルクリーン性す
なわち潤滑性と焼鈍性に優れた鋼板の冷間圧延油、およ
び切削加工・研削加工に優れた切削、研削油剤に関する
ものである。
(従来の技術) 近年各種機械工業の急速な発展にともなつて潤滑油の使
用条件が苛酷化してきており、すぐれた潤滑特性が要求
されるようになつてきた。
薄鋼板に使用する冷間圧延油は動・植物油脂(牛脂・豚
脂・大豆油、ナタネ油、パーム油、ヤシ油等)を基油と
するものと鉱油を基油とするものに大別される。近年、
省エネルギー、生産能率の向上に伴ない高速圧延、高圧
下率圧延、ミルクリーン圧延が指向されている。動・植
物油脂を基油に用いた圧延油は高負荷・高速圧延に適し
たものであるが、冷間圧延を行なつた鋼板の付着油分を
脱脂せずに直接焼鈍すると、焼鈍工程において鋼板表面
汚れを生ずる。つまり潤滑性には優れるがミルクリーン
性には不適なものである。
一方、鉱物油を基油とした圧延油を用いて冷間圧延に供
した場合には、冷薄鋼板を直接焼鈍しても表面汚れを生
ずることがなくミルクリーン性に優れている。しかし、
高負荷、高速圧延性に欠ける。
一般に鉱物油を基油とした圧延油は圧延潤滑性を高める
ために、動・植物油脂や脂肪酸(カプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノレ
ン酸等)あるいは油化学'73−11月号p.695〜706に掲載
されているようなエステル類(アルコール成分がトリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール、2−エチル
ヘキシルアルコール等によるモノエステル、ジエステ
ル、ポリオールエステル等の合成エステル)等の油性向
上剤を添加して用いられているが、これらの添加量はミ
ルクリーン性を保持するために必要最少限の狭い範囲に
調整されている。以上のように高湿潤性と高ミルクリー
ン性を同時に満足させうる冷間圧延油の検討は種々行な
われているが、(例えば特開昭56−135600,特開昭59−8
0498)両者に適したものがないのが現状である。
一方金属の切削加工・研削加工に用いる潤滑油剤は、鉱
油、動植物油脂、極圧添加剤、界面活性剤、消泡剤、金
属防食剤、酸化防止剤、防腐、防黴剤等を目的に応じて
適宜混合して組成されている。切削油剤は通常水で10〜
100倍に希釈して使用されているが、場合によつては水
不溶性切削油剤を使用する場合もある。
切削、研削油の具備すべき基本的条件は潤滑性、冷却
性、防錆性およびその他の付帯的条件、例えば起泡性、
手荒れ性、人畜毒性、臭気等を有さないことである。切
削、研削油剤は使用の目的や条件によつて重点のおき方
は異なるにしても、上記諸性能をバランスよく具備しな
ければならないが諸条件を満足させ得る切削、研削油剤
が、かならずしも十分でないのが現状である。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は近年潤滑油の使用条件が苛酷化される中ですぐ
れた潤滑特性を付与すべく、分子設計された合成の金属
加工用潤滑油である。
すなわち高潤滑性、高安定性であり、かつ微生物による
劣化がしにくく、腐敗しにくい合成油剤である。
本発明は省エネルギー、省工程など生産能率の向上に付
与する鋼用冷間圧延油では、高速度、高圧力下で生ずる
熱や機械的剪断に対して安定で、酸化、分解、重合等の
化学反応に対しても安定である。また焼鈍工程において
圧延油の熱分解残査を生ずることなく容易に揮散し、鋼
板表面清浄性(ミルクリーン性)と高潤滑性を合せ持つ
ものである。
一方切削、研削油剤の場合、本発明は潤滑性、冷却性、
防錆性に優れているとともに起泡性、手荒れ性、人畜毒
性の問題もなくかつ腐敗しにくい合成の金属加工用潤滑
油剤である。
(問題点を解決するための手段作用) 本発明は一般式(1)で示すトリス−(2−ヒドロキシ
アルキル)イソシアヌレートと一般式(2)に示す炭素
数6以上の脂肪酸との部分エステル化生成物を主成分と
し、 一般式 但しX:HまたはCH3 一般式 R・COOH ・・・・・・・・・(2) (但しR:炭素数5以上のアルキル,アルケニルヒドロキ
シアルキル及びヒドロキシアルケニル基)高潤滑性、高
安定性を有した合成油剤であり圧延油、切削油、研削
油、および金属塑性加工用潤滑油等に利用出来るもので
ある。特に本発明の合成エステルを主成分とした鋼の冷
間圧延油は高潤滑性と高ミルクリーン性を有するもの
で、薄鋼板の圧延と鋼板を脱脂することなく直接焼鈍を
行なうことを可能とし、またさらに切削、研削油剤とし
て潤滑性、冷却性、防錆性をそなえかつ起泡性、手荒
性、人畜毒性、臭気等になんら問題のない優れた特性を
有するものである。
一般式(1)のトリス−(2−ヒドロキシアルキル)イ
ソシアヌレートと一般式(2)の脂肪酸とのエステル化
反応は、無触媒または触媒存在下、通常の方法で合成で
きるが、合成法は特に限定するものではない。
一般式(1)のトリス−(2−ヒドロキシアルキル)イ
ソシアヌレートと脂肪酸のモル比は特に限定するもので
はないが、本目的である高潤滑性、高ミルクリーン性、
高安定性、高防錆性に適するためには部分エステル化生
成物が一般式(1)のトリス−(2−ヒドロキシアルキ
ル)イソシアヌレート1モルに対して平均1.5モル以上
の脂肪酸との部分エステル化生成物であることが好まし
い。
脂肪酸としては、ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、アラキン酸、ベヘニン酸、モンタン酸、パルミトオ
レイン酸、オレイン酸、エルカ酸、リシノール酸、ヒド
ロキシステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、イソオ
クチル酸、イソデカン酸、イソラウリン酸、イソミリス
チン酸、イソパルチミン酸、イソステアリン酸、イソア
ラキン酸等の炭素数6以上の直鎖状及び側鎖状の飽和不
飽和各天然及び合成脂肪酸が使用出来る。
炭素数6以上の脂肪酸と限定したのは、炭素数が6未満
の脂肪酸との部分エステル化生成物では目的の潤滑性の
向上程度が少ないためである。一方、脂肪酸の炭素数の
上限は規制しないが、一般に工業的に安価に入手可能な
範囲としては炭素数30以下が好ましい。
一般式(1)のトリス−(2−ヒドロキシアルキル)イ
ソシアヌレートはイソシアヌル酸と一般式(1)のX=
HであるエチレンオキサイドまたはX=CH3であるプロ
ピレンオキサイドをイソシアヌル酸の窒素原子1個あた
り1モルずつ付加反応させたものであるが、ここでエチ
レンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物とし
た理由はそれより上のアルキレンオキサイド付加物、ブ
チレンオキサイド付加物等は工業的に高価となり、入手
しにくく本目的の潤滑油には不都合である。一般式
(1)のトリス−(2−ヒドロキシアルキル)イソシア
ヌレート中で特にX=Hのトリス(2−ヒドロキシエチ
ル)イソシアヌレートは工業的には入手しやすくかつ安
価であるため、本目的の潤滑油には有利である。
本発明の合成エステルを圧延油、切削油、研削油、およ
び金属塑性加工用潤滑油等に使用するに際しては、合成
エステル単独で使用することもできる。また他の基油、
例えば鉱物油、動・植物油や一般に使用されている既存
の合成エステルと混合して使用することができる。また
目的に応じてこれらに乳化剤を加えてエマルジヨン液と
して用いることもできる。
その他一般に実用潤滑剤の添加物として常用されている
乳化剤、脂肪酸、酸化防止剤、腐食防止剤、防腐・防黴
剤等と組合せて使用することもできる。
本発明の合成エステル化合物を他の基油等と混合して用
いる場合には、1重量%以上の添加で効果が認められる
が、5重量%以上望ましくは20重量%以上の含有量とす
ることによつて特性が安定する。以下、エステル合成法
の一例を示す。
合成例 撹拌機、温度計、窒素ガス吹込管、水分離器を備えた4
ツ口フラスコにトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシ
アヌレート522g(2モル)、ヤシ油脂肪酸1269g(5.85
モル)を仕込み、無触媒下、キシレンを還流溶剤として
仕込量の5%を添加し、よく撹拌し混合物を160〜230℃
にて計算量の水が留出するまで反応を行なつた。その必
要時間は9時間であつた。反応終了後、減圧にてキシレ
ンを留去後活性白土を用いて脱色濾過して黄色液体を得
た。収量1661g、酸価1.8であつた。以下、同様の方法で
合成エステルを製造した。得られた合成エステルの性状
などを第1表に示した。
実施例1 金属塑性加工における一般特性試験 本発明の潤滑油の性能試験結果を従来のものと比較し第
2表に示す。
摩擦係数および耐焼付性はバウデン試験機により、耐熱
性は熱天秤によりそれぞれ測定した。
<バウデン試験機による試験> 低炭素鋼板の表面に各種供試剤を塗油し、塗油面に直径
3/16インチの鋼球を荷重3Kgで押圧し(ヘルツ圧223Kg/m
m2)、速度4mm/secで往復摺動させて塗油剤の摩擦係数
が0.15に達するまでの摺動回数(耐焼付性)を測定し
た。
<熱天秤による試験> 白金るつぼに供試剤を35mg入れてこれをHe雰囲気で毎分
5℃づつ加熱してゆき、るつぼ中の供試剤が分解、焼失
した時点の加熱温度を測定した。
バウデン試験では、実際の塑性加工条件にできるだけ近
似させ、試験温度は塑性変形による発熱を考慮して200
℃とし、鋼板も塑性変形し易い軟鋼板を使用している。
摩擦係数は実際の加工時の所要動力と対応し、耐焼付性
は焼付疵の発生、工具寿命と対応するものである。
また熱天秤による試験では、供試剤の焼失温度が高いほ
ど耐熱性が良いといえる。
実施例2 圧延潤滑油 実用圧延油の基油に用いられている鉱油あるいはパーム
油に、添加剤として常用されている乳化剤、脂肪酸及び
酸化防止剤等と本発明の圧延油である合成エステルを配
合した時に得られる圧延油組成の潤滑性と焼鈍性につい
ての評価を行なつた。
エマルシヨン圧延は2段ロール式圧延機で、圧延材料
(spcc)1.2×20×200mmを油分濃度3%、浴温50℃の条
件で、圧下率40%における圧延荷重を測定し圧延潤滑性
を評価した。また焼鈍性については供試エマルシヨン液
で圧延したそのままの状態の鋼板を数10枚積み重ねた後
細巾の鋼帯で固定して小型焼鈍炉にて焼鈍した。
焼鈍の際の加熱条件は、HNXガス(H2:5%)120ml/min雰
囲気中で、昇温速度を10℃/minと して600℃迄加熱し、600℃で1時間保持後放冷した。そ
の後、鋼板表面にセロフアンテープを貼着し、表面付着
物を採取し、これを白色紙にはりつけて汚れの度合を目
視判定し、鋼板表面清浄性を評価した。試験結果を第3
表にまとめて示すが表中の記号は第1表と同一である。
実施例3 切削研削油 第4表に本発明物質を配合した切削油(試料No.1〜4)
の耐久試験、四球潤滑性試験αモデル潤滑性試験の結果
を示す、試料No.5,6は市販切削油を示す。
実施例4 水性切削油 第5表に本発明物質を配合した水性切削油(試料No.7〜
11)を調整し、滅菌水で希釈して5重量%として試験液
とした。
第5表に示す配合例を用いて第6表に示す試験を行つ
た。
(発明の効果) 本発明のトリス−(2−ヒドロキシアルキル)イソシア
ヌレートと脂肪酸から得られる合成エステル化合物は、
潤滑特性および安定性が従来の潤滑油と比べてはるかに
すぐれており、圧延油、切削油、研削油、および金属塑
性加工用潤滑油等各種工業用潤滑油として利用可能であ
る。
例えば、既存の合成エステルを冷間圧延油として、ある
いは添加剤に転用しているものとは異なり、鋼板類の圧
延潤滑性の向上により、従来のパーム油を基油に用いた
場合と比べて動力費の節減など省エネルギー、省資源的
効果をもたらす。また、焼鈍性にも優れており、通常の
電解脱脂を省略することができ、設備コストを低減させ
ることができる。
また切削、研削油に関しては優れた潤滑性を有するとと
もに、臭気、安定性等各種使用条件を充分満足させえる
高性能な油剤となり得る。
また加工潤滑においては高速加工などの苛酷な条件でも
充分な潤滑が保証され、加工の円滑化、能率化を可能に
する。
焼付疵など、潤滑不足が原因で発生する製品の品質低下
が防止できるとともに、工具の摩耗や破損も抑止され、
製品の品質を高め、工具の寿命を大きく延ばす。
加工時の所要動力を軽減し、省資源、省エネルギーが一
層推進される等の多くの優れた効果を生ずるものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 40:22 40:24 Z 8217−4H (72)発明者 後藤 浩之 神奈川県横浜市神奈川区千若町1丁目3 日清製油株式会社研究所内 (56)参考文献 特開 昭48−40792(JP,A)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1)で示されるトリス−(2−ヒ
    ドロキシアルキル)イソシアヌレートと炭素数6以上の
    脂肪酸との部分エステル化生成物を含有する金属加工用
    潤滑油。 但しX:HまたはCH3
  2. 【請求項2】一般式(1)がトリス−(2−ヒドロキシ
    エチル)イソシアヌレートである特許請求の範囲第1項
    記載の潤滑油。
  3. 【請求項3】部分エステル化生成物がトリス−(2−ヒ
    ドロキシエチル)イソシアヌレート1モルに対して脂肪
    酸が平均1.5モル以上の割合でエステル化している特許
    請求の範囲第2項記載の潤滑油。
  4. 【請求項4】潤滑油が鋼板の冷間圧延油である特許請求
    の範囲第1項記載の潤滑油。
  5. 【請求項5】潤滑油が金属の切削油、研削油等の金属塑
    性加工油である特許請求の範囲第1項記載の潤滑油。
JP62093289A 1986-04-21 1987-04-17 潤滑油 Expired - Fee Related JPH0672231B2 (ja)

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JP9009886 1986-04-21
JP61-90098 1986-04-21
JP61-218102 1986-09-18
JP21810286 1986-09-18

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