JP7125833B2

JP7125833B2 - 金属加工油組成物及び金属加工油組成物のろ過性の低下を抑制する方法

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Publication number: JP7125833B2
Application number: JP2016236674A
Authority: JP
Inventors: 鉄平辻本; 紀夫千本木; 健太郎田村
Original assignee: Eneos Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2022-08-25
Anticipated expiration: 2036-12-06
Also published as: JP2018090729A

Description

本発明は、金属加工油組成物及び金属加工油組成物のろ過性の低下を抑制する方法に関する。

従来、金属加工の分野では、金属製の被加工物の加工部位を潤滑するために金属加工油組成物が使用されている。例えば特許文献１には、加工性能が高いとともに、消費量を抑制でき、引火点も高い金属加工油組成物として、オレイン酸ブチルを含有する金属加工油組成物が開示されている。

特開２０１３－１００３９７号公報

ところで、金属加工油組成物は、通常、複数回にわたり循環使用される。一度使用された油（使用油）は、金属加工の際に被加工物から生じた摩耗粉を含んでいるため、再度使用される前に、フィルタを用いてろ過される。しかし、従来の金属加工油組成物では、未使用の油（新油）に比べて使用油のろ過性が大幅に低下する場合があり、フィルタの目詰まりが頻繁に発生するという問題が生じ得る。

このような問題に対し、金属加工油組成物の粘度を低くすることにより予めろ過性を高めておき、循環使用の間の濾過性を維持することは可能であるが、その場合、加工部位における油膜の保持が困難となり、加工性能が低下してしまう。したがって、金属加工油組成物の粘度が高い場合であっても、循環使用に伴うろ過性の低下を抑制することが重要である。

本発明は、使用に伴うろ過性の低下を抑制できる金属加工油組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、金属加工油組成物のろ過性の低下を抑制する方法を提供することを目的とする。

本発明は、飽和脂肪酸と１価アルコールとのエステルを基油として含有する金属加工油組成物を提供する。

また、本発明は、飽和脂肪酸と１価アルコールとのエステルを基油として用いることにより、金属加工油組成物のろ過性の低下を抑制する方法を提供する。

飽和脂肪酸の炭素数は、好ましくは８～１８である。

本発明によれば、使用に伴うろ過性の低下を抑制できる金属加工油組成物を提供することができる。また、本発明によれば、金属加工油組成物のろ過性の低下を抑制する方法を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

本実施形態に係る金属加工油組成物は、飽和脂肪酸と１価アルコールとのエステル（以下、単に「エステル」ともいう）を基油として含有する。なお、飽和脂肪酸は、Ｒ－ＣＯＯＨ（Ｒはアルキル基を表す）で表される化合物を意味する。

飽和脂肪酸の炭素数は、油膜保持の観点から、好ましくは８以上、より好ましくは１０以上、更に好ましくは１２以上である。飽和脂肪酸の炭素数は、ろ過性を維持しやすくする観点から、好ましくは１８以下、より好ましくは１６以下ある。飽和脂肪酸は、直鎖状又は分枝状のいずれでもよく、好ましくは直鎖状である。

飽和脂肪酸は、具体的には、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、２－エチルヘキサン酸、イソトリデカン酸等であってよい。飽和脂肪酸は、好ましくはヘキサデカン酸である。

１価アルコールの炭素数は、１以上、２以上又は４以上であってよく、１８以下、１４以下又は８以下であってよい。１価アルコールは、直鎖状又は分枝状のいずれでもよく、飽和又は不飽和のいずれでもよい。

１価アルコールは、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、エテニルアルコール、プロペニルアルコール、ブテニルアルコール、ペンチニルアルコール、ヘキセニルアルコール、ヘプテニルアルコール、オクテニルアルコール、ノネニルアルコール、デカニルアルコール、ウンデカニルアルコール、ドデカニルアルコール、トリデカニルアルコール、テトラデカニルアルコール、ペンタデカニルアルコール、ヘキサデカニルアルコール、ヘプタデカニルアルコール、オクタデカニルアルコール、２－エチルヘキシルアルコール、イソトリデカノール等であってよい。１価アルコールは、好ましくは２－エチルヘキシルアルコールである。

金属加工油組成物は、上記のエステルの１種のみを含有してもよく、飽和脂肪酸又はアルコールの種類が異なる２種以上のエステルを含有してもよい。

エステルの４０℃における動粘度は、２ｍｍ^２／ｓ以上、４ｍｍ^２／ｓ以上又は８ｍｍ^２／ｓ以上であってよく、３０ｍｍ^２／ｓ以下、１６ｍｍ^２／ｓ以下又は１０ｍｍ^２／ｓ以下であってよい。本明細書における動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３に準拠して測定される動粘度を意味する。

エステルの含有量は、金属加工油組成物全量基準で、９５質量％以上、９０質量％以上、又は８０質量％以上であってよく、９９．９質量％以下であってよい。

金属加工油組成物は、飽和脂肪酸と１価アルコールとのエステル以外のその他の基油を更に含有していてもよい。その他の基油としては、例えば、溶剤脱ろう基油、水素化精製基油、合成油などの炭化水素基油が挙げられる。

金属加工油組成物は、上記の成分に加えて、その他の添加剤を更に含有することができる。その他の添加剤としては、例えば、硫化オレフィン、硫化エステル（硫化油脂含む）、硫化鉱油等の極圧剤；ジエチレングリコールモノアルキルエーテル等の湿潤剤；アクリルポリマー、パラフィンワックス、マイクロワックス、スラックワックス、ポリオレフィンワックス等の造膜剤；脂肪酸アミン塩等の水置換剤；グラファイト、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、ポリエチレン粉末等の固体潤滑剤；アミン、アルカノールアミン、アミド、カルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸塩、リン酸、リン酸塩、多価アルコールの部分エステル等の腐食防止剤；ベンゾトリアゾール、チアジアゾール等の金属不活性化剤；メチルシリコーン、フルオロシリコーン、ポリアクリレート等の消泡剤；アルケニルコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアルケニルアミンアミノアミド等の無灰分散剤；アルコール、カルボン酸、不飽和カルボン酸の硫化物等の油性剤；フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等の酸化防止剤等が挙げられる。その他の添加剤の合計含有量は、特に制限されないが、金属加工油組成物全量基準で０．１～１０質量％であってよい。

金属加工油組成物の４０℃における動粘度は、２ｍｍ^２／ｓ以上、４ｍｍ^２／ｓ以上又は８ｍｍ^２／ｓ以上であってよく、３０ｍｍ^２／ｓ以下、１６ｍｍ^２／ｓ以下又は１０ｍｍ^２／ｓ以下であってよい。

本実施形態に係る金属加工油組成物は、研削加工、塑性加工、切削加工、といった金属加工に用いられる。金属加工油組成物は、研削加工に好ましく用いられる。被加工物は、鋼板、ステンレス鋼板、表面処理鋼板、アルミ合金板、チタン合金などの難加工材料であってよい。

以上説明した金属加工油組成物は、その粘度が高い場合であっても、特に循環使用に伴うろ過性の低下を抑制することができる。すなわち、本発明の一実施形態は、飽和脂肪酸と１価アルコールとのエステルを基油として用いることにより、金属加工油組成物のろ過性の低下を抑制する方法である。

以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

実施例及び比較例においては、それぞれ以下の成分を用いて、表１に示す組成を有する金属加工油組成物を調製した。
Ａ１：ヘキサデカン酸と２－エチルヘキシルアルコールとのエステル（４０℃動粘度：８．４ｍｍ^２／ｓ）
Ａ２：ヘキサデカン酸及びオクタデカン酸の混合物（混合比：ヘキサデカン酸／オクタデカン酸＝５５／４５（質量比））と２－エチルヘキシルアルコールとのエステル（４０℃動粘度：９．５ｍｍ^２／ｓ）
Ａ３：オクタン酸と２－エチルヘキシルアルコールとのエステル（４０℃動粘度：２．９ｍｍ^２／ｓ）
ａ１：ｃｉｓ－９－オクタデセン酸と２－エチルヘキシルアルコールとのエステル（４０℃動粘度：８．７ｍｍ^２／ｓ）
ａ２：１０－ウンデセン酸とメタノールとのエステル（４０℃動粘度：１．９ｍｍ^２／ｓ）
Ｂ１：トリイソプロピルベンジルフォスフェート
Ｃ１：硫化オレイン酸メチルエステル

実施例及び比較例の各金属加工油組成物のろ過性を評価するために、以下に示す試験を実施した。結果を表１に示す。

ＡＳＴＭＤ３２３３－９３（ファレックスＰ／Ｖ試験）に準拠して、２００ｌｂの負荷の下、実施例１～３及び比較例１～２の各金属加工油組成物について、５分間試験を行った。これにより、摩耗粉を含んだ金属加工油組成物（使用油）を得た。次に、この使用油１００ｍｌをミリポアフィルターによってろ過し、ろ過にかかった時間を計測した。各金属加工油組成物についてはファレックスＰ／Ｖ試験を行う前の新油についてもろ過時間を計測しておき、ろ過時間の使用油／新油の比率を求めた。使用油／新油の比率が小さいほど（例えば、１．５未満）、ろ過性の低下が抑制されているといえる。

Claims

炭素数１６又は１８の直鎖状飽和脂肪酸と炭素数４～１４の１価分枝状飽和アルコールとのエステルを基油として含有し、硫化エステルを更に含有し、研削加工又は切削加工に用いられる金属加工油組成物であって、
前記エステルの含有量が、金属加工油組成物全量基準で８０質量％以上である、金属加工油組成物（ただし、
ビスフェノールアルキレンオキサイド付加物を含有する金属加工油組成物、
２－エチルヘキシルパルミテート９１．０質量％、硫化油脂６．０質量％、及び不飽和脂肪酸の重合体３．０質量％を含有する金属加工油組成物、
４０℃動粘度が３～３５ｍｍ^２／ｓであり、引火点が２００℃以上である潤滑油基油に、組成物全量基準で、樹脂酸および／またはその誘導体を０．５～２０質量％、極圧剤を０．１～３０質量％配合したことを特徴とする金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９７．５０質量％、ポリサルファイド２．００質量％、及び硫黄０．５０質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９８．５０質量％、ポリサルファイド０．５０質量％、及びリン酸エステル１．００質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９８．４５質量％、不均化ロジン０．０５質量％、ポリサルファイド０．５０質量％、及びリン酸エステル１．００質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９７．５０質量％及び不均化ロジン２．５０質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９６．５０質量％、ポリサルファイド０．５０質量％、リン酸エステル１．００質量％、及びオレイン酸２．００質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９７．１０質量％、ポリサルファイド０．５０質量％、リン酸エステル１．００質量％、及びラウリン酸１．４０質量％を含有する金属加工油組成物、並びに、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９０．００質量％、ポリサルファイド２．００質量％、及び硫化油脂８．００質量％を含有する金属加工油組成物を除く）。
炭素数１６又は１８の直鎖状飽和脂肪酸と炭素数４～１４の１価分枝状飽和アルコールとのエステルを基油として用い、硫化エステルを更に含有させることにより、切削加工または研削加工に用いられる金属加工油組成物のろ過性の低下を抑制する方法であって、
前記エステルの含有量を金属加工油組成物全量基準で８０質量％以上とする、方法（ただし、前記金属加工油組成物が、
ビスフェノールアルキレンオキサイド付加物を含有する金属加工油組成物、
２－エチルヘキシルパルミテート９１．０質量％、硫化油脂６．０質量％、及び不飽和脂肪酸の重合体３．０質量％を含有する金属加工油組成物、
４０℃動粘度が３～３５ｍｍ^２／ｓであり、引火点が２００℃以上である潤滑油基油に、組成物全量基準で、樹脂酸および／またはその誘導体を０．５～２０質量％、極圧剤を０．１～３０質量％配合したことを特徴とする金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９７．５０質量％、ポリサルファイド２．００質量％、及び硫黄０．５０質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９８．５０質量％、ポリサルファイド０．５０質量％、及びリン酸エステル１．００質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９８．４５質量％、不均化ロジン０．０５質量％、ポリサルファイド０．５０質量％、及びリン酸エステル１．００質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９７．５０質量％及び不均化ロジン２．５０質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９６．５０質量％、ポリサルファイド０．５０質量％、リン酸エステル１．００質量％、及びオレイン酸２．００質量％を含有する金属加工油組成物、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９７．１０質量％、ポリサルファイド０．５０質量％、リン酸エステル１．００質量％、及びラウリン酸１．４０質量％を含有する金属加工油組成物、並びに、
パルミチン酸２－エチルヘキシル９０．００質量％、ポリサルファイド２．００質量％、及び硫化油脂８．００質量％を含有する金属加工油組成物である方法を除く）。