JPH0473477B2 - - Google Patents
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- JPH0473477B2 JPH0473477B2 JP15104784A JP15104784A JPH0473477B2 JP H0473477 B2 JPH0473477 B2 JP H0473477B2 JP 15104784 A JP15104784 A JP 15104784A JP 15104784 A JP15104784 A JP 15104784A JP H0473477 B2 JPH0473477 B2 JP H0473477B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- oils
- rolling
- maleated
- fish oil
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Description
本発明は金属加工油に関するものであり、さら
に詳しくは、水系の金属加工油にも、非水系の金
属加工油にも用い得る、乳化安定性並びに潤滑性
のすぐれた金属加工油に関するものである。 金属加工油には、たとえば、切削油、研削油、
圧延油、プレス油、引抜油、塑性加工油など加工
方式による呼び方と使い方によつて、水系で使用
される水溶性金属加工油、非水系（油系）で使用
される油溶性金属加工油などいろいろの分類の仕
方がある。 このような金属加工油組成物には、基油に油性
向上剤、界面活性剤、錆止め剤、極圧添加剤、消
泡剤など各種の添加剤が配合されている。 油性向上剤としては、一般に高級脂肪酸、高級
脂肪酸エステル、動植物油脂、ダイマー酸、トリ
マー酸、ポリブテンなど天然または合成の化合物
が使用されている。しかし、潤滑性の点で十分に
満足されるものではなく、その性能をおぎなうた
めに、さらに多くの添加剤を配合している。 また、水溶性金属加工油には、基油のほかに油
性向上剤が添加されるが、これらの油成分を乳化
または可溶化するために、数種の界面活性剤を多
量に使用しないと、安定した乳化分散系または可
溶化系が得られない。多量の界面活性剤で乳化ま
たは可溶化すると潤滑性が低下するばかりでな
く、使用時に泡が多量に発生して、そのために加
工工程で好ましくない問題が発生する。 本発明は従来の金属加工油のこれらの欠点を解
決すべく検討した結果、本発明に至つたものであ
る。 すなわち本発明は、魚油は水素添加して沃素価
50〜120の水素添加魚油を得、それに無水マレイ
ン酸を反応して得られる。38.8℃で40〜20000セ
ンチポイズの範囲の粘度を有する水添魚油のマレ
イン化物（以下「マレイン化油」と称す）を含有
する金属加工油であり、100％のマレイン化油よ
り成るもの、並びにマレイン化油と動植物油脂や
鉱物油の基油及び添加剤、乳化剤と混合して成る
ものがある。 本発明のマレイン化油の濃度が高い程、高い潤
滑性が得られるが、動植物油脂、鉱物油、他の油
性向上剤、極圧添加剤と配合して使用する場合に
は、マレイン化油を少くとも４％配合したもの
が、金属加工上の潤滑性から見て好ましく、これ
以下では、その効果は著しく低下してくる。さら
に本願に使用するマレイン化油は自己乳化性を有
しているため、水系の金属加工油として利用する
場合には、界面活性剤の使用量が極めて少量です
み、経済的であるばかりでなく、泡立ちの著しく
少ない金属加工油が得られる。一方、鉱物油また
は合成潤滑基油に、あるいはまた動植物油脂に本
発明のマレイン化油を配合した油溶性金属加工油
及び潤滑油は、極めてすぐれた潤滑性を示す。 本発明の特長は、特に適当の範囲になるように
水素添加した半硬化魚油をマレイン化したことに
よつて得られる。魚油は重合して潤滑油の分野に
も利用された歴史はあるが、魚油が唯一の国産油
脂でありながら、近年その使用量は少なくなつて
いる。これは魚油が他の動植物油脂と異つて、魚
臭が激しく、完全な脱臭がむずかしく、さらに他
の油脂には含まれない高度不飽和酸を多量に含ん
でいるために、熱に不安定であることなど、技術
的に解決しなければならないことが多く残つてい
るためである。 本発明のマレイン化油は、まず、精製した魚油
を常法によつて水添触媒をもちいて沃素価が50〜
120になるまで水素添加した後、無水マレイン酸
を無触媒またはマレイン化のための公知の触媒を
使用して、150〜250℃で反応することによつて得
られる。本発明に使用される魚油は著しく酸化ま
たは重合が起つている魚油でない限り、その種類
は選ばない。しかし、好ましくは常法で精製した
魚油がよい。水素添加反応は通常の水添条件及び
触媒が使用されて行なわれる。例えば、ニツケル
系触媒を対油脂の0.2〜1.0重量％用い、水素圧1.0
〜4.0Kg／cm2にて、温度160〜200℃で水素添加反
応を行う。水素添加後の沃素価は50〜120である
が、好ましくは60〜100である。沃素価（以下
「IV」と記す）が50以下ではマレイン化の反応が
進行しにくく、生成したマレイン化魚油の融点が
高く、潤滑性も十分ではない。IVが120以上で
は、魚臭が激しく、工業的にはその製造が限定さ
れる。水添魚油と無水マレイン酸の反応モル比は
水添魚油１モルに対し、無水マレイン酸を0.1〜
4.0モル、好ましくは0.5〜2.5モル反応させたもの
が、金属加工油として用いるに適している。無水
マレイン酸のモル数が0.1〜0.5モルでは潤滑性能
がやや低下してくる。また、2.5〜4.0モルでは、
潤滑性能は十分あるが、鉱物油、動植物油脂との
相溶性が低下してくるが、実用的には十分使用出
来る。 粘度は40〜20000の範囲のものが、最も他の油
脂及び鉱物油との相溶性がよく、潤滑性もすぐれ
ている。粘度が40以下では他の油との相溶性はよ
いが、潤滑性が十分ではなく、粘度が2000以上で
は他の油脂、鉱物油との相溶性が低くなり、その
ために一定した潤滑性が得られない。一般に動植
物油脂をマレイン化することは公知であるが、そ
の生成物は複雑で、何種類かの反応が起つている
ことも知られている。特に多量の高度不飽和酸を
含む魚油を水添して得られた水添魚油をマレイン
化する場合には、他の動植物油脂とは、また一層
その反応生成物はことなり複雑なものと推定して
いる。しかし、その反応及び反応生成物を完全に
解析または分析できていない。しかし、検討を重
ねた結果、本発明のように限定された粘度に達し
たマレイン化油であれば、本発明の特長が得られ
ることを発見した。本願はこの発明に基くもので
ある。 本発明のマレイン化油は、単独で金属加工油の
基油として、または油性向上剤として使用するこ
ともできるが、あらかじめ、他の動植物油脂、エ
ステル類、合成油及び鉱物油と混合して同様の目
的に使用してもよい。さらに、本発明の潤滑油組
成物に公知の潤滑油添加剤、たとえば極圧添加
剤、酸化防止剤、消泡剤、界面活性剤などは自由
にその目的のために添加される。以下実施例を示
して、本発明を具体的に説明する。 実施例 １ 沃素価175の精製魚油を常法によりNi系触媒0.4
％、水素圧1.5Kg／cm2、温度160±２℃で水添し、
沃素価91、酸価0.5の水添魚油を得た。 この水添魚油１モルに無水マレイン酸0.5モル
を３３ツ口フラスコを用いて180℃３時間反応
させた後、過剰の無水マレイン酸を減圧にて留去
し酸価84.7、粘度430（センチポイズ38℃以下同
様）のマレイン化油を得た。 実施例 ２ 実施例１と同一の条件にて得られた沃素価61、
酸価0.5の水添魚油１モルに無水マレイン酸２モ
ルを３３ツ口フラスコを用いて、190℃２時間
反応させた後、過剰の無水マレイン酸を減圧にて
留去し、酸価102、粘度1276センチポイズのマレ
イン化油を得た。 実施例 ３ 実施例１の条件で得られた沃素価71、酸価0.5
の水添魚油１モルに無水マレイン酸１モルを３
３ツ口フラスコを用いて170℃５時間反応させた
後、過剰の無水マレイン酸を減圧にて留去し、酸
価67.7、粘度320センチポイズのマレイン化油を
得た。 実施例 ４ 実施例１〜３で得られたマレイン化油を表−１
に示す様に単体もしくは配合品とし、乳化性と潤
滑性能の評価を行なつた。 比較例として牛脂に乳化剤を添加したものを用
いた。
に詳しくは、水系の金属加工油にも、非水系の金
属加工油にも用い得る、乳化安定性並びに潤滑性
のすぐれた金属加工油に関するものである。 金属加工油には、たとえば、切削油、研削油、
圧延油、プレス油、引抜油、塑性加工油など加工
方式による呼び方と使い方によつて、水系で使用
される水溶性金属加工油、非水系（油系）で使用
される油溶性金属加工油などいろいろの分類の仕
方がある。 このような金属加工油組成物には、基油に油性
向上剤、界面活性剤、錆止め剤、極圧添加剤、消
泡剤など各種の添加剤が配合されている。 油性向上剤としては、一般に高級脂肪酸、高級
脂肪酸エステル、動植物油脂、ダイマー酸、トリ
マー酸、ポリブテンなど天然または合成の化合物
が使用されている。しかし、潤滑性の点で十分に
満足されるものではなく、その性能をおぎなうた
めに、さらに多くの添加剤を配合している。 また、水溶性金属加工油には、基油のほかに油
性向上剤が添加されるが、これらの油成分を乳化
または可溶化するために、数種の界面活性剤を多
量に使用しないと、安定した乳化分散系または可
溶化系が得られない。多量の界面活性剤で乳化ま
たは可溶化すると潤滑性が低下するばかりでな
く、使用時に泡が多量に発生して、そのために加
工工程で好ましくない問題が発生する。 本発明は従来の金属加工油のこれらの欠点を解
決すべく検討した結果、本発明に至つたものであ
る。 すなわち本発明は、魚油は水素添加して沃素価
50〜120の水素添加魚油を得、それに無水マレイ
ン酸を反応して得られる。38.8℃で40〜20000セ
ンチポイズの範囲の粘度を有する水添魚油のマレ
イン化物（以下「マレイン化油」と称す）を含有
する金属加工油であり、100％のマレイン化油よ
り成るもの、並びにマレイン化油と動植物油脂や
鉱物油の基油及び添加剤、乳化剤と混合して成る
ものがある。 本発明のマレイン化油の濃度が高い程、高い潤
滑性が得られるが、動植物油脂、鉱物油、他の油
性向上剤、極圧添加剤と配合して使用する場合に
は、マレイン化油を少くとも４％配合したもの
が、金属加工上の潤滑性から見て好ましく、これ
以下では、その効果は著しく低下してくる。さら
に本願に使用するマレイン化油は自己乳化性を有
しているため、水系の金属加工油として利用する
場合には、界面活性剤の使用量が極めて少量です
み、経済的であるばかりでなく、泡立ちの著しく
少ない金属加工油が得られる。一方、鉱物油また
は合成潤滑基油に、あるいはまた動植物油脂に本
発明のマレイン化油を配合した油溶性金属加工油
及び潤滑油は、極めてすぐれた潤滑性を示す。 本発明の特長は、特に適当の範囲になるように
水素添加した半硬化魚油をマレイン化したことに
よつて得られる。魚油は重合して潤滑油の分野に
も利用された歴史はあるが、魚油が唯一の国産油
脂でありながら、近年その使用量は少なくなつて
いる。これは魚油が他の動植物油脂と異つて、魚
臭が激しく、完全な脱臭がむずかしく、さらに他
の油脂には含まれない高度不飽和酸を多量に含ん
でいるために、熱に不安定であることなど、技術
的に解決しなければならないことが多く残つてい
るためである。 本発明のマレイン化油は、まず、精製した魚油
を常法によつて水添触媒をもちいて沃素価が50〜
120になるまで水素添加した後、無水マレイン酸
を無触媒またはマレイン化のための公知の触媒を
使用して、150〜250℃で反応することによつて得
られる。本発明に使用される魚油は著しく酸化ま
たは重合が起つている魚油でない限り、その種類
は選ばない。しかし、好ましくは常法で精製した
魚油がよい。水素添加反応は通常の水添条件及び
触媒が使用されて行なわれる。例えば、ニツケル
系触媒を対油脂の0.2〜1.0重量％用い、水素圧1.0
〜4.0Kg／cm2にて、温度160〜200℃で水素添加反
応を行う。水素添加後の沃素価は50〜120である
が、好ましくは60〜100である。沃素価（以下
「IV」と記す）が50以下ではマレイン化の反応が
進行しにくく、生成したマレイン化魚油の融点が
高く、潤滑性も十分ではない。IVが120以上で
は、魚臭が激しく、工業的にはその製造が限定さ
れる。水添魚油と無水マレイン酸の反応モル比は
水添魚油１モルに対し、無水マレイン酸を0.1〜
4.0モル、好ましくは0.5〜2.5モル反応させたもの
が、金属加工油として用いるに適している。無水
マレイン酸のモル数が0.1〜0.5モルでは潤滑性能
がやや低下してくる。また、2.5〜4.0モルでは、
潤滑性能は十分あるが、鉱物油、動植物油脂との
相溶性が低下してくるが、実用的には十分使用出
来る。 粘度は40〜20000の範囲のものが、最も他の油
脂及び鉱物油との相溶性がよく、潤滑性もすぐれ
ている。粘度が40以下では他の油との相溶性はよ
いが、潤滑性が十分ではなく、粘度が2000以上で
は他の油脂、鉱物油との相溶性が低くなり、その
ために一定した潤滑性が得られない。一般に動植
物油脂をマレイン化することは公知であるが、そ
の生成物は複雑で、何種類かの反応が起つている
ことも知られている。特に多量の高度不飽和酸を
含む魚油を水添して得られた水添魚油をマレイン
化する場合には、他の動植物油脂とは、また一層
その反応生成物はことなり複雑なものと推定して
いる。しかし、その反応及び反応生成物を完全に
解析または分析できていない。しかし、検討を重
ねた結果、本発明のように限定された粘度に達し
たマレイン化油であれば、本発明の特長が得られ
ることを発見した。本願はこの発明に基くもので
ある。 本発明のマレイン化油は、単独で金属加工油の
基油として、または油性向上剤として使用するこ
ともできるが、あらかじめ、他の動植物油脂、エ
ステル類、合成油及び鉱物油と混合して同様の目
的に使用してもよい。さらに、本発明の潤滑油組
成物に公知の潤滑油添加剤、たとえば極圧添加
剤、酸化防止剤、消泡剤、界面活性剤などは自由
にその目的のために添加される。以下実施例を示
して、本発明を具体的に説明する。 実施例 １ 沃素価175の精製魚油を常法によりNi系触媒0.4
％、水素圧1.5Kg／cm2、温度160±２℃で水添し、
沃素価91、酸価0.5の水添魚油を得た。 この水添魚油１モルに無水マレイン酸0.5モル
を３３ツ口フラスコを用いて180℃３時間反応
させた後、過剰の無水マレイン酸を減圧にて留去
し酸価84.7、粘度430（センチポイズ38℃以下同
様）のマレイン化油を得た。 実施例 ２ 実施例１と同一の条件にて得られた沃素価61、
酸価0.5の水添魚油１モルに無水マレイン酸２モ
ルを３３ツ口フラスコを用いて、190℃２時間
反応させた後、過剰の無水マレイン酸を減圧にて
留去し、酸価102、粘度1276センチポイズのマレ
イン化油を得た。 実施例 ３ 実施例１の条件で得られた沃素価71、酸価0.5
の水添魚油１モルに無水マレイン酸１モルを３
３ツ口フラスコを用いて170℃５時間反応させた
後、過剰の無水マレイン酸を減圧にて留去し、酸
価67.7、粘度320センチポイズのマレイン化油を
得た。 実施例 ４ 実施例１〜３で得られたマレイン化油を表−１
に示す様に単体もしくは配合品とし、乳化性と潤
滑性能の評価を行なつた。 比較例として牛脂に乳化剤を添加したものを用
いた。
【表】
１ 乳化性
表−１のNo.１，３，７につき、乳化分離度およ
びESIを測定し、表−２に示した。
びESIを測定し、表−２に示した。
【表】
１ 乳化分離度試験方法
各試料の５％溶液を１のトールビーカーに
800ml作成しホモミキサーを用いて５分間撹拌後
静置し、経過時間２分、５分後の分離油層量を測
定し、仕込試料油量に対する百分率にて示した。 ２ ESI（乳化安定指数） 各試料の５％溶液を１のトールビーカーに
800ml作成し、常温にてホモミキサーを用いて５
分間撹拌後、直ちに分液ロートに300ml採取、２
分間経過後、上層、下層より各100mlのエマルジ
ヨンを取り出し、その各々の中の油分（％）を測
定し、次式によりESIを算出した。 ESI％＝下層油分（％）／上層油分（％）×100 次に潤滑性能の試験として、耐荷重能試験リン
グ圧縮試験、圧延試験を行つた。その方法は、以
下に述べる方法によつた。結果を表−３、表−
４、図−１に示す。 ２ 耐荷重能試験 シエル型高速四球式摩擦試験機 1/2インチボール 測定温度 50±２℃ 立軸回転数 1500rpm
800ml作成しホモミキサーを用いて５分間撹拌後
静置し、経過時間２分、５分後の分離油層量を測
定し、仕込試料油量に対する百分率にて示した。 ２ ESI（乳化安定指数） 各試料の５％溶液を１のトールビーカーに
800ml作成し、常温にてホモミキサーを用いて５
分間撹拌後、直ちに分液ロートに300ml採取、２
分間経過後、上層、下層より各100mlのエマルジ
ヨンを取り出し、その各々の中の油分（％）を測
定し、次式によりESIを算出した。 ESI％＝下層油分（％）／上層油分（％）×100 次に潤滑性能の試験として、耐荷重能試験リン
グ圧縮試験、圧延試験を行つた。その方法は、以
下に述べる方法によつた。結果を表−３、表−
４、図−１に示す。 ２ 耐荷重能試験 シエル型高速四球式摩擦試験機 1/2インチボール 測定温度 50±２℃ 立軸回転数 1500rpm
【表】
【表】
３ リング圧縮試験
圧縮荷重 80t
リング寸法 外径20mm、内径10mm
厚さ ５mm
測定温度 常温
【表】
４ 圧延試験
圧延機 ：四段ロール式圧延機
ワークロール直径150mm
巾140mm
バツクアツプロール直径250mm
巾140mm
ロール材質：クロム鋼
ロール周速：30m／min
圧延材料：SPC−Ｃ
厚さ0.60mm×巾50mm×長さ150mm
圧延性能の測定法
圧延前の鋼板に50mmの間隔（l1）で２本の線を
引き、これを圧延して圧延後の間隔（l2）を測定
し、次式により圧下率を求めた。 圧下率（％）＝l2−l1／l2×100 またその時の圧延荷重（ton）をロードセルにて
測定した。 給油方法：試料の５％（重量）濃度にて、50℃で
ホモキミサーで撹拌してエマルジヨン
とし、圧延時に鋼板の噛込部とロール
にスプレー給油して圧延を行つた。 ５ 結果 ｉ 表−２の結果、本発明の実施例の１，３はセ
ミ・タイトエマルジヨンを示し、乳化剤を加え
なくても極めて高い乳化安定性を示すのに対
し、牛脂のみでは乳化安定性が悪く、実施例
１，３と同等にするためには、乳化剤を1.7％
添加する必要がある。 表−３の耐荷重能並びに表−４の摩擦係数の
結果は本発明のマレイン化油を含むものはいず
れも、対象試料（牛脂、ナタネ油）に比較し
て、耐荷重能並びに摩擦系数共にすぐれており
潤滑性の高いことを示している。 図−１の圧延試験の結果より、本発明の実施
例のNo.１〜６はいずれもNo.７（牛脂）に比較し
て、すぐれた圧延性能を示しており、表−２の
結果の、乳化安定性が同じであつても圧延性能
には著しい差があることが認められる。
引き、これを圧延して圧延後の間隔（l2）を測定
し、次式により圧下率を求めた。 圧下率（％）＝l2−l1／l2×100 またその時の圧延荷重（ton）をロードセルにて
測定した。 給油方法：試料の５％（重量）濃度にて、50℃で
ホモキミサーで撹拌してエマルジヨン
とし、圧延時に鋼板の噛込部とロール
にスプレー給油して圧延を行つた。 ５ 結果 ｉ 表−２の結果、本発明の実施例の１，３はセ
ミ・タイトエマルジヨンを示し、乳化剤を加え
なくても極めて高い乳化安定性を示すのに対
し、牛脂のみでは乳化安定性が悪く、実施例
１，３と同等にするためには、乳化剤を1.7％
添加する必要がある。 表−３の耐荷重能並びに表−４の摩擦係数の
結果は本発明のマレイン化油を含むものはいず
れも、対象試料（牛脂、ナタネ油）に比較し
て、耐荷重能並びに摩擦系数共にすぐれており
潤滑性の高いことを示している。 図−１の圧延試験の結果より、本発明の実施
例のNo.１〜６はいずれもNo.７（牛脂）に比較し
て、すぐれた圧延性能を示しており、表−２の
結果の、乳化安定性が同じであつても圧延性能
には著しい差があることが認められる。
図面は表−１の組成で行なつた圧延性能を圧延
荷重（ton）と圧下率（％）の関係により示した
圧延性能比較線図である。
荷重（ton）と圧下率（％）の関係により示した
圧延性能比較線図である。
Claims (1)
- １ 沃素価50〜120の水素添加魚油に、無水マレ
イン酸を反応して得られる38.8℃で40〜20000セ
ンチポイズの粘度を有する水添魚油のマレイン化
物を含有することを特徴とする金属加工油。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15104784A JPS6128590A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 金属加工油 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15104784A JPS6128590A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 金属加工油 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128590A JPS6128590A (ja) | 1986-02-08 |
| JPH0473477B2 true JPH0473477B2 (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=15510134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15104784A Granted JPS6128590A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 金属加工油 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6128590A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005071050A1 (en) * | 2004-01-09 | 2005-08-04 | The Lubrizol Corporation | Maleated vegetable oils and derivatives, as self-emulsifying lubricants in metalworking |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6160793A (ja) * | 1984-09-01 | 1986-03-28 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | 金属加工油 |
| JP2006249325A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Tokai Rika Co Ltd | 金属加工用油剤 |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP15104784A patent/JPS6128590A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005071050A1 (en) * | 2004-01-09 | 2005-08-04 | The Lubrizol Corporation | Maleated vegetable oils and derivatives, as self-emulsifying lubricants in metalworking |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6128590A (ja) | 1986-02-08 |
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