(57)【要約】【課題】安全、環境面で問題がなく、加工性と脱脂性の両方に優れた水溶性金属加工用潤滑剤を提供する。【解決手段】（Ａ）水７５質量％以下、（Ｂ）ダイマー酸、トリマー酸又はそれらの金属塩５〜７０質量％、（Ｃ）総炭素数が８以上のアルキル基又はアルケニル基を有する、有機リン酸エステル金属塩、有機亜リンエステル金属塩、有機ホスホン酸金属塩及び有機ホウ酸エステル金属塩から選ばれる少なくとも一種の金属塩１〜５０質量％及び（Ｄ）非イオン界面活性剤１０〜８０質量％を含有してなる水溶性金属加工用潤滑剤である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）水７５質量％以下、（Ｂ）ダイマー酸、トリマー酸又はそれらの金属塩５〜７０質量％、（Ｃ）総炭素数が８以上のアルキル基又はアルケニル基を有する、有機リン酸エステル金属塩、有機亜リンエステル金属塩、有機ホスホン酸金属塩及び有機ホウ酸エステル金属塩から選ばれる少なくとも一種の金属塩１〜５０質量％及び（Ｄ）非イオン界面活性剤１０〜８０質量％を含有してなる水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項２】
（Ｂ）成分の酸アルカリ比が１：０〜１：１．１である請求項１記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項３】
さらに、（Ｅ）腐敗防止剤及び／又は金属不活性化剤０．０１〜１０質量％を含有してなる請求項１又は２に記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項４】
（Ｂ）成分又は（Ｃ）成分の金属塩が、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩である請求項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項５】
（Ｂ）成分のダイマー酸又はトリマー酸が、エステル基を有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項６】
金属がステンレスである請求項１〜５のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水溶性金属加工用潤滑剤に関し、さらに詳しくは、金属（鋼、ステンレス、アルミ合金、銅等）の鍛造加工、プレス加工、引き抜き加工、しごき加工、曲げ加工、転造加工、圧延加工、特に、ステンレスプレス加工に好適に用いられる水溶性金属加工用潤滑剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステンレスプレス加工において、塩素系加工油剤や蓚酸被膜潤滑剤が使用されていたが、塩素系加工油剤は発癌性やダイオキシン発生の問題が指摘され、安全、環境面で好ましくなく、脱脂性にも劣っていた。また、蓚酸被膜潤滑剤は加工後に脱膜処理が必要であり、廃液処理上の問題があり、加工性も劣っていた。したがって、安全環境面で問題がなく、加工性と脱脂性の両方に優れた水溶性金属加工用潤滑剤が望まれていた。水溶性金属加工用潤滑剤として、文献的には、特定のリン酸エステルからなるもの（特許文献１）、アルキレンオキサイドブロック付加型イオン界面活性剤及びカルボン酸塩からなるもの（特許文献２）等が開示されているが、効果の点で未だ改良の余地があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２１４１８３号公報（第２頁）
【特許文献２】
特開２００２−２１２５８４号公報（第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下でなされたもので、安全、環境面で問題がなく、加工性と脱脂性の両方に優れた水溶性金属加工用潤滑剤を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、水と共に、ダイマー酸等、特定の有機リン酸エステル金属塩等及び非イオン界面活性剤を、それぞれ特定の割合で含む水溶性金属加工用潤滑剤により、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明に要旨は下記のとおりである。
１．（Ａ）水７５質量％以下、（Ｂ）ダイマー酸、トリマー酸又はそれらの金属塩５〜７０質量％、（Ｃ）総炭素数が８以上のアルキル基又はアルケニル基を有する、有機リン酸エステル金属塩、有機亜リンエステル金属塩、有機ホスホン酸金属塩及び有機ホウ酸エステル金属塩から選ばれる少なくとも一種の金属塩１〜５０質量％及び（Ｄ）非イオン界面活性剤１０〜８０質量％を含有してなる水溶性金属加工用潤滑剤。
２．（Ｂ）成分の酸アルカリ比が１：０〜１：１．１である上記１記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
３．さらに、（Ｅ）腐敗防止剤及び／又は金属不活性化剤０．０１〜１０質量％を含有してなる上記１又は２に記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
４．（Ｂ）成分又は（Ｃ）成分の金属塩が、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩である上記１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
５．（Ｂ）成分のダイマー酸又はトリマー酸が、エステル基を有するものである上記１〜４のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
６．金属がステンレスである上記１〜５のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤の（Ａ）成分である水の量は、潤滑剤全量基準で、７５質量％以下である。より好ましくは５０質量％であり、さらに好ましくは３０質量％以下であり、特に好ましくは２０質量％以下である。７５質量％を超えると、加工性に劣る。
【０００７】
次に、本発明の水溶性金属加工用潤滑剤の（Ｂ）成分であるダイマー酸、トリマー酸又はそれらの金属塩である。ダイマー酸、トリマー酸とは、オレイン酸、リノレイン酸などの不飽和脂肪酸の二量体、三量体をいう。このダイマー酸、トリマー酸は、エステル基が存在していた方が好ましい。なお、そのエステル基の存在はＩＲスペクトルで確認することができる。
ダイマー酸、トリマー酸の金属塩の金属は、特に限定されないが、アルカリ金属又はアルカリ土類金属が好ましい。また、（Ｂ）成分の酸・アルカリモル比は１：０〜１：１．１の範囲であるのが好ましい。酸・アルカリモル比が１：０〜１：１．１の範囲を逸脱すると、加工性に劣る場合がある。なお、（Ｂ）成分は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。その（Ｂ）成分の配合量は、潤滑剤全量基準で、５〜７０質量％であり、好ましくは５〜６０質量％であり、より好ましくは１０〜４０質量％である。５質量％未満では、加工性に劣り、７０質量％を超えると、粘度が高くなり、塗布等の取り扱い性に劣る。
【０００８】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤の（Ｃ）成分は、総炭素数が８以上のアルキル基又はアルケニル基を有する、有機リン酸エステル金属塩、有機亜リンエステル金属塩、有機ホスホン酸金属塩及び有機ホウ酸エステル金属塩から選ばれる少なくとも一種の金属塩である。総炭素数が７以下であると、加工性に劣る。好ましくは１２以上であり、より好ましくは１８〜４０である。
【０００９】
上記有機リン酸エステル金属塩は、下記式（１）又は（２）で表される。
Ｒ１Ｏ（Ｒ２Ｏ）Ｐ（＝Ｏ）ＯＭｅ      ・・・（１）
Ｒ３ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＭｅ）２                      ・・・（２）
式中、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数の和が８以上のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ３は炭素数８以上のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｍｅは金属を示し、アルカリ金属、アルカリ土類金属が好ましい。
具体的には、オクチルアシッドホスフェート金属塩、イソデシルアシッドホスフェート金属塩、トリデシルアシッドホスフェート金属塩、オレイルアシッドホスフェート金属塩、ラウリルリン酸金属塩等を挙げることができる。
また、有機ジリン酸エステル；ピロリン酸エステル、トリリン酸エステル、トリメタリン酸エステル、テトラメタリン酸エステルのような有機ポリリン酸エステルも使用することができる。
【００１０】
上記有機亜リンエステル金属塩は、下記式（３）又は（４）で表される。
Ｒ１Ｏ（Ｒ２Ｏ）ＰＯＭｅ          ・・・（３）
Ｒ３ＯＰ（ＯＭｅ）２                          ・・・（４）
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＭｅは前記に同じである。
具体的には、ジオレイル亜リン酸エステル金属塩、ノニルフェニル亜リン酸エステル金属塩等を挙げることができる。
【００１１】
上記有機ホスホン酸金属塩は、下記式（５）又は（６）で表される。
Ｒ１（Ｒ２Ｏ）Ｐ（＝Ｏ）ＯＭｅ      ・・・（５）
Ｒ３Ｐ（＝Ｏ）（ＯＭｅ）２                      ・・・（６）
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＭｅは前記に同じである。
具体的には、モノラウリルホスホン酸金属塩、２−エチルヘキシルホスホン酸モノ−２−エチルヘキシル金属塩等を挙げることができる。
【００１２】
上記有機ホウ酸エステルは、下記式（７）又は（８）で表される。
Ｒ１Ｏ（Ｒ２Ｏ）ＢＯＭｅ          ・・・（７）
Ｒ３ＯＢ（ＯＭｅ）２                          ・・・（８）
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＭｅは前記に同じである。
具体的には、ジオクチルホウ酸金属塩、オレイルホウ酸金属塩等を挙げることができる。
以上の（Ｃ）成分の酸・アルカリモル比が１：０〜１：１．０であるのが好ましい。
（Ｃ）成分は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。その配合量は、潤滑剤全量基準で、１〜５０質量％、好ましくは２〜２０質量％であり、より好ましくは５〜１０質量％である。１質量％未満であると、加工性に劣り、５０質量％を超えても量の割には効果が小さく経済的に不利となる。
【００１３】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤の（Ｄ）成分の非イオン界面活性剤として、グリコール誘導体、グリセリン誘導体又は多価アルコール誘導体が好ましく、具体的には、２−エチルヘキシルジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、エチレンオキシドプロピレンオキシド共重合体（例えば、ユニルーブ７５ＤＥ２６２０、７５ＤＥ２５、５０ＭＢ２、以上日本油脂社製）等を挙げることができる。（Ｄ）成分の分子量は１５，０００以下が好ましく、５０〜１３，０００の範囲がより好ましい。
（Ｄ）成分は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。その配合量は、潤滑剤全量基準で、１０〜９０質量％、好ましくは１０〜４０質量％である。１０質量％未満であると、他の添加剤を分散させる効果が小さく、８０質量％を超えても量の割には効果が小さく経済的に不利となる。
【００１４】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤の（Ｅ）成分は腐敗防止剤及び／又は金属不活性化剤である。
腐敗防止剤として、特に限定されないが、２，４−ジヒドロキシ安息香酸アニリド化合物；メルカプトアミドカルボン酸またはその塩；ジメチルチアゾリジン、メチルチアゾリジン、チアゾリジン等のチアゾリジン化合物；ポリエチレンイミン；２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸又はその塩；１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸又はその塩；トリ−ｎ−ブチル−ｎ−ヘキサデシル−ホスホニウム，トリ−ｎ−ブチル−ｎ−ドデシル−ホスホニウム、テトラキス−ヒドロキシメチル−ホスホニウム又はそれらの塩；ヒドロキシエチルピペラジンなどを挙げることができ、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００１５】
金属不活性化剤として、特に制限はないが、ベンゾトリアゾール；カルボキシベンゾトリアゾール；２−メルカプトチアゾール、２−アミノチアゾール等のチアゾール化合物；３−アミノトリアゾール、４−アミノトリアゾール、２，５−ジアミノトリアゾール、３−メルカプトトリアゾール、３−アミノ−５−トリアゾール等のトリアゾール化合物；２−メルカプトイミダゾール、２−メルカプト−１−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物などを挙げることができ、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
以上の（Ｅ）成分の配合量は、潤滑剤全量基準で、好ましくは０．０１〜１０質量％である。０．０１質量％未満では、加工性が劣る可能性があり、１０質量％を超えても、量の割には効果が小さく不経済である可能性がある。
【００１６】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤のｐＨは加工性の点で好ましくは１１以下、より好ましくは９以下、さらに好ましくは７以下、特に好ましくは５．５以下である。また、水溶性金属加工用潤滑剤の４０℃における動粘度は５〜１０，０００ｍｍ２／ｓの範囲であるのが好ましい。５未満であると、加工性に劣る可能性があり、１０，０００を超えると、塗布等の取り扱い性に劣る可能性がある。
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて各種添加剤、例えば、酸化防止剤、消泡剤などを単独又は二種以上を組み合わせて、適宜配合させることができる。
【００１７】
酸化防止剤としては、例えば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、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールなどのフェノール系、及び硫黄系などが、消泡剤としては、例えばジメチルポリシロキサン、フルオロエーテルなどが挙げられる。
【００１８】
以上の酸化防止剤の配合量は、潤滑剤全量基準で、好ましくは０．１〜５質量％、消泡剤の配合量は、好ましくは０．００１〜０．００５質量％である。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、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。
実施例１〜１４及び比較例１〜５
（１）水溶性金属加工用潤滑剤の調製
水に対し、第１表に示す成分を、潤滑剤全量に基づき第１表に示す量で配合することにより、水溶性金属加工用潤滑剤を調製した。また、水分が０のものは、水へ各成分を配合して調製後、水分を除去して潤滑剤とした。
（２）物性の評価
各潤滑剤について下記の要領で物性の評価を行なった。その結果を第１表に示す。
【００２０】
▲１▼潤滑性試験
バウデン試験で摩擦係数を求めた。
板材：ＳＵＳ３０４、鋼球：ＳＵＪ２（３／１６ｉｎｃｈ）、荷重：５ｋｇ、
速度：２０ｍｍ／ｓ、摺動距離：５０ｍｍ、試験温度：室温（２５℃）
▲２▼脱脂性試験
板材（ＳＵＳ３０４、８０×６０）に試料を塗り、２４時間放置後、水洗し、脱脂された部分の面積％を求めた。
▲３▼耐腐敗性試験
イージーカルトＭ試験に準じて行った。
▲４▼動粘度測定法
ＪＩＳ  Ｋ  ２２８３に従って測定した。
【００２１】
【表１】
2004359727.tif 000002
【００２２】
【表２】
2004359727.tif 000003
【００２３】
【表３】
2004359727.tif 000004
【００２４】
注）
配合成分
Ａ１        トリマー酸（ゴグニスジャパン社製、ＥＭＰＯＬ，１０４５）Ｋ塩
（酸アルカリモル比１：０．９）
Ａ２        トリマー酸（ゴグニスジャパン社製、ＥＭＰＯＬ，１０４５）
（酸アルカリモル比１：０）
Ａ３        ダイマー酸（ゴグニスジャパン社製、ＥＭＰＯＬ，１００８）
（酸アルカリモル比１：０）
Ａ４（比較）オレイン酸Ｋ塩（酸アルカリモル比１：０．９）
Ａ５（比較）パルミチン酸Ｎａ塩（酸アルカリモル比１：０．９）
Ａ６        トリマー酸（ゴグニスジャパン社製、ＥＭＰＯＬ，１０４５）Ｋ塩
（酸アルカリ比１：１．１）
Ａ７        トリマー酸（ゴグニスジャパン社製、ＥＭＰＯＬ，１０４５）Ｋ塩
（酸アルカリ比１：０．４）
【００２５】
Ｂ１        モノ、ジオクチルアシッドホスフェートＫ塩
（酸アルカリモル比１：０．９）
Ｂ２        モノ、ジオクチルアシッドホスフェート
（酸アルカリモル比１：０）
Ｂ３        モノラウリルリン酸Ｋ塩（酸アルカリモル比１：０．９）
Ｂ４（比較）モノブチルリン酸Ｋ塩（酸アルカリモル比：１：０．９）
【００２６】
Ｃ１        ジプロピレングリコール
Ｃ２        グリセリン
Ｃ３        エチレングリコールプロピレングリコール共重合体
（日本油脂社製、７５ＤＥ２６２０）
Ｄ１        ヒドロキシエチルピペラジン
Ｅ１        ベンゾトリアゾール
【００２７】
比較例４：鉱油（４０℃における動粘度；３０ｍｍ２／ｓ）
＋硫化油脂（１０質量％）
比較例５：塩素化パラフィン＋硫化油脂（１０質量％）
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、安全、環境面で問題がなく、特にステンレスプレス加工に好適に用いられ、加工性と脱脂性の両方に優れた水溶性金属加工用潤滑剤を提供することができる。