CN103289798B - 塑性加工用润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在铝、铝合金的方形产品的塑性加工中,即使在严格的加工条件下也可得到良好的加工性,在塑性加工后可以容易地去除油剂,稳定性优异的塑性加工用润滑油组合物。塑性加工用润滑油组合物含有:选自矿物油及合成油中的至少一种基础油;以组合物总量为基准,5~30质量%的碳原子数8~24的脂肪族一元醇和1~30质量%的下述通式(1)所示的HLB值为9~14的聚氧亚烷基烷基醚,该润滑油组合物不用水稀释地用在铝或铝合金的塑性加工中。R1-O-(R2-O)n-R3(1)[式(1)中,R1表示碳原子数1~30的烷基或氢原子,R2表示碳原子数2~4的亚烷基,R3表示碳原子数1~30的烷基,n表示2~20的整数]。
Description
技术领域
本发明涉及塑性加工用润滑油组合物。
背景技术
铝、以铝为主要成分的合金(以下称为“铝合金”。)等铝系材料由于比重小,因此被用在以轻量化为目的的壳体等各种用途中。然而,在进行塑性加工时,存在只有铝系材料才有的问题点。例如铝系材料比铁熔点低,因此在加工后即使进行热脱脂也难以去除油剂。另外,由于碱溶解铝系材料,因此不能应用碱脱脂。此外,通过加工产生的铝系材料的新生面具有非常容易凝集的性质,因此要求加工油剂具有防止凝集的性能、及高冷却性能。
铝的塑性加工中所使用的油剂可大致区分为非水溶性与水溶性。作为饮料罐等圆筒型的罐自过去起使用冲拔拉伸罐(DI罐、Drawn and Ironed Can),在其加工中一直使用水溶性的油剂。通常用水将这些水溶性的油剂稀释10~50倍而使用。譬如在DI罐的加工工序中,减薄拉深(ironing)成形工序具有最严格的加工条件,重视冷却性以及加工后的油剂去除性,使用了用水稀释油剂类型的水溶性油剂(例如参照专利文献1、2)。
另一方面,在饮料罐以外的领域,为了实现轻量化,使用铝系材料制的方形(方筒型)的壳体。这样的壳体中有与DI罐相同地通过深冲/减薄拉深加工制造的壳体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-85872号公报
专利文献2:日本特开2005-220170号公报
发明内容
发明要解决的问题
以与圆筒的DI罐同样的方式制造方形的壳体的情况下,采用用水稀释并使用的类型的常规的DI罐加工油剂(即水溶性油剂)时,润滑性变得不充分,不能良好的加工。推测其原因为:与圆筒的DI罐的情况相比,壳体的角部的润滑条件较严格。
因此,考虑到润滑性,思量使用高粘度的非水溶性的加工油剂。然而,该方法虽然加工性变得良好,但油剂的去除变得困难,得不到充分的生产速度。
此外,为了使润滑性能提高,考虑在水溶性油剂中高浓度地添加极压剂、油性剂等添加剂。然而采用该方法,油剂的稳定性不足,存在不能长期保管、不耐用的情况。
本发明是鉴于这样的实际情况而完成的,其目的在于提供在铝、铝合金的方形产品的塑性加工中,即使在严格的加工条件下也可得到良好的加工性、塑性加工后可以容易地去除油剂、稳定性优异的塑性加工用润滑油组合物。
用于解决问题的方案
本发明为了解决上述问题,提供下述塑性加工用润滑油组合物,其不用水稀释地用在铝或铝合金的塑性加工中,其含有:选自矿物油及合成油中的至少一种基础油;以组合物总量为基准,5~30质量%的碳原子数8~24的脂肪族一元醇和1~30质量%的下述通式(1)所示的HLB值为9~14的聚氧亚烷基烷基醚。
R1-O-(R2-O)n-R3 (1)
[式(1)中,R1表示碳原子数1~30的烷基或氢原子,R2表示碳原子数2~4的亚烷基,R3表示碳原子数1~30的烷基,n表示2~20的整数。]
上述的脂肪族一元醇优选含有碳原子数8~24的饱和脂肪族一元醇和碳原子数8~24的不饱和脂肪族一元醇,以脂肪族一元醇总量为基准,该不饱和脂肪族一元醇的含量优选为40~99质量%。
此外,上述的脂肪族一元醇优选含有碳原子数8~24的支链型饱和脂肪族一元醇和碳原子数8~24的直链状不饱和脂肪族一元醇。
发明的效果
基于本发明可提供在铝、铝合金的方形产品的塑性加工中,即使在严格的加工条件下也可得到良好的加工性、塑性加工后可以容易地去除油剂、稳定性优异的塑性加工用润滑油组合物。
附图说明
图1是表示在实施例中进行的平板滑动试验的概要的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行详细地说明。
本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物含有:选自矿物油及合成油中的至少一种基础油;以组合物总量为基准,5~30质量%的碳原子数8~24的脂肪族一元醇和1~30质量%的下述通式(1)所示的HLB值为9~14的聚氧亚烷基烷基醚。该润滑油组合物不用水稀释地用在铝或铝合金的塑性加工中。
R1-O-(R2-O)n-R3(1)
[式(1)中,R1表示碳原子数1~30的烷基或氢原子,R2表示碳原子数2~4的亚烷基,R3表示碳原子数1~30的烷基,n表示2~20的整数。]
在本实施方式中,作为塑性加工用润滑油组合物的基础油,使用选自矿物油及合成油中的至少一种。作为矿物油,例如可使用将原油常压蒸馏及减压蒸馏而得到的润滑油馏分经适当组合溶剂脱沥青、溶剂抽提、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制、硫酸洗涤、白土处理等精制处理而精制的链烷烃系、环烷烃系等的油。特别优选使用多环芳香族烃(PCA)含量以DMSO提取物计低于3质量%的链烷烃系矿物油及环烷烃系矿物油。
此外,作为合成油,例如可使用聚-α-烯烃(聚丁烯、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物等)、烷基苯、烷基萘、酯、聚氧亚烷基二醇、聚苯醚等。在本发明中,基础油的运动粘度没有任何限制,通常使用在40℃下运动粘度为6~1000mm2/s的基础油,优选使用10~500mm2/s的基础油。此外,理所当然的,这些矿物油及合成油可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
此外,本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物含有碳原子数8~24的脂肪族一元醇(以下也称为“(A)成分”。)。脂肪族一元醇的碳原子数从加工性更优异的观点出发为8以上,优选为10以上,最优选为12以上。此外,从油剂去除性的观点出发,碳原子数为24以下,更优选为22以下,最优选为20以下。
上述的脂肪族一元醇可以为直链状也可以为支化状,另外可以为饱和也可以为不饱和,更优选含有不饱和一元醇,进一步优选组合使用饱和醇和不饱和醇。此外,若为饱和醇则优选具有支链,若为不饱和醇则优选为直链。即,最优选组合使用支链状饱和醇和直链状不饱和醇。
此外,从加工性及稳定性的观点出发,以(A)成分总量为基准,不饱和醇的含量优选为40质量%以上,更优选为60质量%以上,最优选为80质量%以上。不饱和醇的含量的上限没有限制,从加工性的观点出发,优选为99质量%以下,更优选为95质量%以下,最优选为90%以下。
从加工性的观点出发,以润滑油组合物总量为基准,(A)成分的含量为5质量%以上,更优选为7质量%以上,最优选为10质量%以上。此外,从洗涤性的观点出发,(A)成分的含量为30质量%以下,更优选为28质量%以下,最优选为20质量%以下。
此外,本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物含有上述通式(1)所示的HLB值为9~14的聚氧亚烷基烷基醚(以下称为(B)成分)。该聚氧亚烷基烷基醚具有作为表面活性剂的功能。
式(1)中,R1表示碳原子数1~30的烷基或氢原子,R3表示碳原子数1~30的烷基。R1为氢原子时,R3所示的烷基的碳原子数优选为碳原子数4~18,进一步优选为碳原子数6~16,特别优选为6~10。此外,R1、R3均为烷基时,它们的碳原子数优选为碳原子数4~18,进一步优选为碳原子数6~16,特别优选为10~16。该碳原子数超过上述的上限值时,有洗涤性变得不充分的倾向,此外,低于上述的下限值时,有润滑油组合物的稳定性变得不充分的倾向。
式(1)中,R2表示碳原子数2~4的亚烷基,其中优选亚乙基及亚丙基,最优选亚乙基。需要说明的是,在同一分子中作为R2存在亚乙基及亚丙基意味着式(1)中的-(R2-O)n-为环氧乙烷和环氧丙烷的共聚链。此时,环氧乙烷和环氧丙烷的共聚链可以为嵌段共聚链、无规共聚链的任一种。若R2的碳原子数为1,则润滑油组合物的稳定性变得不充分,此外,若超过4,则HLB值变小,洗涤性变得不充分。
式(1)中,n表示2~20的整数,优选为3~16,更优选为4~12。若n为1,则润滑油组合物的稳定性变得不充分,此外,若超过20,则洗涤性变得不充分。
(B)成分可以为单烷基醚(式(1)中的R1为氢原子的化合物)也可以为二烷基醚(式(1)中的R1为碳原子数1~30的烷基的化合物)的任一种,从洗涤性的观点出发,更优选为单烷基醚。
(B)成分的HLB(亲水亲油平衡值,Hydrophile-LipophileBalance)值为9~14,优选为11~13。若HLB值低于9,则油剂的洗涤性变差,此外若HLB值超过14,则油剂的稳定性变差,此外,加工性也降低,不优选。(B)成分的HLB值可通过适宜地改变用于聚合的环氧烷烃的摩尔数、末端烷基的长度等来调整。在此,HLB值是指用格里菲法算出的值。
作为(B)成分,具体而言,可列举出聚氧亚乙基单烷基醚、聚氧亚乙基二烷基醚、聚氧亚丙基单烷基醚及聚氧亚丙基二烷基醚、聚氧亚乙基-氧亚丙基单烷基醚、聚氧亚乙基-氧亚丙基二烷基醚,其中,优选为聚氧亚乙基单烷基醚及聚氧亚乙基二烷基醚,最优选为聚氧亚乙基单烷基醚。
以润滑油组合物总量为基准,(B)成分的含量为1~30质量%,优选为3~20质量%,更优选为5~15质量%。以组合物总量为基准,(B)成分的含量低于1质量%时,表现不出洗涤性提高的效果,此外,加工性也变得不充分。另一方面,以组合物总量为基准,含量超过30质量%时,成本上所得到的洗涤性提高的效果与添加量不相称。
为了使加工性进一步提高,本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物还可含有除上述(A)、(B)成分以外的含氧化合物(以下也称为“(C)成分”。)。作为(C)成分,可列举出选自以下(C1)~(C8)成分中的至少一种含氧化合物。
(C1)数均分子量为100以上且1000以下的具有3~6个羟基的多元醇的环氧烷烃加成物
(C2)上述(C1)成分的烃基醚或烃基酯
(C3)数均分子量为100以上且1000以下的聚亚烷基二醇
(C4)上述(C3)成分的烃基酯
(C5)碳原子数2~20的二元醇
(C6)上述(C5)成分的烃基醚或烃基酯
(C7)碳原子数3~20的三元醇
(C8)上述(C7)成分的烃基醚或烃基酯
作为(C1)成分的具有3~6个羟基的多元醇,可以使用以下的多元醇,还可以使用糖类。
作为上述多元醇,例如可列举出甘油;甘油的2~4聚体、三烃甲基烷烃及它们的2~4聚体;季戊四醇、二季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,3,5-戊三醇、1,2,6-己三醇、1,2,3,4-丁四醇、山梨糖醇、山梨糖醇酐、山梨糖醇甘油缩合物、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露糖醇、艾杜糖醇(iditol)、塔罗糖醇、半乳糖醇、阿洛糖醇。
作为上述糖类,例如可列举出木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纤维二糖、麦芽糖、异麦芽糖、海藻糖、蔗糖。它们中从加工性优异的观点出发,优选甘油、三烃甲基烷烃、山梨糖醇。
作为构成(C1)成分的环氧烷烃,使用碳原子数2~6,优选碳原子数2~4的环氧烷烃。作为碳原子数2~6的环氧烷烃,例如可列举出环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷(α-环氧丁烷)、2,3-环氧丁烷(β-环氧丁烷)、1,2-环氧基-1-甲基丙烷、1,2-环氧庚烷、1,2-环氧己烷。它们中从加工性优异的观点出发,优选环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷,更优选环氧乙烷、环氧丙烷。
(C1)成分的数均分子量(Mn)通常为100以上且1000以下,优选为100以上且800以下。Mn低于100时,有可能降低与基础油的溶解性。另一方面,Mn比1000大时,在油剂去除工序中,油剂有可能残留在加工后的被加工材料的表面。需要说明的是,本发明的Mn是指基于凝胶渗透色谱法(GPC)的标准聚苯乙烯换算的数均分子量。
作为(C2)成分,可使用使(C1)成分的环氧烷烃加成物的末端羟基的一部分或全部烃基醚化或烃基酯化而成的化合物。在此,在(C2)成分的烃基醚中的烃基表示碳原子数1~24的烷基、碳原子数2~24的链烯基、碳原子数5~7的环烷基、碳原子数6~11的烷基环烷基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数7~18的烷基芳基、碳原子数7~18的芳基烷基等烃基。
它们中从加工性优异的观点出发,优选碳原子数2~18的直链或支化的烷基、碳原子数2~18的直链或支化的链烯基,更优选碳原子数3~12的直链或支化的烷基、油烯基(从油醇中除去羟基后的残留基团)。
作为在(C2)成分的酯化中使用的酸,通常可列举出羧酸。作为该羧酸,可以为一元酸也可以为多元酸,通常使用一元酸。作为一元酸,可列举出碳原子数6~24的脂肪酸,可以为直链状的一元酸也可以为支化状的一元酸。此外,作为一元酸,可以为饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸或它们的混合物。
它们中,特别优选碳原子数8~20的饱和脂肪酸、碳原子数8~20的不饱和脂肪酸及它们的混合物。需要说明的是,作为(C2)成分,这些化合物可以单独使用或以两种以上的混合物的方式使用。
(C3)成分通常是Mn为100以上且1000以下的聚亚烷基二醇,使用碳原子数2~6、优选为2~4的环氧烷烃均聚或共聚而成的化合物。作为碳原子数2~6的环氧烷烃,可列举出在(C1)成分的说明中列举的环氧烷烃。它们中从加工性优异的观点出发,优选环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷,更优选环氧乙烷、环氧丙烷。
需要说明的是,在聚亚烷基二醇的聚合时使用两种以上的环氧烷烃的情况下,氧亚烷基的聚合形式没有特别限制,可以为无规共聚,也可以为嵌段共聚。
作为(C3)成分,通常使用Mn为100以上且1000以下,优选为120以上且700以下的聚亚烷基二醇。Mn低于100时,有可能使在矿物油中的溶解性降低。另一方面,Mn比1000大时,在油剂去除工序中,油剂有可能残留在加工后的被加工材料的表面。
作为(C3)成分,可以使用在其制造时使环氧烷烃聚合过程中以Mn成为100以上且1000以下的方式反应得到的化合物。此外,可以使用将用任意方法得到的聚亚烷基二醇混合物、市售的聚亚烷基二醇混合物通过蒸馏、色谱法分离而得到的Mn为100以上且1000以下的化合物。需要说明的是,作为(C3)成分,这些化合物可以单独使用或以两种以上的混合物的方式使用。
作为(C4)成分,使用使Mn为100以上且1000以下、优选为120以上且700以下的聚亚烷基二醇烃基酯化而得到的化合物。作为(C4)成分,可使用使(C3)成分的聚亚烷基二醇的末端羟基的一部分或全部烃基酯化而得到的化合物。
作为在(C4)成分的酯化中使用的酸,通常可列举出羧酸。作为该羧酸可以为一元酸也可以为多元酸,通常使用一元酸。具体而言,可列举出在上述(C2)成分的说明中列举的酸。需要说明的是,作为(C4)成分,这些化合物可以单独使用或以两种以上的混合物的方式使用。
(C5)成分为碳原子数2~20、优选为碳原子数3~18的二元醇。在此所谓的二元醇是指分子中没有醚键的二元醇。
它们中从加工性优异的观点出发,可优选列举出1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇。需要说明的是,作为(C5)成分,这些化合物可以单独使用或以两种以上的混合物的方式使用。
作为(C6)成分,可使用使(C5)成分的二元醇的末端羟基的一部分或全部烃基醚化或烃基酯化而得到的化合物。
在(C6)成分的烃基醚中,烃基表示碳原子数1~24的烃基,具体而言,可列举出在(C2)成分的说明中列举的各个基团。它们中从加工性优异的观点出发,优选碳原子数2~18的直链或支化的烷基、碳原子数2~18的直链或支化的链烯基,进一步优选碳原子数3~12的直链或支化的烷基、油烯基(从油醇中除去羟基后的残留基团)。
关于(C6)成分,作为用于酯化的酸,通常可列举出羧酸。作为该羧酸,可以使用一元酸也可以使用多元酸,通常使用一元酸。具体而言,可列举出在上述(C2)成分的说明中列举的酸。
(C6)成分的酯可以为偏酯也可以为全酯的任一种,从加工性优异的观点出发,优选为偏酯。需要说明的是,作为(C6)成分,这些化合物可以单独使用或以两种以上的混合物的方式使用。
(C7)成分为碳原子数3~20、优选为碳原子数3~18的三元醇。在此所谓的三元醇是指在分子中没有醚键的三元醇。
它们中从加工性优异的观点出发,优选1,2,12-十二烷三醇、1,2,13-十三烷三醇、1,2,14-十四烷三醇、1,2,15-十五烷三醇、1,2,16-十六烷三醇、1,2,17-十七烷三醇、1,2,18-十八烷三醇。需要说明的是,作为(C7)成分,这些化合物可以单独使用或以两种以上的混合物的方式使用。
作为(C8)成分,可使用使(C7)成分的三元醇的末端羟基的一部分或全部烃基醚化或烃基酯化而得到的化合物。
在(C8)成分的烃基醚中,烃基表示碳原子数1~24的烃基,具体而言,可列举出在(C2)成分的说明中列举的各个基团。它们中从加工性优异的观点出发,优选碳原子数2~18的直链或支化的烷基、碳原子数2~18的直链或支化的链烯基,更优选可列举出碳原子数3~12的直链或支化的烷基、油烯基(从油醇中除去羟基后的残留基团)。
在(C8)成分中,作为用于酯化的酸,通常,可列举出羧酸。作为该羧酸,可以使用一元酸也可以使用多元酸,通常使用一元酸。具体而言,可列举出在上述(C2)成分中列举的酸。
(C8)成分的酯可以为偏酯也可以为全酯的任一种,从加工性优异的观点出发,优选为偏酯。
上述(C1)~(C8)成分可以单独使用选自它们中的一种含氧化合物,也可以使用具有不同结构的两种以上的含氧化合物的混合物。上述(C1)~(C8)成分中从加工性优异的观点出发,优选使用(C3)成分、(C4)成分、(C5)成分及(C8)成分中的至少一种,更优选使用(C3)成分、(C4)成分及(C8)成分中的至少一种,进一步优选使用(C3)成分及(C8)成分中的至少一种,最优选使用(C3)成分。
在本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物中,含有(C)成分时的含有比例以组合物总量为基准通常为0.005~10.0质量%。即,含氧化合物的含有比例为0.005质量%以上,优选为0.05质量%以上,更优选为0.1质量%以上,最优选为0.3质量%以上。另一方面,含氧化合物的含有比例为10质量%以下,优选为5.0质量%以下,更优选为2.0质量%以下,最优选为1.0质量%以下。若含氧化合物的含有比例过少,则有加工性的进一步提高的效果变得不充分的情况,而即使将含有比例增多也有得不到相称的效果的情况。
为了使本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物的优异的效果进一步提高,根据需要还可以含有极压剂、油性剂、抗氧化剂、防锈剂、防腐剂、消泡剂等添加剂。这些添加剂可以单独使用一种,或可以组合使用两种以上。
作为极压剂,可列举出硫化酯、硫化油脂、多硫化物等硫系化合物、二硫代磷酸锌、磷系化合物,更优选使用磷系化合物。具体而言,可列举出磷酸酯、酸式磷酸酯、酸式磷酸酯的胺盐、氯代磷酸酯、亚磷酸酯及硫代磷酸酯等。这些磷化合物可列举出磷酸、亚磷酸或硫代磷酸与烷醇、聚醚型醇的酯或其衍生物。
从加工性的观点出发,以组合物总量为基准,极压剂的含量优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上,最优选为1质量%以上。此外,从油剂去除性的观点出发,以组合物总量为基准,优选为10质量%以下,更优选为8质量%以下,最优选为6质量%以下。
上述磷化合物中,由于可以得到更高的加工性,因此优选磷酸酯、酸式磷酸酯、及酸式磷酸酯的胺盐,其中最优选磷酸酯。
作为磷酸酯,具体而言,例如可列举出三丁基磷酸酯、三戊基磷酸酯、三己基磷酸酯、三庚基磷酸酯、三辛基磷酸酯、三壬基磷酸酯、三癸基磷酸酯、三(十一烷基)磷酸酯、三(十二烷基)磷酸酯、三(十三烷基)磷酸酯、三(十四烷基)磷酸酯、三(十五烷基)磷酸酯、三(十六烷基)磷酸酯、三(十七烷基)磷酸酯、三(十八烷基)磷酸酯、三油烯基磷酸酯、三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、三(二甲苯基)磷酸酯、甲苯基二苯基磷酸酯、二甲苯基二苯基磷酸酯、三(异丙基苯基)磷酸酯、三(叔丁基苯基)磷酸酯等。
其中,优选三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、三(二甲苯基)磷酸酯、甲苯基二苯基磷酸酯及二甲苯基二苯基磷酸酯,更优选三甲苯基磷酸酯及甲苯基二苯基磷酸酯。
作为油性剂,优选使用例如选自酯、羧酸及烯烃中的至少一种油性剂。需要说明的是,作为油性剂也包含通常作为润滑油的油性剂而使用的物质。
酯通过使醇与羧酸反应而得到。作为醇可以为一元醇也可以为多元醇。此外,作为羧酸可以为一元酸也可以为多元酸,优选一元酸。酯的总碳原子数从加工性的观点出发,优选为9以上,更优选为11以上,最优选为13以上。此外,从油剂去除的观点出发,优选为35以下,更优选为30以下,最优选为25以下。
从加工性提高的观点出发,以组合物总量为基准,酯的含量优选为0.1质量%以上,更优选为0.3质量%以上,最优选为0.5质量%以上。此外,从油剂的去除性的观点出发,优选为10质量%以下,更优选为8质量%以下,最优选为6质量%以下。
羧酸可以为一元酸也可以为多元酸,从加工性更优异的观点出发,优选为一元酸。此外,从加工性优异的观点出发,羧酸的总碳原子数优选为6以上,更优选为8以上,最优选为10以上。此外,从油剂去除性的观点出发,羧酸的总碳原子数优选为22以下,更优选为20以下,最优选为18以下。此外,羧酸可以为饱和的也可以为不饱和的,其中优选碳原子数为10~20的不饱和脂肪酸。
从加工性提高的观点出发,以组合物总量为基准,羧酸的含量优选为0.05质量%以上,更优选为0.1质量%以上,最优选为0.3质量%以上。
此外,从油剂的去除性的观点出发,优选为5质量%以下,更优选为4质量%以下,最优选为2质量%以下。
作为烯烃,优选为分子内具有1个双键、碳原子数为12以上且30以下的直链烯烃,即优选为正α-烯烃。
从加工性的观点出发,以润滑油组合物总量为基准,烯烃的含量优选为1质量%以上,更优选为2质量%以上,最优选为3质量%以上。此外,从油剂的去除性的观点出发,优选为70质量%以下,更优选为60质量%以下,最优选为50质量%以下。
作为抗氧化剂,可列举出2,6-二叔丁基对甲酚(DBPC)等苯酚系化合物、苯基-α-萘胺等芳香族胺及有机金属化合物。作为防锈剂,可列举出油酸等脂肪酸的盐、二壬基萘磺酸盐等磺酸盐;山梨糖醇酐单油酸酯等多元醇的偏酯;胺及其衍生物;磷酸酯及其衍生物。作为防腐剂,可列举出苯并三唑及其衍生物等。作为消泡剂,可列举出聚硅氧烷系消泡剂。
以组合物总量为基准,上述添加剂的总含量优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。
本实施方式所述的塑性加工用滑油组合物的运动粘度没有特别限制,40℃下的运动粘度优选为20~300mm2/s,更优选为40~250mm2/s,进一步优选为50~200mm2/s、最优选为60~150mm2/s。若该运动粘度低于20mm2/s,则有润滑性降低的倾向。另一方面,该运动粘度为超过300mm2/s的那样高粘度的情况下,有加工后的油剂的洗涤性降低的情况。
本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物并非本质含有水的物质,不含有除在金属加工时自然吸湿的水分以外的水,不打算用水稀释来使用。该润滑油组合物可以含有自然吸湿的水分量,从加工性的观点出发,以组合物总量为基准,该水分量优选为3质量%以下。
本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物是在铝和铝合金的塑性加工中发挥良好的润滑性以及在塑性加工后发挥良好的洗涤性的物质。特别是可用作在实施包含减薄拉深成形的方筒成形等塑性加工时发挥良好的润滑性以及在塑性加工后发挥良好的洗涤性的、稳定性优异的塑性加工用润滑油组合物。需要说明的是,本实施方式所述的塑性加工用润滑油组合物可以特别适合用于JIS H4000“铝及铝合金的板及条”所规定的1000型号、3000型号、5000型号的铝材料。
[实施例]
以下,基于实施例和比较例进一步详细说明本发明,但本发明不受以下实施例的任何限定。
[实施例1~26、比较例1~13]
在实施例1~26及比较例1~13中,分别使用以下示出的基础油及添加剂,制备具有表1~6示出的组成的润滑油组合物。
(基础油)
基础油1:高度精制矿物油(40℃下的运动粘度:172mm2/s)
基础油2:聚异丁烯(40℃下的运动粘度:178mm2/s)
(添加剂)
(A)成分:
A1:碳原子数18的直链状不饱和醇(油醇)
A2:碳原子数12的支化状饱和醇(异十二烷醇)
A3:碳原子数16的支化状不饱和醇(异十六碳烯基醇)
A4:碳原子数18的支化状饱和醇(硬脂醇)
A5:碳原子数6的直链状饱和醇(己醇)
A6:碳原子数26的支化状不饱和醇
(B)成分:
B1:聚氧亚乙基单烷基醚(HLB值:10,环氧乙烷加成摩尔数的平均值:5,末端烷基的平均碳原子数:14.5)
B2:聚氧亚乙基单烷基醚(HLB值:12.6,环氧乙烷加成摩尔数的平均值:8.5,末端烷基的平均碳原子数:14.5)
B3:聚氧亚乙基二烷基醚(HLB值:12.9,环氧乙烷加成摩尔数的平均值:10,2个末端烷基各自的平均碳原子数:8)
B4:聚氧亚乙基单烷基醚(HLB值:14.5,环氧乙烷加成摩尔数的平均值:12,末端烷基的平均碳原子数:13)
含氧化合物:
C1:聚亚烷基二醇
C2:甘油与不饱和脂肪酸的偏酯
其它的添加剂:
D1:三甲苯基磷酸酯
D2:硬脂酸丁酯
D3:油酸
D4:苯并三唑
D5:2,6-二叔丁基对甲酚
D6:1-十六碳烯与1-十八碳烯的1:1混合物
接着,对于实施例1~26及比较例1~13的润滑油组合物进行以下的试验。
(加工性评价试验)
为了评价铝的方筒成型时成为问题的凝集的程度,实施铝的平板滑动试验。
图1是表示平板滑动试验的概要的说明图。图1中,试验片1为铝合金制,在润滑油组合物中浸渍涂布后供给试验。用一对平板块2a、2b挟持该试验片1,进而从平板块2a的上表面侧(图1中的箭头A)施加规定的载荷(以下称为“紧固载荷”。)并沿水平方向(图1中的箭头B)拉拔该试验片1。每种润滑油组合物连续进行30次该操作。需要说明的是,对30片试验片1进行上述操作,直至后述的加工性的评价完成都不进行平板块2a、2b的研磨、洗涤。详细的试验条件如下。
试验片1:铝合金(JIS H4000规定的A-3005材料),厚度1.0mm、宽度10mm、长度500mm
平板块2a、2b:SKD-11、450mm(宽度)×250mm(长度)×400mm(厚度)、与试验片1的接触面积:10mm×250mm
紧固载荷:15kN
拉拔速度:300mm/min
浸渍涂布时的润滑油组合物的温度:40℃±3℃
试验中的试验片1的温度:25℃±3℃
平板块的温度:25℃±3℃
每一种润滑油组合物的试验片1的片数:30片
加工性为用目视观察试验后的30片试验片1及平板块2a、2b的滑动面,根据以下的基准进行评价。得到的结果在表1~6中示出。
A:未看到铝材料的凝集,且第30片铝材料的表面未受损等
B:虽然在平板块的滑动面上出现少许铝材料的凝集但第30片铝材料上未受损
C:尽管在平板块的滑动面上出现铝材料的凝集,且铝材料受损,但仍能拉拔30片
D:试验未达到30片,中途材料断裂
进而,对于评价为A的例子,将试验片1的片数的上限设为50片,进行上述平板滑动试验。表中的括号内的数值表示直至发生平板块2a、2b的凝集或试验片1的滑动面受损的片数。
(稳定性评价试验)
将润滑油组合物取样到100ml的带塞子玻璃容器中,在40℃下静置240小时。然后,观察润滑油组合物的分离及沉淀状态,根据以下基准对稳定性进行评价。得到的结果示于表1~6。
A:没有分离、沉淀、浑浊、模糊不清的任一种
B:没有分离及沉淀,但有浑浊或模糊不清
C:有分离及/或沉淀
(洗涤性评价试验)
将60mm×80mm×2.0mm的铝板(JIS H4000中规定的5182材料)在润滑油组合物中浸渍10分钟,然后提起,通过悬挂1小时去掉油。然后,将去掉油的铝板浸渍在倒入有25℃的自来水的10L不锈钢制烧杯中,用搅拌电动机以400rpm搅拌5分钟。试验后将铝板从烧杯中取出,通过目视观察水收缩的状态对洗涤性能进行评价。评价法以JISK2246“防锈油”中规定的“锈产生度测定方法”为基准,将试验片表面分割为100块,用以下的基准进行评价。得到的结果示于表1~6。
A:水收缩0%
B:水收缩1~10%
C:水收缩11~25%
D:水收缩26%以上
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
产业上的可利用性
本发明的塑性加工用润滑油组合物可作为对铝或铝合金进行压制成形、弯曲成形、拉制成形、深冲成形、减薄拉深成形、压延等塑性加工时的油剂,特别是作为进行包含减薄拉深成形的塑性加工时的油剂非常有用。
附图标记说明
1……试验片、
2a、2b……平板块。
Claims (1)
1.一种塑性加工用润滑油组合物,其不用水稀释地用在铝或铝合金的塑性加工中,其含有:
选自矿物油及合成油中的至少一种基础油;
以组合物总量为基准,
5~30质量%的碳原子数为8~24的脂肪族一元醇,以及,
1~30质量%的下述通式(1)所示的亲水亲油平衡值为9~14的聚氧亚烷基烷基醚,
3质量%以下的水分,
所述脂肪族一元醇含有碳原子数8~24的支链型饱和脂肪族一元醇和碳原子数8~24的直链状不饱和脂肪族一元醇,
以脂肪族一元醇总量为基准,所述不饱和脂肪族一元醇的含量为40~99质量%,
R1-O-(R2-O)n-R3 (1)
式(1)中,R1表示碳原子数1~30的烷基或氢原子,R2表示碳原子数2~4的亚烷基,R3表示碳原子数1~30的烷基,n表示2~20的整数。
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