CN110997884A - 金属加工油组合物和金属板层叠体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明能够提供金属加工油组合物和使用了该金属加工油组合物的金属板层叠体的制造方法，通过含有(A)闪点为20℃以上且小于70℃的溶剂、(B)下述通式(1)所示的金属皂和(C)油性剂的金属加工油组合物，能够在加工电磁钢板等被加工材料时赋予优异的加工性，且在利用厌氧性粘接剂将被加工材料彼此粘接时即使不去除也能够获得良好的粘接性。Mn＋(RCOO‑)n (1)(式(1)中，M为金属，R为氢原子或碳原子数16以下的烃基，n为1以上的整数。n为2以上的整数时，多个R任选相同或不同)。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工油组合物和金属板层叠体的制造方法。
背景技术
发动机、发电机等的铁芯通过将为了抑制涡流损耗而在表面施加有绝缘覆膜的电磁钢板依次进行冲切加工来制造。在冲切加工中，利用设置于压坯机的加工用模具来冲切依次送出的电磁钢板的铁芯的各部分。通过将该冲切加工后的多个铁芯原材片进行层叠一体化，从而制造层叠铁芯。
铁芯原材片的层叠广泛采用在模具中实施铆接而使其一体化的层叠铆接法。然而，近年来为了进一步抑制涡流损耗而存在减薄电磁钢板的板厚的倾向，无法制作用于铆接的凹凸部，难以利用层叠铆接法进行层叠。
为了避免上述问题，研究了利用粘接剂将铁芯原材片彼此进行粘贴层叠的技术。
专利文献1公开了金属板层叠体的制造方法，其是通过对单面或两面涂布有压制加工油的环材依次实施多个压制加工，在该环材的单面涂布有粘接剂的基础上进行外形冲切加工而得到金属薄板，并将该金属薄板层叠粘接特定片数而制造金属板层叠体的方法，其特征在于，在前述压制加工油中添加有固化促进剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-334648号公报。
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1公开的制造方法，由于向压制加工油中添加了固化促进剂，因而能够实施金属薄板间的粘接而无需去除压制加工油，能够简化制造工序等，但针对压制加工的加工性与厌氧性粘接剂的粘接性的兼顾，尚有进一步改善的余地。
本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于，提供能够在加工电磁钢板等被加工材料时赋予优异的加工性、且在利用厌氧性粘接剂将被加工材料彼此粘接时即使不去除也能够获得良好粘接性的金属加工油组合物、以及使用了该金属加工油组合物的金属板层叠体的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人等反复进行了深入研究，结果发现：含有特定的溶剂、特定的金属皂和油性剂的金属加工油组合物能够高水准地兼顾压制加工的加工性和厌氧性粘接剂的粘接性。即，本发明提供下述[1]和[2]。
[1] 金属加工油组合物，其含有：
(A)闪点为20℃以上且小于70℃的溶剂；
(B)下述通式(1)所示的金属皂；以及
(C)油性剂，
(式(1)中，M表示金属元素，R表示氢原子或碳原子数16以下的烃基，n表示1以上的整数。n为2以上的整数时，多个R任选相同或不同)。
[2] 金属板层叠体的制造方法，其具有下述工序1~5，
工序1：将上述[1]所述的金属加工油组合物涂布于环状金属的单面或两面的工序，
工序2：将实施了工序1的环状金属进行压制加工的工序，
工序3：在实施了工序2的环状金属的单面涂布厌氧性粘接剂的工序，
工序4：对实施了工序3的环状金属进行外形冲切加工，得到具有该外形的多个金属板的工序，
工序5：将工序4中得到的多个金属板彼此层叠粘接的工序。
发明效果
根据本发明，可提供能够在加工电磁钢板等被加工材料时赋予优异的加工性、且在利用厌氧性粘接剂将被加工材料彼此粘接时即使不去除也能够获得良好粘接性的金属加工油组合物、以及使用了该金属加工油组合物的金属板层叠体的制造方法。
附图说明
图1是作为本发明的一个方式的层叠铁芯的制造装置的概略构成图。
图2是利用作为本发明的一个方式的层叠铁芯的制造方法而得到的层叠铁芯的示意图。
具体实施方式
以下，针对本实施方式进行说明。需要说明的是，本说明书中，与数值范围的记载有关的“以上”、“以下”、“小于”、“超过”的数值是可任意组合的数值。
此外，以下，在本说明书中，“加工性”是指将被加工材料进行冲切加工的工序中的加工性，“粘接性”是指利用厌氧性粘接剂将被加工材料彼此粘接时的粘接性。
[金属加工油组合物]
本实施方式的金属加工油组合物是含有(A)闪点为20℃以上且小于70℃的溶剂(以下也称为“(A)溶剂”)、(B)下述通式(1)所示的金属皂(以下也称为“(B)金属皂”)和(C)油性剂的金属加工油组合物。
(式(1)中，M表示金属元素，R表示氢原子或碳原子数16以下的烃基，n表示1以上的整数。n为2以上的整数时，多个R任选相同或不同)。
本实施方式的金属加工油组合物中的(A)溶剂、(B)金属皂和(C)油性剂的合计含量以金属加工油组合物总量基准计优选为90质量%以上、更优选为92质量%以上、进一步优选为95质量%以上。此外，上述合计含量以金属加工油组合物总量基准计优选为99.99质量%以下、更优选为99.95质量%以下、进一步优选为99.9质量%以下。
以下，针对本实施方式的金属加工油组合物所含有的各成分进行说明。
<(A)闪点为20℃以上且小于70℃的溶剂>
本实施方式的金属加工油组合物含有(A)闪点为20℃以上且小于70℃的溶剂。若(A)溶剂的闪点为上述范围，则能够兼顾加工性和粘接性。
另一方面，若(A)溶剂的闪点小于20℃，则溶剂的挥发性变得过高，难以形成均匀的涂油膜。其结果，有时(B)金属皂和(C)油性剂在被加工材料上不均匀，导致加工性、粘接性等降低。另一方面，若闪点为70℃以上，则有时在层叠工序后也残留溶剂、需要溶剂挥发工序等，生产率降低。
从兼顾优异的加工性和粘接性的观点出发，(A)溶剂的闪点优选为30℃以上且65℃以下、更优选为35℃以上且60℃以下、进一步优选为40℃以上且55℃以下。
需要说明的是，本说明书中，闪点是按照JIS K2265:2007中记载的方法而测定的值。
作为(A)溶剂的具体例，可列举出对二甲苯(闪点为27℃)、邻二甲苯(闪点为33℃)、间二甲苯(闪点为28℃)、苯乙烯(闪点为32℃)、乙基苯(闪点为25℃)、丁烯低聚物(闪点为49℃)、异链烷烃(闪点为50℃)等烃类；1-丙醇(闪点为25℃)、异丁醇(闪点为30℃)、1-丁醇(闪点为37℃)、2-丁醇(闪点为21℃)等醇类；乙酸异丁酯(闪点为20℃)、乙酸丁酯(闪点为24℃)、乙酸戊酯(闪点为32℃)等乙酸酯类；二异丁基酮(闪点为50℃)、环己酮(闪点为42℃)、4-羟基-4-甲基-2-戊酮(闪点为58℃)等酮类；乙二醇单甲基醚(闪点为41℃)、乙二醇单乙基醚(闪点为43℃)、乙二醇单正丁基醚(闪点为64℃)、乙二醇单叔丁基醚(闪点为55℃)、乙酸2-甲氧基甲酯(闪点为52℃)、乙酸2-乙氧基乙酯(闪点为57℃)等溶纤剂类；3-甲氧基-3-甲基丁醇(闪点为67℃)、1-甲氧基-2-丙醇(闪点为32℃)、1-甲氧基丙基-2-乙酸酯(闪点为47℃)、1-乙氧基-2-丙醇(闪点为39℃)、丙二醇单丙基醚(闪点为48.5℃)、3-甲氧基丁基乙酸酯(闪点为62.5℃)、3-乙氧基丙酸乙酯(闪点为59℃)、丙二醇单甲基醚丙酸酯(闪点为56℃)等二醇酯类；乳酸乙酯(闪点为46℃)等。这些溶剂之中，从作业环境性的观点出发，优选为烃类，更优选为丁烯低聚物、异链烷烃。
需要说明的是，针对作为聚合物、混合物等的(A)成分，上述括弧内记载的闪点是指其代表值。
(A)溶剂可以单独使用1种或组合使用多种。
从兼顾优异的加工性和粘接性的观点出发，本实施方式的金属加工油组合物中的(A)溶剂的含量以金属加工油组合物总量基准计优选为80质量%以上且99质量%以下，更优选为90质量%以上且99质量%以下，进一步优选为93质量%以上且98质量%以下，更进一步优选为96质量%以上且97.5质量%以下。
本实施方式的金属加工油组合物可以含有选自除了(A)溶剂之外的溶剂(以下也称为“其它溶剂”)、即闪点小于20℃的溶剂和闪点为70℃以上的溶剂中的1种以上。
在本实施方式的金属加工油组合物含有其它溶剂的情况下，其它溶剂的含量以金属加工油组合物总量基准计优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为1质量%以下、更进一步优选为0.1质量%以下。此外，(A)溶剂与其它溶剂的合计含量优选为80质量%以上且99质量%以下、更优选为90质量%以上且99质量%以下、进一步优选为93质量%以上且98质量%以下、更进一步优选为96质量%以上且97.5质量%以下。
此外，从兼顾优异的加工性和粘接性的观点出发，本实施方式的金属加工油组合物优选不含闪点小于20℃的溶剂，从无需溶剂挥发工序的观点出发，优选不含闪点为70℃以上的溶剂。
<(B)金属皂>
本实施方式的金属加工油组合物含有(B)下述通式(1)所示的金属皂。
(式(1)中，M表示金属元素，R表示氢原子或碳原子数16以下的烃基，n表示1以上的整数。n为2以上的整数时，多个R任选相同或不同)。
(B)金属皂可以单独使用1种或组合使用多种。
(B)金属皂作为在层叠金属板的工序中使用的厌氧性粘接剂(以下也简称为“粘接剂”)的固化促进剂而发挥功能。
(B)金属皂通过具有上述特定结构，尤其是在(A)溶剂中的溶解性和粘接剂的粘接性变得优异。即，本实施方式的金属加工油组合物通过使用具有适度挥发性的(A)溶剂以及在该(A)溶剂中的溶解性和粘接剂的固化促进效果优异的(B)金属皂，能够维持(C)油性剂所具有的优异加工性且充分发挥出(B)金属皂的固化促进作用，能够提高所得金属板层叠体的粘接性。此外，(B)金属皂在(A)溶剂中的溶解性优异，因此，可以不含除了(A)溶剂之外的溶解助剂(例如闪点小于20℃的溶剂等)，即使在含有的情况下也能够降低其量。由此，即使在配合充分量的(B)金属皂的情况下，也能够避免(C)油性剂的浓度被稀释，因此能够获得优异的加工性，也能够提高模具的寿命。
作为上述通式(1)中的M所示的金属原子，可列举出钴、锰、铅、锌、钙、铜、铁、钡、锂、钒等。这些之中，从在(A)溶剂中的溶解性、粘接剂的固化促进效果和通用性的观点出发，优选为钴、锰、锌、铜、铁、钒，更优选为铜、铁、钒。
作为上述通式(1)中的R所示的碳原子数16以下的烃基，可列举出碳原子数1以上且16以下的烷基、碳原子数2以上且16以下的烯基、碳原子数2以上且16以下的炔基等脂肪族烃基；碳原子数6以上且16以下的芳基等。这些之中，从在(A)溶剂中的溶解性、粘接剂的固化促进效果和通用性的观点出发，优选为碳原子数1以上且16以下的烷基。
上述脂肪族烃基可以为直链状、支链状或环状中的任一者。
此外，上述脂肪族烃基和芳基可以具有取代基，也可以不具有取代基。作为取代基，可列举出卤素原子、羟基、烷氧基、氨基、亚氨基、酰胺基等。此外，上述脂肪族烃基可以具有作为取代基的芳基，上述芳基可以具有作为取代基的上述脂肪族烃基。在这些烃基具有取代基的情况下，R的碳原子数还包括取代基的碳原子数在内。
作为上述烷基，可列举出甲基、乙基、丙基(正丙基、异丙基)、丁基(正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基)、1-乙基丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十五烷基等直链或支链状的烷基；环戊基、环己基等环状烷基等。上述烷基的碳原子数优选为3以上且13以下，更优选为5以上且10以下。
作为上述烯基，可列举出乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基、苯乙烯基(スチレニル基)、萘亚甲基(ナフテニル基)等非环状和环状烯基等。
作为上述炔基，可列举出2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、4-戊炔基、5-己炔基、1-甲基-2-丙炔基、1-甲基-2-丁炔基、1,1-二甲基-2-丙炔基等。
作为上述芳基，可列举出苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等。
上述通式(1)中的n表示1以上的整数，优选为1以上且5以下的整数，更优选为1以上且4以下的整数，进一步优选为2或3的整数。
作为(B)金属皂的具体例，可列举出选自钴、锰、铅、锌、钙、铜、铁、钡、锂和钒中的金属与选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸和环烷酸中的1种以上的羧酸化合物形成的盐。这些之中，从在(A)溶剂中的溶解性和粘接剂的固化促进效果的观点出发，优选为2-乙基己酸盐、环烷酸盐，更优选为2-乙基己酸铜(II)、环烷酸铜(II)。
从在(A)溶剂中的溶解性和粘接剂的固化促进效果的观点出发，本实施方式的金属加工油组合物中的(B)金属皂的金属元素换算的含量以金属加工油组合物总量基准计优选为50质量ppm以上且1500质量ppm以下，更优选为100质量ppm以上且1200质量ppm以下，进一步优选为250质量ppm以上且1000质量ppm以下，更进一步优选为400质量ppm以上且700质量ppm以下。
本实施方式的金属加工油组合物可以在不违反发明目的的范围内含有除了上述通式(1)所示的金属皂之外的金属皂，但从在(A)溶剂中的溶解性和粘接剂的粘接性优异的观点出发，其含量越低越优选，更优选不含有。作为除了上述通式(1)所示的金属皂之外的金属皂，可列举出例如上述通式(1)中的R为碳原子数17以上的烃基的金属皂。
<(C)油性剂>
作为(C)油性剂，优选为选自羧酸酯和含磷化合物中的1种以上。
(羧酸酯)
羧酸酯优选为选自一元羧酸的多元醇酯和多元羧酸的一元醇酯中的1种以上。
羧酸酯可以单独使用1种或组合使用多种。
一元羧酸的多元醇酯是指一元羧酸与多元醇的酯。
一元羧酸的碳原子数优选为9以上且21以下。若碳原子数为9以上，则能够获得优异的加工性。此外，若碳原子数为21以下，则尤其在(A)溶剂中的溶解性优异，作为组合物变得稳定。从加工性和稳定性的观点出发，一元羧酸的碳原子数更优选为12以上、进一步优选为14以上，另一方面，从与其它成分的溶解性的观点出发，优选为20以下、更优选为18以下。此外，一元羧酸可以为直链状、支链状或环状中的任一者，也可以为饱和或不饱和中的任一者。
作为一元羧酸的具体例，可列举出壬酸、癸酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十七烷酸、癸烷酸、异癸烷酸、十九烷酸、花生酸、二十一烷酸等一元饱和羧酸；肉豆蔻烯酸、棕榈油酸、十六碳烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、鳕烯酸、二十碳烯酸等一元不饱和羧酸等一元脂肪族羧酸；乙基环己烷羧酸、丙基环己烷羧酸、丁基环己烷羧酸、苯基环戊烷羧酸、苯基环己烷羧酸等一元脂环式羧酸；联苯基羧酸、苯甲酰基苯甲酸、萘甲酸、蒽甲酸等一元芳香族羧酸等。这些之中，从加工性以及与其它成分的溶解性的观点出发，优选为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、癸烷酸等一元饱和羧酸；油酸、亚油酸、亚麻酸等一元不饱和羧酸，更优选为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、癸烷酸、油酸，进一步优选为油酸。
从加工性的观点出发，作为多元醇的碳原子数，优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为4以上。另一方面，从与其它成分的溶解性的观点出发，碳原子数优选为15以下、更优选为10以下、进一步优选为8以下。此外，多元醇可以为直链状、支链状或环状中的任一者，也可以为饱和或不饱和中的任一者。
作为多元醇，从加工性以及与其它成分的溶解性的观点出发，可列举出1,2-亚乙基二醇、1,2-亚丙基二醇、丙二醇、1,4-亚丁基二醇、丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、庚二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、十二烷二醇、十三烷二醇、十四烷二醇、十五烷二醇等二元醇；三羟甲基乙烷、双三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、山梨糖醇等三元以上的醇等多元脂肪族醇等。这些之中，从加工性以及与其它成分的溶解性的观点出发，优选为三元以上的脂肪族醇，更优选为三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇。
此外，作为多元醇，也可列举出邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、水杨醇、二羟基联苯等二元芳香族醇；环己烷二醇、环己烷二甲醇等二元脂环式醇；连苯三酚、甲基连苯三酚、乙基连苯三酚、各种丙基连苯三酚、各种丁基连苯三酚等三元芳香族醇；环己烷三醇、环己烷三甲醇等三元脂环式醇等。
作为一元羧酸的多元醇酯的具体例，可列举出季戊四醇单油酸酯、季戊四醇二油酸酯、季戊四醇三油酸酯、季戊四醇四油酸酯等各种季戊四醇油酸酯；各种季戊四醇硬脂酸酯、各种季戊四醇月桂酸酯、各种季戊四醇肉豆蔻酸酯、各种季戊四醇棕榈酸酯等多元醇为季戊四醇的酯；三羟甲基丙烷单油酸酯、三羟甲基丙烷二油酸酯、三羟甲基丙烷三油酸酯等各种三羟甲基丙烷油酸酯、各种三羟甲基丙烷月桂酸酯、各种三羟甲基丙烷肉豆蔻酸酯、各种三羟甲基丙烷棕榈酸酯等多元醇为三羟甲基丙烷的酯；脱水山梨糖醇倍半油酸酯等多元醇为山梨糖醇的酯等。这些之中，从加工性的观点出发，优选为各种季戊四醇油酸酯、各种三羟甲基丙烷油酸酯、脱水山梨糖醇倍半油酸酯。
这些一元羧酸的多元醇酯可以单独使用1种或组合使用多种。
多元羧酸的一元醇酯是指多元羧酸与一元醇的酯。
从加工性的观点出发，作为多元羧酸的碳原子数，优选为2以上、更优选为3以上、进一步优选为4以上。另一方面，从与其它成分的溶解性的观点出发，碳原子数优选为18以下、更优选为12以下、进一步优选为8以下。此外，多元羧酸可以为直链状、支链状或环状中的任一者，也可以为饱和或不饱和中的任一者。
作为多元羧酸，可列举出琥珀酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族多元羧酸；环戊烷二甲酸、环己烷二甲酸、环己烷三甲酸等脂环式多元羧酸；邻苯二甲酸、间苯二甲酸、联苯二甲酸、偏苯三甲酸、均苯四甲酸、萘二甲酸、联苯酸、萘三甲酸、蒽二甲酸、芘二甲酸等芳香族多元羧酸等。这些之中，从加工性以及与其它成分的溶解性的观点出发，优选为芳香族羧酸，更优选为偏苯三甲酸、均苯四甲酸。
从加工性的观点出发，作为一元醇的碳原子数，优选为9以上、更优选为12以上。另一方面，从与其它成分的溶解性的观点出发，碳原子数优选为21以下、更优选为20以下、进一步优选为18以下。此外，一元醇可以为直链状、支链状或环状中的任一者，也可以为饱和或不饱和中的任一者。
作为一元醇，从加工性以及与其它成分的溶解性的观点出发，可列举出壬醇、癸醇、十一烷醇、月桂醇、十三烷醇、肉豆蔻醇、十五烷醇、鲸蜡醇、硬脂醇、异硬脂醇、十九烷醇、花生醇、二十一烷醇(ヘニコシルアルコール)等饱和一元脂肪族醇；棕榈油醇、反油醇、油醇、亚油酸醇(リノレイルアルコール)、次亚麻醇(リノレニルアルコール)等不饱和一元脂肪族醇等。这些之中，从加工性以及与其它成分的溶解性的观点出发，优选为不饱和一元脂肪族醇，更优选为油醇。
此外，作为一元醇，也可列举出苯酚、各种甲酚、各种二甲苯酚、各种丙基苯酚、各种丁基苯酚、苄醇、苯乙醇、萘酚、二苯基甲醇等芳香族醇；环戊醇、环己醇、环己烷甲醇、环辛醇等脂环式醇等。
作为多元羧酸的一元醇酯的具体例，可列举出偏苯三甲酸单油酸酯、偏苯三甲酸二油酸酯、偏苯三甲酸三油酸酯等各种偏苯三甲酸油酸酯；各种均苯四甲酸油酸酯等。
这些多元羧酸的一元醇酯可以单独使用1种或组合使用多种。
本实施方式的金属加工油组合物中含有羧酸酯作为(C)油性剂时，从加工性的观点出发，其含量以金属加工油组合物总量基准计优选为0.1质量%以上、更优选为0.4质量%以上、进一步优选为0.6质量%以上。此外，从确保粘接剂的粘接性的观点出发，优选为10质量%以下、更优选为7质量%以下、进一步优选为5质量%以下、更进一步优选为2质量%以下、更进一步优选为1质量%以下。
(含磷化合物)
作为含磷化合物，可列举出磷酸酯、酸式磷酸酯、亚磷酸酯、酸式亚磷酸酯、磷酸酯胺盐等。这些之中，从确保加工性和粘接剂的粘接性的观点出发，优选为磷酸酯。
含磷化合物可以单独使用1种或组合使用多种。
作为磷酸酯，可列举出磷酸三烷基酯、磷酸三烯基酯、磷酸三环烷基酯、磷酸三芳基酯、磷酸三环烷基酯、磷酸三芳烷基酯等。
作为磷酸酯所具有的烷基，优选为碳原子数1以上且18以下的烷基，更优选为碳原子数1以上且12以下的烷基。作为烷基的具体例，可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基、各种己基、各种庚基、各种辛基、各种壬基、各种癸基、各种十一烷基、各种十二烷基、各种十三烷基、各种十四烷基、各种十五烷基、各种十六烷基、各种十七烷基、各种十八烷基等。烷基可以为直链状或支链状中的任一者。
磷酸酯所具有的烯基的碳原子数优选为2以上且18以下，更优选为2以上且12以下。作为烯基的具体例，可列举出乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、各种丁烯基、各种戊烯基、各种己烯基、各种庚烯基、各种辛烯基、各种壬烯基、各种癸烯基、各种十一碳烯基、各种十二碳烯基、各种十三碳烯基、各种十四碳烯基、各种十五碳烯基、各种十六碳烯基、各种十七碳烯基、各种十八碳烯基等。烯基可以为直链状或支链状中的任一者。
磷酸酯所具有的环烷基的碳原子数优选为3以上且18以下，更优选为6以上且12以下。作为环烷基，可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、双环己基、十氢萘基等。
磷酸酯所具有的芳基的碳原子数优选为6以上且18以下，更优选为6以上且12以下。作为芳基的具体例，可列举出苯基、异丙基苯基、甲苯基、萘基苯基、联苯基、三联苯基、亚联苯基、萘基、苯基萘基、苊基、蒽基、苯并蒽基、苊基、菲基、苯并菲基、非那烯基、芴基、二甲基芴基等。
磷酸酯所具有的芳烷基的碳原子数优选为7以上且18以下，更优选为7以上且12以下。作为芳烷基的具体例，可列举出苄基、甲苯基、乙基苯基、苯乙基、二甲基苯基、三甲基苯基、萘基甲基等。
作为上述磷酸酯的具体例，可列举出磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸苄基二苯基酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸二甲苯基苯基酯、磷酸丙基苯基二苯基酯、磷酸二丙基苯基苯基酯、磷酸乙基苯基二苯基酯、磷酸二乙基苯基苯基酯、磷酸三乙基苯基酯、磷酸三丙基苯基酯、磷酸丁基苯基二苯基酯、磷酸二丁基苯基苯基酯、磷酸三丁基苯基酯等磷酸三芳基酯；磷酸三丁酯、磷酸乙基二丁酯、磷酸三己酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(异丙基苯基)酯、磷酸三癸酯、磷酸三月桂酯、磷酸三肉豆蔻酯、磷酸三棕榈酯、磷酸三硬脂酯等磷酸烷基酯；磷酸乙基二苯基酯、磷酸三油烯基酯等。
作为酸式磷酸酯，可列举出酸式磷酸单烷基酯、酸式磷酸二烷基酯、酸式磷酸单烯基酯、酸式磷酸二烯基酯、它们的混合物等。作为这些酸式磷酸酯中的烷基、烯基，可以应用作为上述磷酸酯中的各种烷基、烯基而例示的基团。
作为亚磷酸酯，可列举出亚磷酸三烷基酯、亚磷酸三烯基酯、亚磷酸三环烷基酯、亚磷酸三芳基酯、亚磷酸三芳烷基酯等。作为这些亚磷酸酯中的烷基、烯基、环烷基、芳基、芳烷基，可以用于作为上述磷酸酯中的各种烷基、烯基、环烷基、芳基、芳烷基而例示的基团。
作为酸性亚磷酸酯，可列举出酸式亚磷酸单烷基酯、酸式亚磷酸二烷基酯、酸式亚磷酸单烯基酯、酸式亚磷酸二烯基酯、它们的混合物等。作为这些酸性亚磷酸酯中的烷基、烯基，可以应用作为上述磷酸酯中的各种烷基、烯基而例示的基团。
作为磷酸酯胺盐，可列举出酸式磷酸酯胺盐、酸式亚磷酸酯胺盐，这些之中，优选为酸式磷酸酯胺盐。
酸式磷酸酯胺盐为酸式磷酸酯与胺类的盐。作为酸式磷酸酯，可以应用作为上述酸式磷酸酯而例示的酯。
本实施方式的金属加工油组合物中含有含磷化合物作为(C)油性剂时，从加工性的观点出发，其含量以金属加工油组合物总量基准计优选为0.1质量%以上、更优选为0.2质量%以上、进一步优选为0.5质量%以上、更进一步优选为1质量%以上、更进一步优选为1.5质量%以上，从确保粘接剂的粘接性的观点出发，优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下、进一步优选为2质量%以下。
关于本实施方式的金属加工油组合物中的(C)油性剂的合计含量，从加工性的观点出发，以金属加工油组合物总量基准计优选为0.15质量%以上、更优选为0.3质量%以上、进一步优选为0.7质量%以上、更进一步优选为1.5质量%以上、更进一步优选为2质量%以上，从确保粘接剂的粘接性的观点出发，优选为15质量%以下、更优选为7质量%以下、进一步优选为3质量%以下。
<其它添加剂>
本实施方式的金属加工油组合物可以含有除了上述各成分之外的其它添加剂、例如防锈剂、抗氧化剂、粘度指数改进剂、金属失活剂、消泡剂等。这些其它添加剂可以单独使用1种或组合使用多种。
本实施方式的金属加工油组合物可以仅含有上述(A)~(C)成分，也可以含有这些成分和进一步的其它添加剂。
其它添加剂各自的含量只要为不违反发明目的的范围即可，没有特别限定，若考虑到添加效果，则以金属加工油组合物总量基准计各自优选为0.01质量%以上且10质量%以下、更优选为0.05质量%以上且8质量%以下、进一步优选为0.1质量%以上且5质量%以下。
(防锈剂)
作为防锈剂，可列举出金属磺酸盐、烷基苯磺酸盐、二壬基萘磺酸盐、有机亚磷酸酯、有机磷酸酯、有机磺酸金属盐、有机磷酸金属盐、烯基琥珀酸酯、多元醇酯、苯并三唑系化合物等。
(抗氧化剂)
作为抗氧化剂，可列举出二苯基胺系抗氧化剂、萘基胺系抗氧化剂等胺系抗氧化剂；单酚系抗氧化剂、二酚系抗氧化剂、受阻酚系抗氧化剂等酚系抗氧化剂；使三氧化钼和/或钼酸与胺化合物发生反应而成的钼胺络合物等钼系抗氧化剂；吩噻嗪、亚硫酸双十八烷基酯、3,3’-硫代二丙酸二月桂酯、2-巯基苯并咪唑等硫系抗氧化剂；亚磷酸三苯酯、亚磷酸二异丙基单苯酯、亚磷酸单丁基二苯酯等磷系抗氧化剂等。
(粘度指数改进剂)
作为粘度指数改进剂，可列举出非分散型聚甲基丙烯酸酯、分散型聚甲基丙烯酸酯、烯烃系共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物等)、分散型烯烃系共聚物、苯乙烯系共聚物(例如苯乙烯-二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物等)等聚合物。
(金属失活剂)
作为金属失活剂，可列举出苯并三唑系、甲苯基三唑系、噻二唑系、咪唑系化合物等。
(消泡剂)
作为消泡剂，可列举出硅油、氟硅油、氟烷基醚等。
<金属加工油组合物的各种性状和物性>
本实施方式的金属加工油组合物的40℃运动粘度优选为0.1mm2/s以上、更优选为0.3mm2/s以上、进一步优选为0.5mm2/s以上、更进一步优选为0.8mm2/s以上。若40℃运动粘度为0.1mm2/s以上，则闪点变高、处理的安全性得以改进，此外，加工性也得以改进。另一方面，金属加工油组合物的40℃运动粘度优选为15mm2/s以下、更优选为5mm2/s以下、进一步优选为2mm2/s以下、更进一步优选为1.8mm2/s以下。若40℃运动粘度为15mm2/s以下，则能够确保粘接剂的粘接性。
从处理性的观点以及兼顾优异的加工性和粘接性的观点出发，本实施方式的金属加工油组合物的闪点优选为20℃以上且70℃以下、更优选为30℃以上且65℃以下、进一步优选为35℃以上且60℃以下、更进一步优选为40℃以上且55℃以下。
如上述说明的那样，本实施方式的金属加工油组合物能够在加工被加工材料时赋予优异的加工性，且利用厌氧性粘接剂将被加工材料彼此粘接时即使不去除也能够获得良好的粘接性，因此，特别适合于使用厌氧性粘接剂进行粘贴层叠而成的层叠铁芯等金属板层叠体的制造方法。
更适合的金属板层叠体的制造方法的详情如下所述。
[金属板层叠体的制造方法]
本实施方式的金属板层叠体的制造方法具有下述工序1~5，
工序1：将本实施方式所述的金属加工油组合物涂布于环状金属的单面或两面的工序，
工序2：将实施了工序1的环状金属进行压制加工的工序，
工序3：在实施了工序2的环状金属的单面涂布厌氧性粘接剂的工序，
工序4：对实施了工序3的环状金属进行外形冲切加工，得到具有该外形的多个金属板的工序，
工序5：将工序4中得到的多个金属板彼此层叠粘接的工序。
以下，一边参照附图，一边作为本发明的金属板层叠体的制造方法的一个方式，针对层叠铁芯的制造方法进行说明。
需要说明的是，本说明书中，“环状金属”是指薄带状的金属板。
图1为本实施方式所述的层叠铁芯制造装置1的概略构成图，图2为通过本实施方式的制造方法而制造的层叠铁芯W3的示意图。
如图1所示那样，层叠铁芯制造装置1具备：沿着方向X供给环状的电磁钢板W1的辊2；对电磁钢板W1涂布本实施方式的金属加工油组合物O的加工油涂布装置3；对电磁钢板W1依次实施压制加工的顺序冲模装置4；在顺序冲模装置4内向电磁钢板W1的下表面涂布厌氧性粘接剂的粘接剂涂布装置5；以及对粘接剂涂布装置5供给厌氧性粘接剂的粘接剂供给装置6。顺序冲模装置4具备未图示的各种冲切冲头、模具、外形冲切冲头、外形冲切模具等。电磁钢板W1利用顺序冲模装置4进行外形冲切，形成具有该外形的铁芯原材片W2。铁芯原材片W2通过冲切孔7而与其它的铁芯原材片W2形成层叠铁芯W3。
<工序1>
工序1中，将本实施方式的金属加工油组合物O涂布于环状的电磁钢板W1的单面或两面。
如图1所示那样，从辊装置2供给的电磁钢板W1通过加工油涂布装置3而涂布金属加工油组合物O后，被送至顺序冲模装置4。
涂布金属加工油组合物O的方法没有限定，可以使用浸渍法、喷淋法、静电涂装法等一般方法。
涂布金属加工油组合物O的量根据电磁钢板W1的加工条件等来决定即可，例如，优选为2.5g/m2以上且25g/m2以下、更优选为6.5g/m2以上且15g/m2以下、进一步优选为7.5g/m2以上且11.5g/m2以下。
<工序2>
工序2中，将实施了工序1的电磁钢板W1进行压制加工。
电磁钢板W1被输送至顺序冲模装置4，实施依次冲切加工(未图示)。冲切加工的冲切形状根据目的来适当决定即可。
<工序3>
工序3中，在实施了工序2的电磁钢板W1的单面涂布厌氧性粘接剂E(以下也称为“粘接剂E”)。
实施了压制加工的电磁钢板W1利用粘接剂涂布装置5在其单面涂布粘接剂E。此时，粘接剂E优选在与涂布有金属加工油组合物O的一面相反一侧的面上涂布成点状。
厌氧性粘接剂E以(甲基)丙烯酸酯单体作为主成分，具有如下性质：与空气或氧气接触的期间是稳定的且保持液状状态，若隔绝空气或氧气则快速固化。
作为厌氧性粘接剂E，可列举出例如含有(a)丙烯酸酯单体或低聚物以及(b)有机过氧化物的厌氧固化性组合物。
作为(a)丙烯酸酯单体或低聚物，可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸等在分子末端具有乙烯基的化合物和它们的衍生物，具体而言，可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等单酯类；(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等羟基烷基酯类；乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等多元酯类；它们的低聚物等。需要说明的是，本说明书中，“(甲基)丙烯酸类”是指“丙烯酸类”和/或“甲基丙烯酸类”，针对“(甲基)丙烯酸酯”的表述也相同。
作为(b)有机过氧化物，可列举出过氧化氢异丙苯、过氧化氢叔丁基、对甲烷过氧化氢、过氧化甲乙酮、过氧化环己烷、过氧化二枯基、过氧化氢二异丙基苯等过氧化氢类；酮过氧化物类；过氧化二烯丙基类；过氧化酯类等。
(b)成分的配合量相对于聚合性单体和低聚物的合计100质量份优选为0.1质量份以上且5质量份以下。
厌氧性粘接剂E中，除了含有上述(a)和(b)成分之外，还可以含有苯并噻唑、肼系化合物、邻苯甲酰磺酰亚胺、胺化合物、硫醇化合物等具有固化促进作用的添加剂。它们的配合量相对于聚合性单体和低聚物的合计100质量份优选为0.1质量份以上且1质量份以下。
<工序4和5>
工序4中，对实施了工序3的电磁钢板W1进行外形冲切加工，得到具有该外形的多个铁芯原材片W2。此处形成的铁芯原材片W2层叠在已经形成的其它的铁芯原材片W2上。其后，通过隔绝外气而开始厌氧性粘接剂E的固化，多个铁芯原材片W2彼此层叠粘接(工序5)。
图2示出经由上述工序而得到的层叠铁芯W3的示意图。
层叠铁芯W3具有多个铁芯原材片W2彼此介由粘接剂E进行了层叠的结构。
需要说明的是，层叠铁芯和层叠铁芯制造装置的具体构成等不限定于上述实施方式中的例示，只要为不脱离本发明主旨的范围即可，可适当变更。
实施例
接着，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明完全不限定于这些例子。
需要说明的是，向金属加工油组合物中配合的成分的闪点的测定方法如下所示。
(1)闪点
闪点按照JIS K2265:2007中记载的方法进行测定。
需要说明的是，丁烯低聚物的闪点利用彭斯基-马顿密闭法进行测定，丙酮的闪点是利用泰格密闭法进行测定的值。
<金属加工油组合物的制造>
实施例1~2、比较例1~7
以表1所示的配合组成(质量%)来制备金属加工油组合物。
需要说明的是，表1所示的各成分的详情如下所示。
・丁烯低聚物：40℃运动粘度：1.25mm2/s、闪点：49℃
・丙酮：闪点：-18℃
・油性剂1：90质量%以上的磷酸三(异丙基苯基)酯与10质量%以下的磷酸三苯酯的混合物、磷酸吸附去除品
・油性剂2：脱水山梨糖醇倍半油酸酯
・油性剂3：(1,2,3-苯并三唑、N＝35.6%)7.1质量%与(三甲苯基磷酸酯、P＝8.30%)92.9质量%的混合物
・Zn-DTP：二烷基硫代氨基甲酸锌
需要说明的是，实施例1~2、比较例1~4、6~7中的(B)金属皂和(B’)对比成分的金属元素换算的配合量以金属加工油组合物总量基准计为585质量ppm。
<评价方法>
针对通过上述而得到的金属加工油组合物，利用下述方法进行各种试验，评价其物性。将评价结果示于表1。
需要说明的是，在下述评价中，电磁钢板使用了与依照JISC2552(无方向性电磁钢带)的50A300相当的电磁钢板(有表面处理)。
(1)固化促进剂的溶解性
将混合表1的配合组成中除了固化促进剂((B)成分和(B’)成分)之外的各成分而得到的组合物作为评价用组合物。向该评价用组合物中添加表1所示量的固化促进剂，以25℃搅拌30分钟后，通过目视来确认有无溶解残留。
(评价基准)
A：通过目视确认不到固化促进剂的溶解残留。
B：通过目视确认到固化促进剂的溶解残留。
(2)粘接剂的粘接性
粘接剂的粘接性通过下述方法测定剪切粘接强度来进行评价。
准备切成大小为宽度30mm×长度100mm的电磁钢板，在自其一个表面的端部起30mm的区域(即自端部起为宽度30mm×长度30mm的区域)整面涂布8mg金属加工油组合物。接着，使用微注射器，在涂布有该金属加工油组合物的区域的中央附近滴加厌氧性粘接剂(スリーボンド公司制、商品名：1373B)50μL。接着，准备切成上述大小的其它电磁钢板，将自其一个表面的端部起30mm的区域按照与涂布有上述金属加工油组合物的区域保持一致的方式重叠，将重叠区域(粘接部)用夹具夹住并固定，在25℃静置5分钟后作为拉伸试验样品。
拉伸试验使用了拉伸试验机(インストロン公司制、商品名：55RF1186型)。将上述拉伸试验样品的与粘接部相反一侧的端部分别固定于拉伸夹具，在25℃、以50mm/min的拉伸速度进行试验，测定其剪切粘接强度。需要说明的是，试验实施3次，将其平均值作为剪切粘接强度，基于下述评价基准进行评价。
(评价基准)
A：剪切粘接强度为1.0MPa以上。
B：剪切粘接强度小于1.0MPa。
(3)冲切加工性
冲切加工性中，向试验机(マテックス精工公司制、型号：CB-3)中安装将电磁钢板冲切成10mm×25mm的短条状的模具，在冲程数为214spm、冲程长度为30mm的条件下连续冲切1万次。
通过目视和光学显微镜来观察1万次后的冲切板的截面，对于下述项目(a)~(d)进行确认。
(a)冲切板的截面的剪切面比例
(b)冲切板的截面的毛刺高度
(c)剪切面纵条纹的数量
(d)剪切面纵条纹的深度
接着，以未使用固化促进剂的比较例5作为基准，基于下述评价基准来评价加工性。
(评价基准)
A：项目(a)~(d)与比较例5同等。
B：项目(a)~(d)之中的1个项目以上差于比较例5。
〔注〕
在表1的配合组成中，未记载单位的数值均为(质量%)，“-”表示未配合。
在表1的评价结果中，“-”表示未测定。
表1中，R的碳原子数是指上述通式(1)中的R的碳原子数。
根据表1的结果可确认：实施例1和2的金属加工油组合物保持了与未配合(B)金属皂的比较例5同等良好的冲切加工性，且固化促进剂的溶解性优异，粘接剂的粘接性也优异。另一方面，作为固化促进剂而使用了上述通式(1)中的R的碳原子数超过16的金属皂或酞菁铜(II)的比较例1~3中，固化促进剂的溶解性差，粘接剂的粘接性低。此外，使用了Zn-DTP的比较例4虽然固化促进剂的溶解性优异，但粘接剂的粘接性低。此外，作为溶剂而使用了闪点小于20℃的丙酮的比较例6中，溶剂的挥发性变得过高，通过目视而确认到固化促进剂和油性剂明显地在电磁钢板的表面不均匀，与此相伴，冲切加工性差。此外，未配合(C)油性剂的比较例7的冲切加工性差。
附图标记说明
W1 环状的电磁钢板
W2 铁芯原材片
W3 层叠铁芯
O 金属加工油组合物
E 厌氧性粘接剂
1 层叠铁芯制造装置
2 辊
3 加工油涂布装置
4 顺序冲模装置
5 粘接剂涂布装置
6 粘接剂供给装置
7 冲切孔
Claims (11)
1.金属加工油组合物，其含有：
(A)闪点为20℃以上且小于70℃的溶剂；
(B)下述通式(1)所示的金属皂；以及
(C)油性剂，
Mn＋(RCOO-)n (1)
式(1)中，M表示金属元素，R表示氢原子或碳原子数16以下的烃基，n表示1以上的整数，n为2以上的整数时，多个R任选相同或不同。
2.根据权利要求1所述的金属加工油组合物，其中，所述通式(1)中的M为选自钴、锰、铅、锌、钙、铜、铁、钡、锂和钒中的1种以上的金属元素。
3.根据权利要求1或2所述的金属加工油组合物，其中，所述通式(1)中的M为选自钴、锰、锌、铜、铁和钒中的1种以上的金属元素。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的金属加工油组合物，其中，所述(B)成分为选自2-乙基己酸铜(II)和环烷酸铜(II)中的1种以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的金属加工油组合物，其中，所述(B)成分的金属元素换算的含量以金属加工油组合物总量基准计为50质量ppm以上且1500质量ppm以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的金属加工油组合物，其中，所述(C)成分为选自羧酸酯和含磷化合物中的1种以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的金属加工油组合物，其中，所述(C)成分的含量以金属加工油组合物总量基准计为0.15质量%以上且15质量%以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的金属加工油组合物，其中，所述(A)成分的含量以金属加工油组合物总量基准计为80质量%以上且99质量%以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的金属加工油组合物，其用于金属板层叠体的制造方法。
10.根据权利要求9所述的金属加工油组合物，其中，所述金属板层叠体的制造方法为具有下述工序1~5的制造方法，
工序1：将所述金属加工油组合物涂布于环状金属的单面或两面的工序，
工序2：将实施了工序1的环状金属进行压制加工的工序，
工序3：在实施了工序2的环状金属的单面涂布厌氧性粘接剂的工序，
工序4：对实施了工序3的环状金属进行外形冲切加工，得到具有该外形的多个金属板的工序，
工序5：将工序4中得到的多个金属板彼此层叠粘接的工序。
11.金属板层叠体的制造方法，其具有下述工序1~5，
工序1：将权利要求1~10中任一项所述的金属加工油组合物涂布于环状金属的单面或两面的工序，
工序2：将实施了工序1的环状金属进行压制加工的工序，
工序3：在实施了工序2的环状金属的单面涂布厌氧性粘接剂的工序，
工序4：对实施了工序3的环状金属进行外形冲切加工，得到具有该外形的多个金属板的工序，
工序5：将工序4中得到的多个金属板彼此层叠粘接的工序。
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