JP4086980B2 - アルミ箔用冷間圧延油組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はアルミ箔用冷間圧延油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年のアルミ箔製造においては、生産性を向上させるため、より高速・高圧下率で圧延を行うことが求められている。しかしながら、高速・高圧下率で圧延を行う際には圧延油のミストが発生しやすくなる。従来から用いられている圧延油を用いた場合、このミスト中に発ガン性等が懸念される多環芳香族が含まれ、作業環境の悪化が問題となっている。また、圧延後無焼鈍でアルミ箔を製品とする場合には箔表面に圧延油が微量残留するが、多環芳香族が含まれる場合には製品の安全性を著しく低下させる恐れがある。したがって、低芳香族性の基油を用いることが望まれている。
さらに、高速・高圧下率でアルミ箔の圧延を行う場合、ピンホールと呼ばれるアルミ箔の欠陥が増大する傾向にある。このピンホールは圧延時の摩耗粉が原因の一つとされているが、圧延油の基油を低芳香族化した場合にこの摩耗粉の発生が顕著になる場合がある。
また、圧延により生産されるアルミ箔は食品や医薬品関係に用いられることから、その表面の清浄性が強く求められる。しかしながら、高速・高圧下率での圧延性を向上させるために油性剤の添加量を多くした場合、焼鈍時のステインが発生しやすく、また無焼鈍の場合には油性剤性分が残留しやすくなったり腐食を招く等のことから、製品の品質を損ねるのが通常である。したがって、油性剤の添加量を少なくしても、良好な圧延性を示す圧延油が求められている。さらに、圧延油の基油を低芳香族化した場合に油性剤の添加効果が小さくなることが判明した。
本発明は、このような実状に鑑みなされたものであり、その目的は、高速・高圧下率での圧延に耐え得る圧延油であって、かつ作業環境の悪化や摩耗粉の発生を抑え、また製品の品質をより向上させることができるアルミ箔用冷間圧延油を提供することにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の基油に、特定の動粘度のアルキルベンゼン及び油性剤を特定量配合することにより、上記課題を全て解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物は、芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油及び／又は合成油を基油とし、４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ2／ｓのアルキルベンゼンを組成物全量基準で０．１〜５０質量％含有すると共に、油性剤を組成物全量基準で０．１〜５質量％含有してなるものである。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容をさらに詳細に説明する。
本発明の圧延油の基油は、芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油及び／又は合成油である。
芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油としては、特にその製法に制限はないが、パラフィン基系、ナフテン基系もしくは混合基原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られるもの、又はこれらを低芳香族処理したもの等が挙げられる。
本発明の圧延油の基油として鉱物油を用いる場合には、芳香族成分が２０容量％以下、好ましくは１０容量％以下、より好ましくは５容量％以下、最も好ましくは２容量％以下であることが必要である。芳香族成分が多い場合には、作業環境の悪化や製品の品質の低下を招く恐れがある。
本発明において、芳香族成分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５３６「石油製品−炭化水素タイプ試験方法」の蛍光指示薬吸着法を準用して測定された値を表す。
さらに、以下に示す質量分析法によるナフテン分が１０〜９０％、好ましくは１５〜８５％、より好ましくは２０〜８０％であることが望ましい。また、以下に示す質量分析法によるパラフィン分が１０〜９０％、好ましくは１５〜８５％、より好ましくは２０〜８０％であることが望ましい。
ナフテン分、パラフィン分としては、ＦＩイオン化（ガラスリザーバ使用）による質量分析法により得られた分子イオン強度をもって、これらの割合を決定する。以下にその測定法を示す。
▲１▼ 径１８ｍｍ，長さ９８０ｍｍの溶出クロマト用吸着管に、約１７５℃、３時間の乾燥により活性化された呼び径７４〜１４９μｍシリカゲル（富士デビソン化学（株）製ｇｒａｄｅ９２３）１２０ｇを充填する。
▲２▼ ｎ−ペンタン７５ｍｌを注入し、シリカゲルを予め湿す。
▲３▼ 試料約２ｇを精秤し、等容量のｎ−ペンタンで希釈し、得られた試料溶液を注入する。
▲４▼ 試料溶液の液面がシリカゲル上端に達したとき、飽和炭化水素成分を分離するためｎ−ペンタン１４０ｍｌを注入し、吸着管の下端より溶出液を回収する。
▲５▼ ▲４▼の溶出液をロータリーエバポレーターにより溶媒を留去し、飽和炭化水素成分を得る。
▲６▼ ▲５▼で得られた飽和炭化水素成分を質量分析計でタイプ分析を行う。質量分析におけるイオン化方法としてはガラスリザーバを使用したＦＩイオン化法が用いられ、質量分析計は日本電子（株）製ＪＭＳ−ＡＸ５０５Ｈを使用する。測定条件を以下に示す。
加速電圧 ：３．０ｋＶ
カソード電圧 ：−５〜−６ｋＶ
分解能 ：約５００
エミッター ：カーボン
エミッター電流：５ｍＡ
測定範囲 ：質量数３５〜７００
Sub Oven温度 ：３００℃
セパレータ温度：３００℃
Main Oven 温度：３５０℃
試料注入量 ：１μｌ
▲７▼ ▲６▼の質量分析法によって得られた分子イオンは、同位体補正後、その質量数からパラフィン類（ＣnＨ2n+2)とナフテン類（ＣnＨ2n、ＣnＨ2n-2、ＣnＨ2n-4…）の２タイプに分類・整理し、それぞれのイオン強度の分率を求め、飽和炭化水素成分全体に対する各タイプの含有量を定める。次いで、▲５▼で得られた飽和炭化水素成分の含有量をもとに、試料全体に対するパラフィン分、ナフテン分の各含有量を求める。
なお、ＦＩ法質量分析のタイプ分析法によるデータ処理の詳細は、「日石レビュー」第３３巻第４号１３５〜１４２頁の特に「２．２．３ データ処理」の項に記載されている。
【０００５】
また、合成油としては、具体的には例えば、ポリα−オレフィン（エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、及びこれらの水素化物等）、アルキルナフタレン、モノエステル（ブチルステアレート、オクチルラウレート）、ジエステル（ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセパケート等）、ポリエステル（トリメリット酸エステル等）、ポリオールエステル（トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等）、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、リン酸エステル（トリクレジルフォスフェート等）、含フッ素化合物（パーフルオロポリエーテル、フッ素化ポリオレフィン等）、シリコーン油等が例示できる（但し、アルキルベンゼンを除く）。
【０００６】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物の基油としては、上記した基油を単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせてもよい。
本発明で使用する基油は、その粘度に格別の限定はないが、引火による火災等の危険性を低減させることができることから、４０℃における動粘度が１．１ｍｍ2／ｓ以上であることが好ましく、１．２ｍｍ2／ｓ以上であることがより好ましく、１．３ｍｍ2／ｓ以上であることが最も好ましい。一方、粘度が高すぎるとアルミ箔上にオイルピットと呼ばれる表面損傷が発生し表面光沢が悪くなる恐れがある、焼鈍後にステインと呼ばれる潤滑油成分の焼き付きが生じる恐れがある、また圧延速度を上げることが困難になる恐れがある等の点から、４０℃における動粘度が３ｍｍ2／ｓ以下であることが好ましく、２．９ｍｍ2／ｓ以下であることがより好ましく、２．８ｍｍ2／ｓ以下であることが最も好ましい
【０００７】
本発明で用いられるアルキルベンゼンの４０℃における動粘度は１〜６０ｍｍ2／ｓであることが必要である。４０℃における動粘度が１ｍｍ2／ｓ未満の場合には、摩耗粉発生の低減効果が期待できず、また圧延性の向上効果が期待できない。また、４０℃における動粘度が６０ｍｍ2／ｓを超える場合には、ステインや腐食の発生を増大させる可能性があり、好ましくは４０ｍｍ2／ｓ以下、より好ましくは２０ｍｍ2／ｓ以下である。
また、本発明で用いられるアルキルベンゼンのベンゼン環に結合するアルキル基としては直鎖状であっても、分枝状であっても良く、また、炭素数についても特に限定されるものではないが、炭素数１〜６０のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４０のアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜２０のアルキル基であることが最も好ましい。
炭素数１〜２０のアルキル基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、直鎖状又は分岐状のプロピル基、直鎖状又は分岐状のブチル基、直鎖状又は分岐状のペンチル基、直鎖状又は分岐状のヘキシル基、直鎖状又は分岐状のヘプチル基、直鎖状又は分岐状のオクチル基、直鎖状又は分岐状のノニル基、直鎖状又は分岐状のデシル基、直鎖状又は分岐状のウンデシル基、直鎖状又は分岐状のドデシル基、直鎖状又は分岐状のトリデシル基、直鎖状又は分岐状のテトラデシル基、直鎖状又は分岐状のペンタデシル基、直鎖状又は分岐状のヘキサデシル基、直鎖状又は分岐状のヘプタデシル基、直鎖状又は分岐状のオクタデシル基、直鎖状又は分岐状のノナデシル基、直鎖状又は分岐状のイコシル基等が挙げられる。
アルキルベンゼン中のアルキル基の個数は通常１〜４個であるが、安定性、入手可能性の点から１個又は２個のアルキル基を有するアルキルベンゼン、すなわちモノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン、又はこれらの混合物が最も好ましく用いられる。
また、アルキルベンゼンとしては、もちろん、単一の構造のアルキルベンゼンだけでなく、異なる構造を有するアルキルベンゼンの混合物であっても良い。
本発明で用いられるアルキルベンゼンの数平均分子量については、なんら制限はないが、摩耗粉発生の低減効果及び圧延性の向上効果の点から、１００以上が好ましく、１３０以上がより好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させる可能性が大きくなることから、数平均分子量は３４０以下が好ましく、３２０以下がより好ましい。
上記アルキルベンゼンの製造方法は任意の従来の方法を適用することができ、何ら限定されるものでないが、例えば以下に示す物質を用いてアルキル化合成法等によって製造することができる。
原料となる芳香族化合物としては、具体的には例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、ジエチルベンゼン、及びこれらの混合物等が用いられる。またアルキル化剤としては、具体的には例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン等の低級モノオレフィン、好ましくはプロピレンの重合によって得られる炭素数６〜６０の直鎖状又は分枝状のオレフィン；ワックス、重質油、石油留分、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱分解によって得られる炭素数６〜６０の直鎖状又は分枝状のオレフィン；灯油、軽油等の石油留分からｎ−パラフィンを分離し、これを触媒によりオレフィン化することによって得られる炭素数９〜６０の直鎖状オレフィン；及びこれらの混合物等が使用できる。
またアルキル化の際のアルキル化触媒としては、塩化アルミニウム、塩化亜鉛等のフリーデルクラフツ型触媒；硫酸、リン酸、ケイタングステン酸、フッ化水素酸、活性白土等の酸性触媒；等、公知の触媒が用いられる。
本発明のアルキルベンゼンは４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ2／ｓであるから、例えば上記に例示したような方法によって得られるアルキルベンゼン混合物や市販されているアルキルベンゼン混合物を蒸留やクロマトによって分離し、動粘度が１〜６０ｍｍ2／ｓであるアルキルベンゼン留分を得ることが実用上便利である。
【０００８】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物は、上記したアルキルベンゼンを組成物全量基準で、０．１〜５０質量％含有するものである。含有量の下限値は、ピンホールの原因となる摩耗粉の発生を抑えられることから、また圧延性の向上効果の点から、０．１質量％以上であることが必要であり、０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましい。また、含有量の上限値は、焼鈍時のステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなることから、５０質量％以下であることが必要であり、４０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましい。
【０００９】
本発明における油性剤としては、任意のものが使用可能であるが、より圧延性を向上させることができることから、下記の中から選ばれる少なくとも１種の油性剤を配合することが望ましい。
（１）エステル
（２）アルコール
（３）カルボン酸
上記（１）エステルとしては、構成するアルコールが１価アルコールでも多価アルコールでも良く、またカルボン酸が一塩基酸でも多塩基酸であっても良いものである。
１価アルコールとしては、通常炭素数１〜２４のものが用いられ、このようなアルコールとしては直鎖のものでも分岐のものでもよい。炭素数１〜２４のアルコールとしては、具体的には例えば、メタノール、エタノール、直鎖状又は分岐状のプロパノール、直鎖状又は分岐状のブタノール、直鎖状又は分岐状のオクタノール、直鎖状又は分岐状のノナノール、直鎖状又は分岐状のデカノール、直鎖状又は分岐状のウンデカノール、直鎖状又は分岐状のドデカノール、直鎖状又は分岐状のトリデカノール、直鎖状又は分岐状のテトラデカノール、直鎖状又は分岐状のペンタデカノール、直鎖状又は分岐状のヘキサデカノール、直鎖状又は分岐状のヘプタデカノール、直鎖状又は分岐状のオクタデカノール、直鎖状又は分岐状のノナデカノール、直鎖状又は分岐状のエイコサノール、直鎖状又は分岐状のヘンエイコサノール、直鎖状又は分岐状のトリコサノール、直鎖状又は分岐状のテトラコサノール及びこれらの混合物等が挙げられる。
多価アルコールとしては、通常２〜１０価、好ましくは２〜６価のものが用いられる。２〜１０価多価アルコールとしては、具体的には例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール（エチレングリコールの３〜１５量体）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール（プロピレングリコールの３〜１５量体）、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール等の２価アルコール；グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの２〜８量体、例えばジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン等）、トリメチロールアルカン（トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等）及びこれらの２〜８量体、ペンタエリスリトール及びこれらの２〜４量体、１，２，４−ブタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の多価アルコール；キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロース等の糖類、及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの中でも特に、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール（エチレングリコールの３〜１０量体）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール（プロピレングリコールの３〜１０量体）、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、トリメチロールアルカン（トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等）及びこれらの２〜４量体、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール１，２，４−ブタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の２〜６価の多価アルコール及びこれらの混合物等がより好ましい。さらに好ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、及びこれらの混合物等である。
【００１０】
一塩基酸としては、通常炭素数６〜２４の脂肪酸で、直鎖のものでも分岐のものでも良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。具体的には例えば、直鎖状又は分岐状のヘキサン酸、直鎖状又は分岐状のオクタン酸、直鎖状又は分岐状のノナン酸、直鎖状又は分岐状のデカン酸、直鎖状又は分岐状のウンデカン酸、直鎖状又は分岐状のドデカン酸、直鎖状又は分岐状のトリデカン酸、直鎖状又は分岐状のテトラデカン酸、直鎖状又は分岐状のペンタデカン酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデカン酸、直鎖状又は分岐状のオクタデカン酸、直鎖状又は分岐状のヒドロキシオクタデカン酸、直鎖状又は分岐状のノナデカン酸、直鎖状又は分岐状のエイコサン酸、直鎖状又は分岐状のヘンエイコサン酸、直鎖状又は分岐状のドコサン酸、直鎖状又は分岐状のトリコサン酸、直鎖状又は分岐状のテトラコサン酸等の飽和脂肪酸、直鎖状又は分岐状のヘキセン酸、直鎖状又は分岐状のヘプテン酸、直鎖状又は分岐状のオクテン酸、直鎖状又は分岐状のノネン酸、直鎖状又は分岐状のデセン酸、直鎖状又は分岐状のウンデセン酸、直鎖状又は分岐状のドデセン酸、直鎖状又は分岐状のトリデセン酸、直鎖状又は分岐状のテトラデセン酸、直鎖状又は分岐状のペンタデセン酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデセン酸、直鎖状又は分岐状のオクタデセン酸、直鎖状又は分岐状のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖状又は分岐状のノナデセン酸、直鎖状又は分岐状のエイコセン酸、直鎖状又は分岐状のヘンエイコセン酸、直鎖状又は分岐状のドコセン酸、直鎖状又は分岐状のトリコセン酸、直鎖状又は分岐状のテトラコセン酸等の不飽和脂肪酸、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、特に炭素数８〜２０の飽和脂肪酸、又は炭素数８〜２０の不飽和脂肪酸、及びこれらの混合物が好ましい。
多塩基酸としては炭素数２〜１６の二塩基酸及びトリメリト酸等が挙げられる。炭素数２〜１６の二塩基酸としては、直鎖のものでも分岐のものでも良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。具体的には例えば、エタン二酸、プロパン二酸、直鎖状又は分岐状のブタン二酸、直鎖状又は分岐状のペンタン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサン二酸、直鎖状又は分岐状のオクタン二酸、直鎖状又は分岐状のノナン二酸、直鎖状又は分岐状のデカン二酸、直鎖状又は分岐状のウンデカン二酸、直鎖状又は分岐状のドデカン二酸、直鎖状又は分岐状のトリデカン二酸、直鎖状又は分岐状のテトラデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキセン二酸、直鎖状又は分岐状のオクテン二酸、直鎖状又は分岐状のノネン二酸、直鎖状又は分岐状のデセン二酸、直鎖状又は分岐状のウンデセン二酸、直鎖状又は分岐状のドデセン二酸、直鎖状又は分岐状のトリデセン二酸、直鎖状又は分岐状のテトラデセン二酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデセン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデセン二酸及びこれらの混合物が挙げられる。
【００１１】
また、アルコールとカルボン酸との組み合わせとしても、
▲１▼一価アルコールと一塩基酸とのエステル
▲２▼多価アルコールと一塩基酸とのエステル
▲３▼一価アルコールと多塩基酸とのエステル
▲４▼多価アルコールと多塩基酸とのエステル
▲５▼一価アルコール、多価アルコールとの混合物と多塩基酸との混合エステル
▲６▼多価アルコールと一塩基酸、多塩基酸との混合物との混合エステル
▲７▼一価アルコール、多価アルコールとの混合物と一塩基酸、多塩基酸との混合エステル
等、任意の組み合わせが可能である。
なお、アルコール成分として多価アルコールを用いた場合、多価アルコール中の水酸基全てがエステル化された完全エステルでも良く、水酸基の一部がエステル化されず水酸基のままで残っている部分エステルでも良い。また、カルボン酸成分として多塩基酸を用いた場合、多塩基酸中のカルボキシル基全てがエステル化された完全エステルでも良く、カルボキシル基の一部がエステル化されずカルボキシル基のままで残っている部分エステルであっても良い。
【００１２】
本発明で用いられるエステルとしては、上記した何れのものも使用可能であるが、この中でもより圧延性の向上効果に優れる点から、▲１▼一価アルコールと一塩基酸とのエステルが好ましい。
本発明において油性剤として用いられるエステルの合計炭素数には特に制限はないが、圧延性の向上効果に優れる点から合計炭素数が７以上のエステルが好ましく、９以上のエステルがより好ましく、１１以上のエステルが最も好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなることから、合計炭素数が２６以下のエステルが好ましく、２４以下のエステルがより好ましく、２２以下のエステルが最も好ましい。
【００１３】
上記（２）アルコールとしては、１価アルコールでも多価アルコールでも良い。具体的には例えば、上記（１）エステルを構成するアルコールとして列挙した化合物が挙げられる。これらの中でも、より圧延性の向上効果に優れる点から１価のアルコールが好ましい。また、より圧延性の向上効果に優れる点から、炭素数６以上のアルコールが好ましく、炭素数８以上のアルコールがより好ましく、炭素数１０以上のアルコールが最も好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなることから、炭素数２０以下のアルコールが好ましく、炭素数１８以下のアルコールがより好ましく、炭素数１６以下のアルコールが最も好ましい。
【００１４】
上記（３）カルボン酸としては、１塩基酸でも多塩基酸でも良い。具体的には例えば、上記（１）エステルを構成するカルボン酸として列挙した化合物が挙げられる。これらの中でも、より圧延性の向上効果に優れる点から１価のカルボン酸が好ましい。また、より圧延性の向上効果に優れる点から、炭素数６以上のカルボン酸が好ましく、炭素数８以上のカルボン酸がより好ましく、炭素数１０以上のカルボン酸が最も好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなることから、炭素数２０以下のカルボン酸が好ましく、炭素数１８以下のカルボン酸がより好ましく、炭素数１６以下のカルボン酸が最も好ましい。
【００１５】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物の油性剤としては、上記した各種油性剤の中から選ばれる１種のみを用いても、２種以上の混合物を用いても良いが、より圧延性の向上効果を向上できることから（１）１価アルコールと１塩基酸とから得られる総炭素数７〜２６のエステル、（２）炭素数６〜２０の１価アルコール、（３）炭素数６〜２０の１塩基酸、及びこれらの混合物が好ましい。さらに、これらに２価アルコールを併用して用いることによって、より圧延性の向上効果を向上できる。
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物は、上記した油性剤を組成物全量基準（油性剤の合計量として）で、０．１〜５質量％含有するものである。含有量の下限値は、圧延性の向上効果により優れる点から、０．１質量％以上、好ましくは０．２質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上であることが必要である。また、含有量の上限値は、ステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなる、圧延速度を上げることが困難となること等から、５質量％以下であることが必要である。
なお、基油としてエステルを用いた場合には、組成物全量基準で、エステルの合計量が９９．９質量％を超えないように配合することが必要である。
【００１６】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物において、さらにその優れた効果を向上させるため、必要に応じて、極圧添加剤、酸化防止剤、さび止め剤、腐食防止剤、消泡剤等を更に、単独で又は２種以上組み合わせて添加してもよい。
上記極圧添加剤としては、トリクレジルフォスフェート等のりん系化合物、及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機金属化合物等が例示できる。
上記酸化防止剤としては、２，６−ジターシャリーブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）等のフェノール系化合物、フェニル−α−ナフチルアミン等の芳香族アミン、及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機金属化合物が例示できる。
上記さび止め剤としては、オレイン酸等の脂肪酸の塩、ジノニルナフタレンスルホネート等のスルホン酸塩、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル、アミン及びその誘導体、リン酸エステル及びその誘導体等が例示できる。
上記腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
上記消泡剤としては、シリコン系のもの等が挙げられる。
これらの添加剤の含有量は、通常１５質量％以下、好ましくは１０質量％以下（いずれも組成物全量基準；合計量）であることが望ましい。
【００１７】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物は、その粘度に格別の限定はないが、引火による火災等の危険性を低減させることができることから、４０℃における動粘度が１．１ｍｍ2／ｓ以上であることが好ましく、１．２ｍｍ2／ｓ以上であることがより好ましく、１．３ｍｍ2／ｓ以上であることが最も好ましい。一方、粘度が高すぎるとアルミ箔上にオイルピットと呼ばれる表面損傷が発生し表面光沢が悪くなる恐れがある、焼鈍後にステインと呼ばれる潤滑油成分の焼き付きが生じる恐れがある、また圧延速度を上げることが困難になる恐れがある等の点から、４０℃における動粘度が３ｍｍ2／ｓ以下であることが好ましく、２．９ｍｍ2／ｓ以下であることがより好ましく、２．８ｍｍ2／ｓ以下であることが最も好ましい
【００１８】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明の内容をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００１９】
実施例１〜１１、比較例１〜５及び参考例
表１の各例に示すような組成を有する各種組成物を調製し、これら組成物について、下記に示す方法により各種試験を行った。その結果を表１に併記した。
なお、使用した基油、アルキルベンゼン、及び油性剤は以下の通りである。
基油
１ ４０℃における動粘度：１．８５ｍｍ2／ｓ、パラフィン分：６３％、ナフテン分：３７％、芳香族成分：０容量％
２ ４０℃における動粘度：１．９３ｍｍ2／ｓ、パラフィン分：４８％、ナフテン分：２７％、芳香族成分：２５容量％
アルキルベンゼン
１ ４０℃における動粘度：４．３ｍｍ2／ｓ、数平均分子量：２４２
２ ４０℃における動粘度：７．６ｍｍ2／ｓ、数平均分子量：２６４
３ ４０℃における動粘度：６８ｍｍ2／ｓ、数平均分子量：３４６
油性剤
１ ｎ−ドデカノール
２ ステアリン酸ブチル
３ オレイン酸
【００２０】
圧延試験１
下記の条件で試験圧延を行い、焼き付きやヘリングボーンが発生して圧延不能になるまで圧下率を５０％から徐々に上げていった。焼き付きやヘリングボーンが発生して圧延不能になる前の圧下率（限界圧下率）を表１に示す。
圧延材：JIS 1N30 H18 ０．１ｍｍ厚
圧下率：５０％〜
圧延速度：１００m/min
圧延試験２
下記の条件で試験圧延を行い、圧延した後の油中摩耗分及び箔表面に付着している摩耗粉の合計量を測定した。結果を表１に示す。
圧延材：JIS 1N30 H18 ０．１ｍｍ厚
圧下率：６０％
圧延速度：１５０m/min
なお、油中摩耗粉は試験後の圧延油を一定量採取し、０．１ミクロンでフィルター濾過し補足物を酸溶解後原子吸光法によりアルミ分を測定した。
また、箔表面付着摩耗粉量はワイパーにｎ−ヘキサンで含浸した脱脂綿をセットして圧延後の箔をはさみ、一定長さを拭き取った。脱脂綿に付着した摩耗粉を酸溶解後原子吸光法によりアルミ分を測定した。
油中、箔表面共に圧延材１ｍ2当たりのアルミ摩耗粉量を計算により求め、その合計を、圧延材を１ｍ2圧延するに当たり発生する摩耗粉量とした（以下摩耗粉発生量とする）。
ステイン発生試験
ステイン発生の試験はJ.Inst.Metals.88(1959)481記載のCanTestに基づき行った。すなわち、アルミ製のカップに試料油を０．３ｍｌ滴下し、１５０分かけて室温から３５０℃に昇温し、さらに６０分間３５０℃に保った後に取り出してステインの発生具合を目視により評価した。ステインが発生しないものを○、若干発生するものを△、全面に発生するものを×とする。
【００２１】
【表１】
【００２２】
表１の結果からも明らかなとおり、本発明に係る組成物（実施例１〜１１）はいずれも圧延性に優れると共に摩耗粉の発生量が少なく、かつ、ステインが発生せず、従来から用いられている圧延油（参考例）と同等の性能を発揮した。
これに対して、アルキルベンゼンを含有しない比較例１は圧延性が悪いと共に摩耗粉の発生量が多い。アルキルベンゼンの含有量が規定値を超える比較例２及び油性剤の含有量が規定値を超える比較例３はいずれもステインが全面に発生した。アルキルベンゼンを含有しないと共に油性剤の含有量が規定値を超える比較例４は摩耗粉の発生量が多いと共にステインが全面に発生した。粘度が高過ぎるアルキルベンゼンを含有する比較例５はステインが全面に発生した。
【００２３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油及び／又は合成油を基油とし、４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ2／ｓのアルキルベンゼンを組成物全量基準で０．１〜５０質量％含有すると共に、油性剤を組成物全量基準で０．１〜５質量％含有することで、高速・高圧下率での圧延に耐え得る圧延油であって、かつ作業環境の悪化や摩耗粉の発生を抑え、また製品の品質をより向上させることができるアルミ箔用冷間圧延油が得られる。
【発明が属する技術分野】
本発明はアルミ箔用冷間圧延油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年のアルミ箔製造においては、生産性を向上させるため、より高速・高圧下率で圧延を行うことが求められている。しかしながら、高速・高圧下率で圧延を行う際には圧延油のミストが発生しやすくなる。従来から用いられている圧延油を用いた場合、このミスト中に発ガン性等が懸念される多環芳香族が含まれ、作業環境の悪化が問題となっている。また、圧延後無焼鈍でアルミ箔を製品とする場合には箔表面に圧延油が微量残留するが、多環芳香族が含まれる場合には製品の安全性を著しく低下させる恐れがある。したがって、低芳香族性の基油を用いることが望まれている。
さらに、高速・高圧下率でアルミ箔の圧延を行う場合、ピンホールと呼ばれるアルミ箔の欠陥が増大する傾向にある。このピンホールは圧延時の摩耗粉が原因の一つとされているが、圧延油の基油を低芳香族化した場合にこの摩耗粉の発生が顕著になる場合がある。
また、圧延により生産されるアルミ箔は食品や医薬品関係に用いられることから、その表面の清浄性が強く求められる。しかしながら、高速・高圧下率での圧延性を向上させるために油性剤の添加量を多くした場合、焼鈍時のステインが発生しやすく、また無焼鈍の場合には油性剤性分が残留しやすくなったり腐食を招く等のことから、製品の品質を損ねるのが通常である。したがって、油性剤の添加量を少なくしても、良好な圧延性を示す圧延油が求められている。さらに、圧延油の基油を低芳香族化した場合に油性剤の添加効果が小さくなることが判明した。
本発明は、このような実状に鑑みなされたものであり、その目的は、高速・高圧下率での圧延に耐え得る圧延油であって、かつ作業環境の悪化や摩耗粉の発生を抑え、また製品の品質をより向上させることができるアルミ箔用冷間圧延油を提供することにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の基油に、特定の動粘度のアルキルベンゼン及び油性剤を特定量配合することにより、上記課題を全て解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物は、芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油及び／又は合成油を基油とし、４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ2／ｓのアルキルベンゼンを組成物全量基準で０．１〜５０質量％含有すると共に、油性剤を組成物全量基準で０．１〜５質量％含有してなるものである。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容をさらに詳細に説明する。
本発明の圧延油の基油は、芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油及び／又は合成油である。
芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油としては、特にその製法に制限はないが、パラフィン基系、ナフテン基系もしくは混合基原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られるもの、又はこれらを低芳香族処理したもの等が挙げられる。
本発明の圧延油の基油として鉱物油を用いる場合には、芳香族成分が２０容量％以下、好ましくは１０容量％以下、より好ましくは５容量％以下、最も好ましくは２容量％以下であることが必要である。芳香族成分が多い場合には、作業環境の悪化や製品の品質の低下を招く恐れがある。
本発明において、芳香族成分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５３６「石油製品−炭化水素タイプ試験方法」の蛍光指示薬吸着法を準用して測定された値を表す。
さらに、以下に示す質量分析法によるナフテン分が１０〜９０％、好ましくは１５〜８５％、より好ましくは２０〜８０％であることが望ましい。また、以下に示す質量分析法によるパラフィン分が１０〜９０％、好ましくは１５〜８５％、より好ましくは２０〜８０％であることが望ましい。
ナフテン分、パラフィン分としては、ＦＩイオン化（ガラスリザーバ使用）による質量分析法により得られた分子イオン強度をもって、これらの割合を決定する。以下にその測定法を示す。
▲１▼ 径１８ｍｍ，長さ９８０ｍｍの溶出クロマト用吸着管に、約１７５℃、３時間の乾燥により活性化された呼び径７４〜１４９μｍシリカゲル（富士デビソン化学（株）製ｇｒａｄｅ９２３）１２０ｇを充填する。
▲２▼ ｎ−ペンタン７５ｍｌを注入し、シリカゲルを予め湿す。
▲３▼ 試料約２ｇを精秤し、等容量のｎ−ペンタンで希釈し、得られた試料溶液を注入する。
▲４▼ 試料溶液の液面がシリカゲル上端に達したとき、飽和炭化水素成分を分離するためｎ−ペンタン１４０ｍｌを注入し、吸着管の下端より溶出液を回収する。
▲５▼ ▲４▼の溶出液をロータリーエバポレーターにより溶媒を留去し、飽和炭化水素成分を得る。
▲６▼ ▲５▼で得られた飽和炭化水素成分を質量分析計でタイプ分析を行う。質量分析におけるイオン化方法としてはガラスリザーバを使用したＦＩイオン化法が用いられ、質量分析計は日本電子（株）製ＪＭＳ−ＡＸ５０５Ｈを使用する。測定条件を以下に示す。
加速電圧 ：３．０ｋＶ
カソード電圧 ：−５〜−６ｋＶ
分解能 ：約５００
エミッター ：カーボン
エミッター電流：５ｍＡ
測定範囲 ：質量数３５〜７００
Sub Oven温度 ：３００℃
セパレータ温度：３００℃
Main Oven 温度：３５０℃
試料注入量 ：１μｌ
▲７▼ ▲６▼の質量分析法によって得られた分子イオンは、同位体補正後、その質量数からパラフィン類（ＣnＨ2n+2)とナフテン類（ＣnＨ2n、ＣnＨ2n-2、ＣnＨ2n-4…）の２タイプに分類・整理し、それぞれのイオン強度の分率を求め、飽和炭化水素成分全体に対する各タイプの含有量を定める。次いで、▲５▼で得られた飽和炭化水素成分の含有量をもとに、試料全体に対するパラフィン分、ナフテン分の各含有量を求める。
なお、ＦＩ法質量分析のタイプ分析法によるデータ処理の詳細は、「日石レビュー」第３３巻第４号１３５〜１４２頁の特に「２．２．３ データ処理」の項に記載されている。
【０００５】
また、合成油としては、具体的には例えば、ポリα−オレフィン（エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、及びこれらの水素化物等）、アルキルナフタレン、モノエステル（ブチルステアレート、オクチルラウレート）、ジエステル（ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセパケート等）、ポリエステル（トリメリット酸エステル等）、ポリオールエステル（トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等）、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、リン酸エステル（トリクレジルフォスフェート等）、含フッ素化合物（パーフルオロポリエーテル、フッ素化ポリオレフィン等）、シリコーン油等が例示できる（但し、アルキルベンゼンを除く）。
【０００６】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物の基油としては、上記した基油を単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせてもよい。
本発明で使用する基油は、その粘度に格別の限定はないが、引火による火災等の危険性を低減させることができることから、４０℃における動粘度が１．１ｍｍ2／ｓ以上であることが好ましく、１．２ｍｍ2／ｓ以上であることがより好ましく、１．３ｍｍ2／ｓ以上であることが最も好ましい。一方、粘度が高すぎるとアルミ箔上にオイルピットと呼ばれる表面損傷が発生し表面光沢が悪くなる恐れがある、焼鈍後にステインと呼ばれる潤滑油成分の焼き付きが生じる恐れがある、また圧延速度を上げることが困難になる恐れがある等の点から、４０℃における動粘度が３ｍｍ2／ｓ以下であることが好ましく、２．９ｍｍ2／ｓ以下であることがより好ましく、２．８ｍｍ2／ｓ以下であることが最も好ましい
【０００７】
本発明で用いられるアルキルベンゼンの４０℃における動粘度は１〜６０ｍｍ2／ｓであることが必要である。４０℃における動粘度が１ｍｍ2／ｓ未満の場合には、摩耗粉発生の低減効果が期待できず、また圧延性の向上効果が期待できない。また、４０℃における動粘度が６０ｍｍ2／ｓを超える場合には、ステインや腐食の発生を増大させる可能性があり、好ましくは４０ｍｍ2／ｓ以下、より好ましくは２０ｍｍ2／ｓ以下である。
また、本発明で用いられるアルキルベンゼンのベンゼン環に結合するアルキル基としては直鎖状であっても、分枝状であっても良く、また、炭素数についても特に限定されるものではないが、炭素数１〜６０のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４０のアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜２０のアルキル基であることが最も好ましい。
炭素数１〜２０のアルキル基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、直鎖状又は分岐状のプロピル基、直鎖状又は分岐状のブチル基、直鎖状又は分岐状のペンチル基、直鎖状又は分岐状のヘキシル基、直鎖状又は分岐状のヘプチル基、直鎖状又は分岐状のオクチル基、直鎖状又は分岐状のノニル基、直鎖状又は分岐状のデシル基、直鎖状又は分岐状のウンデシル基、直鎖状又は分岐状のドデシル基、直鎖状又は分岐状のトリデシル基、直鎖状又は分岐状のテトラデシル基、直鎖状又は分岐状のペンタデシル基、直鎖状又は分岐状のヘキサデシル基、直鎖状又は分岐状のヘプタデシル基、直鎖状又は分岐状のオクタデシル基、直鎖状又は分岐状のノナデシル基、直鎖状又は分岐状のイコシル基等が挙げられる。
アルキルベンゼン中のアルキル基の個数は通常１〜４個であるが、安定性、入手可能性の点から１個又は２個のアルキル基を有するアルキルベンゼン、すなわちモノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン、又はこれらの混合物が最も好ましく用いられる。
また、アルキルベンゼンとしては、もちろん、単一の構造のアルキルベンゼンだけでなく、異なる構造を有するアルキルベンゼンの混合物であっても良い。
本発明で用いられるアルキルベンゼンの数平均分子量については、なんら制限はないが、摩耗粉発生の低減効果及び圧延性の向上効果の点から、１００以上が好ましく、１３０以上がより好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させる可能性が大きくなることから、数平均分子量は３４０以下が好ましく、３２０以下がより好ましい。
上記アルキルベンゼンの製造方法は任意の従来の方法を適用することができ、何ら限定されるものでないが、例えば以下に示す物質を用いてアルキル化合成法等によって製造することができる。
原料となる芳香族化合物としては、具体的には例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、ジエチルベンゼン、及びこれらの混合物等が用いられる。またアルキル化剤としては、具体的には例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン等の低級モノオレフィン、好ましくはプロピレンの重合によって得られる炭素数６〜６０の直鎖状又は分枝状のオレフィン；ワックス、重質油、石油留分、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱分解によって得られる炭素数６〜６０の直鎖状又は分枝状のオレフィン；灯油、軽油等の石油留分からｎ−パラフィンを分離し、これを触媒によりオレフィン化することによって得られる炭素数９〜６０の直鎖状オレフィン；及びこれらの混合物等が使用できる。
またアルキル化の際のアルキル化触媒としては、塩化アルミニウム、塩化亜鉛等のフリーデルクラフツ型触媒；硫酸、リン酸、ケイタングステン酸、フッ化水素酸、活性白土等の酸性触媒；等、公知の触媒が用いられる。
本発明のアルキルベンゼンは４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ2／ｓであるから、例えば上記に例示したような方法によって得られるアルキルベンゼン混合物や市販されているアルキルベンゼン混合物を蒸留やクロマトによって分離し、動粘度が１〜６０ｍｍ2／ｓであるアルキルベンゼン留分を得ることが実用上便利である。
【０００８】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物は、上記したアルキルベンゼンを組成物全量基準で、０．１〜５０質量％含有するものである。含有量の下限値は、ピンホールの原因となる摩耗粉の発生を抑えられることから、また圧延性の向上効果の点から、０．１質量％以上であることが必要であり、０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましい。また、含有量の上限値は、焼鈍時のステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなることから、５０質量％以下であることが必要であり、４０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましい。
【０００９】
本発明における油性剤としては、任意のものが使用可能であるが、より圧延性を向上させることができることから、下記の中から選ばれる少なくとも１種の油性剤を配合することが望ましい。
（１）エステル
（２）アルコール
（３）カルボン酸
上記（１）エステルとしては、構成するアルコールが１価アルコールでも多価アルコールでも良く、またカルボン酸が一塩基酸でも多塩基酸であっても良いものである。
１価アルコールとしては、通常炭素数１〜２４のものが用いられ、このようなアルコールとしては直鎖のものでも分岐のものでもよい。炭素数１〜２４のアルコールとしては、具体的には例えば、メタノール、エタノール、直鎖状又は分岐状のプロパノール、直鎖状又は分岐状のブタノール、直鎖状又は分岐状のオクタノール、直鎖状又は分岐状のノナノール、直鎖状又は分岐状のデカノール、直鎖状又は分岐状のウンデカノール、直鎖状又は分岐状のドデカノール、直鎖状又は分岐状のトリデカノール、直鎖状又は分岐状のテトラデカノール、直鎖状又は分岐状のペンタデカノール、直鎖状又は分岐状のヘキサデカノール、直鎖状又は分岐状のヘプタデカノール、直鎖状又は分岐状のオクタデカノール、直鎖状又は分岐状のノナデカノール、直鎖状又は分岐状のエイコサノール、直鎖状又は分岐状のヘンエイコサノール、直鎖状又は分岐状のトリコサノール、直鎖状又は分岐状のテトラコサノール及びこれらの混合物等が挙げられる。
多価アルコールとしては、通常２〜１０価、好ましくは２〜６価のものが用いられる。２〜１０価多価アルコールとしては、具体的には例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール（エチレングリコールの３〜１５量体）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール（プロピレングリコールの３〜１５量体）、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール等の２価アルコール；グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの２〜８量体、例えばジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン等）、トリメチロールアルカン（トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等）及びこれらの２〜８量体、ペンタエリスリトール及びこれらの２〜４量体、１，２，４−ブタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の多価アルコール；キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロース等の糖類、及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの中でも特に、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール（エチレングリコールの３〜１０量体）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール（プロピレングリコールの３〜１０量体）、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、トリメチロールアルカン（トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等）及びこれらの２〜４量体、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール１，２，４−ブタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の２〜６価の多価アルコール及びこれらの混合物等がより好ましい。さらに好ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、及びこれらの混合物等である。
【００１０】
一塩基酸としては、通常炭素数６〜２４の脂肪酸で、直鎖のものでも分岐のものでも良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。具体的には例えば、直鎖状又は分岐状のヘキサン酸、直鎖状又は分岐状のオクタン酸、直鎖状又は分岐状のノナン酸、直鎖状又は分岐状のデカン酸、直鎖状又は分岐状のウンデカン酸、直鎖状又は分岐状のドデカン酸、直鎖状又は分岐状のトリデカン酸、直鎖状又は分岐状のテトラデカン酸、直鎖状又は分岐状のペンタデカン酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデカン酸、直鎖状又は分岐状のオクタデカン酸、直鎖状又は分岐状のヒドロキシオクタデカン酸、直鎖状又は分岐状のノナデカン酸、直鎖状又は分岐状のエイコサン酸、直鎖状又は分岐状のヘンエイコサン酸、直鎖状又は分岐状のドコサン酸、直鎖状又は分岐状のトリコサン酸、直鎖状又は分岐状のテトラコサン酸等の飽和脂肪酸、直鎖状又は分岐状のヘキセン酸、直鎖状又は分岐状のヘプテン酸、直鎖状又は分岐状のオクテン酸、直鎖状又は分岐状のノネン酸、直鎖状又は分岐状のデセン酸、直鎖状又は分岐状のウンデセン酸、直鎖状又は分岐状のドデセン酸、直鎖状又は分岐状のトリデセン酸、直鎖状又は分岐状のテトラデセン酸、直鎖状又は分岐状のペンタデセン酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデセン酸、直鎖状又は分岐状のオクタデセン酸、直鎖状又は分岐状のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖状又は分岐状のノナデセン酸、直鎖状又は分岐状のエイコセン酸、直鎖状又は分岐状のヘンエイコセン酸、直鎖状又は分岐状のドコセン酸、直鎖状又は分岐状のトリコセン酸、直鎖状又は分岐状のテトラコセン酸等の不飽和脂肪酸、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、特に炭素数８〜２０の飽和脂肪酸、又は炭素数８〜２０の不飽和脂肪酸、及びこれらの混合物が好ましい。
多塩基酸としては炭素数２〜１６の二塩基酸及びトリメリト酸等が挙げられる。炭素数２〜１６の二塩基酸としては、直鎖のものでも分岐のものでも良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。具体的には例えば、エタン二酸、プロパン二酸、直鎖状又は分岐状のブタン二酸、直鎖状又は分岐状のペンタン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサン二酸、直鎖状又は分岐状のオクタン二酸、直鎖状又は分岐状のノナン二酸、直鎖状又は分岐状のデカン二酸、直鎖状又は分岐状のウンデカン二酸、直鎖状又は分岐状のドデカン二酸、直鎖状又は分岐状のトリデカン二酸、直鎖状又は分岐状のテトラデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデカン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキセン二酸、直鎖状又は分岐状のオクテン二酸、直鎖状又は分岐状のノネン二酸、直鎖状又は分岐状のデセン二酸、直鎖状又は分岐状のウンデセン二酸、直鎖状又は分岐状のドデセン二酸、直鎖状又は分岐状のトリデセン二酸、直鎖状又は分岐状のテトラデセン二酸、直鎖状又は分岐状のヘプタデセン二酸、直鎖状又は分岐状のヘキサデセン二酸及びこれらの混合物が挙げられる。
【００１１】
また、アルコールとカルボン酸との組み合わせとしても、
▲１▼一価アルコールと一塩基酸とのエステル
▲２▼多価アルコールと一塩基酸とのエステル
▲３▼一価アルコールと多塩基酸とのエステル
▲４▼多価アルコールと多塩基酸とのエステル
▲５▼一価アルコール、多価アルコールとの混合物と多塩基酸との混合エステル
▲６▼多価アルコールと一塩基酸、多塩基酸との混合物との混合エステル
▲７▼一価アルコール、多価アルコールとの混合物と一塩基酸、多塩基酸との混合エステル
等、任意の組み合わせが可能である。
なお、アルコール成分として多価アルコールを用いた場合、多価アルコール中の水酸基全てがエステル化された完全エステルでも良く、水酸基の一部がエステル化されず水酸基のままで残っている部分エステルでも良い。また、カルボン酸成分として多塩基酸を用いた場合、多塩基酸中のカルボキシル基全てがエステル化された完全エステルでも良く、カルボキシル基の一部がエステル化されずカルボキシル基のままで残っている部分エステルであっても良い。
【００１２】
本発明で用いられるエステルとしては、上記した何れのものも使用可能であるが、この中でもより圧延性の向上効果に優れる点から、▲１▼一価アルコールと一塩基酸とのエステルが好ましい。
本発明において油性剤として用いられるエステルの合計炭素数には特に制限はないが、圧延性の向上効果に優れる点から合計炭素数が７以上のエステルが好ましく、９以上のエステルがより好ましく、１１以上のエステルが最も好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなることから、合計炭素数が２６以下のエステルが好ましく、２４以下のエステルがより好ましく、２２以下のエステルが最も好ましい。
【００１３】
上記（２）アルコールとしては、１価アルコールでも多価アルコールでも良い。具体的には例えば、上記（１）エステルを構成するアルコールとして列挙した化合物が挙げられる。これらの中でも、より圧延性の向上効果に優れる点から１価のアルコールが好ましい。また、より圧延性の向上効果に優れる点から、炭素数６以上のアルコールが好ましく、炭素数８以上のアルコールがより好ましく、炭素数１０以上のアルコールが最も好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなることから、炭素数２０以下のアルコールが好ましく、炭素数１８以下のアルコールがより好ましく、炭素数１６以下のアルコールが最も好ましい。
【００１４】
上記（３）カルボン酸としては、１塩基酸でも多塩基酸でも良い。具体的には例えば、上記（１）エステルを構成するカルボン酸として列挙した化合物が挙げられる。これらの中でも、より圧延性の向上効果に優れる点から１価のカルボン酸が好ましい。また、より圧延性の向上効果に優れる点から、炭素数６以上のカルボン酸が好ましく、炭素数８以上のカルボン酸がより好ましく、炭素数１０以上のカルボン酸が最も好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなることから、炭素数２０以下のカルボン酸が好ましく、炭素数１８以下のカルボン酸がより好ましく、炭素数１６以下のカルボン酸が最も好ましい。
【００１５】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物の油性剤としては、上記した各種油性剤の中から選ばれる１種のみを用いても、２種以上の混合物を用いても良いが、より圧延性の向上効果を向上できることから（１）１価アルコールと１塩基酸とから得られる総炭素数７〜２６のエステル、（２）炭素数６〜２０の１価アルコール、（３）炭素数６〜２０の１塩基酸、及びこれらの混合物が好ましい。さらに、これらに２価アルコールを併用して用いることによって、より圧延性の向上効果を向上できる。
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物は、上記した油性剤を組成物全量基準（油性剤の合計量として）で、０．１〜５質量％含有するものである。含有量の下限値は、圧延性の向上効果により優れる点から、０．１質量％以上、好ましくは０．２質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上であることが必要である。また、含有量の上限値は、ステインや腐食の発生を増大させる恐れが大きくなる、圧延速度を上げることが困難となること等から、５質量％以下であることが必要である。
なお、基油としてエステルを用いた場合には、組成物全量基準で、エステルの合計量が９９．９質量％を超えないように配合することが必要である。
【００１６】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物において、さらにその優れた効果を向上させるため、必要に応じて、極圧添加剤、酸化防止剤、さび止め剤、腐食防止剤、消泡剤等を更に、単独で又は２種以上組み合わせて添加してもよい。
上記極圧添加剤としては、トリクレジルフォスフェート等のりん系化合物、及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機金属化合物等が例示できる。
上記酸化防止剤としては、２，６−ジターシャリーブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）等のフェノール系化合物、フェニル−α−ナフチルアミン等の芳香族アミン、及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機金属化合物が例示できる。
上記さび止め剤としては、オレイン酸等の脂肪酸の塩、ジノニルナフタレンスルホネート等のスルホン酸塩、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル、アミン及びその誘導体、リン酸エステル及びその誘導体等が例示できる。
上記腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
上記消泡剤としては、シリコン系のもの等が挙げられる。
これらの添加剤の含有量は、通常１５質量％以下、好ましくは１０質量％以下（いずれも組成物全量基準；合計量）であることが望ましい。
【００１７】
本発明のアルミ箔用冷間圧延油組成物は、その粘度に格別の限定はないが、引火による火災等の危険性を低減させることができることから、４０℃における動粘度が１．１ｍｍ2／ｓ以上であることが好ましく、１．２ｍｍ2／ｓ以上であることがより好ましく、１．３ｍｍ2／ｓ以上であることが最も好ましい。一方、粘度が高すぎるとアルミ箔上にオイルピットと呼ばれる表面損傷が発生し表面光沢が悪くなる恐れがある、焼鈍後にステインと呼ばれる潤滑油成分の焼き付きが生じる恐れがある、また圧延速度を上げることが困難になる恐れがある等の点から、４０℃における動粘度が３ｍｍ2／ｓ以下であることが好ましく、２．９ｍｍ2／ｓ以下であることがより好ましく、２．８ｍｍ2／ｓ以下であることが最も好ましい
【００１８】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明の内容をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００１９】
実施例１〜１１、比較例１〜５及び参考例
表１の各例に示すような組成を有する各種組成物を調製し、これら組成物について、下記に示す方法により各種試験を行った。その結果を表１に併記した。
なお、使用した基油、アルキルベンゼン、及び油性剤は以下の通りである。
基油
１ ４０℃における動粘度：１．８５ｍｍ2／ｓ、パラフィン分：６３％、ナフテン分：３７％、芳香族成分：０容量％
２ ４０℃における動粘度：１．９３ｍｍ2／ｓ、パラフィン分：４８％、ナフテン分：２７％、芳香族成分：２５容量％
アルキルベンゼン
１ ４０℃における動粘度：４．３ｍｍ2／ｓ、数平均分子量：２４２
２ ４０℃における動粘度：７．６ｍｍ2／ｓ、数平均分子量：２６４
３ ４０℃における動粘度：６８ｍｍ2／ｓ、数平均分子量：３４６
油性剤
１ ｎ−ドデカノール
２ ステアリン酸ブチル
３ オレイン酸
【００２０】
圧延試験１
下記の条件で試験圧延を行い、焼き付きやヘリングボーンが発生して圧延不能になるまで圧下率を５０％から徐々に上げていった。焼き付きやヘリングボーンが発生して圧延不能になる前の圧下率（限界圧下率）を表１に示す。
圧延材：JIS 1N30 H18 ０．１ｍｍ厚
圧下率：５０％〜
圧延速度：１００m/min
圧延試験２
下記の条件で試験圧延を行い、圧延した後の油中摩耗分及び箔表面に付着している摩耗粉の合計量を測定した。結果を表１に示す。
圧延材：JIS 1N30 H18 ０．１ｍｍ厚
圧下率：６０％
圧延速度：１５０m/min
なお、油中摩耗粉は試験後の圧延油を一定量採取し、０．１ミクロンでフィルター濾過し補足物を酸溶解後原子吸光法によりアルミ分を測定した。
また、箔表面付着摩耗粉量はワイパーにｎ−ヘキサンで含浸した脱脂綿をセットして圧延後の箔をはさみ、一定長さを拭き取った。脱脂綿に付着した摩耗粉を酸溶解後原子吸光法によりアルミ分を測定した。
油中、箔表面共に圧延材１ｍ2当たりのアルミ摩耗粉量を計算により求め、その合計を、圧延材を１ｍ2圧延するに当たり発生する摩耗粉量とした（以下摩耗粉発生量とする）。
ステイン発生試験
ステイン発生の試験はJ.Inst.Metals.88(1959)481記載のCanTestに基づき行った。すなわち、アルミ製のカップに試料油を０．３ｍｌ滴下し、１５０分かけて室温から３５０℃に昇温し、さらに６０分間３５０℃に保った後に取り出してステインの発生具合を目視により評価した。ステインが発生しないものを○、若干発生するものを△、全面に発生するものを×とする。
【００２１】
【表１】
表１の結果からも明らかなとおり、本発明に係る組成物（実施例１〜１１）はいずれも圧延性に優れると共に摩耗粉の発生量が少なく、かつ、ステインが発生せず、従来から用いられている圧延油（参考例）と同等の性能を発揮した。
これに対して、アルキルベンゼンを含有しない比較例１は圧延性が悪いと共に摩耗粉の発生量が多い。アルキルベンゼンの含有量が規定値を超える比較例２及び油性剤の含有量が規定値を超える比較例３はいずれもステインが全面に発生した。アルキルベンゼンを含有しないと共に油性剤の含有量が規定値を超える比較例４は摩耗粉の発生量が多いと共にステインが全面に発生した。粘度が高過ぎるアルキルベンゼンを含有する比較例５はステインが全面に発生した。
【００２３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油及び／又は合成油を基油とし、４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ2／ｓのアルキルベンゼンを組成物全量基準で０．１〜５０質量％含有すると共に、油性剤を組成物全量基準で０．１〜５質量％含有することで、高速・高圧下率での圧延に耐え得る圧延油であって、かつ作業環境の悪化や摩耗粉の発生を抑え、また製品の品質をより向上させることができるアルミ箔用冷間圧延油が得られる。
Claims (1)
- 合成油（アルキルベンゼンを除く）及び／又は芳香族成分が２０容量％以下の鉱物油を基油とし、４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ２／ｓのアルキルベンゼンを組成物全量基準で０．１〜５０質量％含有すると共に、油性剤を組成物全量基準で０．１〜５質量％含有することを特徴とするアルミ箔用冷間圧延油組成物。
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