JP4111460B2

JP4111460B2 - Lubricating oil composition for aluminum plastic working

Info

Publication number: JP4111460B2
Application number: JP2000281494A
Authority: JP
Inventors: 克己関; 潤一柴田
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2020-09-18
Also published as: JP2002088384A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム（アルミニウム合金を含む、以下同じ）の塑性加工用潤滑油組成物に関する。詳しくは、アルミニウムの冷間圧延、絞り、しごき、引き抜き、プレスなどに用いる潤滑油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム冷間圧延油用の油性剤として、従来は高級アルコール、脂肪酸モノエステル、脂肪酸などが使用されてきた。これらの中ではアルコールがもっとも一般的に使用され、ついで脂肪酸モノエステルが使用されている。脂肪酸モノエステルを添加することにより、高温などの条件下での圧延限界（限界圧下率）が高くなるといった利点が生じる。
【０００３】
しかし、最近は生産性を上げるため、従来以上の高速、高圧下率で材料を圧延する必要が生じており、潤滑部位はより高温で厳しい条件にさらされる。このため、従来の油性剤の添加では十分な圧延限界が得られず、油性剤の添加量を増すか圧延速度（圧延材料の送り速度）や圧下率を下げて圧延するといった対策がとられている。
【０００４】
しかし、油性剤の含有量を増やすと、圧延油のコストが上昇したり、また圧延後アルミニウム板を焼鈍する際のステイン発生、マイルドな潤滑状態の条件下でのワークロールと材料との間のスリップおよび圧延後の板の表面の光沢むらの発生などの製品の品質低下、といった問題が生じる。また、圧延速度や圧下率を下げることによっては生産性の低下といった問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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、高速度・高加工率でのアルミニウム塑性加工に耐え得る潤滑油であって、かつ製品の品質低下を抑え、油のコストの上昇も伴わない潤滑油を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、特定のジエステルを潤滑油に含有せしめることにより、高速度・高加工率でのアルミニウム塑性加工に耐え得り、かつ製品の品質低下を抑え、油のコストの上昇も伴わないことを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明のアルミニウム冷間圧延塑性加工用潤滑油組成物は、炭素数４〜８の二塩基酸と炭素数１〜８の一価アルコールとのジエステルを組成物全量基準で０．１〜１５質量％含有することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の態様】
以下本発明を具体的に説明する。
本発明のアルミニウム塑性加工用潤滑油組成物は、基油、および油性剤として上記ジエステルを含有する。使用する基油に特に制限はないが、通常は鉱油である。しかし、鉱油中の芳香族化合物は金属の加工作業中、臭気の原因となり作業環境を悪化させるため、芳香族分の少ない鉱油が好ましい。具体的には、本発明で用いる鉱油は芳香族分が好ましくは１０容量％以下、より好ましくは８容量％以下、さらに好ましくは６容量％以下である。ここでいう芳香族分とは、ＪＩＳＫ２５３６「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ものを意味している。
【０００９】
芳香族分の少ない基油はしかし潤滑性に劣っている。また、この様な基油に従来の油性剤を通常の量添加しても十分な圧延限界は得られない。一方、本発明に係るジエステルを芳香族分の少ない基油に添加すれば、高圧延速度・高圧下率という厳しい条件下でも潤滑性に優れた潤滑油組成物が得られる。この際、ジエステルは従来の油性剤の様に添加量を増やす必要がないため、コストの上昇を伴わず、圧延した製品の品質も低下しない。よって、本発明に係るジエステルは芳香族分のより少ない基油と共に用いることが、作業環境並びに潤滑性、コストおよび品質の点から好ましい。
【００１０】
本発明の潤滑油組成物の基油としては、ナフテン分に制限はないが、圧延後のアルミニウム板表面の光沢値を高くできることにより２０容量％以上、好ましくは２５容量％以上、より好ましくは３０容量％以上であることが望ましい。また、アルミニウムの低加工率時での摩擦係数を低くできることにより、ナフテン分は９０容量％以下、好ましくは８５容量％以下、より好ましくは８０容量％以下であることが望ましい。
【００１１】
本発明の潤滑油組成物の基油としては、パラフィン分に制限はないが、アルミニウムの低加工率時での摩擦係数を低くできることより５容量％以上、好ましくは１０容量％以上、より好ましくは１５容量％以上であることが望ましい。また、圧延後のアルミニウム板表面の光沢値を高くできることにより８０容量％以下、好ましくは７５容量％以下、より好ましくは７０容量％以下であることが望ましい。
【００１２】
本発明においてナフテン分、パラフィン分とは、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ものである。以下にその測定法を具体的に示す。
【００１３】
▲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に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かけて溶媒を留去し、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（Ｃ_n Ｈ_2n+2）とナフテン類（Ｃ_n Ｈ_2n、Ｃ_n Ｈ_2n-2、Ｃ_n Ｈ_2n-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。
【００１４】
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。
【００１５】
本発明の塑性加工用潤滑油組成物の基油は、その粘度に格別の限定はないが、一般的には、４０℃における動粘度が０．５〜５００ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが好ましく、１〜２００ｍｍ²／ｓの範囲にあるものがより好ましい。特に本発明の潤滑油組成物をアルミニウムの圧延加工の際に用いる場合には、その基油は１〜１０ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが好ましく、１〜８ｍｍ²／ｓの範囲にあるものがより好ましく、１〜６ｍｍ²／ｓの範囲にあるものがさらに好ましい。なお、アルミニウムの圧延加工においては、潤滑性と表面品質を両立できる粘度範囲として、厚さ０．１ｍｍ以下のいわゆる箔を形成する場合には１ｍｍ²／ｓ以上３ｍｍ²／ｓ以下の基油が好ましく、厚さ０．１ｍｍを超える（０．２ｍｍ以上の）いわゆる条を形成する場合には２ｍｍ²／ｓ以上６ｍｍ²／ｓ以下の基油が好ましい。
【００１６】
基油の動粘度（４０℃）が低すぎる場合には、引火による火災等の危険性が増す恐れがある。一方、高すぎる場合には、焼鈍時の被加工材表面にステインと呼ばれる潤滑油成分の焼き付きが生じ易くなる恐れがある、被加工材表面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、過潤滑によるスリップが生じ、摩耗粉の発生量が多くなる、被加工材表面に傷を付ける、スリップが著しい場合には加工不能となるなどの恐れがある。
【００１７】
本発明で使用可能な鉱油系基油を例示すれば、原油を常圧蒸留および必要に応じて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パラフィン系またはナフテン系の鉱油を挙げることができる。
本発明の潤滑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。
【００１８】
本発明において基油の含有量に特に制限はないが、通常組成物全量基準で５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることがさらにより好ましく、８０質量％以上であることが最も好ましい。
【００１９】
本発明の潤滑油組成物に含有されるジエステルは、炭素数４〜８の二塩基酸と炭素数１〜８の一価アルコールから調製される。
二塩基酸としては、通常炭素数が４〜８、好ましくは４〜６、より好ましくは６のものが用いられる。二塩基酸の炭素数が４より小さいと、潤滑油組成物は潤滑性が不十分となり、炭素数が８より大きいと焼鈍性に劣る。本発明で用いる炭素数４〜８の二塩基酸は、鎖状（脂肪族）二塩基酸、脂環式二塩基酸、芳香族二塩基酸の何れでも良いが、潤滑油組成物の潤滑性を向上させる点から鎖状（脂肪族）二塩基酸が好ましい。具体例としては、直鎖状または分岐状のブタン二酸、直鎖状または分岐状のペンタン二酸、直鎖状または分岐状のヘキサン二酸、直鎖状または分岐状のヘプタン二酸、直鎖状または分岐状のオクタン二酸およびこれらの混合物が挙げられる。これら鎖状（脂肪族）二塩基酸は、分岐していても良いが、潤滑油組成物の潤滑性を向上させる点から直鎖状が好ましい。本発明において特に好ましい二塩基酸はアジピン酸（直鎖状のヘキサン二酸）である。
【００２０】
本発明に係るジエステルの原料である一価アルコールは、通常炭素数が１〜８、好ましくは１〜６、より好ましくは１〜４であり、直鎖状でも分岐状でも良い。アルコールの炭素数が８より大きいと、潤滑油組成物は焼鈍性に劣る。炭素数１〜４の一価アルコールとしては、メタノール、エタノール、直鎖状または分岐状のプロパノール、直鎖状または分岐状のブタノールおよびこれらの混合物が挙げられる。
【００２１】
なお、ジエステルは通常、二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あるが、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を含んでいても良い。
【００２２】
本発明の潤滑油組成物は、ジエステルに加え従来の油性剤を含有することもできる。このような他の油性剤としては、より加工性を向上させるために下記の中から選ばれる少なくとも１種を使用することが好ましい。
（１）本発明に係るジエステル以外のエステル
（２）１価アルコール
（３）カルボン酸
上記（１）エステルとしては、本発明に係るジエステルとならない限り、構成するアルコールは１価アルコールでも多価アルコールでも良く、またカルボン酸は一塩基酸でも多塩基酸であっても良い。
【００２３】
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、直鎖状または分岐状のプロパノール、直鎖状または分岐状のブタノール、直鎖状または分岐状のオクタノール、直鎖状または分岐状のノナノール、直鎖状または分岐状のデカノール、直鎖状または分岐状のウンデカノール、直鎖状または分岐状のドデカノール、直鎖状または分岐状のトリデカノール、直鎖状または分岐状のテトラデカノール、直鎖状または分岐状のペンタデカノール、直鎖状または分岐状のヘキサデカノール、直鎖状または分岐状のヘプタデカノール、直鎖状または分岐状のオクタデカノール、直鎖状または分岐状のノナデカノール、直鎖状または分岐状のエイコサノール、直鎖状または分岐状のヘンエイコサノール、直鎖状または分岐状のトリコサノール、直鎖状または分岐状のテトラコサノールおよびこれらの混合物が挙げられる。
【００２４】
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）、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など）およびこれらの２〜８量体、ペンタエリスリトールおよびこれらの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、マンニトールなどの多価アルコール；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、スクロースなどの糖類、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００２５】
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など）およびこれらの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、マンニトールなどの２〜６価の多価アルコールおよ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、およびこれらの混合物等である。
【００２６】
本発明に係るジエステル以外のエステル油性剤を構成する一塩基酸としては、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、直鎖状または分岐状のヘキサン酸、直鎖状または分岐状のオクタン酸、直鎖状または分岐状のノナン酸、直鎖状または分岐状のデカン酸、直鎖状または分岐状のウンデカン酸、直鎖状または分岐状のドデカン酸、直鎖状または分岐状のトリデカン酸、直鎖状または分岐状のテトラデカン酸、直鎖状または分岐状のペンタデカン酸、直鎖状または分岐状のヘキサデカン酸、直鎖状または分岐状のオクタデカン酸、直鎖状または分岐状のヒドロキシオクタデカン酸、直鎖状または分岐状のノナデカン酸、直鎖状または分岐状のエイコサン酸、直鎖状または分岐状のヘンエイコサン酸、直鎖状または分岐状のドコサン酸、直鎖状または分岐状のトリコサン酸、直鎖状または分岐状のテトラコサン酸などの飽和脂肪酸；直鎖状または分岐状のヘキセン酸、直鎖状または分岐状のヘプテン酸、直鎖状または分岐状のオクテン酸、直鎖状または分岐状のノネン酸、直鎖状または分岐状のデセン酸、直鎖状または分岐状のウンデセン酸、直鎖状または分岐状のドデセン酸、直鎖状または分岐状のトリデセン酸、直鎖状または分岐状のテトラデセン酸、直鎖状または分岐状のペンタデセン酸、直鎖状または分岐状のヘキサデセン酸、直鎖状または分岐状のオクタデセン酸、直鎖状または分岐状のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖状または分岐状のノナデセン酸、直鎖状または分岐状のエイコセン酸、直鎖状または分岐状のヘンエイコセン酸、直鎖状または分岐状のドコセン酸、直鎖状または分岐状のトリコセン酸、直鎖状または分岐状のテトラコセン酸などの不飽和脂肪酸、およ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、炭素数８〜２０の不飽和脂肪酸、およびこれらの混合物が好ましい。
【００２７】
本発明に係るジエステル以外のエステル油性剤を構成する多塩基酸としては、炭素数２〜１６の二塩基酸およ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、直鎖状または分岐状のブタン二酸、直鎖状または分岐状のペンタン二酸、直鎖状または分岐状のヘキサン二酸、直鎖状または分岐状のオクタン二酸、直鎖状または分岐状のノナン二酸、直鎖状または分岐状のデカン二酸、直鎖状または分岐状のウンデカン二酸、直鎖状または分岐状のドデカン二酸、直鎖状または分岐状のトリデカン二酸、直鎖状または分岐状のテトラデカン二酸、直鎖状または分岐状のヘプタデカン二酸、直鎖状または分岐状のヘキサデカン二酸；直鎖状または分岐状のヘキセン二酸、直鎖状または分岐状のオクテン二酸、直鎖状または分岐状のノネン二酸、直鎖状または分岐状のデセン二酸、直鎖状または分岐状のウンデセン二酸、直鎖状または分岐状のドデセン二酸、直鎖状または分岐状のトリデセン二酸、直鎖状または分岐状のテトラデセン二酸、直鎖状または分岐状のヘプタデセン二酸、直鎖状または分岐状のヘキサデセン二酸；およびこれらの混合物が挙げられる。
【００２８】
また、本発明に係るジエステル以外のエステル油性剤としては、
▲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（本発明に係るジエステルを除く）
▲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、多塩基酸との混合物との混合エステル
など、任意のアルコールとカルボン酸の組み合わせによるエステルが使用可能であり、特に限定されるものではない。
【００２９】
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。
【００３０】
本発明で用いられる他のエステルとしては、上記した何れのもの使用可能であるが、この中でもより加工性に優れる点から、▲１▼一価アルコールと一塩基酸とのエステル、が好ましい。
【００３１】
本発明において油性剤として用いられる他のエステルの合計炭素数には特に制限はないが、加工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、炭素数が大き過ぎると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。
【００３２】
油性剤として用いられる上記（２）１価アルコールとしては、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などが挙げられる。より加工性に優れる点から、炭素数６以上の１価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、炭素数が大き過ぎると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、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。
【００３３】
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、より加工性に優れる点から１価のカルボン酸が好ましい。また、より加工性に優れる点から、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、炭素数が大き過ぎると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、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。
【００３４】
本発明の潤滑油組成物中のジエステルの含有量（他の油性剤も併用する場合にはそれらも含めた合計含有量）は、特に制限はないが、組成物全量基準で好ましくは０．１〜１５質量％である。加工性の点から、含有量の下限値は０．１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．２質量％以上、さらに好ましくは０．５質量％以上である。また、含有量が多過ぎるとステインや腐食の発生を増大させる可能性がある、スリップや光沢むらの原因となる可能性がある等の点から、含有量の上限値は１５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１２質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。本発明に係るジエステルを他の油性剤と併用する場合、全油性剤中の同ジエステルの割合についても特に制限はないが、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、さらに好ましくは２０質量％以上である。
【００３５】
本発明の潤滑油組成物はまた、下記の中から選ばれる含酸素化合物の少なくとも１種を含有しても良い。
（Ａ１）数平均分子量が２００以上１０００未満である、水酸基を３〜６個有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物
（Ａ２）（Ａ１）のハイドロカルビルエーテル
（Ａ３）数平均分子量が１２０以上１０００未満のポリアルキレングリコール
（Ａ４）（Ａ３）のハイドロカルビルエーテル
（Ａ５）炭素数２〜１０の２価アルコール
【００３６】
このような含酸素化合物を添加すると、より高速度・高加工率でのアルミニウム塑性加工に耐え得り、かつ作業環境を改善でき、金属せっけんの生成や摩耗粉の発生の増加を抑え、ステインの発生も抑えることができる潤滑油組成物が得られる。
【００３７】
上記（Ａ１）成分を構成する多価アルコールは、水酸基を３〜６個有する。このような多価アルコールとしては、具体的には例えば、グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの２〜４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）、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など）およびこれらの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、イジリトール、タリトール、ズルシトール、アリトールなどの多価アルコール；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、シュクロースなどの糖類を挙げることができるが、この中でも工具へのアルミニウム凝着（移着）量の調整力に優れる点からグリセリン、トリメチロールアルカン、ソルビトール等が好ましい。
【００３８】
また、（Ａ１）成分を構成するアルキレンオキサイドとしては、炭素数２〜６、好ましくは２〜４のものが用いられる。炭素数２〜６のアルキレンオキサイドとしては、具体的には例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２−エポキシブタン（α−ブチレンオキサイド）、２，３−エポキシブタン（β−ブチレンオキサイド）、１，２−エポキシ−１−メチルプロパン、１，２−エポキシヘプタンおよび１，２−エポキシヘキサンが挙げられるが、この中でも工具へのアルミニウムの凝着（移着）量の調整力に優れる点からエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が好ましい。
【００３９】
なお、２種以上のアルキレンオキサイドを用いた場合、オキシアルキレン基の重合形式に特に制限はなく、ランダム共重合していても、ブロック共重合していても良い。また、水酸基を３〜６個有する多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加させる際は、全ての水酸基に付加させてもよいし、一部の水酸基のみに付加させてもよいが、工具へのアルミニウム凝着（移着）量の調整力に優れる点から全ての水酸基に付加させた付加物が好ましい。
【００４０】
さらに、本発明で用いる（Ａ１）成分としては数平均分子量が２００以上１０００未満、好ましくは、２５０以上７５０未満であることが必要である。数平均分子量が２００未満の付加物は、基油に対する溶解性が低下し好ましくない。また、数平均分子量が１０００以上の付加物は、加工後の焼鈍時に被加工材表面に残ってステインを生じる恐れがあり好ましくない。
【００４１】
なお、本発明で用いる（Ａ１）成分としては、水酸基を３〜６個有する多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加させる際に数平均分子量が２００以上１０００未満となるように反応させたものを用いても良いし、任意の方法で得られる水酸基を３〜６個有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の混合物や市販されている水酸基を３〜６個有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物の混合物を、蒸留やクロマトによって、数平均分子量が２００以上１０００未満となるように分離したものを用いても良い。
【００４２】
本発明に係る（Ａ２）成分は、数平均分子量が２００以上１０００未満、好ましくは２５０以上７５０未満である、水酸基を３〜６個有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物を、ハイドロカルビルエーテル化させたものである。（Ａ２）成分としては、（Ａ１）成分のアルキレンオキサイド付加物の末端水酸基の一部または全てを、ハイドロカルビルエーテル化させたものが使用できる。ここで言うハイドロカルビル基とは、炭素数１〜２４の炭化水素基を表す。炭素数１〜２４の炭化水素基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、直鎖または分枝のペンチル基、直鎖または分枝のヘキシル基、直鎖または分枝のヘプチル基、直鎖または分枝のオクチル基、直鎖または分枝のノニル基、直鎖または分枝のデシル基、直鎖または分枝のウンデシル基、直鎖または分枝のドデシル基、直鎖または分枝のトリデシル基、直鎖または分枝のテトラデシル基、直鎖または分枝のペンタデシル基、直鎖または分枝のヘキサデシル基、直鎖または分枝のヘプタデシル基、直鎖または分枝のオクタデシル基、直鎖または分枝のノナデシル基、直鎖または分枝のイコシル基、直鎖または分枝のヘンイコシル基、直鎖または分枝のドコシル基、直鎖または分枝のトリコシル基、直鎖または分枝のテトラコシル基等の炭素数１〜２４のアルキル基；ビニル基、直鎖または分岐のプロペニル基、直鎖または分枝のブテニル基、直鎖または分枝のペンテニル基、直鎖または分枝のヘキセニル基、直鎖または分枝のヘプテニル基、直鎖または分枝のオクテニル基、直鎖または分枝のノネニル基、直鎖または分枝のデセニル基、直鎖または分枝のウンデセニル基、直鎖または分枝のドデセニル基、直鎖または分枝のトリデセニル基、直鎖または分枝のテトラデセニル基、直鎖または分枝のペンタデセニル基、直鎖または分枝のヘキサデセニル基、直鎖または分枝のヘプタデセニル基、直鎖または分枝のオクタデセニル基、直鎖または分枝のノナデセニル基、直鎖または分枝のイコセニル基、直鎖または分枝のヘンイコセニル基、直鎖または分枝のドコセニル基、直鎖または分枝のトリコセニル基、直鎖または分枝のテトラコセニル基等の炭素数２〜２４のアルケニル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５〜７のシクロアルキル基；メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロペンチル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロペンチル基（全ての構造異性体を含む）、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）等の炭素数６〜１１のアルキルシクロアルキル基；フェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜１０のアリール基：トリル基（全ての構造異性体を含む）、キシリル基（全ての構造異性体を含む）、エチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のプロピルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のブチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のペンチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のヘキシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のヘプチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のオクチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のノニルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のウンデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のドデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）等の炭素数７〜１８のアルキルアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基（プロピル基の異性体を含む）、フェニルブチル基（ブチル基の異性体を含む）、フェニルペンチル基（ペンチル基の異性体を含む）、フェニルヘキシル基（ヘキシル基の異性体を含む）等の炭素数７〜１２のアリールアルキル基が挙げられる。この中でも、工具へのアルミニウム凝着（移着）量の調整力に優れる点から、炭素数３〜１２の直鎖または分岐のアルキル基が好ましい。
【００４３】
（Ａ３）成分は、数平均分子量が１２０以上１０００未満のポリアルキレングリコールであり、炭素数２〜６、好ましくは２〜４のアルキレンオキサイドを単独重合あるいは共重合したものが用いられる。炭素数２〜６のアルキレンオキサイドとしては、具体的には例えば、（Ａ１）成分を構成するアルキレンオキサイドとして列挙したものが挙げられる。この中でも、工具へのアルミニウム凝着（移着）量の調整力に優れる点から、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が好ましい。
【００４４】
なお、ポリアルキレングリコールの調製に２種以上のアルキレンオキサイドを用いた場合、オキシアルキレン基の重合形式に特に制限はなく、ランダム共重合していても、ブロック共重合していても良い。
【００４５】
さらに、（Ａ３）成分としては数平均分子量が１２０以上１０００未満、好ましくは１２０以上５００未満であることが必要である。数平均分子量が１２０未満のポリアルキレングリコールは、基油への溶解性が低下し好ましくない。また、数平均分子量が１０００以上のポリアルキレングリコールは、加工後の焼鈍時に被加工材表面に残ってステインを生じる恐れがあり好ましくない。
【００４６】
なお、（Ａ３）成分としては、アルキレンオキサイドを重合させる際に数平均分子量が１２０以上１０００未満となるように反応させたものを用いても良いし、任意の方法で得られるポリアルキレングリコール混合物や市販されているポリアルキレングリコール混合物を、蒸留やクロマトによって、数平均分子量が１２０以上１０００未満となるように分離したものを用いても良い。
【００４７】
（Ａ４）成分は、数平均分子量が１２０以上１０００未満、好ましくは１２０以上５００未満のポリアルキレングリコールを、ハイドロカルビルエーテル化させたものである。（Ａ４）成分としては、（Ａ３）成分のポリアルキレングリコールの末端水酸基の一部または全てを、ハイドロカルビルエーテル化させたものが使用できる。ここでいうハイドロカルビル基とは、炭素数１〜２４の炭化水素基を表し、具体的には例えば（Ａ２）の説明において列挙した各基が挙げられる。この中でも、工具へのアルミニウム凝着（移着）量の調整力に優れる点から、炭素数３〜１２の直鎖または分岐のアルキル基が好ましい。
【００４８】
（Ａ５）成分は、炭素数２〜１０、好ましくは炭素数５または６の２価アルコールであるが、ここでいう２価アルコールとは分子中にエーテル結合を有さないものをいう。このような炭素数２〜１０の２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、１，３−プロパンジオール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２，４―ペンタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、２―ブチルー２―エチルー１、３―プロパンジオール、１，１０−デカンジオールが挙げられる。この中でも、工具へのアルミニウム凝着（移着）量の調整力に優れる点から、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４―ペンタンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール等が好ましい。
【００４９】
本発明において、上記（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）、（Ａ４）および（Ａ５）の中から選ばれる１種の含酸素化合物を単独で用いても良いし、異なる構造を有する２種以上の含酸素化合物の混合物を用いても良い。
【００５０】
本発明において、含酸素化合物の含有量には特に制限はないが、組成物全量基準での含有量（合計量）の上限値が、２質量％であることが好ましく、１．５質量％であることがより好ましく、下限値が０．０１質量％であることが好ましく、０．０３質量％であることがより好ましい。２質量％を越える含酸素化合物は、基油への溶解性が低下したり、圧延油としての性能に悪影響を及ぼす可能性がある。また、０．０１質量％に満たない含酸素化合物では工具へのアルミニウム凝着（移着）量の調整効果が小さくなる可能性がある。
【００５１】
また、本発明の潤滑油組成物は、４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ² ／ｓのアルキルベンゼンを配合しても良い。アルキルベンゼンおよび油性剤を併用することによって、油性剤の添加効果をより増大させることができる。
【００５２】
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であることが好ましい。４０℃における動粘度が１ｍｍ² ／ｓ未満の場合には、添加効果が期待できない場合がある。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。
【００５３】
また、本発明で用い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１〜４０のアルキル基が好ましい。
【００５４】
炭素数１〜４０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、直鎖状または分岐状のプロピル基、直鎖状または分岐状のブチル基、直鎖状または分岐状のペンチル基、直鎖状または分岐状のヘキシル基、直鎖状または分岐状のヘプチル基、直鎖状または分岐状のオクチル基、直鎖状または分岐状のノニル基、直鎖状または分岐状のデシル基、直鎖状または分岐状のウンデシル基、直鎖状または分岐状のドデシル基、直鎖状または分岐状のトリデシル基、直鎖状または分岐状のテトラデシル基、直鎖状または分岐状のペンタデシル基、直鎖状または分岐状のヘキサデシル基、直鎖状または分岐状のヘプタデシル基、直鎖状または分岐状のオクタデシル基、直鎖状または分岐状のノナデシル基、直鎖状または分岐状のイコシル基、直鎖状または分岐状のヘンイコシル基、直鎖状または分岐状のドコシル基、直鎖状または分岐状のトリコシル基、直鎖状または分岐状のテトラコシル基、直鎖状または分岐状のペンタコシル基、直鎖状または分岐状のヘキサコシル基、直鎖状または分岐状のヘプタコシル基、直鎖状または分岐状のオクタコシル基、直鎖状または分岐状のノナコシル基、直鎖状または分岐状のトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のヘントリアコンチル基、直鎖状または分岐状のドトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のトリトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のテトラトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のペンタトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のヘキサトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のヘプタトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のオクタトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のノナトリアコンチル基、直鎖状または分岐状のテトラコンチル基が挙げられる。
【００５５】
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個または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、またはこれらの混合物が最も好ましく用いられる。
【００５６】
また、用いる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。
【００５７】
本発明に係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、添加効果の点から、１００以上が好ましく、１３０以上がより好ましい。また、分子量が大き過ぎると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、数平均分子量の上限は３４０以下が好ましく、３２０以下がより好ましい。
【００５８】
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。
【００５９】
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、およびこれらの混合物が用いられる。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、イソブチレンなど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６〜４０の直鎖状また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、ポリプロピレンなどの熱分解によって得られる炭素数６〜４０の直鎖状または分枝状のオレフィン；灯油、軽油などの石油留分から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９〜４０の直鎖状オレフィン；およびこれらの混合物が使用できる。
【００６０】
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、塩化亜鉛など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、活性白土などの酸性触媒；など、公知の触媒が用いられる。
【００６１】
４０℃における動粘度が１〜６０ｍｍ² ／ｓのアルキルベンゼンを調製するには、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。
【００６２】
本発明の塑性加工用潤滑油組成物は、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％含有することができる。含有量の下限値は、添加効果の点から、０．１質量％以上が好ましく、より好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは１質量％以上である。また、含有量が多過ぎると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、上限値は５０質量％以下が好ましく、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。
【００６３】
本発明の潤滑油組成物には、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、消泡剤などを更に、単独でまたは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、およ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。
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−ナフチルアミンなどの芳香族アミン、およ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。
さび止め剤としては、オレイン酸などの脂肪酸の塩、ジノニルナフタレンスルホネートなどのスルホン酸塩、ソルビタンモノオレエートなどの多価アルコールの部分エステル、アミンおよびその誘導体、リン酸エステルおよびその誘導体が例示できる。
腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
消泡剤としては、シリコン系のものなどが挙げられる。
【００６４】
これらの添加剤の合計含有量は、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）であることが望ましい。
【００６５】
本発明の塑性加工用潤滑油組成物は、その粘度に格別の限定はないが、一般的には、４０℃における動粘度が０．５〜５００ｍｍ² ／ｓの範囲にあるものが好ましく、１〜２００ｍｍ² ／ｓの範囲にあるものがより好ましい。特に本発明の潤滑油組成物をアルミニウムの圧延加工の際に用いる場合には、１〜１０ｍｍ² ／ｓの範囲にあるものが好ましく、１〜８ｍｍ² ／ｓの範囲にあるものがより好ましく、１〜６ｍｍ²／ｓの範囲にあるものがさらに好ましい。なお、アルミニウムの圧延加工においては、潤滑性と表面品質を両立できる粘度範囲として、厚さ０．１ｍｍ以下のいわゆる箔を形成する場合には１ｍｍ² ／ｓ以上３ｍｍ² ／ｓ以下の潤滑油組成物が好ましく、厚さ０．１ｍｍを超える（０．２ｍｍ以上の）いわゆる条を形成する場合には２ｍｍ² ／ｓ以上６ｍｍ² ／ｓ以下のものが好ましい。
【００６６】
潤滑油組成物の動粘度（４０℃）が低すぎる場合には、引火による火災等の危険性が増す恐れがある。一方、高すぎる場合には、焼鈍時の被加工材表面にステインと呼ばれる潤滑油成分の焼き付きが生じ易くなる恐れがある、被加工材表面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、過潤滑によるスリップが生じ、摩耗粉の発生量が多くなる、被加工材表面に傷を付ける、スリップが著しい場合には加工不能となるなどの恐れがある。
【００６７】
本発明の潤滑油組成物は、アルミニウムおよびアルミニウム合金の塑性加工に用いるものであるが、その他鉄鋼、ステンレス鋼、特殊鋼、銅などの各種金属およびこれら金属の合金の塑性加工にも用いることができる。
【００６８】
また、本発明の潤滑油は主として冷間圧延に用いた場合に優れた効果を発揮するものであるが、絞り、しごき、引き抜き、プレス等にも用いられる。さらに、塑性加工以外の切削、研削加工等にも用いることができる。
【００６９】
本発明の潤滑油は、特に過酷な条件下でのアルミ圧延に有効である。ここでいう過酷な条件とは、例えばアルミの送り速度が３００ｍ／ｍｉｎ以上という条件である。
【００７０】
このような過酷な条件下におけるアルミ圧延において、油性剤を増量した圧延油を使用しても、板形成用圧延の場合はその効果が飽和してしまい十分でなく、箔形成用圧延の場合は効果は出るが箔の焼鈍時にステイン等の問題が生じてしまう。
【００７１】
本発明の潤滑油は、上記した過酷な条件下におけるアルミ圧延に好適に用いられるだけでなく、よりマイルドな条件下で使用したとしても、ワークロールと圧延材間のスリップ、製品の光沢むら、コスト増加などの不都合が起こらないという効果を奏する。
【００７２】
【実施例】
以下、実施例およ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。
実施例１〜１１および比較例１〜７
表１および表２の各例に示すような組成（数字は組成物全量基準で質量％）を有する各種潤滑油組成物を調製し、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。
【００７３】
なお、使用した基油、油性剤、含酸素化合物およびアルキルベンゼンは以下の通りである。
基油
４０℃における動粘度２．７ｍｍ² ／ｓｅｃ、パラフィン３２容量％、ナフテン６８容量％、芳香族０容量％
【００７４】
油性剤
１：アジピン酸ジメチル
２：アジピン酸ジイソブチル
３：アジピン酸ジオクチル
４：ラウリルアルコール
５：ステアリン酸ブチル
６：オレイン酸
７：マロン酸ジメチル
８：セバシン酸ジデシル
【００７５】
その他の成分
１：２−メチル−２，４−ペンタンジオール
２：ドデシルベンゼン
【００７６】
限界圧下率試験
材料：ＪＩＳＡ−１０５０、厚さ０．４ｍｍ、幅１００ｍｍ
圧延速度：４００ｍ/min
各実施例、比較例の潤滑油組成物を用い、材料を二本のワークロールの間を通して圧下率５０％で圧延した（圧下率＝１００×（材料の初期厚み−圧延された材料の残厚み）／材料の初期厚み）。その結果、焼き付きやヘリンボーンが発生していなかった場合は、同じ油組成物、同じワークロールを用い、圧下率を上げて新たな材料を圧延した。これを焼き付きやヘリンボーンが生じるまで繰り返し、発生した時の圧下率を限界圧下率とした。
【００７７】
スリップ試験
材料：ＪＩＳＡ−５０５２、厚さ０．８ｍｍ、幅７５ｍｍ
ワークロール：径５１ｍｍ、表面粗さＲａ＝０．３μｍ
圧延速度：３００ｍ/min、圧下率：１８％
各実施例、比較例の潤滑油組成物を用いて、上記条件により材料を圧延した。その時の材料の先進率（１００×（出側板速度−ワークロール周速）/ ワークロール周速）を求め、その値が０％より大きければ○、０％〜−３％なら△、−３％未満を×とした。
【００７８】
光沢むら測定
スリップ試験において圧延した板の表面を、幅方向に等間隔で５点光沢値を測定した。光沢値の測定はスガ式カラーコンピュータを用い、圧延方向に対して直角の方向に入射角６０°で光をあてた時の反射光から求めた。５点の光沢値の標準偏差を求め、標準偏差が８未満は○、８以上１５未満は△、１５以上は×とした。
【００７９】
【表１】

【００８０】
【表２】

【００８１】
【発明の効果】
本発明のアルミニウム塑性加工用潤滑油組成物は、特定のジエステルを含有するため、高速度・高加工率での塑性加工に耐え得り、かつ製品の品質低下を抑え、油のコストの上昇も伴わないという優れた潤滑組成物である。
【００８２】
本発明の潤滑油組成物は特に、近年生産性向上のために採用されている高い送り速度・高圧下率などの厳しい潤滑状態の条件下でのアルミニウム圧延用油として有用である。また、本発明に係るジエステルは従来の油性剤のように含有量を増やす必要がないため、低送り速度・低圧下率というマイルドな潤滑状態の条件下でのアルミニウム圧延用油の油性剤としても適している。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating oil composition for plastic working of aluminum (including an aluminum alloy, the same applies hereinafter). Specifically, the present invention relates to a lubricating oil composition used for cold rolling, drawing, ironing, drawing, and pressing of aluminum.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, higher alcohols, fatty acid monoesters, fatty acids and the like have been used as oiliness agents for aluminum cold rolling oils. Of these, alcohol is most commonly used, followed by fatty acid monoesters. By adding a fatty acid monoester, there is an advantage that the rolling limit (critical rolling reduction) under conditions such as high temperature is increased.
[0003]
However, recently, in order to increase productivity, it is necessary to roll the material at a higher speed and lower rate under the higher pressure than before, and the lubricated part is exposed to severe conditions at a higher temperature. For this reason, a sufficient rolling limit cannot be obtained with the addition of a conventional oily agent, and measures such as increasing the amount of oily agent added or rolling at a reduced rolling speed (rolling material feed rate) or rolling reduction are taken. Yes.
[0004]
However, increasing the oil content increases the cost of the rolling oil, generates stains when the aluminum sheet is annealed after rolling, and between the work roll and the material under mild lubrication conditions. There arises a problem that the quality of the product is reduced, such as occurrence of uneven glossiness on the surface of the plate after slipping and rolling. Further, there is a problem that productivity is lowered by lowering the rolling speed and rolling reduction.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a situation, and the purpose thereof is a lubricating oil that can withstand aluminum plastic processing at a high speed and a high processing rate, and suppresses deterioration in the quality of the product. The object is to provide a lubricating oil that does not increase in cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have been able to withstand aluminum plastic processing at a high speed and a high processing rate by incorporating a specific diester in the lubricating oil, and the product The inventors have found that the deterioration in quality is suppressed and the cost of oil is not increased, and the present invention has been completed.
[0007]
That is, the aluminum of the present inventionCold rollingThe lubricating oil composition for plastic working is a diester of a dibasic acid having 4 to 8 carbon atoms and a monohydric alcohol having 1 to 8 carbon atoms.0.1 to 15% by mass based on the total amount of the compositionIt is characterized by containing.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be specifically described below.
The lubricating oil composition for aluminum plastic working of the present invention contains a base oil and the above diester as an oiliness agent. Although there is no restriction | limiting in particular in the base oil to be used, Usually, it is a mineral oil. However, since the aromatic compound in the mineral oil causes odor during the metal processing operation and deteriorates the working environment, a mineral oil having a small aromatic content is preferable. Specifically, the mineral oil used in the present invention has an aromatic content of preferably 10% by volume or less, more preferably 8% by volume or less, and still more preferably 6% by volume or less. As used herein, the term “aromatic content” means a value that is measured by applying the fluorescent indicator adsorption method of JIS K 2536 “Petroleum products-hydrocarbon type test method”.
[0009]
Base oils with low aromatic content, however, are inferior in lubricity. Moreover, even if a conventional oil-based agent is added in a normal amount to such a base oil, a sufficient rolling limit cannot be obtained. On the other hand, when the diester according to the present invention is added to a base oil having a low aromatic content, a lubricating oil composition having excellent lubricity can be obtained even under severe conditions of high rolling speed and high pressure reduction. At this time, since it is not necessary to increase the amount of diester added as in the case of a conventional oily agent, the cost does not increase and the quality of the rolled product does not deteriorate. Therefore, it is preferable to use the diester according to the present invention together with a base oil having less aromatic content from the viewpoint of working environment and lubricity, cost and quality.
[0010]
The base oil of the lubricating oil composition of the present invention is not limited to the naphthene content, but it is possible to increase the gloss value of the surface of the aluminum sheet after rolling, so that it is 20% by volume or more, preferably 25% by volume or more, more preferably 30%. It is desirable that the volume% or more. Further, it is desirable that the naphthene content is 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less because the friction coefficient at the time of low processing rate of aluminum can be lowered.
[0011]
The base oil of the lubricating oil composition of the present invention is not limited to the paraffin content, but it is 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, more preferably, because the friction coefficient at the time of low processing rate of aluminum can be lowered. It is desirable that it is 15 volume% or more. Further, it is desirable that the gloss value on the surface of the aluminum plate after rolling can be increased to 80% by volume or less, preferably 75% by volume or less, more preferably 70% by volume or less.
[0012]
In the present invention, the naphthene content and the paraffin content are determined by the molecular ion intensity obtained by mass spectrometry by FI ionization (using a glass reservoir). The measurement method is specifically shown below.
[0013]
(1) An elution chromatography adsorption tube having a diameter of 18 mm and a length of 980 mm is packed with 120 g of silica gel (grade 923 manufactured by Fuji Devison Chemical Co., Ltd.) activated by drying at about 175 ° C. for 3 hours. .
(2) Inject 75 ml of n-pentane and wet the silica gel in advance.
(3) About 2 g of a sample is precisely weighed, diluted with an equal volume of n-pentane, and the obtained sample solution is injected.
(4) When the liquid level of the sample solution reaches the upper end of the silica gel, 140 ml of n-pentane is injected to separate saturated hydrocarbon components, and the eluate is recovered from the lower end of the adsorption tube.
(5) The eluate of (4) is subjected to a rotary evaporator to distill off the solvent, thereby obtaining a saturated hydrocarbon component.
The saturated hydrocarbon components obtained in (6) and (5) are subjected to type analysis with a mass spectrometer. As an ionization method in mass spectrometry, FI ionization method using a glass reservoir is used, and JMS-AX505H manufactured by JEOL Ltd. is used as a mass spectrometer.
The measurement conditions are shown below.
Acceleration voltage: 3.0 kV
Cathode voltage: -5 to -6 kV
Resolution: about 500
Emitter: Carbon
Emitter current: 5 mA
Measuring range: Mass number 35-700
Sub Oven temperature: 300 ° C
Separator temperature: 300 ° C
Main Oven Temperature: 350 ° C
Sample injection volume: 1 μl
The molecular ions obtained by mass spectrometry of (7) (6) were subjected to isotope correction, and the paraffins (C_n H_{2n + 2}) And naphthenes (C_n H_2n, C_n H_2n-2, C_n H_2n-4...) Are classified and arranged, the fraction of each ionic strength is obtained, and the content of each type with respect to the entire saturated hydrocarbon component is determined. Next, based on the content of the saturated hydrocarbon component obtained in (5), the contents of paraffin and naphthene for the entire sample are determined.
[0014]
Details of data processing by the FI method mass spectrometry type analysis method are described in “Nisseki Review”, Vol. 33, No. 4, pages 135-142, particularly “2.2.3 Data Processing”. .
[0015]
The viscosity of the base oil of the lubricating oil composition for plastic working of the present invention is not particularly limited, but in general, the kinematic viscosity at 40 ° C. is 0.5 to 500 mm.²/ S within the range of 1-200 mm is preferable.²Those in the range of / s are more preferable. In particular, when the lubricating oil composition of the present invention is used during aluminum rolling, the base oil is 1 to 10 mm.²/ S in the range of 1 / s is preferred, 1-8 mm²/ S in the range of 1 / s is more preferred, 1-6 mm²Those in the range of / s are more preferable. In addition, in the aluminum rolling process, when forming a so-called foil having a thickness of 0.1 mm or less as a viscosity range capable of achieving both lubricity and surface quality, 1 mm²/ S or more 3mm²/ S or less base oil is preferable, and when forming a so-called strip exceeding 0.1 mm in thickness (0.2 mm or more), 2 mm²/ S or more 6mm²A base oil of / s or less is preferred.
[0016]
When the kinematic viscosity (40 ° C.) of the base oil is too low, there is a risk of increasing the risk of fire due to ignition. On the other hand, if it is too high, there is a risk that seizure of a lubricating oil component called stain will easily occur on the surface of the workpiece during annealing, and surface damage called oil pits will occur on the workpiece surface, resulting in poor surface gloss. There is a risk of slipping due to over-lubrication, increasing the amount of wear powder, scratching the surface of the workpiece, and inability to process if the slip is significant.
[0017]
Examples of mineral base oils that can be used in the present invention include the removal of solvent, solvent extraction, hydrocracking of lubricating oil fractions obtained by subjecting crude oil to atmospheric distillation and vacuum distillation if necessary. Mention may be made of paraffinic or naphthenic mineral oils obtained by applying a suitable combination of one or more purification means such as solvent dewaxing, catalytic dewaxing, hydrorefining, sulfuric acid washing, clay treatment, etc. .
As a base oil of the lubricating oil composition of the present invention, the above base oils may be used alone or in combination of two or more.
[0018]
In the present invention, the content of the base oil is not particularly limited, but is usually preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more based on the total amount of the composition. Even more preferably, it is most preferably 80% by mass or more.
[0019]
The diester contained in the lubricating oil composition of the present invention is prepared from a dibasic acid having 4 to 8 carbon atoms and a monohydric alcohol having 1 to 8 carbon atoms.
As the dibasic acid, those having usually 4 to 8, preferably 4 to 6, more preferably 6 carbon atoms are used. When the carbon number of the dibasic acid is smaller than 4, the lubricating oil composition has insufficient lubricity, and when the carbon number is larger than 8, the annealing property is inferior. The dibasic acid having 4 to 8 carbon atoms used in the present invention may be a chain (aliphatic) dibasic acid, an alicyclic dibasic acid, or an aromatic dibasic acid, but the lubricity of the lubricating oil composition A chain (aliphatic) dibasic acid is preferable in terms of improving the viscosity. Specific examples include linear or branched butanedioic acid, linear or branched pentanedioic acid, linear or branched hexanedioic acid, linear or branched heptanedioic acid, direct Examples include chain or branched octanedioic acid and mixtures thereof. These chain (aliphatic) dibasic acids may be branched, but are preferably linear from the viewpoint of improving the lubricity of the lubricating oil composition. A particularly preferred dibasic acid in the present invention is adipic acid (linear hexanedioic acid).
[0020]
The monohydric alcohol which is the raw material of the diester according to the present invention usually has 1 to 8, preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, and may be linear or branched. If the carbon number of the alcohol is greater than 8, the lubricating oil composition is inferior in annealability. Examples of the monohydric alcohol having 1 to 4 carbon atoms include methanol, ethanol, linear or branched propanol, linear or branched butanol, and mixtures thereof.
[0021]
The diester is usually a complete ester in which all of the carboxyl groups in the dibasic acid are esterified, but may contain a partial ester that is not esterified and remains as a carboxyl group. good.
[0022]
The lubricating oil composition of the present invention may contain a conventional oily agent in addition to the diester. As such another oily agent, it is preferable to use at least one selected from the following in order to further improve processability.
(1) Esters other than diesters according to the present invention
(2) Monohydric alcohol
(3) Carboxylic acid
As the above (1) ester, as long as it is not a diester according to the present invention, the constituting alcohol may be a monohydric alcohol or a polyhydric alcohol, and the carboxylic acid may be a monobasic acid or a polybasic acid.
[0023]
As the monohydric alcohol, one having 1 to 24 carbon atoms is usually used, and such an alcohol may be linear or branched. Specific examples of the alcohol having 1 to 24 carbon atoms include methanol, ethanol, linear or branched propanol, linear or branched butanol, linear or branched octanol, and linear Or branched nonanol, linear or branched decanol, linear or branched undecanol, linear or branched dodecanol, linear or branched tridecanol, linear or branched tetra Decanol, linear or branched pentadecanol, linear or branched hexadecanol, linear or branched heptadecanol, linear or branched octadecanol, linear Or branched nonadecanol, linear or branched eicosanol, linear or branched heneicosanol, linear or branched Of Torikosanoru, it includes straight chain or branched tetracosanol, and mixtures thereof.
[0024]
As the polyhydric alcohol, those having 2 to 10 valences, preferably 2 to 6 valences are usually used. Specific examples of the 2 to 10 valent polyhydric alcohol include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol (3 to 15 mer of ethylene glycol), propylene glycol, dipropylene glycol, and polypropylene glycol (3 to 15 of propylene glycol). Monomer), 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 2-methyl-1,3 -Dihydric alcohols such as propanediol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, neopentylglycol; glycerin, polyglycerin (glycerin 2- Octamers such as diglycerin, triglyceride Phosphorus, tetraglycerin), trimethylolalkanes (trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, etc.) and their 2- to 8-mer, pentaerythritol and their 2- to 4-mer, 1,2,4-butane Such as triol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,3,4-butanetetrol, sorbitol, sorbitan, sorbitol glycerin condensate, adonitol, arabitol, xylitol, mannitol, etc. Polyhydric alcohols; sugars such as xylose, arabinose, ribose, rhamnose, glucose, fructose, galactose, mannose, sorbose, cellobiose, maltose, isomaltose, trehalose, sucrose, and mixtures thereof And the like.
[0025]
Among these, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol (ethylene glycol 3-10 mer), propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol (propylene glycol 3-10 mer), 1,3-propanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, glycerin, diglycerin, triglycerin, trimethylolalkane (trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, etc. ) And their 2-4 tetramers, pentaerythritol, dipentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1, , 3,4 butane tetrol, sorbitol, sorbitan, sorbitol glycerin condensate, adonitol, arabitol, xylitol, divalent to hexavalent polyhydric alcohols, and mixtures thereof such as mannitol and the like are more preferable. More preferred are ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol, sorbitan, and mixtures thereof.
[0026]
The monobasic acid constituting the ester oily agent other than the diester according to the present invention is usually a fatty acid having 6 to 24 carbon atoms, which may be linear or branched, and may be saturated or unsaturated. good. Specifically, for example, linear or branched hexanoic acid, linear or branched octanoic acid, linear or branched nonanoic acid, linear or branched decanoic acid, linear or Branched undecanoic acid, linear or branched dodecanoic acid, linear or branched tridecanoic acid, linear or branched tetradecanoic acid, linear or branched pentadecanoic acid, linear or Branched hexadecanoic acid, linear or branched octadecanoic acid, linear or branched hydroxyoctadecanoic acid, linear or branched nonadecanoic acid, linear or branched eicosanoic acid, linear Or saturated fatty acids such as branched heneicosanoic acid, linear or branched docosanoic acid, linear or branched tricosanoic acid, linear or branched tetracosanoic acid; Branched hexenoic acid, linear or branched heptenoic acid, linear or branched octenoic acid, linear or branched nonenoic acid, linear or branched decenoic acid, linear or Branched undecenoic acid, linear or branched dodecenoic acid, linear or branched tridecenoic acid, linear or branched tetradecenoic acid, linear or branched pentadecenoic acid, linear or Branched hexadecenoic acid, linear or branched octadecenoic acid, linear or branched hydroxyoctadecenoic acid, linear or branched nonadecenoic acid, linear or branched eicosenoic acid, linear Unsaturated fatty acids such as linear or branched hecoecoic acid, linear or branched docosenoic acid, linear or branched tricosenoic acid, linear or branched tetracosenoic acid, and And mixtures thereof. Of these, saturated fatty acids having 8 to 20 carbon atoms, unsaturated fatty acids having 8 to 20 carbon atoms, and mixtures thereof are particularly preferable.
[0027]
Examples of the polybasic acid constituting the ester oily agent other than the diester according to the present invention include dibasic acids having 2 to 16 carbon atoms and trimellitic acid. The dibasic acid having 2 to 16 carbon atoms may be linear or branched, and may be saturated or unsaturated. Specifically, for example, ethanedioic acid, propanedioic acid, linear or branched butanedioic acid, linear or branched pentanedioic acid, linear or branched hexanedioic acid, linear Or branched octanedioic acid, linear or branched nonanedioic acid, linear or branched decanedioic acid, linear or branched undecanedioic acid, linear or branched dodecanedioic acid Acid, linear or branched tridecanedioic acid, linear or branched tetradecanedioic acid, linear or branched heptadecanedioic acid, linear or branched hexadecanedioic acid; linear or Branched hexenedioic acid, linear or branched octenedioic acid, linear or branched nonenedioic acid, linear or branched decenedioic acid, linear or branched undecenedioic acid , Linear or branched dodecenedioic acid, straight Include and mixtures thereof; Jo or branched tridecenoic acid, straight-chain or branched tetradecene diacid, linear or branched heptadecenoic acid, straight-chain or branched hexadecene diacid.
[0028]
Moreover, as an ester oily agent other than the diester according to the present invention,
(1) Esters of monohydric alcohols and monobasic acids
(2) Esters of polyhydric alcohols and monobasic acids
(3) Esters of monohydric alcohols and polybasic acids (excluding diesters according to the present invention)
(4) Esters of polyhydric alcohols and polybasic acids
(5) Monohydric alcohol, mixed ester of polyhydric alcohol and mixed ester of polybasic acid
(6) Mixed ester of polyhydric alcohol with monobasic acid and polybasic acid
(7) Mixed esters of monohydric alcohols and mixtures of polyhydric alcohols with mixtures of monobasic acids and polybasic acids
Ester by the combination of arbitrary alcohol and carboxylic acid can be used, and is not specifically limited.
[0029]
When a polyhydric alcohol is used as the alcohol component, a complete ester in which all the hydroxyl groups in the polyhydric alcohol are esterified may be used, or a partial ester in which a part of the hydroxyl groups is not esterified and remains as a hydroxyl group may be used. . Further, when a polybasic acid is used as the carboxylic acid component, it may be a complete ester in which all the carboxyl groups in the polybasic acid are esterified, and a part of the carboxyl group is not esterified and remains as a carboxyl group. It may be a partial ester.
[0030]
As the other ester used in the present invention, any of the above-mentioned esters can be used. Among them, (1) an ester of a monohydric alcohol and a monobasic acid is preferable from the viewpoint of excellent processability.
[0031]
The total carbon number of other esters used as the oily agent in the present invention is not particularly limited, but an ester having a total carbon number of 7 or more is preferable and an ester of 9 or more is more preferable from the viewpoint of excellent processability improvement effect. 11 or more esters are most preferred. Moreover, since there exists a possibility that the generation | occurrence | production of a stain and corrosion will increase when there are too many carbon numbers, ester with a total carbon number of 26 or less is preferable, ester of 24 or less is more preferable, and ester of 22 or less is the most preferable.
[0032]
Examples of the (2) monohydric alcohol used as the oily agent include compounds listed as alcohols constituting the (1) ester. From the viewpoint of better processability, monohydric alcohols having 6 or more carbon atoms are preferable, alcohols having 8 or more carbon atoms are more preferable, and alcohols having 10 or more carbon atoms are most preferable. Moreover, since possibility that the generation | occurrence | production of stain and corrosion will increase will become large when carbon number is too large, C20 or less alcohol is preferable, C18 or less alcohol is more preferable, C16 or less alcohol is preferable. Most preferred.
[0033]
The (3) carboxylic acid may be a monobasic acid or a polybasic acid. Specific examples include the compounds listed as the carboxylic acid constituting the above (1) ester. Among these, a monovalent carboxylic acid is preferable from the viewpoint of excellent workability. Moreover, from the point which is more excellent in workability, a C6 or more carboxylic acid is preferable, a C8 or more carboxylic acid is more preferable, and a C10 or more carboxylic acid is the most preferable. Moreover, since possibility that the generation | occurrence | production of a stain and corrosion will increase will become large when carbon number is too large, a C20 or less carboxylic acid is preferable, a C18 or less carboxylic acid is more preferable, and a C16 or less carbonic acid is preferable. Carboxylic acid is most preferred.
[0034]
The diester content in the lubricating oil composition of the present invention (the total content including those when other oily agents are also used) is not particularly limited, but is preferably 0.1 based on the total amount of the composition. ˜15 mass%. From the viewpoint of workability, the lower limit of the content is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and further preferably 0.5% by mass or more. Moreover, when there is too much content, generation | occurrence | production of a stain and corrosion may be increased, and the upper limit of content is 15 mass% or less from the point of becoming a cause of slip and gloss unevenness etc. More preferably, it is 12 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less. When the diester according to the present invention is used in combination with another oily agent, the ratio of the diester in the total oily agent is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and still more preferably. It is 20 mass% or more.
[0035]
The lubricating oil composition of the present invention may also contain at least one oxygen-containing compound selected from the following.
(A1) Alkylene oxide adduct of polyhydric alcohol having a number average molecular weight of 200 or more and less than 1000 and having 3 to 6 hydroxyl groups
(A2) Hydrocarbyl ether of (A1)
(A3) Polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 120 or more and less than 1000
(A4) Hydrocarbyl ether of (A3)
(A5) C2-C10 dihydric alcohol
[0036]
By adding such an oxygen-containing compound, it can withstand aluminum plastic working at higher speeds and higher processing rates, improve the working environment, suppress the generation of metal soap and the generation of wear powder, A lubricating oil composition that can also suppress generation is obtained.
[0037]
The polyhydric alcohol constituting the component (A1) has 3 to 6 hydroxyl groups. Specific examples of such polyhydric alcohol include glycerin, polyglycerin (a dimer to tetramer of glycerin, such as diglycerin, triglycerin, and tetraglycerin), trimethylol alkane (trimethylol ethane, trimethylol propane). , Trimethylolbutane and the like, and dimers and tetramers thereof, pentaerythritol, dipentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1 , 2,3,4-butanetetrol, sorbitol, sorbitan, sorbitol glycerin condensate, adonitol, arabitol, xylitol, mannitol, idylitol, taritol, dulcitol, allitol, etc .; xylose, arabinose, Examples include saccharides such as boose, rhamnose, glucose, fructose, galactose, mannose, sorbose, cellobiose, maltose, isomaltose, trehalose, sucrose, etc. Among them, adjustment of aluminum adhesion (transfer) to the tool Glycerin, trimethylolalkane, sorbitol and the like are preferable from the viewpoint of excellent strength.
[0038]
Moreover, as alkylene oxide which comprises (A1) component, C2-C6, Preferably the thing of 2-4 is used. Specific examples of the alkylene oxide having 2 to 6 carbon atoms include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-epoxybutane (α-butylene oxide), 2,3-epoxybutane (β-butylene oxide), 1 , 2-epoxy-1-methylpropane, 1,2-epoxyheptane, and 1,2-epoxyhexane, and among them, ethylene is preferable because of its excellent ability to adjust the amount of adhesion (transfer) of aluminum to the tool. Oxide, propylene oxide and the like are preferable.
[0039]
In addition, when using 2 or more types of alkylene oxide, there is no restriction | limiting in particular in the polymerization form of an oxyalkylene group, You may carry out random copolymerization or block copolymerization. In addition, when alkylene oxide is added to a polyhydric alcohol having 3 to 6 hydroxyl groups, it may be added to all hydroxyl groups, or only to some hydroxyl groups, but aluminum condensation on the tool may be performed. An adduct added to all the hydroxyl groups is preferable from the viewpoint of excellent ability to adjust the amount of adhesion (transfer).
[0040]
Furthermore, the component (A1) used in the present invention needs to have a number average molecular weight of 200 or more and less than 1000, preferably 250 or more and less than 750. An adduct having a number average molecular weight of less than 200 is not preferable because the solubility in a base oil decreases. In addition, an adduct having a number average molecular weight of 1000 or more is not preferable because it may remain on the surface of the work material during annealing after processing and may cause stain.
[0041]
In addition, as (A1) component used by this invention, when adding an alkylene oxide to the polyhydric alcohol which has 3-6 hydroxyl groups, what was made to react so that a number average molecular weight may be 200 or more and less than 1000 is used. A mixture of a polyhydric alcohol alkylene oxide adduct having 3 to 6 hydroxyl groups obtained by an arbitrary method or a commercially available mixture of a polyhydric alcohol alkylene oxide adduct having 3 to 6 hydroxyl groups can be obtained. Alternatively, those separated by distillation or chromatography so that the number average molecular weight is 200 or more and less than 1000 may be used.
[0042]
The component (A2) according to the present invention is a hydrocarbyl etherification of an alkylene oxide adduct of a polyhydric alcohol having 3 to 6 hydroxyl groups having a number average molecular weight of 200 or more and less than 1000, preferably 250 or more and less than 750. It is a thing. As the component (A2), a hydrocarbyl etherified part or all of the terminal hydroxyl groups of the alkylene oxide adduct of the component (A1) can be used. The hydrocarbyl group mentioned here represents a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, Linear or branched pentyl group, linear or branched hexyl group, linear or branched heptyl group, linear or branched octyl group, linear or branched nonyl group, linear or branched Decyl group, linear or branched undecyl group, linear or branched dodecyl group, linear or branched tridecyl group, linear or branched tetradecyl group, linear or branched pentadecyl group, straight Linear or branched hexadecyl group, linear or branched heptadecyl group, linear or branched octadecyl group, linear or branched nonadecyl group, linear or branched icosyl group, linear or branched Heiko An alkyl group having 1 to 24 carbon atoms such as a vinyl group, a linear or branched docosyl group, a linear or branched tricosyl group, a linear or branched tetracosyl group; a vinyl group, a linear or branched propenyl group , Linear or branched butenyl group, linear or branched pentenyl group, linear or branched hexenyl group, linear or branched heptenyl group, linear or branched octenyl group, linear or branched A branched nonenyl group, a linear or branched decenyl group, a linear or branched undecenyl group, a linear or branched dodecenyl group, a linear or branched tridecenyl group, a linear or branched tetradecenyl group, Linear or branched pentadecenyl group, linear or branched hexadecenyl group, linear or branched heptadecenyl group, linear or branched octadecenyl group, linear or branched nonadecenyl group 2 or more carbon atoms such as a linear or branched icosenyl group, a linear or branched heicosenyl group, a linear or branched dococenyl group, a linear or branched tricosenyl group, a linear or branched tetracocenyl group, etc. 24 alkenyl groups; C5-C7 cycloalkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, and cycloheptyl; methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl (including all structural isomers), methylethylcyclopentyl (all Including structural isomers), diethylcyclopentyl group (including all structural isomers), methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group (including all structural isomers), methylethylcyclohexyl group (including all structural isomers) , Diethylcyclohexyl group (including all structural isomers), methylcycloheptyl 6 carbon atoms, such as thiol group, dimethylcycloheptyl group (including all structural isomers), methylethylcycloheptyl group (including all structural isomers), diethylcycloheptyl group (including all structural isomers), etc. Alkyl cycloalkyl group having ˜11; aryl group having 6 to 10 carbon atoms such as phenyl group, naphthyl group, etc .: tolyl group (including all structural isomers), xylyl group (including all structural isomers), ethylphenyl Groups (including all structural isomers), linear or branched propylphenyl groups (including all structural isomers), linear or branched butylphenyl groups (including all structural isomers), straight Chain or branched pentylphenyl group (including all structural isomers), straight chain or branched hexylphenyl group (including all structural isomers), straight chain or branched heptylphenyl group (all ), Linear or branched octylphenyl groups (including all structural isomers), linear or branched nonylphenyl groups (including all structural isomers), linear or branched Branched decylphenyl group (including all structural isomers), linear or branched undecylphenyl group (including all structural isomers), linear or branched dodecylphenyl group (all structural isomers) An alkylaryl group having 7 to 18 carbon atoms such as benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group (including isomers of propyl group), phenylbutyl group (including isomers of butyl group), phenylpentyl And arylalkyl groups having 7 to 12 carbon atoms such as a group (including an isomer of a pentyl group) and a phenylhexyl group (including an isomer of a hexyl group). Among these, a linear or branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms is preferable from the viewpoint of excellent adjustment of the amount of aluminum adhesion (transfer) to the tool.
[0043]
The component (A3) is a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 120 or more and less than 1000, and one obtained by homopolymerizing or copolymerizing an alkylene oxide having 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms. Specific examples of the alkylene oxide having 2 to 6 carbon atoms include those listed as alkylene oxides constituting the component (A1). Among these, ethylene oxide, propylene oxide, and the like are preferable from the viewpoint of excellent adjustment of the amount of aluminum adhesion (transfer) to the tool.
[0044]
In addition, when using 2 or more types of alkylene oxide for preparation of polyalkylene glycol, there is no restriction | limiting in particular in the polymerization form of an oxyalkylene group, You may carry out random copolymerization or block copolymerization.
[0045]
Further, the component (A3) needs to have a number average molecular weight of 120 or more and less than 1000, preferably 120 or more and less than 500. A polyalkylene glycol having a number average molecular weight of less than 120 is not preferable because the solubility in a base oil is lowered. Further, polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 1000 or more is not preferred because it may remain on the surface of the workpiece during the annealing after processing and may cause stain.
[0046]
In addition, as (A3) component, when making an alkylene oxide superpose | polymerize, you may use what was made to react so that a number average molecular weight may be 120 or more and less than 1000, or the polyalkylene glycol mixture obtained by arbitrary methods, A commercially available polyalkylene glycol mixture separated by distillation or chromatography so that the number average molecular weight is 120 or more and less than 1000 may be used.
[0047]
The component (A4) is obtained by hydrocarbyl etherifying a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 120 or more and less than 1000, preferably 120 or more and less than 500. As the component (A4), a hydrocarbyl etherified part or all of the terminal hydroxyl groups of the polyalkylene glycol of the component (A3) can be used. The hydrocarbyl group as used herein represents a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and specifically includes, for example, each group listed in the description of (A2). Among these, a linear or branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms is preferable from the viewpoint of excellent adjustment of the amount of aluminum adhesion (transfer) to the tool.
[0048]
The component (A5) is a dihydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms, preferably 5 or 6 carbon atoms. The dihydric alcohol referred to here is one having no ether bond in the molecule. Specific examples of such dihydric alcohols having 2 to 10 carbon atoms include ethylene glycol, 1,3-propanediol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,2-butanediol, 2- Methyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2,4- Pentanediol, 1,7-heptanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonane Examples include diol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, and 1,10-decanediol. Among these, 1,5-pentanediol, neopentylglycol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol are excellent in the ability to adjust the amount of aluminum adhesion (transfer) to the tool. 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol and the like are preferable.
[0049]
In the present invention, one oxygen-containing compound selected from the above (A1), (A2), (A3), (A4) and (A5) may be used alone, or two kinds having different structures You may use the mixture of the above oxygen-containing compounds.
[0050]
In the present invention, the content of the oxygen-containing compound is not particularly limited, but the upper limit of the content (total amount) based on the total amount of the composition is preferably 2% by mass, and 1.5% by mass More preferably, the lower limit is preferably 0.01% by mass, and more preferably 0.03% by mass. If the oxygen-containing compound exceeds 2% by mass, the solubility in the base oil may decrease, or the performance as a rolling oil may be adversely affected. In addition, an oxygen-containing compound that is less than 0.01% by mass may reduce the effect of adjusting the amount of aluminum adhesion (transfer) to the tool.
[0051]
The lubricating oil composition of the present invention has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 1 to 60 mm.² / S alkylbenzene may be blended. By using alkylbenzene and an oily agent in combination, the effect of adding the oily agent can be further increased.
[0052]
The kinematic viscosity at 40 ° C. of the alkylbenzene used in the present invention is 1 to 60 mm.² / S is preferable. Kinematic viscosity at 40 ° C is 1mm² If it is less than / s, the additive effect may not be expected. The kinematic viscosity at 40 ° C. is 60 mm.² If it exceeds / s, there is a possibility of increasing the occurrence of stains and corrosion, preferably 40 mm² / S or less, more preferably 20 mm² / S or less.
[0053]
Further, the alkyl group bonded to the benzene ring of the alkylbenzene used in the present invention may be linear or branched, and the carbon number is not particularly limited, A C1-C40 alkyl group is preferable.
[0054]
Specific examples of the alkyl group having 1 to 40 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, a linear or branched group. Pentyl group, linear or branched hexyl group, linear or branched heptyl group, linear or branched octyl group, linear or branched nonyl group, linear or branched Decyl group, linear or branched undecyl group, linear or branched dodecyl group, linear or branched tridecyl group, linear or branched tetradecyl group, linear or branched Pentadecyl group, linear or branched hexadecyl group, linear or branched heptadecyl group, linear or branched octadecyl group, linear or branched nonadecyl group, linear or branched Ikosil A linear or branched heicosyl group, a linear or branched docosyl group, a linear or branched tricosyl group, a linear or branched tetracosyl group, a linear or branched pentacosyl group , Linear or branched hexacosyl group, linear or branched heptacosyl group, linear or branched octacosyl group, linear or branched nonacosyl group, linear or branched triacontyl group , Linear or branched hentriacontyl group, linear or branched dotriacontyl group, linear or branched tritriacontyl group, linear or branched tetratriacontyl group, linear Linear or branched pentatriacontyl group, linear or branched hexatriacontyl group, linear or branched heptatriacontyl group, linear or branched The branched oct triacontyl group, straight or branched nonadecyl triacontyl group include linear or branched tetracontyl group.
[0055]
The number of alkyl groups in the alkylbenzene is usually 1 to 4, but from the viewpoint of stability and availability, alkylbenzene having 1 or 2 alkyl groups, that is, monoalkylbenzene, dialkylbenzene, or a mixture thereof is used. Most preferably used.
[0056]
Of course, the alkylbenzene to be used may be not only a single structure alkylbenzene but also a mixture of alkylbenzenes having different structures.
[0057]
The number average molecular weight of the alkylbenzene according to the present invention is not limited at all, but is preferably 100 or more and more preferably 130 or more from the viewpoint of the effect of addition. Further, if the molecular weight is too large, the possibility of increasing the occurrence of stain or corrosion increases, so the upper limit of the number average molecular weight is preferably 340 or less, more preferably 320 or less.
[0058]
Any conventional method can be applied to the method for producing the alkylbenzene, and it is not limited at all. For example, the alkylbenzene can be produced by an alkylation synthesis method using the following substances.
[0059]
Specific examples of the aromatic compound used as the raw material include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, methylethylbenzene, diethylbenzene, and mixtures thereof. The alkylating agent is specifically a lower monoolefin such as ethylene, propylene, butene and isobutylene, preferably a linear or branched olefin having 6 to 40 carbon atoms obtained by polymerization of propylene; Linear or branched olefins having 6 to 40 carbon atoms obtained by thermal decomposition of wax, heavy oil, petroleum fraction, polyethylene, polypropylene, etc .; n-paraffins are separated from petroleum fractions such as kerosene and light oil , Linear olefins having 9 to 40 carbon atoms obtained by olefination with a catalyst; and mixtures thereof.
[0060]
In addition, as the alkylation catalyst in the alkylation, Friedel-Crafts type catalysts such as aluminum chloride and zinc chloride; acidic catalysts such as sulfuric acid, phosphoric acid, silicotungstic acid, hydrofluoric acid and activated clay; A catalyst is used.
[0061]
Kinematic viscosity at 40 ° C is 1-60mm² / S alkylbenzene is prepared by, for example, separating an alkylbenzene mixture obtained by the method exemplified above or a commercially available alkylbenzene mixture by distillation or chromatography, and a kinematic viscosity is 1 to 60 mm.² It is practically convenient to obtain an alkylbenzene fraction of / s.
[0062]
The lubricating oil composition for plastic working of the present invention can contain 0.1 to 50% by mass of the above-described alkylbenzene based on the total amount of the composition. The lower limit of the content is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more from the viewpoint of the effect of addition. Moreover, since possibility that the generation | occurrence | production of a stain and corrosion will increase when there is too much content, upper limit is preferable 50 mass% or less, More preferably, it is 40 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less. is there.
[0063]
In order to further improve the excellent effect of the lubricating oil composition of the present invention, an extreme pressure additive, an antioxidant, a rust inhibitor, a corrosion inhibitor, an antifoaming agent, etc. Or in combination of two or more.
Examples of the extreme pressure additive include phosphorus compounds such as tricresyl phosphate and organometallic compounds such as zinc dialkyldithiophosphate.
Examples of the antioxidant include phenolic compounds such as 2,6-ditertiary butyl-p-cresol (DBPC), aromatic amines such as phenyl-α-naphthylamine, and organometallic compounds such as zinc dialkyldithiophosphate. .
Examples of rust inhibitors include salts of fatty acids such as oleic acid, sulfonates such as dinonylnaphthalene sulfonate, partial esters of polyhydric alcohols such as sorbitan monooleate, amines and derivatives thereof, phosphate esters and derivatives thereof it can.
Examples of the corrosion inhibitor include benzotriazole.
Examples of antifoaming agents include silicon-based ones.
[0064]
The total content of these additives is usually 15% by mass or less, preferably 10% by mass or less (both based on the total amount of the composition).
[0065]
The viscosity of the lubricating oil composition for plastic working of the present invention is not particularly limited, but in general, the kinematic viscosity at 40 ° C. is 0.5 to 500 mm.² / S within the range of 1-200 mm is preferable.² Those in the range of / s are more preferable. In particular, when the lubricating oil composition of the present invention is used during aluminum rolling, it is 1 to 10 mm.² / S in the range of 1 / s is preferred, 1-8 mm² / S in the range of 1 / s is more preferred, 1-6 mm²Those in the range of / s are more preferable. In addition, in the aluminum rolling process, when forming a so-called foil having a thickness of 0.1 mm or less as a viscosity range capable of achieving both lubricity and surface quality, 1 mm² / S or more 3mm² / S or less of the lubricating oil composition is preferable, and when forming a so-called strip exceeding 0.1 mm in thickness (0.2 mm or more), 2 mm² / S or more 6mm² / S or less is preferable.
[0066]
When the kinematic viscosity (40 ° C.) of the lubricating oil composition is too low, there is a risk of increasing the risk of fire and the like due to ignition. On the other hand, if it is too high, there is a risk that seizure of a lubricating oil component called stain will easily occur on the surface of the workpiece during annealing, and surface damage called oil pits will occur on the workpiece surface, resulting in poor surface gloss. There is a risk of slipping due to over-lubrication, increasing the amount of wear powder, scratching the surface of the workpiece, and inability to process if the slip is significant.
[0067]
The lubricating oil composition of the present invention is used for plastic working of aluminum and aluminum alloys, but can also be used for plastic processing of various metals such as steel, stainless steel, special steel, copper, and alloys of these metals. it can.
[0068]
The lubricating oil of the present invention exhibits an excellent effect when used mainly for cold rolling, but is also used for drawing, ironing, drawing, pressing and the like. Furthermore, it can be used for cutting, grinding, and the like other than plastic processing.
[0069]
The lubricating oil of the present invention is particularly effective for aluminum rolling under severe conditions. The severe conditions here are, for example, conditions in which the aluminum feed rate is 300 m / min or more.
[0070]
In aluminum rolling under such harsh conditions, even if rolling oil with an increased amount of oiliness agent is used, the effect is saturated in the case of sheet forming rolling, and in the case of foil forming rolling Although effective, problems such as stains occur when the foil is annealed.
[0071]
The lubricating oil of the present invention is not only suitably used for aluminum rolling under the severe conditions described above, but even when used under milder conditions, slip between the work roll and the rolled material, uneven gloss of the product, There is an effect that inconvenience such as an increase in cost does not occur.
[0072]
【Example】
Hereinafter, the contents of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.
Examples 1-11 and Comparative Examples 1-7
Various lubricating oil compositions having compositions as shown in each example of Table 1 and Table 2 (numbers are mass% based on the total amount of the composition) were prepared, and various tests were performed on these compositions by the methods described below. .
[0073]
In addition, the used base oil, oiliness agent, oxygen-containing compound, and alkylbenzene are as follows.
Base oil
Kinematic viscosity at 40 ° C 2.7 mm² / Sec, paraffin 32% by volume, naphthene 68% by volume, aromatic 0% by volume
[0074]
Oiliness agent
1: Dimethyl adipate
2: Diisobutyl adipate
3: Dioctyl adipate
4: Lauryl alcohol
5: Butyl stearate
6: Oleic acid
7: Dimethyl malonate
8: Didecyl sebacate
[0075]
Other ingredients
1: 2-methyl-2,4-pentanediol
2: Dodecylbenzene
[0076]
Limit rolling reduction test
Material: JIS A-1050, thickness 0.4mm, width 100mm
Rolling speed: 400m / min
Using the lubricating oil composition of each example and comparative example, the material was rolled between two work rolls at a reduction rate of 50% (reduction rate = 100 × (initial thickness of material−remaining thickness of rolled material). ) / Initial thickness of material). As a result, when no seizure or herringbone was generated, the same oil composition and the same work roll were used, and the reduction ratio was increased to roll a new material. This was repeated until seizure or herringbone was generated, and the rolling reduction rate when it occurred was defined as the critical rolling reduction rate.
[0077]
Slip test
Material: JIS A-5052, thickness 0.8mm, width 75mm
Work roll: Diameter 51mm, Surface roughness Ra = 0.3μm
Rolling speed: 300 m / min, rolling reduction: 18%
The materials were rolled under the above conditions using the lubricating oil compositions of the examples and comparative examples. The advanced rate of the material at that time (100 × (exit side plate speed−work roll peripheral speed) / work roll peripheral speed) is obtained. If the value is greater than 0%, ○, if 0% to −3%, Δ, −3% Less than was made x.
[0078]
Uneven gloss measurement
The surface of the rolled plate in the slip test was measured for a 5-point gloss value at equal intervals in the width direction. The gloss value was measured using a Suga type color computer from the reflected light when light was applied at an incident angle of 60 ° in a direction perpendicular to the rolling direction. The standard deviation of the gloss values at 5 points was calculated.
[0079]
[Table 1]

[0080]
[Table 2]

[0081]
【The invention's effect】
Since the lubricating oil composition for aluminum plastic working of the present invention contains a specific diester, it can withstand plastic working at a high speed and a high working rate, suppress deterioration in product quality, and increase the cost of oil. It is an excellent lubricating composition that is not accompanied.
[0082]
The lubricating oil composition of the present invention is particularly useful as an oil for rolling aluminum under severe lubricating conditions such as a high feed rate and high pressure reduction ratio, which have been recently adopted for improving productivity. In addition, since the diester according to the present invention does not need to be increased in content as in the case of conventional oily agents, it can be used as an oily agent for aluminum rolling oils under mild lubrication conditions such as a low feed rate and a low pressure reduction rate. Is suitable.

Claims

A lubricating oil composition for cold rolling plastic working of aluminum containing 0.1 to 15% by mass of a diester of a dibasic acid having 4 to 8 carbon atoms and a monohydric alcohol having 1 to 8 carbon atoms based on the total amount of the composition.