JP4201101B2 - アルミニウム塑性加工用潤滑油 - Google Patents
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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】
アルミニウムの塑性加工では、生産性を向上させるため、より高速度で、かつより高い加工率でアルミニウムを加工することが必要とされている。
高速度・高加工率で塑性加工を行なう際には、潤滑油のミストが発生しやすくなる。塑性加工は通常開放系で行なわれることから、従来から用いられている鉱油系潤滑油を用いた場合、このミスト中に臭気の原因となる芳香族化合物が多量に含まれているため、作業環境を著しく悪化させる。したがって、作業環境を考慮するならば低芳香族の基油を用いることが望まれている。
【０００３】
また、アルミニウムは非常に凝着（移着）しやすい金属であり、工具に過度に凝着（移着）すると潤滑性の低下や焼き付き発生の原因となる。
例えば冷間圧延ではアルミニウムは他の金属に比べて厚いロールコーティングをロール上に生成する。また、作業環境を考慮した低芳香族の基油を用いた場合、従来の基油を用いた場合に比べて厚いロールコーティングを生成し、潤滑性に悪影響を与えることが分かった。
【０００４】
このロールコーティングをはじめとする工具への材料凝着（移着）を適正な量にするため、従来は潤滑油に脂肪酸を添加する手段が取られてきた。しかし、脂肪酸の添加は、金属せっけん生成の増加を招く、油中摩耗粉量の増加を招くといった問題点を持ち、また焼鈍時にステインが発生しやすいという問題点も有していた。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
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、特定の化合物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塑性加工用潤滑油組成物は、芳香族分が６容量％以下の鉱油を基油とし、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０．０１〜２質量％および油性剤を０．１〜１５質量％含有することを特徴とするものである。
（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
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を具体的に説明する。
本発明の潤滑油組成物の基油は、芳香族分が１０容量％以下の鉱油である。
本発明の潤滑油組成物の基油としては、作業環境の点から、芳香族分が１０容量％以下、好ましくは８容量％以下、より好ましくは６容量％以下であることが必要である。ここでいう芳香族分とは、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ものを意味している。
【０００９】
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、アルミニウムの高加工率圧延時での耐焼き付き限界を高くできることより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。
【００１０】
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、アルミニウムの高加工率圧延時での耐焼き付き限界を高くできることより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。
【００１１】
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。
▲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（Ｃn Ｈ2n+2) とナフテン類（Ｃn Ｈ2n、Ｃn Ｈ2n-2、Ｃn Ｈ2n-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。
【００１２】
本発明の潤滑油組成物の基油の動粘度には特に制限はないが、４０℃における動粘度が１〜６ｍｍ2 ／ｓの範囲であることが望ましい。
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、焼鈍後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ことから、好ましくは６ｍｍ2 ／ｓ以下、より好ましくは５．５ｍｍ2 ／ｓ以下であることが望ましい。
【００１３】
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。
【００１４】
本発明のアルミニウム塑性加工用潤滑油組成物は、上記した鉱油を基油とし、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０．０１〜２質量％含有するものである。
（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
【００１５】
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。
【００１６】
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。
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。
【００１７】
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。
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。
【００１８】
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。
【００１９】
（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。
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。
【００２０】
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。
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。
【００２１】
（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。
【００２２】
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
本発明において、含酸素化合物の組成物全量基準での含有量（合計量）の上限値は、２質量％、好ましくは１．５質量％、下限値は０．０１質量％、好ましくは０．０３質量％である。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り好ましくない。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り好ましくない。
【００２５】
本発明の潤滑油組成物は油性剤をも含有する。本発明で使用される油性剤としては、通常潤滑油の油性剤として用いられているものが含まれる。しかしながら、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種の油性剤を使用することが好ましい。
（１）エステル
（２）１価アルコール
（３）カルボン酸
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
本発明に係る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。
【００３１】
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。
【００３２】
また、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
▲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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
本発明の潤滑油組成物の油性剤としては、上述したように上記各種油性剤の中から選ばれる１種のみを用いても良く、また２種以上の混合物を用いても良いが、より加工性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、およびこれらの混合物が好ましい。
【００３９】
上記油性剤の合計含有量は、潤滑油組成物全量基準で０．１〜１５質量％である。加工性の点から、含有量の上限値は０．１質量％以上であることが必要であり、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。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等の点から、含有量の上限値は１５質量％以下であることが必要であり、好ましくは１２質量％以下、より好ましくは１０質量％以下である。
【００４０】
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。
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。
【００４１】
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。
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。
【００４２】
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。
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、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。
【００４５】
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。
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、銅合金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。
【００５０】
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。
【００５１】
【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。
【００５２】
実施例１〜１３および比較例１〜８
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。
なお、使用した基油、含酸素化合物、油性剤およびアルキルベンゼンは以下の通りである。
【００５３】
基油
１：４０℃動粘度５．１ｍｍ2 ／ｓ、パラフィン３２容量％、ナフテン６７容量％、芳香族１容量％
２：４０℃動粘度２．２ｍｍ2 ／ｓ、パラフィン６５容量％、ナフテン３５容量％、芳香族０容量％
【００５４】
含酸素化合物
１：ソルビトールのプロピレンオキサイド付加物（数平均分子量７５０）
２：トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物（数平均分子量６５０）
３：トリプロピレングリコール
４：ジプロピレングリコールのモノラウリルエーテル
５：２−メチル−２，４−ペンタンジオール
６：ジプロピレングリコール
７：テトラプロピレングリコール
【００５５】
油性剤
１：ラウリルアルコール
２：ステアリン酸ブチル
３：オレイン酸
【００５６】
その他（アルキルベンゼン）
１：ドデシルベンゼン
【００５７】
圧延性試験
下記の条件により試験圧延を行い、圧下率（（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×１００％）を徐々に上げていき、焼き付きやへ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）を測定した。結果を表１および表２に併記した。
圧延材：Ａ−１０５０（０．５ｍｍ厚）
圧下率：２０％〜
圧延速度：１００ｍ／ｍｉｎ
【００５８】
ロールコーティング量の測定試験
下記の条件により、長さ４５０ｍのコイルを３コイル連続で圧延した。次にロール表面に生成したコーティングを水酸化ナトリウム５％水溶液にて溶解させ、溶解液中のアルミニウムを原子吸光法にて定量した。その値よりロールコーティング量を求めた。
材料：Ａ−１０５０（０．８ｍｍ厚）
圧延速度：３５０ｍ／ｍｉｎ
圧下率：５０％
ロール直径：５１ｍｍ
ロール幅：７５ｍｍ
【００５９】
油中摩耗粉量の測定試験
下記の条件により、長さ４５０ｍのコイルを３コイル連続で圧延した。試験後の潤滑油中のアルミニウム量を原子吸光法により測定し、油中のアルミニウム濃度を求めた。
材料：Ａ−１０５０（０．８ｍｍ厚）
圧延速度：３５０ｍ／ｍｉｎ
圧下率：５０％
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアルミニウム塑性加工用潤滑油組成物は、特定の含酸素化合物を特定量含有するため、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という優れた効果を奏する。
【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】
アルミニウムの塑性加工では、生産性を向上させるため、より高速度で、かつより高い加工率でアルミニウムを加工することが必要とされている。
高速度・高加工率で塑性加工を行なう際には、潤滑油のミストが発生しやすくなる。塑性加工は通常開放系で行なわれることから、従来から用いられている鉱油系潤滑油を用いた場合、このミスト中に臭気の原因となる芳香族化合物が多量に含まれているため、作業環境を著しく悪化させる。したがって、作業環境を考慮するならば低芳香族の基油を用いることが望まれている。
【０００３】
また、アルミニウムは非常に凝着（移着）しやすい金属であり、工具に過度に凝着（移着）すると潤滑性の低下や焼き付き発生の原因となる。
例えば冷間圧延ではアルミニウムは他の金属に比べて厚いロールコーティングをロール上に生成する。また、作業環境を考慮した低芳香族の基油を用いた場合、従来の基油を用いた場合に比べて厚いロールコーティングを生成し、潤滑性に悪影響を与えることが分かった。
【０００４】
このロールコーティングをはじめとする工具への材料凝着（移着）を適正な量にするため、従来は潤滑油に脂肪酸を添加する手段が取られてきた。しかし、脂肪酸の添加は、金属せっけん生成の増加を招く、油中摩耗粉量の増加を招くといった問題点を持ち、また焼鈍時にステインが発生しやすいという問題点も有していた。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
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、特定の化合物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塑性加工用潤滑油組成物は、芳香族分が６容量％以下の鉱油を基油とし、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０．０１〜２質量％および油性剤を０．１〜１５質量％含有することを特徴とするものである。
（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
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を具体的に説明する。
本発明の潤滑油組成物の基油は、芳香族分が１０容量％以下の鉱油である。
本発明の潤滑油組成物の基油としては、作業環境の点から、芳香族分が１０容量％以下、好ましくは８容量％以下、より好ましくは６容量％以下であることが必要である。ここでいう芳香族分とは、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ものを意味している。
【０００９】
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、アルミニウムの高加工率圧延時での耐焼き付き限界を高くできることより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。
【００１０】
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、アルミニウムの高加工率圧延時での耐焼き付き限界を高くできることより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。
【００１１】
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。
▲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（Ｃn Ｈ2n+2) とナフテン類（Ｃn Ｈ2n、Ｃn Ｈ2n-2、Ｃn Ｈ2n-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。
【００１２】
本発明の潤滑油組成物の基油の動粘度には特に制限はないが、４０℃における動粘度が１〜６ｍｍ2 ／ｓの範囲であることが望ましい。
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、焼鈍後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ことから、好ましくは６ｍｍ2 ／ｓ以下、より好ましくは５．５ｍｍ2 ／ｓ以下であることが望ましい。
【００１３】
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。
【００１４】
本発明のアルミニウム塑性加工用潤滑油組成物は、上記した鉱油を基油とし、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０．０１〜２質量％含有するものである。
（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
【００１５】
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。
【００１６】
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。
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。
【００１７】
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。
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。
【００１８】
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。
【００１９】
（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。
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。
【００２０】
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。
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。
【００２１】
（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。
【００２２】
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
本発明において、含酸素化合物の組成物全量基準での含有量（合計量）の上限値は、２質量％、好ましくは１．５質量％、下限値は０．０１質量％、好ましくは０．０３質量％である。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り好ましくない。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り好ましくない。
【００２５】
本発明の潤滑油組成物は油性剤をも含有する。本発明で使用される油性剤としては、通常潤滑油の油性剤として用いられているものが含まれる。しかしながら、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種の油性剤を使用することが好ましい。
（１）エステル
（２）１価アルコール
（３）カルボン酸
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
本発明に係る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。
【００３１】
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。
【００３２】
また、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
▲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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
本発明の潤滑油組成物の油性剤としては、上述したように上記各種油性剤の中から選ばれる１種のみを用いても良く、また２種以上の混合物を用いても良いが、より加工性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、およびこれらの混合物が好ましい。
【００３９】
上記油性剤の合計含有量は、潤滑油組成物全量基準で０．１〜１５質量％である。加工性の点から、含有量の上限値は０．１質量％以上であることが必要であり、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。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等の点から、含有量の上限値は１５質量％以下であることが必要であり、好ましくは１２質量％以下、より好ましくは１０質量％以下である。
【００４０】
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。
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。
【００４１】
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。
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。
【００４２】
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。
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、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。
【００４５】
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。
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、銅合金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。
【００５０】
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。
【００５１】
【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。
【００５２】
実施例１〜１３および比較例１〜８
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。
なお、使用した基油、含酸素化合物、油性剤およびアルキルベンゼンは以下の通りである。
【００５３】
基油
１：４０℃動粘度５．１ｍｍ2 ／ｓ、パラフィン３２容量％、ナフテン６７容量％、芳香族１容量％
２：４０℃動粘度２．２ｍｍ2 ／ｓ、パラフィン６５容量％、ナフテン３５容量％、芳香族０容量％
【００５４】
含酸素化合物
１：ソルビトールのプロピレンオキサイド付加物（数平均分子量７５０）
２：トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物（数平均分子量６５０）
３：トリプロピレングリコール
４：ジプロピレングリコールのモノラウリルエーテル
５：２−メチル−２，４−ペンタンジオール
６：ジプロピレングリコール
７：テトラプロピレングリコール
【００５５】
油性剤
１：ラウリルアルコール
２：ステアリン酸ブチル
３：オレイン酸
【００５６】
その他（アルキルベンゼン）
１：ドデシルベンゼン
【００５７】
圧延性試験
下記の条件により試験圧延を行い、圧下率（（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×１００％）を徐々に上げていき、焼き付きやへ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）を測定した。結果を表１および表２に併記した。
圧延材：Ａ−１０５０（０．５ｍｍ厚）
圧下率：２０％〜
圧延速度：１００ｍ／ｍｉｎ
【００５８】
ロールコーティング量の測定試験
下記の条件により、長さ４５０ｍのコイルを３コイル連続で圧延した。次にロール表面に生成したコーティングを水酸化ナトリウム５％水溶液にて溶解させ、溶解液中のアルミニウムを原子吸光法にて定量した。その値よりロールコーティング量を求めた。
材料：Ａ−１０５０（０．８ｍｍ厚）
圧延速度：３５０ｍ／ｍｉｎ
圧下率：５０％
ロール直径：５１ｍｍ
ロール幅：７５ｍｍ
【００５９】
油中摩耗粉量の測定試験
下記の条件により、長さ４５０ｍのコイルを３コイル連続で圧延した。試験後の潤滑油中のアルミニウム量を原子吸光法により測定し、油中のアルミニウム濃度を求めた。
材料：Ａ−１０５０（０．８ｍｍ厚）
圧延速度：３５０ｍ／ｍｉｎ
圧下率：５０％
【００６０】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアルミニウム塑性加工用潤滑油組成物は、特定の含酸素化合物を特定量含有するため、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という優れた効果を奏する。
Claims (2)
- 芳香族分が６容量％以下の鉱油を基油とし、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０．０１〜２質量％および油性剤を０．１〜１５質量％含有するアルミニウム塑性加工用潤滑油組成物。
（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 - アルミニウムの冷間圧延に用いられる請求項１記載の潤滑油組成物。
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