JP4257868B2 - Method for producing cold rolled oil for aluminum - 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)の条(板)または箔形成用の冷間圧延油の製造方法に関するものであり、詳しくは、種々の圧延条件に最適なアルミニウム用冷間圧延油の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アルミニウムの冷間圧延は、通常開放系で行われる。従来のアルミニウム冷間圧延油を生産性向上のため高速度、高圧下率での圧延に用いると、作業場に圧延油のミストが大量に発生し、これが臭気の原因となったり、作業者の皮膚に付着して肌荒れを起こすなど、作業環境を著しく悪化させることがある。よって、アルミニウム冷間圧延油には作業環境を損なわない性質が求められる。
【0003】
また、比較的厳しい潤滑状態での圧延条件下でアルミニウムを圧延する場合、使用する圧延油によっては、ワークロール上に形成されたアルミニウムコーティングを肥大化等し、これにより圧延後のアルミニウム板の表面光沢が低下してしまう。また、アルミニウム上に焼き付きやヘリングボーンが発生することがある。
【0004】
一方、厳しい潤滑条件下でも使用可能な圧延油は、油性剤の含有量増大などコストの上昇を伴うと共に、同じ圧延油を比較的マイルドな潤滑条件下で使用した場合では、ワークロールと圧延材間でスリップが発生し、圧延後のアルミニウム板表面を損傷する場合がある。また、スリップが著しくひどい場合には操業に支障をきたすこともある。また、ロールコーティングが不均一となり圧延材の幅方向に光沢のむらを生じる場合がある。つまり、圧延後の製品は、光沢値が高いことと共に、光沢むらがないことが必要であり、このどちらかでも劣っている場合には、製品として出荷できなくなることもある。よって、圧延製品の光沢値を上げ、かつ光沢むらの発生を抑えることができる圧延油が求められている。
【0005】
したがって、厳しい条件、マイルドな条件の何れにも使用可能な圧延油が求められている。
【0006】
また、酸化防止剤の併用または増量はコストアップとなるため、酸化防止性能に優れた圧延油が求められている。
【0007】
このように、アルミニウム用圧延油には、各種様々な性質が求められているが、これら全てを同時に満たすような圧延油を得ることは難しい。
【0008】
このため、圧延条件、製品のグレード等によって圧延油を使い分けるなどの手段が考えられるが、それぞれの場合に応じた圧延油を準備すると圧延油の交換のための作業が煩雑になると共に、圧延油を貯蔵するためのタンクの設置数には限りがあるなど現実的には実施が非常に困難である場合が多い。
【0009】
また、例えば、比較的厳しい潤滑状態の圧延条件に最適な圧延油、および比較的マイルドな潤滑状態の圧延条件に最適な圧延油を準備し、圧延条件に合わせてその都度この2種の圧延油を混合することによって、種々の圧延条件に対応することも考えられるが、いまだ十分な成果は得られていない。
【0010】
また、酸化安定性の悪い圧延油は、圧延後の焼鈍行程で圧延材上にステインと呼ばれる油の焼き付きによるシミを生じやすいので、酸化防止剤の添加によるコストを最小に出来るよう酸化安定性に優れる油が求められている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、作業環境を改善でき、圧延条件が厳しくてもマイルドでも使用でき、即ち何れの条件下でも圧延製品の光沢値を上げかつ光沢むらの発生を抑えることができ、並びに酸化防止性能および酸化安定性にも優れたアルミニウム冷間圧延用油の製造方法を提供することである。
【0012】
【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に鋭意研究を重ねた結果、特定の2種の基油を混合することによって、種々の圧延条件に最適なアルミニウム冷間圧延油を得ることが可能であることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【0013】
すなわち、本発明は、アルミニウム用冷間圧延油の製造方法であって、(1)芳香族分が5容量%以下、かつ硫黄分が3質量ppm以下の基油、および(2)芳香族分が10容量%以上30容量%以下、かつ硫黄分が30質量ppm以上500質量ppm以下の基油を、基油全量基準で芳香族分が1容量%以上20容量%以下、硫黄分が10質量ppm以上300質量ppm以下となる範囲で基油(1)と基油(2)を混合することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明を具体的に説明する。
本発明のアルミニウム用冷間圧延油の製造方法に用いられる基油は、下記の2種である。
(1)芳香族分が5容量%以下、かつ硫黄分が3質量ppm以下の基油
(2)芳香族分が10容量%以上30容量%以下、かつ硫黄分が30質量ppm以上500質量ppm以下の基油
(1)の基油の芳香族分は、得られる圧延油が作業者の皮膚に付着しても肌荒れを起こしにくい、臭気が弱いなどの作業環境条件を満たすことから、5容量%以下であることが必要であり、4容量%以下であることが好ましく、3容量%以下であることがより好ましい。本明細書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。
【0015】
基油(1)のナフテン分、パラフィン分には特に限定はないが、以下のものが望ましい。
ナフテン分:圧延後のアルミニウムの表面光沢向上の点から、好ましくは30容量%以上、より好ましくは40容量%以上、最も好ましくは50容量%以上。アルミニウムの高圧下率圧延時での摩擦係数低減の点から、好ましくは95容量%以下、より好ましくは90容量%以下、最も好ましくは80容量%以下。
【0016】
パラフィン分:アルミニウムの高圧下率圧延時での摩擦係数低減の点から、好ましくは10容量%以上、より好ましくは15容量%以上、最も好ましくは20容量%以上。圧延後のアルミニウムの表面光沢向上の点から、好ましくは50容量%以下、より好ましくは40容量%以下、最も好ましくは30容量%以下。
【0017】
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。
【0018】
▲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。
【0019】
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(Cn2n+2)とナフテン類(Cn2n、Cn2n-2、Cn2n-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。
【0020】
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。
【0021】
(1)の基油の硫黄分は、作業者の皮膚に付着しても肌荒れを起こしにくい、臭気が弱いなどの作業環境条件を満たすことから、3質量ppm以下であることが必要であり、2質量ppm以下であることが好ましく、1.5質量ppm以下であることがより好ましい。本明細書でいう硫黄分は、JIS K 2541「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」により測定された値を意味している。
【0022】
一方、(2)の基油の芳香族分は、厳しい潤滑状態の圧延条件下でもロールコーティングの肥大化等による圧延後のアルミニウム板表面光沢の低下を抑制できること、油性剤の添加量を多くする必要が無いこと、ワークロールと圧延材間のスリップによる圧延後の板表面の損傷を抑制することができること、酸化防止性能に優れることなどから、10容量%以上であることが必要であり、12容量%以上であることが好ましく、15容量%以上であることがより好ましい。
【0023】
また、作業者の皮膚に付着しても肌荒れを起こしにくい、臭気が弱いなどの作業環境条件を満たすことから、基油(2)は芳香族分が30容量%以下であることが必要であり、25容量%以下であることが好ましく、23容量%以下であることがより好ましい。
【0024】
基油(2)のナフテン分、パラフィン分には特に限定はないが、以下のものが望ましい。
ナフテン分:圧延後のアルミニウム板(箔)表面の光沢向上の点から、好ましくは30容量%以上、より好ましくは40容量%以上、最も好ましくは50容量%以上。アルミニウムの高圧下率圧延時の摩擦係数低減の点から、好ましくは95容量%以下、より好ましくは90容量%以下、最も好ましくは80容量%以下。
【0025】
パラフィン分:アルミニウム高圧下率圧延時の摩擦係数低減の点から、好ましくは10容量%以上、より好ましくは15容量%以上、最も好ましくは20容量%以上。圧延後のアルミニウム板(箔)表面の光沢向上の点から、好ましくは60容量%以下、より好ましくは55容量%以下、最も好ましくは50容量%以下。
【0026】
基油(2)の硫黄分は、厳しい潤滑状態の圧延条件下でもロールコーティングの肥大化等による圧延後のアルミニウム板表面光沢の低下を抑制できること、油性剤の添加量を多くする必要が無いこと、酸化防止性能に優れることなどから、30質量ppm以上であることが必要であり、40質量ppm以上であることが好ましく、50質量ppm以上であることがより好ましい。
【0027】
また、作業者の皮膚に付着しても肌荒れを起こしにくい、臭気が弱いなどの作業環境条件を満たすことから、基油(2)は硫黄分が500質量ppm以下であることが必要であり、450質量ppm以下であることが好ましく、400質量ppm以下であることがより好ましい。
【0028】
本発明で基油(1)または(2)として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。基油(1)および(2)としてはそれぞれ、上記した基油の何れか1種を単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせてもよい。
【0029】
本発明において、基油(1)と基油(2)の混合割合は、得られる圧延油を用いて実際にアルミニウムを圧延する際の圧延条件等により適宜選択される。より厳しい潤滑状態の圧延条件にも対応したい場合、具体的には高圧下率での圧延、硬い材料の圧延などの場合には、基油(2)の混合量を増やす。逆に、よりマイルドな潤滑状態の圧延条件(スリップ発生の観点からは厳しい条件)にも対応したい場合、具体的には低圧下率での圧延、柔らかい材料の圧延などの場合には、基油(1)の混合量を増やす。
【0030】
なお、圧延速度が高くなると、ワークロールと圧延材間の油膜が厚くなるため、一般に潤滑状態はマイルドとなる。しかしながら、300m/minを越えるような圧延速度になると、摩擦熱発生のため油膜切れを生じる可能性があり、潤滑条件は厳しくなる。
【0031】
また、(1)の基油と(2)の基油とを混合した後の混合基油の性状については、特に制限はないが、以下のようなものが望ましい。
【0032】
混合基油の芳香族分は、厳しい潤滑状態の圧延条件下でもロールコーティングの肥大化等による圧延後のアルミニウム板表面光沢の低下を抑制できること、油性剤の添加量を多くする必要が無いこと、酸化防止性能に優れることなどから、1容量%以上であることが好ましく、2容量%以上であることがより好ましく、3容量%以上であることがさらにより好ましい。
【0033】
また、作業者の皮膚に付着しても肌荒れを起こしにくい、臭気が弱いなどの作業環境条件を満たすことから、混合基油は芳香族分が20容量%以下であることが好ましく、18容量%以下であることがより好ましく、16容量%以下であることがさらにより好ましい。
【0034】
混合基油のナフテン分、パラフィン分は特に限定はないが、以下のものが望ましい。
ナフテン分:圧延後のアルミニウム板(箔)表面の光沢向上の点から、好ましくは20容量%以上、より好ましくは25容量%以上、最も好ましくは30容量%以上。高圧下率圧延時の摩擦係数低減の点から、好ましくは80容量%以下、より好ましくは75容量%以下、最も好ましくは70容量%以下。
【0035】
パラフィン分:高圧下率圧延時の摩擦係数低減の点から、好ましくは30容量%以上、より好ましくは35容量%以上、最も好ましくは40容量%以上。圧延後のアルミニウム板(箔)表面の光沢向上の点から、好ましくは75容量%以下、より好ましくは70容量%以下、最も好ましくは65容量%以下。
【0036】
混合基油の硫黄分は、厳しい潤滑状態の圧延条件下でもロールコーティングの肥大化等による圧延後のアルミニウム板表面光沢の低下を抑制できること、油性剤の添加量を多くする必要が無いこと、酸化防止性能に優れることなどから、10質量ppm以上であることが好ましく、50質量ppm以上であることがより好ましく、70質量ppm以上であることがさらにより好ましい。
【0037】
また、作業者の皮膚に付着しても肌荒れを起こしにくい、臭気が弱いなどの作業環境条件を満たすことから、混合基油は硫黄分が300質量ppm以下であることが好ましく、280質量ppm以下であることがより好ましく、260質量ppm以下であることがさらにより好ましい。
【0038】
本発明に係る基油(1)、基油(2)およびこれらの混合油は、その粘度に格別の限定はないが、それぞれ40℃における動粘度が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以下のものが好ましい。
【0039】
基油(1)、基油(2)またはこれらの混合油の動粘度(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、焼鈍時の被圧延材表面にステインと呼ばれる油成分の焼き付きが生じ易くなる恐れがある、被圧延材表面にオイルピットと呼ばれる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、被圧延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。
【0040】
本発明の製造方法によって得られる圧延油は、上記した基油2種を含有するものであるが、その他に任意の添加剤等を含有しても良い。各成分の混合順序は任意であり、基油(1)と(2)を混合した後に添加剤を添加する、基油(1)に添加剤を添加した後に基油(2)を添加する、または基油(2)に添加剤を添加した後に基油(1)を添加する、のいずれの順序であっても良い。
【0041】
また、この場合の基油(1)と(2)の合計含有量は、通常圧延油全量基準で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。
【0042】
例えば、本発明に係る圧延油は、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。
【0043】
(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
このような含酸素化合物を添加すると、より高速度・高圧下率でのアルミニウム圧延に耐え得り、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圧延油が得られる。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
(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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
(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。
【0055】
(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−2−エチル−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。
【0056】
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。
【0057】
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、圧延油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。
【0058】
本発明に係る圧延油は油性剤を含有しても良い。本発明で使用される油性剤としては、通常圧延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。
【0059】
(1)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、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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
本発明で用い得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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
本発明に係る圧延油の油性剤としては、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。
【0072】
上記油性剤の合計含有量は特に制限はないが、圧延油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、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、さらにより好ましくは10質量%以下である。
【0073】
また、本発明に係る圧延油は、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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
本発明に係る圧延油は、上記したアルキルベンゼンを圧延油全量基準で、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。
【0085】
本発明に係る圧延油には、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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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(いずれも圧延油全量基準)であることが望ましい。
【0089】
本発明に係る基油(1)および基油(2)に必要に応じて添加剤等を混合して得られる圧延油は、その粘度に格別の限定はないが、40℃における動粘度が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以下の圧延油が好ましく、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以下のものが好ましい。
【0090】
圧延油の動粘度(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圧延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。
【0091】
本発明の方法により製造される圧延油は、アルミニウムおよびアルミニウム合金の冷間圧延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圧延にも用いることができる。
【0092】
また、本発明に係る圧延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、プレス等の塑性加工一般にも使用可能である。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。
【0093】
【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1〜10および比較例1〜7
下記の組成を有する各種圧延油を調製し、これらについて、下記に示す方法により各種試験を行った。試験の結果は表1および2に示す。
【0094】
圧延油(基油Aと基油Bの質量%は混合基油全量基準、その他の質量%は圧延油全量基準)
実施例1:基油A60質量%+基油B40質量%+混合油性剤A
実施例2:基油A60質量%+基油B40質量%+混合油性剤B
実施例3:基油A70質量%+基油B30質量%+混合油性剤A
実施例4:実施例1の圧延油+アルキルベンゼン(動粘度8.3mm2/s@40℃)5質量%
実施例5:実施例1の圧延油+ポリエチレングリコールモノステアレート0.5質量%(オキシエチレン基の平均重合数n=25)
実施例6:実施例1の圧延油+ポリエチレングリコールモノノニルフェニルエーテル0.5質量%(オキシエチレン基の平均重合数n=25)
実施例7:実施例1の圧延油+ポリエチレングリコールモノラウリルエーテル0.5質量%(オキシエチレン基の平均重合数n=25)
実施例8:実施例1の圧延油+トリプロピレングリコール0.5質量%
実施例9:実施例1の圧延油+ヘキシレングリコール0.5質量%
実施例10:基油A80質量%+基油B20質量%+混合油性剤A
比較例1:基油A100質量%+混合油性剤A
比較例2:基油A100質量%+混合油性剤B
比較例3:基油B100質量%+混合油性剤A
比較例4:基油A100質量%+混合油性剤C
【0095】
基油
A:芳香族分0.5容量%、硫黄分1.2質量ppm 、パラフィン分28.5容量%、ナフテン分71容量%、動粘度2.58mm2 /s@40℃
B:芳香族分18容量%、硫黄分348質量ppm 、パラフィン分36容量%、ナフテン分46容量%、動粘度2.49mm2 /s@40℃
【0096】
混合油性剤(質量%は圧延油の全量基準):
A:ラウリルアルコール7質量%+ステアリン酸ブチル1.5質量%+オレイン酸0.05質量%
B:ラウリルアルコール2質量%+ステアリン酸ブチル1.0質量%+オレイン酸0.05質量%
C:ラウリルアルコール10質量%+ステアリン酸ブチル2.5質量%+オレイン酸0.05質量%
【0097】
限界圧下率試験
材料A:JIS A1050、0.5mm厚
材料B:JIS 1N30 H18、0.1mm厚
ワークロール:径51mm、表面粗さ:Ra=0.04μm
圧延速度:30m/ min
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
各圧延油を用い、材料AまたはBを二本のワークロールの間を通して、圧下率を45%から徐々に上げて圧延し、材料表面に焼き付きやヘリンボーンなどの損傷を発生させることなしに圧延可能な最高圧下率を求めた。
【0098】
スリップ試験
材料C:JIS A5182、1.0mm厚
ワークロール:径51mm、表面粗さ:Ra=0.04μm
圧延速度:30m/ min、圧下率:40%
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
各圧延油を用いて材料Cを温度27℃、湿度49%の雰囲気で圧延し、その時のワークロールと材料との間に生じるスリップ度合いを先進率を測定することによって求めた。なお、先進率がマイナスの場合、スリップが発生したことを示している。
【0099】
但し、実施例10の圧延油(実施例1と比べ基油の混合比を変えたもの)だけは、高い圧延速度70m/ minにて試験した。
【0100】
ステイン性試験
J.Inst.Metals.,88,481(1959)に記載のCan Testに準拠して、アルミニウム製のカップに各圧延油(スリップ試験後の圧延油を孔径1μmのフィルターに通したろ液)を0.1ml滴下し、150分かけて室温から350℃に昇温し、さらに60分間350℃に保った後に取り出して、カップ内面のステインの発生具合を目視により評価した。評価は、1:ステインなし、2:僅かにあり、3:小、4:中、5:大として、試験5回で平均値を求めた。平均値が1.5未満を◎、1.5以上2.5未満を○、2.5以上3.5未満を△、3.5以上を×とした。
【0101】
酸化安定度試験
各圧延油の酸化安定度を、JIS K2514「回転ボンベ式酸化安定度試験」により求めた。結果をRBOT値で示す。
【0102】
臭気判定試験
実施例1、3および10並びに比較例1および3の各圧延油30gを油性剤を含まない状態で100mLスクリュー瓶に採取し、40℃のウォーターバスで30分加熱した後で、20人によって臭気の判定を行った。大変気になる(5点)、気になる(4点)、やや気になる(3点)、ほとんど気にならない(2点)、気にならない(1点)の5段階で点数を付け、平均点が2.5点未満を○、2.5点以上を×とし臭気の判定とした。
【0103】
肌荒れ判定試験
実施例1、3および10並びに比較例1および3の各圧延油0.3mLを油性剤を含まない状態で市販のパッチテスト用絆創膏に含浸させ、これを上腕内側部の5カ所に張り付け、1時間後にはがし肌の状態を目視観察した。被験者は20人で、赤い(3点)、かすかに赤い(2点)、変化なし(1点)の3段階で点数を付け平均点が1点を○、1点より大きく2点未満を△、2点以上を×と判定した。
【0104】
【表1】

Figure 0004257868
【0105】
【表2】
Figure 0004257868
【0106】
また、実施例1および10の結果から明らかな通り、基油A(基油(1))の割合を増やすことによって、よりマイルドな潤滑状態の圧延条件(スリップ発生の観点からは、厳しい条件)にも対応できることが分かる。
【0107】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、特定の2種の基油を混合比を変えて混合するため、種々の圧延条件に最適なアルミニウム冷間圧延油を製造することができる。
【0108】
具体的には、得られた圧延油は厳しい圧延条件下でもマイルドな圧延条件下でも使用でき、圧延製品の光沢値を上げかつ光沢むらの発生を抑えることができ、また臭気や作業者の肌荒れが少なく、酸化防止性能および酸化安定性にも優れている。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing cold rolled oil for forming strips (plates) or foils of aluminum (including aluminum alloys, the same shall apply hereinafter), and more specifically, a cold for aluminum that is optimal for various rolling conditions. The present invention relates to a method for producing rolling oil.
[0002]
[Prior art]
Cold rolling of aluminum is usually performed in an open system. If conventional aluminum cold rolled oil is used for rolling at high speed and under high pressure to improve productivity, a large amount of mist of rolled oil is generated in the workplace, which may cause odors and the skin of workers. The work environment may be significantly worsened by attaching to the skin and causing rough skin. Therefore, aluminum cold rolling oil is required to have a property that does not impair the working environment.
[0003]
In addition, when rolling aluminum under rolling conditions under relatively severe lubrication conditions, depending on the rolling oil used, the aluminum coating formed on the work roll may be enlarged, and thereby the surface of the aluminum plate after rolling. Gloss is reduced. Also, seizure or herringbone may occur on the aluminum.
[0004]
On the other hand, rolling oil that can be used even under severe lubrication conditions is accompanied by cost increases such as an increase in the content of oily agent, and when the same rolling oil is used under relatively mild lubrication conditions, the work roll and rolled material In some cases, slip occurs between them, and the aluminum plate surface after rolling may be damaged. Also, if the slip is extremely severe, the operation may be hindered. Moreover, roll coating may become non-uniform | heterogenous and uneven glossiness may be produced in the width direction of a rolling material. That is, the product after rolling needs to have a high gloss value and be free from uneven glossiness. If either of these products is inferior, it may not be shipped as a product. Therefore, there is a need for a rolling oil that can increase the gloss value of a rolled product and suppress the occurrence of uneven gloss.
[0005]
Accordingly, there is a need for a rolling oil that can be used under both severe conditions and mild conditions.
[0006]
Further, since the combined use or increase in the amount of the antioxidant increases the cost, a rolling oil having excellent antioxidant performance is required.
[0007]
Thus, various rolling properties are required for aluminum rolling oil, but it is difficult to obtain a rolling oil that satisfies all of these properties at the same time.
[0008]
For this reason, means such as using different rolling oils depending on rolling conditions, product grades, etc. can be considered. However, if rolling oils are prepared according to each case, the work for replacing the rolling oil becomes complicated and the rolling oils are changed. In many cases, it is very difficult to implement in practice, for example, the number of tanks for storing water is limited.
[0009]
In addition, for example, a rolling oil that is optimal for rolling conditions in a relatively severe lubrication state and a rolling oil that is optimal for rolling conditions in a relatively mild lubricating state are prepared. It is conceivable to cope with various rolling conditions by mixing, but sufficient results have not been obtained yet.
[0010]
In addition, rolling oil with poor oxidation stability tends to cause stains due to seizure of oil called stain on the rolled material during the annealing process after rolling, so that oxidation stability can be minimized so that the cost due to the addition of antioxidants can be minimized. There is a need for excellent oils.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to improve the working environment and can be used under mild or mild rolling conditions, that is, the gloss value of the rolled product can be increased and the occurrence of uneven glossiness can be suppressed under any conditions, as well as oxidation prevention. An object of the present invention is to provide a method for producing an aluminum cold rolling oil that is excellent in performance and oxidation stability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors can obtain an aluminum cold rolling oil optimal for various rolling conditions by mixing two specific base oils. It has been found that the present invention has been completed.
[0013]
  That is, the present invention is a method for producing a cold rolled oil for aluminum, comprising (1) a base oil having an aromatic content of 5% by volume or less and a sulfur content of 3 mass ppm or less, and (2) an aromatic content. Is 10% by volume to 30% by volume, and a base oil having a sulfur content of 30 ppm by mass to 500 ppm by mass,Based on the base oil total amountThe base oil (1) and the base oil (2) are mixed so that the aromatic content is 1 to 20% by volume and the sulfur content is 10 to 300 ppm by mass.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be specifically described below.
The base oils used in the method for producing the cold rolled oil for aluminum of the present invention are the following two types.
(1) Base oil having an aromatic content of 5% by volume or less and a sulfur content of 3 mass ppm or less
(2) A base oil having an aromatic content of 10 to 30% by volume and a sulfur content of 30 to 500 ppm by mass
The aromatic content of the base oil of (1) is 5% by volume or less because it satisfies the working environment conditions such that the obtained rolling oil does not cause rough skin even if it adheres to the operator's skin, and the odor is weak. And is preferably 4% by volume or less, more preferably 3% 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”.
[0015]
The naphthene content and paraffin content of the base oil (1) are not particularly limited, but the following are desirable.
Naphthene content: From the viewpoint of improving the surface gloss of aluminum after rolling, it is preferably 30% by volume or more, more preferably 40% by volume or more, and most preferably 50% by volume or more. From the viewpoint of reducing the friction coefficient at the time of high-pressure rolling at a high pressure, preferably 95 volume% or less, more preferably 90 volume% or less, and most preferably 80 volume% or less.
[0016]
Paraffin content: preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, and most preferably 20% by volume or more, from the viewpoint of reducing the friction coefficient at the time of rolling the aluminum under high-pressure ratio. From the viewpoint of improving the surface gloss of aluminum after rolling, it is preferably 50% by volume or less, more preferably 40% by volume or less, and most preferably 30% by volume or less.
[0017]
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.
[0018]
(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.
[0019]
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 (Cn H2n + 2) And naphthenes (Cn H2n, Cn H2n-2, Cn H2n-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.
[0020]
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”. .
[0021]
The sulfur content of the base oil of (1) needs to be 3 mass ppm or less because it satisfies the working environment conditions such as rough skin and low odor even if it adheres to the skin of the worker. It is preferably 2 ppm by mass or less, and more preferably 1.5 ppm by mass or less. The sulfur content in the present specification means a value measured according to JIS K2541 “Crude oil and petroleum products—sulfur content test method”.
[0022]
On the other hand, the aromatic content of the base oil (2) can suppress the reduction of the surface gloss of the aluminum sheet after rolling due to the enlargement of the roll coating even under severely lubricated rolling conditions, and increases the amount of oily agent added. It is necessary to be 10% by volume or more because it is not necessary, damage to the surface of the plate after rolling due to slip between the work roll and the rolled material can be suppressed, and antioxidation performance is excellent. It is preferably at least volume%, more preferably at least 15 volume%.
[0023]
In addition, the base oil (2) needs to have an aromatic content of 30% by volume or less because it satisfies the working environment conditions such as rough skin and low odor even if it adheres to the skin of the worker. 25 volume% or less is preferable, and 23 volume% or less is more preferable.
[0024]
The naphthene content and paraffin content of the base oil (2) are not particularly limited, but the following are desirable.
Naphthene content: From the viewpoint of improving the gloss of the aluminum plate (foil) surface after rolling, it is preferably 30% by volume or more, more preferably 40% by volume or more, and most preferably 50% by volume or more. From the viewpoint of reducing the friction coefficient at the time of high pressure rolling of aluminum, it is preferably 95% by volume or less, more preferably 90% by volume or less, most preferably 80% by volume or less.
[0025]
Paraffin content: From the viewpoint of reducing the friction coefficient at the time of aluminum high-rate rolling, it is preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, most preferably 20% by volume or more. From the viewpoint of improving the gloss of the surface of the aluminum plate (foil) after rolling, it is preferably 60% by volume or less, more preferably 55% by volume or less, and most preferably 50% by volume or less.
[0026]
The sulfur content of the base oil (2) can suppress a decrease in surface gloss of the aluminum sheet after rolling due to enlargement of the roll coating even under severely lubricated rolling conditions, and there is no need to increase the amount of oily agent added. From the standpoint of excellent antioxidant performance, it is necessary that the content be 30 ppm by mass or more, preferably 40 ppm by mass or more, and more preferably 50 ppm by mass or more.
[0027]
In addition, the base oil (2) is required to have a sulfur content of 500 ppm by mass or less, since it satisfies the working environment conditions such as being hard to cause rough skin even if it adheres to the skin of the worker, and the odor is weak. It is preferably 450 mass ppm or less, and more preferably 400 mass ppm or less.
[0028]
If the mineral base oil which can be used as base oil (1) or (2) in this invention is illustrated, with respect to the lubricating oil fraction obtained by carrying out the atmospheric distillation and the vacuum distillation as needed, Paraffinic system obtained by applying one or two or more types of purification means in combination as appropriate, such as solvent removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, hydrorefining, sulfuric acid washing, and clay treatment Or a naphthenic mineral oil can be mentioned. As base oils (1) and (2), any one of the above-described base oils may be used alone, or two or more of them may be combined.
[0029]
In the present invention, the mixing ratio of the base oil (1) and the base oil (2) is appropriately selected depending on the rolling conditions when the aluminum is actually rolled using the obtained rolling oil. When it is desired to cope with more severe rolling conditions of the lubrication state, specifically, in the case of rolling at a high pressure reduction rate, rolling of a hard material, etc., the mixing amount of the base oil (2) is increased. Conversely, if you want to handle rolling conditions with milder lubrication conditions (severe conditions from the viewpoint of slip generation), specifically, base oil for rolling at a low pressure drop, rolling soft materials, etc. Increase the mixing amount of (1).
[0030]
In addition, since the oil film between a work roll and a rolling material will become thick when a rolling speed becomes high, generally a lubrication state will become mild. However, when the rolling speed exceeds 300 m / min, there is a possibility of oil film breakage due to generation of frictional heat, and the lubrication conditions become severe.
[0031]
The properties of the mixed base oil after mixing the base oil (1) and the base oil (2) are not particularly limited, but the following are desirable.
[0032]
The aromatic content of the mixed base oil can suppress a decrease in surface gloss of the aluminum plate after rolling due to enlargement of the roll coating even under severely lubricated rolling conditions, and it is not necessary to increase the amount of oily agent added, In view of excellent antioxidant performance, it is preferably 1% by volume or more, more preferably 2% by volume or more, and even more preferably 3% by volume or more.
[0033]
In addition, the mixed base oil preferably has an aromatic content of 20% by volume or less, and 18% by volume because it satisfies the working environment conditions such as rough skin and low odor even if it adheres to the operator's skin. More preferably, it is more preferably 16% by volume or less.
[0034]
The naphthene content and paraffin content of the mixed base oil are not particularly limited, but the following are desirable.
Naphthene content: preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, and most preferably 30% by volume or more, from the viewpoint of improving the gloss of the aluminum plate (foil) surface after rolling. From the viewpoint of reducing the friction coefficient at the time of high-pressure rolling, it is preferably 80% by volume or less, more preferably 75% by volume or less, and most preferably 70% by volume or less.
[0035]
Paraffin content: preferably 30% by volume or more, more preferably 35% by volume or more, and most preferably 40% by volume or more, from the viewpoint of reducing the friction coefficient during high-pressure rolling. From the viewpoint of improving the gloss of the aluminum plate (foil) surface after rolling, it is preferably 75% by volume or less, more preferably 70% by volume or less, and most preferably 65% by volume or less.
[0036]
The sulfur content of the mixed base oil can suppress the decrease in surface gloss of the aluminum sheet after rolling due to the enlargement of the roll coating even under severely lubricated rolling conditions, and there is no need to increase the amount of oily agent added. From the viewpoint of excellent prevention performance, it is preferably 10 mass ppm or more, more preferably 50 mass ppm or more, and even more preferably 70 mass ppm or more.
[0037]
In addition, the mixed base oil preferably has a sulfur content of 300 ppm by mass or less, preferably 280 ppm by mass or less, because it satisfies working environment conditions such as being less likely to cause rough skin even if it adheres to the operator's skin, and having a weak odor. It is more preferable that it is 260 mass ppm or less.
[0038]
The base oil (1), base oil (2), and mixed oil thereof according to the present invention are not particularly limited in viscosity, but each has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 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 mm2 Those 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 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 6mm2 / S or less is preferable.
[0039]
When the kinematic viscosity (40 ° C.) of the base oil (1), the base oil (2), or a mixed oil thereof 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 oil component called stain will occur on the surface of the rolled material during annealing, and damage called oil pits may occur on the surface of the rolled material, 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 material to be rolled, and inability to work if the slip is significant.
[0040]
The rolling oil obtained by the production method of the present invention contains the above-mentioned two types of base oils, but may contain other optional additives. The mixing order of each component is arbitrary, and after adding base oil (1) and (2), an additive is added, after adding an additive to base oil (1), base oil (2) is added, Or any order of adding a base oil (1) after adding an additive to a base oil (2) may be sufficient.
[0041]
Further, the total content of the base oils (1) and (2) in this case is usually preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, based on the total amount of rolling oil, and 70% by mass. It is still more preferable that it is more than 80% by mass.
[0042]
For example, the rolling oil according to the present invention may contain at least one oxygen-containing compound selected from the following.
[0043]
(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
Addition of such oxygen-containing compounds can withstand aluminum rolling at higher speeds and lower pressures, improve the working environment, suppress the generation of metal soap and the generation of wear powder, and generate stains Rolling oil can be obtained.
[0044]
The polyhydric alcohol constituting the component (A1) has 3 to 6 hydroxyl groups. Specific examples of such polyhydric alcohols include glycerin, polyglycerin (a dimer to tetramer of glycerin such as diglycerin, triglycerin, and tetraglycerin), trimethylol alkane (trimethylolethane, trimethylolpropane). , 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.
[0045]
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.
[0046]
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).
[0047]
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.
[0048]
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.
[0049]
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.
[0050]
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.
[0051]
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.
[0052]
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.
[0053]
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.
[0054]
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.
[0055]
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.
[0056]
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.
[0057]
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 rolling oil 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.
[0058]
The rolling oil according to the present invention may contain an oily agent. The oily agent used in the present invention includes those usually used as an oily agent for rolling oil. However, it is preferable to use at least one oily agent selected from the following in order to further improve processability.
[0059]
(1) Esters
(2) Monohydric alcohol
(3) Carboxylic acid
As the above (1) ester, the constituent alcohol may be a monohydric alcohol or a polyhydric alcohol, and the carboxylic acid may be a monobasic acid or a polybasic acid.
[0060]
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.
[0061]
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 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.
[0062]
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.
[0063]
The monobasic acid constituting the ester oily agent that can be used in 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. 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.
[0064]
Examples of the polybasic acid constituting the ester oil-based agent 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.
[0065]
In addition, as an ester oily agent,
(1) Esters of monohydric alcohols and monobasic acids
(2) Esters of polyhydric alcohols and monobasic acids
(3) Esters of monohydric alcohols and polybasic acids
(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.
[0066]
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.
[0067]
As the 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.
[0068]
The total carbon number of the ester 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 workability improvement effect. The above 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.
[0069]
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.
[0070]
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.
[0071]
As the oily agent of the rolling oil according to the present invention, only one kind selected from the various oily agents as described above may be used, or a mixture of two or more kinds may be used. (1) an ester having 7 to 26 total carbon atoms obtained from a monohydric alcohol and a monobasic acid, (2) a monohydric alcohol having 6 to 20 carbon atoms, and (3) a carbon atom having 6 to 20 carbon atoms. Monobasic acids and mixtures thereof are preferred.
[0072]
Although the total content of the oily agent is not particularly limited, it is preferably 0.1 to 15% by mass based on the total amount of rolling oil. 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 still more 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.
[0073]
The rolling oil according to 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.
[0074]
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.
[0075]
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.
[0076]
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.
[0077]
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.
[0078]
Of course, the alkylbenzene to be used may be not only a single structure alkylbenzene but also a mixture of alkylbenzenes having different structures.
[0079]
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.
[0080]
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.
[0081]
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.
[0082]
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.
[0083]
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.
[0084]
The rolling oil according to the present invention can contain 0.1 to 50% by mass of the above-described alkylbenzene based on the total amount of rolling oil. 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.
[0085]
In order to further improve the excellent effect of the rolling oil according to the present invention, if necessary, an extreme pressure additive, an antioxidant, a rust inhibitor, a corrosion inhibitor, an antifoaming agent, etc. are further singly used. Or you may add in combination of 2 or more types.
[0086]
Examples of the extreme pressure additive include phosphorus compounds such as tricresyl phosphate and organometallic compounds such as zinc dialkyldithiophosphate.
[0087]
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. .
[0088]
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.
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 rolling oil).
[0089]
The rolling oil obtained by mixing the base oil (1) and the base oil (2) according to the present invention with additives as necessary has no particular limitation in the viscosity, but the kinematic viscosity at 40 ° C. is 1 -10mm2 / S in the range of 1 / s is preferred, 1-8 mm2 / S in the range of 1 / s is more preferred, 1-6 mm2 Those 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 rolling oil is preferable, and when forming a so-called strip having a thickness exceeding 0.1 mm (0.2 mm or more), 2 mm2 / S or more 6mm2 / S or less is preferable.
[0090]
If the kinematic viscosity (40 ° C.) of the rolling oil 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 the rolling oil component called stain will easily occur on the surface of the workpiece during annealing, and 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 generated, scratching the surface of the workpiece, or inability to work if the slip is significant.
[0091]
The rolling oil produced by the method of the present invention is used for cold rolling of aluminum and aluminum alloys, but also for rolling various metals such as steel, stainless steel, special steel, copper, and alloys of these metals. Can be used.
[0092]
The rolling oil according to the present invention exhibits an excellent effect when used mainly in cold rolling, but can be used for general plastic processing such as drawing, ironing, drawing, and pressing. Furthermore, it can be used for cutting, grinding, and the like other than plastic processing.
[0093]
【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 1-10 and Comparative Examples 1-7
Various rolling oils having the following composition were prepared, and various tests were performed on these by the methods shown below. The test results are shown in Tables 1 and 2.
[0094]
Rolling oil(Mass% of base oil A and base oil B is based on the total amount of mixed base oil, and other mass% is based on the total amount of rolling oil)
Example 1: 60% by mass of base oil A + 40% by mass of base oil B + mixed oil agent A
Example 2: Base oil A 60 mass% + base oil B 40 mass% + mixed oil agent B
Example 3: 70% by mass of base oil A + 30% by mass of base oil B + mixed oil agent A
Example 4: Rolling oil of Example 1 + alkylbenzene (kinematic viscosity 8.3 mm2/ S @ 40 ° C) 5% by mass
Example 5: Rolling oil of Example 1 + polyethylene glycol monostearate 0.5 mass% (average number of polymerization of oxyethylene group n = 25)
Example 6: Rolling oil of Example 1 + polyethylene glycol monononyl phenyl ether 0.5% by mass (average number of polymerization of oxyethylene group n = 25)
Example 7: Rolling oil of Example 1 + polyethylene glycol monolauryl ether 0.5% by mass (average number of polymerization of oxyethylene group n = 25)
Example 8: Rolling oil of Example 1 + 0.5% by mass of tripropylene glycol
Example 9: Rolling oil of Example 1 + 0.5% by mass of hexylene glycol
Example 10: Base oil A 80 mass% + base oil B 20 mass% + mixed oil agent A
Comparative Example 1: 100% by mass of base oil A + mixed oil agent A
Comparative Example 2: 100% by mass of base oil A + mixed oil agent B
Comparative Example 3: 100% by mass of base oil B + mixed oil agent A
Comparative Example 4: 100% by mass of base oil A + mixed oil agent C
[0095]
Base oil
A: Aromatic content 0.5 vol%, sulfur content 1.2 mass ppm, paraffin content 28.5 vol%, naphthene content 71 vol%, kinematic viscosity 2.58 mm2 / S @ 40 ℃
B: Aromatic content 18 vol%, sulfur content 348 mass ppm, paraffin content 36 vol%, naphthene content 46 vol%, kinematic viscosity 2.49 mm2 / S @ 40 ℃
[0096]
Mixed oil agent(Mass% is based on the total amount of rolling oil):
A: 7% by mass of lauryl alcohol + 1.5% by mass of butyl stearate + 0.05% by mass of oleic acid
B: 2% by mass of lauryl alcohol + 1.0% by mass of butyl stearate + 0.05% by mass of oleic acid
C: 10% by mass of lauryl alcohol + 2.5% by mass of butyl stearate + 0.05% by mass of oleic acid
[0097]
Limit rolling reduction test
Material A: JIS A1050, 0.5 mm thickness
Material B: JIS 1N30 H18, 0.1 mm thickness
Work roll: 51 mm in diameter, surface roughness: Ra = 0.04 μm
Rolling speed: 30m / min
Reduction ratio% = 100 × (initial thickness of material−remaining thickness of rolled material) / initial thickness of material
Each rolling oil can be used to roll material A or B between two work rolls, gradually increasing the rolling reduction from 45%, without causing seizure or herringbone damage on the material surface. The maximum reduction rate was determined.
[0098]
Slip test
Material C: JIS A5182, 1.0 mm thickness
Work roll: 51 mm in diameter, surface roughness: Ra = 0.04 μm
Rolling speed: 30 m / min, rolling reduction: 40%
Advanced rate% = 100 × (Exit side plate speed−Work roll peripheral speed) / Work roll peripheral speed
Material C was rolled using each rolling oil in an atmosphere of a temperature of 27 ° C. and a humidity of 49%, and the degree of slip generated between the work roll and the material at that time was determined by measuring the advanced rate. When the advance rate is negative, it indicates that a slip has occurred.
[0099]
However, only the rolling oil of Example 10 (in which the mixing ratio of the base oil was changed as compared with Example 1) was tested at a high rolling speed of 70 m / min.
[0100]
Stain test
J. et al. Inst. Metals. , 88, 481 (1959), 0.1 ml of each rolling oil (the filtrate obtained by passing the rolling oil after the slip test through a filter having a pore diameter of 1 μm) was dropped into an aluminum cup, The temperature was raised from room temperature to 350 ° C. over 150 minutes, and after further maintaining at 350 ° C. for 60 minutes, the product was taken out and visually evaluated for the occurrence of stain on the inner surface of the cup. Evaluation was as follows: 1: No stain, 2: Slightly, 3: Small, 4: Medium, 5: Large, and the average value was obtained in 5 tests. An average value of less than 1.5 was evaluated as ◎, 1.5 or more and less than 2.5 as ◯, 2.5 or more and less than 3.5 as Δ, and 3.5 or more as ×.
[0101]
Oxidation stability test
The oxidation stability of each rolling oil was determined by JIS K2514 “Rotating cylinder type oxidation stability test”. The results are shown as RBOT values.
[0102]
Odor determination test
30 g of each of the rolling oils of Examples 1, 3 and 10 and Comparative Examples 1 and 3 were collected in a 100 mL screw bottle without containing an oily agent, heated in a water bath at 40 ° C. for 30 minutes, and then smelled by 20 people. Judgment was made. I am very interested (5 points), anxious (4 points), somewhat anxious (3 points), hardly anxious (2 points), and anxious (1 point). An average score of less than 2.5 points was evaluated as ◯, and a score of 2.5 points or more was evaluated as ×, which was determined as odor.
[0103]
Rough skin test
Commercially available patch test adhesive bandages were impregnated with 0.3 mL of each rolling oil of Examples 1, 3 and 10 and Comparative Examples 1 and 3 without containing an oily agent, and this was applied to 5 locations on the inner side of the upper arm. After the time, the condition of the peeled skin was visually observed. The number of subjects was 20, and points were assigned in three stages: red (3 points), faintly red (2 points), and no change (1 point), and the average score was 1 point. Two or more points were judged as x.
[0104]
[Table 1]
Figure 0004257868
[0105]
[Table 2]
Figure 0004257868
[0106]
Further, as is clear from the results of Examples 1 and 10, the rolling condition in a milder lubrication state (strict condition from the viewpoint of occurrence of slip) is increased by increasing the ratio of base oil A (base oil (1)). You can see that
[0107]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, since two specific types of base oils are mixed at different mixing ratios, it is possible to produce aluminum cold rolling oil that is optimal for various rolling conditions.
[0108]
Specifically, the obtained rolling oil can be used under severe rolling conditions or mild rolling conditions, and can increase the gloss value of rolled products and suppress the occurrence of uneven glossiness. The oxidation resistance and oxidation stability are excellent.

Claims (1)

アルミニウム用冷間圧延油の製造方法であって、(1)芳香族分が5容量%以下、かつ硫黄分が3質量ppm以下の基油、および(2)芳香族分が10容量%以上30容量%以下、かつ硫黄分が30質量ppm以上500質量ppm以下の基油を、基油全量基準で芳香族分が1容量%以上20容量%以下、硫黄分が10質量ppm以上300質量ppm以下となる範囲で基油(1)と基油(2)を混合することを特徴とするアルミニウム用冷間圧延油の製造方法。A method for producing cold rolled oil for aluminum, comprising: (1) a base oil having an aromatic content of 5% by volume or less and a sulfur content of 3 mass ppm or less; and (2) an aromatic content of 10% by volume to 30%. A base oil having a capacity of not more than% and a sulfur content of not less than 30 ppm and not more than 500 ppm, based on the total amount of the base oil, an aromatic content of not less than 1% and not more than 20%, and a sulfur content of not less than 10 ppm and not more than 300 ppm A base oil (1) and a base oil (2) are mixed within a range of
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