JP4926698B2 - アルキルアセタール化合物とその製造方法及び潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
また、本発明は、そのような化合物を用いた高温領域においても優れた潤滑特性を有し、金属加工(冷間圧延、引抜き、押抜き、鍛造、圧印加工、曲げ、張出成形、絞り等)に好適な金属加工用潤滑油組成物に関し、特に銅系金属(銅又は銅含有金属)の加工に好適な金属加工用潤滑油組成物に関する。
金属のうち、銅系金属は熱伝導性及び加工性に優れるという特徴を有し、銅系金属の用途のうち、最も規格の厳しい部類にエアーコンディショナー用熱交換器に使用される銅配管がある。一般に、このような銅管は引抜き加工により製造され、洗浄・乾燥後、焼鈍操作を経て出荷されている。この引抜き加工は、加工条件が厳しく、通常、高粘度で加工性の良好な潤滑油(油剤)を用いる必要がある。
従来、金属加工油組成物や潤滑油組成物として、水酸基3〜6個の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、水酸基3〜6個の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のハイドロカルビルエーテルから選ばれる含酸素化合物、特定のポリアルキレングリコール、特定のポリアルキレングリコールのハイドロカルビルエーテル及び炭素数2〜8の2価アルコールから選ばれる含酸素化合物を含有する金属加工油組成物(例えば、特許文献1参照)、3〜6価のポリオールに炭素数12〜22の脂肪酸をポリオールの残存水酸基が2. 0〜2. 5価になるように反応させた部分エステル1モルに対し、0. 7〜1. 0モルの二塩基酸を反応させて得られる粘度3000〜25000cpsのポリエステルを含む潤滑油用ポリエステエル組成物を含む潤滑油組成物(例えば、特許文献2参照)、エポキシ化脂肪酸アルキルエステルとアミン化合物との反応物を含有してなる金属加工油用添加剤を含む金属加工油組成物(例えば、特許文献3参照)、HLBが6.0以下、かつ重量平均分子量が500〜30,000である特定のポリエーテルからなる金属加工油(例えば、特許文献4参照)などが開示されている。しかしながら、これらの金属加工油組成物又は潤滑油組成物組成物は、焼鈍特性と潤滑特性を同時に満足するものではなかった。
しかし、近年、環境的観点から有機溶媒による洗浄を行わない、いわゆる洗浄レス化が望まれ、潤滑油メーカーの努力により鉱油を基油とした油剤に代わり、易熱分解性のポリブテン等の高分子を基油とした銅管引抜き油が開発されてきた(例えば、特許文献6〜10参照)。
しかしながら、銅管引抜き油の製造工程において洗浄工程が省かれたために、従来使用されてきた強力な硫黄系極圧剤等を銅管に対して使用した場合、銅管が変色するなどの問題が大きな課題となりつつある。また、もう一つの問題として残油量がある。日本国内の残油量基準は0.1mg/mという大変厳しいものであるが、現在の主流となっている脂肪酸エステル系の添加剤を混合した高粘度の油剤では、焼鈍時の加熱により副反応が生じ、残油量の低減が難しくなっている。
また、本発明は、高温領域においても優れた潤滑特性(低摩擦性)を有し、金属加工(冷間圧延、引抜き、押抜き、鍛造、圧印加工、曲げ、張出成形、絞り等)、特に銅系金属(銅又は銅含有金属)の加工に好適な金属加工用潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。
また、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、基油に特定の化合物を配合した潤滑油組成物が、従来から用いられてきた脂肪酸エステルと同等以上の潤滑特性、加工性を有し、従来用いられている脂肪酸エステルやアルコール類より使用温度範囲が広く、焼鈍後に残留しないことを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、以下のアルキルアセタール化合物及びその製造方法を提供するものである。また、本発明は、以下の金属加工用潤滑油組成物を提供するものである。
1. 下記一般式(1)
2. 下記一般式(2)
3. 一般式(2)において、iがnで、jがn+2であり、かつnが3〜48の整数である上記2に記載のアルキルアセタール化合物。
4. 下記一般式(3)
5. 化学名が2−(1−オクテニルウンデシル)−1,3−ジオキソランであるアルキルアセタール化合物。
6. 下記一般式(4)
7. エポキシド類が、下記一般式(5)
8. 下記一般式(6)
9. アルデヒド類が、下記一般式(7)
10. アルコール類として、下記一般式(8)
11. グリコール類が、エチレングリコール、プロピレングリコール及び1,2−ブタンジオールから選ばれる化合物である上記10に記載の製造方法。
12. 基油に、下記一般式(11)で表されるジオキソラン化合物及び下記一般式(12)で表されるジオキソラン化合物から選ばれる化合物の一種以上を、組成物基準で1質量%以上配合してなる金属加工用潤滑油組成物。
(式中、R11〜R 22 は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜30の飽和炭化水素基、炭素数1〜30の不飽和炭化水素基、及びエーテル結合、エステル結合又はヒドロキシル基を含む炭素数1〜30の炭化水素基から選ばれる基を示す。)
14. 下記一般式(15)で表される2,2−ジアルキルエポキシド化合物の一種又は二種以上を、組成物基準で0.01質量%以上含有する上記12又は13に記載の金属加工用潤滑油組成物。
16. 銅又は銅含有金属用である上記12〜15のいずれかに記載の金属加工用潤滑油組成物。
また、本発明によれば、高温領域においても優れた潤滑特性(低摩擦性)を有し、金属加工(冷間圧延、引抜き、押抜き、鍛造、圧印加工、曲げ、張出成形、絞り等)、特に銅系金属(銅又は銅含有金属)の加工に好適な金属加工用潤滑油組成物を提供することができる。
上記炭化水素基としては、適当な置換基やヘテロ原子を有していてもよい全炭素数が1〜20の炭化水素基を挙げることができる。また、iとjの合計としては、10〜70の整数が好ましく、16〜32の整数が特に好ましい。
このように、本発明のアルキルアセタール化合物は、直鎖アルキル基の1位に直鎖アルキル基が分岐した構造を有するものである。
本発明において、上記一般式(1)、(2)で表されるアルキルアセタール化合物としては、製造上の容易さなどの点から、iがnで、jがn+2であり、かつnが3〜48の整数であることが好ましい。nは、3〜33の整数であることがより好ましく、7〜15の整数が特に好ましい。
また、上記一般式(2)で表されるアルキル環状アセタール化合物としては、kが0であり、かつiがnで、jがn+2である、下記一般式(3)
上記一般式(2)におけるR3〜R8及び上記一般式(3)におけるR3〜R6は、アルキル環状アセタール化合物の製造に用いられるグリコール類の種類によって決定される。また、上記nとしては3〜33の整数であることが好ましい。
上記一般式(1)及び(2)で表されるアルキルアセタール化合物の製造方法については特に制限はないが、以下に示す本発明の製造方法に従えば、上記アルキルアセタール化合物を効率よく製造することができる。
本発明のアルキルアセタール化合物の製造方法においては二つの態様があり、まず第1の態様について説明する。本発明の製造方法における第1の態様においては、下記一般式(4)
また、第2の態様においては、下記一般式(6)
この第1の態様及び第2の態様において、アルコール類として、一価のアルコールを用いることにより、上記一般式(1)で表されるアルキルアセタール化合物が得られる。また、アルコール類として、下記一般式(8)
このグリコール類としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−トリメチレングリコール、1,3−トリメチレングリコール誘導体及び1,2−ブタンジオールなどが好ましく用いられ、特にα,β−アルカンジオールが好ましい。このα,β−アルカンジオールとして、下記一般式(9)
上記一般式(9)で表されるα,β−アルカンジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−ブタンジオールなどが好ましく用いられる。
上記第1の態様の場合、上記一般式(4)で表されるエポキシド類と、アルコール類との反応においては、反応温度は、通常0〜200℃程度、好ましくは20〜140℃である。また、反応時間は、通常1〜48時間程度、好ましくは4〜5時間である。
また、上記第2の態様の場合、上記一般式(6)で表されるアルデヒド類としては、ガーベットアルコールを酸化クロム等の酸化剤で酸化処理し、合成して得られるガーベットアルデヒド、上記エポキシド類から合成したアルデヒドが好ましい。
例えば、アルデヒド類としてガーベットアルデヒドを用い、アルコール類としてエチレングリコールを用いた場合、微量の硫酸を含有するエチレングリコールを、通常50〜200℃程度、好ましくは50〜140℃に加温し、攪拌しながら、ガーベットアルデヒドをゆっくりと滴下し、滴下後、通常1〜48時間程度、好ましくは4〜5時間攪拌してから、反応を停止し、反応物を分液すると、上層からアルキル環状アセタール化合物を取り出すことができる。
このような鉱油,合成油は各種のものがあり、用途などに応じて適宜選定すればよい。鉱油としては、例えばパラフィン基系鉱油,ナフテン系鉱油,中間基系鉱油などが挙げられ、具体例としては、溶剤精製または水添精製による軽質ニュートラル油,中質ニュートラル油,重質ニュートラル油,ブライトストックなどを挙げることができる。
一方、合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン、α−オレフィンコポリマー、ポリブテン、ポリイソブチレン、非水溶性ポリアルキレングリコール、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、ヒンダードエステル,シリコーンオイルなどを挙げることができる。これらの基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と合成油を組み合わせて使用してもよい。
本発明においては、40℃における動粘度が10〜3,000mm2/sの範囲にある、ポリブテン、ポリイソブチレン及び非水溶性ポリアルキレングリコールなどの易熱分解性ポリマーが好ましい。易熱分解性ポリマーに、本発明のアルキルアセタール化合物を配合した潤滑油組成物は、金属の加工において焼鈍特性(易熱分解性、低残油性、無変色作用)と潤滑特性(低摩擦性)とをより満足させるものである。特に、銅系金属に特異的に作用し、脂肪酸エステル系添加剤を配合した場合と同等以上の吸着膜を形成し、高温域においても低摩擦係数を維持することができる。また、潤滑特性のみを特に要求し、焼鈍特性の要求がそれほど大きくはない加工の場合には、上記鉱油などを使用すればよい。
なお、上述した基油については後述する金属加工用潤滑油組成物においても同様である。
当該潤滑油組成物には、通常、潤滑油剤としての基本的な性能を維持するために、本発明の効果を阻害しない範囲で、安定化剤、油性剤、極圧剤、分散剤、腐食防止剤、酸化防止剤及び消泡剤などの公知の添加剤を適宜添加することができる。これらの添加剤の全添加量は、組成物基準で、通常0.01〜20質量%の範囲である。
なお、これらの添加剤については後述する金属加工用潤滑油組成物においても同様である。
上記一般式(12)で表されるジオキソラン化合物として、2−ヘキシル−2’−メチル−1,3−ジオキソラン、2−ヘプチル−2’−メチル−1,3−ジオキソラン、2−オクチル−2’−メチル−1,3−ジオキソラン、2−エイコシル−2’−メチル−1,3−ジオキソラン、2−ヘキシル−2’−エチル−1,3−ジオキソラン、2−ヘプチル−2’−エチル−1,3−ジオキソラン、2−オクチル−2’−エチル−1,3−ジオキソラン、2−エイコシル−2’−エチル−1,3−ジオキソラン、2−ヘキシル−2’−nプロピル−1,3−ジオキソラン、2−ヘプチル−2’−nプロピル−1,3−ジオキソラン、2−オクチル−2’−nプロピル−1,3−ジオキソラン、2−エイコシル−2’−nプロピル−1,3−ジオキソラン、2−ヘキシル−2’−nブチル−1,3−ジオキソラン、2−ヘプチル−2’− nブチル−1,3−ジオキソラン、2−オクチル−2’−nブチル−1,3−ジオキソラン、2−エイコシル−2’−nブチル−1,3−ジオキソランなどの2,2’−ジアルキル−1,3−ジオキソランなどが挙げられる。
上記一般式(14)で表わされるジオキサン化合物としては、炭素数1〜30の直鎖炭化水素基を持つ2−アルキル−1,4−ジオキサン及び2−アルケニル−1,4−ジオキサン、炭素数1〜30の分岐炭化水素基を持つ2−アルキル−1,4−ジオキサン及び2−アルケニル−1,4−ジオキサン、2位にアルキル基が結合し、5位又は/及び6位に炭素数1〜30のエーテル結合、エステル結合、ヒドロキシル基などを持つ炭化水素基が結合した1,4−ジオキサン化合物などが挙げられる。
本発明の潤滑油組成物には、基油中に存在する微量の塩素イオンや加工中に混入する微量の水分によりアセタール結合が加水分解されるのを防止するために、下記一般式(15)で表される2,2−ジアルキルエポキシド化合物の一種又は二種以上を、組成物基準で0.01質量%以上含有させることが好ましい。添加量の上限は、通常5質量%程度である。
本発明の潤滑油組成物には、銅系金属の安定化剤として知られる、ベンゾトリアゾール及び/又はその誘導体を、組成物基準で0.01〜10質量%含有させてもよい。この含有量は、好ましくは0.05〜5質量%である。この含有量が0.01質量%以上であると添加効果が得られ、10質量%以下であると溶解しやすい。ベンゾトリアゾールは、下記式(16)で表される化合物である。
[実施例1](アルキル環状アセタール化合物である2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソランの合成)
(1)2−オクチル−1−ドデセンの合成
窒素置換した内容積5Lの三つ口フラスコに、1−デセン3.0kg、メタロセン錯体であるジルコノセンジクロライド0.9g(3ミリモル)及びメチルアルモキサン(アルベマール社製、Al換算で8ミリモル)を順次添加し、室温(約20℃)において攪拌を行った。反応液は黄色から赤褐色に変化した。反応を開始してから48時間経過後、メタノールで反応を停止させ、続いて濃度2質量%の塩酸水溶液を反応液に添加し、有機層を洗浄した。次に有機層を真空蒸留し、沸点120〜125℃/26.7Pa(0.2Torr)の留分(デセン二量体)2.5kgを得た。この留分をガスクロマトグラフィーで分析したところ、二量体の濃度は99質量%であり、二量体中のビニリデンオレフィン比率は97質量%であった。
(2)2−オクチル−1,2−エポキシドデカンの合成
内容積2Lの三つ口フラスコに、上記(1)で合成したデセン二量体300gとトルエン500mLを加え、混合した。この混合物の温度を70℃に保ち、濃度30質量%の過酸化水素水150g、濃硫酸0.5g及び蟻酸20gを添加した。同温度で1.5時間攪拌を行った後、反応物を水500mLに注ぎ、さらに有機層を水洗した。有機層は再びフラスコに移し、濃度30質量%の過酸化水素水150g、濃硫酸0.5g及び蟻酸20gを添加した。そして、温度70℃で1.5時間攪拌を続けた後、分液して有機層を取出し、水洗し、乾燥処理を施した。そして、溶媒のトルエンを減圧留去し、濃縮液体302gを得た。この濃縮物を1H−NMRで分析したところ、2−オクチル−1,2−エポキシドデカンの含有率は94%であった。
滴下ロート及び還流器を備えた内容積500mLの三つ口フラスコに、エチレングリコール(和光純薬(株)製、特級試薬)200mLと濃硫酸(濃度96質量%以上)2gを加え、内容物を80℃に昇温し、同温度で攪拌しながら、上記(2)で合成した2−オクチル−1,2−エポキシドデカン42.5g(0.143モル)をゆっくりと(8時間かけて)滴下した。滴下後、1時間攪拌してから、降温した。反応物を分液し、上層を水洗し、乾燥処理を施して、純度71質量%のアルキル環状アセタール化合物である2−長鎖分岐アルキル(炭素数19)−1,3−ジオキソラン化合物(2−(1−オクチルウンデシル)−1,3−ジオキソラン)57.4g(収率79.3モル%)を得た。
上記(3)で合成した2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソラン10.0gをヘキサンに溶解し、これをシリカゲル200g充填したカラム(移動相:ヘキサン)で展開した。ヘキサンを2L展開させた後、ヘキサン:ジエチルエーテル=95:5(容量比)の混合液1Lでさらに展開を行った。混合液を用いた段階で、2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソラン化合物が流出した。流出物を濃縮し、純度85質量%のジオキソラン化合物7.4gを単離した。
このようにして、純度を向上させた2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソラン化合物を1H−NMR、13C−NMR、二次元NMR(2D−COSY:Correlation Spectroscopy/2D−HMQC:Hetero Nuclear Multi Quantum Coherence/2D−INADEQUATE:Incredible Natural Abundance Double Quantum TransferExperiment)にかけて解析を行い、1,3−ジオキソラン化合物の構造を把握した。
図1に、1H−NMR解析による1,3−ジオキソラン化合物の水素原子の符号を示し、図2に、13C−NMR解析による1,3−ジオキソラン化合物の炭素原子の符号を示す。
1,3−ジオキソラン化合物についての詳細解析を図3、図4及び図5に示す。図3は、1H−NMRのデータプロファイルであり、水素原子の化学シフトを示す。図4及び図5は、13C−NMRのデータプロファィルであり、炭素原子の化学シフトを示す。1H−NMR(図3)には、各プロトン(水素原子)のカップリングの値も示す。
上記(3)で合成した2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソラン化合物において、水素原子及び炭素原子が如何に結合しているかについては、図6〜12に従って、順次解析を行ったところ、上記(3)で合成した化合物は図1及び図2に示す1,3−ジオキソラン構造であることが分かった。
−CH(d)−CH(a)−
a;4.77ppm(d),JH=4.3Hz
d;1.57ppm(m),JH=4.3Hz
また、b(2H)はc(2H)とスピン結合していることがわかる。
ーOCH2(b,c)CH2(b,c)O−
b;3.94ppm(m),JH=7.0Hz
c;3.83ppm(m),JH=7.0Hz
図7は、2D−HMQC法による解析結果を示す図である。図7から、(1)のCH炭素はa(1H)とスピン結合していることがわかる。また、(2)のCH2炭素はb(2H)及びc(2H)とスピン結合し、その強度は(1)の2倍であることがわかる。(3)のCH炭素はd(1H)とスピン結合していることがわかる。これらの結果から、下記のユニット構造が存在することがわかる。
図11は、2D−INADEQUATE法による解析結果を示す図である。図11から、(3)のCH炭素は(11)のCH2炭素と結合している。(11)のCH2炭素は(12)のCH2炭素と結合し、(12)のCH2炭素は(5)のCH2炭素と結合し、(14)のCH3炭素は(13)のCH2炭素と結合し、(13)のCH2炭素は(4)のCH2炭素と結合し、(4)のCH2炭素は(10)のCH2炭素と結合していることがわかる。
図12は図11の部分拡大図である。
(1)2−オクチル−1−ドデシルアルデヒドの合成
内容積1Lの三つ口フラスコに、2−オクチル−1−ドデカノール(Aldrich製、商品番号46,448−1)200g(0.67モル)と酸化クロム(VI)(関東化学社製、商品番号07355−00)23gを加えた。反応混合物を室温において18時間攪拌した後、反応温度を2時間かけて60℃まで徐々に上げ、同温度で4時間攪拌を行った。反応後、固形物をろ過し、反応物を濃度5質量%の炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、乾燥させた。次に、反応物を減圧蒸留し、125〜135℃[減圧度13.3Pa(0.1Torr)]の留分112g(粗収率56%)を採取した。この留分をガスクロマトグラフィーで分析したところ、2−オクチル−1−ドデシルアルデヒドの含有率は78%であった。
(2)2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソランの合成
滴下ロート及び還流器を備えた内容積500mLの三つ口フラスコに、エチレングリコール(和光純薬(株)特級試薬)200mLと濃硫酸(96質量%以上)2g加え、内容物を60℃に昇温し、同温度で攪拌しながら、上記(1)で調製した2−オクチル−1−ドデシルアルデヒド42.5g(0.143モル)をゆっくりと(15時間かけて)滴下した。滴下後、5時間攪拌してから、降温した。反応物は分液し、上層を水洗し、乾燥させた。このような操作により、反応生成物(濃縮物)を49.5g得た。
次に、反応生成物20.0gをヘキサンに溶解し、これをシリカゲル200g充填したカラム(移動相:ヘキサン)で展開した。さらに、ヘキサン:ジエチルエーテル=95:5(容量比)の混合液1Lで展開を行った。そして、2−長鎖分岐アルキル(炭素数19)−1,3−ジオキソラン化合物(実施例1と同一化合物)を10.2g(収率49.3モル%)を得た。
潤滑油基油としてポリイソブチレン(40℃における動粘度:850mm2 /s)85質量部を用い、これに、実施例1(3)で合成した2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソラン化合物15質量部を配合し、金属加工用潤滑油組成物を調製した。また、比較のため、上記と同様のポリイソブチレン85質量部にステアリン酸ブチル15質量部を配合し、金属加工用潤滑油組成物を調製した。これらの潤滑油組成物について、下記要領で潤滑油特性を評価したところ、摩擦係数は、2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソラン化合物を配合した潤滑油組成物が0.13、ステアリン酸ブチルを配合した潤滑油組成物が0.28であった。この結果から、2−長鎖分岐アルキル−1,3−ジオキソラン化合物を配合した潤滑油組成物は、摩擦係数が著しく改善され、金属加工用潤滑油組成物として好適であることがわかる。
試験機:往復摺動摩擦試験機
試験荷重:4.9N
摺動速度:20mm/s
試験温度:150℃
摺動距離:50mm
摺動回数:50回
試験片(板):C−1220
試験片(ボール):SUJ2
評価項目:50回摺動時の摩擦係数
実施例1(1)において、1−デセンの代わりに1−ヘキセンを用い、実施例(1)と類似の方法で、ヘキセン二量体を合成し、このヘキセン二量体を用いて実施例1(2)と類似の方法で、2−ブチル−1,2−エポキシオクタンを合成した。そして、実施例1(3)において、2−オクチル−1,2−エポキシドデカンの代わりに2−ブチル−1,2−エポキシオクタンを用い、実施例1(3)と類似の方法で、2−(1−ブチルヘプチル)−1,3−ジオキソランを得た。
実施例1(1)において、1−デセンの代わりに1−オクテンを用い、実施例(1)と類似の方法で、オクテン二量体を合成し、このオクテン二量体を用いて実施例1(2)と類似の方法で2−ヘキシル−1,2−エポキシデカンを合成した。そして、実施例1(3)において、2−オクチル−1,2−エポキシドデカンの代わりに2−ヘキシル−1,2−エポキシデカンを用い、実施例1(3)と類似の方法で、2−(1−ヘキシルノニル)−1,3−ジオキソランを得た。
実施例1(3)において、エチレングリコールの代わりに、グリセリン用い、実施例1(3)と類似の方法で、2−(1−オクチルウンデシル)−α,β−グリセリンホルマルを得た。
実施例1(3)において、2−オクチル−1,2−エポキシドデカンの代わりに2−オクテニル−1,2−エポキドデカンを用い、実施例1(3)と類似の方法で、2−(1−オクテニルウンデシル)−1,3−ジオキソランを得た。
第1表に示す種類と量の配合成分を混合し、潤滑油組成物を調製した。得られた潤滑油組成物について、以下の条件で、往復動摩擦試験及び平板引抜き試験を行い、潤滑特性を評価した。往復動摩擦試験の結果を図13〜16に、平板引抜き試験の結果を第1表に示す。図13及び図14は、摺動回数1〜5回目までの平均摩擦係数の温度による変化を示し、図15及び図16は、摺動回数45〜50回目までの平均摩擦係数の温度による変化を示す。
また、焼鈍特性には、純銅製の試験板を用い、くぼみを設けた試験板を用いた焼鈍試験−1の終了後に、試験板の変色及び残渣の確認を行い、平板を用いた焼鈍試験−2により残油量を算出した。
試験機:往復摺動摩擦試験機
試験荷重:4.9N
摺動速度:20mm/s
試験温度:30〜250℃
摺動距離:50mm
摺動回数:50回
試験片(板):C−1220
試験片(ボール):SUJ2
評価項目:摺動回数1〜5回目までの平均摩擦係数及び摺動回数45〜50回目までの平均摩擦係数
試験機:インストロン試験機
減面率:33%
摺動速度:200mm/s
試験温度:22℃
摺動距離:150mm
試験片(板):C−1220(25mm×300mm×1mm)
ポンチ:WC(2R)
評価項目:平均引抜き抵抗を比較
1.純銅製の試験板のくぼみ(直径7mm、深さ5mm)に潤滑油油組成物10mgを入れ、ネジ止めにより銅板でしっかりと蓋をする。
2.これを加熱炉に入れた後、炉内を窒素置換する。
3.窒素置換後、550℃まで20分間で昇温し、その後、550℃で20分間保持し、窒素雰囲気下で冷却して取り出す。
4.スラッジの発生状況等をカメラで観察し、目視で判定する。
1.純銅の試験板(60mm×80mm)の両面に潤滑油組成物を塗布し、これを5枚重ね、ボルト・ナットで4ヶ所を固定する。
2.室温下で2時間油切りをした後、500℃に加熱したマッフル炉で、窒素気流下20分間焼鈍する。
3.冷却後、試験板5枚のうちの内側の3枚の試験板の質量を測定し、単位面積当たりの残油量を算出する。
4.銅管の管径を6.35mmとして、単位長さ当りの残油量に換算する。
*1:出光興産(株)製、商品名:100R
*2:エクソンケミカル社製
*3:ポリオキシブチレングリコールモノn−ブチルエーテル
*4:花王(株)製
*5:市販品
*6:実施例3の化合物
*7:実施例4の化合物
*8:実施例1の化合物
*9:実施例5の化合物
*10:実施例6の化合物
*11:実施例1(2)の化合物
*12:城北化学(株)製、商品名:BT−120
第2表に示す種類と量の配合成分を混合し、潤滑油組成物を調製した。得られた潤滑油組成物を用いて、以下の条件で打ち抜き加工を行い、しごき不良率及び工具摩耗状態を評価した。結果を第2表に示す。
プレス機:150トンプレス機(Burr ak社製)
板材質:C1220
工具材質:ハイス
ストローク速度:0.5m/sec.
しごき率:55%
成形穴形状:6.35/20.32mm(2.5/8インチ)(円形)
加工時間:300サイクル/min.×5分
第3表に示す種類と量の配合成分を混合し、潤滑油組成物を調製した。得られた潤滑油組成物について以下の条件で圧延実験を行い、表面損傷(ヒートスクラッチ)による圧延限界圧下率を求め、評価した。結果を第3表に示す。
圧延機:4段圧延機
バックアップロール径:200mm
ワークロール径:40mm
圧延速度:100m/min.
張力:入口側3920N、出口側2156N
圧延材:C2680 1.0×50mmコイル
パス数:1パス
圧下率:30〜65%
本発明の金属加工用潤滑油組成物は、高温領域においても優れた潤滑特性(低摩擦性)を有し、特に銅系金属(銅又は銅含有金属)の加工に好適である。
Claims (16)
- 一般式(2)において、iがnで、jがn+2であり、かつnが3〜48の整数である請求項2に記載のアルキルアセタール化合物。
- 化学名が2−(1−オクテニルウンデシル)−1,3−ジオキソランであるアルキルアセタール化合物。
- グリコール類が、エチレングリコール、プロピレングリコール及び1,2−ブタンジオールから選ばれる化合物である請求項10に記載の製造方法。
- 基油が、40℃における動粘度が5〜3,000mm2/sの範囲にある、ポリブテン、ポリイソブチレン及び非水溶性ポリアルキレングリコールから選ばれる一種又は二種以上であり、該基油の含有量が組成物基準で95質量%以下である請求項12に記載の金属加工用潤滑油組成物。
- ベンゾトリアゾール及び/又はその誘導体を、組成物基準で0.01〜10質量%含有する請求項12〜14のいずれかに記載の金属加工用潤滑油組成物。
- 銅又は銅含有金属用である請求項12〜15のいずれかに記載の金属加工用潤滑油組成物。
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