JP5075342B2 - アルミニウム合金板材用潤滑組成物およびこれを用いたアルミニウム合金板ならびにアルミニウム合金板のプレス成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム合金板材のプレス加工において、優れたプレス成形性を実現するアルミニウム合金板材用の潤滑組成物およびこれを用いたアルミニウム合金板ならびにアルミニウム合金板のプレス成形方法に関するものである。

アルミニウム合金板材は、鋼板に比べ軽量であり、耐食性にも優れているため、様々な産業分野で使用されている。近年、自動車の軽量化を図る目的でアルミニウム合金板材の使用頻度が次第に増加しているが、アルミニウム合金板材は鋼板に比べ成形性に劣るため、成形品の形状が複雑な場合にはプレス成形時にワレが発生し易いという問題がある。そのため、アルミニウム合金板は、量産車ではフード・ルーフ等の比較的成形が容易な部品への使用に限定されている。

この問題を解決する手段として、アルミニウム合金板材が良好な成形性を示す温度に加熱または冷却してプレス成形する方法や、アルミニウム合金板材に潤滑性を付与するための潤滑剤等が多数提案されている。

加熱してプレス成形する方法としては、例えば、「アルミニウム板材の温間深絞り加工方法」という名称にて、少なくとも深絞り用金型のダイスおよびブランクホルダーにおける被加工材と接触する面とコーナー部とを銅アルミニウム合金より構成した金型を使用すると共に、加工前に、雲母粉末を重量比５％以上２０％以下の範囲で混入分散させた工業用潤滑剤（グリース、石鹸、ワックス、エマルジョン、動植物油脂、合成エステルのいずれか）を被加工材表面に塗布し、前記ダイスおよびブランクホルダーを加熱してプレス成形する方法が提案されている（特許文献１参照）。

冷却してプレス成形する方法としては、例えば、「アルミニウム又はアルミニウム合金板のプレス加工方法及び装置並びに同加工方法に使用する恒温装置」という名称にて、（ａ）アルミニウム又はアルミニウム合金板の素材を冷媒によって低温域に冷却する工程、（ｂ）素材を冷却域に保持して成形金型により成形加工を行う工程、（ｃ）成形加工後の素材を恒温装置によって常温に戻す工程、（ｄ）常温に戻した後の素材をトリム型によってトリミングを行う工程よりなるプレス成形方法が提案されている（特許文献２参照）。

アルミニウム合金板に潤滑性を付与するための潤滑剤としては、例えば、「金属加工油組成物」という名称にて、炭素数１０〜２０のｎ−α−オレフィン３０重量％以上と、全塩基価が４５０〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇの過塩基性スルホネートを組成物の全塩基価が１２．５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇになるように含有する組成物が提案されている（特許文献３参照）。

また、「アルミニウム箔圧延用潤滑油組成物」という名称にて、４０℃における動粘度が１．０〜４．５ｃＳｔである基油に対して、デシルアルコール０．５〜５重量％と、モノエステル０．５〜４重量％を含有し、かつデシルアルコールとモノエステルの合計を１〜８重量％の割合で配合してなる組成物が提案されている（特許文献４参照）。
特公平７−９０２９３号公報（請求項１） 特許第３２８７１４８号公報（請求項１） 特許第２９２７６４４号公報（請求項１） 特許第２５３７５２２号公報（請求項１）

しかし、特許文献１にて提案されているプレス成形方法においては、金型を加熱する必要があるため、特殊な金型を用意する必要があり、金型を加熱するための電力も必要となることから、製造コストの増大は避けられない。また、高温条件で加工するため、潤滑剤が金型や成形品に固着し、成形不良の原因となったり、成形品の脱脂性等に不具合が生じる恐れがある。

また、特許文献２にて提案されているプレス成形方法においても、素材を冷却するための設備、冷却域に保持して加工を行う設備、および成形品を常温に戻すための設備を用意する必要があり、素材を冷却〜冷却域に保持して加工〜成形品を常温に戻すための電力も必要となることから、製造コストの増大は避けられない。

また、特許文献３にて提案されている潤滑剤においては、潤滑剤が付着した状態で長期間保管した場合、組成物の塩基価が高いために、アルカリ領域で腐食し易いアルミニウムでは、変色や白錆等が発生したり、脱脂性が低下する恐れがある。

また、特許文献４にて提案されている潤滑剤においては、潤滑性が不十分であり、潤滑成分が低分子量のアルコールおよびモノエステルであるため、単にその添加量を増量しても潤滑性の大幅な向上は期待できない。

本発明はこれらの問題に対処すべくなされたものであり、その目的は、従来の潤滑剤では不可能であったアルミニウム合金板材のプレス加工において、プレス成形時の温度制御なしに優れたプレス成形性を実現するアルミニウム合金板材用の潤滑組成物およびこれを用いたアルミニウム合金板ならびにアルミニウム合金板のプレス成形方法を提供することにある。

本発明は、アルミニウム合金板材用の潤滑組成物およびこれを用いたアルミニウム合金板ならびにアルミニウム合金板のプレス成形方法に関するものであり、本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物は、鉱油または合成油から選択される１種以上を基油とし、下記一般式（１）

（式中、Ｒ_１の炭素数が１３以上２１以下の直鎖飽和炭化水素鎖で、Ｒ_２の炭素数が１以上３以下の直鎖飽和炭化水素鎖または３以上１８以下の分岐飽和炭化水素鎖。または、Ｒ_１の炭素数が７の分岐飽和炭化水素鎖で、Ｒ_２の炭素数が１４以上１８以下の直鎖飽和炭化水素鎖である。）
で表されるモノエステルから選択される１種以上を１０〜５０質量％と、炭素数１１〜１７のオキソアルコールから選択される１種以上を５〜４０質量％と、を含有することを特徴とするものである。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物は、アルミニウム合金板材をプレス成形する際に潤滑剤として機能するものであり、さらに、本発明に係るアルミニウム合金板材用の潤滑組成物は、塗布したアルミニウム合金板材の腐食や変色を抑制する防錆剤としての機能を有するものである。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物の構成成分であるモノエステルおよびオキソアルコールは、長鎖直鎖飽和炭化水素の主鎖を有するものであり、アルミニウム合金板材に塗布することにより、アルミニウム合金板材表面に緻密な吸着層を形成する。アルミニウム合金板材のプレス成形時には、この吸着層がアルミニウム合金板材表面と金型表面との間に介在することにより、摺動部の摩擦係数を低減すると共に、カジリや溶着等の発生を防止することができる。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、オキソアルコールが、炭素数１０〜１６の直鎖α−オレフィンを原材料としてオキソ法により製造されるオキソアルコールであって、下記一般式（２）

（式中、Ｒ₃は炭素数１１〜１７の直鎖飽和炭化水素鎖。）と下記一般式（３）

（式中、Ｒ₄は炭素数８〜１４の直鎖飽和炭化水素鎖。）で表されるアルコールとの混合物であることが好ましい。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物によれば、組成物の流動点が低くなることで、気温の低い冬季において、アルミニウム合金板材用潤滑組成物が凝固することなどを防ぐことができ、また、十分な潤滑性を得ることができる。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、前記一般式（２）と前記一般式（３）との混合物の割合が質量比で１：９〜９：１の範囲であることが好ましい。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物によれば、アルミニウム合金板材用潤滑組成物が凝固することなどをさらに防ぐことができ、また、十分な潤滑性をさらに得ることができる。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、さらにラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルから選択される１種以上を０．１〜１０質量％含有することが好ましい。

直鎖飽和炭化水素の主鎖を有するモノエステルおよびオキソアルコールは、潤滑性に優れる反面、主鎖が長鎖になる程流動点が上昇し、結果的に組成物の流動点も上昇する傾向にあるが、本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物は、流動点降下作用を有するラノリン脂肪酸エステルを加えることにより、組成物の流動点を下げることができる。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、前記アルミニウム合金板材用潤滑組成物の酸価が１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、塩基価が４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物によれば、アルミニウム合金板材に潤滑組成物を塗布した状態で保管した場合に腐食・変色が発生しにくく、脱脂性の低下を防ぐことができる。

本発明に係るアルミニウム合金板においては、前記アルミニウム合金板材用潤滑組成物が０．２ｇ／ｍ²〜５ｇ／ｍ²塗布されていることを特徴とするものである。

本発明に係るアルミニウム合金板によれば、アルミニウム合金板の腐食や変色を抑制することができ、また、プレス成形時において、摺動部の摩擦係数を低減すると共に、カジリや溶着等の発生を防止することができる。

前記アルミニウム合金板をプレス成形するアルミニウム合金のプレス成形方法においては、前記アルミニウム合金板を使用し、プレス成形することを特徴とするものである。

本発明に係るプレス成形方法によれば、摺動部の摩擦係数を低減すると共に、カジリや溶着等の発生を防止することができる。

すなわち、本発明に係るアルミニウム合金板材用の潤滑組成物およびこれを用いたアルミニウム合金板およびアルミニウム合金板のプレス成形方法は、アルミニウム合金板材のプレス成形時における優れた潤滑性を提供するものであり、産業上極めて有用なものである。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物は、鉱油または合成油から選択される１種以上を基油とし、潤滑成分として下記一般式（１）

（式中、Ｒ₁、Ｒ₂のいずれか一方は炭素数１３以上で、Ｒ₁の炭素数が２１以下、Ｒ₂の炭素数が１８以下の直鎖飽和炭化水素鎖であり、そして他方は炭素数１以上で、Ｒ₁の炭素数が７以下、Ｒ₂の炭素数が８以下の直鎖または炭素数３以上で、Ｒ₁の炭素数が１７以下、Ｒ₂の炭素数が１８以下の分岐飽和炭化水素鎖である。）
で表されるモノエステルから選択される１種以上を１０〜５０質量％と、炭素数１１〜１７のオキソアルコールから選択される１種以上を５〜４０質量％とを含有することを特徴とするものである。
つまり、Ｒ₁、Ｒ₂のいずれか一方は炭素数１３以上で、Ｒ₁が直鎖飽和炭化水素の場合、炭素数の上限は２１、Ｒ₂が直鎖飽和炭化水素の場合、炭素数の上限は１８であり、他方は、直鎖飽和炭化水素の場合、炭素数の上限はＲ₁では７、Ｒ₂では８、分岐飽和炭化水素の場合、炭素数の上限はＲ₁では１７、Ｒ₂では１８である。

アルミニウム合金板材に使用されるアルミニウム合金は、特に規定するものではないが、自動車用途として使用されるアルミ合金が望ましい。アルミニウム合金としては、例えば、Ａ３００４、Ａ５０５２、Ａ５０８３、Ａ５４５４、ＡＡ５０２２、ＡＡ５０２３、ＡＡ６０１６、ＡＡ６０２２、ＡＡ６１１１等を挙げることができる。

（基油）
基油としては、防錆油、金属加工油等の基油として一般に使用されている鉱油または合成油を採用することができる。この場合には、１種の基油を単独で使用することができるとともに、２種以上の複数種の基油を併用することもできる。鉱油としては、例えば、原油を蒸留して得られる留分を精製したパラフィン系、ナフテン系、芳香族系等の精製鉱油を挙げることができ、合成油としては、例えば、パラフィン系、ナフテン系、オレフィン系、芳香族系等の炭化水素系合成油、および、エステル系の合成油を挙げることができる。

（潤滑成分）
潤滑成分としての一般式（１）で表されるモノエステルとしては、飽和脂肪族モノカルボン酸と飽和脂肪族モノアルコールとのエステル化合物であって、飽和脂肪族モノカルボン酸または飽和脂肪族モノアルコールの少なくとも一方が炭素数１３以上でＲ₁の炭素数が２１以下、Ｒ₂の炭素数が１８以下の直鎖飽和炭化水素鎖であり、そして他方は炭素数１以上で、Ｒ₁の炭素数が７以下、Ｒ₂の炭素数が８以下の直鎖または炭素数３以上で、Ｒ₁の炭素数が１７以下、Ｒ₂の炭素数が１８以下の分岐飽和炭化水素鎖を有するエステル化合物を採用することができ、モノエステルは、１種を単独で使用することができるとともに、２種以上の複数種を併用することもできる。Ｒ₁、Ｒ₂の両方が炭素数１３未満の直鎖飽和炭化水素鎖、もしくは、Ｒ₁、Ｒ₂のいずれか一方が炭素数１３以上の飽和炭化水素鎖であっても直鎖構造ではない場合には、潤滑性が不十分であるため好ましくない。また、Ｒ₁、Ｒ₂のいずれか一方が炭素数１３以上で、Ｒ₁の炭素数が２１以下、Ｒ₂の炭素数が１８以下の直鎖飽和炭化水素鎖の場合には、低温時の凝固を抑制することができ、より好ましい。また、他方が直鎖飽和炭化水素鎖の場合に、Ｒ₁の炭素数が７以下、Ｒ₂の炭素数が８以下の場合には、低温時の凝固を抑制することができ、他方が分岐飽和炭化水素鎖の場合に、Ｒ₁の炭素数が１７以下、Ｒ₂の炭素数が１８以下の場合には、潤滑性の低下を抑制することができより好ましい。また、不飽和炭化水素鎖を有するものである場合には、酸化劣化し易く、腐食・変色の発生や、脱脂性の低下を招く恐れがある。また、ジエステルやトリエステル等、分子内に複数のエステル結合を有するエステルでは、その複雑な分子構造による立体障害により、緻密な吸着膜を形成できないことから、必要な潤滑性を得ることができない。さらに、分子内に複数のエステル結合を有することから、組成物のケン化価が高くなり脱脂性が劣るという問題がある。ここで、モノエステルの含有量は１０〜５０質量％が好ましく、２０〜４０質量％がより好ましい。モノエステルの含有量が１０質量％未満の場合は、潤滑性が不十分であり、また、モノエステルの含有量が５０質量％を越えても潤滑性はそれほど上がらず不経済であるばかりでなく、脱脂性の低下を招く恐れがある。

一般式（１）で表されるモノエステルとしては、例えば、ミリスチン酸メチル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸プロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸２−エチルヘキシル、ミリスチン酸イソステアリル、ペンタデカン酸メチル、ペンタデカン酸エチル、ペンタデカン酸プロピル、ペンタデカン酸イソプロピル、ペンタデカン酸２−エチルヘキシル、ペンタデカン酸イソステアリル、パルミチン酸メチル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸プロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸２−エチルヘキシル、パルミチン酸イソステアリル、ヘプタデカン酸メチル、ヘプタデカン酸エチル、ヘプタデカン酸プロピル、ヘプタデカン酸イソプロピル、ヘプタデカン酸２−エチルヘキシル、ヘプタデカン酸イソステアリル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸プロピル、ステアリン酸イソプロピル、ステアリン酸２−エチルヘキシル、ステアリン酸イソステアリル、イコサン酸メチル、イコサン酸エチル、イコサン酸プロピル、イコサン酸イソプロピル、イコサン酸２−エチルヘキシル、イコサン酸イソステアリル、ドコサン酸メチル、ドコサン酸エチル、ドコサン酸プロピル、ドコサン酸イソプロピル、ドコサン酸２−エチルヘキシル、ドコサン酸イソステアリル、２−エチルヘキサン酸ミリスチル、２−エチルヘキサン酸ペンタデシル、２−エチルヘキサン酸パルミチル、２−エチルヘキサン酸ヘプタデシル、２−エチルヘキサン酸ステアリル等を挙げることができる。
これらは単独でまたは二種以上を組合わせて使用することができる。

潤滑成分としての炭素数１１〜１７のオキソアルコールとしては、オキソ法により製造されるアルコールを挙げることができ、オキソ法によるアルコールの製造方法としては、触媒存在下、オレフィンに一酸化炭素と水素を反応させてアルデヒドとし、次いで、アルデヒドを水素化することによりアルコールを製造する方法がある。オキソアルコールは、１種を単独で使用することができるとともに、２種以上の複数種を併用することもできる。オキソアルコールの炭素数が１１未満では潤滑性が不十分であり、炭素数が１７を越えると組成物の流動点が高くなり過ぎ、気温の低い冬季において凝固するなど、使用上問題が生じる恐れがある。また、オキソアルコール以外のアルコールとして、例えば、脂肪酸を接触還元することにより得られる脂肪アルコールや、脂肪アルコールを縮合して得られるゲルベアルコール等があるが、飽和脂肪酸から製造される脂肪アルコールは、アルコールの流動点が高いために、気温の低い冬季において凝固してしまうため好ましくない。また、不飽和脂肪酸から製造される脂肪アルコールは、アルコールの流動点が低く低温性状に優れるという特徴があるが、酸化劣化し易く、腐食・変色の発生や、脱脂性の低下を招く恐れがある。また、ゲルベアルコールは、分岐鎖アルコールであるためアルコールの流動点が低く低温性状に優れるという特徴があるが、その複雑な分子構造による立体障害により、緻密な吸着膜を形成できないため、必要な潤滑性を得ることができない。オキソアルコールの含有量は、５〜４０質量％が好ましく、１０〜３０質量％がより好ましい。オキソアルコールの含有量が５質量％未満の場合は、潤滑性が不十分であり、また、オキソアルコールの含有量が４０質量％を越えても潤滑性はそれほど上がらず不経済であるばかりでなく、脱脂性の低下を招く恐れがある。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、オキソアルコールが、炭素数１０〜１６の直鎖α−オレフィンを原材料としてオキソ法により製造されるオキソアルコールであって、下記一般式（２）

（式中、Ｒ₃は炭素数１１〜１７の直鎖飽和炭化水素鎖。）と下記一般式（３）

（式中、Ｒ₄は炭素数８〜１４の直鎖飽和炭化水素鎖。）で表されるアルコールの混合物であることが好ましい。

一般式（２）で表されるアルコールとしては、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコールを挙げることができる。

一般式（３）で表されるアルコールとしては、２−メチル−１−デカノール、２−メチル−１−ウンデカノール、２−メチル−１−ドデカノール、２−メチル−１−トリデカノール、２−メチル−１−テトラデカノール、２−メチル−１−ペンタデカノール、２−メチル−１−ヘキサデカノールを挙げることができる。

また、一般式（２）で表されるアルコールと一般式（３）で表されるアルコールの含有比率は、質量比で１：９〜９：１の範囲であることが好ましい。さらに好ましくは、３：７〜７：３の範囲である。一般式（２）で表されるアルコールの含有比率が多すぎる場合には、組成物の流動点が高くなり、気温の低い冬季において凝固するなど、使用上問題が生じる恐れがある。一般式（２）で表されるアルコールの含有比率が少なすぎる場合には、十分な潤滑性が得られない。

（流動点降下成分）
本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、冬季における凝固を防止するため、組成物の流動点が０℃以下であることが好ましく、上記添加成分に加え、流動点降下成分として、さらにラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルから選択される１種以上を、好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．５〜５質量％含有することにより、低温環境においてアルコールやエステルが結晶化し流動性を失うことを効果的に抑制することができる。すなわち、本発明に係るアルミニウム合金板材用の潤滑組成物において、ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルは、流動点降下剤として機能し、流動点が０℃以下となる。同様の効果を目的とした流動点降下剤は数多く市販されているが、本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、既存の流動点降下剤に比べ、ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルの方がより効果的であり、潤滑性・防錆性・脱脂性等への悪影響が少ないという点で優れている。

ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルを構成する多価アルコールとしては、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン、ソルビトール等を挙げることができる。ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルは、これらの多価アルコールとラノリン脂肪酸のフルエステルでも良いし、部分エステルであっても良い。また、エステルを構成する脂肪酸の一部がラノリン脂肪酸以外の脂肪酸であっても良い。

ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルの流動点は４０℃以下のものであることが好ましく、２０℃以下のものがより好ましい。流動点が４０℃を越えると、低温時ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステル自体が析出し、性状が悪化する恐れがある。

ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルの含有量が０．１質量％未満の場合は、流動点降下作用の向上が不十分であり、また、ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルの含有量が１０質量％を越えても流動点降下作用はそれほど上がらず不経済であるばかりでなく、脱脂性の低下を招く恐れがある。また、過剰に添加した場合には、低温時ラノリン脂肪酸の多価アルコールエステル自体が析出し、性状が悪化する恐れがある。

（防錆成分）
本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、アルミニウム合金板材に潤滑組成物を塗布した状態で保管する場合を考慮し、アルミニウム合金板材の腐食・変色を防止することを目的として、上記構成成分に加え防錆添加剤を添加することが好ましい。防錆添加剤としては、スルフォネート類、カルボン酸類、カルボン酸塩類、エステル類を採用することができ、これらのうちの１種を単独で使用することができるとともに、２種以上の複数種を併用することもできる。防錆添加剤の含有量は、１０質量％以下とする。防錆添加剤の含有量が１０質量％を越えても防錆性はそれほど上がらず不経済であるばかりでなく、脱脂性の低下を招く恐れがある。

スルフォネートとしては、例えば、石油留出成分の芳香族成分をスルホン化して得られる石油スルホン酸や、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸等の合成スルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩等を挙げることができる。

カルボン酸としては、例えば、カプロン酸、イソカプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ウンデシレン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸、ノナデカン酸、アラキン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸、ナフテン酸、アビエチン酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、トリメリット酸、ラノリン脂肪酸、アルケニルこはく酸、酸化ワックス等を挙げることができる。

カルボン酸塩としては、上記した各カルボン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩等を挙げることができる。

カルボン酸エステルとしては、上記した各カルボン酸とアルコールのエステル化合物を挙げることができる。アルコールとしては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、アミルアルコール、イソアミルアルコール、ネオペンチルアルコール、tert−アミルアルコール、sec−イソアミルアルコール、ヘキシルアルコール、イソヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン、ソルビトール、ポリアルキレングリコール等を挙げることができる。

また、本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物は、上記構成成分のみに限定されるものではなく、必要に応じて、油性向上剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、消泡剤、界面活性剤、酸化防止剤等を添加することができる。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、組成物の４０℃における動粘度が２０ｍｍ²／ｓｅｃ以下であることが好ましく、１０ｍｍ²／ｓｅｃ以下であることがより好ましい。動粘度が２０ｍｍ²／ｓｅｃを越えると、組成物を塗布したアルミニウム合金板材を複数枚重ねた場合の密着力が大きくなり、ハンドリングが悪くなる。また、脱脂性の低下を招く恐れがある。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物においては、組成物の酸価が１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、塩基価が４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは、酸価１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、塩基価を３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。組成物の酸価が１．５ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると、アルミニウム合金板材に潤滑組成物を塗布した状態で保管した場合に腐食・変色が発生し易く、脱脂性の低下を招く恐れがある。同様に、組成物の塩基価が４ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると、アルミニウム合金板材に潤滑組成物を塗布した状態で保管した場合に腐食・変色が発生し易く、脱脂性の低下を招く恐れがある。
ここで、所定範囲内で、各成分の含有量を制御することにより、組成物の酸価を１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、塩基価を４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることができる。

本発明に係るアルミニウム合金板においては、前記アルミニウム合金板材用潤滑組成物が０．２ｇ／ｍ²〜５ｇ／ｍ²塗布されていることを特徴とするものである。

本発明に係るアルミニウム合金板材用の潤滑組成物の使用方法については、特に限定するものではなく、プレス加工する際、成形直前のアルミニウム合金板材に対し、直接スプレー塗布しても良いし、ロールコーターなどを用いて塗布しても良い。また、アルミニウム合金板材に塗布せず、成形金型に塗布しておいても良い。さらに、アルミニウム合金板材製造メーカーにおいて、アルミニウム合金板材出荷前に予め塗布しておいても良い。

つぎに、本発明に係るアルミニウム合金板のプレス成形方法について説明する。
図１は、本発明に係るアルミニウム合金板のプレス成形方法を示したフローチャート図である。
図１に示すように、まず、アルミニウム合金板の製造における種々の工程を経て（Ｓ１）、アルミニウム合金板をコイルの状態にする（Ｓ２）。
ここで、コイルにするまでの工程は、通常行われる工程を採用することができるが、とくに限定されるものではない。
つぎに、コイルに、前記のアルミニウム合金板材用の潤滑組成物を塗布する（Ｓ３）。
この場合のアルミニウム合金板材用潤滑組成物の塗布方法は、所定の量をアルミニウム合金板に塗布できれば、特に限定するものではないが、均一に塗布するため、ロールコーティング、スプレーによる吹きつけ法、静電塗油等が好ましい。
つぎに潤滑組成物が塗布されたコイル状のアルミニウム合金板を切断するが（Ｓ５）、その前に一旦、潤滑組成物が塗布されたコイル状のアルミニウム合金を保管してもよい（Ｓ４）。
つぎに、潤滑組成物が塗布されたアルミニウム合金板をプレス成形する（Ｓ６）。

図２は、本発明に係る他のアルミニウム合金板のプレス成形方法を示したフローチャート図である。
図２に示すように、まず、アルミニウム合金板の製造における種々の工程を経て（Ｓ７）、アルミニウム合金板をコイルの状態にする（Ｓ８）。
ここで、コイルにするまでの工程は、通常行われる工程を採用することができるが、とくに限定されるものではない。
つぎにアルミニウム合金板を切断し、板の状態にする（Ｓ９）。
つぎに、この板状にしたアルミニウム合金板に前記のアルミニウム合金板材用の潤滑組成物を塗布する（Ｓ１０）。
この場合のアルミニウム合金板材用潤滑組成物の塗布方法は、図１の態様と同様に特に限定するものではないが、均一に塗布するため、ロールコーティング、スプレーによる吹きつけ法、静電塗油等が好ましい。
つぎに、潤滑組成物が塗布された板状のアルミニウム合金板をプレス成形するが（Ｓ１２）、その前に一旦、潤滑組成物が塗布された板状のアルミニウム合金を保管してもよい（Ｓ１１）。

なお、本発明に係るアルミニウム合金板のプレス成形方法は、前記実施形態に限定されるものではない。
これらの本発明に係るプレス成形方法によれば、摺動部の摩擦係数を低減すると共に、カジリや溶着等の発生を防止することができる。

本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物によれば、アルミニウム合金板材をプレス成形する際に潤滑剤として機能するものであり、さらに、本発明に係るアルミニウム合金板材用の潤滑組成物は、塗布したアルミニウム合金板材の腐食や変色を抑制する防錆剤としての機能を有するものである。
また、アルミニウム合金板材のプレス成形時には、吸着層がアルミニウム合金板材表面と金型表面との間に介在することにより、摺動部の摩擦係数を低減すると共に、カジリや溶着等の発生を防止することができる。
また、本発明に係るアルミニウム合金板材用潤滑組成物によれば、組成物の流動点が低いことから、気温の低い冬季においても凝固することなく使用することができる。
また、アルミニウム合金板材に潤滑組成物を塗布した状態で保管した場合に腐食・変色が発生しにくく、脱脂性の低下を防ぐことができる。

本実施例では、各種の潤滑組成物を調製し、これらの潤滑組成物を試験油とするプレス成形性を確認する試験（プレス成形試験）、低温性状を確認する試験（低温性状確認試験）、脱脂性を確認する試験（脱脂試験）を行った。

（試験油）：試験油の調製では、表１に示す基油として２種類、潤滑成分として８種類、流動点降下成分として２種類、防錆成分として２種類を採用して、これらの各成分を適宜組み合わせて調製した。採用した各成分については表１にまとめて示す。
ここで、潤滑組成物のうち、モノエステルとしては、ａ：パルミチン酸２−エチルヘキシル、オキソアルコールとしては、ａ：Ｃ１１オキソアルコール、ｂ：Ｃ１３オキソアルコール、流動点降下成分のうち、ａ：トリメチロールプロパンラノリン脂肪酸トリエステルは、請求項の発明の構成を満たすものである。
また、潤滑組成物のうち、モノエステルとしては、ｂ：ラウリン酸メチル、アルコールとしては、ｃ：Ｃ９オキソアルコール、ｄ：Ｃ１９オキソアルコール、ｅ：Ｃ１２脂肪アルコール（ラウリルアルコール）、ｆ：Ｃ２０ゲルベアルコール（２−オクチルドデカール）、流動点降下成分のうち、ｂ：トリメチロールプロパントリオレエートは請求項の発明の構成を満たさないものである。

また、調製された試験油の組成および４０℃における動粘度については、表２（実施例）、表３（比較例）に示す。但し、表２および表３において、添加量の単位は質量％、動粘度の単位は（ｍｍ²／ｓｅｃ）、酸価の単位は（ｍｇＫＯＨ／ｇ）、塩基価の単位は（ｍｇＫＯＨ／ｇ）である。また、表２および表３における各（―）欄は、該当する成分を含有していないことを示している。
また、表３において、請求項の発明の構成を満たさないものについては、数値に下線を引いて示す。
酸価はＪＩＳ規格Ｋ２５０１．５．１．１（指示薬滴定法）、塩基価はＪＩＳ規格Ｋ２５０１．５．２．２（電位差滴定法）により測定した。

＜プレス成形試験＞
アルミニウム合金板材（Ａ５１８２−Ｏ 試験片形状１．０ｍｍ×８４ｍｍφのブランク）を試験片として、各試験片の表面に試験油をゴムローラを用いて２ｇ／ｍ²塗布して、各試験油ごとの供試片を調製した。これらの各供試片を、４０ｍｍφ（材質 ＳＫＤ−１１ ポンチＲ８ｍｍ）の円筒ポンチ、および４２．５ｍｍφのダイス（材質 ＳＫＤ−１１ ダイスＲ８ｍｍ）を用いて、ブランクホルダー押さえ荷重１０００ｋｇｆ（９８０Ｎ）、成形速度２４０ｍｍ／ｍｉｎの条件下で円筒絞り試験を行い、各供試片の潤滑性能を評価した。

潤滑性能の評価基準は、割れの生じない最大の円筒絞り高さとし、絞り高さが２０ｍｍ以上の場合を成形性（優）◎、絞り高さが１７．５ｍｍ以上２０ｍｍ未満の場合を○、絞り高さが１５ｍｍ以上１７．５ｍｍ未満の場合を△、絞り高さが１５ｍｍ以下の場合を×とした。得られた結果を表４（実施例）と、表５（比較例）に示す。

＜低温性状確認試験＞
低温時の性状安定性の指標として、各試験油の流動点をＪＩＳ規格Ｋ２２６９．３（流動点試験方法）に準じて測定した。

低温性状の評価基準は、流動点が−２．５℃以下のものを低温性（優）◎、流動点が０℃のものを○、流動点が２．５℃のものを△、流動点が２．５℃を越えるものを×とした。得られた結果を表４（実施例）と、表５（比較例）に示す。

＜脱脂試験＞
アルミニウム合金板材（Ａ５１８２−Ｏ）試験片形状（１．０ｍｍ×７０ｍｍ×１００ｍｍ）を試験片として、各試験片の表面に試験油をゴムローラを用いて２ｇ／ｍ²塗布して、各試験油ごとの供試片を調製した。これらの各供試片を恒温恒湿の試験箱（温度５０℃、湿度９５％）に垂直に吊し、２４０時間放置した後脱脂試験に供した。脱脂試験では、脱脂剤として、ファインクリーナーＥ２００１（日本パーカライジング株式会社製）を採用し、当該脱脂剤の２質量％水溶液を４０℃に調整して、供試片を当該水溶液に浸漬して、当該水溶液を撹拌しつつ２分間放置した。浸漬終了後、供試片を流水中で３０秒間水洗し、水洗後の供試片の脱脂状態を観察した。

脱脂状態の評価基準は、水洗後の各供試片の水濡れ面積（％）とし、水洗後の供試片の水濡れ面積が９０％以上の状態を脱脂性（優）◎、水濡れ面積が８０以上９０％未満の状態を○、水濡れ面積が７０以上８０％未満の状態を△、水濡れ面積が７０％未満の状態を×とした。得られた結果を表４（実施例）と、表５（比較例）に示す。

表４および表５に示すように、比較例１はモノエステルが含まれていないため成形性が不足し、比較例２はモノエステルの量が多すぎるため脱脂性が劣る。比較例３はオキソアルコールが含まれていないために成形性が不足し、比較例４はオキソアルコールの量が多すぎるため、低温性状と脱脂性に問題がある。比較例５は不適切なモノエステルを使用しているため成形性が不足している。比較例６はオキソアルコールの炭素数が少なすぎるため成形性に、比較例７は炭素数が多すぎるため低温性状に、それぞれ問題がある。比較例８、９はオキソアルコールを使用していないため低温性状や成形性に問題がある。比較例１０は流動点降下成分の量が多すぎ、また酸価が高いため、脱脂性に問題があり、比較例１１は流動点降下成分が不適切であるため、脱脂性・低温性状に悪影響を及ぼしている。比較例１２は防錆成分の量が多すぎ、また塩基価が高いため、脱脂性に問題がある。
これに対し実施例１から９は配合する成分およびその量、とりわけ主成分であるモノエステルとオキソアルコールの成分・配合量が適性であるため、優れた成形性・低温性状・脱脂性を示す。

図１は、本発明に係るアルミニウム合金板のプレス成形方法を示したフローチャート図である。 図２は、本発明に係る他のアルミニウム合金板のプレス成形方法を示しフローチャート図である。

Claims (7)

1. 鉱油または合成油から選択される１種以上を基油とし、
   下記一般式（１）
   

   

   （式中、Ｒ_１の炭素数が１３以上２１以下の直鎖飽和炭化水素鎖で、Ｒ_２の炭素数が１以上３以下の直鎖飽和炭化水素鎖または３以上１８以下の分岐飽和炭化水素鎖。または、Ｒ_１の炭素数が７の分岐飽和炭化水素鎖で、Ｒ_２の炭素数が１４以上１８以下の直鎖飽和炭化水素鎖である。）
   で表されるモノエステルから選択される１種以上を１０〜５０質量％と、
   炭素数１１〜１７のオキソアルコールから選択される１種以上を５〜４０質量％と、
   を含有することを特徴とするアルミニウム合金板材用潤滑組成物。
2. 前記オキソアルコールが、炭素数１０〜１６の直鎖α−オレフィンを原材料としてオキソ法により製造されるオキソアルコールであって、下記一般式（２）
   

   

   （式中、Ｒ₃は炭素数１１〜１７の直鎖飽和炭化水素鎖。）と、
   下記一般式（３）
   

   

   （式中、Ｒ₄は炭素数８〜１４の直鎖飽和炭化水素鎖。）
   で表されるアルコールとの混合物であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金板材用潤滑組成物。
3. 前記アルコールの混合物の割合が、一般式（２）：一般式（３）が質量比で１：９〜９：１の範囲であることを特徴とする請求項２に記載のアルミニウム合金板材用潤滑組成物。
4. 請求項１〜３に記載のアルミニウム合金板材用潤滑組成物において、さらにラノリン脂肪酸の多価アルコールエステルから選択される１種以上を０．１〜１０質量％含有したことを特徴とするアルミニウム合金板材用潤滑組成物。
5. 請求項１〜４に記載のアルミニウム合金板材用潤滑組成物において、前記アルミニウム合金板材用潤滑組成物の酸価が１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、塩基価が４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とするアルミニウム合金板材用潤滑組成物。
6. 請求項１〜５に記載のアルミニウム合金板材用潤滑組成物が０．２ｇ／ｍ²〜５ｇ／ｍ²塗布されていることを特徴とするアルミニウム合金板。
7. 請求項６に記載のアルミニウム合金板を使用し、プレス成形することを特徴とするアルミニウム合金板材のプレス成形方法。

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