JPS62288693A - 冷却潤滑剤の存在下におけるアルミニウムおよびアルミニウム合金の機械加工方法ならびに冷却潤滑剤の濃縮物 - Google Patents
冷却潤滑剤の存在下におけるアルミニウムおよびアルミニウム合金の機械加工方法ならびに冷却潤滑剤の濃縮物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、水をベースとした冷却潤滑剤の存在下にア
ルミニウムおよびアルミニウム合金を機械加工する方法
、ならびに水で希釈した後冷却潤滑剤として使用するこ
とのできる濃縮物に関するものである。この発明は、特
に冷間圧延に発展させ得るものである。
ルミニウムおよびアルミニウム合金を機械加工する方法
、ならびに水で希釈した後冷却潤滑剤として使用するこ
とのできる濃縮物に関するものである。この発明は、特
に冷間圧延に発展させ得るものである。
一般に、アルミニウムの冷間圧延には、ケロシンをベー
スとした冷却潤滑剤が用いられている。
スとした冷却潤滑剤が用いられている。
しかしながら、ケロシンをベースとした冷却潤滑剤の使
用は、多くの欠点を伴うことが知られており、中でも炭
化水素の高い放散性、多大な火事の危険および小さな冷
却効果を挙げることができる。
用は、多くの欠点を伴うことが知られており、中でも炭
化水素の高い放散性、多大な火事の危険および小さな冷
却効果を挙げることができる。
この小さな冷却効果により、望ましくない生産量の制限
がもたらされる。
がもたらされる。
そこで、ケロシンをベースにした冷却潤滑剤を、特に高
圧における金属表面と加工工具との間の腐食および/ま
たは摩擦を低減する特定の添加剤を含んだ水をベースと
したエマルジョンで置き換えることが提唱されている。
圧における金属表面と加工工具との間の腐食および/ま
たは摩擦を低減する特定の添加剤を含んだ水をベースと
したエマルジョンで置き換えることが提唱されている。
このような水をベースにしたシステムは、中でも、米国
特許明細書第423537号およびヨーロッパ特許出願
第115926号に開示されており、それらは潤滑剤お
よび腐食防止剤として、アルカノールアミン、カルボン
酸およびポリオキシアルキレン化合物の混合物を含んで
いる。米国特許明細書第3374171号では、たとえ
ば鉄の機械加工などのような金属加工の用途に、同様の
潤滑剤の組成が開示されている。
特許明細書第423537号およびヨーロッパ特許出願
第115926号に開示されており、それらは潤滑剤お
よび腐食防止剤として、アルカノールアミン、カルボン
酸およびポリオキシアルキレン化合物の混合物を含んで
いる。米国特許明細書第3374171号では、たとえ
ば鉄の機械加工などのような金属加工の用途に、同様の
潤滑剤の組成が開示されている。
水をベースとした冷却潤滑剤のシステムによりもたらさ
れる明らかな利点にもかかわらず、このようなシステム
は潤滑剤および腐食防止剤の含有量が低く、金属表面上
の水錆、不充分な潤滑および/または加工工具の不充分
な腐食防止をもたらし、アルミニムまたはアルミニウム
合金の圧延には広く用いられていない。アルミニウム金
属表面の水による錆、いわゆる白錆は、冷却潤滑剤中に
含まれる成分がアルミニウムに対し不充分な腐食防止し
か示さないという事実が主な原因である。
れる明らかな利点にもかかわらず、このようなシステム
は潤滑剤および腐食防止剤の含有量が低く、金属表面上
の水錆、不充分な潤滑および/または加工工具の不充分
な腐食防止をもたらし、アルミニムまたはアルミニウム
合金の圧延には広く用いられていない。アルミニウム金
属表面の水による錆、いわゆる白錆は、冷却潤滑剤中に
含まれる成分がアルミニウムに対し不充分な腐食防止し
か示さないという事実が主な原因である。
もし潤滑剤および腐食防止剤の含有量を増加させれば、
明らかに潤滑性および腐食防止性が改善されるのである
が、冷却潤滑剤の成分の残留物が金属表面で変化し燃焼
することにより、好ましくない錆が、次の熱処理の間に
生じる。
明らかに潤滑性および腐食防止性が改善されるのである
が、冷却潤滑剤の成分の残留物が金属表面で変化し燃焼
することにより、好ましくない錆が、次の熱処理の間に
生じる。
圧延加工において克服することが難しいもう1つの問題
は、圧延されたビレットから引きちぎられた金属がロー
ルに密着することによって、圧延された金属の表面にロ
ールマークおよび他の物理的な傷が生じることである。
は、圧延されたビレットから引きちぎられた金属がロー
ルに密着することによって、圧延された金属の表面にロ
ールマークおよび他の物理的な傷が生じることである。
生じた不規則性のもとてさらに圧延すると、アルミニウ
ム表面が傷つけられる。
ム表面が傷つけられる。
ここに、アルミニウムもしくはアルミニウム合金の冷間
または熱間加工を、次の熱処理の間の金属表面の好まし
くない錆を伴うことなく、十分な潤滑性および低い腐食
性を得ることができるようになった。この発明に従い、
これは、少なくとも20〜70℃の範囲内の温度で安定
な溶液の形態であり、一般式R1COOH[R+は炭素
数7〜14の疎水基]を有するカルボキシル化合物(a
)と、分子E)300以下の3級アルキルアルカノール
アミン(b)とを含み、アミンおよびカルボキシル化合
物の塩基/酸の等量比が1.0以下である水をベースと
した冷却潤滑剤の存在下で、機械加工をなすことによっ
て実現される。この発明の文脈において、安定な溶液と
は、相当の期間、すなわち少なくとも1力月間に2つも
しくはそれ以上の相に分離しない溶液を意味する。
または熱間加工を、次の熱処理の間の金属表面の好まし
くない錆を伴うことなく、十分な潤滑性および低い腐食
性を得ることができるようになった。この発明に従い、
これは、少なくとも20〜70℃の範囲内の温度で安定
な溶液の形態であり、一般式R1COOH[R+は炭素
数7〜14の疎水基]を有するカルボキシル化合物(a
)と、分子E)300以下の3級アルキルアルカノール
アミン(b)とを含み、アミンおよびカルボキシル化合
物の塩基/酸の等量比が1.0以下である水をベースと
した冷却潤滑剤の存在下で、機械加工をなすことによっ
て実現される。この発明の文脈において、安定な溶液と
は、相当の期間、すなわち少なくとも1力月間に2つも
しくはそれ以上の相に分離しない溶液を意味する。
上述の利点を得るためには、塩基/酸の等量比が1.
0以下、好ましくは0.5〜0.9の間であるというこ
とが本質的に重要である。ヨーロッパ特許出願第115
926号および米国特許明細書第3374171号では
、この等量比が1. 0よりかなり高い実施例のみが開
示されている。米国特許明細書第3374171号では
、金属加工液体中に腐食防止剤として、トリエタノール
アミンのような水溶性のアルカノールアミンが用いられ
ており、ここではカルボン酸を溶解させて対応する塩を
形成させている。防止剤としての機能に加えて、アルカ
ノールアミンはまた、機械部分の上に残余物を形成する
役割を有している。このことは、アルカノールアミンが
カルボン酸よりもより多いモル量存在しなければならな
いことを意味している。この発明に従えば、アルミニウ
ム表面上のすべての残余物は、アニーリングの残余物の
生成を避けるため最少にしなければならない。これは、
塩基/酸等量比が1. 0以下になるような量の3級ア
ルキルアルカノールアミンを用いることによって実現さ
れる。この発明の等量比によれば、冷却潤滑剤は通常8
.5以下のpHを示す。
0以下、好ましくは0.5〜0.9の間であるというこ
とが本質的に重要である。ヨーロッパ特許出願第115
926号および米国特許明細書第3374171号では
、この等量比が1. 0よりかなり高い実施例のみが開
示されている。米国特許明細書第3374171号では
、金属加工液体中に腐食防止剤として、トリエタノール
アミンのような水溶性のアルカノールアミンが用いられ
ており、ここではカルボン酸を溶解させて対応する塩を
形成させている。防止剤としての機能に加えて、アルカ
ノールアミンはまた、機械部分の上に残余物を形成する
役割を有している。このことは、アルカノールアミンが
カルボン酸よりもより多いモル量存在しなければならな
いことを意味している。この発明に従えば、アルミニウ
ム表面上のすべての残余物は、アニーリングの残余物の
生成を避けるため最少にしなければならない。これは、
塩基/酸等量比が1. 0以下になるような量の3級ア
ルキルアルカノールアミンを用いることによって実現さ
れる。この発明の等量比によれば、冷却潤滑剤は通常8
.5以下のpHを示す。
空気中ではアルミニウムの表面は酸化しており、このよ
うな表面は約8.5から9のpH(iffで通常等電点
を示す。この発明のプロセスは、この等重点の酸性側で
行なわれ、好ましくは6から8のpHである。
うな表面は約8.5から9のpH(iffで通常等電点
を示す。この発明のプロセスは、この等重点の酸性側で
行なわれ、好ましくは6から8のpHである。
アミン化合物の選択も、また非常に重要である。
この発明に従う3級アルキルアミンは、溶液の生成およ
び、アニーリングの残余物の生成を伴わない腐食防止の
性質に寄与している。米国特許明細書第4243537
号に開示された組成をアルミニウムの圧延試験に用いた
場合、得られるアルミニウムシートは、変色を伴う容認
することのできないアニーリングの残余物とともに物理
的な傷を示す。これらの結果は、少なくとも部分的にト
リエタノールアミンの使用によるものであることがわか
っている。
び、アニーリングの残余物の生成を伴わない腐食防止の
性質に寄与している。米国特許明細書第4243537
号に開示された組成をアルミニウムの圧延試験に用いた
場合、得られるアルミニウムシートは、変色を伴う容認
することのできないアニーリングの残余物とともに物理
的な傷を示す。これらの結果は、少なくとも部分的にト
リエタノールアミンの使用によるものであることがわか
っている。
実際の試験では、冷却潤滑剤がエマルジョンではなく、
安定した溶液の形態で存在するということが、圧延特性
において非常に重要であることが明らかになっている。
安定した溶液の形態で存在するということが、圧延特性
において非常に重要であることが明らかになっている。
おそらく、この発明に従う安定な溶液の動力学が、金属
表面に即座に均一でかつ良好に被覆するカルボキシルお
よび3級アルキルアルカノールアミンの保護層を獲得さ
せるよう促進し、これによって次の熱処理の除錆の原因
となる部分的な付着物および過剰の付着物の形成を妨げ
る。さらに重要な利点は、圧延された表面の物理的な傷
を避けることができることである。
表面に即座に均一でかつ良好に被覆するカルボキシルお
よび3級アルキルアルカノールアミンの保護層を獲得さ
せるよう促進し、これによって次の熱処理の除錆の原因
となる部分的な付着物および過剰の付着物の形成を妨げ
る。さらに重要な利点は、圧延された表面の物理的な傷
を避けることができることである。
この発明に従う冷却潤滑剤のさらに重要な利点は、加工
の間生成する不純物を取り除くため簡単に濾過できるこ
とである。そして、この冷却潤滑剤は、汚染、金属触媒
による酸化的分解もしくは微生物による分解のおそれを
ほとんど伴うことなく再使用することができる。
の間生成する不純物を取り除くため簡単に濾過できるこ
とである。そして、この冷却潤滑剤は、汚染、金属触媒
による酸化的分解もしくは微生物による分解のおそれを
ほとんど伴うことなく再使用することができる。
カルボキシル化合物(a)および3級アルキルア)ルカ
ノールアミン(b)に加えて、冷却潤滑剤には、また冷
却潤滑剤の安定性を改良するため水溶性のa機溶解化剤
(c)を含めることができる。
ノールアミン(b)に加えて、冷却潤滑剤には、また冷
却潤滑剤の安定性を改良するため水溶性のa機溶解化剤
(c)を含めることができる。
溶解化剤(c)は、好ましくは、分子量400以下で炭
素数6の最大の疎水基を有する極性の非イオン性化合物
からなることが好ましい。冷却潤滑剤の潤滑性を改良す
るため、また極性で疎水性の優れた非イオン性化合物(
d)を含めることができる。
素数6の最大の疎水基を有する極性の非イオン性化合物
からなることが好ましい。冷却潤滑剤の潤滑性を改良す
るため、また極性で疎水性の優れた非イオン性化合物(
d)を含めることができる。
カルボキシル化合物の疎水性基R4は、好ましくは直鎖
飽和脂肪族化合物から誘導されるが、分岐した不飽和の
脂肪族基もまた用いることができる。特に好ましい基は
、炭素数8〜11のアルキル基である。適したカルボン
酸の例としては、ペラルゴン酸、デカン酸、ラウリン酸
、ココナツツ脂肪酸およびこれらの混合物がある。
飽和脂肪族化合物から誘導されるが、分岐した不飽和の
脂肪族基もまた用いることができる。特に好ましい基は
、炭素数8〜11のアルキル基である。適したカルボン
酸の例としては、ペラルゴン酸、デカン酸、ラウリン酸
、ココナツツ脂肪酸およびこれらの混合物がある。
疎水基R4には、また酸素、イオウおよび窒素などのよ
うなヘテロ原子が含まれてもよく、これらはエーテル、
チオエーテル、エステル、ヒドロキシル、カルボキシル
およびアミド基のような官能基中に含まれる。
うなヘテロ原子が含まれてもよく、これらはエーテル、
チオエーテル、エステル、ヒドロキシル、カルボキシル
およびアミド基のような官能基中に含まれる。
このようなカルボキシル化合物の例としては以下のよう
なものがある。
なものがある。
R,0CH2COOH
0OR8
■
RフーCHCH2C0OH
R,0CCH2−CHCOOH
R,QC2H,C0oH
R,0CCH2C0OH
OOH
R7CHCH2COOR8
ここでR8は炭素数1〜4のアルキル基または水素であ
り、R2は炭化水素基、好ましくは脂肪族炭化水素基で
あり、R7およびR8はR1の意味を満足するように選
ばれる。
り、R2は炭化水素基、好ましくは脂肪族炭化水素基で
あり、R7およびR8はR1の意味を満足するように選
ばれる。
3級アルキルアルカノールアミン(b)は、ヒドロキシ
ル基を有した少なくとも1つの置換基を含んでいる。し
たがって、水溶性であるか、もしくはミセルを形成する
ことができる。好ましい3級アルキルアルカノールアミ
ンは、一般式R2R、R4Nを有しており、ここでR2
は炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基もしくは一般式
(A)nH[Aは炭素数2〜4のアルキレンオキシ基で
あり、nは1から3の整数である]であり、R1は炭素
数1〜6のアルキル基であり、R4はR2およびR1と
同じ意味を有する基を示している。
ル基を有した少なくとも1つの置換基を含んでいる。し
たがって、水溶性であるか、もしくはミセルを形成する
ことができる。好ましい3級アルキルアルカノールアミ
ンは、一般式R2R、R4Nを有しており、ここでR2
は炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基もしくは一般式
(A)nH[Aは炭素数2〜4のアルキレンオキシ基で
あり、nは1から3の整数である]であり、R1は炭素
数1〜6のアルキル基であり、R4はR2およびR1と
同じ意味を有する基を示している。
好適な3級アルキルアルカノールアミンの例としては、
ジェタノールエチルアミン、ジェタノールプロピルアミ
ン、ジェタノールブチルアミン、ジェタノールペンチル
アミン、ジェタノールヘキシルアミンおよびこれらに対
応するジプロノくノールアミン、およびエタノールジエ
チルアミン、エタノールジプロピルアミン、エタノール
ジブチルアミンおよびこれらに対応するプロバイールア
ミンがある。上述した化合物はまた、エチレンオキシド
、プロピレンオキシド、プロピレンオキシドおよび/ま
たはブチレンオキシドによりアルコキシレート化されて
いてもよい。
ジェタノールエチルアミン、ジェタノールプロピルアミ
ン、ジェタノールブチルアミン、ジェタノールペンチル
アミン、ジェタノールヘキシルアミンおよびこれらに対
応するジプロノくノールアミン、およびエタノールジエ
チルアミン、エタノールジプロピルアミン、エタノール
ジブチルアミンおよびこれらに対応するプロバイールア
ミンがある。上述した化合物はまた、エチレンオキシド
、プロピレンオキシド、プロピレンオキシドおよび/ま
たはブチレンオキシドによりアルコキシレート化されて
いてもよい。
通常、カルボキシル化合物およびアルカノールアミンの
量は、塩基/酸等量比が0.5〜0.9となるように選
ばれ、これによって一般的には約6〜8のpHの冷却潤
滑剤となる。カルボキシル化合物に比べてのアルカノー
ルアミンの不足は、潤滑効果の改良に表われる。もし、
良好な潤滑性を優先させるならば、アルカノールアミン
とカルボキシル化合物との間の塩基/酸等量比を0.
5〜0.8までの間に選ぶのがよい。
量は、塩基/酸等量比が0.5〜0.9となるように選
ばれ、これによって一般的には約6〜8のpHの冷却潤
滑剤となる。カルボキシル化合物に比べてのアルカノー
ルアミンの不足は、潤滑効果の改良に表われる。もし、
良好な潤滑性を優先させるならば、アルカノールアミン
とカルボキシル化合物との間の塩基/酸等量比を0.
5〜0.8までの間に選ぶのがよい。
溶解化剤(c)は、ヒドロキシル基およびエーテル基の
ような極性基を有する水溶性の低分子量化合物である。
ような極性基を有する水溶性の低分子量化合物である。
好ましくは、分子量が250以下である。このような化
合物の例としては、七ノーもしくはジブチルエチレング
リコール、モノ−もしくはジプロピルエチレングリコー
ル、モノ−もしくはジエチルエチレンゲルコールまたは
ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの対応
するモノ−もしくはジ化合物、ならびにペントール、ブ
タノール、プロパツールおよびイソプロパツールなどの
ようなアルコール類がある。上述の溶解化剤の中でも、
モノ−もしくはジエチレンゲルコールのモノエーテルが
好ましい。
合物の例としては、七ノーもしくはジブチルエチレング
リコール、モノ−もしくはジプロピルエチレングリコー
ル、モノ−もしくはジエチルエチレンゲルコールまたは
ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの対応
するモノ−もしくはジ化合物、ならびにペントール、ブ
タノール、プロパツールおよびイソプロパツールなどの
ようなアルコール類がある。上述の溶解化剤の中でも、
モノ−もしくはジエチレンゲルコールのモノエーテルが
好ましい。
冷却潤滑剤の潤滑効果に主に寄与する非イオン性化合物
(d)は、その性質上疎水性に優れているものでなけれ
ばならない。このことは、HLB値が10以下、好まし
くは9以下でなければならないことを意味しており、こ
のような非イオン性化合物として好ましいものは本質的
に水不溶性である。
(d)は、その性質上疎水性に優れているものでなけれ
ばならない。このことは、HLB値が10以下、好まし
くは9以下でなければならないことを意味しており、こ
のような非イオン性化合物として好ましいものは本質的
に水不溶性である。
適した化合物(d)は、一般式Rs (B )、 O
R6で表わされるものであり、ここでR3は炭素数8〜
24の炭化水素基もしくはアシル基であり、Bは炭素数
2〜4のオキシアルキレン基を示しており、R6は水素
または炭素数1〜4のアルキルもしくはアシル基を示し
ており、mは0から4の整数である。
R6で表わされるものであり、ここでR3は炭素数8〜
24の炭化水素基もしくはアシル基であり、Bは炭素数
2〜4のオキシアルキレン基を示しており、R6は水素
または炭素数1〜4のアルキルもしくはアシル基を示し
ており、mは0から4の整数である。
非イオン性化合物(d)は、芳香族でも脂肪族でもよい
が、好ましくは脂肪族化合物である。好ましい非イオン
性化合物の例としては、オクタツール、デカノール、ド
デカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、炭
素数9〜17のオキソアルコール類、ノリルフェノール
、オクチルフェノールおよびドデシルフェノール、なら
びにヒドロキシル化合物のモル当たり1〜4モルのエチ
レンオキサイドを付加した上記アルコールのエトキシレ
ートがある。これらのヒドロキシル化合物は、一般式R
s (B)OH(Rs −Bおよびmは“m 上述の意味を有する。)で総括することができる。
が、好ましくは脂肪族化合物である。好ましい非イオン
性化合物の例としては、オクタツール、デカノール、ド
デカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、炭
素数9〜17のオキソアルコール類、ノリルフェノール
、オクチルフェノールおよびドデシルフェノール、なら
びにヒドロキシル化合物のモル当たり1〜4モルのエチ
レンオキサイドを付加した上記アルコールのエトキシレ
ートがある。これらのヒドロキシル化合物は、一般式R
s (B)OH(Rs −Bおよびmは“m 上述の意味を有する。)で総括することができる。
非イオン性化合物の他の例は、脂肪酸の化合物H(B)
1nOR6(式中B% R,およびmは上述の意味を有
する。)によるアルコキシル化物もしくはエステル化物
がある。このタイプの化合物の特定の例としテハ、C4
,R2、COOC2Ha OH,C,、R2,C00C
H,;Cs )l、、C,0(QC2H4) 2ocn
aがある。
1nOR6(式中B% R,およびmは上述の意味を有
する。)によるアルコキシル化物もしくはエステル化物
がある。このタイプの化合物の特定の例としテハ、C4
,R2、COOC2Ha OH,C,、R2,C00C
H,;Cs )l、、C,0(QC2H4) 2ocn
aがある。
好ましいエステル化合物は、一般式R,ORGを有する
ものであり、ここでR3は炭素数8〜24のアシル基、
およびR1は炭素数1〜4のアルキル基である。
ものであり、ここでR3は炭素数8〜24のアシル基、
およびR1は炭素数1〜4のアルキル基である。
上述の成分に加えて、この発明に従う水をベースとした
冷却潤滑剤は、また、殺菌剤、消泡添加剤、粘度調整剤
、香料ならびに潤滑性および腐食防止性を補助すること
のできる添加剤を含めることができる。潤滑性を改良す
る添加剤の例としては、エチレンオキサイドおよび、そ
れより高級のアルキレンオキサイドをベースにしたポリ
マー類を挙げることができる。アルキレンオキサイドは
、ランダムに結合していてもよいし、ブロックに結合し
ていてもよい。
冷却潤滑剤は、また、殺菌剤、消泡添加剤、粘度調整剤
、香料ならびに潤滑性および腐食防止性を補助すること
のできる添加剤を含めることができる。潤滑性を改良す
る添加剤の例としては、エチレンオキサイドおよび、そ
れより高級のアルキレンオキサイドをベースにしたポリ
マー類を挙げることができる。アルキレンオキサイドは
、ランダムに結合していてもよいし、ブロックに結合し
ていてもよい。
この発明に従う冷却潤滑剤の調整においては、以下の成
分を適当に含む濃縮物を調整することが第1に好ましい
。
分を適当に含む濃縮物を調整することが第1に好ましい
。
成 分 含有量(重ゴ%)カルボキシル
化合物 15〜75.好ましくは20〜45 3級アルカノールアミ 3〜60.好ましくはン
10〜45非
イオ非イオン物化 0〜30.好ましくは2〜30 溶解化剤 O〜87゜好ましくは10〜
68 殺菌剤、香料、粘度間 0〜30.好ましくは整剤な
ど θ〜15 水 θ〜82.好ましくはθ
〜58 水で濃縮物を希釈した後、使用のために用意された冷却
潤滑剤を得ることができる。適した組成は以下のもので
ある。
化合物 15〜75.好ましくは20〜45 3級アルカノールアミ 3〜60.好ましくはン
10〜45非
イオ非イオン物化 0〜30.好ましくは2〜30 溶解化剤 O〜87゜好ましくは10〜
68 殺菌剤、香料、粘度間 0〜30.好ましくは整剤な
ど θ〜15 水 θ〜82.好ましくはθ
〜58 水で濃縮物を希釈した後、使用のために用意された冷却
潤滑剤を得ることができる。適した組成は以下のもので
ある。
成 分 含有量(ffi量%)カルボキ
シル化合物 0.5〜25.好ましくは2〜15 3級アルカノールアミ 0.1〜20好ましくン
は1〜15溶解化
剤 0.0〜33.好ましくは1〜18 非イオン性化合物 0.0〜10.好ましくは0
.2〜10 通常の添加剤(殺菌剤、 O〜5.好ましくは香料、粘
度調性剤など)0.1〜2 水 25〜99.4. 好ま
しくは40〜95゜7 使用のため用意された溶液は、好ましくは重量で70〜
95%の範囲内の水含有量を有する。
シル化合物 0.5〜25.好ましくは2〜15 3級アルカノールアミ 0.1〜20好ましくン
は1〜15溶解化
剤 0.0〜33.好ましくは1〜18 非イオン性化合物 0.0〜10.好ましくは0
.2〜10 通常の添加剤(殺菌剤、 O〜5.好ましくは香料、粘
度調性剤など)0.1〜2 水 25〜99.4. 好ま
しくは40〜95゜7 使用のため用意された溶液は、好ましくは重量で70〜
95%の範囲内の水含有量を有する。
この発明をさらに、以下の実施例で説明する。
実施例
グレードAA3004の焼鈍しされたアルミニウムシー
トの冷間圧延を、以下に示す冷却潤滑剤のいずれか1つ
の存在下に、直径159mmのロールを備えたジングル
スタンド中で行なった。圧延の間、シートの厚みを1.
05mmから0. 63mmに減少させた。必要な圧延
荷重は、水力学的なシステムにおいてロールへの圧縮力
に変化される圧力として決定した。圧延後、表面は物理
的な傷に関して0から1のスケールで肉眼で判断した。
トの冷間圧延を、以下に示す冷却潤滑剤のいずれか1つ
の存在下に、直径159mmのロールを備えたジングル
スタンド中で行なった。圧延の間、シートの厚みを1.
05mmから0. 63mmに減少させた。必要な圧延
荷重は、水力学的なシステムにおいてロールへの圧縮力
に変化される圧力として決定した。圧延後、表面は物理
的な傷に関して0から1のスケールで肉眼で判断した。
0の値は標準以上の表面、すなわち表面に本質的に物理
的な傷がないことを示しており、一方1の値は標準以上
ではない表面、すなわち肉眼で見ることのできる物理的
な傷のある表面を示している。圧延されたアルミニウム
シートは拭き取ってきれいにし、多量の冷却潤滑剤を供
給した後、空気中で5時間、360℃に加熱した。加熱
後の状態を、一方では黒くなった度合、他方では錆びた
表面の割合についてOから4のスケールで、肉眼により
判定した。
的な傷がないことを示しており、一方1の値は標準以上
ではない表面、すなわち肉眼で見ることのできる物理的
な傷のある表面を示している。圧延されたアルミニウム
シートは拭き取ってきれいにし、多量の冷却潤滑剤を供
給した後、空気中で5時間、360℃に加熱した。加熱
後の状態を、一方では黒くなった度合、他方では錆びた
表面の割合についてOから4のスケールで、肉眼により
判定した。
スケール、 錆びた点数
色の度合 表面(%)0 完全に
無色 01 認識できる程度の色合
い 1〜52 わずかな色合い 6〜15
3 明瞭の色合い 16〜504 強
い色合い 51〜100色の度合および錆び
た表面の点数は、焼鈍しの残余物の概念の下に合計して
総合評価とした。0〜1の点数は優良、2〜3の点数は
標準よりかなり上、4〜5の点数はちょうど標準、6〜
8の点数は標準以下である。“ちょうど標準°は、外観
の焼鈍し残余部の点数からして、アルミニウムシートが
市場においてちょうど受入れられるものであることを意
味している。
色の度合 表面(%)0 完全に
無色 01 認識できる程度の色合
い 1〜52 わずかな色合い 6〜15
3 明瞭の色合い 16〜504 強
い色合い 51〜100色の度合および錆び
た表面の点数は、焼鈍しの残余物の概念の下に合計して
総合評価とした。0〜1の点数は優良、2〜3の点数は
標準よりかなり上、4〜5の点数はちょうど標準、6〜
8の点数は標準以下である。“ちょうど標準°は、外観
の焼鈍し残余部の点数からして、アルミニウムシートが
市場においてちょうど受入れられるものであることを意
味している。
鉄に対する冷却潤滑剤の腐食効果を決定するために、鋳
造鉄のシップを、特定量の冷却潤滑剤を染み込ませたろ
紙の上に24時間載せ、その後1500平方cmの面積
に126の交差部分を有する格子をろ紙の上方に試せ、
格子のそれぞれの交差部分についての腐食の発生を決定
した。鉄屑食性は、交差部分の合計の数に対する錆を存
した交差部分の数として表わした。
造鉄のシップを、特定量の冷却潤滑剤を染み込ませたろ
紙の上に24時間載せ、その後1500平方cmの面積
に126の交差部分を有する格子をろ紙の上方に試せ、
格子のそれぞれの交差部分についての腐食の発生を決定
した。鉄屑食性は、交差部分の合計の数に対する錆を存
した交差部分の数として表わした。
白錆は、冷却潤滑剤でアルミニウムシートを被覆し、次
にシートを積み重ね、−20℃で1時間冷却し、その後
室温の湿気のある空気中で2時間さらして測定した。そ
の後、シートを80℃で10時間加熱した。白錆は、鉄
の腐食性と同様の方法で評価した。
にシートを積み重ね、−20℃で1時間冷却し、その後
室温の湿気のある空気中で2時間さらして測定した。そ
の後、シートを80℃で10時間加熱した。白錆は、鉄
の腐食性と同様の方法で評価した。
本質的に無水の濃縮物から、この発明に従った以下の冷
却潤滑剤を調製し、このサンプルにおける冷間圧延に使
用した。すべての冷却潤滑剤は、20℃で安定な溶液の
形態であった。
却潤滑剤を調製し、このサンプルにおける冷間圧延に使
用した。すべての冷却潤滑剤は、20℃で安定な溶液の
形態であった。
(Jχ壬金自)
冷却潤滑剤1
成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 3・ 2C4H
s N (c2H40H) 2 1. 5CI4
H290(c2H40)2HO,7ブチルジエチレング
リコール 9.0水
残量塩基/酸等量比
0.58冷却潤滑剤2 成分エ 含有量(重量%
) ペラルゴン酸 6.OC4Hs
N (c2H40H) 2 3. 5Cm−n
)far−fi O(c2H40) z H1,5ブ
チルジエチレングリコール 3.6水
残量塩基/酸等量比
0.57冷却潤滑剤3 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6.0C4H9
N (c2H40H) 2 3. 4CHz−H
H2−210(c2H40) 2 H1、5ブチル
ジエチレングリコール 4.4水
残量塩X/酸等量比
0.70冷却潤滑剤4 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6. 0Cm
Hg N (c2Ha OH) 2 3. 9c
m−+4 I(!t−190(c2Ha O) 2 H
1、5ブチルジエチレングリコール 2.7水
残量塩
基/酸等量比 0.81冷却潤滑
剤5 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 8. 0C,H
,N(c2H40H)2 4.5Cい一、、a、、
−,O(c2H40) z H1、3ブチルジエチレン
グリコール 6.7水
残量塩基/酸等量比
0.70冷却制滑剤6 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6.7Cm H
g N (c2Ha OH) 2 3. 8C戊
−14H)パO)I 1・ 7ブ
チルジエチレングリコール 7.8水
残量塩基/酸等量
比 0.70冷却潤滑剤7 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6,7C4Hg
N (c2H40H) z 3. 7C,I
H2、C00CH,1,7 ブチルジエチレングリコール 8.0水
残量塩基/酸等
量比 0.69冷却潤滑剤8 成分: 含有量(重量%
) CIIH2□C0OH(分岐)6.0 Cm Hs N (c2Hs OH) 2 3.
0CI2H210(c2H40)2)1 1.0ブ
チルジエチレングリコール 5.9水
残量塩基/酸等
量比 0.62冷却潤滑剤9 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6.0C4H9
N(c2H,0H)2 3.4c、4H2,0(c
2H40)2H1,0ブチルジエチレングリコール
3.8水
残量塩基/酸等量比 0
.70冷却潤滑剤10 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6.7ジエチレ
ンエタノールアミン+EO3,8Ca−14Hit−バ
OH1,4 ブチルジエチレングリコール 8.2水
残量塩基/酸等
量比 0.70冷却潤滑剤11 成分: 含有量(ffi
量%) ラウリン酸 4.0ブチルジ
エタノールアミン 2.7メチルラウレート
1.0 ブチルジエチレングリコール 4,8水
残量塩基/酸
等量比 0.84冷却潤滑剤12 成分: 含を量(重量%
) ラウリン酸 6.9ブチルジ
エタノールアミン 3.9C体−縛H2デ
ー]、OH1・ 4 ペンチルジエチレングリコール 7.9水
残量塩基/酸
等量比 0.70冷却潤滑剤13 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 8.56C4H
g N (c2H40H) 2 B−44水
残量塩基
/酸等量比 0.93冷却潤滑剤
14 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 12.0C,H
,N(c2H40H)2 8.0水
残量塩基/酸等量
比 0.83冷却潤滑剤15 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 8.51C,H
9N (c2H40H)2 6.34C,、H,
−,90HO、14 水 残量
塩基/酸等量比 0.93冷却潤
滑剤16 成分: 含有量(重量%
) ペラルゴン酸 8.62C4H
9N (c2H40H) 2 6. 38水
残量塩基/
酸等量比 0.72冷却潤滑剤1
7 成分: 含有量(重量%
) ペラルゴン酸 0,4Ca−1
4,Hff−a90 HO、92,2− ジメタルアミノメチルプロパノール 3.6ブチルジ
エチレングリコール 5. 0水
残量塩基/酸等量比
0.67冷却潤滑剤18 成分: 含有量(@量%
) ラウリン酸 6.22.2− ジメチルアミノメチルプロパノール 2.5ブチルジ
エチレングリコール 7.1ctl−81(a
t−2! OH1、2水
残量塩基/酸等量比
0.69冷却潤滑剤19 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 8.21C,H
,N(c2H40H)2 5.12ブチルジエチレ
ングリコール 6.67水
残量塩基/酸等量比
0.77冷却潤滑剤20 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 5.69C4H
9N (c2H40H) z 3. 55ブチ
ルジエチレングリコール 4.630n−14
HI3−z曹 OH1,13水
残量塩基/酸等量比
0.78冷却潤滑剤21 成分: 含有量(重量%
) デカン酸 11.262、
2− ジメチルアミノメチルプロパノール 5.36水
バランス(残量) 塩X/酸等量比 0.70比較の
ために、以下の冷却潤滑剤を調製した。
) ラウリン酸 3・ 2C4H
s N (c2H40H) 2 1. 5CI4
H290(c2H40)2HO,7ブチルジエチレング
リコール 9.0水
残量塩基/酸等量比
0.58冷却潤滑剤2 成分エ 含有量(重量%
) ペラルゴン酸 6.OC4Hs
N (c2H40H) 2 3. 5Cm−n
)far−fi O(c2H40) z H1,5ブ
チルジエチレングリコール 3.6水
残量塩基/酸等量比
0.57冷却潤滑剤3 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6.0C4H9
N (c2H40H) 2 3. 4CHz−H
H2−210(c2H40) 2 H1、5ブチル
ジエチレングリコール 4.4水
残量塩X/酸等量比
0.70冷却潤滑剤4 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6. 0Cm
Hg N (c2Ha OH) 2 3. 9c
m−+4 I(!t−190(c2Ha O) 2 H
1、5ブチルジエチレングリコール 2.7水
残量塩
基/酸等量比 0.81冷却潤滑
剤5 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 8. 0C,H
,N(c2H40H)2 4.5Cい一、、a、、
−,O(c2H40) z H1、3ブチルジエチレン
グリコール 6.7水
残量塩基/酸等量比
0.70冷却制滑剤6 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6.7Cm H
g N (c2Ha OH) 2 3. 8C戊
−14H)パO)I 1・ 7ブ
チルジエチレングリコール 7.8水
残量塩基/酸等量
比 0.70冷却潤滑剤7 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6,7C4Hg
N (c2H40H) z 3. 7C,I
H2、C00CH,1,7 ブチルジエチレングリコール 8.0水
残量塩基/酸等
量比 0.69冷却潤滑剤8 成分: 含有量(重量%
) CIIH2□C0OH(分岐)6.0 Cm Hs N (c2Hs OH) 2 3.
0CI2H210(c2H40)2)1 1.0ブ
チルジエチレングリコール 5.9水
残量塩基/酸等
量比 0.62冷却潤滑剤9 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6.0C4H9
N(c2H,0H)2 3.4c、4H2,0(c
2H40)2H1,0ブチルジエチレングリコール
3.8水
残量塩基/酸等量比 0
.70冷却潤滑剤10 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 6.7ジエチレ
ンエタノールアミン+EO3,8Ca−14Hit−バ
OH1,4 ブチルジエチレングリコール 8.2水
残量塩基/酸等
量比 0.70冷却潤滑剤11 成分: 含有量(ffi
量%) ラウリン酸 4.0ブチルジ
エタノールアミン 2.7メチルラウレート
1.0 ブチルジエチレングリコール 4,8水
残量塩基/酸
等量比 0.84冷却潤滑剤12 成分: 含を量(重量%
) ラウリン酸 6.9ブチルジ
エタノールアミン 3.9C体−縛H2デ
ー]、OH1・ 4 ペンチルジエチレングリコール 7.9水
残量塩基/酸
等量比 0.70冷却潤滑剤13 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 8.56C4H
g N (c2H40H) 2 B−44水
残量塩基
/酸等量比 0.93冷却潤滑剤
14 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 12.0C,H
,N(c2H40H)2 8.0水
残量塩基/酸等量
比 0.83冷却潤滑剤15 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 8.51C,H
9N (c2H40H)2 6.34C,、H,
−,90HO、14 水 残量
塩基/酸等量比 0.93冷却潤
滑剤16 成分: 含有量(重量%
) ペラルゴン酸 8.62C4H
9N (c2H40H) 2 6. 38水
残量塩基/
酸等量比 0.72冷却潤滑剤1
7 成分: 含有量(重量%
) ペラルゴン酸 0,4Ca−1
4,Hff−a90 HO、92,2− ジメタルアミノメチルプロパノール 3.6ブチルジ
エチレングリコール 5. 0水
残量塩基/酸等量比
0.67冷却潤滑剤18 成分: 含有量(@量%
) ラウリン酸 6.22.2− ジメチルアミノメチルプロパノール 2.5ブチルジ
エチレングリコール 7.1ctl−81(a
t−2! OH1、2水
残量塩基/酸等量比
0.69冷却潤滑剤19 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 8.21C,H
,N(c2H40H)2 5.12ブチルジエチレ
ングリコール 6.67水
残量塩基/酸等量比
0.77冷却潤滑剤20 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 5.69C4H
9N (c2H40H) z 3. 55ブチ
ルジエチレングリコール 4.630n−14
HI3−z曹 OH1,13水
残量塩基/酸等量比
0.78冷却潤滑剤21 成分: 含有量(重量%
) デカン酸 11.262、
2− ジメチルアミノメチルプロパノール 5.36水
バランス(残量) 塩X/酸等量比 0.70比較の
ために、以下の冷却潤滑剤を調製した。
これらはすべて、20〜70℃のすべての温度範囲内に
おいてエマルジョンの形態であった。冷却潤滑剤ASB
およびCは、米国特許明細書4243537号に従うも
のであり、冷却潤滑剤りおよびEは、ヨーロッパ特許出
願第115926号に従うものである。
おいてエマルジョンの形態であった。冷却潤滑剤ASB
およびCは、米国特許明細書4243537号に従うも
のであり、冷却潤滑剤りおよびEは、ヨーロッパ特許出
願第115926号に従うものである。
冷却潤滑剤A
成分: 含有量(重量%
) オレイン酸 2トリエタ
ノールアミン 1ポリアルキレング
リコール (UCON 5HB 100) 10水
残量塩
基/酸等量比 0,95冷却潤滑
剤B 成分: 含を量(重量%
) オレイン酸 2トリエタ
ノールアミン 1ポリアルキレング
リコール (UCON 5HB 100) 10水
残量塩
基/酸等量比 0.95冷却潤滑
剤C 成分: 含有量(重量9
6) オレイン酸 2. 0トリ
エタノールアミン 1.6ポリアルキ
レングリコール (UCON 5HB 100) 10水
残量
塩基/酸等量比 1.5冷却潤滑
剤り 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 1.5ジエタノ
ールアミン 1.5ポリアルキレン
グリコール (Pluronic 17R2) 10水
残量塩基
/酸等量比 1.9冷却潤滑剤E 成分: 含有量(重量%
) オレイン酸 1.0トリエ
タノールアミン 0.8ポリアルキレ
ングリコール (Pluronic 17R2) 5.0水
残量塩基/酸等量比
1.5(Jソエ合ら) これらの結果から明らかなように、この発明に従った冷
却潤滑剤は、従来の技術のものに比べて、圧延したアル
ミニウム表面にかなり良い物理的な外観を与える。同時
に、鉄屑食性および白錆は、非常に低いレベルに維持さ
れている。この非常に低いレベルは、一般に、比較の組
成の冷却潤滑剤の場合よりも一層本質的に低いものであ
る。加えて、この発明に従う冷却潤滑剤は、すべての場
合において本質的に比較テストのものよりもより低い焼
鈍しの残余物の低レベルを与える。
) オレイン酸 2トリエタ
ノールアミン 1ポリアルキレング
リコール (UCON 5HB 100) 10水
残量塩
基/酸等量比 0,95冷却潤滑
剤B 成分: 含を量(重量%
) オレイン酸 2トリエタ
ノールアミン 1ポリアルキレング
リコール (UCON 5HB 100) 10水
残量塩
基/酸等量比 0.95冷却潤滑
剤C 成分: 含有量(重量9
6) オレイン酸 2. 0トリ
エタノールアミン 1.6ポリアルキ
レングリコール (UCON 5HB 100) 10水
残量
塩基/酸等量比 1.5冷却潤滑
剤り 成分: 含有量(重量%
) ラウリン酸 1.5ジエタノ
ールアミン 1.5ポリアルキレン
グリコール (Pluronic 17R2) 10水
残量塩基
/酸等量比 1.9冷却潤滑剤E 成分: 含有量(重量%
) オレイン酸 1.0トリエ
タノールアミン 0.8ポリアルキレ
ングリコール (Pluronic 17R2) 5.0水
残量塩基/酸等量比
1.5(Jソエ合ら) これらの結果から明らかなように、この発明に従った冷
却潤滑剤は、従来の技術のものに比べて、圧延したアル
ミニウム表面にかなり良い物理的な外観を与える。同時
に、鉄屑食性および白錆は、非常に低いレベルに維持さ
れている。この非常に低いレベルは、一般に、比較の組
成の冷却潤滑剤の場合よりも一層本質的に低いものであ
る。加えて、この発明に従う冷却潤滑剤は、すべての場
合において本質的に比較テストのものよりもより低い焼
鈍しの残余物の低レベルを与える。
特許出願人 ベロ〜ル・スイス・ニス・アー5
。
。
代理人弁理士深見久部′、−1−・
−1・、!−
(ほか2名)〜、−゛
Claims (10)
- (1)潤滑剤および腐食防止剤を含む、水をベースとし
た冷却潤滑剤の存在下におけるアルミニウムもしくはア
ルミニウム合金の機械加工方法であって、冷却潤滑剤が
少なくとも20〜70℃の範囲内の温度で安定な溶液の
形態で存在し、潤滑剤および腐食防止剤として、一般式
R_1COOHで示されるカルボキシル化合物(a)[
R_1は炭素数7〜14の疎水基である。]、および分
子量300以下の3級アルキルアルカノールアミン(b
)を含み、アルカノールアミンおよびカルボキシル化合
物の塩基/酸等量比が1.0以下であることを特徴とす
る、アルミニウムまたはアルミニウム合金の機械加工方
法。 - (2)冷却潤滑剤が、分子量400以下で炭素数6の最
大疎水基を有する水溶性の有機溶解化剤(c)をさらに
含むことを特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の機
械加工方法。 - (3)冷却潤滑剤が、さらに極性の本質的に疎水性の非
イオン性化合物(d)を含むことを特徴とする、特許請
求の範囲第1項または第2項記載の機械加工方法。 - (4)化合物(d)が、一般式R_5(B)_mOR_
6[ここで、R_5は炭素数8〜24の炭化水素または
アシル基であり、Bは炭素数2〜4のオキシアルキレン
基を示し、R_6は水素または炭素数1〜4のアルキル
もしくはアシル基であり、mは0から4の整数である。 ]で示されることを特徴とする、特許請求の範囲第3項
記載の機械加工方法。 - (5)アミン(b)が、一般式R_2R_3R_4N[
ここで、R_2は炭素数1〜4のヒドロキシルアルキル
基または一般式(A)_nH(ここでAは炭素数2〜4
のアルキレンオキシ基で、nは1から3の整数である)
であり、R_3は炭素数1〜6のアルキル基であり、R
_4はR_2またはR_3と同一の意味を有する基であ
る。]で示されることを特徴とする、特許請求の範囲第
1〜4項のいずれか1項に記載の機械加工方法。 - (6)カルボキシル化合物(a)の疎水基R_1が、炭
素数8〜11の脂肪族炭化水素基であることを特徴とす
る、特許請求の範囲1〜5のいずれか1項に記載の機械
加工方法。 - (7)3級アルキルアルカノールアミンとカルボキシル
化合物の塩基/酸等量比が、0.5から0.9であるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第1〜6項のいずれか
1項に記載の機械加工方法。 - (8)カルボキシル化合物(a)を0.5〜25重量%
、好ましくは2〜15重量%含み、3級アルキルアルカ
ノールアミン(b)を0.1〜20重量%、好ましくは
1〜15重量%含むことを特徴とする、特許請求の範囲
第1〜7項のいずれか1項に記載の機械加工方法。 - (9)冷却潤滑剤が、溶解化剤(c)を多くとも33重
量%、好ましくは1〜18重量%含み、非イオン性化合
物(d)を多くとも10重量%、好ましくは0.2〜1
0重量%含むことを特徴とする、特許請求の範囲第3〜
8項のいずれか1項に記載の機械加工方法。 - (10)水で希釈した後、特許請求の範囲第1〜9項の
いずれかの方法に使用するのに適する以下の組成を有す
ることを特徴とする、濃縮物。 ¥成分¥ ¥含有量(重量%)¥ カルボキシル化合物(a) 15〜75好ましくは20
〜453級アルカノールアミン(b) 3〜60好まし
くは10〜45溶解化剤(c) 0〜70好ましくは1
0〜68非イオン性化合物(d) 0〜30好ましくは
2〜30通常の添加剤(殺菌剤、香料、粘度調整剤など
のような) 0〜30好ましくは0〜15水 0〜82
好ましくは 0〜58
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JP62115705A Pending JPS62288693A (ja) | 1986-05-13 | 1987-05-12 | 冷却潤滑剤の存在下におけるアルミニウムおよびアルミニウム合金の機械加工方法ならびに冷却潤滑剤の濃縮物 |
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JP62115706A Pending JPS62277495A (ja) | 1986-05-13 | 1987-05-12 | 冷却潤滑剤の存在下におけるアルミニウムおよびアルミニウム合金の機械加工方法ならびに冷却潤滑剤の濃縮物 |
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