(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱油、合成油及び油脂からなる群から選ばれる１種以上の基油と、式(１)、(２)及び(３)で表されるアミノ酸誘導体の少なくとも１種と、炭素数６〜２０の一価アルコールを含有する油性剤とを含み、
前記アミノ酸誘導体の含有割合が、組成物全量基準で、０．０１〜３質量％であり、前記油性剤の含有割合が、組成物全量基準で、０．０５〜２０質量％であることを特徴とする不水系のアルミニウム圧延用の金属加工油組成物。
Ｒ1−ＣＯ−ＮＲ2−(ＣＨ2)n−ＣＯＯＸ    (１)
(式中、Ｒ1は炭素数６〜３０のアルキル基又は炭素数６〜３０のアルケニル基、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基又は炭素数１〜３０のアルケニル基、ｎは１〜４の整数を示す。)
[Ｒ1−ＣＯ−ＮＲ2−(ＣＨ2)n−ＣＯＯ]mＹ    (２)
(式中、Ｒ1は炭素数６〜３０のアルキル基又は炭素数６〜３０のアルケニル基、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、Ｙはアルカリ金属又はアルカリ土類金属、ｎは１〜４の整数、ｍはＹがアルカリ金属の場合は１、アルカリ土類金属の場合は２を示す。)
[Ｒ1−ＣＯ−ＮＲ2−(ＣＨ2)n−ＣＯＯ]m−Ｚ−(ＯＨ)m'    (３)
(式中、Ｒ1は炭素数６〜３０のアルキル基又は炭素数６〜３０のアルケニル基、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、Ｚは２価以上の多価アルコールの水酸基を除いた残基、ｍは１以上の整数、ｍ’は０以上の整数、ｍ＋ｍ’はＺの価数、ｎは１〜４の整数を示す。)
【請求項２】
前記油性剤として、一価アルコールと一塩基酸との炭素数７〜２６のエステルを更に含む請求項１記載の不水系のアルミニウム圧延用の金属加工油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム、マグネシウム及び銅をはじめとした各種金属並びにそれらの合金の金属加工に用いる金属加工油組成物に関し、特に圧延加工に用いる圧延油組成物に関する。また、冷間、温間及び熱間圧延、絞り、しごき、引き抜き、プレス、切削ならびに研削等の金属加工方法に用いることができる金属加工油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム系材料をはじめ、ステンレス、銅、チタン、ニッケル、クロム、鉄などを主成分とする材料は、さまざまな分野に用いられている。これらの材料は、例えば、圧延、絞り、しごき、引き抜き、プレス等の塑性加工や、切削、研削加工等により各種製品に加工・製造されている。前記加工には、潤滑油が使用されるが、近年該潤滑油に対して、高潤滑性であることのほかに、低臭気性、安全性及び加工後における潤滑油の熱脱脂等による除去性の高い性能が求められている。
【０００３】
潤滑油に求められる上記各特性を改善する添加剤としては、古くからアルコールや脂肪酸エステル、脂肪酸等の油性剤が知られている(例えば非特許文献１)。これらの油性剤は、その極性基がアルミニウム表面に吸着するが、その際極性基に結合したアルキル基が長いほうが一般に潤滑性に優れており、摩擦係数や金属凝着(移着)を低減させるとともに、圧延加工の場合、圧延加重の低減や圧延可能な圧下率の向上効果が得られやすい。しかし、アルキル基の鎖長が長すぎる場合には、潤滑油組成物とした際に析出しやすく、安定性に劣るとともに、圧延後の油剤除去性が悪化し、いわゆるオイルステインと呼ばれる油の焼き付きを生じやすい。そこで金属加工用潤滑油には、通常、炭素数１２〜２６のアルキル基を有する油性剤が使用される。
一方、前記材料の加工において、潤滑状態が過酷になると、従来から一般的に使用されている油性剤のみでは加工性能が不十分なため、これらの油性剤に加えて他の油性剤や極圧剤を併用することが提案されている(例えば特許文献１〜４)。しかし、他の油性剤や極圧剤を配合する場合、潤滑性以外の要求性能、特に油剤除去性、低臭気性、安全性及び潤滑油の安定性が犠牲となる場合が多く、潤滑性と他の要求性能を両立させた潤滑油が求められている。
【非特許文献１】材料試験技術Vol.29、No.2、p.117
【特許文献１】特開平５−９８２８４号公報
【特許文献２】特開平５−２１４３５６号公報
【特許文献３】特開平２００１−１０７０７１号公報
【特許文献４】特開平２００４−２２４８１４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、過酷度の高い条件下において潤滑性に優れ、しかも油剤除去性、低臭気性、安全性及び潤滑油の安定性等の要求を満足する金属加工油組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、鉱油等の基油に、特定のアミノ酸誘導体を添加した金属加工油組成物が、潤滑性に優れ、しかも油剤除去性、低臭気性、安全性及び潤滑油の安定性等すべての要求を満たすことを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明によれば、鉱油、合成油及び油脂からなる群から選ばれる１種以上の基油と、式(１)、(２)及び(３)で表されるアミノ酸誘導体の少なくとも１種とを含み、該アミノ酸誘導体の含有割合が、組成物全量基準で、０．０１〜３質量％であることを特徴とする不水系の金属加工油組成物(以下、本発明の組成物ともいう。)が提供される。
Ｒ1−ＣＯ−ＮＲ2−(ＣＨ2)n−ＣＯＯＸ    (１)
(式中、Ｒ1は炭素数６〜３０のアルキル基又は炭素数６〜３０のアルケニル基、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基又は炭素数１〜３０のアルケニル基、ｎは１〜４の整数を示す。)
[Ｒ1−ＣＯ−ＮＲ2−(ＣＨ2)n−ＣＯＯ]mＹ    (２)
(式中、Ｒ1は炭素数６〜３０のアルキル基又は炭素数６〜３０のアルケニル基、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、Ｙはアルカリ金属又はアルカリ土類金属、ｎは１〜４の整数、ｍはＹがアルカリ金属の場合は１、アルカリ土類金属の場合は２を示す。)
[Ｒ1−ＣＯ−ＮＲ2−(ＣＨ2)n−ＣＯＯ]m−Ｚ−(ＯＨ)m'    (３)
(式中、Ｒ1は炭素数６〜３０のアルキル基又は炭素数６〜３０のアルケニル基、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、Ｚは２価以上の多価アルコールの水酸基を除いた残基、ｍは１以上の整数、ｍ’は０以上の整数、ｍ＋ｍ’はＺの価数、ｎは１〜４の整数を示す。)
【発明の効果】
【０００７】
本発明の金属加工油組成物は、過酷度の高い条件下において優れた潤滑性を有すると共に、油剤除去性、低臭気性、安全性優れ、且つ金属加工油組成物の安定性が良好であるという優れた特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の組成物に用いる基油としては、鉱油、合成油及び油脂からなる群から選ばれる１種以上であれば、その種類に制限はないが、鉱油及び／又は合成油が特に好ましい。
前記鉱油としては、例えば、パラフィン系又はナフテン系の原油の蒸留により得られる灯油留分；灯油留分からの抽出操作等により得られるノルマルパラフィン；及びパラフィン系又はナフテン系の原油の蒸留により得られる潤滑油留分、あるいは潤滑油脱ろう工程により得られる、スラックワックス等のワックス及び／又はガストゥリキッド(ＧＴＬ)プロセス等により得られる、フィッシャートロプシュワックス、ＧＴＬワックス等の合成ワックスを原料とし、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、水素化異性化、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を１つ又は２つ以上適宜組み合わせて精製したパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、ノルマルパラフィン系基油、イソパラフィン系基油が挙げられる。
【０００９】
鉱油中の芳香族分の割合は制限は特にないが、作業環境を重視するのであれば、好ましくは３０容量％以下、より好ましくは２０容量％以下であり、さらに好ましくは１０容量％以下である。芳香族分が３０容量％を超えると臭気や皮膚刺激性が強くなり作業環境を悪化させるため好ましくない。
ここで、芳香族分とは、ＪＩＳ  Ｋ ２５３６「石油製品−炭化水素タイプ試験」の蛍光指示薬吸着法に準拠して測定された値を意味する。
鉱油中のナフテン分の割合についても特に制限はないが、１０容量％以上であることが好ましく、より好ましくは１５容量％以上、更に好ましくは２０容量％以上、更により好ましくは２５容量％以上、最も好ましくは３０容量％以上である。ナフテン分を１０容量％以上とすることにより、油剤除去工程における油剤除去性や加工性が良好となる。一方、ナフテン分の割合は９０容量％以下であることが好ましく、より好ましくは８０容量％以下、更に好ましくは７５容量％以下、最も好ましくは７０容量％以下である。ナフテン分を９０容量％以下とすることにより、室温での油剤の揮発を防止することができる。
【００１０】
鉱油中のパラフィン分の割合は、５容量％以上であることが好ましく、より好ましくは１０容量％以上、更に好ましくは２０容量％以上である。パラフィン分を５容量％以上とすることにより、油剤の臭気を防止することができる。一方、パラフィン分の割合は、９０容量％以下であることが好ましく、より好ましくは８０容量％以下、更に好ましくは７０容量％以下である。パラフィン分を９０容量％以下とすることにより、加工時における凝着発生防止効果を向上させることができる。
【００１１】
本発明においてナフテン分、パラフィン分とは、ＦＩイオン化(ガラスリザーバ使用)による質量分析法により得られた分子イオン強度をもって、これらの割合を決定するものである。以下にその測定法を具体的に示す。
(１)径１８ｍｍ、長さ９８０ｍｍの溶出クロマト用吸着管に、約１７５℃、３時間の乾燥により活性化された呼び径７４〜１４９μｍシリカゲル(富士デビソン化学(株)製ｇｒａｄｅ９２３)１２０ｇを充填する。
(２)ｎ−ペンタン７５ｍｌを注入し、シリカゲルを予め湿す。
(３)試料約２ｇを精秤し、等容量のｎ−ペンタンで希釈し、得られた試料溶液を注入する。
(４)試料溶液の液面がシリカゲル上端に達したとき、飽和炭化水素成分を分離するためにｎ−ペンタン１４０ｍｌを注入し、吸着管の下端より溶出液を回収する。
(５)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)飽和炭化水素成分を質量分析計でタイプ分析を行う。質量分析におけるイオン化方法としては、ガラスリザーバを使用したＦＩイオン化法が用いられ、質量分析計は日本電子(株)製ＪＭＳ−ＡＸ５０５Ｈを使用する。
測定条件は、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、補助オーブン温度：３００℃、セパレータ温度：３００℃、主要オーブン温度：３５０℃、試料注入量：１μｌ。
【００１２】
上記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(ＣnＨ2n+2)とナフテン類(ＣnＨ2n、ＣnＨ2n-2、ＣnＨ2n-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、飽和炭化水素成分の含有量をもとに、試料全体に対するパラフィン分、ナフテン分の各含有量を求める。
なお、ＦＩ法質量分析のタイプ分析法によるデータ処理の詳細は、「日石レビュー」第３３巻第４号１３５〜１４２頁の特に「２．２．３データ処理」の項に記載されている。
【００１３】
前記鉱油の初留点は、１５０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１５５℃以上、更に好ましくは１６０℃以上である。鉱油の初留点を１５０℃以上とすることにより、室温での油剤の揮発を十分に防止することができる。一方、鉱油の終点は４８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは４７０℃以下、更に好ましくは４５０℃以下である。鉱油の終点を４８０℃以下とすることにより、油剤除去工程における油剤除去性を良好にすることができる。また、鉱油の初留点と終点の温度差は１００℃以下であることが好ましく、より好ましくは９０℃以下、更に好ましくは８０℃以下である。かかる温度差を１００℃以下とすることにより、室温での油剤の揮発の防止と油剤除去工程における油剤除去性とを両立させることができる。ここで、初留点及び終点とは、ＪＩＳ  Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」に準拠して測定された値を意味する。
【００１４】
前記合成油としては、例えば、プロピレンオリゴマー、イソブチレンオリゴマー、ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンオリゴマー等のオレフィンオリゴマー又はその水素化物；アルキルベンゼン；アルキルナフタレン；ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等のジエステル；トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル；ポリグリコール；シリコーン油；ジアルキルジフェニルエーテル又はポリフェニルエーテルが挙げられる。これらの中で、プロピレンオリゴマー水素化物、イソブチレンオリゴマー水素化物及びポリブテン水素化物は総称してイソパラフィンと呼ばれている。中でもプロピレンオリゴマー及び／又はイソブチレンオリゴマーが好ましく用いられる。
【００１５】
前記油脂としては、例えば、牛脂、豚脂、大豆油、菜種油、米ぬか油、ヤシ油、パーム油、パーム核油、これらの水素添加物あるいはこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
【００１６】
本発明に用いる基油の４０℃における動粘度は、通常、１．０〜５０ｍｍ2／ｓ、好ましくは１．２〜４０ｍｍ2／ｓ、さらに好ましくは１．４〜３５ｍｍ2／ｓの範囲である。粘度が低すぎると潤滑性低下、高すぎると加工部への油剤の供給に問題を生ずる可能性がある。
基油の最適粘度は使用目的によって異なり、アルミニウム圧延において最適な基油の４０℃における動粘度は通常１．０〜１０ｍｍ2／ｓ、好ましくは１．２〜８．０ｍｍ2／ｓ、より好ましくは１．４〜６．０ｍｍ2／ｓの範囲である。アルミニウム以外の金属の圧延において最適な基油の４０℃における動粘度は２．０〜５０ｍｍ2／ｓ、好ましくは２．５〜４０ｍｍ2／ｓ、より好ましくは３．０〜３０ｍｍ2／ｓの範囲である。圧延以外の金属加工に使用される場合の最適な基油の４０℃における動粘度は６．０〜５００ｍｍ2／ｓ、好ましくは８．０〜３００ｍｍ2／ｓ、より好ましくは１０〜２５０ｍｍ2／ｓの範囲である。基油の動粘度(４０℃)が低すぎる場合には、引火による火災等の危険性が増すおそれがある。一方、高すぎる場合には、焼鈍後にステインと呼ばれる潤滑油成分の焼き付きが生じ易くなり、また被加工材表面にオイルピットと呼ばれる表面損傷が発生することによる表面光沢の悪化、過潤滑によるスリップ、摩耗粉発生量の増加、被加工材表面の傷つき、スリップが著しい場合には加工不能、をもたらすおそれがある。
本発明の組成物において、基油の配合割合は、組成物全量基準で通常５０質量％以上、好ましくは６０〜９９．９９質量％である。
【００１７】
本発明の金属加工油組成物は、上記式(１)、(２)又は(３)で表されるアミノ酸誘導体の構造を有する化合物を含有する。
式(１)〜(３)中、Ｒ1は炭素数６〜３０のアルキル基又は炭素数６〜３０のアルケニル基を表す。基油への溶解性などの点から、炭素数６以上のアルキル基又はアルケニル基であることが必要であり、炭素数７以上であることが好ましく、炭素数８以上であることがより好ましい。また、貯蔵安定性などの点から、炭素数３０以下のアルキル基又はアルケニル基であることが必要であり、炭素数２４以下であることが好ましく、炭素数２０以下であることがより好ましい。
このようなアルキル基及びアルケニル基としては、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等のアルキル基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い)；ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基等のアルケニル基(これらアルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、また二重結合の位置も任意である)等が挙げられる。
【００１８】
式(１)〜(３)中、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表す。貯蔵安定性などの点から、炭素数４以下のアルキル基であることが必要であり、炭素数３以下であることが好ましく、炭素数２以下であることがより好ましい。
式(１)〜(３)中、ｎは１〜４の整数を表す。貯蔵安定性などの点から、４以下の整数であることが必要であり、３以下であることが好ましく、２以下であることがより好ましい。
【００１９】
式(１)中、Ｘは水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基又は炭素数１〜３０のアルケニル基を表す。Ｘで表されるアルキル基又はアルケニル基としては、貯蔵安定性などの点から炭素数３０以下であることが必要であり、炭素数２０以下であることが好ましく、炭素数１０以下であることがより好ましい。
このようなアルキル基又はアルケニル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でも良い)；エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基等のアルケニル基(これらアルケニル基は直鎖状でも分枝状でも良く、また二重結合の位置も任意である)が挙げられる。また、よりさび止め性に優れるなどの点から、アルキル基であることが好ましい。Ｘとしては、よりさび止め性に優れるなどの点から、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルケニル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数１〜２０のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であることがさらにより好ましい。
【００２０】
式(２)中、Ｙはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を表し、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられる。これらの中でも、より加工性に優れる点から、アルカリ土類金属が好ましい。式(２)中、ｍはＹがアルカリ金属の場合は１を示し、Ｙがアルカリ土類金属の場合は２を示す。
【００２１】
式(３)中、Ｚは２価以上の多価アルコールの水酸基を除いた残基を表す。このような多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−オクタンジオール、１，８−オクタンジオール、イソプレングリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ソルバイト、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＦ、ダイマージオール等の２価のアルコール；グリセリン、２−(ヒドロキシメチル)−１，３−プロパンジオール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，３−ペンタントリオール、２−メチル−１，２，３−プロパントリオール、２−メチル−２，３，４−ブタントリオール、２−エチル−１，２，３−ブタントリオール、２，３，４−ペンタントリオール、２，３，４−ヘキサントリオール、４−プロピル−３，４，５−ヘプタントリオール、２，４−ジメチル−２，３，４−ペンタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，４−ペンタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の３価アルコール；ペンタエリスリトール、エリスリトール、１，２，３，４−ペンタンテトロール、２，３，４，５−ヘキサンテトロール、１，２，４，５−ペンタンテトロール、１，３，４，５−ヘキサンテトロール、ジグリセリン、ソルビタン等の４価アルコール；アドニトール、アラビトール、キシリトール、トリグリセリン等の５価アルコール；ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、イジトール、イノシトール、ダルシトール、タロース、アロース等の６価アルコール；ポリグリセリン又はこれらの脱水縮合物が挙げられる。
【００２２】
式(３)中、ｍは１以上の整数、ｍ’は０以上の整数であり、かつｍ＋ｍ’はＺの価数と同じである。要するに、Ｚの多価アルコールの水酸基のうち、全てが置換されていても良く、その一部のみが置換されていても良い。
【００２３】
式(１)〜(３)で表されるアミノ酸誘導体の中でも、より加工性に優れる点から、式(１)より選ばれる少なくとも１種の化合物の使用が好ましい。式(１)で示される化合物としては、例えば、ザルコシン誘導体(Ｎメチルグリシン誘導体)が挙げられ、具体的には、オレオイルザルコシン、ラウリロイルザルコシンが挙げられる。また、式(１)〜(３)の中から選ばれる１種の化合物のみを単独で使用しても良く、２種以上の化合物の混合物を使用しても良い。
式(１)〜(３)で示される化合物の添加量は、本発明の組成物全量基準で０．０１質量％以上であることが必要であり、好ましくは０．０２質量％以上、より好ましくは０．０５質量％以上、最も好ましくは０．０７質量％以上である。０．０１質量％未満の場合は必要とする加工性が得られないおそれがある。また当該化合物の添加量は、本発明の組成物全量基準で３質量％以下であることが必要であり、好ましくは２質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下、最も好ましくは１．２質量％以下である。３質量％を超える場合はオイルステインを生ずるおそれがある。
本発明の金属加工油組成物は、式(１)〜(３)で表される化合物を所定基油に含有せしめることによって、ステインや過潤滑の原因となる高添加量の油性剤を使用せずに、加工性を十分に向上させることができる。
【００２４】
本発明の組成物は、加工性を更に向上させるために含酸素化合物を含有させることができる。かかる含酸素化合物としては、以下の(Ａ１)〜(Ａ８)成分からなる群より選ばれる少なくとも１種の含酸素化合物を挙げることができる。
(Ａ１)数平均分子量が１００以上１０００以下である水酸基を３〜６個有する多価アルコールのアルキレンオキシド付加物
(Ａ２)上記(Ａ１)成分のヒドロカルビルエーテル又はヒドロカルビルエステル
(Ａ３)数平均分子量が１００以上１０００以下のポリアルキレングリコール
(Ａ４)上記(Ａ３)成分のヒドロカルビルエーテル又はヒドロカルビルエステル
(Ａ５)炭素数２〜２０の２価アルコール
(Ａ６)上記(Ａ５)成分のヒドロカルビルエーテル又はヒドロカルビルエステル
(Ａ７)炭素数３〜２０の３価アルコール
(Ａ８)上記(Ａ７)成分のヒドロカルビルエーテル又はヒドロカルビルエステル
【００２５】
(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。水酸基を３〜６個有する多価アルコールとしては、以下の多価アルコールに加え、糖類も使用可能である。
上記多価アルコールとしては、例えば、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、テトラグリセリン等のポリグリセリン；トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等のトリメチロールアルカン及びこれらの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、アリトールが挙げられる。
上記糖類としては、例えば、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、マントース、イソマルトース、トレハロース、シュクロースが挙げられる。これらの中では、加工性に優れる点から、グリセリン、トリメチロールアルカン、ソルビトールが好ましい。
【００２６】
(Ａ１)成分を構成するアルキレンオキシドとしては、炭素数２〜６、好ましくは炭素数２〜４のアルキレンオキシドが用いられる。炭素数２〜６のアルキレンオキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシブタン(α−ブチレンオキシド)、２，３−エポキシブタン(β−ブチレンオキシド)、１，２−エポキシ−１−メチルプロパン、１，２−エポキシヘプタン、１，２−エポキシヘキサンが挙げられる。これらの中では、加工性に優れる点から、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが好ましく、エチレンオキシド、プロピレンオキシドがより好ましい。
なお、２種以上のアルキレンオキシドを用いた場合には、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よい。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シドを付加させる際、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。これらの中では、加工性に優れる点から、全ての水酸基に付加させた方が好ましい。
【００２７】
(Ａ１)成分の数平均分子量(Ｍｎ)は、通常１００以上１０００以下であり、好ましくは１００以上８００以下である。Ｍｎが１００未満の場合には、基油に対する溶解性が低下するおそれがある。一方、Ｍｎが１０００より大きい場合には、油剤除去工程において加工後の被加工材の表面に油剤が残存するおそれがある。なお、本発明におけるＭｎは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(ＧＰＣ)による標準ポリスチレン換算の数平均分子量をいう。
【００２８】
(Ａ１)成分としては、例えば、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シドを付加反応させたＭｎが１００以上１０００以下のものを用いてもよい。また、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シ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シド付加物の混合物を、蒸留やクロマトグラフィーによってＭｎが１００以上１０００以下となるように分離したものを用いてもよい。なお、(Ａ１)成分としては、これらの化合物を単独で又は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００２９】
(Ａ２)成分は、通常Ｍｎが１００以上１０００以下、好ましくは１００以上８００以下である水酸基を３〜６個有する多価アルコールのアルキレンオキシド付加物を、ヒドロカルビルエーテル化又はエステル化させたものを用いることができる。
(Ａ２)成分としては、(Ａ１)成分のアルキレンオキシド付加物の末端水酸基の一部又は全てを、ヒドロカルビルエーテル化又はエステル化させたものが使用できる。ここで、ヒドロカルビル基とは、炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数５〜７のシクロアルキル基、炭素数６〜１１のアルキルシクロアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１８のアルキルアリール基、炭素数７〜１８のアリールアルキル基等の炭素数１〜２４の炭化水素基を表す。
【００３０】
炭素数１〜２４のアルキル基としては、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、ｔ−ブチル基、直鎖又は分枝のペンチル基、直鎖又は分枝のヘキシル基、直鎖又は分枝のヘプチル基、直鎖又は分枝のオクチル基、直鎖又は分枝のノニル基、直鎖又は分枝のデシル基、直鎖又は分枝のウンデシル基、直鎖又は分枝のドデシル基、直鎖又は分枝のトリデシル基、直鎖又は分枝のテトラデシル基、直鎖又は分枝のペンタデシル基、直鎖又は分枝のヘキサデシル基、直鎖又は分枝のヘプタデシル基、直鎖又は分枝のオクタデシル基、直鎖又は分枝のノナデシル基、直鎖又は分枝のイコシル基、直鎖又は分枝のヘンイコシル基、直鎖又は分枝のドコシル基、直鎖又は分枝のトリコシル基、直鎖又は分枝のテトラコシル基が挙げられる。
【００３１】
炭素数２〜２４のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、直鎖又は分枝のプロペニル基、直鎖又は分枝のブテニル基、直鎖又は分枝のペンテニル基、直鎖又は分枝のへキセニル基、直鎖又は分枝のヘプテニル基、直鎖又は分枝のオクテニル基、直鎖又は分枝のノネニル基、直鎖又は分枝のデセニル基、直鎖又は分枝のウンデセニル基、直鎖又は分枝のドデセニル基、直鎖又は分枝のトリデセニル基、直鎖又は分枝のテトラデセニル基、直鎖又は分枝のペンタデセニル基、直鎖又は分枝のヘキサデセニル基、直鎖又は分枝のヘプタデセニル基、直鎖又は分枝のオクタデセニル基、直鎖又は分枝のノナデセニル基、直鎖又は分枝のイコセニル基、直鎖又は分枝のヘンイコセニル基、直鎖又は分枝のドコセニル基、直鎖又は分枝のトリコセニル基、直鎖又は分枝のテトラコセニル基が挙げられる。
【００３２】
炭素数５〜７のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基が挙げられる。炭素数６〜１１のアルキルシクロアルキル基としては、例えば、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、メチルエチルシクロペンチル基、ジエチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、メチルエチルシクロヘキシル基、ジエチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基、メチルエチルシクロヘプチル基、ジエチルシクロヘプチル基が挙げられ、これらのうち構造異性体のあるものはそれらを全てが挙げられる。
【００３３】
炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。炭素数７〜１８のアルキルアリール基としては、例えば、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、直鎖又は分枝のプロピルフェニル基、直鎖又は分枝のブチルフェニル基、直鎖又は分枝のペンチルフェニル基、直鎖又は分枝のヘキシルフェニル基、直鎖又は分枝のヘプチルフェニル基、直鎖又は分枝のオクチルフェニル基、直鎖又は分枝のノニルフェニル基、直鎖又は分枝のデシルフェニル基、直鎖又は分枝のウンデシルフェニル基、直鎖又は分枝のドデシルフェニル基が挙げられ、これらのうち構造異性体のあるものはそれらを全てが挙げられる。
【００３４】
炭素数７〜１２のアリールアルキル基としては、例えば、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。)が挙げられる。
【００３５】
これらの中では、加工性に優れる点から、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルケニル基が好ましく、炭素数３〜１２の直鎖又は分枝のアルキル基、オレイル基(オレイルアルコールから水酸基を除いた残基)がより好ましい。
【００３６】
エステル化に用いる酸としては、通常、カルボン酸が挙げられる。このカルボン酸としては、一塩基酸でも多塩基酸でもよいが、通常、一塩基酸が用いられる。一塩基酸としては、炭素数６〜２４の脂肪酸が挙げられ、直鎖状のものでも分枝状のものでもよい。また、一塩基酸としては、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸又はこれらの混合物であってもよい。
【００３７】
飽和脂肪酸としては、例えば、直鎖又は分枝のヘキサン酸、直鎖又は分枝のオクタン酸、直鎖又は分枝のノナン酸、直鎖又は分枝のデカン酸、直鎖又は分枝のウンデカン酸、直鎖又は分枝のドデカン酸、直鎖又は分枝のトリデカン酸、直鎖又は分枝のテトラデカン酸、直鎖又は分枝のペンタデカン酸、直鎖又は分枝のヘキサデカン酸、直鎖又は分枝のオクタデカン酸、直鎖又は分枝のヒドロキシオクタデカン酸、直鎖又は分枝のノナデカン酸、直鎖又は分枝のエイコサン酸、直鎖又は分枝のヘンエイコサン酸、直鎖又は分枝のドコサン酸、直鎖又は分枝のトリコサン酸、直鎖又は分枝のテトラコサン酸が挙げられる。
【００３８】
不飽和脂肪酸としては、例えば、直鎖又は分枝のヘキセン酸、直鎖又は分枝のヘプテン酸、直鎖又は分枝のオクテン酸、直鎖又は分枝のノネン酸、直鎖又は分枝のデセン酸、直鎖又は分枝のウンデセン酸、直鎖又は分枝のドデセン酸、直鎖又は分枝のトリデセン酸、直鎖又は分枝のテトラデセン酸、直鎖又は分枝のペンタデセン酸、直鎖又は分枝のヘキサデセン酸、直鎖又は分枝のオクタデセン酸、直鎖又は分枝のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖又は分枝のノナデセン酸、直鎖又は分枝のエイコセン酸、直鎖又は分枝のヘンエイコセン酸、直鎖又は分枝のドコセン酸、直鎖又は分枝のトリコセン酸、直鎖又は分枝のテトラコセン酸が挙げられる。
【００３９】
これらの中では、特に炭素数８〜２０の飽和脂肪酸、炭素数８〜２０の不飽和脂肪酸及びこれらの混合物が好ましい。なお、(Ａ２)成分としては、これら化合物を単独で又は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４０】
(Ａ３)成分は、通常Ｍｎが１００以上１０００以下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のアルキレンオキシドを単独重合又は共重合したものが用いられる。炭素数２〜６のアルキレンオキシドとしては、(Ａ１)成分の説明において列挙したアルキレンオキシドが挙げられる。これらの中では、加工性に優れる点から、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが好ましく、エチレンオキシド、プロピレンオキシドがより好ましい。
なお、ポリアルキレングリコールの調製時に２種以上のアルキレンオキシドを用いた場合には、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よい。
【００４１】
(Ａ３)成分としては、通常Ｍｎが１００以上１０００以下、好ましくは１２０以上７００以下のポリアルキレングリコールが用いられる。Ｍｎが１００未満の場合は、鉱油への溶解性が低下するおそれがある。一方、Ｍｎが１０００より大きい場合は、油剤除去工程において加工後の被加工材の表面に油剤が残存するおそれがある。
(Ａ３)成分としては、その製造時におけるアルキレンオキシドを重合させる際にＭｎが１００以上１０００以下となるように反応させたものを用いてもよい。また、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、蒸留やクロマトグラフィーによってＭｎが１００以上１０００以下となるように分離したものを用いてもよい。なお、(Ａ３)成分としては、これらの化合物を単独で又は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４２】
(Ａ４)成分としては、Ｍｎが１００以上１０００以下、好ましくは１２０以上７００以下のポリアルキレングリコールを、ヒドロカルビルエーテル化又はエステル化させたものが用いられる。(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又は全てを、ヒドロカルビルエーテル化又はエステル化させたものも使用できる。ここでいうヒ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、(Ａ２)成分の説明において列挙した各基が挙げられる。これらの中では、加工性に優れる点から、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルケニル基が好ましく、炭素数３〜１２の直鎖又は分枝のアルキル基、オレイル基(オレイルアルコールから水酸基を除いた残基)がより好ましい。
【００４３】
(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をエステル化させたものも使用できる。エステル化に用いる酸としては、通常カルボン酸が挙げられる。このカルボン酸としては、一塩基酸でも多塩基酸でもよいが、通常、一塩基酸が用いられる。具体的には、上記(Ａ２)成分の説明において列挙したものが挙げられる。なお、(Ａ４)成分としては、これら化合物を単独で又は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４４】
(Ａ５)成分は、炭素数２〜２０、好ましくは炭素数３〜１８の２価アルコールである。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しないものをいう。炭素数２〜２０の２価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、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、１，２−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、１，２−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、１，２−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、１，２−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，２−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、１，２−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，２−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、１，２−ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、１，２−トリデカンジオール、１，１４−テトラデカンジオール、１，２−テトラデカンジオール、１，１５−ヘプタデカンジオール、１，２−ヘプタデカンジオール、１，１６−ヘキサデカンジオール、１，２−ヘキサデカンジオール、１，１７−ヘプタデカンジオール、１，２−ヘプタデカンジオール、１，１８−オクタデカンジオール、１，２−オクタデカンジオール、１，１９−ノナデカンジオール、１，２−ノナデカンジオール、１，２０−イコサデカンジオール、１，２−イコサデカンジオールが挙げられる。
【００４５】
これらの中では、加工性に優れる点から、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、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、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオールが好ましく挙げられる。なお、(Ａ５)成分としては、これらの化合物を単独で又は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４６】
(Ａ６)成分としては、炭素数２〜２０、好ましくは炭素数３〜１８の２価アルコール(但し、分子中にエーテル結合を有するものを除く。)を、ヒドロカルビルエーテル化させたもの又はエステル化させたものが用いられる。
(Ａ６)成分としては、(Ａ５)成分の２価アルコールの末端水酸基の一部又は全てを、ヒドロカルビルエーテル化させたものも使用できる。ここでいうヒ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、(Ａ２)成分の説明において列挙した各基が挙げられる。これらの中では、加工性に優れる点から、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルケニル基が好ましく、炭素数３〜１２の直鎖又は分枝のアルキル基、オレイル基(オレイルアルコールから水酸基を除いた残基)が更に好ましい。
【００４７】
(Ａ６)成分としては、(Ａ５)成分の２価アルコールの末端水酸基の一方又は両方を、エステル化させたものも使用できる。エステル化に用いる酸としては、通常、カルボン酸が挙げられる。このカルボン酸としては、一塩基酸でも多塩基酸でもよいが、通常一塩基酸が用いられる。具体的には、上記(Ａ２)成分の説明において列挙したものが挙げられる。
(Ａ６)成分のエステルは、(Ａ５)成分の２価アルコールの末端水酸基の一方をエステル化したもの(部分エステル)であってもよく、末端水酸基の両方をエステル化したもの(完全エステル)であってもよい。これらの中では、加工性に優れる点から、部分エステルであることが好ましい。なお、(Ａ６)成分としては、これら化合物を単独で又は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００４８】
(Ａ７)成分は、炭素数３〜２０、好ましくは炭素数３〜１８の３価アルコールである。ここでいう３価アルコールとは、分子中にエーテル結合を有しないものをいう。炭素数３〜２０の３価アルコールとしては、グリセリン、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，３−ペンタントリオール、１，２，４−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３−ヘキサントリオール、１，２，４−ヘキサントリオール、１，２，５−ヘキサントリオール、１，３，４−ヘキサントリオール、１，３，５−ヘキサントリオール、１，３，６−ヘキサントリオール、１，４，５−ヘキサントリオール、１，２，７−ヘプタントリオール、１，２，８−オクタントリオール、１，２，９−ノナントリオール、１，２，１０−デカントリオール、１，２，１１−ウンデカントリオール、１，２，１２−ドデカントリオール、１，２，１３−トリデカントリオール、１，２，１４−テトラデカントリオール、１，２，１５−ペンタデカントリオール、１，２，１６−へキサデカントリオール、１，２，１７−ヘプタデカントリオール、１，２，１８−オクタデカントリオール、１，２，１９−ノナデカントリオール、１，２，２０−イコサントリオールが挙げられる。
【００４９】
これらの中では、加工性に優れる点から、１，２，１２−ドデカントリオール、１，２，１３−トリデカントリオール、１，２，１４−テトラデカントリオール、１，２，１５−ペンタデカントリオール、１，２，１６−ヘキサデカントリオール、１，２，１７−ヘプタデカントリオール、１，２，１８−オクタデカントリオールが好ましい。なお、(Ａ７)成分としては、これら化合物を単独で又は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００５０】
(Ａ８)成分としては、炭素数３〜２０、好ましくは炭素数３〜１８の３価アルコール(但し、分子中にエーテル結合を有するものを除く。)を、ヒドロカルビルエーテル化させたもの又はエステル化させたものが用いられる。
(Ａ８)成分としては、(Ａ７)成分の３価アルコールの末端水酸基の一部又は全てを、ヒドロカルビルエーテル化させたものも使用できる。ここでいうヒ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、(Ａ２)成分の説明において列挙した各基が挙げられる。これらの中では、加工性に優れる点から、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルキル基、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝のアルケニル基が好ましく、炭素数３〜１２の直鎖又は分枝のアルキル基、オレイル基(オレイルアルコールから水酸基を除いた残基)がより好ましく挙げられる。
【００５１】
(Ａ８)成分としては、(Ａ７)成分の３価アルコールの末端水酸基の一方又は全部を、エステル化させたものも使用できる。エステル化に用いる酸としては、通常、カルボン酸が挙げられる。このカルボン酸としては、一塩基酸でも多塩基酸でもよいが、通常一塩基酸が用いられる。具体的には、上記(Ａ２)成分において列挙したものが挙げられる。なお、(Ａ８)成分のエステルとしては、(Ａ７)成分の３価アルコールの末端水酸基の一つ又は２つをエステル化したもの(部分エステル)であってもよく、末端水酸基の全部をエステル化したもの(完全エステル)であってもよい。これらの中では、加工性に優れる点から、部分エステルが好ましく挙げられる。
【００５２】
(Ａ８)成分としては、(Ａ７)成分のうち、グリセリン、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、１，３，５−ペンタントリオール、１，２，３−ペンタントリオール、１，２，４−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３−へキサントリオール、１，２，４−ヘキサントリオール、１，２，５−ヘキサントリオール、１，３，４−ヘキサントリオール、１，３，５−ヘキサントリオール、１，３，６−へキサントリオール又は１，４，５−へキサントリオールのヒドロカルビルエーテル又は部分エステルが好ましく挙げられる。なお、(Ａ８)成分としては、これら化合物を単独で又は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００５３】
本発明において、上記(Ａ１)〜(Ａ８)成分は、これらの中から選ばれる１種の含酸素化合物を単独で用いてもよいし、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よい。上記(Ａ１)〜(Ａ８)成分の中では、加工性に優れる点から、(Ａ３)成分、(Ａ４)成分、(Ａ５)成分及び(Ａ８)成分の少なくとも１種の使用が好ましく、(Ａ３)成分、(Ａ４)成分及び(Ａ８)成分の少なくとも１種の使用がより好ましい。
【００５４】
本発明の組成物において、含酸素化合物を含有させる場合の含有割合は、組成物全量基準で通常０．００５〜１０．０質量％である。すなわち、含酸素化合物の含有割合は０．００５質量％以上であり、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上である。一方、含酸素化合物の含有割合は１０質量％以下であり、好ましくは５．０質量％以下、より好ましくは２．０質量％以下である。含酸素化合物の含有割合が少なすぎると加工性の更なる向上効果が不十分となることがあり、含有割合を多くしても見合う効果が得られないことがある。
【００５５】
本発明の組成物においては、加工性を更に向上させるために油性剤を含有させることができる。油性剤としては、例えば、(Ｂ１)エステル、(Ｂ２)一価アルコール及び(Ｂ３)カルボン酸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。なお、油性剤としては、通常潤滑油の油性剤として用いられているものも含まれる。
(Ｂ１)成分であるエステルは、アルコールとカルボン酸とを反応させることにより得られる。アルコールとしては、一価アルコールでも多価アルコールでもよい。また、カルボン酸としては、一塩基酸でも多塩基酸でもよい。
【００５６】
(Ｂ１)成分を構成する一価アルコールとしては、通常炭素数１〜２６、好ましくは１〜１８、より好ましくは１〜８、最も好ましくは１〜６の一価アルコールが用いられる。このようなアルコールは、直鎖状のものでも分枝状のものでもよく、また飽和のものでも不飽和のものでもよい。
炭素数１〜２６の一価アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、直鎖又は分枝のプロパノール、直鎖又は分枝のブタノール、直鎖又は分枝のペンタノール、直鎖又は分枝のヘキサノール、直鎖又は分枝のヘプタノール、直鎖又は分枝のオクタノール、直鎖又は分枝のノナノール、直鎖又は分枝のデカノール、直鎖又は分枝のウンデカノール、直鎖又は分枝のドデカノール、直鎖又は分枝のトリデカノール、直鎖又は分枝のテトラデカノール、直鎖又は分枝のペンタデカノール、直鎖又は分枝のヘキサデカノール、直鎖又は分枝のヘプタデカノール、直鎖又は分枝のオクタデカノール、直鎖又は分枝のノナデカノール、直鎖又は分枝のエイコサノール、直鎖又は分枝のヘンエイコサノール、直鎖又は分枝のトリコサノール、直鎖又は分枝のテトラコサノール、オレイルアルコール又はこれらの混合物が挙げられる。
【００５７】
(Ｂ１)成分を構成する一塩基酸としては、通常炭素数６〜２４を有する直鎖又は分枝の脂肪酸が挙げられる。また、一塩基酸は、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸又はこれらの混合物であってもよい。
飽和脂肪酸としては、例えば、直鎖又は分枝のへキサン酸、直鎖又は分枝のオクタン酸、直鎖又は分枝のノナン酸、直鎖又は分枝のデカン酸、直鎖又は分枝のウンデカン酸、直鎖又は分枝のドデカン酸、直鎖又は分枝のトリデカン酸、直鎖又は分枝のテトラデカン酸、直鎖又は分枝のペンタデカン酸、直鎖又は分枝のヘキサデカン酸、直鎖又は分枝のオクタデカン酸、直鎖又は分枝のヒドロキシオクタデカン酸、直鎖又は分枝のノナデカン酸、直鎖又は分枝のエイコサン酸、直鎖又は分枝のヘンエイコサン酸、直鎖又は分枝のドコサン酸、直鎖又は分枝のトリコサン酸、直鎖又は分枝のテトラコサン酸が挙げられる。
【００５８】
不飽和脂肪酸としては、例えば、直鎖又は分枝のヘキセン酸、直鎖又は分枝のヘプテン酸、直鎖又は分枝のオクテン酸、直鎖又は分枝のノネン酸、直鎖又は分枝のデセン酸、直鎖又は分枝のウンデセン酸、直鎖又は分枝のドデセン酸、直鎖又は分枝のトリデセン酸、直鎖又は分枝のテトラデセン酸、直鎖又は分枝のペンタデセン酸、直鎖又は分枝のヘキサデセン酸、直鎖又は分枝のオクタデセン酸、直鎖又は分枝のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖又は分枝のノナデセン酸、直鎖又は分枝のエイコセン酸、直鎖又は分枝のヘンエイコセン酸、直鎖又は分枝のドコセン酸、直鎖又は分枝のトリコセン酸、直鎖又は分枝のテトラコセン酸が挙げられる。これらの中では、特に炭素数８〜２０の飽和脂肪酸、炭素数８〜２０の不飽和脂肪酸及びこれらの混合物が好ましい。
【００５９】
(Ｂ１)成分を構成する多塩基酸としては、炭素数２〜１６の二塩基酸及びトリメリット酸が挙げられる。炭素数２〜１６の二塩基酸は、直鎖のものでも分枝のものでもよく、また飽和二塩基酸、不飽和二塩基酸又はこれらの混合物であってもよい。
飽和二塩基酸としては、例えば、エタン二酸、プロパン二酸、直鎖又は分枝のブタン二酸、直鎖又は分枝のペンタン二酸、直鎖又は分枝のへキサン二酸、直鎖又は分枝のオクタン二酸、直鎖又は分枝のノナン二酸、直鎖又は分枝のデカン二酸、直鎖又は分枝のウンデカン二酸、直鎖又は分枝のドデカン二酸、直鎖又は分枝のトリデカン二酸、直鎖又は分枝のテトラデカン二酸、直鎖又は分枝のヘプタデカン二酸、直鎖又は分枝のヘキサデカン二酸が挙げられる。
【００６０】
不飽和二塩基酸としては、例えば、直鎖又は分枝のヘキセン二酸、直鎖又は分枝のオクテン二酸、直鎖又は分枝のノネン二酸、直鎖又は分枝のデセン二酸、直鎖又は分枝のウンデセン二酸、直鎖又は分枝のドデセン二酸、直鎖又は分枝のトリデセン二酸、直鎖又は分枝のテトラセン二酸、直鎖又は分枝のヘプタデセン二酸、直鎖又は分枝のヘキサデセン二酸が挙げられる。
【００６１】
(Ｂ１)成分のエステル油性剤としては、例えば、以下の(１ｂ)〜(７ｂ)成分が挙げられる。エステル油性剤としては、これらの例示成分のように、任意のアルコールとカルボン酸とを反応させて得られるエステルが使用可能であるが、これらに限定されるものではない。
(１ｂ)一価アルコールと一塩基酸とのエステル、
(２ｂ)多価アルコールと一塩基酸とのエステル、
(３ｂ)一価アルコールと多塩基酸とのエステル、
(４ｂ)多価アルコールと多塩基酸とのエステル、
(５ｂ)一価アルコール及び多価アルコールの混合物と、多塩基酸との混合エステル、
(６ｂ)多価アルコールと、一塩基酸及び多塩基酸の混合物との混合エステル、
(７ｂ)一価アルコール及び多価アルコールの混合物と、一塩基酸及び多塩基酸の混合物との混合エステル。
【００６２】
なお、上記アルコール成分として多価アルコールを用いる場合には、エステルとして、多価アルコール中の水酸基が全てエステル化された完全エステルを意味する。また、上記カルボン酸成分として多塩基酸を用いる場合には、エステルとしては、多塩基酸中のカルボキシル基が全てエステル化された完全エステルでもよく、カルボキシル基の一部がエステル化されずに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よい。
【００６３】
(Ｂ１)成分のエステル油性剤としては、上記何れのものも使用可能であるが、加工性に優れる点から、(１ｂ)一価アルコールと一塩基酸とのエステル及び(３ｂ)一価アルコールと多塩基酸とのエステルが好ましい。特にアルミフィン加工及びアルミニウム圧延においては、(１ｂ)一価アルコールと一塩基酸とのエステルがより好ましく、アルミニウム以外の金属の圧延においては、(１ｂ)一価アルコールと一塩基酸とのエステルがより好ましく、(１ｂ)一価アルコールと一塩基酸とのエステルと(３ｂ)一価アルコールと多塩基酸とのエステルの併用が最も好ましい。
【００６４】
(１ｂ)一価アルコールと一塩基酸とのエステルにおける合計炭素数は特に制限はないが、加工性の向上の点からエステルの合計炭素数は７以上が好ましく、９以上がより好ましく、１１以上が最も好ましい。また、油剤除去性の点から、エステルの合計炭素数は２６以下が好ましく、２４以下がより好ましく、２２以下が最も好ましい。前記一価アルコールの炭素数には特に制限はないが、炭素数１〜１０が好ましく、炭素数１〜８がより好ましく、炭素数１〜６がさらにより好ましく、炭素数１〜４が最も好ましい。前記一塩基酸の炭素数には特に制限はないが、炭素数８〜２２が好ましく、炭素数１０〜２０がより好ましく、炭素数１２〜１８が最も好ましい。前記合計炭素数、前記アルコールの炭素数及び前記一塩基酸の炭素数を前述のように設定することが好ましいのは、上限値に関してはステインや腐食の発生を増大させるおそれが大きくなる点、冬季において流動性を失い扱いが困難になるおそれが大きくなる点及び基油への溶解性が低下して析出するおそれが大きくなる点を考慮したものであり、下限値に関しては、潤滑性能の点及び臭気による作業環境悪化の点を考慮したものである。
【００６５】
(３ｂ)一価アルコールと多塩基酸とのエステルの形態は特に制限されないが、式(４)で表されるジエステル、又はトリメリット酸のエステルであることが好ましい。
Ｒ1−Ｏ−ＣＯ(ＣＨ2)nＣＯ−Ｏ−Ｒ2      (４)
式(４)中、Ｒ1及びＲ2は互いに同一又は異なる基であって、炭素数３〜１０の炭化水素基を示し、ｎは４〜８を示す。
【００６６】
潤滑性能の向上効果が期待できなくなるおそれがある、臭気により作業環境が悪化するなどの点から、式(４)においてＲ1及びＲ2は炭素数３以上の炭化水素基であることが好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させるおそれが大きくなる、冬季において流動性を失い扱いが困難になるおそれが大きくなる、基油への溶解性が低下して析出するおそれが大きくなるなどの点から、式(４)においてＲ1及びＲ2は炭素数１０以下の炭化水素基であることが好ましい。また、ステインや腐食の発生を増大させるおそれが大きくなる、冬季において流動性を失い扱いが困難になるおそれが大きくなる、基油への溶解性が低下して析出するおそれが大きくなるなどの点から、ｎは８以下であることが好ましい。一方、潤滑性能の向上効果が期待できなくなるおそれがある、臭気により作業環境が悪化するなどの点から、ｎは４以上であることが好ましい。このうち、原料の入手のしやすさ、及び価格の点からｎ＝４又は６が特に好ましい。
【００６７】
式(４)のＲ1及びＲ2としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキルシクロアルキル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキル基が挙げられ、特にアルキル基が好ましい。このアルキル基には直鎖アルキル基又は分岐アルキル基が含まれ、直鎖アルキル基と分岐アルキル基が混在していてもよいが、分岐アルキル基単独が好ましい。前記Ｒ1及びＲ2としては、例えば、直鎖又は分岐のプロピル基、直鎖又は分岐のブチル基、直鎖又は分岐のペンチル基、直鎖又は分岐のヘキシル基、直鎖又は分岐のヘプチル基、直鎖又は分岐のオクチル基、直鎖又は分岐のノニル基、直鎖又は分岐のデシル基が挙げられる。
式(４)で表されるジエステルは任意の方法で得られるが、例えば、炭素数６〜１０の直鎖飽和ジカルボン酸(炭素数６から順に、アジピン酸、ピメリン酸、コルク酸、アゼライン酸、セバシン酸)又はその誘導体と、炭素数３〜１０のアルコールとをエステル化させる方法が例示される。
トリメリット酸をエステル化する１価アルコールの炭素数は特に制限はないが、ステインや腐食の発生を増大させるおそれが大きくなる、冬季において流動性を失い扱いが困難になるおそれが大きくなる、基油への溶解性が低下して析出するおそれが大きくなるなどの点から、炭素数１〜１０が好ましく、炭素数１〜８がより好ましく、炭素数１〜６がさらに好ましく、炭素数１〜４が最も好ましい。また、トリメリット酸のエステルは、部分エステル(モノエステル又はジエステル)でも完全エステル(トリエステル)でもよい。
【００６８】
(Ｂ２)成分の一価アルコールとしては、例えば、エステル油性剤の説明においてエステルを構成する一価アルコールとして例示した化合物が挙げられる。
一価アルコールの合計炭素数は、加工性により優れる点から６以上が好ましく、８以上がより好ましく、１０以上が最も好ましい。また、油剤除去性の点から、一価アルコールの合計炭素数は２０以下が好ましく、１８以下がより好ましく、１６以下が最も好ましい。
【００６９】
(Ｂ３)成分のカルボン酸は、一塩基酸でも多塩基酸でもよい。このようなカルボン酸としては、例えば、上記(Ｂ１)成分の説明においてエステルを構成するカルボン酸として例示した化合物が挙げられる。これらの中では、加工性により優れる点から一塩基酸が好ましい。また、加工性に優れる点から、カルボン酸の合計炭素数は６以上が好ましく、８以上がより好ましく、１０以上が最も好ましい。また、油剤除去性の点から、カルボン酸の合計炭素数は２２以下が好ましく、２０以下がより好ましく、１８以下が最も好ましい。
【００７０】
本発明の組成物において油性剤を用いる場合には、上記各種油性剤の中から選ばれる１種のみを単独で又は２種以上の混合物として用いてもよいが、加工性をより向上できることから、(１)一価アルコールと一塩基酸とから得られる合計炭素数７〜２６のエステル、(２)炭素数６〜２０の一価アルコール、特に炭素数が９以上の一価アルコールと炭素数８以下の一価アルコールの併用、(３)炭素数６〜２０の一塩基酸、又はこれらの混合物であることが好ましい。
油性剤を用いる場合の含有割合は、アルミニウム用圧延油の場合、組成物全量基準で通常０．０１〜３０質量％である。この場合の油性剤の含有割合は、加工性の点から、好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．０５質量％以上、更に好ましくは０．０７質量％以上である。一方、油性剤の含有割合の上限値は３０質量％以下であり、油剤除去性の点から、好ましくは２０質量％以下であり、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である。
一方、アルミニウム用圧延油以外の金属加工油の場合、組成物全量基準で通常1〜７０質量％である。この場合の油性剤の含有割合は、加工性の点から、好ましくは1質量％以上であり、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上である。一方、油性剤の含有割合の上限値は７０質量％以下であり、油剤除去性の点から、好ましくは６５質量％以下であり、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５５質量％以下である。
【００７１】
本発明の組成物においては、その優れた効果をより一層向上させるため、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、抗乳化剤、かび防止剤等の添加剤を単独で又は２種以上を組み合わせて更に含有させることができる。特に圧延油以外の金属加工油として用いる場合は極圧剤の併用が効果的である。
極圧添加剤としては、例えば、トリクレジルホスフェート等のリン系化合物、及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機金属化合物が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、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−ナフチルアミン等の芳香族アミン及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機金属化合物が挙げられる。
さび止め剤としては、例えば、オレイン酸等の脂肪酸の塩、ジノニルナフタレンスルホネート等のスルホン酸塩、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル、アミン及びその誘導体、リン酸エステル及びその誘導体が挙げられる。
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールが挙げられる。
消泡剤としては、例えば、シリコーン系のものが挙げられる。
抗乳化剤としては、界面活性剤が用いられ、例えば、カチオン系として四級アンモニウム塩、イミダゾリン型、アニオン系として硫酸化油、エアロゾル型、ノニオン系としてひまし油のエチレンオキシド付加物、エーテル型非イオン活性剤のリン酸エステル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック共重合物、ダイマー酸とのエステルが挙げられる。
かび防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、ホルムアルデヒド供与体化合物、サリチルアニリド系化合物が挙げられる。
なお、上記添加剤の合計含有割合は、組成物全量基準で通常４０質量％以下、好ましくは３０質量％以下である。
【００７２】
本発明の組成物は、保管時の自然吸湿分を除き実質的に水を含有しない不水の状態で使用する。
【００７３】
本発明の組成物の４０℃における動粘度は、格別の限定はないが、アルミニウム圧延加工においては、潤滑性と表面品質の点から、好ましくは１．０〜１０ｍｍ2／ｓ、より好ましくは１．０〜８．０ｍｍ2／ｓである。アルミニウム以外の金属の圧延加工においては、好ましくは１．０〜５０ｍｍ2／ｓ、より好ましくは２．０〜４０ｍｍ2／ｓ、最も好ましくは３．０〜３０ｍｍ2／ｓである。圧延以外の金属加工においては通常６．０〜５００ｍｍ2／ｓ、好ましくは８．０〜３００ｍｍ2／ｓ、より好ましくは１０〜２５０ｍｍ2／ｓの範囲である。
【００７４】
本発明の組成物は、種々の金属の加工油として用いられる。適用される金属としては、例えば、アルミニウム、マグネシウムや、銅、鉄、クロム、ニッケル、亜鉛、スズ、チタン等の遷移金属、並びにそれらの合金を挙げることができる。
加工方法としては、冷間圧延、温間及び熱間圧延、プレス、打ち抜き、しごき、絞り、引き抜き、鍛造、切削及び研削等の金属加工に適用することができ、特に冷間圧延、温間及び熱間圧延に適用することができる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の好適な実施例について更に詳細な説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１〜９及び比較例１〜３
表１及び２に示す基油及び添加剤を用いて金属加工油を調製した。尚、基油及び添加剤としては、以下に示すものを用いた。
＜基油＞
基油１：鉱油(４０℃における動粘度２．５ｍｍ2／ｓ)
基油２：鉱油(４０℃における動粘度１１．５ｍｍ2／ｓ)
基油３：イソブチレンオリゴマー(４０℃における動粘度２．１ｍｍ2／ｓ)
＜添加剤＞
Ａ１：オレオイルザルコシン(N-Methyloleamidoacetic acid)
Ｂ１：ラウリルアルコール７０質量％とミリスチルアルコール３０質量％の混合物
Ｂ２：ステアリン酸ブチル
【００７６】
得られた金属加工油を用いて、以下の材料における以下の金属加工評価を行った。結果を表１及び表２に示す。
＜材料＞
１．純アルミニウム(AL９９．９９％)        ０．５ｍｍ厚／６８ｍｍ幅
２．合金系アルミニウム(ＪＩＳ Ａ５０５２)  ０．５ｍｍ厚／６８ｍｍ幅
３．黄銅(ＪＩＳ Ｃ２６００)                ０．２９ｍｍ厚／５０ｍｍ幅
４．ステンレスＳＵＳ３０４                ０．２４ｍｍ厚／５０ｍｍ幅
＜評価方法＞
圧延試験
下記条件において圧延加工を行った。
ワークロール直径：５０ｍｍ、バックアップロール直径：２０４ｍｍ、圧延速度：９５ｍ／分、圧下率：圧下率２０％からスタートし、段階的に上昇させる。
圧下率を段階的に増加させたときの正常に圧延できる最大の圧下率(％)を求める。
耐ステイン性
圧延後の材料(コイル状)をアルミニウムの場合３５０℃、それ以外の材料の場合４８０℃にて空気雰囲気下で４８時間加熱し、室温に冷却した後、材料表面に付着しているオイルステインを評価する。最外周部からコイル長で３〜８ｍの部分について評価を行い、発生したステインの面積が材料の面積に対し０％以上５％未満を○、５％以上１０％未満を△、１０％以上を×とした。
臭気
試料油２０ｇを２００ｍｌビーカにとり１５分間５０℃の恒温槽内に静置した後取り出して臭気を判定した。基油１単独に比べて臭気が強く感じる場合を１０点、同等を５点、弱く感じる場合を０点とし、１０人の被験者で評価を行った。平均点が３点未満を○、３点以上7点未満を△、7点以上を×とした。
【００７７】
【表１】
0005415705.tif 000002
【００７８】
【表２】
0005415705.tif 000003