(57)【要約】【課題】  細菌の栄養源になる乳化剤を使用しなくても乳化性能に優れ、かつ防腐性の高い圧延油組成物を提供する。【解決手段】  本発明に係るアルミニウム加工用熱延油組成物は、鉱油に乳化剤を添加して得られるアルミニウム加工用熱延油組成物であって、前記乳化剤は、オレイン酸を１２〜１６wt%、ヒドロキシアルキル基をもつトリアジン誘導体を４〜６wt%含有していることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱油に乳化剤を添加して得られるアルミニウム加工用熱延油組成物であって、前記乳化剤は、オレイン酸を１２〜１６wt%、ヒドロキシアルキル基をもつトリアジン誘導体を４〜６wt%含有していることを特徴とするアルミニウム加工用熱延油組成物。
【請求項２】
鉱油に乳化剤を添加して得られるアルミニウム加工用熱延油組成物であって、前記乳化剤は、オレイン酸を１２〜１６wt%、一般式［化１］で示されるトリアジン誘導体を４〜６wt%含有していることを特徴とするアルミニウム加工用熱延油組成物。
【化１】
2006342272.tif 000010
【請求項３】
鉱油に乳化剤を添加して得られるアルミニウム加工用熱延油組成物であって、前記乳化剤は、オレイン酸を１２〜１６wt%、一般式［化１］で示されるトリアジン誘導体を４〜６wt%含有しており、且つ該乳化剤以外の他の乳化剤を含有しないことを特徴とするアルミニウム加工用熱延油組成物。
【化１】
2006342272.tif 000011
【請求項４】
前記トリアジン誘導体のヒドロキシアルキル基が、メタノール基、エタノール基またはプロパノール基からなる群から選ばれた基であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウムの熱延油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムやアルミニウム合金（以下、単に「アルミニウム」という。)等を熱延加工する際に用いられる、防腐性の高い水中油滴型エマルションタイプの熱延油組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウムの熱延に用いられる圧延油としては、鉱油と乳化剤等を添加混合して得られる元油を更に水に添加混合してエマルション化した水中油滴型エマルションタイプの圧延油が広く利用されている。
本明細書で使用する熱延油組成物は前記の元油を指すものである。
そして、この水中油滴型エマルションタイプの圧延油は、例えば熱間圧延装置においては、ロールと材料間の潤滑とロールの冷却を兼ねて、クーラントの循環方式で用いられるのが一般的である。
ここで、このような圧延油を使用してアルミニウム熱間圧延すると、ロールコーティング、即ち熱間アルミニウム圧延中にロールとアルミニウムの一部が高温高圧下で溶着し、ロール表面にアルミニウムとその酸化物からなる薄膜が形成され、しばしば圧延板表面に種々の欠陥を生じる原因となることがある。このため、この欠陥を防ぐべく、ロールコーティングをワイヤーやナイロン等の材質からなるブラシにより除去するブラッシングと呼ばれる操作が手軽な手段として用いられる。
しかし、このブラッシングは、確かにロールコーティングをロール表面から除去することができるが、同時にロール自身の表面をも削り取るという欠点を持っており、さらに、そのロール表面の金属物が脂肪酸と反応して石鹸を生じ、エマルションを破壊し、潤滑不良等を引き起こすなどエマルションに非常に大きな悪影響を及ぼすという問題があった。
また、鉄が脂肪酸と反応して生じた石鹸により、エマルション粒径が大きくなり、鉄と脂肪酸との反応性がさらに大きくなって鉄腐食が加速されるという問題点があった。
【０００３】
このため、かかる弊害を是正すべく、例えば、特許文献１にあるように、鉱油と脂肪酸とアルカノールアミン塩系、非イオン界面活性剤系およびこれらの混合系の乳化剤を水に添加混合させて水中油滴型エマルションとしたものに、更にメルカプトイミダゾール基又はメルカプトチアゾール基を有する化合物を添加使用することによって、前記水中油滴型エマルションの乳化破壊や金属の反応性を抑制した技術が提案されている。
【特許文献１】特開平８−３３７７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来の水中油滴型エマルションタイプの圧延油を使用する場合にあっては、別の新たな問題として、該圧延油に含有される乳化剤が細菌の栄養源となり、細菌が繁殖してしまうという問題があった。
また、該圧延油の使用温度環境が、細菌の最適繁殖条件(２０乃至４０℃)と極めて合致していることから、細菌の増殖を促すという問題もあった。
このため、従来の乳化剤を用いた水中油滴型エマルションタイプの圧延油を使用する場合にあっては、このような細菌の繁殖を防止するために、防腐剤を圧延油に添加すると共に、乳化させた圧延油を６０℃以上の温度に加熱して滅菌乃至殺菌環境で使用しており、余計なエネルギーの消費や、作業性が悪化するという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、かかる問題を是正するためになされたものであり、エマルションの乳化破壊や金属の反応性を抑制すると共に、滅菌乃至殺菌等を施すことなく細菌の繁殖を防止した乳化剤を用いた熱延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】
【０００６】
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、従来の水中油滴型エマルションタイプの熱延油組成物に使用される乳化剤に代えて、特定量のオレイン酸と特定量の所定のトリアジン誘導体とを含有した新たな乳化剤を採用することで、エマルションの乳化破壊や金属の反応性を抑制しつつ、しかも滅菌乃至殺菌等を施すことなく細菌の繁殖を抑えることが可能な熱延油を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明に係るアルミニウム加工用熱延油組成物は、鉱油に乳化剤を添加して得られるアルミニウム加工用熱延油組成物であって、前記乳化剤は、オレイン酸を１２〜１６wt%、ヒドロキシアルキル基をもつトリアジン誘導体を４〜６wt%含有していることを特徴とするものである。
また、本発明に係る他のアルミニウム加工用熱延油組成物は、鉱油に乳化剤を添加して得られるアルミニウム加工用熱延油組成物であって、前記乳化剤は、オレイン酸を１２〜１６wt%、一般式［化１］で示されるトリアジン誘導体を４〜６wt%含有していることを特徴とするものである。
【化１】
2006342272.tif 000002
上記第１又は２の発明によれば、このような構成をとることによって、鉱油を乳化させることができ、しかも防腐力が高いので滅菌のために圧延油を敢えて高温度に加熱する必要もない。
【０００８】
また、本発明に係る他のアルミニウム加工用熱延油組成物は、鉱油に乳化剤を添加して得られるアルミニウム加工用熱延油組成物であって、前記乳化剤は、オレイン酸を１２〜１６wt%、一般式［化１］で示されるトリアジン誘導体を４〜６wt%含有しており、且つ該乳化剤以外の他の乳化剤を含有しないことを特徴とするものである。
【化１】
2006342272.tif 000003
上記第３の発明によれば、このような構成をとることによって、上記の他に、細菌の栄養源となる従来の乳化剤を使用しないので滅菌のために圧延油を高温度に加熱する必要がない。
【０００９】
更に、本発明に係る他のアルミニウム加工用熱延油組成物は、前記トリアジン誘導体のヒドロキシアルキル基が、メタノール基、エタノール基またはプロパノール基からなる群から選ばれた基であることを特徴とするものである。
上記第４の発明によれば、このような構成をとることによって、上記の他に、鉱油をより容易に乳化させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るアルミニウム加工用熱延油組成物によれば、従来の細菌の栄養源となる乳化剤を添加しなくても、確実に乳化させることができ、しかも防腐力もあるので高温度で圧延油を滅菌等する必要が無いので、省エネ効果もあり作業性も良い効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の熱延油組成物に含有されるトリアジン誘導体は、CnH2n+1の一般式で示されるアルキル基の水素原子をヒドロキシ基(OH)で置換したヒドロキシアルキル基(X)をもつトリアジン誘導体であって、例えば、［化１］で示される位置に３個に持つ化合物である。
【化１】
2006342272.tif 000004
特に前記ヒドロキシ基で置換したアルキル基が、メタノール基、エタノール基、またはプロパノール基からなる群から選ばれた官能基であると、これらの官能基は親水性が強く、爾後説明するオレイン酸と反応して乳化性に優れたものとなる。
【００１２】
また、ヒドロキシアルキル基をもつトリアジン誘導体としては、トリアジンが、一般に１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジンの三つの形態を採ることから、以下の［化２］［化３］で示される位置にヒドロキシアルキル基(X)をもつトリアジン誘導体が考えられる。
【化２】
2006342272.tif 000005
【化３】
2006342272.tif 000006
【００１３】
本発明に係る熱延油組成物に含有されるオレイン酸はC9H18=C8H15C00Hの一般式で示されるものであり、圧下率を高く取れるので圧延油に添加されている。
該オレイン酸は、ヒドロキシアルキル基をもつ前記トリアジン誘導体と反応して親油性を示し、該トリアジン誘導体の前記ヒドロキシアルキル基の親水性と相俟って、優れた乳化性を示す。
【００１４】
以上より、本発明に係る熱延油組成物に含有される乳化剤には、ヒドロキシアルキル基がエタノール基である場合における１，３，５−トリアジン誘導体及びオレイン酸を出発原料として、１，３，５−トリアジン誘導体１分子とオレイン酸１分子、２分子又は３分子が以下の反応式（［化４］）に従い、下記の乳化剤が生成、含有されているものと考えられる。（ここで、［化４］はオレイン酸３分子が反応したことを想定した反応式である。）
【化４】
2006342272.tif 000007
従って、ヒドロキシアルキル基を３個所、好ましくは１，３，５に持つ前記トリアジン誘導体とオレイン酸とを含有する本発明の前記熱延油組成物は優れた乳化性を有するから、他の乳化剤が含有していても乳化の妨げにはならないが、しかし一方で従来の乳化剤は細菌の栄養源になるので含有させない方が好ましい。
【００１５】
また、乳化を確実に生起させるには、前記オレイン酸が１２〜１６wt%含有量している下で、前記トリアジン誘導体の含有量が４〜６wt%であることが必要である。前記オレイン酸および前記トリアジン誘導体の含有量が下限値未満では、乳化性に劣り、エマルション粒径が粗大になって水中からの油滴の分離が生じて好ましくない。また前記オレイン酸の含有量が上限値を超えると潤滑性が過度になり圧延材が噛み込み難くなって好ましくない。また前記トリアジン誘導体の含有量が上限値を超えるとオレイン酸含有量とのバランスが崩れて乳化のエマルション粒径が大きくなり過ぎ潤滑性が過度になり、過酷な圧延には適さなくなるため好ましくない。
尚、乳化エマルションの平均粒子径は、５０容積%の値で１〜５μmあることが潤滑性の観点から好ましい。
【００１６】
その他、本発明に係る熱延油組成物には、乳化状態を安定して持続させるものとして乳化助剤を添加させてもよい。該乳化助剤としては新油基と親水基の両方を有する化合物を用いることができ、例えば各種エーテル、各種グリコールがあげられる。また、圧延中に乳化状態が破壊され難くさせるものとして極圧剤、鉱油等の酸化を防止する酸化防止剤、ロール等が錆び難いようにする防錆剤、等を適宜添加させることができる。例えば、極圧剤としてはトリクレジルフォスフェートなどのリン系化合物、酸化防止剤としては２，４-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールなどのフェノール系化合物、防錆剤としては１，２，３-ベンゾトリアゾールおよびその誘導体などが挙げられる。これらの添加助剤は本発明の熱延油組成物に対して合計で１０wt%以下が好ましい。防腐剤は本発明に係る前記トリアジン誘導体が防腐性能を具備しているので敢えて添加する必要はない。
【００１７】
本発明に係る熱延油組成物の製造方法としては、例えば灯油などの鉱油に前記必須添加物および必要に応じて前記添加助剤を所定量添加配合することにより行われる。
【００１８】
本発明に係る熱延油組成物は、水中油滴型エマルションタイプの圧延油に用いるものであるから、該熱延油組成物を水に添加混合して乳化調整して熱延油として使用する。該熱延油中の油分の濃度は、熱延工程で異なるので一律には定めきれないが、１〜２０wt%程度から選択される。油分が少ないと潤滑性が劣り圧延板に傷が付き易くなり、また油分が多いと圧延板が噛み込まれ難くなるし、ロールの冷却能が低下するからである。
また使用にあたって、上述の如く調整した熱延油は２０〜４０℃程度に管理し、熱延ロールなどを含む所定個所に供給する。この際熱延油は回収循環して使用するが、本発明の熱延油組成物中の前記トリアジン誘導体は防腐力があるので熱延油を敢えて６０℃以上の温度に加熱して殺菌乃至滅菌し、細菌の増殖を防ぐ必要は無く、加熱設備も不要で、作業性が優れ、省エネタイプで経済的であり、室温で使用できるのでロールの冷却効果も高い。
【実施例１】
【００１９】
次に、本発明を実施例及び比較例によりさらに具体的に説明する。尚、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。
先ず、本発明に係る熱延油組成物を得るため、鉱油(白灯油)にオレイン酸とヘキサハイドロ-１，３，５-トリス(ヒドロキシエチル)-S-トリアジン（［化５］）及び極圧剤と乳化助剤を各種割合で添加混合して熱延油組成物を調整した。
【化５】
2006342272.tif 000008
次いで、２０℃の水１８８mlに該熱延油組成物を１２ml加えたものを、ミキサー回転数５０００rpm、撹拌時間３時間で撹拌を行い（メークアップ法）、エマルションを作製し試料用原液とした。
そして、エマルションの粒径の測るために、該試料用原液に対し、レーザ回折散乱法粒径測定装置(日機装(株)製)を用いてエマルションの粒径の測定を行った。
また、防腐性の評価を行うために、各試料用原液に対し、生菌数１０７個/mlのバクテリア原液を２ml加え撹拌して試料とし、蓋付ガラス容器に前記試料４０mlを分取し蓋をし、４０℃または６０℃の雰囲気下に放置した。なお、1日一回の割合で蓋を開けて撹拌した。そして、３日後、７日後の生菌数を測定(バイオチェッカー)した。
ここで、生菌数の測定は、サンアイバイオチェッカーTTC(三愛石油(株))に記載されている総菌数用対照表を用いてコロニー数から算出した。
その結果を該試料用原液の組成と共に表１に示す。
【００２０】
【表１】
2006342272.tif 000009
【００２１】
かかる表１をから判るように、本発明に係る実施例(試料番号：１〜６)は乳化エマルションの平均粒子径が５０容積%の値で１〜５μmの範囲内にあり、また生菌数も３日後、７日後共に防腐性が高いので、熱延油として適していることが判る。
尚、本発明に係る実施例と同様の熱延組成物を用いて熱延油を作製し、３８０℃でアルミニウム板を圧延した結果、熱延板に傷が発生せず圧延性も良好で、熱延油として非常に適するものであった。
一方、オレイン酸含有量が本発明範囲外に係る比較例(試料番号：１１、１３)およびオレイン酸とトリアジンとの含有バランスがくずれている比較例（試料番号：１２）は乳化エマルションの平均粒子径が５０容積%の値で５μmより相当大きく、熱延油として適しないことが判る。
また、トリアジン誘導体含有量が本発明範囲外に係る比較例(試料番号：１４〜１６)はトリアジン誘導体含有量がかなり少ないので、試料番号：１４、１５は生菌数も３日後で既に多く、試料番号：１６は６０℃雰囲気であっても７日後では生菌数が多く、防腐性の低いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上、本発明に係る熱延油組成物は、乳化性があり、しかも室温の環境下で防腐性が高いので、ロールおよび熱延板を強冷却でき、圧延性の良好な熱延油として使用でき、産業上の利用価値は多大である。