(57)【要約】      （修正有）【課題】金属変形プロセスで知られている脂肪酸エマルションで問題となる金属石鹸粒子を生じないホスホン酸エステルを含有する金属変形組成物及びエマルションを提供する。【解決手段】本組成物及びエマルションは、ホスホン酸エステル、潤滑性エステル類、乳化剤、分散剤、酸化防止剤、腐食防止剤、アルカリ性化合物及び可溶化キャリヤを配合するものである。また、金属の変形方法も提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属変形組成物であって、
(i)ホスホン酸エステル約0.5〜約12重量％；
(ii)潤滑性エステル約４〜約50重量％；
(iii)乳化剤、分散剤またはその組み合わせ約0.5〜約15重量％；
(iv)酸化防止剤約0.1〜約１重量％；及び
(v)腐食防止剤約0.1〜約５重量％を含む前記組成物。
【請求項２】
実質的に脂肪酸を含まない、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
さらに脂肪酸を少なくとも１重量％含む、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
さらに可溶化キャリヤを少なくとも50重量％含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の組成物であって、前記ホスホン酸エステルが、式：
【化１】
2005232417.tif 000008
｛式中、R1はC2〜C20アルキル、置換C2〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、置換C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、置換C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール及びC6〜C20アルキルアリールであり；
R2及びR3は、独立してH、C1〜C8アルキル、置換C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、置換C2〜C8アルケニル、C2〜C8アルキニル、置換C2〜C8アルキニル、C6〜C20アリールまたはC6〜C20アルキルアリールである｝のアルキルホスホン酸アルキルである、前記組成物。
【請求項６】
R1がC14〜C18アルキルである、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
R2がHまたはC1〜C4アルキルである、請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
R3がHまたはC1〜C4アルキルである、請求項５に記載の組成物。
【請求項９】
R2及びR3が同一である、請求項５に記載の組成物。
【請求項１０】
R2及びR3がH、メチル、エチルまたはブチル基である、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ホスホン酸エステルを約２〜約６重量％含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記ホスホン酸エステルを約３重量％含む、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記潤滑性エステルを約24重量%含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記潤滑性エステルが、
(a)C7〜C20脂肪酸のポリオールエステル；
(b)約350の平均分子量をもつメトキシポリエチレングリコール一価アルコールの三量体酸エステルまたは二量体酸エステル；
(c)約350の平均分子量をもつメトキシポリエチレングリコール一価アルコールとC1〜C9脂肪族一価アルコールとの三量体酸エステルまたは二量体酸エステル；
(d)C1〜C9脂肪族一価アルコールの三量体酸エステルまたは二量体酸エステル；及び
(e)(a)、(b)、(c)及び(d)の組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記ポリオールエステルが、C7〜C20脂肪酸と、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、またはネオペンチルグリコールモノヒドロキシピバレートとの反応から得られる生成物である、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記三量体酸エステルが、重合不飽和C12〜C24脂肪酸と、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C24脂肪族飽和アルコール、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C4末端化アルコキシポリアルキレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される一価アルコキシル化アルコールのエステル化から形成したものである、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１７】
前記三量体酸エステルが、重合不飽和C12〜C24脂肪酸と、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C24脂肪族飽和アルコール、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C4末端化アルコキシポリアルキレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される一価アルコキシル化アルコール；並びに脂肪族C1〜C24一価アルコールのエステル化から形成したものである、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１８】
前記乳化剤、分散剤、またはこれらの組み合わせを約0.5〜約６重量%含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
前記乳化剤または分散剤が、アルコキシル化線状アルコール類、アルコキシル化二級アルコール類、アルコキシル化アルキルアリールアルコール類、アルコキシル化一級アミン類、アルコキシル化アミド類、アルコキシル化リン酸エステル類、アルコキシル化酸、石油スルホン酸ナトリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
前記酸化防止剤約0.4重量%を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
前記酸化防止剤が、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、アルキル化ジフェニルアミン、及び亜リン酸塩からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項２２】
前記腐食防止剤約１重量%を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２３】
前記腐食防止剤が、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、及び石油スルホネート類からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項２４】
前記キャリヤが100゜F（37.8℃）で約50〜約3000のセイボルトユニバーサル秒以上の粘度をもつ、請求項１に記載の組成物。
【請求項２５】
前記キャリヤが炭化水素油である、請求項２４に記載の組成物。
【請求項２６】
前記炭化水素油が、鉱油、ナフテン系炭化水素油、パラフィン系炭化水素油、ポリα-オレフィン類、アルキルベンゼン類、ポリイソブチレン類及びポリプロピレン類からなる群から選択される、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
前記キャリヤがエステルまたは潤滑性エステルである、請求項２４に記載の組成物。
【請求項２８】
さらにアルカリ性化合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２９】
前記アルカリ性化合物を約0.1〜約５重量%含む、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３０】
前記アルカリ性化合物が、アルカノールアミン類、水酸化アルカリ類、アルキルアミン類、N-アルキルアルカノールアミン類及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３１】
前記アルカノールアミンが、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、モノイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン及びジグリコールアミンからなる群から選択される、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３２】
前記水酸化アルカリが、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３３】
脂肪酸を実質的に含まない金属変形組成物であって、
(i)ホスホン酸エステル約0.5〜約12重量%；
(ii)潤滑性エステル約４〜約50重量%；
(iii)乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約0.5〜約15重量%；
(iv)酸化防止剤約0.1〜約１重量%；及び
(v)腐食防止剤約0.1〜約５重量%を含む、前記組成物。
【請求項３４】
金属変形組成物であって、
(i)ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；
(ii)潤滑性エステル約４〜約50重量%；
(iii)乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；
(iv)アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%；及び
(v)可溶化キャリヤ約50〜約85重量%を含む、前記組成物。
【請求項３５】
金属変形組成物であって、
(i)ホスホン酸エステル約0.5〜約12重量%；
(ii)潤滑性エステル約４〜約50重量%；
(iii)乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約0.5〜約15重量%；
(iv)酸化防止剤約0.1〜約１重量%；
(v)腐食防止剤約0.1〜約５重量%；及び
(vi)可溶化キャリヤ少なくとも50重量%を含む、前記組成物。
【請求項３６】
金属変形組成物であって、
(i)ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；
(ii)平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコール、C1〜C9脂肪族一価アルコール、またはこれらの組み合わせの三量体酸エステル約４〜約25重量%；
(iii)乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；
(iv)アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%；
(v)酸化防止剤約0.1〜約１重量%；
(vi)腐食防止剤約0.1〜約５重量%；及び
(vii)炭化水素油約50〜約85重量%を含む、前記組成物。
【請求項３７】
金属変形組成物であって、
(i)ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；
(ii)平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコール、C1〜C9脂肪族一価アルコール、またはこれらの組み合わせの三量体酸エステル約４〜約25重量%；
(iii)乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；
(iv)C7〜C20脂肪酸のポリオールエステル約４〜約20重量%；
(v)酸化防止剤約0.1〜約１重量%；
(vi)腐食防止剤約0.1〜約５重量%；
(vii)アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%；及び
(viii)炭化水素油約50〜約85重量%を含む、前記組成物。
【請求項３８】
水中油型エマルションであって、
(a)(i)ホスホン酸エステル約0.5〜約12重量%；及び
(ii)可溶化キャリヤ少なくとも50重量%を含む、油相約１〜約20重量%；及び
(b)水約80〜約99重量%を含む、前記エマルション。
【請求項３９】
脂肪酸を実質的に含まない、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項４０】
さらに脂肪酸少なくとも１重量%を含む、請求項３９に記載のエマルション。
【請求項４１】
前記油相を約２〜約10重量%含む、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項４２】
前記油相を約４〜約８重量%含む、請求項４１に記載のエマルション。
【請求項４３】
前記キャリヤが、100゜F（37.8℃）で約50〜約3000のセイボルトユニバーサル秒以上の粘度をもつ、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項４４】
前記キャリヤが炭化水素油である、請求項４３に記載のエマルション。
【請求項４５】
前記炭化水素油が、鉱油、ナフテン系炭化水素油、パラフィン系炭化水素油、ポリα-オレフィン類、アルキルベンゼン類、ポリイソブチレン類及びポリプロピレン類からなる群から選択される、請求項４４に記載のエマルション。
【請求項４６】
前記キャリヤがエステルまたは潤滑性エステルである、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項４７】
前記ホスホン酸エステルが、式：
【化２】
2005232417.tif 000009
｛式中、R1はC2〜C20アルキル、置換C2〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、置換C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、置換C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール及びC6〜C20アルキルアリールであり；
R2及びR3は、独立してH、C1〜C8アルキル、置換C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、置換C2〜C8アルケニル、C2〜C8アルキニル、置換C2〜C8アルキニル、C6〜C20アリール及びC6〜C20アルキルアリールである｝のアルキルホスホン酸アルキルである、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項４８】
R1がC14〜C18アルキルである、請求項４７に記載のエマルション。
【請求項４９】
R2がHまたはC1〜C4アルキルである、請求項４７に記載のエマルション。
【請求項５０】
R3がHまたはC1〜C4アルキルである、請求項４７に記載のエマルション。
【請求項５１】
R2及びR3が同一である、請求項４７に記載のエマルション。
【請求項５２】
R2及びR3がH、メチル、エチルまたはブチル基である、請求項５１に記載のエマルション。
【請求項５３】
前記ホスホン酸エステル約２〜約６重量%を含む、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項５４】
前記ホスホン酸エステル約３重量%を含む、請求項５３に記載のエマルション。
【請求項５５】
潤滑性エステルをさらに含む、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項５６】
前記潤滑性エステル約４〜約80重量%を含む、請求項５５に記載のエマルション。
【請求項５７】
前記潤滑性エステル約24重量%を含む、請求項５６に記載のエマルション。
【請求項５８】
請求項５５に記載のエマルションであって、前記潤滑性エステルが、
(a)C7〜C20脂肪酸のポリオールエステル；
(b)約350の平均分子量をもつメトキシポリエチレングリコール一価アルコールの三量体酸エステルまたは二量体酸エステル；
(c)約350の平均分子量をもつメトキシポリエチレングリコール一価アルコールとC1〜C9脂肪族一価アルコールの三量体酸エステルまたは二量体酸エステル；
(d)C1〜C9脂肪族一価アルコールの三量体酸エステルまたは二量体酸エステル；及び
(e)(a)、(b)、(c)及び(d)の組み合わせからなる群から選択される、前記エマルション。
【請求項５９】
前記ポリオールエステルが、C7〜C20脂肪酸と、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、またはネオペンチルグリコールモノヒドロキシピバレートとの反応から得られる生成物である、請求項５８に記載のエマルション。
【請求項６０】
前記三量体酸エステルが、重合不飽和C12〜C24脂肪酸と、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C24脂肪族飽和アルコール、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C4末端化アルコキシポリアルキレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される一価アルコキシル化アルコールのエステル化から形成される、請求項５８に記載のエマルション。
【請求項６１】
前記三量体酸エステルが、重合不飽和C12〜C24脂肪酸と、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C24脂肪族飽和アルコール、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C4末端化アルコキシポリアルキレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される一価アルコキシル化アルコール；並びに脂肪族C1〜C24一価アルコールのエステル化から形成される、請求項５８に記載のエマルション。
【請求項６２】
さらに乳化剤、分散剤、またはこれらの組み合わせを含む、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項６３】
前記乳化剤、分散剤、またはこれらの組み合わせを約0.5〜約15重量%含む、請求項６２に記載のエマルション。
【請求項６４】
前記乳化剤、分散剤、またはこれらの組み合わせを約１重量%含む、請求項６３に記載のエマルション。
【請求項６５】
前記乳化剤または分散剤が、アルコキシル化線状アルコール類、アルコキシル化二級アルコール類、アルコキシル化アルキルアリールアルコール類、アルコキシル化一級アミン類、アルコキシル化アミド類、アルコキシル化リン酸エステル類、アルコキシル化酸、石油スルホン酸ナトリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項６２に記載のエマルション。
【請求項６６】
さらに酸化防止剤を含む、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項６７】
前記酸化防止剤を約0.1〜約１重量%含む、請求項６６に記載のエマルション。
【請求項６８】
前記酸化防止剤を約0.4重量%含む、請求項６７に記載のエマルション。
【請求項６９】
前記酸化防止剤が、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、アルキル化ジフェニルアミン、及びホスフィットからなる群から選択される、請求項６６に記載の組成物。
【請求項７０】
さらに腐食防止剤を含む、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項７１】
腐食防止剤約0.1〜約１重量%を含む、請求項７０に記載のエマルション。
【請求項７２】
前記腐食防止剤が、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、及び石油スルホン酸塩からなる群から選択される、請求項７０に記載のエマルション。
【請求項７３】
さらにアルカリ性化合物を含む、請求項３８に記載のエマルション。
【請求項７４】
前記アルカリ性化合物を約0.1〜約５重量%含む、請求項７３に記載のエマルション。
【請求項７５】
前記アルカリ性化合物が、アルカノールアミン類、水酸化アルカリ、アルキルアミン類、N-アルキルアルカノールアミン類、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７３に記載のエマルション。
【請求項７６】
前記アルカノールアミンが、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、モノイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、及びジグリコールアミンからなる群から選択される、請求項７５に記載のエマルション。
【請求項７７】
前記水酸化アルカリが、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである、請求項７５に記載のエマルション。
【請求項７８】
水中油型エマルションであって、
(a)(i)ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；
(ii)乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；
(iii)潤滑性エステル約４〜約50重量%；
(iv)キャリヤ約50〜約85重量%；及び
(v)アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%を含む、油相約１〜約20重量%；及び
(b)水約80〜約99重量%を含む、前記エマルション。
【請求項７９】
水中油型エマルションであって、
(a)(i)ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；
(ii)平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコール、C1〜C9脂肪族一価アルコール、またはこれらの組み合わせの三量体酸エステル約４〜約25重量%；
(iii)乳化剤、分散剤、またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；
(iv)酸化防止剤約0.1〜約１重量%；
(v)腐食防止剤約0.1〜約５重量%；
(vi)炭化水素油約50〜約85重量%及び
(vii)アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%を含む、油相約１〜約20重量%；及び
(b)水約80〜約99重量%を含む、前記エマルション。
【請求項８０】
水中油型エマルションであって、
(a)(i)ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；
(ii)平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコール、C1〜C9脂肪族一価アルコール、またはこれらの組み合わせの三量体酸エステル約４〜約25重量%；
(iii)C7〜C20脂肪酸のポリオールエステル約４〜約25重量%；
(iv)乳化剤、分散剤、またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；
(v)腐食防止剤約0.1〜約５重量%；
(vi)酸化防止剤約0.1〜約１重量%；
(vii)炭化水素油約50〜約85重量%；及び
(viii)アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%を含む、油相約１〜約20重量%；及び
(b)水約80〜約99重量%を含む、前記エマルション。
【請求項８１】
金属の変形方法であって、前記金属に請求項１に記載の前記組成物を施用し、次いで前記金属を変形する段階を含む、前記方法。
【請求項８２】
前記金属が、アルミニウム、鉄、銅、マグネシウム、スズ、亜鉛、またはこれらの合金である、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記金属の変形が、前記金属の圧延、引抜加工、またはフォーミングを含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８４】
金属の変形方法であって、金属に請求項２に記載の組成物を施用し、次いで前記金属を変形する段階を含む、前記方法。
【請求項８５】
前記金属が、アルミニウム、鉄、銅、マグネシウム、スズ、亜鉛、またはこれらの合金である、請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
前記金属の変形が、前記金属の圧延、引抜加工、またはフォーミングを含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項８７】
金属の変形方法であって、金属に請求項３に記載の組成物を施用し、次いで前記金属を変形する段階を含む、前記方法。
【請求項８８】
前記金属が、アルミニウム、鉄、銅、マグネシウム、スズ、亜鉛、またはこれらの合金である、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記金属の変形が、前記金属の圧延、引抜加工、またはフォーミングを含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項９０】
金属の変形方法であって、金属に請求項３８に記載のエマルションを施用し、次いで前記金属を変形する段階を含む、前記方法。
【請求項９１】
前記金属が、アルミニウム、鉄、銅、マグネシウム、スズ、亜鉛、またはこれらの合金である、請求項９０に記載の方法。
【請求項９２】
前記金属の変形が、前記金属の圧延、引抜加工、またはフォーミングを含む、請求項９０に記載の方法。
【請求項９３】
金属の変形方法であって、金属に請求項３９に記載のエマルションを施用し、次いで前記金属を変形する段階を含む、前記方法。
【請求項９４】
前記金属が、アルミニウム、鉄、銅、マグネシウム、スズ、亜鉛、またはこれらの合金である、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
前記金属の変形が、前記金属の圧延、引抜加工、またはフォーミングを含む、請求項９３に記載の方法。
【請求項９６】
請求項１または２の組成物を水で希釈することを含む、金属の変形で使用するための組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は、金属の変形分野、並びにそのために使用する組成物及びエマルションに関する。より具体的には、本発明は、ホスホン酸エステルを含む金属変形組成物及びエマルションに関する。
【背景技術】
【０００２】
加工すべき金属スラブ（厚板）から加工装置を分離する境界層を提供するために、金属変形プロセスでは多くの組成物及びエマルションが用いられている。そのような組成物及びエマルションは、その中に含まれる水不溶性物質を、均一且つ安定な手法で加工装置または金属スラブに移動させ易くもする。これらはさらに、加工装置または金属スラブと接触した表面を通じて系から熱を除去することによって、または水分を蒸発させることによって、冷却することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
金属変形プロセスで使用される当業界で公知のエマルションは脂肪酸を含み、これは、加工装置と金属スラブとの間に優れた潤滑性を効果的にもたらす。しかしながら、従来のエマルションを使用する際には、多くの問題がある。これらの問題としては、脂肪酸と金属表面との間の反応による金属石鹸粒子、金属表面若しくは水由来の溶解した多価イオン、またはこれらの組み合わせの形成が挙げられる。これらの金属石鹸粒子は非常に粘稠であるので、加工装置と金属スラブとの間の境界潤滑性を変性させてしまう。従って、この欠陥を調整するために、金属変形プロセスの間に系からエマルションを実質的にまたは部分的に除去し、エマルションを処理することが必要であるが、これは時間的にもコスト的にも効果的ではない。
【０００４】
当業界では、有益な特性を保持するが、金属変形プロセスの間に金属石鹸粒子を生じない金属変形組成物及びエマルションに関する需要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
一側面において、ホスホン酸エステルを含む本発明の金属変形組成物を提供する。
もう一つの側面では、本発明は、ホスホン酸エステルと水とを含む金属変形エマルションを提供する。
【０００６】
さらなる側面では、本発明は、本発明の組成物を金属に施用し、次いで金属を変形することを含む、金属の変形方法を提供する。
さらにもう一つの側面では、本発明のエマルションを金属に施用し、次いで金属を変形することを含む、金属の変形方法を提供する。
【０００７】
さらなる側面では、本発明は、本発明の組成物を水で希釈することを含む、金属の変形で使用するための試薬の製造法を提供する。
本発明の他の側面及び有利な点は、本発明の好ましい態様の詳細な説明に記載する。
【０００８】
発明の詳細な説明
本発明は、金属変形プロセスで使用するための組成物及びエマルションを提供する。本明細書で議論する組成物及びエマルションは、脂肪酸によりもたらされる潤滑特性をもつが、金属変形プロセスの間に金属石鹸粒子を生成しない。これらの組成物及びエマルションによって、金属変形の間に除去される潤滑物質の量及び頻度を軽減させることもできる。
【０００９】
本明細書中で使用する「金属変形プロセス」なる用語は、金属の状態を変えるために金属に実施されるプロセスを意味するものとする。好ましくは、本発明の金属変形プロセスとしては、金属表面またはスラブを変形するプロセスが挙げられる。そのようなプロセスは、低間温度または熱間温度で実施でき、金属圧延、引抜加工及びフォーミング操作が挙げられる。
【００１０】
本明細書中で使用する「金属」なる用語は、本発明の方法及び組成物、並びに当業界で公知の技術を使用して加工し得る金属を意味するものとする。そのような「金属」としては、鉄、アルミニウム、銅、マグネシウム、スズ及び亜鉛が挙げられる。この「金属」なる用語は、安定な金属合金を製造する他の元素と上記金属との合金も含む。好ましくは、この金属はアルミニウム合金である。通常、加工すべき金属は、スラブ、シート、ロッドまたは上記定義の金属変形プロセスを使用して加工し得る任意の他の形状である。
【００１１】
I．金属変形組成物
本発明は、ホスホン酸エステル、潤滑性エステル、乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせを含む金属変形組成物を提供する。これらの組成物は、酸化防止剤、腐食防止剤、及び任意選択の可溶化キャリヤまたはアルカリ性化合物を含むこともできる。
【００１２】
特定の態様において、本発明のこれらの金属変形組成物は、実質的に脂肪酸を含まない。本明細書で使用する「実質的に脂肪酸を含まない」なる用語は、約１重量%未満の脂肪酸の組成物を意味するものとする。一態様において、「実質的に脂肪酸を含まない」なる用語は、約０〜約0.9重量%の脂肪酸の組成物を意味する。別の態様では、本発明の金属変形組成物は、少なくとも約１重量%から、使用時に過度の量の金属石鹸粒子を生成しない量以下の種々の少量の脂肪酸を含む。たとえばロジン酸及びヒンダード脂肪酸、たとえばネオ酸は、反応して金属石鹸粒子を生成しない。
【００１３】
A．ホスホン酸エステル
本明細書に記載の如く、本発明は一種以上のホスホン酸エステルを含む金属変形組成物を提供する。理論的根拠はないが、このホスホン酸エステルは変形すべき金属スラブと加工装置の両方に境界層を形成し易くして、金属形成プロセスでの高温及び高圧に耐えるものと考えられる。好ましくは、このホスホン酸エステルは、アルキルホスホン酸アルキルエステルである。
【００１４】
本明細書中で使用するように、「アルキルホスホン酸アルキルエステル：alkyl  alkylphosphonate  ester」なる用語は、式：
【００１５】
【化１】
2005232417.tif 000002
【００１６】
のリン化合物を意味するものとする。
上記式中、R1はC2〜C20アルキル、置換C2〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、置換C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、置換C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、またはC6〜C20アルキルアリールである。R2及びR3は、独立してH、C1〜C8アルキル、置換C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、置換C2〜C8アルケニル、C2〜C8アルキニル、置換C2〜C8アルキニル、C6〜C20アリール、またはC6〜C20アルキルアリールである。上記式の互変異性体またはその許容可能な塩も、本発明に従って使用することができる。
【００１７】
本明細書中で使用する、「アルキルアリール」なる用語は、一つ以上のアルキル基で置換されたアリール基を表し、ここでこの「アルキルアリール」基の結合点はアリール基を介する。
【００１８】
上記R1、R2、及びR3置換基は同一でも異なっていてもよい。一態様において、R1はC14〜C18アルキルであり、R2及びR3は上記定義のごときである。もう一つの態様において、R2はHまたはC1〜C4アルキルであり、R1及びR3は上記定義のごときである。さらなる態様において、R3はHまたはC1〜C4アルキルであり、R1及びR3は上記定義のごときである。もう一つの態様において、R2及びR3は同一であり、水素、メチル、エチルまたはブチル基である。
【００１９】
本発明の組成物はホスホン酸エステルを約0.5〜約12重量%含む。好ましくは、本組成物はホスホン酸エステルを約２〜約６重量%含む。より好ましくは、本組成物はホスホン酸エステルを約３重量%含む。
【００２０】
Ｂ．潤滑性エステル
形成される金属表面、並びに加工装置に潤滑性を付与するために、一種以上の潤滑剤、通常一種以上の潤滑性エステルを、本発明の組成物の第二の成分として含有する。当業界で公知の広範な種類の潤滑性エステルを本発明で使用することができ、たとえばポリオールエステル類、三量体酸エステル類または二量体酸エステル類が挙げられるが、これらに限定されない。好適な潤滑性エステル類は多くの製造業者より市販されている。
【００２１】
一態様において、この潤滑性エステルはポリオールエステルである。好ましくは、この潤滑性エステルは、C7〜C20脂肪酸とポリオールアルコールとの反応から得られたポリオールエステルである。本発明で使用するポリオールエステルを形成するのに使用し得るポリオールアルコール類としては、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、またはネオペンチルグリコールモノヒドロキシピバレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
もう一つの態様において、この潤滑性エステルは、一種以上の一価アルコールの三量体酸エステルまたは二量体酸エステルである。好ましくは、この潤滑性エステルは、平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコールの三量体酸エステル若しくは二量体酸エステル、平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコールとC1〜C9脂肪族一価アルコールの三量体酸エステル若しくは二量体酸エステル、C1〜C9脂肪族一価アルコールの三量体酸エステル若しくは二量体酸エステル、またはこれらの組み合わせである。
【００２３】
本発明の特定の組成物では、この三量体酸エステルは、重合不飽和C12〜C24脂肪酸と、一種以上の一価アルコキシル化アルコールとのエステル化から得られた生成物である。この一価アルコキシル化アルコールは、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C24脂肪族飽和アルコール、C2〜C5アルキレンオキシド約２〜約25モルでアルコキシル化されたC1〜C4末端化アルコキシポリアルキレングリコール、またはこれらの組み合わせであってもよいが、これらに限定されない。本発明の他の組成物では、三量体酸エステルは、重合不飽和C12〜C24脂肪酸と、一種以上の上記一価アルコキシル化アルコール、及び脂肪族C1〜C24一価アルコールのエステル化から形成される。
【００２４】
さらにもう一つの態様では、上記潤滑性エステルの組み合わせを本発明の組成物で使用することができる。
本発明の組成物は、単数または複数種類の潤滑性エステル約４〜約50重量%を含むのが好ましい。より好ましくは、本組成物は、単数または複数種類の潤滑性エステル約24重量%を含む。
【００２５】
Ｃ．乳化剤または分散剤
エマルションまたは分散液に安定性を付与する薬剤も本発明の組成物に配合する。好ましくはこの薬剤は乳化剤または分散剤である。一態様において、一種以上の乳化剤または分散剤を本発明の組成物に配合する。もう一つの態様では、一種以上の乳化剤と一種以上の分散剤とを本発明の組成物に配合する。
【００２６】
多くの乳化剤及び分散剤が当業界で公知であり、多くの製造業者から市販されている。そのような乳化剤及び分散剤としては、中でもアルコキシル化線状アルコール類、アルコキシル化二級アルコール類、アルコキシル化アルキルアリールアルコール類、アルコキシル化一級アミン類、アルコキシル化アミド類、アルコキシル化リン酸エステル類、アルコキシル化酸、及び石油スルホン酸ナトリウムが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、この乳化剤はアルコキシル化一級アミンまたは石油スルホン酸ナトリウムである。
【００２７】
好ましくは、本組成物は乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約0.5〜約15重量%を含む。より好ましくは、本組成物は、乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約0.5〜約６重量%を含む。
【００２８】
Ｄ．酸化防止剤
本発明の組成物は、本発明の組成物の酸化的変質を抑制または阻害する一種以上の酸化防止剤をさらなる成分として含むことができる。
【００２９】
好適な種々の酸化防止剤が当業界で公知であり、多くの製造業者から市販されている。そのような酸化防止剤としては、中でもブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、ホスフィット（phosphite）、フェノール性酸化防止剤、及びアミン酸化防止剤が挙げられるが、これらに限定されない。一態様において、このアミン酸化防止剤はアルキル化ジフェニルアミンである。好ましくは、この酸化防止剤はブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、または亜リン酸塩である。より好ましくは、この酸化防止剤は、ブチル化ヒドロキシトルエンである。
【００３０】
好ましくは、本組成物は酸化防止剤約0.1〜約１重量%を含む。より好ましくは、本組成物は酸化防止剤約0.4重量%を含む。
【００３１】
Ｅ．腐食防止剤
加工またはプレス装置の腐食を防止する一種以上の腐食防止剤を、本発明の組成物のもう一つの成分として場合により配合する。
【００３２】
多くの腐食防止剤が当業界で公知であり、多くの製造業者から市販されている。そのような腐食防止剤としてはベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、及び石油スルホネート(petroleum  sulfonate)が挙げられる。好ましくは、この腐食防止剤はトリルトリアゾールまたは石油スルホン酸塩である。
【００３３】
好ましくは、本組成物は腐食防止剤約0.1〜約５重量%を含む。より好ましくは、本発明の組成物は腐食防止剤約１重量%を含む。
【００３４】
Ｆ．キャリヤ
本発明の組成物は、本組成物の一種以上の成分を可溶性にする可溶化キャリヤを場合により含有する。一態様において、このキャリヤは、本組成物の成分と反応しない試薬である。もう一つの態様では、このキャリヤは100゜F（37.8℃）で約50〜約3000のセイボルトユニバーサル秒の粘度をもつ。
【００３５】
種々のキャリヤが当業界で公知であり、多くの製造業者から市販されている。そのようなキャリヤは本発明の組成物で使用することができ、中でも炭化水素油、エステル類、及び潤滑性エステル類が挙げられる。この炭化水素油は、鉱油、ナフテン系炭化水素油、パラフィン系炭化水素油、ポリα-オレフィン、アルキルベンゼン、ポリイソブチレン、及びポリプロピレンであってもよい。
【００３６】
好ましくは、本組成物は可溶化キャリヤを少なくとも50重量%含む。より好ましくは、本発明の組成物は、キャリヤを約50〜約85重量%含む。
【００３７】
Ｇ．アルカリ性化合物
本発明の組成物は、場合により一種以上のアルカリ性化合物を含有する。「アルカリ性化合物」なる用語は、本発明の組成物において使用する際、ｐHを約6.0〜約6.5に保持する任意の化学化合物を意味する。このアルカリ性化合物は、本発明の組成物の生物安定性も提供することができる。
【００３８】
多くのアルカリ性化合物が当業界で公知であり、多くの製造業者から市販されている。そのようなアルカリ性化合物としては、中でもアルカノールアミン類、水酸化アルカリ類、アルキルアミン類、及びアルキルアルカノールアミン類が挙げられるが、これらに限定されない。一態様において、このアルカノールアミンは、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、モノイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、またはジグリコールアミンである。もう一つの態様では、この水酸化物試薬は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである。さらなる態様では、このアルキルアミンは、C12〜C14ｔ−アルキルアミンである。
【００３９】
好ましくは、本発明の組成物は、アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%を含む。
【００４０】
Ｈ．他の試薬
本発明の金属変形組成物の上記列記成分の特性に影響せず、これと反応しない他の任意選択の試薬も、本組成物に添加することができる。そのような任意選択の試薬としては、界面活性剤、カップリング剤、耐摩耗剤、増粘剤、消泡剤、洗剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、着色剤、殺カビ剤、生物安定剤、防錆剤、及びこれらの組み合わせが挙げられる。本明細書中、参照として含まれる、Mortierら、“Chemistry  and  Technology  of  Lubricants”、VCH  Publisher、Inc、1992年を参照されたい。
【００４１】
Ｉ．本発明の金属変形組成物の例
一態様において、ホスホン酸エステル約0.5〜約12重量%；潤滑性エステル約４〜約50重量%；乳化剤、分散剤、またはこれらの組み合わせ約0.5〜約15重量%；酸化防止剤約0.1〜約１重量%；及び腐食防止剤約0.1〜約５重量%を含む金属変形組成物を提供する。
【００４２】
もう一つの態様において、実質的に脂肪酸を含まず、且つホスホン酸エステル約0.5〜約12重量%；潤滑性エステル約４〜約50重量%；乳化剤、分散剤、またはこれらの組み合わせ約0.5〜約15重量%；酸化防止剤約0.1〜約１重量%；及び腐食防止剤約0.1〜約５重量%を含む金属変形組成物を提供する。
【００４３】
さらなる態様において、実質的に脂肪酸を含まず、且つホスホン酸エステル約0.5〜約12重量%；潤滑性エステル約４〜約50重量%；乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約0.5〜約15重量%；酸化防止剤約0.1〜約１重量%；腐食防止剤約0.1〜約５重量%；及び可溶化キャリヤ少なくとも50重量%を含む金属変形組成物を提供する。
【００４４】
もう一つの態様において、ホスホン酸エステル約0.5〜約10重量%；潤滑性エステル約４〜約50重量%；乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%；及び可溶化キャリヤ約50〜約85重量%を含む金属変形組成物を提供する。
【００４５】
さらなる態様において、ホスホン酸エステル約0.5〜約12重量%；潤滑性エステル約４〜約80重量%；乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約0.5〜約15重量%；酸化防止剤約0.1〜約１重量%；腐食防止剤約0.1〜約５重量%；及び可溶化キャリヤ少なくとも50重量%を含む金属変形組成物を提供する。
【００４６】
もう一つの態様において、ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコール、C1〜C9脂肪族一価アルコール、またはこれらの組み合わせの三量体酸エステル約４〜約25重量%；乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%；酸化防止剤約0.1〜約１重量%；腐食防止剤約0.1〜約５重量%；及び炭化水素油約50〜約85重量%を含む金属変形組成物を提供する。
【００４７】
さらなる態様において、ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコール、C1〜C9脂肪族一価アルコール、またはこれらの組み合わせの三量体酸エステル約４〜約25重量%；乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；C7〜C20脂肪酸のポリオールエステル約４〜約20重量%；酸化防止剤約0.1〜約１重量%；腐食防止剤約0.1〜約５重量%；アルカリ性化合物約0.1〜約５重量%；及び炭化水素油約50〜約85重量%を含む金属変形組成物を提供する。
【００４８】
好ましい態様において、上記本発明の金属変形組成物の特定例は、実質的に脂肪酸を含まない。
【００４９】
II．金属変形エマルション
本発明は望ましい潤滑特性を持ち、金属変形プロセスの間に金属石鹸粒子を生成しない金属変形エマルションも提供する。好ましくは、本発明に従って水中油型エマルションを製造することができる。
【００５０】
本明細書中で使用する「エマルション」なる用語は、二種以上の非混和性液体の非均質混合物を含む液体であって、一方の液体が微細な液滴を形成し、これが（単数または複数の）他方の液体に懸濁する前記溶液を意味する。一態様において、微細液滴のサイズが約5,000(0.5μ)Å〜約100,000Å(10μ)であるマクロエマルションを形成することができる。このマクロエマルションの液滴サイズは約10,000(１μ)Å〜約40,000Å(４μ)であるのが好ましい。
【００５１】
本明細書中で使用する「水中油型エマルション」なる用語は、油溶解性成分と水溶解性成分とをもつエマルションを意味する。「水中油型エマルション」なる用語は、油相と水相とが完全に混合して一つの水中油相を形成した、油相と水相とをもつエマルションについても記載することができる。本発明の水中油型エマルションは、油相約１〜約20重量%と、水相約80〜約99重量%とを含むのが好ましい。この水中油型エマルションは、油相約２〜約10重量%を含むのがより好ましい。
【００５２】
本発明の水中油型エマルションは、水、ホスホン酸エステルと可溶化キャリヤとを混合することによって製造することができる。中でも、一種以上の可溶化エステル、乳化剤、分散剤、酸化防止剤、腐食防止剤、またはアルカリ性化合物をこの水中油型エマルションに添加することができる。この水中油型エマルションは、本発明の上記組成物を水と可溶化キャリヤとで希釈することによって製造するのが好ましい。たとえば、本発明のエマルションの態様としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
一態様において、ホスホン酸エステル約0.5〜約12重量%と可溶化キャリヤ少なくとも50重量%とを含む油相約１〜約20重量%と、水約80〜約99重量%とを含む水中油型エマルションを提供する。
【００５４】
もう一つの態様において、ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；潤滑性エステル約４〜約50重量%；キャリヤ約50〜約85重量%；及びアルカリ性化合物約0.1〜約５重量%含む油相約１〜約20重量%と、水約80〜約99重量%を含む水相とを含む、水中油型エマルションを提供する。
【００５５】
さらなる態様において、ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコール、C1〜C9脂肪族一価アルコール、またはこれらの組み合わせの三量体酸エステル約４〜約25重量%；乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；酸化防止剤約0.1〜約１重量%；腐食防止剤約0.1〜約５重量%；炭化水素油約50〜約85重量%；及びアルカリ性化合物約0.1〜約５重量%を含む油相約１〜約20重量%と、水約80〜約99重量%を含む水相とを含む、水中油型エマルションを提供する。
【００５６】
もう一つの態様において、ホスホン酸エステル約１〜約10重量%；平均分子量約350のメトキシポリエチレングリコール一価アルコール、C1〜C9脂肪族一価アルコール、またはこれらの組み合わせの三量体酸エステル約４〜約25重量%；C7〜C20脂肪酸のポリオールエステル約４〜約20重量%；乳化剤、分散剤またはこれらの組み合わせ約１〜約15重量%；腐食防止剤約0.1〜約５重量%；酸化防止剤約0.1〜約１重量%；炭化水素油約50〜約85重量%；及びアルカリ性化合物約0.1〜約５重量%を含む油相約１〜約20重量%と、水約80〜約99重量%を含む水相とを含む、水中油型エマルションを提供する。
【００５７】
好ましい態様において、本発明のエマルションの特定例は実質的に脂肪酸を含まない。
【００５８】
III．金属の変形方法
本発明の組成物及びエマルションは、金属変形プロセスで使用することができる。本明細書中で使用する「金属変形プロセス」なる用語は、金属の状態を変形または変性させる当業界で公知の任意の金属プロセスを意味する。そのようなプロセスとしては、中でも冷間または熱間金属圧延、引抜加工、及び二次加工が挙げられる。
【００５９】
当業界で公知の多くの加工またはプレス装置の多くのタイプを使用して、金属を変形することができ、変形される金属と、金属から製造される製品とに関し、当業者によって選択することができる。
【００６０】
本発明の変形プロセス並びに組成物及びエマルションを使用して多くの金属を加工することができ、中でも、鉄、アルミニウム、銅、マグネシウム、スズ、亜鉛、及びそれらの合金が挙げられる。この金属はアルミニウム合金であるのが好ましい。通常、変形される金属は、スラブ、シード、またはロッドの形態である。
【００６１】
本発明の組成物及び／またはエマルションは、当業者に公知の方法を使用して加工装置及び／または金属スラブに施用することができ、たとえば噴霧、コーティング、及びブラッシングが挙げられる。通常、本組成物またはエマルションは、この組成物またはエマルションの薄層が表面上に存在するように施用する。加工装置または金属スラブに施用される本組成物またはエマルションの量は、当業者によって決定されるように増減させることができる。種々の因子が金属スラブまたは加工装置に施用される組成物またはエマルションの量に影響することができ、それらの例としては、中でも温度、圧力、金属の性質、プロセスの型、及び所望の変形金属の特性が挙げられる。
【００６２】
一態様において、本組成物またはエマルションは、加工装置と、変形される金属スラブとの両方に施用する。もう一つの態様では、本組成物またはエマルションは、当業者により決定されるように金属スラブまたは加工装置だけに施用することができる。
【００６３】
一態様において、本発明に従った組成物を金属または装置に施用し、次いでこの金属を変形することを含む、金属の変形方法を提供する。
もう一つの態様において、本発明に従ったエマルションを金属または装置に施用し、次いでこの金属を変形することを含む、金属の変形方法を提供する。
【００６４】
さらにもう一つの態様において、本発明に従った組成物を金属または加工装置に施用し、次いでこの金属を変形することを含む、金属の変形方法を提供する。
さらなる態様において、本発明に従ったエマルションを金属または加工装置に施用し、次いでこの金属を変形することを含む、金属の変形方法を提供する。
【００６５】
以下の実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。以下の実施例では特定の試薬及び条件について概説するが、本発明の組成物または、これを使用するためのプロセスを提供するために上記のごとき変形が可能であることは、当業者には理解されよう。
【実施例】
【００６６】
実施例１
この実施例は、本発明のエマルションの金属変形プロセスの間に加工装置と金属スラブとに優れた潤滑特性を提供し得る能力について説明する。
【００６７】
Ａ．金属変形プロセス
500mm公称半径の変形用工具を使用する、二つの高い、反転の固定された隙間で操作する小型試験圧延機を使用してデータを得た。この小型試験圧延機は、金属を圧延するのに工場で現在使用される圧延機に非常に似ている。金属変形ツールのロール表面の初期粗度は約1.0μmであった。
【００６８】
１xxxシリーズの合金、３xxxシリーズの合金、及び５xxxシリーズの合金の三種類のアルミニウム合金スラブを、小型圧延機を使用して加工した。この実施例で使用したアルミニウム合金は、当業界で加工した金属の代表例である。圧延前のおおよその初期金属合金スラブ寸法は、厚さ30mm、幅250mm、長さ1500mmであった。この金属合金スラブを、圧延試験を始める直前に、約450℃に予熱した。
【００６９】
三種類のエマルションを使用して、本発明のエマルションの有効性を立証した。エマルション１は、Tandemol(登録商標)F282-B(Houghton  International，Inc.-Valley  Forge，Pennsylvania)エマルションであり、これは熱間圧延金属変形プロセスで現在使用される、従来法の脂肪酸含有エマルションである。そのようなエマルションは、最終的には金属変形工具に金属石鹸粒子を形成する。
【００７０】
エマルション２と３は、エマルションが均一且つ安定するまで、60℃、誘発剪断環境中で、水と本発明の組成物とを混合することによって、本発明に従って製造した。以下の表１は、本発明に従って製造したエマルション２と３の油相の組成を示す。
【００７１】
【表１】
2005232417.tif 000003
【００７２】
表１に示した組成物を十分量の水と混合して、水約92〜約95重量%のエマルションを形成した。
試験圧延機噴霧系を通して温度60℃に保持した熱エマルションを循環させることによって、小型試験圧延機のロールを予熱した。１xxxシリーズのアルミニウム合金の３つのスラブを圧延し、その後３xxxシリーズのアルミニウム合金の５つのスラブ、最後に５xxxシリーズのアルミニウム合金の５つのスラブを圧延した。小型試験圧延機の表面は、各タイプの合金を圧延する合間にブラシがけにより掃除した。
【００７３】
100mpmで加工した３xxxシリーズのアルミニウム合金の５番目のスラブが最後に通過したときと、５xxxシリーズのアルミニウム合金の５番目のスラブが最後に通過したときを除いて、すべての金属スラブを１分当たり50メートル(mpm)で圧延した。
【００７４】
熱間圧延プロセスの間に金属表面についた、ロール表面のスクライブ・マークの間の距離から１回通過毎の前方空転(forward  slip)を計算した。加工したそれぞれのスラブが通過する毎に、金属の厚さまたはゲージも測定した。
【００７５】
１〜３の視覚評価付けシステムを使用して、圧延試験で加工したそれぞれの圧延済み金属合金スラブの陽極化品質(anodized  quality)をランク付けした。それぞれの金属ストリップの中心を、ストリップの端部とは別々にランク付けした。1.0の評価は、金属表面が優れた品質であることを示し、3.0の評価は、金属表面の品質が良くないことを示す。
【００７６】
さらに、それぞれの金属合金スラブについて、荷重、摩擦係数(COF)、及び還元値(reduction  value)を測定した。
【００７７】
B．結果
合金１xxx、３xxx及び５xxxについて上記エマルションを使用して得られたデータは、それぞれ表２、３及び４に見ることができる。具体的には、それぞれの合金の種類毎に最後に３回通過する毎にデータを得、比較した。
【００７８】
【表２】
2005232417.tif 000004
【００７９】
【表３】
2005232417.tif 000005
【００８０】
【表４】
2005232417.tif 000006
【００８１】
これらのデータは、種々のアルミニウム合金の種類で熱間圧延プロセスを実施する際に、本発明のエマルション２と３の有効性を例証している。市販のエマルション１と比較した際に、エマルション２と３に関して、一般的に前方空転、荷重、トルク及びCOFについての減少が観察された。さらに、１xxxと５xxx合金の還元値は、エマルション１の還元値よりも高かった。これらのデータは、本発明のエマルション２と３とが、エマルション１よりもずっと有益な潤滑特性を提供することを示している。
【００８２】
また、これらのデータは、金属変形プロセスに関して装置が最大応力荷重付近である製造状況において、低いロール荷重が重要であることを示している。さらに、低いCOF値は、変形される金属表面と加工装置との間に発生する摩擦によって起こる接触が少ないことを示している。また、前方空転値が低いことは、ロールとの金属変形接触領域内の潤滑特性の向上を示している。陽極化品質ランク付けは、エマルション２と３とに関して低い値を示しており、これは、変形した金属表面に対して表面仕上げが良いことを示している。
【００８３】
実施例２
この実施例は、本発明の特定の組成物の生物安定性について例証する。
二種類のエマルションを使用して、本発明のエマルションの有効性を示した。エマルションAとBは、エマルションが均一且つ安定するまで、140゜F(60℃)、誘発剪断環境中で、水と本発明の組成物とを混合することによって、本発明に従って製造した。以下の表５は、本発明に従って製造した、t-アルキルアミンアルカリ性化合物を含まないエマルションAと、任意選択でt-アルキルアミンアルカリ性化合物を含んだエマルションBの油相の組成について示す。
【００８４】
【表５】
2005232417.tif 000007
【００８５】
次いで、表５に列記した組成物を十分量の水と混合して、水約92〜約95重量%のエマルションを形成した。
エマルションAとBとに、主成分としてシュードモナス・セパシア(Pseudomonas  cepacia)、シュードモナス・アエルギノサ(Pseudomonas  aeruginosa)、シュードモナス・フルオレセンス(Pseudomonas  fluorescens)、及びクラビバクター・ミシガネンス(Clavibacter  michiganense)を含有する一般的な細菌培養液１ミリリットル当たり106個のコロニー形成単位(CFU/ml)で接種した。細菌の成長と持続性(sustenance)についてエマルションをモニターした。接種したエマルションサンプルを、穏やかに通気しながら27℃に保持した。定期的にサンプルを得、寒天培地中、37℃で２日間培養して、細菌成長個体群を測定した。
【００８６】
図１は、いずれも本発明に従って製造した、C12〜C14t-アルキルアミンアルカリ性化合物を含むエマルションB（黒塗り四角）が、エマルションAよりも優れた生物安定性を特徴とすることを示している。
本明細書中に引用したすべての出版物は、本明細書中、参照として含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、本発明のエマルションの特定の態様の生物安定性を示すグラフである。エマルションAは×により示し、エマルションBは黒塗り四角により示す。
【図１】
2005232417.tif 000010
【外国語明細書】
2005232417.tif 000011
2005232417.tif 000012
2005232417.tif 000013
2005232417.tif 000014
2005232417.tif 000015
2005232417.tif 000016
2005232417.tif 000017
2005232417.tif 000018
2005232417.tif 000019
2005232417.tif 000020
2005232417.tif 000021
2005232417.tif 000022
2005232417.tif 000023
2005232417.tif 000024
2005232417.tif 000025
2005232417.tif 000026
2005232417.tif 000027
2005232417.tif 000028
2005232417.tif 000029
2005232417.tif 000030
2005232417.tif 000031
2005232417.tif 000032
2005232417.tif 000033
2005232417.tif 000034
2005232417.tif 000035
2005232417.tif 000036
2005232417.tif 000037
2005232417.tif 000038
2005232417.tif 000039
2005232417.tif 000040
2005232417.tif 000041
2005232417.tif 000042
2005232417.tif 000043
2005232417.tif 000044
2005232417.tif 000045
2005232417.tif 000046
2005232417.tif 000047
2005232417.tif 000048
2005232417.tif 000049
2005232417.tif 000050
2005232417.tif 000051