アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油
【課題】 圧延潤滑性及び耐鉄腐食性に優れ、且つ優れた板表面品質性を有する圧延板を得ることができるアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、該潤滑油を含有する圧延油、及びその熱間圧延方法の提供。
【解決手段】 （ａ）動粘度８０ｍｍ2／ｓ（４０℃）以下の鉱物油、（ｂ）炭素数１０〜２２の脂肪酸、（ｃ）天然油脂及び１価高級脂肪酸又は多塩基酸とアルコールから得られる合成エステルから選ばれる少なくとも１種、（ｄ）炭素数８〜２６の高級アルコールを含有し、（ｂ）成分の含有量が１〜１４重量％、（ｃ）成分の含有量が２〜５０重量％、（ｄ）成分の含有量が２〜３０重量％である、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、この潤滑油、水及び乳化剤を含有する、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油、この熱間圧延油を、アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延に用いる熱間圧延方法。
【解決手段】 （ａ）動粘度８０ｍｍ2／ｓ（４０℃）以下の鉱物油、（ｂ）炭素数１０〜２２の脂肪酸、（ｃ）天然油脂及び１価高級脂肪酸又は多塩基酸とアルコールから得られる合成エステルから選ばれる少なくとも１種、（ｄ）炭素数８〜２６の高級アルコールを含有し、（ｂ）成分の含有量が１〜１４重量％、（ｃ）成分の含有量が２〜５０重量％、（ｄ）成分の含有量が２〜３０重量％である、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、この潤滑油、水及び乳化剤を含有する、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油、この熱間圧延油を、アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延に用いる熱間圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧延潤滑性、板表面品質性及び耐鉄腐食性に優れたアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、それを含有する熱間圧延油及び該圧延油を用いた熱間圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム及びアルミニウム合金（以下、アルミニウムと称する）板の熱間圧延では、圧延板表面から圧延ロール表面へアルミニウムが移着して、ロールコーティングが形成される。従って、圧延板はロールコーティングと接触して圧延されることになるので、圧延板の表面品質はロールコーティングの性状によって左右される。熱間圧延時に発生した板の表面欠陥は冷間圧延後の板表面品質にも影響するので、熱間圧延におけるロールコーティング性状は非常に重要といえる。ロールコーティング性状は圧延諸条件（板材質、板温度、板表面粗さ、ロール温度、ロール表面粗さ、圧下率、圧延速度、ブラシロール操業条件など）と圧延油により変化する。従って、圧延油の選択は、ロールコーティングを制御する上で不可欠なものである。熱間圧延では充分なロール冷却性が必要となるので圧延油はエマルションの形で使用されている。アルミニウム板の熱間圧延油に要求される性能として、圧延潤滑性、ロールコーティング性、板表面品質性、乳化安定性、耐鉄腐食性等が挙げられる。
【０００３】
従来、一般にアルミニウム板の熱間圧延油としては、鉱物油を基油として、脂肪酸、天然油脂、脂肪酸エステル等の油性向上剤、極圧剤、防錆剤、酸化防止剤等を配合し、これを主に陰イオン性界面活性剤で乳化した、通常２〜１０％濃度エマルションとして使用されている。しかし、従来の乳化剤を用いたアルミニウム板用熱間圧延油は、圧延潤滑性と乳化安定性とは相反する傾向を示し、両性能を共に満足させることは出来なかった。すなわち圧延潤滑性を増すと乳化安定性は低下し、その結果圧延潤滑性の経時安定性も低下するため、アルミニウム板表面の品質安定性が問題となった。一方、乳化安定性を増すと充分な圧延潤滑性は得られず、その結果、アルミニウム板表面に種々の欠陥が発生した。
【０００４】
このように相反する特性である圧延潤滑性、乳化安定性及び板表面品質性を同時に満足させるために、特許文献１では、特定の潤滑油成分と特定の水溶性陽イオン性高分子化合物の組み合わせを開示している。しかし、近年、大量生産化とアルミニウム圧延品の高品質指向から、圧延潤滑性を向上させる油性向上剤である脂肪酸を増量することで対応しているが、脂肪酸は１５％以上に増量するとかなり強い腐食性を有するとともに、圧延の進行に伴い生成する金属石鹸は高粘度物質のため圧延機周辺を汚染させるといった課題もある。
【０００５】
このため、耐鉄腐食性を悪化させず、圧延潤滑性を向上させる工夫として、特許文献２では、天然油脂、合成エステルを比較的多量に使用することによって、脂肪酸の含有量の制限と圧延潤滑性の向上を達成している。しかし、圧延潤滑性、板表面品質性を共に、満足させるものではなかった。
【特許文献１】特許第２８６９８５０号公報
【特許文献２】特開平８−１７００９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、圧延潤滑性及び耐鉄腐食性に優れ、且つ優れた板表面品質性を有する圧延板を得ることができるアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、該潤滑油を含有する圧延油、及びその熱間圧延方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、脂肪酸と特定量の高級アルコールと天然油脂及び／又は合成エステルとを含有させることで、脂肪酸の含有量が１４重量％以下でも優れた圧延潤滑性、板表面品質性が得られることを見い出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち本発明は、下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分を含有し、（ｂ）成分の含有量が１〜１４重量％、（ｃ）成分の含有量が２〜５０重量％、（ｄ）成分の含有量が２〜３０重量％である、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、この潤滑油、水及び乳化剤を含有する、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油、この熱間圧延油を、アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延に用いる熱間圧延方法を提供する。
（ａ）動粘度８０ｍｍ2／ｓ（４０℃）以下の鉱物油
（ｂ）炭素数１０〜２２の脂肪酸
（ｃ）天然油脂及び１価高級脂肪酸又は多塩基酸とアルコールから得られる合成エステルから選ばれる少なくとも１種
（ｄ）炭素数８〜２６の高級アルコール
【発明の効果】
【０００９】
本発明の熱間圧延油を用いることで、圧延潤滑性、ロールコーティング性、板表面品質性の優れたアルミニウム圧延板を得ることができる。また、脂肪酸の含有量が少ないため、金属石鹸の発生が抑制され、圧延機周辺やクーラントタンク等の汚れが改善されると同時に、防食剤の添加なしでも圧延機やその周辺設備の鉄鋼材料を腐食させる問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［潤滑油］
本発明の熱間圧延油用潤滑油は、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分を含有し、特に（ｄ）成分を含有することに特徴がある。
【００１１】
本発明の潤滑油の（ａ）成分である鉱物油としては、例えばスピンドル油、マシン油、タービン油、シリンダー油、ニュートラル油等が挙げられ、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油のいずれでもよいが、４０℃の動粘度が８０ｍｍ2／ｓ以下であることが必要であり、この粘度範囲であれば板表面品質性は優れており、熱間圧延した板への残油も少なく良好である。また、パラフィン系鉱物油であれば耐熱性、潤滑性に優れるのでより好ましい。この（ａ）成分は基油であり、本発明の潤滑油中の（ａ）成分の含有量は特に制限されないが、１０〜９５重量％が好ましく、３０〜６５重量％が更に好ましい。
【００１２】
（ｂ）成分である炭素数１０〜２２の脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸、エルカ酸、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、牛脂脂肪酸等を１種以上用いることができ、取扱上、常温（２５℃）液体の脂肪酸（カプリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸、ヤシ油脂肪酸）が好ましい。本発明の潤滑油中の（ｂ）成分の含有量は１〜１４重量％であり、３〜１０重量％が好ましい。（ｂ）成分は圧延潤滑性を向上させる目的で添加する。（ｂ）成分はロールコーティング性や板表面品質性への悪影響が少なく、境界潤滑特性の非常に優れた油性向上剤ではあるが、１４重量％を超えると金属腐食性が高くなる。また、圧延の進行に伴い生成する金属石鹸は圧延機周辺を汚染させたり、製品汚れの原因になる。上記配合量であれば潤滑性、耐金属腐食性及び耐汚れ性に優れるので好ましい。
【００１３】
（ｃ）成分である天然油脂及び／又は合成エステルは、（ｂ）成分に次ぐ優れた油性向上剤であり圧延潤滑性を向上させる目的で添加する。
【００１４】
天然油脂としては、例えば鯨油、牛脂、豚脂、ナタネ油、ヒマシ油、パーム油、ヤシ油等の動植物油脂が挙げられる。潤滑性、板表面品質性及び融点の観点からは豚脂、パーム油がより好ましい。圧延油の融点の点から、その含有量は、２〜３０重量％が好ましい。
【００１５】
合成エステルとしては、好ましくは炭素数１０〜２２の１価高級脂肪酸又は多塩基酸とアルコールのエステルが挙げられる。アルコールとしては、好ましくは炭素数１〜２２の脂肪族１価アルコール、あるいはジエチレングリコール、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、グリセリン等の多価アルコールが挙げられる。脂肪酸やアルコールとしては飽和のもの不飽和のものいずれも使用できるが、板表面品質性の観点からは飽和のものがより好ましい。合成エステルとしてはフルエステル、部分エステルのいずれでもよい。より好ましい合成エステルの具体例としては、カプリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、イソステアリン酸ラウリル等の飽和脂肪酸モノエステル；アジピン酸ジラウリル、フタル酸ジラウリル、トリメリット酸トリデシル等の多塩基酸と飽和脂肪族１価アルコールのエステル；ネオペンチルポリオール飽和脂肪酸エステル（ネオペンチルグリコールジラウレート、トリメチロールプロパン椰子油脂肪酸トリエステル、トリメチロールプロパンイソステアリン酸トリエステル、トリメチロールプロパンジラウレート、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールテトララウレート、ペンタエリスリトールイソステアリン酸テトラエステル等）、グリセリン飽和脂肪酸エステル（グリセリン椰子油脂肪酸ジエステル、グリセリントリラウレート等）、ジエチレングリコール飽和脂肪酸エステル等の１価高級脂肪酸と多価アルコールのエステルが挙げられる。
【００１６】
潤滑性、板表面品質性及び融点の観点からは、多価アルコールと炭素数１０〜２２の１価飽和高級脂肪酸とのエステルが特に好ましい。合成エステルの含有量は、圧延油の価格の点から、２〜３０重量％が好ましい。
【００１７】
これら（ｃ）成分は、単独でもよいが、それぞれ１種以上を混合して使用することもできる。天然油脂や合成エステルは、一般にロールコーティング性や板表面品質性への悪影響があるため過度の多量配合は望ましくないが、高級アルコールと共存させることで、その含有量を増加させることができる。本発明の潤滑油中の（ｃ）成分の含有量は、圧延潤滑性、融点、板表面品質性及び価格のバランスの点から、２〜５０重量％であり、１０〜４０重量％が好ましい。
【００１８】
（ｄ）成分である炭素数８〜２６の高級アルコールは、圧延潤滑性及び板表面品質性を向上させる目的で添加する。
【００１９】
（ｄ）成分は冷間圧延油には油性向上剤として一般的に添加されているが、熱間圧延油においてはこれまで添加されたことはない。これは、板温度から考えて油性向上効果は示さず、また熱安定性にも問題があると思われてきた。
【００２０】
しかし、種々検討した結果、（ｄ）成分を熱間圧延用潤滑油のような冷間圧延油より、高温・高潤滑の油において用いた際に、（ｂ）成分と同等の境界潤滑性を示し、熱的にも分解・揮発がなく比較的安定であり、板表面品質性を向上させることを見い出した。また、（ｄ）成分を添加すれば（ｃ）成分を多量配合しても板表面品質性の低下が少なくなる特徴がある。
【００２１】
（ｄ）成分は多量添加すると潤滑油の粘度を低下させるため、本発明の潤滑油中の（ｄ）成分の含有量は２〜３０重量％であり、潤滑性の点から１０〜３０重量％が好ましい。
【００２２】
（ｄ）成分は直鎖でも分岐鎖でもよく、また飽和のもの不飽和のものいずれも使用できる。また、１価アルコールでも２価以上の多価アルコールでもよい。潤滑性の観点からは直鎖部分の炭素数が８〜１８のものがより好ましい。より好ましい（ｄ）成分の具体例としては、デシルアルコ−ル、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコ−ル、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、エライジルアルコール、リノレイルアルコール、椰子油還元アルコール、パーム油還元アルコール、牛脂還元アルコール、炭素数１１〜１８のオキソアルコール、炭素数１２〜１８のチーグラーアルコール、炭素数１２〜２６のゲルベアルコール、オクタデカン１，２−ジオール、ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物（２モル以下）等が挙げられる。潤滑性、板表面品質性の観点からは、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基を有する１価アルコールが好ましく、１価飽和アルコールが特に好ましい。
【００２３】
本発明の潤滑油中の（ｃ）成分と（ｄ）成分の重量比は、圧延潤滑性及び板表面品質性の観点から、（ｄ）成分／（ｃ）成分＝１／１〜１／１０が好ましく、１／１〜１／５が更に好ましい。
【００２４】
また、本発明の潤滑油は、板表面品質性を向上させる目的でリン系極圧剤（以下（ｅ）成分という）を含有することが好ましい。リン系極圧剤の具体例としては、トリクレジルホスフェート、ジブチルホスフェート、モノオクチルホスフェート、トリオレイルホスフェート、トリブチルホスファイト、ジイソオクチルホスファイト、トリイソオクチルホスファイト、トリオレイルホスファイト等が挙げられる。本発明の潤滑油中の（ｅ）成分の含有量は０．５〜１０重量％が好ましく、３〜１０重量％が更に好ましい。（ｅ）成分は、１種でもよいが、２種以上を混合して使用することもできる。
【００２５】
［アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油］
本発明のアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油は、前記本発明の潤滑油、乳化剤及び水を含有する。
【００２６】
本発明の熱間圧延油中の本発明の潤滑油の含有量は、圧延潤滑性や板表面品質性の観点から１〜１０重量％が好ましく、乳化剤の含有量は０．１〜５重量％が好ましく、水の含有量は８５〜９８．９重量％が好ましい。
【００２７】
また、本発明の熱間圧延油は、Ｏ（潤滑油）／Ｗ（水）型であることが、圧延潤滑性や冷却性や乳化安定性の点から好ましい。
【００２８】
乳化剤としては、例えばオレイン酸トリエタノールアミン塩、石油スルホネートナトリウム塩等の陰イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等の非イオン性界面活性剤、ベンザルコニウム型等の４級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤、一般の高分子型分散剤等が挙げられる。乳化剤は、潤滑油１００重量部に対して０．１〜５重量部で用いることが好ましい。
【００２９】
これらの乳化剤の中でも、下記一般式（１）で表される単量体又はその塩若しくはその４級化物の重合体又は共重合体であって、その重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００である高分子化合物（以下（ｆ）成分という）の少なくとも１種を用いることが、大粒子径且つ安定な乳化分散性のエマルションを得ることができるため好ましい。
【００３０】
【化２】
【００３１】
（式中、Ｒ1は水素原子又はメチル基、Ｒ2及びＲ3は、同一又は異なって、炭素数１〜３のアルキル基、ｍは１〜３の整数を示す。）
（ｆ）成分において、一般式（１）で表される単量体の具体例としては、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジエチルアミノメチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジエチルアミノメチルメタクリルアミド等が挙げられる。
【００３２】
一般式（１）で表される単量体の塩を得るための好ましい酸としては、例えば酢酸、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、グリコール酸、コハク酸、酒石酸、燐酸、酸性アルキルリン酸エステル（ブチルアシッドホスフェート、オクチルアシッドホスフェート等）、ホウ酸等が挙げられる。塩は、単量体を、又は重合後に重合体を中和することにより形成される。
【００３３】
一般式（１）で表される単量体の４級化物を得るための好ましい４級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジ−ｎ−プロピル等の一般的なアルキル化剤が挙げられる。
【００３４】
（ｆ）成分は、一般式（１）で表される単量体と、（メタ）アクリル酸若しくはその塩、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリルアミド等の共重合可能な単量体との共重合体でもよい。共重合可能な単量体の具体例としては、アルキル基が、炭素数１〜２２の直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。また、（メタ）アクリル酸塩の具体例としては、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸カリウム等のアルカリ金属塩が挙げられる。尚、（メタ）アクリルはアクリル又はメタクリルを意味する。
【００３５】
一般式（１）で表される単量体又はその塩若しくはその４級化物由来の構成単位は、（ｆ）成分中、５０〜１００重量％であることが好ましい。
【００３６】
（ｆ）成分の重量平均分子量は、１０，０００〜１，０００，０００の範囲であり、重量平均分子量がこの範囲であれば乳化安定性に優れ、高分子化合物自体の安定性も良好で取扱いも容易である。より好ましい重量平均分子量は３０，０００〜３００，０００である。なお、（ｆ）成分の重量平均分子量は、（ｆ）成分を加水分解（試料１ｇにＮ／２ ＫＯＨ溶液２０ｍｌを添加し、約９５℃で２時間加熱する）後、下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で分子量を分析し、その結果から元の分子量を換算したものである。
【００３７】
＜条件＞
・カラム：Ｇ２０００ＳＷ（東ソー（株）製）×２本
・カラム温度：４０℃
・溶離液：０．１Ｎ塩化ナトリウム水溶液／アセトニトリル＝７０／３０
・検出器：ＲＩ（屈折率計）
・注入量：１重量％溶離液溶液，２０μｌ
・液流速：０．４ｍｌ／ｍｉｎ
・分子量標準：ポリスチレンスルホン酸Ｎａ。
【００３８】
（ｆ）成分は１種又は２種以上を混合して使用することができる。圧延油粒子の表面電位は負であるが、（ｆ）成分を添加するに従い圧延油粒子の表面電位はほぼ零となり、圧延油粒子は凝集して粗大粒子径となる。（ｆ）成分をさらに添加すると、圧延油粒子の表面電位は正となるとともに保護コロイド作用により、圧延油粒子は大粒子径で且つ乳化分散性も良好となるため、プレートアウト性が良好となり優れた潤滑性を示し、長期循環安定性も良好となる。（ｆ）成分をさらに添加すると、乳化分散性は非常に良好となるが、圧延油粒子径は中粒子径となるため、プレートアウト性が不十分となり潤滑性不良を示す。本発明の熱間圧延油としては、圧延油粒子径と長期循環安定性の観点から、潤滑油１００重量部に対して、（ｆ）成分は０．１〜５重量部用いることがより好ましく、０．３〜２重量部用いることが特に好ましい。（ｆ）成分がこの範囲であると圧延油粒子径は大きく長期循環安定性にも優れる。圧延油中での潤滑油粒子の体積平均粒子径（２０℃）は、１〜２０μｍであることが好ましい。
【００３９】
本発明の潤滑油及び／又は圧延油には、上記成分の他に必要に応じて公知添加剤、例えば防錆・防食剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
【００４０】
防錆・防食剤としては、例えばアルケニルコハク酸及びその誘導体、オレイン酸等の脂肪酸、ソルビタンモノオレート等のエステル、アミン類等を用いることができ、これらは潤滑油及び／又は圧延油成分全量に対して２重量％以下で添加することができる。
【００４１】
また、酸化防止剤としては、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール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等を用いることができ、これらは潤滑油及び／又は圧延油成分全量に対して５重量％以下で添加することができる。
【００４２】
本発明の熱間圧延油は、本発明の潤滑油と乳化剤と水をどの順序で混合してもよいが、好ましくは水と乳化剤と混合した後、本発明の潤滑油と混合することが好ましい。
【００４３】
［熱間圧延方法］
本発明の熱間圧延方法は、アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延に、上記本発明の熱間圧延油を用いる方法である。用いる圧延油の温度は、１０〜９０℃が好ましい。本発明の熱間圧延油は、アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延時に、１〜３０ｍ3／分の流量で圧延加工部にスプレー供給して用いることが好ましい。
【実施例】
【００４４】
例中の「部」は、「重量部」である。
【００４５】
実施例１
下記配合成分を用い、表１及び表２に示す組成の各種熱間圧延油用潤滑油及び乳化剤を調製し、更にこの潤滑油と、乳化剤と水を用い、濃度（圧延油中の潤滑油と乳化剤の合計重量）が４重量％（ただし、本発明品１と比較品１は８重量％）の圧延油（Ｏ／Ｗ型乳化エマルション）を常法に従い調製した（本発明品１〜９及び比較品１〜６）。潤滑油と乳化剤の配合割合は表に記載したとおりである。
【００４６】
得られた圧延油について、以下に示す方法で、平均粒子径を測定し、圧延潤滑性、板表面品質性及び鉄防食性を評価した。その結果を表１及び表２に示す。
【００４７】
＜配合成分＞
（ａ）成分
・鉱物油Ａ…パラフィン系鉱物油（４０℃の動粘度６０ｍｍ2／ｓ）
・鉱物油Ｂ…ナフテン系鉱物油（４０℃の動粘度６８ｍｍ2／ｓ）
（ｂ）成分
・脂肪酸Ａ…オレイン酸
（ｃ）成分
・油脂Ａ…精製パーム油（ヨウ素価６０、融点１５℃）
・油脂Ｂ…豚脂（ヨウ素価５５、融点２５℃）
・エステルＡ…フタル酸ジラウリル
・エステルＢ…トリメチロールプロパン椰子油脂肪酸トリエステル（椰子油脂肪酸はルナックＬ−５０ 花王（株）製）
・エステルＣ…トリメチロールプロパンイソステアリン酸トリエステル
（ｄ）成分
・アルコールＡ…椰子油還元アルコール（カルコール２４５５ 花王（株）製）
・アルコールＢ…炭素数１１〜１５のオキソアルコール（ダイヤドール１３５ 三菱化学（株）製）
・アルコールＣ…オレイルアルコール
（ｅ）成分
・極圧剤Ａ…トリイソオクチルホスファイト
・極圧剤Ｂ…トリクレジルホスフェート
その他の添加剤
・添加剤Ａ…トリエタノールアミン
・添加剤Ｂ…防錆剤（ヘキサデセニルコハク酸）
・添加剤Ｃ…酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）
乳化剤
・高分子Ａ…ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド／アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム＝８４／１／１５（重量比）の共重合物の１００％グリコール酸中和物（分子量＝５万）
・高分子Ｂ…ジメチルアミノプロピルアクリルアミド／アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム＝８０／５／１５（重量比）の共重合物の１００％酢酸中和物（分子量＝４０万）
・界面活性剤Ａ…ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ＨＬＢ＝１２．１（エマルゲン１０８ 花王（株）製）
＜圧延潤滑性評価法及び平均粒子径測定法＞
熱間圧延油について、二段圧延機（２００ｍｍφ×２００ｍｍ幅、ＳＵＪ−２、Ｈｓ＝９０）を用い、下記条件で短冊単パス圧延試験を行い、圧下率＝４０％時の圧延荷重により圧延潤滑性を評価した。圧延荷重が４５０ＭＰａ以下であれば圧延潤滑性は良好である。なお、圧延時の圧延油エマルションの平均粒子径（体積分布）をコールターカウンター（２５℃）にて測定した。
【００４８】
（１）圧延条件
・圧延材：アルミニウム合金材（Ａ５１８２，４０ｍｍ幅×７００ｍｍ長×３．５ｍｍ厚）
・ロール粗度：研磨紙により圧延方向に研磨し、板幅方向の粗度がＲａ＝０．３〜０．４μｍ（Ｒｚ＝３．５〜４．０μｍ）に調整する。
・板温度：４２０℃
・圧延速度：４０ｍ／分
・圧下率：２５％、３５％、４５％
・予備圧延：予め純アルミニウム材（Ａ１１００，４０ｍｍ幅×７００ｍｍ長×３．５ｍｍ厚）を圧下率７０％で１０枚圧延する。
・圧延枚数：各圧下率について４枚ずつ
（２）圧延油条件
・液温度：６０℃
・撹拌機：Ｍ型ホモミキサー（特殊機化工業）
・回転数：８０００ｒ／ｍｉｎ
・スプレー量：２Ｌ／ｍｉｎ×上下各１本、２００ｋＰａ
・粒径測定：コールターカウンターマルチサイザー（ＢＥＣＫＭＡＮ ＣＯＵＬＴＥＲ）
＜板表面品質性評価法＞
上記圧延潤滑性評価時に得られた圧下率＝４５％の圧延板について、下記条件でアルマイト処理を行い、板表面の黒点状焼付欠陥の状態により板表面品質性を評価した。判定は黒点状焼付欠陥の数で、下記基準の５段階（１〜５点）とし、数が少ないほど板表面品質性は良好であり、一番少ないものを５点、一番多いものを１点とした。判定が４点以上であれば板表面品質性は良好である。
【００４９】
（１）処理条件
・処理溶液：１５ｗ／ｖ％硫酸水溶液
・処理温度：２０℃
・電流密度：２Ａ／ｄｍ2
・処理時間：２０ｍｉｎ
・洗浄方法：流水中に１０ｍｉｎ間浸漬
（２）評価基準
５点：黒点状焼付欠陥が板全面にほとんどなく、優れた品質
４点：黒点状焼付欠陥が幅中央部はほとんどないが、板端部にわずかにある状態
３点：黒点状焼付欠陥が幅中央部、板端部ともにわずかにある状態
２点：黒点状焼付欠陥が幅中央部にわずかにあり、板端部に多くある状態
１点：黒点状焼付欠陥が板全面に多くある状態
＜鉄防食性評価法＞
熱間圧延油について、下記条件で腐食試験を行い、腐食速度（ｍｇ／ｍ2・ｄａｙ）により鉄防食性を評価した。腐食速度が２００ｍｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であれば鉄防食性は良好である。
【００５０】
（１）試験条件
・試験片：ＳＳ−４００板（３ｍｍ厚×５０ｍｍ×５０ｍｍ）
・前処理：＃２４０研磨紙にて研磨後、溶剤にて脱脂する。
・浸漬方法：Ｍ型ホモミキサー６０００ｒ／ｍｉｎ撹拌中に全浸漬
・試験温度：６０℃
・試験時間：３日間
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
表１及び表２から明らかなように、圧延潤滑性、板表面品質性及び鉄防食性の全てを満足するものは本発明品のみである。比較品は３つの性能のうち少なくとも１つの性能が劣ることがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧延潤滑性、板表面品質性及び耐鉄腐食性に優れたアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、それを含有する熱間圧延油及び該圧延油を用いた熱間圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム及びアルミニウム合金（以下、アルミニウムと称する）板の熱間圧延では、圧延板表面から圧延ロール表面へアルミニウムが移着して、ロールコーティングが形成される。従って、圧延板はロールコーティングと接触して圧延されることになるので、圧延板の表面品質はロールコーティングの性状によって左右される。熱間圧延時に発生した板の表面欠陥は冷間圧延後の板表面品質にも影響するので、熱間圧延におけるロールコーティング性状は非常に重要といえる。ロールコーティング性状は圧延諸条件（板材質、板温度、板表面粗さ、ロール温度、ロール表面粗さ、圧下率、圧延速度、ブラシロール操業条件など）と圧延油により変化する。従って、圧延油の選択は、ロールコーティングを制御する上で不可欠なものである。熱間圧延では充分なロール冷却性が必要となるので圧延油はエマルションの形で使用されている。アルミニウム板の熱間圧延油に要求される性能として、圧延潤滑性、ロールコーティング性、板表面品質性、乳化安定性、耐鉄腐食性等が挙げられる。
【０００３】
従来、一般にアルミニウム板の熱間圧延油としては、鉱物油を基油として、脂肪酸、天然油脂、脂肪酸エステル等の油性向上剤、極圧剤、防錆剤、酸化防止剤等を配合し、これを主に陰イオン性界面活性剤で乳化した、通常２〜１０％濃度エマルションとして使用されている。しかし、従来の乳化剤を用いたアルミニウム板用熱間圧延油は、圧延潤滑性と乳化安定性とは相反する傾向を示し、両性能を共に満足させることは出来なかった。すなわち圧延潤滑性を増すと乳化安定性は低下し、その結果圧延潤滑性の経時安定性も低下するため、アルミニウム板表面の品質安定性が問題となった。一方、乳化安定性を増すと充分な圧延潤滑性は得られず、その結果、アルミニウム板表面に種々の欠陥が発生した。
【０００４】
このように相反する特性である圧延潤滑性、乳化安定性及び板表面品質性を同時に満足させるために、特許文献１では、特定の潤滑油成分と特定の水溶性陽イオン性高分子化合物の組み合わせを開示している。しかし、近年、大量生産化とアルミニウム圧延品の高品質指向から、圧延潤滑性を向上させる油性向上剤である脂肪酸を増量することで対応しているが、脂肪酸は１５％以上に増量するとかなり強い腐食性を有するとともに、圧延の進行に伴い生成する金属石鹸は高粘度物質のため圧延機周辺を汚染させるといった課題もある。
【０００５】
このため、耐鉄腐食性を悪化させず、圧延潤滑性を向上させる工夫として、特許文献２では、天然油脂、合成エステルを比較的多量に使用することによって、脂肪酸の含有量の制限と圧延潤滑性の向上を達成している。しかし、圧延潤滑性、板表面品質性を共に、満足させるものではなかった。
【特許文献１】特許第２８６９８５０号公報
【特許文献２】特開平８−１７００９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、圧延潤滑性及び耐鉄腐食性に優れ、且つ優れた板表面品質性を有する圧延板を得ることができるアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、該潤滑油を含有する圧延油、及びその熱間圧延方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、脂肪酸と特定量の高級アルコールと天然油脂及び／又は合成エステルとを含有させることで、脂肪酸の含有量が１４重量％以下でも優れた圧延潤滑性、板表面品質性が得られることを見い出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち本発明は、下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分を含有し、（ｂ）成分の含有量が１〜１４重量％、（ｃ）成分の含有量が２〜５０重量％、（ｄ）成分の含有量が２〜３０重量％である、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油、この潤滑油、水及び乳化剤を含有する、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油、この熱間圧延油を、アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延に用いる熱間圧延方法を提供する。
（ａ）動粘度８０ｍｍ2／ｓ（４０℃）以下の鉱物油
（ｂ）炭素数１０〜２２の脂肪酸
（ｃ）天然油脂及び１価高級脂肪酸又は多塩基酸とアルコールから得られる合成エステルから選ばれる少なくとも１種
（ｄ）炭素数８〜２６の高級アルコール
【発明の効果】
【０００９】
本発明の熱間圧延油を用いることで、圧延潤滑性、ロールコーティング性、板表面品質性の優れたアルミニウム圧延板を得ることができる。また、脂肪酸の含有量が少ないため、金属石鹸の発生が抑制され、圧延機周辺やクーラントタンク等の汚れが改善されると同時に、防食剤の添加なしでも圧延機やその周辺設備の鉄鋼材料を腐食させる問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［潤滑油］
本発明の熱間圧延油用潤滑油は、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分を含有し、特に（ｄ）成分を含有することに特徴がある。
【００１１】
本発明の潤滑油の（ａ）成分である鉱物油としては、例えばスピンドル油、マシン油、タービン油、シリンダー油、ニュートラル油等が挙げられ、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油のいずれでもよいが、４０℃の動粘度が８０ｍｍ2／ｓ以下であることが必要であり、この粘度範囲であれば板表面品質性は優れており、熱間圧延した板への残油も少なく良好である。また、パラフィン系鉱物油であれば耐熱性、潤滑性に優れるのでより好ましい。この（ａ）成分は基油であり、本発明の潤滑油中の（ａ）成分の含有量は特に制限されないが、１０〜９５重量％が好ましく、３０〜６５重量％が更に好ましい。
【００１２】
（ｂ）成分である炭素数１０〜２２の脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸、エルカ酸、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、牛脂脂肪酸等を１種以上用いることができ、取扱上、常温（２５℃）液体の脂肪酸（カプリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸、ヤシ油脂肪酸）が好ましい。本発明の潤滑油中の（ｂ）成分の含有量は１〜１４重量％であり、３〜１０重量％が好ましい。（ｂ）成分は圧延潤滑性を向上させる目的で添加する。（ｂ）成分はロールコーティング性や板表面品質性への悪影響が少なく、境界潤滑特性の非常に優れた油性向上剤ではあるが、１４重量％を超えると金属腐食性が高くなる。また、圧延の進行に伴い生成する金属石鹸は圧延機周辺を汚染させたり、製品汚れの原因になる。上記配合量であれば潤滑性、耐金属腐食性及び耐汚れ性に優れるので好ましい。
【００１３】
（ｃ）成分である天然油脂及び／又は合成エステルは、（ｂ）成分に次ぐ優れた油性向上剤であり圧延潤滑性を向上させる目的で添加する。
【００１４】
天然油脂としては、例えば鯨油、牛脂、豚脂、ナタネ油、ヒマシ油、パーム油、ヤシ油等の動植物油脂が挙げられる。潤滑性、板表面品質性及び融点の観点からは豚脂、パーム油がより好ましい。圧延油の融点の点から、その含有量は、２〜３０重量％が好ましい。
【００１５】
合成エステルとしては、好ましくは炭素数１０〜２２の１価高級脂肪酸又は多塩基酸とアルコールのエステルが挙げられる。アルコールとしては、好ましくは炭素数１〜２２の脂肪族１価アルコール、あるいはジエチレングリコール、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、グリセリン等の多価アルコールが挙げられる。脂肪酸やアルコールとしては飽和のもの不飽和のものいずれも使用できるが、板表面品質性の観点からは飽和のものがより好ましい。合成エステルとしてはフルエステル、部分エステルのいずれでもよい。より好ましい合成エステルの具体例としては、カプリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、イソステアリン酸ラウリル等の飽和脂肪酸モノエステル；アジピン酸ジラウリル、フタル酸ジラウリル、トリメリット酸トリデシル等の多塩基酸と飽和脂肪族１価アルコールのエステル；ネオペンチルポリオール飽和脂肪酸エステル（ネオペンチルグリコールジラウレート、トリメチロールプロパン椰子油脂肪酸トリエステル、トリメチロールプロパンイソステアリン酸トリエステル、トリメチロールプロパンジラウレート、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールテトララウレート、ペンタエリスリトールイソステアリン酸テトラエステル等）、グリセリン飽和脂肪酸エステル（グリセリン椰子油脂肪酸ジエステル、グリセリントリラウレート等）、ジエチレングリコール飽和脂肪酸エステル等の１価高級脂肪酸と多価アルコールのエステルが挙げられる。
【００１６】
潤滑性、板表面品質性及び融点の観点からは、多価アルコールと炭素数１０〜２２の１価飽和高級脂肪酸とのエステルが特に好ましい。合成エステルの含有量は、圧延油の価格の点から、２〜３０重量％が好ましい。
【００１７】
これら（ｃ）成分は、単独でもよいが、それぞれ１種以上を混合して使用することもできる。天然油脂や合成エステルは、一般にロールコーティング性や板表面品質性への悪影響があるため過度の多量配合は望ましくないが、高級アルコールと共存させることで、その含有量を増加させることができる。本発明の潤滑油中の（ｃ）成分の含有量は、圧延潤滑性、融点、板表面品質性及び価格のバランスの点から、２〜５０重量％であり、１０〜４０重量％が好ましい。
【００１８】
（ｄ）成分である炭素数８〜２６の高級アルコールは、圧延潤滑性及び板表面品質性を向上させる目的で添加する。
【００１９】
（ｄ）成分は冷間圧延油には油性向上剤として一般的に添加されているが、熱間圧延油においてはこれまで添加されたことはない。これは、板温度から考えて油性向上効果は示さず、また熱安定性にも問題があると思われてきた。
【００２０】
しかし、種々検討した結果、（ｄ）成分を熱間圧延用潤滑油のような冷間圧延油より、高温・高潤滑の油において用いた際に、（ｂ）成分と同等の境界潤滑性を示し、熱的にも分解・揮発がなく比較的安定であり、板表面品質性を向上させることを見い出した。また、（ｄ）成分を添加すれば（ｃ）成分を多量配合しても板表面品質性の低下が少なくなる特徴がある。
【００２１】
（ｄ）成分は多量添加すると潤滑油の粘度を低下させるため、本発明の潤滑油中の（ｄ）成分の含有量は２〜３０重量％であり、潤滑性の点から１０〜３０重量％が好ましい。
【００２２】
（ｄ）成分は直鎖でも分岐鎖でもよく、また飽和のもの不飽和のものいずれも使用できる。また、１価アルコールでも２価以上の多価アルコールでもよい。潤滑性の観点からは直鎖部分の炭素数が８〜１８のものがより好ましい。より好ましい（ｄ）成分の具体例としては、デシルアルコ−ル、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコ−ル、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、エライジルアルコール、リノレイルアルコール、椰子油還元アルコール、パーム油還元アルコール、牛脂還元アルコール、炭素数１１〜１８のオキソアルコール、炭素数１２〜１８のチーグラーアルコール、炭素数１２〜２６のゲルベアルコール、オクタデカン１，２−ジオール、ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物（２モル以下）等が挙げられる。潤滑性、板表面品質性の観点からは、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基を有する１価アルコールが好ましく、１価飽和アルコールが特に好ましい。
【００２３】
本発明の潤滑油中の（ｃ）成分と（ｄ）成分の重量比は、圧延潤滑性及び板表面品質性の観点から、（ｄ）成分／（ｃ）成分＝１／１〜１／１０が好ましく、１／１〜１／５が更に好ましい。
【００２４】
また、本発明の潤滑油は、板表面品質性を向上させる目的でリン系極圧剤（以下（ｅ）成分という）を含有することが好ましい。リン系極圧剤の具体例としては、トリクレジルホスフェート、ジブチルホスフェート、モノオクチルホスフェート、トリオレイルホスフェート、トリブチルホスファイト、ジイソオクチルホスファイト、トリイソオクチルホスファイト、トリオレイルホスファイト等が挙げられる。本発明の潤滑油中の（ｅ）成分の含有量は０．５〜１０重量％が好ましく、３〜１０重量％が更に好ましい。（ｅ）成分は、１種でもよいが、２種以上を混合して使用することもできる。
【００２５】
［アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油］
本発明のアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油は、前記本発明の潤滑油、乳化剤及び水を含有する。
【００２６】
本発明の熱間圧延油中の本発明の潤滑油の含有量は、圧延潤滑性や板表面品質性の観点から１〜１０重量％が好ましく、乳化剤の含有量は０．１〜５重量％が好ましく、水の含有量は８５〜９８．９重量％が好ましい。
【００２７】
また、本発明の熱間圧延油は、Ｏ（潤滑油）／Ｗ（水）型であることが、圧延潤滑性や冷却性や乳化安定性の点から好ましい。
【００２８】
乳化剤としては、例えばオレイン酸トリエタノールアミン塩、石油スルホネートナトリウム塩等の陰イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等の非イオン性界面活性剤、ベンザルコニウム型等の４級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤、一般の高分子型分散剤等が挙げられる。乳化剤は、潤滑油１００重量部に対して０．１〜５重量部で用いることが好ましい。
【００２９】
これらの乳化剤の中でも、下記一般式（１）で表される単量体又はその塩若しくはその４級化物の重合体又は共重合体であって、その重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００である高分子化合物（以下（ｆ）成分という）の少なくとも１種を用いることが、大粒子径且つ安定な乳化分散性のエマルションを得ることができるため好ましい。
【００３０】
【化２】
【００３１】
（式中、Ｒ1は水素原子又はメチル基、Ｒ2及びＲ3は、同一又は異なって、炭素数１〜３のアルキル基、ｍは１〜３の整数を示す。）
（ｆ）成分において、一般式（１）で表される単量体の具体例としては、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジエチルアミノメチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジエチルアミノメチルメタクリルアミド等が挙げられる。
【００３２】
一般式（１）で表される単量体の塩を得るための好ましい酸としては、例えば酢酸、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、グリコール酸、コハク酸、酒石酸、燐酸、酸性アルキルリン酸エステル（ブチルアシッドホスフェート、オクチルアシッドホスフェート等）、ホウ酸等が挙げられる。塩は、単量体を、又は重合後に重合体を中和することにより形成される。
【００３３】
一般式（１）で表される単量体の４級化物を得るための好ましい４級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジ−ｎ−プロピル等の一般的なアルキル化剤が挙げられる。
【００３４】
（ｆ）成分は、一般式（１）で表される単量体と、（メタ）アクリル酸若しくはその塩、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリルアミド等の共重合可能な単量体との共重合体でもよい。共重合可能な単量体の具体例としては、アルキル基が、炭素数１〜２２の直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。また、（メタ）アクリル酸塩の具体例としては、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸カリウム等のアルカリ金属塩が挙げられる。尚、（メタ）アクリルはアクリル又はメタクリルを意味する。
【００３５】
一般式（１）で表される単量体又はその塩若しくはその４級化物由来の構成単位は、（ｆ）成分中、５０〜１００重量％であることが好ましい。
【００３６】
（ｆ）成分の重量平均分子量は、１０，０００〜１，０００，０００の範囲であり、重量平均分子量がこの範囲であれば乳化安定性に優れ、高分子化合物自体の安定性も良好で取扱いも容易である。より好ましい重量平均分子量は３０，０００〜３００，０００である。なお、（ｆ）成分の重量平均分子量は、（ｆ）成分を加水分解（試料１ｇにＮ／２ ＫＯＨ溶液２０ｍｌを添加し、約９５℃で２時間加熱する）後、下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で分子量を分析し、その結果から元の分子量を換算したものである。
【００３７】
＜条件＞
・カラム：Ｇ２０００ＳＷ（東ソー（株）製）×２本
・カラム温度：４０℃
・溶離液：０．１Ｎ塩化ナトリウム水溶液／アセトニトリル＝７０／３０
・検出器：ＲＩ（屈折率計）
・注入量：１重量％溶離液溶液，２０μｌ
・液流速：０．４ｍｌ／ｍｉｎ
・分子量標準：ポリスチレンスルホン酸Ｎａ。
【００３８】
（ｆ）成分は１種又は２種以上を混合して使用することができる。圧延油粒子の表面電位は負であるが、（ｆ）成分を添加するに従い圧延油粒子の表面電位はほぼ零となり、圧延油粒子は凝集して粗大粒子径となる。（ｆ）成分をさらに添加すると、圧延油粒子の表面電位は正となるとともに保護コロイド作用により、圧延油粒子は大粒子径で且つ乳化分散性も良好となるため、プレートアウト性が良好となり優れた潤滑性を示し、長期循環安定性も良好となる。（ｆ）成分をさらに添加すると、乳化分散性は非常に良好となるが、圧延油粒子径は中粒子径となるため、プレートアウト性が不十分となり潤滑性不良を示す。本発明の熱間圧延油としては、圧延油粒子径と長期循環安定性の観点から、潤滑油１００重量部に対して、（ｆ）成分は０．１〜５重量部用いることがより好ましく、０．３〜２重量部用いることが特に好ましい。（ｆ）成分がこの範囲であると圧延油粒子径は大きく長期循環安定性にも優れる。圧延油中での潤滑油粒子の体積平均粒子径（２０℃）は、１〜２０μｍであることが好ましい。
【００３９】
本発明の潤滑油及び／又は圧延油には、上記成分の他に必要に応じて公知添加剤、例えば防錆・防食剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
【００４０】
防錆・防食剤としては、例えばアルケニルコハク酸及びその誘導体、オレイン酸等の脂肪酸、ソルビタンモノオレート等のエステル、アミン類等を用いることができ、これらは潤滑油及び／又は圧延油成分全量に対して２重量％以下で添加することができる。
【００４１】
また、酸化防止剤としては、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール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等を用いることができ、これらは潤滑油及び／又は圧延油成分全量に対して５重量％以下で添加することができる。
【００４２】
本発明の熱間圧延油は、本発明の潤滑油と乳化剤と水をどの順序で混合してもよいが、好ましくは水と乳化剤と混合した後、本発明の潤滑油と混合することが好ましい。
【００４３】
［熱間圧延方法］
本発明の熱間圧延方法は、アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延に、上記本発明の熱間圧延油を用いる方法である。用いる圧延油の温度は、１０〜９０℃が好ましい。本発明の熱間圧延油は、アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延時に、１〜３０ｍ3／分の流量で圧延加工部にスプレー供給して用いることが好ましい。
【実施例】
【００４４】
例中の「部」は、「重量部」である。
【００４５】
実施例１
下記配合成分を用い、表１及び表２に示す組成の各種熱間圧延油用潤滑油及び乳化剤を調製し、更にこの潤滑油と、乳化剤と水を用い、濃度（圧延油中の潤滑油と乳化剤の合計重量）が４重量％（ただし、本発明品１と比較品１は８重量％）の圧延油（Ｏ／Ｗ型乳化エマルション）を常法に従い調製した（本発明品１〜９及び比較品１〜６）。潤滑油と乳化剤の配合割合は表に記載したとおりである。
【００４６】
得られた圧延油について、以下に示す方法で、平均粒子径を測定し、圧延潤滑性、板表面品質性及び鉄防食性を評価した。その結果を表１及び表２に示す。
【００４７】
＜配合成分＞
（ａ）成分
・鉱物油Ａ…パラフィン系鉱物油（４０℃の動粘度６０ｍｍ2／ｓ）
・鉱物油Ｂ…ナフテン系鉱物油（４０℃の動粘度６８ｍｍ2／ｓ）
（ｂ）成分
・脂肪酸Ａ…オレイン酸
（ｃ）成分
・油脂Ａ…精製パーム油（ヨウ素価６０、融点１５℃）
・油脂Ｂ…豚脂（ヨウ素価５５、融点２５℃）
・エステルＡ…フタル酸ジラウリル
・エステルＢ…トリメチロールプロパン椰子油脂肪酸トリエステル（椰子油脂肪酸はルナックＬ−５０ 花王（株）製）
・エステルＣ…トリメチロールプロパンイソステアリン酸トリエステル
（ｄ）成分
・アルコールＡ…椰子油還元アルコール（カルコール２４５５ 花王（株）製）
・アルコールＢ…炭素数１１〜１５のオキソアルコール（ダイヤドール１３５ 三菱化学（株）製）
・アルコールＣ…オレイルアルコール
（ｅ）成分
・極圧剤Ａ…トリイソオクチルホスファイト
・極圧剤Ｂ…トリクレジルホスフェート
その他の添加剤
・添加剤Ａ…トリエタノールアミン
・添加剤Ｂ…防錆剤（ヘキサデセニルコハク酸）
・添加剤Ｃ…酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）
乳化剤
・高分子Ａ…ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド／アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム＝８４／１／１５（重量比）の共重合物の１００％グリコール酸中和物（分子量＝５万）
・高分子Ｂ…ジメチルアミノプロピルアクリルアミド／アクリルアミド／アクリル酸ナトリウム＝８０／５／１５（重量比）の共重合物の１００％酢酸中和物（分子量＝４０万）
・界面活性剤Ａ…ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ＨＬＢ＝１２．１（エマルゲン１０８ 花王（株）製）
＜圧延潤滑性評価法及び平均粒子径測定法＞
熱間圧延油について、二段圧延機（２００ｍｍφ×２００ｍｍ幅、ＳＵＪ−２、Ｈｓ＝９０）を用い、下記条件で短冊単パス圧延試験を行い、圧下率＝４０％時の圧延荷重により圧延潤滑性を評価した。圧延荷重が４５０ＭＰａ以下であれば圧延潤滑性は良好である。なお、圧延時の圧延油エマルションの平均粒子径（体積分布）をコールターカウンター（２５℃）にて測定した。
【００４８】
（１）圧延条件
・圧延材：アルミニウム合金材（Ａ５１８２，４０ｍｍ幅×７００ｍｍ長×３．５ｍｍ厚）
・ロール粗度：研磨紙により圧延方向に研磨し、板幅方向の粗度がＲａ＝０．３〜０．４μｍ（Ｒｚ＝３．５〜４．０μｍ）に調整する。
・板温度：４２０℃
・圧延速度：４０ｍ／分
・圧下率：２５％、３５％、４５％
・予備圧延：予め純アルミニウム材（Ａ１１００，４０ｍｍ幅×７００ｍｍ長×３．５ｍｍ厚）を圧下率７０％で１０枚圧延する。
・圧延枚数：各圧下率について４枚ずつ
（２）圧延油条件
・液温度：６０℃
・撹拌機：Ｍ型ホモミキサー（特殊機化工業）
・回転数：８０００ｒ／ｍｉｎ
・スプレー量：２Ｌ／ｍｉｎ×上下各１本、２００ｋＰａ
・粒径測定：コールターカウンターマルチサイザー（ＢＥＣＫＭＡＮ ＣＯＵＬＴＥＲ）
＜板表面品質性評価法＞
上記圧延潤滑性評価時に得られた圧下率＝４５％の圧延板について、下記条件でアルマイト処理を行い、板表面の黒点状焼付欠陥の状態により板表面品質性を評価した。判定は黒点状焼付欠陥の数で、下記基準の５段階（１〜５点）とし、数が少ないほど板表面品質性は良好であり、一番少ないものを５点、一番多いものを１点とした。判定が４点以上であれば板表面品質性は良好である。
【００４９】
（１）処理条件
・処理溶液：１５ｗ／ｖ％硫酸水溶液
・処理温度：２０℃
・電流密度：２Ａ／ｄｍ2
・処理時間：２０ｍｉｎ
・洗浄方法：流水中に１０ｍｉｎ間浸漬
（２）評価基準
５点：黒点状焼付欠陥が板全面にほとんどなく、優れた品質
４点：黒点状焼付欠陥が幅中央部はほとんどないが、板端部にわずかにある状態
３点：黒点状焼付欠陥が幅中央部、板端部ともにわずかにある状態
２点：黒点状焼付欠陥が幅中央部にわずかにあり、板端部に多くある状態
１点：黒点状焼付欠陥が板全面に多くある状態
＜鉄防食性評価法＞
熱間圧延油について、下記条件で腐食試験を行い、腐食速度（ｍｇ／ｍ2・ｄａｙ）により鉄防食性を評価した。腐食速度が２００ｍｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であれば鉄防食性は良好である。
【００５０】
（１）試験条件
・試験片：ＳＳ−４００板（３ｍｍ厚×５０ｍｍ×５０ｍｍ）
・前処理：＃２４０研磨紙にて研磨後、溶剤にて脱脂する。
・浸漬方法：Ｍ型ホモミキサー６０００ｒ／ｍｉｎ撹拌中に全浸漬
・試験温度：６０℃
・試験時間：３日間
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
表１及び表２から明らかなように、圧延潤滑性、板表面品質性及び鉄防食性の全てを満足するものは本発明品のみである。比較品は３つの性能のうち少なくとも１つの性能が劣ることがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分を含有し、（ｂ）成分の含有量が１〜１４重量％、（ｃ）成分の含有量が２〜５０重量％、（ｄ）成分の含有量が２〜３０重量％である、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油。
（ａ）動粘度８０ｍｍ2／ｓ（４０℃）以下の鉱物油
（ｂ）炭素数１０〜２２の脂肪酸
（ｃ）天然油脂及び１価高級脂肪酸又は多塩基酸とアルコールから得られる合成エステルから選ばれる少なくとも１種
（ｄ）炭素数８〜２６の高級アルコール
【請求項２】
（ｃ）成分と（ｄ）成分の重量比が、（ｄ）成分／（ｃ）成分＝１／１〜１／１０である請求項１記載の潤滑油。
【請求項３】
（ｄ）成分が、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基を有する１価アルコールである請求項１又は２記載の潤滑油。
【請求項４】
（ｃ）成分の合成エステルが、炭素数１０〜２２の１価高級脂肪酸と多価アルコールのエステルである請求項１〜３いずれかの項記載の潤滑油。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかの項記載の潤滑油、水及び乳化剤を含有する、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油。
【請求項６】
乳化剤が、一般式（１）で表される単量体又はその塩若しくはその４級化物の重合体又は共重合体であって、その重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００である高分子化合物の少なくとも１種を含有する請求項５記載のアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油。
【化１】
（式中、Ｒ1は水素原子又はメチル基、Ｒ2及びＲ3は、同一又は異なって、炭素数１〜３のアルキル基、ｍは１〜３の整数を示す。）
【請求項７】
アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延に、請求項５又は６記載の熱間圧延油を用いる熱間圧延方法。
【請求項１】
下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）成分を含有し、（ｂ）成分の含有量が１〜１４重量％、（ｃ）成分の含有量が２〜５０重量％、（ｄ）成分の含有量が２〜３０重量％である、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油用潤滑油。
（ａ）動粘度８０ｍｍ2／ｓ（４０℃）以下の鉱物油
（ｂ）炭素数１０〜２２の脂肪酸
（ｃ）天然油脂及び１価高級脂肪酸又は多塩基酸とアルコールから得られる合成エステルから選ばれる少なくとも１種
（ｄ）炭素数８〜２６の高級アルコール
【請求項２】
（ｃ）成分と（ｄ）成分の重量比が、（ｄ）成分／（ｃ）成分＝１／１〜１／１０である請求項１記載の潤滑油。
【請求項３】
（ｄ）成分が、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基を有する１価アルコールである請求項１又は２記載の潤滑油。
【請求項４】
（ｃ）成分の合成エステルが、炭素数１０〜２２の１価高級脂肪酸と多価アルコールのエステルである請求項１〜３いずれかの項記載の潤滑油。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかの項記載の潤滑油、水及び乳化剤を含有する、アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油。
【請求項６】
乳化剤が、一般式（１）で表される単量体又はその塩若しくはその４級化物の重合体又は共重合体であって、その重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００である高分子化合物の少なくとも１種を含有する請求項５記載のアルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油。
【化１】
（式中、Ｒ1は水素原子又はメチル基、Ｒ2及びＲ3は、同一又は異なって、炭素数１〜３のアルキル基、ｍは１〜３の整数を示す。）
【請求項７】
アルミニウム及びアルミニウム合金板の熱間圧延に、請求項５又は６記載の熱間圧延油を用いる熱間圧延方法。
【公開番号】特開２００６−２２１２６（Ｐ２００６−２２１２６Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９８７３７（Ｐ２００４−１９８７３７）
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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