アルミニウム用熱間圧延油
【課題】アルミニウム材料の熱間圧延において、噛み込み不良、板流れ、コイルつぶれを抑制し、圧延ロールの表面に均一で緻密なロールコーティングを形成することができる、アルミニウム用の熱間圧延油、及び熱間圧延方法を提供すること。
【解決手段】アルミニウムの熱間圧延に用いる熱間圧延油であり、基油及び油性剤を含有する潤滑油、アミン誘導体からなる第１添加剤、及び第１添加剤とは異なる種類のアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素添加物から選ばれる１種以上からなる第２添加剤とよりなる。第１添加剤と第２添加剤との合計量は、潤滑油１００重量部に対し０．０１〜１５．０重量部である。熱間圧延油を水に３〜１５重量％分散させてエマルション状態として、熱間圧延機の圧延ロール又は／及びアルミニウム板に供給し、熱間圧延を行う。
【解決手段】アルミニウムの熱間圧延に用いる熱間圧延油であり、基油及び油性剤を含有する潤滑油、アミン誘導体からなる第１添加剤、及び第１添加剤とは異なる種類のアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素添加物から選ばれる１種以上からなる第２添加剤とよりなる。第１添加剤と第２添加剤との合計量は、潤滑油１００重量部に対し０．０１〜１５．０重量部である。熱間圧延油を水に３〜１５重量％分散させてエマルション状態として、熱間圧延機の圧延ロール又は／及びアルミニウム板に供給し、熱間圧延を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムの熱間圧延に用いる熱間圧延油及び、その熱間圧延油を使用するアルミニウムの熱間圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム用の熱間圧延油は、圧延機の圧延ロールとアルミニウム板との間の摩擦を軽減し潤滑性を確保すると共に、圧延形状や温度を制御することにも用いられる。
熱間圧延油としては、一般に、鉱油を基油とし、油性剤を含有するものが用いられてきた。
【０００３】
一般に、アルミニウムの熱間圧延は、アルミニウム板の温度が３００℃〜５００℃と高温であるため、摩擦条件が非常に厳しく、境界潤滑あるいは乾燥摩擦状態であると考えられる。このような厳しい摩擦条件では、熱間圧延油の潤滑不足によって、一度焼き付きが発生すると、後工程の冷間圧延、さらには製品までの表面品質に影響を及ぼすおそれがある。そのため、熱間圧延での摩擦潤滑技術は非常に重要となる。
【０００４】
それ故、従来から熱間圧延油には、例えば、脂肪酸、特にオレイン酸等の、油性・極圧効果の優れた添加剤が使用されてきた。
また、鉱油を基油とした熱間圧延油よりも潤滑性に優れ、熱間圧延中に発生するアルミニウム磨耗粉を容易に除去できる潤滑油として、天然油脂及び／又は合成エステルを主要成分とする熱間圧延油が開発されている（特許文献１〜５）。
【０００５】
近年、アルミニウム板等のアルミニウム製品においては、生産性、品質の向上が望まれている。
そして、アルミニウム製品の生産性、品質の向上には、アルミニウムの熱間圧延における熱間圧延油の潤滑性を向上させることが有効である。
熱間圧延油の潤滑性を向上させるために、添加する油性剤の増量や、油性効果の高い油性剤の添加、熱間圧延油の粘度増加及び、エマルションの油分濃度の増加等が実施されてきた。
【０００６】
しかしながら、これらの場合には、アルミニウム材料が圧延ロールに挿入される際に、圧延ロールの表面に多量の圧延油が付着し、アルミニウム材料の端面と圧延ロールの表面とが滑り易くなり、噛みこみ不良が発生するおそれがあった。
また、熱間圧延においては、圧延ロールの表面にロールコーティングが必ず生ずるが、そのロールコーティングが剥がれやすくなる場合がある。剥がれやすいロールコーティングが形成されると、熱間圧延時にはがれた微小のロールコーティングが、アルミニウム材料の表面に押し込まれ、ピックアップインクルージョンという欠陥が発生するという問題があった。この欠陥は、後工程の冷間圧延でも消失することがなく、製品の表面品質に悪影響を及ぼす。
【０００７】
さらに、潤滑過多の場合には、熱間圧延が不安定となり、板が両サイドどちらかに偏る板流れが起こり、操業できなくなるという問題があった。
また、熱によって熱間圧延油が蒸散し難くなることや、ロールバイト内への導入油量が多くなることで、熱間圧延後のアルミニウム材料の表面に残留する熱間圧延油の量が多くなるために、コイル状態で放置した際に、板間ですべりが生じてコイルつぶれが発生するという問題があった。
それ故、上記従来技術によって熱間圧延油の潤滑性を向上させるだけでは、コストの増大につながり、また、生産能率に多大な影響を及ぼすおそれがある。
【０００８】
【特許文献１】特許第２９９００２１号公報
【特許文献２】特許第２８９９２２４号公報
【特許文献３】特許第２７５０５１０号公報
【特許文献４】特開平１１−１４０４７７号公報
【特許文献５】特開平１０−１７６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる従来の問題に鑑みてなされたもので、アルミニウム材料の熱間圧延において、噛み込み不良、板流れ、コイルつぶれを抑制し、また、圧延ロールの表面に均一で緻密なロールコーティングを形成することができる、アルミニウム用の熱間圧延油及び、熱間圧延方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、少なくとも、基油及び油性剤を含有する潤滑油と、第１添加剤と、第２添加剤とを含有するアルミニウム用の熱間圧延油において、
上記第１添加剤は１種類のアミン誘導体からなり、
上記第２添加剤は、上記第１添加剤とは異なるアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素添加物から選ばれる一種以上からなり、
上記第１添加剤と上記第２添加剤との合計量は、上記潤滑油１００重量部に対して０．０１〜１５．０重量部であることを特徴とするアルミニウム用熱間圧延油にある（請求項１）。
【００１１】
上記第１の発明の熱間圧延油は、上記のごとく潤滑油、第１添加剤、及び第２添加剤を上記特定量の範囲で含有している。
そのため、上記熱間圧延油は、次のような優れた圧延潤滑性を発揮することができる。
即ち、上記熱間圧延油は、圧延ロールの表面に残存しにくくなり、噛み込み不良の発生を抑制することができる。
【００１２】
また、上記熱間圧延油は、熱間圧延に適した優れた潤滑性を示すことができ、熱間圧延における板流れの発生を抑制することができる。
また、上記熱間圧延油はアルミニウム材料の板面に残存しにくくなるため、熱間圧延におけるコイル潰れの発生を抑制することができる。
また、上記熱間圧延油は、圧延ロールの表面に均一で緻密なロールコーティングを形成しやすくなり、熱間圧延における板表面へのピックアップインクルージョンの発生を抑制することができる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明のアルミニウム用熱間圧延油を用いてアルミニウム板の熱間圧延を行う方法であって、
上記アルミニウム用熱間圧延油は、水に３〜１５重量部分散させてエマルション状態にして、熱間圧延機の圧延ロール又は／及び上記アルミニウム板に供給することを特徴とするアルミニウムの熱間圧延方法にある（請求項４）。
【００１４】
本発明は、上述した優れた熱間圧延油を用い、これをエマルション状態として熱間圧延を行う。そのため、アルミニウム材料の熱間圧延において、噛み込み不良、板流れ、コイルつぶれを抑制し、圧延ロールの表面に、均一で緻密なロールコーティングを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明の熱間圧延油は、上記潤滑油と、上記第１添加剤と、上記第２添加剤とを含有する。上記第１添加剤と上記第２添加剤の合計含有量は、上記潤滑油１００重量部に対して、０．０１〜１５．０重量部である。
【００１６】
上記第１添加剤と上記第２添加剤との合計含有量が０．０１重量部未満の場合は、ロールコーティングが、均一で緻密にならないおそれがある。一方、１５．０重量部を超えて添加しても、基油への溶解性が低下し、顕著な向上効果が得られず、ムダに製造コストを増大させてしまうおそれがある。また、上記合計含有量が過剰に多くなるとロール表面への残留量が増え、噛み込み不良が発生するおそれがある。そのため、好ましくは、上記第１添加剤と上記第２添加剤との合計含有量は、上記潤滑油１００重量部に対して１．０〜１０．０重量部とするのがよい。
【００１７】
次に、上記第１添加剤はアミン誘導体からなる。また、上記第２添加剤は、上記第１添加剤とは異なるアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素化合物の少なくとも１種以上からなる。上記第１添加剤としての上記アミン誘導体は、脂肪族アミン、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、芳香族アミン、脂環式アミン、複素環アミン、又はそれらのアルキレンオキシド付加物であり、上記第２添加剤としての上記アミン誘導体は、脂肪族アミン、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、芳香族アミン、脂環式アミン、複素環アミン、及びそれらのアルキレンオキシド付加物から選ばれる１種以上であることが好ましい（請求項２）。これらのアミン誘導体は、ヒドロキシル基、エーテル基などを含むことができる。
【００１８】
上記アミン誘導体の具体例としては、例えば次のようなものがある。
即ち、脂肪族アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ブチルアミン、カプリルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、牛脂アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジオクチルアミン、ブチルオクチルアミン、ジステアリルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルベへニルアミン、ジラウリルモノメチルアミン、トリオクチルアミン等がある。
【００１９】
アルカノールアミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−イソプロピルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエタノ−ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−メチルイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイソプロパノールアミン、Ｎ−エチルイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルイソプロパノールアミン、Ｎ−イソプロピルイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルイソプロパノールアミン、モノｎ−プロパノールアミン、ジｎ−プロパノールアミン、トリｎ−プロパノールアミン、Ｎ−メチルｎ−プロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルｎ−プロパノールアミン、Ｎ−エチルｎ−プロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルｎ−プロパノールアミン、Ｎ−イソプロピルｎ−プロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルｎ−プロパノールアミン、モノブタノールアミン、ジブタノールアミン、トリブタノールアミン、Ｎ−メチルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルブタノールアミン、Ｎ−エチルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルブタノールアミン、Ｎ−イソプロピルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルブタノールアミン等がある。
【００２０】
脂肪族ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、ヘキサメチレンジアミン、硬化牛脂プロピレンジアミン等がある。
【００２１】
芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン等がある。
【００２２】
脂環式アミンとしては、例えば、Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（３−メチル−シクロヘキシル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジ（２−メトキシ−シクロヘキシル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジ（４−ブロモ−シクロヘキシル）アミン等がある。
【００２３】
複素環アミンとしては、例えば、ピロリジン、ピペリジン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、２，４−ルペチジン、２，６−ルペチジン、３，５−ルペチジン、ピペラジン、ホモピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−エチルピペラジン、Ｎ−プロピルピペラジン、Ｎ−メチルホモピペラジン、Ｎ−アセチルピペラジン、１−（クロロフェニル）ピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノプロピルピペリジン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、Ｎ−アミノプロピルピペラジン、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−アミノプロピル−２−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリン、１，４−ビス（アミノプロピル）ピペラジン等がある。
【００２４】
上記アミン誘導体は、油に対する溶解性の面から、分枝鎖を有する全炭素数４以上の炭化水素基を有していることが好ましい。また、上記アミン誘導体の全炭素数が２０を超えた場合には、アルミニウムの熱間圧延後に行われる焼鈍において、オイルステインが発生しやすくなるおそれや、噛み込み不良が発生するおそれがある。
【００２５】
また、上記アルキレンオキシド付加物は、例えば、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、α−オレフィンオキシド、スチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加重合することにより得ることができる。付加されるアルキレンオキシドの重合形態として、１種類のアルキレンオキシドの単独重合、２種類以上のアルキレンオキシドランダム共重合、ブロック共重合又は、ランダム／ブロック共重合等がある。
また、アルキレンオキシドの付加モル数が６モルを超える場合には、基油への溶解性が悪くなるおそれがあり、また、エマルションへの乳化性に悪影響を及ぼすおそれがある。より好ましくは、アルキレンオキシドの付加モル数は１〜４モルである。
【００２６】
また、第１添加剤としては、上記アミン誘導体の中でも、アルカノールアミンを用いていることが好ましく、より好ましくはトリエタノールアミンがよい。
この場合には、上記熱間圧延油の圧延潤滑性をより向上させることができる。
【００２７】
また、上記第２添加剤における上記アミン誘導体は、アミン誘導体の中でも、上記第１添加剤として用いた物質とは異なるアミン誘導体を用いる。したがって、上記第１添加剤としてのアミン誘導体と、上記第２添加剤として用いることができるアミン誘導体は、異なる構造式で表される。
具体的には、例えば、上記第１添加剤としてトリエタノールアミンを用いた場合には、上記第２添加剤としては、トリエタノールアミン以外のアルカノールアミン、脂肪族アミン、及び芳香族アミンなどのアミン誘導体、上記アルキルスルホン酸塩、上記含酸素添加物から選ばれる１種以上を用いることができる。
【００２８】
また、上記アルキルスルホン酸塩としては、例えば、アルキルスルホン酸、アルキルアリルスルホン酸、アミドスルホン酸、ジアルキルスルホこはく酸ナトリウム等がある。コストなどを考慮すると、ジアルキルスルホこはく酸ナトリウムが好ましく、アルキル基は炭素数４〜１８がより好ましい。
【００２９】
また、上記含酸素化合物としては、数平均分子量１２０以上１０００未満のものを用いることができる。含酸素化合物の数平均分子量が１２０未満の場合には、基油への溶解性が低下するおそれがある。一方、１０００以上の場合には、アルミニウム材料の表面に残留し、熱間圧延後に行われる焼鈍において、オイルステインを生じるおそれがある。
上記含酸素化合物としては、具体的には、例えば、水酸基を３〜６個有する、数平均分子量２００以上１０００未満の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びそのハイドロカルビルエーテル、数平均分子量１２０以上１０００未満のポリアルキレングリコール及びそのハイドロカルビルエーテル、炭素数２〜１０の２価アルコール等がある。
上記含酸素化合物としては、１種又は、異なる構造を有する２種以上を用いることができる。
【００３０】
上記含酸素化合物の具体例としては、例えば次のようなものがある。
上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びそのハイドロカルビルエーテルを構成する多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールアルカン、トリメチロールアルカンの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、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、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュクロース等がある。
【００３１】
付加されるアルキレンオキサイドとしては、炭素数２〜６のものが好ましい。より好ましくは炭素数２〜４のものがよい。
アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２−エポキシブタン、２，３−エポキシブタン、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−エポキシヘキサン等がある。
上記アルキレンオキシド等付加物は、例えば、１種類のアルキレンオキシド等の単独重合、２種類以上のアルキレンオキシド等のランダム共重合、ブロック共重合又は、ランダム／ブロック共重合等がある。
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サイドを付加させる際、付加される水酸基は、全ての水酸基であっても、一部の水酸基であってもよい。
【００３２】
また、上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及の末端水酸基の一部又は全てを、ハイドロカルビルエーテル化させたものを使用することもできる。
ハイドロカルビル基は、炭素数１〜２４の炭化水素基である。
炭化水素基としては、たとえば、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等がある。
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、ｔｅｒｔ−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イコシル基等がある。
【００３３】
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、直鎖又は分枝のヘキセニル基、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イル基、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等がある。
【００３４】
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、シクロヘプチル基等がある。
【００３５】
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（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロペンチル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロペンチル基（全ての構造異性体を含む）、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）等がある。
【００３６】
炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等がある。
【００３７】
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（全ての構造異性体を含む）、キシリル基（全ての構造異性体を含む）、エチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のプロピルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のブチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のペンチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のヘキシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のヘプチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のオクチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のノニルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のウンデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のドデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）等がある。
【００３８】
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（ブチル基の異性体も含む）、フェニルペンチル基（ペンチル基の異性体も含む）、フェニルヘキシル基（ヘキシル基の異性体も含む）等がある。
【００３９】
次に、上記ポリアルキレングリコール及び、そのハイドロカルビルエーテルを構成するアルキレンオキサイドは、炭素数２〜６が好ましい。
このようなアルキレンオキサイドとしては、上述の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びそのハイドロカルビルエーテルを構成するアルキレンオキサイドとして列挙したものと同様のもの等がある。
また、上記ポリアルキレングリコールのハイドロカルビルエーテルとしては、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ハイドロカルビルエーテル化させたものを用いることができる。
ハイドロカルビル基としては、例えば、上述の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びそのハイドロカルビルエーテルを構成するハイドロカルビル基として列挙した各基等がある。
【００４０】
次に、上記２価アルコールとしては、分子中にエーテル結合を有しておらず、炭素数２〜１０のものを用いることが好ましい。
このような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、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、２−メチル−１，３−プロパンジオール、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−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、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、１，９−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−デカンジオール等がある。
【００４１】
次に、上記潤滑油について説明する。
上記潤滑油は、鉱油よりなる基油と、脂肪酸、合成エステル、又は天然油脂の少なくとも１種よりなる上記油性剤と、脂肪酸のアミン石鹸、スルフォン酸ソーダ、又はポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤の少なくとも１種よりなる乳化剤とを含有していることが好ましい（請求項３）。
【００４２】
上記基油となる鉱油としては、例えば、アロマ系鉱油、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、及びノンアロマ系鉱油等がある。
次に、上記油性剤としては、上記のごとく、例えば、脂肪酸、合成エステル、及び天然油脂等がある。
上記脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、及びステアリン酸等がある。
上記合成エステルとしては、例えば、ネオペンチルグリコールエステル、トリメチロールプロパンエステル、及びペンタエリスリトールエステル等がある。
上記天然油脂としては、例えば、パーム油、豚脂、牛脂、及びひまし油等がある。
【００４３】
上記脂肪酸のアミン石鹸としては、例えば、トリエタノールオレイン酸エステル、モノエタノールオレイン酸エステル、及びジエタノールオレイン酸エステル等がある。
上記スルフォン酸ソーダとしては、例えば、ジオクチルスルホこはく酸ナトリウム、オクチルスルホこはく酸ジナトリウム、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等がある。
上記ポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレントリメチロールプロパントリラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールトリラウリン酸エステル、及びポリオキシエチレンオレイルエーテル等がある。
【００４４】
また、上記熱間圧延油においては、酸化防止剤、さび止め剤、腐食防止剤、消泡剤等のいずれか一種または二種以上を添加できる。
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、ソルビタンモノオレート等の多価アルコールの部分エステル、リン酸エステル及びその誘導体等がある。
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール等がある。
消泡剤としては、例えば、シリコン系のものがある。
【００４５】
第２の発明の熱間圧延方法では、上記アルミニウム用熱間圧延油を、水に３〜１５重量％分散させてエマルション状態にして用いる。
上記熱間圧延油の水への分散割合が３重量％未満の場合には、圧延ロールへのプレートアウト（離水展着）量が減少するおそれがあり、一方、１５重量％以上の場合には、冷却性が低下し、潤滑性の向上効果が得られず、ムダに製造コストを増大させてしまうおそれがある。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
次に、本発明の実施例にかかるアルミニウム用の熱間圧延油について説明する。本例においては、後述の表１に示すごとく、組成の異なる複数の熱間圧延油（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）を作製する。
本例の熱間圧延油（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）は、基油及び油性剤を含有する潤滑油と、第１添加剤と、第２添加剤とを含有する。第１添加剤は１種類のアミン誘導体からなり、第２添加剤は、第１添加剤とは異なる種類のアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素化合物の少なくとも１種以上からなる。第１添加剤と第２添加剤との合計量は、上記潤滑油１００重量部に対して０．０１〜１５．０重量部である。
【００４７】
各試料の熱間圧延油（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）の作製にあたっては、基油として、鉱油を用い、油性剤として、オレイン酸、及び油脂（本例においては特にパーム油）を用い、また、乳化剤として、非イオン界面活性剤を用いた。また、第１添加剤としては、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）を用い、第２添加剤としては、トリプロピレングリコール（ＴＰＧ）、ジー２−エチルスルホこはく酸ナトリウム（ＥＨＳ）、オレイルアミン（ＯＡ）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルアミンエチレンオキシド２モル付加物（ＧＨＡ）、又は、Ｎ−エチルイソプロパノールアミン（ＥＰＡ）を用いた。
【００４８】
これらの鉱油、オレイン酸、油脂、非イオン界面活性剤、第１添加剤、及び第２添加剤を表１に示す配合割合で混合して１１種類の熱間圧延油を作製した（表１参照）。
各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）は、第２添加剤の種類や量を変えて作製したものである。試料Ｅ１〜Ｅ１１の配合組成を後述の表１に示す。
【００４９】
また、本例においては、試料Ｅ１〜Ｅ１１の比較用として、６種類の熱間圧延油（試料Ｃ１〜試料Ｃ６）を作製した（表２参照）。
試料Ｃ１は、第２添加剤を用いずに作製した点を除いては、上記試料Ｅ１〜Ｅ１１と同様に作製したものである。
また、試料Ｃ２〜Ｃ６は、試料Ｅ１〜Ｅ１１とは、第２添加剤の量を変えて作製したものである。
各資料Ｃ１〜試料Ｃ６の配合組成を後述の表２に示す。
【００５０】
次に、上記のようにして作製した試料Ｅ１〜試料Ｅ１１及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６の熱間圧延油を用いてアルミニウム材の熱間圧延を行うと共に、下記の圧延試験を行って各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６）の圧延特性を評価する。
熱間圧延は、各試料の熱間圧延油をそれぞれ水に分散させて油分濃度１０ｖｏｌ％のエマルション状態にし、この熱間圧延油のエマルションを熱間圧延機の圧延ロール又は／及びアルミニウム板に供給することにより行う。
【００５１】
（圧延性試験）
ロール径１５５ｍｍ、ロール表面粗度１．０μｍの圧延ロールを有する圧延機を用いて、圧延速度３４ｍ／ｍｉｎ、板材温度４５０℃という条件でアルミニウム材の熱間圧延を１０回行った。このとき、各試料の熱間圧延油（エマルション状態）を圧延機のロール及びアルミニウム材に供給した。アルミニウム材としては、ＪＩＳＡ−５１８２Ｆ（幅４０ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚さ５．０ｍｍ）を用いた。
【００５２】
圧延試験後の熱間圧延機の圧延ロールの表面をマイクロスコープにて１５０倍まで拡大し、観察を行い、ロールコーティング面質を評価した。付着アルミニウム微粉が均一であるものを○、不均一であるものを×とした。その結果を表１及び表２に示す。
【００５３】
また、圧延試験後に熱間圧延機の圧延ロールの表面に付着しているロールコーティングを水酸化ナトリウム水溶液によって溶解し、脱脂綿で回収した。脱脂綿中のアルミニウム溶解液を純水で抽出し、原子吸光法によりアルミニウム量を定量した。その結果をロールコーティング量として、表１及び表２に示す。
【００５４】
また、圧延試験後のアルミニウム材について、ヘキサンにて脱脂した後、硫酸アルミマイト（膜厚１μｍ）を行い、目視にて板表面の欠陥を評価した。欠陥が明瞭に認められるものを×、認められないものを○とした。その結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
表１より知られるがごとく、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１の熱間圧延油を用いて、アルミニウム材の熱間圧延を行った場合には、いずれも良好なロールコーティング面質、板面品質を示した。これに対し、表２より知られるがごとく、試料Ｃ１の熱間圧延油を用いて、アルミニウム材料の熱間圧延を行った場合には、熱間圧延後における圧延ロールの表面のロールコーティング面質が不均一であり、アルミニウム板の板面に明瞭な欠陥が認められた。また、試料Ｃ１のロールコーティング量は、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１と比較すると多量であった。このことから、熱間圧延油においては、試料Ｅ１〜Ｅ１１のごとく第１添加剤と第２添加剤とを添加することによって優れた圧延潤滑性が得られることがわかる。
【００５８】
また、表２より知られるごとく、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１よりも多量の第２添加剤を含有する試料Ｃ２〜試料Ｃ６を用いて熱間圧延を行った場合には、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１と同様に優れた熱間圧延性を示した。しかし、試料Ｃ１〜試料Ｃ６と試料Ｅ１〜試料Ｅ１１とをロールコーティング量について比較すると、両者に大差はなく、添加剤を必要以上に添加しても圧延潤滑性の向上効果はほとんど得られなくなることがわかる。したがって、製造コストの面から、添加剤の含有量をムダに増大させることは好ましくない。
【００５９】
以上のように、本発明の熱間圧延油（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）を用いれば、アルミニウム材料の熱間圧延において、噛み込み不良、板流れ、コイルつぶれを抑制し、圧延ロールの表面に均一で緻密なロールコーティングを形成することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムの熱間圧延に用いる熱間圧延油及び、その熱間圧延油を使用するアルミニウムの熱間圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム用の熱間圧延油は、圧延機の圧延ロールとアルミニウム板との間の摩擦を軽減し潤滑性を確保すると共に、圧延形状や温度を制御することにも用いられる。
熱間圧延油としては、一般に、鉱油を基油とし、油性剤を含有するものが用いられてきた。
【０００３】
一般に、アルミニウムの熱間圧延は、アルミニウム板の温度が３００℃〜５００℃と高温であるため、摩擦条件が非常に厳しく、境界潤滑あるいは乾燥摩擦状態であると考えられる。このような厳しい摩擦条件では、熱間圧延油の潤滑不足によって、一度焼き付きが発生すると、後工程の冷間圧延、さらには製品までの表面品質に影響を及ぼすおそれがある。そのため、熱間圧延での摩擦潤滑技術は非常に重要となる。
【０００４】
それ故、従来から熱間圧延油には、例えば、脂肪酸、特にオレイン酸等の、油性・極圧効果の優れた添加剤が使用されてきた。
また、鉱油を基油とした熱間圧延油よりも潤滑性に優れ、熱間圧延中に発生するアルミニウム磨耗粉を容易に除去できる潤滑油として、天然油脂及び／又は合成エステルを主要成分とする熱間圧延油が開発されている（特許文献１〜５）。
【０００５】
近年、アルミニウム板等のアルミニウム製品においては、生産性、品質の向上が望まれている。
そして、アルミニウム製品の生産性、品質の向上には、アルミニウムの熱間圧延における熱間圧延油の潤滑性を向上させることが有効である。
熱間圧延油の潤滑性を向上させるために、添加する油性剤の増量や、油性効果の高い油性剤の添加、熱間圧延油の粘度増加及び、エマルションの油分濃度の増加等が実施されてきた。
【０００６】
しかしながら、これらの場合には、アルミニウム材料が圧延ロールに挿入される際に、圧延ロールの表面に多量の圧延油が付着し、アルミニウム材料の端面と圧延ロールの表面とが滑り易くなり、噛みこみ不良が発生するおそれがあった。
また、熱間圧延においては、圧延ロールの表面にロールコーティングが必ず生ずるが、そのロールコーティングが剥がれやすくなる場合がある。剥がれやすいロールコーティングが形成されると、熱間圧延時にはがれた微小のロールコーティングが、アルミニウム材料の表面に押し込まれ、ピックアップインクルージョンという欠陥が発生するという問題があった。この欠陥は、後工程の冷間圧延でも消失することがなく、製品の表面品質に悪影響を及ぼす。
【０００７】
さらに、潤滑過多の場合には、熱間圧延が不安定となり、板が両サイドどちらかに偏る板流れが起こり、操業できなくなるという問題があった。
また、熱によって熱間圧延油が蒸散し難くなることや、ロールバイト内への導入油量が多くなることで、熱間圧延後のアルミニウム材料の表面に残留する熱間圧延油の量が多くなるために、コイル状態で放置した際に、板間ですべりが生じてコイルつぶれが発生するという問題があった。
それ故、上記従来技術によって熱間圧延油の潤滑性を向上させるだけでは、コストの増大につながり、また、生産能率に多大な影響を及ぼすおそれがある。
【０００８】
【特許文献１】特許第２９９００２１号公報
【特許文献２】特許第２８９９２２４号公報
【特許文献３】特許第２７５０５１０号公報
【特許文献４】特開平１１−１４０４７７号公報
【特許文献５】特開平１０−１７６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる従来の問題に鑑みてなされたもので、アルミニウム材料の熱間圧延において、噛み込み不良、板流れ、コイルつぶれを抑制し、また、圧延ロールの表面に均一で緻密なロールコーティングを形成することができる、アルミニウム用の熱間圧延油及び、熱間圧延方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、少なくとも、基油及び油性剤を含有する潤滑油と、第１添加剤と、第２添加剤とを含有するアルミニウム用の熱間圧延油において、
上記第１添加剤は１種類のアミン誘導体からなり、
上記第２添加剤は、上記第１添加剤とは異なるアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素添加物から選ばれる一種以上からなり、
上記第１添加剤と上記第２添加剤との合計量は、上記潤滑油１００重量部に対して０．０１〜１５．０重量部であることを特徴とするアルミニウム用熱間圧延油にある（請求項１）。
【００１１】
上記第１の発明の熱間圧延油は、上記のごとく潤滑油、第１添加剤、及び第２添加剤を上記特定量の範囲で含有している。
そのため、上記熱間圧延油は、次のような優れた圧延潤滑性を発揮することができる。
即ち、上記熱間圧延油は、圧延ロールの表面に残存しにくくなり、噛み込み不良の発生を抑制することができる。
【００１２】
また、上記熱間圧延油は、熱間圧延に適した優れた潤滑性を示すことができ、熱間圧延における板流れの発生を抑制することができる。
また、上記熱間圧延油はアルミニウム材料の板面に残存しにくくなるため、熱間圧延におけるコイル潰れの発生を抑制することができる。
また、上記熱間圧延油は、圧延ロールの表面に均一で緻密なロールコーティングを形成しやすくなり、熱間圧延における板表面へのピックアップインクルージョンの発生を抑制することができる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明のアルミニウム用熱間圧延油を用いてアルミニウム板の熱間圧延を行う方法であって、
上記アルミニウム用熱間圧延油は、水に３〜１５重量部分散させてエマルション状態にして、熱間圧延機の圧延ロール又は／及び上記アルミニウム板に供給することを特徴とするアルミニウムの熱間圧延方法にある（請求項４）。
【００１４】
本発明は、上述した優れた熱間圧延油を用い、これをエマルション状態として熱間圧延を行う。そのため、アルミニウム材料の熱間圧延において、噛み込み不良、板流れ、コイルつぶれを抑制し、圧延ロールの表面に、均一で緻密なロールコーティングを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明の熱間圧延油は、上記潤滑油と、上記第１添加剤と、上記第２添加剤とを含有する。上記第１添加剤と上記第２添加剤の合計含有量は、上記潤滑油１００重量部に対して、０．０１〜１５．０重量部である。
【００１６】
上記第１添加剤と上記第２添加剤との合計含有量が０．０１重量部未満の場合は、ロールコーティングが、均一で緻密にならないおそれがある。一方、１５．０重量部を超えて添加しても、基油への溶解性が低下し、顕著な向上効果が得られず、ムダに製造コストを増大させてしまうおそれがある。また、上記合計含有量が過剰に多くなるとロール表面への残留量が増え、噛み込み不良が発生するおそれがある。そのため、好ましくは、上記第１添加剤と上記第２添加剤との合計含有量は、上記潤滑油１００重量部に対して１．０〜１０．０重量部とするのがよい。
【００１７】
次に、上記第１添加剤はアミン誘導体からなる。また、上記第２添加剤は、上記第１添加剤とは異なるアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素化合物の少なくとも１種以上からなる。上記第１添加剤としての上記アミン誘導体は、脂肪族アミン、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、芳香族アミン、脂環式アミン、複素環アミン、又はそれらのアルキレンオキシド付加物であり、上記第２添加剤としての上記アミン誘導体は、脂肪族アミン、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、芳香族アミン、脂環式アミン、複素環アミン、及びそれらのアルキレンオキシド付加物から選ばれる１種以上であることが好ましい（請求項２）。これらのアミン誘導体は、ヒドロキシル基、エーテル基などを含むことができる。
【００１８】
上記アミン誘導体の具体例としては、例えば次のようなものがある。
即ち、脂肪族アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ブチルアミン、カプリルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、牛脂アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジオクチルアミン、ブチルオクチルアミン、ジステアリルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルベへニルアミン、ジラウリルモノメチルアミン、トリオクチルアミン等がある。
【００１９】
アルカノールアミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−イソプロピルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエタノ−ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−メチルイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイソプロパノールアミン、Ｎ−エチルイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルイソプロパノールアミン、Ｎ−イソプロピルイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルイソプロパノールアミン、モノｎ−プロパノールアミン、ジｎ−プロパノールアミン、トリｎ−プロパノールアミン、Ｎ−メチルｎ−プロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルｎ−プロパノールアミン、Ｎ−エチルｎ−プロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルｎ−プロパノールアミン、Ｎ−イソプロピルｎ−プロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルｎ−プロパノールアミン、モノブタノールアミン、ジブタノールアミン、トリブタノールアミン、Ｎ−メチルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルブタノールアミン、Ｎ−エチルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルブタノールアミン、Ｎ−イソプロピルブタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルブタノールアミン等がある。
【００２０】
脂肪族ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、ヘキサメチレンジアミン、硬化牛脂プロピレンジアミン等がある。
【００２１】
芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン等がある。
【００２２】
脂環式アミンとしては、例えば、Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（３−メチル−シクロヘキシル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジ（２−メトキシ−シクロヘキシル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジ（４−ブロモ−シクロヘキシル）アミン等がある。
【００２３】
複素環アミンとしては、例えば、ピロリジン、ピペリジン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、２，４−ルペチジン、２，６−ルペチジン、３，５−ルペチジン、ピペラジン、ホモピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−エチルピペラジン、Ｎ−プロピルピペラジン、Ｎ−メチルホモピペラジン、Ｎ−アセチルピペラジン、１−（クロロフェニル）ピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノプロピルピペリジン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、Ｎ−アミノプロピルピペラジン、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−アミノプロピル−２−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリン、１，４−ビス（アミノプロピル）ピペラジン等がある。
【００２４】
上記アミン誘導体は、油に対する溶解性の面から、分枝鎖を有する全炭素数４以上の炭化水素基を有していることが好ましい。また、上記アミン誘導体の全炭素数が２０を超えた場合には、アルミニウムの熱間圧延後に行われる焼鈍において、オイルステインが発生しやすくなるおそれや、噛み込み不良が発生するおそれがある。
【００２５】
また、上記アルキレンオキシド付加物は、例えば、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、α−オレフィンオキシド、スチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加重合することにより得ることができる。付加されるアルキレンオキシドの重合形態として、１種類のアルキレンオキシドの単独重合、２種類以上のアルキレンオキシドランダム共重合、ブロック共重合又は、ランダム／ブロック共重合等がある。
また、アルキレンオキシドの付加モル数が６モルを超える場合には、基油への溶解性が悪くなるおそれがあり、また、エマルションへの乳化性に悪影響を及ぼすおそれがある。より好ましくは、アルキレンオキシドの付加モル数は１〜４モルである。
【００２６】
また、第１添加剤としては、上記アミン誘導体の中でも、アルカノールアミンを用いていることが好ましく、より好ましくはトリエタノールアミンがよい。
この場合には、上記熱間圧延油の圧延潤滑性をより向上させることができる。
【００２７】
また、上記第２添加剤における上記アミン誘導体は、アミン誘導体の中でも、上記第１添加剤として用いた物質とは異なるアミン誘導体を用いる。したがって、上記第１添加剤としてのアミン誘導体と、上記第２添加剤として用いることができるアミン誘導体は、異なる構造式で表される。
具体的には、例えば、上記第１添加剤としてトリエタノールアミンを用いた場合には、上記第２添加剤としては、トリエタノールアミン以外のアルカノールアミン、脂肪族アミン、及び芳香族アミンなどのアミン誘導体、上記アルキルスルホン酸塩、上記含酸素添加物から選ばれる１種以上を用いることができる。
【００２８】
また、上記アルキルスルホン酸塩としては、例えば、アルキルスルホン酸、アルキルアリルスルホン酸、アミドスルホン酸、ジアルキルスルホこはく酸ナトリウム等がある。コストなどを考慮すると、ジアルキルスルホこはく酸ナトリウムが好ましく、アルキル基は炭素数４〜１８がより好ましい。
【００２９】
また、上記含酸素化合物としては、数平均分子量１２０以上１０００未満のものを用いることができる。含酸素化合物の数平均分子量が１２０未満の場合には、基油への溶解性が低下するおそれがある。一方、１０００以上の場合には、アルミニウム材料の表面に残留し、熱間圧延後に行われる焼鈍において、オイルステインを生じるおそれがある。
上記含酸素化合物としては、具体的には、例えば、水酸基を３〜６個有する、数平均分子量２００以上１０００未満の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びそのハイドロカルビルエーテル、数平均分子量１２０以上１０００未満のポリアルキレングリコール及びそのハイドロカルビルエーテル、炭素数２〜１０の２価アルコール等がある。
上記含酸素化合物としては、１種又は、異なる構造を有する２種以上を用いることができる。
【００３０】
上記含酸素化合物の具体例としては、例えば次のようなものがある。
上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びそのハイドロカルビルエーテルを構成する多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールアルカン、トリメチロールアルカンの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、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、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュクロース等がある。
【００３１】
付加されるアルキレンオキサイドとしては、炭素数２〜６のものが好ましい。より好ましくは炭素数２〜４のものがよい。
アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２−エポキシブタン、２，３−エポキシブタン、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−エポキシヘキサン等がある。
上記アルキレンオキシド等付加物は、例えば、１種類のアルキレンオキシド等の単独重合、２種類以上のアルキレンオキシド等のランダム共重合、ブロック共重合又は、ランダム／ブロック共重合等がある。
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サイドを付加させる際、付加される水酸基は、全ての水酸基であっても、一部の水酸基であってもよい。
【００３２】
また、上記多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及の末端水酸基の一部又は全てを、ハイドロカルビルエーテル化させたものを使用することもできる。
ハイドロカルビル基は、炭素数１〜２４の炭化水素基である。
炭化水素基としては、たとえば、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等がある。
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、ｔｅｒｔ−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イコシル基等がある。
【００３３】
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、直鎖又は分枝のヘキセニル基、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イル基、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等がある。
【００３４】
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、シクロヘプチル基等がある。
【００３５】
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（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロペンチル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロペンチル基（全ての構造異性体を含む）、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロヘキシル基（全ての構造異性体を含む）、メチルシクロヘプチル基、ジメチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）、メチルエチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）、ジエチルシクロヘプチル基（全ての構造異性体を含む）等がある。
【００３６】
炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等がある。
【００３７】
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（全ての構造異性体を含む）、キシリル基（全ての構造異性体を含む）、エチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のプロピルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖または分枝のブチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のペンチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のヘキシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のヘプチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のオクチルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のノニルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のウンデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）、直鎖又は分枝のドデシルフェニル基（全ての構造異性体を含む）等がある。
【００３８】
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（ブチル基の異性体も含む）、フェニルペンチル基（ペンチル基の異性体も含む）、フェニルヘキシル基（ヘキシル基の異性体も含む）等がある。
【００３９】
次に、上記ポリアルキレングリコール及び、そのハイドロカルビルエーテルを構成するアルキレンオキサイドは、炭素数２〜６が好ましい。
このようなアルキレンオキサイドとしては、上述の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びそのハイドロカルビルエーテルを構成するアルキレンオキサイドとして列挙したものと同様のもの等がある。
また、上記ポリアルキレングリコールのハイドロカルビルエーテルとしては、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ハイドロカルビルエーテル化させたものを用いることができる。
ハイドロカルビル基としては、例えば、上述の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物及びそのハイドロカルビルエーテルを構成するハイドロカルビル基として列挙した各基等がある。
【００４０】
次に、上記２価アルコールとしては、分子中にエーテル結合を有しておらず、炭素数２〜１０のものを用いることが好ましい。
このような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、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、２−メチル−１，３−プロパンジオール、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−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、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、１，９−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−デカンジオール等がある。
【００４１】
次に、上記潤滑油について説明する。
上記潤滑油は、鉱油よりなる基油と、脂肪酸、合成エステル、又は天然油脂の少なくとも１種よりなる上記油性剤と、脂肪酸のアミン石鹸、スルフォン酸ソーダ、又はポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤の少なくとも１種よりなる乳化剤とを含有していることが好ましい（請求項３）。
【００４２】
上記基油となる鉱油としては、例えば、アロマ系鉱油、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、及びノンアロマ系鉱油等がある。
次に、上記油性剤としては、上記のごとく、例えば、脂肪酸、合成エステル、及び天然油脂等がある。
上記脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、及びステアリン酸等がある。
上記合成エステルとしては、例えば、ネオペンチルグリコールエステル、トリメチロールプロパンエステル、及びペンタエリスリトールエステル等がある。
上記天然油脂としては、例えば、パーム油、豚脂、牛脂、及びひまし油等がある。
【００４３】
上記脂肪酸のアミン石鹸としては、例えば、トリエタノールオレイン酸エステル、モノエタノールオレイン酸エステル、及びジエタノールオレイン酸エステル等がある。
上記スルフォン酸ソーダとしては、例えば、ジオクチルスルホこはく酸ナトリウム、オクチルスルホこはく酸ジナトリウム、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等がある。
上記ポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレントリメチロールプロパントリラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンペンタエリスリトールトリラウリン酸エステル、及びポリオキシエチレンオレイルエーテル等がある。
【００４４】
また、上記熱間圧延油においては、酸化防止剤、さび止め剤、腐食防止剤、消泡剤等のいずれか一種または二種以上を添加できる。
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、ソルビタンモノオレート等の多価アルコールの部分エステル、リン酸エステル及びその誘導体等がある。
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール等がある。
消泡剤としては、例えば、シリコン系のものがある。
【００４５】
第２の発明の熱間圧延方法では、上記アルミニウム用熱間圧延油を、水に３〜１５重量％分散させてエマルション状態にして用いる。
上記熱間圧延油の水への分散割合が３重量％未満の場合には、圧延ロールへのプレートアウト（離水展着）量が減少するおそれがあり、一方、１５重量％以上の場合には、冷却性が低下し、潤滑性の向上効果が得られず、ムダに製造コストを増大させてしまうおそれがある。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
次に、本発明の実施例にかかるアルミニウム用の熱間圧延油について説明する。本例においては、後述の表１に示すごとく、組成の異なる複数の熱間圧延油（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）を作製する。
本例の熱間圧延油（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）は、基油及び油性剤を含有する潤滑油と、第１添加剤と、第２添加剤とを含有する。第１添加剤は１種類のアミン誘導体からなり、第２添加剤は、第１添加剤とは異なる種類のアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素化合物の少なくとも１種以上からなる。第１添加剤と第２添加剤との合計量は、上記潤滑油１００重量部に対して０．０１〜１５．０重量部である。
【００４７】
各試料の熱間圧延油（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）の作製にあたっては、基油として、鉱油を用い、油性剤として、オレイン酸、及び油脂（本例においては特にパーム油）を用い、また、乳化剤として、非イオン界面活性剤を用いた。また、第１添加剤としては、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）を用い、第２添加剤としては、トリプロピレングリコール（ＴＰＧ）、ジー２−エチルスルホこはく酸ナトリウム（ＥＨＳ）、オレイルアミン（ＯＡ）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルアミンエチレンオキシド２モル付加物（ＧＨＡ）、又は、Ｎ−エチルイソプロパノールアミン（ＥＰＡ）を用いた。
【００４８】
これらの鉱油、オレイン酸、油脂、非イオン界面活性剤、第１添加剤、及び第２添加剤を表１に示す配合割合で混合して１１種類の熱間圧延油を作製した（表１参照）。
各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）は、第２添加剤の種類や量を変えて作製したものである。試料Ｅ１〜Ｅ１１の配合組成を後述の表１に示す。
【００４９】
また、本例においては、試料Ｅ１〜Ｅ１１の比較用として、６種類の熱間圧延油（試料Ｃ１〜試料Ｃ６）を作製した（表２参照）。
試料Ｃ１は、第２添加剤を用いずに作製した点を除いては、上記試料Ｅ１〜Ｅ１１と同様に作製したものである。
また、試料Ｃ２〜Ｃ６は、試料Ｅ１〜Ｅ１１とは、第２添加剤の量を変えて作製したものである。
各資料Ｃ１〜試料Ｃ６の配合組成を後述の表２に示す。
【００５０】
次に、上記のようにして作製した試料Ｅ１〜試料Ｅ１１及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６の熱間圧延油を用いてアルミニウム材の熱間圧延を行うと共に、下記の圧延試験を行って各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６）の圧延特性を評価する。
熱間圧延は、各試料の熱間圧延油をそれぞれ水に分散させて油分濃度１０ｖｏｌ％のエマルション状態にし、この熱間圧延油のエマルションを熱間圧延機の圧延ロール又は／及びアルミニウム板に供給することにより行う。
【００５１】
（圧延性試験）
ロール径１５５ｍｍ、ロール表面粗度１．０μｍの圧延ロールを有する圧延機を用いて、圧延速度３４ｍ／ｍｉｎ、板材温度４５０℃という条件でアルミニウム材の熱間圧延を１０回行った。このとき、各試料の熱間圧延油（エマルション状態）を圧延機のロール及びアルミニウム材に供給した。アルミニウム材としては、ＪＩＳＡ−５１８２Ｆ（幅４０ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚さ５．０ｍｍ）を用いた。
【００５２】
圧延試験後の熱間圧延機の圧延ロールの表面をマイクロスコープにて１５０倍まで拡大し、観察を行い、ロールコーティング面質を評価した。付着アルミニウム微粉が均一であるものを○、不均一であるものを×とした。その結果を表１及び表２に示す。
【００５３】
また、圧延試験後に熱間圧延機の圧延ロールの表面に付着しているロールコーティングを水酸化ナトリウム水溶液によって溶解し、脱脂綿で回収した。脱脂綿中のアルミニウム溶解液を純水で抽出し、原子吸光法によりアルミニウム量を定量した。その結果をロールコーティング量として、表１及び表２に示す。
【００５４】
また、圧延試験後のアルミニウム材について、ヘキサンにて脱脂した後、硫酸アルミマイト（膜厚１μｍ）を行い、目視にて板表面の欠陥を評価した。欠陥が明瞭に認められるものを×、認められないものを○とした。その結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
表１より知られるがごとく、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１の熱間圧延油を用いて、アルミニウム材の熱間圧延を行った場合には、いずれも良好なロールコーティング面質、板面品質を示した。これに対し、表２より知られるがごとく、試料Ｃ１の熱間圧延油を用いて、アルミニウム材料の熱間圧延を行った場合には、熱間圧延後における圧延ロールの表面のロールコーティング面質が不均一であり、アルミニウム板の板面に明瞭な欠陥が認められた。また、試料Ｃ１のロールコーティング量は、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１と比較すると多量であった。このことから、熱間圧延油においては、試料Ｅ１〜Ｅ１１のごとく第１添加剤と第２添加剤とを添加することによって優れた圧延潤滑性が得られることがわかる。
【００５８】
また、表２より知られるごとく、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１よりも多量の第２添加剤を含有する試料Ｃ２〜試料Ｃ６を用いて熱間圧延を行った場合には、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１と同様に優れた熱間圧延性を示した。しかし、試料Ｃ１〜試料Ｃ６と試料Ｅ１〜試料Ｅ１１とをロールコーティング量について比較すると、両者に大差はなく、添加剤を必要以上に添加しても圧延潤滑性の向上効果はほとんど得られなくなることがわかる。したがって、製造コストの面から、添加剤の含有量をムダに増大させることは好ましくない。
【００５９】
以上のように、本発明の熱間圧延油（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１）を用いれば、アルミニウム材料の熱間圧延において、噛み込み不良、板流れ、コイルつぶれを抑制し、圧延ロールの表面に均一で緻密なロールコーティングを形成することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基油及び油性剤を含有する潤滑油と、第１添加剤と、第２添加剤とを含有するアルミニウム用の熱間圧延油において、
上記第１添加剤は１種類のアミン誘導体からなり、
上記第２添加剤は、上記第１添加剤とは異なるアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素添加物から選ばれる一種以上からなり、
上記第１添加剤と上記第２添加剤との合計量は、上記潤滑油１００重量部に対して０．０１〜１５．０重量部であることを特徴とするアルミニウム用熱間圧延油。
【請求項２】
請求項１において、上記第１添加剤としての上記アミン誘導体は、脂肪族アミン、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、芳香族アミン、脂環式アミン、複素環アミン、又はそれらのアルキレンオキシド付加物であり、上記第２添加剤としての上記アミン誘導体は、脂肪族アミン、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、芳香族アミン、脂環式アミン、複素環アミン、及びそれらのアルキレンオキシド付加物から選ばれる１種以上であることを特徴とするアルミニウム用熱間圧延油。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記潤滑油は、鉱油よりなる基油と、脂肪酸、合成エステル、又は天然油脂の少なくとも１種よりなる上記油性剤と、脂肪酸のアミン石鹸、スルフォン酸ソーダ、又はポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤の少なくとも１種よりなる乳化剤とを含有していることを特徴とするアルミニウム用熱間圧延油。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム用熱間圧延油を用いてアルミニウム板の熱間圧延を行う方法であって、
上記アルミニウム用熱間圧延油は、水に３〜１５重量％分散させてエマルション状態にして、熱間圧延機の圧延ロール又は／及び上記アルミニウム板に供給することを特徴とするアルミニウムの熱間圧延方法。
【請求項１】
少なくとも、基油及び油性剤を含有する潤滑油と、第１添加剤と、第２添加剤とを含有するアルミニウム用の熱間圧延油において、
上記第１添加剤は１種類のアミン誘導体からなり、
上記第２添加剤は、上記第１添加剤とは異なるアミン誘導体、アルキルスルホン酸塩、及び数平均分子量１２０以上１０００未満の含酸素添加物から選ばれる一種以上からなり、
上記第１添加剤と上記第２添加剤との合計量は、上記潤滑油１００重量部に対して０．０１〜１５．０重量部であることを特徴とするアルミニウム用熱間圧延油。
【請求項２】
請求項１において、上記第１添加剤としての上記アミン誘導体は、脂肪族アミン、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、芳香族アミン、脂環式アミン、複素環アミン、又はそれらのアルキレンオキシド付加物であり、上記第２添加剤としての上記アミン誘導体は、脂肪族アミン、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、芳香族アミン、脂環式アミン、複素環アミン、及びそれらのアルキレンオキシド付加物から選ばれる１種以上であることを特徴とするアルミニウム用熱間圧延油。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記潤滑油は、鉱油よりなる基油と、脂肪酸、合成エステル、又は天然油脂の少なくとも１種よりなる上記油性剤と、脂肪酸のアミン石鹸、スルフォン酸ソーダ、又はポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤の少なくとも１種よりなる乳化剤とを含有していることを特徴とするアルミニウム用熱間圧延油。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム用熱間圧延油を用いてアルミニウム板の熱間圧延を行う方法であって、
上記アルミニウム用熱間圧延油は、水に３〜１５重量％分散させてエマルション状態にして、熱間圧延機の圧延ロール又は／及び上記アルミニウム板に供給することを特徴とするアルミニウムの熱間圧延方法。
【公開番号】特開２００７−９００４（Ｐ２００７−９００４Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８９６１５（Ｐ２００５−１８９６１５）
【出願日】平成１７年６月２９日（２００５．６．２９）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２９日（２００５．６．２９）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【Ｆターム（参考）】
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