水溶性金属加工用潤滑剤
【課題】アルミニウム等の非鉄金属と鉄や鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても加工性能が優れ、同時に接着剤との適合性が良好な水溶性金属加工用潤滑剤を提供すること。
【解決手段】（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物、（Ｂ）炭素数８〜２０の脂肪酸、（Ｃ）アルカリ金属の水酸化物及びアルカノールアミンから選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物、（Ｄ）炭素数８〜２０の直鎖オレフィン、及び（Ｅ）非イオン界面活性剤を配合してなる水溶性金属加工用潤滑剤である。
【解決手段】（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物、（Ｂ）炭素数８〜２０の脂肪酸、（Ｃ）アルカリ金属の水酸化物及びアルカノールアミンから選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物、（Ｄ）炭素数８〜２０の直鎖オレフィン、及び（Ｅ）非イオン界面活性剤を配合してなる水溶性金属加工用潤滑剤である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水溶性金属加工用潤滑剤に関し、詳しくは、アルミ等の非鉄金属と鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても好適に利用できる水溶性金属加工用潤滑剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車を軽量化することによる燃費向上を達成するために、自動車の製造に使用される材料としてアルミニウムの量が増加してきている。このような変化は、自動車の製造に於いては、従来から用いられている鋼等の鉄金属の部品とともに、アルミニウムやその合金等の非鉄金属の部品も成型加工する金属加工設備や金属加工工程が必要になっていることを示している。
ところが、プレス加工等の金属加工に用いられる金属加工用潤滑剤は、通常被加工材の種類によって異なる潤滑剤を使用する。例えば、被加工材が非鉄金属である場合と鉄金属である場合とでは、金属加工用潤滑剤に要求される加工性能が相違するため、通常それぞれ異なる油剤が用いられる。つまり、非鉄金属用油剤を鉄金属の加工油剤として使用したり、鉄金属用油剤を非鉄金属の金属加工に使用すると、それらの成型加工品は、必ずしも満足できるものではない結果となる。
【０００３】
このような状況から、自動車製造等の非鉄金属と鉄金属の両者を金属加工する工場においては、鉄金属用の加工設備（加工ライン）と非鉄金属用の加工設備を別々に設置することが必要である。そのために必要な設備や設備費が増加するとともに、作業効率が低下してしまうという問題がある。
このような問題を解決するためには、被加工材が非鉄金属であっても鉄金属であっても良好な加工性能（成型性）を示す油剤を開発することが必要である。そのような油剤があれば、鉄金属と非鉄金属を共通の加工設備（加工ライン）で加工することが可能になる。
【０００４】
また、金属加工においては、上記加工性能が優れるとともに、それ以外の種々の性能を満たすことが要求される。例えば自動車部品の製造においては、接着剤との適合性、つまり金属加工製品（部品）同士又は金属加工製品と他の材料部品とを接着して組み立てるため、それらの間の接着性が優れることを要求される。したがって、良好な接着性（接着適合性）が不可欠である。
さらに、金属加工油剤は、防錆性、脱脂性、貯蔵安定性などの基本的性能も当然要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような状況下でなされたものであり、アルミニウム等の非鉄金属と鉄や鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても加工性能が優れ、同時に接着剤との適合性が良好な水溶性金属加工用潤滑剤を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のヒドロキシ脂肪酸化合物や特定の脂肪酸等を配合してなる潤滑剤によって、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物、（Ｂ）炭素数８〜２０の脂肪酸、（Ｃ）アルカリ金属の水酸化物及び有機アミン化合物から選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物、（Ｄ）炭素数８〜２０の直鎖オレフィン、及び（Ｅ）非イオン界面活性剤を配合してなる水溶性金属加工用潤滑剤、
（２）潤滑剤全量基準で（Ａ）成分を１０〜６０質量％、（Ｂ）成分を３〜３０質量％、（Ｄ）成分を０．５〜３０質量％、（Ｅ）成分を３〜５０質量％、及び（Ｃ）成分を中和当量比〔（Ｃ）／（（Ａ）＋（Ｂ））〕が０．５〜２．５となる範囲で配合してなる前記（１）に記載の水溶性金属加工用潤滑剤、
（３）（Ａ）のヒドロキシ脂肪酸化合物の数平均分子量が、３００〜２０００である前記（１）又は（２）に記載の水溶性金属加工用潤滑剤、
（４）（Ｂ）の脂肪酸が、炭素数８〜１０の脂肪酸である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤、
【０００８】
（５）（Ｃ）の塩基性化合物がアルカリ金属の水酸化物と有機アミン化合物の混合物である前記（１）〜（４）のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
（６）（Ｄ）の直鎖オレフィンが、炭素数８〜２０の１−オレフィンである前記（１）〜（５）のいずれかに記載に記載の水溶性金属加工用潤滑剤、
（７）防錆剤、酸化防止剤及び腐敗防止剤の中から選ばれる少なくとも一種を配合してなる、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤、及び
（８）前記（１）〜（７）のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤を水で３〜３００倍希釈してなる水溶性金属加工用潤滑剤
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アルミニウム等の非鉄金属と鉄や鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても加工性能が優れ、同時に接着剤との適合性が良好な水溶性金属加工用潤滑剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤は、（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸化合物、（Ｂ）炭素数８〜２０の脂肪酸、（Ｃ）塩基性化合物、（Ｄ）直鎖オレフィン、及び（Ｅ）非イオン界面活性剤を配合してなるものである。
本発明における前記（Ａ）成分のヒドロキシ脂肪酸化合物は、ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物である。
【００１１】
前記ヒドロキシ脂肪酸としては、例えばモノオキシ脂肪酸として、ヒドロキシペラルゴン酸、ヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシラウリル酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシパルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシアラキン酸、ヒドロキシベヘン酸、リシノレイン酸、ヒドロキシオクタデセン酸；モノオキシジカルボン酸として、ヒドロキシセバシン酸、ヒドロキシオクチルデカン二酸；モノオキシトリカルボン酸として、ノルカペラート酸、アガリチン酸、ジオキシモノカルボン酸として、イプロール酸、ジヒドロキシヘキサデカン酸、ジヒドロキシステアリン酸、ジヒドロキシオクタデセン酸、ジヒドロキシオクタデカンジエン酸；ジヒドロキシジカルボン酸として、ジヒドロキシドデカン二酸、ジヒドロキシヘキサデカン二酸、フロイオン酸、ジヒドロキシヘキサコ二酸などがあげられる。また、天然油脂より得られるひまし油脂肪酸や、硬化ひまし油脂肪酸も使用できる。
これらのうちで、効果及び入手容易性の観点で、モノヒドロキシ脂肪酸が好ましく、中でも炭素数１２〜２０のモノヒドロキシ脂肪酸、特にヒドロキシステアリン酸（１２−ヒドロキシステアリン酸）、及びヒドロキシオクタデセン酸（リシノレイン酸）が好ましい。
【００１２】
前記ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物としては、前記ヒドロキシ脂肪酸の２〜６量体が好ましい。特に好ましいものは、ヒドロキシオクタデセン酸（リシノレイン酸）またはヒドロキシオクタデカン酸（１２ヒドロキシステアリン酸）の２〜６量体である。
【００１３】
前記ヒドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸重縮合物と脂肪酸との脱水縮合物の脱水縮合反応に用いる脂肪酸としては、例えば、カプリン酸、ウンデカン酸、ウンデシレン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、ノナデカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、イソステアリン酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸などで例示される一塩基酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ドデシルコハク酸、ラウリルコハク酸、ステアリルコハク酸、イソステアリルコハク酸、ダイマー酸、リノール酸、メタアクリル酸縮合物などで例示される二塩基酸があげられる。また、不飽和結合を持つ脂肪酸に対してメタアクリル酸に例示される不飽和脂肪酸を付加させた脂肪酸なども使用できる。
上記重縮合物は、上記ヒドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸重縮合物と上記脂肪酸とを通常の重縮合反応に従って、例えば、無触媒で、または適当な触媒の存在下で、室温ないし加熱条件下で反応させることにより得られる
【００１４】
本発明に用いる上記ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸重縮合物と脂肪酸との脱水縮合物であるヒドロキシ脂肪酸化合物は、平均分子量が３００〜２０００であるものが好ましい。平均分子量が３００未満であれば加工性能（成型性）が不充分となることがあり、一方分子量が２０００を超えると接着性が低下することがある。ヒドロキシ脂肪酸化合物の平均分子量は、５００〜８００であるものがより好ましく、６００〜７００のものが特に好ましい。
【００１５】
本発明においては、上記ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸重縮合物と脂肪酸との脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物を配合する。該ヒドロキシ脂肪酸化合物の配合量は、潤滑剤全量基準で、１０〜６０質量％であることが好ましく、３０〜４５質量％であることがより好ましい。ヒドロキシ脂肪酸化合物の含有量が１０質量％以上であれば、加工性能（成型性）が良好であり、６０質量％以下であれば、他の成分の適切な配合量を確保することができる。
【００１６】
本発明における前記（Ｂ）成分の脂肪酸としては、炭素数が８〜２０の脂肪酸を用いる。その脂肪酸には、直鎖若しくは分岐鎖を有する飽和又は不飽和の脂肪族モノカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸が含まれる。
このような脂肪酸の中でも、接着適合性を高める点で、炭素数８〜１０の脂肪酸が好ましく、その具体例としては、各種オクタン酸、各種ノナン酸、各種デカン酸などの脂肪族モノカルボン酸、オクタン二酸（スベリン酸）、ノナン二酸（アゼライン酸）、デカン二酸（セバシン酸）などの脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。特に炭素９又は１０の脂肪酸、中でも分岐鎖を有する炭素９又は１０の脂肪酸が好ましい。
これらの脂肪酸は、一種単独で、又は二種以上を混合して使用してもよい。
本発明においては、脂肪酸の配合量は、潤滑剤全量基準で、３〜３０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。３質量％以上であれば、接着適合性を良好に保つことができ、一方、３０質量％以下であれば、他の成分の適切な配合量を確保することができる。
【００１７】
本発明においては、（Ｃ）成分としてアルカリ金属の水酸化物、及び有機アミン化合物から選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物を配合する。
前記アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムを例示することができる。また、有機アミン化合物としては、アルカノールアミン及びピペラジン化合物を挙げることができる。
前記アルカノールアミンとしては、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、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、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、メチルイソプロパノールアミンなどが例示できる。これらのアルカノールアミンの中でも、総炭素数２〜４の一級又は三級のアルカノールアミンが好ましい。
また、前記ピペラジン化合物の代表例としては、Ｎ−（２−ヒドロキシメチル）ピペラジン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）ピペラジンなどのＮ−（２−ヒドロキシアルキル）ピペラジンが例示できる。
これらの有機アミン化合物のうちでも、効果の点で、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、及びＮ−（２−ヒドロキシアルキル）ピペラジンが好ましく、Ｎ−（２−ヒドロキシアルキル）ピペラジンが特に好ましい。
【００１８】
本発明においては、（Ｃ）成分の配合量は、前記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の配合量との関係で、中和当量比〔（Ｃ）／（（Ａ）＋（Ｂ））〕が０．５〜２．５となる範囲で配合するのが好ましく、さらに中和当量比が０．６〜２．０、特に０．７〜１．７となる範囲であることが好ましい。
（Ｃ）成分のアルカリ金属の水酸化物及び有機アミン化合物から選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物の配合量が、前記の範囲であれば、（Ａ）のヒドロキシ脂肪酸化合物及び（Ｂ）の脂肪酸が（Ｃ）成分と良好な塩を形成し、優れた加工性能、接着適合性を付与するとともに防錆性を高める効果がある。具体的には、例えば中和当量比が０．５以上であれば、鉄やアルミに対する腐食が抑制され、中和当量比が２．５以下であれば良好な成型性を発揮することができる。
【００１９】
また、本発明の（Ｃ）成分としてアルカリ金属水酸化物を一種又は二種以上と有機アミン化合物を一種又は二種以上を混合して配合することが好ましい。その場合のアルカリ金属の水酸化物と有機アミン化合物との混合割合は任意であるが、アルミ表面の変色防止などの観点から、アルカリ金属の水酸化物（Ｃ１）と有機アミン化合物（Ｃ２）の割合（当量比（Ｃ１）／（Ｃ２））が１.０以下であることが好ましい。
【００２０】
本発明においては、（Ｄ）成分として炭素数８〜２０、好ましくは１０〜２０の直鎖オレフィンを用いる。直鎖オレフィンの炭素数が８未満であれば、引火点が低いため好ましくなく、一方炭素数が２０を越えると通常室温で固体であるため、取扱いが困難である。本発明においては、この直鎖オレフィンの中でも、α−オレフィン、すなわち１−オレフィンが好ましい。
このような直鎖オレフィンの具体例としては、１−オクテン、１−デセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−イコセン或いはこれらの混合物などを挙げることができる。
これらの直鎖オレフィンは、例えば、エチレンを重合することによって製造されるエチレンオリゴマーを用いることができる。
本発明においては、上記炭素数８〜２０の直鎖オレフィンの配合量は、潤滑剤全量基準で、０．５〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜１５質量％であることがより好ましい。０．５質量％以上であれば、加工性能、特に非鉄金属に対する加工性能を良好に保つことができ、一方、３０質量％以下であれば、脱脂性が良好であり、また他の成分の適切な配合量を確保することができる。
【００２１】
本発明においては、（Ｅ）成分として、非イオン系界面活性剤を配合する。
非イオン系界面活性剤としては、各種のものを使用できる。例えば、ポリオキシアルキレングリコール又はそのモノ、ジエーテル化合物、グリセリン若しくはそのアルキレンオキサイド付加物又はエーテル化合物等のポリオキシアルキレン系乳化剤、カルボン酸とアルコール（特に、多価アルコール）とのエステル、アルカノールアミンと脂肪酸又はカルボン酸とのアミド、アルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。これらのうちで、ポリオキシエチレンアルキルエーテルやカルボン酸と多価アルコールとのエステルが好ましく、特に、そのＨＬＢ４以上のものが好ましい。
非イオン系界面活性剤の配合量は、潤滑剤全量基準で３〜５０質量％であることが好ましく、５〜３５質量％であることがより好ましい。３質量％以上であれば、潤滑剤の分散性又は溶解性が良好であり、一方、５０質量％以下であれば他の成分の適切な配合量を確保することができる。
なお、本発明においては、前記非イオン系界面活性剤とともに、硫酸エステル塩、スルホン酸エステル塩、リン酸エステル塩等の陰イオン系界面活性剤やポリエチレンポリアミン等の陽イオン系界面活性剤を配合してもよい。
【００２２】
本発明においては、さらに水を配合してもよい。この水は、潤滑剤の分散若しくは溶解安定性を高める効果を有することがある。
しかし、潤滑剤の分散（溶解）安定性は、潤滑剤中に存在する前記（Ａ）〜（Ｅ）の成分の内容とそれらの配合割合によって変化する。そのため、水を必要としない場合もある。したがって水の配合量は、潤滑剤全量を基準として、０〜５０質量％が好ましく、０〜１０質量％がより好ましい。
【００２３】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤においては、さらに防錆剤、酸化防止剤及び腐敗防止剤の中から選ばれる少なくとも一種を配合することが好ましい。
前記防錆剤としては、例えば、石油スルホン酸ナトリウムなどの金属スルホネート系、ラウリルコハク酸、ステアリルコハク酸、イソステアリルコハク酸などのこはく酸エステル系、カルボン酸アミドなどが挙げられる。このような防錆剤の配合量は、潤滑剤全量を基準として、通常、０．０００５〜２質量％の範囲内で配合するのが好ましく、０．００１〜１質量％がより好ましい。
前記酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）などのフェノール系酸化防止剤、４，４’−ジオクチルジフェニルアミン、４，４’−ジノニルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミンなどのアミン系酸化防止剤が挙げられる。
このような酸化防止剤の配合量は、潤滑剤全量を基準として、通常、０．０１〜３質量％の範囲内で配合するのが好ましく、０．０５〜２質量％がより好ましい。
前記腐敗防止剤としては、例えば、トリアジン系防腐剤、アルキルベンゾイミダゾール系防腐剤などが挙げられる。このような腐敗防止剤の配合量は、潤滑剤全量を基準として、通常、０．０００１〜３質量％の範囲内で配合するのが好ましく、０．００１〜２質量％がより好ましい。
【００２４】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤においては、本発明の目的に反しない範囲で、適宜その他の添加剤や溶剤類を配合することができる。
そのような添加剤としては、例えば、各種のアルコール類、エステル類，油脂類，硫化油脂類，硫化エステル類，硫化オレフィン，硫化鉱油、塩素パラフィン，リン酸エステル，亜リン酸エステル，及びそれらのアミン塩、ジチオリン酸塩（ジチオリン酸亜鉛，ジチオリン酸モリブデン等），ジチオカルバミン酸塩（ジチオカルバミン酸モリブデン等）などの油性剤や極圧剤、ベンゾトリアゾール系、チアゾール系などの腐食防止剤、シリコン系、フッ素化シリコン系などの消泡剤、ポリメタアクリレート系、オレフィンコーポリマー系などの粘度指数向上剤などが挙げられる。
これらの添加剤の配合量は、目的に応じて適宜選定すればよいが、通常これらの添加剤の合計が潤滑剤全量を基準として２０質量％以下になるように配合する。
【００２５】
本発明は、上記各成分を配合してなる水溶性金属加工用潤滑剤であるが、該潤滑剤を原液とし、これを水で希釈してその希釈液を水溶性金属加工用潤滑剤として使用することができる。その場合の希釈倍率は特に制限はないが、通常３〜３００倍が好ましく、５〜１００倍、さらには、１０〜５０倍程度が好ましい。
また、水溶性金属加工用潤滑剤のｐＨについては、水の３０倍希釈液が７．５〜１０であることが好ましく８〜９．５であることがより好ましい。水の３０倍希釈液がこの範囲であれば、各種金属表面の変色や腐食の恐れがない。
【００２６】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤（希釈した潤滑剤を含む）の動粘度については、特に制限はないが、４０℃でおよそ２０〜２００００ｍｍ2／ｓの範囲にあるものが好ましい。動粘度がおよそ２０〜２００００ｍｍ2／ｓの範囲であれば、加工性が良好で、引火性の問題もなく、かつ潤滑剤が被加工物に付着して持ち去られる量が過大となることもない。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
なお、各実施例及び比較例で得られた試料油について、以下の方法で評価した。
１．成形性（球頭張出成形試験）
<評価方法>
下記の方法でプレス加工を行い、球頭張出成形試験を行った。
（１）被加工材
（ａ）鋼材（ＪＳＣ２７０Ｄ）、ＧＡ材（亜鉛メッキ鋼板、ＪＡＣ２７０Ｄ）、 いずれも板厚０．８ｍｍ
（ｂ）アルミ材（ＡＡ５１８２、及びＡＡ６０２２）、いずれも板厚１．０ｍｍ
（２）加工条件
ポンチ球頭径：φ１００，クロムメッキ鋼
成形速度 ：１００ｍｍ／ｓ
（３）評価項目
球頭張出成形割れ発生限界高さ（ｍｍ）を測定した。
<評価基準>
◎：限界高さ、アルミ材及びＧＡ材の場合３６ｍｍ以上、鋼材の場合４０ｍｍ 以上
○：限界高さ、アルミ材及びＧＡ材の場合３０ｍｍ以上３６ｍｍ未満、鋼材の 場合３５ｍｍ以上４０ｍｍ未満
×：限界高さ、アルミ材及びＧＡ材の場合３０ｍｍ未満、鋼材の場合３５ｍｍ 未満
【００２８】
２．接着適合性試験
<評価方法>
ＪＡＳＯ規格Ｍ３２３に準拠し、下記の方法で接着した２枚の被加工材について、せん断強度と剥離形態（剥離面積率）を測定した。
（１）被加工材の接着方法；
１．（１）の成形性の評価で使用した被加工材の試験片（２５×１００ｍｍの長方形）を各２枚セットにして準備した。これらの試験片について、その片面に潤滑剤を塗布量１ｇ／ｍ2となるように塗布した。次いで、潤滑剤を塗布した各２枚セットの一方の試験片について、潤滑剤塗布面に接着剤を塗布し、その接着剤塗布試験片と、２枚セットの前記他の試験片とを、潤滑剤塗布面を介して接着剤を挟むように接着して、試験片セットを作製した。
この場合、スペーサーもしくはガラスビーズを用いて接着部における試験片の隙間が０．０５〜０．１５ｍｍとなるよう、接着剤の塗布量を調整した。
上記試験片セットを１７０±２℃の乾燥炉で２０分間加熱し、その後標準状態で２４時間放置した。このようにして得られた試験片セットについて、せん断強度と剥離形態を評価した。
なお、接着剤は、エポキシ系接着剤（サンスター技研社製、商品名「♯１０８５」）を用いた。
（２）せん断強度測定条件
せん断強度測定時の引張り速度は５０ｍｍ/ｍｉｎの条件で測定した。
<評価基準>
せん断強度
◎：１５ＭＰａ以上
○：１０ＭＰａ以上１５ＭＰａ未満
×：１０ＭＰａ未満
剥離形態；
○：凝集破壊面積率１００％
△：凝集破壊面積率８０％以上１００％未満
×：凝集破壊面積率８０％未満
【００２９】
３．脱脂性試験
<評価方法>
潤滑剤を３．０ｇ／ｍ2塗布したアルミ板材（ＡＡ５１８２、７０×１５０ｍｍ）を室温で１時間放置後水洗した。水洗によって、脱脂された部分の面積％を求めた。
<評価基準>
○：９５％以上
△：５０％以上９５％未満
×：５０％未満
４．防錆性試験
<評価方法>
潤滑剤を３．０ｇ／ｍ2塗布したアルミ板材（ＡＡ５１８２、７０×１５０ｍｍ）を室温で１４日間暴露し、その後アルミ板の外観を観察して評価した。
<評価基準>
○：変色なし
△：変色有り（変色面積が５％以下）
×：変色有り（変色面積が５％を超える）
５．低温貯蔵安定性試験
各油剤を−５℃の低温槽に設置し、５日経過後にくもりの有無を観察した。
<評価基準>
○：くもり無し
△：わずかにくもり発生、常温で透明液体に戻る
×：くもりおよび固形物発生、常温で透明液体に戻らない
【００３０】
実施例１〜１４、比較例１〜７
第１表及び第２表に示した組成の油剤を調製し、その潤滑剤の性能を第１表及び第２表に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
［注］
１）Ｍｎ＝３００の化合物はリシノレイン酸単体、Ｍｎ＝６５０〜１６５０の各化合物はリシノレイン酸を重縮合し、その重縮合物をさらにラウリン酸と反応（脱水縮合）させて得られた脱水縮合物、
２）水酸化カリウム（純度：８０％）の５０質量％水溶液とＮ−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジンの混合物
３）炭素数１０〜１８の１‐オレフィンの混合物
４）ヘキシレンジグリコール（ＨＬＢ＝４）
５）防錆剤（ベンゾトリアゾール）
【００３５】
第１表及び第２表によれば、本願発明である実施例１〜１４の潤滑剤を用いれば、各種鋼材（鋼や亜鉛メッキ鋼など）の加工、各種のアルミ材の加工のいずれにおいても成型性が優れると共に、鋼材、アルミ材のいずれに対しても接着適合性が良好であることが分る。
これに対し、Ｂ成分を含有しない比較例１〜３、Ａ成分を含有しない比較例４，Ｄ成分を含有しない比較例５，Ｅ成分を含有しない比較例６、Ｃ成分を含有しない比較例７の潤滑剤は、鋼材、アルミ材の加工における成型性、及び鋼材、アルミ材に対する接着適合性の全ての性能を満たすことができない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤は、プレス加工等種々の金属加工に有効であり、特に、アルミニウム等の非鉄金属と鉄や鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても加工性能に優れている。また、接着剤の適合性にも優れる水溶性金属加工用潤滑剤である。
したがって、自動車の部品製造など多種の被加工材を加工する金属加工用潤滑剤として有効に利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水溶性金属加工用潤滑剤に関し、詳しくは、アルミ等の非鉄金属と鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても好適に利用できる水溶性金属加工用潤滑剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車を軽量化することによる燃費向上を達成するために、自動車の製造に使用される材料としてアルミニウムの量が増加してきている。このような変化は、自動車の製造に於いては、従来から用いられている鋼等の鉄金属の部品とともに、アルミニウムやその合金等の非鉄金属の部品も成型加工する金属加工設備や金属加工工程が必要になっていることを示している。
ところが、プレス加工等の金属加工に用いられる金属加工用潤滑剤は、通常被加工材の種類によって異なる潤滑剤を使用する。例えば、被加工材が非鉄金属である場合と鉄金属である場合とでは、金属加工用潤滑剤に要求される加工性能が相違するため、通常それぞれ異なる油剤が用いられる。つまり、非鉄金属用油剤を鉄金属の加工油剤として使用したり、鉄金属用油剤を非鉄金属の金属加工に使用すると、それらの成型加工品は、必ずしも満足できるものではない結果となる。
【０００３】
このような状況から、自動車製造等の非鉄金属と鉄金属の両者を金属加工する工場においては、鉄金属用の加工設備（加工ライン）と非鉄金属用の加工設備を別々に設置することが必要である。そのために必要な設備や設備費が増加するとともに、作業効率が低下してしまうという問題がある。
このような問題を解決するためには、被加工材が非鉄金属であっても鉄金属であっても良好な加工性能（成型性）を示す油剤を開発することが必要である。そのような油剤があれば、鉄金属と非鉄金属を共通の加工設備（加工ライン）で加工することが可能になる。
【０００４】
また、金属加工においては、上記加工性能が優れるとともに、それ以外の種々の性能を満たすことが要求される。例えば自動車部品の製造においては、接着剤との適合性、つまり金属加工製品（部品）同士又は金属加工製品と他の材料部品とを接着して組み立てるため、それらの間の接着性が優れることを要求される。したがって、良好な接着性（接着適合性）が不可欠である。
さらに、金属加工油剤は、防錆性、脱脂性、貯蔵安定性などの基本的性能も当然要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような状況下でなされたものであり、アルミニウム等の非鉄金属と鉄や鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても加工性能が優れ、同時に接着剤との適合性が良好な水溶性金属加工用潤滑剤を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のヒドロキシ脂肪酸化合物や特定の脂肪酸等を配合してなる潤滑剤によって、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物、（Ｂ）炭素数８〜２０の脂肪酸、（Ｃ）アルカリ金属の水酸化物及び有機アミン化合物から選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物、（Ｄ）炭素数８〜２０の直鎖オレフィン、及び（Ｅ）非イオン界面活性剤を配合してなる水溶性金属加工用潤滑剤、
（２）潤滑剤全量基準で（Ａ）成分を１０〜６０質量％、（Ｂ）成分を３〜３０質量％、（Ｄ）成分を０．５〜３０質量％、（Ｅ）成分を３〜５０質量％、及び（Ｃ）成分を中和当量比〔（Ｃ）／（（Ａ）＋（Ｂ））〕が０．５〜２．５となる範囲で配合してなる前記（１）に記載の水溶性金属加工用潤滑剤、
（３）（Ａ）のヒドロキシ脂肪酸化合物の数平均分子量が、３００〜２０００である前記（１）又は（２）に記載の水溶性金属加工用潤滑剤、
（４）（Ｂ）の脂肪酸が、炭素数８〜１０の脂肪酸である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤、
【０００８】
（５）（Ｃ）の塩基性化合物がアルカリ金属の水酸化物と有機アミン化合物の混合物である前記（１）〜（４）のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
（６）（Ｄ）の直鎖オレフィンが、炭素数８〜２０の１−オレフィンである前記（１）〜（５）のいずれかに記載に記載の水溶性金属加工用潤滑剤、
（７）防錆剤、酸化防止剤及び腐敗防止剤の中から選ばれる少なくとも一種を配合してなる、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤、及び
（８）前記（１）〜（７）のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤を水で３〜３００倍希釈してなる水溶性金属加工用潤滑剤
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アルミニウム等の非鉄金属と鉄や鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても加工性能が優れ、同時に接着剤との適合性が良好な水溶性金属加工用潤滑剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤は、（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸化合物、（Ｂ）炭素数８〜２０の脂肪酸、（Ｃ）塩基性化合物、（Ｄ）直鎖オレフィン、及び（Ｅ）非イオン界面活性剤を配合してなるものである。
本発明における前記（Ａ）成分のヒドロキシ脂肪酸化合物は、ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物である。
【００１１】
前記ヒドロキシ脂肪酸としては、例えばモノオキシ脂肪酸として、ヒドロキシペラルゴン酸、ヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシラウリル酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシパルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシアラキン酸、ヒドロキシベヘン酸、リシノレイン酸、ヒドロキシオクタデセン酸；モノオキシジカルボン酸として、ヒドロキシセバシン酸、ヒドロキシオクチルデカン二酸；モノオキシトリカルボン酸として、ノルカペラート酸、アガリチン酸、ジオキシモノカルボン酸として、イプロール酸、ジヒドロキシヘキサデカン酸、ジヒドロキシステアリン酸、ジヒドロキシオクタデセン酸、ジヒドロキシオクタデカンジエン酸；ジヒドロキシジカルボン酸として、ジヒドロキシドデカン二酸、ジヒドロキシヘキサデカン二酸、フロイオン酸、ジヒドロキシヘキサコ二酸などがあげられる。また、天然油脂より得られるひまし油脂肪酸や、硬化ひまし油脂肪酸も使用できる。
これらのうちで、効果及び入手容易性の観点で、モノヒドロキシ脂肪酸が好ましく、中でも炭素数１２〜２０のモノヒドロキシ脂肪酸、特にヒドロキシステアリン酸（１２−ヒドロキシステアリン酸）、及びヒドロキシオクタデセン酸（リシノレイン酸）が好ましい。
【００１２】
前記ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物としては、前記ヒドロキシ脂肪酸の２〜６量体が好ましい。特に好ましいものは、ヒドロキシオクタデセン酸（リシノレイン酸）またはヒドロキシオクタデカン酸（１２ヒドロキシステアリン酸）の２〜６量体である。
【００１３】
前記ヒドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸重縮合物と脂肪酸との脱水縮合物の脱水縮合反応に用いる脂肪酸としては、例えば、カプリン酸、ウンデカン酸、ウンデシレン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、ノナデカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、イソステアリン酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸などで例示される一塩基酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ドデシルコハク酸、ラウリルコハク酸、ステアリルコハク酸、イソステアリルコハク酸、ダイマー酸、リノール酸、メタアクリル酸縮合物などで例示される二塩基酸があげられる。また、不飽和結合を持つ脂肪酸に対してメタアクリル酸に例示される不飽和脂肪酸を付加させた脂肪酸なども使用できる。
上記重縮合物は、上記ヒドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸重縮合物と上記脂肪酸とを通常の重縮合反応に従って、例えば、無触媒で、または適当な触媒の存在下で、室温ないし加熱条件下で反応させることにより得られる
【００１４】
本発明に用いる上記ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸重縮合物と脂肪酸との脱水縮合物であるヒドロキシ脂肪酸化合物は、平均分子量が３００〜２０００であるものが好ましい。平均分子量が３００未満であれば加工性能（成型性）が不充分となることがあり、一方分子量が２０００を超えると接着性が低下することがある。ヒドロキシ脂肪酸化合物の平均分子量は、５００〜８００であるものがより好ましく、６００〜７００のものが特に好ましい。
【００１５】
本発明においては、上記ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸重縮合物と脂肪酸との脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物を配合する。該ヒドロキシ脂肪酸化合物の配合量は、潤滑剤全量基準で、１０〜６０質量％であることが好ましく、３０〜４５質量％であることがより好ましい。ヒドロキシ脂肪酸化合物の含有量が１０質量％以上であれば、加工性能（成型性）が良好であり、６０質量％以下であれば、他の成分の適切な配合量を確保することができる。
【００１６】
本発明における前記（Ｂ）成分の脂肪酸としては、炭素数が８〜２０の脂肪酸を用いる。その脂肪酸には、直鎖若しくは分岐鎖を有する飽和又は不飽和の脂肪族モノカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸が含まれる。
このような脂肪酸の中でも、接着適合性を高める点で、炭素数８〜１０の脂肪酸が好ましく、その具体例としては、各種オクタン酸、各種ノナン酸、各種デカン酸などの脂肪族モノカルボン酸、オクタン二酸（スベリン酸）、ノナン二酸（アゼライン酸）、デカン二酸（セバシン酸）などの脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。特に炭素９又は１０の脂肪酸、中でも分岐鎖を有する炭素９又は１０の脂肪酸が好ましい。
これらの脂肪酸は、一種単独で、又は二種以上を混合して使用してもよい。
本発明においては、脂肪酸の配合量は、潤滑剤全量基準で、３〜３０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。３質量％以上であれば、接着適合性を良好に保つことができ、一方、３０質量％以下であれば、他の成分の適切な配合量を確保することができる。
【００１７】
本発明においては、（Ｃ）成分としてアルカリ金属の水酸化物、及び有機アミン化合物から選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物を配合する。
前記アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムを例示することができる。また、有機アミン化合物としては、アルカノールアミン及びピペラジン化合物を挙げることができる。
前記アルカノールアミンとしては、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、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、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、メチルイソプロパノールアミンなどが例示できる。これらのアルカノールアミンの中でも、総炭素数２〜４の一級又は三級のアルカノールアミンが好ましい。
また、前記ピペラジン化合物の代表例としては、Ｎ−（２−ヒドロキシメチル）ピペラジン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）ピペラジンなどのＮ−（２−ヒドロキシアルキル）ピペラジンが例示できる。
これらの有機アミン化合物のうちでも、効果の点で、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、及びＮ−（２−ヒドロキシアルキル）ピペラジンが好ましく、Ｎ−（２−ヒドロキシアルキル）ピペラジンが特に好ましい。
【００１８】
本発明においては、（Ｃ）成分の配合量は、前記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の配合量との関係で、中和当量比〔（Ｃ）／（（Ａ）＋（Ｂ））〕が０．５〜２．５となる範囲で配合するのが好ましく、さらに中和当量比が０．６〜２．０、特に０．７〜１．７となる範囲であることが好ましい。
（Ｃ）成分のアルカリ金属の水酸化物及び有機アミン化合物から選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物の配合量が、前記の範囲であれば、（Ａ）のヒドロキシ脂肪酸化合物及び（Ｂ）の脂肪酸が（Ｃ）成分と良好な塩を形成し、優れた加工性能、接着適合性を付与するとともに防錆性を高める効果がある。具体的には、例えば中和当量比が０．５以上であれば、鉄やアルミに対する腐食が抑制され、中和当量比が２．５以下であれば良好な成型性を発揮することができる。
【００１９】
また、本発明の（Ｃ）成分としてアルカリ金属水酸化物を一種又は二種以上と有機アミン化合物を一種又は二種以上を混合して配合することが好ましい。その場合のアルカリ金属の水酸化物と有機アミン化合物との混合割合は任意であるが、アルミ表面の変色防止などの観点から、アルカリ金属の水酸化物（Ｃ１）と有機アミン化合物（Ｃ２）の割合（当量比（Ｃ１）／（Ｃ２））が１.０以下であることが好ましい。
【００２０】
本発明においては、（Ｄ）成分として炭素数８〜２０、好ましくは１０〜２０の直鎖オレフィンを用いる。直鎖オレフィンの炭素数が８未満であれば、引火点が低いため好ましくなく、一方炭素数が２０を越えると通常室温で固体であるため、取扱いが困難である。本発明においては、この直鎖オレフィンの中でも、α−オレフィン、すなわち１−オレフィンが好ましい。
このような直鎖オレフィンの具体例としては、１−オクテン、１−デセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−イコセン或いはこれらの混合物などを挙げることができる。
これらの直鎖オレフィンは、例えば、エチレンを重合することによって製造されるエチレンオリゴマーを用いることができる。
本発明においては、上記炭素数８〜２０の直鎖オレフィンの配合量は、潤滑剤全量基準で、０．５〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜１５質量％であることがより好ましい。０．５質量％以上であれば、加工性能、特に非鉄金属に対する加工性能を良好に保つことができ、一方、３０質量％以下であれば、脱脂性が良好であり、また他の成分の適切な配合量を確保することができる。
【００２１】
本発明においては、（Ｅ）成分として、非イオン系界面活性剤を配合する。
非イオン系界面活性剤としては、各種のものを使用できる。例えば、ポリオキシアルキレングリコール又はそのモノ、ジエーテル化合物、グリセリン若しくはそのアルキレンオキサイド付加物又はエーテル化合物等のポリオキシアルキレン系乳化剤、カルボン酸とアルコール（特に、多価アルコール）とのエステル、アルカノールアミンと脂肪酸又はカルボン酸とのアミド、アルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。これらのうちで、ポリオキシエチレンアルキルエーテルやカルボン酸と多価アルコールとのエステルが好ましく、特に、そのＨＬＢ４以上のものが好ましい。
非イオン系界面活性剤の配合量は、潤滑剤全量基準で３〜５０質量％であることが好ましく、５〜３５質量％であることがより好ましい。３質量％以上であれば、潤滑剤の分散性又は溶解性が良好であり、一方、５０質量％以下であれば他の成分の適切な配合量を確保することができる。
なお、本発明においては、前記非イオン系界面活性剤とともに、硫酸エステル塩、スルホン酸エステル塩、リン酸エステル塩等の陰イオン系界面活性剤やポリエチレンポリアミン等の陽イオン系界面活性剤を配合してもよい。
【００２２】
本発明においては、さらに水を配合してもよい。この水は、潤滑剤の分散若しくは溶解安定性を高める効果を有することがある。
しかし、潤滑剤の分散（溶解）安定性は、潤滑剤中に存在する前記（Ａ）〜（Ｅ）の成分の内容とそれらの配合割合によって変化する。そのため、水を必要としない場合もある。したがって水の配合量は、潤滑剤全量を基準として、０〜５０質量％が好ましく、０〜１０質量％がより好ましい。
【００２３】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤においては、さらに防錆剤、酸化防止剤及び腐敗防止剤の中から選ばれる少なくとも一種を配合することが好ましい。
前記防錆剤としては、例えば、石油スルホン酸ナトリウムなどの金属スルホネート系、ラウリルコハク酸、ステアリルコハク酸、イソステアリルコハク酸などのこはく酸エステル系、カルボン酸アミドなどが挙げられる。このような防錆剤の配合量は、潤滑剤全量を基準として、通常、０．０００５〜２質量％の範囲内で配合するのが好ましく、０．００１〜１質量％がより好ましい。
前記酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）などのフェノール系酸化防止剤、４，４’−ジオクチルジフェニルアミン、４，４’−ジノニルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミンなどのアミン系酸化防止剤が挙げられる。
このような酸化防止剤の配合量は、潤滑剤全量を基準として、通常、０．０１〜３質量％の範囲内で配合するのが好ましく、０．０５〜２質量％がより好ましい。
前記腐敗防止剤としては、例えば、トリアジン系防腐剤、アルキルベンゾイミダゾール系防腐剤などが挙げられる。このような腐敗防止剤の配合量は、潤滑剤全量を基準として、通常、０．０００１〜３質量％の範囲内で配合するのが好ましく、０．００１〜２質量％がより好ましい。
【００２４】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤においては、本発明の目的に反しない範囲で、適宜その他の添加剤や溶剤類を配合することができる。
そのような添加剤としては、例えば、各種のアルコール類、エステル類，油脂類，硫化油脂類，硫化エステル類，硫化オレフィン，硫化鉱油、塩素パラフィン，リン酸エステル，亜リン酸エステル，及びそれらのアミン塩、ジチオリン酸塩（ジチオリン酸亜鉛，ジチオリン酸モリブデン等），ジチオカルバミン酸塩（ジチオカルバミン酸モリブデン等）などの油性剤や極圧剤、ベンゾトリアゾール系、チアゾール系などの腐食防止剤、シリコン系、フッ素化シリコン系などの消泡剤、ポリメタアクリレート系、オレフィンコーポリマー系などの粘度指数向上剤などが挙げられる。
これらの添加剤の配合量は、目的に応じて適宜選定すればよいが、通常これらの添加剤の合計が潤滑剤全量を基準として２０質量％以下になるように配合する。
【００２５】
本発明は、上記各成分を配合してなる水溶性金属加工用潤滑剤であるが、該潤滑剤を原液とし、これを水で希釈してその希釈液を水溶性金属加工用潤滑剤として使用することができる。その場合の希釈倍率は特に制限はないが、通常３〜３００倍が好ましく、５〜１００倍、さらには、１０〜５０倍程度が好ましい。
また、水溶性金属加工用潤滑剤のｐＨについては、水の３０倍希釈液が７．５〜１０であることが好ましく８〜９．５であることがより好ましい。水の３０倍希釈液がこの範囲であれば、各種金属表面の変色や腐食の恐れがない。
【００２６】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤（希釈した潤滑剤を含む）の動粘度については、特に制限はないが、４０℃でおよそ２０〜２００００ｍｍ2／ｓの範囲にあるものが好ましい。動粘度がおよそ２０〜２００００ｍｍ2／ｓの範囲であれば、加工性が良好で、引火性の問題もなく、かつ潤滑剤が被加工物に付着して持ち去られる量が過大となることもない。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
なお、各実施例及び比較例で得られた試料油について、以下の方法で評価した。
１．成形性（球頭張出成形試験）
<評価方法>
下記の方法でプレス加工を行い、球頭張出成形試験を行った。
（１）被加工材
（ａ）鋼材（ＪＳＣ２７０Ｄ）、ＧＡ材（亜鉛メッキ鋼板、ＪＡＣ２７０Ｄ）、 いずれも板厚０．８ｍｍ
（ｂ）アルミ材（ＡＡ５１８２、及びＡＡ６０２２）、いずれも板厚１．０ｍｍ
（２）加工条件
ポンチ球頭径：φ１００，クロムメッキ鋼
成形速度 ：１００ｍｍ／ｓ
（３）評価項目
球頭張出成形割れ発生限界高さ（ｍｍ）を測定した。
<評価基準>
◎：限界高さ、アルミ材及びＧＡ材の場合３６ｍｍ以上、鋼材の場合４０ｍｍ 以上
○：限界高さ、アルミ材及びＧＡ材の場合３０ｍｍ以上３６ｍｍ未満、鋼材の 場合３５ｍｍ以上４０ｍｍ未満
×：限界高さ、アルミ材及びＧＡ材の場合３０ｍｍ未満、鋼材の場合３５ｍｍ 未満
【００２８】
２．接着適合性試験
<評価方法>
ＪＡＳＯ規格Ｍ３２３に準拠し、下記の方法で接着した２枚の被加工材について、せん断強度と剥離形態（剥離面積率）を測定した。
（１）被加工材の接着方法；
１．（１）の成形性の評価で使用した被加工材の試験片（２５×１００ｍｍの長方形）を各２枚セットにして準備した。これらの試験片について、その片面に潤滑剤を塗布量１ｇ／ｍ2となるように塗布した。次いで、潤滑剤を塗布した各２枚セットの一方の試験片について、潤滑剤塗布面に接着剤を塗布し、その接着剤塗布試験片と、２枚セットの前記他の試験片とを、潤滑剤塗布面を介して接着剤を挟むように接着して、試験片セットを作製した。
この場合、スペーサーもしくはガラスビーズを用いて接着部における試験片の隙間が０．０５〜０．１５ｍｍとなるよう、接着剤の塗布量を調整した。
上記試験片セットを１７０±２℃の乾燥炉で２０分間加熱し、その後標準状態で２４時間放置した。このようにして得られた試験片セットについて、せん断強度と剥離形態を評価した。
なお、接着剤は、エポキシ系接着剤（サンスター技研社製、商品名「♯１０８５」）を用いた。
（２）せん断強度測定条件
せん断強度測定時の引張り速度は５０ｍｍ/ｍｉｎの条件で測定した。
<評価基準>
せん断強度
◎：１５ＭＰａ以上
○：１０ＭＰａ以上１５ＭＰａ未満
×：１０ＭＰａ未満
剥離形態；
○：凝集破壊面積率１００％
△：凝集破壊面積率８０％以上１００％未満
×：凝集破壊面積率８０％未満
【００２９】
３．脱脂性試験
<評価方法>
潤滑剤を３．０ｇ／ｍ2塗布したアルミ板材（ＡＡ５１８２、７０×１５０ｍｍ）を室温で１時間放置後水洗した。水洗によって、脱脂された部分の面積％を求めた。
<評価基準>
○：９５％以上
△：５０％以上９５％未満
×：５０％未満
４．防錆性試験
<評価方法>
潤滑剤を３．０ｇ／ｍ2塗布したアルミ板材（ＡＡ５１８２、７０×１５０ｍｍ）を室温で１４日間暴露し、その後アルミ板の外観を観察して評価した。
<評価基準>
○：変色なし
△：変色有り（変色面積が５％以下）
×：変色有り（変色面積が５％を超える）
５．低温貯蔵安定性試験
各油剤を−５℃の低温槽に設置し、５日経過後にくもりの有無を観察した。
<評価基準>
○：くもり無し
△：わずかにくもり発生、常温で透明液体に戻る
×：くもりおよび固形物発生、常温で透明液体に戻らない
【００３０】
実施例１〜１４、比較例１〜７
第１表及び第２表に示した組成の油剤を調製し、その潤滑剤の性能を第１表及び第２表に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
［注］
１）Ｍｎ＝３００の化合物はリシノレイン酸単体、Ｍｎ＝６５０〜１６５０の各化合物はリシノレイン酸を重縮合し、その重縮合物をさらにラウリン酸と反応（脱水縮合）させて得られた脱水縮合物、
２）水酸化カリウム（純度：８０％）の５０質量％水溶液とＮ−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジンの混合物
３）炭素数１０〜１８の１‐オレフィンの混合物
４）ヘキシレンジグリコール（ＨＬＢ＝４）
５）防錆剤（ベンゾトリアゾール）
【００３５】
第１表及び第２表によれば、本願発明である実施例１〜１４の潤滑剤を用いれば、各種鋼材（鋼や亜鉛メッキ鋼など）の加工、各種のアルミ材の加工のいずれにおいても成型性が優れると共に、鋼材、アルミ材のいずれに対しても接着適合性が良好であることが分る。
これに対し、Ｂ成分を含有しない比較例１〜３、Ａ成分を含有しない比較例４，Ｄ成分を含有しない比較例５，Ｅ成分を含有しない比較例６、Ｃ成分を含有しない比較例７の潤滑剤は、鋼材、アルミ材の加工における成型性、及び鋼材、アルミ材に対する接着適合性の全ての性能を満たすことができない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の水溶性金属加工用潤滑剤は、プレス加工等種々の金属加工に有効であり、特に、アルミニウム等の非鉄金属と鉄や鋼等の鉄金属のいずれの金属加工においても加工性能に優れている。また、接着剤の適合性にも優れる水溶性金属加工用潤滑剤である。
したがって、自動車の部品製造など多種の被加工材を加工する金属加工用潤滑剤として有効に利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物、（Ｂ）炭素数８〜２０の脂肪酸、（Ｃ）アルカリ金属の水酸化物及び有機アミン化合物から選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物、（Ｄ）炭素数８〜２０の直鎖オレフィン、及び（Ｅ）非イオン界面活性剤を配合してなる水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項２】
潤滑剤全量基準で（Ａ）成分を１０〜６０質量％、（Ｂ）成分を３〜３０質量％、（Ｄ）成分を０．５〜３０質量％、（Ｅ）成分を３〜５０質量％、及び（Ｃ）成分を中和当量比〔（Ｃ）／（（Ａ）＋（Ｂ））〕が０．５〜２．５となる範囲で配合してなる請求項１に記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項３】
（Ａ）のヒドロキシ脂肪酸化合物の数平均分子量が、３００〜２０００である請求項１又は２に記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項４】
（Ｂ）の脂肪酸が、炭素数８〜１０の脂肪酸である請求項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項５】
（Ｃ）の塩基性化合物がアルカリ金属の水酸化物と有機アミン化合物の混合物である請求項１〜４のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項６】
（Ｄ）の直鎖オレフィンが、炭素数８〜２０の１−オレフィンである請求項１〜５のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項７】
防錆剤、酸化防止剤及び腐敗防止剤の中から選ばれる少なくとも一種を配合してなる請求項１〜６のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤を水で３〜３００倍希釈してなる水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項１】
（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物、並びにヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の脱水縮合物から選ばれる少なくとも一種のヒドロキシ脂肪酸化合物、（Ｂ）炭素数８〜２０の脂肪酸、（Ｃ）アルカリ金属の水酸化物及び有機アミン化合物から選ばれる少なくとも一種の塩基性化合物、（Ｄ）炭素数８〜２０の直鎖オレフィン、及び（Ｅ）非イオン界面活性剤を配合してなる水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項２】
潤滑剤全量基準で（Ａ）成分を１０〜６０質量％、（Ｂ）成分を３〜３０質量％、（Ｄ）成分を０．５〜３０質量％、（Ｅ）成分を３〜５０質量％、及び（Ｃ）成分を中和当量比〔（Ｃ）／（（Ａ）＋（Ｂ））〕が０．５〜２．５となる範囲で配合してなる請求項１に記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項３】
（Ａ）のヒドロキシ脂肪酸化合物の数平均分子量が、３００〜２０００である請求項１又は２に記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項４】
（Ｂ）の脂肪酸が、炭素数８〜１０の脂肪酸である請求項１〜３のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項５】
（Ｃ）の塩基性化合物がアルカリ金属の水酸化物と有機アミン化合物の混合物である請求項１〜４のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項６】
（Ｄ）の直鎖オレフィンが、炭素数８〜２０の１−オレフィンである請求項１〜５のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項７】
防錆剤、酸化防止剤及び腐敗防止剤の中から選ばれる少なくとも一種を配合してなる請求項１〜６のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の水溶性金属加工用潤滑剤を水で３〜３００倍希釈してなる水溶性金属加工用潤滑剤。
【公開番号】特開２００９−２４２７４３（Ｐ２００９−２４２７４３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９４０７８（Ｐ２００８−９４０７８）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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