JP5043289B2 - Metal deformation composition and use thereof - Google Patents
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Description
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。
The present invention relates to the field of metal deformation and the compositions and emulsions used therefor. More specifically, the present invention relates to metal deformation compositions and emulsions containing phosphonate esters.
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。 Many compositions and emulsions are used in the metal deformation process to provide a boundary layer that separates the processing equipment from the metal slab to be processed. Such compositions and emulsions also facilitate the transfer of water-insoluble materials contained therein to processing equipment or metal slabs in a uniform and stable manner. They can also be cooled by removing heat from the system through the surface in contact with the processing equipment or metal slab, or by evaporating moisture.
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。 Emulsions known in the art for use in metal deformation processes contain fatty acids, which effectively provide excellent lubricity between the processing equipment and the metal slab. However, there are many problems when using conventional emulsions. These problems include the formation of metal soap particles, dissolved polyvalent ions from the metal surface or water, or combinations thereof, due to the reaction between the fatty acid and the metal surface. These metal soap particles are so viscous that they modify the boundary lubricity between the processing equipment and the metal slab. Therefore, in order to adjust for this defect, it is necessary to remove the emulsion from the system substantially or partially during the metal deformation process and to treat the emulsion, which is both time and costly. Is also not effective.
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。 There is a need in the art for metal deformation compositions and emulsions that retain beneficial properties but do not produce metal soap particles during the metal deformation process.
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。
SUMMARY OF THE INVENTION In one aspect, a metal variant composition of the present invention comprising a phosphonate ester is provided.
In another aspect, the present invention provides a metal modified emulsion comprising a phosphonate ester and water.
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。
In a further aspect, the present invention provides a method for deforming a metal comprising applying the composition of the present invention to a metal and then deforming the metal.
In yet another aspect, a method of deforming a metal is provided that includes applying the emulsion of the present invention to a metal and then deforming the metal.
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。
In a further aspect, the present invention provides a method for preparing a reagent for use in metal deformation, comprising diluting the composition of the present invention with water.
Other aspects and advantages of the invention are set forth in the detailed description of the preferred embodiments of the invention.
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。
Detailed Description of the Invention The present invention provides compositions and emulsions for use in metal deformation processes. The compositions and emulsions discussed herein have the lubricating properties afforded by fatty acids but do not produce metal soap particles during the metal deformation process. These compositions and emulsions can also reduce the amount and frequency of lubricants removed during metal deformation.
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。 As used herein, the term “metal deformation process” is intended to mean a process performed on a metal to change the state of the metal. Preferably, the metal deformation process of the present invention includes a process of deforming a metal surface or slab. Such processes can be performed at low or hot temperatures and include metal rolling, drawing and forming operations.
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。 The term “metal” as used herein is intended to mean a metal that can be processed using the methods and compositions of the present invention and techniques known in the art. Such “metals” include iron, aluminum, copper, magnesium, tin and zinc. The term “metal” also includes alloys of the above metals with other elements that produce stable metal alloys. Preferably the metal is an aluminum alloy. Typically, the metal to be processed is a slab, sheet, rod or any other shape that can be processed using the metal deformation process defined above.
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。
I. Metal Variant Composition The present invention provides a metal variant composition comprising a phosphonate ester, a lubricious ester, an emulsifier, a dispersant, or a combination thereof. These compositions can also contain an antioxidant, a corrosion inhibitor, and an optional solubilizing carrier or alkaline compound.
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。 In certain embodiments, these metal variant compositions of the present invention are substantially free of fatty acids. The term “substantially free of fatty acids” as used herein is intended to mean a composition of less than about 1% by weight fatty acids. In one embodiment, the term “substantially free of fatty acids” refers to a composition of about 0 to about 0.9% by weight fatty acids. In another aspect, the metal variant composition of the present invention comprises various minor amounts of fatty acids from at least about 1% by weight up to an amount that does not produce excessive amounts of metal soap particles when used. For example, rosin acid and hindered fatty acids, such as neoacid, do not react to produce metal soap particles.
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。
A. Phosphonate Esters As described herein, the present invention provides metal deformation compositions that include one or more phosphonates. Although there is no theoretical basis, it is believed that this phosphonate ester can easily form a boundary layer on both the metal slab to be deformed and the processing equipment to withstand the high temperatures and pressures in the metal forming process. Preferably, the phosphonic acid ester is an alkyl phosphonic acid alkyl ester.
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： As used herein, the term “alkyl alkylphosphonate ester” has the formula:
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。
Of the phosphorus compound.
In the above formula, R 1 is C 2 -C 20 alkyl, substituted C 2 -C 20 alkyl, C 2 -C 20 alkenyl, substituted C 2 -C 20 alkenyl, C 2 -C 20 alkynyl, substituted C 2 -C 20 alkynyl, C 6 -C 20 aryl or C 6 -C 20 alkylaryl,. R 2 and R 3 are independently H, C 1 -C 8 alkyl, substituted C 1 -C 8 alkyl, C 2 -C 8 alkenyl, substituted C 2 -C 8 alkenyl, C 2 -C 8 alkynyl, substituted C 2 -C 8 alkynyl, C 6 -C 20 aryl, or C 6 -C 20 alkylaryl. Tautomers of the above formula or acceptable salts thereof can also be used according to the present invention.
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。 As used herein, the term “alkylaryl” refers to an aryl group substituted with one or more alkyl groups, wherein the point of attachment of the “alkylaryl” group is through the aryl group.
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。 The R 1 , R 2 , and R 3 substituents may be the same or different. In one embodiment, R 1 is C 14 -C 18 alkyl and R 2 and R 3 are as defined above. In another embodiment, R 2 is H or C 1 -C 4 alkyl, and R 1 and R 3 are as defined above. In a further embodiment, R 3 is H or C 1 -C 4 alkyl, and R 1 and R 3 are as defined above. In another embodiment, R 2 and R 3 are the same and are hydrogen, methyl, ethyl or butyl groups.
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。 The composition of the present invention comprises from about 0.5 to about 12% by weight of a phosphonate ester. Preferably, the composition comprises about 2 to about 6% by weight of phosphonic acid ester. More preferably, the composition comprises about 3% by weight of phosphonate esters.
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。
B. Lubricating ester One or more lubricants, usually one or more lubricating esters, are included as the second component of the composition of the present invention to impart lubricity to the metal surface to be formed as well as the processing equipment. A wide variety of lubricious esters known in the art can be used in the present invention including, but not limited to, polyol esters, trimer acid esters or dimer acid esters. Suitable lubricating esters are commercially available from a number of manufacturers.
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。 In one embodiment, the lubricious ester is a polyol ester. Preferably, the lubricating ester is a polyol ester obtained from the reaction of a C 7 -C 20 fatty acid and a polyol alcohol. The polyol alcohols that can be used to form the polyol ester used in the present invention include pentaerythritol, trimethylolpropane, trimethylolethane, neopentyl glycol, or neopentyl glycol monohydroxypivalate, It is not limited to.
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。 In another embodiment, the lubricating ester is a trimer acid ester or dimer acid ester of one or more monohydric alcohols. Preferably, the lubricating esters, trimer acid ester or dimer acid ester of methoxy polyethylene glycol monohydric alcohol having an average molecular weight of about 350, methoxy polyethylene glycol having an average molecular weight of about 350 monohydric alcohols with C 1 -C 9 Trimer acid ester or dimer acid ester of aliphatic monohydric alcohol, trimer acid ester or dimer acid ester of C 1 to C 9 aliphatic monohydric alcohol, or a combination thereof.
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。 In certain compositions of the present invention, the trimer acid ester is a polymerizable unsaturated C 12 -C 24 fatty acids, the product obtained from the esterification of one or more monohydric alkoxylated alcohol. The monohydric alkoxylated alcohol may, C 2 -C 5 alkylene oxide from about 2 to about 25 mole alkoxylated C 1 -C 24 aliphatic saturated alcohols, C 2 -C 5 alkylene oxide from about 2 to about 25 moles C 1 -C 4 terminated alkoxy polyalkylene glycol alkoxylated or combinations thereof, but is not limited thereto. In other compositions of the present invention, trimer acid ester is a polymerizable unsaturated C 12 -C 24 fatty acids, one or more of the monohydric alkoxylated alcohols, and aliphatic C 1 -C 24 esters of monohydric alcohols Formed from.
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。
In yet another embodiment, combinations of the above lubricating esters can be used in the compositions of the present invention.
The compositions of the present invention preferably contain from about 4 to about 50% by weight of one or more lubricious esters. More preferably, the composition comprises about 24% by weight of one or more lubricious esters.
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。
C. Emulsifiers or dispersants Agents that impart stability to the emulsion or dispersion are also incorporated into the compositions of the present invention. Preferably the agent is an emulsifier or dispersant. In one embodiment, one or more emulsifiers or dispersants are incorporated into the composition of the present invention. In another embodiment, one or more emulsifiers and one or more dispersants are blended into the composition of the present invention.
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。 Many emulsifiers and dispersants are known in the art and are commercially available from many manufacturers. Such emulsifiers and dispersants include, among others, alkoxylated linear alcohols, alkoxylated secondary alcohols, alkoxylated alkylaryl alcohols, alkoxylated primary amines, alkoxylated amides, alkoxylated phosphate esters, Examples include, but are not limited to, alkoxylated acids and sodium petroleum sulfonates. Preferably, the emulsifier is an alkoxylated primary amine or sodium petroleum sulfonate.
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。 Preferably, the composition comprises from about 0.5 to about 15% by weight of an emulsifier, a dispersant or a combination thereof. More preferably, the composition comprises from about 0.5 to about 6% by weight of emulsifiers, dispersants or combinations thereof.
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。
D. Antioxidants The compositions of the present invention can contain as an additional component one or more antioxidants that suppress or inhibit oxidative alteration of the compositions of the present invention.
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。 A variety of suitable antioxidants are known in the art and are commercially available from a number of manufacturers. Such antioxidants include, but are not limited to, butylated hydroxytoluene, butylated hydroxyanisole, phosphite, phenolic antioxidants, and amine antioxidants, among others. In one embodiment, the amine antioxidant is an alkylated diphenylamine. Preferably, the antioxidant is butylated hydroxytoluene, butylated hydroxyanisole, or phosphite. More preferably, the antioxidant is butylated hydroxytoluene.
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。 Preferably, the composition comprises about 0.1 to about 1 weight percent antioxidant. More preferably, the composition comprises about 0.4% by weight antioxidant.
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。
E. Corrosion inhibitors One or more corrosion inhibitors that prevent corrosion of the processing or pressing equipment are optionally incorporated as another component of the composition of the present invention.
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。 Many corrosion inhibitors are known in the art and are commercially available from many manufacturers. Such corrosion inhibitors include benzotriazole, tolyltriazole, and petroleum sulfonate. Preferably, the corrosion inhibitor is tolyltriazole or petroleum sulfonate.
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。 Preferably, the composition comprises about 0.1 to about 5% by weight of a corrosion inhibitor. More preferably, the composition of the present invention comprises about 1% by weight of a corrosion inhibitor.
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。
F. Carrier The compositions of the present invention optionally contain a solubilizing carrier that solubilizes one or more components of the composition. In one embodiment, the carrier is a reagent that does not react with the components of the composition. In another embodiment, the carrier has a viscosity of about 50 to about 3000 Saybolt universal seconds at 100 ° F. (37.8 ° C.).
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。 Various carriers are known in the art and are commercially available from a number of manufacturers. Such carriers can be used in the compositions of the present invention, including hydrocarbon oils, esters, and lubricating esters. The hydrocarbon oil may be mineral oil, naphthenic hydrocarbon oil, paraffinic hydrocarbon oil, poly α-olefin, alkylbenzene, polyisobutylene, and polypropylene.
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。 Preferably, the composition comprises at least 50% by weight of the solubilizing carrier. More preferably, the composition of the present invention comprises from about 50 to about 85 weight percent carrier.
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。
G. Alkaline Compound The composition of the present invention optionally contains one or more alkaline compounds. The term “alkaline compound”, when used in the compositions of the present invention, refers to any chemical compound that maintains a pH of about 6.0 to about 6.5. This alkaline compound can also provide the biostability of the composition of the present invention.
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。 Many alkaline compounds are known in the art and are commercially available from many manufacturers. Such alkaline compounds include, but are not limited to, alkanolamines, alkali hydroxides, alkylamines, and alkylalkanolamines, among others. In one embodiment, the alkanolamine is monoethanolamine, triethanolamine, aminomethylpropanol, monoisopropanolamine, triisopropanolamine, or diglycolamine. In another embodiment, the hydroxide reagent is sodium hydroxide or potassium hydroxide. In a further aspect, the alkyl amine is a C 12 -C 14 t-alkylamine.
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。 Preferably, the composition of the present invention comprises from about 0.1 to about 5% by weight of alkaline compound.
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。
H. Other Reagents Other optional reagents that do not affect and do not react with the properties of the listed components of the metal deformable composition of the present invention can also be added to the composition. Such optional reagents include surfactants, coupling agents, antiwear agents, thickeners, antifoaming agents, detergents, pour point depressants, viscosity index improvers, colorants, fungicides, biologicals. Stabilizers, rust inhibitors, and combinations thereof. See Mortier et al., “Chemistry and Technology of Lubricants”, VCH Publisher, Inc, 1992, incorporated herein by reference.
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。
I. Examples of Metal Variant Compositions of the Invention In one embodiment, from about 0.5 to about 12% by weight of a phosphonic acid ester; from about 4 to about 50% by weight of a lubricating ester; from about 0.5 to about 15% by weight of an emulsifier, a dispersant, or a combination thereof. Provided is a metal deformation composition comprising about 0.1 to about 1 weight percent antioxidant; and about 0.1 to about 5 weight percent corrosion inhibitor.
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。 In another embodiment, substantially free of fatty acids and from about 0.5 to about 12% by weight phosphonic acid ester; from about 4 to about 50% by weight lubricating ester; from about 0.5 to about 50 emulsifiers, dispersants, or combinations thereof A metal deformation composition is provided comprising 15% by weight; about 0.1 to about 1% by weight antioxidant; and about 0.1 to about 5% by weight corrosion inhibitor.
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。 In a further embodiment, substantially free of fatty acids and from about 0.5 to about 12% by weight of phosphonic acid ester; from about 4 to about 50% by weight of a lubricating ester; from about 0.5 to about 15% by weight of an emulsifier, dispersant or combinations thereof. Providing a metal deformation composition comprising from about 0.1 to about 1 weight percent antioxidant; from about 0.1 to about 5 weight percent corrosion inhibitor; and at least 50 weight percent solubilizing carrier.
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。 In another embodiment, from about 0.5 to about 10% by weight of a phosphonic acid ester; from about 4 to about 50% by weight of a lubricating ester; from about 1 to about 15% by weight of an emulsifier, dispersant or combination thereof; from about 0.1 to about 15% of an alkaline compound And 5% by weight; and from about 50 to about 85% by weight of the solubilized carrier.
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。 In further embodiments, from about 0.5 to about 12% by weight of phosphonic acid ester; from about 4 to about 80% by weight of a lubricating ester; from about 0.5 to about 15% by weight of an emulsifier, dispersant or combination thereof; from about 0.1 to about 1 antioxidant A metal deformation composition is provided comprising: weight percent; corrosion inhibitor from about 0.1 to about 5 weight percent; and at least 50 weight percent solubilizing carrier.
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。 In another embodiment, the phosphonic acid ester from about 1 to about 10 wt%; average molecular weight of about 350 methoxy polyethylene glycol monohydric alcohols, C 1 -C 9 aliphatic monohydric alcohol or trimer acid esters of these combinations, About 4 to about 25% by weight; emulsifier, dispersant or combination thereof about 1 to about 15% by weight; alkaline compound about 0.1 to about 5% by weight; antioxidant about 0.1 to about 1% by weight; corrosion inhibitor about 0.1 And about 5% by weight; and about 50 to about 85% by weight hydrocarbon oil.
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。 In a further aspect, the phosphonic acid ester from about 1 to about 10 wt%; average molecular weight of about 350 methoxy polyethylene glycol monohydric alcohols, C 1 -C 9 aliphatic monohydric alcohols or combinations thereof trimer acid ester of about 4, to about 25% by weight; emulsifying, dispersing or from about 1 to about 15 wt% combinations thereof; C 7 -C 20 polyol ester from about 4 to about 20 wt% of a fatty acid; about 0.1 to about 1 wt% antioxidant; A metal variant composition is provided comprising about 0.1 to about 5 wt% corrosion inhibitor; about 0.1 to about 5 wt% alkaline compound; and about 50 to about 85 wt% hydrocarbon oil.
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。 In a preferred embodiment, the specific example of the metal deformation composition of the present invention is substantially free of fatty acids.
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。
II. Metallic deformation emulsions The present invention also provides metal deformation emulsions that have desirable lubrication properties and do not produce metal soap particles during the metal deformation process. Preferably, an oil-in-water emulsion can be produced according to the present invention.
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。 As used herein, the term “emulsion” is a liquid that includes a non-homogeneous mixture of two or more immiscible liquids, where one liquid forms fine droplets, which are (one or more). Means the solution suspended in the other liquid. In one embodiment, a macroemulsion can be formed wherein the size of the fine droplets is from about 5,000 (0.5μ) Å to about 100,000Å (10μ). The droplet size of the macroemulsion is preferably from about 10,000 (1μ) Å to about 40,000Å (4μ).
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。 As used herein, the term “oil-in-water emulsion” refers to an emulsion having an oil-soluble component and a water-soluble component. The term “oil-in-water emulsion” can also describe an emulsion having an oil phase and an aqueous phase in which the oil phase and the aqueous phase are completely mixed to form one oil-in-water phase. The oil-in-water emulsion of the present invention preferably comprises about 1 to about 20% by weight of the oil phase and about 80 to about 99% by weight of the water phase. More preferably, the oil-in-water emulsion comprises from about 2 to about 10% by weight of the oil phase.
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。 The oil-in-water emulsion of the present invention can be produced by mixing water, a phosphonic acid ester and a solubilized carrier. Among these, one or more solubilized esters, emulsifiers, dispersants, antioxidants, corrosion inhibitors, or alkaline compounds can be added to the oil-in-water emulsion. This oil-in-water emulsion is preferably prepared by diluting the composition of the present invention with water and a solubilized carrier. For example, although the following are mentioned as an aspect of the emulsion of this invention, It is not limited to these.
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。 In one embodiment, an oil-in-water emulsion comprising about 1 to about 20% by weight of an oil phase comprising about 0.5 to about 12% by weight of a phosphonic acid ester and at least 50% by weight of a solubilizing carrier and about 80 to about 99% by weight of water. I will provide a.
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。 In another embodiment, from about 1 to about 10% by weight of a phosphonic acid ester; from about 1 to about 15% by weight of an emulsifier, dispersant or combination thereof; from about 4 to about 50% by weight of a lubricating ester; from about 50 to about 85% of a carrier. An oil-in-water emulsion is provided, comprising: about 1% to about 20% by weight of an oil phase comprising about 0.1% to about 5% by weight of an alkaline compound; and an aqueous phase comprising about 80% to about 99% by weight of water.
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。 In a further embodiment, the phosphonic acid ester from about 1 to about 10 wt%; average molecular weight of about 350 methoxy polyethylene glycol monohydric alcohols, C 1 -C 9 aliphatic monohydric alcohols or combinations thereof trimer acid ester of about 4, From about 1 to about 15% by weight; antioxidants from about 0.1 to about 1% by weight; corrosion inhibitors from about 0.1 to about 5% by weight; hydrocarbon oils from about 50 to about 25% by weight; An oil-in-water emulsion comprising: about 85% by weight; and about 1 to about 20% by weight of an oil phase comprising about 0.1 to about 5% by weight of an alkaline compound and an aqueous phase comprising about 80 to about 99% by weight of water .
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。 In another embodiment, the phosphonic acid ester from about 1 to about 10 wt%; average molecular weight of about 350 methoxy polyethylene glycol monohydric alcohols, C 1 -C 9 aliphatic monohydric alcohol or trimer acid esters of these combinations, about 4 to about 25 wt%; C 7 -C polyol ester of C20 fatty acid about 4 to about 20 wt%; emulsifying agent, a dispersing agent or from about 1 to about 15 wt% combinations thereof; about 0.1 to about 5 weight corrosion inhibitor About 0.1 to about 1% by weight of an antioxidant; about 50 to about 85% by weight of a hydrocarbon oil; and about 1 to about 20% by weight of an oil phase comprising about 0.1 to about 5% by weight of an alkaline compound; An oil-in-water emulsion comprising an aqueous phase comprising about 99% by weight is provided.
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。 In preferred embodiments, specific examples of emulsions of the present invention are substantially free of fatty acids.
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。
III. Metal Deformation Methods The compositions and emulsions of the present invention can be used in metal deformation processes. The term “metal deformation process” as used herein refers to any metal process known in the art that deforms or modifies the state of the metal. Such processes include, among other things, cold or hot metal rolling, drawing, and secondary processing.
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。 Many types of processing or pressing equipment known in the art can be used to deform the metal and can be selected by those skilled in the art regarding the metal to be deformed and the product made from the metal. it can.
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。 Many metals can be processed using the deformation process and compositions and emulsions of the present invention, including iron, aluminum, copper, magnesium, tin, zinc, and alloys thereof. This metal is preferably an aluminum alloy. Usually, the metal to be deformed is in the form of a slab, seed or rod.
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。 The compositions and / or emulsions of the present invention can be applied to processing equipment and / or metal slabs using methods known to those skilled in the art, including, for example, spraying, coating, and brushing. Usually, the composition or emulsion is applied such that a thin layer of the composition or emulsion is present on the surface. The amount of the composition or emulsion applied to the processing equipment or metal slab can be increased or decreased as determined by one skilled in the art. Various factors can affect the amount of composition or emulsion applied to the metal slab or processing equipment, examples of which are temperature, pressure, metal properties, process type, and desired deformed metal, among others. These characteristics are mentioned.
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。 In one embodiment, the composition or emulsion is applied to both the processing equipment and the metal slab to be deformed. In another embodiment, the composition or emulsion can be applied only to metal slabs or processing equipment as determined by one skilled in the art.
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。
In one aspect, a method of deforming a metal is provided that comprises applying a composition according to the present invention to a metal or device and then deforming the metal.
In another embodiment, there is provided a method of deforming a metal comprising applying an emulsion according to the present invention to a metal or device and then deforming the metal.
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。
In yet another embodiment, there is provided a method for deforming a metal comprising applying a composition according to the present invention to a metal or processing equipment and then deforming the metal.
In a further aspect, there is provided a method of deforming a metal comprising applying an emulsion according to the present invention to a metal or processing equipment and then deforming the metal.
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。 The following examples are illustrative of the invention and are not intended to limit the invention. The following examples outline specific reagents and conditions, but those skilled in the art will appreciate that variations such as those described above are possible to provide a composition of the invention or process for using it. Let's be done.
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。
Example 1
This example illustrates the ability of the emulsions of the present invention to provide excellent lubrication properties to processing equipment and metal slabs during the metal deformation process.
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。
A. Metal deformation process
Data were obtained using a small test rolling mill operating with two high, reversing fixed gaps using a 500 mm nominal radius deformation tool. This small test rolling mill is very similar to the rolling mill currently used in factories to roll metal. The initial roughness of the roll surface of the metal deformation tool was about 1.0 μm.
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。 Three types of aluminum alloy slabs of 1xxx series alloy, 3xxx series alloy, and 5xxx series alloy were processed using a small rolling mill. The aluminum alloy used in this example is a representative example of metal processed in the industry. Approximate initial metal alloy slab dimensions before rolling were 30 mm thick, 250 mm wide, and 1500 mm long. This metal alloy slab was preheated to about 450 ° C. immediately before starting the rolling test.
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。 Three types of emulsions were used to demonstrate the effectiveness of the emulsions of the present invention. Emulsion 1 is a Tandemol® F282-B (Houghton International, Inc.-Valley Forge, Pennsylvania) emulsion, which is a conventional fatty acid-containing emulsion currently used in the hot rolled metal deformation process. . Such an emulsion eventually forms metal soap particles on the metal deformation tool.
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。 Emulsions 2 and 3 were made according to the present invention by mixing water and the composition of the present invention in an induced shear environment at 60 ° C. until the emulsion was uniform and stable. Table 1 below shows the composition of the oil phases of emulsions 2 and 3 prepared according to the present invention.
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。
The composition shown in Table 1 was mixed with a sufficient amount of water to form an emulsion of about 92 to about 95 weight percent water.
The rolls of the small test mill were preheated by circulating a thermal emulsion maintained at a temperature of 60 ° C. through the test mill spray system. Three slabs of 1xxx series aluminum alloy were rolled, then 5 slabs of 3xxx series aluminum alloy, and finally 5 slabs of 5xxx series aluminum alloy. The surface of the small test rolling mill was cleaned by brushing between rolling each type of alloy.
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。 All metal slabs per minute except when the 5th slab of 3xxx series aluminum alloy machined at 100mpm was last passed and when the 5th slab of 5xxx series aluminum alloy was last passed Rolled at 50 meters (mpm).
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。 The forward slip for each pass was calculated from the distance between the scribe marks on the roll surface on the metal surface during the hot rolling process. As each machined slab passes, the metal thickness or gauge was also measured.
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。 A visual rating system of 1 to 3 was used to rank the anodized quality of each rolled metal alloy slab processed in the rolling test. The center of each metal strip was ranked separately from the end of the strip. A rating of 1.0 indicates that the metal surface is of excellent quality and a rating of 3.0 indicates that the quality of the metal surface is not good.
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。 Furthermore, the load, the coefficient of friction (COF), and the reduction value were measured for each metal alloy slab.
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。
B. Results Data obtained using the above emulsions for alloys 1xxx, 3xxx and 5xxx can be seen in Tables 2, 3 and 4 respectively. Specifically, data were obtained and compared for each of the three types of alloys and the last three passes.
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。 These data illustrate the effectiveness of emulsions 2 and 3 of the present invention in carrying out the hot rolling process with various aluminum alloy types. When compared to commercially available Emulsion 1, generally reductions in forward slip, load, torque and COF were observed for Emulsions 2 and 3. Furthermore, the reduction values of 1xxx and 5xxx alloys were higher than the reduction value of emulsion 1. These data show that emulsions 2 and 3 of the present invention provide much more beneficial lubricating properties than emulsion 1.
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。 These data also show that low roll loads are important in manufacturing situations where the device is near the maximum stress load for the metal deformation process. Furthermore, a low COF value indicates that less contact occurs due to friction generated between the deformed metal surface and the processing equipment. In addition, the low forward idling value indicates an improvement in the lubrication characteristics in the metal deformation contact region with the roll. The anodized quality ranking shows a low value for emulsions 2 and 3, indicating a good surface finish for the deformed metal surface.
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。
Example 2
This example illustrates the biostability of certain compositions of the present invention.
Two types of emulsions were used to demonstrate the effectiveness of the emulsions of the present invention. Emulsions A and B were prepared according to the present invention by mixing water and the composition of the present invention in an induced shear environment at 140 ° F. (60 ° C.) until the emulsion was uniform and stable. Table 5 below shows the composition of the oil phase of emulsion A made according to the present invention without the t-alkylamine alkaline compound and optionally emulsion B with the t-alkylamine alkaline compound.
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。
The compositions listed in Table 5 were then mixed with a sufficient amount of water to form an emulsion of about 92 to about 95 weight percent water.
Emulsions A and B contain Pseudomonas cepacia, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, and Clavibacter michiganense as the
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。
FIG. 1 shows that emulsion B (black squares), both prepared according to the invention and containing a C 12 -C 14 t-alkylamine alkaline compound, is characterized by better biostability than emulsion A. ing.
All publications cited herein are hereby incorporated by reference.
Claims (29)
(i)ホスホン酸エステル0.5〜12重量%、ここで前記ホスホン酸エステルが、式：
(ii)潤滑性エステル４〜25重量%、ここで前記潤滑性エステルが、ペンタエリスリトールテトラオレエートポリオールエステル及び平均分子量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を含む；
(iii)乳化剤または分散剤0.5〜15重量%、ここで前記乳化剤または分散剤がアルコキシル化獣脂アミン、石油スルホン酸ナトリウムまたはこれらの混合物を含む；
(iv)酸化防止剤0.1〜１重量%、ここで前記酸化防止剤がブチル化ヒドロキシトルエンを含む；
(v)腐食防止剤0.1〜５重量%、ここで前記腐食防止剤がトリルトリアゾールを含む；
(vi)アルカリ性化合物0.1〜５重量%、ここで前記アルカリ性化合物がアミノメチルプロパノール、C12〜C14ｔ−アルキルアミンまたはこれらの組合せを含む；及び
(vii)炭化水素油50〜85重量%；
を含む、前記組成物。 A metal deformation composition comprising:
(i) 0.5-12% by weight of a phosphonate ester, wherein the phosphonate ester has the formula:
(ii) 4-25% by weight of a lubricating ester, wherein the lubricating ester comprises pentaerythritol tetraoleate polyol ester and a trimer acid ester of methoxypolyethylene glycol monohydric alcohol having an average molecular weight of 350;
(iii) 0.5 to 15% by weight of an emulsifier or dispersant, wherein the emulsifier or dispersant comprises an alkoxylated tallow amine, sodium petroleum sulfonate or a mixture thereof;
(iv) 0.1 to 1% by weight of an antioxidant, wherein the antioxidant comprises butylated hydroxytoluene;
(v) 0.1-5% by weight corrosion inhibitor, wherein the corrosion inhibitor comprises tolyltriazole;
(vi) an alkaline compound 0.1 to 5 wt%, wherein the alkaline compound comprises an amino methyl propanol, a C 12 -C 14 t-alkyl amine or a combination thereof; and
(vii) 50-85% by weight of hydrocarbon oil;
Said composition.
(i)ホスホン酸エステル１〜10重量%、ここで前記ホスホン酸エステルが、式：
(ii)潤滑性エステル４〜25重量%、ここで前記潤滑性エステルが、ペンタエリスリトールテトラオレエートポリオールエステル及び平均分子量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を含む；
(iii)乳化剤または分散剤１〜15重量%、ここで前記乳化剤または分散剤がアルコキシル化獣脂アミン、石油スルホン酸ナトリウムまたはこれらの混合物を含む；
(iv)アルカリ性化合物0.1〜５重量%、ここで前記アルカリ性化合物がアミノメチルプロパノール、C12〜C14ｔ−アルキルアミンまたはこれらの組合せを含む；
(v)酸化防止剤0.1〜１重量%、ここで前記酸化防止剤がブチル化ヒドロキシトルエンを含む；
(vi)腐食防止剤0.1〜５重量%、ここで前記腐食防止剤がトリルトリアゾールを含む；及び
(vii)炭化水素油50〜85重量%；
を含む、前記組成物。 A metal deformation composition comprising:
(i) 1 to 10% by weight of a phosphonate ester, wherein the phosphonate ester has the formula:
(ii) 4-25% by weight of a lubricating ester, wherein the lubricating ester comprises pentaerythritol tetraoleate polyol ester and a trimer acid ester of methoxypolyethylene glycol monohydric alcohol having an average molecular weight of 350;
(iii) 1 to 15% by weight of an emulsifier or dispersant, wherein the emulsifier or dispersant comprises an alkoxylated tallow amine, sodium petroleum sulfonate or a mixture thereof;
(iv) an alkaline compound 0.1 to 5 wt%, wherein the alkaline compound comprises an amino methyl propanol, a C 12 -C 14 t-alkyl amine or a combination thereof;
(v) 0.1-1% by weight of an antioxidant, wherein the antioxidant comprises butylated hydroxytoluene;
(vi) 0.1-5% by weight corrosion inhibitor, wherein the corrosion inhibitor comprises tolyltriazole; and
(vii) 50-85% by weight of hydrocarbon oil;
Said composition.
(a)(i)ホスホン酸エステル１〜10重量%、ここで前記ホスホン酸エステルが、式：
(ii)潤滑性エステル４〜25重量%、ここで前記潤滑性エステルが、ペンタエリスリトールテトラオレエートポリオールエステル及び平均分子量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を含む；
(iii)乳化剤または分散剤１〜15重量%、ここで前記乳化剤または分散剤がアルコキシル化獣脂アミン、石油スルホン酸ナトリウムまたはこれらの混合物を含む；
(iv)酸化防止剤0.1〜１重量%、ここで前記酸化防止剤がブチル化ヒドロキシトルエンを含む；
(v)腐食防止剤0.1〜５重量%、ここで前記腐食防止剤がトリルトリアゾールを含む；
(vi)炭化水素油50〜85重量%、及び
(vii)アルカリ性化合物0.1〜５重量%、ここで前記アルカリ性化合物がアミノメチルプロパノール、C12〜C14ｔ−アルキルアミンまたはこれらの組合せを含む；
を含む、油相１〜20重量%；及び
(b)水80〜99重量%
を含む、前記エマルション。 An oil-in-water emulsion,
(a) (i) 1-10% by weight of a phosphonate ester, wherein the phosphonate ester has the formula:
(ii) 4-25% by weight of a lubricating ester, wherein the lubricating ester comprises pentaerythritol tetraoleate polyol ester and a trimer acid ester of methoxypolyethylene glycol monohydric alcohol having an average molecular weight of 350;
(iii) 1 to 15% by weight of an emulsifier or dispersant, wherein the emulsifier or dispersant comprises an alkoxylated tallow amine, sodium petroleum sulfonate or a mixture thereof;
(iv) 0.1 to 1% by weight of an antioxidant, wherein the antioxidant comprises butylated hydroxytoluene;
(v) 0.1-5% by weight corrosion inhibitor, wherein the corrosion inhibitor comprises tolyltriazole;
(vi) 50-85% by weight of hydrocarbon oil, and
(vii) alkaline compound 0.1 to 5 wt%, wherein the alkaline compound comprises an amino methyl propanol, a C 12 -C 14 t-alkyl amine or a combination thereof;
1 to 20% by weight of an oil phase; and
(b) 80-99% by weight of water
The emulsion.
(a)(i)ホスホン酸エステル0.5〜12重量%、ここで前記ホスホン酸エステルが、式：
(ii)潤滑性エステル４〜25重量%、ここで前記潤滑性エステルが、ペンタエリスリトールテトラオレエートポリオールエステル及び平均分子量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を含む；
(iii)乳化剤または分散剤0.5〜15重量%、ここで前記乳化剤または分散剤がアルコキシル化獣脂アミン、石油スルホン酸ナトリウムまたはこれらの混合物を含む；
(iv)腐食防止剤0.1〜５重量%、ここで前記腐食防止剤がトリルトリアゾールを含む；
(v)酸化防止剤0.1〜１重量%、ここで前記酸化防止剤がブチル化ヒドロキシトルエンを含む；
(vi)炭化水素油50〜85重量%；及び
(vii)アルカリ性化合物0.1〜５重量%、ここで前記アルカリ性化合物がアミノメチルプロパノール、C12〜C14ｔ−アルキルアミンまたはこれらの組合せを含む;
を含む、油相１〜20重量%；及び
(b)水80〜99重量%
を含む、前記エマルション。 An oil-in-water emulsion,
(a) (i) 0.5-12% by weight of a phosphonate ester, wherein the phosphonate ester has the formula:
(ii) 4-25% by weight of a lubricating ester, wherein the lubricating ester comprises pentaerythritol tetraoleate polyol ester and a trimer acid ester of methoxypolyethylene glycol monohydric alcohol having an average molecular weight of 350;
(iii) 0.5 to 15% by weight of an emulsifier or dispersant, wherein the emulsifier or dispersant comprises an alkoxylated tallow amine, sodium petroleum sulfonate or a mixture thereof;
(iv) 0.1-5% by weight corrosion inhibitor, wherein the corrosion inhibitor comprises tolyltriazole;
(v) 0.1-1% by weight of an antioxidant, wherein the antioxidant comprises butylated hydroxytoluene;
(vi) 50-85% by weight hydrocarbon oil; and
(vii) alkaline compound 0.1 to 5 wt%, wherein the alkaline compound comprises an amino methyl propanol, a C 12 -C 14 t-alkyl amine or a combination thereof;
1 to 20% by weight of an oil phase; and
(b) 80-99% by weight of water
The emulsion.
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