JP2010168552A - 熱間圧延油用潤滑油および熱間圧延板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)動粘度80mm2/s(40℃)以下の鉱物油、(b)炭素数10〜22の脂肪酸を1〜14質量%、(c)油脂及び/又は合成エステルを5〜15質量%、(d)リン系極圧剤を5〜10質量%、(e)ポリオキシエチレンアルキルアミンを0.1〜1質量%、並びに、アミン系単量体の一種以上、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリル酸塩の共重合体の有機酸塩を0.1〜10質量%含有してなり、かつ、前記成分(c)と成分(d)の質量比(成分(c)/成分(d))が、1/0.6〜1/1である、アルミニウム板用熱間圧延油用潤滑油。
【選択図】なし
Description
(b)炭素数10〜22の脂肪酸を1〜14質量%、
(c)油脂及び/又は合成エステルを5〜15質量%、
(d)リン系極圧剤を5〜10質量%、
(e)ポリオキシエチレンアルキルアミンを0.1〜1質量%、並びに、
(f)下記一般式(1):
かつ、前記共重合体の有機酸塩の重量平均分子量は10,000〜1,000,000であり、かつ、前記共重合体の有機酸塩に用いる有機酸が、
一般式(2):R4COOH (2)
(式中、R4は炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のヒドロキシアルキル基、アルキル部の炭素数が1〜5のカルボキシアルキル基又はカルボキシル基を示す)で表され、
かつ、前記成分(c)と成分(d)の質量比(成分(c)/成分(d))が、1/0.6〜1/1である、アルミニウム板用熱間圧延油用潤滑油、に関する。
一般式(3):R5−NH−(EO)n−H、及び又は
一般式(4):H−(EO)n1−NR6−(EO)n2−H
(式中、R5、R6は炭素数10〜18のアルキル基であるが、乳化安定性と耐鉄腐食性の観点から、炭素数10〜16のアルキル基が好ましく、炭素数12〜14のアルキル基がより好ましい。EOはオキシエチレン基を、n、n1、n2はEOの平均付加モル数を示す。nは2〜10が好ましく、乳化安定性と耐鉄腐食性の観点から、2〜8がより好ましく、2〜5がさらに好ましい。n1、n2は、いずれも1以上であり、かつn1+n2は2〜10が好ましく、乳化安定性と耐鉄腐食性の観点から、2〜8がより好ましく、2〜5がさらに好ましい。)で表される化合物があげられる。当該成分(e)は防食剤として作用するものであり、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができるが、乳化安定性と耐鉄腐食性の観点から、ポリオキシエチレンラウリルアミンが好ましい。成分(e)の本発明の熱間圧延油用潤滑油の全体に対する割合は0.1〜1質量%であり、0.2〜1質量%が好ましく、0.4〜1質量%がより好ましい。前記成分(e)の割合を前記範囲に調整することは、乳化安定性、耐鉄腐食性の点から好ましい。成分(e)のHLBは乳化安定性と耐鉄腐食性の観点から、6〜13が好ましく、10〜13がより好ましい。
・カラム:α−M×2本(東ソー社製)
・カラム温度:40℃
・溶離液:0.15M硫酸ナトリウム、1%酢酸水溶液
・検出器:RI(示差屈折計)
・注入量:0.5%(wt/vol)溶離液水溶液,100μl
・液流速:1.0ml/min
・分子量標準:プルラン(SHODEX社製)
(788,000、194,000、46,700、5,900の4標準)
表1に示す組成を有する各種熱間圧延油用潤滑油と水を用い、濃度が2質量%の熱間圧延油(O/W型乳化エマルション)を後記条件に従い調製した。なお、比較例3は特許文献1の実施例の発明品No.3の配合に相当する熱間圧延油である。
液温度:60℃
撹拌機:M型ホモミキサー(特殊機化工業社製)
回転数:8000r/min
測定器:コールターカウンターマルチサイザー(BECKMAN COULTER社製)
測定温度:25℃
希釈条件:調整した各種熱間圧延油をそれぞれ30μlとり、血液希釈液溶液(和光純薬工業社製)で100mlに希釈して体積平均粒子径を測定した。
調製した各種熱間圧延油について、二段圧延機(200mmφ×200mm幅、SUJ−2、Hs=60)を用い、下記条件で短冊圧延工程(単パス)を行った。なお、熱間圧延油エマルションは、圧延ロールにスプレーして熱間圧延工程に供した。
圧延材:合金アルミニウム材(A5182,40mm幅×700mm長×3.3mm厚)
ロール粗度:研磨紙により圧延方向に研磨し、板幅方向の粗度がRa=0.3〜0.4μm(Rz=3.5〜4.0μm)に調整する。
板温度:510℃
圧延速度:40m/min
圧下率:45%(4枚の平均値)
予備圧延:予め純アルミニウム材(A1100,40mm幅×700mm長×3.5mm厚)を圧下率70%で圧延する。
スプレー量:2L/min×上下各1本、200kPa
圧下率=45%時の圧延荷重により圧延潤滑性を評価した。各熱間圧延油について4回試験を行いその平均値を圧延潤滑性とした。圧延荷重が430MPa以下であれば圧延潤滑性は良好である。結果を表1に示す。なお、圧延荷重は二段圧延機に組込まれたロードセルにより測定した荷重の圧延時平均値と圧延前後の板厚から算出される接触面積から計算される面圧を示している。
予備圧延時の摩擦係数により純アルミニウム板の「かみ込み性」を評価した。各熱間圧延油について4回試験を行いその平均値をかみ込み性とした。摩擦係数が0.16以上であればかみ込み性は良好である。結果を表1に示す。
μ=0.5×[(h1−h2)/R2]0.5/{1−2×[(1−r)×δ/r]0.5}
(μは摩擦係数を、h1は圧延前板厚(mm)、h2は圧延後板厚(mm)、R2は扁平ロール径(mm)、rは圧下率、δは先進率を示す)
R2=R×{1+16×(1−ν2)×P/[π×E×b×(h1−h2)]}
(Rはロール径、νはポアソン比、Pは圧延荷重、Eはヤング率、bは板幅を示す。)
r=(h1−h2)/h1
δ=(L1−L2)/L1
(L1は圧延ロールに付けた疵(マーク)間の距離(mm)、L2は圧延板への転写したマーク間の距離(mm)を示す)
本発明では具体的に以下の値を用いて実施した。
h1=3.5mm、r=0.7、R=100mm、b=40mm、である。
ロールの材質は鉄であるので、νとEは鉄の値、ν=0.3、E=20000である。
試験例1で得られた圧延板について、下記条件でアルマイト処理を行い、アルマイト処理した圧延版表面の白色度を測定し、板表面品質を評価した。各熱間圧延油について4回試験を行いその平均値を板表面品質とした。下記白色度判定が4点以上であれば板表面品質性は良好である。結果を表1に示す。
処理溶液:15w/v%硫酸水溶液
処理温度:20℃
電流密度:2A/dm2
処理時間:20min
洗浄方法:水道水2リットル/分の流水中に10min間浸漬後、イオン交換水で洗浄した。
・測定機器:分光色彩計SE−2000(日本電色工業社製)
・測定項目:白色度WB
判定方法(A5182の場合)
判定は下記基準による。白色度WBは、値が大きいほど板表面品質性がよい。
5:白色度WBが34以上
4:白色度WBが30以上34未満
3:白色度WBが24以上30未満
2:白色度WBが20以上24未満
1:白色度WBが20未満
調製した各種熱間圧延油について、下記条件で腐食試験を行い、腐食速度(mg/m2・day)により耐鉄防食性を評価した。各熱間圧延油について4回試験を行いその平均値を耐鉄腐食性とした。腐食速度が200mg/m2・day以下であれば鉄防食性は良好である。結果を表1に示す。なお、腐食速度は試験前後の試験片質量を精密天秤で測定し、減少した質量と試験片面積から算出する。
試験片:SS−400板(3mm厚×50mm×50mm)
前処理:#240研磨紙にて研磨後、溶剤にて脱脂する。
浸漬方法:M型ホモミキサー6000r/min撹拌中に全浸漬
試験温度:60℃
試験時間:3日間
鉱物油A…パラフィン系鉱物油(動粘度30mm2/s,40℃)(新日本石油社製、スーパーオイル K32)
鉱物油B…ナフテン系鉱物油(動粘度30mm2/s,40℃)(出光興産社製、ダイアナフレシア N−28)
脂肪酸A…オレイン酸(花王社製、ルナック O−P)
油脂A…パーム油(植田製油社製、RPOエース)
油脂B…豚脂(キシダ化学社製、試薬)
エステルA…ステアリン酸ブチル(花王社製、エキセパール BS)
エステルB…フタル酸ジラウレート(花王社製、ビニサイザー124)
エステルC…トリメチロールプロパン椰子油脂肪酸トリエステル(花王社製、アドルーブ E−124)
極圧剤A…トリクレジルホスフェート(味の素社製、デュラッドTCP)
極圧剤B…トリイソオクチルホスファイト(城北化学工業社製、JP−308E)
防食剤A…ポリオキシエチレンラウリルアミン(平均EO=5モル付加、HLB=10.4)(花王社製、アミート 105)
共重合体の有機酸塩A…ジメチルアミノプロピルアクリルアミド/アクリルアミド/アクリル酸ナトリウム=80/5/15の共重合体の酢酸中和物(重量平均分子量=100,000)(和光純薬工業社製モノマーと重合開始剤を用いて実験室にて合成、反応温度は50℃)
共重合体の有機酸塩B…ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド/アクリルアミド/アクリル酸ナトリウム=84/1/15の共重合体のグリコール酸中和物(重量平均分子量=50,000)(和光純薬工業社製モノマーと重合開始剤を用いて実験室にて合成、反応温度は50℃)
添加剤A…防錆剤(ヘキサデセニルコハク酸)(花王社製、L−ASA)
添加剤B…酸化防止剤(2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール)(エーピーアイコーポレーション社製、ヨシノックスBHT)
添加剤C…ポリオキシエチレンラウリルエーテル(平均EO=7モル付加、HLB=12.1)(花王社製、エマルゲン 707)
添加剤D…トリエタノールアミン(和光純薬工業社製、試薬)
添加剤E…椰子油還元アルコール(花王社製、カルコール 2455)
Claims (4)
- (a)動粘度80mm2/s(40℃)以下の鉱物油、
(b)炭素数10〜22の脂肪酸を1〜14質量%、
(c)油脂及び/又は合成エステルを5〜15質量%、
(d)リン系極圧剤を5〜10質量%、
(e)ポリオキシエチレンアルキルアミンを0.1〜1質量%、並びに、
(f)下記一般式(1):
かつ、前記共重合体の有機酸塩の重量平均分子量は10,000〜1,000,000であり、かつ、前記共重合体の有機酸塩に用いる有機酸が、
一般式(2):R4COOH (2)
(式中、R4は炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のヒドロキシアルキル基、アルキル部の炭素数が1〜5のカルボキシアルキル基又はカルボキシル基を示す)で表され、
かつ、前記成分(c)と成分(d)の質量比(成分(c)/成分(d))が、1/0.6〜1/1である、アルミニウム板用熱間圧延油用潤滑油。 - 成分(c)が、ステアリン酸ブチルである請求項1記載のアルミニウム板用熱間圧延油用潤滑油。
- 請求項1または2記載の熱間圧延油用潤滑油及び水を含むアルミニウム板用熱間圧延油。
- 請求項3記載のアルミニウム板用熱間圧延油の存在下、アルミニウム板を熱間圧延する工程を有する熱間圧延板の製造方法。
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