JP2019167423A - Hot-rolling oil for aluminum, hot-rolling coolant for aluminum and manufacturing method of aluminum rolled sheet - Google Patents

Hot-rolling oil for aluminum, hot-rolling coolant for aluminum and manufacturing method of aluminum rolled sheet Download PDF

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JP2019167423A JP2018055183A JP2018055183A JP2019167423A JP 2019167423 A JP2019167423 A JP 2019167423A JP 2018055183 A JP2018055183 A JP 2018055183A JP 2018055183 A JP2018055183 A JP 2018055183A JP 2019167423 A JP2019167423 A JP 2019167423A
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Yuki Muraoka
佑樹 村岡
隆太 山田
Ryuta Yamada
隆太 山田
健二 野瀬
Kenji Nose
健二 野瀬
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Abstract

To provide the hot-rolling oil for aluminum, the hot-rolling coolant for aluminum containing the hot-rolling oil, and the manufacturing method of the aluminum rolled sheet using the coolant, wherein the hot-rolling oil for aluminum can suppress generation of surface defects even when a high-strength aluminum material is rolled, and can reduce an amount of aluminum powder generated.SOLUTION: The hot-rolling oil for aluminum has a kinematic viscosity at a temperature of 40°C of 30 cSt or more to 160 cSt or less, the coolant contains the hot-rolling oil, and the manufacturing method of the aluminum rolled sheet uses this coolant. The rolled oil contains a base oil, a fatty acid and an oily agent. The fatty acid has 12 to 20 carbon atoms and a concentration of 2 mass% or more. The oily agent contains at least one of a synthetic ester and a natural fat/oil. The synthetic ester has a number average molecular weight of 650 or more and one or more hydroxyl groups in a molecule, or has the number average molecular weight of 850 or more. The natural fat/oil has the amount of fatty acids having 18 or more carbon atoms of 55 mass% or more based on a total fatty acid composition.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アルミニウム用熱間圧延油、アルミニウム用熱間圧延クーラント、クーラントを用いたアルミニウム圧延板の製造方法に関する。   The present invention relates to a hot rolling oil for aluminum, a hot rolling coolant for aluminum, and a method for producing an aluminum rolled sheet using the coolant.

アルミニウム材の熱間圧延においては、圧延ロールとアルミニウム材との潤滑性の確保や、圧延ロール及びアルミニウム材の冷却等を目的として、アルミニウム用熱間圧延クーラントが使用されている。なお、本明細書において、「アルミニウム」は、純アルミニウム及びアルミニウム合金を含む概念である。クーラントは、通常、アルミニウム用熱間圧延油が水中に分散された、水中油滴型のエマルションである。このため、アルミニウム用熱間圧延油には、潤滑性の確保のための高級脂肪酸、天然油脂及び合成エステルといった油性剤、水中で熱間圧延油の油滴を形成するための乳化剤、アルミニウム材と圧延ロールとの摺動部に油性剤を運ぶための溶媒としての役割を果たす鉱油が含まれている。   In hot rolling of an aluminum material, a hot rolling coolant for aluminum is used for the purpose of ensuring lubricity between the rolling roll and the aluminum material, cooling the rolling roll and the aluminum material, and the like. In the present specification, “aluminum” is a concept including pure aluminum and an aluminum alloy. The coolant is usually an oil-in-water emulsion in which hot rolled oil for aluminum is dispersed in water. For this reason, hot rolled oil for aluminum includes oily agents such as higher fatty acids, natural fats and oils and synthetic esters for ensuring lubricity, an emulsifier for forming oil droplets of hot rolled oil in water, an aluminum material, Mineral oil that serves as a solvent for carrying the oil-based agent to the sliding portion with the rolling roll is included.

アルミニウム材の熱間圧延においては、通常、70〜120℃の圧延ロールで300〜550℃の高温のアルミニウム材が圧延される。この際、アルミニウム材のそのものの温度に加えて、圧延ロールとアルミニウム材表面との摺動による摩擦発熱によってアルミニウム材表面は瞬間的に非常な高温となる。このような高温環境では、熱間圧延油の動粘度は著しく低下し、また、熱による熱間圧延油の蒸発を伴うため、圧延ロールとアルミニウム材料との間にある油膜が薄くなる。その結果、アルミニウム材表面と圧延ロールとが著しく凝着したことによる表面欠陥が発生する。   In hot rolling of an aluminum material, a high-temperature aluminum material of 300 to 550 ° C. is usually rolled with a 70 to 120 ° C. roll. At this time, in addition to the temperature of the aluminum material itself, the surface of the aluminum material instantaneously becomes extremely high due to frictional heat generated by sliding between the rolling roll and the surface of the aluminum material. In such a high temperature environment, the kinematic viscosity of the hot rolling oil is remarkably reduced, and the hot rolling oil is evaporated by heat, so that the oil film between the rolling roll and the aluminum material becomes thin. As a result, surface defects are generated due to remarkable adhesion between the surface of the aluminum material and the rolling roll.

かかる問題は、アルミニウム材の温度を低下させることや圧延する際の圧下量を小さくすることで回避することができる。しかし、アルミニウム材の温度低下は、アルミニウム材の変形を困難にし、回転時に圧延ロールに過負荷がかかる。一方、圧下量を小さくすると、アルミニウム材を所定の厚さまで延ばすのに必要な時間が長くなり、生産性を損なう。したがって、このような熱間圧延条件の調整による回避策を採用できないことが多くある。   Such a problem can be avoided by lowering the temperature of the aluminum material or reducing the amount of reduction during rolling. However, the temperature drop of the aluminum material makes it difficult to deform the aluminum material and overloads the rolling roll during rotation. On the other hand, if the reduction amount is reduced, the time required to extend the aluminum material to a predetermined thickness becomes longer, and productivity is impaired. Therefore, it is often impossible to adopt an avoidance measure by adjusting such hot rolling conditions.

前記の理由から、熱間圧延条件の調整以外に、熱間圧延油の改良が検討されている。例えば鉱油の動粘度を高くすることにより、圧延ロールとアルミニウム材との間に導入される熱間圧延油量を増やす対策がとられている。また、熱間圧延油中に、天然油脂及び合成エステルのような油性剤や、脂肪酸を添加することにより、アルミニウム材表面に油膜からなる吸着膜を形成させ、ごく薄い油膜でも潤滑性を向上させつつ、アルミニウム材表面と圧延ロールとの凝着を抑制する対策として取られる。   For the above reasons, in addition to the adjustment of hot rolling conditions, improvement of hot rolling oil has been studied. For example, measures are taken to increase the amount of hot rolling oil introduced between the rolling roll and the aluminum material by increasing the kinematic viscosity of the mineral oil. In addition, by adding oily agents such as natural fats and oils and synthetic esters and fatty acids in hot rolled oil, an adsorption film consisting of an oil film is formed on the surface of the aluminum material, improving lubricity even with a very thin oil film. However, it is taken as a measure to suppress adhesion between the aluminum material surface and the rolling roll.

具体的には、特許文献1には、潤滑性を向上させるために、油性剤として天然油脂または合成エステルを20mass%〜70mass%含有する熱間圧延油が記載されている。   Specifically, Patent Document 1 describes a hot rolled oil containing 20 mass% to 70 mass% of a natural fat or oil as an oiliness agent in order to improve lubricity.

特許第2899223号公報Japanese Patent No. 2899223

しかし、特許文献1の熱間圧延油を用いて、例えばマグネシウムが添加されたアルミニウム合金のように変形抵抗が大きなアルミニウム材を圧延すると、圧延板表面にピックアップグルーブやピックアップインクルージョンによる表面欠陥がみられることがあった。ピックアップグルーブとは、圧延ロールに凝着したロールコーティングがはがれ、アルミニウム材表面に付着することによる板面の筋状模様を意味する。ピックアップインクルージョンとは、圧延ロールによるアルミニウム材表面のむしり取りによる板面の筋状模様を意味する。   However, when a hot rolled oil of Patent Document 1 is used to roll an aluminum material having a large deformation resistance such as an aluminum alloy to which magnesium is added, surface defects due to pickup grooves and pickup inclusions are observed on the surface of the rolled plate. There was a thing. The pickup groove means a streak pattern on the plate surface by the roll coating adhered to the rolling roll being peeled off and adhering to the aluminum material surface. The pickup inclusion means a streak pattern on the plate surface by stripping the surface of the aluminum material by a rolling roll.

また、従来の熱間圧延油においては、熱間圧延の際に発生するアルミニウム粉が多く、これをクーラント中に保持することができず、圧延機周辺や圧延板を汚す原因となっていた。それ故、高強度アルミニウム材を圧延しても表面欠陥の発生を抑え、かつ、アルミニウム粉の発生量が少ないアルミニウム用熱間圧延油の開発が望まれていた。   Moreover, in the conventional hot rolling oil, there are many aluminum powders generated at the time of hot rolling, and this cannot be held in the coolant, which causes the periphery of the rolling mill and the rolled plate to become dirty. Therefore, it has been desired to develop a hot rolling oil for aluminum that suppresses generation of surface defects even when a high-strength aluminum material is rolled, and generates a small amount of aluminum powder.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、高強度のアルミニウム材を圧延しても表面欠陥の発生を抑え、アルミニウム粉の発生量が少ないアルミニウム用熱間圧延油、この熱間圧延油を含むアルミニウム用熱間圧延クーラント、このクーラントを用いて行うアルミニウム圧延板の製造方法を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and even when a high-strength aluminum material is rolled, the occurrence of surface defects is suppressed, and the hot-rolled oil for aluminum with a small amount of aluminum powder is produced. An object of the present invention is to provide a hot rolling coolant for aluminum containing oil, and a method for producing an aluminum rolled sheet using this coolant.

本発明の一態様は、温度40℃における動粘度が30cSt以上、160cSt以下であるアルミニウム用熱間圧延油であって、
基油と、
炭素数12以上かつ20以下の脂肪酸と、
合成エステル及び天然油脂の少なくとも一方からなる油性剤と、を含有し、
前記脂肪酸の濃度が2質量%以上、16質量%以下であり、
前記合成エステルが、数平均分子量650以上でかつ分子中に1つ以上の水酸基を有するか、あるいは数平均分子量が850以上であり、
前記天然油脂は、炭素数18以上の脂肪酸量が全脂肪酸組成中の55質量%以上である、アルミニウム用熱間圧延油にある。
One aspect of the present invention is a hot rolled oil for aluminum having a kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. of 30 cSt or more and 160 cSt or less,
Base oil,
A fatty acid having 12 to 20 carbon atoms;
An oily agent comprising at least one of a synthetic ester and natural fats and oils,
The concentration of the fatty acid is 2% by mass or more and 16% by mass or less,
The synthetic ester has a number average molecular weight of 650 or more and one or more hydroxyl groups in the molecule, or a number average molecular weight of 850 or more,
The said natural fats and oils are in the hot rolling oil for aluminum whose amount of fatty acids having 18 or more carbon atoms is 55% by mass or more in the total fatty acid composition.

本発明の他の態様は、水と、該水中に分散された、前記アルミニウム用熱間圧延油からなる油滴とを含有し、
前記アルミニウム用熱間圧延油の濃度が3〜10体積%であり、
前記油滴のメジアン径が1〜7μmである、アルミニウム用熱間圧延クーラントにある。
Another aspect of the present invention contains water and oil droplets made of the hot rolled oil for aluminum dispersed in the water,
The concentration of the hot rolling oil for aluminum is 3 to 10% by volume,
In the hot rolling coolant for aluminum, the median diameter of the oil droplets is 1 to 7 μm.

本発明のさらに他の態様は、前記アルミニウム用熱間圧延クーラントを用いてアルミニウム材の熱間圧延を行う、アルミニウム圧延板の製造方法にある。   Still another embodiment of the present invention lies in a method for producing an aluminum rolled sheet, wherein hot rolling of an aluminum material is performed using the hot rolling coolant for aluminum.

以下の説明においては、アルミニウム用熱間圧延油のことを「熱間圧延油」といい、アルミニウム用熱間圧延クーラントのことを「クーラント」といい、アルミニウム圧延板のことを「圧延板」という。前記構成の熱間圧延油は、圧延ロールとアルミニウム材との摩擦を低減することができる。したがって、熱間圧延油を用いて室温での0.2%耐力が90MPa以上である高強度合金からなるアルミニウム材を圧延しても、表面欠陥の発生を抑制することが可能になる。さらに、アルミニウム粉の発生量を少なくすることができる。なお、本明細書において、室温とは、温度10〜35℃を意味するものである。熱間圧延油は、室温での0.2%耐力が90MPa未満であるアルミニウム材の圧延にも用いることができる。   In the following description, the hot rolling oil for aluminum is called “hot rolling oil”, the hot rolling coolant for aluminum is called “coolant”, and the aluminum rolled plate is called “rolled plate”. . The hot rolling oil having the above-described configuration can reduce friction between the rolling roll and the aluminum material. Therefore, even when an aluminum material made of a high-strength alloy having a 0.2% proof stress at room temperature of 90 MPa or more is rolled using hot rolling oil, the occurrence of surface defects can be suppressed. Furthermore, the amount of aluminum powder generated can be reduced. In addition, in this specification, room temperature means the temperature of 10-35 degreeC. The hot rolling oil can also be used for rolling an aluminum material having a 0.2% proof stress at room temperature of less than 90 MPa.

前記クーラントは、水と、これに分散された前記熱間圧延油からなる油滴とを含有する。つまり、クーラントは、熱間圧延油が水中に分散されたエマルションである。クーラントは、クーラント中の熱間圧延油の濃度及び熱間圧延油の油滴のメジアン径がそれぞれ前記特定の範囲内にある。かかる構成を有するクーラントは、アルミニウム材の熱間圧延用として好適なものとなり、高強度のアルミニウム材を圧延しても表面欠陥の発生を抑え、アルミニウム粉の発生量を少なくすることができる。   The coolant contains water and oil droplets made of the hot rolling oil dispersed therein. That is, the coolant is an emulsion in which hot rolling oil is dispersed in water. In the coolant, the concentration of the hot rolling oil in the coolant and the median diameter of the oil droplets of the hot rolling oil are within the specific ranges. The coolant having such a configuration is suitable for hot rolling of an aluminum material, and even when a high-strength aluminum material is rolled, the generation of surface defects can be suppressed and the amount of aluminum powder generated can be reduced.

また、前記クーラントは、例えば熱間圧延機のタンク内等においてクーラントの温度が上昇した際に、クーラント中の油滴同士の合一を抑制することができる。その結果、圧延ロールに到達するまでの間にクーラント中の熱間圧延油の濃度が減少することを抑制し、ひいてはプレートアウト量の減少を抑制することができる。プレートアウトとは、圧延ロールとクーラントとが接触した後に圧延ロールの表面に熱間圧延油が付着することを意味し、プレートアウト量とはその付着量を意味する。更に、前記熱間圧延油が分散されたクーラントは、圧延ロールとの接触によって容易に解乳化される。したがって、クーラントの乳化安定性を適度に高めることができる。   Moreover, the said coolant can suppress coalescence of the oil droplets in coolant, for example, when the temperature of coolant rises in the tank of a hot rolling mill etc. As a result, it is possible to suppress a decrease in the concentration of the hot rolling oil in the coolant before reaching the rolling roll, thereby suppressing a decrease in the plate-out amount. Plate-out means that hot rolling oil adheres to the surface of the rolling roll after the rolling roll and coolant come into contact with each other, and the plate-out amount means the amount of adhesion. Further, the coolant in which the hot rolling oil is dispersed is easily demulsified by contact with the rolling roll. Therefore, the emulsion stability of the coolant can be increased moderately.

クーラントは、前記熱間圧延油が分散されたエマルションである。このようなクーラントを用いることにより、熱間圧延において、高強度のアルミニウム材を圧延しても表面欠陥の発生を抑え、アルミニウム粉の発生量が少なくすることができる。したがって、表面性状が良好な圧延板の製造が可能になる。   The coolant is an emulsion in which the hot rolling oil is dispersed. By using such a coolant, even when a high-strength aluminum material is rolled in hot rolling, the generation of surface defects can be suppressed and the amount of aluminum powder generated can be reduced. Therefore, it is possible to produce a rolled plate having a good surface property.

実施例における、潤滑性評価のために実施した熱間圧延の要部を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part of the hot rolling implemented for lubricity evaluation in an Example. 比較例における、ピックアップインクルージョン状の表面欠陥を有する圧延板の表面の走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the surface of the rolling plate which has a pickup inclusion surface defect in a comparative example. 実施例における圧延板の断面図である。It is sectional drawing of the rolled sheet in an Example.

熱間圧延油、クーラント、圧延板の実施形態について説明する。なお、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後に記載される数値あるいは物理値を含む意味で用いることとする。   Embodiments of hot rolling oil, coolant, and rolled plate will be described. In addition, when using the expression “to” in the present specification, it is used in the meaning including numerical values or physical values described before and after.

[熱間圧延油]
熱間圧延油は、焼きなまし材の室温下の0.2%耐力が90MPa以上の高強度合金からなるアルミニウム材に好適である。このような高強度合金からなるアルミニウム材に対して従来の熱間圧延油を用いて熱間圧延を行うと、表面欠陥が発生しやすくなり、さらにアルミニウム粉の発生量が増大する傾向にある。前記の構成の熱間圧延油を用いることにより,高強度のアルミニウム材の圧延時における表面欠陥の発生を抑制し、アルミニウム粉の発生を抑制することができる。
[Hot rolling oil]
The hot rolling oil is suitable for an aluminum material made of a high strength alloy having a 0.2% proof stress at room temperature of 90 MPa or more. When hot rolling is performed on an aluminum material made of such a high-strength alloy using conventional hot rolling oil, surface defects tend to occur, and the amount of aluminum powder generated tends to increase. By using the hot rolling oil having the above-described configuration, it is possible to suppress the occurrence of surface defects during the rolling of a high-strength aluminum material and to suppress the generation of aluminum powder.

熱間圧延油は、温度40℃における動粘度が30cSt以上、160cSt以下であり、基油と、炭素数12以上かつ20以下の脂肪酸と、合成エステル及び天然油脂の少なくとも一方からなる油性剤とを含有する。合成エステルは、数平均分子量650以上でかつ分子中に1つ以上の水酸基を有するか、あるいは数平均分子量850以上である。天然油脂は、炭素数18以上の脂肪酸量が全脂肪酸組成中の55質量%以上である。   The hot rolled oil has a kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. of 30 cSt or more and 160 cSt or less, a base oil, a fatty acid having 12 to 20 carbon atoms, and an oily agent composed of at least one of a synthetic ester and natural fats and oils. contains. The synthetic ester has a number average molecular weight of 650 or more and one or more hydroxyl groups in the molecule or a number average molecular weight of 850 or more. Natural fats and oils have a fatty acid content of 18 or more carbon atoms of 55% by mass or more in the total fatty acid composition.

<基油>
基油は、特に限定されるものではなく、各種鉱油を用いることができる。好ましくは、精製鉱油がよい。精製鉱油は未精製の鉱油に比べて流動点が低く、低温環境において固化しにくい。そのため、例えば熱間圧延油を冬季の屋外タンク等の低温環境で貯蔵する場合に、タンク内での熱間圧延油の凍結を抑制し、熱間圧延油の取り扱い性をより向上させることができる。
<Base oil>
The base oil is not particularly limited, and various mineral oils can be used. A refined mineral oil is preferable. Refined mineral oil has a lower pour point than unrefined mineral oil and is hard to solidify in a low temperature environment. Therefore, for example, when storing hot rolled oil in a low temperature environment such as an outdoor tank in winter, freezing of the hot rolled oil in the tank can be suppressed, and the handleability of the hot rolled oil can be further improved. .

精製鉱油としては、例えば、ナフテン系精製鉱油、パラフィン系精製鉱油及び芳香族系精製鉱油等を使用することができる。より具体的には、精製鉱油としては、例えば、SUN40N、SUN100N、SUN500N、SUN2300N、SUNPAR(登録商標)110、SUNPAR115、SUNPAR150(以上、日本サン石油株式会社);SNH−95、SNH−220(以上、三共油化工業株式会社)、NCL−100、NCL−210(以上、谷口石油株式会社);E.P.X−1(富士興産株式会社)等を使用することができる。   Examples of the refined mineral oil include naphthenic refined mineral oil, paraffin refined mineral oil, and aromatic refined mineral oil. More specifically, as the refined mineral oil, for example, SUN40N, SUN100N, SUN500N, SUN2300N, SUNPAR (registered trademark) 110, SUNPAR115, SUNPAR150 (and above, Nippon Sun Oil Co., Ltd.); SNH-95 and SNH-220 (and above) Sankyo Oil Chemical Co., Ltd.), NCL-100, NCL-210 (above, Taniguchi Oil Co., Ltd.); EPX-1 (Fuji Kosan Co., Ltd.), and the like can be used.

<脂肪酸>
脂肪酸としては、炭素数12以上、20以下のものを用いる。炭素数12以上の脂肪酸を用いることにより、境界潤滑性が向上し、アルミニウム材の表面に形成される吸着膜が強靱になり、アルミニウム材の表面欠陥の発生をより抑制することができる。また、炭素数20以下の脂肪酸を用いることにより、熱間圧延油中に脂肪酸が溶解し易くなり、脂肪酸の添加による表面欠陥の抑制効果が得られ易くなる。
<Fatty acid>
As the fatty acid, one having 12 to 20 carbon atoms is used. By using a fatty acid having 12 or more carbon atoms, boundary lubricity is improved, the adsorption film formed on the surface of the aluminum material becomes tough, and the occurrence of surface defects in the aluminum material can be further suppressed. Further, by using a fatty acid having 20 or less carbon atoms, the fatty acid is easily dissolved in the hot rolling oil, and the effect of suppressing surface defects due to the addition of the fatty acid is easily obtained.

脂肪酸は、飽和脂肪酸であってもよいし、不飽和脂肪酸であってもよい。また、これらの脂肪酸における炭化水素鎖の構造は、直鎖構造、分岐鎖構造または環状構造のいずれであってもよい。より具体的には、脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸等を使用することができる。   The fatty acid may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid. Moreover, the structure of the hydrocarbon chain in these fatty acids may be any of a straight chain structure, a branched chain structure, or a cyclic structure. More specifically, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, eicosenoic acid and the like can be used as the fatty acid.

熱間圧延油中の脂肪酸の濃度は、2質量%〜16質量%であることが好ましい。脂肪酸の濃度を2質量%以上にすることにより、熱間圧延時に発生したアルミ粉がクーラント中の油滴内部に保持されやすくなる。その結果、圧延機周辺、アルミニウム材表面、圧延後の圧延板表面を汚すことをより防止することができる。また、脂肪酸の濃度を16質量%以下にすることで熱間圧延油を長期間使用する際に酸化劣化で発生する低級酸の発生を抑制することができる。   The concentration of the fatty acid in the hot rolling oil is preferably 2% by mass to 16% by mass. By making the concentration of the fatty acid 2% by mass or more, the aluminum powder generated during hot rolling is easily held inside the oil droplets in the coolant. As a result, it is possible to further prevent the periphery of the rolling mill, the aluminum material surface, and the rolled plate surface after rolling from being soiled. Moreover, generation | occurrence | production of the lower acid which generate | occur | produces by oxidative degradation when using hot rolling oil for a long period of time can be suppressed by making the density | concentration of a fatty acid 16 mass% or less.

<油性剤>
油性剤は、天然油脂及び合成エステルの少なくとも一方からなる。つまり、油性剤としては、天然油脂又は合成エステルを用いたり、天然油脂と合成エステルの両方を用いることができる。
<Oil agent>
The oily agent consists of at least one of natural fats and oils and synthetic esters. That is, as the oily agent, natural fats and oils or synthetic esters can be used, or both natural fats and oils and synthetic esters can be used.

熱間圧延油中の油性剤の濃度は、15質量%〜35質量%であることが好ましい。油性剤の濃度を15質量%以上にすることにより、アルミニウム材の表面欠陥の発生をより十分に抑制することができる。35質量%以下にすることにより、油性剤の使用量の増大に伴う熱間圧延油の製造費の増大を防止することができる。つまり、熱間圧延油が工業用途により適したものになる。   The concentration of the oiliness agent in the hot rolling oil is preferably 15% by mass to 35% by mass. By setting the concentration of the oily agent to 15% by mass or more, occurrence of surface defects of the aluminum material can be more sufficiently suppressed. By setting it as 35 mass% or less, the increase in the manufacturing cost of hot rolling oil accompanying the increase in the usage-amount of an oiliness agent can be prevented. That is, the hot rolling oil becomes more suitable for industrial use.

油性剤は、熱間圧延時に圧延ロールとアルミニウム材の摺動部において、主としてアルミニウム材表面に多層吸着膜を形成し、圧延ロールとアルミニウム材の直接接触を抑止することができる。これにより、アルミニウム材の表面欠陥を抑制することができる。多層吸着膜は吸着した分子の蒸発エンタルピーに相当した熱エネルギーが加わると脱着すると考えられている。このため、蒸発し難く、加熱残分が多い油性剤を用いることで油性剤による吸着膜を厚く形成することができる。したがって、圧延ロールとアルミニウム材との潤滑性を向上させ、かつ、アルミニウム材の表面欠陥を抑制することができる。特に熱間圧延中の摩擦発熱が大きく、変形抵抗が大きいアルミニウム材を熱間圧延する場合は、前記特性を有する油性剤を用いることが好ましい。   The oil-based agent can form a multilayer adsorbing film mainly on the surface of the aluminum material at the sliding portion between the rolling roll and the aluminum material during hot rolling, thereby suppressing direct contact between the rolling roll and the aluminum material. Thereby, the surface defect of an aluminum material can be suppressed. The multilayer adsorbed film is considered to desorb when heat energy corresponding to the evaporation enthalpy of the adsorbed molecule is applied. For this reason, it is possible to form a thick adsorption film by using an oily agent that is difficult to evaporate and has a large amount of heating residue. Therefore, the lubricity between the rolling roll and the aluminum material can be improved, and surface defects of the aluminum material can be suppressed. In particular, when an aluminum material having a large frictional heat generation during hot rolling and a large deformation resistance is hot rolled, it is preferable to use an oily agent having the above characteristics.

熱間圧延油が前述の油性剤や脂肪酸を含有することにより、単にアルミニウム材上に油分が残存するだけでなく、油分中に合成エステルや天然油脂及び脂肪酸による境界潤滑性を有した多層吸着膜による潤滑性を保つことができるため、表面欠陥の発生がより十分に抑制された圧延板を製造することができる。   The hot rolling oil contains the oily agent and fatty acid described above, so that not only oil remains on the aluminum material, but also a multilayer adsorbing film having boundary lubricity due to synthetic ester, natural fat and fatty acid and fatty acid in the oil. Therefore, it is possible to manufacture a rolled sheet in which generation of surface defects is more sufficiently suppressed.

(合成エステル)
合成エステルとしては、数平均分子量が650以上であり、かつ分子中に水酸基を1つ以上有するものを用いることができる。また、合成エステルとしては、数平均分子量が850以上のものを用いることができる。合成エステルの数平均分子量が850以上の場合には、必ずしも水酸基を有するものを用いる必要はないが、水酸基を有するものを用いてもよい。
(Synthetic ester)
As the synthetic ester, those having a number average molecular weight of 650 or more and having one or more hydroxyl groups in the molecule can be used. As the synthetic ester, those having a number average molecular weight of 850 or more can be used. When the number average molecular weight of the synthetic ester is 850 or more, it is not always necessary to use one having a hydroxyl group, but one having a hydroxyl group may be used.

数平均分子量が650以上であり、かつ分子中に水酸基を1つ以上有する合成エステルは、分子量が大きいだけでなく、水酸基によって分子間に水素結合が形成されるため、相乗的に蒸発し難くなる。これにより、油性剤の加熱残分が増加する。その結果、潤滑性が向上し、アルミニウム材の表面欠陥の発生をより抑制することができる。   Synthetic esters having a number average molecular weight of 650 or more and having one or more hydroxyl groups in the molecule are not only large in molecular weight, but also form hydrogen bonds between the molecules by the hydroxyl groups, so that they are difficult to evaporate synergistically. . Thereby, the heating residue of an oily agent increases. As a result, lubricity is improved and the occurrence of surface defects in the aluminum material can be further suppressed.

数平均分子量が850以上の合成エステルは、分子量が十分に大きいため蒸発し難くなる。これにより、油性剤の加熱残分が増加する。その結果、潤滑性が向上し、アルミニウム材の表面欠陥の発生をより抑制することができる。合成エステルとしては、例えばアルコールとカルボン酸との縮合反応によって得られるカルボン酸エステルを使用することができる。   A synthetic ester having a number average molecular weight of 850 or more is difficult to evaporate because the molecular weight is sufficiently large. Thereby, the heating residue of an oily agent increases. As a result, lubricity is improved and the occurrence of surface defects in the aluminum material can be further suppressed. As the synthetic ester, for example, a carboxylic acid ester obtained by a condensation reaction between an alcohol and a carboxylic acid can be used.

・合成エステルにおけるカルボン酸由来の成分
縮合反応に供するカルボン酸としては、飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸の少なくとも一方を用いることができる。これらの飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸としては、1種の化合物を用いてもよいし、2種以上の化合物を組み合わせて用いることができる。これらの化合物における炭化水素鎖の構造は、直鎖構造、分岐鎖構造または環状構造のいずれであってもよい。また、カルボン酸は一塩基酸であってもよいし、二塩基酸及びそれ以上の電離可能なプロトンを備えた多塩基酸であってもよい。
-Component derived from carboxylic acid in synthetic ester As carboxylic acid to be subjected to the condensation reaction, at least one of a saturated fatty acid and an unsaturated fatty acid can be used. As these saturated fatty acids and unsaturated fatty acids, one type of compound may be used, or two or more types of compounds may be used in combination. The structure of the hydrocarbon chain in these compounds may be a straight chain structure, a branched chain structure, or a cyclic structure. The carboxylic acid may be a monobasic acid or a dibasic acid and a polybasic acid having more ionizable protons.

合成エステルにおける、カルボン酸に由来する構成単位の炭素数は12以上23以下であることが好ましい。カルボン酸に由来する構成単位の炭素数は12以上とすることにより、圧延ロールとアルミニウム材との間の摩擦をより低減することができる。また、カルボン酸に由来する構成単位の炭素数は23以下とすることにより、熱間圧延油の粘度の増大を抑制することができる。それ故、カルボン酸に由来する構成単位の炭素数を前記特定の範囲とすることにより、熱間圧延油の粘度の増大に伴う取り扱い性の悪化を回避しつつ、圧延ロールとアルミニウム材との間の摩擦をより低減することができる。   In the synthetic ester, the structural unit derived from the carboxylic acid preferably has 12 or more and 23 or less carbon atoms. By setting the carbon number of the structural unit derived from carboxylic acid to 12 or more, the friction between the rolling roll and the aluminum material can be further reduced. Moreover, the increase in the viscosity of hot rolling oil can be suppressed by making carbon number of the structural unit derived from carboxylic acid into 23 or less. Therefore, by making the carbon number of the structural unit derived from the carboxylic acid within the specific range, while avoiding the deterioration of the handleability associated with the increase in the viscosity of the hot rolling oil, between the rolling roll and the aluminum material. The friction can be further reduced.

合成エステルを構成するカルボン酸としては、より具体的には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、ベヘン酸、エルカ酸等を使用することができる。   More specifically, the carboxylic acid constituting the synthetic ester is capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, eicosenoic acid, behen. Acid, erucic acid and the like can be used.

・合成エステルにおけるアルコール由来の成分
また、縮合反応に供するアルコールとしては、多価アルコールを用いることができる。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等を用いることができる。圧延ロールとアルミニウム材との摩擦をより低減する観点からは、多価アルコールとしては、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、及びペンタエリスリトールからなる群より選ばれる少なくとも1種を使用することが好ましい。
-Alcohol-derived component in synthetic ester Moreover, polyhydric alcohol can be used as alcohol used for a condensation reaction. As the polyhydric alcohol, for example, ethylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and the like can be used. From the viewpoint of further reducing the friction between the rolling roll and the aluminum material, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of neopentyl glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol as the polyhydric alcohol.

アルコールとして多価アルコールを用いる場合、合成エステルは、多価アルコールの全ての水酸基がエステル化されたフルエステルであってもよく、多価アルコールの一部の水酸基がエステル化された部分エステルであってもよい。   When a polyhydric alcohol is used as the alcohol, the synthetic ester may be a full ester in which all the hydroxyl groups of the polyhydric alcohol are esterified, or a partial ester in which some of the hydroxyl groups of the polyhydric alcohol are esterified. May be.

合成エステルとしては、より具体的には、ペンタエリスリトールジオレイン酸エステル、トリメチロールプロパンジオレイン酸エステル、トリメチロールプロパントリパルミチン酸エステル,トリメチロールプロパントリステアリン酸エステル、トリメチロールプロパントリオレイン酸エステル、ペンタエリスリトールテトララウリン酸エステル、ペンタエリスリトールテトラミリスチン酸エステル、ペンタエリスリトールテトラパルミチン酸エステル、ペンタエリスリトールテトラステアリン酸エステル、ペンタエリスリトールテトラオレイン酸エステル、ペンタエリスリトールトリステアリン酸エステル、ペンタエリスリトールトリオレイン酸エステルを好適に用いることができる。これらの合成エステルは、1種の化合物を用いてもよいし、2以上の化合物を組み合わせて用いてもよい。   More specifically, as the synthetic ester, pentaerythritol dioleate, trimethylolpropane dioleate, trimethylolpropane tripalmitate, trimethylolpropane tristearate, trimethylolpropane trioleate, Pentaerythritol tetralaurate, pentaerythritol tetramyristate, pentaerythritol tetrapalmitate, pentaerythritol tetrastearate, pentaerythritol tetraoleate, pentaerythritol tristearate, pentaerythritol trioleate Can be used. These synthetic esters may be used as a single compound or in combination of two or more compounds.

(天然油脂)
天然油脂としては、これを構成する脂肪酸の内、炭素数が18以上の脂肪酸を合計量が脂肪酸組成の55%以上であるものを用いることが好ましい。この場合には、天然油脂の分子量が十分に大きくなるため蒸発し難くなる。これにより、油性剤の加熱残分が増加する。その結果、潤滑性を向上させ、アルミニウム材の表面欠陥の発生をより抑制することができる。
(Natural oil)
As the natural fats and oils, it is preferable to use fatty acids having 18 or more carbon atoms, the total amount of which is 55% or more of the fatty acid composition. In this case, since the molecular weight of the natural fat becomes sufficiently large, it is difficult to evaporate. Thereby, the heating residue of an oily agent increases. As a result, the lubricity can be improved and the occurrence of surface defects in the aluminum material can be further suppressed.

天然油脂としては、具体的には、豚脂、牛脂、菜種油、パーム油を好適に用いることができる。天然油脂は、1種類を用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As natural fats and oils, specifically, pork fat, beef tallow, rapeseed oil and palm oil can be suitably used. One type of natural fat / oil may be used, or two or more types may be used in combination.

<非イオン性乳化剤>
熱間圧延油は、さらに非イオン性乳化剤を含有することができる。熱間圧延油中の非イオン性乳化剤の含有量は、0.70〜5.0質量%であることが好ましい。非イオン性乳化剤の含有量を0.70質量%以上にすることにより、クーラントの乳化安定性を適度に高めると共に、クーラントの表面張力を適度に低下させることができる。クーラントの乳化安定性及び表面張力をより好適な範囲にする観点からは、非イオン性乳化剤の含有量を0.90質量%以上とすることが好ましい。非イオン性乳化剤の含有量を5.0質量%以下にすることにより、油滴粒径を過剰に小さくなることが無いため、プレートアウト性を向上させることができる。
<Nonionic emulsifier>
The hot rolling oil can further contain a nonionic emulsifier. The content of the nonionic emulsifier in the hot rolling oil is preferably 0.70 to 5.0% by mass. By setting the content of the nonionic emulsifier to 0.70% by mass or more, the emulsion stability of the coolant can be appropriately increased and the surface tension of the coolant can be appropriately decreased. From the viewpoint of making the emulsion stability and surface tension of the coolant more suitable ranges, the content of the nonionic emulsifier is preferably 0.90% by mass or more. By setting the content of the nonionic emulsifier to 5.0% by mass or less, the particle size of the oil droplet is not excessively reduced, so that the plate-out property can be improved.

非イオン性乳化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレン分岐デシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシアルキレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシアルキレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンオレイルセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等を使用することができる。これらの化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Nonionic emulsifiers include, for example, polyoxyalkylene branched decyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyalkylene tridecyl ether, polyoxyethylene styrenated phenyl ether, polyoxyethylene isodecyl ether, polyoxyethylene lauryl ether , Polyoxyalkylene lauryl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene oleyl cetyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycol, Polyoxyethylene fatty acid esters and the like can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

<アニオン性乳化剤>
熱間圧延油は、さらにアニオン性乳化剤を含有することができる。アニオン性乳化剤としてはアルカノールアミンを用いることができる。熱間圧延油中のアニオン性乳化剤の含有量は、例えば0.10〜1.0質量%とすることができる。この場合には、クーラントの乳化安定性を調節し、プレートアウト量をより多くするとともに、圧延ロールとアルミニウム材との間に形成される油膜の厚みのむらをより低減することができる。その結果、圧延ロールとアルミニウム材との間の摩擦をより低減することができる。
<Anionic emulsifier>
The hot rolling oil can further contain an anionic emulsifier. Alkanolamine can be used as the anionic emulsifier. The content of the anionic emulsifier in the hot rolling oil can be, for example, 0.10 to 1.0% by mass. In this case, the emulsion stability of the coolant can be adjusted to increase the plate-out amount, and the unevenness in the thickness of the oil film formed between the rolling roll and the aluminum material can be further reduced. As a result, the friction between the rolling roll and the aluminum material can be further reduced.

アルカノールアミンとしては、例えば、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、プロピルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、エタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジプロピルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン等を使用することができる。これらの化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   As the alkanolamine, for example, triethanolamine, diethanolamine, methyldiethanolamine, ethyldiethanolamine, propyldiethanolamine, butyldiethanolamine, ethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, dipropylethanolamine, dibutylethanolamine can be used. it can. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

<その他の添加剤>
熱間圧延油中には、更に、熱間圧延油の酸化を抑制するための酸化防止剤、熱間圧延油の腐敗を抑制するための防腐剤、圧延時の潤滑性を向上するための極圧剤等が含まれていてもよい。酸化防止剤としては、例えば、アルキルフェノール類、芳香族アミン類、硫化油脂及び硫化オレフィン等の硫黄化合物等を用いることができる。防腐剤としては、例えば、フェノール系化合物、ホルムアルデヒド供与体化合物、サルチルアニリド系化合物等を用いることができる。極圧剤としては、例えば、トリクレジルフォスフェート及びジラウリル水素化ホスファイト等のリン化合物、硫化油脂及び硫化オレフィン等の硫黄化合物等を用いることができる。
<Other additives>
The hot rolling oil further includes an antioxidant for suppressing the oxidation of the hot rolling oil, an antiseptic for suppressing the decay of the hot rolling oil, and an electrode for improving the lubricity during rolling. A pressure agent or the like may be included. As the antioxidant, for example, sulfur compounds such as alkylphenols, aromatic amines, sulfurized fats and oils and sulfurized olefins can be used. As preservatives, for example, phenol compounds, formaldehyde donor compounds, saltyl anilide compounds and the like can be used. Examples of the extreme pressure agent include phosphorus compounds such as tricresyl phosphate and dilauryl hydrogenated phosphite, sulfur compounds such as sulfurized fats and oils and sulfurized olefins, and the like.

<動粘度>
熱間圧延油の温度40℃における動粘度は、30cSt以上、160cSt以下である。動粘度がこの範囲にあるため、アルミニウム材が圧延ロールに噛みこまれる際に必要量の熱間圧延油を摺動部に導入することができ、潤滑性を担保し、表面欠陥発生を抑制するのに必要な油膜厚さ熱間圧延油を保管するタンクからエマルションを作製するための予備タンクへの送液が容易になる。つまり、生産性がより向上する。
<Kinematic viscosity>
The kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. of the hot rolling oil is 30 cSt or more and 160 cSt or less. Since the kinematic viscosity is in this range, the required amount of hot rolling oil can be introduced into the sliding part when the aluminum material is caught in the rolling roll, ensuring lubricity and suppressing the occurrence of surface defects. Therefore, it is easy to feed the liquid from the tank storing the hot-rolled oil necessary for the preparation to the reserve tank for preparing the emulsion. That is, productivity is further improved.

[クーラント]
熱間圧延油と水とを混合し、水中に熱間圧延油の油滴を分散させることにより、クーラントを調製することができる。クーラントにおける熱間圧延油の含有量は、3〜10体積%である。これにより、熱間圧延時の潤滑性を適正な範囲に保つことができる。熱間圧延油の含有量が3体積%未満の場合には、圧延ロールの表面に付着する熱間圧延油の量が不足するため、圧延ロールとアルミニウム材との間の摩擦の増大を招くおそれがある。一方、熱間圧延油の含有量が10体積%を超える場合には、相対的に水の量が不足するため、圧延ロールの冷却効率が低下するおそれがある。圧延ロールの冷却効率をより向上させる観点からは、熱間圧延油の含有量を8体積%以下とすることが好ましい。
[Coolant]
A coolant can be prepared by mixing hot rolling oil and water and dispersing oil droplets of the hot rolling oil in water. The content of hot rolling oil in the coolant is 3 to 10% by volume. Thereby, the lubricity at the time of hot rolling can be maintained in an appropriate range. When the content of hot rolling oil is less than 3% by volume, the amount of hot rolling oil adhering to the surface of the rolling roll is insufficient, which may increase friction between the rolling roll and the aluminum material. There is. On the other hand, when the content of the hot rolling oil exceeds 10% by volume, the amount of water is relatively insufficient, so that the cooling efficiency of the rolling roll may be reduced. From the viewpoint of further improving the cooling efficiency of the rolling roll, the content of hot rolling oil is preferably 8% by volume or less.

また、クーラント中に分散した熱間圧延油の油滴のメジアン径は1〜7μmである。これにより、熱間圧延時の潤滑性を適度に高めるとともに、エマルションを安定化させることができる。油滴のメジアン径が1μm未満の場合には、熱間圧延中に、クーラント中の油滴と圧延ロールの表面との間に沸騰膜が生じやすくなる。そのため、圧延ロールへ供給される熱間圧延油の量が不足し、潤滑性の低下を招くおそれがある。一方、油滴のメジアン径が7μmを超える場合には、エマルション中の油滴が浮力によって浮上しやすくなり、場合によっては熱間圧延油と水とが分離するおそれがある。   The median diameter of the hot-rolled oil droplets dispersed in the coolant is 1 to 7 μm. Thereby, while improving lubricity at the time of hot rolling moderately, an emulsion can be stabilized. When the median diameter of the oil droplets is less than 1 μm, a boiling film is likely to form between the oil droplets in the coolant and the surface of the rolling roll during hot rolling. Therefore, the amount of hot rolling oil supplied to the rolling roll is insufficient, and there is a possibility that the lubricity is lowered. On the other hand, when the median diameter of the oil droplets exceeds 7 μm, the oil droplets in the emulsion easily float due to buoyancy, and in some cases, the hot rolling oil and water may be separated.

上述した油滴のメジアン径は、レーザ回折/散乱法により得られた体積基準での粒度分布における累積中位径である。油滴のメジアン径の測定には、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(例えば、株式会社堀場製作所製「LA−950」)を用いることができる。   The median diameter of the oil droplets described above is the cumulative median diameter in the volume-based particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method. A laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (for example, “LA-950” manufactured by Horiba, Ltd.) can be used to measure the median diameter of oil droplets.

熱間圧延油、クーラントは、焼きなまし材の室温での0.2%耐力が90MPa以上であるアルミニウム合金の圧延に用いることが好ましい。この場合には、高強度合金からなるアルミニウム合金の圧延時にも、表面欠陥の発生が抑制され、アルミニウム粉の発生量を少なくできるという効果が顕著に得られる。   The hot rolling oil and coolant are preferably used for rolling an aluminum alloy in which the 0.2% proof stress at room temperature of the annealed material is 90 MPa or more. In this case, even when an aluminum alloy made of a high-strength alloy is rolled, the effect of suppressing the generation of surface defects and reducing the amount of aluminum powder generated can be obtained.

圧延中の変形抵抗は一般に降伏応力の2/√3倍となることが知られているが、アルミニウムは通常明確な降伏を示さないので、0.2%耐力で代替される。この0.2%耐力は相当歪や歪速度及び温度の関数で与えられるが、室温下で0.2%耐力が高い材料は、熱間圧延温度においても高い値を示す。   It is known that the deformation resistance during rolling is generally 2 / √3 times the yield stress, but aluminum usually does not show a clear yield and is replaced by 0.2% yield strength. The 0.2% yield strength is given as a function of the equivalent strain, strain rate, and temperature, but a material having a high 0.2% yield strength at room temperature exhibits a high value even at the hot rolling temperature.

室温での0.2%耐力が90MPa以上のアルミニウム材としては、例えばJIS A5182がある。一方、室温での0.2%耐力が90MPa未満のアルミニウム材としては、JIS A3104、A1050等がある。JIS A5182とJIS A3104、JIS A5182とJIS A1050とは、いずれも、材料温度400℃、圧下率50%で圧延するときの圧延荷重において300MPa以上の差を生じうる。   An example of an aluminum material having a 0.2% proof stress at room temperature of 90 MPa or more is JIS A5182. On the other hand, examples of the aluminum material having a 0.2% proof stress at room temperature of less than 90 MPa include JIS A3104 and A1050. Any of JIS A5182 and JIS A3104, JIS A5182 and JIS A1050 can cause a difference of 300 MPa or more in rolling load when rolling at a material temperature of 400 ° C. and a reduction ratio of 50%.

圧延荷重が高い場合、熱間圧延の圧延ロールとアルミニウム材の摺動部に導入される熱間圧延油量が減少し、潤滑条件が過酷となる。そのため、加工中の摩擦係数や先進率が高い値を取りやすくなる。このため、先進率で計算される圧延ロールとアルミニウム材との間の滑り速度、圧延中の動摩擦係数と圧延荷重との積から計算される圧延ロールとアルミニウム材との摺動部の摩擦発熱が大きくなる(式(1)参照)。   When the rolling load is high, the amount of hot rolling oil introduced into the hot rolling mill roll and the sliding portion of the aluminum material decreases, and the lubrication conditions become severe. Therefore, it becomes easy to take the value with a high friction coefficient and advanced rate during a process. For this reason, the frictional heat generation of the sliding part between the rolling roll and the aluminum material calculated from the product of the sliding speed between the rolling roll and the aluminum material calculated at the advanced rate, the dynamic friction coefficient during rolling and the rolling load is calculated. It becomes larger (see formula (1)).

実際に、理論式(式(2)参照)で計算した摩擦発熱によるアルミニウム材表面温度上昇を比較すると、0.2%耐力が90MPa以上であるJIS A5182は、0.2%耐力が90MPa未満のJIS A3104やA1050と比べて30℃以上高温となり、非常に過酷な圧延条件となる。   Actually, when comparing the aluminum material surface temperature rise due to frictional heat generation calculated by the theoretical formula (see formula (2)), JIS A5182 having a 0.2% proof stress of 90 MPa or more has a 0.2% proof stress of less than 90 MPa. Compared with JIS A3104 and A1050, the temperature is higher by 30 ° C. or more, resulting in very severe rolling conditions.

熱間圧延時のアルミニウム材の表面温度上昇はアルミニウム材表面に吸着していた油性剤を脱着させ、潤滑性の低下、ひいてはアルミニウム材の表面欠陥発生の原因となる。一般にアルミニウム用熱間圧延油に含まれる油性剤には天然油脂やポリオールエステルと呼ばれるエステルが用いられる。このエステルはアルミニウム材に多層吸着し、強固な吸着膜を形成することで、アルミニウム材と圧延ロールの直接接触を防ぎ、潤滑性向上とアルミニウム材の表面欠陥を抑制している。   An increase in the surface temperature of the aluminum material during hot rolling causes the oily agent adsorbed on the surface of the aluminum material to be desorbed, resulting in a decrease in lubricity and, in turn, the occurrence of surface defects in the aluminum material. In general, an oily agent contained in the hot rolled oil for aluminum is an ester called natural fat or polyol ester. This ester is multilayer adsorbed on the aluminum material to form a strong adsorbed film, thereby preventing direct contact between the aluminum material and the rolling roll, thereby improving lubricity and suppressing surface defects of the aluminum material.

0.2%耐力が90MPa未満のアルミニウム材では摩擦発熱が小さいため、分子量が小さく蒸発が比較的容易なエステルであっても吸着膜を維持することができるが、0.2%耐力が90MPa以上のアルミニウム材は摩擦発熱が大きく、分子量が小さく蒸発が比較的容易なエステルでは吸着膜を維持することが困難になる。   An aluminum material having a 0.2% proof stress of less than 90 MPa has a small frictional heat generation, so that an adsorbed film can be maintained even with an ester having a low molecular weight and relatively easy evaporation, but the 0.2% proof stress is 90 MPa or more. Such an aluminum material has a large frictional heat generation, and it is difficult to maintain an adsorbed film with an ester having a small molecular weight and relatively easy evaporation.

このような0.2%耐力が90MPa以上のアルミニウム材表面の局所的な高温で、圧延ロールとアルミニウム材との間に熱間圧延油の油膜を保つためには、圧延ロールとアルミニウム材の摺動部に導入される熱間圧延油量を高め、更に、高温下で蒸発し難い性質を有することが必要となる。前記構成の熱間圧延油により、0.2%耐力が90MPa以上のアルミニウム材の圧延においても、熱間圧延油量を高め、蒸発を抑制することが可能になる。   In order to maintain a hot rolling oil film between the rolling roll and the aluminum material at such a local high temperature on the surface of the aluminum material having a 0.2% proof stress of 90 MPa or more, the rolling roll and the aluminum material are slid. It is necessary to increase the amount of hot-rolled oil introduced into the moving part and to have a property that is difficult to evaporate at high temperatures. With the hot rolling oil having the above-described configuration, it is possible to increase the amount of hot rolling oil and suppress evaporation even when rolling an aluminum material having a 0.2% proof stress of 90 MPa or more.

[アルミニウム圧延板]
前記構成の熱間圧延油を用いて熱間圧延を行うことにより、アルミニウム板と、その表面に付着した油分とを有するアルミニウム圧延板が得られる。このアルミニウム板における油分の付着量(つまり、残存量)は20〜100mg/m2であることが好ましい。前記熱間圧延油を用いて熱間圧延を行うことにより、焼きなまし材の室温下の0.2%耐力が90Mpa以上の高強度合金の熱間圧延後の材料表面上に油分を20〜100mg/m2残存させることができる。そのため、潤滑膜によって潤滑を維持することができる。加えて、油膜厚さが保たれることで、熱間圧延中の動摩擦係数、先進率並びに荷重が低下するため、摩擦発熱が小さくなり、相乗的に表面欠陥発生を抑制することができる。
[Aluminum rolled sheet]
By performing hot rolling using the hot rolling oil having the above configuration, an aluminum rolled plate having an aluminum plate and an oil component attached to the surface thereof is obtained. The adhesion amount (that is, the remaining amount) of oil in this aluminum plate is preferably 20 to 100 mg / m 2 . By performing the hot rolling using the hot rolling oil, the oil content is 20 to 100 mg / min on the surface of the material after hot rolling of the high strength alloy whose 0.2% proof stress at room temperature of the annealed material is 90 Mpa or more. m 2 can remain. Therefore, lubrication can be maintained by the lubricating film. In addition, since the oil film thickness is maintained, the dynamic friction coefficient, the advanced rate, and the load during hot rolling are reduced, so that the frictional heat generation is reduced and the generation of surface defects can be suppressed synergistically.

熱間圧延後の材料表面の油分に付着量を20mg/m2以上にすることにより、熱間圧延中にアルミニウム材と圧延ロール間との凝着を十分に抑制することができ、アルミニウム材の表面欠陥をより抑制することができる。油分の付着量を100mg/m2以下にすることにより、圧延板上の油分が焦げ付いて、圧延板の表面が変色することを防止することができる。 By setting the amount of adhesion to the oil on the surface of the material after hot rolling to 20 mg / m 2 or more, adhesion between the aluminum material and the rolling roll can be sufficiently suppressed during hot rolling. Surface defects can be further suppressed. By making the adhesion amount of the oil content 100 mg / m 2 or less, it is possible to prevent the oil content on the rolled plate from being burnt and discoloring the surface of the rolled plate.

熱間圧延油及びこの熱間圧延油を含むクーラントの実施例について説明する。なお、本発明に係る熱間圧延油、クーラント、アルミニウム圧延板、その製造方法は以下の態様に限定されるものではなく、その要旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。   Examples of the hot rolling oil and the coolant containing the hot rolling oil will be described. In addition, the hot rolling oil, coolant, aluminum rolled sheet, and manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the following modes, and the configuration can be changed as appropriate without departing from the scope of the invention.

本例では、まず、表1〜表5に示す比率で各成分を混合し、熱間圧延油(実施例1〜23、比較例1〜12)を調製した。表1〜表5に記載した成分の具体的な内容は以下の通りである。   In this example, first, each component was mixed by the ratio shown in Table 1-Table 5, and hot-rolled oil (Examples 1-23, Comparative Examples 1-12) was prepared. Specific contents of the components described in Tables 1 to 5 are as follows.

・鉱油
VG22鉱油:ナフテン系精製鉱油(日本サン石油株式会社製、40℃における動粘度 20.6mm2/秒)
VG150鉱油:アロマ系精製鉱油(富士興産株式会社製、40℃における動粘度 164mm2/秒)
VG450鉱油:パラフィン系精製鉱油(日本サン石油株式会社製、40℃における動粘度 480.2mm2/秒)
Mineral oil VG22 mineral oil: naphthenic refined mineral oil (Nihon Sun Oil Co., Ltd., kinematic viscosity at 40 ° C. 20.6 mm 2 / sec)
VG150 mineral oil: Aroma-based refined mineral oil (manufactured by Fuji Kosan Co., Ltd., kinematic viscosity at 40 ° C., 164 mm 2 / sec)
VG450 mineral oil: refined paraffinic mineral oil (manufactured by Nippon San Oil Co., Ltd., kinematic viscosity at 40 ° C. 480.2 mm 2 / sec)

・油性剤
天然油脂1:精製パーム油(ミヨシ油脂株式会社製、炭素数18以上の脂肪酸の合計量が脂肪酸組成の55%)
天然油脂2:精製菜種油(ミヨシ油脂株式会社製、炭素数18以上の脂肪酸の合計量が脂肪酸組成の92%)
天然油脂3:やし油(カネダ油脂株式会社製、炭素数18以上の脂肪酸の合計量が脂肪酸組成の12%)
合成エステル1:トリメチロールプロパントリオレイン酸エステル(日油株式会社製、数平均分子量926、水酸基0個)
合成エステル2:ペンタエリスリトールトリオレイン酸エステル(日油化学製、数平均分子量928、水酸基1個)
合成エステル3:ペンタエリスリトールジオレイン酸エステル(日油化学製、数平均分子量665、水酸基2個)
合成エステル4:トリメチロールプロパントリラウリン酸エステル(日油化学製、数平均分子量760、水酸基0個)
・ Oil-based agent Natural fats and oils 1: Refined palm oil (made by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd., the total amount of fatty acids having 18 or more carbon atoms is 55% of the fatty acid composition)
Natural fat and oil 2: Refined rapeseed oil (manufactured by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd., the total amount of fatty acids having 18 or more carbon atoms is 92% of the fatty acid composition)
Natural fat and oil 3: Palm oil (manufactured by Kaneda Yushi Co., Ltd., the total amount of fatty acids having 18 or more carbon atoms is 12% of fatty acid composition)
Synthetic ester 1: Trimethylolpropane trioleate (manufactured by NOF Corporation, number average molecular weight 926, 0 hydroxyl group)
Synthetic ester 2: pentaerythritol trioleate (manufactured by NOF Chemical, number average molecular weight 928, one hydroxyl group)
Synthetic ester 3: Pentaerythritol dioleate (manufactured by NOF Chemical, number average molecular weight 665, two hydroxyl groups)
Synthetic ester 4: Trimethylolpropane trilaurate (manufactured by NOF Chemical, number average molecular weight 760, 0 hydroxyl groups)

・脂肪酸
オレイン酸(和光純薬工業株式会社製、炭素数18)
ラウリン酸(和光純薬工業株式会社製、炭素数12)
アラキジン酸(和光純薬工業株式会社製、炭素数20)
カプリン酸(和光純薬工業株式会社製、炭素数10)
ベヘン酸(和光純薬工業株式会社製、炭素数22)
・ Fatty acid oleic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., carbon number 18)
Lauric acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., carbon number 12)
Arachidic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., carbon number 20)
Capric acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., carbon number 10)
Behenic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., carbon number 22)

・非イオン性乳化剤
ポリエチレングリコールラウリルエーテル(第一工業製薬株式会社製、HLB13.8)
ポリエチレングリコールモノオレート(第一工業製薬株式会社製、HLB11.5)
ポリエチレングリコールジオレート(第一工業製薬株式会社製、HLB8.6)
-Nonionic emulsifier polyethylene glycol lauryl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., HLB13.8)
Polyethylene glycol monooleate (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., HLB11.5)
Polyethylene glycol diolate (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., HLB8.6)

・アニオン性乳化剤
トリエタノールアミン(三井化学株式会社製)
・ Anionic emulsifier triethanolamine (Mitsui Chemicals)

<熱間圧延油の評価>
以上のようにして準備した実施例1〜23、比較例1〜12について、JIS K2283に準拠した方法により、キャノン−フェンスケ粘度計を用いて40℃における動粘度を測定した。40℃における各熱間圧延油の動粘度は、表1〜表5に示した通りであった。
<Evaluation of hot rolling oil>
For Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 12 prepared as described above, the kinematic viscosity at 40 ° C. was measured by a method based on JIS K2283 using a Canon-Fenske viscometer. The kinematic viscosity of each hot rolling oil at 40 ° C. was as shown in Tables 1 to 5.

<クーラントの評価>
まず、イオン交換樹脂を用いて水道水に脱イオン処理を施し、25℃における導電率が10μS/cmである脱イオン水を作製した。このようにして得られた脱イオン水を分散媒とし、表1〜表5に示す濃度で分散媒中に実施例1〜23、比較例1〜12の各熱間圧延油を分散させてクーラントを調製した。次いで、このクーラントを用い、以下の方法により、乳化安定性、プレートアウト性、及び潤滑性の評価を行った。なお、本例において得られたクーラントは、いずれも水中油滴型のエマルションであった。実施例及び比較例における油滴の体積平均粒径は表1〜5に示す通りである。
<Evaluation of coolant>
First, deionization treatment was performed on tap water using an ion exchange resin, and deionized water having a conductivity of 10 μS / cm at 25 ° C. was produced. The deionized water thus obtained was used as a dispersion medium, and the hot rolling oils of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 12 were dispersed in the dispersion medium at the concentrations shown in Tables 1 to 5 to provide a coolant. Was prepared. Subsequently, using this coolant, evaluation of emulsion stability, plate-out property, and lubricity was performed by the following methods. The coolant obtained in this example was an oil-in-water emulsion. The volume average particle diameters of the oil droplets in Examples and Comparative Examples are as shown in Tables 1-5.

・乳化安定性
400mLのクーラントを注ぎ入れた分液ロートを65℃の恒温槽内に入れ、コックを下方に向けた状態で60分間を静置した。60分経過後、分液ロートのコックを開き、分液ロートの足から吐出されるクーラントのうち、最初に吐出される100mL及び最後に吐出される100mLを採取した。そして、最初に吐出された100mLのクーラントにおける熱間圧延油の濃度Vi[体積%]及び最後に吐出された100mLのクーラントにおける熱間圧延油の濃度Vf[体積%]を測定した。クーラントの乳化状態の安定性を示す乳化安定性指数ESIは、これらの熱間圧延油の濃度Vi及びVfを用いて下記式(3)により表すことができる。
ESI=Vi/Vf ・・・(3)
-Emulsification stability The separatory funnel into which 400 mL of coolant was poured was placed in a thermostatic bath at 65 ° C, and left for 60 minutes with the cock facing downward. After 60 minutes, the cock of the separating funnel was opened, and among the coolant discharged from the legs of the separating funnel, 100 mL discharged first and 100 mL discharged last were collected. Then, the hot-rolled oil concentration Vi [volume%] in the first discharged 100 mL coolant and the hot-rolled oil concentration Vf [volume%] in the finally discharged 100 mL coolant were measured. The emulsification stability index ESI indicating the stability of the emulsified state of the coolant can be expressed by the following formula (3) using the concentrations Vi and Vf of these hot rolled oils.
ESI = Vi / Vf (3)

実施例、比較例の各熱間圧延油を含むクーラントの乳化安定性指数の値は、表6〜表8に示した通りであった。また、乳化安定性指数の値が0.8を超えた場合には、表1〜表4の「評価」欄に記号「◎」を、0.7以上0.8以下の場合には同欄に記号「○」を、0.7未満の場合には同欄に記号「×」を記載した。   The values of the emulsification stability index of the coolant containing each hot rolled oil in Examples and Comparative Examples were as shown in Tables 6 to 8. In addition, when the value of the emulsification stability index exceeds 0.8, the symbol “◎” appears in the “Evaluation” column of Tables 1 to 4, and when the value is 0.7 or more and 0.8 or less, the same column. The symbol “◯” is described in “”, and the symbol “X” is described in the same column when it is less than 0.7.

乳化安定性の評価においては、乳化安定性指数の値が1.0に近いほど油滴の合一が起こりにくく、油滴が沈降しにくいことを示している。それ故、乳化安定性指数の値が0.7以上である記号「◎」及び「○」の場合を、優れた乳化安定性を有し、クーラント中の油滴の合一を抑制できるため合格と判定した。また、乳化安定性指数の値が0.7未満である記号「×」の場合には、乳化安定性に劣り、クーラント中の油滴の合一が起こりやすいため不合格と判定した。   In the evaluation of the emulsion stability, the closer the emulsion stability index value is to 1.0, the less likely the oil droplets coalesce and the oil droplets hardly settle. Therefore, the symbols "◎" and "○" with an emulsification stability index value of 0.7 or higher have excellent emulsification stability and can pass coalescence of oil droplets in the coolant. It was determined. Moreover, when the value of the emulsification stability index was less than 0.7, the symbol “x” was judged to be unacceptable because the emulsification stability was poor and coalescence of oil droplets in the coolant was likely to occur.

・プレートアウト量
長さ80mm、幅25mm、厚さ5mmのアルミニウムブロックを準備し、このアルミニウムブロックの温度を100℃に維持した状態で、65℃まで加温したクーラントをアルミニウムブロックに吹き付けた。クーラントの吹き付け条件は、吐出圧0.3MPa、吐出時間10ミリ秒とした。アルミニウムブロックを冷却した後、デシケータ内でクーラントを23時間乾燥させ、クーラント中の水分を除去した。乾燥後のアルミニウムブロックに付着した各熱間圧延油の質量(単位:g)を測定した。そして、この熱間圧延油の質量を単位面積当たりの質量に換算した値(単位:g/m2)をプレートアウト量とした。
-Plate-out amount An aluminum block having a length of 80 mm, a width of 25 mm, and a thickness of 5 mm was prepared, and with the temperature of the aluminum block maintained at 100 ° C, coolant heated to 65 ° C was sprayed onto the aluminum block. The coolant spraying conditions were a discharge pressure of 0.3 MPa and a discharge time of 10 milliseconds. After cooling the aluminum block, the coolant was dried in a desiccator for 23 hours to remove moisture in the coolant. The mass (unit: g) of each hot rolling oil adhering to the aluminum block after drying was measured. And the value (unit: g / m < 2 >) which converted the mass of this hot rolling oil into the mass per unit area was made into plate-out amount.

実施例、比較例におけるプレートアウト量は、表6〜表8に示した通りであった。また、プレートアウト量が1.1g/m2を超えた場合には、表1〜表4の「評価」欄に記号「◎」を、0.7〜1.1g/m2の場合には同欄に記号「○」を、0.7g/m2未満の場合には同欄に記号「×」を記載した。 The plate-out amounts in Examples and Comparative Examples were as shown in Tables 6 to 8. Further, when the plate out amount exceeds 1.1 g / m 2, the symbol "◎" to "evaluation" column of Table 1 to Table 4, in the case of 0.7~1.1g / m 2 is The symbol “◯” is described in the same column, and the symbol “X” is described in the same column when it is less than 0.7 g / m 2 .

プレートアウト性の評価においては、プレートアウト量が多いほど圧延ロールと接触した際に解乳化が起こりやすく、圧延ロールの表面に多量の熱間圧延油を付着させることができることを示している。それ故、プレートアウト量が0.7g/m2以上である記号「◎」及び「○」の場合を、圧延ロールの表面に付着する熱間圧延油の量を多くできるため合格と判断した。また、プレートアウト量が0.7g/m2未満である記号「×」の場合には、圧延ロールの表面に付着する熱間圧延油の量が不足するおそれがあるため不合格と判断した。 In the evaluation of the plate-out property, the larger the plate-out amount, the easier the demulsification occurs when coming into contact with the rolling roll, indicating that a larger amount of hot rolling oil can be adhered to the surface of the rolling roll. Therefore, the case of the symbols “」 ”and“ ◯ ”having a plate-out amount of 0.7 g / m 2 or more was judged as acceptable because the amount of hot rolling oil adhering to the surface of the rolling roll can be increased. Further, in the case of the symbol “x” where the plate-out amount is less than 0.7 g / m 2 , the amount of hot rolling oil adhering to the surface of the rolling roll is likely to be insufficient, so that it was judged as rejected.

・耐力
熱間圧延に供するアルミニウム材の耐力は、焼きなました後のJIS A5052、A5082及びA5182合金の板厚5.0mmのアルミニウム材から、JIS Z2201の5号試験片を作製し、この試験片をJIS Z2231に準拠した引張試験にて評価した。耐力は0.2%永久伸びを示す値を用いた。その結果を表6〜表8に示す。
-Yield strength The proof strength of the aluminum material used for hot rolling is JIS A2202, A5082, and A5182 alloy aluminum plate with a thickness of 5.0 mm, and a JIS Z2201 No. 5 test piece is prepared. Evaluation was performed by a tensile test based on JIS Z2231. The yield strength used was a value indicating 0.2% permanent elongation. The results are shown in Tables 6-8.

・潤滑性(焼き付き温度)
JIS A5052、A5082及びA5182合金からなる幅40mm、長さ500mm、厚さ5.0mmのアルミニウム材10を準備し、20%の圧下率で予備圧延を行った。次に、板幅方向に測定したときの算術平均粗さRaが0.3〜0.4μmであり、かつ、最大高さRz=3.5〜4.0μmである一対の圧延ロール4(図1参照)を準備した。なお、圧延ロール4については、研磨紙を用いてロール表面を圧延方向に研磨することにより、前記の表面粗さに調整した。
・ Lubricity (Baking temperature)
An aluminum material 10 having a width of 40 mm, a length of 500 mm, and a thickness of 5.0 mm made of JIS A5052, A5082, and A5182 alloy was prepared and pre-rolled at a reduction rate of 20%. Next, a pair of rolling rolls 4 having an arithmetic average roughness Ra as measured in the sheet width direction of 0.3 to 0.4 μm and a maximum height Rz = 3.5 to 4.0 μm (see FIG. 1) was prepared. In addition, about the rolling roll 4, it adjusted to the said surface roughness by grind | polishing the roll surface in a rolling direction using abrasive paper.

一対の圧延ロール4(4a、4b)にクーラントを0.5L/分でかけながら、圧延ロール4にてアルミニウム材10の熱間圧延を行った。熱間圧延開始時の材料温度は300℃からピックアップインクルージョン状の表面欠陥(図2参照)が発生するまで25℃ずつ高めた。表面欠陥の有無は熱間圧延後の材料表面を走査型電子顕微鏡で観察することで判定した。図2に例示されるように、表面欠陥はファスナー様形態を示す。前述のように温度を25℃ずつ高めて、表面欠陥が最初に発生した熱間圧延開始時の材料温度を焼き付き温度とした。その結果を表6〜8に示す。なお、熱間圧延における圧延条件は以下の通りとした。
圧延速度:40m/min
圧下率:50%
The aluminum material 10 was hot-rolled with the rolling roll 4 while applying a coolant to the pair of rolling rolls 4 (4a, 4b) at 0.5 L / min. The material temperature at the start of hot rolling was increased from 300 ° C. by 25 ° C. until pick-up inclusion surface defects (see FIG. 2) occurred. The presence or absence of surface defects was determined by observing the material surface after hot rolling with a scanning electron microscope. As illustrated in FIG. 2, the surface defect exhibits a fastener-like configuration. As described above, the temperature was increased by 25 ° C., and the material temperature at the start of hot rolling at which surface defects first occurred was defined as the seizure temperature. The results are shown in Tables 6-8. In addition, the rolling conditions in hot rolling were as follows.
Rolling speed: 40 m / min
Reduction ratio: 50%

焼き付き温度が高いほど、材料表面温度が高い場合においても熱間圧延油による油膜が破断せず表面欠陥を抑止することができる。焼付き温度が375℃未満となる場合を耐焼き付き性が不足するため記号「×」、焼き付き温度375℃以上400℃未満となる場合を耐焼き付き性を十分に備えているとして記号「○」、焼き付き温度400℃以上を良好な耐焼き付き性を備えているとして記号「◎」として評価した。それ故、記号「◎」及び「○」の場合を表面欠陥を抑止できるため、合格であると判定した。また、記号「×」の場合を表面欠陥を生じさせる恐れがあるため、不合格であると判定した。   As the seizure temperature is higher, even when the material surface temperature is higher, the oil film due to the hot rolling oil is not broken and surface defects can be suppressed. When the seizure temperature is less than 375 ° C., the symbol “x” because the seizure resistance is insufficient, and when the seizure temperature is 375 ° C. or more and less than 400 ° C., the symbol “O” is sufficiently provided. A seizure temperature of 400 ° C. or higher was evaluated as “記号” as having good seizure resistance. Therefore, it was determined that the symbols “◎” and “◯” were acceptable because surface defects could be suppressed. Moreover, since there was a possibility of causing a surface defect in the case of the symbol “x”, it was determined to be unacceptable.

・アルミ粉付着性
まず、熱間圧延に供したクーラントにJIS A5052合金からなる幅20mm、長さ100mm、厚さ2.0mmのアルミニウム材を10秒間浸漬した。その後、アルミニウム材を100mLのエタノールで洗い流し、アルミニウム材の洗浄に使用したエタノールをポア径0.2μmのメンブレンフィルターでろ過した。メンブレンフィルター上に残存したアルミニウム粉を王水で酸分解した後、アルミニウム粉量を誘導結合プラズマ(つまりICP)発光分光分析装置で定量した。
Aluminum powder adhesion First, an aluminum material made of a JIS A5052 alloy having a width of 20 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 2.0 mm was immersed in a coolant subjected to hot rolling for 10 seconds. Thereafter, the aluminum material was washed away with 100 mL of ethanol, and the ethanol used for cleaning the aluminum material was filtered through a membrane filter having a pore diameter of 0.2 μm. After the aluminum powder remaining on the membrane filter was acid-decomposed with aqua regia, the amount of aluminum powder was quantified with an inductively coupled plasma (ie, ICP) emission spectroscopic analyzer.

実施例、比較例におけるアルミ粉付着量は、表6〜表8に示した通りであった。また、アルミ粉付着が0.3g/m2以下場合には、表6〜表8の「評価」欄に記号「◎」を、0.3g/m2を超えかつ0.5g/m2以下の場合には同欄に記号「○」を、0.5g/m2を超える場合には同欄に記号「×」を記載した。 The amount of aluminum powder adhered in Examples and Comparative Examples was as shown in Tables 6-8. When the aluminum powder adheres to 0.3 g / m 2 or less, the symbol “◎” in the “Evaluation” column of Tables 6 to 8 exceeds 0.3 g / m 2 and is 0.5 g / m 2 or less. In this case, the symbol “◯” was entered in the same column, and when it exceeded 0.5 g / m 2 , the symbol “X” was entered in the same column.

アルミ粉付着性の評価においては、アルミ粉付着量が多いほど熱間圧延時に発生するアルミ粉が多く、また、そのアルミ粉がアルミニウム材表面や熱間圧延機周辺に付着し易いことを示す。それ故、アルミ粉付着量が0.5g/m2以下である記号「○」及び「◎」の場合を、圧延ロールの表面アルミニウム材表面や熱間圧延機周辺に付着するアルミ粉量を少なくできるため合格と判断した。また、アルミ粉付着量が0.5g/m2を超える記号「×」の場合には、圧延ロールの表面アルミニウム材表面や熱間圧延機周辺に付着するアルミ粉量を増大させる恐れがあるため不合格と判断した。 In the evaluation of the aluminum powder adhesion, the larger the aluminum powder adhesion amount, the more aluminum powder is generated during hot rolling, and the aluminum powder is more likely to adhere to the surface of the aluminum material or around the hot rolling mill. Therefore, in the case of symbols “◯” and “◎” where the amount of aluminum powder adhering to 0.5 g / m 2 or less, the amount of aluminum powder adhering to the surface aluminum material surface of the rolling roll and the hot rolling mill is reduced. It was judged as acceptable because it was possible. In addition, in the case of the symbol “x” where the amount of aluminum powder adhering exceeds 0.5 g / m 2 , there is a risk of increasing the amount of aluminum powder adhering to the surface of the aluminum surface of the rolling roll or around the hot rolling mill. Judgment was rejected.

・板表面の残存油分量の測定
図3に例示されるように、熱間圧延後には、アルミニウム板2と、その表面に付着した油分3とを有する圧延板1が得られる。残存油分量の測定にあたっては、まず、前述の圧延試験において、材料温度400℃にて圧延した材料を圧延方向の長さが100mmになるように切断した。ヘキサンを入れたビーカー内で切断片を10分間超音波洗浄した。洗浄後のヘキサンをポア径0.45μmのメンブレンフィルターを用いて吸引ろ過し、そのろ液をビーカーにとり48時間養生乾燥させた。その後得られた残渣の重量を求め、その結果を残存油分量とした。その結果を表1〜表5に示す。
Measurement of residual oil content on plate surface As illustrated in FIG. 3, after hot rolling, a rolled plate 1 having an aluminum plate 2 and an oil component 3 attached to the surface is obtained. In measuring the residual oil content, first, in the rolling test described above, the material rolled at a material temperature of 400 ° C. was cut so that the length in the rolling direction was 100 mm. The cut piece was ultrasonically cleaned for 10 minutes in a beaker containing hexane. The washed hexane was suction filtered using a membrane filter having a pore diameter of 0.45 μm, and the filtrate was placed in a beaker and allowed to dry for 48 hours. Thereafter, the weight of the obtained residue was determined, and the result was defined as the residual oil content. The results are shown in Tables 1-5.

・圧延板の色調
材料温度400℃で熱間圧延後の圧延板の色調を目視観察した。その結果、表面に黄変がない場合には表6〜8中の「圧延板の色調」の欄に記号Aを、表面がわずかに黄変した場合には記号Bを、顕著に黄変した場合には記号Cを記載した。そして、記号A及び記号Bの場合を、圧延板表面の黄変を十分に抑制できているため合格と判定した。
-Color tone of rolled plate The color tone of the rolled plate after hot rolling at a material temperature of 400 ° C was visually observed. As a result, when there was no yellowing on the surface, the symbol A was marked in the column of “color tone of rolled sheet” in Tables 6 to 8, and when the surface was slightly yellowed, the symbol B was markedly yellowed. In this case, the symbol C is described. And the case of the symbol A and the symbol B was determined to be acceptable because yellowing on the surface of the rolled plate could be sufficiently suppressed.

・耐酸化性
600mlのクーラント中に鋳鉄の切り粉100gを添加した。このクーラント中に空気を吹き込みながら80℃の温度に100時間保持した後、クーラント中に生じたギ酸の量を測定した。各実施例、比較例のクーラント中に生じたギ酸の量は、表6〜表8に示した通りであった。また、表1〜表3中の「判定」欄には、ギ酸の量が100質量ppm未満の場合に記号「A」を、100質量ppm以上の場合に記号「C」を記載した。
-Oxidation resistance 100 g of cast iron chips were added to 600 ml of coolant. The air was blown into the coolant and kept at a temperature of 80 ° C. for 100 hours, and then the amount of formic acid generated in the coolant was measured. The amount of formic acid produced in the coolants of the examples and comparative examples was as shown in Tables 6-8. Moreover, in the “judgment” column in Tables 1 to 3, the symbol “A” is described when the amount of formic acid is less than 100 mass ppm, and the symbol “C” is described when the amount is 100 mass ppm or more.

耐酸化性の評価においては、油性剤の酸化によって発生したラジカルが熱間圧延油中の各成分を分解することにより、ギ酸をはじめとする低級脂肪酸が生成していると考えられる。そのため、耐酸化性の評価においては、ギ酸の発生量が100質量ppm以下である記号「A」の場合を、油性剤の酸化を十分に抑制することができたため合格と判定した。また、ギ酸の発生量が100質量ppmを超えた記号「C」の場合を、油性剤の酸化の抑制が不十分であったため不合格と判定した。   In the evaluation of oxidation resistance, it is considered that radicals generated by the oxidation of the oily agent decompose each component in the hot rolling oil to produce lower fatty acids such as formic acid. Therefore, in the evaluation of oxidation resistance, the case of the symbol “A” in which the amount of formic acid generated was 100 mass ppm or less was judged acceptable because the oxidation of the oily agent could be sufficiently suppressed. Further, the case of the symbol “C” in which the amount of formic acid generated exceeded 100 mass ppm was determined to be rejected because the oxidation of the oily agent was insufficiently suppressed.

表1〜3、表6、表7に示したように、実施例1〜23は、乳化安定性及びプレートアウト性に優れ、熱間圧延後のアルミニウム材の表面欠陥を抑止した。さらに、実施例では、アルミニウム粉の付着量も低い。   As shown in Tables 1-3, Table 6, and Table 7, Examples 1-23 were excellent in emulsification stability and plate-out property, and suppressed the surface defect of the aluminum material after hot rolling. Furthermore, in an Example, the adhesion amount of aluminum powder is also low.

一方、表2に示したように、比較例1は40℃動粘度が前記特定の範囲よりも低くなり、圧延ロールとアルミニウム材の間の油膜厚さが不足した。そのため、実施例1〜23に比べて焼付き温度が低くなった。
比較例2は40℃動粘度が前記特定の範囲よりも高くなったため、ポンプでの送液ができず、比較例4は脂肪酸の炭素数が前記特定の範囲よりも高くなったため、熱間圧延油中に溶解することができず、水に分散させることができなかった。
On the other hand, as shown in Table 2, in Comparative Example 1, the 40 ° C. kinematic viscosity was lower than the specific range, and the oil film thickness between the rolling roll and the aluminum material was insufficient. Therefore, the seizure temperature was lower than in Examples 1-23.
In Comparative Example 2, the kinematic viscosity at 40 ° C. was higher than the specific range, so that the liquid could not be pumped. In Comparative Example 4, the carbon number of the fatty acid was higher than the specific range. It could not be dissolved in oil and could not be dispersed in water.

比較例3は脂肪酸の炭素数が前記特定の範囲よりも小さくなったため、境界潤滑性が不足した。そのため、実施例1〜23に比べて焼付き温度が低くなった。
比較例5は脂肪酸濃度が前記特定の範囲よりも低くなったため、熱間圧延クーラントのアルミ粉の分散性が不足した。そのため、実施例1〜23に比べてアルミ粉付着性が悪化した。
In Comparative Example 3, since the carbon number of the fatty acid was smaller than the specific range, the boundary lubricity was insufficient. Therefore, the seizure temperature was lower than in Examples 1-23.
In Comparative Example 5, since the fatty acid concentration was lower than the specific range, the dispersibility of the aluminum powder of the hot rolling coolant was insufficient. Therefore, aluminum powder adhesiveness deteriorated compared with Examples 1-23.

比較例6は脂肪酸濃度が前記特定の範囲よりも高くなったため、熱間圧延クーラントの耐酸化性が不足した。
比較例7は熱間圧延クーラントの油分濃度が、及び比較例9は熱間圧延クーラントの油滴の体積平均粒径が前記特定の範囲よりも低くなったため、プレートアウト量が不足した。さらに、プレートアウト量不足によって圧延ロールとアルミニウム材の間の油膜厚さが不足した。そのため、実施例1〜23に比べて焼付き温度が低くなった。
In Comparative Example 6, since the fatty acid concentration was higher than the specific range, the oxidation resistance of the hot rolling coolant was insufficient.
In Comparative Example 7, the oil concentration of the hot-rolled coolant was low, and in Comparative Example 9, the volume average particle size of the oil droplets of the hot-rolled coolant was lower than the specific range. Furthermore, the oil film thickness between the rolling roll and the aluminum material was insufficient due to insufficient plate-out amount. Therefore, the seizure temperature was lower than in Examples 1-23.

比較例8は熱間圧延クーラントの油分濃度が前記特定の範囲よりも高くなったため、乳化安定性が不足し、また、板面上の油分が増加したため板面が黄色に変色した。
比較例10は熱間圧延クーラントの油分濃度が前記特定の範囲より高くなったため、熱間圧延クーラント中の油滴が合一しやすくなった。そのため、実施例1〜23に比べて乳化安定性が低くなった。
In Comparative Example 8, since the oil concentration of the hot-rolled coolant was higher than the specific range, the emulsification stability was insufficient, and the oil on the plate surface increased and the plate surface turned yellow.
In Comparative Example 10, the oil concentration of the hot-rolled coolant was higher than the specific range, so that the oil droplets in the hot-rolled coolant were easy to coalesce. Therefore, the emulsion stability was lower than in Examples 1-23.

比較例11は油性剤として添加した天然油脂の炭素数が18以上の脂肪酸の合計量が前記特定の範囲よりも低く、結果として加熱残分が前記特定の範囲よりも低くなったため、圧延ロールとアルミニウム材の間の油膜厚さが不足した。そのため、実施例1〜23に比べて焼付き温度が低くなった。
比較例12は油性剤として添加した合成エステルの分子量が前記特定の範囲よりも低く、結果として加熱残分が前記特定の範囲よりも低くなったため、圧延ロールとアルミニウム材の間の油膜厚さが不足した。そのため、実施例1〜23に比べて焼付き温度が低くなった。
In Comparative Example 11, the total amount of fatty acids having 18 or more carbon atoms of natural fats and oils added as an oily agent was lower than the specific range, and as a result, the heating residue was lower than the specific range. The oil film thickness between aluminum materials was insufficient. Therefore, the seizure temperature was lower than in Examples 1-23.
In Comparative Example 12, the molecular weight of the synthetic ester added as the oiliness agent was lower than the specific range, and as a result, the heating residue was lower than the specific range, so the oil film thickness between the rolling roll and the aluminum material was I was short. Therefore, the seizure temperature was lower than in Examples 1-23.

1 アルミニウム圧延板
2 アルミニウム板
3 油分
1 Aluminum rolled plate 2 Aluminum plate 3 Oil

Claims (5)

温度40℃における動粘度が30cSt以上、160cSt以下であるアルミニウム用熱間圧延油であって、
基油と、
炭素数12以上かつ20以下の脂肪酸と、
合成エステル及び天然油脂の少なくとも一方からなる油性剤と、を含有し、
前記脂肪酸の濃度が2質量%以上、16質量%以下であり、
前記合成エステルが、数平均分子量650以上でかつ分子中に1つ以上の水酸基を有するか、あるいは数平均分子量が850以上であり、
前記天然油脂は、炭素数18以上の脂肪酸量が全脂肪酸組成中の55質量%以上である、アルミニウム用熱間圧延油。
A hot rolling oil for aluminum having a kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. of 30 cSt or more and 160 cSt or less,
Base oil,
A fatty acid having 12 to 20 carbon atoms;
An oily agent comprising at least one of a synthetic ester and natural fats and oils,
The concentration of the fatty acid is 2% by mass or more and 16% by mass or less,
The synthetic ester has a number average molecular weight of 650 or more and one or more hydroxyl groups in the molecule, or a number average molecular weight of 850 or more,
The natural fat / oil is a hot rolled oil for aluminum in which the amount of fatty acid having 18 or more carbon atoms is 55% by mass or more in the total fatty acid composition.
前記油性剤の含有量が15質量%以上35質量%以下である、請求項1に記載のアルミニウム用熱間圧延油。   The hot rolling oil for aluminum according to claim 1, wherein the content of the oily agent is 15% by mass or more and 35% by mass or less. 水と、該水中に分散された、請求項1又は2に記載のアルミニウム用熱間圧延油からなる油滴とを含有し、
前記アルミニウム用熱間圧延油の濃度が3〜10体積%であり、
前記油滴のメジアン径が1〜7μmである、アルミニウム用熱間圧延クーラント。
Water and oil droplets made of hot rolled oil for aluminum according to claim 1 or 2, dispersed in the water,
The concentration of the hot rolling oil for aluminum is 3 to 10% by volume,
The hot rolling coolant for aluminum whose median diameter of the said oil droplet is 1-7 micrometers.
焼きなまし材の室温での0.2%耐力が90MPa以上であるアルミニウム合金の圧延に用いられる、請求項3記載のアルミニウム用熱間圧延クーラント。   The hot-rolling coolant for aluminum according to claim 3, which is used for rolling an aluminum alloy in which the 0.2% proof stress at room temperature of the annealed material is 90 MPa or more. 請求項3又は4に記載のアルミニウム用熱間圧延クーラントを用いてアルミニウム材の熱間圧延を行う、アルミニウム圧延板の製造方法。   The manufacturing method of an aluminum rolled sheet which performs hot rolling of the aluminum material using the hot rolling coolant for aluminum of Claim 3 or 4.
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