JP2869850B2 - アルミニウム及びアルミニウム合金用熱間圧延油組成物 - Google Patents
アルミニウム及びアルミニウム合金用熱間圧延油組成物Info
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圧延油組成物、更に詳しくは、圧延潤滑性、板表面品質
性及び乳化安定性に優れた水分散型のアルミニウム及び
アルミニウム合金用熱間圧延油組成物に関する。
間圧延では、圧延板表面から圧延ロール表面へアルミニ
ウムが移着して、ロールコーティングが形成されるた
め、圧延板はロールコーティングと接触して圧延される
ことになる。従って、圧延板の表面品質はロールコーテ
ィングの性状によって左右され、熱間圧延時に発生した
板の表面欠陥は冷間圧延後の板表面品質にも影響するの
で、熱間圧延におけるロールコーティング性状は非常に
重要といえる。ロールコーティング性状は、圧延諸条件
(板材質、板温度、板表面粗さ、ロール温度、ロール表
面粗さ、圧下率、圧延速度、ブラシロール操業条件な
ど)と圧延油により変化する。従って、圧延油の選択
は、ロールコーティングを制御する上で不可欠なもので
ある。
なるため、圧延油はエマルションの形で使用され、従
来、アルミニウム及びアルミニウム合金の熱間圧延油と
しては、一般に、鉱物油を基油として脂肪酸、油脂、脂
肪酸エステル等の油性向上剤、極圧剤、防錆剤、酸化防
止剤等を配合し、これを主に陰イオン性界面活性剤で乳
化した、通常3〜10%濃度のエマルションが使用され
ている。
圧延油に要求される性能としては、潤滑性、ロールコー
ティング性、表面品質性、乳化安定性、作業性、廃水処
理性等が挙げられ、特に近年の大量生産化とアルミニウ
ム圧延品の高品質指向から、潤滑性、表面品質性、乳化
安定性等の熱間圧延油に対する要求は益々高くなってき
ている。しかし、従来の乳化剤を用いたアルミニウム及
びアルミニウム合金用熱間圧延油は、それらの要求すべ
てを充分に満足するものではなかった。
添加量を選ぶことによって潤滑性を制御していたが、こ
のような乳化剤を用いた熱間圧延油においては、潤滑性
と乳化安定性とは相反する傾向を示し、両性能を共に満
足させることはできなかった。すなわち、従来の圧延油
では潤滑性を増すと乳化安定性は低下し、その結果潤滑
性の経時安定性が低下するため、板表面の品質安定性が
問題となる一方、乳化安定性を増すと充分な潤滑性は得
られず、その結果板表面に種々の欠陥を発生するという
問題があった。
化安定性を両立させる工夫として、例えば、特公昭62
−14599号公報にみられる圧延油組成物がある。こ
の方法では、潤滑性と乳化安定性は確かに両立し、それ
なりに従来技術にない特徴を備えたものであったが、得
られる圧延板の表面品質は必ずしも充分ではなかった。
一方、同様の試みとして特開昭63−120795号公
報がある。これは本質的には特公昭62−14599号
公報と同じ技術であるが、その選択範囲の中から、潤滑
性を犠牲にした上で表面品質性を向上させたものであ
る。このように、従来のアルミニウム及びアルミニウム
合金用熱間圧延油においては、潤滑性、乳化安定性及び
板表面品質性を同時に満足するものはなく、近年のアル
ミニウム圧延における大量生産化と高品質指向に対応す
ることが困難であった。
ム及びアルミニウム合金用熱間圧延油の有する問題点を
解決すべく鋭意研究を行った結果、特定の潤滑油成分を
特定の高分子化合物を使用して水中に乳化分散させるこ
とにより、潤滑性、乳化安定性及び板表面品質性を同時
に満足し得ることを見いだし、先に特許出願した(特開
平2−145692号公報)。しかし、更に研究を行っ
た結果、この熱間圧延油組成物は、熱間圧延のように過
酷な条件で長期間使用すれば、熱劣化が起こり性能低下
が生ずることが判明した。
性、乳化安定性に優れ、かつ優れた表面品質性を有する
圧延板を得ることができ、しかも長期使用時の熱劣化に
よる性能低下の少ないアルミニウム熱間圧延油組成物を
提供することを目的とする。
発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特開平2−1456
92号公報の圧延油における高分子化合物を特定の単量
体の共重合物の有機酸塩に代えることにより、潤滑性、
乳化分散性及び表面品質性を満足しつつ、長期使用時の
熱劣化による性能低下の問題が格段に改善されることを
見いだし、本発明を完成した。
(d); (a)粘度80cSt(40℃)以下の鉱物油、 (b)炭素数10〜22の脂肪酸、油脂、及び炭素数1
0〜22の脂肪酸と炭素数1〜22のアルコール類との
モノエステルから成る群より選ばれる1種又は2種以上
の化合物 3〜30重量%、 (c)アルキル基又はアルケニル基の炭素数が4〜18
であるアルキルもしくはアルケニルリン酸エステル又は
アルキルもしくはアルケニル亜リン酸エステル0.5〜
10重量%、 (d)次の一般式(1)
R2及びR3は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
を、nは1〜3の整数を示す)で表される単量体の1種
以上、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリル酸
塩の共重合物であって、平均分子量が10,000〜
1,000,000の範囲にある高分子化合物の一般式
(2)
アルキル基、カルボキシアルキル基又はカルボキシル基
を示す)で表わされる有機酸塩 0.1〜10重量%、
を含有することを特徴とする水分散型アルミニウム及び
アルミニウム合金用熱間圧延油組成物に係るものであ
る。
ある鉱物油としては、例えばスピンドル油、マシン油、
タービン油、シリンダー油、ニュートラル油等が挙げら
れるが、耐熱性及び潤滑性の点から、パラフィン系鉱物
油がより好ましい。鉱物油の粘度は80cSt(40℃)
以下であることが必要であり、80cStを超えると板表
面品質性が低下してしまう。この(a)成分は基油であ
り、その配合量は特に制限されないが50〜96.4重
量%、特に60〜85重量%が好ましい。
脂、豚脂、ナタネ油、ヒマシ油、パーム油、ヤシ油等の
動植物油脂が挙げられる。炭素数10〜22の脂肪酸と
しては、カプリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、イソ
ステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸等が挙げられる。
脂肪酸モノエステルとしては、炭素数10〜22の脂肪
酸と炭素数1〜22の脂肪族1価アルコール、エチレン
グリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール、グリセリン等とのモノエステル、より具体的に
はカプリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、オレイン酸
ラウレート、エルカ酸2−エチルヘキシル、ペンタエリ
スリトールモノオレート、グリセリンモノオレート等が
挙げられる。これらの(b)成分は油性向上剤として作
用するものであり、単独で又は2種以上を組合せて使用
することができる。またその添加量は3〜30重量%、
より好ましくは10〜25重量%であり、3重量%未満
では潤滑性が低下し、30重量%を超えると板表面品質
性が低下する。また、油脂を配合する場合は、油脂の添
加量は20重量%までとするのがより好ましい。
ニルリン酸エステル又はアルキルもしくはアルケニル亜
リン酸エステルは、アルキル又はアルケニル基の炭素数
が4〜18のものであり、その具体例としてジブチルホ
スフェート、モノオクチルホスフェート、トリオレイル
ホスフェート、トリブチルホスファイト、ジイソオクチ
ルホスファイト、トリオレイルホスファイト等が挙げら
れる。モノ−、ジ−、又はトリエステルのうち、特にモ
ノ−、ジエステルであるアルキルもしくはアルケニルア
シッドホスフェート又はアルキルもしくはアルケニルア
シッドホスファイトが好ましい。その添加量は0.5〜
10重量%、より好ましくは1〜5重量%であり、0.
5重量%未満では板表面品質性の向上はなく、10重量
%を超える添加では、増量による板表面品質性の向上は
期待できない。
式(1)の単量体と(メタ)アクリルアミドと(メタ)
アクリル酸塩とのモル比が、50〜90:0〜20(但
し、0を除く):10〜50のものが特に好ましい。
は、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルア
ミノプロピルアクリルアミド、ジエチルアミノメチルア
クリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリルアミ
ド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジエチ
ルアミノメチルメタクリルアミド等が挙げられるが、特
に好ましい単量体(1)の具体例としては、ジメチルア
ミノプロピルメタクリルアミド、ジエチルアミノプロピ
ルアクリルアミドが挙げられる。
アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸カリウム等
の(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩、(メタ)アクリ
ル酸モノエタノールアミン塩、(メタ)アクリル酸ジエ
タノールアミン塩、(メタ)アクリル酸トリエタノール
アミン塩等の(メタ)アクリル酸有機アミン塩が挙げら
れる。
子量が10,000〜1,000,000の範囲にある
ことが必要であり、平均分子量がこの範囲に満たないと
乳化安定性が劣り、この範囲を超えると高分子化合物自
体の安定性が劣ったり、高粘度となって取扱いが困難と
なるため好ましくない。より好ましい平均分子量は3
0,000〜300,000である。
ける必須の有機酸を示す一般式(2)中、R4 としては
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
アルキル基及びカルボキシル基が挙げられ、このうち炭
素数1〜5のヒドロキシアルキル基が特に好ましい。R4
COO-の具体例としては、酢酸イオン、プロピオン酸イオ
ン、酪酸イオン、吉草酸イオン、カプロン酸イオン、グ
リコール酸イオン、乳酸イオン、ヒドロアクリル酸イオ
ン、シュウ酸イオン、マロン酸イオン、コハク酸イオ
ン、グルタル酸イオン、アジピン酸イオン等が挙げられ
るが、特にグリコール酸イオン、乳酸イオン、ヒドロア
クリル酸イオンが好ましい。
(1)の単量体を重合し、その後一般式(2)の有機酸
で中和するのが好ましいが、一般式(1)の単量体を一
般式(2)の有機酸で予め中和したものを使用して重合
させてもよい。例えば、ジメチルアミノプロピルメタク
リルアミドのグリコール酸中和物を他の共重合単量体と
重合することによって(d)成分を得ることもできる。
2種以上を組合せて使用することができ、熱間圧延油組
成物全量に対して0.1〜10重量%、好ましくは0.
5〜5重量%になるように配合される。10重量%を超
える場合は、耐圧荷重性能が小さくなって耐焼付き性の
低下を招き好ましくない。
金用熱間圧延油組成物には、上記成分の他に必要に応じ
て公知の添加剤、例えば防錆・防食剤、酸化防止剤及び
初期乳化性を向上させるための乳化剤等を添加すること
もできる。
コハク酸及びその誘導体、オレイン酸等の脂肪酸、ソル
ビタンモノオレート等のエステル、その他アミン類等を
用いることができ、これらは圧延油組成物全量に対して
2重量%まで添加することができる。
−ジtert−ブチル−p−クレゾール等のフェノール
系化合物、フェニル−α−ナフチルアミン等の芳香族ア
ミン等を用いることができる。これらは圧延油組成物全
量に対して5重量%まで添加することができる。
トリエタノールアミン塩、石油スルホネートナトリウム
塩等の陰イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル等の非イオン性界面活性剤等を用い
ることができ、これらは圧延油組成物全量に対して2重
量%まで添加することができる。
金用熱間圧延油組成物を使用するに際しては、該組成物
を水で希釈する。この際の希釈割合は特に限定されない
が、通常該組成物濃度が1〜30重量%となるようにす
ることが好ましい。
化合物の持つ電気的凝集効果、立体障害効果、保護コロ
イド効果、高耐熱性能により、適度な粒径を持ち、熱間
圧延のような過酷な使用条件下においてもその均一な乳
化分散性及び粒径分布を長期間安定に保つことができる
ため、初期の良好な圧延潤滑性を長期間維持できる。ま
た、(b)成分の油性向上剤のロールコーティング制御
効果及び(d)成分の高分子化合物の持つ均一濡れ効果
により、ロールコーティングが均一で薄いものになるた
め、均一で欠陥の少ない板表面が得られる。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
o.1〜3及び比較品No.1〜6)を調整した。尚、
高分子化合物は「高分子分散剤」と表現した。
剤)
より圧延潤滑性及び板表面品質性を評価した。圧延潤滑
性は圧下率と圧延荷重の関係により、板表面品質性は圧
延枚数と板表面粗度(圧延幅方向)の関係で示した。こ
の結果を表11に示す。
s=65)を用いて各圧延油の圧延潤滑性及び板表面品
質性を測定した。 ・圧延条件 圧 延 材:純アルミニウム材(A1100,80mm幅
×700mm長×3.5mm厚) ロール粗度:研磨紙により圧延方向に研磨し、Ra=
0.3〜0.4μm(Rz=2.8〜3.2μm)に調
整する。 板 温 度:480℃ 圧延速度 :50m/分 圧 下 率:40%と60%(圧延潤滑性)、60%
(板表面品質性) 圧延枚数 :各圧下率について5枚ずつ(圧延潤滑
性)、100枚(板表面品質性) ・圧延油条件 油分濃度 :2vol.% 液 温 度 :60℃ 攪拌条件 :ホモミキサー12000rpm スプレー量 :2リットル/分 ・結果
較品に比べて優れた圧延潤滑性を示し、且つ得られた圧
延板も表面の荒れが少なく、優れた板表面品質性を示し
た。
60℃)に混合し、ホモミキサーにて12000rpmで
攪拌しエマルションを調整した。これにアルミニウム粉
末(−325メッシュ)を100ppm添加し、5時間攪
拌して試験用エマルションを調整した。このエマルショ
ン中に加熱したアルミ板(A1100材,80mm幅×1
50mm長×5mm厚,500℃)を5秒間浸漬した後エマ
ルションから取り出す。この加熱アルミ板の浸漬を繰り
返し(ホモミキサー12000rpm)ながらエマルショ
ンの粒子径をコールターカウンターにて測定し、浸漬板
枚数に対する平均粒子径(体積分布)の変化から長期間
の乳化安定性を評価した。この結果を表12に示す。
期間にわたり優れた乳化安定性を示した。試験例1及び
試験例2の結果から、本発明の圧延油組成物は圧延潤滑
性、板表面品質性、長期間の乳化安定性の3つの性能に
ついて、すべてを満足するものであった。
径で高潤滑性を示すため、従来の圧延油に比べ咬み込み
性の変化がなく、建浴初期の潤滑性に極めて優れ、建浴
直後から高強度材の圧延が可能になる。また、圧延油組
成物の濃度を低減することもできる。また、乳化性の長
期安定性とロールコーティング制御効果に優れるため、
長期使用時でも従来の圧延油のような咬み込み不良やス
リップ傷の発生もなく、優れた板表面品質性を長期間安
定に得ることができる。また、高分子分散剤の機能によ
り、タンク、ミル周辺等のハウジングの汚れが改善さ
れ、廃水処理性にも優れるものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 次の成分(a)〜(d); (a)粘度80cSt(40℃)以下の鉱物油、 (b)炭素数10〜22の脂肪酸、油脂、及び炭素数1
0〜22の脂肪酸と炭素数1〜22のアルコール類との
モノエステルから成る群より選ばれる1種又は2種以上
の化合物 3〜30重量%、 (c)アルキル基又はアルケニル基の炭素数が4〜18
であるアルキルもしくはアルケニルリン酸エステル又は
アルキルもしくはアルケニル亜リン酸エステル0.5〜
10重量%、 (d)次の一般式(1) 【化1】 (式中、R1は水素原子又はメチル基を、R2及びR3
は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を、nは1〜
3の整数を示す)で表される単量体の1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
物であって、平均分子量が10,000〜1,000,
000の範囲にある高分子化合物の一般式(2) 【化2】 R4COOH (2) (式中、R4は炭素数1〜5のアルキル基、ヒドロキシ
アルキル基、カルボキシアルキル基又はカルボキシル基
を示す)で表わされる有機酸塩 0.1〜10重量%、 を含有することを特徴とする水分散型アルミニウム及び
アルミニウム合金用熱間圧延油組成物。 - 【請求項2】 一般式(2)中のR4が炭素数1〜5の
ヒドロキシアルキル基である請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 成分(d)が、一般式(1)の単量体、
(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリル酸塩が、
50〜90:0〜20(但し、0を除く):10〜50
のモル比で共重合した高分子化合物である請求項1又は
2記載の組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6176397A JP2869850B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-07-28 | アルミニウム及びアルミニウム合金用熱間圧延油組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-252659 | 1993-10-08 | ||
JP25265993 | 1993-10-08 | ||
JP6176397A JP2869850B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-07-28 | アルミニウム及びアルミニウム合金用熱間圧延油組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07150189A JPH07150189A (ja) | 1995-06-13 |
JP2869850B2 true JP2869850B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=26497329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6176397A Expired - Lifetime JP2869850B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-07-28 | アルミニウム及びアルミニウム合金用熱間圧延油組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2869850B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112009004308T5 (de) | 2008-12-25 | 2012-05-24 | Kao Corporation | Schmieröl zur Verwendung in Warmwalzöl und Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Blech |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2779506B2 (ja) * | 1988-11-28 | 1998-07-23 | 花王株式会社 | アルミニウム及びアルミニウム合金用熱間圧延油組成物 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP6176397A patent/JP2869850B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112009004308T5 (de) | 2008-12-25 | 2012-05-24 | Kao Corporation | Schmieröl zur Verwendung in Warmwalzöl und Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Blech |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07150189A (ja) | 1995-06-13 |
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