JP6273521B2 - 冷間圧延油組成物及び冷間圧延方法 - Google Patents
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(A)ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールモノエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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ソルビトール脂肪酸エステル、アルキルピリジニウムクロリド、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド、ポリアルキレンオキサイドを有する4級アンモニウム塩、脂肪酸アミドアミン、アルカンスルホン酸ナトリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、及びナフテン酸ナトリウム石ケンからなる群から選択される少なくとも一種の乳化剤と、
(B)ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンひまし油エーテル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油エーテル、及び重縮合したひまし油にポリオキシエチレンを付加した高分子付加物からなる群から選択される少なくとも一種のひまし油系非イオン性乳化剤と
を含有することを特徴とする冷間圧延油組成物。
本発明の冷間圧延油組成物は、鉱油、油脂、及び合成エステルからなる群から選択される少なくとも1種からなる基油に、
(A)ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールモノエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、及びポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、アルキルピリジニウムクロリド、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド、ポリアルキレンオキサイドを有する4級アンモニウム塩、脂肪酸アミドアミン、アルカンスルホン酸ナトリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、及びナフテン酸ナトリウム石ケンからなる群から選択される少なくとも一種の乳化剤と、
(B)ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンひまし油エーテル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油エーテル、及び重縮合したひまし油にポリオキシエチレンを付加した高分子付加物からなる群から選択される少なくとも一種のひまし油系非イオン性乳化剤とを、併用して、配合していることによって、特徴付けられる。
本発明に使用される基油としては、従来からこの種の圧延油組成物に使用されてきたものを、いずれも使用できる。具体的には、鉱油、油脂、及び合成エステルからなる群から選択される少なくとも1種を、使用することができる。鉱油としては、例えば、スピンドル油、マシン油、タービン油、シリンダー油等を挙げることができる。油脂としては、例えば、鯨油、牛脂、豚油、ナタネ油、ヒマシ油、ヌカ油、パーム油、ヤシ油等の動植物油脂を挙げることができる。合成エステルとしては、例えば、牛脂、ヒマシ油、ヤシ油等から得られる脂肪酸及び/又は合成脂肪酸と炭素原子数8〜18の脂肪族1価アルコールとのモノエステル;前記脂肪酸及び/又は合成脂肪酸とエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとのジ、トリ、テトラエステルである合成エステル等を挙げることができる。
乳化剤(A)は、エマルションの平均粒子径を小粒子径化するために配合される。本発明者は、エマルションの平均粒子径を、小粒子径化するためには、特定の非イオン性乳化剤、特定のカチオン性乳化剤、及び特定のアニオン性乳化剤からなる群から選ばれる乳化剤(A)の1種を又は2種以上を組み合わせて、用いることが有効であることを、見出した。
本発明者は、ひまし油系非イオン性乳化剤(B)が高温付着性の向上に対して有効であることを、見出した。本発明に使用される非イオン性乳化剤(B)としては、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンひまし油エーテル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油エーテル、及び重縮合したひまし油にポリオキシエチレンを付加した高分子付加物の1種を又は2種以上を組み合わせて用いられる。また、乳化剤(B)におけるエチレンオキシド(EO)の付加モル数は、1〜15程度であるのが好ましい。
非イオン性高分子乳化剤(C)は、付着性の向上に対して有効であるため配合することができる。非イオン性高分子乳化剤(C)は、ポリエチレングリコールを親水性基とし、これに、ポリエステル又はポリオレフィンを親油性基として、櫛型にグラフト化させて得た数平均分子量が通常4000以上40000以下程度の高分子化合物である。ここで、親油性基となるポリエステルには、各種の変性ポリエステルが含まれる。非イオン性高分子乳化剤(C)の市販品の例としては、具体的には、クローダ社製の「ハイパーマーA−60」、「ハイパーマーB−246」等を挙げることができる。
本発明の圧延油組成物には、基油、乳化剤(A)、(B)及び(C)に加えて、更に、必要に応じて、公知の各種添加剤、例えば、極圧剤、油性向上剤、酸化防止剤、防錆剤、油焼け防止剤、潤滑添加剤、pH向上剤、消泡剤、鋼板濡れ性向上剤等を添加することができる。
本発明の冷間圧延油組成物は、水中に乳化分散させて、通常、濃度1〜20容量%程度のエマルションとし、クーラントとして使用される。乳化分散に使用される水は、特に限定されず、例えば、純水、蒸留水、イオン交換水、水道水、井戸水、工業用水等のいずれでもよい。
本発明の冷間圧延方法は、本発明冷間圧延油組成物を原液とし、これを水中に乳化分散させてなるクーラントを用いて、鋼板を圧延加工するものである。
下記表1に示す各成分を用いて、本発明及び比較用の冷間圧延油組成物を調製した。
圧延されたときに発生する鉄粉が混入した場合を想定した乳化安定性試験を行った。各冷間圧延油組成物24gを、イオン交換水776gに加え、ホモミキサー(プライミクス株式会社製、商品名「T.K. HOMOMIXIER MARK II Model 2.5」、回転数:7000rpm)を用いて、撹拌を行い、エマルションを調製した。エマルションの濃度は3重量%、温度は50〜55℃である。また、撹拌開始後15分後と、30分後に、鉄粉(三井金属鋼業社製:純度99%以上)を、それぞれ500ppmずつ投入した。
図1に、プレートアウト性試験機の概略図を示した。図1において、1はプレートアウト性試験機を、2は試験片を、3はノズルを、4は循環ポンプを、5はタンクを、6は希釈水を、7はスターラを、それぞれ示す。
試験片:材質SPCC-SD、寸法80×100×0.8mm
試験片温度:100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃
ノズル品番:1/4EX424
ノズルから試験片までの距離:15cm
シャッター開口部の大きさ:45×115mm
スプレー圧:2kgf/cm2
スプレー流量:2.1L/min
エマルション濃度:3容量%
エマルション温度:50〜55℃
加熱炉で棒状の試験片(材質SUS303、寸法φ10mm×30mm)を500℃に加温した。次に、加熱炉下部を開き、実施例1の本発明圧延油組成物のエマルション又は比較例1の比較用圧延油組成物のエマルション中へ、加熱試験片を浸した。加熱試験片中央部に埋め込んである熱電対により試験片中央部の温度の経時変化を測定した。その結果を図4に示す。冷却性試験で用いたエマルションは、各冷間圧延油組成物24gを、イオン交換水776gに加え、ホモミキサー(プライミクス株式会社製、商品名「T.K. HOMOMIXIER MARK II Model 2.5」、回転数:7000rpm)を用いて、10分間撹拌を行い、調製した。エマルションの濃度は3重量%、温度は30℃である。
Claims (6)
- 鉱油、油脂、及び合成エステルからなる群から選択される少なくとも1種からなる基油と、
(A)ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールモノエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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ソルビトール脂肪酸エステル、アルキルピリジニウムクロリド、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド、ポリアルキレンオキサイドを有する4級アンモニウム塩、脂肪酸アミドアミン、アルカンスルホン酸ナトリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、及びナフテン酸ナトリウム石ケンからなる群から選択される少なくとも一種の乳化剤と、
(B)ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンひまし油エーテル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油エーテル、及び重縮合したひまし油にポリオキシエチレンを付加した高分子付加物からなる群から選択される少なくとも一種のひまし油系非イオン性乳化剤と、
(C)数平均分子量が4000以上40000以下であり、ポリエチレングリコールを親水性基とし、これに、ポリエステル又はポリオレフィンを親油性基として、櫛型にグラフト化させて得た非イオン性高分子乳化剤と、
を含有することを特徴とする冷間圧延油組成物。 - 乳化剤(A)の添加量が、基油100重量部に対して、1〜25重量部である請求項1に記載の冷間圧延油組成物。
- ひまし油系非イオン性乳化剤(B)の添加量が、基油100重量部に対して、1〜25重量部である請求項1又は2に記載の冷間圧延油組成物。
- 鉱油、油脂、及び合成エステルからなる群から選択される少なくとも1種からなる基油と、
(A)ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールモノエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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ソルビトール脂肪酸エステル、アルキルピリジニウムクロリド、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド、ポリアルキレンオキサイドを有する4級アンモニウム塩、脂肪酸アミドアミン、アルカンスルホン酸ナトリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、及びナフテン酸ナトリウム石ケンからなる群から選択される少なくとも一種の乳化剤と、
(B)ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンひまし油エーテル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油エーテル、及び重縮合したひまし油にポリオキシエチレンを付加した高分子付加物からなる群から選択される少なくとも一種のひまし油系非イオン性乳化剤と
を含有し、
前記乳化剤(A)の添加量が、基油100重量部に対して、4〜18重量部であり、前記ひまし油系非イオン性乳化剤(B)の添加量が、基油100重量部に対して、4〜18重量部であることを特徴とする冷間圧延油組成物。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の冷間圧延油組成物を水中に乳化分散させて、エマルションとして、鋼板を圧延する冷間圧延方法。
- 前記エマルションの平均粒子径が1〜3μmである請求項5に記載の冷間圧延方法。
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