JPH02284995A - 高潤滑ミルクリーン圧延油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は潤滑性とミルクリーン性の優れた鋼板用冷間圧
延油に関するものである６ ［従来の技術］ 本発明に関連する従来技術としては特開昭６３−１２０
７９４号公報に開示されているものが挙げられ、この発
明は天然油脂、合成エステルまたは鉱油の１種または２
種以上の混合物に１分子中に−Ｓ−８−８−…結合とし
て硫黄原子を３個以上有する有機ポリサルファイドを硫
黄分として０．１〜１．０％になるよう添加した鋼板の
冷間圧延油に関するものである。これは前記有機硫黄化
合物の作用効果により鋼板の冷間圧延においてエツジカ
ーボンが発生しないこと、潤滑性が優れていること等の
優れた効果を発揮するものであるが、基油の種類如何に
よっては必ずしも優れたミルクリーン性を発揮しないと
いった問題を有していることを見出した。

このようなミルクリーン性不充分は天然油脂を基油とし
て使用した場合に起り易く、特に市場にて安価に入手し
得る牛脂などを基油として適用した場合に、その傾向が
特に大きいのである。

次に、特開昭６０−８１２９５号公報に開示の発明が挙
げられるが、これは、冷間圧延用クーラント液の温度を
５５〜６５℃から約３５℃に下げても圧延潤滑性能が低
下しないようにするために、例えば魚油、なたね油、パ
ーム油などの不飽和度の高い油を融点４０℃以下の条件
にて部分水添したものを使用する技術に関するものであ
る。しかしながら、このような部分水添油は潤滑性に優
れているもののミルクリーン性は充分ではない。

現在、鋼板の冷間圧延の分野でミルクリーン性冷間圧延
油が適用されているが、従来技術ではミルクリーン性と
潤滑性とを両立させることが固層であり、ミルクリーン
性を優先すれば潤滑性を犠牲とせざるを得ないので、現
用のミルクリーン性圧延油はミルクリーン性に優れてい
るものの、圧延潤滑性が劣るといった問題を有している
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等は特開昭６３−１２０７９４号公報開示の冷
間圧延油の優れた潤滑性能を活かし、主として、そのミ
ルクリーン性を改良することを目的として検討した結果
、基油として天然油脂を適用する場合に、牛脂、魚油、
パーム油などの天然油脂並びにこれらの油脂から抽出し
た脂肪酸を原料としているエステルは比較的に安価で潤
滑性に優れているが、不飽和結合度が高い即ちＩＶが高
いのでそれが基因してミルクリーン性を低下させ易いこ
とが判明したのである。

［課題を解決するための手段］ そこで、検討を進めた結果、これ等の天然油脂を水添に
よりＩＶを３０以下とすればその融点は５０℃より若干
高くなるが、クーラント液のミルクリーン性が大幅に改
善され実用上問題が解消し得ることを見出したのである
。これに対し、特開昭６０−８１２９５号公報に開示の
融点４０℃以下の部分水添油脂のＩＶは３０よりもかな
り大きい。

前述の比較的に融点の高い基油を使用して圧延油とした
場合は、約５５〜６０℃に加熱した湯水に攪拌しながら
乳化分散させてクーラント液とすることができ、また圧
延油をあらかじめ加温して流動性を付与しておけば一層
容易にエマルジョン化し得るので実用上特に問題視され
るようなことはない。本発明者等はさらに検討を進めた
結果、融点の低い合成エステル、鉱油またはこれ等の混
合物にあらかじめ低ＩＶの水添油脂を５０％以上添加し
て混合油のＩＶを３０以下としたものは比較的融点が低
く（４５℃以下）潤滑性、ミルクリーン性共に性能を満
足する結果を与え得ることを見出したのである。

以上説明したように、本発明の冷間圧延油にはその基油
に特徴があり、この基油に対して有機ポリサルファイド
、好ましくは特開昭６３−１２０７９４号公報に開示し
た有機硫黄化合物を配合してエツジカーボン抑制効果を
付与し、さらに乳化分散剤を配合して油粒子の分散安定
性をはかりかつ酸化防止剤を配合して圧延油の変質防止
をはかることにより潤滑性、ミルクリーン性の優れた冷
間圧延油を比較的に低コストで得られることを見出して
本発明を完成するに到った。

即ち本発明はＩＶ（よう素価）３０以下の水素添加油脂
（以下水添油脂という）、あるいは鉱油または動植物油
または合成油に低ＩＶの水添油脂を５０％（重量％以下
同じ）以上混合してＩＶ３０以下とした混合油を基油と
し、この基油と乳化分散剤と有機ポリサルファイドと酸
化防止剤とを必須成分とすることを特徴とする高潤滑ミ
ルクリーン圧延油に関するものである。

ＩＶ３０以下の水添油脂とは、牛脂、魚油、ラード油な
どの動物油脂、パーム油、なたね油などの植物油すなわ
ち以上のような天然油脂を高温高圧反応釜で不飽和結合
部に水素を添加させＩＶの値を３０以下としたものであ
り、一般に融点は５０’Ｃよりもやや高いが、そのエマ
ルジョン液（クーラント液）は圧延潤滑性に優れており
、かつ優れたミルクリーン性を付与するに相応しい基油
である。

同様に低ＩＶの水添油脂を融点の低い鉱油、合成エステ
ル（例えばラウリン酸メチルエステル、ステアリン酸オ
クチルエステル、やし油ネオペンチルグリコールエステ
ル、ラウリン酸ペンタエリスリトールエステル等が挙げ
られる）に５０％以上配合して、混合油のＩＶを３０以
下としたものは、融点が比較的低く、且つ前記基油と同
等の効果を持つ。低ＩＶの水添油脂を５０％以上配合す
る理由としては、高潤滑性を付与するには５０％以上配
合する必要があるからである。

次にクーラント液を鋼板表面に噴射して冷間圧延をなし
、最後にデタージェント液で調質圧延して電解洗浄する
ことなく水切乾燥し次いで焼鈍した場合に、冷延鋼板の
圧延方向に対して直角方向の両端面に近い内側表面に細
い帯状のエツジカーボンが析出しないようにするために
、前記基油に有機ポリサルファイドを添加する。有機ポ
リサルファイドの添加量は硫黄分として０．１〜１．０
％が適当である。０．１％未満ではその防止効果が不充
分であり、１．０％より多く加えるとミルクリーン性を
阻害するようになるので好ましくない。第１図は冷延鋼
板表面に発生したエツジカーボンの析出状態を示す一例
であり、矢印は圧延方向をａはエツジカーボンをそれぞ
れ示す。またミルクリーン性について説明するとこれは
冷間圧延して焼鈍後に鋼板表面に析出した炭素質物質（
カーボンと呼称される）の程度または量で示され、鋼板
表面のカーボン量が極めて少ないもの、すなわち、鋼板
表面１ｍ”当りのカーボン量が７ｍｇ以下をミルクリー
ン性が優れていると称されている。

またカーボン析出の原因としては鋼板表面に残留する油
膜がバッチ焼鈍時に熱揮散性が悪いと熱分解して炭素化
することによるとされている。エツジカーボン抑止剤と
して有効な有機ポリサルファイドとしては特定するもの
ではないが、−殻内にジアルキルポリサルファイドが好
ましいものとして挙げられ、特に、１分子中にＳ原子が
３つ以上直接結合した構造のものが好ましい。ジノニル
トリサルファイド、ジノニルテトラサルファイド、ジノ
ニルペンタサルファイド、ジドデシルトリサルファイド
、ジドデシルテトラサルファイド、ジドデシルペンタサ
ルファイド、ジベンジルペンタサルファイド、ジステア
リルペンタサルファイド、なたね油トリサルファイド、
なたね油ペンタサルファイド、ラードペンタサルファイ
ド等を例示することかできる。

以上説明した基油のＩＶと有機ポリサルファイドとミル
クリーン性との関係について具体的に以下に（例１）の
データにて説明する。

（例１） ａ、供試油…下記１２種類の供試油を調製した。

ｂ、クーラント液 供試油の２％濃度の水エマルジョン（クーラント液）を
約５５℃に攪拌しながら維持 Ｃ１供試板 ５ＰＣＣ−Ｂ　、　０．２ｍｍｔ　Ｘ　７０ｍ＋ａｗ　
Ｘ　１５０ｍｍ　Ｑにクーラント液を噴射しなから５パ
スで圧延（全圧下率５０％）したのち、クーラント液を
３倍に水稀釈しだ液をデタージェント液として噴射しな
から圧下率５％１０ｍ／＋＋ｉｎで圧延出側でエアーパ
ージしながら最終圧延したものを供試板とした。供試油
毎に供試板を準備する。

ｄ、焼鈍 上記供試板を約７０ｍｍＷ　Ｘ　５０ｍｍ　１２に切断
し３枚の切断片を面圧１．９ｋｇ／ｍｍ２でスタック（
ｓｔａｃｋ）する。

それを約１２０℃の炉内に１６時間放置したのち、約６
００℃の均熱温度で１時間焼鈍する。ただし焼鈍ガスは
）ＩＮＸガス（Ｎ、　９２％、Ｈ２８％）、ガス流量は
均熱迄０．３　Ｑ　／ｗｉｎ、放冷時３　Ｑ　／＋Ｌｎ
とした。

ｅ、焼鈍後の供試板表面のカーボン量の測定表面炭素分
析装置（ＬＥＣＯＲＣ−２１２）を用い、焼鈍済供試板
を装置内の燃焼炉（５００℃、酸素雰囲気）内に５分間
静置してカーボン量をＣＯ□として検出し、Ｃを定量す
る。測定値は各３枚の供試板からランダムに２枚抜取り
夫々求めたものであるが、２枚間の測定値のバラツキは
殆ど認められなかった。

以上の測定結果を第２図に示す。この図により。

ＩＶが３０以下の牛脂を基油として用いたときのミルク
リーン性はカーボン量が７１１Ｉｇ／ｍ”以下と優れて
おり、有機ポリサルファイドとしてジノニルサルファイ
ドを８分として１．０％迄配合してもミルクリーン性が
保持されることを示している。

次に前記有機硫黄化合物によるエツジカーボン抑制効果
について、以下に（例２）のデーターにて説明する。

（例２） ａ、供試油 水添牛脂のＩＶを３０に固定する以外は（例１）ａの供
試油と同様である。

ｂ、クーラント液…（例１）ｂと同様 Ｃ０焼鈍……下記以外は（例１）ｄと同様焼鈍ガスはＤ
Ｘガニｘ、　（Ｎ、ニア９％、　Ｈ，：８％、　ＣＯニ
ア％。

Ｃｏ、：６％） ガス流量はＩＱ／ｗｉｎ、均熱温度７００℃Ｘ１ｈｒｄ
、焼鈍後の供試板面端面のエツジカーボン性の評価 供試油毎にスタックされた３枚の板を分離し、それぞれ
の供試板の全面にセロテープを圧着し、それぞれ引剥し
てエツジ部から引剥したテープのカーボン汚れを他の面
から引剥したテープの汚れと比較する Ｏ…エツジ部のカーボン汚れが認められない。

Δ…エツジ部のカーボン汚れが僅かに認められる。

×…エツジ部のカーボン汚れがかなり認められる。

以上の測定結果を第３図に示す。この図を見て明らかな
ようにジノニルトリサルファイドを８分として０．１％
添加により効果が認められ、０．２％の添加によりエツ
ジカーボンの抑制効果が満足に発揮されていることが解
る。

以上の第２図と第３図とから明らかなように圧延油への
有機硫黄化合物の添加によりエツジカーボンを抑制する
効果を付与するものであるが、その添加量を増すと逆に
銅帯表面全体へのカーボン析出量を増加させミルクリー
ン性を悪くする。

このような傾向は他の有機ポリサルファイドの添加の場
合も略同様な傾向を示す、従って８分として０．２〜１
．０％を添加の範囲とするのが好ましく、より好ましく
は０．３〜０．５％位である。

次に、本発明の圧延油にはクーラント液の攪拌時におけ
る経時劣化を防止するために圧延油に対し酸化防止剤を
０．５〜５％９通常１〜２％配合する。

酸化防止剤としては特定するものではないが、好ましく
はアミン系のもの例えば、フェニル−αナフチルアミン
、Ｎフェニル−Ｎ′イソプロピル−Ｐフェニレンジアミ
ン、Ｎ、Ｎ’ジフェニル−Ｐフェニレンジアミン、Ｎフ
ェニル−Ｎ’ｌ、３ジメチルブチル−Ｐフェニレンジア
ミンなどを挙げることができる。

酸化抑制効果を発揮させるためには０．５％以上配合す
る必要があり、逆に５％以上加えてもその効果はすでに
飽和し圧延油のコストを高くするので５％位を上限とし
た方がよい。

次に、圧延油を乳化分散してクーラントとするために乳
化分散剤を０．１〜１０％、通常は０．５〜２％配合す
る。乳化分散剤としては特定するものではなく、非イオ
ン性、陰イオン性、陽イオン性、両性何れのものも使用
できるが、通常は非イオン型のもの、両性のもの、カチ
オン性のもの、またはこれ等の２種類以上の混合物など
が使用される。

０．１％未満では乳化分散性が不充分となり、逆に１０
％より多く加えてもその効果はすでに飽和状態にあるの
で、それ以上加えても意味がない。

本発明のミルクリーン圧延油は好ましくはあらかじめ５
０℃以上に加温して溶融状にしておき、それを約５５℃
に加熱した湯に攪拌しながら通常約１〜３％添加しよく
乳化分散したものをポンプ循環しながら、約５５℃に保
持したクーラント液を鋼帯とロールのギャップ部に噴射
して多バス（通常３〜４パス）圧延を行い、この多パス
圧延後の最終バスに於いて界面活性剤またはそれとキレ
ート剤を少量含むデタージエント液で最終圧延され水切
乾燥（エアブロ−）後パッチ焼鈍されるものである。

即ち、本発明のミルクリーン圧延油は焼鈍前の電解洗浄
を省略できるものであり、かつ、従来問題視されていた
ミルクリーン圧延油の冷間潤滑性能の低さが、本発明の
ミルクリーン圧延油に切換えることによってミルクリー
ン性に加えて高潤滑性も発揮するといった優れた効果を
得ることができるのである。

［作用コ 本発明の高潤滑ミルクリーン圧延油は少なくともＩＶ３
０以下の基油と乳化分散剤と有機ポリサルファイドと酸
化防止剤との４成分を必須成分として構成され、それ等
の配合量を特定したものであるが、基油のＩＶを水添に
より３０以下としたものを用いる点において大きな特徴
を有するものである。牛脂、魚油、やし油、なたね油な
どの天然資源は豊富でかつ他の基油と比較して比較的に
安価に入手できかつ潤滑性に優れているといった特徴を
有するものであるが、クーラント液として冷延に使用し
た場合にデタージェント液で最終圧延を行なっても焼鈍
前に電解洗浄しないとミルクリーン性が発揮されないと
いった欠点を従来は有していた。しかしこれ等の天然油
脂またはこれと鉱油、合成エステル等の混合物を水添に
よりＩＶの値を３０以下とすれば高潤滑性を保持してか
つミルクリーン性を発揮するのである。

高ＩＶの天然油脂並びにこれらの油脂から抽出した脂肪
酸を原料としているエステルは１分子内に不飽和結合を
多く有しており、冷延後に鋼帯表面に残留する油膜の不
飽和結合炭素はエツジカーボン抑制剤としで共存する有
機ポリサルファイドと加熱時に架橋結合して高分子化し
、油膜の熱揮散性を悪くしていることによるものと判断
される。

かくして、油膜は焼鈍時に炭化しカーボン付着の原因と
なっていた。

この対応手段として高ＩＶの油脂を水添して工Ｖを３０
以下とすれば融点が多少高くなるが前述のような油膜の
高分子化が抑制され熱揮散性が良好に保持されるので炭
化が抑制されるものと推定される。

［実施例］ 以下に本発明の効果を具体的に説明するために実施例を
挙げ比較例と対象して示す。

供試圧延油は第１表に示した。

エマルジョン濃度＝２％、＠度：５０℃被圧延材−４，
６ＩＩ１ｍｔ、　３０ｍ＋ａＶ、　２００ｍｍ＋１２　
、　Ｓｔ”ＣＣ−８０−ルー−・・＝　１００ｍｍφＸ
１３０ｖ１＋ｍＶ、エメリー紙＃２４０゜圧延速度……
１５ｍｐｍ。

圧下中……１パス与３０％、２パス与３０％。

３パス白３０％８ ミルクリーン性 焼鈍後のカーボン紙は前述（例１）と同様に測定耐エツ
ジカーボン性は前述（例２）と同様測定潤滑性…１パス
、２バス、３バスの（圧延率（％））／（単位幅当たり
の荷重）を積算した。Σ％／Ｔｏｎ。

評価の基準　Σ％／Ｔｏｎ　　２７０以上……ＯΣ％／
Ｔｏｎ　　２６０〜２７０−０ Σ％／Ｔｏｎ　　２６０以下……Δ第１表に結果を示し
たが、本発明（実施例）品は、優れた潤滑性能とミルク
リーン性能を備えている。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明による水添する事によりＩ
Ｖ３０以下の基油を用いる事を特徴とじた供試油には、
酸化防止剤（フェニルαナフチルアミン）１％、非イオ
ン乳化剤（ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテ
ルＥＯ１５モル）２％、及び硫黄化合物（ジノニルトリ
サルファイド）を必要及配合した。

高潤滑ミルクリーン圧延油は、焼鈍後の鋼板表面上のカ
ーボン量が７ｍｇ／　ｍ　’以下の良好なミルクリーン
性が得られ、高潤滑で、しかも安価であるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はエツジカーボンの例を示す図、第２図は供試圧
延油とカーボン量の関係を示す図、第３図は供試圧延油
とエツジカーボンの関係を示す図。 である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＩＶ（よう素価）３０以下の水素添加油脂（以下
   水添油脂という）、あるいは鉱油または動植物油または
   合成油に低ＩＶの水添油脂を５０％（重量％以下同じ）
   以上混合してＩＶ３０以下とした混合油を基油とし、こ
   の基油と乳化分散剤と有機ポリサルファイドと酸化防止
   剤とを必須成分とすることを特徴とする高潤滑ミルクリ
   ーン圧延油
2. （２）乳化分散剤を０．１〜１０％、有機ポリサルファ
   イドをＳ分として０．２〜１．０％、酸化防止剤を０．
   ５〜５％配合する事を特徴とする請求項（１）に記載の
   高潤滑ミルクリーン圧延油
3. （３）有機ポリサルファイドは１分子中に３個以上の硫
   黄原子が直接結合した構造（−Ｓ−Ｓ−Ｓ−…）を持つ
   ものである請求項（１）に記載の高潤滑ミルクリーン圧
   延油