JPH0326794A

JPH0326794A - 金属の圧延加工油剤

Info

Publication number: JPH0326794A
Application number: JP15964089A
Authority: JP
Inventors: Akio Manba; 萬羽　昭夫; Kenichi Miyamoto; 健一宮本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1991-02-05
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JP2608472B2

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〕本発明は金属の圧延加工油剤、更に詳細には潤滑油にＴ
ルケニルコハク酸系化合物とリン系の化合物を配合して
なる耐焼き付き性の良好な金属の圧延加工油剤に関する
。

〔従来の技術〕

金属の圧延加工油剤は、一般に金属の圧延加工部分に供
給することにより、加工熱の除去、圧延ロールと材料間
の摩擦の低減を主目的として使用されるものである。そ
して従来から一般に使用されている金属の圧延加工油剤
の組或は、油脂、脂肪酸エステル、鉱物油等の潤滑油成
分に、油性向上剤、極圧剤、防錆剤、酸化防止剤等の潤
滑油助剤を加えてなるものであり、使用にあたっては、
これを適当な乳化剤を用いて水中に希釈するか、もしく
は水に希釈することなしに金属の圧延加工部分に供給さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、近年の圧延技術の急速な進歩により、高
速圧延、圧延パス回数の削減、圧延製品の規格上昇等が
図られるに従い、圧延加工油の潤滑条件は益々苛酷なも
のになってきている。かかる状況において、圧延時に圧
延ロールと鋼板とが焼き付くことによる焼き付き傷（フ
リクションピックアップ）の発生は圧延後の鋼板が製品
にならないばかりか、焼き付き発生後圧延ロールの組替
え等、操業上の効率からも絶対あってはならないもので
あり、その要求に十分対応できる圧延加工油の開発が望
まれているのが現状である。

ところで、従来の金属の圧延加工油剤においては、耐焼
き付き性能を向上させるために加工油の粘度を高くする
こと、大量の極圧剤の添加あるいはボリマー酸の添加が
行なわれているが、一般にこれらの添加剤は圧延後の鋼
板を汚し、後の工程である洗浄工程において、洗浄不良
を誘発するなどの問題があった。

従って、苛酷な潤滑条件下においても工具である圧延ロ
ールと、材料である鋼板が焼き付くことの無い優れた極
圧潤滑特性を示す金属の圧延加工油剤の開発が切望され
ていた。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、潤滑油成分にアルケニルコハク酸系化合物
とリン系化合物を配合すれば著しく耐焼き付き耐性が改
善されることを見出し本発明を完或した。

すなわち、本発明は次の成分（Ａ）　、（Ｂ）および（
Ｃ）（Ａ）油脂、脂肪酸エステルおよび鉱物油から選ばれる
一種もしくは二種以上よりなる潤滑油、（［ｉ）一般式（Ｉ）又は（ｆｆ）ｎ〔式中、Ｒ’は炭素数２０以上の分岐鎖又は直鎮のアル
ケニル基を示す］で表わされるアルケニルコハク酸無水物又はアルケニル
コハク酸、（Ｃ）一般式（Ｉ［Ｉ）又は（ＩＶ）［Ｒ２−（ＯＲ’）．−０］．Ｐ（Ｏｉｌ）．．　　　
　　（ＩＶ）〔式中、Ｒ２は、炭素数６以上の飽和もし
くは不飽和の炭化水素基を示し、Ｒ３は低級アルキレン
基を示し、ｍは０〜２０の数を示し、ｎは１又は２の数
を示す〕で表わされるリン酸エステル又は亜リン酸エステルを含有することを特徴とする金属の圧延加工油剤を提供
するものである。

本発明の圧延加工油剤に使用される潤滑油（Ａ）は、油
脂、脂肪酸エステルおよび鉱物油から選ばれる一種もし
くは二種以上のものであり、通常潤滑油として使用され
ているものであれば特に制限されない。

油脂としては、豚脂、牛脂、ヤシ油、パーム油等の天然
油脂類が挙げられる。脂肪酸エステルとしては、天然油
脂の分解によって得られる脂肪酸や、オキソ法等によっ
て得られる合或脂肪酸とアルコールとの反応で得られる
エステルが挙げられる。このエステルの原料となる脂肪
酸類としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、ヒドロキシステアリン
酸、リシノール酸、ペヘニン酸等の一塩基脂肪酸；グル
タル酸、アジピン酸、ダイマー酸等の二塩基脂肪酸；ト
リマー酸、トリメリット酸等の三塩基脂肪酸等が挙げら
れる。また、このエステルの原料となるアルコール類と
しては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール、．ヘキサノール、２−エチルヘキサノール、才
クチルアルコール、ラウリルアルコール、トリデカノー
ル、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ス
テＴリルアルコール、オレイルアルコール等の一価のア
ルコール；グリコール類、クリセリン、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトール等の多価のアルコール
等が例示される。鉱物油としては、スピンドル油、マシ
ン油、モーター油、ニュートラル油等の公知の鉱物油が
挙げられる。

成分（Ｂ）であるアルケニルコハク酸無水物又はアルケ
ニルコハク酸を示す一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）中、Ｒ’
は炭素数２０以上の直鎮又は分岐鎖のアルケニル基を示
すが、好ましくは炭素数２０〜８０のアルケニル基であ
る。

炭素数が２０より短い場合は十分な効果が得られない。

本発明の（Ｂ）戊分のアルケニルコハク酸系化合物はオ
イルステイン防止剤として知られている（特許第１３２
６９３５号）。該特許はアルミニウム鋼板の焼鈍工程で
の昇温中、鋼板表面の付着油分が熱分解重合をおこし、
板表面上にオイルステインを形成するのを防止する目的
で、アルキル安息香酸とアルケニルコハク酸を併用する
ことを必須要件としている。

従って、本発明の目的である、苛酷な潤滑条件下におい
て工具である圧延ロールと材料である鋼板が焼き付くこ
とを防止するために、リン系化合物と併用することによ
る耐焼き付き性の大幅な向上を狙ったものとは使用目的
、方法において全く異にしている。

アルケニルコハク酸無水物（Ｉ）は、例えば炭素数２０
以上のオレフィンと無水マレイン酸を付加反応せしめる
ことにより製造される。ここで用いられるオレフィンと
してはαオレフィンが好ましく、エチレン、プロピレン
、ブチレン、イソブチレン等をチーグラー触媒下で重合
せしめることにより得られるもの、もしくはパラフィン
類をクラツキングすることにより得られるものなどが挙
げられる。

付加反応は、例えばオレフィンと無水マレイン酸の等モ
ルを無触媒下もしくは、オレフィンと無水マＬ／イン酸
の１：１付加物自身の重合を防止するためにヒドロキノ
ン系化合物やホスファイト類を触媒として、攪拌下２０
０〜・２６０℃に加熱し２〜１０時間反応させることに
より実施される。また必要に応じて反応終了後低沸点成
分（未反応物など）を減圧下蒸留除去してもよい。

アルケニルコハク酸（ｎ）は、例えば、上記の如くして
得られたアルヶニルコハク酸無水物（Ｉ）を加水分解す
ることにより製造される。加水分解反応は、例えばアル
ヶニルコハク酸無水物（Ｉ）に等量の水を添加して攪拌
下、６０〜１２０℃に加熱することにより実施される。

成分（Ｃ）であるリン酸エステル又は亜リン酸エステル
を示す一般式（ＩＩＩ）又は（ｒＶ）中、Ｒ２で示され
る炭素数６以上の飽和もしくは不飽和の炭化水素として
は、炭素数６以上のアルキル基、アルケニル基、アリー
ル基、アラルキル基などが挙げられるが、就中炭素数６
〜１８のものが好ましい。なおここでアリール基として
は、フエニル基、ナフチル基、アルキルフェニル基、ア
ルケニルフェニル基などが挙げられる。またＲ３で示さ
れる低級アルキレン基としては、エチレン、プロピレン
などが挙げられるが、エチレン基が特に好ましい。また
ｍの数はＯ〜２０であるが、Ｑ〜１０、特に０〜６が好
ましい。

リン酸エステル（ＩＩＩ）は、例えば炭素数６以上のア
ルコール類と無水リン酸を反応させることにより製造さ
れる。

ここで用いられるアルコールとしては、天然油脂を分解
し還元することにより得られる脂肪族アルコールは勿論
、才キソ法等によって得られる合戊アルコール、フェノ
ール類やアルキルフェノール類でもよい。具体的には、
ヘキシルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、
オクチルアルコール、デシルアルコール、イソデシルア
ルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール
、イソトリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、
パルミチルアルコール、オレイルアルコール、クレゾー
ル、ノニルフェノール、ポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル等
が例示される。

アルコール類をリン酸化する条件としては、例えば反応
容器中のアルコール（無水リン酸に対して３倍モル）を
冷却しながらこのなかに無水リン酸を徐々に添加し、添
加終了後５０〜８０℃に加熱し２〜１０時間熟戊するこ
とにより容易に得られる。

亜リン酸エステル（ＩＶ）は、例えば炭素数６以上のア
ルコール類と三塩化リンを反応させた後、加水分解する
ことにより製造される。

反応は、冷却下〜５０℃にて数時間行う。また加水分解
は氷水中で容易に行うことができる。

本発明の圧延加工油剤への成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の混
合割合は特に制限されないが、重量比で１＝４〜４：ｌ
１特に１：１が好ましい。

また成分（Ｂ）および成分（Ｃ）の合計配合割合は、本
発明圧延加工油中に０．５重量％（以下、単に％で示す
）以上、さらに１％以上、特に１〜３％が好ましい。。

また、本発明の圧延加工油剤には必要に応じて各種添加
剤、例えば従来より知られている油性向上剤、酸化防止
剤、防腐剤、防錆剤、乳化剤、分散剤等を併用して用い
ることができる。特に、圧延の対象となる金属がアルミ
ニウム及びその合金の場合、油性向上剤として高級アル
コールの添加が良好な効果を示す。

本発明の圧延加工油剤を使用するに際しては、従来と同
様な方法をとることができるが、水中に希釈する場合は
０．５〜２０％のエマルションとして使用するのが好ま
しい。

〔実施例〕

次に実施例により具体的に本発明を説明するが、本発明
は以下に述べる実施例に限定されるものではない。

合戒例１　（アルケニルコハク酸無水物）攪拌棒、窒素
ガス吹き込み管、温度計、及び冷却管を備えた５００ｍ
ｌ四つロフラスコにダイヤレン２０８　（三菱化或：ア
ルキル鎖長２０〜２８）を３１９．０　ｇ　（Ｉ．０モ
ル）と、無水マレイン酸９８．１ｇ　（Ｉ．０モル）及
び、触媒としてトリオクチルホスフエ−｝０．１７ｇ（
５００ｐｐｍ対全仕込量）を投入し、窒素置換しておく
。２００℃に昇温し３時間反応した後、更に２３０℃に
昇温し７時間熟或させた。その後１００〜１５０℃／　
Ｑ．５　〜１　ｍｍＨｇで蒸留し、初留分を留去し、ア
ルケニルコハク酸無水物（Ｒｌの炭素数２０〜２８）を
３７５ｇ得た。

合或例２　（アルケニルコハク酸）攪拌棒、温度計、冷却管を備えた３００一四つロフラス
コに、合或例１で得られた酸無水物を１５０ｇ取り、水
１０．　３　ｇ　（　１．　２倍モル対無水物）を添加
し、１１０℃で１時間反応してアルケニルコハク酸（Ｒ
’の炭素数２０〜２８）を約１６０ｇ得た。

合或例３　（リン酸エステル）攪拌棒、窒素ガス吹き込み管、温度計、を備えたｉ　ｏ
　ｏ　ＯｍＥ四つロフラスコに、ｎ一才クチルアルコー
ルを３９０ｇ（３．０モル）投入し、窒素置換しておく
。フラスコ周囲を氷冷しながら２０℃まで冷却する。そ
の後無水リン酸１４２ｇ（Ｉ．０モル）を徐々に添加す
る。この際５０℃を越えないようにする。無水リン酸を
投入後７０℃に昇温し５時間熟成し、オクチルリン酸エ
ステルを５３２ｇ得た。

合戊例４　（亜リン酸エステル）攪拌棒、窒素ガス吹き込み管、温度計、を備えた１　０
　０　０ｒｎｉ！．四つロフラスコに、三塩化リンを１
３７．５　ｇ　（Ｉ．０モル）投入し、窒素置換してお
く。フラスコ周囲を氷冷しながら２０℃まで冷却する。

その後ノニルフェノールを４４０ｇ　　（２モル）を徐
々に添加する。

この際塩酸ガスが発生するので、この発生ガスを冷却し
てあるアルカリ溶液中に導くようにする。反応は５０℃
を越えないようにする。

ノニルフェノールを投入後８０℃に昇温し４時間熟或し
た。その後フラスコの内容物を大量の氷水中に攪拌しな
がら投入し、加水分解する。このものをエーテルで抽出
することにより、ジノニルフェニル亜リン酸エステルを
４７０ｇ得た。

実施例１〜１５成分（Ａ）として精製牛脂および牛脂脂肪酸を用い、第
二表に示す成分（Ｂ）、成分（Ｃ）および乳化剤を配合
して本発明の圧延加工油剤を調製した。この圧延加工油
剤について以下に示す方法により曽田四球摩擦試験機で
の１０００ｒｐＩＴｌにおける耐圧荷重（ｋｇ／ｃｍ２
）を測定した。結果を第１表に示す。尚、リン酸エステ
ルについては合或例３で示した方法で、また亜リン酸エ
ステルについては合戊例４で示した方法で得たものを使
用した。

乳化剤はポリ才キシエチレンノニルフエニルエーテル（
ＢＯ＝５モル）を使用した。

圧延加工油剤の供給方法第１表に示す圧延加工油剤を油分濃度が５％になるよう
に水中に投入し、ホモミキサーで攪拌しなからエマルシ
ョン温度を５５℃に保った。このエマルションをポンプ
にて曽田四球摩擦試験機の潤滑部分に供給した。

装置：曽田四球摩擦試験機耐圧荷重の測定法：　１　０　０　０　ｒｐｍにおける
耐圧荷重を求めた。（ショックロード法）圧延試験圧延機仕様：パッシブミル圧延条件二ロール径　５Ｑｍｍφ バレル長　３０ｍｍロール粗度　Ｒ（ｎａｘＱ．ｌμｍ口−ル材質　ＳｔｌＪ−２硬度　Ｈｓ＝９５圧延速度：板速度１　２　０　ｍ　／ｍｉｎロール周速
度　８０ｍ／ｍｉｎ圧下率：ｌＯ％試験片：材質　ＳＰＣＣ−Ｂ　；寸法０．　４ｍｍ　Ｘ
　１５ｍｍ×コイル［［油クーラント：流ｆｆｉ　１．Ｏｊ！／ｍｉｎスプ
レー圧力：ｌｋｇ／ｃｕｔ圧延試験での評価方法：圧延後の鋼板表面の焼き付き傷
の程度で判定した。

〔発明の効果〕

本発明の圧延加工油剤は、これを用いて金属を圧延した
場合、苛酷な潤滑条件下でも圧延ロールと鋼板の焼き付
きが発生せず、優れた極圧潤滑特性を有する。

以上

Claims

【特許請求の範囲】１、次の成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）（Ａ）油脂、脂肪酸エステルおよび鉱物油から選ばれる
一種もしくは二種以上よりなる潤滑油、（Ｂ）一般式（ I ）又は（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（II）〔式中、Ｒ＾１は炭素数２０以上の直鎖又は分岐鎖のア
ルケニル基を示す］で表わされるアルケニルコハク酸無水物又はアルケニル
コハク酸、（Ｃ）一般式（III）又は（IV）［Ｒ＾２−（ＯＲ＾３）＿ｍ−Ｏ］＿ｎＰ（ＯＨ）＿３
＿−＿ｎ（III）［Ｒ＾２−（ＯＲ＾３）＿ｍ−Ｏ］＿
ｎＰ（ＯＨ）＿３＿−＿ｎ（IV）〔式中、Ｒ＾２は炭素
数６以上の飽和もしくは不飽和の炭化水素基を示し、Ｒ
＾３は低級アルキレン基を示し、ｍは０〜２０の数を示
し、ｎは１又は２の数を示す〕で表わされるリン酸エステル又は亜リン酸エステルを含有することを特徴とする金属の圧延加工油剤。