JPS59161493A - 圧延油組成物および製造方法 - 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】 本発明は圧延油組成物およびその製造方法に関し、詳し
くは金属材料、特にステンレス鋼、ケイ素鋼などの特殊
鋼、銅、アルミニウム、銅合金、アルミニウム合金など
、製品の表面光沢を重視する金属材料を圧延、すなわち
冷間圧延または熱間圧延する際に使用する圧延油組成物
およびその製造方法に関する。

近年、金属材料の圧延作業における能率向上のため、高
圧下、高速下での圧延が必要とされている。しかし従来
の鉱油系圧延油を使用した場合には、金属の加工熱や摩
擦熱による発熱が大きくなシ、圧延ロールと金属材料と
の焼付きを生じてしまう。そこでこの問題を解決するた
め、高圧下、高速下での圧延の際には水中に鉱油を分散
させた、いわゆるＯ７Ｗ型（水中油滴型）エマルション
が使われることが多かった。

しかしながら、Ｏ／ｗ型エマルションを使用した場合に
は、水゛や乳化剤によ多金属材料が腐食するため、表面
光沢を重視する金属の圧延、特に仕上圧延では０／ＶＶ
型エマルシヨン全圧延油として使用することはできなか
った。

本発明者らは従来の圧延油が有する前述した種々の欠点
を克服するため研究を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。

本発明は金属材料、特にステンレス鋼、ケイ素鋼などの
特殊鋼、銅、アルミニウム、銅合金、アルミニウム合金
など製品の表面光沢を重視する金属材料を圧延する際に
も使用できる、圧延性、焼付き防止性（冷却性）および
腐食防止性に優れた、表面光沢の良好な製品が得られる
圧延油組成物およびその製造方法を提供することを目的
とする。

本発明は３発明を含み、その特定発明は（α）鉱油、合
成油またはこれらの２種以上の混合物で４０℃における
粘度が１．５〜３０　ｃｓｔのもの、１００重量部中に
、（ｂ）　　水、１〜５０重量部 を界面活性剤の存在下または不存在下で分散させてなる
ことを特徴とする圧延油組成物を提供するものでおる。

またその第２発明は、 （α）鉱油、合成油またはこれらの′２種以上の混合物
で４０℃における粘度が１．５〜３　Ｑ　ｃｓｔのもの
を圧延材料に噴射するためのノズルの直前または圧延装
置に供給するだめの配管の途中において、界面活性剤の
存在下または不存在下で（ｂ）水を（ロ））成分籾重量
部に対して１〜５０重量％の割合で混合し、（ａ）成分
中に分散させることを特徴とする圧延油組成物の製造方
法 を提供するものであ択その第３発明は、（ロ））鉱油、
合成油またはこれらの２種以上の混合物で４０℃におけ
る粘度が１．５〜３０　ｃｓｔのものを圧延装置に供給
するためのタンク内において、界面活性剤の存在下また
は不存在下で（６）水ヲ０）成分１００重量部に対して
１〜５０重量部の割合で混合し、＠）成分中に分散させ
ることを特徴とする圧延油組成物の製造方法 を提供するものである。

以下、本発明による圧延油組成物およびその製造方法に
ついてよ）詳細に説明する。

本発明でいうＣａ）成分とは、鉱油、合成油またはこれ
らの２種以上の混合物で４０℃における粘度が１．５〜
３０　ｃａｓｔ　（７）ものである。＆Ｌ）成分として
単一の鉱油または合成油を用いる場合には、その粘度は
４０Ｃで１．５〜３０　ｃＳｔであることが必要だが、
Ｃａ）成分として鉱油混合物、合成油混合物または鉱油
−合成油混合物を用いる場合には個々の成分の粘度が１
．５〜３０　ｃｓｔである必要はない。すなわち、混合
物としての粘度が４０℃で１．５〜３０　ｃｓｔになる
ものであれば、任意の粘度および種類の鉱油、合成油を
使用できる。

ここでいう鉱油としては任意のものが使用できるが、通
常原油を蒸留して得られる潤滑油留分を任意の精製処理
、例えば溶剤精製、硫酸処理、水素ｆ鋼製、白土処理ま
たはこれらの組合せの如き精製処理をすることによって
得られる、粘度が４０′Ｇで１．０〜３５　ｃｓｔの精
製鉱油が好ましく用いられる。

またここでいう合成油としても任意のものが使用できる
が、−通常高級アルコール、直鎖および分校のアルキル
基で置換されたアルキルベンゼン、アルキル化ナフタレ
ンなどのアルキル化芳香族化合物、ポリ−α−オレフィ
ン油、エステル油、ポリグリコール油など、その構成元
素が炭素および水素または炭素、水素および酸素からな
る合成油が用いられる。よシ具体的には、例えば、ラウ
リルアルコール、ミリスチルアルコールなどに代表され
る脂肪族１価アルコール、ｎ−オレフィンやプロピレン
オリゴマーによるベンゼンのアルキル化で得られる炭素
数的９〜４ｏのアルキルベンゼン、炭素数４〜１４のα
−オレフィンの単独重合ないしは共重合にょシ得られる
ポリブテン、デセン−１オリゴマーなどのポリ−α−オ
レフィン油、ブチルステアレート、メチルラフレートな
どに代表される脂肪族モノカルボン酸と脂肪族１価アル
コールとのエステル、ジー２−エチルへキシルセバケー
ト、ジオクチルアジペート、ジトリデシルグルタレート
などに代表される２塩基酸と１価アルコールとのジエス
テル、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチ
ロールプロパンカプリレ−ト、ペンタエリスリトール２
−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラル
ゴネートなどに代表される多価アルコールエステル、ポ
リエチレングリコール、ホリブロピレングリコールなど
に代表されるポリアルキレングリコールないしはそのモ
ノアルキルエーテル、ジアルキルエーテルなどがあげら
れる。

本発明においては、ＧＺ）成分として、特に高速圧延下
での圧延性、冷却性、金属材料の表面性状が優れている
という点から、鉱油、炭素数８〜２２の脂肪族１価アル
コールおよび炭素数１０〜２２の脂肪族モノカルボン酸
と炭素数１〜１０の脂肪族１価アルコールとのエステル
またはこれらの２種以上の混合物で４０℃における粘度
が１．５〜３０　ｃｓｔのものが好ましい。

ここでいう炭素数８〜２２の脂肪族１価アルコールとし
ては、飽和アルコール、不飽和アルコールおよびそれら
の混合物のいずれでも使用でき、また直鎖状アルコール
、分枝状アルコールおよびそれらの混合物のいずれでも
使用できる。本発明に使用できる脂肪族１価アルコール
としては、具体的にハタトエハオクチルアルコール、ノ
ニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコ
ール、ドデシルアルコール（ラウリルアルコール）、ト
リデシルアルコール、テトラデシルアルコール（ミリス
チルアルコール）、ペンタデシルアルコール、ヘプタデ
シルアルコール（セチルアルコール）、、ヘプタデシル
アルコール、オクタデシルアルコール（ステアリルアル
コール）、エイコシルアルコール、トコシルアルコール
、オフタテセニルアルコール（オレイルアルコール）、
オクタテカトリエニルアルコール（リルイルアルコール
）およびこれらの混合物などがあげられるが、これらの
中でも熱的な安定性の面から炭素数８〜２２の飽和脂肪
族１価アルコールおよびそれらの混合物がより好ましく
、炭素数１０〜１８の飽和脂肪族１価アルコールおよび
それらの混合物が特に好ましい。

炭素数が２２を越えるものは常温でも固体状であるため
作業性が劣シ、さらに焼鈍処理によジオイルスティンが
発生しやすい傾向にある。一方、炭素数が８未満のもの
は圧延性が劣り、かつ刺激臭のために作業性が劣る。

また、前述したエステルとは炭素数１０〜２２の脂肪族
モノカルボン酸と炭素数１〜１０の脂肪族１価アルコー
ルとのエステルおよびそれらの混合物である。

ここでいう脂肪族モノカルボン酸は直鎖状でも分枝状で
もよく、また飽和脂肪族モノカルボ／酸でもよい。この
ような炭素数１０〜２２の脂肪族モノカルボン酸として
は、具体的には、たとえばデカン酸（カプリン酸）、ウ
ンデカン酸、ドデカン酸（ラウリン酸）、トリデカン酸
、テトラデカン酸（サブセン酸、オクタデセン酸（ペト
ロセリニノ酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸
）、エイコセン酸、トコセン酸（エルカ酸、ブラシジン
酸）、オフタデ力トリエニル酸（リノール酸）およびこ
れらの混合物などがあげられるが、これらの中でも圧延
性の面から炭素数１２〜１８の脂肪族モノカルボン酸が
よシ好ましく、炭素数１２〜１８の飽和脂肪族モノカル
ボン酸が特に好ましい。

また前記の炭素数１〜１０の脂肪族１価アルコールは直
鎖状でも分校状でもよく、飽和アルコールおよび不飽和
アルコールのいずれでも使用できるが、熱的な安定性の
面から飽和アルコールが好ましい。このような炭素数１
〜１０の脂肪族１価アルコールとしては、具体的には、
たとえばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピ
ルアルコール、メチルアルコール、ペンチルアルコール
（アミルアルコール）、ヘキシルアルコール、ヘゲチル
アルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、
デシルアルコールおよびこれらの混合物などがあけられ
るが、これらの中でも炭素数１〜４の脂肪族１価アルコ
ールおよびそれらの混合物がよシ好ましい。

前述したエステルとしては以上に例示したような脂肪族
モノカルボン酸と脂肪族１価アルコールとのエステルお
よびそれらの混合物が使用できるが、炭素数１２〜１８
の飽和脂肪族モノカルボン酸と炭素数１〜４の飽和脂肪
族１価アルコールとのエステルおよびそれらの混合物が
特に好ましい。

また本発明において、−）成分に必要に応じて油性剤、
耐摩耗剤、極圧剤、酸化防止剤、粘度指数向上剤、さび
止め剤、腐食防止剤、消泡剤およびその他の公知の潤滑
油添加剤を単独で、または数種組み合せて添加すること
もできる。これら公知の各種添加剤の詳細については、
たとえば潤滑学会誌第１５巻第６号あるいは桜井俊秀編
著「石油製品添加剤」（幸書房）に記載されている。こ
れら添加剤の添加量は任意であるが、通常、（ロ））成
分１００重量部に対する添加剤の合計量が１５重量部以
下、好ましくは１０重量部以下になるように添加するの
が望ましい。

本発明の冷間圧延油組成物は、前記０）成分１００重量
部中に（６）水１〜５０重量部、好ましくは１０〜５０
重量部、特に熱間圧延の場合には組成物の難燃性をよシ
高めるため３５〜５０重量部を界面活性剤の存在下また
は不存在下で分散させることによｌ）、ＷｌＯ型（油中
水滴型）のサスベンショ／もしくはエマルションまた紘
水が油に可溶化した状態として得られる。水の分散量が
（ＩＬ）成分１００重量部に対して１重量部に満たない
場合には組成物の圧延性および焼付き防止効果が少なく
、一方、５０重量部を越える場合には０７ＶＶ型のデイ
スパーシヨンまたはエマルションとなり、腐食性が大き
くなるため好ましくない。

本発明において敬）成分中に水を分散させる際に、必要
に応じて界面活性剤を使用してもよい。界面活性剤とし
ては通常の陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、
両性界面活性剤または非イオン界面活性剤が用いられる
。陰イオン界面活性剤としては、たとえば脂肪酸石鹸、
ナフテン酸石鹸がどの脂肪酸誘導体、長鎖アルコール硫
酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫
酸エステル塩、脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル塩な
どの硫酸エステル塩、アルカンスルホン酸塩、ジアルキ
ルスルホこはく酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩な
どのスルホン酸塩、アルキルリン酸エステル塩およびポ
リオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩な
どのリン酸エステル塩などが、また陽イオン界面活性剤
としては、たとえばアルキルトリメチルアンモニウム塩
、アルキルピリジニウム塩、長鎖第１級アンモニウム塩
ナトノ第４級アンモニウム塩、アルキルイミダシリン、
２−アルキル−４−メチル−４−とドロキシメチルオキ
サゾリンなどの複素環マミンおよびポリオキシアルキル
アミン、長鎖アミンオキシドなどのアミン誘導体などが
あげられる。−万両性界面活性剤としては、たとえばＮ
−アルキルトリグリシンやＮ−アルキル−β−アミノプ
ロピオン酸塩などが、また非イオン界面活性剤としては
、たとえばポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポ
リオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオ
キシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン
ソルビタン脂肪酸エステルなどのポリオキシアルキレン
誘導体、グリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリトリッ
ト脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどの多
価アルコールエステルおよび脂肪酸モノエタノールアミ
ド、脂肪酸ジェタノールアミドなどのアルキロールアミ
ドなどがあげられる。

本発明においては、水ヲ０）成分に分散させる際の助剤
として、必要に応じて上記の界面活性剤を単独でまたは
２種以上組み合せて使用できる。特に油に水を可溶化さ
せる際には非イオン系界面活性剤を単独でまたはそれと
アルキルベンゼンスルホン酸塩などの陽イオン界面活性
剤とを組み合せて使用するのが好ましい。また界面活性
剤の添加量は任意であシ、均一なエマルションが得られ
るか、水が油に均一に可溶化できるならばどのような添
加量でもよい。

本発明の圧延油組成物は界面活性剤の存在下または不存
在下で前記＠）成分中に水を所定量分散させることにょ
シ得られるが、その製造方法は任意でアシ、公知の方法
を用いることができる。しかしながら本発明の組成物の
実装置における効果的な製造方法として、以下の２とお
シの方法が例示できる。

第一の方法は、（ｔＬ）成分全圧延材料に噴射するため
のノズルの直前またはい）成分を圧延装置に供給するた
めの配管の途中において、界面活性剤の存在下または不
存在下で水金所定量混合し、０）中に分散させる方法で
ある。

噴射ノズル直前または配管途中で（ａ）成分に水を混合
する方法は任意であシ、水が均一に分散する方法であれ
ばどのような方法を用いてもよいが、通常たとえば、ジ
ェットミキサー、インジェクターミキサー、オリフィス
ミキサー、ノズルミキサー、パルプミキサー、攪拌ライ
ンミキサー、ラインブレンダー、スタティックミキサー
などのフローミキサーまたはラインミキサーが用いられ
る。また水のよシ均一な分散を得るために界面活性剤を
使用する場合には、界面活性剤は（ロ））成分に添加し
てもよく、またあらかじめ水に添加しておいてもよい。

第二の方法は、Ｕ）成分を圧延装置に供給するためのタ
ンク内において、界面活性剤の存在下または不存在下で
水を所定量混合し、（ａ）中に分散させる方法である。

タンク内で０）成分に水を混合する方法は任意であシ、
回分式でも連続式でもよく、また水が均一に分散する方
法であればどのような方法を用いてもよいが、通常たと
えばデスクタービン、ファンタービン、わん曲羽根ファ
ンタービン、矢羽根タービン、ファウドラー型タービン
、プルマージン型タービン、角度付羽根ファンタービン
、プロペラ、アンカー型具、ゲート型具、らせん帯翼、
らせん軸翼などの各種攪拌翼による機械攪拌やジェット
ノズルなどによる噴射攪拌などを単独でまたは組み合せ
て用いられる。また本発明でいうタンクとしては大型タ
ンクでもよく、また邪魔板や導流板などを装備した攪拌
槽であってもよい。

さらに本発明においては上記の第一の方法と第二の方法
を併用することも効果的な方法として採用できる。

以下、実施例および比較例にょシ本発明をさらに具体的
に説明する。ただし本発明は以下の実施例に何ら制限さ
れるものではない。

実施例１，２および比較例１ 本発明に従って圧延油組成物を第１表のように調整した
（実施例１および２）。実施例１は圧延装置に圧延油全
供給するタンク内において、第１表の組成を矢羽根ター
ビンによシ混合、攪拌し、ＷｌＯ型エマルションとした
ものでアシ、実施例２は精製鉱油と添々口剤の混合物を
圧延装置に供給する供給配管途中（供給用ギヤポンプの
直前）で水をジェットミキサーによシ混合し、Ｗ１０型
サスペンションとしたものである。なお第１表の添加剤
でオレイン酸は油性剤、ジーｔｅｒｔ−ブチルーｐ−ク
レゾールは酸化防止剤、アルケニルコハク酸ハーフェス
テルはさび止め剤である。

実施例１および２の組成物について、以下の圧延条件で
圧延試験を行った結果を第１表に示す。

圧延材料　　ｊＳＵＳ４３０　　　　厚さ０．３簡圧下
率　　　　　　３３％ また比較のため水を添加しない場合（比較例１）につい
ても同様の圧延試験を行い、その結果も第１表に併記し
た。

実施例３，４および比較例２，３ 本発明に従って圧延油組成物を第２表のように調整した
（実施例３および４）。実施例３は圧延装置に圧延油を
供給するタンク内において、第２表の組成をファンター
ビンによシ混合、攪拌して水に可溶化させたものであり
、実施例４は精製鉱油、ブチルステアレートおよび添加
剤の混合物を圧延装置に供給する供給配管途中（供給用
ギヤポンプの直前）で界面活性剤を含有した水金ジェッ
トミキサーによシ混合し、Ｗ１０ＭＪＩエマルションと
したものである。

実施例３および４の組成物について、以下の圧延条件で
圧延試験を行った結果を第２表に示す。

圧延材料　　無酸素銅　　　　　厚さ０．３ｍ圧下率　
　　　　　４０チ また比較のため水を添加しない場合（比較例２）および
水をタンク内で多量に添加し、実施例３と同じ方法で混
合、攪拌してＯ７Ｗ型エマルションとした場合について
も同様の圧延試験全行い、その結果も第２表に併記した
。

実施例５，６および比較例４，５ 本発明に従って圧延油組成物を第３表のように調整した
（実施例５および６）。実施例５は圧延装置に圧延油を
供給するタンク内において、第３表の組成をデスクター
ビンによシ混合、攪拌し、Ｗ１０型エマルションとした
ものであシ、実施例６は精製鉱油、ラウリルアルコール
およびメチルラウレートの混合物を圧延装置に供給する
供給配管途中（供給用ギヤポンプ直前）で水をジェット
ミキサーによシ混合し、Ｗ１０型サスペンションとした
ものである。

実施例５および６の組成物について、以下の圧延条件で
圧延試験を行った結果金弟３表に示す。

圧延材料　　アルミニウムＡ１２００　　　　厚さ０．
５閣圧下率　　　　　　　　　４０〜７０チまた比較の
ため、実施例５と同じ組成の（α）成分に水をタンク内
で多量に添加し、実施例５と同じ方法で混合、攪拌して
Ｗ１０型エマルションとした場合（比較例４）および実
施例６と同じ組成の（α）成分のみを用いた場合（比較
例５）についても同様の圧延試験を行い、その結果も第
３表に併記した。

第１〜第３表の結果よシ、本発明による圧延油組成物は
比較例に比べ、圧延性、焼付き防止性（冷却性）および
圧延後の金属材の表面性状に優れるという良好な性質を
兼ね備えているこ１）　製品に傷の発生しない最大圧下
率を示す。

２）　圧延可能最大圧下率での圧延。

特許出願人　日本石油株式会社　　７ 手続補正書 昭和５８年６月１３日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第３４６２１号 ２、発明の名称 圧延油組成物および製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（４４４）　　日本石油株式会社明細書の発明の
名称の欄 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　（（Ｚ）　　鉱油、合成油またはこれらの２種
   以上の混合物で４０℃における粘度が１．５〜３０　ｃ
   Ｓｔのもの、１００重量部中に、　（６）　　水、１〜
   ５０重量部 を界面活性剤の存在下または不存在下で分散させてなる
   ことを特徴とする圧延油組成物。 ２、（α）成分が鉱油、炭素数８〜２２の脂肪族１価ア
   ルコール、炭素数ｌθ〜２２の脂肪族モノカルボン酸と
   炭素数１〜１０の脂肪族１価アルコールとのエステルま
   たはこれらの２種以上の混合物で４０℃における粘度が
   １．５〜３０　ｃｓｔのものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の圧延組成物。 ３、（ω　鉱油、合成油またはこれらの２種以上の混合
   物で４０ｔ：における粘度が１．５〜３０　ｃｓｔのも
   のを圧延材料に噴射するためのノズルの直前または圧延
   装置に供給するための配管の途中において、界面活性剤
   の存在下または不存在下で（６）　　水ヲ０）成分１０
   ０重量部に対して１〜５０重量部の割合で混合し、０）
   成分中に分散させることを特徴とする圧延油組成物の製
   造方法。 ４、　　（Ｇ）成分が鉱油、炭素数８〜２２の脂肪族１
   価アルコール、炭素数１０〜２２の脂肪族モノカルボン
   酸と炭素数１〜１０の脂肪族１価アルコールとのエステ
   ルまたはこれらの２種以上の混合物で４０ｔ：における
   粘度が１．５〜３０　ｃｓｔのものである仁とを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の圧延油組成物の製造方
   法。 ５、（α）鉱油、合成油またはこれらの２種以上の混合
   物で４０℃における粘度が１．５〜３０　ｃｓｔのもの
   を圧延装置に供給するためのタンク内において、界面活
   性剤の存在下または不存在下で（ｂ）　　水をＣｌ０Ｌ
   ）成分１００重量部に対して１〜５０重量部の割合で混
   合し、（（Ｌ）成分中に分散させることを特徴とする圧
   延油組成物の製造方法。 ６、　　（（Ｚ）成分が鉱油、炭素数８〜２２の脂肪族
   １価アルコール、炭素数１０〜２２の脂肪族モノカルボ
   ン酸と炭素数１〜１０の脂肪族１価アルコールとのエス
   テルまたはこれらの２種以上の混合物で４０℃における
   粘度が１．５〜３０　ｃＳｔのものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載の圧延油組成物の製造方
   法。