JPS5920716B2 - 鋼板の冷間圧延潤滑方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延特性に優れかつ無公害である圧延潤滑方法
に関するものである。

一般に薄鋼板は熱間にて圧延され、適度に薄（なった状
態でコイル状に巻取られ、このコイルは酸洗により表面
のスケール（酸化膜）が除去され、このように処理した
ものは冷間圧延により所定の厚みに圧延され、脱脂（ｃ
ｌｅａｎｉｎｇ ）、焼鈍され、スキンパス圧延されて
製品となって来る。

この製造工程の重要な工程である冷間圧延においては多
量の圧延油が用いられ、ロールと鋼板間に生ずる摩擦を
低下せしめると同時に高圧・高速下での焼付を防止して
いる。

この圧延油としてはパーム油とか牛脂変性エマルジョン
油等が用いられている。

これらの油特にパーム油は圧延潤滑特性が優れ、ブリキ
錫なし鋼板（Ｔ、Ｆ、Ｓ）などの原板（薄物）の製造に
は欠かせない圧延油となっている。

しかしパーム油は循環使用することが出来ず、多量の廃
棄物が出ると同時に焼鈍時に表面に残留した油が炭化し
て表面汚れとなり易い欠点がある。

以上の長所をそのま＼にして且つ欠点を解決したのが本
発明である。

即ち本発明はパーム油や牛脂変性油の如き圧延潤滑性の
優れた油を含有した有機固体潤滑膜を使用することによ
り多くの特徴を有するものである。

本発明方法によると、熱延された鋼板は従来と同じく酸
洗し、湯洗された後、水溶性樹脂水溶液中に潤滑剤を分
散させた浴に浸漬又はローラーコーティング又は電着に
より塗布し乾燥して数μの乾燥塗膜を形成せしめ、更に
冷延する。

この際に特に圧延油は必要とせずに圧延することが出来
る。

この後アルカリ脱脂又は電解洗浄によりこの処理膜を除
去し、焼鈍し、スキンパス圧延し、切断、塗油されて製
品となる。

従来法及び本工程の概要を第１図及び第２図に示した。

本発明方法は多くの特徴を有している。

先ず第一に圧延潤滑性に優れており、現行の圧延潤滑油
に比べて同−圧下車上の圧延をするのに要する圧延荷重
が少ない。

従って従来法に比し、従来と同様の能力を持った圧延機
でも従来より大圧下圧延を行うことも可能となる。

第二に圧延ロールと被圧延素材間に常に固体潤滑膜が介
在する為に圧延ロールの摩耗が少なく更に圧延時の発熱
が少ないので、圧延ロールと被圧延材の焼付はな（好ま
しい圧延状態にあり冷却水の使用量も節減することが可
能である。

一方被圧延素材については固体潤滑膜が表面を被覆して
いる為、被圧延素材の摩耗粉が生ぜず又現行の圧延潤滑
油と鉄面との反応による金属石けん生成もないので脱脂
後の圧延素材表面はきれいである。

最後に圧延プロセス面での特徴としては、第一に固体潤
滑膜を酸洗後に処理し、そのまま圧延工程に供されるの
で酸洗後冷間圧延迄の中間防錆油は不要であり、圧延時
の圧延潤滑油供給は不要となる（但し圧延時冷却水の供
給が必要である）。

第二に固体潤滑膜は通常のアルカリ脱脂条件で容易に脱
脂可能であり、素材表面の汚れも少ない特徴からアルカ
リ電着工程は省略可能である。

第三に脱脂液中の固体潤滑膜成分は樹脂回収再生装置に
より再利用が可能であり、圧延工程の無公害化が可能で
ある。

以上説明した如く本発明方法は従来の圧延方法では想像
も出来なかった非常に沢山の優れた特徴を有している。

本発明で用いられる固体潤滑膜は基本的に水溶性樹脂に
潤滑性の優れた潤滑剤を分散させたものを被圧延素材表
面に塗覆したものである。

潤滑剤の分散方法としてはホモミキサーを使用する等通
常の方法で差支えない。

水溶性樹脂としては、カルボキシル基を水可溶基とする
もので酸価が５０以上望ましくは１００以上のものが容
易に脱脂可能とする点で良（、その代表的なものとして
はアクリル酸又は／及びメタクリル酸とアクリル酸エス
テル又は／及びメタクリル酸エステルの共重合物がある
。

これらの共重合物を水溶性化する方法は、アンモニア水
、アルキルアミン、アルカノールアミン等の揮発性アル
カリを用いてカルボキシル基末端に親水性の塩を形成さ
せることにより水溶性化する。

このようにして水溶性化した共重合物は、浸漬塗装法、
ロールコータ−法などで鋼板表面に被覆形成された場合
には乾燥工程でカルボキシル基末端の揮発性アルカリを
飛散させることにより水不溶性の樹脂膜となる。

また電着塗装法で鋼板表面に被覆される場合には水溶液
中で電気的にカルボキシル基と揮発性アルカリに解離さ
れ、陽極側の鋼板表面は発生した水素イオンにより酸性
化しカルボキシル基を含む樹脂は水不溶性となり、鋼板
表面に析出する。

この場合は析出した樹脂中に揮発性アルカリは含まれて
ないので乾燥工程は不要となる。

それらの共重合物組成及び濃度については後述する塗布
方法、脱脂性、潤滑剤との組合わせ等で適宜調整が必要
であるが、例えばアクリル酸３８モル％、アクリル酸ブ
チルエステル６２モル％の共重合体組成物は、電着塗装
法に適し、脱脂性も問題なく、又各種の潤滑剤との馴染
みも良い。

次に分散潤滑剤としては、パーム油、牛脂変性油、多価
アルコールの脂肪酸エステル（例えばペンタエリスリト
ール牛脂酸エステル）がある。

又ワックス類（例えばパラフィン系オレフィン系ワック
スで融点が５０〜７０℃で余り高くないもの）、金属石
けん類（例えばステアリン酸の亜鉛、マグネシウム、リ
チウム塩）及び高分子粉末（例えばポリエチレン、エチ
レン酢酸ビニル、塩化ビニル、ポリアミド等の粉末）も
有効である。

これら分散潤滑剤は水溶性樹脂の密着性に悪影響を与え
ず、かつ圧延時の潤滑性を失わない範囲の添加量にする
必要がある。

潤滑剤により添加量は異なるが添加量は水溶性樹脂１０
０部に対し、５〜１００部位迄が部位上く、より好まし
い範囲は２０〜１００部である。

固体潤滑膜が圧延時ロールヘビルドアツプすることは好
ましくない。

その意味で潤滑膜の粘着性を除去する必要がある。

これはブロッキング防止剤の添加又は亜鉛、マグネシウ
ム、カドミウム、鉄、ニッケル、銅、鉛、ジルコニウム
等の金属酸化物又は水酸化物を、水溶性樹脂中の遊離カ
ルボキシル基の１０〜６０％当量に相当する量添加する
ことにより防ぐことが出来る。

又本プロセスでの塗装方法は浸漬方法及びロールコータ
−法でも可能であるが高速性（通常酸洗ラインの速度は
３００ｍ／分程度）及び均一性、乾燥性等を考えると電
着による方法が最も適した方法である。

次いで乾燥であるが乾燥は水分の除去を目的としたもの
で、電着塗装法の場合には板温か６０〜７０°Ｃ程度で
数秒保持すれば十分である。

次に本発明における工程においての一例を工程を追って
詳細に説明する。

３．２ｍｍ厚の普通鋼（リムド鋼）は酸洗ラインを通過
し、脱スケールされ、湯洗されて、はソ乾燥した状態で
コンダクタ−ロールに接触後、電着浴槽に入り、２秒間
の通電時間を経て、絞りロールにより物理的に付着した
浴液を絞り、この後１３０℃の熱風により表面水分を除
去され巻取られた。

尚ここに用いた浴は水溶性樹脂として、酸価が２１０の
アクリル酸とアクリル酸エステルの共重合物で、この共
重合物に対して０．５当量に相当するアンモニア水を添
加して水溶性化し、電着浴中の樹脂濃度は１０％、ｐＨ
６，５とし、これに水酸化亜鉛を遊離カルボキシル基の
２０％当量添加し、これに更にペンタエリスリトールの
牛脂酸ジエステルを樹脂と同量分散した５０℃のもので
ある。

電着条件としては６０Ｖの定電圧で行った。

以上の如く処理されたコイルは室内放置３ケ月にても発
錆が認められなかった。

このコイルを５パスで減少率６９％で最終的にＬＯｍｒ
ｎ迄圧延したところ、良好の圧延潤滑性を示した。

尚冷間圧延の際タンデムミルの如き高速冷間圧延では冷
却が必要で多量の冷却水散布を行う。

又この際補助的にエマルジョン油を用いても差し障えな
い。

前記冷間圧延されたコイルはアルカリスプレー脱脂又は
アルカリ電解脱脂により膜を除去され、後通常の冷延鋼
板工程と同様焼鈍−スキンパス圧延−切断塗油される。

このように本発明は従来法と比較して数々の特徴をもっ
ており、従ってその実用上の効果は極めて太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常行われている鋼板製造工程を示す説明図で
あり第２図は本発明を使用した鋼板製造工程を示す説明
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸洗し脱スケールした熱延鋼板の表面に、パーム油
   、牛脂変性油、多価アルコール脂肪酸エステル、金属石
   鹸、ワックス類、エチレン酢酸ビニルパウダーのうち１
   種又は２種以上が分散されたカルボキシル基を水可溶基
   とする酸価が５０以上のアクリル酸又は／及びメタクリ
   ル酸とアクリル酸エステル又は／及びメタクリル酸エス
   テルの共重合物からなる樹脂膜を被覆形成せしめ、これ
   を水冷却のみで冷間圧延し、圧延後、アルカリ脱脂又は
   ／及びアルカリ電解洗浄により前記樹脂膜を除去するこ
   とを特徴とする冷間圧延潤滑方法。