JPS60135492A - 鋼用冷間圧延油組成物 - 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】 （発明の関連する技術分野） 本発明は潤滑性が優れかつ焼鈍後の鋼板表面の汚れも少
ない改良された組成の鋼用冷間圧延油組成物に関するも
のである。

（従来技術） 圧延油は圧延工程で圧延ロールと圧延鋼材との間の摩擦
力を減少させる圧延潤滑性が必要であると共にその後の
焼鈍工程で付着圧延油と鋼表面との反応生成物、付着圧
延油の熱重合生成物に起因゛し鋼表面に発生する汚れが
少ないことが必要であ・る。ところが油脂、脂肪酸アル
コールエステル、金属石けんのような潤滑性の良いもの
は焼鈍汚れが多く、精製鉱油のような焼鈍汚れの少ない
ものは潤滑性が劣る傾向があり、潤滑性が優れかつ焼鈍
汚れも少ない、すなわち潤滑性とミルクリーン性の共に
優れた圧延油は各種の改良提案があるものの目的を完全
に達成するものは得られていないのが現状である。

（発明の開示） 本発明者等はかような目的を達成するために圧延油の各
成分の種類および含有屋とその潤滑効果および焼鈍汚れ
に対する作用について研究を進めたところ本発明の特許
請求の範囲に示す特定の組成物によってはじめてこの目
的が完全に達成し得ることを見出したのである。鋼の圧
延において板厚の減少するに伴って表面積が増大し、活
性度の高い新生面が次々と発生する。この新生面の活性
点は極めて反応性が強く油脂、脂肪酸エステルと反応し
て鉄石けんを生成し、ついでこの活性点が・不飽和化合
物の重縮合の触媒にもなり重縮合物を「生成し、圧延後
焼鈍に入る前の圧延材コイルの放置中に重縮合が更に進
行するのであって、特に１４０°Ｃのような高温で長時
間フィルが放置される条件の時に著しい。ついで焼鈍工
程でこの重縮゛・金物が炭素化し焼鈍汚れとなるのであ
るから、焼鈍汚れを防止するにはこのコイル放置中の重
縮合の進行も含めて重縮合反応を防ぐことが何よりも重
要な事である。

本発明は基油と特定の脂肪酸アミン塩と特定の′□゛エ
チレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）アミン塩とビニ
ルアルキレートモノマーの４種を主成分としてそれぞれ
特定量含有させることにより目的を達成させるようにし
たものであって、その他に界面活性剤、防錆剤、酸化防
止剤も副成分として含゛有し得る。

本発明において用いる基油は精製鉱油、油脂、脂肪酸エ
ステル等の合成油およびこれらの混合油である。精製鉱
油は潤滑性は油脂より劣るが鋼との反応性、熱重合性が
少なく焼鈍汚れに対しては′□・有利である。油脂、脂
肪酸エステルは潤滑性は優・れているが鋼との反応性、
熱重合性が強くこの点は焼鈍汚れに対して不利である。

油脂、脂肪酸エステルの中では脂肪酸エステルは沸点が
低く挿発し易いので鋼と反応し難く、また飽和脂肪酸の
エステルで適度の炭素数のものが重合し難くかつ粘度が
適度で潤滑性も良くより好ましいものである。

かような脂肪酸エステルと精製鉱油の混合油が両性質の
バランスがとれ、本発明の目的にさらに好ましいもので
ある。具体的には炭素数１６〜２６１□の脂肪酸エステ
ル、例えばステアリン酸ｎ−ブチルエステルと精製鉱油
との混合油を基油として用い、これに潤滑性な向上させ
る添加剤を用いることが本発明の目的に最も適するもの
である。

次に本発明の主成分の一つとして脂肪酸アミン塩を用い
るのは潤滑性の向上の目的と脂肪酸類の鋼との反応を抑
制する目的とを兼ねたものである。

潤Ｔケ性向上の面では脂肪酸基が炭素数１２〜２２の直
鎖脂肪酸が摩擦係数が小さく適当な範囲であり、具体的
にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、アルキン酸、ベヘン酸ζオレイン酸、エルカ酸
等がこの範囲のものである。

アミンは炭素数１２〜１８の第三アルキルアミンを使用
する。具体的にはトリブチルアミン、トリアミルアミン
、トリヘキシルアミン等であって、パこの範囲のアミン
と前記の範囲の脂肪酸との脂肪酸アミン塩が潤滑性向上
と同時に脂肪酸類の鋼との反応の抑制と両方の目的を果
し本発明の目的に適切なものであることは本発明者等が
始めて見出したものである。この作用はこの範囲のアミ
ンの゛。

アミン塩のみが示す効果であって、アミンの窒素原子に
結合する三個のアルキル基が同じ窒素原子に水素結合に
より結合している脂肪酸のカルボキシル基をおおう様に
なりカルボキシル基の反応性を抑制し、適度の反応性を
もたせることと油溶性゛□の強いアミンであるので脂肪
酸アミン塩が分解し脂肪酸が潤滑剤として消耗した後は
基油中に存在し、過剰な脂肪酸が発生した場合はこれと
結合し脂肪酸の反応性を抑制すること等がかような効果
を示す理由であろうと考えている。この脂肪酸ア□′、
ミン塩の添加量は全組成物中１〜７重量％が適当な範囲
であって、１重量％未満では効果がなく、７重量％を超
えると脂肪酸の量が過剰となり焼鈍汚れが増大し不適当
である。

本発明の第３の成分としてエチレンジアミンテトラ酢酸
（ＥＤＴＡ）アミン塩を使用するのはこれが鋼の圧延直
後の新生面の活性点と反応して不活性化する効果を有す
るからである。ＥＤＴＡのナトリウム塩、水溶性アミン
塩等の水溶性塩が水溶液中に存在ずれば鉄イオン等の金
属イオンをキレート化し金属イオンによる水溶液の酸化
変質等の悪影響を防止し得ることは周知であるが、本発
明においてはｇＤＴＡの油溶性アミン塩を基油中に存在
させて鋼新生面を不活性化するものである。かような目
的のために適切なＥＤＴＡアミン塩にはＥＤＴＡと炭素
数１２〜１８の第三アルキルアミンとの塩が最も良いこ
とを知り得た。このアミンは具体的にはトリブチルアミ
ン、トリアミルアミン、トリヘキシルアミン等であって
、いずれも油溶性が強（ＫＤＴＡのこの範囲のアミン塩
も油溶性で画表面・を不活性化する。またこのアミン塩
が表面に存在シすれば焼鈍工程中も作用し活性化を防ぐ
効果があることも考えられ、焼鈍汚れの防止に著しい効
果があることが見出された。ＥＤＴＡアミン塩の添加量
は０．１〜３重散チが適当な範囲で０．１重量％未満で
は効果がなく、３重はチを超えると潤滑性が低下するの
で適当でない。

本発明の第４の成分のビニルアルキレートモノマーを使
用するのは焼鈍工程において鋼面の潤滑剤の熱重合を抑
制し、炭化を抑制するからである呂・本発明に使用する
ビニルアルキレートモノマーはアルキル基の炭素数８〜
２４が適当な範囲で７以下も２５以上も分散性が悪く適
当でない。具体的ニハビニルデカノエートモノマー、ビ
ニルラウレートモノマー、ビニルミリステートモノマー
、ビニルアルキレートモノマー、ビニルステアレートモ
ノマー等が適当なものである。ビニルアルキレートモノ
マーの添加量は０．１〜５重鼠チが適当な範囲で、０，
１重ｊ１１％未満では効果がなく、５重量％を超えると
それ以上のミルクリーン性の顕著な゛□回向上期待でき
ずいずれも適当でない。

その他の成分としては圧延油に一般的に使用される界面
活性剤、防錆剤、酸化防止１ｉ１ｉを使用することも適
当である。

すなわち本発明は基油、炭素数１２〜２２の直鎖脂肪酸
と炭素数１２〜１８の第三アルキルアミンとの塙１〜７
　ＪＡ　ｋｃ　％　、エチレンジアミンテトラ酢酸と炭
素数１２〜１８の第三アルキルアミンとの塩０．１〜８
重量％及びビニルアルキレートモノマー０．１〜５重渋
チを含有することを特徴とする。

鋼用冷間圧延油組成物であって、この範囲内のもののみ
が潤滑性が慶れかつ焼鈍汚れが少く本発明の目的を達し
得るものである。

本発明の製造方法は各成分を混和し均一な組成物とすれ
ば良いのであって特定を要しないが、精製鉱油のＡＭｋ
と脂肪酸エステルの全量を混合し７０〜８０°Ｃに加熱
してから脂肪酸とＥＤＴＡの全量を加え攪拌し次にアミ
ンの全量を加え攪拌し反応させついで精製鉱油の残量を
加え攪拌し５０’Ｃ以下でビニルアルキレートモノマー
、ついで必要・に応じ、他の添加剤を加え攪拌し均一に
する方法Ｉが、安定な性状の製品が得られ、より好まし
い。

かようにして得られた本発明の圧延油組成物は通常は２
〜３０重量％の水分散液としてスプレー給油して使用す
る。

（発明の実施例） 次に本発明を実施例および比較例により説明する。

実施例１〜８、比較例１〜６ 第１表に示す組成の成分を均一に混和し、実施１・・例
１〜Ｂおよび比較例１〜５の圧延油組成物試料をつくっ
た。これ等の組成物試料および更に比較のため市販ミル
クリーン用冷問圧延油（比較例６）の試料につき次に示
す試験法により、性能試験を行い、得た結果を第１表に
併記する。

Ａ実験室性能試験による確認 Ｌ　プレートアウト試験 （方法） １００ｘ　１００　Ｘ　１關の鋼板を垂直に２００ｍ、
ｐ、ｍの速度で移行しつつ、鋼板表面に試料の８重量％
の水溶液を流量６　ｌ／ｍｉｎにてギヤー　・ポンプに
より噴射し、鋼板付着油量を重斌（■）でめた。

（ｔＦ　価） ◎”””　５−０　ｍ９　／　１００　ｃｍ２以上０−
−−−−・２．５〜５．０　ｍｙ／　１ｏ　ｏ　ｃｍ２
０・・−・−・１．ｏ　〜２．５　ａｙ　／　ｔ　ｏ　
ｏ　ｃｍ”△−”　１．０　ｍ９　／　１００　ｃｍ２
未満＆　ころがり−すべり潤滑試験 （方　法） Ｅ−２４型潤滑試験機（直径２４０非の２段ロール；変
速回転可能；最高速度１０００ｍ、ｐ、ｍ）にて、回転
入側からギヤーポンプで試料の３重量％の水溶液を６　
ｌ／ｍｉｎ給油する。

上ロール（軟鋼材ロール）と下ロール［圧延ロール（Ｈ
ｓ−８０〜８５））に１０％のスリップ率をもたせた状
態で一定の荷重を加え、１０チのスリップ率が維持可能
か否かをみる。下ロールを基準に１００　ｍ、ｐｏｍず
つ速度を増し、スリップ率が維持できなくなる速度をめ
た。

（評　価） スリップ率１０％を維持できなかった速度◎・・・・・
・５００　ｍ、ｐ、ｒ０以上０・・・・・・４００〜５
００　ｍ、ｐ、ｍロー・３００−４００　ｍ、ｐ、ｍ △・・・・・・２００〜ａ　ｏ　ｏ　ｍ、ｐ０ｍ×・・
・・・・２００　ｍ、ｐ、ｍ以下＆　焼鈍試験 （方　法） １、　ＯＯＸ　１００　Ｘ　］朋の鋼板に規定の油分量
が１″何着するような濃度のエマルションを噴霧したも
のを６枚重ね合わせ、下記の条件にて予備加熱後焼鈍し
、その後の鋼板表面のスティン（汚れ）の状態を観察し
た。

条件；１予備加熱　温度及び時間　】６０°Ｃ×２４１
′ｉｒ雰囲気　空　気 ２焼　鈍　昇温速度　７００°Ｃまで４時間温度及び時
間　７００°ＣＸ１ｈｒ ガスの種類　Ｈ２（５チ）＋　Ｎ、（９５％）ガス量　
０．１ｍ８／１１１− （ｉ″′Ｐ　価） ◎・・・・・・スティンなし Ｏ・・・・・・２〜３点スティンあり 口・・・・・・少量スティンあり（５〜１０裂）△・・
・・・・スティンあり（１０〜２０チ）×・・・・・・
スティン大　（２０チ以上）Ｉ３　実用圧延機による確
認試験 実施例５と比較例６（市販ミルクリーン用冷間圧延油）
について第１図に示ず５スタンドタンデム冷間圧延機の
位置に適用し各々のミルクリーン性を比較し確認した。

圧延材料鋼板はペイオフリール６より圧延機に供給し、
圧延機者スタンド（１〜５）で圧延しテンシ曹ンリール
７に春き取られる。

圧延油試料の供給は第２表に示す条件で圧延材の第１〜
第４スタンドに供給し第５スタンドは泥水のみを供給し
た。ミルクリーン性の比較、確認は鋼板の圧延後の油分
および鉄分の付着量と焼鈍後の鉄分およびカーボンの付
着量によって行った。

（評　価） 各付着量の少い方がミルクリーン性良好であると判定す
る。

本発明の構成および効果を各実施例によって各比較例と
対比して第１表に示す。

第　２　表 （発明の効果） 以上説明してきたように本発明の圧延油組成物は、基油
と特定の脂肪酸アミン塩と特定のエチレンジアミンテト
ラ酢酸（ＥＤＴＡ）アミン塩とビニルアルキレートモノ
マーの４種を主成分としてそれぞれ特定量含有させたこ
とにより、第１表からも明らかなように潤滑性が優れ、
かつ焼鈍汚れが少ないという効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は実用試験機による確認試験に用いた５スタンド
タンデム冷間圧延機に試料を適用する位置を示す説明図
である。 １．２，８，４．５・・・圧延機各スタンド・６・・・
ペイオフリール　７・・・テンションリール。 特許出願人　協同油脂株式会社 同　出願人　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　基油、炭素数１２〜２２の直鎖脂肪酸と炭素数１２
   〜１８の第三アルキルアミンとの塩１〜７ｍｆｆ１ｌエ
   チレンジアミンテトラ酢酸と炭素数１２〜１８の第三ア
   ルキルアミンとの塩０．１〜８重量％、及びビニルアル
   キレートモノマー０．１〜５重量％を含有することを特
   徴とする鋼用冷間圧延油組成物。