JPS61215699A - 鋼板の冷間圧延油 - 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） 本発明は高潤滑性、高ミルタリン性圧延油、すなわち潤
滑性と焼鈍性に優れた制用冷間圧延油に関するものであ
る。

（従来の技術） 薄鋼板用に使用する冷間圧延油は動・植物油脂（牛脂、
豚脂、大豆油、ナタネ油、パーム油、ヤシ油等）を基油
とするものと鉱物油を基油とするものに大別される。近
年、省エネルギー、生産能率の向上に伴ない高速圧延、
高圧下率圧延、ミルクリーン圧延が指向されている。動
・植物油脂を基油に用いた圧延油は高負荷・高速圧延に
適したものであるが、冷間圧延を行なった鋼板の付着油
分を脱脂せずに直接焼鈍すると、焼鈍工程において鋼板
表面汚れを生ずる。つまり潤滑性には優れるが、ミルク
リーン性としては不適なものである。

一方、鉱物油を基油とした圧延油を鋼板の冷間圧延に供
した場合には、冷薄鋼板を直接焼鈍しても表面汚れを生
ずることがなくミルクリーン性に優れている。しかし、
高負荷、高速圧延性に欠ける。

一般に鉱物油を基油とした圧延油は圧延潤滑性を高める
ために、動・植物油脂や脂肪酸（カプリル酸、ラウリル
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸。

オレイン酸、リルン酸等）あるいは油化学′７３゜１１
月号、　ｐ、６９５〜７０６に掲載されているようなエ
ステル類等（アルコール成分がトリメチロールプロパン
、ペンタエリスリトール、２−エチルヘキシルアルコー
ル等によるモノエステル、ジエステル、ポリオールエス
テル等の合成エステル）の油性向上剤を添加して用いら
れているが、これらの添加量はミルクリーン性を保持す
るために必要最少限の狭い範囲に調整されている。以上
のように高潤滑性と高ミルクリーン性を同時に満足させ
うる冷間圧延油の検討は種々行なわれているが、（例え
ば特開昭５６−１３５６００、特開昭５９−８０４９８
）充分な性能に達していないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は省エネルギー、省工程など生産能率の向上に寄
与する制用冷間圧延油で、高速度、高圧力下で生ずる熱
や機械的剪断に対して安定で酸化、分解、重合等の化学
反応に対しても安定である。

また焼鈍工程において圧延油の熱分解残渣を生ずること
なく容易に揮散し、鋼板の表面清浄性（ミルクリーン性
）と高潤滑性を合せ持つものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は合成エステルを主成分とした鋼の冷間圧延油で
高潤滑性と高ミルクリーン性を有するもので薄鋼板の圧
延と、鋼板を脱脂することなく焼鈍を効果的に行なうこ
とを可能とするものである。

（作　用） 本発明にいう合成エステルはこのような目的のために分
子設計し合成したものである。近年圧延油添加成分とし
であるいは基油として合成エステルが用いられているが
、冷間圧延油に用いられている合成エステルはこの目的
のために合成されたものは少なく、エンジン油や油圧作
動油あるいは他の潤滑剤として用いられている既存の合
成エステルの中から選択している場合が多く、高潤滑性
と高ミルクリーン性の両者を充分に満足しうる合成エス
テルではない。

本発明の合成エステルは冷間圧延油用として。

すなわち高潤滑性と高ミルクリーン性をかねそなえた特
性を有するもので、以下の如き分子設計からなるもので
ある。

一般式　ＲＣＯＯ−（Ｒ’−０）、−Ｒ’　　　　・・
・　（１）ただし、Ｒ：炭素数７以上のアルキル、アル
ケニル、ヒドロキシアルキルおよびヒド ロキシアルケニル基 Ｒ′：アルキル基 Ｒ′：アルキルおよびフェニル基 ｎ＝１〜５の整数 で示される脂肪酸とグリコールエステルとのエステル化
生成物を含有することを特徴とする制用冷間圧延油で、
（１）式のＲについて例示すれば、Ｒは直鎖脂肪酸であ
るオクチル酸、デカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘニン酸
、モンタン酸、パルミトオレイン酸、オレイン酸、エル
カ酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、
および側鎖脂肪酸であるインオクチル酸、イソデカン酸
、イソラウリン酸、インミリスチン酸、イソパルミチン
酸、イソステアリン酸、イソアラキン酸の１種または２
種以上混在する脂肪酸残基からなっている。またＲ′は
エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル
基などのアルキル基である６Ｒ′としては、メチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、
ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘ
プチル、イソオクチル、オクチル、イソオクチル、フェ
ニル基などが選択される。

本発明で用いられるグリコールエーテルとしてはメチル
グリコール、エチルグリコール、プロピルグリコール、
イソプロピルグリコール、ブチルグリコール、イソブチ
ルグリコール、フェニルグリコール、メチルジグリコー
ル、エチルジグリコール、イソプロピルジグリコール、
ブチルジグリコール、インブチルジグリコール、メチル
トリグリコール、ブチルトリグリコール、ヘキシルグリ
コール、ヘキシルジグリコール、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、ジプロピレングリコール七ツメチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノプロビルエーテ
ル等が使用できる。

尚、本発明において一般式（１）のＲの炭素数を７以上
としたのは、炭素数７未満のエステル化合物では鋼板を
冷間圧延する際の潤滑性の向上程度が少ないためである
。一方、一般式（１）のＲの炭素数の上限は規制しない
が、一般に工業的に安価に入手可能な範囲としては炭素
数２９以下が好ましい。

また、前述の一般式ＲＣＯＯ−（Ｒ’−０）ｎ−１’ｌ
’のｎを１〜５の整数としたのは、ｎが６以上の化合物
になると分子量の増大により圧延潤滑性は良好な結果を
示すが、焼鈍性については悪影響を及ぼす。したがって
潤滑性と焼鈍性の両者を満足させるミルクリーン圧延油
とするためにｎ＝＝１〜５の範囲とした。

本発明の合成エステルを圧延油に使用するに際しては、
合成エステル単独で圧延油として使用することもできる
。また他の基油、例えば鉱物油や動・植物油脂と混合し
て使用することができる。

またこれらに乳化剤を加えてエマルション液として用い
ることもできる。

その他、一般に基油として用いられている鉱油や動・植
物油脂あるいは実用圧延油に添加剤として常用されてい
る乳化剤、脂肪酸、酸化防止剤、腐食防止剤と組合せて
使用することもできる。

本発明の合成エステル化合物を他の基油等と混合して用
いる場合には、１重量％以上の添加で効果が認められる
が、５重量％以上望ましくは２０重量％以上の含有量と
することによって特性が安定する。

本発明の合成エステル脂肪酸とグリコールエーテルから
合成するための方法の一例を以下に示すが、本発明はこ
の方法に限定されるものではなく。

従来知られている他の合成法例えば酸クロライド法等公
知の合成法を用いることもできる。

参考例 攪拌機、温度計、窒素ガス吹込管、水分離器を備えた４
ツロフラスコにステアリン酸５モル、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル６モルを仕込み、触媒として全仕
込量の０．１％の硫酸を加え。

過剰のエチレングリコールモノエーテルを還流溶剤とし
てよく攪拌し、混合物を１６０〜２３０℃にて計算量の
水が留出するまで反応を行なった。その必要時間は６時
間であった。反応終了後、水洗して触媒を除去後、減圧
にて未反応のエチレングリコールモノブチルエーテルを
留去後、活性白土を用いて脱色濾過して黄色液体を得た
。収率９１％、酸価０．３、ケン化価１４５であった。

脂肪酸およびグリコールエーテルの種類を変えて、同様
の方法で合成エステルを製造した。得られた合成エステ
ル化合物の性状などを第１表に示した。

次に本発明を実施例に示してさらに詳細に説明する。

（実施例） 実施例１ 第１表に示した合成エステルを圧延油として単独に使用
して熱延酸洗鋼板の冷間圧延と焼鈍を行なった。

冷間圧延時の潤滑性および焼鈍性の評価は以下の方法で
行なった。結果は第２表にまとめて示したが裏通のＡ−
Ｈの記号は第１表と同一である。

潤滑性に関する評価は、２．３０ｍｍの熱延酸洗鋼板を
使用し、冷間圧延を３パス行ない、１　、２０ｍｍに圧
延した鋼板を脱脂した後、各供試油をｎ−へキサンで５
．０％に希釈した油浴に浸漬させたものを一定時間立掛
け、溶媒を揮散させ圧延油を均一定量的に塗布させた鋼
板を冷間圧延に供した。圧下率４５％における圧延荷重
を測定し圧延潤滑性を評価した、また、バウデン式摩擦
試験機（荷重＋＋１）ｋ　ｇ、温度１００℃）により各
圧延油の摩擦係数を求め圧延油の潤滑性を評価した。

圧延油の焼鈍性に関する評価方法については、冷延鋼板
（８０Ｘ　Ｚｏｏ　Ｘ　Ｏ，８ｍｍ）表面に、各供試油
を約６３０■ｇ／−に相当する量をマイクロシリンジを
用いて滴下し上から同サイズの冷延鋼板を重ねた。

このよう、にして鋼板を数１０枚積み重ねた後、細巾の
銅帯で固定して供試材とし、小型焼鈍炉にて焼鈍した。

焼鈍や際の加熱条件は、　ＨＮｘガス（Ｈ２：５％）１
２０ｍΩ／＋ｍｉｎ雰囲気中で、昇温速度を１０℃／ｗ
ｉｎとして６００℃迄加熱し、６００℃で１時間保持後
放冷した。

その後、鋼板表面にセロファンテープを貼着し。

表面付着物を採取し、これを白色紙にはりつけて汚れの
度合を目視判定し、鋼板表面清浄性を評価した。

以上、単一成分の圧延油による圧延潤滑性の評価結果及
びバウデン式潤滑試験機による潤滑特性の測定結果と、
直接焼鈍性の試験結果を第２表にまとめて示す。

実施例２ 次に実用圧延油の基油に用いられている鉱油あるいは牛
脂に、添加剤として常用されている乳化剤、脂肪酸及び
酸化防止剤等と本発明の圧延油である合成エステルを配
合した時に得られる圧延油組成の潤滑性と焼鈍性につい
て、実施例１と同様の評価を行なった。

尚、エマルション圧延は２段ロール式圧延機で。

圧延材料（ｓｐｃｃ）　１．２Ｘ２０Ｘ２００ｍｍを油
分濃度３％、浴温５０℃の条件で、圧下率４０％におけ
る圧延荷重を測定し圧延潤滑性を評価した。また焼鈍性
については供試エマルション液で圧延したそのままの状
態の鋼板を数１０枚積み重ねた後細巾の銅帯で固定して
小型焼鈍炉にて焼鈍した。焼鈍条件は前述の実施例にお
ける圧延油単独の場合と同一である。

また表面清浄性の判定方法も同じである。

（発明の効果） 本発明の脂肪酸とグリコールエーテルとから得られる合
成エステル化合物は、その使用目的を鋼板の圧延潤滑油
としそ、そのための必要条件を考えて分子設計したもの
であって、既存の合成エステルを冷間圧延油として、あ
るいは添加剤に転用しでいるものとは異なり、鋼板類の
圧延潤滑性、焼鈍性に優れるものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式ＲＣＯＯ−（Ｒ′−Ｏ）＿ｎ−Ｒ″・・・
   （１）ただし、Ｒ：炭素数７以上のアルキル、アルケニ
   ル、ヒドロキシアルキルおよびヒドロキシアルケニル基 Ｒ′：アルキル基 Ｒ″：アルキルおよびフェニル基 ｎ＝１〜５の整数 で示される脂肪酸とグリコールエーテルとのエステル化
   生成物を含有することを特徴とする鋼板の冷間圧延油。
2. （２）一般式（１）のＲが直鎖脂肪酸であるオクチル酸
   、デカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸
   、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、モンタン酸
   、パルミトオレイン酸、オレイン酸、エルカ酸、リシノ
   ール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、および側鎖脂
   肪酸であるイソオクチル酸、イソデカン酸、イソラウリ
   ン酸、イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、イソステ
   アリン酸、イソアラキン酸の各脂肪酸残基、Ｒ′がエチ
   ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル基、
   Ｒ″がメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
   ル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、
   イソヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、オクチル、イ
   ソオクチル、フェニル基から選択されたものである特許
   請求の範囲第（１）項記載の鋼板の冷間圧延油。