JPS61215700A - 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、高ミルクリーン性圧延油、すなわち
潤滑性と焼鈍性に優れた鋼板の冷間圧延油に関するもの
である。

（従来技術） 薄鋼板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
性には不適なものである。

一方、鉱物油を基油とした圧延油を用いて冷間圧延に洪
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
だめに、動・植物油脂や脂肪酸（カプリン酸、ラウリン
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Ｐ６９５〜７０６
に掲載されているようなエステル類（アルコール成分が
トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、２−
エチルヘキシルアルコール等ニヨるモノエステル、ジエ
ステル、ポリオールエステル等の合成エステル）等の油
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）両者に適したものがないの
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
与する鋼用冷間圧延油で、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
延油の熱分解残査を生ずることなく容易に揮散し、鋼板
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。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は合成エステルとヒウチダイ科の各魚体から抽出
した油脂、その水素添加物または／及び上記油脂の加水
分解物である高級脂肪酸もしくは高級アルコールを主成
分とした鋼用冷間圧延油で高潤滑性と高ミルクリーン性
を有しており、薄鋼板の圧延と、冷延鋼板を脱脂するこ
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、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もので
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。

（１）、一般式　ＲＣＯＯ−（Ｒ’−〇）ｎ−Ｒ’　　
””””・（１）ただし、Ｒ：炭素数７以上のアルキル
、アルケニル、ヒドロキシアルケル基ヨヒ ヒドロキシアルケニル基 Ｒ１：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
生成物が１〜９５チと、ヒウチダイ科の各魚の魚体から
抽出した油脂、その水素添加物まだは／及び前記油脂の
加水分解物である高級脂肪酸もしくは高級アルコールを
１〜９５％含有する鋼板の冷間圧延油で、（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、うウリル酸、ミリスチン酸、ノゝルミチン
酸、ステアリン酸、アラキン酸、ヘヘニン酸、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。

ｔりＲ’ハエチル、フロロピル、イノプロピル、ブチル
、イソブチル基などのアルキル基である。

Ｒ′としては、メチル、エチル、プロピル、イノプロピ
ル、ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチ／Ｌ／
、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、ブチルクリコール、イソブ
チルクリコール、フェニルグリコール、メチルグリコー
ル、エチルグリコール、イソプロピルグリコール、ブチ
ルジグリコール、イソ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、ヘキンルグリコー
ル、ヘキシルシクリコール、フロピレンクリコールモノ
メチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエ
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）の只の炭素数を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）、−Ｒ′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１
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物油や動・
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を脂肪酸とグリコールエーテルか
ら合成するだ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
ルモノプチルエーテル６モルヲ仕込み、触媒として全仕
込量のＯ，１％の硫酸を加え、過剰のエチレングリコー
ルモツプチル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−過
して黄色液体を得た。収率９１チ、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。

本発明におけるヒウチダイ科の各点とは主としてケープ
タウン、南オーストラリア、゛ニュージランド沖等の近
海の深海に棲息する全長３０〜４０釧のラフフイーと呼
ばれるオレンジ色の魚であり、学名をホプロステサス・
アトランチカス（Ｈｏｐｌｏｓｔｅｔｈｕｓ　ａｔｌａ
ｎｔｉｃｕｓ　）、ホプロステサス・メデイテライトス
（Ｈ，ｍｅｄｉｔ、ｅｒｒａｎｅｕａ　）　、ホプロス
テサス・ギルクリスチ（Ｈ，ｇｉｌｃｈｒｉｓｔｉ　）
、ホプロステサス・インターメディアス（Ｈ。

ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｓ　）と称する（英名ではソーベ
リー（Ｓａｗｂｅｌｌｙ　）、サンドペーパーフィッシ
ュ（Ｓａｎｄ−ｐａｐｅｒｆｉｓｈ　）、オレンジラフ
イー（Ｏｒａｎｇｅｒｏｕｇｈｙ　）などという。

この魚体から抽出された油脂（以下ラツフイー油と称す
）はオレンジ色を呈し第２表に示すような組成を有する
。ラツフイー油は第２表に示す如く、ろうエステルが主
成分であり、ろうエステルの組成は炭素ａ１８以上２４
までの二重結合−個を有するモノエンの脂肪酸およびア
ルコールからなるモノエステルで主として構成されてい
る。

ラツフイー油はその組成からもわかるように、圧延油に
通常用いられている動・植物油脂のようなトリグリセラ
リド構造ではなく、モノエンの脂肪酸およびアルコール
から成るろうエステルであり、常温で液体で一般に用い
られている動・植物油脂と比較して、流動点が低く作業
性、熱安定性にすぐれている。

本発明に用いるラツフイー油は、水素添加することによ
って魚油臭がなくなるとともに、水素添加していないラ
ツフイー油に比べ潤滑性および直接焼鈍性が向上しより
好ましい。本発明に用いるラツフイー油の水素添加は必
要に応じて行なうことができるが、９０％以上の水素添
加量になると常温で堅い固形状となるため、添加剤とし
て使用することはできるがこれ単独で圧延油として用い
ることはできなくなる。また５チ以下だと臭が残り実用
に供しにくい。したがってラフフイー油を圧延油として
用いる場合の水素添加率は５〜８９チの範囲が好ましい
。水素添加量の差異によるラフフイー油の酸価、けん化
価、ヨウ素価の値を第３表に示す。

第３表 ラフフイー油はさらにケン化分解、リパーゼ分解等によ
る加水分解によって高級脂肪酸及び高級アルコールが得
られるがこれらは潤滑剤として使用することができる。

第４表にラフフイー油のろうエステル中に含まれる主要
な高級脂肪酸及び高級アルコールの組成を示す。

第４表 本発明の一般式　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、ヒドロキシル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＃：フ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が１〜９５チの範囲で
、ラフフイー油の水素添加物または／及びラフフイー油
の加水分解物である高級脂肪酸もしくは高級アルコール
が１〜９５％含有するものであるが望ましくは合成エス
テルが２０〜フＯ％とラフフイー油の水素添加物が２０
〜７０％の混合範囲がより好ましい。

（実施例） 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１ 第１表に示した合成エステル及びラフフイー油の水素添
加物または／及び当該油脂の加水分解物である高級脂肪
酸あるいは高級アルコールの混合物は圧延油として単独
に使用することができ、また本発明の圧延油と一般に基
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、腐食防止剤等と組合せて使用することが
できる。これら組成の圧延油を用いて冷間圧延した時の
潤滑性および焼鈍性の評価は以下の方法で行なった。潤
滑性に関する評価は、２．３０１の熱延酸洗鋼板を使用
し、冷間圧延を３パス行ない、１．２０１１８に圧延し
た鋼板を脱脂した後、各供試油をｎ−ヘキサンで５．０
チに希釈し九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食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　１００　Ｘ　０．８　ｗｘ　）表面に、各供
試油を約６３０η／ｒｒ？　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枚に積み重ねた後、細
巾の銅帯で固定して供試板を小型焼鈍炉にて焼鈍した。

焼鈍の際の加熱条件はＨＮＸ　、ｆ／ス（Ｈ，：　ｓ％
　）　ｌ　２０ｒｎｔ／ｍｉｎ雰囲気中で１０℃／　ｍ
　ｉ　ｎ　、昇温速度をｌＯ℃／ｍｉｎ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、本発明の第１表に示した合成エステルとラフフイ
ー油の水素添加物との混合圧延油をそのまま使用した時
の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、冷延鋼板を圧延したまま直接
焼鈍した時の試験結果を第５表にまとめて示したが表中
のＣ，Ｄ、Ｈの記号は第１表と同一である。

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とラ
フフイー油の水素添加物を配合した時に得られる圧延油
の潤滑性と焼鈍性について第６表にまとめて示したが、
表中のＡ〜工の記号は第１表と同一である。

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）１．２Ｘ２０Ｘ２００ｇ　　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、細巾の鋼
帯で固定して小屋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
油として、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て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
   、ヒドロキシルアルキルおよ 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
   生成物が１〜９５％と、ヒウチダイ科の各魚の魚体から
   抽出した油脂、その水素添加物または／及び前記油脂の
   加水分解物である高級脂肪酸もしくは高級アルコールを
   １〜９５％含有する鋼板の冷間圧延油。
2. （２）一般式（１）のＲか直鎖脂肪酸であるオクチル酸
   、デカン酸、ラウリン酸、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、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。