JPS62135596A - 金属圧延油組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属圧延油組成物に関し、更に詳しくは乳化型
金属圧延油組成物に関する。

〔従来技術〕

従来から一般に使用されている金属圧延油は潤滑／１１
１成分通常は油脂、鉱物油または脂肪酸エステル等の基
油に、防錆剤、極圧剤、油性向上剤、酸化防止剤等の各
種の助剤を加え、これを乳化剤で０／Ｗ型エマルジヨン
として通常０．１〜２０％程度の濃度で圧延加工部に供
給している。しかしながら最近の圧延技術の進歩により
圧延速度の高速、大量生産化がはかられ、潤滑性、循環
安定性、作業性、廃水処理性等圧延浦に対する要求が、
増々苛酷なものとなってきており、その要求に充分対応
出来る圧延油の開発がのぞまれているのが現状である。

しかしながら従来の乳化剤を用いた圧辿油は、種々の難
点を有し、満足し得るものではなかった。即ち、従来の
乳化剤を用いた圧延油では、乳化剤の種類、添加量を変
化させ、圧ｌｉ！：浦と圧延材の表面に付着する油量（
プレートアウト量）を増減させ、圧延潤滑性をコントロ
ールしていた。

しかしこのような乳化剤を用いた圧延油に於いては、プ
レートアウト量と、液循環安定性とは、相反する傾向を
示すものであって、エマルジョンの安定性を高めれば圧
延材へのプレートアラ）ｆｆｌが減少して′／ｒＩＪ滑
性が不充分となり、またプレートアウトａを増大せんと
すれば、エマルジョンが不安定になって循環使用する際
に種々の支障をきたす欠点があった。また発生する鉄粉
が不安定エマルジョンに付着し、冷間圧延鋼板を汚す所
謂圧延汚れが生し、後工程である洗浄、焼鈍工程に悪Ｙ
ｌ、＃を及ぼす難点も生じる。加えて圧延機自体及びそ
の周辺にも付着し美観を損なうばかりでなく作業上も問
題が生じる。

〔発明の目的〕

本発明者は上記従来の圧延油の欠点を解決するために従
来から鋭意研究を続けて来たが、この研究に於いである
特定の高分子化合物を使用することにより上記欠点が解
消出来、プレートアウト量を減少せしめずに液循環安定
性の優れた乳化型圧延油が収得出来ることを見出し、こ
こに本発明を完成するに至った。即ち本発明は、 （Ａ）動植物油脂、鉱物油並びに脂肪酸エステルの少な
くとも１種である潤滑油成分、及び（Ｂ）（イ）下記式 （但し、式中Ｒ３は炭素数１〜１日のアルキル基を、Ａ
はいずれか一方が −ＯｅＣ２ｔｔ、Ｏ→−ｔｌ、−０Ｒ６、−０Ｍ。

匍Ｌ Ｎ　ＩＩ　（ＣＩ（＝　＋　Ｎ　＋（２、Ｎ　ＨＲらま
たはＮｒｌ’　Ｒ８である。またｎはｌＯ〜３０５０の
整数、ｍｌは２〜１０の整数、ｍ２は１〜２０の整数、
ｍ、は１−１０の整数を示す。またＲ２およびＲ，は同
一または相異なるＨまたはＣＨ３基を、Ｒ４およびＲ５
は同一または相異なる炭素数１〜３のアルキル基を、Ｒ
６は炭素数１〜２０のアルキル基を、Ｒ７並びにＲ８は
同一または相異なる訳（数１〜２０のアルキル基を、Ｍ
はアルカリ全屈を示す） で表わされる繰返し単位を有するビニルエーテル−マレ
イン酸系共重合体、 （ロ）下記式 （但し式中Ａは上記と同し、Ｒ９はＩ］またはＣＨ，を
示し、ｎは１０〜１３００の整数を示す）で表わされる
繰返し単位を有するイソブチレン−マレイン酸系共重合
体、及び （ハ）上記式（イ）または（ロ）に於いて、Ａが○Ｈの
場合に、適宜な架橋化剤を用いて三量化した繰返し単位
を有するイソブチレン−マレイン酸系共重合体もしくは
ビニルエーテル−マレイン酸系共重合体 の少なくとも１種を必須成分として含有して成ることを
特徴とする金属圧延油組成物に係るものである。

１発明の効果〕 本発明に於いては、上記式（イ）〜（）Ｘ）で表わされ
る特定の高分子化合物の少なくとも１種を使用すること
により、プレートアウト量が減少することなく優れた液
循環安定性を示す。更に詳しくは本発明圧延油組成物に
於いては上記式（伺〜（ハ）で表わされる特定の高分子
化合物の優れた保護コロイド的作用によって、７ｆ２１
滑油成分はかなり大きな粒径を保って安定に水中に分散
し、しかも分散している粒度分布もブロードな大きな巾
をもつことなく、かなりせまい巾でシャープな分布を示
し、臣めて循環安定性が良い。また圧延加工部に供給さ
れたときには、これが金属被圧延材に接触すれば粒ｉ条
の大きな油粒子が金属被圧延材に厚く強力な潤滑膜を形
成し、プレートアウト量が大きくなる効果を発揮する。

また本発明圧延油組成物は上記効果以外にも次の様な優
れた効果を発揮する。

（１）エマルジョン濃度並びにクーラント（使用時に圧
延油を水に希釈した状！３）に於いて温度の影１２を受
けることが極めて少なく、温度の変化によってエマルジ
ョンの状態が変化せず安定して使用出来、圧延作業管理
が大変容易となる。

（１りスカムや金属粉が混入してもエマルジョン中の潤
滑油成分の粒径の変化が非常に少なく、またスカムや鉄
粉を親水化するためミル（圧延機）汚れが改善される。

（山）金属被圧延材の表面の清浄化が大きく向上する。

この際被圧延材の表面が清浄化されていないと後上程の
焼鈍に於いてエツジカーボン等が生じ好ましくない。

（１ｖ）潤滑性が従来の圧延油に比し７〜１０％程〔発
明の構成〕 本発明の圧延油組成物は基本的には、油脂、鉱物油およ
び脂肪酸エステルの少なくとも１種から成る潤滑油成分
に、上記式（伺〜（ハ）で表わされる高分子化合物の少
なくとも１種を配合したものである。

本発明に於いて使用される潤滑油成分としては従来から
この種圧延油組成物に使用されて来たものがいずれも使
用出来、その代表例として油脂、鉱物油および脂肪酸エ
ステルが挙げられ、これ等は１種または２種以上の混合
系で使用出来る。具体的には、たとえばスピンドル浦、
マシン４ｈ、タービン浦、ノリンダー油等の鉱物油；鯨
油、牛脂、豚油、ナタネ浦、ヒマシ浦、ヌカ浦、パーム
浦、ヤシ浦等の動植物油の油脂；牛脂、ヤシ浦、パーム
浦、ヒマシ浦等から得られる脂肪酸と炭素数１１−ル等
とのエステルが挙げられろ。

本発明で使用する式（イ）で表わされる高分子化合物は
、その製法は何等限定されないが、たとえば次の様な方
法で製造される。

ビニルエーテル−マレイン酸共重合体をキシレン、ｎ−
ヘキサン等の無極性媒体に熔解したのち、該共重合体の
繰返し単位当り１．０〜１．５当量のジアミンで加温下
通常７０〜２００℃程度でモノアミド化し、次いでエチ
レンオキサイド付加、アルキル化、アミン化、アルカリ
金属塩化し、最後に脱溶媒して製造することが出来る。

また式（ロ）で表わされる高分子化合物についても、そ
の製法は限定されるものではないがたとえば下記の方法
を具体例として挙げることが出来る。

イソブチレン−マレイン酸共重合体をジメチルホルムア
ミド等の適宜な溶媒に溶解し、その後上記と同様の方法
で処理する。

尚（イ）と（ハ）は無水マレイン酸をキシレン、ヘンゼ
ン、ヘキサン等の有機溶媒中、ジアミンによってモノア
ミド化し、更にビニルエーテルモノマーまたはイソブチ
レンと過酸化ヘンジイル、アゾビスイソブチロニトリル
等の重合開始剤の存在下、溶液重合あるいは乳化共重合
させても得られる。

式（ハ）の化合物は式（イ）または式（ロ）に於いてＡ
がＯＨの場合に、架橋剤たとえばアミノアルコール、多
価アルコールたとえばグリコールやポリオール、ジアミ
ン類等で三量化した繰返し単位を有するものである。こ
の際三量化方法は次のような方法で行われる。（イ）ま
たは（ロ）のモノアミド化物をキシレン等の適宜の溶媒
に溶解し、これにヘキサメチレンジアミン、アミノアル
コール、ジオール、ポリオールおよびポリエチレンイミ
ン等の架橋化剤で三量化、次いでポリエチレンオキサイ
ド付加、アルキル化、アミン化、アルキル金属塩化して
得られる。また三量化した後（イ）または（ロ）の反応
を行っても得られる。

また使用されるグリコールやジアミン類としては、たと
えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリ
ン、ソルビトール、ネオペンチルグリコール、エチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレンイミ
ン、モノエタノールアミン、ジェタノールアミン等を例
示することが出来ろ。

本発明に於いて使用する上記式（イ）〜（ハ）の各化合
物のうち、好ましいものを示せば次の様なものである。

即ち先ず式（イ）に於いてはＲ’＝３〜１８、ｍ、ｍ２
＝８、ｍ２＝２〜１０、ｍ３＝２〜６、Ｒ６−６〜１８
、Ｒ７−１〜６、Ｒ８＝１〜６、Ｍ＝Ｎａ、　ｎ＝５〜
１０００のちのである。また式（イ）に於いてＭで示さ
れる金属としては上記好ましい金属に累定されるもので
はなく通常Ｌｉ、にも含まれる。また式（ロ）に於いて
は、好ましいものはｎが１０〜１２００のものである。

式（ハ）に於いては、好ましいものは式（イ）または式
（ロ）の好ましいものの二量体化した繰返し単位を有す
るものであり、二量体化する際に使用するグリコールや
ジアミンの好ましいものはポリエチレングリコール、ヘ
キサメチレンジアミン、ポリエチレンイミン、アミノエ
チルアルコールである。

本発明に於いては上記一般式（イ）〜（ハ）で表わされ
る化合物の少なくとも１種を使用することを必須として
いるが、好ましくはこれ等化合物と対イオンを形成する
物質を併用する。この際使用される対イオンとしてのア
ニオンとしては、たとえば硫酸イオン、硝酸イオン、塩
素イオン、グリコール酸イオン、リン酸イオン、ｇＲ酸
イオン、炭素数１〜２０の脂肪酸イオン等が挙げられる
。

通常圧延油は製造工場に於いて、油脂、鉱油或いはエス
テル等を基油とし、これに、必要に応し油性向上剤、極
圧添加剤、防錆添加剤、酸化防止剤、乳化剤等の１種ま
たは２種以上を配合した組成物を輸送し、実際使用され
る現場に於いて水に０．１−１ｏ％の濃度に希釈、エマ
ルジョン化して使用される。

このため対イオンとして炭素数１〜２０好ましくは８〜
２０の脂肪酸イオンを用いた場合には本発明に使用する
高分子物質（イ）〜（ハ）は圧延油の基油に均一に溶解
する。従って使用現場に於いては従来の圧延油同様、水
に所定濃度に希釈するのみで均一なエマルジョンが形成
される。これに対して、対イオンとして炭素数１〜２０
の脂肪酸イオンを除く対イオンを使用した場合には、高
分子化合物（イ）〜（ハ）は、基油に均一／８解しがた
く使用現場に於いて圧延油と分散剤を各々所定濃度に水
に希釈してエマルジョンを形成することが好ましい。

本発明に於いては上記一般式（イ）〜（ハ）で表わされ
る化合物はこれ等の１種でも或いは２種以上併用しても
良い。

これ等本発明の高分子化合物は圧延油組成物全量に対し
て０．１〜１０重量％好ましくは０，５〜５重量％にな
るように配合する。

本発明の金属圧延油組成物には、上記成分の他、必要に
応して公知の各種添加剤、たとえば防錆剤、油性向上剤
、極圧剤、酸化防止剤等を添加することが出来る。

上記各種添加剤は、４・要に応じ圧延油組成物全量に対
して、それぞれ０〜１０％、０〜２０％、０〜３％、０
〜５％の割合で１卜加することが出来る。

防錆剤としては、アルケニルコハクｍ及びその誘導体、
オレイン酸等の脂肪酸、ソルビタンモノオレート等のエ
ステル又はその他アミン類等が、油性向上剤としては、
オレイン酸、ステアリン酸等の高脂肪酸及びその誘導体
であるエステル又はダイマー酸等の二塩基酸が、また、
極圧剤としては、トリクレジルホスフェート等のリン系
化合物及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機化合物
が、酸化防止剤としては、２，４−ジＬ−ブチルｐ−ク
レゾール等のフェノール系化合物、フェニルクーナフチ
ルアミン等の芳香族アミン等がそれぞれ例示される。

本発明の全屈圧延油組成物は、上記圧延油成分と、水溶
性高分子化合物とを単に同時混合するか、或いは、水分
量が８０％位までの濃厚溶液として調製しておき、使用
時水で希釈することにより使用される。

〔実施例〕

以下に実施例並びに比較例を示して本発明を具体的に説
明する。但し下記例に於いて使用した分散剤Ａ−には夫
々次のものを示す。

Ａ分ヱ分散月 Ａニオレイルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ、Ｎ
−ジエチルアミンプロパンジアミドの共重合物 重合度＝８　　　　　ＭＷ＝４９６０ Ｂニブチルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ。

Ｎ−ジメチルアミノへキサメチレンアミド、エチレンオ
キサイド５モル付加物の共重合体重合度＝８００　　　
ＭＷ＝３５５０００Ｃニオクチルビニルエーテルと無水
マレイン酸のモノＮ、Ｎ−ジブチルアミノデカメチレン
アミドの共重合体 重合度＝　１６　（ｌ　　　ＭＷ＝８５０（１０Ｄニラ
ウリルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジエ
チルアミノプロパンアミド、オレイルエステルの共重合
体 重合度−４０ＭＷ＝２７５００ Ｅ：イソブチレンと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジメチル
アミノプロパンアミド、Ｎａ塩の共重合体 重合度＝　４００　　　ＭＷ＝１１１０００Ｆ：イソブ
チレンと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジメチルアミンプロ
パンアミド、ジブチルアミンの共重合体 重合度−３００ Ｍ　Ｗ　＝　１１００００ Ｇ：イソブチレンと鴻水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジメチル
アミノヘキサメチレンアミド、ヘキサメチレンアミドの
共重合物 重合度−８００１Ｗ　＝　３０５０００Ｈニオレイルビ
ニルエーテルと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジメチルアミ
ノプロパンアミドの共ｍ合物（重合度−８）をヘキサメ
チレンジアミンで２量化 Ｓ（ｗ＝ｇｏｏｏ　　　（Ｌｑ　体） Ｉ：イソブチレンと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジエチル
アミノプロパンアミドの共重合体（重合度−３０）をポ
リエチレンイミン（ＭＷ＝１２００）で２９化 Ｍ　Ｗ　＝　１８０００（２量体） Ｊニブチルビニルエーテルと無水マレイン酸のＮ。

Ｎ−ジエチルアミンプロパンアミドの共重合体（重合度
＝８００）をアミノエチルアルコールで２量化 Ｍ　Ｗ　＝　５２５０００　（２量体）Ｋニオレイルビ
ニルエーテルと無水マレイン酸のＮ、Ｎ−ジブチルアミ
ノへキサメチレンアミドの共重合体（重合度＝２０）を
ポリエチレングリコール（■立＝　１０００）で２量化
症Ｗ　＝　２５８００　（２艮体） 実施例１〜１１ 上記分散剤を用い、第１表に示す所定の成分と所定の配
合？で配合して圧延油組成物を調製した。

かくして得られた各組成物について、各種特性をｔμｍ
定した。この結果を第２表並びに第１〜イ図に示す。但
し各種特性は夫々次の方法で測定した。

〈付着量〉 １．６Ｘ８０ｘｌＯＯｍｍの酸洗い板をダルｒＥ延５バ
ス後水切りして風乾（２４時間）して秤Ｈしてｗｌを測
定する。次いでトリクレンで洗浄して□秤量してＷ２を
測定する。

付着量−Ｍ／　１Ｗ　２ 〈圧延試験〉 二段試験圧延機を用いて、下記圧延条件にて７パス圧延
し、伸び率−３，４時点に於ける圧延荷重（Ｌ敗）を測
定し、下記式による圧延相対比を求めた。

※圧延条件 圧延材料：軟鋼板（ＳＰＣＣ）厚さ２．２　ｍｍ　Ｘ　
１１］５０ｍｍｘ長さ５００１ 圧延速度：１３ｍ／分 圧遂ロール；直径１５０ｍｍ、胴長２００ｍｍブライド
ロール クーラント温度：５０〜５５℃ クーラント濃度：５％エマルジョン パススケジュール−７パス 市販圧延油の圧延荷重（Ｌ敗） く鋼板明度試験〉 試験圧延した鋼板表面に市販メルテングテープを貼付、
次いで剥離し、該テープを標準白色台紙に貼りつけた表
面を日本重色工業製色差計＼Ｄ−１０１Ｄ型でその明度
を測定した。完全黒色を０、標準白色台紙の明度を８５
として求める。

く劣化テスト〉 本発明圧延油（３％エマルジョン）を下記第５図に示す
循環劣化試験機で７日間劣化試験を行い、試験前後の粒
径分布を測定した。但し第５図中（１）はタンク（液／
Ａ５５℃±５℃）、（２）はフィルター、（３）はポン
プ（２５ｅ　／ｍ１ｎ）、（４）は回転ドラム（３０ψ
ｃｍｘ　２０ｃｍ’　）を示す。この回転ドラム（４）
中にはＩ　／　２１Ａ球ボール１５０１固、２ｃｍＸ　
２ｃｍＸ　ｌ　ｃｍｕ物フ゛口７り８（囚を内在せしめ
、１１５ｒｐｒｎで回転するものである。

第１〜４図に於ける実線は試験前の粒径分布を表わし、
また点線は試験後゛の粒径分布を表わす。

第２表

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は各圧延油組成物の劣化試験の結果を示す図
面であり、また第５図１よ劣化試験の方メカを示す図面
である。 １・・・・・・タンク ２・・・・・・フィルター ３・・・・・・ポンプ ４・・・・・・回転ドラム （以上） 第１図 ：：［”− 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）動植物油脂、鉱物油並びに脂肪酸エステル
   の少なくとも１種である潤滑油成分、及び（Ｂ）（イ）
   下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、式中Ｒ＿１は炭素数１〜１８のアルキル基を、
   Ａはいずれか一方が ▲数式、化学式、表等があります▼であり、他方がＯＨ
   、 −Ｏ−（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）−＿ｍ＿＿２Ｈ、−ＯＲ＿６
   、−ＯＭ、ＮＨ−（ＣＨ＿２）−＿ｍ＿＿３ＮＨ＿２、
   ＮＨＲ＾６またはＮＲ＾７Ｒ＾８である、またｎは１０
   〜３０５０の整数、ｍ＿１は２〜１０の整数、ｍ＿２は
   １〜２０の整数、ｍ＿３は１〜１０の整数を示す。また
   Ｒ＿２およびＲ＿３は同一または相異なるＨまたはＣＨ
   ＿３基を、Ｒ＿４およびＲ＿５は同一または相異なる炭
   素数１〜３のアルキル基を、Ｒ＾６は炭素数１〜２０の
   アルキル基を、Ｒ＾７並びにＲ＾８は同一または相異な
   る炭素数１〜２０のアルキル基を、Ｍはアルカリ金属を
   示す） で表わされる繰返し単位を有するビニルエーテル−マレ
   イン酸系共重合体、 （ロ）下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中Ａは上記と同じ、Ｒ＾９はＨまたはＣＨ＿３
   を示し、ｎ′は１０〜１３００の整数を示す）で表わさ
   れる繰返し単位を有するイソブチレン−マレイン酸系共
   重合体、及び （ハ）上記式（イ）または（ロ）に於い て、ＡがＯＨの場合に、適宜な架橋化剤を用いて二量化
   した繰返し単位を有するイソブチレン−マレイン酸系共
   重合体もしくはビニルエーテル−マレイン酸系共重合体 の少なくとも１種を必須成分として含有して成ることを
   特徴とする金属圧延油組成物。