JPS63120794A - 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］ 本発明は鋼板の製造工程において、冷間圧延後。

電解洗浄せずに焼鈍しても、エツジカーボンの発生しな
い清浄な鋼板表面を得ることが出来る。高潤滑性を持っ
た冷間圧延油に関するものである。

［従来の技術］ 鋼を冷間圧延する場合には潤滑と冷却を兼ねて圧延油の
エマルジョン（以下クーラントと称す）が使用される。

クーラントに使用される圧延油は、圧延される鋼板の厚
さく以下ゲージと称する）によって使い分けられており
、　０．５＋ａｍ未満の薄ゲージには高度な潤滑性が要
求されるので、牛脂、パーム油、豚脂に代表される天然
油脂が主に用いられる。一方０．５ｍｓ＋以上の厚ゲー
ジには、それ程潤滑性を必要としないことと、冷間圧延
後電解洗浄を省略して直接焼鈍する、いわゆるミルクリ
ーンプロセスを採ることのために、圧延油としては鉱油
をベースとして、合成エステル及び又は天然油脂を添加
したものが用いられる。

しかし近年に至って、極力製造コストの低減を図るため
に、ミルクリーンプロセスが広く採用され、しかも対象
鋼板のゲージが次第に薄い方にまで移行して来ている。

即ち従来０．５ｍｍ未満のゲージにはミルクリーンプロ
セスを採用していなかったが、最近では０．３ｍｍのゲ
ージまでミルクリーンプロセスを採用する様になって来
た。従って冷間圧延には高度な潤滑性が要求されるよう
になり、従来のミルクリーンプロセス用の圧延油では対
応出来ない状態になって来ている。

この様な情勢に対処するためにはミルクリーンプロセス
用の圧延油にも可成りの潤滑性を持たせる必要があり、
必然的に天然油脂の量を増加せざるを得ない、天然油脂
は潤滑性が良いため冷間圧延時に鉄粉の発生が少なく、
圧延後電解洗浄を省略して焼鈍しても、鋼板表面は比較
的汚れが少ないが、いわゆるエツジカーボンと称するエ
ツジから１０〜３０ｍｍの所に著しいカーボンの析出が
起り、実用に耐えない現象が生じる。

従来のミルクリーンプロセス用の圧延油においても、成
る程度の量の天然油脂又は高分子量の合成エステルを使
用する場合にはエツジカーボンが発生するので、ベース
となる鉱油には含硫黄鉱油（天然に含有するもの）を用
いている。しかし天然油脂の増量又は天然油脂のみを用
いる場合には、鉱油の量が大幅に減少するか、又は全く
使用しなくなるので鉱油中の硫黄によるエツジカーボン
抑制効果を期待し難くなる。一般的にエツジカーボン防
止には硫黄が効果あるといわれている。従来のミルクリ
ーンプロセス用圧延油は鉱油の比率が高かったためにそ
の鉱油中の硫黄も成る程度効果を発揮しているが、天然
油脂の比率の増量に際し、ては油溶性の硫黄化合物の５
５１Ｊ途添加が望ましい。

添加する硫黄化合物としては有機硫黄化合物が考慮され
るが、有機硫黄化合物には著しい臭気を発するために使
用できないものもあり、又その硫黄の結合状態によって
エツジカーボンの防止効果が小さい有機硫黄化合物もあ
るためにまだ十分実用的では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、これ等の問題点を解決するためになされたも
のであって、０．３ｍｍのゲージの鋼板を支障なく冷間
圧延することが出来、かつミルクリーンプロセスを可能
ならしめる冷間圧延油を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明は。

天然油脂１合成エステルまたは鉱油の１種又は２種以上
の混合物に、１分子中に−５−Ｓ−Ｓ−・・・結合とし
て硫黄を３つ以上持った有機硫黄化合物を、硫黄分とし
て０．１〜１．０％になる様に添加したことを特徴とす
る鋼板用冷間圧延油である。これにより薄手ゲージ鋼板
も圧延できる高潤滑性を有する冷間圧延油として使用し
ても、ミルクリーンプロセスを採用することが可能にな
る１本発明の冷間圧延油は一般的に用いられる油性向上
剤、極圧添加剤、酸化防止剤等の添加を拒むものではな
い。

この冷間圧延油は水に分散して使用する場合には。

適当な乳化剤が用いられる。

［作用コ 本発明は−５−Ｓ−Ｓ−・・・結合の硫黄を３つ以上有
する有機硫黄化合物を用いることをその特徴の一つとす
る。具体的な有機硫黄化合物としては、例えばジノニル
トリサルファイド、ジノニルテトラサルファイド、ジノ
ニルペンタサルファイド、ジドデシルトリサルファイド
、ジドデシルテトラサルファイド、ジドデシルペンタサ
ルファイド、ジベンジルペンタサルファイド、ジステア
リルペンタサルファイド、ナタネ油トリサルファイド、
ナタネ油ペンタサルファイド、ラードペンタサルファイ
ド等が挙げられる。これらの有機硫黄化合物はその有機
基にはこだわらず、−５−Ｓ−Ｓ−・・・結合で、硫黄
を３つ以上持ったものであれば何れも使用出来る。

−５−Ｓ−Ｓ−・・・結合の硫黄を３つ以上に限定した
のは、２つ以下であれば両端にあるアルキル基に結合し
ているＳのみとなり、結合が強いために遊離のＳを放出
しにくいので、エツジカーボンの発生を防止する効果が
弱くなるからである。

本発明で使用する有機硫黄化合物の添加量は硫黄分とし
て０．１〜１．０％である。本発明者等は牛脂ベースに
ジドデシルペンタポリサルファイドを第１表に示すごと
く添加量を変えて添加した圧延油について下記の試験を
行った。尚各圧延油には界面活性剤としてポリオキシエ
チレンソルビタンモノオレエート（Ｅｏ２０モル）が１
％添加されている。

イ、圧延 試験板−５０ｍｍＸ２００ｍｍＸ１．６ｍｍ　　５ＰＣ
Ｇ−Ｄクーラント・・・濃度２％、温度５０℃圧延工程
・・・ブライト圧延３パス（全圧下率６０％）→ダル圧
延（圧下率ＩＯ％） 口、エツジカーボンの評価 上記圧延板を５０ｍｍ　Ｘ　１００ｍｍに切断し、スタ
ックに組み、１２０℃Ｘ１６ｈ放置後下記の条件で焼鈍
した鋼板表面から圧着剥離したテープを４枚重ねしこれ
を目視判定した。

焼鈍・・・雰囲気ガス：ＤＸガＸ　（Ｎ２ニア９％、　
Ｃｏ２：　７％、Ｃｏ：６％、Ｎ２：８％）、温度７０
０℃Ｘｌｈ均熱ハ、エツジカーボンの評価は焼鈍板表面
から剥離展写した４枚重ねテープを目視判定した。

二、カーボン残炎及びＹ値。

前記イ、圧延板を下記条件で焼鈍し、カーボン残炎及び
Ｙ値を測定した。

焼鈍・・・雰囲気ガスＨＮ　Ｘガス（Ｎ２：９２％、　
Ｈ，：８％）温度６００℃Ｘｌｈ均熱 カーボン残炎測定・・・表面炭素分析装置　ＬＥＣＯＲ
Ｃ−２１２使用　５００’ＣＸ　５ｍ１ｎ明度判定・・
・８ＭカラーコンピューターにてＹ値を測定 第１表にエツジカーボンの評価を示したが、第１表に示
すごとく、添加量が０．１％未満だとエツジカーボン 評価：　×　明瞭にエツジカーボン発生Ｏエツジカーボ
ン発生なし −ボンの防止効果が弱い。

第１図は、硫黄分の添加量とカーボン残炎及び表面清浄
度（明度測定結果＝Ｙ値）の関係を示した図である。第
１図に示すごとく添加量が硫黄分として１．０％を超え
ると鋼板表面のカーボン残炎が急激に増加し、表面清浄
度（Ｙ値）が悪くなる。

前述のごとくエツジカーボン防止には硫黄が一般的に効
くと云われ、従来のミルクリーンプロセス用圧延油にも
硫黄を含む鉱油が常用されているが、鉱油中に天然に含
まれる硫黄は効果が緩慢である。

それは構造的に硫黄の結合数が少ないためと考えられる
が、それに対して本発明品の硫黄化合物は少なくとも３
つの硫黄が直鎖に結合しているため添加量が少なくて足
りる。又有機硫黄化合物中のＳの結合状態が前述のごと
く、有機基と結合している硫黄は結合力が強いので容易
に遊離しにくく、従ってエツジカーボン防止には効果が
弱い、しかし３つ以上結合している場合には、−５−Ｓ
・−８−・・・で示される結合中のＳ＊で示される硫黄
原子が１つ以上存在するので１分解により遊離の硫黄が
生じ易く、従ってエツジカーボンの発生を安定して防止
できる。適量の遊離の硫黄がエツジカーボン防止に何故
効果があるかは定かでないが、一応次の様に推定される
。

１）硫黄は、鋼板表面で熱によりガス化した油脂分を炭
素化して分解する作用を持っている。

２）適量の硫黄の存在下においては、鋼板のコイル内部
において油脂分を分解し、エツジ近傍では分解しない。

従ってエツジカーボンが発生しにくくなる。

３）シかし油脂の硫黄分が過剰になるとコイル内部で油
脂分が急激に分解し、カーボンを析出する。

従って硫黄分が成る程度以上になると鋼板表面に残留カ
ーボンが増加して来る。この残留カーボンが増加して来
ると表面清浄度が悪くなり、特にその後の工程で施され
るリン酸塩処理で化成性が著しく劣化する問題を生ずる
。

従って、エツジカーボンの発生を防止し、併せて鋼板表
面の清浄度を保つためには、分解により安定して所望量
の遊離の硫黄が生ずる有機硫黄化合物が適当である。有
機硫黄化合物には、その硫黄の結合状態によって遊離の
硫黄の発生が不確実なものや弱いものもあるために、こ
れ等を用いた圧延油では鋼板の表面のエツジカーボンや
清浄度が不安定になり易いが５本発明で使用する有機硫
黄化合物は遊離の硫黄が生じ易く、且つ安定して生ずる
ために鋼板表面の品質を制御することが容易である。又
本発明で使用する有機硫黄化合物は硫黄が直鎖結合状態
のため、又添加量も少ないために、本発明の冷間圧延油
は著しい臭気を発生させることもない。

［実施例］ 本発明の圧延油を比較例の圧延油と共に第２表に示した
。

圧延及び評価は下記のごとくに行った。

第　　　２　　　表 註＝（）　　内は硫黄分としての添加量試験板−２００
ｍｍＸ２０ｍｍＸ１．６＋ｎｍ　　５ＰＣＣ−Ｄクーラ
ント・・・濃度２％、温度５０℃ロール・・・１００）
φ、　＄　２４０研磨圧延速度−１０ｍ／ｗｉｎ 圧下率・・・Ｉパス＝２５％、２バス：３５％、３パス
：３５％評価・・・Σ％／Ｔ：各パス毎の（圧下率％）
／（単位巾当りの荷重）を積算した値、エツジカーボン
の評価：前記方法に準じる、カーボン残炎：前記方法に
準じる。

第２図に圧延試験結果を示す。本発明品は天然油脂、合
成エステル、鉱油の単体又は種々の組合せにより潤滑性
が変るが、いずれもΣ％／Ｔが２６０以上であり、実機
での０．３＠■のゲージの圧延が経験上可能である。そ
れに対し従来のミルクリーンプロセス用圧延油である番
号７〜９は潤滑性が大幅に劣る。

第２表にエツジカーボン試験結果とカーボン残炎試験結
果を示す。本発明品は全くエツジカーボンが認められな
い、比較例のＮｏ７〜９はエツジカーボンは比較的良好
であるが、前述のごとく潤滑性で問題があるａ　Ｎｏ６
は牛脂のみで潤滑性は良いが、エツジカーボンが顕著に
現われ、使用に耐えないものである。

比較例の番号１０及び１１は−５−Ｓ−Ｓ−・・・結合
として。

硫黄を３つ以上を有しない有機硫黄化合物を添加した例
であるが１ｍ板表面にはエツジカーボンがみられ、ミル
クリーンプロセス用圧延油としては十分ではない。

又本発明品は有機硫黄化合物が含まれているにもかかわ
らず、カーボン残炎は若干増加している程度で、実用上
殆ど差しつかえない。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明に係る鋼板の冷間圧延油は、
天然油脂、合成エステル及び鉱油の１種又は２種以上の
混合物に１分子中に−５−Ｓ−Ｓ−・・・結合として、
硫黄を３つ以上持った有機硫黄化合物を硫黄分として０
．１〜１．０％になる様に添加することにより、０．３
鳳朧のゲージの鋼板を支障なく冷間圧延することが出来
、かつ焼鈍においてもエツジカーボンが発生しないと云
う優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、硫黄分の添加量とカーボン残炎、表面清浄度
（明度測定結果：Ｙ値）の関係を示す同第２図は実施例
の各圧延油の圧延性を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 天然油脂、合成エステル、または鉱油の１種又は２種以
   上の混合物に、１分子中に−Ｓ−Ｓ−Ｓ−・・・結合と
   して硫黄を３つ以上持った有機硫黄化合物を硫黄分とし
   て０．１〜１．０％になる様に添加したことを特徴とす
   る、鋼板の冷間圧延油