JPS6325639B2 - - Google Patents

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、冷間圧延を行なつた鋼板の付着油分
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
も表面汚れを生じ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（カリプ
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、リノレン酸等）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）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。 （問題点を解決するための手段） 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
延油添加成分として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′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″：アルキルおよびフエニル基 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
つている。 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。
R″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、
イソヘプチル、オクチル、イソオクチル、フエニ
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、エチレングリコールモノメチルエーテル、エ
チレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノプロピルエーテル、エチレングリ
コールモノイソプロピルエーテル、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、エチレングリコール
モノイソブチルエーテル、エチレングリコールモ
ノフエニルエーテル、ジエチレングリコールモノ
エチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロ
ピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチル
エーテル、ジエチレングリコールモノイソブチル
エーテル、トリエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、トリエチレングリコールモノブチルエー
テル、エチレングリコールモノヘキシルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテ
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モノメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノプロピルエーテル等が使
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末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′−Ｏ）ｎ−
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。したがつ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 撹拌機、温度計、窒素ガス吹込管、水分離器を
備えた４ツ口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ブチルエーテルを
還流溶剤としてよく撹拌し混合物を160〜230℃に
て計算量の水が留出するまで反応を行なつた。そ
の必要時間は６時間であつた。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
％、酸価0.3、ケン化価145であつた。 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。

【表】

【表】 ＊：エメリー社製
本発明におけるヒウチダイ科の各魚とは主とし
てケープタウン、南オーストラリア、ニユージラ
ンド沖等の近海の深海に棲息する全長30〜40cmの
ラツ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 atlanticus）、ポプロステサス・
メデイテライトス（H.mediterraneus）、ホプロ
ステサス・ギルクリスチ（H.gilchrsti）、ホプロ
ステサス、・インターメデイアス（H.
intermedius）と称する（英名ではソーベリー
（Sawbelly）、サンドペーパーフイツシユ（Sand
−paperfish）、オレンジラフイー（Orange
roughy）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
の組成は炭水数18以上24までの二重結合一個を有
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。

【表】 本発明に用いるラツフイー油は、水素添加する
ことによつ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％以下だと臭が残り
実用に供しにくい。したがつてラツフイー油を圧
延油として用いる場合の水素添加率は５〜89％の
範囲が好ましい。水素添加量の差異によるラツフ
イー油の酸価、けん化価、ヨウ素価の値を第３表
に示す。

【表】 次にラツフイー油の製造法及び水素添加ラツフ
イー油の製造方法を示す。 製造例 １ 南オーストラリア沖から得られたオレンジラフ
イーの皮脂および臓器等をお湯で煮沸して得られ
た上層の油分を過後、水酸化ナトリウムで脱酸
し、次いで活性白土にて脱色し、さらに3torr減
圧下240℃で水蒸気脱臭して、目的のラフイー油
を得た。 製造例 ２ 製造例１で得られたラツフイー油１Kgを４オ
ートクレーブに仕込み、Ni触媒（0.2％対仕込み）
下、160℃にて２時間水素添加反応を行なつた。
その後触媒を別し、目的の水素添加ラツフイー
油を得た。 ラツ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つ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表にラツフイー油のろ
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。

【表】

【表】 本発明の一般式 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″：アルキルおよびフエニル基 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％の範囲
で、ラツフイー油の水素添加物または／及びラツ
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20〜70％とラツフイー
油の水素添加物が20〜70％の混合範囲がより好ま
しい。 本発明の圧延油を実際に使用するに際しては、
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
加えてエマルシヨ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。 本発明の圧延油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つて特性が安定する。 （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ツフイー油
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
行なつた。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−ヘキサンで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１Kg、温度100℃）により各供試油の摩擦係
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（80×100×0.8mm）表面に、各供試油を
約630mg／m²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、細巾の鋼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ガス
（H₂：５％）120ml／min雰囲気中で10℃／min、
昇温速度を10℃／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
ロフアンテープを貼着し、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
ラツ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ツ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〜Ｉ
の記号は第１表と同一である。 尚、エマルシヨン圧延は２段ロール式圧延機
で、圧延材料（SPCC）1.2×20×200mm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ヨン液で圧延したそ
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。

【表】

【表】

【表】

【表】 （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つて、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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 RCOO−（R′−Ｏ）ｎ−R″ …(1) ただし Ｒ：炭素数７以上30以下のアルキル、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′：炭素数２以上４以下のアルキル基 R″：炭素数８以下のアルキル基およびフエニル
   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 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、イソスアアリン酸、
   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、フエニル基から選択さ
   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。