KR930010531B1 - 금속재료 냉간압연용 윤활유 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

금속재료 냉간압연용 윤활유

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

i) 발명의 분야 :

본 발명은 금속재 등의 어는 것을 냉간압연함에 사용하는 신규조성의 금속재류 냉압연용 윤활유(이를 아래에서는 명칭의 간결을 기하기 위하여 ＂롤러오일 ＂이라 함)에 관한 것이며, 더 구체적으로 본 발명을 설명하면, 압연되는 금속재류에 대하여 산화저항의 안정성과, 현저히 향상된 열저항성과 표면정결성과 양호한 윤활작용과를 모두 투여하는 금속재류 냉간압연용 윤활유의 신규한 성분조성에 관한 것이다.

ii) 선행기술의 설명 :

최근의 기술상태를 설명하면, 금속재류의 냉간압연에서는 그 냉간압연이 완결된 금속재에 대한 정결화과정을 생략하기 위하여, 압연롤러를 정결화시키는 작용이 보유되는 ＂롤러오일 ＂을 사용하는 경향성이 있다.

다음에서 표시하는 두가지의 성질은, 이와 같은 종류의 ＂롤러오일＂이 구비하여야 하는 성질이다.

(i)형성되는 냉간압연강판 각각의 표면은 그 강판에 대하여 아닐링을 수행시에 롤러오일에 함유되는 유기화합물에 의하여 강판표면에 찌꺼기오물의 형성을 배제하여서 그 표면상태가 정결히 되도록 정결화하는 성질적조건(이 성질을 아래에서는 ＂아닐링 녹저항성＂ 또는 ＂밀 정결화성＂이라 칭함), 그리고 (ii)＂롤러오일＂은 압연작동시에 윤활성이 양호함으로서 압연되는 강판에 대하여 이른바, ＂히트스트레크(heat streak)＂또는 ＂챗터링(chattering)＂이라 칭하는 현상 즉 압연작업중에 진동의 발생에 의하여 손상표면의 형성을 배제하는 성질을 양호한 윤활성에 의하여 보유시키는 성질적 조건(이 성질을 아래에서는 ＂윤활성＂이라 칭함).

상술의 ＂밀 정결화성＂을 향상하는 ＂롤러오일＂을 얻기 위한 조건이 최근에 와서 시도 되었는바, 그러한 ＂롤러오일 ＂을 얻기 위하여는 아닐링의 과정에서 탄소화합물을 현저히 잔류하는 성질을 갖는 지방산류, 동식물성 유지류, 지방분 및/또는 고분자 유기화합물의 함량을 롤러오일의 성분으로부터 가능하면 경감시키고서 그 대신으로 휘발성 또는 분해성이 현저한 성분물질류 예를 들면 광유 및 합성에스테르류 등의 함량을 가능한 범위까지를 주성분으로 하고서 증가함유시켜 되는 롤러오일을 사용함이 바람직한 것으로 결론되었던 것이다.

그러나, 이와 같이 하여 형성되는 ＂롤러오일＂은 압연되는 금속판 예를 들면 강판에 대한 부착성이 빈약하기 때문에, 압연과정에서 롤러곡면에 대한 부착막형성의 성질이 빈약화하며, 따라서 윤활성이 불량한 ＂롤러오일＂로 되는 결점을 갖게 된다.

이와 같은 결점을 배제하며 윤활성(ii)이 양호한 롤러오일을 얻기 위한 방법으로는, 상술한 지방성 유지류, 지방질 또는 지방산류 예를 들면 우지등의 함량을 증가한 ＂롤러오일＂을 구성하여야 하는 바, 이러한 경우에는, ＂밀 정결화성＂이 경감된 ＂롤러오일＂로 되는 폐단을 가져오는 것이다.

그러므로, 압연과정에서 압연용 롤러 및 압연되는 강판에 대하여 정결화 과정이 생략되는 ＂밀 정결화성＂보유의 ＂롤러오일＂을 구성함에 있어서는, 상술함과 같이 두가지의 물질 상호간에서는 이를 배반의 폐단을 내포하였던 것이다. 따라서 현재에 이르기 까지에서 사용되며, 압연롤러 및 압연금속판(예 : 강판)에 대한 정결화과정을 생략할 수 있는 작용을 보유하는 ＂롤러오일＂의 실정에 의하면, 비교적으로는 압연작용이 용이하고, 또 비교적으로 두께가 두터운 종류의 철강판을 냉간압연으로형성시키는 분야에서만 ＂롤러오일＂을 사용함을 불과하였던 것이다(예를들면, 압연강판의 두께가 0.8mm또는 그 이상인 압연강판의 제조에서만).

상술함과 같은 실정을 감안하고서 상술함과 같은 두성질 상호간의 이를 배반이 베제되어서 이들 두가지의 성질이 모두 충족되는 ＂롤러오일 ＂을 얻기 위하여 발명자 등은 연구를 허다히 수행하였던 것이다. 그 결과에 의하여 새로운 사실을 알게 되었는바, 그 새로운 사실이라 함은 다음과 같다.

지방족의 카르복시산과 지방족 알코올로부터 얻는 모노에스테르의 적당량을 혼합조정하는것, 다이머산 또는 폴리머산의 적당량을 혼합조성하면서, 불포화 고급지방산으로 부터 제조되는 다이머산류 및 또는 폴리머산류의 적어도 어는 하나와 폴리올과의 혼합물을 가열하고 중합시켜서 형성되는 폴리에스테르에서 잔류되는 유리상태의 카르복시기 또는 히드록시기를 알코올 또는 지방산으로 에스테르화하여 얻는 에스테르의 적당량을 혼합조성하는 경우에는, 이 혼합조성물은 찌꺼기 잔류를 형성의 폐단이 배제되고 또 현저히 양호한 ＂밀정결화성＂과 양호한 윤활성을 모두 보유한다는 사실을 알게 되었으므로, 이 혼합 조성물에 관하여는 이미 일본국 특허출원을 수행하여 계류중에 있다(이는 일본국 특허출원 제33395/1984임).

냉간압연에 사용하는 압연용 롤러 및 그 압연기술에 관한 최근의 급속한 진보는, 압연제품 대량 생산의 정도를 증가함에 두고 있는 것이다. 이와 같은 최근의 급속한 진보는, 냉간압연용 ＂롤러오일＂에 대하여도 가혹한 조건의 성질을 부유시킴을 필요로 하게 되었다. 이와 같이 가혹한 필요조건의 냉간압연용 ＂롤러오일＂의 형성은, 상술한 종전의 그것으로는 충족될 수 없게 되었다. 그 이유는 종전의 냉간압연용 ＂롤러오알＂은 하나 또는 몇개의 문제점을 내포하고 있기 때문이다. 그 문제점을 설명한면 종전의 롤러오일에서는, 가열분해와 가열적산화 분해를 유발함이 용이하기 때문에 가혹한 조건으로 되는 냉간압연의 수행에서는, 냉각제를 첨가사용하여도, 상술의 문제점이 유발되는 것이기 때문이다. 뿐만 아니라, 압연되는 강제로부터 형성되는 철분분말 및 그 산화물분말과 롤러오일의 분해잔사와의 혼합으로되는 접착성의 찌꺼기형 잔류물(이를 ＂찌꺼기 잔류물＂이라 함)이 냉간압연의 과정중에 형성되기 때문이다.

이와 같이 형성된 ＂찌꺼기 잔류물＂은 필연적으로 냉간압연중의 윤활유에 혼합된다. 그러므로 압연되는 스틸코일의 표면에 부착된 윤활유는 상술의 찌꺼기 잔류물과 혼합되면서 스틸코일을 형성하게 되기 때문에, 불순물 혼합형 윤활유로 형성되며, 이로 인하여 이 혼합형 윤활유는 예를 들면 화학적 산화반응에 의하여 냉간압연의 잔류온도인 130℃ 또는 이와 유사범위의 온도에 의하여 증발불가능의 축합물 및 또는 수지상태로변화되어서 고체화하며, 이 고체화의 상태 그대로 200-300℃의 온도를 보유한 상태에서 이 스틸코일이 아닐링의 과정에로 이송된다. 이와 같이 하여 다음의 과정인 아닐링 과정에로 이송되는 스틸코일에 부착된 혼합형 윤활유는, 이 아닐링 과정에서는 보다 높은 아닐링온도(300-700℃)로 가열되기 때문에 이 고온도로 인하여 탄화하여 이 탄화물이 압연강판의 모든 표면부에 견고히 부착분포되며, 또 이 압연강판의 주연부에서는 외관이 극히 불미한 형태로 되는 이른바 ＂에즈 카본＂을 분포 형성하게 된다.

이에 부가하여 상술한 수지화 윤활유는 압연강판에 대하여 표면도포성, 표면평활성, 표면접착성 등의 작용성에 관한 용이성을 악화하게 되는 것이다.

[본 발명의 개요 :]

종전의 롤러오일에서는 상술함과 같은 ＂이를 배반＂의 결점을 내포하는 실정을 타개하기 위하여, 발명자등은 허다한 연구를 수행한 결과에 의하여, 본 발명 금속재류의 냉간압연용 ＂롤러오일＂을 개발하였는바, 본 발명의 냉간압연용 윤활유인 ＂롤러오일＂은 개발하였는바, 본 발명의 냉간압연용 윤활유인 ＂롤러오일＂은 가혹한 조건하의 냉간압연용 윤활유로 사용하는 경우에도 가열분해 및 산화적가열분해에 대하여 양호한 저항성을 보유하기 때문에 가혹한 조건하의 냉간압연 과정에서도 철분분말과 이 철분분말이 산호된 산화철 분말과 롤러오일 및 이 롤러오일의 산화물, 축합물, 수지화물 등이 혼합물로 되는 찌꺼기 잔류물의 형성을 크게 배제하면서 장기간의 사용에서도 압연롤러의 냉각제로도 작용하며, 또 회수에 이한 순환사용에서도 냉각제를 겸하는 ＂롤러오일＂로 사용할 수도 있고, 또 ＂아닐링 과정＂을 완결한 강판에서는 상술한 찌꺼기 잔류물의 가열분해에 기인되는 외관불미의 분해잔사 등의 분포고착이 대폭적으로 배제되며 또 윤활성이 양호한 냉간 압연용 롤러오일로 되는 성과를 보유하게 된다.

본 발명을 다음에서는 더 상세히 설명한다. 위에서 말한 성질적 조건(i)및 (ii)를 충족시키지 못한는 롤러오일이 종전의 금속류 냉간압연용 롤러오일이었기 때문에, 종전의 냉간압연용 롤러오일을 사용시에는, 아닐링과정 완결까지의 단계에서 금속판재 예를 들면 강판체의 모든 표면부에 지꺼기 잔류물의 열분해에 기인되는 탄화오물등이 견고히 부착되었던 것이며, 또 강판체의주연부에는 외관불미이고서도 견고한 ＂에즈카본＂이 부착되었던 것이다. 뿐만 아니라, 이로 인하여 예를 들면 압연강판의 표면 평활성과 접착성과 도료의 도표성 등에 대하여 악영향이 현저항므로, 상술의 탄화오물을 제거하기 위한 별개의 재처리 과정이 필요하였으나, 본 발명 냉간압연용 윤활유(롤러오일)를 사용하는 냉간압연에서는, 아닐링과정의 완결까지에서도 압연된 압연판체의 표면상태가 만족스러운 정결상태를 보유하는 바, 이와 같은 바람직한 성과는, 본 발명 ＂롤러오일＂의 성분조성에 있어서, 지방산의 모노에스테르와, 불포화 지방산의 중합으로 되는 다이머산 및 또는 폴리머산과, 지방질 및 액체유지 또는 특종의 에스테르를 혼합조성하여 형성한 조성물에 대하여 특종의 산화방지제를 혼합조성한다는 사실로부터 본 발명을 완성하였음에서 유래되는 성과이다.

더 상세히 말하면 본 발명은, 다음의 각 항에 기재한 성분조성으로 되는 금속재류 냉간압연용 윤활유(롤러오일)의 발명이다.

(a)분자내의 탄소수 12-22를 보유하는 종류의 지방산과, 분자내의 탄소수 1-12로 되는 지방족 알코올과로 구성되는 모노에스테르를 40-90wt%, (b)분자내의 탄소수 16-20인 고급불포화 지방산의 다이머산 및 폴리모산의 어는것 한가지를, 적어도 0.5-10wt%, (c)지방질 및 액체유지를 10-25wt%로 되도록 첨가하는 것, 또는 분자내 탄소수 16-20으로 되는 불포화 지방산을 가열하에서 중합시켜서 되는 다이머산류 및 폴리머산류의 적어도 어는 하나와 폴리올과로 부터 제조되는 폴리에스테르에서 잔류되는 유리상태의 카르복시기 또는 히드록시기를 분자내 탄소수 1-22의 알코올 또는 분자내 탄소수 12-22의 지방산과 반응시켜서 얻으며 분자량이 750-7500으로 되는 에스테르를 5-70%wt를 첨가하는 것, (d)페놀계열 화합물형산화방지제 0.3-10wt% ; 및 (e)유황화합물 계열의 산화방지제 0.3-10wt%을 첨가하는 것.

상술함과 같아서 본 발명의 냉간압연용 윤활유(롤러오일)는, 상술한 (a),(b)및 (c)의 화합물 등에 의하여 그 성분 조성이 구성되며, 이는 현저히 향상된 윤활성과 ＂밀 정결화성＂을 보유하는 윤활유 기질체이며, 이 기질체에 첨가하는 페놀화합물 계열의 산화방지제와 유황화합물 계열의 산화방지제는 산화방지제로 결합하여 첨가하는 것이다. 이리하여 형성되는 본 발명의 윤활유(롤러오일)는 현저히 양호한 윤활성을 보유한다.

종전의 제품과 비교하건대 상술한 본 발명의 냉간압연용 윤활유는, 여러가지의 성과를 보유한다. 이를 설명하면, 본 발명의 냉간압연용 윤활유가 보유하는 윤활작용(윤활성)은, 우지(쇠기름)로 되는 종전의 롤러오일의 윤활작용과는 동등 내지 그보다 고도하며, 또 ＂밀 정결화성＂의 작용은 광물유로 되는 종전의 ＂롤러오일 ＂이 보유하는 ＂밀 정결화성＂의 작용과는 동등 내지 그보다 고도하다 .그리고 이에 부가하여 특유의 성과를 보유하는바, 그 특유의 성과를 설명하면, ＂밀 정결화성＂을 갖는 종전의 냉간압연용 윤활유를 적용하는 범위는 두터웁거나 중간정도의 두께로 되는 압연강판의 제조에만 국한되었던 것이나, 본 발명의 냉간압연용 윤활유는 압연강판의 두께에 의하여 구애를 받음이 없어서 압연용 재료를 얇은 압연강판으로 형성함에도 대단히 유용한 성과를 보유하는 점이 종전의 그것보다 더 유용한 성고이다.

상술함과 같은 본 발명의 목족 및 기타의 목저과 특성과 성고 등은 다음에서 말하는 설명고, 이 설명에 부가 기재한 청구범위에 의하여 더 명백화 될 것이다.

[본 발명의 상세한 설명 및 바람직한 구성등]

본 발명에서 기질체 기름으로 유용한 모노에스테르(a)는, 분자내 탄소수 12-22의 지방산과 분자내 탄소수 1-12의 지방족 알코올과의 화합물인 모노에스테르이다. 이 모노에스테르의 대표적 종류에 관하여 구체적으로 예시하면, 메틸스테아레이트, 메틸베헤네이트, 부틸스테아레이트, 옥틸스테아레이트, 라우릴스테아레레이트, 메틸올레이트, 옥틸올레에이트, 데실올레에이트, 라우릴올레에이트, 메틸팔미테이트, 부틸팔미테이트, 우지지방산의 메틸에스테르, 우지지방산의 옥틸에스테르, 우지지방산의 라우릴 에스테르, 팜핵유지방산의 메틸에스테르, 팜핵유지방산의 옥틸에스테르, 코코아넛유 지방산의 옥틸에스테르,코코아넛유 지방산의 라우릴 에스테르 및 이들과 유사한 종루의 모노에스테르류를 예시하는 것이다. 이들의 에스테르가 보유하는 ＂밀 정결화성＂ 및 윤활성은 광물유의 그것보다 양호하기 때문에 ＂밀 정결화성＂을 보유하는 ＂롤러오일＂의 기질유로 하고서 본 발명에서는 일반적으로 사용한다.

에스테르를 구성하는 지방산의 분자내 탄소수가 만약 22보다 많거나 또는 에스테르를 구성하는 지방족 알코올의 분자내 탄소수가 만약 12보다 많은 것으로 부터 형성되는 에스테르를 사용하는 경우에는, 더 많은 분량의 찌꺼기 잔류물을 형성하게 되는 것이다. 또 이와는 반대로 에스테르를 구성하는 지방산의 분자내 탄소수가 만약 12보다 적은 경우에는, 그 에스테르의 윤활작용이 경감된다. 상술한 에스테르의 사용량은 제품 총량의 40-90%를 사용하여 조성한다(아래에서는 이 %르 산순히 %만으로 기재할 것임). 이 조성비에서 상술의 모노에스테르 첨가량이 만약 90%를 초과하는 경우에는, 상술한 바 있는 다이머산 또는 폴리머산(a)과 지방질 및 액체유지 또는 에스테르(c)의 첨가량 경감함에 의하여, 제품의 윤활성을 경감시키는 것이다. 그러한 일반으로 상술의 모노에스테르 첨가량에서 만약 40%에 미달되는 범위로 첨가 조성하는 경우에는, 본 발명 압연용 윤활유의 기질유인 모노에스테르의 함량 및 그 작용이 경감되기 때문에, 이로 인하여 본 발명의 최종제품인 ＂롤러오일＂에 대하여 모노에스테르가 작용하는 ＂밀 정결화성＂의 향상을 경감하는 경향을 유래하는 것이다. 그러므로 본 발명의 수행에서는 모노에스테르를 상술의 비율범위를 벗어나는 분량으로 조성함은 바람직한 것 아니다.

본 발명에서는, 상술의 모노에스테르에 부가하여 다이머산 및 또는 폴리머산(b)을 첨가조성하고 또 지방질 및 액체유지류 또는 에스테르(c)를 첨가하여 본 발명 ＂롤러오일＂의 기질적 기름성분을 구성한다. 이와 같은 기질적 기름성분으로 하여 형성되는 ＂롤러오일＂이 보유하는 윤활성은 우지를 기질적 기름성분으로 하여 형성되는 ＂롤러오일＂의 윤활성과는 동등 내지 그 이상으로 딘다. 뿐만 아니라, 상술의 윤활성에 대하여 또 하나의 진보적 특성을 부가하게 되는바, 그 진보적인 부가적 특성을 설명하면, 상술한 본 발명의 기질적 기름성분은, 압연되는 강판으이 표면부에 잔류되는 그대로 압연과정의 다음 과정인 아닐링 과정을 수행하여도, 강판의 표면부에서 찌꺼기 잔류물 등의 형성이 배제된다는 사실이며, 이 사실이 본 발명 압연용 윤활유의 윤활서에 대하여 부가되는 진보적인 부가적 특성인 것이다.

본 발명에서 사용하는 상술의 다이머산 또는 폴리머산(b)이라 함은, 분자내 탄소수 16-20으로 되는 고급지방산 계열의 모노엔지방산 또는 디엔지방산의 중합으로 형성되는 다이머산 또는 폴리머산을 지칭하는것이다. 이들의 다이머산 및 폴리머산에 관하여 구체적으로 예시하면 조오마린산, 올레인산, 리놀레인산 및 가놀레인산의 중합으로 부터 형성되는 다이머산 또는 폴리머산 등을 예시하는 바이다. 이 다이머산 또는 폴리머산의 첨가량은 본 발명 ＂롤러오일(윤활유)＂의 총합되는 분량에 대하여 0.5-10%로 하는 것이다. 만일 이 분량비의 상한량비 보다 약간이라도 과량으로 첨가하는 경우에는, 이른바 ＂찌꺼기 잔류물＂의 형성을 과다히 하는 폐단을 유발한다. 그러나, 상술한 분량비의 최저치 보다 적게하는 경우에는, 최종 제품에 대하여 윤활성을 경감하는 것이다 .그러므로 본 발명 압연용 윤활유의 실시예서는 상술의 분량비를 벗어남이 없어야 한다.

본 발명의 조성용으로 사용하는 지방질 및 액체유지(c)를 예시하건대, 우지, 팜핵유, 돈지 또는 이들과의 유사성 유지류를 사용하여 조성한다. 우지로는 조제우지, 정제우지 및 식용우지 등의 어는것 일지라도 상술의 조성용 우지로 사용할 수 있다. 그러나 정제우지 또는 식용우지를 사용하여 조성함이 바람직하다 .또 ＂팜핵유＂로는 조제팜핵유, 정제팜핵유 및 탈산처리팜핵유 등을 모두 이용하는 바, 정제팜핵유 및 탈산처리 팜핵유를 이용함이 바람직하다. 그리고 돈지로는 정제 돈지를 사용함이 바람직하다. 이 지방질 및 액체유지를 첨가하는 중량비의 범위는, 최종제품 총중량의 10-25%가 함유되도록 첨가한다. 이 중량비에서 최고치인 25%를 만약 초과시는, 찌꺼기 잔류물의 형성을 과다히 한다. 이에 반하여 최저치인 10%보다 적게 하고서 조성하면, 최종 제품의 윤활성을 경감시크게 된다. 그러므로 상술한 비율치의 범위로 첨가 조성함이 바람직하다.

그리고 본 발명에서 사용하는 또 하나의 첨가재료이고 상술한 지방질 및 액체유지를 대치할 수 있는 에스테르(c)는, 분자량이 750-7500의 에스테르인바, 이것은 분자내 탄소수 16-20으로 되는 고급불포화 지방산의 다이머산 또는 폴리머산과 폴리올과의 반응으로 폴리에스테르를 형성시킨 다음에 이 폴리에스테르에 잔류되는 우리상태의 카르복시기 또는 히드록시기를, 분자내 탄소수 1-22의 알코올 또는 분자내 탄소수 12-22의 지방산과 에스테르화 반응을 수행시켜서 얻는 에스테르(c)를 지칭하는 것이다.

전술한 폴리에스테르의 제조에 유용한 다이머산 또는 폴리머산은 이미 위에서 말한 다이머산 또는 폴리머산(b)을 구성하는 그것과는 성분으로서의 구성조건이 모두 동일한다. 위에서 말한 폴리에스테르 형성용의 폴리올에 관하여 그 구체적 명칭을 예시하면, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올 등을 예시할 수 있고, 또 상술 폴리올에 추가하여 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌, 폴리옥시에틸렌-글리콜 및 이들과의 유사화합물로 되는 종류의 폴리올을 예시하는 바이다. 그리고 분자내 탄소수 1-22의 알코올의 종류에 관하여 구체적으로 예시하면, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 헵틸알코올, 옥틸알코올, 카프릴알코올, 노닐알코올, 데실알코올, 스테아릴알코올, 운데실알코올, 라우릴알코올, 미리스틸알코올, 팔미틸알코올, 이소스테아릴알코올, 베헤닐알코올, 올레일알코올 또는 이들과의 유사물을 예시한다. 그러한 일방으로 분자내 탄소수 12-22의 지방산을 구체적으로 예시하면 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 이소스테아린산, 올레인산, 베헤닌산 및 이들과 유사성의 지방산류를 예시하는 바이다.

상술의 에스테르(c)에서 만약 그 분자량이 750보다 적은 경우에는, 윤활성의 경감을 유발하게 된다. 그리고 이 에스테르의 분자량이 7500을 초과하게 되면, 이 조성계열에서는 에스테르의 용해도가 경감되고 또 조성계열의 점도는 증가된다. 그러므로 이 조성계열로 되는 최종 제품에서는, 이 에스테르의 분자량 한계의 여하에 의하여 제품을 다루는 문제에서 문제점을 유래하는 것이다. 따라서 이 에스테르(c)의 분자량 범위는 상술의 한계범위를 벗어남이 없도록 함이 바람직하다. 이 에스테르(c)의 첨가량비의 범위는 총합조성량의 5-40%로 한다. 이 첨가량비의 최고첨가량비 40%를 초과시키는 경우에는, 찌꺼기 잔류물의 형성이 현저히 증가된다. 그리고 최저첨가량비 5%보다 적은 범위에서 첨가한면 제품이 윤활성이 경감된다. 그러므로 상술의 첨가량비를 벗어남이 없이 하고서 조성함이 바람직하다.

본 발명의 조성에서 사용하는 페놀계 화합물형의 산화방지제(d)를 예시하면, 2,6-디-3급-부틸-P-크레솔, 2-3급-부틸-P-크레솔, 2,6-디-3급-부틸페놀, 3-메틸-6-3급-부틸페놀, 2,4-디-3급-부틸페놀, 2,5-디-3급-부틸-P-크레솔, 3,5-디-3급-부틸-4-히드록시벤질알코올, 2,4,6-트리-3급-부틸페놀, 카테콜, P-3급-부틸카테콜, 4,6-디-3급-부틸-레소르신, 6-(4-옥시)-3,5-디-3급-부틸-아닐리노-2,4-비스-(n-옥틸티오)-1,3,5-트리아진, (4-옥시-3,5-디-3급-부틸 -벤질)-옥타데실 포스페이트, 4,4＂-티오비스(3-메틸-6-3급-부틸페놀), 4,4＂-부틸리덴비스(3-메틸-6-3급-부틸페놀) ,2, 2＂-매틸렌비스(4-메틸-6-3급-부틸페놀),2, 2＂-티오비스-(4,6＂-디-3급-부틸-레소르신),2,2＂-메틸렌비스(4-에틸-6-3급-부틸페놀),4,4＂-메틸렌비스(2,6-디-3급-부틸페놀), 2,2＂-(3,5-디-3급-부틸-4-히드록시)프로판, 4,4＂-시클로헥실리덴비스(2,6-디-3급-부틸페놀), 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-3급-부틸-4-히드록시페놀)-프로피오네이트]메탄, 헥사메틸렌글리콜비스[β-(3,5-디-3급-부틸-4-히드록시페놀)프로피오네이트], 2,2＂-티오-[디에틸-비스-3-(3,5-디-3급-부틸-4-히드록시페놀)프로피오네이트], 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-3급-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 글리콜비스-[3,3-비스4-히드록시-3＂-3급-부틸-페닐)-부티레이트],1,3,5-트리스-(4-3급-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아누르산 등을 예시할 수 있다. 이들의 산화방지제는 단일물 또는 혼합물로 하고서 첨가 사용한다.

본 발명에서 사용하는 유황화합물 계열의 산화방지제(e)에 관하여 설명적으로 예시하면, 디라우릴 티오디프로피오네이트, 디미리스틸 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 티오디프로피오네이트, 라우릴스테아릴 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 β,β＂-티오디부틸레이트, 디라우릴 설파이드, 디옥타데실 설파이드, 2-메르캅토벤조이미다졸, S-(3,5-디-3급-부틸-4-히드록시벤질)알킬티오 글리콜레이트류, 4,4＂-티오비스-(6-알킬-3-메틸페놀), N-옥시디에틸렌-벤조티아질설펜아마이드, 테트라알킬티우람디설파이드, 테트라알킬티우람 모노설파이드 및 이들과의 유사물 등이다. 이들의 산화방지제는 단일물로 또는 혼합하여 첨가 사용한다.

상술한 페놀 계열 화합물형의 산화방지를 첨가하는 분량비의 범위는 조성물 총량에 대하여 0.3-10.0%이며, 유황화합물계열 산화방지제를 첨가하는 분량비 범위도 조성물 총량의 0.3-10.0%로 한다. 이들 산화방지제의 첨가량비가 만일 10%를 초과시키는 경우에는 제품의 윤활성에 대하여 열작용을 가져온다.

이와는 반대로 0.3%보다 적은 분량비로 첨가하는 경우에는 압연강판의 평판정결성이 불충분화 된다. 그러므로 이들 산화방지제 첨가량비의 범위는 상술의 중량비 범위로 하고서 첨가사용함이 바람직하다.

본 발명의 냉간압연용 윤활유를 조성함에 있어서, 상술의 필요성분을 상술함과 같이 조성함에 부가하여 필요시에는, 공지인 여러종류의 첨가물 예를 들면 계면활성제,방청제, 한계압력 완충용첨가제 및 또는 이들과의 동류물의 적당량을 첨가 조성할 수 있다.

위에서 말한 계면활성제의 종류를 설명적으로 예시하면, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에스테르 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 에테르 또는 소르비탄의 알킬에스테르 등의 비이온성 계면활성제 및 알킬포스페이트 폴리옥시에틸렌 알킬 포스페이트와 같은 종류로 되는 인산에스테르 계열의 계면활성제 또는 이들과 유사성의 계면활성제를 예시한다. 이들 계면활성제의 첨가량비는, 냉간압연용 윤활유의 중량에 대하여 0.5-5%로 한다.

그리고 첨가 사용하는 방청제의 종류를 구체적으로 예시하면, 아민 또는 그 유도체, 알케닐숙신산 또는 그 유도체, 인산에스테르 또는 그 유도체 또는 이들과의 유사물 등이다. 이 방청제의 첨가량비는 냉간압연용 윤활유에 대한 중량비로0.1-5%를 첨가한다. 또 첨가 사용하기에 적당한 한계압력 완충용첨가제의 종류를 예시하면, 트리알킬포스페이트 또는 이와 같은 종류의 인화합물 또는 아연 디알킬티오포스페이트와 같은 유기금속화합물등이다. 이 한계압력 완충용첨가제의 첨가량비는 냉간압연용 윤활유의 총중량에 대하여 대략 0.5-5%로 한다.

본 발명의 냉간압연용 윤활유에서, 그 구성성분인(a),(b)및 (c)등이 페놀계열화합물형의 산화방지제(d)및 유황화합물 계열의 산화방지제(e)와 더불어 가혹한 조건하의 실제적 작업에서도 압연되는 제품표면에 대한 정결성의 향상을 현저히 한다는 효과성의 기미상태에 관하여, 아직 설명하지는 아니하였으나, 페놀 계열화합물형의 산화방지제(d)는, 본 발명 롤러오일 속의 윤활성성분에 대하여 예를 들면 가열분해 및 가열산화분해등의 화학적 변화에 의하여 압연과정중에 또는 사용되는 냉각제 속에서 중합물 또는 수지화물 등으로 변화됨을 방지하는 경향성을 현저화하며, 따라서 아닐링의 과정에서 압연강판의 모든 표면부에 찌꺼기잔류물의 발생을 억제하는 성과를 가져오는 것이다. 그리고 유황화합물 계열의 산화방지제는, 페놀 계열 화합물형의 산화방지제가 수행하는 상술의 성과를 보조하는 작용이 있는 것으로 생각된다. 유기유황화합물은 일반적으로 금속재에 대한 작용성이 소극성의 촉매제로 작용하며 이와 같은 소극적 촉매제의 작용은 유기유황화합물 계열에서는 공통되는 성질이므로, 본 발명에서 사용하는 유황화합물 계열의 산화방지제(e)로 금속재에 대한 소극적 촉매제로 작용한다는 관점에서 볼때, 본 발명 윤활유 속에서 이 유황화합물 계열의 산화방지제(e)가 그 윤활유의 탄화반응을 억제하는 작용을 수행함은 확실성이 클것으로 생각되는 바, ＂그러하기 때문에 본 발명의 윤활유로부터 탄화물의 생성원인＂을, 이 산화방지제가 보유하는 부촉매적 성질에 의하여 경감시킴과 동시에 강판표면을 불활성화 하여 이 불활성화가 아닐링의 과정에서 유발되는 탄화반응으로 형성되는 탄화물의 생성고착을 방지하는 것이며, 또 압연강판의 주연부에서는 이른바, ＂에즈 카본＂형성 고착의 원인도 크게 배제하는 성과가 있음이 확실하다. 이와 같이 형성되는 강판표면의 정결성은 상술한 두가지 상화방지제의 통합사용에 의하여 처음으로 확실화 되었다.

위에서는 본 발명을 일반적인 설명법으로 설명하였으므로, 본 발명의 더 구체적인 내용을 이해되도록 하기 위하여는 아래의 실시예를 참작함이 바람직하나, 아래에 기재하는 실시예도 특정의 조성범위로 되는 것에 불과하므로, 특히 명시함이 있는 경우가 아니면 이들의 실시예에 한하여 본 발명의 범위가 국한되지 아니한다.

몇가지의 실시예

본 발명을 다음에 기재하는 몇가지의 실시예에 의하여 설명한다.

[실시예 1]

아래에 기재하는 여러가지의 성분조성으로 되는 ＂롤러오일＂의 각각에 대하여 다음의 각항에 기재하는 성질 시험을 수행한다. 그 결과에 관하여는 테블 1및 테블 2에서 표시한다.

Ⅰ. 몇가지의 롤러오일(이들 롤러오일 각각의 성분조성 표시단위는 wt%이 다).

(1) 본 발명의 롤러오일 :

(2) 대비용 롤러오일 :

상술의 조성표에 기재한 폴리머산류, 에스테르류, 산화방지제류, 계면활성제류 및 한계입력 완충용첨가제류 각각의 구체적 내용은 다음과 같다.

폴리머산(1)……이 폴리머산은, 올레인산 대 리놀레인산의 비율을 1:2로 혼합하여 중합처리로 얻은 것이다(다이머산/트리머산/이상의 폴리머산=2/8 임).

폴리머산(2)……이 폴리머산은, 톨유지방산으로 부터 얻은 폴리머산이다(다이머산 이상의 폴리머산=4/6 임).

폴리머산(3)……이 폴리머산은, 대두유 지방산으로 부터 얻은 폴리머산이다(다이머산/트리머산 이상의 폴리머산=4/6 임.)

폴리머산(4)……올레인산으로 부터 얻은 폴리머산이다(다이머산.트리머산 이상의 폴리머산 8/2 임).

폴리머산(5)……올레인산과 조오마린산의 비율을 1:1로 혼합하여 중합처리로 얻은 폴리머산이다(다이머산/ㅌ,리머산 이상의 폴리머산=7/3 임).

에스테르(a)……이 에스테르의 함수치는 히드록시값=6, 산가=9, 평균분자량= 1,800으로 되는 에스테르이며, 이 에스테르의 제법을 설명하면, 폴리머산(2) 100g과 디에틸렌글리코 24g과의 혼합물을 상압하에서 또 질소 기류를 통과시키면서 200℃로 가열하여 얻으며 히드록시값=70으로 되는 폴리올 폴리에스테르의 100g과, 스테아린산(산가=204)의 32g과를 상압하에서 질소 기류를 통과시키면서 220℃로 가열 및 중합처리하여 제조되는 에스테르(a)이다.

에스테르(b)……이 에스테르의 항수치는 히드록시값=9,산가=6,평균분자량= 1,300이며, 이 엣스테르의 제법을 설명하면, 폴리머산(2) 100g과 프로필렌글리콜 23g과의 혼합물을 상압하에서 질소기류를 통과시키면서 220℃로 가열하여 얻는 히드록시값=114인 폴리올 폴리에스테르의 100g과 베헤닌산(산가=161)의 29g과를 혼합하고서 상압하에서 질소기류를 통과시키면서 220℃로 가열 및 중합처리하여 제조되는 에스테르(b)이다.

에스테르(c)……이 에스테르의 항수치는 히드록시값=5, 산가=4, 평균분자량= 4,500으로 되는 에스테르이며, 이 에스테르의 제법을 설명하면, 폴리머산(4) 100g과 네오펜틸글리콜 5g 및 디에틸렌글리콜 17g과의 혼합물을 상압하에서 질소기류를 통과시키면서 220℃로 가열하여 형성되는 히드록시값=2.5의 폴리올폴리에스테르 100g과, 팔미틴산(산가=265) 9g과를 상압하에서 질소기류를 통과시키면서 220℃로 가열 및 중합처리하여 제조되는 에스테르(c)이다.

페놀계열화합물형 산화방지제(A)……이는 2,5-디-3급-부틸-P-크레솔 임.

페놀계열화합물형 산화방지제(B)……이는 4.4＂-부틸레덴비스(3-메틸-6-3급-부틸페놀) 임.

페놀계열화합물형 산화방지제(C)……이는 테트라키스 [메틸렌-3-(3,5-디-3급 -부틸-4-히드록시페닐-프로피오네이트]메탄 임.

페놀계열화합물형 산화방지제(D)……이는 글리콜비스-[3,3＂-비스-(4＂-히드록시-3＂-3급-부틸-페닐)-부티레이트] 임.

유황화합물계열의 산화방지제(A)……이는 라우릴스테아릴 티오디프로피오네이트 임.

유황화합물계열의 산화방지제(B)……이는 5-(3,5-디-3급-부틸-4-히드록시벤질)알킬티오글리콜레이트 임.

유황화합물계열의 산화방지제(C)……이는 4,4＂-티오비스-(6-알킬-3-메틸페놀) 임.

유황화합물계열의 산화방지제(D)……이는 테트라알킬티우람디 설파이드 임.

계면활성제(a)……이는 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르임(부가결합되는 에틸렌옥사이드의 분자량은 n=6임).

계면활성제(b)……이는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르임(부가결합 되는 에틸렌옥사이드의 분자량은 n=5임).

계면활성제(c)……이는 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트임(부가결합되는 에틸렌옥사이드의 분자량은 n=7임).

인산에스테르계열의 한계압력 완충용첨가제……이는 트리크레질포스페이트 임.

II. 시험한 성질의 종류와 그 시험 방법 :

(1) 유활성의 정도(윤활도) :

팀켄(Timken)식 마모시험기를 윤활도 시험기로 사용하여, 이 시험기의 탱크속에서 롤러오일의 농도가 5%이고 온도 50℃의 롤러오일에물존액을 직접제조하여 이 롤러오일에물존액을 순환시키면서 윤활도에 관한 시험을 수행한다. 이 시험에서 얻는 윤활도의 수치는, 마찰상처의 형성직전에 마찰상처 한계선부에 의하여 명확히 획설되는 윤활성표시면적부(OK 면적부)의 크기와 그 회전수의 여하에 따라서 결정한다. 그리고 시험용롤러오일이 형성하는 OK 면적부에 관한 평가는, OK면적부의 값이 1.0으로 생각되는 최하급의 시료가 형성하는 윤활성 표시면적부의 그것과 대비하여 평가한다.

(2) 아닐링 찌꺼기잔류물 형성적 항성 :

이 시험에서는, 압연강판에 대한 표면악화의 조건등과, 냉각제 함유의 시험용 롤러오일의 아닐링에서의 성질조건 등을 시험한다.

롤러오일의 5wt%와 철분말(입도 : 5μm 보다 작음) 0.3wt%가 함유되는 냉각제(온도 : 60℃)를 탱크속에서 미리 제조한다. 이리하여 제조된 냉각제를 기아펌프를 사용하여 150℃로 가열된 철제롤에 대하여 연속하여 재순환시키면서 분사한다. 이와 같이 하는 분사를 48시간을 수행후에는 에뮬죤을 공시용강판체(길이 : 100mm, 너비 : 100mm, 두께 : 0.5mm)의 표면에 스프레이도포(0.5l/mim, 1kg/cm², 2초간)를 수행한다. 이리하여 되는 스프레이도포의 공시용 강판 두장을 서로 합쳐 기지고 40kg/cm²로 압축하여 이들 한쌍의 강판을 밀착시킨다. 다음에는 상측에 위치되는 강판을 공기중에서 15시간 동안을 130℃로 되도록 가열한다. 다음에는 아닐링 조건(A)를 적용하는 바, 이 아닐링 조건은 아닐링용의 노속에서 700로 가열하여 아닐링을 수행하는 바, 상술의 강판을 2시간동안을 질소가스 95%와 수소가스 5%와로 되는 분위기하에서 상술의 온도로 가열하여 아닐링을 완결한다.

이리하여 아닐링을 완결한 강판의 각각이 갖는 모든 표면의 외관적 정결성은 육아감별한다. 이 정결성의 정도에 관하여는 다섯가지의 등급으로 하여 구분하다. 이 구분에서 제5급은 최하급의 공시품에 대한 것이다. 그러하는 일방으로, 아닐링조건(B)에서는, 질소 78%, 일산화탄소 7%, 탄산가스 4% 및 수소가스 11%로 되는 혼합기체의 분위기를 형성한다. 다음에는 압연강판을 상술한 분위기 형성의 아닐링가열로 속에서 700℃로 4시간 동안을 아닐링 하는 바, 이러하면 ＂에즈 카본＂을 형성하는 경향성이 현저항다. 그러므로 이와 같이 하여 아닐링을 수행후 강파의 주연부에서 형성 고착되는 ＂에즈 카본＂의 상태를 육안 감별한다. ＂에즈 카본＂의 형성 정도에 관하여는 다섯가지의 등급으로 하여 구별하는 바, 제5급의 것은 공시품에 대한 ＂에즈 카본＂의 형성 경향이 가장 많은 것에 대하여 적용한다.

[테이블 1]

[테이블 2]

위에서 표시된 테이블 1및 테이블 2에 의하여 명백함과 같이, 본 발명의 롤러오일은 대비용 롤러오일 보다 윤활성과 ＂아닐링 찌꺼기오물형성정도의 등급＂과의 두가지가 모두 양호 및 우월하다.

본 발명을 상술함과 같이 충분히 설명하였으므로, 이 분야의 기술에 숙달된 사람인 경우는, 상술한 바를 근거로 하여 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이도 여러가지로 되는 본 발명의 변조물 및 모조물의 제조가 가능함은 명백하다.

Claims (1)

1. (a) 분자내 탄소수 12-22의 지방족 카르복시산과, 분자내 탄소수 1-12의 지방족 알코올과로 부터 형성되는 모노에스테르 40-90%, (b) 분자내 탄소수 16-20의 불포화지방산으로 부터 형성되는 다이머산 및 폴리머산의 어는하나를 0.5-10wt%, (c)지방질 및 액체유지를 10-25wt%, 또는 분자내 탄소수 16-20으로 되는 불포화고급지방산으로 부터 형성되는 다이머산 및 폴리머산의 적어도 하나와 폴리올과를 가열 하고 중합시켜서 되는 폴리에스테르 속의 잔류되는 유리상태의 카르복시기 또는 히드록시기를 분자내 탄소수 1-22의 알코올 또는 분자내 탄소수 12-22의 지방산과 반응시켜서 얻으며 분자량이 750-7500으로 되는 에스테르를 5-70wt%, (d) 페놀계열화합물형 산화방지제 0.3-10wt%와, (e) 유황화합물 계열의 산화방지제 0.3-wt%와를 혼합조성하여 구성되는 금속재류 냉간압연용 윤활유(롤러오일).