JPH0314880B2 - - Google Patents

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JPH0314880B2
JPH0314880B2 JP59182100A JP18210084A JPH0314880B2 JP H0314880 B2 JPH0314880 B2 JP H0314880B2 JP 59182100 A JP59182100 A JP 59182100A JP 18210084 A JP18210084 A JP 18210084A JP H0314880 B2 JPH0314880 B2 JP H0314880B2
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rolling oil
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Toshiki Katayama
Hiroshi Kuwamoto
Shuichi Iwato
Sakae Sonoda
Shoji Okamoto
Koji Kanjo
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Nippon Kokan Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼板の冷間圧延に適用する潤滑性、
潤滑安定性、乳化分散安定性及び新油補給性に優
れた鋼板用冷間圧延油（以下圧延油と称する）に
関するものである。 〔従来の技術〕 圧延油は、牛脂、パーム油等の動植物、各種合
成エステル、鉱物油或いはこれらの混合油に油性
向上剤、極圧添加剤、酸化防止剤、各種乳化剤等
を加えたものである。圧延には、圧延油を適当な
濃度にタンク（以下クーラントタンクと称する）
内で機械的撹拌によつて乳化分散させた（以下ク
ーラント液と称する）が冷却と潤滑油のプレート
アウトを兼ねて、圧延ロール及び鋼板表面にスプ
レー循環される。 近年、生産性向上を図るために、圧延の高速化
並びに鋼板製造の連続化が目指されている。この
ために圧延油には優れた潤滑性、特に潤滑の安定
性が求められている。 冷間圧延時に圧延ロール及び鋼板表面にスプレ
ー供給された圧延油は流体力学的作用等により、
圧延ロールと鋼板表面との界面に引込まれ、摩擦
及び摩耗の減少等の作用を行う。この場合引込ま
れた圧延油の量が多い程潤滑性が良い。 上記の引込まれる圧延油の量は、プレートアウ
ト量が少ない場合はプレートアウト量に依存し、
プレートアウト量が多い場合は圧延油の粘度に依
存する。すなわち引込まれる圧延油の量はプレー
トアウト量が多く且つ粘度の高い圧延油程多くな
るわけである。そしてその粘度は圧力及び温度の
変化に応じて(1)式のように変化することは一般に
認められている。 η＝ηpexp（αP−βT） ……(1) η：圧力Ｐ、温度Ｔにおける流体の粘度 ηp：基準粘度 α ：粘度・圧力係数 β ：粘度・温度係数 すなわち粘度は圧力上昇と共に上昇し、温度上
昇と共に低下する。 プレートアウト量が多くても量が変化し均一性
に欠けると潤滑の変動をまねき、又圧延油の粘度
が変化すると潤滑の変動をまねく。プレートアウ
ト量はスプレーされるクーラント液の圧延油粒子
径と大きく関係する（粒子径が小さいとプレート
アウト量量は少なくなる）ので、粒子径により潤
滑性が左右されることになる。粒子径は撹拌条件
の影響を受け易く、圧延時にクーラント液はクー
ラントタンク内での撹拌の他に、循環によりポン
プ、ノズル、戻りラインを通るので撹拌条件が変
化する。このような条件下でも、粒子径が均一且
つ安定であることが望まれる。又圧延油の粘度は
圧延ロール表面温度及び鋼板表面温度の影響を受
ける。圧延時、これらの温度が変化するので、温
度変化に対して粘度変化の少ない圧延油であるこ
とが望まれる。 従来より圧延油には乳化分散剤として非イオン
系又はアニオン系が使用されているが、圧延油粒
子は撹拌による細粒子と合一による大粒子化のた
め2μmから40μmの広範囲の粒径分布を示す。そ
の不均一性のためにプレートアウト量も不均一と
なり、潤滑性の変動を生じ易くなる。 種々検討した結果、水溶性カチオン性高分子化
合物及び又は水溶性両性高分子化合物を乳化分散
剤として使用することによつてこの問題を解決で
きた。従来より水溶性カチオン性高分子化合物及
び水溶性両性高分子化合物は有機物の凝集剤及び
分散安定剤として使用されている。これらの水溶
性高分子化合物を酸性側水溶液で微量用いれば凝
集効果を示し、比較的量を多く用いれば強い分散
安定効果を示すことが知られている。これは撹拌
により有機物は負に帯電し、電気的にこれらの水
溶性高分子化合物に強く吸着するためであるが、
微量用いた場合には粒子の表面電位が中和され凝
集効果を示し、又量を多く用いた場合は粒子を被
覆し、正の表面電位を与え、これによる電気的斥
力と高分子の立体的保護膜により、合一を防ぎ散
安定効果を示すのである。 これらの水溶性高分子化合物を乳化分散剤とし
て圧延油に使用した場合、耐合一性が優れるため
強撹拌時に形成された粒子が撹拌力が弱まつても
合一せず安定に存在する。又高分子化合物である
ため、微粒化した粒子を複数個包含し、比較的大
きな粒子として存在させるため、粒径分布は狭
く、シヤープになる。 しかしながら、これらの水溶性高分子化合物は
乳化分散安定性には優れるが、界面張力をほとん
ど低下させないので初期乳化分散性が悪く、乳化
分散するには従来に比べ撹拌のために高いエネル
ギーを必要とする。このために圧延油の補給時に
は簡単に乳化分散しないので目標の濃度に達せ
ず、必要以上に圧延油を補給して、圧延油原単位
が高くなる問題を生じる。又初期乳化分散せず浮
上した油が不均一に循環系に巻き込まれるので潤
滑変動の問題を生じる。又これらの水溶性高分子
化合物は圧延油中に溶解しないので、使用に際し
ては、圧延油中に強制分散させて使用するか、或
いは圧延油と別々に使用する方法を取らなければ
ならず、１液型の圧延油に比べ作業性並びに圧延
油管理の面で問題を生じる。 〔発明の目的〕 本発明の目的は潤滑性、潤滑安定性、乳化分散
安定性及び新油補給性を１液型の圧延油で解決し
たものであり、圧延の高速化、鋼板製造の連続化
に対処し得る鋼板用鋼板用冷間圧延油を提供しよ
うとするものである。 〔発明の構成〕 前記目的を達成するためになされた本発明は、
各種圧延油に、 (a) 次の一般式（）、（）で表される含窒素単
量体の単独重合物或いは、これ等の２種以上の共
重合物からなる油溶性高分子化合物、 〔式中R1はＨ又はCH3を、R2及びR3はCH3、
C2H5又はC3H7を示す〕 又は(b) 前記一般式（）、（）で表わされる含
窒素単量体の１種又は２種以上と、アクリル酸、
メタクリル酸、又はそのアルキルエステル或いは
アルキルアミドの１種又は２種以上との共重合
物、と (c) 前記油溶性高分子化合物又は共重合物と塩形
成するための炭素数が６〜９の脂肪酸、 とを配合したことを特徴とする鋼板用冷間圧延油
を提供するものである。 前記(a)で示される含窒素単量体の具体例として
は、（）式に該当するものとしてNN−ジメチ
ルアミノエチルアクリレート、NN−ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、NN−ジエチルアミ
ノエチルメタクリレート、NN−ジプロピルアミ
ノエチルメタクリレート等及び（）式に該当す
るものとしてNN−ジエチルアミノメチルメタク
リルアミド、NN−ジプロピルアミノメチルメタ
クリルアミド等が挙げられる。これらの単量体の
単独重合物又は共重合物のうち、平均分子量が
8000〜1000000の範囲のものが使用される。 前記(b)で示される含窒素単量体と共重合するビ
ニル系単量体のアルキルエステルとしては、メチ
ルアクリレート、メチルメタクリレート、ラウリ
ルメタクリレート等が挙げられ、又アルキルアミ
ドとしては、アクリルアミド、メタクリルアミド
等が挙げられる。これらの共重合物のうち、平均
分子量が8000〜1000000のものが使用される。 塩形成する対イオンとしての脂肪酸としてはカ
プロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ペラルゴン
酸等が挙げられる。 〔作 用〕 本発明においては、鋼板用鋼板用冷間圧延油に
添加剤である油溶性高分子化合物(a)又は共重合物
(b)及びそれらと塩形成するための炭素数６〜９の
脂肪酸が配合されることによつて、その添加剤は
基油に対して優れた溶解性を有し、その添加剤が
配合された圧延油は水に対して優れた初期乳化分
散性を示す。又その添加剤は、圧延油の粘度及び
粘度指数を上昇させ、潤滑性及び潤滑安定性を向
上させる。しかしそこで適用される油溶性高分子
化合物(a)又は共重合物(b)の平均粒子量が8000未満
であると乳化分散安定性に対する効果が少なく、
又1000000を超えると粘度が高くなつて取扱いが
不便となり、実用的でない。 本発明で適用される油溶性高分子化合物(a)又は
共重合物(b)が塩形成されると、塩形成をする対イ
オンの脂肪酸の炭素数によつて、その作用、つま
り基油に対する溶解性及び初期乳化分散性が変化
する。本発明に適用される油溶性高分子化合物が
脂肪酸と当量で塩形成されている場合の界面張力
及びそれ等の塩を１号スピンルド油95部に対し５
部配合した時の１号スピンドルに対する溶解性と
初期乳化分散性を表１に示す。
〔実施例〕
後述する供試油（濃度10％、温度60℃）を用い
て抗乳化試験機（撹拌：1500rpm）で目視判定か
ら初期乳化分散性を見、又濃度３％温度60℃の供
試油について、ホモミキサー10000rpm30分撹拌
後の圧延油粒子の粒径分布及び平均粒径と、その
後5000rpmに撹拌力を弱め30分撹拌後の粒径分布
及び平均粒径をコールターカウンターにより測定
し、乳化分散安定性を見た。この場合の初期乳化
分散性及び平均粒径の結果を表２に示し、粒径分
布の代表例を第１図に示す。 又、供試油（濃度３％、温度60℃）を用いて下
記の条件下で圧延した時の摩擦係数及びトルク変
動値を求め、その結果を表２に示す。摩擦係数は
潤滑性を示唆していて、摩擦係数が低い程潤滑性
は良好となる。又トルク変動値は潤滑安定性を示
唆していて、トルク変動値が低い程潤滑安定性が
良好となる。尚、トルク変動値は圧延中に得られ
たトルク値の最大値と最小値の差である。 尚、比較油も同様に行つて、同じく表２と第１
図に示してある。 供試油 １ ●牛 脂 94部 ●NN−ジエチルアミノエチルメタクリレート
の単独重合物（平均分子量：10×104） ５部 ●カプリル酸 １部 供試油 ２ ●牛 脂 94部 ●NN−ジエチルアミノエチルメタクリレート
とＮ，Ｎ−ジエチルメチルメタクリルアミド
（６：４）の共重合物（平均分子量10×104） ５部 ●カプリル酸 １部 供試油 ３ ●牛 脂 94部 ●NN−ジエチルアミノメチルアクリルアミド
の単独重合物（平均分子量：10×104） ５部 ●カプリル酸 １部 供試油 ４ ●牛 脂 94部 ●NN−ジエチルアミノメチルアクリルアミド
とアクリル酸（８：２）の共重合物（平均分子
量：10×104） ５部 ●カプリル酸 １部 供試油 ５ ●牛 脂 94部 ●NN−ジエチルアミノメチルメタクリルアミ
ドとメチルメタクリレート（３：１）の共重合物
（平均分子量10×104） ５部 ●カプリル酸 １部 供試油 ６ ●牛 脂 94部 ●NN−ジエチルアミノエチルアクリレートと
アクリルアミド（３：１）の共重合物（平均分子
量10×104） ５部 ●カプリル酸 １部 供試油 ７ ●牛 脂 99.1部 ●NN−ジエチルアミノエチルメタクリレート
の単独重合物（平均分子量10×104） 0.5部 ●カプリル酸 0.4部 供試油 ８ ●牛 脂 82.1部 ●NN−ジエチルアミノエチルメタクリレート
の単独重合物（平均分子量10×104） 10部 ●カプリル酸 7.9部 比較油 １ ●牛 脂 95部 ●ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエー
ト（EO：20モル） ５部 比較油 ２ ●牛 脂 95部 ●NN−ジエチルアミノエチルメタクリレート
の第４級アンモニウム塩の単独重合物（平均分子
量：10×104） ５部 比較油 ３ ●牛 脂 93.3部 ●NN−ジエチルアミノエチルメタクリレート
の単独重合物（平均分子量10×104） 15 ●酢 酸（炭素数２） 1.7部 比較油 ４ ●牛 脂 87.3部 ●NN−ジエチルアミノエチルメタクリレート
の単独重合物（平均分子量10×104） ５部 ●ステアリン酸（炭素数18） 7.7部 ＜圧延条件＞ ●被圧延材 ：SPCC 1.2tmm×50ωmm×100ｍ ●ワークロール径 ：150φmm ●ワークロール表面：ブライト （Rmax＝0.8μm） ●圧延速度 ：20m／min ●圧下率 ：40％ ●張力 ：前方張力、後方張力共15
Kg／mm2 ●給油方法 ：上下ロールヘスプレー塗
油（流量６／min）
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の鋼板用冷間圧延油
は、圧延油に特定した前記油溶性高分子化合物(a)
又は共重合物(b)を炭素数が６〜９の脂肪酸で塩形
成した添加剤が配合されることにより、圧延油粒
子が適当な大きさを有し、初期乳化分散性及び乳
化分散安定性に優れ、又前記高分子化合物が油溶
性のため、圧延油の粘度及び粘度指数が上昇し、
それらにより潤滑性と潤滑安定性に優れることに
なり、鋼板用冷間圧延の高速化並びに鋼板製造の
連続化が可能となり、生産性の著しい向上を図る
ことができると云う優れた効果を奏する。 又従来の圧延油で乳化分散安定性を得るには、
その圧延油は２液型の圧延油にならざるを得なか
つたのに対し、本発明の圧延油は１液型であるの
で作業性並びに圧延油の管理の面が大幅に改善さ
れると言う優れた効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る供試油の代表的なものと
比較油の夫々の粒径分布を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 各種圧延油に、 (a) 次の一般式（）、（）で表される含窒素単
    量体の単独重合物或いは、これ等の２種以上の共
    重合物からなる油溶性高分子化合物、 〔式中R1はＨ又はCH3を、R2及びR3はCH3、
    C2H5又はC3H7を示す〕 又は(b) 前記一般式（）、（）で表わされる含
    窒素単量体の１種又は２種以上と、アクリル酸、
    メタクリル酸、又はそのアルキルエステル或いは
    アルキルアミドの１種又は２種以上との共重合
    物、と (c) 前記油溶性高分子化合物又は共重合物と塩形
    成するための炭素数が６〜９の脂肪酸、 とを配合したことを特徴とする鋼板用冷間圧延
    油。 ２ 油溶性高分子化合物又は共重合物の平均分子
    量が8000〜1000000の範囲にある特許請求の範囲
    第１項記載の鋼板用冷間圧延油。
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