JPH0364559B2

JPH0364559B2 -

Info

Publication number: JPH0364559B2
Application number: JP60036645A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tanigawa; Juji Fujioka; Juzo Higaki; Hiroyuki Goto
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1991-10-07
Also published as: JPS61215699A

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、高ミルクリン性圧延油、す
なわち潤滑性と焼鈍性に優れた鋼用冷間圧延油に
関するものである。（従来の技術）薄鋼板用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物油を基油とする
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、ミルクリーン性としては不適なものであ
る。一方、鉱物油を基油とした圧延油を鋼板の冷間
圧延に供した場合には、冷薄鋼板を直接焼鈍して
も表面汚れを生ず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（カプリ
ル酸、ラウリル酸、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、p.695〜706に掲載されているよう
なエステル類等（アルコール成分がトリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール、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）
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）充分な性能に達していないのが現状であ
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渣を生
ずることなく容易に揮散し、鋼板の表面清浄性
（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を主成分とした鋼の冷間
圧延油で高潤滑性と高ミルクリーン性を有するも
ので薄鋼板の圧延と、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、エンジン油や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合
成エステルではない。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。一般式 RCOO−（R′−Ｏ）ｎ−R″ …(1) ただし、Ｒ：炭素数７以上のアルキル基 R′；アルキル基 R″：アルキル基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、但し、Ｒ，R′またはR″はそのい
ずれか１つ以上が必ず分枝状アルキル基であるこ
とを特徴と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、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、イソオクチル基な
どが選択される。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、ジエチルグリコールモノ
メチルエーテル、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、ジエチル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未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。本発明において、Ｒ，R′またはR″そのいずれ
か１つ以上を必ず分枝状アルキル基であるとした
のは、次の理由による。すなわち、合成エステル
のうち、本発明物質Ａ、Ｂ、Ｃと同一構造でかつ
直鎖状アルキル基のみからなる試料A′，B′，
C′の物性および酸化安定性、熱安定性を比較する
と、第１表の如くなる。つまり、いずれの相対する試料も凝固点では本
発明物質が低凝固点であり、また酸化安定性、熱
安定性においても本発明物質の方が、はるかに安
定であることが判る。

【表】＊：エメリー社製の製品を使用
本発明の合成エステルを圧延油に使用するに際
しては、合成エステル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。本発明の合成エステル化合物を他の基油等と混
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。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ツ口フラスコにパルミチン酸５モル、イ
ソプロピレングリコールモノイソプロピルエーテ
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、過剰のイソプロピレングリコール
モノイソプロピ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８時
間であつた。反応終了後、水洗して触媒を除去
後、減圧にて未反応のグリコールを留去後、活性
白土を用いて脱色濾過して黄色液体を得た。収率
88％、酸価0.9、ケン化価164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。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）実施例１第１表に示した合成エステルを圧延油として単
独に使用して熱延酸洗鋼板の冷間圧延と焼鈍を行
なつた。冷間圧延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。結果は第２表にまとめて示し
たが表中のＡ〜Ｃの記号は第１表と同一である。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、溶媒を揮散させた圧延油を均一定
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１
Kg、温度100℃）により各圧延油の摩擦係数を求
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枚積み重ねた後、
細巾の鋼帯で固定して供試材とし、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、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、単一成分の圧延油による圧延潤滑性の評
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、直接焼鈍性の試験結果を第２表に
まとめて示す。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
ある合成エステルを配合した時に得られる圧延油
組成の潤滑性と焼鈍性について、実施例１と同様
の評価を行なつた。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】（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た、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

【特許請求の範囲】１一般式 RCOO−（R′−Ｏ）ｎ−R″ …(1) 〔式中、Ｒ：炭素数７以上のアルキル基 R′：アルキル基 R″：アルキル基（但し、Ｒ，R′またはR″はそのいずれか１つ
以上が必ず分枝状アルキル基である）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
テル化生成物を含有することを特徴とする鋼板の
冷間圧延油。２一般式(1)中の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、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、イソアラキン酸の各脂肪酸残基から選ばれ
た基であり、R′がエチル、プロピル、イソプロ
ピル、ブチル、イソブチル基から選ばれたアルキ
ル基であり、R″がメチル、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、イソオクチルから
選ばれたアルキル基である脂肪酸とグリコールエ
ーテルとのエステル化生成物を含有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋼板の冷間
圧延油。