JPH0380195B2

JPH0380195B2 -

Info

Publication number: JPH0380195B2
Application number: JP24309083A
Authority: JP
Inventors: Hachiro Kageyama; Masanori Shirata; Isao Oikawa; Chukichi Takeno; Koichi Ishii; Minoru Takeda
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1983-12-24
Filing date: 1983-12-24
Publication date: 1991-12-24
Also published as: JPS60135492A

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の関連する技術分野）本発明は潤滑性が優れかつ焼鈍後の鋼板表面の
汚れも少ない改良された組成の鋼用冷間圧延油組
成物に関するものである。（従来技術）圧延油は圧延工程で圧延ロールと圧延鋼材との
間の摩擦力を減少させる圧延潤滑性が必要である
と共にその後の焼鈍工程で付着圧延油と鋼表面と
の反応生成物、付着圧延油の熱重合生成物に起因
し鋼表面に発生する汚れが少ないことが必要であ
る。ところが油脂、脂肪酸アルコールエステル、
金属石けんのような潤滑性の良いものは焼鈍汚れ
が多く、精製鉱油のような焼鈍汚れの少ないもの
は潤滑性が劣る傾向があり、潤滑性が優れかつ焼
鈍汚れも少ない、すなわち潤滑性とミルクリーン
性の共に優れた圧延油は各種の改良提案があるも
のの目的を完全に達成するものは得られていない
のが現状である。（発明の開示）本発明者等はかような目的を達成するために圧
延油の各成分の種類および含有量とその潤滑効果
および焼鈍汚れに対する作用について研究を進め
たところ本発明の特許請求の範囲に示す特定の組
成物によつてはじめてこの目的が完全に達成し得
ることを見出したのである。鋼の圧延において板
厚の減少するに伴つて表面積が増大し、活性度の
高い新生面が次々と発生する。この新生面の活性
点は極めて反応性が強く油脂、脂肪酸エステルと
反応して鉄石けんを生成し、ついでこの活性点が
不飽和化合物の重縮合の触媒にもなり重縮合物を
生成し、圧延後焼鈍に入る前の圧延材コイルの放
置中に重縮合が更に進行するのであつて、特に
140℃のような高温で長時間コイルが放置される
条件の時に著しい。ついで焼鈍工程でこの重縮合
物が炭素化し焼鈍汚れとなるのであるから、焼鈍
汚れを防止するにはこのコイル放置中の重縮合の
進行も含めて重縮合反応を防ぐことが何よりも重
要な事である。本発明は基油と特定の脂肪酸アミン塩と特定の
エチレンジアミンテトラ酢酸（EDTA）アミン
塩とビニルアルキレートモノマーの４種を主成分
としてそれぞれ特定量含有させることにより目的
を達成させるようにしたものであつて、その他に
界面活性剤、防錆剤、酸化防止剤も副成分として
含有し得る。本発明において用いる基油は精製鉱油、油脂、
脂肪酸エステル等の合成油およびこれらの混合油
である。精製鉱油は潤滑性は油脂より劣るが鋼と
の反応性、熱重合性が少なく焼鈍汚れに対しては
有利である。油脂、脂肪酸エステルは潤滑性は優
れているが鋼との反応性、熱重合性が強くこの点
は焼鈍汚れに対して不利である。油脂、脂肪酸エ
ステルの中では脂肪酸エステルは沸点が低く揮発
し易いので鋼と反応し難く、また飽和脂肪酸のエ
ステルで適度の炭素数のものが重合し難くかつ粘
度が適度で潤滑性も良くより好ましいものであ
る。かような脂肪酸エステルと精製鉱油の混合油
が両性質のバランスがとれ、本発明の目的にさら
に好ましいものである。具体的には炭素数16〜26
の脂肪酸エステル、例えばステアリン酸ｎ−ブチ
ルエステルと精製鉱油との混合油を基油として用
い、これに潤滑性を向上させる添加剤を用いるこ
とが本発明の目的に最も適するものである。次に本発明の主成分の一つとして脂肪酸アミン
塩を用いるのは潤滑性の向上の目的と脂肪酸類の
鋼との反応を抑制する目的とを兼ねたものであ
る。潤滑性向上の面では脂肪酸基が炭素数12〜22
の直鎖脂肪酸が摩擦係数が小さく適当な範囲であ
り、具体的にはラウリル酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、アルキン酸、ベヘン
酸、オレイン酸、エルカ酸等がこの範囲のもので
ある。アミンは炭素数12〜18の第三アルキルアミ
ンを使用する。具体的にはトリブチルアミン、ト
リアミルアミン、トリヘキシルアミン等であつ
て、この範囲のアミンと前記の範囲の脂肪酸との
脂肪酸アミン塩が潤滑性向上と同時に脂肪酸類の
鋼との反応の抑制と両方の目的を果し本発明の目
的に適切なものであることは本発明者等が始めて
見出したものである。この作用はこの範囲のアミ
ンのアミン塩のみが示す効果であつて、アミンの
窒素原子に結合する三個のアルキル基が同じ窒素
原子に水素結合により結合している脂肪酸のカル
ボキシル基をおおう様になりカルボキシル基の反
応性を抑制し、適度の反応性をもたせることと油
溶性の強いアミンであるので脂肪酸アミン塩が分
解し脂肪酸が潤滑剤として消耗した後は基油中に
存在し、過剰な脂肪酸が発生した場合はこれと結
合し脂肪酸の反応性を抑制すること等がかような
効果を示す理由であろうと考えている。この脂肪
酸アミン塩の添加量は全組成物中１〜７重量％が
適当な範囲であつて、１重量％未満では効果がな
く、７重量％を超えると脂肪酸の量が過剰となり
焼鈍汚れが増大し不適当である。本発明の第３の成分としてエチレンジアミンテ
トラ酢酸（EDTA）アミン塩を使用するのはこ
れが鋼の圧延直後の新生面の活性点と反応して不
活性化する効果を有するからである。EDTAの
ナトリウム塩、水溶性アミン塩等の水溶性塩が水
溶液中に存在すれば鉄イオン等の金属イオンをキ
レート化し金属イオンによる水溶液の酸化変質等
の悪影響を防止し得ることは周知であるが、本発
明においてはEDTAの油溶性アミン塩を基油中
に存在させて鋼新生面を不活性化するものであ
る。かような目的のために適切なEDTAアミン
塩にはEDTAと炭素数12〜18の第三アルキルア
ミンとの塩が最も良いことを知り得た。このアミ
ンは具体的にはトリブチルアミン、トリアミルア
ミン、トリヘキシルアミン等であつて、いずれも
油溶性が強くEDTAのこの範囲のアミン塩も油
溶性で鋼表面を不活性化する。またこのアミン塩
が表面に存在すれば焼鈍工程中も作用し活性化を
防ぐ効果があることも考えられ、焼鈍汚れの防止
に著しい効果があることが見出された。EDTA
アミン塩の添加量は0.1〜３重量％が適当な範囲
で0.1重量％未満では効果がなく、３重量％を超
えると潤滑性が低下するので適当でない。本発明の第４の成分のビニルアルキレートモノ
マーを使用するのは焼鈍工程において鋼面の潤滑
剤の熱重合を抑制し、炭化を抑制するからであ
る。本発明に使用するビニルアルキレートモノマ
ーはアルキル基の炭素数８〜24が適当な範囲で７
以下も25以上も分散性が悪く適当でない。具体的
にはビニルデカノエートモノマー、ビニルラウレ
ートモノマー、ビニルミリステートモノマー、ビ
ニルパルミテートモノマー、ビニルステアレート
モノマー等が適当なものである。ビニルアルキレ
ートモノマーの添加量は0.1〜５重量％が適当な
範囲で、0.1重量％未満では効果がなく、５重量
％を超えるとそれ以上のミルクリーン性の顕著な
向上は期待できずいずれも適当でない。その他の成分としては圧延油に一般的に使用さ
れる界面活性剤、防錆剤、酸化防止剤を使用する
ことも適当である。すなわち本発明は基油、炭素数12〜22の直鎖脂
肪酸と炭素数12〜18の第三アルキルアミンとの塩
１〜７重量％、エチレンジアミンテトラ酢酸と炭
素数12〜18の第三アルキルアミンとの塩0.1〜３
重量％及びビニルアルキレートモノマー0.1〜５
重量％を含有することを特徴とする鋼用冷間圧延
油組成物であつて、この範囲内のもののみが潤滑
性が優れかつ焼鈍汚れが少く本発明の目的を達し
得るものである。本発明の製造方法は各成分を混和し均一な組成
物とすれば良いのであつて特定を要しないが、精
製鉱油の1/2量と脂肪酸エステルの全量を混合し
70〜80℃に加熱してから脂肪酸とEDTAの全量
を加えて撹拌し次にアミンの全量を加え撹拌し反
応させついで精製鉱油の残量を加え撹拌し50℃以
下でビニルアルキレートモノマー、ついで必要に
応じ、他の添加剤を加え撹拌し均一にする方法
が、安定な性状の製品が得られ、より好ましい。
かようにして得られた本発明の圧延油組成物は通
常は２〜30重量％の水分散液としてスプレー給油
して使用する。（発明の実施例）次に本発明を実施例および比較例により説明す
る。実施例１〜８、比較例１〜６第１表に示す組成の成分を均一に混和し、実施
例１〜８および比較例１〜５の圧延油組成物試料
をつくつた。これ等の組成物試料および更に比較
のため市販ミルクリーン用冷間圧延油（比較例
６）の試料につき次に示す試験法により、性能試
験を行い、得た結果を第１表に併記する。Ａ実験室性能試験による確認１プレートアウト試験（方法） 100×100×１mmの鋼板を垂直に200m.p.m
の速度で移行しつつ、鋼板表面に試料の３重
量％の水溶液を流量６／minにてギヤーポ
ンプにより噴射し、鋼板付着油量を重量
（mg）で求めた。（評価） ◎…5.0mg／100cm²以上 ○…2.5〜5.0mg／100cm² □…1.0〜2.5mg／100cm² △…1.0mg／100cm²未満２ころがり−すべり潤滑試験（方法）Ｅ−24型潤滑試験機（直径240mmの２段ロ
ール；変速回転可能；最高速度1000m.p.m）
にて、回転入側からギヤーポンプで試料の３
重量％の水溶液を６／min給油する。上ロール（軟鋼材ロール）と下ロール｛圧
延ロール（H_S＝80〜85）｝に10％のスリツプ
率をもたせた状態で一定の荷重を加え、10％
のスリツプ率が維持可能か否かをみる。下ロ
ールを基準に100m.p.mずつ速度を増し、ス
リツプ率が維持できなくなる速度を求めた。（評価）スリツプ率10％を維持できなかつた速度 ◎…500m.p.m以上 ○…400〜500m.p.m □…300〜400m.p.m △…200〜300m.p.m ×…200m.p.m以下３焼鈍試験（方法） 100×100×１mmの鋼板に規定の油分量が付
着するような濃度のエマルシヨンを噴霧した
ものを６枚重ね合わせ、下記の条件にて予備
加熱後焼鈍し、その後の鋼板表面のステイン
（汚れ）の状態を観察した。条件；１予備加熱温度及び時間 160℃×24hr 雰囲気空気２焼鈍昇温速度 700℃まで４時間温度及び時間 700℃×1hr ガスの種類 H₂(5%)＋N₂(95%) ガス量 0.1m³／hr （評価） ◎…ステインなし ○…２〜３点ステインあり □…少量ステインあり（５〜10％） △…ステインあり（10〜20％） ×…ステイン大（20％以上）Ｂ実用圧延機による確認試験実施例５と比較例６（市販ミルクリーン用冷
間圧延油）について第１図に示す５スタンドタ
ンデム冷間圧延機の位置に適用し各々のミルク
リーン性を比較し確認した。圧延材料鋼板はペ
イオフリール６より圧延機に供給し、圧延機各
スタンド（１〜５）で圧延しテンシヨンリール
７に巻き取られる。圧延油試料の供給は第２表に示す条件で圧延
材の第１〜第４スタンドに供給し第５スタンド
は温水のみを供給した。ミルクリーン性の比
較、確認は鋼板の圧延後の油分および鉄分の付
着量と焼鈍後の鉄分およびカーボンの付着量に
よつて行つた。（評価）各付着量の少い方がミルクリーン性良好であ
ると判定する。本発明の構成および効果を各実施例によつて
各比較例と対比して第１表に示す。

【表】

【表】（発明の効果）以上説明してきたように本発明の圧延油組成物
は、基油と特定の脂肪酸アミン塩と特定のエチレ
ンジアミンテトラ酢酸（EDTA）アミン塩とビ
ニルアルキレートモノマーの４種を主成分として
それぞれ特定量含有させたことにより、第１表か
らも明らかなように潤滑性が優れ、かつ焼鈍汚れ
が少ないという効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は実用試験機による確認試験に用いた５
スタンドタンデム冷間圧延機に試料を適用する位
置を示す説明図である。１，２，３，４，５…圧延機各スタンド、６…
ペイオフリール、７…テンシヨンリール。

Claims

【特許請求の範囲】

１基油、炭素数12〜22の直鎖脂肪酸と炭素数12
〜18の第三アルキルアミンとの塩１〜７重量％、
エチレンジアミンテトラ酢酸と炭素数12〜18の第
三アルキルアミンとの塩0.1〜３重量％、及びビ
ニルアルキレートモノマー0.1〜５重量％を含有
することを特徴とする鋼用冷間圧延油組成物。