JPH08245973A - 冷間圧延、特に調質圧延のための鋼帯の潤滑方法 - Google Patents
冷間圧延、特に調質圧延のための鋼帯の潤滑方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 早い速度で調質圧延し、従来の潤滑剤による
よりよい表面特性を有する鋼帯を調質圧延する鋼帯の製
造方法を提供する。 【解決手段】 鋼帯12の表面にスプレー装置22によ
って液状潤滑剤の塗膜を形成し、この液状潤滑剤を乾燥
させて、少なくとも1mg/平方フィートの量で前記鋼
帯の表面にドライ潤滑剤フィルムを形成する。ドライ潤
滑剤フィルムを形成した鋼帯を、少なくとも一対の作動
ロール39,40の間で鋼帯12の厚さを減少させるの
に十分な圧力の下に鋼帯を圧延する。圧延ステップは、
一対のロール39,40によって供給される少なくとも
1.5%で鋼帯12を延伸させるのに十分な力の下に行
われる。
よりよい表面特性を有する鋼帯を調質圧延する鋼帯の製
造方法を提供する。 【解決手段】 鋼帯12の表面にスプレー装置22によ
って液状潤滑剤の塗膜を形成し、この液状潤滑剤を乾燥
させて、少なくとも1mg/平方フィートの量で前記鋼
帯の表面にドライ潤滑剤フィルムを形成する。ドライ潤
滑剤フィルムを形成した鋼帯を、少なくとも一対の作動
ロール39,40の間で鋼帯12の厚さを減少させるの
に十分な圧力の下に鋼帯を圧延する。圧延ステップは、
一対のロール39,40によって供給される少なくとも
1.5%で鋼帯12を延伸させるのに十分な力の下に行
われる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯上で腐食防止剤と
しても機能する固体潤滑剤の応用に関し、より詳細に
は、亜鉛、アルミニウム又はそれらの合金の表面、即
ち、亜鉛メッキ、ガルバニーリング(galvanneal)若し
くはアルミニウムメッキされた表面を有する鋼帯への固
体潤滑剤の塗布に関する。その固体潤滑剤は、鋼帯の表
面に於ける金属酸化物の生成を減少させ又は防止し、ラ
イン又は単独の金属加工及び金属製作の操作のために、
とりわけ調質圧延及び冷間圧延のために、鋼帯の表面に
優れた潤滑性を提供する。
しても機能する固体潤滑剤の応用に関し、より詳細に
は、亜鉛、アルミニウム又はそれらの合金の表面、即
ち、亜鉛メッキ、ガルバニーリング(galvanneal)若し
くはアルミニウムメッキされた表面を有する鋼帯への固
体潤滑剤の塗布に関する。その固体潤滑剤は、鋼帯の表
面に於ける金属酸化物の生成を減少させ又は防止し、ラ
イン又は単独の金属加工及び金属製作の操作のために、
とりわけ調質圧延及び冷間圧延のために、鋼帯の表面に
優れた潤滑性を提供する。
【0002】
【従来の技術】鋼帯が調質圧延プロセス等の金属加工又
は製作の操作に供されるとき、その特定の操作を容易に
するために、その鋼帯は潤滑剤のフィルムをその上に有
していることが好ましい。一般には、潤滑剤フィルムは
固体又は液体の何れであってもよい。特に、調質圧延機
に於いては液体の潤滑剤は確かな利点を有しており、ド
ライ潤滑剤は他の利点を有している。鋼帯はドライ潤滑
剤を使用して早い速度で調質圧延され得、ドライ潤滑剤
のフィルムは調質圧延機の作動のロールの表面性状の鋼
帯表面へのより正確な転写を与える。更に、ドライ潤滑
剤は調質圧延プロセスに於ける1ステップとして採用さ
れている自動形状補正装置の使用を可能とし、これによ
り、鋼帯上に平坦で均一な表面を得ることが可能とな
る。
は製作の操作に供されるとき、その特定の操作を容易に
するために、その鋼帯は潤滑剤のフィルムをその上に有
していることが好ましい。一般には、潤滑剤フィルムは
固体又は液体の何れであってもよい。特に、調質圧延機
に於いては液体の潤滑剤は確かな利点を有しており、ド
ライ潤滑剤は他の利点を有している。鋼帯はドライ潤滑
剤を使用して早い速度で調質圧延され得、ドライ潤滑剤
のフィルムは調質圧延機の作動のロールの表面性状の鋼
帯表面へのより正確な転写を与える。更に、ドライ潤滑
剤は調質圧延プロセスに於ける1ステップとして採用さ
れている自動形状補正装置の使用を可能とし、これによ
り、鋼帯上に平坦で均一な表面を得ることが可能とな
る。
【0003】他方、調質圧延処理にウェット潤滑剤を使
用することにも利点がある。調質圧延処理のウェット潤
滑剤の一つの利点は、鋼帯の表面により高い潤滑性を与
えることができることであり、これにより、調質圧延機
の作動ロールによる鋼帯に対するより大きな力を使用す
ることが可能となり、結果として得られる鋼帯の延伸性
が増大し、及び/又は2つの調質圧延機に於いて要求さ
れるスタンド間の張力若しくは単一の調質圧延機に於け
るバックアップ張力を小さくすることができる。鋼帯の
調質圧延にウェット潤滑剤を使用する他の実質的な利点
は、調質圧延機に入る鋼帯の表面に存在するゴミ及び他
の汚染物質の多くを除去するのに十分な流体圧力の下
に、ウェット潤滑剤を鋼帯の表面に塗布することができ
るということである。このような汚染物質は、現存する
ドライ潤滑フィルムを用いて調質圧延機の作動ロールの
表面によって取除かれる。結果として、汚染物質を取込
んだ作動ロールは周期的に取替えなければならない。調
質加工にウェット潤滑剤を使用することは、調質圧延機
の作動ロールの頻繁な交換を減らすという利点を有し、
即ち、調質圧延機の作動ロールの交換なしに10〜25
ロールの鋼帯を調質圧延することができ、これに対し
て、在来のドライ潤滑剤を使用した場合は約6ロールで
ある。
用することにも利点がある。調質圧延処理のウェット潤
滑剤の一つの利点は、鋼帯の表面により高い潤滑性を与
えることができることであり、これにより、調質圧延機
の作動ロールによる鋼帯に対するより大きな力を使用す
ることが可能となり、結果として得られる鋼帯の延伸性
が増大し、及び/又は2つの調質圧延機に於いて要求さ
れるスタンド間の張力若しくは単一の調質圧延機に於け
るバックアップ張力を小さくすることができる。鋼帯の
調質圧延にウェット潤滑剤を使用する他の実質的な利点
は、調質圧延機に入る鋼帯の表面に存在するゴミ及び他
の汚染物質の多くを除去するのに十分な流体圧力の下
に、ウェット潤滑剤を鋼帯の表面に塗布することができ
るということである。このような汚染物質は、現存する
ドライ潤滑フィルムを用いて調質圧延機の作動ロールの
表面によって取除かれる。結果として、汚染物質を取込
んだ作動ロールは周期的に取替えなければならない。調
質加工にウェット潤滑剤を使用することは、調質圧延機
の作動ロールの頻繁な交換を減らすという利点を有し、
即ち、調質圧延機の作動ロールの交換なしに10〜25
ロールの鋼帯を調質圧延することができ、これに対し
て、在来のドライ潤滑剤を使用した場合は約6ロールで
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウェッ
ト潤滑剤は、鋼帯を完全に覆うために有機液体溶媒の実
質的な量を必要としているために火災の問題があり、ま
た、ウェット潤滑剤のキャリアとして水を使用する水性
の潤滑剤組成物は耐腐食性に有害である等の他の欠点を
有している。
ト潤滑剤は、鋼帯を完全に覆うために有機液体溶媒の実
質的な量を必要としているために火災の問題があり、ま
た、ウェット潤滑剤のキャリアとして水を使用する水性
の潤滑剤組成物は耐腐食性に有害である等の他の欠点を
有している。
【0005】
【課題を解決するための手段】要約すれば、本発明は、
鋼帯を早い速度で、かつ従来技術のドライ潤滑剤のより
良好な表面性状制御を以て、しかも調質圧延機の作動ロ
ールの交換を少なくして鋼帯を調質圧延することができ
る鋼帯の製造方法を指向している。更に、結果として得
られる鋼帯は延伸性が増大し、低作動ロール圧及び/又
は低鋼帯張力に於ける降伏点伸び(YPE)の十分な低
減を達成するように調質圧延され得、これらは前もって
鋼帯がウェット潤滑剤で潤滑されたときにのみ効果を発
揮するものである。
鋼帯を早い速度で、かつ従来技術のドライ潤滑剤のより
良好な表面性状制御を以て、しかも調質圧延機の作動ロ
ールの交換を少なくして鋼帯を調質圧延することができ
る鋼帯の製造方法を指向している。更に、結果として得
られる鋼帯は延伸性が増大し、低作動ロール圧及び/又
は低鋼帯張力に於ける降伏点伸び(YPE)の十分な低
減を達成するように調質圧延され得、これらは前もって
鋼帯がウェット潤滑剤で潤滑されたときにのみ効果を発
揮するものである。
【0006】本発明の方法は水性組成物を採用し、この
水性組成物は可燃性の有機溶媒を含有するウェット潤滑
剤組成物を直接置換えたドライ潤滑フィルムを提供する
ことができ、そしてこの潤滑剤が塗布された鋼帯の加工
操作、即ち調質圧延、冷間圧延、延伸、圧縮成形、打抜
き等の速度を増大させる。有機液体を含有する潤滑剤に
付きまとう火災は解消され、調質圧延機を通過する鋼帯
を移動させるのに使用される機械的手段によってのみ制
限される速度、即ち1分間に約2,500フィートから
約5,000フィート(762〜1,524m/分)の
より早い速度での調質圧延が達成される。
水性組成物は可燃性の有機溶媒を含有するウェット潤滑
剤組成物を直接置換えたドライ潤滑フィルムを提供する
ことができ、そしてこの潤滑剤が塗布された鋼帯の加工
操作、即ち調質圧延、冷間圧延、延伸、圧縮成形、打抜
き等の速度を増大させる。有機液体を含有する潤滑剤に
付きまとう火災は解消され、調質圧延機を通過する鋼帯
を移動させるのに使用される機械的手段によってのみ制
限される速度、即ち1分間に約2,500フィートから
約5,000フィート(762〜1,524m/分)の
より早い速度での調質圧延が達成される。
【0007】本発明の方法に従って鋼帯に塗布される固
体(ドライ)潤滑剤は、水溶液又はエマルジョンの状態
で塗布されるのが好ましい。この潤滑剤組成物の塗布の
操作はライン中又は単独(鋼鉄加工ラインとは別に)で
行われる。ライン中で塗布されしかもウェット潤滑剤に
置換えて使用されたとき、鋼帯加工ラインはウェット潤
滑剤を使用する加工ラインより実質的に速くすることが
でき、特に調質圧延プロセスを含む鋼鉄加工方法に於い
て顕著である。ライン中の塗布は、鋼鉄ミルに於ける鋼
帯の加工プロセスの間、例えば亜鉛メッキ、アルミニウ
ムメッキ、ガルバニーリング鋼帯及び冷間圧延(調質圧
延を含む)のプロセスの間の塗布に関係している。単独
の又は外部からの塗布は、鋼鉄ミル加工ラインから別に
離れた、外部の加工ラインに於ける固体潤滑剤組成物の
塗布に関係している。
体(ドライ)潤滑剤は、水溶液又はエマルジョンの状態
で塗布されるのが好ましい。この潤滑剤組成物の塗布の
操作はライン中又は単独(鋼鉄加工ラインとは別に)で
行われる。ライン中で塗布されしかもウェット潤滑剤に
置換えて使用されたとき、鋼帯加工ラインはウェット潤
滑剤を使用する加工ラインより実質的に速くすることが
でき、特に調質圧延プロセスを含む鋼鉄加工方法に於い
て顕著である。ライン中の塗布は、鋼鉄ミルに於ける鋼
帯の加工プロセスの間、例えば亜鉛メッキ、アルミニウ
ムメッキ、ガルバニーリング鋼帯及び冷間圧延(調質圧
延を含む)のプロセスの間の塗布に関係している。単独
の又は外部からの塗布は、鋼鉄ミル加工ラインから別に
離れた、外部の加工ラインに於ける固体潤滑剤組成物の
塗布に関係している。
【0008】本発明の方法に於いて好適に使用される固
体フィルムを形成する潤滑剤組成物は、1994年6月11日
に出願されたDuPont CorporationのWysongの特許(第08/
258,113号)に開示されている。この組成物は調質圧延機
の経路の鋼帯の耐腐食性と潤滑を提供するのに特に有効
である。この潤滑剤は、亜鉛メッキ、ガルバニーリン
グ、アルミニウムメッキ等のプロセスを介して一般的に
製造される鉄の亜鉛又はアルミニウムによる合金コーテ
ィングを含む鋼帯に特に有効である。また、本発明の方
法は、鋼帯の延伸、打抜き、冷間圧延、圧縮成形等の他
の金属加工プロセスに於いて、潤滑の目的で鋼帯の表面
に固体潤滑/耐腐食フィルムを提供するのに有用であ
る。
体フィルムを形成する潤滑剤組成物は、1994年6月11日
に出願されたDuPont CorporationのWysongの特許(第08/
258,113号)に開示されている。この組成物は調質圧延機
の経路の鋼帯の耐腐食性と潤滑を提供するのに特に有効
である。この潤滑剤は、亜鉛メッキ、ガルバニーリン
グ、アルミニウムメッキ等のプロセスを介して一般的に
製造される鉄の亜鉛又はアルミニウムによる合金コーテ
ィングを含む鋼帯に特に有効である。また、本発明の方
法は、鋼帯の延伸、打抜き、冷間圧延、圧縮成形等の他
の金属加工プロセスに於いて、潤滑の目的で鋼帯の表面
に固体潤滑/耐腐食フィルムを提供するのに有用であ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の鋼鉄加工方法に於いて塗
布される好適なドライ潤滑フィルム形成組成物は、界面
活性剤と燐酸アルキルとを含有し、これらは共に塗布さ
れて優れた耐腐食保護性と潤滑性とを鋼鉄表面に提供
し、この表面には、軟鋼、アルミニウム処理及び亜鉛処
理した鋼鉄表面が含まれるが、これらに限定されるもの
ではない。加えて、この組成物にはドデセニルコハク酸
(DDSA)、及び/又は親水性末端と疎水性末端の両
方を有する一又はそれ以上のカルボン酸を任意に含んで
いてもよい。潤滑組成物は中和し又は中和なしに鋼鉄に
塗布され得る。例えば、亜鉛コートした鋼鉄にそれらを
塗布する前には、組成物を中和することが有利である。
他方、軟鋼に塗布する場合には、組成物を中和なしに塗
布することができる。好ましい実施例では、潤滑組成物
は水性処方として調製され、鋼鉄の表面に塗布される。
布される好適なドライ潤滑フィルム形成組成物は、界面
活性剤と燐酸アルキルとを含有し、これらは共に塗布さ
れて優れた耐腐食保護性と潤滑性とを鋼鉄表面に提供
し、この表面には、軟鋼、アルミニウム処理及び亜鉛処
理した鋼鉄表面が含まれるが、これらに限定されるもの
ではない。加えて、この組成物にはドデセニルコハク酸
(DDSA)、及び/又は親水性末端と疎水性末端の両
方を有する一又はそれ以上のカルボン酸を任意に含んで
いてもよい。潤滑組成物は中和し又は中和なしに鋼鉄に
塗布され得る。例えば、亜鉛コートした鋼鉄にそれらを
塗布する前には、組成物を中和することが有利である。
他方、軟鋼に塗布する場合には、組成物を中和なしに塗
布することができる。好ましい実施例では、潤滑組成物
は水性処方として調製され、鋼鉄の表面に塗布される。
【0010】潤滑組成物は通常のそして湿潤状態の貯蔵
条件下に於いても、組成物の個々の成分の何れかによっ
て得られるものと比較し、優れた耐腐食保護性と潤滑性
とを提供する。この組成物は耐腐食剤として一般的に使
用されている亜鉛又はクロム酸塩を含有しないというこ
とを含む他の利点を有している。また、この組成物は、
ケロセン等の揮発性有機溶媒を含むことなく調製され鋼
鉄に塗布され、そして不燃性であり、燐酸塩表面処理及
び塗装等の更なる加工の前に、洗剤による洗浄によって
容易に除去することができる。組成物は、石油ベースの
シップオイルのような通常の潤滑コーティングに比較
し、低い表面荷重速度で有効であり、これによって、塗
布に際しての経済性とドライ潤滑剤塗膜が洗浄除去され
なければならないときの無駄な処理の大幅な低減とを提
供する。本発明の更なる特徴は、ドライ潤滑フィルムを
後に調質圧延などの金属加工処理に供される鋼鉄の表面
に使用した場合に、これまで達成されていない程に潤滑
性を増大させることである。
条件下に於いても、組成物の個々の成分の何れかによっ
て得られるものと比較し、優れた耐腐食保護性と潤滑性
とを提供する。この組成物は耐腐食剤として一般的に使
用されている亜鉛又はクロム酸塩を含有しないというこ
とを含む他の利点を有している。また、この組成物は、
ケロセン等の揮発性有機溶媒を含むことなく調製され鋼
鉄に塗布され、そして不燃性であり、燐酸塩表面処理及
び塗装等の更なる加工の前に、洗剤による洗浄によって
容易に除去することができる。組成物は、石油ベースの
シップオイルのような通常の潤滑コーティングに比較
し、低い表面荷重速度で有効であり、これによって、塗
布に際しての経済性とドライ潤滑剤塗膜が洗浄除去され
なければならないときの無駄な処理の大幅な低減とを提
供する。本発明の更なる特徴は、ドライ潤滑フィルムを
後に調質圧延などの金属加工処理に供される鋼鉄の表面
に使用した場合に、これまで達成されていない程に潤滑
性を増大させることである。
【0011】ドライ潤滑フィルム形成組成物に有用な燐
酸アルキルは、下記の一般式を有している。
酸アルキルは、下記の一般式を有している。
【0012】
【化2】
【0013】ここで、Rは炭素数約4から約20のアル
キル基、mは1又は2、nは3−mである。また、この
ような燐酸アルキルの混合物も、本発明に従って使用さ
れる潤滑剤組成物に有用である。組成物の一実施態様で
は、Rは100%のC10である。好ましい実施態様で
は、燐酸アルキルはC8からC16のRの混合物を含んで
いる。
キル基、mは1又は2、nは3−mである。また、この
ような燐酸アルキルの混合物も、本発明に従って使用さ
れる潤滑剤組成物に有用である。組成物の一実施態様で
は、Rは100%のC10である。好ましい実施態様で
は、燐酸アルキルはC8からC16のRの混合物を含んで
いる。
【0014】ドライ潤滑フィルム形成組成物に有用な界
面活性剤は、アニオン性、カチオン性、非イオン性、又
はこれらの混合物であり、好ましくは非イオン性界面活
性剤である。非イオン性界面活性剤はHLB値3.5か
ら13(ICI America's Inc., Wilmington, Delaware
により出版されている「HLB系」を参照)を有してい
ることが好ましい。界面活性剤の例は表1に開示されて
いるが、これらに限定されるものではない。
面活性剤は、アニオン性、カチオン性、非イオン性、又
はこれらの混合物であり、好ましくは非イオン性界面活
性剤である。非イオン性界面活性剤はHLB値3.5か
ら13(ICI America's Inc., Wilmington, Delaware
により出版されている「HLB系」を参照)を有してい
ることが好ましい。界面活性剤の例は表1に開示されて
いるが、これらに限定されるものではない。
【0015】
【表1】
【0016】潤滑剤組成物の一実施態様では、界面活性
剤と燐酸アルキルとは約10:1から約1:10(界面
活性剤:燐酸アルキル)の重量比で、好ましくは約1.
5:1から約3:1の重量比で水に混合され、水性のエ
マルジョンを形成する。界面活性剤と燐酸アルキルと
は、水中に於けるエマルジョンの形成をサポートし得る
濃度レベルで、続いて又は同時に水に加えられる。混合
後の単一相はエマルジョンの形成を示している。
剤と燐酸アルキルとは約10:1から約1:10(界面
活性剤:燐酸アルキル)の重量比で、好ましくは約1.
5:1から約3:1の重量比で水に混合され、水性のエ
マルジョンを形成する。界面活性剤と燐酸アルキルと
は、水中に於けるエマルジョンの形成をサポートし得る
濃度レベルで、続いて又は同時に水に加えられる。混合
後の単一相はエマルジョンの形成を示している。
【0017】エマルジョンは塩基を用いて約6から約1
0のpH、好ましくは約6.5から約8、最も好ましく
は約7から約7.5のpHに調整される。KOHのよう
なアルカリ金属水酸化物が使用されるが、エマルジョン
の形成又は安定性を妨害しないものならば、どんな塩基
でも、即ち、例えばLiOH、NaOH、又はアンモニ
アも使用することができる。エマルジョンは金属表面に
塗布する最終的な濃度まで水で希釈され得る。無機塩基
よりアミンで中和するのが好ましい。アミンは界面活性
剤と燐酸アルキルの水性溶液に加え得る。アミンはアル
キルアミン、アルカノールアミン、又は芳香族アルキル
アミンから選択される1級、2級又は3級アミンであ
る。疎水基を含有するアミンは最も効果的であると思わ
れる。好ましいアミンは、N,N−ジメチルシクロヘキ
シルアミンである。中和された燐酸アルキル、界面活性
剤、及び任意にアミンを含有している水性エマルジョン
は、効果的な耐腐食性と予期せぬ潤滑性を鋼鉄の表面に
ドライフィルムの形で提供する。他のアミンの例は表2
に与えられているが、これらに限定されるものではな
い。
0のpH、好ましくは約6.5から約8、最も好ましく
は約7から約7.5のpHに調整される。KOHのよう
なアルカリ金属水酸化物が使用されるが、エマルジョン
の形成又は安定性を妨害しないものならば、どんな塩基
でも、即ち、例えばLiOH、NaOH、又はアンモニ
アも使用することができる。エマルジョンは金属表面に
塗布する最終的な濃度まで水で希釈され得る。無機塩基
よりアミンで中和するのが好ましい。アミンは界面活性
剤と燐酸アルキルの水性溶液に加え得る。アミンはアル
キルアミン、アルカノールアミン、又は芳香族アルキル
アミンから選択される1級、2級又は3級アミンであ
る。疎水基を含有するアミンは最も効果的であると思わ
れる。好ましいアミンは、N,N−ジメチルシクロヘキ
シルアミンである。中和された燐酸アルキル、界面活性
剤、及び任意にアミンを含有している水性エマルジョン
は、効果的な耐腐食性と予期せぬ潤滑性を鋼鉄の表面に
ドライフィルムの形で提供する。他のアミンの例は表2
に与えられているが、これらに限定されるものではな
い。
【0018】
【表2】
【0019】鋼鉄表面の十分な耐腐食性と潤滑性とを達
成するために、潤滑組成物のドライフィルムの少なくと
も単分子層を形成して鋼鉄表面を完全にカバーするのに
十分な量で鋼鉄表面に塗布されるべきである。本発明の
好ましい実施態様では、潤滑剤は、少なくとも約7mg
/平方フィートのドライフィルムを与えるような量で潤
滑剤がコートされる。不完全にカバーされている部分は
腐食する。鋼鉄表面に塗布される組成物の量の上限は、
コストの制限と表面に塗布され得る材料の量に関する実
際の限界とによってコントロールされる。材料を増加さ
せることは更に耐腐食性を向上させ又は鋼鉄含有表面の
潤滑性を増加させるのに有益ではないことがポイントと
なる。興味深い条件(温度及び湿度)の下で耐腐食性を
提供する実際的な最低のレベルで鋼鉄表面をコートする
ことは、材料とコストの点から有利である。これは視覚
的観察で容易に決定することができる。界面活性剤及び
中和された燐酸アルキルの混合物は、約1mg/平方フ
ィートから約1,000mg/平方フィートの塗布速度
で塗布するのが、耐腐食性及び鋼鉄表面の潤滑に有効で
ある。
成するために、潤滑組成物のドライフィルムの少なくと
も単分子層を形成して鋼鉄表面を完全にカバーするのに
十分な量で鋼鉄表面に塗布されるべきである。本発明の
好ましい実施態様では、潤滑剤は、少なくとも約7mg
/平方フィートのドライフィルムを与えるような量で潤
滑剤がコートされる。不完全にカバーされている部分は
腐食する。鋼鉄表面に塗布される組成物の量の上限は、
コストの制限と表面に塗布され得る材料の量に関する実
際の限界とによってコントロールされる。材料を増加さ
せることは更に耐腐食性を向上させ又は鋼鉄含有表面の
潤滑性を増加させるのに有益ではないことがポイントと
なる。興味深い条件(温度及び湿度)の下で耐腐食性を
提供する実際的な最低のレベルで鋼鉄表面をコートする
ことは、材料とコストの点から有利である。これは視覚
的観察で容易に決定することができる。界面活性剤及び
中和された燐酸アルキルの混合物は、約1mg/平方フ
ィートから約1,000mg/平方フィートの塗布速度
で塗布するのが、耐腐食性及び鋼鉄表面の潤滑に有効で
ある。
【0020】他の実施態様では、潤滑剤組成物はドデセ
ニルコハク酸(DDSA)を界面活性剤と中和し又は中
和しない燐酸アルキルとともに、界面活性剤及び燐酸ア
ルキルの合計に対して約5重量%から約40重量%の濃
度で含有している。DDSAは界面活性剤及び燐酸アル
キルの組合わせの、亜鉛処理した鋼鉄の加湿条件下での
耐腐食性の性能を大幅に向上させる。
ニルコハク酸(DDSA)を界面活性剤と中和し又は中
和しない燐酸アルキルとともに、界面活性剤及び燐酸ア
ルキルの合計に対して約5重量%から約40重量%の濃
度で含有している。DDSAは界面活性剤及び燐酸アル
キルの組合わせの、亜鉛処理した鋼鉄の加湿条件下での
耐腐食性の性能を大幅に向上させる。
【0021】更に他の実施態様では、潤滑剤組成物は界
面活性剤、燐酸アルキル及びDDSAと共に、又はDD
SAに代えて他のカルボン酸を含有し得る。付加的なカ
ルボン酸は、この付加的なカルボン酸を含有する組成物
を中和してもしなくても効果的である。この潤滑剤組成
物に使用される付加的なカルボン酸は、親水性末端と疎
水性末端とを有する長鎖炭化水素の酸であり、例えば脂
肪酸、分岐アルキルカルボン酸、ダイマー酸及びこれら
の混合物(以下、「親水性−疎水性酸」と称する。)で
ある。典型的な例には、オレイン酸、ラウリン酸、ステ
アリン酸、セバシン酸、アジピン酸、C18の不飽和酸等
が含まれる。親水性−疎水性酸は、界面活性剤及び燐酸
アルキルの合計の重量を基準として、約30重量%から
約110重量%の濃度で加えられる。結果として得られ
る組成物は、無機塩基又はアミンで中和され、金属表面
に塗布するに先立って更に希釈される。
面活性剤、燐酸アルキル及びDDSAと共に、又はDD
SAに代えて他のカルボン酸を含有し得る。付加的なカ
ルボン酸は、この付加的なカルボン酸を含有する組成物
を中和してもしなくても効果的である。この潤滑剤組成
物に使用される付加的なカルボン酸は、親水性末端と疎
水性末端とを有する長鎖炭化水素の酸であり、例えば脂
肪酸、分岐アルキルカルボン酸、ダイマー酸及びこれら
の混合物(以下、「親水性−疎水性酸」と称する。)で
ある。典型的な例には、オレイン酸、ラウリン酸、ステ
アリン酸、セバシン酸、アジピン酸、C18の不飽和酸等
が含まれる。親水性−疎水性酸は、界面活性剤及び燐酸
アルキルの合計の重量を基準として、約30重量%から
約110重量%の濃度で加えられる。結果として得られ
る組成物は、無機塩基又はアミンで中和され、金属表面
に塗布するに先立って更に希釈される。
【0022】界面活性剤及び中和した燐酸アルキルの混
合物へのDDSAと親水性−疎水性酸の組合わせの添加
は、亜鉛処理した鋼鉄表面の、特に高湿度条件下に於け
る耐腐食保護性と潤滑性に最も効果的なドライフィルム
を提供する。このような組成物は、亜鉛コートした鋼鉄
表面に、約1mg/平方フィートから約1,000mg
/平方フィートの塗布速度で塗布した場合に最も効果を
発揮する。燐酸アルキルを含有しない界面活性剤、DD
SA及び脂肪酸/アミンの混合物では、耐腐食性はこれ
よりはるかに低い。
合物へのDDSAと親水性−疎水性酸の組合わせの添加
は、亜鉛処理した鋼鉄表面の、特に高湿度条件下に於け
る耐腐食保護性と潤滑性に最も効果的なドライフィルム
を提供する。このような組成物は、亜鉛コートした鋼鉄
表面に、約1mg/平方フィートから約1,000mg
/平方フィートの塗布速度で塗布した場合に最も効果を
発揮する。燐酸アルキルを含有しない界面活性剤、DD
SA及び脂肪酸/アミンの混合物では、耐腐食性はこれ
よりはるかに低い。
【0023】潤滑剤組成物は水で調製され、水性組成物
として鋼鉄に塗布されるのが好ましい。このように、例
えば、鋼鉄に塗布するために水性組成物を使用すること
は、水の存在が組成物の粘度を低下させ、鋼鉄表面への
塗布を容易にするので有利である。また、水の存在は、
組成物の塗布速度をコントロールするのを手助けする。
これに対して、組成物をそのまま溶媒又は他の液体媒体
なしで調製し塗布することは、不可能である。もしその
まま調製した場合、これらの組成物は、金属表面に塗布
するために水で任意に希釈することができる。
として鋼鉄に塗布されるのが好ましい。このように、例
えば、鋼鉄に塗布するために水性組成物を使用すること
は、水の存在が組成物の粘度を低下させ、鋼鉄表面への
塗布を容易にするので有利である。また、水の存在は、
組成物の塗布速度をコントロールするのを手助けする。
これに対して、組成物をそのまま溶媒又は他の液体媒体
なしで調製し塗布することは、不可能である。もしその
まま調製した場合、これらの組成物は、金属表面に塗布
するために水で任意に希釈することができる。
【0024】潤滑剤組成物は、浸漬、スプレー又は他の
適当な方法によって亜鉛若しくはアルミニウムメッキコ
ートされて若しくはコートされないで製造された、鋼帯
又は貯蔵されたもの等の表面に塗布され得る。次に、液
状潤滑剤組成物でコートされた鋼鉄はエアージェットに
よって乾燥され、塗布されている鋼鉄表面に含まれる潜
熱による蒸発により、又は他の適当な方法によって、通
常の貯蔵又は移送に先だち又は調質圧延などの金属加工
処理に先だって、ドライの潤滑フィルムが残される。処
理された鋼鉄はドライ潤滑フィルムでコートされ、貯蔵
及び移送の間に於いて、液状の水又は周囲の湿気の両方
の周囲の水分から十分に保護される。
適当な方法によって亜鉛若しくはアルミニウムメッキコ
ートされて若しくはコートされないで製造された、鋼帯
又は貯蔵されたもの等の表面に塗布され得る。次に、液
状潤滑剤組成物でコートされた鋼鉄はエアージェットに
よって乾燥され、塗布されている鋼鉄表面に含まれる潜
熱による蒸発により、又は他の適当な方法によって、通
常の貯蔵又は移送に先だち又は調質圧延などの金属加工
処理に先だって、ドライの潤滑フィルムが残される。処
理された鋼鉄はドライ潤滑フィルムでコートされ、貯蔵
及び移送の間に於いて、液状の水又は周囲の湿気の両方
の周囲の水分から十分に保護される。
【0025】次の処理によっては、例えばメッキ、塗
装、表面コーティングの前に、ドライ潤滑フィルムの除
去が必要である。ドライフィルムは、水に溶かした適当
なアルカリ性の界面活性剤で洗浄することにより、処理
した鋼鉄表面から容易に除くことができる。ドライ潤滑
フィルム組成物は、調質圧延、冷間圧延、延伸、打抜き
及び/又は圧縮成形等の他の圧延加工の前の付加的な表
面処理を必要としない十分な潤滑性を金属表面に提供す
る。
装、表面コーティングの前に、ドライ潤滑フィルムの除
去が必要である。ドライフィルムは、水に溶かした適当
なアルカリ性の界面活性剤で洗浄することにより、処理
した鋼鉄表面から容易に除くことができる。ドライ潤滑
フィルム組成物は、調質圧延、冷間圧延、延伸、打抜き
及び/又は圧縮成形等の他の圧延加工の前の付加的な表
面処理を必要としない十分な潤滑性を金属表面に提供す
る。
【0026】
(潤滑剤組成物1)1296gの40℃の水を入れた2
リットルのフラスコに、60gのエトキシ化オクタノー
ル燐酸エステル非イオン性界面活性剤(HLB6.7)
と、2.5:1.5:1の比率のC8,C10及びC12〜
C16のアルコールをベースとする混合アルコール燐酸エ
ステルを24gと、ACINTOL Fatty Acid(登録商標、ト
ール油中に通常にみられるC18及びC20の脂肪酸の部分
高分子化物由来のダイマー、トリマー及び高分子量酸を
83%で含む混合物)を51gと、メタノールを24g
と、キシレンを5.8gと、ドデセニルコハク酸を1
7.3gと、22gのジメチルシクロヘキシルアミンと
を加えた。結果として得られる混合物は、最終的にpH
7.4であった。
リットルのフラスコに、60gのエトキシ化オクタノー
ル燐酸エステル非イオン性界面活性剤(HLB6.7)
と、2.5:1.5:1の比率のC8,C10及びC12〜
C16のアルコールをベースとする混合アルコール燐酸エ
ステルを24gと、ACINTOL Fatty Acid(登録商標、ト
ール油中に通常にみられるC18及びC20の脂肪酸の部分
高分子化物由来のダイマー、トリマー及び高分子量酸を
83%で含む混合物)を51gと、メタノールを24g
と、キシレンを5.8gと、ドデセニルコハク酸を1
7.3gと、22gのジメチルシクロヘキシルアミンと
を加えた。結果として得られる混合物は、最終的にpH
7.4であった。
【0027】亜鉛コートした鋼鉄の試験片を上記の潤滑
剤組成物1に室温で浸漬し、実験質のフード内で蒸発に
より乾燥させた。得られた試験片を分析し、組成物が1
008mg/平方フィートでコートされていることが測
定された。コートされた試験片は0.5モルの硫酸銅を
用いて3分間で12%の腐食性を示した。未処理の試験
片は5秒未満で100%の腐食性を示した。
剤組成物1に室温で浸漬し、実験質のフード内で蒸発に
より乾燥させた。得られた試験片を分析し、組成物が1
008mg/平方フィートでコートされていることが測
定された。コートされた試験片は0.5モルの硫酸銅を
用いて3分間で12%の腐食性を示した。未処理の試験
片は5秒未満で100%の腐食性を示した。
【0028】(対照)潤滑剤組成物1をベースとしアル
キル燐酸を除いた処方で処理(530mg/平方フィー
ト)した亜鉛コート鋼鉄試験片(1インチ×4インチ)
は、0.5MのCuSO4溶液中30秒で50%の変色
(腐食)を示し、燐酸エステルを含有する潤滑剤組成物
1については1,000mg/平方フィートで180秒
で12%の変色を示した。
キル燐酸を除いた処方で処理(530mg/平方フィー
ト)した亜鉛コート鋼鉄試験片(1インチ×4インチ)
は、0.5MのCuSO4溶液中30秒で50%の変色
(腐食)を示し、燐酸エステルを含有する潤滑剤組成物
1については1,000mg/平方フィートで180秒
で12%の変色を示した。
【0029】(潤滑剤組成物2)1449gの水に、潤
滑剤組成物1で使用した非イオン性界面活性剤を15g
と、潤滑剤組成物1で使用した混合燐酸アルキルを6g
と、ACINTOL Fatty Acid7002を12.8gと、メタノー
ルを6gと、キシレンを1.5gと、DDSAを4.3
gと、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミンを5.5
gとを加えた。最終的なpHは7.4であった。
滑剤組成物1で使用した非イオン性界面活性剤を15g
と、潤滑剤組成物1で使用した混合燐酸アルキルを6g
と、ACINTOL Fatty Acid7002を12.8gと、メタノー
ルを6gと、キシレンを1.5gと、DDSAを4.3
gと、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミンを5.5
gとを加えた。最終的なpHは7.4であった。
【0030】潤滑剤組成物2を亜鉛コートした鋼鉄試験
片に塗布し、塗布及び蒸発乾燥後に50mg/平方フィ
ートの塗膜を得た。この処理した試験片は0.5M硫酸
銅を用いて70秒で100%腐食を示し、これに対して
未処理の試験片については5秒で100%腐食を示し
た。
片に塗布し、塗布及び蒸発乾燥後に50mg/平方フィ
ートの塗膜を得た。この処理した試験片は0.5M硫酸
銅を用いて70秒で100%腐食を示し、これに対して
未処理の試験片については5秒で100%腐食を示し
た。
【0031】(付加的な潤滑剤組成物)潤滑剤組成物1
の非イオン性界面活性剤を表1に記載した界面活性剤に
代えて、潤滑剤組成物1の操作を繰返した。表1から表
3中の「相対腐食耐性」は、潤滑剤組成物をコートした
サンプルについてのテスト時間を、何もコートしない対
照についてのテスト時間で除算し、そして得られた値を
コートしたサンプルについて観察された腐食量で除算す
ることにより計算される。即ち、3分間で10%の腐食
を示すサンプルと、0.5分間で100%の腐食を示す
対照とによって、(3/0.5)/0.1=60が得ら
れる。
の非イオン性界面活性剤を表1に記載した界面活性剤に
代えて、潤滑剤組成物1の操作を繰返した。表1から表
3中の「相対腐食耐性」は、潤滑剤組成物をコートした
サンプルについてのテスト時間を、何もコートしない対
照についてのテスト時間で除算し、そして得られた値を
コートしたサンプルについて観察された腐食量で除算す
ることにより計算される。即ち、3分間で10%の腐食
を示すサンプルと、0.5分間で100%の腐食を示す
対照とによって、(3/0.5)/0.1=60が得ら
れる。
【0032】
【表3】
【0033】潤滑剤組成物による表面処理によって達成
される潤滑性を高める効果は、潤滑剤組成物1及び2に
よって処理した金属試験片の静摩擦を測定することによ
って示される。2つの溶液を調製し、厚さ0.030イ
ンチのバージンの亜鉛処理鋼帯にスプレー技術によって
塗布した。処理した鋼帯から2インチ×4インチの均一
な金属試験片を切出し、塗膜の起こし(pick up)につ
いて重量の差による分析を行った。次に、各希釈率から
の代表サンプルについて、ASTM法D4518−91
のテスト法Aによって、傾斜したパネルを使用して静摩
擦の値を分析した。2枚の試験片を向い合わせにして平
面上に置き、500グラムの重りを試験片の上に置いて
表面に62.5g/平方インチの力を生じさせ、平面の
傾斜を14゜/分の速度で増加させた。2枚の試験片が
互いに滑り始める角度のタンジェントとして静摩擦値を
決定した。各処理についてのスライドの各ペアについ
て、3回の値を決定した。
される潤滑性を高める効果は、潤滑剤組成物1及び2に
よって処理した金属試験片の静摩擦を測定することによ
って示される。2つの溶液を調製し、厚さ0.030イ
ンチのバージンの亜鉛処理鋼帯にスプレー技術によって
塗布した。処理した鋼帯から2インチ×4インチの均一
な金属試験片を切出し、塗膜の起こし(pick up)につ
いて重量の差による分析を行った。次に、各希釈率から
の代表サンプルについて、ASTM法D4518−91
のテスト法Aによって、傾斜したパネルを使用して静摩
擦の値を分析した。2枚の試験片を向い合わせにして平
面上に置き、500グラムの重りを試験片の上に置いて
表面に62.5g/平方インチの力を生じさせ、平面の
傾斜を14゜/分の速度で増加させた。2枚の試験片が
互いに滑り始める角度のタンジェントとして静摩擦値を
決定した。各処理についてのスライドの各ペアについ
て、3回の値を決定した。
【0034】
【表4】
【0035】ドライ潤滑フィルムを形成する組成物は、
以下の技術の一つを用いて液体として塗布される得る。
即ち、鋼帯をその組成物のバスに浸漬すること、鋼帯の
表面の大部分に対面するゴム板(squeegee)又
はワイパーを使用すること、鋼帯に係合する位置で鋼帯
の進行方向とは反対の方向にアプリケータが回転する3
本のローラの反転ロールコーティング、鋼帯に係合する
位置で鋼帯の進行する方向と同じ方向にアプリケータロ
ールが回転する2本ロール前方回転ロールコーティン
グ、静電気的スプレー、空気補助スプレー、エアーレス
スプレー、又は液体で固体を塗布する他の方法である。
ロールコーティングでは、グラビア(パターンをつけ
た)ピックアップロール又は滑らかなパターンのないピ
ックアップロールを使用することができる。ロールコー
ティングでは液状潤滑剤組成物は最初にピックアップロ
ールに塗布され、それからその液体がアプリケータロー
ラに転写される。上述の技術は全て通常の手段である。
ロールコーティングはスプレーより好ましく、浸漬が最
も効果的であるが、現存する加工ラインを改装するには
コストがかかる。スプレー技術の中では、静電気的スプ
レーが好ましい。これらの手段のいくつかの例とその利
点及び欠点は、Coduti他の米国特許第4,999,241号に記
載されている。
以下の技術の一つを用いて液体として塗布される得る。
即ち、鋼帯をその組成物のバスに浸漬すること、鋼帯の
表面の大部分に対面するゴム板(squeegee)又
はワイパーを使用すること、鋼帯に係合する位置で鋼帯
の進行方向とは反対の方向にアプリケータが回転する3
本のローラの反転ロールコーティング、鋼帯に係合する
位置で鋼帯の進行する方向と同じ方向にアプリケータロ
ールが回転する2本ロール前方回転ロールコーティン
グ、静電気的スプレー、空気補助スプレー、エアーレス
スプレー、又は液体で固体を塗布する他の方法である。
ロールコーティングでは、グラビア(パターンをつけ
た)ピックアップロール又は滑らかなパターンのないピ
ックアップロールを使用することができる。ロールコー
ティングでは液状潤滑剤組成物は最初にピックアップロ
ールに塗布され、それからその液体がアプリケータロー
ラに転写される。上述の技術は全て通常の手段である。
ロールコーティングはスプレーより好ましく、浸漬が最
も効果的であるが、現存する加工ラインを改装するには
コストがかかる。スプレー技術の中では、静電気的スプ
レーが好ましい。これらの手段のいくつかの例とその利
点及び欠点は、Coduti他の米国特許第4,999,241号に記
載されている。
【0036】ロールコーティングは固体潤滑フィルムの
厚さの均一性の観点からは最良のコントロールを行うこ
とができる。静電気的スプレーは潤滑フィルムの単位面
積当りの均一な重量を提供するが、均一なフィルムの厚
さを得ることは困難である。その代り、潤滑剤は丘又は
谷として存在しているであろう。厚さの均一性は関係な
く、単位面積当りの重量の均一性で十分な場合は、静電
気的スプレーが採用される。
厚さの均一性の観点からは最良のコントロールを行うこ
とができる。静電気的スプレーは潤滑フィルムの単位面
積当りの均一な重量を提供するが、均一なフィルムの厚
さを得ることは困難である。その代り、潤滑剤は丘又は
谷として存在しているであろう。厚さの均一性は関係な
く、単位面積当りの重量の均一性で十分な場合は、静電
気的スプレーが採用される。
【0037】移動する鋼帯の温度は、次の金属加工ステ
ーション、即ち調質圧延機での潤滑された鋼帯の加工に
先立って、水及び/又は他の組成物キャリアがタイムリ
ーに蒸発するようにフィルム形成潤滑材料が塗布される
前に調整される。
ーション、即ち調質圧延機での潤滑された鋼帯の加工に
先立って、水及び/又は他の組成物キャリアがタイムリ
ーに蒸発するようにフィルム形成潤滑材料が塗布される
前に調整される。
【0038】一般的には、ホットディップコーティング
ステップ又は潤滑剤組成物塗装操作のすぐ上流の亜鉛引
ステップがないと、移動する鋼帯は比較的低温であり、
そのため、潤滑剤組成物を塗布する前に好ましくは約1
00゜F(32℃)から約700゜F(371℃)の範
囲の温度まで上昇させる温度上昇ステップを、潤滑剤組
成物から液体を早く蒸発させるために設けることが好ま
しい。或いは、塗布した潤滑剤組成物を塗布後に加熱
し、又は他の組成物キャリアを蒸発させる手段、例えば
赤外線加熱、真空蒸発ステップ等に供することもでき、
これにより、引続く例えば調質圧延のような表面潤滑剤
が有利な鋼帯の処理操作に先だって、鋼帯上に固体潤滑
剤フィルムを得ることができる。誘導加熱、赤外放射加
熱のような無放射の加熱技術が好ましく、これらの何れ
もが通常の便宜的に使用される手段である。これらの技
術の何れも、潤滑剤組成物又は鋼帯を比較的早く加熱し
て鋼帯の表面に潤滑剤のドライフィルムを得る。誘導加
熱は通常の誘導加熱炉内で行われる。赤外放射加熱は抵
抗加熱によって加熱される電気的加熱フィラメントを用
いており、放射帯の赤外の部分の波長の放射を集中して
生成する材料からなる。
ステップ又は潤滑剤組成物塗装操作のすぐ上流の亜鉛引
ステップがないと、移動する鋼帯は比較的低温であり、
そのため、潤滑剤組成物を塗布する前に好ましくは約1
00゜F(32℃)から約700゜F(371℃)の範
囲の温度まで上昇させる温度上昇ステップを、潤滑剤組
成物から液体を早く蒸発させるために設けることが好ま
しい。或いは、塗布した潤滑剤組成物を塗布後に加熱
し、又は他の組成物キャリアを蒸発させる手段、例えば
赤外線加熱、真空蒸発ステップ等に供することもでき、
これにより、引続く例えば調質圧延のような表面潤滑剤
が有利な鋼帯の処理操作に先だって、鋼帯上に固体潤滑
剤フィルムを得ることができる。誘導加熱、赤外放射加
熱のような無放射の加熱技術が好ましく、これらの何れ
もが通常の便宜的に使用される手段である。これらの技
術の何れも、潤滑剤組成物又は鋼帯を比較的早く加熱し
て鋼帯の表面に潤滑剤のドライフィルムを得る。誘導加
熱は通常の誘導加熱炉内で行われる。赤外放射加熱は抵
抗加熱によって加熱される電気的加熱フィラメントを用
いており、放射帯の赤外の部分の波長の放射を集中して
生成する材料からなる。
【0039】何れのタイプの鋼帯の加熱手段又は潤滑剤
組成物キャリア蒸発プロセスも、塗布された水性の潤滑
剤組成物から液体を蒸発させるのに使用され得る。この
ような手段の一つは、潤滑剤組成物の塗布に先だって、
鋼帯に係合しその間を通過する間に鋼帯を加熱する加熱
ロールを有する直線の熱伝導加熱装置を備えている。も
う一つの手段は、非常に激しい非層流状の600〜90
0゜F(316〜482℃)の範囲に過熱した空気の送
風を採用している。このような温度は、ここに開示した
潤滑フィルムを形成する好ましい組成物を生ずるという
利点を破壊し又は劣化させることはない。
組成物キャリア蒸発プロセスも、塗布された水性の潤滑
剤組成物から液体を蒸発させるのに使用され得る。この
ような手段の一つは、潤滑剤組成物の塗布に先だって、
鋼帯に係合しその間を通過する間に鋼帯を加熱する加熱
ロールを有する直線の熱伝導加熱装置を備えている。も
う一つの手段は、非常に激しい非層流状の600〜90
0゜F(316〜482℃)の範囲に過熱した空気の送
風を採用している。このような温度は、ここに開示した
潤滑フィルムを形成する好ましい組成物を生ずるという
利点を破壊し又は劣化させることはない。
【0040】潤滑剤の塗布操作の後、鋼帯は次の調質圧
延等の鋼帯の処理ステップに先だって巻取られる。或い
は、固体潤滑フィルムの塗膜を有する鋼帯は、途中の巻
取りステップなしに直接に処理、即ち調質圧延される。
延等の鋼帯の処理ステップに先だって巻取られる。或い
は、固体潤滑フィルムの塗膜を有する鋼帯は、途中の巻
取りステップなしに直接に処理、即ち調質圧延される。
【0041】鋼帯は、水性の潤滑剤組成物の凍結を防止
するために、潤滑剤組成物が塗布されるときには32゜
F(0℃)より温度が高いことが好ましい。一般的に、
鋼帯の予熱は、鋼帯の温度を32゜F(0℃)より高く
することが必要な場合にのみ必要である。このような状
況は、実質的には、潤滑剤の塗布操作が組込まれている
鋼鉄処理方法の実行の直前まで鋼帯が比較的低温の環境
で貯蔵されている場合にのみ生ずる。
するために、潤滑剤組成物が塗布されるときには32゜
F(0℃)より温度が高いことが好ましい。一般的に、
鋼帯の予熱は、鋼帯の温度を32゜F(0℃)より高く
することが必要な場合にのみ必要である。このような状
況は、実質的には、潤滑剤の塗布操作が組込まれている
鋼鉄処理方法の実行の直前まで鋼帯が比較的低温の環境
で貯蔵されている場合にのみ生ずる。
【0042】本発明に従い固体フィルムで潤滑された鋼
帯は、鋼帯の上に金属塗膜を塗布するために亜鉛メッ
キ、ガルバニーリング、又はアルミニウムメッキ等の処
理が行われた鋼帯であってもよい。この実施態様では、
金属塗膜は亜鉛、アルミニウム又はこれらの鉄合金を含
有し、これらは鋼帯を溶融塗布金属の高温バスに浸漬す
ることにより、又は電気的亜鉛メッキ技術により生成さ
れる。この実施態様は、以降で主として亜鉛に関連して
議論するが、しかし、この議論は、他に示し又は明らか
でない限り、通常、アルミニウム及び亜鉛若しくはアル
ミニウムと鉄との合金にも適用される。このような場合
のそれぞれに於いて、溶融塗膜金属が固化し鋼帯が約
1,000゜F(538℃)、好ましくは約700゜F
(371℃)より低くなるまで冷却された後に、潤滑剤
が塗布される。
帯は、鋼帯の上に金属塗膜を塗布するために亜鉛メッ
キ、ガルバニーリング、又はアルミニウムメッキ等の処
理が行われた鋼帯であってもよい。この実施態様では、
金属塗膜は亜鉛、アルミニウム又はこれらの鉄合金を含
有し、これらは鋼帯を溶融塗布金属の高温バスに浸漬す
ることにより、又は電気的亜鉛メッキ技術により生成さ
れる。この実施態様は、以降で主として亜鉛に関連して
議論するが、しかし、この議論は、他に示し又は明らか
でない限り、通常、アルミニウム及び亜鉛若しくはアル
ミニウムと鉄との合金にも適用される。このような場合
のそれぞれに於いて、溶融塗膜金属が固化し鋼帯が約
1,000゜F(538℃)、好ましくは約700゜F
(371℃)より低くなるまで冷却された後に、潤滑剤
が塗布される。
【0043】潤滑剤が高温浸漬され、例えば亜鉛メッキ
された鋼帯表面に塗布されたときは、高温浸漬による金
属塗布ステップと液体潤滑剤の塗布との間には、潤滑キ
ャリアの蒸発のために鋼帯の加熱を必要としない。この
ことは、潤滑剤が塗布されたときに鋼帯の温度は、通
常、潤滑剤組成物のキャリアを蒸発させる程にまだ十分
高いことによっている。一般的には、高温浸漬操作によ
り金属によってコートされた鋼帯は、金属コーティング
操作の一部として冷却操作に置かれる。その操作の間
に、この通常の冷却操作の最後での金属コートされた鋼
帯の温度が、潤滑剤組成物が塗布されるのに望ましい鋼
帯温度、即ち100〜700゜F(32〜371℃)と
なるように企図される。
された鋼帯表面に塗布されたときは、高温浸漬による金
属塗布ステップと液体潤滑剤の塗布との間には、潤滑キ
ャリアの蒸発のために鋼帯の加熱を必要としない。この
ことは、潤滑剤が塗布されたときに鋼帯の温度は、通
常、潤滑剤組成物のキャリアを蒸発させる程にまだ十分
高いことによっている。一般的には、高温浸漬操作によ
り金属によってコートされた鋼帯は、金属コーティング
操作の一部として冷却操作に置かれる。その操作の間
に、この通常の冷却操作の最後での金属コートされた鋼
帯の温度が、潤滑剤組成物が塗布されるのに望ましい鋼
帯温度、即ち100〜700゜F(32〜371℃)と
なるように企図される。
【0044】鋼帯が亜鉛で高温浸漬コートされる幾つか
の通常の鋼帯加工方法では、鋼帯は通常の操作であるガ
ルバニーリングステップに供され、そこでは、塗布後、
鋼帯は鋼鉄内の塗膜内の亜鉛と鉄とが互いに合金となる
温度まで加熱される。このような処理方法は本発明に従
う潤滑剤の塗布方法と組み合わせて採用され得る。この
ような組み合わせでは、潤滑剤組成物は、表面の金属コ
ーティング、即ちガルバニーリングステップの後に塗布
される。
の通常の鋼帯加工方法では、鋼帯は通常の操作であるガ
ルバニーリングステップに供され、そこでは、塗布後、
鋼帯は鋼鉄内の塗膜内の亜鉛と鉄とが互いに合金となる
温度まで加熱される。このような処理方法は本発明に従
う潤滑剤の塗布方法と組み合わせて採用され得る。この
ような組み合わせでは、潤滑剤組成物は、表面の金属コ
ーティング、即ちガルバニーリングステップの後に塗布
される。
【0045】ガルバニーリングステップの温度は、潤滑
剤組成物が塗布される時には、潤滑剤組成物が劣化する
温度より低く、例えば約1,000゜F(538℃)よ
り低くなっている。もしそうでなければ、冷却ステップ
が潤滑剤の塗布の前に用いられる。上述のように、鋼帯
が亜鉛又は他の溶融金属で高温浸漬によってコートされ
ると、鋼帯は高温であるにも関わらず、その後に潤滑剤
が水溶液又はエマルジョンの状態で塗布される。鋼帯の
温度は、潤滑剤を塗布する前に必要に応じて鋼帯を冷却
することにより調節され、潤滑剤の分解温度より低くも
ちろん少なくとも水の凍結点より高い温度にされる。或
いは、潤滑剤を塗布後、鋼帯が巻き取られるか又は更な
る加工、即ち調質圧延される前に、鋼帯を水の沸点より
高く、しかし潤滑剤の分解温度より低い鋼帯温度を得る
ように加熱して、水性潤滑剤から水を除去してもよい。
剤組成物が塗布される時には、潤滑剤組成物が劣化する
温度より低く、例えば約1,000゜F(538℃)よ
り低くなっている。もしそうでなければ、冷却ステップ
が潤滑剤の塗布の前に用いられる。上述のように、鋼帯
が亜鉛又は他の溶融金属で高温浸漬によってコートされ
ると、鋼帯は高温であるにも関わらず、その後に潤滑剤
が水溶液又はエマルジョンの状態で塗布される。鋼帯の
温度は、潤滑剤を塗布する前に必要に応じて鋼帯を冷却
することにより調節され、潤滑剤の分解温度より低くも
ちろん少なくとも水の凍結点より高い温度にされる。或
いは、潤滑剤を塗布後、鋼帯が巻き取られるか又は更な
る加工、即ち調質圧延される前に、鋼帯を水の沸点より
高く、しかし潤滑剤の分解温度より低い鋼帯温度を得る
ように加熱して、水性潤滑剤から水を除去してもよい。
【0046】調質圧延は鋼帯の厚さの比較的軽い減少を
もたらす冷間圧延である。調質圧延は鋼帯の平面性を改
善し、及び/又は鋼帯表面に望ましい表面仕上げを提供
し、及び/又は縦溝が生じる(弾力がないために鋼帯が
曲がり又は変形したときにシワを形成する)鋼帯の傾向
を減少させる。
もたらす冷間圧延である。調質圧延は鋼帯の平面性を改
善し、及び/又は鋼帯表面に望ましい表面仕上げを提供
し、及び/又は縦溝が生じる(弾力がないために鋼帯が
曲がり又は変形したときにシワを形成する)鋼帯の傾向
を減少させる。
【0047】既存の通常のウェット潤滑剤を用いると、
通常のドライ潤滑剤を使用したときよりも、調質圧延さ
れた鋼鉄の同じ降伏点伸び(YPE)及び引張りシワ特
性を得るのに、大きく延伸する必要がある。例えば、
(a)調質圧延される鋼帯の表面に通常のウェット潤滑
剤を使用、の場合は、(b)ドライ潤滑剤を用いた調質
圧延によるとき約1.2%だけ延伸されるが、(b)と
同じ鋼帯の降伏点伸びと引張りシワを得るのに、(a)
の鋼帯は調質圧延プロセスにより約1.6%延伸されな
ければならない。従って、調質圧延にドライ潤滑剤を使
用することは、ウェット潤滑剤を調質圧延に使用した場
合にあり得る付加的に作用する圧延力を防止し、ウェッ
ト潤滑剤を使用したときよりドライ潤滑剤を使用したと
きの方が鋼帯の伸びが結果的に低くなる。
通常のドライ潤滑剤を使用したときよりも、調質圧延さ
れた鋼鉄の同じ降伏点伸び(YPE)及び引張りシワ特
性を得るのに、大きく延伸する必要がある。例えば、
(a)調質圧延される鋼帯の表面に通常のウェット潤滑
剤を使用、の場合は、(b)ドライ潤滑剤を用いた調質
圧延によるとき約1.2%だけ延伸されるが、(b)と
同じ鋼帯の降伏点伸びと引張りシワを得るのに、(a)
の鋼帯は調質圧延プロセスにより約1.6%延伸されな
ければならない。従って、調質圧延にドライ潤滑剤を使
用することは、ウェット潤滑剤を調質圧延に使用した場
合にあり得る付加的に作用する圧延力を防止し、ウェッ
ト潤滑剤を使用したときよりドライ潤滑剤を使用したと
きの方が鋼帯の伸びが結果的に低くなる。
【0048】驚くべきことに、ここに開示した好ましい
ドライ潤滑剤組成物を使用したことにより、調質圧延は
所望するYPEを達成するように行われることができ、
一方、ウェット潤滑剤を使用したときは、以前のとお
り、より高く作用するロール圧及び/又は鋼帯張力を使
用する必要がある。従って、本発明の方法は、ドライ潤
滑剤を使用して少なくとも約1.5%より大きい鋼帯の
延びを得ることができる。結果として、好ましい潤滑剤
組成物の使用により、より高い延伸性及び/又はより高
く作用する圧延力及び/又は調質圧延機に於ける更なる
鋼帯張力を達成し、所望の機械的特性を有する鋼帯を提
供する。更に、ドライ潤滑された鋼帯は、高速、即ち4
000〜5000フィート/分で調質圧延され得る。
ドライ潤滑剤組成物を使用したことにより、調質圧延は
所望するYPEを達成するように行われることができ、
一方、ウェット潤滑剤を使用したときは、以前のとお
り、より高く作用するロール圧及び/又は鋼帯張力を使
用する必要がある。従って、本発明の方法は、ドライ潤
滑剤を使用して少なくとも約1.5%より大きい鋼帯の
延びを得ることができる。結果として、好ましい潤滑剤
組成物の使用により、より高い延伸性及び/又はより高
く作用する圧延力及び/又は調質圧延機に於ける更なる
鋼帯張力を達成し、所望の機械的特性を有する鋼帯を提
供する。更に、ドライ潤滑された鋼帯は、高速、即ち4
000〜5000フィート/分で調質圧延され得る。
【0049】図面を参照して、図1には典型的な溶融金
属コーティングプロセス10が概略的に例示されてお
り、これは溶融金属バス14により亜鉛又はアルミニウ
ムで鋼帯12のロールをコーティングするためのもので
ある。鋼帯12のロールは解かれて溶融金属バス14に
於ける重りロール16の下を通過し、過剰の溶融金属塗
膜が対向するワイパ18によって溶融金属コートされた
鋼帯の表面から除去される。好ましい実施態様では、コ
ートされた溶融金属は鋼帯12の表面の鉄と合金とな
り、Zn/Fe又はAl/Feの合金を鋼帯の全表面領
域を覆って形成し、鋼帯12のコートされた表面に近い
ほどZn又はFeが多くなる。鋼帯の外側表面に於ける
Zn/Fe合金の分布は、ガルバニーリング炉20を使
用して制御され得る。即ち、鋼帯12の外側表面に於け
るアルミニウムの分布は、ガルバリュウム(galvalum)
(2〜4%Al)又はガルバン(galvan)(10〜20%
Al)プロセスを用いてコントロールされ得る。
属コーティングプロセス10が概略的に例示されてお
り、これは溶融金属バス14により亜鉛又はアルミニウ
ムで鋼帯12のロールをコーティングするためのもので
ある。鋼帯12のロールは解かれて溶融金属バス14に
於ける重りロール16の下を通過し、過剰の溶融金属塗
膜が対向するワイパ18によって溶融金属コートされた
鋼帯の表面から除去される。好ましい実施態様では、コ
ートされた溶融金属は鋼帯12の表面の鉄と合金とな
り、Zn/Fe又はAl/Feの合金を鋼帯の全表面領
域を覆って形成し、鋼帯12のコートされた表面に近い
ほどZn又はFeが多くなる。鋼帯の外側表面に於ける
Zn/Fe合金の分布は、ガルバニーリング炉20を使
用して制御され得る。即ち、鋼帯12の外側表面に於け
るアルミニウムの分布は、ガルバリュウム(galvalum)
(2〜4%Al)又はガルバン(galvan)(10〜20%
Al)プロセスを用いてコントロールされ得る。
【0050】ドライ潤滑剤組成物は、図1に示すよう
に、鋼帯の表面、又はZnコートされ若しくはAlコー
トされた鋼帯の表面に、スプレーコーティング装置22
等によって塗布され、スプレーコーティング装置22
は、水性の潤滑剤組成物24のコーティングを、鋼帯1
2の少なくとも上側及び下側の主要な面26及び28を
完全に覆うように塗布する。鋼帯12に塗布される潤滑
剤組成物24の量は、スプレー装置22によって精密に
コントロールされ得、又は主要面26,28の過剰の潤
滑剤組成物24は、ゴム板又は拭き取り装置30を用い
て拭き取られ得る。水性潤滑剤組成物24の水キャリア
は、Zn/Alコーティングで残された熱により蒸発
し、又は強制熱風装置31を使用して蒸発し得る。これ
により、潤滑剤組成物は、鋼帯12が巻取りステーショ
ン32で再び巻取られる前に、連続したドライフィルム
の形状で存在する。潤滑剤コートした鋼帯12をアニー
ル装置33を介してアニールすることは任意であり、そ
の温度は、例えば約100゜F〜約700゜F、好まし
くは約450゜Fから約600゜F、より好ましくは約
500゜F〜520゜Fであり、このアニールは、図2
に示すように、ステーション32での再巻取りに先だっ
て、又は更なる加工に先だって行われる。
に、鋼帯の表面、又はZnコートされ若しくはAlコー
トされた鋼帯の表面に、スプレーコーティング装置22
等によって塗布され、スプレーコーティング装置22
は、水性の潤滑剤組成物24のコーティングを、鋼帯1
2の少なくとも上側及び下側の主要な面26及び28を
完全に覆うように塗布する。鋼帯12に塗布される潤滑
剤組成物24の量は、スプレー装置22によって精密に
コントロールされ得、又は主要面26,28の過剰の潤
滑剤組成物24は、ゴム板又は拭き取り装置30を用い
て拭き取られ得る。水性潤滑剤組成物24の水キャリア
は、Zn/Alコーティングで残された熱により蒸発
し、又は強制熱風装置31を使用して蒸発し得る。これ
により、潤滑剤組成物は、鋼帯12が巻取りステーショ
ン32で再び巻取られる前に、連続したドライフィルム
の形状で存在する。潤滑剤コートした鋼帯12をアニー
ル装置33を介してアニールすることは任意であり、そ
の温度は、例えば約100゜F〜約700゜F、好まし
くは約450゜Fから約600゜F、より好ましくは約
500゜F〜520゜Fであり、このアニールは、図2
に示すように、ステーション32での再巻取りに先だっ
て、又は更なる加工に先だって行われる。
【0051】巻取りステーション32での鋼帯12の再
巻取りに代えて、又はステーション32での鋼帯の巻取
りの後に、鋼帯12は、図2に2つのスタンドの圧延機
として概略的に示すように、調質圧延機34に搬送され
る。図1の溶融金属バス14から塗布されたZn又はA
l塗膜を有し又は有していない鋼帯12は、図1の潤滑
剤塗布装置22から潤滑剤が塗布された後、鋼帯コイル
36から張力下に解かれ、又は張力下に供給され、ライ
ン上又は単独の調質圧延機34に送られる。
巻取りに代えて、又はステーション32での鋼帯の巻取
りの後に、鋼帯12は、図2に2つのスタンドの圧延機
として概略的に示すように、調質圧延機34に搬送され
る。図1の溶融金属バス14から塗布されたZn又はA
l塗膜を有し又は有していない鋼帯12は、図1の潤滑
剤塗布装置22から潤滑剤が塗布された後、鋼帯コイル
36から張力下に解かれ、又は張力下に供給され、ライ
ン上又は単独の調質圧延機34に送られる。
【0052】調質圧延機34は、37及び38で一般化
して示されている2つのスタンドを有している。第2の
調質圧延機スタンド38は、この技術分野でよく知られ
ているように任意的であることを理解すべきである。ド
ライ潤滑剤組成物の層の塗布のための潤滑剤組成物スプ
レー装置22と、拭き取り装置30又は強制熱風装置3
1とは、図1と同様に図2に示されている。潤滑剤組成
物は図1及び図2に示す位置の何れか又は両方に塗布さ
れ得る。鋼帯12は対向する上側及び下側の各作動ロー
ル39及び40の第1のペアの間に供給される。バック
アップロール42は上側の作動ロール39に対して力を
及ぼし、バックアップロール44は下側の作動ロール4
0に対して力を及ぼし、作動ロール39及び40の間で
鋼帯12に圧力を及ぼし、これによって、鋼帯12が延
びる。任意的には、鋼帯12は作動ロール39及び40
の第1のペアから、スタンド間張力の下に第2の調質圧
延機に継続して送られ、作動ロール46及び48の第2
のペアの間に送られる。第2のスタンドのバックアップ
ロール50及び52のペアは、上側及び下側の各作動ロ
ール46及び48に力を及ぼし、鋼帯12に望ましい程
度の付加的な延伸をもたらす。
して示されている2つのスタンドを有している。第2の
調質圧延機スタンド38は、この技術分野でよく知られ
ているように任意的であることを理解すべきである。ド
ライ潤滑剤組成物の層の塗布のための潤滑剤組成物スプ
レー装置22と、拭き取り装置30又は強制熱風装置3
1とは、図1と同様に図2に示されている。潤滑剤組成
物は図1及び図2に示す位置の何れか又は両方に塗布さ
れ得る。鋼帯12は対向する上側及び下側の各作動ロー
ル39及び40の第1のペアの間に供給される。バック
アップロール42は上側の作動ロール39に対して力を
及ぼし、バックアップロール44は下側の作動ロール4
0に対して力を及ぼし、作動ロール39及び40の間で
鋼帯12に圧力を及ぼし、これによって、鋼帯12が延
びる。任意的には、鋼帯12は作動ロール39及び40
の第1のペアから、スタンド間張力の下に第2の調質圧
延機に継続して送られ、作動ロール46及び48の第2
のペアの間に送られる。第2のスタンドのバックアップ
ロール50及び52のペアは、上側及び下側の各作動ロ
ール46及び48に力を及ぼし、鋼帯12に望ましい程
度の付加的な延伸をもたらす。
【0053】調質圧延された鋼帯は、作動ロール46及
び48の第2のペアからの背後の張力下に保持され、巻
取りステーション54でコイルに巻取られる。調質圧延
機でよく知られているように、鋼帯12は作動ロール3
9及び40の第1のペアへの途中で張力下に置かれる。
鋼帯12は(a)作動ロール39及び40の第1のペア
と、(b)作動ロール46及び48の第2のペアとの間
にある間、「スタンド間張力」の下に保持され、そし
て、鋼帯12は作動ロール46及び48の第2のペアと
巻取りステーション54との間でバックアップ張力の下
に保持される。
び48の第2のペアからの背後の張力下に保持され、巻
取りステーション54でコイルに巻取られる。調質圧延
機でよく知られているように、鋼帯12は作動ロール3
9及び40の第1のペアへの途中で張力下に置かれる。
鋼帯12は(a)作動ロール39及び40の第1のペア
と、(b)作動ロール46及び48の第2のペアとの間
にある間、「スタンド間張力」の下に保持され、そし
て、鋼帯12は作動ロール46及び48の第2のペアと
巻取りステーション54との間でバックアップ張力の下
に保持される。
【0054】本発明の重要な特徴に従えば、作動ロール
39,40及び/又は46,48によって鋼帯に及ぼさ
れる力は、ドライ潤滑剤塗膜が鋼帯に塗布されたとき、
これまでに調質圧延機に使用されてきた力を上回って増
大されることができる。更に、本発明に従えば、YP
E、延伸性、降伏点強度等の望ましい機械的特性を達成
する一方、延伸性をよりよくコントロールするために、
作動ロール39,40の第1のペアへの途中で鋼帯の張
力を変化させることができ、スタンド間張力を変化させ
ることができ、及び/又はバックアップ張力を変化させ
ることができる。
39,40及び/又は46,48によって鋼帯に及ぼさ
れる力は、ドライ潤滑剤塗膜が鋼帯に塗布されたとき、
これまでに調質圧延機に使用されてきた力を上回って増
大されることができる。更に、本発明に従えば、YP
E、延伸性、降伏点強度等の望ましい機械的特性を達成
する一方、延伸性をよりよくコントロールするために、
作動ロール39,40の第1のペアへの途中で鋼帯の張
力を変化させることができ、スタンド間張力を変化させ
ることができ、及び/又はバックアップ張力を変化させ
ることができる。
【0055】本発明の他の重要な実施態様に従えば、本
発明の製造方法は、ドライ潤滑剤組成物が酸洗浄後の鋼
帯に塗布されたとき、鋼帯の冷間圧延に有利であり、直
列の圧延処理及び/又は次の調質圧延の間、腐食防止と
潤滑性を提供する。直列圧延機は公知の手段であり、図
2に概略的に示された調質圧延に非常に似ているが、通
常、作動ロールの3つ,4つ,5つ又は6つのスタンド
を有し、冷間ロールは、例えば約0.200インチから
約0.030インチの鋼帯の寸法(厚さ)に実質的に減
少させる。
発明の製造方法は、ドライ潤滑剤組成物が酸洗浄後の鋼
帯に塗布されたとき、鋼帯の冷間圧延に有利であり、直
列の圧延処理及び/又は次の調質圧延の間、腐食防止と
潤滑性を提供する。直列圧延機は公知の手段であり、図
2に概略的に示された調質圧延に非常に似ているが、通
常、作動ロールの3つ,4つ,5つ又は6つのスタンド
を有し、冷間ロールは、例えば約0.200インチから
約0.030インチの鋼帯の寸法(厚さ)に実質的に減
少させる。
【0056】図3に概略的に示されているように、鋼鉄
製造プロセスに於いては、鋼板60が熱間圧延機62で
加工されて鋼帯64となり、鋼帯64は通常鋼帯コイル
66に巻取られ、その後解かれて酸洗浄タンク66に送
られる。酸洗浄タンク66は塩酸等の酸のバスを有し、
熱間圧延された鋼帯64は、鋼帯コイル68を形成する
ように巻取られる前に酸化鉄を除くために、酸のバスに
沈められる。次に、鋼帯68は解かれて例えば直列圧延
機70で冷間圧延される。直列圧延機70を出た鋼帯
は、搬送ステーション74で搬送するために再び72で
巻取られ、又は搬送ステーション74で搬送する前に鋼
帯64は直接アニール装置75及び/又は調質圧延機7
6に直接送られる。或いは、直列圧延機70からの鋼帯
は、巻取りの前又は後に、Zn、Al等のメッキ工程8
0などの熱金属塗布プロセスに進む。
製造プロセスに於いては、鋼板60が熱間圧延機62で
加工されて鋼帯64となり、鋼帯64は通常鋼帯コイル
66に巻取られ、その後解かれて酸洗浄タンク66に送
られる。酸洗浄タンク66は塩酸等の酸のバスを有し、
熱間圧延された鋼帯64は、鋼帯コイル68を形成する
ように巻取られる前に酸化鉄を除くために、酸のバスに
沈められる。次に、鋼帯68は解かれて例えば直列圧延
機70で冷間圧延される。直列圧延機70を出た鋼帯
は、搬送ステーション74で搬送するために再び72で
巻取られ、又は搬送ステーション74で搬送する前に鋼
帯64は直接アニール装置75及び/又は調質圧延機7
6に直接送られる。或いは、直列圧延機70からの鋼帯
は、巻取りの前又は後に、Zn、Al等のメッキ工程8
0などの熱金属塗布プロセスに進む。
【0057】図3に示すように、鋼帯64が酸洗浄タン
ク66から出た後、潤滑剤組成物塗布スプレー装置8
2,84からの鋼帯64に潤滑剤組成物が塗布され、直
列圧延機70での更なる加工の間、鋼帯に耐腐食性を付
与し、鋼帯の潤滑性を提供する。酸洗浄タンク66及び
直列圧延機70の間に於ける潤滑剤組成物の塗布の代わ
りに、又はこれに加えて、図3に示すように、アニール
装置75及び直列圧延機76の間、若しくはアニール装
置75の後に、塗布装置86,88から潤滑剤組成物を
鋼帯にスプレーしてもよい。
ク66から出た後、潤滑剤組成物塗布スプレー装置8
2,84からの鋼帯64に潤滑剤組成物が塗布され、直
列圧延機70での更なる加工の間、鋼帯に耐腐食性を付
与し、鋼帯の潤滑性を提供する。酸洗浄タンク66及び
直列圧延機70の間に於ける潤滑剤組成物の塗布の代わ
りに、又はこれに加えて、図3に示すように、アニール
装置75及び直列圧延機76の間、若しくはアニール装
置75の後に、塗布装置86,88から潤滑剤組成物を
鋼帯にスプレーしてもよい。
【0058】なお、酸洗浄に用いた酸を鋼帯から除去す
るために、水を含有するすすぎ液で鋼帯をすすぎ洗いす
るステップを追加することもできる。この場合、鋼帯の
酸をすすぎ洗いが、液状潤滑剤を含む水性組成物で行う
ことができる。これにより、すすぎ洗いと液状潤滑剤の
塗布とを単一のステップで完了させることができる。或
いは、酸のバスを通過させた後の鋼帯を、水性潤滑剤組
成物のバスを通過させることにより、酸のすすぎ洗いと
潤滑剤の塗布とを完了させてもよい。
るために、水を含有するすすぎ液で鋼帯をすすぎ洗いす
るステップを追加することもできる。この場合、鋼帯の
酸をすすぎ洗いが、液状潤滑剤を含む水性組成物で行う
ことができる。これにより、すすぎ洗いと液状潤滑剤の
塗布とを単一のステップで完了させることができる。或
いは、酸のバスを通過させた後の鋼帯を、水性潤滑剤組
成物のバスを通過させることにより、酸のすすぎ洗いと
潤滑剤の塗布とを完了させてもよい。
【図1】鋼帯に亜鉛又はアルミニウムの表面層を、亜鉛
メッキ、ガルバニーリング、アルミニウムメッキ、アル
ミニーリング、ガルバリュウム、又はガルバン等の処理
でコーティングするための方法及び装置の流れを示す図
であり、水性の潤滑剤組成物の塗布を示している。
メッキ、ガルバニーリング、アルミニウムメッキ、アル
ミニーリング、ガルバリュウム、又はガルバン等の処理
でコーティングするための方法及び装置の流れを示す図
であり、水性の潤滑剤組成物の塗布を示している。
【図2】2つのスタンド、又は単独のスタンドの調質圧
延機の流れを示す図であり、潤滑剤組成物の水溶液の塗
布と、鋼帯の調質圧延の前の潤滑剤組成物の任意的な乾
燥機を示している。
延機の流れを示す図であり、潤滑剤組成物の水溶液の塗
布と、鋼帯の調質圧延の前の潤滑剤組成物の任意的な乾
燥機を示している。
【図3】鋼帯のコイルを得る鋼板の熱間圧延の間に形成
される酸化鉄の除去のための酸洗浄ステップを含む、直
列圧延冷間圧延工程の概略の流れを示す図であり、直列
圧延機及び/又は調質圧延機に於ける冷間圧延の前の潤
滑剤の塗布を含んでいる。
される酸化鉄の除去のための酸洗浄ステップを含む、直
列圧延冷間圧延工程の概略の流れを示す図であり、直列
圧延機及び/又は調質圧延機に於ける冷間圧延の前の潤
滑剤の塗布を含んでいる。
12 鋼帯 16 重りロール 18 ワイパ 20 ガルバニーリング炉 22 スプレー装置 24 水性潤滑剤組成物 30 拭き取り装置 31 強制熱風装置 32 巻取りステーション 33 アニール装置 39,40,46,48 作動ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アジャイ クマール シン アメリカ合衆国 46319 インディアナ グリフィス エヌ. レンセラー ストリ ート 909 (72)発明者 ジョン マイケル スタッドニック, ジ ュニア アメリカ合衆国 46375 インディアナ シェラーヴィレ レイクビュー コート 1824
Claims (22)
- 【請求項1】 鋼帯の延伸性を増大させる方法であっ
て、 前記鋼帯の表面に液状潤滑剤の塗膜を形成し、 その後、前記液状潤滑剤を乾燥させて、少なくとも1m
g/平方フィートの量で前記鋼帯の表面にドライ潤滑剤
フィルムを形成し、 前記ドライ潤滑剤フィルムをその上に有する前記鋼帯
を、少なくとも一対のロールの間で延伸し前記鋼帯の厚
さを減少させるのに十分な圧力の下に前記鋼帯を圧延
し、そして、 該圧延ステップが、前記一対のロールによって供給され
る、少なくとも1.5%で前記鋼帯を延伸させるのに十
分な力の下に行われる方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法であって、前記潤滑
剤組成物が、水、界面活性剤、及び少なくとも一つの燐
酸アルキルを含有する混合物であり、界面活性剤:燐酸
アルキルの重量比が、約10:1から1:10の範囲で
あり、前記燐酸アルキルが下記の一般式を有する方法。 【化1】 ここで、Rは約4から約20までの炭素原子を有するア
ルキル基、mは1又は2、nは3−mである。 - 【請求項3】 請求項2記載の方法であって、前記潤滑
剤組成物が、前記界面活性剤と前記燐酸アルキルとの合
計の重量を基準として、約5重量%から約40重量%
の、親水性の部分及び疎水性の部分の両方を有する少な
くとも一種のカルボン酸を更に含有している方法。 - 【請求項4】 請求項2記載の方法であって、 前記潤滑剤の燐酸アルキルが、炭素数10を含むアルキ
ル基を有している方法。 - 【請求項5】 請求項4記載の方法であって、前記Rが
約8から約16までの炭素数を含むアルキル基の混合物
である方法。 - 【請求項6】 請求項2記載の方法であって、界面活性
剤の燐酸アルキルに対する前記比率が、1:3と1:
1.5の間の範囲である方法。 - 【請求項7】 請求項2記載の方法であって、前記燐酸
アルキルがアミンで中和されている方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の方法であって、前記燐酸
アルキルが、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミンに
よって中和されている方法。 - 【請求項9】 請求項3記載の方法であって、前記潤滑
剤フィルムに於ける前記カルボン酸の少なくとも一つ
が、ドデセニルコハク酸である方法。 - 【請求項10】 請求項9記載の方法であって、前記潤
滑剤フィルムは、親水性及び疎水性の部分の両方を有す
る少なくとも一つの他のカルボン酸を付加的に含有して
いる方法。 - 【請求項11】 請求項1記載の方法であって、前記液
状潤滑剤が有機溶媒を含有していない方法。 - 【請求項12】 請求項11に記載の方法であって、前
記液状潤滑剤が、本質的に水からなる液状キャリアを含
有している方法。 - 【請求項13】 請求項1記載の方法であって、液状潤
滑剤を塗布する前の鋼帯が、亜鉛、アルミニウム、鉄と
亜鉛との合金、鉄とアルミニウムとの合金、及びこれら
の混合物からなる群から選択される金属の塗膜を有して
いる方法。 - 【請求項14】 請求項13記載の方法であって、前記
金属コートされた鋼帯が、亜鉛メッキ、ガルバニーリン
グ、及びアルミニウムメッキからなる群から選択される
処理によって金属コートされている方法。 - 【請求項15】 請求項1記載の方法であって、前記鋼
帯の圧延の前又は後に、実質的な潤滑剤又は耐腐食性能
の損失なしに、潤滑剤を塗布した鋼帯をアニールするス
テップを更に包含している方法。 - 【請求項16】 請求項15記載の方法であって、前記
アニールするステップが、約450゜Fから600゜F
の範囲の温度である方法。 - 【請求項17】 請求項1記載の方法であって、前記液
状潤滑剤の塗布前に、以下のステップ、即ち、 鋼板の熱間圧延によって前記鋼板から鋼帯を形成するス
テップと、 前記鋼帯から酸化鉄を除去するために、前記鋼帯を搬送
して酸のバスを通過させるステップと、 前記鋼帯から酸を除去するために、水を含有するすすぎ
液で前記鋼帯をすすぎ洗いするステップとを更に包含す
る方法。 - 【請求項18】 請求項17記載の方法であって、前記
鋼帯のすすぎ洗いが、前記液状潤滑剤を含む水性組成物
で行われ、すすぎ洗いと前記液状潤滑剤の塗布とが単一
のステップで完了する方法。 - 【請求項19】 請求項18記載の方法であって、前記
鋼帯を搬送して酸のバスを通過させた後、前記鋼帯を搬
送して前記水性潤滑剤組成物のバスを通過させることに
より、すすぎ洗いと潤滑剤の塗布とが完了する方法。 - 【請求項20】 請求項17記載の方法であって、前記
鋼帯の圧延の前又は後に、実質的な潤滑剤又は耐腐食性
能の損失なしに、潤滑剤を塗布した鋼帯をアニールする
ステップを更に包含している方法。 - 【請求項21】 請求項20記載の方法であって、前記
アニールするステップが、約100゜Fから約700゜
Fの範囲の温度である方法。 - 【請求項22】 請求項17記載の方法であって、前記
ドライ潤滑剤フィルムをその上に有する前記鋼帯を、一
対のロールの間で前記鋼帯の厚さを減少させるのに十分
な圧力の下に冷間圧延するステップを更に包含する方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/377,453 | 1995-01-24 | ||
| US08/377,453 US5555756A (en) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | Method of lubricating steel strip for cold rolling, particularly temper rolling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08245973A true JPH08245973A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=23489171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8009690A Pending JPH08245973A (ja) | 1995-01-24 | 1996-01-24 | 冷間圧延、特に調質圧延のための鋼帯の潤滑方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5555756A (ja) |
| EP (1) | EP0723824A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08245973A (ja) |
| AU (1) | AU3911495A (ja) |
| CA (1) | CA2167770C (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002266062A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Kawasaki Steel Corp | プレス成形性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
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