JPH10121085A

JPH10121085A - 鋼用冷間圧延油組成物

Info

Publication number: JPH10121085A
Application number: JP27434696A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Imazumi; 則之今住; Seiichi Shito; 誠一志渡
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】圧延性が良好であり、潤滑性に優れ、か
つ耐熱性が改良され繰り返し使用可能であり、更に、摩
耗粉の油中分散性に優れ、電磁フィルターによる摩耗粉
除去が容易である冷間圧延油組成物を提供すること。【解決手段】鉱油及び合成油から選ばれる基油に、脂
肪酸エステル（ポリオキシエチレンソルビトールと炭素
数１２〜１８の高級脂肪酸とのエステルなど）及びスル
ホネート（アルカリ金属スルホネート，アルカリ土類金
属スルホネートなど）を配合してなる鋼用冷間圧延油組
成物、及び上記鋼用冷間圧延油組成物を0.５〜１０重量
％含有する水系冷間圧延油組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼などの金属の冷
間圧延に用いられる圧延油組成物に関し、詳しくは、耐
熱性に優れ、連続圧延工程における摩耗粉の除去が容易
な鋼用冷間圧延油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ミルクリーンタイプ圧延油の開発
に伴い、焼鈍前の酸洗浄を省略できるようになったこと
から、冷間圧延工程をバッチ式から連続式にすることが
可能になってきた。このような連続方式は、廃液処理の
問題，経済性の面から有利なものである。しかしなが
ら、冷間圧延工程を連続式にした場合、使用する圧延油
は長期循環使用に耐えうるものであることが要求され
る。特に、圧延時加工された圧延板は瞬間的に３００℃
近くまで達することがあり、これに耐えうる優れた耐熱
性が必要とされている。また、一方で、このような連続
工程においては、圧延時に発生する摩耗粉が圧延油に混
入し、これを循環再使用した場合、処理板の汚れ等を引
き起こすという問題も生じていた。このため、圧延油か
ら混入した摩耗粉を除去することが必要となってきた
が、従来このような摩耗粉を除去するための方法として
は、摩耗粉をエマルション油と一緒に除去するスカムア
ウト方式と呼ばれる方法がある。しかし、このようなス
カムアウト方式は、摩耗粉をエマルション油と一緒に浮
上させオーバーフローさせて除去するものであるため、
圧延油のオイルの持ち出し量が多く不経済であるという
欠点があった。上記の欠点を改良するものとして、近
年、摩耗粉を電磁フィルターを用いて除去する方式、特
に、摩耗粉を圧延油の油中に分散した形で上記電磁フィ
ルターを使用して除去する方法が経済性の点から提案さ
れている。しかしながら、従来冷間圧延に用いられてい
る種々の圧延油では上記方式を適用した場合、摩耗粉の
油中分散性が不充分であるため、圧延油からの摩耗粉除
去が不充分であるという問題があった。このような点か
ら、摩耗粉の油中分散性に優れた冷間圧延油が望まれて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況下でなされたものである。即ち、本発明は、圧延性が
良好であり、潤滑性に優れ、かつ耐熱性が改良され繰り
返し使用が可能であり、更に、摩耗粉の油中分散性に優
れ、電磁フィルターによる摩耗粉除去が容易である冷間
圧延油組成物を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、基油に特定の脂肪
酸エステル及び特定の添加剤を組み合わせ配合すること
により、圧延性が良好であり、潤滑性に優れ、かつ耐熱
性が改良され、更に、摩耗粉の油中分散性に優れる冷間
圧延油組成物が得られることを見出した。本発明はかか
る知見に基づいて完成されたものである。すなわち、本
発明は、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも一種か
らなる基油に、脂肪酸エステル及びスルホネートを配合
してなる鋼用冷間圧延油組成物、及び上記冷間圧延油組
成物を0.５〜１０重量％含有する水系冷間圧延油組成物
を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を更に詳細に説明
する。本発明の鋼用冷間圧延油組成物は、基油として、
鉱油あるいは合成油を用いることができるが、合成油と
しては、主に、優れた圧延性の付与の点から、炭素数１
２〜１８の高級脂肪酸と炭素数１〜８の脂肪族アルコー
ルとからなるエステルを用いることが好ましい。ここで
用いられる炭素数１２〜１８の高級脂肪酸としては、例
えば、ラウリン酸，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステ
アリン酸，オレイン酸，イソステアリン酸等が挙げら
れ、炭素数が１２より少ないものは潤滑性に劣り、１８
を超えるものは焼鈍による処理板の汚れが多くなり好ま
しくない場合がある。このような点から、上記高級脂肪
酸としては、パルミチン酸又はステアリン酸が特に好ま
しく使用できる。また、炭素数１〜８の脂肪族アルコー
ルとしては、例えば、メタノール，エタノール，ブタノ
ール，ペンタノール，ヘキサノール，ヘプタノール，オ
クタノール等が挙げられ、特にブタノールが好ましい。

【０００６】上記エステルは、上記炭素数１２〜１８の
高級脂肪酸と炭素数１〜８の脂肪族アルコールをエステ
ル化反応して得られるものであり、例えば、ブチルオレ
エート，オクチルステアレート等が使用できるが、特
に、本発明においては、ブチルステアレートとオクチル
パルミテートの混合物が好ましく用いられる。また、鉱
油としては、例えば、パラフィン基系，中間基系あるい
はナフテン基系原油を常圧蒸留あるいは減圧蒸留して得
られる留出油に、水素化処理，脱ロウ処理（溶剤脱ロウ
または水素化脱ロウ），溶剤抽出処理等の各種精製処理
を施したものや、それらを更に深脱ロウ処理したものな
どが使用できる。上記基油は、その粘度については特に
制限はないが、一般に、４０℃における動粘度が５〜１
５ｍｍ²／ｓｅｃ、更に、６〜１０ｍｍ²／ｓｅｃであ
ることが好ましい。動粘度が上記範囲内にあれば、圧延
板の表面光沢性が悪化せず、更に好ましい結果が得られ
る。上記基油は、本発明の組成物中に通常５０〜９０重
量％含有される。また、上記範囲内であれば、上記の基
油は一種使用することもできるが、二種以上組み合わせ
て使用することも可能である。

【０００７】本発明の鋼用冷間圧延油組成物は、上記基
油に脂肪酸エステル及びスルホネートを配合してなるも
のであるが、本発明で使用できる脂肪酸エステルとして
は、特に、ポリオキシエチレンソルビトールと炭素数１
２〜１８の高級脂肪酸とのエステルが好ましく挙げられ
る。本発明においては、脂肪酸エステルは、主として、
水と混合したときの乳化安定性を向上せしめることを目
的として配合されるものである。ここで、脂肪酸エステ
ルを形成する炭素数１２〜１８の高級脂肪酸としては、
天然物，合成物を問わず使用可能であるが、例えばラウ
リン酸，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，
オレイン酸，イソステアリン酸等が挙げられ、その炭素
数が１２より少ないものは潤滑性に劣り、１８より多い
ものは焼鈍による処理物の汚れが多くなる場合がある。
また、上記脂肪酸エステルを構成するポリオキシエチレ
ンソルビトールとしては酸化エチレン付加モル数が６〜
６０であることが好ましい。この値が上記範囲外であれ
ば、耐熱性等が悪化する場合がある。本発明において
は、上記脂肪酸エステルはエステル化率が５０〜１００
％であることが好ましい。エステル化率が５０％より低
い場合は、潤滑性，耐熱性等が悪化する場合がある。エ
ステル化反応については、従来公知の任意の方法，手段
を用いて行うことができる。

【０００８】上記脂肪酸エステルは、本発明の組成物中
に0.１〜５重量％含有されることが好ましい。上記含有
量が0.１重量％未満であると乳化安定性が低下し実用に
耐えないものとなる場合があり、また５重量％を超える
と、相対的に基油成分が少なくなって良好な圧延性を発
揮できない場合がある。この点から、上記含有量は１〜
３重量％の範囲にあることが更に好ましい。上記脂肪酸
エステルは、上記範囲内の量であれば、一種で用いるこ
ともできるが、二種以上組み合わせて使用することもで
きる。

【０００９】また、本発明において、スルホネートは、
主として耐熱性向上を目的として用いられるものである
が、このようなスルホネートとしては、好ましくはアル
カリ金属スルホネート，アルカリ土類金属スルホネート
等が用いられる。ここで、アルカリ金属スルホネートと
しては、従来公知の種々のものがいずれも使用可能であ
るが、本発明においては、カリウム，ナトリウム等のア
ルカリ金属のスルホネートが好適なものとして挙げられ
る。また、アルカリ土類金属スルホネートとしては、や
はり従来公知の種々のものがいずれも使用可能である
が、本発明においては、カルシウム，バリウム，マグネ
シウム等のアルカリ土類金属のスルホネートが好適なも
のとして挙げられる。スルホネートとしては、例えば、
アルキル置換された芳香族化合物スルホン化物のアルカ
リ金属塩が好適であり、このようなスルホネートは置換
基として炭素数１〜２０のアルキル基を有するものが好
ましい。具体的には、ジノニルナフタレンスルホン酸，
重質アルキルベンゼンスルホン酸等である。上記スルホ
ネートは、本発明の組成物中に0.１〜１重量％含有され
ることが好ましい。上記含有量が0.１重量％未満である
と上記乳化剤との相乗効果が充分に発揮されず、また１
重量％を超える場合は組成物の粘度が向上し、圧延性能
が悪化する。この点から、上記含有量は0.１〜0.５重量
％の範囲にあることが更に好ましい。上記スルホネート
は、上記範囲内の量であれば、一種で用いることもでき
るが、二種以上組み合わせて使用することもできる。

【００１０】本発明の鋼用冷間圧延油組成物は、上記基
油に上記各添加剤を必須成分として配合してなるもので
あるが、更に必要に応じ、アミン系，フェノール系等の
酸化防止剤あるいは脂肪酸，アルコール，エステル，ア
ミン等分子内に極性基を直鎖のアルキル基とともに有す
る油性向上剤を含有することができる。このような酸化
防止剤を添加することにより焼鈍性が向上したり、また
油性向上剤の添加により更なる圧延荷重を低減すること
が可能となり、更に好ましい結果が得られる。このよう
な点から、酸化防止剤としてはフェノール系酸化防止剤
が好ましく用いられ、油性向上剤としてはオレイン酸等
の脂肪酸が好ましく用いられる。上記酸化防止剤あるい
は油性向上剤は、本発明の組成物中に各々５重量％以下
含有されることが好ましい。

【００１１】本発明の鋼用冷間圧延油組成物は、更に上
記各添加剤に加え、本発明の目的を阻害しない範囲にお
いて、更に、腐食防止剤，防錆剤，清浄分散剤，流動点
降下剤，粘度指数向上剤，極圧剤，耐摩耗添加剤，疲労
防止剤，消泡剤，着色剤などの各種添加剤を適宜配合す
ることも任意である。本発明の組成物は、そのままでも
鋼用冷間圧延油として使用することができるが、使用時
に水で希釈して水系エマルションとして使用することが
好ましい。このような水系冷間圧延油は上記冷間圧延油
組成物を0.５〜１０重量％、更に、１〜１０重量％、特
に１〜５重量％含有する水溶液であることが好ましい。
上記範囲内であれば安定したエマルションが得られ最適
な摩擦係数を維持することができ、更に好ましい結果が
得られる。本発明の組成物は、鋼板等鋼用の冷間圧延に
用いられる圧延油として好適であり、好ましくは、連続
式の上記鋼用冷間圧延工程に用いることができる。特
に、本発明の冷間圧延油組成物は、普通鋼（通常の炭素
鋼）用の冷間圧延油組成物として更に好適に用いること
ができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定さ
れるものではない。実施例１〜４及び比較例１，２第１表に示す組成及び配合割合（重量％）の冷間圧延油
組成物を調製し、その各々について下記各性能を評価し
た。この結果、摩耗粉油中分散性評価においては、実施
例１〜４ではいずれも表面浮上摩耗粉が認められず、比
較例１，２では油分分離並びに浮上摩耗粉が認められ
た。耐熱性評価については結果を第１表に示す。尚、冷
間圧延油の摩耗粉油中分散性評価及び耐熱性評価は以下
に示す方法により行った。性能評価方法（１）摩耗粉油中分散性評価上記得られた冷間圧延油組成物からなる供試油の３％水
系エマルションを調製し、それに鉄粉を加えたものを金
属容器に入れ、鋼球２個を入れて３００ｒｐｍで６０分
振とうした。その後、エマルション液の外観並びに液面
への摩耗粉の浮上状況を観察した。

【００１３】（２）耐熱性評価上記得られた冷間圧延油組成物からなる供試油２０ｇを
ビーカーに採り、これを１５０℃の恒温槽にいれた。４
８時間後、これを取り出し、３％水系エマルションに調
製した。そして、ＥＳＩ並びに平均粒径を測定し、新油
のそれと比較した。ここで、ＥＳＩとは、エマルション
型水溶性潤滑油の乳化安定性を示す数値で、エマルショ
ンの上層１／４と下層１／４の部分の油含有量を、下記
の方法により測定し下層部分の油含有量を上層部分の油
含有量により除した数値をいう。また、平均粒径も乳化
安定性を示す数値であり、コールターカウンター法で測
定した。油含有量の測定規定のエマルション分別用シリンダーにエマルションを
４００ミリリットルとり、一定時間静置後、その下層部
分１００ミリリットルと上層部分１００ミリリットル
を、各々油分測定瓶に分別し、飽和食塩水あるいは濃硫
酸を加えてエマルションを破壊し、分離する油分を測定
した。

【００１４】

【表１】

【００１５】＊１：パラフィン基系水添精製鉱油（４
０℃における動粘度９０ｍｍ²／ｓｅｃ）＊２：ナフテン基系溶剤精製鉱油（４０℃における動
粘度１２ｍｍ²／ｓｅｃ）＊３：パラフィン基系水添精製鉱油（４０℃における
動粘度７ｍｍ²／ｓｅｃ）＊４：ポリオキシエチレンソルビトール（酸化エチレ
ン付加モル数４４）とオレイン酸とのエステル＊５：オレイン酸エチレンオキサイド付加物（エチレ
ンオキサイド付加モル数：４）＊６：ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム（アルキ
ル基の炭素数：８）＊７：ナトリウムスルホネート＊８：カルシウムスルホネート＊９：２，６−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール＊１０：オレイン酸

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明の冷間
圧延油組成物は良好な圧延性を示し、潤滑性に優れ、か
つ耐熱性が改良され繰り返し使用可能であり、更に、摩
耗粉の油中分散性に優れ、電磁フィルターによる摩耗粉
除去を容易にするものである。従って、本発明の冷間圧
延油組成物の使用により、工程におけるオイルの持ち出
しを著しく少なくすることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ１０Ｍ 129:74 135:10 105:34）Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 30:04 40:24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも
一種からなる基油に、脂肪酸エステル及びスルホネート
を配合してなる鋼用冷間圧延油組成物。
【請求項２】脂肪酸エステルが、ポリオキシエチレン
ソルビトールと炭素数１２〜１８の高級脂肪酸とのエス
テルであることを特徴とする請求項１記載の鋼用冷間圧
延油組成物。
【請求項３】スルホネートがアルカリ金属スルホネー
ト及び／又はアルカリ土類金属スルホネートであること
を特徴とする請求項１又は２に記載の鋼用冷間圧延油組
成物。
【請求項４】アルカリ金属がカリウム及びナトリウム
から選ばれるものであることを特徴とする請求項３記載
の鋼用冷間圧延油組成物。
【請求項５】アルカリ土類金属がカルシウム，バリウ
ム及びマグネシウムから選ばれることを特徴とする請求
項３記載の鋼用冷間圧延油組成物。
【請求項６】合成油が、炭素数１２〜１８の高級脂肪
酸と炭素数１〜８の脂肪族アルコールとのエステルであ
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鋼
用冷間圧延油組成物。
【請求項７】合成油がブチルステアレートとオクチル
パルミテートとの混合物であることを特徴とする請求項
１〜６のいずれかに記載の鋼用冷間圧延油組成物。
【請求項８】鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも
一種からなる基油に、脂肪酸エステルを0.１〜５重量％
及びスルホネートを0.１〜１重量％配合してなる鋼用冷
間圧延油組成物。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の冷間圧
延油組成物を0.５〜１０重量％含有する水系冷間圧延油
組成物。