JPH1135966A - 水溶性調質圧延液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた特性を発揮する調質圧延液を開発するこ
と。 【解決手段】カルボン酸とアルカノールアミン又はアル
カリ金属との塩及び水可溶性有機溶剤を調質圧延液に含
有せしめること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、冷延鋼板や亜鉛め
っき鋼板等の調質圧延工程で用いる水溶性調質圧延液に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水溶性調質圧延液は冷延鋼板や亜鉛めっ
き鋼板の調質圧延工程で用いられ、特に水溶性であるこ
とから調質圧延後の鋼帯の防錆性に優れることは当然で
あるが、一般には後工程で防錆油が塗布され、鋼帯をコ
イリングした状態で、調質圧延液成分に防錆油が混入す
ると粘稠性物質を生成する場合がある。他方、亜硝酸塩
を含有する無機系調質圧延液はアルカノールアミンを共
存させると、反応してニトロソアミンを生成し、これが
人体に悪影響を及ぼす問題があって、有機系調質圧延液
が要望されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の有機系調質圧延
液は、冷延鋼板や亜鉛めっき鋼板の調質圧延工程後に、
水分の蒸発によるカルボン酸アミン塩の結晶状の析出物
により鋼帯表面に固着物が生ずる。これにより次の工程
におけるロール表面に析出物が堆積し、鋼板の表面傷を
誘発する。また調質圧延液で圧延した後に塗布される防
錆油と、調質圧延液成分であるカルボン酸アミン或いは
過剰アミンとにより、圧延時に伴う鋼帯の熱やコイリン
グ時の圧力等により、粘稠物質が発生し、これが防錆油
中に混入する。この粘稠物が、次の工程におけるロール
表面への付着によるガム状汚れ、あるいはスリッターラ
インでの粘着物により寸法精度が乱れ、作業性に問題が
生ずる。

【０００４】本発明者は、従来から上記調質圧延液の問
題を解決するため研究を続けて来たが、この研究に於い
て、カルボン酸とアルカノールアミンの当モル塩であっ
て、常温で液状又は常温で非晶質であるカルボン酸アミ
ン塩を添加した水溶性調質圧延液を開発し、既に出願し
た（特開平８−１９２９０２号）。しかし特定の暴露環
境に対しては、これまでの結晶状タイプの塩が上記カル
ボン酸アミン塩に比し防錆性に勝る場合もあることに鑑
み、調質圧延液に水可溶性有機溶剤を共存させることに
より、カルボン酸のアルカノールアミン塩が当モル塩
で、しかも常温で液状或いは非晶質であることに限定さ
れずに、塩が結晶状（固形状）であっても或いはアルカ
ノールアミンが過剰に存在しても上記問題を引き起こす
ことのない調質圧延液を調製することができることを引
き続く研究に於いて見出した。尚、従来から調質圧延液
には、過剰のアルカノールアミンが用いられてきた。こ
の理由は、調質圧延液に用いられる従来のカルボン酸ア
ミン塩の多くは結晶状（固形状）を呈するため、過剰な
アルカノールアミンを共存させることにより結晶状の塩
を溶解し均質化させることができるため、並びに防錆性
をより安定に保持するために用いられてきたものであ
る。即ち、本発明者は水可溶性有機溶剤を併用すること
により、結晶状（固形状）のカルボン酸アミン塩であっ
てもこれを可溶化でき、また過剰のアルカノールアミン
が共存していても、次の工程で塗布する防錆油との反応
を抑制することができ、上記問題点を解決することがで
きることを新たに見出した。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明はカルボン
酸アミン塩を主成分とする水溶性調質圧延液中に、水可
溶性有機溶剤を共存させることによって、調質圧延工程
における鋼帯面或いは各ロール表面での水分の蒸発後
も、カルボン酸アミン塩或いはアルカリ金属塩の結晶状
析出物を抑制する水溶性調質圧延液を収得できるに至る
ものである。

【０００６】

【発明の実施形態】従来の有機系水溶性調質圧延液に於
いては、結晶性のカルボン酸、例えばアジピン酸や芳香
族カルボン酸であるニトロ安息香酸等は、アルカノール
アミン、或いは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
アルカリ金属塩の添加により、水溶液中で塩を形成して
水に可溶化している。更に防錆性の向上を目的に、通常
はカルボン酸に対して過剰のアルカノールアミンを添加
しており、それが次の工程或いは作業性において悪影響
を及ぼす。一方、本発明に於いては、水溶性調質圧延液
の主成分であるカルボン酸アルカノールアミン塩又はア
ルカリ金属塩と、水可溶性有機溶剤を共存させることに
より、調質圧延後の鋼帯表面付着物を均質化させること
ができ、また後工程で塗布される防錆油との反応を阻止
するものである。

【０００７】水溶性調質圧延液の主成分として用いられ
るカルボン酸アルカノールアミン塩又はアルカリ金属塩
の、水分蒸発後に於ける性状が結晶状（固形状）であっ
ても、この塩を溶解し均質化させる働きのある水可溶性
有機溶剤を共存させることにより、従来のように鋼帯表
面或いは各ロール表面での固い塩の析出を生ずることの
ない水溶性調質圧延液を調製することができる。以下に
本発明に於いて使用できるカルボン酸と、水可溶性有機
溶剤について詳しく説明する。

【０００８】（１）本発明に使用できるカルボン酸 （イ）炭素数３〜１８の飽和或いは不飽和カルボン酸、
又は炭素数４〜１２の飽和或いは不飽和ジカルボン酸 具体的にはビバリン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オク
タン酸、イソオクタン酸、ノナン酸、イソノナン酸、デ
カン酸、ウンデカン酸、２−ブチルオクタン酸、シトラ
コン酸、イタコン酸、オレイン酸等である。

【０００９】（ロ）炭素数４〜１２の脂肪族飽和ジカル
ボン酸 具体例には例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、
アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸
等である。

【００１０】（ハ）炭素数４〜１２の脂肪族不飽和ジカ
ルボン酸 このジカルボン酸としては、好ましくは炭素数４〜７の
ものであり、具体的には例えば、フマル酸、メサコン
酸、メチレンコハク酸、イソプロピリデンコハク酸、
２，４−ヘキサンジエン二酸等を例示出来る。

【００１１】（ニ）脂肪族飽和ヒドロキシカルボン酸或
いはヒドロキシポリカルボン酸 この例のカルボン酸としては、炭素数２〜６のものが好
ましく、例えば、グリコール酸、乳酸、グリセリン酸、
クエン酸等を例示出来る。

【００１２】（ホ）芳香族モノカルボン酸及び芳香族ジ
カルボン酸 具体的には例えば、安息香酸、サリチル酸、ニトロサリ
チル酸、ｏ−、ｍ−及びｐ−トルイル酸、フタル酸、イ
ソフタル酸、テレフタル酸ｏ−、ｍ−及びｐ−ニトロ安
息香酸、ｎ−ブチル安息香酸、ｔ−ブチル安息香酸、ｐ
−メトキシ安息香酸、フェノキシ酢酸等を例示出来る。

【００１３】（ヘ）シクロヘキサンジカルボン酸 例えば、シクロヘキサン−１，２−、１、３−及び１，
４−ジカルボン酸等を例示できる。

【００１４】（リ）窒素１原子の複素環式モノカルボン
酸 窒素１原子の複素環式モノカルボン酸としては、例えば
ニコチン酸、イソニコチン酸等を例示できる。

【００１５】上述したような水溶性調質圧延液に用いる
カルボン酸類は、通常その多くは結晶性であるが、アル
カノールアミン或いは水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム等のアルカリ金属塩にすることにより、水に可溶化し
て防錆性或いは摩擦特性に対して有効に作用する。

【００１６】（２）本発に用いる水可溶性有機溶剤 本発明に於いて使用する水可溶性有機溶剤は、カルボン
酸のアルカノールアミン塩或いはカルボン酸ナトリウム
塩やカリウム塩等が、鋼帯表面或いは各ロール表面に析
出固化することなく、均質化させることを目的とするも
ので、用いる水可溶性有機溶剤は具体的には下記に示す
ようなものを例示できる。

【００１７】（イ）グリコール エチレングリコール、平均分子量７００以下好ましくは
２００〜７００のポリエチレングリコール、プロピレン
グリコール、平均分子量７００以下好ましくは２００〜
７００のポリプロピレングリコール、ポリエチレングリ
コールジ酢酸、１，３−ブチレングリコール、テトラメ
チレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキシ
レングリコール、オクチレングリコール等を例示でき
る。

【００１８】（ロ）グリコールエーテル ジエチレン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
ジエチルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルエ
ーテル（炭素数６以上のアルキル基）、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、トリプロピ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フェニルエーテル等を
例示できる。

【００１９】（ハ）グリシジルエーテル エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロー
ルジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジル
エーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ト
リプロピレングリコールジグリシジルエーテル、フェノ
ールペンタグリコールジグリシジルエーテル等を例示で
きる。

【００２０】本発明におけるアルカノールアミンとして
は、従来から水溶性調質圧延液に汎用されているものが
広く適用される。具体的にはモノエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプ
ロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイ
ソプロパノールアミン等がその対象となる。またアルカ
リ金属塩としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが
用いられる。カルボン酸とこれらのアルカノールアミン
或いはアルカリ金属との反応により塩を形成し、水に可
溶化する。

【００２１】一般には水溶性調質圧延液は、防錆性或い
は作業性の点から、水溶液はｐＨ８〜１０の範囲に保持
することが好ましく、カルボン酸に対してアルカノール
アミン又はアルカリ金属の添加量が塩を形成するに必要
な量以上、あまり過剰になりすぎると次の各工程で、例
えばローラレベラーやストレッチャレベラー等のロール
表面で防錆油との作用により粘稠物が生成して付着し、
あるいはシャーリングラインやブランキングライン等の
スリッタラインで粘稠物の堆積により寸法精度に乱れを
生ずるような問題を起こす。本発明では、このような粘
稠物の生成を阻止するのに効果的な、水可溶性有機溶剤
を調質圧延液に含有させることによって問題の解決を図
ることができた。添加されるカルボン酸アルカノールア
ミン塩或いはアルカリ金属塩は、調質圧延液１００重量
部に対して０．５〜４０重量部、好ましくは５〜３０重
量部であり、そして水可溶性有機溶剤は０．５〜１０重
量部、好ましくは１〜５重量部の添加量で使用される。
また更にその他、濡れ性向上剤としての界面活性剤０．
５〜５．０重量部の範囲で或いは所定量の防腐剤等を用
いることができる。

【００２２】

【実施例】本発明の実施例及び比較例をあげて詳細に説
明する。 実施例１〜５及び比較例１〜４ 表１に示す成分を用いて調質圧延液を調製した。即ち、
所定のカルボン酸とアルカノールアミンとの塩或いはア
ルカリ金属との塩、その他所定の成分を所定量の水に溶
解して各種調質圧延液を調製した。この水溶液を更に水
で１０重量％溶液に希釈して、下記の（１）〜（４）項
目の試験に供した。一方水溶性調質圧延液の水分を加熱
蒸発させた後の成分、性状に関する評価は、下記（５）
の項目について行った。

【００２３】＜試験品の製造＞焼鈍（窒素ガス９５％、
水素ガス５％雰囲気中、温度７００℃、１時間焼鈍し
た）材無塗油冷延鋼板ＳＰＣＣ−ＳＤ（巾１００×０．
６ｍｍ）のコイルを用い、表１に示した調質圧延液によ
り圧延（ロール径１７０ｍｍ、ロール表面粗度Ｒａ＝
０．２〜０．０３μｍ、バックアップロール４００ｍ
ｍ、圧下率２％、速度１５ｍ／ｍｉｎ）し、ロール出側
でコイル面の付着水分を窒素ガスにてブロー除去して巻
き取った。調質圧延したコイルから１００×１００ｍｍ
サイズに試験片を切り取り下記の（１）、（２）及び
（５）の項目の試験に供した。一方、調質圧延したコイ
ルに防錆油（大同化学工業(株)製ダイラストＲＸ９００
Ｖ）を塗布してテンションレベラー（ロール径２０ｍ
ｍ、下ロール１０本、上ロール９本／加圧５０ｋｇ／ｃ
ｍ²）を通した。レベラー処理した塗油コイルから１０
０×１００ｍｍサイズに試験片を切り取り下記項目
（３）の試験に供した。

【００２４】＜測定項目＞ （１）単板屋内暴露試験（評価法） 調質圧延した試験片（１００×１００ｍｍ）１枚ずつ
を、プラスチックに溝を切った架台に立て掛け、建家の
雨に濡れない軒下に１０日間暴露し、試験片表面の錆発
生状態を目視観察し、防錆性を評価した。 （２）湿潤試験（試験片積み重ね試験） 調質圧延した試験片５枚重ねを１組とし、クリップにて
圧着固定し、ＪＩＳＫ−２２４６に準じ湿潤試験装置に
１週間静置した後取り出し、積み重ねた試験片面の錆の
発生状態を観察し防錆性を評価した。 （３）防錆油塗布湿潤試験（試験片積み重ね試験） 塗油コイルのレベラー処理した試片（１００×１００ｍ
ｍ）５枚重ねを１組とし、クリップにて圧着固定し、Ｊ
ＩＳ Ｋ−２２４６に準じ湿潤試験装置に２週間静置し
た後取り出し、積み重ねた試験片面の油しみの発生を観
察し防錆性を評価した。 （４）摩擦係数の測定 冷延鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）を溶剤脱脂した試片の摺動
箇所に調質圧延液を満たし、曽田式振子式摩擦試験機に
て各調質圧延液の摩擦係数を測定した。 （５）調質圧延液蒸発後の性状 調質圧延液をシャーレに採取し、オーブン中にて７０〜
８０℃に加熱し、水分蒸発後の成分性状（液状・非晶質
あるいは結晶状）を観察した。上記特性を表２に示す。
尚、表１及び表２には対照として市販品についても同様
に試験結果を示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】但し、表１中の記載の詳細は以下の通り。 Ｎａ ：水酸化ナトリウム ＭＥＡ ：モノエタノールアミン ＤＥＡ ：ジエタノールアミン ＭＩＰＡ：モノイソプロパノールアミン ※１）：カルボン酸とアルカノールアミン当モルによる
塩、或いはカルボン酸と水酸化ナトリウム当モルによる
塩を用いている ※２）：塩ではなく、カルボン酸と過剰なアミンを別々
に添加したものである。

【００２７】

【表２】

【００２８】 １）錆発生評点：１００優＞５０可 ２）○：錆発生なし △：錆若干発生あり ３）○：油しみ発生なし △：油しみ若干発生

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 133:04） Ｃ１０Ｎ 10:02 30:04 40:24 (72)発明者 高橋 弘之 大阪府大阪市北区梅田１丁目２番２−1400 号 大同化学工業株式会社内 (72)発明者 柴田 英夫 大阪府大阪市北区梅田１丁目２番２−1400 号 大同化学工業株式会社内 (72)発明者 藤田 広治郎 大阪府大阪市北区梅田１丁目２番２−1400 号 大同化学工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カルボン酸とアルカノールアミン又はアル
   カリ金属との塩、及び水可溶性有機溶剤を含有する水溶
   性調質圧延液。
2. 【請求項２】カルボン酸が、脂肪族脂肪酸の炭素数３〜
   １８の飽和或いは不飽和モノカルボン酸、又は炭素数４
   〜１２の飽和或いは不飽和ジカルボン酸である請求項１
   の水溶性調質圧延液。
3. 【請求項３】カルボン酸が飽和ヒドロキシモノ又はポリ
   カルボン酸である請求項１の水溶性調質圧延液。
4. 【請求項４】カルボン酸が芳香族モノ又はジカルボン酸
   である請求項１の水溶性調質圧延液。
5. 【請求項５】カルボン酸がシクロヘキサンカルボン酸で
   ある請求項１の水溶性調質圧延液。
6. 【請求項６】カルボン酸がニコチン酸又は（及び）イソ
   ニコチン酸である請求項１の水溶性調質圧延液。
7. 【請求項７】水可溶性有機溶剤が、グリコール、ポリグ
   リコール、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテ
   ル及びグリシジルエーテルの少なくとも１種である請求
   項１の水溶性調質圧延液。