JPH1180768A

JPH1180768A - 直接給油用圧延油及び圧延方法

Info

Publication number: JPH1180768A
Application number: JP25050897A
Authority: JP
Inventors: Hajime Ihara; 肇伊原; Naoki Kihara; 直樹木原
Original assignee: KYODO YUSHI KK; Kyodo Yushi Co Ltd
Current assignee: KYODO YUSHI KK; Kyodo Yushi Co Ltd
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】直接給油法によって給油した場合、粒子径が
大きい強制エマルションを形成し、付着性に優れ、ロー
ル表面と圧延材間の摩擦係数を低下させることができる
圧延油、及びこれを使用した圧延方法を提供すること。【解決手段】モノ又はポリオキシアルキレンアルキル
アミン脂肪酸エステルを含有する直接給油用圧延油、及
びこれを用いた圧延方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材及び非鉄金属
材料の冷間、温間、熱間圧延に使用する、直接給油用圧
延油及び圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鋼材及び非鉄金属材料の冷
間、熱間圧延における圧延油の給油方式には、直接式と
循環式とがある。直接式給油方法は、圧延油を循環使用
しない給油方法であり、圧延油をあらかじめ攪拌機の設
置されたプレミキシングタンク内で稀釈水中に強制的な
エマルションとして分散させたプレミキシング液を、ロ
ール表面及び／又は鋼板表面に噴射するプレミックス方
式や、配管中に流れる稀釈水中に圧延油を注入して乱流
により、強制的なエマルションを形成し、これをロール
表面及び／又は鋼板表面に噴射するウォーターインジェ
クション方式等がある。これに対して、循環式給油方法
は、圧延油に乳化剤を含有させ、安定なエマルションと
したものを、ロール表面及び／又は鋼板表面に噴射した
後、圧延油ピット等で回収し、連続的に循環使用するも
のである。

【０００３】直接式給油方法の特徴は、圧延油をタンク
や配管中で稀釈液中に強制分散し、強制的なエマルショ
ンとして使用するためエマルション中の油の粒子径が大
きく付着性が優れていることである。しかし、圧延油の
成分によっては、エマルションの粒子径が大きくなら
ず、付着性、再使用性、廃水処理性が劣り、所期の性能
が得られないという問題がある。このような問題を解決
するため、特開昭５９−２３２１８８号公報には、水溶
性高分子化合物を含有する、直接給油用冷間圧延油が、
また特開昭６３−４６２９８号公報には、油溶性高分子
化合物を含有する直接給油用鋼用冷間圧延油が開示され
ているが、いずれも、圧延性能が十分なものとはいえな
かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鋼材
や非鉄金属材料の圧延油を提供することである。さらに
詳細には、ロール表面及び／又は圧延材表面にプレミキ
シングやウォーターインジェクション方式等の直接給油
法によって給油した場合、従来と比較して、粒子径が大
きい強制的なエマルションを形成し、付着性に優れ、ロ
ール表面と圧延材間の摩擦係数を低下させることができ
る圧延油、及びこれを使用した圧延方法を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、モノ又はポリ
オキシアルキレンアルキルアミン脂肪酸エステルを含有
することを特徴とする直接給油用圧延油、及びこれを用
いた圧延方法を提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の圧延油に使用される基油
としては、鉱油、天然油脂、合成エステル、及び重合脂
肪酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも１種を
主成分とするものが好ましい。さらに詳細には、鉱油
（スピンドル油、マシン油、ニュートラル油、シリンダ
ー油等）、合成エステル（脂肪酸のメチル、オクチル、
又は２−エチルヘキシルエステル、トリメチロールプロ
パン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エス
テル、アジピン酸とトリメチロールプロパンとのコンプ
レックスエステル等）、油脂（牛脂油、豚脂油、パーム
油、ヤシ油、なたね油、大豆油、ヒマシ油、アマニ油
等）、重合脂肪酸エステル（大豆油、なたね油、ヒマシ
油、アマニ油等の不飽和脂肪酸を成分とする天然油脂
や、トリメチロールプロパンやペンタエリスリトールプ
ロパンの不飽和脂肪酸エステル等の合成エステルを、不
活性雰囲気下で加熱重合させて得られる重合脂肪酸エス
テルや、酸素雰囲気下で加熱重合させて得られるエポキ
シ化重合脂肪酸エステルや、クロスリンクドエステルと
呼ばれる、アジピン酸等の二塩基酸とトリメチロールプ
ロパン脂肪酸エステル等のポリオールエステルを重合さ
せて得られる高分子量化エステル等）等の１種又は２種
以上の混合物が挙げられる。これらの基油は、いずれも
ロールと圧延材の間に潤滑膜を形成し、摩擦係数を下げ
る働きがある。従って、これらを主成分とする圧延油
は、冷間圧延、温間圧延、熱間圧延のいずれの条件にお
いても、ロール材と圧延材との間に厚い潤滑油膜を形成
し、摩擦係数を低下させる。本発明の圧延油中の基油の
量は、６５．０〜９９．９９重量％とすることが望まし
い。基油の含有量が上記範囲外の場合には、十分な摩擦
係数低下効果が得られない。

【０００７】本発明の圧延油は、種々の圧延油添加剤を
加えることによって、より低い摩擦係数を得ることが可
能である。このような添加剤の具体例としては、極圧剤
（ジンクジアルキルジチオホスフェート、モリブデンカ
ーバメート、オクチル酸コバルト等の亜鉛、モリブデ
ン、コバルト等を含有する油溶性有機金属化合物、ラー
ドや菜種油等の動植物油脂やトリメチロールプロパン脂
肪酸エステル等の合成油を硫化して得られる硫化油脂及
び硫化合成エステル、ジドデシルポリサルファイドやジ
ノニルポリサルファイド等の含硫黄オレフィン系化合
物、正リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸
エステル、ホスホン酸エステル等のリン酸エステル化合
物）、高塩基性金属塩化合物（高塩基性カルシウムスル
ホネート、高塩基性カルシウムフェネート、高塩基性カ
ルシウムサリシレート、高塩基性カルシウムカルボキシ
レート等）、油性向上剤（パルミチン酸、オレイン酸、
ステアリン酸、イソステアリン酸等の直鎖又は分岐の、
飽和又は不飽和のモノカルボン酸、ポリカルボン酸、ダ
イマー酸、アルケニルコハク酸等のジカルボン酸、トリ
マー酸等のトリカルボン酸、又はモノ、ジ又はトリカル
ボン酸等をアルコール化したオレイルアルコールやステ
アリルアルコール等）、固体潤滑剤粒子（グラファイ
ト、雲母、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、フッ化黒
鉛、酸化鉄等）、粘度指数向上剤（ポリイソブチレン、
ポリメタクリレート、スチレンブタジエンブロックコポ
リマー等）、又はこれらの組合せが挙げられる。圧延油
の二次性能である、長期保存安定性を向上させるために
は、酸化防止剤（アルファナフチルアミン、ジターシャ
リブチルフェノール、ジフェニルアミントリメチルペン
テノイド等）の添加が有効であり、圧延後の圧延材の防
錆性を向上させるためには、防錆添加剤（ベンゾトリア
ゾール、脂肪酸アミン塩、酸化ワックス、無水アルケニ
ルコハク酸等）の添加が有効である。これらの添加剤の
使用量は特に制限されないが通常、圧延油中０．１０〜
３０．０重量％である。

【０００８】本発明の圧延油は、以上の基油と圧延油添
加剤を、９５．０重量％以上、好ましくは９７．０重量
％以上含有することが望ましい。

【０００９】本発明の圧延油に使用される、モノ又はポ
リオキシアルキレンアルキルアミン脂肪酸エステルは、
完全エステルでも部分エステルでもよく、特に好ましい
ものは、以下の式（１）又は（２）で表されるものであ
る。式（１）Ｒ²−ＣＯ−（ＯＲ⁴）ｎ−ＮＲ¹−（Ｒ⁵Ｏ）ｍ−ＣＯ−Ｒ³ 式（２）Ｒ²−ＣＯ−（ＯＲ⁴）ｎ−ＮＲ¹−（Ｒ⁵Ｏ）ｍ−Ｈ式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は独立して、炭素数９〜２６
の直鎖又は分岐の、置換又は無置換の、飽和又は不飽和
アルキル基を示し、Ｒ⁴及びＲ⁵は独立して、炭素数２
〜１０のアルキレン基を示し、ｎ及びｍは独立して１〜
１０の整数を示す。アルキル基の置換基としては、ハロ
ゲン（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、特に塩素）、硫黄
化合物（スルホン酸、硫酸エステル等）の残基、リン化
合物（リン酸、亜リン酸、ホスホン酸等）の残基が挙げ
られる。

【００１０】このような化合物の具体例としては、ポリ
オキシエチレンステアリルアミンオレイン酸部分エステ
ル、ポリオキシエチレンステアリルアミンオレイン酸モ
ノエステル、ポリオキシエチレン牛脂アミンオレイン酸
ジエステル、ポリオキシエチレン牛脂アミンオレイン酸
モノエステル、ポリオキシエチレン牛脂アミンオレイン
酸ジエステル、ポリオキシエチレンオクチルアミンオレ
イン酸モノエステル、ポリオキシエチレンオクチルアミ
ンオレイン酸ジエステル、ポリオキシエチレンラウリル
アミンパルミチン酸モノエステル、ポリオキシエチレン
プロピレン牛脂アミンリノール酸モノエステル、モノオ
キシエチレンプロピレン牛脂アミンリノール酸モノエス
テル等が挙げられる。

【００１１】本発明の圧延油中、モノ又はポリオキシア
ルキレンアルキルアミン脂肪酸エステルの含有量は、
０．０１〜５．０重量％、好ましく０．０３〜４．０重
量％、より好ましくは０．０５〜３．０重量％が適当で
ある。本発明の圧延油は、炭素鋼、珪素綱、ステンレス
綱等の鋼材や、アルミニウム、チタン、銅等の非鉄金属
材料等における冷間圧延、温間圧延、熱間圧延加工の際
の圧延油として特に有効に使用できる。

【００１２】

【発明の効果】本発明の圧延油は、従来使用されている
直接給油用の圧延油と比較して、強制的なエマルション
とした際に粒子径が大きく、優れた付着性を有してい
る。このため、ロールと圧延材の間に十分な量の圧延油
を供給することができ、冷間、温間、熱間の広い温度領
域において、従来の圧延油と比較してより低い摩擦係数
を得ることができる。また、給油時に形成される強制的
なエマルションの粒子径が大きいため、給油後回収され
たエマルション中の油分が容易に分離し、再生使用、及
び廃水処理を容易に行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。「％」は、他に明記しない限り「重量％」であ
る。実施例１パーム油９９．５％オキシエチレンステアリルアミンオレイン酸部分エステル０．５％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００１４】実施例２牛脂９９．５％オキシエチレンステアリルアミンオレイン酸モノエステル０．５％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００１５】実施例３鉱油５０．０％アマニ重合油４０．０％オレイン酸９．０％オキシエチレン牛脂アミンオレイン酸ジエステル１．０％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００１６】実施例４鉱油５１．75％大豆油３７．５％アマニ重合油８．０％ダイマー酸２．５％オキシエチレン牛脂アミンオレイン酸モノエステル０．25％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００１７】実施例５鉱油５２．０％アマニ重合油４０．０％オレイン酸５．０％オキシエチレン牛脂アミンオレイン酸ジエステル３．０％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００１８】実施例６鉱油５０．０％アマニ重合油４０．０％オレイン酸９．９％オキシエチレンオクチルアミンオレイン酸モノエステル０．１％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００１９】実施例７鉱油５０．０％なたね油４０．０％オレイン酸５．０％オキシエチレンオクチルアミンオレイン酸ジエステル５．０％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００２０】実施例８鉱油１２．５％大豆油３０．０％アマニ重合油５０．０％ダイマー酸２．５％ジターシャリノニルポリサルファイド３．５％オキシエチレン牛脂アミンオレイン酸モノエステル０．３％（ｎ＝１，ｍ＝１）アルファナフチルアミン０．２％ジターシャリブチルフェノール１．０％

【００２１】実施例９オレイルアルコール１２．５％大豆油３０．０％アマニ重合油５０．０％ダイマー酸２．５％ジターシャリノニルポリサルファイド３．５％アルファナフチルアミン０．２％ジターシャリブチルフェノール１．０％オキシエチレン牛脂アミンオレイン酸モノエステル０．３％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００２２】実施例１０マシン油３９．９％なたね油４７．０％アマニ重合油１０．０％ダイマー酸３．０％オキシエチレン牛脂アミンオレイン酸ジエステル０．１％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００２３】実施例１１マシン油３９．９％なたね油４０．０％アマニ重合油１０．０％ダイマー酸３．０％ジブチルハイドロジエンホスファイト２．０％硫化油脂５．０％オキシエチレン牛脂アミンオレイン酸モノエステル０．１％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００２４】実施例１２マシン油２４．９％トリメチロールプロパントリオレート２０．０％アマニ重合油４０．０％ダイマー酸３．０％トリフェニルホスフェート２．０％硫化油脂５．０％ポリイソブチレン５．０％オキシプロピレン牛脂アミンリノール酸ジエステル０．１％（ｎ＝４，ｍ＝４）

【００２５】実施例１３マシン油２４．９％なたね油２０．０％アマニ重合油４０．０％ダイマー酸３．０％トリフェニルホスフェート２．０％硫化油脂５．０％ポリイソブチレン５．０％オキシプロピレン牛脂アミンリノール酸ジエステル０．１％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００２６】実施例１４マシン油２４．９％なたね油２０．０％アマニ重合油４０．０％ダイマー酸３．０％トリフェニルホスフェート２．０％硫化油脂５．０％ポリイソブチレン５．０％オキシプロピレン牛脂アミンリノール酸ジエステル０．１％（ｎ＝８，ｍ＝８）

【００２７】実施例１５牛脂９９．９％オキシプロピレン牛脂アミンリノール酸トリエステル０．１％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００２８】実施例１６牛脂９９．９％オキシプロピレン牛脂アミンリノール酸ジエステル０．１％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００２９】比較例１パーム油１００．０％

【００３０】比較例２鉱油５０．０％アマニ重合油４０．０％オレイン酸１０．０％

【００３１】比較例３鉱油４９.995％アマニ重合油４０．０％オレイン酸１０．０％オキシエチレンオクチルアミンオレイン酸ジエステル０.005％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００３２】比較例４鉱油５２．０％アマニ重合油４０．０％オレイン酸５．０％オキシエチレンオクチルアミンオレイン酸ジエステル３．０％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００３３】比較例５鉱油５２．０％アマニ重合油４０．０％オレイン酸５．０％オキシエチレン牛脂アミンカプリル酸ジエステル３．０％（ｎ＝１，ｍ＝１）

【００３４】本発明の圧延方法は、本発明の圧延油を、
一般に圧延油ポンプとして使用される、ギヤー方式や、
プランジャー方式のポンプによって、ロール材料の双方
あるいは、片方に、ウオーターインジェクション方式、
プレミックス方式等によって給油するものであり、これ
によって、綱材又は非鉄金属材料の圧延時のロールと圧
延材間の摩擦係数を低下させる。給油量は０．１〜１０
００Ｌ／分程度が適当である。

【００３５】

【試験例】上記圧延油の粘度、粒子径及び摩擦係数を以
下の試験法により測定した。結果を表１〜３に示す。粘
度の測定はＪＩＳＫ２２８３石油製品粘度試験法により
行った。本発明の圧延油の粘度は、好ましくは２５〜２
５０（50℃、mm²/sec)、より好ましくは３０〜２００
（50℃、mm²/sec)である。

【００３６】（１）圧延油エマルションの粒子径測定圧延油の２．５重量％エマルション４００mlを、ホモジ
ナイザーミル（特殊機化工業（株）製）を用い、7,000r
pmで３分間攪拌する。攪拌終了直後のエマルションの平
均粒子径（μm ）をコールターカウンター（コールター
社製）を用いて計測する。平均粒子径が大きいほど、付
着性、再生使用性、廃水処理性に優れ、直接給油用圧延
油として優れている。本発明の圧延油は、この条件で測
定したエマルションの平均粒子径が、好ましくは１０〜
３０μm 、より好ましくは１５〜２０μm である。

【００３７】（２）圧延油の摩擦係数の測定圧延油を用いて、下記圧延条件で、冷間（室温）、温間
（600 ℃）、又は熱間圧延（900 ℃）を行い、摩擦係数
を測定する。摩擦係数が低いほど、圧延性が良好であ
る。本発明の圧延油は、この条件で測定した摩擦係数
が、冷間圧延では、好ましくは０．０２以下、より好ま
しくは０．０３以下、温間圧延では、好ましくは０．０
８以下、より好ましくは０．１０以下、熱間圧延では、
好ましくは０．１２以下、より好ましくは０．１５以下
である。圧延条件圧延材：極低炭素鋼厚さ２．０mm 幅２５mm 長さ１００mm 圧延材加熱温度：冷間室温温間６００℃ 熱間９００℃ 圧延機：２Ｈｉ圧延機ハイスピードスチール製ロール使用ロール径１５０mm 圧延速度：１０ｍ／分圧下率：冷間（室温）１０％温間（６００℃）５０％熱間（９００℃）７０％油給方法：ウォーターインジェクション方式による給油設備を用い、上下ロールに、濃度５重量％の圧延油を、１．０Ｌ／分／ロール給油した。また比較例６では、圧延油を使用しなかった。この比較
例６では、ウォーターインジェクション方式による給油
設備により圧延油の代わりに希釈水のみを噴射した。

【００３８】

【表１】実施例１２３４５６７８粘度 35 38 100 98 96 102 105 190（50℃、mm²/sec) エマルション 18.5 19.0 18.0 18.5 19.8 16.8 15.5 16.5 平均粒子径（μm ）摩擦係数室温 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03 0.01 600 ℃ 0.07 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.09 0.07 900 ℃ 0.11 0.12 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.11

【００３９】

【表２】実施例９ 10 11 12 13 14 15 16 粘度 180 115 96 77 80 80 39 39（50℃、mm²/sec) エマルション 16.7 19.0 18.1 18.5 19.0 19.0 16.5 16.5 平均粒子径（μm ）摩擦係数室温 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 600 ℃ 0.07 0.08 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 900 ℃ 0.11 0.12 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11

【００４０】

【表３】比較例１２３４５６粘度 40 100 105 105 100 − （50℃、mm²/sec) エマルション 3.0 4.0 6.9 4.8 4.0 − 平均粒子径（μm ）摩擦係数室温 0.07 0.05 0.04 0.07 0.07 0.13 600 ℃ 0.15 0.14 0.14 0.14 0.14 0.22 900 ℃ 0.18 0.17 0.16 0.17 0.17 0.28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モノ又はポリオキシアルキレンアルキル
アミン脂肪酸エステルを含有することを特徴とする直接
給油用圧延油。
【請求項２】基油が、鉱油、天然油脂、合成エステ
ル、及び重合脂肪酸エステルからなる群から選ばれる少
なくとも１種を主成分とするものである請求項１記載の
圧延油。
【請求項３】モノ又はポリオキシアルキレンアルキル
アミン脂肪酸エステルが、以下の式（１）又は（２）で
表されるものである請求項１又は２記載の圧延油。式（１）Ｒ²−ＣＯ−（ＯＲ⁴）ｎ−ＮＲ¹−（Ｒ⁵Ｏ）ｍ−ＣＯ−Ｒ³ 式（２）Ｒ²−ＣＯ−（ＯＲ⁴）ｎ−ＮＲ¹−（Ｒ⁵Ｏ）ｍ−Ｈ式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は独立して、炭素数９〜２６
の直鎖又は分岐の、置換又は無置換の、飽和又は不飽和
アルキル基を示し、Ｒ⁴及びＲ⁵は独立して、炭素数２
〜１０のアルキレン基を示し、ｎ及びｍは独立して１〜
１０の整数を示す。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載の圧延
油を圧延ロール表面及び／又は圧延材表面に給油するこ
とを特徴とする鋼材又は非鉄金属材料の圧延方法。