JPS5928360B2 - 鋼板の冷間圧延法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼板の冷間圧延に際して極性物質をプレコート
しておいてエマルジョン圧延油の鋼板への付着量を増加
させることによって圧延潤滑性を向上する事を目的とし
ている。

鋼板の冷間圧延に於ては、一般的に高度の潤滑性が要求
される極薄板の圧延では圧延油としてパーム油、牛脂、
等の油脂を用いる事が多い。

使用方法としては油脂を熱水と強制撹拌しておいて１０
〜２０係の高濃度でスプレーしている。

この場合は潤滑性は優れているが非循環式のため圧延油
の使用ｈストが高くなる事はさけられない。

一方それほど高度の潤滑性が要求されない板厚が比較的
厚い場合の圧延には、鉱物油を主成分とするか、又は鉱
物油に油脂を配合した組成を主成分としてこれに乳化剤
を加え熱水で乳化して使用するエマルジョンタイプの圧
延油が使用されている。

エマルジョンタイプの圧延油については乳化性の良否に
よって潤滑性が大きく影響を受ける事が良く知られてい
る。

即ち乳化性が良すぎるとエマルジョンが安定なため、ス
プレーによって鋼板表面にぶつかった場合にエマルジョ
ンが破壊され難く、鋼板への圧延油の付着量は少なくそ
の結果として潤滑性が劣る。

文通に乳化性が悪いとエマルジョンが不安定なため鋼板
への圧延油の付着量は多いが、圧延油が分離浮上しやす
いため、濃度管理が難しく安定な圧延作業を行う事が出
来ない。

本発明はこのように圧延油の乳化性の良否と圧延潤滑性
能の良否が相反する性状を改善する事によって、高度の
潤滑性が要求される極薄板の冷間圧延にも乳化性の優れ
た油脂系のエマルジョン圧延油を循環使用可能とする事
ができる。

即ち本発明では冷間圧延に際して鋼板表面に乳化剤を含
有しない非水溶性の少量の極性物質をプレコードしてお
いて、市販の乳化性の優れた鉱油系ないし油脂系エマル
ジョン圧延油で圧延すると、エマルジョン圧延油単味使
用に比べて圧延性能が大巾に向上する事を見い出したも
のである。

圧延性能が犬ｉｊに向上する理由としては、安定なエマ
ルジョンでもプレコートされた極性物質に対しては吸着
しやすく、その結果鋼板への油付着量が増加する事と、
プレコートした極性物質自体の潤滑性も比較的硬れてい
る事からこの両者による相乗効果によるものと考えられ
る。

又本発明で使用する極性物質をエマルジョン圧延油の成
分として添加したところ潤滑性は多少向上する程度で、
プレコートした場合のように大巾な性能向上は認められ
ない。

この事から極性物質を圧延油成分として添加しても乳化
剤による乳化作用を受けて吸着力が制限されるため、圧
延油の付着量の増大にはそれほどの効果を示さず、その
結果として圧延性能も大巾には向上しないものと考えら
れる。

なお従来から酸洗後の鋼板を巻き取る際にプレコート油
が塗布されているが、これの使用目的は酸洗ずみ鋼板の
防錆油として、及び鋼板を巻き取る際の巻き締めによる
鋼板どうしのすり疵を防止するために使用されている。

この場合のプレコート油は後続工程の低濃度エマルジョ
ン油による圧延性能の大巾向上をねらうといった目的は
ほとんどなく、従って一般には後続工程の冷間圧延にな
るべく悪影響を及ぼさないように冷間圧延に使用する乳
化タイプの圧延油と同一組成油か、又はほとんど類似の
組成油が使用されている。

本発明はプレコート物として乳化タイプの圧延油とは全
然異る性状を示す極性物質を使用する事を研究したとこ
ろ、後述するような乳化剤を含有しない非水溶性の極性
物質を単味、若しくは極性物質を鉱物油中に２０％以上
含有する組成物をプレコートする場合にのみ低濃度エマ
ルジョンによる圧延性能が大巾に向上する事を見い出し
たものである。

極性物質が２０係未満の場合には非極性物質の特性に近
似したものになり、極性物質の効果が殆んど発揮できな
い。

従って本発明では極性物質単味で使用する場合に最もす
ぐれた性能を示すが極性物質の効果を損げない程度に鉱
物油を含有することは妨げない。

次に本発明で使用する極性物質について具体的に説明す
る。

（１）有機燐化合物 有機燐化合物としては燐酸エステルが最適で、アルキル
燐酸エステル、アルキルアリル燐酸エステル等が良くそ
の他にポリオキシエチレンを附加したポリオキシエチレ
ンアルキルアリルエーテルの燐酸エステル、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテルの燐酸エステル、ポリオキシ
エチレン脂肪酸の燐酸エステル等を用いるとよい。

これらの燐酸エステルは部分エステル、飽和エステル、
及び両者の混合物のいずれでも良い結果が得られる。

又これらの燐酸エステルのアルキル基中の炭素数は１０
以上が好ましい。

炭素数が少ない場合とポリオキシエチレン燐酸エステル
の中でエチレンオキシドの附加数が多く親水性の場合は
本発明の主旨からみて好ましくない。

（２）アミン アミンとしてはラウリルアミン、ステアリルアミン、オ
レイルアミン、等の飽和又は不飽和の脂肪族−級アミン
、及び同じく二級アミン、三級アミンが適当で、この他
ベンジルアミン、ジシクロヘキシルアミン、等の芳香族
アミン、環状アミンも使用できる。

なおアミンの中でアルカノールアミンのように水溶性の
アミンは本発明のプレコートには不適当である。

又さらに上記のアミンと脂肪酸の反応で生成するアミン
の脂肪酸塩も使用する事ができる。

（３＋ アルコール アルコールとしてはラウリルアルコール、ステアリルア
ルコール、オレイルアルコール、等の飽和又は不飽和の
脂肪族アルコール、及びベンジルアルコールのような芳
香族のアルコールが適当である。

この他脂肪族及び環状の多価アルコールも使用できるが
親水性のものは不適当である。

（４）脂肪酸としては牛脂、肝脂、羊毛脂などの動物油
の脂肪酸、ナタネ油、ヒマシ油、パーム油などの植物油
の脂肪酸及びこれらの水素添加脂肪酸、この他ラウリン
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、等の直鎖状飽和脂肪
酸、オレイン酸、リノール酸、等の不飽和脂肪酸、オキ
シ脂肪酸、アミノ脂肪酸、イソ脂肪酸、合成脂肪酸、等
が適当である。

（５）モノオールの脂肪酸エステルとしては、鯨口ウ、
密ロウ、のような天然ワックスが適当で、その他高級−
価アルコールと脂肪酸により合成したワックスも使用で
きる。

（６）多価アルコールも脂肪酸エステルについてはその
１種としてポリアルキレングリコールの脂肪酸エステル
を使用することができ、ポリエチレングリコール脂肪酸
エステル、ポリプロピレングリコール脂肪酸エステルな
どが適当である。

エステル化に使用する脂肪酸としては前述の脂脂肪の項
で説明したものが適当である。

又他の多価アルコールの脂肪酸エステルとしてネオペン
チル核を有せず、且つＯＨ基を３ヶ以上有する多価アル
コールの脂肪酸エステル及び飽和エステルを使用するこ
とができ、グリセリン、ポリグリセリン、ヘキシトール
、マンニトール、グリコーズ、サッカローズアンヒドロ
ンルビトールなどの脂肪酸部分エステル及び飽和エステ
ルの単味及び２種以上の混合物が適当である。

エステル化に使用する脂肪酸としては前述の脂肪酸の項
で説明したものが適当である。

さらに他の多価アルコールの脂肪酸エステルとしてネオ
ペンチル核を有する多価アルコールの脂肪酸部分エステ
ル及び飽和エステルを使用することもでき、ペンタエリ
スリトール、ジペンタエリスリトール、ネオペンチルグ
リコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロ
パン、などの脂肪酸部分エステル、脂肪酸飽和エステル
、の単味及び２種以上の混合物が適当である。

エステルｒヒに使用する脂肪酸としては前述の脂肪酸の
項で説明したものが適当である。

以上のような極性物質をプレコートして潤滑性の向上を
計る場合のプレコート量としては、０．０１Ｅｌ ／
ｍ：以上で優れた効果が得られる。

しかしプレコートしない通常の圧延後の圧延油の付着量
が０、３ ｇ／ ｍ”〜０．５ ｇ ／ ｍ”である事
を考えると経済的にはプレコート量としては０．３９
／ ｍ”以下が望ましい。

次に本発明のプレコート物質を塗布する方法としては鋼
板を酸洗して巻き取る際に酸洗油として使用する方法、
及び圧延機のスタンド間で極性物質を鋼板にスプレーす
るか、棉ロールで塗布する方法、及びロールに塗布して
圧延時に鋼板に転写する事により後続の圧延のためにプ
レコー、トを行う方法がある。

なお本発明による圧延方法では本来の乳化状で循環使用
する圧延油の他にプレコート物質を余分に使用する事に
なるが、現状の極薄板の圧延で行われている油脂を高濃
度（１０〜２０％）でスプレーして循環使用はしない方
法に比べるとはるかに経済的である。

次に本発明の実施例について述べる。

第１表にプレコート物質と市販乳化タイプの圧延油の組
合せによる圧延性能を試験した結果を示した。

圧延試験は次の方法で行なった。〔鋼板〕： ０．６ｍ／ｍ（厚み）ｘ１００ｍ／ｍ（巾）コイルの低
炭素鋼板 〔圧延機〕： 二重圧延機 ワークロール ２００ ｍ／ｍＸ ２５０ ｍ／ ｍφ
〔圧延速度〕： ２００ ｍ７分 〔圧■率〕： 約３０％ 〔プレコート物質の塗布〕： 第１表に示すラウリルアルコール、ラウリルアミン、オ
レイン酸、などの常温（２０〜２５°Ｃ）で液状のもの
はそのまま、又有機燐酸エステル、ステアリン酸モノグ
リセリド、ペンタエリスリトール牛脂酸ジエステル、な
どの半円形のものは４０℃に加熱し、さらにステアリン
酸、蜜ロウ、ソルビタンモノステアレート、などの固形
のものは６０℃に加熱しておいて圧延前の鋼板表面に静
電スプレー法によって塗布した。

プレコート量の調整はそれぞわのプレコート物；こつい
て予備テストを行い、目標の付着量になるスプレー圧力
と鋼板の通板速度条件を決めておいて同じ条件で圧延前
の鋼板に塗布した。

〔エマルジョン圧延液〕： 市販の牛脂系エマルジョン圧延油（牛脂５５係＋鉱物油
３７％十潤滑性向上添加剤５％十乳化剤３％重量比）と
鉱物油系エマルジョン圧延油（鉱物油８７％潤滑性向上
添加剤１０％十乳化剤３係重量比）を３％ｗｔの濃度で
使用した。

エマルジョン油の製造方法は予め４０℃前後に加熱した
温水を強力に撹拌機で撹拌しながら５０℃に加熱した前
記乳化タイプの圧延油を３％磯度になるように少量ずつ
添加して製造し、さらに３０分間撹拌を継続しながら最
終的にエマルジョン油温度を４０℃に調整して使用した
。

なおパーム油については予め９０℃に加熱した温水を強
力に撹拌しながら９０℃に加熱したパーム油を２０％ｗ
ｔ濃度になるように少量ずつ添加して、さらに３０分間
撹拌を継続して使用した。

〔エマルジョン圧延液供給方式〕ニ スプレー圧力１．５〜２．０ ｋｇ／ｃｒｉｔでロール
絞込み口にスプレーした。

〔ローリングインデックス（ＲＩ）〕： 所定のロール隙間に鋼板を通して圧延し、標準油の伸び
率と本発明による圧延方法による伸び率を比較して求め
る。

標準油としてはパーム油を用いた。

ローリングインデックス（ＲＩ）は次の式ｌ：本発明に
よる方法で圧延後の鋼板標点間距離（ｍ／ｍ） ｌｏ：標準油で圧延後の鋼板標点間距離（ｍ／ｍ）但し
圧延前の鋼板標点間距離を３００ｍｍとした。

又圧延油のけ着量測定は圧延後の鋼板より全表面積１０
ｄｉの試験片を切り出してソックスレー抽出器による
有機溶剤抽出器で測定した。

実施例を第１表に示す。

前記のローリングインデックス（ＲＩ）をさらにくわし
く説明する。

実施例は先づパーム油を用いて圧延を行い圧下率が３０
％になるように（即ち圧延後の標点間距離が３９０ｕ＋
になるように）ロール間隙を調整し、そのロール間隙の
ままに固定しておいて本発明の方法によって圧延を行い
前記ＲＩを計算する式中のｌを求めることにより算出し
た。

この場合には前記の式から■ と規定される。

従って例えばＲＩ−１１０の場合には圧延後の標点間の
距離ｌ＝ ３９９ｍｍであるからパーム油で圧延時の標
点間距離の延び９０ｍｍ（３９０ｍｍ −３００１ｎＴ
Ｌ）に対してこの場合には標点間の距離の延びは９９ｍ
ｍ（３９９−３００ｍｍ）であるからパーム油の圧延延
び長さに対して延び率が１０％アンプしたことになる。

第１表から本発明による圧延を行えば圧延性能が大巾に
向上する事が判る。

即ちプレコートしないで循環使用タイプの油脂系低濃度
エマルジョン圧延油で圧延する（比較例１）とパーム油
による圧延に比べて圧延性能が１０％劣る（ＲＩが０．
９）。

又非極性物質の鉱油をプレコートした場合（比較例２）
及び極性物質の他に乳化剤が配合されている市販の乳化
タイプの圧延油をプレコートした場合（比較例３）には
圧延性能の向上はほとんど望めない。

一方本発明による極性物質をプレコートする事により油
脂系低濃度エマルジョン圧延油で圧延した場合にはパー
ム油の高濃度圧延より圧延性能が３０％も向上する例が
認められる（実施例７でＲＩが１．３を示す）０ さらに鉱物油系エマルジョン圧延油の場合にも実施例１
１、及び実施例１２に示すように油脂系エマルジョン圧
延油はどではないが圧延性の向上が十分認められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼板の冷間圧延に際して、乳化剤を含有しない非水
   溶性の下記の群 ａ 有機燐化合物 ｂ アミン又はその塩 Ｃアルコール ｄ 脂肪酸 ｅ モノオールの脂肪酸エステル ｆ 多価アルコールの脂肪酸エステル からなる１種以上の極性物質を前記鋼板の表面にプレコ
   ートした後、乳化剤を含有する鉱物油系、若しくは油脂
   系のエマルジョン圧延油を適用して圧延することを特徴
   とする鋼板の冷間圧延法。