JPS6339987A - 金属圧延油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属圧延油に関するものである。

従来圧延油として、鋼板用にはパーム油が古くから使わ
れ、それに代って牛脂、豚脂、長須鯨硬化油などの動植
物油脂や鉱物油または、それらの混合油をベースとして
、それに添加剤、油性向上剤、酸化防止剤、界面活性剤
などを配合したものが広（使われている。

一方、圧延機械設備の進歩は著しく進み、ミルの大型化
に伴い、パス回数の削減、圧延速度の高速化、圧延製品
の規格精度の上昇等の圧延工程の合理化並びに精密化が
要求され、それに伴い圧延油にかかる条件も苛酷なもの
となって来ており、パーム油や牛脂系圧延油では、最早
この条件を満足し得ないものとなりつつあるが未だこれ
に代る圧延油が見出されていないのが現状である。

本発明は従来のパーム油や牛脂系の圧延油よりすぐれた
圧延性能を有し、現在要求されている苛酷な圧延工程に
対して、満足し得る圧延油を提供せんとするものである
。

本発明の圧延油は次のものにより構成される。

（Ａ）炭素数１２以上の脂肪族カルボン酸またはボリカ
ルボン酸、 （Ｂ）１分子中に炭素数１１以上のアルキル基を少なく
フも１個有し、かつポリカルボン酸のカルボキシル基を
少なくとも１個残存するところの炭素数４以上のポリカ
ルボン酸の部分エステル、 の（Ａ）、（Ｂ）の群より選ばれたる少なくとも１種と
ポリアミンを反応せしめて得られる１分子中に少なくと
も１個の活性水素を残存せしめたるアマイド化合物に、
さらにアルキレンオキシドを付加して得られ為化合物（
以下、Ｃ化合物と略記す）と、エポキシ基を少な（とも
２個有する多価エポキシ化合物とを反応して得られる化
合物を用いることを特徴とする金属圧延油であり、必要
に応じて、極圧添加剤、界面活性剤、酸化防止剤等を配
合して用いることも可能である。

本発明の（Ａ）に用いる炭素数１２以上の脂肪族カルボ
ン酸としては、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、アラキン酸、ベヘン酸等の飽
和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リルン酸、リシノ
ール酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸、ネオ酸、オキ
ソ法により得られる直鎖並びにα−位に側鎖を有する飽
和脂肪酸等が挙げられる。

また炭素数１２以上のポリカルボン酸としては、日本酸
、またはオレイン酸、リノール酸等の不飽和脂肪酸を重
合して得られる、いわゆるダイマー酸、トリマー酸等が
挙げられる。

次に（Ｂ）に用いられる１分子中に炭素数１１以上のア
ルキル基とカルボキシル基を、各々少な（とも１ケ有す
る炭素数４以上のポリカルボン酸の部分エステルは炭素
数４以上のポリカルボン酸とヒドロキシル化合物とより
エステルを生成して得られるが、ヒドロキシル化合物と
しては、炭素数１２以上の脂肪族１価アルコール、また
は２ケ以上のヒドロキシル基を有する多価アルコールと
炭素数１２以上の脂肪酸とのエステルで、分子中に少な
くとも１ケのヒドロキシル基を残存したる形のエステル
、またはこれらのアルキレンオキサイド付加物等が挙げ
られる。炭素数１２以上の脂肪族アルコールとしては、
ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチ
ルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコ
ール、オレフィンより合成した合成アルコール等が挙げ
られる０分子中に少なくとも１ケのヒドロキシル基を残
存したる形の多価アルコールエステルとしては、例えば
エチレングリコールキノラ・リレート、プロピレングリ
コールモノパルミテート、ポリエチレングリコールモノ
オレエート、グリセリンモノステアレート、グリセリン
シラリレート、トリメチロールプロパンモノパルミテー
ト、トリメチロールプロパンジステアレート、ソルビト
ールモノラウレート、ソルビトールジオレエート、ソル
ビトールトリステアレート、ペンタエリスリトールモノ
パルミテート、ペンタエリスリトールジステアレート、
ペンタエリスリトールトリオレエート、ペンタエリスリ
トールテトララウレート等が挙げられるが、これらに限
定されるものではない、また炭素数４以上のポリカルボ
ン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の
二塩基性カルボン酸、トリメリット酸、さらにオレイン
酸、リノール酸等の不飽和脂肪酸を重合して得られる、
いわゆるダイマー酸、トリマー酸等が挙げられる。

またアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が用いられる
。

（Ｂ）に用いる１分子中に炭素数１１以上のアルキル基
とカルボキシル基を、各々少なくとも１ケ有する炭素数
４以上のポリカルボン酸エステルは、ポリカルボン酸と
ヒドロキシル化合物とより、常法によりエステル化反応
を行い得られるが、反応終了時に得られたポリカルボン
酸エステル１分子中に必ず少な（とも１ケのカルボキシ
ル基を残存し、かつ必ず少なくとも１ケのエステル基と
少なくとも１ケの炭素数１１以上のアルキル基を所有し
ていなければならない。

（Ｂ）のヒドロキシル化合物の一部である分子中に少な
くとも１ケのヒドロキシル基を残存した多価アルコール
と炭素数１２以上の脂肪酸とのエスチルも常法のエステ
ル化反応により得られる。これらのエステルは、カルボ
キシル基とヒドロキシル基との間の脱水エステル化反応
により得られると共に、カルボキシル基の低級アルコー
ルエステルとエステル交換反応によっても得られる。

ポリカルボン酸とヒドロキシル化合物、並びに多価アル
コールと炭素数１２以上の脂肪酸とのエステルの生成反
応の一例を示せば、ヒドロキシル化合物または多価アル
コール１モルと、ポリカルボン酸または脂肪酸０．５〜
５モルとを窒素ガス気流下に、苛性ソーダ、苛性カリ等
のアルカリ性触媒または塩酸、硫酸、パラトルエンスル
ホン酸等の酸性触媒の存在下に１６０〜２ｅＯ℃にて２
〜１５時間エステル化反応を行って目的のエステルが得
られる。また脂肪酸の低級アルキルエステル（主にメチ
ルまたはエチルエステル）を用いてエステル交換反応を
行う場合には、上記のアルカリ性触媒またはソジウムメ
チラート等を用い、４０〜１２０℃で反応を行い、目的
のエステルを得ることができる。

次に（Ａ）、（Ｂ）の群より選ばれたる少な（とも１種
と、ポリアミンとを反応して分子中に少な（とも１ケの
アミン基を残存するアマイド化合物を得るが、ここに用
いるポリアミンとしてはエチレンジアミン、プロピレン
ジアミン、ヘキサエチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタ
ミン、ペンタエチレンへキサミン等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。

上記のアマイド化合物は、ポリアミンと（Ａ）、（Ｂ）
より選ばれたる少なくとも１種との間のアマイド化反応
を行って得られる。その反応条件の一例を示せば、ポリ
アミン１モルに対し、その分子中のアミン基を少な（と
も１ケ残存するように、カルボキシル化合物のモル数を
求め反応に用いる。

例えば、エチレンジアミン１モルに対し、ラウリン酸な
らば１モル以下、またダイマー酸ならば０．５モル以下
の量のカルボキシル化合物を加え、窒素ガス気流下に１
４０〜２６０℃の温度で２〜２５時間反応して目的のア
マイドを得る。アマイド分子中に残存するアミン基の数
はアミン価より算出する。

次にこのアマイド化合物にアルキレンオキシドを付加し
てＣ化合物を得る。このアマイド化合物へのアルキレン
オキシドの付加反応も常法により行なわれる。ここで用
いられるアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げら
れ、これらアルキレンオキシドは１種のみを付加しても
、また２種以上をランダムまたはブロック的に付加して
も良く、その付加モル数は２〜１００モル、好ましくは
３〜６０モルである。

以上のようにして得られるＣ化合物に、エポキシ基を少
なくとも２個有する多価エポキシ化合物を反応して本発
明の金属圧延油に用いる化合物を得る。Ｃ化合物と多価
エポキシ化合物との反応はＣ化合物１モルに多価エポキ
シ化合物０．３〜２モルを加え、７０〜１２０℃で反応
して得られる。

本発明におけるエポキシ基を少なくとも２個有する多価
エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシ
ジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ア
ジピン酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジル
エステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル、ポリアル
キレングリコールジグリシジルエーテル、アルキレンオ
キサイドを付加したグリセリンのトリグリシジルエーテ
ル等が挙げられる。

得られた反応生成物にアミンが残留する場合には必要に
応じて、中和、四級化、両性化等の一般的に知られてい
る処理を、各々の処理に適した処理剤を用いて行なった
のち、用いることができる。

これらの処理を行なうことによって、反応生成物の親水
性を使用条件に応じて適正に調整することができるとと
もに、反応生成物の極性を調整し、金属面への吸着性を
コントロールすることもできる。

これらの反応生成物はそのまま用いて、圧延油として高
い性能を有するが、従来の圧延油と混合して使用するこ
ともでき、又必要に応じて極圧添加剤、界面活性剤、酸
化防止剤等を配合して用いることもできる。

以下実施例を挙げ本発明を更に詳細に説明する。

合成例１ オレイン酸２８２部、ダイマー酸２８２部、トリエチレ
ンテトラミン１４６部を窒素ガス気流下２００〜２４０
℃で６時間反応した後、エチレンオキシド１０００部を
付加して酸価３．１、水酸基価７０の化合物を得た０次
いでポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（Ｍ
Ｗ−１５４０）　１５４０部を加え、１００〜１２０℃
で４時間反応し、酸価１．２、水酸基価３１．５の化合
物を得た。

合成例２ ステアリン酸５６８部、ジエチレントリアミン１０３部
を窒素ガス気流下２３０〜２４０℃で６時間反応した後
、エチレンオキシド２２０部を１７０〜１８０℃で付加
反応し、次いで、プロピレンオキシド１７４部を１７０
〜１９０℃で付加反応して、酸価１．２、水酸基価７・
９．５の化合物を得た０次いで、これにアジピン酸ジグ
リシジルエステル１４６部を加えの０〜１１０℃で６時
間反応し、酸価０．５、水酸基価２５．０の化合物を得
た。

合成例３ セバシン酸モノラウリルエステル１１５８部、テトラエ
チレンペンタミン１８９部を窒素ガス気流下１８０〜２
４０℃で２０時間反応した後、プロピレンオキシド１０
００部を１７０〜１９０℃で付加反応して、酸価８．０
、水酸基価４６．５の化合物を得た０次いで、これにコ
ハク酸ジグリシジルエステル２０７部を加えの０〜１１
０℃で１０時間反応し、酸価４．５、水酸基価４２．０
の化合物を得た。

合成例４ パルミチン酸５１６部、コハク酸モノ゛オレイルエステ
ル３８２部、テトラエチレンペンタミン１８９部を窒素
ガス気流下２３０〜２４０℃で１６時間反応した後、エ
チレンオキシド８８０部を付加して、酸価１２．０、水
酸基価８５．３の化合物を得た０次いで、これにエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル１７４部を加え、１
１０〜１２０℃で４時間反応し、酸価１２．３、水酸基
価３６．０の化合物を得た。

合成例１〜４で得た化合物を用いた表−１に示す組成の
圧延油の実施例１〜４の摩擦係数（μ）、耐圧性の測定
を行い、その結果を比較例として牛脂系圧延油の測定結
果とともに表−２に示した。

また、圧延性能試験は実施例１．２については圧延材料
に一定量の圧延油をそのまま塗布し、また実施例３．４
および比較例については５％濃度のエマルジツンとして
供給して試験を行った。圧延材料への付着油量、は、実
施例１〜４及び比較例のすべて１　ｇ／ｃｄとなるよう
にした。

試験の結果を圧下率（％）と圧下刃（ｔｏｎ）との関係
をもって圧延性能評価とし、図−１に示した。

表−１ 表−２ 本発明の圧延油の潤滑性能に関する試験方法は次の通り
である。

摩擦係数（μ）試験法 曽田式振り子型油性試験機ＮＩＩ型 耐荷重能試験法 シェル型高速四球式摩擦試験機 圧延試験法 圧延機　：四段ロール式圧延機 ワークロール径１５０ｍｍ　Ｘ巾１４０＋＋ｕｅバック
アップロール径２５０ｍｍ　ｘ巾１４０ｍ５＋ロール材
質　クロム鋼 ロール周速　３０ｍ／ｗｉｎ 圧延材料：　５ｐｃ−ｃ 厚さ０．６ａｍｘ巾５０ｍ５　ｘ長さ１５０ｍｍ圧延性
能の測定法 圧延前の鋼板に５抛請の間隔（ｊ！１）の２本の線を引
き、これを圧延して圧延後 の間隔（ｊ！　ｚ）を測定し、次式により圧下率を求め
た。

またその時の圧延荷重（ｔｏｎ）をロードセルにて測定
した。

【図面の簡単な説明】

図−１は、本発明圧延油実施例１〜４と、比較例の圧延
性能を圧延荷重と圧下率の関係により示した圧延性能比
較線図である０図中の比較線の陽は実施例抛を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）炭素数１２以上の脂肪族カルボン酸またはポリカ
   ルボン酸、 （Ｂ）１分子中に炭素数１１以上のアルキル基を少なく
   とも１個有し、かつポリカルボン酸のカルボキシル基を
   少なくとも１個残存するところの炭素数４以上のポリカ
   ルボン酸の部分エステル、 の（Ａ）、（￥Ｂ￥）￥の￥群より選ばれたる少なくと
   も１種と、ポリアミンを反応せしめて得られる、１分子
   中に少なくとも１個の活性水素を残存せしめたるアマイ
   ド￥化合物￥にさらにアルキレンオキシドを付加して得
   られる化合物と、￥エポキシ基を少なくとも２個有する
   多価エポキシ化合物￥とを反応して得られる化合￥物￥
   ￥を￥用いることを特徴とする金属圧延油。