(57)【要約】      （修正有）【課題】冷間圧延操業における消費電力の低減、表面清浄度向上、圧延油原単位の低減、安定操業に寄与する鋼板用冷間圧延油を提供すること。【解決手段】 基油が鉱物油、動植物油脂及び合成エステル類の1種または2種以上に、α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体の部分エステル（分子量10,000〜50,000）を0.1〜10重量％を含有せしめ、そのα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体とエステル化するために供されるアルコールがアルキル、アリル又はアリールアルキレングリコールであることを特徴とした鋼板用冷間圧延油組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油が鉱物油、動植物油脂及び合成エステル類の１種又は２種以上に、α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体の部分エステル（分子量10,000〜50,000）を0.1〜10重量％含有せしめたことを特徴とする鋼板用冷間圧延油組成物。
【請求項２】
前記α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体が下記[化１]記載の構造式を有する化合物である請求項１記載の鋼板用冷間圧延油組成物。
【化１】
2007077216.tif 000004
（但し、式中R1はC6〜C16の直鎖又は分岐アルキル基、nは20〜50）
【請求項３】
α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体とエステル化するために供されるアルコールが次の一般式[化２]で示されるアルキル、アリル又はアリールアルキレングリコールである請求項１記載の鋼板用冷間圧延油組成物。
【化２】
2007077216.tif 000005
（但し、式中R2はC1〜C18の直鎖又は分岐アルキル基,アリル基又はアリール基を、
R3はC2〜C4の直鎖又は分岐アルキル基を、m  は1〜10の整数を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板（普通鋼板、ステンレス鋼板、電磁鋼板等）の鋼板用冷間圧延油に関し,詳しくは、冷間圧延操業における消費電力の低減、表面清浄度向上, 圧延油原単位の低減、安定操業に寄与する鋼板用冷間圧延油に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷間圧延油は、鉱物油、動植物油脂及び合成エステル等の基油の１種または２種以上に、ノニオン活性剤、アニオン活性剤、カチオン活性剤、防錆剤、脂肪酸、極圧剤、酸化防止剤等を適宜組み合わせて、水で稀釈し、所定濃度のエマルジョンとして使用されるのが主流である。
近年の圧延設備、技術の急速な進歩により、圧延速度の高速化、大量生産化がはかられ、圧延油に対する要求も、益々苛酷になってきていて、その要求に充分対応できる圧延油の開発が望まれているのが現状である。
【０００３】
これに関して、特に合成エステル（モノ、ジ、トリエステル）を用いたものとして、特開昭  60-60193号公報、両性高分子化合物、及びＨＬＢ価12以上のノニオン活性剤を用いたものとして、特開昭60-158297号公報、2級アミンと不飽和脂肪酸の重縮合物を用いたものが、特開平０７−３１００８６号公報に記載されている。
しかし、付着効率を向上させるためノニオン活性剤でＨＬＢや添加量を調整し、エマルジョン粒径を大きくする手段がとられているが、油原単位の増加をまねき、不経済である。また粒径を大きくし過ぎると潤滑過多をまねき、スリップして正常な圧延が出来ないという難点がある。一方、エマルジョン粒径を小さくすると付着効率が悪くなり、潤滑不足による焼付きや、張力・板厚変動に伴う振動現象が起こる場合がある。
【０００４】
またカチオン性高分子化合物を用いた圧延油も特開昭６０−２０３６９９号公報に提唱されているが、摩耗粉による乳化変動が大きく、頻繁に乳化・粒径調整が必要で作業性が劣る欠点が見られた。加えて、対イオンに硫酸イオン、硝酸イオン、塩素イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン等のアニオンが使用されるので、錆に対する問題が常に付きまとう欠点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−０６０１９３号公報
【特許文献２】特開平０７−３１００８６号公報
【特許文献３】特開昭６０−１５８２９７号公報
【特許文献４】特開昭６０−２０３６９９号公報
【非特許文献１】社団法人  日本鉄鋼協会  生産技術部門  冷延部会編                              冷延鋼板マニュアル（平成８年）
【非特許文献２】桑原  康長  著  「「鉄鋼の冷間圧延」  工業技術全書
【非特許文献３】日本トライボロジー会編  「トライボロジーハンドブック」   2001年    養賢堂発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の圧延油では解決できなかった課題を解決することにある。即ち、乳化を安定にし、均一な付着性を有し、且つ付着効率を高めながらも、圧延油原単位の低減効果を示し、苛酷な圧延条件に耐え得る圧延油を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、特定の高分子化合物を用いて、圧延油エマルジョンの粒径をある一定範囲に保ち、ロール、被圧延材に均一に付着させることを可能ならしめて、高潤滑性を示し、圧延油原単位の低減効果がえられる圧延油を開発するに至った。
【０００８】
即ち、基油が鉱物油、動植物油脂及び液状合成油の１種又は２種以上に、α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体の部分エステル（分子量10,000~50,000）を0.1~10重量％用い、そのα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体とエステル化するために供されるアルコールがアルキル、アリル又はアリールアルキレングリコールである組成物を鋼板用冷間圧延油組成物として用いることにより、前記課題を克服するに至った。尚上記部分エステルとは、ハーフエステル（モノエステル）を意味する。
【０００９】
さらに詳しくは、炭素原子数8~18、好ましくは12〜14のα−オレフィンと無水マレイン酸の１：５〜５：１のモル比、好ましくは１：２〜２：１の共重合体のアルキル、アリル又はアリールアルキレングリコールの部分エステルを圧延油組成物中0.1~10重量％、好ましくは0.5~5.0重量％含有せしめることにより、前記課題を解決できることが本発明者の研究により判った。
また、炭素原子数8以下のα−オレフィンと無水マレイン酸共重合体の当該アルキル、アリル又はアリールアルキレングリコールの部分エステルは親油性に乏しく、圧延油組成物が濁り、時には沈降物を生成して好ましくない。また、炭素原子数20以上のα−オレフィンと無水マレイン酸酸共重合体の誘導体では、生成物が固体となり、本発明圧延油組成物には適さない。
【００１０】
アルキル、アリル又はアリールアルキレングリコールの具体例としては、メチルグリコール、メチルジグリコール、メチルトリグリコール、イソプロピルグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、ヘキシルグリコール、２−エチルヘキシルジグリコール、アリルグリコール、フェニルグリコール、ベンジルジグリコール、メチルプロピレンジグリコール、プロピルプロピレンジグリコール、ブチルプロピレングリコール、フェニルプロピレングリコール等が挙げられ、好ましくは、メチルグリコール、メチルジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、２−エチルヘキシルジグリコール、ベンジルジグリコール、プロピルプロピレンジグリコールである。
【００１１】
本発明に於いて使用される基油としては、従来からこの種の圧延油組成物に使用されてきたものがいずれも使用でき、その代表例として具体的には、例えばスピンドル油、マシン油、タービン油、シリンダー油等の鉱物油；鯨油、牛脂、豚油、ナタネ油、ヒマシ油、ヌカ油、パーム油、ヤシ油等の動植物油脂；牛脂、ヒマシ油、ヤシ油等から得られる脂肪酸及び合成脂肪酸と炭素原子数１〜２２の脂肪族１価アルコール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等とのエステルである合成エステル類が挙げられる。
【００１２】
本発明の圧延油組成物には、上記成分のほか、必要に応じて公知の各種添加剤、例えば極圧剤、油性向上剤、酸化防止剤、防錆剤等を添加する事ができる。
【００１３】
極圧剤としては、トリクレジルフォスファイト、ジアルキルジチオリン酸亜鉛等が、油性向上剤としては、オレイン酸、ステアリン酸、ダイマー酸などの脂肪酸、酸化防止剤としては、２,４ジｔ-ブチルp-クレゾール等のフェノール系化合物、フェニルα-ナフチルアミン等の芳香族アミン等が、防錆剤としては、例えばアルケニルコハク酸及びその誘導体、オレイン酸等の脂肪酸、ソルビタンモノオレエート等のエステル、その他のアミン類がそれぞれ例示される。本発明の組成物を使用するに際しては、従来方法が広くそのまま適用される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷間圧延油組成物は、従来の圧延油には見られない付着能力を有し、ロールや被圧延材に均一な被膜を形成し、発生鉄粉による乳化変動もなく、高潤滑性を示した。しかも、乳化変動がないということは、余分な圧延油の補給が不必要となり、油原単位が低い経済的にも優位な圧延油を提供することが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
発明を理解し易くするために、以下に合成例たる参考例を示し、それと同様の方法で製造された特定化合物を用いての実施例並びに比較例を示して本発明を具体的に説明するが、下記の実施例は本発明を何ら制限するものではない。但し、下記実施例に於いて使用した特定高分子化合物Ａ〜Ｊは夫々次のものを示す。
【００１６】
＜参考例＞
温度計、撹拌機、逆流冷却管を取り付けた反応容器にキシレン５００ｍｌ、炭素原子数１２〜１４のα−オレフィンと無水マレイン酸の共重合体（平均分子量１２，０００）１４８．８ｇ、ブチルジグリコール７３ｇを仕込み、１００〜１５０℃にて４〜５時間反応させる。その後減圧下にキシレンを留去し、淡褐色粘稠反応物を得た。平均分子量１８，１００。
【００１７】
特定高分子化合物                                    
Ａ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体のメチルグリ        コール部分エステル                  平均分子量＝15,000
Ｂ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体のメチルジグ
リコール
部分エステル                      平均分子量＝16,500
Ｃ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体のブチルグリ      コール
部分エステル                      平均分子量＝16,600
Ｄ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体のブチルジグ      リコール
部分エステル                      平均分子量＝18,100
Ｅ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体の２−エチヘ      キシル
ジゴリコール部分エステル          平均分子量＝20,200
Ｆ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体のオクチルオ      クタエチ
レングリコール部分エステル        平均分子量＝31,000    
Ｇ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体のアリルグリ        コール
部分エステル                      平均分子量＝16,000
Ｈ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体のベンジルジ      グリ
コール部分エステル                平均分子量＝19,000
Ｉ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：１モル比共重合体のプロピルプ      ロピレン
ジグリコール部分エステル          平均分子量＝17,600
Ｊ：C12〜14のα-オレフィンと無水マレイン酸との１：２モル比共重合体のブチルジグ      リコール
部分エステル                      平均分子量＝11,000
【実施例１】
【００１８】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例２】
【００１９】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例３】
【００２０】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例４】
【００２１】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例５】
【００２２】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例６】
【００２３】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例７】
【００２４】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例８】
【００２５】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例９】
【００２６】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例１０】
【００２７】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【実施例１１】
【００２８】
上記特定高分子化合物を用い、表1に示す所定の成分と所定の配合量で配合して、圧延油組成物を調製した。表中の数値は重量％を示す。かくして得られた各組成物について、各種特性を測定した。この結果を表2並びに図１〜７に示す。但し、各種特性は夫々次の方法で測定した。
【００２９】
＜付着試験＞
1.6×80×100mmの酸洗板を用い、本発明圧延油２％エマルジョンを8000rpm×3min攪拌作製し、ダル圧延４パス（総圧下率20%）後、水切りして風乾（24時間）し、秤量してＷ１を測定する。次いでトリクレンで洗浄して秤量してＷ２を測定する。
付着量（mg/m2）＝Ｗ１−Ｗ２(mg)/圧延後の表面積（m2）
【００３０】
＜圧延試験＞
二段式圧延機を用いて、下記条件にて3パス圧延し、圧率下75％時点に於けるトータル圧延荷重（TON数）を測定し、下記式による圧延相対比を求めた。
＊圧延条件
圧延材料：酸洗鋼板（SPHC）厚さ2.2mm×巾50mm×長さ500mm
圧延速度：13m/min
圧延ロール：直径150mm、胴長200mmブライトロール
クーラント温度：50〜55℃
クーラント濃度：５％エマルジョン
パススケジュール：3パス
本発明圧延油の圧延荷重（TON数）
＊圧延相対比＝  比較例1の圧延荷重（TON数）
【００３１】
＜鋼板明度試験＞
試験圧延した鋼板表面に市販メンテングテープを貼り付け、次いで剥離し、該テープを標準白色台紙に貼り付けた表面を日本電色工業製色差計ND-101D型でその明度を測定した。完全黒色を０、標準白色台紙の明度を85として求める。
【００３２】
＜劣化テスト＞
本発明圧延油（３％エマルジョン）を下記[図７]に示す循環劣化試験機で７日間劣化試験を行い、試験前後の粒径分布をベックマン・コールターMultisizerで測定した。
但し図７中１はタンク（液温55±５℃）、２はフィルター、３はポンプ（25  l /min）、４は回転ドラム（30φcm×20cm）を示す。
この回転ドラム４中には1/2inch鋼球ボール150個、2cm×2cm×1cm鋳物ブロック8個を内在せしめ、115rpmで回転するものである。
【００３３】
【表１】
2007077216.tif 000002
但し、鉱物油＊１：パラフィン系鉱物油  粘度  40℃  10 mm2/sec
リン系極圧剤＊２：トリクレジルフォスファイト
酸化防止剤＊３：２，４ジｔ−ブチルｐ−クレゾール
防錆剤ａ：ドデセニルコハク酸
防錆剤ｂ：ペンタデセニルコハク酸モノイソプロピルエステル
ホ゜リオキシエチレンアルキルエーテル＊４：トリデシルアルコールエチレンオキサイド４モル付加物
【００３４】
【表２】
2007077216.tif 000003
【００３５】
本発明組成物の特性測定結果から明らかなように、本発明組成物は４８％〜９２％付着量が向上し、それに伴い、潤滑性も２％〜１０％向上している。このことは、消費電力の低減に繋がる。又、鋼板明度の試験結果から、本発明組成物は比較例より圧延後の鋼板表面が綺麗であることが判る。劣化試験前後の粒径分布の変化からみても、本発明組成物は変化が少なく、鉄粉が生成混入しても、乳化性が安定していることが判る。乳化変動がないと言うことは、均一付着が可能で圧延スピードの高速化にも対応でき、圧延荷重変動が少なく、油原単位の低減にも繋がることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明金属圧延油組成物を、水に稀釈して２〜５％のエマルジョンを作製して、循環しながら圧延ロール、被圧延材の間隙にスプレー給油することにより、荷重変動もなく、消費電力、油原単位を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例２の新液の粒径分布
【図２】実施例２の劣化液の粒径分布
【図３】実施例８の新液の粒径分布
【図４】実施例８の劣化液の粒径分布
【図５】比較例１の新液の粒径分布
【図６】比較例１の劣化液の粒径分布
【図７】劣化試験の方法を示す図面
【符号の説明】
【００３８】
１・・・タンク
２・・・フィルター
３・・・ポンプ
４・・・回転ドラム
【図１】
2007077216.tif 000006
【図２】
2007077216.tif 000007
【図３】
2007077216.tif 000008
【図４】
2007077216.tif 000009
【図５】
2007077216.tif 000010
【図６】
2007077216.tif 000011
【図７】
2007077216.tif 000012