(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分としての基油と界面活性剤からなる鋼板用冷間圧延油であって、基油が、構成脂肪酸の４０重量％以上がトランス型脂肪酸であって、ヨウ素価が５０〜９０である改質油脂を３０重量％以上含有する基油であり、かつ該圧延油として１０℃以下の流動点を有する、鋼板用冷間圧延油。
【請求項２】
改質油脂以外の基油成分が、油脂、鉱物油および合成エステルの少なくとも一種からなり、ヨウ素価が６０以下である基油成分である請求項１記載の鋼板用冷間圧延油。
【請求項３】
界面活性剤を、基油と界面活性剤の合計量を基準として、０．１〜５重量％含有する請求項１記載の鋼板用冷間圧延油。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は鋼板の冷間圧延に適用するエマルション型の冷間圧延油に関する。さらに詳しくは、本発明は、低温使用が可能で、潤滑性および圧延機廻りの耐汚れ性が良好であり、かつアルカリ洗浄除去性も良好な鋼板用冷間圧延油に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板の冷間圧延に用いられるエマルション型の冷間圧延油は、基油としての油脂、鉱物油、および合成エステル等の単体またはそれらの混合物と界面活性剤からなり、必要に応じ脂肪酸等の油性向上剤、りん酸エステル等の極圧添加剤、酸化防止剤等をさらに含有する。使用に際しては該圧延油を１０重量％以下の濃度の水エマルション（以下、クーラント液という）とし、通常循環使用する。
クーラント液に要求される性能としては、通常、潤滑性が良好であること、乳化分散性が安定であることなどが挙げられるが、近年、圧延ロール、圧延ロールチョックおよびスタンドの圧延機部位での汚れが少ないこと、クーラント液の温度が低いことが性能としてさらに求められるに至っている。
かかる圧延機廻りの汚れの主成分は、冷間圧延で発生した鉄粉と圧延油と水が絡んだもの（以下、スカムという）である。圧延機廻りに付着、堆積したスカムが冷間圧延中に鋼板上に落下した場合、鋼板表面の品位を著しく損なう。また、圧延機廻りに付着した、堆積スカムは、作業環境の悪化の原因となり、ひいては冷間圧延の作業性を低下させる。そのため、冷間圧延作業および作業環境の改善から、圧延機廻りの汚れが少なく、かつクーラント液の温度が低くても使用できる圧延油が望まれている。
【０００３】
しかしながら、牛脂のような流動点の高い油脂を基油とした従来の冷間圧延油は、耐酸化劣化性に優れているので、アルカリ洗浄除去性は良好であるが、圧延機廻りに付着したスカムに流動性がないため、圧延機廻りに堆積し易くなり、作業環境を悪化させる。また、使用に際してはクーラント液の温度を高くする必要があるので、ヒューム（蒸気）がたち易くなり、作業環境を悪化させる。一方、菜種油等の流動点の低い油脂を基油とした冷間圧延油は、前記問題は生じ難いが、耐酸化劣化性に劣るため、圧延後に鋼板表面に残存した圧延油が酸化され易くなり、アルカリ洗浄除去性に劣る。したがって、このタイプの冷間圧延油は一般には使用されていないのが現状である。
【０００４】
上記問題を解決するために、耐酸化劣化性に優れる低流動点合成エステルを基油とした冷間圧延油の検討がなされているが、牛脂等の油脂に比べ潤滑性が劣るために、一般に高潤滑性が要求される冷間圧延油においては実用化されるに至っていない。
【０００５】
また近年、生産性向上の目的から圧延速度が増加する傾向にあり、従来品に比べて、より高い潤滑性が冷間圧延油に求められ、同時に作業環境の改善を目的にクーラント液の低温化および圧延機廻りの耐汚れ性の向上も、冷間圧延油に求められている。
しかしながら、これらの要求をすべて満足するような冷間圧延油は未だ開発されるに至っていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の抱える上記問題点を解決するためになされたものであり、低温使用が可能で、潤滑性および圧延機廻りの耐汚れ性が良好であり、かつアルカリ洗浄除去性も良好な鋼板用冷間圧延油を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記問題点を解決するための手段について鋭意検討した結果、基油として、構成脂肪酸の特定割合以上をトランス型脂肪酸とした、特定範囲のヨウ素価を有する油脂を特定割合以上含有する基油を用い、かつ流動点を特定範囲とした冷間圧延油を使用することにより、上記問題点を解決できることを見出だし、本発明を完成した。
すなわち本発明は、主成分としての基油と界面活性剤からなる鋼板用冷間圧延油であって、基油が、構成脂肪酸の４０重量％以上がトランス型脂肪酸であって、ヨウ素価が５０〜９０である改質油脂を３０重量％以上含有する基油であり、かつ該圧延油として１０℃以下の流動点を有する、鋼板用冷間圧延油に関する。
以下、本発明の構成について詳説する。
【０００８】
本発明の鋼板用冷間圧延油の基油中には、構成脂肪酸の４０重量％以上がトランス型脂肪酸であって、ヨウ素価が５０〜９０である改質油脂が３０重量％以上含有されていることが必要である。構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の割合は、好ましくは４０〜７０重量％、特に６０〜７０重量％であり、上記ヨウ素価は、好ましくは５０〜７０、特に５０〜６０である。基油中の改質油脂の含量は、好ましくは３０〜８０重量％、特に３０〜７０重量％である。
なお、構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の割合を求めるための、トランス型脂肪酸および全脂肪酸の測定は、それぞれ「基準油脂分析試験法」（日本油脂化学協会編  昭和４６年１０月発行）２．４．２１−７１（脂肪酸組成（ガスクロマトグラフ法））および２．４．２４．２−８１（孤立トランス異性体（赤外スペクトル法））に準じて行った。また、ヨウ素価の測定は、「基準油脂分析試験法」（前出）２．４．５．１−７１（ヨウ素価（ウィイス法））に準じて行った。
【０００９】
構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量が４０重量％未満ではアルカリ洗浄除去性が不十分となる。また、改質油脂のヨウ素価が５０未満の場合には、鋼板用冷間圧延油としての流動点が高くなり、圧延機廻りの耐汚れ性が不十分となり、ヨウ素価が９０を越えると十分なアルカリ洗浄除去性が得られない。また、トランス型脂肪酸の含有量およびヨウ素価が上記範囲に入っていても、基油中の改質油脂の含量が３０重量％未満では十分な潤滑性、低温流動性、圧延機廻りの耐汚れ性およびアルカリ洗浄除去性を同時に満足させることはできない。
【００１０】
本発明の鋼板用冷間圧延油の基油の必須成分である、トランス型脂肪酸を必須構成成分とする上記特定改質油脂としては、油脂（通常動植物油脂）からの硬化油脂の製造において必然的に副生する、トランス型脂肪酸を構成成分とする油脂を用いることができる。すなわち、不飽和脂肪酸含量の（比較的）高い油脂（例えば牛脂、ラード、パーム油、ナタネ油、大豆油、綿実油、鶏油、米ぬか油等）を水素添加して硬化する段階の油脂であって上記条件を満足する油脂を取得するか、またはかかる段階で得られる油脂を分別してトランス型脂肪酸成分を多く含む油脂として上記条件を満足する油脂を取得することができる。
【００１１】
本発明の鋼板用冷間圧延油の基油は上記改質油脂のみからなっていてもよいが、これと他の基油成分からなっていてもよい。他の基油成分としては、例えばヤシ油、パーム油、ナタネ油、牛脂等の動植物油脂；スピンドル油、マシン油等の鉱物油；ヤシ油、パーム油、ナタネ油、牛脂等の動植物油脂から得られる脂肪酸と炭素数１〜２２の脂肪族一価アルコール、または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の脂肪族多価アルコールとの合成エステルが挙げられ、これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。
動植物油脂から得られる脂肪酸としては、通常、炭素数１２〜２０、特に１２〜１８の飽和もしくは不飽和脂肪酸、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、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。
【００１２】
炭素数１〜２２の脂肪族一価アルコールとしてはメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、オクチルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニールアルコール、イソブチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール等の直鎖および分枝の飽和脂肪族一価アルコールのみならず、二重結合を有するオレイルアルコール等も用いることができる。脂肪族多価アルコールを用いる場合には、これらのモノエステルのみならずジエステル、可能な場合にはトリ、テトラエステル等であってもよい。
これらの改質油以外の他の基油成分のヨウ素価は（混合系の場合は全体として）６０以下であることが好ましい。このヨウ素価はさらに好ましくは５０以下であり、特に好ましくは２０以下である。
【００１３】
本発明の鋼板用冷間圧延油のもう一つの必須成分である界面活性剤としては、通常非イオン性界面活性剤を用いる。非イオン性界面活性剤としては特に制限はないが、ポリオキシアルキレン（ポリオキシエチレンまたはポリオキシプロピレン、特にポリオキシエチレン）型が好ましい。ポリオキシアルキレン型としてはエーテル型、エステル型、エステル・エーテル型等が使用でき、エーテル型としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル（アルキルは通常Ｃ12〜Ｃ18）、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル（アルキルは通常Ｃ8またはＣ9）等が；エステル型としてはポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル（モノもしくはジエステル）（高級脂肪酸は通常Ｃ12〜Ｃ18の飽和または不飽和一価脂肪酸）、ポリオキシエチレン高級多価脂肪酸エステル（モノ、ジもしくはトリエステル）（高級多価脂肪酸としては炭素数３６の、オレイン酸もしくはリノール酸のダイマー酸、炭素数５４の、オレイン酸もしくはリノール酸のトリマー酸等が挙げられる）、ポリオキシエチレン重縮合オキシ脂肪酸エステル（モノもしくはジエステル）（重縮合オキシ脂肪酸としては炭素数３６〜１８０程度のものが適当であり、例えば、リシノール酸、オキシステアリン酸等が２分子〜１０分子つながったものが挙げられる）等が；エステル・エーテル型としてはポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル（通常モノエステル）（高級脂肪酸は通常Ｃ12〜Ｃ18の飽和または不飽和一価脂肪酸）、ポリオキシエチレンソルビトール高級脂肪酸エステル（通常モノエステル）（高級脂肪酸は通常Ｃ12〜Ｃ18の飽和または不飽和一価脂肪酸）等が挙げられる。
【００１４】
非イオン性界面活性剤としてはまた、ソルビタン、ソルビトール、グリセロール等の多価アルコールの高級脂肪酸エステル（通常モノエステル）（高級脂肪酸は通常Ｃ12〜Ｃ18の飽和または不飽和一価脂肪酸）も用いることができる。
上記界面活性剤は各単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。
これらの界面活性剤の分子量は特に限定されないが、通常３００〜１５０００（ＧＣ−ＭＳ法）であることが好ましい。また、これらの界面活性剤のＨＬＢも特に限定されないが、通常４〜１６であることが好ましい。
界面活性剤の鋼板用冷間圧延油における配合量は、少なすぎるとその効果に乏しく圧延油の乳化性を損ない、多すぎると不経済である。該配合量は、基油と界面活性剤の合計量を基準として、好ましくは０．１〜５重量％、さらに好ましくは０．５〜３重量％、特に好ましくは１〜２重量％である。
【００１５】
本発明の鋼板用冷間圧延油は、任意成分として、油性向上剤、極圧添加剤、酸化防止剤等の鋼板用冷間圧延油に通常使用される添加剤を含有していてもよい。
油性向上剤としては、牛脂脂肪酸、オレイン酸、イソステアリン酸、パーム脂肪酸、ヤシ脂肪酸等の高級脂肪酸、ダイマー酸（オレイン酸またはリノール酸のダイマー酸）、トリマー酸（オレイン酸またはリノール酸のトリマー酸）等の多塩基酸等が挙げられる。
極圧添加剤としては、トリオレイルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、トリラウリルフォスフェート、ジラウリルハイドロジェンフォスファイト、ジオレイルハイドロジェンフォスファイト等が挙げられる。
酸化防止剤としては、ＢＨＴ、ＢＨＡ、α−ナフチルアミン等が挙げられる。
これらの任意成分の配合量はその目的のために通常使用する量とすることができる。
【００１６】
本発明の鋼板用冷間圧延油の流動点は１０℃以下であることが必要である。該流動点は好ましくは５℃以下であり、さらに好ましくは０℃以下である。下限は可能であれば特に制限はないが、基油の性質上自ずと定まる。流動点が１０℃を越えると流動性が低下し、圧延機廻りの耐汚れ性が不十分となる。
【００１７】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例と共に示し、本発明の効果をより具体的に説明する。
１．供試鋼板用冷間圧延油
いずれの供試油も次の組成のものを用いた。
0003920367.tif 000002
（実施例１）
・油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量が４０重量％、ヨウ素価が  ５０の牛脂改質油を基油として９８重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（実施例２）
・油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量が６０重量％、ヨウ素価が  ５５のパーム油改質油を基油として９８重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
【００１８】
（実施例３）
・油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量が７０重量％、ヨウ素価が  ９０のナタネ油改質油を基油として９８重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（実施例４）
・基油として、油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量が６０重量％、ヨウ素価が５５のパーム油改質油を６８重量％およびヤシ油を３０重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（実施例５）
・基油として、油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量が６０重量％、ヨウ素価が５５のパーム油改質油を６８重量％およびトリメチロールプロパントリラウレートを３０重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（実施例６）
・基油として、油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量が６０重量％、ヨウ素価が５５のパーム油改質油を４８重量％、トリメチロールプロパントリラウレートを２０重量％、ヤシ油を１０重量％および１号スピンドル油を２０重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（実施例７）
・基油として、油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量が６０重量％、ヨウ素価が５５のパーム油改質油を３０重量％、トリメチロールプロパントリラウレートを３０重量％、ヤシ油を１８重量％および１号スピンドル油を２０重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
【００１９】
（比較例１）
・牛脂（油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量０重量％）を基油として９８重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（比較例２）
・パーム油（油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量０重量％）を基油として９８重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（比較例３）
・ナタネ油（油脂構成脂肪酸中のトランス型脂肪酸の含有量０重量％）を基油として９８重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
【００２０】
（比較例４）
・牛脂脂肪酸２−エチルヘキシルエステルを基油として９８重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（比較例５）
・基油として、牛脂を６８重量％、牛脂脂肪酸２−エチルヘキシルエステルを３０重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（比較例６）
・基油として、牛脂を４８重量％、トリメチロールプロパントリラウレートを２０重量％、ヤシ油を１０重量％および１号スピンドル油を２０重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
（比較例７）
・基油として、ナタネ油を４８重量％、トリメチロールプロパントリラウレートを３０重量％および１号スピンドル油を２０重量％用いた鋼板用冷間圧延油。
【００２１】
２．性能評価試験方法
（１）潤滑性
短冊圧延機で３パス圧延し、各パスの圧下率を圧延荷重で除した値を積算し、実施例１で得られた値を１００としたときの相対比で潤滑性を評価した。数値が大きいものほど、潤滑性は良好である。
（圧延条件）
ＴＰ        ：  ＳＰＣＣ−Ｂ、１．２ｍｍt×３０ｍｍw×５００ｍｍl
ロール      ：  １００ｍｍφ、エメリー紙＃１２０研磨
圧延速度    ：  １０ｍ／ｍｉｎ
圧下率      ：  各パス約３０％
クーラント液：  ３％エマルジョン、５０℃
（評価基準）
潤滑性      ：  良好≧０．９５＞やや良好＞０．９０≧不良
【００２２】
（２）耐汚れ性試験
供試油に市販鉄粉（平均粒径１μｍ以下）を３０重量％混練し、５００ｇ／ｍ2の量でＴＰ（ＳＰＣＣ−Ｂ、０．３ｍｍt×５０ｍｍw×１００ｍｍl）に塗布した後、２０℃の恒温槽中に垂直に吊り下げて１時間放置した後の残存率（重量％）から耐汚れ性を評価した。残存率が低いものほど、耐汚れ性は良好である。
（評価基準）
耐汚れ性：  良好≦３０ｗｔ％＜やや良好＜５０ｗｔ％≦不良
【００２３】
（３）アルカリ洗浄除去性試験
短冊圧延機で５パスダル圧延し、圧延板をスタックに組み、１２０℃の恒温槽に２４時間放置後、電解洗浄を行ったときの、ＴＰが完全水濡れする（目視観察）までに要する洗浄時間からアルカリ洗浄除去性を評価した。洗浄時間が短いものほど、アルカリ洗浄除去性は良好である。
（圧延条件）
ＴＰ        ：  ＳＰＣＣ−Ｄ、０．８ｍｍt×７０ｍｍw×１５０ｍｍl
ロール      ：  １００ｍｍφ、ダルロール（表面粗度Ｒａ：２．５μｍ）
圧延速度    ：  １０ｍ／ｍｉｎ
全圧下率    ：  約５０％
クーラント液：  ３％エマルジョン、５０℃
（洗浄条件）
脱脂液      ：  オルソケイ酸ソーダ（２重量％）、８５℃
電流密度    ：  ５Ａ／ｄｍ2
（評価基準）
アルカリ洗浄除去性：  良好≦３ｓｅｃ＜やや良好＜６ｓｅｃ≦不良
【００２４】
３．試験結果
実施例、比較例についての性能評価試験の結果を表１に示す。
表１から明らかなように、実施例１〜７の本発明の鋼板用冷間圧延油は、低温使用が可能であり、かつ潤滑性、耐汚れ性およびアルカリ洗浄除去性を同時に満足する。一方、比較例１〜７の、本発明範囲とは異なる基油による鋼板用冷間圧延油は、いずれも潤滑性、耐汚れ性およびアルカリ洗浄除去性を同時に満足しない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の鋼板用冷間圧延油は、低温使用が可能であり、かつ潤滑性、圧延機廻りの耐汚れ性およびアルカリ洗浄除去性を同時に満足する。
【００２６】
【表１】
0003920367.tif 000003