JP6982763B2 - フェライト系ステンレス鋼帯用冷間圧延油組成物及びフェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延方法 - Google Patents

Description

本発明は、フェライト系ステンレス鋼帯を冷間圧延する際に使用される冷間圧延油組成物、及び該組成物を用いたフェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延方法に関する。

フェライト系ステンレス鋼は、常温での主な金属組織がフェライト相である鋼であり、安価で耐食性に優れているため、建材、輸送機器、家電製品、厨房機器、自動車部品などの様々な用途に使用されており、その適用範囲は近年さらに拡大しつつある。

従来、フェライト系ステンレス鋼の表面光沢は、無垢表面で使用するステンレス材の品質評価項目として、最重要項目であり、優れた表面光沢の維持と低コスト・高生産性の両立が課題である。

表面光沢を得るためには、鋼帯表面を平滑にすることが有効である。即ち、表面が平滑であるほど光の乱反射が抑制され光沢が良好になるが、冷延中にオイルピットやスクラッチ痕（ロール研磨目の転写痕）が生じ、これが最終製品まで残存すると光沢が阻害されることになる。特に、フェライト系ステンレス鋼帯は、熱延後の脱スケール時にＣｒ欠乏層を除去して十分な耐食性を得るためにショットブラストを実施するのが通例である。そのため、ショットブラストによって生じた表面凹凸（ショット痕）が酸洗後も残存し、ショット痕が付与された鋼帯に潤滑剤を供給しながら冷延すると、ショット痕に潤滑剤が封入され最終製品表面にオイルピット欠陥として残存し、光沢を阻害することがわかっている。

また、フェライト系ステンレス鋼帯においては、ステンレス鋼の特長である耐食性を確保するために、Ｃｒ含有量を増加させており、不動態皮膜の形成により冷延中に鋼帯表面とロールが焼付きを起こし易く、冷延時には十分な潤滑剤の供給が不可欠である。

従って、上記冷延時に潤滑剤として使用される冷間圧延油組成物及びそれを用いた冷間圧延方法には、焼付き（ヒートストリーク）を発生させないこと、得られる製品が優れた表面光沢を有することが要求される。

特許文献１は、合成脂肪酸エステル基油に、チオホスフェート類及び／又はチオホスファイト類、グリコールモノエーテル類並びに脂肪酸類を、それぞれ所定量添加してなるステンレス鋼帯の冷間圧延油組成物を開示しており、これによれば、ステンレス鋼帯の冷間タンデム圧延に使用する際、ヒートストリークを発生させることなく、しかも得られる製品の表面光沢が優れ、表面光沢の均一性を有することが記載されている。

特開平５−７８６９１号公報

特許文献１に示される冷間圧延油は、冷間タンデム圧延時の耐ヒートストリーク性と製品の表面光沢の両立を図ったものであるが、フェライト系ステンレス鋼帯の冷延において、ショットブラスト及び酸洗処理によって脱スケールを実施した表面粗さＲａ≧２μｍの冷延前母板を圧下した場合には、鋼帯表面の主に凸部とロールとが接触する箇所である境界潤滑部での潤滑性が著しく損なわれて焼付きを生じることがあるという問題が生じていた。

本発明の目的は、上記従来技術の問題が解消されており、フェライト系ステンレス鋼帯の冷延において、光沢向上のために冷延前母板に生じるショット痕を平滑化するための冷間圧延に際し、潤滑性が良好で焼付きを発生させることなく、かつ、得られる製品は優れた表面光沢を有する冷間圧延油組成物、及び当該圧延油組成物を用いた冷間圧延方法を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、合成脂肪酸エステル基油に、ホスフェートアミン塩、脂肪酸及びグリコールモノエーテルを、それぞれ特定量配合し、且つ動粘度を調整することによって、上記目的を達成し得ることを見出し、これに基づいて更に種々検討して、本発明を完成するに至った。

本発明は、以下に示す、フェライト系ステンレス鋼帯用冷間圧延油組成物及びフェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延方法を提供するものである。

１． （Ａ）合成脂肪酸エステルである基油１００重量部、
（Ｂ）ホスフェートアミン塩０．５〜１０．０重量部、
（Ｃ）脂肪酸０．２〜１０．０重量部、及び
（Ｄ）一般式
Ｒ−Ｏ（Ａ）_ｎ−Ｈ
（式中、Ｒは炭素数４〜２２のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ａは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を示す。また、ｎは１〜１０の整数を示す。）で表されるグリコールモノエーテル２．０〜１０．０重量部
を含有し、且つその動粘度が、４０℃において、１０ｍｍ^２／ｓ以下であることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼帯用冷間圧延油組成物。

２． 上記項１に記載の冷間圧延油組成物を、水中に乳化分散させて、濃度１〜２０重量％のエマルションとして、フェライト系ステンレス鋼帯を冷間圧延するフェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延方法。

３．熱延鋼帯を冷間圧延する最初の圧延の圧下率が１５％以上である上記項２に記載の冷間圧延方法。

本発明のフェライト系ステンレス鋼帯用冷間圧延油組成物及びフェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延方法によれば、次の様な顕著な効果が奏される。

（１）本発明の冷間圧延油組成物は、フェライト系ステンレス鋼帯の冷延前の母板に生じるショット痕等を平滑化して表面光沢を向上させるための冷間圧延をするに際して使用することによって、例えば、脱スケールを実施した表面粗さＲａ≧２μｍの冷延前母板を圧下した場合であっても、潤滑性が良好で、焼付きを発生させることが無い。

（２）従って、本発明の冷間圧延油組成物を用いて、フェライト系ステンレス鋼帯を冷間圧延することによって、表面光沢が優れ、且つ光沢の均一性にも優れる製品が得られる。

（３）また、本発明の冷間圧延方法によれば、表面光沢及び光沢の均一性に優れるフェライト系ステンレス鋼帯の高効率な生産が可能な冷間圧延方法が提供される。

冷間圧延油組成物
本発明のフェライト系ステンレス鋼帯用冷間圧延油組成物は、
（Ａ）合成脂肪酸エステルである基油１００重量部、
（Ｂ）ホスフェートアミン塩０．５〜１０．０重量部、
（Ｃ）脂肪酸０．２〜１０．０重量部、及び
（Ｄ）一般式
Ｒ−Ｏ（Ａ）_ｎ−Ｈ
（式中、Ｒは炭素数４〜２２のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ａは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を示す。また、ｎは１〜１０の整数を示す。）で表されるグリコールモノエーテル２．０〜１０．０重量部
を含有すること、及びその動粘度が、４０℃において、１０ｍｍ^２／ｓ以下であることによって、特徴付けられる。

本発明の冷間圧延油組成物は、ＪＩＳ Ｋ２２８３に基づいて測定された動粘度が、４０℃において、１０ｍｍ^２／ｓ以下であることが必要である。冷間圧延によって、鋼帯を十分に平滑化するためには、潤滑油として用いられる圧延油組成物が、圧下時にショット痕から排出可能な流動性を持つような低粘度であることが必要だからである。動粘度が、４０℃において、１０ｍｍ^２／ｓを超えると、潤滑油がショット痕に封入される作用が主となり、オイルピット欠陥を生じ易くなる。また、動粘度が、４０℃において、８ｍｍ^２／ｓ以下程度であることが好ましい。

基油（Ａ）
本発明の冷間圧延油組成物においては、基油として、合成脂肪酸エステルを用いる。合成脂肪酸エステルは、脂肪酸とアルコールからエステル化された化合物であって、従来公知のものを広く使用できる。例えば、炭素数８〜２０の飽和又は不飽和脂肪酸と炭素数３〜１８の１〜４価アルコールを、エステル化して得られる合成脂肪酸エステル等が挙げられる。具体的には、例えば、オクタン酸2-エチルヘキシルエステル、オレイン酸2-エチルヘキシルエステル、ステアリン酸ブチルエステル、ベヘン酸２−エチルヘキシルエステル、オレイン酸ネオペンチルグリコールエステル、オレイン酸トリメチロールプロパンエステル、イソステアリン酸トリメチロールプロパンエステル等を挙げることができる。合成脂肪酸エステルとしては、得られる組成物の動粘度等を考慮して、１種類単独で、又は２種類以上を適宜組み合わせて使用することができる。

ホスフェートアミン塩（Ｂ）
本発明圧延油組成物では、オイルピット欠陥の防止のため、動粘度が１０ｍｍ^２／ｓ以下と低粘度であるため、表面の算術平均粗さＲａ≧２μｍの高粗度鋼帯表面の境界潤滑部（ロールと鋼帯表面の主に凸部との接触部）での潤滑が不十分となり、そのままでは、焼付きが発生し易い。

従来から、境界潤滑部での潤滑性を確保し、焼付きを回避して目標とする圧下率を得るために冷間圧延油組成物に、ホスフェート及びホスファイト等に代表されるリン系極圧添加剤を用いることが一般的である。これらのリン系極圧添加剤は、鋼帯表面に吸着した後、有機リン酸鉄を界面に生成することによって、ロールと鋼帯表面の接触部の焼付きを回避するものである。しかし、この効果は境界潤滑部に極圧添加剤が十分に存在することで得られるものであり、一般的なリン系極圧添加剤は濃縮した際に低粘度化するために基油とともに境界潤滑部からの流出が多く期待した効果が得られなかった。

これに対して、本発明においては、上記従来のリン系極圧添加剤に代えて、ホスフェートのアミン塩を極圧剤として用いている。本発明者は、ホスフェートアミン塩は、アミノ基を有するために水素結合を生じ、本極圧剤単体での粘度が高いこと、境界潤滑部において極圧剤が濃縮した際に高粘度化すれば、基油の流出に反して一定量が残留し、極圧剤としての効果を維持すること、それによって、圧延油組成物の動粘度が低い場合であっても境界潤滑部での潤滑性が低下することが無いことを見出した。

本発明で用いられるホスフェートアミン塩としては、公知のものを広く使用できる。特に、モノアルキルホスフェート、ジアルキルホスフェート等のアルキルホスフェート（リン酸アルキルエステル）とアルキルアミンとの塩を用いるのが好ましい。アルキルホスフェートのアルキル基部分の炭素数は１〜１８であることが、アルキルアミンのアルキル基部分の炭素数は４〜１８であることが、それぞれ好ましい。

ホスフェートアミン塩としては、具体的には、例えば、メチルアシッドホスフェートとイソブチルアミンとの塩、メチルアシッドホスフェートと１，２−ジメチルプロピルアミンとの塩、メチルアシッドホスフェートとヘキシルアミンとの塩、メチルアシッドホスフェートと２−エチルヘキシルアミンとの塩、メチルアシッドホスフェートとジ−２−エチルヘキシルアミンとの塩、エチルアシッドホスフェートとイソブチルアミンとの塩、エチルアシッドホスフェートと１，２−ジメチルプロピルアミンとの塩、エチルアシッドホスフェートとヘキシルアミンとの塩、エチルアシッドホスフェートと２−エチルヘキシルアミンとの塩、エチルアシッドホスフェートとジ−２−エチルヘキシルアミンとの塩、イソプロピルアシッドホスフェートとイソブチルアミンとの塩、イソプロピルアシッドホスフェートと１，２−ジメチルプロピルアミンとの塩、イソプロピルアシッドホスフェートとヘキシルアミンとの塩、イソプロピルアシッドホスフェートと２−エチルヘキシルアミンとの塩、イソプロピルアシッドホスフェートとジ−２−エチルヘキシルアミンとの塩、ブチルアシッドホスフェートとイソブチルアミンとの塩、ブチルアシッドホスフェートと１，２−ジメチルプロピルアミンとの塩、ブチルアシッドホスフェートとヘキシルアミンとの塩、ブチルアシッドホスフェートと２−エチルヘキシルアミンとの塩、ブチルアシッドホスフェートとジ−２−エチルヘキシルアミンとの塩、オクチルアシッドホスフェートとイソブチルアミンとの塩、オクチルアシッドホスフェートと１，２−ジメチルプロピルアミンとの塩、オクチルアシッドホスフェートとヘキシルアミンとの塩、オクチルアシッドホスフェートと２−エチルヘキシルアミンとの塩、オクチルアシッドホスフェートとジ−２−エチルヘキシルアミンとの塩、オレイルアシッドホスフェートとイソブチルアミンとの塩、オレイルアシッドホスフェートと１，２−ジメチルプロピルアミンとの塩、オレイルアシッドホスフェートとヘキシルアミンとの塩、オレイルアシッドホスフェートと２−エチルヘキシルアミンとの塩、オレイルアシッドホスフェートとジ−２−エチルヘキシルアミンとの塩等を用いるのが好ましい。

本発明冷間圧延組成物では、上記ホスフェートアミン塩（Ｂ）を、基油１００重量部に対して０．５〜１０重量部添加する。添加量が０．５重量部より少なければロールと鋼帯表面の接触部での油膜強度が保持できず、焼付きが発生する。また、１０重量部より多くなると、ホスフェートアミン塩の粘度効果により潤滑油の粘度が上昇し、鋼帯の表面光沢が低下する。さらに、１０重量部以上添加しても、それ以上の油膜強度の増強は期待できないため、コストの観点から好ましくない。ホスフェートアミン塩の添加量は、１．０〜８．５重量部程度であるのが好ましい。

脂肪酸（Ｃ）
本発明で用いられる脂肪酸としては、従来公知のものを広く使用でき、例えばラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、コハク酸、イソステアリン酸、トリメリット酸、ダイマー酸、トリマー酸等が挙げられ、これらの１種を又は２種以上を適宜組み合わせて用いられる。

脂肪酸（Ｃ）の添加量は、基油１００重量部に対して、０．２〜１０．０重量部である。添加量が０．２重量部より少なくなると、圧延油組成物のエマルションの付着が不均一になって、光沢ムラが生じるという欠点が生じる。一方、１０．０重量部を超えると、極圧剤として作用する（Ｂ）成分の吸着性が低下する傾向にあるため焼付きが発生し易くなる。脂肪酸の添加量は、基油１００重量部に対して、１〜７重量部程度であるのが好ましい。

グリコールモノエーテル（Ｄ）
本発明で用いられるグリコールモノエーテル（Ｄ）としては、一般式
Ｒ−Ｏ（Ａ）_ｎ−Ｈ
（式中、Ｒは炭素数４〜２２のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ａは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を示す。また、ｎは１〜１０の整数を示す。）で表されるグリコールモノエーテルを使用する。炭素数４〜２２のアルキル基又はアルケニル基としては、例えば、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、オクテニル基、デシル基、デシニル基、ドデシル基、オレイル基、エイコシル基、ベヘニル基等が挙げられる。また、炭素数２〜４のオキシアルキレン基としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等が挙げられる。

上記一般式で表わされるグリコールモノエーテルを具体的に示せば、例えば、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノオクチルエーテル、エチレングリコールモノオクテニルエーテル、エチレングリコールモノデシルエーテル、エチレングリコールモノデシニルエーテル、エチレングリコールモノドデシルエーテル、エチレングリコールモノオレイルエーテル、エチレングリコールモノエイコシルエーテル、エチレングリコールモノベヘニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノオクチルエーテル、ジエチレングリコールモノオクテニルエーテル、ジエチレングリコールモノデシルエーテル、ジエチレングリコールモノデシニルエーテル、ジエチレングリコールモノドデシルエーテル、ジエチレングリコールモノオレイルエーテル、ジエチレングリコールモノエイコシルエーテル、ジエチレングリコールモノベヘニルエーテル、ポリエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ポリエチレングリコールモノオクチルエーテル、ポリエチレングリコールモノオクテニルエーテル、ポリエチレングリコールモノデシルエーテル、ポリエチレングリコールモノデシニルエーテル、ポリエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル、ポリエチレングリコールモノエイコシルエーテル、ポリエチレングリコールモノベヘニルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノオクチルエーテル、プロピレングリコールモノオクテニルエーテル、プロピレングリコールモノデシルエーテル、プロピレングリコールモノデシニルエーテル、プロピレングリコールモノドデシルエーテル、プロピレングリコールモノオレイルエーテル、プロピレングリコールモノエイコシルエーテル、プロピレングリコールモノベヘニルエーテル、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノヘキシルエーテル、ポリプロピレングリコールモノオクチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノオクテニルエーテル、ポリプロピレングリコールモノデシルエーテル、ポリプロピレングリコールモノデシニルエーテル、ポリプロピレングリコールモノドデシルエーテル、ポリプロピレングリコールモノオレイルエーテル、ポリプロピレングリコールモノエイコシルエーテル、ポリプロピレングリコールモノベヘニルエーテル、ブチレングリコールモノブチルエーテル、ブチレングリコールモノヘキシルエーテル、ブチレングリコールモノオクチルエーテル、ブチレングリコールモノオクテニルエーテル、ブチレングリコールモノデシルエーテル、ブチレングリコールモノデシニルエーテル、ブチレングリコールモノドデシルエーテル、ブチレングリコールモノオレイルエーテル、ブチレングリコールモノエイコシルエーテル、ブチレングリコールモノベヘニルエーテル、ポリブチレングリコールモノブチルエーテル、ポリブチレングリコールモノヘキシルエーテル、ポリブチレングリコールモノオクチルエーテル、ポリブチレングリコールモノオクテニルエーテル、ポリブチレングリコールモノデシルエーテル、ポリブチレングリコールモノデシニルエーテル、ポリブチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリブチレングリコールモノオレイルエーテル、ポリブチレングリコールモノエイコシルエーテル、ポリブチレングリコールモノベヘニルエーテル等が挙げられる。

グリコールモノエーテル（Ｄ）の添加量は、基油１００重量部に対して、２．０〜１０．０重量部である。添加量が２．０重量部より少なくなると、鋼帯又はワークロールに付着した摩耗粉の洗浄性が低下して光沢が不均一になる。一方、１０．０重量部より多くなると、極圧剤として作用する（Ｂ）成分の吸着性が低下する傾向にあるため焼付きが発生し易くなる。グリコールモノエーテルの添加量は、基油１００重量部に対して、２〜７重量部程度であるのが好ましい。

その他の成分
本発明の圧延油組成物には、基油（Ａ）、ホスフェートアミン塩（Ｂ）、脂肪酸（Ｃ）及びグリコールモノエーテル（Ｄ）に加えて、更に、従来公知である乳化剤としての陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤及び非イオン系界面活性剤の中から選ばれる１種又は２種以上を適宜添加することができる。更に、必要に応じて、例えば、硫黄系極圧剤、酸化防止剤、油焼け防止剤、油性向上剤、防錆剤、潤滑添加剤、ｐＨ向上剤、消泡剤、鋼板濡れ性向上剤等を添加することができる。

冷間圧延方法
本発明の冷間圧延方法は、本発明冷間圧延油組成物を水中に乳化分散させて、濃度１〜２０重量％のエマルションとして、フェライト系ステンレス鋼帯を冷間圧延するフェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延方法である。このエマルションは、冷間圧延時に潤滑油ないしクーラントとして、使用される。このエマルションの濃度としては、１〜１０重量％程度であるのが、好ましい。

即ち、本発明の冷間圧延油組成物は、これを原液として、水中に、１〜２０重量％程度の濃度となるように、乳化分散させることによって、油滴が水に分散したＯ／Ｗ型エマルションを形成する。このエマルションは、乳化安定性に優れ、フェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延加工において、長時間安定操業できるものである。乳化分散に使用される水は、特に限定されず、例えば、純水、蒸留水、イオン交換水、水道水、井戸水、工業用水等のいずれでもよい。

フェライト系ステンレス鋼帯は、熱延後にショットブラストによって生じた表面凹凸（ショット痕）が酸洗後も残存し、冷延時の潤滑剤封入起点となってオイルピット生成原因となる。例えば、熱延後のショットブラスト及び続く酸洗工程で脱スケールを実施した後の鋼帯表面粗さは、通常、算術平均粗さ（Ｒａ）でおよそ３μｍ程度である。この表面は最大粗さ（Ｒｚ）で１５μｍ程度と凹凸が大きく、特に凹み深さを考慮するとその深さは１０μｍを超えるものも存在する。本明細書においては、このように熱延後、必要に応じて焼鈍を行い、酸洗を含む脱スケール後の鋼帯を、熱延鋼帯と称する。

本発明者は、上記の如きオイルピット生成を回避するべく、鋭意検討した結果、熱延鋼帯に対して行う冷延工程として、最初に行われる、製品板厚までの冷間圧延を行う圧延機とは異なる設備により熱延鋼帯の表面調整のために予備的に行われる予備処理圧延を含む、冷延の１パス目において、即ち、冷延工程に関する最初の圧延において、可能な限りショット痕を除去することが望ましいという知見を得た。この知見に基づいて、更に検討すべく、圧下率を変更し、熱延鋼帯に１パス目の冷間圧延をした後、同一条件で２パス目の冷間圧延を行い、光沢を評価したところ、２パス目の冷間圧延前の鋼帯表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で１．５μｍ未満程度まで低減することによって、オイルピット量が格段に減少し、光沢が良好になることが分った。さらに、１パス目の圧延で冷延前の鋼帯表面粗さを平滑にする効果を得るために必要な圧下率は１５％以上であることが分った。

従って、本発明のフェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延方法においては、熱延鋼帯を冷間圧延する冷間圧延工程の最初の圧延の圧下率が１５％以上であることが、好ましい。これによって、オイルピット量が格段に減少し、光沢が良好になるからである。

本発明の冷間圧延方法は、本発明冷間圧延油組成物を水中に乳化分散させて、エマルションとして、タンデムミル圧延機を含む各種圧延機を用いて、フェライト系ステンレス鋼帯を圧延する冷間圧延方法であるのが、好ましい。

また、本発明の冷間圧延方法において、上記エマルション（クーラント）を供給する方法には特に限定はない。例えば、循環ポンプを使用してノズルから給油する方法、ブラシ塗り、手さし給油、噴霧給油等が挙げられる。また、圧延加工物であるフェライト系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４３Ｊ１、ＳＵＨ４０９Ｌ、ＳＵＳ４３６Ｌ、ＳＵＳ４３０ＬＸ、ＳＵＳ４４４等を挙げることができる。

以下、実施例、比較例及び使用例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって、何ら限定されるものではない。

実施例１〜５及び比較例６〜１２
下記表１〜表３に示す各成分を用いて、組成物番号１〜１２の本発明及び比較用の冷間圧延油組成物を調製した。また、得られた圧延油組成物のＪＩＳ Ｋ２２８３に基づいて測定した４０℃における動粘度を、併せて示した。

表１〜表３において、各配合組成の数値は、何れも重量部表示である。表１〜表３における酸化防止剤及び乳化剤は、以下のものを示す。

酸化防止剤：３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシトルエン
乳化剤：ポリオキシエチレンソルビタンモノココエート

使用例１〜２０
使用例１〜１２は、本発明冷間圧延方法の実施例に該当し、使用例１３〜２０は、当該方法の比較例に該当する。

下記表４に示したＪＩＳ規格及び成分であるフェライト系ステンレス鋼素材Ｉ、II及びIIIを、連続熱間圧延機で幅１２００ｍｍ、板厚４ｍｍに圧延し、直径７６０ｍｍのマンドレルに巻き取った。熱延鋼帯は焼鈍した後、ブラシ処理、ショットブラスト処理、酸洗処理を順次施した。得られた冷延前の各熱延鋼帯表面の算術平均粗さＲａは、Ｉ；２．５μｍ、II；１．９μｍ及びIII；２．３μｍであった。

前記の組成物番号１〜１２の本発明及び比較用の各冷間圧延油組成物は、イオン交換水中に、５重量％の濃度となるように、乳化分散させて、エマルションとした。このエマルションを用いて、上記酸洗処理後の熱延鋼帯を、ワークロール直径２００ｍｍの４段式冷間圧延機で板厚１．０ｍｍまで冷延し、各圧延油エマルションの影響を調査した。冷間圧延の圧延速度は１パス目が５０ｍｐｍ、２パス目は１００ｍｐｍ、３パス目以降は４００ｍｐｍとした。冷間圧延は合計６パス実施し、圧延後の冷延鋼帯は焼鈍、酸洗を行って、ＪＩＳ規格のＮｏ．２Ｂ仕上げとした。各パス後の焼付き状況、及び冷延鋼帯の焼鈍、酸洗後の表面光沢を、下記の様にして、調べた。

焼付き状況
焼付きの有無を、各パス圧延後のロールの表面観察により判定した。ロール表面に圧延前のロール研磨目、板エッジ起因のエッジマーク以外に、板道に圧延方向の３ｍｍ以上の筋状欠陥が２点以上発生していた場合を焼付きが生じたと判定して、不合格（×）とした。また、焼付きが発生しなかった場合は、合格（○）とした。

表面光沢
最終製品の表面光沢を、光沢度及び光沢ムラについて、下記の手順及び基準で評価した。
光沢度：最終製品の板幅エッジ両端２か所と、板幅中央１か所から２００ｍｍ幅×２００ｍｍ長のサンプルを採取し、測定に用いた。光沢度はＪＩＳ Ｚ８７４１に規定されるようにＧｓ２０°の光の反射エネルギー（Ｇｓ２０°）を用い、圧延方向に対し０°と９０°方向で各３点ずつ測定した平均値を用い、光沢度７００以上の場合を合格（○）とし、７００未満の場合を不合格（×）とした。また、８００を超える場合を特に優れる（◎）とした。
光沢ムラ：最終製品のコイル長手の端部より３００ｍｍ長さの板を切り出し、幅方向にハンディ光沢度計を用いて１００ｍｍ間隔で光沢度（Ｇｓ２０°）を測定し、最大値と最小値の差が２００以上あった場合を、光沢ムラで不合格（×）とし、差が２００未満の場合を合格（○）とした。

下記表５に、各パスの冷延の圧下率（％）と焼付き状況、及び冷延鋼帯の焼鈍、酸洗後の表面光沢の評価結果を示した。

表５により、次のことが判る。即ち、本発明の圧延油組成物である組成物番号１〜５の圧延油を用いて、フェライト系ステンレス鋼帯を冷間圧延した使用例１〜１２の場合は、フェライト系ステンレス鋼素材Ｉ、II及びIIIの何れについても、１パス目から６パス目まで種々の圧下率で冷間圧延した何れについても、焼付きの発生は無く、得られた製品の光沢度及び光沢ムラのいずれの表面光沢についても、合格以上の結果が得られた。

これに対して、使用例１３では、本発明の圧延油組成物である組成物番号５の圧延油を用いているが、１パス目の圧下率が８％と低すぎるので、圧延母材に付与されているショットブラストによる凹みを平滑化できず、後段パス迄残存したために、光沢度が不合格となった。使用例１４では、比較用の圧延油組成物である組成物番号６の圧延油の動粘度が高すぎるので、オイルピットが生じるために、光沢度が不合格となった。使用例１５では、比較用の圧延油組成物である組成物番号８の圧延油がホスフェートアミン塩の添加量が０．３重量部と少ないので、ロールと鋼帯表面の接触部での油膜強度が保持できず、１パス目で焼付きが発生し、その後も板面に疵が残るため、不合格である。使用例１６では、比較用の圧延油組成物である組成物番号７の圧延油がホスフェートアミン塩を添付していないので、境界潤滑部での潤滑が不足して、１パス目〜６パス目迄で焼付きが発生するため、不合格である。使用例１７では、比較用の圧延油組成物である組成物番号１０の圧延油が脂肪酸の添加量が１５．９重量部と多すぎるので、極圧剤として作用するホスフェートアミン塩の吸着性が低下する傾向にあるため、２パス目で焼付きが発生し、不合格である。使用例１８では、比較用の圧延油組成物である組成物番号１１の圧延油がグリコールモノエーテルの添加量が１．１重量部と少なすぎるため、鋼帯に付着した摩耗粉の洗浄性が低下するために、光沢ムラが不合格である。使用例１９では、比較用の圧延油組成物である組成物番号１２の圧延油がグリコールモノエーテルの添加量が２０．１重量部と多すぎるので、極圧剤として作用するホスフェートアミン塩の吸着性が低下する傾向にあるため、１パス目で焼付く上に、光沢度も低下して、不合格である。使用例２０では、比較用の圧延油組成物である組成物番号９の圧延油が脂肪酸の添加量が０．１重量部と少なすぎるので、圧延油エマルションの付着が不均一になるために、光沢ムラが不合格である。

本発明の冷間圧延油組成物及び当該圧延油組成物を用いた冷間圧延方法は、フェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延に際し、潤滑性が良好で焼付きを発生させることがなく、かつ、得られる製品は優れた表面光沢を有するので、フェライト系ステンレス鋼板の冷間圧延において好適に利用される。

Claims (3)

1. （Ａ）合成脂肪酸エステルである基油１００重量部、
   （Ｂ）ホスフェートアミン塩０．５〜１０．０重量部、
   （Ｃ）脂肪酸０．２〜１０．０重量部、及び
   （Ｄ）一般式
   Ｒ−Ｏ（Ａ）_ｎ−Ｈ
   （式中、Ｒは炭素数４〜２２のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ａは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を示す。また、ｎは１〜１０の整数を示す。）で表されるグリコールモノエーテル２．０〜１０．０重量部
   を含有し、且つその動粘度が、４０℃において、１０ｍｍ^２／ｓ以下であることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼帯用冷間圧延油組成物。
   
2. 請求項１に記載の冷間圧延油組成物を、水中に乳化分散させて、濃度１〜２０重量％のエマルションとして、フェライト系ステンレス鋼帯を冷間圧延するフェライト系ステンレス鋼帯の冷間圧延方法。
   
3. 熱延鋼帯を冷間圧延する最初の圧延の圧下率が１５％以上である請求項２に記載の冷間圧延方法。