JPS617395A - 水溶性調質圧延液および調質圧延方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は水溶性調質圧延液およびこれを用いる調質圧延
方法に関する。

従来技術 一般に冷延鋼板は熱延鋼板を酸洗したのち、冷延、焼鈍
、調質圧延の工程を経て展進され、調質圧延に際しては
調質圧延液が使用される。この調質圧延液は適度の潤滑
性を有すること、発生金属摩耗粉の洗浄力がすぐれてい
ること、防錆性がすぐれていることが望まれる。このほ
か、後工程での最終防錆油が均一に塗布されること、ロ
ールにベトつきを生じないこと。さらに、安価であるこ
とが望まれる。

従来調質圧延の圧下率はおよそ０．５ないし５チであっ
たが、近年材料に特殊な物性を付与するためまたはその
他の目的で、５％を越え、３０チに及ぶ圧下率で調質圧
延を行なう場合も生じてきた。

従来の調質圧延液としては亜硝酸ナトリウムとアルカノ
ールアミンを主成分とする水溶液が主として用すられて
きたが、このような調質圧延液では圧下率が１０チを越
す高圧下の調質圧延を行なうことが困難である。ｉた圧
下率５チ以下の調質圧延でも従来の調質圧延液を用いる
といわゆるジャンピング現象を起こし、荷重と鋼板の伸
び率とが一定の対応関係を示さガいので、荷重を増減し
て鋼板の伸び率を調節することが困難である。また、ブ
ライドロールによる調質圧延で、満足すべき光沢をもっ
た調圧板が得られていない。従来の調質圧延液は成分濃
度２〜１０重量−の水溶液として使用するのでコストが
高い。

さらに従来の調質圧延液は鋼板やロールに付着した液の
水分が蒸発して、鋼板やロールにベトッキを生じ１作業
性をわるくする問題があった。

ｔた従来の調質圧延液を用いて圧延した鋼板は最終防錆
油に対するぬれ性がわるく該防錆油の鋼板への均一な塗
布をさまたげる欠点があっ７？、。

発明の目的 上記の現状であるから、低圧下から高圧下までの調質圧
延を可能にする調質圧延液および調質圧延方法を提供す
ることが本発明の目的である。

ｔた調質圧延液のコストを下げることが第二の目的であ
る。さらにブライドロールによる調質圧延において、表
面光沢のよい鋼板を得る方法を提供することが本発明の
目的である。そのほか前記の問題点のない調質圧延油を
提供することが本発明の目的である。

発明の構成 本発明の第一は 炭素原子数が６〜２２の脂肪族ジカルボン酸と下記の（
ａ）〜（ｄ）で示される分子中に塩基性窒素原子を２個
以上含む化合物の１種または２種以上とを加熱反応して
得られる縮合体を下記の（１）ないしく３）で示される
リンの酸素酸の１種または２種以上で中和して得られる
水溶性陽イオン性化合物と水溶性防錆剤とを含有するこ
とを特徴とする水溶性調質圧延液であシ、本発明の第二
は上記の水溶性調質圧延液を濃度３００〜５０００　ｐ
ｐｍで用い、圧下率０．５〜３０％で行う調質圧延方法
である。

式中のＲ１１〜Ｂ、４はＨ又は炭素原子数１〜３のアル
キル基であって、そのうち少くとも１つはＨで返る。

Ｒ１，は炭素原子数１〜４のアルキレン基である。

Ｒ・７ で示される化合物。

式中のＲ１−Ｒ１４およびＲ，７はＨまたは炭素原子数
１〜３のアルキル基であって、そのうち少くとも１つは
Ｈである。

ＲｌｉとＲ６は炭素原子数１〜４のアルキレン化合物。

式中のｎは３〜５の整数である。

（ｄｉ　　下記に示す水酸基を有する塩基性窒素化合物
。

エチルアミノエタノールアミン、１．２−ビス（ヒドロ
キシエチルアミノ）エタン、１゜３−ジアミノ−２−プ
ロパツール、２−ヒドロキシエチルアミノゾロビルアミ
ン、Ｎ−Ｎ’−ビス（ヒドロキシエチル）ジエチレント
リアミン、２−ヒドロキシゾロピルートリメナレンテト
ラミン、Ｎ−２−オキシプロピル−トリエチレンテトラ
ミン （１）　　リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、過リン酸 （２）　　ピロリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリ
ン酸、ピロ亜リン酸、ポリメタ亜リン酸、ジ過リン酸か
ら選択され２１Ｊンの酸素酸の縮合物。

（３）次式（１）〜（１１Ｄで示される化合物。

上記の本発明の作用成分あるいは原料につ−て以下に詳
説する。

（水溶性陽イオン性化合物） 本発明の組成物の成分である水溶性陽イオン性化合物は
脂肪族ジカルヂン酸類とアミン類との縮合生成物をリン
の酸素酸類で中和することによって容易に得られる。

水溶性陽イオン性化合物は、温度計、窒素ガス導入管、
攪拌機および脱水管を介した逆流冷却管を取シつけた鉄
製反応管に該脂肪族ジカルデン酸とアミン類の所定量を
入れ、窒素算囲気中、１６０〜１７０℃で４〜５時間、
キジロール還流下で脱水反応を行って縮合体をつ＜シ、
これを生成物の全アミン価から求めた所定量の対アニオ
ンを含む水中に加え、攪拌下に適宜加温して溶解するこ
とによって容易に得られる。

縮合体の平均分子量には水溶性陽イオン性化合物に溶性
および金属加工に供した場合の潤滑性と二次性能を付与
するために適正範囲がある。７すなわち、工業的に容易
に水溶性を付与するには縮合体の平均分子量は１０００
未満であることが好ましく、それを越えた場合は水溶性
を与えるに著しい困難を伴い、仮にそれが可能となって
も、その水溶性陽イオン性化合物は乾燥時に加工成品、
加工機械等に被膜を形成し、成品外観、機械の作動精度
の低下を招く。潤滑性については平均分子量が５００未
満では顕著な結果はみられず、５００以上において期待
した性能が得られる。従って、縮合体は平均分子量５０
０以上、１ｏｏｏ未清の範囲にあることが好ましい。

（脂肪族ジカルヂン酸） 水溶性陽イオン性化合物を製造するための脂肪族・ジカ
ルボン酸としては、直鎖状ジカルヂン酸あるいは分岐し
たジカルボン酸を使用することかで・きる。これらのジ
カルボン酸は飽和酸であってもよく、また不飽和酸であ
ってもよい。ジカルダン酸の炭素原子数は６〜２２ある
ことが好ましい。

炭素原子数が６未満では組成物に十分な潤滑性を付与で
きず、２２を越えると十分な水溶性を付与できない。

（アミン類） 水溶性陽イオン性化合物を製造するためのアミン類とし
ては、塩基性窒素原子を２個以上含む化合物であって、
脂肪族ジカルボン酸と縮合反応を行いうる化合物であれ
ばよいが、アルキル置換基を有する場合にはアルキル基
の炭素原子数は３以下、アルキレン基については炭素原
子数は４以下の化合物が水溶性化合物を得るに際して好
ましい。

さらにアミン類の例として、エチルアミノエタノールア
ミン１，２−ビス（ヒドロキシエチルアミノ）エタン、
ｌ、３−ジアミノ−２−プロパツール、２−ヒドロキシ
エチルアミノゾロビルアミン、Ｎ、Ｎ’−ビス（ヒドロ
キシエチル）ジエチレントリアミン、Ｎ−２−オキシプ
ロビル−トリエチレンナト２ミン等、水酸基ヲ有する塩
基性窒素化合物があげられる。

（縮合反応） 前記の脂肪族ジカルゼ／酸とアミン類との縮合反応にお
いて、両者のモル比は１対２〜２対１の範囲であればよ
いが、生成物が有用な潤滑性及び水溶性を示すには１対
１から１対１．５の範囲が好ましい。

（対アニオン） 次に、前記縮合物を中和して水溶性陽イオン性化合物を
得るための対アニオンには、酢酸イオン、ンユウ酸イオ
ン、クエン酸イオンなどの有機酸イオン、さらに塩素イ
オン、硝酸イオン、硫酸イオン、リンの酸素酸イオン、
硼酸イオンなどの無機酸イオンが挙げられるが、有用な
潤滑性及び防錆性を与えるにはリンの酸素酸イオンが好
ましく、それ以外の対アニオンは潤滑性、防錆性のいず
れかまたは両方に欠点があるので不適当である。リンの
酸素酸の素は縮合物の全アミン価を中和するのに必要な
リンの酸素酸の量の５０〜１２０１好ましくは７５〜１
００チである。

（水溶性防錆剤） 水溶性防錆剤としては公知の有機系および無機系の防錆
剤を用いることができる。

有機系の防錆剤の例として、安息香酸す）　ＩＪウム、
パラターシャリ−ジチル安息香酸ナトリウムを、無機系
の防錆剤の例として、亜硝酸ナトリウム、モリブデン酸
ナトリウム、モリブデン酸のジエチレントリアミン塩な
どを挙げることができる。

（その他の取分） 本発明の調質圧延液は上記の必須成分のほかに各種の゛
界面活性剤、ＥＤＴＡようなキレート剤、その他従来公
知の成分を適宜用いることができる。

（調質圧延液の組成ン 本発明の調質圧延液は上記の必須取分および任意成分を
含有する水溶液として組成する。調質圧延に使用すると
きは、必須取分の濃度が３００〜５０００ｐｐｍである
ことが望ましい。３００　ｐｐｍ未満であると、圧下率
２０％を越す調質圧延を円滑に行なうことができない。

５０００　ｐｐｍを越えても潤滑性、洗浄性その他の効
果が高まらず不経済である。必須成分のうち、水溶性防
錆剤は調質圧延液の使用液中に１５　ｐｐｍから１００
０　ｐｐｍ含有されることが望ましい。１５　ｐｐｍ以
下であると使用液の防錆力が不足し、１１０００ｐｐを
越えると潤滑性が不足して圧下率２０チを越す調質圧延
を円滑に行なうことができない。任意成分のうち界面活
性剤はとくに金属摩耗分の洗浄力を高める必要のあると
きに添加するが、必須成分の２０重量％を越えないこと
が望ましい。２０重量％を越えると調質圧延液の潤滑性
が低下する。

実施例 本発明を理解しやすくするために以下に実施例を示すが
、下記の実施例は本発明を制限しようとするものではな
い。

（水溶性陽イオン性化合物の例） 水溶性陽イオン性化合物Ａ−１ １，１０ジカルゼキシデカン２．０モル、トリ　−チレ
ンテトラミン１．０モル、ジエチレントリアミン１．０
モル、メチルイミノビスプロピルアミン１．０モル全前
記の反応缶に仕込み、窒素気流中１４０〜１８０℃に５
時間保って脱水反応を行ない縮合体を得た。得ら−ｎ７
ｑ縮合体の分子量は７８０であつ九。この縮合体にその
全アミン価全中和するのに必要なリン酸の量の９０％の
リン酸を加え、水溶性陽イオン性化合物を得た。

水溶性陽イオン性化合物Ａ−２ セパシン酸１モル、１．１８オクタデカンジカルボン酸
１そル、ジエチレントリアミン１モル。

トリエチレンテトラミン１モル、メチルイミノビスプロ
ピルアミン１モルを前記の条件で反応して分子量８６０
の縮合体を得た。得らｎた縮合体にその全アミン価を中
和するのに必要なリン酸の量の８０％のリン酸を加え、
水溶性陽イオン性化合物を得た。

水溶性陽イオン性化合物Ａ−３ アジピン酸１モル、１．１０−）カルゼキシデカン１モ
ル、トリエチレンテトラミン３モルヲ前記の条件で反応
して分子量７４０の縮合体を得た。

得られ穴縮合体にその全アミン価を中和するのに必要な
量の亜リン酸を加え、水溶性陽イオン性化合物を得た。

（水溶性防錆剤の例） 水溶性防錆剤Ｂ−１ モリブデン酸のジエチレントリアミン塩水溶性防錆剤Ｂ
−２ ノ々ラターシャリブテル安息香酸ナトリウム（界面活性
剤の例） 界面活性剤０−１ ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレン
オキシドの付加モルｆｉｌ　５　）界面活性剤０−２ マツ香アルコールポリオキシエチレン付加物（エチレン
オキシドの付加モル数２０）（調質圧延原液） 表−１に掲げる調質圧延原液を組成し、これを水で希釈
した調質圧延液を用いて調質圧延を行ない、また各種の
試験を行なった。

表　　で１ 調質圧延−１ 表−１の試験液を用い、 ワークロール（シライトロール）径　６０ｍ！；。

入側張力　３．０　Ｋｆｌｙ、出側張力　３　、ＯＫｆ
／ｍ、圧延速度　３９　ｍ　／―、 調質圧延液の供給量　０．２１７−ｄｓ、材料　８ＰＯ
Ｏ８０Ｘ０．８１１ｍ　の条件で調質圧延を行ない、下
記の項目について検査した。

＋１）圧延潤滑性、（２）防錆性、（３）最終防錆油に
対するぬれ性 検査の方法と結果を以下に記す。

（１）　　圧延潤滑性 荷重と圧下率との関係を求めた。結果を図−１に示す。

図−１に明らかなように、実施例では成分濃度３００　
ｐｐｍ　ｓ　５０００　ｐｐｍのいずれも、比較例の成
分濃度２０００ｐｐｍｓ２００００ｐｐｍよりも圧延荷
重が低か′つた。また実施例では圧下率が２−〜３０％
の調質圧延を円滑に行なうことができ九のに対し、比較
例では圧下率が１７％を越える調質圧延を行なうことが
できなかった。

表　−２ 注　実施例については必須成分濃度を、比較例について
は全取分の濃度を 示す。

また圧下率１０％で調質圧延した鋼板の表面光沢とキズ
の有無を観察した。結果を表−３に示す。

（２）防錆性 圧下率５％で調質圧延した鋼板から８０龍×８０藺の試
験片１０枚をとシ、重ね合わせて、温度３５℃湿度８０
％の恒温恒湿槽に７２時間放置後の発錆面積比率を測定
した。

結果を表−３に示す。実施例の調質圧延液は比較例の調
質圧延液よシも緻密な被膜を形成し、すぐれた防錆力を
示し次。

（３）最終防錆油に対するぬれ性 圧下率５チで調質圧延した鋼板から８０期×８０ｕの試
験片１０枚をとシ、重ね合わせて、室内に４８時間放置
したのち、市販の最終防錆油を塗布し、ぬれ性を観察し
た。結果を表−３に示す。実施例の調質圧延液はいずれ
も最終防錆油に対するぬれ性がよいのに対し、比較例の
調質圧延液はぬれ性がわるく最終防錆油をはじくのが認
められた。

調質圧延した鋼板への付着量が、実施例の調質圧延液は
、比較例の５分の１から１０分の１であることによ少、
ぬれ性の差が現われたものと考えられる。

表−２（７）Ｉ６１　、Ｉ６２　、Ａ４．４７．４８．
４１０の試験液を用いて ワークロール径　４００Ｍｘ／。

ロール粗さ　Ｂ・８１．０μｍ（ブライト仕上）、入側
張力　ｌｓ　Ｋｇ／ｍ”、出側張力　１　ｓ　Ｋ１７ｗ
”の条件で８ＰＯＯ−１０，２５ｍＸ８．００　ｍ　　
の材料を調質圧延した。荷重を連続的に０から０．７５
　ｔｏｎ／ｍ”　　ｔで連続的に上昇したのち、再び０
まで降下して、その間の伸び率を測定した。結果を図−
２、図−３および図−４に示す。図に明らかなように、
実施例の調質圧延液では荷重と伸び率の関係が広い範囲
にわたシはぼ比例関係を示したのに対し、比較例の調質
圧延液では両者が複雑な関係を示した。

洗浄性試験 調質圧延によって発生した金属摩耗粉の洗浄力を次の方
法によって評価した。

直径３０藺の共栓シリンダーに調質圧延液１ｏ。

−を入れ、圧延摩耗鉄粉（平均粒径０．０３μ）ＩＰを
加え、上下に３０回振とうした後２５℃の恒温槽に静置
し、１時間後の分散状態によって良好０、やや不良（へ
）、不良（間のランク付をした。結果を表−３に記す。

実施例の調質圧延液はいずれも良好々洗浄性を示した。

これは実施例の調質圧延液が摩耗鉄粉に対する吸着と、
水中での分散性がすぐれていることに起因するものであ
る。

ロールのベトッキ試験 調質圧延−１の圧延ロールを石油エーテル、変性アルコ
ールで順次洗浄したのち、回転しながらこれに表−１に
掲げた調質圧延液の原液を噴霧した後赤外線を照射して
水分を蒸発させた。このようにしてロール表面に形成さ
れた被膜のベトッキの有無を触感によって調べた。結果
を表−４に記す。

表　−４ ０ベトッキなし ×　ベトッキあシ 発明の効果 ■　本発明の水溶性調質圧延液を用いて、圧下率２％か
ら３０％の範囲の調質圧延を円滑に行なうことができる
。

とくにゾ２イトｐ゛−ルを用いての調質圧延において、
光沢のよい鋼板を得ることができる。

■　本発明の水溶性調質圧延液は３００〜５０００ｐｐ
ｍの低濃度で用いて有効なので、調質圧延液のコストを
大巾に下げることができる。

■　本発明の水溶性゛調質圧延液は、発錆金属粉の洗浄
除去力がすぐれておシ、摩耗粉に由来する圧延板のキメ
の発生が極めて少い。

■　本発明の方法によシ調質圧延した鋼板は、最終防錆
油に対するぬれ性がよく、該防錆油が均一に塗布される
。

■　本発明の方法によル調質圧延を行なえばロールのベ
トつきが生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明と比較例の圧下率と圧延荷重との関係を
示したものである。 第２図、第３図および第４図は本発明と比較例について
荷重と伸び率との関係を示したものである。 図中の数字は試験液の墓を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素原子数が６〜２２の脂肪族ジカルボン酸と下記
   の（ａ）〜（ｄ）で示される分子中に塩基性窒素原子を
   ２個以上含む化合物の１種または２種以上とを加熱反応
   して得られる縮合体を下記の（１）ないし（３）で示さ
   れるリンの酸素酸の１種または２種以上で中和して得ら
   れる水溶性陽イオン性化合物と水溶性防錆剤とを含有す
   ることを特徴とする水溶性調質圧延液。 （ａ）一般式▲数式、化学式、表等があります▼ で示される化合物。 式中のＲ＿１〜Ｒ＿４はＨ又は炭素原子数１〜３のアル
   キル基であつて、そのうち少くとも １つはＨである。 Ｒ＿５は炭素原子数１〜４のアルキレン基 である。 （ｂ）一般式▲数式、化学式、表等があります▼ で示される化合物。 式中のＲ＿１〜Ｒ＿４およびＲ＿７はＨまたは炭素原子
   数１〜３のアルキル基であつて、その うち少くとも１つはＨである。 Ｒ＿５とＲ＿６は炭素原子数１〜４のアルキレン基であ
   る。 （ｃ）一般式　Ｈ＿２Ｎ−（Ｃ＿２Ｈ＿４ＮＨ）−＿ｎ
   Ｈで示される化合物。 式中のｎは３〜５の整数である。 （ｄ）下記に示す水酸基を有する塩基性窒素化合物。 エテルアミノエタノールアミン、１，２ −ビス（ヒドロキシエチルアミノ）エタン、１，３−ジ
   アミノ−２−プロパノール、２ −ヒドロキシエテルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ′−
   ビス（ヒドロキシエテル）ジエ チレントリアミン、２−ヒドロキシプロピ ル−トリメチレンテトラミン、Ｎ−２−オ キシプロピル−トリエチレンテトラミン （１）リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、過リン酸 （２）ピロリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸
   、ピロ亜リン酸、ポリメタ亜 リン酸、ジ過リン酸から選択されたリン の酸素酸の縮合物。 （３）次式（ｉ）〜（ｉｉｉ）０で示される化合物。 （ｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｉｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｉｉｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ ２、第１項に記載した水溶性調質圧延液を必須成分の濃
   度３００〜５０００ｐｐｍで用い、圧下率０．５〜３０
   ％で行う調質圧延方法。 ３、ロールがブライトロールである特許請求の範囲第２
   項記載の調質圧延方法。