JPS63301297A - 金属圧延油組成物 - 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 本発明は金属圧延油組成物に関し、更に詳しくは乳化型
金属圧延組成物に関する。

従来技術 従来から一般に使用されている金属圧延油はａ′／１）
ｆ１１成分通常は油脂、鉱物油または脂肪酸エステル等
の基油に、防錆剤、極圧剤、油性向上剤、酸化防止剤等
の各種の助剤を加え、これを乳化剤で０／Ｗ型エマルジ
ヨンとして通常０．１〜２０％程度の濃度で圧延加工部
に供給している。しかしながら最近の圧延技術の進歩に
より圧延速度の高速）大量生産化がはかられ、潤滑性、
循環安定性、作業性、廃水処理性等圧通油に対する要求
が、増々苛酷なものとなってきており、その要求に充分
対応出来る圧延油の開発がのぞまれているのが現状であ
る。しかしながら従来の乳化剤を用いた圧延油は、種々
の難点を有し、満足し得るものではなかった。即ち、従
来の乳化剤を用いた圧延油では、乳化剤の種類、添加量
を変化させ、圧延油と圧延材の表面に付着する油量（プ
レートアウトｆ！１）を増減させ、圧延潤滑性をコン（
−ロールしていた。

しかしこのような乳化剤を用いた圧延油に於いては、プ
レートアウト量と、液循環安定性とは相反する傾向を示
すものであって、エマルジョンの安定性を高めれば圧延
材へのプレートアウト量が減少して［１性が不充分とな
り、またプレートアウト量を増大せんとすれば、エマル
ジョンが不安定になって循環使用する際に種々の支障を
きたす欠点があった。また発生する鉄粉が不安定エマル
ジョンに４１着し、冷間圧延鋼板を汚す所謂圧延汚れが
生じ、後工程である洗浄、焼鈍工程に、ｇ影響を及ぼ′
？１ｌｌｉ点も生じる。加えて圧延磯山体及びその周辺
にも付着し美観を損うばかりでなく作業上も問題が生じ
る。

発明の目的 本発明者は上記従来の圧延油の欠点を解決するために従
来から鋭意研究を続けて来たが、この研究に於いである
特定の高分子化合物を使用することにより上記欠点が解
消出来、プレートアウト噛を減少せしめずにｉ４！ｉｉ
循環安定性の優れた乳化型圧延油が収得出来ることを見
出し、ここに本発明を完成するに至った。即ち本発明は
、 （１）（△）１１Ｉ植物油脂、鉱物油並びに脂肪酸エス
テルの少なくとも１種である潤滑油成分、及び（Ｂ）（
イ）下記式 ス　　　　　　フ （但し式中Ｒ，Ｒ−″　は同一または相異なってＨまた
はＣ１〜Ｃ３，！ｌの直鎖または分岐アルキル基を示す
。Ａは０１〜Ｃ１０の直鎖又は分岐Ｇ　　　　　　　　
　７ アルキル基、又は−Ｒ−−０−Ｒ□基を、Ｂは−ＣＨ３
またはＲＯ−を示す。ここでＤはＨまたはＣＨ３基を示
す。ｎ　は５〜１０００の整数である。） で表わされる繰返し単位を有するビニルエーテル−マレ
イン酸系共重合体、 〆＼８・ 〕　　　　　３ （イｌし式中Ａ、Ｒ，Ｒは上記と同じ。ｎ３は１〜３の
整数を、ｎ４　　は５〜１０００の整数を示す。） で表わされる繰返し単位を有するスチレン−マレイン酸
系共重合体、及び （ハ）下記一般式（ニ） 〈但し式中０２　　は５〜ｉ　ｏｏｏの整数を示ず。〉
または下記一般式（ホ） ・・・（ホ） （但し式中０３　は１〜３の整数を、またｎ４　は５〜
１０００の整数を示す） で表わされる高分子物質と、 Ｎ　−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノプロピルピ
ペリジン、Ｎ−アミノエチル−４−ピペコリン、Ｎ−ア
ミノプロピルビベコリン、Ｎ−アミノエチルモルホリン
、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−アミノピペリジ
ン、Ｎ−アミノ−４−メチルピペコリン、イソニコチン
アミド、ニコチンアミド、ピコリンアミド、２−アミノ
ビリジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン、
２−ピコリルアミン、３−ピコリルアミン、４−ピコリ
ルアミンから成る群から選ばれた少なくとも１種のアミ
ン系化合物との反応イミド化物質の少なくとも１種を必
須成分として含有して成ることを特徴とする金属圧延油
組成物。

に係るものである。

発明の効果 本発明に於いては、上記式（イ）〜（ハ）で表わされる
特定の高分子化合物の少なくとも１種を使用することに
より、プレートアウト量が減少することなく優れた液循
環安定性を示す。更に詳しくは本発明圧延油組成物に於
いては上記式（イ）〜（ハ）で表わされる特定の高分子
化合物の優れた保護コロイド的作用によって、潤滑油成
分はかなり大きな粒径を保って安定に水中に分散し、し
かも分散している粒度分布もブロードな大きな幅をもつ
ことなく、かなりせまい幅でシャープな分布を示し、極
めて循環安定性が良い。また圧延加工部に供給されたと
きには、これが金属被圧延材に接触すれば粒径の大きな
油粒子が金属被圧延材に厚く強力な潤滑膜を形成し、プ
レートアウト量が大きくなる効果を発揮する。

また本発明圧延油組成物は上記効果以外にも次の様な優
れた効果を発揮する。

（ｉ　＞　　エマルジョン濃度並びにクーラント（使用
時に圧延油を水に希釈した状態）に於いて温度の影響を
受けることが極めて少なく、温度の変化によってエマル
ジョンの状態が変化せず安定して使用出来、圧延作業管
理が大変容易となる。

（ｉｉ）　　スカムや金属粉が混入してもエマルジョン
中の潤滑油成分の粒径の変化が非常に少なく、またスカ
ムや鉄粉を親水化するためミル（圧延Ｉｆｉ）よごれが
改善される。

（ｉｉｉ＞　　金属被圧延材の表面の清浄性が大ぎく向
上する。この際被圧延材の表面が清浄化されていないと
後工程の焼鈍に於いてエツジカーボン等が生じ好ましく
ない。

（ｉＶ）　　ｆｉｔ滑性が従来の圧延油に比し２〜１０
％程度も大きく向上する。

発明の構成 本発明の圧延油組成物は基本的には、油脂、鉱物油およ
び脂肪酸エステルの少なくとも１種から成る潤滑油成分
に、上記式（イ）〜（ハ）で表わされる高分子化合物の
少なくとも１種を配合したものである。

本発明に於いて使用される潤滑油成分としては従来から
この種圧延組成物に使用されて来たものがいずれも使用
出来、その代表例として油脂、鉱物油および脂肪酸エス
テルが挙げられ、これ等は１ｅｌ！または２種以上の混
合系で使用出来る。具体的には、たとえばスピンドル油
、マシン油、タービン油、シリンダー油等の鉱物油；鯨
油、牛脂、肝脂、ナタネ油、ヒマシ油、ヌカ油、パーム
油、ヤシ油等の動植物油の油脂：牛脂、Ａ７シ油、パー
ム油、ヒマシ油等から得られる脂肪酸と炭素数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、ペンタエリスリトール等とのエステ
ルが挙げられる。

本発明で使用する式（イ）で表わされる高分子化合物は
、その製法は何等限定されないが、たとえば次の様な方
法で製造される。

下記一般式（ニ） 〈但し、Ｂ、Ｄ、及びｎ　は前記に同じ）で表わされる
繰返し単位を有する高分子物質を、ホルムアルデヒド、
Ｎ、Ｎジメチルホルムアミドやジオキサン等の適宜な溶
媒に溶解した後、下記一般式（Ａ） （但しＲ−〜Ｒ及び△は前記に同じ　Ｎとテ　　　　コ ＲはＲとＲ３と同じ） で表わされるジアミンを、上記高分子物質の繰返し単位
当り、１．０〜１．５当量加え、加温上通常７０〜２０
０℃程度好ましくは９０〜１８０”Ｃ程度でイミド化し
て製造出来る。

上記（ニ）の高分子物質は、たとえば次の様な方法で製
造される。即ち無水マレイン酸く１モル比）・とアルキ
ルビニルエーテル（１，２モル比）をジメチルホルムア
ミドやジオキサン等の適宜な溶媒中、過酸化ベンゾイル
、過酸化ジターシャリブチル、アゾビスイソブチロニト
リル等の適当な重合開始剤の存在下、溶液重合させるこ
とにより製造することが出来る。この高分子物質の重合
度は５〜１０００程度、平均分子量は２０００〜１００
万程度のものである。

また前記（ロ）で表わされるスチレン−マレイン酸系共
重合体も、前記（イ）の製造に於いて高分子物質（ニ）
に代えて下記一般式（ボ）・・・（ホ） （但しＲ３は１〜３の整数、Ｒ４は１〜１０００の整数
を示す） で表わされる繰返し単位を有する高分子物質を用いて同
様に製造することが出゛来る。

また前記（ハ）で表わされるイミド化物を製造する際の
イミド化の反応条件も前記（イ）の共重合体の製造時の
反応条件とほぼ同様である。

本発明に於いて使用する上記式（イ）〜（ハ）の各化合
物のうち、好ましいものを示せば次の様なものである。

即ち先ず式（イ）に於いてはＡがＣ２〜Ｃｃの直鎖又は
分岐アルキル基。

ＢがＣＨ，又はＲ’　Ｏ−中Ｒ１がＣ１〜Ｃ，８の直鎖
又は分岐アルキル基。

ＤがＨ又はＣｌ−１３゜ Ｒ及びＲがＣ１〜Ｃ４の直鎖又は分岐アルキル基２ ｎｌ　　が１００〜６００゜ のちのである。

また共重合体（ロンについては、 ΔがＣ１〜Ｃ６の直鎖又は分岐アルキル基。

ユ　　　　　　　　　　〕 Ｒ及びＲがＣ１〜Ｃ牛の直鎖又は分岐アルキル基。

ｎ＋が６〜５００゜ のものである。

また、イミド化物（ハ〉については Ｎ−アミノプロごルビベリジン。

のちのである。

本発明に於いては上記一般式（イ）〜（ハ）で表わされ
る化合物の少なくとも１種を使用することを必須として
いるが、好ましくはこれ等化合物と対イオンを形成する
物質を併用する。この際使用される対イオンとしてのア
ニオンとしては、たとえば５Ａ酸イオン、硝酸イオン、
塩素イオン、グリコール酸イオン、リン酸イオン、Ｉｌ
ｌ酸イオン、炭素数１〜２０の脂肪酸イオン等が挙げら
れる。

通常圧延油は製造工場に於いて、油脂、鉱油或いはエス
テル等を基油とし、これに、必要に応じ油性向上剤、極
圧添加剤、防錆添加剤、酸化防止剤、乳化剤等の１種ま
たは２種以上を配合した組成物を輸送し、実際使用され
る現場に於いて水に０．１〜１０％の８１度に希釈、エ
マルジョン化して使用される。

このため対イオンとして炭素数１〜２０好ましくは８〜
２０の脂肪酸イオンを用いた場合には本発明に使用する
高分子物質（イ）〜（ハ）は圧延油の基油に均一に溶解
する。従って使用現場に於いては従来の圧延油同様、水
に所定濃度に希釈するのみで均一なエマルジョンが形成
される。これに対して、対イオンとして炭素数１〜２０
の脂肪酸イオンを除く対イオンを使用した場合には、高
分子化合物（イ）〜（ハ）は、基油に均一溶解しがたく
使用現場に於いて圧延油と分散剤を各々所定濃度に水に
希釈してエマルジョンを形成することが好ましい。

本発明に於いては上記一般式（イ）〜（ハ）で表わされ
る化合物はこれ等の１種でも或いは２種以上併用しても
良い。

これ等本発明の高分子化合物は圧延油組成物全量に対し
て０．１〜１０重潰％好ましくは０．５〜５重量％にな
るように配合する。

本発明の金属圧延油組成物には、上記成分の他、必要に
応じて公知の各種添加剤、たとえば防錆剤、油性向上剤
、極圧剤、酸化防止剤等を添加することが出来る。

上記各種添加剤は、必要に応じ圧延油組成物全量に対し
て、それぞれ０〜１０％、０〜２０％、０〜３％、０〜
５％の割合で添加することが出来る。

防錆剤としては、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ート等のエ
ステル又はその他アミン類等が、油性向上剤としては、
オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸及びその誘導
体であるエステル又はダイマー酸等の二塩基酸が、また
、極圧剤としては、トリクレジルホスフェート等のリン
系化合物及びジアルキルジチオリン酸亜鉛等の有機化合
物が、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それぞれ例示される。

本発明の金属圧延油組成物は、上記圧延油成分と、水溶
性高分子化合物とを単に同時混合するか、或いは、水分
量が８０％位までの濃厚溶液とじて調製しておき、使用
時水で希釈することにより使用される。

実流■ 以下に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。但し下記例に於いて使用した分散剤Ａ−Ｇは夫
々次のものを示す。

五分王立散追 Ａ：イソブチルビニルエーテルと無水マレイン酸の共重
合体のＮ、Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンによるイ
ミド化物 重合度＝４００　　　　ＭＷ＝１１２０００Ｂ＝メチル
ビニルエーテルと無水マレイン酸の共重合体のＮ、Ｎ−
ジエチルアミノエチルアミンによるイミド化物 重合度＝６００　　　　ＭＷ−１５２００Ｃニオクチル
ビニルエーテルと無水マレイン酸の共重合体のＮ、Ｎ−
ジメチルアミノエトキシプロビルアミンによるイミド化
物 重合度−６０ＭＷ＝　２３０００ Ｄ：エチルビニルエーテルと無水マレイン酸の共重合体
のＮ、Ｎ−ジメチルアミノネオペンタナミンによるイミ
ド化物 重合度−２００ＭＷ＝５６０００ Ｅニオレイルビニルエーテルと無水マレイン酸の共重合
体のメチルアミノプロピルアミンによるイミド化物 重合度＝ｌＯＭＷ＝５５００ Ｆ：スチレンと無水マレイン酸の共重合体のＮ。

Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンによるイミド化物 重合度−２００ＭＷ＝５７８００ ６：イソブチルビニルエーテルと無水マレイン酸の共重
合体のＮ−アミノプロピルピペリジンによるイミド化物 重合度＝８００　　　　ＭＷ＝２５００００実施例１〜
７ 上記分散剤を用い、第１表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潤製した。

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。この結果を第２表並びに第１〜４図に示す、但し各
種特性は夫々次の方法で測定した。

〈付着量〉 １．６Ｘ８０Ｘ１００ｍｍの酸洗い板をダル圧延５パス
後水切りして風乾（２４時間）して秤量してＷ、を測定
する０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＝ｗｌ　−Ｗ２ 〈圧延試験〉 二段試験圧延機を用いて、下記圧延条件にて７パス圧延
し、伸び率＝３，４時点に於ける圧延荷重（を数）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：軟鋼板（ＳＰＣＧ）厚さ２．２ｍ１Ｉ＋ｘ中
５０ｍｍｘ長さ５００ｍ＋ｎ 圧延速度：１３ｍ／分 圧延ロール：直径１５０ｎｖ、胴長２００１ブライドロ
ール クーラント温度＝５０〜５５℃ クーラント温度：５％エマルジョン バススケジュール：７バス 市販圧延油の圧延荷重（を数） 〈鋼板明度試験〉 試験圧延した鋼板表面に市販メルテングテープを貼付、
次いで剥離し、該テープを標準白色台紙に貼りつけた表
面を日本重色工業製色差計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。

〈劣化テスト〉 本発明圧延油（３％エマルジッン）を下記第５図に示す
循環劣化試験機で７日間劣化試験を行い、試験前後の粒
径分布を測定した。但し第５図中（１）はタンク（液温
５５℃±５℃）、（２）はフィルター、（３）はポンプ
（２５Ｒ／ｍ１ｎ）、（４）は回転ドラム（３０φｃｍ
Ｘ　２０ｃｍ’　）を示す。この回転ドラム（４）中に
は１／２鋼球ポール１５０個、２ｃ＋＋＋Ｘ　２ｃｍＸ
　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。

第１〜４図に於ける実線は試験前の粒径分布を表わし、
また点線は試験後の粒径分布を表わす。

第２表

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は各圧延油組成物の劣化試験の結果を示す図
面であり、また第５図は劣化試験の方法を示す図面であ
る。 １・・・・・・タンク ２・・・・・・フィルター ３・・・・・・ポンプ 朶１図 第２図 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）動植物油脂、鉱物油並びに脂肪酸エステル
   の少なくとも１種である潤滑油成分、及び（Ｂ）（イ）
   下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中Ｒ＾２、Ｒ＾３は同一または相異なつてＨま
   たはＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖または分岐アルキル基を
   示す。ＡはＣ＿１〜Ｃ＿１＿０の直鎖又は分岐アルキル
   基、又は−Ｒ＾６−Ｏ−Ｒ＾７−基を、Ｂは−ＣＨ＿３
   またはＲ＾１−を示す。ここでＲ＾１はＣ＿１〜Ｃ＿１
   ＿８の直鎖又は分岐アルキル基を示し、またＲ＾６及び
   Ｒ＾７はＣ＿１〜Ｃ＿４のアルキル基を示す。またＤは
   ＨまたはＣＨ＿３基を示す。ｎ＾１は５〜１０００の整
   数である。 ） で表わされる繰返し単位を有するビニルエーテル−マレ
   イン酸系共重合体、 （ロ）下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中Ａ、Ｒ＾２、Ｒ＾３は上記と同じ。ｎ＾３は
   １〜３の整数を、ｎ＾４は５〜１０００の整数を示す。 ） で表わされる繰返し単位を有するスチレン−マレイン酸
   系共重合体、及び （ハ）下記一般式（ニ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ニ） （但し式中ｎ＾２は５〜１０００の整数を示す。）また
   は下記一般式（ホ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ホ） （但し式中ｎ＾３は１〜３の整数を、またｎ＾４は５〜
   １０００の整数を示す） で表わされる高分子物質と、 Ｎ−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノプロピルピペ
   リジン、Ｎ−アミノエチル−４−ピペコリン、Ｎ−アミ
   ノプロピルピペコリン、Ｎ−アミノエチルモルホリン、
   Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−アミノピペリジン
   、Ｎ−アミノ−４−メチルピペコリン、イソニコチンア
   ミド、ニコチンアミド、ピコリンアミド、２−アミノピ
   リジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン、２
   −ピコリルアミン、３−ピコリルアミン、４−ピコリル
   アミンから成る群から選ばれた少なくとも１種のアミン
   系化合物との反応イミド化物質の少なくとも１種を必須
   成分として含有して成ることを特徴とする金属圧延油組
   成物。