【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は冷間圧延用潤滑剤に関し、特に鋼板の
高速の冷間圧延を可能にした冷間圧延用潤滑剤に
関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
鋼板等の圧延加工は、この能率を上げ生産性を
向上させるために、より高速・高圧下の条件で運
転されることを余儀なくされつつあり、現に2000
ｍ／分という高速圧延が行なわれている。
さらに、圧延工程の省力化、合理化の立場か
ら、圧延油について、潤滑性のほかに、ミルクリ
ーン性が要求されるようになつた。
しかるに、現状のミルクリーンタイプ圧延油で
上記のような高速圧延を行なうと、鋼板等にヒー
トスクラツチと称する表面疵が発生し、正常な圧
延加工ができないため、鉄鋼業者にとつて大きな
問題となつている。
従つて、本発明の第１の目的は高速・高圧下の
条件下でもヒートクラツチを発生せずに優れた圧
延性能を示す冷間圧延油を提供することである。
さらに、本発明の第２の目的はミルクリーンタ
イプの圧延油として優れた特性を有する圧延油を
提供することである。
すなわち、圧延作業中に混入する摩耗粉を効率
よく系外に除去し、長期循環安定性を有する冷間
圧延用潤滑剤を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、高速・高圧下における圧延作業
に用いる圧延油の適性を評価する方法として、摩
擦係数を測定する方法や油膜強度を測定する方法
など種々あるうち、ことに特開昭55−73788号公
報に開示されているバウデン・レーベル摩擦試験
が実用性の高い評価方法であることを確認し、さ
らに圧延試験を併用することにより、正確な評価
が行なえることを知見した。
本発明は、かかる知見に基づいて潤滑性とミル
クリーン性を同時に満足し、優れた圧延性能を示
す冷間圧延用潤滑剤を検索して完成されたもので
ある。
すなわち本発明は
基油に、
(a) 炭素数14〜30の飽和分岐脂肪族多価カルボン
酸の１種または２種以上の混合物、
(b) 炭素数12〜24の高級脂肪酸、
(c) 炭素数22〜42の高級脂肪酸エステルおよび
(d) 炭素数16〜60の脂肪族多価カルボン酸のエス
テル
を含有させてなる冷間圧延用潤滑剤である。
本発明の冷間圧延用潤滑剤の基油は、特に制限
がなく、既知の潤滑油の中から任意に使用するこ
とができ、例えばパラフイン系やナフテン系鉱油
のほか、合成油、油脂（牛脂、パーム油等）など
がある。
これら基油は、40℃における粘度が1.5cSt以上
のものが好ましい。
次に、(a)成分としては、炭素数14〜30の飽和分
岐脂肪族多価カルボン酸の１種または２種以上の
混合物が用いられる。
このような(a)成分として具体的には、６−エチ
ルヘキサデカメチレン−１、16−ジカルボン酸、
８−エチルヘキサメチレン−１，16−ジカルボン
酸、６−ブチルテトラデカメチレン−１，14−ジ
カルボン酸、８−ブチルテトラデカメチレン−
１，14−ジカルボン酸などを挙げることができ
る。
これらは単独で用いてもよく、あるいは２種以
上を組み合わせた混合物として用いてもよい。こ
れらの中では飽和分岐二塩基酸が最も好ましい。
この(a)成分は、基油に対して、0.01〜50重量％
の割合で添加する。添加量が0.01重量％未満では
目的とする効果が充分に得られず、一方50重量％
を超えると、貯蔵安定性、ミルクリーン性能を害
するので好ましくない。
また、本発明では(b)成分として、炭素数12〜24
の高級脂肪酸を用いる。炭素数12末満の高級脂肪
酸であると、圧延性能の向上が認められず、一
方、炭素数24を超える高級脂肪酸であると、ミル
クリーン性能が低下するため好ましくない。
ここで炭素数12〜24の高級脂肪酸としてはラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、アラキン
酸、ベヘン酸、リグノセリン酸などを挙げること
ができる。
さらに、本発明では(c)成分として、炭素数22〜
42の高級脂肪酸エステルを用いる。炭素数が22未
満の高級脂肪酸エステルであると、圧延性能の向
上が認められず、一方、炭素数42を超える高級脂
肪酸エステルであると、ミルクリーン性能が低下
するため好ましくない。
ここで炭素数22〜42の高級脂肪酸エステルとし
ては、ブチルステアレート、オクチルパルミテー
ト、オレイルオレエート、オレイルベヘネート、
アラキニルベヘネート、１−メチルドデシルベヘ
ネート、１−メチルテトラデシルベヘネートなど
がある。
最後に、本発明では(d)成分として、炭素数16〜
60の脂肪族多価カルボン酸のエステルを用いる。
炭素数が16未満の脂肪族多価カルボン酸のエステ
ルであると、圧延性能の向上が認められず、一
方、炭素数60を超える脂肪族多価カルボン酸のエ
ステルであると、ミルクリーン性能が低下するた
め好ましくない。
ここで炭素数16〜60の脂肪族多価カルボン酸の
エステルとしては、ドデカメチレンジカルボン酸
のジメチルエステル、ドデカメチレンジカルボン
酸のジオレイルエステル、ドコサメチレンジカル
ボン酸のジメチルエステル、ドコサメチレンジカ
ルボン酸のジオレイルエステルなどがある。
これら(b)成分、(c)成分および(d)成分は、通常、
基油に対して、合計で0.5〜95重量％の範囲で添
加することが好ましい。これらの合計量が0.5重
量％未満では、圧延性能の向上効果が認められな
いからである。また、95重量％を超えるとミルク
リーン性能が低下するので好ましくない。ミルク
リーン性能を保持するためには、60重量％以下と
することが好ましい。
また、(b)成分、(c)成分および(d)成分の各々の添
加量は、これらの合計量が上記割合を具備する限
り特に制限はないが、通常、基油に対して、(b)成
分が１〜10重量％、(c)成分が10〜50重量％、(d)成
分が１〜30重量％である。
各々の添加量が下限値未満であると圧延性能の
向上効果が認められず、また上限値を超えるとミ
ルクリーン性能が低下するので好ましくない。
本発明においては、(a)成分と共に、これら(b)成
分、(c)成分および(d)成分を併用することにより、
圧延性能を著しく向上させ、バウデン値を向上さ
せることができと共に、(a)成分の配合量を低減す
ることができ、それによつて貯蔵安定性、ミルク
リーン性能を一層改善することができる。
本発明においては、必要に応じて補助的成分を
適宜加えることができる。補助的成分としては粘
度指数改良剤、腐食防止剤、乳化剤、酸化防止剤
などがある。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により詳しく説明する。
比較例 １〜４
基油としてパラフイン系鉱油（粘度100cSt（40
℃））を用い、これに多価カルボン酸を第１表に
示した如く添加して、冷間圧延用潤滑剤を調製し
た（配合量は重量部）。
この潤滑剤について、特開昭55−73788号公報
に開示されているバウデン・レーベン摩擦試験に
準じて、耐ヒートスクラツチ性の評価を行なつ
た。
すなわち神鋼造機製のバウデンーレーベン摩擦
試験機を用い、すべり速度４mm／sec.，摺動距離
10mm、荷重３Kg、温度200℃、供試油量10〜15mg
（ガラス棒で拡げる）、試験片：鋼球（３／16″，
SUJ−２）、板（住友金属製ダル板、厚さ0.6〜0.8
mm、幅10mm、長さ100mm）の試験条件で摩擦係数
が0.15を超えるまでの摺動回数（すなわち往復回
数）を測定して、圧延性を評価した。結果を第１
表に示す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a cold rolling lubricant, and more particularly to a cold rolling lubricant that enables high-speed cold rolling of steel plates. [Problems to be solved by conventional techniques and inventions] In order to increase efficiency and improve productivity, rolling processing of steel plates, etc. is being forced to operate at higher speeds and under higher pressure conditions. Currently 2000
High-speed rolling of m/min is performed. Furthermore, from the standpoint of labor saving and rationalization of the rolling process, mill cleanliness has come to be required in addition to lubricity for rolling oil. However, when high-speed rolling as described above is performed using the current mill-clean type rolling oil, surface defects called heat scratches occur on the steel plate, making it impossible to perform normal rolling, which poses a major problem for steel manufacturers. It's summery. Therefore, the first object of the present invention is to provide a cold rolling oil that exhibits excellent rolling performance without generating heat clutch even under conditions of high speed and high pressure. Furthermore, a second object of the present invention is to provide a rolling oil having excellent properties as a mill-clean type rolling oil. That is, it is an object of the present invention to provide a lubricant for cold rolling that efficiently removes wear powder mixed into the rolling operation out of the system and has long-term circulation stability. [Means for Solving the Problems] The present inventors have discovered that there are various methods for evaluating the suitability of rolling oil used in rolling operations at high speeds and high pressures, such as a method of measuring the coefficient of friction and a method of measuring oil film strength. Among them, we confirmed that the Bauden-Löbel friction test disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-73788 is a highly practical evaluation method, and by using it together with a rolling test, accurate evaluation can be performed. I found out that. The present invention was completed based on this knowledge by searching for a lubricant for cold rolling that satisfies both lubricity and mill cleanliness and exhibits excellent rolling performance. That is, the present invention includes, in the base oil, (a) one or a mixture of two or more saturated branched aliphatic polycarboxylic acids having 14 to 30 carbon atoms, (b) higher fatty acids having 12 to 24 carbon atoms, and (c) This is a cold rolling lubricant containing a higher fatty acid ester having 22 to 42 carbon atoms and (d) an ester of an aliphatic polycarboxylic acid having 16 to 60 carbon atoms. The base oil of the cold rolling lubricant of the present invention is not particularly limited and can be arbitrarily used from among known lubricating oils, such as paraffinic and naphthenic mineral oils, synthetic oils, fats (beef tallow), etc. , palm oil, etc.). These base oils preferably have a viscosity of 1.5 cSt or more at 40°C. Next, as component (a), one type or a mixture of two or more types of saturated branched aliphatic polycarboxylic acids having 14 to 30 carbon atoms is used. Specifically, such component (a) includes 6-ethylhexadecamethylene-1,16-dicarboxylic acid,
8-ethylhexamethylene-1,16-dicarboxylic acid, 6-butyltetradecamethylene-1,14-dicarboxylic acid, 8-butyltetradecamethylene-
Examples include 1,14-dicarboxylic acid. These may be used alone or as a mixture of two or more. Among these, saturated branched dibasic acids are most preferred. This component (a) is 0.01 to 50% by weight based on the base oil.
Add at the rate of If the amount added is less than 0.01% by weight, the desired effect cannot be obtained sufficiently;
Exceeding this is not preferable as it impairs storage stability and milk clean performance. In addition, in the present invention, as the component (b), carbon number 12 to 24
using higher fatty acids. Higher fatty acids having less than 12 carbon atoms do not improve rolling performance, while higher fatty acids having more than 24 carbon atoms are undesirable because they reduce mill clean performance. Examples of higher fatty acids having 12 to 24 carbon atoms include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, arachidic acid, behenic acid, and lignoceric acid. Furthermore, in the present invention, as component (c), carbon number 22 to
42 higher fatty acid esters are used. If the higher fatty acid ester has less than 22 carbon atoms, no improvement in rolling performance will be observed, while if the higher fatty acid ester has more than 42 carbon atoms, the mill clean performance will deteriorate, which is not preferable. Here, examples of higher fatty acid esters having 22 to 42 carbon atoms include butyl stearate, octyl palmitate, oleyl oleate, oleyl behenate,
Examples include araquinyl behenate, 1-methyldodecylbehenate, and 1-methyltetradecylbehenate. Finally, in the present invention, as component (d), carbon number 16 to
An ester of 60 aliphatic polycarboxylic acids is used.
If the ester is an aliphatic polycarboxylic acid with less than 16 carbon atoms, no improvement in rolling performance will be observed, whereas if the ester is an aliphatic polycarboxylic acid with more than 60 carbon atoms, the mill clean performance will be poor. This is not preferable because it lowers the temperature. Here, the esters of aliphatic polycarboxylic acids having 16 to 60 carbon atoms include dimethyl ester of dodecamethylene dicarboxylic acid, dioleyl ester of dodecamethylene dicarboxylic acid, dimethyl ester of docosamethylene dicarboxylic acid, and dimethyl ester of docosamethylene dicarboxylic acid. There are rail esters, etc. These components (b), (c) and (d) are usually
It is preferable to add it in a total amount of 0.5 to 95% by weight based on the base oil. This is because if the total amount of these is less than 0.5% by weight, no improvement in rolling performance is observed. Moreover, if it exceeds 95% by weight, the mill clean performance deteriorates, which is not preferable. In order to maintain milk clean performance, the content is preferably 60% by weight or less. Furthermore, the amount of each of component (b), component (c), and component (d) to be added is not particularly limited as long as the total amount thereof satisfies the above ratio, but usually, the amount of (b) to base oil is ) component is 1 to 10% by weight, component (c) is 10 to 50% by weight, and component (d) is 1 to 30% by weight. If the amount added is less than the lower limit, no improvement in rolling performance will be observed, and if it exceeds the upper limit, the mill clean performance will deteriorate, which is not preferable. In the present invention, by using component (b), component (c) and component (d) together with component (a),
It is possible to significantly improve rolling performance and improve Bowden value, and also to reduce the amount of component (a), thereby further improving storage stability and mill clean performance. In the present invention, auxiliary components can be added as appropriate. Auxiliary ingredients include viscosity index improvers, corrosion inhibitors, emulsifiers, antioxidants, and the like. [Example] Next, the present invention will be explained in detail with reference to Examples. Comparative Examples 1 to 4 Paraffin mineral oil (viscosity 100 cSt (40
℃)), and a polyhydric carboxylic acid was added thereto as shown in Table 1 to prepare a lubricant for cold rolling (the amount is in parts by weight). The heat scratch resistance of this lubricant was evaluated according to the Bauden-Leben friction test disclosed in JP-A-55-73788. That is, using a Bauden-Leven friction tester manufactured by Shinko Seizoki, the sliding speed was 4 mm/sec., and the sliding distance was
10mm, load 3Kg, temperature 200℃, sample oil amount 10-15mg
(expanded with a glass rod), test piece: steel ball (3/16″,
SUJ-2), plate (dull plate manufactured by Sumitomo Metals, thickness 0.6 to 0.8
Rollability was evaluated by measuring the number of sliding movements (i.e., the number of reciprocations) until the friction coefficient exceeded 0.15 under test conditions (mm, width 10 mm, length 100 mm). Results first
Shown in the table.
【表】
実施例１〜３および比較例５〜11
基油としてパラフイン系鉱油（粘度100cSt（40
℃））を用い、これに第２表に示す成分を所定量
配合（単位は重量部）とし、冷間圧延用潤滑剤を
調製した。
以下、比較例１に準じて該潤滑剤の圧延性を評
価した。結果を第２表に示す。[Table] Examples 1 to 3 and Comparative Examples 5 to 11 Paraffinic mineral oil (viscosity 100 cSt (40
℃)), and the components shown in Table 2 were blended in predetermined amounts (unit: parts by weight) to prepare a cold rolling lubricant. Hereinafter, the rolling properties of the lubricant were evaluated according to Comparative Example 1. The results are shown in Table 2.
【表】【table】
【表】
実験例
比較例１および実施例３に用いた潤滑剤に、水
と乳化剤（ポリオキシエチレンノニルフエニルエ
ーテル）を用いて３％の乳化液を調製した。
この乳化液について圧延機：可逆式精密２段圧
延機（吉田第２記念製）、圧延速度：200ｍ／
min、圧延材：SPHC 2.3ｍ×30mm×100ｍコイル
の条件で圧延試験を行なつた。また、比較例５お
よび比較例７の潤滑油についても、同様にして試
験を行なつた。
これらの結果を第１図に示す。
さらに、上記乳化液40に摩耗粉20ｇを投入
し、撹拌、循環を５時間行なつた後の循環乳化液
中に残存する摩耗粉量を測定した。結果を第３表
に示す。
なお、摩耗粉として実機から採取した摩耗粉を
ヘキサン洗浄してFe2O3が約90％（粒径0.01〜
0.5μ）のものを用いた。また、循環条件はタンク
液温：50℃、加熱板：130℃、循環量：５／
min.とした。[Table] Experimental Example A 3% emulsion was prepared by adding water and an emulsifier (polyoxyethylene nonyl phenyl ether) to the lubricant used in Comparative Example 1 and Example 3. About this emulsion Rolling machine: Reversible precision two-high rolling machine (manufactured by Yoshida Dai-ni Kinen), rolling speed: 200 m/
A rolling test was conducted under the following conditions: min, rolled material: SPHC 2.3 m x 30 mm x 100 m coil. Further, the lubricating oils of Comparative Example 5 and Comparative Example 7 were also tested in the same manner. These results are shown in FIG. Further, 20 g of wear powder was added to the emulsion 40, and after stirring and circulation for 5 hours, the amount of wear powder remaining in the circulating emulsion was measured. The results are shown in Table 3. In addition, the wear powder collected from the actual machine was washed with hexane and Fe 2 O 3 was about 90% (particle size 0.01~
0.5μ) was used. In addition, the circulation conditions are tank liquid temperature: 50℃, heating plate: 130℃, circulation amount: 5/
Min.
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
本発明によれば、バウデン・レーベン摩擦試験
における摺動回数（バウデン値）を向上させるこ
とができる。
しかも本発明の潤滑剤は、高速・高圧下におい
てもヒートスクラツチを生ぜず、優れた圧延性能
を示す。
また、圧延作業中に圧延油に混入する摩耗粉を
効率よく除去することができるため、圧延性能の
低下防止を図ると共に焼鈍性の向上や寿命の延長
が可能であり、長期循環安定性を有していること
も本発明の潤滑剤の特色の一つである。
したがつて、本発明の潤滑剤は冷間圧延用に極
めて有用である。
According to the present invention, it is possible to improve the number of sliding movements (Bauden value) in the Bauden-Leven friction test. Moreover, the lubricant of the present invention does not cause heat scratches even under high speed and high pressure, and exhibits excellent rolling performance. In addition, since it is possible to efficiently remove wear particles mixed into the rolling oil during rolling operations, it is possible to prevent deterioration of rolling performance, improve annealing performance, extend life, and provide long-term circulation stability. This is also one of the features of the lubricant of the present invention. Therefore, the lubricant of the present invention is extremely useful for cold rolling.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明の実施例および比較例における
種々の潤滑剤についての圧延性を示すグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing the rollability of various lubricants in Examples and Comparative Examples of the present invention.