专利名称：钢板冷轧油的制作方法
技术领域：
本发明是关于钢板的冷轧油及其所使用的润滑油。
背景技术：
钢板的作为钢板冷轧时的轧制油供给系统，有循环式轧制油供给系统和直接式轧制油供给系统二种方式，所谓循环式轧制油供给系统是，向钢板和轧辊供给大量的轧制油乳液，将使用过的轧制油乳液循环使用，除去其中的磨损铁粉，长期使用，所谓直接式轧制油供给系统是，向轧制钢板供给少量的轧制油乳液，与此同时向轧辊供给大量的水，使用过的轧制油乳液不再循环使用而作为废水进行处理。
以往，在直接式供给用冷轧(以下简称直接冷轧)时，使用单独的棕榈油或牛油或者添加了油性改进剂和耐特压添加剂的轧制油，与水混合形成6-20重量％的乳液使用。但是，由于高浓度的乳液是单纯通过机械搅拌来制备的，因而乳液粒径不稳定，在轧辊和轧制钢板上的油份附着量发生改变，导致润滑性不稳定等问题。另外，油水分离效果不好，废水处理时的油回收率不高。
近年来，为了生产合理化而进行多品种轧制，以超过1800米/分的速度进行高速轧制，以及为了减小钢板的壁厚而产生高的张力，因此要求直接冷轧油具有良好的润滑性和润滑稳定性以及低的成本。
以往的以棕榈油或牛油为主要成分的直接冷轧油，虽然成本较低，但由于其熔点高，在轧机周围(日文为ミル廻り)大量堆积，不仅使操作环境恶化，而且还引起火灾事故，因而要求轧制油具有较低的熔点。
另外，镀锡薄钢板等薄钢板在轧制后要经过碱液清洗、连续退火等工序，然后镀覆锡，但在这些工序中仍然会发生清洗不良，在退火炉内由于轧辊堆积物而引起钢板表面缺陷，镀覆不良等问题。据认为，这是由于轧制后的钢板温度较高，附着在钢板上的轧制油发生热劣化，导致被洗涤性降低而造成的。通过添加抗氧化剂等劣化防止剂，可以在一定程度上抑制热劣化，通过改变洗涤条件也可以避免上述问题，但这样一来生产率降低，生产成本提高。
作为解决这些问题的对策，人们曾提出了各种轧制油的方案。例如，作为使用油溶性高分子化合物的轧制油有JP-A7-150184中记载的轧制油，但这种轧制油受到所使用的水的水质的影响，因而润滑稳定性不足，未能解决低熔点化和高速轧制时的被洗涤性等问题。另外，作为使用聚酯化合物和有机酸式磷酸酯的胺盐的轧制油，有JP-A9-53089中记载的轧制油，这种轧制油虽然可以解决润滑性问题，但润滑稳定性不理想，废水处理性和低熔点化以及高速轧制时的被洗涤性等问题也没有得到解决。
另一方面，在采用以往的循环式轧制油供给系统进行冷轧(以下简称循环式供给用冷轧)时，作为轧制油，使用以牛油和棕榈油为基础油并配合油性改进剂、耐特压添加剂，防锈剂和抗氧化剂等、用乳化剂和水使其形成O/W型乳液的、通常1-10重量％的较低浓度的轧制油。但是，以天然油脂为主要成分的以往的冷轧油，虽然成本低，但由于熔点较高，因而在轧机的周围堆积了许多浮渣，不仅使操作环境恶化，而且还引起火灾等事故。另外，还存在长期循环稳定性不足等问题。
此外，在以超过1800米/分的速度进行高速轧制时，与直接冷轧油同样，产生润滑性不足和洗涤不良等问题。
作为解决这些问题的对策，人们提出了多种轧制油。例如，在JP-A10-231494中公开了使用油脂类和复合酯类的轧制油。这种轧制油虽然可以解决高速轧制时的润滑性和长期循环稳定性以及轧制后钢板温度较低的场合(相当于低速时)的被洗涤性等问题，但在进行实机高速轧制的场合，当轧制后的钢板温度较高时，难以获得充分的被洗涤性。
发明内容
本发明的任务是提供一种冷轧油及其所使用的润滑油，在对钢板进行高速冷轧的场合，不存在轧制油成本升高和润滑稳定性低下等问题，使以往的轧制油所不能实现的、通过高速轧制而提高生产率成为可能，同时，可以防止油和浮渣在轧机周围堆积，废水处理性和润滑性都很好，并且可以解决洗涤工序中的洗涤不良等问题。
本发明是关于钢板冷轧时使用的润滑性、润滑稳定性、耐轧机污染性和废水处理性俱佳而且洗涤工序中的被洗涤性也非常好的钢板冷轧油及其中所使用的润滑油。
对于上述实际生产中存在的问题，本发明人发现，如果使用含有特定的油脂类和特定的复合酯类的冷轧油，可以减少轧制油在轧机周围的堆积，避免火灾的危险和操作性恶化等问题，显示出良好的润滑性，可以以1800米/分以上的速度进行高速轧制，同时，在因高速轧制使轧制后的钢板温度较高时被洗涤性也不会降低，与以往的冷轧油相比性能非常优越。另外，本发明人还发现，以特定的数量比配合使用特定的水溶性高分子化合物，可以进一步提高润滑性，同时改善润滑稳定性和废水处理性，从而解决了上述任务。
即，本发明是关于钢板冷轧油用润滑油以及含有该润滑油和水而构成的钢板冷轧油，所述的润滑油含有(a)在构成油脂的脂肪酸中碳原子数12-14的脂肪酸占50重量％以上的油脂类[以下简称(a)成分]和(b)复合酯类[以下简称(b)成分]。
本发明的钢板冷轧油用润滑油优选还含有(c)水溶性高分子化合物[以下简称(c)成分]一种以上，该水溶性高分子化合物是选自下列的聚合物(c1)由通式(1)表示的单体或其盐的均聚物，(c2)二种以上该单体的共聚物，以及(c3)一种以上该单体与(甲基)丙烯酸、其盐、其烷基酯或其烷基酰胺中的1种以上的共聚物；其重均分子量在10000-1000000的范围内。
式中，R1表示氢原子或甲基，R2和R3表示碳原子数1-3的烷基，A表示-O-或-NH-，m表示1-3的整数。
本发明提供了使用含有上述润滑油和水而构成的钢板冷轧油对钢板进行冷轧的方法，以及使用上述润滑油作为钢板冷轧油用润滑油的用途。
具体实施例方式
本发明的冷轧油用润滑油中的(a)成分是，构成油脂的脂肪酸中碳原子数12-14的脂肪酸占50重量％以上的油脂类，优选是碳原子数12的脂肪酸占40重量％以上的油脂类，可以是天然油脂类也可以是合成油脂类。所述的油脂类例如可以举出椰子油、棕榈仁油、巴巴苏仁油、糊粉仁油等。例如，以往的直接冷轧油中使用的牛油和棕榈油等动植物油是以碳原子数16或碳原子数18的脂肪族脂肪酸的甘油酯为主要成分，与此相对，这些油脂类是以碳原子数12-14的脂肪族饱和脂肪酸的甘油酯作为主要成分，与牛油和棕榈油等相比，其熔点低，具有减少在轧机周围的轧制油堆积的效果，此外，与牛油和棕榈油相比，其碘值低，附着在钢板上的轧制油不容易发生热劣化，因而具有抑制高速轧制时的被洗涤性低下的效果。牛油精和棕榈油精等分级分离的油脂类，虽然熔点较低，具有减少在轧机周围的轧制油堆积的效果，但碘值高，容易引起热劣化，因而使得高速轧制时的被洗涤性降低。如果添加大量抗氧化剂等劣化防止剂，虽然可以在一定程度上抑制被洗涤性低下，但油价升高，因而不可取。从轧制油堆积和高速轧制时的被洗涤性角度考虑，熔点在30℃以下较好，碘值在25(I2g/100g)以下则更好。另外，如果40℃的动粘度(根据JIS K2283的规定)在30mm2/s以下，使用该油脂的润滑油的动粘度也比较低，用来作为轧制油时，轧制钢板的表面平滑性良好，可以得到具有良好光泽的轧制钢板。此外，所述的(a)成分，最好是碳原子数8的脂肪族饱和脂肪酸的甘油酯含量较少，特别是在构成脂肪酸中碳原子数8以下的脂肪酸的比率在5重量％以下的油脂类，更具体地说，棕榈仁油的臭味较小，而且在轧制操作现场较少产生烟雾，操作环境良好，因而特别优选加以选用。
这些(a)成分的油脂类可以是一种，也可以二种以上混合使用。其添加量，对于直接冷轧油来说，按润滑油成分中的50重量％以上的量使用为宜。从提高高速轧制时的被洗涤性效果角度考虑，优选是75-95重量％，最好是80-95重量％。
另外，作为循环式供给用冷轧油，也可以添加到棕榈油或棕榈油精等分类油脂中使用。其添加量为润滑油成分中的20重量％以上较为适宜。从提高高速轧制时的被洗涤性效果的角度考虑，优选是40-95重量％，最好是50-90重量％。
本发明的(b)成分的复合酯类，是由多元酸、多元醇以及一元醇和/或一元脂肪酸得到的酯化合物，从提高润滑性的效果考虑，40℃的动粘度在400mm2/s以上为宜，优选是750mm2/s以上的复合酯，更优选是由碳原子数16-20的高级脂肪族不饱和酸的二聚酸和聚合物酸中的至少1种和多元醇得到的部分酯的残余的羧基或羟基被碳原子数12-22的一元醇或一元脂肪酸酯化的、重均分子量750-20000的酯化合物。其分子量在750以上时，润滑性比油脂类好。其分子量在20000以下时，对于润滑成分的溶解性良好，而且粘度适合于操作。其分子量更优选是1000-10000，最好是1500-4000。另外，(b)成分的重均分子量是按下列条件采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的。
条件
·柱 G2000H×L+G1000H×L(东ソ-(株)制造)·柱温度40℃·洗提液THF(四氢呋喃)·检测器RI(折射率G)·注入量3重量％THF溶液、20μl·液流速1.0ml/分·分子量标准聚苯乙烯用于制造(b)成分的二聚酸和聚合物酸，是碳原子数16-20的高级脂肪族单烯酸或二烯酸的二聚酸和聚合物酸，例如可以举出鲨鱼酸、油酸、亚油酸、妥尔油脂肪酸的二聚酸和聚合物酸。作为多元醇类例如可以举出丙二醇、乙二醇、二丙二醇、二乙二醇、新戊二醇、丁二醇、戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、丙三醇等。作为碳原子数12-22的一元醇，例如可以举出十二烷基醇、十四烷基醇、十六烷基醇、十八烷基醇、二十二烷基醇、油醇等。另外，作为碳原子数12-22的一元脂肪酸，例如可以举出月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山俞酸、油酸、芥酸、牛油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、椰子油脂肪酸等。
(b)成分的复合酯类，与以往用来作为润滑成分的牛油等油脂类相比，酯基数多，动粘度也高，因而具有显著的提高润滑性的效果。
这些(b)成分的复合酯类可以是一种，也可以二种以上混合使用。其添加量按润滑油成分中的1重量％以上使用为宜。从润滑性和油品价格综合考虑，对于直接冷轧油来说优选是1-25重量％，最好是5-20重量％，对于循环式供给用冷轧油来说，从同样的角度考虑，添加量优选是润滑油成分中的5-40重量％，最好是10-30重量％。
此外，本发明的冷轧油用润滑油中的(a)成分与(b)成分的重量比，从提高高速轧制时的被洗涤性以及润滑性的角度考虑，对于直接冷轧油来说，(a)/(b)＝75/25-99/1较为适宜，特别优选是80/20-95/5，对于循环式供给用冷轧油来说，(a)/(b)＝50/50-95/5较为适宜，特别优选是63/37-90/10。
本发明的冷轧油用润滑油中使用的(c)成分的高分子化合物，是选自下列中的1种以上(1)是由上述(c)通式(1)表示的单体或其盐的均聚物，重均分子量在10000-1000000范围的水溶性高分子化合物；(2)是由上述(c)通式(1)表示的单体或其盐的二种以上的共聚物，重均分子量在10000-1000000范围的水溶性高分子化合物；(3)是由上述(c)通式(1)表示的单体及其盐的一种以上与丙烯酸、甲基丙烯酸、它们的盐、它们的烷基酯及它们的烷基酰胺的1种以上的共聚物，重均分子量在10000-1000000范围的水溶性高分子化合物。
作为由通式(1)表示的单体的具体例子可以举出丙烯酸二甲氨基甲酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、二甲氨基乙基丙烯酰胺、二甲氨基乙基甲基丙烯酰胺、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、二乙氨基甲基丙烯酰胺、二乙氨基甲基甲基丙烯酰胺等。
另外，作为与上述单体形成盐的酸例如可以举出乙酸、丁酸、己酸、辛酸、乙醇酸、琥珀酸、酒石酸、磷酸、丁基酸式磷酸酯、辛基酸式磷酸酯、硼酸等。
此外，在与上述单体共聚的丙烯酸、甲基丙烯酸中，作为其盐例如可以举出碱金属、铵、烷基胺、聚氧乙烯烷基胺、烷醇胺等；作为其烷基酯例如可以举出丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯等；另外，作为其酰胺化物例如可以举出丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等。
(c)成分的高分子化合物，其重均分子量在10000-1000000比较好，更优选是30000-500000的范围，在10000以上时，形成乳液而乳化分散时的稳定性良好，另外，在1000000以下时，高分子化合物本身的稳定性良好，形成适宜的粘度，操作性也很好。此外，(c)成分的重均分子量，是将高分子化合物水解后按下列条件采用GPC法分析分子量，由分析结果换算出原来的分子量。
条件·柱G2000SW(硅胶系东ソ-(株)制造)×2根·柱温度40℃·洗脱液0.1N氯化钠溶液/乙腈＝70/30·检测器RI(折射率G)·注入量1重量％洗脱液溶液、20μl·液流速0.4ml/分·分子量标准聚苯乙烯磺酸钠(c)成分的高分子化合物可以使用1种或2种以上混合使用。轧制油粒子的表面电位是负的，随着(c)成分的添加，轧制油粒子的表面电位大致变成0，轧制油粒子凝集，形成粗大的粒径，因而附着性非常好，显示出非常优异的润滑性。进一步添加(c)成分时，轧制油粒子的表面电位变为正值，同时由于保护胶体作用，轧制油粒子形成大粒径并且乳化分散性也很好，因而附着性良好，显示出良好的润滑性，长期循环稳定性也非常好。再进一步添加(c)成分时，虽然乳化分散性很好，但由于轧制油的粒径变为中等粒径，因而附着性不十分好，显示出润滑性降低的倾向。因此，对于直接冷轧油来说，从轧制油粒子的凝集效果角度考虑，润滑油成分中的添加量在0.01-0.5重量％为宜，最好是0.01-0.1重量％。添加量在这一范围内时，凝集效果良好，不会发生自动乳化或乳化分散，轧制油的粒径适当。另外，对于循环式供给用冷轧油，从轧制油粒径和长期循环稳定性角度考虑，润滑油成分中的添加量在0.1-3重量％为宜，最好是0.5-2重量％。添加量在这一范围内时，轧制油粒径较大，长期循环稳定性也非常好。
在本发明的冷轧油用润滑剂中，除了上述成分之外还可以根据需要添加各种公知的添加剂，例如油性改进剂、耐特压添加剂、防锈·防蚀剂、抗氧化剂和乳化剂等。
作为油性改进剂，例如可以使用油酸、牛油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、妥尔油脂肪酸的聚合物酸等脂肪酸，在润滑油成分中最多可以添加10重量％。
作为磷系耐特压添加剂，例如可以举出磷酸三辛酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三油醇酯、二辛基酸式磷酸酯、二月桂基酸式磷酸酯、磷酸三丁酯、磷酸三油基酯、双十三烷基酸式磷酸酯、酸式磷酸二油基酯、单2-乙基己基酸式磷酸酯的芳香族胺盐等。另外，作为硫系耐特压添加剂例如可以举出硫化猪油、硫化牛油和硫化植物油酯等硫化油脂，硫化烯烃、硫化矿物油的各种活性型和不活性型，二苄二硫、二叔丁基二硫、二烷基二硫代磷酸锌等。这些耐特压添加剂可以是1种，也可以2种混合使用。其添加量按照润滑油成分中的0.5-5.0重量％的范围使用。添加量越多，润滑性的提高越大，但超过5.0重量％时，油的价格提高，同时，相对于添加量的增加来说耐烘烤性的提高减小，因而不实用。从油的价格和润滑性提高效果考虑，1.0-3.0重量％的范围在实用上更可取。
作为防锈·防蚀剂，例如可以使用烯基琥珀酸及其衍生物、油酸等脂肪酸、山梨糖醇单油酸酯等酯、苯并三唑及其衍生物以及其它胺类等。相对于润滑油成分来说它们的添加量最高可以达到2重量％。
另外，作为抗氧化剂例如可以使用2，4-二叔丁基对甲酚、四[亚甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等酚类化合物、苯基α-萘胺、吩噻嗪等芳香族胺等。相对于润滑油成分来说它们的添加量最高可以达到5重量％。
此外，作为乳化剂例如可以使用油酸三乙醇胺盐、石油磺酸钠盐等阴离子表面活性剂、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯山梨糖醇三油酸酯等非离子表面活性剂。在润滑油成分中最多可以添加2重量％。
本发明的冷轧油用润滑油，从碱液除油性(或称碱脱脂性)和经济性的角度考虑，其碘值在5-50为宜，优选是10-40，最好是10-35。另外，从减少轧制油在轧机旋转机构上的堆积角度考虑，该润滑油的熔点在10-40℃为宜，优选是15-35℃，最好是20-30℃。
本发明的冷轧油，可以采用公知的方法将上述本发明的润滑油分散于水中而制得。另外，(c)成分也可以与(a)、(b)成分以及其它成分分别添加。此时的稀释比例没有特别的限制，作为直接冷轧油，通常润滑油的浓度是1-20重量％，优选是6-20重量％，另外，作为循环式供给用冷轧油，通常润滑油的浓度是1-10重量％，制成乳液喷洒供给轧辊和钢板表面。浓度较低时，在钢板表面上的附着量减少，不能得到充分的润滑效果。另外，在轧制油中也可以配合上述的各种添加剂。
在钢板冷轧时，棕榈油和牛油的乳液被喷洒供给到轧辊和钢板的表面，因而在轧机周围产生轧制油和浮渣的堆积。另外，高速轧制时钢板表面温度升高，附着在钢板上的轧制油热劣化，形成高的粘度，因而被洗涤性显著降低。在本发明中，由于在(a)成分即特定的脂肪酸组成的油脂类中含有(b)成分的复合酯类，使得轧制油的熔点降低，减轻了轧机周围的轧制油和浮渣的堆积。此外，由于轧制油的碘值降低，耐热劣化性大为提高，因而即使在高速轧制时钢板表面温度升高，附着在钢板上的轧制油的粘度升高并不大，抑制了被洗涤性的降低，而且润滑性显著提高。另外，通过适量添加(c)成分的特定的水溶性高分子化合物，作为直接冷轧油，轧制油粒子的表面电位被中和，由于凝集作用而形成大的粒子，因而在钢板表面上的附着量增大，提高了润滑性。由于这些水溶性高分子化合物的保护胶体作用而形成大粒子的轧制油粒子，可以长时间保持稳定，因而还提高了润滑的稳定性。此外，由于这些水溶性高分子化合物将轧制油粒子均一分散，因而还具有防止喷口等被异物堵塞的作用。而且，水溶性高分子化合物对Ca离子和Fe离子产生螯合作用，因而轧制油的粒径由其添加量决定，不受水质的影响，具有良好的稳定性。另外，作为循环式供给用冷轧油，乳化分散性良好，对于轧制磨损粉末和机油的泄漏的耐久性提高，因而可以长期稳定地保持轧制油粒径，长时间保持初期的良好轧制润滑性。
使用本发明润滑油的冷轧油，与以往的轧制油相比，润滑性和被洗涤性都很好，因而可以提高高速轧制时的生产率。而且，由于熔点低，减小了轧制油和浮渣在轧机周围的堆积，火灾的危险性、产品外观低下以及操作环境的恶化等问题得到改善。另外，由于高速轧制时的被洗涤性没有降低，可以避免使用以往的冷轧油造成的生产成本的增大。此外，由于轧制油乳液的性质不受水质的影响，十分稳定，长期循环稳定性良好，因而与以往的轧制油相比，操作稳定性提高了，可以以更低的成本和高的效率生产钢板。
实施例1使用表1和表2中所示的各种轧制油用润滑油(本发明制品1-6和比较制品1-6)，采用常规方法制备浓度15重量％的轧制油(乳液)，通过正面所述的试验例评价润滑性、碱液除油性、废水处理性(ESI(％))和粒径稳定性。评价结果汇总示于表1和表2中。
<试验例1(轧制试验)>
对于制备的各种轧制油，使用二辊式轧机(φ200mm×200mm宽、SUJ-2、Hs＝90)按下列条件进行长方形单轧道轧制试验，根据压下率＝40％时的轧制载荷(tonf/m)评价润滑性。如果轧制载荷比以往的棕榈油(比较制品1)的值95％低，说明润滑性良好。另外，通过按下列条件对轧制钢板进行除油后的水润湿面积率(％)评价除油性(也称为碱液除油性)。这里所说的水润湿面积率，是将除油后的轧制钢板浸入室温的水中，然后向上提出，目视观察钢板表面上被水润湿的面积率(％)而推测求出的。如果显示80％以上的水润湿面积率，说明除油性良好。
轧制条件轧制材料低碳钢(SPCC-B、30mm宽×700mm长×2mm厚、Ra＝0.02μm)轧辊粗糙度用砂纸沿着轧制方向打磨，调整为Ra＝0.3-0.4μm(Rz＝2.8-3.2μm)钢板温度100℃轧制速度400米/分压下率40％轧制油浓度15重量％液条件80℃，30L搅拌条件M型均相混合机，12000转/分喷洒量0.5升/分×上下各1个，200kPa除油条件前热处理150℃×12小时(大气中)(该前热处理是设想实机高速轧制的情况而进行的，该条件相当于以1800米/分以上的速度实机轧制的情况)除油液苛性钠2％+聚氧乙烯壬基苯基醚(HLB＝12.4)0.1％+葡糖酸钠0.1％溶液除油方法浸渍→电解→漂洗浸渍条件80℃、1秒电解条件80℃、5A/dm2、1秒漂洗条件70℃温水喷洒(每一面1升/分×1秒)。
<试验例2(循环式乳化稳定性试验)>
对于制备的各种轧制油，使用循环试验装置按下列条件进行循环式乳化稳定性试验，使用库尔特计数器(マルチサィザ-、BECKMANCOULTER制造)测定添加Fe离子前后的乳液的平均粒径，同时还测定乳化稳定指数(ESI)和附着量。根据平均粒径(体积分布)的变化量绝对值(μm)评价粒径稳定性。变化量绝对值在10μm以下是可以使用的水平，在5μm以下时粒径稳定性特别好。ESI是废水处理性的指标，ESI越低，废水处理性越好。另外，附着量是润滑性和润滑稳定性的指标，附着量越多、变化越小，润滑性和润滑稳定性越好。附着量的变化量与上述粒径稳定性具有正的相关性，附着量多且平均粒径的变化量绝对值小者(粒径稳定性好者)说明乳化稳定性良好。
循环条件循环泵离心泵(250L/分)、直径50mm配管循环量；100L/分循环时间30分轧制油浓度15重量％液条件80℃、30升Fe离子5mg/kgESI测定条件采集400mL轧制油乳液放入分液漏斗中，静置5分钟后测定规定容量的上、下层的轧制油浓度(使用油份烧瓶读取体积％，或者使用油份浓度计读取重量％)。然后利用下列公式计算ESI。
ESI(％)＝B/A×100A静置后的上层100mL的轧制油浓度B静置后的下层100mL的轧制油浓度附着量的测定方法按下列条件向预先除油并测定重量的试片上喷洒轧制油乳液，使之附着轧制油，然后用流水洗涤。干燥后测定重量，根据试片的重量差计算附着量(g/m2)。
附着条件试片低碳钢(SPCC-D、100mm×100mm×0.5mm)
钢板温度室温喷洒量每一面0.5升/分、200kPa喷洒距离150mm喷洒方法两面垂直喷洒喷洒时间1秒水洗流量3L/分水洗时间1秒表1
表2
在上面的表中，所述的油脂、复合酯、高分子化合物以及其它添加剂的含义如下。
·油脂A…椰子油(碘值13、熔点26℃、40℃的动粘度25mm2/s、构成脂肪酸中的碳原子数12-14的脂肪酸比率是72重量％并且碳原子数8以下的脂肪酸比率是8重量％)·油脂B…棕榈仁油(碘值19、熔点28℃、40℃的动粘度28mm2/s、构成脂肪酸中的碳原子数12-14的脂肪酸比率是61重量％并且碳原子数8以下的脂肪酸比率是3重量％)·油脂C…棕榈油(碘值52、熔点38℃、40℃的动粘度41mm2/s、构成脂肪酸中的碳原子数12-14的脂肪酸比率是1重量％)·油脂D…牛油(碘值49、熔点40℃、40℃的动粘度43mm2/s、构成脂肪酸中的碳原子数12-14的脂肪酸比率是4重量％)·复合酯A…由油酸的聚合物酸(二聚物酸∶三聚物酸以上的聚合物酸＝60∶40(重量比))/二甘醇/月桂醇＝2/1/2(摩尔比)得到的酯(酸值8、羟基值6、平均分子量1800、40℃的动粘度820mm2/s)·复合酯B…由妥尔油脂肪酸的聚合物酸(二聚物酸∶三聚物酸以上的聚合物酸＝75∶25(重量比))/季戊四醇/月桂酸＝1/2/6(摩尔比)得到的酯(酸值4、羟基值8、平均分子量3000、40℃的动粘度1000mm2/s)·复合酯C…由妥尔油脂肪酸的聚合物酸(二聚物酸∶三聚物酸以上的聚合物酸＝90∶10(重量比))/三羟甲基丙烷/月桂酸＝1/2/4(摩尔比)得到的酯(酸值3、羟基值6、平均分子量1900、40℃的动粘度450mm2/s)·复合酯D…由己二酸/季戊四醇/油酸/辛醇＝0.9/1/1.8/0.2(摩尔比)得到的酯(酸值3、羟基值35、平均分子量50000)·高分子化合物A…甲基丙烯酸二乙氨基乙酯的磷酸中和物/甲基丙烯酸钠＝4/5的共聚物(重均分子量＝2万)·高分子化合物B…甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的磷酸中和物/丙烯酸钠＝6/1的共聚物(重均分子量＝60万)·高分子化合物C…二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺的乙醇酸中和物/丙烯酸钠＝3/1的共聚物(重均分子量＝10万)·高分子化合物D…甲基丙烯酸二乙氨基乙酯的均聚物的辛酸中和物(重均分子量＝8万)·添加剂A…油性改进剂(棕榈油脂肪酸)·添加剂B…抗氧化剂(2，4-二叔丁基对甲酚)·添加剂C…磷酸三油醇酯·添加剂D…丁基酸式磷酸酯的4-辛基二苯基胺盐·添加剂E…妥尔油脂肪酸的聚合物酸(二聚物酸∶三聚物酸以上的聚合物酸＝7∶3(重量比))润滑油的碘值采用JIS K0070的方法测定，另外，熔点(上升熔点)按照“基准油脂分析试验法”(第2章第2节4.2，社团法人日本油化学会编，1996年发行)的方法测定。
在表1和表2中。汇总记录了各种直接冷轧油用润滑油的动粘度以及碘值和熔点。熔点是评价轧制油在轧机周围的堆积性的指标，熔点越低，耐轧制油堆积性越好。由表中所示的结果可以看出，与比较制品相比，本发明制品的直接冷轧油具有良好的除油性和耐轧制油堆积性。特别是与比较制品1的现有技术棕榈油相比，所有的性能都十分优越。
实施例2在表3和表4中所示的各种循环式供给用冷轧油用润滑油(本发明制品7-12和比较制品7-12)中添加水，制备浓度为3重量％的轧制油(乳液)，通过下面所述的试验例评价润滑性、被洗涤性、耐浮渣堆积性和长期循环稳定性，评价结果汇总示于表3和表4中。表3和表4中，各成分(一部分)与实施例1相同。
<试验例3(轧制试验)>
对于制备的各种轧制油，使用二辊式轧机(φ200mm×200mm宽、SUJ-2、Hs＝90)按下列条件进行长方形单轧道轧制试验，根据压下率＝40％时的轧制载荷(tonf/m)评价润滑性。如果轧制载荷比以往的牛油系冷轧油(比较制品7)的值的95％低，说明润滑性良好。另外，通过按下列条件对轧制钢板进行除油后的水润湿面积率(％)评价除油性(碱液除油性)。只要显示80％以上的水润湿面积率，就说明除油性良好。
轧制条件轧制材料低碳钢(SPCC-B、30mm宽×700mm长×2mm厚、Ra＝0.02μm)轧辊粗糙度用砂纸沿着轧制方向打磨，调整为Ra＝0.3-0.4μm(Rz＝2.8-3.2μm)钢板温度100℃轧制速度400米/分压下率40％轧制油浓度3重量％液条件60℃，10L搅拌机M型均相混合机(特殊机化工业(株)制造)转速9000转/分喷洒量2升/分×上下各1个，100kPa除油条件前热处理150℃×12小时(大气中)(该前热处理是设想实机高速轧制的情况而进行的，该条件相当于以1800米/分以上的速度实机轧制的情况)除油液苛性钠2％+聚氧乙烯壬基苯基醚(HLB＝12.4)0.1％+葡糖酸钠0.1％溶液除油方法浸渍→电解→漂洗浸渍条件80℃、1秒电解条件80℃、5A/dm2、1秒漂洗条件60℃温水喷洒(每一面1升/分×1秒)。
<试验例4(连续轧制试验)>
对于制备的各种轧制油，使用上述二辊式轧机按下列条件进行卷材张力3道次轧制试验，根据浮渣堆积量(g)评价耐浮渣堆积性。如果浮渣堆积量比以往的牛油类冷轧油(比较制品7)的值的50％少，就说明耐浮渣堆积性良好。另外，用库尔特计数器(マルチサィザ-、BECKMAN COULTER制造)测定试验前后的乳液的粒径，根据平均粒径(体积分布)的变化量绝对值(μm)评价长期循环稳定性。如果变化量绝对值在2μm以下，说明粒径稳定性(长期循环稳定性)良好。
轧制条件轧制材料低碳钢(SPCC-D、50mm宽×100m长×1mm厚、Ra＝0.5μm)轧辊粗糙度调整为Ra＝1.5μm钢板温度室温轧制速度10米/分轧制张力68.6MPa压下率每道次25％(总压下率58％)轧制油浓度3重量％液条件60℃，10L搅拌条件M型均相混合机9000转/分喷洒量1升/分×上下各1个，100kPa气氛温度20℃
表3
表4
·油脂E…棕榈油(碘值65、熔点8℃、40℃的动粘度41mm2/s、构成脂肪酸中的碳原子数12-14的脂肪酸比率是1重量％)·酯A…硬脂酸2-乙基己基酯·酯B…由三羟甲基丙烷/油酸/硬脂酸＝14.4/60.0/25.6(重量比)得到的酯(酸值5)·酯C…由季戊四醇/油酸/硬脂酸＝14.4/60.0/25.6(重量比)得到的酯(酸值5)·添加剂F…抗氧化剂(苯基-α-萘胺)·添加剂G…防锈剂(十六烯基琥珀酸)·添加剂H…乳化剂(聚氧乙烯壬基苯基醚、HLB＝12.4)由表3和表4所示的结果可以看出，与比较制品相比，本发明的循环式供给用冷轧油的润滑性和除油性都非常好，特别是与比较制品7的现有技术牛油类冷轧油相比，所有的性能都十分优越。
权利要求
1.钢板冷轧油用润滑油，其特征在于，该润滑油含有(a)在构成油脂的脂肪酸中碳原子数12-14的脂肪酸占50重量％以上的油脂类，以及(b)复合酯类。
2.权利要求1所述的钢板冷轧油用润滑油，其特征在于，在构成(a)的油脂的脂肪酸中，碳原子数8以下的脂肪酸的比率是5重量％以下。
3.权利要求1或2所述的钢板冷轧油用润滑油，其特征在于，所述的(b)成分是由多元酸、多元醇以及一元醇和/或一元脂肪酸得到的酯。
4.权利要求1或2所述的钢板冷轧油用润滑油，其特征在于，所述的(b)成分是，由选自碳原子数16-20的高级脂肪族不饱和酸的二聚物酸和聚合物酸中的1种以上和多元醇类得到的部分酯的残余的羧基或羟基被碳原子数12-22的一元醇或一元脂肪酸酯化、重均分子量750-20000的酯。
5.权利要求1或2所述的钢板冷轧油用润滑油，其特征在于，还含有(c)下述的水溶性高分子化合物1种以上，该水溶性高分子化合物是选自下列的聚合物(c1)由通式(1)表示的单体或其盐的均聚物、(c2)该单体的2种以上的共聚物、(c3)该单体的1种以上与(甲基)丙烯酸、其盐、其烷基酯或其烷基酰胺中的1种以上的共聚物，其重均分子量是在10000-1000000的范围内 式中，R1表示氢原子或甲基，R2和R3表示碳原子数1-3的烷基，A表示-O-或-NH-，m表示1-3的整数。
6.钢板冷轧油，其特征在于，含有权利要求1或5所述的润滑油和水。
7.权利要求6所述的钢板冷轧油，其特征在于，是直接式供给用的冷轧油。
8.权利要求6所述的钢板冷轧油，其特征在于，是循环式供给用的冷轧油。
9.钢板的冷轧方法，其特征在于，使用含有权利要求1或5所述的润滑油和水而成的钢板冷轧油。
10.权利要求1或5所述的润滑油用来作为钢板冷轧油用润滑油的用途。
全文摘要
本发明提供了在钢板高速冷轧时可以通过高速轧制提高生产率，解决耐轧机周围的油堆积性、废水处理性和洗涤工序中洗涤不良等问题的冷轧油。本发明的钢板冷轧油用润滑油含有(a)在构成油脂的脂肪酸中碳原子数12－14的脂肪酸占50重量％以上的油脂类以及(b)复合酯类。
文档编号C10M133/16GK1500854SQ20031011565
公开日2004年6月2日 申请日期2003年11月10日 优先权日2002年11月8日
发明者市本武彦, 佐藤信义, 义 申请人:花王株式会社