專利名稱：冷軋油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷軋油組合物，更詳細(xì)地說，涉及在使耐熱擦傷性能(軋制性)提高的同時，特別能夠抑制不銹鋼材的軋板的黯斑(光澤不良)的冷軋油組合物。
背景技術(shù)：
在金屬材料的軋制中，在正常進(jìn)行軋制時軋制材料通過的部分工作輥上產(chǎn)生以一定色調(diào)著色的稱為輥筒涂布的現(xiàn)象。由于該工作輥常常與軋制材料直接接觸，因此該輥筒涂布與軋制性或軋制制品的表面形狀有很大關(guān)系。
由于軋制金屬材料，上述工作輥因摩擦熱或加工熱而熱膨脹，因此板寬度方向的軋制壓力不均勻，容易產(chǎn)生輥筒涂布斑。該涂布斑通過轉(zhuǎn)寫而使軋制板的表面產(chǎn)生斑，引起黯斑，在要求特別高的表面品質(zhì)的不銹鋼等金屬材料的軋制中成為大問題。
在不銹鋼等硬金屬材料的軋制中，多將與材料的接觸面積減小，可以在單位面積施加高荷重的小徑輥用于工作輥。但是，如果輥徑小，輥自身的剛性低，需要用大徑的中間輥或支承輥進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
作為該形式的軋機(jī)，已知例如多輥型的軋機(jī)。在該多輥型的軋機(jī)中，支承輥在軸方向分為5個以上的輥，它們被稱為分段型支承輥。該分段型支承輥具有由特殊設(shè)計圓筒輥軸承構(gòu)成的軋輥凸面調(diào)整功能，通過偏心軸襯機(jī)構(gòu)可以各自獨立地操作各軸承的擠出量，在工作輥上可以制作各種各樣的軋輥凸面圖案，也可以控制軋板的形狀。在分段型支承輥形式的軋機(jī)中，存在通過中間輥分段型支承輥與工作輥接觸的部分和沒有接觸的部分，以其為原因有時使上述輥筒涂布產(chǎn)生斑的情況。此外，該涂布斑被轉(zhuǎn)寫到軋板上從而成為軋板表面上產(chǎn)生黯斑的原因。
另一方面，作為用于該金屬材料的軋制加工的軋制油的性能，要求軋制性優(yōu)異，即在低軋制荷重下獲得高軋制率，而且在嚴(yán)酷的條件下也不產(chǎn)生熱擦傷等。

發(fā)明內(nèi)容
在這種狀況下，本發(fā)明的目的在于提供冷軋油組合物，其能減輕分段型支承輥的輥筒涂布斑產(chǎn)生的軋制板的黯斑，減輕在工作輥的寬度方向上的輥筒涂布斑所致的軋制板的黯斑以及提高耐擦傷性能(軋制性)。
本發(fā)明者們?yōu)榱碎_發(fā)具有上述優(yōu)異功能的冷軋油組合物，進(jìn)行了反復(fù)深入的研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)以規(guī)定的比例含有基礎(chǔ)油、碳數(shù)在特定的范圍的由分支狀脂肪族二羧酸和直鏈狀脂肪族醇制備的二酯、碳數(shù)在特定范圍的單酯和磷系化合物的組合物，通過該組合物可以實現(xiàn)上述目的。本發(fā)明以該知識為基礎(chǔ)而完成。
即，本發(fā)明提供(1)冷軋油組合物，其特征在于含有基礎(chǔ)油、(A)主骨架由飽和或不飽和的烴鏈構(gòu)成的C6～28的脂肪族二羧酸和C1～9的脂肪族醇制備的二酯0.5～30質(zhì)量％、和(C)磷系化合物0.01～5.0質(zhì)量％。
(2)上述(1)所述的冷軋油組合物，其中(A)組分的二酯中脂肪族二羧酸的烴鏈為分支狀。
(3)上述(1)所述的冷軋油組合物，其特征在于還含有(B)C13～48的單酯0.5～40質(zhì)量％。
(4)上述(1)所述的冷軋油組合物，其中(A)組分的二酯中的脂肪族二羧酸為C12～28的脂肪族二羧酸和C1～6的直鏈狀脂肪族醇制備的二酯。
(5)上述(1)所述的冷軋油組合物，其中(A)組分的二酯中的脂肪族二羧酸為飽和脂肪族二羧酸。
(6)上述(1)所述的冷軋油組合物，其中(C)組分的磷系化合物為從正磷酸酯、其胺鹽和烷基硫代磷酸酯中選取的至少一種。
(7)上述(1)所述的冷軋油組合物，其中(C)組分的磷系化合物為正磷酸酯的胺鹽。
具體實施例方式
在本發(fā)明的冷軋油組合物中，可以使用礦物油和/或合成油作為基礎(chǔ)油。
作為上述礦物油，可以列舉各種礦物油?？梢粤信e例如對石蠟基系原油、中間基系原油或萘基系原油進(jìn)行常壓蒸餾或?qū)Τ赫麴s的殘渣油進(jìn)行減壓蒸餾得到的餾出油，或根據(jù)常法對其精制而得到的精制油，例如溶劑精制油、加氫精制油、脫蠟處理油、白土處理油等。
此外，作為合成油，可以使用例如C8～14的聚-α-烯烴、烯烴共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物等)，或聚丁烯、聚丙烯等支化烯烴或它們的氫化物，以及多元醇酯(三羥甲基丙烷的脂肪酸酯、季戊四醇的脂肪酸酯等)等酯類化合物、烷基苯等。
在本發(fā)明中，作為基礎(chǔ)油，可以使用上述礦物油的1種，也可以2種以上組合使用，可以使用上述合成油的1種，也可以2種以上組合使用。此外，也可以將該礦物油1種以上和合成油1種以上并用。此外，作為該基礎(chǔ)油，優(yōu)選溫度40℃的運動粘度在1～30mm2/s的范圍內(nèi)。如果該運動粘度不足1mm2/s，閃點低，由于點火而產(chǎn)生火災(zāi)等的危險性有可能增加，另一方面，如果超過30mm2/s，有時成為軋板表面產(chǎn)生油凹，光澤度下降或產(chǎn)生卷曲錯位等不良情況的原因。更優(yōu)選的運動粘度為4～20mm2/s。
在本發(fā)明的組合物中，作為(A)組分，使用從主骨架由飽和或不飽和的烴鏈構(gòu)成的C6～28的脂肪族二羧酸、和C1～9的脂肪族醇制備的二酯。
上述脂肪族二羧酸如果碳數(shù)不足6，則耐熱擦傷性能差，另一方面，如果超過28，特別是使用低粘度的基礎(chǔ)油時，二酯的溶解性變差。優(yōu)選的碳數(shù)為12～28，更優(yōu)選為14～24，特別優(yōu)選16～20。
此外，該脂肪族二羧酸優(yōu)選具有支鏈，由于具有支鏈，其優(yōu)點在于二酯的溶解性變好，可以容易地制備具有所需性能的軋制油組合物。
在本發(fā)明中，作為上述脂肪族二羧酸，可以使用飽和和不飽和的脂肪族二羧酸，其中優(yōu)選飽和脂肪族二羧酸。作為該飽和脂肪族二羧酸，優(yōu)選列舉例如通式(I)
(式中，k表示0～3的整數(shù)，m和n分別表示1～23的整數(shù)，k、m和n合計為8～24的整數(shù)。)所示的化合物。
在本發(fā)明中，作為用于(A)組分二酯的主骨架由飽和或不飽和分支狀烴鏈構(gòu)成的C6～28的脂肪族二羧酸的具體例，可以列舉下述化學(xué)式 所示的化合物等。
另一方面，作為脂肪族醇，可以使用C1～9的脂肪族醇。如果其碳數(shù)超過9，二酯的溶解性變差。優(yōu)選的碳數(shù)為1～6，更優(yōu)選為1～4。此外，該脂肪族醇優(yōu)選為直鏈狀。如果具有支鏈，有時耐熱擦傷性能差。
作為該直鏈狀脂肪族醇的具體例，可以列舉甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇等。
在本發(fā)明中，作為(A)組分，可以使用由上述脂肪族二羧酸和脂肪族醇制備的二酯，該二酯可以單獨使用一種，也可以兩種以上組合使用。此外，軋制油組合物中該二酯的含量在0.5～30質(zhì)量％的范圍選定。如果該含量不足0.5質(zhì)量％，不能充分發(fā)揮軋制板黯斑減輕和耐熱擦傷性能的提高效果，無法實現(xiàn)本發(fā)明的目的。另一方面，如果超過30質(zhì)量％，無法顯示與其量相當(dāng)?shù)男Ч奶岣?，在?jīng)濟(jì)上是不利的。該二酯的優(yōu)選含量為1～20質(zhì)量％的范圍，特別優(yōu)選1～15質(zhì)量％的范圍。
在本發(fā)明的組合物中，優(yōu)選還含有C13～48的單酯作為(B)組分。通過將該單酯與上述(A)組分的二酯組合使用，與單獨使用二酯的情況相比，可以進(jìn)一步發(fā)揮黯斑的減輕和耐熱擦傷性能的提高效果。而且通過使用該單酯，可以減少二酯的使用量。
作為上述(B)組分的單酯，可以列舉例如通式(II)RCOOR1(II)(式中，R表示C11～22的烷基，R1表示C1～25的烷基，R和R1的合計碳數(shù)為12～47。)所示的化合物。
上述通式(II)所示的單酯的優(yōu)選的碳數(shù)為13～36的范圍。作為該單酯的具體例，優(yōu)選列舉硬脂酸甲酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、棕櫚酸辛酯等，其中，從性能和獲得的容易性等方面出發(fā)，優(yōu)選硬脂酸丁酯。
在本發(fā)明中，作為(B)組分，可以使用一種上述單酯，也可以兩種以上組合使用。此外，軋制油組合物中該單酯的含量優(yōu)選0.5～40質(zhì)量％的范圍。如果該含量不足0.5質(zhì)量％，不能充分發(fā)揮軋制板黯斑減輕和耐熱擦傷性能的提高效果，有時無法實現(xiàn)本發(fā)明的目的。另一方面，如果超過40質(zhì)量％，無法顯示與其量相當(dāng)?shù)男Ч奶岣?，在?jīng)濟(jì)上是不利的，而且有時低溫流動性惡化。該單酯優(yōu)選的含量為3～30質(zhì)量％的范圍，特別優(yōu)選5～20質(zhì)量％的范圍。
在本發(fā)明的組合物中，作為(C)組分使用磷系化合物。作為該磷系化合物，并無特別限制，優(yōu)選使用例如正磷酸酯、其胺鹽、烷基硫代磷酸酯等，其中優(yōu)選正磷酸酯的胺鹽。
作為上述正磷酸酯，可以列舉例如通式(III) 所示的化合物。
在上述通式(III)所示的正磷酸酯中，R2、R3和R4分別為氫原子或C4～20的烴基，它們可以彼此相同，也可以不同，其中的至少1個優(yōu)選為C4～20的烴基。作為C4～20的烴基，可以列舉C4～20的直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀的烷基或鏈烯基、C6～20的芳基、C7～20的烷芳基、C7～20的芳烷基等。其中，優(yōu)選C7～20的烷芳基。作為這些烴基的具體例，可以列舉丁基、戊基、己基、環(huán)己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、油烯基、二十烷基、苯基、甲基苯基、異丙基苯基、二甲苯基、芐基、苯乙基等，其中特別優(yōu)選甲基苯基、異丙基苯基。
此外，作為正磷酸酯的胺鹽，可以列舉通式(IV) 所示的化合物。
在上述通式(IV)中，R5為C4～20的烴基，優(yōu)選C8～18的烴基，更優(yōu)選C12～18的烴基。R6為C4～20的直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀的烷基或鏈烯基，優(yōu)選C8～8、更優(yōu)選C12～16的直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀的烷基或鏈烯基。a、b分別為1或2，多個R5可以相同或不同，此外，多個R6可以相同或不同。
對于上述R5所示的C4～20的烴基，與上述通式(III)中R2～R4中C4～ 20的烴基的說明相同。此外，作為R6，可以列舉丁基、戊基、己基、環(huán)己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、油烯基、二十烷基等。
另一方面，作為烷基硫代磷酸酯，可以列舉烷基為C4～20的直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀的飽和或不飽和基團(tuán)的各種單硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、三硫代磷酸酯等。這里，作為該烷基，可以列舉在上述通式(IV)中的R6說明中，與例示的基團(tuán)相同的基團(tuán)。
在本發(fā)明中，該(C)組分的磷系化合物，可以單獨使用一種，也可以兩種以上組合使用。此外，軋制油組合物中該磷系化合物的含量在0.01～5.0質(zhì)量％的范圍內(nèi)選定。該含量如果不足0.01質(zhì)量％，無法充分發(fā)揮黯斑的抑制效果，另一方面，如果超過5.0質(zhì)量％，無法顯示與其量相當(dāng)?shù)男Ч奶岣?，在?jīng)濟(jì)上是不利的。該磷系化合物優(yōu)選的含量為0.02～4質(zhì)量％的范圍，特別優(yōu)選0.1～3質(zhì)量％的范圍。
在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，可以根據(jù)需要使本發(fā)明的組合物單獨或兩種以上組合適當(dāng)含有各種添加劑，例如抗氧劑、防銹劑、防腐劑、消泡劑等。
作為上述抗氧劑，可以列舉例如烷基化二苯胺、苯基-α-萘胺、烷基化-α-萘胺等胺類，2，6-二叔丁基對甲酚等酚類和硫類等，作為防銹劑和防腐劑，可以列舉例如脫水山梨醇酯、中性堿金屬或堿土類金屬磺酸鹽，堿金屬或堿土類金屬酚鹽，堿金屬或堿土類金屬水楊酸鹽，噻二唑，苯并三唑等。此外，作為消泡劑，可以列舉例如二甲基聚硅氧烷、氟醚等。
這些根據(jù)需要使用的添加劑的合計含量優(yōu)選10質(zhì)量％以下，更優(yōu)選5質(zhì)量％以下。
在本發(fā)明的軋制油組合物中，對于其粘度并無特別限制，為了獲得潤滑性和板表面光澤，優(yōu)選1～20mm2/s的范圍，特別優(yōu)選2～10mm2/s的范圍。
具有該組成的本發(fā)明的冷軋油組合物產(chǎn)生如下所示的效果。
(1)采用使用了分段型支承輥的形式的軋機(jī)，實施分段型支承輥產(chǎn)生的形狀控制，而且可以使輥筒涂布斑和軋制板的黯斑減少。即，可以改善軋制制品的形狀和表面光澤(黯斑)。
(2)如果提高軋制速度，軋制時單位時間的發(fā)熱量大，輥的蓄熱增大，板寬度方向的熱膨脹變得不均勻，因此容易產(chǎn)生輥涂布斑或軋制板的黯斑，但通過使用本發(fā)明的軋制油組合物，即使提高壓延速度，也不易產(chǎn)生黯斑。
(3)耐熱擦傷性能提高。
(4)由于上述(1)～(3)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)性的提高和制品的品質(zhì)提高。
對于本發(fā)明的冷軋油組合物所適用的金屬材料并無特別限制，在金屬材料中，優(yōu)選適用于不銹鋼材。
以下根據(jù)實施例對本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1～9和比較例1～5(1)冷軋油組合物的調(diào)制對于40℃的運動粘度為8.0mm2/s的石蠟基系礦物油，以組合物總量為基礎(chǔ)的第1表所示的量配合第1表所示的組分，調(diào)制冷軋油組合物。
使用的組分如下所述。
單酯硬脂酸丁酯二酯1 所示的具有支鏈的脂肪族二羧酸和甲基醇的二酯(使用特公平7-45674公報第1表的A)二酯2 所示的具有支鏈的脂肪族二羧酸和甲基醇的二酯(使用特公平7-45674公報第1表的I)二酯3己二酸二異壬酯(DINA)TCP磷酸三縮水甘油酯磷酸酯的胺鹽二油酸磷酸酯的C12～14的烷基胺鹽(2)軋制實驗在第2表所示的軋制實驗條件下，按照第3表所示的軋制方案進(jìn)行軋制實驗，在第3軋制階段評價高速軋制時的黯斑，在第4軋制階段以19.6kN擠壓擠壓輥(外徑135mm、寬10mm)，對分段輥的接觸部分、非接觸部分的黯斑進(jìn)行評價。此外，在第5軋制階段求出熱擦傷極限軋制率，評價耐熱擦傷性能。(參照第51次塑性加工聯(lián)合講演會(2000.11.3～5)預(yù)稿集、303～304頁《不銹鋼冷軋中分段輥產(chǎn)生的表面黯斑的模擬》)
結(jié)果示于表1。此外，黯斑根據(jù)目視進(jìn)行下述4等級評價。
0無斑1有模糊的斑2可以確認(rèn)清楚的斑3可以確認(rèn)強(qiáng)度的斑第1表-1

第1表-2

第1表-3

第2表

第3表

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供特別適于不銹鋼材軋制的冷軋油組合物，其能減輕分段型支承輥的輥筒涂布斑所致的軋板的黯斑，實現(xiàn)在工作輥的寬度方向的輥筒涂布斑所致的軋板黯斑的減輕和耐熱擦傷性能(軋制性)的提高。
權(quán)利要求
1.冷軋油組合物，其特征在于含有基礎(chǔ)油、(A)主骨架由飽和或不飽和的烴鏈構(gòu)成的C6～28的脂肪族二羧酸和C1～9的脂肪族醇制備的二酯0.5～30質(zhì)量％、和(C)磷系化合物0.01～5.0質(zhì)量％。
2.權(quán)利要求1所述的冷軋油組合物，其中(A)組分的二酯中的脂肪族二羧酸的烴鏈為分支狀。
3.權(quán)利要求1所述的冷軋油組合物，其特征在于還含有(B)C13～48的單酯0.5～40質(zhì)量％。
4.權(quán)利要求1所述的冷軋油組合物，其中(A)組分的二酯為C12～28的脂肪族二羧酸和C1～6的直鏈狀脂肪族醇制備的二酯。
5.權(quán)利要求1所述的冷軋油組合物，其中(A)組分的二酯中的脂肪族二羧酸為飽和脂肪族二羧酸。
6.權(quán)利要求1所述的冷軋油組合物，其中(C)組分的磷系化合物為從正磷酸酯、其胺鹽和烷基硫代磷酸酯中選取的至少一種。
7.權(quán)利要求1所述的冷軋油組合物，其中(C)組分的磷系化合物為正磷酸酯的胺鹽。
全文摘要
冷軋油組合物，其含有基礎(chǔ)油、二酯0.5～30質(zhì)量％和磷系化合物0.01～5.0質(zhì)量％，其中二酯由主骨架由飽和或不飽和的烴鏈構(gòu)成的C
文檔編號C10M141/00GK1653166SQ0381077
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者杉井秀夫, 志渡誠一 申請人:出光興產(chǎn)株式會社