專利名稱：：不銹鋼用水溶性冷軋油組合物的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及在冷軋不銹鋼鋼板時使用的水溶性冷軋油組合物。
背景技術：
：不銹鋼從與普通鋼相比加工固化的程度大、且不易進行冷塑性加工以及表面光澤提高的觀點出發(fā)，通常使用森吉米爾軋機等多輥式軋制機進行冷軋。作為此時使用的軋制油，已知以直餾(straight)中使用的精制礦物油為主體的水不溶性冷軋油、使用時乳化后使用的水溶性冷軋油。這些軋制油所需特性是，軋制后的不銹鋼鋼板的表面光澤優(yōu)異，沒有花紋、瑕疵，且能夠在高速、高壓下軋制，生產(chǎn)率高。然而，在使用水不溶性冷軋油時，雖然在表面光澤方面優(yōu)異，但是冷卻性不足，因此在高速高壓下軋制時，潤滑性降低、產(chǎn)生所謂熱刮痕的表面瑕瘋。而且，由于具有易燃性的礦物油是主體，因此存在火突的危險性。水溶性冷軋油一般是用水稀釋在精制礦物油中配合有天然油脂、乳化劑、脂肪酸等而得的物質(zhì)使得其濃度達3~15%左右，并進行攪拌，形成乳液后使用。然而，使用這種水溶性冷軋油進行軋制時，存在容易產(chǎn)生表面光澤不足、色調(diào)不良之類的缺點。為此，為了改良這樣的缺點，提出了表面色調(diào)均勻性優(yōu)異的不銹鋼鋼板用軋制油(參照專利文獻1)。在該專利文獻l中，提出了一種退火酸洗處理后的表面色調(diào)均勻性優(yōu)異的不銹鋼鋼板的軋制方法，其特征在于，具有羧基且由烴形成的脂肪酸的濃度相對于乳化軋制油為0.4vol。/o以下。但是，專利文獻l的方法雖然公開了脂肪酸的濃度盡可能少為好，優(yōu)選為0vol%,卻沒有具體〉開0voP/。的情況。另一方面，在專利文獻2中，記載了一種配合有特定的烷基膦酸衍生物的冷軋油。然而，該冷軋油不用于不銹鋼鋼板，而且作為油性提高劑配合了脂肪酸，可能會產(chǎn)生鋼板表面的光澤不足、色調(diào)不良、產(chǎn)生花紋。軋制的不銹鋼鋼板表面極具活性，在鋼板表面附著有殘留水的部分和沒有水的部分氧化皮膜(非動態(tài)皮膜)的生成不同，鋼板表面色調(diào)變得不均。尤其是，通常在不銹鋼鋼板冷軋中使用的森吉米爾軋機等多輥式的軋制機，在線圏巻繞側也噴灑有軋制油，用巻軸布等進行防油，但是難以完全防止軋制油進入到巻繞的線團內(nèi)，在乳化軋制油(水)與鋼板表面接觸的狀態(tài)下，一直放置到后面工序的退火、酸洗工序，在鋼板表面產(chǎn)生色調(diào)不均勻。一般地，在冷軋中配合脂肪酸是考慮到通過脂肪酸與有機胺的作用來防止鋼板因水而腐蝕，不使用脂肪酸，則會因水而使得氧化皮膜(非動態(tài)皮膜)的生成變得不均勻。另一方面，如專利文獻l所示，認為在使用了乳化軋制油的冷軋中，由于脂肪酸附著在鋼板表面因此非動態(tài)皮膜受到侵蝕，耐氧化性降低，在退火時氧化皮會局部增厚，基底表面的凹凸增大，因此產(chǎn)生酸洗后色調(diào)變得顯著不均勻的情況。因此，認為盡可能減少脂肪酸量的情況，色調(diào)變得均勻、花紋也難以產(chǎn)生，但是使脂肪酸量為o時，會因水而使氧化皮膜(非動態(tài)皮膜)的生成變得不均勻。用于防止因水而導致的氧化皮膜(非動態(tài)皮膜)的不均勻的生成、與金屬反應性強的添加劑，與在軋制中產(chǎn)生的金屬粉反應，容易產(chǎn)生污垢(熔渣)，存在因污垢而導致的表面不均勻產(chǎn)生的危險性。為此，對于添加劑而言，期望在軋制時不易產(chǎn)生污垢、可以防止因水而導致的氧化皮膜(非動態(tài)皮膜)不均勻的生成、及不侵蝕非動態(tài)皮膜。鋼板表面的花紋，被認為是由于不銹鋼鋼板表面的氧化皮膜(非動態(tài)皮膜)的生成狀態(tài)的差異(氧化皮膜的厚度、構造的差異)而產(chǎn)生的，在冷軋工序中，在軋制結束時的檢查、以及后續(xù)工序的退火、酸洗前的檢查中無法確認。即，能夠確認鋼板表面狀態(tài)的，是在退火、酸洗處理后，因此因花紋而導致的不良發(fā)生成為巨大損失。專利文獻l:特開2006-326608號/>才艮專利文獻2:特開平11-222598號7>才艮
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題在于，提供一種冷軋油組合物，在不銹鋼鋼板的冷軋工序中，在冷軋后的退火、酸洗后在鋼板表面不產(chǎn)生花紋，色調(diào)變得均勻。本發(fā)明提供一種如下述所示的不銹鋼用水溶性冷軋油組合物。項1.一種不銹鋼用水溶性冷軋油組合物，其特征在于，含有選自礦物油及合成酯中的至少一種基油、以及通式(1)所示的烷基膦酸衍生物，并且不含具有羧基且由烴形成的脂肪酸。oIIRi一p一OR2(1)OR3(式中，Ri表示碳原子數(shù)845的烷基。Ra和RS相同或不同，表示氫原子或碳原子數(shù)1~18的烷基。)以下，對本發(fā)明進行詳細說明。作為本發(fā)明中使用的基油，以往在這種軋制油組合物中一直使用的基油均可以使用。作為其代表例，具體而言，可以列舉例如，錠子油、機油、汽輪機油、汽缸油等礦物油；合成酯，即從牛油、蓖麻油、椰子油等得到的脂肪酸和合成脂肪酸與碳原子數(shù)8~18的脂肪族一元醇的單酯，上述脂肪酸和合成脂肪酸與乙二醇、新戊二醇、三羥曱基丙烷、季戊四醇等多元醇的二、三、四酯。本發(fā)明的不銹鋼用水溶性冷軋油組合物中，配合以上述通式(1)表示的烷基膦酸衍生物(式中，Ri表示碳原子數(shù)8~45的烷基。W和Rs相同或不同，表示氫原子或碳原子數(shù)118的烷基。)。該烷基膦酸衍生物，由于難以熱分解、水解，因此實質(zhì)上不生成無機磷酸，不會產(chǎn)生酸。而且，物質(zhì)自身維持油溶性，磷酸基團吸附在鋼板表面上，在磷酸基團上結合的烷基鏈部分與鋼板表面垂直地取向，與基油一起形成強韌的油膜，因此發(fā)揮優(yōu)異的軋制潤滑性。而且，會防止在鋼板表面附著有殘留水的部分和沒有水的部分氧化皮膜的生成變得不均勻，顯示出在退火酸洗處理后的表面色調(diào)均勻性優(yōu)異的效果。與此相對，一般地被稱為磷系極壓劑的砩化合物(例如，OleylAcidPhosphate等)發(fā)生熱分解、7jc解而生成無機磷酸，氧化皮膜變得不均勻，退火酸洗處理后的表面色調(diào)的均勻性差。在通式(1)中，Ri的碳原子數(shù)845的烷J^示直鏈狀或支鏈狀的飽和或不飽和的該烷基，f和R3的碳原子數(shù)1~18的烷基表示直鏈狀或支鏈狀的飽和或不飽和的該烷基。作為通式(1)的烷基膦酸衍生物的具體例，可以列舉例如十八烷基膦酸單十六烷基酯、十八烷基膦酸單異丙酯、二十八烷膦酸二丁酯、四十烷膦酸單曱酯、三十三烷膦酸單辛酯等，但優(yōu)選I^和R3中的一方為氫。以上述通式(1)表示的烷基膦酸衍生物的制造方法沒有特別限定，例如可以如下這樣來合成。即，在碳原子數(shù)845的在a位上具有雙鍵的烯烴中，相對于該烯烴混合1.02.0摩爾左右的亞磷酸、次磷酸以及二烷基亞磷酸酯中的至少一種，作為催化劑使用過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈等自由基引發(fā)劑，在氮氣氛中，在60150'C左右進行^^應420小時左右，得到烷基膦酸二烷基酯、二烷基膦酸單烷基酯。進而通過將該烷基膦酸二烷基酯在鹽酸等酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉等的堿等適當?shù)拇呋瘎┐嬖谙?，進行水解，由此得到烷基膦酸單烷基酯。作為碳原子數(shù)8~45的在a位上具有雙鍵的烯烴，可以列舉例如1-辛烯、l-癸烯、l-十二烯、l-十三烯、l-十四烯、l-十五烯、l-十六烯、1-十七烯、l-十八烯、l-十九烯、l-二十烯、l-二十二烯、l-二十四烯、l-二十六烯、l-二十八烯、l-三十烯、l-三十三烯、l-三十九烯、l-四十烯等。這些烯烴中，優(yōu)選碳原子數(shù)1245的a-烯烴。碳原子數(shù)小于8的烯烴，其沸點、易燃點低，合成上的收率低，因此不優(yōu)選。而碳原子數(shù)大于45的烯烴，產(chǎn)物的熔點升高，缺乏溶解性，因此不優(yōu)選。本發(fā)明組合物中的上述特定的烷基膦酸衍生物的配合量，相對于基油100重量份，優(yōu)選110重量份。小于l重量份時，防止因水而導致的氧化皮膜的生成不均勻的性能有可能會變差，即使添加超過10重量份，軋制時產(chǎn)生的污垢也可能增加。更優(yōu)選的配合量是24重量份。本發(fā)明的軋制油組合物，根據(jù)需要，可以配合公知的添加劑，例如乳化劑、油性提高劑、防銹添加劑、抗氧化劑等。但是，應當選擇酸值不高的。此外，本發(fā)明的軋制油組合物不含具有g且由烴形成的脂肪酸。本發(fā)明的冷軋油組合物，可以依照常法，根據(jù)需要在加熱下混合作為必需成分的基油和上述烷基膦酸衍生物、以及作為任意成分的乳化劑、油性提高劑、防銹添加劑、抗氧化劑等來制備，優(yōu)選在水中^t稀釋成濃度為5~12重量％左右而形成乳化冷卻劑(emulsioncoolant)來應用。濃度超過12重量％時，有時會產(chǎn)生振動花紋，濃，小于5重量％時，本發(fā)明，能會變差。更優(yōu)選濃度為8~11重量％?；诒景l(fā)明的軋制油組合物的乳化冷卻劑，通常經(jīng)由噴嘴被噴射供給到軋制輥和作為被軋制件的不銹鋼鋼板之間(輥縫)，并循環(huán)使用，但在輥縫內(nèi)冷卻劑的各成分會吸附或附著在不銹鋼鋼;^面上，而形成強韌且均勻的皮膜或油膜。通過使該均勻的皮膜或油膜形成，即使在后面工序的退火酸洗處理后，也能防止在鋼M面產(chǎn)生花紋，色調(diào)變得均勻。本發(fā)明的不銹鋼用水溶性冷軋油組合物，由于不含脂肪酸，因此不會侵蝕冷專m的非動態(tài)皮膜。此外，本發(fā)明的組合物可防止因水導致的腐蝕，并且不會在鋼M面產(chǎn)生花紋。因此，使用本發(fā)明的組合物時，由于能夠盡可能地增加軋制速度，因此生產(chǎn)率提高。圖l是試驗中^(吏用的軋制機的示意圖。具體實施例方式以下示出實施例和比較例，更詳細地說明本發(fā)明，但下述實施例對本發(fā)明不做任何限制。實施例14和比較例1~37根據(jù)后述表1所示的配合(重量份)，配制本發(fā)明及比較的冷軋油組合物。接著，對于上述實施例和比較例中得到的各軋制油組合物，根據(jù)下述方法進行鋼板附著油分量試驗、軋制后的變色試驗、輥污垢試驗、光澤性試驗，評價性能。需要說明的是，表l中的軋制速度、花紋的產(chǎn)生是實際操作的結果。(1)附著油分量試驗將使用各軋制油組合物在下述條件1下制成的乳液轉(zhuǎn)移到桶(vat)中。向其中浸漬經(jīng)洗凈的SPCC-SD板(0.8x80xl00mm)10秒，排干1天，根據(jù)前后的重量差來計算附著油分量。表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表1中的礦物油是40。C時的粘度為450mmV秒的礦物油。合成酯1是聚氧乙烯油酸酯(HLB-10.9)。合成酯2是三羥甲基丙烷油酸酯。(這些礦物油、合成酯1及合成酯2是基油，在各實施例和各比較例中，合計為100重量份。)磷化合物(烷基膦酸衍生物)是烷基膦酸單異丙酯(烷基-d廣C")。脂肪酸是十九烷二酸。有機胺是三乙醇胺。潤濕劑1是油醇。潤濕劑2是辛二醇。非離子乳化劑A是聚氧乙烯二油酸酯(HLB=8)。非離子乳化劑B是2-乙基己二醇。陽離子乳化劑是聚氧乙烯牛油丙二胺(EO-15摩爾)。抗氧化劑是二叔丁基羥基甲苯。權利要求1、一種不銹鋼用水溶性冷軋油組合物，其特征在于，含有選自礦物油及合成酯中的至少一種基油、以及通式(1)所示的烷基膦酸衍生物，并且不含具有羧基且由烴形成的脂肪酸，式中，R1表示碳原子數(shù)8～45的烷基；R2和R3相同或不同，表示氫原子或碳原子數(shù)1～18的烷基。全文摘要本發(fā)明涉及不銹鋼用水溶性冷軋油組合物。本發(fā)明提供一種冷軋油組合物，在不銹鋼鋼板的冷軋工序中，在冷軋后的退火、酸洗后在鋼板表面不產(chǎn)生花紋，色調(diào)變得均勻。一種不銹鋼用水溶性冷軋油組合物，其特征在于，含有選自礦物油及合成酯中的至少一種基油、以及通式(1)所示的烷基膦酸衍生物，并且不含具有羧基且由烴形成的脂肪酸。(式中，R¹表示碳原子數(shù)8～45的烷基。R²和R³相同或不同，表示氫原子或碳原子數(shù)1～18的烷基)。文檔編號C10M137/02GK101538503SQ200910119429公開日2009年9月23日申請日期2009年3月13日優(yōu)先權日2008年3月17日發(fā)明者中島一,井上周一,寺尾崇,巖崎芳明,松山宏之,水田次士申請人:新日鐵住金不銹鋼株式會社;大同化學工業(yè)株式會社