BE818759A - Huiles de laminage. - Google Patents

Huiles de laminage.

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Description


  "Huiles de laminages,

  
La présente invention est relative à une huile de laminage* Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une huile de laminage qui peut offrir au cuivre et aux alliages de cuivre un pouvoir lubrifiant, une possibilité d'enlèvement du film d'oxyde et une prévention contre la formation d'un tel film, moyennant projection entre le laminoir et le métal à

  
 <EMI ID=1.1> 

  
cuivre.

  
Les huiles de laminage à chaud pour cuivre et alliages de cuivre, qui étaient utilisés à ce jour, consistent principalement en une huile minérale émulsionnée avec un agent tensio-

L 

  
actif anionique ou non-anionique. Lorsque, dans le cas de ces

  
 <EMI ID=2.1> 

  
les particules de l'émulsion des huiles de laminage deviennent granuleux et l'émulsion devient déséquilibrée, pour aboutir souvent ci la séparation du constituant huileux des huiles de laminage. Les huile? de laminage présentent donc des défauts

  
 <EMI ID=3.1> 

  
propriétés lubrifiantes diminuent, que l'abrasion du laminoir est accélérée et qu'il se forme un excès de savon de cuivre. D'autre part, lors du laminage à chaud du cuivre et des alliages de cuivre, les huiles de laminage présentent l'inconvénient

  
 <EMI ID=4.1> 

  
surface du métal, que ce film d'oxyde provoque l'abrasion d'une  matrice ou de cylindres lors du traitement à froid au cours de l'opération suivante et que, de plus, le film d'oxyde même  demeure sur la surface du produit final travaillé à froid, la  surface de ce produit subissant un noircissement. Pour éviter 

  
 <EMI ID=5.1> 

  
moyen d'acide sulfurique par exemple, après le laminage à chaud,  pour dissoudre et éliminer le film d'oxyde de la surface de  cuivre et des alliages de cuivre. 

  
Les auteurs de la présente invention ont réalisé celle-ci  la suite de diverses études relatives à l'élimination des inconvénients ci-dessus lors du laminage à chaud du cuivre et

  
des alliages de cuivre. 

  
Les huiles de laminage suivant la présente invention sont

  
du type solution et possèdent une stabilité excellente.

  
Ainsi, elles présentent toujours l'aspect d'un liquide propre.

  
Lorsqu'on lapine le cuivre et les alliages de cuivre en utilisant les huiles de laminage suivant la présente invention,  on peut obtenir du cuivre laminé exempt d'un film d'oxyde et présentant-une surface lisse. Par conséquent, les huiles de laminage suivant la présente invention offrent les avantages

  
qui consistent en ce que l'opération de décapage peut être omise, ce qui abaisse notablement le coût de la production, étant donne la suppression d'opérations, et du traitement du liquide usé, que <EMI ID=6.1>  se trouvent améliorés, et que la perte de cuivre et d'alliages de cuivre au laminage se trouve réduit grâce à la prévention de la formation d'oxyde de cuivre lors du laminage à chaud.

  
Suivant la présente invention, il est prévu une huile réductrice pour laminage à chaud du cuivre et des alliages de cuivre, qui comprend 1000 parties en poids d'eau 6-200 parties en poids d'au moins un élément choisi dans le groupe formé par les agents tensioactifs anioniques du type carboxylique, du type sulfatique et du type phosphatique, et 0,8-200 parties en poids d'un composé contenant au moins un groupement hydroxyle, choisi dans le groupe formé par les alcools, les alkylène-glycols et les glycol-éthers.

  
Les agents tensioactifs anioniques du type carboxylique, du type sulfatique et du type phosphatique, employés dans la présente invention, ont pour effet d'empêcher l'abrasion d'un laminoir, d'assurer un pouvoir lubrifiant, d'éliminer le film d'oxyde et d'empêcher la formation d'oxyde de cuivre lors du laminage à chaud du cuivre et des alliages de cuivre à une température d'environ 400*C ou plus.

  
Les agents tensioactifs du type carboxylique sont des

  
 <EMI ID=7.1> 

RCOOM .. 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
  <EMI ID=10.1> 

  
L'acide gras RCOOH peut être, par exemple, l'acide laurique, l'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide linoléique, l'acide ricinoléique, l'acide linolénique, l'acide oléique et l'acide érucique. Les acides gras naturels, tels que : 

  
acide gras d'huile de colza, acide gras d'huile de soja, acide gras d'huile de son de riz, acide gras d'huile de coco, acide gras d'huile de ricin et acide gras d'huile de palme possèdent des propriétés lubrifiantes excellentes. L'acide gras d'huile de colza, l'acide gras de son de riz, l'acide gras d'huile de ricin et l'acide gras d'huile de palme sont d'un usage relativement aisé dans la mise en oeuvre industrielle dans la présente invention, étant donné leur prix peu élevé.

  
Les agents tensioactifs anioniques du type sulfate sont des sels d'esters sulfuriques d'alcools supérieurs, représentés par la formule générale

  
 <EMI ID=11.1> 

  
des sels d'esters sulfuriques d'acides gras ou leurs esters, représentés par la formule

  
 <EMI ID=12.1> 

  
et des .sulfates d'aminés aliphatiques et d'amides aliphatiques, représentés par la formule générale

  
 <EMI ID=13.1> 

  
que mentionnés ci-dessus lorsque R et R' sont un reste d'acide gras, mais représentent un groupement alkyle ayant 12-18 atones

  
 <EMI ID=14.1> 

  
Des exemples d'un alcool supérieur sont l'alcool laurylique,

  
 <EMI ID=15.1> 

  
que; cependant, des alcools synthétiques consistant en un mélange d'alcools saturés ayant respectivement 12, 14 et 16 atomes de carbone, sont d'un emploi industriel avantageux, étant donné leur prix peu élevé et leur stabilité thermique.

  
D'autre part, les agents tensioactifs anioniques de type phosphatique sont des esters phosphoriques additionnés d'oxyde d'éthylène, représentés par les formules générales

  

 <EMI ID=16.1> 


  
 <EMI ID=17.1> 

  
gnification que celle définie dans les agents tensioactifs anioniques de type carboxylique. 

  
Les composes contenant le groupement d'hydroxyle, tels

  
 <EMI ID=18.1> 

  
employés dans la présente invention sont efficaces pour l'enlèvement d'un film d'oxyde, pour empêcher la formation de l'oxyde de cuivre et pour offrir un pouvoir lubrifiant lors du

  
 <EMI ID=19.1> 

  
Par conséquent, l'emploi de composes contenant le groupe hydroxyle, conjointement avec celui des agents tensioactifs anioniques produit un effet synergétique de lubrification et de réduction. 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
éthylique, l'alcool n-proylique, l'alcool n-butylique, l'alcool 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
lubrifiant devient médiocre. Si la proportion est de 6 parties

  
 <EMI ID=23.1>  d'eau, la propriété réductrice ne se modifie pas, mais la pro-  priété réfrigérante diminue. Par conséquent, la proportion de  l'agent tensioactif anionique sera avantageusement de 6 à 200 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Si la proportion du composé contenant le groupement  hydroxyle incorporé est de 0,5 partie en poids pour 1000 parties  en poids d'eau, ou moins, la surface du cuivre ou des alliages  de cuivre devient rouge après le laminage, l'épaisseur du film  d'oxyde augmente et le temps de réduction s'allonge. Si la proportion est de 0,8 partie en poids pour 1000 parties en poids  d'eau, ou plus, le cuivre ou les alliages de cuivre sont propres  et brillants après le laminage et sont essentiellement exempts  d'oxydation de surface, il ne se forme presque pas de film d'oxyde, et le temps de réduction devient très court.

  
D'autre part, si la proportion dépasse 200 parties en poids

  
pour 1000 parties en poids d'eau, les qualités lubrifiantes de l'huile de laminage ne se modifient pas, mais son point-éclair diminue. Par conséquent, la proportion de composé contenant un groupe hydroxyle, qu'il convient d'incorporer, est avantageusement de 0,8 à 200 parties en poids pour 1000 parties en poids d'eau. La proportion totale de l'agent tensioactif anionique 

  
et du composé contentât un groupement hydroxyle est de préfé-  rence de 10 à 100 parties en poids pour 1000 parties en poids  d'eau, où la proportion du composé contenant le groupement hydroxyle s'élève à 5-30 parties en poids.

  
Les huiles de laminage pour le laminage du cuivre ou des alliages de cuivre suivant la présente invention sont de préférence maintenues à l'état alcalin, c'est-à-dire que le pH des huiles de laminage est de préférence maintenu à 8,0 ou plus,

  
 <EMI ID=25.1> 

  
7' de cuivre.

  
En ce qui concerne la propriété réductrice des huiles de laminage suivant l'invention, les alcools produisent un effet

  
très rapide, tandis que les alkylène-glycols et les glycoléthers produisent un effet plus lent. Toutefois, l'emploi d'alcools ensemble avec les alkylène-glycols et/ou les glycoléthers est efficace, étant donné que les alcools se consument rapidement.

  
D'autre part, en ce qui concerne les propriétés lubrifiantes des huiles de laminage suivant la présente invention, il est préférable d'employer 10 à 100% en poids d'un agent tensioactif non-ionique d'un esther gras ensemble avec un agent tensioactif  basé sur le poids de l'agent tensioactif anionique, étant donné qu'il en résulte un allongement de la longévité des huiles de laminage (bien que la longévité du laminoir ne s'en trouve pas sensiblement influencée). Les exemples qui suivent, dans lesquels toutes les parties sont exprimées en poids, sauf autre indication, serviront à mettre en évidence la mise en pratique

  
de l'invention d'une manière plus détaillée. Le rendement des huiles de laminage obtenues a été éprouvé par les méthodes

  
d'essai suivantes :

  
 <EMI ID=26.1> 

  
La zone de la trace d'usure et la solidité du film cnt été mesurés en utilisant un appareil d'essai à quatre billes de Soda, conformément à JIS K 2519 ."Méthode d'essai pour capacité de charge de produits pétroliers*.

  
La zone de la trace d'usure a été mesurée en utilisant trois billes de bronze comme billes fixes et une bille d'acier comme bille tournante et en faisant tourner la bille d'acier
200 tours par minute, sous une charge de 2 kg/cm<2>,, pendant  <EMI ID=27.1> 

  
 <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
. 

  
 <EMI ID=30.1> 

  
 <EMI ID=31.1> 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
devenait propre et brillante a été mesuré en tant que critère  pour l'évaluation du pouvoir réducteur de l'échantillon de  liquide. 

  
Lorsque la surface de la pièce de cuivra est devenue 

  
 <EMI ID=33.1> 

Exemple 1 

  
 <EMI ID=34.1> 

  
pour obtenir une huile de laminage. 

  
On a constaté que l'huile de laminage ainsi obtenue pré-  sente des propriétés lubrifiantes et réductrices satisfaisantes 

  
en tant qu'huile de laminage a chaud pour le cuivre et les al-  liages de cuivre, comme suit :   <EMI ID=35.1> 

  
Propriété lubrifiante : 

  

 <EMI ID=36.1> 


  
Propriété réductrice : 

  
 <EMI ID=37.1> 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
cuivre d'oxydation de surface  Epaisseur de l'oxyda de cuivre 

  

 <EMI ID=39.1> 


  
 <EMI ID=40.1> 

  
 <EMI ID=41.1> 

  
 <EMI ID=42.1> 

  
bleau 1. Les propriétés lubrifiantes et réductrices des huiles 

  
 <EMI ID=43.1> 

  
TABLEAU 1 

  

 <EMI ID=44.1> 


  
 <EMI ID=45.1> 

  
 <EMI ID=46.1>  

  
Ainsi qu'il ressort du tableau ci-dessus, toutes les huiles de laminage obtenues manifestaient un comportement satisfaisant en tant qu'huiles de laminage pour le cuivre et les alliages de cuivre.

  
(Les formules des exemples 3 et 5 représentent les limites inférieures et supérieures dans le procédé suivant la présente invention).

  
Exemples 6 - 12

  
En procédant comme dans l'exemple 1, on a produit des huiles de laminage en mélangeant 1000 parties d'eau, 20 parties du mené sel potassique d'acide gras d'huile de colza qui celui

  
 <EMI ID=47.1> 

  
composés contenant le groupement hydroxy. Les composes contenant le groupe hydroxy employés et les propriétés lubrifiantes et réductrices des huiles de laminage octenues sont représentés dans le tableau 2.

TABLEAU 2

  

 <EMI ID=48.1> 
 

  
TABLEAU 2 (Suite)

  

 <EMI ID=49.1> 


  
Exemples 13 - 31

  
En procédant de la même manière que dans l'exemple 1, on a produit des huiles de laminage en mélangeant 1000 parties d'eau, 10 parties d'alcool propylique et 20 parties de différents agents tensioactifs anioniques. Les agents tensioactifs anioniques employés et les propriétés lubrifiantes et réductrices des huiles de laminage obtenues sont représentés dans le tableau 3. 

  

 <EMI ID=50.1> 
 

  

 <EMI ID=51.1> 
 

  

 <EMI ID=52.1> 
 

  
 <EMI ID=53.1> 

  
On a produit des huiles de laminage suivant les prescriptions du-tableau 4.

  

 <EMI ID=54.1> 


  
 <EMI ID=55.1> 

  
 <EMI ID=56.1> 

  
Une huile de laminage a été produite suivant la formule ci-après

  

 <EMI ID=57.1> 


  
 <EMI ID=58.1>  

Exemple 36

  
Une huile de laminage a été produite d'après la formule suivante :

  

 <EMI ID=59.1> 


  
 <EMI ID=60.1> 

  
 <EMI ID=61.1> 

Exemple 37

  
Une huile de laminée a été produite suivent la formule ci-après :

  

 <EMI ID=62.1> 


  
 <EMI ID=63.1> 

  
 <EMI ID=64.1> 

Exemple 38

  
Une huile de laminage a été produite suivant la formule ci-après : 

  

 <EMI ID=65.1> 


  
 <EMI ID=66.1> 

Exemple 39

  
Une huile de laminage a été produite suivant la formule ci-après :

  

 <EMI ID=67.1> 


  
 <EMI ID=68.1> 

  
 <EMI ID=69.1> 

  
Les propriétés lubrifiantes et réductrices des huiles de laminage obtenues dans les exemples 32 à 38 sont indiquées au

  
 <EMI ID=70.1>  
 <EMI ID=71.1> 
 Notes : (1) L'huile de laminage connue est une solution à 3%

  
obtenue en mélangeant 80 parties d'une huile minérale, 5 parties d'une huile ou d'une graisse, 5 parties

  
 <EMI ID=72.1> 

  
de 1 * eau .

  
(2) L'essai témoin a été effectué en chauffant un objet

  
en cuivre à 700*C, en laissant l'objet refroidir à l'air et en mesurant.

  
L'emploi des huiles de laminage suivant la présente invention lors du laminage à chaud d'un fil de cuivre sera décrit ci-après.

  
On isole hermétiquement une cage de laminoir, afin d'empêcher l'invasion du laminoir par l'oxygène, le matériau à laminer étant complètement immergé dans une huile de laminage. Le matériau laminé quitte le laminoir et entre ensuite dans un tube de refroidissement rempli d'huile de laminage où le matériau est refroidi à une température h laquelle il ne se forme pratique-

  
 <EMI ID=73.1> 

  
ou moins, et est ensuite enroulé par un envidoir, pour former une couronne. Ici, la température à l'entrée du laminoir est

  
 <EMI ID=74.1> 

  
son du comportement des huiles de laminage suivant la présente invention avec une huile de laminage connue est représentée dans le tableau 6.

  

 <EMI ID=75.1> 


  
 <EMI ID=76.1> 

  
D'autre part, dans le cas de l'huile connue, l'épaisseur de l'oxyde de cuivre après le laminage à chaud et le traitement à l'acide sulfurique était de 0,03 - 0,05 microns, sous forme de CuO. Après le traitement à l'acide sulfurisé, la surface du matériau laminé présente un aspect dépoli. Par contre, dans le cas des huiles de laminage suivant la présente invention, la surface du matériau laminé est toujours brillante et lisse.

  
En ce qui concerne la propriété lubrifiante, on notera que, lorsqu'on emploie les huiles de laminage suivant la présente

  
 <EMI ID=77.1> 

  
environ 1/2 à 1/3 de celle constatée avec l'emploi des huiles de laminage connues. En outre, l'intérieur du laminoir, un réservoir à huile et un tuyau de circulation ne deviennent pas gluants, nais demeurent propres, comparativement au cas des huiles connues.

  
Ainsi c,u'il a été décrit ci-dessus, lorsque les huiles de laminage suivant la présente invention sont utilisées en tant qu'huiles de laminage à chaud pour le cuivre et les alliages de cuivre, la longévité des cylindres se trouve prolongée, et l'intérieur du laminoir et des autres appareils demeure propre

  
 <EMI ID=78.1>  

REVENDICATIONS

  
1. Huile réductrice de laminage à chaud, pour cuivre et alliages de cuivre, caractérisée en ce qu'elle comprend : 

  
1000 parties en poids d'eau, 6 - 200 parties en poids d'au moins un membre choisi dans le groupe comprenant des agents tensioactifs anioniques de, type acide carboxylique, de type sulfatique ou de type phosphatique, et 0,8 - 200 parties en

  
 <EMI ID=79.1> 

  
choisi dans le groupe formé par les alcools, les alkylèneglycols et les glycol-éthers.

  
2. Huile de laminage réductrice suivant la revendications

  
1, caractérisée en ce qu'elle comprend : 1000 parties en poids

  
 <EMI ID=80.1> 

  
 <EMI ID=81.1> 

  
et 5 - 30 parties en poids d'un composé contenant au moins un groupement hydroxyle, choisi dans le groupe tome par les al-

  
 <EMI ID=82.1>

Claims (1)

  1. <EMI ID=83.1>
    poids d'un agent tensioactif non ionique, bases sur le poids
    de l'agent tensioactif anionique.
    <EMI ID=84.1>
    <EMI ID=85.1>
    poids d'alcool propylique et 20 parties en poids de sel potassique d'acide oléique. 6. Huile de laminage réductrice suivant la revendication 3.? caractérisée en ce qu'elle consiste en 1000 parties en poids d'eau, 20 parties en poids de sel potassique d'acide gras d'huile de colza (dont une solution aqueuse à 1% possède un pH
    <EMI ID=86.1>
    éther.
    7. Huile de laminage réductrice suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle consiste en 1000 parties en poids d'eau, 8 parties en poids de sel potassique d'acide gras d'huile de colza (dont une solution aqueuse à 1% à un pH de 11,0), en
    3 parties en poids d'un sel potassique d'acide sulfonique de pétrole (dont une solution aqueuse à 1% à un pH de 10,5),
    <EMI ID=87.1>
    poids d'alcool isopropylique et 4 parties en poids d'hexylèneglycol.
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