JPS62250099A - 板材および型材の圧延に用いる潤滑剤組成物 - Google Patents

板材および型材の圧延に用いる潤滑剤組成物

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JPS62250099A
JPS62250099A JP62082189A JP8218987A JPS62250099A JP S62250099 A JPS62250099 A JP S62250099A JP 62082189 A JP62082189 A JP 62082189A JP 8218987 A JP8218987 A JP 8218987A JP S62250099 A JPS62250099 A JP S62250099A
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ジャック　ペリアール
ハンス　ルドルフ　シュタウプ
マルコ　ラニニ
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Original Assignee
Lonza AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、板材および型材の圧延に用いる潤滑剤組成物
に関する。
縦目無鋼管製造用圧延機におけるマンドレルの潤滑を目
的として、黒鉛、アルキレン重合体または共重合体、皮
膜安定剤および懸濁液を含む潤滑剤を使用することが、
スイス特許第５９６２９４号および第６０９７２８号に
より知られている。
潤滑剤を懸濁水溶液として加熱マンドレルに噴霧すると
、その状態で水が蒸発して潤滑性皮膜が後に残り、均一
に分散したアルキレン重合体の中に黒鉛粒子が存在する
というわけである。　ロールスタンドのマンドレルが中
空のビレットに導入されると、アルキレン重合体溶融物
が流体力学的潤滑性皮膜を形成し、この重合体が運転中
に燃焼して発生したガスが分離作用を果す。　残された
黒鉛が瞬間的に局部的な最大荷重を吸収し、一般に乾式
潤滑剤として作用する。
上記の潤滑剤を、とくにシートミルおよびセクションミ
ルに転用する試みは不成功であった。
潤滑剤懸濁液を供給し、キャリア媒体を蒸発させ、均一
な厚さの防水性をもつ潤滑性皮膜を形成するには実質的
に長い時間がかかるから、既知の潤滑剤では不十分であ
る。
本発明の目的は、適用が簡単で、潤滑剤が皮膜の形態で
残ることにより、板材および型材と圧延機トレインのロ
ールとの間の潤滑を十分かつ確実に行なわせることがで
きる潤滑剤組成物を提供することにある。
上記の目的は、本発明に従って、特許請求の範囲第１項
に記載の潤滑剤組成物により達成される。
この潤滑剤組成物は、板材および型材の圧延やスラブ、
たとえば原則としてプッシャー型再加熱炉から高度の加
熱状態にあるメカニカルデスケーリングプラントに供給
されるものに適用される。
その後直ちに、スラブを、たとえば通常６〜７基のロー
ルスタンドから成る連続仕上げトレインに通す。　つい
で圧延した板材または型材を冷却し、巻き取る。
ロールスタンドは、一般に互いに反対側に位置する２本
の加工シリンダーから成り、板材または型材はロールニ
ップに通される。　第一のロールスタンドに入るときの
スラブ温度は約１２００℃であるが、そこから出た型材
または型材は第三スタンドでなおも約１０００℃を示す
。　従って、ロールシリンダーをかなりの量の水で冷却
しなければならない。
本発明によれば、潤滑剤組成物は２５〜９５重量％の成
分ａ）と５〜７５重量％の成分ｂ）およびＣ）を含有し
、さらにｄ）とともに懸濁液を形成し、ｄ）中に５〜３
０重量％のａ）、ｂ）およびＣ）を含有する。
成分ａ）に属する物質は、黒鉛、ＭｏＳ２、Ｃａ　Ｆ２
およびＢＮなどの類から選ばれる固体潤滑剤を包含する
。　これらの混合物も好適に使用できる。　好ましくは
、粒径１００μｍ以下の合成黒鉛が用いられる。
成分ｂ）は、非水溶性の、好ましくは水膨潤性のある有
機粘着剤であって、３００℃以上の温度で分解し、２０
〜１８０℃の軟化点を有するものから選ばれる物質を包
含する。
この類に属する材料としては、次のものが挙げられる。
軟化点１０５〜１４５℃のクマロン−インデン樹脂に属
する炭化水素樹脂、基本分子中に４〜１０個の炭素原子
を含む脂肪族または芳香族の石油樹脂、テルペン樹脂、
ロジン誘導体、ポリイソブチレン、平均分子量６，００
０〜９，０００のポリアミド樹脂、およびこれらの混合
物。
炭化水素樹脂から成る粘着剤成分は、たとえば芳香族石
油残留分から製造した熱可塑性樹脂である。
分子量６，０００〜９，０００の粘着性を有するポリア
ミド樹脂には、反応性ポリアミド樹脂が含まれる。
さらに、成分ｂ）にはロジンおよびロジン重合体または
変成ロジンエステルの誘導体も含まれる。
上記化合物の混合物もまた使用される。
本発明の範囲内において、粘着成分ｂ）として、グラバ
マイト、ジルツナイトのようなビチューメンも挙げられ
る。　しかしこれらのものは、とくに移動効果がなけれ
ば、すべての利益は得られない。
成分ｂ）は、前記化合物の少なくとも１種とパラフィン
類またはワックス類とを混合させて得ることもできる。
　この場合、パラフィン類またはワックス類は樹脂全量
の５０重量％を超えないようにする。
成分Ｃ）は懸濁水溶液の製造に用いるような濃厚化剤を
包含する。　濃厚化剤の例としては、アルギネート、ア
ルキルおよびヒドロキシアルキルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースおよ
びヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類、
グアーゴム、寒天ゴム、アラビアゴム、ガッチゴム、カ
ラヤゴム、トラガントゴム、いなごまめゴム、タマリン
ドゴムおよびキサンチンゴムなどのゴム類、ペクチン類
、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸およびその同族
体、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド
、ポリビニルアルコール、ボ口酢酸ビニル、ポリビニル
ピロリドン、でんぷんおよびその変成体、でんぷんとセ
ルロースペーストなどのペースト類、カラギーナン、多
糖類、水ガラス、粘土とくに高塑性粘土、モンモリロナ
イト、ベントナイト、カオリン、変成モンモリロナイト
、ヘクトライト、アタパルガイドおよび前記物質の誘導
体とこれら物質相互の混合物などが挙げられる。　ただ
し、無機物質としての粘土は一前記成分Ｃ）の２０重量
％を超えないようにする。
潤滑剤組成物の組成は、通常３０〜９０重量％、好まし
くは４０〜９０重量％の成分ａ）を含有する。
成分ｂ）とＣ）は、成分ａ）、ｂ）およびＣ）全体の５
〜７５重量％とすべきであり、０〜７０重量％のｂ）と
０〜７５重量％のＣ〉とから成る。
好ましい組成は、２５〜９５重量％の成分ａ）と５〜７
５重量％の成分ｂ）とを含有する。
このような潤滑系は、乾式潤滑剤が迅速かつ確実にロー
ル表面に粘着するという、注目すべき事実を示す。
さらに好ましい組成は、２５〜９５重量％の成分ａ）と
５〜７５重量％の成分Ｃ）とを含有する。
濃厚化剤の割合を大きくすると安定な水溶液が得られ、
乾式潤滑剤がロールに対して良好な皮膜を形成し、担持
媒体が蒸発した後でもよく粘着していることが観察され
る。
潤滑剤組成物が４０〜９５重量％の成分ａ）と５〜６０
重量％の成分Ｃ〉とを含むときに、最高の結果が得られ
る。
成分ｄ）は前記成分に対する担持媒体である。
担持媒体としては、通常水を使用する。　水は潤滑剤組
成物の適用過程および温度において迅速に蒸発し、有害
な排ガスや分解物を何も残さず、また発生もしない。
この担持媒体は、種々の成分をそれらが機能する形態、
すなわち散布、コーティング、好ましくは噴霧できる形
態に変えるために必要である。
担持媒体は均一な懸濁液を製造するために使用される。
本発明の新規な組成によって、懸濁液を処理工程に輸送
する際にも、また噴霧後においても、均一性が保持され
る。　担持媒体の少なくとも一部は、噴霧時に、遅くと
も潤滑剤組成物が円筒ロールに達するときまでに蒸発す
るが、残りの成分は依然として均一に分散し、粘着性の
ある新しい防水性皮膜を形成する。
ロールシリンダーが板材または型材と接触すると直ちに
有機成分が燃え出し、ガス状の分離性クッションを形成
する。　有機成分が残っている間は、黒鉛粒子が粘着し
て止っているので、均一に分散した状態でその潤滑機能
を発揮させることができる。　さらに、黒鉛の潤滑効果
は有機成分がすべて燃えつきた後でも十分に発揮される
。
潤滑系に対して、水ガラスを５重量％まで添加するのが
有利である。　水ガラスは高温で潤滑作用を示す一方、
潤滑剤組成物の中で皮膜形成剤となるからでおる。
微生物による攻撃を防止するために、とくにでんぷんや
ペーストが存在する場合、潤滑剤に対して０．１〜３重
量％の殺菌剤または生物致死剤を添加することが好まし
い。
懸濁液の安定化のために懸濁助剤および界面活性剤を加
える必要はなく、むしろ望ましくない場合がある。　懸
濁液の安定性は、濃厚化剤のもつ粘度によって十分に保
持される。
従来技術、たとえばスイス特許第５９６２９４号に記載
されている流体力学的潤滑性皮膜は、本発明では形成さ
れないと推測される。　その理由は、板材または型材が
加工を受ける際のロール表面における潤滑剤の滞留時間
がきわめて短いからである。　板材および型材の圧延に
際し、潤滑およびその分離についての特殊な条件は、本
発明の新規な潤滑剤によって十分に満たされることが明
らかになった。
さらに、本発明の潤滑剤組成物により移動効果が確立さ
れたことが明らかになった。　本発明の潤滑剤で潤滑さ
れたスタンドのロールスタンドの一連の操作では、かな
りのエネルギー節減と摩耗の減少がみられる。　これは
以降のスタンドを潤滑する必要がないためである。
　１３一 本発明の新規な潤滑剤は、各構成成分を担持媒体とは別
に、あらかじめ混合しておく方法により製造することが
できる。　各成分は、原則として乾燥粉末の状態で供給
される。　その際、あらがじめ粉体の粒径を測定してお
き、必要に応じてこれを選択し、互に混合することがで
きる。　次に、乾燥粉末混合物は包装および輸送が簡単
にできる。
ロール機の近辺で乾燥潤滑剤粉末を混合し、適当なミキ
サーを使って担持媒体（通常は水）に分散させ、安定で
均一な懸濁液の状態にある所望の潤滑剤組成物を製造す
る。　この懸濁液は長時間安定であり、スプレーノズル
を使って、圧力２０〜１５０バール、噴霧量０．５〜５
．１！／分・ノズルの下で、ロールシリンダーに供給す
る。
以下、本発明を実施例により説明する。
亙厖叢−ユ 下記の成分を乾式混合して固体潤滑剤を製造し、黒鉛（
粒径１００１１ｍ以下＞　　　３５ｗｔ％粒状炭化水素
樹脂 （軟化点１００℃＞　　　４０ｗｔ％ でんぷんペースト　　　　　　　１０ｗｔ％カルボキシ
メチルセルロース　　５ｗｔ％ベントナイト　　　　　
　　　１０ｗｔ％これを強力ミキサーを使って水に分散
させ、固形分が１０重量％の固体潤滑系を製造した。
この懸濁液を、板材圧延機における仕上げトレインの第
一スタンドの２本の加工シリンダーのロール幅全体に、
８個のノズルを使って、圧力６０バール、１．２１／分
・ノズルの下で噴霧した。
圧延された板材は、その粗さすなわち表面品質が一段と
改善されたことを示した。　これに加えて、より重大な
利点はロールスタンドのエネルギー消費量が平均１５％
低下し、ロールの摩耗量が３５％低下したことである。
　さらに、移動効果が確立されたために第二スタンドの
エネルギー消費量が１０％、ロール摩耗が８％それぞれ
低下し、第三スタンドのエネルギー消費量が８％低下し
たことが観察された。
大癒桝−λ 実施例１と同様にして、固形分１０％の固体潤滑剤組成
物を懸濁水溶液の形態で１！造した。　固体潤滑剤の組
成は、 黒鉛（粒径１００μｍ、以下＞　　　８８ｗｔ％水ガラ
ス　　　　　　１ｗｔ％ アルキルセルロース　　　　　　１１ｗｔ％である。
この懸濁液を、第一スタンドの加工シリンダーに８個の
ノズルから噴霧した（噴霧量０．７ρ／分・ノズル）。
この結果を第１表に示す。
第　　　１　　　表 火！一旦 第２表に示すように、固形分５％の種々の固体潤滑剤組
成物を懸濁水溶液として調製した。
前記の各固体潤滑剤組成物を圧延機トレインの第一スタ
ンドに適用して板材を圧延したところ、エネルギー消費
量および摩耗量は、それぞれ実施例１および２と同様の
改善結果が得られた。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）固体潤滑剤の類から選ばれる潤滑成分ａ）と、成
    分ｂ）およびｃ）の少なくとも１種とを含み、 成分ｂ）は、３００℃以上の温度で分解し、かつ２０〜
    １８０℃の軟化点をもつ非水溶性の有機粘着剤の類から
    選ばれる粘着成分であり、成分ｃ）は、アルギネート、
    セルロース、でんぷん、ゴム、粘土の単独またはこれら
    の混合物からなる類から選ばれる懸濁水溶液のための濃
    厚化剤であり、 さらに、担持媒体として液状の成分ｄ）を含むことを特
    徴とする板材および型材の圧延に用いる潤滑剤組成物。
  2. （２）２５〜９５重量％の成分ａ）と、５〜７５重量％
    の成分ｂ）およびｃ）とを含み、成分ｄ）とともに懸濁
    液を形成し、ａ）、ｂ）およびｃ）の含有量が成分ｄ）
    の５〜３０重量％である特許請求の範囲第１項の潤滑剤
    組成物。
  3. （３）３０〜９０重量％、好ましくは４０〜９０重量％
    の成分ａ）を含む特許請求の範囲第１項または第２項の
    潤滑剤組成物。
  4. （４）５〜７５重量％の成分ｂ）およびｃ）が、０〜７
    ５重量％の成分ｂ）と０〜７５重量％の成分ｃ）とから
    成る特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれかの潤滑
    剤組成物。
  5. （５）２５〜９５重量％の成分ａ）と５〜７５重量％の
    成分ｂ）とを含む特許請求の範囲第１項ないし第４項の
    いずれかの潤滑剤組成物。
  6. （６）２５〜９５重量％の成分ａ）と５〜７５重量％の
    成分ｃ）とを含む特許請求の範囲第１項ないし第４項の
    いずれかの潤滑剤組成物。
  7. （７）４０〜９５重量％の成分ａ）と６〜６０重量％の
    成分ｃ）とを含む特許請求の範囲第１項ないし第４項の
    いずれかの潤滑剤組成物。
  8. （８）成分ａ）が黒鉛、ＭｏＳ＿２、ＣａＦ＿２および
    ＢＮのいずれかを含み、成分ｂ）がクマロン−インデン
    樹脂から選ばれる炭化水素樹脂、基本分子中に４〜１０
    個の炭素原子をもつ脂肪族および（または）芳香族石油
    樹脂の混合物、テルペン樹脂、ロジン誘導体、ポリイソ
    ブチレン、平均分子量６，０００〜９，０００のポリア
    ミド樹脂およびこれらの混合物、ならびにこれらとワッ
    クスやパラフィンとの混合物であってワックスまたはパ
    ラフィンが樹脂全量の５０重量％以下のもののいずれか
    を含み、成分ｃ）はアルギネート、セルロースエーテル
    、ゴム、ペクチン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル
    酸、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド
    、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニル
    ピロリドン、でんぷん、ペースト、多糖類、水ガラス、
    粘土およびこれらの混合物のいずれかを含み、かつ無機
    物質としての粘土は前記成分ｃ）の１５％以下であり、
    さらに成分ｄ）は担持媒体として水を包含したものであ
    る、特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかの潤
    滑剤組成物。
  9. （９）特許請求の範囲第１項ないし第６項の潤滑剤組成
    物を用いて、シートミルまたはセクションミルで板材ま
    たは型材を製造する際に、５〜３０重量％の成分ａ）お
    よび成分ｂ）、ｃ）の少なくとも１種を担持媒体ｄ）に
    分散させた懸濁液を、少なくともひとつのロールスタン
    ドにおける二つの加工シリンダーに適用し、その間に担
    持媒体の一部をガス状にして揮散させて加工シリンダー
    上に強固に粘着させ、防水性の潤滑性および分離性をも
    つ層を形成することを特徴とする圧延ロールの潤滑方法
    。
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