DE2307239A1

DE2307239A1 - Blankwalzoele und diese enthaltende wasser-in-oel-emulsionen sowie verfahren zum kaltwalzen von leichtmetallen

Info

Publication number: DE2307239A1
Application number: DE19732307239
Authority: DE
Inventors: Frank Lee Howard; Ewell Emerson Mcdole
Original assignee: Kaiser Aluminum and Chemical Corp
Current assignee: Kaiser Aluminum and Chemical Corp
Priority date: 1971-05-18
Filing date: 1973-02-14
Publication date: 1974-08-22
Also published as: BE796280A; AU475126B2; GB1411654A; AU5188973A; US3726799A; FR2219968A1; NL7302200A

Description

DipLrlng. H..J. Müller O O Π 7 O O Λ

Dr. ϊ υ. BerenJt /oU/239

I> 8 München 80 Xucile-Gralin-Slr. 3ii, Tel. 47 51 55

KAISER ALUMIITUMA CHEMICAL CORPORATION, 300 Lakeside Drive, Oakland, Kalifornien (Y.St.A.)

Blankwalzöle und diese enthaltende Wasser-in-Öl-Emulsionen sowie Verfahren zum Kaltwalzen von Leichtmetallen

Die vorliegende Erfindung betrifft das Kaltwalzen von Leichtmetallen, wie Aluminium und Magnesium. Die Begriffe "Aluminium", "Magnesium" und "Leichtmetalle" sollen so, wie sie in dieser Erfindungsbeschreibung gebraucht werden, sowohl die reinen Metalle als auch die Legierungen derselben umfassen.

Seit vielen Jahren sind in der Aluminiumindustrie und in anderen Leichtmetallxndustrien Versuche unternommen worden, um Öl-in-Wasser-Emulsionen als Kühl-Sehmiermittel beim Kaltwalzen von Metallblechen zu verwenden. Öl-inWasser-Emulsionen ermöglichen eine beträchtliche Erhöhung der Abkühlungsgeschwindigkeit zum Unterschied von den

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bisher verwendeten Schmiermitteln auf ölbasis. Der Hauptvorteil, der mit den verbesserten Abkühlungsgeschwindigkeiten verbunden ist, besteht in einer verbesserten Einstellung der gewalzten Werkstüekform. In Verbindung mit den erhöhten Abkühlungsgeschwindigkeiten s.ind auch höhere Walzgeschwindigkeiten und größere Stichabnahmen möglich. Wendete man jedoch bekannte Öl-in-Wasser-Emulsionen an, so wurde der Oberflächenfinish der entstandenen Bleche stark beeinträchtigt. Wasserflecke, braune Flecke und dunkle Schmutzflecke sowie andere Oberflächen-Unregelmäßigkeiten machten die Blechprodukte unansehnlich und für die meisten Anwendungszwecke unbrauchbar. Wasserflecken, die sich in einem weißen Schleier bzw. in einer weißen Trübung oder in einem schmutzig-fleckigen Aussehen äußern, kommen durch eine Reaktion des Wassers mit der Oberfläche des Werkstückes zustande. Braune Flecken bilden sich während der Hitzebehandlungen nach dem Walzen, wie dem Anlassen, und zwar aufgrund der thermischen Zersetzung der olkomponenten, die auf dem Blech nach dem Walzen zurückbleiben. Die Bildung von dunklen Schmutzflecken, die beim Walzen erfolgt, kommt gleichfalls durch die thermische Zersetzung der organischen Komponenten zustande. Die dunklen Schmutzflecken und die braunen Flecken können auf ein Minimum gebracht werden, wenn man Schmiermittel mit verhältnismäßig kurzen Kohlenstoffketten verwendet, doch kann auch hierdurch das Problem nicht aus der Welt geschafft werden. Die braunen Flecken stellen eine permanente Verfärbung der Blechoberfläche dar, die schwer zu entfernen ist. Die dunklen Schmutzflecken können durch tiberwischen mit einem Tuch u.dgl. entfernt werden, doch ist hierzu ein besonderer Verarbeitungssehritt erforderlich, der natürlich unerwünscht ist.

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Eine Schwierigkeit, welche die zum Stand der Technik gehörigen Emulsionen, und Dispersionen gemeinsam bieten, ist das Unvermögen, das Auftragen von Metall- und Oxyd-Partikeln auf der Walzenoberfläche und in Verbindung damit das Einbetten der Partikel in die Werkstückoberfläche zu verhindern.

Übersteigt die Walzgeschwindigkeit und bzw. oder die Größe der Stichabnahme das Schmiervermögen der Emulsion, so zeigt die Oberfläche des Bleches eine Unregelmäßigkeit, die gemeinhin als "Fischgrätenmuster" bezeichnet wird, die durch einen Riß des Schmiermittelfilmes zustandekommt, der einen Kontakt zwischen dem Stahl und dem Aluminium und als Folge davon ein Verschweissen des Aluminiums mit der Walze zuläßt.

Die nicht-wäßrige Fraktion der bekannten Emulsionen enthielt für gewöhnlich ein Basis-Petroleumöl, Fettsäuren, Fettsäureester, fette öle oder Kombinationen derselben und verschiedene Ttypen von Emulgatoren. McLean und Mitarbeiter haben in der USA-Patentschrift 3 505 849 vorgeschlagen, zum Kaltwalzen eine ölfreie wäßrige Dispersion von Fettsäuren, Fettalkoholen, Fettsäureestern, Fettaminen und Fettsäureamiden oder Kombinationen derselben zu verwenden.

Die Öl-in-Wasser-Emulsionen gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung gewährleisten eine wesentliche Verbesserung beim Walzen von Aluminium und anderen Leichtmetallen, ohne die bekannten Schwierigkeiten in Bezug auf das Auftreten von Wasserflecken, braunen Flecken und verschiedenen anderen Oberflächen-Unvollkommenheiten auf den behandelten Blechprodukten zu bereiten. Die nicht-wäßrige oder Öl-Frak-

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tion der Emulsion besteht aus etwa 45 bis etwa 90 Gewichtsprozent eines Leichtpetroleumöls, etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent eines Fettsäureesters, etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent eines Fettalkohols und etwa 0,05 bis 1,0 Gewichtsprozent eines im wesentlichen wasserunlöslichen, öl-löslichen Emulgators. Vorzugsweise enthält die nicht-wäßrige Fraktion auch etwa 0,05 bis 1,0 Gewichtsprozent eines öl-unlöslichen nicht-ionischen Emulgators. Die nichtwäßrige Fraktion macht etwa 3 bis 20 % des Gesamtgewichtes der Emulsion aus. Beträchtlich verbesserte Stichabnahmen können erzielt werden, wenn die wäßrige Phase der Emulsion eine Alkalisalz-Konzentration von etwa 10 bis 400 Teilen pro Million Teile aufweist. Zwecks Sicherstellung einer stabilen Öl-in-Wasser-Emulsion während des Walzens wird das p„ der wäßrigen Fraktion auf einen Wert zwischen 5>0 und 7,4 eingestellt.

Das für die vorliegende Erfindung benutzte Basisöl besteht im wesentlichen aus einem paraffinbasischen, isoparaffinbasischen oder naphthenbasischen Kohlenwasserstofföl oder einer Kombination derselben mit einer Viscosität von etwa JO bis etwa 100 Saybolt .—Universal Sekunden bei 37,8°C (100⁰F), vorzugsweise von etwa ^O bis 70 Saybolt— Universal-Sekunden. Die Demulgierbarkeit des Öls mit Wasser muß schnell erfolgen. Das Kohlenwasserstofföl wirkt als Verdünnungsmittel und setzt die thermische Zersetzung der Schmiermittel, d.h. der Fettsäureester und Fettalkohole, während des Walzens auf einen niedrigen Wert herab. Wie festgestellt wurde, neigen die Schmiermittel bei einem Gehalt von weniger als etwa 35 Gewichtsprozent Kohlenwasserstofföl in der nicht-wäßrigen Fraktion dazu, sich während des Walzens thermisch zu zersetzen und so eine starke Schmutzfleckbildung zu verursachen. Das Kohlen-

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wasserstoff-Leichtöl macht vorzugsweise etwa 45 bis 90 Gewichtsprozent der nicht-wäßrigen Fraktion aus und zu den geeigneten Kohlenwasserstoffölen gehören die Produkte "Texaco 420-300 oil", "Humble Oil Company's Somentor 50" und "Phillips Petroleum Company*s Soltrol 250", welche die folgenden typischen Kennzahlen aufweisen:

Tabelle I

Texaco Humble Phillips 420-300 Somentor 50 Soltrol

Dichte, A.P.I.-Grade bei 15°C (6O⁰F)	37,1	42,4	0,812
spezifisches Gewicht 60/60	0,84	0,812	44,0
Viskosität, Saybolt- Universal-Sekunden bei 37,8°C (100⁰F)	41,8	50,7	127 260
Flammpunkt, COC ⁰C ⁰F	138 280	110 230
Stockpunkt ⁰C (Pour Point) F	-12,2 +10	-56,7 -70
Naphthen-Kohlenstoff	33,3
Paraffin-Kohlenstoff	60,3	83,3

Die ölphase der Emulsion der vorliegenden Erfindung enthält langkettige Fettalkohole mit einer Kettenlänge von etwa 10 bis 20 Kohlenstoffatomen in einer Menge von etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 35 Gewichtsprozent der ölfraktion. Zu den in Frage kommenden Alkoholen gehören der Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, OleyMkohol, Linoleylalkohol und dergleichen mehr. Vorzugsweise bestehen diese Alkohole

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aus gesättigten Alkoholen, da die gesättigten Alkohole thermisch stabiler als die ungesättigten Alkohole sind. . Die meisten Fettalkohole, die im Handel in großen Mengen vertrieben werden, stellen Gemische von Fettalkoholen dar, die verschiedene Kohlenstoffatomzahlen in der langen Alkylkette aufweisen. So enthält beispielsweise Laurylalkohol im typischen Fall etwa 1 # C₁₀-Alkohol, 65 % C₁₂-AIkOhOl, 24 % C₁ ^-Alkohol und etwa 10 # C^-Alkohol.

Die Emulsion enthält auch einen niedermolekularen Alkylester einer Fettsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 35 Gewichtsprozent der ölphase. Die niedermolekulare Alkylgruppe enthält 1 bis 5 Kohlenstoffatome. Zu den geeigneten Estern gehören der Methyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- und Pentyleäter der Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, öl- und Linolsäure. Die im Handel vertriebenen Ester stellen für gewöhnlich gleichfalls Gemische von Estern von Fettsäuren mit unterschiedlicher Kettenlänge dar. Unter den oben angeführten Schmiermitteln haben sich Laurylalkohol und Butylstearat als besonders brauchbar erwiesen.

Die Fettalkohole in der erfindungsgemäßen Öl-in-Wasser-Emulsion sind besonders für das Kaltwalzen von Leichtmetallprodukten geeignet, und zwar aufgrund ihres (gegenüber den Fettsäuren, Fettsäureestern und fetten ölen) überlegenen LastaufnähmeVermögens und ihrer Schmiereigenschaften sowie ihrer thermischen Beständigkeit, wenn sie in einem Kohlenwasserstoff-Basis-Leichtöl verdünnt werden. Die Kombination des Fettalkohols mit einem Fettsäureester

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hat einen synergistisehen Effekt insofern zur Folge, als sie bessere Walzeigenschaften und Metalloberflächen-Qualität gewährleistet als der Alkohol allein bei äquivalenten Konzentrationen, und sie verbessert auch die thermische Stabilität der beiden Schmiermittel. Darüber hinaus gestaltet die Verwendung sowohl des Fettalkohols als auch des Fettsäureesters die Abstimmung des Emulgators oder der Emulgatoren auf die übrigen Bestandteile in der Emulsion weniger kritisch.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Einverleibung eines Emulgators, der löslich ist in dem Basisöl und den Schmiermitteln der vorliegenden Erfindung, in Wasser Jedoch im wesentlichen unlöslich ist. Der Emulgator kann jedoch in Wasser dispergierbar sein. Eine Funktion des öl-löslichen Emulgators besteht darin, eine im wesentlichen wasserfreie Schmiermittelschicht auf dem Blechmaterial während des Walzens sicherzustellen. Es werden ausreichende Mengen an dem öl-löslichen Emulgator verwendet, um eine Öl-in-Wasser-Emulsion zu bilden, in welcher der überwiegende Teil des Volumens der ölfraktion aus Öl-Kügelchen von etwa 2 bis etwa 10 Mikron Durchmesser besteht, die beim Stehenlassen mindestens 15 Minuten stabil bleibt. In der Fachsprache nennt man die erfindungsgemäße Öl-in-Wasser-Emulsion eine "lockere" (loose) Emulsion, weil die Emulsion im Ruhezustand eine Neigung zeigt, etwas freies öl abzusondern oder etwa eine halbe Stunde nach der Emulgierung zu brechen. Als "dichte" (tight) Emulsionen werden hingegen allgemein jene Emulsionen bezeichnet, bei denen der überwiegende Teil des ölfraktions-Volumens aus Kügelchen von weniger als 2 Mikron Durchmesser zusammenge-

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setzt 1st und die dazu neigen, tagelang, wochenlang, ja in manchen Fällen, sogar monatelang nach der Emulgierung noch stabil zu bleiben. Wenngleich man die erfindungsgemäfien Emulsionen als "locker" bezeichnet, so zeigen sie doch nur eine geringe oder gar keine Neigung, während des Walzens zu brechen. Die ölphase richtet sich bevorzugt längs des Werkstückes und der Walzen aus, und zwar aufgrund der natürlichen Anziehung der polaren Teile der Fettsäureester- und Fettalkohol-Moleküle. Dies ist jedoch keineswegs als ein Brechen der Emulsion anzusehen, wie man es sonst in der Technik der Emulsionen kennt.

Um den Zuband der Emulsionen der vorliegenden Erfindung als "lockere" Emulsionen aufrecht zu erhalten, soll der Gehalt an dem öl-löslichen Emulgator auf einen Wert zwischen 0,05 und 1,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,5 Gewichtsprozent, der ölfraktion eingestellt werden. Zu den geeigneten Emulgatoren gehören die Alkylaryl-peljräthylenoxy- und Alkyl-polyäthylenoxy-phosphoreIur*Äonot«ter, wie 41· Handslsprodukte "Antara LM-4Ö0" und "Antara LH-200" (Herstellen UAF Corp.) und die Glycerin-■onoesttr von ungesättigten hydroxylierten Fettsäuren, wie «as Kandelsprodukt "Surfattol 1>" (Hsrstellert Baker Castor Oil Co.), «as ·ίη Gljreerin-monorioinoleat ist.

Vorzugsweise enthält dl· ölfraktion der vorliegenden Erfindung auch «inen öl-unlöeliohen, nicht-ionischen Emulgator, der in Wasser schwach löslioh oder zumindest dispergisrbar in Wasser ist. Die Funktion des öl-unlöslichen Emulgator* besteht unter anderem darin, «ine schnelle und vollständige Verdrängung des Wassers auf dem Werkstück zu bewirken und hierdurch die Abscheidung einer dünnen Schicht

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der ölfraktion zu ermöglichen. Die Punktion der Wasserentfernung ist von kritischer Bedeutung, wenn das Werkstück, welches in das Walzwerk eingeführt wird, auf seiner Oberfläche Wasser enthält. Aufgrund des hohen Feuchtigkeitsgehaltes der Atmosphäre, welche die Eingangsseite des Walzwerkes umgibt, kondensiert sich augenscheinlich eine dünne Schicht von Feuchtigkeit auf dem Blech, die das Auftreten von Wasserflecken verursacht, sofern sie nicht durch öl verdrängt wird. Der genaue Mechanismus der Entfernung des Wassers durch den öl-unlöslichen Emulgator ist zur Zeit noch nicht bekannt. Es ist jedoch festgestellt worden, daß sowohl der öl-lösliche als auch der öl-unlösliche Emulgator vorhanden sein muß, um die Abscheidung eines trockenen Olfilmes auf dem zu walzenden Metall zu bewirken. Der öl-unlösliche Emulgator muß in einer Menge von etwa 0,05 bis 1,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent der nicht-wäßrigen Fraktion anwesend sein. Zur Erzielung von beträchtlich verbesserten Ergebnissen soll das Gewichts verhältnis des öl-löslichen Emulgators zum ölunlösuchen Emulgator zwischen 1:1 und 1 : 10 gewählt werden. Zu den praktisch in Frage kommenden nieht-ionisehen Emulgatoren gehören die Polyglykolester von langkettigen Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, die Polyoxyalkylenäther von langkettigen Alkanen und.die äthoxylierten Ricinusöle. Als Beispiele von geeigneten nicht-ionischen Emulgatoren sind anzuführen die Handelsprodukte "Brij 76" und "Brij 92", die von der Firma Atlas Chemical Industries, Inc., hergestellt und vertrieben werden und die einen Polyoxyäthylen-stearyläther bzw. einen Polyoxyäthylen-oleyläther darstellen; ferner daa Handelsprodukt "Uni»öl 4-0", Hersteller: Universal Chemicals Corp., das aus eine« Polyglykolester der Ölsäure besteht.

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und die Produkte "Surfactoi 580", "Surfactoi 365" und "Surfactoi 318¹¹, die von der Firma Baker Castor Oil Co.. hergestellt und vertrieben werden und welche äthoxylierte Ricinusöle darstellen.

Den Zwang zur Mitverwendung des wasserlöslichen Emulgator s kann man umgehen, wenn man die Metalloberfläche an der Eingangsseite des Walzwerkes auf einer Temperatur hält, die oberhalb des Taupunktes der Atmosphäre liegt, um so eine Kondensation zu verhindern/ Dies ist jedoch nicht empfehlenswert, da auf diese Weise eine zusätzliche Erhitzungsstufe in den Prozeßgang eingeschaltet werden müßte.

Wenn auch die oben angeführten Emulgatoren als Öl-unlöslich und öl-löslich bezeichnet worden sind, so sorgt die Kombination der beiden Emulgatoren in der Emulsion für eine Ölkomponenten-Konzentration von 300 _Di_S χ ΟΟΟ ppm in der Wasserphase.

Es ist ferner gefunden worden, daß die Menge des anorganischen Alkalisalzes im wäßrigen Anteil der Emulsion die Schmiereigenschaften der Emulsion signifikant beeinflußt. Sine Lithium-, Kalium- und Natrium-Salz-Konzentration von etwa 10 bis 400 ppm sorgt für eine beträchtliche Erhöhung der Dickenabnahme pro Durchgang, d.h. für eine Erhöhung bis zu 50 % oder aehr bei d«n gewöhnlichen Legierungen. Zu den geeigneten Alkalisalzen gehören die Chloride, Fluoride, Bromide, Jodide und Sulfate des Lithiuea, Kaliues und Natrium*. Besonders gut wirksam und verhältnismäßig leicht zugänglich sind Natriumsulfat und Natriumchlorid.

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Die erfindungsgemäße Emulsion kann in der Weise hergestellt werden« daß man zunächst das Basisöl« die Sehniermittel und einen oder mehrere Emulgatoren zu einem Blankwalzöl (neat oil) vermischt und dann das Blankwalζöl Mit Wasser zwecks Bildung der Emulsion zusammenmischt. Das Alkalisalz kann« sofern es-verwendet wird« mit dem Wasser in jeder zweckentsprechenden Weise vermischt werden. Es können sowohl Mechanische als auch Beschallungsvorrichtungen zum Veraischen des BlankwalζÖls mit dem Wasser zwecks Bildung der Öl-in-Wasser-Emulsion verwendet werden.

Das zu walzende Werkstück und ebenso die Walzen werden mit der Emulsion überspült« wenn das Werkstück zwischen die Walzen gelangt. Vorzugsweise wird die Emulsion nach den Walzen mittels geeigneter Vorrichtungen« wie mechanischen Abstreifer^ Gebläsewind, Vakuumvorrichtungen oder nittels einer Kombination solcher Vorrithtungen, von Blenh entfernt. Die Emulsion neigt dar⁴', WasSerflecke zu bilden« wenn sie nicht von Blech entfernt wird« bevor das Blech aufgewickelt wird. Es bleibt jedoch ein dünner« trockener Ölflln auf den Blech haften« nachdem dl· !«ulsion entfernt worden ist« und dieser FiIn hat kein· nachteilige Einwirkung auf die Oberfltthtnelgtnsehaften des Metalles.

DIt Betrieb·ten^eratür dtr leuleion sollte twisthen etwa tl°C und 5*°C (TO bis 1>OV), vorzugsweise zwischen etwa J2,2°C und *J°C (9O bis HO⁰P)₉ gehalten trtrdtn. Unter ei^eC (TO⁰F) neigt die Inulslon dazu, uetuethlagtn, d.h. slsh in sine Wasser-in-öl-Emulsion umzuwandeln« und Über 5*°C (130⁰F) neigt sie dazu« unstabil zu werden und brisht unter Trennung in die Wasserphase und ölphase. Beide Fhfttao-

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mene sind nachteilig für die Schmiereigenschaften der Emulsion. Während des Walzens wird die Emulsion schmutzig aufgrund der Aufnahme von Metallpartikeln, Zersetzungsprodukten und anderen verunreinigenden Stoffen, die mit einer gewissen Regelmäßigkeit entfernt werden sollten, da sie eine schädliche Wirkung auf die Oberflächeneigenschaften des Metalls und auf die Walzleistung ausüben. Die Öl-in-Wasser-Emulsion ist außergewöhnlich schwer zu filtrieren, und zwar wegen der relativen Größe von ölkügelchen und Metallpartikeln. Wie gefunden wurde, kann die Emulsion durch Erhitzen auf eine Temperatur bis zu etwa 66°C (15O°P), d.h. auf eine Temperatur zwischen 60°C und 88⁰C (140 und 190⁰F), leicht mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen, z.B. mittels Zentrifugieren, in die separate Wasser- und ölphaee getrennt werden. Die ölphase, die im wesentlichen die Gesamtmenge der Verunreinigungen enthält, kann durch geeignete Filtervorrichtungen filtriert werden. Die Emulsion wird dann neu gebildet und zum Walzprozeß zurückgeführt. Erforderlichenfalls können zu diesem "Zeitpunkt Zusätze zur ölphase gegeben werden, um die Emulsion funktionsfähig zu erhalten. Nach einer gewissen Zeit verschiebt sich das P₁, der wäßrigen Phase zur alkalischen Seite hin, und hierdurch werden die Schmiereigensehaften der Emulsion nachteilig beeinflußt. Das p_H kann jedoch leicht durch geeignete, Azidität verleihende Mittel, wie Schwefelsäure, eingestellt werden. Die Abscheidung von Metallpartikeln auf der Walzenoberfläche und das Einbetten der Partikel in die Oberfläche des Werkstückes werden bei Anwendung der erfindungsgemäßen Emulsion bis auf ein unbedeutendes Maß herabgedrückt.

Um die Oxydation der Schmiermittel, insbesondere jener, die nach dem Walzen auf dem Blech verbleiben, auf einen

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Minimalwert zu bringen, werden Antioxydationsmittel, wie 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, das gemeinhin als butyliertes Hydroxytoluol (BHT) bezeichnet wird, in Mengen von 0,05 bis etwa 0,50 Gewichtsprozent der ölfraktion zur ölphase vor der Emulgierung zugesetzt.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

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	Bei spiel Mr.	Baaiaöl	Tabelle II	25 25	%	Emulgatoren	Blankwalzöl der Emulsion	Wasser
	1	420 - 300 50 %		mm	i	LM-400 0,14 % 4-0 0,40 %	10 Ji	entionisiert
	2	Somentor 50 50 Ji	Zusammensetzunp der Emulsion	mm CVJCVl		LM-400 0,11 Ji 4-0 0,42 %	10 %	entionisiert
	3	Humble 3190 49,6 %	Schmiermittel	23, 23	i	LM-400 0,10 % 4-0 0,22 %	10 Ji	entionisiert
	4	Humble 3190 47 Ji	Butylstearat Laurylalkohol	10 10	%	LM-400 1,31 Ji 4-0 3,86 Ji	10 %	entionisiert
	5	Humble 3190 79,7 % ■	Butylstearat Laurylalkohol	25 5		Surfactoi 13 0, Brij 76 0,	o6ji 10 %	entionisiert
(O	β	Humble 3190 69,7 %	Butylstearat Laurylalkohol		Surf ac toi 13 0, Brij 92 0,	05ji 10 ji 25*	entionisiert
CD	7	das gleiche wie in Bei spiel 2	Butylstearat Laurylalkohol
/05			Butylstearat Laurylalkohol
ο «η			Butylstearat Laurylalkohol

Tabelle III

	Bel-	Legie	Anfangs	Dicke nach	Dicke nach	Dicke nach	Oberflächen
	spiel	rungs-	dicke	dem 1.Durch	dem 2.Durch	dem 3.Durch	beschaffenheit
	Nr.	Type	nun	gang mm	gang mm	gang mm	nach dem
	1	2024	(inch)	(inch)	(inch)	(inch)	Walzen
			3,175	1,524	1,067	0,66	ausgezeichnet
	2	2024	(0,125)	(o,o6o)	(0,042)	(0,026)
			3,175	1,498	1,067	0,63	ausgezeichnet
	3	2024	(0,125) .	(0,059)	(0,042)	(0,025)
			3,175	1,498	1,067	0,66	ausgezeichnet
	4	2024	(0,125)	(0,059)	(0,042)	(0,026)
			3,175	1,498	1,067	0,67	grauguß-artig
■fr»			(0,125)	(0,059)	(0,042)	(0,0264)	durch Wasser
CO	5	2024					flecke
co			3,175	1,524	1,067	0,737	ausgezeichnet
	6	2024	(0,125)	(0,060)	(0,042)	(0,029)
			3,175	1,524	1,092	0,737	ausgezeichnet
O cn	7	1145	(0,125)	(0,060)	(0,043)	(0,029)
ο			0,356	0,076	0,0356	_	ausgezeichnet
cn		(0,014)	(0,003)	(0,0014)

In den Beispielen 1 bis 6 wurde das Walzen auf einem 2-hi-Schmitz-Walzwerk mit Walzen vom Format 33 χ 91*4 cm (13 x 36 inches) vorgenommen. Im Beispiel 7 wurde auf einem 2-hi-Sehmitz-Walzwerk mit Walzen vom Format 25,4 χ 58,4 em (10 χ 23 inches) gewalzt. Das Beispiel 4 wurde in die Versuchsreihe einbezogen, um die schädliche Auswirkung eines Emulgator-UberSchusses zu veranschaulichen.

Um die Auswirkung eines Alkalisalz-Gehaltes von über 10 ppm zu veranschaulichen, wurde eine 25O-Pfund-Rolle einer Aluminiumlegierung Type 3ΟΟ3 unter Verwendung der Emul- »ions-Zusasmiensetzung des Beispiels 2 gewalzt. Die erste Hälfte der Holle wurde gewalzt mit einer Dickenabnahme von 0,66 ob auf 0,401 mm (0,026 - 0,0158 inch), d.h. ■it einer Abnahme um etwa 40 j6. Die zweite Hälfte der Rolle wurde gewalzt, nachdem NaCl in einer Menge von 16 ppm zur Emulsion zugesetzt worden war, mit einer Dickenabnahme von 0,66 mm auf 0,254 mm (0,026 - 0,010 inch), d.h. mit einer Abnahme um etwa 62 %. In beiden Fällen waren alle übrigen einstellbaren Bedingungen gleich eingestellt worden. Die Oberflächenbeschaffenheit der beiden Hälften der Rolle waren ausgezeichnet.

Man kann schließlich auch andere Anwendungszwecke der vorliegenden Erfindung in Erwägung ziehen. So kann die vorliegende Erfindung z.B. durch Anwendung eines höherviskosen Basisöls zum Walzen von Elsenprodukten verwendet werden.

Es ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung in verschiedener Weise abgewandelt werden kann, ohne daß vom Grundprinzip der Erfindung und deren Umfang, wie er in den Ansprüchen zum Ausdruck kommt, abgewichen wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Blankwalzöle, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthalten etwa 35 bis 90 Gewichtsprozent eines Kohlenwasserstoff-

Basisöls,

etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent wenigstens eines Fettalkohols mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen,

5 bis 50 Gewichtsprozent wenigstens eines Alkylesters einer Fettsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, dessen Alkylrest 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, und

etwa 0,05 bis 1,0 % eines im wesentlichen wasserunlöslichen, 81-löslichen Emulgators.

2. Blankwalzöl gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 35 Gewichtsprozent Pettalkohol und 5 bis 35 Gewichtsprozent Fettsäureester enthält.

3. Blankwalzöl gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen wasserunlöslichen, öl-löslichen Emulgator enthält, der aus einem Alkylaryl-polyoxyäthylen-phosphorsäuremonoester, einem Alkyl-polyoxyäthylen-phosphorsäuremonoester oder Glyoerinmonorieinoleat besteht.

4. Blankwalzöl gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,05 bis 1,0 % eines im wesentlichen öl-unlöslichen Emulgators enthält.

5. Blankwalzöl gemäß Anspruch K, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen öl-unlöslichen Emulgator enthält, der aus der Gruppe der Polyglykolester von.Fett-

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säuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, der Polyoxyäthylenäther von langkettigen Alkanen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und der äthoxylierten Rieinusöle ausgewählt ist.

6. Blankwalzöl gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl es Laurylalkohol und Butylstearat enthält.

7. Zum Kaltwalzen von Leichtmetallen bestimmte Öl-inWasser-Emulsion, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ölphase aufweist, die

35 bis 90 Gewichtsprozent eines Kohlenwasserstoff-Basisöls,

etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent wenigstens eines Pett-r .„ alkohole mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen,

5 bis 50 Gewichtsprozent wenigstens eines Alkylesters einer Fettsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, dessen Alkylrest 1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweist, und

etwa 0,05 bis 1,0 % eines im wesentlichen wasserunlöslichen, öl-löslichen Emulgators

enthält.

8. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ölphase aufweist, die 5 bis 35 Gewichtsprozent Fettalkohol und 5 bis 35 Gewichtsprozent Fettsäureester enthält.

9. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ölphase aufweist, die wenigstens einen wasserunlöslichen, öl-löslichen Emulgator enthält, der aus einem Alkylaryl-polyoxyäthylen-phosphorsäuremono-

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ester, einem Alkyl-polyoxyäthylen-phosphorsäuremonoester oder Glycerin-monorieinoleat besteht.

10. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ölphase aufweist« die 0,05 bis 1,0 # eines im wesentlichen öl-unlöslichen Esnilgators enthält.

11. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ölphase aufweist, die wenigstens einen öl-unlöslichen Emulgator enthält, der aus der Gruppe der Polyglykolester von Fettsäuren alt 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, der Polyoxyäthylenäther von langkettigen Alkanen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und der äthoxylierten Ricinusöle ausgewählt ist.

12. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dafi sie die ölphase in einer Menge von 3 biß 20 Gewichtsprozent enthält.

13. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wäßrige Phase aufweist, die bis 400 Teile pro Million eines anorganischen Alkalisalzes enthält, das aus einem Vertreter der Gruppe der Fluoride, Bromide, Jodide und Sulfate des Lithiums, Kaliums und Natriums besteht.

14. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Alkalisalz aus Natriumchlorid oder Natriumsulfat besteht.

15. Verfahren zum Kaltwalzen von Leichtmetallen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Berührungsfläche zwi-

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sehen Leichtmetall und Walzenoberfläche eine Ölin-Wasser-Emulsion aufbringt, die eine ölphase aufweist, die ihrerseits enthält

35 bis 90 Gewichtsprozent eines Kohlenwasserstoff-Basisöls,

etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent wenigstens eines Fettalkohols mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, 5 bis 50 Gewichtsprozent wenigstens eines Alkylesters einer Fettsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, dessen Alkylrest 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, und

etwa 0,05 bis 1,0 % eines im wesentlichen wasserunlöslichen, öl-löslichen Emulgators.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ölphase 5 bis 35 Gewichtsprozent Fettalkohol und 5 bis 35 Gewichtsprozent Fettsäureester enthält.

17· Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ölphase wenigstens einen wasserunlöslichen, öl-löslichen Emulgator enthält, der aus einem Alkylaryl-polyoxyäthylen-phosphorsäuremonoester, einem Alkyl-polyoxyäthylen-phosphorsäuremonoester oder Glycerin-monoricinoleat besteht.

18. Verfahren gemäß Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß die ölphase 0,05 bis 1,0 % eines im wesentlichen öl-unlöslichen Emulgators enthält.

19· Verfahren gemäß Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß die ölphase wenigstens einen öl-unlöslichen Emulgator enthält, der aus der Gruppe der Polyglykolester

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von Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, der Polyoxyäthylenäther von langkettigen Alkanen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und der äthoxylierten Rieinusöle ausgewählt ist.·

20. Verfahren gemäß Anspruch 15> dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion die ölphase in einer Menge von 3 bis 20 Gewichtsprozent enthält.

21. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß der überwiegende Teil der ölfraktion aus Öl-Kügelchen mit einem Durchmesser von etwa 2 bis etwa 10 Mikron besteht.

22. Blankwalzöl gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisöl eine Viskosität von etwa j50 bis 100 Saybolt-Universal-Sekunden aufweist.

2^. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisöl eine Viskosität von etwa 30 bis 100 Saybolt-Universal-Sekunden aufweist.

24. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisöl eine Viskosität von etwa 30 bis 100 Saybolt-Universal-Sekunden aufweist.

25. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Phase 10 bis ²K)O Teile pro Million eines anorganischen Alkalisalzes enthält, das aus dem Fluorid» Bromid, Jodid oder Sulfat des Lithiums, Kaliums oder Natriums besteht.

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26. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die überwiegende Menge der ölfraktion aus Öl-Kügelchen mit einem Durchmesser von etwa 2 bis etwa 10 Mikron besteht.

27. Blankwalzöl gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blankwalzöl 45 bis 90 Gewichtsprozent des Kohlenwasserstoff-Basisöls enthält.

28. Öl-in-Wasser-Emulsion gemäß Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die ölphase 45 bis 90 Gewichtsprozent des Kohlenwasserstoff-Basisöls enthält.

29. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet/ daß die ölphase 45 bis 90 Gewichtsprozent des Kohlenwasserstoff-Basisöls enthält.

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