JPH0523318B2 - - Google Patents
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- JPH0523318B2 JPH0523318B2 JP62067553A JP6755387A JPH0523318B2 JP H0523318 B2 JPH0523318 B2 JP H0523318B2 JP 62067553 A JP62067553 A JP 62067553A JP 6755387 A JP6755387 A JP 6755387A JP H0523318 B2 JPH0523318 B2 JP H0523318B2
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Landscapes
- Lubricants (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱間加工時の工具、とりわけ継目無鋼
管製造用のマンドレルバーに用いられる速硬化型
潤滑剤に関する。 〔従来の技術〕 継目無鋼管製造時のマンドレル圧延工程等、各
種金属、合金の熱間加工にはマンドレル等の工具
と素材間の焼付きを防止して工具の寿命を長く
し、工具・素材間の摩擦係数を低下させて、仕上
り寸法精度を良好に維持し、表面粗度を小さくす
る目的で潤滑剤が使用される。従来よりかかる潤
滑剤として、黒鉛と鉱油の混合物が古くから使用
されている。鉱油系の潤滑剤は比較的粘着性がよ
く安定した潤滑効果が得られるが、火炎・黒煙の
発生があり、安全面・公害面で好ましいものでは
ない。火炎・黒煙の発生の少ないものとして黒
鉛・雲母粒子等と、酢酸ビニル水溶液等の乳化高
分子化合物の混合した非鉱油系潤滑剤も使用され
ているが、非鉱油系の潤滑剤は乾燥に時間がかか
り、乾燥が不十分なまま使用すると、冷却水に洗
い流されたり、使用時に残留水分が一時に蒸発す
る突沸現象をおこし、潤滑剤がマンドレルバー表
面から脱落、剥離し、潤滑剤として機能しなくな
る欠点を有している。この乾燥性を改善した潤滑
剤として、特開昭58−47095号、特開昭58−49800
号等の熱硬化樹脂、高温で反応する熱重合あるい
は熱縮合型樹脂を用いる方法も知らているが、低
温のマンドレルバー等に使用すると硬化せず予熱
を行つて固化させる必要がある。しかし20〜30ｍ
の長さのマンドレルバーを短時間に、均一に加熱
することは容易でない。これらの欠点を改良した
ものとして特願昭60−94225号には２液から成る
潤滑剤が開示されている。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 特願昭60−94225号に開示されている潤滑剤は
低温でも極く短時間で硬化するため、予熱が不要
であり、使用中に剥離しないため、剥離部分が焼
付けをおこす現象等は防止できる。しかし生成さ
れる樹脂被膜は本質的に潤滑性が悪く、圧延トル
クが大きくなり、製品表面荒さも荒くなる欠点を
有している。本願発明は樹脂被膜の潤滑性を改善
し、低トルクで表面荒さの良好な、特に合金鋼等
の高硬度材料の製管に適した潤滑剤を提供せんと
するものである。 〔構成〕 本発明の要旨とするところは以下の通りであ
る。 黒鉛粉末を５重量％以上、硼酸、硼酸アミン塩
又は硼酸金属塩と反応して速やかに反応硬化する
反応硬化型基材である水溶性樹脂を５重量％以上
で、かつ両者の合計を85重量％以上含有する第１
液と、硼酸、硼酸アミン又は硼酸金属塩の１種以
上を含有する架橋反応剤を５重量％以上含有する
第２液より成る速硬化型潤滑剤である。第１液、
第２液共残部は水であるが、必要に応じて水に代
えて防腐剤、防錆剤、極圧剤、消泡剤を含有させ
ることが出来る。 〔作用〕 以下に本発明を詳細に説明する。まず第１液に
ついて説明する。第１液は潤滑剤としての黒鉛粉
末と、第２液である架橋剤と混合されると極く短
時間に硬化する速硬化型水溶性樹脂成分を必須成
分として含有する懸濁水溶液である。黒鉛粉末は
当該技術に一般に用いられる天然または人造黒鉛
の微粉末を用いればよい。微粉末の量は第１液の
重量比で５％以上必要である。５％未満では十分
な潤滑効果が得られない。水溶性樹脂は第２液で
ある架橋剤と混和された場合、０℃前後の常温か
ら、100℃前後迄の広い温度範囲において、硼酸、
硼酸アミン塩又は硼酸金属塩と極く短時間に反応
硬化する性質を有すること、および形成された固
化膜は1200℃の高温においてもバインダーとして
十分な効果を有する必要がある。この要求を満た
すものとしてはポリエチレングリコールの末端に
エポキシ基を付加したエポキシ系水溶性樹脂、メ
チロールメラニンや尿素樹脂の末端にアミノ基を
付加したエポキシ系水溶性樹脂、ポリブタジエン
に無水マレイン酸を付加し、さらにエポキシまた
はイソシアミネートを変形付加したブタジエン系
水溶性樹脂、ポリビニルアルコールとジケトンの
反応物で変性ビニル系水溶性樹脂（アセトアルデ
ヒド化ポリビニールアルコール）などがある。こ
れらの樹脂は単独又は２種以上を混合して５％以
上含有されている必要がある。５％未満では粘度
が低く、マンドレルバーへの付着量が少なく十分
な潤滑効果が得られず、バインダーとしての効果
も十分でなく剥離が発生し易くなる。又黒鉛と樹
脂の含有量の合計が85重量％を越えると粘度が高
くなりすぎ作業性が悪化するので、85重量％以下
にする必要がある。尚作業性および液の安定性な
どから黒鉛粉末は15〜50重量％、水溶性樹脂は15
〜50重量％が望ましい。また塗布場所に火気があ
る場合は引火性の点から水分を20％以上とするこ
とが望ましい。また水溶性樹脂には通常純樹脂分
として20〜40％の樹脂が含まれている。したがつ
て５〜85％の水溶性樹脂を純樹脂分で示すとほぼ
１〜34％に相当する。第１液の残部は実質的に水
であるが、必要に応じ水の一部に代えて増粘剤、
防腐剤、防錆剤、極圧剤および消泡剤の１種また
は２種以上を含有させ、貯蔵の安定性、作業性の
改善を計ることができる。これらのものは従来よ
り水溶性樹脂系潤滑剤に用いられているものであ
り、含有量は各おおむね１％以内で十分である。
増粘剤は黒鉛の沈降防止、バーへ塗布時の造膜性
を高めるもので、カルボキシルメチルセルローズ
等が用いられる。防錆剤は貯蔵タンク、配管およ
び潤滑剤圧送ポンプ等の装置の防錆のために含有
させるものでアルカノールアミン等が用いられ
る。極圧剤は造管時の極圧性を高め管内面疵の防
止等のために含有させるものでポリサルフアイド
等が用いられる。消泡剤はマンドレルバーに塗布
時皮膜の泡立ちを防止するために含有されるもの
でメチルフエニルシロキサンやその他シリコン系
消泡剤等が用いられる。第２液はいわゆる架橋反
応剤を主体としたものであるが、これは架橋反応
剤として硼酸、硼酸アミン塩および硼酸金属塩の
１種または２種以上を必須的に含有するものであ
る。発明者らは十分な潤滑被膜が形成された状態
での潤滑性能の改善について種々検討した結果、
架橋剤として硼酸、硼酸アミン塩および硼酸金属
塩の１種または２種以上を使用することにより潤
滑性能が向上することを知見した。すなわち圧延
トルクが小さくなり、高硬度材の大圧下圧延に有
利であり、また製品の表面荒さも小さくなり表面
状況の良好な製品を製造出来る。架橋剤は上記以
外必要に応じてアミン類、イミダゾール化合物
類、有機酸類、トリアジン化合物類、オキサザー
ル化合物類、無機金属塩類、ポリオール類、ポリ
エステル類等と混合して使用してもよい。架橋剤
は全体で第２液に対し５重量％以上要である。５
重量％未満の場合架橋硬化を期待し得ず所望の潤
滑効果は得られない。架橋剤の残部は実質的に水
であるが必要に応じて前述の防錆剤等を含有させ
ることが出来る。架橋剤の上限については主に作
業性などで定まるものであるが、一部の架橋剤は
液体であり100％架橋剤でも使用出来るので上限
は定めない。また硼酸、硼酸アミン塩、硼酸金属
塩の合計は第２液に対し５重量％以上が好まし
い。５重量％未満では被膜の潤滑性能が劣化す
る。次に塗布方法であるが、第１液と第２液は混
合直後に硬化が始まるので、事前に混合して使用
することが出来ず、第１液を塗布後第２液を塗布
することになる。第１液塗布方法の制約は少な
く、ハケ塗、スプレー塗布、ローラー塗布などが
適用される。膜厚は所望の潤滑効果を得るために
は10μｍ以上必要である。厚くなると硬化時間、
費用の点で不利になるため200μｍ以下程度が望
ましい。第２液は塗布時に物理的な力が加わると
膜厚の均一性が損われるためスプレーによるふり
かけ方法が最適である。 〔実施例〕 次に実施例でもつて詳細に説明する。 表１に示す成分鋼を用いて潤滑性能調査を行つ
た。外径168mmの素管を121.5mmφのマンドレルバ
ーを用いて140mmφに圧延し、さらにレデユーサ
ーで114.3mmφ×7.0mmｔの鋼管を製造した。表面
荒さ、内面疵発生状況は鋼管の状態で調査した。
管製造用のマンドレルバーに用いられる速硬化型
潤滑剤に関する。 〔従来の技術〕 継目無鋼管製造時のマンドレル圧延工程等、各
種金属、合金の熱間加工にはマンドレル等の工具
と素材間の焼付きを防止して工具の寿命を長く
し、工具・素材間の摩擦係数を低下させて、仕上
り寸法精度を良好に維持し、表面粗度を小さくす
る目的で潤滑剤が使用される。従来よりかかる潤
滑剤として、黒鉛と鉱油の混合物が古くから使用
されている。鉱油系の潤滑剤は比較的粘着性がよ
く安定した潤滑効果が得られるが、火炎・黒煙の
発生があり、安全面・公害面で好ましいものでは
ない。火炎・黒煙の発生の少ないものとして黒
鉛・雲母粒子等と、酢酸ビニル水溶液等の乳化高
分子化合物の混合した非鉱油系潤滑剤も使用され
ているが、非鉱油系の潤滑剤は乾燥に時間がかか
り、乾燥が不十分なまま使用すると、冷却水に洗
い流されたり、使用時に残留水分が一時に蒸発す
る突沸現象をおこし、潤滑剤がマンドレルバー表
面から脱落、剥離し、潤滑剤として機能しなくな
る欠点を有している。この乾燥性を改善した潤滑
剤として、特開昭58−47095号、特開昭58−49800
号等の熱硬化樹脂、高温で反応する熱重合あるい
は熱縮合型樹脂を用いる方法も知らているが、低
温のマンドレルバー等に使用すると硬化せず予熱
を行つて固化させる必要がある。しかし20〜30ｍ
の長さのマンドレルバーを短時間に、均一に加熱
することは容易でない。これらの欠点を改良した
ものとして特願昭60−94225号には２液から成る
潤滑剤が開示されている。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 特願昭60−94225号に開示されている潤滑剤は
低温でも極く短時間で硬化するため、予熱が不要
であり、使用中に剥離しないため、剥離部分が焼
付けをおこす現象等は防止できる。しかし生成さ
れる樹脂被膜は本質的に潤滑性が悪く、圧延トル
クが大きくなり、製品表面荒さも荒くなる欠点を
有している。本願発明は樹脂被膜の潤滑性を改善
し、低トルクで表面荒さの良好な、特に合金鋼等
の高硬度材料の製管に適した潤滑剤を提供せんと
するものである。 〔構成〕 本発明の要旨とするところは以下の通りであ
る。 黒鉛粉末を５重量％以上、硼酸、硼酸アミン塩
又は硼酸金属塩と反応して速やかに反応硬化する
反応硬化型基材である水溶性樹脂を５重量％以上
で、かつ両者の合計を85重量％以上含有する第１
液と、硼酸、硼酸アミン又は硼酸金属塩の１種以
上を含有する架橋反応剤を５重量％以上含有する
第２液より成る速硬化型潤滑剤である。第１液、
第２液共残部は水であるが、必要に応じて水に代
えて防腐剤、防錆剤、極圧剤、消泡剤を含有させ
ることが出来る。 〔作用〕 以下に本発明を詳細に説明する。まず第１液に
ついて説明する。第１液は潤滑剤としての黒鉛粉
末と、第２液である架橋剤と混合されると極く短
時間に硬化する速硬化型水溶性樹脂成分を必須成
分として含有する懸濁水溶液である。黒鉛粉末は
当該技術に一般に用いられる天然または人造黒鉛
の微粉末を用いればよい。微粉末の量は第１液の
重量比で５％以上必要である。５％未満では十分
な潤滑効果が得られない。水溶性樹脂は第２液で
ある架橋剤と混和された場合、０℃前後の常温か
ら、100℃前後迄の広い温度範囲において、硼酸、
硼酸アミン塩又は硼酸金属塩と極く短時間に反応
硬化する性質を有すること、および形成された固
化膜は1200℃の高温においてもバインダーとして
十分な効果を有する必要がある。この要求を満た
すものとしてはポリエチレングリコールの末端に
エポキシ基を付加したエポキシ系水溶性樹脂、メ
チロールメラニンや尿素樹脂の末端にアミノ基を
付加したエポキシ系水溶性樹脂、ポリブタジエン
に無水マレイン酸を付加し、さらにエポキシまた
はイソシアミネートを変形付加したブタジエン系
水溶性樹脂、ポリビニルアルコールとジケトンの
反応物で変性ビニル系水溶性樹脂（アセトアルデ
ヒド化ポリビニールアルコール）などがある。こ
れらの樹脂は単独又は２種以上を混合して５％以
上含有されている必要がある。５％未満では粘度
が低く、マンドレルバーへの付着量が少なく十分
な潤滑効果が得られず、バインダーとしての効果
も十分でなく剥離が発生し易くなる。又黒鉛と樹
脂の含有量の合計が85重量％を越えると粘度が高
くなりすぎ作業性が悪化するので、85重量％以下
にする必要がある。尚作業性および液の安定性な
どから黒鉛粉末は15〜50重量％、水溶性樹脂は15
〜50重量％が望ましい。また塗布場所に火気があ
る場合は引火性の点から水分を20％以上とするこ
とが望ましい。また水溶性樹脂には通常純樹脂分
として20〜40％の樹脂が含まれている。したがつ
て５〜85％の水溶性樹脂を純樹脂分で示すとほぼ
１〜34％に相当する。第１液の残部は実質的に水
であるが、必要に応じ水の一部に代えて増粘剤、
防腐剤、防錆剤、極圧剤および消泡剤の１種また
は２種以上を含有させ、貯蔵の安定性、作業性の
改善を計ることができる。これらのものは従来よ
り水溶性樹脂系潤滑剤に用いられているものであ
り、含有量は各おおむね１％以内で十分である。
増粘剤は黒鉛の沈降防止、バーへ塗布時の造膜性
を高めるもので、カルボキシルメチルセルローズ
等が用いられる。防錆剤は貯蔵タンク、配管およ
び潤滑剤圧送ポンプ等の装置の防錆のために含有
させるものでアルカノールアミン等が用いられ
る。極圧剤は造管時の極圧性を高め管内面疵の防
止等のために含有させるものでポリサルフアイド
等が用いられる。消泡剤はマンドレルバーに塗布
時皮膜の泡立ちを防止するために含有されるもの
でメチルフエニルシロキサンやその他シリコン系
消泡剤等が用いられる。第２液はいわゆる架橋反
応剤を主体としたものであるが、これは架橋反応
剤として硼酸、硼酸アミン塩および硼酸金属塩の
１種または２種以上を必須的に含有するものであ
る。発明者らは十分な潤滑被膜が形成された状態
での潤滑性能の改善について種々検討した結果、
架橋剤として硼酸、硼酸アミン塩および硼酸金属
塩の１種または２種以上を使用することにより潤
滑性能が向上することを知見した。すなわち圧延
トルクが小さくなり、高硬度材の大圧下圧延に有
利であり、また製品の表面荒さも小さくなり表面
状況の良好な製品を製造出来る。架橋剤は上記以
外必要に応じてアミン類、イミダゾール化合物
類、有機酸類、トリアジン化合物類、オキサザー
ル化合物類、無機金属塩類、ポリオール類、ポリ
エステル類等と混合して使用してもよい。架橋剤
は全体で第２液に対し５重量％以上要である。５
重量％未満の場合架橋硬化を期待し得ず所望の潤
滑効果は得られない。架橋剤の残部は実質的に水
であるが必要に応じて前述の防錆剤等を含有させ
ることが出来る。架橋剤の上限については主に作
業性などで定まるものであるが、一部の架橋剤は
液体であり100％架橋剤でも使用出来るので上限
は定めない。また硼酸、硼酸アミン塩、硼酸金属
塩の合計は第２液に対し５重量％以上が好まし
い。５重量％未満では被膜の潤滑性能が劣化す
る。次に塗布方法であるが、第１液と第２液は混
合直後に硬化が始まるので、事前に混合して使用
することが出来ず、第１液を塗布後第２液を塗布
することになる。第１液塗布方法の制約は少な
く、ハケ塗、スプレー塗布、ローラー塗布などが
適用される。膜厚は所望の潤滑効果を得るために
は10μｍ以上必要である。厚くなると硬化時間、
費用の点で不利になるため200μｍ以下程度が望
ましい。第２液は塗布時に物理的な力が加わると
膜厚の均一性が損われるためスプレーによるふり
かけ方法が最適である。 〔実施例〕 次に実施例でもつて詳細に説明する。 表１に示す成分鋼を用いて潤滑性能調査を行つ
た。外径168mmの素管を121.5mmφのマンドレルバ
ーを用いて140mmφに圧延し、さらにレデユーサ
ーで114.3mmφ×7.0mmｔの鋼管を製造した。表面
荒さ、内面疵発生状況は鋼管の状態で調査した。
以上詳細に説明したように本願発明に係る潤滑
剤は常温から100℃程度のマンドレルバーに塗布
しても極く短時間に固化し安定な潤滑膜を形成
し、従来のものに比べ潤滑性能が良好で圧延時小
トルクで済み、高硬度材の製管に有利でてり、パ
イプ内面の表面性状も良好になり高品質な継目無
鋼管が製造出来る。尚詳細な説明中ではマンドレ
ルバーの例で説明をしたが棒鋼の温間引抜等、他
の用途にも利用出来るものである。
剤は常温から100℃程度のマンドレルバーに塗布
しても極く短時間に固化し安定な潤滑膜を形成
し、従来のものに比べ潤滑性能が良好で圧延時小
トルクで済み、高硬度材の製管に有利でてり、パ
イプ内面の表面性状も良好になり高品質な継目無
鋼管が製造出来る。尚詳細な説明中ではマンドレ
ルバーの例で説明をしたが棒鋼の温間引抜等、他
の用途にも利用出来るものである。
第１図〜第５図は実施例１に対する、第６図〜
第８図は実施例５に対する製管結果に関するもの
であり、第１図は圧延直前のマンドレルバーへの
付着面積、第２図および第７図は摩擦係数、第３
図および第６図は圧延中の最大圧延荷重、第４
図、第５図および第８図はコールドレデユーサー
後の鋼管内面荒さ（平均値）とそのチヤートグラ
フである。尚No.Ａ（Ａ１，Ａ２を含む）は本発明
に係る潤滑材を用いた場合、Ｂは本発明外の潤滑
剤を用いた場合である。
第８図は実施例５に対する製管結果に関するもの
であり、第１図は圧延直前のマンドレルバーへの
付着面積、第２図および第７図は摩擦係数、第３
図および第６図は圧延中の最大圧延荷重、第４
図、第５図および第８図はコールドレデユーサー
後の鋼管内面荒さ（平均値）とそのチヤートグラ
フである。尚No.Ａ（Ａ１，Ａ２を含む）は本発明
に係る潤滑材を用いた場合、Ｂは本発明外の潤滑
剤を用いた場合である。
Claims (1)
- １ 黒鉛粉末を５重量％以上、硼酸、硼酸アミン
塩又は硼酸金属塩と反応して速やかに反応硬化す
る反応硬化型基材である水溶性樹脂を５重量％以
上で、かつ両者の合計を85重量％以上含有する第
１液と、硼酸、硼酸アミン塩又は硼酸金属塩の１
種以上を含有する架橋反応剤を５重量％以上含有
する第２液より成る速硬化型耐熱潤滑剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6755387A JPS63230797A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 速硬化型耐熱潤滑剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6755387A JPS63230797A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 速硬化型耐熱潤滑剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63230797A JPS63230797A (ja) | 1988-09-27 |
| JPH0523318B2 true JPH0523318B2 (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=13348269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6755387A Granted JPS63230797A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 速硬化型耐熱潤滑剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63230797A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02206693A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間加工用潤滑剤 |
| JPH03203997A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-05 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 高温用潤滑剤 |
| JPH072954B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1995-01-18 | 川崎製鉄株式会社 | 熱間金属加工用潤滑剤 |
| WO2005056740A1 (ja) | 2003-12-10 | 2005-06-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 熱間塑性加工用潤滑剤組成物 |
| CN101208160B (zh) * | 2005-03-31 | 2010-05-19 | 住友金属工业株式会社 | 无缝管的制造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5813696A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-26 | Nippon Kokuen Kogyo Kk | 熱間圧延用水性潤滑剤とこれを使用する熱間圧延方法 |
| JPS59105095A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-18 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 耐熱性熱間塑性加工用潤滑剤 |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP6755387A patent/JPS63230797A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5813696A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-26 | Nippon Kokuen Kogyo Kk | 熱間圧延用水性潤滑剤とこれを使用する熱間圧延方法 |
| JPS59105095A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-18 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 耐熱性熱間塑性加工用潤滑剤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63230797A (ja) | 1988-09-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |