JPH05271682A - 継目なし管製造用のマンドレル減摩剤 - Google Patents

継目なし管製造用のマンドレル減摩剤

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JPH05271682A
JPH05271682A JP5015712A JP1571293A JPH05271682A JP H05271682 A JPH05271682 A JP H05271682A JP 5015712 A JP5015712 A JP 5015712A JP 1571293 A JP1571293 A JP 1571293A JP H05271682 A JPH05271682 A JP H05271682A
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JP
Japan
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weight
lubricant
mandrel
graphite
polysaccharide
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Application number
JP5015712A
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English (en)
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Christian Schneider
シュナイダー クリスチャン
Jacques Periard
ペリアール ジャック
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Lonza AG
Imerys Graphite and Carbon Switzerland SA
Original Assignee
Lonza AG
Imerys Graphite and Carbon Switzerland SA
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 継目なし管製造のために使用する、改良され
たマンドレル減摩剤を提供する。 【構成】 マンドレル減摩剤は、グラファイト、スメク
タイト系の粘度鉱物、多糖類および所望により加える界
面活性剤からなる。 冷却浴を通過したマンドレル上に
水性分散液の形で塗布して使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、とくに圧延工程の後で冷却浴を
通過し、次の圧延工程にそなえているマンドレルの上に
塗布するための、継目なし管製造用のマンドレル減摩剤
に関する。
【０００２】現代の管圧延プラント、たとえば連続管圧
延プラント（MPM-Strassen）では、マンドレル固定棒上
に取り付けたマンドレルの上で予備成形され、１２００
℃〜１３００℃に加熱された粗鉄の固まりを主工程にお
いて圧延することにより、継目なし管を成形している。
【０００３】圧延工程の後、マンドレルないしマンドレ
ル固定棒を圧延した管材料から引き離して冷却浴に導入
し、そこでマンドレルないしマンドレル固定棒を約１５
０〜３５０℃から約６０〜１００℃の温度に冷却し、次
の圧延工程のための準備をする。 マンドレルないしマ
ンドレル固定棒の準備には、冷却浴の後の減摩剤処理も
含まれる。 この減摩剤処理は、圧延工程中、マンドレ
ル上で粗鉄の固まりの最適な「滑り」を確保するために
不可欠であり、後の管の品質にとって、すなわち管の内
側表面の状態にとって非常に重要である。 一般的に、
この減摩剤処理はグラファイト含有オイルで行なう。
マンドレルが高温の粗鉄の固まりと接触してオイルが焼
けることにより非常に強い発煙が起るが、この発煙は煙
の毒性成分のために環境汚染を引き起こしている。 他
方、圧延工程の際の粗鉄の内部におけるこの無制御の燃
焼により、マンドレル上の減摩剤層が破壊され、場合に
よっては管の内側表面の損傷につながる。
【０００４】そこで、ＤＥ−ＰＳ２４５０７１６、とく
に実施例５では、本質的にグラファイトおよびアルキレ
ン重合物からなる高温減摩剤の使用が提案されている。
この減摩剤は、圧延工程の直後にまだ冷却していない
マンドレルの上に塗布され、それによって乾燥した、部
分的に耐水性の減摩剤フィルムが形成される。 次いで
そのように処理したマンドレルは冷却浴に導入し、その
後新たに減摩剤処理することなく、圧延工程に移すこと
ができる。 しかし、冷却浴を通して搬送する際のマン
ドレルの機械的応力および水の作用により減摩剤のフィ
ルムが損傷を受けることが多く、これが管の品質に好ま
しくない影響を及ぼすことがわかった。
【０００５】現在の圧延工程ではマンドレルの減摩剤処
理は冷却浴の後で行なわれるので、グラファイト含有オ
イルによる減摩剤塗布に対応して、すでに冷却浴を通過
したマンドレルの上にＤＥ−ＰＳ２４５０７１６の減摩
剤を塗布する試みもなされている。 製造条件から、６
０〜１００℃の温度のマンドレル上に減摩剤を塗布して
から圧延工程までの時間は、最大で５秒間に限られる。
【０００６】しかし、我々の比較試験（実施例参照）に
示されるように、ＤＥ−ＰＳ２４５０７１６による減摩
剤で乾燥した減摩剤フィルムを形成するには、少なくと
も１５秒間が必要である。 そのために、処理したマン
ドレルが高温の粗鉄と接触する際に、グラファイト含有
オイルでマンドレルを処理した場合と同じ結果が観察さ
れる。 その上、重合体成分が熱分解し、これが圧延工
程の際に減摩剤フィルムを破壊し、それによって管の品
質が損なわれる。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記の欠点がな
く、冷却浴を通過したマンドレルに、迅速に乾燥する高
級な減摩性フィルムを施すのに好適な減摩剤を開発する
ことである。 この目的は、請求項１に記載の、 ａ）天然または合成のグラファイト６０〜９５重量％、 ｂ）スメクタイト系の１種以上の粘土鉱物５〜４０重量
％、 ｃ）多糖類またはその誘導体０．２〜２重量％、 ｄ）非イオン系界面活性剤０〜５重量％ からなる減摩剤により達成される。
【０００８】好ましくは、このマンドレル減摩剤は、 ａ）天然または合成のグラファイト７５〜９０重量％、 ｂ）スメクタイト系の１種以上の粘土鉱物５〜２５重量
％、 ｃ）多糖類またはその誘導体０．５〜１重量％、 ｄ）非イオン系界面活性剤０〜２重量％ からなる。
【０００９】好適な天然グラファイトは、結晶化度の高
い、すなわちクリスタライトの大きさＬcが１００ｎｍ
を超え、灰分が最高５％であるグラファイトである。
【００１０】好適な合成グラファイトもこれと同様に、
１００ｎｍを超える高い結晶化度Ｌcおよび９９．９％
以上の純度を有するものである。 使用するグラファイ
トの粒径（ｄ50）は５μｍ〜３０μｍでよい。 好まし
くは合成グラファイトを使用する。
【００１１】本発明の減摩剤のもう一つの必須成分とし
て、スメクタイト系の粘土鉱物を使用する。 スメクタ
イトは、本質的に鉱層ケイ酸塩からなり、構造に応じて
高い陽イオン交換能力および水中膨潤性を有することが
特徴である（ウルマンの『工業化学辞典』第４版，ＶＣ
Ｈワインハイム，２３巻，３１１頁以降）。 スメクタ
イト系列の中で、膨潤能力（蒸留水中モンモリロナイト
１ｇ）が３〜５０であるモンモリロナイトを使用するこ
とが好ましい。 上記の陽イオン交換能力により、モン
モリロナイトは無機または有機陽イオンで「変性」する
ことができる。
【００１２】無機性減摩剤成分としての上記の粘土鉱物
は、結合剤特性の優れていることが特徴で、その上、重
合体またはオイルと異なり、熱分解を起さないという利
点がある。
【００１３】減摩剤中に上記の粘土鉱物を配合すること
により、マンドレル上の減摩剤フィルムの乾燥時間が１
〜５秒間と、驚くほど早くなる。
【００１４】すなわち、減摩剤の塗布と圧延工程との間
の時間が上記のように短く、最長で５秒間であることか
ら、本発明の減摩剤を使用することにより、マンドレル
が粗鉄の中に入る前に、マンドレル上に一様な、乾燥し
た減摩性フィルムを効果的に形成することができる。
【００１５】本発明の減摩剤の他の必須成分として、多
糖類またはその誘導体を増粘剤として使用する。 この
減摩剤成分の目的は、広い温度範囲にわたって減摩剤分
散液の一定粘度を確保するとともに、分散液中で固体成
分が沈降するのを防止することである。
【００１６】多糖類またはそれらの誘導体の中で、キサ
ンタンガム、ラムサンガムのような生物多糖、または、
たとえばヒドロキシプロピルメチルセルロースのような
アルキルセルロース誘導体を使用するのが有利である。
【００１７】増粘剤を細菌の攻撃から保護するために、
市販の殺菌剤を加えるのが有利である。
【００１８】減摩剤の良好なフィルム特性を得るため、
および減摩剤の粘度を調整するために、さらに非イオン
系界面活性剤を使用するのが有利である。
【００１９】非イオン系界面活性剤としては、ウルマン
の『工業化学辞典』ＶＣＨワインハイム，第４版，２２
巻，４８９頁に記載されているような、界面活性剤を使
用するのが有利である。 これらの界面活性剤のとくに
好適な例としては、オリゴマー性オキシエチラート、ま
たはオキシプロピル基で変性したオキシエチラートがあ
る（上記引用文献中４８９頁以降）。
【００２０】本発明の減摩剤は、固体含有量が通常２０
重量％〜４０重量％である水性分散液の形で使用するの
が有利である。 しかし、これらの限度を上方または下
方に修正することも、もちろん可能である。 分散液の
製造は、高剪断力を適用できる市販の分散装置で行なう
ことができる。
【００２１】減摩剤は、たとえば冷却浴と圧延装置との
間に吹き付けリングを配置し、その中央にマンドレル固
定棒を通し、減摩剤を一様に吹き付けることにより、塗
布することができる。
【００２２】一般的に、塗布量は、マンドレル上に約４
０ｇ／ｍ2の減摩剤（水を含まずに）が残るように調整
する。
【００２３】
【実施例１】配合１ 合成グラファイト「タイプＴ７５」（ＬＯＮＺＡ製） ８６．８重量％ 膨潤能力１０〜５０の変性モンモリロンナイト １１．２重量％ メチルヒドロキシプロピルセルロース １．９重量％ １００．０重量％ Ｈ2Ｏ分散液 固体含有量 ２４．６重量％配合２ 合成グラファイト「タイプＴ７５」（ＬＯＮＺＡ製） ７８．２重量％ 膨潤能力９〜１４のモンモリロンナイト ２０．０重量％ 界面活性剤、ＩＣＩ社の 「シンパロニック（Synperronic）ＰＥ／Ｆ６８」 １．２重量％ （オキシプロピル基変性オキシエチラート） キサンタンガム ０．５重量％ 殺菌剤 ０．１重量％ １００．０重量％ Ｈ2Ｏ分散液 固体含有量 ３０．０重量％配合３ 天然グラファイト 灰分４．５％ ７７．０重量％ 膨潤能力１０〜３０のモンモリロナイト ３．０重量％ 膨潤能力３〜５のモンモリロナイト １８．０重量％ 界面活性剤、ＩＣＩ社の「シンパロニックＰＥ／Ｆ６８」 １．２重量％ （オキシプロピル基変性オキシエチラート） ラムサンガム ０．７重量％ 殺菌剤 ０．１重量％ １００．０重量％ Ｈ2Ｏ分散液 固体含有量 ３０．０重量％配合４ 合成グラファイト「タイプＴ７５」（ＬＯＮＺＡ製） ９０．９重量％ 膨潤能力１０〜５０のモンモリロナイト ７．０重量％ 界面活性剤、ＩＣＩ社の「シンパロニックＰＥ／Ｆ６８」 １．２重量％ （オキシプロピル基変性オキシエチラート） キサンタンガム ０．７重量％ 殺菌剤 ０．２重量％ １００．０重量％ Ｈ2Ｏ分散液 固体含有量 ３０．０重量％比較配合１ ＶＦ１（ＤＥ−ＰＳ２４５０７１６による）
【００２４】
【実施例５】グラファイト２０％ 酢酸ビニル混合重合物９．５％ 多糖１％ 水６９．５％比較配合２ ＶＦ１（グラファイト含有鉱物油） グラファイト３３％ 鉱物油６５％乾燥試験 温度１００℃の試験マンドレル上に上記の分散液を吹き
付け、乾燥時間を測定した。
【００２５】 量［ｇ／ｍ2］ 乾燥時間［ｓ］ Ｆ１ ３６．８（１５０℃） ５．０ Ｆ２ ２６．０ ２．０ Ｆ３ ４０．０ ２．０ Ｆ４ ２５．０ ０．５〜１ ＶＦ１ ４０ １５ ＶＦ２ 浸漬法 乾燥なし
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 129:16） Ｃ１０Ｎ 20:00 Ｚ 8217−4Ｈ 20:06 Ｚ 8217−4Ｈ 30:06 30:08 40:24 Ｚ 8217−4Ｈ 50:02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 継目なし管の製造のために使用するマン
    ドレル減摩剤において、 ａ）天然または合成のグラファイト６０〜９５重量％、 ｂ）スメクタイト系の１種以上の粘土鉱物５〜４０重量
    ％、 ｃ）多糖類またはその誘導体０．２〜２重量％、 ｄ）非イオン系界面活性剤０〜５重量％からなることを
    特徴とする減摩剤。
  2. 【請求項２】 請求項１の減摩剤において、 ａ）天然または合成のグラファイト７５〜９０重量％、 ｂ）スメクタイト系の１種以上の粘土鉱物５〜２５重量
    ％、 ｃ）多糖類またはその誘導体０．５〜１重量％、 ｄ）非イオン系界面活性剤０〜２重量％からなることを
    特徴とする減摩剤。
  3. 【請求項３】 天然グラファイトとして、結晶の大きさ
    Ｌcが１００ｎｍを超え、灰分が最高５％であるグラフ
    ァイトを使用したことを特徴とする請求項１または２の
    減摩剤。
  4. 【請求項４】 合成グラファイトとして、結晶の大きさ
    Ｌcが１００ｎｍを超え、純度が９９．９％以上である
    グラファイトを使用したことを特徴とする請求項１また
    は２の減摩剤。
  5. 【請求項５】 スメクタイト系の粘土鉱物として、水中
    膨潤能力が３〜５０であるモンモリロナイトを使用した
    ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの減摩剤。
  6. 【請求項６】 多糖類として、生物多糖またはアルキル
    セルロース誘導体を使用したことを特徴とする請求項１
    〜５のいずれかの減摩剤。
  7. 【請求項７】 非イオン系界面活性剤として、オリゴマ
    ー性のオキシエチラートまたはオキシプロピル基で変性
    したオキシエチラートを使用したことを特徴とする請求
    項１〜６のいずれかの減摩剤。
  8. 【請求項８】 水性分散液の形であることを特徴とする
    請求項１〜７のいずれかの減摩剤。
  9. 【請求項９】 固体含有量が２０〜４０重量％の水性分
    散液の形であることを特徴とする請求項８の減摩剤。
  10. 【請求項１０】 継目なし管の製造工程において、圧延
    工程を行なった後に冷却浴を通過して次の圧延工程にそ
    なえているマンドレル上に塗布することからなる、請求
    項１〜９のいずれかの減摩剤の使用。
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