二液型熱間塑性加工用焼付防止剤、およびそれを用いた継目無管の製造方法
【課題】 ディスクロール型ガイドシューに塗布した焼付防止剤が、ロールの冷却水に流されないで、ディスクロール型ガイドシューの周面に供給・保持され、ロールに焼付防止剤が付着することがなく、ロールと管材とがロールスリップを起こさずに、管材を穿孔圧延することができる、二液型熱間塑性加工用焼付防止剤、ならびにこれを用いた継目無管の製造方法を提供する。
【解決手段】 熱間塑性加工用焼付防止剤を、第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有する第一水溶液、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有する第二水溶液、という二液型とする。
【解決手段】 熱間塑性加工用焼付防止剤を、第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有する第一水溶液、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有する第二水溶液、という二液型とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機、特に、ディスクロール型ガイドシューの回転軸が地表に対して垂直である横置き式ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機を用いた継目無管の穿孔圧延工程において、ガイドシューと管との間における焼付きを防止するための、二液型熱間塑性加工用焼付防止剤、ならびに、この焼付防止剤を用いた継目無管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンネスマン方式で熱間継目無製管を行う場合、穿孔圧延機を用いる継目無管の穿孔圧延工程において、継目無管の材料（以下、「管材」ということがある。）と穿孔圧延機のガイドシューとが接触することにより、管材にシューマークと呼ばれる焼付き疵の生じる問題があることはよく知られている。
【０００３】
この問題を解決することを目的として、例えば、特許文献１には、酸化鉄等の金属酸化物粉粒体にバインダーとして珪酸ナトリウム（水ガラス）を加えた混合液状塗料をガイドシュー周面へ塗布する穿孔圧延方法が記載されている。また、特許文献２には、酸化鉄、珪酸ナトリウム、澱粉およびキサンタンガムを含有する水溶液からなる熱間加工用潤滑剤が記載されている。
【０００４】
また、特許文献３には、ガイドシュー等に非水溶性の高分子酸から調整された水溶性の高分子塩を主成分とする被膜形成溶液と、該被膜形成溶液から高分子塩中の被膜成分を析出させるための強酸またはそのアルミニウム塩を主成分として含有する被膜形成補助溶液とを塗布して被膜を形成する熱間圧延方法が記載されている。
【特許文献１】特開昭６０−２１１１１号公報
【特許文献２】特開平１１−３５９６７号公報
【特許文献３】特開平４−２８８９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の方法においては、混合液状塗料のガイドシュー周面への付着性の観点から、十分な焼付き防止効果を得られないと思われる。
【０００６】
また、特許文献２に記載の潤滑剤においては、潤滑剤のガイドシューへの付着性は向上されると思われるが、ロールの摩耗を防止するためのロール冷却水を使用するような場合には、このロール冷却水がガイドシューにもかかってしまい、ガイドシュー周面上の潤滑剤が流れ落ちてしまうという問題が想定される。特に、横置き式ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機においては、上部に位置するロールを冷却するためのロール冷却水が、ディスクロール型ガイドシューに多量にかかってしまい、このガイドシュー周面上の潤滑剤が流れ落ちるという問題が想定される。
【０００７】
このため、ステンレス鋼等のように非常に焼き付きやすい材料を圧延する場合に、必要な焼付き防止効果を得ることは難しい。また、逆に、潤滑剤がロール冷却水によって流失することを防止するために、ロール冷却水を止めて穿孔圧延した場合には、ロールに付着した潤滑剤によって、ロールと管材とのスリップを誘発するという問題があった。
【０００８】
また、特許文献３に記載の熱間圧延方法においては、被膜形成能が十分ではないことにより、十分な焼付き防止効果は得られないと思われる。
【０００９】
そこで、本発明は、焼付防止剤がロールの冷却水に流されないで管材とガイドシューとの接触面に保持されること、焼付防止剤がロールに付着することがなく管材とガイドシューとの接触面に供給され、ロールと管材とがロールスリップを起こさずに、管材を穿孔圧延することができ、疵の発生を防止することなどの課題を解決する熱間塑性加工用焼付防止剤、ならびにこれを用いた継目無管の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、熱間にて使用する焼付防止剤であることから火災の危険性がない水溶性であることを前提としつつ、ディスクロール型ガイドシュー周面に塗布した後は、これに耐水性をもたせることが必要不可欠であるという要求を満たすべく、このような焼付防止剤について鋭意研究した結果、以下の発明を完成するに至った。
【００１１】
第一の本発明は、第一水溶液および第二水溶液からなる二液型熱間塑性加工用焼付防止剤であって、前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有し、前記第二水溶液が、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有する、二液型熱間塑性加工用焼付防止剤である。
【００１２】
ここで、「二液型」とは、焼付防止剤の保存時においては、第一水溶液および第二水溶液が互いに混合されずに、別個に保存され、そして使用時において、第一水溶液および第二水溶液がそれぞれガイドシュー上に塗布され、第一水溶液および第二水溶液がお互いに初めて接触するような形態をいう。
【００１３】
前記第一水溶液は、前記第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％含有していてもよい。
【００１４】
ここで、「せん断速度依存性粘度低下剤」とは、これを水等の溶媒に溶かした溶液にせん断力を与えたときに、せん断速度を増加させていくに従って、溶液の粘度が低下し、そしてせん断を除いたときに粘度が回復する性質を有する物質の総称である。
【００１５】
前記せん断速度依存性粘度低下剤は、キタンサンガムであることが好ましい。
【００１６】
第二の本発明は、ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機を用いて管材を穿孔圧延する継目無管の製造方法において、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第一水溶液を塗布する第一工程、および、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第二水溶液を塗布して、前記周面に耐水性被膜を形成する第二工程を有し、前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有し、前記第二水溶液が、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする継目無管の製造方法である。
【００１７】
上記の継目無管の製造方法において、前記第一水溶液は、前記第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％を含有していることが好ましい。また、前記せん断速度依存性粘度低下剤は、キタンサンガムであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤によれば、所定の第一水溶液および第二水溶液からなる二液型の構成とすることによって、ディスクロール型ガイドシューに塗布した焼付防止剤が、ロールの冷却水に流されないで、管材とガイドシューとの接触面であるディスクロール型ガイドシューの周面に供給し、かつ周面に保持される。また、ロールに流れ落ちた焼付防止剤が付着することがなく、ロールと管材とがロールスリップを起こさずに、管材を穿孔圧延することができる。また、この焼付防止剤を用いた、本発明の継目無管の製造方法によれば、焼付疵のない表面性状の優れた継目無管を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤は、第一水溶液および第二水溶液の二液からなり、ディスクロール等の熱間塑性加工において管材と接触する部分に、まず、第一水溶液を塗布して、その後、第二水溶液を塗布して、この部分に耐水性の被膜を形成することにより、焼付きを防止するものである。
【００２０】
第一水溶液は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有している。
【００２１】
珪酸ナトリウムは、水と結合し、通常、水分を４５〜７０質量％含んだ水ガラスとして市販されている。珪酸ナトリウムは、以下に説明する第二水溶液と反応して、硬化し、耐水性の被膜を形成する。
【００２２】
珪酸ナトリウムの配合量は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、無水物換算で１０〜３０質量％であることが好ましく、１５〜２５質量％であることがより好ましい。なぜならば、珪酸ナトリウムの量が少なすぎると、硬化反応が不十分であり、焼付き防止効果を十分に発揮できないからである。一方、珪酸ナトリウムの量が多すぎると、珪酸ナトリウムによる潤滑性が高くなり、摩擦係数が低下してロールスリップが発生するおそれがある。
【００２３】
珪酸ナトリウムの種類は特に限定されず、例えば、一般的な、水ガラス１号（Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、水ガラス３号（Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２）、水ガラス４号（Ｎａ２Ｏ・４ＳｉＯ２）を使用することができる。いずれの珪酸ナトリウムを用いたとしても、その配合量を、上記の範囲内とすることにより、本発明の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤は所定の性能を発揮することができる。
【００２４】
また、第一水溶液は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、上記所定の割合の珪酸ナトリウム以外に、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％含有していてもよい。
【００２５】
酸化鉄は、焼付防止剤として含有されている。貯蔵安定性およびスプレー性を良好なものとするために、酸化鉄の粒径は、０．１〜１０μｍであることが好ましい。なぜならば、粒径が大きすぎると、貯蔵安定性やスプレー性に問題が生じ、粒径が小さすぎると、焼付き防止性能が劣るからである。
【００２６】
酸化鉄の配合量は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、１０〜６０質量％であることが好ましく、２０〜４０質量％であることがより好ましい。なぜならば、酸化鉄の配合量が少なすぎると、焼付き防止性が劣るからである。一方、酸化鉄の配合量が多すぎると、密度および粘度が高くなりすぎ、スプレー性に問題が生じる。
【００２７】
酸化鉄の種類については、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、ヴスタイト（ＦｅＯ）のいずれであってもよく、これらを単独または２種以上混合で使用することができる。
【００２８】
澱粉変性品は、高温（通常８０℃以上）で熱ゲル化する性質を有する。これにより、高温となったガイドシュー表面に塗布された第一水溶液の流れ落ちが防止される。ただし、第一水溶液が流れ落ちる前に第二水溶液を塗布できる場合は、澱粉変性品は、必ずしも必要ではない。
【００２９】
澱粉変性品を配合する場合は、その配合量は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、５質量％以下であることが好ましく、１〜４質量％の範囲であることがより好ましい。なぜならば、澱粉変性品の配合量が多すぎると、焼付防止剤の摩擦係数が低下してロールスリップを誘発することがあるからである。
【００３０】
澱粉変性品としては、例えば、デキストリン、酸化澱粉、可溶性澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉等を用いることができ、これらを単独で、または２種以上混合して使用することができる。
【００３１】
せん断速度依存性粘度低下剤としては、キタンサンガムを用いることが好ましい。キサンタンガム(Xantham Gum)は、グルコース２個、マンノース２個、グルクロン酸２個を構成単位とする分子量約２００万の多糖類で、ザンサンガムとも呼ばれ、グルクロン酸は通常Ｋ，ＮａまたはＣａの塩になっている。キサンタンガムとしては、一般の市販品を用いることができる。
【００３２】
キサンタンガムは、溶液が静止状態では分子が絡み合って高粘度になるが、溶液にせん断力が加わって動いた状態では分子の絡み合いが緩和されて低粘度になるという、チキソトロピックな性質をもっており、その配合により第一水溶液の粘性を動的に操作することが可能となる。すなわち、第一水溶液が、貯蔵されているとき、または、ガイドシューに塗布する前の、スプレー装置の配管内等に存在しているときは、第一水溶液は静止状態となっており、高粘度となっているので安定性がよい。
【００３３】
一方、ガイドシュー表面にスプレー塗布するときは、第一水溶液にせん断力が加わって動く状態になるため、第一水溶液は低粘度となって配管内での粘性抵抗が小さくなり、これをスムーズにスプレー塗布することができる。そして、スプレーされた第一水溶液が、ガイドシュー表面に付着して動きがなくなると、直ちに粘性を回復し、ガイドシュー表面から流れ落ちなくなる。ただし、貯蔵タンクに撹拌装置を設置すること、または水の量を減量するなどの方法を採用すれば、キタンサンガム等のせん断速度依存性粘度低下剤は、必ずしも必要ではない。
【００３４】
せん断速度依存性粘度低下剤を配合するときは、その配合量は、１質量％以下であることが好ましく、０．０５〜０．８質量％の範囲であることがより好ましい。せん断速度依存性粘度低下剤の配合量が多すぎると、粘度が高くなりすぎてスプレーに不具合が生じる。
【００３５】
第一水溶液には、上記した成分の他に、一般的な焼付防止剤のような固体粒子を含んだ水溶液に使用される一般の分散剤や防錆剤を、本発明の焼付防止効果を損なわない程度において、添加することができる。
【００３６】
水については、その量が極端に少ないとスムーズなスプレーができなくなり、逆に、極端に多いとガイドシュー表面で第一水溶液が流れ落ち易くなってしまう。したがい、水ガラスに含まれる水分、およびこれとは別に添加する水分を合わせた水の量は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、２４．０〜８４．５質量％であることが好ましく、４０〜７０質量％であることがより好ましい。本発明においては、このように水の量を調整して、第一水溶液の粘度を最適化し、溶媒性を確保することが好ましい。
【００３７】
第二水溶液は、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有している。
【００３８】
有機酸としては、その全酸価が５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のものを用いることが好ましく、具体的には、ギ酸、酢酸、酪酸等の一塩基酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸等の二塩基酸、クエン酸等の三塩基酸等を用いることが好ましい。
【００３９】
ここで、「全酸価」とは、ＪＩＳ Ｋ ２５０１（石油製品及び潤滑油−中和評価試験方法）に記載のように、「試料１ｇ中に含まれる全酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム（ｍｇ）数」をいう。
【００４０】
第二水溶液として、液体の物質をそのまま使用すること、または固体の物質を水に溶解可能な限界濃度にて使用することも可能だが、耐火性を持たせるため、５〜３０質量％の水溶液として使用することがのぞましい。
【００４１】
有機酸の水溶性アミン塩としては、前記有機酸のアミン塩と共に、アミンの塩としたとき水溶性になるような有機酸、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸等の二塩基酸、トリメリット酸等の三塩基酸等のアミン塩を挙げることができる。また、有機酸の水溶性アミン塩のアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン等のアミノアルコールおよびアンモニア等を挙げることができる。
【００４２】
無機酸としては、塩酸、硫酸、リン酸等を挙げることができる。第二水溶液として、液体の物質をそのまま使用すること、または固体の物質を水に溶解可能な限界濃度にて使用することも可能だが、人体に対する安全性の観点から、１〜２０質量％の水溶液として使用することがのぞましい。
【００４３】
無機酸の水溶性アミン塩としては、塩酸、硫酸、リン酸、硼酸、モリブデン酸、タングステン酸等の無機酸と、前記の有機酸の水溶性アミン塩におけるアミンとの塩を挙げることができる。
【００４４】
水溶性のアミンとしては、前記の有機酸の水溶性アミン塩におけるアミンとして例示した、アミノアルコール等を挙げることができる。
【００４５】
水溶性のアルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジエチレングリコールエチルエーテル、エチレングルコールブチルエーテル等を挙げることができる。
【００４６】
水溶性の金属塩化物としては、塩化鉄、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム等を挙げることができる。水溶性の金属塩化物は、安全性、溶解性の点から、５〜５０質量％の水溶液として使用することがのぞましい。
【００４７】
第二水溶液としては、上記各成分を二種以上含有していてもよく、その場合は、各成分の合計が、１０〜５０質量％の水溶液として使用することがのぞましい。
【００４８】
本発明の穿孔圧延時の継目無管の焼付防止方法は、ディスクロール型ガイドシューを備えた傾斜ロール穿孔圧延機を用いた管材の穿孔圧延において、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第一水溶液を塗布する第一工程、および、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第二水溶液を塗布して、前記周面に耐水性被膜を形成する第二工程を有する。
【００４９】
第一工程において使用する第一水溶液は、上記した二液型熱間塑性加工用焼付防止剤における第一水溶液と同様であり、また、第二工程において使用する第二水溶液は、上記した二液型熱間塑性加工用焼付防止剤における第二水溶液と同様である。
【００５０】
本発明の継目無管の製造方法においては、第一水溶液中の珪酸ナトリウムが、第二水溶液と反応して、ゲル化することにより、ディスクロール型ガイドシューの周面に耐水性の被膜が形成されると考えられる。これにより、焼付防止剤がロールの冷却水に流されることなく、ディスクロール型ガイドシューの周面に保持されるため、管材の焼付を防止でき、焼付疵のない表面性状の優れた継目無管を製造することができる。
【００５１】
ガイドシューの回転軸が地面と垂直である横置き式のディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機においては、傾斜ロールを冷却するためのロール冷却水が、ディスクロール型ガイドシューに多量にかかってしまう。よって、本発明の焼付防止方法は、このような横置き式のディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機において、特に好適に用いることができる。
【００５２】
第一水溶液および第二水溶液を塗布する、ディスクロール型ガイドシューの周面とは、円盤状のディスクロール型ガイドシューにおける円周側面である。通常、この円周側面は、穿孔圧延する管材の形状に沿って、縦断面半円形状となっている。
【００５３】
第一工程においては、第一水溶液を、５０〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは１００〜４００ｇ／ｍ２となるようにディスクロール型ガイドシューの周面に塗布する。次いで、第二水溶液を３０〜３００ｇ／ｍ２、好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ２となるようにディスクロール型ガイドシューの周面に塗布する。なぜならば、第一水溶液の塗布量が少なすぎると、焼付防止成分が不足して、十分な焼付防止効果が得られないからである。また、第一水溶液の塗布量が多すぎると、第二水溶液を塗布しても被膜内部までゲル化させることができず、良好な耐水性被膜を形成することができない。
【００５４】
第二工程においては、第二液水溶液を、第一水溶液の塗布量の約１／２の量で塗布することがのぞましい。なぜならば、第二水溶液の塗布量が少なすぎると、被膜内部まで十分にゲル化させることができないからである。また、第二水溶液の塗布量が多すぎるとゲル化する効果が飽和し、経済的に不利である。
【００５５】
第一水溶液および第二水溶液の塗布方法は、特に限定されず、刷毛塗り、スプレー塗布等の手段を用いることができるが、ディスクロール型ガイドシューの周面に均一に塗布することができる点から、スプレー塗布とすることが好ましい。
【００５６】
本発明の継目無管の製造方法を適用できる継目無管の材料は、特に限定されないが、特にステンレス鋼等の焼付が生じ易い材料に対して顕著な効果を発揮する。
【実施例】
【００５７】
以下に製造例、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００５８】
（製造例（１―１）〜（１−６））
酸化鉄（化学式：Ｆｅ２Ｏ３、純度：９８％、平均粒径：０．３μｍ）、珪酸ナトリウム（化学式：Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、デンプン変性品（ブリティッシュガム１４０、松谷化学社製）、キサンタンガム（ケルザン、ケルコ社製）、水を、それぞれ表１に示す割合において混合して、第一水溶液を得た。なお、表１において各成分は、第一水溶液全体を基準（１００質量％）とした質量％により表されている。
【００５９】
【表１】
【００６０】
（製造例（２−１）〜（２−１４））
表２に示す各成分を、表２に示す所定の割合にて含む第二水溶液を調整した。なお、表２において各成分は、第二水溶液全体を基準（１００質量％）とした質量％により表されている。また、製造例（２−１４）においては、市販品の水溶液（大明化学工業社製、タイパック（濃度：Ａｌ２Ｏ３として１０〜１１質量％））をそのまま用いた。
【００６１】
【表２】
【００６２】
（比較製造例（１−１）〜（１−７））
表３に示す各成分を、表３に示す所定の割合にて含む第一水溶液を調整した。ここで、酸化鉄、珪酸ナトリウム、デンプン変性品、キタンサンガムとしては、製造例（１−１）と同様のものを使用し、イソブチレンマレイン酸共重合物のアンモニウム塩としては重量平均分子量８０，０００〜９０，０００のイソブチレンマレイン酸共重合体をアンモニアで中和したものを使用し、ポリアクリル酸ナトリウム塩としては、重量平均分子量が約５００，０００のものを使用し、カルボキシメチルセルロースとしては重量平均分子量が１０，０００〜１５，０００のナトリウム塩を使用した。なお、表１において各成分は、第一水溶液全体を基準（１００質量％）とした質量％により表されている。また、比較製造例（１−４）においては、硼酸アンモニウムが室温にて析出したが、加熱により溶解した。
【００６３】
【表３】
【００６４】
（比較製造例（２−１）〜（２−６））
表４に示す各成分を、表４に示す所定の割合にて含む第二水溶液を調整した。なお、表４において各成分は、第二水溶液全体を基準（１００質量％）とした質量％により表されている。なお、比較製造例（２−１）および比較製造例（２−２）において用いているカプロン酸およびオレイン酸は、全酸価が５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の有機酸である。
【００６５】
【表４】
【００６６】
（実施例１〜１６）
表５に示す第一水溶液および第二水溶液を組み合わせて、本発明の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤として、硬化性の評価、耐焼付き性の評価を行った。評価結果を表５に示す。
【００６７】
（比較例１〜１７）
表５に示す第一水溶液および第二水溶液を組み合わせて、あるいは、第一水溶液のみで（比較例１０および比較例１１）、または、第二水溶液のみで（比較例１７）、熱間塑性加工用焼付防止剤として、硬化性の評価、耐焼付き性の評価を行った。評価結果を表５に示す。
【００６８】
（評価方法）
（１）硬化性
硬化性は、次の手順により評価した。まず、第一水溶液を約６０ｇ／ｍ２ガラス板に塗布し、この第一液を塗布したガラス板を、直ちに第二水溶液中に１秒間浸漬させた。その後、ガラス板を取り出し、取り出してから１秒後に、ガラス板の表面をウェスで拭き取った。得られたガラス板を以下の基準により評価した。
○：ガラス板上に形成された被膜が全て残存した。
△：ガラス板上に形成された被膜が半分以上残存した。
×：ガラス板上に形成された被膜が全て除去された。あるいは、被膜が形成されなかった。
【００６９】
（２）耐焼付き性
耐焼付き性は、次の手順により評価した。試験形態を示した概略図面を図１に示す。まず、２相ステンレス鋼（２５Ｃｒ−７Ｎｉ−３Ｍｏ鋼）部材１を、高周波コイル６によって１０００℃に加熱し、合金鋳鉄系のロール材２を２０ｒｐｍの回転速度にて回転させながら、ノズル３から第一水溶液、ノズル４から第二水溶液を（場合によっては、第一水溶液または第二水溶液のいずれか一方を）、ロール材の表面にスプレー塗布した。さらに、部材１によって、ロール材２の表面を摺動する直前に、ノズル５から水をロール材２の表面にふきかけた。部材１は、１９６Ｎにて、３秒間（ロール材２が一回転する間）ロール材２の表面に押し付けた。その後のロール材２の表面の様子を以下の基準により評価した。
○：ロール材２の表面を５０倍に拡大して観察しても焼付きが認められなかった。
△：ロール材２の表面を肉眼で観察すると焼付きが認められなかったが、５０倍に拡大して観察すると微小な焼付きが認められた。
×：ロール材２の表面を肉眼で観察することにより、焼付きが認められた。
【００７０】
【表５】
【００７１】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う二液型熱間塑性加工用焼付防止剤ならびに継目無管の製造方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】耐焼付き性を評価する試験形態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 部材
２ ロール材
３ ノズル（第一水溶液）
４ ノズル（第二水溶液）
５ ノズル（水）
６ 高周波コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機、特に、ディスクロール型ガイドシューの回転軸が地表に対して垂直である横置き式ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機を用いた継目無管の穿孔圧延工程において、ガイドシューと管との間における焼付きを防止するための、二液型熱間塑性加工用焼付防止剤、ならびに、この焼付防止剤を用いた継目無管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンネスマン方式で熱間継目無製管を行う場合、穿孔圧延機を用いる継目無管の穿孔圧延工程において、継目無管の材料（以下、「管材」ということがある。）と穿孔圧延機のガイドシューとが接触することにより、管材にシューマークと呼ばれる焼付き疵の生じる問題があることはよく知られている。
【０００３】
この問題を解決することを目的として、例えば、特許文献１には、酸化鉄等の金属酸化物粉粒体にバインダーとして珪酸ナトリウム（水ガラス）を加えた混合液状塗料をガイドシュー周面へ塗布する穿孔圧延方法が記載されている。また、特許文献２には、酸化鉄、珪酸ナトリウム、澱粉およびキサンタンガムを含有する水溶液からなる熱間加工用潤滑剤が記載されている。
【０００４】
また、特許文献３には、ガイドシュー等に非水溶性の高分子酸から調整された水溶性の高分子塩を主成分とする被膜形成溶液と、該被膜形成溶液から高分子塩中の被膜成分を析出させるための強酸またはそのアルミニウム塩を主成分として含有する被膜形成補助溶液とを塗布して被膜を形成する熱間圧延方法が記載されている。
【特許文献１】特開昭６０−２１１１１号公報
【特許文献２】特開平１１−３５９６７号公報
【特許文献３】特開平４−２８８９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の方法においては、混合液状塗料のガイドシュー周面への付着性の観点から、十分な焼付き防止効果を得られないと思われる。
【０００６】
また、特許文献２に記載の潤滑剤においては、潤滑剤のガイドシューへの付着性は向上されると思われるが、ロールの摩耗を防止するためのロール冷却水を使用するような場合には、このロール冷却水がガイドシューにもかかってしまい、ガイドシュー周面上の潤滑剤が流れ落ちてしまうという問題が想定される。特に、横置き式ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機においては、上部に位置するロールを冷却するためのロール冷却水が、ディスクロール型ガイドシューに多量にかかってしまい、このガイドシュー周面上の潤滑剤が流れ落ちるという問題が想定される。
【０００７】
このため、ステンレス鋼等のように非常に焼き付きやすい材料を圧延する場合に、必要な焼付き防止効果を得ることは難しい。また、逆に、潤滑剤がロール冷却水によって流失することを防止するために、ロール冷却水を止めて穿孔圧延した場合には、ロールに付着した潤滑剤によって、ロールと管材とのスリップを誘発するという問題があった。
【０００８】
また、特許文献３に記載の熱間圧延方法においては、被膜形成能が十分ではないことにより、十分な焼付き防止効果は得られないと思われる。
【０００９】
そこで、本発明は、焼付防止剤がロールの冷却水に流されないで管材とガイドシューとの接触面に保持されること、焼付防止剤がロールに付着することがなく管材とガイドシューとの接触面に供給され、ロールと管材とがロールスリップを起こさずに、管材を穿孔圧延することができ、疵の発生を防止することなどの課題を解決する熱間塑性加工用焼付防止剤、ならびにこれを用いた継目無管の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、熱間にて使用する焼付防止剤であることから火災の危険性がない水溶性であることを前提としつつ、ディスクロール型ガイドシュー周面に塗布した後は、これに耐水性をもたせることが必要不可欠であるという要求を満たすべく、このような焼付防止剤について鋭意研究した結果、以下の発明を完成するに至った。
【００１１】
第一の本発明は、第一水溶液および第二水溶液からなる二液型熱間塑性加工用焼付防止剤であって、前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有し、前記第二水溶液が、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有する、二液型熱間塑性加工用焼付防止剤である。
【００１２】
ここで、「二液型」とは、焼付防止剤の保存時においては、第一水溶液および第二水溶液が互いに混合されずに、別個に保存され、そして使用時において、第一水溶液および第二水溶液がそれぞれガイドシュー上に塗布され、第一水溶液および第二水溶液がお互いに初めて接触するような形態をいう。
【００１３】
前記第一水溶液は、前記第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％含有していてもよい。
【００１４】
ここで、「せん断速度依存性粘度低下剤」とは、これを水等の溶媒に溶かした溶液にせん断力を与えたときに、せん断速度を増加させていくに従って、溶液の粘度が低下し、そしてせん断を除いたときに粘度が回復する性質を有する物質の総称である。
【００１５】
前記せん断速度依存性粘度低下剤は、キタンサンガムであることが好ましい。
【００１６】
第二の本発明は、ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機を用いて管材を穿孔圧延する継目無管の製造方法において、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第一水溶液を塗布する第一工程、および、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第二水溶液を塗布して、前記周面に耐水性被膜を形成する第二工程を有し、前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有し、前記第二水溶液が、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする継目無管の製造方法である。
【００１７】
上記の継目無管の製造方法において、前記第一水溶液は、前記第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％を含有していることが好ましい。また、前記せん断速度依存性粘度低下剤は、キタンサンガムであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤によれば、所定の第一水溶液および第二水溶液からなる二液型の構成とすることによって、ディスクロール型ガイドシューに塗布した焼付防止剤が、ロールの冷却水に流されないで、管材とガイドシューとの接触面であるディスクロール型ガイドシューの周面に供給し、かつ周面に保持される。また、ロールに流れ落ちた焼付防止剤が付着することがなく、ロールと管材とがロールスリップを起こさずに、管材を穿孔圧延することができる。また、この焼付防止剤を用いた、本発明の継目無管の製造方法によれば、焼付疵のない表面性状の優れた継目無管を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤は、第一水溶液および第二水溶液の二液からなり、ディスクロール等の熱間塑性加工において管材と接触する部分に、まず、第一水溶液を塗布して、その後、第二水溶液を塗布して、この部分に耐水性の被膜を形成することにより、焼付きを防止するものである。
【００２０】
第一水溶液は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有している。
【００２１】
珪酸ナトリウムは、水と結合し、通常、水分を４５〜７０質量％含んだ水ガラスとして市販されている。珪酸ナトリウムは、以下に説明する第二水溶液と反応して、硬化し、耐水性の被膜を形成する。
【００２２】
珪酸ナトリウムの配合量は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、無水物換算で１０〜３０質量％であることが好ましく、１５〜２５質量％であることがより好ましい。なぜならば、珪酸ナトリウムの量が少なすぎると、硬化反応が不十分であり、焼付き防止効果を十分に発揮できないからである。一方、珪酸ナトリウムの量が多すぎると、珪酸ナトリウムによる潤滑性が高くなり、摩擦係数が低下してロールスリップが発生するおそれがある。
【００２３】
珪酸ナトリウムの種類は特に限定されず、例えば、一般的な、水ガラス１号（Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、水ガラス３号（Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２）、水ガラス４号（Ｎａ２Ｏ・４ＳｉＯ２）を使用することができる。いずれの珪酸ナトリウムを用いたとしても、その配合量を、上記の範囲内とすることにより、本発明の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤は所定の性能を発揮することができる。
【００２４】
また、第一水溶液は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、上記所定の割合の珪酸ナトリウム以外に、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％含有していてもよい。
【００２５】
酸化鉄は、焼付防止剤として含有されている。貯蔵安定性およびスプレー性を良好なものとするために、酸化鉄の粒径は、０．１〜１０μｍであることが好ましい。なぜならば、粒径が大きすぎると、貯蔵安定性やスプレー性に問題が生じ、粒径が小さすぎると、焼付き防止性能が劣るからである。
【００２６】
酸化鉄の配合量は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、１０〜６０質量％であることが好ましく、２０〜４０質量％であることがより好ましい。なぜならば、酸化鉄の配合量が少なすぎると、焼付き防止性が劣るからである。一方、酸化鉄の配合量が多すぎると、密度および粘度が高くなりすぎ、スプレー性に問題が生じる。
【００２７】
酸化鉄の種類については、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、ヴスタイト（ＦｅＯ）のいずれであってもよく、これらを単独または２種以上混合で使用することができる。
【００２８】
澱粉変性品は、高温（通常８０℃以上）で熱ゲル化する性質を有する。これにより、高温となったガイドシュー表面に塗布された第一水溶液の流れ落ちが防止される。ただし、第一水溶液が流れ落ちる前に第二水溶液を塗布できる場合は、澱粉変性品は、必ずしも必要ではない。
【００２９】
澱粉変性品を配合する場合は、その配合量は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、５質量％以下であることが好ましく、１〜４質量％の範囲であることがより好ましい。なぜならば、澱粉変性品の配合量が多すぎると、焼付防止剤の摩擦係数が低下してロールスリップを誘発することがあるからである。
【００３０】
澱粉変性品としては、例えば、デキストリン、酸化澱粉、可溶性澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉等を用いることができ、これらを単独で、または２種以上混合して使用することができる。
【００３１】
せん断速度依存性粘度低下剤としては、キタンサンガムを用いることが好ましい。キサンタンガム(Xantham Gum)は、グルコース２個、マンノース２個、グルクロン酸２個を構成単位とする分子量約２００万の多糖類で、ザンサンガムとも呼ばれ、グルクロン酸は通常Ｋ，ＮａまたはＣａの塩になっている。キサンタンガムとしては、一般の市販品を用いることができる。
【００３２】
キサンタンガムは、溶液が静止状態では分子が絡み合って高粘度になるが、溶液にせん断力が加わって動いた状態では分子の絡み合いが緩和されて低粘度になるという、チキソトロピックな性質をもっており、その配合により第一水溶液の粘性を動的に操作することが可能となる。すなわち、第一水溶液が、貯蔵されているとき、または、ガイドシューに塗布する前の、スプレー装置の配管内等に存在しているときは、第一水溶液は静止状態となっており、高粘度となっているので安定性がよい。
【００３３】
一方、ガイドシュー表面にスプレー塗布するときは、第一水溶液にせん断力が加わって動く状態になるため、第一水溶液は低粘度となって配管内での粘性抵抗が小さくなり、これをスムーズにスプレー塗布することができる。そして、スプレーされた第一水溶液が、ガイドシュー表面に付着して動きがなくなると、直ちに粘性を回復し、ガイドシュー表面から流れ落ちなくなる。ただし、貯蔵タンクに撹拌装置を設置すること、または水の量を減量するなどの方法を採用すれば、キタンサンガム等のせん断速度依存性粘度低下剤は、必ずしも必要ではない。
【００３４】
せん断速度依存性粘度低下剤を配合するときは、その配合量は、１質量％以下であることが好ましく、０．０５〜０．８質量％の範囲であることがより好ましい。せん断速度依存性粘度低下剤の配合量が多すぎると、粘度が高くなりすぎてスプレーに不具合が生じる。
【００３５】
第一水溶液には、上記した成分の他に、一般的な焼付防止剤のような固体粒子を含んだ水溶液に使用される一般の分散剤や防錆剤を、本発明の焼付防止効果を損なわない程度において、添加することができる。
【００３６】
水については、その量が極端に少ないとスムーズなスプレーができなくなり、逆に、極端に多いとガイドシュー表面で第一水溶液が流れ落ち易くなってしまう。したがい、水ガラスに含まれる水分、およびこれとは別に添加する水分を合わせた水の量は、第一水溶液全体の質量を基準（１００質量％）として、２４．０〜８４．５質量％であることが好ましく、４０〜７０質量％であることがより好ましい。本発明においては、このように水の量を調整して、第一水溶液の粘度を最適化し、溶媒性を確保することが好ましい。
【００３７】
第二水溶液は、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有している。
【００３８】
有機酸としては、その全酸価が５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のものを用いることが好ましく、具体的には、ギ酸、酢酸、酪酸等の一塩基酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸等の二塩基酸、クエン酸等の三塩基酸等を用いることが好ましい。
【００３９】
ここで、「全酸価」とは、ＪＩＳ Ｋ ２５０１（石油製品及び潤滑油−中和評価試験方法）に記載のように、「試料１ｇ中に含まれる全酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム（ｍｇ）数」をいう。
【００４０】
第二水溶液として、液体の物質をそのまま使用すること、または固体の物質を水に溶解可能な限界濃度にて使用することも可能だが、耐火性を持たせるため、５〜３０質量％の水溶液として使用することがのぞましい。
【００４１】
有機酸の水溶性アミン塩としては、前記有機酸のアミン塩と共に、アミンの塩としたとき水溶性になるような有機酸、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸等の二塩基酸、トリメリット酸等の三塩基酸等のアミン塩を挙げることができる。また、有機酸の水溶性アミン塩のアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン等のアミノアルコールおよびアンモニア等を挙げることができる。
【００４２】
無機酸としては、塩酸、硫酸、リン酸等を挙げることができる。第二水溶液として、液体の物質をそのまま使用すること、または固体の物質を水に溶解可能な限界濃度にて使用することも可能だが、人体に対する安全性の観点から、１〜２０質量％の水溶液として使用することがのぞましい。
【００４３】
無機酸の水溶性アミン塩としては、塩酸、硫酸、リン酸、硼酸、モリブデン酸、タングステン酸等の無機酸と、前記の有機酸の水溶性アミン塩におけるアミンとの塩を挙げることができる。
【００４４】
水溶性のアミンとしては、前記の有機酸の水溶性アミン塩におけるアミンとして例示した、アミノアルコール等を挙げることができる。
【００４５】
水溶性のアルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジエチレングリコールエチルエーテル、エチレングルコールブチルエーテル等を挙げることができる。
【００４６】
水溶性の金属塩化物としては、塩化鉄、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム等を挙げることができる。水溶性の金属塩化物は、安全性、溶解性の点から、５〜５０質量％の水溶液として使用することがのぞましい。
【００４７】
第二水溶液としては、上記各成分を二種以上含有していてもよく、その場合は、各成分の合計が、１０〜５０質量％の水溶液として使用することがのぞましい。
【００４８】
本発明の穿孔圧延時の継目無管の焼付防止方法は、ディスクロール型ガイドシューを備えた傾斜ロール穿孔圧延機を用いた管材の穿孔圧延において、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第一水溶液を塗布する第一工程、および、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第二水溶液を塗布して、前記周面に耐水性被膜を形成する第二工程を有する。
【００４９】
第一工程において使用する第一水溶液は、上記した二液型熱間塑性加工用焼付防止剤における第一水溶液と同様であり、また、第二工程において使用する第二水溶液は、上記した二液型熱間塑性加工用焼付防止剤における第二水溶液と同様である。
【００５０】
本発明の継目無管の製造方法においては、第一水溶液中の珪酸ナトリウムが、第二水溶液と反応して、ゲル化することにより、ディスクロール型ガイドシューの周面に耐水性の被膜が形成されると考えられる。これにより、焼付防止剤がロールの冷却水に流されることなく、ディスクロール型ガイドシューの周面に保持されるため、管材の焼付を防止でき、焼付疵のない表面性状の優れた継目無管を製造することができる。
【００５１】
ガイドシューの回転軸が地面と垂直である横置き式のディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機においては、傾斜ロールを冷却するためのロール冷却水が、ディスクロール型ガイドシューに多量にかかってしまう。よって、本発明の焼付防止方法は、このような横置き式のディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機において、特に好適に用いることができる。
【００５２】
第一水溶液および第二水溶液を塗布する、ディスクロール型ガイドシューの周面とは、円盤状のディスクロール型ガイドシューにおける円周側面である。通常、この円周側面は、穿孔圧延する管材の形状に沿って、縦断面半円形状となっている。
【００５３】
第一工程においては、第一水溶液を、５０〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは１００〜４００ｇ／ｍ２となるようにディスクロール型ガイドシューの周面に塗布する。次いで、第二水溶液を３０〜３００ｇ／ｍ２、好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ２となるようにディスクロール型ガイドシューの周面に塗布する。なぜならば、第一水溶液の塗布量が少なすぎると、焼付防止成分が不足して、十分な焼付防止効果が得られないからである。また、第一水溶液の塗布量が多すぎると、第二水溶液を塗布しても被膜内部までゲル化させることができず、良好な耐水性被膜を形成することができない。
【００５４】
第二工程においては、第二液水溶液を、第一水溶液の塗布量の約１／２の量で塗布することがのぞましい。なぜならば、第二水溶液の塗布量が少なすぎると、被膜内部まで十分にゲル化させることができないからである。また、第二水溶液の塗布量が多すぎるとゲル化する効果が飽和し、経済的に不利である。
【００５５】
第一水溶液および第二水溶液の塗布方法は、特に限定されず、刷毛塗り、スプレー塗布等の手段を用いることができるが、ディスクロール型ガイドシューの周面に均一に塗布することができる点から、スプレー塗布とすることが好ましい。
【００５６】
本発明の継目無管の製造方法を適用できる継目無管の材料は、特に限定されないが、特にステンレス鋼等の焼付が生じ易い材料に対して顕著な効果を発揮する。
【実施例】
【００５７】
以下に製造例、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００５８】
（製造例（１―１）〜（１−６））
酸化鉄（化学式：Ｆｅ２Ｏ３、純度：９８％、平均粒径：０．３μｍ）、珪酸ナトリウム（化学式：Ｎａ２Ｏ・２ＳｉＯ２）、デンプン変性品（ブリティッシュガム１４０、松谷化学社製）、キサンタンガム（ケルザン、ケルコ社製）、水を、それぞれ表１に示す割合において混合して、第一水溶液を得た。なお、表１において各成分は、第一水溶液全体を基準（１００質量％）とした質量％により表されている。
【００５９】
【表１】
【００６０】
（製造例（２−１）〜（２−１４））
表２に示す各成分を、表２に示す所定の割合にて含む第二水溶液を調整した。なお、表２において各成分は、第二水溶液全体を基準（１００質量％）とした質量％により表されている。また、製造例（２−１４）においては、市販品の水溶液（大明化学工業社製、タイパック（濃度：Ａｌ２Ｏ３として１０〜１１質量％））をそのまま用いた。
【００６１】
【表２】
【００６２】
（比較製造例（１−１）〜（１−７））
表３に示す各成分を、表３に示す所定の割合にて含む第一水溶液を調整した。ここで、酸化鉄、珪酸ナトリウム、デンプン変性品、キタンサンガムとしては、製造例（１−１）と同様のものを使用し、イソブチレンマレイン酸共重合物のアンモニウム塩としては重量平均分子量８０，０００〜９０，０００のイソブチレンマレイン酸共重合体をアンモニアで中和したものを使用し、ポリアクリル酸ナトリウム塩としては、重量平均分子量が約５００，０００のものを使用し、カルボキシメチルセルロースとしては重量平均分子量が１０，０００〜１５，０００のナトリウム塩を使用した。なお、表１において各成分は、第一水溶液全体を基準（１００質量％）とした質量％により表されている。また、比較製造例（１−４）においては、硼酸アンモニウムが室温にて析出したが、加熱により溶解した。
【００６３】
【表３】
【００６４】
（比較製造例（２−１）〜（２−６））
表４に示す各成分を、表４に示す所定の割合にて含む第二水溶液を調整した。なお、表４において各成分は、第二水溶液全体を基準（１００質量％）とした質量％により表されている。なお、比較製造例（２−１）および比較製造例（２−２）において用いているカプロン酸およびオレイン酸は、全酸価が５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の有機酸である。
【００６５】
【表４】
【００６６】
（実施例１〜１６）
表５に示す第一水溶液および第二水溶液を組み合わせて、本発明の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤として、硬化性の評価、耐焼付き性の評価を行った。評価結果を表５に示す。
【００６７】
（比較例１〜１７）
表５に示す第一水溶液および第二水溶液を組み合わせて、あるいは、第一水溶液のみで（比較例１０および比較例１１）、または、第二水溶液のみで（比較例１７）、熱間塑性加工用焼付防止剤として、硬化性の評価、耐焼付き性の評価を行った。評価結果を表５に示す。
【００６８】
（評価方法）
（１）硬化性
硬化性は、次の手順により評価した。まず、第一水溶液を約６０ｇ／ｍ２ガラス板に塗布し、この第一液を塗布したガラス板を、直ちに第二水溶液中に１秒間浸漬させた。その後、ガラス板を取り出し、取り出してから１秒後に、ガラス板の表面をウェスで拭き取った。得られたガラス板を以下の基準により評価した。
○：ガラス板上に形成された被膜が全て残存した。
△：ガラス板上に形成された被膜が半分以上残存した。
×：ガラス板上に形成された被膜が全て除去された。あるいは、被膜が形成されなかった。
【００６９】
（２）耐焼付き性
耐焼付き性は、次の手順により評価した。試験形態を示した概略図面を図１に示す。まず、２相ステンレス鋼（２５Ｃｒ−７Ｎｉ−３Ｍｏ鋼）部材１を、高周波コイル６によって１０００℃に加熱し、合金鋳鉄系のロール材２を２０ｒｐｍの回転速度にて回転させながら、ノズル３から第一水溶液、ノズル４から第二水溶液を（場合によっては、第一水溶液または第二水溶液のいずれか一方を）、ロール材の表面にスプレー塗布した。さらに、部材１によって、ロール材２の表面を摺動する直前に、ノズル５から水をロール材２の表面にふきかけた。部材１は、１９６Ｎにて、３秒間（ロール材２が一回転する間）ロール材２の表面に押し付けた。その後のロール材２の表面の様子を以下の基準により評価した。
○：ロール材２の表面を５０倍に拡大して観察しても焼付きが認められなかった。
△：ロール材２の表面を肉眼で観察すると焼付きが認められなかったが、５０倍に拡大して観察すると微小な焼付きが認められた。
×：ロール材２の表面を肉眼で観察することにより、焼付きが認められた。
【００７０】
【表５】
【００７１】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う二液型熱間塑性加工用焼付防止剤ならびに継目無管の製造方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】耐焼付き性を評価する試験形態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 部材
２ ロール材
３ ノズル（第一水溶液）
４ ノズル（第二水溶液）
５ ノズル（水）
６ 高周波コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一水溶液および第二水溶液からなる二液型熱間塑性加工用焼付防止剤であって、
前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有し、
前記第二水溶液が、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有する、二液型熱間塑性加工用焼付防止剤。
【請求項２】
前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％含有する、請求項１に記載の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤。
【請求項３】
前記せん断速度依存性粘度低下剤が、キタンサンガムである、請求項２に記載の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤。
【請求項４】
ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機を用いて管材を穿孔圧延する継目無管の製造方法において、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第一水溶液を塗布する第一工程、および、
ディスクロール型ガイドシューの周面に、第二水溶液を塗布して、前記周面に耐水性被膜を形成する第二工程を有し、
前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有し、
前記第二水溶液が、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする
継目無管の製造方法。
【請求項５】
前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％を含有する、請求項４に記載の継目無管の製造方法。
【請求項６】
前記せん断速度依存性粘度低下剤が、キタンサンガムである、請求項５に記載の継目無管の製造方法。
【請求項１】
第一水溶液および第二水溶液からなる二液型熱間塑性加工用焼付防止剤であって、
前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有し、
前記第二水溶液が、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有する、二液型熱間塑性加工用焼付防止剤。
【請求項２】
前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％含有する、請求項１に記載の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤。
【請求項３】
前記せん断速度依存性粘度低下剤が、キタンサンガムである、請求項２に記載の二液型熱間塑性加工用焼付防止剤。
【請求項４】
ディスクロール型ガイドシューを備えた穿孔圧延機を用いて管材を穿孔圧延する継目無管の製造方法において、ディスクロール型ガイドシューの周面に、第一水溶液を塗布する第一工程、および、
ディスクロール型ガイドシューの周面に、第二水溶液を塗布して、前記周面に耐水性被膜を形成する第二工程を有し、
前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％含有し、
前記第二水溶液が、有機酸およびその水溶性アミン塩、無機酸およびその水溶性アミン塩、水溶性のアミン、水溶性のアルコール、ならびに水溶性の金属塩化物からなる群から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする
継目無管の製造方法。
【請求項５】
前記第一水溶液が、前記第一水溶液全体の質量を１００質量％として、珪酸ナトリウムを無水物換算で１０〜３０質量％、酸化鉄を１０〜６０質量％、澱粉変性品を０〜５質量％、およびせん断速度依存性粘度低下剤を０〜１質量％を含有する、請求項４に記載の継目無管の製造方法。
【請求項６】
前記せん断速度依存性粘度低下剤が、キタンサンガムである、請求項５に記載の継目無管の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２１９５５６（Ｐ２００６−２１９５５６Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３０１５（Ｐ２００５−３３０１５）
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【出願人】（３９１０４５６６８）パレス化学株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【出願人】（３９１０４５６６８）パレス化学株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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