JP2003277961A - 金属材料の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機塩素系洗浄剤の使用の場合のような問題
点（有害であること、環境を汚染すること等）を生じる
ことなく、加工時の潤滑性とともに加工後の洗浄性（脱
脂性能）を確保することができる金属材料の加工方法、
即ち、加工の際に充分な潤滑性を確保することができる
と共に、加工後の洗浄に際して有機塩素系洗浄剤を使用
しないで充分な洗浄性を得ることができる金属材料の加
工方法を提供する。 【解決手段】 非水溶性ポリアルキレングリコールを含
む潤滑油を用いた金属材料の加工工程と、グリコールエ
ーテルと水を含む洗浄薬剤を用いて前記潤滑油を金属材
料から除去する洗浄工程とを含む金属材料の加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料の加工方
法に関する技術分野に属するものであり、特には加工後
の油の洗浄に際して有機塩素系洗浄剤を使用しないで洗
浄することができる金属材料の加工方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】金属材料の加工には、摩擦の低減、焼付
きの防止等を目的に、種々の加工用油が使われている。
これらの油としては、天然物由来のものでは鉱物油、植
物油、動物油等が使われ、また、人工的に合成したもの
ではポリブテン、ポリアルキレングリコール、ポリエー
テル、合成エステル等が使われている。一般には、これ
らの油を主成分とし、油性向上剤、粘度調整剤、防錆
剤、酸化防止剤、防腐剤等のさまざまな添加剤が加えら
れて用いられる。従来、これらの油の選定は、もっぱら
加工特性の実現を目的になされてきた。

【０００３】一方、加工後の素材表面には加工時に用い
られた油が残留しており、これは加工後の塗装、メッ
キ、組み立て、溶接、ロウ付等の作業をする上で障害と
なるので、この加工後残留する油を除去するための適切
な洗浄が必要である。加工後残留する油の洗浄では、従
来は塩化メチレン、トリクロロエチレン等の有機塩素系
溶剤が広く用いられてきた。これら有機塩素系溶剤は、
多くの種類の油を溶解する能力が高く、また、表面張力
が小さいため、脱脂能力が高くて油の洗浄性能に優れて
おり、更に、金属素材を腐食しにくく、乾燥しやすく、
不燃性であって取り扱いが容易であり、また、価格が安
いといった多くの利点を有している。

【０００４】ところが、有機塩素系溶剤は、有害であっ
て作業者が吸引した場合に障害を起こす可能性があり、
漏洩した場合は土壌、河川水、地下水等を汚染する。ま
た、近年では大気中に放出された有機塩素系溶剤がオゾ
ン層破壊の原因物質であるとの指摘がされ、特に影響の
大きい特定物質に該当するトリクロロエタン、四塩化炭
素は既にその生産・使用が全面的に禁止された。更に、
これらの有機塩素系溶剤を含む廃棄物が焼却処理された
場合には、ダイオキシン発生につながる危険性が指摘さ
れている。

【０００５】以上のような状況のもと、洗浄剤メーカー
から種々の非塩素系洗浄剤が提案されてきている。しか
しながら、これらの非塩素系洗浄剤は、塩化メチレンや
トリクロロエチレン等の有機塩素系溶剤に比べると、汎
用性がなく、単に代替するだけでは十分な洗浄性能を実
現することが難しい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在、多くの化成品メ
ーカーから有機塩素系溶剤の代替を目的とした洗浄剤が
種々提案されている。その主なものは、溶剤系、水系、
準水系、代替フロン系である。

【０００７】これらの中、溶剤系洗浄剤は、一般に油の
溶解性が高く、脱脂性能は塩素系溶剤に準ずる。金属素
材への腐食等の影響も少なく、乾燥も容易である。ま
た、使用済み洗浄剤も、蒸留法により比較的容易に再生
可能である。しかしながら、溶剤系洗浄剤は、引火点が
低く、取り扱いには防火、消火の対策が不可欠である。
更に、揮発性有機物質（ＶＯＣ）に該当するので、大気
中への飛散に対する対策が求められる。

【０００８】水系洗浄剤は、水に種々の界面活性剤を加
えたものであり、一般に価格は安価であるが、金属材料
に対しては腐食の懸念がある。また、十分な脱脂性を実
現するためには、除去したい油の特性に合わせた界面活
性剤の選定が必要である。更に、洗浄後に水リンスが必
要であり、また、使用済みリンス水の処理設備も必要と
なる。

【０００９】準水系洗浄剤は、グリコールエーテルを主
成分として含み、これに水を加えることで引火点を無く
している。そのため、溶剤系洗浄剤に比べると、防火、
消火の対策が軽減され、軽微になって殆ど必要がなくな
る。また、金属材料に対する腐食性も少ない。更に、洗
浄後のリンスが必ずしも必要でなく、いわゆるノンリン
ス型での洗浄剤も多数提案されている。しかしながら、
水系洗浄剤の場合と同様に、被洗浄物の種類により洗浄
性が大きく変動する。そのため、単に洗浄剤を準水系洗
浄剤に置き換えただけでは、十分な脱脂性を実現するこ
とはできない。これを補うため、ブラシ等によるスクラ
ブ、高圧ジェットによる吹き付け等の機械的除去作用を
併用、強化する必要がある。

【００１０】代替フロン系の洗浄剤としては、HCFC-225
が主に使われているが、この使用を制限する動きは既に
始まっている。また、一部に臭化プロパンを使う動きも
あるが、神経毒性や生殖毒性を指摘する説もある。この
ような状況を鑑みると、これらの代替フロンは一時的に
塩素系溶剤の代替に使われることはあっても、長期的に
は社会的な規制が強まっていくものと予想される。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、有機塩素系洗浄剤の使用
の場合のような問題点を生じることなく、加工時の潤滑
性と共に加工後の洗浄性（脱脂性能）を確保することが
できる金属材料の加工方法、即ち、加工の際に充分な潤
滑性を確保することができると共に、加工後の洗浄に際
して有機塩素系洗浄剤を使用しないで充分な洗浄性を得
ることができる金属材料の加工方法を提供しようとする
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る金属材料の加工方法は、請求項１〜
２記載の金属材料の加工方法としており、それは次のよ
うな構成としたものである。

【００１３】即ち、請求項１記載の金属材料の加工方法
は、非水溶性ポリアルキレングリコールを含む潤滑油を
用いた金属材料の加工工程と、グリコールエーテルと水
を含む洗浄薬剤を用いて前記潤滑油を金属材料から除去
する洗浄工程とを含む金属材料の加工方法であることと
している（第１発明）。

【００１４】請求項２記載の金属材料の加工方法は、前
記非水溶性ポリアルキレングリコールの構成単位が非イ
オン性界面活性剤のＨＬＢを規定するパラメータで６．
３〜７．０である請求項１記載の金属材料の加工方法で
あることとしている（第２発明）。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、例えば次のような形態
で実施する。加工用潤滑油として非水溶性ポリアルキレ
ングリコールを含む潤滑油を用いて金属よりなるワイヤ
を伸線加工し、この後、グリコールエーテルと水を含む
洗浄薬剤を用いて前記潤滑油を金属材料から除去する洗
浄を行う。

【００１６】このような形態で本発明が実施される。

【００１７】本発明は、前記目的を達成するために鋭意
研究を重ねた結果、得られた知見に基づき完成されたも
のである。この詳細について、以下説明する。

【００１８】準水系洗浄剤はグリコールエーテルと水を
主成分とするものであり、一般にグリコールエーテルに
対して５〜20％程度の水を含む。この水の量は、グリコ
ールエーテルの引火点を消失させると同時に、グリコー
ルエーテル中に水が溶解した状態を保つことでグリコー
ルエーテルの持つ脱脂性を阻害しない範囲として決めら
れる。グリコールエーテルは、分子構造として親油性を
有するアルキル基〔：-(CH₂)n-、CH₃-〕と、親水性を示
すエーテル基〔：-O- 〕およびアルコール性水酸基〔-O
H 〕とを含む。それにより油との親和性を保ちつつ水と
混ざり合う特性を実現している。そのため、溶剤系洗浄
剤や有機塩素系洗浄剤に比べると、鉱物油やポリブテン
のような炭化水素系油との親和性が低く、結果として脱
脂性能も落ちる。

【００１９】グリコールエーテル類の具体的な化合物と
しては、メチルグリコール、メチルジグリコール、メチ
ルトリグリコール、イソプロピルグリコール、ブチルグ
リコール、ブチルトリグリコール、イソブチルグリコー
ル、イソブチルジグリコール、ジエチルグリコール、ジ
メチルグリコール、ジブチルグリコール、ジメチルプロ
ピレングリコール等が挙げられる。一般に、これらを１
種で、あるいは２種以上混合して使用される。

【００２０】本発明者らは、このような準水系洗浄剤の
特徴に基づき、加工用油（加工用潤滑油）として準水系
洗浄剤中のグリコールエーテルと類似の分子構造を有す
る非水溶性ポリアルキレングリコールを用いれば、加工
用油として十分な特性と、洗浄しやすさとを同時に実現
できることを見出した。なお、非水溶性ポリアルキレン
グリコールの分子式は、一般に次式で表わされる。

【００２１】

【００２２】ここで、R₁は、エチル基やブチル基などの
アルキル基であり、R₂は、水素、メチル基、エチル基等
であり、R₃は、-(CH₂)n-である。これらのアルキル基の
鎖長を変えることにより、また、鎖長の異なるモノマー
を共重合させることにより、油との親和性を制御するこ
とができる。油との親和性の弱いものは、水との親和性
が強くなり、水系洗浄剤および準水系洗浄剤への溶解性
があがり、洗浄しやすくなる。しかし、水との親和性が
高くなり過ぎると、前加工（洗浄前の加工よりも前の加
工）で使われた鉱物油との親和性が低くなり、前加工の
油を残した状態で使用すると油のなじみが悪く、問題が
生じる（前加工が行われ且つそこで鉱物油が使われた場
合）。あるいは、鉱物油ベースで開発されている多様な
添加剤（油性剤や極圧剤等）との溶解性が乏しくなり、
使用できる添加剤が制約を受けるので、加工用潤滑油と
しては好ましくない。また、水との親和性が高くなる
と、吸湿の程度が大きくなり、金属材料（被加工材）を
腐食する恐れもでてくる。粘度は、主に分子量によって
決まり、室温で数十cPから数千cPの範囲のものが既に工
業的に生産されている。

【００２３】親水性、親和性を定量的に表現するパラメ
ータとしては、非イオン系界面活性剤の性質を示す尺度
の一つであるＨＬＢ（Hydrophile-Lypophile Balance；
親水親油平衡) と同様な考え方で同様のパラメータが適
用でき、油の構成要素の非水溶性ポリアルキレングリコ
ールの構成単位について、このパラメータ（以下、パラ
メータＡという）が6.3 〜7.0 である非水溶性ポリアル
キレングリコールが加工時の潤滑性等の加工油特性およ
び加工後の洗浄性の点において特に好ましい。このパラ
メータの値が7.0 より大きくなると、親水性が強くなり
過ぎ、洗浄しやすくなるが、前加工用油（前加工で使わ
れ、被加工材表面に残留する鉱物油）との相性が低下す
る。そのため、被加工材と油（非水溶性ポリアルキレン
グリコール）とのなじみが悪くなる。一方、このパラメ
ータが6.3 より小さくなると、洗浄剤との親和性が低く
なり過ぎるため、洗浄性が悪化する。

【００２４】なお、上記パラメータＡの詳細について、
下記に記述する。 ・親水基の基数；-O- （エーテル基）の基数：1.3 ・親油基の基数；-CH-、-CH₂- 、-CH₃、=CH-（アルキル基）の基数：-0.475 ・パラメータＡ＝７＋親水基の基数×（構成単位中の親水基の数） −親油基の基数×（構成単位中の親油基の数） ＝７＋エーテル基の基数×（構成単位中のエーテル基の数） −アルキル基の基数×（構成単位中のアルキル基の数） ・故に、パラメータＡは次のようになる。 パラメータＡ＝７＋1.3 ×（構成単位中のエーテル基の数） −0.475 ×（構成単位中のアルキル炭素数）

【００２５】以上のようなことは、本発明者らが行なっ
た次の実験により確認された。

【００２６】〔実験の概要〕薄い金属板上に所定量の各
種油を塗布する。この金属板を準水系洗浄液（洗浄剤）
に所定時間浸漬し、引き上げた後乾燥させる。乾燥後、
表面に残留する油量を求め、初めに塗布した油量から差
し引いて油分除去量を求め、初期の油量との比率（油分
除去率）を計算する。結果を図１（グラフ）に示す。

【００２７】図１から、炭化水素系油（鉱物油、ポリブ
テン）は準水系洗浄剤で除去し難いが、ポリグリコール
は準水系洗浄剤で除去しやすいことがわかる。この傾向
は油の粘度が大きくなるほど顕著となる。参考として、
塩素系有機溶剤として最も一般的に使われている塩化メ
チレンを使ったときの結果も一部示した。上記準水系洗
浄剤によるポリグリコールの洗浄性は、塩化メチレンに
よる炭化水素系油（鉱物油、ポリブテン）の洗浄性と同
等もしくはそれ以上に優れている。なお、実験に用いた
ポリグリコールのパラメータＡは、ポリプロピレングリ
コールの場合で6.875 、ポリブチレングリコールの場合
で6.4 、PG−EG（３：１）共重合物の場合で6.99であ
る。

【００２８】次に、これらの油の中から選び出したもの
の潤滑性について、ボール・オン・ディスク試験により
調べた。その結果を図２（グラフ）に示す。このとき、
ディスクとしては、5000系アルミ合金を使用し、ボール
には超硬を使用した。荷重を50ｇから500 ｇまで50ｇ毎
に増加させて、摩擦係数の変化を調べた。

【００２９】図２からわかるように、加工用潤滑油とし
て最も一般的に使用される鉱物油の中、準水系洗浄剤で
除去し難い高粘度（粘度340cP)の鉱物油の場合は、平均
摩擦係数が小さくて潤滑性に優れているが、準水系洗浄
剤で除去し易い低粘度（粘度130cP 、粘度60cP）の鉱物
油の場合は、平均摩擦係数が大きくて潤滑性が悪く、潤
滑性が不充分である。一方、ポリプロピレングリコール
（ＰＰＧ）、ポリブチレングリコール（ＰＢＧ）の場合
は、いずれの粘度（粘度160cP 、340cP 、490cP 、1200
cP）のものも、平均摩擦係数が小さくて潤滑性に優れ、
充分な潤滑性を示している。

【００３０】上記ボール・オン・ディスク試験後のディ
スクの摺動面を光学顕微鏡で観察した。摩擦係数が大き
かった鉱物油（粘度130 cPのもの、粘度60cPのもの）の
場合には、ディスク摺動面の摺動痕が大きく、摺動部が
削れていた。これに対して、他の油（ポリプロピレング
リコール、ポリブチレングリコール）の場合には、摺動
痕は軽微であった。前者の例を図３〜４に示す。後者の
例を図５〜６に示す。図３は鉱物油（粘度60cPのもの）
を用いた場合の試験後ディスク表面の顕微鏡写真、図４
は鉱物油（粘度130cP のもの）を用いた場合の試験後デ
ィスク表面の顕微鏡写真であり、図５はポリプロピレン
グリコール（粘度340 cPのもの）を用いた場合の試験後
ディスク表面の顕微鏡写真、図６はポリブチレングリコ
ール（粘度160 cPのもの）を用いた場合の試験後ディス
ク表面の顕微鏡写真である。

【００３１】以上の実験結果は、加工用潤滑油として最
も一般的に使用される鉱物油では、粘度が高くなると準
水系洗浄剤による除去率が著しく悪化し、準水系洗浄剤
で除去しやすい低粘度の鉱物油は潤滑性が劣るが、これ
に対し、ポリアルキレングリコールでは、充分な潤滑性
が得られる粘度のものでも、準水系洗浄剤で効果的に除
去可能であることを示している。

【００３２】以上より、金属材料の加工工程において潤
滑油として非水溶性ポリアルキレングリコールを含む油
を使用し、加工後の洗浄工程において洗浄剤として準水
系洗浄剤を用いれば、加工時の潤滑性と共に加工後の洗
浄性（脱脂性能）を確保することができるといえる。即
ち、金属材料の加工の際に充分な潤滑性を確保すること
ができると共に、加工後の洗浄に際して有機塩素系洗浄
剤使用の場合と同等の洗浄性を得ることができる。な
お、準水系洗浄剤は、グリコールエーテルと水を主成分
とする洗浄剤（洗浄薬剤）である。

【００３３】本発明は、以上のような知見に基づき完成
された。このようにして完成された本発明に係る金属材
料の加工方法は、非水溶性ポリアルキレングリコールを
含む潤滑油を用いた金属材料の加工工程と、グリコール
エーテルと水を含む洗浄薬剤を用いて前記潤滑油を金属
材料から除去する洗浄工程とを含む金属材料の加工方法
であることとしている（第１発明）。この金属材料の加
工方法によれば、有機塩素系洗浄剤の使用の場合のよう
な問題点を生じることなく、加工時の潤滑性と共に加工
後の洗浄性（脱脂性能）を確保することができる。即
ち、加工の際に充分な潤滑性を確保することができると
共に、加工後の洗浄に際して有機塩素系洗浄剤を使用し
ないで有機塩素系洗浄剤使用の場合と同等の充分な洗浄
性を得ることができる。

【００３４】前記非水溶性ポリアルキレングリコールに
関し、その構成単位が非イオン性界面活性剤のＨＬＢを
規定するパラメータで6.3 〜7.0 であることが望ましい
（第２発明）。この場合は、加工時の潤滑性等の加工油
特性をより高水準にすることができると共に加工後の洗
浄性をより高水準にすることができるからである。この
パラメータの値が7.0 より大きくなると、親水性が強く
なり、洗浄しやすくなるが、前加工用油（前加工で使わ
れ、被加工材表面に残留する鉱物油）との相性が低下し
て、被加工材と油（非水溶性ポリアルキレングリコー
ル）とのなじみが悪くなる傾向があり、一方、このパラ
メータが6.3 より小さくなると、洗浄薬剤との親和性が
低くなって洗浄性が悪化する傾向がある。なお、上記パ
ラメータは前述のパラメータＡと同一のものであり、下
記式により求められるパラメータＡに該当する。

【００３５】 パラメータＡ＝７＋1.3 ×（構成単位中のエーテル基の数） −0.475 ×（構成単位中のアルキル炭素数）

【００３６】本発明において、非水溶性ポリアルキレン
グリコールを含む潤滑油とは、非水溶性ポリアルキレン
グリコールを主成分とする潤滑油であって、非水溶性ポ
リアルキレングリコールの量：50質量％以上のもののこ
とである。この潤滑油としては、非水溶性ポリアルキレ
ングリコールのみを含む（からなる）ものを用いること
ができる他、非水溶性ポリアルキレングリコールの他に
油性向上剤、粘度調整剤、防錆剤、酸化防止剤、防腐剤
等の添加剤を含むものを用いることができる。また、非
水溶性ポリアルキレングリコール以外の加工油を混合し
たものを用いることができるが、この場合、混合する加
工油は鉱物油以外の加工油とし、混合する加工油の量は
50％未満、非水溶性ポリアルキレングリコールの量は50
％以上とする。

【００３７】なお、特開平10-8080 号公報には、金属加
工用油としてポリアルキレングリコールを含有するもの
が記載されているが、この油は、この公報に記載の発明
の実施例からみられるように、パラフィン系鉱物油等を
基油とし、この基油にポリアルキレングリコールを混ぜ
て含有させたものである。その組成は、この公報に記載
の発明の実施例では、例えば、鉱物油：99.0質量％−ポ
リアルキレングリコール：0.5 質量％−その他：0.5 質
量％であり、ポリアルキレングリコールの含有量は極め
て少ない。このようにポリアルキレングリコールの含有
量が少ない金属加工用油は、前述の本発明において用い
られる非水溶性ポリアルキレングリコールを含む潤滑油
には、含まれない。

【００３８】グリコールエーテルと水を含む洗浄薬剤と
は、グリコールエーテルと水を主成分とする洗浄薬剤で
あって、グリコールエーテルの量：50質量％以上のもの
のことである。ここで、水の量は、通常、グリコールエ
ーテルに対して５〜25％程度とする。

【００３９】本発明において、非水溶性ポリアルキレン
グリコールを含む潤滑油を用いた金属材料の加工工程に
おける加工の種類としては、特には限定されず、種々の
加工があり、例えば伸線加工や金属板の曲げ加工、深絞
り加工等の塑性加工や切削加工等の機械加工が対象とな
る。この加工工程における金属材料としては、その種類
は特には限定されず、種々の金属材料を用いることがで
き、例えば、鉄、鋼、鉄基合金、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、銅、銅合金等を用いることができる。この
加工工程で用いられる潤滑油（非水溶性ポリアルキレン
グリコールを含む潤滑油）の特性からすると、本発明
は、特にアルミニウムやその合金についての伸線加工等
の塑性加工に好適に用いることができる。

【００４０】上記加工工程での加工の前に、加工（以
下、前加工）が行われる場合と行われない場合とがあ
る。前加工が行われる場合、この前加工に用いる潤滑油
の種類は限定されず、種々のものを用いることができ、
例えば鉱物油を用いることができる。

【００４１】

【実施例】本発明の実施例および比較例ならびに参考例
を以下説明する。なお、本発明はこの実施例に限定され
るものではない。

【００４２】〔実施例１、比較例１および参考例１〕50
00系アルミニウム合金よりなるパイプを抽伸加工で成型
した。このとき、加工用潤滑油として、20℃における粘
度：1,500cP の非水溶性ポリプロピレングリコール（パ
ラメータＡ＝6.875 ）にオレイン酸メチルを添加したも
のを用いた。アルミニウム合金の形状寸法は、抽伸加工
前において、外径34.0mm、内径29.8mm、第１段目の抽伸
加工後において、外径30.6mm、内径27.1mm、第２段目の
抽伸加工後において、外径27.5mm、内径24.6mm、第３段
目（最終）の抽伸加工後において、外径25.4mm、内径2
3.0mmである。

【００４３】上記抽伸加工において、加工用潤滑油は充
分な潤滑性を発揮し、加工性に係るトラブルを生じるこ
となく、良好に抽伸加工を行うことができた。

【００４４】上記抽伸加工後のパイプについて、その表
面に付着して残留する油量を求め、これを洗浄前油濃度
とした。この後、このパイプを洗浄剤に５分間浸漬し、
超音波を照射しながら洗浄した。このとき、洗浄剤とし
ては、グリコールエーテルに水を混合したもの（以下、
準水系洗浄剤）を用いた。この洗浄剤中でのグリコール
エーテルの量は、83〜86質量％である。即ち、水の量
は、グリコールエーテルに対して16.3〜20.5質量％であ
る。

【００４５】上記洗浄後のパイプを大気中で乾燥させ
た。この後、パイプの表面に残留する油量を求め、これ
を洗浄後油濃度とした。

【００４６】上記洗浄前後でのパイプ表面の油の量、即
ち、洗浄前油濃度および洗浄後油濃度を表１に示す。な
お、この油濃度はパイプの単位面積あたりの油量（mg/m
² ）である。

【００４７】加工用潤滑油として、上記加工用潤滑油に
代えて20℃における粘度：1,500 cPのポリブテンにオレ
イン酸メチルを添加したものを使用し、この点を除き上
記実施例（実施例１）の場合と同様の方法により抽伸加
工、洗浄、乾燥を行い、同様の方法により洗浄前油濃度
および洗浄後油濃度を求めた（比較例１）。更に、洗浄
剤として、上記洗浄剤（準水系洗浄剤）に代えてトリク
ロロエチレンを使い、この点を除き上記比較例１の場合
と同様の方法により抽伸加工、洗浄、乾燥を行い、同様
の方法により洗浄前油濃度および洗浄後油濃度を求めた
（参考例１）。これらの洗浄前油濃度および洗浄後油濃
度を表１に示す。なお、この油濃度はパイプの単位面積
あたりの油量（mg/m² ）である。

【００４８】表１からわかるように、洗浄前油濃度につ
いては、実施例１、比較例１、参考例１の間で差はな
く、同一である。洗浄後油濃度については、比較例１の
場合に最も大きく、これに対して実施例１および参考例
１の場合には極めて小さい。即ち、実施例１および参考
例１の場合は、比較例１の場合に比較し、油の除去率が
極めて大きい。実施例１と参考例１とを比較するに、実
施例１の場合と参考例１の場合とで洗浄後油濃度に殆ど
差がなく、油の除去率は同等である。

【００４９】従って、本発明の実施例１の場合、加工の
際に充分な潤滑性を確保することができると共に、加工
後の洗浄に際して洗浄剤としてトリクロロエチレン等の
有機塩素系洗浄剤を使用しないで（準水系洗浄剤を用
い）、トリクロロエチレンを用いた場合（参考例１の場
合）と同等の洗浄性を得ることができる。

【００５０】上記実施例１の場合には非水溶性ポリアル
キレングリコールとしてポリプロピレングリコール（パ
ラメータＡ＝6.875 ）を用いたが、これに代えて、ポリ
ブチレングリコール（パラメータＡ＝6.4 程度）を用い
た場合も、上記実施例１の場合と同様の潤滑性および洗
浄性であり、同様の結果が得られた。この結果は、パラ
メータＡが６付近である化合物（例えば、ポリベンチレ
ングリコール）を用いた場合より、油の除去率が大き
く、洗浄性が優れている。

【００５１】また、上記ポリプロピレングリコール（パ
ラメータＡ＝6.875 ）に代えて、パラメーターＡ＝7.35
のポリエチレングリコールおよびパラメーターＡ＝7.11
のポリエチレンプロピレングリコール（重合比１：１）
を用いた場合、上記実施例１の場合に比較して洗浄性に
優れ、パラメータＡが大きい場合ほど洗浄性に優れてい
た。しかし、前加工油（前記抽伸加工前の素材のパイプ
に付着し残留している鉱物油）との相性が低下して、前
記抽伸加工の際にパイプと潤滑油とのなじみが低下する
傾向があった。

【００５２】〔実施例２、比較例２および参考例２〕ア
ルミニウム合金（5000系）よりなるワイヤを伸線加工し
た。このとき、加工用潤滑油として、20℃における粘
度：1,200cP のポリブチレングリコール（パラメータＡ
＝6.4 ）にオレイルアルコールを添加したものを用い
た。アルミニウム合金の形状寸法は、伸線加工前におい
て、外径3.5mm 、第１段目の伸線加工後において、外径
2.94mm、第２段目の伸線加工後において、外径2.50mm、
第３段目の伸線加工後において、外径2.12mm、第４段目
の伸線加工後において、外径1.81mm、第５段目（最終）
の伸線加工後において、外径1.60mmである。

【００５３】上記伸線加工において、加工用潤滑油は充
分な潤滑性を発揮し、加工性に係るトラブルを生じるこ
となく、良好に伸線加工を行うことができた。

【００５４】上記伸線加工後のワイヤについて、その表
面に付着して残留する油量を求め、これを洗浄前油濃度
とした。この後、このワイヤを連続的に洗浄槽に送りこ
み、洗浄液中で超音波を照射しながら洗浄した。このと
き、洗浄剤としては、前記実施例１の場合と同様の組成
の準水系洗浄剤を用いた。

【００５５】上記洗浄後のワイヤを温風乾燥させた後、
ボビンに巻き取った。これと前後して、ワイヤの表面に
残留する油量を求め、これを洗浄後油濃度とした。

【００５６】上記洗浄前後でのワイヤ表面の油の量、即
ち、洗浄前油濃度および洗浄後油濃度を表２に示す。な
お、この油濃度はワイヤの単位重量（質量）あたりの油
量（mg/kg ）である。

【００５７】加工用潤滑油として、上記加工用潤滑油に
代えて室温における粘度：320cP の鉱物油にポリブテン
を添加して粘度を1,000 cPに調整した油にオレイルアル
コールを添加したものを使用し、この点を除き上記実施
例（実施例２）の場合と同様の方法により伸線加工、洗
浄、乾燥を行い、同様の方法により洗浄前油濃度および
洗浄後油濃度を求めた（比較例２−１）。また、上記加
工用潤滑油に代えてパーム油の精製物を使用し、この点
を除き上記実施例２の場合と同様の方法により伸線加
工、洗浄、乾燥を行い、同様の方法により洗浄前油濃度
および洗浄後油濃度を求めた（比較例２−２）。

【００５８】更に、洗浄剤として、上記洗浄剤（準水系
洗浄剤）に代えて塩化メチレンを使い、この点を除き上
記比較例２−１、比較例２−２の場合と同様の方法によ
り伸線加工、洗浄、乾燥を行い、同様の方法により洗浄
前油濃度および洗浄後油濃度を求めた（参考例２−１、
参考例２−２）。これらの洗浄前油濃度および洗浄後油
濃度を表２に示す。なお、この油濃度はワイヤの単位重
量あたりの油量（mg／kg）である。

【００５９】表２からわかるように、実施例２の場合は
洗浄前油濃度が最も多いが、実施例２の場合は比較例２
−１および比較例２−２の場合に比較して洗浄後油濃度
が極めて小さく、油の除去率が極めて大きい。実施例２
と参考例２−１および参考例２−２とを比較するに、実
施例１の場合と参考例２−１および参考例２−２の場合
とで洗浄後油濃度に差がなく、油の除去率は同等であ
る。

【００６０】従って、本発明の実施例２の場合、加工の
際に充分な潤滑性を確保することができると共に、加工
後の洗浄に際して洗浄剤として塩化メチレン等の有機塩
素系洗浄剤を使用しないで（準水系洗浄剤を使用し）、
塩化メチレンを用いた場合（参考例２−１および参考例
２−２の場合）と同等の洗浄性を得ることができる。

【００６１】上記実施例２の場合には非水溶性ポリアル
キレングリコールとしてポリブチレングリコール（パラ
メータＡ＝6.4 ）を用いたが、これに代えて、ポリプロ
ピレングリコール（パラメータＡ＝6.4 程度）を用いた
場合も、上記実施例２の場合と同様の潤滑性および洗浄
性であり、同様の結果が得られた。この結果は、パラメ
ータＡが６付近である化合物（例えば、ポリベンチレン
グリコール）を用いた場合より、油の除去率が大きく、
洗浄性が優れている。

【００６２】また、上記ポリブチレングリコール（パラ
メータＡ＝6.4 ）に代えて、パラメーターＡ＝7.35のポ
リエチレングリコールおよびパラメータＡ＝7.11のポリ
エチレンプロピレングリコール（重合比１：１）を用い
た場合、上記実施例２の場合に比較して洗浄性に優れ、
パラメータＡが大きい場合ほど洗浄性に優れていた。し
かし、前加工油（前記伸線加工前の素材の線材に付着し
残留している鉱物油）との相性が低下して、前記伸線加
工の際に線材と潤滑油とのなじみが低下する傾向があっ
た。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【発明の効果】本発明に係る金属材料の加工方法によれ
ば、有機塩素系洗浄剤の使用の場合のような問題点（有
害であること、環境を汚染すること等）を生じることな
く、加工時の潤滑性と共に加工後の洗浄性（脱脂性能）
を確保することができる。すなわち、加工の際に充分な
潤滑性を確保することができると共に、加工後の洗浄に
際して有機塩素系洗浄剤を使用しないで充分な洗浄性を
得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 油の種類と油分除去率との関係を示すグラフ
である。

【図２】 摩擦係数の荷重依存性を示すグラフであっ
て、荷重と平均摩擦係数との関係を示すグラフである。

【図３】 図面代用の写真であって、潤滑油として粘度
60cPの鉱物油を用いた摺動試験後の金属表面の顕微鏡写
真である。

【図４】 図面代用の写真であって、潤滑油として粘度
130cP の鉱物油を用いた摺動試験後の金属表面の顕微鏡
写真である。

【図５】 図面代用の写真であって、潤滑油として粘度
340cP のポリプロピレングリコールを用いた摺動試験後
の金属表面の顕微鏡写真である。

【図６】 図面代用の写真であって、潤滑油として粘度
160cP のポリプロピレングリコールを用いた摺動試験後
の金属表面の顕微鏡写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E096 EA05 EA12 EA16 JA01 JA08 KA19 4H003 BA12 DA09 DA14 DB02 EB06 ED02 ED29 FA01 FA03 4K053 PA10 QA04 RA32 RA41 SA06 TA03 ZA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非水溶性ポリアルキレングリコールを含
   む潤滑油を用いた金属材料の加工工程と、グリコールエ
   ーテルと水を含む洗浄薬剤を用いて前記潤滑油を金属材
   料から除去する洗浄工程とを含む金属材料の加工方法。
2. 【請求項２】 前記非水溶性ポリアルキレングリコール
   の構成単位が非イオン性界面活性剤のＨＬＢを規定する
   パラメータで６．３〜７．０である請求項１記載の金属
   材料の加工方法。