JP4126205B2

JP4126205B2 - 銅系材料用圧延油組成物

Info

Publication number: JP4126205B2
Application number: JP2002216694A
Authority: JP
Inventors: 秀夫杉井; 誠一志渡
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP2004059640A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅系材料用圧延油組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、焼鈍工程前のコイルの巻き戻し工程でスティッキング防止剤やステイン性の良い専用油を塗油しなくとも、スティッキングの発生を防止し得る銅系材料用圧延油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
銅系材料は、電子材などに用いられるため、均一な表面性状を有するものが求められるが、焼鈍工程前にコイルの巻き戻し工程があり、その際、銅表面の部分溶着が原因のスティッキングが、特に厚さ０．２〜０．４ｍｍ程度の薄い材料で発生しやすく、このスティッキングが発生すると表面に傷がついて板品質が著しく低下するという問題が生じていた。
このスティッキングが生じやすい条件としては、例えば焼鈍温度が高い、板表面粗さが小さいことなどを挙げることができる。焼鈍温度が高い場合には、材料が溶着しやすくなり、また板の間の油剤が蒸発しやすくなって、板間の密着性が高まるので、銅表面が部分溶着しやすくなり、スティッキングが起こりやすい。このスティッキングを抑制するために、焼鈍温度を低くすると焼鈍時間が長くなり、生産効率が低下するのを免れないという問題が生じる。一方、板表面粗さが小さい場合においても、板間の密着性が高まるので、スティッキングが起こりやすくなる。そこで、ロール粗度を大きくして板表面粗さを大きくすると、仕上げ圧延で製品の要求粗さまで小さくすることができなくなるという問題が生じる。
【０００３】
さらに、スティッキングが生じやすい条件として、巻き取り張力が大きい場合を挙げることができる。巻き取り張力が大きいと、板間の密着性が高まるのでスティッキングが起こりやすくなる。そこで、巻き取り張力を小さくすると、巻きズレが生じるおそれが高くなるという問題が生じる。
したがって、従来、スティッキング対策として、焼鈍前の巻き戻し工程で、スティッキング防止剤やステイン性の良い専用油を塗油することが行われてきたが、工程短縮の面から、圧延油からの対応が求められていた。
また、銅系材料は、焼鈍工程後に圧延油の「油残り」や「オイルステイン」が生じやすく、これらが板品質を著しく低下させるという問題もある。
従来、このオイルステイン対策として、圧延油を調製する際に、蒸発や熱分解しにくい添加剤や重質留分の基油の使用を制限することや、あるいは異物の混入を防止することが行われてきたが、必ずしも充分に満足し得るものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、焼鈍工程前のコイルの巻き戻し工程でスティッキング防止剤やステイン性の良い専用油を塗油しなくとも、スティッキングの発生を防止し得る銅系材料用圧延油組成物を提供することを目的とするものである。さらに、これに併せて、焼鈍工程後に油残りやオイルステインが発生するのも抑制し得る銅系材料用圧延油組成物を提供することをも目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の優れた機能を有する銅系材料用圧延油組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の分子量を有するポリオレフィンを含む圧延油組成物、さらに、特定の分子量を有するポリオレフィンと特定の動粘度を有するポリオレフィンを含む圧延油組成物が、その目的に適合し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
（１）重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィン及び温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ ² ／ｓのポリオレフィンを含むことを特徴とする銅系材料用圧延油組成物、
（２）重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィンの含有量が０．１〜１０重量％である上記（１）に記載の銅系材料用圧延油組成物、
（３）重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィンが、エチレン−プロピレン共重合体である上記（１）又は（２）に記載の銅系材料用圧延油組成物、
（４）温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ ² ／ｓのポリオレフィンの含有量が１〜９９重量％である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の銅系材料用圧延油組成物、
（５）温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ ² ／ｓのポリオレフィンが、ポリブテンである上記（１）〜（４）のいずれかに記載の銅系材料用圧延油組成物、
を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の圧延油組成物においては、基油としては、様々な鉱油や合成油を用いることができるが、温度４０℃における動粘度が２〜３２ｍｍ²／ｓの範囲にある鉱油が好ましい。該動粘度が２ｍｍ²／ｓ未満では引火点が低く、火災などの危険性が増すおそれがある。一方、３２ｍｍ²／ｓを超えると焼鈍性が悪くなりステインが生じたり、圧延板表面にオイルピットが発生して光沢度が低下したり、ロールスリップが生じやすくなるなどの不具合が生じるおそれがある。この動粘度のより好ましい範囲は、２〜１０ｍｍ²／ｓである。
前記鉱油としては、従来公知の様々なものが使用可能であり、例えばパラフィン基系鉱油、中間基系鉱油、ナフテン基系鉱油などが挙げられ、具体例としては、溶剤精製または水素精製による軽質ニュートラル油、中質ニュートラル油などを挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよいが、これらの中で、特にパラフィン基系鉱油が好適である。
【０００７】
本発明の銅系材料用圧延油組成物は、重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィンを含むことを特徴とし、これにより、焼鈍工程前の巻き戻し工程でスティッキング防止剤やステイン性の良い専用油を塗油しなくとも、コイルの巻き戻し工程でのスティッキングの発生を有効に防止し得る効果を奏する。
このポリオレフィンの好ましい例としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセンなどの各単独重合体やこれらのモノマー同士の各種共重合体、あるいはこれらのモノマーを主体とする各種共重合体などを挙げることができるが、エチレン−プロピレン共重合体が特に好ましい。さらに、該エチレン−プロピレン共重合体は、ランダム共重合体であることが好ましい。ブロック共重合体の場合、結晶化しやすく、溶解性やハンドリング性が低下するおそれがあり、好ましくない。
【０００８】
このポリオレフィンの重量平均分子量は、１万〜２０万、好ましくは１．５〜１４万である。重量平均分子量が１万より小さいポリオレフィンは、スティッキングに対する効果が十分ではなく、重量平均分子量が２０万を超えるポリオレフィンは、溶解性やハンドリング性に劣り、また、焼鈍後の圧延板表面にオイルステインが生じる可能性がある。なお、前記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定したポリスチレン換算の値である。
本発明の銅系材料用圧延油組成物は、重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィンを、０．１〜１０重量％、さらには１〜８重量％の割合で含有することが好ましい。この含有量が０．１重量％より少ないときは、スティッキングの防止効果が十分でない場合がある。一方、この含有量が１０重量％を超えると、オイルステインが生じやすくなったり、圧延性能が低下し、表面損傷が生じやすくなる。
【０００９】
本発明の銅系材料用圧延油組成物は、重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィンに加えて、温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ²／ｓのポリオレフィンを含有する。これにより、焼鈍工程前の巻き戻し工程でのスティッキングの防止に加え、焼鈍工程後における油残りやオイルステインも有効に防止し得る効果を奏する。
このポリオレフィンの好ましい例としては、エチレン、プロピレン、ブチレンなどの各単独重合体やこれらのモノマー同士の各種共重合体、あるいはこれらのモノマーを主体とする各種共重合体などを挙げることができるが、ポリブテンが特に好ましい。ポリブテンは、水添品であってもよく、未水添品であってもよい。
【００１０】
このポリオレフィンの温度４０℃における動粘度は、１〜２０ｍｍ²／ｓ、好ましくは２〜１５ｍｍ²／ｓである。４０℃における動粘度が上記範囲を逸脱すると、その効果が充分に発揮されにくい。なお、温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ²／ｓのポリオレフィンは、上述の重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィンに比べて極めて低分子量のものであり、両者は明確に異なる分子量域に属する。
本発明の銅系材料用圧延油組成物は、温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ²／ｓのポリオレフィンを、１〜９９重量％の割合で含有することが好ましい。この含有量が１重量％より少ないときは、油残りやオイルステイン発生の抑制効果が充分に発揮されないおそれがあり、一方、９９重量％を超えると他の添加剤の含有量が少なくなり、圧延油としての他の性能が損なわれる場合がある。４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ²／ｓのポリオレフィンのより好ましい含有量は、３０〜９８重量％の範囲であり、特に４０〜９５重量％の範囲が好ましい。
【００１１】
本発明の圧延油組成物における油性剤としては特に制限はなく、従来圧延油において油性剤として慣用されているものの中から、任意のものを適宣選択して用いることができる。このような油性剤としては、例えばエステル類、アルコール類及び脂肪酸類などが挙げられる。
【００１２】
前記エステル類としては、炭素数６〜２２のカルボン酸と炭素数１〜１８の脂肪族アルコールとからなるエステルを挙げることができる。ここで、炭素数６〜２２のカルボン酸は、一塩基酸であってもよいし、二塩基酸以上の多塩基酸であってもよく、また、飽和、不飽和のいずれであってもよい。さらに、直鎖状のものであってもよく、分岐鎖状のものであってもよい。このようなカルボン酸の例としては、直鎖状又は分岐鎖状である、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、ヒドロキシオクタデカン酸、イコサン酸、オクテン酸、デセン酸、ドデセン酸、テトラデセン酸、ヘキサデセン酸、オクタデセン酸、ヒドロキシオクタデセン酸、イコセン酸、オクタン二酸、デカン二酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、イコサン二酸、オクテン二酸、デセン二酸、ドデセン二酸、テトラデセン二酸、ヘキサデセン二酸、オクタデセン二酸、イコセン二酸などが挙げられる。
また、炭素数１〜１８の脂肪族アルコールは、一価アルコールであってもよいし、多価アルコールであってもよく、また、飽和、不飽和のいずれであってもよい。さらに直鎖状のものであってもよく、分岐鎖状のものであってもよいが、通常一価のアルコールが用いられる。このようなアルコールの例としては、メタノール、エタノール、アリルアルコール、あるいは直鎖状又は分岐鎖状である、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、ブテノール、ペンテノール、ヘキセノール、オクテノール、デセノール、ドデセノール、テトラデセノール、ヘキサデセノール、オクタデセノールなどが挙げられる。
このエステル類としては、炭素数８〜２０の飽和又は不飽和脂肪酸と炭素数１〜１２の一価の飽和アルコールからなるエステルが好適である。
【００１３】
また、アルコール類としては、炭素数８〜１８の一価の脂肪族飽和若しくは不飽和アルコールを好ましく挙げることができる。このアルコールは直鎖状のものであってもよいし、分岐鎖状のものであってもよく、その具体例としては、直鎖状又は分岐鎖状である、オクタノール、デカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、オクテノール、デセノール、ドデセノール、テトラデセノール、ヘキサデセノール、オクタデセノールなどが挙げられる。
さらに、脂肪酸類としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸、ダイマー酸、オレイン酸、イコサン酸などの高級飽和若しくは不飽和脂肪酸を挙げることができる。
本発明においては、これらの油性剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
圧延油組成物における前記油性剤の含有量は、通常０．１〜２０重量％の範囲で選定される。この含有量が０．１重量％未満では加工性が不充分となるおそれがあり、一方、２０重量％を超えるとステイン性の悪化や、ロールスリップ、チャタリングなどの圧延不良が生じる原因となり、また、油性剤の効果も飽和して不経済である。該油性剤の好ましい含有量は、０．２〜２０重量％の範囲であり、特に０．５〜１５重量％の範囲が好ましい。
【００１４】
本発明の圧延油組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて各種添加剤、例えば極圧添加剤、酸化防止剤、銅変色防止剤、防錆剤、腐食防止剤、消泡剤などを単独又は二種以上を組み合わせて、適宜含有させることができる。
ここで、極圧添加剤としては、例えばリン酸エステル、（ジ）チオリン酸エステル、リン酸エステルアミン塩、（ジ）チオリン酸エステルアミン塩、亜リン酸エステル、（ジ）チオ亜リン酸エステルなどのリン系極圧剤などが挙げられる。
【００１５】
酸化防止剤としては、例えばアルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化−α−ナフチルアミンなどのアミン系、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールなどのフェノール系、及び硫黄系などが挙げられ、銅変色防止剤、防錆剤、腐食防止剤としては、例えばチアジアゾール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ソルビタンエステル、中性アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属スルホネート、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属フェネート、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属サリチレートなどが挙げられる。
消泡剤としては、例えばジメチルポリシロキサン、フルオロエーテルなどが挙げられる。
これらの必要に応じて用いられる添加剤の合計含有量は、１０重量％以下が好ましく、５重量％以下がさらに好ましい。
【００１６】
本発明の圧延油組成物においては、その粘度については特に制限はないが、潤滑性と板表面光沢を得るために、厚さ０．２ｍｍ程度以上のいわゆる条を圧延する場合には、温度４０℃における動粘度が、２〜１５ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが好ましく、また、厚さ０．１ｍｍ程度以下のいわゆる箔を圧延する場合には、温度４０℃における動粘度が１〜４ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが好ましい。
本発明の圧延油組成物が適用される銅系材料としては、銅及び銅合金を挙げることができる。前記銅合金の例としては、Ｃｕ−Ｚｎ系合金（洋白など）、Ｃｕ−Ｓｎ系合金（リン青銅など）、Ｃｕ−Ａｌ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ系合金、さらには各種の時効硬化性銅合金などが挙げられる。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例で得られた圧延油組成物のスティッキング性及びステイン性は、以下に示す要領で評価した。
＜スティッキング性、ステイン性の評価＞
板厚０．４ｍｍ、サイズ１０×１５ｃｍのリン青銅板（Ｃ５２１２）２枚の間に０．３ｇの供試油をはさみ、これを鋼板製治具（２０×２５ｃｍ、厚さ２ｃｍ）２枚ではさんでボルトで固定した（トルクレンチで２．９ｋＮ）。このものを電気炉で窒素雰囲気中、４３０℃にて５時間加熱して焼鈍を行ったのち、取り出し、下記の判定基準でスティッキング性及びステイン性を評価した。
スティッキング性
○：スティッキングなし
△：スティッキングが僅かに認められる
×：スティッキングあり
ステイン性
○：ステインなし
△：ステインが僅かに認められる
×：ステインあり
【００１８】
また、使用した鉱油及びポリオレフィンは、以下に示すとおりである。
（１）鉱油（パラフィン系基油）
鉱油１：４０℃動粘度４．１ｍｍ²／ｓ
鉱油２：４０℃動粘度８．０ｍｍ²／ｓ
鉱油３：４０℃動粘度３１．０ｍｍ²／ｓ
（２）ポリオレフィン
ＰＯ−１：重量平均分子量２万のエチレン−プロピレンランダム共重合体
ＰＯ−２：重量平均分子量１４万のエチレン−プロピレンランダム共重合体
（重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎ＝１．９）
ＰＯ−３：４０℃動粘度２．６ｍｍ²／ｓのポリブテン
ＰＯ−４：４０℃動粘度１１．０ｍｍ²／ｓのポリブテン
【００１９】
実施例１、２及び比較例１〜９
第１表に示す配合組成の圧延油組成物を調製し、そのスティッキング性及びステイン性を評価した。結果を第１表に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、焼鈍工程前の巻き戻し工程でスティッキング防止剤やステイン性の良い専用油を塗油しなくとも、コイルの巻き戻し工程でのスティッキングの発生を防止し得る銅系材料用圧延油組成物を提供することができる。

Claims

重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィン及び温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ ² ／ｓのポリオレフィンを含むことを特徴とする銅系材料用圧延油組成物。
重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィンの含有量が０．１〜１０重量％である請求項１に記載の銅系材料用圧延油組成物。
重量平均分子量が１万〜２０万のポリオレフィンが、エチレン−プロピレン共重合体である請求項１又は２に記載の銅系材料用圧延油組成物。
温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ ² ／ｓのポリオレフィンの含有量が１〜９９重量％である請求項１〜３のいずれかに記載の銅系材料用圧延油組成物。
温度４０℃における動粘度が１〜２０ｍｍ ² ／ｓのポリオレフィンが、ポリブテンである請求項１〜４のいずれかに記載の銅系材料用圧延油組成物。