JP4277027B2 - 湿式伸線加工用潤滑剤及びそれを用いた湿式伸線加工方法 - Google Patents
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〔1〕下記化学式(1)で表されるジアルキルスルホコハク酸エステル塩と、炭素数6以上のカルボン酸塩と、を含有し、
本湿式伸線加工用潤滑剤全体を100質量%とした場合に、上記ジアルキルスルホコハク酸エステル塩の含有量が0.1〜50質量%であり、上記カルボン酸塩の含有量が1〜20質量%であることを特徴とする湿式伸線加工用潤滑剤。
〔2〕下記化学式(1)で表されるジアルキルスルホコハク酸エステル塩と、炭素数6以上のカルボン酸塩と、を含有し、
本湿式伸線加工用潤滑剤全体を100質量%とした場合に、上記ジアルキルスルホコハク酸エステル塩の含有量が0.1〜50質量%であり、上記カルボン酸塩の含有量が1〜20質量%であり、
且つ、該ジアルキルスルホコハク酸エステル塩と該カルボン酸塩との合計量を100質量%とした場合に該ジアルキルスルホコハク酸エステル塩が40〜80質量%であることを特徴とする湿式伸線加工用潤滑剤。
〔3〕上記化学式(1)におけるR1及びR2のうちの少なくとも一方が、炭素数8〜12の直鎖状アルキル基、又は主鎖の炭素数が6以上である分枝状アルキル基である上記〔1〕又は〔2〕に記載の湿式伸線加工用潤滑剤。
〔4〕上記カルボン酸塩は、炭素数6〜20の脂肪酸のアルカリ金属塩、及び/又は、炭素数6〜20の脂肪酸のアミン塩である上記〔1〕乃至〔3〕のうちのいずれかに記載の湿式伸線加工用潤滑剤。
〔5〕銅、銅合金又は軟鋼の伸線加工に用いる上記〔1〕乃至〔4〕のうちのいずれかに記載の湿式伸線加工用潤滑剤。
〔6〕上記〔1〕乃至〔4〕のいずれかに記載の湿式伸線加工用潤滑剤を用いて被加工材の湿式伸線加工を行うことを特徴とする湿式伸線加工方法。
〔7〕上記被加工材は、銅、銅合金又は軟鋼である上記〔6〕に記載の湿式伸線加工方法。
他の本発明の湿式伸線加工用潤滑剤によれば、金属粉に対する濡れ性及び分散性に優れ、金属粉の洗浄性及び上記巻き込みを防止する性能に優れた湿式伸線加工用潤滑剤となる。また、この湿式伸線加工用潤滑剤を用いれば、伸線時のビビリがなく、少ない引抜力で伸線加工を行うことができる。
上記化学式(1)におけるR1及びR2のうちの少なくとも一方が、炭素数8〜12の直鎖状アルキル基、又は主鎖の炭素数が6以上である分枝状アルキル基である場合は、金属粉の洗浄性及び巻き込み防止性により優れる。
上記カルボン酸塩が炭素数6〜20の脂肪酸のアルカリ金属塩、及び/又は、炭素数6〜20の脂肪酸のアミン塩である場合は、金属粉の洗浄性及び巻き込み防止性により優れる。
銅、銅合金又は軟鋼の伸線加工に用いる場合は、特に優れた効果的に金属粉の洗浄性及び巻き込み防止性を発揮でき、伸線時のビビリがなく、少ない引抜力で伸線加工を行うことができる。
本発明の湿式伸線加工方法によれば、伸線時のビビリがなく、少ない引抜力で伸線加工を行うことができる。
上記被加工材が銅、銅合金又は軟鋼である場合は、特に伸線時のビビリがなく、特に少ない引抜力で伸線加工を行うことができる。
[1]湿式伸線加工用潤滑剤
本発明の湿式伸線加工用潤滑剤は、下記化学式(1)で表されるジアルキルスルホコハク酸エステル塩と、炭素数6以上のカルボン酸塩と、を含有し、本湿式伸線加工用潤滑剤全体を100質量%とした場合に、上記ジアルキルスルホコハク酸エステル塩の含有量が0.1〜50質量%であり、上記カルボン酸塩の含有量が1〜20質量%であることを特徴とする。
上記化学式(1)におけるR1は及びR2は炭素数4〜20のアルキル基である。このアルキル基は直鎖状であってもよく、分枝状であってもよく、環状であってもよい。このアルキル基としては、例えば、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基(2−エチルヘキシル基など)、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、及びオクタデシル基などが挙げられる。これらのなかでも炭素数6〜18のものが好ましく、更には、炭素数8〜12(即ち、例えば、オクチル基、ノニル基、デシル基及びドデシル基)のものがより好ましい。R1及びR2の炭素数が4未満であると湿式伸線加工用潤滑剤としての潤滑性能が十分に得られ難く、炭素数が21以上であると湿式伸線加工用潤滑剤が高粘度化又は固化する場合があり作業性が低下するため好ましくない。
また、エステル塩の含有量は、本湿式伸線加工用潤滑剤全体を100質量%とした場合に0.1〜50質量%である。このエステル塩の含有量は0.5〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、5〜30質量%が更に好ましく、8〜25質量%が特に好ましい。0.1質量%未満であると金属粉に対する濡れ性、金属粉に対する分散性、及び潤滑性が十分に得られ難い。一方、カルボン酸塩が必要量含有される範囲で50質量%を超えるエステル塩が含有されてもよいが、50質量%を超えて含有されても金属粉に対する濡れ性及び分散性の向上並びに潤滑性の向上は大きくない。
また、カルボン酸塩の含有量は、本湿式伸線加工用潤滑剤全体を100質量%とした場合に1〜20質量%である。このカルボン酸塩の含有量は3〜17質量%がより好ましく、5〜15質量%がより好ましい。1質量%未満であると金属粉に対する濡れ性、金属粉に対する分散性、及び潤滑性が十分に得られ難い。一方、エステル塩が必要量含有される範囲で20質量%を超えるカルボン酸塩が含有されてもよいが、20質量%を超えて含有されても金属粉に対する濡れ性及び分散性の向上並びに潤滑性の向上は大きくない。
本発明の湿式伸線加工用潤滑剤の形態は特に限定されないが、通常、常温(約25℃)において液状又はゲル状である。
本発明の湿式伸線加工方法は、本発明及び/又は他の本発明の湿式伸線加工用潤滑剤を用いて被加工材の湿式伸線加工を行うことを特徴とする。
また、上記被加工材は線材であればよく、その線径(加工前の線径)は特に限定されないが、0.1〜5mm(より好ましくは0.3〜2mm、更により好ましくは0.5〜1.4mm)が好ましい。即ち、より細い線径の線材の伸線加工に用いることが好ましい。より細い線径の線材には高い加工精度が要求されるため、潤滑性及び洗浄性等が特に高性能な潤滑剤が求められるからである。尚、この線材の断面形状は特に限定されず、円形、楕円形、四角形、三角形等とすることができる。
上記被加工材の材料については特に限定はない。被加工材としては、例えば、銅、銅合金、軟鋼、ステンレス鋼、高合金鋼、アルミニウム、チタニウム、ニッケル又はそれらの合金等が挙げられる。これらのなかでも、銅、銅合金又は軟鋼が好ましく、特に銅及び銅合金が好ましい。これらの材料からなる粉末(金属粉)に対する濡れ性及び分散性に特に優れているからである。
この潤滑剤を付着する方法は特に限定されない。例えば、被加工材、ダイス及びロールをこの潤滑剤に浸漬して付着させることや、潤滑剤を吹き付けて付着させることができる。尚、吹き付けで付着させる場合には、浸漬して付着させる場合と同様な十分な量の潤滑剤を吹き付けることが好ましい。
[1]湿式伸線加工用潤滑剤の調製
表1に示す含有割合となるように、表1に示す2種のジアルキルスルホコハク酸エステル塩(ジー2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、及びジドデシルスルホコハク酸ナトリウム)、2種の炭素数6以上のカルボン酸塩(オレイン酸ナトリウム、及びリノール酸ナトリウム)、ステアリン酸メチル、ポリオキシメエチレンモノオレート、石油系炭化水素、グリコールエーテル及び水を混合して実施例1〜10及び比較例1〜4の湿式伸線加工用潤滑剤を調製した。
;前記式(1)におけるMがNa、R1及びR2が2−エチルヘキシル基である。
ジドデシルスルホコハク酸ナトリウム(ジアルキルスルホコハク酸エステル塩)
;前記化学式(1)におけるMがNa、R1及びR2がドデシル基である。
石油系炭化水素
;40℃における動粘度が50mm2/sである精製鉱油である。
(1)銅粉末に対する濡れ性評価
上記[1]で得られた各湿式伸線加工用潤滑剤を10倍体積に水を混合して希釈して得られた試験液を各々100mLのメスシリンダーに投入した。次いで、銅粉末(純正化学株式会社製、純度99.85%以上、200mesh、温度20℃における比重が8.9)1gを静かに上記メスシリンダー内の試験液の表面に添加し、添加直後から5分までの銅粉末の様子を観察し、濡れ性として、その結果を以下の基準にあてはめて表1に併記した。
◎;自重のみでほぼ全量の銅粉末が試験液中に分散された状態。
○;自重のみで半量以上の銅粉末が試験液中に分散された状態。
△;自重のみで少量(半量より少ない)の銅粉末が試験液中に分散されたが、残部は試験液
の表面に浮いたまま残存された状態。
×;自重のみではほぼ全量の銅粉末が試験液中に分散されず、試験液の表面に浮いたままの
状態。
上記[2](1)の観察を銅粉末の添加から5分までの間で行った後、メスシリンダーを上下に激しく20回振とうした。次いで、1時間静置した後に銅粉末の様子を観察し、分散性として、その結果を以下の基準にあてはめて表1に併記した。
○;ほぼ全量の銅粉末が試験液中に分散されて、浮上及び沈降していない状態。
△;半量以下の銅粉末のみは試験液中に分散されて、残部は浮上又は沈降されている状態。
×;ほぼ全量の銅粉末が試験液の表面部に浮上又は底部に沈降されている状態。
図1に示す引抜試験機を用いて、伸線加工時に要する引抜力と、加工時のビビリの有無を試験した。この図1に示す引抜試験機にはオートグラフ(株式会社島津製作所製、形式「AG−10TC」)を用いた。このオートグラフには、その支柱間テーブル側にダイスを固定し、更に、ダイスよりテーブル側に潤滑剤を入れるための有底パイプを用意した。被加工材は一端がオートグラフのチャックに固定されてクロスヘッドに引き上げられる。また、被加工材は、有底パイプ内に投入された潤滑剤が付着されてから、同じ潤滑剤が予め付着されたダイス内を通過しながら湿式伸線加工される仕組みとなっている。更に、この試験に際しては引抜き速度は0.5m/分とした。また、被加工材には、直径5.5mm(線長20cm)の銅−ニッケル電気抵抗線を用い、この被加工材を直径4.1mmにまで湿式伸線加工する際の評価を行った。更に、有底パイプ内には各湿式伸線加工用潤滑剤(実施例1〜10及び比較例1〜4)を各々20mLずつ投入して用いた。
上記評価では引抜きに伴うビビリを生じたか否かを観察し、その結果を表1に併記した。表1には、ビビリを生じなかった湿式伸線加工用潤滑剤に「○」、ビビリを生じた湿式伸線加工用潤滑剤に「×」と評価した。
表1より、エステル塩又はカルボン酸塩のうちの一方を含有しない本発明の範囲外である比較例1〜4では、濡れ性又は分散性のうちのいずれかにおいて十分な結果が得られていない(×又は△)。また、特にエステル塩を含有しない場合にはビビリを生じ、引抜力も705〜710kgfと大きくなっている。
尚、本発明においては、上記具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
Claims (7)
- 下記化学式(1)で表されるジアルキルスルホコハク酸エステル塩と、炭素数6以上のカルボン酸塩と、を含有し、
本湿式伸線加工用潤滑剤全体を100質量%とした場合に、上記ジアルキルスルホコハク酸エステル塩の含有量が0.1〜50質量%であり、上記カルボン酸塩の含有量が1〜20質量%であり、
且つ、該ジアルキルスルホコハク酸エステル塩と該カルボン酸塩との合計量を100質量%とした場合に該ジアルキルスルホコハク酸エステル塩が40〜80質量%であることを特徴とする湿式伸線加工用潤滑剤。
- 上記化学式(1)におけるR1及びR2のうちの少なくとも一方が、炭素数8〜12の直鎖状アルキル基、又は主鎖の炭素数が6以上である分枝状アルキル基である請求項1又は2に記載の湿式伸線加工用潤滑剤。
- 上記カルボン酸塩は、炭素数6〜20の脂肪酸のアルカリ金属塩、及び/又は、炭素数6〜20の脂肪酸のアミン塩である請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の湿式伸線加工用潤滑剤。
- 銅、銅合金又は軟鋼の伸線加工に用いる請求項1乃至4のうちのいずれかに記載の湿式伸線加工用潤滑剤。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の湿式伸線加工用潤滑剤を用いて被加工材の湿式伸線加工を行うことを特徴とする湿式伸線加工方法。
- 上記被加工材は、銅、銅合金又は軟鋼である請求項6に記載の湿式伸線加工方法。
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