JPH04202396A - 金属材料の引抜加工用潤滑剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は潤滑性に優れた金属材料の引抜加工用潤滑剤に
関する。 〔従来の技術１ 鉄、鋼、ステンレス鋼、特殊鋼、アルミニウム合金、銅
合金、又は鉄、鋼の表面に銅、亜鉛、アルミニウム、真
鍮、ニッケル等をメツキしたものの線、棒、管等の金属
材料を引抜加工する場合、穴ダイスを用いてそのまま引
抜加工するか又は鋼、ステンレス、特殊鋼の様な塑性加
工しにくい硬い材料では引抜加工を行う前に、前処理剤
（例えば石灰石けん被膜、燐酸塩被膜、修酸塩被膜、硼
砂被膜、樹脂被膜等）を施した後引抜加工する。 これらの引抜加工時に用いられる潤滑剤は大別して粉状
の乾式潤滑剤と液状の油性潤滑剤又は湿式潤滑剤に分類
される。 乾式潤滑剤としては公知の金属石けん又はアルカリ石け
んの単独か、又はこれらの石けんに極圧添加剤及びコロ
的な働きをする無機系添加剤が添加されたものがある。 上記金属石けんとしては高級脂肪酸（主としてステアリ
ン酸、パルミチン酸、オレイン酸、エルカ酸、ラウリル
酸等）のＣａ、　Ｂａ、　Ａｌ、　Ｍｇ、　Ｚｎ、　Ｆ
ｅ、　Ｐｂ、　Ｓｎ塩等があり、またアルカリ石けんと
しては高級脂肪酸のＮａ、　Ｋ、　Ｌｉ塩等が代表的な
ものである。 極圧添加剤または無機系添加剤としては硫黄、硼砂、黒
鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、弗化炭素
、燐酸カルシウム、消石灰、タルク、雲母、酸化チタン
、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸
ナトリウム、燐酸亜鉛、イソプロピルアシドホスフェー
トの金属塩、塩素化樹脂粉末、弗素化樹脂粉末、メラミ
ン樹脂粉末等が公知のものとしである。 又液状の油性潤滑剤（油状又はグリース状でそのまま用
いるもの）、又は湿式潤滑剤（水に稀釈して用いるもの
）としては公知の動植物油、鉱物油、合成油等に界面活
性剤、油性向上剤、極圧添加剤、防錆添加剤、消泡剤、
殺菌剤等が配合された潤滑剤がある。 動植物油の代表的なものは菜種油、大豆油、ヤシ油、パ
ーム油、ラード油、鯨油、牛脂、魚油等であり、鉱物油
にはマシン油、タービン油、シリンダー油、流動パラフ
ィン等がある。 又合成油にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソ
ブチレン等があり、界面活性剤にはアニオン界面活性剤
、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面
活性剤がある。 油性向上剤としては高級アルコール類、エステル類、ケ
トン類、アミン類、高級脂肪酸等があり、又極圧添加剤
には塩素化パラフィン、塩素化ステアリン酸メチル、硫
化油脂、ジベンジルサルファイド、トリクレシルフオト
フエイト、トリブチルフォスファイト等がある。 又防錆添加剤にはアミン系、スパン系、石油スルフォネ
ート系のものがあり、消泡剤にはシリコン系と低級アル
コール系のものがある。又殺菌剤には塩素系あるいはホ
ルマリン系のものが一般的でありいずれも公知のものと
しである。 〔発明が解決しようとする課題］ これら従来の引抜加工用潤滑剤では引抜加工速度を早く
することが出来ない、ダイス寿命が短い、加工度（総減
面率）を大きくとれない等の欠点がある。従って本発明
はこれら従来の引抜加工用潤滑剤の性能を飛躍的に高め
た金属材料の引抜加工用潤滑剤を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明はカルボン酸アマイド系ワックスを含有する金属
材料の引抜加工用潤滑剤にある。 本発明によるカルボン酸アマイド系ワックスの粉体はそ
のまま乾式潤滑剤として用いるか、あるいは上述した公
知の潤滑剤の水を除く組成物に対し重量比で２０重量％
以上配合して用いることによって金属材料の引抜加工性
を飛躍的に高めることができる。 公知の潤滑剤組成物と混合して使用する場合には本発明
のカルボン酸アマイド系ワックスの混合割合が多い程そ
の効果は顕著であり、逆に混合割合が少ない程その効果
は少なくなり、特に２０重量％未満ではその効果が顕著
に現われないので好ましくない。 本発明で使用するカルボン酸アマイド系ワックスには大
別して２種類あり、その一つは高級脂肪族モノカルボン
酸（例えばパルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モ
ンタン酸、ヒドロキシステアリン酸等）とジアミン（例
えばエチレンジアミン、１．３−ジアミノプロパン、１
．４−ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、メ
タキシリレンジアミン、トリレンジアミン、パラキシリ
レンジアミン、フェニレンジアミン、イソホロンジアミ
ン等）との合成品であり、もう一つは上述した高級脂肪
族モノカルボン酸と多塩基酸（例えばマロン酸、コハク
酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、フタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボ
ン酸、シクロへキシルコハク酸等）の混合物に上述した
ジアミンを反応させて得られる合成品とがある。以下本
発明に用いるカルボン酸アマイド系ワックスの合成例を
代表的な配合例表−１に従って述べる。 表−１のワックス例（１）及び（２）の合成方法は温度
計、窒素導入管及び攪拌機の付いたステンレス製反応容
器に２ｍｏｌのステアリン酸５６８ｇを仕込み窒素ガス
気流下で加熱溶解させる。 内温が１１０℃となったところでワックス例（１）は１
ｍｏｌ量のエチレンジアミン６０ｇを、又ワックス例（
２）では１ｍｏｌ量のキシリレンジアミン１３６ｇを徐
々に加える。 徐々に昇温させながら１６０〜２１０℃にて４時間脱水
反応し、アミン価５以下になったことを確認後内容物を
反応容器から取り出しバット容器に流し固める。 ワックス例（３）の合成方法はワックス例（１）と同様
の反応容器に２ｍｏｌのステアリン酸５６８ｇと０．２
ｍｏｌのセバシン酸４０ｇを仕込み窒素気流中内温が１
２０〜１３０℃となったところで１゜２ｍｏｌ量のエチ
レンジアミン７２ｇを徐々に加える。後昇温させて１６
０℃から２５０℃迄約５時間かけて脱水反応を行い、ア
ミン価５以下になったことを確認して反応を終る。その
後内容物を取り出しバット容器に流し固める。 一ワックス例（４）〜（７）の合成方法は２ｍｏｌのス
テアリン酸５６８ｇと表−１に記したそれぞれの量のそ
れぞれの多塩基酸を仕込み、昇温しでそれぞれのジアミ
ンを加えてワックス例（３）と同様の反応条件にてそれ
ぞれの合成ワックスを得た。 高級脂肪族モノカルボン酸と多塩基酸及びジアミンとの
割合は特に限定しないが、多塩基酸の使用量は、高級脂
肪族モノカルボン酸２ｍｏｌに対して、０．１８ｍｏｌ
から１．０ｍｏｌの範囲が好適である。 又ジアミンの使用量は、高級脂肪族モノカルボ　′ン酸
２ｍｏ１に対して１．０ｍｏｌから２．０ｍｏｌの範囲
が好適であり、この使用量は多塩基酸を併用する場合そ
の量に従って変化する。 上述した脂肪族カルボン酸とジアミンの製法に関しては
特願平１−２９２８８３号を参照することができる。 上述の如くして得られた合成ワックスは原料配合により
軟化点範囲が１４０〜２５０”Ｃの常温で固体のワック
スであり、目的により適度に粉砕して用いる。粉砕粒子
については特に限定しないが乾式潤滑剤に使用する場合
には平均粒径が１５０〜３００ミクロン程度の比較的粗
いものを使用し、又液体潤滑剤に添加使用する場合は５
０ミクロン以下の微粉が好ましい。 例えば表−１のワックス例（１）で得た合成品を粉砕し
、直径１６ｍｍの棒鋼（ＪＩＳ、　５ＣＲ−４０）を直
径１３．５ｍｍ迄の引抜加工に乾式潤滑剤として用いた
場合、従来のステアリン酸カルシウムを主成分とする乾
式潤滑剤では引抜速度が最高でも５０ｍ／分であったも
のが７５ｍ／分迄高速化が可能となり作業能率が５０％
向上した。 又同様に直径５．５ｍｍの軸受鋼（ＪＩＳ、　５ＩＪＪ
−２）を直径４．５ｍｍ迄の引抜加工に使用した場合、
従来法では６０ｍ／分が最高であったものが２倍の１２
０ｍ／分迄スピードアップすることが出来た。 あるいは又ワックス例（３）で得られた合成品を粉砕し
、このものを重量割合で５０重量％と、ステアリン酸カ
ルシウム２５重量％、消石灰２２重量％、粉末イオウ３
重量％の割合で混合した乾式潤滑剤を燐酸塩被膜処理さ
れたＰ−Ｃ鋼線の引抜加工に使用したところ、従来のス
テアリン酸カルシウムを主成分とする乾式潤滑剤では１
ダイス当りの寿命が直径４．１ｍｍ上がりで１５０トン
であったものが２２０トン迄寿命アツプし、大幅な作業
合理化とコストダウンが可能となった。 又ワックス例（６）で得た合成品をアトマイザ−粉砕し
、２００メツシュ篩全通品とする。このカルボン酸アマ
イドの微粉を高級脂肪酸アミン塩及びリン酸エステルを
主成分とする公知のスチールコード用湿式潤滑剤に有効
成分比１対１重量割合で混合した０、この潤滑剤を真鍮
メツキされた鋼線（スチールコード）の湿式伸線に使用
したところ、カルボン酸アマイドを含有しない従来の湿
式潤滑剤ではダイヤモンドダイス１コ当り平均５３Ｋｇ
であったものが平均８２にｇ迄寿命アップした。 〔実施例〕 以下実施例を挙げて本発明の詳細な説明する。 尚各実施例に記す各種金属材料の詳細な引抜条件は後掲
の表−２に示す。 実施例　１ 上述した如く表−１のワックス例（１）で得られたカル
ボン酸アマイドを粉砕し、４８メツシュ篩通過率５０％
の粉体を得る。 この粉体を乾式潤滑剤として、棒鋼であるＪＩＳ規格５
ＣＲ−４０材の表−２の引抜条件Ａに使用したところ、
ステアリン酸カルシウムを主成分とする公知の乾式潤滑
剤では引抜速度が最高でも５０ｍ／分であり、これ以上
速くしても直ちにダイスのベヤリング部で焼付きが生じ
て作業にならなかったものが、本発明のカルボン酸ワッ
クスでは７５ｍ／分迄円滑に引抜加工出来た。 又同じ乾式潤滑剤をメカニカルデスケーリングされた軸
受鋼（ＪＩＳ規格５ＵＪ−２）の伸線で表−２の引抜条
件Ｂに用いたところ、従来の乾式潤滑剤では線引速度が
最高で６０ｍ／分であったものが１２０ｍ／分迄円滑に
線引加工が出来る様になり、実に２倍の作業能率アップ
となった。 実施例　２ 表−１のワックス例（２）で得たカルボン酸アマイドを
実施例１と同様に粉砕し他の成分と次の様な重量割合で
混合し配合例Ａ−１を得る。 上述の配合例Ａ−１及び比較例Ｂ−１、Ｂ−２をワイヤ
表面に燐酸塩被膜されたワイヤローブの連続伸線（表−
２の引抜条件Ｃ）に用いた場合、比較例Ｂ−１及びＢ−
２では直径５．５ｍｍから２．１３ｍｍ迄、総減面率８
５％が限度であったものが、配合例Ａ−１の乾式潤滑剤
では１．６５ｍｍ（総減面率９１％）迄加工率を高める
ことができた。 又亜鉛メツキされたワイヤロープの連続伸線に用いた場
合、比較例Ｂ−１では直径２．０４ｍｍから１．０２ｍ
ｍ迄（総減面率７５％）が限度であったものが配合例Ａ
−１では０．７６ｍｍ（総減面率８６，１％）迄加工率
を高めることができた。 実施例　３ 表−１のワックス例（３）で得たカルボン酸アマイドを
実施例１と同様に粉砕し、他の乾式潤滑剤成分と次の様
な重量割合で混合し配合例Ａ−２の乾式潤滑剤を得る。 配合例Ａ−２及び比較例Ｂ−３の乾式潤滑剤を燐酸塩被
膜されたＰ−Ｃ鋼線で、直径１０ｍｍから４．１ｍ＋ｎ
まで、超硬ダイス８個使用しての連続伸線（表−２の引
抜条件Ｄ）に用いた場合、比較例Ｂ−３では超硬ダイス
１個当りの線引量が平均１５０トンであったものが、配
合例Ａ−２の潤滑剤では平均２２０トン迄線引出来た。 又同様に直径１２ｍｍから８．０ｍｍ迄の伸線では、比
較例Ｂ−３は平均２５０トン、配合例Ａ−２では平均３
２０トン線引でき、大幅な超硬ダイスの寿命アップにつ
ながった。 実施例　４ 表−１のワックス例（４）で得たカルボン酸アマイドを
実施例１と同様に粉砕し、他の乾式潤滑剤成分と次の様
な重量割合で混合し配合例Ａ−３の乾式潤滑剤を得る。 配合例Ａ−３及び比較例Ｂ−４の乾式潤滑剤を樹脂被膜
されたＪＩＳ規格５ＵＳ−３０４のステンレス線の連続
伸線（表−２の引抜条件Ｅ）に用いた場合、例えば前処
理剤が塩素系樹脂被膜で５．５ｍｍからの伸線の時、比
較例Ｆ３−４の潤滑剤では２．４ｍｍ（総減面率８０．
９％）が限界であった。 しかるに本発明の配合例Ａ−３では２．０ｍｍ　　（総
減面率８４％）迄線引加工が可能となった。 又前処理剤として弗素系樹脂を施された母線２゜２ｍｍ
のステンレス線の連続伸線に用いた場合、比較例Ｂ−４
の潤滑剤では（１，９ｍｍ　　（総減面率８３．３％）
迄が限界であったものが配合例Ａ−３では０．６ｍｍ　
（総減面率９２．６％）迄線引加工できた。 実施例　５ 表−１のワックス例（５）で得たカルボン酸アマイドを
実施例１と同様に粉砕し、他の乾式潤滑剤成分と次の様
な重量割合で混合し配合例Ａ−４の乾式潤滑剤を得る。 メカニカルデスケーリング後石灰被膜された直径５．５
ｍｍの鉄線を１．６ｍｍ迄乾式伸線（表−２、引抜条件
例Ｆ）する工程に、上述した配合例Ａ−４及び比較例Ｂ
−５の乾式潤滑剤を用いた場合、比較例Ｂ−５では最終
線速６００ｍ／分が限度であったが、本発明の配合例Ａ
−４では９００ｍ／分迄高めることが出来た。これによ
って従来の作業能率が５０％アップとなった。 実施例　６ 表−１のワックス例（６）で得られたカルボン酸アマイ
ドをアトマイザ−粉砕し、２００メツシュ篩全通の微粉
末を造り、これと公知の湿式潤滑剤成分と次の様な重量
割合で混合し配合例Ａ−５の湿式潤滑剤を得る。 上述の湿式潤滑剤を水で１０倍に稀釈しそれぞれ有効成
分４．０％水溶液とする。この潤滑液をプラスメツキし
た鋼線の湿式伸線（表−２、引抜条件例Ｇ）に使用した
ところ、比較例Ｂ−６の潤滑液ではダイヤモンドダイス
１個当りの平均線引量が５３Ｋｇであったものが、本発
明の配合例Ａ−５の潤滑液では平均線引量８２Ｋｇ迄向
上した。 実施例　７ 表−１のワックス例（７）で得られたカルボン酸アマイ
ドを実施例６と同様に粉砕し、２００メツシュ篩全通品
を造る。この微粉末と公知の湿式潤滑剤成分を次の様な
重量割合で混合し、配合例Ａ−６の湿式潤滑剤を得る。 配合例Ａ−６及び比較例Ｂ−７の湿式潤滑剤を水でそれ
ぞれ１０倍に稀釈し有効成分５，０％の水溶液とする。 この潤滑液を亜鉛メツキした鋼線の湿式伸線（表−２、
引抜条件例Ｈ）に使用したところ、比較例Ｂ−７の潤滑
液では超硬ダイス１個当り平均２０ＫｇＬか伸線出来な
かったものが、同条件下配合例Ａ−６の潤滑液では６０
Ｋｇ迄伸線可能となり実に３倍のダイス寿命となった。

【発明の効果】

本発明の引抜加工用潤滑剤を用いると、上記実施例等の
データーからも明らかなように、伸線速度の向上、減面
率の増大、ダイス寿命の大幅な向上等すぐれた効果が達
成される。 特許出願人　　共栄社油脂化学工業株式会社手続補正書 平成３年２　月　１０ ＼− 特許片長　官榴　松　敏　殿　　＼き １、事件の表示　平成２年特許願第３３４６０９号２、
発明の名称 金属材料の引抜加工用潤滑剤 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人　　　　　　　　　　　　
　　　−１ｒ啄鴬−瓶　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　４字′％％名称　　共栄社油脂化学
工業株式会社　２字ｒ４、代理人 住　　所　　〒５５０大阪市西区土佐堀１丁目６番２０
号新栄ビル６階（電話”’：二款品） 氏　名　（５９６９）安　達　光雄−−−。 ５、補正の対象　　　　　　　　　　　　　−二一二・
午ゝ明細書の発明の詳細な説明の欄　“　３．２゜４６
、補正の内容 （１）明細書第４頁第２行［トリクレジルフオ）７エイ
ト、」ヲ「トリクレジルフォスフエイト」と訂正する。 （２）同第７頁表−１（その１）のワックス例１のエチ
、：／、ア、：／、）、　ｒ　　６（ｌ　　　　Ｉ−６
０５’（ＩＱｍｏｌ）Ｊ　　　　　（１ｍｏｌ）Ｊとを 訂正する。 （３）同第７頁表−１（その１）のワックス例２のキシ
、、、７．ア、：／、、量ｒ１３６Ｐ　　　ｒ１３６ｆ
を （ＩＱｍｏｌ）Ｊ　　　　　（１ｍｏ１）Ｊと訂正する
。 （４）同第７頁表−１（その１）のワックス例４のセｒ
　２０２９−　　　　ｒ２０１　　と訂正′＜酸の量　
（１０ｍｏｌ）　Ｊ　　　（１ｍｏｌ）Ｊを する。 （５）同第８頁表−１（その２）のワックス例７のア５
、イ、酸。量１−１８７．５ｆｒ１８７．５ｆ！−と訂
を （ＩＱｍｏｌ）Ｊ　　　　　（１ｍｏｌ）Ｊ正する。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高級脂肪族モノカルボン酸とジアミン、又は高級
   脂肪族モノカルボン酸と多塩基酸の混合物とジアミンと
   の反応によって得られるカルボン酸アマイド系ワックス
   を含有することを特徴とする金属材料の引抜加工用潤滑
   剤。