(57)【要約】【課題】従来の粉末状又は顆粒状の乾式伸線用潤滑剤と同様に高温・高圧・高速のような過酷な伸線加工条件下で使用することができ、かつ細径から太径までの幅広い線径への縮径や、低速から高速までの幅広い線速にも対応し、加工形状に限定されることなく、潤滑性、追随性、展着性、付着性、耐熱性、加工性、作業性、安全性、耐久性、生産性のなど機能性に優れ、特にカセットローラーダイスを用いた引抜き加工に適し、作業環境の改善及び環境保全に配慮した革新的で粉塵が発生しない帯状乾式伸線用潤滑材を提供する。【解決手段】帯状乾式伸線用潤滑材は、飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスを１０〜９０重量部と、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤を１０〜５０重量部と、熱可塑性樹脂を１０〜９０重量部とが含まれた膜を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスを１０〜９０重量部と、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤を１０〜５０重量部と、熱可塑性樹脂を１０〜９０重量部とが含まれた膜を有することを特徴とする帯状乾式伸線用潤滑材。
【請求項２】
前記飽和脂肪酸の金属塩及び／又は前記カルボン酸系アマイドワックスを形成する飽和脂肪酸が、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、及び／又はメリシン酸であることを特徴とする請求項１に記載の帯状乾式伸線用潤滑材。
【請求項３】
前記金属塩が、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩、バリウム塩、及び／又はそれらの複合金属塩であることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯状乾式伸線用潤滑材。
【請求項４】
前記カルボン酸系アマイドワックスを形成する多塩基酸が、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、フタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、及び／又はシクロヘキシルコハク酸であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の帯状乾式伸線用潤滑材。
【請求項５】
前記カルボン酸系アマイドワックスを形成するアミンが、エチルアミン、モノエタノールアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン、エチレンジアミン、１，４−ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、１，１０−デカメチレンジアミン、１，１１−ウンデカメチレンジアミン、及び／又は１，１２−ドデカメチレンジアミンであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の帯状乾式伸線用潤滑材。
【請求項６】
前記無機物が、ホウ酸、ホウ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、消石灰、酸化チタン、タルク、雲母、黒鉛、二硫化モリブデン、層状複水酸化物、及び／又は硫黄であり、
前記耐熱樹脂が、メラミンシアヌレート樹脂、及び／又はポリテトラフルオロエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の帯状乾式伸線用潤滑材。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、メチルペンテン、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロエチレン共重合樹脂、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂、ポリエーテルイミド、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン・四フッ化エチレン共重合樹脂、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、及び／又はポリアミドイミドであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の帯状乾式伸線用潤滑材。
【請求項８】
伸線処理されるべき母材と共に、ダイスに通されつつ引抜かれるカセットローラーダイス用であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の帯状乾式伸線用潤滑材。
【請求項９】
飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスを１０〜９０重量部と、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤を１０〜５０重量部と、熱可塑性樹脂を１０〜９０重量部とを、加熱混練して製膜し、又は、
飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスを１０〜９０重量部と、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤を１０〜５０重量部とを、熱可塑性樹脂１０〜９０重量部でラミネートして製膜し、
それを帯状に形成することを特徴とする帯状乾式伸線用潤滑材の製造方法。
【請求項１０】
伸線処理されるべき母材に、請求項１〜８の何れかに記載の帯状乾式伸線用潤滑材を被覆させつつ、その母材を、ダイスに通して引抜くことにより縮径して、伸線することを特徴とする伸線方法。
【請求項１１】
前記母材が、金属製であることを特徴とする請求項１０に記載の伸線方法。
【請求項１２】
前記ダイスが、カセットローラーダイスであることを特徴とする請求項１０に記載の伸線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材やロッドのような母材を引抜いて縮径して伸線する際、その母材とダイスとの直接接触による焼付きを防止し、安定した加工状態を維持するために用いられる帯状乾式伸線用潤滑材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼や非鉄金属などの金属製の太径の線材やロッドのような母材を、ダイスを用いて引抜き、細径の線材やロッドなどに縮径して塑性変形させる伸線加工の際に、粉粒の乾式伸線用潤滑剤が汎用されている。この乾式伸線用潤滑剤は、母材とダイスとが、直接接触して焼付くのを防止し、滑り易くなって、安定した加工状態に維持されるために、用いられるものである。
【０００３】
例えば、特許文献１に飽和脂肪酸の金属塩と、ホウ素非含有の水溶性無機縮合化合物及び／又はその縮合前駆化合物とが、含まれているホウ酸塩非含有の乾式伸線用潤滑剤が開示されている。このような飽和脂肪酸の金属塩、無機物及び添加剤から構成されている乾式伸線用潤滑剤は、粉末状又は顆粒状の形状をしている。この粉末状又は顆粒状の乾式伸線用潤滑剤は、高温・高圧・高速のような過酷な伸線加工条件下で使用することができ、かつ細径から太径までの線径への縮径や、低速から高速までの線速にも対応することができるため、幅広く用いられている。
【０００４】
粉末状又は顆粒状の乾式伸線用潤滑剤は、伸線加工の際、被加工母材と共にダイスに引込まれることで被加工母材へ潤滑被膜を形成して、被加工母材とダイスとの直接接触を防止する。例えば、穴ダイスを用いた引抜き加工では、ダイスボックスに乾式伸線用潤滑剤が大量に投入され、そのおよそ２割程度が被加工母材と共に引込まれ潤滑被膜となり、消費される。その残余は、乾式伸線用潤滑剤が一部分解され炭化物となってしまう所為で、潤滑能が低下したり、被加工母材又は穴ダイスなどの摩耗粉が混在したりするので、伸線の品質を確保するために、使用することができなくなる。そのため、残余全量をやむなく破棄している。
【０００５】
この穴ダイスを用いた引抜き加工に比べて、特殊な溝型を有する複数のローラーを組合せたカセットローラーダイス（ＣＲＤ）を用いた引抜き加工では、乾式伸線用潤滑剤の使用量を、比較的少量に済ませることができる。このＣＲＤは、引抜き抵抗が生じ難いことで加工発熱が生じ難く、高速伸線加工が可能でダイス寿命が長い特徴を有する。しかし、穴ダイスを用いた引抜き加工と同様に、粉末状又は顆粒状の形状である乾式伸線用潤滑剤により粉塵が発生したり、さらにその粉塵が舞い上がったりするため、作業環境の悪化、作業者の健康被害を引き起こすという問題が生じている。
【０００６】
また、粉末状の乾式伸線用潤滑剤の形状特有の問題として、加工形状によって乾式伸線用潤滑剤の粒子形状の使い分けや調整が必要であり、作業者側及び生産者側において非効率的であった。この様な問題点から加工性及び生産性を維持しつつ、作業環境の改善を配慮し、粉末や油状でない革新的な乾式伸線用潤滑剤が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１１１７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の課題を解決する為になされたもので、従来の粉末状又は顆粒状の乾式伸線用潤滑剤と同様に高温・高圧・高速のような過酷な伸線加工条件下で使用することができ、かつ細径から太径までの幅広い線径への縮径や、低速から高速までの幅広い線速にも対応し、加工形状に限定されることなく、潤滑性、追随性、展着性、付着性、耐熱性、加工性、作業性、安全性、耐久性、生産性のなど機能性に優れ、特にＣＲＤを用いた引抜き加工に適し、作業環境の改善及び環境保全に配慮した革新的で粉塵が発生しない帯状乾式伸線用潤滑材、その製造方法、及びそれを用いた伸線方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された帯状乾式伸線用潤滑材は、飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスを１０〜９０重量部と、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤を１０〜５０重量部と、熱可塑性樹脂を１０〜９０重量部とが含まれた膜を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の帯状乾式伸線用潤滑材は、請求項１に記載されたものであって、前記飽和脂肪酸の金属塩及び／又は前記カルボン酸系アマイドワックスを形成する飽和脂肪酸が、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、及び／又はメリシン酸であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の帯状乾式伸線用潤滑材は、請求項１又は２に記載されたものであって、前記金属塩が、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩、バリウム塩、及び／又はそれらの複合金属塩であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の帯状乾式伸線用潤滑材は、請求項１〜３の何れかに記載されたものであって、前記カルボン酸系アマイドワックスを形成する多塩基酸が、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、フタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、及び／又はシクロヘキシルコハク酸であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の帯状乾式伸線用潤滑材は、請求項１〜４の何れかに記載されたものであって、前記カルボン酸系アマイドワックスを形成するアミンが、エチルアミン、モノエタノールアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン、エチレンジアミン、１，４−ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、１，１０−デカメチレンジアミン、１，１１−ウンデカメチレンジアミン、及び／又は１，１２−ドデカメチレンジアミンであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の帯状乾式伸線用潤滑材は、請求項１〜５の何れかに記載されたものであって、前記無機物が、ホウ酸、ホウ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、消石灰、酸化チタン、タルク、雲母、黒鉛、二硫化モリブデン、層状複水酸化物、及び／又は硫黄であり、前記耐熱樹脂が、メラミンシアヌレート樹脂、及び／又はポリテトラフルオロエチレン樹脂であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の帯状乾式伸線用潤滑材は、請求項１〜６の何れかに記載されたものであって、前記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、メチルペンテン、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロエチレン共重合樹脂、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂、ポリエーテルイミド、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン・四フッ化エチレン共重合樹脂、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、及び／又はポリアミドイミドであることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の帯状乾式伸線用潤滑材は、請求項１〜７の何れかに記載されたものであって、伸線処理されるべき母材と共に、ダイスに通されつつ引抜かれるカセットローラーダイス用であることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の帯状乾式伸線用潤滑材の製造方法は、飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスを１０〜９０重量部と、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤を１０〜５０重量部と、熱可塑性樹脂を１０〜９０重量部とを、加熱混練して製膜し、又は、飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスを１０〜９０重量部と、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤を１０〜５０重量部とを、熱可塑性樹脂１０〜９０重量部でラミネートして製膜し、それを帯状に形成することを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の伸線方法は、伸線処理されるべき母材に、請求項１〜８の何れかに記載の帯状乾式伸線用潤滑材を被覆させつつ、その母材を、ダイスに通して引抜くことにより縮径して、伸線することを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の伸線方法は、請求項１０に記載されたものであって、前記母材が、金属製であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の伸線方法は、請求項１０に記載されたものであって、前記ダイスが、カセットローラーダイスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の帯状乾式伸線用潤滑材は、伸線加工などの加工がされるべき母材と共にダイスに引込まれ、その加工形状に限定されることなく、母材へ潤滑被膜を形成し、母材とダイスとの直接接触による焼付きを防止し、安定した加工状態を維持することができる。また、伸線加工条件において、高温・高圧・高速のような過酷な条件下で使用することができると共に、細径から太径までの幅広い線径への縮径や、低速から高速までの幅広い線速にも対応することができる。
【００２２】
また、帯状乾式伸線用潤滑材の形状が帯状であるため、一回の使用量を少量に抑えつつ、大量消費・大量破棄することなく、潤滑性、追随性、展着性、付着性、耐熱性、加工性、耐久性など優れた機能効果を発現して、使い尽くすことができる。さらに、通常、母材である線材における線径の縮径を数段階必要とする際に、段階ごとに乾式伸線用潤滑剤を必要としていたが、この帯状乾式伸線用潤滑材は、初回のみに、又は間断において、用いるだけで線材表面に十分な潤滑被膜を形成してその効果を維持することができるため、生産効率及び費用対効果の向上を図ることができる。
【００２３】
本発明の帯状乾式伸線用潤滑材は、従来の乾式伸線用潤滑剤のような粉末状又は顆粒状の形状ではなく、帯状であり、粉塵を発生せず、作業環境の悪化や作業者への健康被害や環境汚染を引き起こすことなく、安全に使用することができると共に、環境保全に配慮したものである。特に、ＣＲＤを用いた引抜き加工の際に、好適に使用することができる。
【００２４】
本発明の帯状乾式伸線用潤滑材の製造方法によれば、潤滑性、追随性、展着性、付着性、耐熱性、加工性、耐久性のなど優れた機能効果を発現することができる膜状の帯状乾式伸線用潤滑材を、簡便かつ効率良く製造することができる。
【００２５】
本発明の伸線方法によれば、帯状乾式伸線用潤滑材を用いて、縮径して伸線すべき被加工母材を、確実に塑性変形でき、再度、帯状乾式伸線用潤滑材を付さなくとも、繰り返し縮径することができるので、効率的である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００２７】
本発明の帯状乾式伸線用潤滑材は、飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスを１０〜９０重量部と、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤を１０〜５０重量部と、熱可塑性樹脂を１０〜９０重量部とが含まれた膜が、帯形状に、形成されているものである。
【００２８】
飽和脂肪酸の金属塩を形成する飽和脂肪酸は、炭素数３〜２９で、直鎖状、分岐鎖状、又は環状の飽和脂肪酸である。具体的に、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸が挙げられる。なかでも、工業的に入手容易な、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が好ましい。
【００２９】
飽和脂肪酸の金属塩を形成する金属塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩、バリウム塩、及び／又はそれらの複合金属塩が挙げられる。なかでも、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、バリウム塩が好ましい。ナトリウム塩は水溶性であり、母材の表面処理において水で洗浄をする工程を必要とするようなめっき用の母材の加工条件にて好適に用いることができる。一方、カルシウム塩は非水溶性であり、めっき処理や水洗工程を必要としない母材の加工条件にて好適に用いることができる。また、帯状乾式伸線用潤滑材の耐熱性を向上させる観点から、リチウム塩やカリウム塩が好ましく、ダイスに引込まれる際に線材表面に均一な被膜を形成し易くする線材に対する付着性を向上させる観点から、マグネシウム塩やアルミニウム塩が好ましい。さらに、バリウム塩は、カルシウム塩と共に用いられることで、カルシウム塩に対する耐熱性向上を図ることができる。
【００３０】
これらの飽和脂肪酸の金属塩は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
【００３１】
飽和脂肪酸の金属塩は、帯状乾式伸線用潤滑材中に１０〜９０重量部含有されており、５０重量部であると好ましく、３０重量部であるとより好ましい。飽和脂肪酸の金属塩の含有量が１０重量部未満又は９０重量部を超えると、耐熱性や潤滑性又は帯状の成形困難などの効果が低下する場合がある。
【００３２】
カルボン酸系アマイドワックスは、飽和脂肪酸及び／又は多塩基酸と、アミン及び／又はアミン塩とを反応させることで得られるものである。
【００３３】
カルボン酸系アマイドワックスを形成する飽和脂肪酸は、炭素数３〜２９で、直鎖状、分岐鎖状、又は環状の飽和脂肪酸である。具体的に、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸が挙げられる。なかでも、工業的に入手容易な、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が好ましい。
【００３４】
カルボン酸系アマイドワックスを形成する多塩基酸は、二塩基酸以上のカルボン酸である。具体的に、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ピメリン酸、アゼライン酸などの脂肪族ジカルボン酸；フタル酸、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキシルコハク酸などの脂環式ジカルボン酸が挙げられる。
【００３５】
カルボン酸系アマイドワックスを形成するアミンやその塩としては、例えば、モノエタノールアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミンなどのモノアミン；エチレンジアミン、１，４−ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、１，１０−デカメチレンジアミン、１，１１−ウンデカメチレンジアミン、１，１２−ドデカメチレンジアミンなどのジアミン；それらの塩酸塩などの塩を挙げることができる。
【００３６】
これらより得られるカルボン酸系アマイドワックスは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
【００３７】
カルボン酸系アマイドワックスは、帯状乾式伸線用潤滑材中に１０〜９０重量部含有されており、５０重量部であると好ましく、２０重量部であるとより好ましい。カルボン酸系アマイドワックスの含有量が１０重量部未満又は９０重量部を超えると、耐熱性や潤滑性又は帯状の成形困難などの効果が低下する場合がある。
【００３８】
添加剤は、無機物及び／又は耐熱樹脂を含むものである。添加剤に含まれる無機物としては、例えば、ホウ酸、ホウ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、消石灰、酸化チタン、タルク、雲母、黒鉛、二硫化モリブデン、層状複水酸化物、硫黄が挙げられる。添加剤に含まれる耐熱樹脂としては、例えば、メラミンシアヌレート樹脂、ポリテトラフルオロエチレンが挙げられる。これらの添加剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
【００３９】
添加剤は、帯状乾式伸線用潤滑材の効果を損なわない範囲であって、帯状乾式伸線用潤滑材中において１０〜５０重量部含有されており、２０重量部であると好ましく、３０重量部であるとより好ましい。
【００４０】
これらの添加剤は、飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスや熱可塑性樹脂との組み合わせにより、帯状乾式伸線用潤滑材の機能性を向上させることができる。特に飽和脂肪酸の金属塩と無機物との好ましい組合せとして、例えば、飽和脂肪酸の金属塩が飽和脂肪酸のナトリウム塩であるとき、水溶性無機物であるホウ酸を含有することが好ましく、飽和脂肪酸の金属塩が飽和脂肪酸のカルシウム塩であるとき、非水溶性無機物である消石灰を含有することが好ましい。
【００４１】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、メチルペンテン、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロエチレン共重合樹脂、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂、ポリエーテルイミド、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン・四フッ化エチレン共重合樹脂、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミドが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。なかでも、熱安定性に優れたポリエーテルサルフォンが好ましく、耐熱性に優れた帯状乾式伸線用潤滑材を提供することができる。
【００４２】
熱可塑性樹脂は、帯状乾式伸線用潤滑材中に１０〜９０重量部含有されており、３０重量部であると好ましく、５０重量部であるとより好ましい。熱可塑性樹脂の含有量が１０重量部未満又は９０重量部を超えると、耐熱性や潤滑性、帯状の成形困難及び伸線加工の際、線材上に被膜を形成し難くなるなどの効果が低下する場合がある。
【００４３】
本発明の帯状乾式伸線用潤滑材は、以下のようにして製造される。
【００４４】
加熱溶融させた飽和脂肪酸に飽和脂肪酸の金属塩を構成する金属を有する化合物を反応させて得られた飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックス１０〜９０重量部と、添加剤１０〜５０重量部と、熱可塑性樹脂１０〜９０重量部とを、加熱混練機を用いて、混合して加熱混練する。均一に混練した後に得られた固体を、連続ロール式延伸機、ロールプレス又は加熱式プレス機を用いて加圧し、シート状、フィルム状、又は膜状に形成し、シートカッターに通し帯状に仕上げることで帯状乾式伸線用潤滑材を得る。
【００４５】
また、別の方法としては、加熱溶融させた飽和脂肪酸に飽和脂肪酸の金属塩を構成する金属を有する化合物を反応させて得られた飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックス１０〜９０重量部と、添加剤１０〜５０重量部とを、連続ロール式延伸機、加熱ロールプレス又は加熱式プレス機を用いて加圧し、熱可塑性樹脂１０〜９０重量部でラミネートすることで、ラミネートシート状、ラミネートフィルム状、又は多層膜状に形成し、シートカッターに通し帯状に仕上げることで帯状乾式伸線用潤滑材を得る。
【００４６】
飽和脂肪酸の金属塩は、必要に応じて予め無機物や添加剤が混合されていてもよい。飽和脂肪酸の金属塩は、粉末状、顆粒状、塊粒状、又は固形状を用いることができる。
【００４７】
帯状乾式伸線用潤滑材は、単層膜であってもよく、多層膜であってもよい。多層膜の層構成としては特に限定されず、例えば、ベースフィルムの上に潤滑成分をコートする２層構造、飽和脂肪酸の金属塩がリッチな潤滑成分からなる層に、無機物がリッチな潤滑成分からなる層を積層した２層構造、ベースフィルム層にこれら２層を積層した３層構造などが挙げられる。
【００４８】
得られた帯状乾式伸線用潤滑材は、その幅、厚さ、及び長さにおいて、特に限定されず、母材及び伸線加工条件により適宜選択されるものである。シートロール状に巻き取ってそのまま帯状として用いてもよいが、適宜裁断して巻き取ったテープロール状にして帯状として用いてもよい。
【００４９】
帯状乾式伸線用潤滑材の幅は、伸線加工において、母材の形状や径や長さや材質に応じて適宜調整され、特に限定されないが、その母材の表面に潤滑被膜を形成できる幅であって、母材の径と同等程度であると好ましい。
【００５０】
帯状乾式伸線用潤滑材の厚さは、伸線加工において、母材の形状や径や長さや材質に応じて適宜調整され、特に限定されないが、帯状乾式伸線用潤滑材の膜厚が厚すぎたり膜幅が大きすぎたりすると、母材と共にダイスに引込まれない場合がある。帯状乾式伸線用潤滑材の厚さは、０．１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５１】
得られた帯状乾式伸線用潤滑材は、伸線処理されるべき母材と共に、ダイスに通されつつ引込まれて使用される。その伸線加工の方法としては、例えば、帯状乾式伸線用潤滑材は、母材である線材と共にダイスの引込み位置に合わせて設置され、線材が引込まれると同時に線材に巻き付きながらダイスに引込まれる。ダイスから引抜かれることで、線材は塑性変形され伸線加工された所望の線材となり、線材と共にダイスに引込まれた帯状乾式伸線用潤滑材は圧着・熱着により線材の表面に潤滑被膜を形成する。
【００５２】
帯状乾式伸線用潤滑材は、予め線材に螺旋状に巻き付けて用いてもよく、線材を上下又は左右で挟み込むようにして用いてもよく、包み込むようにして用いてもよい。そのため、帯状乾式伸線用潤滑材の形状は、帯状の膜であれば平面的や平滑的であることに限られず、うねり、よれ、ねじれ、ソリを有していてもよい。
【００５３】
伸線加工条件としては、特に限定されず、従来の乾式伸線用潤滑剤と同様の条件下において用いることができる。
【００５４】
ダイスとしては、穴ダイス、カセットローラーダイスが挙げられる。
【００５５】
母材は、鉄鋼のような金属製であれば特に限定されず、具体的に、線材、ワイヤ、管、棒、ロッドなどが挙げられる。
【００５６】
母材は、必要に応じて前処理を施されていてもよい。前処理として、具体的に、酸処理、ベンディング、ショットブラスト、エアブラストなどの表面処理が挙げられる。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５８】
本発明を適用する帯状乾式伸線用潤滑材を試作した例を実施例１及び実施例２、本発明を適用外である粉末状の乾式伸線用潤滑剤を比較例１及び比較例２、本発明を適用外である帯状ポリエチレンを比較例３にそれぞれ示す。
【００５９】
（実施例１）
攪拌装置を備えた反応容器内に、工業用ステアリン酸７５重量部を撹拌しながら加熱融解させた後、消石灰２５重量部を加えた。この混合物に粘性が生じるまで加熱攪拌を続けた。混合物が硬くなったら加熱攪拌を止め、取り出して冷却し、５００メッシュ篩で通過率が６０％程度になるように粉砕し、飽和脂肪酸の金属塩であるカルシウム系乾式伸線用潤滑剤を得た。得られた飽和脂肪酸の金属塩３０重量部と、消石灰２０重量部、熱可塑性樹脂としてポリエチレン５０重量部とを加熱混練機（株式会社東洋精機製作所製、商品名：ラボプラストミル）を用いて１８０℃で加熱混練を行った。得られた固体を加熱式プレス機にて膜厚０．１ｍｍ以下になるようにシート状に形成した後に、シートカッターを用いて幅が１７ｍｍの帯状に切断し、帯状乾式伸線用潤滑材を得た。
【００６０】
（実施例２）
攪拌装置を備えた反応容器内に、エチレンビスステアリン酸アマイド（共栄社化学株式会社製、商品名：コーシンＵ−１００）２０重量部と、炭酸カルシウム３０重量部、熱可塑性樹脂としてポリエチレン５０重量部とを加熱混練機（株式会社東洋精機製作所製、商品名：ラボプラストミル）を用いて１８０℃で加熱混練を行った。得られた固体を加熱式プレス機にて膜厚０．１ｍｍ以下になるようにシート状に形成した後に、シートカッターを用いて幅が１７ｍｍの帯状に切断し、帯状乾式伸線用潤滑材を得た。
【００６１】
（比較例１）
攪拌装置を備えた反応容器内に、工業用ステアリン酸７５重量部を撹拌しながら加熱融解させた後、消石灰２５重量部を加えた。この混合物に粘性が生じるまで加熱攪拌を続けた。混合物が硬くなったら加熱攪拌を止め、取り出して冷却し、５００メッシュ篩で通過率が６０％程度になるように粉砕し、カルシウム系乾式伸線用潤滑剤を得た。
【００６２】
（比較例２）
炭酸カルシウム８０重量部、エチレンビスステアリン酸アマイド（共栄社化学株式会社製、商品名：コーシンＵ−１００）２０重量部を混合し、比較例１と同様の方法により粉末状のカルシウム系乾式伸線用潤滑剤を得た。
【００６３】
（比較例３）
ポリエチレンを加熱混練機（株式会社東洋精機製作所製、商品名：ラボプラストミル）を用いて１８０℃で加熱混練を行った。得られた固体を加熱式プレス機にて膜厚０．１ｍｍ以下になるようにシート状に形成した後に、シートカッターを用いて幅が１７ｍｍの帯状に切断し、帯状ポリエチレンを得た。
【００６４】
（付着性能評価）
線材の潤滑剤として、実施例１及び実施例２の帯状乾式伸線用潤滑材、比較例１及び比較例２のカルシウム系乾式伸線用潤滑剤、及び比較例３の帯状ポリエチレンをそれぞれ用いて、ＣＲＤを想定した圧着ローラー試験機により潤滑剤の付着性能評価を行った。
被加工母材である線材（硬鋼線  ５．５ｍｍφ）を、１２重量％塩酸水溶液により、被加工線材表面の酸化スケールを酸洗除去した後、水洗を数回施し、酸処理の中和及び防錆の為、８０℃程度に熱した１重量％ボラックス水溶液中に浸漬した。被加工線材をボラックス水溶液から引き上げ乾燥させることで被加工線材上にボラックス被膜を形成させ、前処理加工を行った。続いて線温度１００℃に熱した後、実施例１、２の帯状乾式伸線用潤滑材を用いて圧着ローラー試験機に通した。同様に、潤滑剤として比較例１、２のカルシウム系乾式伸線用潤滑剤、比較例３の帯状ポリエチレンを使用してそれぞれ被加工線材を圧着ローラー試験機に通した。
【００６５】
各潤滑剤の圧着ローラー試験機を通した後の線材表面観察を行った結果を表１に示す。均一な被膜が形成された場合を○とし、被膜を形成できなかった場合を×として示す。
【００６６】
【表１】
2014133813.tif 000002
【００６７】
表１から明らかな通り、実施例１及び実施例２の帯状乾式伸線用潤滑材は、実績のある比較例１や比較例２と同等又はそれ以上に線材上に均一に被膜を形成していることが確認できた。比較例３は被膜剥がれ及び被膜切れが生じ線材上に被膜を形成することができなかった。
【００６８】
圧着ローラー試験機を通した、実施例１及び実施例２、比較例１及び比較例２の各線材を１５分間震動機にて震動させて潤滑剤の脱落率を観察した。各潤滑剤の脱落率の結果を表２に示す。
【００６９】
【表２】
2014133813.tif 000003
【００７０】
表２から明らかな通り、実施例１及び実施例２の帯状乾式伸線用潤滑材は、比較例１及び比較例２に比べて、脱落率が著しく低いことが認められる。この結果より、本発明の帯状乾式伸線用潤滑材は、ＣＲＤを用いた引抜き加工においても実績のある比較例１や比較例２に比べて、伸線加工中における粉塵の発生を著しく低減させることが期待される。
【００７１】
また、飽和脂肪酸の金属塩及び／又はカルボン酸系アマイドワックスや、無機物及び／又は耐熱樹脂を含む添加剤や、熱可塑性樹脂が相互作用することで潤滑被膜性及び展着性が向上し、尚且つ帯状であることから、ダイスボックス投入中の粉塵発生や伸線加工後の線材からの潤滑材の脱落による粉塵発生の低減が可能であり、作業環境の悪化などを著しく改善すると判断される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の帯状乾式伸線用潤滑材は、鉄鋼のような金属製で太径の線材、ワイヤ、管、棒、ロッドなどの母材を、穴ダイスやＣＲＤから引抜いて、縮径した線材やロッドなどに塑性変形させて縮径する伸線加工の際に用いられる。