(57)【要約】【課題】銅線のコンパクトコイルが、極めて簡単な荷造りによる荷姿で搬送され、振動等の外力を受けても、コンパクトコイル内部で荷崩れが発生することを防止することができる銅線用表面処理剤を提供する。【解決手段】銅線５をコンパクトコイル７にコイリングするに先立って、この銅線５に表面処理剤を施す。この表面処理剤は、アビエチン酸カリウムを基剤として含有し、温度が２５℃における動粘度が４０乃至２００ｃＳｔ（センチストークス）である。また、この表面処理剤を変色防止ワックスに添加して銅線５に被覆することもできる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅線をコンパクトコイルにコイリングするに先立ってこの銅線に施す表面処理剤において、アビエチン酸カリウムを基剤として含有し、温度が２５℃における動粘度が４０乃至２００ｃＳｔであることを特徴とする銅線用表面処理剤。
【請求項２】
変色防止ワックスに添加されたものであることを特徴とする請求項１に記載の銅線用表面処理剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅線のコンパクトコイルを輸送中に、コンパクトコイルに加わる振動等により、このコンパクトコイルがその内部で銅線の巻線が崩れるのを防止する銅線用表面処理剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
銅線の製造方法は、一般に銅又は銅合金からなる溶湯を連続鋳造機に鋳造して線材用鋳塊を調製し、得られた線材用鋳塊に連続熱間圧延機を使用して熱間圧延加工を施して銅線にし、得られた銅線を冷却した後、コイラーに供給してパレット上でコイリングすることにより行う。こうして製造されたコイル状の銅線から、各種電線用導体又は巻線用導体を製造するためには、このコイルから銅線を引き出しながら連続伸線機に供給し、冷間伸線加工を施すことにより所定の線径まで細くし、更に適宜熱処理等を施してコイリングすることにより行う。例えば、電線用導体又は巻線用導体として電気用硬銅線の素線を銅線から製造する場合には、線径が例えば８ｍｍの銅線をそのコイルから引き出しながら連続伸線機に供給し、所定の線径まで伸線して細くし、適宜熱処理等を施した後にコイリングして、電気用硬銅線の素線コイルを製造する（特開平５−２５４５４６号公報（特許文献１）参照）。
【０００３】
上記銅線は種々な用途の電線用導体又は巻線用導体への伸線加工用に供される。その際、銅線はコイル状に巻かれた後、短時間のうちに次工程の連続伸線工程に搬送されて細線に伸線される場合もあるが、通常は、コイル形状のまま所定の荷姿に荷造りされた後、各伸線加工メーカーに輸送されて使用される。通常、銅線が製造されてから伸線加工されるまでの輸送期間と在庫・保管期間との合計は、かなりの長期日数を要するので、この間に銅線の表面が大気中の酸素により酸化されて銅の酸化皮膜が形成され、変色するのを防止するために、従来、銅線は変色防止剤を含むワックスで表面処理されている。
【０００４】
一方、銅線メーカーから伸線加工メーカーまでの銅線の輸送コスト及びその在庫・保管コストの削減のために、銅線コイル正味の１コイルの重量は同一に維持しつつ、銅線コイルを荷姿単位で比較した場合に、１コイル当たりの総占有容積及び総重量を低減するために、下記のようにコイルの荷姿を変更することにより、ルーズコイルからコンパクトコイルに変更されるようになった。即ち、銅線コイルを、以下に述べる枠型付きパレットに積載し固定したルーズコイルの荷姿から、枠型付きパレットを廃してコイルの数カ所を金属製バンドで結束したコンパクトコイルの荷姿に変更するというものである。
【０００５】
図１は、銅線のコンパクトコイルの荷姿例の斜視図、図２はルーズコイルの荷姿例の斜視図を示す。図２に示すルーズコイル１は、別途コイラーと呼ばれる装置（図示省略）を用いて、パレット２上に銅線５をコイル状に所定の高さまで巻き回して積層されたものであり、図２はこのルーズコイル１を運搬するときの荷姿の例を示す。パレット２の４隅に鉛直方向の支え棒３が設けられた枠型４の内側に、コイラーで巻回しされたルーズコイル１を載置し、支え棒３によりルーズコイル１を固定することができるようになっている。つまり、パレット２には支え棒３はパレット２の中心方向に前後進させることができ、且つ任意の位置で停止固定させることができるスライド・固定機構６が設けられ、支え棒３をルーズコイル１の外周面に当接させ、このルーズコイル１を枠型４の内側に固定した状態とする（特開平５−２５４５４６号公報（特許文献１）参照）。
【０００６】
これに対して最近使用されるようになったコンパクトコイル７は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば特開平１１−１２３４５６号公報（特許文献２）に示されているように、コイル内側の空間部分を含むコイル荷姿の全容積中に占める銅線の占有容積（容積率）を例えば６０％以上に大きくすると共に、巻取棒本体８ａとフランジ８ｂとが分離可能な巻取治具８に銅線５をコイリングした後、このコイルを金属製バンド９でコイル円周の４等分位置でコイル高さ方向を結束し、巻取治具８を取り外し、ルーズコイル１の荷造りで用いられた枠型４（図２参照）がない荷姿（図１（ｂ））で、搬送及び保管を行う。従って、コンパクトコイル７はルーズコイル１に比べて、銅線コイルの荷姿１コイル当たり、搬送時の総占有容積及び総重量が低減するという利点を有し、また、この利点は、コンパクトコイル７の在庫・保管時においても得られる。
【０００７】
以上のように、銅線５のコンパクトコイル７は、金属バンド９で結束されただけの荷姿で搬送され、また保管されるので、パレット２上の枠型４内に載置・固定された荷姿のルーズコイル１に比べて、搬送コスト及び保管コストを大幅に低減することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−２５４５４６号公報（この公報の第２頁の段落番号０００２）。
【特許文献２】
特開平１１−１２３４５６号公報（この公報の第２頁の段落番号０００２乃至０００３、図３）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンパクトコイル７は枠型４を伴っていないので、搬送過程において搬送に伴う振動の影響を受けて、コイル全体の形状保持の安定性が劣り、コイル内部で荷崩れを起こし、それ以降の搬送及びハンドリング工程、並びに次工程の伸線加工に際してのコイルからの銅線５の引出し操作に支障があるという問題点がある。更に、上述したように、銅線の製造時点からこれを伸線加工するまでの長期日数間における銅線表面の大気による酸化・変色を防止するために、ルーズコイル１に対して従来使用されている変色防止剤を含むワックスを、コンパクトコイル７に対して使用することにより、コイル内において銅線５間が一層滑り易くなるので、コンパクトコイル７は輸送中に一層荷崩れが発生し易くなるという問題点がある。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、銅線のコンパクトコイルが、極めて簡単な荷造りによる荷姿で搬送され、振動等の外力を受けても、コンパクトコイル内部で荷崩れが発生することを防止することができる銅線用表面処理剤を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る銅線用表面処理剤は、銅線をコンパクトコイルにコイリングするに先立ってこの銅線に施す表面処理剤において、アビエチン酸カリウムを基剤として含有し、温度が２５℃における動粘度が４０乃至２００ｃＳｔ（センチストークス）であることを特徴とする。また、本発明に係る銅線用表面処理剤は、銅線の変色防止ワックスに添加されたものとすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明に係る銅線用表面処理剤は、水及びアルコール類を溶媒とし、これにアビエチン酸カリウムを基剤として添加
したものである。アビエチン酸カリウムの添加量は、溶液の温度が２５℃において、その動粘度が４０乃至２００ｃＳｔ（センチストークス）となるように決める。本発明の表面処理剤は、従来の銅線表面の変色防止ワックス中に添加することができる。この変色防止剤は、従来の銅線コイル用のものであり、種々の変色防止剤を使用することができる。
【００１３】
本発明に係る銅線用表面処理溶液は、アビエチン酸カリウムを基剤として含有し、温度が２５℃における動粘度が４０乃至２００ｃＳｔ（センチストークス）である。これを銅線の表面処理剤として使用する理由は次のとおりである。
【００１４】
従来、銅線にはその荷姿がルーズコイルかコンパクトコイルかを問わず、コイリング直前に、変色防止を目的とした表面処理剤を噴霧等していたが、この従来の表面処理剤には、銅線間の滑り止め効果はない。そこで、銅線コイルがその内部で滑るのを防止する効果を有する薬剤成分について試験研究した結果、アビエチン酸カリウムが、コンパクトコイル７を図１（ｂ）に示したような荷姿で輸送した場合にも、コイル内部における銅線５間での滑り止め効果を有し、そのためにコイル内部における荷崩れの防止に効果を発揮することを見い出した。具体的には、銅線５のコイル内部の荷崩れ現象は、銅線間の静摩擦係数により評価することができる。一方、銅線コイルにおいては、上述したように変色防止を目的とした表面処理剤が介在している。しかし、境界摩擦理論により、２物質間の静摩擦係数は、当該２物質界面に第３物質の液体薄膜が介在する場合には、この２物質間の静摩擦係数はほぼその第３物質の動粘度に比例するということがいえる。このため、銅線間の静摩擦係数は、銅線間に介在する液体薄膜の動粘度に比例する。よって、コイル内部での荷崩れ防止に効果的な表面処理剤として、動粘度が大きい表面処理剤を銅線間に介在させることにより、銅線間に大きな静摩擦係数が発生し、荷崩れを防止することができる。そこで、本発明者等は、動粘度を増大させる薬剤について試験研究を行った結果、アビエチン酸カリウムが有効であることを見出した。
【００１５】
このアビエチン酸カリウム添加溶液の動粘度は、４０乃至２００ｃＳｔとする必要がある。なお、銅線間の滑り止め防止の表面処理剤の動粘度の測定温度として、銅線コイルの輸送時はほぼ常温の環境下にあると考えることができるので、一定値２５℃とし、その測定装置はウベローデ粘度計を使用した。この動粘度を４０乃至２００ｃＳｔとする理由は、それが４０ｃＳｔ未満では銅線間の滑りを防止して銅線コイルの荷崩れ発生を防止することができず、一方、それが２００ｃＳｔを超えると、銅線コイル表面のべとつきがひどくなり、コイルの取扱性が低下するからである。
【００１６】
本発明者等は、先ず、従来の変色防止ワックス等、種々の変色防止剤添加溶液につき試験し、変色防止剤の濃度を変化させても、表面処理溶液の動粘度は殆ど変化しないことを確認した。次いで、変色防止剤としてベンゾトリアゾールを０．５質量％添加した溶液に、種々の添加量のアビエチン酸カリウムを加えて、その濃度を、０（不添加）乃至５０質量％の範囲で変化させた表面処理溶液を調製し、得られた各溶液の動粘度を測定した。一方、夫々の表面処理溶液で銅線を処理したコンパクトコイルを、図１（ｂ）に示した荷姿で、高速道路を利用して約５００ｋｍのトラック輸送を行い、その輸送過程におけるコンパクトコイル７内部の荷崩れの発生率を調査した。その結果、表面処理溶液のアビエチン酸カリウムの濃度が高くなるほど、表面処理溶液の動粘度が大きくなり、更に、これに伴って輸送中におけるコンパクトコイル７内部の荷崩れの発生率が減少し、その動粘度が４０ｃＳｔ以上になると、その荷崩れが減少することがわかった。しかしながら、表面処理溶液の動粘度が大きくなるにつれて、銅線表面のベとつき感がひどくなり、動粘度が２００ｃＳｔを超えると、コンパクトコイル７の取扱い性、具体的にはコイルからの液だれ、設備の清浄性及び梱包資材の清浄性等が悪化することを見い出した。
【００１７】
また、アビエチン酸カリウムを従来の銅線コイルの変色防止ワックスに添加した場合でも、この変色防止ワックスの動粘度はアビエチン酸カリウムの添加量の増加につれて大きくなることがわかった。
【００１８】
次に、本発明に係る銅線用表面処理剤を銅線の表面処理剤として使用し、コンパクトコイル７が輸送中に荷崩れを起こさないように滑り止めの効果を発揮させるための使用方法について説明する。先ず、線材用の所定の銅鋳塊を熱間圧延機により所定の線径、例えば８又は９ｍｍに熱間圧延加工を施して銅線を製造する。銅線が所定の温度、例えば４０乃至５０℃まで冷却したところで、本発明に係る銅線用表面処理剤で銅線を表面処理した後、コンパクトコイルに巻く。なお、この表面処理方法としては、所定の容器中に満たされた上記表面処理溶液中を線状で連続的に浸漬通過させる方法、又は上記表面処理溶液の噴霧雰囲気中を線状で連続的に通過させる方法等、従来の銅線表面の酸化防止剤による処理方法使用することができる。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明の実施例の効果について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。本発明の実施例として、変色防止剤としてベンゾトリアゾールを０．５質量％添加した溶液にアビエチン酸カリウムを添加して、本発明の動粘度に関する条件を満たす表面処理溶液を調製した。また、比較例として、アビエチン酸カリウムを全く含有しないか、これを含有するが、本発明の動粘度に関する条件から外れた表面処理溶液を調製した。なお、実施例及び比較例の全てにおいて、アビエチン酸カリウムを添加する前の溶液の成分組成は同一である。表１に、実施例及び比較例の表面処理溶液中のアビエチン酸カリウムの濃度及び各溶液の動粘度を示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
上記表１に示した各表面処理溶液を、銅線の表面に対して噴霧処理を施し、得られた表面処理後の銅線を、コンパクトコイルにコイリングし、コイルの円周４等分位置でコイル高さ方向を金属製バンドで結束した荷姿の銅線のコンパクトコイルを、高速道路を利用した約５００ｋｍに及ぶトラック輸送後におけるコンパクトコイルの荷崩れの発生率（コイル個数％）を調査した。コイルの荷崩れ発生の有無の判定は、目視により、当該コイルを伸線加工工程において使用する場合に、銅線を当該コイルから引き出す操作に支障をきたす虞があると判断されるものを、荷崩れ発生とした。表１に、上記輸送後におけるコンパクトコイル内部での荷崩れ発生率を併記する。
【００２２】
比較例１は、アビエチン酸カリウムを含有せず、表面処理溶液の動粘度が本発明の下限値を大幅に下回っているので、銅線間で滑り易く、コイルの荷崩れ発生率が極めて高い。
【００２３】
比較例２は、アビエチン酸カリウムを少量含有しているが、表面処理溶液の動粘度が本発明の下限値（４０ｃＳｔ）に達していないので、未だ銅線間での滑りが発生し、コイルの荷崩れが発生した。
【００２４】
比較例３は、アビエチン酸カリウムを５０．０質量％と高濃度で含有しているため、表面処理溶液の動粘度が６００ｃＳｔと極めて高く、本発明の上限値（２００ｃＳｔ）を大きく外れている。その結果、コイルの荷崩れの発生は防止されたが、銅線表面のべとつき感が酷くなり、コイルの取扱い性が悪化した。また、後工程の伸線加工工程においても、コイルの巻戻し及び伸線性において問題を起こす虞がある。
【００２５】
上記に対して、実施例１及び２はいずれも、アビエチン酸カリウムの適量の添加により、表面処理溶液の動粘度が本発明の範囲内まで上昇しており、コイルの荷崩れは全く発生しなかった。また、銅線表面のべとつき感もなく、コイルの取扱い性及び後工程の伸線加工工程におけるコイルの巻戻し操作及び伸線性等の問題は全く発生せず、良好であった。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、銅線のコンパクトコイルを極めて簡単な荷造りによる荷姿で搬送しても、搬送中における銅線間のすべりが発生せず、コイルの荷崩れが完全に防止されるので、銅線コイルの形態をルーズコイルからコンパクトコイルに変えた場合に、この銅線コイルが伸線加工工程に供給されるまでの保管コスト、及び当該伸線加工工程までの運搬コストの大幅な削減効果を維持しつつ、しかも銅線コイルの荷崩れに起因する伸線加工の操業トラブルの発生を防止できる銅線用表面処理剤が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】銅線のコンパクトコイルの荷姿例の斜視図である。
【図２】銅線のルーズコイルの荷姿例の斜視図である。
【符号の説明】
１：ルーズコイル
２：パレット
３：支え棒
４：枠型
５：銅線
６：スライド・固定機構
７：コンパクトコイル
８：巻取治具
８ａ：巻取棒本体
８ｂ：フランジ
９：金属製バンド
【図１】
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【図２】
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