(57)【要約】      （修正有）【課題】  優れた潤滑性を与え、焼付けがなくクリーニングが容易であり、プロセスを高速度で行え、残留物の除去が必要でない金属加工プロセスを提供すること。【解決手段】金属加工プロセスであって、加工プロセスの間に金属の潤滑をフッ素化不活性流体を用いて行うことを含み、前記フッ素化不活性流体は、一般式がＣｎＦ２ｎ＋２の脂肪族ペルフルオロカーボン流体、一般式がＣｎＦ２ｎ＋１ＯＮのペルフルオロモルホリン、ペルフルオロシクロアルカン、ペルフルオロアミン、高フッ素化アミン、ペルフルオロエーテル、および高フッ素化エーテルからなる群から選択される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属加工プロセスであって、加工プロセスの間に金属の潤滑をフッ素化不活性流体を用いて行うことを含み、前記フッ素化不活性流体は、一般式がＣｎＦ２ｎ＋２の脂肪族ペルフルオロカーボン流体、一般式がＣｎＦ２ｎ＋１ＯＮのペルフルオロモルホリン、ペルフルオロシクロアルカン、ペルフルオロアミン、高フッ素化アミン、ペルフルオロエーテル、および高フッ素化エーテルからなる群から選択されたものであり、前記フッ素化不活性流体は、金属加工プロセスが高速度で行われるのを可能とするのに有効であるが、しかし潤滑剤の残留物の除去がプロセスの最後においては必要でないような形態のものである、金属加工プロセス。
【請求項２】
前記フッ素化不活性流体は、例えばグリース、ペースト、ワックス、および磨き剤から選択される少なくとも１種の不活性キャリヤー剤と組み合わせて供給される、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項３】
加工される材料は耐熱性金属である、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項４】
耐熱性金属はタンタルである、請求の範囲第３項に記載のプロセス。
【請求項５】
金属加工プロセスは複数のダイに通す伸線加工プロセスであり、フッ素化不活性流体はペルフルオロカーボン流体であり、引き抜かれた線材は５ｍｉｌ（０．１２７ｍｍ）〜２０ｍｉｌ（５０８ｍｍ）の平均直径を有する、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項６】
フッ素化不活性流体は、５〜１８の炭素原子を有するフルオロ脂肪族化合物である、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項７】
フッ素化不活性流体は、二価の酸素、六価の硫黄、または三価の窒素のような少なくとも１種の鎖状連結ヘテロ原子を含み、１：１未満のＨ：Ｆ比を有する、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項８】
フッ素化不活性流体は、水素を５重量％未満含有する、請求の範囲第６項に記載のプロセス。
【請求項９】
フッ素化不活性流体は、水素を１重量％未満含有する、請求の範囲第７項に記載のプロセス。
【請求項１０】
ペルフルオロカーボン流体は、ペルフルオロアルカンおよびペルフルオロシクロアルカンからなる群から選択される、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
流体は、ペルフルオロペンタン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロヘプタン、およびペルフルオロオクタンからなる群から選択されるペルフルオロアルカンである、請求の範囲第１０項に記載のプロセス。
【請求項１２】
ペルフルオロシクロアルカンは、ペルフルオロ−１，２−ビス（トリフルオロメチル）ヘキサフルオロシクロブタン、ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレン、およびペルフルオロデカヒドロ−ナフタレンからなる群から選択される、請求の範囲第９項に記載のプロセス。
【請求項１３】
ペルフルオロカーボン流体はペルフルオロアミンである、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項１４】
ペルフルオロアミンは、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリエチルアミン、ペルフルオロトリイソプロピルアミン、およびペルフルオロトリアミルアミンからなる群から選択される、請求の範囲第１３項に記載のプロセス。
【請求項１５】
ペルフルオロカーボン流体はペルフルオロモルホリンである、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項１６】
ペルフルオロモルホリンは、ペルフルオロ−Ｎ−メチルモルホリン、ペルフルオロ−Ｎ−エチルモルホリン、およびペルフルオロ−Ｎ−イソプロピルモルホリンからなる群から選択される、請求の範囲第１５項に記載のプロセス。
【請求項１７】
ペルフルオロカーボン流体はペルフルオロエーテルである、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項１８】
ペルフルオロエーテルは、ペルフルオロブチルテトラヒドロフラン、ペルフルオロジブチルエーテル、ペルフルオロブトキシエトキシホルマール、ペルフルオロヘキシルホルマール、およびペルフルオロオクチルホルマールからなる群から選択される、請求の範囲第１７項に記載のプロセス。
【請求項１９】
ペルフルオロカーボン流体はペルフルオロポリエーテルである、請求の範囲第１項に記載のプロセス。
【請求項２０】
金属は引き抜かれて細い線材にされ、そしてリード線として結合されて多孔質の電極素材にされる、請求の範囲第５１項に記載のプロセス。
【請求項２１】
請求の範囲第２０項のプロセスによって製造されたタンタル電解コンデンサーアノードおよび付属するリード線。
【請求項２２】
金属加工プロセスは継ぎ目無し金属管または棒の圧延であり、このプロセスは、大径の管または棒を少なくとも１セットの絞りロールを有する管圧延機械に引き込む工程と、管または棒を圧延工程の間に一般式がＣｎＦ２ｎ＋２のペルフルオロカーボン流体で潤滑する工程と、管または棒を前記ペルフルオロカーボン流体で潤滑された少なくとも１セットの絞りロールに通して圧延する工程と、これらの工程を必要な管または棒の径が得られるまで繰り返す工程を含む、請求の範囲第５０項に記載のプロセス。
【請求項２３】
管または棒は１０〜５０ｍｍの平均直径と０．５〜１０ｍｍの壁厚を有する、請求の範囲第２２項に記載のプロセス。
【請求項２４】
金属加工プロセスは複数のダイに通す継ぎ目無し金属管の引抜き加工であり、流体はペルフルオロカーボン流体であり、引き抜かれた管は０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）〜２．０インチ（５０．８ｍｍ）の平均直径と０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）〜０．０５０インチ（１．２７ｍｍ）の壁厚を有する、請求の範囲第５０項に記載のプロセス。
【請求項２５】
潤滑を行うプロセスであって、潤滑剤が、一般式がＣｎＦ２ｎ＋２の脂肪族ペルフルオロカーボン流体、一般式がＣｎＦ２ｎ＋１ＯＮのペルフルオロモルホリン、ペルフルオロアミン、高フッ素化アミン、ペルフルオロエーテル、および高フッ素化エーテルからなる群から選択されるフッ素化不活性流体であり、前記ペルフルオロアミン、高フッ素化アミン、ペルフルオロエーテル、および高フッ素化エーテルは置換形態および非置換形態で存在する、プロセス。
【請求項２６】
前記フッ素化不活性流体は、例えばグリース、ペースト、ワックス、および磨き剤から選択される少なくとも１種の不活性キャリヤー剤と組み合わせて供給される、請求の範囲第２５項に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記フッ素化不活性流体は、固体潤滑剤と混合され、これとともにペースト、ゲル、またはその他の固体状として用いられる、請求の範囲第１〜４、２５または２６項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項２８】
固体潤滑剤は、黒鉛、ＴＥＦＬＯＮ（商品名）、溶融フッ化物、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ＭｏＳｅ２、ＭｏＴｅ２、および類似の固体潤滑剤からなる種類から選択される、請求の範囲第２７項に記載のプロセス。
【請求項２９】
金属加工プロセスは、前記不活性流体で被覆した金属粒子の粉末冶金圧縮成形である、請求の範囲第１〜４、２５または２６項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項３０】
金属加工プロセスは、前記不活性流体と共潤滑剤で被覆した金属粒子の粉末冶金圧縮成形である、請求の範囲第２７または２８項に記載のプロセス。
【請求項３１】
金属またはセラミックを加工するプロセスであって、加工プロセスの間に加工材を潤滑剤で潤滑する工程を含み、前記潤滑剤は１種または２種以上の純粋な高フッ素化エーテル成分またはこのエーテル成分を１種または２種以上の他の成分と混合したものを含む、プロセス。
【請求項３２】
前記潤滑剤は、分離した潤滑剤の残留物の除去工程がプロセスの間または最後に必要でないように、加工プロセスに応じて選択される、請求の範囲第３１項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項３３】
前記潤滑剤は、前記プロセスが高速度で実施可能であるように、加工プロセスに応じて選択される、請求の範囲第３１項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項３４】
前記潤滑剤は、低い表面粗さの最終製品が得られるように、加工プロセスに応じて選択される、請求の範囲第３１項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項３５】
金属またはセラミックを加工するプロセスであって、加工プロセスの間に加工材を潤滑剤で潤滑する工程を含み、前記潤滑剤はペルフルオロアミン、ペルフロオロモルホリン、ペルフロオロエーテル、およびこれらの混合物からなる群から選択された１種または２種以上の純粋なフッ素化流体成分またはこの流体成分を１種または２種以上の他の成分と混合したものを含む、プロセス。
【請求項３６】
前記潤滑剤は、分離した潤滑剤の残留物の除去工程がプロセスの間または最後に必要でないように、加工プロセスに応じて選択される、請求の範囲第３５項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項３７】
前記潤滑剤は、前記プロセスが高速度で実施可能であるように、加工プロセスに応じて選択される、請求の範囲第３５項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項３８】
前記潤滑剤は、低い表面粗さの最終製品が得られるように、加工プロセスに応じて選択される、請求の範囲第３５項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項３９】
前記潤滑剤は、ペルフルオロブチルテトラヒドロフラン、ペルフルオロジブチルエーテル、ペルフルオロブトキシエトキシホルマール、ペルフルオロヘキシルホルマール、およびペルフルオロオクチルホルマール、およびこれらの混合物からなる群から選択された１種または２種以上のペルフロオロエーテルを含む、請求の範囲第３５、３６、３７、または３８項のいずれかに記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項４０】
金属またはセラミックを加工するプロセスであって、加工プロセスの間に加工材を潤滑剤で潤滑する工程を含み、前記潤滑剤は１種または２種以上の純粋なペルフロオロポリエーテル成分またはこのエーテル成分を１種または２種以上の他の成分と混合したものを含み、また前記潤滑剤は、潤滑剤の残留物の除去工程がプロセスの間または最後に必要でないように、加工プロセスに応じて選択される、プロセス。
【請求項４１】
前記潤滑剤は、低い表面粗さの最終製品を得るために前記プロセスが高速度で実施可能であるように、加工プロセスに応じて選択される、請求の範囲第４０項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項４２】
前記ペルフロオロカーボンは、ペルフロオロアルカン、ペルフロオロシクロアルカン、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求の範囲第３５項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項４３】
前記ペルフロオロアルカンは、ペルフロオロペンタン、ペルフロオロヘキサン、ペルフロオロヘプタン、ペルフロオロオクタン、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求の範囲第４２項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項４４】
前記潤滑剤は、ペルフルオロ−１，２−ビス（トリフルオロメチル）ヘキサフルオロシクロブタン、ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレン、ペルフルオロデカヒドロ−ナフタレン、ペルフロオロデカリン、およびこれらの混合物からなる群から選択される１種または２種以上のペルフルオロシクロアルカンを含む、請求の範囲第４２項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項４５】
前記潤滑剤は、ペルフルオロ−Ｎ−メチルモルホリン、ペルフルオロ−Ｎ−エチルモルホリン、およびペルフルオロ−Ｎ−イソプロピルモルホリン、およびこれらの混合物からなる群から選択される１種または２種以上のペルフルオロモルホリンを含む、請求の範囲第３５項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項４６】
前記潤滑剤は、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリエチルアミン、ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロトリアミルアミンおよびこれらの混合物からなる群から選択される１種または２種以上のペルフルオロアミンを含む、請求の範囲第３５項に記載の金属またはセラミックを加工するプロセス。
【請求項４７】
前記潤滑剤は、１種または２種以上のさらなる成分として、グリース、ペースト、ワックス、磨き剤、およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の不活性キャリヤー剤を含む、請求の範囲第３１、３５、または４０項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項４８】
前記潤滑剤は、前記フッ素化成分に加えて、ペースト、ゲル、またはその他の固体状で供給される固体共潤滑剤成分を含む、請求の範囲第３１、３５、または４０項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項４９】
固体共潤滑剤は、黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、溶融フッ化物、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ＭｏＳｅ２、ＭｏＴｅ２、および類似の固体共潤滑剤からなる群から選択される、請求の範囲第４８項に記載のプロセス。
【請求項５０】
前記プロセスは、伸線加工、管の引抜き、線材圧延、薄板圧延、絞り加工、スピニング、鍛造、および押出し加工プロセスのような圧縮加工を含む金属加工プロセスである、請求の範囲第３１、３５、または４０項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項５１】
前記金属はタンタル、ニオブ、およびこれらの合金からなる群から選択される、請求の範囲第５０項に記載のプロセス。
【請求項５２】
前記プロセスは伸線加工である、請求の範囲第３１、３５、または４０項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項５３】
前記金属はタンタル、ニオブ、およびこれらの合金からなる群から選択される、請求の範囲第５２項に記載のプロセス。
【請求項５４】
前記プロセスは切断または研磨プロセスである、請求の範囲第３１、３５、または４０項のいずれかに記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本出願は、潤滑に関し、特に、非切断成形プロセス及び切断/切削加工プロセスを包む様々な金属加工プロセスに関する。成形プロセスは、金属ワイヤの引き抜き、継ぎ目無し及び継ぎ目のある様式における管成形、管圧延、鍛造(すえ込み、スエージ加工、及び細線圧延を包含する)、圧延(平坦な製品と形材の圧延を包含する)、押出しを包含し、シート製造プロセスは、打ち抜き加工、コイニング、深絞り、穿孔、剪断、スピニング、スタンピング、及び引張り成形を包含し、金属切断及び切削加工操作は、切断、ボーリング、ブローチング、穴あけ、仕上げ処理、フライス削り、平削、拡掘、ソーイング、タッピング、筒鋸での切り抜き、および曲げ、並びにアブレシブ切削、研削、サンディング、研磨、及びラッピングを包含している。これらの多様な操作は、工場製品及び/又は製造部品（加工品）に対して実行される。
【０００２】
発明の背景
金属加工の多くの成形及び切断プロセスが、加工材と工具を冷却するため、切断プロセスにおいて取り除かれた金属を洗い流すため、工具と加工材の間の摩擦を低下させるため、及び粘結又は焼付き防止のためのバリヤー層として潤滑剤を使用する。これらの多様な潤滑の必要性の範囲は、多様な金属加工プロセスの中で、異なる金属に適用される特定のプロセスに従い異なる。このことは、耐熱金属（タンタル、ニオブ、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよびその合金）及び鋼及び一般的な鉄系と非鉄系金属（鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、およびそれらの合金、例えばインコネル（登録商標）と鋼）及び責金属（金、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム）のワイヤの引き抜きのための潤滑の必要性の状況によって例示される。
【０００３】
本明細書中に使用される用語「金属」は、金属と実質的に同じ様式で加工し得るサーメットのようなそれらのセラミックを包含し、この場合、潤滑は工具の磨耗を減少させ及び/又は金属加工プロセスを向上させるために、用いられる。
【０００４】
加工材と工具との間の苛酷な滑り接触のために、潤滑剤は、すべての金属加工操作で、加工材と工具の間の摩擦を減少させるため、工具表面上で細粒とゴミの蓄積を防ぐべく工具を洗い流すため、製作品と工具との間での摩耗と焼付きを減少させるため、塑性変形の間発生した熱を取り除くため、及び仕上がった加工品の表面特性を保護するために、使用される。
【０００５】
今日、一般的な金属を扱うために使用される潤滑剤は、多様なエステル；石鹸；グラファイト、テフロン（登録商標）、溶融フッ化物、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ＭｏＳｅ２、ＭｏＴｅ２及び類似の固体潤滑剤のような固体潤滑剤；及び他の極圧潤滑剤の複雑な混合体である。オイルベース又はポリグリコールベースの潤滑剤は、水中で１０％のような濃度でエマルジョンの形態で、時折、加工材と工具との双方を清浄に保持するためにエマルジョンに必要な洗浄力を付与する添加物と共に使用される。洗浄の容易さは金属加工潤滑剤の選択においては基本的なパラメータである。現状の技術では、これら潤滑剤の種類は、例えば耐熱金属ワイヤの生産において不十分であることが分かった。これは固体の潤滑剤において特に厄介である。
【０００６】
特に耐熱金属のワイヤと管の引抜きでは、工具と加工材との間の摩擦力、工具の摩耗、及び加工材により受ける応力に関して、最も苛酷な金属加工条件が存在することがよく知られている。従って、例示のみの目的のために、説明が他の金属加工操作と他の冶金の製作品にも同様に適用されるという理解に基づき、以下の説明は耐熱金属ワイヤと管の引抜きに関するだろう。
【０００７】
様々な塩素化オイルが、グラファイトと二硫化モリブデン潤滑剤の混合物と同様に、耐熱金属ワイヤを引き抜くのに制限された成功をもって、リン酸塩プレコートに使用されている。最近、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）ベースのオイルが、一般的に２０〜１５０センチストークスの粘度範囲で、耐熱金属ワイヤの製造において潤滑剤として選択されるようになった。ＣＴＦＥ潤滑剤は現在、電子用の等級のタンタルワイヤの製造において専ら使用されているが、それらには多くの重大な操作上の制限が存在する。ＣＴＦＥ潤滑剤の乏しい熱伝達特性のために、引き抜き速度は一般に１００〜３００ＦＰＭの範囲で非常に遅くなければならない。一般的な金属のための典型的な線引き速度は５０００から２００００ＦＰＭの範囲である。その結果、耐熱金属のための引き抜きコストは比較
的に、非常に高い。
【０００８】
さらに、ＣＴＦＥ潤滑剤は、ワイヤと型の間で摩耗と焼付きを減少させて、型の入り口から摩耗物を流し出す点において僅かに効果的であるだけである。これらの問題は、タンタルワイヤを引き抜くためのカーバイトの金型の使用時における短い金型寿命（セットあたり２０ポンド未満）の点及び表面粗さと寸法制御（直径及び円形性の双方を含む）に伴う未解決の問題の点から非常に明白である。ＣＴＦＥ潤滑剤に関連するこれらの全ての制限により、耐熱金属ワイヤの引き抜きが本質的に高いコストプロセスとなり、製造物が所望の品質に至らないものとなる。
【０００９】
ＣＴＦＥ潤滑剤のより重大な制限は、仕上がったワイヤの表面から該ＣＴＦＥ潤滑剤を取り除こうとしたときに認められる。これらの潤滑剤の除去は、典型的には１，１，１−トリクロロエタンのような溶剤を用いることによって典型的に達成される。引火性、毒性、オゾン減少、および地球温暖化のために溶剤使用に課された制限が増加するにつれて、ワイヤ製品からＣＴＦＥ潤滑剤を取り除くのはほとんど完全に不可能である。超音波を伴ってあるいは伴わずに、多くの高温で水性の脱脂システムが、これらの潤滑剤を取り除く試みに使用されたが、十分な成功は収めていない。電子用等級のワイヤ表面のＣＴＦＥ潤滑剤残留物は、依然として電子用構成要素の失敗の原因である。
【００１０】
継ぎ目無し金属管の製造における最初の工程はしばしば、圧延鋳造（ｒｏｌｌｉｎｇ  ｃａｓｔ）または予め圧延された丸いビレットによって達成される。製造された壁厚の管は管シェルとして引き抜かれる。必要な管直径及び壁厚によって多数の異なる製法が使用される。継ぎ目無し管の最古の製造法はマンネスマンピアシング法であって、これは螺旋圧延の原理を採用する。この機械は、２つの鋼ロールを含み、その軸は互いに関して傾斜している。これらは両方共同じ方向に回転する。ロール間の空間はゴージと呼ばれる最小幅へ互いに近づきあう。ゴージの丁度上にピアシングマンドレルがある。ロールに対して反対方向に回転する金属の固体丸棒がロール間に導入される。この棒の導入端がゴージへと前進したとき、それはマンドレルと出会い、棒がロール中を通って移動し続けるときにマンドレルが棒内に中央キャビティーを形成する。
【００１１】
マンネスマン法によって製造される厚い壁の管は続いて、それをいわゆるピルジャーミル内の特別のロール間を通すことによって薄い壁の管にされる。これらのロールはその円周の回りの断面形状が変化している。マンドレルに固定されているこれらの管は最初にロールの狭い部分によって掴まれる。ロールの次第に薄くなる部分が管に接触して管壁上に次第に大きくなる圧縮力を生じるような、特別のロールの回転は、各ロールがその断面の最も広い部分に達し、従って管がもはや掴まれない程度まで回転するまで管の壁厚を減じる。次に管は、再度管の厚い壁の部分がロールによって掴まれるように、いくらかの距離引き戻される。マンドレルは、管の全周の回りにロール圧力が均一にかかることを確実にするために、同時に回転する。
【００１２】
継ぎ目無し金属管の２番目の慣用製造法はスチーフェルピアシング法であり、これにおいては丸い棒が最初に回転ピアシングミル上でピアシングされ、そしてこの方法で得られた壁厚のシェルが次にツー・ハイ回転スタンド上での第２ピアシング内で減じられて、より薄い壁の管を形成する。
【００１３】
継ぎ目無し金属管の３番目の慣用製造法はロータリー鍛造法であって、ここでは回転温度に加熱された正方形のインゴットが、一端で閉じられたシェルへと付形される。このシェルが次にロータリーピアシングミル上で絞り込まれそして伸張され、そして最後に管の円周の回りに９０°の間隔で配置された１組の４つのロールの中を通って、これによって直径が次第に減じられる。
【００１４】
継ぎ目無し金属管シェルの４番目の慣用製造法は押出し法であって、これにおいてはビレットがダイとマンドレルの間に（管の中央キャビティーを維持するために）押し進められる。押し出された管シェルは次に、上述の方法の一つを使用して最終直径及び壁厚に減じられる。
【００１５】
押出しは、バー、管、中空部分、ロッド、ワイア及びストリップを含む長い真っ直ぐな金属製品を製造するために使用される金属加工法である。この方法において、高荷重下に密閉容器内に配置されたビレットがダイ中を押し進められて所望の断面を有する押出し物を製造する。押出しは、加工される金属または合金に依存して室温または高温において実施できる。
【００１６】
低温押出し法は、鉛、錫、アルミニウム、黄銅及び銅を含む低融点金属の押出しに広く使用される。この方法ではビレットをチャンバー内に置きそして軸方向にそれを圧縮する。金属は１つまたは２つ以上の開口部を有するダイを通って流れて押し出される製作品の断面を形成する。
【００１７】
押出し付形物を製造するために最も広く使用される方法は直接熱間押出し法である。この方法において、加熱された固体金属ビレットまたは金属若しくはセラミック粉末が入った金属カンまたはプレフォーム等がチャンバー内に置かれ、そして次に軸方向にラムによって圧縮される。ラムに反対の円筒の端は所望の形の１つのオリフィスまたは多数のオリフィスを有するダイを含む。
【００１８】
直接熱間押出し法に類似して、静水圧押出し法は固体金属ビレットまたは金属若しくはセラミック粉末が入っている金属カンまたはプレフォームを圧縮力下に適切に付形されたオリフィスを通して押し進めることを含む。両法とも、加工物等はチャンバー内に置かれ、その一端は望まれる形の１つのオリフィスまたは多数のオリフィスを有するダイを含む。直接の熱間押出し法と違って、加工物上に働く圧縮力が加工材とラムとの間の直接の接触によって生じるときに、静水圧押出し工程内の圧縮力は、加工材を取り巻くスラスト媒質（流体または粉末素材）を介して間接的に加工材へ移される。この方法では、全ての圧縮力は加工材上に均等に作用する。静水圧押出しは、アルミニウム、銅、鋼及びセラミックスを含むほとんど全ての物質に適用されている。
【００１９】
さらに、金属の押出しはヘッディング、プレス、鍛造、押出し鍛造、押出しプレス、衝撃押出しと種々に名づけられている。低温ヘッディング法は鋼及び非鉄金属加工分野の両方において一般的になっている。このオリジナルの方法は、押し出されるべき金属のブランク（またはスラグ）を打撃して押し出すパンチ（一般に高速で移動する）から成り、これはダイのキャビティー内に置かれている。パンチとダイ壁との間にクリアランスが残る。パンチがブランクと接触するとき、金属はパンチとダイとの間の環状開口部以外には行き場所がない。パンチはプレスのセッティングによって制御されたある距離を移動する。この距離は仕上げ部分のベース厚さを決定する。低温押出しの利点は、厳しい歪み硬化、良好な仕上げ、寸法正確性及び必要最小限の機械加工による、押出し物のより高い強度である。しかし、ブランクとダイとの間の増大した摩擦は、押出しが望まれる技術的仕様と一致すること及びブランクがダイ中で詰まらないことを確実にするために高度に有効な潤滑剤を必要とする。
【００２０】
上述の方法によって製造された中空円筒または管はしばしば引き抜きによって常温仕上げされる。常温引き抜きは、より精密な許容差を得るため、より良好な表面の仕上げを生み出すため、歪み硬化によって管材料の機械的性質を増すため、高温成形法によって得られるものよりも薄い壁または小さい寸法の管を製造するため、そして不規則な形の管を製造するために使用される。
【００２１】
管引き抜きはワイヤ引き抜きに類似している。管はドローベンチまたはブルブロック上でワイヤ引き抜きで使用されるものに類似したダイによって製造される。しかし、壁の厚さを減じ、かつ内側の直径を正確に制御するために、管の内側表面はそれがダイを通過する間、支持されていなければならない。このことは通常、管内にマンドレルを挿入することによって達成される。マンドレルはしばしば、ドローベンチの一端に取り付けられた静止ロッドの端に固定され、そしてマンドレルがダイのスロート内に位置するように位置決めされる。マンドレルは円筒または先細りの断面のいずれかを有することができる。
【００２２】
管は移動マンドレルを使用して、管と共にダイを通して長いロッドを引くことによって、またはパンチでダイを通して深絞りシェルを押すことによって引き抜かれ得る。マンドレルのために長いロッドを使用するのが困難であるので、ロッドを使用する管の引き抜きは大きな直径の管の製造に限定される。小径の管のために、静止マンドレルを支えるロッドは薄すぎて適切な強度を有しない。
【００２３】
もう１つの製管法は管を空引きするもので、この方法では、管がダイを通って引き抜かれているときに、管の内面を支持するためにマンドレルは使用されない。管の内部は管空引きの際に支持されないから、その肉厚は、このプロセスで課される条件に依存して厚くなるか、又は薄くなるかのいずれかである。商業ベースでは、管空引き法は小さい管を製造するためだけに使用される。しかし、管空引きは、プラスチック成形理論において１つの重要な問題になっている。空引きが、第一工程として、マンドレルにより管を引き抜く際に起こるからである。管の寸法をマンドレルの寸法で制御できるようにするためには、管の内径を、管をしてダイを通過させる初期の段階に、管空引きプロセスでマンドレルの直径より少し小さい値に落とすことが必要である。
【００２４】
管類は、鋼、銅、アルミニウム、金、銀等々を含めて普通の金属全てから、更にはタンタル、ニオブ、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコニウム並びにそれらの合金及びそれらに類するものを含めて耐熱性金属から製造されてきた。管とダイとの間、また管とマンドレルとの間の滑り接触は苛酷なものであるので、管と成管工具との間の摩擦を低下させ、工具をフラッシュして工具表面に微粒子や塵埃が堆積するのを防ぎ、工具と管との間の摩耗と焼付きを減少させ、塑性変形中に発生する熱を除去し、そして完成した管の表面特性を保護するために、成管操作の際に潤滑剤が使用される。
【００２５】
線材の引き抜きを用いる場合のように、クリーニングの容易さが管圧延用潤滑剤を選択する場合の基本的なパラメーターである。現技術状態での潤滑剤は、耐熱性金属管材料の製造には不十分であることが見いだされた。
【００２６】
ＣＴＦＥ潤滑剤の乏しい伝熱特性は引き抜き速度を著しく制限し、それは一般に５０〜１００ＦＰＭの範囲である。普通の金属での典型的な管引き抜き速度は１０００〜４０００ＦＰＭの範囲である。その結果、耐熱性金属の引き抜きコストは、比較的に、非常に高いものとなる。加えて、ＣＴＦＥ潤滑剤は、管とダイとの間の摩耗と焼付きを低下させる際に、及び摩耗生成物をダイの入口からフラッシュで洗い落とす際にかろうじて有効なだけである。これらの問題はダイの寿命を短縮させる可能性があり、かつ表面荒さや寸法制御（直径と真円度の両者を含む）に関する問題をもたらす可能性がある。また、線材の引き抜きの場合のように、ＣＴＦＥ潤滑剤は（完成管の内外表面上に）処理困難な残留物を残す可能性もある。
【００２７】
コイルにできない管では更にもう１つの問題が生ずる。これらの管はドローベンチで様々な長さの直線状物に引き抜き成形されるが、それには一般に１０００ＦＰＭまでの速度が用いられる。従って、管の外表面においても、部分的に流体力学的な膜を形成する傾向は著しく小さくなる。管の内表面では条件は更に苛酷である；引き抜き用のペースト又は固形石鹸では、浸漬法で適用するときでも、良好な被覆力（coverage）は保証され得ず、そして潤滑剤の破壊は乾燥箇所の所でしばしば焼付きをもたらす。
【００２８】
液体潤滑剤は管の内表面により一層容易に適用できるが、ある種の金属対金属の接触を妨げるべく十分に効率的な境界潤滑剤としては少数の液体しかなく、しかも十分に満足できるそれら液体潤滑剤でもマンドレルの腐食性摩耗をしばしば促進する(例えば、塩素化された油類)。ダイ類のみならずプラグ類でもリンギング摩耗（ringing wear）は明白であるから、摩耗の問題は、何にしても、倍加されるのである。これらの困難性は、ステンレス鋼又はチタン合金のような反応性の小さい材料を引き抜くべきときに著しく大きくなる。
【００２９】
本発明の１つの目的は、従来の潤滑剤と比較して優れた潤滑性を与える潤滑剤を用いる改良された金属加工プロセスを提供することである。
【００３０】
もう１つの目的は、金属加工プロセスを前記の諸問題を回避する方法で改善することである。
【００３１】
本発明の更に他の目的は、従来の金属加工プロセスで、不燃性かつ無毒性の潤滑剤を使用することである。
【００３２】
本発明のもう１つの目的は、従来の金属加工プロセスで、オゾン破壊能（ｏｚｏｎ  ｅｄｅｐｌｅｔｉｏｎ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：ＯＤＰ）がゼロの潤滑剤を使用することである。
【００３３】
本発明の更に他の目的は、従来の金属加工プロセスで、大気中では光化学的に非反応性であり、光化学スモッグに対して前駆体とはならず、そして各国及び国際組織の揮発性有機化合物（ｖｏｌａｔｉｌｅ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ：ＶＯＣ）の諸定義から外れている潤滑剤を使用することである。
【００３４】
同様に、本発明の１つの目的は、前記の諸問題を回避して潤滑性を与える改良された方法を提供することである。
【００３５】
本発明の更にもう１つの目的は、潤滑化を伴うが、一般的には金属加工プロセスとは見なされないプロセスでの、例えば歯車、鎖伝動装置、及び潤滑化ケーシング中の又はオープンモード（ｏｐｅｎ  ｍｏｄｅ）中の伝動装置；並びにベアリング、ジャーナル又はブッシュで回転運動又は軸方向運動を行うシャフトの作動での金属又は関連構成部品の摩耗を低下させることである。
【００３６】
本明細書中で使用される”金属またはセラミックの加工”とは、加工される金属および／またはセラミック材料（加工材）に適用されるものとして上述した様々なプロセスをいい、”加工材の潤滑”とは、加工プロセスの間に加工材と工具の界面に及ぼす直接的または間接的な潤滑剤の適用をいう。ここで使用される”高速度”とは、従来の潤滑剤を用いての加工プロセスと比較しての加工プロセスの実行可能な増大した速度をいう(例えば、２２ページの最後の実施例における第２〜３行での「線材引き抜き速度の１０倍以上の増大」という記載を参照されたい)。同様に、”低い表面粗さの最終製品”とは、加工プロセスでの最終製品が、従来の潤滑剤を用いての同様のプロセスよりも定性的に低い表面粗さ（および関連する真円度および／または削り取られた溝や裂け目が無いこと）を有することを意味する(後述する実施例１〜１１および１３、および関連する図面を参照されたい)。
【００３７】
発明の概要
本発明は、線材の引抜き、管の引抜き、印圧（ｓｉｎｋｉｎｇ）もしくは圧延、ストリップ圧延、アップセット、コイニング、継ぎ目無し金属管の成形、鍛造、スエージ加工及び押出しするためのプロセス及び装置（機械）に適用するものとして、より好ましくは、高融点金属ミル製品及び二次加工部品に適用するものとして、好ましくは完全及び高フッ素化潤滑剤を使用する。好ましいプロセス及び機械は、
（ａ）一般式ＣｎＦ２ｎ＋２を有する、脂肪族ペルフルオロカーボン化合物（α−ＰＦＣ）を含むペルフルオロカーボン化合物（ＰＦＣ）；
（ｂ）一般式ＣｎＦ２ｎ＋２ＯＮを有するペルフルオロモルホリン類（ＰＦＭ）；
（ｃ）ペルフルオロアミン類（ＰＦＡ）；
（ｄ）高フッ素化アミン類（ＨＦＡ）；
（ｅ）ペルフルオロエーテル類（ＰＦＥ）；
（ｆ）高フッ素化エーテル類（ＨＥＦ）；
及びそれらの個々の重合生成物の１種以上を含む潤滑剤を使用する。このような完全及び高フッ素化炭素化合物は、炭素−フッ素結合の強度のため、非常に高い耐熱性及び化学安定性を示す。ＰＦＣはまた、非常に低い表面張力、低粘度及び高い流体密度を特徴とする。これらの化合物は、約３０℃〜約３００℃の沸点を有する、透明で、無色無臭の流体である。これらの流体は、不活性キャリヤ剤（例えば、グリース、ペースト、ワックス、磨き剤等）と組み合わせて又は単独で使用し得る。
【００３８】
本発明で使用可能な、フッ素化された不活性液体は、炭素原子５個〜１８個以上を有し、場合により、１個以上のカテナリーのヘテロ原子（例えば、二価の酸素、六価の硫黄若しくは三価の窒素）を含み、Ｈ：Ｆが１：１未満であり、好ましくは水素含量が５重量％未満、最も好ましくは１重量％未満の、α−ＰＦＣ、ＰＦＭ、ＰＦＡ、ＨＦＡ、ＰＦＥ及びＨＦＥ化合物の１種または混合物であってもよい。これらの材料は、単独で、他の機能性液若しくはキャリヤ液と混合又は乳化させるか、及び／又はペースト、例えば、公知の粒状形固体潤滑剤（例えば、ネオジムフルオリド、モリブデンスルフィド、タングステンスルフィド、モリブデンセレニド、モリブデンテルルリド、グラファイト、ＴＥＦＬＯＮ（商標）、フューズドフルオリド及び同様の固体潤滑剤）などの粒状固体と混合した液相中で使用してもよい。本発明のプロセスによるフッ素化液のためのキャリヤ剤は、例えば、グリース、ペースト、ワックス及び磨き剤により提供され得る。
【００３９】
本発明で有用な、好適にフッ素化された不活性液体は、特に、例えば、ペルフルオロアルカン類又はペルフルオロシクロアルカン類（例えば、ペルフルオロペンタン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロヘプタン、ペルフルオロオクタン、ペルフルオロ−１，２−ビス（トリフルオロ−メチル）ヘキサフルオロシクロブタン、ペルフルオロテトラデカヒドロ−フェナントレン及びペルフルオロデカリン）；ペルフルオロアミン類（例えば、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリエチルアミン、ペルフルオロトリイソプロピルアミン、ペルフルオロトリアミルアミン）：ペルフルオロモルホリン類（例えば、ペルフルオロ−Ｎ−メチルモルホリン、ペルフルオロ−Ｎ−エチルモルホリン及びペルフルオロ−Ｎ−イソプロピルモルホリン）；ペルフルオロエーテル類（例えば、ペルフルオロブチルテトラヒドロフラン、ペルフルオロジブチルエーテル、ペルフルオロブトキシエトキシホルマール、ペルフルオロヘキシルホルマール及びペルフルオロオクチル−ホルマール）及びこれらの種類の重合生成物を含み得る。
【００４０】
本明細書中で使用される接頭語”ペルフルオロ”は、すべて、若しくはほとんどすべての水素原子がフッ素原子により置き換わったものを意味する。ペルフルオロカーボン流体は本来、伝熱流体として使用するために開発されたものである。これらの化合物は現在、伝熱、蒸気相はんだ付け及び電気試験用途において、溶媒及び洗浄剤として使用されている。本明細書中で使用される”高フッ素化”という用語は、Ｈ：Ｆの割合が１：１未満であることを意味する。本発明で有用な、市販のフッ素化された不活性液体としては、ＦＣ−４０、ＦＣ−７２、ＦＣ−７５、ＦＣ−５３１、ＦＣ−５３１２（”Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ”という商品名により３Ｍにより市販されている；３Ｍ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ９８−０２１１０５３４７０７（１０１．５）ＮＰ１（１９９０））；ＬＳ−１９０、ＬＳ−２１５、ＬＳ−２６０（Ｍｏｎｔｅｆｌｕｏｓ  Ｉｎｃ．，Ｉｔａｌｙより市販）；ＨＴ−８５、ＨＴ−７０、ＨＴ−１３５、ＨＴ−２５０（”Ｇａｌｄｅｎ”という商品名によりＭｏｎｔｅｆｌｕｏｓ  Ｉｎｃ．，Ｉｔａｌｙより市販）；Ｈｏｓｔｉｎｅｒｔ（商標）１７５、２１６、２７２（ヘキスト−セラニ−ズより市販）；及びＫ−６、Ｋ−７、Ｋ−８（Ｄｕ  Ｐｏｎｔより市販）が挙げられる。
【００４１】
より重要なことは、ＰＦＣは高度に又は完全にフッ素化されており、そのため塩素や臭素を含んでいないので、ゼロオゾン消耗性（ｚｅｒｏ  ｏｚｏｎｅ  ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：ＯＤＰ）を有することである。前述の流体は、難燃性であり、非毒性である。さらに、これらの流体は、大気中で光化学的に不活性であるので、これらは光化学スモッグの前駆体ではなく、合衆国の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の定義より除外されている。
【００４２】
さらに、ＰＦＣ流体は、現在用いられているクロロトリフルオロエチレン油よりも非常に安価である。従って、これらのフッ素化された不活性流体は、本明細書中で記載するプロセスにとって有用であり、ＰＦＣは、現在、高融点金属の高速細線材引抜きにおける好ましい潤滑剤である。
【００４３】
線材引抜きプロセスにおいて、ペルフルオロカーボン流体は、本プロセスの技術者にとって使用可能な、広範な範囲の種々の多くの線材引抜き変数を有する。ＣＴＦＥ潤滑剤を使用していたときは、ダイ当たりの加工度は約１５％に限定されていたが、ＰＦＣ潤滑剤を使用すると、ダイ当たりの加工度を２６％も大きくすることができる。これは、次世代の線材引取装置の生産性をより高くすることを可能にする。さらに、操作速度は１０倍以上も増加でき、所与の生産レベルで必要な線材引抜き装置の数をもっと減らすことができる。ＣＴＦＥ潤滑剤は、約２００ＦＰＭに限定されていたが、ＰＦＣ潤滑剤は、２０００ＦＰＭ以上の速度で使用でき、上限の兆候がない。また、ダイの摩耗は、仕上げされた堅い引抜き線材２００ポンド以上のダイ寿命を有し、線材が０．１０３インチ（２．５ｍｍ）から最終直径０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）に、焼きなましする必要なく引抜きされ得る点まで最小化される。
【００４４】
管引抜きプロセスにおいて、ペルフルオロカーボン流体は、本プロセスの技術者にとって使用可能な主な引抜き変数の範囲を非常に拡大した。従来の潤滑剤を使用すると、パス当たりの加工度は約１０〜１５％に限定されるが、ＰＦＣ潤滑剤を使用すると、３０％に大きくすることができる。これにより新規で且つ変性された管引抜きプロセス及びより生産性の高い装置が可能になる。操作速度は１０倍以上も増加し、所与の生産施設においての押出量を非常に増加させることができる。従来の潤滑剤は約１００ＦＰＭに限定されていたが、ＰＦＣ潤滑剤は、２０００ＦＰＭ以上の速度で使用し得る。本発明のＰＦＣ潤滑剤は、小さい径の管、特に０．００１インチから０．０５０インチ（０．０２５〜１．２７ｍｍ）の範囲の壁厚を有する、直径０．００５〜０．１２５インチ（０．１２７〜３．１７ｍｍ）の皮下注射針及びキャピラリー管の生産性を増加させる。
【００４５】
タンタル線材及び管の引抜きは、潤滑を必要とする最も苛酷な操作条件の中の金属加工の分野で行われる。本明細書中に示される結果により、他のより延性があり、可鍛性の材料を用いる、それほど苛酷でない金属加工プロセスが確立される。
【００４６】
今日まで評価されてきたペルフルオロカーボン流体の全ての銘柄は、高品質タンタル線材及び管の製造に使用されてきた。２４０℃未満の沸点及び周囲温度で４０センチストークスの粘度を有する他のＰＦＣ類（例えば、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリアミルアミン及びペルフルオロトリプロピルアミン）に対し、沸点がたったの３０℃、粘度が０．４センチストークスを有する３ＭのＰＦ５００（Ｃ５Ｆ１２）から沸点が２１５℃で粘度が１４センチストークスの３ＭのＦＣ−７０（Ｃ１５Ｆ３３Ｎ）までの範囲のＰＦＣ流体は、高い引抜き速度で高品質の線材及び高い圧延及び／または引抜き速度で高品質の管を生産するためにすべて使用されてきた。３Ｍ社のＦＣ−４０は、安価で高い沸点（１５５℃）を兼ね備えるため、高く評価されてきた。この流体は、室温で３トールの蒸気圧でたったの２センチストークスの粘度しか有していない。ここに示唆された全てのデータは、他にも多くの優れた金属加工潤滑剤であるＰＦＣ流体があることを示唆している。
【００４７】
潤滑特性がＰＦＣ流体粘度に依存しないという事実は、この種の流体に独特のものであり、現在の金属加工潤滑理論の見地からは未だ理解されていない。実際、１センチストーク未満の粘度を有する金属加工潤滑剤を用いることは、殆どの潤滑理論に反するものである。
【００４８】
更に、上記の引き抜き工程中に生成するサブミクロンのタンタル微粒破片の量の大きな減少が観察された。従来の潤滑剤を用いると、潤滑剤は、数時間の内に、タンタル微粒の高い濃度のために、黒色及び「タール状」になる。ＰＦＣ流体を用いると、流体は、簡単なフィルターを用いて無色明澄に保持することができる。従来の潤滑剤と比較して、ＰＦＣは、機械から排出される際に管の表面で気化する。而して、これらの潤滑剤を用いることは、従来の潤滑剤を用いて可能なものよりも、より平滑で、より清浄で、より良好に機能する製品を与えるばかりでなく、従来の潤滑剤を用いた場合のように、引き続く清浄化工程を必要としない。
【００４９】
種々の金属加工機能を、上記の工程によって向上せしめることができる。特に大きな利点は、タンタル電解コンデンサーにおけるアノードリード線材として用いられる微細タンタル線材を製造する際に認められる。タンタル線材（通常は直径５ミル〜２０ミル（０．１２７ｍｍ〜０．５０８ｍｍ））を、多孔質の焼結粉末アノードに突き合わせ溶接するか、又は、焼結して焼結中にそれに結合させる前にその中に埋封する。アノードなどを用いるコンデンサーの漏電を最小にすることは、部分的にリード線材の清浄度に依存し、これは潤滑剤の選択によって直接影響を受ける。
【００５０】
線材のＤＣ漏電の著しい低下が、本発明にしたがって製造された線材によって達成された。漏電電流は、線材の表面形態、及び線材の表面上のクラック及び裂け目中に捕集されて残留する潤滑剤の量に直接関係する。ＤＣ漏電電流は、より平滑な線材表面を与えて線材表面から残留潤滑剤を排除することによって減少させることができる。ＤＣ漏電は、ある長さの線材を陽極酸化処理して、表面を酸化タンタル誘電フィルムで完全に被覆することによって測定される。この陽極酸化処理された線材を電解質内に配置し、ＤＣ電圧をタンタルリード自体に印加する。誘電フィルムを通過するＤＣ電流の「漏電」を一定の電圧で測定する。この漏電電流は、誘電フィルムのインテグリティーの尺度である。誘電フィルムのインテグリティー自体は、線材表面の全表面粗度及び清浄度の尺度である。残留潤滑剤を含まない平滑な表面を生成させることにより、改良された誘電フィルムが製造され、線材及びそれに接続した線材を有するアノードのＤＣ漏電特性が改良される。
【００５１】
更に、大きな利点は、熱交換器において管として用いられるタンタル管を製造する際に認められる。タンタル管（通常は直径１０〜４０ｍｍ）は、他の金属材料が耐えられない化学プロセス産業における熱交換用途に用いられる。これらの利点は、また、他の金属加工プロセスなどの他のよりシビアでない操作条件下において、並びに、他のより延性で可鍛性の材料（即ち、同様か又はよりシビアな金属加工機能を与える、上記に定義するような金属）を用いる際にも認められる。本発明は、また、ケース潤滑、ベアリング潤滑などのような一般的な潤滑用途にも適用することができる。
【００５２】
本発明は、概して、フッ素化液体の分解温度を超える温度（＞６００℃）で行われる昇温金属加工プロセスには適用することはできない。考慮すべき温度は、金属加工機械の成形又は切削表面及び／又は加工材（例えば、押出しの前に加熱されたビレット）に施される外部加熱或いは工具表面と素材との間の機械的接触の結果である。潤滑金属加工プロセスの終点において沸騰が起こる可能性があり、本発明によって改良される冷間及び温間プロセスにおいて（更に通常の加熱プロセスにおいても）しばしば起こる。フッ素化液体からの蒸気は、冷却した表面を用いる凝縮によって回収することができる。凝縮された液体は、再コンディショニングすることなく再使用することができる。
【００５３】
本発明は、また、圧縮粉末冶金用途も包含し、この場合、液体又は固体形態のフッ素化不活性材料を、金属粒子、例えば粒子が成形型内で又は静的に圧縮される場合の１次又は２次（予備凝集）形態の粉末及び／又はフレークの被覆として用いることができる。粒子は、ステアリン酸のような通常の潤滑剤／バインダーでの通常の被覆と同様の方法で、ミキサー内の液体で完全に被覆されるまで翻転させることができる。
【００５４】
最初の加圧によって、通常は粒子間が点溶接されている多孔質形態の凝集成形体が得られる。次に、成形体を、フッ素化被覆の沸点以上に加熱して、フッ素化化合物の残渣を実質的に残留させることなく多孔質材を通してそれを排除する。最終用途に依存して、成形体は、そのままで、或いは冷間圧縮、熱間圧縮、焼結又は他の公知の工程で圧縮及び／又は加熱することによって更に強固化及び強化して用いることができる。
【００５５】
フッ素化不活性液体は、単独で、或いは粉末冶金成形における共潤滑剤と共に用いることができる。その使用は、金属粒子の被覆、又は（共潤滑剤を含む好適な固体材料と組み合わせて）成形体内におけるマトリクスの形成及び／又は圧縮前の成形体の結合に制限することができる。かかる場合においては、フッ素化不活性材料を含むマトリクスは全体として、金属の初期成形後に従来の脱結合方法で除去することができる。フッ素化不活性材料及び共潤滑剤を沸騰除去することが好ましい。
【００５６】
好ましい態様の詳細な説明
本発明の好ましい態様による本発明の実施は、以下の非限定的実施例によって示される。
【００５７】
実施例１
１６９．５  ｌｂｓ（７７．１ｋｇ）の０．００９８インチ（０．０２４９ｃｍ）半硬質焼き戻しタンタル線材を、ＦＣ−４０ペルフルオロカーボン流体（３Ｍ社）を潤滑剤として使用してＨｅｉｎｒｉｃｈ線材引き抜き機械（モデル＃２１Ｗ２１）を通して引き抜いた。線材の速度は２００ｆｔ／分（６１ｍ／分）から１３８６ｆｔ／分（４２４．５ｍ／分）の範囲であった。線材のコイルの各々の開始点でレーザーマイクロメーターを使用して測定した平均真円度は、１６×１０−６インチ（４０．６μｍ）であり、各コイルの末端部の平均真円度は、平均で１８×１０−６インチ（４５．７μｍ）であった。平均４２．４  ｌｂｓの線材がダイ１セット当たり製造された。
【００５８】
実施例２
７０．２  ｌｂｓ（３１．９ｋｇ）の０．００７９インチ（０．０２０１ｃｍ）特別硬質焼き戻しタンタル線材を、３ＭのＦＣ−４０ペルフルオロカーボン流体を潤滑剤として使用して、実施例１と同様に、Ｈｅｉｎｒｉｃｈ線材引き抜き機械を通して引き抜いた。線材の速度は５００ｆｔ／分（１５２．４ｍ／分）から１０００ｆｔ／分（３０４．８ｍ／分）の範囲であった。線材のコイルの各々の開始点での平均真円度は、１１×１０−６インチ（２７．９μｍ）であり、各コイルの末端部の平均真円度は、平均で１１×１０−６インチ（２７．３μｍ）であった。平均３５．１  ｌｂｓの線材がダイ１セット当たり製造された。
【００５９】
実施例３
２３１．８  ｌｂｓ（１０５．４ｋｇ）の０．００７９”（０．０２０１ｃｍ）硬質焼き戻しタンタル線材を、３ＭのＦＣ−４０ペルフルオロカーボン流体を潤滑剤として使用して、実施例１と同様に、Ｈｅｉｎｒｉｃｈ線材引き抜き機械を通して引き抜いた。線材の速度は８００ｆｔ／分（２４３．８ｍ／分）から１４８０ｆｔ／分（４５１．１ｍ／分）の範囲であった。線材のコイルの各々の開始点での平均真円度は、１２×１０−６インチ（３０．５μｍ）であり、各コイルの末端部の平均真円度は、平均で１６×１０−６インチ（４０．６μｍ）であった。平均４６．４  ｌｂｓの線材がダイ１セット当たり製造された。
【００６０】
実施例４
４９．４  ｌｂｓ（２２．５ｋｇ）の０．００７５インチ（０．０１９１ｃｍ）硬質タンタル線材を、ＦＣ−４０ペルフルオロカーボン流体（３Ｍ社）を潤滑剤として使用して、実施例１と同様に、Ｈｅｉｎｒｉｃｈ線材引き抜き機械を通して引き抜き加工した。線材の速度は１４８０ｆｔ／分（４５１．１ｍ／分）から１６００ｆｔ／分（４８７．７ｍ／分）の範囲であった。線材のコイルの各々の開始点の平均真円度は、１５×１０−６インチ（３８．１μｍ）であり、各コイルの末端点の平均真円度は、１７×１０−６インチ（４３．２μｍ）であった。平均２４．７ｌｂｓの線材をダイ１セット当たり製造した。
【００６１】
実施例５
７１．６  ｌｂｓ（３２．６ｋｇ）の０．００９１インチ（０．０２３１ｃｍ）焼き戻しタンタル線材を、ＦＣ−４０ペルフルオロカーボン流体（３Ｍカンパニー）を潤滑剤として使用して、実施例１と同様に、Ｈｅｉｎｒｉｃｈ線材引き抜き機械を通して引き抜き加工した。線材の速度は１２００ｆｔ／分（３６５．８ｍ／分）であった。線材のコイルの各々の開始点及び末端点の平均真円度は、２０×１０−６インチ（５０．８μｍ）であった。平均７１．６  ｌｂｓの線材をダイ１セット当たり製造した。
【００６２】
実施例６
製造された線材について通常行われる、寸法、視覚、機械的特性の評価に加えて、ペルフルオロカーボン潤滑剤を使用して引き抜き加工された線材を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により評価した。ＦＣ−４０を使用して、２００ｆｔ／分（６１ｍ／分）、５００ｆｔ／分（１５２．４ｍ／分）、及び１０００ｆｔ／分（３０４．８ｍ／分）で引き抜き加工された、コンデンサー等級タンタル線材について撮影した、３００倍及び１０００倍の走査型電子顕微鏡写真をそれぞれ図１〜３に示す。３００倍の写真は、線材表面の品質が、引き抜き速度の上昇に伴って、実際に向上したことを示す。全体的に、ペルフルオロカーボン流体潤滑剤を使用して引き抜き加工された線材表面のクラック及び隙間の頻度及び深さは、線材の引き抜き速度の上昇に伴って、減少する。
【００６３】
実施例７
ＣＴＦＥ潤滑剤を使用して、２００ｆｔ／分（６１ｍ／分）で引き抜き加工された、コンデンサー等級タンタル線材の表面を、１０００倍にて、図４に示す。この写真は、従床のクロロトリフルオロエチレン潤滑剤を使用して引き抜き加工された線材に見られる典型的な構造を示す。これに見られるように、この線材は、表面にかなりのダメージを示し、特に、ワイヤ表面から比較的に薄い小板が裂かれた形態のダメージである。これは、微細な線材の引き抜き加工プロセスにおいて観察される「ファイン」（ｆｉｎｅ）のほとんどが発生する機構と思われる。ペルフルオロカーボン流体潤滑剤を使用して引き抜き加工された線材では、ファインが観察されないという事実は、かじり及び焼付き（これらは潤滑剤のブレイクダウンの結果である）で引き起こされた小はがれ（ｆｌａｋｉｎｇ）に起因する表面のダメージが除去されたことを示す。
【００６４】
実施例８
ペルフルオロカーボン潤滑剤を使用して得られた引き抜き加工されたままの線材の表面の全体的な清浄化の程度を評価するために、サンプルをマイクロＦＴＩＲ赤外分析に供した。ＦＣ−４０潤滑剤（３Ｍ社）の参照スペクトルを図８に示す。ペルフルオロカーボン潤滑剤を使用して引き抜き加工された、ＴＰＸ５０１Ｇ線材のサンプルから塩化メチレンで抽出したもののスペクトル、並びに、ＦＣ−４０の参照スペクトルを図９に示す。いかなる種類の潤滑剤残留物も、実質的に線材には見出されていないことに注目するのは重要であり、存在している残留物が何であっても、ＦＣ−４０であることはない。全体的な吸光度の値は、図１０に示されるデータと比較することができる。ここで、図１０は、ＴＰＸ５０１Ｇのサンプルから除去された抽出物のＦＴＩＲスペクトルを示し、このサンプルは、ＣＴＦＥ潤滑剤を除去するために、超音波ストランド洗浄システムを用いて予め洗浄されている。全吸光度の値が、０．１吸光度単位のオーダーであることは、前記ユニットで洗浄された線材については、典型的である。一般的に、これらの吸光度の値は、線材の表面にある残留潤滑剤が、一層以下であることを示すものである。引き抜き加工されたままのペルフルオロカーボン線材は、２０％より小さい量の表面汚染物を有し、電子的に真に清浄な物質である。
【００６５】
図１１は、清浄化されたままのスペクトルを、ＣＴＦＥ油及びエステル系ロッド圧延用油の参照スペクトルに重畳したものを示す。これらの油は、線材製造プロセスの初期段階に用いられている。これらの二つの物質は、我々の清浄化されていないコンデンサー等級線材の表面に見出された残留物の１００％を実質的に占める。ＦＣ−４０が残留している指標は、何ら見出されなかった。この分析により、ペルフルオロカーボン潤滑剤を使用して引き抜き加工された線材は、引き抜き加工されたままで使用できるように思われる。その後の超音波洗浄は、線材表面を汚染するに過ぎない。
【００６６】
実施例９
かかる知見を更に実験的に確認するために、０．００７９インチ（０．０２０１ｃｍ）及び０．００９８インチ（０．０２４９ｃｍ）の直径の線材を、受け取ったままの（ａｓ  ｒｅｃｅｉｖｅｄ）漏れ試験に供した。直流漏れは、ある長さの線材の表面を酸化タンタル誘電膜で完全に被覆する。こうして陽極化された線材を電解質中に置き、直流電圧をタンタルリードそのものに供給する。誘電膜を通して漏れてくる直流電流を、一定の電圧で測定する。この漏れ電流は、誘電膜の完全性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を示すものである。誘電膜の完全性そのものが、線材表面の全体的な真円度及び清浄度を示すものである。残留潤滑剤が存在しない平滑な表面を得ることにより、向上した誘電膜が得られ、従って、線材の直流漏れ特性が向上する。これらのデータが図１２に示され、引き抜き加工されたままの線材についての受け取ったままの漏れ値は、１〜３マイクロアンペア／ｃｍ３の範囲であった。これらは、最近の製造品と比べても好ましいものであり、この業界で通常みかける最大１０マイクロアンペア／ｃｍ３という仕様と比べても大変に好ましいものである。
【００６７】
実施例１０
銅線材の引き抜き操作において、ペルフルオロカーボン流体の使用が有効であることを評価するために、計器装備研究室線材引き抜き機械を使用して、０．０１２０インチの直径のＥＴＰ銅線材を得た。この際に、ＦＣ−４０、及び、約２０センチストークスの粘度を有する炭化水素系銅引き抜き加工油を引き抜き加工潤滑剤として使用した。直径０．０１２８インチの線材を最終ダイを通して直径０．０１２０インチの線材を得る引き抜きであって加工度が１２．１％のときに、引き抜き力を測定した。ＦＣ４０を使用したときに観測された力は、５６０グラムであり、これに対して、炭化水素系銅引き抜き加工油を使用したときに観測された力は、７２０グラムであった。
【００６８】
双方の潤滑剤を使用して引き抜き加工されたＥＴＰ銅線材について、２８５倍及び４５００倍の倍率で撮影された、走査型電子顕微鏡写真を図１４に示す。双方の潤滑剤を使用して引き抜き加工された線材表面は、低倍率では近似している。しかし、高倍率で精査すると、炭化水素系潤滑剤で引き抜き加工されたサンプルでは、シェブロン（ｓｈｅｖｒｏｎ）形状を有する多くのクラックが見出された。これは、結晶粒界の分離を示すものであり、更に引き抜き加工を試みる場合には、線材が破断しかねないものである。
【００６９】
実施例１１
ＦＣ−４０とＣＴＦＥを用いて引き抜かれたタンタル管の表面が走査型電子顕微鏡を用いて検査された。図１５Ａは、ＦＣ−４０を用いて引き抜かれた壁厚が０．０１０インチの壁厚を有する直径０．２５０インチの管の表面を示す（３１５倍）。図１５Ｂは、ＣＴＦＥオイルを用いて引き抜かれた直径０．５００インチの管の表面を示す（３１９倍）。これらの顕微鏡写真は、ＣＴＦＥオイルを用いて引き抜かれた管の表面からの広範囲にわたる金属の喪失を明瞭に示している。これらの管の間の表面粗さの差を定量するため、両試料が走査型プローブ顕微鏡を用いて検査された。図１６Ａは、ＦＣ−４０を用いて引き抜かれた平均の表面粗さ（Ｒａ）が９３．１５ｎｍの管の表面の三次元画像を示す。図１６Ｂは、ＣＴＦＥオイルを用いて引き抜かれた平均の表面粗さが２９４．９２ｎｍの管の表面の三次元画像を示す。これらのデータは、ＣＴＦＥオイルを用いて引き抜かれた管の表面粗さ値は、ＦＣ−４０すなわちペルフルオロカーボン流体を用いて引き抜かれた管のそれの３倍であることを示す。
【００７０】
実施例１２
ステンレス鋼線材の引抜き加工で用いるペルフルオロカーボン流体の効果を評価するため、直径０．１３９インチの３０２ステンレス鋼線材をＣａｒｐｅｎｔｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから入手し、潤滑剤としてＬ１３５５７ペルフルオロカーボン流体を用いて４回の連続絞りを行って、直径０．０９９３インチの線材を製造した。線材の焼きなましとホスフェート潤滑剤キャリヤーを用いた再被覆を行わずに通常のステンレス鋼の引き抜き加工を用いた場合、わずか３回の１８％の加工度しか達成されない。ペルフルオロカーボン潤滑剤を用いて引き抜かれた０．０９９３インチの線材の表面のＳＥＭ画像を図１７に示す（２５５倍）。この画像は、４回の１８％絞り加工を行った後の線材の表面上の大部分にホスフェート潤滑剤キャリヤーが存在していることを示す。
【００７１】
実施例１３
タンタルの切削加工におけるペルフルオロカーボン流体の効果を評価するため、連続的な切削加工において通常用いられるＣＴＦＥオイルの代わりに実験用のペルフルオロアミン流体を用い、４ｍｍのタンタルのナットを製造した。これらのナットは、ポンチ加工で得られた半加工品から穴あけ、タップ加工、旋削、および表面仕上げ加工を含む切削加工を連続的に行って製造された。Ｌ１３５５７を採用することによって、切削加工速度が２００表面フィート／分から８５０表面フィート／分以上へと４倍以上増大し、工具寿命が少なくとも１０倍増大した。ＣＴＦＥオイルを用いるとき、表面仕上げ工具は５０〜１００ピース毎に再研磨される。Ｌ１３５５７を用いるとき、工具は２０００ピース以上の間隔で再研磨される。工具寿命の同様の増大は、穴あけ工具とタップについても観察された。
【００７２】
４ｍｍのナットのうちの一つのものの断面のＳＥＭ画像（２５倍）を図１８Ａに示す。この画像は、表面仕上げした表面のみならず最も外側のねじ切り表面で得られた高品質の表面仕上げを示す。平均の表面仕上げ（Ｒａ）は首尾一貫して３２マイクロインチよりも良い値で測定された。ねじ部分のＳＥＭ画像を図１８Ｂに示す（３１倍）。これは、優れたねじの形が得られたことと、裂けが存在しないことを示している。Ｌ１３５５７を用いて切削加工された４ｍｍのタンタルのナットのうちの一つのものの表面のＳＥＭスプリット画像を図１８Ｃに示す（２５倍と２５０倍）。これは、この倍率において切削加工されたタンタルの表面で典型的に見いだされる裂けとえぐれが全体にわたって存在しないことを示す。
【００７３】
−番号を付した実施例の最後−
３Ｍ社のＦＣ−４０ペルフルオロカーボン流体を用いた実際の試行的製造において、認められた最も顕著な利点には、ダイ寿命の５倍以上の増大、線材引き抜き速度の１０倍以上の増大、”電子的に清浄な”引き抜き直後の線材、引き抜かれた線材１ポンド当たりの潤滑剤コストの５倍の低減、がある。さらに、サブミクロンのタンタルの微小な粒子の発生量の著しい減少が認められた。ＣＴＦＥ潤滑剤を用いるとき、線材引き抜き機械でのフィルターは、毎回の製造シフトの最後に交換される。ＰＦＣ流体を用いるとき、これらのフィルターは１〜２カ月毎に交換される。そして、図１３に示すように、使用されたＰＦＣ流体は線材引き抜き機械から回収して再利用することができ、それによって作業費用が低減され、さらには環境上の利点を高めることができる。
【００７４】
あらゆる種類の金属の管の引き抜きにおいて、（固定された円筒形のマンドレルにおける）１パス当たりの最大理論加工度は以下のように計算される：
（１）ｑｍａｘ＝１−［（１＋０．１３３Ｂ’）／（１＋Ｂ）］−１／Ｂ’
ここでＢ’＝２ｆ／ｔａｎα
さらにここでｆは特定の潤滑剤についてのダイと被加工物の間の摩擦係数であり、αはダイの頂角の１／２であり、この場合１２°で一定である。
【００７５】
通常の潤滑剤について、ｆは通常０．０５と０．１５の間で変化する。ＰＦＣ流体について、ｆは０．００３〜０．００５と見積もられた。従って、
Ｂ’ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ＝２（０．１０）／ｔａｎα＝１．９０３
および
Ｂ’ＰＦＣ＝２（０．００５）／ｔａｎα＝０．０９５
従って、ｑｍａｘ（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ）＝３５％およびｑｍａｘ（ＰＦＣ）＝５６％であり、ＰＦＣ潤滑剤を用いるとき、従来の潤滑剤と比較して１パス当たりの最大理論加工度を６０％増大させることができる。
【００７６】
当業者にとっては、以上の開示の文言および精神と合致してそして本特許の範囲内で他の実施態様、改良、細部、および用法を実行することが可能であり、本特許の範囲は、同等物の原則を含む特許法に従って解釈される以下の請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】２００ｆｔ／分（６１ｍ／分）でＦＣ−４０ペルフルオロカーボン流体を使用して引き抜いた線材の表面の３００倍および１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図２】５００ｆｔ／分（１５２．４ｍ／分）でＦＣ−４０ＰＦＣ流体を使用して引き抜いた線材の表面の３００倍および１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図３】１０００ｆｔ／分（３０４．８ｍ／分）でＦＣ−４０ＰＦＣ流体を使用して引き抜いた線材の表面の３００倍および１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図４】２００ｆｔ／分（６１ｍ／分）でＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いた２個の線材試料の表面の１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図５】ＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたＴＰＸ線材の表面の５０μ2の領域の２５００倍のＳＰＭ顕微鏡写真を示す。
【図６】ＦＣ−４０ＰＦＣ流体を使用して引き抜いたＴＰＸ線材の表面の５０μ2の領域の２５００倍のＳＰＭ顕微鏡写真を示す。
【図７】ＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたコンデンサー等級のタンタル線材の表面の５０μ２の領域の２５００倍のＳＰＭ顕微鏡写真を示す。
【図８】３Ｍ  ＦＣ−４０  ＰＦＣ流体の参照用マイクロ−ＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図９】コンデンサー等級のタンタル線材の試料からの抽出物のマイクロ−ＦＴＩＲスペクトルをＦＣ−４０  ＰＦＣ流体の参照用スペクトルと一緒に示す。
【図１０】コンデンサー等級のタンタル線材を製造基体上で引き抜くために使用される超音波ストランド洗浄システム中での洗浄後のコンデンサー等級のタンタル線材の試料から除去された抽出物のマイクロ−ＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図１１】ＣＴＦＥ油およびエステルに基づく棒ローリング油の参照用スペクトル上に層をなした洗浄したままのマイクロＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図１２】ＦＣ−４０  ＰＦＣ流体で引き抜いたＴＰＸ線材の受け取った状態での漏れをμＡ／ｃｍ２で示す。
【図１３】は、線材の引き抜きで使用するためのＰＦＣ流体回収および再利用装置の模式図を示す。
【図１４−１】Ａ〜Ｂは、ＦＣ−４０および炭化水素をベースとする銅引張り潤滑剤を使用して引き抜いたＥＴＰ銅線材の３００倍および４５００倍の走査電子顕微鏡写真像を示す。
【図１４−２】Ｃ〜Ｄは、ＦＣ−４０および炭化水素をベースとする銅引張り潤滑剤を使用して引き抜いたＥＴＰ銅線材の３００倍および４５００倍の走査電子顕微鏡写真像を示す。
【図１５】ＦＣ−４０およびＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたタンタル管の走査電子顕微鏡写真像を示す。
【図１６−１】ＦＣ−４０およびＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたタンタル管の表面の走査プローブ顕微鏡写真像を示す。
【図１６−２】ＦＣ−４０およびＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたタンタル管の表面の走査プローブ顕微鏡写真像を示す。
【図１７】は、Ｌ１３５５７ペルフルオロカーボン流体（Ｃ．Ａ．Ｓ．Ｎｏ．８６５０８−４２−１を有するペルフルオロ化合物、Ｃ５−１８）を用いた、０．０９９３インチの３０２ステンレス鋼線材の表面の走査電子顕微鏡写真像を示す。
【図１８−１】のＡ〜Ｂは、Ｌ１３５５７ペルフルオロカーボン流体を使用して機械加工した４ｍｍのタンタルナットの表面を示す。
【図１８−２】Ｃは、Ｌ１３５５７ペルフルオロカーボン流体を使用して機械加工した４ｍｍのタンタルナットの表面を示す。
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１５】
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【図１６−１】
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【図１６−２】
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【図１７】
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【図１８−１】
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【図１８−２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年11月21日(2006.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属加工プロセスであって、加工プロセスの間に金属の潤滑をフッ素化不活性流体を用いて行うことを含み、前記フッ素化不活性流体は、一般式がＣｎＦ２ｎ＋２の脂肪族ペルフルオロカーボン流体（式中、ｎは５〜１８である）、一般式がＣｎＦ２ｎ＋１ＯＮのペルフルオロモルホリン（式中、ｎは５〜１８である）、ペルフルオロシクロアルカン、ペルフルオロアミン、１：１未満のＨ：Ｆ比を有するフッ素化アミン、ペルフルオロエーテル、および１：１未満のＨ：Ｆ比を有するフッ素化エーテルからなる群から選択されたものであり、前記フッ素化不活性流体は、金属加工プロセスが高速度で行われるのを可能とするのに有効であるが、しかし潤滑剤の残留物の除去がプロセスの最後においては必要でないような形態のものであり、前記フッ素化不活性流体は、単独で使用されるか、またはグリース、ペースト、ワックス、および磨き剤から選択される少なくとも１種の不活性キャリヤー剤と組み合わせて供給される金属加工プロセス。
【請求項２】
加工される材料は耐熱性金属である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
耐熱性金属はタンタルである、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
金属加工プロセスは複数のダイに通す伸線加工プロセスであり、フッ素化不活性流体はペルフルオロカーボン流体であり、引き抜かれた線材は５ｍｉｌ（０．１２７ｍｍ）〜２０ｍｉｌ（５０８ｍｍ）の平均直径を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項５】
フッ素化不活性流体は、５〜１８の炭素原子を有するフルオロ脂肪族化合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項６】
フッ素化不活性流体は、二価の酸素、六価の硫黄、または三価の窒素である、少なくとも１種の鎖状連結ヘテロ原子を含み、１：１未満のＨ：Ｆ比を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項７】
フッ素化不活性流体は、水素を５重量％未満含有する、請求項５に記載のプロセス。
【請求項８】
フッ素化不活性流体は、水素を１重量％未満含有する、請求項６に記載のプロセス。
【請求項９】
ペルフルオロカーボンは、ペルフルオロペンタン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロヘプタン、ペルフルオロオクタン、またはこれらの混合物である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１０】
ペルフルオロシクロアルカンは、ペルフルオロ−１，２−ビス（トリフルオロメチル）ヘキサフルオロシクロブタン、ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレン、ペルフロオロデカリン、またはこれらの混合物である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
ペルフルオロアミンは、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリエチルアミン、ペルフルオロトリイソプロピルアミン、ペルフルオロトリアミルアミン、またはこれらの混合物である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１２】
ペルフルオロモルホリンは、ペルフルオロ−Ｎ−メチルモルホリン、ペルフルオロ−Ｎ−エチルモルホリン、およびペルフルオロ−Ｎ−イソプロピルモルホリン、またはこれらの混合物である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１３】
ペルフルオロエーテルは、ペルフルオロブチルテトラヒドロフラン、ペルフルオロジブチルエーテル、ペルフルオロブトキシエトキシホルマール、ペルフルオロヘキシルホルマール、およびペルフルオロオクチルホルマール、またはこれらの混合物である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記ペルフルオロアミン、フッ素化アミン、ペルフルオロエーテル、およびフッ素化エーテルは置換形態および非置換形態で存在する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記フッ素化不活性流体は、固体潤滑剤と混合され、これとともにペースト、またはゲルとして用いられる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１６】
固体潤滑剤は、黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、溶融フッ化物、ＷＳ２、ＭｏＳｅ２、またはＭｏＴｅ２を含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
金属加工プロセスは、不活性キャリヤー剤を伴ってもよい前記不活性流体で被覆した金属粒子の粉末冶金圧縮成形である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１８】
金属加工プロセスは継ぎ目無し金属管の圧延であり、このプロセスは、大径の管を少なくとも１セットの絞りロールを有する管圧延機械に引き込む工程と、管または棒を圧延工程の間に潤滑する工程と、管または棒を潤滑された少なくとも１セットの絞りロールに通して圧延する工程と、これらの工程を必要な管の径が得られるまで繰り返す工程を含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１９】
管は１０〜５０ｍｍの平均直径と０．５〜１０ｍｍの壁厚を有する、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２０】
金属加工プロセスは複数のダイに通す継ぎ目無し金属管の引抜き加工であり、引き抜かれた管は０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）〜２．０インチ（５０．８ｍｍ）の平均直径と０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）〜０．０５０インチ（１．２７ｍｍ）の壁厚を有する、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のプロセス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
発明の背景
金属加工の多くの成形及び切断プロセスが、加工材と工具を冷却するため、切断プロセスにおいて取り除かれた金属を洗い流すため、工具と加工材の間の摩擦を低下させるため、及び粘結又は焼付き防止のためのバリヤー層として潤滑剤を使用する。これらの多様な潤滑の必要性の範囲は、多様な金属加工プロセスの中で、異なる金属に適用される特定のプロセスに従い異なる。このことは、耐熱金属（タンタル、ニオブ、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよびその合金）及び鋼及び一般的な鉄系と非鉄系金属（鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、およびそれらの合金、例えばインコネル（登録商標）と鋼）及び貴金属（金、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム）のワイヤの引き抜きのための潤滑の必要性の状況によって例示される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
今日まで評価されてきたペルフルオロカーボン流体の全ての銘柄は、高品質タンタル線材及び管の製造に使用されてきた。２４０℃未満の沸点及び周囲温度で４０センチストークスの粘度を有する他のＰＦＣ類（例えば、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリアミルアミン及びペルフルオロトリプロピルアミン）に対し、沸点がたったの３０℃、粘度が０．４センチストークスを有する３ＭのＰＦ５００（Ｃ５Ｆ１２）から沸点が２１５℃で粘度が１４センチストークスの３ＭのＦＣ−７０（Ｃ１５Ｆ３３Ｎ）までの範囲のＰＦＣ流体は、高い引抜き速度で高品質の線材及び高い圧延及び／または引抜き速度で高品質の管を生産するためにすべて使用されてきた。３Ｍ社のＦＣ−４０は、安価で高い沸点（１５５℃）を兼ね備えるため、高く評価されてきた。この流体は、室温で３トールの蒸気圧でたったの２センチストークスの粘度しか有していない。ここに示唆された全てのデータは、他にも多くの優れた金属加工潤滑剤であるＰＦＣ流体があることを示唆している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
【図１】２００ｆｔ／分（６１ｍ／分）でＦＣ−４０ペルフルオロカーボン流体を使用して引き抜いた線材の表面の３００倍および１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図２】５００ｆｔ／分（１５２．４ｍ／分）でＦＣ−４０ＰＦＣ流体を使用して引き抜いた線材の表面の３００倍および１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図３】１０００ｆｔ／分（３０４．８ｍ／分）でＦＣ−４０ＰＦＣ流体を使用して引き抜いた線材の表面の３００倍および１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図４】２００ｆｔ／分（６１ｍ／分）でＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いた２個の線材試料の表面の１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図５】ＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたＴＰＸ線材の表面の５０μ２の領域の２５００倍のＳＰＭ顕微鏡写真を示す。
【図６】ＦＣ−４０ＰＦＣ流体を使用して引き抜いたＴＰＸ線材の表面の５０μ２の領域の２５００倍のＳＰＭ顕微鏡写真を示す。
【図７】ＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたコンデンサー等級のタンタル線材の表面の５０μ２の領域の２５００倍のＳＰＭ顕微鏡写真を示す。
【図８】３Ｍ  ＦＣ−４０  ＰＦＣ流体の参照用マイクロ−ＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図９】コンデンサー等級のタンタル線材の試料からの抽出物のマイクロ−ＦＴＩＲスペクトルをＦＣ−４０  ＰＦＣ流体の参照用スペクトルと一緒に示す。
【図１０】コンデンサー等級のタンタル線材を製造基体上で引き抜くために使用される超音波ストランド洗浄システム中での洗浄後のコンデンサー等級のタンタル線材の試料から除去された抽出物のマイクロ−ＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図１１】ＣＴＦＥ油およびエステルに基づく棒ローリング油の参照用スペクトル上に層をなした洗浄したままのマイクロＦＴＩＲスペクトルを示す。
【図１２】ＦＣ−４０  ＰＦＣ流体で引き抜いたＴＰＸ線材の受け取った状態での漏れをμＡ／ｃｍ２で示す。
【図１３】線材の引き抜きで使用するためのＰＦＣ流体回収および再利用装置の模式図を示す。
【図１４−１】Ａ〜Ｂは、ＦＣ−４０および炭化水素をベースとする銅引張り潤滑剤を使用して引き抜いたＥＴＰ銅線材の３００倍および４５００倍の走査電子顕微鏡写真像を示す。
【図１４−２】Ｃ〜Ｄは、ＦＣ−４０および炭化水素をベースとする銅引張り潤滑剤を使用して引き抜いたＥＴＰ銅線材の３００倍および４５００倍の走査電子顕微鏡写真像を示す。
【図１５】Ａ〜Ｂは、ＦＣ−４０およびＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたタンタル管の走査電子顕微鏡写真像を示す。
【図１６−１】ＦＣ−４０およびＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたタンタル管の表面の走査プローブ顕微鏡写真像を示す。
【図１６−２】ＦＣ−４０およびＣＴＦＥ潤滑剤を使用して引き抜いたタンタル管の表面の走査プローブ顕微鏡写真像を示す。
【図１７】Ｌ１３５５７ペルフルオロカーボン流体（Ｃ．Ａ．Ｓ．Ｎｏ．８６５０８−４２−１を有するペルフルオロ化合物、Ｃ５−１８）を用いた、０．０９９３インチの３０２ステンレス鋼線材の表面の走査電子顕微鏡写真像を示す。
【図１８−１】Ａ〜Ｂは、Ｌ１３５５７ペルフルオロカーボン流体を使用して機械加工した４ｍｍのタンタルナットの表面を示す。
【図１８−２】Ｃは、Ｌ１３５５７ペルフルオロカーボン流体を使用して機械加工した４ｍｍのタンタルナットの表面を示す。