有機酸塩分散剤およびそれを用いた金属ワイヤ用潤滑剤
【課題】 水中において、水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、分散させるための有機酸塩分散剤を提供する。
【解決手段】 一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）及び一般式（２）で表される有機リン酸エステル化合物（Ｂ）を含有してなる有機酸塩分散剤である。該有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、一般式（４）で示される有機リン酸モノエステル（Ｂ１）と一般式（５）で示される有機リン酸ジエステル（Ｂ２）との混合物であることが好ましい。
【解決手段】 一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）及び一般式（２）で表される有機リン酸エステル化合物（Ｂ）を含有してなる有機酸塩分散剤である。該有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、一般式（４）で示される有機リン酸モノエステル（Ｂ１）と一般式（５）で示される有機リン酸ジエステル（Ｂ２）との混合物であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機酸塩分散剤に関する。更に詳しくは、水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、分散させるための有機酸塩分散剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラスメッキしたスチールワイヤを湿式伸線して製造された複数本のフィラメントを撚り合わせてなるゴム物品補強用スチールコードを製造するため、湿式伸線工程においてスチールコード用潤滑剤組成物を水中に分散させた分散液が用いられている。
従来、前記分散液を得るための分散剤としては、アルキルアミンとエポキシ化合物との反応生成物や（ポリ）オキシアルキレン硬化ひまし油エーテルと有機カルボン酸とをエステル化反応させて得られる硬化ひまし油誘導体等が知られている（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１８５１３６号公報
【特許文献２】特開２００２−２４１７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２での分散剤は、ゴム物品補強用スチールコード製造時に必要な潤滑性能、耐金属磨耗性能、酸化防止性能及びゴムとの接着性能を満足させるために使用する水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、分散させるには未だ分散性が不十分であるという問題点を有していた。本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、分散させるための有機酸塩分散剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）及び一般式（２）で表されるアルキルリン酸エステル（Ｂ）を含有してなる有機酸塩分散剤；及び前記有機酸塩分散剤を含有する金属ワイヤ用潤滑剤組成物；金属ワイヤ用潤滑剤；該潤滑剤中で加工する金属ワイヤの湿式伸線加工方法である。
【化１】
[式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基、炭素数が２〜４であるポリオキシアルキレン基及び下記一般式（３）で示される基から選ばれる基、Ｒ４は炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基又はポリオキシアルキレン基；Ｒ１〜Ｒ４のいずれか２つが結合してＮとともに複素環を形成していてもよい；X−は有機酸アニオンを表す。］
【化２】
［式中、Ｒ７は炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部がアルキル基、ハロゲン基若しくは水酸基に置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０又は１〜１０の整数；ｒは１又は２の整数を表す。]
【化３】
［式中、Ｒ５は炭素数１〜２４の脂肪酸からＣＯＯＨ基を除いた残基、Ｒ６は炭素数１〜４のアルキレン基又はヒドロキシアルキレン基、Ｔは−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−を表す。］
【発明の効果】
【０００６】
本発明の分散剤は、水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、金属ワイヤ用潤滑剤中に安定に分散させることができる。また、本発明の分散剤を含有する潤滑剤は、スチールコード用途に限らず、銅線やアルミニウム合金線などの金属ワイヤを伸線する際に有用である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一般式（１）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３の炭素数１〜２４のアルキル基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、メチル基、エチル基、ｎ−又はｉ−プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、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、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘキコシル基、ドコシル基及び２−エチルデシル基等；炭素数６〜２０のアリール基としては、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、スチレン化フェニル等；炭素数２〜２４のアルケニル基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、ｎ−又はｉ−プロペニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基及び２−エチルデセニル基等；炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ｎ−又はｉ−ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシデシル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシテトラデシル基、ヒドロキシヘキサデシル基及びヒドロキシオクタデシル基等；ポリオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン及びこれらのブロック化合物等が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基及び炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基であり、さらに好ましいのは炭素数１〜２４のアルキル基である。
Ｒ４の炭素数１〜２４のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はポリオキシアルキレン基としては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で挙げたものと同様である。これらのうち好ましいものは、炭素数１〜４のアルキル基及びヒドロキシアルキル基である。
Ｒ１〜Ｒ４のいずれか２つが結合してＮとともに複素環式化合物を形成しているものとしては、例えばイミダゾリン環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピペリジン環及びモルホリン環が挙げられる。
【０００８】
一般式（３）で示される残基Ｒ５を構成する炭素数１〜２４の脂肪酸としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸及び２−エチルヘキサン酸等が挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数６〜２４の脂肪酸である。
【０００９】
一般式（３）で示されるＲ６の炭素数１〜４のアルキレン基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、メチレン基、エチレン基、ｎ−又はｉ−プロピレン基及びブチレン基等；炭素数１〜４のヒドロキシアルキレン基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、ヒドロキシメチレン基、ヒドロキシエチレン基、ヒドロキシプロピレン基及びヒドロキシブチレン基等が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数１〜４のアルキレン基である。
【００１０】
一般式（３）で示される基としては、カプロイルエチル基、ラウロイルエチル基、ステアロイルエチル基、カプロイルアミドプロピル基、ラウリルアミドプロピル基、ステアリルアミドプロピル基等が挙げられる。
【００１１】
一般式（１）において、有機酸アニオンＸ−を形成する酸ＸＨとしては次のものが挙げられる。
（ｘ−ａ）炭素数１〜４のアルキル硫酸エステル
メチル硫酸、エチル硫酸等が挙げられる。
（ｘ−ｂ）アルキル燐酸エステル
ジメチル燐酸、ジエチル燐酸等の炭素数１〜８のモノ及び／又はジアルキル燐酸エステル等が挙げられる。
【００１２】
（ｘ−ｃ）炭素数１〜３０の脂肪族モノカルボン酸
飽和モノカルボン酸（残基がＲ５を構成する脂肪酸として挙げたもの等）、不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸及びオレイン酸等）、及び脂肪族オキシカルボン酸（グリコール酸、乳酸、オキシ酪酸、オキシカプロン酸、リシノール酸、オキシステアリン酸及びグルコン酸等）が挙げられる。
（ｘ−ｄ）炭素数７〜３０の芳香族又は複素環モノカルボン酸
芳香族モノカルボン酸（安息香酸、ナフトエ酸及びケイ皮酸等）、芳香族オキシカルボン酸（サリチル酸、ｐ−オキシ安息香酸及びマンデル酸等）及び複素環モノカルボン酸（ピロリドンカルボン酸等）が挙げられる。
【００１３】
（ｘ−ｅ）２〜４価のポリカルボン酸
炭素数２〜３０の直鎖状又は分岐状の脂肪族ポリカルボン酸［飽和ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸及びセバチン酸等）、炭素数４〜３０の不飽和ポリカルボン酸（マレイン酸、フマール酸及びイタコン酸等）］；炭素数４〜２０の脂肪族オキシポリカルボン酸（リンゴ酸、酒石酸及びクエン酸等）；炭素数８〜３０の芳香族ポリカルボン酸［ジカルボン酸〔フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸及びビフェニルジカルボン酸（２，２’−、３，３’−及び／又は２，７−体）等〕、トリ又はテトラカルボン酸（トリメリット酸及びピロメリット酸等）］；硫黄を含有する炭素数４〜３０のポリカルボン酸（チオジプロピオン酸等）が挙げられる。
（ｘ−ｆ）炭素数２〜３０のアミノ酸
アスパラギン酸、グルタミン酸及びシスティン酸等のアミノ酸が挙げられる。
【００１４】
（ｘ−ｇ）炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物
炭素数８〜２４の脂肪族アルコール（オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール等）のカルボキシメチル化物の具体例としては、オクチルアルコールのカルボキシメチル化物、デシルアルコールのカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールのカルボキシメチル化物、のカルボキシメチル化物及びトリデカノール（協和発酵製）のカルボキシメチル化物等が挙げられる。
（ｘ−ｈ）炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物のカルボキシメチル化物
アルキレンオキサイドとしては、好ましくは、エチレンオキサイド（以下、ＥＯと略記する）又はプロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略記する）が挙げられ、二種以上を併用してもよい。アルキレンオキサイドの付加モル数は１〜２０モルが好ましく、更に好ましくは、１〜１０モルである。
炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物のカルボキシメチル化物の具体例としては、オクチルアルコールＥＯ３モル付加物のカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物、イソステアリルアルコールＥＯ３モル付加物のカルボキシメチル化物及びトリデカノールＥＯ２モル付加物のカルボキシメチル化物等が挙げられる。
【００１５】
これらのうちで分散性の観点で好ましいものは（ｘ−ｇ）及び（ｘ−ｈ）であり、更に好ましいものは（ｘ−ｈ）であり、特に好ましいものは、脂肪族アルコール（炭素数８〜２４）のＥＯ及び／又はＰＯ１〜１０モル付加物のカルボキシメチル化物であり、最も好ましくは、オクチルアルコールＥＯ３モル付加物のカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物、イソステアリルアルコールＥＯ３モル付加物のカルボキシメチル化物及びトリデカノールＥＯ２モル付加物のカルボキシメチル化物である。
【００１６】
第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）として好ましいものは、アルキル（炭素数１〜３０）トリメチルアンモニウム塩（ラウリルトリメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）、ジアルキル（炭素数２〜３０）ジメチルアンモニウム塩（ジデシルジメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）、窒素環含有第４級アンモニウム塩（セチルピリジニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）、ポリ（付加モル数２〜１５）オキシアルキレン（炭素数２〜４）鎖含有第４級アンモニウム塩（ポリ（付加モル数３）オキシエチレントリメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）］、ヒドロキシアルキルを有するアンモニウム塩（ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）、アルキル（炭素数１〜３０）アミドアルキル（炭素数１〜１０）ジアルキル（炭素数１〜４）メチルアンモニウム塩（ステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）等が挙げられる。
これらのうち、更に好ましいものはジアルキル（炭素数１〜３０）ジメチルアンモニウム塩である。
【００１７】
本発明の有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、下記一般式（２）で表される化合物である。
【００１８】
【化４】
【００１９】
式中のＲ７は、炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部がアルキル基、ハロゲン基若しくは水酸基に置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基を表す。
【００２０】
又、式中のＡは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ＡＯとしてアルキレンオキサイドの付加を意味する。
そしてｍはこのアルキレンオキサイドの付加モル数を意味し、０又は１〜１０の整数である。
ｒはリン原子に結合する基の数を意味し、１又は２の整数である。
【００２１】
有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、ｒが２である下記の一般式（４）で示される有機リン酸モノエステル（Ｂ１）（モノ体）と、ｒが１である下記の一般式（５）で示される有機リン酸ジエステル（Ｂ２）（ジ体）に場合分けできる。
【００２２】
【化５】
【００２３】
ここで、式中のＲ８とＲ９はそれぞれ独立に、炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部がアルキル基、ハロゲン基若しくは水酸基に置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基を表す。Ａとｍは式（２）の場合と同様である。
【００２４】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９がアルキル基の場合は、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキル基であり、好ましくは、炭素数２〜２８の直鎖又は分岐のアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数３〜２４の直鎖又は分岐のアルキル基である。又、アルケニル基の場合は、炭素数２〜２４のアルケニル基であり、好ましくは炭素数６〜２２のアルケニル基である。さらに、アリル基の場合は、炭素数６〜３６のアリール基であり、その一部がアルキル基、ハロゲン基、水酸基などで置換されていてもよい。
【００２５】
Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ＡＯとしてアルキレンオキサイドの付加を意味する。アルキレンオキサイドとしては、ＥＯ、ＰＯ、ブチレンオキサイド等が挙げられる。
又、ｍはこのアルキレンオキサイドの付加モル数を意味し、０又は１〜１０の整数であり、好ましくは０又は１〜８の整数である。ｍがこの範囲にあると、加工性及び潤滑剤安定性の観点において優れる。（ＡＯ）ｍは１種のアルキレンオキサイドまたは２種以上のアルキレンオキサイドの付加形式を表し、２種以上の場合の付加形式はブロック状でもランダム状でもよい。これらのうち好ましいものはＥＯ及び／又はＰＯである。
【００２６】
本発明の有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、無機リン酸（例えば、五酸化リンなど）に対して、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキルアルコール（ｂ１）、炭素数２〜２４のアルケニルアルコール（ｂ２）、炭素数６〜３６のフェノール誘導体（ｂ３）及びこれらのアルコール類のアルキレンオキサイド付加物（ｂ４）を反応させて得られる。
この反応は、合成条件（反応温度、原料のモル比等）を調整することにより、モノ体とジ体のモル比が任意である有機リン酸エステル化合物を得ることができるが、一般的には、モノ体とジ体の混合物が得られる。
なお、これらを構成するアルコールは天然物由来のものでも合成されたものでもどちらでもよい。これらのうち、好ましいのは（ｂ１）、（ｂ２）及びこれらのアルキレンオキサイド付加物であり、更に好ましいのは、（ｂ１）及びこのアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいのは、（ｂ１）である。
【００２７】
上記のアルキルアルコール（ｂ１）とは、炭素数１〜３０のアルキルアルコールであり、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。好ましくは炭素数２〜２８、更に好ましくは炭素数３〜２４、特に好ましくは炭素数６〜２２のものであり、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコール及びエイコシルアルコールなどが挙げられる。
【００２８】
上記のアルケニルアルコール（ｂ２）とは、炭素数２〜２４のアルケニルアルコールであり、好ましくは炭素数６〜２２のものであり、ヘキセニルアルコール、ヘプテニルアルコール、オクテニルアルコール、デセニルアルコール、ウンデセニルアルコール、ドデセニルアルコール、テトラデセニルアルコール、ペンタデセニルアルコール、ヘキサデセニルアルコール、ヘプタデセニルアルコール、オクタデセニルアルコール、ノナデセニルアルコール及び２−エチルデセニルアルコールなどが挙げられる。
【００２９】
上記のフェノール誘導体（ｂ３）とは、炭素数６〜３６のフェノール誘導体であり、アリール基の一部がアルキル基、ハロゲン基、水酸基などで置換されていてもよい。例えば、フェノール、１−ナフトール、２−ナフトールなどが挙げられる。
【００３０】
さらに、上記のアルコール類のアルキレンオキサイド付加物（ｂ４）とは、炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを、１〜１０モルアルコールに付加したものである。ここでアルキレンオキサイドとしては、ＥＯ、ＰＯ、ブチレンオキサイド等が挙げられる。
アルキレンオキサイドの付加モル数は、好ましくは１〜８の整数である。これらのものの例として、デシルアルコールのＥＯ３モル付加物、トリデシルアルコールのＥＯ５モル付加物、ヘキサデシルアルコールのＥＯ３モル付加物、イソトリデシルアルコールのＥＯ５モル・ＰＯ３モル付加物などが挙げられる。
【００３１】
有機リン酸エステル化合物（Ｂ）の使用としては、有機リン酸モノエステル（Ｂ１）、有機リン酸ジエステル（Ｂ２）それぞれ単独の使用であってもいいし、併用であってもよい。好ましくは（Ｂ１）と（Ｂ２）の併用である。有機リン酸エステル化合物（Ｂ）が、モノエステル（Ｂ１）とジエステル（Ｂ２）との混合物である場合、モノエステル（Ｂ１）のモルに対するジエステル（Ｂ２）のモル比率［（Ｂ２）／（Ｂ１）］は１０／９０〜９０／１０が好ましく、３０／７０〜７０／３０が更に好ましく、４５／６５〜７５／３５が特に好ましい。
【００３２】
＜ジ体／モノ体のモル比率の測定方法＞
有機リン酸エステル化合物（Ｂ）０．５ｇを１００ｍｌビーカーに精秤し、変性アルコール・キシレン（容量比で２／１）混合溶液５０ｍｌを加え、溶解する。この溶解液を攪拌しながら、電位差滴定測定装置にかけ、０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液で滴定し、次式でモノ体とジ体のモル比率を計算する。
ジ体／モノ体の比率＝ （Ｘ−Ｙ）／Ｙ
但し、Ｘは第一変曲点までに要した０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液の滴定ｍｌ数、Ｙは第一変曲点から第二変曲点までに要した０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液の滴定ｍｌ数を表す。
【００３３】
（Ａ）と（Ｂ）の重量比率（Ａ）／（Ｂ）は２．０〜４．０であることが好ましい。２．０未満又は４．０を超えると分散性が悪化する。
【００３４】
本発明の有機酸塩分散剤には、その分散性能をさらに高めるため、その他の任意の公知成分（Ｃ）を配合することが好ましい。
（Ｃ）としては、例えば、水酸基を有する動植物油のＡＯ付加物（Ｃ１）及び（Ｃ１）の脂肪酸エステル（Ｃ２）などが挙げられる。これらの（Ｃ）の含有量は、分散剤重量に基づいて、２０重量％以下であることが好ましい。
【００３５】
（Ｃ１）としては、水酸基を有する動植物油（硬化ヒマシ油など）の炭素数２〜１２のＡＯ付加物などが挙げられる。具体的には、硬化ヒマシ油のＥＯ１０モル付加物及び硬化ヒマシ油のＥＯ２５モル付加物などが挙げられる。
【００３６】
（Ｃ２）としては、（Ｃ１）の炭素数８〜２４の脂肪族カルボン酸[脂肪族飽和カルボン酸（カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、イソトリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及びイソステアリン酸など）、脂肪族不飽和カルボン酸（オレイン酸、リノール酸及びリノレン酸など）、動植物油脂肪酸（ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、硬化ヒマシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸、硬化牛脂脂肪酸及び豚脂脂肪酸など）]エステルなどが挙げられる。具体的には、ヒマシ油ＥＯ４３モル付加物のステアリン酸エステル、硬化ヒマシ油ＥＯ２０モル付加物のオレイン酸エステル及びヒマシ油ＥＯ２５モル付加物の牛脂脂肪酸エステルなどが挙げられる。
【００３７】
本発明における金属ワイヤ用潤滑剤組成物は、カチオン界面活性剤（Ａ）及び有機リン酸エステル化合物（Ｂ）を含有してなる有機酸塩分散剤並びに水不溶の有機酸塩を必須成分として含有する。
【００３８】
本発明における水不溶の有機酸塩としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、モノステアリルリン酸エステルカリウム、モノオレイルリン酸エステルカリウム、ジオクチルジチオリン酸亜鉛、ジ−（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸亜鉛、ジ−（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸・Ｎ−メチルジエタノールアミン塩及びジ−（２−エチルヘキシル）ジチオカルバミン酸亜鉛等が挙げられる。これらの有機酸塩は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００３９】
本発明の金属ワイヤ用潤滑剤組成物中における有機酸塩分散剤と水不溶の有機酸塩との重量比率（有機酸塩分散剤）／（水不溶の有機酸塩）は潤滑剤中における有機酸塩の分散性の観点から０．２〜４．０であることが好ましい。
【００４０】
本発明の分散剤を使用して水不溶の有機酸塩を水中に分散する方法としては、公知の分散方法等でよく、例えば、本発明の有機酸塩分散剤に水不溶の有機酸塩を溶解し、得られた潤滑剤組成物を水中に添加して攪拌、混合する方法が挙げられる。攪拌、混合にはプロペラ、高速デイスパー、ホモミキサー、ボールミル、ビーズミル、サンドミル及びジェットミル等の一般に用いられる攪拌装置を使用することができる。得られた潤滑剤の外観は、白色から淡黄白色の液状であり、２次凝集による相分離や沈降物が全くなく均一に分散されている。
【００４１】
潤滑剤における潤滑剤組成物の重量は、潤滑剤の総重量に基づいて、０．５〜４０重量％であることが好ましい。０．５重量％以上であると、潤滑性の観点から好ましく、４０重量％以下であると分散性の観点から好ましい。
【００４２】
本発明の伸線方法は、上述の本発明の潤滑剤組成物を水中に添加して潤滑剤となし、この潤滑剤溶液中で、スチールコードや銅線、アルミニウム合金線などの金属ワイヤを湿式伸線するものである。
【００４３】
また、本発明の伸線方法においては、金属ワイヤを、ダイスと、該ダイスを通過した金属ワイヤを引抜く駆動キャプスタンとを備えたスリップ型多段式伸線機を好適に用いることができるが、潤滑剤について上記条件を満足するものであればよく、伸線工程に係るその他の条件、例えば、ワイヤ速度や、スリップ型多段式伸線機におけるスリップ速度、ダイス形状等については、特に制限されるものではない。また、本発明の伸線方法は、湿式伸線により金属ワイヤの伸線を行うものであれば、形式については特に制限されるものではなく、単独伸線及び連続伸線のいずれでも構わない。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において特に規定しない限り、部は重量部を示す。
【００４５】
＜実施例１〜８及び比較例１〜５＞
表１に示す配合割合（部）に基づいて、第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）及び有機リン酸エステル（Ｂ）並びに必要により添加剤（Ｃ）を配合した後、十分に混合して有機酸塩分散剤を得た。更に表１に示す配合割合に基づいて、有機酸塩分散剤に水不溶の有機酸塩を添加し、６０℃に加温し均一に溶解させたものを金属ワイヤ用潤滑剤組成物（Ｘ−１）〜（Ｘ−８）及び比較潤滑剤組成物（Ｘ’−１）〜（Ｘ’−５）とした。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１における各分散剤成分は以下の通りである。
（Ａ−１）：ジデシルジメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−２）：ラウリルトリメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラ ウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−３）：セチルピリジニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−４）：ステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−５）：ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−６）：ジデシルジメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）テトラデシルエーテル酢酸塩
（Ａ−７）：ジデシルジメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）オクチルエーテル酢酸塩
（Ａ’−１）：ジデシルジメチルアンモニウムクロライド
（Ｂ−１）：酸性オクチルリン酸エステル（モル比：モノ体／ジ体＝５０／５０）
（Ｂ−２）：酸性ラウリルリン酸エステル（モル比：モノ体／ジ体＝５０／５０）
（Ｃ２−１）：硬化ヒマシ油ＥＯ２０モル付加物のオレイン酸エステル
比較分散剤−１：ラウリルアミンオクタエチレングリコール
【００４８】
＜実施例９〜１６及び比較例６〜１０＞
得られた潤滑剤組成物３部を２５℃に温調した水９７部の中へプロペラ攪拌下で投入することで分散させ、金属ワイヤ用潤滑剤を調製した。
【００４９】
実施例９〜１６及び比較例６〜１０の金属ワイヤ用潤滑剤について、分散性試験及び加工試験を行った。試験結果を表２に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
金属ワイヤ用潤滑剤の分散性試験法は以下の通りである。
＜分散性試験＞
実施例９〜１６及び比較例６〜１０で調製した金属ワイヤ用潤滑剤１００ｇを、１４５ｍｌガラス製ボトルに入れ、−５℃、２５℃、５０℃の恒温槽中に３０日間静置した後、金属ワイヤ用潤滑剤の外観を肉眼で観察し、調製直後の金属ワイヤ用潤滑剤の外観と比較し、次の基準で判定した。
−判定基準−
○：静置後も相分離や沈降物なし。
△：調整直後は相分離や沈降物の発生はないが、静置後に相分離や沈降物が発生。
×：調製直後から相分離や沈降物が発生。
【００５２】
金属ワイヤ用潤滑剤の加工性試験法は以下の通りである。
【００５３】
＜加工性試験−１＞
実施例９〜１６及び比較例６〜１０で調製した金属ワイヤ用潤滑剤を潤滑液槽に満たした後、超硬合金製ダイスを装着した強制潤滑・冷却伸線装置を用いて、鋼線材を０．２５mm径の伸線材に湿式伸線加工した。
伸線加工性の評価伸線材１０kgを得るまでの湿式伸線加工時における断線の程度を下記の基準で評価した。
○：断線はなく、伸線加工性に優れている
△：断線が時々あり、伸線加工性にやや問題あり
×：断線が頻繁にあり、伸線加工性に重大な問題あり
＜加工性試験−２＞
実施例９〜１６及び比較例６〜１０で調製した金属ワイヤ用潤滑剤を潤滑液槽に満たした後、超硬合金製ダイスを装着した強制潤滑・冷却伸線装置を用いて、銅線材を０．２５mm径の伸線材に湿式伸線加工した。
伸線加工性の評価伸線材１０kgを得るまでの湿式伸線加工時における断線の程度を下記の基準で評価した。
○：断線はなく、伸線加工性に優れている
△：断線が時々あり、伸線加工性にやや問題あり
×：断線が頻繁にあり、伸線加工性に重大な問題あり
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の分散剤は、水中に水不溶の有機酸塩を分散させるのに有用であり、ゴム物品補強用スチールコードや銅線、アルミニウム合金線などの金属ワイヤの製造用分散剤として利用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機酸塩分散剤に関する。更に詳しくは、水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、分散させるための有機酸塩分散剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラスメッキしたスチールワイヤを湿式伸線して製造された複数本のフィラメントを撚り合わせてなるゴム物品補強用スチールコードを製造するため、湿式伸線工程においてスチールコード用潤滑剤組成物を水中に分散させた分散液が用いられている。
従来、前記分散液を得るための分散剤としては、アルキルアミンとエポキシ化合物との反応生成物や（ポリ）オキシアルキレン硬化ひまし油エーテルと有機カルボン酸とをエステル化反応させて得られる硬化ひまし油誘導体等が知られている（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１８５１３６号公報
【特許文献２】特開２００２−２４１７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２での分散剤は、ゴム物品補強用スチールコード製造時に必要な潤滑性能、耐金属磨耗性能、酸化防止性能及びゴムとの接着性能を満足させるために使用する水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、分散させるには未だ分散性が不十分であるという問題点を有していた。本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、分散させるための有機酸塩分散剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）及び一般式（２）で表されるアルキルリン酸エステル（Ｂ）を含有してなる有機酸塩分散剤；及び前記有機酸塩分散剤を含有する金属ワイヤ用潤滑剤組成物；金属ワイヤ用潤滑剤；該潤滑剤中で加工する金属ワイヤの湿式伸線加工方法である。
【化１】
[式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基、炭素数が２〜４であるポリオキシアルキレン基及び下記一般式（３）で示される基から選ばれる基、Ｒ４は炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基又はポリオキシアルキレン基；Ｒ１〜Ｒ４のいずれか２つが結合してＮとともに複素環を形成していてもよい；X−は有機酸アニオンを表す。］
【化２】
［式中、Ｒ７は炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部がアルキル基、ハロゲン基若しくは水酸基に置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０又は１〜１０の整数；ｒは１又は２の整数を表す。]
【化３】
［式中、Ｒ５は炭素数１〜２４の脂肪酸からＣＯＯＨ基を除いた残基、Ｒ６は炭素数１〜４のアルキレン基又はヒドロキシアルキレン基、Ｔは−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−を表す。］
【発明の効果】
【０００６】
本発明の分散剤は、水不溶の有機酸塩を２次凝集することなく、金属ワイヤ用潤滑剤中に安定に分散させることができる。また、本発明の分散剤を含有する潤滑剤は、スチールコード用途に限らず、銅線やアルミニウム合金線などの金属ワイヤを伸線する際に有用である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一般式（１）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３の炭素数１〜２４のアルキル基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、メチル基、エチル基、ｎ−又はｉ−プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、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、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘキコシル基、ドコシル基及び２−エチルデシル基等；炭素数６〜２０のアリール基としては、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、スチレン化フェニル等；炭素数２〜２４のアルケニル基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、ｎ−又はｉ−プロペニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基及び２−エチルデセニル基等；炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ｎ−又はｉ−ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシヘキシル基、ヒドロキシオクチル基、ヒドロキシデシル基、ヒドロキシドデシル基、ヒドロキシテトラデシル基、ヒドロキシヘキサデシル基及びヒドロキシオクタデシル基等；ポリオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン及びこれらのブロック化合物等が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基及び炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基であり、さらに好ましいのは炭素数１〜２４のアルキル基である。
Ｒ４の炭素数１〜２４のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はポリオキシアルキレン基としては、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で挙げたものと同様である。これらのうち好ましいものは、炭素数１〜４のアルキル基及びヒドロキシアルキル基である。
Ｒ１〜Ｒ４のいずれか２つが結合してＮとともに複素環式化合物を形成しているものとしては、例えばイミダゾリン環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピペリジン環及びモルホリン環が挙げられる。
【０００８】
一般式（３）で示される残基Ｒ５を構成する炭素数１〜２４の脂肪酸としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘン酸及び２−エチルヘキサン酸等が挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数６〜２４の脂肪酸である。
【０００９】
一般式（３）で示されるＲ６の炭素数１〜４のアルキレン基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、メチレン基、エチレン基、ｎ−又はｉ−プロピレン基及びブチレン基等；炭素数１〜４のヒドロキシアルキレン基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、ヒドロキシメチレン基、ヒドロキシエチレン基、ヒドロキシプロピレン基及びヒドロキシブチレン基等が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数１〜４のアルキレン基である。
【００１０】
一般式（３）で示される基としては、カプロイルエチル基、ラウロイルエチル基、ステアロイルエチル基、カプロイルアミドプロピル基、ラウリルアミドプロピル基、ステアリルアミドプロピル基等が挙げられる。
【００１１】
一般式（１）において、有機酸アニオンＸ−を形成する酸ＸＨとしては次のものが挙げられる。
（ｘ−ａ）炭素数１〜４のアルキル硫酸エステル
メチル硫酸、エチル硫酸等が挙げられる。
（ｘ−ｂ）アルキル燐酸エステル
ジメチル燐酸、ジエチル燐酸等の炭素数１〜８のモノ及び／又はジアルキル燐酸エステル等が挙げられる。
【００１２】
（ｘ−ｃ）炭素数１〜３０の脂肪族モノカルボン酸
飽和モノカルボン酸（残基がＲ５を構成する脂肪酸として挙げたもの等）、不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸及びオレイン酸等）、及び脂肪族オキシカルボン酸（グリコール酸、乳酸、オキシ酪酸、オキシカプロン酸、リシノール酸、オキシステアリン酸及びグルコン酸等）が挙げられる。
（ｘ−ｄ）炭素数７〜３０の芳香族又は複素環モノカルボン酸
芳香族モノカルボン酸（安息香酸、ナフトエ酸及びケイ皮酸等）、芳香族オキシカルボン酸（サリチル酸、ｐ−オキシ安息香酸及びマンデル酸等）及び複素環モノカルボン酸（ピロリドンカルボン酸等）が挙げられる。
【００１３】
（ｘ−ｅ）２〜４価のポリカルボン酸
炭素数２〜３０の直鎖状又は分岐状の脂肪族ポリカルボン酸［飽和ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸及びセバチン酸等）、炭素数４〜３０の不飽和ポリカルボン酸（マレイン酸、フマール酸及びイタコン酸等）］；炭素数４〜２０の脂肪族オキシポリカルボン酸（リンゴ酸、酒石酸及びクエン酸等）；炭素数８〜３０の芳香族ポリカルボン酸［ジカルボン酸〔フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸及びビフェニルジカルボン酸（２，２’−、３，３’−及び／又は２，７−体）等〕、トリ又はテトラカルボン酸（トリメリット酸及びピロメリット酸等）］；硫黄を含有する炭素数４〜３０のポリカルボン酸（チオジプロピオン酸等）が挙げられる。
（ｘ−ｆ）炭素数２〜３０のアミノ酸
アスパラギン酸、グルタミン酸及びシスティン酸等のアミノ酸が挙げられる。
【００１４】
（ｘ−ｇ）炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物
炭素数８〜２４の脂肪族アルコール（オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール等）のカルボキシメチル化物の具体例としては、オクチルアルコールのカルボキシメチル化物、デシルアルコールのカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールのカルボキシメチル化物、のカルボキシメチル化物及びトリデカノール（協和発酵製）のカルボキシメチル化物等が挙げられる。
（ｘ−ｈ）炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物のカルボキシメチル化物
アルキレンオキサイドとしては、好ましくは、エチレンオキサイド（以下、ＥＯと略記する）又はプロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略記する）が挙げられ、二種以上を併用してもよい。アルキレンオキサイドの付加モル数は１〜２０モルが好ましく、更に好ましくは、１〜１０モルである。
炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物のカルボキシメチル化物の具体例としては、オクチルアルコールＥＯ３モル付加物のカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物、イソステアリルアルコールＥＯ３モル付加物のカルボキシメチル化物及びトリデカノールＥＯ２モル付加物のカルボキシメチル化物等が挙げられる。
【００１５】
これらのうちで分散性の観点で好ましいものは（ｘ−ｇ）及び（ｘ−ｈ）であり、更に好ましいものは（ｘ−ｈ）であり、特に好ましいものは、脂肪族アルコール（炭素数８〜２４）のＥＯ及び／又はＰＯ１〜１０モル付加物のカルボキシメチル化物であり、最も好ましくは、オクチルアルコールＥＯ３モル付加物のカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物、イソステアリルアルコールＥＯ３モル付加物のカルボキシメチル化物及びトリデカノールＥＯ２モル付加物のカルボキシメチル化物である。
【００１６】
第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）として好ましいものは、アルキル（炭素数１〜３０）トリメチルアンモニウム塩（ラウリルトリメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）、ジアルキル（炭素数２〜３０）ジメチルアンモニウム塩（ジデシルジメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）、窒素環含有第４級アンモニウム塩（セチルピリジニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）、ポリ（付加モル数２〜１５）オキシアルキレン（炭素数２〜４）鎖含有第４級アンモニウム塩（ポリ（付加モル数３）オキシエチレントリメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）］、ヒドロキシアルキルを有するアンモニウム塩（ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）、アルキル（炭素数１〜３０）アミドアルキル（炭素数１〜１０）ジアルキル（炭素数１〜４）メチルアンモニウム塩（ステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムのラウリルアルコールＥＯ２．５モル付加物のカルボキシメチル化物塩等）等が挙げられる。
これらのうち、更に好ましいものはジアルキル（炭素数１〜３０）ジメチルアンモニウム塩である。
【００１７】
本発明の有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、下記一般式（２）で表される化合物である。
【００１８】
【化４】
【００１９】
式中のＲ７は、炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部がアルキル基、ハロゲン基若しくは水酸基に置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基を表す。
【００２０】
又、式中のＡは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ＡＯとしてアルキレンオキサイドの付加を意味する。
そしてｍはこのアルキレンオキサイドの付加モル数を意味し、０又は１〜１０の整数である。
ｒはリン原子に結合する基の数を意味し、１又は２の整数である。
【００２１】
有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、ｒが２である下記の一般式（４）で示される有機リン酸モノエステル（Ｂ１）（モノ体）と、ｒが１である下記の一般式（５）で示される有機リン酸ジエステル（Ｂ２）（ジ体）に場合分けできる。
【００２２】
【化５】
【００２３】
ここで、式中のＲ８とＲ９はそれぞれ独立に、炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部がアルキル基、ハロゲン基若しくは水酸基に置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基を表す。Ａとｍは式（２）の場合と同様である。
【００２４】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９がアルキル基の場合は、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキル基であり、好ましくは、炭素数２〜２８の直鎖又は分岐のアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数３〜２４の直鎖又は分岐のアルキル基である。又、アルケニル基の場合は、炭素数２〜２４のアルケニル基であり、好ましくは炭素数６〜２２のアルケニル基である。さらに、アリル基の場合は、炭素数６〜３６のアリール基であり、その一部がアルキル基、ハロゲン基、水酸基などで置換されていてもよい。
【００２５】
Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ＡＯとしてアルキレンオキサイドの付加を意味する。アルキレンオキサイドとしては、ＥＯ、ＰＯ、ブチレンオキサイド等が挙げられる。
又、ｍはこのアルキレンオキサイドの付加モル数を意味し、０又は１〜１０の整数であり、好ましくは０又は１〜８の整数である。ｍがこの範囲にあると、加工性及び潤滑剤安定性の観点において優れる。（ＡＯ）ｍは１種のアルキレンオキサイドまたは２種以上のアルキレンオキサイドの付加形式を表し、２種以上の場合の付加形式はブロック状でもランダム状でもよい。これらのうち好ましいものはＥＯ及び／又はＰＯである。
【００２６】
本発明の有機リン酸エステル化合物（Ｂ）は、無機リン酸（例えば、五酸化リンなど）に対して、炭素数１〜３０の直鎖又は分岐のアルキルアルコール（ｂ１）、炭素数２〜２４のアルケニルアルコール（ｂ２）、炭素数６〜３６のフェノール誘導体（ｂ３）及びこれらのアルコール類のアルキレンオキサイド付加物（ｂ４）を反応させて得られる。
この反応は、合成条件（反応温度、原料のモル比等）を調整することにより、モノ体とジ体のモル比が任意である有機リン酸エステル化合物を得ることができるが、一般的には、モノ体とジ体の混合物が得られる。
なお、これらを構成するアルコールは天然物由来のものでも合成されたものでもどちらでもよい。これらのうち、好ましいのは（ｂ１）、（ｂ２）及びこれらのアルキレンオキサイド付加物であり、更に好ましいのは、（ｂ１）及びこのアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいのは、（ｂ１）である。
【００２７】
上記のアルキルアルコール（ｂ１）とは、炭素数１〜３０のアルキルアルコールであり、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。好ましくは炭素数２〜２８、更に好ましくは炭素数３〜２４、特に好ましくは炭素数６〜２２のものであり、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコール及びエイコシルアルコールなどが挙げられる。
【００２８】
上記のアルケニルアルコール（ｂ２）とは、炭素数２〜２４のアルケニルアルコールであり、好ましくは炭素数６〜２２のものであり、ヘキセニルアルコール、ヘプテニルアルコール、オクテニルアルコール、デセニルアルコール、ウンデセニルアルコール、ドデセニルアルコール、テトラデセニルアルコール、ペンタデセニルアルコール、ヘキサデセニルアルコール、ヘプタデセニルアルコール、オクタデセニルアルコール、ノナデセニルアルコール及び２−エチルデセニルアルコールなどが挙げられる。
【００２９】
上記のフェノール誘導体（ｂ３）とは、炭素数６〜３６のフェノール誘導体であり、アリール基の一部がアルキル基、ハロゲン基、水酸基などで置換されていてもよい。例えば、フェノール、１−ナフトール、２−ナフトールなどが挙げられる。
【００３０】
さらに、上記のアルコール類のアルキレンオキサイド付加物（ｂ４）とは、炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを、１〜１０モルアルコールに付加したものである。ここでアルキレンオキサイドとしては、ＥＯ、ＰＯ、ブチレンオキサイド等が挙げられる。
アルキレンオキサイドの付加モル数は、好ましくは１〜８の整数である。これらのものの例として、デシルアルコールのＥＯ３モル付加物、トリデシルアルコールのＥＯ５モル付加物、ヘキサデシルアルコールのＥＯ３モル付加物、イソトリデシルアルコールのＥＯ５モル・ＰＯ３モル付加物などが挙げられる。
【００３１】
有機リン酸エステル化合物（Ｂ）の使用としては、有機リン酸モノエステル（Ｂ１）、有機リン酸ジエステル（Ｂ２）それぞれ単独の使用であってもいいし、併用であってもよい。好ましくは（Ｂ１）と（Ｂ２）の併用である。有機リン酸エステル化合物（Ｂ）が、モノエステル（Ｂ１）とジエステル（Ｂ２）との混合物である場合、モノエステル（Ｂ１）のモルに対するジエステル（Ｂ２）のモル比率［（Ｂ２）／（Ｂ１）］は１０／９０〜９０／１０が好ましく、３０／７０〜７０／３０が更に好ましく、４５／６５〜７５／３５が特に好ましい。
【００３２】
＜ジ体／モノ体のモル比率の測定方法＞
有機リン酸エステル化合物（Ｂ）０．５ｇを１００ｍｌビーカーに精秤し、変性アルコール・キシレン（容量比で２／１）混合溶液５０ｍｌを加え、溶解する。この溶解液を攪拌しながら、電位差滴定測定装置にかけ、０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液で滴定し、次式でモノ体とジ体のモル比率を計算する。
ジ体／モノ体の比率＝ （Ｘ−Ｙ）／Ｙ
但し、Ｘは第一変曲点までに要した０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液の滴定ｍｌ数、Ｙは第一変曲点から第二変曲点までに要した０．１Ｎ水酸化カリウム・メチルアルコール滴定液の滴定ｍｌ数を表す。
【００３３】
（Ａ）と（Ｂ）の重量比率（Ａ）／（Ｂ）は２．０〜４．０であることが好ましい。２．０未満又は４．０を超えると分散性が悪化する。
【００３４】
本発明の有機酸塩分散剤には、その分散性能をさらに高めるため、その他の任意の公知成分（Ｃ）を配合することが好ましい。
（Ｃ）としては、例えば、水酸基を有する動植物油のＡＯ付加物（Ｃ１）及び（Ｃ１）の脂肪酸エステル（Ｃ２）などが挙げられる。これらの（Ｃ）の含有量は、分散剤重量に基づいて、２０重量％以下であることが好ましい。
【００３５】
（Ｃ１）としては、水酸基を有する動植物油（硬化ヒマシ油など）の炭素数２〜１２のＡＯ付加物などが挙げられる。具体的には、硬化ヒマシ油のＥＯ１０モル付加物及び硬化ヒマシ油のＥＯ２５モル付加物などが挙げられる。
【００３６】
（Ｃ２）としては、（Ｃ１）の炭素数８〜２４の脂肪族カルボン酸[脂肪族飽和カルボン酸（カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、イソトリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及びイソステアリン酸など）、脂肪族不飽和カルボン酸（オレイン酸、リノール酸及びリノレン酸など）、動植物油脂肪酸（ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、硬化ヒマシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸、硬化牛脂脂肪酸及び豚脂脂肪酸など）]エステルなどが挙げられる。具体的には、ヒマシ油ＥＯ４３モル付加物のステアリン酸エステル、硬化ヒマシ油ＥＯ２０モル付加物のオレイン酸エステル及びヒマシ油ＥＯ２５モル付加物の牛脂脂肪酸エステルなどが挙げられる。
【００３７】
本発明における金属ワイヤ用潤滑剤組成物は、カチオン界面活性剤（Ａ）及び有機リン酸エステル化合物（Ｂ）を含有してなる有機酸塩分散剤並びに水不溶の有機酸塩を必須成分として含有する。
【００３８】
本発明における水不溶の有機酸塩としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、モノステアリルリン酸エステルカリウム、モノオレイルリン酸エステルカリウム、ジオクチルジチオリン酸亜鉛、ジ−（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸亜鉛、ジ−（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸・Ｎ−メチルジエタノールアミン塩及びジ−（２−エチルヘキシル）ジチオカルバミン酸亜鉛等が挙げられる。これらの有機酸塩は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００３９】
本発明の金属ワイヤ用潤滑剤組成物中における有機酸塩分散剤と水不溶の有機酸塩との重量比率（有機酸塩分散剤）／（水不溶の有機酸塩）は潤滑剤中における有機酸塩の分散性の観点から０．２〜４．０であることが好ましい。
【００４０】
本発明の分散剤を使用して水不溶の有機酸塩を水中に分散する方法としては、公知の分散方法等でよく、例えば、本発明の有機酸塩分散剤に水不溶の有機酸塩を溶解し、得られた潤滑剤組成物を水中に添加して攪拌、混合する方法が挙げられる。攪拌、混合にはプロペラ、高速デイスパー、ホモミキサー、ボールミル、ビーズミル、サンドミル及びジェットミル等の一般に用いられる攪拌装置を使用することができる。得られた潤滑剤の外観は、白色から淡黄白色の液状であり、２次凝集による相分離や沈降物が全くなく均一に分散されている。
【００４１】
潤滑剤における潤滑剤組成物の重量は、潤滑剤の総重量に基づいて、０．５〜４０重量％であることが好ましい。０．５重量％以上であると、潤滑性の観点から好ましく、４０重量％以下であると分散性の観点から好ましい。
【００４２】
本発明の伸線方法は、上述の本発明の潤滑剤組成物を水中に添加して潤滑剤となし、この潤滑剤溶液中で、スチールコードや銅線、アルミニウム合金線などの金属ワイヤを湿式伸線するものである。
【００４３】
また、本発明の伸線方法においては、金属ワイヤを、ダイスと、該ダイスを通過した金属ワイヤを引抜く駆動キャプスタンとを備えたスリップ型多段式伸線機を好適に用いることができるが、潤滑剤について上記条件を満足するものであればよく、伸線工程に係るその他の条件、例えば、ワイヤ速度や、スリップ型多段式伸線機におけるスリップ速度、ダイス形状等については、特に制限されるものではない。また、本発明の伸線方法は、湿式伸線により金属ワイヤの伸線を行うものであれば、形式については特に制限されるものではなく、単独伸線及び連続伸線のいずれでも構わない。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において特に規定しない限り、部は重量部を示す。
【００４５】
＜実施例１〜８及び比較例１〜５＞
表１に示す配合割合（部）に基づいて、第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）及び有機リン酸エステル（Ｂ）並びに必要により添加剤（Ｃ）を配合した後、十分に混合して有機酸塩分散剤を得た。更に表１に示す配合割合に基づいて、有機酸塩分散剤に水不溶の有機酸塩を添加し、６０℃に加温し均一に溶解させたものを金属ワイヤ用潤滑剤組成物（Ｘ−１）〜（Ｘ−８）及び比較潤滑剤組成物（Ｘ’−１）〜（Ｘ’−５）とした。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１における各分散剤成分は以下の通りである。
（Ａ−１）：ジデシルジメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−２）：ラウリルトリメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラ ウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−３）：セチルピリジニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−４）：ステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−５）：ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）ラウリルエーテル酢酸塩
（Ａ−６）：ジデシルジメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）テトラデシルエーテル酢酸塩
（Ａ−７）：ジデシルジメチルアンモニウムのポリオキシエチレン（２．５モル）オクチルエーテル酢酸塩
（Ａ’−１）：ジデシルジメチルアンモニウムクロライド
（Ｂ−１）：酸性オクチルリン酸エステル（モル比：モノ体／ジ体＝５０／５０）
（Ｂ−２）：酸性ラウリルリン酸エステル（モル比：モノ体／ジ体＝５０／５０）
（Ｃ２−１）：硬化ヒマシ油ＥＯ２０モル付加物のオレイン酸エステル
比較分散剤−１：ラウリルアミンオクタエチレングリコール
【００４８】
＜実施例９〜１６及び比較例６〜１０＞
得られた潤滑剤組成物３部を２５℃に温調した水９７部の中へプロペラ攪拌下で投入することで分散させ、金属ワイヤ用潤滑剤を調製した。
【００４９】
実施例９〜１６及び比較例６〜１０の金属ワイヤ用潤滑剤について、分散性試験及び加工試験を行った。試験結果を表２に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
金属ワイヤ用潤滑剤の分散性試験法は以下の通りである。
＜分散性試験＞
実施例９〜１６及び比較例６〜１０で調製した金属ワイヤ用潤滑剤１００ｇを、１４５ｍｌガラス製ボトルに入れ、−５℃、２５℃、５０℃の恒温槽中に３０日間静置した後、金属ワイヤ用潤滑剤の外観を肉眼で観察し、調製直後の金属ワイヤ用潤滑剤の外観と比較し、次の基準で判定した。
−判定基準−
○：静置後も相分離や沈降物なし。
△：調整直後は相分離や沈降物の発生はないが、静置後に相分離や沈降物が発生。
×：調製直後から相分離や沈降物が発生。
【００５２】
金属ワイヤ用潤滑剤の加工性試験法は以下の通りである。
【００５３】
＜加工性試験−１＞
実施例９〜１６及び比較例６〜１０で調製した金属ワイヤ用潤滑剤を潤滑液槽に満たした後、超硬合金製ダイスを装着した強制潤滑・冷却伸線装置を用いて、鋼線材を０．２５mm径の伸線材に湿式伸線加工した。
伸線加工性の評価伸線材１０kgを得るまでの湿式伸線加工時における断線の程度を下記の基準で評価した。
○：断線はなく、伸線加工性に優れている
△：断線が時々あり、伸線加工性にやや問題あり
×：断線が頻繁にあり、伸線加工性に重大な問題あり
＜加工性試験−２＞
実施例９〜１６及び比較例６〜１０で調製した金属ワイヤ用潤滑剤を潤滑液槽に満たした後、超硬合金製ダイスを装着した強制潤滑・冷却伸線装置を用いて、銅線材を０．２５mm径の伸線材に湿式伸線加工した。
伸線加工性の評価伸線材１０kgを得るまでの湿式伸線加工時における断線の程度を下記の基準で評価した。
○：断線はなく、伸線加工性に優れている
△：断線が時々あり、伸線加工性にやや問題あり
×：断線が頻繁にあり、伸線加工性に重大な問題あり
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の分散剤は、水中に水不溶の有機酸塩を分散させるのに有用であり、ゴム物品補強用スチールコードや銅線、アルミニウム合金線などの金属ワイヤの製造用分散剤として利用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）及び一般式（２）で表される有機リン酸エステル化合物（Ｂ）を含有してなる有機酸塩分散剤。
【化１】
[式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基、ポリオキシアルキレン基及び下記一般式（３）で示される基から選ばれる基、Ｒ４は炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基又はポリオキシアルキレン基；Ｒ１〜Ｒ４のいずれか２つが結合してＮとともに複素環を形成していてもよい；Ｘ−は有機酸アニオンを表す。］
【化２】
［式中、Ｒ７は炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部がアルキル基、ハロゲン基若しくは水酸基に置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０又は１〜１０の整数；ｒは１又は２の整数を表す。]
【化３】
［式中、Ｒ５は炭素数１〜２４の脂肪酸からＣＯＯＨ基を除いた残基、Ｒ６は炭素数１〜４のアルキレン基又はヒドロキシアルキレン基、Ｔは−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−を表す。］
【請求項２】
一般式（１）におけるＸ−が、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物のカルボキシメチル化物である請求項１に記載の有機酸塩分散剤。
【請求項３】
該有機リン酸エステル化合物（Ｂ）が、下記一般式（４）で示される有機リン酸モノエステル（Ｂ１）と下記一般式（５）で示される有機リン酸ジエステル（Ｂ２）との混合物である請求項１又は２に記載の有機酸塩分散剤。
【化４】
（式中、Ｒ８とＲ９はそれぞれ独立に、炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０又は１〜１０の整数を表す。）
【請求項４】
第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）と有機リン酸エステル化合物（Ｂ）との重量比率（Ａ）／（Ｂ）が０．２〜１０．０である請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機酸塩分散剤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機酸塩分散剤と、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、モノステアリルリン酸エステルカリウム、モノオレイルリン酸エステルカリウム、ジオクチルジチオリン酸亜鉛、ジ−（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸亜鉛ジ−（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸・Ｎ−メチルジエタノールアミン及びジ−（２−エチルヘキシル）ジチオカルバミン酸亜鉛から選ばれる１種以上の有機酸塩を含有してなる金属ワイヤ用潤滑剤組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の潤滑剤用組成物を０．１〜４０重量％含有する金属ワイヤ用潤滑剤。
【請求項７】
請求項６に記載の潤滑剤中でスチールコードを湿式伸線加工することを特徴とする金属ワイヤの湿式伸線加工方法。
【請求項１】
一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）及び一般式（２）で表される有機リン酸エステル化合物（Ｂ）を含有してなる有機酸塩分散剤。
【化１】
[式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基、ポリオキシアルキレン基及び下記一般式（３）で示される基から選ばれる基、Ｒ４は炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基又はポリオキシアルキレン基；Ｒ１〜Ｒ４のいずれか２つが結合してＮとともに複素環を形成していてもよい；Ｘ−は有機酸アニオンを表す。］
【化２】
［式中、Ｒ７は炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部がアルキル基、ハロゲン基若しくは水酸基に置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０又は１〜１０の整数；ｒは１又は２の整数を表す。]
【化３】
［式中、Ｒ５は炭素数１〜２４の脂肪酸からＣＯＯＨ基を除いた残基、Ｒ６は炭素数１〜４のアルキレン基又はヒドロキシアルキレン基、Ｔは−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−を表す。］
【請求項２】
一般式（１）におけるＸ−が、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物のカルボキシメチル化物である請求項１に記載の有機酸塩分散剤。
【請求項３】
該有機リン酸エステル化合物（Ｂ）が、下記一般式（４）で示される有機リン酸モノエステル（Ｂ１）と下記一般式（５）で示される有機リン酸ジエステル（Ｂ２）との混合物である請求項１又は２に記載の有機酸塩分散剤。
【化４】
（式中、Ｒ８とＲ９はそれぞれ独立に、炭素数１〜３０の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、又は一部置換されていてもよい炭素数６〜３６のアリール基；Ａは炭素数２〜４のアルキレン基；ｍは０又は１〜１０の整数を表す。）
【請求項４】
第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（Ａ）と有機リン酸エステル化合物（Ｂ）との重量比率（Ａ）／（Ｂ）が０．２〜１０．０である請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機酸塩分散剤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機酸塩分散剤と、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、モノステアリルリン酸エステルカリウム、モノオレイルリン酸エステルカリウム、ジオクチルジチオリン酸亜鉛、ジ−（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸亜鉛ジ−（２−エチルヘキシル）ジチオリン酸・Ｎ−メチルジエタノールアミン及びジ−（２−エチルヘキシル）ジチオカルバミン酸亜鉛から選ばれる１種以上の有機酸塩を含有してなる金属ワイヤ用潤滑剤組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の潤滑剤用組成物を０．１〜４０重量％含有する金属ワイヤ用潤滑剤。
【請求項７】
請求項６に記載の潤滑剤中でスチールコードを湿式伸線加工することを特徴とする金属ワイヤの湿式伸線加工方法。
【公開番号】特開２０１３−１０９４３（Ｐ２０１３−１０９４３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１９２４５（Ｐ２０１２−１１９２４５）
【出願日】平成２４年５月２５日（２０１２．５．２５）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２５日（２０１２．５．２５）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
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