JP2002226884A

JP2002226884A - 金属の塑性加工用水性潤滑剤

Info

Publication number: JP2002226884A
Application number: JP2001030467A
Authority: JP
Inventors: Shichiro Kondo; 七郎近藤; Nobutaka Higa; 伸孝比嘉
Original assignee: YUUKOU SHOJI KK
Current assignee: YUUKOU SHOJI KK
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】塗布するだけでよく、加工後の洗浄と廃棄物
処理が不要で、従来の化成処理と替わりない優れた潤滑
特性を有する金属の塑性加工用水性潤滑剤。【解決手段】アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩
から選ばれる少なくとも一種の潤滑性皮膜形成能を有す
る無機化合物１０〜５０重量％（固形分中。以下同
じ）、２−チオベンゾチアゾール化合物５〜４０重量
％、金属セッケン３〜２５重量％、塩素化パラフィン又
はリン酸エステル５〜５０重量％及び界面活性剤１〜５
０重量％を必須成分として含有してなる金属の塑性加工
用水性潤滑剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属の塑性加工用
水性潤滑剤に関し、さらに詳しくは鍛造、伸線、伸管、
引き抜き、押出し、曲げ加工、プレス、巻線加工、ヘッ
ダー加工等の金属塑性加工用として好適で、補助潤滑剤
を必要とせず、この潤滑剤のみを塗布するだけで塑性加
工が可能で、かつ加工後に洗浄しなくても金属に影響を
与えず、更に廃棄物処理の必要がない水性潤滑剤に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、金属の塑性加工、例えば鍛造、伸
線、プレス、引き抜き、押出し、曲げ加工などを行う際
には潤滑剤が使用されるが、これらの潤滑剤は油性、溶
剤系、水性、化成被膜系のものに大別される。油性の潤
滑剤は鉱物油、植物油に黒鉛、二硫化モリブデン、ワッ
クス類を添加し、必要に応じて各種添加剤を配合したも
のである。溶剤系の潤滑剤は、二硫化モリブデン、塩化
ゴム、四フッ化エチレン、ポリエチレン等を溶剤の中に
溶解又は分散したものである。水性潤滑剤としては、黒
鉛、二硫化モリブデン、油、イオウ、塩素系化合物を乳
化剤と配合し、エマルジョンもしくはサスペンジョンと
して使用される。また、化成被膜剤は、リン酸被膜又は
シュウ酸被膜に補助潤滑剤として金属石鹸を併用して使
用されるものである。

【０００３】従来、冷間鍛造の潤滑処理には化成処理が
もっとも一般的である。化成処理では、予めショトブラ
ストした加工材料を、脱脂、湯洗、酸洗、湯洗の前処理
を行った後、これにリン酸亜鉛皮膜又はシュウ酸亜鉛皮
膜を形成させ、湯洗、中和して、さらに金属セッケン皮
膜を形成させたのち乾燥する。この化成処理は、リン酸
槽、水洗槽、中和槽、金属セッケン槽、脱脂槽など全部
で６槽とその他に加熱用ボイラーなど諸設備が必要であ
り、また処理工程が長いことから設備費用とランニング
費用が嵩むうえ、多量の濃厚廃液と無機性汚泥が発生
し、その処理にも多大なコストを要する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、補助潤滑剤を必要とせず、本発明潤滑剤のみを
塗布するだけで潤滑性皮膜を形成でき、かつ加工後に洗
浄しなくても金属に影響を与えず、設備費用、ランニン
グ費用がともに低廉であり、廃棄物処理がなく、しかも
従来の化成処理と替わりない優れた潤滑特性を有する金
属の塑性加工用水性潤滑剤を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、皮膜形成
成分としてアルカリ金属塩等を含有する水性潤滑剤に特
定の極圧剤などを配合することにより、上記課題を効果
的に解決できることを知得し、この知見に基づいて本発
明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、必須成分として下記
（ａ）〜（ｅ）を含有してなる金属の塑性加工用水性潤
滑剤である。（ａ）アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩から選ば
れる少なくとも一種の潤滑性皮膜形成能を有する無機化
合物：１０〜５０重量％（固形分中。以下同じ）（ｂ）２−チオベンゾチアゾール化合物：５〜４０重量
％（ｃ）金属セッケン：３〜２５重量％（ｄ）塩素化パラフィン：５〜５０重量％（ｅ）界面活性剤：１〜５０重量％

【０００７】また、本発明は、必須成分として下記
（ａ）〜（ｅ）を含有してなる金属の塑性加工用水性潤
滑剤である。（ａ）アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩から選ば
れる少なくとも一種の潤滑性皮膜形成能を有する無機化
合物：１０〜５０重量％（固形分中。以下同じ）（ｂ）２−チオベンゾチアゾール化合物：５〜４０重量
％（ｃ）金属セッケン：３〜２５重量％（ｄ）リン酸エステル：５〜５０重量％（ｅ）界面活性剤：１〜５０重量％

【０００８】本発明の金属の塑性加工用水性潤滑剤（以
下、水性潤滑剤という）において、アルカリ金属塩及び
アルカリ土類金属塩から選ばれる少なくとも一種の潤滑
性皮膜形成能を有する無機化合物は、硫酸カリウムとホ
ウ酸ナトリウムの混合物であることが好ましい。

【０００９】また、２−チオベンゾチアゾール化合物
は、一般式（１）で表される２−メルカプトベンゾチア
ゾール、そのアミン塩及び金属塩から選ばれる少なくと
も一種であるか、あるいは一般式（２）で表される２−
チオベンゾチアゾール化合物の少なくとも一種であるこ
とがよい。

【化３】（式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｍは
０〜３の数を表す）

【化４】（式中、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｍは
０〜３の数を表す。Ｘは、炭素数１〜２０のアルキル
基、炭素数１〜２０のアルキルメルカプト基、シクロア
ルキルメルカプト基、２−チオベンゾチオゾイル基、炭
素数１〜４のアルキル基を有する二級アミノ基、シクロ
アルキル置換二級アミノ基、炭素数１〜４のアルキル基
を有する三級アミノ基、シクロアルキル置換三級アミノ
基、Ｎ，Ｎ−ジアルキルチオカルバミル基、Ｎ−モルホ
リン基又はモルホリノチオ基を表す）

【００１０】以下、本発明の水性潤滑剤について詳細に
説明する。本発明の水性潤滑剤には、（ａ）成分として
アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩から選ばれる少
なくとも一種の潤滑性皮膜形成能を有する無機化合物を
配合する。アルカリ金属としては、例えばリチウム、ナ
トリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどが、ア
ルカリ土類金属としては、例えばマグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ、好ま
しくはナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウ
ムである。酸根としては、例えば硫酸、塩酸、炭酸、ホ
ウ酸などが挙げられ、好ましくは硫酸、炭酸又はホウ酸
である。潤滑性皮膜形成能を有する無機化合物の好まし
い具体例は、硫酸カリウム、ホウ酸ナトリウム（ホウ
砂）、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどが挙げら
れ、より好ましくは硫酸カリウムとホウ酸ナトリウムの
混合物である。この無機化合物の含有量は、固形分中５
〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。

【００１１】次に、本発明の水性潤滑剤には、（ｂ）成
分として２−チオベンゾチアゾール化合物を配合するこ
とが必要である。２−チオベンゾチアゾール化合物は、
本発明の水性潤滑剤において極圧剤（極圧膜形成剤）と
して機能し、高効率の塑性加工を可能とする。なお、潤
滑油にベンゾチアゾール化合物を配合した潤滑油組成物
は、特開昭５８−６１１８９号公報、特開昭６２−５４
７９３号公報などにより従来公知であるが、これらは鉱
油や合成油等を基油とする油性潤滑剤であるので、これ
らを塑性加工用潤滑剤として用いると、塗膜形成面がベ
トついて作業性が低下したり、従来の化成処理に較べて
潤滑性能が低いなど問題があった。本発明は、皮膜形成
能を有する水性潤滑剤に、極圧剤として２−チオベンゾ
チアゾール化合物を配合することによって、従来の化成
処理を凌駕する皮膜形成を実現したものである。

【００１２】本発明の水性潤滑剤に極圧剤として配合す
る２−チオベンゾチアゾール化合物は、一般式（１）で
表される２−メルカプトベンゾチアゾール、そのアミン
塩及び金属塩から選ばれる少なくとも一種である。

【化５】（式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｍは
０〜３の数を表す）

【００１３】Ｒ1のアルキル基は、直鎖状でも分枝状で
もよく、好ましくはメチル基又はエチル基であり、ｍは
好ましくは０又は１の数である。具体的には、２−メル
カプトベンゾチアゾール、メチル置換２−メルカプトベ
ンゾチアゾール、エチル置換２−メルカプトベンゾチア
ゾールなどが挙げられる。

【００１４】一般式（１）で表される置換又は非置換の
２−メルカプトベンゾチアゾールのアミン塩としては、
例えばモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジ
イソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエ
チルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールア
ミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルエタ
ノールアミン、Ｎ−エチルイソプロパノールアミン、Ｎ
−（β−アミノエチル）エタノールアミン、シクロヘキ
シルアミン、モルホリン等のアミン塩が挙げられる。ま
た、一般式（１）で表される置換又は非置換の２−メル
カプトベンゾチアゾールの金属塩としては、例えば亜
鉛、ナトリウム、鉛、モリブデン、銅、鉄、ニッケル等
の金属塩が挙げられる。

【００１５】また、極圧剤として一般式（２）で表され
る２−チオベンゾチアゾール化合物の少なくとも一種を
配合することができる。

【化６】（式中、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｍは
０〜３の数を表す。Ｘは、炭素数１〜２０のアルキル
基、炭素数１〜２０のアルキルメルカプト基、シクロア
ルキルメルカプト基、２−チオベンゾチオゾイル基、炭
素数１〜４のアルキル基を有する二級アミノ基、シクロ
アルキル置換二級アミノ基、炭素数１〜４のアルキル基
を有する三級アミノ基、シクロアルキル置換三級アミノ
基、Ｎ，Ｎ−ジアルキルチオカルバミル基、Ｎ−モルホ
リン基又はモルホリノチオ基を表す）

【００１６】Ｒ2のアルキル基は、直鎖状でも分枝状で
もよく、好ましくはメチル基又はエチル基であり、ｍは
好ましくは０又は１の数である。

【００１７】また、Ｘの炭素数１〜２０のアルキル基
（メルカプトアルキル基に含まれるアルキル基も同じ）
は、直鎖状でも分枝状でもよく、好ましくは直鎖状又は
分枝状ヘキシル基、直鎖状又は分枝状ヘプチル基、直鎖
状又は分枝状オクチル基、直鎖状又は分枝状ノニル基、
直鎖状又は分枝状デシル基、直鎖状又は分枝状ウンデシ
ル基、直鎖状又は分枝状ドデシル基、直鎖状又は分枝状
トリデシル基等の炭素数６〜１３のアルキル基である。
シクロアルキル基としてはシクロヘキシル基が好まし
い。

【００１８】炭素数１〜４のアルキル基を有する二級ア
ミノ基又はシクロアルキル置換二級アミノ基は下記一般
式（３）、炭素数１〜４のアルキル基を有する三級アミ
ノ基又はシクロアルキル置換三級アミノ基は下記一般式
（４）、Ｎ，Ｎ−ジアルキルチオカルバミル基は下記一
般式（５）でそれぞれ表される。

【化７】（式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5は炭素数１〜４のアルキル基又
はシクロアルキル基を表し、Ｒ6、Ｒ7は炭素数１〜４の
アルキル基を表す）

【００１９】Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は、アルキル基のとき直
鎖状でも分枝状でもよく、好ましくはメチル基、エチル
基であり、シクロアルキル基のとき好ましくはシクロヘ
キシル基である。Ｒ6及びＲ7のアルキル基は、直鎖状で
も分枝状でもよく、好ましくはメチル基又はエチル基で
ある。

【００２０】また、Ｎ−モルホリン基又はモルホリノチ
オ基は、それぞれ下記一般式（６）又は（７）で表され
る。

【化８】

【００２１】一般式（２）で表される２−チオベンゾチ
アゾール化合物の好ましい具体例を下記に示す。

【化９】

【化１０】

【化１１】

【化１２】

【化１３】

【化１４】

【化１５】

【化１６】

【化１７】

【化１８】

【化１９】

【００２２】本発明の水性潤滑剤において、２−チオベ
ンゾチアゾール化合物の配合量は、固形分中５〜４０重
量％、好ましくは１０〜３０重量％である。２−チオベ
ンゾチアゾール化合物を配合しないか、あるいは２−チ
オベンゾチアゾール化合物に代えて他の硫黄系極圧剤を
配合した水性潤滑剤を塗布した金属材料は、塑性加工の
際成形金型に焼き付いて脱型できなかった。

【００２３】なお、本発明の目的を損なわない範囲で、
必須成分である２−チオベンゾチアゾール化合物に加え
て、従来公知の極圧剤を配合することができる。イオウ
系極圧剤としては、例えばジフェニルジスルフィド、ジ
ベンジルジスルフィド、ジアリルジスルフィド、有機多
硫化物、ポリフェニレンスルフィド等のジスルフィド類
や、例えばトリクレジルホスフェート、モノアミールホ
スフェート、ポリアルキレンエーテルホスフェート等の
ホスフェート類などが挙げられる。その他、例えばトリ
ブチルホスファイト、ジラウリルホスファイト等のホス
ファイト類などのリン酸エステル類や、例えばキサント
キン酸ジスルフィド、キサントゲンテトラスルフィド、
キサントゲン酸ポリアルキレングリコールエステル等の
チオカーボネート類や、例えばナフテン酸鉛、オレイン
酸鉛、ジチオフォスフェート亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＰ）等の
有機金属化合物や、硫化油脂類などが挙げられる。

【００２４】本発明の水性潤滑剤には、（ｃ）成分とし
て金属セッケンを含有させる。金属セッケンは、潤滑性
能を高めるとともに極圧剤としても機能する。この金属
石鹸としては、例えばステアリン酸、オレイン酸等の高
級脂肪酸の金属塩、例えばカルシウム塩、ナトリウム
塩、リチウム塩、バリウム塩、アルミニウム塩、マグネ
シウム塩、亜鉛塩などが挙げられる。これらの金属セッ
ケンは単独でもよいし、２種以上を併用してもよい。こ
れらのうち、水不溶性の金属セッケンであるステアリン
酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛などを用いるのが好ま
しい。金属セッケンの配合量は、固形分中３〜２５重量
％、好ましくは５〜２０重量％である。

【００２５】また、本発明の水性潤滑剤には、（ｄ）成
分として塩素化パラフィンを配合する。塩素化パラフィ
ンは、潤滑性能を高めるとともに極圧剤としても機能す
る。塩素化パラフィンとしては、塩素含有率１０〜７０
重量％程度の市販品を用いることができ、その配合量
は、固形分中５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重
量％である。

【００２６】本発明の水性潤滑剤には、（ｄ）成分とし
て上記の塩素化パラフィンに代えてリン酸エステルを配
合してもよい。リン酸エステルとしては、例えばトリブ
チルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジブチ
ルホスフォロアミデート、ジ−２−エチル−ヘキシルホ
スフォロアミデート、アミンジブチルホスフェート、ア
ミンジ−２−エチル−ヘキシルホスフェートなどが挙げ
られる。リン酸エステルの配合量は、固形分中５〜５０
重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。

【００２７】更に、本発明の水性潤滑剤には、潤滑成分
等の固形分を水に乳化又は分散させるために（ｅ）成分
として界面活性剤を含有させる。界面活性剤としては、
例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソ
ルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エ
ステル等の非イオン界面活性剤や、アルキルベンゼンス
ルホン酸塩、ＳＤＳ等のアルキル硫酸塩、アルキル硫酸
エステル塩などのアニオン界面活性剤などが挙げられ、
好ましくは非イオン界面活性剤である。なお、本発明に
おいては、両性界面活性剤やカチオン界面活性剤やフッ
素系界面活性剤を用いることもできる。これらの界面活
性剤は単独でもよいし、二種以上を併用してもよい。界
面活性剤の配合量は、固形分中１〜５０重量％、好まし
くは５〜３０重量％である。

【００２８】本発明の水性潤滑剤は、上記の必須成分す
なわち（ａ）無機化合物、（ｂ）２−チオメルカプトベ
ンゾチアゾール化合物、（ｃ）金属セッケン、（ｄ）塩
素化パラフィン又はリン酸エステル及び（ｅ）界面活性
剤をそれぞれ所定割合で配合し、配合物と水を例えばミ
キサー等の攪拌装置で混合し、水溶液、エマルジョン、
サスペンジョン等の水性液状物とすることにより調製す
ることができる。水性潤滑剤における必須成分の固形分
濃度は、塑性加工を行う金属材料表面に潤滑性皮膜を形
成できる濃度であれば特に制限はないが、通常１〜３０
重量％、好ましくは５〜２５重量％である。

【００２９】本発明の水性潤滑剤には、必要に応じて必
須成分以外に従来より公知の潤滑添加剤、例えばキャリ
ヤー剤、ワックス類、油状物、シリコン類などの一種又
は二種以上を配合してもよい。これらの成分を配合する
ことにより、形成される潤滑性皮膜のすべり性などを向
上させることができる。

【００３０】キャリヤー剤としては、固体潤滑剤が主に
使用され、フッ化カーボン、チッ化ボロン、メラミンシ
アヌル酸（メラミンとシアヌル酸の付加物、ＭＣＡとも
いわれている）、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タン
グステンなどや、硫酸ナトリウム、硫酸バリウム、硫酸
リチウムなどの一種又は二種以上の混合物が挙げられ
る。キャリヤー剤を添加する場合の配合量は、固形分中
１〜３０重量％、好ましくは１〜１５重量％である。

【００３１】また、ワックス類としては、パラフィンワ
ックス、カルナバワックス、モンタンワックス、オゾケ
ライトワックス、シコラックスワックス、ライスワック
ス、密ロウ、木ロウ、マイクロクリスタリンワックス等
の天然ワックスや、ポリエチレンワックス、フィッシャ
ートロプシュワックス、カスターワックス、オパールワ
ックス等の合成ワックスなどが挙げられる。ワックス類
は単独でもよいし、二種以上を併用してもよい。ワック
ス類を配合する場合の配合量は、固形分中３０重量％以
下、好ましくは１０重量％以下である。

【００３２】さらに、油状物としては、水性液中に乳化
状態で存在し、本発明の水性潤滑剤を安定化する性質を
有する植物油、鉱油、合成油などが挙げられる。植物油
としては、例えば大豆油、菜種油、オリーブ油、サラダ
油、パーム油、亜麻仁油、向日葵油、落花生油、ごま
油、ヤシ油、ナッツ油、クルミ油など、鉱物油として
は、例えばギヤー油、マシン油、タービン油、スピンド
ル油、作動油など、合成オイルとしては、例えばポリエ
ーテル、ポリオール、エチレングリコール、エステル油
などが挙げられ、これらは単独でもよいし、二種以上を
併用してもよい。油状物を配合する場合の配合量は、固
形分中１０重量％以下、好ましくは１〜６重量％であ
る。

【００３３】さらに、シリコン類も、水性液中に乳化状
態で存在できるものが好ましく、例えばジメチルシリコ
ン、メチルフェニルシリコン、メチルハイドロジェンシ
リコン、アミノ変性シリコン、エポキシ変性シリコン、
カルボキシル変性シリコン、カルビノール変性シリコ
ン、メタクリル変性シリコン、メルカプト変性シリコ
ン、環状ジメチルシリコン、ポリエーテル変性シリコ
ン、メチルスチリル変性シリコン、アルキル変性シリコ
ン、アルコキシ変性シリコン、フッ素変性シリコン、高
級脂肪酸含有シリコンなどが挙げられる。シリコン類を
配合する場合の配合量は、固形分中４０重量％以下、好
ましくは１〜２０重量％である。

【００３４】本発明の水性潤滑剤は、鍛造、伸線、伸
管、引き抜き、押出し、曲げ加工、プレス、巻線加工、
ヘッダー加工等の塑性加工を行う前の金属材料、例えば
鋼、ステンレス、アルミニウム、銅、チタンや各種合金
などの板状、棒状、線状等の各種金属材料に一回又は複
数回塗布、噴霧又は浸漬等を行った後、乾燥することに
より金属材料表面に優れた潤滑性被膜を形成できる。こ
こで、水性潤滑剤の金属材料への塗布、噴霧などは、室
温で行うことでよいが、乾燥時間の短縮には例えば６０
℃程度に加熱して行ってもよく、また乾燥は温風等の吹
き付けなど常法により行うことができる。

【００３５】

【実施例】次に、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。

【００３６】実施例１下記（ａ）〜（ｅ）成分を固形分が下記割合となるよう
に配合し、これと水とをミキサーで混合し、固形分濃度
２０重量％の水性潤滑剤Ａを調製した。（ａ）硫酸カリウムとホウ酸ナトリウムの混合物２７重量％（３０重量％）（７０重量％）（ｂ）２−（４’−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール１６重量％（ｃ）ステアリン酸カルシウム（固形分換算）６重量％（ｄ）塩素化パラフィン（塩素含有率４０重量％）２７重量％（ｅ）ポリオキシエチレンラウリルエーテル２４重量％次に、３２．６mmφ×８mm厚さの鋼材（ＳＣＭ４１５
Ｈ）を水性潤滑剤Ａに常温で浸漬したのち温風で１０分
間乾燥して潤滑性皮膜を形成した。この潤滑性皮膜はベ
タつきがなく優れた作業性を示した。次いで、油圧プレ
スＫＦＩ３１と３２．８mmφの量産用金型を用いた冷間
鍛造により一端閉鎖筒状製品を５０００個製作した。プ
レス時の成形荷重は、最大１５１t、最小１４３t、平均
１４７tとバラツキが少なかった。製品の底厚さは、最
大２．４２mm、最小２．２７mm、平均２．３４mmと寸法
安定性に優れ、１００％良品であった。また、作業時間
が短く、ハードリダクションにも耐え、カス残りがほと
んどなく、潤滑効果が抜群であった。使用後の水性潤滑
剤は、新しい水性潤滑剤Ａを継ぎ足すだけで再使用でき
た。

【００３７】実施例２（ｄ）成分の塩素化パラフィンに代えて等量のトリクレ
ジルホスフェート（リン酸エステル）を配合した以外は
水性潤滑剤Ａと同様にして固形分濃度２０重量％の水性
潤滑剤Ｂを調製した。次に、実施例１と同じ鋼材を水性
潤滑剤Ｂに常温で浸漬したのち、温風で１０分間乾燥し
て潤滑性皮膜を形成したところ、潤滑性皮膜のベタつき
がなく、作業性が抜群であった。次いで、実施例１と同
様にして冷間鍛造を行ったところ、実施例１とほぼ同様
な結果が得られた。

【００３８】比較例１（ｂ）成分の２−（４’−モルホリノジチオ）ベンゾチ
アゾールに代えて等量のＮ，Ｎ'−ジエチルチオ尿素を
用いた以外は水性潤滑剤Ａと同様にして、固形分濃度１
５重量％の水性潤滑剤Ｃを調製した。次に、実施例１と
同じ鋼材を水性潤滑剤Ｃに常温で浸漬したのち、温風で
１０分間乾燥して潤滑性皮膜を形成し、実施例１と同様
にして冷間鍛造を行ったところ、成形金型に焼きついて
鍛造製品が製造できなかった。

【００３９】比較例２水性潤滑剤Ａの代わりに市販のリン酸亜鉛化成処理剤と
補助潤滑剤としてステアリン酸亜鉛（金属セッケン）を
用い、常法により実施例１と同じ鋼材に化成皮膜を形成
した。次いで、実施例１と同様にして冷間鍛造を行った
ところ、プレス時の成形荷重は、最大１５５t、最小１
４３t、平均１４８．５tと実施例１よりバラツキが多か
った。また、製品の底厚さは、最大２．５２mm、最小
２．２２mm、平均２．３７mmと実施例１より寸法安定性
が劣るものであった。なお、作業性やカス残りは実施例
１と同程度であったが、使用後の水性潤滑剤は変質し再
使用が困難であった。

【００４０】

【発明の効果】本発明の水性潤滑剤は、補助潤滑剤を必
要とせず、金属材料に塗布、噴霧又は浸漬したのち乾燥
するだけで、きわめて簡単にベタつきのない潤滑性皮膜
を形成でき、設備費用とランニング費用がともに低廉で
ある。また、従来の化成処理とは異なり、新鮮な水性潤
滑剤を継ぎ足すだけで再使用でき、廃棄物を発生するこ
ともない。しかも、本発明の水性潤滑剤を金属材料に施
して形成される潤滑性被膜は、極圧性、すべり性及び展
性に極めて優れ、従来の化成処理と同等ないしはそれ以
上の優れた潤滑特性を有し、金属の塑性加工にきわめて
好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｍ 129/40 Ｃ１０Ｍ 129/40 131/04 131/04 135/32 135/32 137/04 137/04 // Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 10:04 10:06 10:06 10:08 10:08 10:12 10:12 10:16 10:16 30:06 30:06 40:24 40:24 Ｚ 50:02 50:02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】必須成分として下記（ａ）〜（ｅ）を含
有してなる金属の塑性加工用水性潤滑剤。（ａ）アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩から選ば
れる少なくとも一種の潤滑性皮膜形成能を有する無機化
合物：１０〜５０重量％（固形分中。以下同じ）（ｂ）２−チオベンゾチアゾール化合物：５〜４０重量
％（ｃ）金属セッケン：３〜２５重量％（ｄ）塩素化パラフィン：５〜５０重量％（ｅ）界面活性剤：１〜５０重量％
【請求項２】必須成分として下記（ａ）〜（ｅ）を含
有してなる金属の塑性加工用水性潤滑剤。（ａ）アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩から選ば
れる少なくとも一種の潤滑性皮膜形成能を有する無機化
合物：１０〜５０重量％（固形分中。以下同じ）（ｂ）２−チオベンゾチアゾール化合物：５〜４０重量
％（ｃ）金属セッケン：３〜２５重量％（ｄ）リン酸エステル：５〜５０重量％（ｅ）界面活性剤：１〜５０重量％
【請求項３】潤滑性皮膜形成能を有する無機化合物
が、硫酸カリウムとホウ酸ナトリウムの混合物である請
求項１又は２記載の金属の塑性加工用水性潤滑剤。
【請求項４】２−チオベンゾチアゾール化合物が、一
般式（１）で表される２−メルカプトベンゾチアゾー
ル、そのアミン塩及び金属塩から選ばれる少なくとも一
種である請求項１〜３のいずれかに記載の金属の塑性加
工用水性潤滑剤。【化１】（式中、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｍは
０〜３の数を表す）
【請求項５】２−チオベンゾチアゾール化合物が、一
般式（２）で表される化合物の少なくとも一種である請
求項１〜３のいずれかに記載の金属の塑性加工用水性潤
滑剤。【化２】（式中、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｍは
０〜３の数を表す。Ｘは、炭素数１〜２０のアルキル
基、炭素数１〜２０のアルキルメルカプト基、シクロア
ルキルメルカプト基、２−チオベンゾチオゾイル基、炭
素数１〜４のアルキル基を有する二級アミノ基、シクロ
アルキル置換二級アミノ基、炭素数１〜４のアルキル基
を有する三級アミノ基、シクロアルキル置換三級アミノ
基、Ｎ，Ｎ−ジアルキルチオカルバミル基、Ｎ−モルホ
リン基又はモルホリノチオ基を表す）