JP6203604B2 - 温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物 - Google Patents
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上記課題を解決するための第1発明は、下記(A)〜(C)成分を含有する、温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物である。
(B)下記(B1)成分及び(B2)成分
(B1)分子量が5000以上で100000以下である水溶性高分子化合物の1種以上
(B2)分子量が100000を超え500000以下である水溶性高分子化合物の1種以上
(C)水
(第2発明)
上記課題を解決するための第2発明は、前記第1発明に係る温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物が下記(1)〜(3)のいずれか1以上に該当する、温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物である。
上記課題を解決するための第3発明は、前記第1発明又は第2発明に係る温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物において、(B1)成分及び(B2)成分がアニオン性高分子化合物である、温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物である。
第1発明の温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物を用いて、金属材料である被加工材に対して、温間・熱間領域で鍛造、押し出しあるいはプレス等の塑性加工を行うと、潤滑剤の優れた潤滑性と離型性が発揮され、黒鉛系潤滑剤の場合と遜色のない良好な温間・熱間塑性加工を行うことができると共に、加工後の金型と被加工材の間の焼き付きが起こり難い。しかも、黒鉛系潤滑剤のような黒鉛粉末の堆積や飛散に基づく前記の不具合を起こさない。
上記した第1発明の効果は、温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物が第2発明に規定する(1)〜(3)のいずれか1項目に該当する場合に、より好ましくはいずれか2項目に該当する場合に、更に好ましくは3項目の全てに該当する場合に、とりわけ顕著に発揮される。
(B1)成分及び(B2)成分である水溶性高分子化合物としては、アニオン性高分子化合物が好ましい。これらが非イオン性であると、潤滑剤組成物の基材である水に溶け難い。又、これらがカチオン性、あるいは両性イオン性であると、(A)成分とコンプレックスを形成してしまう恐れがある。よって、アニオン性高分子化合物以外の水溶性高分子化合物を配合すると、潤滑剤組成物の潤滑性と離型性が良好に両立し難くなる場合がある。
本発明の温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物は(A)〜(C)成分を必須成分として含有する。(C)成分である水を必須とする液体状の剤型であるが、水は容易に準備できるため、潤滑剤組成物の使用前の保存・流通時には、水を含有しない粉末状、あるいは水を少量しか含有しない濃縮状の原液としても取り扱うことができる。従って、粉末状あるいは濃縮状原液の剤型である温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物であっても、本発明に該当するか否かは、使用時の水を添加した液体状剤型で判断される。
本発明の温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物は下記の(A)成分〜(C)成分を必須成分として含有する。なお、黒鉛は実質的に含有しない。即ち、黒鉛は含有しないか、含有するとしても、不純物として許容される量とする。
(A)成分は、2個以上のカルボキシル基を有する芳香族カルボン酸化合物のアルカリ金属塩の1種以上である。
(B)成分は(B1)成分及び(B2)成分からなる。(B1)成分は分子量が5000以上で100000以下である水溶性高分子化合物の1種以上である。(B2)成分は分子量が100000を超え500000以下である水溶性高分子化合物の1種以上である。従って、水溶性高分子化合物であっても、分子量が5000未満のもの、又は500000を超えるものは、(B1)成分でも(B2)成分でもなく、従って、(B)成分ではない。水溶性高分子化合物には、そのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等の塩類も包含される。又、「第3発明の効果」の項で前記した理由から、特にアニオン性高分子化合物が好ましい。
(C)成分は、組成物の基材たる水である。温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物における(C)成分の含有量は限定されないが、例えば50〜90質量%、好ましくは60〜80質量%とすることができる。
本発明の温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物は上記した主要な成分の他に、本発明の効果を阻害しない限度内において、この種の潤滑剤組成物に配合されることがある各種の成分を任意的に含有しても良い。このような任意的な配合成分として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ、ソルビン酸塩等の防腐剤、染料、香料、固体潤滑剤、ワックス、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防錆剤、極圧添加剤等が挙げられる。
表1〜表5に示す組成の実施例1〜実施例65に係る塑性加工用潤滑剤と、表6に示す比較例1〜比較例15に係る塑性加工用潤滑剤とを、それぞれ常法に従い液状に調製した。なお、これらの実施例、比較例に係る塑性加工用潤滑剤は、使用時には水で10倍希釈してから使用した。
各実施例と各比較例に係る温間・熱間塑性加工用潤滑剤について、以下のように潤滑性と付着性を評価した。
前記特許文献4に記載された装置を用い、同特許文献に記載された方法によりスパイク試験を行い、各実施例と各比較例に係る温間・熱間塑性加工用潤滑剤の潤滑性を評価した。
JIS G4314に規定するSUS304(0.8×50×75mm)の試験片を、予めアルカリ脱脂したもとでホットプレート上に置き、表面温度が200℃になるまで加温した後、純水にて10倍希釈した各実施例と比較例に係る温間・熱間塑性加工用潤滑剤をスプレー塗布した。スプレー塗布の条件としては、エアレススプレーを用い、吐出量1.0ml/秒で、1秒間塗布した。繰り返し回数として、各実施例と比較例に係る温間・熱間塑性加工用潤滑剤(使用時の希釈液)について、3回の試験を実施した。スプレー塗布時にはじき発生や塗布ムラの発生の有無を目視にて確認し、3回の試験のいずれにおいてもはじき発生や塗布ムラがなかったものを○、3回の試験の1回以上においてはじき発生や塗布ムラができたものを×として評価した。評価結果を各表の「付着性評価」の欄に示す。
Claims (3)
- 下記(A)〜(C)成分を含有することを特徴とする温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物。
(A)2個以上のカルボキシル基を有する芳香族カルボン酸化合物のアルカリ金属塩の1種以上
(B)下記(B1)成分及び(B2)成分
(B1)アニオン性高分子であって、分子量が5000以上で100000以下である水溶性高分子化合物の1種以上
(B2)分子量が100000を超え500000以下である水溶性高分子化合物の1種以上
(C)水
- 前記温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物が下記(1)〜(3)のいずれか1以上に該当することを特徴とする請求項1に記載の温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物。
(1)潤滑剤組成物中の(A)成分の合計含有量のAtと(B)成分の合計含有量Btとの質量比At:Btが1:3〜10:1の範囲内である。
(2)潤滑剤組成物中の全水溶性高分子化合物の合計含有量Ptに対する(B)成分の合計含有量Btの質量比Bt/Ptが0.7以上である。
(3)潤滑剤組成物中の(B1)成分の合計含有量B1tと(B2)成分の合計含有量B2tとの質量比B1t:B2tが1:10〜10:1の範囲内である。 - 前記(B1)成分及び(B2)成分がアニオン性高分子化合物であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の温間・熱間塑性加工用潤滑剤組成物。
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