JPH02110196A - 高温潤滑・離型剤 - Google Patents

高温潤滑・離型剤

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JPH02110196A
JPH02110196A JP26160188A JP26160188A JPH02110196A JP H02110196 A JPH02110196 A JP H02110196A JP 26160188 A JP26160188 A JP 26160188A JP 26160188 A JP26160188 A JP 26160188A JP H02110196 A JPH02110196 A JP H02110196A
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敏彦 船橋
Ryoji Uchimura
良治 内村
Shozo Kosaka
香坂 昌三
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Cosmo Oil Co Ltd
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Cosmo Oil Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、窒化硼素(以下BNと記す)粉末を用いた、
固体潤滑あるいは1iit型剤の用途に供する、水ある
いは水−アルコール系分散組成物に関するものである。
[従来の技術1 本発明は、主として、鉄、アルミニウム、あるいは、そ
れらの合金の熱間圧延、押出加工時などの熱間加工時等
に好適に用いられる、高温用潤滑・離型剤に関するもの
で、従来、この種の潤滑・離を剤としては、黒鉛粉末を
分散させた油性もしくは水性の有機エマルジョンをのも
のが使用されている。しかし、従来型の黒鉛扮宋−有機
バインダ系の潤滑・離型剤の場合2次のような多くの欠
点を有していた。すなわち。
(11熱間加工時に材料と黒鉛とが反応して表面に浸炭
層が生成し、製品表面あるいは内部の欠陥生成の原因と
なる。
(2) 有機バインダーは、200℃以上に熱した場合
分解してガスを発生させ、アルミニウム合金などの比較
的軟かい金属では表面に多孔質の欠隔部分を生起させる
(3) 黒色の黒鉛粉末および(2)で述べた多量のガ
ス発生は1作業環境を極端に悪化させる。
上記問題点を解決するために特開昭55−29506号
公報に開示されるように、六方晶窒化硼素C以下、h−
BNと記す)粉末を主体とする高温金型離型剤が提案さ
れている。h−BNは黒鉛と同様な層状構造を有し、h
−BN結晶粒の層間の滑りにより潤滑性が発現する。ま
た、h−BNは黒鉛と比較して耐酸化性に優れており、
高温まで比較的安定に存在でき、黒鉛に代わる高温潤滑
・離型剤としての用途拡大が期待されていた。
ところが、実際に金属の熱間加工に使用した場合、h−
BN系の潤滑・離型剤は熱間の潤滑性の発現に対して、
期待される効果が出ないのが常であった。この原因はh
−BN粉末にあるのではなく、h−BN粉末を分散させ
る媒質に問題があると考えられる。すなわち、h−BN
粉末の潤滑性を最大限に発現させるために最適な媒質の
選択・検討がさらに必要であった。
〔発明が解決しようとする課題1 本発明の目的は、従来の黒鉛−有機バインダー系の潤滑
・離型剤における前述の問題点を解決し、かつ、従来の
h−BN粉末を主体とする潤滑・#を剤の高温下での潤
滑機能を画期的に高めた、h−BNN粉末高温潤滑・離
型剤を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は上記課題を解決するために、六万品窒化硼素粉
末の含有量が1〜50重量%、コロイド状アルミナの含
有量が固形分(A、2203、以下同様)として0.5
〜15重量%、六万品窒化硼素粉末とコロイド状アルミ
ナとの混合比が六万品窒化硼素/コロイド状アルミナ(
固形分)の重量比で表わして0.1〜5で、残部が水系
分散剤である高温潤滑・離型剤、および、この高温潤滑
・離型剤にさらに、六万品窒化硼素粉末とコロイド状ア
ルミナ(固形分)の合計量に対して2〜30重量%の、
有機系または無機系のバインダを配合した高温潤滑・離
型剤を提供もするのである。
〔作用] 本発明δらは、h−BN粉末と各種の無機物質からなる
組成物を調合し熱間での潤滑性を鋭意評価した結果、主
としてb −B N粉末とコロイド状アルミナとから1
画期的に熱間での潤滑性に優れた組成物が得られること
を見出し1本発明を完成した。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の組成物が潤滑性および離型性機能を有するのは
、基本成分として配合するh−BN粉末の性質によるも
のである。
本発明に用いられるh−BN粉末とコロイド状アルミナ
の性質は、純度、粒度なと特に限定されず、95%前後
の純度で1−10μmの粒度のh−BNN粉末好適に用
いられる6組成物中のh−BN粉末の濃度は1〜50重
量%の範囲内に限定されるが、この範囲内に限定する理
由は、1%未満では潤滑・1idi型機能を発現するに
は不足し、50重遣%を越えると潤滑・離を機能は十分
であるが、均一な分散液の調整が難しく、また。
潤滑・離形剤としてスプレーガン、はけ塗り等で塗布す
る際に、粘稠過ぎて塗布するのが困難となるからである
本発明では、コロイド状アルミナを配合する。
コロイド状アルミナを配合する理由は、実験結果に基づ
いて後述するように、h−BN粉末とコロイド状アルミ
ナとを配合することにより、h−BN粉末のみの場合と
比べて潤滑性が各段に向上するからである0本発明にお
いて好適に用いられるコロイド状アルミナについても特
に限定されず、例えば、市販されている日産化学工業(
株)製のコロイド状アルミナである、アルミナゾル−1
00、アルミナゾル−200などが好適に使用される。
その配合量は、固形分として潤滑・離型剤に対して0.
5〜15重遺%で、4この範囲内に限定する理由は、0
.5%重量未満ではコロイド状アルミナの効果が出す、
15重量%を越えるとh−BN粉末の時にも述べたよう
に1組成物が粘稠になり過ぎて塗布するのが困難となる
からである。
本発明においては、上記のh−BN粉末とコロイド状ア
ルミナを、水または水−アルコール系分散剤に分散させ
るが、特に、h−BN粉末とコロイド状アルミナの混合
比の最適化が重要であり、h−BN扮末/コロイド状ア
ルミナ(固形分)の重量比で表わして0.1〜5の範囲
内が潤滑性が良好である。この範囲内に限定される理由
は、以下の実験結果に基づくものである。
平均粒径10umのh−BNN粉末、 A9.203としての固形分の含有量が10重量%のコ
ロイド状アルミナとを、h−BN粉末と固形分の合計含
有量が10重量%となるように、種々のh−BN粉粉末
コロイド状アルミナ(固形分)の重量比の水分散組成物
を少量の分散剤を配合して調整し、普通鋼に100μm
の膜厚となるように塗布して750℃の熱間での加工の
際の変形挙動から摩擦係数を求めた。第1図に、h−B
N粉末とコロイド状アルミナ(固形分)との合計量に対
するh−BN粉末含有量と摩擦係数(普通鋼のリング圧
縮試験法)との関係を示す。第1図から明らかなように
、h−BN粉末含有量が9〜84重量%、すなわちh−
BN扮末/コロイド状アルミナ(固形分)重量比が0.
1〜5の範囲内において、摩擦係数が0.1以下になっ
ていることがわかる0本発明においてh−BN扮末/コ
ロイド状アルミナ(固形分)重量比を0.1〜5の範囲
内に限定する理由は以上の実験結果によるものである。
h−BN粉末とコロイド状アルミナとを混合することに
より、何故、摩擦係数がh−BNN粉末みの場合と比べ
大幅に低下するのかという理由については詳かではない
が、コロイド状アルミナはioo人の直径で長さが10
00人(0,1μm)という非常に微細なベーマイト系
の棒状結晶の集合体の水分散組成物であり、h−BN粉
末と混合した場合、h−BN粉末の平板結晶の間を充填
し、h−BNの結晶粒の層間の滑りを助長するのではな
いかと推測される。
本発明においては、前記h−BN扮末とコロイド状アル
ミナとの均一な水または水−アルコール系分散剤による
分散組成物を調整するが、とくに、h −B N粉末を
一様に分散させるために分散剤を添加することが好まし
い。本発明において使用する分散剤は特に限定されず、
通常、有機系の界面活性剤の作用のあるものが好適に使
用される。
本発明において、水−アルコール系分散剤を用いる理由
は、水にアルコールを混合することにより、スプレー等
により塗布した際の被膜の乾燥速度をコントロールをで
きるからであり、各種金属、の加工時の実際の適用状況
に合わせて、水とアルコールの混合比が決定される。本
発明において使用されるアルコールについても特に限定
されないが、コスト等を考えてメチルアルコール、エチ
ルアルコールが好適である。
また1本発明においてはh−BN粉末とコロイド状アル
ミナに加えて、さらに好適にはFT81系または無機系
のバインダを配合する。配合する目的は、スプレー等に
より引布して形成した波膿を乾燥あるいは熱処理した際
に、被膜中にh−13N扮宋などを安定して保持するた
めであり、1′T機系バインダとしては、水またはアル
コールと相溶性のポリビニルアルコール、カルボキシル
メチルセルローズなどが好適であり、無機系バインダと
しては燐酸塩系、水ガラス系のバインダが好適である。
これらのバインダの添加量は、h−BNN粉末コロイド
状アルミナ(固形分)の合計量に対して2〜30重量%
とするが、この範囲内に限定する理由は、2重量%未満
ではバインダの効果が不十分で、30重量%を越えて配
合すると、バインダ自体の特性のため、摩擦係数に悪影
響が出てくるからである。
〔実施例] 1次粒子の平均粒径が7.0μmのh−BN粉末、固形
分含有量20重量%のコロイド状アルミナ(日冷化学工
業製アルミナゾル−200)、およびポリカルボン酸系
の分散剤を用い、第1表に示したh−BN粉末とコロイ
ド状アルミナと水系分散剤とからなる各種組成の潤滑・
離型剤を調合し、リング形状の普通鋼に100μmの膜
厚となるように塗布し乾燥した後、750℃の熱間にて
圧縮加工を施し、その時の変化型からlj9擦係数を求
めるというリング圧縮試験法によって評価した。
試験結果を第1表に示す。第1表に示すように本発明に
よれば、 摩擦係数の非常に低い高z品潤滑・fi型剤
が得られる。
[発明の効果] 本発明のh−BN粉末とコロイド状アルミナとの水系分
散組成物は、鋼あるいはアルミニウム等の非鉄金属の熱
間加工用の非常に摩擦係数の低い潤滑・1iil型性の
被膜が形成でき、しかも、作業(3境のTrj染のない
高温潤滑・離型剤として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は摩擦係数とh−BN扮末/コロイド状アルミナ
(固形分)重量比との関係を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 六方晶窒化硼素粉末の含有量が1〜50重量%、 コロイド状アルミナの含有量が固形分とし て0.5〜15重量%、 六方晶窒化硼素粉末とコロイド状アルミナ との混合比が六方晶窒化硼素粉末/コロイド状アルミナ
    (固形分)の重量比で表わして 0.1〜5、 残部が水系分散剤 であることを特徴とする高温潤滑・離型剤。 2 六方晶窒化硼素粉末とコロイド状アルミナ(固形分
    )の合計量に対して、2〜30重量%の有機系または無
    機系のバインダを配合した請求項1記載の高温潤滑・離
    型剤。
JP26160188A 1988-10-19 1988-10-19 高温潤滑・離型剤 Expired - Lifetime JPH0791551B2 (ja)

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