JPH02145693A - 鍛造用潤滑剤 - Google Patents

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） 本発明は金属類の鍛造加工において、型と被加工金属と
の間に供給され、両者間の摩擦を軽減する潤滑性や型か
らの被加工金属製品の離型性を得るために使用される鍛
造用潤滑剤に関するものである。

（従来の技術） 従来、鍛造加工において用いられてきた潤滑剤としては
、コロイド状黒鉛を水または油に分散した黒鉛系潤滑剤
が知られている。この黒鉛系潤滑剤は鍛造加工時に鍛造
型にスプレー塗布して使用されてきた。しかしながらこ
の種の潤滑剤は潤滑性及び離型性に優れているものの、
これを塗布する際には微粒子である黒鉛粉末が飛散し周
囲の機器あるいは作業員に付着し、著しく作業環境を悪
化させるという問題があった。さらに、使用回数が多く
なると黒鉛が潤滑剤をスプレーするためのノズルや配管
に沈着して詰まらせ、作業効率を損なうという問題があ
った。

これらの問題を解決するために、特開昭５５−１３９４
９８号公報にはアジピン酸の塩と増粘剤とを含む潤滑剤
が、また特開昭５８−８４８９８号公報にはフタル酸の
塩を含む潤滑剤が開示されている。また特開昭６２−５
０３９６号公報にはとロメリット酸やトリメリット酸等
の芳香族カルボン酸の塩を含む潤滑剤が開示されている
。

これらの潤滑剤は黒３）１を含有していないために作業
場を黒く汚染せず、作業環境を良好に保つことができ、
さらに黒鉛のような導電性微粉末が設備機器本体の電動
機内部に侵入し、回転子等に付着し短絡事故等を起こす
危険性の無いものである。

しかしながら、フタル酸や、ピロメリット酸、トリメリ
ット酸等の分子内に芳香環を持つ有機化合物は、鍛造加
工時のような高温、高剪断力下では、熱分解し、芳香環
を基にグラファイト骨格構造が発達し易く、そのため鍛
造型内部に分解炭化物が沈着して、潤滑性、離型性を損
うばかりでなく、製品そのものの加工精度も低下させる
という問題があった。

一方、アジピン酸のようなアルキルポリカルボン酸は鍛
造時の熱分解物が鍛造型に沈着することが少ないものの
、アジピン酸塩を用いた潤滑剤は黒鉛系潤滑剤に比べて
潤滑性、離型性が劣り、複雑な型を用いる鍛造加工では
著しく生産効率か落ちるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 鍛造時に作業環境を悪化させることなく、生産効率を損
なわない、潤滑性、および離型性に優れ、高変形率での
鍛造や形状の複雑な加工物の鍛造に最適で、しかも鍛造
温度も冷間加工（１００〜３５０°Ｃ）から熱間加工（
９００〜１４００’Ｃ）まで使用し得る鍛造用潤滑剤を
提供するものである。

本発明者らは、上記の目的を達成するために、鋭意検討
を重ねた結果、比較的分子量の大きい脂肪族三価または
四価のカルボン酸またはその塩を含む水溶液が潤滑性お
よび離型性に優れていることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

（課題を解決するための手段） 本発明は脂肪族三価カルボン酸または脂肪族四価カルボ
ン酸または該カルボン酸の塩の少なくとも１Ｍを水に溶
解もしくは分散したことを特徴とする鍛造用潤滑剤であ
る。

本発明の脂肪族三価カルホン酸としては、プロパントリ
カルボン酸、ブタントリカルボン酸、ペンタントリカル
ボン酸、ヘキサントリカルボン酸、ヘプタントリカルボ
ン酸等が、また脂肪族四価カルボン酸としてはブタンテ
トラカルボン酸等が挙げられる。脂肪族三価カルボン酸
または脂肪族四価カルボン酸（以下アルキルポリカルボ
ン酸と略す）の塩としては、該アルキルポリカルボン酸
とリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属ま
たはカルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ
土類金属との塩が挙げられる。

本発明には上記のアルキルポリカルボン酸または該カル
ボン酸の塩から少なくとも１種使用すれば良い。上記の
アルキルポリカルボン酸または該カルボン酸塩のうち、
潤滑剤製造時の取扱い易さまた潤滑性能から１．２，３
．４−ブタンテトラカルボン酸または１，２，３．４−
ブタンテトラカルボン酸ナトリウム、１．２．３，４．
−ブタンテトラカルボン酸カリウムの少くとも１種を使
用することは好ましい。とりわけ、１．２，３゜４−ブ
タンテトラカルボン酸ナトリウム、または１．２，３．
４−ブタンテトラカルボン酸カリウムは工業的に入手し
易く、しかも水への溶解または分散がし易く、しかも化
学的に安定であり、鍛造型の酸化もなく大変好ましい。

また上記のアルキルポリカルボン酸のアンモニウム塩も
しくは、エタノールアミン、トリエチルアミン、プロパ
ツールアミン等のアミン塩も本発明に使用できる。

本発明の潤滑剤において、アルキルポリカルボン酸また
は該カルボン酸の塩の濃度は２特に限定されるものでは
ないが、潤滑性能の点から好ましくは潤滑剤全量の０゜
１〜５０重量％、特に好ましくは０．５〜５重量％であ
る。０．１重量％未溝の場合には、実用上十分な鍛造時
の潤滑性能を発現するためには多量の潤滑剤を鍛造型に
塗布しなければならず作業性を損い、また５０重量％を
越える場合には、アルキルポリカルボン酸または該カル
ボン酸の塩が水に溶解または分散する作業が著しく器か
しくなり、また製造された潤滑剤中で晶析し、潤滑剤の
安定性を損うからである。

アルキルポリカルボン酸または該カルボン酸の塩の水へ
の溶解または分散は公知の方法で行えばよく、溶解また
は分散時に、適宜界面活性剤、分散剤等を使用すること
もできる。

本発明の潤滑剤は、好ましくはＰＨ８以上に調整するこ
とが望ましく、ＰＨ８以上では腐敗による作業性の低下
やスライムの発生による潤滑剤塗布のための配管やノズ
ルの詰りか生じ兆いからである。

本発明の潤滑剤には増粘剤や界面活性剤、分散剤、防腐
剤、消泡剤等を必要に応じて添加することもできる。

本発明の潤滑剤は、鍛造時に一般に行なわれている鍛造
型に潤滑剤を塗布する方法、例えばスプレ一方式または
刷毛検力・式等によって、鍛造型に塗布して使用される
。本発明の潤滑剤は通常アルキルポリカルボン酸または
該カルボン酸の塩の濃度が１０重量％以上になるように
製造し流通させるのか一般的であるので、鍛造加工時に
そのまま又は必要に応じて水で稀釈して最適濃度に調整
して使用しても良い。

本発明の潤滑剤は、鉄、アルミニウム、ステンレス、亜
鉛等の金属の鍛造加工に使用され、とりわけ、鉄類の８
００〜１４００°Ｃで行なわれる熱間鍛造加工用の潤滑
剤として危適である。

（発明の効果） 本発明の潤滑剤は、鍛造加工時に８０〜３５０°Ｃの鍛
造型に塗布され、この時水分が蒸発し、アルキルポリカ
ルボン酸または該カルボン酸の塩を主成分とする残留成
分が鍛造型面上に被膜を形成する。この被膜は次いで、
高温に加熱されている被加工金属と接触し、高温、高剪
断力下で熱分解をして炭化し潤滑性および離型性を発現
すると考えられる。

本発明の潤滑剤が優れた性能を示すのは、使用するアル
キルポリカルボン酸または該カルボン酸の塩の融点が高
く塗布時に鍛造型より飛散し丼く、またカルボキシル基
がアジピン酸やセバシン酸等と比べて多く分子内に結合
しているため、潤滑性の良い、離型性に優れた被膜を形
成し易いためである。しかも潤滑剤中に溶解もしくは均
一に分散し易いため、鍛造型面上に均一で、高剪断力下
でも均一な被膜状態を保つ程強固な被膜を形成するから
である。

さらに、使用するアルキルポリカルボン酸または該カル
ボン酸の塩はフタル酸やトリメリット酸等のような芳香
族化合物でないため、この芳香族化合物の熱分解から生
じる焼付が無く、型を損なったり、離型性を低下させる
ことが無い。

（実施例） 次に本発明を実施例にて、さらに詳しく説明する。なお
実施例中、部または％は特にことわりの無いかぎり重址
部または重量％を表わす。

実施例１ 水７５部にブタンテトラカルボン酸１５部および水酸化
ナトリウム１０部を溶解し、ＰＨＩＯの鍛造用潤滑剤を
得た。この潤滑剤を水で１５倍に稀釈し、約２５０〜３
００°Ｃに熱せられた鍛造型にスプレー塗布して約１０
００〜１２００℃に熱せられた鉄塊を鍛造加工した。こ
の時、刺激臭や臭気等の不快臭は生じなかった。また鉄
塊を同一の型で潤滑剤を塗布しながら８０００ｇｌ鍛造
加工した後も、加工時の潤滑性を損うことなく、また離
型性も優れていた。この時の鍛造型の内部には何ら損傷
や炭化物の付着もなく、加工前の状態と変りは無かった
。

実施例２ 水７０部にブタンテトラカルボン酸１８部、水酸化カリ
ウム１２部およびエレクトロストリッパーＦ（花王（株
）製ニリン酸エステル系界面活性剤）０．５部を均一に
溶解して、ＰＨＩＩの鍛造用潤滑剤を得た。この潤滑剤
を水で４０倍に希釈して、実施例１と同様に鍛造用潤滑
剤としての性能を評価したところ、実施例１の潤滑剤と
同様に優れた川沿性能を示し、１００００個の鉄塊を鍛
造加工しても作業性が低下ぜす、また鍛造型には何ら損
傷や炭付物の付着はなかった。

実施例３ 水７０部にプロパントリカルボン酸１５部および水酸化
ナトリウム１０部を加えて攪拌した。さらに水酸化ナト
リウムを用いてＰＨ９，５まで調整し鍛造用潤滑剤を得
た。この潤滑剤を水で２０倍に希釈し実施例１と同様に
鍛造用潤滑剤としての性能を評価したところ、実施例１
の潤滑剤と同様に優れた潤滑性能を示し、８０００個の
鉄塊を鍛造加工しても作業性能が低下せず、また鍛造型
には何ら損傷や炭付物の付着はなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 脂肪族三価カルボン酸または脂肪族四価カルボン酸また
   は該カルボン酸の塩の少なくとも１種を水に溶解もしく
   は分散したことを特徴とする鍛造用潤滑剤。