JPH0570787A - キヤリアー−フリー金属成形用潤滑剤およびその製造方法と使用方法 - Google Patents

キヤリアー−フリー金属成形用潤滑剤およびその製造方法と使用方法

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JPH0570787A
JPH0570787A JP4045371A JP4537192A JPH0570787A JP H0570787 A JPH0570787 A JP H0570787A JP 4045371 A JP4045371 A JP 4045371A JP 4537192 A JP4537192 A JP 4537192A JP H0570787 A JPH0570787 A JP H0570787A
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lubricant
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forging
molding material
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Andrew F Lum
アンドリユー・エフ・ラム
Juan M Uribe
ジユアン・エム・ユーリベ
John M Hogan
ジヨン・エム・ホーガン
Richard A Persinger
リチヤード・エイ・パーシンガー
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Castrol Industrial Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】鍛造作業中に発生する煙と油性廃液の量を大幅
に減少させ、鍛造後にたやすく除去することのできる高
性能金属成形用潤滑剤組成物を提供する。 【構成】極性の高い官能基を有する樹脂を有し、そのた
め強酸または強塩基条件下で溶解でき、かつ室温では固
体である樹脂を少なくとも一種含有するキャリアー−フ
リー粉末状金属成形用潤滑剤組成物および実質的に均一
な粒子径を有するキャリア−−フリー粉末状金属成形用
潤滑剤組成物とその製造方法。およびこの組成物の有効
量の被覆をダイと成形材料のうちの少なくとも１方へ供
給するステップを含有する、ダイ中で成形材料を鍛造す
る方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に金属成形用潤滑
剤、特に鍛造用潤滑剤に関する。さらに詳しくは、本発
明は新規な鍛造用潤滑剤組成物および金属成形材料を熱
鍛造する際に該組成物を使用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】種々の大きさ、形状を有する金属部品
は、多様な鍛造操作により製造されており、これらの部
品は非常に多量の金属および金属合金から成る原料から
成形される。非常に多数の部品がこのような金属および
金属合金、例えば鋼鉄、アルミニウム、チタンおよび高
ニッケル合金等から鍛造されている。
【０００３】金属部品が鍛造される条件は、金属の性質
のみならず、要求される部品の大きさや形状の複雑さに
よって当然、かなり変化する。小さく、薄く、簡単な形
状の部品は、大きく、より複雑な形状の部品を鋼鉄のよ
うな金属から鍛造するのに要求されるよりは厳格でない
条件の下で、アルミニウムのような比較的流動性のある
金属から鍛造される。
【０００４】それぞれの鍛造条件には特定の潤滑剤を必
要とし、従って種々の鍛造操作において多くの水、オイ
ルまたは有機溶媒をベースとする潤滑剤が一般に用いら
れている。このような多くの潤滑剤システム、特に最も
厳格な鍛造条件下で使用されるものは、潤滑剤の使用に
伴う安全性、作業者の健康、環境等の危険をできるだけ
避けてはいるものの、要求される機能を達成するため
に、これらの点である種の妥協を使用者に強いている。
その上、非常に高価であるかまたは簡単には実施できな
いような潤滑剤システムの使用が必要となる、より厳し
い健康および環境指針が現在実施されている。本発明は
これらの、そして関連する問題にかかわっている。
【０００５】アルミニウム合金原料から大きな入り組ん
だ部品を製造する際に用いられる、高性能鍛造操作にお
いて有効な従来の潤滑剤は、通常種々の潤滑性の薬剤を
鉱油および／または揮発性有機溶媒を含有するキャリア
ー中に含んでいる。このような鍛造操作で用いられるダ
イは、操作の間、適当な金属流れ(metal flow)を得るた
めに高温、即ち３５０°Ｆ〜８２５°Ｆの範囲に保持さ
れる。
【０００６】鍛造用潤滑剤は通常ダイおよび成形材料へ
噴霧することによって供給されるが、系が高温であるた
め、鉱油および揮発性有機化合物は瞬間的に発火し、潤
滑剤として実際に機能するのは比較的少量の残渣のみで
ある。このような鍛造操作を観察したことのある人はだ
れでも知っているように、鉱油および揮発性有機化合物
の発火によって多量の裸炎(open flames)が発生し、潤
滑剤を供給するための噴霧棒が火炎発射機のように見え
る。さらに、鉱油と揮発性有機化合物が発火し、同時に
大部分の潤滑性薬剤が焼き払われて多量の煙が発生す
る。これに関係して、現在ある鍛造用潤滑剤をどのよう
に改善しても、多量の煙の発生を引き起こす用になるの
は周知のことである。
【０００７】同様の問題は、オイルベースのペースト型
潤滑剤を利用する時にも存在する。ペースト潤滑剤は揮
発性有機化合物を少量含むかまたは全く含まないもので
あるが、それに含まれるオイルキャリアーが通常の鍛造
温度で部分的にまたは完全に燃えて多量の煙の発生を引
き起こす。
【０００８】このような鍛造操作に関係する危険、費用
および環境問題は大きな割合いを占め、そして急速によ
り大きくなってきている。カリフォルニアのような州で
は、環境保護法及び規則によって産業経営の上に厳格な
基準を設けており、類似の環境保護計画のある他の州で
は、大規模な鍛造操作によって発生する煙は大きな問題
となっている。
【０００９】環境庁はしばしば煙の放出を大気の調査に
よって監視しているので、鍛造操作において発生する煙
の減少には細心の注意が払われている。不幸にして、こ
のことは、しばしばその中で鍛造操作がなされている建
物からの煙の排出を制限する。この結果は、建物中の空
気の質の著しい低下である。
【００１０】カリフォルニア州においては、例えば大気
中へ放出される揮発性有機化合物１ガロン当たりの税金
がすぐに徴集されるであろうように、このことは経済上
考慮すべき重大事である。さらに重大なことには、大気
の質基準は徐々に厳しくなっているので、鍛造が多量の
煙の放出するということだけで禁じられる時がすぐに来
るだろうということである。そうなれば、煙の量を著し
く減少させる、代わりの潤滑剤を発見するか、操業を完
全にやめるかのどちらかを選択しなければならないだろ
う。
【００１１】油あるいは溶媒ベースの潤滑剤をより小規
模の鍛造および他の金属成形工業の操業において使用す
ることに関しても、このタイプの潤滑剤物質の廃棄物が
環境に対する危険物とみなされていることから、同様の
問題が存在している。それ故、廃棄物処理は厳重に管理
されており、さらに費用がかかる。
【００１２】関連する他の問題も代替となる金属成形用
潤滑剤への強い需要を引き起こしている。上述したよう
に、裸炎は従来の鉱油および揮発性有機化合物をベース
とする潤滑剤を、熱したダイに供給する時に発生する。
従って鍛造工場の隣接箇所においては、消火器およびス
プリンクラーシステムのような有効な防火および消化設
備を備えなければならない。実際、多くの鍛造工場には
消化器が常備使用されており、それらの維持費は膨大で
ある。一般に、熱鍛造工場にはあらゆるタイプの防火、
消化および火災探知システムを常備しており、大きな資
本および維持費が必要である。
【００１３】従来の揮発性有機化合物をベースとする潤
滑剤の使用に伴い、その可燃性が高いために特別の貯蔵
設備が必要であるという問題も派生する。この事もまた
従来の潤滑剤の使用に対して膨大な費用を課している。
【００１４】さらに可燃性潤滑剤を輸送するのに特別の
容器と、特別の運搬具が必要であることは、従来の潤滑
剤の使用に伴う付加的費用、危険、不便さのもう一つの
原因となっている。
【００１５】オイルと溶媒キャリアーの瞬間的発火に起
因する、従来の潤滑剤システムの別の欠点は、発生する
煙がタール状沈澱物を、機械類、仕上り品、床、窓、鍛
造操作を行っている同じ建物中の他にあるほとんど全て
の物の上に形成することである。このような沈澱物の美
観上の問題はともかくとしても、経済上および健康上の
心配が存在する。多くの大規模な鍛造工場では、常備の
スチームクリーニング設備を膨大な費用で維持してい
る。
【００１６】異なった環境において使用する、様々な乾
式潤滑剤、およびそれらを金属表面上へ適用する方法が
提案されてきたが、そのどれもが潤滑剤そのもの、また
はそれを適用する方法の欠点のため、広く受け入れられ
てはいない。例えばチタン鍛造操作における、潤滑剤が
高圧噴霧によって鍛造器具の表面に吸収される工程にお
いて、ガラスおよびセラミック成分からなる粉末状の潤
滑剤を、必要であれば鋼鉄のショット（steel shot)と
共に使用することが提案されている。この工程は、器具
表面上への潤滑剤の砂吹き付けという語で表され、冷却
作業および装置表面の潤滑効果を意図している。勿論、
このような高圧噴霧工程にはかなり高価な噴霧器の使用
が必要であり、また噴霧の方向を間違えた場合の労働者
の怪我という危険も存在する。
【００１７】他にはイン・サイチュ（in situ)で潤滑剤
物質を生成する反応を起こすために、乾燥反応性物質を
熱金属表面へ噴霧することが提案されている。またその
他にも広範囲に適応できる様々な乾燥潤滑剤の組み合わ
せが提案されている。これらの潤滑剤の多くは、しかし
ながらまた同様に欠点も有している。
【００１８】鍛造後、従来型あるいは乾燥型のどちらの
潤滑剤を使用した場合であっても潤滑剤残渣を除くため
アルミニウム部品は苛性腐食剤処理へ供される。当業者
によく知られている好ましい手順は、苛性腐食剤を酸で
の洗浄と組み合わせて行うことである。多くのアルミニ
ウム鍛造作業において、酸洗浄は苛性腐食処理に先んず
るのが有利である。
【００１９】当業者には良く知られているように、これ
らの洗浄、腐食の条件は大変苛酷である。通常、苛性腐
食槽は水中に５重量％〜１５重量％の水酸化アルカリ金
属を含有する。また通常、酸槽は同様に強力で、しばし
ば高濃度の硝酸を含有している。従来の溶媒または油ベ
ースの潤滑剤を使用する鍛造操作においては、洗浄と腐
食作業によって鍛造部から潤滑剤の残渣を本質的に全て
除くことができる。
【００２０】洗浄および腐食条件の苛酷さにもかかわら
ず、粉末状の潤滑剤の残渣はその箇所をブラシでこすっ
たり、削り取ったりの物理的な除去作業を腐食後に行っ
ても十分に除けないような頑固さで鍛造部へこびりつい
ている。
【００２１】多成分系粉末状潤滑剤を使用する場合にお
いて、従来の粉末状被覆装置を用いて一定した噴霧パタ
ーンを得ることが非常に困難であることもまた知られて
いる。過噴霧、少なすぎる噴霧、パフ化、スパッタリン
クは、成形材料上へ機能的な潤滑剤の被覆を施すこと、
および潤滑剤物質の効率的利用の両方の観点から言って
重大な欠陥である。ともあれ、噴霧工程はこれまではず
っと、商業的には突飛すぎると受け入れられなかった。
さらに予期しなかったことであるが、粉末がそこから噴
霧される貯蔵場所として流動床を用いる大変一般的な粉
末被覆装置を使用する場合には、噴霧が著しく予測不可
能となることが判明した。重力供給（gravity feed)貯
蔵部を有する粉末被覆装置を用いた場合ですらも、通
常、噴霧の安定性についてはあまり改善されなかった。
【００２２】特にアルミニウム鍛造作業に関しての問題
を詳細に述べたが、他の金属成形の周辺にも同様のある
いは違った関連する問題が存在する。これらは、鍛造鋼
鉄およびチタニウム部品の鍛造などの他の熱鍛造作業だ
けでなく、広く多様な金属成形及び金属製造作業もまた
含む。押し出し成形、引き伸ばし、圧断そして他の熱お
よび冷成形操作を含む例においては、その多くが水性あ
るいは溶媒ベースの潤滑剤を使用している。これらの操
作において改善された乾式潤滑剤を適応することは技術
面からみても経済面からみても利益が大きい。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、鍛造操作中に発生する煙および油性廃液の量を大巾
に減少させる鍛造用潤滑剤およびその使用方法を提供す
ることである。関連する目的は、従来の高性能鍛造用潤
滑剤の必須の要素である有機キャリアー物質を除去する
ことである。
【００２４】従って、本発明の一般的な目的は、鉱油お
よび揮発性有機化合物をキャリアーとして含有する従来
の潤滑剤の有する多くの健康、環境、安全上の欠点を減
少させる潤滑剤を提供することである。
【００２５】本発明の他の大きな目的は、従来の潤滑剤
に要求される特別な輸送および貯蔵設備の必要性を減少
させることである。
【００２６】さらに本発明の重要な目的は、従来の粉末
被覆装置を用いて成形材料および／またはダイへ実質的
に均一に被覆できる、粉末状の潤滑剤組成物を供給する
ことである。
【００２７】関連する目的は、従来の粉末被覆装置を用
いて成形材料および／またはダイへ、よりたやすく実質
的に均一な被覆として供給することのできる粉末状潤滑
剤組成物を製造する方法を供給することである。
【００２８】また他の重要な目的は、従来の清浄作業に
よって除かれないような残渣を形成しない、高性能乾式
潤滑剤を提供することである。他の目的および本発明の
有利点は以下の発明の記載および特許請求の範囲から当
業者にとっては明らかであろう。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明組成物の最も基本
的な形は、キャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑
剤、即ち鍛造用潤滑剤組成物のキャリアーとして一般に
使用されている、オイルや揮発性有機化合物を全く含ま
ない潤滑剤である。同時に本発明方法の形態のひとつ
は、金属成形器具および成形材料のうちの少なくとも一
方の上に、有効量のキャリアー−フリー粉末状潤滑剤組
成物を供給する工程を有する金属成形装置中で成形材料
を鍛造する方法である。
【００３０】本発明のキャリアー−フリー粉末状金属成
形用潤滑剤は、一般に通常の鍛造工程の温度で潤滑性を
有し、従来の粉末被覆装置によってダイおよび／または
成形材料へ供給し得る物理的形状にすることができるど
のような物質を含んでいてもよい。
【００３１】本発明によれば、鉱油および／または揮発
性有機化合物をベースとするキャリアーを混合する必要
は全く除かれているので、従来の潤滑剤を用いることに
より発生する煙は大巾に減少する結果となる。
【００３２】本発明のひとつの態様は、極性の高い官能
基を有し、そのため強酸あるいは強塩基条件下で溶解で
き、かつ室温において固体である樹脂を少なくとも１種
含有するキャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤組
成物である。
【００３３】他の点からみると、本発明は実質的に均一
な粒子径を有するキャリアー−フリー粉末状金属成形用
潤滑剤組成物である。
【００３４】さらに違う点からみると、本発明は潤滑剤
成分の乾燥混合物を製造する工程、その混合物の少なく
とも１つの成分が融解するのに十分な温度にその混合物
を加熱する工程、該加熱した混合物を撹拌して実質的に
均質な融解物にする工程、この実質的に均質な融解物を
冷却して実質的に凝固した塊にする工程、およびこの実
質的に凝固した塊を要求される粒子径へ粉砕する工程を
含有する、キャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤
組成物の製造方法である。または、本発明は潤滑剤成分
の均質な融解物を製造し、その融解物を噴霧乾燥して要
求される粒子径を得る方法である。
【００３５】またさらに本発明は、極性の高い官能基を
有し、そのため強酸または強塩基条件下で溶解でき、か
つ室温で固体である樹脂を少なくとも１種含有するキャ
リアー−フリー粒子状潤滑剤組成物の有効量の被覆を、
ダイおよび成形材料のうち少なくとも一方へ施す工程お
よび、該成形材料を該ダイ中で鍛造する工程を含有す
る、ダイ中において成形材料を鍛造する方法である。
【００３６】本発明の組成物及び方法の有する有用性は
多大なものがある。鉱油および揮発性有機化合物のキャ
リアーが発火することによって従来生じていた多量の煙
の除去によって、鍛造事業を環境法令および規則に従い
ながら事業として続けることができる。さらに、揮発性
有機化合物の放出に基づく税金の支払いといった経済的
義務を負うことなしに、鍛造事業を続けることができ
る。多くの場合、本発明の組成物および方法を使用する
ことにより、別の方法なら全く操作を禁止されるであろ
う厳重な取締りが行われている環境下でも、鍛造操作を
続けることができる。
【００３７】本発明の組成物および方法の別の経済的利
点は、同程度に非常に重要である。従来の潤滑剤のキャ
リアーが除去されて生ずる重量および体積の減少は、商
品の船積みおよび貯蔵の費用の節約につながる。本発明
のキャリアーを含まない組成物は可燃性も危険性もない
ので、輸送および貯蔵費用においてさらに多くの節約が
実現し、そして他の危険性のない物質と同じ方法によっ
て船に積み貯蔵することができる。さらに、例えば本発
明のキャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤の５ガ
ロンの円筒型プラスチック容器が、従来の潤滑剤の５５
ガロンの鋼鉄ドラムに機能上取って代わるため、荷造り
費用が極端に減少する。
【００３８】本発明の組成物および方法によって、鍛造
操作それ自体において、防火および消火システムを取り
付けて、維持する費用を著しく節約することができる。
そして一般に、人体にとってより安全な環境を非常に低
コストで維持することができる。本発明の組成物および
方法を使用することによって、火災、作業員への補償お
よび保険料に対して支払われる料金において、また多く
の節約を行うことができる。
【００３９】従来の潤滑剤におけるキャリアーの量は、
重量および体積を基準にして組成物の９０％以上を占め
ていたので、キャリアー物質の除去は、原料物質の費用
を大幅に減少させることになる。鉱油および揮発性有機
化合物のキャリアーの発火がないので燃焼残渣がほとん
ど生成しないため、費用がかかり場所を占める、機械装
置および仕上り品のための清浄設備を維持する必要もま
た、本発明の組成物および方法の使用によって減少す
る。
【００４０】さらに機能的な有用性もまた本発明により
達成された。アルカリ性および／または酸性槽で溶解す
る樹脂を取り込んだことは、乾燥粉末状潤滑剤の使用の
場合においても鍛造部の清浄化に多くの有用性を与え
る。そのうえ、潤滑剤粉末の粒子径のバラツキを狭い範
囲に保っていることは、流動床（fuluidized bed)を粉
末の貯蔵所としているような従来の粉末被覆設備を使用
しても、潤滑剤粉末の均一な被覆を可能にする。そし
て、潤滑剤粉末の粒子径をこの新しい製造方法で制御す
ることは、噴霧の均一性を与えるだけでなく、潤滑剤の
性質および清浄性もまた同様に改善するものである。
【００４１】
【発明の構成】上述したように、本発明の組成物の最も
基本的な形は、キャリアー−フリー粉末状金属成形用潤
滑剤である。本発明の組成物は通常の金属成形工程の温
度で潤滑性を有し、従来の粉末被覆設備によってダイお
よび／または成形材料へ供給し得る物理的形状にするこ
とができるどのような物質を含んでいてもよい。
【００４２】ダイを潤滑にし、ダイと成形材料間の物理
的分離を維持する作用をする多くの物質が知られてお
り、これらの多くが本発明の実施に必要な物理的形状、
即ち室温で固体の形状を有している。本発明の組成物に
使用されるこのような物質は、通常の鍛造操作温度、例
えば、アルミニウムの場合約６００°Ｆから１０００°
Ｆまで、鋼鉄またはチタニウムの場合約１５００°Ｆか
ら２５００°Ｆまでの温度で固体または粉末の状態を維
持することは必要ではない。室温で粒子状形状を呈して
さえいれば十分である。それらは加熱されたダイまたは
成形材料と接触して部分的または完全に溶解または燃え
るとしても、上記の形状で従来の粉末被覆設備によって
供給されることができる。実際、キャリアー−フリ−粉
末状鍛造用潤滑剤の少なくとも一つの成分が、成形材料
およびダイの表面への乾燥した鍛造用潤滑剤組成物の付
着を促進させるために、加熱されて粘着性となるもので
あることが好ましい。
【００４３】ダイと成形材料の間に物理的障壁を維持す
る能力があり、固体潤滑剤として作用する物質が本発明
の組成物に好ましく使用される。この物質としては金属
セッケン、脂肪酸、グラファイト、セラミック、高融解
性ポリマー樹脂、天然および合成ワックス、ギルソナイ
ト、ガラスおよびこれらの物質の混合物等が例示され
る。
【００４４】有用な金属セッケンは室温では固体のもの
であり、多くのスルホン酸塩、ナフテン酸塩、カルボン
酸塩が含まれる。これらのうち、ステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸ナトリウムのような脂肪酸セッケンがその知
られている性質、入手のし易さ、低価格の点から好まし
い。しかしながら、例えば錫、銅、チタニウム、リチウ
ム、カルシウム、および他のアルカリおよびアルカリ土
類金属の脂肪酸セッケンを含む、潤滑性を有することが
知られている他の金属セッケンを含有してもよい結果が
得られる。
【００４５】室温で固体である脂肪酸自身をまた含有し
ても良く、比較的低価格で、入手しやすいため、また組
成物全体の潤滑性へ寄与するため、脂肪酸をこのような
用途に使用することは魅力的である。１例としてステア
リン酸をあげると、これはよい潤滑性を有し、無毒で、
高価でなく、そしてたやすく入手できるので有利に使用
される。
【００４６】グラファイトのような物質および、窒化ホ
ウ素のようなある種のセラミック素材はダイと成形材料
の物理的分離を維持するのに有用である。物理的分離の
正確なメカニズムは分かっていないが、これらの素材の
比較的平面状の結晶構造によるものであると考えられて
いる。
【００４７】有用な高融解性ポリマー樹脂としては、ポ
リ(テトラフルオロエチレン)(ＰＴＦＥ)、高密度ポリエ
チレン(ＨＤＰＥ)、ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)、ポリエス
テル、ポリエチレングリコール、ポリアクリルレート、
ポリメタクリレート、およびポリアミドを含む。実際、
ほとんどの熱可塑性物質を使用することができる。
【００４８】有利に使用される天然および合成ワックス
のうち、比較的高い分子量のポリエチレンワックスが、
その潤滑性のために一般に好ましい。本発明に使用され
るガラス物質としては、低融解性のガラスが好ましく、
アルミナ、アルミナ／シリカ、シリカ、およびボラック
スが含まれる。随意に、これらのガラス物質を細断した
繊維の形で使用してもよい。
【００４９】本発明の方法の基本的な態様においては、
有効量のキャリアー−フリー粉末状潤滑剤組成物の被覆
は、ダイおよび成形材料のうち少なくとも１方に供給さ
れ、成形材料はその後要求される最終部品へ成形され
る。一般に本発明の潤滑剤の供給は従来の粉末被覆装置
によって行ってもよい。
【００５０】粒子のダイおよび／または成形材料に対す
る静電引力のために材料の損失がほとんど無くまた、静
電噴霧は複雑な形状の部品においても均一な被覆ができ
ることから、本発明の範囲に含まれる別の態様において
は、キャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤は静電
噴霧装置によって供給されてもよい。
【００５１】アルミニウム、鋼鉄およびチタニウムの鍛
造工程のような高温状態においては、プレス付近のダイ
または成形材料に向かって粉末噴霧するときに、十分な
電荷を潤滑剤粉末上へ保持するのが大変困難であり、静
電粉末被覆装置が非静電型の装置に対してほとんど有利
とならない。しかしながら、静電装置はアルミニウム、
鋼鉄、またはチタニウム成形材料への室温における前被
覆へ大きな利益をもたらし、その後この成形材料はプレ
ス中へ挿入する前にオーブン中で加熱される。同様に、
粉砕のような、ずっと低い温度下で行う冷間成形操作に
おいても、静電噴霧の有利さは保存されている。
【００５２】本発明の潤滑剤は、従来の潤滑剤の供給法
に類似した方法で、加熱されたまたは加熱中のダイに供
給してもよい。あるいは、潤滑剤組成物を冷たい未鍛造
成形材料の上に噴霧した後、該成形材料を潤滑剤組成物
が一部溶解するまで加熱し、その後鍛造用の加熱された
ダイへ挿入してもよい。冷間成形操作においては、成形
材料を噴霧被覆しても良く、この場合従来の水性溶媒ま
たは油性キャリアーを燃やすあるいは水分を蒸発させる
ための成形材料の加熱は省いてもよい。
【００５３】グラファイトおよび非結晶質窒化ホウ素の
ような物質は、微粉末状であり、ほこりのようですらあ
るその性質のために、静電荷電を有していなければダイ
および成形材料の表面に保持することは、上述した他の
物質より困難である。それゆえ通風装置または空気流に
より、鍛造操作に先立ってダイおよび／または成形材料
から粉末状鍛造用潤滑剤が除去されてしてしまうことが
ある。従って非静電粉末被覆装置によって分配される乾
燥混合物として製造された本発明の潤滑剤中にこのよう
な物質を１種以上含むときは、ダイおよび成形材料上に
潤滑剤を保持させるためにガラス、ギルソナイト、高融
解性ポリマー樹脂のような通常の鍛造温度において接着
性を有する成分を少なくとも一種類含むことが好まし
い。なお、本発明は平成２年６月５日出願の特願平２−
１４７１６３号(米国特許願第０７／３６７，３１１
号）の関連出願である。
【００５４】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例１および２ 下記の組成物を用いて、ラップダイ中（wrap die）でア
ルミニウム合金原料から高い壁を有する約０．１２５イ
ンチ厚さのボックス・チャンネル（box channel)を鍛造
した。プレスは水圧式、成形材料の温度は７００°Ｆ、
ダイの温度は３７５°Ｆであった。
【００５５】
【表１】
【００５６】７つの部品のみを鍛造した。よって、噴霧
操作の最適条件を選定することはできなかった。しかし
ながら、鍛造部品を検査した結果、ダイを完全にいっぱ
いにしたチャンネルの壁で、良好な金属の動きのあった
ことを示した。臨界的な部品寸法が良好に小型化され
た。部品はこびりつくことなしにダイから容易に離脱
し、部品上に潤滑剤残渣はなかった。ダイはいくらか一
緒にこびりつく傾向があったが、これは部品の形状によ
っては普通にあることである。煙のレベルは、従来の溶
媒、オイルおよびグラファイト潤滑剤を用いたときに発
生する煙より著しく低いものであった。このいくらか限
定された例に基づくと、両者とも鍛造用潤滑剤として有
効ではあるが実施例１の組成物は、実施例２の組成物よ
り優れているという結果になる。
【００５７】実施例３ 実施例１の組成物を、従来の溶媒ベースのステアリン酸
亜鉛鍛造用潤滑剤を標準として用いる比較実験において
評価した。プレスは機械式、成形材料の温度は７００°
Ｆ、ダイの温度は４００°Ｆであった。４０個の部品を
それぞれの組成物から鍛造した。その鍛造した部品を検
査したところ、抗力なしに良好な金属の動きのあったこ
とを示した。臨界的な部品寸法が良好に小型化された。
その部品はこびりつくことなしにダイから容易に離脱
し、その部品の上には潤滑剤残渣の付着もなかった。実
施例１の組成物を使用したときの煙のレベルは、実施例
１および２において報告した試験の間中発生した煙より
も有意に低いものであった。
【００５８】実施例４および５ 次の組成物をそれぞれ実施例３と同じ条件で評価したと
ころ、それぞれ従来の溶媒をベースとする潤滑剤よりも
煙の発生が有意に少なく、充分満足できるものであっ
た。
【００５９】
【表２】
【００６０】実施例５の組成物を高温条件の鋼鉄および
チタニウムの鍛造工程において評価したところ、両方の
鍛造工程において十分満足できる性能を示した。
【００６１】実施例６〜９ 次の組成のキャリアー−フリー粉末状潤滑剤組成物もま
た、アルミニウムおよびアルミニウム合金の成形材料を
鍛造するのに有用であった。
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】実施例１０〜１５ 以下の組成のキャリアー−フリー粉末状潤滑剤組成物
は、チタニウムおよび鋼鉄を高温で鍛造するのに有用で
あった。
【００６５】
【表５】
【００６６】
【表６】
【００６７】鍛造部品上へのタール様残渣を生じる傾向
があるギルソナイトをこの組成物から減少あるいは削除
することによって、アルミニウム金属あるいはアルミニ
ウム合金部品の清浄性の限定的改善を行うことは可能で
ある。しかし、ギルソナイトは良い潤滑性を与え、また
同時にその鍛造温度における粘着性は、乾燥混合物とし
て製造された潤滑剤が成形材料とダイを接着させること
を補助していることから、この成分の削除は、清浄性の
み改善し、良好な潤滑性を犠牲にすることとなる。
【００６８】特に効果的であると認められたことは、ギ
ルソナイトおよび他の粘着成分によって与えられるもの
と同等の要求される性能と、従来の溶媒および／または
油ベースの鍛造用潤滑剤と同等のレベルの清浄性の組み
合わせを導いた成分をギルソナイトと置き換えることで
ある。
【００６９】特に、特定の物理的および化学的性質を有
する樹脂組成物の使用は、良好な性質の組み合わせおよ
び、工業的使用に十分耐え得る以上の清浄性を与えるこ
とができる。
【００７０】一般に、鍛造温度において良い潤滑性を有
する樹脂は、室温では固体で、極性の高い官能基を有
し、そのためにこの樹脂は苛性腐食槽および／または酸
槽内で溶解する。このような樹脂が上のような性質の組
み合わせを提供する。一般にハロゲン化樹脂は、有毒な
燃焼生成物を製造する傾向があるので、好ましくは熱鍛
造工程から除かれる。
【００７１】本発明の実施において有用性が認められた
樹脂には、ポリエチレングリコール樹脂、末端ヒドロキ
シル基あるいはカルボキシル基を有するポリエステル樹
脂、ポリアクリレート、ポリメタクリレートおよびポリ
アミド樹脂およびこれらの樹脂の混合物を含む。現在好
まれているのは、その潤滑性、高清浄性、および不快な
燃焼物質を生じないということから、ポリエステルおよ
びポリエチレングリコール樹脂である。このような樹脂
の例としては、プルラコール（Pluracol）の商標でＢＡ
ＳＦ社により販売されている、Ｅ４０００およびＥ８０
００のようなポリエチレングリコール樹脂、カーギル
（Cargill）社により販売されている３０−３０１６の
ようなヒドロキシル基含有ポリエステル樹脂、および、
カーギル社から販売されている３０−３０６５のような
カルボキシル基含有ポリエステル樹脂がある。これらの
素材は一般的に、室温あるいは気温においては乾燥固体
であり、そのため従来の粉末被覆装置によって容易に成
形材料およびダイへ供給できる。
【００７２】これらの樹脂は、本発明の組成物中約５重
量％〜約５０重量％、好ましくは約１０重量％〜３０重
量％使用した場合に、要求される潤滑性と清浄性の組合
せを与える。最も好ましいのは、樹脂は組成物の他の多
くの成分と比較すると単位重量あたり、より高価である
ので、要求される性質が現れている限りにおいて樹脂量
をできるだけ低く抑えることである。一般に、観察され
る清浄性の改善は、組成物の少なくとも５重量％が極性
の高い官能基を有する高−融解性樹脂であるときに達成
されるが、この濃度の上限は機能性よりも経済性によっ
て決まる。
【００７３】使用される樹脂量の少しの差は、観察でき
る機能や清浄性の差に現れないということを明記するこ
とは、この点において（そして、ほかの全ての成分の最
適濃度を決めるうえで）重要である。実際、性能と清浄
性の評価はきわめて主観的であり、どのような方法によ
る定量化であっても感度が低い。こうして潤滑剤組成物
中の、樹脂または他のどの成分の重量部も本発明の実施
にあたっての厳密な臨界量ではなく、その性能に対する
影響なくかなりの範囲で変化させることができる。
【００７４】実施例１６ 粉末状潤滑剤組成物を本発明に従って以下の組成で作成
した：
【表７】
【００７５】このようにして作成された潤滑剤は、高性
能アルミニウム鍛造操作において、多くの航空機の部品
を鍛造するために使用される。実施例１６の潤滑剤はそ
のうえ、典型的な鋼鉄（エンジンバルブ）およびチタニ
ウム（タービンの羽）の鍛冶操作にも適した性能を有す
ることが認められた。
【００７６】実施例１７ 第１群のアルミニウム部品を実施例１６の組成物を使用
して鍛造し、同時に第２群のアルミニウム部品を実施例
５の組成物を使用して鍛造し、３種の清浄試験を行って
比較した。清浄作業および得られた結果は以下にまとめ
た：
【００７７】清浄試験の詳細 試験Ａ−方法（標準腐食）： ステップ１−苛性ソーダ、８オンス／ガロン、１７５〜
１８０°Ｆ、１２０秒 ステップ２−リンス、冷却 ステップ３−リンス、冷却 ステップ４−スマット除去、硝酸２５％、６０秒 ステップ５−リンス、冷却 ステップ６−リンス、冷却 ステップ７−リンス、加熱 結果： 実施例５の潤滑剤の除去：ほとんど清浄されず 実施例１６の潤滑剤の除去：許容範囲の限界の清浄さを
得た
【００７８】試験Ｂ−方法： ステップ１−硫酸２４％、硝酸６％、１８０°Ｆ、１０
分間 ステップ２−リンス、冷却 ステップ３−リンス、冷却 ステップ４−苛性ソーダ、８オンス／ガロン、１７５〜
１８０°Ｆ、１２０秒 ステップ５−リンス、冷却 ステップ６−リンス、冷却 ステップ７−スマット除去、硝酸２５％、６０秒 ステップ８−リンス、冷却 ステップ９−リンス、冷却 ステップ１０−リンス、加熱 結果： 実施例１６の潤滑剤の除去：本質的に清浄；標準的な腐
食工程による液体潤滑剤を除去した場合と同程度の清浄
さを得た
【００７９】試験Ｃ−方法： ステップ１−硝酸５０％、１２０秒 ステップ２−リンス、冷却 ステップ３−苛性ソーダ、８オンス／ガロン、１４０°
Ｆ、１２０秒 ステップ４−リンス、冷却 ステップ５−スマット除去、硫酸５０％、１２０秒 ステップ６−リンス、冷却 ステップ７−リンス、加熱 結果： 実施例１６の潤滑剤の除去：本質的に清浄；標準的な腐
食工程による液体潤滑剤を除去した場合と同程度の清浄
さを得た
【００８０】この後に行った一連の清浄試験の比較にお
いて、実施例１６の潤滑剤が、従来の亜鉛含有潤滑剤に
対して、より有用性を有することがわかった；すなわ
ち、腐食液中に存在する亜鉛化合物の量が９５％減少し
た。工業廃液中の金属含量の減少はもちろん、環境およ
び経済的に重要な利益となる。
【００８１】実施例１８〜２１ 粉末状潤滑剤組成物を本発明に従って以下の組成で成し
た。
【表８】
【００８２】
【表９】
【００８３】本発明の他の観点に立つと、粒子径のバラ
ツキをちいさく保持することは、大変改善された噴霧効
果および噴霧均一性をもたらし、実質的に成形材料へ均
一な潤滑剤被覆を施すことができる。最も好ましい結果
は勿論潤滑剤の粉末の粒子径が本質的に均一であるとき
に得られる。本発明のこの目的のためには、「実質的に
均一な粒子径」は平均より１５％以上大きいあるいは小
さい粒子が比較的少ないかあるいは全く含んでいないこ
とを意味する。最も好ましいのは、平均より１０％以上
大きいあるいは小さい粒子がほとんどあるいは全く含ま
れていないものである。
【００８４】一般に１０ミクロンから３００ミクロンま
での粒子径が受け入れ可能な結果を導くが、４０ミクロ
ンまたはそれ以上の径であるのが、潤滑剤粒子がダスト
となって風媒中へ残る量を最少にするには好ましい。ダ
ストを最少にするのには２つの目的がある。すなわち、
環境的により安全な労働環境を与えることそして粉末噴
霧の効率および正確さを増加することによって潤滑物質
の損失を減少させることである。
【００８５】粒子径の上限は本質的に、噴霧装置の容量
および成形材料表面へ実質的に均一な被覆となるように
付着する能力の関数である。最も好ましくは、市場で入
手できる粉末被覆装置の機能が最も良く発揮されること
から、粒子径約５０ミクロンから約１００ミクロンが使
用される。
【００８６】粒子径と粒子径のバラツキの両方を制御す
る方法の１つは、グラインドされ、あるいはふるいにか
けられて実質的に均一な粒子径とした潤滑剤を出発物質
として使用することである。この成分は、リボン（ribb
on）ブレンダー、タンブリング（tumbling）ブレンダー
またはツインシェル（twin shell）ブレンダー等、従来
の乾式混合手法によって容易に混合してもよい。この手
法の明らかな欠点は、それぞれの成分の要求される粒子
径または要求されるバラツキの粒子径のものを購入し、
加工する工程の両方に時間、労力そして金銭がかかるこ
とである。そのうえ、乾式配合工程はそれ自身において
粒子がお互い擦り減らせあうことになり、そのため多く
の様々なちいさな粒子を製造し、そして粒子径のバラツ
キがより広がるのである。
【００８７】粉末状潤滑剤を全く違う方法で製造するこ
とによって、今述べた粒子径を調節する方法の短所を克
服し、また他の点においておおきな改善が達成できるで
あろうことが発見された。よく制御された粒子径のバラ
ツキを有する高性能粉末状潤滑剤は、以下の方法で製造
されてもよい。まずはじめに、粉末状、フレーク状、ち
いさなペレット状、およびその類似物のような、従来か
ら市場入手可能であるどのような粉砕状態でもよい潤滑
剤成分を、本質的にその粒子径は考えずに要求される比
率で配合して乾燥潤滑剤のプリミックスを作成する。乾
燥潤滑剤のプリミックスはその後本質的に均質な融解物
となるように撹拌しながら加熱する。通常、融解物を混
合することができる軟度にするには１００℃から２００
℃の温度で十分である。均質な融解物はその後冷却し、
凝固した塊を作成する。凝固した塊はその後低温で、従
来の冷間グラインド方法により要求される粒子径になる
ようにグラインドする。この操作を行うことのできる装
置は市場で入手可能である。このような工程の１つの態
様は、均質な潤滑剤融解物を約４０°Ｆ（１０℃）に冷
された回転している金属板上へ噴射し、板状にこの塊を
凝固させる。この板をその後、１から３センチメートル
径の範囲の破片に破砕する。その後空調室においてこの
破砕を繰り返し、ハンマー・ミルで要求される粒子径ま
で粉砕する。他の類似の態様においては、融解物をリボ
ン型に凝固させ、その後それをチップに破砕し、適当な
条件下において要求される粒子径になるように粉砕す
る。
【００８８】典型的には、ミル装置は幾分どっしりし
た、鋼鉄あるいは他の金属で製作されている。それゆ
え、約６０°Ｆから７０°Ｆのオーダーの室内の気温に
調整され、挽かれる潤滑剤組成物のための高効率吸熱器
となり得る。必要であれば、装置は例えば、冷却目的の
為にセットされた内部管のネットワークを通して液体窒
素を循環させることによってさらに冷却できる。多くの
潤滑剤成分は発熱を伴う従来のグラインド、あるいはミ
ル工程において粘着性あるいは半固体となるが、低温で
は乾燥固体のままでいるので、この温度調節によって粒
子径を制御することに関する工程を最適化することがで
きる。
【００８９】または、本発明の潤滑剤は上に述べた均質
な成分類の融解物を作成し、その後この融解物を通常の
方法で噴霧乾燥を行って要求される粒子径に製造しても
よい。本発明の潤滑剤を製造するこれらの方法を実行す
ることは、この組成物の粒子径の制御を大変容易にし、
そしてこれをダイおよび成形材料へ供給する工程の最適
化を行うだけでなく、潤滑剤組成物の性能も改善する。
潤滑剤粒子は本質的に均質な塊からグラインド、または
噴霧乾燥されているので、潤滑剤成分は従来の乾燥混合
手法を用いて作成されたものより、遥かに均一に潤滑剤
組成物中に分散している。実際、記載した工程により異
種の組成からなり、直接乾燥混合物よりはるかに均一な
誘電性を有する個々の粒子を作成することができる。
【００９０】上昇する温度において、ダイおよび成形材
料上へ噴霧されたとき、粒子は融解し、融合し、実質的
に均質な潤滑剤のフィルムを作成するという結果をもた
らす。粒子がこの方法で生産された場合、潤滑剤組成物
はより均質にダイおよび成形材料上へ分配され、そのお
陰でこびりつきへの抵抗性および表面上のより均質な金
属流れを供給するばかりでなく、清浄性の向上のために
含んでいる樹脂がより均一に分散されているため、この
組成物の清浄性も改善することになる。
【００９１】本発明の潤滑剤を供給する工程は従来の粉
末被覆装置を用いて本質的に常圧で行われる。例えば、
よく知られていることであるが、通常の静電粉末被覆装
置においては、粉末の流動床は先端に電極を有する噴霧
棒を有する。この装置は、粉末がアプリケーター棒の先
端に達するまで（典型的には２０フィートの距離）粉末
中へ幾分低圧で空気を吹き込んで流動床を作成する間、
この空気が粉末を運ぶ（そしてそのため粉末流ができ
る）圧力は大変低く、本質的に常圧である。電極によっ
て粉末へ付与された電位はダイ（地面にアースされてい
る）へ粉末を運ぶのに必要な加速を与える。いちどダイ
表面へくると、潤滑剤粉末は粘着性付与のために含まれ
る少なくとも１種の粘着成分のためにそこへ止められ
る。
【００９２】静電型、非静電型のどちらの従来からの粉
末被覆装置においても流動床のかわりに重力供給式円錐
型ホッパーを粉末源として使用してもよい。このような
装置は、簡単に流動床を生成しない広く多様な粒子径を
持つか、または比較的重い潤滑剤を含む粉末状潤滑剤を
使用する場合に有用であることが知られている。さらに
このような重力供給式装置を使用する場合、噴霧棒へ粉
末を供給するうえで最適な結果は潤滑剤粒子が実質的に
球状の形であるか、実質的になめらかな表面をしている
か、または最も望ましくはその両方である場合に得られ
ることも知られている。これらの性質は、物質の流動を
妨げる、衝突による融合やお互い同士による破壊の傾向
が低いため、潤滑剤粒子をよりたやすく流動させること
ができる。形状と表面の性質を最適化する観点から言え
ば、上に述べた方法のうち、本来的に実質的に球形で実
質的になめらかな粒子を製造する方法であることから、
噴霧乾燥法を使用することがより好ましい。
【００９３】本発明の工程において、潤滑剤粉末の被覆
は、塗布によく似た形で成形材料およびダイに供給され
る。潤滑剤はダイまたは材料表面上またはその内部へ作
用されるのではない。この工程は潤滑剤を表面内へたた
き込むというよりむしろ、潤滑剤を表面上に塗り付ける
のに近いものがある。
【００９４】先の説明および実施例から、本発明の目的
は達成されたことは明らかである。ある実施態様のみし
か述べていないが、他に採りうる実施態様はあるい種々
の変更態様は当業者には明らかであろう。これらのおよ
び他に採りうる実施態様及び種々の変更態様は本発明の
精神および範囲内のものであると考えられる。
【００９５】
【発明の効果】本発明によって、鉱油または揮発性有機
化合物をキャリアーとして混合する必要が全く除かれる
ので、熱鍛造工程において煙と油状残渣の発生を大幅に
減少し、その一方で、良好な性能と清浄性および噴霧性
能を有するキャリアー−フリー金属成形用潤滑剤組成物
およびその製造方法と使用方法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 107:28 107:44 117:02 125:02 125:10 125:28 129:40 159:06 159:04 125:26） Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 10:08 20:06 Ｚ 8217−4Ｈ 30:00 Ｚ 8217−4Ｈ 40:24 Ａ 8217−4Ｈ Ｚ 8217−4Ｈ (72)発明者 ジユアン・エム・ユーリベ アメリカ合衆国91744カリフオルニア州バ リンダ、パス・アンド・コビーナ・ロード 1551番 (72)発明者 ジヨン・エム・ホーガン アメリカ合衆国90804カリフオルニア州ロ ング・ビーチ、イースト・ナインス・スト リート4213番 (72)発明者 リチヤード・エイ・パーシンガー アメリカ合衆国60190イリノイ州ウインフ イールド、アーバー・コート・オーエヌ 524番

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 極性の高い官能基を有し、そのため強酸
    または強塩基条件下で溶解でき、かつ室温下では固体で
    ある樹脂を少なくとも１種含有する、キャリアー−フリ
    ー粉末状金属成形用潤滑剤組成物。
  2. 【請求項２】 上記少なくとも１種の樹脂が、ポリエチ
    レングリコール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレ
    ート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリアミド樹脂お
    よびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項
    １に記載のキャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤
    組成物。
  3. 【請求項３】 上記少なくとも１種の樹脂が、カルボキ
    シル基を有するポリエステル樹脂を含有する、請求項２
    に記載のキャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤組
    成物。
  4. 【請求項４】 上記少なくとも１種の樹脂が、組成物の
    約５重量％〜約５０重量％を占める、請求項１に記載の
    キャリアー−フリー粉末状金属成形用組成物。
  5. 【請求項５】 組成物中に実質的にギルソナイトを含有
    しない、請求項１に記載のキャリアー−フリー粉末状金
    属成形用潤滑剤組成物。
  6. 【請求項６】 金属セッケン、グラファイト、セラミッ
    ク、天然および合成ワックス、ガラス、脂肪酸およびそ
    れらの混合物からなる群から選択される固形潤滑剤をさ
    らに含有する、請求項１に記載のキャリアー−フリー粉
    末状金属成形用潤滑剤組成物。
  7. 【請求項７】 上記金属セッケンが、カルボン酸塩、ナ
    フテン酸塩、スルホン酸塩およびそれらの混合物からな
    る群から選択される、請求項６に記載のキャリアー−フ
    リー粉末状金属成形用潤滑剤組成物。
  8. 【請求項８】 上記金属セッケンが、少なくとも１種の
    脂肪酸セッケンを含有する、請求項７に記載のキャリア
    ー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤組成物。
  9. 【請求項９】 組成物が実質的に均一な粒子径を有す
    る、キャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤組成
    物。
  10. 【請求項１０】 組成物の平均粒子径から１５％以上離
    れた粒子径を有する粒子を実質的に含有しない、請求項
    ９に記載のキャリアー−フリー粉末状金属成形用組成
    物。
  11. 【請求項１１】 金属セッケン、グラファイト、セラミ
    ック、高融解性ポリマー樹脂、天然および合成ワック
    ス、ガラス、脂肪酸、およびそれらの混合物からなる群
    から選択される固形潤滑剤を少なくとも１種含有する、
    請求項９に記載のキャリアー−フリー粉末状金属成形用
    潤滑剤組成物。
  12. 【請求項１２】 上記金属セッケンが、カルボン酸塩、
    ナフテン酸塩、スルホン酸塩およびそれらの混合物から
    なる群より選択される、請求項１１に記載のキャリアー
    −フリー粉末状金属成形用潤滑剤組成物。
  13. 【請求項１３】 上記金属セッケンが、少なくとも１種
    の脂肪酸セッケンを含有する請求項１２に記載のキャリ
    アー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤組成物。
  14. 【請求項１４】 上記高融解性ポリマー樹脂が、ポリ
    （テトラフルオロエチレン）、高密度ポリエチレン、ポ
    リ（ビニルクロライド）、ポリエチレングリコール、ポ
    リエステル、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリメタ
    クリレートあるいはそれらの混合物である、請求項１１
    に記載のキャリアー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤組
    成物。
  15. 【請求項１５】 組成物の少なくとも１成分が、鍛造温
    度において接着性を有する、請求項１１に記載のキャリ
    アー−フリー粉末状金属成形用潤滑剤組成物。
  16. 【請求項１６】 上記鍛造温度において接着性を有する
    少なくとも一成分が、天然又は合成ワックス、高融解性
    ポリマー樹脂、ギルソナイトおよびガラスからなる群か
    ら選択される、請求項１５に記載のキャリアー−フリー
    粉末状金属成形用潤滑剤組成物。
  17. 【請求項１７】 （ａ）グラファイトおよび窒化ホウ素
    からなる群から選択される少なくとも１種の成分およ
    び、（ｂ）ガラス；を含有する請求項１６に記載のキャ
    リアー−フリー粒子状金属成形用潤滑剤組成物。
  18. 【請求項１８】 （ａ）潤滑剤成分の乾燥混合物を作成
    する工程、（ｂ）この混合物の少なくとも１つの成分が
    融解するのに十分な温度まで該混合物を加熱する工程、
    （ｃ）加熱した混合物を撹拌して実質的に均質な融解物
    を作成する工程、（ｄ）実質的に均質な融解物を冷却し
    て実質的に凝固した塊を作成する工程、（ｅ）実質的に
    凝固した塊を要求される粒子径へ粉砕する工程；を含有
    する、キャリアー−フリー粒子状金属成形用潤滑剤組成
    物を潤滑剤成分から製造する方法。
  19. 【請求項１９】 上記実質的に凝固した塊を要求される
    粒子径へ粉砕する工程が、室温以下の温度で行われる、
    請求項１８に記載のキャリアー−フリー粒子状金属成形
    用潤滑剤組成物を潤滑剤成分から製造する方法。
  20. 【請求項２０】 （ａ）極性の高い官能基を有し、その
    ため強酸または強塩基条件下で溶解でき、かつ室温で固
    体である樹脂を少なくとも１種含有するキャリアー−フ
    リー粒子状潤滑剤組成物の有効量の被覆を、ダイおよび
    成形材料のうちの少なくとも１方へ施す工程、（ｂ）成
    形材料をダイ中で鍛造する工程；を含有する、成形材料
    をダイ中で鍛造する方法。
  21. 【請求項２１】 キャリアー−フリー粒子状潤滑剤組成
    物の適応を噴霧によって行う、請求項２０に記載の成形
    材料をダイ中で鍛造する方法。
  22. 【請求項２２】 キャリアー−フリー粒子状潤滑剤組成
    物の適応を静電噴霧によって行う、請求項２１に記載の
    成形材料をダイ中で鍛造する方法。
  23. 【請求項２３】 （ａ）キャリアー−フリー粉末状潤滑
    剤組成物の有効量を成形材料へ供給する工程、（ｂ）成
    形材料を予備選択温度まで加熱する工程、（ｃ）成形材
    料をダイ中へ挿入する工程および、（ｄ）成形材料を該
    ダイ中で鍛造する工程；を含有する、請求項２０に記載
    の成形材料をダイ中で鍛造する方法。
  24. 【請求項２４】 （ａ）実質的に均質な粒子径を有する
    キャリアー−フリー潤滑剤組成物の有効量の被覆を、ダ
    イおよび成形材料のうちの少なくとも１方へ施す工程、
    および、（ｂ）成形材料をダイ中で鍛造する工程；を含
    有する、成形材料をダイ中で鍛造する方法。
  25. 【請求項２５】 （ａ）極性の高い官能基を有し、その
    ため強酸または強塩基条件下で溶解でき、かつ室温で固
    体である樹脂を少なくとも１種含有する、キャリアー−
    フリー粒子状潤滑剤組成物の有効量の被覆を、ダイおよ
    び成形材料のうちの少なくとも１方へ施す工程、（ｂ）
    成形材料をダイ中で鍛造する工程；を含有するアルミニ
    ウム成形材料をダイ中で鍛造する方法。
  26. 【請求項２６】 上記潤滑剤組成物が、グラファイト、
    室温で固体の脂肪酸、および金属セッケンをさらに含有
    する請求項２５に記載のアルミニウム成形材料をダイ中
    で鍛造する方法。
  27. 【請求項２７】 上記潤滑剤組成物が、上記少なくとも
    １種の樹脂を５重量％〜約５０重量％、グラファイトを
    約１５重量％〜約６０重量％、室温で固体の脂肪酸を約
    １０重量％〜約３０重量％、および金属セッケンを約２
    ０重量％〜約５０重量％含有する、請求項２６に記載の
    アルミニウム成形材料をダイ中で鍛造する方法。
  28. 【請求項２８】 （ａ）潤滑剤成分の乾燥混合物を製造
    する工程、（ｂ）この混合物を、混合物の成分のうち少
    なくとも１つが融解する温度まで加熱する工程、（ｃ）
    加熱した混合物を撹拌し、実質的に均質な融解物にする
    工程、（ｄ）融解物を噴霧乾燥して要求される粒子径に
    する工程；を含有する、キャリアー−フリー粉末状金属
    成形用潤滑剤組成物を潤滑剤成分から製造する方法。
  29. 【請求項２９】 （ａ）極性の高い官能基を有し、その
    ため強酸または強塩基条件下で溶解でき、かつ室温で固
    体である樹脂を少なくとも１種含有するキャリアー−フ
    リー粒子状潤滑剤組成物の有効量の被覆を、成形材料お
    よび金属成形用装置の少なくともどちらか１方へへ施す
    工程、（ｂ）成形材料を装置中で鍛造する工程；を含有
    する、金属成形材料を金属成形用装置中で製造する方
    法。
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