JPH06212184A - 塑性加工用水溶性潤滑離型剤 - Google Patents

塑性加工用水溶性潤滑離型剤

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JPH06212184A
JPH06212184A JP514393A JP514393A JPH06212184A JP H06212184 A JPH06212184 A JP H06212184A JP 514393 A JP514393 A JP 514393A JP 514393 A JP514393 A JP 514393A JP H06212184 A JPH06212184 A JP H06212184A
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JP
Japan
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water
metal salt
release agent
acid
mold
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Application number
JP514393A
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English (en)
Inventor
Tadao Okura
忠雄 大倉
Mamoru Ashida
守 芦田
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Nippon Graphite Industries Ltd
Original Assignee
Nippon Graphite Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 100〜500℃の範囲の温度の金型に対し
て良好な潤滑皮膜を形成し、かつ潤滑製に優れた塑性加
工用水溶性潤滑離型剤を提供する。 【構成】 (a) マレイン酸共重合体のアルカリ金属塩を
0.1〜30重量%、(b) イソフタル酸及びアジピン酸の
アルカリ金属塩またはイソフタル酸、アジピン酸及びオ
ルトフタル酸のアルカリ金属塩を0.1〜30重量%、
(c) 水溶性高分子化合物0.1〜10重量%を有し、残部
が水からなる塑性加工用水溶性潤滑離型剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塑性加工用水溶性潤滑離
型剤に関するものである。この潤滑剤は、鍛造、押出
し、伸線等の温間及び熱間塑性加工の際に、黒鉛系潤滑
剤にかわって使用できる。
【0002】
【従来の技術】現在、塑性加工では、油系及び水溶性の
黒鉛潤滑剤が使用されている。前者は、鉱物油、植物油
に極圧添加剤やワックスを添加し黒鉛を分散させた潤滑
剤であるが、熱間で使用した時に油による発煙や引火の
恐れがあるため、作業環境あるいは健康上問題がある。
後者は水に黒鉛を分散させた潤滑剤であり、油系に比べ
ると発煙や引火の恐れもなく、潤滑性能も良好である
が、黒鉛によって作業環境が黒く汚染されるという問題
がある。
【0003】これら油系及び水溶性の黒鉛潤滑剤による
作業環境上の問題を解決するために黒鉛を使用しない塑
性加工用潤滑剤の開発が試みられている。例えば、フマ
ル酸のアルカリ金属塩を用いた潤滑剤(特開昭58-52395
号公報)、或いはフタル酸のアルカリ金属塩を用いた潤
滑剤(特開昭58-84898号公報)等がある。しかしなが
ら、これらの潤滑剤において、黒鉛を使用していないの
で作業環境上の問題は改善されているものの、黒鉛系潤
滑剤に比べると潤滑性がやや劣るため、焼付けが起こっ
たり製品に欠陥が発生すること、あるいは黒鉛潤滑剤に
比べて金型の温度が低い時に潤滑皮膜の形成が著しく劣
るため製品のハリツキが発生すること、また金型の温度
が高い時に黒鉛潤滑剤に比べて耐熱性が劣るため製品の
ハリツキ、欠陥等が発生し使用できないという欠点があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】黒鉛を使用しない潤滑
剤は、基本的に黒鉛に比べると潤滑性と耐熱性が劣るた
め、黒鉛潤滑剤を使用した時よりも均一で所望の厚さの
潤滑皮膜を金型に形成することが必要となってくる。し
かし、フマル酸あるいはフタル酸等のアルカリ金属塩を
用いた潤滑剤では200〜300℃の範囲の温度の金型
に対しては良好な潤滑皮膜が形成されるが、300℃以
上では有機系接着剤の分解により金型への付着が悪くな
り良好な潤滑皮膜が得られないこと、また200℃以下
では温度が低くなりすぎるために、金型にフィルム状の
皮膜しかできず良好な潤滑皮膜が得られないという問題
がある。
【0005】本発明の目的は、上述の従来の黒鉛を使用
しない潤滑剤の問題を解決し、100℃〜500℃の範
囲の温度の金型に対しても良好な潤滑皮膜を形成し、か
つ潤滑性に優れた塑性加工用水溶性潤滑離型剤を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】フマル酸あるいはフタル
酸等のアルカリ金属塩は、潤滑骨材としては有効である
が、接着性がほとんどなく、特に金型温度が300℃以
上の高温部ではまったく接着力がない。また、有機系接
着剤はほとんどが300℃で分解するため、300℃以
上の高温部の金型への接着性が悪くなる。本発明者等は
耐熱性が高く、300℃以上の高温域でも分解しにく
く、潤滑骨材になりうるカルボン酸に着目し、研究と実
験を重ねた結果、100℃〜500℃の範囲の温度の金
型に対し、良好な潤滑皮膜の形成は、水に溶解したマレ
イン酸共重合体のアルカリ金属塩と、イソフタル酸、及
びアジピン酸のアルカリ金属塩またはイソフタル酸、ア
ジピン酸及びオルトフタル酸のアルカリ金属塩の混合に
よって得られることを見出し、これらの事実に基づき本
発明の特徴とする潤滑離型剤の成分配合比を規定して上
記目的を達成した。
【0007】即ち、本発明は(a) マレイン酸共重合体の
アルカリ金属塩を0.1〜30重量%、(b) イソフタル酸
及びアジピン酸のアルカリ金属塩またはイソフタル酸、
アジピン酸及びオルトフタル酸のアルカリ金属塩を0.1
〜30重量%、(c) 水溶性高分子化合物0.1〜10重量
%を含有し、残部が水からなることを特徴とする塑性加
工用水溶性潤滑離型剤に関するものであって、この潤滑
剤は使用に際し (a)〜(c) 成分を全含有量が0.1〜10
重量%になるように水で希釈する。
【0008】本発明において使用する上記成分(a) にお
けるマレイン酸共重合体は、イソブチレン・無水マレイ
ン酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体およ
びビニルメチルエーテル・無水マレイン酸共重合体等の
共重合体から成る。
【0009】上記のマレイン酸共重合体のアルカリ金属
塩の配合量は0.1〜30重量%の範囲でなければならな
い。この理由は配合量が0.1重量%未満では離型剤と高
温度の金型との付着性が低下し、均一な潤滑皮膜が得ら
れていないので、離型性に難点が生じてカジリ、ハリツ
キ等が発生し、一方30重量%より多くなると粘度が増
粘しすぎることにより、金型まわりにベタツキや堆積が
発生するためである。
【0010】本発明において、使用する成分(b) のイソ
フタル酸、及びアジピン酸のアルカリ金属塩またはイソ
フタル酸、アジピン酸及びオルトフタル酸のアルカリ金
属塩は0.1〜30重量%の範囲でなければならない。上
記アルカリ金属塩が0.1重量%未満では良好な潤滑性が
得られず、また、アルカリ金属塩が30重量%より多く
なると濃度が高すぎて安定な製品が得られず好ましくな
い。
【0011】また本発明で使用する成分(c) の水溶性高
分子化合物の配合量は0.1〜10重量%でなければなら
ない。配合量が0.1重量%未満では離型剤の粘性が低い
ために100℃前後の金型への付着性が悪くなり、ま
た、10重量%より多いと、製品の粘度が高くなりすぎ
るため、使用上、取扱いが悪くなり好ましくない。使用
し得る水溶性高分子化合物としては、カルボキシメチル
セルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルア
ルコール等が適切である。
【0012】本発明の塑性加工用水溶性潤滑離型剤を使
用する場合には成分 (a)〜(c) を水で希釈して重量%で
含有量が0.1から10重量%の水溶液として、スプレー
または刷毛で金型に塗布する。また、本発明の塑性加工
用水溶性潤滑離型剤は、特別な装置あるいは特別な方法
を必要とせず、適当な容器で上記配合成分 (a)〜(c)と
水を常温常圧で充分に混合することにより調製すること
ができる。
【0013】
【実施例】以下本発明を実施例および比較例により説明
する。 実施例1 以下に挙げる配合剤を以下に示す配合量で配合し、常温
で十分に混合して実施例1の水溶性潤滑離型剤を得た。 イソブテン無水マレイン酸共重合体のナトリウム金属塩 1.5 kg ((株)クラレ製) ポリアクリル酸ナトリウム(東亜合成化学工業(株)製) 100g イソフタル酸のナトリウム金属塩 3kg アジピン酸のナトリウム金属塩 1.6 kg 水 14.3 kg 上述のようにして、得た実施例1の水溶性潤滑離型剤を
評価するために、水で10倍に希釈し、4000t機械
プレスにて、約150℃〜400℃に熱せられた鍛造型
にスプレー塗布して薬1150℃〜1200℃に熱せら
れたS45C素材の熱間鍛造を行った。約8000個鍛
造しても、ハリツキ、カジリもなく良好な結果を得た。
【0014】実施例2 スチレン・無水マレイン酸共重合体のナトリウム金属塩 400g (積水化成品工業(株)製) カルボキシメチルセルロース(ニチリン化学工業(株)製) 200g イソフタル酸のナトリウム金属塩 1.7 kg オルトフタル酸のナトリウム金属塩 0.8 kg アジピン酸のナトリウム金属塩 0.8 g 水 16.1kg 実施例1と同様にして実施例2の水溶性潤滑離型剤を調
製して水で10倍に希釈して、1500t機械プレスに
て、約150℃〜300℃に熱せられた鍛造型にスプレ
ー塗布して約1150℃〜1200℃に熱せられたS4
5C素材の熱間鍛造を行った。約5000個鍛造しても
製品のハリツキ、カジリもなくまた、金型への堆積もな
く良好な結果を得た。
【0015】実施例3 ビニルメチルエーテル・無水マレイン酸共重合体のナトリウム 金属塩(三菱化成(株)製) 1kg ボリアクリル酸ナトリウム(東亜合成化学工業(株)) 100g イソフタル酸のナトリウム金属塩 2.3 kg アジピン酸のナトリウム金属塩 1.9 kg 水 14.7 kg 実施例1と同様にして実施例3の水溶性潤滑離型剤を調
製して水で15倍に希釈して、2000t機械プレスに
て、約150℃〜400℃に熱せられた鍛造型にスプレ
ー塗布して約1150℃〜1200℃に熱せられたS4
5C素材の熱間鍛造を行った。約8000個鍛造しても
製品のハリツキ、カジリもなくまた、金型への堆積もな
く良好な結果を得た。
【0016】実施例4 イソブテン無水マレイン酸共重合体のナトリウム金属塩 4.5 kg ((株)クラレ製) ポリアクリル酸ナトリウム(東亜合成化学工業(株)製) 1kg イソフタル酸のナトリウム金属塩 1.6 kg アジピン酸のナトリウム金属塩 1.6 kg 水 11.3 kg 実施例1と同様にして実施例4の水溶性潤滑離型剤を調
製して水で20倍に希釈して、2500t機械プレスに
て、約100℃〜400℃に熱せられた鍛造型にスプレ
ー塗布して約1150℃〜1200℃に熱せられたS3
5C素材の熱間鍛造を行った。約7000個鍛造しても
製品のハリツキ、カジリもなくまた、金型への堆積もな
く良好な結果を得た。また、フタル酸のアルカリ金属塩
を用いた潤滑剤(特開昭58-84898号公報)よりも金型寿
命が約1.5倍伸びた。
【0017】実施例5 スチレン・無水マレイン酸共重合体のナトリウム金属塩 5.2 kg (積水化成品工業(株)製) カルボキシメチルセルロース 200g イソフタル酸のナトリウム金属塩 800g アジピン酸のナトリウム金属塩 800g 水 13kg 実施例1と同様にして実施例5の水溶性潤滑離型剤を調
製して水で15倍に希釈して、2000t機械プレスに
て、約150℃〜400℃に熱せられた鍛造型にスプレ
ー塗布して約1150℃〜1200℃に熱せられたS3
5C素材の熱間鍛造を行った。約8000個鍛造しても
製品のハリツキ、カジリもなくまた、金型への堆積もな
く良好な結果を得た。
【0018】実施例6 スチレン・無水マレイン酸共重合体のナトリウム金属塩 4.3 kg (積水化成品工業(株)製) ポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株)) 1kg イソフタル酸のナトリウム金属塩 1kg アジピン酸のナトリウム金属塩 1kg 水 12.7 kg 実施例1と同様にして実施例6の水溶性潤滑離型剤を調
製して水で20倍に希釈して、1600t.機械プレス
にて約100℃〜400℃に熱せられた鍛造型にスプレ
ー塗布して約1150℃〜1200℃に熱せられたS4
5C素材の熱間鍛造を行った。約5000個鍛造しても
製品のハリツキ、カジリもなくまた、金型への堆積もな
く良好な結果を得た。 比較例1 イソブテン無水マレイン酸共重合体のナトリウム金属塩 9.2 kg ((株)クラレ製) ポリアクリル酸ナトリウム(東亜合成化学工業(株)製) 500g イソフタル酸のナトリウム金属塩 1.5 kg アジピン酸のナトリウム金属塩 1.5 kg 水 7.3 kg 実施例1と同様にして比較例1の水溶性潤滑離型剤を調
製して水で30倍に希釈して、1600t機械プレスに
て、約100℃〜400℃に熱せられた鍛造型にスプレ
ー塗布して約1150℃〜1200℃に熱せられたS4
5C素材の熱間鍛造を行った。約200個鍛造してが、
金型内に潤滑剤の堆積が発生し、製品が欠肉した。
【0019】
【発明の効果】本発明においては (a)〜(c) 成分を含
み、残部が水である混合液を熱間塑性加工用潤滑離型剤
として使用することで従来の白色潤滑剤以上の潤滑性及
び離型性が得られ、黒鉛潤滑剤に匹敵する特性が得られ
た。さらに、白色であるために作業環境の改善も得られ
た。また従来の白色潤滑剤と比べてマレイン酸共重合体
のアルカリ金属塩を使用しているため高温の金型(40
0℃前後)に本発明の潤滑剤をスプレー塗布しても、良
好な潤滑皮膜を形成し、良好な潤滑製を示した。
───────────────────────────────────────────────────── 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 107:28 107:36 105:30 105:26) C10N 10:02 30:06 40:24 Z 8217−4H 40:36

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a) マレイン酸共重合体のアルカリ金属塩
    を0.1〜30重量%、 (b) イソフタル酸及びアジピン酸のアルカリ金属塩また
    はイソフタル酸、アジピン酸及びオルトフタル酸のアル
    カリ金属塩を0.1〜30重量%、 (c) 水溶性高分子化合物0.1〜10重量%を有し、残部
    が水からなることを特徴とする塑性加工用水溶性潤滑離
    型剤。
JP514393A 1993-01-14 1993-01-14 塑性加工用水溶性潤滑離型剤 Pending JPH06212184A (ja)

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