JPS62184096A - 高温用潤滑剤組成物 - 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］ この発明は、畝の圧延、鍛造あるいは引抜き、アルミニ
ウムや銅の押出し、タングステンやモリブデンの引抜き
等の６秤の全屈や合金の熱間加工、特にシームレス鋼管
の熱間圧延等に好ｊＯな高温用潤滑剤組成物に関する。

［従来の技術〕 従来、この種の潤滑剤組成物としては、鉱油や重油、潤
滑油、グリース又はこれらに黒鉛粉末を混合したもの、
あるいは、ある種の樹脂、黒鉛粉末及び必要に応じて添
加される助剤とからなる微粉末混合物を水性分散液とし
たもの等が知られている。

しかしながら、ｔＪ者の潤滑剤組成物には、熱的に不安
定であって使用の際に油の分解が起こり、工具や加工物
に悪影響を与える【Ｊか、油や油の分解物が作某環境を
署しく汚染するという問題があり、また、後者の潤滑剤
組成物には、前者の如き問題は少ないが、特にシームレ
ス鋼管の製造等において満足し得る性能を発揮し１！？
ないという問題があった。

そこで、本発明者等は、かかる従来の潤滑剤組成物にお
Ｃノる問題点を解決し得るものとして、先に、黒鉛粉末
とグリコール類とを主体とした高温用潤滑剤組成物（特
１？ｔｌ昭５８−４７．０９Ｇ＠公報）等ヲ提案した。

［発射が解決しＪ：うとする問題点］ 先に本発明者等が提案した高温用潤滑剤組成物１１、作
業環境を汚染することがなく、また、高温において優れ
た１１滑性能を発揮する、という点で一応の成果を達成
した。

しかしながら、優れたｍｍ性能、特に低いＷｌ擦係数を
示ずものは、例えばシームレス鋼管を製造する際の如く
苛酷な条件下で使用する場合には動力の低減、圧延装置
、及び治具の長寿命化、ひいては製品鋼管の品質向上に
寄与するため、より優れた潤滑性能を有する高温用潤滑
剤組成物の開発が要請されている。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる観点に鑑みてｎｌ案されたもので、黒
鉛粉末と潤滑成分とを併用使用りることににり極めて優
れたｆｊ潤滑性能発揮すると共に、水溶性又は水分散性
樹脂をｖ１用することにより良好な潤滑塗膜を形成する
ことができ、特に熱間圧延Ｕ）に優れた潤滑性能を示し
て例えばシームレス鋼管をｖＩＪ３Δする際に有利に使
用できる高温用潤滑剤組成物を提供するものである。

Ｊなわら、本発明は、黒鉛粉末４５〜９０ｍ聞部と、潤
滑成分３〜３０重足部と、水溶性又は水分散性樹脂７〜
３５重固部とを含有でる高温用潤滑剤組成物である。

本発明において使用される黒鉛粉末は、それが天然品で
あっても、また、合成品であってもよく、さらに、これ
らの混合品であってもよい。この黒鉛粉末としては、少
なくと′ｂ７５％以上、好ましくは９０％以上の純度の
もので、平均粒径１００μｍ以下、好ましくは０．３〜
３０μｍのものが使用される。

また、本発明でいう１ｌｌａＷ４成分としては、二硫化
モリブデン、二硫化タングステン、硫化タンタル、セレ
ン化タングステン、セレン化タンタル、弗化カルシウム
、弗化バリウム、弗化リチウム、マイカ、三酸化モリブ
デン、−酸化鉛、酸化コバル］−１酸化チタン、タルク
、弗化黒鉛、窒化硼素、無金属フタロシアニン、８００
℃以下で溶Ｆａするガラス等を挙げることができ、好ま
しくは窒化硼素、８００℃以下で溶融するガラス、酸化
コバルト、二硫化モリブデン、酸化チタン、弗化黒鉛及
び二硫化タングステンである。上記１ｌｌ）成分の平均
粒径は１００μｍ以下、好ましくは０．００５〜３０μ
ｍのしのが使用され、これらは１種のみを使用してもよ
く、また、２種以上を混合して使用してしよい。

また、本発明で使用される水溶性又は水分散性樹脂とし
ては、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリル酸メチル
共重合体、アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体、ポ
リヒドロキシエチルメタクリレ−！・、アクリル酸−エ
チレン共１合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチ
ル共重合体エマルジョン等のアクリル系ｍ合体又は共ｍ
合体や、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体等の酢酸ビニル系ｍ合体又は共ｍ合体や
、ポリエチレンエマルジョン等のエチレン系重合体又は
共重合体や、ボリブロピレンエマルジクン等のプロピレ
ン系重合体又は共ｍ合体や、スヂレンー無水マレイン酸
共手合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体等の
マレイン酸系バｍ合体や、スブレンーメヂルメタクリレ
ートエマルジコン等のスチレン系共重合体や、ポリエチ
レングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピ
レングリコール等のアルキレングリコール系重合体又は
共重合体や、ポリプロピオン酸ビニル樹脂エマルジョン
、液状エポキシ樹脂、液状フェノール樹脂、シリコーン
樹脂エマルジョン、テフロン樹脂エマルジョン、液状ア
ルキド樹脂、水溶性変性ポリエステル樹脂、ポリイソブ
ヂレンエマルジョン、ポリビニルアルコール、ポリビニ
ルメチルエーテル等の合成高分子系樹脂や、酸化デンプ
ン、ゼラチン、ロジンエステル等の天然高分子系樹脂等
を挙げることができ、好ましくはプロピレン系重合体又
は共重合体、アルキレングリコール系重合体又は共ｍ合
体、アクリル系ｍ合体又は其ｍ合体及びポリビニルアル
コールであり、又はこれらを主成分とするものである。

これらの水溶性又ＩＪ水分散性樹脂は、中独で使用して
もよく、また、２秤以上を組合Ｕた混合物として使用し
てもよい。

本発明において、上記各成分の配合割合は、黒鉛粉末１
００重迅部に対して、８ｖｌｌＷＪ成分が３．３〜６６
、７ｆｆｆｆｆ１部、好ましくは５〜５０重か部であり
、また、水溶性又は水分散性樹脂が７．７〜７７．８重
ｍ部、好ましくは１５〜６（ｌ６部である。黒鉛粉末１
００重量部に対するｒａ　ＷＩ酸成分使用ｍが３．３重
ｆｆ１部より少ないとこの潤滑成分を併用使用づる効果
が少なく、また、６６．７ｆ！聞部より多いと黒鉛粉末
の潤滑性能が阻害される。

また、黒鉛粉末１００Ｉｔｆｉ部に対する水溶性又は水
分散性樹脂の使用長が７．７ｆｆｉｌｆ１部より少ない
と充分な強度を有する潤滑塗膜が得られず、また、７７
．８重量部Ｊ：り多いと黒鉛粉末の潤滑性能が阻害され
る。

本発明の高温用ｌｌ７１滑剤組成物は、水中に分散さＵ
で潤滑剤水分散液として使用する場合が多く、使用１！
、１の固形分淵ｆｆｆについては、通常５〜／ＩＯ１酊
％、好ましくは１０〜３５駈缶％の範囲内に調製する。

この固形分濃度の調製は、一旦高ｒｆ３度、例えば３０
〜５０重昂％に調製しておき、使用部に使用口的に応じ
た最適固形分濃度、例えば５〜４０１ａｆｆ１％に薄め
るようにしてもよい。この固形分濃度は、薄くなり過ぎ
ると乾Ｉ＆ｈ間が長くなったり、形成される塗膜の膜厚
が薄くなって良好なｒｆＩ滑性能を得ることができなく
なり、反対に、淵くなり過ぎると塗布し難くなる。

このようにして調製されたｒ８８滑剤水改液は、このｔ
＋　ｍ削氷分散液を熱間加工すべき金属の表面や、マン
ドレル、ダイス、ロール客の工具の表面に通常の方法で
塗布し、これを乾燥させて上記金属や工具の表面に塗膜
を形成させ、次いで熱間加工を行うことにより使用され
る。

また、本発明の高温用潤滑剤組成物においては、そのｆ
ａ滑剤組成物中に予め、あるいは、１１滑剤水分散液を
調製する際に、従来公知の第三成分、例えば、塗膜安定
剤、酸化防止剤、界面活性剤、増粘剤、消泡剤、錆止め
剤、乳化剤、極圧剤、病蝕防止剤等の添加剤を添加する
ことができる。上記界面活性剤としてはオレイン酸ナト
リウム等のアニオン系界面活性剤やヒマシ油エチレンオ
キサイド付加物等のノニオン系稈面活性剤の添加がより
好ましく、消泡剤としてはシリコン系消泡剤の添加がＪ
こり好ましい。これらの添加剤は必要に応じて添加され
、潤滑剤組成物あるいは潤滑剤水分散液に対して各添加
剤が有するそれぞれの特徴を付与することができる。特
に、分散安定性の悪い系にＪ３いては、水に可溶又は懸
濁する性質を有するもの、例えばカルボキシメチルセル
ロースルヒルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
ポリナラカライド、グアーガム等のように増粘効果ど分
散効果とを０］ｔ！持ち、黒鉛粉末の沈時を防止し得る
ようなものを使用りることが好ましい。

なお、これらの第三成分の添加ｍは、塗布性や取扱性等
ににり自ずから制限されるｂので、使用時の粘度が１０
〜４，ＯＯＯＣｐになる缶が好ましい。

［実施例］ 以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明を具体的に
説明覆る。

実流例１〜１４及び比較例１〜１２ 黒鉛粉末としてキッシュ黒鉛（平均粒径１０Ｉ）ｍ、純
度９９．９％）、人迄思鉛（平均粒径８μｍｒＬ，ー純
度９９．９％）、天然鱗状黒鉛（平均粒径２０μｍ１純
度９７．０％）又は天然土状黒鉛（平均粒径３ｕｍ，純
ａ’８９．５％）を使用し、潤滑成分として窒化Ｉｌｌ
累（ＢＮ，平均粒径６μｍ、純ｆｆ１９７．０％）、二
硫化タングステン（ＷＳ２、平均粒径１０μｍ，純度９
８．５％）、酸化チタン（ＴｉＯ２、平均粒径０．　０
　１　５μｍ，　ＩＩＴｊ度９９、０％）、ガラス（　
Ｎ　ａＯ　　Ｐ　２　０　５−に２０−８２０３、純度
９６．５％）、弗化黒ＩＱ（（ＣＦ）　、平均粒径１　
０ｔｔｍ，純度９７．Ｏ％）、酸化コバルト（Ｃ００と
００３０４との混合粉、平均粒径１０μｍ）又は二硫化
モリブデン（ＭＯＳ　　、平均粒径３μＴｒＬ）を使用
し、また、水溶性又は水分子ｌｉ竹樹脂としてポリエチ
レングリコール（ＰＥＧ）　、アクリル酸−アクリル酸
メチル共重合体（ＰΔＭＡ）、ポリビニルアルコール（
ＰＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリヒドロキシ
ニブルメタリレート（ＰＨＥＭＡ）を使用し、第１表に
示づ割合で配合して実施例１〜１４及び比較例１〜１２
のｔＩ潤滑剤組成物調製した。

次に、これら各Ｔ、１滑剤組成物をその黒鉛と潤滑成分
を合せた濃度が２０ｆｆｕｆｆｉ％となるように水に分
散させて潤ｆｉ　＃Ｉ水水分子ｌ液液調製した。調製の
際に、界面話性剤としてヒマシ油エヂレンオキサイドｆ
寸加物を、また、消泡剤としてシリコーンを、それぞれ
ｒ’＋滑剤水分散液１００！ｎｆｆ１部当り０．５重が
部、また、０．０５重ω部添加した。この潤滑剤水分散
液を１００℃に加熱した試験片（材質：５ＫＤ−６１）
上にスプレー伶布し、試験片の表面に膜ｊ’７．６０μ
ｍの’ＩＭ消塗膜を形成した。

上記試験片を摩擦摩耗試験機にセットし、この試験ハに
１９　、５　Ｋｙ　ｆｅ＃ｌｌｌＩ２の潤滑面圧力（１
！ｌ！動血圧力）で圧接しながら回転する被圧延回転試
験片温Ｉａを１，０００℃に加熱し、両試験片の相対摺
動速度１．５ｍ／ｓｅｃ、の条件下にＪハブる圧延開始
０〜３秒問、３〜８秒間及び８〜１５秒間の平均摩擦係
数を求めた。得られた各実施例及び各比較例のｒｆＪ滑
剤釦成物酸物均１１！擦係数を第１表に示す。

第１表より明らかなにうに、黒鉛粉末と潤滑成分と水溶
性又は水分散性樹脂とを含有するＴ８潤滑剤成物は、黒
鉛粉末と水溶性又【、１水分散性樹脂のみからなる潤滑
剤組成物や潤滑剤成分と水溶性又ｔは水分散性樹脂のみ
からなる潤滑剤組成物に比較して、ｍくべきことに著し
くそのｒａ　ｍ　＋ＩＬ能が向」ニしていることが判明
した。

［発明の効ｒＡ］ 本発明によれば、黒鉛粉末と潤滑成分と水溶性又は水分
散性樹脂とを含有する潤滑剤組成物は、黒鉛粉末と水溶
性又は水分散性樹脂のみからなる１ｒ７１）＋１剤組成
物や潤滑剤成分と水溶性又は水分散性樹脂のみからなる
ｒ８潤滑剤成物に比較して、極めて優れた潤滑性能を得
ることができ、シームレス鋼管を製造する場合等におい
て動力の低減、圧延装置及び治具の長寿命化、ひいては
製品鋼管の品質向上を達成することかできる。

特許出願人　　　新日感化学株式会社 代　　理　　人　　　　　弁理士　　成　　瀬　　　勝
　　夫（外２名）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）黒鉛粉末４５〜９０重量部と、潤滑成分３〜３０
   重量部と、水溶性又は水分散性樹脂７〜３５重量部とを
   含有することを特徴とする高温用潤滑剤組成物。
2. （２）潤滑成分が窒化硼素、８００℃以下で溶融するガ
   ラス、酸化コバルト、二硫化モリブデン、酸化チタン、
   弗化黒鉛及び二硫化タングステンから選択された１種又
   は２種以上の混合物である特許請求の範囲第１項記載の
   高温用潤滑剤組成物。
3. （３）水溶性又は水分散性樹脂がプロピレン系重合体又
   は共重合体、アルキレングリコール系重合体又は共重合
   体、アクリル系重合体又は共重合体及びポリビニルアル
   コールから選択された１種又は２種以上の混合物を主成
   分とするものである特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の高温用潤滑剤組成物。