KR20060069648A

KR20060069648A - 냉간단조 공정에 사용되는 표면 윤활처리제의 제조방법

Info

Publication number: KR20060069648A
Application number: KR1020040107503A
Authority: KR
Inventors: 김영량; 김병만
Original assignee: 김영량; 김병만
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-06-22
Also published as: KR100643781B1

Abstract

본 발명은 상기한 냉간단조의 표면 윤활처리 공정 중에서 최종 공정인 표면 윤활처리제에 관한 것으로서 침강안정성과 소포력이 우수하며, 단조 작업시에 안료의 휘산성이 아주 낮고, 단조제품과 금형의 윤활성을 높여주고, 소착을 방지하며, 높은 정밀도의 제품을 얻을 수 있으며, 금형 보호에 의한 금형의 수명연장과 단조 제품의 방청성에도 탁월한 효과를 발휘하는 냉간단조에서의 표면 윤활처리제의 제조 방법을 제공하는데 있다.

냉간단조, 윤활피막, 윤활제, 이황화몰리브덴

Description

냉간단조 공정에 사용되는 표면 윤활처리제의 제조방법{Composition of the surface lubrication treatment used in cold forging process }

본 발명은 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 제조방법에 관한 것이다.

단조는 금속덩어리나 두꺼운 판을 가압하여 변형시키는 금속 가공방법의 하나로서, 단조에는 고온에서 가공하는 열간단조와, 열간보다 저온의 온간 및 상온에서 가공하는 냉간단조가 있다. 냉간단조는 높은 정밀도를 얻을 수 있는 반면, 표면의 윤활처리가 필요하다.

냉간단조에서의 표면 윤활처리는, 가공시 제품의 윤활성를 높여주고 금형과의 소착을 방지하기 위해 소재 표면에 금속 윤활피막인 인산아연과 윤활처리제인 금속비누의 혼합피막을 미리 생성시키기 위해 수행하는 것이다.

종래에 수행되고 있는 표면 윤활처리는 표면에 형성된 스케일을 탈지 및 산세 공정 등으로 제거한 후 인산염을 화학처리하여 피막을 입히고 중화 후 나트륨 비누를 도포하여 냉간단조시 소재 표면과 금형면에 직접적인 접촉을 막아줌으로써 성형시에 소착을 방지하여 금형의 수명을 길게 유지한다. 이와 같은 종래의 표면 윤활처리는 탈지, 2단수세, 황산세정, 수세, 탕세, 인산아연피막, 수세, 중화, 금속윤활, 건조 공정으로 이루어지는 10여개의 공정이 순차적으로 수행되고 있으며, 각 공정별로 탱크 내에 해당 화학약품을 채워놓고 소재를 화학약품으로 채워진 탱크에 장입한 뒤 해당시간만큼 처리하고 완료되면 다음 공정으로 이동시키며, 이러한 10여개의 공정이 완료되면 제품을 취출한다.

종래의 표면 윤활처리 작업의 첫 번째 공정은 탈지(Degreasing) 공정으로서 냉간단조 분야에서 가장 널리 이용되는 방법은 알카리 탈지이다. 알칼리 탈지제는 가격이 저렴하고, 한번 작업으로 모든 오염물질을 제거할 수 있어서 효과적이며, 콘트롤하기가 쉬운 장점이 있다. 그러나 알칼리 탈지제는 반드시 검화 및 유화능력을 가져야하고, 콜로이드상으로 만드는 첨가제를 함유해야 하며, 또한 수세에서 모두 제거될 수 있어야 한다.

알칼리 탈지제로 사용이 가능한 물질로서 기본적인 것은 알칼리 표면활성제 (Alkali Surface Active Agent)이다. 계면활성제(Surfactant)는 낮은 온도에서도 강력한 습윤성으로 인해 표면 장력을 감소시키며, 또한 뛰어난 유화능력과 분산능력을 지닌다. 알카리 탈지제는 첫째, 열처리나 산세정 과정에서 생성된 카본의 타고 남은 검댕(Burnt-on Carbon Smut)을 제거시킬 수 있어야 하고, 둘째, 그리스(Grease)와 오일을 제거시킬 수 있어야 하며, 셋째, 냉간 작업 후에 생성된 인산염 과 비누의 잔유물을 제거할 수 있어야 하므로, 알칼리 탈지제는 상기한 조건들을 만족시키는 것으로 선택해야 한다.

탈지 공정 후에는 2단 수세를 거친 후 산세정(Pickling) 공정을 수행한다. 열처리나 열간가공(Hot Forming)에 의해 제조된 철이나 스틸 제품의 표면에는 스케일(Scale)이 형성되는데, 이러한 스케일을 제거하기 위해서는, 공정에 투입하기 전에는 샷 블라스팅(Shot Blasting)을 수행하고, 공정에 투입되었다면 산세정을 수행한다. 냉간단조 공정에서는 일반적으로 샷 블라스팅을 수행하고 있으므로, 산세정은, 소지의 표면적을 증대하여 인산아연피막의 형성 및 피막중량을 높여 냉간단조의 성형성을 높여주기 위해 필요한 것이다.

산세정한 후에는 수세 및 탕세를 거치고 나서 인산아연 피막 공정을 수행한다. 인산아연 피막은 냉간단조시 성형성을 증대시키고, 후공정인 윤활공정에서 비누의 부착을 도와주는 역할을 한다.

인산아연 피막 공정에서 사용되는 용액은 스틸 표면에서의 유리산의 공격 및 인산염 결정의 석출에 의해 피막을 형성한다. 그러므로 용액 내부로 약간의 철이 용해되면 곧 철과 아연이 혼합된 인산염(Iron and Zinc Phosphate)이 스틸 표면에 부착하여 피막을 형성한다. 여기에 관련된 화학적 현상은 상당히 복잡하나 다음과 같이 간단하게 나타낼 수 있다.

먼저, 금속 표면과 유리 인산과의 상호 반응으로 인해 최초의 산세정 반응이 철(Fe)과 인산의 반응에 의해 가용성 제1철인산염(Ferrous Phosphate / [2Fe(H₂PO₄)₂])이 생성된다.

다음, 금속과 용액의 경계 면에서 국부적인 pH 증가로 인해 불용성인 인산아연염(Zinc Phosphate/[Zn₃(PO₄)₂])이 생성된다. 용액 내에서 Zn(H₂PO₄)₂는 불용성의 Zn₃(PO₄)₂ 및 H₃PO₄와 평형 관계에 놓여있다. 그러므로 반응을 역전시키거나 작업용액에 유리인산을 가할 경우에는 용해성의 인산아연염(Zinc Phosphate)는 철과 접촉함으로써 유리 인산이 감소할 경우에만 생성된다. 따라서, 인산염 피막의 침전부착을 위한 전반적인 반응 메커니즘으로 인산아연 피막처리를 한 다음에는 수세하고, 중화(Neutralising Rinse) 공정을 수행한다. 중화 공정은 후공정인 윤활공정에서 금속비누의 효과를 증대하기 위해 처리하는 공정으로서, 중화 수세시 사용되는 용액은 규칙적인 첨가에 의해 반드시 표시된 농도가 일정하게 유지되도록 해야 한다. 그러나, 규칙적으로 약품을 첨가할지라도 중화수세는 점차적으로 오염되어 그 효력을 상실하며, 따라서, 규칙적으로 용액을 폐기해야 한다. 일반적으로 1주일에 1번씩 재 건욕하는 것이 좋으며, 이와 같이 중화수세 용액을 잘 관리하는 것이 매우 중요하다. 금속비누 배스(Bath)가 가장 비싸며 그 관리도 중요하다.

중화공정 이후에는 금속윤활 공정을 수행한다. 콜드 헤딩(Cold Heading)의 경우, 반응성을 가진 비누로 싱글 홀 사이징(Single Hole Sizing) 혹은 캘리브레이션 패 스(Calibration Pass)의 드로(Draw)에 필요한 윤활을 생성할 뿐 아니라, 계속해서 뒤따르는 다단계 헤딩을 위해 적당한 잔류 윤활제를 제공한다.

금속비누는, 수명을 연장시키는 성분이 첨가되어 있으며, 이들 주성분은 높은 등급의 나트륨 스테아린산염 (Sodium Stearate), 부식방지제, 인산염피막과의 반응을 촉진시키기 위한 반응 첨가제, 그리고 물의 경화를 극복하기 위한 염의 성분들로 구성된다.

본 발명은 상기한 냉간단조의 표면 윤활처리 공정 중에서 최종 공정인 표면 윤활처리제에 관한 것으로서 침강안정성과 소포력이 우수하며, 단조 작업시에 안료의 휘산성이 아주 낮고, 단조제품과 금형의 윤활성을 높여주고, 소착을 방지하며, 높은 정밀도의 제품을 얻을 수 있으며, 금형 보호에 의한 금형의 수명연장과 단조 제품의 방청성에도 탁월한 효과를 발휘하는 냉간단조에서의 표면 윤활처리제의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 친수성수지 결합제 0.5-20중량%, 수용성 증점제 0.5-5.0중량%, 습윤 및 분산제 0.5-5.0중량%, 방청제 0.1-3.0중량%, 소포제 0.1-3.0중량%,무기안료 분말로서 이황화몰리브덴(Molybdenum disulfide : MoS₂) 1~8 중량%와 흑연(Graphite : C) 5~20 중량%와 탄소(Carbone : C) 0.5~3 중량%와 나머지는 정제수로 이루어진 냉 간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 제조방법.

표면 윤활처리제의 총고형분은 5.0-45.0중량%이며, 냉간단조시에 희석 사용농도는 3.0-12.0중량%이며, 총고형분 중 무기안료 분말의 비율은 55-85중량%로 이루어진 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 제조방법.

무기안료 분말 중 이황화몰리브덴과 흑연과 탄소의 혼합비율은 15-35 : 55-75 : 5-15의 비율로 혼합되는 것을 전제로 이루어진 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 제조방법.

친수성수지 결합제는 Polyvinylpryrroridone, Polyvinylalcohol, Polyacrylic Acid, Polymethacrylic Acid 또는 이들의 양이온 암모늄, 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 아연, 비스무트, 바륨 등의 염과 Polyethylene glycol, Polypropylene glycol, Polyethylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether, Polypropylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether, Polyethylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether과 Polypropylene glycol nonyl(또는 octyl)phenyl ether의 Block Copolymer, Polyethylene glycol allkyl ether, Polyethylene glycol fatty acid ester 중에서 30℃이상에서 고체 또는 왁스 상태인 계면활성제용 수지와 Hydroxy ethyl cellurose, Hydroxy propyl methyl cellurose, Carboxy methyl cellurose, Gellatine, Arabic gum, Dextrine,알파전분 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 제조방법.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 소재를 예열하고, 수용성의 표면 윤활처리제를 도포한 후 건조하는 3개의 공정을 수행한 후 성형함에 있어서 단조제품과 금형의 윤활성을 높여주고, 소착을 방지하며, 높은 정밀도의 제품을 얻을 수 있으며, 금형 보호에 의한 금형의 수명연장에도 탁월한 효과를 발휘하는 냉간단조에서의 표면 윤활처리제를 제조하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 냉간단조 공정을 위한 제품의 준비에는 일반적으로 두 가지 공정이 사용되는데, 단조 변형율이 낮은 경우 공정에 따라 고압 첨가제 또는 점도 조절제를 함유하는 윤활처리제가 사용되며, 단조 변형율이 높은 경우, 유기상의 수지계 윤활제 필름을 도포하고 나서 윤활 오일을 도포한다.

최근 다양한 용도의 윤활처리제 사용이 계속 증가하고 있으나, 심한 변형율의 단조 조건하에서는 윤활처리 공정이 만족 할만한 성과를 줄 수 없는 문제점이 있다. 또한, 유기용제로 인해 환경이 오염되고 작업장의 위생에 유해한 영향을 끼치는 문제점이 있고, 윤활처리제의 난연성으로 인해 폐기처분에 심각한 악영향을 미치는 문제가 있다.

특히, 윤활처리제의 사용시 중요한 것은 냉간단조 완료 후 작업제품 상에 남아있는 필름상태의 윤활처리제가 수용성 세정제 등과 같은 물질에 의해 쉽게 제거되지 않는 것이다.

일반적으로 수지를 함유하는 윤활처리제 중 아크릴 수지계가 특히 중요하다. 대표적인 것으로 냉간단조에 사용되는 윤활처리제용 아크릴계 수지는 부틸 아크릴레이트/메틸 메타크릴레이트-에스테르 공중합체 (Butyl Acrylate/Methyl Metacrylate-ester Copolymer)가 있고, 금속 냉간단조에 사용되는 또 다른 윤활처리제용 아크릴계 수지는, 10∼35 중량%의 아크릴레이트계 열경화성 수지로 유리전이온도 -10∼+25℃와 3∼15 중량%의 왁스 및 0.5∼5 중량%의 계면활성제를 함유하며, 이 때 열경화성 수지와 왁스의 중량비는 2:12로 조절하고, 이 열경화성 수지는 통상 1,000∼50,000의 중합도(Polymerization degree)를 가진 여러 모노머의 공중합체의 형태로 사용되고 있다.

또한, 윤활처리제 코팅 적용을 위해 배합에 사용되는 농축액은 필름 형성 성분과 폴리올레핀(Polyolefin)과 흐름 조절제를 사용하는 것으로 알려져 있다. 필름 형성 성분과 폴리올레핀(Polyolefin) 비율은 0.25:1∼2:1 범위이다. 필름 형성 성분으로는 아크릴레이트계 폴리머와 공중합체가 있으며, 흐름 조절제로는 디하이드릭(Dihydric), 트리하이드릭(Trihydric) 알코올, 글리콜 에테르(Glycol ether), 부틸 cellosolve, 계면활성제, 또는 인산염 에테르(phosphate ether)와 에스테르(ester)가 사용되고 있다.

이하, 본 발명에 따른 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 윤활처리제는 12∼45 중량%의 총고형분이 분산되어있는 수성 윤활처리제 농축액이고, 윤활처리제를 도포할 때에는, 총고형분이 3.0∼12.0% 농도로 희석하여 사용하며, 이 윤활처리제를 침적시키거나 또는 분무시켜 단조소재의 표면적, 즉 1.5∼12.0g/㎡ 정도의 중량이 되도록 소재의 표면에 도포하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서 사용된 새로운 윤활처리제는, 금속의 냉간단조를 위한 윤활처리제 배합용 윤활처리제 농축액으로 변형율이 높은 냉간단조를 만족시키며, 기본적으로 수성이어서 환경보호, 작업장 위생, 그리고 단조 작업 후 쉽게 제거되는 제품을 제공하는 것을 목적으로 하여 개발되었다.

상기한 바와 같은 목적으로 개발된 윤활처리제는 고점도의 액상 농축액이다. 총고형분은 12-45중량%이고, 배합원료는 친수성수지 결합제, 예를 들면, Polyvinylprrolidene, Polyvinylalcohol 등과 Polyacrylic Acid, Polymethacrylic Acid 또는 이들의 양이온 암모늄, 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 아연, 비스무트, 바륨 등의 염과 계면활성제, 예를 들면, Polyethylene glycol, Polypropylene glycol, Polyethylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether, Polypropylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether, Polyethylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether와 Polypropylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether의 Block Copolymer, Polyethylene glycol allkyl ether, Polyethylene glycol fatty acid ester 등 중에서 30℃이상에서 고체 또는 왁스 상태인 계면활성제를 말하며, 수용성 Cellurose류, 예를 들면, Hydroxy ethyl cellurose, Hydroxy propyl methyl cellurose, Carboxy methyl cellurose 등과 수성아크릴계 증점제, Gellatine, Arabic gum, Dextrine, 알파전분 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합한 친수성수지 결합제를 0.5∼20 중량%, 수용성 증점제, 예를 들면, 수용성 Cellurose류 즉, Hydroxy ethyl cellurose, Hydroxy propyl methyl cellurose, Carboxy methyl cellurose 등과 Gellatine, Arabic gum, Dextrine, 알파전분 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합한 증점제를 0.5∼5 중량%, 습윤 및 분산제, 예를 들면, Polyethylene glycol, Polypropylene glycol, Polyethylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether, Polypropylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether, Polyethylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether과 Polypropylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether의 Block Copolymer, Sodium dioctyl sulfosuccinate, Polyethylene glycol allkyl ether, Polyethylene glycol fatty acid ester, Sodium dioctyl sulfosuccinate 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합한 습윤 및 분산제를 0.5∼5 중량%와 방청제 Benzotriazol 0.1∼5 중량%와 소포제로서 옥탄올, 수용성 실리콘 소포제 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합한 소포제 0.1∼3 중량%와 무기 안료 분말로서 이황화몰리브덴(Molybdenum disulfide : MoS₂) 1∼8 중량%와 흑연(Graphite : C) 5∼20 중량%와 탄소(Carbone : C) 0.5∼3 중량%와 나머지는 정제수로 이루어진 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 제조방법에 관한 것이다.

단, 여기서 총고형분 중 무기안료 분말의 비율은 55-85중량%이며, 이들 무기안 료 분말중 이황화몰리브덴과 흑연과 탄소의 혼합비율은 15-35 : 55-75 : 5-15의 비율로 혼합되는 것을 전제로 한다.

이상에서 제조된 윤활처리제 농축액은 수성 농축액으로 납품될 수 있으며, 윤활처리제를 도포할 때에는, 총고형분이 3.0∼12.0% 농도로 희석하여 사용하며, 이 윤활처리제를 침적시키거나 또는 분무시켜 단조소재의 표면적, 즉 1.5∼12.0g/㎡ 정도의 중량이 되도록 소재의 표면에 도포하는 것이 바람직하다.

배합원료에 있어서 친수성수지 결합제는 그 사용량이 0.5∼20 중량%로서 0.5중량%이하가 되면 안료의 결합력이 없어 단조시에 안료의 휘산이 심하여 작업환경이 불량하며, 20중량%이상이 되면 단조물과 금형과의 치수 공차가 너무 커서 단조물의 품질과 금형의 수명을 떨어뜨린다. 수용성 증점제는 그 사용량이 0.5∼5 중량%로서 0.5중량%이하가 되면 점도가 낮아 안료의 침강이 심하여 사용이 불편하고, 5중량%이상이 되면 점도가 너무 높아 단조물에 코팅시에 레벨링이 불량하여 단조작업이 불량이 될 수 있다. 습윤 및 분산제는 그 사용량이 0.5∼5 중량%로서 0.5중량%이하 가 되면 안료의 분산이 불량하여 안료의 침강이 심하고, 단조물의 윤활효과도 현저히 떨어진다. 5중량%이상이 되면 제조원가가 높아 경제성이 떨어진다. Benzotriazol 0.1∼5 중량%와 소포제 0.1∼3 중량%와 무기안료로서 이황화몰리브덴(Molybdenum disulfide : MoS₂)은 그 사용량이 1∼8 중량%로서 1중량%이하가 되면 윤활성이 떨어지고, 8중량%이상이 되면 제조원가 상승과 침강안정성이 불량해 진다. 흑연(Graphite : C)은 그 사용량이 5∼20 중량%로서 5중량%이하가 되면 윤활성이 떨어지고, 20중량%이상이 되면 침강안정성이 불량해 진다. 탄소(Carbone : C)는 그 사용량이 0.5∼3 중량%로서 0.5중량%이하가 되면 침강안정성이 떨어지고, 3중량%이상이 되면 점도상승과 윤활성이 떨어진다.

이하 실시예와 비교예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 이는 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

[실시예1-5]

하기 표 1에 기재된 양으로 상온에서 정제수를 교반조에 넣고, 여기에 분산제, 소포제, 방청제를 차례로 넣어서 혼합하여 균질 용액으로 하고, 여기에 미리 혼합된 무기안료 3가지(이황화몰리브덴, 흑연, 카본 분말)를 서서히 넣어서 충분히 분산시킨다.

다음으로 친수성수지 결합제와 증점제를 차레로 넣고, 열을 약 40-80℃로 가하여 수지와 증점제가 충분히 용해되어 균질용액이 되게 한다.

그 후, 균질용액을 볼밀에 넣고, 세라믹 볼을 혼합용액 높이의 100%가 되게 넣은 후, 상온에서 72시간 밀링 작업하여 안료분산을 시킨 후, 정제수를 가하여 총고형분이 3.0∼12.0% 농도로 희석한다. 이 윤활처리액을 상온 또는 약 70~90℃로 가온하여 단조 소재를 침적시키거나 또는 분무시켜 단조 소재의 표면적, 즉 1.5∼12.0g/㎡ 정도의 중량이 되도록 소재의 표면에 도포하여 열풍 건조하여 단조물의 윤활처리제의 도포를 완료한다.

이와 같이 제조된 윤활처리제의 pH와 침강안정성과 소포력을 확인한 후, 윤활처리된 단조물의 표면상태와 염수분무시험 및 단조시의 윤활성과 안료휘산성을 관찰하여 평가하여 표 1을 만들었다.

[시험결과]

방청성은 벤조트리아졸(Benzotriazol)의 효과가 5%염수 분무시험에서 0.5%사용시에는 2시간이상의 방청효과와 1.0%에서는 3시간이상의 방청효과를 보였으며, 기준인 1.5시간을 훨씬 넘는 우수한 결과를 보였다. 따라서 첨가량은 0.5%정도만 첨가하여도 문제가 없는 것으로 판단되었다.

소포력은 KM-73 단독 사용보다는 옥탄올을 함께 사용하는 것이 소포력에 훨씬 우수한 결과를 보였으나 과량 사용할 경우 옥탄올의 특유의 냄새가 진하여 0.5%정도의 첨가가 적당할 것으로 판단되었다.

침강안정성은 사용농도(총고형분이 3.0∼12.0%)로 희석한 후 72시간 방치하였을 때, 상분리가 일어나지 않았으며, 침전물도 가벼운 진동으로 쉽게 재분산 되었다.

코팅상태 및 윤활성, 안료휘산성은 단조시험에서 모두 우수한 결과를 확인할 수 있었다.

[표 1]

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예*	기 준
배합비
정제수	85.0	70.0	66.0	65.0	60.0		88-55
*NP-10(1)**	1	2	2	3	2		0.5-5.0	분산제
*KM-73(2)**	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5		0.1-3.0	소포제
옥탄올	-	0.5	0.5	-	0.5		0.1-3.0	소포제
Benzotriazol	0.5	1	1	0.5	1		0.1-3.0	방청제
*PMA(3)**	1	-	2.0	1.0	1		0.5-20.0	결합제
PEG6000	2	3	-	8.0	10		0.5-20.0	결합제
MoS₂	1.8	5.3	5.4	5.3	7.3		1.0-8.0
흑연	6.3	13.7	18.9	13.7	14.4		5.0-20.0
탄소	0.9	2.1	2.7	2.1	2.4		0.5-3.0
*HPMC40US(4)**	1	2	1	1	1		0.5-5.0	증점제
고형분중 안료	9/15=60	21/30=70	27/34=80	21/35=60	24/40=60			중량%
Total(%)	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
물성 평가 결과
고형분(%)	15.0	30.0	34.0	35.0	40.0	27.0	12-45
pH	7.0	7.0	7.0	7.0	7.0	8.5	6.0-8.0
방청성(시간)	2.0이상	3.0이상	3.0이상	2.0이상	3.0이상	0.5	1.5이상	염수분무
레벨링코팅성	우수	우수	우수	우수	우수	불량	양호이상	육안관찰
윤활성	우수	우수	우수	우수	우수	양호	양호이상	단조관찰
침강안정성	우수	우수	우수	우수	우수	불량	양호이상	육안관찰
소포시간(분)	10분이내	3분이내	3분이내	10분이내	3분이내	60분이내	3분이내	육안관찰
안료휘산성	우수	우수	우수	우수	우수	양호	양호이상	단조관찰

* : 기존 시중에서 구입한 국산(S사) 냉간단조용 수성 윤활코팅제

*1 : NP-10 : Polyethylene glycol nonyl phenyl ether / 동남합성 생산

*2 : KM-73 : 실리콘 에멀죤 소포제 / 일본 신월실리콘 생산

*3 : PMA : Polymethacrylic Acid 100%

*4 : HPMC 40US : Hydroxy propyl methyl cellurose / 삼성정밀화학 생산

본 발명의 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제는 침강안정성과 소포력이 우수하며, 단조 작업시에 안료의 휘산성이 아주 낮고, 단조 제품과 금형의 윤활성을 높여주고, 소착을 방지하며, 높은 정밀도의 제품을 얻을 수 있고, 금형 보호에 의한 금형의 수명연장과 단조 제품의 방청성에도 탁월한 효과가 있다.

Claims

본 발명은 친수성수지 결합제 0.5-20중량%, 수용성 증점제 0.5-5.0중량%, 습윤 및 분산제 0.5-5.0중량%, 방청제 0.1-3.0중량%, 소포제 0.1-3.0중량%, 무기안료 분말로서 이황화몰리브덴(Molybdenum disulfide : MoS₂) 1∼8 중량%와 흑연(Graphite : C) 5∼20 중량%와 탄소(Carbone : C) 0.5∼3 중량%와 나머지는 정제수로 이루어진 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 조성물.
청구항 1에서 표면 윤활처리제의 총고형분은 5.0-45.0중량%이며, 냉간단조시에 희석 사용농도는 3.0-12.0중량%이며, 총고형분 중 무기안료 분말의 비율은 55-85중량%로 이루어진 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 조성물.
청구항 1에서 무기안료 분말 중 이황화몰리브덴과 흑연과 탄소의 혼합비율은 15-35 : 55-75 : 5-15의 비율로 혼합되는 것을 전제로 이루어진 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 조성물.
청구항1에서 친수성수지 결합제는 Polyvinylpryrroridone, Polyvinylalcohol, Polyacrylic Acid, Polymethacrylic Acid 또는 이들의 양이온 암모늄, 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 아연, 비스무트, 바륨 등의 염과 Polyethylene glycol, Polypropylene glycol, Polyethylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether, Polypropylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether, Polyethylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether과 Polypropylene glycol nonyl(또는 octyl) phenyl ether의 Block Copolymer, Polyethylene glycol allkyl ether, Polyethylene glycol fatty acid ester 중에서 30℃이상에서 고체 또는 왁스 상태인 계면활성제용 수지와 Hydroxy ethyl cellurose, Hydroxy propyl methyl cellurose, Carboxy methyl cellurose, Gellatine, Arabic gum, Dextrine, 알파전분 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 냉간단조 공정에서의 표면 윤활처리제의 조성물.