JPH1150078A - 金属塑性加工用潤滑剤 - Google Patents
金属塑性加工用潤滑剤Info
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Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
使用せず、それらを使用したのと同等またはそれ以上の
潤滑特性を有する金属塑性加工用潤滑剤を提供するこ
と。 【解決手段】 高塩基性アルカリ土類金属サリシレー
ト、耐荷重添加剤、及び潤滑剤基油を含有する金属塑性
加工用潤滑剤。
Description
塑性加工において優れた潤滑性を発揮し、工具表面への
被加工材の焼き付きや、工具摩耗を防止する事の出来る
金属塑性加工用潤滑剤に関するものである。
ス加工、プレス加工等の塑性加工では、従来から工具保
護のために金属塑性加工用潤滑剤が使用されている。温
間及び熱間領域の加工では黒鉛、二硫化モリブデン等の
黒色系固体潤滑剤を油中に分散させた潤滑剤、冷間領域
の特に加工の厳しいものについては塩素系耐荷重添加剤
を油中に溶解させた潤滑剤が使用されてきた。しかし、
近年の環境問題に対する関心の高まりから、黒色系固体
潤滑剤に由来する作業環境の汚れ、塩素系耐荷重添加剤
においてはそのもの自体の発癌性やそれらを配合した潤
滑剤の廃油燃焼処理の際に発生するダイオキシンが問題
となっている。
解決するため黒色系固体潤滑剤及び塩素系耐荷重添加剤
を使用せず、それらを使用したのと同等またはそれ以上
の潤滑特性を有する金属塑性加工用潤滑剤を提供するこ
とを目的とする。
カリ土類金属サリシレート及び耐荷重添加剤を含有する
金属塑性加工用潤滑剤を提供するものである。
は、組成物全体の塩基価が、好ましくは90mgKOH/g 以
上、さらに好ましくは150mgKOH/g 以上、最も好まし
くは200mgKOH/g 以上である。従って、本発明に使用
される高塩基性アルカリ土類金属サリシレートは、耐荷
重添加剤及び場合により基油を添加した組成物全体の塩
基価が90mgKOH/g 以上になるように充分に塩基価の高
いものを用いることが望ましい。
金属サリシレートとして特に好ましいものは、以下の式
で表されるものである。 [R1R2C6H2(OH)-COO-M1-OOC-C6H2(OH)R3R4]n・(M2CO3)m 式中M1及びM2は同一でも異なっていても良く、アルカリ
土類金属(例えば、カルシウム、マグネシウム、バリウ
ム)を表す。いずれのアルカリ金属を用いても同様の効
果が得られるが、経済性の点からは、カルシウムが最も
好ましい。R1及びR3は同一でも異なっていても良く、炭
素数5〜28のアルキル基または炭素数6〜30のアリ
ール基を示し、R2及びR4は同一でも異なっていても良
く、水素原子、炭素数1〜28のアルキル基または炭素
数6〜30のアリール基を示す。m/nは0.2〜12で
ある。高塩基性アルカリ土類金属サリシレートの市販品
としては、オスカ化学社製のOSCA438B、OSC
A435B、OSCA463、OSCA431B、シェ
ル化学社製のSAP005等が挙げられる。
は、カルボン酸金属塩;有機金属系極圧添加剤;硫黄系
極圧剤;付着性向上効果を有するポリカルボン酸又はそ
の無水物等が挙げられる。カルボン酸金属塩としては、
炭素数6〜34の脂肪族カルボン酸又は炭素数7〜34
の芳香族カルボン酸の金属塩が挙げられ、炭素数6〜3
4の脂肪族カルボン酸又は炭素数7〜34の芳香族カル
ボン酸の例としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリ
ン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベ
ヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、オレイン酸、リ
ノール酸、リノレン酸、リシノール酸、パルミトレイン
酸、2−エチルヘキシル酸、分岐ペラルゴン酸、分岐ラ
ウリン酸、分岐トリデカン酸、分岐パルミチン酸、分岐
オレイン酸、分岐ステアリン酸、ナフテン酸、ダイマー
酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、イソフタル酸、テ
レフタル酸、炭素数5〜24のアルキル基を有する安息
香酸等が挙げられる。なお、各カルボン酸は単一でも混
合物でも良い。混合物の例としては、脂肪族カルボン酸
においては、天然油脂(牛脂、ラード、パーム油等)を
直接鹸化分解した牛脂直分脂肪酸、ラード直分脂肪酸、
パーム油直分脂肪酸等を用いることも可能である。また
その金属塩としては、アルカリ金属塩(リチウム塩、ナ
トリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(マ
グネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩等)、その他
の金属塩(例えば、亜鉛、錫、アルミニウム、鉛、銅、
ニッケル、モリブデン等の金属塩)が挙げられる。
ルジチオ燐酸金属塩、ジアルキルジチオカルバミン酸金
属塩、2−メルカプトベンゾチアゾール金属塩、アルキ
ル錫サルファイド等が挙げられ、金属塩としては、マグ
ネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、錫、アルミニ
ウム、鉛、銅、ニッケル、モリブデン等の金属塩が挙げ
られる。硫黄系極圧剤としては、粉末硫黄、硫化油脂、
硫化オレフィン、硫化鉱油、ジアルキルジサルファイ
ド、ジアルキルポリサルファイド等が挙げられる。付着
性向上効果のあるポリカルボン酸およびその無水物とし
ては、炭素数8〜200、好ましくは12〜100のも
の、特に脂肪族カルボン酸無水物が好ましい。例えば、
オクテニルコハク酸無水物、ドデセニルコハク酸無水
物、C13アルケニルコハク酸無水物、C28アルケニルコ
ハク酸無水物、C43アルケニルコハク酸無水物、C72ア
ルケニルコハク酸無水物、C90アルケニルコハク酸無水
物、C 100 アルケニルコハク酸無水物等の、無水コハク
酸に少なくとも1個のアルケニル基が結合したアルケニ
ルコハク酸無水物が望ましい。これら無水コハク酸は公
知のものでよく、例えばポリイソブチレンα−オレフィ
ンをマレイン化する事によって製造されたもの等が挙げ
られる。
は、スピンドル油、マシン油、ダイナモ油、モーター
油、シリンダー油、ブライトストック油等の中質および
重質鉱油;牛脂、ラード、鯨油、パーム油、椰子油、菜
種油、米ぬか油、大豆油等の動植物油脂;炭素数8〜2
2の脂肪酸と1価又は多価アルコールのエステル;ポリ
α−オレフィン、ポリブテン、シリコーン油、フッ素油
等の合成油;およびこれらの混合物が挙げられる。
リ土類金属サリシレートの含有量は、組成物全体の塩基
価が、好ましくは90mgKOH/g 以上、さらに好ましくは
150mgKOH/g 以上、最も好ましくは200mgKOH/g 以
上となるのに充分な量である。市販の、塩基価が100
〜400mgKOH/g の高塩基性アルカリ土類金属サリシレ
ートを使用する場合、その含有量は、好ましくは30〜
99重量%、さらに好ましくは30〜95重量%であ
る。また、耐荷重添加剤の含有量は、好ましくは1〜4
0重量%、さらに好ましくは5〜40重量%である。組
成物全体の塩基価が90mgKOH/g 未満では、耐焼きつき
性が充分でない場合があり、また耐荷重添加剤の含有量
が、1重量%未満でも同様に、耐焼きつき性が充分でな
い場合がある。なお、耐荷重添加剤の含有量が、40重
量%を越えても添加量の増大に見合う効果が見込めず経
済的でない。本発明の潤滑剤の好ましい例としては、高
塩基性アルカリ土類金属サリシレートが30〜95重量
%、耐荷重添加剤が5〜40重量%、残部が潤滑剤基油
からなり、組成物全体の塩基価が90mgKOH/g 以上であ
る、温間鍛造用潤滑剤、熱間鍛造用潤滑剤及び冷間鍛造
用潤滑剤、が挙げられる。
容器中で混合攪拌することにより容易に製造できる。本
発明の潤滑剤には、さらに固体潤滑剤、粘度指数向上
剤、酸化防止剤等、通常の潤滑剤に使用されている添加
剤を通常の量添加しても良い。こうして得られた本発明
の潤滑剤は、一般的に潤滑剤ポンプとして使用されるギ
ヤポンプ、プランジャーポンプ等によって、金型へ供給
することができる。また、ポンプを使用することなく刷
毛等で塗布してもよい。
的に説明する。 実施例1〜26、比較例3〜8 攪拌機を備えたステンレス製加熱釜に、高塩基性カルシ
ウムサリシレート、耐荷重添加剤、及び基油を、表1〜
6に示す配合で投入し、各耐荷重添加剤に固有の溶解温
度(50〜180℃)で均一になるまで、10分〜1時
間攪拌して、潤滑剤を製造した。 比較例2 攪拌機を備えたステンレス製加熱釜に、表5に示す成分
を投入し、スラリー状にした後、モントンゴーリンホモ
ジナイザーで350kgf/cm2 にて2パスして、潤滑剤を
製造した。上記潤滑剤及び黒鉛油中分散型の市販潤滑剤
(比較例1)について、以下に示す方法により性能試験
を行った。結果を表1〜6に示す。実施例1〜22、比
較例1〜6は温間及び熱間鍛造加工用潤滑剤、実施例2
3〜26及び比較例7及び8は冷間鍛造加工用潤滑剤で
ある。
び熱間加工用) 160トンプレス機を用い、下記条件にて鍛造加工を行
い、加工時の荷重(トン)、加工物の寸法(mm)、及び
焼付の有無から鍛造成形性を判断する。荷重及び寸法の
値が小さく、焼付のないものほど潤滑剤としての性能が
良好である。 (試験条件) ・プレス機 :KOMATSU MAYPRES (MKN-160) ・金型材質 :超硬 ・金型寸法 :ポンチ径25mmφ、ダイス内径30mmφ ・試験片 :S45C(直径30mm、厚み16mm) ・加工速度 :32.5mm/sec ・断面減少率:70% ・加工物の寸法設定:比較例2の試料で加工されたカッ
プの底の厚さ(底厚)が3.35mm(750℃時) 、2.35mm(11
00℃時)になるように設定する。
底厚3.35mm以下、荷重90t以下。1100℃のとき、底厚2.
35mm以下、荷重45t以下であること。 ・耐焼きつき性: 鍛造試験後の金型の焼きつき状態を
観察し、以下の5段階で評価した。(◎〜□であれば実
用上問題はない。) ◎:焼きつきが全く無い。 ○:焼きつきがほとんど無い。 □:焼きつきがやや認められる。 △:焼きつきが認められる。 ×:焼きつきが顕著に認められる。
501) 試験条件 :1000 rpm×10分×3 kgf/cm2 評価 :摩耗痕径 上記試験条件下で試験を行った後、固定球の摩耗痕直径
を顕微鏡を用いて、滑り方向及びそれと直角方向に0.01
の桁まで測定し、その平均値を0.01mmの単位に丸め、こ
れを摩耗痕径とする。耐焼きつき性鍛造試験後の金型の
焼きつき状態を観察し、以下の5段階で評価した。(◎
〜□であれば実用上問題はない。) ◎:焼きつきが全く無い。 ○:焼きつきがほとんど無い。 □:焼きつきがやや認められる。 △:焼きつきが認められる。 ×:焼きつきが顕著に認められる。
リンジで0.1ml滴下し、付着可能な上限温度を確認す
る。 (評価) ○:500℃以上でも付着する。 △:450℃以上500℃未満の範囲で付着する。 ×:450℃以上では付着しない。 設備周辺の汚染(温間及び熱間加工用)
び塩素系耐荷重添加剤を使用していないので、作業環境
及び自然環境を汚染することがない。しかも、鍛造成形
性及びその他の潤滑剤としての性能は、黒鉛系鍛造用潤
滑剤及び塩素系鍛造用潤滑剤と同等ないしそれ以上であ
る。
Claims (13)
- 【請求項1】 高塩基性アルカリ土類金属サリシレート
及び耐荷重添加剤を含有する金属塑性加工用潤滑剤。 - 【請求項2】 高塩基性アルカリ土類金属サリシレート
が30〜99重量%、耐荷重添加剤が1〜40重量%、
残部が潤滑剤基油からなり、組成物全体の塩基価が90
mgKOH/g 以上である請求項1記載の金属塑性加工用潤滑
剤。 - 【請求項3】 高塩基性アルカリ土類金属サリシレート
が30〜95重量%、耐荷重添加剤が5〜40重量%、
残部が潤滑剤基油からなり、温間鍛造用である請求項2
記載の金属塑性加工用潤滑剤。 - 【請求項4】 高塩基性アルカリ土類金属サリシレート
が30〜95重量%、耐荷重添加剤が5〜40重量%、
残部が潤滑剤基油からなり、熱間鍛造用である請求項2
記載の金属塑性加工用潤滑剤。 - 【請求項5】 高塩基性アルカリ土類金属サリシレート
が30〜95重量%、耐荷重添加剤が5〜40重量%、
残部が潤滑剤基油からなり、冷間鍛造用である請求項2
記載の金属塑性加工用潤滑剤。 - 【請求項6】 潤滑剤基油が、鉱油、合成油、油脂およ
び脂肪酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1
種を含む請求項1〜5のいずれか1項記載の金属塑性加
工用潤滑剤。 - 【請求項7】 耐荷重添加剤が、カルボン酸金属塩、硫
黄系極圧添加剤、及び有機金属系極圧添加剤からなる群
から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1〜6のいず
れか1項記載の金属塑性加工用潤滑剤。 - 【請求項8】 耐荷重添加剤が、炭素数8から28の脂
肪族および/または芳香族モノカルボン酸の、Na、Ca、
Mg、Al、Zn、Ba、又はSnの塩である請求項1〜7のいず
れか1項記載の金属塑性加工用潤滑剤。 - 【請求項9】 耐荷重添加剤が、ジアルキルポリサルフ
ァイド、及び硫化油脂からなる群から選ばれる少なくと
も1種を含む請求項1〜7のいずれか1項記載の金属塑
性加工用潤滑剤。 - 【請求項10】 耐荷重添加剤が、ジアルキルジチオ燐
酸金属塩、ジアルキルジチオカルバミン酸金属塩、2−
メルカプトベンゾチアゾール金属塩、及びアルキル錫サ
ルファイドからなる群から選ばれる少なくとも1種を含
む請求項1〜7のいずれか1項記載の金属塑性加工用潤
滑剤。 - 【請求項11】 耐荷重添加剤が、カルボン酸アルミニ
ウム塩である請求項1〜7のいずれか1項記載の金属塑
性加工用潤滑剤。 - 【請求項12】 耐荷重添加剤が、ジアルキルジチオ燐
酸亜鉛塩である請求項1〜7のいずれか1項記載の金属
塑性加工用潤滑剤。 - 【請求項13】 付着性向上効果のあるポリカルボン酸
又はその無水物を含有する請求項1〜12のいずれか1
項記載の金属塑性加工用潤滑剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15422398A JPH1150078A (ja) | 1997-06-04 | 1998-06-03 | 金属塑性加工用潤滑剤 |
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| JP14627797 | 1997-06-04 | ||
| JP9-146277 | 1997-06-04 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1150078A true JPH1150078A (ja) | 1999-02-23 |
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ID=26477166
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15422398A Pending JPH1150078A (ja) | 1997-06-04 | 1998-06-03 | 金属塑性加工用潤滑剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1150078A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002059519A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for steel pipe with excellent seizure and corrosion resistances |
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| JP2009024049A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Sumikou Junkatsuzai Kk | 油系温・熱間鍛造用潤滑剤 |
| US10023944B2 (en) | 2014-04-01 | 2018-07-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Compositions and integrated processes for advanced warm-forming of light metal alloys |
-
1998
- 1998-06-03 JP JP15422398A patent/JPH1150078A/ja active Pending
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