(57)【要約】【課題】金型潤滑成形法に用いられる従来の粉末潤滑剤に比して帯電摩擦により発生する帯電量が向上され、クーロン作用力向上により金型内への付着量のバラツキを大幅に低減することのできる粉末成形用金型潤滑剤を提供する。【解決手段】主剤としての潤滑剤よりも摩擦による発生電位量の多い帯電向上剤が添加されてなることを特徴とする粉末成形用金型潤滑剤。【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主剤としての潤滑剤よりも摩擦による発生電位量の多い帯電向上剤が添加されてなることを特徴とする粉末成形用金型潤滑剤。
【請求項２】
前記帯電向上剤と、主剤としての潤滑剤との帯電極性を等しくすることを特徴とする請求項１に記載の粉末成形用金型潤滑剤。
【請求項３】
前記帯電向上剤と、帯電ガンの摩擦部との帯電極性を異にすることを特徴とする請求項１または２に記載の粉末成形用金型潤滑剤。
【請求項４】
前記帯電向上剤が、電気絶縁性粉末材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉末成形用金型潤滑剤。
【請求項５】
前記帯電向上剤が、セラミックス粉末材料、樹脂粉末材料およびゴム粉末材料から選ばれてなる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粉末成形用金型潤滑剤。
【請求項６】
前記セラミックス粉末材料が、アルミナ粉末であることを特徴とする請求項５に記載の粉末成形用金型潤滑剤。
【請求項７】
粉末成形用金型潤滑剤中の帯電向上剤の割合が、１質量％以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の粉末成形用金型潤滑剤。
【請求項８】
常温における粉末成形、または金型及び材料粉末を温めて成形を行う温間成形に使用されるものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の粉末成形用金型潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉末冶金用の鉄基粉末等の粉末成形体の製造に用いる粉末成形用金型潤滑剤に関するものである。特に、高密度の粉末成形体を製造する際に使用する粉末成形用金型潤滑剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉末冶金法における成形工程（粉末圧縮工程）では、材料粉末である鉄基粉末等にステアリン酸亜鉛などの金属石鹸を添加することで金型との潤滑を行っている。
【０００３】
しかしながら、こうした粉末成形体の重要な開発課題の１つは、粉末成形体をいかに高密度にするかという点にかかっている。かかる開発課題に対し、鉄粉中に含まれる潤滑剤の添加量を減らした方が鉄粉の圧縮性が向上し、高密度の粉末成形体が得られることがわかっている。
【０００４】
しかしながら、潤滑剤の添加量を減していくと、金型との潤滑が失われるという問題があった。そこで、金型との潤滑が低下するという点を補う目的で直接金型に粉末状の潤滑剤を静電気の作用により付着させる金型潤滑成形法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。これによれば、潤滑剤供給タンクから、エア圧力により粉末状の潤滑剤を帯電ガンに輸送し、該潤滑剤を帯電ガンで帯電させ、投射通路を通してノズルに送給し、該ノズルから帯電した潤滑剤を金型内に投射し、静電気の作用により付着させるので、流動性の低い潤滑剤も使用でき、均一かつ安定して付着させることができるというものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２２０６０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記金型潤滑成形法では、安定した金型潤滑を行うことが金属粉末成形体の品質に影響するため、潤滑剤の金型内への一回当りの投射による付着量の安定化と該潤滑剤の帯電量の向上が強く求められる。
【０００７】
しかしながら、帯電ガンの摩擦部と擦れ合うことで静電気が潤滑剤に帯電されるが、従来の潤滑剤は、その帯電量が少なく（湿度の影響を受けるほど微弱であり）、金型への付着力（クーロン作用力）が弱くバラツキが大きい。金型への付着力に大きなバラツキが生じると潤滑効果にもバラツキが生じ、結果として成形体の圧縮性や抜き出し荷重に影響を及ぼすため製品（金属粉末成形体）の重量、寸法、密度などの品質にバラツキが生じるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決してなる潤滑剤であって、金型潤滑成形法に用いられる従来の粉末潤滑剤に比して帯電摩擦により発生する帯電量が向上され、クーロン作用力向上により金型内への付着量のバラツキを大幅に低減することのできる粉末成形用金型潤滑剤を提供するものである。
【０００９】
本発明の他の目的は、金型潤滑成形法に用いられる従来の粉末潤滑剤に比して、粉末材料の成形工程（粉末圧縮工程）での金型プレスによる圧縮性やプレス後の抜き出し荷重への影響が低減され、製品（金属粉末成形体）の重量、寸法、密度等の品質のバラツキを大幅に低減することのできる粉末成形用金型潤滑剤を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、主剤としての潤滑剤（以下、単に潤滑主剤とも称する。）よりも摩擦による発生電位量の多い帯電向上剤が添加されてなることを特徴とする粉末成形用金型潤滑剤（以下、単に金型潤滑剤とも称する。）により達成されるものである。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、潤滑主剤よりも摩擦による発生電位量の多い帯電向上剤を加えることで、金型潤滑剤と、帯電ガンの摩擦部との間に発生する静電気量（電流値）が増加し、該金型潤滑剤全体をより多く帯電させることができる。金型潤滑剤の帯電量が向上することで、湿度などの外乱等からの影響も少なく、１回当たりの帯電量（電流値）及び金型付着量のバラツキも低減できるので、安定した潤滑効果が得られ、製品の品質も安定する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の金型潤滑剤は、潤滑主剤よりも摩擦により帯電し易い帯電向上剤、すなわち、潤滑主剤よりも摩擦による発生電位量（または帯電量ないし電流値）の多い帯電向上剤が添加されてなることを特徴とするものである。以下、本発明の構成要件ごとに詳しく説明する。
【００１３】
まず、本発明の金型潤滑剤に用いられる潤滑主剤としては、特に制限されるべきものではなく、従来公知の各種潤滑剤を用いることができる。例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸リチウムなどの高級脂肪酸金属塩（金属石鹸）、ポリスチレン、ポリアミド、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリスチレン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマー、脂肪酸とエチレンジアミンとの重縮合体、エチレンビスステアロアミド、ステアリン酸モノアミド等の脂肪酸アミド系ワックス、およびエチレンビスステアロアミドとポリエチレンの共溶融物、エチレンビスステアロアミドとステアリン酸亜鉛の共溶融物、エチレンビスステアロアミドとステアリン酸カルシウムの共溶融物などの共溶融物など公知のもの、またはこれらを混合したものを使用することができる。好ましくは、環境保護対策によるコスト増を抑える観点から、亜鉛レスのものが望ましく、具体的には、脂肪酸とエチレンジアミンとの重縮合体、エチレンビスステアロアミド、ステアリン酸モノアミド等の脂肪酸アミド系ワックス、およびエチレンビスステアロアミドとポリエチレンの共溶融物、エチレンビスステアロアミドとステアリン酸亜鉛の共溶融物、エチレンビスステアロアミドとステアリン酸カルシウムの共溶融物などの共溶融物など、またはこれらを混合したものなどが挙げられる。こうした潤滑剤は、粉末材料の成形工程（粉末圧縮工程）後の焼結工程で、脱ろうの際に、亜鉛などが排出されることもなく、該亜鉛などを回収する設備を設ける必要がなく、かかる設備及びランニングコスト等もかからない点で有利である。なお、本発明の金型潤滑剤は粉末形態で使用されることから、金型潤滑剤の主剤である潤滑剤についても粉末形態で用いられる。
【００１４】
次に、本発明の金型潤滑剤に用いられる粉末状の帯電向上剤は、潤滑主剤よりも摩擦により帯電し易いもの、すなわち、潤滑主剤よりも摩擦による発生電位量（または帯電量ないし電流値）の多いものであればよく、特に制限されるべきものではない。すなわち、金型潤滑剤は、金型内に投射する前に帯電ガンの摩擦部との間の摩擦帯電により電位（電荷）が発生する。この発生電位量が、金型潤滑剤の潤滑主剤よりも帯電向上剤の方が大きくなるものであればよい。また、主剤である潤滑剤よりも摩擦により帯電し易く、帯電量が多いものであればよいともいえる（後述する図４〜６参照のこと。）。
【００１５】
好ましくは、帯電向上剤と、潤滑主剤との帯電極性を等しくするものである。これは、帯電ガンの摩擦部との間の摩擦帯電により発生した電荷が、帯電向上剤と、潤滑主剤とで極性が異なる場合には、正電荷と負電荷で相互に打ち消しあって（電気的に中和されて）、摩擦帯電により高めた帯電量の一部が消失されるためである。同様の理由から、前記帯電向上剤と、帯電ガンの摩擦部との帯電極性を異にするものである。
【００１６】
かかる観点から、本発明では、帯電向上剤が、潤滑主剤、帯電ガンの摩擦部それぞれとの静電気的な特性（例えば、摩擦帯電電位の序列；下記表１参照のこと。）の相性に合わせて選択されるのが望ましい。すなわち、帯電ガンの摩擦部に対して、摩擦により帯電向上剤と潤滑主剤の帯電極性が等しくなり、かつ潤滑主剤よりも帯電向上剤の方が、帯電量が多くなる（例えば、摩擦部との摩擦帯電により、いずれも正電荷に帯電する場合には、摩擦帯電電位の序列において、帯電向上剤が潤滑主剤よりもプラス電荷を帯びる側になる）ように、これらの材料の組み合わせを選択するのが望ましい。例えば、帯電ガンの摩擦部にフッ素樹脂（最もマイナス電荷を帯びやすい材料の１つ）を使用し、潤滑主剤に潤滑特性に優れた脂肪酸とエチレンジアミンとの重縮合物（フッ素樹脂との摩擦ではプラス電荷を生じる）を用いていたとすれば、これらとの相性で帯電向上剤として有効に機能するものを選択すればよい。具体的には、帯電ガンの摩擦部のフッ素樹脂は、潤滑主剤との摩擦帯電によりマイナスに帯電し、一方の潤滑主剤はプラスに帯電する。このような場合に添加する帯電向上剤は、帯電ガンの摩擦部との摩擦によりプラスに帯電しかつ潤滑主剤よりも発生電位量（または帯電量など）が多くなる材料（摩擦帯電電位の序列において、帯電向上剤が潤滑主剤よりもプラス電荷を帯びる側の材料）を選択すれば、３者間の相性がよいものとなる。
【００１７】
【表１】
2004261832.tif 000002
【００１８】
以上の観点から、上記帯電向上剤としては、電気絶縁性粉末材料であることが望ましく、より詳しくはセラミックス粉末材料、樹脂粉末材料およびゴム粉末材料から選ばれてなる少なくとも１種であるが、これらに何ら制限されるべきものではなく、上記表１で例示した材料の中の電気絶縁性粉末材料についても利用可能であり、紙・パルプ粉末材料、木材粉末材料、繊維粉末材料、皮革粉末材料などであってもよい。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
このうち、上記セラミックス粉末材料としては、特に制限されるものではないが、好ましくは、これらの粉末材料が成形によって製品中にそのまま含有され、焼結工程での焼結温度下（材料粉末の種類により異なるが、鉄基粉末では、１１４０℃程度）において製品（粉末成形体）との間で反応を起こさない材料であればよく、具体的には、アルミナ（セラミックス）粉末などが好適に利用できるが、これらに何ら制限されるべきものではなく、材料粉末の種類によっては、例えば、チタニアセラミックス粉末なども利用可能といえる。
【００２０】
上記樹脂粉末材料としては、特に制限されるものではなく、潤滑主剤や帯電ガンの摩擦部との相性に合わせて適宜選択されるべきものであればよく、具体的には、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンなどが例示できるが、これらに何ら制限されるべきものではない。
【００２１】
また、上記ゴム粉末材料としては、特に制限されるものではなく、潤滑主剤や帯電ガンの摩擦部との相性に合わせて適宜選択されるべきものであればよく、具体的には、フッ素ゴム、シリコーンコム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、スチレン−プロピレンゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、天然ゴムなどが例示できるが、これらに何ら制限されるべきものではない。
【００２２】
上記樹脂粉末材料やゴム粉末材料を用いる場合、これらの粉末材料は成形によって製品中（詳しくは、成形体表面）にそのまま含有されるが、焼結工程においてそのほとんどが品質に影響が出ないレベルまで焼失されるので、特に追加で除去工程を設ける必要がない点で有利である。
【００２３】
本発明の帯電向上剤はどれも乾燥した粉末形態（粉体）のため、鉄基材料等の材料粉末の流動度に影響を与えないので、かかる流動度の観点からは、使用する材料粉末の種類の選択範囲を何ら制限しない点で有用である。
【００２４】
また、本発明の帯電向上剤の添加量としては、本発明の作用効果が認められる範囲であればよく、特に制限されるべきものではないが、好ましくは１質量％以上である。上限値に関しては、帯電向上剤の種類によっても異なることから、一義的に規定することはできないが、添加量の増加に伴い生ずる効果（利点）と欠点とを比較考量して決定すればよい。
【００２５】
例えば、セラミックス粉末材料の場合には、これらの粉末材料が成形によって製品中にそのまま含有され、焼結工程においても焼失されないので、表面が荒れるなどの品質に影響を及ぼすようになれば、追加で除去工程を設ける必要が生じる。こうした段階で、帯電向上剤の増加に伴う効果
（効果）；すなわち、金型内への金型潤滑剤の付着力の増量効果（例えば、成形体の圧縮性や抜き出し荷重、更には製品の重量、寸法、密度などの安定化率の向上効果等）と、帯電向上剤の増加に伴う欠点；すなわち、追加工程に要するコスト増という欠点とを比較考量し、許容し得る最大添加量を決定すればよい。ただし、例えば、アルミナ粉末の場合を例にとれば、添加量として十分に許容し得る範囲であっても、２０質量％程度の添加量を超えると更なる効果の向上が見られなくなる（更なる効果の発現が期待できなくなる）。そのため、それ以上の範囲では、得られるメリットはさほど増えない反面、デメリットが増えていき、ついには得られるメリットよりもデメリットの方が大きくなり、許容範囲を超えることになるものである。なお、アルミナ粉末が製品表面に残ってしまっても品質などに影響を与えない範囲が望ましいことから、より好ましくは１〜２０質量％、特に好ましくは１〜１０質量％の範囲であるといえるが、かかる範囲に何ら制限されるべきものではない。
【００２６】
一方、樹脂粉末材料やゴム粉末材料の場合には、これらの粉末材料が成形によって製品中にそのまま含有されても、焼結工程において焼失されるので、表面が荒れるなどの品質に影響を及ぼすことがないため、潤滑主剤と同等、もしくはそれ以上添加してもよい。また、こうした樹脂粉末材料やゴム粉末材料で、潤滑性に優れるものであれば、潤滑主剤としての機能をも持たせることができるため、略全量をこうした帯電向上剤でまかなうことも可能である。こうした場合には、その時々の潤滑主剤や帯電向上剤の商品取引価格から、帯電向上剤の最適な添加量を決定すればよいといえる。さらに、樹脂粉末材料やゴム粉末材料の場合には、潤滑主剤との比重差が少ないため、潤滑剤供給タンク内でのエア攪拌操作において、比較的小さいエア圧でも双方を均一に攪拌混合できる点で有利であり、同様に搬送する際のエア圧も比較的低く抑えることができ、装置の小型化、省エネ化、ランニングコストの低減等が図れる。
【００２７】
また、上記に挙げたような電気絶縁性粉末材料を帯電向上剤として使用すれば、帯電ガンの摩擦部との摩擦静電気によって発生した電荷は、帯電向上剤そのものが持ち出すことなく効率良く、主剤である潤滑剤に電荷を付加できる。そのため、金型内への金型潤滑剤の付着量を増加、安定化させることができる点で優れている（図４〜６参照のこと。）。
【００２８】
また、上記帯電向上剤は、主剤である潤滑剤の流動性も向上させる働きもあるので、１回当たりの金型潤滑剤の付着量を安定させることができ（図４〜６参照のこと。）、より安定した潤滑効果が得られるため、製品の品質安定化が図れる。
【００２９】
また、本発明の粉末成形用金型潤滑剤には、上記潤滑主剤、帯電向上剤のほか、本発明の作用効果を損なわない範囲内であれば、他の添加剤を適宜適量添加してなるものであってもよい。
【００３０】
本発明の粉末成形用金型潤滑剤の使用用途に関しては、特に制限されるべきものではなく、従来公知の金型潤滑成形法による粉末成形に用いられる潤滑剤として適用可能である。具体的には、常温における粉末成形、あるいは金型及び材料粉末（例えば、鉄基粉末など）を適当な温度（例えば、１３０℃前後）に温めて成形を行う温間成形等において使用されるものであるが、これらの使用用途に何ら制限されるべきものではない。
【００３１】
また、本発明の粉末成形用金型潤滑剤は、材料粉末である鉄粉等の金属粉末には潤滑剤を添加することなく、単独で利用することができるほか、該材料粉末に添加する潤滑剤と併用することもできる。特に、後者の場合には、高密度の粉末成形体を製造する上で、材料粉末への潤滑剤添加量を極力減らし、金型との潤滑が失われる傾向にある場合において有効かつ効果的である。
【００３２】
なお、本発明の粉末成形用金型潤滑剤は、静電気を利用して帯電させる方式において、特に有効に利用することができる。これは、コロナ放電を利用して帯電させる場合では、電極を金型（キャビティ）の近くまで持ってこないと放電しない。そのためコロナ放電用のガンを金型プレスの近くに設置せざるを得ず、プレスでパンチする際に邪魔になるためである。一方、本発明の粉末成形用金型潤滑剤は、静電気を利用して帯電させることができるため、帯電ガンで帯電させた後、ホース（輸送通路）で運んで、その先端に設けた投射ノズルから吹き付けることができるので、取り扱いやすいという利点を有するものである。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明につき、具体例を挙げて、更に詳しく説明する。
【００３４】
なお、以下の実施例で使用した金型潤滑剤投射装置（ノードソン社製）の基本構造の概略図を図１に示す。図２は、図１の摩擦帯電（ｔｒｉｂｏ  ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）方式による帯電ガンの摩擦部とカバーとの間隙を潤滑剤が通過する様子を模式的に表わした断面概略図である。図３は、ファラデーゲージによる電位量測定装置の概略図である。
【００３５】
図１に示す金型潤滑剤投射装置１０１は、タンクエア１０５やポンプエア１０９等のドライエアによる流動により潤滑剤供給タンク１０７内の潤滑剤１０３が帯電部である帯電ガン１１１に送られ、そこで静電気が付加されることによって金型（ダイスキャビティ）２０１に金型潤滑剤１０３を吸着させるシステムである。詳しくは、先の特許文献１と同様の装置構成を有するものであり、金型（ダイスキャビティ）２０１に金型潤滑剤１０３を投射（噴射）する装置であって、前記金型潤滑剤１０３をタンクエア１０５により攪拌する潤滑剤供給タンク１０７と、ポンプエア１０９の圧力調整に加えパージエア（図示せず）の圧力調整により前記潤滑剤供給タンク１０７内から帯電ガン１１１に輸送する前記金型潤滑剤１０３の量を可変とされたパウダポンプ１１３と、該パウダポンプ１１３から輸送された金型潤滑剤１０３を帯電する帯電ガン１１１と、該帯電ガン１１１で帯電した金型潤滑剤１０３を、リターンエア（図示せず）の停止により噴出通路１１５を通してノズル１１７に噴出可能に送給し、リターンエアの供給により噴出通路１１５上のバイパス通路（図示せず）を通してエジェクト通路（図示せず）に排出する分岐ブロック（図示せず）と、前記ポンプエア１０９、タンクエア１０５、パージエア、帯電ガンエア（図示せず）およびリターンエアの各エアの圧力制御および各エアの供給並びに停止を行うコントローラ１１９と、前記エジェクト通路に排出された金型潤滑剤１０３を前記潤滑剤供給タンク１０７に戻すようにされたサイクロン（図示せず）と、前記噴出可能に送給された潤滑剤１０３を金型内に投射するための投射ノズル１１７とを備えたものである。以下の実施例では、さらに帯電ガンで発生する電流を計測する目的で電流計１２１を設置した。
【００３６】
以下の実施例では、かかる金型潤滑剤投射装置１０１を用いて、ドライエアによる流動により潤滑剤供給タンク１０７内の金型潤滑剤１０３を帯電部である帯電ガン１１１に送り、そこで静電気を付加した。詳しくは、摩擦帯電方式による帯電ガンの摩擦部とカバーとの間隙を金型潤滑剤が通過する過程で静電気を付加した。これは、図２に示すように、帯電ガン１１１内部に設けられた波状の摩擦部（フッ素樹脂製）１１８とその外周部カバー１２０との間隙を粉末状の金型潤滑剤１０３がエア搬送される過程で、波状の摩擦部１１８との間で衝突流動を繰り返すことによって静電気が発生し、金型潤滑剤に電位（正電荷）が付加されるものである。この際、金型潤滑剤１０３中の粉末状の帯電向上剤１０３ａでは、粉末状の潤滑主剤１０３ｂに比べて摩擦部１１８との間で衝突流動を繰り返すことによって帯電し易く、正電荷が多く発生する（図２に模式的に示した。）。なお、金型潤滑剤１０３が衝突流動を繰り返す過程で、帯電向上剤１０３ａと金型主剤１０３ｂも衝突するため、粒子間の帯電（電荷）量が全体として高められ且つ均一化されることになる。以下の実施例では、電流計１２１により、金型潤滑剤１０３が帯電ガン摩擦部１１８を通過する際に生じる電流値を計測した。
【００３７】
次に、帯電ガン１１１で静電気を付加された金型潤滑剤１０３は、その後、噴出通路１１５を通じてノズル１１７から金型内（以下の実施例では、図３に示す装置の内カップ３０７内）に投射した。この電荷を帯びた金型潤滑剤１０３を金型１０１内に投射することにより、金型１０１内の表面に静電作用（クーロン作用力）によって該金型潤滑剤１０３が吸引され付着（吸着）されることになる。この際、帯電力の弱い金型潤滑剤は、エアで吹くので舞上がって金型の外に逃げてしまう。そのため、以下の実施例では、予めエアの圧力、エアの吐出時間等を、金型への金型潤滑剤（従来の粉末潤滑剤である潤滑主剤のみで実施した。）の付着量のバラツキが少ない最適条件を求めておき、全て当該最適条件下にて行った。具体的には、▲１▼吐出圧（帯電ガンから吐出するときの圧力）４．０ＭＰａ、▲２▼霧化圧（潤滑剤供給タンクから帯電ガンに送るときのエアの圧力）２．０ＭＰａ、▲３▼流動圧（潤滑剤供給タンクの中で金型潤滑剤を流動させる圧力）２．０ＭＰａ、▲４▼吐出時間（帯電ガンから吹き出す時間）０．０５ｓｅｃ、▲５▼霧化時間（潤滑剤供給タンクから帯電ガンに送るエアがでている時間）０．５０ｓｅｃが最適条件であったため、全て当該条件下で実験を行った。
【００３８】
また、以下の実施例では、図１に示す金型（ダイスキャビティ）２０１に代えて、図３に示すファラジーケージによる電位量測定装置を用いて電位量および投射量（詳しくは金型への付着量）を測定した。詳しくは、図３に示すように、ファラジーケージ（相互に絶縁された２重の筒）による電位量測定装置３０１は、外カップ３０３内部に載置した絶縁体支持具３０５により支持された内カップ３０７に、帯電ガン１１１で帯電させた金型潤滑剤１０３を噴出通路１１５を通じて投射ノズル１１７から投射し、外カップ３０３に設置した表面電位計３０９により内カップ３０７内に吸着した金型潤滑剤１０３の持つ電位量を測定した。その後、内カップ３０７の計量を行い、潤滑剤の投射量（詳しくは内カップへの付着量）を測定した。
【００３９】
実施例１
上述した図１の金型潤滑剤投射装置（ノードソン社製）及び図３の電位量測定装置を用いて、金型潤滑剤の投射実験を行い、１回当たりの投射量（内カップへの付着量）、電流値、電位量について測定した。この際、金型潤滑剤には、（ｉ）潤滑主剤（脂肪酸とエチレンジアミンとの重縮合体粉末；川崎製鉄株式会社製、ＫＷＡＸ−ＷＤ（商品名））のみで帯電向上剤の添加なしのもの、（ｉｉ）同じ潤滑主剤に帯電向上剤としてアルミナ粉末１質量％添加したもの、（ｉｉｉ）同じ潤滑主剤にアルミナ粉末５質量％添加したもの、それぞれについて３０回づつ投射実験を行った。これらの投射実験による１回当たりの投射量（内カップへの付着量）、電流値、電位量の測定結果を、図４〜６に示す。
【００４０】
投射実験により、１回当たりの投射量が最も安定化するように最適条件下で行っても、帯電向上剤の添加なしの金型潤滑剤では、１回当たりの投射量、電流値、電位量のバラツキが生じることが確認された。
【００４１】
一方、帯電向上剤としてアルミナ粉末１質量％及び５質量％添加した金型潤滑剤については、帯電向上剤の添加なしの金型潤滑剤に対して、１回当たりの投射量のバラツキが低減できることが確認できた（図４参照のこと。）。また、帯電向上剤としてアルミナ粉末１質量％添加した金型潤滑剤よりもアルミナ粉末５質量％添加した金型潤滑剤の方が、１回当たりの投射量のバラツキ低減効果がより顕著になることも確認できた（図４参照のこと。）。
【００４２】
また、帯電向上剤としてアルミナ粉末１質量％及び５質量％添加した金型潤滑剤については、帯電向上剤の添加なしの金型潤滑剤に対して、１回当たりの電流値が向上し、かつバラツキも低減することが確認できた（図５参照のこと。）。また、帯電向上剤としてアルミナ粉末１質量％添加した金型潤滑剤よりもアルミナ粉末５質量％添加した金型潤滑剤の方が、１回当たりの電流値向上効果及びそのバラツキ低減効果がより顕著になることも確認できた（図５参照のこと。）。
【００４３】
また、帯電向上剤としてアルミナ粉末１質量％及び５質量％添加した金型潤滑剤については、帯電向上剤の添加なしの金型潤滑剤に対して、１回当たりの電位量が向上することが確認できた（図６参照のこと。）。また、帯電向上剤としてアルミナ粉末５質量％添加した金型潤滑剤については、帯電向上剤の添加なしの金型潤滑剤に対して、電位量のバラツキも低減することが確認できた（図６参照のこと。）。また、帯電向上剤としてアルミナ粉末１質量％添加した金型潤滑剤よりもアルミナ粉末５質量％添加した金型潤滑剤の方が、１回当たりの電位量向上効果及びそのバラツキ低減効果がより顕著になることも確認できた（図６参照のこと。）。
【００４４】
なお、帯電の際に発生する電流値が上がっていくと、金型潤滑剤の電位量はやがて飽和電位量になる。この飽和電位量は物によって決まるため、帯電ガンの摩擦部での摩擦帯電により飽和電位量にまで達していないと、金型への付着量のバラツキが大きくなる。従来の潤滑剤（本発明で言うところの潤滑主剤）のみでは、帯電の際に発生する電流値（帯電量）は低く、電位も低かったため、金型への付着量のバラツキが大きくなっていたが、本発明では帯電向上剤の添加により、金型潤滑剤の電位量は概ね飽和電位量に達することができるので、金型への付着量のバラツキが大幅に低減できたものと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で使用した金型潤滑剤投射装置（ノードソン社製）の基本構造の概略図を示す。
【図２】図１の摩擦帯電（ｔｒｉｂｏ  ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）方式による帯電ガンの摩擦部とカバーとの間隙を潤滑剤が通過する様子を模式的に表わした断面概略図である。
【図３】図３は、ファラデーゲージによる電位量測定装置の概略図である。
【図４】本発明の実施例で、金型潤滑剤投射装置（ノードソン社製）を用いて、金型潤滑剤に添加する帯電向上剤であるアルミナ粉末を０〜５質量％の範囲で変化させた際の、該帯電向上剤の添加量と投射量（内カップへの付着量）の関係を示すグラフである。図４中の◆ｍａｘは、３０回の投射実験で得られた投射量の最大値を示し、灰色の□ｍｉｎは、３０回の投射実験で得られた投射量の最小値を示し、■ａｖｇは、は、３０回の投射実験で得られた投射量の平均値を示す。
【図５】本発明の実施例で、金型潤滑剤投射装置（ノードソン社製）を用いて、金型潤滑剤に添加する帯電向上剤であるアルミナ粉末を０〜５質量％の範囲で変化させた際の、該帯電向上剤の添加量と電流値の関係を示すグラフである。図５中の◆ｍａｘは、３０回の投射実験で得られた電流値の最大値を示し、灰色の□ｍｉｎは、３０回の投射実験で得られた電流値の最小値を示し、■ａｖｇは、は、３０回の投射実験で得られた電流値の平均値を示す。
【図６】本発明の実施例で、金型潤滑剤投射装置（ノードソン社製）を用いて、金型潤滑剤に添加する帯電向上剤であるアルミナ粉末を０〜５質量％の範囲で変化させた際の、該帯電向上剤の添加量と電位量の関係を示すグラフである。図５中の◆ｍａｘは、３０回の投射実験で得られた電位量の最大値を示し、灰色の□ｍｉｎは、３０回の投射実験で得られた電位量の最小値を示し、■ａｖｇは、は、３０回の投射実験で得られた電位量の平均値を示す。
【符号の説明】
１０１…金型潤滑剤投射装置、          １０３…金型潤滑剤（帯電向上剤を含む）
、
１０３ａ…帯電向上剤、                １０３ｂ…潤滑主剤
１０５…タンクエア、                  １０７…潤滑剤供給タンク、
１０９…ポンプエア、                  １１１…帯電ガン、
１１３…パウダポンプ、                １１５…噴出通路、
１１７…投射ノズル、                  １１８…波状の摩擦部、
１１９…コントローラ（エアツール）、  １２０…外周部のカバー、
１２１…電流計、                      ２０１…金型（ダイスキャビティ）、
３０１…電位量測定装置、              ３０３…外カップ、
３０５…絶縁体支持具、                ３０７…内カップ、
３０９…表面電位計。
【図１】
2004261832.tif 000003
【図２】
2004261832.tif 000004
【図３】
2004261832.tif 000005
【図４】
2004261832.tif 000006
【図５】
2004261832.tif 000007
【図６】
2004261832.tif 000008