(57)【要約】高温金属成形法で使用するために稀釈できる濃厚潤滑剤組成物が開示される。この濃厚潤滑剤組成物は、トリアリールリン酸エステル、非イオン界面活性剤、有機硫黄含有極圧添加剤、有機酸のアミン塩および場合によりチオ硫酸ナトリウムを含んでいる。これらの潤滑剤組成物は、成形操作での改善された性能を有し、各部品間の変動がより小さい部品を与える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の：
（ａ）トリアリールリン酸エステル；
（ｂ）非イオン界面活性剤；
（ｃ）成形工程に必要な力を低減する、有機硫黄含有極圧添加剤：および
（ｄ）カルボン酸のアミン塩類、ポリアクリル酸のアミン塩類、およびリン酸とエトキシル化アルコールの部分中和エステルのアミン塩類、から成る群から選ばれるアミン塩；
を含む、金属成形用濃厚潤滑剤組成物。
【請求項２】
該組成物が非水系エマルションである、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
該組成物が水系エマルションである、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
該組成物が、少なくとも２０日の室温保存寿命を有するエマルションである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
該組成物が、５．０重量％から５０．０重量％のトリアリールリン酸エステルを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
該トリアリールリン酸エステルが、アルキル化トリアリールリン酸エステルである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
該有機硫黄含有極圧添加剤が、硫黄化オレフィン類、ホスフィノチオ（チオ）プロピオン酸アルキルエステル類、ホスホロチオネート・エステル類、およびアルキル化フェニルホスホロチオネート類、から成る群から選ばれる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
該非イオン界面活性剤が、アルキルフェノールのモル当たり少なくとも６モルのエチレンオキシドを含むエトキシル化アルキルフェノールおよびエトキシル化ひまし油、から成る群から選ばれる、界面活性剤を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
該アミン塩が、少なくとも６個の炭素原子を含む、脂肪族モノ‐およびポリカルボン酸のアミン塩、少なくとも６個の炭素原子を含む、芳香族モノ‐およびポリカルボン酸のアミン塩、ポリアルケニルポリエーテルで橋架けされた高分子量ポリアクリル酸のアミン塩、およびエトキシル化リン酸のアミン塩、から成る群から選ばれる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
チオ硫酸ナトリウムをさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
次の：
（ａ）約０．５％〜約１．５％の一種またはそれ以上のアルキル化トリアリールリン酸エステル；
（ｂ）非イオン界面活性剤；
（ｃ）成形工程に必要な力を低減する有機硫黄含有極圧添加剤：および、
（ｄ）カルボン酸のアミン塩類、ポリアクリル酸のアミン塩類、およびリン酸とエトキシル化アルコールの部分中和エステルのアミン塩類、から成る群から選ばれるアミン塩類；
を含む、金属成形用の稀釈潤滑剤組成物。
【請求項１２】
該有機硫黄含有極圧添加剤が、硫黄化オレフィン類、ホスフィノ（チオ）プロピオン酸アルキルエステル類、ホスホロチオネート・エステル類、およびアルキル化フェニルホスホロチオネート類、から成る群から選ばれる、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
該非イオン界面活性剤が、アルキルフェノールのモル当たり少なくとも６モルのエチレンオキシドを含むエトキシル化アルキルフェノールおよびエトキシル化ひまし油、から成る群から選ばれる界面活性剤を含む、請求項１１または請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
該有機酸が、カルボン酸、ポリアクリル酸、もしくはリン酸とエトキシル化アルコールのエステルである、請求項１１、請求項１２または請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】
該アミン塩が、少なくとも６個の炭素原子を含む、脂肪族モノ‐およびポリカルボン酸のアミン塩、少なくとも６個の炭素原子を含む、芳香族モノ‐およびポリカルボン酸のアミン塩、ポリアルケニルポリエーテルで橋架けされた高分子量ポリアクリル酸のアミン塩、およびエトキシル化リン酸のアミン塩、から成る群から選ばれる、請求項１１、請求項１２、請求項１３または請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
該トリアリールリン酸エステルが、混合トリ（ブチルフェニル）リン酸エステルである、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４または請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
該トリアリールリン酸エステルが、１．０〜２０．０重量％のトリ（ブチルフェニル）ホスフェート、１０．０〜５０．０重量％のジ（ブチルフェニル）モノフェニルホスフェート、１５．０〜６０．０重量％のモノ（ブチルフェニル）ジフェニルホスフェート、および５．０重量％より少ないトリフェニルホスフェートを含む、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５または請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
チオ硫酸ナトリウムをさらに含む、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６または請求項１７に記載の組成物。
【請求項１９】
次の：
（１）金型の使用表面を、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１７または請求項１８に記載の稀釈潤滑剤組成物と接触させる工程；
（２）その金型の中で、成形工作物を作製するために、予備加熱された金属工作物を形成する工程；および
（３）この成形工作物を、その金型から取外す工程；
を含む、金属を成形する方法。
【請求項２０】
該金型が少なくとも２５０℃に予備加熱され、そして該工作物が少なくとも８００℃に予備加熱される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
該工作物が炭素鋼を含む請求項１９または請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は潤滑剤組成物に関する。特に本発明は、高温金属成形工程、特に金属鍛造工程で使用する稀釈潤滑剤組成物を調製するために稀釈することができる、濃厚リン酸エステル組成物に関する。
【０００２】
背景
金属成形法は、希望の形状の工作物を得るために、金属に塑性変形を受けさせる操作として説明される。典型的には、金属は成形工程中に除去されない。金属成形法の例に含まれるのは、熱間および冷間圧延法、鍛造法（鉄金属と非鉄金属の両方）、鋳造法（ｍｏｌｄｉｎｇ）、打抜き加工法（ｓｔａｍｐｉｎｇ）、鋳込み法（ｃａｓｔｉｎｇ） 、しごき成形法（ｉｒｏｎｉｎｇ） 、延伸および押出成形法である。金属成形法は、金属工作法とは異なる。金属工作法では、希望形状の工作物を得るために金属が取り除かれる。金属工作法の実例は、切削加工、穴あけ加工、旋削加工（ｔｕｒｎｉｎｇ） 、およびフライス削り加工である。
【０００３】
全ての金属成形法で、金属の表面および金属を成形する工具の表面を潤滑化することが必要である。最も普通に用いられる潤滑剤組成物は、微細粒子状黒鉛のオイルもしくは水中懸濁物からなる。これらの懸濁物は、取扱いおよび加工面への送達が不便なことが多く、操作員の健康障害の原因になり、そして金属上または工具上に黒鉛の沈着物が生成する傾向がある。
【０００４】
金属成形操作に使用するために、多くの他の潤滑剤が提案されている。これらに含まれるのは、無機塩類、脂肪酸金属石けん、および有機エステルを含む、半合成または合成エマルションがある。
【０００５】
米国特許第３，９７８，９０８号明細書［発明者：クラウス（Ｋｌａｕｓ）］には、金型（ｄｉｅ）もしくは鋳型（ｍｏｌｄ）の表面に、気化した潤滑剤組成物を導入することが記載されている。この特許に記載されている、一つの推奨されるクラスの潤滑剤は、トリアリールホスフェート、特にトリクレジルホスフェートである。
【０００６】
米国特許第５，５８４，２０１号明細書［発明者：グラハム（Ｇｒａｈａｍ）］ には、金属成形用金型の表面を潤滑化するために、トリ（アルキルアリール）フェニルホスフェートと離型剤を含む水系潤滑剤組成物を利用することが記載されている。この離型剤は、リグノスルホン酸塩、水溶性セルロース化合物のようなバインダー、または脂肪酸石けんのいずれかである。好適なリン酸エステルは、ブチル化フェニルリン酸エステルである。
【０００７】
金属成形用潤滑剤組成物は普通、濃厚物として販売されている。これらの濃厚物はエマルションで、使用する前に使用者により稀釈される。この濃厚物は、製造業者により製造され、そしてドラム詰めで使用者に出荷され、使用者は、その濃厚物のドラムを使用する前に数週間から数か月貯蔵して置くこともある。この金属成形用潤滑剤組成物の潤滑性は、普通、その潤滑剤の乳化が壊れると失われるから、このエマルションは、室温（約２５℃）で、少なくとも一か月、望ましくは数か月、そしてより望ましくは、少なくとも一年の貯蔵寿命（安定性）を有していなければならない。少なくとも一か月の高温（約７５℃）貯蔵寿命が望ましい。
【０００８】
グラハムの特許に記載されている、水系のエマルション濃厚物およびエマルションは不安定である。これらのエマルション濃厚物は、有意量の脂肪酸のナトリウム塩を含んでなり、そして放置して置くと分離する。この不安定性は、無機の極圧剤の存在によってさらに悪化する。この劣化により、その潤滑性が低下し、しばしば、そのエマルションを棄てることが必要になる。かくして、長期の貯蔵で良好な安定性を示し、そして実用性能において、有意の利点をも提供する金属成形用の潤滑剤組成物に対する需要が存在する。
【０００９】
本発明の開示
一つの態様において、本発明は、長期の貯蔵で良好な安定性を示し、そして実用性能においても、有意の利点を提供する金属成形用の濃厚な潤滑剤組成物である。本発明は：
（ａ）トリアリールリン酸エステル；
（ｂ）非イオン界面活性剤；
（ｃ）成形工程に必要な力を低減する、有機硫黄含有極圧添加剤：および
（ｄ）カルボン酸のアミン塩類、ポリアクリル酸のアミン塩類、およびリン酸とエトキシル化アルコールの部分中和エステルのアミン塩類、から成る群から選ばれる一つのアミン塩；
から構成される。
【００１０】
別の態様では、本発明は、稀釈された潤滑剤組成物である。さらに別の態様では、本発明は、この潤滑剤組成物を使用して金属を成形するための方法である。
【００１１】
これらの潤滑剤組成物は、非揮発性で、且つ非腐食性である。これらは、非常に優れた離型性および部品移動性さらにまた改善された金属移動性を提供する。スケール（ｓｃａｌｅ） の発生が抑えられ、そしてビルドアップが排除される。これらは、部品の成形に必要な力（トン）を低減し、そしてまた、そのトン数の変動を減らす。部品寸法の変動は、トン数の変動の関数であるから、部品の変動率と不良率が低下する。
【００１２】
脂肪酸金属石けんと極圧添加剤を含むリン酸エステル・エマルションは本来不安定である。しかし、このエマルション中に、有機硫黄含有極圧添加剤と共に非イオン界面活性剤が用いられると、得られるエマルションは、より安定になる。
【００１３】
有用なリン酸エステルは、液体であり、そして望ましくは、揮発性が比較的小さいトリアリールリン酸エステルである。これらのホスフェート類は、普通、天然源もしくは合成源から得られるアルキルフェノール類のリン酸化によって得られる。合成源から得られるこれらは、フェノールと、アルケン、普通プロピレンもしくはイソ‐ブチレンとの反応で、フェノールとアルキル置換フェノールの混合物（しばしば“フェノールアルキレート”と名付けられる）を製造し、そしてこのようなフェノールアルキレートのリン酸化により得られる。これらの混合リン酸エステルは、典型的には、トリフェニルホスフェート、ジフェニル（モノアルキルフェニル）ホスフェート、フェニルジ（アルキルフェニル）ホスフェート、およびトリ（アルキルフェニル）ホスフェートを含む。混合合成トリアリールリン酸エステルの調製については、米国特許第４，０９３，６８０号明細書［発明者：ランデル（Ｒａｎｄｅｌｌ）］に説明されている。アリールリン酸エステル類の精製については、米国特許第５，２０６，４０４号明細書［発明者：ガンケル（Ｇｕｎｋｅｌ）］ に説明されている。
【００１４】
推奨されるリン酸エステルは、約１〜約３５重量％、好ましくは約１５〜約３５重量％、のトリ（アルキルフェニル）ホスフェート；約１０〜約５５重量％、好ましくは約３０〜約５５重量％、のジ（アルキルフェニル）モノフェニルホスフェート；約１０〜約６０重量％、好ましくは約１０〜２５重量％、のモノ（アルキルフェニル）ジフェニルホスフェート、および約５重量％より少ない、好ましくは約２重量％より少ない、トリフェニルホスフェートを含む混合アルキル化トリフェニルホスフェートである。好ましくは、このアルキル置換基は、イソ‐プロピル（即ち、フェノールのプロピレンによるアルキル化で得られるフェノールアルキレート）もしくは、ｔ−ブチル（即ち、フェノールのイソ‐ブチレンによるアルキル化で得られるフェノールアルキレート）である。最も好ましくは、このアルキル置換基は、ｔ−ブチル基である。これらのリン酸エステルは、市場から入手できる。
【００１５】
この界面活性剤は、非イオン界面活性剤もしくは乳化剤である。それは、非揮発性であり、加水分解に対し安定であり、そして高温の金属表面との接触で分解した時に残留物を生成しないことが望ましい。それは、安定な濃厚物および安定な稀釈潤滑剤組成物の両方を生成できる性能を有しなければならない。それは、少なくとも希望される水準のエマルション安定性を提供するように選ばれる。このエマルションの安定性は、そのリン酸エステルの性質および、その組成物に混和される任意の他の構成成分の性質と量に影響される。
【００１６】
非イオン界面活性剤に含まれるのは、脂肪アルコール・エトキシレート、脂肪アミン・エトキシレート、アルカノールアミン・エトキシレート、［トゥイーンＲ ２０（Ｔｗｅｅｎ Ｒ ２０）、 ＴｗｅｅｎＲ ４０、 ＴｗｅｅｎＲ ６０、 ＴｗｅｅｎＲ ８０および ＴｗｅｅｎＲ ８５の商品名で入手できる物のような］ソルビタンエステル・エトキシレート類、アルキルフェノール・エトキシレートおよび、界面活性剤の工業的応用（Ｉｕｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ） ：Ｄ．Ｒ．Ｋａｒｓａ，ｅｄ．，Ｔｈｅ Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｌｏｎｄｏｎ，１９８７， および類似の教科書に記載されているような他の化合物である。
【００１７】
推奨されるクラスの界面活性剤は、アルキルフェノール・エトキシレート、特に、アルキルフェノールのモル当たり少なくとも６モルのエチレンオキシドを含むエトキシル化アルキルフェノール類である。これらの界面活性剤は、セリング（Ｓｅｌｌｉｎｇ）０６−１００、Ｓｅｌｌｉｎｇ ０８−１００、Ｓｅｌｌｉｎｇ ０９−１００、Ｓｅｌｌｉｎｇ ０１１−１００ 、Ｓｅｌｌｉｎｇ ０１２−１００ 、（トリトンＲ ） ＴｒｉｔｏｎＲ Ｘ−１００ 、ＴｒｉｔｏｎＲ Ｘ−１１４ およびＴｒｉｔｏｎＲ Ｘ−１２０ のような商品名で入手できる。もう一つの群の望ましい界面活性剤は、サーファクトール（Ｓｕｒｆａｃｔｏｌ）３６５およびウィトコノール（Ｗｉｔｃｏｎｏｌ）ＣＯ−３６０という商品名で入手できる物のようなエトキシル化ひまし油である。
【００１８】
極圧添加剤は、成形工程で必要な力を低減させる。これは、機械および金型での損耗を減らす。
【００１９】
有用な有機硫黄含有極圧添加剤に含まれるのは、潤滑剤組成物中の極圧添加剤として有用なことが知られている硫黄含有化合物である。これらの添加剤は、“有機”添加剤、即ち、水系媒体中で、有意な程度のイオン性種を生成するまで解離しない化合物である。有用な硫黄含有添加剤の例に含まれるのは、硫黄化オレフィン類；イルガルーベＲ （ＩｒｇａｌｕｂｅＲ ）６３（Ｃｉｂａ）として販売されている物のような、ホスフィノチオ（チオ）プロピオン酸アルキルエステル類；イルガルーベＲ ＴＰＰＴ（Ｃｉｂａ）として販売されている、トリフェニルホスホロチオネートのようなホスホロチオネート・エステル類；およびイルガルーベＲ ２１１（Ｃｉｂａ）として販売されている物のような他のアルキル化フェニルホスホロチオネート類、である。
【００２０】
この極圧添加剤として、ホスホロチオネートを用いる場合、結果として得られるエマルションが、推奨される程度の安定性を持つ必要があるなら、非イオン界面活性剤の選択に注意を払わなければならない。使用する量は、その濃厚物を稀釈することにより生成するエマルションを不安定にするような量であってはならない。特定のエマルションの安定性が許容できる程度より小さい場合には、他の有機硫黄含有極圧添加剤を選ぶか、または異なる量の添加剤を使用することが望ましい。
【００２１】
グラハムの米国特許第５，５８４，２０１号明細書に提案されている、リグノスルホン酸カルシウム（またはナトリウム）のような“無機”添加剤、チオホスホン酸亜鉛のような亜鉛塩および、ナトリウム・ポリスルフィドのようなポリスルフィド類は、有用でない。リグノスルホン酸塩は、安定性がより小さく、且つ、潤滑剤としての有効性がより小さい可能性があるエマルションを生成する。亜鉛塩は重金属を含んでいる。ポリスルフィド類は、臭いに問題がある。
【００２２】
この金属成形用潤滑剤組成物は、カルボン酸のアミン塩、ポリアクリル酸のアミン塩、もしくは、リン酸とエトキシル化アルコールの部分中和エステルのアミン塩を含む。これらのアミン塩は、この組成物の安定性と潤滑性の両方を向上させる。
【００２３】
適したカルボン酸に含まれるのは、金属加工潤滑の技術分野で有用であることが知られている、少なくとも６個の炭素原子を含むモノ‐およびポリ脂肪族もしくは芳香族カルボン酸である。適したカルボン酸は、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、アジピン酸、セバシン酸およびイソフタル酸である。適したポリアクリル酸に含まれるのは、Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ社で、カーボポールＲ （ＣａｒｂｏｐｏｌＲ ）およびペムリン（Ｐｅｍｕｌｉｎ） という商品名で製造されている物のような、ポリアルケニルポリエーテルで橋架けされた高分子量ポリアクリル酸である。適したエトキシル化リン酸に含まれるのは、アクトロフォス（Ａｃｔｒｏｐｈｏｓ）ＳＰ４０７という商品名で販売されている物のような、モノ‐およびジアルキル‐またはアリール‐リン酸エトキシレートである。この塩を調製するのに適したアミン類に含まれるのは、例えば、アンモニアおよびアルカノールアミン類、特にトリエタノールアミンである。
【００２４】
一般に、無機化合物の添加は避けるべきである。無機のカチオンは、エマルションを不安定化する傾向があるが、驚くべきことに、チオ硫酸ナトリウムは、エマルションの安定性を破壊することなしに、高性能助剤として、そのエマルションに添加できることが見いだされた。チオ硫酸アンモニウム、アルキルチオ硫酸アンモニウム、などのような他の同等のチオ硫酸塩も用いられる。チオ硫酸ナトリウムを例外として、この濃厚物および稀釈エマルションは、実質的に、無機イオンを含んでいないのが望ましい。
【００２５】
この潤滑剤組成物は、防カビ剤、抗菌剤、染料、腐蝕抑制剤など、のようなこの技術分野で常用されている一種またはそれ以上の追加の成分をさらに含むことができる。これらの成分の性質とそれらが存在する量は、その組成物の意図される用途により左右される。一般に、これらの追加の成分は、その濃厚物の５重量パーセント以下を構成する。これらの追加の成分は、可能な限り、その濃厚物に添加されるのが望ましい。或いはまた、それらは、その濃厚物が稀釈された後で、それが使用される前に、そのエマルションに混合されることもある。
【００２６】
これらの潤滑剤組成物は、濃厚物として上手く製造されそして販売され、使用する前に水で稀釈される。この濃厚物は水系および非水系のいずれかである。この濃厚物のｐＨはアルカリ性で、好ましくは約８．０〜約９．０、そしてより好ましくは８．５である。必要なら、追加の有機塩基を添加して、そのｐＨを、望ましい範囲に調節してもよい。標準的には、ｐＨを調節するために約３％〜約５％の有機塩基が添加される。推奨される有機塩基は、アルカノールアミン、特にトリエタノールアミンである。無機の塩基は、この濃厚物のｐＨを上げるために使用すべきでない。
【００２７】
この濃厚物は、典型的には、長期間の貯蔵に安定なエマルションである。これらエマルションは、少なくとも２０日、好ましくは少なくとも４５日、そしてより好ましくは、１００日以上の貯蔵寿命（安定性）を示す。
【００２８】
この濃厚物は、典型的には、約１〜から約５０重量％、好ましくは約５〜約３０重量％のリン酸エステルを含んでいる。この濃厚物中の極圧添加剤の量は、その濃厚物の約２〜約１５重量％であるのが好ましい。非イオン界面活性剤（一種または複数）の量は、一般に、リン酸エステルの量に比例する。リン酸エステルの重量と界面活性剤（一種または複数）の重量の比は、普通約０．５：１〜２００：１、より普通には１：１〜１０：１である。この非イオン界面活性剤（一種または複数）の量は、典型的には、約５〜約３５重量％である。リン酸エステルとアミン塩の比は、約０．５：１〜１０：１である。有機酸としてポリアクリル酸が用いられる場合、典型的には、約０．４％〜約１．５％のポリアクリル酸が添加される。約７％まで、典型的には約２％〜約７％、より典型的には約５％のチオ硫酸ナトリウムが存在してもよい。
【００２９】
使用に際して、この濃厚物を稀釈して稀釈潤滑剤組成物が調製される。稀釈は、典型的には、約１００部の稀釈された組成物に対して濃厚物約１部（即ち、稀釈された組成物中に約１％の濃厚物）、から、約１０部の稀釈された組成物に対して濃厚物約１部（即ち、稀釈された組成物中に約１０％の濃厚物）までである。この稀釈の程度は、その濃厚物の組成（即ち、その濃厚物中のトリアリールリン酸エステルの量、など）、その金属成形操作の性質と厳密さ、およびその潤滑剤が用いられるであろう方式、により変動する。
【００３０】
稀釈潤滑剤組成物は、その濃厚物を、慣用のインペラーまたは超音波装置で提供される強い掻き混ぜの助けをかりて水中に分散することにより調製される。この組成物は、“稀釈された潤滑剤組成物”として説明されているが、勿論、前調製された潤滑剤濃厚物を稀釈する代りに、必要量の成分を混合することにより、直接調製することもできる。この稀釈潤滑剤組成物は、典型的には、それが調製された後すぐに、比較的迅速に使用されるから、長い貯蔵寿命を持たねばならないことはない。普通、数日のエマルション安定性で十分である。
【００３１】
稀釈潤滑剤組成物は、典型的には、０．０１％〜５．０重量％、好ましくは０．５％〜１．５重量％のトリアリールリン酸エステルを含む。他の成分は、そのトリアリールリン酸エステルの濃度に比例する。
【００３２】
産業上の利用性
この組成物は、特に、高温金属成形法における潤滑剤として有用である。これらの潤滑剤は、一般に、鉄金属と非鉄金属および合金、特に炭素鋼の成形に利用できる。この組成物は、液圧プレスもしくはハンマ・プレスのいずれかによる成形に有用である。
【００３３】
鍛造潤滑法における基本的工程は：（１）金型の使用表面を、稀釈潤滑剤組成物と接触させる工程；（２）その金型の中で、予備加熱金属工作物を成形する工程；および（３）この成形工作物を、その金型から取外す工程、である。スプレー、塗布などの慣用の方法で、大量の稀釈潤滑剤組成物によってこの金型の全面を覆うことが好ましい。この金型は、普通、少なくとも２５０℃に予備加熱され、そして、その工作物は、普通、少なくとも８００℃に予備加熱される。これは、極端にストレスの多い環境であり、そして本発明者達は、本潤滑剤組成物は、その向上した熱安定性により、明らかに、このような条件下でも、改善された潤滑を提供することを見いだした。
【００３４】
本発明を例示するが、限定するものではない以下の実施例を参照することにより、本発明の有利な特性が認識されるであろう。
【００３５】
実施例
用語
ＢＰＰ　　　　　　　 Ｄｕｒａｄ ６０００［トリ（ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、ジ（ｔ−ブチルフェニル）モノフェニルホスフェート、モノ（ｔ−ブチルフェニル）ジフェニルホスフェートおよびトリフェニルホスフェート、の混合物］（ＦＭＣ 社）　ＩｒｇａｌｕｂｅＲ ＴＰＰＴ　　トリフェニル・ホスホルチオネート（Ｃｉｂａ 社）
Ｓｕｒｆａｃｔｏｌ ３６５　　 約４０モルのエチレンオキシドを含むエトキシル化ひまし油（Ｃａｓｃｈｅｍ 社）
ＣＯ−３６０　　　　　　Ｗｉｔｏｃｏｎｏｌ ＣＯ−３６０；約３６モルのエチレンオキシドを含むエトキシル化ひまし油（Ｗｉｔｃｏ社）
Ｐｅｍｕｌｉｎ ＴＲ２　　　 ポリアルケニルポリエーテルで橋架けされた高分子量ポリアクリル酸（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ社）
ＳＰ ４０７　　　　　　Ａｃｔｒｏｐｈｏｓ ＳＰ ４０７；エトキシル化アリール酸ホスフェート（Ｃｌｉｍａｘ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ 社）
ＴｒｉｔｏｎＲ Ｘ−１００　　 ノニルフェノール・エトキシレート（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ 社）
Ｔｗｅｅｎ Ｒ ２０　　　　ポリオキシエチレンソルビタン・モノラウレート（ＩＣＩ社）
Ｔｗｅｅｎ Ｒ ８０　　　　ポリオキシエチレンソルビタン・モノオレエート（ＩＣＩ社）。
【００３６】
実施例１‐１６
濃厚物の調製
表１‐４に記載した組成を有する一連の組成物を調製した。濃厚物は、次の方法で調製された：（１）リン酸エステルと極圧添加剤を、弱く加熱（５０℃）し、そして掻き混ぜながら合わせ、（２）カルボン酸、エトキシル化リン酸、またはポリアクリル酸を添加し、そして（３）非イオン界面活性剤（一種または複数）を添加した。この濃厚物が水性の濃厚物である場合には、水が添加された。最後にアミン塩基が添加された。これら成分を混和して、安定な濃厚物にするのを保証するために、この濃厚物を充分に掻き混ぜ、充分な時間、加熱混合した。
【００３７】
試料の評価
この濃厚物の安定性を、その濃厚物からの固相の分離を記録することにより評価した。このＬＴ／ＲＴ（低温／室温）サイクルは、このエマルションを低温で１６時間そして室温で８時間保存することを意味する。このＬＴ／ＲＴ評価は、最長５日間行なわれた。高温評価では、１００ｍＬのエマルションを含むメスシリンダーを７５℃のオーブンに入れ、５ｍＬの溶液が分離してくるのに要する時間を測定した。
【００３８】
鍛造性能を、市販の黒鉛ベースの潤滑剤組成物を、標準試料として用いて評価した。金属移動（ｍｅｔａｌ ｍｏｖｅｍｅｎｔ）、部品の離型および金型ビルドアップが、炭素鋼の長時間の鍛造操業中のこの組成物の実用性能を基に、その鍛造の作業員により評価された。等級付けは次の通り：極良（ｖ．ｇｏｏｄ）‐規格内の有用な部品が製造される；良（ｇｏｏｄ）‐規格内の有用な部品が製造される；合格 （ｏｋａｙ）‐規格内の有用な部品が製造される；不良（ｐｏｏｒ）‐有用な部品が得られない；重‐頻繁な（シフト毎に）作業の中断とスケール除去コスト必要；軽‐或る程度の作業の中断とスケール除去コスト必要；極少‐作業の中断なく、スケール除去コストも極少；無‐作業の中断なく、スケール除去コスト無し。これらの表中、“ｎｄ”は、“測定しなかった”ことを意味する。
【００３９】
比較例
実施例１は、市販の黒鉛‐ベースの潤滑剤組成物の一例である。実施例２は、グラハムの米国特許第５，５８４，２０１号明細書の欄５の１２行目に示されている組成物である。この組成物は、２部（重量）のアルカノールアミン（トリエタノールアミン）、１部の殺菌剤、５部のリグノスルホン酸カルシウム、５部のチオ硫酸ナトリウム、５部のブチルアンモニウム・二水素ホスフェート、７部のデュラド（Ｄｕｒａｄ）６２０Ｂ リン酸エステル、１部のセルロ−ス・バインダー（カルボキシメチルセルロ−ス・ナトリウム塩）、４２部の水、１部の脂肪酸エトキシオキサレート（エトキシル化トール油）、１部のグリセリド・トール油、および３０部の脂肪酸石けん（アジピン酸と水酸化ナトリウム）を含んでいる。実施例３および４は、対照実施例であり、有機酸のアミン塩が存在しない。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
【表２】
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【００４２】
実施例９‐１１は、比較例であり、有機酸のアミン塩を含んでいない。実施例１２は、本発明の水系組成物である。これら組成物の各々はチオ硫酸ナトリウムを含んでいる。
【００４３】
【表３】
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【００４４】
実施例１３‐１６は本発明の組成物である。これら実施例の各々はチオ硫酸ナトリウムを含んでいる。
【００４５】
【表４】
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【００４６】
実施例１７
数種の稀釈潤滑剤組成物について、トン数（成形に要する力）標準偏差を測定した。これら実施例のいずれも、アミン塩を含んいないが、実施例４と１０は、有機硫黄含有極圧添加剤を添加した場合の改善を示している。実施例１１は、チオ硫酸ナトリウムを添加した場合のさらなる改善を示している。
【００４７】
【表５】
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【００４８】
図１に、実施例１（黒鉛）および実施例１１の潤滑剤組成物でのトン数変動ヒストグラムを示している。実施例１１の潤滑剤組成物は、遥かにより小さいトン数変動と遥かにより小さい平均トン数を示す。部品寸法の変動はトン数変動の関数であるから、実施例１１の潤滑剤組成物により、部品寸法の変動が、遥かに小さくなる。
【００４９】
本発明を説明したが、さて、本発明者達は、以下の項目およびそれらと同等の項目について権利を請求する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、二つの異なる金属成形潤滑剤組成物について、トン数（成形に
要する力）の変動を示している。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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