油性型プランジャー潤滑剤組成物
【課題】ダイカスト鋳造において、金属又は合金の溶湯をキャビティに供給する際の引火及び作業環境の悪化を抑制する油性型プランジャー潤滑剤組成物を提供する。
【解決手段】本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有し、更に、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を含有することができる。
【解決手段】本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有し、更に、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を含有することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属又は合金の溶融物をダイカスト鋳造に供する際に、ダイカストマシンのプランジャーチップと射出スリーブとの間に供給される油性型プランジャー潤滑剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属又は合金からなる、成形品、即ち、鋳物製品は、その溶融物（溶湯）を、例えば、ダイカストマシンのキャビティに供給して、所定形状を付与しつつ製造されている。この製造方法においては、通常、プランジャーチップと射出スリーブとの間に潤滑剤（潤滑剤組成物）が供給され、両者の摩擦を低減させている。
潤滑剤組成物としては、水系の黒鉛含有組成物（例えば、特許文献１等）、Ｏ／Ｗ型あるいはＷ／Ｏ型の無黒鉛エマルション組成物（例えば、特許文献２等）、鉱油、油脂及び合成油を含有する油剤組成物、これに、更に黒鉛を分散させた油剤組成物等が広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６４８４７号公報
【特許文献２】特開２０００−１５４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
黒鉛を含有する潤滑剤組成物を用いた場合には、作業環境や得られる鋳物製品を容易に汚染させることがあった。また、Ｏ／Ｗ型あるいはＷ／Ｏ型の無黒鉛エマルション組成物は、含まれる水の気化熱による潤滑剤の引火に至るまでの時間を遅延させるに過ぎず、高温の射出スリーブ内に残存した成分の引火までも抑制するものではなく、単に水を配合することにより、相対的に油分濃度を低下させて抑炎効果を示すものである。また、エマルション組成物は、一般に非含水型の潤滑剤よりも潤滑性に乏しく、プランジャーチップや射出スリーブの急激な摩耗を防ぐため、供給量の増加を余儀なくされ、その結果、余剰油分の増加を招き、十分な抑炎効果は得られていないのが実情である。
更に、上記の油剤組成物の場合、溶湯をキャビティに供給した際に、引火することがあった。供給した潤滑剤が引火に費やされると、十分な潤滑剤が摺動面に介在しないこととなり、鋳物製品の生産性の低下につながる。
【０００５】
本発明の目的は、非含水型且つ無黒鉛型であって、溶湯供給時の引火及び作業環境の悪化を抑制する油性型プランジャー潤滑剤組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有する組成物を用いることによって、上記課題が解決され、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明は以下のとおりである。
１．鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有することを特徴とする油性型プランジャー潤滑剤組成物。
２．更に、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を含有する上記１に記載の油性型プランジャー潤滑剤組成物。
３．１４０℃における溶融粘度が３００〜１１，０００ｍＰａ・ｓであるワックスを含有する上記１又は２に記載の油性型プランジャー潤滑剤組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物によれば、特に、カルシウムスルフォネート及びワックスを併含していることにより、摺動面への吸着性が高く、油膜切れが抑制され、優れた潤滑性能を備えるとともに、溶湯をキャビティに供給する際の引火及び作業環境の悪化を抑制することができる。従って、本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、大型の鋳物製品を製造するダイカストマシンにおける使用に好適であり、良好な作業環境を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】〔実施例〕における引火性の評価装置を示す概略平面図である。
【図２】〔実施例〕における引火性の評価装置を示す概略断面図である。
【図３】試験装置内のキャビティに溶湯が供給されたことを示す概略断面図である。
【図４】試験装置から鋳物が排出されたことを示す概略断面図である。
【図５】〔実施例〕における潤滑性の評価装置（付着滑り試験機）を示す概略図である。
【図６】〔実施例〕において測定された摩擦係数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有する。本発明の組成物は、更に、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を含有してもよい。
【００１１】
上記鉱油としては、潤滑油の分野において、基油として一般的な鉱油を使用することができる。具体例としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油が挙げられる。これらの鉱油は、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等により処理されたものであってもよい。
【００１２】
上記鉱油の動粘度（１００℃）は、潤滑性能の観点から、好ましくは１５〜３５ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは２５〜３５ｍｍ２／ｓである。
【００１３】
上記カルシウムスルフォネートとしては、石油スルホン酸のカルシウム塩、置換又は非置換の芳香族スルホン酸のカルシウム塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、置換又は非置換の芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明においては、良好な潤滑性能を維持しつつ、溶湯供給時の引火の抑制効果が得られることから、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩及びアルキル置換の芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩が好ましい。
【００１４】
上記カルシウムスルフォネートの含有量は、組成物の粘度が過度に上昇することなく、良好な潤滑性能を維持しつつ、溶湯供給時の引火の抑制効果が得られることから、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは１０〜３０質量部、特に好ましくは１５〜２５質量部である。上記カルシウムスルフォネートの含有量が少なすぎると、潤滑性能の低下をもたらす場合がある。
【００１５】
上記ワックスとしては、石油系ワックス、酸化ワックス、天然ワックス等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
石油系ワックスとしては、パラフィンワックス、オレフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
酸化ワックスとしては、酸化ポリエチレンワックス、酸化ポリプロピレン等が挙げられる。
また、天然ワックスとしては、蜜ろう、カルナバワックス、モンタンワックス等が挙げられる。
【００１６】
上記ワックスの溶融粘度（１４０℃）は、摺動面における油膜強度が十分に保持されることから、好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは３００〜１１，０００ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは３５０〜１０，０００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは４００〜９，０００ｍＰａ・ｓである。
本発明においては、上記溶融粘度の異なる複数のワックスを併用することができる。その例としては、（１）溶融粘度が３，０００〜１１，０００ｍＰａ・ｓの範囲にある少なくとも１種のワックスと、溶融粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上３，０００ｍＰａ・ｓ未満の範囲にある少なくとも１種のワックスと、を組み合わせる態様、（２）溶融粘度が３，０００〜６，５００ｍＰａ・ｓの範囲にある少なくとも１種のワックスと、溶融粘度が６，５００ｍＰａ・ｓを超えて１１，０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲にある少なくとも１種のワックスと、を組み合わせる態様、等が挙げられる。
上記態様（１）の場合、例えば、溶融粘度が３，５００〜６，０００ｍＰａ・ｓのワックス（Ｗ１ａ）と、溶融粘度が３００〜２，５００ｍＰａ・ｓのワックス（Ｗ１ｂ）とを併用することができる。ワックス（Ｗ１ａ）及び（Ｗ１ｂ）の質量割合は、これらの合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは３０〜７０質量％及び７０〜３０質量％、より好ましくは４０〜６０質量％及び６０〜４０質量％である。
また、上記態様（２）の場合、例えば、溶融粘度が３，５００〜６，５００ｍＰａ・ｓのワックス（Ｗ２ａ）と、溶融粘度が７，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓのワックス（Ｗ２ｂ）とを併用することができ、摺動面への吸着性が高く、油膜切れが抑制され、優れた潤滑性能を与える。ワックス（Ｗ２ａ）及び（Ｗ２ｂ）の質量割合は、これらの合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは３０〜７０質量％及び７０〜３０質量％、より好ましくは４０〜６０質量％及び６０〜４０質量％である。
【００１７】
上記ワックスの含有量は、摺動面における油膜強度が十分に保持されることから、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは１〜１０質量部、特に好ましくは２〜６質量部である。上記ワックスの含有量が少なすぎると、摺動面における十分な油膜強度が得られない場合がある。一方、上記ワックスの含有量が多すぎると、組成物の粘度が過度に上昇することがある。また、設備周辺にペースト状の汚れを招く場合がある。
【００１８】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物において、上記ワックスは、他の成分と相溶して含まれていてよいし、微粒子として分散していてもよい。
【００１９】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、上記のように、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を更に含有することができ、より優れた潤滑性能、及び、溶湯供給時の引火の抑制効果を得ることができる。
【００２０】
上記シリコーンとしては、シリコーンオイル又はシリコーンワックスとして、従来、公知の化合物を使用することができる。具体例としては、ストレートシリコーン及び変性シリコーンが挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ストレートシリコーンとしては、ジメチルシリコーン、環状シリコーン、メチルフェニルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン等が挙げられる。
また、変性シリコーンとしては、アルキル基、アラルキル基、アミノ基、カルボキシルアルキル基又はカルボン酸アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、ポリエーテル基、カルビノール基等により、一部あるいは全体を変性されたオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
本発明においては、優れた潤滑性能及び濡れ性が得られ、油膜強度が向上することから、変性シリコーンが好ましく、特に、アルキル変性シリコーンが好ましい。
【００２１】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、シリコーンを含有する場合、その含有量は、優れた潤滑性能及び濡れ性が得られ、油膜強度が向上することから、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは１〜１０質量部、特に好ましくは２〜６質量部である。
【００２２】
上記リン酸エステルとしては、脂肪族リン酸エステル又はそのアミン塩、芳香族リン酸エステル又はその縮合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記脂肪族リン酸エステルは、好ましくは、炭素原子数３〜３０のアルキル基又はアルケニル基を有する化合物であり、例えば、トリイソプロピルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリヘキシルフォスフェート、トリ−２−エチルヘキシルフォスフェート、トリラウリルフォスフェート、トリステアリルフォスフェート、トリオレイルフォスフェート等が挙げられる。
上記芳香族リン酸エステルは、好ましくは、炭素原子数６〜３０のアリール基を有する化合物であり、例えば、トリフェニルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、キシレニルジフェニルフォスフェート、ジフェニル（２−エチルヘキシル）フォスフェート、ジ（イソプロピルフェニル）フェニルフォスフェート等が挙げられる。
また、上記芳香族リン酸エステルの縮合物としては、１，３−フェニレンビス（ジフェニルフォスフェート）、１，３−フェニレンビス（ジキシレニルフォスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルフォスフェート）等が挙げられる。
本発明においては、溶湯供給時の引火の抑制効果が得られることから、芳香族リン酸エステル及びその縮合物が好ましい。
【００２３】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、リン酸エステルを含有する場合、その含有量は、溶湯供給時の引火の抑制効果が得られることから、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは５〜１５質量部、特に好ましくは５〜１０質量部である。上記リン酸エステルの含有量が多すぎると、溶湯供給時の発煙が顕著となる場合がある。
【００２４】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物に、油脂又は合成油を配合することにより、優れた潤滑性能を維持しつつ、組成物の粘度を調整することができる。
【００２５】
上記油脂としては、牛脂、豚脂、なたね油、ヤシ油、パーム油、ぬか油や、これらの水素添加物等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、油脂を含有する場合、その含有量は、上記の配合効果の観点から、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは２〜２５質量部、特に好ましくは５〜２０質量部である。
【００２７】
上記合成油としては、上記の油脂から得られる脂肪酸；脂肪酸とアルコールとのエステル；ポリブテン等のポリα−オレフィン；ポリエチレングリコール、ポリエステルポリオール等のポリオール；その他のポリエーテル；ポリエステル；高級アルコール等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、合成油を含有する場合、その含有量は、上記の配合効果の観点から、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは２ 〜２５質量部、特に好ましくは５〜２０質量部である。
【００２９】
上記無機粉体としては、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、硫化マンガン、フッ化カルシウム、窒化ホウ素、窒化珪素、雲母、タルク、カオリン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、無機粉体を含有する場合、その含有量は、潤滑性能及び保温性と、組成物の粘度とのバランスを維持する観点から、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは５〜２０質量部、特に好ましくは５〜１５質量部である。
【００３１】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性剤、防錆剤、消泡剤等の添加剤を含有したものとすることができる。
【００３２】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、各成分を混合した後、例えば、１２０℃〜１６０℃の温度で加熱することにより、製造することができる。
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物において、親油性の成分は、通常、均一に混合した状態にあるが、ワックスは、種類によっては、微粒子状に分散している場合がある。無機粉体もまた、組成物中に分散している。
【００３３】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、１００℃以上に加温された場合に、温度上昇とともに増粘傾向にあるため、プランジャーチップへの吸着性に優れ、鋳物製品の生産性にも優れる。また、射出スリーブにおける滞留が抑制されるので、溶湯供給時の引火を抑制することができる。
【００３４】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物の粘度を、Ｂ型粘度計を用いて測定した場合、１００℃においては、好ましくは６００〜１，８００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは７００〜１，６００ｍＰａ・ｓである。また、１５０℃においては、好ましくは８００〜２，８００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１，１００〜２，７００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは１，２００〜１，９００ｍＰａ・ｓである。
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、上記温度に対応する粘度を有するため、ダイカストマシンのプランジャーチップと射出スリーブとの間に供給されると、摺動面への吸着性が高く、油膜切れが抑制され、潤滑剤からなる液溜まりが生成しにくく、経時による蓄積もしにくく、溶湯供給時の引火も抑制される。更に、鋳物製品を排出した後、射出スリーブの内壁に展延した潤滑剤が、プランジャーチップの後退時に再付着するため、過度の不足は生じ難く、プランジャーチップの後退時に系外に排出される堆積物を低減することができる。これらの効果は、例えば、２〜３ｍ／秒といった、高速射出条件においても得ることができる。
【００３５】
本発明に係る溶湯を構成する材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛、亜鉛合金等が挙げられる。
【００３６】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物の使用方法としては、プランジャーチップ上に滴下する方法、又は、射出スリーブ内にスプレー塗布等を行う方法が挙げられる。後者の場合、その後、プランジャーチップ上に展延するか、射出スリーブの内表面に潤滑剤からなる膜を形成させる。
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が適用できるダイカストマシンは、特に限定されるものではなく、例えば、型締力１，０００トン以上の大型のダイカストマシンによる使用にも好適である。
【実施例】
【００３７】
１．油性型プランジャー潤滑剤組成物の原料
油性型プランジャー潤滑剤組成物の調製に用いた原料を以下に示す。
（１）鉱油
パラフィン系原料油「スーパーオイルＮ３２０」（ＪＸ日鉱日石エネルギー社製）
（２）カルシウムスルフォネート
過塩基性塩カルシウムスルフォネート「ＬＵＢＲＩＺＯＬ５２８３Ｃ」（日本ルブリゾール社製）
（３）ワックス（ｗ１）
１４０℃における溶融粘度が８，５００ｍＰａ・ｓの酸化ポリエチレン「Ａ−Ｃ ３１６」（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製）
（４）ワックス（ｗ２）
１４０℃における溶融粘度が４，５００ｍＰａ・ｓの酸化ポリエチレン「Ａ−Ｃ ３９２」（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製）
（５）ワックス（ｗ３）
１４０℃における溶融粘度が４００ｍＰａ・ｓの低分子量オレフィンワックス「Ｅ−１０」（Ｗｅｓｔｌａｋｅ Ｌｏｎｇｖｉｅｗ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）
（６）シリコーン
アルキル変性シリコーンオイル「ＴＳＦ４４２１」（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）
（７）リン酸エステル
トリクレジルフォスフェート「ＴＣＰ」（大八化学工業社製）
【００３８】
２．油性型プランジャー潤滑剤組成物の調製及び評価
上記の原料を表１に示す質量割合で、撹拌装置を用いて混合した後、オイルバスを用いて１５０℃まで加温することにより、組成物Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶを得た。得られた組成物について、０℃、１０℃、２５℃、５０℃、１００℃、１５０℃及び２００℃における粘度を、Ｂ型粘度計により測定した（表１参照）。
また、比較例のために、市販品である油性黒鉛「プランジャーハイトＴＧ−Ｙ」（日本黒鉛社製）及びＷ／Ｏエマルション「ネオキャスターＲＥ−７６」（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）を用いた。
【表１】
【００３９】
以下、上記組成物及び市販品を「潤滑剤」と表記して、評価項目及びその方法並びに結果を示す。
（１）引火性評価
引火性の評価は、箱状本体１１の内部に、円柱状に形成されたキャビティ（内径７５ｍｍ）と、このキャビティを形成する射出スリーブ（箱状本体１１と一体化している）と、射出スリーブの上方（図２で上側）に開口した溶湯導入口１５（開口サイズ：８０ｍｍ×５０ｍｍ）と、装置の一面側（図１で右側）から挿入され、摺動可能な円柱状のプランジャーチップ１３（直径７４．４〜７４．７ｍｍ）と、装置の他面側（図１で左側）に配された、開閉可能な鋳物排出部１７とを備える装置１を用いて行った（図１及び図２参照）。
プランジャーチップ１３を、図２に示す位置に、即ち、溶湯導入口１５を上方から見た場合に、プランジャーチップ１３の先端側（キャビティ側）の露出面積が、溶湯導入口１５の開口面積の半分（４０ｍｍ×５０ｍｍ）となるように、配置した。次いで、潤滑剤３ミリリットルを、露出しているプランジャーチップ１３の外周面の中心部にスポット供給した（図２における矢印）。その１０秒後、６０℃に調温した装置のキャビティに、ＡＤＣ１２からなる溶湯２（６５０℃）の約３００ミリリットルを供給し（図３参照）、断面形状が半円形である棒状の鋳物３を形成し、鋳物排出部１７から排出した（図４参照）。その後、この操作を約３分間隔で連続的に１０回行い、各回における鋳物排出時に、潤滑剤による引火性を目視観察した。その結果を表３に示す。
【表２】
【表３】
表３における判定基準は、以下の通りである。
Ａ：不燃・発煙なし
Ｂ：不燃・発煙のみ
Ｃ：炎小、鎮火速
Ｄ：炎小、鎮火遅
Ｅ：炎大、鎮火速
Ｆ：連続燃焼
【００４０】
油性黒鉛の場合、経時により、射出スリーブ内に潤滑剤が蓄積し、一旦、引火すると、その後、溶湯供給時の発火が収まることはない。また、Ｗ／Ｏエマルションの場合、プランジャーチップ及び射出スリーブの間から潤滑剤が染み出して、一部がプランジャーチップ先端に流動する傾向がある。プランジャーチップ前面に流出した液は、摩擦面にもはや関与することはなく、燃焼に費やされるだけのロスになり、当然に、一次性能の低下にも繋がる。その原因は、展延時の水の蒸発が表面積を大きくしていることや、表面張力が油性より高いために、プランジャーチップ及び射出スリーブのクリアランスに進入しにくく、滴下位置で滞留した液が摩擦面に入ることなく流れ出ることによると考えられる。
一方、組成物（Ｉ）〜（ＩＶ）の場合、油性黒鉛及びＷ／Ｏエマルションに比べると、溶湯供給時の発火は抑制できることが認められた。
【００４１】
（２）潤滑性評価
図５に示す付着滑り試験機を用い、以下の要領で摺動試験を行い、潤滑剤の摩擦係数を測定した。尚、Ｗ／Ｏエマルションについては、水分を除去した後の有効成分で試験した。
（ａ）合金工具鋼鋼材のＳＫＤ６１からなる試験片（１６０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍ）の表面を、♯１０００の研磨紙で調整した後、ヒーター上で２３０℃に保持した。
（ｂ）高炭素クロームからなる鋼球（φ３／１６インチ）及び試験片の接触部に、約１．０ｍｇの潤滑剤を付けて、鋼球に荷重（０．５ｋｇ又は４．０ｋｇ）を掛けながら、試験片の表面を、４ｍｍの長さに渡って、速度４ｍｍ／秒で１０回連続的に摺動させ、１回ごとに摩擦係数を測定した。
（ｃ）この試験を３回繰り返して、摺動回数毎の摩擦係数を平均化して表４及び図６に示した。
【表４】
【００４２】
表４及び図６から、組成物（Ｉ）〜（ＩＶ）の摩擦係数は、油性黒鉛及びＷ／Ｏエマルションの摩擦係数と、相対的に同等であることが分かる。
【００４３】
（３）生産性評価
型締力１，６５０トンのダイカストマシン（宇部興産機械社製）に、φ１２０ｍｍのプランジャーチップを配設し、射出速度（低速０．８ｍ／秒、高速２．８ｍ／秒）、サイクルタイム８８秒、溶湯温度６４５℃及び鋳込み重量１４．２ｋｇで、トランスミッション用アクスルケースの鋳造を行った。
本評価では、潤滑剤として組成物（ＩＩＩ）及び油性黒鉛を用い、プランジャーチップに１ショットあたり５ミリリットル滴下して、約５万個の鋳物を製造し、溶湯供給時の発火状態、射出波形及び製品不良率について、比較した。
製造終了後、射出波形及び製品不良率は、組成物（ＩＩＩ）及び油性黒鉛の間で遜色なかった。しかしながら、油性黒鉛を用いた場合、溶湯を供給する度に、潤滑剤に引火し、炎が高くたちのぼったのに対し、組成物（ＩＩＩ）を用いた場合には、引火回数が油性黒鉛の半分程度であり、炎の高さも、油性黒鉛の半分程度であった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛、亜鉛合金等からなる溶湯を用いたダイカスト鋳造に好適であり、公知の使用方法により、例えば、型締力１，０００トン以上の大型のダイカストマシンを用い、射出速度２〜３ｍ／秒の条件で、所定形状を有する鋳物製品の安定製造を進めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：引火性の評価装置
１１：箱状本体
１３：プランジャーチップ
１５：溶湯導入口
１７：鋳物排出部
２：溶湯
３：鋳物
５：潤滑剤
６：鋼球
７：試験片
９：ヒーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属又は合金の溶融物をダイカスト鋳造に供する際に、ダイカストマシンのプランジャーチップと射出スリーブとの間に供給される油性型プランジャー潤滑剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属又は合金からなる、成形品、即ち、鋳物製品は、その溶融物（溶湯）を、例えば、ダイカストマシンのキャビティに供給して、所定形状を付与しつつ製造されている。この製造方法においては、通常、プランジャーチップと射出スリーブとの間に潤滑剤（潤滑剤組成物）が供給され、両者の摩擦を低減させている。
潤滑剤組成物としては、水系の黒鉛含有組成物（例えば、特許文献１等）、Ｏ／Ｗ型あるいはＷ／Ｏ型の無黒鉛エマルション組成物（例えば、特許文献２等）、鉱油、油脂及び合成油を含有する油剤組成物、これに、更に黒鉛を分散させた油剤組成物等が広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６４８４７号公報
【特許文献２】特開２０００−１５４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
黒鉛を含有する潤滑剤組成物を用いた場合には、作業環境や得られる鋳物製品を容易に汚染させることがあった。また、Ｏ／Ｗ型あるいはＷ／Ｏ型の無黒鉛エマルション組成物は、含まれる水の気化熱による潤滑剤の引火に至るまでの時間を遅延させるに過ぎず、高温の射出スリーブ内に残存した成分の引火までも抑制するものではなく、単に水を配合することにより、相対的に油分濃度を低下させて抑炎効果を示すものである。また、エマルション組成物は、一般に非含水型の潤滑剤よりも潤滑性に乏しく、プランジャーチップや射出スリーブの急激な摩耗を防ぐため、供給量の増加を余儀なくされ、その結果、余剰油分の増加を招き、十分な抑炎効果は得られていないのが実情である。
更に、上記の油剤組成物の場合、溶湯をキャビティに供給した際に、引火することがあった。供給した潤滑剤が引火に費やされると、十分な潤滑剤が摺動面に介在しないこととなり、鋳物製品の生産性の低下につながる。
【０００５】
本発明の目的は、非含水型且つ無黒鉛型であって、溶湯供給時の引火及び作業環境の悪化を抑制する油性型プランジャー潤滑剤組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有する組成物を用いることによって、上記課題が解決され、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明は以下のとおりである。
１．鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有することを特徴とする油性型プランジャー潤滑剤組成物。
２．更に、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を含有する上記１に記載の油性型プランジャー潤滑剤組成物。
３．１４０℃における溶融粘度が３００〜１１，０００ｍＰａ・ｓであるワックスを含有する上記１又は２に記載の油性型プランジャー潤滑剤組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物によれば、特に、カルシウムスルフォネート及びワックスを併含していることにより、摺動面への吸着性が高く、油膜切れが抑制され、優れた潤滑性能を備えるとともに、溶湯をキャビティに供給する際の引火及び作業環境の悪化を抑制することができる。従って、本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、大型の鋳物製品を製造するダイカストマシンにおける使用に好適であり、良好な作業環境を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】〔実施例〕における引火性の評価装置を示す概略平面図である。
【図２】〔実施例〕における引火性の評価装置を示す概略断面図である。
【図３】試験装置内のキャビティに溶湯が供給されたことを示す概略断面図である。
【図４】試験装置から鋳物が排出されたことを示す概略断面図である。
【図５】〔実施例〕における潤滑性の評価装置（付着滑り試験機）を示す概略図である。
【図６】〔実施例〕において測定された摩擦係数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有する。本発明の組成物は、更に、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を含有してもよい。
【００１１】
上記鉱油としては、潤滑油の分野において、基油として一般的な鉱油を使用することができる。具体例としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油が挙げられる。これらの鉱油は、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等により処理されたものであってもよい。
【００１２】
上記鉱油の動粘度（１００℃）は、潤滑性能の観点から、好ましくは１５〜３５ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは２５〜３５ｍｍ２／ｓである。
【００１３】
上記カルシウムスルフォネートとしては、石油スルホン酸のカルシウム塩、置換又は非置換の芳香族スルホン酸のカルシウム塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、置換又は非置換の芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明においては、良好な潤滑性能を維持しつつ、溶湯供給時の引火の抑制効果が得られることから、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩及びアルキル置換の芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩が好ましい。
【００１４】
上記カルシウムスルフォネートの含有量は、組成物の粘度が過度に上昇することなく、良好な潤滑性能を維持しつつ、溶湯供給時の引火の抑制効果が得られることから、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは１０〜３０質量部、特に好ましくは１５〜２５質量部である。上記カルシウムスルフォネートの含有量が少なすぎると、潤滑性能の低下をもたらす場合がある。
【００１５】
上記ワックスとしては、石油系ワックス、酸化ワックス、天然ワックス等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
石油系ワックスとしては、パラフィンワックス、オレフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
酸化ワックスとしては、酸化ポリエチレンワックス、酸化ポリプロピレン等が挙げられる。
また、天然ワックスとしては、蜜ろう、カルナバワックス、モンタンワックス等が挙げられる。
【００１６】
上記ワックスの溶融粘度（１４０℃）は、摺動面における油膜強度が十分に保持されることから、好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは３００〜１１，０００ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは３５０〜１０，０００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは４００〜９，０００ｍＰａ・ｓである。
本発明においては、上記溶融粘度の異なる複数のワックスを併用することができる。その例としては、（１）溶融粘度が３，０００〜１１，０００ｍＰａ・ｓの範囲にある少なくとも１種のワックスと、溶融粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上３，０００ｍＰａ・ｓ未満の範囲にある少なくとも１種のワックスと、を組み合わせる態様、（２）溶融粘度が３，０００〜６，５００ｍＰａ・ｓの範囲にある少なくとも１種のワックスと、溶融粘度が６，５００ｍＰａ・ｓを超えて１１，０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲にある少なくとも１種のワックスと、を組み合わせる態様、等が挙げられる。
上記態様（１）の場合、例えば、溶融粘度が３，５００〜６，０００ｍＰａ・ｓのワックス（Ｗ１ａ）と、溶融粘度が３００〜２，５００ｍＰａ・ｓのワックス（Ｗ１ｂ）とを併用することができる。ワックス（Ｗ１ａ）及び（Ｗ１ｂ）の質量割合は、これらの合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは３０〜７０質量％及び７０〜３０質量％、より好ましくは４０〜６０質量％及び６０〜４０質量％である。
また、上記態様（２）の場合、例えば、溶融粘度が３，５００〜６，５００ｍＰａ・ｓのワックス（Ｗ２ａ）と、溶融粘度が７，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓのワックス（Ｗ２ｂ）とを併用することができ、摺動面への吸着性が高く、油膜切れが抑制され、優れた潤滑性能を与える。ワックス（Ｗ２ａ）及び（Ｗ２ｂ）の質量割合は、これらの合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは３０〜７０質量％及び７０〜３０質量％、より好ましくは４０〜６０質量％及び６０〜４０質量％である。
【００１７】
上記ワックスの含有量は、摺動面における油膜強度が十分に保持されることから、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは１〜１０質量部、特に好ましくは２〜６質量部である。上記ワックスの含有量が少なすぎると、摺動面における十分な油膜強度が得られない場合がある。一方、上記ワックスの含有量が多すぎると、組成物の粘度が過度に上昇することがある。また、設備周辺にペースト状の汚れを招く場合がある。
【００１８】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物において、上記ワックスは、他の成分と相溶して含まれていてよいし、微粒子として分散していてもよい。
【００１９】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、上記のように、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を更に含有することができ、より優れた潤滑性能、及び、溶湯供給時の引火の抑制効果を得ることができる。
【００２０】
上記シリコーンとしては、シリコーンオイル又はシリコーンワックスとして、従来、公知の化合物を使用することができる。具体例としては、ストレートシリコーン及び変性シリコーンが挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ストレートシリコーンとしては、ジメチルシリコーン、環状シリコーン、メチルフェニルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン等が挙げられる。
また、変性シリコーンとしては、アルキル基、アラルキル基、アミノ基、カルボキシルアルキル基又はカルボン酸アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基、ポリエーテル基、カルビノール基等により、一部あるいは全体を変性されたオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
本発明においては、優れた潤滑性能及び濡れ性が得られ、油膜強度が向上することから、変性シリコーンが好ましく、特に、アルキル変性シリコーンが好ましい。
【００２１】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、シリコーンを含有する場合、その含有量は、優れた潤滑性能及び濡れ性が得られ、油膜強度が向上することから、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは１〜１０質量部、特に好ましくは２〜６質量部である。
【００２２】
上記リン酸エステルとしては、脂肪族リン酸エステル又はそのアミン塩、芳香族リン酸エステル又はその縮合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記脂肪族リン酸エステルは、好ましくは、炭素原子数３〜３０のアルキル基又はアルケニル基を有する化合物であり、例えば、トリイソプロピルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリヘキシルフォスフェート、トリ−２−エチルヘキシルフォスフェート、トリラウリルフォスフェート、トリステアリルフォスフェート、トリオレイルフォスフェート等が挙げられる。
上記芳香族リン酸エステルは、好ましくは、炭素原子数６〜３０のアリール基を有する化合物であり、例えば、トリフェニルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、キシレニルジフェニルフォスフェート、ジフェニル（２−エチルヘキシル）フォスフェート、ジ（イソプロピルフェニル）フェニルフォスフェート等が挙げられる。
また、上記芳香族リン酸エステルの縮合物としては、１，３−フェニレンビス（ジフェニルフォスフェート）、１，３−フェニレンビス（ジキシレニルフォスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルフォスフェート）等が挙げられる。
本発明においては、溶湯供給時の引火の抑制効果が得られることから、芳香族リン酸エステル及びその縮合物が好ましい。
【００２３】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、リン酸エステルを含有する場合、その含有量は、溶湯供給時の引火の抑制効果が得られることから、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは５〜１５質量部、特に好ましくは５〜１０質量部である。上記リン酸エステルの含有量が多すぎると、溶湯供給時の発煙が顕著となる場合がある。
【００２４】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物に、油脂又は合成油を配合することにより、優れた潤滑性能を維持しつつ、組成物の粘度を調整することができる。
【００２５】
上記油脂としては、牛脂、豚脂、なたね油、ヤシ油、パーム油、ぬか油や、これらの水素添加物等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、油脂を含有する場合、その含有量は、上記の配合効果の観点から、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは２〜２５質量部、特に好ましくは５〜２０質量部である。
【００２７】
上記合成油としては、上記の油脂から得られる脂肪酸；脂肪酸とアルコールとのエステル；ポリブテン等のポリα−オレフィン；ポリエチレングリコール、ポリエステルポリオール等のポリオール；その他のポリエーテル；ポリエステル；高級アルコール等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、合成油を含有する場合、その含有量は、上記の配合効果の観点から、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは２ 〜２５質量部、特に好ましくは５〜２０質量部である。
【００２９】
上記無機粉体としては、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、硫化マンガン、フッ化カルシウム、窒化ホウ素、窒化珪素、雲母、タルク、カオリン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が、無機粉体を含有する場合、その含有量は、潤滑性能及び保温性と、組成物の粘度とのバランスを維持する観点から、上記鉱油を１００質量部とした場合に、好ましくは５〜２０質量部、特に好ましくは５〜１５質量部である。
【００３１】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性剤、防錆剤、消泡剤等の添加剤を含有したものとすることができる。
【００３２】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、各成分を混合した後、例えば、１２０℃〜１６０℃の温度で加熱することにより、製造することができる。
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物において、親油性の成分は、通常、均一に混合した状態にあるが、ワックスは、種類によっては、微粒子状に分散している場合がある。無機粉体もまた、組成物中に分散している。
【００３３】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、１００℃以上に加温された場合に、温度上昇とともに増粘傾向にあるため、プランジャーチップへの吸着性に優れ、鋳物製品の生産性にも優れる。また、射出スリーブにおける滞留が抑制されるので、溶湯供給時の引火を抑制することができる。
【００３４】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物の粘度を、Ｂ型粘度計を用いて測定した場合、１００℃においては、好ましくは６００〜１，８００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは７００〜１，６００ｍＰａ・ｓである。また、１５０℃においては、好ましくは８００〜２，８００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１，１００〜２，７００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは１，２００〜１，９００ｍＰａ・ｓである。
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、上記温度に対応する粘度を有するため、ダイカストマシンのプランジャーチップと射出スリーブとの間に供給されると、摺動面への吸着性が高く、油膜切れが抑制され、潤滑剤からなる液溜まりが生成しにくく、経時による蓄積もしにくく、溶湯供給時の引火も抑制される。更に、鋳物製品を排出した後、射出スリーブの内壁に展延した潤滑剤が、プランジャーチップの後退時に再付着するため、過度の不足は生じ難く、プランジャーチップの後退時に系外に排出される堆積物を低減することができる。これらの効果は、例えば、２〜３ｍ／秒といった、高速射出条件においても得ることができる。
【００３５】
本発明に係る溶湯を構成する材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛、亜鉛合金等が挙げられる。
【００３６】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物の使用方法としては、プランジャーチップ上に滴下する方法、又は、射出スリーブ内にスプレー塗布等を行う方法が挙げられる。後者の場合、その後、プランジャーチップ上に展延するか、射出スリーブの内表面に潤滑剤からなる膜を形成させる。
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物が適用できるダイカストマシンは、特に限定されるものではなく、例えば、型締力１，０００トン以上の大型のダイカストマシンによる使用にも好適である。
【実施例】
【００３７】
１．油性型プランジャー潤滑剤組成物の原料
油性型プランジャー潤滑剤組成物の調製に用いた原料を以下に示す。
（１）鉱油
パラフィン系原料油「スーパーオイルＮ３２０」（ＪＸ日鉱日石エネルギー社製）
（２）カルシウムスルフォネート
過塩基性塩カルシウムスルフォネート「ＬＵＢＲＩＺＯＬ５２８３Ｃ」（日本ルブリゾール社製）
（３）ワックス（ｗ１）
１４０℃における溶融粘度が８，５００ｍＰａ・ｓの酸化ポリエチレン「Ａ−Ｃ ３１６」（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製）
（４）ワックス（ｗ２）
１４０℃における溶融粘度が４，５００ｍＰａ・ｓの酸化ポリエチレン「Ａ−Ｃ ３９２」（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製）
（５）ワックス（ｗ３）
１４０℃における溶融粘度が４００ｍＰａ・ｓの低分子量オレフィンワックス「Ｅ−１０」（Ｗｅｓｔｌａｋｅ Ｌｏｎｇｖｉｅｗ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）
（６）シリコーン
アルキル変性シリコーンオイル「ＴＳＦ４４２１」（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）
（７）リン酸エステル
トリクレジルフォスフェート「ＴＣＰ」（大八化学工業社製）
【００３８】
２．油性型プランジャー潤滑剤組成物の調製及び評価
上記の原料を表１に示す質量割合で、撹拌装置を用いて混合した後、オイルバスを用いて１５０℃まで加温することにより、組成物Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶを得た。得られた組成物について、０℃、１０℃、２５℃、５０℃、１００℃、１５０℃及び２００℃における粘度を、Ｂ型粘度計により測定した（表１参照）。
また、比較例のために、市販品である油性黒鉛「プランジャーハイトＴＧ−Ｙ」（日本黒鉛社製）及びＷ／Ｏエマルション「ネオキャスターＲＥ−７６」（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）を用いた。
【表１】
【００３９】
以下、上記組成物及び市販品を「潤滑剤」と表記して、評価項目及びその方法並びに結果を示す。
（１）引火性評価
引火性の評価は、箱状本体１１の内部に、円柱状に形成されたキャビティ（内径７５ｍｍ）と、このキャビティを形成する射出スリーブ（箱状本体１１と一体化している）と、射出スリーブの上方（図２で上側）に開口した溶湯導入口１５（開口サイズ：８０ｍｍ×５０ｍｍ）と、装置の一面側（図１で右側）から挿入され、摺動可能な円柱状のプランジャーチップ１３（直径７４．４〜７４．７ｍｍ）と、装置の他面側（図１で左側）に配された、開閉可能な鋳物排出部１７とを備える装置１を用いて行った（図１及び図２参照）。
プランジャーチップ１３を、図２に示す位置に、即ち、溶湯導入口１５を上方から見た場合に、プランジャーチップ１３の先端側（キャビティ側）の露出面積が、溶湯導入口１５の開口面積の半分（４０ｍｍ×５０ｍｍ）となるように、配置した。次いで、潤滑剤３ミリリットルを、露出しているプランジャーチップ１３の外周面の中心部にスポット供給した（図２における矢印）。その１０秒後、６０℃に調温した装置のキャビティに、ＡＤＣ１２からなる溶湯２（６５０℃）の約３００ミリリットルを供給し（図３参照）、断面形状が半円形である棒状の鋳物３を形成し、鋳物排出部１７から排出した（図４参照）。その後、この操作を約３分間隔で連続的に１０回行い、各回における鋳物排出時に、潤滑剤による引火性を目視観察した。その結果を表３に示す。
【表２】
【表３】
表３における判定基準は、以下の通りである。
Ａ：不燃・発煙なし
Ｂ：不燃・発煙のみ
Ｃ：炎小、鎮火速
Ｄ：炎小、鎮火遅
Ｅ：炎大、鎮火速
Ｆ：連続燃焼
【００４０】
油性黒鉛の場合、経時により、射出スリーブ内に潤滑剤が蓄積し、一旦、引火すると、その後、溶湯供給時の発火が収まることはない。また、Ｗ／Ｏエマルションの場合、プランジャーチップ及び射出スリーブの間から潤滑剤が染み出して、一部がプランジャーチップ先端に流動する傾向がある。プランジャーチップ前面に流出した液は、摩擦面にもはや関与することはなく、燃焼に費やされるだけのロスになり、当然に、一次性能の低下にも繋がる。その原因は、展延時の水の蒸発が表面積を大きくしていることや、表面張力が油性より高いために、プランジャーチップ及び射出スリーブのクリアランスに進入しにくく、滴下位置で滞留した液が摩擦面に入ることなく流れ出ることによると考えられる。
一方、組成物（Ｉ）〜（ＩＶ）の場合、油性黒鉛及びＷ／Ｏエマルションに比べると、溶湯供給時の発火は抑制できることが認められた。
【００４１】
（２）潤滑性評価
図５に示す付着滑り試験機を用い、以下の要領で摺動試験を行い、潤滑剤の摩擦係数を測定した。尚、Ｗ／Ｏエマルションについては、水分を除去した後の有効成分で試験した。
（ａ）合金工具鋼鋼材のＳＫＤ６１からなる試験片（１６０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍ）の表面を、♯１０００の研磨紙で調整した後、ヒーター上で２３０℃に保持した。
（ｂ）高炭素クロームからなる鋼球（φ３／１６インチ）及び試験片の接触部に、約１．０ｍｇの潤滑剤を付けて、鋼球に荷重（０．５ｋｇ又は４．０ｋｇ）を掛けながら、試験片の表面を、４ｍｍの長さに渡って、速度４ｍｍ／秒で１０回連続的に摺動させ、１回ごとに摩擦係数を測定した。
（ｃ）この試験を３回繰り返して、摺動回数毎の摩擦係数を平均化して表４及び図６に示した。
【表４】
【００４２】
表４及び図６から、組成物（Ｉ）〜（ＩＶ）の摩擦係数は、油性黒鉛及びＷ／Ｏエマルションの摩擦係数と、相対的に同等であることが分かる。
【００４３】
（３）生産性評価
型締力１，６５０トンのダイカストマシン（宇部興産機械社製）に、φ１２０ｍｍのプランジャーチップを配設し、射出速度（低速０．８ｍ／秒、高速２．８ｍ／秒）、サイクルタイム８８秒、溶湯温度６４５℃及び鋳込み重量１４．２ｋｇで、トランスミッション用アクスルケースの鋳造を行った。
本評価では、潤滑剤として組成物（ＩＩＩ）及び油性黒鉛を用い、プランジャーチップに１ショットあたり５ミリリットル滴下して、約５万個の鋳物を製造し、溶湯供給時の発火状態、射出波形及び製品不良率について、比較した。
製造終了後、射出波形及び製品不良率は、組成物（ＩＩＩ）及び油性黒鉛の間で遜色なかった。しかしながら、油性黒鉛を用いた場合、溶湯を供給する度に、潤滑剤に引火し、炎が高くたちのぼったのに対し、組成物（ＩＩＩ）を用いた場合には、引火回数が油性黒鉛の半分程度であり、炎の高さも、油性黒鉛の半分程度であった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の油性型プランジャー潤滑剤組成物は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛、亜鉛合金等からなる溶湯を用いたダイカスト鋳造に好適であり、公知の使用方法により、例えば、型締力１，０００トン以上の大型のダイカストマシンを用い、射出速度２〜３ｍ／秒の条件で、所定形状を有する鋳物製品の安定製造を進めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：引火性の評価装置
１１：箱状本体
１３：プランジャーチップ
１５：溶湯導入口
１７：鋳物排出部
２：溶湯
３：鋳物
５：潤滑剤
６：鋼球
７：試験片
９：ヒーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有することを特徴とする油性型プランジャー潤滑剤組成物。
【請求項２】
更に、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を含有する請求項１に記載の油性型プランジャー潤滑剤組成物。
【請求項３】
１４０℃における溶融粘度が３００〜１１，０００ｍＰａ・ｓであるワックスを含有する請求項１又は２に記載の油性型プランジャー潤滑剤組成物。
【請求項１】
鉱油、カルシウムスルフォネート及びワックスを含有することを特徴とする油性型プランジャー潤滑剤組成物。
【請求項２】
更に、シリコーン、リン酸エステル、油脂、合成油及び無機粉体から選ばれる少なくとも１種の成分を含有する請求項１に記載の油性型プランジャー潤滑剤組成物。
【請求項３】
１４０℃における溶融粘度が３００〜１１，０００ｍＰａ・ｓであるワックスを含有する請求項１又は２に記載の油性型プランジャー潤滑剤組成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１１０９１４（Ｐ２０１２−１１０９１４Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６０５９６（Ｐ２０１０−２６０５９６）
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（０００１１５０８３）ユシロ化学工業株式会社 (69)
【出願人】（５９４１４２２０７）トヨタ自動車北海道株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（０００１１５０８３）ユシロ化学工業株式会社 (69)
【出願人】（５９４１４２２０７）トヨタ自動車北海道株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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