模具用含粉体油性润滑剂、使用其的静电涂布方法及静电涂布装置

摘要

本发明的目的在于，提供油性润滑剂、涂布该油性润滑剂的涂布方法及用于涂布的涂布装置，所述油性润滑剂涂布于高压铸造、重力铸造、低压铸造及锻造中所使用的模具，可以防止特别是高温部位和高负荷下的烧结。模具用含粉体油性润滑剂包含：60～99质量％含油的油性润滑剂、0.3～30质量％的可溶剂、0.3～15质量％的无机粉体及7.5质量％以下的水，将其静电涂布在模具上。另外，对于静电涂布方法，将上述模具用含粉体油性润滑剂静电涂布模具。而且，静电涂布装置具有对上述模具用含粉体油性润滑剂提供静电的静电提供装置和设置在多轴机器人上的静电涂布枪。

说明书

技术领域

本发明涉及含粉体油性润滑剂、使用该润滑剂的静电涂布方法及静电涂布装置，所述含粉体油性润滑剂在铝、镁、锌等非铁金属的铸造及锻造加工中在模具上使用。

背景技术

众所周知，非铁金属的加工中使用模具的工序有铸造、锻造、挤压加工、挤出加工等方法。从工序来看时，铸造大致区分为高压铸造、重力铸造、低压铸造、挤压铸造等，锻造大致区分为冷锻、热锻。另外，从成为加工的对象的材料方面来看时，大致区分为铁、非铁金属及塑料。从涂布于模具面的润滑剂来看时，大致区分为水溶性润滑剂及油性润滑剂，水溶性润滑剂分为透明的溶液型和牛奶状的不透明的乳化型。从润滑剂中的成分来看时，可以分为含有粉体的类型和不含有粉体的类型。从涂布的方法来看时，大致区分为毛刷涂布、液滴法及喷雾法。喷雾可以分为双流体方式及单流体方式和非静电型及静电型的组合。

高压铸造、重力铸造、低压铸造的基本工序相同。这些工序例如可以比作在平底锅上涂抹油、将搅拌混合好的生鸡蛋流入其上、制作炒鸡蛋的工序。在铸造非铁金属时，为了防止模具(相当于平底锅)和金属熔液(相当于搅拌混合好的生鸡蛋)的固结，在模具上涂布润滑剂(相当于食用油)。其后，将溶解好的高温的金属熔液流入模具，固化后，取出制品(相当于炒鸡蛋)。但是，从铸造成的制品的生产效率和强度的品质来看时，高压铸造以高生产效率得到低强度品，重力铸造以低生产效率得到高强度品，低压铸造与高压铸造相比，以接近重力铸造的生产效率得到接近重力铸造的强度。关于部件的破坏引起的有可能与危及生命的物质，即使为低生产效率，也必须生产高强度的物质。即使破坏也与生命无关的部件的生产，即使卷入少许空气并海绵化而强度降低，也重视生产效率。即，这些方法的主要差异为金属熔液向模具部的填充速度的差异，按重力铸造、低压铸造、高压铸造的顺序速度加快。因此，在模具生成的涂布膜所受到的热量不同，重力铸造受热最多，高压铸造受热量最少。因受热量不同，润滑剂有时分解、消失，现状为适用不同的润滑技术。

另一方面，刀的生产为例，锻造工序为通过敲打固化的金属来提高强度的方法。也为通过以高压敲打而将固化的金属变形为希望的形状的方法。涂布膜暴露于高温的时间短，暴露于非常高的压力下。因此，现状为使用与铸造差异很大的润滑技术。

对于这样的各种分类的组合，难以以一种润滑剂满足全部的要求，现状为对每个用途灵活运用个别的润滑技术。但是，可以为考虑了二、三个的多种组合的润滑技术。本申请与以这些多种技术的综合为目标的润滑技术有关，按高压铸造、重力铸造、低压铸造及锻造的顺序在本说明书的后面的内容中进行说明。

A)高压铸造

从该领域来看，过去40年间，铝、镁、锌等非铁金属用润滑剂、脱模剂的90％以上为水溶性型脱模剂。使有效成分在水中乳化而形成的水溶性脱模剂主要以使用空气压的双流体喷雾方式涂布于模具上。在导电性过好的水溶性脱模剂中，完全不能灵活运用静电喷雾技术。

从数年前开始使用可以以与水溶性的使用量相比为1/500～1/1000的微量的涂布进行铸造的油性润滑剂。但是，由于仅可以涂布微量的油性润滑剂，因此，有时复杂结构的模具或大型模具中的涂布膜的形成不充分。复杂结构的模具的情况下，特别是在由涂布面隐藏的模具部位中的涂布膜具有形成不充分的倾向。此外，由于在模具上具有凹凸，所以，具有在凹部形成较厚的涂布膜、在凸部形成较薄的涂布膜的倾向。因此，在凹部，油性润滑剂成分过量地积存，成为铸造制品的铸造孔(海绵化)增加的原因之一，容易成为在凸部因润滑性的不足引起的模具和铸造制品的熔敷、烧结的原因。作为生产现场中的对策，现状为，以牺牲少许铸造孔增加、并且也向隐藏的部位或凸部喷射的飞沫粒子较多地到达的方式使油性润滑剂的涂布量增加而进行铸造。另外，大型模具的情况，非铁金属的金属熔液具有的热能大。因此，有时模具整体、特别是微细部位的温度接近于金属熔液的温度，成为350℃以上的高温。因此，油性润滑剂发生被称为Leidenfrost的现象，油性润滑剂的液滴沸腾。由此引起油性润滑剂对模具面的润湿性恶化。即，因沸腾而从模具面飞到地板上的液滴也增加。其结果，有时应该形成的涂布膜变薄，润滑性差。

水溶性脱模剂的情况的对策为，大量地涂布并冷却模具，在Leidenfrost温度以下使其附着。当然，会产生排水引起的问题。作为油性润滑剂的情况的对策，采取2种方法。一种是为了使涂布膜变厚而大量涂布。另一种是为了微细的高温部位的冷却而涂布几乎蒸发了的程度的少量水并在其后涂布油性润滑剂。大量涂布油性润滑剂时，形成充分的涂布膜的部位的涂布膜厚度也增加。其结果，成为铸造制品中的铸造孔量增加的倾向。另外，有时铸造制品的强度多少会降低。此外，即使为少量的水，也需要用于涂布的配管。

即，现有技术存在如下问题点。

1)对模具的隐藏的部位不充分供给油性润滑剂，难以在该部位形成润滑需要的涂布膜。

2)在模具的微细部位难以形成充分的厚度的涂布膜。

3)在模具的凹凸部位难以形成均匀的涂布膜。

为了解决这些油性润滑剂的问题，静电涂布为有效的方法。用涂布装置将带有负电荷的油性润滑剂油滴喷雾到正电荷的模具中。其为使喷雾的润滑剂油滴到达至模具的隐藏的部位的技术。但是，由于水溶性脱模剂的导电性过好，因此，不能适用静电涂布。专利文献1中，作为对涂料赋予导电性的方法，提出了添加作为静电助剂的醇或铵盐来降低电阻值的技术。但是，在铸造现场，醇或铵的烟雾不优选。专利文献2涉及教导在涂料中添加静电助剂的技术。但是，在“极性低的油性润滑剂”中，“极性强的静电助剂”仅溶解0.3质量％左右，引起沉淀、分离，故不优选。本申请人进行了研究，结果，以该水平看不到静电助剂的附着量增加效果。如果追加极性溶剂，则静电助剂的溶解增加，但由于为极性溶剂，因此会伤害现场操作者的健康。因此，在油性润滑剂的组成中，从对健康的考虑来看，不优选具有极性的溶剂。

为了解决如上所示的静电涂布的更多问题点，本申请人提出了通过在油性润滑剂中配合水和可溶剂而提供少许传导性并静电涂布在高压铸造用模具上的技术。但是，存在难以应对因润滑剂的少量涂布引起的冷却性不足而导致的润滑面的高温化而产生的烧结的倾向。

B)重力及低压铸造

就铸造用润滑涂布膜而言，铸造时的金属熔液的流速为大的因素。如重力铸造那样金属熔液的流速非常低时，润滑涂布膜接触约600℃的高温的金属溶液的时间长，润滑涂布膜显著劣化。其结果，涂布膜变薄，在金属熔液固化时，有时固结于模具。因此，为了不受劣化影响，现状为，主要使用形成无机粉末溶解于水的“涂模剂”的物质。涂模剂的涂布膜为粉体，不劣化。但是，由于涂模剂含有水，因此需要干燥。例如，相当于日本房屋中所使用的涂抹灰泥的工序，需要长时间的干燥。铸造的情况下，万一在干燥前流入金属熔液时，金属熔液铝和水引起水蒸气爆炸。因此，涂布后，数小时的干燥工序不可缺少，如果“每次铸造时进行涂布、干燥、生产”，则生产效率非常低。因此，为了省略干燥工序，现状为，“每数十个或百数十个生产进行1次涂布”。而且，涂模剂的涂布被称为工匠技术，优秀的工匠每涂布1次可以生产100个以上。技能差的工匠有时连10个也不能生产。另外，用涂模剂制成的厚的涂布膜有时部分地剥离。剥离了的粉体混入制品中，使制品的强度非常低。何时产生剥离尚不明确，因此，一般将发生剥离的该批次的全部铸造制品设定为不合格，并进行回收。另外，在制品设计面上涂布膜剥离时，剥离的制品部成为凸部，外观不良。

在铸造工序中，不仅防止固结、而且金属熔液也在细微雕刻成的模具的部位完全流动而精加工成所希望的类型的制品也是很重要的要素。为了确保该熔液流动性，涂布较厚的涂模剂。即，延迟金属熔液的冷却，将金属熔液的粘度保持在较低水平，使金属熔液遍及模具的细部。如上所述，数十次中进行1次涂布，确保厚的涂布膜(数十～百数十μm的厚度)，但每次铸造时微量的粉体存在于制品中。因此，涂布膜缓慢地变薄，隔热效率降低。最终，金属熔液温度降低，不能确保熔液流动性，金属熔液没有流至模具的各个角落。即，做成了形状溃散的炒鸡蛋。初期的涂布膜厚，进行了数十次铸造后的涂布膜薄。因此，初期的制品的冷却速度和进行了数十次铸造后的冷却速度上产生差异。其结果，存在金属的结晶组织不同、在涂布初期和涂布后期制品的品质不同的缺点。即，为了使制品的品质稳定而需要频繁地涂布，并且涂布后还需要进行频繁的干燥，因此，生产效率降低。牺牲稳定的品质的同时，在初期进行厚涂抹，使用直至润滑性恶化的薄度，减少无效的干燥工序。

而且，由涂布膜制成的制品的表面一般为梨皮状，对制品而言，不满足外观上的品质要求，因此，需要进行以抛光为目的的后处理。并且，如果除去水，则使用100％的粉体，因此，干燥后粉体的飞散不可避免，在操作环境上也需要注意。

作为弥补这种缺点的技术，已知有记载于专利文献3及专利文献4的技术。两技术都涉及为了大幅度缩减干燥时间而不含有水的油性润滑剂。另外，通过增加涂布次数，避免过度厚涂抹，生成与现有的涂模剂相比更均质的涂布膜。而且，通过降低粉体含量，尽可能做成薄的膜，防止膜的剥离。另外，由于为低浓度粉体，因此，也极力抑制生产现场中的粉体的飞散。

C)锻造

锻造为压缩制品化的金属材料且使其变形的技术。该技术可以大致区分为自由锻造和模型锻造2种。不用模具而敲打铁材制作的刀为自由锻造的良好的实例。另一方面，使用模具以制品的均质化为目的进行的为模型锻造。发动机部件的曲轴可以说是模型锻造的良好的实例。另外，为了在变形中降低所需要的压缩力，有时将锻造材料(以下称为被加工件)进行加热并使其软化。根据被加工件的材质，加热的温度不同。根据加热的程度，一般分为冷锻、温锻、热锻，但没有数量化的明确的区分。

冷锻在被加工件的再结晶温度以下(通常为室温)实施，尺寸精度非常高。因此，常常可以没有后加工处理地进行制品化。冷锻适于小型制品。另一方面，热锻在再结晶温度以上实施，适应于大型制品。但是，在被加工件的表面生成氧化覆膜，容易产生制品的破裂。另外，由于使金属变形，因此，被加工件以高压进行压缩。在被加工件和模具间没有润滑剂的状态下，被加工件和模具间粘连或固结。因此，为了防止粘连或固结，在模具上涂布润滑剂。

一般而言，冷锻利用物理吸附容易形成涂布膜。另一方面，热锻的高温在高温下引起Leidenfrost现象，润滑剂成分难以附着于模具。另外，即使附着，物理吸附力也弱，涂布膜的形成变难。以水为介质的润滑剂的情况下，在100℃以下水不干燥而不能润滑，但在中间温度下容易形成涂布膜。但是，当其超过240℃时，由于Leidenfrost现象而难以形成涂布膜。

作为市场上的形成涂布膜的材料，可列举以下的形态。

1)石墨系：水乳化型、油性分散型的2种润滑剂。

2)白色粉体系：云母、氮化硼或三聚氰胺氰脲酸酯的水乳化型。

3)玻璃系：在胶体状硅酸和芳香族羧酸的碱金属盐混合体系(专利文献5)中被稀释成水而使用的类型。

4)水溶性高分子系：含有水(专利文献6)。

石墨从低温至高温显示优异的润滑性。但是，石墨的情况，操作环境因黑色粉体而被污染，环境恶劣。特别是在油中混合有石墨的类型的润滑剂成为显著污染的原因。白色粉体为主体的润滑剂不会使操作环境恶化至石墨那样的程度，但尽管如此，粉体含量多时，也污染操作现场。而且，白色粉体与石墨相比，润滑性差。另外，白色粉体有时硬度高，存在损伤模具表面、缩短模具寿命的倾向。

玻璃系及高分子系润滑剂可以形成厚的覆膜，但与石墨相比，润滑性差，模具寿命短。另外，玻璃润滑剂在装置周围形成玻璃膜或高分子膜，不像白色粉体那样，但需要定期的清扫操作，而且操作效率也差。

由于石墨及白色粉体系润滑剂在水或油中分散有粉体，因此，经常发生在贮藏时产生分离的问题或配管、喷雾器等堵塞的问题。水玻璃系在涂布的喷嘴附近发生干燥。特别是操作中断长时助长干燥，产生喷嘴前端的堵塞。其结果，再开始操作时，涂布量降低。因此，润滑能力不足，产生不良品。水乳化系润滑剂的模具的冷却性好，需要废水处理。

另外，模具面超过230℃时，被水包围的润滑剂的雾在模具面沸腾。其结果，润滑剂对模具的附着效率变差，必须大量地涂布润滑剂。即，水溶性润滑剂的涂布膜形成很大程度上依赖于温度，因此，严格的模具温度的控制不可缺少。由于水在100℃以下难以蒸发，因此，乳化型的润滑剂不适于冷锻。另一方面，乳化型的润滑剂可以在温锻、热锻中使用。但是，水冷却模具，被加工件加热模具。重复该加热、冷却循环时，模具上产生裂纹。需要进行模具的修补，而且，修补次数增加时，会导致高价的模具废弃。即，水缩短模具的寿命。另外，在成形工序中被加工件温度显著降低时，需要进行高负荷下的成形，这成为缩短模具寿命的主要原因。

关于润滑剂的涂布方法，大量涂布时，存在循环时间(用于生产1个制品的操作时间)延长的问题。水溶性的润滑剂的情况，由于大量涂布，在生产效率方面不优选。另外，也可列举起因于因大量涂布而导致的润滑剂的飞散的操作环境的恶化及润滑剂补充频率的增加等问题。而且，有时被加工件的加热工序导致生产性的降低。使用现有的水溶性润滑油的生产工序在被加工件升温后为多种多样，有预成形、粗锻成形和精加工成形等工序。此时，在成形工序进行的同时，被加工件的温度降低，因此，变形阻力增加，成形困难。特别是水溶性润滑剂的情况，由于涂布量多，模具被冷却，温度加速降低。作为其对策，有时增加再升温工序。但是，再升温工序会导致循环时间、空间、运转成本等生产效率的降低。

为了解决上述问题点，本申请人提出了含有低浓度的粉体的油性润滑剂。由于其为油性，因此不含有水，可以防止水引起的生产性的降低或生产成本的恶化。另外，粉体量为低浓度，可以减少现场环境的恶化、减少润滑剂贮藏时的沉淀的问题。而且为少量涂布，因此，冷却能力小，可以削减再加热工序，生产效率好。但是，在高负荷下，根据条件的不同会发生粘连。

如上所述，每种情况下，现有技术某种程度上得到确立，但还没发现涉及可在高压铸造、重力/低压铸造及锻造中通用的润滑剂的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平9-235496号公报

专利文献2：特开2000-153217号公报

专利文献3：特开2007-253204号公报

专利文献4：特开2008-93722号公报

专利文献5：特开昭60-1293号公报

专利文献6：特开平1-299895号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供组合物、涂布该组合物的涂布方法及用于涂布的涂布装置，其中，将含有“粉体”的“油性润滑剂”“静电涂布”在高压铸造、重力铸造、低压铸造及锻造的模具，防止特别是高温部位和高负荷下的烧结。

本发明第一发明涉及模具用含粉体油性润滑剂，其包含：60～99质量％的包含油的油性润滑剂、0.3～30质量％的可溶剂、0.3～15质量％的无机粉体及7.5质量％以下的水，并其静电涂布在模具；或涉及模具用含粉体油性润滑剂，其包含60～98.7质量％的包含油的油性润滑剂、可溶剂0.8～30质量％、0.3～15质量％的无机粉体及水0.2～7.5质量％，并且其静电涂布在模具。

另外，本发明第二发明涉及静电涂布方法，其将所述模具用含粉体油性润滑剂静电涂布在模具。

另外，本发明第三发明涉及静电涂布装置，用于将所述的模具用含粉体油性润滑剂静电涂布于模具，并具有对所述模具用含粉体油性润滑剂提供静电的静电提供装置和设置在多轴机器人上的静电涂布枪。

发明效果

根据本发明，在高压铸造、重力铸造、低压铸造或锻造的模具进行静电涂布时，可以防止特别是由涂布装置隐藏的部位、高温部位和高负荷下的烧结。

附图说明

图1(A)是本发明的静电涂布装置的概略的整体说明图。另外，图1(B)是对由作为图1(A)的静电涂布装置的一部分的静电涂布枪向模具涂布油性润滑剂的状态进行说明的图。

图2是模拟实际机器的模具中的油性润滑剂的附着的实验室型附着量测定试验器的说明图。

图3是用于推断取出在实际机器模具中固化的铝制品时需要的摩擦力的实验室型摩擦试验器的说明图。图3(A)对在试验片涂布润滑剂的状况进行说明。图3(B)对在涂布有润滑剂的试验片使熔融的铝固化、其后测定摩擦力的状况进行说明。

图4表示用于与确认静电涂布效果时的涂布方向平行地设置试验片的配置。

图5是测定直至在高温熔融的铝熔液固化的流动长度的熔液流动性试验器的整体图。

图6是表示构成图5的熔液流动性试验器的台的侧面的图。

图7是表示构成图5的熔液流动性试验器的盖的图。图7(A)为表示盖的侧面的图，图7(B)为表示盖的背侧的图。

图8是表示利用图5的熔液流动性试验器的流动性试验中使用的量器和棒的图。图8(A)为表示用于熔液流动性试验的量器的图，图8(B)为表示用于熔液流动性试验的棒的图。

图9是模拟实际机器的重力铸造装置的成形性评价试验器的示意图。

图10是构成图9的成形性评价试验器的左侧模具的详细图。

图11是构成图9的成形性评价试验器的右侧模具的详细图。

图12是用于说明成形性评价试验的操作的图。

图13是表示通过成形性评价试验固化的铸造制品的图。

图14是对模拟实际机器锻造的环压缩试验器的概要进行说明的图。

图15是在实际机器锻造装置中试验性地装载有静电涂布装置的状况的说明图。

具体实施方式

以下对本发明第一发明进行更详细的说明。

a)油性润滑剂

第一发明中所使用的油性润滑剂是指包含油且如果没有表面活性剂或后述的可溶剂就不能与水混合、极性低、在常温为液体的可燃性物质的物质。油性润滑剂优选包含石油系饱和烃成分(溶剂或矿物油和合成油)、改善润滑性的润滑性改进剂成分(硅油、动植物油、脂肪酸酯等润滑添加剂)和用于保持涂布膜的高粘度石油系烃油成分。例如可列举国际公开WO2006/025368号公报中所叙述的润滑剂和目前被称为“启动剂(startup agent)”的润滑剂、脱模剂。

本发明的含粉体油性润滑剂中，油性润滑剂为60～99质量％。优选为60～98.7质量％，更优选为70～90质量％。当其小于60质量％时，模具面上的干燥性变差，当其大于99质量％时，模具面上的涂布膜变薄，有润滑性降低的倾向。

石油系饱和烃成分优选主要使用溶剂或者矿物油和合成油。这些成分为数十～数千种化合物的混合物，沸点低时称为溶剂，沸点高时称为矿物油或合成油，没有明确的区分。通常不以沸点而以作为挥发性的指标的燃点进行区分。极为一般地而言，溶剂被认为燃点约为150℃以下，矿物油或合成油被认为为200℃以上，其中间的成分有时被称为溶剂，有时被称为矿物油。如果油性润滑剂的燃点低，则干燥性好并形成稳固的涂布膜，但着火的危险性升高，且膜厚变薄。另一方面，如果油性润滑剂的燃点高，则着火的危险性减小，但干燥性降低，涂布膜外观上变厚，但过量的部分增多，因热而下垂。其结果，存在成为铸造孔的原因的倾向。本发明的含粉体润滑剂中，石油系饱和烃的燃点计优选在70～250℃的范围。另外，上述高粘度石油烃作为用于保持涂布膜的粘合剂起作用，因此为百分之几左右的成分，优选具有250℃以上的燃点(挥发性低)。若燃点低于70℃，则被归类为火灾危险性高的第二石油类，不优选之。

作为石油系饱和烃成分的溶剂，可列举碳数10以上的在常温为液体的烃。具体列举：癸烷、十二烷、十八烷或碳数15的石油系溶剂。其中，从火灾的危险和模具面上的干燥性的观点考虑，优选碳数14～16的石油系烃。作为石油系饱和烃成分的矿物油，例如可列举：锭子油、机器油、发动机油、气缸油。作为石油系饱和烃成分的上述合成油，例如可列举：聚α-烯烃(乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯、1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物及它们的氢化物等)、单酯(硬脂酸丁酯、月桂酸辛酯)、二酯(戊二酸双十三烷基酯、二-2-乙基己基己二酸酯、己二酸二异癸酯、己二酸双十三烷基酯、二-2-乙基己基癸二酸酯等)、多酯(偏苯三酸酯等)、多元醇酯(三羟甲基丙烷辛酸酯、三羟甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇-2-乙基己酸酯、季戊四醇壬酸酯等)、聚氧化亚烷基二醇、聚苯醚、二烷基二苯醚、磷酸酯(磷酸三甲酚酯等)。

作为上述润滑性改进剂成分，有脂肪酸、有机酸、醇或有机硅。作为脂肪酸成分，可列举例如：菜籽油、大豆油、椰子油、棕榈油等植物性油脂。另外，作为有机酸，除油酸、硬脂酸、十六烷酸、月桂酸之外，可列举牛脂脂肪酸等高级脂肪酸的一元醇酯。作为醇，可列举多元醇酯，作为硅油成分，可列举二甲基有机硅或烷基改性有机硅。其中，在高温下的润滑性方面，优选菜籽油和烷基改性硅酮。油性润滑剂可以单独使用它们的任一种，另外，可以混合使用2种以上。

b)可溶剂

在本发明中，可溶剂为将水溶解、而且具有溶解于极性低的油性润滑剂中的性质的物质，可列举：醇、二醇、酯、醚、酮类的溶剂或乳化剂。如果溶解有水的这些溶剂进一步溶解于油性润滑剂，则有时水和溶剂的一部分分离，产生浑浊，其结果，电阻也无限增大。C1、C2的低级醇或二醇充分地将水溶解，但存在着在石油系油性润滑剂中发生分离的倾向。另外，由于油性润滑剂一边涂布一边使用，因此，对操作者的健康的影响少的毒性、极性低的溶剂也为所必需的性质。接近于无臭的性质也是重要的。考虑这些方面，为了使水溶解于极性低的油性润滑剂，与容易气化的醚或酮、C3、C4、C5等的低级醇、低级酯相比，同时具有亲水基和亲油基的非离子型或阴离子型的乳化剂最优选作为可溶剂。

在可溶能力方面，最优选HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)在5～10的范围的可溶剂。如果HLB低于5，则难以溶解水，但在油中容易溶解。因此，为了使一定量的水溶解于油性润滑剂，需要大量的可溶剂。HLB超过10时，容易溶解水但在油中难以溶解。因此，要使一定量的水溶解于油性润滑剂时，引起分离。作为适合的可溶剂，最优选具有适合的HLB范围的可溶剂。如果为乳化剂，则与具有作为环境激素的问题的酚·醚型相比，优选没有这样的问题的非离子型的山梨糖醇酐系。

担心用于可溶剂的混合，阻碍油性润滑剂本来的润滑性，且使铸造成的铝制品的铸造孔的产生增加。为了将这些问题抑制到最小限度，抑制可溶剂的配合量使其低是重要的。可溶剂的量优选设定为水含量的9倍以下。本发明的含粉体油性润滑剂中，可溶剂为0.3～30质量％。当其小于0.3质量％时，引起可溶剂不能溶解水、水从其它成分分离的问题，当其大于30质量％时，存在引起可溶剂自身从其它成分分离的问题的倾向。进一步优选为0.8～30质量％。

c)无机粉体

上述的油性润滑剂、水、可溶剂的各成分在超过400℃的温度区域内在数秒内分解。也存在即使一部分分解也保持润滑性的成分，但涂布膜变薄，隔热性降低。如果涂布膜变薄，则引起模具和金属熔液直接接触，直至烧结。另外，隔热性降低时，金属熔液的温度降低，金属熔液的粘度上升。其结果，铝熔液不会流动至模具的各个角落，不能铸造需要的形状的制品。另一方面，锻造的情况下，隔热性降低时，被加工件的温度降低、变硬。其结果，为了被加工件变形，需要更大的力。如实施例中后述的那样，确认了无机粉体在高温下不易劣化，维持厚的涂布膜，发挥隔热性。即，无机粉体在铸造中防止烧结、在锻造中防止烧结和被加工件变形压力降低方面具有效果。

作为无机粉体的实例，可列举：滑石、云母、云母、粘土、二氧化硅、耐火灰浆、氮化硼、氟树脂、绢云母、硼酸盐、氧化铝粉、焦磷酸盐、碳酸氢钠、氧化钛、铁丹、Radiorite(ラジオライト)、氧化锆、石墨、炭黑等。其中，为了赋予油中的粉体的抗沉淀性，最优选使粉体表面吸附有机物的粘土。另外，优选比重比较轻、且比较难以沉淀的碳酸钙。无机粉体的配合量为0.3～15质量％，优选1～10质量％。当其多于15质量％时，通过在制造后长期保存，引起在使用油性润滑剂之前无机粉体沉淀的问题，另外，铸造制品或被加工件受伤，表面的光泽变差。另外，操作现场被粉体污染。另一方面，当其小于0.3质量％时，高温下的烧结防止效果变小。

d)水

a)中叙述的油性润滑剂的电阻值为无限大，不适于静电涂布。但是，通过将油性润滑剂的电阻值调整为5～400MΩ的范围，可以进行静电涂布。例如，在油性润滑剂中得到可溶剂的帮助而溶解0.8质量％的水时，电阻值降低到约20MΩ。详细的试验结果在后面叙述，本发明的含粉体油性润滑剂中，添加水0～7.5质量％。进而，更优选添加水0.2～7.5质量％。水超过7.5质量％时，从油性润滑剂产生水的分离，贮藏中的润滑剂变质。另一方面，即使在水分量为0质量％的情况下，在以1.5V的低电压测量的电阻表中，电阻显示无限大，但润滑性改进剂那样的具有极性的成分在高电压(60KV)的静电涂布条件下发挥一定的静电效果。在后述的表2中，混合水0.1质量％时，电阻值从无限大减少为1500MΩ，混合0.4质量％时，电阻值降低到900MΩ，但水小于0.2质量％时，存在电阻值的降低程度变小的倾向。

再有，作为与油性润滑剂的组成有关的优选的范围，需要考虑油性润滑剂接触高温的模具和金属熔液的时间、生产时的压力、加工制品的表面光泽、油性润滑剂中的粉体的抗沉淀对策的有无。在对高温的模具和金属熔液的接触时间短、具有搅拌油性润滑剂的装置少的高压铸造中，优选将无机粉体的量抑制到较低，设定为1～5质量％。在对高温的模具和金属熔液的接触时间长、搅拌油性润滑剂为常识的重力、低压铸造中，可以将无机粉体的量设定为高浓度。此情形下，无机粉体优选为5～15质量％。在施加超高压的锻造中，也考虑制品的受伤，无机粉体优选为3～7质量％。

将本发明的含粉体油性润滑剂用于重力铸造或低压铸造时，优选包含80～90质量％的油性润滑剂、0.8～4质量％的可溶剂、5～15质量％的无机粉体及0.2～1质量％的水。无机粉体小于5质量％时，存在烧结防止效果变小的倾向，当其大于15质量％时，存在在铸造制品产生伤痕的问题发生的倾向。

将本发明的含粉体油性润滑剂用于高压铸造时，优选包含85～97质量％的油性润滑剂、0.8～8质量％的可溶剂、1～5质量％的无机粉体及0.2～2质量％的水。无机粉体小于1质量％时，存在烧结防止效果变小的倾向，当其大于5质量％时，存在油性润滑剂中的粉体沉淀、或在铸造制品产生伤痕的问题发生的倾向。

将本发明的含粉体油性润滑剂用于锻造时，优选包含83～95质量％的油性润滑剂、0.8～8质量％的可溶剂、3～7质量％的无机粉体及0.2～2质量％的水。无机粉体小于3质量％时，存在烧结防止效果变小的倾向，当其大于7质量％时，存在在加工制品产生伤痕的问题发生的倾向。

再有，本发明的含粉体油性润滑剂可以根据需要适当使用用于使无机粉体有效地分散的分散剂或用于赋予润滑性的润滑添加剂。

以下，对第二发明及第三发明进一步详细地进行说明。第二方面为将上述的含粉体油性润滑剂(第一方面)静电涂布于模具的静电涂布方法。优选使用利用下述的静电涂布装置(第三发明)的静电涂布方法。第一发明的含粉体油性润滑剂利用第三发明的静电涂布装置容易产生静电效果。因此，可以利用所谓的环绕效果在模具的隐藏的部位或凹凸部位或者微细的部位均形成均质且充分的涂布膜。而且，由后述的实施例可知，含有粉体、在模具面形成的涂布膜可以耐受高温、高负荷条件，因此，润滑性大幅度增加。特别是在可以电动控制的多轴机器人上设置静电涂布枪时，需要的模具部位中的静电赋予的效果增加。

第三发明的静电涂布装置为用于实施第二发明的静电涂布方法的装置，其特征在于，具有静电提供装置和设置在多轴机器人上的静电涂布枪等。图1(A)是静电涂布装置概略的整体说明图，图1(B)是对相同装置的一部分放大、且装载于机器人上的同时涂布含粉体油性润滑剂的状况进行说明的图。本发明的静电涂布装置的基本结构即使在用于高压铸造、重力/低压铸造及锻造的任一目的的情况下也相同。

具体而言，图示于图1(A)及图1(B)。如图1(A)所示，静电涂布装置主要具有具有喷雾喷嘴的静电涂布枪1和分别电连接于该静电涂布枪1的电极的静电控制器2及变压器3，所述静电涂布枪在其附近配置有对枪前端施加60KV以上的高电压的未图示的电晕放电电极。此外，静电涂布装置具有对静电涂布枪1供给含粉体油性润滑剂的液体压送装置4(由含粉体油性润滑剂的容器、齿轮泵、阀门等构成)、经由配管5对静电涂布枪1供给压缩空气的空气压缩机6和驱动静电控制器2的电源7(AC200V或100V)。另外，由静电控制器2及变压器3构成静电提供装置8。另外，静电涂布枪1具有空气喷雾器和与含粉体油性润滑剂的喷出控制有关的没有图示的空气压缩驱动的多个流体控制阀。该静电涂布枪1通过空气管连接于空气控制系统13。再有，被静电控制器2控制的变压器3有时也内装在静电涂布枪1中。来自变压器3的高电压送电至静电涂布枪1的电极。含粉体油性润滑剂利用液体压送装置4供给至静电涂布枪1，从安装于静电涂布枪1的喷雾喷嘴利用空气喷雾器进行雾化。从电源7输出电力时，静电提供装置8起作用。进而，由空气控制系统13对静电涂布枪1供给空气压缩驱动用压缩空气。另外，内装的流体控制阀开放，开始空气喷雾。来自电源7的电力停止时，静电提供装置8停止，同时，流体控制阀关闭，空气喷雾停止。以喷雾的时间和用于提供静电的时间同步的方式设计。利用在配置在喷雾喷嘴附近的电晕放电电极的高电压的电晕放电现象，在带有电荷的状态将雾化的含粉体油性润滑剂涂布于模具。另外，高压铸造及锻造装置的模具间的距离短，需要将静电涂布枪1小型化。作为本发明的特征之一，可列举通过不将变压器3内装在静电涂布枪1、使变压器3在外部分离而将枪主体小型化。另外，由于静电涂布枪1小型，因此轻量、装载机器人时的机器人的操作性提高也是其特征。

在后述的实施例中，作为静电涂布枪1，使用旭サナツク株式会社制造的EAB90型。另外，作为静电控制器2，使用旭サナツク株式会社制造的BPS1600型。作为液体压送装置4，组合使用ランズバ一グ制造的K泵(0.5cm³)型、オリエンタルモ一タ一制造的BHI62ST-18型。

如图1(B)所示，多轴机器人9设置在没有图示的铸造机。上述静电涂布枪1经由托架10安装于该多轴机器人9。由该静电涂布枪1雾化的带有负极性电荷的油滴11如图1(B)所示对接地的模具12进行喷雾涂布。

如上所述，静电涂布装置为具有由静电控制器2、变压器3及电源7构成的静电提供装置8和设置在多轴机器人9的静电涂布枪1的构成。通过设定为这样的构成，以环绕模具12的方式形成静电场，因此，带有负极性电荷的油滴11沿该静电场而进行涂布。因此，即使在静电涂布枪1不直接面对的模具的部位(例如模具的背侧)也可以涂布含粉体油性润滑剂。

实施例

以下，对本发明的实施例及比较例涉及的非铁金属加工用的含粉体油性润滑剂进行详细说明。再有，该发明并不限定于以下的实施例，可以在不脱离其主旨的范围内将构成要素进行变形而具体化。另外，可以利用实施例中所公开的多个构成要素的适当组合来形成各种发明。例如，可以从实施例中所公开的全部构成要素删除几个构成要素。进而，可以以成为不同的实施方式的方式适当组合构成要素。

(A)制造方法

首先，在附带搅拌机的可加热的不锈钢制釜中投入规定量的十分之一的作为油性润滑剂的主要成分的溶剂。接着，投入规定量的具有分散性的粉体(ガラマイト)，轻轻地搅拌5分钟。其后，全量地投入没有分散性的粉体，搅拌10分钟。另外，投入规定量的一半的溶剂，搅拌10分钟。接着，加入规定量的润滑添加剂及残留的溶剂，一边搅拌，一边加热至40℃，继续搅拌10分钟。另外，投入规定量的将水和可溶剂预先混合的液体，一边加热至40℃，一边搅拌10分钟。最后确认没有沉淀物。

(B)试样的组成

用于实施例的试样由以下组成构成。

油性润滑剂：说明本发明的油性润滑剂的基本组成为3种(油性润滑剂A、B、C)，如表1所示，具有类似的组成。但是，根据试验目的，相对于油性润滑剂，适当变更水、可溶剂和粉体的量。具体的组成记载于各项。

水：使用由自来水管得到的硬度约30的自来水。没有特别说明的情况，使用0.4质量％的水。

可溶剂：竹本油脂株式会社的醇系非离子和山梨糖醇酐单油酸酯和烷基苯磺酸金属盐(钙盐)的混合物(商品名：ニユ一カルゲン140)。没有特别说明的情况下，使用1.6质量％。

粉体混合物根据目的混合适量的1份サザンクレイ·プロダクツ公司制造的ガラマイト(进行表面处理且附着有有机物的分散性优异的粘土)、1份日本タルク株式会社制造的滑石、1份三共精粉株式会社制造的碳酸钙的等量混合物。

[表1]

其中，在表1中，

*1溶剂：Shell Chemical公司制造的商品名、Shellzol TM：燃点90℃。

*2高粘度矿物油：株式会社ジヤパンエナジ一的商品名：ブライストツク：粘度：32mm/s(100℃)。

*3硅油1：旭化成ワツカ一シリコ一ン株式会社的商品名、Releaseagent TN、中分子量。

*4硅油2：旭化成ワツカ一シリコ一ン株式会社的商品名、AK-10000(高分子量)

*5植物油：名糖油脂工业株式会社的商品名：菜籽油。

*6润滑添加剂1：有机钼、株式会社ADEKA的商品名：サクラル一ブ165。

*7润滑添加剂2：硫化酯、株式会社小樱商会的商品名：GS-230。

*8润滑添加剂3：Ca皂、インフイニアム公司的商品名：M7101。

*9分散剂：丙烯酸共聚物：ウイルバ一·エリス株式会社的商品名、EFKA-3778。

(C)测定方法

(C-1)电阻的测定法

用基于ASTM D5682的旭サナツク株式会社制造的静电测试仪(型号EM-III)进行测量。在100cm³烧杯中采集约50cm³的试样(润滑剂)，测定电阻。再有，在测定值高的区域中，由于电阻值的指示针不稳定，因此，将5次测定的平均值设定为测定值。

(C-2)附着量的测定方法

(C-2-1)附着试验器

图2表示用于测定附着量的涂布装置。电源/温度调节器22设置在附着试验器的台21上。内装有加热器23的铁板台架24设置在电源/温度调节器22的附近的台21上。铁板支撑配件25设置在铁板台架24的一端侧，试验片(铁板26)配置在上述铁板支撑配件25的内侧。热电偶27a、27b各自连接于上述加热器23、铁板支撑配件25。

(C-2-2)附着量测定方法

1.试验片的准备

将作为试验片的铁板26(100mm方形、1mm厚度)在烘箱中、在200℃焙烧30分钟。其后，在干燥器中自然冷却一夜，然后，测量铁板的质量至0.1mg单位。

2.润滑剂的涂布操作

首先，将图2所示的涂布装置(株式会社山口技研制)的电源/温度调节器22设定为规定的温度，用加热器23加热铁板支撑配件25。在此，一旦热电偶27a达到设定温度，就在铁板支撑配件25中放置作为试验片的铁板26，使热电偶27b与铁板26密合。其后，铁板26的温度达到规定的温度时，由静电涂布枪在铁板26涂布规定量的润滑剂28。其后，取出铁板26，在空气中垂直地立起一定时间并进行自然冷却，从铁板26压挤垂流的油分。就涂布条件而言，铁板温度为250℃，涂布量为0.3cm³/次，将铁板和喷嘴前端的距离设定为200mm。

3.附着量的测量

将带有附着物的铁板26置于105℃烘箱30分钟后取出。其后，空气冷却，用干燥器自然冷却一定时间。其后，测量带有附着物的铁板26的质量至0.1mg单位，由试验前后的试验片的质量变化算出附着物量。

(C-3)摩擦力的测定方法

使用与高压铸造的实际机器的相关性好、图3所示的摩擦试验器测定摩擦力。测定值为98N以下的情况下，即使在取出铸造制品时，在实际生产中也完全没有问题。如果为该值以上则部分地产生烧结。另外，用本试验器烧结的情况下，在实际机器中也产生烧结导致的生产停止。图3(A)、(B)为按工序顺序表示用于测量试验片的摩擦力的方法的图。利用图3的摩擦试验器的摩擦试验的操作方法如下所述。株式会社メツクインタ一ナシヨナル制造的自动拉伸试验器(商品名：Lubテスタ一U)的摩擦测定用铁板31(SKD-61制造、200mm×200mm×34mm)如图3(A)那样内装热电偶32。用市售的加热器加热摩擦测定用铁板31。一旦该热电偶的指示达到规定的温度，就垂直地立起摩擦测定用铁板31。在与上述附着试验相同的条件下由涂布喷嘴33涂布润滑剂28。直接将摩擦测定用铁板31如图3(B)那样、即以摩擦测定用铁板31的涂布面向上的方式水平地置于试验器台架34上。另外，将株式会社メツクインタ一ナシヨナル制造的环35(S45C制造、内径75mm、外径100mm、高度50mm)装载于摩擦测定用铁板31上的中央。接着，在该环35中注入溶解于陶瓷用溶解炉的铝熔液36(ADC-12、温度670℃)90cm³。其后，自然冷却40秒使其固化。进而，直接在固化了的铝(ADC-12)上静静地装载8.8kg的铁制重物37，一边将环35用相同装置的设备沿箭头X方向拉伸，一边用内装的形变表测量摩擦力。

(C-4)Leidenfrost温度的测定方法

将用于上述附着试验的铁板置于市售的电炉并进行加热。接着，用非接触型温度计测定铁板的表面温度。接着，一旦表面温度达到400℃，就从吸量管滴下一滴(约0.1cm³)润滑剂的液滴。而且，观察刚滴下后的液滴的状况，进行以下的1)～3)的操作。

1)液滴滴溜溜滚动或移动的情况下，将上述表面温度提高10℃重做试验。

2)液滴飞溅的情况下，将温度下降10℃重做试验。

3)找出在上述1)和2)的中间的移动比较小的状况下沸腾的温度。将该温度设定为Leidenfrost温度。

(C-5)传热率测定

将纽扣电池形状的金属试验片(10mm、厚度2mm)配置在上述附着试验器的试验片(100mm方形)的中央，使磁铁接触试验片的背侧，固定传热率测定用的金属试验片。为了在金属试验片上附加涂布膜，进行上述附着试验的涂布操作。涂布条件设定为250℃、涂布量0.3cm³/次、涂布距离200mm。另外，润滑剂使用在表1所示的油性润滑剂B中混合有9质量％粉体的润滑剂，变更涂布次数而调整膜厚。其后，在金属试验片的背侧焊接温度测定用热电偶。将该金属试验片固定在アルバツク理工株式会社制造激光闪光法的传热率测定机(型号TC-7000)上。测量比热及热扩散率，由该值和预先测量的试验片密度算出传热率。各试样均实施3次测定，将平均值设定为测定值。

(C-6)熔液流动性测定

(C-6-1)熔液流动性试验器

图5～图10为本发明的实施例中使用的铝熔液的流动性试验器的图，为铁制。图5为安装熔液流动性试验器的各部件后的概要图。图6为熔液流动性试验器的台51的侧面图，图7(A)为熔液流动性试验器的盖的侧面图，图7(B)为熔液流动性试验器的盖的背侧图。如图5所示，熔液流动性试验器由铁制的台51、载置于该台51上的铁制的盖52、进一步载置于盖52上的イソライト制造的量器53、棒54、气体燃烧器55及把手56构成。如图6所示，台51在沿长度方向的一端具有向上部方向突出的突出部51a，在该突出部51a形成倾斜面51b。如图7(A)所示，在盖52载置于台51时，作为与倾斜面51b接触的部分，形成倾斜面52a。如图7(B)所示，盖52的倾斜面52a刻有用于流通金属熔液的流入口52b和与流入口52b连通且流通铝熔液的沟52c(20mm宽、2.5mm高度)。图8(A)为用于流入铝熔液的イソライト制造的量器53的图，底部设有用于使铝熔液流入量器53的开口部57和将量器53载置于盖52时与盖52的流入口52c连通的10mm的孔58。图8(B)为用于临时贮存铝熔液的栓塞，为イソライト制造的棒54。

(C-6-2)熔液流动性试验方法

图5的熔液流动性试验的操作如下。首先，将铁制的台51和盖52分别放置于气体燃烧器55上，加热至规定的温度(350℃)。另外，用另一个燃烧器将量器53和棒54加热至500℃左右。台51和盖52达到规定的温度时，在盖52的沟52c中涂布润滑剂，抓住盖的把手56，在台51上安装盖52。以盖52的流入口52b和量器53的孔58连通的方式将量器53置于盖52上，用棒54作为堵塞孔58的栓塞。另外，用铁制的柄勺采集90cm³，熔融于陶瓷用熔融炉的铝熔液(AC4CH材料、温度700℃)直接注入到量器53。5秒后，去除用棒54对孔58的堵塞，使金属熔液流动。30秒后，卸下盖52，测定在台51上固化了的铝的长度。铝流动的长度越长，判定为熔液流动性越好。

(C-7)膜厚测定

(C-7-1)膜厚测定法-1：非接触型

使用株式会社キ一エンス制造的红外线式光学显微镜(型号VK-9500)，测量铁板上的主要由粉体构成的涂布膜的膜厚。基本上为与显微镜相同的操作。测定涂布膜的膜厚时，将耐热性的掺有玻璃纤维的胶带粘贴于附着试验用的铁板26(参照(C-2-2))的中央，将含粉体润滑剂涂布于铁板26。测定膜厚时，如果静静地剥下胶带，则涂布膜和试验片底子可产生高度差。测量该高度差，设定为膜厚。测量范围为1～500μm。

(C-7-2)膜厚测定法-2：接触型

使用株式会社科学研究所制的电磁膜厚计(LE-300J型)，测定范围为5～500μm。由于为接触型，因此，可能会因测定时压力而不能测定真正的膜厚，使用用非接触型的光学式显微镜校正过的测定值。另一方面，优点为可动式，因此，即使用没有载置于显微镜的大的试验片(利用(C-6)的熔液流动性试验得到的试验片等)也可以测定膜厚。

(C-8)成形性评价试验

(C-8-1)成形性评价试验器

图9～13为模拟本发明的实施例中使用的重力铸造的模具的成形性评价试验器，不仅可以评价用图5的熔液流动性试验器评价的流动性，而且可以评价甚至厚度薄的部位的熔液的流入。图9为用于成形性评价试验器和成形性评价试验的柄勺的概要图。成形性评价试验器为铁制，安装左侧模具61和右侧模具65而使用。图10为表示左侧模具61的上面及内侧的详细图，图11为表示右侧模具65的上面及内侧的详细图，另外，图12为用于说明利用成形性评价试验器的成形性评价试验的操作的图。

如图10所示，在左侧模具61刻有用于形成用于流入铝熔液的浇口62的半圆形的切口部62a和与该切口部62a连通的制品形状的模腔部63。模腔部63为在左右各分支为3根的肋骨状，由总计18个槽64构成。槽64中的数字表示各槽的厚度，每个槽64的厚度不同。例如，槽64a、64b、64c的厚度各自为10mm、8mm、6mm，但槽64d、64e、64f的厚度各自为6mm、4mm、2mm。如图11所示，在右侧模具65上设有半圆形的切口部62b，如图9所示，通过将左侧模具的切口部62a和右侧模具65的切口部62b合在一起，构成浇口62。

(C-8-2)评价方法

成形性评价试验的操作如下。首先，如图12所示，将左侧模具61及右侧模具65分别用气体燃烧器66加热至规定的温度。接着，在左侧模具61及右侧模具65涂布润滑剂，数秒后，如图9所示，将左侧模具61和右侧模具65合在一起。然后，立即由熔融炉用铁制的柄勺67舀出铝熔液68(AC4CH 700℃)，由浇口62浇注铝熔液68(约2.8kg)。铝凝固后(约2分钟)，分开左侧模具61和右侧模具65，取出在左侧模具61固化的铸造制品69(参照图13(A)、(B))。最后观察各槽，求出成为铝完全填充空腔的形状的槽的数。如果完全的形状的部位70的数目多，就判定为成形性好、熔液流动性好。另一方面，如图13(B)的部位70₄、70₈那样，如果不完全形状的部位70的数目多，就判定为熔液流动性差。

(C-9)温度测量

使用安立计器株式会社制造的接触型温度计(HFT-40型)，测定范围为200～1000℃。特别用于熔液流动性试验器和摩擦试验器的表面温度测量。

(C-10)环压缩试验

(C-10-1)环压缩试验器

图14为说明环压缩试验器的概要的图。环压缩试验器可以测量固化的铝试验片在高负荷下变形时的固体铝和润滑剂之间的摩擦系数。环压缩试验器具有下型模组件81、上型模组件82。型模83配置在下型模组件81上，铝试验片85经由润滑剂84配置在型模83上。冲压机86配置在上型模组件82的下面，润滑剂84涂布于冲压机86的下面。

(C-10-2)环压缩试验方法

评价高负荷下的摩擦的该试验方法基于日本塑性加工学会冷锻分科会、温锻研究班的文献(塑性と加工Vol-18、No.202、1977-11)中叙述的环压缩试验。试验的概要为在固定于上型模组件82的冲压机86的下面涂布润滑剂84。在固定于下型模组件81的型模83上涂布润滑剂84，载置铝试验片85。其后，在箭头A的方向施加压力，使铝试验片85变形。由变形的铝试验片85的内径缩小率读取摩擦系数。

(C-11)锻造实际机器评价

图15为在实际机器锻造装置上试验性地安装有静电涂布装置的状况的说明图。使用图15所示的实际机器评价锻造(熔化弯曲成形)时的润滑剂的润滑性。实际机器锻造装置具有相互对置的上模组件91、下模组件92和分别配置在这些模组件的内侧的上模具93及下模具94。套筒式加热器95a、95b分别埋置于上模具93、下模具94。用于在模具静电涂布润滑剂96的静电涂布枪97(喷出装置)仅涂布时配置在上模具93及下模具94之间。上述套筒式加热器95a、95b电连接于升温单元98，从而调整温度。温度控制单元100与分别埋置于上模具93、下模具94的热电偶99a、99b电连接。从组装于机器人的静电涂布枪97将润滑剂96涂布于上模具93及下模具94。其后，将被加工件固定在下模具94，上模具93下降，开始成形。对于锻造的条件，模具温度为250℃，对被加工件的负荷为2500KN，被加工件温度为470～490℃，作为被加工件的原料，使用铝的圆棒(约10cm直径×50cm)。进行了精加工的被加工件的大小为约50cm×20cm×2cm。根据锻造前后的上侧模组件的位置变化求出变形率。

(C-12)粘度的测定方法

由用基于JIS-K-7117-1的旋转粘度计测定的40℃的绝对粘度(cP)和比重算出40℃的动态粘度。

(C-1)燃点的测定方法

试样的燃点测定按照JIS-K-2265，用Pensky-Martens(ペンスキ-マルテン)法进行测定。

(D)成分和试验测定结果

(D-1)可以进行静电涂布的配合

如上所述，油性润滑剂的电阻值为无限大，不适于静电涂布。可知通过使水溶解于油性润滑剂电阻值降低。但是，水难以溶解在以石油烃为主体的油性润滑剂中，没有可溶剂的帮助时，水沉淀。

(D-1-1)利用混合水和可溶剂而产生的电阻

因此，以利用(C-1)中记载的测定方法的电阻值测定确认在油性润滑剂A中混合有一定量(10质量％)上述粉体混合物时水和可溶剂的最佳混合比率。

如表2所示，比较例1及实施例1的水分为0质量％时，电阻值为无限大。另一方面，如实施例2～5及比较例2～4所示，使水分可溶时，试验器中的电阻值降低。如果电阻值高，则需要在实际机器中施加高压，如果电阻值过低，则实际机器中漏电的可能性升高。从性能和安全性的观点考虑，在涂料行业中，可以说优选5～400MΩ左右的电阻值。但是，电阻值为以1.5V电压测定的值，有时与60KV的实际机器的高电压没有关系，因此，认为该范围是标准。在配合有具有极性的润滑添加剂的润滑剂中，即使电阻值在更宽的范围内，也有在实际机器中使用的经验。另一方面，由于粉体分散，因此难以发现，但是，水分超过8质量％、可溶剂超过30质量％时，看到相当程度的浑浊。由此可知，水为7.5质量％以下、可溶剂为0.3～30质量％为优选的范围。

[表2]

其中，在表2中，

*1油性润滑剂A：使用与表1相同的物质。

*2水、可溶剂及粉体混合物：使用与“(B)试样的组成”相同的物质。

(D-1-2)通过混合粉体而产生的电阻

在(D-1-1)中，对在油性润滑剂中混合有一定量粉体时的水和可溶剂的最佳混合比率进行了叙述。在以下所示的实施例6～9及比较例5中，汇总了使水和可溶剂一定(水0.2质量％、可溶剂0.8质量％)、使粉体混合物的量如表3所示那样变化时的电阻值。电阻值利用(C-1)中记载的测定方法进行测定。如表3所示，与比较例5相比，如实施例6～9那样混合粉体时，1.5V的试验器的电阻值增大。但是，如后所述，可以进行含粉体油性润滑剂的60KV下的静电涂布。

[表3]

其中，在表3中，

*1油性润滑剂A：使用与表1相同的物质。

*2粉体混合物、水、可溶剂：使用与“(B)试样的组成”相同的物质。

(D-2)粉体混合对附着、摩擦的影响

通过在油性润滑剂中混合粉体，可以抑制热模具中的润滑剂的突然沸腾，提高润滑剂对模具的润湿性。其结果，附着量增加，可以期待“降低摩擦、防止烧结”的效果。另外，由于无机粉体即使在高温下也不劣化分解，因此，可防止高温下的烧结，润滑剂的使用温度范围扩大，此外，涂布膜为隔热材料，可以减少熔液的温度降低，也可以期待“熔液流动性”的改良。

(D-2-1)对LF温度的影响

为了研究润滑剂的突然沸腾的程度和粉体的量的关系，对比较例6～13，用(C-4)中记载的试验方法研究LF(Leidenfrost)温度，将其结果示于表4。该LF温度测定使用在油性润滑剂A中混合有粉体混合物的试样，在不进行静电涂布的条件下进行测定。再有，就比较例6～13的各试样而言，使水和可溶剂一定(0.4质量％的水、1.6质量％的可溶剂)，根据表4所示的组成进行调整。

[表4]

其中，在表4中：

*1油性润滑剂A：使用与表1相同的物质。

*2粉体混合物、水、可溶剂：使用与“(B)试样的组成”相同的物质。

*3水溶性脱模剂：将株式会社青木科学研究所销售的商品名A-201稀释成40倍的液体。

不使用比较例6的粉体的情况下，LF温度为440℃，相对于此，LF温度按比较例7(粉体＝0.1质量％：LF＝450℃)、比较例8(粉体＝0.3质量％：LF＝460℃)、比较例9(粉体＝1质量％：LF＝460℃)、比较例10(粉体＝3质量％：LF＝500℃)、比较例11(粉体＝5质量％：LF＝510℃)的顺序上升。即可知：使粉体混合量增加时，沸腾温度上升，润滑剂对模具的润湿变好。但是，如为其以上，混合有粉体的比较例12(粉体＝10质量％：LF＝510℃)、比较例13(粉体＝15质量％：LF＝510℃)那样，LF温度不超过510℃。由以上可以确认，通过向油性润滑剂中混合粉体，LF温度上升。该效果需要混合0.1质量％以上的粉体，但通过混合约5质量％的粉体，LF温度的上升达到顶点。

(D-2-2)对附着量的影响

通过混合粉体而LF温度升高时，也可以期待附着量的增加。为了确认该情况，用(C-2)中记载的试验方法且由图1所示的静电提供装置进行涂布，实施附着试验(以下，在静电涂布的所有的情况下，使用图1的静电涂布装置进行涂布)。就试验条件而言，铁板温度为250℃，涂布条件为空气压力0.05MPa/cm²，液压为0.005MPa/cm²，涂布距离为200mm，涂布量为0.3cm³。但是，比较例14的情况，不使用静电涂布枪，因此，空气压力为0.4MPa/cm²。再有，就实施例10～15及比较例14～18的各试样而言，以在油性润滑剂A中混合有0.4质量％的水、1.6质量％的可溶剂的试样中进一步适当混合表5所示的粉体混合物，总体为100质量％的方式进行调整。

[表5]

其中，在表5中：

*1比较例14的情况下，不使用静电涂布枪，使用通常的喷雾枪(山口技研株式会社制)。

*2在油性润滑剂A中加入有0.4质量％的水、1.6质量％的可溶剂的配合中混合粉体混合物(使用与“(B)试样和组成”相同的物质)。

*3水溶性脱模剂使用与表4相同的物质。水溶性脱模剂在275℃左右烧结。

由表5的结果可知以下情况。

1.与水溶性脱模剂的比较

占市场的90％的水溶性脱模剂的附着量为2.5mg。另一方面，油性润滑剂(所有的比较例及实施例)的附着量多达5.0～49.9mg，为水溶性脱模剂的2～20倍，烧结温度也高达约80～150℃。如表4所示，认为是LF温度高达200℃以上引起的。

2.静电涂布枪的附着效果(没有施加静电)

与比较例14(通常的非静电涂布枪、没有施加静电、不含有粉体：附着量5.0mg)相比，比较例15(静电涂布枪、没有施加静电、不含有粉体：附着量20.4mg)的附着量大幅度增加，为15.4mg。即使不施加静电，在涂布粒径、涂布压力等方面，静电涂布枪自身也优异，附着大幅度增加。

3.没有混合粉体时的静电施加引起的附着效果

与比较例15(使用静电涂布枪、不含有粉体、静电施加0KV：附着量20.4mg)相比，比较例16(使用静电涂布枪、不含有粉体、静电施加60KV：25.1mg)的附着量多了4.7mg，附着效率也提高23％。为用静电涂布枪在金属板有效地附着带有电荷的润滑剂雾的结果。

4.未施加静电时的粉体混合产生的附着效果

不施加于静电涂布枪时的粉体混合产生的附着量如在比较例15(粉体为零：附着量20.4mg)和比较例18(粉体3质量％：附着量31.3mg)的比较中看到的那样，附着增加10.9mg(53％附着增加)。如在上述的LF温度观察结果中看到的那样，混合粉体时，LF温度上升，抑制突然沸腾。即，抑制热试验片的垂直面中的油性润滑剂的突然沸腾，因此，从试验片的表面飞出的油性润滑剂的量降低。其结果，对试验片的润湿性提高，附着效率升高，对试验片的附着量增加。

5.粉体混合及静电施加的组合效果

施加静电时，与比较例16(粉体＝0质量％：附着量＝25.1mg)相比，如在比较例17(粉体＝0.1质量％：附着量＝25.4mg)、实施例10(粉体＝0.3质量％：附着量＝25.6mg)、实施例12(粉体＝3质量％：附着量＝34.7mg)、实施例14(粉体＝10质量％：附着量＝49.9mg)中看到的那样，附着量与粉体增量同时大致直线地增加。

通过粉体混合和静电涂布，附着量大幅度增加。其结果，可以期待烧结防止效果或润滑剂的涂布量降低的效果。此外，也可以期待通过在模具面上形成涂布膜而使用范围扩大至高温。

(D-3)润滑剂中的溶剂成分对静电涂布的影响

至此的评价试样的组成如表1中所示，将燃点约为90℃的溶剂设定为主要成分。没有混合粉体及施加静电的情况下，容易增加在模具面的附着量，因此，期待速干性而使用溶剂。即，涂布的润滑剂雾在模具面上快速干燥，控制起因于向模具面的下部的垂流引起的油膜厚度降低的摩擦力恶化。

另一方面，确认看到粉体的混合及静电涂布使附着量增加、使涂布膜变厚、降低摩擦力的效果。因此，在进行粉体的混合及静电涂布的本发明中，也有不一定需要速干性的情形。为了确认这一点，在比较例19及比较例20中，对以燃点比溶剂高的(速干性小的)润滑油用基油(矿物油)为主要成分的油性润滑剂的摩擦力进行评价。摩擦力的评价按照(C-3)中记载的试验方法进行。就涂布条件而言，设定为0.3cm³的涂布量、0.05MPa/cm²的空气压力、200mm的涂布距离、60KV的静电施加。就试样而言，以比较例16(静电涂布型、不含有粉体)为基准，将其中的溶剂变更为基油。将比较例14、16、19及20的物性、组成和摩擦试验结果示于表6。

[表6]

其中，表6中：

*1比较例14、16：使用与表5中记载的物质相同的物质。

*2基油1：美国石油协会分类的组4的合成系润滑油基油(PAO-8)、松和产业株式会社销售的NEXBASE2008(燃点240℃)。

*3基油2：美国石油协会分类的组1的精制基油、株式会社ジヤパンエナジ一销售的商品名N-500(燃点230℃)。

*4除了基油1及基油2以外的成分：使用“(B)试样的组成”及与表1相同的物质。

*5非静电涂布枪使用与表5中叙述的通常的枪相同的枪。

如上所述，用摩擦试验器的判定为98N，在其以下时，没有部分烧结，超过其时，产生部分烧结，判断为就要完全的烧结之前。表6的比较例16(溶剂为主要成分)在350℃为147N，一部分已经发生烧结，为就要烧结之前。比较例19(合成基油为主要成分)的情况，为与比较例16没有差异的137.2N。比较例20(精制基油为主要成分)的情况在350℃引起烧结。但是，从本申请人的经验来看，摩擦力“137.2及147N”和“烧结”的结果不太有优势差。比较例16及比较例19的情况被推定为在355℃引起烧结。另一方面，从评价了表5中所示的相同的油性润滑剂的比较例14(通常的枪)和比较例15(静电涂布枪、静电施加零)的结果来看，通过使用静电涂布枪附着量变为约4倍。由此认为，在使涂布膜变厚或扩大涂布面积上，可以灵活运用静电涂布。

因此，可以通过对配合高燃点的基油来代替溶剂从而性能降低的部分以施加静电来充分地掩盖。即使在使用高燃点的油性润滑剂的情况下，本发明也有效。

(D-4)高压铸造用评价

(D-4-1)附着性、摩擦力试验：直角喷射

如上所述，可以通过增加附着量而期待烧结防止效果。将使用(C-3)中记载的试验方法，用与实际机器的相关性好的摩擦试验器进行评价的结果示于表5。对试验片的涂布条件与附着试验相同，对试验片进行直角喷射。由表5的结果可知以下情况。

1.静电施加产生的附着效果

比较例15(静电施加零)、比较例16(静电施加＝60KV)在350℃均为147N，为要烧结之前的状态，在375℃显示烧结。另外，比较例18(粉体＝3质量％、没有施加静电)和实施例12(粉体＝3质量％、以60KV施加静电)均为相同的摩擦力，直至425℃都没有烧结。相同粉体量的情况，烧结温度相同。即，关于摩擦力，没有看到进行静电施加引起的效果。但是，如后所述，沿与铁板不为直角、在具有凹凸的模具平行地涂布时，表现出显著的进行静电施加而引起的摩擦力的降低效果。另外，即使在重力铸造中，也显著表现出进行静电施加而引起的摩擦力的降低效果。

2.没有施加静电时的粉体混合产生的附着效果

与比较例15(粉体＝0质量％：在375℃烧结)相比，比较例18(粉体＝3质量％)显示58.8～78.4N的低摩擦直到425℃。表明粉体的混合对摩擦力降低有贡献。推定为：降低即使在高温下也不劣化的粉体与铁板固化的铝之间的直接接触，防止烧结。

3.粉体混合及静电施加的组合效果

与比较例16(粉体＝0质量％：在350℃为147N)相比，实施例11(粉体＝1质量％：在350℃为78.4N)的情况，摩擦力降低少许。另外，对于实施例12(粉体3质量％：在425℃为68.6N)、实施例14(粉体＝10质量％：在425℃为68.6N)和实施例15(粉体＝15质量％：在425℃为68.6N)，使粉体混合量增加时，摩擦力降低，耐烧结温度也升高50℃。但是，若粉体为3质量％以上，摩擦力的降低效果不增加。

(D-4-2)附着性、摩擦力试验：平行喷射

从涂布方向来看，金属有平行的面或隐藏的面。特别是作为容易产生烧结的部位的脱模销或挤出销为圆柱形，因此，也存在涂布好的粒子难以附着的背侧。静电涂布可促进油性润滑剂向这样的部位附着。

在实施例16中，如图4所示，在试验片42由静电涂布枪41平行地涂布油性润滑剂，测定附着量及摩擦力。就试验片42的设置状况而言，将在涂布油性润滑剂的方向的中心线上从静电涂布枪41前端隔开200mm的地方且偏移中心线60mm的位置设定为中心。涂布的试验片42的中心置于该偏移位置，且以试验片42的涂布面与涂布方向平行的方式配置。附着量测定用试验片、摩擦力测定用试验片均相同地进行配置。涂布条件与上述直角喷射的情况(实施例12)相同，设定为0.3cm³的涂布量、0.05MPa/cm²的空气压。另外，作为比较例21，除不施加静电之外，用与实施例16同样的方法测定附着量及摩擦力。将实施例12、16及比较例21的测定结果示于表7。再有，实施例12、16及比较例21的评价试样为在油性润滑剂A中混合有0.4质量％的水、1.6质量％的可溶剂及3质量％的粉体混合物的试样。

[表7]

其中，在表7中：

*1在油性润滑剂A中以0.4质量％的水、1.6质量％的可溶剂为基准混合3质量％的粉体混合物(使用与“(B)试样的组成”相同的物质)。

如表7所示，使用静电涂布枪的同时不施加静电的平行涂布的比较例21的情况在250℃～350℃的范围内附着量几乎为零，为0.1mg。因此，在350℃的摩擦试验中显示烧结。另一方面，不施加静电的实施例16的情况，在250℃附着量为4.5mg，350℃的摩擦力为充分低至68.6N的水平。为不逊色于直角喷射的实施例12在350℃下的摩擦力水平。显然，通过施加静电，带有电荷的涂布雾静电性地被吸引向铁制试验片，产生所谓的环绕现象。由该结果来看，通过进行静电涂布，润滑剂雾不直角接触的凹凸多的实际的模具也可以形成涂布膜并减少烧结产生。再有，如上所述，占市场的90％的水溶性脱模剂的情况，即使进行直角喷射，附着量也高，为2.5mg左右。在施加静电时平行喷射的实施例16的附着量为4.5mg，本发明优异。

(D-4-3)利用高压铸造机的实际机器评价

在直角喷射时的附着试验及摩擦试验中，作为粉体的混合及静电施加引起的效果，看到附着量增加、涂布膜增加、烧结防止温度的范围扩大。另外，在平行喷射时的附着试验及摩擦试验中，看到静电施加引起的润滑剂雾的环绕现象。即，试验性地确认了通过静电涂布第一发明的含粉体油性润滑剂获得的优异的效果。因此，为了用实际机器的高压铸造机确认附着性和烧结性，本申请人用所有的铸造装置进行评价。评价条件为合模2500ton铸造机、刚涂布之后的模具最高温度约350℃、涂布量9cm³、涂布秒数20秒。将试样的组成和评价结果示于表8(实施例12、比较例15-1、15-2、18)。附着性为目视评价，使用喷雾罐(染色浸透探伤剂的显影液、株式会社タセト制造)，将白色粉体涂布于模具，使其整个面白色化。其后，涂布油性润滑剂，模具面上的白色粉体被油性润滑剂润湿，变化为带黑色。判定为该带黑色地变化的位置附着润滑剂，仍为白色的位置没有附着润滑剂。另外，烧结性以在实际生产中是否能够铸造来判断。

[表8]

其中，在表8中：

*1在油性润滑剂A中加入有0.4质量％的水、1.6质量％的可溶剂的配合中混合粉体混合物(使用与“(B)试样和组成”相同的物质)

*2：使用表5的*1中记载的通常的枪

如表8所示，比较例15-1(不含有粉体)及比较例18(含粉体)中不施加静电的情况下，油性润滑剂的附着的位置为模具表面的1～2成左右，使用静电涂布枪的情况下为可以称得上稍好的程度。即，几乎没有看到含有粉体的影响。另一方面，比较例15-2(不含有粉体)及实施例12(含粉体)中进行静电施加的情况下，模具整个面润湿。即，粉体的有无对油性润滑剂的润湿性没有影响，静电施加对润湿性提高有很大影响。认为是在模具面凹凸多、表现出了静电施加产生的环绕效果的结果。比较例15-1(通常的枪)的情况下，不能进行连续铸造，铸造数个生产就中断。整个面润湿的比较例15-2及实施例12的情况下，可以进行连续铸造，生产40个而停止评价。与比较例15-2相比，实施例12的粉体产生的优势差在本评价中没有看到，但至少使用有含粉体油性润滑剂的实施例12没有显示粉体在模具上的堆积。即，可预测，没有产生粉体的堆积引起的铸造制品厚度的不足，可判定为在实际机器中没有产生问题。如表5所示，在实验室附着试验中施加静电和以混合粉体引起的组合的效果，表现出显著的附着性的增加。由此推定为：实际机器中的实施例12的情况下，与比较例15-2相比，使涂布量减少。

(D-5)重力及低压铸造

与高压铸造相比，在重力/低压铸造中较低地设计压入铝熔液的压力。因此，铝熔液的速度缓慢，所以，有时铝熔液变冷，铝熔液的粘度增加，在中途进行固化。其结果，容易产生铝熔液不流入至模具的各个角落的问题。如表5所示，可知：以粉体的含有及静电涂布使附着量大幅度增加。如果附着量增加，则模具中的涂布膜变厚，可期待从铝熔液向模具的传热降低。其结果，铝熔液的温度降低变少，铝熔液沙沙地流动，也可以期待铝熔液流入至模具的各个角落。

就表5中使用的油性润滑剂A而言，高粘度油分多，在长时间接触的重力铸造中，在铸造制品上进行碳化，容易引起着色问题。为了解决该问题，以高粘度油分少的油性润滑剂B(低油分)为基础，混合水、可溶剂及粉体。因此，即使油性润滑剂B也实施了确认在粉体的含有及静电涂布上附着量增加、烧结减少的试验。

(D-5-1)对低油分配合中的附着、摩擦的粉体混合、静电的效果

以表9中所示的组成调整润滑剂。就涂布条件而言，使用静电涂布枪，设定为涂布量0.3cm³、涂布距离200mm、涂布空气压力0.05MPa/cm²。附着试验使用(C-2)中记载的试验方法，摩擦试验使用(C-3)中记载的方法。

[表9]

其中，在表9中：

*1油性润滑剂B：使用与表1相同的物质。

*2水、可溶剂、粉体混合物：使用与上述“(B)试样的组成”相同的物质。

如表9所示，比较例22(粉体＝0质量％、没有施加静电)和比较例23(粉体＝0质量％、施加静电)均在375℃烧结。另外，对于比较例24(粉体＝10质量％、没有施加静电)，虽然在375℃不烧结，但是，在400℃烧结。另一方面，就实施例17(粉体＝10质量％、施加静电)而言，没有进一步烧结至425℃。因此，即使是多少减少了高粘度油分的油性润滑剂，也确认了本发明的粉体的混合及静电涂布的效果(如表1所示，油性润滑剂A的油分为11质量％，另一方面，油性润滑油B的油分为3.5质量％，在含有10质量％的粉体及施加静电的条件下，附着量分别为49.9mg比46.5mg，不逊色)。

(D-5-2)对粉体的传热的影响

如上所述，根据本发明，润滑剂对模具的附着量增加。因此，对涂布膜的传热率，用(C-5)中记载的方法测量传热率。将涂布次数变更为1次、6次、12次而进行调整涂布膜厚度。除传热率测定之外，厚度测定用试样也以相同的操作制作。传热率为测量3次相同的试样的平均值，将该平均值汇总于表10。再有，膜厚用接触型膜厚计进行测定。但是，预先使用非接触型膜厚计校正接触型膜厚计的测定值，将该校正好的值记载于表10。使水和可溶剂一定(0.4质量％的水、可溶剂1.6质量％)、根据表10所示的组成来调整表10的实施例18及比较例25的各试样。

[表10]

其中，在表10中：

*1油性润滑剂B：使用与表1相同的物质。

*2水、可溶剂、粉体混合物：使用与“(B)试样的组成”相同的物质。

*3不使用润滑剂，测定传热率。

与表10的比较例25(不含有粉体)相比，实施例18(含粉体)的涂布膜变厚(1次涂布)。另外，使有粉体的实施例18的涂布次数增加时，涂布膜与涂布次数成比例地变厚，为18.2μm(1次涂布)、103μm(6次涂布)、216μm(12次涂布)。此外，膜的传热率根据膜的厚度，从比较例25的传热率0.773W/cmK(7μm的膜厚)降低为0.295W/cmK(216μm的膜厚)。可知：通过使涂膜加厚，从铝熔液向模具的传热降低。其结果，可以期待进入模具的铝熔液的温度降低减少、保持高的金属熔液的温度、铝熔液的粘度不增加、熔液流动距离变长。

(D-5-3)粉体对熔液流动距离的影响

如上所述，可以期待通过传热率的降低来延长铝熔液的流动距离。使用图5的流动性试验器，用(C-6)中记载的试验方法确认该情况。将试样的组成、涂布条件和试验结果示于表11。

[表11]

其中，在表11中：

*1油性润滑剂B：使用与表1相同的物质。

*2非静电型喷雾枪使用与表5相同的喷嘴。

*3分散剂、粉体混合物、水及可溶剂使用与“(B)试样的组成”相同的物质。

表11的比较例26在不含有粉体、不施加静电的条件下进行试验，比较例27、28及29在含有粉体、不施加静电的条件下进行试验。另外，实施例19在含有粉体、施加静电的条件下进行试验。将比较例26、27、28、29进行比较时，使粉体的混合量增加至0～20质量％时，涂布膜厚度分别增加为10、40、71、138μm。另一方面，熔液流动距离分别延长为5cm、28cm、37cm、50cm。

就水溶性涂模剂的实际机器中的现状而言，初期膜厚为100～150μm。使用该水溶性涂模剂的实验室试验器中的流动性约为35cm。考虑该情况时，未静电涂布含粉体油性润滑剂的比较例28(熔液流动性37cm)是充分的。比较例29的情况为20质量％的高浓度的粉体量，因此，在以10质量％施加静电的条件下评价熔液流动。与比较例28的100cm3涂布相比，相同涂布量的实施例19中，膜厚从71μm增加为111μm，熔液流动距离也从37cm增加为50cm(试验器的最长为50cm，若为该值以上则不能测量。比较例29及实施例19可以说为“50cm以上”，但因过好而不能测定)。

显然，可以说，含有粉体、进行静电涂布的情况下流动性提高。由涂布膜厚度推定，实施例19的情况下，如果将涂布量设定为50～60cm3，则可以确保现有技术的水溶性涂模剂的35cm左右的熔液流动性。通过静电涂布，具有可以使涂布量为约一半的优点。其结果，通过抑制过量的涂布膜的厚度，金属熔液流动后的冷却性变好，可以期待一个制品花费的周期缩短。即，也具有优异的作业效率的优点。水溶性涂模剂的情况下，由于使水飞溅，因此，在模具的干燥上大致花费1日。另一方面，使用含粉体油性润滑剂进行静电涂布的情况下，干燥时间为数秒，作业效率大幅度增长。

(D-5-4)用相当于重力铸造实际机器的成型评价机的实用评价

如上所述，静电涂布含粉体油性润滑剂时，附着的涂布膜的传热率降低，熔液流动距离变长。使用接近于实际机器装置的图9的成形性评价试验器(模具重量约500Kg和大型试验器)，用(C-8)中说明的方法评价该实验室试验结果。再有，金属熔液温度为680℃，模具温度为200～250℃。将试样的组成、涂布条件和试验结果汇总于表12。

[表12]

其中，在表12中，

*1在油性润滑剂B(使用与表1相同的物质)中混合0.4质量％的水、1.6质量％的可溶剂及粉体混合物，以与粉体混合物总计为100质量％的方式进行调整。水、可溶剂、粉体混合物使用与“(B)试样的组成”相同的物质。

*2通常的喷嘴：使用与表5相同的喷嘴。

比较例30(不含有粉体、没有施加静电)的评价为3/18(18个中仅3个不流入金属熔液)。比较例31(含粉体、没有施加静电)的情况，评价差，为8/18。增加粉体的量、使涂布量增加的比较例32(没有施加静电)的情况相当好，为17/18。另一方面，实施例20(使用含粉体油性润滑剂、静电涂布)的情况为18/18的评分，可以确认良好的性能。而且，含有粉体的情况下，铸造制品的表面干净。由于含有粉体，因此，在涂布膜和铸造制品之间形成空隙，认为降低了在铸造制品的表面出现由涂布膜中的油分生成的气体从该空隙逃走引起的铸造孔的生成。

此外，用相当于实际机器的成型评价器考察实验室试验中确认的“静电的环绕现象”。在比较例33的不施加静电的情况下进行平行涂布时，评分低至7/18。另一方面，施加静电的实施例21的情况下，评分提高至11/18。静电的环绕现象用大型试验器也可确认。

(D-6)锻造

(D-6-1)环压缩试验

(C-3)中记载的摩擦试验器的面压力为0.023MPa，在该条件下可以确认含粉体油性润滑剂的优势性。但是，难以将该优势性应用于在10000～100000倍的高负荷条件下进行加工的锻造的膜强度。因此，为了在高负荷下进行评价，使用图14所示的环压缩试验器(1290MPa、摩擦试验器的约60000倍的面压)评价摩擦系数。试验方法使用(C-10)中所记载的方法。就试验条件而言，压缩率为60±2％，环内径为30mm，冲压温度为175±20℃，被加工件温度为450℃，涂布量为1.32ml(以20cm³/min、0.33cm³/s×2s、向上下2处涂布)。表13中示出测定试样的组成、涂布条件、摩擦系数3次的平均值。

[表13]

其中，在表13中，

*1在油性润滑剂C(与表1相同)中以0.8质量％的水、3.2质量％可溶剂将粉体混合物混合，总计为100质量％的方式进行调整。水、可溶剂、粉体混合物使用与“(B)试样的组成”相同的物质。

比较例34为不使用润滑剂的情况，为高达0.58的摩擦系数。另一方面，比较例35及实施例22为涂布有含粉体油性润滑剂的情况。没有进行静电涂布的比较例35的摩擦系数为0.327，相对于此，进行了静电涂布的实施例22的摩擦系数为0.290。明显看到施加静电引起的摩擦力的降低效果。即使在高负荷条件下也可以确认本发明的优势性。

(6-2)锻造实际机器评价

如上所述，在高负荷下的实验室试验(环试验)中，可以确认本发明的效果，因此，也研究了图15所示的锻造的实际机器中的效果。就评价条件而言，熔化弯曲成形时的最大滑动距离为50mm，模具温度为250℃，负荷目标值为2500KN，被加工件温度为470～490℃，原材料为A6061合金。但是，负荷目标值为2500KN，而实测值为2670KN。就涂布条件而言，以0.5cm³/秒的喷射量、3秒的涂布时间涂布在上模及下模，因此，为总计6cm³的涂布量。表14示出试样的组成、涂布条件、测定的制品的变形率。

[表14]

其中，在表14中，

*1比较例37和实施例23：与表13的比较例35及实施例22相同的组成。在油性润滑剂C(与表1相同)中以0.8质量％的水、3.2质量％的可溶剂来混合粉体混合物，总计为100质量％的方式进行调整。水、可溶剂、粉体混合物使用与“(B)试样的组成”相同的物质。

*2比较例36的水溶性润滑剂：WF：将ホワイトルブ(大平化学产业株式会社制造的商品名、水玻璃系)稀释在10倍的水中所得的液体。

比较例37(含粉体油性润滑剂、没有施加静电)的变形率为70.9％，实施例23(含粉体油性润滑剂、施加静电)的变形率为72.4％。看到静电涂布的效果，与来自环压缩试验器的予测一致。

但是，比较例36(市售的水溶性润滑剂)的变形率为72.7％，与实施例23相等，在变形率方面，在本发明中没有看到优点，但可以期待作业工序上的优点。如表4所示，铸造用的水溶性脱模剂的LF温度为约240℃，水的含量大致相同的比较例36的锻造用的水溶性润滑剂也推定为240℃。另一方面，油性润滑剂的LF温度为510℃。即，锻造用的水溶性润滑剂的情况下，在现场中为了确保附着量，使模具温度为约180℃。提高模具温度时，润滑剂的附着量降低，涂布膜变薄。油性润滑剂的情况下，即使将模具温度提高到100℃以上，附着量也不降低，因此，涂布膜不变薄。因此，可以降低从被加工件夺取的热量。在更高温下进行热锻时，变形率有更高的经验值。而且，在使用多段工序且锻造用的水溶性润滑剂时，为了弥补该温度降低，存在被加工件的再升温工序。如果将模具温度从约250℃向350℃提高100℃时，则不需要被加工件的再升温工序，可以缩短生产工序的时间或缩减投资。另外，对于涂布量少至1/10的油性润滑剂，也几乎不发生冷却，省略再升温工序是可靠的。而且，通过提高模具温度，被加工件变得不柔软，可以缩减成形负荷。因此，本发明在作业工序方面具有优点。

(D-7)测定结果的汇总

由上述的试验结果可知以下的情况。

1)可以进行静电涂布的配合

通过混合“0～7.5质量％的水和0.3～30质量％的可溶剂”并做成含粉体油性润滑剂，可以进行静电涂布。关于电阻值，通过含有粉体，朝向电阻无限增大的方向而起作用，通过混合水，朝向电阻变低的方向起作用。另外，可溶剂起到使水溶解于油性润滑剂的作用。如后所述，即使在1.5V下施加时的电阻值高，在实际机器中以60KV的高压施加时，附着量增加。推测为，通过存在油性润滑剂中的具有极性的润滑添加剂，可以进行静电涂布。

2)粉体的混合对附着的影响

0质量％的粉体的LF温度为440℃，通过混合5质量％的粉体，变为510℃。通过混合粉体，油性润滑剂的LF温度上升。通过润滑成分从粉体的突起部分一点点地沸腾而缓慢地沸腾，抑制突然沸腾，为与防止化学实验中的沸石引起的突然沸腾相同的效果。但是，该效果在粉体为5质量％以下时存在，为该值以上时，即使混合粉体，也不产生效果。

在不施加静电的条件下，仅通过粉体的混合附着量增加。在不含有粉体的油性润滑剂中混合3质量％的粉体时，在附着试验器的附着量从20.4mg增加为31.3mg。为通过LF温度上升60℃、在垂直的模具面上抑制突然沸腾的结果。即，推测：油性润滑剂对模具面的润湿性提高，从模具面弹开的油性润滑剂的雾减少，附着增加。

通过施加静电，附着量进一步增加。以3质量％及10质量％的粉体混合，分别为34.7mg及49.9mg的附着。与不使用占市场90％的水溶性脱模剂的2.5mg或粉体、不进行静电涂布5mg的油性润滑剂相比，为远远高于其的附着。可称得上涉及第一发明的组成的实证数据。

也观察了静电涂布枪自身的附着提高效果。在不含有粉体、不施加静电的条件下，“通常的枪”的油性润滑剂的附着量为5.0mg，相对于此，“静电涂布枪”为20.4mg。对静电涂布枪自身下功夫，附着效率非常好，构成第三发明的装置涉及的效果的一部分。

此外，关于第一发明的油性润滑剂的组成，可知不一定需要混合溶剂。在不进行静电涂布的条件下，需要附着于模具并对油膜赋予速干性、快速地在模具上形成干燥膜。即，通过与溶剂混合，提高附着效率。但是，由于以静电涂布弥补附着效率，因此，具有不一定需要速干性也可以混合溶剂的情形。事实上，即使将溶剂变换为粘度高的精制基油及合成基油，也显示与溶剂相等的静电附着。甚至第四石油类(以消防法测定燃点为200℃以上)的润滑油基油(矿物油)也可以用于本发明。

3)含有粉体对摩擦产生的影响

通过在油性润滑剂中含有粉体，模具的烧结减少。在施加静电的条件下，350℃的摩擦力在不含有粉体时为156.8N(刚要烧结之前)，通过混合1质量％粉体，降低到78.4N。而且，通过含有3质量％粉体，即使在425℃也不烧结。与使用水溶性脱模剂时的约250℃、不含有粉体的油性润滑剂的350℃相比，本发明直至很高的温度也不发生烧结，适用范围广。可以覆盖市场的高压高速铸造机的使用温度范围的大致100％。

但是，仅从静电涂布产生的效果来看，含有粉体时的直角喷射的情况几乎确认不到效果。推测已经含有粉体，因此耐烧结性充分提高，看不到静电涂布产生的效果。因此，研究平行喷射引起的静电的“环绕效果”时，看到显著的静电效果。对于在试验片平行喷射粉体3质量％的油性润滑剂的情况，在不进行静电涂布的情形下在350℃进行了烧结、静电涂布的情形下为68.6N的摩擦力。此时的250℃的附着量在不进行静电涂布的情形下为0.1mg，相对于此，在进行了静电涂布的情形下，增加为4.5mg。使用该试验器的效果用接近于实际机器的成形性评价器也可以确认。可以确认第一发明的组成和第二发明的涂布方法的有效性。

4)粉体混合对隔热性的影响

涂布膜的传热率显著降低。相对于没有涂布膜的0.773W/cmK，涂布膜为216μm时，为0.285W/cmK。在高压铸造中，为数μm的膜厚，在锻造中也为数μm～十数μm的膜厚，不能期待传热系数大幅度降低，由于在重力、低压铸造中，形成100～150μm左右的膜，因此，该传热率有效地降低。

在用于重力/低压铸造的熔液流动性试验中，传热率的降低引起熔液流动距离显著增加。在没有施加静电、且涂布膜10μm时为5cm的熔液流动距离，涂布膜71μm时为37cm。即使在该情况下也看到静电涂布的效果，在相同的涂布条件下不进行静电涂布情况下，在涂布膜71μm时为37cm的熔液流动距离，进行静电涂布的情况，在涂布膜为111μm时成为50cm以上的熔液流动距离。

5)低油分配合对附着、摩擦的粉体混合、静电效果

为主要用于大量涂布的重力/低压铸造的研究，铸造后的制品中产生“色残留”。为大量的高粘度烃进行碳化而产生的问题。因此，研究了降低油分的配合。即使将油分从油分为11质量％的油性润滑剂A降低到3.5质量％的油性润滑剂B，在10质量％的粉体的情况下，附着量也同等，对应为49.9mg、46.5mg。

6)压缩下的摩擦

在实验室摩擦试验器的约60000倍的高负荷下实施环试验。使用含粉体油性润滑剂，将有无静电涂布引起的摩擦进行了比较，摩擦系数从不施加静电时的0.327降低到施加静电时的0.290，可确认到在高压压缩下静电涂布的效果。

7)实际机器中的效果

a)高压高速铸造

涂布液对模具面上的润湿性通过施加静电而显著提高。可以说表现出静电涂布产生的环绕效果。另一方面，由于模具整个面润湿，因此，混合粉体产生的效果在本评价中不明确。另外，即使混合粉体，在实际机器中也不产生烧结，继续40次实际生产，停止评价。由(D-4-1)及(D-4-2)中的实验室试验结果进行推定，认为在实际机器中可以降低涂布量。

b)重力铸造

用模拟实际机器的成形性评价试验器，与不含有粉体、不施加静电的情况相比，含有粉体、施加静电的情况评价高，且可以填充100％。为涂布膜变厚、隔热性提高、熔液流动性变好的结果。

c)锻造

用高负荷下的环压缩试验器可看到本发明的摩擦降低效果。使用实际机器确认了该效果，与含有粉体、不施加静电时的变形率70.9％相比，含有粉体、进行了静电涂布时的变形率为72.4％，变形率提高少许。另一方面，市售的水溶性润滑剂的变形率为同等，为72.7％。但是，本发明的情况下，涂布量少到1/10，且为油性润滑剂，因此，LF温度高。因此，可以将模具温度设定得高达100℃以上，可以省略被加工件用的再升温工序，可以期待作业时间的大幅度缩短。

8)结论

如1)～7)所述，由各种评价结果来看，通过静电涂布含粉体油性润滑剂，可以确认以下优异的效果。

1.含粉体油性润滑剂对模具的附着量的增加。与不含有粉体的情况相比，即使涂布量相同，涂布膜也变厚，烧结范围变窄。没有烧结的情况下，可以进一步降低涂布量。

2.防止烧结的效果。产生烧结的温度为350℃～425℃以上，含粉体油性润滑剂的适用范围显著扩大。可在高压铸造、重力铸造、锻造中有效地使用。

3.环绕效果。通过静电涂布，即使是做成复杂形状的模具的隐藏的部位，也可以附着含粉体油性润滑剂，可以灵活运用该润滑剂的情况更广。在复杂结构的高压铸造中可有效地使用。

4.隔热效果。可以增加含粉体油性润滑剂的附着量和形成厚的涂布膜，可以提高隔热性，改善流动性。在重力铸造中可有效地使用。

5.干燥时间的缩短。由于为含粉体油性润滑剂，因此，与水溶性润滑剂相比，干燥时间短，干燥时间为数秒。在重力铸造中可有效地使用。

6.高温下的附着性。可以提高模具温度，削减锻造中的再升温工序。在锻造中可有效地使用。

工业上的可利用性

静电涂布本发明的含粉体油性润滑剂的方法适用于对非铁金属进行铸造及锻造加工。

附图标记说明

1     静电涂布枪

2     静电控制器

3     变压器

4     液体压送装置

5     配管

6     空气压缩机

7     电源

8     静电提供装置

9     多轴机器人

10    托架

11    油滴

12    模具

13    空气控制系统

21    台

22    电源·温度调节器

23    加热器

24    铁板台架

25    铁板支撑配件

26    铁板

27    热电偶

28    润滑剂

31    摩擦测定用铁板

32    热电偶

33    涂布喷嘴

34    试验器台架

35    环

36    铝熔液

37    铁制重物

41    静电涂布枪

42    试验片

51    台

51a   突出部

51b   倾斜面

52    盖

52a   倾斜面

52b   流入口

52c   沟

53    量器

54    棒

55    气体燃烧器

56    把手

57    开口部

58    孔

61    左侧模具

62    浇口

62a   切口部

62b   切口部

63    模腔部

64    槽

65    右侧模具

66    气体燃烧器

67    柄勺

68    铝熔液

69    铸造制品

70    部位

81    下型模组件

82    上型模组件

83    型模

84   润滑剂

85   铝试验片

86   冲压机

91   上模组件

92   下模组件

93   上模具

94   下模具

95   套筒式加热器

96   润滑剂

97   静电涂布枪

98   升温单元

99   热电偶

100  温度控制单元

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.模具用含粉体油性润滑剂，其包含：包含油的60～98.7质量％的 油性润滑剂、0.8～30质量％的可溶剂、0.3～15质量％的无机粉体及0.2～ 7.5质量％的水，所述模具用含粉体油性润滑剂静电涂布于模具。

2.静电涂布方法，其将权利要求1所述的模具用含粉体油性润滑剂 静电涂布于模具。

3.静电涂布装置，其用于将权利要求1所述的模具用含粉体油性润 滑剂静电涂布于模具，并具有对所述模具用含粉体油性润滑剂提供静电的 静电提供装置和设置在多轴机器人上的静电涂布枪。