專利名稱：粉末冶金用潤滑劑、粉末冶金用混合粉末及燒結(jié)體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將金屬粉末成形和燒結(jié)，制造燒結(jié)體的技術(shù)，更詳細(xì)講，涉及金屬粉末成形用粉末冶金用潤滑劑、混合了該潤滑劑和金屬粉末的粉末冶金用混合粉末、以及使用這種粉末冶金用混合粉末的燒結(jié)體的制造方法。
背景技術(shù)：
在以鐵粉和鋼粉等金屬粉末為主要原料的粉末冶金中，將合金成分、石墨粉等粉末作為改善燒結(jié)體性能(強度性能、加工性能)用成分添加到上記主要原料粉末中混合，在其中加入潤滑劑后將其擠壓成形制成壓粉體，接著將壓粉體燒結(jié)制成燒結(jié)體。在這種粉末冶金方法中，在從儲藏料斗排出混合粉末時、或者在模具中充填混合粉末時，混合粉末的流動性便成為一個重要的特征。也就是說，一旦混合粉末的流動性變差，就會在料斗的排出口上部產(chǎn)生架橋作用出現(xiàn)排出不良，于是就會產(chǎn)生自料斗至料箱的軟管內(nèi)產(chǎn)生堵塞等問題。而且流動性差的混合粉末，即使強制性使其從軟管中流出，由于未被充填在模具，特別是薄壁部分的模具中而不能制成健全的成形體。因此，迫切需要一種流動性優(yōu)良的混合粉末。
這種混合粉末的流動性，雖然取決于所使用的金屬粉末的粒徑和形狀、改善物性用添加元素的種類和添加量、粒徑和形狀等，但是據(jù)認(rèn)為最受影響的是潤滑劑的種類和添加量。潤滑劑的添加量，由于達(dá)到峰值0.1重量％后若繼續(xù)添加就會使流動性變差，所以從流動性方面來看潤滑劑的添加量以較低為好。但是，一旦降低潤滑劑的添加量，潤滑性就會顯著降低，取出成形體時成形體與模具間的摩擦系數(shù)就會增大，從而導(dǎo)致黏模和損傷模具。因此很難使?jié)櫥院土鲃有远邇扇?br> 而且即使從潤滑劑的種類和熔點方面考慮，也難使?jié)櫥院土鲃有远邇扇?。即，熔點低的硬脂酸和硬脂酸酰胺等一般具有優(yōu)良的潤滑性，但是這些低熔點潤滑劑有時因產(chǎn)生凝聚而使流動性變差。特別是當(dāng)環(huán)境溫度高時，這種不利情況表現(xiàn)得更加顯著。反之，熔點高的金屬皂類和乙烯二酰胺等，雖然環(huán)境溫度高也能維持良好的流動性，但是與上記低熔點硬脂酸酰胺等相比潤滑性卻差。
以流動性和潤滑性兩全為目的的，例如有特開平10-317001號公報。根據(jù)此公報的記載，通過使金屬粉末粒子的表面包覆直至高溫區(qū)域(200℃左右)均穩(wěn)定的有機化合物(有機烷氧基硅烷、有機氮雜硅烷、鈦酸鹽系或含氟偶合劑等)，不但能降低摩擦系數(shù)，抑制接觸帶電，提高流動性，而且還能借助于該化合物提高潤滑性。而且據(jù)此公報記載，上記有機烷氧基硅烷等，與金屬粉末表面上存在的羥基產(chǎn)生縮合反應(yīng)形成化學(xué)鍵，使表面改質(zhì)。但是這份公報中的方法，是需要事先將有機化合物噴霧，將金屬粉末粒子表面包覆這一繁雜工序(預(yù)處理)的方法，而且是必須事先將包覆(噴霧)用溶劑干燥除去的一種方法，因而不適于批量生產(chǎn)。
在上記特開平10-317001號公報中，作為潤滑劑并用脂肪酸單酰胺(亞乙基硬脂酸單酰胺等)、脂肪酸雙酰胺(亞乙基硬脂酸雙酰胺等)等。但是這些潤滑劑，如上所述，在流動性提高效果上并不充分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種不論繁雜的預(yù)處理工序的有無，均能同時提高流動性和潤滑性二者的粉末冶金用潤滑劑、混合了該潤滑劑和金屬粉末的冶金用混合粉末、以及使用這種粉末冶金用混合粉末的燒結(jié)體的制造方法。
本發(fā)明人等為解決上記課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多羥基羧酸酰胺，不管有無復(fù)雜的預(yù)處理工序，都能同時提高流動性和潤滑性二者，因而完成了本發(fā)明。
也就是說，本發(fā)明涉及的粉末冶金用潤滑劑，其特征在于其中含有表示下式(1)表示的多羥基羧酸酰胺。
(式中，R1表示多個羥基取代的烷基，其中該烷基的碳原子數(shù)為，(a)2～10個或者(b)是從n以上，5×n以下范圍內(nèi)選出的整數(shù)(其中n表示取代羥基的數(shù)目)。R2表示8～30個碳原子的烴基，R3表示氫原子或1～30個碳原子的烴基)上記多羥基羧酸酰胺(1)，優(yōu)選糖醛酸酰胺，R1優(yōu)選5個碳原子的烷基，R3優(yōu)選氫原子。平均粒徑例如為1～300微米左右。
本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑，還可以含有輔助潤滑劑。作為該輔助潤滑劑，可以舉出金屬皂類、亞烷基雙脂肪酸酰胺、以及下式(2)表示的脂肪酸酰胺等。
(式中，R4表示7～29個碳原子的烴基，R5表示氫原子或1～30個碳原子的烴基。)優(yōu)選的脂肪酸酰胺(2)，是(N-十八烯基)十六烷酸酰胺或(N-十八烷基)二十二烯酸酰胺。多羥基羧酸酰胺(1)與輔助潤滑劑間的質(zhì)量比(前者/后者)例如處于30/70以上而小于100/0。
而且本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑，也可以與上述輔助潤滑劑一起含有脂肪酸。脂肪酸優(yōu)選16～22碳原子的飽和脂肪族一元羧酸。使用脂肪酸的情況下，推薦扣除多羥基羧酸酰胺(1)的使用量的一部分，使用與此扣除量同質(zhì)量的脂肪酸。其中，多羥基羧酸酰胺(1)與脂肪酸間質(zhì)量比(前者/后者)可以處于20/80以上而小于100/0。
本發(fā)明也包括混合了上記粉末冶金用潤滑劑和金屬粉末的粉末冶金用混合粉末。
將上記金屬混合粉末擠壓成形，然后燒結(jié)，能夠制造燒結(jié)體。


圖1是表示多羥基羧酸酰胺(1)的碳原子數(shù)m與極限流出直徑或脫模壓力之間關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑含有多羥基羧酸酰胺。這種多羥基羧酸酰胺是一種在形式上可以看作是由羥基烷基羧酸，與具有長鏈烴基的伯胺或仲胺形成的化合物。這種多羥基羧酸酰胺，與金屬粉末(鐵粉、鋼粉等鐵基粉末等)混合后，預(yù)先儲藏在料斗中，將混合粉末(成形用粉末)從該料斗排出到模具中時，就能提高混合粉末的流動性。而且在模具中成形后，也能提高取出成形體時的潤滑性。
多羥基羧酸酰胺之所以具有這種作用，大概是因為在與金屬粉末混合的狀態(tài)下或者在模具中成形的狀態(tài)下，多羥基烷基部分與金屬粉末或模具互相作用(據(jù)推測形成氫鍵)，具有親油性的氨基側(cè)的長鏈烴基朝向外側(cè)排列，形成層狀結(jié)構(gòu)的緣故。而且，據(jù)認(rèn)為形成層狀的長鏈烴基使流動性和潤滑性提高的緣故。另外，已有的潤滑劑(金屬皂類、硬脂酸酰胺等)雖然也能形成長鏈烴基的層狀結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明的多羥基羧酸酰胺，與其相比之所以能使流動性和潤滑性兩全，據(jù)認(rèn)為是可靠地形成層狀結(jié)構(gòu)的緣故。
為了可靠地形成層狀結(jié)構(gòu)，多羥基羧酸酰胺與金屬粉末或模具的親和性是重要的，由此觀點來看，多羥基烷基部分中的羥基數(shù)、烷基的碳原子數(shù)等將變得重要。而且認(rèn)為由N側(cè)烴基構(gòu)成的層的厚度或該烴基的排列性等也變得很重要，由此觀點來看烴基的碳原子數(shù)是重要的。因此，本發(fā)明中使用下式(1)表示的多羥基羧酸酰胺。
(式中，R1表示多個羥基取代的烷基。R2表示8～30個碳原子的烴基，R3表示氫原子或1～30個碳原子的烴基。)其中式(1)中的多羥基羧酸酰胺，在形式上可以視為R1COOH與R2R3NH的脫水生成物，但是也可以采用其他方法制造。
R1烷基的碳原子數(shù)，例如為2～10(優(yōu)選4～6，特別是5)左右。而且R1烷基的碳原子數(shù)，也可以根據(jù)取代到該烷基的羥基數(shù)目n確定，例如可以從n以上和5×n以下(優(yōu)選3×n以下，特別優(yōu)選2.5×n以下)范圍內(nèi)選擇，最好與取代羥基的數(shù)目n相等。
上述的羥基數(shù)n，例如為2以上(優(yōu)選3優(yōu)選，更優(yōu)選4以上)。該羥基數(shù)n的上限可以由R1的碳原子數(shù)自然而然地限定，例如10以下(優(yōu)選8以下，更優(yōu)選6以下)，也可以是5。
羥基數(shù)n越多，而且與羥基數(shù)n相比R1的碳原子數(shù)越少，R1部分與金屬粉末的相互作用就越強。
優(yōu)選的R1COOH可以舉出糖醛酸。糖醛酸，是與將糖醛的醛基氧化而形成羧基的化合物相當(dāng)?shù)木哿u基羧酸，例如可以舉出由下式(3)表示的化合物。
(式中，m表示自然數(shù)，優(yōu)選1～9，更優(yōu)選3～5，特別優(yōu)選4。)上記的糖醛酸，例如可以舉出甘油酸、赤酮酸、蘇糖酸、核糖酸、阿糖酸、木質(zhì)酸、來蘇糖酸、阿洛糖酸、阿桌糖酸、葡糖酸、甘露糖酸、古洛糖酸、茚滿酮酸、半乳糖酸、塔龍酸等。
形成R2的烴基，可以舉出飽和烴基(烷基等)、不飽和烴基(鏈烯基、炔基等)。不飽和烴基中不飽和鍵的數(shù)目，既可以是1，也可以是多個(例如2～6左右，優(yōu)選2～3左右)。是多個的情況下，也可以含有不飽和雙鍵和不飽和三鍵二者。優(yōu)選的烴基是烷基。這些烴基雖然希望是直鏈狀的，但是構(gòu)成直鏈(主鏈)的碳原子上也可以取代一個或多個低級烷基(例如1～6個碳原子，特別是1～3個碳原子左右的烷基；但是這些低級烷基的碳原子數(shù)目比主鏈的碳原子數(shù)少)。烴基的碳原子數(shù)，優(yōu)選處于12以上(特別是16以上)、24以下(特別是22以下)。當(dāng)?shù)图壨榛〈那闆r下，主鏈的碳原子數(shù)例如處于5以上，優(yōu)選8以上，更優(yōu)選10以上。碳原子數(shù)越多，形成層狀結(jié)構(gòu)時該層狀部分的親油性或許就越高，流動性和潤滑性提高。但是一旦碳原子數(shù)過多，由于烴基容易彎曲而使流動性和潤滑性降低。
流動性和潤滑性的提高，由于主要是由R2完成的，所以R3與R2相比能有更寬的選擇范圍，例如能從直鏈烴基和支鏈烴基中廣泛選擇，而且也可以是氫原子，優(yōu)選氫原子。作為形成該R3的烴基，可以舉出飽和烴基(烷基)、不飽和烴基(鏈烯基、炔基等)等，優(yōu)選烷基。碳原子數(shù)優(yōu)選處于26以下，特別是24以下。
作為R2R3NH，例如可以舉出以下化合物。
例如可以舉出辛胺、壬胺、癸胺、十一烷胺、十二烷胺、十三烷胺、十四烷胺、十五烷胺、十六烷胺、十七烷胺、十八烷胺、十九烷胺、二十烷胺、二十一烷胺、二十二烷胺、二十三烷胺、二十四烷胺等。
一個低級烷基取代的，例如可以舉出2-乙基己胺、4-丙基戊胺、4-乙基戊胺、2-甲基癸胺、3-甲基癸胺、4-甲基癸胺、5-甲基癸胺、6-甲基癸胺、7-甲基癸胺、9-甲基癸胺、6-乙基壬胺、5-丙基辛胺、3-甲基十一烷胺、6-丙基壬胺、2-甲基十二烷胺、3-甲基十二烷胺、4-甲基十二烷胺、5-甲基十二烷胺、11-甲基十二烷胺、7-丙基十二烷胺、2-甲基十三烷胺、12-甲基十三烷胺、2-甲基十四烷胺、4-甲基十四烷胺、13-甲基十四烷胺、14-甲基十五烷胺、2-乙基十四烷胺、15-甲基十六烷胺、2-丙基十四烷胺、2-乙基十六烷胺、14-乙基十六烷胺、14-甲基十七烷胺、15-甲基十七烷胺、16-甲基十七烷胺、2-丁基十四烷胺、2-甲基十八烷胺、3-甲基十八烷胺、4-甲基十八烷胺、5-甲基十八烷胺、6-甲基十八烷胺、7-甲基十八烷胺、8-甲基十八烷胺、9-甲基十八烷胺、10-甲基十八烷胺、11-甲基十八烷胺、14-甲基十八烷胺、15-甲基十八烷胺、16-甲基十八烷胺、17-甲基十八烷胺、15-乙基十五烷胺、3-甲基十九烷胺、2-乙基十八烷胺、2-甲基二十烷胺、2-丙基十八烷胺、2-丁基十八烷胺、2-甲基二十二烷胺、10-甲基二十二烷胺、2-戊基十八烷胺、2-甲基二十三烷胺、3-甲基二十三烷胺、22--甲基二十三烷胺、20-乙基二十二烷胺、18-丙基二十六烷胺、2-己基十八烷胺、12-己基十八烷胺等。
多個低級烷基取代的，例如可以舉出2-丁基-5-甲基戊胺、2-異丁基-5-甲基戊胺、2，3-二甲基壬胺、4，8-二甲基壬胺、2-丁基-5-甲基己胺、4，4-二甲基癸胺、2-乙基-3-甲基壬胺、2，2-二甲基-4-乙基辛胺、2-丙基-3-甲基壬胺、2，2-二甲基十二烷胺、2，3-二甲基十二烷胺、4，10-二甲基十二烷胺、2-丁基-3-甲基壬胺、2-丁基-2-乙基壬胺、3-乙基-3-丁基壬胺、4-丁基-4-乙基壬胺、3，7，11-三甲基十二烷胺、2，2-二甲基十四烷胺、3，3-二甲基十四烷胺、4，4-二甲基十四烷胺、2-丁基-2-戊基庚胺、2，3-二甲基十四烷胺、4，8，1-三甲基十三烷胺、14，14-二甲基十五烷胺、3-甲基-2-庚基壬胺、2，2-二戊基庚胺、2，2-二甲基十六烷胺、2-辛基-3-甲基壬胺、2，3-二甲基十七烷胺、2，2-二甲基十八烷胺、2，3-二甲基十八烷胺、2，4-二甲基十八烷胺、3，3-二甲基十八烷胺、2-丁基-2-庚基壬胺、20，20-二甲基二十一烷胺等。
有一個不飽和鍵的，例如可以舉出2-辛烯胺、3-辛烯胺、2-壬烯胺、2-癸烯胺、4-癸烯胺、9-癸烯胺、9-十一碳烯胺、10-十一碳烯胺、2-十二碳烯胺、3-十二碳烯胺、5-十二碳烯胺、11-十二碳烯胺、2-十三碳烯胺、12-十三碳烯胺、4-十四碳烯胺、5-十四碳烯胺、9-十四碳烯胺、2-十五碳烯胺、14-十五碳烯胺、2-十六碳烯胺、7-十六碳烯胺、9-十六碳烯胺、2-十七碳烯胺、6-十八碳烯胺、9-十八碳烯胺、11-十八碳烯胺、9-二十碳烯胺、11-二十碳烯胺、11-二十二碳烯胺、13-二十二碳烯胺、15-二十四碳烯胺等。
有多個不飽和鍵的，例如可以舉出反式-8、反式-10-十八碳二烯胺，順式-9、順式-12-十八碳二烯胺，反式-9、反式-12-十八碳二烯胺，順式-9、反式-11-十八碳二烯胺、反式-10、順式-12-十八碳二烯胺，順式-9、順式-12-十八碳二烯胺、順式-10、順式-12-十八碳二烯胺，反式-10、反式-12-十八碳二烯胺，反式-9、反式-11-十八碳二烯胺，反式-8、反式-10-十八碳二烯胺，反式-9、反式-11-十八碳二烯胺，順式-9、反式-11、反式-13-十八碳三烯胺，反式-9、反式-11、反式-13-十八碳三烯胺，順式-9、順式-12、順式-15-十八碳三烯胺，反式-9、反式-12、反式-15-十八碳三烯胺，反式-10、反式-12、反式-14-十八碳三烯胺，9，11，13，15-十八碳四烯胺，2，2-二甲基-順式-9、順式-12-十八碳二烯胺，8，11，14-二十碳三烯胺，12，20-二十一碳二烯胺，9，13-二十二碳二烯胺，4，8，12，15，19一二十二碳五烯胺，2，2-二甲基-順式-11、順式-14-二十碳二烯胺、9，15二十四碳二烯胺、5，8，11-二十碳三烯胺、7，10，13-二十二碳三烯胺、8，11，14-二十二碳三烯胺、4，8，11，14-二十六碳四烯胺、6，9，12，15-二十六碳四烯胺、4，8，12，15-二十八碳四烯胺、9，11，13，15-二十八碳四烯胺、4，8，12，16-二十碳四烯胺、5，8，11，14-二十碳四烯胺、4，7，10，13-二十二碳六烯胺、4，8，12，15，18-二十碳五烯胺、4，8，12，15，19-二十二碳五烯胺等。
低級烷基取代的，例如可以舉出2-甲基-2-庚烯胺、3-甲基-2-壬烯胺、5-甲基-2-壬烯胺、5-甲基-2-十一碳烯胺、2-甲基-2-十二碳烯胺、5-甲基-2-十三碳烯胺、2-甲基-9-十八碳烯胺、2-乙基-9-十八碳烯胺、2-丙基-9-十八碳烯胺、2-甲基-2-二十碳烯胺、5，9-二甲基-2-癸烯胺、2，5-二甲基-2-十七碳烯胺、2，2-二甲基-11-二十碳烯胺等。
不飽和鍵可以是一個或多個，低級烷基也可以取代，例如可以舉出2-辛炔胺、7-辛炔胺、2-壬炔胺、2-癸炔胺、2-十一碳炔胺、6-十一碳炔胺、9-十一碳炔胺、10-十一碳炔胺、6-十二碳炔胺、7-十二碳炔胺、8-十三碳炔胺、9-十三碳炔胺、7-十四碳炔胺、7-十六碳炔胺、2-十七碳炔胺、5-十八碳炔胺、6-十八碳炔胺、7-十八碳炔胺、8-十八碳炔胺、9-十八碳炔胺、10-十八碳炔胺、11-十八碳炔胺、9-十九碳炔胺、12-十九碳炔胺、12-十八碳炔胺、13-二十二碳炔胺、11，16-二十二碳二炔胺、7，15-二十二碳二炔胺、8，15-二十二碳二炔胺、21-二十三碳炔胺、22-二十三碳炔胺等。
特別優(yōu)選的多羥基羧酸酰胺(1)，可以舉出(N-長鏈烷基)糖醛酸酰胺，例如由下式(4)表示的化合物。
[式中，p表示1～9(優(yōu)選1～4)的整數(shù)，q表示7～29(優(yōu)選11～23，更優(yōu)選15～21)的整數(shù)。]上記的多羥基羧酸酰胺(1)可以采用各種方法制造，但是利用以R1COOH或其等效體和R2R3NH作為原料的酰胺化反應(yīng)是簡便的。所述R1COOH與R2R3NH，例如可以借助于脫水縮合的方式酰胺化。而且作為等效體，可以利用酰鹵化物、酯類(包括內(nèi)酯)等，特別是當(dāng)R1COOH是糖醛酸的情況下，利用閉環(huán)體(內(nèi)酯體)的較多。作為該糖醛酸的內(nèi)酯體，例如可以舉出γ-葡糖酸內(nèi)酯、δ-葡糖酸內(nèi)酯、γ-半乳糖酸內(nèi)酯等。
本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑，可以單獨含有多羥基羧酸酰胺(1)，也可以進(jìn)一步含有輔助潤滑劑。作為該輔助潤滑劑，可以使用公知(例如廣泛采用)的粉末冶金用潤滑劑或其他粉末冶金用潤滑劑等(但是后述的脂肪酸除外)。公知的粉末冶金用潤滑劑(本發(fā)明中輔助潤滑劑)，與多羥基羧酸酰胺(1)相比，雖然流動性提高作用和潤滑性提高作用通常較差，但是在不產(chǎn)生危害的范圍內(nèi)可以用于微調(diào)多羥基羧酸酰胺(1)的性能(流動性與潤滑性間的平衡)。而且對于其他粉末冶金用潤滑劑(輔助潤滑劑)來說，雖然沒有流動性提高作用，但是其潤滑性提高作用卻優(yōu)良，使用這種輔助潤滑劑的情況下，可以用于微調(diào)多羥基羧酸酰胺(1)的性能。
公知的粉末冶金用潤滑劑(輔助潤滑劑)，例如可以舉出金屬皂、亞烷基二脂肪酸酰胺等。上述金屬皂中含有脂肪酸鹽，例如12個碳原子以上(優(yōu)選14～24)的脂肪酸鹽，通?？梢允褂糜仓徜\。上述的亞烷基二脂肪酸酰胺中，例如含有C2-6亞烷基二C12-24羧酸酰胺，通常可以使用亞乙基二硬脂酰胺。
為了提高潤滑性并用的其他粉末冶金用潤滑劑(輔助潤滑劑)，例如可以使用下式(2)表示的脂肪酸酰胺。
(式中，R4表示7～29個碳原子的烴基。R5表示氫原子或1～30個碳原子的烴基。)其中上記脂肪酸酰胺(2)，雖然在形式上可以視為R4COOH與R5NH2的脫水生成物，但是也可以采用其他方法制造。
R4最好在與上述R2同樣范圍內(nèi)選擇。但是碳原子數(shù)移動到比R2少一個的一方。作為R4COOH，例如可以列舉以下化合物。
例如可以舉出辛酸、壬酸、癸酸、十一碳酸、十二碳酸、十三碳酸、十四碳酸(豆蔻酸)、十五碳酸、十六碳酸(棕櫚酸)、十七碳酸、十八碳酸(硬脂酸)、十九碳酸、二十碳酸、二十一碳酸、二十二碳酸、二十三碳酸、二十四碳酸等。
作為一個低級烷基取代的，例如可以舉出2-乙基己酸、4-丙基戊酸、4-乙基戊酸、2-甲基癸酸、3-甲基癸酸、4-甲基癸酸、5-甲基癸酸、6-甲基癸酸、7-甲基癸酸、9-甲基癸酸、6-乙基壬酸、5-丙基辛酸、3-甲基十一碳酸、6-丙基壬酸、2-甲基十二碳酸、3-甲基十二碳酸、4-甲基十二碳酸、5-甲基十二碳酸、11-甲基十二碳酸、7-丙基癸酸、2-甲基十三碳酸、12-甲基十三碳酸、2-甲基十四碳酸、4-甲基十四碳酸、13-甲基十四碳酸、14-甲基十五碳酸、2-乙基十四碳酸、15-甲基十六碳酸、2-丙基十四碳酸、2-乙基十六碳酸、14-乙基十六碳酸、14-甲基十七碳酸、15-甲基十七碳酸、16-甲基十七碳酸、2-丁基十四碳酸、2-甲基十八碳酸、3-甲基十八碳酸、4-甲基十八碳酸、5-甲基十八碳酸、6-甲基十八碳酸、7-甲基十八碳酸、8-甲基十八碳酸、9-甲基十八碳酸、10-甲基十八碳酸、11-甲基十八碳酸、14-甲基十八碳酸、15-甲基十八碳酸、16-甲基十八碳酸、17-甲基十八碳酸、15-乙基十五碳酸、3-甲基十九碳酸、2-乙基十八碳酸、2-甲基二十碳酸、2-丙基十八碳酸、2-丁基十八碳酸、2-甲基二十二碳酸、10-甲基二十二碳酸、2-戊基十八碳酸、2-甲基二十三碳酸、3-甲基二十三碳酸、22-甲基二十三碳酸、20-乙基二十二碳酸、18-丙基二十六碳酸、2-己基十八碳酸、12--己基十八碳酸等。
作為低級烷基多取代的，例如可以舉出2-丁基-5-甲基戊酸、2-異丁基-5-甲基戊酸、2，3-二甲基壬酸、4，8-二甲基壬酸、2-丁基-5-甲基己酸、4，4-二甲基癸酸、2-乙基-3-甲基壬酸、2，2-二甲基-4-乙基辛酸、2-丙基-3-甲基壬酸、2，2-二甲基十二碳酸、2，3-二甲基十二碳酸、4，10-二甲基十二碳酸、2-丁基-3-甲基壬酸、2-丁基-2-乙基壬酸、3-乙基-3-丁基壬酸、4-丁基-4-乙基壬酸、3，7，11-三甲基十二碳酸、2，2-二甲基十四碳酸、3，3-二甲基十四碳酸、4，4-二甲基十四碳酸、2-丁基-2-戊基庚酸、2，3-二甲基十四碳酸、4，8，12-三甲基十三碳酸、14，14-二甲基十五碳酸、3-甲基-2-庚基壬酸、2，2-二戊基庚酸、2，2-二甲基十六碳酸、2-辛基-3-甲基壬酸、2，3-二甲基十七碳酸、2，2-二甲基十八碳酸、2，3-二甲基十八碳酸、2，4-二甲基十八碳酸、3，3-二甲基十八碳酸、2-丁基-2-庚基壬酸、20，20-二甲基二十一碳酸等。
有一個不飽和鍵的，例如可以舉出2-辛烯酸、3-辛烯酸、2-壬烯酸、3-壬烯酸、2-癸烯酸、4-癸烯酸、9-癸烯酸、9-十一碳烯酸、10-十一碳烯酸、2-十二碳烯酸、3-十二碳烯酸、5-十二碳烯酸、11-十二碳烯酸、2-十三碳烯酸、12-十三碳烯酸、4-十四碳烯酸、5-十四碳烯酸、9-十四碳烯酸、2-十五碳烯酸、14-十五碳烯酸、2-十六碳烯酸、7-十六碳烯酸、9-十六碳烯酸、2-十七碳烯酸、6-十八碳烯酸、9-十八碳烯酸、11-十八碳烯酸、9-二十碳烯酸、11-二十碳烯酸、11-二十二碳烯酸、13-二十二碳烯酸、15-二十四碳烯酸等。
有多個不飽和鍵的，例如可以舉出反式-8、反式-12-十八碳二烯酸，順式-9、順式-12-十八碳二烯酸，反式-9、反式-12-十八碳二烯酸，順式-9、反式-11-十八碳二烯酸，反式-10、順式-12-十八碳二烯酸，順式-9、順式-12-十八碳二烯酸，順式-10、順式-12-十八碳二烯酸，反式-10、反式-12-十八碳二烯酸，反式-9、反式-11-十八碳二烯酸，反式-8、反式-10-十八碳二烯酸，反式-9、反式-11-十八碳二烯酸，順式-9，反式-11、反式-13-十八碳三烯酸，反式-9、反式-11、反式-13-十八碳三烯酸，順式-9、順式-11、反式-13-十八碳三烯酸，順式-9、順式-12、順式-15-十八碳三烯酸，反式-9、反式-12、反式-15-十八碳三烯酸，反式-10、反式-12、反式-14-十八碳三烯酸，9，11，13，15-十八碳四烯酸，2，2-二甲基-順式-9、順式-12-十八碳二烯酸，8、11、14-二十碳三烯酸，12，20-二十一碳二烯酸，9，13-二十二碳二烯酸，4，8，12，15，19-二十二碳五烯酸，2，2-二甲基-順式-11、順式-14-二十碳二烯酸，9，15二十四碳二烯酸，5，8，11-二十碳三烯酸，7，10，13-二十二碳三烯酸，8，11，14-二十二碳三烯酸，4，8，11，14-十六碳四烯酸，6，9，12，15-十六碳四烯酸，4，8，12，15-十八碳四烯酸，9，11，13，15-十八碳四烯酸，4，8，12，16-二十碳四烯酸、5，8，11，14-二十碳四烯酸、4，7，10，13-二十二碳六烯酸、4，8，12，15，18-二十碳五烯酸、4，8，12，15，19-二十二碳五烯酸等。
低級烷基取代的，例如可以舉出2-甲基-2-庚烯酸、3-甲基-2-壬烯酸、5-甲基-2-壬烯酸、5-甲基-2-十一碳烯酸、2-甲基-2-十二碳烯酸、5-甲基-2-十三碳烯酸、2-甲基-9-十八碳烯酸、2-乙基-9-十八碳烯酸、2-丙基-9-十八碳烯酸、2-甲基-2-二十碳烯酸、2-甲基-2-二十六碳烯酸、3，4-二甲基-3-戊烯酸、5，9-二甲基-2-癸烯酸、2，5-二甲基-2-十七碳烯酸、2，2-二甲基-11-二十碳烯酸等。
不飽和鍵可以是一個或多個，也可以低級烷基取代，例如可以舉出2-辛炔酸、7-辛炔酸、2-壬炔酸、2-癸炔酸、2-十一碳炔酸、6-十一碳炔酸、9-十一碳炔酸、10-十一碳炔酸、6-十二碳炔酸、7-十二碳炔酸、8-十三碳炔酸、9-十三碳炔酸、7-十四碳炔酸、7-十六碳炔酸、2-十七碳炔酸、5-十八碳炔酸、6-十八碳炔酸、7-十八碳炔酸、8-十八碳炔酸、9-十八碳炔酸、10-十八碳炔酸、11-十八碳炔酸、9-十九碳炔酸、12-十九碳炔酸、12-十八碳炔酸、13-二十二碳炔酸、11，16-二十二碳二炔酸、7，15-二十二碳二炔酸、8，15-二十二碳二炔酸、21-二十三碳炔酸、22-二十三碳炔酸等。
R5優(yōu)選在與上述R3同樣范圍內(nèi)選擇。特別優(yōu)選的R5可以在與上述R2同樣范圍內(nèi)選擇。作為R5NH2，例如可以列舉以下化合物。
例如可以舉出辛胺、壬胺、癸胺、十一烷胺、十二烷胺、十三烷胺、十四烷胺、十五烷胺、十六烷胺、十七烷胺、十八烷胺、十九烷胺、二十烷胺、二十一烷胺、二十二烷胺、二十三烷胺、二十四烷胺等。
一個低級烷基取代的例如可以舉出2-乙基己胺、4-丙基戊胺、4-乙基戊胺、2-甲基癸胺、3-甲基癸胺、4-甲基癸胺、5-甲基癸胺、6-甲基癸胺、7-甲基癸胺、9-甲基癸胺、6-乙基壬胺、5-丙基辛胺、3-甲基十一烷胺、6-丙基壬胺、2-甲基十二烷胺、3-甲基十二烷胺、4-甲基十二烷胺、5-甲基十二烷胺、11-甲基十二烷胺、7-丙基十二烷胺、2-甲基十三烷胺、12-甲基十三烷胺、2-甲基十四烷胺、4-甲基十四烷胺、13-甲基十四烷胺、14-甲基十五烷胺、2-乙基十四烷胺、15-甲基十六烷胺、2-丙基十四烷胺、2-乙基十六烷胺、14-乙基十六烷胺、14-甲基十七烷胺、15-甲基十七烷胺、16-甲基十七烷胺、2-丁基十四烷胺、2-甲基十八烷胺、3-甲基十八烷胺、4-甲基十八烷胺、5-甲基十八烷胺、6-甲基十八烷胺、7-甲基十八烷胺、8-甲基十八烷胺、9-甲基十八烷胺、10-甲基十八烷胺、11-甲基十八烷胺、14-甲基十八烷胺、15-甲基十八烷胺、16-甲基十八烷胺、17-甲基十八烷胺、15-乙基十五烷胺、3-甲基十九烷胺、2-乙基十八烷胺、2-甲基二十烷胺、2-丙基十八烷胺、2-丁基十八烷胺、2-甲基二十二烷胺、10-甲基二十二烷胺、2-戊基十八烷胺、2-甲基二十三烷胺、3-甲基二十三烷胺、22-甲基二十三烷胺、20-乙基二十二烷胺、18-丙基二十六烷胺、2-己基十八烷胺、12-己基十八烷胺等。
多個低級烷基取代的，例如可以舉出2-丁基-5-甲基戊胺、2-異丁基-5-甲基戊胺、2，3-二甲基壬胺、4，8-二甲基壬胺、2-丁基-5-甲基己胺、4，4-二甲基癸胺、2-乙基-3-甲基壬胺、2，2-二甲基-4-乙基辛胺、2-丙基-3-甲基壬胺、2，2-二甲基十二烷胺、2，3-二甲基十二烷胺、4，10-二甲基十二烷胺、2-丁基-3-甲基壬胺、2-丁基-2-乙基壬胺、3-乙基-3-丁基壬胺、4-丁基-4-乙基壬胺、3，7，11-三甲基十二烷胺、2，2-二甲基十四烷胺、3，3-二甲基十四烷胺、4，4-二甲基十四烷胺、2-丁基-2-戊基庚胺、2，3-二甲基十四烷胺、4，8，12-三甲基十三烷胺、14，14-二甲基十五烷胺、3-甲基-2-庚基壬胺、2，2-二戊基庚胺、2，2-二甲基十六烷胺、2-辛基-3-甲基壬胺、2，3-二甲基十七烷胺、2，2-二甲基十八烷胺、2，3-二甲基十八烷胺、2，4-二甲基十八烷胺、3，3-二甲基十八烷胺、2-丁基-2-庚基壬胺、20，20-二甲基二十一烷胺等。
有一個不飽和鍵的，例如可以舉出2-辛烯胺、3-辛烯胺、2-壬烯胺、2-癸烯胺、4-癸烯胺、9-癸烯胺、9-十一碳烯胺、10-十一碳烯胺、2-十二碳烯胺、3-十二碳烯胺、5-十二碳烯胺、11-十二碳烯胺、2-十三碳烯胺、12-十三碳烯胺、4-十四碳烯胺、5-十四碳烯胺、9-十四碳烯胺、2-十五碳烯胺、14-十五碳烯胺、2-十六碳烯胺、7-十六碳烯胺、9-十六碳烯胺、2-十七碳烯胺、6-十八碳烯胺、9-十八碳烯胺、11-十八碳烯胺、9-二十碳烯胺、11-二十碳烯胺、11-二十二碳烯胺、13-二十二碳烯胺、15-二十四碳烯胺等。
有多個不飽和鍵的，例如可以舉出反式-8、反式-10-十八碳二烯胺，順式-9、順式-12-十八碳二烯胺，反式-9、反式-12-十八碳二烯胺，順式-9、反式-11-十八碳二烯胺，反式-10、順式-12-十八碳二烯胺，順式-9、順式-12-十八碳二烯胺，順式-10、順式-12-十八碳二烯胺，反式-10、反式-12-十八碳二烯胺，反式-9、反式-11-十八碳二烯胺，反式-8、反式-10-十八碳二烯胺，反式-9、反式-11-十八碳二烯胺，順式-9、反式-11、反式-13-十八碳三烯胺，反式-9、反式-11、反式-13-十八碳三烯胺，順式-9、順式-12、順式-15-十八碳三烯胺，反式-9、反式-12、反式-15-十八碳三烯胺，反式-10、反式-12、反式-14-十八碳三烯胺，9，11，13，15-十八碳四烯胺，2，2-二甲基-順式-9、順式-12-十八碳二烯胺，8，11，14-二十碳三烯胺，12，20-二十一碳二烯胺，9，13-二十二碳二烯胺，4，8，12，15，19-二十二碳五烯胺，2，2-二甲基-順式-11、順式-14-二十碳二烯胺，9，15-二十四碳二烯胺，5，8，11-二十碳三烯胺，7，10，13-二十二碳三烯胺，8，11，14-二十二碳三烯胺，4，8，11，14-十六碳四烯胺，6，9，12，15-十六碳四烯胺，4，8，12，15-十八碳四烯胺，9，11，13，15-十八碳四烯胺，4，8，12，16-二十碳四烯胺，5，8，11，14-二十碳四烯胺，4，7，10，13-二十二碳六烯胺、4，8，12，15，18-二十碳五烯胺，4，8，12，15，19-二十二碳五烯胺等。
低級烷基取代的，例如可以舉出2-甲基-2-庚烯胺、3-甲基-2-壬烯胺、5-甲基-2-壬烯胺、5-甲基-2-十一碳烯胺、2-甲基-2-十二碳烯胺、5-甲基-2-十三碳烯胺、2-甲基-9-十八碳烯胺、2-乙基-9-十八碳烯胺、2-丙基-9-十八碳烯胺、2-甲基-2-二十碳烯胺、5，9-二甲基-2-癸烯胺、2，5-二甲基-2-十七碳烯胺、2，2-二甲基-11-二十碳烯胺等。
不飽和鍵可以有一個或多個，也可以低級烷基取代，例如可以舉出2-辛炔胺、7-辛炔胺、2-壬炔胺、2-癸炔胺、2-十一碳炔胺、6-十一碳炔胺、9-十一碳炔胺、10-十一碳炔胺、6-十二碳炔胺、7-十二碳炔胺、8-十三碳炔胺、9-十三碳炔胺、7-十四碳炔胺、7-十六碳炔胺、2-十七碳炔胺、5-十八碳炔胺、6-十八碳炔胺、7-十八碳炔胺、8-十八碳炔胺、9-十八碳炔胺、10-十八碳炔胺、11-十八碳炔胺、9-十九碳炔胺、12-十九碳炔胺、12-十八碳炔胺、13-二十二碳炔胺、11，16-二十二碳二炔胺、7，15-二十二碳二炔胺、8，15-二十二碳二炔胺、21-二十三碳炔胺、22-二十三碳炔胺等。
特別優(yōu)選的脂肪酸酰胺(2)是由16～22個左右碳原子的鏈烷或者鏈烷羧酸與16～22(特別是18)個左右碳原子的單鏈烷或單鏈烷胺組成的酰胺，更優(yōu)選源于羧酸的烴基和源于胺的烴基中一方是飽和烴基，另一方是不飽和烴基的酰胺(特別是(N-十八碳烯基)十六碳酸酰胺、(N-十八烷基)二十二碳烯酸酰胺等)。
多羥基羧酸酰胺(1)與輔助潤滑劑間質(zhì)量比(前者/后者)，可以根據(jù)輔助潤滑劑的特性適當(dāng)設(shè)定(以下有時將此重量比稱為第一重量比)。這種第一重量比，例如可以在30/70以上(優(yōu)選40/60以上，更優(yōu)選60/40以上)、100/0以下(優(yōu)選95/5以下，更優(yōu)選90/10以下)范圍內(nèi)選擇。
而且當(dāng)粉末冶金用潤滑劑包含上記輔助潤滑劑的情況下，也可以并用脂肪酸。含有多羥基羧酸酰胺(1)、輔助潤滑劑和脂肪酸的粉末冶金用潤滑劑，能夠顯著改善潤滑性和流動性二者。
作為該脂肪酸，例如可以使用上述以R4COOH形式所例示的化合物，這些化合物可以單獨使用或者兩種以上組合使用。脂肪酸的優(yōu)選范圍，也和上述的R4COOH同樣，特別優(yōu)選的脂肪酸是16～22個碳原子左右的脂肪酸。而且特別優(yōu)選的脂肪酸是脂肪族飽和一元羧酸。
使用脂肪酸的情況下，推薦扣除一部分使用的多羥基羧酸酰胺(1)，使用與此扣除量相同質(zhì)量的脂肪酸。也就是說，多羥基羧酸酰胺(1)與脂肪酸的合量，與輔助潤滑劑之重量比(前者/后者)，希望與上述第一重量比所示的數(shù)值相等。
另外，多羥基羧酸酰胺(1)與脂肪酸的重量比(前者/后者)，例如也可以在20/80以上(優(yōu)選30/70以上，更優(yōu)選35/65以上)且小于100/0(優(yōu)選90/10以下，更優(yōu)選80/20以下)。
當(dāng)粉末冶金用潤滑劑，除多羥基羧酸酰胺(1)以外還含有上述輔助潤滑劑、脂肪酸等的情況下，對于這些成分的配合順序并無特別限制。例如，當(dāng)粉末冶金用潤滑劑含有多羥基羧酸酰胺(1)及輔助潤滑劑二者的情況下，既可以在與金屬粉末混合之前將多羥基羧酸酰胺(1)及輔助潤滑劑混合制成混合潤滑劑，也可以不預(yù)先混合而是將多羥基羧酸酰胺(1)及輔助潤滑劑以適當(dāng)順序與金屬粉末混合。而且當(dāng)粉末冶金用潤滑劑含有多羥基羧酸酰胺(1)、輔助潤滑劑和脂肪酸等的情況下，既可以在與金屬粉末混合之前將多羥基羧酸酰胺(1)與輔助潤滑劑和脂肪酸混合制成混合潤滑劑，也可以不預(yù)先混合而是將多羥基羧酸酰胺(1)、輔助潤滑劑和脂肪酸以適當(dāng)順序與金屬粉末混合。
本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑，實質(zhì)上具有粉末狀形態(tài)，其平均粒徑推薦例如處于1微米以上，優(yōu)選5微米以上，更優(yōu)選10微米以上。通過將平均粒徑設(shè)定在給定數(shù)值以上，能夠防止?jié)櫥瑒┻M(jìn)入金屬粉末之間的縫隙中，能使?jié)櫥猿浞痔岣摺Ａ硪环矫?，一旦平均粒徑增大，雖然在提高潤滑性和流動性上是有效的，但是卻容易使成形體表面粗糙，不容易制成健全的成形體和燒結(jié)體。因此，推薦使平均粒徑處于例如300微米以下(優(yōu)選100微米以下，更優(yōu)選50微米以下)的程度。
另外使用多羥基羧酸酰胺(1)和輔助潤滑劑的混合粉末(混合潤滑劑)作為粉末冶金用潤滑劑的情況下，輔助潤滑劑的平均粒徑R(y)雖然可以比多羥基羧酸酰胺(1)的平均粒徑R(x)小，但是卻推薦設(shè)置得比該平均粒徑R(x)大(其中希望平均粒徑R(x)、R(y)均處于上記給定范圍內(nèi))。輔助潤滑劑的平均粒徑R(y)一旦設(shè)置得比多羥基羧酸酰胺(1)的平均粒徑R(x)大，僅靠簡單混合就能形成多羥基羧酸酰胺(1)附著在該輔助潤滑劑表面上的復(fù)合體。其中通常不是全部多羥基羧酸酰胺(1)形成復(fù)合體，而是其中一部分變成復(fù)合體。
其中所述平均粒徑，是指積分粒度分布曲線的50％粒徑(累積平均粒徑)，例如可以用微跡粒度分布裝置(日機裝制X-100)測定。推薦的測定條件以“樣品是否有光線透過”定為有，以“球形的有無”定為無(非球形)，折射率1.81，使用溶劑是水。而且推薦事先用50毫升純水稀釋0.2克樣品，添加數(shù)滴表面活性劑將樣品分散作為樣品前處理。通常測定兩次，采用其平均值。
本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑，將金屬粉末(鐵基粉末等)、以及必要時合金化用金屬粉末(例如銅粉、鎳粉、磷合金粉末、石墨粉末等)、性能改善用添加材料(除改善切削性能用的硫化錳之外，還有滑石粉、氟化鈣等)混合，制成粉末冶金用混合粉末(成形用粉末)。此外為了防止偏析和產(chǎn)生灰塵，也可以并用粘合劑。該混合粉末通常被貯藏料斗中，由此貯藏料斗排出到模具，形成成形體。本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑，由于含有多羥基羧酸酰胺(1)，所以能夠改善從料斗排出時的流動性，而且還能改善成形后脫模時的潤滑性。不僅如此，該粉末冶金用潤滑劑，沒有繁雜的預(yù)處理工序，即僅需與金屬粉末等簡單混合，就能使流動性和潤滑劑二者都得到改善。
本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑的用量，相對于粉末冶金用混合粉末全體例如大約處于0.01重量％以上(優(yōu)選0.1重量％以上，更優(yōu)選0.3重量％以上)、2重量％以下(優(yōu)選1.5重量％以下，更優(yōu)選1.0重量％以下)。粉末冶金用潤滑劑的用量一旦不足，就會使?jié)櫥圆蛔?。另一方面，用量過剩時不僅潤滑性飽和，而且還會使流動性和壓縮性降低。
另外，粉末冶金用潤滑劑，如上所述雖然一般是將其與金屬粉末一起混合，但是在成形之前，也可以通過直接對模具噴吹該潤滑劑(被稱為模具潤滑成形方法)的方式，減少與金屬粉末混合的潤滑劑。
通過燒結(jié)按照上述方式得到的成形體，能夠得到燒結(jié)體。
綜上所述，本發(fā)明的粉末冶金用潤滑劑由于含有多羥基羧酸酰胺(1)，所以不管繁雜的預(yù)處理工序有無，在粉末冶金中都能使流動性和潤滑性兩全。
實施例以下列舉實施例對本發(fā)明作更具體說明，但是本發(fā)明當(dāng)然不受下記實施例的任何限制，自然可以在滿足前后記載的要點的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更后實施，這些變更也包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
其中在以下的實驗例中，使用了下記的潤滑劑。
(1)n-C2H3(OH)2-CONH-n-C6H13(N-己基)甘油酸酰胺(日本精化株式會社制造)(2)n-C2H3(OH)2-CONH-n-C8H17(N-辛基)甘油酸酰胺(日本精化株式會社制造)(3)n-C2H3(OH)2-CONH-n-C18H37(N-十八烷基)甘油酸酰胺(日本精化株式會社制造)(4)n-C2H3(OH)2-CONH-n-C8H35(N-十八碳烯基)甘油酸酰胺(日本精化株式會社制造)
(5)n-C2H3(OH)2-CONH-n-C22H45(N-二十二烷基)甘油酸酰胺(日本精化株式會社制造)(6)n-C2H3(OH)2-CONH-n-C24H49(N-二十四烷基)甘油酸酰胺(日本精化株式會社制造)(7)n-C5H6(OH)5-CONH-n-C6H13(N-己基)葡糖酸酰胺(日本精化株式會社制造)(8)n-C5H6(OH)5-CONH-n-C8H17(N-辛基)葡糖酸酰胺(日本精化株式會社制造)(9)n-C5H6(OH)5-CONH-n-C18H37(N-十八烷基)葡糖酸酰胺(日本精化株式會社制造)(10)n-C5H6(OH)5-CONH-n-C18H35(N-十八碳烯基)葡糖酸酰胺(日本精化株式會社制造)(11)n-C5H6(OH)5-CONH-n-C22H45(N-二十二烷基)葡糖酸酰胺(日本精化株式會社制造)(12)n-C5H6(OH)5-CONH-n-C24H49(N-二十四烷基)葡糖酸酰胺(日本精化株式會社制造)(13)n-C17H35-COO-Zn-OCO-n-C17H35硬脂酸鋅(大日化學(xué)社制造)(14)n-C17H35-CONH-CH2CH2-NHCO-n-C17H35亞乙基二硬脂酸酰胺(大日化學(xué)社制造)(15)C15H31-CONH-C18H35(N-十八碳烯基)十六碳酸酰胺實驗例1～14在V型混合機(簡井理化學(xué)儀器株式會社制造)中，將純鐵粉(株式會社神戶制鋼所制，商品名“アトメル300M”)和0.75質(zhì)量％(以粉末冶金用混合粉末全體為100重量％)下表所示的潤滑劑1混合30分鐘。利用下記方法測定了得到的粉末冶金用混合粉末的表觀密度、流動度、極限流出直徑。而且還利用下記方法測定了用此混合粉末成形時的成形密度和脫模壓力。
(1)表觀密度(g/cm2)是按照J(rèn)IS Z 2504(金屬粉-表觀密度試驗方法)測定的。
(2)流動度(s/50g)是按照J(rèn)IS Z 2502(金屬粉流動度試驗方法)測定的。即，測定50克混合粉末通過直徑2.63毫米的孔流出所需的時間，以此時間作為混合粉末的流動度。
(3)極限流出直徑(mm)在內(nèi)徑114毫米、高150毫米的圓筒狀、底部設(shè)置有排出直徑可變的排出孔的容器中，在將該排出孔關(guān)閉的狀態(tài)下充填2千克混合粉末。保持10分鐘后緩緩打開排出孔，測定能夠排出混合粉末的最小直徑，以此最小直徑作為極限流出直徑。極限流出直徑越小，意味著流動性越優(yōu)良。
(4)成形體密度(g/cm3)在490.3MPa(5T/cm2)壓力和常溫(25℃)下制備直徑25毫米、長度15毫米的圓柱狀成形體，按照J(rèn)SPM標(biāo)準(zhǔn)1-64(金屬粉末的壓縮試驗法)測定了成形體的成形體密度。
(5)脫模壓力(MPa)將上記(4)中測定成形體密度時得到的成形體從模具中取出所需的載荷，除以模具與成形體的接觸面積，由此求出脫模壓力。
實驗例15～19除了使下表1所示的潤滑劑1和潤滑劑2的混合粉末(混合潤滑劑)的合計用量為0.75重量％(以粉末冶金用混合粉末全體為100重量％)以外，與上述實驗例1～14同樣進(jìn)行。
實驗例1～19的結(jié)果示于下表2中。而且將實驗例1～6及實驗例7～12的結(jié)果整理后示于圖1。
表1

表2

正如實驗例13～14表明的那樣，單獨使用已有的潤滑劑(硬脂酸鋅、亞乙基二硬脂酰胺等)，不能使流動性(極限流出直徑)和潤滑性(脫模壓力)以高水平上兩全。
與此相比，在使用了本發(fā)明的多羥基羧酸酰胺(1)的實驗例2～6和8～12中，卻能使流動性(極限流出直徑)和潤滑性(脫模壓力)以高水平上兩全。其中圖1表明，與多羥基羧酸酰胺中羧酸單元的種類無關(guān)，一旦N側(cè)烴基的碳鏈過短，就會使流動性(極限流出直徑)和潤滑性(脫模壓力)降低，而且即使該碳鏈增長，流動性(極限流出直徑)和潤滑性(脫模壓力)也開始降低。因此，盡管使用了多羥基羧酸酰胺，但是在碳鏈過短的實驗例1及7中，難于使流動性(極限流出直徑)和潤滑性(脫模壓力)以高水平上兩全。
正如實驗例15～16以及18～19表明的那樣，通過并用輔助潤滑劑(潤滑劑2)，能夠在對本發(fā)明不產(chǎn)生有害影響的范圍內(nèi)調(diào)整流動性(極限流出直徑)和潤滑性(脫模壓力)。特別是從實驗例15～16與實驗例9的對比中可以看出，并用脂肪酸酰胺(2)的情況下，潤滑性(脫模壓力)的改善效果顯著，尤其是在實驗例15中，能夠在對流動性(極限流出直徑)完全不產(chǎn)生有害影響的情況下提高潤滑性(脫模壓力)。
實驗例20～22除了使下表3所示的潤滑劑1、潤滑劑2和脂肪酸的混合粉末(混合潤滑劑)的合計用量為0.75重量％(以粉末冶金用混合粉末全體為100重量％)以外，與上述實驗例16同樣進(jìn)行。
結(jié)果示于表3之中。
表3

正如表3表明的那樣，并用脂肪酸的實驗例20～22能使流動性(極限流出直徑)和潤滑性(脫模壓力)以最優(yōu)良水平兩全。而且從流動度的觀點來看也是最優(yōu)的。
本發(fā)明對于粉末冶金而言是極為有用的。
權(quán)利要求
1.一種粉末冶金用潤滑劑，其中含有表示下式(1)表示的多羥基羧酸酰胺， (式中，R1表示多個羥基取代的、2～10個碳原子的烷基，R2表示8～30個碳原子的烴基，R3表示氫原子或1～30個碳原子的烴基)。
2.一種粉末冶金用潤滑劑，其中含有表示下式(1)表示的多羥基羧酸酰胺， (式中，R1表示多個羥基取代的烷基，其中該烷基的碳原子數(shù)，當(dāng)以取代的羥基數(shù)目為n時，是從n以上、5×n以下范圍內(nèi)選出的整數(shù)，R2表示8～30個碳原子的烴基，R3表示氫原子或1～30個碳原子的烴基)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的粉末冶金用潤滑劑，其中所述多羥基羧酸酰胺(1)是糖醛酸酰胺。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的粉末冶金用潤滑劑，其中所述R1的碳原子數(shù)為5。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的粉末冶金用潤滑劑，其中所述R3是氫原子。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的粉末冶金用潤滑劑，其平均粒徑為1～300微米。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的粉末冶金用潤滑劑，其中還含有輔助潤滑劑，所述輔助潤滑劑是從金屬皂類、亞烷基雙脂肪酸酰胺、以及下式(2)表示的脂肪酸酰胺中選出的至少一種物質(zhì)， (式中，R4表示7～29個碳原子的烴基，R5表示氫原子或1～30個碳原子的烴基。)
8.按照權(quán)利要求7所述的粉末冶金用潤滑劑，其中所述脂肪酸酰胺(2)是(N-十八碳烯基)十六烷酸酰胺或(N-十八烷基)二十二烯酸酰胺。
9.按照權(quán)利要求7所述的粉末冶金用潤滑劑，其中多羥基羧酸酰胺(1)與輔助潤滑劑的質(zhì)量比(前者/后者)處于30/70以上、小于100/0。
10.按照權(quán)利要求7所述的粉末冶金用潤滑劑，其中還含有脂肪酸。
11.按照權(quán)利要求10所述粉末冶金用潤滑劑，其中所述脂肪酸是16～22碳原子的飽和脂肪族一元羧酸。
12.按照權(quán)利要求7所述的粉末冶金用潤滑劑，其中所述多羥基羧酸酰胺(1)和脂肪酸的合計量，與輔助潤滑劑的質(zhì)量比(前者/后者)處于30/70以上、小于100/0，多羥基羧酸酰胺(1)與脂肪酸的質(zhì)量比(前者/后者)處于20/80以上、小于100/0。
13.一種粉末冶金用混合粉末，由權(quán)利要求1、2、7或10中所述的粉末冶金用潤滑劑與金屬粉末混合而成。
14.一種燒結(jié)體的制造方法，其中將權(quán)利要求13所述粉末冶金用混合粉末擠壓成形，然后燒結(jié)。
全文摘要
一種粉末冶金用潤滑劑，含有式(1)表示的多羥基羧酸酰胺。(式中，R
文檔編號C10N30/06GK1910266SQ200580002769
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月20日
發(fā)明者鈴木浩則, 藤澤和久, 藤浦貴保, 堀江清, 小島昌樹, 吉原剛 申請人:株式會社神戶制鋼所, 日本精化株式會社