能够形成用于成型加工的碱溶性润滑膜基材的涂料组合物及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物，它包含含水聚氨酯组合物（Ａ）和相对所述含水聚氨酯组合物固体含量的１－３０％重量的提供润滑官能度试剂（Ｂ），其中所述含水聚氨酯组合物是可成膜的且它所形成的膜是碱溶性的，它具有优异的压塑性和耐刮性；以及涂有该涂料组合物至干膜厚度０．５－５μｍ的具有优异压塑性和耐刮性的润滑表面处理过的金属制品。该涂料组合物优选还相对所述含水聚氨酯组合物的固体含量１－３０％重量的硅石颗粒（Ｃ）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够形成用于成型加工的碱溶性润滑膜的涂料组合物、涂有该涂料组合物的润滑表面处理过的金属制品、以及一种用于生产涂有该涂料组合物并成型加工的金属制品的方法。
技术介绍
钢材的加工工艺如压塑通常在施用润滑油和类似物的同时进行，目的是防止由于缺乏润滑而发生的钢材表面和模塑模头表面的擦伤。这不仅使生产工艺复杂化和损害加工环境，而且必须在压塑之后的脱脂步骤中使用溶剂如氟纶、三氯乙烷、二氯甲烷和类似物来去除润滑剂；这些溶剂在工人健康和环境的角度上是不理想的。因此已进行了许多研究以提供无需使用溶剂就能够压塑成所需形状的润滑的表面处理过的金属制品。已经开发出具有加工性、耐腐蚀性、耐溶剂性等的非可剥离润滑剂膜作为甚至保留在压塑之后的润滑剂膜、以及其中润滑剂膜在压塑之后的碱脱脂步骤过程中溶解和脱脂的可剥离润滑剂膜。碱可剥离润滑膜用于显现吸引性金属表面并用于在加工之后需要可焊性的场合。在未审日本专利出版物HEI№8-156177、8-252887和10-114014中，已经提出了采用丙烯酸基树脂的碱可剥离润滑膜。但采用丙烯酸基树脂的碱可剥离润滑膜通常不能提供合适的可成型性，因为它们在苛刻的压塑条件如深拔或擦拭加工下发生擦伤。本专利技术的一个目的是通过提供一种能够形成适合成型加工的碱溶性润滑膜的具有优异压塑性和耐刮性的涂料组合物、以及涂有该涂料组合物的润滑的表面处理过的金属制品来解决上述问题。本专利技术的公开内容本专利技术人进行了非常细致的研究以解决上述问题，并得到一种能够形成适合成型加工的碱溶性润滑膜的具有优异压塑性和耐刮性的涂料组合物、以及涂有该涂料组合物的润滑的表面处理过的金属制品。结果发现，该目的可通过一种包含含水聚氨酯组合物和提供润滑官能度试剂的涂料组合物而实现，本专利技术因此而完成。具体地说，按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(1)的特征在于，它包含含水聚氨酯组合物(A)和相对所述含水聚氨酯组合物固体含量的1-30％重量的提供润滑官能度试剂(B)作为主要组分，而且该涂料组合物是可成膜的且其所形成的膜是碱溶性的。包含含水聚氨酯组合物(A)和提供润滑官能度试剂(B)的该涂料组合物(1)即使在苛刻的成型加工条件下，如冲压加工、深拔、擦拭加工和辊成型时也具有足够的润滑性能和基层保护。按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(2)的特征在于，除了含水聚氨酯组合物(A)和提供润滑官能度试剂(B)，它还包含相对所述含水聚氨酯组合物(A)的固体含量1-30％重量的硅石颗粒(C)。按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(3)是一种特征在于所述含水聚氨酯组合物(A)包含聚酯多元醇的按照以上(1)或(2)的涂料组合物。按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(4)是一种特征在于所述含水聚氨酯组合物(A)包含羧基或磺酸基团或其盐作为亲水基团的按照以上(1)或(2)的涂料组合物。其中亲水基团为羧基或磺酸基团或其盐的所述含水聚氨酯组合物(A)可具有优异的与金属片材表面的粘附性，并提供在苛刻压塑条件下如深拔和擦拭加工时的适当可成型性。按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(5)是一种特征在于所述含水聚氨酯组合物(A)的亲水基团是羧基或磺酸基团的钠盐或钾盐的按照以上(1)或(2)的涂料组合物。所述含水聚氨酯组合物(A)的作为亲水基团的羧基或磺酸基团被Na或K中和以得到令人满意的碱性脱脂剂剥离性能。按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(6)是一种特征在于所述含水聚氨酯组合物(A)的作为亲水基团的羧基或磺酸基团或其盐的含量达到酸值25-180的按照以上(1)或(2)的涂料组合物。其中作为亲水基团的羧基或磺酸基团或其盐的含量达到酸值25-180的所述含水聚氨酯组合物(A)甚至在室温下也提供令人满意的碱性脱脂剂剥离性能。按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(7)是一种特征在于所述含水聚氨酯组合物(A)中的聚酯多元醇通过将乙二醇与脂族二元酸或其二烷基醚或其混合物进行反应而制成的按照以上(1)或(2)的涂料组合物。包含由乙二醇和二羧酸组成的聚酯多元醇的所述含水聚氨酯组合物(A)甚至在较低温度，如室温下也容易提供本专利技术所需的碱溶性。按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(8)是一种特征在于所述含水聚氨酯组合物(A)中的亲水基团是羧基或磺酸基团或其盐的按照以上(1)或(2)的涂料组合物。其中所述亲水基团是羧基或磺酸基团或其盐的所述含水聚氨酯组合物(A)可具有优异的与金属片材表面的粘附性，并提供在苛刻压塑条件下如深拔和擦拭加工时的适当可成型性。按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物(6)是一种按照以上(5)的涂料组合物，特征在于所述提供润滑官能度试剂(B)包含选自聚烯烃基蜡、氟基蜡、石蜡基蜡和硬脂酸基蜡中的一种或多种。本专利技术的润滑的表面处理过的金属制品是具有优异压塑性和耐刮性的钢材，特征在于涂有任何的前述涂料组合物至干膜厚度为0.5-5μm。按照本专利技术，提供了一种通过用能够形成碱溶性润滑膜的前述涂料组合物涂覆金属表面而得到的表面处理过的金属制品、以及一种涉及该表面处理过的金属制品成型加工的用于生产金属制品的方法。具体地说，按照本专利技术的润滑的表面处理过的金属制品的特征在于，一种包含聚氨酯树脂(A’)和相对该聚氨酯树脂1-30％重量的提供润滑官能度试剂(B)的润滑膜在金属制品的表面上形成，其中所述润滑膜是碱溶性的且膜厚度为0.5-5μm。本专利技术用于生产金属制品的方法的特征在于包括以下步骤i)用一种包含含水聚氨酯组合物(A)和相对所述含水聚氨酯组合物固体含量的1-30％重量的提供润滑官能度试剂(B)的涂料组合物涂覆金属制品的表面，其中所述含水聚氨酯组合物是可成膜的且所形成的膜是碱溶性的，这样形成一种碱溶性润滑膜，ii)将用该碱溶性润滑膜表面处理的金属制品进行成型加工，以及iii)用碱处理该成型加工的金属制品以去除碱溶性润滑膜。附图的简要描述附图说明图1-3说明一种方法，其中将一种按照本专利技术能够形成碱溶性润滑膜的涂料组合物涂覆到钢材表面上，将这种形成润滑膜的钢材进行成型加工，然后去除润滑膜。实现本专利技术的最佳方式现在更详细描述本专利技术。本专利技术人深入研究了在苛刻模塑条件下如深拔或擦拭加工时具有适当可成型性并能够形成可在压塑之后的碱性脱脂步骤中溶解或脱脂的碱溶性润滑膜的涂料组合物、以及用该涂料组合物涂覆的润滑的表面处理过的金属制品，结果确认，一种包含含水聚氨酯组合物和提供润滑官能度试剂的涂料组合物能够提供这种所需性能。本专利技术的含水聚氨酯组合物通过将聚氨酯树脂溶解或分散在水中而制成，所述聚氨酯树脂通过将每分子具有至少两个活性氢基团的化合物与每分子具有至少两个异氰酸酯基团的化合物进行反应而得到。在一种有利的反应方法中，具有两个活性氢基团的化合物与每分子具有至少两个异氰酸酯基团的化合物进行反应，其中以异氰酸酯基团与活性氢基团的比率(NCO基团/OH基团)计异氰酸酯基团过量，这样首先制备出一种含异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物，将它溶解或分散在水中，然后将它与扩链剂如多元胺化合物进行反应，得到一种较高分子量的聚合物。为了制备该聚氨酯预聚物，异氰酸酯基团与活性氢基团的比率优选为1.1-3.0，更优选1.2-2.0。聚氨酯树脂在本专利技术含水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够形成碱可去除性润滑膜的涂料组合物，它包含含水聚氨酯组合物（Ａ）和相对所述含水聚氨酯组合物固体含量１－３０％重量的提供润滑官能度试剂（Ｂ），其中所述含水聚氨酯组合物是可成膜的且它所形成的膜是碱溶性的，所述碱可去除性润滑膜在经过碱去除处理以后，没有膜残余物或者有不超过５％的膜残余物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森阳一郎，山崎真，和气亮介，布田雅裕，田和努，甲田千佳子，平田文明，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，三井化学聚氨酯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]