金属材料的塑性加工用润滑剂制造技术

本发明专利技术提供一种塑性加工时作为润滑剂，可以不必通过由磷酸盐形成底膜，以水系浸渍或喷涂使其附着后，使其干燥之简便步骤得到极优异润滑性的金属材料塑性加工用润滑剂组合物者。该金属材料的塑性加工用润滑剂组合物含有（Ａ）合成树脂、（Ｂ）水溶性无机盐和水、（Ｂ）／（Ａ）（固体成份重量比）为０．２５／１～９／１，合成树脂溶解或分散于其中。该组合物还可包含滑剂、固体润滑剂、耐特压添加剂。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及润滑性优良的供钢铁、钛、铝等金属材料进行塑性加工用的润滑剂。更详细而言，本专利技术涉及在进行塑性加工时，通过喷雾或浸渍对被加工物进行涂布後立即乾燥的简单工艺，以形成具优异润滑性薄膜的塑性加工金属材料用的润滑剂。一般在对金属材料塑性进行加工时为减少被加工材料与工具之间因金属接触而产生的摩擦，防止热胶着或咬死的目的，都会使用液状或固体状的润滑剂。所用润滑剂因使用方法的不同可大体上可分为二种。其一为物理性附着於金属表面的润滑剂，另一为通过化学反应使金属表面形成载体薄膜後使滑剂附着的润滑剂。前一种润滑剂为以矿物油、植物油或合成油为基油，并添加耐特压添加剂的润滑剂，有附着於金属表面后直接进行塑性加工的类型，或使金属皂、石墨或二硫化钼等固体润滑剂与黏合剂成份一起分散於水，附着於金属表面後使其乾燥，然后进行塑性加工的类型等。这些润滑剂可以采用涂布或浸渍的使用方法所以极为简便，还有几乎不需液体管理等优点，因此多用于比较轻的塑性加工。另外，後一种润滑剂的处理即所谓的化学被膜处理，是通过化学反应在金属表面生成有载体作用的磷酸盐薄膜後，用硬脂酸钠或硬脂酸钙等反应皂或非反应皂作为滑剂进行处理。此种类型具有作为载体的化学被膜与作为滑剂的金属皂的二层结构，具有极佳的耐高热胶着性。所以在拔丝、拉管、锻造等塑性加工领域被广为使用。但是，磷酸盐处理是一种化学反应，所以必须有复杂的液体管理，又为了在所形成化学被膜上涂布滑剂，所以若包括水洗或酸洗在内时，必须配备多项处理工艺。此外，由于处理时需用水洗水或由化学被膜会产生大量废液，以及为控制化学反应必须加热，因此，必须花费大笔设备投资或作业上的费用。为解决此类问题，代替花费较多的磷酸盐处理，曾有人努力改善上述物理方法润滑膜的性能，以期将它提高至同等于化学处理的程度。作为这种努力的结果是提出使用油系润滑剂或水系润滑剂的方法。油系润滑剂有特公平4-1798号公报揭示的「在氯化石蜡、磷酸酯等耐特压添加剂与异丁烯-正丁烯的共聚物与动植物油等配合的润滑油中，配合金属皂或固体润滑剂的冷加工用润滑剂」。但即使是这些高性能润滑剂，若与化学被膜处理後进行反应皂润滑处理的润滑法比较，在加工性上仍有问题，而且，由于使用耐特压添加剂，加工时会有产生臭气的缺点。又，水系润滑剂时，虽有直接以湿式使用，以及作为乾式被膜使用的润滑剂，但直接以湿式使用的水系润滑剂与上述油系润滑剂一样，是直接浇注於工具或加工材料使用，作为乾式薄膜使用的水系润滑剂则与上述化学被膜一样，是在处理槽浸渍处理後，在乾燥工序中使水份蒸发，得到固体被膜。前者有特公昭58-30358号公报中揭示的「以碳酸氢盐(固体)为主成份，且在其中已加入少量分散剂、表面活性剂和固体润滑剂的供金属管的冷或热加工用的润滑剂」，但仍无法达到取代化学被膜处理而广泛使用的地步。又，後者有特开昭52-20967号公报揭示的「以水溶性高分子或其水性乳胶为基材，配合固体润滑剂与化学被膜形成剂所成的润滑剂组合物」等，但仍无法得到可与化学被膜处理相当的水平。本专利技术即为解决上述现有技术所存在问题的专利技术，作为塑性加工用润滑剂提供一种不必由磷酸盐形成底膜，在水系中，通过浸渍或喷雾使其附著後乾燥的简便工艺，即可得到可与磷酸处理法相当的，具有润滑性的金属材料塑性加工用润滑剂组合物。本专利技术人等为解决上述课题，经再三深入研讨的结果，发现若将金属板浸渍於含合成树脂与水溶性无机盐的水溶液或水分散液中，进行乾燥的话，即可得到附着性极佳的强勒被膜。另外又发现在此水溶液或水分散液中含有滑剂或固体润滑剂等时，可使所得被膜具有极优异的润滑性能，从而完成本专利技术。也就是说，本专利技术是一种金属材料的塑性加工用润滑剂组合物，其特徵为含有(A)合成树脂、(B)水溶性无机盐和水、(B)/(A)(固体成份重量比)为0.25/1～9/1，合成树脂呈溶解或分散状态。本专利技术的金属材料塑性加工用润滑剂组合物中较好为还含有1～20重量％至少一种选自金属皂、蜡、聚四氟乙烯和油作为滑剂成份。上述水溶性无机盐以至少一种选自硫酸盐、硼酸盐、钼酸盐、钒酸盐和钨酸盐为宜。上述合成树脂以至少一种选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸树脂、乙酸乙烯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂及酚系树脂为宜。本专利技术组合物中成份(A)与成份(B)的较佳组合是成份(A)为聚氨酯树脂、成份(B)为硼酸盐的组合。换言之，本专利技术组合物的较佳实施形态以固体成份而言，是含有0.3～10.0重量％的成份(A)聚氨酯，以及含有1.0～10.0重量％的成份(B)硼酸盐，进而含有滑剂的上述金属材料塑性加工用润滑剂组合物。本专利技术组合物中更以含1～20重量％至少一种选自二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯、氮化硼、云母和氟化石墨作为固体润滑剂为宜。又，本专利技术组合物中以还含有0.5～5重量％至少一种选自硫系耐特压添加剂，有机钼系耐特压添加剂、磷系耐特压添加剂和氯系耐特压添加剂的耐特性添加剂为宜。以下更详细说明本专利技术。本专利技术的金属材料塑性加工用润滑剂组合物中所用(A)合成树脂，只要是能够耐塑性加工的，具有附着性和被膜强度的被膜，即不必特别限定，例如可用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸系树脂、乙酸乙烯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂及酚系树脂。使用的树脂无论是水溶性或水分散性皆可，可按使用目的选择为宜。例如塑性加工後必须脱膜时可选水溶性合成树脂，需要耐水性时可选择水分散性合成树脂。本专利技术中使用的合成树脂是溶解或分散于本专利技术组合物中者。为使其分散，可根据需要采用公知的表面活性剂。聚乙烯醇是水解聚乙酸乙烯而制成，但除了完全水解物以外只水解50％或以上的水解物亦可使用。本专利技术中的聚乙烯醇含有由50摩尔％或以上的乙烯醇单元与乙烯单元构成的共聚物。聚乙烯醇的分子量以凝胶渗透色谱法测定时最好为300～2000。聚乙烯吡咯烷酮是聚合N-乙烯-2-吡咯烷酮而制得的。用凝胶渗透色谱法测定聚乙烯吡咯烷酮的分子量时，以500～1000者为宜。丙烯酸系树脂可举出聚合至少一种丙烯酸系单体而得到的树脂。丙烯酸系单体可以举出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯等(甲基)丙烯酸C1～C8烷基酯；丙烯酸甲氧基甲酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基甲酯、丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸甲氧基甲酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基甲酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸甲氧丁基等(甲基)丙烯酸低级烷氧基低级烷基酯；(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯等(甲基)丙烯酸羟基低级烷基酯；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺；N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基甲基丙烯酰胺等N-不取代或具有取代(尤其低级烷氧基取代)羟甲基的(甲基)丙烯酰胺；丙烯酸膦酰氧基甲酯、丙烯酸膦酰氧基乙酯、丙烯酸膦酰氧基丙酯、甲基丙烯酸膦酰氧基甲酯、甲基丙烯酸膦酰氧基乙酯、甲基丙烯酸膦酰氧基丙酯等(甲基)丙烯酸膦酰氧基低级烷基酯；丙烯腈；丙烯酸、甲基丙烯酸等。本专利技术中的丙烯酸系树脂亦包含至少一种上述的丙烯酸系单体与苯乙烯、甲基苯乙烯、乙酸乙烯、氯化乙烯、乙烯等其他乙烯性单体中至少一种单体的共聚物，且含有30摩尔％或以上丙烯酸系单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属材料的塑性加工用润滑剂，其特征为，它含有（Ａ）合成树脂、（Ｂ）水溶性无机盐和水、（Ｂ）／（Ａ）（固体成份重量比）为０．２５／１～９／１，且合成树脂为溶解或分散于其中者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1998-6-9 176602/981.一种金属材料的塑性加工用润滑剂，其特征为，它含有(A)合成树脂、(B)水溶性无机盐和水、(B)/(A)(固体成份重量比)为0.25/1～9/1，且合成树脂为溶解或分散于其中者。2.如权利要求1所述的金属材料的塑性加工用润滑剂，其中含有1～20重量％的一种或二种或以上选自金属皂、蜡、聚四氟乙烯和油作为滑剂。3.如权利要求1或2所述的金属材料的塑性加工用润滑剂，其中水溶性无机盐为一种或二种或以上选自硫酸盐、硼酸盐、钼酸盐、钒酸盐及钨酸盐。4.如权利要求1-3中任一项所述的金属材料的塑性加工用润滑剂，其中合成树脂为一种或二种或以上选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸树脂、乙酸乙烯树脂、环...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井康夫，永田秀二，
申请(专利权)人：日本巴可莱新株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]