本发明专利技术提供一种以“含有(A)选自由硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钼酸盐及钨酸盐所组成的群中的至少1种无机盐，(B)平均粒径为20μm以下的滑物质，(C)平均分子量为5000～100000的水溶性树脂材料，及(D)水；上述成分(A)∶(B)∶(C)的重量比为1∶0.01～20∶0.01～20”为特征的金属材料塑性加工用润滑剂组成物、润滑被膜及具备其之被覆金属材料、及其制造方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种使用于供于冷加工或温加工的各种被加工用金属材料的金属材料塑性加工用润滑剂组成物、由该组成物所形成的润滑被膜及被覆有该皮膜的被覆金属材料、以及被覆金属材料的制造方法。
技术介绍
先前，不锈钢或钛、镍基合金等特殊金属材料与其它普通金属相比，具有耐腐蚀性、耐热性及机械特性等多种优异特性，是当今技术进步不可或缺者。所述特殊金属材料广泛应用于例如螺钉、螺栓、螺母、针、绳索、轴承或弹簧等机械元件制品或各种机械构成材料。但是，上述特殊金属材料由于高强度、硬质且缺乏韧性，故属于难加工材料。例如所述难加工性的金属材料在进行用于制成上述各种制品的加工时，易产生材料的破裂、断线或折损等加工问题。因此，为了抑制所述问题，并且谋求模具、辊及冲头(punch)等加工用工具的长寿命化，业界正谋求最佳的润滑技术。例如，供于“将上述特殊金属材料细径化的拉线加工”、或“对所获得的细线进行锻粗机(header)锻粗(heading)或者弹簧成形”的情形时,先前是在金属材料的表面镀敷Cu、Ni或其它金属，或施予树脂材料、石灰、草酸盐、或磷酸盐等有机、无机的各种润滑被膜。又，除形成此种被覆的方法以外，亦已知如下并用型的润滑方法:在即将进行加工之前，并行使用例如金属皂、二硫化钥、石墨、硼砂、石灰等辅助润滑剂、或含有进一步视需要添加的各种添加剂等的辅助润滑剂。上述并用型的润滑方法，对于形成利用上述难加工性的金属材料的螺钉或螺栓、螺母等的强程度的锻粗加工，或使用硬质线材的弹簧成形等之类的严格加工处理尤其有效。然而，所述润滑被膜除上述加工润滑性能以外，亦需要研究考虑到近年来的地球环境的组成。例如下述专利文献I中提出有:含有“借由高级脂肪族单羧酸与二胺、或高级脂肪族单羧酸与多元酸的混合物与二胺的反应所获得的羧酸酰胺系腊(carboxylic amideswax) ”的金属材料的拉伸加工(drawing process)用润滑剂。又，下述专利文献2中提出有:对不锈钢线镀敷厚度为I μ m以上5 μ m以下的Ni，进一步在其表面被覆含有卤素的合成树脂并施加剖面减少率为60%以上的拉线加工，制成表面粗糙度调整为0.8s 12s的自动卷绕用钢线，借此改善润滑性能，谋求拉线时的模具寿命的提升或卷绕速度的提升。又，下述专利文献3中提出有:施有由“含有K2SO4及Na2SO4中的任一者或所述的混合物75 90重量％、N a2B4O7 3 25重量％、及非离子系界面活性剂2 10重量％者”所构成的硫酸盐皮膜来作为环保型加工被膜的不锈钢线。进一步，专利文献4中提出有:为了提供卷绕特性优异的弹簧用不锈钢线，而借由氮化处理于不锈钢线的表面设置氮化层，并对其拉线，而在表面形成特定大小的由龟裂引起的氮化层的岛状物，借此提高所赋予的辅助润滑剂的收容。[专利文献I]日本特开平4-202396号公报[专利文献2]日本特开平6-226330号公报[专利文献3]日本特开平10-88179号公报[专利文献4]日本特开平9-85332号公报
技术实现思路
但是，利用草酸盐或磷酸盐进行化成被膜处理而得者、或进一步在其上附着有金属皂等固体滑剂的润滑被膜，在金属材料的塑性加工后，为了去除润滑被膜，需要进行酸洗、水洗等处理，因而在环保方面存在问题。又，专利文献I中所提出的润滑剂存在耐热性差的问题。进一步，在专利文献2中，由于该构成被膜含有含卤素的合成树脂，具体而言为四氟乙烯树脂等氟系树脂或氯系树脂，故难以将其去除，或为其去除需要使用有机溶剂。因此，专利文献2的技术亦在环保方面存在问题。专利文献3虽然顾虑到环境保护，但硫酸盐、硼酸盐本身缺乏润滑性，采用所述润滑被膜未充分解决问题。进一步，专利文献4的不锈钢线存在如下问题:由于形成于其表面的上述氮化层的岛状物直接残留，故使金属材料的表面状态下降，从而降低制品价值。`因此，本专利技术是为了解决先前的润滑被膜之问题而提出者，其目的在于提供一种润滑性能优异，可提高金属材料的加工性能，并且可不使金属材料的表面状态下降而容易地去除，在环境保护方面有效且可生产线化(in-line)的通用性高的润滑被膜及被覆有该被膜的被覆金属材料、及被覆金属材料的制造方法。进一步，本专利技术的目的在于提供一种可形成此种润滑被膜，且在固体滑剂的分散稳定性及环境保护方面优异的金属材料塑性加工用润滑剂组成物。本专利技术根据权利要求1所述的专利技术是一种金属材料塑性加工用润滑剂组成物，其特征在于:含有(A)选自由硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钥酸盐及钨酸盐所组成的群中至少I种无机盐，⑶平均粒径为20 μ m以下的滑物质，(C)平均分子量为5000 100000的水溶性树脂材料，以及⑶水；上述成分(A): (B): (C)的重量比为1: 0.01 20: 0.01 20。本专利技术根据权利要求1所述的润滑剂组成物，由于用作固体滑物质的分散剂的树脂材料(C)为水溶性，故容易制备，并且由于分散固体滑物质的能力优异，故分散稳定性优异。并且，本专利技术中所形成的被膜无需有机溶剂，可利用水而容易地去除。进一步，由于无机盐(A)及滑物质(B)利用水溶性树脂材料(C)而牢固地保持于金属材料表面，故无须进行利用草酸盐或磷酸盐等的化成被膜处理等基底处理，借由将该组成物直接涂布于金属材料表面并将其干燥，可容易地提供润滑性能优异的润滑被膜。作为上述树脂材料(C)，较佳为选自由丙烯酸系树脂及其它含有羧酸基的树脂、磺酸系树脂、以及聚乙烯醇所组成的群中至少I种具有电气性质的水溶性树脂，且平均分子量为8000 50000者。又，上述树脂材料(C)更佳为以丙烯酸烷基酯为主成分的含有阴离子性基的丙烯酸烧基酷共聚物。本专利技术根据权利要求4所述的专利技术是一种润滑被膜，其特征在于:其是含有以下(A) (C)的固化物:(A)选自由硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钥酸盐及钨酸盐所组成的群中至少I种无机盐，⑶平均粒径为20 μ m以下的滑物质，以及(C)固持上述无机盐(A)及滑物质(B)的平均分子量为5000 100000的水溶性树脂材料；该固化物中，具有上述无机盐(A)的至少一部分结晶化而成的结晶部。本专利技术根据权利要求4所述的润滑被膜是由无机盐㈧、粒径为20 μ m以下的滑物质(B)、及将所述结合保持于金属材料上的水溶性树脂材料(C)所构成，在环保方面获得改善。又，润滑皮膜中，无机盐(A)及滑物质(B)是借由上述树脂材料(C)而牢固地保持于金属材料表面，并且具备上述无机盐(A)的至少一部分结晶化而成的结晶部，因此具有进一步提升的润滑性能，尤其适合作为强加工或难加工性的金属材料的润滑被膜。上述润滑皮膜中的上述构成原料(A): (B): (C)的重量比较佳为1: 0.01 20: 0.01 20。又，上述结晶部较佳为具有粒状、短纤维状及叶脉状中任一种以上的形状，且形成为凸设于润滑皮膜的外表面上的突出部。又，观察润滑皮膜的表面时，上述结晶部的面积率较佳为20 80%。又，上述结晶部较佳为构成尺寸为0.5mm以下的微细者。又，上述树脂材料(C)更佳为选自由丙烯酸系树脂及其它含有羧酸基的树脂、磺酸系树脂以及聚乙烯醇所组成的群中至少I种水溶性树脂，并且具有电气性质且分子量为8000 50000较理想。又，较佳为在被加工用金属材料的表面上以0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.30 JP 2010-2225091.一种金属材料塑性加工用润滑剂组成物，其特征在于其含有: (A)选自由硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钥酸盐及钨酸盐所组成的群中的至少I种无机盐， (B)平均粒径为20μ m以下的滑物质， (C)平均分子量为5000 100000的水溶性树脂材料，以及 (D)水；该成分(A): (B): (C)的重量比为1: 0.01 20: 0.01 20。2.根据权利要求1所述的金属材料塑性加工用润滑剂组成物，其特征在于该树脂材料(C)是选自由丙烯酸系树脂及其它含有羧酸基的树脂、磺酸系树脂、以及聚乙烯醇所组成的群中的至少I种具有电气性质的水溶性树脂，且平均分子量为8000 50000。3.根据权利要求1所述的金属材料塑性加工用润滑剂组成物，其特征在于该树脂材料(C)是以丙烯酸烷基酯为主成分的含有阴离子性基的丙烯酸烷基酯共聚物。4.一种润滑被膜，其特征在于其是含有以下(A) (C)的固化物: (A)选自由硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钥酸盐及钨酸盐所组成的群中的至少I种无机盐， (B)平均粒径为20μ m以下的滑物质，以及 (C)固持该无机盐(A)及滑物质(B)的平均分子量为5000 100000的水溶性树脂材料； 该固化物中，具有该无机盐(A)的至少一部分结晶化而成的结晶部。5.根据权利要求4所述的润滑被膜，其特征在于该构成原料(A): (B): (C)的重量比为 1: 0.01 20: 0.01 20。6.根据权利要求4或5中任一权利要求所述的润滑被膜，其特征在于该结晶部具有粒状、短纤维状及叶脉状中任一种以上的形状，且形成为凸设于润滑皮膜的外表面上的突出部而成。7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述的润滑被膜，其特征在于观察表面时，该结晶部的面积率为20 80%。8.根据权利要求4至7中任一权利要求所述的润滑被膜，其特征在于该结晶部的构成尺寸为0.5mm以下。9.根据权利要求4至8中任一权利要求所述的润滑被膜，其特征在于该树脂材料(C)是选自由丙烯酸系树脂及其它含有羧酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：驹田雅俊，川畑直行，高桥一朗，
申请(专利权)人：日本精线株式会社，
类型：
国别省市：
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