本发明专利技术提供一种金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，该组合物的润滑性、耐烧蚀性等加工润滑性能和防锈性优良，即使在钢或不锈钢的锻造加工等苛酷的塑性加工中也能够在无化成处理覆膜的情况下进行加工，而且由于润滑覆膜为水性，因此仅用水就能够充分除去该覆膜，具备优良的覆膜除去性。一种金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，其中，含有水、(a)水溶性高分子化合物、和(b)无机金属盐，(a)成分及(b)成分溶解或分散于水中，且(a)成分与(b)成分的固体成分重量比(b)/(a)在0.1～5的范围内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在钢铁、不锈钢、钛、铝、铜合金、镁合金等金属材料的塑性加工中，用于该材料表面的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物。
技术介绍
在金属材料的塑性加工中，多使用在矿物油等基础油中添加有含硫化合物、磷酸化合物、有机酸、含氯化合物、合成酯、油脂、金属皂等的油性润滑剂。例如，在基础油中添加有由烯烃和亚磷酸等合成的烷基膦酸衍生物得到的铝合金或非铁金属用的油性塑性加工用润滑剂是公知的(参照专利文献I)。但是，该润滑剂虽然能够用于铝合金或非铁金属， 但在用于加工条件苛酷的钢或不锈钢的塑性加工时，会出现油膜的保持性不充分而发生烧蚀、或者因加工负荷大而使作为工具的冲头、冲模可能发生破损的缺点。另外，一般而言，油性塑性加工用润滑油存在在加工后的干式切削加工工序等中发烟而使作业环境显著变差的问题，为了解决该问题，需要用清洗剂对加工后的部件进行清洗以除去润滑覆膜，因而还存在需要使用清洗剂液和需要对该液进行管理等缺点。另一方面，作为水性塑性加工用润滑剂，例如，提出了将聚醚多元醇和碳原子数8以下的烷基膦酸等磷酸化合物分散或溶解于水中而成的水性金属加工用润滑剂组合物(参照专利文献2)。该润滑剂具有由于其为水性因而覆膜容易除去的优点。但是，该润滑剂组合物存在润滑性、耐烧蚀性、防锈性等差的缺点。因此，在加工条件苛酷的钢或不锈钢的锻造加工等塑性加工中，对于该润滑剂组合物而言，通常为了弥补润滑性、耐烧蚀性等的不足，需要在锻造加工等之前预先在加工材料表面生成磷酸锌铁等化成处理覆膜，再在该覆膜上用润滑剂进行处理而进行锻造加工等。另外，提出了含有合成树脂、水溶性无机盐、润滑剂及水的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物(参照专利文献3)。根据该润滑剂组合物，具有能够获得强韧且润滑性好的覆膜的优点。但是，该润滑剂组合物也存在在加工条件苛酷的钢或不锈钢的塑性加工中耐烧蚀性不足、有时难以进行加工的缺点。因此，在加工条件苛酷的钢或不锈钢的锻造加工等塑性加工中，通常在生成化成处理覆膜后进行锻造加工等塑性加工。由此可见，根据现有的水性塑性加工用润滑剂组合物，多数情况下需要化成处理覆膜。化成处理覆膜虽然润滑性、耐烧蚀性优良，但由于其为固体覆膜，因此存在如下问题加工时在工具与加工材料的界面处因高压滑动而产生粉尘，从而污染工作场所；或者化成处理覆膜的剥离物残留于工具中而成为缺肉的原因。并且，为了在材料表面生成化成处理覆膜，需要经过液体管理的大量处理液和处理工序，且化成处理液的废液处理要花费大量经费。因此，如果不生成作为另一工序的该预处理的化成处理覆膜而仅直接利用润滑剂组合物便可进行金属材料的塑性加工，则能够省略工序，能够大幅降低加工成本，能够大大有助于节省资源、节省能量。另外，由于同时能够使加工生产线一体化，因此能够实现生产周期的缩短等显著的生产线的改善。现有技术文献专利文献I :日本特开平5-65493号公报专利文献2 :日本特开昭59-227990号公报专利文献3 :日本特开2000-63880号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，该组合物的润滑性、耐烧蚀性等加工润滑性能和防锈性优良，即使在钢或不锈钢的锻造加工等苛酷的塑性加工中也能够在无化成处理覆膜的情况下进行加工，而且由于润滑覆膜为水性， 因此仅用水就能够充分除去该覆膜，具备优良的覆膜除去性。本专利技术人为了解决现有的塑性加工用润滑剂所具有的诸多缺点而进行了反复研究。结果发现，以水溶性高分子化合物、优选具有特定性质的水溶性高分子化合物和无机金属盐以及根据需要使用的蜡为有效成分、将它们溶解或分散于水中而成的水性润滑剂组合物，与现有的塑性加工用润滑剂相比具有极优良的加工润滑性能、防锈性及覆膜除去性，适合作为金属材料特别是钢或不锈钢的塑性加工用润滑剂，从而能够实现上述目的，由此完成了本专利技术。本专利技术提供以下的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物。I. 一种金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，其中，含有水、(a)水溶性高分子化合物、和(b)无机金属盐，(a)成分及(b)成分溶解或分散于水中，且(a)成分与(b)成分的固体成分重量比(b)/(a)在O. I 5的范围内。2.如上述第I项所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物,其中，还含有(C)蜡，该蜡分散于水中，且(a)成分与(C)成分的固体成分重量比(c)/(a)在5以下的范围内。3.如上述第I项所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物,其中，水溶性高分子化合物(a)为选自由水溶性聚醚化合物及水溶性聚酯化合物组成的组中的至少一种化合物，其覆膜强度为I 30MPa，且其覆膜伸长率为600 1000%。4.如上述第I项所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物,其中，水溶性高分子化合物(a)的重均分子量为O. 5万 100万。5.如上述第I项所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，其中，无机金属盐(b)为选自由磷酸盐、钒酸盐、硼酸盐、硅酸盐及钨酸盐组成的组中的至少一种金属盐。6.如上述第2项所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，其中，蜡(C)为选自由熔点50 160°C的天然蜡及熔点50 160°C的合成蜡组成的组中的至少一种蜡。7.如上述第I项所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，其中，还含有I 20重量％的选自由磷酸锌、氧化锌、云母、碳酸钙、二硫化钥、石墨及氮化硼组成的组中的至少一种固体润滑剂。8.如上述第I项所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物,其中，还含有O. 5 5重量％的选自由含硫极压添加剂、有机钥类极压添加剂、含磷极压添加剂及含氯极压添加剂组成的组中的至少一种极压添加剂。专利技术效果根据本专利技术的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，通过含有水溶性高分子化合物、优选具有特定性质的水溶性高分子化合物和无机金属盐以及根据需要使用的蜡作为有效成分，能够获得如下所述的特别显著的效果。(I)本专利技术的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，由于润滑性、耐烧蚀性等加工润滑性能和防锈性优良，因此在对钢铁、不锈钢、钛、铝、铜合金、镁合金等金属材料进行锻造、拉丝、拉管、冲压等冷塑性加工时，通过使其在该材料表面形成润滑覆膜而使用，能够在无化成处理覆膜的情况下理想地进行塑性加工。特别是在钢或不锈钢的锻造加工等苛酷的塑性加工中，也能够在无化成处理覆膜的情况下进行加工。(2)并且，由于使用本专利技术的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物而形成的润滑覆膜为水性，因此本专利技术的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物具有仅用水就能够充分除去该覆膜的优良的覆膜除去性。(3)此外，使用本专利技术的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物时，能够在短时间内简单形成具有优良的加工性的润滑覆膜，而且加工后的该覆膜除去性也非常良好，因此对于后续工序中镀敷性、涂装性也是有利的。另外，使用上的废弃物、能耗量也少，作业环境也良好，因此在事业上的利用价值也非常大。具体实施例方式以下，对本专利技术的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物的内容进行更详细的说明。(a)水溶件高分子化合物 本专利技术的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物中使用的水溶性高分子化合物(a)，用于对润滑覆膜赋予柔软性、随动性。为此而选择的水溶性高分子化合物需要具有在该组合物中均匀本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.02.25 JP 2011-0392731.ー种金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，其中， 含有水、(a)水溶性高分子化合物、和(b)无机金属盐，(a)成分及(b)成分溶解或分散于水中，且(a)成分与(b)成分的固体成分重量比(bV(a)在O. I 5的范围内。2.如权利要求I所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，其中， 还含有(C)蜡，所述蜡分散于水中，且(a)成分与(C)成分的固体成分重量比(c)Aa)在5以下的范围内。3.如权利要求I所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合物，其中， 水溶性高分子化合物(a)为选自由水溶性聚醚化合物及水溶性聚酯化合物组成的组中的至少ー种化合物，其覆膜强度为I 30MPa，且其覆膜伸长率为600 1000%。4.如权利要求I所述的金属材料的水性塑性加工用润滑剂组合...
【专利技术属性】
技术研发人员：黑田将文，喜田守，喜多良彦，
申请(专利权)人：大同化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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