專利名稱：用潤(rùn)滑劑組合物涂覆金屬表面的方法
用潤(rùn)滑劑組合物涂覆金屬表面的方法本發(fā)明涉及一種用基于聚合物有機(jī)材料的水溶液或者分散體形式的潤(rùn)滑劑組 合物涂覆金屬表面的方法，該潤(rùn)滑劑組合物含有至少一種水溶性的、含水的和/或水結(jié) 合性的氧化物和/或硅酸鹽和至少一種來自離聚物、其它聚合物/共聚物和/或其衍生 物的有機(jī)聚合物材料，以及任選的至少一種固體潤(rùn)滑劑，至少一種摩擦降低劑和/或至 少一種其它添加劑以及相應(yīng)的潤(rùn)滑劑組合物，該潤(rùn)滑劑組合物應(yīng)當(dāng)尤其在這個(gè)成形制品 (Formkdrper)上的涂層形成之后有助于該金屬成形制品的冷成形。冷成形通常可以在至 多大約450°C的表面溫度進(jìn)行，但是無需熱輸入。在這種方法中，僅僅在成形和任選的預(yù)熱 待成形的工件時(shí)才進(jìn)行加熱。但是，待成形工件的溫度通常是大約20°C。但是，在待成形工 件已經(jīng)事先加熱到650-850°C或者900-1250°C溫度的情況中，該方法被稱作半熱成形或者 熱成形。雖然成形油通常用于具有相對(duì)低程度的變形和相應(yīng)更低的力的金屬成形制品的 冷成形，但是對(duì)于顯著更高的成形程度來說，通常在工件和模具之間使用至少一涂層來作 為隔離層，目的是避免工件和模具的冷焊接。對(duì)于后者來說，通常在該工件上提供潤(rùn)滑劑或 者潤(rùn)滑劑組合物的至少一涂層，目的是降低該工件表面和成形模具之間的摩擦阻力。冷成 形包括滑動(dòng)沖壓(拉伸和壓縮組合條件下成形)，例如焊接或者無縫管，中空型材，棒，實(shí) 心型材或者金屬絲的滑動(dòng)沖壓，拉伸和/或深沖壓，例如條，片或者中空零件拉伸和/或深沖壓來形成中空零件，冷擠壓(在壓縮條件下成形)，例如中空或者實(shí)心零件的冷擠壓和/或冷煅，例如金屬絲部件的冷煅來形成連接元件例如諸如螺母或者螺釘坯件。過去，冷成形所用的金屬成形制品近乎僅僅是如下來準(zhǔn)備的施用脂肪，油或者油 乳液或者首先用磷酸鋅涂覆，然后用皂類，特別是基于堿金屬硬脂酸鹽或者堿土金屬硬脂 酸鹽的皂類，和/或用固體潤(rùn)滑劑，特別是基于硫化鉬，硫化鎢和/或碳的固體潤(rùn)滑劑進(jìn)行 涂覆。但是，含有皂類的涂層在適度力量和適度高溫時(shí)具有上面的應(yīng)用局限。固體潤(rùn)滑劑僅 僅用于適度重或者重的冷成形操作。對(duì)于不銹鋼的冷成形來說，通常使用氯化石蠟涂層，但 是由于環(huán)保原因它們今天已經(jīng)不太使用了。含硫化物的涂層對(duì)于不銹鋼也具有損害作用。在個(gè)別情況中，首先用磷酸鋅涂覆，然后開始用油或者用某些有機(jī)聚合物組合物 涂覆。如果需要，將至少一種固體潤(rùn)滑劑例如諸如二硫化鉬和/或石墨加入到該有機(jī)聚合 物組合物中(第二涂層，選擇磷酸鋅作為第一涂層)或者在此基礎(chǔ)上，將至少一種固體潤(rùn)滑 劑施用到該有機(jī)聚合物涂層上作為第三涂層。二硫化鉬可以在至多大約450°C的溫度使用， 石墨可以在至多大約iioo°c的溫度使用，雖然它的潤(rùn)滑效應(yīng)直到大約600°c才開始出現(xiàn)。 現(xiàn)今，這些涂層次序是慣常的。DE-A-4445993描述了一種用于冷成形的潤(rùn)滑劑濃縮物，含有特定性能的聚乙烯， 聚丙烯酸和苯乙烯/丙烯酸共聚物，以及相應(yīng)的施用該潤(rùn)滑劑涂層的方法。沒有明確提到 蠟。但是，該潤(rùn)滑劑體系具有缺點(diǎn)，即，粘度在高溫相對(duì)急劇的下降和，即使對(duì)于適度的重荷 成形操作來說，它需要另外的固體潤(rùn)滑劑例如諸如二硫化鉬和/或石墨。該硫化物固體潤(rùn)
4滑劑特別在高溫時(shí)是必需的。但是，它們具有缺點(diǎn)即硫化物不耐水解和容易轉(zhuǎn)化成為亞硫 酸。如果涂層沒有在冷成形之后立即從工件上除去，則該亞硫酸會(huì)容易的引起腐蝕。上述潤(rùn)滑劑體系不能滿足現(xiàn)今對(duì)于成形程度，加壓精度(凈形狀(net-Shape))和 變形速率來說變得明顯更高的要求。另外，還必須考慮環(huán)境相容性和工業(yè)場(chǎng)所衛(wèi)生。此外， 過量的潤(rùn)滑劑殘留物不能沉積到模具的某個(gè)點(diǎn)上，因?yàn)檫@會(huì)影響工件的加壓精度和增加不 合格品。如果在進(jìn)行成形之后，涂層和沉積物能夠容易的從工件，模具和設(shè)備上除去，則這 是有利的。同一天在同一個(gè)專利局申請(qǐng)的密切相關(guān)的冷成形方法，它們的組合物和它們 的涂層的專利申請(qǐng)以及它們的優(yōu)選權(quán)申請(qǐng)DE102008000187. 2，DE1020080001864和 DE102008000185.6在此明確引入，特別是還引入它們的物質(zhì)類型，其物質(zhì)和含量，引入它們 的實(shí)施例和對(duì)比例以及引入各自的加工條件。因此提出的目標(biāo)是一種可選擇的涂覆方法，其使得盡可能環(huán)保的涂層能夠以簡(jiǎn)單 的和成本有效的方式在金屬工件上(特別是鋼)上形成，并且其在一些實(shí)施方案中，如果需 要，適于中等重荷和/或特別重荷冷成形操作。在另外的目標(biāo)中，該涂層如果需要，應(yīng)當(dāng)能 夠在冷成形之后從經(jīng)成形的工件上簡(jiǎn)單地除去。該目標(biāo)是通過這樣一種制備冷成形的金屬工件的方法來實(shí)現(xiàn)的將潤(rùn)滑劑層(= 涂層)施用到金屬表面上或者(例如用轉(zhuǎn)化涂層)預(yù)涂覆的金屬表面上，其中該潤(rùn)滑劑層 是通過將該表面與含水的潤(rùn)滑劑組合物接觸來形成的，該含水的潤(rùn)滑劑組合物含有至少一 種水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽以及有機(jī)聚合物材料，和其中 主要將基于離聚物，丙烯酸/甲基丙烯酸，環(huán)氧化物，乙烯，聚酰胺，丙烯，苯乙烯，氨基甲酸 酯，它們的酯和/或它們的鹽的單體，低聚物，低共聚物，聚合物和/或共聚物用作該有機(jī)聚 合物材料。令人驚訝地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)甚至在向主要為有機(jī)聚合物的組合物中加入非常少量的水 溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽例如諸如水玻璃時(shí)，在一些實(shí)施方案 中，在其它方面相同的條件下實(shí)現(xiàn)了冷成形的顯著改善，并且與不含這些化合物的堪相比 較的潤(rùn)滑劑組合物相比，可以進(jìn)行更強(qiáng)烈地成形。另一方面，已經(jīng)顯示出即使工件帶有在其 它方面主要為有機(jī)聚合物的組合物中具有非常高含量的水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性 的氧化物和/或硅酸鹽的涂層，也能非常有利地成形。對(duì)于一些實(shí)施方案來說，使用較低的 和/或中等含量的組合物是更佳的。在相對(duì)寬的產(chǎn)物范圍內(nèi)的測(cè)試中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物和/或涂 層時(shí)，比以前相比，能夠更大程度地一方面省掉另外的基于硫化物潤(rùn)滑劑(例如由二硫化 鉬制成的潤(rùn)滑劑)的固體潤(rùn)滑劑層，和另一方面省掉基于硫化物固體潤(rùn)滑劑的第三涂層。 在第一種情況中，該固體潤(rùn)滑劑層是第二涂層，和在第二種情況中，該第三涂層在作為第一 涂層的磷酸鋅層之后。部分的省掉使用固體潤(rùn)滑劑的可能性不僅代表了顯而易見的在勞動(dòng) 和成本方面的節(jié)約和簡(jiǎn)化，而且還節(jié)約了至少一種昂貴的，環(huán)境不友好的，引起了明顯的發(fā) 黑，并且在污損和腐蝕敏感性方面是有問題的物質(zhì)。但是在過去，這種產(chǎn)品系列中，用皂類涂覆了大約60%的該產(chǎn)品系列，和剩余的大 約40%的產(chǎn)品系列是用二硫化鉬和任選的用在每種情況中在磷酸鋅層之后作為第二層的 石墨進(jìn)行涂覆，這種產(chǎn)品系列今天更可能是首先用磷酸鋅層涂覆，然后用常規(guī)的有機(jī)聚合物潤(rùn)滑劑組合物和任選的另外用(如果需要)第三涂層進(jìn)行涂覆，該第三涂層基于硫化物 固體潤(rùn)滑劑和任選的另外基于石墨。硫化物固體潤(rùn)滑劑是全部中等重荷和重荷冷成形操 作所需要的。因?yàn)樵眍悓硬荒芫_的進(jìn)行冷成形操作(即，經(jīng)成形的工件沒有高的壓制精 度)，因此已經(jīng)在個(gè)別的情況中引入了有機(jī)聚合物潤(rùn)滑劑組合物(其明顯優(yōu)于皂類涂層)， 而不考慮其更高的成本。但是，它沒有水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅 酸鹽。在這種加工次序中，另外的第三涂層對(duì)于大約40%的產(chǎn)品系列來說是必需的。如果 將磷酸鋅層用作第一涂層，將本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物用作第二涂層，則現(xiàn)在僅僅12-20 %的 產(chǎn)品系列需要另外的基于硫化物固體潤(rùn)滑劑的第三涂層。該本發(fā)明的方法特別用于促進(jìn)、改進(jìn)和/或簡(jiǎn)化金屬成形制品的冷成形。術(shù)語“潤(rùn)滑劑組合物，，表征了從水相經(jīng)由干燥直至已經(jīng)干燥的潤(rùn)滑劑組合物作為 與化學(xué)組合物、與相相關(guān)的組合物以及與質(zhì)量相關(guān)的組合物方面的階段，而術(shù)語“涂層”表 示干燥的，經(jīng)加熱的，軟化的和/或熔融的涂層，其是由該潤(rùn)滑劑組合物在以前形成的和/ 或現(xiàn)在形成的，包括該潤(rùn)滑劑組合物的化學(xué)組合物，與相有關(guān)的組合物和與質(zhì)量有關(guān)的組 合物。該含水的潤(rùn)滑劑組合物可以是分散體或者溶液，特別是溶液，膠體溶液，乳液和/或 懸浮液。它通常的PH是7-14，特別是7. 5-12. 5，或者8-11. 5，特別優(yōu)選8. 5-10. 5或者9-10。該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層優(yōu)選含有至少一種水溶性的、含水的和/ 或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽以及至少一種離聚物，至少一種非離聚物和/或至少一 種蠟，以及任選的至少一種添加劑。特別優(yōu)選在一些實(shí)施方案中，它在每種情況中另外含有 至少一種丙烯酸/甲基丙烯酸和/或苯乙烯，特別不是離聚物的聚合物和/或共聚物。在 每種情況中，該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層每個(gè)優(yōu)選含有至少5重量％的至少一 種離聚物和/或非離聚物。該有機(jī)聚合物材料優(yōu)選主要由下列組成基于離聚物，丙烯酸/甲基丙烯酸，環(huán)氧 化物，乙烯，聚胺，丙烯，苯乙烯，氨基甲酸酯，它們的酯和/或它們的鹽的單體，低聚物，低 共聚物，聚合物和/或共聚物。這里術(shù)語“離聚物”包括游離的和/或結(jié)合的離子成分。氧化物和/或硅酸鹽該水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽優(yōu)選在每種情況中可 以是至少一種的水玻璃，硅膠，硅溶膠，二氧化硅水溶膠，硅酸酯，硅酸乙酯和/或在每種 情況中是至少一種的其沉淀產(chǎn)物，水解產(chǎn)物，縮合產(chǎn)物和/或反應(yīng)產(chǎn)物，特別是含有鋰_， 鈉-和/或鉀-的水玻璃。優(yōu)選將基于固體含量為5-85重量％的量的水結(jié)合和/或偶合 到該水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽上，優(yōu)選的水含量是10-75重 量％，15-70重量％，20-65重量％，30-60重量％或者40-50重量％，典型的水含量依氧化 物和/或硅酸鹽的類型不同能夠表現(xiàn)出顯著不同的水含量。水可以例如基于下面的情形 來結(jié)合和/或偶合到固體上溶解，吸附，潤(rùn)濕，化學(xué)鍵合，孔隙率，復(fù)雜的顆粒形狀，復(fù)雜的 聚集體形狀和/或中間層。這些結(jié)合和/或偶合到水的物質(zhì)明顯以類似潤(rùn)滑層方式在潤(rùn)滑 劑組合物和/或涂層中起作用。還可以使用來自這個(gè)種類的兩種或者至少三種物質(zhì)的混合 物。除了或者代替鈉和/或鉀，可以包含其它的陽離子，特別是銨離子，非鈉和/或鉀離子 的堿金屬離子，堿土離子和/或過渡金屬離子。該離子可以是或者可以已經(jīng)至少部分經(jīng)取 代。該水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽中的水在每種情況中可以 至少部分地作為結(jié)晶水，作為在分散體、乳液、凝膠和/或溶膠中的溶劑，吸附、結(jié)合到孔空
6間中。至少一種水玻璃是特別優(yōu)選的，特別是含有鈉的水玻璃。可選擇的或者另外，這里 還可以含有至少一種氧化物，例如在每種情況中至少一種的二氧化硅和/或氧化鎂和/或 在每種情況中至少一種硅酸鹽，例如在每種情況中至少一種的頁硅酸鹽，改性的硅酸鹽和/ 或堿土金屬硅酸鹽。優(yōu)選在每種情況中該至少一種氧化物和/或硅酸鹽是以溶解的形式， 以納米晶體的形式，作為凝膠和/或作為溶膠而存在的。溶液還可以任選地作為膠體溶液 而存在。在該水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽是作為顆粒形式存 在的情況中，它優(yōu)選是作為非常細(xì)微的顆粒，特別是平均粒度小于0. 5 μ m，小于0. 1或者甚 至小于0. 03 μ m的顆粒而存在的，該粒度在每種情況中是使用激光顆粒測(cè)量裝置和/或納 米顆粒測(cè)量裝置來測(cè)量的。該水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽有助于提高許多實(shí)施 方案中的干燥的、軟化和熔融涂層的粘度，并且在多種情況下充當(dāng)了粘合劑，斥水劑和防腐 劑。在水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽中，水玻璃已經(jīng)表現(xiàn)出特別 有利的行為。通過向該含水的潤(rùn)滑劑組合物中加入例如2-5重量％的水玻璃(基于固體和 活性物質(zhì))，與基于同樣的化學(xué)基礎(chǔ)，但是沒有加入水玻璃的潤(rùn)滑劑組合物相比，該干燥的、 軟化和熔融涂層在許多實(shí)施方案中的粘度，特別是在大于230°C時(shí)的粘度明顯的升高。作為 結(jié)果，在冷成形過程中獲得更高的機(jī)械應(yīng)力成為可能。作為結(jié)果，同樣成為可能的是首次將 冷擠壓用于許多組合物和應(yīng)用，這在不加入水玻璃時(shí)是不可用的。由此能夠徹底降低模具 的磨損和模具更換次數(shù)。結(jié)果也明顯降低了制造成本。在使用其它方面相同的工作條件和相同的基礎(chǔ)組合物的情況中，已經(jīng)表現(xiàn)出隨著 潤(rùn)滑劑組合物中水玻璃比例的升高，模具變得更潔凈和更明亮。另一方面，將該潤(rùn)滑劑組合 物中水玻璃的含量升至多高達(dá)固體和活性物質(zhì)的大約85重量％，并且仍然能夠?qū)崿F(xiàn)好到 非常好的結(jié)果也變成可能。使用大于固體和活性物質(zhì)的80重量％含量時(shí)，磨損增加明顯。 最佳方案顯然在于較低的和/或中等含量范圍中的某處，因?yàn)槭褂梅浅８叩暮繒r(shí)，模具 磨損也再次緩慢增加。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)加入二氧化鈦或者氧化鈦硫酸鹽比加入水玻璃具有稍 微更明顯的磨損，但是原則上該添加被證實(shí)是有用的。二硅酸鹽的添加也顯示出是有利的。水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽在潤(rùn)滑劑組合物和/或 由其形成的涂層中的含量?jī)?yōu)選是固體和活性物質(zhì)的0. 1-85重量％，0. 3-80重量％或者 0. 5-75重量％，特別優(yōu)選是固體和活性物質(zhì)的1-72重量％，5-70重量％，10-68重量％， 15-65重量％，20-62重量％，25-60重量％，30-58重量％，35-55重量％或者40-52重量％， 這是在沒有水份結(jié)合和/或偶合到其上時(shí)測(cè)量的。在該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層中，水溶 性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽含量與離聚物和/或非離聚物含量的 重量比優(yōu)選是 0.001 1-0.2 1，特別優(yōu)選 0.003 1-0.15 1，0.006 1-0.1 1 或 者 0.01 1-0.02 1。離聚物離聚物代表了一種具體類型的聚電解質(zhì)。它們優(yōu)選的基本組成為離聚共聚物，任 選的還具有相應(yīng)的離子，單體，共聚單體，低聚物，低共聚物，聚合物，它們的酯和/或鹽。嵌 段共聚物和接枝共聚物被認(rèn)為是共聚物的子組。該離聚物優(yōu)選是基于丙烯酸/甲基丙烯 酸，乙烯，丙烯，苯乙烯，它們的酯和/或鹽的化合物或者至少一種這些離聚物化合物的混 合物。該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層可以不含有離聚物，或者至少一種離聚物的
7含量是固體和活性物質(zhì)的3-98重量％。至少一種離聚物的含量?jī)?yōu)選是該潤(rùn)滑劑組合物和/ 或由其形成的涂層中的固體和活性物質(zhì)的5-95重量％，10-90重量％，15-85重量％，20-80 重量％，25-75重量％，30-70重量％，35-65重量％，40-60重量％或者45-55重量％。取決 于所期望的性能組合和待成形的特定工件的應(yīng)用和冷成形操作，該潤(rùn)滑劑組合物和/或由 其形成的涂層的組成可以是不同導(dǎo)向的，并且可以變化非常大。該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其產(chǎn)生的涂層可以優(yōu)選包含至少一種離聚物，其的 主要成分是至少一種共聚物，特別是基于聚丙烯酸類(Polyacryl)，聚甲基丙烯酸類 (Polymethacryl)，聚乙烯和/或聚丙烯的共聚物。離聚物任選地具有下面的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度Tg :-30°C到+40°C，優(yōu)選-20到+20°C。該離聚物的分子量?jī)?yōu)選是2000-15000，特別 優(yōu)選是3000-12000或者4000-10000。特別優(yōu)選該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層 包含至少一種基于乙烯丙烯酸鹽/酯(Ethylenacrylat)和/或乙烯甲基丙烯酸鹽/酯 (Ethylenmethacrylat)的離聚物，優(yōu)選其分子量為3500-10500，特別優(yōu)選為5000-9500和/ 或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg是-20°C到+30°C。在至少一種基于乙烯丙烯酸鹽/酯和/或乙烯甲 基丙烯酸鹽/酯的離聚物中，丙烯酸鹽/酯含量可以至多大約25重量％。稍微更高的分子 量對(duì)于能夠經(jīng)受住更大的應(yīng)力的涂層來說會(huì)是有利的。因?yàn)檫@里已經(jīng)表現(xiàn)出這樣的趨勢(shì)， 即，更高分子量的離聚物和更高粘度的組合物在大約100°C至多大約300，350或者400°C數(shù) 量級(jí)的溫度范圍內(nèi)能夠?qū)τ善洚a(chǎn)生的涂層經(jīng)受機(jī)械應(yīng)力的能力產(chǎn)生有利的影響，允許更重 負(fù)荷的冷成形操作。特別是在干燥和/或冷成形過程中，可以任選地發(fā)生離聚物的交聯(lián)，例 如是在每種情況中與至少一種胺，碳酸酯，環(huán)氧化物，氫氧化物，氧化物，表面活性劑和/或 與至少一種含有羧基的化合物的交聯(lián)。離聚物在該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層中的比例越 高，在許多實(shí)施方案中越可能進(jìn)行更重荷的冷成形操作。還加入一些離聚物來保證在冷成 形初始階段的潤(rùn)滑性和減少摩擦力，特別是在冷工件和冷模具的情況下。對(duì)于簡(jiǎn)化和/或 弱化冷成形和降低成形溫度來說，這些都是更重要的。至少一種離聚物的熔點(diǎn)在許多實(shí)施方案中優(yōu)選是30_85°C。它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 優(yōu)選小于35°C。至少一種離聚物優(yōu)選是作為分散體加入的。非離聚物另外，其它有機(jī)聚合物組分可以包含在該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層 中，特別是包括在聚合物有機(jī)材料中，例如諸如基于丙烯酸/甲基丙烯酸，酰胺，胺，芳族聚 酰胺，環(huán)氧化物，乙烯，酰亞胺，聚酯，丙烯，苯乙烯，氨基甲酸酯，它們的酯和/或鹽的低聚 物，聚合物和/或共聚物，其不被認(rèn)為是離聚物(=“非離聚物”)。它們還包括例如基于丙 烯酸，丙烯酸鹽/酯，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸鹽/酯，全芳族聚酰胺，全芳族聚酯，全芳族聚 酰亞胺和/或苯乙烯丙烯酸鹽/酯的聚合物/共聚物。嵌段共聚物和接枝共聚物被認(rèn)為是 共聚物的子組。根據(jù)實(shí)施方案不同，它們被用來增加高溫粘度，用作潤(rùn)滑劑，用作高溫潤(rùn)滑劑，來 提高粘度，特別是在100-250 V，100-325 V或者甚至100-400！溫度范圍內(nèi)的粘度，用作耐 高溫物質(zhì)，用作蠟狀性能的物質(zhì)，用作增稠劑(=粘度調(diào)節(jié)劑)，用作添加劑，來實(shí)現(xiàn)另外的 軟化范圍/軟化點(diǎn)和/或熔融范圍/熔點(diǎn)和/或來配制潤(rùn)滑劑組合物，該組合物在某些溫 度間隔中具有多個(gè)軟化范圍/軟化點(diǎn)和/或熔融范圍/熔點(diǎn)。在其它物質(zhì)中，一些含丙烯 酸類的聚合物/共聚物和一些苯乙烯丙烯酸鹽/酯可以充當(dāng)增稠劑。
聚乙烯或者聚丙烯優(yōu)選可以用丙烯，乙烯，其相應(yīng)的聚合物進(jìn)行改性和/或用其 它添加劑例如丙烯酸鹽/酯進(jìn)行改性。它們可以優(yōu)選表現(xiàn)出蠟狀性能。它們可以優(yōu)選表現(xiàn) 出80-250°C中的至少一個(gè)軟化范圍/軟化點(diǎn)和/或至少一種熔融范圍/熔點(diǎn)范圍。這些物質(zhì)的聚合物和/或共聚物優(yōu)選的分子量范圍是1000-500000。單個(gè)物質(zhì)優(yōu) 選的分子量范圍是1000-30000，其它物質(zhì)具有25000-180000和/或150000-350000的分子 量。特別高分子量的物質(zhì)可以用作增稠劑。丙烯酸和/或苯乙烯丙烯酸鹽/酯的添加也會(huì) 具有增稠作用。在一些實(shí)施方案中，將一種，兩種，三種，四種或者五種不同的非離聚物加入 到含有離聚物的潤(rùn)滑劑組合物中和/或加入到涂層中。該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的 涂層優(yōu)選具有零含量的非離聚物，或者具有占固體和活性物質(zhì)的0. 1-90重量％含量的至 少一種非離聚物。特別優(yōu)選該至少一種非離聚物的含量是潤(rùn)滑劑組合物或者涂層的固體和 活性物質(zhì)的0. 5-80重量％，1-65重量％，3-50重量％，5-40重量％，8-30重量％，12-25重 量％或者15-20重量％。各個(gè)的或者預(yù)混的離聚物和各個(gè)的或者預(yù)混的非離聚物在每種情況中都可以彼 此獨(dú)立的作為溶液，膠體溶液，分散體和/或乳液加入到含水的潤(rùn)滑劑組合物中。特別優(yōu)選地，該潤(rùn)滑劑組合物包含下面的非離聚物，其不是本申請(qǐng)含義內(nèi)的蠟a)0. 1-50重量％和特別是基本為5-30重量％的蠟狀聚乙烯和/或蠟狀聚丙烯，在 每種情況中具有高于120°C的至少一個(gè)軟化范圍/軟化點(diǎn)和/或熔融范圍/熔點(diǎn)，b)0. 1-16重量％和特別是基本為3-8重量％的聚丙烯酸鹽/酯，其分子量范圍為 4000-1500000，特別優(yōu)選是 400000-1200000 和 / 或c)0. 1-18重量％和特別是2-8重量％的基于苯乙烯，丙烯酸和/或甲基丙烯酸的 聚合物/共聚物，其分子量為120000-400000和/或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為30-80°C。該離聚物和/或非離聚物，特別是根據(jù)b)和C)的聚合物的丙烯酸組分，優(yōu)選在 施用條件下部分的，特別是主要的或者完全的作為無機(jī)和/或有機(jī)陽離子鹽來可以至少部 分地存在的。在非離聚物也包含在潤(rùn)滑劑組合物中的情況中，離聚物與非離聚物含量的重 量比優(yōu)選是1 3-50 1，特別優(yōu)選是1 1-35 1,2 1-25 1,4 1-18 1或者 8 1-12 1。該潤(rùn)滑劑組合物和/或其所產(chǎn)生的涂層在每種情況中至少一種離聚物和/或非離 聚物的總含量?jī)?yōu)選為O或者固體和活性物質(zhì)的3-99重量％。該含量特別優(yōu)選是該潤(rùn)滑劑 組合物和/或涂層的固體和活性物質(zhì)的10-97重量％，20-94重量％，25-90重量％，30-85 重量％，35-80重量％，40-75重量％，45-70重量％，50-65重量％或者55-60重量％?；?非離聚物的增稠劑包括在其中。取決于所計(jì)劃的施涂條件和冷成形操作和取決于該潤(rùn)滑劑 組合物和/或涂層的配方，離聚物和/或非離聚物的含量可以寬的界限中變化。至少一種 含量的至少一種離聚物是特別優(yōu)選的。整個(gè)的有機(jī)聚合物材料(該術(shù)語的目的是包括離聚物和/或非離聚物，但是不包 括蠟)優(yōu)選的平均酸值是20-300，特別優(yōu)選是30-250，40-200，50-160或者60-100。術(shù)語 “整個(gè)的有機(jī)聚合物材料”目的是包括離聚物和/或非離聚物，但是不包括蠟。中和劑如果至少一種離聚物和/或至少一種非離聚物是至少部分中和的，至少部分皂化 的和/或是至少部分作為至少一種有機(jī)鹽存在于潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層中，則它是特別
9有利的。術(shù)語“中和”在這里意思是將至少一種具有羧基成分的有機(jī)聚合物物質(zhì)(即，特別 是至少一種離聚物和/或至少一種非離聚物)與堿性化合物(=中和劑)進(jìn)行至少部分的 反應(yīng)，目的是至少部分地形成有機(jī)鹽(成鹽反應(yīng))。在至少一種酯也在這里參加反應(yīng)的情 況中，可能會(huì)提到皂化。對(duì)于該潤(rùn)滑劑組合物的中和來說，優(yōu)選至少一種伯，仲和/或叔胺， 氨和/或至少一種氫氧化物例如氫氧化銨，至少一種堿金屬氫氧化物例如諸如鋰，鈉和/或 鉀的氫氧化物和/或至少一種堿土氫氧化物在每種情況中被用作中和劑。特別優(yōu)選的是加 入至少一種烷基胺，至少一種氨基醇和/或至少一種相關(guān)的胺，例如諸如在每種情況中至 少一種烷醇胺，氨基乙醇，氨基丙醇，二甘醇胺，乙醇胺，乙二胺，單乙醇胺，二乙醇胺和/或 三乙醇胺，特別是二甲基乙醇胺，1_( 二甲基氨基)-2_丙醇和/或2-氨基-2-甲基-1-丙 醇(AMP)。至少一種有機(jī)鹽，特別是至少一種無機(jī)和/或有機(jī)陽離子例如銨離子的鹽可以 如下來形成例如將至少一種中和劑加入到至少一種離聚物和/或至少一種非離聚物和/ 或含有至少一種這些聚合物有機(jī)材料和任選的至少一種其它組分例如諸如至少一種蠟和/ 或至少一種添加劑的混合物中。成鹽反應(yīng)可以在該潤(rùn)滑劑組合物生產(chǎn)之前和/或之中和/ 或在該潤(rùn)滑劑組合物中進(jìn)行。中和劑，特別是至少一種氨基醇，通常是在室溫到大約100°C 的溫度，特別是在40-95°C的溫度與至少一種離聚物和/或與至少一種非離聚物形成相應(yīng) 的鹽?？梢栽O(shè)想在一些實(shí)施方案中，特別是至少一種氨基醇的情況中，該中和劑可以與水溶 性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，因此形成了有利于冷成 形的反應(yīng)產(chǎn)物。在多種實(shí)施方案改型中，已經(jīng)被證明有利的是將至少一種胺，特別是至少一種氨 基醇加入到單個(gè)的離聚物，單個(gè)的非離聚物，含有至少一種離聚物的混合物和/或含有至 少一種非離聚物的混合物中，來進(jìn)行含水的潤(rùn)滑劑組合物的生產(chǎn)。預(yù)先的加入通常有利于 進(jìn)行形成有機(jī)鹽的反應(yīng)。該胺通常與任何的含有羧基基團(tuán)的有機(jī)聚合物材料進(jìn)行反應(yīng)，假 定該溫度對(duì)于該反應(yīng)來說是足夠高的。這些反應(yīng)優(yōu)選是在相應(yīng)的聚合物化合物的熔點(diǎn)/熔 融范圍溫度左右或者之上進(jìn)行的。如果該溫度保持在相應(yīng)的聚合物化合物的熔點(diǎn)/熔融范 圍之下，則這里通常將不反應(yīng)來形成有機(jī)鹽。這因此將不能促進(jìn)經(jīng)成形的工件的清潔。作 為選擇，剩余的唯一的可能因此是在高壓和高溫下將相應(yīng)的聚合物化合物分別和昂貴地進(jìn) 行反應(yīng)和/或是加入已經(jīng)以此方式進(jìn)行了反應(yīng)的潤(rùn)滑劑組合物物質(zhì)。加入氨的含水的潤(rùn)滑 劑組合物應(yīng)當(dāng)優(yōu)選不加熱到高于30°C。加入有至少一種胺的含水的潤(rùn)滑劑組合物優(yōu)選是保 持在60-95°C的溫度范圍內(nèi)，在其中進(jìn)行許多形成胺鹽的反應(yīng)。加入至少一種中和劑，例如諸如至少一種胺和/或至少一種氨基醇，有助于使得 該有機(jī)聚合物材料更容易溶于水和/或更容易水分散。該形成相應(yīng)鹽的反應(yīng)優(yōu)選是用水溶 性的和/或水分散性有機(jī)聚合物材料來進(jìn)行的。特別優(yōu)選的是將至少一種中和劑，特別是 至少一種胺在不同的組分混合的早期階段加入到含水的潤(rùn)滑劑組合物中，作為其結(jié)果，已 經(jīng)包含的至少一種有機(jī)聚合物材料和/或隨后加入的至少一種有機(jī)聚合物材料是可能至 少部分中和的。優(yōu)選該中和劑是過量加入的和/或是過量的包含在該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層中 的。該至少一種中和劑，特別是至少一種氨基醇還可以在此用來調(diào)整混合物或者含水 的潤(rùn)滑劑組合物的PH。
有機(jī)鹽優(yōu)于離聚物和/或非離聚物之處在于它們通常比相應(yīng)的離聚物和/或非離 聚物更容易溶于水和/或更容易水分散。結(jié)果，冷成形所產(chǎn)生的涂層和沉積物通?？梢愿?容易的從經(jīng)成形的工件上除去。使用有機(jī)鹽經(jīng)常獲得更低的軟化范圍/軟化點(diǎn)和/或更低 的熔融范圍/熔點(diǎn)，這通常是有利的。還可以獲得對(duì)于所期望的加工條件來說更好的潤(rùn)滑 性能。作為有機(jī)鹽，胺鹽和/或有機(jī)銨鹽是特別優(yōu)選的。胺鹽是非常特別優(yōu)選的，因?yàn)樵?含水的潤(rùn)滑劑組合物施用之后，它們不會(huì)強(qiáng)烈改變其組成，并且它們表現(xiàn)出相對(duì)高的水溶 解度和/或水分散性，并因此導(dǎo)致在冷成形之后相當(dāng)容易地將涂層和沉積物從經(jīng)成形的工 件上除去。另一方面，使用有機(jī)銨鹽時(shí)，在該含水潤(rùn)滑劑組合物施用之后，氨快速逸散，其不 僅會(huì)代表一個(gè)令人不快的氣味，而且還引起該銨鹽向初始有機(jī)聚合物物質(zhì)的返回反應(yīng)，其 因此隨后比胺鹽更難以除去。因此所獲得的涂層具有非常好的耐化學(xué)品和耐水性。當(dāng)氫氧 化物用作中和劑時(shí)，通常獲得了非常硬和脆的，但是水敏感性的涂層。在該潤(rùn)滑劑組合物中的至少一種中和劑的含量，特別是至少一種氨基醇的含 量(這具體取決于該離聚物或者非離聚物的酸值)優(yōu)選在中和反應(yīng)開始時(shí)是0或者可 以是固體和活性物質(zhì)的0. 05-15重量％，0. 2-12重量％，0. 5-10重量％，0. 8-8重量％，
1-6重量％，1.5-4重量％或者2-3重量％。在一些實(shí)施方案中更高的含量會(huì)是有利的， 特別是加入至少一種胺的方案，相反在大部分的加入氨和/或至少一種氫氧化物的實(shí)施 方案中選擇較低的含量。中和劑的含量，特別是氨基醇的含量與離聚物和/或非離聚物 的含量和/或與有機(jī)聚合物材料總含量的重量比優(yōu)選是0.001 1-0.2 1，特別優(yōu)選是 0.003 1-0.15 1,0.006 1-0.1 1 或者 0.01 1-0.05 1。本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層優(yōu)選具有零含量的有機(jī)鹽，或者具 有占固體和活性物質(zhì)的0. 1-95重量％或者1-90重量％含量的至少一種有機(jī)鹽，該有機(jī)鹽 優(yōu)選是通過中和形成的。至少一種鹽的含量?jī)?yōu)選是潤(rùn)滑劑組合物的固體和活性物質(zhì)的3-85 重量 ％，8-80 重量 ％，12-75 重量 ％，20-70 重量 ％，25-65 重量 ％，30-60 重量 ％，35-55 重 量％或者40-50重量％。在該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層中，至少一種有機(jī)鹽的含量與離聚物 和/或非離聚物的含量的重量比優(yōu)選是0.01 1-100 1，特別優(yōu)選是0.1 1-95 1， 1 1-90 1,2 1-80 1,3 1-60 1,5 1-40 1 或者 8 1-20 1。蠟根據(jù)本申請(qǐng)中所用的定義，蠟?zāi)康氖潜硎疽环N化合物，其具有確定的熔點(diǎn)，其在熔 融態(tài)時(shí)具有相當(dāng)?shù)偷恼扯?，并且其能夠處于結(jié)晶形式中。蠟典型地不具有或者基本不具有 羧基成分，其是疏水性的，并且是相當(dāng)大程度化學(xué)惰性的。該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層可以優(yōu)選包含至少一種蠟，特別是在每種 情況中至少一種石蠟，巴西棕櫚蠟，硅酮蠟，酰胺蠟，基于乙烯和/或丙烯的蠟和/或結(jié)晶 蠟。具體的，它可以用來提高形成的和/或已經(jīng)形成的涂層的滑動(dòng)性和/或蠕變性能，用 于工件和模具的分離和用于降低摩擦力。優(yōu)選該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層中不含蠟或者 包含占固體和活性物質(zhì)的0. 05-60重量％的至少一種蠟，這特別優(yōu)選和具體取決于所用 的條件和整個(gè)化學(xué)組合物，例如可以處于固體和活性物質(zhì)的0. 5-52重量％，1-40重量％，
2-35重量％，3-30重量％，4-25重量％，5-20重量％，6-15重量％，7-12重量％或者8_10 重量％。在每種情況中在該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層中單個(gè)蠟的含量?jī)?yōu)選是固體和活性物質(zhì)的0. 05-36重量％，特別優(yōu)選是固體和活性物質(zhì)的0. 5-30重量％，1_25重量％，2_20重 量％，3-16重量％，4-12重量％，5-10重量％或者6_8重量％。至少一種蠟優(yōu)選的平均粒度可以是0. 01-15 μ m,特別優(yōu)選是0. 03-8 μ m或者 0. 1-4 μ m。如果蠟顆粒至少部分地從已形成的涂層上突出來時(shí)，則在許多實(shí)施方案具有這 些粒度會(huì)是有利的。特別是如果冷成形不是過重的和/或如果包含了相對(duì)高含量的離聚物，蠟狀物質(zhì) 和/或水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽時(shí)，則可以不加入至少一種 蠟。僅僅對(duì)于使用具有非常高的離聚物含量的潤(rùn)滑劑組合物的重負(fù)荷冷擠出來說，才可以 省略蠟的添加。但是，在大部分的實(shí)施方案中，加入至少一種蠟是有利的。至少部分軟化的 或者至少部分熔融的涂層在冷成形過程中會(huì)附著到待成形的工件上，并且可以在工件和模 具之間形成隔離膜。作為其結(jié)果，例如可以避免工件的細(xì)紋。在該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層中，至少一種蠟的含量與離聚物和/ 或非離聚物的總含量的重量比優(yōu)選是0.01 1-8 1，特別優(yōu)選是0.08 1-5 1， 0.2 1-3 1,0. 3 1-2 1,0.4 1-1.5 1,0. 5 1-1 1 或者 0.6 1-0.8 1。 作為其結(jié)果，不同的含量范圍可以是特別有利的在某些情況中非常低，和在其它情況中非 常高的含量。對(duì)于滑動(dòng)沖壓(Gleitziehen)，深沖壓和輕度到適度重荷的冷實(shí)心成形操作 (Kaltmassivumformung)來說，推薦的是相對(duì)非常高的蠟含量。對(duì)于重荷冷擠壓或者困難的 滑動(dòng)沖壓操作來說，例如諸如實(shí)心零件和特別是粗的金屬絲來說，相對(duì)低的蠟含量已經(jīng)被 證明是足夠的。特別優(yōu)選含有兩種，三種，四種或者大于四種不同的蠟，特別是具有顯著不同的熔 融范圍/熔點(diǎn)和/或粘度的這些蠟。在這種情況中優(yōu)選的是該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形 成的涂層具有在相對(duì)大的溫度范圍內(nèi)(當(dāng)該金屬工件在冷成形作用下受熱時(shí)通過這樣的 溫度范圍)的數(shù)個(gè)相繼的軟化范圍/軟化點(diǎn)和/或熔融范圍/熔點(diǎn)，特別是這樣，即，在該 潤(rùn)滑劑組合物和/或軟化和/或熔融的涂層的熱和/或機(jī)械性能和/或粘度中存在著基本 連續(xù)的變化。在該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層中的蠟通常具有下面的至少一個(gè)熔融 范圍/熔點(diǎn):50-120°C (例如石蠟)，80-90°C (例如巴西棕櫚蠟)，75-200°C (例如酰胺蠟)， 90-145°C (例如聚乙烯蠟)或者130-165°C (例如聚丙烯蠟)。在熔融范圍代替熔點(diǎn)的情況 中，為了簡(jiǎn)化，使用該熔融范圍的平均值。為了測(cè)量熔融范圍/熔點(diǎn)，使用來自Mettler的 DSC (差示掃描量熱器)822e熱分析儀。該測(cè)量在惰性氮?dú)夥罩?，使用lOK/min加熱速率，并 且在帶有穿孔蓋子的鋁坩堝中稱重5-20mg的樣品來測(cè)量。在該方法過程中還可以在一定 程度上評(píng)價(jià)蒸發(fā)行為。低熔點(diǎn)蠟也可以用在冷成形的初始階段，特別是在使用冷工件和冷 模具情況下，這樣已經(jīng)確保了潤(rùn)滑性和減少了摩擦力。另外，甚至可以有利的是使用甚至至 少兩種低熔點(diǎn)蠟(例如至少一種的熔融范圍/熔點(diǎn)Tm是60-90°C或者65-100°C )和/或使 用至少兩種高熔點(diǎn)蠟(例如至少一種的熔融范圍/熔點(diǎn)1是110-150°C或者130-160°C )。 如果這些蠟在這些熔融范圍/熔點(diǎn)范圍內(nèi)的低的或者高的溫度具有明顯不同的粘度，則這 是特別是有利的，作為其結(jié)果，在加熱的和/或熔融的潤(rùn)滑劑組合物中會(huì)建立特定的粘度。 因此，例如高熔點(diǎn)酰胺蠟會(huì)沒有高熔點(diǎn)聚乙烯蠟和/或聚丙烯蠟?zāi)菢诱吵?。蠟的選擇是根據(jù)使用條件來進(jìn)行的，S卩，根據(jù)工件和它的復(fù)雜性，成形方法，冷成
12形負(fù)荷程度以及所預(yù)期的工件表面上的最大溫度，但是任選地也考慮在期望的加工范圍 內(nèi)，特別是在期望的溫度范圍內(nèi)的某些熔融范圍/熔點(diǎn)。固體潤(rùn)滑劑和摩擦降低劑(Reibwertminderer)該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層可以包含至少一種固體潤(rùn)滑劑和/或至少 一種摩擦降低劑。具體的，如果需要高度的變形，則在該潤(rùn)滑劑組合物，在由其形成的涂層 和/或在基于至少一種固體潤(rùn)滑劑的涂層上形成的薄膜中，至少一種這樣的添加劑是有利 的。在該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層中，至少一種固體潤(rùn)滑劑和/或至少一種摩 擦降低劑的總含量?jī)?yōu)選是0或者是固體和活性物質(zhì)的0. 5-50重量％，1-45重量％，3-40重 量％，5-35重量％，8-30重量％，12-25重量％或者15-20重量％。如果需要，一方面至少一種固體潤(rùn)滑劑可以加入到該潤(rùn)滑劑組合物中和/或，另 一方面含有至少一種固體潤(rùn)滑劑的薄膜可以施加到由含水的潤(rùn)滑劑組合物所產(chǎn)生的涂層 上。當(dāng)無固體潤(rùn)滑劑的涂層對(duì)于冷成形的性質(zhì)和負(fù)荷程度以及對(duì)于工件的復(fù)雜性來說不再 足夠時(shí)(但是這里存在著在工件和模具之間發(fā)生冷焊接的風(fēng)險(xiǎn)，在經(jīng)成形工件上發(fā)生較大 的尺寸不精確性和/或達(dá)到比在工作條件下所預(yù)期的成形程度更低程度的變形的風(fēng)險(xiǎn))， 通常用至少一種固體潤(rùn)滑劑進(jìn)行工作。因?yàn)橥ǔL試盡可能不使用固體潤(rùn)滑劑來工作。二硫化鉬，硫化鎢，硫化鉍和/或無定形和/或結(jié)晶碳可以優(yōu)選用作固體潤(rùn)滑劑。 因?yàn)榄h(huán)保等原因，優(yōu)選的是不使用重金屬來工作。全部這些固體潤(rùn)滑劑具有產(chǎn)生嚴(yán)重的著 色和嚴(yán)重的污損的缺點(diǎn)。硫化物固體潤(rùn)滑劑具有這樣的缺點(diǎn)，即，該硫化物不耐水解，并且 容易轉(zhuǎn)化成亞硫酸。如果含固體潤(rùn)滑劑的涂層和含固體潤(rùn)滑劑的沉積物沒有在冷成形之后 立即從工件上除去，則該亞硫酸會(huì)容易地引起腐蝕。特別是對(duì)于重荷冷成形和在這種操作過程中所引起的中溫到高溫來說，該硫化物 固體潤(rùn)滑劑是必需的。碳的添加特別是在非常高的溫度和對(duì)于相對(duì)高的成形程度來說是有 利的。而二硫化鉬可以用于至多大約450°C的溫度，石墨可以用于至多大約1100°C的溫度， 雖然它的潤(rùn)滑作用在冷成形過程中在大約600°c起才開始出現(xiàn)。因此通常使用的是二硫化 鉬粉，優(yōu)選特別細(xì)微研磨的粉末，與石墨和/或無定形碳的混合物。但是，碳的加入會(huì)導(dǎo)致 含鐵材料不期望的滲碳。并且硫化物的添加在不銹鋼情況下甚至?xí)?dǎo)致晶間腐蝕。本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層優(yōu)選不具有固體潤(rùn)滑劑或者具有 下面含量的至少一種固體潤(rùn)滑劑占固體和活性物質(zhì)的0. 5-50重量％，1-45重量％，3-40 重量％，5-35重量％，8-30重量％，12-25重量％或者15-20重量％。在其它摩擦降低劑中，例如至少一種下面的物質(zhì)可以用于該潤(rùn)滑劑組合物中堿 金屬硝酸鹽，堿金屬甲酸鹽，堿金屬丙酸鹽，磷酸酯，優(yōu)選作為胺鹽，硫代磷酸鹽例如諸如二 烷基二硫代磷酸鋅，硫代硫酸鹽和/或堿金屬焦磷酸鹽，后者優(yōu)選與堿金屬硫代硫酸鹽相 結(jié)合。在許多實(shí)施方案中，它們參與了保護(hù)層和/或隔離層的形成，該隔離層用于隔離工件 和模具，并且?guī)椭苊庠诠ぜ湍＞咧g的冷焊接。但是，在某些情況中，它們會(huì)具有腐蝕 作用。因?yàn)樵摵辛缀?或硫的添加劑會(huì)與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層優(yōu)選不具有摩擦降低劑或者具有 下面含量的至少一種摩擦降低劑占固體和活性物質(zhì)的0. 05-5重量％或者0. 1-4重量％， 特別優(yōu)選是0. 3-3重量％，0. 5-2. 5重量％或者1-2重量％。添加劑
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該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層在每種情況中可以包含至少一種添加劑。 它/它們可以包含至少一種選自下面的添加劑抗磨損添加劑，硅烷添加劑，彈性體，成膜 助劑，防腐劑，表面活性劑，消泡劑，流動(dòng)促進(jìn)劑，殺生物劑，增稠劑和有機(jī)溶劑。在該潤(rùn)滑 劑組合物和/或由其形成的涂層中添加劑的總含量?jī)?yōu)選是固體和活性物質(zhì)的0. 005-20重 fi%,0. 1-18 重量％，0. 5-16 重量％，1-14 重量％，1. 5-12 重量％，2-10 重量％，2. 5-8 重 量％，3-7重量％或者4-5. 5重量％?；诜请x聚物的增稠劑不包括在這些含量中，并且被 認(rèn)為是非離聚物。根據(jù)計(jì)劃的使用條件和冷成形操作，和根據(jù)該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層 的配方，添加劑的含量和選擇會(huì)在寬的限值內(nèi)變化。此外，優(yōu)選至少一種下面的物質(zhì)可以用于該潤(rùn)滑劑組合物中和/或用于由其形成 的凃?qū)又?，來充?dāng)杭磨損添加劑和/或摩擦改變劑具有高溫穩(wěn)定性的有機(jī)聚合物物質(zhì)，例 如諸如聚酰胺粉和/或含氟聚合物例如諸如PTFE，這兩個(gè)種類的物質(zhì)都屬于非離聚物，硅 烷/硅烷醇/硅氧烷(=硅烷添加劑)，聚硅氧烷，但是特別還有含鈣的磷酸鹽也可以以這 樣的方式使用。本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層優(yōu)選不具有抗磨損有機(jī)物 質(zhì)或者具有下面含量的至少一種抗磨損有機(jī)物質(zhì)固體和活性物質(zhì)的0. 1-10重量％或者 0. 5-8重量％。該含量?jī)?yōu)選是固體和活性物質(zhì)的1-6重量％，2-5重量％或者3-4重量％。在測(cè)試中，使用不同的含水溶液來預(yù)沖洗磷化的工件，干燥和然后用該潤(rùn)滑劑 組合物涂覆，該不同的含水溶液具有處于下面濃度范圍的至少一種硅烷添加劑=5-50重 量％，特別是8%，12%和18%的溶液，基于至少一種硅烷/硅烷醇/基于Y-氨基丙基三 乙氧基硅烷，二氨基硅烷和/或1，2_雙(三甲氧基甲硅烷基)乙烷的硅氧烷?？蛇x擇的， 該溶液還可以混入到含水的潤(rùn)滑劑組合物中。在兩種變化中，這種添加具有明顯提高滑動(dòng) 性能的作用。具體的對(duì)于此目的來說，在每種情況中，在潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層中可以包 含至少一種的酰氧基硅烷，烷氧基硅烷，具有至少一個(gè)氨基基團(tuán)的硅烷例如氨基烷基硅烷， 具有至少一種琥珀酸基團(tuán)和/或琥珀酸酐基團(tuán)的硅烷，雙_甲硅烷基硅烷，具有至少一個(gè)環(huán) 氧基團(tuán)的硅烷例如環(huán)氧丙氧基硅烷，(甲基)丙烯酸根合硅烷，多_甲硅烷基硅烷，脲基硅 烷，乙烯基硅烷和/或化學(xué)相應(yīng)的組成例如前述硅烷的至少一種硅烷醇和/或至少一種硅 氧烷。可以優(yōu)詵包含至少一種彈件體,特別是羥基封端的聚硅氧燒(優(yōu)選的分子量大于 90000)，來提高滑動(dòng)性能和抗劃傷性，具體的含量是占該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層的固體 和活性物質(zhì)的0. 01-5重量％或者0. 2-2. 5重量％。可以優(yōu)選包含至少一種成膜助劑來生產(chǎn)主要的或者完全閉合的有機(jī)涂層。在大部 分的實(shí)施方案中，用于冷成形的涂層將不是完全閉合的，如果它然后從所成形的工件上再 次除去時(shí)，這對(duì)于這些目標(biāo)應(yīng)用來說是完全足夠的。但是，如果該涂層至少部分的保持在經(jīng) 成形的至少部分的工件上，則在一些實(shí)施方案中加入至少一種成膜助劑會(huì)是有利的。在至 少一種成膜助劑的作用下的成膜可以特別地與相應(yīng)的非離聚物和例如水玻璃一起來進(jìn)行。 該膜可以特別與離聚物，非離聚物和例如水玻璃一起形成。特別在是在冷成形之后，至少部 分保持在經(jīng)成形的工件上的涂層(例如諸如在操控組件中)情況下加入成膜助劑。作為 其結(jié)果，該工件在這里可以持久性地抗腐蝕保護(hù)。長(zhǎng)鏈醇和/或烷氧基化物通常用作成膜 助劑。優(yōu)選在每種情況中使用至少一種丁二醇，丁基乙二醇，丁基二甘醇，乙二醇醚和/或 在每種情況中使用至少一種聚丙二醇醚，聚四氫呋喃，聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。成膜助劑在該潤(rùn)滑劑組合物中的含量?jī)?yōu)選是該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層的固體和活性物質(zhì)的 0. 03-5重量％，特別優(yōu)選是0. 1_2重量％。在該潤(rùn)滑劑組合物中，有機(jī)成膜物的含量與成膜 助劑含量的重量比優(yōu)選是10 1-400 1,20 1-250 1或者40 1-160 1，特別優(yōu) 選是 50 1-130 1,60 1-110 1 或者 70 1-100 1。本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物優(yōu)詵可以包含至少一種防腐劑，例如諸如基于羧酸鹽/ 酯，二羧酸，有機(jī)胺鹽，琥珀酸鹽/酯和/或磺酸鹽/酯的防腐劑。特別是在下面情況的涂層 中，加入這種類型會(huì)是有利的該涂層目的是持久性地至少部分地保持在經(jīng)成形的工件上， 和/或這里存在著腐蝕例如閃蝕的風(fēng)險(xiǎn)的情況。該至少一種防腐劑優(yōu)選包含占該潤(rùn)滑劑組 合物和/或涂層的固體和活性物質(zhì)的0. 005-2重量％的含量，特別優(yōu)選是0. 1-1. 2重量％。該潤(rùn)滑劑組合物優(yōu)詵在每種情況中可以包含至少一種表面活件劑，消泡劑，流動(dòng) 促講劑和/或殺牛物劑。這些添加劑在每種情況中的含量?jī)?yōu)選占該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂 層的固體和活性物質(zhì)的0. 005-0. 8重量％，特別優(yōu)選是0. 01-0. 3重量％。表面活性劑可以充當(dāng)流動(dòng)促進(jìn)劑。至少一種表面活性劑可以特別是非離子表面活 性劑；這優(yōu)選是一種具有6-20氧化乙烯基團(tuán)的乙氧基化的脂肪醇。該至少一種表面活性劑 優(yōu)選的含量是0. 01-2重量％，特別優(yōu)選是0. 05-1. 4重量％。消泡劑的添加在某些環(huán)境中會(huì) 是有利的，目的是抑制形成泡沫的傾向，這特別可以通過加入表面活性劑來增強(qiáng)或著產(chǎn)生。該潤(rùn)滑劑組合物優(yōu)選可以包含至少一種MM，其作為聚合物有機(jī)增稠劑，屬于 非離聚物，和不屬于非離聚物，而屬于添加劑。優(yōu)選在每種情況中，將至少一種包含伯和/ 或叔胺的化合物，纖維素，纖維素衍生物，硅酸鹽，例如諸如基于膨潤(rùn)土和/或至少一種其 它頁硅酸鹽的硅酸鹽，淀粉，淀粉衍生物和/或糖衍生物用于此目的。它優(yōu)選在該潤(rùn)滑劑組 合物和/或由其形成的涂層中的含量占到該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層的固體和活性物質(zhì)的 0. 1-12或者1-6重量％。另外，至少一種有機(jī)溶劑和/或至少一種溶解促進(jìn)劑也可以任選的加入和/或包 含在該潤(rùn)滑劑組合物中。優(yōu)選地，在該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層中不包含或者包含不是非常高 含量(例如小于該潤(rùn)滑劑組合物和/或涂層的固體和活性物質(zhì)的0. 5重量％ )的含氯化 合物，含氟化合物，例如特別是含氟聚合物/共聚物，基于或者含有異氰酸酯和/或異氰脲 酸酯的化合物，蜜胺樹脂，酚樹脂，聚乙烯亞胺，聚氧乙烯，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇，聚乙烯 酯，聚乙烯吡咯烷酮，具有相對(duì)強(qiáng)腐蝕作用的物質(zhì)，環(huán)境不友好的和/或有毒的重金屬化合 物，硼酸鹽，鉻酸鹽，鉻氧化物，其它鉻化合物，鉬酸鹽，磷酸鹽，聚磷酸鹽，釩酸鹽，鎢酸鹽， 金屬粉末和/或在冷成形中常規(guī)的皂類，例如堿金屬和/或堿土金屬硬脂酸鹽和/或其它 鏈長(zhǎng)為大約8-大約22個(gè)碳原子的脂肪酸的衍生物。特別是在沒有非聚合物的實(shí)施方案中， 優(yōu)選的是不向該潤(rùn)滑劑組合物中加入任何的成膜助劑。整體的組合物在許多實(shí)施方案中，該潤(rùn)滑劑組合物具有處于下面范圍的固體和活性物質(zhì)含量 優(yōu)選2-95重量％，特別是3-85重量％，4-70重量％或者5_50重量％，10-40重量％，12-30 重量％或者15-22重量％，剩余的補(bǔ)足到100重量％的含量?jī)H僅是水，或者主要是水，并且 含有至少一種有機(jī)溶劑和/或至少一種溶解促進(jìn)劑。該含水的潤(rùn)滑劑組合物在它施用到金 屬表面之前，優(yōu)選保持在運(yùn)動(dòng)中。
該含水的潤(rùn)滑劑組合物當(dāng)用作所謂的濃縮物時(shí)，可以含有優(yōu)選為12-95重量％， 20-85重量％，25-70重量％或者30-55重量％的固體和活性物質(zhì)，當(dāng)用作施加混合物(“浴 液”)時(shí)優(yōu)選的是4-70重量％，5-50重量％，10-30重量％或者15-22重量％。在低濃度時(shí)， 加入至少一種增稠劑會(huì)是有利的。在本發(fā)明的方法中，待冷成形的金屬成形制品可以用該潤(rùn)滑劑組合物優(yōu)選潤(rùn)濕 0. 1秒到1小時(shí)的時(shí)間。該潤(rùn)濕時(shí)間可以取決于金屬成形制品的性質(zhì)，形狀和尺寸和取決于 期望的待產(chǎn)生的涂層的膜厚，并且例如長(zhǎng)管通常是傾斜引入到該潤(rùn)滑劑組合物中的，以使 得空氣能夠在延長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)特別地在該管的內(nèi)部選出。將該含水的潤(rùn)滑劑組合物施用到工 件上可以使用表面技術(shù)中的所有常規(guī)方法來進(jìn)行，例如使用手工和/或自動(dòng)施涂，使用噴 涂和/或浸漬以及還任選的使用壓擠和/或滾涂，任選的在連續(xù)浸漬方法中使用。為了優(yōu)化該潤(rùn)滑劑組合物，特別應(yīng)當(dāng)注意的是調(diào)整pH值，調(diào)整在遇到的提高溫度 下的粘度和選擇待加入的物質(zhì)，以適用于該潤(rùn)滑劑組合物不同組分的階梯狀的軟化范圍/ 軟化點(diǎn)和/或熔融范圍/熔點(diǎn)。待冷成形的金屬成形制品可以在這里用溫度優(yōu)選為室溫到95°C，特別是50_75°C 的潤(rùn)滑劑組合物進(jìn)行潤(rùn)濕。如果在潤(rùn)濕該金屬成形制品時(shí)溫度小于45°C，在沒有任何另 外的措施例如諸如用相對(duì)強(qiáng)熱的空氣電流吹或者用輻射熱處理時(shí)，干燥通常進(jìn)行得非常緩 慢；此外，當(dāng)干燥過慢時(shí)，會(huì)發(fā)生金屬表面的氧化，特別是腐蝕例如諸如閃蝕。涂層在這里是由該潤(rùn)滑劑組合物形成的，在每個(gè)變型方案中，其的化學(xué)組成不必 對(duì)應(yīng)于含水的潤(rùn)滑劑組合物的起始組成和相含量，但是其在非常多的變型實(shí)施方案中在很 大程度或者完全是對(duì)應(yīng)的。在大部分的變型方案中，沒有交聯(lián)反應(yīng)或者幾乎沒有交聯(lián)反應(yīng) 發(fā)生。因?yàn)樵诖蟛糠值膶?shí)施方案中，主要的或者完全的情況是該含水的潤(rùn)滑劑組合物在金 屬表面上干燥。優(yōu)選對(duì)所加入的物質(zhì)進(jìn)行選擇，以使得各個(gè)聚合物組分(聚合物有機(jī)材料的單 體，共聚單體，低聚物，低共聚物，聚合物和/或共聚物)和任選的以及蠟和任何共同作用 的添加劑的軟化范圍/軟化點(diǎn)和/或熔融范圍/熔點(diǎn)分布在這樣的受限于制造者的溫度范 圍內(nèi)，即，環(huán)境溫度或者 20"C, 50°C, 100°C,150"C或者 200°C至 150°C，200"C, 250°C, 300"C， 350°C或者400°C的較高的溫度。作為各個(gè)有機(jī)聚合物組分的軟化范圍/軟化點(diǎn)和/或熔融 范圍/熔點(diǎn)例如在20-150°C，在30或者80或者120-200°C，在50或者100或者150-300°C 中分布的結(jié)果，在每種情況中通過至少一種軟化的和/或熔融的物質(zhì)降低了在每個(gè)在冷成 形過程中所通過的溫度范圍內(nèi)的摩擦力，并且作為結(jié)果，通常還確保了冷成形。涂層用本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物所生產(chǎn)的潤(rùn)滑劑層(=涂層)典型的具有這樣的組成， 其很大程度上與該含水的潤(rùn)滑劑組合物的組成相同，不同之處在于水，任選的有機(jī)溶劑和 任選的其它揮發(fā)性組分的含量和任選發(fā)生的縮合，交聯(lián)和/或化學(xué)反應(yīng)。用本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物所生產(chǎn)的涂層通常的目的是便于冷成形，然后從經(jīng)成形 的工件上除去。在具體的實(shí)施方案中，例如諸如在軸和操控組件中，可以配制本發(fā)明的組合 物來使得該涂層特別適于持久性保留在經(jīng)成形的工件上，例如通過使用至少一種用于熱交 聯(lián)的硬化劑成分，至少一種適于輻射固化例如諸如UV固化的樹脂，至少一種光引發(fā)劑例如 用于UV固化的光引發(fā)劑，和/或至少一種成膜助劑，目的是產(chǎn)生特別高品質(zhì)的涂層，其在許多變型方案中是閉合的。與其它實(shí)施方案的涂層相比，該硬化的、交聯(lián)的和/或后交聯(lián)的涂 層會(huì)表現(xiàn)出耐腐蝕性和硬度的提高。作為較高的或者極高的機(jī)械和/或熱要求的特別高品質(zhì)的涂層來說，已經(jīng)證明了 這些在其中用本發(fā)明的含水的潤(rùn)滑劑組合物所施加的液態(tài)的，初始干燥的和/或已經(jīng)干燥 的涂層是合適的，該涂層在直至至少200°C的溫度時(shí)不表現(xiàn)出明顯的軟化和/或僅僅表現(xiàn) 出有限的軟化和/或在直至至少300°C的溫度時(shí)僅僅表現(xiàn)出有限的軟化或者沒有軟化。對(duì)于拉絲來說，已經(jīng)證明有利的是在拉絲過程中在處于金屬絲的表面溫度時(shí)，發(fā) 生了軟化和/或熔融，因此然后形成了均勻的，有吸引力的，沒有絲絨的金屬表面。這同樣 適用于其它滑動(dòng)沖壓方法和輕度到中度的冷擠壓。由該含水的潤(rùn)滑劑組合物所施加的涂層優(yōu)選的涂層重量是0.3_15g/m2，特別是 l-12g/m2，2-9g/m2或者3_6g/m2。該涂層的涂層厚度是根據(jù)應(yīng)用條件來調(diào)整的，并且在這里 可以具體的是 0. 25-25 μ m,優(yōu)選 0. 5-20 μ m, 1-15 μ m, 2-10 μ m, 3-8 μ m 或者 4-6 μ m 的厚度范圍。作為待成形的工件，通常使用條帶，片，金屬塊(=金屬絲段，型材段，坯體段和/ 或管段)，金屬絲，中空型材，實(shí)心型材，棒，管和/或具有更復(fù)雜形狀的成形制品。待冷成形的金屬成形制品原則上可以由任何的金屬材料組成。它們優(yōu)選基本上有 下列組成鋼，鋁，鋁合金，銅，銅合金，鎂合金，鈦，鈦合金，特別是結(jié)構(gòu)鋼，高強(qiáng)度鋼，不銹鋼 和/或用金屬涂覆的鋼，例如諸如鍍鋁的或者鍍鋅的鋼。該工件通常基本由鋼組成。如果需要，該待冷成形的金屬工件的金屬表面和/或它們的用金屬涂覆涂層的表 面可以在用含水的潤(rùn)滑劑組合物潤(rùn)濕之前，以至少一種清潔方法進(jìn)行清潔，全部的清潔方 法原則上都適用于此目的。化學(xué)和/或物理清潔可以尤其包含剝離，噴蝕(Strahlen)例如 諸如退火，噴砂，機(jī)械脫氧化皮，堿洗和/或酸洗。化學(xué)清潔優(yōu)選是用有機(jī)溶劑脫脂，用堿性 和/或酸性清潔劑清洗，用酸浸洗/或水沖洗來進(jìn)行的。酸洗和/或噴蝕主要用于除去金 屬表面的氧化皮。優(yōu)選的方法是例如在焊接和刮削之后，僅僅退火冷釓的條帶的焊接管，例 如酸洗，沖洗和中和無縫管和例如脫脂和沖洗不銹鋼金屬塊。由不銹鋼制成的零件可以與 該潤(rùn)滑劑組合物進(jìn)行濕和干接觸，因?yàn)轭A(yù)計(jì)沒有生銹。如果需要，待冷成形的金屬成形制品可以在用本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物潤(rùn)濕之前進(jìn) 行預(yù)涂覆。如果需要，該工件的金屬表面可以在用本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物潤(rùn)濕之前提供有 金屬涂層，所述的涂層基本由金屬或者金屬合金(例如鍍鋁的或者鍍鋅的)組成。另一方 面，該工件的金屬表面或者它的用金屬涂覆的涂層可以提供有轉(zhuǎn)化涂層，特別是草酸鹽化 的或者磷化的涂層。轉(zhuǎn)化涂層優(yōu)選可以用基于下面物質(zhì)的含水組合物來形成草酸鹽，堿金 屬磷酸鹽，磷酸鈣，磷酸鎂，磷酸錳，磷酸鋅或者相應(yīng)的混晶磷酸鹽，例如諸如磷酸ZnCa。通 常，該金屬成形制品還將無涂層的(即，沒有在前的轉(zhuǎn)化涂層)用本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物進(jìn) 行潤(rùn)濕。但是，這僅僅在待成形工件的金屬表面已經(jīng)在先進(jìn)行了化學(xué)和/或物理清潔時(shí)才 是可能的。在涂覆了潤(rùn)滑劑組合物之后，該金屬成形制品優(yōu)選是徹底干燥的，特別是用熱空 氣和/或輻射熱干燥。這通常是必需的，因?yàn)橥繉又械乃萃ǔ?huì)在冷成形過程中產(chǎn)生問 題，這歸因于否則涂層不能充分形成和/或歸因于會(huì)形成較差質(zhì)量的涂層。在這種情況中， 通常還會(huì)快速發(fā)生腐蝕。
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令人驚訝地，使用足夠的干燥時(shí)，本發(fā)明的涂層具有這樣良好的品質(zhì)，以至于通過 仔細(xì)的處理，該用金屬涂覆的成形制品沒有被損壞，并且也沒有部分侵蝕。根據(jù)本發(fā)明涂覆的金屬成形制品可以用于冷成形，特別是用于例如管，中空型材， 棒，其它實(shí)心型材和/或金屬絲的滑動(dòng)沖壓，用于例如條帶，片和/或中空零件的拉伸和/ 或深沖壓，來形成中空零件，用于例如中空和/或?qū)嵭牧慵睦鋽D壓和/或用于例如金屬絲 段的冷頂鍛來形成連接元件例如諸如螺母和/或螺桿坯體，還可以在某些情況中連續(xù)的進(jìn) 行數(shù)個(gè)，任選的甚至數(shù)個(gè)不同的冷成形操作。在本發(fā)明的方法中，經(jīng)成形的工件優(yōu)選在冷成形之后，可以至少部分地清潔潤(rùn)滑 劑組合物剩余的涂層和/或沉積物。在本發(fā)明的方法中，如果需要，該涂層可以在冷成形之后至少部分地持久保持在 經(jīng)成形的工件上。該目標(biāo)還可以通過本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物來實(shí)現(xiàn)，該組合物用于施加到待成形的 工件上和冷成形。該目標(biāo)還可以通過這樣的涂層來實(shí)現(xiàn)，該涂層已經(jīng)由本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物形 成。還涉及本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物的用途，其用于施加到待成形的工件上和冷成形， 以及涉及到本發(fā)明涂層用于冷成形和任選的還可以作為持久性保護(hù)涂層的用途。令人驚訝地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)甚至加入非常少的水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧 化物和/或硅酸鹽(特別是水玻璃)會(huì)導(dǎo)致本發(fā)明涂層的顯著改進(jìn)(但是大的加入量同樣 如此)，這導(dǎo)致了在在其它方面相同條件下的冷成形的明顯改進(jìn)，并且與不含這些化合物的 堪相比較的潤(rùn)滑劑組合物相比，其能夠用于更強(qiáng)烈的冷成形。此外，與沒有這種加入的堪相 比較的涂層相比，在更大的作用力和處于更高的溫度情況下，還可以使用本發(fā)明的涂層，而 無需加入固體潤(rùn)滑劑和無需在冷成形操作中施用單獨(dú)的固體潤(rùn)滑劑涂層。此外，這種加入 還具有明顯的防腐蝕作用。令人驚訝地，還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的冷擠壓，特別是鋼塊的冷擠壓的進(jìn)行具有特別低的 摩擦力和最優(yōu)選不破壞模具，甚至當(dāng)使用明顯提高的力量時(shí)也是如此。因此可能的是在冷 成形過程中生產(chǎn)涂層，其用于極端壓力領(lǐng)域和最大磨損減少領(lǐng)域二者，提高了成形精度和/ 或提高了變形速度，其可以在一鍋法中例如通過浸漬、取出和干燥來簡(jiǎn)單的、可再現(xiàn)的和成 本有效的來施用。本發(fā)明的實(shí)施例和對(duì)比例在用高速混合器強(qiáng)力攪拌的同時(shí)制備含水的潤(rùn)滑劑濃縮物，作為首次加料，使用 去離子水和任選的加入中和劑例如諸如氨基醇。一方面，組合物(A)是用氨基醇起始準(zhǔn)備 的，其初始保持在80_95°C的溫度，另一方面，組合物(B)是用銨成分起始準(zhǔn)備，其在整個(gè)期 間內(nèi)保持在室溫和/或至多30°C。使用氨基醇和銨離子成分來中和(=有機(jī)鹽的形成)和 來在含水的組合物中獲得有機(jī)鹽。使用潤(rùn)滑劑組合物(A)和(B)作為混合物、潤(rùn)滑劑濃縮物和浴液原則上進(jìn)行同樣 的程序。首先，將基于乙烯丙烯酸鹽/酯的至少一種離聚物加入到預(yù)先置入的水中，部分的 作為分散體。為此目的，將混合物(A)持續(xù)保持在80_95°C的溫度，并且用高速混合器強(qiáng)力 攪拌來進(jìn)行中和以及成鹽。在一些時(shí)間之后，在該操作過程中形成了透明的液體。使用混合物(B)，加入至少一種有機(jī)銨鹽的至少一種分散體形式的至少一種基于乙烯丙烯酸鹽/ 酯的離聚物，并且用高速混合器連續(xù)強(qiáng)力攪拌。然后，將開始為溶解和/或分散形式，然后 為粉末形式的非離聚物加入混合物(A)和(B)中，并且使用高速混合器進(jìn)行強(qiáng)力的和延長(zhǎng) 時(shí)間的攪拌。為此目的，在混合物㈧中，將溫度重新降低到60-70°C的范圍。另外，其它添 加劑例如殺生物劑，潤(rùn)濕劑和防腐劑根據(jù)需要加入，并且最后加入至少一種增稠劑來調(diào)整 粘度。如果需要，過濾每個(gè)濃縮物，并調(diào)整PH。為了涂覆待成形的金屬工件，用去離子水適 當(dāng)稀釋每個(gè)濃縮物，并且如果需要，調(diào)整PH。將帶有含水潤(rùn)滑劑組合物的浴液持續(xù)地輕輕攪 拌，并且保持在50-70°C (浴液Α)或者15-30°C (浴液B)的溫度。將硬化碳鋼C15的金屬塊(1. 0401，90-120HB，直徑大約是20mm，高度大約是20mm) 用鋅-鈣比為70 30的磷酸ZnCa進(jìn)行非電解磷化(=無電鍍)。該磷化金屬塊用聚合物 和主要根據(jù)本發(fā)明的含水的潤(rùn)滑劑組合物的涂覆是如下來進(jìn)行的浸漬lmin，然后在循環(huán) 空氣爐中在60-65°C干燥lOmin。這些雙面涂覆的，干燥的金屬塊然后在壓機(jī)中，通過300 噸的反向擠壓來冷成形。在表1和2中，給出了用于特定冷成形操作的潤(rùn)滑劑組合物和由其在磷酸ZnCa涂 層上形成的涂層的適合性以及它們的成形程度。補(bǔ)足到100重量％的其它物質(zhì)由添加劑和 固體潤(rùn)滑劑構(gòu)成，僅僅列出了后者。作為離聚物，使用了乙烯丙烯酸鹽/酯和/或乙烯甲基 丙烯酸鹽/酯(“乙烯丙烯酸鹽/酯”)。“銨聚合物”指的是非離聚物的有機(jī)聚合物銨鹽， 其是作為分散體加入的。雖然在這些表中，不同量和類型的水溶性的、含水的和/或水結(jié)合 性的氧化物和/或硅酸鹽例如諸如水玻璃是以相同的基礎(chǔ)組合物來變化的，在表2中，表示 了水玻璃含量變化的各種各樣的基礎(chǔ)組合物。在添加劑中，僅僅列出了固體潤(rùn)滑劑，這是為 什么固體和活性物質(zhì)的總和加起來不是100重量％的原因。與B和D型離聚物相比，A和C 型的離聚物具有稍高的分子量和明顯高得多的熔融粘度(在高溫的粘度，特別是在軟化和 /或熔融范圍的粘度)。A和B型離聚物是在含水的潤(rùn)滑劑組合物生產(chǎn)過程中與氨基醇反應(yīng) 的。C和D型離聚物具有銨成分，并且已經(jīng)作為有機(jī)鹽加入了。表1 對(duì)于不同的類型和量的水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅 酸鹽例如諸如水玻璃來說，用于特定冷成形操作的含水的潤(rùn)滑劑組合物的組成(給出了固 體和活性物質(zhì)，單位為重量％ )和由其在磷酸ZnCa涂層上形成的涂層的適合性和它們的成 形程度。表2 對(duì)于許多不同的基礎(chǔ)組合物(具有含量不同的水玻璃)來說，用于特定冷成 形操作的含水的潤(rùn)滑劑組合物的組成(給出了固體和活性物質(zhì)，單位為重量％)和由其在 磷酸ZnCa涂層上形成的涂層的適合性和它們的變形，并且該成形程度從左到右增加。冷程序操作-M =拉伸，GZ =滑動(dòng)沖壓，HF =液壓成形(Hydroforming)，KFP =冷 擠壓，KS =冷頂鍛，TP =擺動(dòng)擠壓，TZ =深沖壓固體潤(rùn)滑劑G =石墨，M = 二硫化鉬計(jì)算得到的份額，和任選的過量份額，以使得總和大于100重量％，因?yàn)橹辽僖?部分離聚物和非離聚物是作為鹽存在的。離聚物
權(quán)利要求
用于制備用于冷成形的金屬工件的方法，該方法通過將潤(rùn)滑劑層(＝涂層)施用到金屬表面上或者預(yù)涂覆的金屬表面上而進(jìn)行，特征在于該潤(rùn)滑劑層是通過將該表面與含水的潤(rùn)滑劑組合物接觸來形成的，該含水的潤(rùn)滑劑組合物含有至少一種水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽以及有機(jī)聚合物材料，和其中主要將基于離聚物，丙烯酸/甲基丙烯酸，環(huán)氧化物，乙烯，聚酰胺，丙烯，苯乙烯，氨基甲酸酯，它們的酯和/或它們的鹽的單體，低聚物，低共聚物，聚合物和/或共聚物用作該有機(jī)聚合物材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層含有占固 體和活性物質(zhì)的3-98重量％的至少一種離聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層含有 至少一種水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽，以及至少一種離聚物， 至少一種非離聚物和/或至少一種蠟，以及任選的至少一種添加劑。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于該水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧 化物和/或硅酸鹽在每種情況中是至少一種水玻璃，硅膠，硅溶膠，二氧化硅水溶膠，硅酸 酯，硅酸乙酯和/或在每種情況中是至少一種它們的沉淀產(chǎn)物，水解產(chǎn)物，縮合產(chǎn)物和/或 反應(yīng)產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，特征在于在該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層中的 該水溶性的、含水的和/或水結(jié)合性的氧化物和/或硅酸鹽含量為占固體和活性物質(zhì)的 0. 1-85 重量 ％。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于該離聚物基本由下列組成離聚共聚物， 任選地連同相應(yīng)的離子，單體，共聚單體，低聚物，低共聚物，聚合物，它們的酯和/或它們 的鹽。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層包 含另外的有機(jī)聚合物組分，該組分不被認(rèn)為是離聚物(=“非離聚物”)，例如諸如基于丙烯 酸/甲基丙烯酸，酰胺，胺，芳族聚酰胺，環(huán)氧化物，乙烯，酰亞胺，聚酯，丙烯，苯乙烯，氨基 甲酸酯，它們的酯和/或它們的鹽的低聚物，聚合物和/或共聚物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，特征在于該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層含有占固 體和活性物質(zhì)的0. 1-90重量％的至少一種非離聚物。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于至少一種離聚物和/或至少一種非離聚物 是至少部分中和的、至少部分皂化的和/或至少部分作為至少一種有機(jī)鹽存在于該潤(rùn)滑劑 組合物和/或該涂層中的。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于在每種情況中，至少一種伯、仲和/或叔 胺，氨和/或至少一種氫氧化物，特別是至少一種氨基醇，被用作中和劑來中和該潤(rùn)滑劑組 合物。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層 包含至少一種蠟，特別是在每種情況中至少一種石蠟，巴西棕櫚蠟，硅酮蠟，酰胺蠟，基于乙 烯和/或丙烯的蠟和/或結(jié)晶蠟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，特征在于該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層含有占 固體和活性物質(zhì)的0. 05-60重量％的至少一種蠟。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層包含至少一種固體潤(rùn)滑劑和/或至少一種摩擦降低劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，特征在于在該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層中的 至少一種固體潤(rùn)滑劑和/或至少一種摩擦降低劑的總含量?jī)?yōu)選是0或者是固體和活性物質(zhì) 的0. 5-50重量％。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層 包含選自下面的至少一種添加劑固體潤(rùn)滑劑，摩擦降低劑，磨損保護(hù)添加劑，硅烷添加劑， 彈性體，成膜助劑，防腐劑，表面活性劑，消泡劑，流動(dòng)促進(jìn)劑，殺生物劑，增稠劑和有機(jī)溶 劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，特征在于在該潤(rùn)滑劑組合物和/或由其形成的涂層中的 添加劑總含量是固體和活性物質(zhì)的0. 005-20重量％。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于待冷成形的金屬工件的金屬表面和/或 它們的被金屬涂覆的涂層表面在用所述含水潤(rùn)滑劑組合物潤(rùn)濕之前，用至少一種清潔方法 進(jìn)行清潔。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于該工件的金屬表面和/或它的被金屬涂 覆的涂層表面具有轉(zhuǎn)化涂層。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于該轉(zhuǎn)化涂層是用含水組合物來實(shí)施的，該 含水組合物基于草酸鹽，堿金屬磷酸鹽，磷酸鈣，磷酸鎂，磷酸錳，磷酸鋅或者相應(yīng)的混合晶 體磷酸鹽，例如諸如磷酸ZnCa。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，特征在于在冷成形之后，至少部分地清潔經(jīng)成形的 工件以除去保留的該潤(rùn)滑劑組合物的涂層和/或沉積物。
21.權(quán)利要求1-19之一的方法，特征在于在冷成形之后，該涂層至少部分地持久保留 在經(jīng)成形的工件上。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-16之一的潤(rùn)滑劑組合物，其用于施加到待成形的工件上和用于冷 成形。
23.涂層，其是由權(quán)利要求22的潤(rùn)滑劑組合物形成的。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-16之一的潤(rùn)滑劑組合物用于施加到待成形的工件上和用于冷成 形的用途。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的涂層用于冷成形和任選地還用作持久的保護(hù)涂層的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備用于冷成形的金屬工件的方法，該方法通過將潤(rùn)滑劑層施用到金屬表面上或者已經(jīng)預(yù)涂覆的金屬表面(例如用轉(zhuǎn)化涂層)上而實(shí)施，其中該潤(rùn)滑劑層是通過將該表面與含水的潤(rùn)滑劑組合物接觸來形成的，該潤(rùn)滑劑組合物含有至少一種水溶性的、含水的和/或水結(jié)合的氧化物和/硅酸鹽，并含有有機(jī)聚合物材料，并且其中主要將基于離聚物，丙烯酸/甲基丙烯酸，環(huán)氧化物，乙烯，聚酰胺，丙烯，苯乙烯，氨基甲酸酯，它們的酯和/或它們的鹽的單體，低聚物，低共聚物，聚合物和/或共聚物用作該有機(jī)聚合物材料。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的潤(rùn)滑劑組合物，由其形成的潤(rùn)滑劑層及其用途。
文檔編號(hào)C10N50/08GK101983233SQ200980111861
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2009年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者K-D·尼特爾, U·勞 申請(qǐng)人:凱密特爾有限責(zé)任公司