專利名稱：耐腐蝕性優(yōu)異的塑性加工用水系潤滑劑和塑性加工性優(yōu)異的金屬材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在鍛造、拔絲、拉管、軋制成形、壓制等低溫領(lǐng)域中的塑性加工中為了賦予鋼鐵、不銹鋼、鋁和鋁合金、鈦和鈦合金、銅和銅合金、鎂和鎂合金等各種金屬材料表面耐腐蝕性而使用的塑性加工用潤滑劑以及在材料表面上涂布該潤滑劑并干燥而形成了被膜的金屬材料。對于技術(shù)領(lǐng)域，更詳細(xì)地說，一般地在塑性加工用水系潤滑劑中，配合了水溶性無機(jī)鹽、水溶性高分子等水 溶性成分作為潤滑劑成分。由于這些成分與水的親和力強(qiáng)，耐水性低，因此在高溫和高濕度環(huán)境下，大氣中的水蒸汽浸入潤滑被膜中，并到達(dá)金屬表面而生銹。因此，本發(fā)明涉及即使在高溫和高濕度環(huán)境下也具有高耐腐蝕性的塑性加工用水系潤滑劑和利用該潤滑劑在材料表面上形成了被膜的金屬材料。
背景技術(shù)：
在以鍛造、拔絲、拉管、軋制成形、壓制等為代表的塑性加工中，金屬表面之間(特別是模具與被加工材料)劇烈地相互摩擦?xí)r產(chǎn)生的摩擦，成為加工能量的增大、放熱、燒結(jié)現(xiàn)象等的原因，因此使用了目的在于減輕摩擦力的各種潤滑劑。作為潤滑劑，自古以外，使用油、皂類等，通過供給于摩擦表面，作為流體潤滑膜使摩擦力減小，但伴隨著表面積擴(kuò)大引起的強(qiáng)烈地放熱，對于在高表面壓力下進(jìn)行滑動(dòng)的塑性加工，潤滑性不充分，或者由于潤滑膜斷裂等，容易發(fā)生燒結(jié)現(xiàn)象。因此，通常被廣泛使用的技術(shù)如下具有充分的被膜強(qiáng)度，即便在高表面壓力下也存在于模具與被加工材料的界面，由此難以引起潤滑膜斷裂且能夠避免金屬之間的直接接觸的硼砂(borax)被膜、磷酸鹽結(jié)晶被膜等無機(jī)被膜、樹脂被膜等固體被膜預(yù)先被覆金屬材料表面的技術(shù)。另一方面，近年來，加工能量的進(jìn)一步降低化、強(qiáng)加工度化、對難加工材料的應(yīng)對、被膜工藝的環(huán)境保護(hù)性(例如對于磷酸鹽處理，由于大量產(chǎn)生淤渣等產(chǎn)業(yè)廢棄物，因此環(huán)境保護(hù)上存在問題)、對無潤滑粉或無潤滑油加工的應(yīng)對等對固體被膜的要求遍及多方面，并且不斷急速地高漲，對于這些要求，不斷開發(fā)考慮環(huán)境保護(hù)，同時(shí)具有高度的潤滑性的固體被膜。該技術(shù)采用只是在被加工材料的表面涂布水系的塑性加工潤滑劑并干燥的簡便的工序形成具有高度的潤滑性的被膜。作為這樣的技術(shù)，專利文獻(xiàn)I中公開了金屬材料的塑性加工用潤滑劑組合物，其特征在于，含有(A)合成樹脂、(B)水溶性無機(jī)鹽和水，(B)/(A)(固體成分質(zhì)量比)為0. 25/1 9/1，合成樹脂溶解或分散。專利文獻(xiàn)I中還記載了作為潤滑成分，優(yōu)選含有I 20質(zhì)量％的選自金屬皂、蠟、聚四氟乙烯和油中的至少一種，作為上述水溶性無機(jī)鹽，優(yōu)選選自硫酸鹽、硼酸鹽、鑰酸鹽、釩酸鹽和鎢酸鹽中的至少一種。該技術(shù)是潤滑被膜通過在由(A)合成樹脂和(B)水溶性無機(jī)鹽構(gòu)成的固體被膜中金屬皂、蠟等潤滑成分粘結(jié)而形成，將其涂布于被加工材料表面，從而簡便且省力地得到具有高度的加工性能的潤滑被膜的優(yōu)異的技術(shù)。該技術(shù)主要在塑性加工領(lǐng)域中廣泛使用，不斷開發(fā)即使與工業(yè)上具有實(shí)際成果的磷酸鹽被膜和皂的組合相比，在表面積擴(kuò)大也增大的強(qiáng)加工用途中也優(yōu)異的技術(shù)，是有希望的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)I :日本專利3881129此外，專利文獻(xiàn)2中，公開了金屬材料塑性加工用水系潤滑劑，其為使(A)選自硫酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、鑰酸鹽和鎢酸鹽中的至少一種的水溶性無機(jī)鹽和(B)蠟，在需要時(shí)加入表面活性劑，并在水中溶解或分散的組合物，其特征在于，固體成分質(zhì)量比(B)/(A)在0. 3 I. 5的范圍內(nèi)。該技術(shù)是通過使固體被膜的主成分為水溶性無機(jī)鹽，在該固體被膜中配合潤滑劑的蠟，從而與專利文獻(xiàn)I同樣地具有高度的加工性能的優(yōu)異的技術(shù)。專利文獻(xiàn)2:日本專利3984159如專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中 記載那樣，水溶性無機(jī)鹽、水溶性樹脂是塑性加工用水系潤滑劑的固體被膜的必要成分。其理由在于，由水溶性無機(jī)鹽、水溶性樹脂構(gòu)成的潤滑被膜具有充分的被膜強(qiáng)度，如前所述即使在高表面壓力下也存在于模具與被加工材料的界面，難以產(chǎn)生潤滑膜斷裂，能夠避免金屬之間的直接接觸。因此，對于塑性加工用水系潤滑齊U，通過在由水溶性無機(jī)鹽、水溶性樹脂形成的固體被膜中組合能夠減小摩擦系數(shù)的適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，從而在塑性加工時(shí)能夠維持良好的潤滑狀態(tài)。對于由水溶性成分構(gòu)成的塑性加工用水系潤滑劑的被膜形成機(jī)理進(jìn)行說明。水溶性成分的水溶性無機(jī)鹽以及水溶性樹脂在潤滑劑處理液中為在水中溶解或分散的狀態(tài)，如果在金屬材料表面涂布潤滑劑并干燥，則溶劑的水蒸發(fā)而形成潤滑被膜。此時(shí)，水溶性無機(jī)鹽以及水溶性樹脂在金屬材料表面作為固形物析出，形成固體被膜。這樣形成的固體被膜具有能耐受塑性加工的被膜強(qiáng)度，通過配合減小摩擦系數(shù)的適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，在塑性加工時(shí)顯示良好的潤滑性。但是，對于水溶性成分，除了水溶性以外，還具有潮解性、吸濕性，在金屬材料表面形成的固體被膜在高溫和高濕度環(huán)境下吸收大氣中的水蒸汽而吸濕。由于吸濕，固體被膜在水中溶脹或溶解，慢慢地從固體變化為流動(dòng)體。如果固體被膜流動(dòng)化，被膜強(qiáng)度顯著降低，塑性加工時(shí)的高表面壓力下在模具和被加工材料的界面發(fā)生潤滑膜斷裂，發(fā)生金屬之間的直接接觸。因此，固體被膜由水溶性無機(jī)鹽、水溶性樹脂等水溶性成分構(gòu)成的塑性加工用潤滑劑，在高溫和高濕度環(huán)境下使吸濕，潤滑性、加工性、耐燒結(jié)性大幅度降低。此外，水溶性成分由于吸濕，吸收作為金屬的腐蝕介質(zhì)的水分，因此在金屬材料表面生銹。如果生銹，不僅變得外觀不良，而且使加工面的尺寸精度降低。對于塑性加工，金屬材料壓制時(shí)按照模具的形狀成型是重要的，尺寸精度、鍛造紋理平滑的產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)異。因此，壓制加工前產(chǎn)生的銹使摩擦力增大，因此使?jié)櫥越档?，由于在加工面的銹的壓入，招致尺寸精度的降低、鍛造紋理的惡化。此外，壓制加工后產(chǎn)生的銹使加工面的表面粗度增大，招致尺寸精度的降低和鍛造紋理的惡化。如前所述，由水溶性成分構(gòu)成的潤滑被膜，在高溫和高濕度環(huán)境下吸濕而發(fā)生潤滑性能的降低和銹的產(chǎn)生。因此，在將形成了潤滑被膜的金屬材料暴露于大氣中的狀態(tài)下長期保管困難。如果將經(jīng)潤滑處理的金屬材料裝入密閉容器內(nèi)，投入防濕劑來抑制吸濕，能夠長期保管，但對于制造現(xiàn)場而言，幾乎都是大量生產(chǎn)和大量保管的情形，這樣的保管方法在工業(yè)上不現(xiàn)實(shí)。另一方面，對于以磷酸鹽化處理為代表的磷酸鹽處理，在被加工材料的表面引起化學(xué)生成反應(yīng)，使結(jié)晶性的磷酸鹽析出。磷酸鹽在水中為不溶性，即使在高溫和高濕度環(huán)境下也不吸濕。因此，潤滑性能不降低，耐腐蝕性也優(yōu)異，不產(chǎn)生銹引起的尺寸精度的降低、鍛造紋理的惡化。因此，不必?fù)?dān)心吸濕、生銹的影響，即使在高溫和高濕度環(huán)境下也能夠長期保管。不過，磷酸鹽處理在進(jìn)行被膜處理時(shí)淤渣等產(chǎn)業(yè)廢棄物大量產(chǎn)生，因此在環(huán)境保護(hù)上存在問題。此外，作為不使其吸濕的對策，一連串地進(jìn)行從潤滑被膜形成至壓制加工的工序的在線系統(tǒng)已實(shí)用化。如果是該方法，吸濕前，進(jìn)行壓制加工，因此可忽視潤滑被膜的吸濕的影響，并且生產(chǎn)效率也能夠改善，是有利的。但是，即使是該系統(tǒng)，存在與生產(chǎn)的情況，例如生產(chǎn)故障、維護(hù)相伴的長時(shí)間的生產(chǎn)線停止的情況下，潤滑被膜吸濕。潤滑被膜由于干燥工序中的預(yù)熱，被膜溫度比外界氣溫高的情形下，被膜中的水分向蒸發(fā)的方向運(yùn)動(dòng)而不吸濕，但如果下降到外界氣溫，則開始吸濕。無論如何在被膜溫度下降到外氣的溫度的環(huán)境中潤滑被膜的吸濕不可避免。塑性加工用水系潤滑劑的固體被膜中，一 般使用水溶性無機(jī)鹽和合成樹脂，在多種多樣的合成樹脂中，有與水溶性無機(jī)鹽相比不易受吸濕的影響的成分。具體地，專利文獻(xiàn)I中記載的合成樹脂中，列舉了丙烯酸系樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂。這些合成樹脂在結(jié)構(gòu)中成為吸濕的原因的親水基少，與水的親和性小，因此耐水性優(yōu)異，由吸濕引起的性能降低小。但是，水系潤滑劑中，這些合成樹脂是作為粒子分散的狀態(tài)，為了加速潤滑被膜的干燥，如果將水系潤滑劑加熱而使用，則粒子之間凝聚，分散狀態(tài)立即惡化。應(yīng)予說明，水溶性無機(jī)鹽在水系潤滑劑中，以離子的形式存在，因此即使在小于80°C下加熱使用，液體穩(wěn)定性也無問題。因此，上述的合成樹脂與水溶性無機(jī)鹽相比，在水系潤滑劑中的分散穩(wěn)定性差。此外，雖然這些合成樹脂的耐水性優(yōu)異，但脫膜性差，引起后工序中的各種的不利情況。例如，在壓制加工后的切削工序中，如果脫膜不充分，則在切削冷卻液中混入被膜成分而污染，如果是齒輪部件，擔(dān)心混入到組裝到輸送設(shè)備后的潤滑油中而污染的情形。此夕卜，脫膜工序后進(jìn)行鍍敷的情況下，不僅被膜成分混入而污染鍍敷液，而且在被膜成分殘存的部分引起鍍敷不良。關(guān)于脫膜，在專利文獻(xiàn)3中，記載了使脫膜性優(yōu)異的合成樹脂成為固體被膜的容易水洗除去的潤滑被膜形成用潤滑劑組合物。該技術(shù)涉及容易水洗除去的潤滑被膜形成用潤滑劑組合物，其特征在于，包含(a)選自平均分子量30，000以上、小于500，000的水溶性聚酯類和水溶性多糖類中的至少I種，(b)選自水溶性聚酰胺類中的至少I種，(c)選自熔點(diǎn)為50 130°C的蠟類中的至少I種和(d) /K，并且(a)/(b) = 50/1 1/50的重量比，(c)的含量相對于(a) + (b)合計(jì)100重量份為3 90重量份。但是，該潤滑劑的固體被膜以合成樹脂為主成分，沒有配合水溶性無機(jī)鹽這樣的提高被膜強(qiáng)度的成分。因此，不具有對于塑性加工充分的被膜強(qiáng)度，在高表面壓力下發(fā)生膜斷裂，發(fā)生與模具的燒結(jié)。因此，這樣的潤滑劑在嚴(yán)格的加工條件下性能不足。專利文獻(xiàn)3 日本專利3285962因此，對于由水溶性成分構(gòu)成的塑性加工用水系潤滑劑，至今尚未獲得即使在高溫和高濕度環(huán)境下也不因吸濕而使?jié)櫥?、耐燒結(jié)性降低，耐腐蝕性優(yōu)異，在加工面不產(chǎn)生生銹引起的尺寸精度的下降、鍛造紋理的惡化的潤滑劑。而且至今尚未獲得能夠?qū)⑺禎櫥瑒┘訜崾褂?，潤滑被膜的脫膜性容易的潤滑劑。另一方面，專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中構(gòu)成的塑性加工用水系潤滑劑，由于與水的親和力強(qiáng)，耐水性低，因此在高溫和高濕度環(huán)境下，大氣中的水蒸汽浸透到潤滑被膜中，并到達(dá)金屬材料表面而生銹。如果生銹，不僅成為外觀不良，而且使加工面的尺寸精度降低。對于塑性加工，金屬材料壓制時(shí)按照模具的形狀形成是重要的，尺寸精度和鍛造紋理平滑的產(chǎn)品的品質(zhì)優(yōu)異。因此，壓制加工前產(chǎn)生的銹使摩擦力增大，因此使?jié)櫥越档停捎谠诩庸っ娴匿P的壓入，招致尺寸精度的降低、鍛造紋理的惡化。此外，壓制加工后產(chǎn)生的銹使加工面的表面粗度增大，招致尺寸精度的降低和鍛造紋理的惡化。另一方面，對于以磷酸鹽化處理為代表的磷酸鹽處理，在被加工材料的表面引起化學(xué)被膜生成反應(yīng)，使結(jié)晶性的磷酸鹽析出。磷酸鹽在水中為不溶性且耐水性高，因此耐腐蝕性優(yōu)異，不發(fā)生銹引起的尺寸精度的降低、鍛造紋理的惡化。因此，不必?fù)?dān)心生銹的影響，即使在高溫和高濕度環(huán)境下也能夠長期保管。 不過，磷酸鹽處理在進(jìn)行被膜處理時(shí)淤渣等產(chǎn)業(yè)廢棄物大量產(chǎn)生，因此在環(huán)境保護(hù)上存在問題。塑性加工用水系潤滑被膜處理劑的固體被膜中，一般使用水溶性無機(jī)鹽和合成樹月旨，在多種多樣的合成樹脂中，有與水溶性無機(jī)鹽相比耐水性高的成分。具體地，專利文獻(xiàn)I中記載的樹脂中，列舉了丙烯酸系樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹月旨。這些合成樹脂在結(jié)構(gòu)中親水基少，與水的親和性小，因此耐水性高，顯示優(yōu)異的耐腐蝕性。但是，這些合成樹脂在進(jìn)行了塑性加工的情況下，材料變形時(shí)的對于金屬材料表面的追隨性低，因此殘存的被膜變少，無法獲得充分的耐腐蝕性。因此，對于以水溶性無機(jī)鹽或合成樹脂為主成分而構(gòu)成的塑性加工用水系潤滑齊U，至今尚未獲得在高溫和高濕度環(huán)境下的耐腐蝕性優(yōu)異，在加工面不發(fā)生生銹引起的尺寸精度的降低、鍛造紋理的惡化的塑性加工用水系潤滑劑。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供即使在高溫和高濕度環(huán)境下耐腐蝕性也優(yōu)異的塑性加工用水系潤滑劑。用于解決課題的手段本發(fā)明⑴涉及塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，其是含有樹脂成分(A)和無機(jī)成分(B)和固體潤滑成分(C)的塑性加工用水系潤滑劑，該樹脂成分(A)含有至少含馬來酸酐的具有烯屬不飽和鍵的單體的共聚物或均聚物，用含氮化合物以封端率10 80%的比率對該樹脂成分(A)的馬來酸酐部分進(jìn)行封端，并且使未封端的馬來酸酐部分的基于堿成分的中和度為40 100%。本發(fā)明(2)涉及上述發(fā)明(I)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，上述含氮化合物為氨。本發(fā)明(3)涉及上述發(fā)明(I)或(2)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，具有烯屬不飽和鍵的單體包含異丁烯和/或苯乙烯。本發(fā)明(4)涉及上述發(fā)明(I) (3)的任一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，相對于全部單體，樹脂成分(A)中馬來酸酐的比率為30 70摩爾％。本發(fā)明(5)涉及上述發(fā)明(I) (4)的任一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，該樹脂成分(A)的堿成分為選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨中的至少一種。
本發(fā)明(6) (10)在選擇無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)作為無機(jī)成分(B)上具有一特征。由以往的潤滑劑形成的被膜，多少會(huì)成為水溶性成分，具有潮解性、吸濕性，與水的親和力強(qiáng)，因此具有在高溫和高濕度環(huán)境下吸收大氣中的水蒸汽的性質(zhì)。因此，由水溶性成分構(gòu)成的潤滑被膜因吸濕而引起的塑性加工時(shí)的潤滑性、加工性、耐燒結(jié)性等潤滑性能的下降已視為問題。進(jìn)而，由于吸濕，潤滑被膜吸收作為腐蝕介質(zhì)的水而生銹。因此，本發(fā)明(6)
(10)的目的在于提供即使在高溫和高濕度環(huán)境下也不因吸濕而產(chǎn)生潤滑性、加工性、耐燒結(jié)性的降低，不易生銹的耐吸濕性和耐腐蝕性優(yōu)異的塑性加工用水系潤滑劑和在材料表面上形成了被膜的金屬材料。本發(fā)明(6)涉及上述發(fā)明(I) (5)的任 一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，無機(jī)成分(B)是無機(jī)增強(qiáng)成分(BJ。本發(fā)明(7)涉及上述發(fā)明￠)的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，樹脂成分(A)、無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)和固體潤滑成分(C)的固體成分質(zhì)量在下述的范圍內(nèi)。[ (A) + (B1) ] / [ (A) + (B1) + (C)] = 0. 2 0. 97^)/(8)=0.35-3.85本發(fā)明(8)涉及上述發(fā)明(6)或(J)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其中，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的莫氏硬度為I 5。本發(fā)明(9)涉及上述發(fā)明(6) (8)的任一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的粒徑為0. I IOy m。本發(fā)明(10)涉及上述發(fā)明(6) (9)的任一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑，其中，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)是選自堿式碳酸鎂、碳酸鈣、堿式碳酸鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈣、滑石、云母、磷酸鈣、磷酸鋅和三聚磷酸二氫鋁中的至少一種。本發(fā)明(11) (13)以選擇水溶性無機(jī)成分(B2)作為無機(jī)成分⑶作為一特征。由以往的潤滑劑形成的被膜，由于與成分的水的親和力強(qiáng)，耐水性低，因此在高溫和高濕度環(huán)境下，大氣中的水蒸汽浸入潤滑被膜中，并到達(dá)金屬表面而生銹。因此，本發(fā)明(11)
(13)的目的在于提供通過將樹脂成分(A)和水溶性無機(jī)成分(B2)復(fù)合化，在高溫和高濕度環(huán)境下也難以生銹的塑性加工用水系潤滑劑和在材料表面上形成了被膜的金屬材料。本發(fā)明(11)涉及上述發(fā)明⑴ (5)的任一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑，其中，無機(jī)成分(B)是選自硼酸鹽、硅酸鹽、釩酸鹽、鑰酸鹽和鎢酸鹽中的至少一種的水溶性無機(jī)成分(B2)。本發(fā)明(12)涉及上述發(fā)明(11)的塑性加工用水系潤滑劑，其中，水溶性無機(jī)成分(B2)是選自鑰酸鹽、鎢酸鹽中的至少一種。本發(fā)明(13)涉及上述發(fā)明(11)或(12)的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，樹脂成分(A)、水溶性無機(jī)成分(B2)和固體潤滑成分(C)的固體成分質(zhì)量在下述的范圍內(nèi)。[ (A) + (B2) ] / [ (A) + (B2) + (C)] = 0. 2 0. 97(A) / (B2) = 0. 2 8本發(fā)明(14)涉及上述發(fā)明⑴ (13)的任一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑，其中，還含有防銹添加成分(D)，其比例相對于總固體成分，以質(zhì)量比計(jì)為0. 01 0. I。本發(fā)明(15)涉及上述發(fā)明(14)的塑性加工用水系潤滑劑，其中，防銹添加成分
(D)是選自亞硝酸鹽、磷酸鹽、胺類、唑類、高錳酸鹽、過氧化物、碳酸鹽、鋯化合物、鈣化合物、鎂化合物、鋅化合物、鉍化合物中的至少一種。本發(fā)明(16)涉及上述發(fā)明⑴ (15)的任一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑，其中，固體潤滑成分(C)是選自蠟、聚四氟乙烯、脂肪酸及其鹽、脂肪酰胺、二硫化鑰、二硫化鎢、石墨、三聚氰胺氰脲酸酯、有機(jī)處理合成云母、層狀結(jié)構(gòu)氨基酸化合物中的至少一種。本發(fā)明(17)涉及塑性加工性優(yōu)異的金屬材料，其特征在于，通過涂布上述發(fā)明
(I) (16)的任一項(xiàng)的塑性加工用水系潤滑劑并進(jìn)行干燥，從而在金屬材料表面上形成了被膜。


圖I是用于說明加工后的屋內(nèi)暴露試驗(yàn)中的試驗(yàn)方法的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，其是含有樹脂成分(A)和無機(jī)成分(B)和固體潤滑成分(C)的塑性加工用水系潤滑劑，該樹脂成分(A)含有至少含馬來酸酐的具有烯屬不飽和鍵的單體的共聚物或均聚物，用含氮化合物以封端率10 80%的比率對該樹脂成分(A)的馬來酸酐部分進(jìn)行封端，并且使未封端的馬來酸酐部分的基于堿成分的中和度為40 100%。首先，對本發(fā)明涉及的塑性加工用水系潤滑劑的各成分、組成等進(jìn)行說明。《各成分》{成分(A)} 構(gòu)成單體樹脂成分(A) {高分子材料(A)}含有至少含馬來酸酐的具有烯屬不飽和鍵的單體的共聚物或均聚物。這樣，該共聚物或該均聚物在結(jié)構(gòu)中具有馬來酸酐部分，如果用堿成分中和，能夠在水中溶解或分散。因此，在以水為溶劑的潤滑液中，樹脂成分(A)處于溶解或分散的狀態(tài)。將該潤滑液涂布于金屬材料表面，通過干燥使水蒸發(fā)，則樹脂成分(A)在金屬材料表面析出，此時(shí)，馬來酸部分與材料表面形成牢固的結(jié)合，獲得良好的密合性。此外，樹脂成分(A)的馬來酸酐部分對于無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的粒子表面具有吸附作用，牢固地結(jié)合，因此樹脂成分(A)成為無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的優(yōu)異的粘結(jié)劑。因此，樹脂成分(A)，通過與無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的組合，作為特別適合的潤滑被膜的造膜劑發(fā)揮功能。其中，作為馬來酸酐以外的“具有烯屬不飽和鍵的單體”，可優(yōu)選列舉a -烯烴(例如異丁烯)、苯乙烯、乙烯基酯(例如醋酸乙烯酯)。特別優(yōu)選的樹脂成分(A)是異丁烯和馬來酸酐或苯乙烯和馬來酸酐的共聚物，形成異丁烯或苯乙烯和馬來酸酐在結(jié)構(gòu)內(nèi)以單體單元或單體的嵌段體交替地排列的結(jié)構(gòu)。樹脂成分(A)涉及的共聚物中的相對于全部單體的馬來酸酐的比率，優(yōu)選為30 70摩爾％。應(yīng)予說明，前述的優(yōu)選方案，即異丁烯或苯乙烯和馬來酸酐在分子內(nèi)的摩爾比優(yōu)選I : 1，但只要能夠水溶化或水分散，獲得材料表面的密合性，并不限于此。 封端樹脂成分(A)涉及的共聚物，其一特征在于，用含氮化合物以封端率10 80%(優(yōu)選地30 60%)的比率對馬來酸酐部分進(jìn)行封端。其中，封端率定義為將樹脂成分(A)涉及的共聚物或均聚物的馬來酸酐的總摩爾數(shù)計(jì)為100時(shí)，通過封端處理而封端的馬來酸酐的摩爾數(shù)。作為封端手法，可以列舉馬來酸酐部分的酰亞胺化、基于馬來酸酐與鈣、鎂等堿土類金屬、鋅、鋁、錫、鉛等兩性金屬、鉻、鎳、錳、鐵、銅等過渡金屬反應(yīng)的金屬化。這些中，優(yōu)選將馬來酸酐部分酰亞胺化，更優(yōu)選通過酰亞胺化而環(huán)化。通過使樹脂成分(A)的馬來酸酐部分封端，在該部分能夠賦予疏水性。因此，通過將馬來酸酐部分酰亞胺化，能夠抑制在該部分的水蒸汽的吸附，因此改善潤滑被膜的耐吸濕性。這里的耐吸濕性，意味著潤滑被膜即使在高濕度環(huán)境下潤滑性和耐燒結(jié)性也不降低。此外，封端的馬來酸酐部分對于金屬具有吸附作用。因此，酰亞胺化的馬來酸酐對于金屬材料表面，作為抑制劑發(fā)揮功能，因此潤滑被膜的耐腐蝕性提高。應(yīng)予說明，如果酰亞胺化率過高，則通過堿成分的中和能夠開環(huán)的馬來酸酐的比率變少，因此在水中不能溶解或水分散。此外，如果酰亞胺化率過低，無法充分地獲得耐吸濕性和耐腐蝕性的效果。如果酰亞胺化率小于10%，耐吸濕性和耐腐蝕性不足，超過80%的情況下，不能水溶化。因此 ，酰亞胺化率為10 80% (優(yōu)選為30 60% )0其中，作為酰亞胺化時(shí)的含氮化合物，只要是氨、通常的伯胺，則并無限制，優(yōu)選為氨。其中，作為伯胺，可以列舉例如甲胺、乙胺、正丙胺、異丙胺等具有碳數(shù)I 3的烷基的伯胺。 中和樹脂成分(A)涉及的共聚物或均聚物，其一特征在于，使未封端的馬來酸酐部分的基于堿成分的中和度(堿中和度)為40 100%。其中，中和度在由樹脂成分(A)涉及的共聚物中，以未封端的馬來酸酐的總摩爾數(shù)為100時(shí)用堿成分中和的馬來酸酐的摩爾數(shù)定義。應(yīng)予說明，馬來酸酐的中和，在堿成分為氫氧化鈉的情形下，相對于馬來酸酐I摩爾，氫氧化鈉必須為2摩爾。這樣，如果用堿成分將該共聚物或均聚物的結(jié)構(gòu)中存在的馬來酸酐部分中和，馬來酸酐部分開環(huán)，結(jié)果能夠使該共聚物或該均聚物在水中溶解或分散。其中，如果中和度低，成為吸濕的原因的堿成分的添加量少即可，因此潤滑被膜的耐吸濕性改善，如果中和度小于40%，則不能使樹脂成分(A)水溶化，潤滑劑中的分散狀態(tài)變差。中和度更優(yōu)選為40 80%。堿成分只要能夠使馬來酸酐部分開環(huán)，使樹脂成分(A)水溶化，則并無特別限定。作為堿成分的具體例，可以列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、三乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺等。這些可單獨(dú)使用，也可將二種以上混合使用，更優(yōu)選氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨。樹脂成分(A)，其特征在于，馬來酸酐部分適度地用含氮化物進(jìn)行封端，但根據(jù)情況，可用公知的手段使其未封端的馬來酸酐部分進(jìn)行部分酯化。通過該手段，馬來酸酐部分成為疏水性的醇酯基和親水性的羧基，在封端以外還能夠進(jìn)一步賦予疏水性。此外，能夠?qū)Ⅳ然脡A成分中和而水溶化。 分子量樹脂成分(A)涉及的共聚物或均聚物，以重均分子量計(jì),優(yōu)選5000 400000的共聚物或均聚物。如果分子量過大，潤滑劑處理液的粘度過高，因此無法獲得良好的涂布外觀，或者潤滑劑的干燥性也變差。相反，如果分子量過小，則對于塑性加工，有可能被膜強(qiáng)度不足。{成分⑶}作為無機(jī)成分(B)，能夠使用無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)或水溶性無機(jī)成分(B2)。其中，作為無機(jī)成分，通過選擇無機(jī)增強(qiáng)成分(B1),或者選擇水溶性無機(jī)成分(B2),塑性加工用水系潤滑劑所具有的作用效果不同。應(yīng)予說明，可將無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)和水溶性無機(jī)成分(B2)組合使用。S卩，選擇了無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的情況下，通過含有無機(jī)增強(qiáng)成分，吸水性降低。由此，由塑性加工用潤滑劑形成的被膜變得難以吸水，因此即使配置在高溫和高濕環(huán)境的情況下，也能夠得到具有高耐腐蝕性的被膜。另一方面，選擇了水溶性無機(jī)成分(B2)的情況下，通過應(yīng)用塑性加工用潤滑劑而得到的膜，對于實(shí)施了處理的金屬材料具有高追隨性，因此能夠得到具有高耐腐蝕性的被膜。以下對各個(gè)無機(jī)成分(B)詳細(xì)說明。無機(jī)增強(qiáng)成分(B1) 材質(zhì) 無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)，在水中為不溶性或難溶性，與水溶性無機(jī)鹽不同，在水系潤滑劑中完全不溶解，是以粒子的形式分散的狀態(tài)。其中，本說明書中所說的“不溶性或難溶性”，是指在20°C下對于IOOg的水的溶解度為130mg以下。其中的無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)是在水中的溶解度非常低的粒子，與水的親和力小，不易吸濕。因此，對于無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)，作為樹脂成分(A)的增強(qiáng)劑，要求改善固體被膜的被膜強(qiáng)度并且不吸濕的性質(zhì)。此外，優(yōu)選無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的莫氏硬度為I 5。莫氏硬度小于I的情形下，樹脂成分(A)的增強(qiáng)效果不足，超過5的情形下，由于粒子過硬，有可能使成形用模具表面急劇地磨損。作為這樣的無機(jī)增強(qiáng)成分(B1),作為具體例，可以列舉堿式碳酸鎂、碳酸鈣、堿式碳酸鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈣、滑石、云母、磷酸鈣、磷酸鋅、三聚磷酸二氫鋁。這些可以單獨(dú)使用，也可將二種以上組合。 粒徑無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的粒徑優(yōu)選為0. I IOy m。其中，“粒徑”是平均粒徑(中值粒徑d50)，是指例如用(株)堀場制作所社制的粒度分布測定器(機(jī)型LA-920、粒徑基準(zhǔn)體積)測定的值。本發(fā)明的塑性加工用水系潤滑劑中，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1),通過由與樹脂成分(A)的復(fù)合化而形成的固體被膜，可獲得良好的潤滑性和耐吸濕性。使該兩成分復(fù)合化時(shí)，需要使無機(jī)粒子(B1)的粒徑與接近樹脂成分(A)的膜厚的大小相符。無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的粒徑超過10 的情形下，由于與樹脂成分(A)的膜厚相比過大，因此粒子成為由高分子膜露出的狀態(tài)，復(fù)合化變得不充分。另一方面，如果粒徑小于0. I u m，復(fù)合化充分，但將無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)粉碎微細(xì)化需要大量的時(shí)間和成本，因此在經(jīng)濟(jì)上不利。因此，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的粒徑更優(yōu)選為5 以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2 以下。水溶性無機(jī)成分(B2)水溶性無機(jī)成分(B2)具有通過與樹脂成分(A)的相互作用，增強(qiáng)潤滑被膜的被膜強(qiáng)度以及改善塑性變形時(shí)的對于金屬材料表面的被膜追隨性的功能。其中，本說明書中的“水溶性”，是指20°C下對于IOOg的水的溶解度為130mg以上。而且，水溶性無機(jī)成分(B2)具有將水系潤滑被膜處理劑的pH調(diào)節(jié)到不引起金屬材料的腐蝕反應(yīng)的區(qū)域或者在金屬材料表面形成氧化被膜的功能，因此通過與耐水性高的樹脂成分(A)的協(xié)同效果，顯示優(yōu)異的耐腐蝕性。作為具有這樣的功能的水溶性無機(jī)成分(B2),可以列舉硼酸鹽、硅酸鹽、釩酸鹽、鑰酸鹽和鎢酸鹽。它們可以單獨(dú)使用，也可以將二種以上組合。特別優(yōu)選的是形成氧化被膜的鑰酸鹽和鎢酸鹽。
其中，作為水溶性無機(jī)成分(B2)的硼酸鹽，作為具體例，可以列舉硼酸鈉(四硼酸鈉等)、硼酸鉀(四硼酸鉀等)、硼酸銨(四硼酸銨等)。硅酸鹽，作為具體例，可以列舉硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸銨。釩酸鹽，作為具體例，可以列舉釩酸鈉、偏釩酸鈉、釩酸鉀、偏釩酸鉀。鑰酸鹽，作為具體例，可以列舉鑰酸鈉、鑰酸鉀。鎢酸鹽，作為具體例，可以列舉鎢酸鈉、鎢酸鉀。{成分(C)} 材質(zhì)固體潤滑成分(C)，其自身柔軟，具有滑動(dòng)性，具有使塑性加工時(shí)的模具和被加工材料之間的摩擦力減小的功能。塑性加工時(shí)如果摩擦力增大，產(chǎn)生加工能量的增大、發(fā)熱、燒結(jié)，但如果將固體潤滑成分(C)配合于本發(fā)明的 塑性加工用水系潤滑劑中，在潤滑被膜中以固體的形式存在，抑制摩擦力的增大。此外，固體潤滑成分(C)是在水中不溶性或難溶性的粒子，不吸濕。具有這樣的功能和性質(zhì)的固體潤滑成分，可以列舉蠟、聚四氟乙烯、脂肪酸及其鹽、脂肪酰胺、二硫化鑰、二硫化鎢、石墨、三聚氰胺氰脲酸酯、有機(jī)處理合成云母、層狀結(jié)構(gòu)氨基酸化合物。這些可單獨(dú)使用，也可將二種以上組合。其中，固體潤滑成分(C)的蠟，作為具體例，可以列舉聚乙烯蠟、石蠟、微晶蠟、聚丙烯蠟、巴西棕櫚蠟。脂肪酸及其鹽，作為具體例，可以列舉肉豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、肉豆蘧酸鈉、肉豆蘧酸鉀、棕櫚酸鈉、棕櫚酸鉀、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、硬脂酸鋰。脂肪酰胺是具有2個(gè)脂肪酸的酰胺化合物，作為具體例，可以列舉亞乙基雙月桂酰胺、亞乙基雙硬脂酰胺、亞乙基雙山崳酰胺、N-N’-二硬脂基己二酰胺、亞乙基雙油酰胺、亞乙基雙芥酸酰胺、六亞甲基雙油酰胺、N-N’ - 二油基己二酰胺。固體潤滑成分(C)的有機(jī)處理合成云母是在具有層狀結(jié)構(gòu)的合成云母的層間導(dǎo)入了有機(jī)改性劑的產(chǎn)物。合成云母稱為主體，在層間導(dǎo)入的有機(jī)改性劑稱為客體，有機(jī)處理采用在用水使主體溶脹、在使層間距離擴(kuò)大的狀態(tài)下導(dǎo)入客體的方法來進(jìn)行。具有用水溶脹的性質(zhì)的合成云母，作為具體例，可以列舉鈉四硅云母?？腕w是在層間吸附、形成牢固的鍵的伯烷基胺 叔烷基胺或烷基季銨鹽，作為具體例，可以列舉硬脂基二甲基胺、二硬脂基胺、二硬脂基二甲基胺、硬脂基三甲基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨。固體潤滑成分(C)的層狀結(jié)構(gòu)氨基酸化合物，是分子結(jié)構(gòu)內(nèi)具有碳數(shù)11以上的烴基的氨基酸或其衍生物。作為具體例，可以列舉N-月桂?；?L-賴氨酸[C11H23CONH (CH2) 4CH (NH2) C00H]。{其他成分}{防銹添加成分⑶}本發(fā)明的水系潤滑劑，通過樹脂成分(A)的封端化(例如酰亞胺化)和無機(jī)成分
(B)的復(fù)合化，顯示優(yōu)異的耐腐蝕性，為了進(jìn)一步改善耐腐蝕性，可配合防銹添加成分(D)。其中使用的防銹添加成分(D)是抑制在金屬材料上生銹的腐蝕抑制劑，是作為抑制在金屬表面的氧化還原反應(yīng)的抑制劑發(fā)揮作用的成分。應(yīng)予說明，防銹性添加成分(D)能夠以不使水系潤滑被膜處理劑的潤滑性降低的程度配合，配合量優(yōu)選相對于總固體成分，以質(zhì)量比計(jì)為0. 01 0. I。其中，作為防銹添加成分(D)，可以列舉亞硝酸鹽、磷酸鹽、胺類、唑類、高錳酸鹽、過氧化物、碳酸鹽、鋯化合物、鈣化合物、鎂化合物、鋅化合物、鉍化合物。亞硝酸鹽,作為具體例，可以列舉亞硝酸鈉、亞硝酸鉀。磷酸鹽，作為具體例，可以列舉磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸三鈉、次磷酸鈉、次磷酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸三鉀、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、三聚磷酸鈉、三聚磷酸鉀、亞磷酸鉀、次磷酸鉀、亞磷酸鈣、亞磷酸鋅、亞磷酸鋁、亞磷酸鎂、正磷酸鋁、偏磷酸鋁、磷酸氫鈦。作為胺類的具體例，可以列舉二乙醇胺、三乙醇胺。作為唑類的具體例，可以列舉苯并三唑、甲基苯并三唑、I-羥基苯并三唑、氨基三唑、氨基四唑。作為高錳酸鹽，可以列舉高錳酸鈉、高錳酸鉀。過氧化物，作為具體例，可以列舉過氧化氫。作為碳酸鹽的具體例，可以列舉碳酸鈉、碳酸鉀。作為鋯化合物的具體例，可以列舉水分散性氧化鋯膠體、氫氧化鋯、碳酸氧鋯、堿式碳酸鋯、碳酸鋯鉀、碳酸鋯銨、硅酸鋯、磷酸鋯、鈦酸鋯、鎢酸鋯、鋯酸鋰、鋯酸鋁、鋯酸鎂。作為鈣化合物的具體例，可以列舉堿式鑰酸鈣、硅酸鈣、四硼酸鈣。作為鎂化合物的具體例，可以列舉硅酸鎂。作為鋅化合物的具體例，可以列舉堿式鑰酸鋅。作為鉍化合物，可以列舉原釩酸鉍。它們可以單獨(dú)使用，也可將兩種以上組
入
口 O應(yīng)予說明，為了使固體潤滑成分(C)分散于水系潤滑劑中而需要表面活性劑的情形下，能夠使用非離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑、兩性表面活性劑、陽離子性表面活性劑中的任一種。作為非離子表面活性劑，并無特別限定，可以列舉例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧化烯(乙烯和/或丙烯)烷基苯基醚、由聚乙二醇(或環(huán)氧乙烷)和高級脂肪酸(例如碳數(shù)12 18)構(gòu)成的聚氧乙烯山梨糖醇酐烷基酯等。作為陰離子性表面活性劑，并無特別限定，可以列舉例如脂肪酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯鹽、二硫代磷酸酯鹽等。作為兩性表面活性劑，并無特別限定，可以列舉例如氨基酸型和甜菜堿型的羧酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯鹽等。作為陽離子性表面活性劑，并無特別限定，可以列舉例如脂肪族胺鹽、季銨鹽。這些表面活性劑可分別單獨(dú)使用，或者將2種以上組合使用。相對于總固體成分質(zhì)量，配合量優(yōu)選5%以下，如果配合5%以上，導(dǎo)致形成的潤滑被膜的強(qiáng)度降低。{液體介質(zhì)}本發(fā)明的塑性加工用水系潤滑劑中的液體介質(zhì)(溶劑、分散介質(zhì))為水。應(yīng)予說明，為了縮短干燥工序中的潤滑劑的干燥時(shí)間，可配合與水相比低沸點(diǎn)的醇?！督M成》接下來，對本發(fā)明涉及的塑性加工用水系潤滑劑的組成進(jìn)行說明。其中，塑性加工用水系潤滑劑的塑性，因無機(jī)成分(B)為無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的情形和為水溶性無機(jī)成分(B2)的情形，優(yōu)選的組成比不同。為無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的情形下，塑性加工用水系潤滑劑，優(yōu)選樹脂成分(A)和無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)和固體潤滑成分(C)的固體成分質(zhì)量在下述的范圍內(nèi)[ (A) + (B1) ] / [ (A) + (B1) + (C)] = 0. 2 0. 97(A) / (B1) = 0. 35 3. 85。更優(yōu)選在[⑷+ (B1) ] / [ (A) + (B1) + (C)] = 0. 5 0. 90^)/(8)=0.5-2.91的范圍內(nèi)。如前所述，樹脂成分(A)為潤滑被膜的造膜劑，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)為樹脂成分(A)的增強(qiáng)劑，由這兩成分的復(fù)合化，形成牢固的固體被膜。其中，[(A) + )]/[(A)+ (B1)+ (C)]小于0.2的情況下，固體被膜的相對量少，加工時(shí)在高表面壓力下容易發(fā)生膜斷裂引起的燒結(jié)，超過0.97的情況下，固體潤滑成分(C)不足，有可能摩擦力增大。此夕卜，如果(AV(B1)小于0. 35，相對于樹脂成分(A)，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)變得過剩，不僅不能保持無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)，而且無法獲得與原材料的密合性，超過3. 85的情況下，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)不足，無法獲得對于固體被膜充分的強(qiáng)度。接下來，為水溶性無機(jī)成分(B2)的情形下，塑性加工用水系潤滑劑，優(yōu)選樹脂成分(A)和水溶性無機(jī)成分(B2)和固體潤滑成分(C)的固體成分質(zhì)量在下述的范圍內(nèi)[ (A) + (B2) ] / [ (A) + (B2) + (C) ] =0.2 0.97
(A)/(B2) = 0. 2 8。更優(yōu)選在[ (A) + (B2) ] / [ (A) + (B2) + (C)] = 0. 5 0. 9(A)/(B2) = 0. 5 6的范圍內(nèi)。如前所述，樹脂成分(A)和水溶性無機(jī)成分(B2)，由于樹脂成分(A)的協(xié)同效應(yīng)，形成牢固、塑性變形時(shí)的對于金屬材料表面的被膜追隨性優(yōu)異的固體被膜，顯示優(yōu)異的耐腐蝕性。其中，如果[(A)+ (B2) ]/[ (A)+ (B2)+ (C)]小于0.2，固體被膜的相對量少，因此在加工時(shí)在高表面壓力下容易發(fā)生膜斷裂引起的燒結(jié)，超過0. 97的情況下，固體潤滑成分(C)不足，有可能摩擦力增大。此外，如果(A)/(B2)小于0.2，相對于樹脂成分(A)，水溶性無機(jī)成分(B2)變得過剩，潤滑被膜的耐水性降低，因此無法獲得耐腐蝕性，超過8的情形下，水溶性無機(jī)成分(B2)不足，無法獲得對固體被膜充分的強(qiáng)度、被膜追隨性。《制造方法》本發(fā)明涉及的塑性加工用水系潤滑劑，通過在作為液體介質(zhì)的水中添加樹脂成分(A)、無機(jī)成分(B)和固體潤滑成分(C)并混合而制造。其中，由于無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)、固體潤滑成分(C)是對水為不溶性或難溶性的粒子，因此有必要使這些粒子在潤滑劑中分散。分散方法采用在水中添加能成為分散劑的表面活性劑而充分地與水親和后，添加目標(biāo)的粒子，繼續(xù)攪拌直至分散狀態(tài)變得均勻的方法進(jìn)行。攪拌方法可列舉螺旋槳攪拌、使用與螺旋槳相比剪切力高的均化器的攪拌，也可以使用球磨機(jī)、砂磨機(jī)等濕式粉碎機(jī)，使用氧化鋯、二氧化鈦、氧化鋯珠粒等介質(zhì)，對粒子通過粉碎而使一次粒徑微細(xì)化而分散。應(yīng)予說明，樹脂成分(A)的結(jié)構(gòu)中的馬來酸酐部分具有在粒子表面吸附的作用，作為發(fā)揮優(yōu)異的分散劑的功能，但為了得到更穩(wěn)定的分散狀態(tài)，也能夠使用公知的表面活性劑。應(yīng)予說明，該表面活性劑的種類、結(jié)構(gòu)只要不損害耐吸濕性和耐腐蝕性，則并無特別限制。此外，分散液發(fā)泡的情形下，也可添加作為消泡劑發(fā)揮功能的表面活性劑。其中，作為表面活性劑，非離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑、兩性表面活性劑、陽離子性表面活性劑、高分子表面活性劑均能夠使用。作為非離子表面活性劑，并無特別限定，可以列舉例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧化烯(乙烯和/或丙烯)烷基苯基醚、由聚乙二醇(或環(huán)氧乙烷)和高級脂肪酸(例如碳數(shù)12 18)構(gòu)成的聚氧乙烯烷基酯、由山梨糖醇酐和聚乙二醇和高級脂肪酸(例如碳數(shù)12 18)構(gòu)成的聚氧乙烯山梨糖醇酐烷基酯等。作為陰離子性表面活性劑，并無特別限定，可以列舉例如脂肪酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯鹽、二硫代磷酸酯鹽等。作為兩性表面活性劑，并無特別限定，可以列舉例如氨基酸型和甜菜堿型的羧酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯鹽等。作為陽離子性表面活性劑，并無特別限定，可以列舉例如脂肪酸胺鹽、季銨鹽等。作為高分子表面活性劑，重均分子量為數(shù)百至十萬左右，可以列舉例如結(jié)構(gòu)中含有丙烯酸、甲基丙烯酸、磺酸、馬來酸、纖維素、殼聚糖、聚酯、聚氨酯、多胺、醇等的高分子表面活性齊U。這些表面活性劑可各自單獨(dú)使用，或者2種以上組合使用?！妒褂梅椒ā穥應(yīng)用對象}本發(fā)明的塑性加工用水系潤滑劑應(yīng)用于鐵或鋼、不銹鋼、銅或銅合金、鋁或鋁合金、鈦或鈦合金等金屬材料。作為金屬 材料的形狀，不僅是棒材、塊材等原料，也可考慮鍛造后的形狀物(齒輪、軸等)的加工，并無特別限定。{應(yīng)用方法}接下來，對本發(fā)明的塑性加工用水系潤滑劑的應(yīng)用方法進(jìn)行說明。本應(yīng)用方法包括金屬材料的清潔化工序、塑性加工用水系潤滑劑的應(yīng)用工序和干燥工序。以下對各工序進(jìn)行說明。 清潔化工序(前處理工序)使金屬材料與上述塑性加工用水系潤滑劑接觸前，優(yōu)選進(jìn)行選自噴丸處理、噴砂、剝離、堿脫脂和酸洗滌中的至少一種的清潔化處理。這里的清潔化的目的在于通過退火等除去生長的氧化皮、各種的污垢(油等)。 應(yīng)用工序?qū)⒈景l(fā)明的水系潤滑劑應(yīng)用于金屬材料的工序，并無特別限定，能夠采用浸潰法、流涂(7 D — - 一卜)法、噴射法等。涂布只要表面充分地用本發(fā)明的水系潤滑劑覆蓋即可，對于涂布的時(shí)間也無特別限制。其中，此時(shí)為了提高干燥性，可將金屬材料加熱到60 800C，與塑性加工用水系潤滑劑接觸。此外,可使加熱到40 70°C的塑性加工用水系潤滑劑接觸。由此，干燥性大幅改善，有時(shí)干燥在常溫下成為可能，也能夠使熱能的損失減少。 干燥工序涂布后必須將塑性加工用水系潤滑劑干燥。干燥可為常溫放置，也可在60 150°C下進(jìn)行I 30分鐘。其中，在金屬表面形成的潤滑被膜的附著量，根據(jù)其后的加工的程度而適當(dāng)控制，作為附著重量，優(yōu)選為0. 5 40g/m2的范圍，更優(yōu)選為2 20g/m2的范圍。該附著量小于0. 5g/m2的情況下，潤滑性變得不充分。此外，如果附著量超過40g/m2，潤滑性無問題，但產(chǎn)生模具上的殘?jiān)枞榷粌?yōu)選。應(yīng)予說明，附著量可由處理前后的金屬材料的重量差和表面積計(jì)算。為了以成為前述的附著量范圍的方式進(jìn)行控制，適當(dāng)調(diào)節(jié)水系潤滑劑的固體成分重量(濃度)。實(shí)際上，往往將高濃度的潤滑劑稀釋，以該處理液來使用。進(jìn)行稀釋調(diào)整的水，并無特別限定，優(yōu)選脫離子水、蒸餾水。{脫膜方法}由本發(fā)明的塑性加工用水系潤滑劑形成的潤滑被膜可通過在水系的堿洗滌劑中浸潰，或者進(jìn)行噴射洗滌來脫膜。堿洗滌劑是在水中使氫氧化鈉、氫氧化鉀等一般的堿成分溶解而成的液體，如果使?jié)櫥荒づc其接觸，樹脂成分(A)中的親水基的馬來酸部分水解而在洗滌液中溶解，因此能夠容易地脫膜。因此，采用堿洗滌能夠未然地防止脫膜不良引起的后工序中的污染、鍍敷不良。實(shí)施例
以下對使用了無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)作為無機(jī)成分⑶的情形，通過將本發(fā)明的實(shí)施例與比較例一起列舉，與本發(fā)明的其效果一起進(jìn)一步具體地說明。應(yīng)予說明，本發(fā)明并不受這些實(shí)施例限制。(1-1)塑性加工用水系潤滑劑的制造將以下所示的各成分按照表I所示的組合和比例，制備實(shí)施例I 23和比較例I 7的水系潤滑劑。這些全部的水系潤滑劑中的總固體成分與水的重量比為I. 5 8.5。此外，樹脂成分(A)中的酰亞胺化，按照日本特開昭59-55791中記載的方法，全部使用氨進(jìn)行。應(yīng)予說明，比較例8為磷酸鹽/皂處理。 〈樹脂成分(A)>(A)-I異丁烯-馬來酸酐(分子量60000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率50%中和成分氫氧化鉀中和度60%(A) -2異丁烯-馬來酸酐(分子量90000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率30%中和成分氫氧化鈉中和度40%(A) -3異丁烯-馬來酸酐(分子量90000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率60%中和成分氫氧化鈉中和度80%(A) -4異丁烯-馬來酸酐(分子量300000)馬來酸酐的比率70%酰亞胺化率80%中和成分氨中和度100%(A) -5異丁烯-馬來酸酐(分子量60000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率10%用甲醇對未封端的馬來酸酐進(jìn)行部分酯化中和成分氫氧化鉀中和度60%(A) -6苯乙烯-馬來酸酐(分子量350000)馬來酸酐的比率30%酰亞胺化率10%中和成分氫氧化鉀
中和度50%(A) -7苯乙烯-馬來酸酐(分子量350000)馬來酸酐的比率30%酰亞胺化率0%中和成分氫氧化鉀中和度60% (A) -8異丁烯-馬來酸酐(分子量90000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率50%中和成分氨中和度30%<無機(jī)增強(qiáng)成分(BI) >(Bl)-I氫氧化鈣Ca(OH)2莫氏硬度4. 5粒徑2 ii m(BI) -2碳酸鈣CaCO3莫氏硬度3粒徑5 ii m(BI)-3氫氧化鎂Mg(OH)2莫氏硬度2. 5粒徑I ii m(BI)-4云母(合成云母)莫氏硬度2粒徑2iim(BI) -5 堿式碳酸鎂莫氏硬度 3 4MgC03 Mg(OH)2 4H20 粒徑 Ium(BI) -6 磷酸I丐[Ca3 (PO4) 2]3 * Ca (OH) 2 莫氏硬度 5 粒徑 I ii m(BI) -7 磷酸鋅 Zn3 (PO4) 2 4H20 莫氏硬度 3 粒徑 0. 6 u m(BI)-8三聚磷酸二氫鋁莫氏硬度3粒徑2.7 iim(BI)-9 滑石 3Mg0 4Si02 H2O 莫氏硬度 I 粒徑 I. 5 ii m(Bl)-IO氫氧化鈣Ca(OH)2莫氏硬度4. 5粒徑20 ii m〈固體潤滑成分(C)>(C)-I 石蠟(C) -2聚乙烯蠟(C) -3聚四氟乙烯(C) -4硬脂酸鈣(C) -5 二硫化鑰(0-6亞乙基雙硬脂酰胺(C) -7 二硫化鎢(C) -8 石墨(0-9三聚氰胺氰脲酸酯(C)-10 N e -月桂?；?L-賴氨酸[C11H23CONH (CH2) 4CH (NH2) C00H]〈防銹添加成分(D)>(Dl)-I亞磷酸鋅(Dl)-2亞磷酸鎂(Dl)-3碳酸鋯鉀<水溶性固體被膜 > 比較例6、7四硼酸鈉莫氏硬度2. 5水溶性無機(jī)鹽
水系聚氨酯樹脂水分散體(1-2)前處理和被膜處理(1-2-1)冷鍛試驗(yàn)用被膜處理評價(jià)用試驗(yàn)片S45C球狀化退火材料25mmO X 30mm<實(shí)施例I 23和比較例I 7的前處理和被膜處理>(a)脫脂市售的脫脂劑(7 了 P ”) 一于一4360、NIH0NPARKERIZING CO. ,LTD制)濃度20g/L、溫度60°C、浸潰10分鐘(b)水洗自來水、常溫、浸潰30秒 (c)潤滑被膜處理⑴中制造的水系潤滑劑溫度60°C、浸潰I分鐘(d)干燥100°C、10 分鐘(e)干燥被膜量10g/m2<比較例8 (磷酸鹽/皂處理)的前處理和被膜處理>(a)脫脂市售的脫脂劑(7 了 P ”) 一于一4360、NIH0NPARKERIZING CO. ,LTD制)濃度20g/L、溫度60°C、浸潰10分鐘(b)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(c)酸洗鹽酸濃度17. 5%、常溫、浸潰10分鐘(d)化學(xué)轉(zhuǎn)換處理市售的磷酸鋅化學(xué)轉(zhuǎn)換處理劑(廣^ > K 181X、NIHONPARKERIZING CO.，LTD 制)濃度 90g/L、溫度 80。。、浸潰 10 分鐘(e)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(f)皂處理市售的反應(yīng)皂潤滑劑(八斤一 7.' 235、NIHONPARKERIZING CO.，LTD制)濃度70g/L、85°C、浸潰3分鐘(g)干燥100°C、10 分鐘(h)干燥被膜量10g/m2(1-2-2)耐腐蝕性評價(jià)試驗(yàn)用被膜處理評價(jià)用試驗(yàn)片冷軋鋼板(SPCC-SD)150mmX70mmX0. 8mmt<實(shí)施例I 23和比較例I 7的前處理和被膜處理>(a)脫脂市售的脫脂劑(7 了 P ”) — f — 4360,NIHONPARKERIZING CO. ,LTD制)濃度20g/L、溫度60°C、浸潰10分鐘(b)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(c)潤滑被膜處理(I)中制造的水系潤滑劑溫度60°C、浸潰I分鐘(d)干燥100°C、10 分鐘(e)干燥被膜量5g/m2<比較例8 (磷酸鹽/皂處理)的前處理和被膜處理>(a)脫脂市售的脫脂劑(7 了 P ”) — f — 4360,NIHONPARKERIZING CO. ,LTD制)濃度20g/L、溫度60°C、浸潰10分鐘(b)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(c)酸洗鹽酸濃度17. 5%、常溫、浸潰10分鐘(d)化學(xué)轉(zhuǎn)換處理市售的磷酸鋅化學(xué)轉(zhuǎn)換處理劑(廣^ > K 181X、NIHONPARKERIZING CO.，LTD 制)濃度 90g/L、溫度 80。。、浸潰 10 分鐘
(e)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(f)皂處理市售的反應(yīng)皂潤滑劑(八斤一 7.' 235、NIHONPARKERIZING CO.，LTD制)濃度70g/L、85°C、浸潰3分鐘(g)干燥100°C、10 分(h)干燥被膜量10g/m2(1-3)評價(jià)試驗(yàn)(1-3-1)冷鍛試驗(yàn) 用冷鍛試驗(yàn)評價(jià)高濕度環(huán)境下的潤滑被膜的潤滑性和耐燒結(jié)性。將(1-2)中被膜處理過的試驗(yàn)片投入假定為在夏季發(fā)生吸濕的高溫-高濕度環(huán)境的氣溫30°C、相對濕度70%的恒溫恒濕槽，靜置70小時(shí)。然后取出進(jìn)行鍛造試驗(yàn)。冷鍛試驗(yàn)進(jìn)行按照日本專利第3227721號公報(bào)的發(fā)明的針刺(SPIKE)試驗(yàn)加工，測定加工時(shí)的最大載荷(kNf)和針刺高度(mm)來評價(jià)潤滑性。此外，觀察試驗(yàn)片的加工面的燒結(jié)情況，評價(jià)耐燒結(jié)性。評價(jià)基準(zhǔn)潤滑性針刺性能=針刺高度(mm) /加工載荷(kNf) X 100值越大，潤滑性越良好◎ :0. 95 以上〇0. 94以上且小于0. 95A :0.90 以上且小于 0.94X :小于 0.90耐燒結(jié)性加工面的燒結(jié)情況〇無燒結(jié)A :微小燒結(jié)X :重度的燒結(jié)(1-3-2)脫膜性評價(jià)試驗(yàn)對冷鍛試驗(yàn)后的潤滑被膜的脫膜性進(jìn)行了評價(jià)。將冷鍛試驗(yàn)后的試驗(yàn)片浸潰于以下的堿洗滌劑中，測定脫膜處理前后的被膜重量，從而算出被膜殘存率。堿洗滌劑2 % NaOH水溶液脫膜處理?xiàng)l件液溫60°C、浸潰時(shí)間3分鐘處理方法脫膜處理前的被膜重量測定一脫膜處理一水洗一干燥一脫膜處理后的被膜重量測定被膜殘存率(％ )=(脫膜處理后的被膜重量/脫膜處理前的被膜重量)X 100評價(jià)基準(zhǔn)被膜殘存率越低，脫膜性越良好〇被膜殘存率小于3%A :被膜殘存率小于10%X :被膜殘存率為10%以上
(1-3-3)耐腐蝕性評價(jià)試驗(yàn)I將(1-2)中進(jìn)行了被膜處理的試驗(yàn)片在夏季的開放氣氛中，在屋內(nèi)暴露一個(gè)月，觀察生銹的情況。評價(jià)基準(zhǔn)◎:沒有生銹〇極其微小的生銹(相對于試驗(yàn)片表面積的生銹面積小于3% )
A :微小的生銹(相對于試驗(yàn)片表面積的生銹面積為3%以上且小于10% )X :重度的生銹(相對于試驗(yàn)片表面積的生銹面積為30%以上)將以上的試驗(yàn)結(jié)果示于表2。由表2可知，使用了本發(fā)明的塑性加工用水系潤滑劑的實(shí)施例I 23顯示優(yōu)異的潤滑性和耐燒結(jié)性，脫膜性和耐腐蝕性也良好。另一方面，比較例I由于沒有使樹脂成分(A)的馬來酸酐酰亞胺化，因此耐腐蝕性差。比較例2由于樹脂成分(A)的中和度過低，因此不能在水中分散，不能制造藥劑。比較例3由于不含有樹脂成分(A)，因此潤滑被膜的造膜性、與原材料的密合性差，潤滑性、耐燒結(jié)性、耐腐蝕性差。比較例4由于不含無機(jī)增強(qiáng)成分(B1),因此無法獲得對潤滑被膜足夠的強(qiáng)度，發(fā)生燒結(jié)，潤滑性和耐燒結(jié)性差。比較例5由于不含固體潤滑成分(C)，因此潤滑性差。比較例6使固體被膜為水溶性無機(jī)鹽的四硼酸鈉(硼砂)，但由于吸濕，因此潤滑性和耐燒結(jié)性、耐腐蝕性差。比較例7使固體被膜為水系聚氨酯樹脂，但被膜強(qiáng)度不足，耐燒結(jié)性差，脫膜性也差。對比較例8的磷酸鹽被膜進(jìn)行了反應(yīng)皂處理，雖然顯示優(yōu)異的潤滑性，但需要廢水處理、液體控制，在簡便的處理工序和裝置中不能使用，由于產(chǎn)生與反應(yīng)相伴的廢棄物，因此環(huán)境負(fù)荷大。以下對于使用了水溶性無機(jī)成分(B2)作為無機(jī)成分⑶的情形，通過與比較例一起列舉本發(fā)明的實(shí)施例，與本發(fā)明的效果一起進(jìn)一步具體地說明。應(yīng)予說明，本發(fā)明并不受這些實(shí)施例限制。(2-1)水系潤滑被膜處理劑的制造將以下所示的各成分按表I中所示的組合和比例制備實(shí)施例24 57和比較例9 14的水系潤滑劑。這些全部的水系潤滑劑中的總固體成分與水的重量比為I. 5 8.5。此外，樹脂成分(A)中的酰亞胺化按日本照特開昭59-55791中記載的方法，全部使用氨進(jìn)行。應(yīng)予說明，比較例14為磷酸鹽/皂處理?！礃渲煞?A)>(A)-I異丁烯-馬來酸酐(分子量60000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率50%中和成分氫氧化鉀中和度60%(A) -2異丁烯-馬來酸酐(分子量90000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率30%中和成分氫氧化鈉中和度40%
(A) -3異丁烯-馬來酸酐(分子量90000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率60%中和成分氫氧化鈉中和度80%(A) -4異丁烯-馬來酸酐(分子量300000)
馬來酸酐的比率70%酰亞胺化率80%中和成分氨中和度100%(A) -5異丁烯-馬來酸酐(分子量60000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率50%用甲醇對未封端的馬來酸酐進(jìn)行部分酯化中和成分氫氧化鉀中和度60%(A) -6苯乙烯-馬來酸酐(分子量350000)馬來酸酐的比率30%酰亞胺化率10%中和成分氫氧化鉀中和度50%(A) -7苯乙烯-馬來酸酐(分子量350000)馬來酸酐的比率30%酰亞胺化率0%中和成分氫氧化鉀中和度60%(A) -8異丁烯-馬來酸酐(分子量90000)馬來酸酐的比率50%酰亞胺化率50%中和成分氨中和度30%<水溶性無機(jī)成分(B2) >(B2)-l四硼酸鈉(B2) -2四硼酸鉀(B2) -3 硅酸鈉(B2) -4 硅酸鉀(B2) -5 釩酸鈉(B2) -6偏釩酸鉀(B2) -7 鑰酸鈉
(B2) -8 鑰酸鉀(B2) -9 鎢酸鈉(B2)-10 鎢酸鉀〈固體潤滑成分(C)>(C)-I 石蠟(C) -2聚乙烯蠟
(C) -3聚四氟乙烯(C) -4硬脂酸鈣(C) -5 二硫化鑰(0-6亞乙基雙硬脂酰胺(C) -7 二硫化鎢(C) -8 石墨(0-9三聚氰胺氰脲酸酯(C)-IO NE -月桂?；?L-賴氨酸[C11H23CONH (CH2) 4CH (NH2) C00H]<防銹添加成分(D2) >(D2)-l亞硝酸鈉(D2)-2磷酸三鉀(D2) -3三聚磷酸鈉(D2) -4亞磷酸鉀(D2) -5 二乙醇胺(D2) -6 I-羥基苯并三唑(D2) -7氨基四唑(D2) -8高錳酸鉀(D2) -9過氧化氫水(2-2)前處理和被膜處理(2-2-1)冷鍛試驗(yàn)用被膜處理評價(jià)用試驗(yàn)片S45C球狀化退火材料25mmcpx30mm<實(shí)施例24 57和比較例9 13的前處理和被膜處理>(a)脫脂市售的脫脂劑(7 了 P ”) — f — 4360,NIHONPARKERIZING CO. ,LTD制)濃度20g/L、溫度60°C、浸潰10分鐘(b)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(C)潤滑被膜處理(I)中制造的水系潤滑被膜處理劑溫度60°C、浸潰I分鐘(d)干燥100°C、10 分鐘(e)干燥被膜量10g/m2<比較例14 (磷酸鹽/皂處理)的前處理和被膜處理>(a)脫脂市售的脫脂劑(7 了 P ”) — f — 4360,NIHONPARKERIZING CO. ,LTD制)濃度20g/L、溫度60°C、浸潰10分鐘(b)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(c)酸洗鹽酸濃度17. 5%、常溫、浸潰10分鐘
(d)化學(xué)轉(zhuǎn)換處理市售的磷酸鋅化學(xué)轉(zhuǎn)換處理劑(廣^ ^ > K 181X、NIHONPARKERIZING CO.，LTD 制)濃度 90g/L、溫度 80。。、浸潰 10 分鐘(e)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(f)皂處理市售的反應(yīng)皂潤滑劑(八斤一 7.' 235、NIHONPARKERIZING CO.，LTD制)濃度70g/L、溫度85°C、浸潰3分鐘(g)干燥100°C、10 分鐘(h)干燥被膜量10g/m2
(2-2-2)耐腐蝕性評價(jià)試驗(yàn)用被膜處理評價(jià)用試驗(yàn)片冷軋鋼板(SPCC-SD) 150mmX70mmX0. 8mmtS45C球狀化退火材料3 Ommcp xIOmm<實(shí)施例24 57和比較例9 13的前處理和被膜處理>(a)脫脂市售的脫脂劑(7 了 P ”) — f — 4360,NIHONPARKERIZING CO. ,LTD制)濃度20g/L、溫度60°C、浸潰10分鐘(b)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(c)潤滑被膜處理(I)中制造的水系潤滑被膜處理劑溫度60°C、浸潰I分鐘(d)干燥100°C、10 分鐘(e)干燥被膜量10g/m2 <比較例14 (磷酸鹽/皂處理)的前處理和被膜處理>(a)脫脂市售的脫脂劑(7 了 P ”) — f — 4360,NIHONPARKERIZING CO. ,LTD制)濃度20g/L、溫度60°C、浸潰10分鐘(b)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(c)酸洗鹽酸濃度17. 5%、常溫、浸潰10分鐘(d)化學(xué)轉(zhuǎn)換處理市售的磷酸鋅化學(xué)轉(zhuǎn)換處理劑(廣^ > K 181X、NIHONPARKERIZING CO.，LTD 制)濃度 90g/L、溫度 80。。、浸潰 10 分鐘(e)水洗自來水、常溫、浸潰30秒(f)皂處理市售的反應(yīng)皂潤滑劑(八 y" 235、NIHONPARKERIZING CO.，LTD制)濃度70g/L、溫度85°C、浸潰3分鐘(g)干燥100°C、10 分鐘(h)干燥被膜量10g/m2(2-3)評價(jià)試驗(yàn)(2-3-1)冷鍛試驗(yàn)實(shí)施(2-2-1)中進(jìn)行被膜處理后的試驗(yàn)片的冷鍛試驗(yàn)，評價(jià)潤滑被膜的潤滑性和耐燒結(jié)性。冷鍛試驗(yàn)是進(jìn)行按照日本專利第3227721號公報(bào)的發(fā)明的針刺試驗(yàn)加工，測定加工時(shí)的最大載荷(kNf)和針刺高度(mm)，評價(jià)潤滑性。此外，觀察試驗(yàn)片的加工面的燒結(jié)情況，評價(jià)耐燒結(jié)性。評價(jià)基準(zhǔn)潤滑性針刺試驗(yàn)性能=針刺高度(mm) /加工載荷(kNf) X 100值越大，潤滑性越良好
優(yōu)0.95 以上良0. 94以上且小于0. 95尚可0. 90以上且小于0. 94不可小于0.90耐燒結(jié)性加工面的燒結(jié)情況
優(yōu)無燒結(jié)、無金屬光澤尚可無燒結(jié)、有金屬光澤不可有燒結(jié)(2-3-2)耐腐蝕性試驗(yàn)〈屋內(nèi)暴露試驗(yàn)〉將(2-2-2)中進(jìn)行被膜處理后的冷軋鋼板在夏季的開放氣氛中在屋內(nèi)暴露一個(gè)月，觀察生銹的情況。表中的生銹率是試驗(yàn)片表面產(chǎn)生的銹的面積的比例。<高溫濕潤試驗(yàn)>將(2-2-2)中進(jìn)行被膜處理后的冷軋鋼板在設(shè)定為50°C、80%RH的恒溫恒濕槽中放置2周，觀察生銹的情況?！唇Y(jié)露試驗(yàn)〉將(2-2-2)中進(jìn)行被膜處理后的冷軋鋼板在設(shè)定為-10°C的恒溫槽中放置I小時(shí)后，在設(shè)定為40°C、70% RH的恒溫恒濕槽中放置23小時(shí)。將其反復(fù)進(jìn)行5次，觀察生銹的情況。〈加工后的屋內(nèi)暴露試驗(yàn)〉參照圖I。在表面平坦的下模具上，如圖I(A)那樣，放上(2-2-2)中進(jìn)行被膜處理后的S45C球狀化退火材料，然后，利用200噸曲軸式壓力機(jī)施加載荷，進(jìn)行鐓鍛壓制，如圖I (B)那樣成型。此時(shí)，以供試片的高度從10_到6_的方式調(diào)整下模具的高度，為壓縮率40%的加工。壓制加工后，在夏季的開放氣氛中在屋內(nèi)暴露一個(gè)月，觀察生銹的情況。評價(jià)基準(zhǔn)優(yōu)沒有生銹良極微小的生銹(相對于試驗(yàn)片表面積的生銹面積小于3% )尚可微小的生銹(相對于試驗(yàn)片表面積的生銹面積為3%以上且小于10% )不可重度的生銹(相對于試驗(yàn)片表面積的生銹面積為30%以上)將以上的試驗(yàn)結(jié)果示于表4。由表4可知，使用了本發(fā)明的水系潤滑被膜處理劑的實(shí)施例24 57顯示優(yōu)異的潤滑性和耐燒結(jié)性，耐腐蝕性也良好。實(shí)施例中生銹率在屋內(nèi)暴露試驗(yàn)、高溫潤滑試驗(yàn)、結(jié)露試驗(yàn)、加工后的屋內(nèi)暴露試驗(yàn)均為2%以下，顯示良好的結(jié)果。另一方面，比較例9由于沒有使樹脂成分(A)的馬來酸酐酰亞胺化，因此耐腐蝕性差。比較例10由于樹脂成分(A)的中和度過低，因此不能在水中分散，不能制造藥劑。比較例11由于不含樹脂成分(A)，因此潤滑被膜的耐水性低，耐腐蝕性差。比較例12由于不含水溶性無機(jī)成分(B)，因此無法獲得足夠的潤滑被膜的強(qiáng)度和塑性變形時(shí)的對于金屬材料的被膜追隨性，潤滑性和耐燒結(jié)性差。比較例13由于不含固體潤滑成分(C)，因此潤滑性差。對比較例14的磷酸鹽被膜進(jìn)行了反應(yīng)皂處理的產(chǎn)物，雖然顯示優(yōu)異的潤滑性，但需要廢水處理、液體控制，在簡便的處理工序和裝置中不能使用，并產(chǎn)生與反應(yīng)相伴的廢棄物，因此環(huán)境負(fù)荷大。[表I]
權(quán)利要求
1.塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，是含有樹脂成分(A)、無機(jī)成分(B)和固體潤滑成分(C)的塑性加工用水系潤滑劑，所述樹脂成分(A)包含至少含馬來酸酐的具有烯屬不飽和鍵的單體的共聚物或均聚物， 用含氮化合物以封端率10 80%的比率對該樹脂成分(A)的馬來酸酐部分進(jìn)行封端，并且使未封端的馬來酸酐部分基于堿成分的中和度為40 100%。
2.如權(quán)利要求I所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，上述含氮化合物為氨。
3.如權(quán)利要求I或2所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，具有烯屬不飽和鍵的單體包含異丁烯和/或苯乙烯。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，相對于全部單體，樹脂成分(A)中馬來酸酐的比率為30 70摩爾％。
5.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，該樹脂成分(A)的堿成分是選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨中的至少一種。
6.如權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，無機(jī)成分(B)為無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)。
7.如權(quán)利要求6所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，樹脂成分(A)、無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)和固體潤滑成分(C)的固體成分質(zhì)量在下述的范圍內(nèi) [(A) + (B1) ] / [ (A) + (B1) + (C)] = 0. 2 0. 97 (A) / (B1) = 0. 35 3. 85。
8.如權(quán)利要求6或7所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的莫氏硬度為I 5。
9.如權(quán)利要求6 8中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)的粒徑為0. I 10 ii m。
10.如權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，無機(jī)增強(qiáng)成分(B1)為選自堿式碳酸鎂、碳酸鈣、堿式碳酸鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈣、滑石、云母、磷酸鈣、磷酸鋅和三聚磷酸二氫鋁中的至少一種。
11.如權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，無機(jī)成分(B)為選自硼酸鹽、硅酸鹽、釩酸鹽、鑰酸鹽和鎢酸鹽中的至少一種水溶性無機(jī)成分(B2)。
12.如權(quán)利要求11所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，水溶性無機(jī)成分(B2)為選自鑰酸鹽、鎢酸鹽中的至少一種。
13.如權(quán)利要求11或12所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，樹脂成分(A)和水溶性無機(jī)成分(B2)和固體潤滑成分(C)的固體成分質(zhì)量在下述的范圍內(nèi) [(A) + (B2) ] / [ (A) + (B2) + (C)] = 0. 2 0. 97 (A)/(B2) = 0. 2 8。
14.如權(quán)利要求I 13中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，還含有防銹添加成分(D)，其比例相對于總固體成分，以質(zhì)量比計(jì)為0. 01 0. I。
15.如權(quán)利要求14所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，防銹添加成分(D)是選自亞硝酸鹽、磷酸鹽、胺類、唑類、高錳酸鹽、過氧化物、碳酸鹽、鋯化合物、鈣化合物、鎂化合物、鋅化合物、鉍化合物中的至少一種。
16.如權(quán)利要求I 15中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，固體潤滑成分(C)為選自蠟、聚四氟乙烯、脂肪酸及其鹽、脂肪酰胺、二硫化鑰、二硫化鎢、石墨、三聚氰胺氰脲酸酯、有機(jī)處理合成云母、層狀結(jié)構(gòu)氨基酸化合物中的至少一種。
17.一種塑性加工性優(yōu)異的金屬材料，其特征在于，通過涂布權(quán)利要求I 16中任一項(xiàng)所述的塑性加工用水系潤滑劑并進(jìn)行干燥，從而在金屬材料表面上形成了皮膜。
全文摘要
本發(fā)明提供即使在高溫和高濕度環(huán)境下也不發(fā)生潤滑性、加工性、耐燒結(jié)性等潤滑性能的降低的耐吸濕性和耐腐蝕性優(yōu)異的塑性加工用水系潤滑劑。塑性加工用水系潤滑劑，其特征在于，其是含有樹脂成分(A)、無機(jī)成分(B)和固體潤滑成分(C)的塑性加工用水系潤滑劑，該樹脂成分(A)含有至少含馬來酸酐的具有烯屬不飽和鍵的單體的共聚物或均聚物，用含氮化合物以封端率10～80％的比率對該樹脂成分(A)的馬來酸酐部分進(jìn)行封端，并且使未封端的馬來酸酐部分的基于堿成分的中和度為40～100％。
文檔編號C10M129/40GK102803454SQ20108002857
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者幢崎康介, 原真純, 芹田敦, 藤脅健史, 田中雅能 申請人:日本帕卡瀨精股份有限公司