[发明专利]吸湿后的加工性及耐结渣堵塞性优异的金属材料塑性加工用水系润滑剂

说明书

技术领域

本发明涉及在金属材料的塑性加工中使用的水系润滑剂，进一步详细而言，涉及吸湿后的加工性、耐结渣堵塞性优异的金属材料塑性加工用水系润滑剂。

背景技术

在金属材料的锻造加工、挤出加工、加压加工等塑性加工中，必须防止因金属材料与模具的金属接触而导致的烧伤或粘着、放热。作为适用于该要求的物质，自古以来使用润滑性优异的皮膜或油、皂类等。其中大多采用特别是加工性优异且通用性高的磷酸锌系化成皮膜和皂系润滑剂的处理(以下也称为挤压润滑剂(Bonderlube)处理)。

但是，挤压润滑剂处理存在对环境的负荷大的问题。在磷酸锌系化成处理中，被处理材料溶解于处理液中，形成与磷酸的副产物(淤渣)，产生大量的产业废弃物。进而，挤压润滑剂处理由于还产生含有大量重金属的排水或废皂，所以需要作为排水处理或产业废弃物的处理。近年来，为了解决所述那样的问题，开发了仅仅将水系的表面处理剂涂布到金属材料上并进行干燥来赋予润滑性的新的处理法。

作为这样的技术，专利文献1中公开了含有水溶性无机盐和蜡，且其等溶解或分散于水中的技术。

专利文献2中，公开了关于含有合成树脂、水溶性无机盐及水的塑性加工用润滑组合物的技术。

专利文献3中，公开了关于将水溶性无机盐、有机金属盐、碱土类金属盐、作为固体分散剂的α-烯烃与马来酸酐的共聚物与N,N-二烷基氨基烷基胺的反应物以10～30％：5～30％：10～84.5％：0.5～30％的比率分散或溶解到水中而得到的塑性加工用润滑剂的技术。

专利文献4中公开了含有水溶性高分子化合物、无机金属盐和水的水性塑性加工用润滑剂组合物的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2002/012420号

专利文献2：日本特开2000-63880号公报

专利文献3：日本特开2008-111028号公报

专利文献4：日本特开2012-177000号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如所述那样，开发了各种塑性加工用水系润滑剂，但作为上述专利文献1～4中的水溶性无机盐或无机金属盐，硼酸盐作为适合的物质而使用。利用硼酸盐形成的润滑皮膜具有具备作为润滑剂的皮膜强度、与金属材料表面的密合性也优异的优点。但是，硼及其化合物是化学物质排出把握管理促进法(PRTR)中的第一种指定化学物质。硼酸盐中的四硼酸钠、硼酸作为REACH中的SVHC，被怀疑其有害性，由于若使用硼酸盐则排水处理性变差，所以期望开发不使用硼酸盐的水系塑性加工用润滑剂。此外，一般由水系润滑剂形成的润滑皮膜存在吸收大气中的湿气的缺点。润滑皮膜具有若吸湿则润滑性大幅降低的性质，将施加了含有硼的润滑剂的金属材料长期保管是非常困难的。如以上那样，尚未开发即使在高湿度环境下放置也保持高的润滑性且不会引起烧伤等的金属材料塑性加工用水系润滑剂。

另一方面，在塑性加工时，从金属材料剥离的润滑剂结渣中的蜡附着于模具上时无法简单地除掉，造成缺壁的原因或顶出杆的破损。蜡由于具有高的润滑性，所以是通过非反应系的润滑剂而无法除去的成分之一。因而，关于起因于蜡的结渣，现状是以勤快的清扫来应对，强烈期望开发能够抑制结渣堵塞的金属材料塑性加工用水系润滑剂。

另外，专利文献1中，有“因当附着量多时产生对模具的结渣堵塞等所以不优选。”的记载，专利文献4中，有“当进行润滑皮膜的吸湿对策时，优选含有固体润滑剂。”的记载，但如上述那样，关于结渣产生的问题、吸湿后的加工的对策并不充分。

本发明是用于解决现有技术所带有的所述课题的发明，其目的是提供与挤压润滑剂处理或以往的涂布型水系润滑剂同等以上的高的加工性和吸湿后的加工性、耐结渣堵塞性优异的金属材料塑性加工用水系润滑剂。

用于解决课题的方案

本发明人们为了达成所述目的反复进行了深入研究，结果发现，作为金属材料塑性加工用水系润滑剂，在水系介质中以某一定的比例添加特定的聚合物、特定的含氧酸或其缩合物等、碱金属的氢氧化物和润滑成分，结果高的加工性和耐烧伤性、吸湿后的加工性、耐结渣堵塞性优异，从而完成本发明。