JP2004083781A - Aqueous lubricant composition for plastic working of metallic materials - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based lubricant composition for plastic forming of a metallic material having high safety, not requiring a ground film by conversion treatment of a phosphoric acid salt, etc. having a lubricating property comparable to conversion treatment by a simple process drying after attaching it by immersion or spraying. <P>SOLUTION: The lubricant composition comprises one or more compounds (component A1) among compounds (A1) containing a carbon atom having a bond to a sulfur atom and a bond to a nitrogen atom in one molecule and an alkali metal salt and/or an alkaline earth metal salt (component B). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【００１５】
【化１６】

【００１６】
化学式２においてｘは１〜６の整数を示す。
【００１７】
【化１７】

【００１８】
化学式３においてＲ_１は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ_２は炭素数１〜５のアルキル基を示す。
【００１９】
【化１８】

【００２０】
化学式４においてｘは１〜６の整数を示す。
【００２１】
【化１９】

化学式５においてＲは炭素数１〜５のアルキル基又はシクロヘキシル基を示す。
【００２２】
【化２０】

【００２３】
【化２１】

化学式７においてＲ_１及びＲ_２は炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示し、ＭはＮａ、Ｋ、又は１／２Ｃａを示す。
【００２４】
【化２２】

化学式８においてＲ_１は水素又はメチル基、Ｒ_２はピペリジン又はメチルピペラジンを示す。
【００２５】
【化２３】

化学式９においてＲ_１〜Ｒ_４は炭素数１〜６のアルキル基又はＣＨ_３（ＣＨ_２）_３ＣＨ（Ｃ_２Ｈ_５）ＣＨ_２を示し、ｘは１〜６の整数を示す。
【００２６】
【化２４】

化学式１０においてｘは１〜６の整数を示す。
【００２７】
【化２５】

化学式１１においてＲ_１及びＲ_３は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ_２及びＲ_４は炭素数１〜３のアルキル基又はフェニル基を示す。
【００２８】
化合物（Ａ１）をこれらの化合物の中から選択することにより、より高い潤滑性を有する金属材料の塑性加工用水系潤滑剤組成物を得ることが容易となる。
【００２９】
また上記塑性加工用水系潤滑剤組成物において、アルカリ金属の塩、又はアルカリ土類金属の塩が炭素数８〜５０のアルキルカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも１つのアルキルカルボン酸の塩であり、Ａ成分に対し、１０〜２００重量％の割合で含まれるように構成することもできる。
【００３０】
このようにアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩を構成するアルキルカルボン酸の炭素数を吟味し、またそれらの含有量をＡ１成分に対して特定範囲に設定することによって、さらに塑性加工用水系潤滑剤組成物の潤滑剤としての性能を高めることができる。
【００３１】
本発明の第２の態様の塑性加工用水系潤滑剤組成物は、下記化学式（１２〜１４）で表される化合物のうちのいずれかで表される化合物（Ａ２）のうち一種以上（Ａ２成分）と、アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩（Ｂ成分）とを含有することを特徴とする。
【００３２】
【化２６】

【００３３】
【化２７】

化学式１３においてＲ_１は炭素数１〜１８のアルキル基、Ｒ_２は炭素数１〜６のアルキル基を示し、ｘは１〜６の整数を示す。
【００３４】
【化２８】

このような化合物を使用しても、第１の態様の塑性加工用水系潤滑剤組成物と同等の性能を有する潤滑剤組成物を構成することができる。
【００３５】
上記本発明の第２の態様にかかる塑性加工用水系潤滑剤組成物においても、アルカリ金属の塩、又はアルカリ土類金属の塩が炭素数８〜５０のアルキルカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも１つのアルキルカルボン酸の塩であり、成分Ａ２に対し、１０〜２００重量％の割合で含まれることとしてもよい。
【００３６】
この態様においても、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩を構成するアルキルカルボン酸の炭素数を吟味し、またそれらの含有量をＡ２成分に対して特定範囲に設定することによって、さらに塑性加工用水系潤滑剤組成物の潤滑剤としての性能を高めることができる。
【００３７】
上記第１及び第２の態様にかかる塑性加工用水系潤滑剤組成物において、軟化点が６０℃以上のワックスを含有するように構成してもよい。
【００３８】
このように構成した場合には、ワックス成分の含有によりさらに塑性加工用水系潤滑剤組成物の潤滑性を向上させることが可能となる。
【００３９】
また、上記第１及び第２の態様にかかる塑性加工用水系潤滑剤組成物において、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、及びポリフッ化エチレン樹脂のうち、少なくとも１の樹脂を添加してもよい。
【００４０】
このようにした場合、添加された樹脂成分の働きによりさらに塑性加工用水系潤滑剤組成物の性能を向上させることが可能となる。
【００４１】
上記諸態様の塑性加工用水系潤滑剤組成物において、遷移金属、並びにスズ（Ｓｎ）及び鉛（Ｐｂ）を含まないことを特徴としてもよい。また、ホウ素（Ｂ）、及びリン（Ｐ）を含まないことを特徴としてもよい。なお、本願において、周期律表１２（ＩＩ　Ｂ）属の亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、及び水銀（Ｈｇ）は、遷移金属に含まれるものとする。
【００４２】
このように構成することにより、安全性の高い塑性加工用水系潤滑剤組成物を提供することができる。
【００４３】
なお、第１の態様におけるＡ１成分及び第２の態様におけるＡ２成分を同時に含有する塑性加工用水系潤滑剤組成物は、当然に本願発明の技術的範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【００４４】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容をより詳細に説明する。本発明の塑性加工用水系潤滑剤組成物は必須成分として、化学式１〜１１で表される化合物を含む硫黄原子が結合している炭素に窒素原子が結合している化合物（Ａ１）、又は、化学式１２〜１４で表される化合物（Ａ２）のうち少なくとも１つと、アルカリ金属及び／又は、アルカリ土類金属の塩（Ｂ）とを含有することを特徴とする。本発明の潤滑剤においては、化学式１〜１４で表される化合物のうち少なくともひとつが含まれていればよく、また、これらの化合物以外で、１分子中にイオウ原子との結合と窒素原子との結合を有する炭素原子を含む化合物を含むものであってもよい。またこれらの化合物を複数含むものであってもよい。
【００４６】
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩を構成する物質としては、例えば、炭素数８〜５０のアルキルカルボン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩、炭素数８〜５０のアルキルスルホン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩、炭素数８〜５０のアルキル硫酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩、アルキルアルコラートのリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩等があげられる。
【００４７】
なお、ここでいう「アルキル」は、直鎖、分岐、不飽和結合、シクロ環、芳香環、複素環、アミノ基、エーテル基、ヒドロキシル基、アゾ基、シアノ基などの構造単位あるいは置換基を持つものも含む。また、上記の各化合物以外でも、分子内にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩を有していれば、本発明の潤滑剤における必須成分とするところのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩を構成する物質となり得る。また、これらの物質は、中性のものでもよく、過塩基性のものでもよい。
【００４８】
これらのアルカリ金属又は、アルカリ土類金属の塩の中で、好ましいものとしては炭素数８〜５０のアルキルカルボン酸の塩であり、より好ましくは炭素数８〜５０の脂肪酸の塩であり、さらに好ましくは炭素数８〜３２の脂肪酸の塩である。これらの脂肪酸塩は他の塩類に比較して、加工物表面への吸着力に優れ、本発明の潤滑剤組成物の効果を最も良好に引き出すことができる。
【００４９】
本発明の組成物中にワックス成分を含むことにより、本発明における塑性加工用水系潤滑剤組成物の性能を向上させることができる。ワックス成分は上記脂肪酸塩と同様に、加工物表面に潤滑性皮膜を形成する潤滑剤、潤滑助剤として機能する。
【００５０】
ワックスとしては、構造や種類を特定するものではないが天然ワックス又は合成ワックスを使用するのが好ましい。ワックス成分は塑性加工時に発生する熱により融解し皮膜の滑り性を良くするために添加する。そのため加工初期に効果を発揮するように、軟化点が６０℃以上で、さらに系中で安定なものが望ましい。具体的には、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレン、酸化ポリプロピレン、ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、モンタンワックス等を挙げることができる。本発明でワックスとは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂も含むものとする。これらは水ディスパージョンや水エマルジョンの形態で他成分と混合して本発明の塑性加工用水系潤滑剤組成物に含有させるのが良い。
【００５１】
本発明の組成物中に樹脂成分を含むことにより、本発明における塑性加工用水系潤滑剤組成物の性能を向上させることができる。樹脂成分は、潤滑剤を基材表面により強固に付着させるバインダー、又は焼付き防止剤として機能する。
【００５２】
樹脂成分としては、本発明の塑性加工用水系潤滑剤組成物の性能を大きく低下させるものでなければ特に支障なく使用することができる。例えば、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフッ化エチレン樹脂等があげられる。これらは、水溶性又は水分散性のどちらでも使用できるが、使用目的により選択するのが好ましい。例えば、塑性加工後に脱膜が必要な場合は水溶性合成樹脂を、耐水性が必要であれば水分散性合成樹脂を選択することができる。本発明で使用する合成樹脂は本発明組成物中に溶解しているか乳化・分散した状態で存在している。乳化・分散のため必要に応じ公知の界面活性剤を用いることができる。
【００５３】
アクリル系樹脂はアクリル系モノマーの少なくとも一種を重合して得られるものが挙げられる。アクリル系モノマーとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルアクリレート等のアルキル（Ｃ＝１〜８）（メタ）アクリレート；メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、メトキシブチルアクリレート等の低級アルコキシ低級アルキル（メタ）アクリレート；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシ低級アルキル（メタ）アクリレート；アクリルアミド、メタクリルアミド；Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルメタクリルアミド等のＮ−非置換もしくは置換（特に低級アルコキシ置換）メチロール基を有する（メタ）アクリルアミド；ホスホニルオキシメチルアクリレート、ホスホニルオキシエチルアクリレート、ホスホニルオキシプロピルアクリレート、ホスホニルオキシメチルメタクリレート、ホスホニルオキシエチルメタクリレート、ホスホニルオキシプロピルメタクリレート等のホスホニルオキシ低級アルキル（メタ）アクリレート；アクリロニトリル；アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。本発明においては、アクリル系樹脂は、上記のごときアクリル系モノマーの少なくとも一種とスチレン、メチルスチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルトルエン、エチレン等の他のエチレン性モノマーの少なくとも一種との共重合体であってアクリル系モノマー単位を３０モル％以上含有するものをも包含するものとする。
【００５４】
ウレタン樹脂は、ウレタン結合（ＮＨＣＯＯ）を有する合成樹脂であり、ウレタン樹脂としては、一般にイソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物と活性水素基を２個以上有するポリオールとの重付加反応によって得られるものを用いることができる。かかるポリオールとしてはポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、３−メチルペンタンジオール、ヘキサメチレングリコール、水添ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパン、グリセリン等の低分子量のポリオールと、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、テトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等の多塩基酸との反応によって得られる末端に水酸基を有するポリエステル化合物が挙げられる。
【００５５】
また、ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、３−メチルペンタンジオール、ヘキサメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパン、グリセリン等の低分子量のポリオール又はこれらのエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシド高付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン／プロピレングリコール等のポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリブタジエンポリオール等が挙げられる。
【００５６】
また、ポリイソシアネートとしては、脂肪族、脂環式及び芳香族ポリイソシアネートが挙げられ、具体的には、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートエステル、水添キシリレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、４，４´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、２，４´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、３，３´−ジメトキシ−４，４´−ビフェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
【００５７】
ポリエステル樹脂は、エステル結合（ＣＯＯ）を有する合成樹脂であり、ポリエステル樹脂としては、一般にカルボキシル基を２個以上有する多塩基酸とヒドロキシル基を２個以上有するポリオールとの縮合反応によって得られるものを用いることができる。かかる多塩基酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、テトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等が挙げられる。一方、ポリオールとしてはポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、３−メチルペンタンジオール、ヘキサメチレングリコール、水添ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパン、グリセリン等の低分子量のポリオール等が挙げられる。また、ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、３−メチルペンタンジオール、ヘキサメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパン、グリセリン等の低分子量のポリオール又はこれらのエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシド高付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン／プロピレングリコール等のポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリブタジエンポリオール等が挙げられる。
【００５８】
酢酸ビニル樹脂は酢酸ビニルの重合によって得られる。本発明では酢酸ビニル樹脂はポリ酢酸ビニル樹脂中の酢酸ビニル単位が５０％未満加水分解されたものも包含するものとする。また本発明で酢酸ビニル樹脂は酢酸ビニルとエチレンとの共重合体（酢酸ビニル単位５０モル％以上）も包含するものとする。
【００５９】
ポリビニルアルコール樹脂はポリ酢酸ビニルを加水分解して製造されるが、完全加水分解物のみならず５０％以上の加水分解度のものも使用可能である。本発明でポリビニルアルコール樹脂は５０モル％以上のビニルアルコール単位とエチレン単位からなる共重合体も含むものとする。
【００６０】
ポリビニルピロリドン樹脂はＮ−ビニル−２−ピロリドンを重合して得られる。
【００６１】
ポリアミド樹脂は、アミド結合（ＣＯＮＨ）を有する合成樹脂であり、ポリアミド樹脂としては、一般にカルボキシル基を２個以上有する多塩基酸とアミノ基を２個以上有するポリアミンの縮合反応によって得られるものを用いることができる。かかる多塩基酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、テトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等が挙げられる。一方、ポリアミンとしては、ヒドラジン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサンジアミン、エチルアミノエチルアミン、メチルアミノプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、ジアミノベンゼン、トリアミノベンゼン、ジアミノエチルベンゼン、トリアミノエチルベンゼン、ジアミノエチルベンゼン、トリアミノエチルベンゼン、ポリアミノナフタレン、ポリアミノエチルナフタレン、及びそれらのＮアルキル誘導体、Ｎアシル誘導体等が挙げられる。
【００６２】
フェノール樹脂としては、フェノール、クレゾール、キシレノール等のフェノール類の少なくとも一種とホルムアルデヒドとの反応によって得られるものが挙げられ、ノボラック型樹脂、レゾール型樹脂のいずれであっても良い。ノボラック型樹脂を使用する場合には硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン等を共存させる必要がある。フェノール樹脂皮膜は後述の乾燥工程で硬化する。フェノール樹脂の分子量については特に制限はない。
【００６３】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノール類、特にビスフェノールＡ（２，２−ビス（４´−ヒドロキシフェニル）プロパン）とエピクロルヒドリンとを反応させて得られる、ビスフェノール型エポキシ樹脂、特にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂をまず挙げることができる。他の例として、フェノールノボラック樹脂のフェノール性水酸基をグリシジルエーテル化したノボラック型エポキシ樹脂、芳香族カルボン酸のグリシジルエステル、エチレン性不飽和化合物の二重結合を過酸でエポキシ化した過酸エポキシ型等を挙げることができる。さらに、上記のごときエポキシ樹脂の樹脂骨格にエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加したもの、多価アルコールのグリシジルエーテル型等も挙げることができる。これらの中でビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いるのがもっとも好ましい。
【００６４】
ポリフッ化エチレン樹脂は分子中にフッ素を含有する樹脂を指し、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等が挙げられる。
【００６５】
また、これらの各樹脂原料あるいは１分子内に複数の異なる置換基を有する原料を組み合わせて得られる複合樹脂についても使用することができる。
【００６６】
これらの各種樹脂は、市販のものを用いることはもちろん可能であり、その場合、一般に各種樹脂が水溶性の場合、水溶液として入手することができ、不水溶性の場合、後述する界面活性剤で水に分散させた分散液として入手することができる。
【００６７】
Ａ１及び／又はＡ２成分、Ｂ成分、ワックス、並びに樹脂を分散又は乳化させるために界面活性剤が必要な場合、かかる界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤及び陽イオン性界面活性剤のいずれをも用いることができる。非イオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン（エチレン及び／又はプロピレン）アルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール（もしくはエチレンオキシド）と高級脂肪酸（例えば炭素数１２〜１８）とから構成されるポリオキシエチレンアルキルエステル、ソルビタンとポリエチレングリコールと高級脂肪酸（例えば炭素数１２〜１８）とから構成されるポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等が挙げられる。陰イオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば脂肪酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩、ジチオリン酸エステル塩等が挙げられる。両性界面活性剤としては、特に限定されないが、例えばアミノ酸型及びベタイン型のカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩等が挙げられる。陽イオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば脂肪族アミン塩、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの界面活性剤は各単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００６８】
本発明の塑性加工用水系潤滑剤組成物の製造方法については、製造された潤滑剤組成物が上述の条件を満足していれば特に制限されない。例えば、Ａ１成分にＢ成分を加えて良く撹拌後、任意成分としてのワックス、樹脂を、必要に応じ界面活性剤及び水を用いて分散液又は乳化液とした後、添加して撹拌することにより製造することができる。
【００６９】
本発明の潤滑剤組成物には上記の各成分以外にも、一般的な塑性加工油剤に添加されている添加剤であれば特に支障なく各種の添加剤、例えば、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、防腐剤、消泡剤、着色剤などを添加することができる。また、必要に応じて他の極圧添加剤、油性剤等の潤滑剤を併用しても差し支えない。
【００７０】
本発明の潤滑剤組成物を使用する場合、組成物を水に懸濁ないし分散させた液を金属素材表面と金属型の成形面の少なくとも一方に塗布することにより、塗布された表面に潤滑膜が形成される。懸濁ないし分散のため必要に応じ、公知の界面活性剤や後述する樹脂の中で水溶性の樹脂、あるいは、分散剤として市販されているものを用いることができる。形成された潤滑膜は表面に良くなじみ、金属素材の塑性加工中に容易なことでは表面から剥離しない。また良好な潤滑性を有し、素材と型が焼き付いてしまうことを効果的に予防する。本発明の潤滑剤組成物を塗布するに先立って、加工する金属材料を脱脂（通常アルカリ脱脂剤を使用することができる。）、水洗、酸洗（金属材料の酸化スケールを除去し、皮膜の密着性を高めるために塩酸等を用いて行う。）、水洗の順に前処理することによって、表面を清浄にしておくことが好結果を得るために好ましい。酸化スケールが付着していない場合に、酸洗及び水洗の工程は省略してもよい。これらの前処理は常法により行えば良い。さらにまた、この潤滑剤組成物は特別な管理を必要とせず、リサイクルが可能であり、通常管理は使用により減少した消耗分を補充するだけでよい。塗布の方法には種々の方法を用いることができ、たとえば、素材の表面に塗布する場合、素材を潤滑剤組成物中に浸漬したり、ブラシで塗ったり、スプレー、流しかけなどの任意の方法を採用することができる。また、型の成形面に塗布する場合には、ブラシによる塗布、スプレー、流しかけするなどの方法を採用することができる。塗布は金属表面が潤滑剤組成物で十分に覆われれば良く、塗布する時間に特に制限はない。塗布後、潤滑剤組成物を乾燥する必要がある。素材や型を放置して潤滑剤組成物を自然乾燥させてもよいが、必要に応じて強制乾燥させても良い。強制乾燥させる場合、熱風を当てる方法、素材や型を余熱しておく方法、高周波加熱して乾燥させる方法など任意の方法を採用することができる。通常６０〜１５０℃で１０〜６０分行うのが好適である。本発明にかかる潤滑剤組成物の塗布乾燥後の皮膜重量は、焼付きを防ぐ観点から１ｇ／ｍ^２以上であるのが好ましい。またコスト面からは、３０ｇ／ｍ^２以下であるのが好ましい。従って、皮膜重量として、１〜３０ｇ／ｍ^２が好ましく、３〜２０ｇ／ｍ^２であるのがより好ましく、５〜１５ｇ／ｍ^２であるのがさらに一層好ましい。
【００７１】
上記に説明した潤滑剤組成物は、主として鉄、鋼、及び鉄合金に対して使用するが、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、銅、真鍮などの非鉄金属に対して使用することもできる。金属材料の形状については特に限定されるものでなく、棒材やブロック材等の素材だけでなく、熱間鍛造後の形状物（ギヤやシャフト等）の加工にも適用可能である。
【００７２】
本発明の塑性加工用水系潤滑剤組成物による潤滑機構は以下のように考えられる。まず、加工初期は、Ｂ成分（化合物Ｂ）の油性剤的な働きにより潤滑性を発揮する。さらに加工が進み、極圧状態になるとＡ１成分又はＡ２成分（化合物Ａ１又はＡ２）は、トライボ反応によって分解してイオウラジカルを生成する。このイオウラジカルは反応性に富んでおり、金属表面と迅速に反応して潤滑効果を有する硫化金属を生成する。このようにして本発明の塑性加工用水系潤滑剤組成物は良好な潤滑作用をもたらす。
【００７３】
【実施例】
本発明の実施例（実施例１〜５７）を比較例（比較例１〜５）と共に挙げ、その効果をより具体的に説明する。
【００７４】
＜１＞　潤滑剤組成物試料の調整
表１〜６に示す各成分の配合で実施例１〜５７、及び比較例１〜３の塑性加工用水系潤滑剤組成物を調製した。調製は化合物（Ａ１又はＡ２成分）、脂肪酸の金属塩（Ｂ成分）、界面活性剤（ノニオン系を１重量％）を水（イオン交換水）に投入し良く撹拌して行った。必要に応じて水溶性無機塩、ワックス、樹脂等を加えた。
【００７５】
表１〜６に記載された各成分の詳細を以下に示す。
化１　　　　　　　　：化学式１
化２−１　　　　　　　：化学式２、ｘ＝２
化２−２　　　　　　　：化学式２、ｘ＝４
化３−１　　　　　　　：化学式３、Ｒ_１、Ｒ_２＝ＣＨ_３
化３−２　　　　　　　：化学式３、Ｒ_１、Ｒ_２＝Ｃ_２Ｈ_５
化４−１　　　　　　　：化学式４、ｘ＝１
化４−２　　　　　　　：化学式４、ｘ＝２
化５−１　　　　　　　：化学式５、Ｒ＝（ＣＨ_３）_３Ｃ
化５−２　　　　　　　：化学式５、Ｒ＝Ｃ_６Ｈ_１１
化６　　　　　　　　：化学式６
化７−１　　　　　　　：化学式７、Ｒ_１、Ｒ_２＝ＣＨ_３、Ｍ＝Ｎａ
化７−２　　　　　　　：化学式７、Ｒ_１、Ｒ_２＝ＣＨ_３、Ｍ＝１／２Ｃａ
化７−３　　　　　　　：化学式７、Ｒ_１、Ｒ_２＝Ｃ_５Ｈ_５ＣＨ_２、Ｍ＝Ｎａ
化７−４　　　　　　　：化学式７、Ｒ_１＝Ｃ_６Ｈ_５、Ｒ_２＝Ｃ_２Ｈ_５、Ｍ＝１／２Ｃａ
化８−１　　　　　　　：化学式８、Ｒ_１＝Ｈ、Ｒ_２＝Ｃ_５Ｈ_１０ＮＨ_２
化８−２　　　　　　　：化学式８、Ｒ_１＝ＣＨ_３、Ｒ_２＝ＣＨ_３Ｃ_５Ｈ_９ＮＨ_２
化９−１　　　　　　　：化学式９、Ｒ_１〜Ｒ_４＝ＣＨ_３、ｘ＝１
化９−２　　　　　　　：化学式９、Ｒ_１〜Ｒ_４＝ＣＨ_３（ＣＨ_２）_３ＣＨ（Ｃ_２Ｈ_５）ＣＨ_２、ｘ＝２
化９−３　　　　　　　：化学式９、Ｒ_１〜Ｒ_４＝Ｃ_４Ｈ_９　ｘ＝４
化１０−１　　　　　　　：化学式１０、ｘ＝１
化１０−２　　　　　　　：化学式１０、ｘ＝４
化１１−１　　　　　　　：化学式１１、Ｒ_１＝Ｈ、Ｒ_２〜Ｒ_４＝ＣＨ_３
化１１−２　　　　　　　：化学式１１、Ｒ_１、Ｒ_３＝Ｈ、Ｒ_２、Ｒ_４＝Ｃ_６Ｈ_５
化１１−３　　　　　　　：化学式１１、Ｒ_１＝Ｈ、Ｒ_２〜Ｒ_４＝Ｃ_４Ｈ_９
化１２　　　　　　　　：化学式１２
化１３−１　　　　　　　：化学式１３、Ｒ_１＝Ｃ_１８Ｈ_３７、Ｒ_２＝Ｃ_２Ｈ_４、ｘ＝１
化１３−２　　　　　　　：化学式１３、Ｒ_１＝ＣＨ_２、Ｒ_２＝Ｃ_４Ｈ_９、ｘ＝４
化１３−３　　　　　　　：化学式１３、Ｒ_１＝Ｃ_４Ｈ_９、Ｒ_２＝Ｃ_３Ｈ_６、ｘ＝４
化１４　　　　　　　　：化学式１４
ワックス１　　　　　：パラフィンワックス（軟化点６０°Ｃ）を界面活性剤で乳化したもの（ワックス濃度２０％）
ワックス２　　　　　：酸化ポリエチレン（軟化点１３６℃）を界面活性剤で乳化したもの（ワックス濃度２０重量％）
ワックス３　　　　　：高密度ポリエチレン樹脂パウダー。
アクリル樹脂１　　　：アクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチルを乳化重合により共重合させた物に水酸化ナトリウムを加え、水に可溶化させたもの（樹脂分２０重量％）。分子量２万、使用界面活性剤はアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム。
アクリル樹脂２　　　：メタアクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチル、スチレンを乳化重合により共重合させた物（樹脂分２５重量％）。分子量４０万、使用界面活性剤アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル。
ウレタン樹脂　　　　：ウレタン樹脂ディスパーション（樹脂分２５重量％）。
ポリエステル樹脂：ポリエチレンテレフタレートのパウダー（粒度２００ｍｅｓｈ以下）
酢酸ビニル樹脂１　　：乳化重合でＰＶＡを保護コロイドとし、酢酸ビニルを重合させたもの（不揮発分２０％）。
酢酸ビニル樹脂２　　：エチレンと酢酸ビニルを共重合させたもの（不揮発分５０％）。
ポリビニルアルコール：完全ケン化したもの。
ポリアミド樹脂　　　：ナイロン６のパウダー（粒度２００ｍｅｓｈ以下）
フェノール樹脂　　　：フェノールノボラックをアミノ化し水溶化したもの。
エポキシ樹脂　　　　：常温硬化型。
ポリフッ化エチレン樹脂：ポリフッ化エチレン樹脂サスペンション（樹脂分５３重量％）。
塑性加工油　　　　　：ユシロンフォーマーＣＦ６０００、ユシロ化学工業製。
化成処理被膜　　　　：リン酸亜鉛処理後、ステアリン酸ナトリウムで処理した被膜。
【００７６】
＜２＞　試験片の前処理
試験片ビレット（Ｓ４５Ｃ球状化焼鈍材で、形状は、穴内径１６．６ｍｍ、外径２９．８ｍｍ、長さ５０ｍｍの円筒部材）に、以下の前処理工程（１）〜（３）を行った。
（１）アルカリ脱脂：（ユシロ化学工業製　アルカリ脱脂剤「ユシロクリーナーＷ−７１」、濃度２０ｇ／Ｌ、温度６０℃、浸漬１０分）
（２）水洗　常温の水道水スプレ−　３０秒
（３）水洗　常温の水道水スプレ−　３０秒
＜３＞　塑性加工用水系潤滑剤組成物の塗布
上記前処理の後、試験片ビレットを各塑性加工用水系潤滑剤組成物試料に３０秒浸漬した。その後、８０℃に保持されたオーブン内に３０分放置し、完全に乾燥させてから以下に示すボール通し試験に供した。
【００７７】
＜４＞　ボール通し試験
ボール通し試験は、図１に示すように試験片ビレットの穴の径より大きい径を有する鉄球（ＳＵＪ２、径１９．０５ｍｍ）を強制的に試験片ビレットの穴に通して試験片ビレットを塑性変形させる試験である。試験片ビレット及びボール（鉄球）を図２に示す。本試験では、試験片ビレットを塑性変形させる際に必要とされた荷重を測定し、かつ試験片ビレットの内径の表面性状から潤滑性能を評価した。ボール通し試験時の荷重が低いほど、また、表面性状の焼付きが生じないか、あるいは生じてもその長さが短いほどよく潤滑されているものとして評価した。
【００７８】
＜５＞　試験結果
以上のボール通し試験の結果を表１〜６に示す。表１〜６から明らかなように、本発明の金属材料の塑性加工用水系潤滑剤組成物を用いた実施例１〜５７は、比較例５の塑性加工油に比べ優れた潤滑性を発揮し、比較例４の化成処理皮膜（リン酸塩被膜）と同等もしくは、それ以上の潤滑性を示すことが分る。他方、本発明の塑性加工用水系潤滑剤組成物としての構成要件を満たさない比較例１〜３では、比較例４の化成処理被膜より明らかに劣る潤滑性であり、潤滑性を満足するものではない。
【００７９】
【表１】

【００８０】
【表２】

【００８１】
【表３】

【００８２】
【表４】

【００８３】
【表５】

【００８４】
【表６】

【００８５】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態・実施例に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う塑性加工用水系潤滑剤組成物もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【００８６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば安全性が高く、リン酸塩等の化成処理による下地皮膜を必要とせず、浸漬又はスプレーにより付着させた後、乾燥する簡便な工程で化成処理法に匹敵する潤滑性を有する金属材料の塑性加工用水系潤滑剤組成物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボール通し試験機を示す図である。
【図２】試験片ビレットとボールとを示す図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricant composition for plastic working of a metal material such as steel, titanium, and aluminum. More specifically, the present invention relates to an aqueous lubricant composition for plastic working of metal materials, which forms a lubricating film by a process of applying to a workpiece by spraying or dipping and immediately drying.
[0002]
[Prior art]
Generally, in plastic working of a metal material, a liquid or solid lubricant is used for the purpose of reducing friction caused by metal contact between a workpiece and a tool and preventing seizure and galling. The lubricant used can be roughly divided into two types depending on the method of use. One is a lubricant that physically adheres to the metal surface, and the other is a lubricant that forms a carrier film on the metal surface by a chemical reaction and then adheres the lubricant. Examples of the former lubricant include mineral oil, vegetable oil or synthetic oil as a base oil to which an extreme pressure agent is added, and a type in which plastic working is performed as it is after adhering to the metal surface, metal soap, graphite or molybdenum disulfide, etc. Solid lubricant is dispersed in water together with a binder component, and after being attached to a metal surface, dried and then subjected to plastic working. These lubricants are advantageous in that they are simple to use because they are applied or immersed and require little liquid management. Therefore, they are often used in the case of plastic working with relatively mild processing conditions.
[0003]
On the other hand, the latter treatment with a lubricant is what is called a chemical conversion coating treatment. For example, after forming a phosphate film having a role as a carrier on a metal surface by a chemical reaction, sodium stearate or calcium stearate is used as a lubricant. And the like, a reaction soap or a non-reaction soap. This type has a two-layer structure consisting of a chemical conversion film as a carrier and a metallic soap as a lubricant, and exhibits very good seizure resistance even in the case of plastic working under severe processing conditions. Therefore, it has been used as a lubricant in a very wide range in the field of plastic working such as drawing, drawing and forging.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the chemical conversion treatment involves a chemical reaction, so strict process control is required. Further, since a lubricant is applied on the formed chemical conversion film, a number of processing steps are required including washing with water and pickling. In addition, a large amount of waste liquid comes out of the washing water or chemical conversion film used in the treatment, and various facilities are required to control the chemical reaction. I had a problem.
[0005]
In order to solve such a problem, efforts have been made to improve the performance of the lubricating film by the above-described physical method to an extent equivalent to that of the chemical conversion treatment, in order to replace costly phosphating. As a result of that effort, methods have been proposed that use oil-based or water-based lubricants. For example, as oil-based lubricants, Japanese Patent Publication No. 4-1798, “Lubricants for Cold Working of Metals”, extreme pressure agents such as chlorinated paraffins and phosphates, isobutylene / n-butene copolymers, and animals and plants There is disclosed a cold working lubricant in which a metal soap or a solid lubricant is blended with a lubricant blended with a lubricant such as the above. However, even these high-performance lubricants have the drawback that the workability is inferior to the lubrication method of performing a reaction soap lubrication treatment after the chemical conversion coating treatment, and that an odor is generated during the processing.
[0006]
In the case of water-based lubricants, there are those used as a wet type and those used as a dry film. The water-based lubricant used in a wet state is used by directly flowing it to a tool or a work material like the above-mentioned oil-based lubricant. For example, Japanese Patent Publication No. 58-30358 discloses "Cold or As a "warming lubricant for warm working", there is disclosed a lubricant containing hydrogencarbonate (solid matter) as a main component and a small amount of a dispersant, a surfactant and a solid lubricant.
[0007]
On the other hand, the water-based lubricant used as the dry film is a material that is immersed in a treatment tank like the above-mentioned chemical conversion film and then evaporates water in a drying process to obtain a solid film. "A composition for lubricating coating of steel or alloy steel" discloses a lubricant composition comprising a water-soluble polymer or an aqueous emulsion thereof as a base material and blending a solid lubricant and a chemical conversion film-forming agent. However, these water-based lubricants have not been obtained which are comparable to chemical conversion coating treatment in terms of workability.
[0008]
Further, for example, JP-A-7-118682 and Japanese Patent No. 3217072 also report cases in which good results have been obtained using salts or complexes of transition metals and typical metals such as zinc, manganese, molybdenum and tin. However, it is preferable to avoid using these metals from the viewpoint of maintaining a good working environment and considering environmental issues.
[0009]
Therefore, the present invention is highly safe, does not require an undercoat film by chemical conversion treatment of phosphate or the like, and is attached by immersion or spraying, and then dried in a simple step of drying. An object of the present invention is to provide an aqueous lubricant composition for plastic working of a metal material having the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a compound containing a carbon atom having a bond with a sulfur atom and a bond with a nitrogen atom and a salt of an alkali metal and / or an alkaline earth metal are formed. The inventors have found that excellent lubrication performance is exhibited by attaching the aqueous dispersion to the metal material and drying the metal dispersion, and have completed the present invention.
[0011]
That is, the aqueous lubricant composition for plastic working according to the first aspect of the present invention is a compound (A1) containing a carbon atom having a bond to a sulfur atom and a bond to a nitrogen atom in one molecule. It is characterized by containing at least one (A1 component) and an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt (B component).
[0012]
According to the water-based lubricant composition for plastic working having such a configuration, the formation of a base film by a chemical conversion treatment such as a phosphate is not required. An aqueous lubricant composition for plastic working of a metal material having lubricity comparable to the treatment method can be provided.
[0013]
In the plastic working aqueous lubricant composition, the compound (A1) may be any of the compounds represented by the following chemical formulas (1 to 11).
[0014]
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[0015]
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[0016]
In Chemical Formula 2, x represents an integer of 1 to 6.
[0017]
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[0018]
In Chemical Formula 3, R₁Is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R₂Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
[0019]
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[0020]
In Chemical Formula 4, x represents an integer of 1 to 6.
[0021]
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In Chemical Formula 5, R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a cyclohexyl group.
[0022]
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[0023]
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In Chemical Formula 7, R₁And R₂Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group, and M represents Na, K, or 1 / 2Ca.
[0024]
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In Chemical Formula 8, R₁Is hydrogen or a methyl group, R₂Represents piperidine or methylpiperazine.
[0025]
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In Chemical Formula 9, R₁~ R₄Is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or CH₃(CH₂)₃CH (C₂H₅) CH₂And x represents an integer of 1 to 6.
[0026]
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In Chemical Formula 10, x represents an integer of 1 to 6.
[0027]
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In Chemical Formula 11, R₁And R₃Is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R₂And R₄Represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a phenyl group.
[0028]
By selecting the compound (A1) from these compounds, it becomes easy to obtain an aqueous lubricant composition for plastic working of a metal material having higher lubricity.
[0029]
Further, in the plastic working aqueous lubricant composition, the alkali metal salt or the alkaline earth metal salt is a salt of at least one alkyl carboxylic acid selected from the group consisting of alkyl carboxylic acids having 8 to 50 carbon atoms. , A component to be contained at a ratio of 10 to 200% by weight.
[0030]
Thus, by examining the carbon number of the alkyl carboxylic acid constituting the salt of the alkali metal or alkaline earth metal and setting the content thereof to a specific range with respect to the A1 component, the water-based lubrication for plastic working is further improved. Performance of the agent composition as a lubricant can be enhanced.
[0031]
The aqueous lubricant composition for plastic working according to the second aspect of the present invention comprises at least one compound (A2) among the compounds (A2) represented by any of the compounds represented by the following chemical formulas (12 to 14). ) And a salt of an alkali metal and / or a salt of an alkaline earth metal (component (B)).
[0032]
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[0033]
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In Chemical Formula 13, R₁Is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, R₂Represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and x represents an integer of 1 to 6.
[0034]
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Even when such a compound is used, a lubricant composition having the same performance as that of the aqueous lubricant composition for plastic working of the first embodiment can be formed.
[0035]
In the plastic working aqueous lubricant composition according to the second aspect of the present invention, the alkali metal salt or the alkaline earth metal salt is at least selected from the group consisting of alkyl carboxylic acids having 8 to 50 carbon atoms. It is one salt of an alkyl carboxylic acid, and may be contained at a ratio of 10 to 200% by weight based on the component A2.
[0036]
Also in this embodiment, by examining the carbon number of the alkyl carboxylic acid constituting the salt of the alkali metal or alkaline earth metal, and setting the content thereof to a specific range with respect to the component A2, the water for plastic working can be further improved. The performance of the system lubricant composition as a lubricant can be enhanced.
[0037]
The plastic working aqueous lubricant composition according to the first and second aspects may be configured to contain a wax having a softening point of 60 ° C. or higher.
[0038]
In the case of such a configuration, the lubricating property of the plastic working aqueous lubricant composition can be further improved by the inclusion of the wax component.
[0039]
Further, in the aqueous lubricant composition for plastic working according to the first and second aspects, the (meth) acrylic resin, urethane resin, polyester resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinylpyrrolidone resin, polyamide resin, phenol At least one resin among a resin, an epoxy resin, and a polyfluoroethylene resin may be added.
[0040]
In this case, the performance of the plastic working aqueous lubricant composition can be further improved by the action of the added resin component.
[0041]
The plastic working aqueous lubricant composition according to any of the above aspects may be characterized in that it does not contain a transition metal, tin (Sn) and lead (Pb). Further, it may be characterized in that it does not contain boron (B) and phosphorus (P). In the present application, zinc (Zn), cadmium (Cd), and mercury (Hg) belonging to the genus of the periodic table 12 (II B) are included in transition metals.
[0042]
With this configuration, it is possible to provide a highly safe water-based lubricant composition for plastic working.
[0043]
The plastic working aqueous lubricant composition containing the A1 component in the first embodiment and the A2 component in the second embodiment at the same time must be construed as being included in the technical scope of the present invention.
[0044]
Such actions and advantages of the present invention will be apparent from embodiments described below.
[0045]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail. The aqueous lubricant composition for plastic working of the present invention comprises, as an essential component, a compound (A1) in which a nitrogen atom is bonded to carbon in which a sulfur atom is bonded, including the compounds represented by Chemical Formulas 1 to 11, or It is characterized by containing at least one of the compounds (A2) represented by Chemical Formulas 12 to 14 and a salt (B) of an alkali metal and / or an alkaline earth metal. In the lubricant of the present invention, it is sufficient that at least one of the compounds represented by Chemical Formulas 1 to 14 is contained, and in addition to these compounds, a bond with a sulfur atom and a nitrogen atom in one molecule are included. May be included. Further, a compound containing a plurality of these compounds may be used.
[0046]
Examples of the substance constituting the salt of an alkali metal or an alkaline earth metal include lithium salts, sodium salts, potassium salts, rubidium salts, cesium salts, magnesium salts, calcium salts, and strontium salts of alkyl carboxylic acids having 8 to 50 carbon atoms. Salt, barium salt, lithium salt, sodium salt, potassium salt, rubidium salt, cesium salt, magnesium salt, calcium salt, strontium salt, barium salt of alkyl sulfonic acid having 8 to 50 carbon atoms, alkyl sulfate having 8 to 50 carbon atoms Lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, alkyl alcoholate lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium Salt, stron Umushio, barium salt and the like.
[0047]
The term “alkyl” as used herein means a linear, branched, unsaturated bond, cyclo ring, aromatic ring, heterocyclic ring, amino group, ether group, hydroxyl group, azo group, cyano group, or other structural unit or substituent. Includes what you have. Further, in addition to the above-mentioned compounds, if an alkali metal or alkaline earth metal salt is contained in the molecule, the alkali metal or alkaline earth metal salt which is an essential component in the lubricant of the present invention may be used. It can be a constituent material. Further, these substances may be neutral or overbased.
[0048]
Among these alkali metal or alkaline earth metal salts, preferred are salts of alkyl carboxylic acids having 8 to 50 carbon atoms, more preferred are salts of fatty acids having 8 to 50 carbon atoms, Preferably, it is a salt of a fatty acid having 8 to 32 carbon atoms. These fatty acid salts are superior in the adsorptive power to the surface of the processed material as compared with other salts, and can bring out the effect of the lubricant composition of the present invention most preferably.
[0049]
By including the wax component in the composition of the present invention, the performance of the plastic working aqueous lubricant composition of the present invention can be improved. The wax component functions as a lubricant and a lubricating aid for forming a lubricating film on the surface of the processed product, like the fatty acid salt.
[0050]
Although the structure and type of the wax are not specified, it is preferable to use a natural wax or a synthetic wax. The wax component is added in order to melt by the heat generated during plastic working and to improve the slipperiness of the film. Therefore, a material having a softening point of 60 ° C. or higher and more stable in the system is desirable so as to exert an effect in the early stage of processing. Specifically, for example, paraffin wax, microcrystalline wax, petrolatum wax, Fischer-Tropsch wax, polyethylene, polyethylene oxide, polyethylene wax, polypropylene, polypropylene oxide, polypropylene wax, carnauba wax, montan wax, and the like can be given. . In the present invention, the wax includes a polyethylene resin and a polypropylene resin. These are preferably mixed with other components in the form of a water dispersion or a water emulsion to be contained in the aqueous lubricant composition for plastic working of the present invention.
[0051]
By including the resin component in the composition of the present invention, the performance of the aqueous lubricant composition for plastic working in the present invention can be improved. The resin component functions as a binder that makes the lubricant more firmly adhere to the surface of the base material, or as an anti-seizure agent.
[0052]
The resin component can be used without any particular problem as long as it does not significantly reduce the performance of the aqueous lubricant composition for plastic working of the present invention. For example, (meth) acrylic resin, urethane resin, polyester resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinylpyrrolidone resin, polyamide resin, phenol resin, epoxy resin, polyfluoroethylene resin and the like can be mentioned. These can be used in either water-soluble or water-dispersible form, but are preferably selected according to the purpose of use. For example, a water-soluble synthetic resin can be selected when film removal is required after plastic working, and a water-dispersible synthetic resin can be selected when water resistance is required. The synthetic resin used in the present invention is dissolved or emulsified or dispersed in the composition of the present invention. Known surfactants can be used as needed for emulsification and dispersion.
[0053]
Acrylic resins include those obtained by polymerizing at least one of acrylic monomers. Examples of the acrylic monomer include alkyl (C = 1 to 8) (meth) such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and octyl acrylate. ) Acrylates; lower alkoxy lower alkyl (meth) acrylates such as methoxymethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxymethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, methoxymethyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxymethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, and methoxybutyl acrylate; -Hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl Hydroxy-lower alkyl (meth) acrylates such as meth) acrylate; acrylamide, methacrylamide; N-unsubstituted or substituted N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N-butoxymethylacrylamide, N-butoxymethylmethacrylamide and the like ( (Especially lower alkoxy substituted) (meth) acrylamide having a methylol group; phosphonyloxymethyl acrylate, phosphonyloxyethyl acrylate, phosphonyloxypropyl acrylate, phosphonyloxymethyl methacrylate, phosphonyloxyethyl methacrylate, phosphonyloxypropyl methacrylate, etc. Phosphonyloxy lower alkyl (meth) acrylate; acrylonitrile; acrylic acid, methacrylic acid and the like. In the present invention, the acrylic resin is a copolymer of at least one of the above acrylic monomers and at least one of other ethylenic monomers such as styrene, methyl styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl toluene, and ethylene. And those containing 30 mol% or more of an acrylic monomer unit.
[0054]
A urethane resin is a synthetic resin having a urethane bond (NHCOO), and is generally obtained by a polyaddition reaction between a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups and a polyol having two or more active hydrogen groups. Can be used. Such polyols include polyester polyols and polyether polyols. Examples of the polyester polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, Low molecular weight polyols such as 4-butylene glycol, 3-methylpentanediol, hexamethylene glycol, hydrogenated bisphenol A, trimethylolpropane, glycerin, and succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, and isophthalic acid Terephthalic acid, trimellitic acid, tetrahydrophthalic acid, endmethylenetetrahydrophthalic acid, a polyester compound having a hydroxyl group at the terminal obtained by reaction with a polybasic acid such as hexahydrophthalic acid It is below.
[0055]
Examples of the polyether polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-butylene glycol, and 1,3-butylene glycol. , 1,4-butylene glycol, 3-methylpentanediol, hexamethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, trimethylolpropane, low molecular weight polyols such as glycerin, and ethylene oxide and / or propylene oxide high adducts thereof, Polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene / propylene glycol, polycaprolactone polyol, polyolefin polyol, Li butadiene polyols, and the like.
[0056]
Examples of the polyisocyanate include aliphatic, alicyclic, and aromatic polyisocyanates. Specific examples include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate ester, hydrogenated xylylene diisocyanate, and 1,4-cyclohexene. Silylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 2,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,5- Tetrahydronaphthalene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diif Methane diisocyanate, phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, and the like.
[0057]
A polyester resin is a synthetic resin having an ester bond (COO). As the polyester resin, a resin obtained by a condensation reaction of a polybasic acid having two or more carboxyl groups and a polyol having two or more hydroxyl groups is generally used. Can be used. Examples of such polybasic acids include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, tetrahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid and the like. . On the other hand, examples of the polyol include a polyester polyol and a polyether polyol. Examples of the polyester polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, Examples thereof include low molecular weight polyols such as 4-butylene glycol, 3-methylpentanediol, hexamethylene glycol, hydrogenated bisphenol A, trimethylolpropane, and glycerin. Examples of the polyether polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-butylene glycol, and 1,3-butylene glycol. , 1,4-butylene glycol, 3-methylpentanediol, hexamethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, trimethylolpropane, low molecular weight polyols such as glycerin, and ethylene oxide and / or propylene oxide high adducts thereof, Polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene / propylene glycol, polycaprolactone polyol, polyolefin polyol, Li butadiene polyols, and the like.
[0058]
Vinyl acetate resin is obtained by polymerization of vinyl acetate. In the present invention, the vinyl acetate resin includes those in which the vinyl acetate unit in the polyvinyl acetate resin is hydrolyzed by less than 50%. Further, in the present invention, the vinyl acetate resin includes a copolymer of vinyl acetate and ethylene (vinyl acetate unit 50 mol% or more).
[0059]
The polyvinyl alcohol resin is produced by hydrolyzing polyvinyl acetate, but not only a completely hydrolyzed product but also one having a hydrolysis degree of 50% or more can be used. In the present invention, the polyvinyl alcohol resin includes a copolymer comprising 50 mol% or more of a vinyl alcohol unit and an ethylene unit.
[0060]
Polyvinyl pyrrolidone resin is obtained by polymerizing N-vinyl-2-pyrrolidone.
[0061]
The polyamide resin is a synthetic resin having an amide bond (CONH). As the polyamide resin, a resin obtained by a condensation reaction of a polybasic acid having two or more carboxyl groups and a polyamine having two or more amino groups is generally used. be able to. Examples of such polybasic acids include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, tetrahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid and the like. . On the other hand, as polyamines, hydrazine, methylenediamine, ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, hexanediamine, ethylaminoethylamine, methylaminopropylamine, iminobispropylamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, polyethyleneimine, diaminobenzene, triamino Examples include benzene, diaminoethylbenzene, triaminoethylbenzene, diaminoethylbenzene, triaminoethylbenzene, polyaminonaphthalene, polyaminoethylnaphthalene, and N-alkyl derivatives and N-acyl derivatives thereof.
[0062]
Examples of the phenol resin include those obtained by reacting at least one of phenols such as phenol, cresol, and xylenol with formaldehyde, and may be any of a novolak resin and a resol resin. When a novolak type resin is used, it is necessary to coexist hexamethylenetetramine or the like as a curing agent. The phenolic resin film is cured in a drying step described below. There is no particular limitation on the molecular weight of the phenolic resin.
[0063]
Examples of the epoxy resin include bisphenol-type epoxy resins, particularly bisphenol A-type epoxy resins, obtained by reacting bisphenols, particularly bisphenol A (2,2-bis (4'-hydroxyphenyl) propane), with epichlorohydrin. be able to. Other examples include a novolak type epoxy resin in which a phenolic hydroxyl group of a phenol novolak resin is glycidyl etherified, a glycidyl ester of an aromatic carboxylic acid, and a peracid epoxy type in which a double bond of an ethylenically unsaturated compound is epoxidized with a peracid. And the like. Further, there can also be mentioned those obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to the resin skeleton of the epoxy resin as described above, and the glycidyl ether type of polyhydric alcohol. Among these, it is most preferable to use a bisphenol A type epoxy resin.
[0064]
The polyfluoroethylene resin refers to a resin containing fluorine in a molecule, and examples thereof include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, and polyvinyl fluoride.
[0065]
Further, a composite resin obtained by combining these resin raw materials or raw materials having a plurality of different substituents in one molecule can also be used.
[0066]
Of these various resins, it is of course possible to use commercially available ones. In that case, generally, when the various resins are water-soluble, they can be obtained as an aqueous solution. It can be obtained as a dispersion dispersed in water.
[0067]
When a surfactant is required to disperse or emulsify the A1 and / or A2 component, the B component, the wax, and the resin, the surfactant includes a nonionic surfactant, an anionic surfactant, Either an amphoteric surfactant or a cationic surfactant can be used. Examples of the nonionic surfactant include, but are not particularly limited to, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene (ethylene and / or propylene) alkyl phenyl ether, polyethylene glycol (or ethylene oxide) and higher fatty acids (for example, having 12 to 12 carbon atoms). 18), and polyoxyethylene sorbitan alkyl esters composed of sorbitan, polyethylene glycol and higher fatty acids (for example, having 12 to 18 carbon atoms). Although it does not specifically limit as an anionic surfactant, For example, a fatty acid salt, a sulfate salt, a sulfonate, a phosphate ester salt, a dithiophosphate ester salt, etc. are mentioned. The amphoteric surfactant is not particularly limited, and examples thereof include amino acid-type and betaine-type carboxylate, sulfate, sulfonate and phosphate salt. Although it does not specifically limit as a cationic surfactant, For example, an aliphatic amine salt, a quaternary ammonium salt, etc. are mentioned. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
[0068]
The method for producing the aqueous lubricant composition for plastic working of the present invention is not particularly limited as long as the produced lubricant composition satisfies the above conditions. For example, after adding the B component to the A1 component and stirring well, a wax or resin as an optional component is used as a dispersion or emulsion using a surfactant and water as necessary, and then added and stirred. Can be manufactured.
[0069]
The lubricant composition of the present invention, in addition to the components described above, various additives without any particular problem as long as additives are added to a general plastic working oil, for example, a pH adjuster, a viscosity adjuster , A preservative, an antifoaming agent, a coloring agent and the like can be added. If necessary, a lubricant such as another extreme pressure additive or an oil agent may be used in combination.
[0070]
When the lubricant composition of the present invention is used, a liquid obtained by suspending or dispersing the composition in water is applied to at least one of the surface of the metal material and the surface of the metal mold to form a lubricating film on the applied surface. Is formed. If necessary for suspension or dispersion, known surfactants, water-soluble resins among resins described below, or commercially available dispersants can be used. The formed lubricating film adapts well to the surface and does not easily peel off from the surface during the plastic working of the metal material. It also has good lubricity and effectively prevents the material and mold from seizing. Prior to applying the lubricant composition of the present invention, the metal material to be processed is degreased (usually an alkaline degreasing agent can be used), washed with water and pickled (to remove the oxide scale of the metal material, It is preferable to use hydrochloric acid or the like in order to enhance the adhesion.) Then, it is preferable to clean the surface by performing a pretreatment in the order of water washing in order to obtain good results. When the oxide scale is not attached, the steps of pickling and washing with water may be omitted. These pretreatments may be performed by a conventional method. Furthermore, the lubricant composition does not require any special management and is recyclable, and the management usually only needs to replenish the consumption reduced by use. Various methods can be used for the application method. For example, when applying to the surface of the material, the material is immersed in a lubricant composition, painted with a brush, sprayed, sprayed, or any other method. Can be adopted. When applying to the molding surface of the mold, a method such as application with a brush, spraying, and pouring can be adopted. The application may be performed as long as the metal surface is sufficiently covered with the lubricant composition, and the application time is not particularly limited. After application, the lubricant composition must be dried. The lubricant composition may be air-dried by leaving the material or the mold, or may be force-dried if necessary. In the case of forced drying, any method such as a method of applying hot air, a method of preheating a material or a mold, and a method of drying by high frequency heating can be adopted. Usually, it is preferably performed at 60 to 150 ° C. for 10 to 60 minutes. The coating weight of the lubricant composition according to the present invention after coating and drying is 1 g / m 2 from the viewpoint of preventing seizure.²The above is preferable. 30g / m²It is preferred that: Therefore, as a film weight, 1 to 30 g / m²Is preferably 3 to 20 g / m²More preferably, 5 to 15 g / m²Is even more preferred.
[0071]
The lubricant compositions described above are primarily used for iron, steel, and iron alloys, but can also be used for non-ferrous metals such as aluminum, aluminum alloys, titanium, titanium alloys, copper, and brass. . The shape of the metal material is not particularly limited, and is applicable not only to materials such as bars and blocks, but also to the processing of shapes (gears and shafts) after hot forging.
[0072]
The lubrication mechanism of the plastic working aqueous lubricant composition of the present invention is considered as follows. First, in the early stage of processing, lubricity is exhibited by the action of the component B (compound B) as an oily agent. When the processing further proceeds and reaches an extreme pressure state, the A1 component or the A2 component (compound A1 or A2) is decomposed by a tribo-reaction to generate sulfur radicals. This sulfur radical is highly reactive and reacts quickly with the metal surface to produce a metal sulfide having a lubricating effect. Thus, the aqueous lubricant composition for plastic working of the present invention provides a good lubricating action.
[0073]
【Example】
Examples of the present invention (Examples 1 to 57) will be described together with Comparative Examples (Comparative Examples 1 to 5), and the effects thereof will be described more specifically.
[0074]
<1> Preparation of lubricant composition sample
The aqueous lubricant compositions for plastic working of Examples 1 to 57 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared by blending the components shown in Tables 1 to 6. The preparation was carried out by adding a compound (A1 or A2 component), a metal salt of a fatty acid (B component), and a surfactant (1% by weight of a nonionic type) to water (ion-exchanged water) and stirring well. Water-soluble inorganic salts, waxes, resins and the like were added as needed.
[0075]
Details of each component described in Tables 1 to 6 are shown below.
Chemical formula 1: Chemical formula 1
Formula 2-1: Chemical formula 2, x = 2
Chemical formula 2-2: Chemical formula 2, x = 4
3-1３: Chemical formula 3, R₁, R₂= CH₃
Formula 3-2: Chemical formula 3, R₁, R₂= C₂H₅
Formula 4-1: Chemical formula 4, x = 1
Formula 4-2: Chemical formula 4, x = 2
5-1: Chemical formula 5, R = (CH₃)₃C
5-2}: Chemical formula 5, R = C₆H₁₁
Chemical formula 6: Chemical formula 6
7-1: Chemical formula 7, R₁, R₂= CH₃, M = Na
Chemical formula 7-2: Chemical formula 7, R₁, R₂= CH₃, M = １ ／ Ca
Chemical formula 7-3: Chemical formula 7, R₁, R₂= C₅H₅CH₂, M = Na
Chemical formula 7-4: Chemical formula 7, R₁= C₆H₅, R₂= C₂H₅, M = １ ／ Ca
8-1: Chemical formula 8, R₁= H, R₂= C₅H₁₀NH₂
Formula 8-2: Chemical formula 8, R₁= CH₃, R₂= CH₃C₅H₉NH₂
Chemical formula 9-1: Chemical formula 9, R₁~ R₄= CH₃, X = 1
Chemical formula 9-2: Chemical formula 9, R₁~ R₄= CH₃(CH₂)₃CH (C₂H₅) CH₂, X = 2
Chemical formula 9-3: Chemical formula 9, R₁~ R₄= C₄H₉X = 4
Chemical formula 10-1: Chemical formula 10, x = 1
Chemical formula 10-2: Chemical formula 10, x = 4
Chemical formula 11-1: Chemical formula 11, R₁= H, R₂~ R₄= CH₃
Chemical formula 11-2: Chemical formula 11, R₁, R₃= H, R₂, R₄= C₆H₅
Chemical formula 11-3: Chemical formula 11, R₁= H, R₂~ R₄= C₄H₉
Chemical formula 12: Chemical formula 12
Chemical formula 13-1: Chemical formula 13, R₁= C₁₈H₃₇, R₂= C₂H₄, X = 1
Chemical formula 13-2: Chemical formula 13, R₁= CH₂, R₂= C₄H₉, X = 4
Chemical formula 13-3: Chemical formula 13, R₁= C₄H₉, R₂= C₃H₆, X = 4
Chemical formula 14: Chemical formula 14
Wax 1: paraffin wax (softening point 60 ° C) emulsified with a surfactant (wax concentration 20%)
Wax 2: emulsified polyethylene oxide (softening point 136 ° C) with surfactant (wax concentration 20% by weight)
Wax 3: High density polyethylene resin powder.
Acrylic resin 1: A product obtained by copolymerizing acrylic acid, methyl methacrylate, and n-butyl acrylate by emulsion polymerization, adding sodium hydroxide, and solubilizing in water (resin content: 20% by weight). The molecular weight is 20,000, and the surfactant used is sodium alkylbenzene sulfonate.
Acrylic resin 2: A product obtained by copolymerizing methacrylic acid, methyl methacrylate, n-butyl acrylate, and styrene by emulsion polymerization (resin content: 25% by weight). The molecular weight is 400,000 and the surfactant used is sodium alkylbenzene sulfonate and polyoxyethylene alkyl ether.
Urethane resin: Urethane resin dispersion (resin content 25% by weight).
Polyester resin: polyethylene terephthalate powder (particle size 200 mesh or less)
Vinyl acetate resin 1: A polymer obtained by polymerizing vinyl acetate using PVA as a protective colloid by emulsion polymerization (nonvolatile content: 20%).
Vinyl acetate resin 2: a copolymer of ethylene and vinyl acetate (nonvolatile content 50%).
Polyvinyl alcohol: completely saponified.
Polyamide resin: Nylon 6 powder (particle size 200 mesh or less)
Phenol resin II: phenol novolak is aminated and made water-soluble.
Epoxy resin: Room temperature curing type.
Polyfluoroethylene resin: Polyfluoroethylene resin suspension (resin content 53% by weight).
Plastic working oil II: Yusilon Former CF6000, manufactured by Yushiro Chemical Industry.
Chemical conversion coating film: A coating film treated with sodium stearate after zinc phosphate treatment.
[0076]
<2> Pretreatment of test specimen
The following pretreatment steps (1) to (3) were performed on test piece billets (cylindrical members having a hole diameter of 16.6 mm, an outer diameter of 29.8 mm, and a length of 50 mm) made of an annealed S45C material. .
(1) Alkaline degreasing: (Alkaline degreasing agent “Yushiro Cleaner W-71” manufactured by Yushiro Chemical Industry, concentration 20 g / L, temperature 60 ° C, immersion for 10 minutes)
(2) Rinse normal temperature tap water spray 30 seconds
(3) Rinse normal temperature tap water spray 30 seconds
<3> Application of water-based lubricant composition for plastic working
After the pretreatment, the test piece billet was immersed in each of the plastic working aqueous lubricant composition samples for 30 seconds. Then, it was left in an oven maintained at 80 ° C. for 30 minutes, completely dried, and then subjected to a ball passing test shown below.
[0077]
<4> Ball test
In the ball-through test, as shown in FIG. 1, an iron ball (SUJ2, diameter: 19.05 mm) having a diameter larger than the diameter of the hole in the test piece billet was forcibly passed through the hole in the test piece billet, and the test piece billet was plastically deformed. It is a test to deform. FIG. 2 shows the test piece billet and the ball (iron ball). In this test, the load required for plastically deforming the test piece billet was measured, and the lubrication performance was evaluated from the surface properties of the inner diameter of the test piece billet. The lower the load at the time of the ball-through test, the less seizure of the surface texture occurred, or the shorter the length of the surface even if it occurred, the better the lubrication was evaluated.
[0078]
<5> Test results
Tables 1 to 6 show the results of the ball passing test. As is clear from Tables 1 to 6, Examples 1 to 57 using the aqueous lubricant composition for plastic working of the metal material of the present invention exhibit superior lubricity as compared with the plastic working oil of Comparative Example 5. It can be seen that the composition exhibits lubricity equal to or higher than that of the chemical conversion coating (phosphate coating) of Comparative Example 4. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, which do not satisfy the constitutional requirements as the plastic working aqueous lubricant composition of the present invention, the lubricating properties are clearly inferior to those of the chemical conversion coating of Comparative Example 4, and the lubricating properties are not satisfied. Absent.
[0079]
[Table 1]

[0080]
[Table 2]

[0081]
[Table 3]

[0082]
[Table 4]

[0083]
[Table 5]

[0084]
[Table 6]

[0085]
As described above, the present invention has been described in relation to the most practical and preferable embodiments at the present time. However, the present invention is limited to the embodiments and examples disclosed in the present specification. Rather, it can be appropriately modified without departing from the gist or idea of the invention which can be read from the claims and the entire specification, and the plastic working aqueous lubricant composition with such a change is also included in the present invention. It must be understood as being included in the technical scope.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the chemical conversion treatment method is a simple process in which the present invention is highly safe, does not require an undercoat film by chemical conversion treatment of phosphate or the like, is applied by dipping or spraying, and then is dried. An aqueous lubricant composition for plastic working of a metal material having lubricity comparable to that of (1) can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a ball passing test machine.
FIG. 2 is a diagram showing a test piece billet and a ball.

Claims (9)

One or more of compounds (A1) containing a carbon atom having a bond to a sulfur atom and a bond to a nitrogen atom in one molecule (A1 component);
An alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt (B component);
An aqueous lubricant composition for plastic working, comprising: The aqueous lubricant composition for plastic working according to claim 1, wherein the compound (A1) is any one of compounds represented by the following chemical formulas (1 to 11).

In Chemical Formula 2, x represents an integer of 1 to 6.

In Chemical Formula 3, R ₁ represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R ₂ represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

In Chemical Formula 4, x represents an integer of 1 to 6.

In Chemical Formula 5, R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a cyclohexyl group.

In Chemical Formula 7, R ₁ and R ₂ represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group, and M represents Na, K, or 1 / 2Ca.

In Chemical Formula 8, R ₁ represents hydrogen or a methyl group, and R ₂ represents piperidine or methylpiperazine.

In Chemical Formula 9, R _{1 to} R ₄ represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or CH ₃ (CH ₂ ) ₃ CH (C ₂ H ₅ ) CH ₂ , and x represents an integer of 1 to 6.

In Chemical Formula 10, x represents an integer of 1 to 6.

In Chemical Formula 11, R ₁ and R ₃ represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R ₂ and R ₄ represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a phenyl group. The salt of an alkali metal or the salt of an alkaline earth metal is at least one salt of an alkyl carboxylic acid selected from the group consisting of alkyl carboxylic acids having 8 to 50 carbon atoms. 3. The aqueous lubricant composition for plastic working according to claim 1, which is contained in a proportion. At least one compound (A2 component) among the compounds (A2) represented by any of the compounds represented by the following chemical formulas (12 to 14), and an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt (B Component) and a water-based lubricant composition for plastic working.

In Chemical Formula 13, R ₁ represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, R ₂ represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and x represents an integer of 1 to 6.

The salt of an alkali metal or the salt of an alkaline earth metal is at least one salt of an alkyl carboxylic acid selected from the group consisting of alkyl carboxylic acids having 8 to 50 carbon atoms. The aqueous lubricant composition for plastic working according to claim 4, which is contained in a proportion. The aqueous lubricant composition for plastic working according to any one of claims 1 to 5, comprising a wax having a softening point of 60C or more. At least one of (meth) acrylic resin, urethane resin, polyester resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin, polyamide resin, phenol resin, epoxy resin, and polyfluoroethylene resin is added. The aqueous lubricant composition for plastic working according to any one of claims 1 to 6, wherein: The aqueous lubricant composition for plastic working according to any one of claims 1 to 7, wherein the composition does not contain a transition metal, tin (Sn) and lead (Pb). The aqueous lubricant composition for plastic working according to any one of claims 1 to 8, wherein the composition does not contain boron (B) and phosphorus (P).

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