JP2014043537A - 非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑性、耐焼き付き性等の加工潤滑性能や防錆性に優れ、非鉄金属材料の鍛造加工のような過酷な塑性加工においても化成処理被膜無しで加工が可能であり、しかも潤滑被膜が水性のためにその被膜除去は水のみにて十分可能である優れた被膜除去性を有する非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物を提供すること。
【解決手段】（a）水溶性高分子化合物と、（b）無機金属塩と、水とを含有し、（a）成分及び（b）成分が水に溶解または分散しており、且つ（a）成分と（b）成分の固形分重量比（b）／（a）が０．１〜５の範囲内にある非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウム、マグネシウム合金等の非鉄金属材料の塑性加工において、該材料表面に使用される非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物に関する。

非鉄金属材料の塑性加工には、鉱物油等の基油に、硫黄化合物、リン酸化合物、有機酸、塩素化合物、合成エステル、油脂、金属石鹸等を添加した油性潤滑剤が、多く使用されている。例えば、基油に、オレフィンと亜リン酸等とより合成されたアルキルホスホン酸誘導体を添加したアルミ合金又は非鉄金属用の油性塑性加工用潤滑剤が公知である（特許文献１参照）。しかし、この潤滑剤は、非鉄金属材料の圧延、プレス、引き抜き、フォーミング等の比較的軽度の加工には使用できるものの、鍛造、インパクトプレス加工等の条件が過酷な加工に使用した場合には、油膜の保持性が不十分で焼き付きが発生し、又加工荷重が大きいために、工具であるパンチやダイスが破損する恐れがあるという欠点を生じる。

また、一般に、非鉄金属材料の油性塑性加工用潤滑油には、加工後のドライ切削加工工程等にて発煙し作業環境を大きく低下させるという問題点があり、それを解決するために加工後の部品を洗浄剤にて洗浄して潤滑被膜を除去することが必要になり、洗浄剤液の使用とその液の管理等が必要になってくるという欠点もある。

一方、非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤としては、例えば、リシノール酸或はヒドロキシステアリン酸の重縮合物、該重縮合物と、炭素数１２〜２２の脂肪族カルボン酸或は炭素数１２〜２２の脂肪族アルコールとのエステルの少なくとも１種を含有せしめた金属塑性加工用潤滑油剤が提案されており、非鉄金属の塑性加工にも適用可能な液安定性に優れる水溶性潤滑剤である（特許文献２参照）。しかし、塑性加工の中でも圧延、プレス、引き抜き、フォーミング等の比較的軽度の加工には対応出来るが、鍛造、インパクトプレス加工等の加工度が大きい重度の加工には、被膜強度が不足しているため対応が困難である。

そのため、加工条件が過酷な非鉄金属の塑性加工においては、従来の潤滑剤では、潤滑性、耐焼き付き性等の不足を補うために、例えば、鍛造加工の前にあらかじめ加工材料表面にアルミニウム系材料の場合はフッ化アルミニウム、チタン材の場合はフッ化チタン、銅系材料の場合は亜鉛メッキ上にリン酸亜鉛のような化成被膜を形成させ、その被膜上に石鹸層を生成させた化成処理被膜で鍛造加工されているのが現状である。

このように、従来の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物によれば、化成処理被膜が必要な場合が多かった。化成処理被膜は、潤滑性、耐焼き付き性には優れているものの、固体被膜のため加工すると工具と加工材の界面にて高圧のスベリにより粉塵が発生して、職場を汚染したり、化成処理被膜の剥離物が工具の中に残り欠肉の原因になったりするという問題がある。更に、化成処理被膜を材料表面に生成するには液管理された多くの処理液と処理工程が必要になり、又化成処理液の廃液処理には多くの経費を要する。

従って、別工程であるこの前処理としての化成処理被膜を生成させずに、直接に潤滑剤組成物のみにて非鉄金属材料の塑性加工が可能になれば、工程の省略が出来、加工コストが大幅に低下でき、省資源、省エネルギーに大きく寄与することが可能となる。また、同時に加工ラインを一体化することが出来るため、リードタイム短縮等の大きな生産ラインの改善が可能となる。

特開平５−６５４９３号公報 特開平１０−８０７７号公報

本発明の目的は、潤滑性、耐焼き付き性等の加工潤滑性能や防錆性に優れ、非鉄金属材料の鍛造加工のような過酷な塑性加工においても化成処理被膜無しで加工が可能であり、しかも潤滑被膜が水性のためにその被膜除去は水のみにて十分可能である優れた被膜除去性を有する非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物を提供することにある。

本発明者は、従来の非鉄金属材料の塑性加工用潤滑剤が有する諸欠点を解消するために研究を重ねた。その結果、水溶性高分子化合物好ましくは特定の性質を有する水溶性高分子化合物と無機金属塩と必要に応じてワックスとを有効成分とし、これらを水に溶解又は分散してなる水性潤滑剤組成物は、従来の非鉄金属材料の塑性加工用潤滑剤に比して極めて優れた加工潤滑性能、防錆性及び被膜除去性を有し、非鉄金属材料の塑性加工用潤滑剤として好適であり、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、以下の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物を提供するものである。

１．（a）水溶性高分子化合物と、（b）無機金属塩と、水とを含有し、（a）成分及び（b）成分が水に溶解または分散しており、且つ（a）成分と（b）成分の固形分重量比（b）／（a）が０．１〜５の範囲内にある非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

２．更に、（c）ワックスを含有し、これが水に分散しており、（a）成分と（c）成分の固形分重量比（c）／（a）が５以下の範囲内にある上記項１に記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

３．水溶性高分子化合物（a）が、水溶性ポリエーテル化合物及び水溶性ポリエステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物であって、その被膜強度が１〜３０ＭＰａであり、且つその被膜伸度が６００〜１０００％である上記項１又は２に記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

４．水溶性高分子化合物（a）の重量平均分子量が、０．５万〜１００万である上記項１〜３のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

５．無機金属塩（b）が、リン酸塩、バナジン酸塩、ホウ酸塩、珪酸塩、アルミン酸塩及びタングステン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属塩である上記項１〜４のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

６．ワックス（c）が、融点５０〜１６０℃の天然ワックス及び融点５０〜１６０℃の合成ワックスからなる群より選ばれる少なくとも１種のワックスである上記項２〜５のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

７．更に、リン酸亜鉛、酸化亜鉛、雲母、炭酸カルシウム、二硫化モリブデン、黒鉛及び窒化ホウ素からなる群より選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤を１〜２０重量％含有する上記項１〜６のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

８．更に、硫黄系極圧添加剤、有機モリブデン系極圧添加剤、リン系極圧添加剤および塩素系極圧添加剤からなる群より選ばれる少なくとも１種の極圧添加剤を０．５〜５重量％含有する上記項１〜７のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

９．非鉄金属材料が、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウム及びマグネシウム合金からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料である上記項１〜８のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。

本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物によれば、水溶性高分子化合物好ましくは特定の性質を有する水溶性高分子化合物と無機金属塩と必要に応じてワックスとを有効成分として含有することによって、以下の如き格別顕著な効果を得ることができる。

（１）本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物は、潤滑性、耐焼き付き性等の加工潤滑性能や防錆性に優れているので、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウム、マグネシウム合金等の非鉄金属材料を、鍛造、伸線、伸管、プレス等のような冷間塑性加工をするに当たって、該材料表面に潤滑被膜を形成させて使用することによって、化成処理被膜無しで、好適に塑性加工をすることができる。特に、鍛造加工のような過酷な塑性加工においても、化成処理被膜無しで加工が可能である。

（２）また、本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物は、これを用いて形成された潤滑被膜が水性であるため、その被膜除去が水のみにて十分可能であるという優れた被膜除去性を有する。

（３）さらに、本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物を使用すると、短時間で簡単に優れた加工性を持つ潤滑被膜を形成させることが出来る上に、加工後の該被膜除去性も非常に良好であるため、後工程でのメッキ性や塗装性にも有利である。また、使用上の廃棄物やエネルギー消費量も少なく、作業環境も良好であるので、事業上の利用価値も非常に大きい。

以下、本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物の内容について、より詳細に説明する。

（a）水溶性高分子化合物
本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物に使用される水溶性高分子化合物（a）は、潤滑被膜に柔軟性や追随性を付与するためのものである。そのため選ばれる水溶性高分子化合物は該組成物中で均一に溶解し、乾燥時に強靭かつ柔軟な被膜を形成する性質を持つことが必要である。そのような性質の水溶性高分子化合物としては、水溶性ポリエーテル化合物及び水溶性ポリエステル化合物からなる群より選ばれる１種単独の化合物又は２種以上の化合物の混合物であって、その被膜強度が１〜３０ＭＰａ程度、その被膜伸度が６００〜１０００％程度であるものを使用することが好ましい。ここで、被膜強度（ＭＰa）と被膜伸度（％）は、ＪＩＳ Ｋ６２５１又はＪＩＳ Ｋ７３１２に規定されている引張試験により測定される。また、被膜強度（ＭＰa）と被膜伸度（％）は、上記各ＪＩＳにおける引張試験の引張強さと切断時伸びに対応する。

水溶性高分子化合物（a）としては、特に限定されないが、通常、０．５万〜１００万程度の重量平均分子量を有しているものが好ましい。

水溶性高分子化合物（a）の具体例として、水溶性ポリエーテル化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエーテルポリオール等が挙げられ、水溶性ポリエステル化合物としては、例えば、ポリエステル系ポリオール等が挙げられる。これらの水溶性高分子化合物は、１種単独で用いても、２種以上組み合わせて用いてもよい。

（b）無機金属塩
本発明組成物で使用する無機金属塩（b）は、潤滑被膜に耐焼き付き性や密着性を付与するためのものである。そのため、選ばれる無機金属塩は組成物中で均一に溶解または分散し、乾燥時に強固な被膜を形成する性質を持つことが必要である。そのような性質の無機金属塩としては、リン酸塩、バナジン酸塩、ホウ酸塩、珪酸塩、アルミン酸塩及びタングステン酸塩からなる群より選ばれる１種単独の金属塩又は２種以上の金属塩の混合物を使用することが好ましい。

無機金属塩（b）の具体例として、例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、バナジン酸ナトリウム、バナジン酸カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、珪酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、タングステン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらの無機金属塩は、１種単独で用いても、２種以上組み合わせて用いてもよい。

水溶性高分子化合物（a）と無機金属塩（b）との配合比率については、固形分重量比で（b）／（a）を０．１〜５程度にするのが好ましい。固形分重量比（b）／（a）が０．１未満になると被膜の耐焼き付き性が不足する恐れがあり、固形分重量比（b）／（a）が５を超えると被膜の追随性が不足する恐れがある。

（c）ワックス
本発明組成物で使用するワックス（c）としては、水に分散した天然ワックスまたは水に分散した合成ワックスを使用するのが好ましい。ワックス（c）は、塑性加工時の加工熱がその融点以上になることによって溶融し、金型と非鉄金属材料間の摩擦を軽減させるために添加する。そのため、融点が５０〜１６０℃程度の天然ワックス及び融点５０〜１６０℃程度の合成ワックスからなる群より選ばれる１種単独のワックス又は２種以上のワックスを組み合わせて、用いるのが望ましい。

ワックス（c）の具体例として、例えば、カルナウバワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等を挙げることが出来る。ワックス（c）は、本発明組成物の必須成分ではないが、上記摩擦軽減の観点から、水に対してディスパージョンやエマルジョンの状態で分散されたものを１種単独で又は２種以上組み合わせて用いて、本発明の水性塑性加工用潤滑剤組成物に含有させるのが好ましい。

水溶性高分子化合物（a）とワックス（c）との配合比率については、固形分重量比（c）／（a）が０〜５の範囲内にあるのが好ましい。この比が５を超えると被膜の柔軟性や追随性が低下する恐れがある。

その他の成分
更に、本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物においては、加工条件が厳しい場合や潤滑被膜の吸湿対策を行う場合には、固体潤滑剤を含有させることが好ましい。また、加工条件が厳しい塑性加工においては、加工時に工具と金属との接触面で極圧効果を発揮する極圧添加剤を含有させることが好ましい。

固体潤滑剤の具体例として、例えば、リン酸亜鉛、酸化亜鉛、雲母、炭酸カルシウム、二硫化モリブデン、黒鉛、窒化ホウ素等を挙げることが出来る。これらの固体潤滑剤は、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。固体潤滑剤を含有させる場合、その含有量は、本発明の金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物中に１〜２０重量％程度とするのが好ましい。

極圧添加剤としては、例えば、硫黄系極圧添加剤、有機モリブデン系極圧添加剤、リン系極圧添加剤、塩素系極圧添加剤等を挙げることができる。これらの極圧添加剤は、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。極圧添加剤を含有させる場合、その含有量は、本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物中に０．５〜５重量％程度とするのが好ましい。

無機金属塩、ワックス、固体潤滑剤および極圧添加剤を、水に分散または乳化させるために界面活性剤が必要な場合には、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、陽イオン性界面活性剤のいずれも用いることができる。これらの界面活性剤は、各々単独でまたは２種以上組み合わせて使用することが出来る。

非イオン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（エチレンおよび／またはプロピレン）アルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール（また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、例えばアミノ酸型およ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、例えば脂肪酸アミン塩、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。

水性塑性加工用潤滑剤組成物の製造方法及び使用方法
本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物の製造方法としては、特に制限されず、常法によって製造することができる。例えば、無機金属塩の水溶液に水溶性高分子化合物、ワックスを加え、必要に応じて界面活性剤及び水を用いて分散液とした後、良く撹拌する。更に任意成分としての固体潤滑剤および／または極圧添加剤を、必要に応じて界面活性剤及び水を用いて分散液または乳化液とした後、添加し、撹拌することにより製造することができる。

本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物は、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウム、マグネシウム合金等の少なくとも一種の非鉄金属材料の冷間塑性加工を行う際に使用する潤滑剤として、好適に用いることが出来る。具体的には、伸線、伸管、圧延、プレス、引き抜き、フォーミング等の比較的軽度の加工は勿論のこと、鍛造、インパクトプレス加工等の重度の加工にも、好適に使用できる。

本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物が使用される金属材料の形状や表面状態は特に限定されない。

本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物は、シャワー、浸漬、スプレー等の方法により非鉄金属材料面に塗布される。塗布は加工対象表面が完全に本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物に覆われればよく、塗布時の接触時間に制限は無い。ただし、塗布された本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物は、水分を完全に乾燥して乾燥被膜を形成させる必要がある。乾燥方法について特に制限は無いが、５０〜１５０℃程度の温風を利用して、塗布対象非鉄金属材料表面が４０〜８０℃程度になるまで乾燥させるのが好ましい。

本発明の水性塑性加工用潤滑剤組成物の乾燥被膜形成後の平均被膜付着量は、０．５〜２０ｇ／ｍ²程度であるのが好ましい。付着量の調整は、本発明の水性塑性加工用潤滑剤組成物の濃度を水分量で調整するか、一度乾燥被膜を形成させた後、再度塗布乾燥を行うなど、重ね塗りによって調整するか、スプレー等で吐出量や塗布時間を調整することによって実施することが可能である。水分量での調整時の水としては、イオン交換水、水道水、地下水等を使用でき、特に制限は無い。

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明は、これらの各例によって限定されるものではない。

実施例１〜６及び比較例１〜２
下記表１に示す様に、（a）成分（水溶性高分子化合物）、（b）成分（無機金属塩）、（c）成分（ワックス）及び水を、配合して、実施例１〜６の本発明水性塑性加工用潤滑剤組成物及び比較例１〜２の比較用水性塑性加工用潤滑剤組成物を調製した。表中の配合量の数値は、成分重量％を示す。

表１において、水溶性高分子化合物（１）は明成化学工業（株）製の「アルコックス」（商品名、水溶性ポリエーテル化合物）、水溶性高分子化合物（２）は三洋化成工業（株）製の「メルポールＦ−２２０」（商品名、水溶性ポリエーテル化合物）、水溶性高分子化合物（３）は第一工業製薬（株）製の「パオゲンＰＰ−１５」（商品名、水溶性ポリエステル化合物）、水溶性高分子化合物（４）は三洋化成工業（株）製の「ケミチレンＧＡ−５００」（商品名、水溶性ポリエーテル化合物）である。これらの水溶性高分子化合物の重量平均分子量、及びＪＩＳ Ｋ６２５１又はＪＩＳ Ｋ７３１２に規定されている引張試験により測定した被膜強度（引張強さ）と被膜伸度（切断時伸び）は、下記表２に示す通りである。

比較例３
比較例３として化成処理皮膜を用いた。ここで使用した化成処理皮膜は一般的に用いられるものである。比較例３（１）は、アルミニウム材用の化成皮膜として、「フッ化アルミニウム皮膜＋石鹸皮膜」を使用した。比較例３（２）は、銅材用の化成皮膜として、「亜鉛メッキ＋リン酸亜鉛皮膜＋石鹸皮膜」を使用した。

次に、実施例１〜６及び比較例１〜３の本発明及び比較用の各組成物及び化成皮膜について、下記性能評価試験を行った。尚、化成皮膜を形成した比較例３の材料については、そのまま各試験に供した。

１．リング圧縮試験（アルミニウム材、チタン材）
室温の各組成物に円筒状試験片を浸漬した後、８０℃の恒温槽に２０分間入れておき、潤滑被膜を形成させたものを用いて下記項目に従い試験した。

試験機：１１０トンクランクプレス機、試験速度：３５spm、試験片形状：外径２０mmφ、内径１０mmφ、厚さ７mm、工具材質：ＳＫＤ６１（合金工具鋼）、試験温度：２０℃、評価：加工荷重の測定と同時に、圧縮率と形状変化より摩擦係数を算出した。

２．後方穿孔試験（アルミニウム材、銅材）
室温の各組成物に円柱状試験片を浸漬した後、８０℃の恒温槽に２０分間入れておき、潤滑被膜を形成させたものを用いて、下記項目に従い試験を行った。

試験機：１１０トンクランクプレス機、試験速度：３５spm、試験片形状：全長１７．０mm、２１．５mm、２６．０mm、３０．５mm、３５．０mm、外径２０mmφ、パンチランド部１６．７ｍｍφ、設定面積拡大率：４２０％、７７０％、１１２０％、１４４０％、１８３０％、パンチ材質：ＨＡＰ７２（合金工具鋼）、試験温度：２５℃、評価：予め潤滑皮膜を形成させておいた５水準の試験片を全長が小さい水準から順番に側面と底面を拘束した金型に入れ、上部からパンチを打ち込んで設定の面積拡大率になるようカップ状に成形して、アルミニウム材の場合は試験後の試験片内面に焼き付きが発生しない最高面積拡大率（％）を、銅材の場合は最高面積拡大率（％）とその時の成形荷重（KN）を測定した。

３．材質別総合評価
総合評価は、次の基準によった。○は化成処理被膜と比較して優れることを、△は化成処理被膜と比較して同等を、×は化成処理被膜と比較して劣ることを、それぞれ示す。

下記表３に、アルミニウム材として、「Ａ２０１４」（品番）を用いた場合、「Ａ６１５１」（品番）を用いた場合、「Ａ１０７０」（品番）を用いた場合、「Ａ４０３２」（品番）を用いた場合、又は「Ａ６０６１」（品番）を用いた場合の各試験結果を示す。

表３の結果より明らかなように、本発明の非鉄金属材料の塑性加工用水系潤滑剤組成物は、各種アルミニウム材において、（a）成分と（b）成分の固形分重量比（b）／（a）が本発明の範囲外である比較例１の組成物及び被膜伸度が低い（a）成分を用いた比較例２の組成物と比較して非常に優れた性能を示しており、又非鉄金属材料化成処理被膜である比較例３（１）と比較して、優れた性能を示している。尚、比較例１及び２の組成物は、全ての性能評価試験において化成処理被膜である比較例３（１）と比較して、劣った性能を示している。

下記表４に、銅材として、無酸素銅を用いた場合の各試験結果を示す。

表４の結果より明らかなように、本発明の非鉄金属材料の塑性加工用水系潤滑剤組成物は、無酸素銅材において、比較例１の組成物及び比較例２の組成物と比較して低荷重を示しており、又非鉄金属材料化成処理被膜である比較例３（２）と比較して、低荷重を示している。尚、比較例１及び２の組成物は、化成処理被膜である比較例３（２）と比較して、高荷重であり、同等以下の性能を示している。

下記表５に、チタン材として、「純チタン」を用いた場合の各試験結果を示す。

表５の結果より明らかなように、本発明の非鉄金属材料の塑性加工用水系潤滑剤組成物は、チタン材において、実用上十分に低荷重であり、満足できる性能を示している。加えて、本発明の組成物の潤滑被膜は、その被膜除去が水のみにて十分可能であり、化成処理被膜と比較すると、極めて優れた被膜除去性を有することは勿論である。

本発明の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物は、従来の塑性加工用潤滑剤に比して極めて優れた加工潤滑性能、防錆性及び被膜除去性を有しており、非鉄金属材料の冷間塑性加工用潤滑剤として好適に利用できる。

Claims (9)

1. （a）水溶性高分子化合物と、（b）無機金属塩と、水とを含有し、（a）成分及び（b）成分が水に溶解または分散しており、且つ（a）成分と（b）成分の固形分重量比（b）／（a）が０．１〜５の範囲内にある非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
2. 更に、（c）ワックスを含有し、これが水に分散しており、（a）成分と（c）成分の固形分重量比（c）／（a）が５以下の範囲内にある請求項１に記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
3. 水溶性高分子化合物（a）が、水溶性ポリエーテル化合物及び水溶性ポリエステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物であって、その被膜強度が１〜３０ＭＰａであり、且つその被膜伸度が６００〜１０００％である請求項１又は２に記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
4. 水溶性高分子化合物（a）の重量平均分子量が、０．５万〜１００万である請求項１〜３のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
5. 無機金属塩（b）が、リン酸塩、バナジン酸塩、ホウ酸塩、珪酸塩、アルミン酸塩及びタングステン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属塩である請求項１〜４のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
6. ワックス（c）が、融点５０〜１６０℃の天然ワックス及び融点５０〜１６０℃の合成ワックスからなる群より選ばれる少なくとも１種のワックスである請求項２〜５のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
7. 更に、リン酸亜鉛、酸化亜鉛、雲母、炭酸カルシウム、二硫化モリブデン、黒鉛及び窒化ホウ素からなる群より選ばれる少なくとも１種の固体潤滑剤を１〜２０重量％含有する請求項１〜６のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
8. 更に、硫黄系極圧添加剤、有機モリブデン系極圧添加剤、リン系極圧添加剤および塩素系極圧添加剤からなる群より選ばれる少なくとも１種の極圧添加剤を０．５〜５重量％含有する請求項１〜７のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。
9. 非鉄金属材料が、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウム及びマグネシウム合金からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料である請求項１〜８のいずれかに記載の非鉄金属材料の水性塑性加工用潤滑剤組成物。