TW444056B

TW444056B - Lubricant for cold working of metallic material

Info

Publication number: TW444056B
Application number: TW088109556A
Authority: TW
Inventors: Yasuo Imai; Hideji Nagata
Original assignee: Nihon Parkerizing
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2001-07-01
Also published as: EP1093510A1; CN1243150A; AU763155B2; WO1999064544A1; DE69930628T2; AU4416299A; IN192718B; ES2257053T3; DE69930628D1; CA2334716C; KR20000006017A; CA2334716A1; EP1093510B1; CN1148437C; ATE321831T1; EP1093510A4

Description

4 44 0 5 6 r 八1 _B7___ 五、發明說明（I ) 本發明係有關潤滑性優之鋼鐵、鈦、鋁等金屬材料之塑性加工用潤滑劑者。更詳而言，本發明係有關塑性加工時，藉由噴霧或浸漬塗佈於被加工物後立即乾燥之簡單步驟形成具優異潤滑性薄膜的塑性加工金屬材料用之潤滑劑 0 通常塑性加工金屬材料時爲減少被加工材料與工具間之金屬接觸而產生之摩擦，防止膠著摩損或擦損爲目的均使用液狀或固體狀潤滑劑。所用潤滑劑係依使用方法之不同大體上可分爲二種。其一係物理性附著於金屬表面之潤滑劑，另一係藉由化學反應在金屬表面生成載體薄膜後使滑劑附著之潤滑劑。前者之潤滑劑係以礦油、植物油或合成油爲基油，添加耐特壓添加劑，有附著於金屬表面可直接進行塑性加工之類型者，或使金屬皂、石墨或二硫化鉬等固體潤滑劑與黏合劑成份一起分散於水，附著於金屬表面後使其乾燥進行塑性加工之類型等。此等潤滑劑可以採用塗佈或浸漬之使用方法所以極簡便，還具有幾乎不需液體管理等有利處，常被使用於比較輕之塑性加工。另外，後者之潤滑劑的處理係被稱爲化學形成薄膜處理者，藉由化學反應在金屬表面生成具有做爲載體性質之磷酸鹽薄膜後，以硬脂酸鈉或硬脂酸鈣等反應皂或非反應皂做爲滑劑施予處理。此種類型者係具有做爲載體之化學形成薄膜與做爲滑劑之金屬皂所成二層構造，具有極佳之耐膠者摩損性。所以在拉製線、拉製管、鍛造等塑性加工領域被廣爲使用。本纸張尺度適用中國固家標準（CN'S)..V1規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂.--------線沒译^"^):"4 苟3'工办烹今'"^.-'.57,·. 4 44 05 6 a： ____B7__ 五、發明說明θ ) 惟磷酸鹽處理係一種化學反應，所以必須有複雜之液體管理，又要在所形成化學薄膜上塗佈滑劑，包含水洗或酸洗在內時必須具備多次之處理步驟。又自處理時所用之水洗水或化學形成薄膜會產生大量廢液，並且做爲控制化學反應必須加熱，必須花費大筆設備投資或作業上費用。爲解決此等問題，代替花費較多之磷酸鹽處理，曾有人努力開發上述物理方法提高潤滑膜之性能，期能提高至同等於化學形成處理之程度。經過努力之結果被提案出使用油系之潤滑劑或水系之潤滑劑的方法。油系潤滑劑有特公平4- 1 7 9 8號公報揭示之「在配合氯化石蠟、磷酸酯等耐特壓添加劑與異丁烯一正丁烯共聚物與動植物油等之潤滑油中，配合金屬皂或固體潤滑劑之冷加工用潤滑劑」。惟此等既使爲高性能潤滑劑，與化學形成薄膜處理後反應皂潤滑處理之潤滑法相比較，在加工性上仍有問題，又，因使用耐特壓添加劑，加工時會有產生臭氣之缺點。又，水系潤滑劑時，有直接以濕式使用者，有做爲乾式薄膜使用者，直接以濕式使用之水系潤滑劑係如上述油系潤滑劑直接澆注於工具或加工材料使用者，做爲乾式薄膜使用之水系潤滑劑係如上述化學形成薄膜一樣在處理槽浸漬處理後，於乾燥步驟中使水份蒸發，得到固體薄膜者 •前者有特公昭5 8_ 3 0 3 5 8號公報中揭示之「以碳酸氫鹽（固體）爲主成份，在其中加入少量之分散劑與界面活性劑與固體潤滑劑所成金屬管的冷或熱加工用潤滑劑」，惟仍無法達到代替化學形成薄膜廣泛地被採用的地步 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·--------線· 衣?氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公楚） -5- 444 05 6 A7 ____B7__ 五、發明說明（？) 。又’後者有特開昭5 2 _ 2 0 9 6 7號公報揭示之「以水溶性高分子或其水性乳膠爲基材，配合固體潤滑劑與形成化學薄膜用劑所成的潤滑劑組成物」等，惟仍無法得到更優於化學形成薄膜者。本發明係爲解決上述之以往技術所擁有問題而開發者 ’做爲塑性加工用潤滑劑提供不必藉由磷酸鹽形成底質薄膜’以水系，藉由浸漬或噴霧使其附著後乾燥之簡便步驟 ’即可得不遜於磷酸處理法所得潤滑性的金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物。本發明人等係爲解決上述課題，經再三深入硏討的結果’發現將金屬浸漬於含合成樹脂與水溶性無機鹽的水溶液或水分散液經乾燥時，即可得緊貼性極佳之強靭薄膜。另外又發現在此水溶液或水分散液中含有滑劑或固體潤滑劑等時，可使所得薄膜具有極優異之潤滑性能，遂而完成本發明。即，本發明係一種金屬材料的塑性加工用潤滑劑組成物，其特徵爲含有（A )合成樹脂、（B )水溶性無機鹽及水、（B)/(A)(固體成份重量比）爲0.25/ 1〜9/1，合成樹脂係被溶解或被分散者。本發明之金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物係以再含有1〜2 0重量％至少一種選自金屬皂、蠟、聚四氟化乙烯及油所成群之滑劑成份爲宜。上述水溶性無機鹽係以至少一種選自硫酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、釩酸鹽及鎢酸鹽所成群爲宜。上述合成樹脂係以至少一種選自聚乙烯醇、聚衣纸張尺度適用f ®國家標準（CNS).-VI規格（2丨0 X 297公笼） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂-------- .線· 4 44 05 6 A7 ___B7__ 五、發明說明（4 ) 乙铺哦略院嗣、丙稀酸樹脂、乙酸乙嫌樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸乙酯樹脂及酹系樹脂所成群爲宜。本發明組成物中成份（A )與成份（B )之較佳組合係成份（A )爲胺基甲酸乙酯樹脂、成份（B )爲硼酸鹽之組合。換言之，本發明組成物之較佳實施形態係以固體成份而言，含有 ◦ · 3〜10 . 0重量％成份（A)之胺基甲酸乙酯，以及含有1 . 0〜10 . 0重量％成份（B)之硼酸鹽，再含有滑劑的上述金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物。本發明組成物中更以含1〜2 0重量％至少一種選自二硫化鉬、石墨、聚四氟化乙烯、氮化硼、雲母及氟化石墨所成群之固體潤滑劑爲宜=又，本發明組成物中以再含有0 . 5 〜5重量％至少一種選自硫系耐特壓添加劑，有機鉬系耐特壓添加劑、磷系耐特壓添加劑及氯系耐特壓添加劑所成群之耐特性添加劑爲宜。以下更詳細說明本發明。本發明之金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物中所用（A )合成樹脂係只要耐於塑性加工可形成具有緊貼性及薄膜強度之薄膜者，即不必特別限定’例如可用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸系樹脂、乙酸乙烯樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸乙酯樹脂及酚系樹脂。使用之樹脂可爲水溶性或水分散性之任一，視其使用之目的選擇爲宜。例如塑性加工後必須脫膜時以水溶性合成樹脂，必須耐水性時可選擇水分散性合成樹脂。本發明中使用之合成樹脂係溶解或分散於本發明組成物中者。爲使其分散’可視其需要用公知之界面活性劑。 ^7：-------- ;呔设&度適用中S 0家標準（CNS)/U規格（210 X 297公Η ) Ή~- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^---- tr---------線- A7 B7 444056 五、發明說明θ ) 聚乙烯醇係水解聚乙酸乙烯被製造者’惟除完全水解之物以外只水解5 0 %以上者亦可使用。本發明中之聚乙烯醇係包含5 0莫耳％以乙烯醇單位與乙烯單位所成之共聚物。聚乙烯醇之分子量係以凝膠滲透層析測定時最好爲 3〇0 〜2000。聚乙烯吡咯烷酮係聚合Ν -乙烯_ 2 -吡咯烷酮所得者。以凝膠滲透層析測定聚乙烯吡咯烷酮時之分子量以 500〜100◦者爲宜。丙烯酸系樹脂係至少聚合一種丙烯酸系單體所得者。丙烯酸系單體有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2 —乙基己酯、丙烯酸辛酯等（甲基）丙烯酸Ci〜Cs烷基酯：丙烯酸甲氧甲酯、丙烯酸甲氧乙酯、丙烯酸乙氧甲酯、丙烯酸乙氧乙酯、丙烯酸甲氧丁基等（甲基）丙烯酸低級烷氧基低級烷基酯 ;(甲基）丙烯酸2 —羥乙酯、（甲基）丙烯酸3 -羥丙酯等（甲基）丙烯酸羥基低級烷基酯；丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺；N -羥甲基丙烯醯胺，羥甲基曱基丙烯醯胺、N - 丁氧基甲基丙烯醯胺、N - 丁氧甲基甲基丙烯醯胺等N -不取代或具有取代（尤其低級烷氧基取代）羥甲基之（甲基）丙烯醯胺；丙烯酸膦醯氧基甲酯、丙烯酸膦醯氧基乙醋、丙嫌酸膦醯氧基丙醋、甲基丙嫌酸膦酿氧基甲酯、甲基丙烯酸膦醯氧基乙酯，甲基丙烯酸膦酿氧基丙醋等（甲基）丙烯酸膦醯氧基低級烷基酯：丙烯腈；丙嫌酸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線· \ &濟部哲-"^產苟負工"費合-"^:!,;'-1入本紙張又度適用中®國家標準（CNS).‘V丨規格（210 X 297公$ > ^8-

AT 444056 _B7____— 五、發明說明@ ) 、甲基丙烯酸等。本發明中之丙烯酸系樹脂亦包含至少一種如上述之丙烯酸系單體與至少一種苯乙烯、甲基苯乙烯、乙酸乙烯、氯化乙烯、乙烯等其他乙烯性單體之共聚物，且含有3 0莫耳％以上丙烯酸系單體單位者。丙烯酸系樹脂之分子量係以凝膠滲透層析測定時爲1 0 0 0〜 1 ，00〇，0◦0，尤其以 100，0◦0 〜 600，0◦0 爲宜。乙酸乙烯樹脂係聚合乙酸乙烯所得者。本發明中乙酸乙烯樹脂亦包括聚乙酸乙烯樹脂中被水解之乙酸乙烯單位未達5 0%者。另外，本發明中之乙酸乙烯樹脂還包含乙酸乙烯與乙烯之共聚物（乙酸乙烯單位5 0莫耳％以上）者。乙酸乙烯樹脂之分子量係以凝膠滲透層析測定時以 200〜2000爲宜。環氧樹脂係使雙酚類|尤其雙酚A ( 2，2 —雙（ 4 羥苯基）丙烷）與環氧氯丙烷反應所得之雙酚型環氧樹脂，尤其可爲以下式所示雙酚A型環氧樹脂。除此外還有例如環氧丙醚化酚-酚醛淸漆樹脂之酚性羥基所得酚醛淸漆型環氧樹脂，芳香族羧酸之環氧丙酯，以過酸環氧化乙烯性不飽和化合物之雙鍵所得過酸環氧型等。另外還可爲在如上述之環氧樹脂的樹脂架構上加成環氧乙烷或環氧丙烷者，亦可爲多元醇之環氧丙醚型等。此等中以使用雙酚A型環氧樹脂爲最佳。環氧樹脂之分子量係以凝膠溱透層析測定時以3 5 0〜5 0 0 0爲宜。 (请先閱請背面之注意事項再填寫本頁) ^衣--------訂---------線_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐）；4 4〇56 A7 B7 五、發明說明f 011 ch3 ch2-

o-ch3 —ch-cii2-.o

O-CHf 0 胺基之合成樹氰酸酯基, 多元醇進聚醚聚醇次乙基二甲酸乙酯樹脂、胺基甲的聚異氰酸行聚加成反。聚酯聚醇脂係具酸乙酯酯化合應所得有例如醇、 2 -丙二醇、1 ，2 — 丁二醇、1

經濟部^'ι_、：3ί·4笱員工消费合泎;i"S 、3 -甲、丙三醇酸、癸二四氫鈦酸應所得末又，乙基二醇基戊二醇、等低分子量酸、苯二酸、橋亞甲基端具有羥基聚醚聚醇可、：L ，2 — 、1，2 - 丁二醇， 3 —甲基戊二醇、己基丙院、丙二醇等低 /或環氧丙烷高加成己二醇之多元、異苯四氫酞的聚酯爲例如丙—醇 1 3 二醇、分子量物、聚有胺酯結合樹脂通常可物與具有二者。該多元乙二醇、雙醇、1，3 3 - 丁二醇、氫化雙酚醇，與琥珀二酸、對苯酸、六氫酞化合物。乙二醇、雙鍵（N Η 用具有二個以上活醇可爲聚乙烯基乙 C 0 0 ) 個以上異性氫基之酯聚醇及二醇、三 —丙二醇、新戊二、1 ，4 _ 丁二醇 A、三羥甲基丙烷酸、戊二酸、己二二酸、苯三甲酸、酸等多鹽基酸相反乙烯乙二醇.三次丙二醇、新戊二醇 —丁二醇、1 雙酚A、氫之多元醇或乙二醇、聚 ----------^-------- 訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線- 丁二醇、化雙酚A、三羥甲此等之環氧乙烷及丙二醇、聚乙烯/ 本紙張及度適用中國國家標準（CN'S)A4規格（21〇 x 297公釐） ΤΤΪΡ 4 4 4 0 5 6 A7 ____________B7___ 五、發明說明@ ) 丙二醇等聚醚聚醇、聚己內酯聚醇 '聚烯烴聚醇、聚丁二烯聚醇等。又，聚異氰酸酯有脂肪族 '脂環式及芳香族異氰酸酯、具體言有四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、賴胺酸二異氰酸酯、氫化次二甲苯基二異氰酸酯、1 ，4 一環己基二異氰酸酯、4 ’ 4 > —二環己基甲烷二異氰酸酯、2，4 - _二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸醋、3 , 3 — _二甲氧基一 4 ’ 4 雙苯基二異氰酸酯、1 ，5 —萘二異氰酸酯、1 ’ 5 —四氫萘二異氰酸酯、2，4 —甲苯二異氰酸酯、2 ，6 —甲苯二異氰酸酯、 4，4 _二苯甲院二異氰酸酯、2，4 —二苯基甲院二異氰酸酯、苯基二異氰酸酯、次二甲苯基二異氰酸醋、四甲基次二甲苯基二異氰酸酯等。胺基甲酸乙酯樹脂之分子量係以凝膠滲透層析測定時以500〜500，000爲宜》酚樹脂係至少一種酚、甲酚、二甲苯酚等酚類與甲醛反應所得者，可爲酚醛淸漆型樹脂，可溶酚醛型樹脂之任一。使用酚醛淸漆型樹脂時必須共存做爲硬化劑之六亞甲基四胺等。酚樹脂薄膜係於後述之乾燥步驟中硬化。酚樹脂之分子量並不特別限制。此等各種合成樹脂當然亦可使用市販者，通常合成樹脂爲水溶性時可做爲水溶液取得，合成樹脂爲水不涪性時，可成爲使用後述分散滑劑所用之界面活性劑一樣的界面活性劑分散於水之分散液予以取得。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂'--------線. 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公坌） A7 B7 444056 五、發明說明p ) 其次，水溶性無機鹽（B )係經由乾燥與合成樹脂一起生成爲薄膜者，爲使薄膜具硬度與強度而添加者。所以所選出之水溶性無機鹽必須可均一地溶解於溶液中，乾燥時均勻地與合成樹脂析出|具有可提高薄膜強度之性質° 這種性質之水溶性無機鹽以使用至少一種選自硫酸鹽、_ 酸鹽、鉬酸鹽、釩酸鹽及鎢酸鹽所成群爲宜。可爲例如硫酸鈉、硫酸鉀、硼酸鈉（四硼酸鈉等）、硼酸鉀（四硼酸鉀等）、硼酸銨（四硼酸銨等）、鉬酸銨、鉬酸鈉、鎢酸鈉、釩酸鈉等。此等可單獨使用，亦可組合二種以上使用〇本發明中之合成樹脂（A)與水溶性無機鹽（B )的重量比（固體成份重量比）（B ) / ( A )必須爲 0 · 25/1〜9/1。該重量比爲0 · 25/1以下時薄膜之硬度不足，金屬材料上會產生擦損或膠著摩損。又，該重量比爲9 / 1以上時則會降低薄膜之緊貼性及符合性，加工時薄膜易脫落降低潤滑性。上述（B ) / ( A ) 重量比係較佳爲0 . 3 / 1〜8 / 1 ，更佳係〇 . 5 / 1 〜7 / 1。所形成薄膜的性質可調節水溶性或水分散性合成樹脂與水溶性無機鹽之重量比，視加工或滑動部位所受負擔大小決定最適當之重量比。即水溶性無機鹽之比率多時可提昇薄膜硬度，提高耐加重性能，惟會降低薄膜之緊密性。例如塑性加工爲封閉鍛造之類，加工條件嚴苛之情況時以添加較多量水溶性無機鹽爲宜，具體言，合成樹脂（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線. 經濟部智慧財產咼員工消费合泎江印及本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)AO見格（210 X 297公釐〉 4 44 0 5 6 B7 五、發明說明〇◦) A )與水溶性無機鹽（b )之重量比（固體成分重量比） (B) /(A)係以 1 . 5/1 〜9/1 爲宜，以 2/1 〜8/1爲較適宜，更以2/1〜7/1爲最適宜。又如薄板之壓製加工時最好有較佳薄膜之追隨性，所以水溶性無機鹽的比率最好較少，其重量比以〇.25/1〜2/ 1爲宜，更以〇.3/1〜2/1爲最佳。合成樹脂及水溶性無機鹽之配合量係兩者之合計（固體成份合計）最好爲本組成物之1〜2 0重量％，以1〜 1 5重量％爲宜，更以3〜1 0重量％爲最適宜。適用本發明之金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物於金屬表面上’若塑性加工爲一階段的塑性加工時，上述成份 (A ) ' ( B )及水所成組成物可以再視其需要含有滑劑

成份，固體潤滑劑及/或耐特壓添加劑，將其適用於金屬材料較爲適宜，若塑性加工爲多階段之塑性加工（例如拉製或鍛造時之多段加工）時係塗佈上述成份（A)、 ( B )及水所組成物於金屬材料，以乾燥後生成之薄膜做爲載體，再於每一加工階段視其需要在其上塗佈滑劑成份、固體潤滑劑及/或耐特壓添加劑（例如撒下去）進行塑性加工較爲適宜。所以本發明之金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物係尤其供予金屬材料之一階段塑性加工時，或多階段加工時，可視其需要再含有滑劑成份、固體潤滑劑及/或耐特壓添加劑較爲適宜。上述成份中滑劑成份係通常以含於該組成物中爲宜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線-^ 木纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210x 297公釐) -13 - 444 05 6 B7 五、發明說明01 ) 該滑劑成份以在水溶液中安定，且不會降低薄膜強度者爲宜，此種可爲金屬皂、蠟、聚四氟化乙烯及油。具體言，金屬皂可爲硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、硬脂酸鋇、硬脂酸鋰、硬脂酸鋅等，蠟可爲聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、巴西棕櫚蠟、蜜蠟、石蠟等、聚四氟化乙烯可爲例如聚合度100萬〜 1000萬左右之聚四氟化乙烯。又，油可用植物油、礦物油、合成油等，例如植物油有棕櫚油、Μ麻油、菜仔油等、礦物油有機油、渦輪油、錠子油等，合成油有酯油、聚矽氧油等。此等可成爲水分散液或水乳膠之形態與其他成份混合〜使其含於本組成物在本發明組成物中滑劑係通常被分散或乳化者。滑劑之配合量係1〜20重量％，以1〜1 0重量％爲宜，更以2〜7重量％爲更佳。配合量爲1重量％以下時薄膜受到之摩擦增加，易發生膠著摩損，1 0重量％以上時則會降低薄膜之緊密性。上述含成份（A )、成份（ B )、滑劑及水之本發明組成物的較佳實施形態係含有以固體成份爲0.3〜10.0重量％(A)胺基甲酸乙酯樹脂、1.0〜10·0重量％(B)硼酸鹽、滑劑及水、(B ) / ( A )(固體成份重量比）爲0.25/1〜 9 / 1的金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物。胺基甲酸乙酯樹脂爲0 . 3重童％以上係爲防止降低薄膜之緊密性而考量之較佳數値、1 0 . 0重量％以下係由防止降低薄膜硬度，防其發生膠著摩損之觀點而言爲較佳數値。又，硼

λ纸張尺度適用中國國家標準（C^S)A4規格（210 x 297公g ) - H (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂—--------線 444056 A7 B7 五、發明說明（>2 ) 酸爲1 . 〇重量％以上係由防止薄膜之硬度變弱導致在金屬材料發生膠著摩損的觀點而言爲較佳數値、10·0重量％以下係由可防止薄膜緊密性或薄膜之延展性降低’導致加工時薄膜易於脫落，爲此降低其潤滑性的觀點而言爲較佳數値。此實施形態中滑劑之種類及其配合量均可與上述一樣 0 加工條件較嚴苛之塑性加工時，本發明組成物中以再含固體潤滑劑爲宜。這時所用固體潤滑劑係以可安定地存在於薄膜中，在較重之負荷重量下亦有助於潤滑者爲宜。這種可爲石墨、二硫化鉬、氮化硼、氟化石墨、雲母等。該固體潤滑劑之配合量係以1〜2 0重量％爲宜。更以1〜1 0重量％爲宜，最佳係1〜5重量％。配合量爲 1重量％以下時恐有耐膠著摩損性不足之虞，2 0重量％以上時則恐怕會降低緊密性，並不適宜。加工條件更嚴苛之塑性加工係最好在上述組成物中再含有耐特壓添加劑爲宜。這時做爲耐特壓添加劑係以在薄膜中安定，藉由加工可在工具與金屬之接觸面發揮耐特壓效果者爲宜。這種耐特壓添加劑可爲硫化烯烴、硫化酯、亞硫酸酯、硫代羧酸酯、氯化脂肪酸、磷酸酯、亞磷酸酯、二硫代胺基甲酸鉬（Mo DTC)、二硫代磷酸鉬（ MoDTP)、二硫代磷酸鋅（ZnDTP)等硫系耐特壓添加劑，有機鉬系耐特壓添加劑、磷系耐特壓添加劑及氯系耐特壓添加劑。本纸張尺度適用中國國家標率（CNS)A·!規格（210 X 297公釐> -15 - -----------^--------訂---------線，\ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經-部智慧时產笱員工消费合泎让印賢 4 44056 at _B7_五、發明說明03 ) 該耐特壓添加劑之配合量係以0 . 5〜5重量％爲宜，更以1〜3重量％爲最佳。配合量未達0.5重量％時會有耐特壓效果不足之虞，5重量％以上時則有薄膜緊密性降低之虞》爲使合成樹脂、滑劑、固體潤滑劑及/或耐特壓添加劑分散或乳化用而需要界面活性劑時，界面活性劑可用非離子性界面活性劑.陰離子性界面活性劑、兩性界面活性劑及陽離子性界面活性劑中之任一。非離子性界面活性劑並不特別限制，惟可用聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化烯（乙烯及/或丙烯）烷苯基醚、聚乙二醇（或環氧乙烷）與高級脂肪酸（例如碳數1 2〜1 8 )所構成之聚氧乙烯烷基酯、山梨糖醇酐與聚乙二醇與高級脂肪酸（例c i 2〜C ^ 8 )所構成之聚氧化乙烯山梨糖醇酐烷基酯等。陰離子性界面活性劑並不特別限制，惟可用脂肪酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯鹽、二硫代磷酸酯鹽等。兩性界面活性劑亦不特別限制，惟可用例如胺基酸型及甜菜鹼型羧酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯鹽等。陽離子性界面活性劑亦不特別限制，可用例如脂肪族胺鹽、第四級銨鹽等。此等界面活性劑可分別單獨或組合二種以上使用。本發明之潤滑劑組成物的製造方法係只要所製造之潤滑劑組成物能滿足上述條件即不特別限制。例如可在水溶性無機鹽之水溶液中加入水溶性或水分散性合成樹脂，充分攪拌後，使用任意成份之滑劑、固體潤滑劑及/或耐特壓添加劑，再視其需要使用界面活性劑及水，使其爲分散 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^------ 訂----- 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^16- A7 d 44 Ο 5 6 B7_____ 五、發明說明（14 ) 液或乳化液後，經添加、攪拌以製造。本發明之潤滑劑組成物可做爲冷塑性加工（拉製、拉製管、鍛造等）鐵或鋼 '銅或銅合金、鋁或鋁合金、鈦或鈦合金等金屬材料時做爲潤滑劑使用。金屬材料之形狀不限於棒狀材料或塊狀材料等材料，還可供經熱鍛造後之造形物（齒輪、軸）等之加工用，所以不特別限制。塗佈本發明潤滑劑組成物之前，爲得到更佳之結果依序施予水洗、酸洗（除去金屬材料之氧化垢，提高薄膜之緊密性使用鹽酸等施行）、水洗等預處理，淸潔其表面爲最適宜。若未附著有氧化垢時亦可省去酸洗—水洗步驟。此等預處理可依常法施行。本發明之潤滑劑組成物可依浸漬、噴霧、澆塗等常法塗佈於金屬材料。塗佈係只要潤滑劑組成物可充份地被覆於金屬表面，至於塗佈時間並不特別限制。塗佈後潤滑劑組成物必須予以乾燥。乾燥時雖可放置於常溫，但通常於 6 0〜1 5 0°C進行1 0〜6 0分鐘較爲適宜。塗佈本發明組成物經乾燥後之薄膜重量係就防止膠著摩損觀點而言，以1 g /m 2以上爲宜，又，就成本上言以 3 0 g/m2以下爲宜，以5〜2 0 g/m2爲更佳，最佳係8〜15g/m2。本發明之潤滑機作應係藉由水溶性或水分散性合成樹脂與水溶性無機鹽之複合薄膜而得以發揮者。即根據推測應爲混合水溶性或水分散性樹脂與水溶性無機鹽之水溶液附著於金屬表面，然後還有使其乾燥之步驟，首先水會蒸本纸張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·------ 線_ Λ7 B7 444056 五、發明說明（15 ) 發，水溶液之濃度上昇，開始析出水溶性無機鹽之結晶。然後水會再蒸發’提昇合成樹脂之濃度使其慢慢析出而緊密粘附於金屬表面。這時因已有無機鹽結晶析出，所以水溶性或水分散性合成樹脂可成爲均勻地分散於水溶性無機鹽結晶之薄膜》因此應爲合成樹脂與無機鹽一起均勻地析出’而可形成兼具有合成樹脂之柔軟性與緊密性，無機鹽之硬度與強度的薄膜者。在此與比較例一起舉本發明之實施例，具體說明本發明與其效果。實施例1〜3，比較例1〜2 以表1所示比率調製潤滑劑組成物。溶解水溶性無機鹽於水後，溶解酚樹脂充份地攪拌予以調製。在此潤滑劑組成物中浸漬包登（Bowden )摩擦試驗片（材質：S P C 鋼板、15〇mmx7 5mmxl .〇mm) 30 秒鐘後，於1 0 0°C乾燥3 0分鐘。對於經乾燥之全面薄膜撒上硬脂酸鈣粉末（曰本油脂公司製）後，供作包登摩擦試驗片。又，塗佈包登摩擦試驗潤滑劑組成物之前，對試驗片施予以下之（1 )〜（2)預處理步驟。熱風乾燥。 (1 )驗脫脂（日本Parkerlizing公司製，精細洗劑 436〇，濃度20g/《，濃度60°C，浸漬10分鐘 )° (2 )水洗以常溫之自來水噴洗。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐〉 (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) 一衣--------訂---------線· 444 05 6 B7 五、發明說明06 ) 薄膜重量（g / m 2 )由潤滑劑組成物塗佈前後之重量差計算出。包登摩擦試驗係以試驗負荷重5 k g，試驗溫度爲室溫’試驗鋼球5 m m 0，測定摩擦係數與膠著摩損次數（摩擦係數係達到〇 · 2 5爲止時之滑動次數）。平均摩擦係數係測定膠著摩損次數X h次數的前後1 〇次平均數。實施例4〜7，比較例3〜6 依表2所示比率調製潤滑劑組成物。溶解水溶性無機鹽於水後’溶解胺基甲酸乙酯樹脂、聚乙烯醇、酚樹脂或丙烯酸酯樹脂充分攪拌。再添加表2所示添加劑1 (滑劑 )(聚乙烯蠟分散液、硬脂酸鈣分散液、聚四氟化乙烯或棕櫚油分散液）經攪拌成潤滑劑組成物。在此潤滑劑組成物中浸漬3 0秒包登摩擦試片（材料：S P C鋼板、 15〇mmx75mmxl . 〇mm)後，於 l〇〇°c 乾燥3 0分鐘’供予包登摩擦試驗。包登摩擦試驗及包登試驗片之預處理係如實施例1〜3 —樣進行。後方冲孔試片係浸漬於潤滑劑組成物3 0秒後，於 1 0 0 °C烘箱放置3 0分鐘，完全乾燥後供予試驗。又，後方冲孔試驗片係在塗佈潤滑劑組成物之前，對試驗片施予以下預處理步驟（1 )〜（4 )後熱風乾燥。 (1 )鹼脫脂：（用曰本Parkelizing公司製精細洗劑 4 3 6 0，濃度2 0 g / < ，溫度6 0 °C，浸漬 1 0分鐘）。本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS)A4視格（210 X 297公芨) -19 - (請先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) 訂---------線· 444056 A7 B7 五、發明說明（17 ) (2 )水洗：以常溫自來水噴洗3 0秒。 (3)酸洗：鹽酸，濃度17.5重量％，溫度室溫，浸漬時間1 0分鐘。 (4 )水洗：以常溫之自來水噴洗3 0秒。供予後方冲孔試驗之材料係市販之S 4 5 C球狀化退火材料，試驗片之形狀係直徑3. 0 m m 0，以2 m m單位將高度改至16〜40mm者（13水準）。後方冲孔試驗係用2 0 0噸曲柄壓機，裝配模型，在外周圍被固定之圓柱狀試驗片上，以減面率可成爲5 0% 之直徑冲壓機自上方冲壓穿孔，得杯狀成形物的方法。這時濟壓之下死點（1 〇 w e r d e a d ρ 〇 i n t )係調節爲試驗片底部所殘留之部份可成爲1 0 m m =後方冲孔試驗係自高度較低之試驗片依序進行加工，試驗至加工面發生傷痕爲止。評估係以內面無傷痕之試驗片的杯內高度做爲良好冲孔深度表示。模型：S K D 11 冲壓機：HAP40，螺頭直徑2 1 . 2 lmm0 試驗片：S 4 5 C，球狀化退火材料冲孔深度：16、 20、 24、 28、 32、 36、 40、44、48、52、56、6 0 m m ° 加工速度：3 0冲程/分鐘將後方冲孔試驗示於圖1。比較例7 本紙張尺度適用中®囷家標準（CNSMJ規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^—— —訂---------線 14 4 0 5 6 A7 ____B7____ 五、發明說明（18 ) 與實施例4〜1 0 —樣之試驗片，依表2所示條件對後方冲孔試驗片施予化學形成處理及反應型皂潤滑劑處理，所得試驗片係與實施例4〜1 〇 —樣供予包登摩擦試驗及後方冲孔試驗。實施例1 8〜3 4 以表3所示比率調製潤滑劑組成物。即，依實施例4 〜1 0 —樣操作後，預先混合添加劑Β (二硫化鉬、石墨、氮化硼、氟化石墨、硫化植物油、Μ 〇 D T C、 MoDTP、 ZnDTP或亞磷酸酯）與2重量％界面活性劑（非離子系）與水，然後添加入。薄膜處理，包登摩擦試驗及後方冲孔試驗係與實施例 4〜1 0 —樣進行。將以上試驗結果示於表1〜表3 »由表1〜表3可知，使用本發明之金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物之實施例1〜3 4係以簡便之作業即可發揮極優之潤滑性。另一方面，本發明之範圍以外，無法滿足構成條件的比較例1 〜6係無法同時滿足優異之潤滑性與簡便之作業性者。又，比較例7之磷酸鹽薄膜雖可示與本發明同等之潤滑性，但步驟太多，無法用簡便之設備。又，表1〜表3中使用之各成份係如下所示者° 酚樹脂：胺基化酚-酚醛淸漆使其水溶化者（分子量 500 〜6〇〇〇) 胺基甲酸乙酯樹脂：將分子量1 0 〇〇之聚乙二醇與 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^.-------訂---------線. 本紙張尺度適用中a囤家標準（CNS)A4規樁（210 X 297公釐〉 -TT- rL - - K· tr .vr L· T.' I t 4 44 0 5 6 A7 ______B7___ 五、發明說明) 六亞甲基二異氰酸酯予以聚合加成者（分子量5 0 0 ◦〇以上）丙烯酸樹脂：分子量i 5萬以上之丙烯酸、甲基丙燦酸酯、丙烯酸正丁酯之共聚物。使用界面活性劑：聚氧化乙烯烷苯基醚 PVA :聚乙烯醇（分子量1 〇〇〇) PE蠟（聚乙烯乳膠蠟）：乳化聚合乙烯以製造（分子量 16000 〜20000) PTFE (聚四氟化乙烯蠟）：住友3—M製 StCa分散液（硬脂酸鈣分散液）：中京油脂製棕櫚油乳膠：以聚氧化烯烷苯基醚分散棕櫚油硫化植物油：日本油脂製亞磷酸酯：堺化學製添加劑2 (固體潤滑劑或耐特壓添加劑）係均以聚氧化烯烷苯基醚分散。又，各成份之重量％係表示成份本身之重量％。因此例如水分散液係不包含使用之水或分散用之界面活性劑在內者。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS>A·!規格（210 x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

444 05 6 五、發明說明⑼ κί ^卸3dd

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M 本紙張尺度適用中國國家標率（CNTS)A4規格（2】0 x 297公爱） -24- 4 44 0 5 6

At _Β7 五、發明說明Ρ ) 試驗結果後方冲孔良好沖孔深度(mm) 寸 ^r 寸〇〇〇〇〇〇 '«cr ΰ〇寸包登膠著摩損次數 OJ S CO »·〇〇〇寸 oj CO O〇 L〇寸 CO Γ— CO 〇〇 ΓΟ OJ v-j CN s -' 〇1 寸平均摩擦係數 0.12 | 0.17 0.16 5 1—0.14 I 0,15 5 0.16 ,0.17 0.16 0.12 ο 0.12 0.08 0.10 0.08 薄腿 (g/m2) ot ―：〇〇 1 i CN 〇〇 ,11.7 Γ-; C^i 〇 cK 〇 C-Ί CO ο --- 水溶性無機鹽/合成樹脂 3.00 1 6.00 3.00 7.00 3.00 3.00 3.00 2.00 1 6.00 ,6.00 ! 6.00 — 一 — 一 ι— 4 — 添加劑2 重量％ CO CM OJ eg ι-Η ι-Η i—H i—1 οα CM CM cxi 〇〇 CXI CM rH 1-H 成份二硫化鉬i 石墨 Z CQ 氟化石墨硫化油脂 Mo DTCl Mo DTP | LZnDTP」 ι二硫化鉬二硫化鉬二硫化鉬石墨二硫化鉬氮化硼亞磷酸酯 Mo DTC Z n D T P 添加劑1(滑劑） -1 重量％ CO CO CO CO CO CO co CO CO CO CO co CO CO CO CO CO 成份」 PE蠟 PE蠟」 P E蠟 P E蠟 PE蠟 | PE 蠟 I I PE蠟 1 1 P E蠟丨P E蠟 p E蠟 PE蠟 P E蠟 P E蠟 PE蠟1 P E蠟 P E撤 P E蠟合成樹脂 Μ _ 1-{ 1-―1 I-H 1—1 r-1 >~i rH 1-\ r-H CO CO CO CQ CO co 成份酚樹脂酚樹脂 P VA P VA P VA P VA P VA 丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂 1丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂 !胺基甲酸乙酯樹脂 i胺基甲酸乙酯樹脂胺基甲酸乙酯校ifl旨 1胺基甲酸乙酯樹月旨1 胺基甲酸乙酯樹脂胺蕋甲酸乙酯樹脂水溶性無機鹽重量％ ty~i C^\ CN \〇 \D cn cn cn m 鎢酸鈉鎢酸鈉| 鎢酸鈉鎢酸鈉鎢酸鈉鎢酸鈉鎢酸鈉鉬酸鈉 @硼酸舺釩酸鉀硫酸鉀四硼酸鈉 !四硼酸鈉四硼酸鈉 $硼酸鈉四硼酸鈉四删酸鈉〇〇 2 a Ρί CO W 闺匡 -25^ ri--------γ —— —訂---------線-V (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼iCNS)A4規格（210 x 297公餐）

89. 9. iS A7 B7 五、發明說明f3 ) 〔發明之效果〕由以上說明可知，使用本發明之金屬材料塑性加工用潤滑劑組成物時可用簡便之處理即可生成具有極優之潤滑性的薄膜。又，無廢棄物，所以作業環境極佳。〔圖面之簡單說明〕第1圖表示使用本發明之塑性加工用潤滑劑組成物施行後方冲孔試驗之槪要。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 本紙張尺度適用中國困家標準<CNS)A4规格（210 X 297公釐）

Claims

A8 B8 C8 D8

補充 Hr 第88 1 095 56號專利申請案中文申請專利範圍修正本經濟部智慧財產局員工消費合作社印製有（A ) (A )( 合成樹脂 2 . 潤滑劑，屬皂、蠟 3 . 性加工用自硫酸鹽 4 . 潤滑劑* 聚乙烯吡、胺基甲 5 滑劑，其份（A ) %成份（ 6 . 潤滑劑，屬皂、蠟一種金屬合成樹脂固體成份爲溶解或如申請專其中含有、聚四氟如申請專潤滑劑，、硼酸鹽如申請專其中合成咯烷酮、酸乙酯樹如申請專中含有0 的胺基甲 B )之硼如申請專其中含有、四氟化材料之 ,(B 重量比分散於利範圍 1〜2 化乙烯利範圍其中水、鉬酸利範圍樹脂爲丙烯酸脂及酚利範圍 .3〜酸乙酯酸鹽，利範圍 1〜2 乙烯及塑性加工用 )水溶性無 )爲 0 2 其中者。第1項之金〇重量％及油做爲滑第1項或第溶性無機鹽鹽、釩酸鹽第1項之金一種或二種樹脂、乙酸系樹脂者。第1項金屬 1 0 0 重樹脂，及1 再含有滑劑第5項之金 0重量％ — 油做爲滑劑民國8 潤滑劑機鹽及5/1 屬材料種或二劑者。 2項之爲一種及鎢酸屬材料以上選乙烯樹材料之量％固 .0〜者。屬材料種或二者。 9年9月修正，其特徵爲含水、（B ) / 〜9 / 1，且之塑性加工用種以上選自金金屬材料之塑或二種以上選鹽所成群。之塑性加工用自聚乙烯醇、脂、環氧樹脂塑性加工用潤體成份做爲成 1 0 . 0重量之塑性加工用種以上選自金；----->丨| t請先¾讀背而之注意事項真填寫本頁) 訂本紙張尺度逋Λ中困國家搞率（CNS > A4洗格（2丨0X297公釐）經濟部智惡財產局員工消費合作社印製 Λ ^ A A8 4 44 05 6 b* D8 六、申請專利範圍 7 ♦如申請專利範圍第1項之金屬材料之塑性加工用潤滑劑’其中含有1〜2 0重量％ —種或二種以上選自二硫化鉬、石墨、氮化硼，雲母及氟化石墨做爲固體潤滑劑者。 8 如申請專利範圍第1項之金屬材料之塑性加工用潤滑劑，其中含有0.5〜5重量％—種或二種以上選自硫系耐特壓添加劑、有機鉬系耐特壓添加劑、磷系耐特壓添加劑及氯系耐特壓添加劑做爲耐特壓添加劑者。本紙張尺度逋用中國國家梂率（CNS > A4规格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I)

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