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ES2928160T3 - Agente de recubrimiento lubricante acuoso que tiene resistencia a la corrosión y trabajabilidad excelentes, y material metálico - Google Patents

Agente de recubrimiento lubricante acuoso que tiene resistencia a la corrosión y trabajabilidad excelentes, y material metálico Download PDF

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ES2928160T3
ES2928160T3 ES15768354T ES15768354T ES2928160T3 ES 2928160 T3 ES2928160 T3 ES 2928160T3 ES 15768354 T ES15768354 T ES 15768354T ES 15768354 T ES15768354 T ES 15768354T ES 2928160 T3 ES2928160 T3 ES 2928160T3
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ES
Spain
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water
lubricating coating
film
coating agent
coating
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ES15768354T
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English (en)
Inventor
Tsuyoshi Hatakeyama
Shinobu Komiyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

Se proporciona un agente de revestimiento lubricante a base de agua a partir del cual se obtiene una película de revestimiento lubricante que tiene excelente resistencia a la corrosión, trabajabilidad y capacidad de eliminación de la película en el uso práctico. Un agente de revestimiento lubricante a base de agua caracterizado porque un silicato soluble en agua (A) y al menos una sal inorgánica soluble en agua (B) seleccionada del grupo que consiste en un tungstato, un fosfato y un borato se mezclan de manera que el sólido la relación de masa de contenido (B)/(A) cae dentro del rango de 0,7 a 25. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Agente de recubrimiento lubricante acuoso que tiene resistencia a la corrosión y trabajabilidad excelentes, y material metálico
Campo técnico
La presente invención se refiere a un agente de recubrimiento lubricante a base de agua que se aplica cuando se realiza trabajo plástico a diversos tipos de materiales metálicos, y a un material metálico con una película de recubrimiento formada mediante la aplicación del agente sobre la superficie de material metálico y el secado del agente.
Antecedentes de la técnica
Como lubricantes para trabajo plástico, son habituales las denominadas películas de recubrimiento por conversión química, que son películas de recubrimiento compuestas que usan películas de recubrimiento de fosfato y jabones. Sin embargo, las películas de recubrimiento por conversión química presentan problemas tales como los subproductos asociados con reacciones con materiales metálicos, tratamientos de efluentes de agua tales como enjuague con agua, y grandes espacios para los tratamientos, y en los últimos años, se han desarrollado lubricantes de un solo componente de tipo secado en el lugar a base de agua respetuosos con el medioambiente.
El documento de patente 1 divulga un agente de recubrimiento lubricante a base de agua para el trabajo plástico de materiales metálicos, caracterizado porque la composición de (A) una sal inorgánica soluble en agua y (B) una cera se disuelve o dispersa en agua, y la razón en masa de contenido de sólidos (B)/(A) se encuentra dentro del intervalo de 0,3 a 1,5, y un método para formar una película de recubrimiento a partir del mismo.
El documento de patente 2 divulga un agente de recubrimiento lubricante a base de agua para el trabajo plástico de materiales metálicos, que contiene un borato de metal alcalino (A), caracterizado porque el borato de metal alcalino (A) incluye un borato de litio, la razón molar de litio con respecto a todos los metales alcalinos es de 0,1 a 1,0 en el borato de metal alcalino (A) y la razón molar (B/M) entre un ácido bórico B y un metal alcalino M es de 1,5 a 4,0 en el borato de metal alcalino (A), y un método para formar una película de recubrimiento a partir del mismo. Se supone que esta técnica suprime la cristalización de la película de recubrimiento, que está provocada por la absorción de humedad de la película de recubrimiento, posibilitando de ese modo la formación de películas de recubrimiento con no sólo trabajabilidad sino también alta resistencia a la corrosión.
El documento de patente 3 divulga un lubricante acuoso sin fósforo para trabajo plástico, que contiene un componente A: lubricante sólido inorgánico, un componente B: cera y un componente C: sal metálica inorgánica soluble en agua, caracterizado porque la razón en masa de contenido de sólidos (componente A/componente B) es de 0,1 a 5 entre el componente A y el componente B, y la razón en masa de contenido de sólidos (componente C/(componente A componente B componente C)) del componente C es del 1 al 30% con respecto a la cantidad total de componente A, componente B y componente C. Esta técnica se refiere a un lubricante que no contiene fósforo, y se supone que es capaz de lograr una resistencia a la corrosión comparable a la de películas de recubrimiento por conversión química.
El documento de patente 4 divulga un agente de recubrimiento lubricante a base de agua que incluye una sal inorgánica soluble en agua (A), un lubricante (B) seleccionado de disulfuro de molibdeno y grafito, y una cera (C) disuelto o disperso en agua, en el que la razón (B)/(A) es de 1,0 a 5,0 en cuanto a razón en peso de contenido de sólidos y la razón (C)/(A) es de 0,1 a 1,0 en razón en peso de contenido de sólidos, y un método para formar una película de recubrimiento a partir del mismo. Se supone que esta técnica logra el mismo nivel de alta trabajabilidad que la de películas de recubrimiento por conversión química mediante el mezclado de un agente de recubrimiento lubricante a base de agua convencional con disulfuro de molibdeno o grafito.
El documento de patente 5 divulga un agente de formación de película que contiene un silicato (A), un policarboxilato (B) , un polímero hidrófilo y/o una estructura laminar orgánica hidrófila (C) y un molibdato y/o tungstato (D), en el que las razones en masa entre los componentes respectivos son: B/A = de 0,02 a 0,6, C/A = de 0,05 a 0,6 y D/A= de 0,05 a 0,6.
El documento de patente 6 divulga una composición de lubricante que comprende boratos de metal alcalino y sulfatos de metal alcalino como componentes esenciales y que comprende además sales de metal alcalino de ácidos grasos, sales de metal alcalinotérreo de ácidos grasos, un lubricante sólido, una resina termoplástica soluble en agua y opcionalmente silicato de sodio.
El documento de patente 7 divulga un material metálico para trabajo plástico, mediante el cual la superficie del mismo se dota de una película lubricante que contiene metaborato de sodio (A1) y metasilicato de sodio (A2), estearato de zinc (B), hidróxido de calcio (C) y un copolímero de 1-dodeceno/anhídrido del ácido maleico (D).
Documentos de la técnica anterior
Bibliografía de patentes
Documento de patente 1: WO 02/012420 A
Documento de patente 2: JP 2011-246684 A
Documento de patente 3: JP 2013-209625 A
Documento de patente 4: WO 02/012419 A
Documento de patente 5: JP 2002-363593 A
Documento de patente 6: JP H10-36876 A
Documento de patente 7: JP 2009-185311 A
Sumario de la invención
Problema técnico
Sin embargo, incluso el uso de los agentes de recubrimiento lubricantes a base de agua según los documentos de patente 1 a 7 presentan el problema de ser incapaces de formar una película de recubrimiento que tenga una combinación de alta resistencia a la corrosión (en particular, propiedad de prevención del óxido a largo plazo) y trabajabilidad para trabajo fuerte al mismo tiempo comparable con la de películas de recubrimiento por conversión química en entornos reales. Además, cuando se usa un agente de recubrimiento lubricante a base de agua que contiene un silicato, puede producirse una retirada de película defectuosa, provocando de ese modo un chapado defectuoso o un desprendimiento defectuoso de la cascarilla oxidada.
Solución al problema
Los inventores han hallado, como resultado de estudiar encarecidamente con el fin de resolver los problemas mencionados anteriormente, que la formación de una película de recubrimiento mediante la combinación de un silicato soluble en agua y una sal inorgánica soluble en agua específica a una razón específica proporciona una alta resistencia a la corrosión (en particular, una propiedad de prevención del óxido a largo plazo), trabajabilidad y una capacidad de retirada de película adecuada que no han podido lograrse en modo alguno mediante los componentes individuales, logrando de ese modo la presente invención.
La presente invención (1) es un agente de recubrimiento lubricante a base de agua caracterizado porque se mezclan un silicato soluble en agua (A) que tiene una solubilidad de al menos 1 g en 100 g de agua a 25°C y una sal inorgánica soluble en agua (B) que tiene una solubilidad de al menos 1 g en 100 g de agua a 25°C, que es un tungstato, de tal manera que la razón en masa de contenido de sólidos (B)/(A) se encuentra dentro del intervalo de 0,7 a 25, en el que el agente incluye un componente de resina (C) que es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en una resina de vinilo, una resina acrílica, una resina epoxídica, una resina de uretano, una resina fenólica, un derivado de celulosa, un poli(ácido maleico), una poliolefina y un poliéster, y la razón en masa de contenido de sólidos (C)/{(A) (B)} es de 0,01 a 3, y en el que
el agente incluye un lubricante (D) que es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en una cera, politetrafluoroetileno, un jabón de ácido graso, un jabón metálico de ácido graso, una amida de ácido graso, disulfuro de molibdeno, disulfuro de tungsteno, grafito, cianurato de melamina, un compuesto de aminoácido de estructura estratificada y un mineral de arcilla estratificado, y la razón en masa de contenido de sólidos (D)/{(A) (B)} es de 0,01 a 6.
La presente invención (2) es un material metálico con una película de recubrimiento lubricante de 0,5 a 40 g/m2 como peso de recubrimiento, que se forma sobre una superficie de material metálico mediante la aplicación y el secado del agente de recubrimiento lubricante a base de agua para trabajo plástico según la invención (1), que es excelente en cuanto a trabajabilidad plástica.
Efectos ventajosos de la invención
El uso del agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención proporciona una película de recubrimiento lubricante que es excelente en cuanto a resistencia a la corrosión, trabajabilidad y capacidad de retirada de película en el uso práctico. Además, el agente es significativamente superior en comparación con películas de recubrimiento lubricantes a base de agua convencionales porque todas estas características tienen un nivel comparable o superior a las de películas de recubrimiento por conversión química. Pueden obtenerse materiales metálicos en los que la película de recubrimiento con las excelentes características previamente mencionadas se forma sobre las superficies de material metálico mediante la aplicación y el secado del agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 son indicaciones de la evaluación en una prueba de tipo tribológico de planchado con bola para recalcado (evaluación de la resistencia al agarrotamiento).
Descripción de realizaciones
A continuación se describirá con detalle la presente invención en el siguiente orden.
■ Agente de recubrimiento lubricante a base de agua (componentes o materias primas, composiciones, etc.)
■ Método para fabricar el agente de recubrimiento lubricante a base de agua
■ Aplicación del agente de recubrimiento lubricante a base de agua
■ Método para usar el agente de recubrimiento lubricante a base de agua
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Un agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención se obtiene mediante el mezclado de un silicato soluble en agua (A) (denominado a continuación en el presente documento silicato (A)) y una sal inorgánica soluble en agua (B) (denominada a continuación en el presente documento sal inorgánica (B)), que es un tungstato, de tal manera que la razón en masa de contenido de sólidos (B)/(A) se encuentra dentro del intervalo de 0,7 a 25. La mezcla en el intervalo puede formar una película de recubrimiento con alta resistencia a la corrosión y trabajabilidad y una capacidad de retirada de película adecuada que no ha podido lograrse mediante el silicato (A) o la sal inorgánica (B) por sí mismos. Cabe señalar que el término “soluble en agua” en las reivindicaciones y la memoria descriptiva significa que la solubilidad en agua a temperatura ambiente (25°C) {la masa (g) de un soluto disuelta en 100 g de agua} es de al menos 1 g, y preferiblemente de 10 g o más.
Cuando el silicato (A) y la sal inorgánica (B) se combinan para proporcionar una película de recubrimiento, la sal inorgánica (B) se incorporará de manera fina y homogénea en una estructura reticular formada por el silicato (A). Como resultado, la frágil película de recubrimiento del silicato (A) se vuelve flexible para mejorar la trabajabilidad. Además, la incorporación de la sal inorgánica (B) en la estructura reticular del silicato (A) hace que la película de recubrimiento sea más densa, aumentando de ese modo el rendimiento de barrera y, por tanto, mejorando la resistencia a la corrosión (en particular, la propiedad de prevención del óxido a largo plazo). Además, la estructura reticular del silicato (A) se bloquea de manera apropiada por la sal inorgánica (B), mejorando de ese modo la capacidad de retirada de película.
La razón entre el silicato (A) y la sal inorgánica (B) es importante para suministrar las características mencionadas anteriormente. Las características se suministran a una razón en masa de contenido de sólidos (B)/(A) dentro del intervalo de 0,7 a 25, pero preferiblemente en el intervalo de 0,9 a 10,0, y más preferiblemente de 1,1a 3,0. Una razón (B) /(A) menor de 0,7 da como resultado que no se logren una resistencia a la corrosión y una trabajabilidad suficientes, y también proporciona una película de recubrimiento que es inferior en cuanto a capacidad de retirada de película. Esto se debe a la estructura reticular rígida formada por la cantidad relativamente aumentada del silicato. Una razón (B)/(A) mayor de 25 da como resultado que no se logre una resistencia a la corrosión suficiente, y también da como resultado una película de recubrimiento que es inferior en cuanto a adhesión y uniformidad. Esto se debe al hecho de que la cantidad relativa y excesivamente pequeña del silicato da como resultado que no se constituya una estructura reticular adecuada, degradando de ese modo el rendimiento de barrera y degradando la adhesión y la uniformidad de la película de recubrimiento.
Además, en particular, cuando el silicato se combina con un tungstato, la resistencia a la corrosión se mejora significativamente mediante la formación de una película de pasivación que tiene una función de autorreparación exclusiva del tungsteno. Además, debido a que tiene la función de autorreparación, puede lograrse una resistencia a la corrosión estable incluso cuando la película de recubrimiento se vuelve defectuosa, por ejemplo, debido a aceros en contacto unos con otros. Por este motivo, es probable que se produzca una resistencia a la corrosión estable incluso en el caso de procesar grandes cantidades de materiales simultáneamente, tal como procesamiento en masa y procesamiento en bobinas de alambrones con el uso de cilindros en forma de barril para su uso en agentes lubricantes para forjado en frío.
Los ejemplos del silicato (A) para su uso en el agente de recubrimiento según la presente invención incluyen, por ejemplo, silicatos de litio, silicatos de sodio y silicatos de potasio. Estos pueden usarse individualmente, o pueden combinarse dos o más de los mismos. En particular, es preferible usar silicatos de litio y/o silicatos de sodio.
Se proporcionarán específicamente tipos de la sal inorgánica (B) que es un tungstato para su uso en el agente de recubrimiento según la presente invención. Los tungstatos incluyen, por ejemplo, tungstatos de litio, tungstatos de sodio, tungstatos de potasio y tungstatos de amonio. Estos pueden usarse individualmente, o pueden combinarse dos o más de los mismos.
A continuación se describirá el componente de resina (C). El componente de resina (C) se mezcla con el fin de proporcionar una acción aglutinante, mejorar la adhesión entre el material de base y la película de recubrimiento, proporcionar propiedad de nivelación mediante una acción espesante, estabilizar el componente dispersante y mejorar la propiedad de barrera. El componente de resina (C) que tiene tales funciones y propiedades es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en resinas de vinilo, resinas acrílicas, resinas epoxídicas, resinas de uretano, resinas fenólicas, derivados de celulosa, poli(ácido maleico), poliolefina y poliéster. El componente de resina (C) usado en el presente documento tiene una propiedad de formación de película y normalmente se suministra en un estado soluble en agua o dispersable en agua. Estos pueden usarse individualmente, o pueden combinarse dos o más de los mismos.
En el agente de recubrimiento lubricante a base de agua, la razón en masa de contenido de sólidos (C)/{(A) (B)} del componente de resina (C) con respecto al silicato (A) y la sal inorgánica (B) es de 0,01 a 3, y preferiblemente de 0,1 a 1,5. Una razón menor de 0,01 puede no proporcionar una acción aglutinante, mejorar la adhesión entre el material de base y la película de recubrimiento, proporcionar la propiedad de nivelación mediante una acción espesante, estabilizar el componente dispersante, mejorar la propiedad de barrera, o similares, tal como se espera para el componente de resina (C), mientras que en el caso de una razón mayor de 3, la cantidad del silicato y la sal inorgánica puede reducirse relativamente, posibilitando de ese modo presentar suficientemente una alta resistencia a la corrosión y trabajabilidad.
A continuación se describirá el lubricante (D). El lubricante (D) por sí mismo tiene lubricidad y produce deslizamiento, y tiene la función de reducir la fuerza de fricción entre un troquel para procesamiento y un material que va a procesarse. En general, una fuerza de fricción aumentada durante el trabajo plástico aumenta la energía de trabajo, genera calor, produce agarrotamiento, o similares, pero cuando el agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención incluye el lubricante (D), se suprimirá el aumento en la fuerza de fricción. El lubricante (D) que tiene tales funciones y propiedades es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ceras, politetrafluoroetileno, jabones de ácido graso, jabones metálicos de ácido graso, amidas de ácido graso, disulfuro de molibdeno, disulfuro de tungsteno, grafito, cianurato de melamina, compuestos de aminoácido de estructura estratificada y minerales de arcilla estratificados. Entre estos lubricantes, las ceras, el politetrafluoroetileno, los jabones de ácido graso, los jabones metálicos de ácido graso, las amidas de ácido graso, el cianurato de melamina, los compuestos de aminoácido de estructura estratificada y los minerales de arcilla estratificados se mezclan preferiblemente desde la perspectiva de resistencia a la corrosión y estabilidad frente a líquidos. Estos pueden usarse individualmente, o pueden combinarse dos o más de los mismos. A este respecto, los ejemplos específicos de las ceras incluyen una cera de polietileno, una cera de parafina, una cera microcristalina, una cera de polipropileno y una cera de carnaúba. Además, los ejemplos específicos de losjabones de ácido graso incluyen miristato de sodio, miristato de potasio, palmitato de sodio, palmitato de potasio, estearato de sodio y estearato de potasio. Además, los ejemplos específicos de los jabones metálicos de ácido graso incluyen estearato de calcio, estearato de zinc, estearato de bario, estearato de magnesio y estearato de litio. Además, las amidas de ácido graso se refieren a un compuesto de amida que tiene dos ácidos grasos, y los ejemplos específicos de las mismas incluyen amiduro del ácido etilenbisláurico, amiduro del ácido etilenbisesteárico, amiduro del ácido etilenbisbehénico, amiduro del ácido N-N'-diesteariladípico, amiduro del ácido etilenbisoleico, amiduro del ácido etilenbiserúcico, amiduro del ácido hexametilenbisoleico y amiduro del ácido N-N'-dioleiladípico. Además, los compuestos de aminoácido de estructura estratificada se refieren a aminoácidos que incluyen un grupo de hidrocarburo que tiene 11 o más átomos de carbono en la estructura molecular, o derivados de los mismos. Los ejemplos específicos de los mismos incluyen N-lauroil-L-lisina [CnH23CONH(CH2)4CH(NH2)COOH]. Los minerales de arcilla estratificados incluyen productos naturales o productos sintéticos de un grupo de esmectita, un grupo de vermiculita, un grupo de mica, un grupo de mica quebradiza, un grupo de pirofilita y un grupo de caolinita. Los ejemplos más específicos de los mismos incluyen montmorillonita, beidellita, nontronita, saponita, saponita férrica, hectorita, sauconita y estevensita como grupo de esmectita, divermiculita y trivermiculita como grupo de vermiculita, moscovita, palagonita, illita, flogopita, biotita y lepidolita como grupo de mica, margarita y clintonita como grupo de mica quebradiza, pirofilita y talco como grupo de pirofilita, y caolinita, dickita, nacrita, halloysita, crisotilo, lizardita y antigorita como grupo de caolinita. Además, estos minerales de arcilla estratificados pueden someterse a un tratamiento orgánico, introduciendo de ese modo un desnaturalizante orgánico entre las capas. El tratamiento orgánico se lleva a cabo según un método para introducir el desnaturalizante orgánico con distancia entre capas aumentada provocando que los minerales de arcilla estratificados se hinchen con agua. El desnaturalizante orgánico es una alquilamina o una sal de alquil-amonio cuaternario que se adsorbe entre las capas para formar un enlace fuerte, y los ejemplos específicos del mismo incluyen estearildimetilamina, diestearilamina, diestearildimetilamina, cloruro de esteariltrimetilamonio y cloruro de diestearildimetilamonio.
La razón de mezclado del lubricante (D) se describirá para el agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención. La razón en masa de contenido de sólidos (D)/{(A) (B)} del lubricante (D) con respecto al silicato (A) y la sal inorgánica (B) se encuentra dentro del intervalo de 0,01 a 6, y preferiblemente dentro del intervalo de 0,1 a 2. A este respecto, una razón (D)/{(A) (B)} menor de 0,01 da como resultado que no se ejerza suficientemente el efecto de reducción de fricción esperado para el lubricante (D), mientras que en el caso de que la razón sea mayor de 6, la cantidad relativamente disminuida del silicato (A) y la sal inorgánica (B) puede imposibilitar que se presenten suficientemente una alta resistencia a la corrosión y trabajabilidad.
Para el agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención, además del silicato (A), la sal inorgánica (B), el componente de resina (C) y el lubricante (D), puede mezclarse un modificador de viscosidad con el fin de proporcionar una propiedad de nivelación y tixotropía para garantizar un estado uniformemente aplicado cuando se aplica el lubricante al material de base. Cabe señalar que la cantidad de mezclado es preferiblemente del 0,1 al 50% en masa con respecto a la masa total de contenido de sólidos. Los ejemplos específicos de un modificador de viscosidad de este tipo incluyen minerales de arcilla esmectita tales como montmorillonita, sauconita, beidellita, hectorita, nontronita, saponita, saponita férrica y estevensita, y espesantes inorgánicos tales como sílice finamente dividida, bentonita y caolín.
El agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención puede proporcionar una alta resistencia a la corrosión antes y después del procesamiento, y con el fin de mejorar adicionalmente la resistencia a la corrosión, pueden mezclarse otros inhibidores e inhibidores del óxido solubles en agua. Como ejemplo específico, pueden usarse inhibidores conocidos, tales como diversos tipos de ácidos orgánicos, por ejemplo, ácido oleico, ácido dimérico, ácido tartárico, ácido cítrico, diversos tipos de agentes quelantes, por ejemplo, e Dt A, NTA, HEDTA, DTPA, componentes mixtos de alcanolaminas tales como trietanolamina, sales de amina y similares del ácido p-tbutilbenzoico, sales de amina de ácidos carboxílicos, bases de amina de diácido, y usos combinados de ácido alquenilsuccínico y sales solubles en agua del mismo con aminotetrazol y sales solubles en agua del mismo. Además, estos pueden usarse individualmente, o pueden combinarse dos o más de los mismos. La cantidad de mezclado es preferiblemente del 0,1 al 30% en masa con respecto a la masa total de contenido de sólidos.
El medio líquido (disolvente, medio de dispersión) en el agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención es agua. Además, puede mezclarse un alcohol que tenga un punto de ebullición inferior al del agua para reducir el periodo de tiempo de secado del lubricante en una etapa de secado.
El agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención puede contener un componente fuertemente alcalino soluble en agua para aumentar la estabilidad frente a líquidos. Los ejemplos específicos incluyen hidróxido de litio, hidróxido de sodio e hidróxido de potasio. Estos pueden usarse individualmente, o pueden combinarse dos o más de los mismos. La cantidad de mezclado es preferiblemente del 0,01 al 10% en masa con respecto a la masa total de contenido de sólidos.
Para dispersar sustancias insolubles en agua, también se permite el uso de un tensioactivo. Sin embargo, las cantidades aditivas de componentes distintos de los componentes (A), (B), (C) y (D) preferiblemente no superan el 50% en masa del contenido de sólidos en el agente de recubrimiento lubricante a base de agua, en la medida en que no se degrade el rendimiento requerido. Por el contrario, el total de las cantidades aditivas de los componentes (A), (B), (C) y (D) es preferiblemente del 50% en masa o más, más preferiblemente del 70% en masa o más, y de manera adicionalmente preferible del 85% en masa o más basado en el contenido de sólidos del agente de recubrimiento lubricante a base de agua.
«M étodo para fabricar el agente de recubrimiento lubricante a base de agua>>
El agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención se fabrica, por ejemplo, mediante la adición y el mezclado del silicato (A) y la sal inorgánica (B), además del componente de resina (C) y el lubricante (D), etc., a y con agua como medio líquido. El mezclado se lleva a cabo mediante un método general tal como agitación con hélice o un homogeneizador.
«Aplicación del agente de recubrimiento lubricante a base de agua>>
El agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención está destinado preferiblemente para trabajo plástico en una variedad de trabajo en frío, tal como forjado, estirado de alambres, estirado de tubos, formación de perfiles estampados y prensado.
• Material metálico que va a usarse
El agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención se aplica a materiales metálicos tales como hierro o acero, acero inoxidable, cobre o una aleación de cobre, aluminio o una aleación de aluminio, y titanio o una aleación de titanio. La forma del material metálico no está particularmente limitada, pero el agente se aplica no sólo a materiales tales como materiales de varilla y materiales de bloque, sino también a productos de forjado (por ejemplo, engranajes y ejes).
• Uso como película de recubrimiento de base
El agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención también puede usarse como agente de recubrimiento de base para otros lubricantes húmedos o lubricantes secos. El uso del mismo como película de recubrimiento de base puede aumentar el nivel de trabajabilidad y resistencia a la corrosión de otros lubricantes húmedos y lubricantes secos. Los tipos de lubricantes combinados no están particularmente limitados, pero, por ejemplo, como lubricantes húmedos pueden usarse agentes de recubrimiento lubricantes a base de agua habituales tal como tipifican los documentos de patente 1 a 4 mencionados anteriormente, jabones de cal y aceites de forjado. Además, por ejemplo, como lubricantes secos pueden usarse tales polvos lubricantes y polvos de estirado de alambres típicos que contienen, como sus constituyentes principales, un jabón de ácido graso superior, bórax, cal, disulfuro de molibdeno, o similares.
«M étodo para usar el agente de recubrimiento lubricante a base de agua>>
A continuación se describirá un método para usar el agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención. El presente método para el uso incluye una etapa de limpieza de un material metálico, una etapa de aplicación de un agente de recubrimiento lubricante a base de agua y una etapa de secado. A continuación se describirán el material metálico que va a usarse y las etapas respectivas.
• Etapa de limpieza (etapa de pretratamiento)
Preferiblemente se lleva a cabo al menos un tratamiento de limpieza seleccionado del grupo que consiste en chorreo con granalla, chorreo con arena, chorreo en húmedo, desprendimiento, desengrasado con álcali y limpieza con ácido antes de formar una película de recubrimiento lubricante a base de agua en un material metálico. La limpieza en el presente documento está destinada a retirar la cascarilla oxidada generado por el recocido o similares y diversos tipos de contaminación (tales como aceites).
• Etapa de aplicación
La etapa de aplicación del agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención a un material metálico no debe considerarse particularmente limitada, pero puede usarse un método de inmersión, un método de recubrimiento por flujo, un método de pulverización, y similares. El periodo de tiempo para la aplicación no está particularmente limitado siempre que la superficie de metal se cubra suficientemente con el agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención mediante la aplicación. Con el fin de aumentar el rendimiento de secado, el material metálico puede calentarse hasta de 60 a 80°C y ponerse en contacto con el agente de recubrimiento lubricante a base de agua para el trabajo plástico de materiales metálicos, o puede ponerse en contacto con el agente de recubrimiento lubricante a base de agua para el trabajo plástico de materiales metálicos, que se calienta hasta de 40 a 70°C. Por tanto, el rendimiento de secado puede mejorarse significativamente para posibilitar el secado a una temperatura habitual, y también puede reducirse la pérdida de energía térmica.
El peso de recubrimiento de la película de recubrimiento lubricante a base de agua formada sobre la superficie de metal se controla de manera apropiada dependiendo del grado de procesamiento que va a realizarse posteriormente, pero el peso de recubrimiento se encuentra preferiblemente dentro del intervalo de 0,5 a 40 g/m2, más preferiblemente de 2 a 20 g/m2. Cuando el peso de recubrimiento es menor de 0,5 g/m2, la lubricidad es insuficiente. Además, no se prefiere que el peso de recubrimiento sea mayor de 40 g/m2 porque se produce la obstrucción del molde con residuos o similares, aunque no existe ningún problema con la lubricidad. El peso de recubrimiento puede calcularse a partir de la diferencia de masa del material metálico entre antes y después del procesamiento y el área superficial. Con el fin de controlar el peso de recubrimiento, se ajusta de manera apropiada la masa (concentración) de contenido de sólidos del agente de recubrimiento lubricante a base de agua. Se obtiene el peso de recubrimiento deseado creando una alta concentración de agente de recubrimiento lubricante a base de agua y diluyendo el agente con agua. El agua para el ajuste por dilución no está particularmente limitada, pero preferiblemente es agua desionizada o agua destilada.
• Etapa de secado
La etapa no debe considerarse particularmente limitada, pero preferiblemente se lleva a cabo durante de aproximadamente 1 a 30 minutos a de 60 a 150°C.
• Etapa opcional 1 (etapa de recubrimiento de base)
El agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención puede prevenir el agarrotamiento entre un molde y un material que va a procesarse en el caso de procesamiento, y proporcionar alta resistencia a la corrosión antes y después del procesamiento, y puede llevarse a cabo un tratamiento de recubrimiento de base con el propósito de mejorar adicionalmente la trabajabilidad y la resistencia a la corrosión. El tratamiento de recubrimiento de base puede estar destinado a una película de recubrimiento de tipo reactiva o a una película de recubrimiento de tipo no reactiva. Los ejemplos específicos de la película de recubrimiento de tipo reactiva incluyen fosfatos, óxido de hierro, óxido de circonio, hidróxido de circonio, molibdatos, oxalatos y ácido tánico. Los ejemplos específicos de la película de recubrimiento de tipo no reactiva incluyen silicatos, boratos, compuestos de circonio, compuestos de vanadio, sílice coloidal y películas de recubrimiento de resina.
• Etapa opcional 2 (etapa de retirada de película)
La película de recubrimiento lubricante formada a partir del agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la presente invención puede retirarse mediante la inmersión de la película en un agente de limpieza alcalino a base de agua o mediante limpieza por pulverización. El agente de limpieza alcalino es un líquido de un componente alcalino típico tal como hidróxido de sodio o hidróxido de potasio disuelto en agua, y cuando la película de recubrimiento lubricante a base de agua se pone en contacto con el agente de limpieza, la película de recubrimiento lubricante a base de agua se disuelve en el agente de limpieza, posibilitando de ese modo la retirada de la película de recubrimiento fácilmente. Por tanto, puede prevenirse el chapado defectuoso y el desprendimiento defectuoso de la cascarilla oxidada sin contaminación en las etapas posteriores debido a la retirada de película defectuosa en la limpieza con álcali.
Ejemplos
Los efectos ventajosos de la presente invención se describirán específicamente con referencia a los ejemplos de la presente invención junto con los ejemplos de referencia y los ejemplos comparativos. Cabe señalar que la presente invención no debe considerarse limitada por estos ejemplos.
«E jem plo A>>
(1-1) Fabricación del agente de recubrimiento lubricante a base de agua
Se prepararon los agentes de recubrimiento lubricantes a base de agua según los ejemplos 1 a 9 y 12 a 16, los ejemplos de referencia 10 y 11 y los ejemplos comparativos 1 a 8 adoptando los componentes respectivos enumerados a continuación en las combinaciones y proporciones que se muestran en las tablas 1 a 2. Cabe señalar que el ejemplo comparativo 9 corresponde a un tratamiento con fosfato/jabón.
<Silicato>
(A-1) Silicato de sodio (Na2OnSiO 2, n = 3)
(A-2) Silicato de litio (Li2OnSiO 2, n = 3,5)
(A-3) Silicato de potasio (K2OnSiO 2, n = 2,3)
<Sal inorgánica>
(B-1) Tungstato de sodio
(B-2) Tripolifosfato de sodio (usado en los ejemplos de referencia)
(B-3) Metaborato de potasio (usado en los ejemplos de referencia)
<Componente de resina>
(C-1) Sal de neutralización de sodio de copolímero de isobutileno-anhídrido maleico (peso molecular: aproximadamente 165.000)
<Componente lubricante>
(D-1) Cera de polietileno aniónica (tamaño de partícula promedio: 5 |im)
(D-2) Mica sintética que no se hincha (tamaño de partícula promedio: 5,0 |im)
(1-2) Método para usar el agente de recubrimiento lubricante a base de agua
<Etapas convencionales>
(a) Desengrasado: agente desengrasante comercial (FINECLEANER E6400 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) concentración: 20 g/l, temperatura: 60°C, inmersión: 10 min
(b) Enjuague con agua: agua del grifo, temperatura habitual, inmersión: 20 s
(c) Limpieza con ácido: ácido clorhídrico al 17,5%, temperatura habitual, inmersión: 20 min
(d) Enjuague con agua: agua del grifo, temperatura habitual, inmersión: 20 s
(e l) a (e3) Tratamiento de lubricación: descrito para cada uno de los ejemplos y ejemplos comparativos
(f) Secado: 100°C, 10 min
<Tratamiento de lubricación en los ejemplos 1 a 9 y 12 a 15, los ejemplos de referencia 10 y 11 y los ejemplos comparativos 1 a 8>
(e1) Tratamiento de recubrimiento lubricante: agente de recubrimiento lubricante a base de agua fabricado en la sección (1-1), temperatura: 60°C, inmersión: 1 min
<Pretratamiento y tratamiento de recubrimiento en el ejemplo 16>
(e1) Tratamiento de base: agente de conversión química de circonio disponible comercialmente (PALLUCID 1500 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) concentración: 50 g/l, temperatura: 45°C, pH 4,0, inmersión: 2 min
(e2) Enjuague con agua: agua del grifo, temperatura habitual, inmersión: 20 s
(e3) Tratamiento de recubrimiento lubricante: agente de recubrimiento lubricante a base de agua fabricado en la sección (1-1), temperatura: 60°C, inmersión: 1 min
<Pretratamiento y tratamiento de recubrimiento en el ejemplo comparativo 9 (tratamiento con fosfato/jabón)> (e1) Tratamiento de conversión química: agente de conversión química fosfato de zinc disponible comercialmente (PALBOND 181X de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) concentración: 75 g/l, temperatura: 80°C, inmersión: 7 min (e2) Enjuague con agua: agua del grifo, temperatura habitual, inmersión: 30 s
(e3) Tratamiento con jabón: lubricante de jabón de tipo reactivo disponible comercialmente (PALUBE 235 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) concentración: 70 g/l, temperatura: 85°C, inmersión: 3 min
*Peso de recubrimiento seco: 10 g/m2
(1-3) Prueba de evaluación
(1-3-1) Prueba de picos
Se evaluaron los ejemplos 1 a 9 y 12 a 16, los ejemplos de referencia 10 y 11 y los ejemplos comparativos 1 a 9 para determinar la trabajabilidad mediante una prueba de picos. La prueba de picos se llevó a cabo según el método descrito en el documento JP H5-7969 A. Se evaluó la lubricidad con la altura del pico después de la prueba y la carga de formación. La lubricidad es mejor cuanto más grande es la altura del pico y cuanto menor es la carga de formación. Además, según la publicación, se supone que la razón de aumento de área en la prueba de picos es de aproximadamente 10 veces. Se evaluó la lubricidad de la película de recubrimiento midiendo la carga de trabajo y la altura del pico.
Muestra de prueba para la evaluación: material recocido esferoidizante S45C de 25 mm^ x 30 mm
Criterios de evaluación:
Rendimiento de picos = altura del pico (mm)/carga de trabajo (kNf) x 100
La lubricidad es más favorable cuanto mayor es el valor.
©: 0,96 o más
O : 0,94 o más y menos de 0,96
△ : 0,92 o más y menos de 0,94
▲: 0,90 o más y menos de 0,92
X: menos de 0,90
(1-3-2) Prueba de tipo tribológico de planchado con bola para recalcado (evaluación de la resistencia al agarrotamiento)
Se evaluaron los ejemplos 1 a 9 y 12 a 16, los ejemplos de referencia 10 y 11 y los ejemplos comparativos 1 a 9 para determinar la trabajabilidad mediante una prueba de tipo tribológico de planchado con bola para recalcado. La prueba de tipo tribológico de planchado con bola para recalcado se llevó a cabo según el método descrito en el documento JP 2013-215773 A. Se supone que la razón de aumento de área en la prueba de tipo tribológico de planchado con bola para recalcado es de 150 veces o más como máximo, y la prueba tiene una mayor razón de aumento de área y reproduce un trabajo más fuerte en comparación con la prueba de picos mencionado anteriormente. Se evaluó la resistencia al agarrotamiento de la película de recubrimiento en el trabajo fuerte evaluando la cantidad de agarrotamiento generado en la superficie de planchado.
Muestra de prueba para la evaluación: material recocido esferoidizante S10C de 14 mm^ x 32 mm
Bola de cojinete: SUJ2 de 10 mm^
Criterios de evaluación:
Se evaluó toda el área de la superficie de planchado para determinar cuánta área se había agarrotado. La figura 1 muestra las indicaciones de la evaluación.
◎ : significativamente superior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón
O : superior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón
△ : comparable a la película de recubrimiento con fosfato/jabón
▲: inferior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón
X: significativamente inferior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón
(1-3-3) Prueba de capacidad de retirada de película
Se sometieron los ejemplos 1 a 9 y 12 a 16, los ejemplos de referencia 10 y 11 y los ejemplos comparativos 1 a 8 a una prueba de capacidad de retirada de película. Cabe señalar que el ejemplo comparativo 9 se excluyó de la norma de ensayo debido a la diferencia en el método de retirada de película típico. En la prueba de capacidad de retirada de película, se sometió a recalcado una muestra de prueba en forma de columna a una compresibilidad del 50% con el uso de moldes planos tanto superior como inferior, y luego se sumergió en un agente de limpieza alcalino para retirar la película de recubrimiento. Después de (d) enjuague con agua en la etapa (1-2), se llevó a cabo (f) secado, y se midió la masa de la muestra de prueba después del enfriamiento. Después de eso, después de (e) tratamiento de lubricación, se llevó a cabo (f) secado, y se midió la masa de la muestra de prueba después del enfriamiento. Se obtuvo la masa de una película de recubrimiento mediante la conversión a partir de la diferencia de masa entre antes y después de la prueba. Después de la limpieza con álcali, se llevó a cabo (f) secado, y se midió la masa de la muestra de prueba después del enfriamiento. Se obtuvo la masa de película de recubrimiento después del tratamiento de desengrasado mediante la conversión a partir de la masa después de la limpieza con álcali y la masa después de la limpieza con ácido.
Muestra de prueba para la evaluación: material recocido esferoidizante S45C de 25 mm^ x 30 mm
Agente de limpieza alcalino: disolución acuosa de NaOH al 2%
Condición de retirada de película: temperatura de líquido 60°C, tiempo de inmersión 2 min
Razón residual de película (%) = (masa de una película de recubrimiento después del tratamiento de retirada de película/masa de una película de recubrimiento antes del tratamiento de retirada de película) x 100
Criterios de evaluación:
La retirada de película es más preferible cuanto menor es la razón residual de película.
©: razón residual de película del 0%
O : razón residual de película mayor del 0% y menor del 8%
△ : razón residual de película del 8% o más y menor del 16%
▲: razón residual de película del 16% o más y menor del 25%
X: razón residual de película del 25% o más
(1-3-4) Prueba de resistencia a la corrosión
Se sometieron los ejemplos 1 a 9 y 12 a 16, los ejemplos de referencia 10 y 11 y los ejemplos comparativos 1 a 9 a una prueba de resistencia a la corrosión. Se sometieron simultáneamente cinco muestras de prueba a un tratamiento de lubricación con el uso de un cilindro en forma de barril, y se expusieron las muestras de prueba en interiores durante 3 meses en una atmósfera abierta en verano, observando de ese modo el grado de oxidación. Se ha determinado que la resistencia a la corrosión es más inferior cuanto mayor es el área oxidada. Se evaluaron las cinco muestras de prueba.
Muestra de prueba para la evaluación: material recocido esferoidizante S45C de 25 mm^ x 30 mm
Criterios de evaluación:
◎ : área oxidada que representa el 3% o menos (significativamente superior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón)
O : área oxidada que representa más del 3% y el 10% o menos (superior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón)
△ : área oxidada que representa más del 10% y el 20% o menos (comparable a la película de recubrimiento con fosfato/jabón)
▲: área oxidada que representa más del 20% y el 30% o menos (inferior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón)
X: área oxidada que representa más del 30% (significativamente inferior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón)
(1-3-5) Evaluación de la puntuación total
Se puntuaron los cuatro resultados de evaluación basándose en lo que se muestra en la tabla 3, y se enumeraron las puntuaciones totales.
Los resultados de prueba se muestran en las tablas 4 y 5. Cabe señalar que la tabla 5 muestra detalles de la prueba de resistencia a la corrosión. Tal como resulta claro a partir de las tablas, los ejemplos y ejemplos de referencia han logrado una trabajabilidad (prueba de picos, prueba de planchado con bola), una retirada de película y una resistencia a la corrosión (exposición en interiores) favorables. Además, con respecto a la resistencia a la corrosión, la mezcla con el tungstato de sodio conduce a tener un nivel favorable, y también varía menos en cuanto al rendimiento. Los ejemplos comparativos 1 a 8, en los que las razones del silicato (A) y la sal inorgánica (B) se encuentran fuera del alcance de las reivindicaciones, tienden a crear resultados inferiores en la prueba de planchado con bola y la prueba de resistencia a la corrosión. La película de recubrimiento con fosfato según el ejemplo comparativo 9, sometida al tratamiento con jabón reactivo, demuestra un rendimiento relativamente excelente, pero un rendimiento inferior en comparación con los ejemplos.
A continuación se describirá adicional y específicamente la presente invención junto con los efectos ventajosos de la misma proporcionando ejemplos de la presente invención junto con ejemplos de referencia y ejemplos comparativos, para el caso de usar la presente invención como películas de recubrimiento de base para lubricantes secos y lubricantes húmedos. Cabe señalar que la presente invención no debe considerarse limitada por estos ejemplos.
«E jem plo B>>
(2-1) Fabricación del agente de recubrimiento lubricante a base de agua
Se prepararon los agentes de recubrimiento lubricantes a base de agua según los ejemplos 17 a 26, 29 a 39 y 42, los ejemplos de referencia 27, 28, 40 y 41 y los ejemplos comparativos 11 a 18 y 20 a 27 adoptando los componentes respectivos mencionados anteriormente en las combinaciones y proporciones que se muestran en las tablas 6 y 7. Para el ejemplo comparativo 10, sólo se usó polvo de estirado de alambres sin ninguna película de recubrimiento lubricante según la presente invención. Para el ejemplo comparativo 19, se usó un jabón de cal sin ninguna película de recubrimiento lubricante según la presente invención. El ejemplo comparativo 28 corresponde a un tratamiento con fosfato/jabón. Cabe señalar que no se usa ningún polvo de estirado de alambres para los ejemplos 30 a 39 y 42, los ejemplos de referencia 40 y 41 y los ejemplos comparativos 19 a 28.
(2-2) Tratamiento de lubricación
<Tratamiento de lubricación en los ejemplos 17 a 26, los ejemplos de referencia 27 y 28 y los ejemplos comparativos 11 a 18>
Se llevó a cabo el tratamiento según las etapas convencionales enumeradas en la sección (1-2).
(e) Tratamiento de recubrimiento lubricante: agente de recubrimiento lubricante a base de agua fabricado en la sección (2-1), temperatura: 60°C, inmersión: 1 min
<Pretratamiento y tratamiento de recubrimiento en los ejemplos 30 a 39, los ejemplos de referencia 40 y 41 y los ejemplos comparativos 20 a 27>
Se llevó a cabo el tratamiento según las etapas convencionales enumeradas en la sección (1-2).
(e1) Tratamiento de recubrimiento lubricante: agente de recubrimiento lubricante a base de agua fabricado en la sección (2-1), temperatura: 60°C, inmersión: 1 min
Después de eso, como película de recubrimiento de capa superior, se llevó a cabo el tratamiento de inmersión durante 1 min a 60°C con 250 g/l de un jabón de cal disponible comercialmente (LUB-CAO2 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.), y se llevó a cabo el mismo secado que (f) secado para obtener una cantidad de recubrimiento con jabón de cal de 5 g/m2.
<Pretratamiento y tratamiento de recubrimiento en el ejemplo 29>
(e1) Tratamiento de base: agente de conversión química de circonio disponible comercialmente (PALLUCID 1500 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) concentración: 50 g/l, temperatura: 45°C, pH 4,0, inmersión: 2 min
(e2) Enjuague con agua: agua del grifo, temperatura habitual, inmersión: 20 s
(e3) Tratamiento de recubrimiento lubricante: agente de recubrimiento lubricante a base de agua fabricado en la sección (2-1), temperatura: 60°C, inmersión: 1 min
<Pretratamiento y tratamiento de recubrimiento en el ejemplo 42>
(e1) Tratamiento de base: agente de conversión química de circonio disponible comercialmente (PALLUCID 1500 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) concentración: 50 g/l, temperatura: 45°C, pH 4,0, inmersión: 2 min
(e2) Enjuague con agua: agua del grifo, temperatura habitual, inmersión: 20 s
(e3) Tratamiento de recubrimiento lubricante: agente de recubrimiento lubricante a base de agua fabricado en la sección (2-1), temperatura: 60°C, inmersión: 1 min
Después de eso, como película de recubrimiento de capa superior, se llevó a cabo el tratamiento de inmersión durante 1 min a 60°C con 250 g/l de un jabón de cal disponible comercialmente (LUB-CAO2 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.), y se llevó a cabo el mismo secado que (f) secado para obtener una cantidad de recubrimiento con jabón de cal de 5 g/m2.
<Pretratamiento y tratamiento de recubrimiento en el ejemplo comparativo 10>
(e) Enjuague con agua pura: agua desionizada, temperatura habitual, inmersión: 30°C
<Pretratamiento y tratamiento de recubrimiento en el ejemplo comparativo 19>
(e) Lubricación: jabón de cal disponible comercialmente (LUB-CAO2 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) 250 g/l, temperatura 60°C, inmersión 1 min
(f) Secado: 100°C, 10 min
*Peso de recubrimiento de jabón de cal: 5 g/m2
<Pretratamiento y tratamiento de recubrimiento en el ejemplo comparativo 28 (tratamiento con fosfato/jabón)> (e1) Tratamiento de conversión química: agente de conversión química de fosfato de zinc disponible comercialmente (PALBOND 421 WD de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) concentración: 75 g/l, temperatura: 80°C, inmersión: 10 min (e2) Enjuague con agua: agua del grifo, temperatura habitual, inmersión: 30 s
(e3) Tratamiento con jabón: lubricante de jabón reactivo disponible comercialmente (PALUBE 235 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.) concentración: 70 g/l, temperatura: 85°C, inmersión: 3 min
*Peso de recubrimiento seco: 10 g/m2
(2-3) Prueba de evaluación
(2-3-1) Prueba de estirado de alambres (evaluación de la lubricidad)
Se evaluaron los ejemplos 17 a 26, 29 a 39 y 42, los ejemplos de referencia 27, 28, 40 y 41 y los ejemplos comparativos 10 a 28 para determinar la trabajabilidad mediante una prueba de estirado de alambres. El estirado de alambres se llevó a cabo estirando un alambre de acero de ^3,2 mm a través de un troquel de ^2,76. En los ejemplos 17 a 26 y 29, los ejemplos de referencia 27 y 28 y los ejemplos comparativos 10 a 18, se usó Missile C40 de Matsuura Industry Co., Ltd. como lubricante seco. Se colocó el lubricante seco en una caja de troquel inmediatamente antes del estirado del material para adherirse de manera natural al material. La evaluación se realizó a partir del agarrotamiento del material de prueba y la cantidad residual de la película de lubricación después del estirado de alambres. Cabe señalar que la cantidad de recubrimiento después del estirado de alambres se obtuvo a partir de la diferencia de masa entre antes y después de la retirada retirando la película de recubrimiento con el uso del siguiente agente de retirada de película.
Muestra de prueba para la evaluación: material SWCH45K, ^3,2 mm x 20 m
Diámetro de troquel: ^2,76
Agente de retirada de película: agente de retirada alcalino disponible comercialmente (FC-E6463 de Nihon Parkerizing Co., Ltd.), 20 g/l
Condición de retirada de película: temperatura de líquido 60°C, tiempo de inmersión 2 min
Criterios de evaluación:
Razón residual de película (%) = (cantidad de recubrimiento antes del trabajo/cantidad de recubrimiento después del trabajo) x 100
*La cantidad de recubrimiento antes del trabajo no incluye ningún polvo lubricante. La cantidad de recubrimiento después del trabajo incluye el polvo lubricante.
◎ : razón residual de película del 85% o más
O : razón residual de película del 75% o más y menor del 85%
△ : razón residual de película del 65% o más y menor del 75%
▲ : razón residual de película del 50% o más y menor del 65%
X: razón residual de película menor del 50%, o agarrotamiento generado
(2-3-2) Prueba de resistencia a la corrosión
Se evaluaron los ejemplos 17 a 26, 29 a 39 y 42, los ejemplos de referencia 27, 28, 40 y 41 y los ejemplos comparativos 10 a 28 para determinar la resistencia a la corrosión. Se expuso la varilla de alambre sometida a la prueba de estirado de alambres mencionada anteriormente en interiores durante 3 meses en una atmósfera abierta en verano, observando de ese modo el grado de oxidación. Se ha determinado que la resistencia a la corrosión es más inferior cuanto mayor es el área oxidada.
Criterios de evaluación:
©: significativamente superior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón (área oxidada que representa el 3% o menos)
O : superior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón (área oxidada que representa el 3% o más y menos del 10%)
△ : comparable a la película de recubrimiento con fosfato/jabón (área oxidada que representa el 10% o más y menos del 20%)
▲ : inferior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón (área oxidada que representa el 20% o más y menos del 30%)
X: significativamente inferior a la película de recubrimiento con fosfato/jabón (área oxidada que representa el 30% o más)
Los resultados de prueba se muestran en la tabla 8. Todos los ejemplos en los que prácticamente permanecieron las películas de recubrimiento dieron como resultado una trabajabilidad y una resistencia a la corrosión favorables. Además, a partir de la alta resistencia a la corrosión después del estirado de alambres, se determina que la película de recubrimiento lubricante según la invención prácticamente permanece después del trabajo. Los ejemplos comparativos 10 y 19, que tienen el patrón sin el uso del lubricante según la presente invención, son significativamente inferiores en cuanto a capacidad de estirado de alambres y resistencia a la corrosión. Los ejemplos comparativos 11 a 18 y 20 a 27 con las razones del silicato (A) y la sal inorgánica (B) ajustadas de manera inapropiada son inferiores en cuanto a cantidad residual de recubrimiento y resistencia a la corrosión después del estirado de alambres. La película de recubrimiento con fosfato sometida al tratamiento con jabón reactivo según el ejemplo comparativo 28 demuestra un rendimiento excelente, pero requiere el tratamiento de aguas residuales o la gestión de líquidos, por lo que no puede usarse en etapas o sistemas de procesamiento sencillos y produce residuos con la reacción, dando como resultado de ese modo una carga medioambiental aumentada.
Tal como resulta evidente a partir de la descripción anterior, el uso del lubricante a base de agua según la presente invención puede lograr un equilibrio entre alta trabajabilidad y resistencia a la corrosión. Además, la película de recubrimiento lubricante después del procesamiento con el agente de limpieza también se retira de manera favorable. Por consiguiente, la presente invención tiene un gran potencial en la industria.
[Tabla 1]
Figure imgf000015_0001
[Tabla 2]
Figure imgf000016_0001
[Tabla 31
Figure imgf000017_0001
[Tabla 4]
Ejemplo d
Ejemplo d
Figure imgf000017_0002
* El ejemplo comparativo 9 no se evaluó debido al método de retirada de película diferente.
La puntuación total del ejemplo comparativo 9 calculada como capacidad de retirada de película es ® [Tabla 5]
Figure imgf000018_0001
Tabla 6
Figure imgf000019_0001
Tabla 7
Figure imgf000020_0001
[Tabla 8]
Ejemplo d
Ejemplo d
Ejemplo d
Ejemplo d
Figure imgf000021_0001

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Agente de recubrimiento lubricante a base de agua en el que se mezclan un silicato soluble en agua (A) que tiene una solubilidad de al menos 1 g en 100 g de agua a 25°C y una sal inorgánica soluble en agua (B) que tiene una solubilidad de al menos 1 g en 100 g de agua a 25°C, que es un tungstato, de tal manera que la razón en masa de contenido de sólidos (B)/(A) se encuentra dentro del intervalo de 0,7 a 25, en el que el agente comprende un componente de resina (C), y la razón en masa de contenido de sólidos (C)/{(A) (B)} es de 0,01 a 3,
    en el que el componente de resina (C) es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en una resina de vinilo, una resina acrílica, una resina epoxídica, una resina de uretano, una resina fenólica, un derivado de celulosa, un poli(ácido maleico), una poliolefina y un poliéster, y en el que el agente comprende un lubricante (D), y la razón en masa de contenido de sólidos (D)/{(A) (B)} es de 0,01 a 6,
    en el que el lubricante (D) es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en una cera, politetrafluoroetileno, un jabón de ácido graso, un jabón metálico de ácido graso, una amida de ácido graso, disulfuro de molibdeno, disulfuro de tungsteno, grafito, cianurato de melamina, un compuesto de aminoácido de estructura estratificada y un mineral de arcilla estratificado.
  2. 2. Material metálico con una película de recubrimiento lubricante de 0,5 a 40 g/m2 como peso de recubrimiento, formada sobre una superficie de material metálico mediante la aplicación y el secado del agente de recubrimiento lubricante a base de agua según la reivindicación 1.
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