DE69722658T2 - SULFUR AS A COORDINATION ATOM CONTAINING WATER-BASED LUBRICANT AND ITS APPLICATION - Google Patents

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft wässrige Schmiermittel, die entweder auf die Oberfläche eines metallischen Materials oder auf die formende Oberfläche einer Metallform oder auf beides aufgetragen werden, um einen Schmiermittelfilm auf der Metalloberfläche zu bilden, so dass Reibung zwischen dem Material und der Form reduziert wird und dadurch befriedigendes plastisches Arbeiten des Metalls ermöglicht wird. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zum Verwenden des wässrigen Schmiermittels und chemische Substanzen, die insbesondere für die Herstellung des wässrigen Schmiermittels geeignet sind.The present invention relates to aqueous Lubricant either on the surface of a metallic material or on the forming surface a metal mold, or both, to form a film of lubricant on the metal surface form so that friction between the material and the shape is reduced and thereby satisfactory plastic work of the metal allows becomes. The present invention further relates to methods for Use the watery Lubricants and chemical substances, especially for manufacturing of the watery Lubricants are suitable.

Stand der TechnikState of the art

Wenn ein metallisches Material plastischer Bearbeitung ausgesetzt wird, so wie Formen, Extrusion, Dehnen, Rollen oder Pressen, muss ein Schmiermittelfilm auf der Oberfläche des metallischen Materials und/oder auf der formenden Oberfläche der Metallform abgelagert werden, um die Reibung zwischen dem Material und der Form zu reduzieren und die Bildung von Verziehungen (drag), Rissen und ähnlichem zu vermeiden.If a metallic material is more plastic Processing is suspended, such as molding, extrusion, stretching, rolling or pressing, there must be a film of lubricant on the surface of the metallic material and / or on the forming surface of the Metal mold can be deposited to reduce the friction between the material and reduce the shape and the formation of distortions (drag), Cracks and the like to avoid.

In den meisten Fällen wird das Metall in eine Zinkphosphatlösung eingetaucht, um einen chemischen Zinkphosphat- oder Eisenphosphatfilm (hiernach "Phosphatfilm" genannt) auf der Oberfläche zu bilden und wird dann weiterhin in einer Natriumseife oder ähnlichem eingetaucht, um eine metallische Seifenschicht auf der Oberfläche zu bilden. Dieses Verfahren produziert eine schützende Oberflächenschicht von befriedigender Qualität und erlaubt starkes Bearbeiten (gemeint ist das Bearbeiten von Materialoberflächen mit großen Ausdehnungsgeschwindigkeiten). Jedoch erfordert dieses Verfahren Waschungsbehandlungen mit kaltem Wasser, heißem Wasser oder Säure, ebenso wie unterschiedliche Arten von Ausrüstung. Solche Behandlungen erfordern lange Zeitperioden, was somit die Durchlaufzeit verlängert. Normalerweise sind 30 Minuten oder länger erforderlich, um eine Behandlungsserie abzuschließen. Es ist ebenso erforderlich, eine einzelne Oberflächenbehandlung des gesamten Teils des Metalls, das der plastischen Bearbeitung in einem anschließenden Schritt während der Behandlungszeit ausgesetzt ist, zu erreichen, und daher ist dieses Verfahren nicht für die Herstellung von kleinen sonnengetrockneten Produkten geeignet. Um diese Probleme zu überwinden, wurde die Verwendung von Arbeitsölen vorgeschlagen. Beispielsweise lehrt die japanische offengelegte Patentpublikation Nr. 7-118682 ein Arbeitsöl, das hergestellt wird durch das Dispergieren eines Zink- oder Molybdensalzes in einem Mineralöl, so wie Zinkdithiophosphat, Molybdendithiocarbamat oder ähnliches, welches durch die Einführung einer höheren Alkylgruppe lipophil gemacht wurde. Dieses Arbeitsöl löst die meisten der vorher erwähnten Probleme, aber da der Hauptbestandteil Öl ist, verursacht es Probleme, so wie die Kontamination aufgrund der Anhaftung des Öls an den umgebenden Maschinen und der Produktion von Ölnebel. In anderen Worten ist die Kontamination der Arbeitsumgebung nicht vermeidbar. Eine Anzahl anderer Probleme verbleibt ebenso, so wie der Bedarf, die Materialoberflächen nach der plastischen Bearbeitung zu entfetten.In most cases, the metal turns into one Zinc phosphate solution immersed in a chemical film of zinc phosphate or iron phosphate (hereinafter referred to as "phosphate film") on the surface form and then continues in a sodium soap or the like dipped to form a metallic soap layer on the surface. This process produces a protective surface layer of satisfactory quality and allows strong processing (meaning the processing of material surfaces with huge Expansion speeds). However, this procedure requires Wash treatments with cold water, hot water or acid, as well like different types of equipment. Such treatments require long periods of time, which increases the lead time. Usually are 30 minutes or longer required to complete a series of treatments. It is also required a single surface treatment of the whole Part of the metal, which is the plastic processing in a subsequent step while exposed to the treatment time, and therefore is this procedure is not for suitable for the production of small sun-dried products. To overcome these problems was the use of working oils proposed. For example, Japanese Laid-Open teaches Patent Publication No. 7-118682 a working oil made by dispersing a zinc or molybdenum salt in a mineral oil, such as Zinc dithiophosphate, molybdenum dithiocarbamate or the like, which by the introduction a higher one Alkyl group was made lipophilic. This working oil solves most of them the previously mentioned Problems, but since the main ingredient is oil, it causes problems as well as the contamination due to the oil adhering to the surrounding machinery and the production of oil mist. In other words contamination of the working environment cannot be avoided. A number other problems, as well as the need, remain on the material surfaces degreasing of plastic processing.

Zusammensetzungen und Verfahren, die wässrige schmierende Zusammensetzungen betreffen, die Multiligandchelatverbindungen mit Schwefel enthalten, sind offenbart.Compositions and methods, the watery lubricating compositions relate to multi-ligand chelate compounds containing with sulfur are disclosed.

In JP-A-58063794 ist eine wässrige schmierende Zusammensetzung offenbart, welche 0,05–30 Gewichts-% eines Molybdenkomplexes enthält und mit einem angemessenen Dispergiermittel oder lösendem Mittel verwendet wird.In JP-A-58063794 there is an aqueous lubricant Composition disclosed which contains 0.05-30% by weight of a molybdenum complex contains and with an appropriate dispersant or solvent is used.

In US-A-4,289,547 ist eine wässrige saure Schmierbeschichtungszusammensetzung offenbart, welche ein Konzentrat umfasst, welches daran angepasst ist, mit Wasser verdünnt zu werden, wenn gewünscht, um ein wässriges Arbeitsbad herzustellen, das eine kontrollierte wirksame Menge Phosphat-Ionen enthält, um eine Phosphatbeschichtung auf der sauberen Metalloberfläche in Kombination mit einem emulgierten organischen Schmiermittel, einem Emulgatormittel und einem Eisenchelat-bildenden Mittel zu bilden.In US-A-4,289,547 is an aqueous acidic A lubricating coating composition is disclosed which is a concentrate which is adapted to be diluted with water, if desired to a watery Work bath to produce a controlled effective amount of phosphate ions contains around a phosphate coating on the clean metal surface in combination with an emulsified organic lubricant, an emulsifier and an iron chelating agent.

In US-A-4,199,381 ist eine Anwendung einer wässrigen Seife auf eine phosphatisierte Metalloberfläche offenbart, welche verbessert wird durch Miteinbeziehen eines Komplexbildners in die Seifenzusammensetzung, der stabil gegenüber der Hydrolyse ist und in der Lage ist, einen wasserlöslichen Komplex mit dem Metall der Phosphatbeschichtung zu bilden.One application is in US-A-4,199,381 an aqueous Soap on a phosphated metal surface reveals which improves is by including a complexing agent in the soap composition, the stable towards the hydrolysis is and is capable of being water-soluble To form complex with the metal of the phosphate coating.

In EP-A-61823 sind wasserbasierende hydraulische Fluide und Metallbearbeitungsschmiermittel offenbart, welche mit einem Polyetherpolyol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 bis zu etwa 75.000, modifiziert mit einem alpha-Olefin-Epoxid mit etwa 12 bis zu etwa 18 Kohlenstoffatomen, eingedickt werden.In EP-A-61823 there are water-based hydraulic fluids and metal working lubricants disclosed which with a polyether polyol with a molecular weight of about 1000 to about 75,000 modified with an alpha olefin epoxy from about 12 to about 18 carbon atoms.

In JP-A-53032274 ist eine feuerabweisende Schmierölzusammensetzung offenbart, welche aus Wasser-Glykol Schmieröl besteht, welches > 0,1 Gewichts-% eines Dithiocarbamid Derivats enthält.JP-A-53032274 is a fire repellent Lubricating oil composition discloses which is made of water glycol oil which is> 0.1 Contains% by weight of a dithiocarbamide derivative.

In EP-A-28848 ist ein Verfahren zum Herstellen von konzentrierter Schwefelsäure offenbart.EP-A-28848 describes a method for Manufacture of concentrated sulfuric acid disclosed.

In JP-A-7118283 ist ein Verfahren für die Herstellung von Metall Dithioxanthaten offenbart, welches das Umsetzen eines Dithioxanthats mit einem Molybdat oder einem Wolframat in der Gegenwart einer Mineralsäure umfasst.JP-A-7118283 discloses a process for the production of metal dithioxanthates which involves reacting a dithioxanthate with a molybdate or a tungstate in the presence of a mine includes ralic acid.

In JP-A-50062207 ist eine Schmiermittelzusammensetzung offenbart, die als ein Hauptadditiv einen Molybdenkomplex enthält.JP-A-50062207 is a lubricant composition which contains a molybdenum complex as a main additive.

In EP-A-223001 ist ein Verfahren zum Synthetisieren von Ammoniumkomplexen von Zink-Bisdithiocarbamaten offenbart, ausgehend von Kohlenstoffdisulfid, Ammoniak, einem Alkylendiamin und Zinkoxid.EP-A-223001 describes a method for the synthesis of ammonium complexes of zinc bisdithiocarbamates discloses starting from carbon disulfide, ammonia, an alkylenediamine and zinc oxide.

In JP-B-47045487 sind landwirtschaftliche Fungizide offenbart, die ein Doppelsalz des Zinkethylen-bis-dithiocarbamats enthalten.In JP-B-47045487 are agricultural Fungicides are disclosed which contain a double salt of zinc ethylene bis-dithiocarbamate.

In EP-A434213 sind monosubstituierte Dithiooxamidverbindungen und deren Verwendung offenbart.In EP-A434213 are monosubstituted Dithiooxamide compounds and their use disclosed.

In FR-A-2583753 sind Metallkomplexsalze von Ethylen-bis-dithiocarbamat und Benzimidazolylcarbamat offenbart.In FR-A-2583753 are metal complex salts of ethylene bis-dithiocarbamate and benzimidazolyl carbamate.

In JP-A-4239096 ist ein Verfahren zur Schmiervorbehandlung von galvanisierten Stahlplatten offenbart.JP-A-4239096 describes a method for the lubrication pretreatment of galvanized steel plates.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung überwindet die oben erwähnten Probleme und erlaubt die Bildung von Schmiermittelfilmen auf Oberflächen durch die Anwendung von wässrigen Schmiermitteln, die kein Öl enthalten. Da kein Öl verwendet wird, sind die Probleme der Kontamination der Arbeitsumgebung und des Bedarfs für eine anschließende Entfettungsbehandlung gelöst. Da eine einfache Anwendung ausreichend ist, wird eine Lösung für die Probleme der großen Ausrüstungserfordernisse und des Bedarfs des Erzielens von simultaner Behandlung von großen Materialvolumen zur Verfügung gestellt.The present invention overcomes the above mentioned Problems and allowed the formation of lubricant films on surfaces the application of aqueous Lubricants that are not oil contain. Since no oil used are the problems of contamination of the work environment and the need for a subsequent one Degreasing treatment solved. Since a simple application is sufficient, it will solve the problems the big equipment requirements and the need to achieve simultaneous treatment of large volumes of material to disposal posed.

Die Erfindung betrifft das wässrige Schmiermittel selbst, in welchem das wässrige Schmiermittel eine Metallchelatverbindung umfasst, die in Wasser suspendiert oder dispergiert ist. Die Metallchelatverbindung, die hierin beschrieben ist, umfasst einen Polydentat- oder einen Multidentat-Chelatliganden, in welchen wenigstens eines der koordinierenden Atome Schwefel ist, koordiniert zu wenigstens einem Koordinierungsort von wenigstens einer Metallart, ausgewählt aus Zink, Mangan, Eisen, Molybden, Zinn und Antimon. Zum Zwecke dieser Erklärung ist der Begriff "Suspension" dafür vorgesehen, eine Metallchelatverbindung zu bezeichnen, die in Wasser verteilt ist, beispielsweise durch kontinuierliches Rühren. Der Begriff "Dispersion" ist vorgesehen, eine Metallchelatverbindung, die in Wasser ohne Präzipitation verteilt ist, durch die Verwendung eines oberflächenaktiven Stoffes oder ähnliches, zu bezeichnen. Anionische und nichtionische oberflächenaktive Stoffe sind geeignet für die Dispersion von Metallchelatverbindungen in Wasser.The invention relates to the aqueous lubricant itself, in which the watery Lubricant comprises a metal chelate compound that is in water is suspended or dispersed. The metal chelate compound that described herein includes a polydentate or a multidentate chelate ligand, in which at least one of the coordinating atoms is sulfur, coordinates to at least one coordination location of at least a type of metal made of zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony. For the purpose this statement the term "suspension" is intended to designate a metal chelate compound that disperses in water is, for example by continuous stirring. The term "dispersion" is intended a metal chelate compound that is in water without precipitation is distributed through the use of a surfactant or the like, to call. Anionic and nonionic surfactants are suitable for the dispersion of metal chelate compounds in water.

Das Metall kann viele Koordinierungsorte haben, und der Chelatligand kann zu all den vielen Koordinierungsorten koordiniert sein. Alternativ kann der Chelatligand nur zu einigen der vielen Koordinierungsorte koordiniert sein und dabei die Koordinierung von anderen Spezien als den Chelatliganden an die verbleibenden Koordinierungsorte zu erlauben. Das Schmiermittel kann durch Dispergieren der hergestellten Metallchelatverbindung in Wasser hergestellt werden, oder sie kann durch Hinzufügen des Chelatliganden in die wässrige Lösung, die ein Metallsalz enthält, hergestellt werden. Die Metallspezies können eine oder mehrere der erstrebten Spezien sein, und eine größere Anzahl an Spezien wird den Bereich der bearbeitbaren Bedingungen und der bearbeitbaren Metalle ausweiten.The metal can have many coordination locations and the chelating ligand can go to all the many coordination sites be coordinated. Alternatively, the chelating ligand can only be some of the many coordination locations to be coordinated and thereby the coordination from species other than the chelating ligands to the remaining ones Allow coordination locations. The lubricant can be dispersed the metal chelate compound produced is produced in water, or it can by adding of the chelating ligand into the aqueous Solution, which contains a metal salt getting produced. The metal species can be one or more of the desired Be species, and a larger number the range of editable conditions and the Expand machinable metals.

Das wässrige Schmiermittel wird auf die Oberfläche eines Metallmaterials und/oder auf die Formungsoberfläche einer Metallform angewendet, um einen wirksamen Schmierfilm auf der Metalloberfläche zu bilden. Da der Schmierfilm Schwefel als ein koordinierendes Atom hat, produzieren extreme Drücke Schwefelradikale durch Zersetzung, durch Reibung oder durch tribo-chemische Reaktionen. Die Schwefelradikale sind hochreaktiv und reagieren schnell mit der Metalloberfläche, um Metallsulfide zu produzieren, welche eine schmierende Wirkung haben. Die Schwefelradikale reagieren ebenso mit den Metall-Ionen (eins oder mehrere ausgewählt aus Zink, Mangan, Eisen, Molybden, Zinn und Antimon) hergestellt durch die Zersetzung der Metallchelatverbindung, was ebenso Metallsulfide mit einer schmierenden Wirkung produziert. Das wässrige Schmiermittel zeigt daher eine befriedigende schmierende Wirkung auf.The aqueous lubricant gets on the surface a metal material and / or on the forming surface of a Metal mold applied to form an effective lubricating film on the metal surface. There the lubricating film has sulfur as a coordinating atom extreme pressures Sulfur radicals by decomposition, by friction or by tribochemical Reactions. The sulfur radicals are highly reactive and react quickly with the metal surface, to produce metal sulfides which have a lubricating effect to have. The sulfur radicals also react with the metal ions (one or more selected made of zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony) by the decomposition of the metal chelate compound, which is also metal sulfide produced with a lubricating effect. The aqueous lubricant shows therefore a satisfactory lubricating effect.

Die Erfindung betrifft chemische Substanzen, die insbesondere für die Herstellung des wässrigen Schmiermittels geeignet sind. Die chemischen Substanzen sind Multi-Ligand Metallchelatverbindungen, in welchen ein Polydentat- oder Multidentat-Chelatligand mit Schwefel als wenigstens eines der koordinierenden Atome durch teilweises Auffüllen der vielen Koordinierungsorte der einen oder der mehreren Metallspezies, ausgewählt aus Zink, Mangan, Eisen, Molybden, Zinn und Antimon, koordiniert, während Liganden, die Schwefel nicht als koordinierendes Atom haben, die verbleibenden Koordinierungsorte koordinieren. Das heißt, der Chelatligand ist dadurch gekennzeichnet, dass er Schwefel als ein koordinierendes Atom hat, das nicht alle die Koordinierungsorte des Metalls füllt, so dass es zu einigen der Koordinierungsorte nicht koordiniert ist. Wenn die Multi-Ligand-Metallchelatverbindung als ein wässriges Schmiermittel, das in Wasser suspendiert oder dispergiert ist, verwendet wird, wird ein sehr befriedigender Schmiermittelfilm hergestellt.The invention relates to chemical Substances especially for the production of the aqueous lubricant are suitable. The chemical substances are multi-ligand metal chelate compounds, in which a polydentate or multidentate chelate ligand with sulfur as at least one of the coordinating atoms by partial Fill up the many coordination sites of the one or more metal species selected from Zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony, coordinated while ligands, which do not have sulfur as the coordinating atom, the remaining ones Coordinate coordination locations. That means the chelating ligand is through it characterized that it has sulfur as a coordinating atom, that does not fill all of the coordination locations of the metal, so that it is not coordinated to some of the coordination locations. If the multi-ligand metal chelate compound as an aqueous Lubricant suspended or dispersed in water is used a very satisfactory lubricant film is produced.

Die Erfindung gemäß Anspruch 1 betrifft ebenso eine chemische Substanz, die insbesondere für die Herstellung des wässrigen Schmiermittels geeignet ist. Die chemische Substanz ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Chelatligand mit Schwefel als ein koordinierendes Atom zu einigen der vielen Koordinierungsorte des Metalls-koordiniert ist, während ein Hydroxidion, kondensiertes Phosphat, Polycarboxyl-hoch molekularer Aktivator und/oder Polyoxycarbonsäure zu den verbleibenden Koordinierungsorten koordiniert sind.The invention according to claim 1 also relates to a chemical substance which is particularly suitable for the production of the aqueous lubricant. The chemical substance is characterized by that a chelating ligand with sulfur as a coordinating atom is coordinated to some of the many coordination sites of the metal, while a hydroxide ion, condensed phosphate, polycarboxyl high molecular activator and / or polyoxycarboxylic acid are coordinated to the remaining coordination sites.

Bei der Multi-Ligand Metallchelatverbindung wird ein Chelatligand mit Schwefel als ein koordinierendes Atom stark zu dem Metall koordiniert, und ein Hydroxidion, kondensiertes Phosphat, Polycarboxyl-hoch molekularer Aktivator und/oder Polyoxycarbonsäure werden schwach zu dem Metall über Sauerstoffanionen koordiniert. Wenn die Multi-Ligand Metallchelatverbindung als ein wässriges Schmiermittel suspendiert oder dispergiert in Wasser verwendet wird, wird ein sehr befriedigender Schmiermittelfilm hergestellt.With the multi-ligand metal chelate compound becomes a chelating ligand with sulfur as a coordinating atom strongly coordinated to the metal, and a hydroxide ion, condensed Phosphate, polycarboxyl high molecular activator and / or polyoxycarboxylic acid weak to the metal over Coordinates oxygen anions. If the multi-ligand metal chelate compound as a watery Lubricant suspended or dispersed in water is used a very satisfactory film of lubricant is produced.

Das wässrige Schmiermittel gemäß Anspruch 3 enthält ein lösliches kondensiertes Phosphatsalz, einen löslichen Polycarboxyl-hoch molekularen Aktivator und/oder ein lösliches Polyoxycarbonsäuresalz, das zu dem vorher erwähnten wässrigen Schmiermittel hinzugefügt wird. Die Addition dieser Hilfsstoffe verbessert die Leistung des Schmiermittelfilms. Ein lösliches kondensiertes Phosphatsalz wird mit dem oberflächenaktiven Stoff, der in dem System vorhanden ist, assoziieren, und dadurch die Dispergierfähigkeit der Metallchelatverbindung, die hydrophobe feine Partikel bildet, erhöhen. Ein löslicher Polycarboxyl-hoch molekularer Aktivator oder ein lösliches Polyoxycarbonsäuresalz wird die Adhäsion des Schmiermittelfilms an die Metalloberfläche verbessern. Das Verwenden eines wässrigen Schmiermittels, das solch einen Hilfsstoff enthält, wird intensivere schwere Bearbeitung erlauben.The aqueous lubricant according to claim 3 contains a soluble condensed phosphate salt, a soluble polycarboxyl high molecular weight Activator and / or a soluble polyoxycarboxylic, that to the aforementioned aqueous Lubricant added becomes. The addition of these additives improves the performance of the Lubricant film. A soluble Condensed phosphate salt is mixed with the surfactant contained in the System exists, associate, and thereby the dispersibility the metal chelate compound that forms hydrophobic fine particles, increase. A soluble Polycarboxyl high molecular activator or a soluble one polyoxycarboxylic becomes the adhesion improve the lubricant film on the metal surface. Using an aqueous Lubricant that contains such an additive becomes more intense heavy Allow editing.

Die Erfindung gemäß Anspruch 4 betrifft ein Verfahren zum Bilden eines Schmiermittelfilms auf einem Phosphatfilm unter Verwendung einer wässrigen Lösung, wenn der Phosphatfilm bereits auf der Metalloberfläche gebildet wurde. Bei diesem Verfahren wird ein metallisches Material, auf welchem der Phosphatfilm bereits gebildet wurde, in eine wässrige Lösung eines multidentaten oder polydentaten Chelatliganden mit Schwefel als wenigstens eines der koordinierenden Atome eingetaucht, so dass der Chelatligand mit den Zinkionen und/oder Eisenionen in dem Phosphatfilm reagiert, um eine kristalline Multi-Ligand Metallchelatverbindung auf dem Phosphatfilm zu produzieren. Dieses Verfahren nimmt die Vorteile von sowohl der schmierenden Wirkung des Phosphatfilms als auch der schmierenden Wirkung der Metallchelatverbindung in Anspruch, in welchem Schwefel ein koordinierendes Atom ist, das zu dem Zinkion und/oder dem Eisenion koordiniert ist.The invention according to claim 4 relates to a method for forming a lubricant film on a phosphate film under Use an aqueous Solution, when the phosphate film is already formed on the metal surface has been. In this process, a metallic material is applied which the phosphate film has already been formed in an aqueous solution of a multidentate or polydentate chelate ligands with sulfur as immersed at least one of the coordinating atoms so that the chelating ligand with the zinc ions and / or iron ions in the phosphate film reacted to a crystalline multi-ligand metal chelate compound to produce on the phosphate film. This procedure takes the Advantages of both the lubricating effect of the phosphate film and also the lubricating effect of the metal chelate compound, in which sulfur is a coordinating atom that leads to the zinc ion and / or the iron ion is coordinated.

Die Erfindung gemäß Anspruch 5 betrifft ebenso ein Verfahren zum Herstellen eines Schmiermittelfilms auf einem Phosphatfilm. Bei diesem Verfahren wird der Phosphatfilm auf einem metallischen Material gebildet, und das metallische Material wird dann in ein wässriges Schmiermittel gemäß Anspruch 2 oder 3 eingetaucht. Ein Ligand, der kein Ligand mit Schwefel als koordinierendes Atom ist, reagiert mit dem Zinkion und/oder dem Eisenion in dem Phosphatfilm, um eine kristalline polynukleare Metallchelatverbindung auf dem Phosphatfilm herzustellen. Dieses Verfahren nimmt die Vorteile von sowohl der schmierenden Wirkung des Phosphatfilms als auch die schmierende Wirkung der Metallchelatverbindung in Anspruch, in welcher Schwefel ein koordinierendes Atom ist, das ein Chelat mit einem Metall bildet.The invention according to claim 5 also relates a method of making a film of lubricant on a Phosphate film. In this process, the phosphate film is on a metallic material is formed, and the metallic material becomes then into a watery Lubricant according to claim 2 or 3 immersed. A ligand that is not a ligand with sulfur coordinating atom, reacts with the zinc ion and / or the Iron ion in the phosphate film to form a crystalline polynuclear metal chelate compound to manufacture on the phosphate film. This procedure takes advantage of both the lubricating effect of the phosphate film and that Lubricating action of the metal chelate compound in which Sulfur is a coordinating atom that is chelated with one Metal forms.

Die Erfindung gemäß Anspruch 6 betrifft ein Verfahren zum Verwenden des wässrigen Schmiermittels, in welchem vor der plastischen Bearbeitung des metallischen Materials ein wässriges Schmiermittel gemäß Anspruch 2 oder 3 auf entweder eine oder auf beide Oberflächen des metallischen Materials und der Formungsoberfläche der Metallform aufgetragen wird, um die Schmiermittelfilme auf diesen Oberflächen zu bilden, was somit das plastische Bearbeiten des metallischen Materials, das einen Schmiermittelfilm aufweist, der auf dessen Oberfläche gebildet ist, erlaubt.The invention according to claim 6 relates to a method to use the watery Lubricant in which before plastic processing of the metallic Materials a watery Lubricant according to claim 2 or 3 on either one or both surfaces of the metallic material and the molding surface the metal mold is applied to the lubricant films on it surfaces to form what is thus the plastic processing of the metallic Material that has a film of lubricant on it surface is allowed.

Die Erfindung wird im Lichte der Beschreibung, welche nun folgt, vollständiger anerkannt werden.The invention is made in the light of Description, which now follows, will be more fully recognized.

Bestes Verfahren zur Ausführung der ErfindungBest method of performing the invention

Zunächst wird eine Ausführungsform einer Metallchelatverbindung erklärt werden, in welcher wenigstens eine Metallspezies, ausgewählt aus Zink, Mangan, Eisen, Molybden, Zinn und Antimon ein Chelat bildet und wenigstens eines der koordinierenden Atome Schwefel ist. Die chemischen Strukturen 1–28 hierunter sind Beispiele solcher Metallchelatverbindungen und die Chelatliganden in den chemischen Strukturen 1–28 (die Verbindungen, die an das M in den Strukturen angrenzen) reagieren mit den oben erwähnten Metall-Ionen in wässriger Lösung oder in Wasser oder organischen Lösungsmitteln (Alkohole, Ketone und Dioxane) um kristalline Präzipitate zu bilden, die in Wasser unlöslich sind. Die Koordinierungsstrukturen der kristallinen Präzipitate sind in den chemischen Strukturen 1–28 gezeigt. Die kristallinen Präzipitate, die dabei produziert werden, sind Metallchelatverbindungen. Die kristallinen präzipitierten Metallchelatverbindungen können sehr schnell hergestellt werden, zwei oder mehr verschiedene Metallchelatverbindungen werden suspendiert oder dispergiert in Wasser, um wässrige Schmiermittel zu bilden.First, one embodiment a metal chelate compound, in which at least a metal species selected forms a chelate from zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony and at least one of the coordinating atoms is sulfur. The chemical Structures 1-28 among these are examples of such metal chelate compounds and the Chelating ligands in chemical structures 1–28 (the compounds that to the M in the structures) react with the above-mentioned metal ions in watery solution or in water or organic solvents (alcohols, ketones and dioxanes) around crystalline precipitates to form the insoluble in water are. The coordination structures of the crystalline precipitates are shown in chemical structures 1-28. The crystalline precipitates that are produced are metal chelate compounds. The crystalline precipitated Metal chelate compounds can be made very quickly, two or more different metal chelate compounds are suspended or dispersed in water to make aqueous lubricants to build.

Bei den Strukturen repräsentiert M divalentes Zink, divalentes oder trivalentes Mangan, divalentes oder trivalentes Eisen, trivalentes, tetravalentes oder pentavalentes Molybden, divalentes ((MoOS)₂]²⁺, divalentes [MO₂S₄]²⁺, divalentes oder tetravalentes Zinn, trivalentes oder pentavalentes Antimon, divalentes MoO oder monovalentes MoOS.In the structures, M represents divalent zinc, divalent or trivalent manganese, divalent or trivalent iron, trivalent, tetravalent or pentavalent molybdenum, divalent ((MoOS) ₂ ] ²⁺ , divalent [MO ₂ S ₄ ] ²⁺ , divalent or tetravalent tin, trivalent or pentavalent antimony, divalent MoO or monovalent MoOS.

Bei den chemischen Strukturen 1–12, 15, 16, 18, 19 und 28 variiert n abhängig von der M Spezies. Beispielsweise, wenn M Zink, Zinn oder Antimon ist, ist n = 1 oder 2; wenn M Mangan oder Eisen ist, ist n = 1, 2 oder 3; und wenn M Molybden ist, ist n = 1 oder 2. Im Falle von Zink, beispielsweise, wenn n = 1 ist, koordiniert der Chelatligand mit Schwefel als ein koordinierendes Atom nur mit zweien der vier Koordinierungsorte des Zinks. In diesem Falle koordinieren die zwei verbleibenden Koordinierungsorte mit einem Chelatliganden, der nicht Schwefel als ein koordinierendes Atom hat, so wie ein Hydroxidion, kondensiertes Phosphat, Polycarboxyl-hoch molekularer Aktivator und/oder Polyoxycarbonsäure. Im allgemeinen bedeutet das, dass wenn die Anzahl der Koordinierungsorte des Metalls M bei den folgenden chemischen Strukturen nicht durch einen Chelatliganden mit Schwefel als ein koordinierendes Atom aufgefüllt werden kann, koordiniert ein Chelatligand, der kein Schwefel enthält, so wie ein Hydroxidion, kondensiertes Phosphat, Polycarboxyl-hoch molekularer Aktivator und/oder Polyoxycarbonsäure mit den Koordinierungsorten des Metalls, die nicht mit dem Chelatliganden koordiniert sind, der Schwefel als koordinierendes Atom hat. [Chemische Formel 1]

wobei R₁ und R₂ die gleiche Gruppe sein können, in welchem Falle R₁(=R₂)H, -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, (geradkettig), iso-C₃H₇, -C₄H₉ (geradkettig) , iso-C₄H₉, tert-C₄H₉ oder -C₆H₅ ist. R₁ und R₂ können ebenso unterschiedlich sein, und wenn R₁ H ist, ist R₂ -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇ (geradkettig), iso-C₃H₇, -C₄H₉ (geradkettig) , iso-C₄H₉, tert-C₄H₉ oder -C₄H₉ (geradkettig). Wenn R₁ -CH₃ oder -C₂H₅ ist, ist R₂– C₆H₅. [Chemische Formel 2]

wobei R H, -CH₃ oder -C₂H₅ ist. [Chemische Formel 3]

[Chemische Formel 4]

[Chemische Formel 5]

wobei R ortho-NO₂, para-NO₂, meta-OCH₃, meta-CH₃ oder meta-C₂H₅ ist. [Chemische Formel 6]

wobei R -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇ (geradkettig) oder iso-C₃H₇ ist. [Chemische Formel 7]

wobei R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1– 12 Kohlenstoffatomen ist. [Chemische Formel 8]

For chemical structures 1-12, 15, 16, 18, 19, and 28, n varies depending on the M species. For example, when M is zinc, tin, or antimony, n = 1 or 2; when M is manganese or iron, n = 1, 2 or 3; and when M is molybdenum, n = 1 or 2. In the case of zinc, for example when n = 1, the chelating ligand with sulfur as a coordinating atom coordinates only with two of the four coordination sites of zinc. In this case, the two remaining coordination sites coordinate with a chelating ligand that does not have sulfur as a coordinating atom, such as a hydroxide ion, condensed phosphate, polycarboxyl high molecular weight activator and / or polyoxycarboxylic acid. In general, this means that if the number of coordination sites of metal M in the following chemical structures cannot be replenished by a chelating ligand with sulfur as a coordinating atom, a chelating ligand that does not contain sulfur, such as a hydroxide ion, condensed phosphate, Polycarboxyl high molecular activator and / or polyoxycarboxylic acid with the coordination sites of the metal, which are not coordinated with the chelating ligand, which has sulfur as the coordinating atom. [Chemical Formula 1]

where R ₁ and R _{2 can be} the same group, in which case R ₁ (= R ₂ ) H, -CH ₃ , -C ₂ H ₅ , -C ₃ H ₇ , (straight-chain), iso-C ₃ H ₇ , -C ₄ H ₉ (straight chain), iso-C ₄ H ₉ , tert-C ₄ H ₉ or -C ₆ H ₅ . R ₁ and R ₂ may also be different, and when R _{1 is} H, R _{2 is} -CH ₃ , -C ₂ H ₅ , -C ₃ H ₇ (straight chain), iso-C ₃ H ₇ , -C ₄ H ₉ (straight chain), iso-C ₄ H ₉ , tert-C ₄ H ₉ or -C ₄ H ₉ (straight chain). When R _{1 is} -CH ₃ or -C ₂ H ₅ , R ₂ is -C ₆ H ₅ . [Chemical Formula 2]

where RH is -CH ₃ or -C ₂ H ₅ . [Chemical Formula 3]

[Chemical Formula 4]

[Chemical Formula 5]

where R is ortho-NO ₂ , para-NO ₂ , meta-OCH ₃ , meta-CH ₃ or meta-C ₂ H ₅ . [Chemical Formula 6]

where R is -CH ₃ , -C ₂ H ₅ , -C ₃ H ₇ (straight-chain) or iso-C ₃ H ₇ . [Chemical Formula 7]

wherein R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1-12 carbon atoms. [Chemical Formula 8]

Wenn m = 1 und l = 0:
R₁-R₃, und R₆-R₈ sind H,
R₁ ist -CH₃ und R₂-R₃, R₆-R₈ sind H,
R₁ ist -C₂H₅ und R₂-R₃, R₆-R₈ sind H,
R₁ ist -C₃H₅ (geradkettig) oder iso- C₃H₅ und R₂-R₃, R₆-R₈ sind H,
R₁ ist -C₄H₉ (geradkettig) , iso-C₄H₉ oder tert-C₄H₉ und
R₂-R₃, R₂-R₃ sind H,
R₂ und R₃ sind -CH₃ und R₁, R₆-R₈ sind H,
R₂ und R₆ sind -CH₃ und R₁, R₃, R₇-R₈ sind H,
R₂, R₃, R₆ und R₇ sind -CH₃ und R₁ und R₈ sind H,
R₁ und R₈ sind -CH₃ und R₂-R₃, R₆-R₇ sind H,
R₁ und R₈ sind -C₂H₅ und R₂-R₃, R₆-R₇ sind H,
R₁ und R₈ sind -C₃H₅ (geradkettig) oder iso-C₃H₅ und R₂-
R₃, R₆, R₇ sind H,
R₁ und R₈ sind -C₄H₉ (geradkettig) , iso-C₄H₉ oder tert-C₄H₉ und R₂-R₃, R₆-R₇ sind H, oder
R₂ und R₆ sind C₆H₅ und R₁, R₃, R₇-R₈ sind H.If m = 1 and l = 0:
R ₁ -R ₃ , and R ₆ -R ₈ are H,
R ₁ is -CH ₃ and R ₂ -R ₃ , R ₆ -R ₈ are H,
R ₁ is -C ₂ H ₅ and R ₂ -R ₃ , R ₆ -R ₈ are H,
R ₁ is -C ₃ H ₅ (straight-chain) or iso- C ₃ H ₅ and R ₂ -R ₃ , R ₆ -R ₈ are H,
R ₁ is -C ₄ H ₉ (straight chain), iso-C ₄ H ₉ or tert-C ₄ H ₉ and
R ₂ -R ₃ , R ₂ -R ₃ are H,
R ₂ and R ₃ are -CH ₃ and R ₁ , R ₆ -R ₈ are H,
R ₂ and R ₆ are -CH ₃ and R ₁ , R ₃ , R ₇ -R ₈ are H,
R ₂ , R ₃ , R ₆ and R ₇ are -CH ₃ and R ₁ and R ₈ are H,
R ₁ and R ₈ are -CH ₃ and R ₂ -R ₃ , R ₆ -R ₇ are H,
R ₁ and R ₈ are -C ₂ H ₅ and R ₂ -R ₃ , R ₆ -R ₇ are H,
R ₁ and R ₈ are -C ₃ H ₅ (straight chain) or iso-C ₃ H ₅ and R ₂ -
R ₃ , R ₆ , R ₇ are H,
R ₁ and R ₈ are -C ₄ H ₉ (straight chain), iso-C ₄ H ₉ or tert-C ₄ H ₉ and R ₂ -R ₃ , R ₆ -R ₇ are H, or
R ₂ and R ₆ are C ₆ H ₅ and R ₁ , R ₃ , R ₇ -R ₈ are H.

Wenn m = 1 und l = 1,
sind R₁-R₈ H, oder
R₄ und R₅ sind -CH₃ und R₁-R₃, R₆-R₇ sind H.If m = 1 and l = 1,
are R ₁ -R ₈ H, or
R ₄ and R ₅ are -CH ₃ and R ₁ -R ₃ , R ₆ -R ₇ are H.

Wenn m = 1 und l = 2 – 7,
sind R₁-R₈ H.If m = 1 and l = 2 - 7,
are R ₁ -R ₈ H.

Wenn m = 2 – 9 und l = 0
sind R₁-R₈ H, oder
R₂ ist -CH₃ und R₁, R₃, R₆-R₈ sind H. Wenn m = 2 – 9 und l = 1
sind R₁-R₈ H. [Chemische Formel 9]

[Chemische Formel 10]

[Chemische Formel 11]

[Chemische Formel 12]

wobei R eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1–12 Kohlenstoffatomen ist. [Chemische Formel 13]

wobei R H ist, l = 2 – 3 und m = 1, oder
R ist eine Alkylgruppe mit 1–12 Kohlenstoffatomen, l = 2 – 3 und m = 2 – 3. [Chemische Formel 14]

wobei R₁-R₃ H sind und m = 1,
R₁ ist eine Alkylgruppe von 1–12 Kohlenstoffatomen, R₂-R₃ sind H und m = 2, oder R₁–R₂ sind H, R₃ ist -NH₂ und m = 2. [Chemische Formel 15]

wobei R H ist, l = 1 – 6 und n = 2 – 3, oder R ist -COOH, l = 1 – 6 und n = 2 – 3. [Chemische Formel 17] [Chemische Formel 16]

R₁ und R₂ H sind und l = 2 – 12,
R₁ ist H, R₂ ist CH₃ und l = 2 – 12,
R₁ ist -C₂H₄S^–, R₂ ist H und l = 2 – 12, oder
R₁ ist -C₂H₄S^–, R₂ ist CH₃ und l = 2 – 12. [Chemische Formel 18]

R₁ und R₂ H sind und l = 1 – 2, m = 1 – 6 und n = 2 – 3, oder
R₁ ist -C₂H₄S^–, R₂ ist H, m = 1 – 6 und n = 1. [Chemische Formel 19]

[Chemische Formel 20]

wobei 1 0, 1, 2 oder 3 ist,
R₁ und R₂ sind H, -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇ (geradkettig) oder iso-C₃H₇,
R₁ ist H, R₂ ist -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇ (geradkettig) oder iso-C₃H₇, oder
R₁ ist -C₂H₅ und R₂ ist -C₆H₅, oder
X ist ein anionischer Monodentat-Ligand und n = 2 – 3. [Chemische Formel 21]

wobei 1 0, 1, 2 oder 3 ist,
X ist ein anionischer Monodentat-Ligand und n = 2 – 3. [Chemische Formel 22]

wobei R H ist und l = 1 – 4, oder
R ist eine Alkylgruppe mit 1–3 Kohlenstoffatomen und l = 1 – 4,
X ist ein anionischer Monodentat-Ligand und n = 2 – 3. [Chemische Formel 23]

wobei X ein anionischer Monodentat-Ligand ist und n = 2 – 3. [Chemische Formel 24]

wobei R H, -CH₃, -OCH₃, -OH oder -C₆H₅ ist.
X ist ein anionischer Monodentat-Ligand und n = 2 – 3. [Chemische Formel 25]

wobei R H, -CH₃, -OCH₃ und -OH ist,
X ist ein anionischer Monodentat-Ligand und n = 2 – 3. [Chemische Formel 26]

[Chemische Formel 27]

wobei m = 1 – 12, X ist ein anionischer Monodentat-Ligand und n = 2 – 3. [Chemische Formel 28]

wobei R eine Alkylgruppe ist (C = 1 – 12).If m = 2 - 9 and l = 0
are R ₁ -R ₈ H, or
R ₂ is -CH ₃ and R ₁ , R ₃ , R ₆ -R ₈ are H. When m = 2-9 and l = 1
are R ₁ -R ₈ H. [Chemical Formula 9]

[Chemical Formula 10]

[Chemical Formula 11]

[Chemical Formula 12]

where R is a linear or branched alkyl group having 1-12 carbon atoms. [Chemical Formula 13]

where RH is l = 2-3 and m = 1, or
R is an alkyl group with 1-12 carbon atoms, l = 2-3 and m = 2-3. [Chemical Formula 14]

where R ₁ -R ₃ H and m = 1,
R ₁ is an alkyl group of 1-12 carbon atoms, R ₂ -R ₃ are H and m = 2, or R ₁ -R ₂ are H, R ₃ is -NH ₂ and m = 2. [Chemical formula 15]

where RH is l = 1-6 and n = 2-3, or R is -COOH, l = 1-6 and n = 2-3. [Chemical Formula 17] [Chemical Formula 16]

R ₁ and R _{2 are} H and l = 2 - 12,
R ₁ is H, R ₂ is CH ₃ and l = 2 - 12,
R ₁ is -C ₂ H ₄ S ^- , R ₂ is H and l = 2 - 12, or
R ₁ is -C ₂ H ₄ S ^- , R ₂ is CH ₃ and l = 2 - 12. [Chemical formula 18]

R ₁ and R _{2 are} H and l = 1 - 2, m = 1 - 6 and n = 2 - 3, or
R ₁ is -C ₂ H ₄ S ^- , R ₂ is H, m = 1-6 and n = 1. [Chemical formula 19]

[Chemical Formula 20]

where 1 is 0, 1, 2 or 3,
R ₁ and R ₂ are H, -CH ₃ , -C ₂ H ₅ , -C ₃ H ₇ (straight-chain) or iso-C ₃ H ₇ ,
R ₁ is H, R ₂ is -CH ₃ , -C ₂ H ₅ , -C ₃ H ₇ (straight-chain) or iso-C ₃ H ₇ , or
R ₁ is -C ₂ H ₅ and R ₂ is -C ₆ H ₅ , or
X is an anionic monodentate ligand and n = 2 - 3. [Chemical formula 21]

where 1 is 0, 1, 2 or 3,
X is an anionic monodentate ligand and n = 2 - 3. [Chemical formula 22]

where RH is and l = 1-4, or
R is an alkyl group with 1-3 carbon atoms and l = 1-4,
X is an anionic monodentate ligand and n = 2 - 3. [Chemical formula 23]

where X is an anionic monodentate ligand and n = 2-3. [Chemical Formula 24]

where RH is -CH ₃ , -OCH ₃ , -OH or -C ₆ H ₅ .
X is an anionic monodentate ligand and n = 2 - 3. [Chemical formula 25]

where RH is -CH ₃ , -OCH ₃ and -OH,
X is an anionic monodentate ligand and n = 2 - 3. [Chemical formula 26]

[Chemical Formula 27]

where m = 1-12, X is an anionic monodentate ligand and n = 2-3. [Chemical formula 28]

where R is an alkyl group (C = 1-12).

Wie klar aus den chemischen Strukturen 1–28 ersehen werden kann, ist in diesen Metallchelatverbindungen wenigstens ein koordinierendes Atom Schwefel, welches mit wenigstens einer Metallspezies ausgewählt aus Zink, Mangan, Eisen, Molybden, Zinn und Antimon ein Chelat bildet. Die Metallchelatverbindungen sind hydrophobe feine Partikel, aber bei pH 8,0–13,0 dispergieren sie in Wasser mit anionischen oder nicht-inonischen oberflächenaktiven Stoffen und verbleiben als stabile Dispersionen in Wasser. wenn die Metallchelatverbindungen stattdessen direkt vor der Verwendung hergestellt werden, können sie für relativ lange Zeitperioden ohne Präzipitierung suspendiert werden, sogar wenn ein oberflächenaktiver Stoff oder ähnliches nicht verwendet wird, und eine physikalische Suspension kann ebenso durch Rühren oder Bewegung erstellt werden. Daher kann ein wässriges Schmiermittel realisiert werden, das kein Öl oder organisches Lösungsmittel erfordert.As can be clearly seen from the chemical structures 1-28, in these metal chelate compounds there is at least one coordinating atom, sulfur, which forms a chelate with at least one metal species selected from zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony. The metal chelate compounds are hydrophobic fine particles, but at pH 8.0-13.0 they disperse in water with anionic or non-ionic surfactants and remain as stable dispersions in water. instead, if the metal chelate compounds are prepared immediately before use, they can be suspended for relatively long periods of time without precipitation, even if a surfactant or the like is not used, and a physical suspension can also be created by stirring or agitation. Therefore, an aqueous lubricant that does not require an oil or organic solvent can be realized.

Wenn die Suspension oder Dispersion auf entweder einer oder auf beiden Oberflächen eines metallischen Materials und der Formseite einer Metallform beschichtet wird, wird ein Schmierfilm auf der beschichteten Oberfläche gebildet. Der Schmierfilm haftet gut an der Oberfläche und lässt sich nicht leicht von der Oberfläche während des plastischen Bearbeitens des metallischen Materials abschälen. Es hat ebenso befriedigende Schmiermitteleigenschaften und beugt dem Reißen des Materials und der Form vor. Dieses Schmiermittel hat den Vorteil des guten Anhaftens an die beschichtete Metalloberfläche so lange, wie kein Öl auf der Oberfläche vorhanden ist und hat ebenso die Eigenschaft des Nichterforderns von Präparationsschritten, so wie Entfetten und Waschen. Zusätzlich erfordert das Schmiermittel kein spezielles Management und kann recycelt werden, so dass das einzig erforderliche Management die Wiederzufügung des verbrauchten Teils ist. Gründliches Waschen ist nicht erforderlich, sogar wenn Elektronenstrahlschweißen nach der plastischen Bearbeitung ausgeführt wird.If the suspension or dispersion on either one or both surfaces of a metallic material and coating the mold side of a metal mold becomes a lubricating film on the coated surface educated. The lubricating film adheres well to the surface and let yourself not easily from the surface while peeling the plastic processing of the metallic material. It also has satisfactory lubricant properties and prevents that Tear of the material and the shape. This lubricant has the advantage of good adherence to the coated metal surface for so long like no oil on the surface is present and also has the property of not requiring preparation steps, like degreasing and washing. In addition, the lubricant requires no special management and can be recycled so that the only management required is the restoration of the used part is. thorough Washing is not necessary, even if after electron beam welding plastic processing is carried out.

Eine Anzahl von Verfahren kann für die Anwendung verwendet werden, und beispielsweise kann die Anwendung auf die Oberfläche des Materials durch jegliches gewünschte Verfahren erzielt werden, so wie durch ein Eintauchen des Materials in das Schmiermittel, durch das Bestreichen mit einer Bürste oder durch Sprayen. Für die Anwendung auf die Formseite der Form kann das verwendete Verfahren das Bestreichen mit einer Bürste, Sprayen oder ähnliches sein.A number of methods can be used can be used, and for example the application to the surface the material can be obtained by any desired method, such as by immersing the material in the lubricant, by brushing or spraying. For the application the method used can be brushed onto the mold side of the mold with a brush, Spraying or the like his.

Das schmiermittelbeschichtete Material oder die schmiermittelbeschichtete Form kann stehen gelassen werden, so dass das Schmiermittel natürlicherweise trocknen kann, aber wenn erforderlich, kann dem Trocknen auch nachgeholfen werden. Das verwendete Verfahren zum zwangsweisen Trocknen des Schmiermittels kann jedes gewünschte Verfahren sein, so wie die Aussetzung gegenüber heißer Luft, dem Vorerwärmen des Materials oder der Form oder dem Trocknen durch Hoch-Frequenz Erhitzen. Das Ausmaß des Trocknens kann angepasst werden, wenn erforderlich, um eine vollständige Trockne oder eine teilweise Trockne zu erzielen. Das Ausmaß des Trocknens kann wie gewünscht durch Variieren der Trocknungstemperatur und der Trocknungszeit angepasst werden.The lubricant coated material or the lubricant coated mold can be left standing so the lubricant naturally can dry, but if necessary, drying can also be helped become. The procedure used to force the lubricant to dry can do whatever you want Procedures, such as exposure to hot air, preheating the Material or the shape or drying by high-frequency heating. The extent of Drying can be adjusted if necessary to complete drying or to achieve a partial dryness. The extent of drying can as desired by varying the drying temperature and drying time be adjusted.

Die Metallchelatverbindung kann in der Lösung hergestellt werden anstelle des Vorerhitzens der Metallchelatverbindung vorher und anschließendem Hinzufügen der Metallchelatverbindung in Wasser. D. h. das verwendete Schmiermittel kann ein oder mehrere chelatbildende Mittel beinhalten, in welchen wenigstens eins der koordinierenden Atome Schwefel ist, und wozu ein Salz, Oxid oder Hydroxid von einem oder mehreren Metallen ausgewählt aus Zink, Mangan, Eisen, Molybden, Zinn und Antimon und ein anionischer oder nicht-ionischer oberflächenaktiver Stoff hinzugefügt wird. Diese Art Schmiermittel kann auf genau die gleiche Art und Weise verwendet werden.The metal chelate compound can be in the solution are produced instead of preheating the metal chelate compound before and after Add the metal chelate compound in water. I.e. the lubricant used may include one or more chelating agents in which at least one of the coordinating atoms is sulfur, and why a salt, oxide or hydroxide selected from one or more metals Zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony and an anionic or non-ionic surfactant Fabric added becomes. This type of lubricant can be used in exactly the same way be used.

Im Falle der Metallchelatverbindungen, die durch die chemischen Strukturen 1–28 dargestellt werden, können Chelatliganden, in welchen Schwefel ein koordinierendes Atom ist, zu allen Koordinierungsorten dieser Metalle koordiniert werden. Alternativ können Chelatliganden, in welchen Schwefel ein koordinierendes Atom ist, zu nur einigen der Koordinationsorte des Metalls koordiniert werden und andere Liganden, in welchen Schwefel kein koordinierendes Atom ist, zu den verbleibenden Koordinierungsorten koordiniert werden. Geeignete Beispiele von Liganden, in welchen Schwefel kein koordinierendes Atom ist, sind Hydroxidionen, kondensiertes Phosphat, Polycarboxyl-hochmolekularer Aktivator und/oder Polyoxycarbonsäure. Die chemischen Strukturen 1–28 zeigen ebenso Verbindungen, in welchen Chelatliganden, die Schwefel als ein koordinierendes Atom haben, wie dargestellt in den Strukturen, zu nur einigen der Koordinierungsorte dieser Metalle koordiniert sind.In the case of metal chelate compounds, represented by chemical structures 1–28 can contain chelating ligands, in which sulfur there is a coordinating atom, to all coordination locations of these metals are coordinated. Alternatively, chelating ligands in which Sulfur is a coordinating atom to only a few of the coordination sites of the metal are coordinated and other ligands in which sulfur is not a coordinating atom to the remaining coordination sites be coordinated. Suitable examples of ligands in which Sulfur is not a coordinating atom, are hydroxide ions, condensed Phosphate, polycarboxyl high molecular activator and / or polyoxycarboxylic acid. The chemical structures 1–28 also show compounds in which chelate ligands, the sulfur as a coordinating atom, as shown in the structures, coordinated to only some of the coordination sites of these metals are.

Wenn ein Phosphatfilm auf der Metalloberfläche gebildet wurde und das Metall in einer wässrigen Lösung von einem der Chelatliganden eingetaucht wird (die Verbindungen, die an das M in den Strukturen angrenzen) dargestellt in den chemischen Strukturen 1–28, koordiniert der Chelatligand mit Schwefel als koordinierendem Atom mit dem Zinkion oder Eisenion, das in dem Phosphatfilm vorhanden ist, um eine kristalline Multi-Ligand-Metallchelatverbindung auf dem Phosphatfilm zu produzieren, was in einer schmierenden Wirkung resultiert.When a phosphate film is formed on the metal surface was and the metal in an aqueous solution is immersed by one of the chelating ligands (the compounds, that border on the M in the structures) shown in the chemical Structures 1-28, the chelating ligand coordinates with sulfur as the coordinating atom with the zinc ion or iron ion present in the phosphate film is based on a crystalline multi-ligand metal chelate compound to produce the phosphate film, which has a lubricating effect results.

Wenn ein Phosphatfilm auf der Metalloberfläche gebildet wurde und das Metall in eine wässrige Lösung einer Metallchelatverbindung eingetaucht wird, in welcher ein Chelatligand, der Schwefel als ein koordinierendes Atom hat, zu nur einigen der Koordinationsorte des Metalls koordiniert ist, während andere Chelatliganden zu den verbleibenden Koordinationsorten koordiniert sind, wird eine kristalline polynukleare Chelatverbindung auf dem Phospatfilm produziert, was in einer schmierenden Wirkung resultiert.When a phosphate film is formed on the metal surface was and the metal in an aqueous solution a metal chelate compound is immersed in which a chelating ligand, which has sulfur as a coordinating atom to only some of the Coordination sites of the metal is coordinated while other chelating ligands are coordinated to the remaining coordination locations, a crystalline polynuclear chelate compound produced on the phosphate film, which results in a lubricating effect.

Wenn der Schmiermittelfilm zwei oder mehrere Arten von Metallchelatverbindungen beinhaltet, sind deren schmierende Wirkungen synergistisch, so dass eine sehr befriedigende Wirkung erzielt wird.If the lubricant film two or includes several types of metal chelate compounds lubricating effects synergistic, so a very satisfactory Effect is achieved.

Das oben beschriebene Schmiermittel bildet einen Schmiermittelfilm durch starke Adhäsion zu Oberflächen aus in erster Linie Eisen, insbesondere Stahl und Eisenlegierungen, aber es kann ebenso für nichteisenartige Metalle verwendet werden, so wie Aluminium.The lubricant described above forms a lubricant film due to strong adhesion to surfaces primarily iron, especially steel and iron alloys, but it can also be used for non-ferrous metals are used, such as aluminum.

Verschiedene Additive, so wie pH-Anpasser, Viskositätssteuermittel, Konservierungsmittel, Antischaumbildende Mittel und ähnliches können ebenso zu dem Schmiermittel hinzugefügt werden. Es ist insbesondere bevorzugt, lösliche kondensierte Phosphatsalze, Natriumfettsäuresalze, Kaliumfettsäuresalze, lösliche Polycarboxy-hochmolekulare Aktivatoren und/oder lösliche Polyoxycarbonsäuresalze hinzuzufügen. Diese Verbindungen erhöhen die Dispergierfähigkeit der Metallchelatverbindung in Wasser und verbessern die adhäsive Stärke des Schmiermittelfilms an die Metalloberfläche.Various additives such as pH adjusters Viscosity control agents, Preservatives, anti-foaming agents and the like can can also be added to the lubricant. It is special preferred, soluble condensed phosphate salts, sodium fatty acid salts, potassium fatty acid salts, soluble Polycarboxy high molecular weight activators and / or soluble polyoxycarboxylic acid salts add. Increase these connections the dispersibility the metal chelate compound in water and improve the adhesive strength of the Lubricant film on the metal surface.

Experimentalbeispiele werden nun erklärt werden.Experimental examples are now explained become.

[Experimentalbeispiel 1][Experimental Example 1]

150 g Zink bis-(N,N-Diethyldithiocarbamat) wurden zu einer hergestellten Lösung aus 20 g Natriumstearat in 100 ml warmen Wasser hinzugefügt, und die Mischung wurde sanft gerührt, um ein wässriges Schmiermittel herzustellen.150 g zinc bis- (N, N-diethyldithiocarbamate) became a prepared solution added from 20 g sodium stearate in 100 ml warm water, and the mixture was gently stirred, an aqueous lubricant manufacture.

Die folgenden Beispiele sind analog als wässrige Schmiermittel zu diesem Experimentalbeispiel 1. Die Metallchelatverbindung ist nicht limitiert auf Zink bis-(N,N-Diethyldithiocarbamat), und kann mit jeder der Spezies ersetzt werden, die durch die chemischen Strukturen 1–28 dargestellt werden, so wie N,N-Dibutyldithiocarbamatoxymolybdensulfat.The following examples are analogous as watery Lubricant for this experimental example 1. The metal chelate compound is not limited to zinc bis- (N, N-diethyldithiocarbamate), and can be replaced with any of the species represented by the chemical Structures 1-28 such as N, N-dibutyldithiocarbamatoxymolybdenum sulfate.

Natriumstearat wurde als der anionische oder nichtionische oberflächenaktive Stoff in diesem Experimentalbeispiel verwendet, aber die Anpassung an pH-8,0–13,0 mit irgendwelchen anderen gut-bekannten anionischen oder nicht-ionischen oberflächenaktiven Stoffen, so wie die Natriumsalze der Fettsäuren und/oder die Kaliumsalze der Fettsäuren kann eine adäquate Dispersion der Metallchelatverbindung in Wasser bewirken. Ein ähnliches wässriges Schmiermittel kann durch Zerkleinern der Metallchelatverbindung, Hinzufügen von Wasser und Rühren, um eine Suspension herzustellen, erhalten werden.Sodium stearate was considered the anionic or nonionic surfactants Substance used in this experimental example, but the adjustment at pH 8.0-13.0 with any other well-known anionic or non-ionic surfactants Substances such as the sodium salts of fatty acids and / or the potassium salts of fatty acids can be an adequate Cause dispersion of the metal chelate compound in water. A similar aqueous Lubricant can be removed by crushing the metal chelate compound, Adding Water and stirring, to prepare a suspension.

[Experimentalbeispiel 2][Experimental Example 2]

Eine 50 g/200 ml wässrige Lösung aus Zinksulfatheptahydrat wurde zu einer 78 g/300 ml wässrigen Lösung aus Natrium N,N-Diethyldithiocarbamattrihydrat unter Rühren hinzugegeben, um eine Suspension aus Zink bis-(N,N-Diethyldithiocarbamat) herzustellen. Separat wurde eine Suspension hergestellt durch Dispergieren von 100 g N,N-Dibutyldithiocarbamatoxymolybdensulfat in einer warmen Lösung (500 ml) enthaltend 20 g Natriumstearat, 20 g Natriumtripolyphostphat und 20 g eines Polycarboxyl-hoch molekularen Aktivators. Beide Suspensionen wurden durch Rühren vermischt, um ein wässriges Schmiermittel zu erhalten.A 50 g / 200 ml aqueous solution Zinc sulfate heptahydrate was made into a 78 g / 300 ml aqueous solution Sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate with stirring added to a suspension of zinc bis- (N, N-diethyldithiocarbamate) manufacture. A suspension was separately prepared by dispersing of 100 g of N, N-dibutyldithiocarbamate oxymolybdenum sulfate in a warm solution (500 ml) containing 20 g sodium stearate, 20 g sodium tripolyphostphate and 20 g of a polycarboxyl high molecular activator. Both suspensions were by stirring mixed to a watery To get lubricant.

Die folgenden Beispiele sind analog als wässrige Schmiermittel zu diesem Experimentalbeispiel 2.The following examples are analogous as watery Lubricant for this experimental example 2.

Zusätzlich zu der wässrigen Lösung aus Natrium N,N-Diethyldithiocarbamattrihydrat kann die wässrige Lösung aus Zinksulfathydrat, das eine Metallchelatverbindung produziert, mit einem anderen wasserlöslichen Zinksalz oder einer Zinkhydroxidverbindung ersetzt werden. Es kann auch mit einem wasserlöslichen Salz des Mangans, Eisens, Molybdens, Zinns oder Antimons ersetzt werden. Experimentalbeispiel 2 unterscheidet sich von Experimentalbeispiel 1 in erster Linie durch die Verwendung einer Metallchelatverbindung aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Metallen, und Zink und Molybden werden hier verwendet. Jegliche Kombination aus zwei oder mehreren Metallen aus Zink, Mangan, Eisen, Molybden, Zinn und Antimon kann verwendet werden. Der Chelat-Ligand, der verwendet wird, kann jeder derer sein, die in den chemischen Strukturen 1–28 dargestellt sind.In addition to the watery solution from sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate can the watery solution from zinc sulfate hydrate, which produces a metal chelate compound, with another water soluble Zinc salt or a zinc hydroxide compound can be replaced. It can also with a water-soluble salt of manganese, iron, molybdenum, tin or antimony. Experimental example 2 differs from experimental example 1 primarily by using a metal chelate compound two or more different metals, and zinc and molybdenum are used here. Any combination of two or more Metals from zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony can be used become. The chelate ligand that is used can be any of those that are shown in chemical structures 1-28.

Natriumtripolyphosphat braucht nicht mit einbezogen zu werden, aber dessen Hinzufügung wird die Dispergierfähigkeit der Metallchelatverbindung verbessern. Der Polycarboxylaktivator braucht ebenso nicht mit einbezogen zu werden, aber dessen Hinzufügung wird die Adhäsion des Schmiermittelfilms an das Metall verbessern. Ein lösliches Polyoxycarbonsäuresalz kann anstelle eines Polycarboxyl-hochmolekularen Aktivators hinzugefügt werden.Sodium tripolyphosphate does not need to be included, but its addition becomes the dispersibility improve the metal chelate compound. The polycarboxy activator likewise need not be included, but its addition will the adhesion improve the lubricant film on the metal. A soluble polyoxycarboxylic can be added instead of a high molecular weight polycarboxyl activator.

[Experimentalbeispiel 3][Experimental Example 3]

Eine Lösung aus 45,3 g Natrium N,N-Diethyldithiocarbamat Trihydrat und 8,5 g Natriumhydroxid, gelöst in 200 ml Wasser, wurde langsam in eine 57,8 g/300 ml wässrige Lösung aus Zinksulfatheptahydrat unter Rühren hinzugegeben, um eine Suspension aus Zink Mono-(N,N-Diethyldithiocarbamat)-Hydroxoaqua herzustellen. Zink-mono-(N,N-Diethyldithiocarbamat)-Hydroxoaqua hat einen Chelat-Liganden mit Schwefel als ein koordinierendes Atom, das stark zu einigen der Koordinationsorte des Zinks koordiniert ist und Natriumhydroxidionen, die schwach zu den verbleibenden Koordinationsorten koordiniert sind. Zink-mono-(N,N-Diethyldithiocarbamat)-Hydroxoaqua kann in Wasser mit einem Natriumfettsäuresalz und/oder Kaliumfettsäuresalz, so wie Natriumstearat, dispergiert werden.A solution of 45.3 g sodium N, N-diethyldithiocarbamate Trihydrate and 8.5 g of sodium hydroxide dissolved in 200 ml of water slowly into a 57.8 g / 300 ml aqueous solution from zinc sulfate heptahydrate added with stirring to make a To produce a suspension of zinc mono- (N, N-diethyldithiocarbamate) hydroxoaqua. Zinc-mono- (N, N-diethyldithiocarbamate) -Hydroxoaqua has a chelate ligand with sulfur as a coordinating atom that strongly agree the coordination sites of the zinc is coordinated and sodium hydroxide ions, which weakly coordinates to the remaining coordination locations are. Zinc mono- (N, N-diethyldithiocarbamate) hydroxoaqua can be found in Water with a sodium fatty acid salt and / or potassium fatty acid salt, such as sodium stearate.

Die folgenden Beispiele sind analog als wässrige Schmiermittel zu dem Experimentalbeispiel 3. Der Chelatligand mit Schwefel als ein koordinierendes Atom, das ein Chelat mit einigen der Koordinationsorte des Metalls bildet, kann durch jeden gewünschten Liganden ersetzt werden, der in den chemischen Strukturen 1–28 dargestellt ist. Das Natriumhydroxidion, das zu den verbleibenden Koordinierungsorten koordiniert, kann durch jegliches andere erwünschte Hydroxidion, außer Schwefel, ersetzt werden.The following examples are analogous as aqueous lubricants to Experimental Example 3. The chelating ligand with sulfur as a coordinating atom that chelates with some of the coordination sites of the Metal forms can be replaced by any desired ligand, which is shown in the chemical structures 1-28. The sodium hydroxide ion that coordinates to the remaining coordination sites can be replaced with any desired hydroxide ion other than sulfur.

Wie in den obigen Experimentalbeispielen können lösliche kondensierte Phospatsalze, lösliche Polycarboxyl-hochmolekulare Aktivatoren und/oder lösliche Polyoxicarbonsäuresalze hinzugefügt werden, wenn erforderlich.As in the experimental examples above can soluble condensed phosphate salts, soluble Polycarboxyl high molecular activators and / or soluble polyoxycarboxylic acid salts added will if necessary.

[Experimentalbeispiel 4][Experimental Example 4]

18 g/100 ml Natrium Tripolyphosphat wurde langsam in eine 57,8 g/300 ml wässrige Lösung aus Zinksulfatheptahydrat unter Rühren hinzugefügt, um eine Suspension eines Zinktripolyphosphat kristallinen Präzipitats herzustellen. 45,3 g/200 ml N,N-Diethyldithiocarbamattrihydrat wurde dann langsam in die Suspension unter Rühren hinzugegeben, um ein kristallines Präzipitat aus Zink-mono-(N,N-Diethyldithiocarbamat)-triphospat (hiernach "G") zu ergeben.18 g / 100 ml sodium tripolyphosphate was slowly poured into a 57.8 g / 300 ml aqueous solution of zinc sulfate heptahydrate with stirring added a suspension of a zinc tripolyphosphate crystalline precipitate manufacture. 45.3 g / 200 ml of N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was then slowly added to the suspension with stirring to give a crystalline precipitate from zinc mono- (N, N-diethyldithiocarbamate) triphosphate (hereinafter "G").

Separat wurde eine Suspension hergestellt durch Dispergieren von 100 g N,N-Dibutyldithiocarbamatoxymolybdensulfat in einer Lösung aus 20 g Natriumstearat, 10 g Natriumtripolyphosphat und 12 g eines Polycarboxyl-Aktivators gelöst in 500 ml heißem Wasser (hiernach "H"). G und H wurden vermischt durch Rühren, um eine gelbe Dispersion zu erhalten, die als Schmiermittel verwendet wurde.A suspension was prepared separately by dispersing 100 g of N, N-dibutyldithiocarbamate oxymolybdenum sulfate in a solution from 20 g sodium stearate, 10 g sodium tripolyphosphate and 12 g one Polycarboxyl activator solved in 500 ml hot Water (hereinafter "H"). G and H were mixed by stirring to to get a yellow dispersion used as a lubricant has been.

Das Zink Mono-(N,N-Diethyldithiocarbamat)-Triphospat hat einen Chelatliganden mit Schwefel als ein koordinierendes Atom, der stark zu einigen der Koordinationsorte des Zinks koordiniert ist, und Natriumtripolyphosphat, das schwach zu den verbleibenden Koordinationsorten über ein Sauerstoffanion koordiniert ist. Die Spezies, die zu den verbleibenden Koordinationsorten über ein Sauerstoffanion schwach koordiniert ist, ist nicht auf ein kondensiertes Phosphat, so wie Natriumtripolyphosphat, limitiert und kann durch einen Polycarboxyl-hochmolekularen Aktivator und/oder durch Polyoxycarbonsäure ersetzt werden.The zinc mono- (N, N-diethyldithiocarbamate) triphosphate has a chelating ligand with sulfur as a coordinating atom, which strongly coordinates to some of the zinc's coordination sites is, and sodium tripolyphosphate, which is weak to the remaining Coordination locations about an oxygen anion is coordinated. The species belonging to the remaining Coordination locations about an oxygen anion is weakly coordinated is not a condensed one Phosphate, such as sodium tripolyphosphate, is limited and can by a polycarboxyl high molecular activator and / or replaced by polyoxycarboxylic acid become.

Experimentalbeispiel 4 unterscheidet sich von Experimentalbeispiel 3 in erster Linie durch die Verwendung einer Metallchelatverbindung aus zwei oder mehr unterschiedlichen Metallen, und Zink und Molybden werden hier verwendet. Alternativ kann jegliche Kombination aus 2 oder mehreren Metallen ausgewählt aus Zink, Mangan, Eisen, Molybden, Zinn und Antimon verwendet werden. Bei zwei oder mehr unterschiedlichen Metallchelatverbindungen, können beide Chelatliganden haben, in welchen Schwefel ein koordinierendes Atom ist, das zu einigen der Koordinationsorte des Metalls koordiniert ist, aber wie oben erklärt, kann jede der Metallchelatverbindungen ebenso einen Chelatliganden mit Schwefel als koordinierendem Atom haben, das zu allen Koordinationsorten des Metalls koordiniert. Der Chelatligand, der verwendet wird, kann jeglicher derjenigen sein, die in den chemischen Strukturen 1–28 dargestellt sind.Experimental example 4 differs differs from Experimental Example 3 primarily through use a metal chelate compound of two or more different ones Metals, and zinc and molybdenum are used here. alternative can be any combination of 2 or more metals selected from zinc, Manganese, iron, molybdenum, tin and antimony can be used. at two or more different metal chelate compounds, both can Chelate ligands in which sulfur has a coordinating atom is that coordinates to some of the coordination sites of the metal is, but as explained above, each of the metal chelate compounds can also have a chelating ligand with sulfur as the coordinating atom that has to all coordination sites coordinated of the metal. The chelating ligand that can be used be any of those shown in Chemical Structures 1-28 are.

[Experimentalbeispiel 5][Experimental Example 5]

Ein metallisches Material, auf welchem ein Phosphatfilm bereits gebildet wurde, wurde in eine warme Lösung aus 5% Natrium N,N-Diethyldithiocarbamat (pH 10) eingetaucht, und die kristalline Multi-Ligand Zinkchelatverbindung, die auf dem Phosphatfilm hergestellt wurde, wurde als ein Schmiermittel verwendet.A metallic material on which A phosphate film has already been formed in a warm solution 5% sodium N, N-diethyldithiocarbamate (pH 10), and the crystalline multi-ligand zinc chelate compound based on the phosphate film was used as a lubricant.

Durch Anpassen des pH auf einen Bereich von 6,5–13,5, koordiniert das Natrium N,N-Diethyldithiocarbamat (Ligand mit Schwefel als ein koordinierendes Atom) mit dem Zinkion oder Eisenion in dem Phosphatfilm, um eine kristalline Multi-Ligand Zink- oder Eisenchelatverbindung auf dem Phosphatfilm herzustellen und dadurch einen Schmiermittelfilm zu bilden. Die Chelatliganden können jegliche gewünschten sein, die durch die chemischen Strukturen 1–28 dargestellt werden.By adjusting the pH to an area from 6.5-13.5, coordinates the sodium N, N-diethyldithiocarbamate (ligand with sulfur as a coordinating atom) with the zinc ion or iron ion in the Phosphate film, a crystalline multi-ligand zinc or iron chelate compound to produce on the phosphate film and thereby a lubricant film to build. The chelating ligands can any desired that are represented by chemical structures 1-28.

[Experimentalbeispiel 6][Experimental Example 6]

Eine gemischte wässrige Lösung (150 ml) aus 31 g Natrium N,N-Diethyldithiocarbamattrihydrat und 5,9 g Natriumhydroxid wurde langsam in 40 g/200 ml Zinksulfatheptahydrat unter Rühren hinzugegeben, um eine Suspension aus Zink Mono-(N,N-Diethyldithiocarbamat)-Hydroxyaqua (hiernach "I") (pH 11,5–12,0) herzustellen. Ein metallisches Material, auf welchem ein Phosphatfilm bereits gebildet wurde, wurde in I bei 40–50°C eingetaucht und 30–60 Sekunden lang gerührt, um kristallines polynukleares Zinkchelat auf dem Phosphatfilm herzustellen, welches als der schmierende Film verwendet wurde.A mixed aqueous solution (150 ml) of 31 g sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate and 5.9 g sodium hydroxide were added slowly added in 40 g / 200 ml zinc sulfate heptahydrate with stirring, to prepare a suspension of zinc mono- (N, N-diethyldithiocarbamate) hydroxyya (hereinafter "I") (pH 11.5-12.0). A metallic one Material on which a phosphate film has already been formed immersed in I at 40-50 ° C and 30-60 Stirred for seconds, to produce crystalline polynuclear zinc chelate on the phosphate film, which was used as the lubricating film.

Ein kristallines polynukleares Zinkchelat kann ebenso auf dem Phosphatfilm durch Eintauchen des metallischen Materials mit einem Phosphatfilm, der bereits darauf gebildet ist, in irgendeines der Schmiermittel, die in den Experimentalbeispielen 1 bis 4 erhalten werden, abgelagert werden. Der Chelatligand kann irgendeiner sein, der in den chemischen Strukturen 1–28 dargestellt ist, und es ist für einen Chelatliganden mit Schwefel als ein koordinierendes Atom insbesondere bevorzugt, mit einigen der Koordinierungsorte des Metalls koordiniert zu sein, und daß Chelatliganden ohne Schwefel zu den verbleibenden Koordinationsorten koordiniert sind. In solchen Fällen koordiniert der Schwefel-enthaltende Chelatligand mit dem Metall, während der nicht-Schwefel-enthaltende Chelatligand mit den Zinkionen oder Eisenionen in dem Phospatfilm reagiert, um eine kristalline polynukleare Metallchelatverbindung herzustellen.A crystalline polynuclear zinc chelate can also be deposited on the phosphate film by immersing the metallic material with a phosphate film already formed thereon in any of the lubricants obtained in Experimental Examples 1-4. The chelating ligand can be any of those shown in chemical structures 1-28, and it is particularly preferred for a chelating ligand with sulfur as a coordinating atom to be coordinated with some of the coordinating sites of the metal and that chelating ligands without sulfur to the remaining ones Coordination locations are coordinated. In such cases, the sulfur-containing chelating ligand coordinates with the metal while the non-sulfur containing chelate ligand reacts with the zinc ions or iron ions in the phosphate film to produce a crystalline polynuclear metal chelate compound.

Jedes der Schmiermittel, die in den Beispielen 1–6 hergestellt werden, wurde auf die perforierte Seite eines perforierten Testbillets aufgetragen (zur Flächenreduktion von 12%: Ein zylindrisches Glied wurde verwendet mit einem inneren Durchmesser von 15 mm, einem äußeren Durchmesser von 29,9 mm und einer Länge von 50 mm) und getrocknet durch Aussetzen gegenüber 150°C heißer Luft für 60 Sekunden. Die Zeit, die für diese Behandlung erforderlich war, betrug etwa 2 Minuten.Each of the lubricants used in the Examples 1-6 was made was perforated on the perforated side of a Test tickets applied (for area reduction of 12%: A cylindrical link was used with an inner one Diameter of 15 mm, an outer diameter of 29.9 mm and a length of 50 mm) and dried by exposure to hot air at 150 ° C. for 60 seconds. The time for this Treatment required was approximately 2 minutes.

Zum Vergleich wurde ein Phosphatfilm auf derselben Art Billet gebildet und ein metallischer Seifenfilm wurde auf dem Phosphatfilm abgelagert (Vergleichsbeispiel 1). Die Zeit, die für diese Behandlung erforderlich war, betrug über 30 Minuten.A phosphate film was used for comparison formed on the same type of billet and a metallic soap film was created deposited on the phosphate film (Comparative Example 1). The time, the for this treatment was required to take over 30 minutes.

Zum weiteren Vergleich wurde ein Arbeitsöl (mit Schmiermittelzusatzstoffen hinzugefügt) auf dieselbe Art von Billet (Vergleichsbeispiel 2) aufgetragen. Die erforderliche Zeit für diese Behandlung betrug etwa 30 Sekunden. Jedes dieser Billets wurde einem Ball-Drucktest ausgesetzt. Dieser Test misst die Belastung, die für die plastische Deformation eines Billets erforderlich ist, wenn ein Eisenball mit einem größeren Durchmesser als der Durchmesser der Perforation in dem Billet kraftvoll durch die Billet-Perforation gedrückt wird. Die Schmiermittelleistung wurde bewertet basierend auf dem Oberflächenzustand des inneren Durchmessers des Billets. Eine kleinere Belastung zeigt eine befriedigendere Schmierung, was eine weichere plastische Deformation erlaubt. Die Resultate (Maximalbelastungen) sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. In der Tabelle sind die Flächenreduktionen die Veränderungsgeschwindigkeiten in den Billetperforationen vor und nach der Deformation, wobei größere Werte einen höheren Grad der Deformation anzeigen, d.h. schwere Bearbeitung. Es wird anerkannt werden, dass bessere Schmierung erreicht wird, wenn der Oberflächenzustand keine Risse aufweist, oder wo Risse auftreten, deren Länge kürzer ist.For further comparison, a working oil (added with lubricant additives) on the same type of billet (Comparative Example 2) applied. The time required for this Treatment was approximately 30 seconds. Each of these tickets was made one Ball pressure test suspended. This test measures the stress required for the plastic Deformation of a ticket is required when using an iron ball a larger diameter than the diameter of the perforation in the billet pressed the billet perforation becomes. The lubricant performance was rated based on the surface condition the inner diameter of the ticket. A smaller load shows a more satisfactory lubrication, which is a softer plastic deformation allowed. The results (maximum loads) are as follows Table listed. In the table are the area reductions the rates of change in the billet perforations before and after the deformation, with larger values a higher one Show degree of deformation, i.e. heavy processing. It will be recognized that better lubrication will be achieved if the surface condition no cracks or where there are cracks whose length is shorter.

Werte in der Tabelle zeigen Belastungen an (Einheiten: t)

Values in the table indicate loads (units: t)

In der Tabelle bezeichnet NG Risse zwischen dem Eisenball und dem Billet, was anzeigt, dass ein befriedigender Oberflächenzustand nicht erhalten wurde. Nicht alle der experimentellen Beispiele der Erfindung waren für schwere Bearbeitung geeignet, aber leichte Belastung war in allen der Experimentalbeispiele möglich und befriedigende Schmiermittelleistungen wurden in allen der Experimentalbeispiele bestätigt, verglichen mit der Verwendung von Öl. Schwere Bearbeitung ist ebenso durch angemessene Auswahl unter den Schmiermitteln der Erfindung möglich.NG indicates cracks in the table between the iron ball and the billet, which indicates that a satisfactory surface condition was not received. Not all of the experimental examples of the Invention were for heavy machining suited, but light strain was in all of experimental examples possible and satisfactory lubricant performances were found in all of the experimental examples approved, compared to the use of oil. Heavy processing is also by appropriate selection from the lubricants of the invention possible.

Diese Beispiele bestätigen, dass Ergebnisse, die vergleichbar mit Vergleichsbeispiel 1 sind, mit adäquater Funktionalität durch einfaches Beschichten und Bilden eines Schmiermittelfilms erhalten werden können. Da die Behandlungszeiten nur etwa 2 Minuten betrugen, ist die Behandlung innerhalb einer sehr kurzen Zeit möglich. Die Leistungsunterschiede waren insbesondere bemerkenswert im Vergleich mit Vergleichsbeispiel 2, was so bestätigt, dass das Bearbeiten durch diese Beispiele sogar in dem Falle möglich ist, in welchem das Bearbeiten nicht durch Vergleichsbeispiel 2 möglich war.These examples confirm that Results that are comparable to Comparative Example 1 with adequate functionality by simply coating and forming a film of lubricant can be obtained. Since the treatment times were only about 2 minutes, the treatment is possible within a very short time. The performance differences were particularly noteworthy in comparison with the comparative example 2, which confirms so that editing through these examples is possible even in the case in which the processing was not possible by comparative example 2.

Wirkung der ErfindungEffect of invention

Mit der Schmiermittellösung der Erfindung können wirksame Schmiermittelfilme durch einfache Anwendungsverfahren gebildet werden, wobei die Filme eine Leistung aufzeigen, die vergleichbar zu der ist, die durch das mühsame und schwierige Verfahren des Bildens von Phosphatfilmen und Ablagern von metallischen Seifenfilmen auf dem metallischen Objekt erreicht werden. Da die vorliegende Erfindung kein Öl verwendet, treten die Probleme der Arbeitsumgebungskontamination und des Bedarfs für eine anschließende Entfettungsbehandlung nicht auf. Da eine einfache Anwendung ausreichend ist, wird eine Lösung für die Probleme der großen Ausrüstungsanforderungen und des Bedarfs, simultane Behandlungen von größeren Materialvolumen zu leisten, zur Verfügung gestellt. Ein Gerät zur Bildung von Schmiermittelfilmen kann daher in engen Plätzen, die sich an das Gerät zum plastischen Bearbeiten von Materialien anschließen, installiert werden, was das Bilden von Schmiermittelfilmen in Sequenz mit den Zyklen des plastischen Bearbeitungsgeräts ermöglicht, ohne eine zusätzliche Lagerung zwischen den zwei Behandlungen zu erfordern, so dass es möglich ist, die Duschlaufzeiten zu kürzen.With the lubricant solution of the invention, effective lubricant films can be formed by simple application methods, the films exhibiting performance comparable to that through the laborious and difficult process of forming phosphate films and depositing metallic soap films on the metallic object. Because the present invention does not use oil, the problems of working environment contamination and the need for subsequent degreasing treatment do not arise. Since ease of use is sufficient, a solution is provided to the problems of large equipment requirements and the need to provide simultaneous treatments of larger volumes of material. A device for forming lubricant films can therefore be installed in narrow places that follow the device for plastic processing of materials, which enables the formation of lubricant films in sequence with the cycles of the plastic processing device, without additional storage between the two treatments to require, so that it is possible to shorten the shower run times.

Claims (9)

Mehrliganden-Metallchelatverbindung und mehrzähniger oder vielzähniger Chelatligand mit Schwefel als mindestens eines der Koordinierungsatome, koordiniert durch teilweises Besetzen der mehrfachen Koordinationsstellen der einen Metallart oder der mehreren Metallarten, die ausgewählt sind unter Zink, Mangan, Eisen, Molybdän, Zinn und Antimon, während ein Hydroxidion, ein kondensiertes Phosphat, ein hochmolekularer Polycarboxyl-Aktivator und/oder eine Polyoxycarbonsäure an die verbleibenden Koordinationsstellen koordiniert sind.Multi-ligand metal chelate compound and multi-dentate or multidentate Chelating ligand with sulfur as at least one of the coordination atoms, coordinated by partially filling the multiple coordination positions the one or more metal types that are selected among zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony, while a Hydroxide ion, a condensed phosphate, a high molecular weight polycarboxyl activator and / or a polyoxycarboxylic acid are coordinated to the remaining coordination points. Wässeriges Gleitmittel, hergestellt durch Suspendieren oder Dispergieren einer Mehrliganden-Metallchelatverbindung gemäß Anspruch 1 in Wasser.aqueous Lubricant made by suspending or dispersing one Multi-ligand metal chelate compound according to claim 1 in water. Wässeriges Gleitmittel, hergestellt durch Zugeben eines löslichen kondensierten Phosphatsalzes, eines löslichen hochmolekularen Polycarboxyl-Aktivators und/oder eines löslichen Polyoxycarbonsäuresalzes zu einem wässerigen Gleitmittel gemäß Anspruch 2.aqueous Lubricant made by adding a soluble condensed phosphate salt, of a soluble high molecular weight polycarboxyl activator and / or a soluble Polyoxycarbonsäuresalzes to a watery Lubricant according to claim Second Verfahren, bei dem ein Metallmaterial, auf dem sich bereits ein Phosphatfilm gebildet hat, in eine wässerige Lösung eines vielzähnigen oder mehrzähnigen Chelatliganden mit Schwefel als mindestens eines der Koordinierungsatome eingetaucht wird, so dass der Chelatligand mit Zinkionen und/oder Eisenionen in dem Phosphatfilm unter Erzeugung einer kristallinen Mehrliganden-Metallchelatverbindung auf dem Phosphatfilm reagiert.Process in which a metal material on which has already formed a phosphate film in an aqueous solution of a multidentate or polydentate Chelating ligands with sulfur as at least one of the coordination atoms is immersed so that the chelating ligand with zinc ions and / or Iron ions in the phosphate film to produce a crystalline one More ligand-metal reacts on the phosphate film. Verfahren, bei dem ein Metallmaterial, auf dem sich bereits ein Phosphatfilm gebildet hat, in ein wässeriges Gleitmittel gemäß Anspruch 2 oder 3 eingetaucht wird und ein Ligand, der kein Ligand mit Schwefel als ein Koordinie rungsatom ist, mit Zinkionen und/oder Eisenionen in dem Phosphatfilm unter Erzeugung einer kristallinen mehrkernigen Metallchelatverbindung auf dem Phosphatfilm reagiert.Process in which a metal material on which has already formed a phosphate film in an aqueous lubricant according to claim 2 or 3 is immersed and a ligand that is not a ligand with sulfur as a coordination atom, with zinc ions and / or iron ions in the phosphate film to produce a crystalline polynuclear Metal chelate compound on the phosphate film reacts. Verfahren zur Verwendung eines wässerigen Gleitmittels gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem vor dem plastischen Verformen eines Metallmaterials das wässerige Gleitmittel gemäß Anspruch 2 oder 3 entweder auf die Oberfläche des Metallmaterials oder die formende Oberfläche einer Metallform oder auf beide aufgebracht wird, um auf diesen Oberflächen Schmierfilme zu bilden, was ein plastisches Verformen des Metallmaterials mit einem auf der Oberfläche gebildeten Schmierfilm erlaubt.A method of using an aqueous lubricant according to claim 2 or 3, in which before the plastic deformation of a metal material the watery Lubricant according to claim 2 or 3 either on the surface of the metal material or the forming surface of a metal mold or on is both applied to form lubricating films on these surfaces, what a plastic deformation of the metal material with on the surface formed lubricant film allowed. Verfahren zur Verwendung eines wässerigen Gleitmittels gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen ein Trocknungsschritt angefügt wird.A method of using an aqueous lubricant according to claim 6, characterized in that after application a drying step added becomes. Verfahren zum plastischen Verformen eines Metalls aufweisend die Schritte des Herstellens eines wässerigen Gleitmittels durch Suspendieren oder Dispergieren in Wasser einer Metallchelatverbindung, die einen mehrzähnigen oder vielzähnigen Chelatliganden mit Schwefel als mindestens eines der Koordinierungsatome, koordiniert an die Koordinationsstelle mindestens einer Metallart, die ausgewählt ist unter Zink, Mangan, Eisen, Molybdän, Zinn und Antimon, aufweist, des Aufbringens des wässerigen Gleitmittels auf die Oberfläche des Metallmaterials oder die formende Oberfläche einer Metallform oder auf beide Oberflächen, des Trocknens der Oberflächen, um darauf durchgehende Schmierfilme zu bilden; und des plastischen Verformens des Metallmaterials mit einem auf der Oberfläche gebildeten durchgehenden Schmierfilm.Process for plastically deforming a metal comprising the steps of making an aqueous lubricant Suspending or dispersing in water a metal chelate compound, the one multi-toothed or multi-toothed Chelating ligands coordinated with sulfur as at least one of the coordination atoms to the coordination office of at least one type of metal that is selected zinc, manganese, iron, molybdenum, tin and antimony, of applying the watery Lubricant on the surface of the Metal material or the forming surface of a metal mold or on both surfaces, drying the surfaces, to form continuous lubricating films thereon; and of plastic Deforming the metal material with one formed on the surface continuous lubricating film. Verfahren zum plastischen Verformen eines Metalls gemäß Anspruch 8, bei dem ein lösliches kondensiertes Phosphatsalz, ein löslicher hochmolekularer Polycarboxyl-Aktivator und/oder ein lösliches Polyoxycarbonsäuresalz zu dem wässerigen Gleitmittel zugegeben wird.A method for plastically deforming a metal according to claim 8, wherein a soluble condensed phosphate salt, a soluble high molecular weight polycarboxyl activator and / or a soluble polyoxycar Bonsäuresalz is added to the aqueous lubricant.