Способ покрытия металлических поверхностей композицией смазочных материалов, содержащей воски

Способ покрытия металлических поверхностей композицией смазочных материалов, содержащей воски

Реферат

Данное изобретение касается способа покрытия металлических поверхностей сначала водным кислым фосфатирующим раствором, а затем композицией смазочных материалов в форме водного раствора или дисперсии на основе полимерного органического материала с содержанием по меньшей мере одного полимерного органического материала из иономера, другого полимера/сополимера или/и их производных, а также при необходимости по меньшей мере одного воска, по меньшей мере одного водорастворимого, водосодержащего и/или связывающего воду оксида или/и силиката, по меньшей мере одного твердого смазочного материала, по меньшей мере одного вещества, снижающего трение, или/и по меньшей мере одной дополнительной добавки, а также соответствующей композиции смазочных материалов, которая после образования покрытия на металлическом формованном изделии должна служить, в частности, для облегчения холодной штамповки этого формованного изделия. Холодная штамповка обычно может производиться при температурах поверхности приблизительно до 450°C, однако, без подведения тепла. При этом нагревание возникает только благодаря формованию под давлением, а также, при необходимости, предварительному нагреву обрабатываемой детали, подлежащей формованию. Однако обычно температура обрабатываемой детали, предназначенной для формования, составляет примерно 20°C. Тем не менее, в случае, если обрабатываемые детали, подлежащие формованию, предварительно нагреваются до температуры в интервале от 650 до 850°C или от 900 до 1250°C, то говорят о теплой или горячей штамповке.

В то время как для холодной штамповки металлических формованных изделий при низких степенях деформации и соответственно низких усилиях обычно используются смазки для формования, при гораздо более высоких степенях деформации, как правило, между обрабатываемой деталью и штампующим инструментом в качестве разделяющего слоя применяется по меньшей мере одно покрытие, чтобы предотвратить холодное сваривание обрабатываемой детали и штампующего инструмента. В последнем случае обрабатываемую деталь обычно снабжают по меньшей мере одним покрытием из смазочного материала или композиции смазочных материалов, чтобы понизить сопротивление трению между поверхностью обрабатываемой детали и формующим инструментом. Холодная штамповка включает: вытяжку (пластичное изменение формы с преобладанием сжимающих и растягивающих напряжений), например, сварных или цельнотянутых труб, полого профиля, стержней, сплошного профиля или проволоки, вытяжку с утонением или/и глубокую вытяжку, например, полос, листового металла или полых изделий для получения полых изделий, прессование холодным выдавливанием (обработка давлением с преобладанием сжимающих напряжений), например, полых или сплошных изделий или/и холодную осадку, например, отрезков проволоки для соединительных элементов, таких как, например, заготовки для гаек и болтов.

Раньше металлические формованные изделия подготавливали для холодной штамповки практически только или путем нанесения консистентной смазки, масла или масляной эмульсии, или сначала при помощи покрытия фосфатом цинка, а затем покрытием или мылом, прежде всего, на основе стеарата щелочного или щелочноземельного металла или/и твердым смазочным материалом, в частности, на основе сульфида молибдена, сульфида вольфрама или/и углерода. Однако покрытие, содержащее мыло, имеет свою верхнюю границу рабочего диапазона при средних усилиях и при температурах средней величины. Твердый смазочный материал использовался, только если речь шла о холодной штамповке в условиях средней тяжести нагрузок и большой тяжести нагрузок. При холодной штамповке благородных сталей часто использовались покрытия из хлорпарафинов, которые сегодня применяются неохотно по причинам, связанным с защитой окружающей среды. К тому же покрытия, содержащие сульфиды, отрицательно влияют на благородную сталь.

Кроме того, в отдельных случаях начинали с того, что сначала наносили покрытие из фосфата цинка, а затем или из масла или из определенной органической полимерной композиции. При необходимости или к органической полимерной композиции добавляли по меньшей мере один твердый смазочный материал, такой как, например, сульфид молибдена или/и графит (второе покрытие, причем в качестве первого покрытия выбирали фосфат цинка), или этот по меньшей мере один твердый смазочный материал наносили на органическое полимерное покрытие в качестве третьего слоя. В то время как сульфид молибдена может использоваться до температур приблизительно 450°C, графит может быть применен до температур примерно 1100°C, однако, при этом его смазывающее действие начинается только примерно при 600°C. Такие чередования слоев на сегодняшний день являются обычными.

В немецкой заявке на патент DE-A-4445993 описывается концентрат смазывающих средств для холодной штамповки с содержанием полиэтилена, полиакриловой кислоты и сополимера стирола/акриловой кислоты, имеющий определенные свойства, а также соответствующий способ нанесения покрытия из смазочного средства. Воски в явном виде не упоминаются. Однако эта система смазочных средств обладает тем недостатком, что при повышенной температуре относительно быстро снижается вязкость, и тем, что уже в случаях формования со средней нагрузкой дополнительно требуется твердый смазочный материал, такой как, например, сульфид молибдена или/и графит. В частности, сульфидные твердые смазочные материалы необходимы при повышенной температуре. Но они обладают тем недостатком, что сульфиды являются неустойчивыми к гидролизу и легко переводятся в сернистую кислоту.

Сернистая кислота легко может вызывать коррозию, если покрытие немедленно не удаляется с обрабатываемого изделия после холодной штамповки.

Между тем, приведенные выше системы смазочных средств явно не удовлетворяют более высоким требованиям к степени деформации, к точности прессования (окончательной форме), а также к скорости формования. Кроме того, следует принимать во внимание экологическую безопасность и гигиену рабочих мест. Помимо этого, остатки избыточного смазочного средства не должны образовывать отложения на стенке штампующего инструмента. Потому что это влияет на точность прессования обрабатываемого изделия и повышает количество брака. Предпочтительным является, когда покрытие, а также отложения после проведения штамповки легко могут удаляться с обрабатываемой детали, штампующего инструмента и рабочего оборудования.

Заявки на патент, поданные в одно время и одним патентным ведомством, относящиеся к тесно взаимосвязанным способам холодной штамповки, приводимым в них составам и покрытиям, а также заявки, обусловленные их приоритетом DE 102008000187.2, DE 102008000186.4 и DE 102008000185.6, приобщаются здесь в явном виде, прежде всего, также в отношении их групп веществ, материалов и их содержания, в отношении их примеров и примеров для сравнения, а также в отношении соответствующих условий осуществления способа.

Следовательно, задача состояла в том, чтобы предложить альтернативный способ нанесения покрытия, который с помощью простого и экономически выгодного метода делает возможным как можно более экологически безопасное покрытие на металлических обрабатываемых изделиях, в частности, из стали, а также при необходимости во многих вариантах исполнения изобретения подходит для холодной штамповки со средними или/и особенно тяжелыми нагрузками. В другой задаче это покрытие при необходимости должно иметь возможность без труда удаляться со штампованного обрабатываемого изделия после холодной штамповки.

Эта задача решается при помощи способа подготовки металлических обрабатываемых изделий для холодной штамповки путем нанесения слоя смазочных материалов (= покрытия) или на металлическую поверхность или на металлическую поверхность, например, с предварительно нанесенным конверсионным покрытием, при котором слой смазочных материалов образуется при контактировании поверхности с водной композицией смазочных материалов, которая имеет содержание по меньшей мере двух восков с явно различающимися свойствами, а также содержание органического полимерного материала, причем в качестве органического полимерного материала преимущественно используются мономеры, олигомеры, соолигомеры, полимеры или/и сополимеры на основе иономера, акриловой кислоты/метакриловой кислоты, эпоксида, этилена, полиамида, пропилена, стирола, уретана, их сложных эфиров или/и их одной или нескольких солей, и при этом образованное из композиции смазочных материалов покрытие имеет несколько следующих друг за другом областей размягчения/точек размягчения или/и областей плавления/точек плавления на протяжении большего температурного интервала, чем тот, в котором происходит холодная штамповка с нагреванием металлического обрабатываемого изделия, таким образом, что при холодной штамповке получается в основном непрерывное изменение или приближенное к постепенному изменение термических или/и механических свойств или/и вязкости покрытия.

Неожиданно было установлено, что при содержании в композиции смазочных материалов или/и в образованном из нее покрытии по меньшей мере двух восков с явно различающимися свойствами в некоторых вариантах исполнения изобретения холодная штамповка явно упрощается в сравнении с содержанием только одного воска, так что при прочих равных условиях также могла осуществляться холодная штамповка с более интенсивной нагрузкой чем до сих пор. Благодаря этому в условиях в основном одинаковых композиций смазочных материалов или/и образованных из них покрытий могли успешно осуществляться также другие виды холодной штамповки, при которых возникают более высокие скорости формования, более сильные нагрузки или/и более высокие температуры. Предпочтительно в композициях смазочных материалов согласно изобретению или/и в образованных из них покрытиях используются воски, у которых области плавления/точки плавления T_m отстоят друг от друга по меньшей мере на 20°C, предпочтительно соответственно по меньшей мере на 30, 40, 50, 60, 70 или 80°C, или/и их вязкости при определенной повышенной или высокой температуре в интервале температур поверхности обрабатываемого изделия, которое следует подвергнуть формованию, при холодной штамповке отличаются по значению этих вязкостей по меньшей мере на 5% или по меньшей мере на 8%. Также может иметь четкие различия поведение при испарении двух восков с аналогичными областями плавления/точками плавления.

Способ согласно изобретению, прежде всего, служит для облегчения, улучшения или/и упрощения холодной штамповки металлических формованных изделий.

Термин «композиция смазочных материалов» обозначает стадии от водной через подсушенную и до сухой композиции смазочных материалов как химическую композицию, фазы соответствующей композиции и массу соответствующей композиции, в то время как термин «покрытие» обозначает сухое, прогретое, размягченное или/и расплавленное покрытие, которое образуется или/и было образовано из композиции смазочных материалов, включая его химическую композицию, фазы соответствующей композиции и массу соответствующей композиции. Водная композиция смазочных материалов может представлять собой дисперсию или раствор, прежде всего, раствор, коллоидный раствор, эмульсию или/и суспензию. Обычно она имеет показатель pH в области от 7 до 14, в частности, от 7,5 до 12,5 или от 8 до 11,5, особенно предпочтительно от 8,5 до 10,5 или от 9 до 10.

Предпочтительно композиция смазочных материалов или/и образованное из нее покрытие имеют содержание по меньшей мере одного водорастворимого, водосодержащего или/и связывающего воду оксида или/и силиката, а также содержание по меньшей мере одного иономера, по меньшей мере одного неиономерного соединения или/и по меньшей мере двух восков, а также при необходимости содержание по меньшей мере одной добавки. Особенно предпочтительно во многих вариантах исполнения изобретения она дополнительно в каждом из случаев имеет также по меньшей мере содержание акриловой кислоты/метакриловой кислоты или/и стирола, в частности, в виде одного или нескольких полимеров или/и в виде одного или нескольких сополимеров, которые не являются иономерными. Предпочтительно композиция смазочных материалов или/и образованное из нее покрытие имеют соответствующее содержание по меньшей мере 5% масс. соответственно по меньшей мере одного иономера или/и неиономерного соединения.

Предпочтительно органический полимерный материал в основном состоит из мономеров, олигомеров, соолигомеров, полимеров или/и сополимеров на основе иономера, акриловой кислоты/метакриловой кислоты, эпоксида, этилена, полиамина, пропилена, стирола, уретана, их одного или нескольких сложных эфиров или/и одной или нескольких их солей. При этом под термин «иономер» подпадает содержание свободных или/и ассоциированных ионов.

Оксиды или/и силикаты

Неожиданно было установлено, что уже при очень незначительном добавлении водорастворимого, водосодержащего или/и связывающего воду оксида или/и силиката, такого как, например, растворимое стекло, к в основном органической полимерной композиции в некоторых вариантах исполнения изобретения достигается явное улучшение холодной штамповки при одинаковых остальных условиях, а также может производиться более сильное изменение формы, чем в случае сравнимых композиций смазочных материалов, не содержащих эти соединения. С другой стороны, обнаружилось, что обрабатываемые изделия с покрытием, имеющим очень высокое содержание водорастворимого, водосодержащего или/или связывающего воду оксида или/и силиката внутри в остальном преимущественно органической полимерной композиции, также могут подвергаться изменению формы в выигрышном варианте. При этом для многих вариантов исполнения изобретения оптимальное значение оказалось лежащим в низких или/и в средних областях состава композиции.

В экспериментах с более широким спектром продуктов было установлено, что в случае композиций смазочных материалов или/и покрытий в гораздо большем объеме, чем до сих пор, можно отказаться, с одной стороны, от дополнительного слоя твердого смазочного материала на основе сульфидных смазочных материалов, таких как, например, сульфид молибдена, а, с другой стороны, от третьего слоя на основе сульфидного смазочного материала. В первом случае этот слой смазочных материалов является вторым покрытием, во втором случае - третьим покрытием, которое следует за слоем фосфата цинка в качестве первого покрытия. Эта возможность частичного отказа от использования твердого смазочного материала представляет собой не только ощутимую экономию трудовых и материальных затрат и упрощение процедуры, но также и экономит по меньшей мере одно дорогостоящее, экологически небезопасное, сильно окрашивающее в черный цвет, а также вредное в отношении загрязнения и восприимчивости к коррозии вещество.

В то время как раньше этот спектр продуктов покрывался бы примерно до 60% от этого спектра продуктов мылом, а на оставшиеся приблизительно 40% этого спектра продуктов сульфидом молибдена, а также при необходимости графитом, в качестве соответственно второго слоя после слоя фосфата цинка, в настоящее время этот спектр продуктов покрывался бы скорее сначала слоем фосфата цинка, затем традиционной органической полимерной композицией смазочных материалов, а также при необходимости дополнительно в случае нужды третьим слоем на основе сульфидного смазочного материала и при необходимости дополнительно графитом. Сульфидный смазочный материал был необходим при всех процессах холодной штамповки со средней и интенсивной нагрузкой. Поскольку слой мыла не давал возможности прецизионной холодной штамповки, то есть, точности прессования обрабатываемого изделия, подвергнутого изменению формы, то в отдельных случаях зарекомендовала себя органическая полимерная композиция смазочных материалов, которая является явно более высококачественной, чем покрытие на основе мыла, несмотря на более высокую стоимость. Однако она не содержала водорастворимых, водосодержащих или/и связывающих воду оксидов или/и силикатов. При этом варианте способа приблизительно до 40% спектра продуктов требовали бы дополнительного третьего слоя. При использовании слоя фосфата цинка в качестве первого покрытия, а также композиции смазочных материалов согласно изобретению в качестве второго покрытия, дополнительное третье покрытие на основе сульфидного смазочного материала теперь является необходимым только для спектра продуктов в количестве от 12 до 20%.

Водорастворимый, водосодержащий или/и связывающий воду оксид или/и силикат предпочтительно может представлять собой соответственно по меньшей мере одно растворимое стекло, силикагель, кизельзоль, гидрозоль кремниевой кислоты, сложный эфир кремниевой кислоты, этилсиликат или/и соответственно по меньшей мере один продукт их осаждения, продукт гидролиза, продукт конденсации или/и продукт реакции, в частности, растворимое стекло, содержащее литий, натрий или/и калий. Предпочтительно с водорастворимым, водосодержащим или/и связывающим воду оксидом или/и силикатом соединено или связано содержание воды в области от 5 до 85% масс, в пересчете на содержание твердого вещества, предпочтительно в области от 10 до 75, от 15 до 70, от 20 до 65, от 30 до 60 или от 40 до 50% масс., причем обычное содержание воды в зависимости от типа оксида или/и силиката может иметь явно различающиеся количества воды. Вода может быть связана или/и соединена с твердым веществом, например, благодаря растворимости, адсорбции, смачиванию, химическому связыванию, пористой структуре, сложной форме частиц, сложной формы агрегатов или/и промежуточным слоям. Эти вещества, связанные или/и соединенные с водой, в композиции смазочных материалов или/и в покрытии, очевидно, действуют аналогично слою, благоприятствующему скольжению. Также может использоваться смесь из двух или по меньшей мере из трех веществ этой группы. Наряду или вместо натрия или/и калия могут содержаться другие катионы, в частности, ионы аммония, другие ионы щелочных металлов, отличные от ионов натрия или/и калия, ионы щелочноземельных металлов или/и ионы переходных металлов. Эти ионы по меньшей мере частично могут подвергаться ионному обмену. Вода в водорастворимом, водосодержащем или/и связывающем воду оксиде или/и силикате может соответственно по меньшей мере частично существовать в виде кристаллизационной воды, в виде растворителя, быть адсорбированной, связанной в объеме пор, в виде дисперсии, эмульсии, в виде геля или/и в виде золя. Особенно предпочтительным является по меньшей мере одно растворимое стекло, прежде всего, растворимое стекло, содержащее натрий. В качестве альтернативы или дополнительно может содержаться также по меньшей мере один оксид, такой как, например, соответственно по меньшей мере один диоксид кремния, или/и оксид магния, или/и соответственно по меньшей мере один силикат, такой как, например, соответственно по меньшей мере один слоистый силикат, модифицированный силикат или/и силикат щелочноземельного металла. Предпочтительно этот по меньшей мере один оксид или/и силикат присутствует в растворенной форме, в нанокристаллической форме, в виде геля или/и в виде золя. При необходимости раствор также может иметь вид коллоидного раствора. В случае, когда водорастворимый, водосодержащий или/и связывающий воду оксид или/и силикат присутствует в виде частиц, он предпочтительно существует в очень мелкозернистой форме, в частности, со средним размером частиц менее 0,5 мкм, меньше 0,1 или даже менее 0,03 мкм, соответственно определяемым с помощью лазерного анализатора размеров частиц или/и анализатора наночастиц.

Водорастворимые, водосодержащие или/и связывающие воду оксиды или/и силикаты во многих вариантах исполнения изобретения помогают при увеличении вязкости высушенного, размягчаемого и расплавляемого покрытия и часто действуют в качестве связующего вещества, гидрофобизатора и в качестве средства, защищающего от коррозии. Оказалось, что в качестве водорастворимого, водосодержащего или/и связывающего воду оксида или/и силиката особенно хорошо ведет себя растворимое стекло. При добавлении, например, от 2 до 5% масс. растворимого стекла, в пересчете на твердое или действующее вещество, к водной композиции смазочных материалов вязкость высушенного, размягчаемого и расплавляемого покрытия во многих вариантах исполнения изобретения, в частности при температурах, составляющих больше 230°C, отчетливо повышается по сравнению с композицией смазочных материалов, имеющей такую же химическую основу, однако, без добавления растворимого стекла. Благодаря этому становится возможной более высокая механическая нагрузка при холодной штамповке. Только благодаря этому также было возможно для многих композиций и случаев использования применить прессование холодным выдавливанием, которое не могло быть использовано в отсутствие этой добавки. Механический износ штампующего инструмента, а также количество смен инструмента благодаря этому резко сокращаются. Стоимость изготовления благодаря этому также явно снижается.

Оказалось, что штампующий инструмент становится чище и имеет более гладкую поверхность при увеличивающемся содержании растворимого стекла в композиции смазочных материалов при одинаковых остальных рабочих условиях и равных составах оснований. С другой стороны, также было возможно повысить содержание растворимого стекла в композиции смазочных материалов до величины примерно 85% масс. от твердого и действующего вещества и все еще достигать результатов от хороших до очень хороших. При содержаниях более, чем 80% масс. от твердого и действующего вещества отчетливо увеличивается износ. По-видимому, оптимальное значение находится где-то среди нижних или/и средних областей содержания, поскольку при очень высоких содержаниях износ штампующего инструмента снова медленно увеличивается. В случае добавки на основе диоксида титана или сульфат-оксида титана был обнаружен несколько более сильный износ, чем в случае добавки растворимого стекла, хотя эта добавка в основном оказалась пригодной. Также оказалось предпочтительным добавление дисиликата.

Содержание водорастворимых, водосодержащих или/и связывающих воду оксидов или/и силикатов в композиции смазочных материалов или/и в образованном из нее покрытии предпочтительно составляет от 0,1 до 85, от 0,3 до 80 или от 0,5 до 75% масс. от твердого и действующего вещества, особенно предпочтительно от 1 до 72, от 5 до 70, от 10 до 68, от 15 до 65, от 20 до 62, от 25 до 60, от 30 до 58, от 35 до 55 или от 40 до 52% масс. от твердого и действующего вещества, будучи определено без содержания воды, соединенной или связанной с ними. Массовое соотношение содержания водорастворимых, водосодержащих или/и связывающих воду оксидов или/и силикатов и содержания одного или нескольких иономеров или/и одного или нескольких неиономерных соединений в композиции смазочных материалов или/и в покрытии предпочтительно находится в области от 0,001:1 до 0,2:1, особенно предпочтительно в области от 0,003:1 до 0,15:1, от 0,006:1 до 0,1:1 или от 0,01:1 до 0,02:1.

Иономеры

Иономеры представляют собой особый вид полиэлектролитов. Предпочтительно они в основном состоят из иономерных сополимеров, при необходимости совместно с соответствующими ионами, мономерами, сомономерами, олигомерами, соолигомерами, полимерами, их сложными эфирами или/и их солями. Блоксополимеры и привитые сополимеры рассматриваются в качестве подгруппы сополимеров. Предпочтительно иономеры представляют собой соединения на основе акриловой кислоты/метакриловой кислоты, этилена, пропилена, стирола, их одного или нескольких сложных эфиров или/и их одной или нескольких солей или смеси по меньшей мере с одним из этих иономерных соединений. Композиция смазочных материалов или/и образованное из нее покрытие могут или не содержать вовсе или иметь содержание по меньшей мере одного иономера в области от 3 до 98% масс. от твердого и действующего вещества. Предпочтительно содержание по меньшей мере одного иономера составляет от 5 до 95, от 10 до 90, от 15 до 85, от 20 до 80, от 25 до 75, от 30 до 70, от 35 до 65, от 40 до 60 или от 45 до 55% масс. от твердого и действующего вещества композиции смазочных материалов или/и образованного из нее покрытия. В зависимости от желаемого спектра свойств и применения определенного обрабатываемого изделия, которое следует подвергнуть формованию, а также от процесса холодной штамповки, композиция смазочных материалов или/и образованное из нее покрытие могут иметь различную направленность и сильно изменяться.

Композиция смазочных материалов или/и образованное из нее покрытие могут содержать по меньшей мере один иономер с преимущественным содержанием по меньшей мере одного сополимера, в частности, сополимера на основе полиакрила, полиметакрила, полиэтилена или/и полипропилена. При необходимости иономер имеет температуру перехода в стекловидное состояние T_g в области от -30°C до +40°C, предпочтительно в области от -20°C до +20°C. Молекулярная масса иономера предпочтительно лежит в пределах от 2000 до 15000, особенно предпочтительно в пределах от 3000 до 12000 или от 4000 до 10000. Особенно предпочтительно композиция смазочных материалов или/и образованное из нее покрытие содержат по меньшей мере один иономер на основе этиленакрилата или/и этиленметакрилата, предпочтительно иономер с молекулярной массой в области от 3500 до 10500, особенно предпочтительно в области от 5000 до 9500, или/и с температурой перехода в стекловидное состояние T_g в области от -20°C до +30°C. В случае по меньшей мере одного иономера на основе этиленакрилата или/и этиленметакрилата доля акрилата может составлять примерно до 25% масс. Несколько более высокая молекулярная масса может быть предпочтительной для покрытий с более высокой механической прочностью. Поскольку намечается тенденция, что более высокая молекулярная масса иономера, а также более высокая вязкость композиции в интервале температур примерно от 100°C до величин порядка приблизительно 300, 350 или 400°C благоприятно сказывается на способности полученного из нее покрытия выдерживать механические нагрузки и предоставляет возможность холодной штамповки с большей нагрузкой. При необходимости, в частности, при сушке или/и при холодной штамповке может использоваться полимерная сшивка иономера, например, с помощью соответственно по меньшей мере одного амина, карбоната, эпоксида, гидроксида, оксида, поверхностно-активного вещества или/и с помощью соединения, содержащего по меньшей мере одну карбоксильную группу. Чем выше доля иономера в композиции смазочных материалов или/и в покрытии, тем более интенсивные по нагрузке виды холодной штамповки возможны во многих вариантах исполнения изобретения. Во многих случаях добавки иономера служат также для того, чтобы на начальной стадии холодной штамповки, в частности, в случае холодного обрабатываемого изделия и холодного штампующего инструмента уже обеспечивать смазывание и снижать трение. Это тем важнее, чем проще или/и слабее холодная штамповка, и чем ниже температура при формовании.

Температура плавления по меньшей мере одного иономера во многих вариантах исполнения изобретения предпочтительно находится в области от 30 до 85°C. Его температура перехода в стекловидное состояние предпочтительно лежит ниже 35°C. По меньшей мере один иономер добавляется предпочтительно в виде дисперсии.

Неиономерные соединения

Кроме того, в композиции смазочных материалов или/и в образованном из нее покрытии, в частности, в полимерном органическом материале могут содержаться другие органические полимерные компоненты, такие как, например, олигомеры, полимеры или/и сополимеры на основе акриловой кислоты/метакриловой кислоты, амида, амина, арамида, эпоксида, этилена, имида, сложного полиэфира, пропилена, стирола, уретана, их одного или нескольких сложных эфиров или/и их одной или нескольких солей, которые не следует рассматривать в качестве иономеров (= «неиономерные соединения»). К таким относятся также, например, полимеры/сополимеры на основе акриловой кислоты, сложного эфира акриловой кислоты, метакриловой кислоты, сложного эфира метакриловой кислоты, полностью ароматические полиамиды, полностью ароматические сложные полиэфиры, полностью ароматические полиимиды или/и стиролакрилаты. Блоксополимеры и привитые сополимеры рассматриваются как подгруппа сополимеров.

В зависимости от варианта исполнения изобретения они служат для увеличения вязкости при повышенной температуре, в качестве смазочных материалов, в качестве высокотемпературных смазочных материалов, для увеличения вязкости, прежде всего, в области температур от 100 до 250, от 100 до 325 или даже от 100 до 400°C, в качестве веществ, стабильных при высокой температуре, как вещества с воскоподобными свойствами, в качестве загустителей (= регуляторы вязкости), в качестве добавок, для достижения дополнительных областей размягчения/точек размягчения, или/и областей плавления/точек плавления или/и для появления у композиции смазочных материалов нескольких областей размягчения/точек размягчения, или/и областей плавления/точек плавления в определенных температурных промежутках. Среди прочего, многие акрилсодержащие полимеры/сополимеры и многие стиролакрилаты могут действовать как загустители.

Полиэтилен или полипропилен предпочтительно могут быть модифицированы при помощи пропилена, этилена, их соответствующих полимеризатов или/и с помощью дополнительных добавок, таких как акрилат. Предпочтительно они могут обладать воскоподобными свойствами. Предпочтительно они могут иметь по меньшей мере одну область размягчения/точку размягчения или/и по меньшей мере одну область плавления/точку плавления в интервале от 80 до 250°C.

Полимеры или/и сополимеры этих веществ предпочтительно имеют молекулярную массу в области от 1000 до 500000. Одни вещества предпочтительно имеют молекулярную массу в области от 1000 до 30000, другие вещества в области от 25000 до 180000 или/и в области от 150000 до 350000. Вещества с особенно высокой молекулярной массой могут использоваться в качестве загустителей. Также действием загустителя может обладать добавка акрил- или/и стиролакрилата. Во многих вариантах исполнения изобретения к содержащей иономер композиции смазочных материалов или/и к покрытию добавляются или соответственно добавлены одно, два, три, четыре или пять различных неиономерных соединений. Композиция смазочных материалов или/и образованное из нее покрытие предпочтительно не содержат по меньшей мере одного неиономерного соединения или имеют его содержание в области от 0,1 до 90% масс. от твердого и действующего вещества. Особенно предпочтительно содержание по меньшей мере одного неиономерного соединения составляет от 0,5 до 80, от 1 до 65, от 3 до 50, от 5 до 40, от 8 до 30, от 12 до 25 или от 15 до 20% масс. от твердого и действующего вещества композиции смазочных материалов или соответственно покрытия.

Как иономеры, в индивидуальном или предварительно смешанном виде, так и неиономерные соединения, в индивидуальном или предварительно смешанном виде, могут в каждом из случаев, независимо друг от друга добавляться к водной композиции смазочных материалов в виде раствора, коллоидного раствора, дисперсии или/и эмульсии.

Особенно предпочтительно композиция смазочных материалов в качестве неиономерных соединений содержит следующие соединения, которые не являются восками согласно данной заявке:

a) от 0,1 до 50% масс. и, в частности, от 5 до 30% масс. преимущественно воскообразного полиэтилена или/и воскообразного полипропилена, соответственно имеющих по меньшей мере одну область размягчения/точку размягчения или/и область плавления/точку плавления выше 120°C,

b) от 0,1 до 16% масс. и, в частности, от 3 до 8% масс. в основном полиакрилата с молекулярной массой в области от 4000 до 1500000, особенно предпочтительно в области от 400000 до 1200000, или/и

c) от 0,1 до 18% масс. и, в частности, от 2 до 8% масс. полимера/сополимера на основе стирола, акриловой кислоты или/и метакриловой кислоты с молекулярной массой в области от 120000 до 400000 или/и с температурой перехода в стекловидное состояние T_g в области от 30 до 80°C.

Иономеры или/и неиономерные соединения могут по меньшей мере частично, в частности, в случае компонентов акриловой кислоты для полимера согласно b) и c), предпочтительно при условиях применения частично, в частности, в преобладающей части или полностью, присутствовать в виде солей неорганических или/и органических катионов. В случае, когда в композиции смазочных материалов содержится также неиономерное соединение, массовое соотношение содержания одного или нескольких иономеров и одного или нескольких неиономерных соединений предпочтительно находится в интервале от 1:3 до 50:1, особенно предпочтительно в интервале от 1:1 до 35:1, от 2:1 до 25:1, от 4:1 до 18:1 или от 8:1 до 12:1.

Композиция смазочных материалов или/и полученное из нее покрытие имеют общее содержание соответствующего по меньшей мере одного иономера или/и неиономерного соединения предпочтительно равное нулю или в области от 3 до 99% масс. от твердого и действующего вещества. Особенно предпочтительно это содержание составляет от 10 до 97, от 20 до 94, от 25 до 90, от 30 до 85, от 35 до 80, от 40 до 75, от 45 до 70, от 50 до 65 или от 55 до 60% масс. от твердого и действующего вещества композиции смазочных материалов или/и покрытия. В это включены также загустители на основе неиономерных соединений. В зависимости от намеченных условий применения и процесса холодной штамповки, а также в зависимости от формы выполнения композиции смазочных материалов или/и покрытия содержание одного или нескольких иономеров или/и одного или нескольких неиономерных соединений может колебаться в широких пределах. Особенно предпочтительным является по крайней мере содержание по меньшей мере одного иономера.

Предпочтительно совокупный органический полимерный материал - это понятие должно включать один или несколько иономеров или/и одно или несколько неиономерных соединений, но не должно включать воски - имеет среднее кислотное число в области от 20 до 300, особенно предпочтительно в области от 30 до 250, от 40 до 200, от 50 до 160 или от 60 до 100. Термин «совокупный органический полимерный материал» должен включать один или несколько иономеров или/и одно или несколько неиономерных соединений, но не должен включать воски.

Во многих вариантах исполнения согласно изобретению композиции смазочных материалов или/и образованные из них покрытия содержат по меньшей мере два вида органических полимерных веществ, выбираемых из иономеров и неиономерных соединений, которые в интервале температур от 40 до 260°C имеют в общей сложности по меньшей мере две области или/и точки максимума размягчения или/и плавления, из которых по меньшей мере две отстоят друг от друга по меньшей мере на 30°C, предпочтительно по меньшей мере на 40, по меньшей мере на 50 или по меньшей мере на 60°C, причем предпочтительно достигается практически непрерывное или приближенное к постепенному изменение размягчения или/и плавления покрытия на протяжении хода изменения температуры при холодной штамповке. Во многих вариантах исполнения согласно изобретению композиции смазочных материалов или/и образованные из них покрытия содержат по меньшей мере два вида органических полимерных веществ, выбираемых из иономеров и неиономерных соединений, которые в интервале температур от 40 до 160°C или от 40 до 260°C имеют в общей сложности по меньшей мере три области или/и точки максимума размягчения или/и плавления, причем предпочтительно достигается практически непрерывное или приближенное к постепенному изменение размягчения или/и плавления покрытия на протяжении хода изменения температуры при холодной штамповке. С помощью аппаратуры для дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) может определяться эндотермическая область или/и точка максимума размягчения или/и плавления.

При этом во многих вариантах исполнения изобретения особенно предпочтительно, чтобы на протяжении температурного интервала от максимальной температурной нагрузки до значения на 50°C ниже максималь