Brevet FR2460994A1 — publié le 19810130

1.- L'invention concerne des lubrifiants, et notamment des lubrifiants destinés au formage des métaux. Dans le formage des métaux, par exemple dans le cas de pressage ou de gravure profonde, il est nécessaire de prévoir un lubrifiant pour la surface du métal à former, afin d'empêcher le contact de métal à métal. On a découvert qu'un lubrifiant particulièrement efficace pour ce type d'application est constitué par un polymère ayant des groupes carboxyliques libres et du polytetrafluoroéthylène. En conséquence, l'invention propose un lubrifiant, apte à être utilisé dans le formage des métaux, constitué par un copolymère d'un acide carboxylique insaturé et d'un ester d'acide carboxylique insaturé, ou un sel d'un copoly- mère de ce type, ce copolymère ayant un indice d'acide d'au moins 40, de préférence entre 50 et 150, encore mieux de 60 à 140, du Polytetrafluoroéthylène et de l'eau et/ou un support organique pour le mélange. Parmi les supports organiques volatils appropriés pour le lubrifiant de l'invention, on compte des composés aliphatiques et alicycliques, contenant éventuellement un halogène, tels que éthanol, méthanol, isopropanol, acetate de methyl, chlorure de butyl, trichloroéthylène, 1, 1, 1 - trichlo- roéthane, acetone et cyclohexane, aussi bien que des composés aromatiques comme benzène, toluène et éther de pétrole. On peut utiliser de l'eau ou un mélange d'eau et d'alcool, comme support pour le lubrifiant. Le copolymère peut être celui d'un acide monocarboxylique, avec un ester carboxylique de formule: R1 R2 1 CH = C COOR3 o R1 et R2 sont chacun indépendamment un hydrogène ou un méthyl, et R3 un alcoyl contenant de 1 à 6 atomes de carbone. L'acide monocarboxylique peut également présenter la formule ci-dessus, avec R1 et R2 ayant la même Signification que précédemment, et R3 représentant un hydrogène. Les acides carboxyliques appropriés com- prennent les acides acrylique, methacrylique et crotonique. 2.- De préférence, les copolymères se compo- sent de 60 à 90 % molaire d'acide et de 10 à 40 % molaire d'ester, et ils ont un poids moléculaire moyen de 100.000 à 500.000, de préférence de 200.000 à 300.000. On peut utiliser des mélanges de copoly- mères. Les copolymères peuvent se présenter sous forme de sels, par exemple sel de sodium ou d'ammonium. Des exemples de copolymères acryliques carboxylés convenables sont cooenstitués par les polymères Glascol et Alcolec de Allied Colloids Ltd. Le lubrifiant selon 1 'invention peut Contenir de 10 à 30 parties en poids de copolymère ou de sel de copolymère, de 1 à 10 parties en poids de polytetrafluoroéthylène, et de 50 à 100 parties en poids d'eau et/ou de support organique volatil. Le lubrifiant selon l'invention peut con- tenir en outre, par exemple, un ou plusieurs colorants, une matière particulaire minérale comme le talc, qui sert à modifier les caractéristiques adhésives du revêtement après qu'il ait été appliqué sur le métal, un agent de mise en suspension, co0mme une bentonite ou la carboxyméthylcellulose, et de l'eau. L'invention prévoit également un procédé pour farmer les métaux, comprenant l'enduction du métal à former par une ou plusieurs couches du lubrifiant décrit plus haut, l'élimination du solvant, pour laisser une pellicule sèche de lubrifiant sur la surface du métal, et le formnage du métal. Si nécessaire, le revêtement peut être 8té de la surface du métal formé, par exemple au moyen de lavage avec une solution aqueuse alcaline à température ambiante. Il faut noter que l'invention prévoit éga- lement un lubrifiant concentré constitué par un copolymère d'un acide carboxylique insaturé et d'un ester d'acide carboxylique insaturé, ou un sel d'un copolymère de ce type, ce copolymère ayant un indice d'acide d'au moins 40, et par du polytétrafluoroéthylène, ce concentré étant destiné à être dilué par une quantité appropriée d'eau ou de solvant organique volatile, afin de former le lubri- fiant final. le concentré peut comporter de 10 à 30 parties du copolymère ou de son sel, de 1 à 10 parties de polytetrafluoro- éthylène et de 20 à 45 parties d'eau et/ou de solvant organique volatil, étant entendu qu'il s'agit de parties en poids. 3.- L'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple décrit ci-après. EXEMPLE - 2,8 litres de glascol 616 B, 560 grammes de polytetrafluoroéthylène et 140 ml d'hydroxyde d'ammonium (d = 0,880) ont été disperses dans 1,7 1 d'alcool isopropylique. Le glascol 616 E est une émulsion aqueuse contenant 60 % en poids d'eau et 40 % en poids d'un copolymère d'ester d'acide carboxylique carboxylé ayant un indice d'acide de 130 et un poids moléculaire moyen de 250.000. La dispersion résultante a été appliquée par pulvérisation sur une feuille d'acier dégraissée, que l'on a laissé ensuite sécher à l'air durant 5 minutes. Le lubrifiant a formé un revêtement dur, uniformément résistant, sur l'acier, Après le pressage, l'acier a été lavé dans l'eau, cette eau éliminant de façon efficace le revêtement de la feuille. On a constaté que le matériau de revêtement n'a pas été transféré sur la matrice utilisée pour le pressage. EXEMPLE COMPARATIF- A titre de comparaison, on a préparé une composition lubrifiante comme dans l'exemple précédent, sauf qu'à la place de polytetrafluoroéthylène, on a utilisé une quantité correspondante de ditetradecyl sebaçate. De l'acier inoxydable a été gravé profon- dément et formé à partir de feuilles circulaires en conteneurs cylindriques, utilisant des feuilles de plus en plus petites, jusqu'à atteindre une limite à l'aptitude à la gravure, indiquée par des fissures se développant durant l'opération de gravure. Le rapport de gravure maximum trouvé, en utilisant la composition lubrifiante de comparaison, a été de 50 % environ (le rapport de gravure est mesure comme 100 x (1 - diamètre du poinon) . diamètre de la Feuille En appliquant les mêmes procédés de gravure, mais avec le lubrifiant selon l'invention, on a pu obtenir un rapport de gravure de 58 %. 4.- REVENDICATIONS 1.- Lubrifiant destiné au formage des métaux, contenant des matières lubrifiantes et de l'eau et/ou un Solvant organique, lubrifiant caractérisé en ce que les matières lubrifiantes sont constituées par une combinaison d'un copolymère d'un acide carboxylique insaturé et d'un ester d'acide carboxylique insaturé, ou d'un sel d'un copolymère de ce type, ce copolymère ayant un indice d'acide d'au moins 40, avec du polytetrafluoro- éthylène. 2.- Lubrifiant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le copolymère est un copolymère d'acide mono- carboxylique insaturé avec un ester d'acide carboxylique insaturé, ayant la formule: Ri R2 1i I CH = C 3 CE0R3 COOR o R1 et R2 représentent chacun indépendamment un hydrogène ou un méthyl, et R3, un radical alcoyl contenant de 1 à 6 atomes de carbone. 3.- Lubrifiant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'acide monocarboxylique insaturé présente la formule suivante: R1 R2 I I 1H= C L CO00R o R1 et R2 ont la même signification que dans la revendication 2, et R représente un hydrogène. 4.- Lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le copolymère a un indice d'acide compris entre 50 à 150 . 5.- Concentré de lubrifiant devant être dilué par une quantité appropriée ou supplémentaire d'eau et/ou de solvant organique, pour former un lubrifiant, caractérisé en ce qu'il est constitué par la combinaison d'un copolymère selon la revendication 1 avec du polytetrafluoroéthylène. 6.- Procédé pour le formage des métaux, comprenant l'enduction du métal à former par une ou plusieurs couches de lubrifiant, et le formage du métal, destiné à produire 5.- ui objet métallique formé après élimination du solvant de l'enduc- tion, procédé caractérisé en ce que le lubrifiant est un lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 7.- Objet métallique formé, caractérisé en ce qu'il a été produit par le procédé selon la revendication 6.