JP2007246837A

JP2007246837A - プレコートアルミニウム合金板用のプレス用潤滑油及びそれを用いたプレコートアルミニウム合金板のプレス方法

Info

Publication number: JP2007246837A
Application number: JP2006075141A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Hosomi; 和弘細見; Takamichi Watanabe; 貴道渡辺
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2026-03-17
Also published as: JP5000905B2

Abstract

【課題】プレコートアルミニウム合金板をプレス加工する際に、優れた潤滑性、磨耗粉の分散性、及び被洗浄性を有するプレス用潤滑油を提供すること。
【解決手段】プレコートアルミニウム合金板をプレス加工する際に用いられるプレス用潤滑油である。アルキルスルホン酸塩を０．１〜５．０％（重量％、以下同じ）含有する。残部に、基油を含有する。プレス用潤滑油の動粘度が、１．１〜１００ｃＳｔ（ａｔ４０℃）である。基油は、ポリイソブチレン、全炭素数が１４〜１８であるαオレフィン、及び精製鉱油の１種あるいは２種以上からなることが好ましい。プレコートアルミニウム合金板のプレス方法であって、プレコートアルミニウム合金板のプレス加工時に、プレス用潤滑油を用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は、プレコートアルミニウム合金板をプレス加工する際に供給する、プレス用潤滑油に関する。

一般に、プレコートアルミニウム板は、圧延で製造されたアルミニウム合金板を、任意の洗浄あるいは化成処理を施し、ロールコーター等によって、両面あるいは片面に樹脂塗料を塗装し、１００℃以上の加熱炉にて、焼付けして樹脂皮膜を形成し製造される。プレコートアルミニウム板の特徴は、その樹脂皮膜に機能物質を含有させることによって、導電性、高反射性、高潤滑性、耐指紋性等、様々な機能を持たせている。

プレコートアルミニウム合金板をプレス加工する際、プレス潤滑油が供給されるが、そのプレス潤滑油は、プレコートアルミニウム合金板の潤滑性を補助する目的のほか、金型の冷却、磨耗粉等の清浄化の目的で使用される。このため、プレコートアルミニウム合金板のプレス用潤滑油には、後工程である洗浄工程にて容易に除去される性質が要求されるため、添加剤としては、高級アルコールやエステル等の脱脂し易い油性剤がよく使用されている。しかしながら、このような従来技術では、プレス加工時の条件にもよるが、金型と樹脂塗膜との接触により、樹脂塗膜が微量に磨耗して磨耗粉が発生し、プレス回数とともに、その磨耗粉が金型に付着堆積し、結果としてプレス成形品の寸法誤差を大きくしたり、表面に傷をつけるという問題がある。

特開２０００−２８０４００号公報特開２０００−３２７９８９号公報特開平１０−８８３６４号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、プレコートアルミニウム合金板をプレス加工する際に、優れた潤滑性、磨耗粉の分散性、及び被洗浄性を有するプレス用潤滑油を提供しようとするものである。なお、本明細書中の「アルミニウム合金板」は、アルミニウムを主体とする金属板及び合金板の総称であり、いわゆるアルミニウム合金の板だけでなく、純アルミニウムの板を含む概念である。

第１の発明は、プレコートアルミニウム合金板をプレス加工する際に用いられるプレス用潤滑油であって、
アルキルスルホン酸塩を０．１〜５．０％（重量％、以下同じ）含有し、
残部に、基油を含有し、
上記プレス用潤滑油の動粘度が、１．１〜１００ｃＳｔ（ａｔ４０℃）であることを特徴とするプレス用潤滑油にある（請求項１）。

本発明のプレコートアルミニウム合金板用のプレス用潤滑油は、アルキルスルホン酸塩を含有し、動粘度を上記特定の範囲に調整することにより、プレコートアルミニウム合金板をプレス加工する際に、優れた潤滑性、磨耗粉の分散性、及び被洗浄性を有するものとなる。

第２の発明は、プレコートアルミニウム合金板のプレス加工時に、第１の発明のプレス用潤滑油を用いることを特徴とするプレコートアルミニウム合金板のプレス方法にある（請求項３）。
本発明のプレコートアルミニウム合金板のプレス方法は、プレコートアルミニウム合金板のプレス加工時に、第１の発明のプレス用潤滑油を用いるため、磨耗粉の分散性が優れ、磨耗粉が金型に堆積付着し難くなり、寸法誤差や、板表面に傷をつけることなくプレス加工を行うことができる。

第１の発明のプレス用潤滑油においては、上述したように、アルキルスルホン酸塩を０．１〜５．０％（重量％、以下同じ）含有する。
これにより、磨耗粉を分散させるという分散効果に優れ、磨耗粉が金型に堆積付着し難くなるという効果を得ることができる。

上記アルキルスルホン酸塩の含有量が０．１％未満の場合には、上記分散効果が乏しくなるという問題があり、一方、上記アルキルスルホン酸塩の含有量が５．０％を超える場合には、上記分散効果に向上が見られず、コストアップにつながるという問題がある。

上記アルキルスルホン酸塩としては、具体的に、例えば、アルキルアリルスルホン酸、アミドスルホン酸塩、ジアルキルスルホこはく酸ナトリウムなどが挙げられる。特に、工業的に安価なジアルキルスルホこはく酸ナトリウムが好ましい。また、上記アルキルスルホン酸塩のアルキル基の炭素数は４〜１８であることが好ましい。
上記アルキルスルホン酸塩のアルキル基の炭素数が３以下である場合には、潤滑油への溶解性が低下し、析出するおそれがあり、一方、上記アルキル基の炭素数が１９以上である場合には、温度が低下した場合に、固化、析出するおそれがある。

また、上記プレス用潤滑油は、残部に、基油を含有する。
また、上記基油の含有量は、基本的に、上記添加剤の含有量が確保できる範囲とし、潤滑不足を防ぎ、適正な成形性を確保する。

また、上記プレス用潤滑油の動粘度は１．１〜１００ｃＳｔ（ａｔ４０℃）である。
これにより、洗浄工程にて容易に除去される優れた被洗浄性、及び優れた取り扱い性を得ることができる。
上記動粘度が１．１ｃＳｔ未満の場合には、油の導入量が少なくなり、焼き付きが発生したり、磨耗粉を除去し難くなるという問題があり、一方、上記動粘度が１００ｃＳｔを超える場合には、取り扱いが困難になるという問題がある。

上記動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３の「原油及び石油製品の動粘度試験方法」に準拠して４０℃における動粘度を測定し、測定器具としては、ＪＩＳＫ２８３９の「石油類試験用ガラス器具」のキャノン−フェンスケ動粘度計を用いて測定することができる。

なお、必須成分としてアルキルスルホン酸塩のみを含有する場合、上記基油の合計含有量は、９５〜９９．９％の範囲となる。アルキルスルホン酸塩と基油との合計が１００％となるように、基油の合計含有量が変化する。
また、本発明の銅管加工用潤滑油は、上記アルキルスルホン酸塩と上記基油とにより１００％になるものであるが、実使用に際して、上述の優れた効果を安定的に操業するために、上記１００％の外に、必要に応じて、酸化防止剤、錆止め剤、腐食防止剤、消泡剤等の一種又は二種以上をさらに添加することも勿論可能である。

上記酸化防止剤としては、例えば、ＤＢＰＣ（２，６−ジターシャリーブチル−Ｐ−クレゾール）等のフェノール系化合物、フェニル−α−ナフチルアミン等の芳香族アミン、ソルビタンモノオレート等の多価アルコールの部分エステル、リン酸エステル及びその誘導体等が挙げられる。
上記錆止め剤としては、例えば、ジノニルナフタレンスルホン酸バリウム等が挙げられる。
上記腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
上記消泡剤としては、例えば、シリコン系のものが挙げられる。

上記基油は、ポリイソブチレン、全炭素数が１４〜１８であるαオレフィン、及び精製鉱油の１種あるいは２種以上からなることが好ましい（請求項２）。
上記ポリイソブチレンを使用する場合には、高圧粘度が比較的高くなり、粘度のわりに洗浄性に優れた潤滑油を得ることができる。

上記αオレフィンを使用する場合には、揮発性や、金属金型との摩擦潤滑性が向上するという効果を得ることができる。
上記αオレフィンの全炭素数が１４未満である場合には、潤滑性が低下するというおそれがあり、一方、上記αオレフィンの全炭素数が１８を超える場合には、冬季に固化し易くなるおそれや、取り扱いが困難になるというおそれがある。

また、上記精製鉱油としては、環境の観点から、ノンアロマ鉱油やパラフィン鉱油であることが好ましい。
上記基油は、被洗浄性、油導入性、環境を考慮して選択することができる。

本発明のプレス用潤滑油にかかる実施例について説明する。
本例では、表１及び表２に示すごとく、本発明の実施例として、複数種類のプレス用潤滑油（試料Ｅ１〜試料Ｅ８）と、比較例として複数種類のプレス用潤滑油（試料Ｃ１〜Ｃ４）を作製し、各種性能の比較試験を行った。
各試料Ｅ１〜Ｅ８及び試料Ｃ１〜Ｃ４のプレス用潤滑油について、基油、アルキルスルホン酸塩、動粘度等を、表１及び表２にそれぞれ示す。

表１及び表２の記号を説明する。
Ａ１：動粘度０．６ｃＳｔ（ａｔ４０℃）のパラフィン系鉱油
Ａ２：動粘度１．３ｃＳｔ（ａｔ４０℃）のパラフィン系鉱油
Ａ３：動粘度３９．８ｃＳｔ（ａｔ４０℃）のパラフィン系鉱油
Ａ４：動粘度９９．７ｃＳｔ（ａｔ４０℃）のパラフィン系鉱油
Ａ５：動粘度１４０ｃＳｔ（ａｔ４０℃）のパラフィン系鉱油
Ｂ１：動粘度２．７ｃＳｔ（ａｔ４０℃）のポリイソブチレン
Ｂ２：動粘度９５ｃＳｔ（ａｔ４０℃）のポリイソブチレン
Ｂ３：動粘度２０５ｃＳｔ（ａｔ４０℃）のポリイソブチレン
Ｃ１：直鎖オレフィン（炭素数１６及び１８の等量混合物）

作製した供試油を用い、以下の試験を行った。
＜成形高さ評価＞
供試材として、住友軽金属工業製プレコートアルミニウム板ＴＹ−ライトシルバー（板厚１ｍｍ、φ５０ｍｍ）を用い、φ５０ｍｍ、Ｒ＝２５の球頭ポンチ、成形速度２．０ｍｍ／ｓにて張出成形を行い、材料に割れが生じた高さを成形高さとした。上記供試油は、６００ｍｇ／ｍ²を供試材表面に均一に供給した。
（評価基準）
成形高さが１６ｍｍ以上の場合を合格、成形高さが１６ｍｍ未満の場合を不合格とした。

＜分散性評価＞
供試材として、住友軽金属工業製プレコートアルミニウム板ＴＹ−ライトシルバー（板厚１ｍｍ、φ５０ｍｍ）を用い、ピンオンディスク型試験機において、回転数４００ｒｐｍでＡ１０７０アルミニウムピン（５ｍｍＬ×φ５．０ｍｍ、３本をφ２３ｍｍに配列）と、摩擦試験を５ｍｉｎ間実施した。得られた磨耗粉を回収し、１０ｍＬの供試油を入れた試験管内に１０ｍＬの供試油と回収した磨耗粉とを混合し、スターラーにて５分間攪拌した後に、室温にて５分間静置し、外管を観察し、分散性を評価した。
（評価基準）
○：供試油の透明度が低い場合
×：磨耗粉の大部分が神殿している場合
評価結果が○を合格とし、×を不合格とした。

＜被洗浄性評価＞
供試材として、住友軽金属工業製プレコートアルミニウム板ＴＹ−ライトシルバー（板厚１ｍｍ、φ５０ｍｍ）を用い、供試材の片面に供試油２００ｍｇ／ｍ²を塗布し、脱脂試験に供した。脱脂試験は、ガラス製５Ｌビーカーに純水を入れ、６０℃に加温した状態でスターラーにて攪拌し、供試材を５ｍｉｎ浸漬した後、エアーブローにて乾燥後の供試油残留重量を測定した。
（評価基準）
供試油残留重量が多くなるほど、被洗浄性が低下し、１８０ｇ／ｍ²以下を合格、１８０ｇ／ｍ²を超える場合を不合格とした。

＜取り扱い性評価＞
供試材として、住友軽金属工業製プレコートアルミニウム板ＴＹ−ライトシルバー（板厚１ｍｍ、φ５０ｍｍ）を使用し、供試油を５０ｍｇ／ｍ²塗布した供試板を２枚重ね合わせて、室温で、１°／ｓｅｃの速度にて、圧延方向を軸として回転させ、板同士がずれはじめた角度を計測し、供試油の取り扱い性を評価した。
（評価基準）
ずれ始めた角度が大きくなるほど、取り扱い性が低下し、９０°を下回る場合を合格、９０°以上を不合格とした。

これらの評価結果を表３及び表４に示す。

表３より知られるごとく、本発明の実施例である試料Ｅ１〜試料Ｅ８は、成形高さ、分散性、被洗浄性、取り扱い性のいずれの項目においても良好な結果を示した。

表４より知られるごとく、本発明の比較例である試料Ｃ１は、アルキルスルホン酸塩を含有していないため、分散効果が乏しくなり、分散性が不合格であった。
また、本発明の比較例である試料Ｃ２は、潤滑油全体の動粘度が本発明の下限を下回るため、潤滑油の導入量が減少し、成形高さが不合格であった。
また、本発明の比較例である試料Ｃ３及び試料Ｃ４は、潤滑油全体の動粘度が本発明の上限を上回るため、取り扱いが困難になり、被洗浄性及び取り扱い性が不合格であった。

Claims

プレコートアルミニウム合金板をプレス加工する際に用いられるプレス用潤滑油であって、
アルキルスルホン酸塩を０．１〜５．０％（重量％、以下同じ）含有し、
残部に、基油を含有し、
上記プレス用潤滑油の動粘度が、１．１〜１００ｃＳｔ（ａｔ４０℃）であることを特徴とするプレス用潤滑油。
請求項１において、上記基油は、ポリイソブチレン、全炭素数が１４〜１８であるαオレフィン、及び精製鉱油の１種あるいは２種以上からなることを特徴とするプレス用潤滑油。
プレコートアルミニウム合金板のプレス加工時に、請求項１又は２に記載のプレス用潤滑油を用いることを特徴とするプレコートアルミニウム合金板のプレス方法。