JP2012062488A - 加工兼用防錆油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)40℃における動粘度が4〜50mm2/sの鉱油及び/又は合成油を基油とし、これに(B)脂肪酸残基の炭素数が14以上であり、かつ分子中のOH基数が1未満である多価アルコールの脂肪酸エステル、(C)過塩基性金属スルホネート、及び(D)中性金属スルホネートを配合し、かつバリウムを実質的に含有しない加工兼用防錆油組成物であって、(A)基油が(a)40℃における動粘度が1.5〜10mm2/sの低粘度基油と(b)40℃における動粘度が10〜100mm2/sの高粘度基油を、(a)成分:(b)成分の質量比で1:2〜1:15の範囲で混合したものである加工兼用防錆油組成物である。
【選択図】なし
Description
この塗油作業は、通常、手作業であるため加工工程全体の生産性を低下せしめ、また作業環境の悪化をもたらし、更には加工後の脱脂不良やオイルステンなどの問題を派生させる。
このような状況下で、例えば、特定粘度範囲の潤滑油基油に、防錆剤,硫黄系極圧剤及び高塩基性スルホネートを添加した亜鉛メッキ鋼板用プレス加工兼防錆剤が提案されている(特許文献1、特許請求の範囲参照)。また、低粘度の溶剤に、スルホン酸塩,カルボン酸塩,リン酸エステル誘導体等、超塩基性スルホネート及びホウ酸カリウムを添加したプレス加工兼用防錆油が提案されている(特許文献2、特許請求の範囲参照)。さらには、潤滑油基油に、防錆剤、過塩基性Caスルホネート、硫黄系極圧剤、及びホウ酸カリウム分散物を配合してなる防錆兼プレス加工油剤組成物が提案されている(特許文献3、特許請求の範囲参照)。
しかしながら、これらの加工兼用防錆油組成物はいずれも、アルカリ度の低い脱脂液や、ケイ酸ナトリウム系の脱脂液において、脱脂性に劣るものであった。また、これらの加工兼用防錆油組成物は、硫黄系の極圧剤を使用しているために、亜鉛メッキ鋼板を対象とする場合には、亜鉛メッキの剥離を促進し、摩擦係数を増大させてしまう場合がある。さらに、防錆性、潤滑性(プレス加工成形性)及び脱脂性を両立することが難しく、特にリン系、又は無リン系の脱脂剤による脱脂性に必ずしも優れたものではなく、さらなる改良が望まれていた。
すなわち、本発明は、
(1)(A)40℃における動粘度が4〜50mm2/sの鉱油及び/又は合成油を基油とし、これに(B)脂肪酸残基の炭素数が14以上であり、かつ分子中のOH基数が1未満である多価アルコールの脂肪酸エステル、(C)過塩基性金属スルホネート、及び(D)中性金属スルホネートを配合し、かつバリウムを実質的に含有しない加工兼用防錆油組成物であって、(A)基油が(a)40℃における動粘度が1.5〜10mm2/sの低粘度基油と(b)40℃における動粘度が10〜100mm2/sの高粘度基油を、(a)成分:(b)成分の質量比で1:2〜1:15の範囲で混合したものである加工兼用防錆油組成物、
(2)(C)過塩基性金属スルホネートが過塩基性カルシウムスルホネートを含有し、かつ(C)成分中のカルシウム含有量が組成物全量を基準として2.5質量%以下である上記(1)に記載の加工兼用防錆油組成物、
(3)(A)基油が環分析により測定した分子量で700未満である上記(1)又は(2)に記載の加工兼用防錆油組成物、
(4)(C)成分の塩基価が300mgKOH/g以上である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の加工兼用防錆油組成物、
(5)(B)成分及び(C)成分が、組成物全量を基準として、それぞれ1〜20質量%配合され、(D)成分が組成物全量を基準として1〜10質量%配合され、かつ、(B)成分と、(C)成分及び(D)成分との質量比(B):[(C)+(D)]が、1:1〜1:2の範囲である上記(1)〜(4)のいずれかに記載の加工兼用防錆油組成物、及び
(6)40℃における動粘度が5〜20mm2/sであり、バリウムの含有量が組成物全量基準で5質量ppm以下である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の加工兼用防錆油組成物、
を提供するものである。
また、40℃における動粘度が上記範囲内にある基油を調製するにあたって、(a)40℃における動粘度が1.5〜10mm2/sの低粘度基油と(b)40℃における動粘度が10〜100mm2/sの高粘度基油を混合することが必要である。こうした手法をとることによって、容易に所望の粘度範囲を有する基油を得ることができるとともに脱脂性の優れた加工兼用防錆油組成物を得ることができる。より具体的には、上記(a)成分と(b)成分を、(a)成分:(b)成分の質量比で1:2〜1:15の範囲で混合したものが脱脂性の点から好ましい。
さらに、本発明で用いる(A)基油は、環分析により測定した分子量が700未満であることが好ましい。環分析による分子量が700未満であると脱脂されやすい。
また、合成油としては、例えば、ポリ−α−オレフィン、α−オレフィンコポリマー、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、ヒンダードエステル、シリコーンオイルなどを挙げることができる。
これらの潤滑油基油は、一種単独で、又は二種以上を混合して、さらには鉱油と合成油を組み合わせて使用することができる。
ここで多価アルコールとは水酸基を2個以上有するアルコールであり、特に炭素数2〜4の多価アルコールが好ましい。具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられ、これらのうち特に、グリセリン、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールが好ましい。また、脂肪酸としては、炭素数14以上の脂肪酸であることが重要であり、直鎖状、分岐状又は環状であってもよく、飽和又は不飽和であってもよい。より好ましくは、炭素数14〜18の脂肪酸が好ましく、具体的には、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸などが挙げられる。すなわち、本発明の(B)成分としては、脂肪酸エステルを構成する脂肪酸残基の炭素数が14以上、さらには脂肪酸残基の炭素数が14〜18であり、分子中のOH基の数が1未満であることが好ましく、最も好ましい脂肪酸エステルとしてはトリメチロールプロパントリオレエート及びペンタエリスリトールテトラオレエートが挙げられる。
また、(B)成分の配合量は、組成物全量基準で1〜20質量%の範囲であることが好ましく、さらには1〜10質量%の範囲、特には2〜10質量%の範囲が好ましい。
また、(C)成分中のカルシウムの含有量は、組成物全量を基準として2.5質量%以下であることが好ましい。カルシウムの含有量が2.5質量%以下であると、油が付着しても自動車用マスチックシーラントなどの塩化ビニル含有接着剤の接着性を阻害しない。
本発明の加工兼用防錆油組成物における(C)過塩基性金属スルホネート及び(D)中性金属スルホネートには、環境上の観点から、バリウムを含有しないことが好ましく、より具体的にはバリウムの含有量がそれぞれ5質量ppm以下であることが好ましい。
(D)中性金属スルホネートの配合量は、組成物全量基準で、1〜10質量%の範囲が好ましく、さらに好ましくは2〜10質量%の範囲、特に好ましくは3〜5質量%の範囲である。金属分として換算した場合には、0.02〜0.2質量%の範囲が好ましく、さらに好ましくは0.04〜0.2質量%の範囲、特に好ましくは0.04〜0.1質量%の範囲である。
また、(C)成分と(D)成分の配合比率については、(C)成分:(D)成分として、1:4〜4:1の範囲が好ましく、さらには、1:2〜2:1の範囲が好ましい。
(B)〜(D)成分の配合量は上述のようであるが、また、(B)多価アルコールの脂肪酸エステルと金属スルホネート((C)成分と(D)成分の合計量)との質量比(B):[(C)+(D)]が、1:1〜1:2の範囲であることが好ましい。
酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール等のフェノール系酸化防止剤、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミンなどのアミン系酸化防止剤を用いることができる。
金属不活性剤としては、例えばベンゾトリアゾール、チアジアゾール、アルケニルコハク酸エステルやその誘導体等が挙げられる。
これらの添加剤の配合量は、通常、組成物基準で0.1〜10質量%の範囲である。
評価方法
(1)防錆性1(軒下曝露試験);供試材として、JIS G3141に準拠して、SPCC−SD(厚さ0.8mm)を用い、これに各実施例及び比較例にて調製した加工兼用防錆油組成物を塗油した。24時間油きりをし、雨のかからない軒下に吊り下げて放置した。評価基準は以下のとおりである。
◎;60日以上経過後でもさびは全く見られなかった。
○;30〜60日経過後にわずかにさびが発生した。
△;14〜30日経過後にさびが発生した。
×;13日以内にさびが発生した。
(2)防錆性2(スタック試験)
上記と同様の供試材を60×80mmに裁断し、各実施例及び比較例にて調製した加工兼用防錆油組成物を浸漬法により塗油した。24時間油きりをし、5Cのφ185mmのろ紙で梱包した。温度50℃、相対湿度95%で60日間放置した後、さび及びステインの有無を目視にて観察した。評価基準は以下のとおりである。
○;さび及びステインが見られなかった。
×;さびあるいはステインが発生した。
(3)脱脂性
上記(2)と同様の供試材を各実施例及び比較例にて調製した加工兼用防錆油組成物に浸漬し、室内にて油きりをした後7日間放置した。脱脂液として「パーカーFCE2001(2%)」を用い、これに各実施例及び比較例にて調製した加工兼用防錆油組成物を3000質量ppm添加して脱脂老化液を調製した。該脱脂老化液に試験片を40℃で、30秒浸漬し、15秒間水洗して脱脂状態を確認した。脱脂の程度は脱脂後の鋼板の水濡れ面積(%)にて評価した。
(4)深絞り性
上記と同様の供試材(φ70mm)に、各実施例及び比較例にて調製した加工兼用防錆油組成物を1.5〜2g/m2塗油し、ポンチとしてSKD11硬質クロムメッキ(鏡面仕上げ、径32φ、肩半径5R)、ダイスとしてSKD11硬質クロムメッキ(鏡面仕上げ、径34.4φ、肩半径5R)を用い、ポンチ速度1mm/sの条件で深絞り加工を行った。各しわ押さえ荷重での最大ポンチ荷重(tf)と破断時の絞り高さ(mm)を測定し、限界しわ押さえ荷重を算出した。評価基準は以下のとおりである。
◎;4tf以上
○;3〜4tf
△;2〜3tf
×;2tf以下
第1表に示すように、(A)基油に(B)〜(D)成分及び添加剤を配合し、加工兼用防錆油組成物を得、上記方法によって評価した。その結果を第1表に示す。
*1 基油A;パラフィン系鉱油、40℃における動粘度5.025mm2/s、環分析による分子量225、硫黄含有量0.01質量%
*2 基油B;パラフィン系鉱油、40℃における動粘度20.54mm2/s、環分析による分子量363、硫黄含有量0.15質量%
*3 基油C;ナフテン系鉱油、40℃における動粘度101.4mm2/s、環分析による分子量404、硫黄含有量0.054質量%
*4 基油D;パラフィン系鉱油、40℃における動粘度480.2mm2/s、環分析による分子量707、硫黄含有量0.94質量%
*6 トリメチロールプロパンエステルB(トリメチロールプロパントリラウリレート);脂肪酸残基の炭素数 12、分子中のOH基なし、硫黄含有量 検出限界以下
*7 トリメチロールプロパンエステルC(トリメチロールプロパントリオレエート);脂肪酸残基の炭素数 18、分子中のOH基なし、硫黄含有量 検出限界以下
*8 トリメチロールプロパンエステルD(トリメチロールプロパンジオレエート);脂肪酸残基の炭素数 18、分子中のOH基 1個、硫黄含有量 検出限界以下
*9 トリメチロールプロパンエステルE(トリメチロールプロパンモノオレエート);脂肪酸残基の炭素数 18、分子中のOH基 2個、硫黄含有量 検出限界以下
*10 過塩基性カルシウムスルホネート;塩基価405mgKOH/g、バリウム含有量 検出限界以下、カルシウム含有量;2質量%
*11 中性カルシウムスルホネート;塩基価21.7mgKOH/g、バリウム含有量 検出限界以下、カルシウム含有量;15質量%
*12 酸化防止剤;2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(DBPC)
Claims (6)
- (A)40℃における動粘度が4〜50mm2/sの鉱油及び/又は合成油を基油とし、これに(B)脂肪酸残基の炭素数が14以上であり、かつ分子中のOH基数が1未満である多価アルコールの脂肪酸エステル、(C)過塩基性金属スルホネート、及び(D)中性金属スルホネートを配合し、かつバリウムを実質的に含有しない加工兼用防錆油組成物であって、
(A)基油が(a)40℃における動粘度が1.5〜10mm2/sの低粘度基油と(b)40℃における動粘度が10〜100mm2/sの高粘度基油を、(a)成分:(b)成分の質量比で1:2〜1:15の範囲で混合したものであり、
(B)成分及び(C)成分が、組成物全量を基準として、それぞれ1〜20質量%配合され、(D)成分が組成物全量を基準として1〜10質量%配合され、かつ、(B)成分と、(C)成分及び(D)成分との質量比(B):[(C)+(D)]が、1:1〜1:2の範囲である加工兼用防錆油組成物。 - (C)過塩基性金属スルホネートが過塩基性カルシウムスルホネートを含有し、かつ(C)成分中のカルシウム含有量が組成物全量を基準として2.5質量%以下である請求項1に記載の加工兼用防錆油組成物。
- (A)基油が環分析により測定した分子量で700未満である請求項1又は2に記載の加工兼用防錆油組成物。
- (C)成分の塩基価が300mgKOH/g以上である請求項1〜3のいずれかに記載の加工兼用防錆油組成物。
- 40℃における動粘度が5〜20mm2/sであり、バリウムの含有量が組成物全量基準で5質量ppm以下である請求項1〜4のいずれかに記載の加工兼用防錆油組成物。
- 前記(B)成分と、(C)成分及び(D)成分との質量比(B):[(C)+(D)]が、1:1.5である請求項1〜5のいずれかに記載の加工兼用防錆油組成物。
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