JP2551448B2 - Metal sheet having solid lubricant and solid lubricating layer - Google Patents

Metal sheet having solid lubricant and solid lubricating layer

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JP2551448B2
JP2551448B2 JP63032528A JP3252888A JP2551448B2 JP 2551448 B2 JP2551448 B2 JP 2551448B2 JP 63032528 A JP63032528 A JP 63032528A JP 3252888 A JP3252888 A JP 3252888A JP 2551448 B2 JP2551448 B2 JP 2551448B2
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solid lubricant
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和哉 江連
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武史 山田
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  • Lubricants (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プレス成形用等の固体潤滑剤およびこの固
体潤滑層を有する表面処理金属薄板に関し、薄鋼板、薄
アルミニウム板等に適用してプレス成形時に良好な潤滑
性を与えると共に、プレス前後の耐錆性が優れており、
且つ潤滑膜が水溶性又は水分散性であることから、自動
車、家庭電気製品製造などの化成処理ラインの前処理工
程で完全溶解する性質を備えた固体潤滑剤および固体潤
滑層を有する金属薄板である。
The present invention relates to a solid lubricant for press forming or the like and a surface-treated metal thin plate having this solid lubricating layer, and is applied to a thin steel plate, a thin aluminum plate or the like. It gives good lubricity during press molding and has excellent rust resistance before and after pressing.
In addition, since the lubricating film is water-soluble or water-dispersible, it is a metal thin plate having a solid lubricant and a solid lubricating layer, which has the property of being completely dissolved in the pretreatment process of a chemical conversion treatment line such as automobile and household electric appliance manufacturing. is there.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

薄板類、中でも鋼板は深絞りその他プレス成形を行う
に当たって、従来から鉱油を基油とした潤滑油をプレス
直前に塗油する方法が一般的に採用されている。この塗
油工程は、プレス能率向上に対し著しく障害となってお
り、且つ後処理工程での脱脂負荷やプレス工程の作業環
境の劣化や組み立て工程での溶接作業におけるトラブル
の原因の一つとなっている。また最近では高速連続プレ
スの導入に伴い、プレスダイス、ポンチの温度上昇が著
しく、焼付現象が起因となるプレス割れが頻発し、さら
に自動車、家庭電気製品製造のモデルチェンジ競争によ
る小部品化、難成形化へと厳しい方向にすすんでいる。
In the case of performing deep drawing or other press forming on thin plates, particularly steel plates, a method of applying a lubricating oil containing a mineral oil as a base oil immediately before pressing has been generally adopted. This oil coating process is a significant obstacle to improving press efficiency, and is one of the causes of degreasing load in the post-treatment process, deterioration of the working environment of the press process, and troubles in welding work in the assembly process. There is. Recently, with the introduction of high-speed continuous presses, the temperature of press dies and punches has risen remarkably, and press cracks due to seizure have frequently occurred. We are advancing in a severe direction toward molding.

このような事態に対し、例えば特公昭44−2017号、44
−16774号、58−65793号等の公報にて、潤滑性のよい防
錆性に優れた常温で固形化したワックス状物質(常温で
半固形のものも含む)をあらかじめ鋼板製造者側で鋼板
表面に塗布しておくと、最高の潤滑条件を満足するのみ
ならず、プレス直前の塗付手間がはぶけるため、鋼板製
造者側及びプレス施工者側共に生産性向上、人員削減等
の効果が大であると提唱されているが、これらの技術に
おいては耐錆性やプレス性および脱脂性などが充分に満
足されていない。つまり、最近の省エネや省コストの技
術的指向は急速であり、従来の品質では満足されず、脱
脂性を例にとると脱脂浴の低温化、低濃度下、短時間化
により従来より約3倍の脱脂性の向上が必要になってい
る。
For such a situation, for example, Japanese Patent Publication No. 44-2017, 44
In the publications such as -16774 and 58-65793, the wax-like substances solidified at room temperature (including semi-solid ones at room temperature), which have good lubricity and excellent rust resistance, are pre-formed by the steel sheet manufacturer. Applying it to the surface not only satisfies the best lubrication conditions, but also eliminates the need for coating immediately before pressing, thus improving the productivity and reducing the number of personnel on both the steel plate manufacturer side and the press installer side. Although it is proposed to be large, rust resistance, pressability and degreasing property are not sufficiently satisfied by these techniques. In other words, the recent technological direction of energy saving and cost saving is rapid, and the conventional quality is not satisfied, and taking degreasing property as an example, the degreasing bath has a lower temperature, a lower concentration, and a shorter time. It is necessary to double the degreasing property.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

本発明者はこの観点より、特願昭61−258160号におい
て鋼板表面に水溶性直鎖型高分子重合体(特にポリエチ
レンオキサイド)と水溶性防錆剤から構成される皮膜を
形成する手法を発明し、優れたプレス成形性、脱脂性を
持つ潤滑鋼板開発に成功した。しかしこの手法では次の
ような問題点があった。
From this viewpoint, the present inventor has invented a method of forming a film composed of a water-soluble linear polymer (particularly polyethylene oxide) and a water-soluble rust preventive agent on the surface of a steel sheet in Japanese Patent Application No. 61-258160. And succeeded in developing a lubricated steel sheet with excellent press formability and degreasing property. However, this method has the following problems.

まず第1点は該潤滑鋼板の皮膜が軟かく、鋼板上に皮
膜を塗布し乾燥させる製造ライン等で特定温度の鋼板表
面がロール等に接触すると、皮膜が一部剥離したりロー
ル表面に付着したりする問題を発生し易いことであり、
第2点はポリエチレンオキサイドが吸水性が強いため、
水溶性防錆剤を添加しかつ皮膜表面に防錆油膜層を形成
しても耐錆性が低いことである。
First of all, the first point is that the coating of the lubricating steel sheet is soft, and when the surface of the steel sheet at a specific temperature comes into contact with a roll in a production line where the coating is applied on the steel sheet and dried, the coating partially peels off or adheres to the roll surface. It is easy to cause problems such as
The second point is that polyethylene oxide has strong water absorption,
Even if a water-soluble rust preventive agent is added and a rust preventive oil film layer is formed on the film surface, the rust resistance is low.

本発明はこれら諸点を改善し、より優れた高潤滑性固
体潤滑剤及び固体潤滑層を有する金属薄板を提供するも
のであり、水溶性又は水分散性皮膜形成成分(以下水溶
性皮膜剤という)、として特にポリエチレングリコール
とカルボン酸基を有する有機高分子化合物を用いること
でプレス成形性、脱脂性を優れたレベルに保ちつつ、前
述の欠点を解消するものである。
The present invention improves these points and provides a metal thin plate having a more excellent high lubricity solid lubricant and solid lubrication layer, and a water-soluble or water-dispersible film forming component (hereinafter referred to as a water-soluble film agent). Particularly, by using polyethylene glycol and an organic polymer compound having a carboxylic acid group, the above-mentioned drawbacks can be solved while maintaining excellent press moldability and degreasing property.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の要旨とするところは、水溶性防錆剤0.5〜40w
t%を含有し、残部が水溶性皮膜剤から成る固体潤滑剤
及びこの固体潤滑層の皮膜を片面当り0.5〜5g/m2形成さ
せた金属薄板に於いて、水溶性皮膜剤として分子量が10
00以上のポリエチレングリコールを主体に、分子量1000
以上且つカルボン酸当り分子量が50〜4000である、カル
ボン酸基を有する高分子化合物を使用した特定組成のも
のとしたことであり、その詳細は以下の通りである。
The gist of the present invention is that a water-soluble rust preventive agent 0.5 to 40w
A solid lubricant containing t% and the balance being a water-soluble coating agent, and a metal thin plate on which a coating of this solid lubricating layer is formed at 0.5 to 5 g / m 2 on one side has a molecular weight of 10 as the water-soluble coating agent.
Mainly polyethylene glycol of 00 or more, molecular weight 1000
The above is a specific composition using a polymer compound having a carboxylic acid group having a molecular weight of 50 to 4000 per carboxylic acid, and the details are as follows.

即ち水溶性防錆剤0.5〜40wt%,残部が分子量が1000
以上のポリエチレングリコール(A)と分子量1000以上
且つカルボン酸当り分子量が50〜4000である、カルボン
酸基を有する有機高分子化合物及び/又はその塩(B)
とからなる水溶性又は水分散性の皮膜形成成分であるこ
とを特徴とする固体潤滑剤剤であり、また水溶性又は水
分散性の皮膜形成成分がポリエチレングリコール(A)
100重量部に対し有機高分子化合物及び/又はその塩
(B)が0.5〜100重量部とからなり、また有機高分子化
合物が不飽和カルボン酸の重合体及び/又は共重合体で
あり、また共重合体が不飽和カルボン酸とエチレン及び
/又は不飽和カルボン酸エステルとからなり、また不飽
和カルボン酸がアクリル酸及び/又はメタクリル酸であ
り、また共重合体がアクリル酸及び/又はメタクリル酸
とエチレンとの共重合体であり、また塩がアルカリ金属
塩,アンモニウム塩及び有機アミン塩からなる群より選
ばれる少なくとも1種であるものである。
That is, the water-soluble rust preventive agent is 0.5 to 40 wt%, and the rest has a molecular weight of 1000.
An organic polymer compound having a carboxylic acid group and / or a salt thereof (B) having the above polyethylene glycol (A) and a molecular weight of 1000 or more and a molecular weight of 50 to 4000 per carboxylic acid
And a water-soluble or water-dispersible film-forming component, wherein the water-soluble or water-dispersible film-forming component is polyethylene glycol (A).
0.5 to 100 parts by weight of the organic polymer compound and / or its salt (B) per 100 parts by weight, and the organic polymer compound is a polymer and / or copolymer of unsaturated carboxylic acid, The copolymer comprises unsaturated carboxylic acid and ethylene and / or unsaturated carboxylic acid ester, the unsaturated carboxylic acid is acrylic acid and / or methacrylic acid, and the copolymer is acrylic acid and / or methacrylic acid. And ethylene, and the salt is at least one selected from the group consisting of alkali metal salts, ammonium salts and organic amine salts.

さらに水溶性防錆剤0.5〜40wt%,残部が分子量1000
以上のポリエチレングリコール(A)と分子量1000以上
且つカルボン酸当り分子量が50〜4000である、カルボン
酸基を有する有機高分子化合物および/又はその塩
(B)からなる水溶性又は水分散性の皮膜形成成分であ
る固体潤滑層を片面当り0.5〜5g/m2とした固体潤滑層を
有する金属薄板であり、また水溶性又は水分散性の皮膜
形成成分がポリエチレングリコール(A)100重量部に
対し有機高分子化合物および/又はその塩(B)が0.5
〜100重量部とからなり、また有機高分子化合物および
/又はその塩(B)が不飽和カルボン酸の重合体又及び
/又は共重合体としたものである。
Furthermore, water-soluble rust preventive agent 0.5-40wt%, the rest is molecular weight 1000
Water-soluble or water-dispersible film comprising the above-mentioned polyethylene glycol (A) and an organic polymer compound having a carboxylic acid group and / or a salt thereof (B) having a molecular weight of 1000 or more and a molecular weight of 50 to 4000 per carboxylic acid A metal thin plate having a solid lubricating layer as a forming component of 0.5 to 5 g / m 2 on one side, and a water-soluble or water-dispersible film forming component per 100 parts by weight of polyethylene glycol (A). The organic polymer compound and / or its salt (B) is 0.5
To 100 parts by weight, and the organic polymer compound and / or its salt (B) is a polymer and / or copolymer of an unsaturated carboxylic acid.

本発明に於いて薄板とは、鋼板としては冷延鋼板,Zn
等のメッキ鋼板,制振鋼板,ラミネート鋼板等の樹脂複
合鋼板、あるいはこれらに化成処理、塗装等を施こした
ものを指し、同様なアルミニウム等非鉄金属の薄板もそ
の範囲に含むものである。
In the present invention, the thin plate means a cold rolled steel plate, Zn
It refers to a plated steel sheet such as the above, a vibration-damping steel sheet, a resin composite steel sheet such as a laminated steel sheet, or those obtained by subjecting these to chemical conversion treatment, coating, etc., and a similar thin plate of non-ferrous metal such as aluminum is also included in the range.

また水溶性防錆剤は、1−ヒドロキシベンゾトリアゾ
ール化合物を主成分とし、脂肪酸ジカルボン酸の1〜2
種を加えpH7〜8の水溶液で必要に応じて界面活性剤を
添加したもの(特公昭59−22793号公報にて開示)や、
他の公知の水溶液防錆剤、例えば亜硫酸ナトリウム、硝
酸ナトリウム、芳香族カルボン酸類、イミダゾール類、
アミノ酸類、界面活性剤等の組み合わせをさすものであ
る。
Further, the water-soluble rust preventive agent contains 1-hydroxybenzotriazole compound as a main component and contains 1 to 2 of fatty acid dicarboxylic acid.
Seeds and an aqueous solution having a pH of 7 to 8 and optionally a surfactant (disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-22793),
Other known aqueous solution rust inhibitors such as sodium sulfite, sodium nitrate, aromatic carboxylic acids, imidazoles,
It refers to a combination of amino acids, a surfactant and the like.

次に本発明に於いて特定したポリエチレングリコール
を主体とした水溶性皮膜剤の詳細について述べる。
Next, the details of the water-soluble film forming agent mainly composed of polyethylene glycol specified in the present invention will be described.

本発明において分子量が1000以上のポリエチレングリ
コール(A)の分子量は通常1000〜40000又はそれ以上
であり、好ましくは2000〜30000である。又(A)は変
性されていても良く、変性としては他のアルキレンオキ
サイド(炭素数3〜4)との共重合(エチレンオキサイ
ドの割合は80重量%以上)及び、末端水酸基のアルキル
(炭素数1〜4)エーテル化、アルキル(炭素数1〜1
2)エステル化等があげられる。
In the present invention, the molecular weight of polyethylene glycol (A) having a molecular weight of 1000 or more is usually 1000 to 40,000 or more, preferably 2000 to 30,000. Further, (A) may be modified, and as modification, copolymerization with other alkylene oxides (having 3 to 4 carbon atoms) (ratio of ethylene oxide is 80% by weight or more) and alkyl of terminal hydroxyl group (having carbon number) 1-4) Etherification, alkyl (C1-C1)
2) Examples include esterification.

カルボニ酸基を有する有機高分子化合物としては、通
常カルボン酸基を有する重合可能な単量体の(共)重合
体,カルボン酸基を有する重合可能な単量体と他の重合
可能な単量体の共重合体,加水分解または酸化などの変
性によりカルボン酸基を導入した有機高分子化合物等を
用いることができる。(共)重合体の製造方法として
は、通常ラジカル重合,イオン重合,縮合などの方法を
用いることができる。
The organic polymer compound having a carboxylic acid group is usually a (co) polymer of a polymerizable monomer having a carboxylic acid group, a polymerizable monomer having a carboxylic acid group and another polymerizable monomer. A copolymer of the body, an organic polymer compound having a carboxylic acid group introduced by modification such as hydrolysis or oxidation, and the like can be used. As the method for producing the (co) polymer, methods such as radical polymerization, ionic polymerization and condensation can be usually used.

(B)の分子量は通常1000〜1000000又はそれ以上であ
り、好ましくは2000〜500000である。又カルボン酸当り
の分子量は通常50〜4000であり、好ましくは60〜2000で
ある。
The molecular weight of (B) is usually 1000 to 100,000 or more, preferably 2000 to 500000. The molecular weight per carboxylic acid is usually 50 to 4000, preferably 60 to 2000.

不飽和カルボン酸としては、不飽和モノカルボン酸た
とえば(メタ)アクリル酸[(メタ)アクリル酸とはア
クリル酸及び/またはメタアクリル酸をいう。以下同様
の記載を用いる]及びクロトン酸;不飽和ポリカルボン
酸たとえばマレイン酸があげられる。好ましくは不飽和
モノカルボン酸であり、とくに好ましいのは(メタ)ア
クリル酸である。
The unsaturated carboxylic acid is an unsaturated monocarboxylic acid, for example, (meth) acrylic acid [(meth) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid. The same applies hereinafter] and crotonic acid; unsaturated polycarboxylic acids such as maleic acid. Unsaturated monocarboxylic acids are preferred, and (meth) acrylic acid is particularly preferred.

不飽和カルボン酸エステルとしては、不飽和モノカル
ボン酸のアルキル(アルキル基の炭素数は1〜18)エス
テル(上記不飽和モノカルボン酸のメチル,エチル,ブ
チル,2−エチルヘキシル,オクチルエステルなど),不
飽和モノカルボン酸のヒドロキシアルキル(アルキル基
の炭素数は通常2〜4)エステル[ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレートなど]などがあげられる。好まし
くは(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエス
テルである。
Examples of unsaturated carboxylic acid esters include alkyl esters of unsaturated monocarboxylic acids (wherein the alkyl group has 1 to 18 carbon atoms) (methyl, ethyl, butyl, 2-ethylhexyl, octyl esters of the above unsaturated monocarboxylic acids, etc.), Examples thereof include hydroxyalkyl esters of unsaturated monocarboxylic acids (the carbon number of the alkyl group is usually 2 to 4) [hydroxyethyl (meth) acrylate, etc.]. Preferred is an alkyl ester of (meth) acrylic acid having 1 to 4 carbon atoms.

共重合体は、不飽和カルボン酸,エチレン,不飽和カ
ルボン酸エステルの他に他のビニル単量体を有していて
もよく、他のビニル単量体としては、たとえば脂肪族ビ
ニル炭化水素単量体(プロピレン,ブテンなど),芳香
族ビニル炭化水素単量体(スチレン,α−メチルスチレ
ンなど),カルボン酸ビニルエステル(酢酸ビニルな
ど)でどおよびこれらの二種以上があげられる。
The copolymer may have other vinyl monomers in addition to unsaturated carboxylic acid, ethylene and unsaturated carboxylic acid ester, and examples of the other vinyl monomer include aliphatic vinyl hydrocarbon monomer. Examples include polymers (propylene, butene, etc.), aromatic vinyl hydrocarbon monomers (styrene, α-methylstyrene, etc.), carboxylic acid vinyl esters (vinyl acetate, etc.) and two or more of these.

共重合体の例としては下記があげられる。 Examples of the copolymer include the following.

アクリル酸(20)−エチレン(72)−アクリル酸エチル
(8)共重合体 アクリル酸(20)−エチレン(80)共重合体 アクリル酸(7)−メタ・クリル酸メチル(55)−アク
リル酸ブチル(38)共重合体 メタクリル酸(15)−メタクリル酸メチル(40)−アク
リル酸ブチル(30)−スチレン(15)共重合体 アクリル酸(60)−メタクリル酸メチル(20)−アクリ
ル酸エチル(20)共重合体 (註)上記括弧内の数字は共重合体の重量に基づいた%
を示す。
Acrylic acid (20) -Ethylene (72) -Ethyl acrylate (8) copolymer Acrylic acid (20) -Ethylene (80) copolymer Acrylic acid (7) -Methyl methacrylate (55) -Acrylic acid Butyl (38) Copolymer Methacrylic Acid (15) -Methyl Methacrylate (40) -Butyl Acrylate (30) -Styrene (15) Copolymer Acrylic Acid (60) -Methyl Methacrylate (20) -Ethyl Acrylate (20) Copolymer (Note) The figures in parentheses above are% based on the weight of the copolymer.
Indicates.

不飽和モノカルボン酸の(共)重合体の製造は、通常
のラジカル重合法である溶液重合法,非溶液重合法,エ
マルジョン重合法などにより得られる。
The (co) polymer of unsaturated monocarboxylic acid can be produced by a usual radical polymerization method such as a solution polymerization method, a non-solution polymerization method and an emulsion polymerization method.

アルカリ金属としては、Li,Na,Kなどがあげられる。 Examples of alkali metals include Li, Na and K.

有機アミンとしては、アルキル(アルキル基の炭素数
は通常1〜10)アミン(エチルアミン,ブチルアミン,
シクロヘキシルアミンなど),アルカノールアミン(モ
ノ.ジ.トリエタノールアミン,モノイソプロパノール
アミン,ジエタノールシクロヘキシルアミンなど)その
他ジメチルエタノールアミン,モルホリンなどがあげら
れる。
As the organic amine, alkyl (the carbon number of the alkyl group is usually 1 to 10) amine (ethylamine, butylamine,
Cyclohexylamine, etc., alkanolamines (mono.di.triethanolamine, monoisopropanolamine, diethanolcyclohexylamine, etc.), dimethylethanolamine, morpholine, etc.

アルカリ金属塩,アンモニウム塩,有機アミン塩のう
ち好ましいのはアルカリ金属塩である。特に好ましいの
はNa,Kである。
Of the alkali metal salts, ammonium salts and organic amine salts, the alkali metal salts are preferred. Particularly preferred are Na and K.

本発明に於ける固体潤滑剤の詳細は以下の通りである
が、次に水溶性防錆剤の必要性等についてさらに説明す
る。
The details of the solid lubricant in the present invention are as follows. Next, the necessity of the water-soluble rust preventive agent will be further described.

本発明ではポリエチレングリコールを主体とした水溶
性皮膜剤を有する固体潤滑剤を金属薄板表面に塗布する
ことを既に説明したが、これら水溶性皮膜剤の成分であ
るポリエチレングリコールは、分子量の低減と共に吸湿
性が増加し、金属薄板表面に塗布した際、吸湿すると当
然の事ながら耐錆性は低下する。そこで水溶性皮膜剤を
水溶解する際に水溶性防錆剤を使用することにより防錆
性を付与することができた。又水溶性防錆剤の添加割合
を水溶性皮膜剤の0.5%〜40%に限定したのは、0.5%未
満では防錆性が低下し、40%を越えると潤滑性が低下す
る難点が生じるためである。
In the present invention, it has already been described that a solid lubricant having a water-soluble coating agent mainly composed of polyethylene glycol is applied to the surface of a thin metal plate.However, polyethylene glycol, which is a component of these water-soluble coating agents, reduces the molecular weight and absorbs moisture. The corrosion resistance of the thin metal plate is reduced, and when it is applied to the surface of the thin metal plate, moisture absorption naturally lowers the rust resistance. Therefore, it was possible to impart rust prevention by using a water-soluble rust preventive agent when dissolving the water-soluble film forming agent in water. Moreover, the reason why the addition ratio of the water-soluble rust preventive agent is limited to 0.5% to 40% of the water-soluble film forming agent is that the rust preventive property is lowered when it is less than 0.5%, and the lubricity is lowered when it exceeds 40%. This is because.

又ポリエチレングリコールの分子量は1000未満ではプ
レス成形性が不十分であるため、通常は1000〜40000又
はそれ以上である。又分子量が増加すると、溶解度,脱
脂性が低下する傾向にあり、好ましくは2000〜30000で
ある。
If the molecular weight of polyethylene glycol is less than 1000, press moldability is insufficient, and therefore, it is usually 1000 to 40,000 or more. When the molecular weight increases, the solubility and degreasing property tend to decrease, and it is preferably 2000 to 30,000.

又(B)の分子量は1000未満では皮膜密着性が不十分
であるため、通常は1000〜1000000又はそれ以上であ
る。又分子量が増加すると溶解度,脱脂性が低下する傾
向にあり、好ましくは2000〜500000である。
If the molecular weight of (B) is less than 1000, the film adhesion is insufficient, so that it is usually 1000 to 100,000 or more. When the molecular weight increases, the solubility and degreasing property tend to decrease, and it is preferably 2000-500000.

またカルボン酸当りの分子量は、4000をこえると溶解
度,脱脂性が不十分であるため、通常は50〜4000、又50
未満では防錆性が不十分であり60〜2000の間が好まし
い。
When the molecular weight per carboxylic acid exceeds 4000, the solubility and degreasing property are insufficient, so it is usually 50 to 4000, or 50
If the amount is less than 60%, the rust preventive property is insufficient, and it is preferably between 60 and 2000.

固体潤滑剤は常温で固形化しており、金属薄板上に薄
膜形成するには、水に0.5%〜12%濃度(乾燥膜厚によ
って濃度は変わる)溶解し、スプレー法又は溝付きロー
ルによってロールコーターで塗布することができ、塗布
後ただちに100℃以上の熱風で乾燥することが望まし
い。乾燥膜厚は、防錆性の確保やプレス成形性の効果の
確保から0.5g/m2を下限とし、また5.0g/m2を越えると溶
接性、ブロッキング性、スベリ性、脱脂性などを劣化さ
せるのでこれを上限とする。
The solid lubricant is solidified at room temperature. To form a thin film on a thin metal plate, dissolve it in water at a concentration of 0.5% to 12% (concentration changes depending on the dry film thickness), and use a spray method or a grooved roll to coat the roll coater. It is desirable to dry with hot air of 100 ° C or higher immediately after coating. The dry film thickness should have a lower limit of 0.5 g / m 2 to ensure rust prevention and press formability effects, and above 5.0 g / m 2 for weldability, blocking properties, slip properties, degreasing properties, etc. This is the upper limit because it deteriorates.

そして本発明皮膜は薄板両面に皮膜厚を等厚、又は差
厚にて塗布することが出来、さらに薄板片面のみに施こ
し、反対面は皮膜を形成しない無処理としても良い。
The coating of the present invention can be applied to both sides of the thin plate with the same or different thickness, and may be applied to only one side of the thin plate, and the other side may be untreated without forming a coating.

又本発明に於いては、その目的用途に応じて最表面に
通常使用される防錆油膜層を形成しても良く、特に高度
な耐錆性を要求される場合には有効である。
In the present invention, a generally used rust preventive oil film layer may be formed on the outermost surface according to the intended use, and it is effective especially when high rust resistance is required.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.

〔実施例.1〕 第1表No.1〜No.10に示す、ポリエチレングリコール
を主体とした水溶性皮膜剤を固形分として5〜15wt%,
又水溶性防錆剤(前記特公昭59−22793号にて開示され
たもの)を0.5〜10wt%含有し、残部が水から成るpH4〜
8の水溶液を厚さ1.2mmの低炭素冷延鋼板両面にロール
コーターを用いて塗布後、誘導加熱法、又は熱風循環式
加熱炉を用いて乾燥し、片面当り1.5〜2g/m2の固体潤滑
皮膜を形成した。そして引き続き通常の鉱物油系防錆油
を鋼板両面に片面当り1〜1.5g/m2塗油し、次に示す
(A)〜(E)の評価テストを実施した。
[Example 1] The water-soluble coating agent mainly composed of polyethylene glycol shown in Table 1 No. 1 to No. 10 was 5 to 15 wt% as solid content,
Further, a water-soluble rust preventive agent (disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-22793) is contained in an amount of 0.5 to 10% by weight, and the balance is composed of water.
After applying the aqueous solution of No. 8 on both sides of a low-carbon cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.2 mm by using a roll coater, it is dried using an induction heating method or a hot air circulation type heating furnace, and a solid of 1.5 to 2 g / m 2 per one side. A lubricating film was formed. Then, an ordinary mineral oil-based rust preventive oil was applied to both sides of the steel sheet in an amount of 1 to 1.5 g / m 2 per side, and the following evaluation tests (A) to (E) were carried out.

(A) プレス成形性(実験室評価) この鋼板からブランク径250mm x25mmの試片を切り出
し、シワ押え圧5t/cm2で100mmの角筒絞りで25mmの深さ
に絞り、ワレ発生の有無を調査後、ワレ無のものについ
てシワ押え圧10t/cm2に上昇させて、90mm深さまで絞っ
た。評価は絞り深さ(mm)とコーナー部ネッキング状態
とダイス接触面の表面疵を目視観察することで行った。
(A) Press formability (laboratory evaluation) A specimen with a blank diameter of 250 mm x 25 mm was cut out from this steel sheet and wrinkle holding pressure of 5 t / cm 2 was used to draw a 100 mm square tube to a depth of 25 mm to check for cracks. After the investigation, the wrinkle presser pressure was increased to 10 t / cm 2 for those without cracks, and the pressure was reduced to a depth of 90 mm. The evaluation was carried out by visually observing the drawing depth (mm), the necking state of the corner portion, and the surface flaw of the die contact surface.

なおプレス油は全く塗油しない条件でテストした。 The press oil was tested under the condition that no oil was applied.

(B) プレス成形性(オイルパンプレス成形性) この鋼板の一部は、実際の車のエンジン部品であるオ
イルパンへ加工するテストを行った。オイルパンとして
は、小型車(1500cc)及び大型車(3000cc)用2種類を
選択し実施した。評価は(A)項と同様に実施し、総合
評価として◎、○、△、×の4段階で表示した。
(B) Press Formability (Oil Pan Press Formability) Part of this steel plate was tested to be processed into an oil pan that is an engine part of an actual car. Two types of oil pans were selected for small cars (1500cc) and large cars (3000cc). The evaluation was carried out in the same manner as in the item (A), and the overall evaluation was displayed in four grades of ⊚, ◯, Δ, and ×.

(C) 耐錆性 鋼板から70×150mmの試片を切り出し、温度50℃、相
対湿度95%の環境中に7日間放置した後、表面の発錆状
況を目視で評価した。評価基準は◎:全く発錆無、○:
面積率として0.1%以下の発錆、△:面積率として0.1〜
1%の発錆、×:面積率として1%以上の発錆の4段階
とした。
(C) Rust resistance A 70 × 150 mm test piece was cut out from a steel plate, left for 7 days in an environment of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%, and the surface rusting condition was visually evaluated. The evaluation criteria are ◎: No rusting, ○:
Area ratio 0.1% or less rust, △: Area ratio 0.1 ~
1% rust, x: There were 4 levels of area ratio of 1% or more rust.

(D) 脱脂、化成処理性 (C)項と同様のサンプルを市販の脱脂剤を用いて表
面脱脂を行ったのち表面活性化処理を行い、市販の浸漬
型化成処理皮膜を形成させ、表面の化成処理皮膜の状況
を目視で評価した。評価は厚さ1.2mmの低炭素冷延鋼板
に実施例1に示した防錆油を塗布した鋼板を基準の◎と
し、◎、○、△、×の4段階で実施した。
(D) Degreasing and chemical conversion treatability A sample similar to the item (C) is surface-degreased by using a commercially available degreasing agent and then surface activated to form a commercially available dip-type chemical conversion treatment film. The condition of the chemical conversion coating was visually evaluated. The evaluation was carried out in four stages of ◎, ○, △, ×, with the steel plate obtained by applying the rust preventive oil shown in Example 1 on a low carbon cold rolled steel plate having a thickness of 1.2 mm as a reference.

(E)皮膜密着性テスト 鋼板から300×500mmの試片を切り出し、この試片を通
常の5段式ロールレベラーに通した。その後鋼板表面の
皮膜状態を目視で次の4段階に評価した。◎:皮膜剥離
皆無、○:皮膜剥離微少、△:皮膜剥離5〜20%(全表
面に対する面積率)、×:皮膜剥離20%以上 〔実施例.2〕 実施例1において、被処理鋼板を板厚0.6mmの低炭素
冷延鋼板2枚の間にポリイソブチレン系樹脂をはさんで
制振鋼板とし、その他の項目は実施例.1と同じとする。
(E) Film Adhesion Test A 300 × 500 mm test piece was cut out from a steel plate, and the test piece was passed through an ordinary 5-stage roll leveler. After that, the film state on the surface of the steel sheet was visually evaluated in the following four stages. ◎: No film peeling, ○: Minute film peeling, △: Film peeling 5 to 20% (area ratio to the entire surface), ×: Film peeling 20% or more [Example 2] A polyisobutylene resin is sandwiched between two low-carbon cold-rolled steel sheets having a thickness of 0.6 mm to form a vibration-damping steel sheet, and the other items are the same as in Example 1.

ただし使用した樹脂は実施例.1のNo.9、10のみとし、
又評価試験は実施例1の(B)項のみとした。
However, the resin used was only No. 9 and 10 of Example 1,
Further, the evaluation test was limited to the item (B) of Example 1.

〔実施例.3〕 実施例1に於いて、固体潤滑皮膜を鋼板の片側面のみ
とし、その他の項目は実施例.1と同じとする。
[Embodiment 3] In Embodiment 1, the solid lubricating coating is formed on only one side of the steel sheet, and the other items are the same as those in Embodiment 1.

ただし使用した樹脂は実施例.1のNo.9.No.10のみとし
た。さらに評価試験は実施例1の(B)項のみとし、又
この際固体潤滑皮膜形成面はプレス加工時のダイス側
(しわ押え側)とした。
However, the resins used were only No. 9 and No. 10 of Example 1. Further, the evaluation test was carried out only for the item (B) of Example 1, and the surface on which the solid lubricant film was formed was the die side (wrinkle holding side) during the press working.

〔従来例.1〕 分子量20000のポリエチレングリコールを固形分とし
て10wt%水溶性防錆剤を3wt%含有し、残部が水から成
るpH7〜9の水溶液を、実施例.1と同一の鋼板両面に、
同一方法にて、同一量塗布して固体潤滑皮膜を形成し
た。引き続き、実施例1と同一の防錆油を同様に塗油し
た。
[Conventional example 1] An aqueous solution having a pH of 7 to 9 containing polyethylene glycol having a molecular weight of 20000 as a solid content and 10 wt% of a water-soluble rust preventive agent as the solid content, and the balance being water, was applied to both sides of the same steel sheet. ,
The same amount was applied by the same method to form a solid lubricating coating. Subsequently, the same rust preventive oil as in Example 1 was applied in the same manner.

〔従来例.2〕 実施例1と同一の冷延鋼板を用いて、(1)無処理、
(2)防錆油のみを実施例.1と同様に両面に塗油、
(3)ミルボンド(日本油脂株式会社製)、(4)ルブ
コート(日本工作油株式会社製)の4種を作製し評価し
た。なお試片(3)、(4)は薬剤製造メーカーの標準
仕様通りに作製し、実施例1の(A)項のみ評価した。
試片(1)、(2)は実施例1の(A)〜(D)項全て
について評価した。
[Conventional Example 2] Using the same cold-rolled steel sheet as in Example 1, (1) untreated,
(2) Apply only rust preventive oil on both sides as in Example 1.
Four types of (3) Millbond (manufactured by NOF Corporation) and (4) LUBCOAT (manufactured by Nippon Machine Oil Co., Ltd.) were prepared and evaluated. The test pieces (3) and (4) were manufactured according to the standard specifications of the drug manufacturer, and only the item (A) of Example 1 was evaluated.
The test pieces (1) and (2) were evaluated for all the items (A) to (D) of Example 1.

以上本発明実施例および比較例の評価試験結果を第2
表に示す。本発明実施例は全ての項目に於いて優れた特
性を示し、又プレス成形の条件によっては、固体循環皮
膜を鋼板片側面のみに形成した方が有利な場合もあるこ
とが判る。
The evaluation test results of the examples of the present invention and the comparative examples are shown in the second
Shown in the table. It is understood that the examples of the present invention show excellent properties in all items, and depending on the press forming conditions, it may be advantageous to form the solid circulation coating on only one side of the steel sheet.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した如く本発明による固体潤滑剤は、金属薄
板に対して優れた高潤滑性、防錆性ならびに水溶性を発
揮し、またこれら固体潤滑層を有する金属薄板は、プレ
ス,オイルパン等の成形性に優れるとともに、耐錆性,
脱脂・化成処理性、皮膜密着性にも優れており、加工に
際しては事前処理などの手数を省き得るとともに、加工
品の小部品化、難成形品にも対応でき、生産性の向上を
図り得るものである。
As described above, the solid lubricant according to the present invention exhibits excellent high lubricity, anticorrosiveness, and water solubility with respect to a metal thin plate, and a metal thin plate having such a solid lubricant layer is used in press, oil pan, etc. Excellent moldability, rust resistance,
It has excellent degreasing / chemical conversion treatment and film adhesion, and can save the labor such as pre-treatment at the time of processing, can also be made into small parts of processed products, and can be applied to difficult-to-form products, and can improve productivity. It is a thing.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 145:14) C10N 30:06 30:12 40:24 50:02 (72)発明者 山田 武史 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の 1 三洋化成工業株式会社内 (72)発明者 川内 富雄 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の 1 三洋化成工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location C10M 145: 14) C10N 30:06 30:12 40:24 50:02 (72) Inventor Takeshi Yamada 1-11 Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., 1 Hitotsubashi Honcho, Higashiyama-ku, Kyoto, Kyoto Prefecture (72) Inventor Tomio Kawauchi 1-11 San-ichi Kasei Co., Ltd., Hitotsubashi-Honcho, Higashiyama-ku, Kyoto Prefecture, Kyoto Prefecture

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水溶性防錆剤0.5〜40wt%,残部が分子量
が1000以上のポリエチレングリコール(A)と分子量が
1000以上且つカルボン酸当り分子量が50〜4000である、
カルボン酸基を有する有機高分子化合物及び/又はその
塩(B)とからなる水溶性又は水分散性の皮膜形成成分
であることを特徴とする固体潤滑剤。
1. A water-soluble rust preventive of 0.5 to 40 wt%, and the balance of polyethylene glycol (A) having a molecular weight of 1000 or more
1000 or more and the molecular weight per carboxylic acid is 50 to 4000,
A solid lubricant, which is a water-soluble or water-dispersible film-forming component comprising an organic polymer compound having a carboxylic acid group and / or its salt (B).
【請求項2】水溶性又は水分散性の皮膜形成成分がポリ
エチレングリコール(A)100重量部に対し有機高分子
化合物及び/又はその塩(B)が0.5〜100重量部とから
なる請求項1記載の固体潤滑剤。
2. A water-soluble or water-dispersible film-forming component comprises 0.5 to 100 parts by weight of an organic polymer compound and / or its salt (B) per 100 parts by weight of polyethylene glycol (A). The solid lubricant described.
【請求項3】有機高分子化合物が不飽和カルボン酸の重
合体及び/又は共重合体である請求項1又は2記載の固
体潤滑剤。
3. The solid lubricant according to claim 1, wherein the organic polymer compound is a polymer and / or copolymer of unsaturated carboxylic acid.
【請求項4】共重合体が不飽和カルボン酸とエチレン及
び/又は不飽和カルボン酸エステルとからなる請求項3
記載の固体潤滑剤。
4. A copolymer comprising an unsaturated carboxylic acid and ethylene and / or an unsaturated carboxylic acid ester.
The solid lubricant described.
【請求項5】不飽和カルボン酸がアクリル酸及び/又は
メタクリル酸である請求項3又は4記載の固体潤滑剤。
5. The solid lubricant according to claim 3, wherein the unsaturated carboxylic acid is acrylic acid and / or methacrylic acid.
【請求項6】共重合体がアクリル酸及び/又はメタクリ
ル酸とエチレンとの共重合体である請求項3又は4記載
の固体潤滑剤。
6. The solid lubricant according to claim 3, wherein the copolymer is a copolymer of acrylic acid and / or methacrylic acid and ethylene.
【請求項7】塩がアルカリ金属塩、アンモニウム塩及び
有機アミン塩からなる群より選ばれる少なくとも1種で
ある請求項1ないし6のいずれかに記載の固体潤滑剤。
7. The solid lubricant according to claim 1, wherein the salt is at least one selected from the group consisting of alkali metal salts, ammonium salts and organic amine salts.
【請求項8】水溶性防錆剤0.5〜40wt%,残部が分子量1
000以上のポリエチレングリコール(A)と分子量1000
以上且つカルボン酸当り分子量が50〜4000である、カル
ボン酸基を有する有機高分子化合物および/又はその塩
(B)とからなる水溶性又は水分散性の皮膜形成成分で
ある固体潤滑層を片面当り0.5〜5g/m2とした固体潤滑層
を有する金属薄板。
8. A water-soluble rust preventive agent of 0.5 to 40 wt%, the balance being a molecular weight of 1
000 or more polyethylene glycol (A) and molecular weight 1000
A solid lubricating layer which is a water-soluble or water-dispersible film-forming component composed of an organic polymer compound having a carboxylic acid group and / or a salt thereof (B) and having a molecular weight of 50 to 4000 per carboxylic acid A thin metal plate having a solid lubricating layer of 0.5 to 5 g / m 2 per unit.
【請求項9】水溶性又は水分散性の皮膜形成成分がポリ
エチレングリコール(A)100重量部に対し有機高分子
化合物および/又はその塩(B)が0.5〜100重量部とか
らなる請求項8記載の固体潤滑層を有する金属薄板。
9. A water-soluble or water-dispersible film-forming component comprises 0.5 to 100 parts by weight of an organic polymer compound and / or its salt (B) per 100 parts by weight of polyethylene glycol (A). A metal sheet having a solid lubricating layer as described.
【請求項10】有機高分子化合物および/又はその塩
(B)が不飽和カルボン酸の重合体及び/又は共重合体
である請求項8又は9記載の固体潤滑層を有する金属薄
板。
10. A thin metal plate having a solid lubricating layer according to claim 8 or 9, wherein the organic polymer compound and / or its salt (B) is a polymer and / or copolymer of an unsaturated carboxylic acid.
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