JPH03212495A - 亜鉛メッキ鋼板の防錆兼用プレス加工油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気亜鉛メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板、
亜鉛合金メッキ鋼板、合金亜鉛メッキ鋼板などの鋼板に
適用する防錆性（白錆、赤錆などに対する防錆性）、洗
浄除去性及び変色防止性を兼ね備えたプレス加工油に関
するものである。

［従来の技術］ 亜鉛メッキ鋼板のプレス加工油として、鉱油、油脂及び
液状合成油などを基油とし、それに油脂と硫黄の化合物
を含有した高粘度の油が使用されているが、プレス加工
は一般に連続加工で行なわれるため、工具温度が５０〜
１００℃になり、又加工材料も塑性変形による発熱があ
るために、このような状況のもとでプレス加工を行なう
と亜鉛メッキ鋼板が変色（黒ずみ）を起こすので好まし
くない。

又、プレス加工油は一般に防錆機能が低いためにプレス
成形された亜鉛メッキ鋼板の保管中に該表面に白錆が発
生し易く、特に輸送中に主として該鋼板エツジ部などに
白錆のほかに更に赤錆が発生するといった問題を起こし
易いのが現状である。

又、プレス加工後の亜鉛メッキ鋼板を塗装前処理として
化成処理する際の脱脂洗浄段階において。

プレス油膜を完全に除去し難い場合があり、更に亜鉛メ
ッキ鋼板表面に変色、白錆、赤錆の何れか又はそれらが
混在している場合も多く見受けられ、何れの場合も化成
不良を誘発するので、塗膜品質を著しく損ねるといった
問題を有しているのである。

次に、亜鉛メッキ鋼板用の防錆油として、基油にアルキ
ルスルフォン酸塩又はカルボン酸塩などを含有するもの
が用いられているが、この油は潤滑性が劣るので、この
ような油を塗布した亜鉛メッキ鋼板をプレス加工する際
は、その上に更にプレス加工油を塗油する必要があるの
で、１回の塗油で耐変色性、防錆性及び加工性を供与し
得る亜鉛メッキ鋼板用多機能油の開発要望が生じたので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、亜鉛メッキ鋼板用の多機能型プレス加工油と
して、１回の塗油で加工潤滑性、耐変色性、防錆性及び
塗装前処理における洗浄除去性に優れた亜鉛メッキ鋼板
の防錆兼用プレス加工油を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、先に述べた問題点を解決できる亜鉛メッ
キ鋼板のプレス加工油について研究した結果、先ず下記
の新たな知見を得るに至った。

即ち （イ）プレス潤滑性能を適度に保持するための潤滑助剤
として、基油に配合するトリアルキルトリチオホスファ
イトの種類、その分子構造における炭素数及びプレス加
工油への配合量などにつｂｌて限定する必要があること
。

（ロ）プレス潤滑性能を適度に保持するために、硫黄結
合化合物の種類、その分子構造における炭素数、不活性
硫黄分の含有量及び硫黄結合化合物のプレス加工油への
配合量などについて限定する必要があること。

（ハ）塗油された亜鉛メッキ表面の変色を抑制するため
には、硫黄系極圧剤は不活性タイプが適切であり、プレ
ス加工油中の活性硫黄分の含有量を０．５％以下とする
必要があること。

（ニ）耐白錆性及び耐赤錆性を供与させるための防錆添
加剤としてアルキルスルフォン酸塩、カルボン酸塩及び
その塩、アミン化合物から選ばれる化合物をプレス加工
油に配合させること。

（ホ）プレス加工油の油膜の洗浄除去性を付与するため
に、該加工油の粘度を４０℃で５〜３０ｃｓｔに限定す
ること。

以上の知見に基づいて更に検討を進めた結果、前述の要
望に添ったプレス加工油を完成するしこ至った。即ち、
本発明のプレス加工油は防錆性と潤滑性を兼ね備えたも
のであって、その構成【よ、（ａ）基油、防錆添加剤、
潤滑助剤、及び極圧添加剤とから成るものであって、次
に （ｂ）各物質の限定範囲として ■基油：鉱油、油脂及び液状合成油から選ｉｆれる１種
又は２種以上を６５〜９０部含有させること。

■防錆添加剤：　Ｃｉｓ以上のアルキルスルフォン酸塩
、Ｃ１２以上のカルボン酸及びその塩から選４ｆれる１
種又は２種以上の化合物を１〜２０部含有させる。

■潤滑助剤ニトリアルキルトリチオホスファイト及びト
リアルキルカルボキルトリチオホスファイトから選ばれ
る１種又は２種以上の化合物を１〜２０部含有させる。

■極圧添加剤：不活性タイプの硫黄系極圧添加剤であっ
て、硫黄分を５〜１０％含む脂肪酸エステル化合物、硫
黄結合油脂及び油脂とｃ、−Ｃ，＠のオレフィンとを硫
黄結合している化合物から選ばれる１種又は２種以上を
１〜２０部含有させること。

更にこれ等の配合においてトリアルキルトリチオホスフ
ァイトと不活性タイプ硫黄系極圧添加剤の比率を重量比
で１：１５〜２：１としかつ前記配合によってできたプ
レス加工油中の活性硫黄分を０．５％以下とし、更に加
工油の粘度を４０℃で５〜３０ｃｓｔとなすことを要件
とするものである。

本発明の亜鉛メッキ鋼板の防錆兼用プレス加工油（以下
プレス加工油という）に適用される基油は。

鉱油、油脂及び液状合成油から１種又は２種以上を任意
に選んだものとすることができ、それらの油及びその油
の粘度を特定するものではないが、プレス加工油を塗布
して加工した後の油膜除去性を適度に保つために、プレ
ス加工油の４０℃における粘度を５〜３０ｃｓｔに保つ
必要があり、そのためには、プレス加工油における各成
分の種類、配合量などとの兼ね合いで基油の粘度を選定
する必要がある。

プレス加工油の粘度が４０℃で５ｃｓｔよりも低いと、
プレス加工時の潤滑性能を満足に発揮させることができ
なくなり、逆に３０ｃｓｔよりも高くなると、油膜量が
必要以上となり不経済であること、及びプレス加工後の
油膜の清浄除去性が悪くなるので好ましくない。特にス
ポット溶接の合わせ目部分の油の除去性が悪くなり、洗
浄後も合わせ目から油が滲み出易いので、その後に行な
われる表面処理に悪影響を及ぼす。従って基油の粘度選
定が重要であるが、基油は予め５ｃｓｔよりも低い粘度
のものを選定し、プレス加工油に調整後必要に応じて増
粘剤を添加して粘度を５ｃｓｔよりも高めることにより
、潤滑性を向上させること及び本発明の目的に添ったプ
レス加工油と成すこともできる。

この場合増粘剤として、例えばポリアクリル酸エステル
系、ポリブテン等が挙げられる。

次に防錆添加剤として加えられるアルキルスルフォン酸
塩は、００６以上のものが、好ましく、またカルボン酸
、カルボン酸塩はｃ１□以上のものが好ましい。炭素数
がそれ未満では防錆効果が不十分であり、具体的には次
のような化合物を挙げることができる。

アルキルスルフォン酸塩としては、例えばジノニルナフ
タレンスルフォン酸金属塩（Ｂａ、Ｃａ、Ｚｎ。

Ｍｇ、Ｎａ等）、ジドデシルベンゼンスルフォン酸金属
塩（Ｂａ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎａ等）、石油スルフォ
ン酸金属塩である。０１部以上のカルボン酸又はその塩
は例えばイソオレイン酸、オレイン酸、ダイマー酸、ア
ルケニルコハク酸、石油酸化ワックスは又その金属塩（
Ｂａ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎａ等）及びアミン塩である
。００２以上のカルボン酸の窒素含有化合物としては、
例えばベンゾトリアゾール系及びイミダシリン系のＣ□
２以上のカルボン酸化合物がある。

以上に挙げた化合物のうち特に好ましくは、ジノニルナ
フタレンスルフオン酸バリウム塩、ジドデシルベンゼン
スルフオン酸バリウム塩、石油酸化ワックスのバリウム
塩等が挙げられる。これらの化合物から任意に１種又は
２種以上を選んで基油に配合させる。又、更にカルシウ
ムスルフォネート及びバリウムスルフォネートの塩基性
化合物、アミンを添加することにより防錆性の向上が期
待できる。なお添加量はトリアルキルチオホスファイト
１モルに対して１モル以上が適切である。

これら防錆成分の基油への配合量は１〜２０部であって
、１部未満では防錆効果が不十分となり、２０部より多
く加えてもその効果の向上は期待できないので、他の成
分とのバランス上、２０部を上限とする。

次に潤滑助剤としては、トリアルキルチオホスファイト
が適切である。本発明ではこれらの化合物を特定するも
のではないが、より好ましくは次の一般式で示されるも
のが特に好ましい。

（１）トリアルキルトリチオホスファイト（ＲＳ　）ａ
　Ｐ 式中Ｒは炭素数８〜２２の炭化水素基 具体的には例えば脂肪族系のオクチル、ラウリル、セチ
ル、パルミチル、オレイル、ステアリル、合成油系のイ
ソデシル、トリデシル、イソステアリル等を挙げること
ができる。

（２）トリアルキル力ルポキルトリチオホスファイト （ＲＣ○○Ｓ）、Ｐ 式中Ｒは炭素数８〜２２の炭化水素基であり、具体例と
して脂肪酸系のオクチル、ラウリル、セチル、パルミチ
ル、オレイル、ステアリル、合成油系のイソデシル、ト
リデシル、インステアリル等の１種又は２種以上の化合
物が挙げられる。

プレス加工油中のトリアルキルトリチオホスファイトの
炭素数は８〜２２の範囲が好ましく、炭素数８未満では
安定性が劣る。逆に炭素数が２２を超えると、粘度が高
いために塗装前処理工程での脱脂性に悪影響を及ぼすの
でこの場合には配合量を１〜２０部の範囲内において減
する必要がある。しかしながら最も好ましいものとして
は、炭素数１２〜１６に該当するものである。

上記トリアルキルトリチオホスファイトから任意に１種
又は２種以上を選んで基油に配合させるが、その配合量
は１〜２０部が好ましく、１部未満では潤滑性能が不十
分となり、２０部超では防錆性が低下する。

次に極圧添加剤としては、不活性タイプの硫黄系極圧添
加剤であり、硫黄分を５〜１５％含有する硫黄結合化合
物である。即ち、油脂、脂肪酸エステルなどの硫黄結合
化合物及び油脂とＣ，〜Ｃ１゜のオレフィンとを硫黄結
合している化合物を挙げることができる。油脂、脂肪酸
エステル、及びオレフィンの選択において特に好ましい
ものを以下に例示する。

（１）油脂は下記一般式で示されるグリセライド系のラ
ード油、なたね油、チキン油等である。

一般式　　Ｒ，ＣＯＯ−ＣＲ２ 暮 Ｒ工ＣＯＯ−ＣＨ ＲｌＣＯＯ−ＣＲ２ Ｒ，ＣｏｏはＣ１□以上の不飽和脂肪酸基を主成分とす
る基である。

（２）脂肪酸エステルは、オレンジラフイー油、オレイ
ン酸オレイルエステル、オレイン酸メチルエステル等で
ある。

一般式　　Ｒ，Ｃ００Ｒ２ Ｒ１は前記と同様の脂肪酸基でありＲ３は脂肪族アルコ
ールである。

（３）　ｃ　ｓ−ｃ　−ｓのオレフィン前記化合物への
硫黄結合量は適切な極圧性を付与するためには、５〜１
５％が必要であり、５％未満では極圧性が不十分となり
、逆に１５部超ではプレス加工油中の活性硫黄分が０．
５％超となるので好ましくない。

次にプレス加工油中の活性硫黄分は０．５％以下が好ま
しく、０．５％を超えると、亜鉛表面との反応性が強す
ぎるため、加工後に表面の変色が強くなる傾向がある。

より好ましいのは０．３％以下である。

なお前記炭素数の下限の限定はいずれも潤滑性。

特に亜鉛メッキ材の加工温度が上昇（７０〜１００℃）
した場合の潤滑性の低下の防止を考慮して決められるも
のである。

以上の硫黄結合化合物から任意に１種又は２種以上を選
んで基油に配合させる。その化合物の配合量は１〜２０
部が好ましく、１部未満では潤滑性能が不十分となり、
またプレス加工後の亜鉛メッキ材の変色を防止するため
に２０部を上限とするのが好ましい。

トリアルキルトリチオホスファイト（（ａ）とする）と
不活性タイプ硫黄系極圧添加剤（（ｂ）とする）とを混
合することにより、より安定性の高い化合物が生成する
。混合率（（ａ）　：　（ｂ））が１：１５超では（ｂ
）をそれだけ余分に加えても潤滑性の向上効果が得られ
ず、逆に２：１未満では潤滑性は良好であるが、防錆性
が低下するので好ましくない。従ってその範囲は１：１
５〜２：ｌであり、更に好ましいのは１：４〜２：３で
ある。

更に本発明のプレス加工油中には、加工油の油膜除去性
を高めるために数５未満の油溶性界面活性剤を添加する
こともでき、本発明においては、そのような添加を拒む
ものではない。

次に実施例を比較例とともに挙げ、本発明の効果を具体
的に説明する。

［実施例コ 表１に示す本発明の実施例の供試油Ｎｏ、１〜８を用い
、ロールコータ−法により試験片に塗布し、次に示す深
絞り試験、防錆試験及び脱脂試験を行なった。なお表１
で供試油Ｎｏ、９〜１３は比較例であり、実施例と同様
に試験した。なお塗油量は、１．５±０．１ｇ／ｍ２に
なるように調整した。

下記に、試験方法及び判定基準を示した。

（１）潤滑試験（深絞り試験） ａ、試験片　材質二合金化溶融亜鉛メッキ鋼板４５／４
５ 寸法：　９０ｍｍ（直径）ｘＯ，７＋ｎｍ（厚み）ｂ、
工具　　ダイス径：　４２．５ｍｍ（直径）ポンチ径：
　４０．Ｏｍｍ（直径） ポンチ肩半径＝８ＩＩＩ１１ Ｃ０試験条件　絞り速度：　４００ｍｍ／ｍｉｎしわ押
え荷重：　１０００１０ ０Ｏ判定　深絞り率（％）＝（１−Ｄ／Ｄ、）Ｘ１００
Ｄ。＝試験前の試験片の直径 Ｄ　：試験後の試験片の平均直径 上記計算式にて深絞り率を求めて、下表により判定する
。深絞り率が高い方が潤滑性が良好である。

（２）　　防錆試験 表 （２）−１湿潤試験 ａ、試験片　材質二合金化溶融亜鉛メッキ鋼板　　４５
／４５ 寸法：　７０ｍｍ　Ｘ　１５０ｍ＋ｎ　Ｘ　Ｏ，７＋＋
ｏｎ湿潤試験方法（ＪＩＳ　Ｋ２２４６４，３２準拠） 温度：４９±１℃ 相対湿度２９５％以上 時間：２４０時間及び７２０時間 判定：試験片の変色及び白錆発生の度合を下表により判
定する。

試験条件 （２）−２スタック試験 ａ、試験片材質−合金化溶融亜鉛メッキ鋼板４５／４５ 寸法：　７００ｍｍ　Ｘ　１５０ｍｍ　Ｘ　０．７ｎ＋
ｍｂ、試験条件　恒温恒湿試験機使用 温度＝４９±１℃ 相対湿度：９５％以上 スタックカニ　７０ｋｇｆ−Ｃｍ 期間：２４０時間、７２０時間 Ｃ０判定：試験片の変色及び白錆発生の度合いを湿潤試
験と同様に判定する。

（３）脱脂試験 ａ、試験片材質二合金化溶融亜鉛メッキ鋼板４５／４５ 寸法：　７０ｍｍ　Ｘ　１５０ｍｍ　Ｘ　０．７ｍｍ試
験片の調整 各供試片を塗油後７０ｋｇｆ−ｃｍのスタックをし、温
度５０℃、相対湿度９５％の恒温恒湿試験機内に７日間
放置経時し、試験材とした。

Ｃ０試験条件 す。

夷 表 ２ 完全静止浴中でデイツプ脱脂した。

脱脂剤：商品名ファインクリーナーＬ４４８０（日本パ
ー力うイジング■製） 濃度　１．８％、温度４０℃２時間３分ｄ１判定：脱脂
後の試験片を３０秒間流水中で洗った後、３０秒間室内
静置後の水ぬれ面積（％）で判定した。判定は下表に基
づいた。

表２にこれらの試験結果を示した。

［発明の効果］ 表２より明らかなように、本発明の亜鉛メッキ鋼板の防
錆兼用プレス加工油を用いると、亜鉛メッキ鋼板のプレ
ス加工に際して、１回の塗油でプレス油並みの優れた潤
滑性かつ防錆油並みの耐変色性、防錆性が得られ、塗装
前処理工程での脱脂性も良好である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基油として鉱油、油脂、及び液状合成油から選ば
   れる１種又は２種以上の油の６５〜９５部（重量部、以
   下同じ）と、防錆添加剤としてＣ＿１＿６以上のアルキ
   ルスルフォン酸塩、Ｃ＿１＿２以上のカルボン酸及びそ
   の塩から選ばれる化合物の１〜２０部と、潤滑助剤とし
   てトリアルキルトリチオホスファイト化合物の１〜２０
   部と、不活性タイプ硫黄系極圧添加剤として硫黄分を５
   〜１５％含む、脂肪酸エステル化合物、硫黄結合油脂お
   よび油脂とＣ＿２〜Ｃ＿１＿８のオレフィンとを硫黄結
   合した化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物の
   １〜２０部とから成る防錆兼用プレス加工油であって、
   該加工油はトリアルキルチオホスファイトと不活性タイ
   プ硫黄系極圧添加剤の含有比率が重量比で１：１５〜２
   ：１であり、かつ活性硫黄分が０．５％（重量％以下同
   じ）以下であり、更に粘度が４０℃で５〜３０ｃｓｔで
   あることを特徴とする亜鉛メッキ鋼板の防錆兼用プレス
   加工油
2. （２）トリアルキルトリチオホスファイトは次の一般式
   で示されるものである特許請求の範囲第１項に記載の亜
   鉛メッキ鋼板の防錆兼用プレス加工油一般式 （ＲＳ）＿３Ｐトリアルキルトリチオホスファイト（Ｒ
   ＣＯＯＳ）＿３Ｐトリアルキルカルボキルトリチオホス
   ファイト式中Ｒは炭素数８〜２２の炭化水素基