JPH04239096A - 亜鉛めっき鋼板の潤滑前処理方法 - Google Patents
亜鉛めっき鋼板の潤滑前処理方法Info
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- JPH04239096A JPH04239096A JP1269791A JP1269791A JPH04239096A JP H04239096 A JPH04239096 A JP H04239096A JP 1269791 A JP1269791 A JP 1269791A JP 1269791 A JP1269791 A JP 1269791A JP H04239096 A JPH04239096 A JP H04239096A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車産業、家電産業
等を中心に広く使用されている亜鉛めっき鋼板の表面に
プレス加工用潤滑剤を塗布する前の前処理方法に関する
ものであって、この前処理によりプレス加工性を向上さ
せると共に保存期間中の一次防錆性並びに潤滑剤の洗浄
除去性をも向上させるといった効果を付与するものであ
る。
等を中心に広く使用されている亜鉛めっき鋼板の表面に
プレス加工用潤滑剤を塗布する前の前処理方法に関する
ものであって、この前処理によりプレス加工性を向上さ
せると共に保存期間中の一次防錆性並びに潤滑剤の洗浄
除去性をも向上させるといった効果を付与するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】亜鉛めっき鋼板のプレス加工油として、
鉱油、油脂及び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われるため、工具温度
が50〜100℃になり、また加工材料も塑性変形によ
る発熱があるために、この様な状況のもとでプレス加工
を行うと、加工後の残留油膜の洗浄除去性が良くないと
いった問題がある。
鉱油、油脂及び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われるため、工具温度
が50〜100℃になり、また加工材料も塑性変形によ
る発熱があるために、この様な状況のもとでプレス加工
を行うと、加工後の残留油膜の洗浄除去性が良くないと
いった問題がある。
【0003】また、プレス加工油は一般に防錆性能が低
いためにプレス成形された亜鉛めっき鋼板の保管中に該
表面に白錆が発生しやすく、特に輸送中に主として該鋼
板エッジ部に白錆のほかに赤錆の発生の問題を起こしや
すいのが現状である。また、プレス加工後の亜鉛めっき
鋼板を塗装前処理として化成処理する際の脱脂洗浄工程
において、プレス油膜を完全に除去できない場合があり
、更に白錆、赤錆等が発生している場合も多くみられる
。いずれの場合も化成不良を誘発するので、塗装品質を
著しく低下させるといった問題を有しているのである。
いためにプレス成形された亜鉛めっき鋼板の保管中に該
表面に白錆が発生しやすく、特に輸送中に主として該鋼
板エッジ部に白錆のほかに赤錆の発生の問題を起こしや
すいのが現状である。また、プレス加工後の亜鉛めっき
鋼板を塗装前処理として化成処理する際の脱脂洗浄工程
において、プレス油膜を完全に除去できない場合があり
、更に白錆、赤錆等が発生している場合も多くみられる
。いずれの場合も化成不良を誘発するので、塗装品質を
著しく低下させるといった問題を有しているのである。
【0004】次に、亜鉛めっき鋼板用の防錆油として、
基油にアルキルスルフオン酸塩また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、この様な油を塗布した亜鉛めっきをプレス加
工する場合は、その上に更にプレス加工油を塗布する必
要がある。
基油にアルキルスルフオン酸塩また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、この様な油を塗布した亜鉛めっきをプレス加
工する場合は、その上に更にプレス加工油を塗布する必
要がある。
【0005】また、潤滑油の中に特定の固体潤滑剤の微
粉末を添加して、1回の塗布で充分な防錆性、潤滑性を
供与しうる多機能油もあるが、長期の安定性に問題があ
るのが現状である。その他、潤滑油を塗布する前にリン
酸塩処理を行うと、プレス加工を行う際、金型との金属
接触が緩和され、プレス加工性を向上させることができ
るが、この場合処理工程に加えて プレス後の表面に残
留したリン酸塩皮膜の除去作業等多くの作業工程を要す
るので実用的ではない。従って、潤滑剤に関係なく該潤
滑剤の潤滑性、防錆性、及び洗浄除去性を向上させ得る
ような前処理方法の開発要望が生じてきたのである。
粉末を添加して、1回の塗布で充分な防錆性、潤滑性を
供与しうる多機能油もあるが、長期の安定性に問題があ
るのが現状である。その他、潤滑油を塗布する前にリン
酸塩処理を行うと、プレス加工を行う際、金型との金属
接触が緩和され、プレス加工性を向上させることができ
るが、この場合処理工程に加えて プレス後の表面に残
留したリン酸塩皮膜の除去作業等多くの作業工程を要す
るので実用的ではない。従って、潤滑剤に関係なく該潤
滑剤の潤滑性、防錆性、及び洗浄除去性を向上させ得る
ような前処理方法の開発要望が生じてきたのである。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は、従来の潤
滑油を用いて亜鉛めっき鋼板をプレス加工する場合の問
題点を解決するためになされたものであって、亜鉛めっ
き鋼板の表面に潤滑剤を塗布する前に、ケイ酸、ホウ酸
およびリン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及
びアンモニウム塩の化合物の水溶液を塗布乾燥して、皮
膜を形成させることにより、公知の潤滑油を用いる場合
よりも優れた潤滑性(プレス加工性)、防錆性、洗浄除
去性が得られることを見いだして本発明を完成するに至
ったものである。
滑油を用いて亜鉛めっき鋼板をプレス加工する場合の問
題点を解決するためになされたものであって、亜鉛めっ
き鋼板の表面に潤滑剤を塗布する前に、ケイ酸、ホウ酸
およびリン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及
びアンモニウム塩の化合物の水溶液を塗布乾燥して、皮
膜を形成させることにより、公知の潤滑油を用いる場合
よりも優れた潤滑性(プレス加工性)、防錆性、洗浄除
去性が得られることを見いだして本発明を完成するに至
ったものである。
【0007】
【問題点を解決するための手段】即ち、本発明は「亜鉛
めっき鋼板の表面に潤滑油を塗布する前に、ケイ酸、ホ
ウ酸、およびリン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金
属塩及びアンモニウム塩から選ばれる1種または2種以
上の化合物の水溶液を塗布し、次いで乾燥して30〜2
00mg/m2の皮膜を形成させることを特徴とする亜
鉛めっき鋼板の潤滑前処理方法」に関するものである。
めっき鋼板の表面に潤滑油を塗布する前に、ケイ酸、ホ
ウ酸、およびリン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金
属塩及びアンモニウム塩から選ばれる1種または2種以
上の化合物の水溶液を塗布し、次いで乾燥して30〜2
00mg/m2の皮膜を形成させることを特徴とする亜
鉛めっき鋼板の潤滑前処理方法」に関するものである。
【0008】本発明において、亜鉛めっき表面に潤滑剤
を塗布する前に形成させる皮膜は、ケイ酸、ホウ酸およ
びリン酸のアルカリ土類、アルカリ土類金属塩およびア
ンモニウム塩から選ばれる1種または2種以上の化合物
の水溶液を塗布し、次いで乾燥したものである。一般に
知られているリン酸塩皮膜は潤滑性を向上させる効果は
あるが、潤滑剤塗布前にリン酸塩処理することは工程的
に長くなるので採用されない。本発明においては亜鉛め
っき表面に防錆性があり、かつ潤滑性を有する皮膜を形
成させることを目的として検討を加えた。その結果、上
記化合物の水溶液を塗布し、すぐ乾燥させ30〜200
mg/m2の皮膜を形成させることにより、潤滑性、防
錆性、脱脂性の良好な前処理剤を形成させることに成功
したのである。
を塗布する前に形成させる皮膜は、ケイ酸、ホウ酸およ
びリン酸のアルカリ土類、アルカリ土類金属塩およびア
ンモニウム塩から選ばれる1種または2種以上の化合物
の水溶液を塗布し、次いで乾燥したものである。一般に
知られているリン酸塩皮膜は潤滑性を向上させる効果は
あるが、潤滑剤塗布前にリン酸塩処理することは工程的
に長くなるので採用されない。本発明においては亜鉛め
っき表面に防錆性があり、かつ潤滑性を有する皮膜を形
成させることを目的として検討を加えた。その結果、上
記化合物の水溶液を塗布し、すぐ乾燥させ30〜200
mg/m2の皮膜を形成させることにより、潤滑性、防
錆性、脱脂性の良好な前処理剤を形成させることに成功
したのである。
【0009】
【作用】本発明に適用するケイ酸塩は一般式として、M
2O,xSiO2のような形のものであり、Mは、アル
カリ金属またはアルカリ土類金属でxは1から5の正の
整数のものである。またアンモニウム塩も適用できる。 また、ホウ酸塩としては、HBO2、H3BO3,H2
B4O7,H2B6O18、H2B8O13のアルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニウム塩であ
る。リン酸塩としては、H3PO4、HPO3,H4P
2O6、HPO2,H3PO2,H3P3O9,および
ポリリン酸、例えばH4P2O7,H5P3O18,H
6P4O13のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩お
よびアンモニウム塩である。
2O,xSiO2のような形のものであり、Mは、アル
カリ金属またはアルカリ土類金属でxは1から5の正の
整数のものである。またアンモニウム塩も適用できる。 また、ホウ酸塩としては、HBO2、H3BO3,H2
B4O7,H2B6O18、H2B8O13のアルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニウム塩であ
る。リン酸塩としては、H3PO4、HPO3,H4P
2O6、HPO2,H3PO2,H3P3O9,および
ポリリン酸、例えばH4P2O7,H5P3O18,H
6P4O13のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩お
よびアンモニウム塩である。
【0010】これらの化合物の1種または2種以上の化
合物の水溶液を塗布し、次いで乾燥して皮膜を形成させ
る。皮膜量としては、30mg/m2未満では、潤滑性
の向上が見られず、前処理剤としての効果がない。また
、200mg/m2を超えると潤滑性は向上するが、防
錆性、脱脂性が低下する。したがって、30〜200m
g/m2で皮膜を形成するのが好ましい。
合物の水溶液を塗布し、次いで乾燥して皮膜を形成させ
る。皮膜量としては、30mg/m2未満では、潤滑性
の向上が見られず、前処理剤としての効果がない。また
、200mg/m2を超えると潤滑性は向上するが、防
錆性、脱脂性が低下する。したがって、30〜200m
g/m2で皮膜を形成するのが好ましい。
【0011】また、塗布濃度、塗布方法については特に
規定はしないが、上記化合物濃度が5wt%を超えると
表面の亜鉛めっきが腐食溶解するので好ましくない。ま
た、0.02wt%未満では所定量の皮膜を形成するた
めには、乾燥が難しく、外観上むらが発生しやすくなる
。したがって、0.02〜5.0wt%、より好ましく
は0.05〜2.0wt%の範囲である。塗布方式はロ
−ルコ−タ−、エア−ナイフなどが適用できる。
規定はしないが、上記化合物濃度が5wt%を超えると
表面の亜鉛めっきが腐食溶解するので好ましくない。ま
た、0.02wt%未満では所定量の皮膜を形成するた
めには、乾燥が難しく、外観上むらが発生しやすくなる
。したがって、0.02〜5.0wt%、より好ましく
は0.05〜2.0wt%の範囲である。塗布方式はロ
−ルコ−タ−、エア−ナイフなどが適用できる。
【0012】
【実施例】以下に、本発明の亜鉛めっき鋼板の潤滑前処
理方法について、具体的に説明するために実施例を挙げ
、比較例と共にこれらを記載する。試験板は、市販の両
面合金化亜鉛めっき鋼板(片面めっき厚45g/m2、
板厚0.8mm)を使用し、トリクロロエタン脱脂によ
り、表面の油を完全に除去し、液温80℃の前処理剤中
に試験板を5秒浸漬し、ロ−ル絞り機にて絞り、次いで
ドライヤ−にて乾燥し、皮膜を形成した。皮膜量は塗布
濃度、絞り量で調整した。
理方法について、具体的に説明するために実施例を挙げ
、比較例と共にこれらを記載する。試験板は、市販の両
面合金化亜鉛めっき鋼板(片面めっき厚45g/m2、
板厚0.8mm)を使用し、トリクロロエタン脱脂によ
り、表面の油を完全に除去し、液温80℃の前処理剤中
に試験板を5秒浸漬し、ロ−ル絞り機にて絞り、次いで
ドライヤ−にて乾燥し、皮膜を形成した。皮膜量は塗布
濃度、絞り量で調整した。
【0013】前処理後の潤滑剤として、市販の防錆油を
2g/m2塗布し、試験材とした。評価方法として、次
に示す深絞り試験、バウデン試験、防錆試験、脱脂試験
を行った。下記に試験方法と判定基準を示した。
2g/m2塗布し、試験材とした。評価方法として、次
に示す深絞り試験、バウデン試験、防錆試験、脱脂試験
を行った。下記に試験方法と判定基準を示した。
【0014】(1)潤滑試験(深絞り試験)a.試験板
の寸法:90mmφ b.ダイス径:42.5mm c.ポンチ径:40.0mm d.ダイス、ポンチの肩半径:8mm e.絞り速度:400mm/min. f.しわ押え荷重:1000kgf g.判定:下式の深絞り率で行った。 (1−D/D0)×100% D0:試験前の試験片の直径 D :試験後の試験片の直径 評価は深絞り率で行い、15%以上を〇、10−15%
を△、10%未満を×とした。
の寸法:90mmφ b.ダイス径:42.5mm c.ポンチ径:40.0mm d.ダイス、ポンチの肩半径:8mm e.絞り速度:400mm/min. f.しわ押え荷重:1000kgf g.判定:下式の深絞り率で行った。 (1−D/D0)×100% D0:試験前の試験片の直径 D :試験後の試験片の直径 評価は深絞り率で行い、15%以上を〇、10−15%
を△、10%未満を×とした。
【0015】(2)潤滑試験(バウデン試験)a.試験
板の寸法:70mm×150mmb.圧着子:SUJ−
2鋼球10mmφc.荷重:1Kg d.褶動速度:100mm/s e.褶動距離:20mm f.判定:摩擦係数が0.25になるまでの褶動回数評
価は褶動回数で行い、100回以上を〇、20回以上を
△、20回以下を×とした。
板の寸法:70mm×150mmb.圧着子:SUJ−
2鋼球10mmφc.荷重:1Kg d.褶動速度:100mm/s e.褶動距離:20mm f.判定:摩擦係数が0.25になるまでの褶動回数評
価は褶動回数で行い、100回以上を〇、20回以上を
△、20回以下を×とした。
【0016】(3)防錆試験(湿潤スタック試験)a.
試験板の寸法:70mm×150mmb.温度:49±
1℃ c.相対温度:95%以上 d.スタック力:70kgf−cm e.時間:240時間 f.判定:試験片の白錆発生面積(%)評価は発生なし
を〇、20%未満を△、20%以上を×とした。
試験板の寸法:70mm×150mmb.温度:49±
1℃ c.相対温度:95%以上 d.スタック力:70kgf−cm e.時間:240時間 f.判定:試験片の白錆発生面積(%)評価は発生なし
を〇、20%未満を△、20%以上を×とした。
【0017】(4)脱脂試験
a.試験片の寸法:70mm×150mmb.試験片の
調整:各試験片に前処理剤、潤滑剤を塗布後、70kg
f−cmのスタックをし、温度50℃、相対湿度95%
の恒温恒湿試験機中に、7日間放置経時し、試験材とし
た。 c.脱脂剤:商品名 ファインクリ−ナ−L4480
[日本パ−カライジング(株)製] d.濃度:18g/l e.温度:40℃ f.時間:完全静止浴中に3分 g.判定:脱脂後の試験片を30秒流水中で洗った後、
30秒間静置後の水濡れ面積(%) 評価は、水濡れ
100%を〇、80%以上を△、80%未満を×とした
。
調整:各試験片に前処理剤、潤滑剤を塗布後、70kg
f−cmのスタックをし、温度50℃、相対湿度95%
の恒温恒湿試験機中に、7日間放置経時し、試験材とし
た。 c.脱脂剤:商品名 ファインクリ−ナ−L4480
[日本パ−カライジング(株)製] d.濃度:18g/l e.温度:40℃ f.時間:完全静止浴中に3分 g.判定:脱脂後の試験片を30秒流水中で洗った後、
30秒間静置後の水濡れ面積(%) 評価は、水濡れ
100%を〇、80%以上を△、80%未満を×とした
。
【0018】
【表1】
【0019】表1に実施例12種類、比較例6種類での
試験結果を示した。比較例1は防錆油のみ、比較例2と
3は皮膜量が30mg/m2未満、比較例4と5は20
0mg/m2を超えている。比較例6はプレス油のみで
ある。この表より、明らかなように、本発明の前処理剤
は潤滑性、防錆性、脱脂性とも優れていることがわかる
。
試験結果を示した。比較例1は防錆油のみ、比較例2と
3は皮膜量が30mg/m2未満、比較例4と5は20
0mg/m2を超えている。比較例6はプレス油のみで
ある。この表より、明らかなように、本発明の前処理剤
は潤滑性、防錆性、脱脂性とも優れていることがわかる
。
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の潤滑前
処理方法を亜鉛めっき鋼板に適用することにより、後で
塗布する潤滑剤の組成に関係なく、自動車産業等に使用
されている亜鉛めっき鋼板の保存期間中の防錆とプレス
加工を行う際の潤滑性を向上させることが可能になった
のである。
処理方法を亜鉛めっき鋼板に適用することにより、後で
塗布する潤滑剤の組成に関係なく、自動車産業等に使用
されている亜鉛めっき鋼板の保存期間中の防錆とプレス
加工を行う際の潤滑性を向上させることが可能になった
のである。
Claims (1)
- 【請求項1】 亜鉛めっき鋼板の表面に潤滑剤を塗布
する前に、ケイ酸、ホウ酸及びリン酸のアルカリ金属塩
、アルカリ土類金属塩及びアンモニウム塩から選ばれる
1種または2種以上の化合物の水溶液を塗布し、次いで
乾燥して30〜200mg/m2の皮膜を形成させるこ
とを特徴とする亜鉛めっき鋼板の潤滑前処理方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1269791A JPH04239096A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 亜鉛めっき鋼板の潤滑前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1269791A JPH04239096A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 亜鉛めっき鋼板の潤滑前処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04239096A true JPH04239096A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=11812581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1269791A Pending JPH04239096A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 亜鉛めっき鋼板の潤滑前処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04239096A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5344505A (en) * | 1993-08-16 | 1994-09-06 | Betz Laboratories, Inc. | Non-chromium passivation method and composition for galvanized metal surfaces |
WO1998022472A1 (fr) * | 1996-11-18 | 1998-05-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lubrifiant a base d'eau, contenant du soufre comme atome de coordination et leur utilisation |
CN1063479C (zh) * | 1995-05-16 | 2001-03-21 | 梯姆考而有限公司 | 用于金属热加工工件的润滑剂组合物 |
US6852678B2 (en) | 1996-11-18 | 2005-02-08 | Mec International Corporation | Water-based lubricants containing sulfur as a coordinating atom and uses thereof |
US6858568B2 (en) | 2000-12-21 | 2005-02-22 | Mec International Corporation | Metal lubricants containing a bridge complex |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP1269791A patent/JPH04239096A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5344505A (en) * | 1993-08-16 | 1994-09-06 | Betz Laboratories, Inc. | Non-chromium passivation method and composition for galvanized metal surfaces |
CN1063479C (zh) * | 1995-05-16 | 2001-03-21 | 梯姆考而有限公司 | 用于金属热加工工件的润滑剂组合物 |
WO1998022472A1 (fr) * | 1996-11-18 | 1998-05-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lubrifiant a base d'eau, contenant du soufre comme atome de coordination et leur utilisation |
US6852678B2 (en) | 1996-11-18 | 2005-02-08 | Mec International Corporation | Water-based lubricants containing sulfur as a coordinating atom and uses thereof |
US6858568B2 (en) | 2000-12-21 | 2005-02-22 | Mec International Corporation | Metal lubricants containing a bridge complex |
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