JPH04252297A - Lubricant for press working - Google Patents

Lubricant for press working

Info

Publication number
JPH04252297A
JPH04252297A JP2949191A JP2949191A JPH04252297A JP H04252297 A JPH04252297 A JP H04252297A JP 2949191 A JP2949191 A JP 2949191A JP 2949191 A JP2949191 A JP 2949191A JP H04252297 A JPH04252297 A JP H04252297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
press working
lubricant
wax
water
higher fatty
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2949191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Harumitsu Shiraki
白木 春光
Masahito Mikami
三上 正仁
Hiroyasu Saotome
早乙女 浩保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JOHNSON KK
Original Assignee
JOHNSON KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JOHNSON KK filed Critical JOHNSON KK
Priority to JP2949191A priority Critical patent/JPH04252297A/en
Publication of JPH04252297A publication Critical patent/JPH04252297A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the subject lubricant for press working, showing sufficient lubricating properties in press working of various kinds of metallic materials, especially an aluminum alloy material and capable of ready removal after the press working using an aqueous cleaner without using a halogenated hydrocarbon-based solvent. CONSTITUTION:The aqueous lubricant for press working in this invention is characterized by its composition composed of a wax having >=20 deg.C melting point and >=50mgKOH/g acid value, a surfactant and/or a basic substance and water or by its emulsion state containing a 9-32C higher fatty acid, a basic substance capable of forming a salt with the above-mentioned higher fatty acid and water. The solid lubricant for press working is characterized by its solid state composed of the above-mentioned wax and/or the above-mentioned higher fatty acid or its salt.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、各種金属材料用のプ
レス加工潤滑剤に関する。さらに詳しくは、この発明は
、しなやかさに欠けるアルミニウム、ステンレス、チタ
ン等の各種金属材料、特にアルミニウム又はアルミニウ
ム合金(以下、アルミニウム合金という)材料用のプレ
ス加工潤滑剤に関する。 【0002】 【従来の技術】アルミニウム合金材料は、その優れた強
度特性や耐蝕性そして軽量性のために従来より様々な分
野で使用されている。特に近年、自動車業界においては
、自動車の燃費や排ガス規制等の問題に対処するために
自動車の軽量化を指向しているので、アルミニウム合金
材料は、自動車の外装材、内装材、構造材料、熱交換器
材料、エンジン関連部品等にも使用され始めている。 【0003】このような自動車部品の製造に際して、ア
ルミニウム合金材料の加工方法としては、鋼板の加工に
通常用いられているプレス加工法ではなく、多段式プレ
ス加工法が用いられている。この多段式プレス加工法は
非能率的で、量産性の高い方法ではない。しかしながら
、アルミニウム合金材料は鋼板に比べてしなやかさに欠
けるので鋼板と同様にプレス加工をしても複雑な形状や
深絞りを得ることは困難なため、その採用を余儀無くさ
れている。 【0004】すなわち、一般に、プレス加工においては
金型と加工材料との摩擦力を低下させ成形性を向上させ
る等のために、材料の種類や加工の難易度等に応じて種
々のプレス加工潤滑剤が使用されている。しかしながら
、アルミニウム合金材料の成形性を改善するプレス加工
潤滑剤は未だ開発されていない。そのため、アルミニウ
ム合金材料にプレス加工を施す場合には、鋼板のプレス
加工に使用されているプレス加工潤滑剤が使用されるこ
ととなる。しかし、そのようなプレス加工ではアルミニ
ウム合金材料に破断、亀裂、焼き付き等が生じ易く、加
工の難易度の高い形状を一度のプレスで良好に得ること
はできない。したがって、缶材等の単純な形状の加工の
場合には通常のプレス加工法が用いられるが、自動車部
品等に必要とされる複雑な形状の加工の場合には、一回
ごとの加工の難易度を低下させ、プレス加工を複数回に
わたって段階的に行う多段式プレス加工法が用いられて
いるのが現状である。 【0005】このようなプレス加工において使用されて
いる従来の鋼板用のプレス加工潤滑剤は、一般に、鉱油
(石油系炭化水素)に脂肪酸やアルコール等の油性剤や
塩素化パラフィン等の極圧剤が添加されたものとなって
いる。その他、プレス加工するアルミニウム合金材料の
表面にアクリルポリマー等の高分子樹脂を被膜して潤滑
剤膜とするものや、固体パラフィンワックスを溶融塗布
するものも使用されている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような多段式プレス加工法においては、高価な金型を複
数必要とし、プレス回数も増加するため、生産性の低下
と製品のコスト上昇を招くという問題があった。さらに
、各々のプレス加工の形状が丸みをおびた容易な形状に
限られるため、最終製品の形状も丸みをおびたものにな
らざる得ない等の制限が強いられていた。 【0007】また、一般に、従来の鋼板用のプレス加工
潤滑剤は油性であるために、それ自体引火しやすいとい
う問題があった。 【0008】さらにその使用に際しては、加工する材料
板に予めそのプレス加工潤滑剤を塗布しておくことが多
いが、その場合には塗布膜が液状のために表面張力によ
り材料板同士が離れにくくなり、作業性が低下するとい
う問題があった。 【0009】加えて、プレス加工後に塗装を施す場合に
は、プレス加工潤滑剤を除去する必要があるが、従来の
鋼板用のプレス加工潤滑剤や固体パラフィンワックスは
水性クリーナーでは十分に除去できず、人体に有害なト
リクレン等のハロゲン化炭化水素系溶剤を使用しなけれ
ばならないという問題もあった。 【0010】また、高分子樹脂を被膜して潤滑剤膜とし
た場合にも、深絞りを加えるようなプレス加工には十分
な潤滑性が得られず、アルミニウム合金材料の破断、亀
裂等の現象が生じてしまうという問題があった。更に、
高分子樹脂が金型に付着してしまい、製品の表面に傷を
発生させたりするという問題もあった。 【0011】この発明は、上記の従来技術に存在する問
題点を解決し、各種金属材料、特にアルミニウム合金材
料のプレス加工において十分な潤滑性を発揮し、且つプ
レス加工後にはハロゲン化炭化水素系溶剤を使用するこ
となく、水性クリーナーで容易に除去することのできる
金属材料用プレス加工潤滑剤を提供することを目的とし
ている。 【0012】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は第1の態様として、融点が20℃以上で
酸価が50mgKOH/g以上のワックス、界面活性剤
及び/又は塩基性物質、及び水を含んでなる金属材料用
水性プレス加工潤滑剤を提供する。 【0013】また、この発明は第2の態様として、炭素
数9〜32の高級脂肪酸、該高級脂肪酸と造塩し得る塩
基性物質及び水を含んでなる金属材料用水性プレス加工
潤滑剤も提供する。 【0014】更にこの発明は第3の態様として、融点が
20℃以上で酸価が50mgKOH/g以上のワックス
及び/又は炭素数9〜32の高級脂肪酸もしくはその塩
を含んでなる金属材料用固形プレス加工潤滑剤を提供す
る。 【0015】以下、この発明のプレス加工潤滑剤を詳細
に説明する。 【0016】この発明の第1の態様のプレス加工潤滑剤
は、融点が20℃以上で酸価が50mgKOH/g以上
のワックス、界面活性剤及び/又は塩基性物質、及び水
を含んでなるものであり、プレス加工する材料への塗布
前は通常乳化した液状物であるが、塗布後には固体膜を
形成するものである。このように固体膜を形成すること
により、プレス加工する材料板同士を潤滑剤の塗布後に
重ねても、べとついて離れにくくなることがなく、作業
性の低下を招くことがない。また水にワックスが乳化分
散して水性となっているので引火することもない。 【0017】この発明においては、このように固体膜を
形成させるために、融点が20℃以上、好ましくは40
〜70℃のワックスを使用する。またこのワックスとし
ては、容易に水に分散し、水性潤滑剤として使用できる
ようにすると共に、形成される固体膜がプレス加工後に
は水性クリーナーの処理によりプレス加工した金属材料
から容易に除去可能となるように、酸価が50mgKO
H/g以上、好ましくは70〜160mgKOH/gの
ものを使用する。酸価がこの数値を超えると、ワックス
が液状化し、固体膜を形成しなくなるので好ましくない
。また酸価が50mgKOH/g未満であると、水に分
散しにくくなるので好ましくない。 【0018】このようなワックスの例としては、蜜ろう
、ラノリン等の動物系ワックス、カルバナワックス、ラ
イスワッックス、キャンデリラワックス、木ろう、硬化
ひまし油等の植物系ワックス、モンタンワックス等の鉱
物系ワックス、パラフィン、マイクロクリスタリンワッ
クス等の石油系ワックス、これらのワックスに酸価を付
与した変性誘導体等が挙げられる。 【0019】また、この発明の第1の態様のプレス加工
潤滑剤においては、ワックスが水に良好に分散するよう
に界面活性剤又は塩基性物質、あるいは界面活性剤と塩
基性物質の双方を使用する。 【0020】界面活性剤としては、特に限定することな
く種々のものを使用することができる。 【0021】塩基性物質としては、ワックスのカルボキ
シル基に作用して、そのワックスを界面活性剤として機
能させ得るものを種々使用することができる。このよう
な塩基性物質の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニア等の無機塩基
性物質や、トリエタノールアミン、2−エチルアミノア
ルコール等のヒドロキシアルキルアミン類、その他の有
機塩基性物質が挙げられる。好ましくは、固体膜の耐水
性が良好で、且つ水性クリーナー処理による除去が容易
な有機塩基性物質、特にモノ−、ジ−、アルカノールア
ミン等のアミン類が使用できる。なお、このようなアミ
ン類を使用する場合、それが常温で液体であるときには
多量に加えると固体膜を形成しにくくなり、逆に少なす
ぎるとワックスを乳化しにくくなるので、その点に留意
してアミン類の添加量を設定する。 【0022】この発明の第1の態様で使用する水として
は、通常の水道水を使用することができるが、スカム等
の水不溶性塩の生成を防ぐために脱イオンを使用するこ
とが好ましい。 【0023】なお、この発明の第1の態様のプレス加工
潤滑剤の各成分の混合割合は、使用するワックス、界面
活性剤あるいは塩基性物質の種類、プレス条件、形成し
ようとする固体膜の性状等で異なる。例えば、形成する
固体膜の厚さを薄くする場合にはワックスの濃度を低く
する。そして一般には、融点が20℃以上で酸価が50
mgKOH/g以上のワックスを0.1〜50重量%、
好ましくは0.5〜30重量%、界面活性剤及び/又は
塩基性物質を0.1〜40重量%、好ましくは0.5〜
15重量%及び水を10〜99.8重量%、好ましくは
55〜99である。また、これらの成分の他に、必要に
応じて防錆剤、酸化防止剤、水溶性有機溶剤等の各種添
加物を添加することができる。 【0024】この発明の第1の態様のプレス加工潤滑剤
は、当業者に既知の一般的な方法で製造することができ
る。例えば、加熱、攪拌等することにより各成分を乳化
混合する。 【0025】この発明の第1の態様のプレス加工潤滑剤
の使用方法としては、プレス加工前に予め被プレス加工
金属材料に塗布乾燥して固体膜が形成されるようにする
のが好ましい。この場合、塗布方法等は一般的なプレス
加工潤滑剤の使用方法に準ずればよい。 【0026】次ぎにこの発明の第2の態様のプレス加工
潤滑剤について説明する。 【0027】この発明の第2の態様のプレス加工潤滑剤
は、炭素数9〜32の高級脂肪酸、該高級脂肪酸と造塩
する塩基性物質及び水を含んでなるものである。この第
2の態様のプレス加工潤滑剤も、プレス加工する材料に
塗布する前は通常乳化した液状物であるが、塗布後には
固体膜を形成するものである。これにより、プレス加工
する材料板同士を潤滑剤の塗布後に重ねても、べとつい
て離れにくくなることがなく作業性の低下を招くことが
ない。また、高級脂肪酸が水に乳化分散して水性となっ
ているので引火することもない。 【0028】この発明の第2の態様で使用する高級脂肪
酸としては、炭素数9〜32、好ましくは炭素数16〜
22の飽和高級脂肪酸が使用できる。このような高級脂
肪酸の例としては、ステアリン酸、12−ヒドロキシス
テアリン酸、オレイン酸、ラノリン脂肪酸、カプリン酸
等が挙げられる。 【0029】また、塩基性物質は高級脂肪酸の少なくと
も一部と造塩し、その高級脂肪酸を界面活性剤として機
能させ得るものであるならば任意に使用することができ
る。このような塩基性物質の例としては、この発明の第
1の態様で使用することのできる塩基性物質を挙げるこ
とができる。また、その添加量も、第1の態様と同様に
、固体膜の形成性に留意して設定する。 【0030】この発明の第2の態様で使用する水として
は、通常の水道水を使用することができるが、第1の態
様と同様に脱イオン水を好ましく使用することができる
。 【0031】この発明の第2の態様のプレス加工潤滑剤
の各成分の混合割合は、使用する高級脂肪酸の種類、塩
基性物質の種類、プレス条件、形成しようとする固体膜
の性状等で異なるが、一般には高級脂肪酸を0.1〜5
0重量%、好ましくは0.5〜30重量%、該高級脂肪
酸と造塩し得る塩基性物質を0.1〜30重量%、好ま
しくは0.5〜15重量%及び水を20〜99.8重量
%、好ましくは55〜99重量%である。これらの成分
の他、必要に応じて防錆剤、酸化防止剤等の各種添加物
を添加できる。 【0032】この発明の第2の態様のプレス加工潤滑剤
も、第1の態様のプレス加工潤滑剤と同様に、当業者に
既知の一般的な方法で製造することができ、また使用方
法としても一般的なプレス加工潤滑剤の使用方法に準じ
、予め被プレス加工金属材料に塗布乾燥して、固体膜を
形成すればよい。 【0033】この発明のプレス加工潤滑剤としては、以
上のような第1の態様と第2の態様とを組合わせた態様
とすることもできる。即ち、第1の態様の界面活性剤に
代えて、第2の態様の高級脂肪酸とそれと造塩し得る塩
基性物質との組合わせを使用することができる。これに
より、形成された固体膜の水性クリーナーによる除去は
より容易になり、且つ固体膜の造膜性も一層向上する。 【0034】次ぎにこの発明の第3の態様のプレス加工
潤滑剤について説明する。 【0035】この発明の第3の態様のプレス加工潤滑剤
は、融点が20℃以上で酸価が50mgKOH/g以上
のワックス及び/又は炭素数9〜32の高級脂肪酸もし
くはその塩を含んでなる常温で固形のプレス加工潤滑剤
である。即ち、この固形プレス加工潤滑剤は、融点が2
0℃以上で酸価が50mgKOH/g以上のワックスか
らなる固形物、又は炭素数9〜32の高級脂肪酸もしく
はその塩からなる固形物、あるいはそのようなワックス
と高級脂肪酸もしくはその塩の双方を含んでなる固形物
とすることができる。また、この第3の態様の固形プレ
ス加工潤滑剤には、必要に応じて、防錆剤、酸化防止剤
等の各種添加物を添加することができる。 【0036】このようなワックスや高級脂肪酸としては
、この発明の第1の態様及び第2の態様で説明したもの
と同様のものを使用することができる。また、高級脂肪
酸の塩としては、第2の態様で説明した高級脂肪酸と塩
基性物質との塩を使用することができる。特に、高級脂
肪酸の塩を含むものが、プレス加工後に容易にクリーナ
ー処理をできるので好ましい。 【0037】このような固形のプレス加工潤滑剤の使用
方法としては、例えばプレス加工する金属材料に加熱溶
融して塗布し、冷却して固体膜を形成すればよい。これ
により、十分なプレス加工性を金属材料に付与すること
ができる。また、前述した通り、これらの各の成分は、
水性クリーナーで処理することにより容易に除去できる
。 【0038】 【作用】この発明の水性プレス加工潤滑剤及び固形プレ
ス加工潤滑剤においては、融点が20℃以上で酸価が5
0mgKOH/g以上のワックス及び/または炭素数9
〜32の高級脂肪酸を使用しているので、水性プレス加
工潤滑剤の場合にはその液状剤をプレス加工する金属材
料に塗布乾燥することにより、また固形プレス加工潤滑
剤の場合には溶融塗布することにより固体膜を形成する
ことができ、これにより特にアルミニウム合金材料に対
しても十分なプレス加工性を付与することができる。ま
た、この固体膜はべとつくことがないので、プレス加工
する金属材料板を重ねても材料同士が離れ易く、作業性
が向上する。 【0039】また、この発明の水性プレス加工潤滑剤及
び固形プレス加工潤滑剤においては、いずれも引火性の
溶剤が不要となるので作業上の安全性が向上する。 【0040】更に、これらのワックスや高級脂肪酸から
なる固体膜は、その分子中にカルボキシル成分を有する
ので、プレス加工後には有害な有機溶剤を使用すること
なく水性アルカリクリーナー等の水性クリーナー処理に
よっても容易に金属材料から除去できる。 【0041】 【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて具体的に
説明する。 実施例1〜14及び比較例1〜3 表1〜3に記載した成分を用いて、この発明の水性プレ
ス加工潤滑剤(実施例1〜11)と固形プレス潤滑剤(
実施例12〜14)を製造した。 【0042】これらのプレス加工潤滑剤について、プレ
ス性能試験と脱脂性能(除去性能)試験を以下に示すよ
うに実施した。試験結果を表1〜3に併せてに示した。 【0043】また、比較例1として潤滑剤を用いない場
合、比較例2としてスピンドル油を使用した場合、比較
例3としてパラフィンワックスを使用した場合について
同様な性能試験を実施した。その結果を表4に示した。 なお、各表中、成分の数値は重量部を表す。 (1)プレス性能試験 イ.実験方法  プレス機による球頭張出試験試験機:
全自動油圧万能薄板材試験機(BP612N, Roe
ll & Korthaus KG) プレス条件:被加工物    アルミニウム合金板(J
IS H4000のA5182P) ブランク径  114mm ブランク厚  1.0mm ポンチ径    50mm しわ押え圧  3.0t プレス速度  34.8mm/分 塗布条件:各潤滑剤を、片面に乾燥状態換算で6g/m
2を両面に塗布し、水性プレス加工潤滑剤の場合は更に
熱風乾燥する。 【0044】ロ.評価方法 プレス加工し、被加工物が破断したときの球頭張出高さ
(mm)を測定する。 (2)脱脂性能試験 イ.実験方法 浸漬法:各潤滑剤を、プレス性能試験の場合と同様にア
ルミニウム合金板(30×80×1.0mm)に塗布、
乾燥したものを、アルカリ洗浄液(No.300(ジョ
ンソン株式会社製)の2%水溶液)に2分間(40℃)
浸漬する。更に、新たに調整した同じ洗浄液に3分間(
40℃)浸漬する。その後、水中(17℃)で揺動する
。 【0045】ロ.評価方法 脱脂性能の評価は、脱脂洗浄後のアルミニウム合金板全
体の面積に対する水濡れ面積の割合を目視にて計測した
。使用した潤滑剤がすべて除去され、アルミニウム合金
板のすべての表面が水濡れした場合を100%とした。 【0046】表1〜3の結果から明らかなように、この
発明のプレス加工潤滑剤は従来プレス加工が困難とされ
ていたアルミニウム合金に対しても十分なプレス加工性
を付与できた。また、水性アルカリクリーナーで容易に
除去できた。 【0047】 【表1】                          
                         
                         
     成分名                 
       実施例               
                       1 
   2    3    4    5    6 
 酸化ポリエチレンワックス(酸価60)    13
.5酸化パラフィンワックス(酸価90)      
      20.0モンタンワックス(酸価150 
)                      20
.0ステアリン酸                 
                         
  15.012−ヒドロキシステアリン酸     
                         
    20.0ラノリン脂肪酸          
                         
                   20.0ポリ
オキシエチレン  オレイルエーテル   5.0  
       5.0トリエタノールアミン     
                    5.0  
       5.0   5.0N,N′−ジエチル
アミノエタノール                 
                  5.0水   
                         
        81.5  75.0  75.0 
 80.0  75.0  75.0        
                         
                         
              プレス加工性能(加工高
さmm)        23.5  23.5  2
3.5  24.0  24.0  23.5   脱脂性能(%)                  
      60    75    65    9
0    85    90  【0048】 【表2】         成分名              
          実施例            
                         
 7    8    9    10  11  酸
化ポリエチレンワックス(酸価60)        
   6.0  13.5  13.5酸化パラフィン
ワックス(酸価90)      10.0モンタンワ
ックス(酸価150 )              
                    10.0ス
テアリン酸                    
      10.0  12.0   7.812−
ヒドロキシステアリン酸              
                    10.0ラ
ノリン脂肪酸                   
                        7
.8ポリオキシエチレンオレイルエーテル トリエタノールアミン               
    5.0         3.4   0.7
N,N′−ジエチルアミノエタノール        
   5.0               5.0水
                         
           75.0  77.0  75
.3  78.0  75.0           
                         
                         
       プレス加工性能(加工高さmm)   
     24.5  26.0  24.5  24
.5  24.5脱脂性能(%)          
              95   100   
 95    95    95     【0049】 【表3】         成分名              
          実施例            
                         
 12    13    14    酸化ポリエチ
レンワックス(酸価60)酸化パラフィンワックス(酸
価90)      90.0    100.0  
 90.0  モンタンワックス(酸価150 ) ステアリン酸 12−ヒドロキシステアリン酸 ラノリン脂肪酸 ポリオキシエチレンオレイルエーテル        
            10.0トリエタノールアミ
ン                  10.0N,
N′−ジエチルアミノエタノール 水                        
            −      −     
 −                       
                         
              プレス加工性能(加工高
さmm)        23.0    23.0 
   23.0脱脂性能(%)           
             90      60  
    90       【0050】 【表4】                       比較例
                      1  
        2              3 
               成分        
          無潤滑剤    スピンドル油 
   パラフィンワックス             
                         
            (酸価 0.1以下)   
                         
                         
               プレス加工性能   
     15.0        17.0    
        23.0(加工高さmm) 脱脂性能(%)        −         
 10.0             0      
           【0051】 【発明の効果】この発明のプレス加工潤滑剤によれば、
各種金属材料、特にアルミニウム合金材料のプレス加工
において十分な潤滑性が得られ、プレス加工を容易に行
えるようになり、且つプレス加工後にはハロゲン化炭化
水素系溶剤を使用することなく、水性クリーナーでも容
易に除去できる。
Description: FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION This invention relates to a press working lubricant for various metal materials. More specifically, the present invention relates to a press working lubricant for various metal materials such as aluminum, stainless steel, and titanium that lack flexibility, particularly for aluminum or aluminum alloy (hereinafter referred to as aluminum alloy) materials. BACKGROUND OF THE INVENTION Aluminum alloy materials have been used in various fields due to their excellent strength properties, corrosion resistance, and light weight. Particularly in recent years, the automobile industry has been aiming to reduce the weight of automobiles in order to address issues such as fuel efficiency and exhaust gas regulations. It is also beginning to be used for exchanger materials, engine-related parts, etc. [0003] In manufacturing such automobile parts, a multi-stage press method is used as a processing method for aluminum alloy materials, rather than the press method normally used for processing steel plates. This multi-stage press working method is inefficient and not suitable for mass production. However, since aluminum alloy materials lack flexibility compared to steel plates, it is difficult to obtain complex shapes or deep drawings even if they are press-formed in the same way as steel plates, so they have no choice but to be used. That is, in general, in press working, in order to reduce the frictional force between the mold and the workpiece material and improve formability, various press work lubrication methods are used depending on the type of material, the difficulty of work, etc. agent is used. However, a press working lubricant that improves the formability of aluminum alloy materials has not yet been developed. Therefore, when press working an aluminum alloy material, a press working lubricant that is used for press working steel plates is used. However, such press working tends to cause breaks, cracks, seizures, etc. in the aluminum alloy material, and it is not possible to obtain a shape that is highly difficult to process with a single press. Therefore, when processing simple shapes such as can stock, the normal press forming method is used, but when processing complex shapes such as those required for automobile parts, it is difficult to process each time. Currently, a multi-stage press working method is used in which the pressure is lowered and the press work is performed in stages over multiple times. [0005] Conventional press working lubricants for steel plates used in such press working generally include mineral oil (petroleum-based hydrocarbons), oily agents such as fatty acids and alcohols, and extreme pressure agents such as chlorinated paraffin. has been added. Other methods used include coating the surface of the aluminum alloy material to be pressed with a polymeric resin such as acrylic polymer to form a lubricant film, and coating the surface of the aluminum alloy material by melting solid paraffin wax. [0006] However, the above-mentioned multi-stage press processing method requires a plurality of expensive molds and increases the number of presses, resulting in a decrease in productivity and product cost. There was a problem with the increase. Furthermore, since the shape of each press work is limited to a rounded and easy shape, the shape of the final product must also be rounded. [0007] Furthermore, since conventional press working lubricants for steel sheets are generally oil-based, there is a problem in that they are easily flammable. [0008] Furthermore, when using this press processing lubricant, the material plates to be processed are often coated with the press working lubricant in advance, but in that case, the coating film is in a liquid state, making it difficult for the material plates to separate from each other due to surface tension. There was a problem that the workability decreased. In addition, when painting is applied after press working, it is necessary to remove the press working lubricant, but conventional press working lubricants and solid paraffin wax for steel plates cannot be removed sufficiently with water-based cleaners. However, there was also the problem that halogenated hydrocarbon solvents such as trichlene, which are harmful to the human body, had to be used. [0010] Furthermore, even when a polymer resin is coated to form a lubricant film, sufficient lubricity cannot be obtained for press processing such as deep drawing, and phenomena such as breakage and cracking of aluminum alloy materials occur. There was a problem that this occurred. Furthermore,
There was also the problem that the polymer resin adhered to the mold, causing scratches on the surface of the product. The present invention solves the problems existing in the above-mentioned prior art, exhibits sufficient lubricity in press working of various metal materials, especially aluminum alloy materials, and halogenated hydrocarbon-based material after press work. The object of the present invention is to provide a press working lubricant for metal materials that can be easily removed with an aqueous cleaner without using a solvent. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first aspect, a wax having a melting point of 20° C. or higher and an acid value of 50 mgKOH/g or higher, a surfactant, and/or a surfactant. Alternatively, there is provided an aqueous press working lubricant for metal materials comprising a basic substance and water. [0013] The present invention also provides, as a second aspect, a water-based press working lubricant for metal materials comprising a higher fatty acid having 9 to 32 carbon atoms, a basic substance capable of forming a salt with the higher fatty acid, and water. do. [0014] Furthermore, as a third aspect of the present invention, there is provided a solid for metal materials comprising a wax having a melting point of 20°C or higher and an acid value of 50 mgKOH/g or higher and/or a higher fatty acid having 9 to 32 carbon atoms or a salt thereof. Provides press processing lubricants. The press working lubricant of the present invention will be explained in detail below. [0016] The press working lubricant according to the first aspect of the present invention comprises a wax having a melting point of 20°C or higher and an acid value of 50 mgKOH/g or higher, a surfactant and/or a basic substance, and water. It is usually an emulsified liquid before being applied to the material to be pressed, but forms a solid film after being applied. By forming a solid film in this way, even if the material plates to be pressed are stacked together after applying the lubricant, they will not become sticky and difficult to separate, and workability will not deteriorate. Also, since the wax is emulsified and dispersed in water and is water-based, it will not catch fire. In the present invention, in order to form a solid film as described above, the melting point is 20° C. or higher, preferably 40° C. or higher.
Use wax at ~70°C. In addition, this wax is easily dispersed in water and can be used as a water-based lubricant, and the solid film formed can be easily removed from the pressed metal material by treatment with an aqueous cleaner after pressing. So, the acid value is 50mgKO
H/g or more, preferably 70 to 160 mgKOH/g. If the acid value exceeds this value, the wax will liquefy and will not form a solid film, which is not preferable. Moreover, if the acid value is less than 50 mgKOH/g, it becomes difficult to disperse in water, which is not preferable. Examples of such waxes include animal waxes such as beeswax and lanolin, vegetable waxes such as carbana wax, rice wax, candelilla wax, tree wax, and hydrogenated castor oil, and mineral waxes such as montan wax. , paraffin, petroleum waxes such as microcrystalline wax, modified derivatives of these waxes with acid values, and the like. Further, in the press working lubricant of the first aspect of the present invention, a surfactant or a basic substance, or both a surfactant and a basic substance are used so that the wax is well dispersed in water. do. [0020] Various surfactants can be used without particular limitation. [0021] As the basic substance, various substances can be used that act on the carboxyl groups of the wax and cause the wax to function as a surfactant. Examples of such basic substances include alkali metal salts such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, inorganic basic substances such as ammonia, hydroxyalkylamines such as triethanolamine and 2-ethylamino alcohol, and others. Examples include organic basic substances. Preferably, organic basic substances, particularly amines such as mono-, di-, and alkanolamines, which have good water resistance as a solid film and are easily removed by aqueous cleaner treatment, can be used. When using such amines, keep in mind that if they are liquid at room temperature, adding too much will make it difficult to form a solid film, and conversely, if too little is added, it will be difficult to emulsify the wax. Set the amount of amines to be added. [0022] As the water used in the first aspect of the present invention, ordinary tap water can be used, but deionized water is preferably used to prevent the formation of water-insoluble salts such as scum. The mixing ratio of each component of the press working lubricant of the first aspect of the present invention depends on the type of wax, surfactant or basic substance used, pressing conditions, and the properties of the solid film to be formed. etc. are different. For example, when reducing the thickness of the solid film to be formed, the concentration of wax is reduced. Generally, the melting point is 20℃ or higher and the acid value is 50.
0.1 to 50% by weight of wax with mgKOH/g or more,
Preferably 0.5 to 30% by weight, surfactant and/or basic substance 0.1 to 40% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight.
15% by weight and water from 10 to 99.8% by weight, preferably from 55 to 99%. In addition to these components, various additives such as rust preventives, antioxidants, and water-soluble organic solvents can be added as necessary. The pressing lubricant of the first aspect of the invention can be manufactured by common methods known to those skilled in the art. For example, each component is emulsified and mixed by heating, stirring, or the like. [0025] As a method of using the press working lubricant of the first aspect of the present invention, it is preferable to apply the lubricant to the metal material to be pressed and dry it in advance to form a solid film before pressing. In this case, the application method etc. may be similar to the usage method of a general press working lubricant. Next, the press working lubricant according to the second aspect of the present invention will be explained. The press working lubricant according to the second aspect of the present invention comprises a higher fatty acid having 9 to 32 carbon atoms, a basic substance that forms salt with the higher fatty acid, and water. The press working lubricant of this second embodiment is also usually an emulsified liquid before being applied to the material to be pressed, but forms a solid film after being applied. As a result, even if the material plates to be press-formed are stacked together after applying the lubricant, they will not become sticky and difficult to separate, and workability will not deteriorate. Furthermore, since the higher fatty acids are emulsified and dispersed in water, making it water-based, it will not catch fire. The higher fatty acids used in the second aspect of the present invention have 9 to 32 carbon atoms, preferably 16 to 32 carbon atoms.
22 saturated higher fatty acids can be used. Examples of such higher fatty acids include stearic acid, 12-hydroxystearic acid, oleic acid, lanolin fatty acid, capric acid, and the like. Further, any basic substance can be used as long as it forms a salt with at least a portion of the higher fatty acid and allows the higher fatty acid to function as a surfactant. Examples of such basic substances include basic substances that can be used in the first aspect of the invention. In addition, the amount added is also determined with consideration to the solid film formability, as in the first embodiment. [0030] As the water used in the second aspect of the present invention, ordinary tap water can be used, but deionized water is preferably used as in the first aspect. The mixing ratio of each component of the press working lubricant of the second aspect of the present invention varies depending on the type of higher fatty acid used, the type of basic substance, pressing conditions, the properties of the solid film to be formed, etc. However, in general, higher fatty acids are added to 0.1 to 5
0% by weight, preferably 0.5-30% by weight, 0.1-30% by weight, preferably 0.5-15% by weight of a basic substance capable of forming salts with the higher fatty acid, and 20-99% by weight of water. 8% by weight, preferably 55-99% by weight. In addition to these components, various additives such as rust preventives and antioxidants can be added as necessary. [0032] Like the press working lubricant of the first aspect, the press working lubricant of the second aspect of the present invention can be manufactured by a common method known to those skilled in the art, and the method of use is as follows: The lubricant may be applied to the metal material to be pressed in advance and dried to form a solid film, in accordance with the method of using a general press working lubricant. The press working lubricant of the present invention may also have a combination of the first and second aspects as described above. That is, in place of the surfactant of the first embodiment, a combination of the higher fatty acid of the second embodiment and a basic substance capable of forming a salt can be used. This makes it easier to remove the formed solid film with an aqueous cleaner, and further improves the film-forming properties of the solid film. Next, the press working lubricant according to the third aspect of the present invention will be explained. The press working lubricant according to the third aspect of the present invention comprises a wax having a melting point of 20° C. or higher and an acid value of 50 mgKOH/g or higher and/or a higher fatty acid having 9 to 32 carbon atoms or a salt thereof. A press processing lubricant that is solid at room temperature. That is, this solid press lubricant has a melting point of 2.
A solid consisting of a wax with an acid value of 50 mgKOH/g or more at 0°C or higher, or a solid consisting of a higher fatty acid having 9 to 32 carbon atoms or a salt thereof, or containing both such a wax and a higher fatty acid or a salt thereof. It can be made into a solid substance. Moreover, various additives such as a rust preventive agent and an antioxidant can be added to the solid press working lubricant of the third aspect, if necessary. As such waxes and higher fatty acids, those similar to those explained in the first and second embodiments of the present invention can be used. Further, as the salt of higher fatty acid, the salt of higher fatty acid and basic substance described in the second aspect can be used. In particular, those containing salts of higher fatty acids are preferred because they can be easily subjected to cleaner treatment after pressing. [0037] Such a solid press working lubricant can be used, for example, by heating and melting it, applying it to the metal material to be press working, and cooling it to form a solid film. Thereby, sufficient press workability can be imparted to the metal material. In addition, as mentioned above, each of these components is
Easily removed by treatment with a water-based cleaner. [Operation] The water-based press working lubricant and the solid press working lubricant of the present invention have a melting point of 20°C or higher and an acid value of 5.
Wax of 0mgKOH/g or more and/or carbon number 9
~32 higher fatty acids are used, so in the case of a water-based press working lubricant, the liquid agent is applied to the metal material to be pressed and dried, and in the case of a solid press working lubricant, it is applied by melting. By this, a solid film can be formed, and thereby sufficient press workability can be imparted particularly to aluminum alloy materials. Moreover, since this solid film does not become sticky, even if metal material plates to be pressed are stacked, the materials tend to separate from each other, improving workability. Further, in both the aqueous press working lubricant and the solid press working lubricant of the present invention, flammable solvents are not required, so that operational safety is improved. Furthermore, since these solid films made of wax and higher fatty acids have carboxyl components in their molecules, they can be treated with aqueous cleaners such as aqueous alkaline cleaners without using harmful organic solvents after pressing. Can be easily removed from metal materials. [Examples] The present invention will be specifically explained below based on Examples. Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 3 Using the components listed in Tables 1 to 3, water-based press lubricants (Examples 1 to 11) and solid press lubricants (
Examples 12 to 14) were produced. For these press working lubricants, press performance tests and degreasing performance (removal performance) tests were carried out as shown below. The test results are also shown in Tables 1 to 3. Similar performance tests were also carried out for Comparative Example 1 in which no lubricant was used, Comparative Example 2 in which spindle oil was used, and Comparative Example 3 in which paraffin wax was used. The results are shown in Table 4. In addition, in each table, the numerical value of a component represents a weight part. (1) Press performance test a. Experimental method Ball head extension test machine using a press machine:
Fully automatic hydraulic universal thin plate material testing machine (BP612N, Roe
ll & Korthaus KG) Pressing conditions: Workpiece Aluminum alloy plate (J
IS H4000 A5182P) Blank diameter 114mm Blank thickness 1.0mm Punch diameter 50mm Wrinkle pressure 3.0t Press speed 34.8mm/min Application conditions: Apply each lubricant to one side at a dry rate of 6g/m
2 is applied to both sides, and if it is a water-based press working lubricant, it is further dried with hot air. B. Evaluation method: Press the workpiece and measure the protruding height (mm) of the ball head when the workpiece breaks. (2) Degreasing performance test a. Experimental method Immersion method: Apply each lubricant to an aluminum alloy plate (30 x 80 x 1.0 mm) in the same way as in the press performance test.
The dried product was soaked in an alkaline cleaning solution (2% aqueous solution of No. 300 (manufactured by Johnson Corporation)) for 2 minutes (40°C).
Soak. Furthermore, soak in the same freshly prepared cleaning solution for 3 minutes (
40°C). Afterwards, it is rocked in water (17°C). B. Evaluation method The degreasing performance was evaluated by visually measuring the ratio of the water-wet area to the area of the entire aluminum alloy plate after degreasing and cleaning. The case where all the used lubricant was removed and all surfaces of the aluminum alloy plate became wet was defined as 100%. As is clear from the results in Tables 1 to 3, the press working lubricant of the present invention was able to impart sufficient press workability to aluminum alloys, which were conventionally considered difficult to press. Moreover, it could be easily removed with an aqueous alkaline cleaner. [Table 1]


Ingredient name
Example
1
2 3 4 5 6
Oxidized polyethylene wax (acid value 60) 13
.. Pentoxide paraffin wax (acid value 90)
20.0 Montan wax (acid value 150
) 20
.. 0 stearic acid

15.012-Hydroxystearic acid

20.0 lanolin fatty acids

20.0 Polyoxyethylene oleyl ether 5.0
5.0 triethanolamine
5.0
5.0 5.0N,N'-diethylaminoethanol
5.0 water

81.5 75.0 75.0
80.0 75.0 75.0


Pressing performance (processing height mm) 23.5 23.5 2
3.5 24.0 24.0 23.5 Degreasing performance (%)
60 75 65 9
0 85 90 [Table 2] Component name
Example

7 8 9 10 11 Oxidized polyethylene wax (acid value 60)
6.0 13.5 13.5 Oxidized paraffin wax (acid value 90) 10.0 Montan wax (acid value 150)
10.0 stearic acid
10.0 12.0 7.812-
hydroxystearic acid
10.0 lanolin fatty acids
7
.. 8 Polyoxyethylene oleyl ether triethanolamine
5.0 3.4 0.7
N,N'-diethylaminoethanol
5.0 5.0 water
75.0 77.0 75
.. 3 78.0 75.0


Pressing performance (processing height mm)
24.5 26.0 24.5 24
.. 5 24.5 Degreasing performance (%)
95 100
95 95 95 [Table 3] Component name
Example

12 13 14 Oxidized polyethylene wax (acid value 60) Oxidized paraffin wax (acid value 90) 90.0 100.0
90.0 Montan wax (acid value 150) Stearic acid 12-hydroxystearic acid lanolin fatty acid polyoxyethylene oleyl ether
10.0 triethanolamine 10.0N,
N'-diethylaminoethanol water
− −


Pressing performance (processing height mm) 23.0 23.0
23.0 Degreasing performance (%)
90 60
[Table 4] Comparative example 1
2 3
component
Lubricant-free spindle oil
paraffin wax

(Acid value 0.1 or less)


Pressing performance
15.0 17.0
23.0 (processing height mm) Degreasing performance (%) -
10.0 0
Effects of the Invention According to the press working lubricant of the present invention,
Sufficient lubricity can be obtained in pressing various metal materials, especially aluminum alloy materials, making it easy to press, and after pressing, there is no need to use halogenated hydrocarbon solvents, and even water-based cleaners can be used. Can be easily removed.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  融点が20℃以上で酸価が50mgK
OH/g以上のワックス、界面活性剤及び/又は塩基性
物質、及び水を含んでなる金属材料用水性プレス加工潤
滑剤。
[Claim 1] Melting point is 20°C or higher and acid value is 50mgK
An aqueous press working lubricant for metal materials, comprising a wax of OH/g or more, a surfactant and/or a basic substance, and water.
【請求項2】  炭素数9〜32の高級脂肪酸、該高級
脂肪酸と造塩し得る塩基性物質及び水を含んでなる金属
材料用水性プレス加工潤滑剤。
2. An aqueous press working lubricant for metal materials, comprising a higher fatty acid having 9 to 32 carbon atoms, a basic substance capable of forming a salt with the higher fatty acid, and water.
【請求項3】  融点が20℃以上で酸価が50mgK
OH/g以上のワックス、炭素数9〜32の高級脂肪酸
、該高級脂肪酸と造塩し得る塩基性物質及び水を含んで
なる金属材料用水性プレス加工潤滑剤。
[Claim 3] Melting point is 20°C or higher and acid value is 50mgK
A water-based press working lubricant for metal materials, comprising a wax having an OH/g or more, a higher fatty acid having 9 to 32 carbon atoms, a basic substance capable of forming a salt with the higher fatty acid, and water.
【請求項4】  融点が20℃以上で酸価が50mgK
OH/g以上のワックス及び/又は炭素数9〜32の高
級脂肪酸もしくはその塩を含んでなる金属材料用固形プ
レス加工潤滑剤。
[Claim 4] Melting point is 20°C or higher and acid value is 50mgK
A solid press working lubricant for metal materials comprising a wax having an OH/g or more and/or a higher fatty acid having 9 to 32 carbon atoms or a salt thereof.
JP2949191A 1991-01-29 1991-01-29 Lubricant for press working Pending JPH04252297A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2949191A JPH04252297A (en) 1991-01-29 1991-01-29 Lubricant for press working

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2949191A JPH04252297A (en) 1991-01-29 1991-01-29 Lubricant for press working

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04252297A true JPH04252297A (en) 1992-09-08

Family

ID=12277546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2949191A Pending JPH04252297A (en) 1991-01-29 1991-01-29 Lubricant for press working

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04252297A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008143926A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Sugimura Kagaku Kogyo Kk Film-forming agent for metal plastic processing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008143926A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Sugimura Kagaku Kogyo Kk Film-forming agent for metal plastic processing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5399274A (en) Metal working lubricant
US4374168A (en) Metalworking lubrication
JPS62263290A (en) Lubricant for metal works
US4950415A (en) Water washable dry film lubricants
US20030181340A1 (en) Lubricants suitable for hydroforming and other metal manipulating applications
US4928508A (en) Method of forming prelubricated finstock
CA1203436A (en) Method for drawing aluminum and other soft metals
JP3099219B2 (en) Lubricants for warm or hot forging
JPH04252297A (en) Lubricant for press working
US5091100A (en) Fatty triglyceride-in-water solid film high temperature prelube emulsion for hot rolled steel
US4755309A (en) Cold working lubricant for metallic conduits
US5801128A (en) Hot melt lubricant and method of application
JP3251082B2 (en) A method for forming a lubricating film on an aluminum plate or an aluminum alloy plate.
EP0200167B1 (en) Process to facilitate cold forming
US5225249A (en) Water-microemulsifiable lubricant for aluminum alloy performs
US6001784A (en) High melt point solid film prelube emulsion for use on aluminum and other metals
US3369930A (en) Metal processing compositions and method
JP2963249B2 (en) Mold lubricant for warm and hot forging
CN113544243B (en) Aqueous metalworking fluids and methods of using the same
JPH02310384A (en) Steel sheet for cold working with water soluble corrosion preventing lubricative coat
US20020061824A1 (en) Lubricants suitable for hydroforming and other metal manipulating applications
JPS6126600B2 (en)
JPH041799B2 (en)
JPS63112693A (en) Water-soluble rust-preventing lubricated steel sheet for cold working
Brown et al. Metalworking fluids

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990806