JPH0485399A - 亜鉛メッキ鋼板の防錆潤滑剤 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、プレス成形用の亜鉛メッキ鋼板に適用するも
のであり、プレス成形時の潤滑性に優れ、かつプレス成
形後の脱脂性にも優れた防錆潤滑剤に関するものである
。

［従来の技術］ 従来、プレス成形用潤滑剤としては、プレス油、防錆油
等が用いられている。

市販のプレス油は、動植物油、鉱物油又は合成油をベー
ス油として、これに極圧添加剤、防錆添加剤を配合した
ものであり、一般に、鋼板に塗布、した場合、プレス成
形性は良好であるが、防錆性、脱脂性が劣っている。

又、市販の防錆油は、主として、鉱物油をベースとして
、それに防錆添加剤が配合されたものであり、防錆性、
脱脂性は良好であるが、プレス性が劣っているのが現状
である。

脱脂性に優れる塑性加工用潤滑処理鋼板に関するものと
して、特公昭５３−３７８８２号公報の発明があるが、
近年プレス成形後の脱脂温度を４０〜４５℃と、従来に
比べ下げる傾向にあるので、この発明に開示された潤滑
組成物は、潤滑性は良好であるが、防錆性が劣っている
外、特に脱脂性が劣っており、プレス成形後の残留潤滑
膜の脱脂が困難であるといった問題を有している。

従来から、これらのプレス成形用潤滑剤は、冷延鋼板用
に広く用いられてきたが、これら・をそのまま亜鉛メッ
キ鋼板に適用すると、種々の潤滑問題が発生する。例え
ば、プレス成形に伴う変形や工具との摩擦により、亜鉛
メッキ皮膜が破壊され、粉状物が発生するいわゆるパウ
ダリング現象、亜鉛メッキ皮膜の一部が剥離するフレー
キング現象等の問題が生じ易くなる。又、亜鉛メッキ鋼
板特有の白錆発生の問題も生じ易くなり、その影響によ
っても潤滑性能の劣化をもたらすのである。

近年、自動車産業、家電産業等おいて、亜鉛メッキ鋼板
の需要が伸び、海外軸比等のための亜鉛メッキ鋼板自体
の防錆性向上が望まれていることもさることながら、プ
レス成形後の化成処理、塗装後の耐食性の向上が望まれ
、潤滑剤も脱脂性に優わるものが要求されている。しか
し、このような要望に対して、満足しうる防錆潤滑剤が
見いだされていないのが現状である。

従って、亜鉛メッキ鋼板のプレス成形用防錆潤滑剤とし
て、潤滑性、防錆性、脱脂性に優れるものを新たに開発
する必要が生じたのである。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、１回の塗布でプレス成形性、防錆性。

及び脱脂性の優れた亜鉛メッキ鋼板の防錆潤滑剤を提供
するものである。

［課題を解決するための手段および作用］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の防錆潤滑
剤について研究した結果、まず下記の新たな知見を得る
に至った。

即ち、 （１）プレス成形性能を適度に保持するための潤滑成分
として、２価の有機酸であるコハク酸のエステルが適当
であり、かつ該エステルを形成する脂肪族アルコールの
炭素数を限定する必要があること。

（２）プレス成形性能及び塗装前処理工程における脱脂
性を適度に保持するために、適用するパラフィンワック
スの融点を限定する必要があること。

（３）塗装前処理工程における脱脂性を適度に保持し、
かつ亜鉛メッキ表面の耐白錆性を保持するためには、（
ａ）炭素数６〜１０のアルコールとエステルを形成する
脂肪酸の炭素数および酸価を限定してエステル化した化
合物を使用するか又は（ｂ）鉱物油を使用するのが適当
であること。他に（ａ）と（ｂ）とを混合したものも使
用できること。

（４）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から選ばれる化合物の使用が好ま
しいこと。

以上の知見に基づいて更に検討を進めた結果、前述の要
望に添った亜鉛メッキ鋼板の防錆潤滑剤を完成するに至
った。即ち、本発明はコハク酸をＡＵ素数１２〜１８の
脂肪族アルコールでエステル化したコハク酸エステル（
ａ）、融点が４５〜５５℃のパラフィンワックス（ｂ）
、及び炭素数１２〜１８の脂肪酸を炭素数６〜１０のア
ルコールでエステル化した脂肪酸エステルと鉱物油とか
ら選ばれる１種または２種以上（ｃ）の合計７０〜９７
％（重量％以下同じ）と、防錆添加剤として炭素数１６
以上のアルキルスルフォン酸塩、炭素数１２以上のカル
ボン酸及びその塩から選ばれる１種または２種以上の化
合物の３〜３０％とから成る防錆潤滑剤であって、該防
錆潤滑剤中の（ａ）と（ｂ）の合計量と（ｃ）の重量比
が１：１−１：３であり、かつ＜ａ）と（ｂ）の重量比
が４：１〜１：３であり、融点が２５〜４０℃、及び酸
価が２未満であることを特徴とする亜鉛メッキ鋼板の防
錆潤滑剤である。

本発明の防錆潤滑剤はプレス成形性、防錆性、脱脂性を
兼ね備えたものであって、物質的には。

コハク酸エステル（ａ）、パラフィンワックス（ｂ）、
脂肪酸エステル又は鉱物油（ｃ）、及び防錆添加剤とか
らなるものであって、各物質の個々の限定範囲として ■コハク酸をエステル化する脂肪族アルコールの炭素数
を１２〜１８に限定する。

■パラフィンワックスの融点を４５〜５５℃に限定する
。

■本発明の防錆潤滑剤の融点を２５〜４０℃に調整して
脱脂性を適度に保持し、かつ亜鉛メッキ表面の耐白錆性
の保持のため、炭素数６〜ＩＯのアルコールとエステル
化する脂肪酸の炭素数を１２〜１８に限定しこのような
限定のもとにエステル化したもの又は鉱物油が適用でき
る。外に前記エステルと鉱物油との混合物も適用できる
。

■炭素数１６以上のアルキルスルフォン酸塩、炭素数１
２以上のカルボン酸及びその塩から選ばれる１種又は２
種以上の化合物が防錆添加剤として拾遺であることを挙
げることができる。

次に各成分物質について説明する。

先ず、本発明の亜鉛メッキ鋼板の防錆潤滑剤に適用しう
るコハク酸エステルは、コハク酸と炭素数１２〜１８の
脂肪族アルコールとのエステルであり、例えばラウリル
アルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコ
ール、セチルアルコール、オレイルアルコール、ステア
リルアルコール、牛脂アルコール、ヤシ油アルコールな
どを挙げることができる。本発明においては有機酸とし
てコハク酸を用いているが、他の二塩基有機酸、例えば
シュウ酸、マロン酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル
酸等では潤滑性が劣っており適用できない。

また、コハク酸は潤滑性が良好であるだけでなく、ケン
化して石鹸になっても発泡しすらいという特徴がある。

脂肪族アルコールの炭素数としては１表１に示すように
、炭素数が１２未満ではプレス成形性、耐パウダリング
性が劣り、炭素数が１８を超えると脱脂性が劣るため、
炭素数は１２〜１８の範囲のものが、適切である。

次に、パラフィンワックスの融点については、表２に示
すように融点５５℃超えでは脱脂性が劣っており、融点
は４５℃未満にするとプレス成形性、耐パウダリング性
が劣るため、融点は４５〜５５℃の範囲のものが適切で
ある。

次に脂肪酸エステルは、炭素数６〜１０のアルコールと
炭素数１２〜１８の脂肪酸とのエステルが好適であり、
此の範囲内のエステル化合物を任意に１種または２種以
上選んで使用することができる。

脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、牛脂脂肪酸、
ヤシ油脂肪酸などを挙げることができる。また、脂肪酸
とエステルを形成するアルコールは炭素数６〜ＩＯであ
り、例えばヘキシルアルコール、イソオクチルアルコー
ル、ノニルアルコール、デシルアルコール、２エチルヘ
キシルアルコールなどが挙げられる。炭素数６未満のも
のは潤滑性が劣っており、１０超では脱脂性が劣る。前
記脂肪酸の炭素数としては、２エチルヘキシルアルコー
ルとのエステルを例にとると、表３に示すように、炭素
数が１２未満では、プレス成形性、耐パウダリング性が
劣り、炭素数が１８を超えると脱脂性が劣るため、炭素
数は１２〜１８の範囲のものが適切である。なお、本発
明の防錆潤滑剤には前記脂肪酸エステルの代わりに鉱物
油も使用できる。また前記脂肪酸エステルと鉱物油とを
混合したものも使用できる。しかしながら鉱物油として
は４０℃での動粘度が２０ｃｓｔ以下のものを使用する
のが適切である。

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
塩は炭素数１６以上のものが好ましく、またカルボン酸
、カルボン酸塩は炭素数１２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　、　Ｍｇ
　、　Ｎａなど）、ジドデシルベンゼンスルフォン酸金
属塩（Ｂａ、　Ｃａ、　Ｍｇ、　Ｎａなど）、石油スル
フォン酸金属塩である。炭素数１２以上のカルボン酸又
はその塩。

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、石油酸化ワックス又はその金属塩
（Ｂａ、　Ｃａｔ　Ｍｇ、　Ｎａなど）及びアミン塩で
ある。

炭素数１２以上のカルボン酸の塩（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
系の炭素数１２以上のカルボン酸化合物が挙げられ、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
、石油酸化ワックスのバリラム塩が挙げられる。これら
の化合物から任意に１種又は２種以上を選んで適用する
ことが好ましい。

次に各物質の配合関係について説明する。先ず（ａ）、
（ｂ）及び（ｃ）の本発明中の防錆潤滑剤中の合計濃度
は７０〜９７％の範囲が好ましく、かつ（ａ）と（ｂ）
の合計量と（ｃ）の重量比の範囲を１：１〜１：３とし
、更に（ａ）と（ｂ）の重量比の範囲を４：１〜１：３
とすることが好ましい。

（ａ）と（ｂ）の合計量と（ｃ）の重量比については、
表５に示されるように１：１未満では、脱脂性が劣り、
１：３を超えるとプレス成形性、耐パウダリング性が劣
っている。従って、重量比は１：１〜１：３の範囲が適
切である。

次に（ａ）と（ｂ）の重量比に関しては、表６に示され
るように４〜１未満では脱脂性が劣り、１：３を超える
とプレス成形性、耐パウダリング性が劣っている。従っ
て、重量比は４：１〜１：３の範囲が適切である。

次に（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の本発明防錆潤滑剤中の
合計濃度については、表７に示すように７０％未満では
、プレス成形性、耐パウダリング性が劣り。

また９７％を超えると目的とする防錆力が得られない。

従って７０〜９７％の範囲が適切である。

次に防錆添加剤の配合量は３〜３０％が適切であって、
３％未満では防錆効果が不十分であり、３０％を超える
とプレス成形性、耐パウダリング性を低下させる。従っ
てその範囲は３〜３０％が好ましν）。

また、前記脂肪酸エステルの酸価に関しては、同様に２
エチルヘキシルアルコールとのエステルでは１表４に示
されるように２を超えると防錆性が低下するため２未満
にするのが適肖である。本発明潤滑剤の酸価も同様に防
錆性の点から２未満にするのが好ましい。融点について
は、２５℃以下では夏季の潤滑性が劣り、４０℃以上で
は脱脂性が劣るため２５〜４０℃の範囲のものが好まし
い。

次に亜鉛メッキ鋼板への本発明防錆潤滑剤の塗布方法及
び塗膜厚については、何ら特定するものではないが、塗
布方法としては、ロールコータ−スプレー、カーテンフ
ロー等いずれの方法でも良い。次に塗布量は、乾燥膜厚
で約０．４〜３．０ｇ／ｍ２の範囲が好ましく、パウダ
リング、フレーキング、板割れのない塗膜が得られる。

この範囲内で塗布するためには、粘度条件が重要であり
この調整を揮発性の溶剤で行っても良い。

なお、本発明防錆潤滑剤は、亜鉛メッキ鋼板用に開発し
たものであるが、熱延及びその酸洗鋼板、冷延鋼板及び
その他の金属に対しても効果的に使用しうるものである
。更に本発明防錆潤滑剤中には、該防錆潤滑剤のプレス
成形性、耐パウダリング性を高めるために数５未満のイ
オウ系、リン系の極圧添加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、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、本発明の効
果を更に具体的に説明する。

［実施例］ 試験板として、市販の合金化亜鉛メッキ鋼板（片面めっ
き厚４５ｇ／ｍ２、板厚０．８ｍｍ）を使用し、トリク
レン脱脂により表面の油を除去し、パラフィン系溶剤で
５０％に希釈し、塗布後、溶剤分を８０℃の熱風で除去
した。塗布量を固形分換算で１．０ｇ／ｍ２になるよう
に塗布した。なお、市販のプレス油及び防錆油について
は、希釈せずにそのまま塗布した。

表８には実施例、表９には比較例の潤滑組成物の内容及
び性能評価試験結果を示した。

表９の比較例中、Ｎｏ、１は炭素数１２以下の炭素数１
０のコハク酸エステルであり、Ｎ００２はパラフィンワ
ックスの融点が６０℃である。Ｎｏ、３の脂肪酸エステ
ルは炭素数１２以下の炭素数１０の脂肪酸とのエステル
である。Ｎｏ、４は脂肪酸エステルの酸価が３で、潤滑
剤の酸価で２．５である。ＮＯ６５はコハク酸エステル
とパラフィンワックスの合計量と脂肪酸エステルとの重
量比が１：４、Ｎｏ、６は２：１である。

Ｎ０１７はコハク酸エステルとパラフィンワックスの重
量比が５＝１、Ｎｏ、８は１：４である。Ｎ００９には
アルキルスルフオン酸バリウム塩と石油酸化物の混合物
が入っていない。Ｎｏ、１０はペットエステルである。

これに対して、表８中の実施例の潤滑組成物は。

プレス成形性、耐パウダリング性が良く、防錆性、脱脂
性も優れている。

なお表１０から表１３にプレス成形性、耐パウダリング
性、防錆性、脱脂性の試験条件及び評価基準を示した。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明品を亜鉛メッキ鋼板に塗布
することにより、１回の塗布でプレス加工性、防錆性、
及び脱脂性のすべての面で優れた効果を持つ潤滑膜が形
成出来る。

（本頁は以下空行） （注２） 宰１：コハク酸の炭素数１０のアルコールエステルＩ２
：コハク酸の炭素数１２のアルコールエステル＊３：コ
ハク酸の炭素数１６のアルコールエステル＊４：コハク
酸の炭素数１８のアルコールエステル＊５：コハク酸の
炭素数２０のアルコールエステル表 パラフィンワックスの融点と性能の関係表 脂肪酸の炭素数と性能の関係 表 脂肪酸エステルの酸価ど性能の関係 表 コハク酸エステルとパラフィンワックスの重量比と性能
の関係表 各潤滑成分の重量比と性能の関係 （注１）鉱物油は１号スピンドＭ由を使用した。

Ｃ１６脂肪酸エステルと重量比１：１で混合した。

表 潤滑成分と防錆成分の組成比と性能の関係（注１）鉱物
油は１号スピンドル油を使用した。

Ｃ１６脂肪酸エステルと１：１の重量比で混合した。

表 実 施 例 表 プレス成詫Ｉ）船に件及び評価基準 表 耐パウダリング性試験条件及び表基準 表 比 較 例 表 防錆性試験条件及び評価基準

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コハク酸を炭素数１２〜１８の脂肪族アルコールでエス
   テル化したコハク酸エステル（ａ）、融点が４５〜５５
   ℃のパラフィンワックス（ｂ）、及び炭素数１２〜１８
   の脂肪酸を炭素数６〜１０のアルコールでエステル化し
   た脂肪酸エステルと鉱物油とから選ばれる１種または２
   種以上（ｃ）の合計７０〜９７％（重量％以下同じ）と
   、防錆添加剤として炭素数１６以上のアルキルスルフォ
   ン酸塩、炭素数１２以上のカルボン酸及びその塩から選
   ばれる１種または２種以上の化合物の３〜３０％とから
   成る防錆潤滑剤であって、該防錆潤滑剤中の（ａ）と（
   ｂ）の合計量と（ｃ）の重量比が１：１〜１：３であり
   、かつ（ａ）と（ｂ）の重量比が４：１〜１：３であり
   、融点が２５〜４０℃及び酸価が２未満であることを特
   徴とする亜鉛メッキ鋼板の防錆潤滑剤