JPH05320685A - 成形性、脱脂性、接着性及び溶接性に優れた固形潤滑剤を塗布したアルミニウム板材 - Google Patents

成形性、脱脂性、接着性及び溶接性に優れた固形潤滑剤を塗布したアルミニウム板材

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JPH05320685A
JPH05320685A JP15284792A JP15284792A JPH05320685A JP H05320685 A JPH05320685 A JP H05320685A JP 15284792 A JP15284792 A JP 15284792A JP 15284792 A JP15284792 A JP 15284792A JP H05320685 A JPH05320685 A JP H05320685A
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JP
Japan
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aluminum plate
wax
plate material
degreasing
adhesiveness
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Pending
Application number
JP15284792A
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English (en)
Inventor
Takeo Sakurai
櫻井健夫
Yoshikazu Mukai
向井良和
Tomoyuki Sugita
杉田知之
Kuniaki Matsui
松井邦昭
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形性、脱脂性、接着性及び溶接性に優れた
固形潤滑剤を塗布したアルミニウム板材を提供する。 【構成】 アルミニウム板材の表面に、水溶性で潤滑性
のある高分子系ワックスを主成分とし、これに金属石鹸
と導電性パウダーを添加した混合物を塗布し、乾燥させ
た皮膜を設けたことを特徴としている。水溶性高分子系
ワックスとしては、ポリエチレンワックス、ポリプロピ
レンワックス及びPTFEの少なくとも1種、金属石鹸
としては、ステアリン酸、その塩であるステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸ナトリウム及びステアリン酸亜
鉛の少なくとも1種、導電性パウダーとしては、グラフ
ァイト、金属粉末及び導電性セラミックスの少なくとも
1種が挙げられる。混合固形潤滑剤の皮膜厚さは0.1
〜2.0g/m2が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、成形性、脱脂性、接着
性及び溶接性に優れた固形潤滑剤を塗布したアルミニウ
ム板材に係り、より詳しくは、自動車パネル材、家電用
パネル材や、また複雑な形状を持つパネルに対してもプ
レス加工時の成形性に優れ、成形後は潤滑剤が付着した
まま接着剤や溶接により組立を行うが、その時の接着強
度を殆ど劣化することなく、更には組立後の表面処理の
前工程であるアルカリ脱脂で容易に脱脂することのでき
る固形潤滑剤を塗布したアルミニウム板材に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
自動車パネル材、家電用パネル材の軽量化を主体として
使用されているアルミニウム合金板は、プレスや曲げ等
の成形加工が行われているが、その時の成形加工は非常
に困難であるため、アルミニウム板材表面に潤滑剤やビ
ニールコート等を付着させ、成形性を向上させる方法が
行われている。
【0003】かゝる潤滑剤としては、プレス等の成形加
工時には複雑な形状においても成形加工が容易で、成形
加工後の接着剤や溶接等による組立ではこれらの強度を
劣化させることなく、組立後の脱脂工程において容易に
脱脂が可能であることが理想とされている。
【0004】しかし、従来より、アルミニウム合金板用
潤滑剤としては、成形性を重視し、高粘度の鉱物油や合
成油ワックス、樹脂系潤滑剤或いはビニールコート等が
使用されているが、このような潤滑剤は、脱脂性が劣
り、更には潤滑剤を付着したまま接着剤を用いて組立て
ると、その接着剤の強度が劣化するため組立てが困難で
あるという問題があった。
【0005】一方、周知の通り、脱脂性や接着性を重視
すると、固形潤滑剤やビニールコートは使用できず、ま
た低粘度の潤滑油を使用すると成形加工性が劣化すると
いう問題があった。
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであって、アルミニウム板の成形
加工においては成形性がビニールコート並みに優れ、自
動車組立時の接着や溶接においては接着後の強度を劣化
させることなく、更には組立後の脱脂工程において容易
に脱脂が可能である固形潤滑剤を塗布したアルミニウム
板材を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明者は、成形加工性の向上の観点からアルミニ
ウム板素材に潤滑皮膜を形成しておく必要があることに
鑑みて、かゝる潤滑皮膜について鋭意研究を重ねた結
果、ここに本発明を完成したものである。
【0008】すなわち、本発明は、アルミニウム板材の
表面に、水溶性で潤滑性のある高分子系ワックスを主成
分とし、これに金属石鹸と導電性パウダーを添加した混
合物を塗布し、乾燥させた皮膜を設けたことを特徴とす
る成形性、脱脂性、接着性及び溶接性に優れた固形潤滑
剤を塗布したアルミニウム板材を要旨とするものであ
る。
【0009】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0010】
【作用】
【0011】上述のとおり、本発明においてアルミニウ
ム板材の表面に塗布する潤滑剤は、水溶性固形潤滑剤で
あって、かつ、優れた成形性、脱脂性を得るために高分
子系ワックスを主成分とし、これに金属石鹸と導電性パ
ウダーを微量添加したものである。高分子系ワックスか
らなる皮膜に金属石鹸を添加することにより、潤滑性、
成形性を向上させることができ、更に、表面形態が凹凸
化するため接着性が向上する。加えて、導電性パウダー
を添加することにより、皮膜に電気が流れるようになる
ため溶接性が向上する。このような混合水溶性固形潤滑
剤の皮膜をアルミニウム板材表面に設けることにより、
成形性、脱脂性、接着性及び溶接性に優れたアルミニウ
ム板材を得ることができる。
【0012】まず、固形潤滑剤の成分限定理由について
説明する。
【0013】高分子系ワックス:潤滑剤としては、脂肪
酸(オレイン酸、ステアリン酸など)や石油系ワックス、
合成ロウを主成分としたワックス、或いは高分子系樹脂
などが考えられるが、本発明で用いる固形潤滑剤は高分
子系ワックスを主成分とするものである。
【0014】ワックス或いは潤滑性樹脂は、アルミニウ
ム板表面に塗布すると、それ単体で潤滑性、成形性を向
上させる効果がある。しかし、脂肪酸(オレイン酸、ス
テアリン酸など)や石油系ワックス、合成ロウを主成分
としたワックスだけでは、成形性は高いが、脱脂性、接
着性が劣っている。また、高分子系樹脂(セルロース樹
脂、ポリビニルアルコールなど)だけでは、脱脂性、接
着性は優れるが、成形性、溶接性が劣る等の問題点があ
る。
【0015】これに対し、本発明で主成分とする水溶性
高分子系ワックスは、ワックス系の優れた成形性と高分
子系樹脂の優れた脱脂性及び接着性を両立させたワック
スである。このような高分子系ワックス(合成ワックス)
としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワッ
クス、PTFEなどが好ましい。そして、これに以下の
添加剤を添加することにより、更に成形性、脱脂性、接
着性、更には溶接性を向上させることができる。
【0016】金属石鹸:金属石鹸は単体で固体状態で、
アルコールなどの界面活性剤を用いて水に乳化させ粒子
状にさせたものを塗布乾燥させることで成形性の向上が
可能であるが、単体では金属との吸着力が大きく、成形
後の脱脂工程で除去できない。しかし、金属石鹸は、上
記の高分子系ワックスに添加し、その粒子をワックス全
域に均一分散させることにより、成形性、接着性を著し
く向上させる効果を得ることができる。このような金属
石鹸としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸
ナトリウム、ステアリン酸亜鉛などが好ましい。なお、
添加量は3〜8wt%の範囲が望ましい。
【0017】導電性パウダー:導電性パウダーは、単体
では成形性等に何ら効果を与えることはないが、これを
高分子系ワックスに添加すると、その皮膜に電気を流す
ことを可能とし、溶接性、特にスポット溶接を向上させ
る効果がある。導電性パウダーとしては、例えば、グラ
ファイトや、Cu、Ni等の金属粉末、或いは硼化ジルコ
ニウム、酸化チタン、酸化錫などの導電性セラミックス
が挙げられる。なお、添加量は0.1〜1.0wt%の範囲
が望ましい。
【0018】高分子系ワックスに金属石鹸、導電性パウ
ダーを混合した固形潤滑剤の皮膜量は、特に制限されも
のではないが、0.1〜2.0g/m2が好ましい。0.1g
/m2未満ではプレス加工等の成形時において十分な効果
を発揮することができず、アルミニウム板材に割れ、く
びれ等が発生する。また、2.0g/m2を超えると、成形
後の脱脂工程において脱脂しても皮膜を除去することが
できず、更には接着性、溶接性が劣化する。
【0019】なお、アルミニウム板としては、並びに種
々の成分系及び組成のアルミニウム合金が可能であるこ
とは云うまでもない。また純アルミニウム板も可能であ
る。
【0020】次に本発明の実施例を示す。
【0021】
【実施例】アルミニウム合金板に
【表1】 に示す各種潤滑剤を塗布したものを乾燥(80℃×1分)
させ、潤滑皮膜を付着させた後、成形性、脱脂性、接着
性及び溶接性試験を以下の条件にて行って評価した。な
お、供試材のアルミニウム合金板としてはAl−4.5%
Mg−0.35%Cu合金(調質:T4、板厚:1.0mm、
機械的性質:σв=290N/mm2、σ0.2=120N/
mm2、δ=30%)を用いた。潤滑剤の皮膜量の調整は、
バーコーターを用いて行った。
【0022】成形性:成形性は角筒絞り試験により評
価した。まず、上記アルミニウム合金板材に各種潤滑剤
を塗布し、その後、潤滑剤の上に、自動車プレスライン
で使用されている鋼板用洗浄防錆潤滑油を塗油した後、
以下の条件にてエリクセン型油圧試験機により角筒絞り
試験を行い、供試材に割れが発生するまでの絞り成形高
さを測定し、それを成形性として評価した。なお、n=
5(バラツキ無き場合のみn=3)で行い平均した。
【0023】 試験片形状:1.0mmt×100mmw×100mml、 試験条件:しわ押さえ力…39200N、ポンチ径…4
0mm(ポンチR=4.5mm、ダイスR=3.0mm)、ポンチ
速度…〜20mm/min
【0024】脱脂性:上記アルミニウム合金板材に各
種潤滑剤を塗布し、その後、潤滑剤の上に、自動車プレ
スラインで使用されている鋼板用洗浄防錆潤滑油を塗油
した後、以下の条件にて脱脂試験を行い、水漏れ面積率
にて脱脂性を評価した。n=3で行い、その平均をとっ
た。
【0025】脱脂液:市販アルカリ脱脂液、pH=1
1、 脱脂条件:脱脂浴中(40℃±2℃で浸漬2分)→水洗
(常温で2分(流水))→水浸漬→水漏れ面積率測定。
【0026】接着性:上記アルミニウム合金板材に各
種潤滑剤を塗布し、市販のエポキシ系構造用接着剤を用
い、JIS K 6850に規定する接着剤の引張剪断試
験方法に基づき試験を行った。n=3で行い、その平均
をとった。なお、剪断強度が1500N/mm以上の場合
を良好(○)、1500N/mm未満の場合を不良(×)と
した。
【0027】溶接性:上記アルミニウム合金板材に各
種潤滑剤を塗布し、潤滑剤に適した電流を設定した後、
連続打点試験を行い、連続打点数を調査した。なお、打
点時の強度は、JIS Z 3136の試験法に従い、そ
の時の強度が1600N以下になった時までの数を連続
打点可能な打点数とした。
【0028】表1における本発明例が示すように、潤滑
剤の成分を調整することによって優れた成形性、脱脂
性、接着性、溶接性を有するアルミニウム板材が得られ
ることがわかる。
【0029】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
次の優れた効果を得ることができる。 アルミニウム板材に固形潤滑剤を塗布することによ
り、成形性を向上させることができ、ビニールコート並
みの成形性が得られる。また、プレス成形時のカジリや
割れ、くびれ等の不具合を防止することができる。 接着性、溶接性に優れるため、自動車や家電品の組み
立てラインにおいても、裸材と同等の強度を得られるた
め、塗布したままでもそのまま溶接、接着が可能であ
る。 脱脂性に優れているため、組み立て後の脱脂工程で容
易に除去することができ、製品での塗装表面の品質が向
上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 107:06 105:24 103:02 Z 9159−4H 103:04 103:00 Z 9159−4H 107:38) C10N 10:04 10:08 10:16 30:00 A 8217−4H 40:24 A 8217−4H 40:36 50:02 (72)発明者 松井邦昭 栃木県真岡市鬼怒ヶ丘15番地株式会社神戸 製鋼所真岡製造所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム板材の表面に、水溶性で潤
    滑性のある高分子系ワックスを主成分とし、これに金属
    石鹸と導電性パウダーを添加した混合物を塗布し、乾燥
    させた皮膜を設けたことを特徴とする成形性、脱脂性、
    接着性及び溶接性に優れた固形潤滑剤を塗布したアルミ
    ニウム板材。
  2. 【請求項2】 水溶性高分子系ワックスが、ポリエチレ
    ンワックス、ポリプロピレンワックス及びPTFFの少
    なくとも1種からなる請求項1に記載のアルミニウム板
    材。
  3. 【請求項3】 金属石鹸が、ステアリン酸、その塩であ
    るステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム及
    びステアリン酸亜鉛の少なくとも1種からなる請求項1
    に記載のアルミニウム板材。
  4. 【請求項4】 導電性パウダーが、グラファイト、金属
    粉末及び導電性セラミックスの少なくとも1種からなる
    請求項1、2又は3に記載のアルミニウム板材。
  5. 【請求項5】 アルミニウム板材表面に混合固形潤滑剤
    を皮膜厚さとして0.1〜2.0g/m2付着させた請求項
    1、2、3又は4に記載のアルミニウム板材。
JP15284792A 1992-05-20 1992-05-20 成形性、脱脂性、接着性及び溶接性に優れた固形潤滑剤を塗布したアルミニウム板材 Pending JPH05320685A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6670031B1 (en) 1999-10-26 2003-12-30 The Furukawa Electric Co., Ltd. Resin-coated metal sheet for parts of electronic machinery and tools and production method thereof
US6797407B2 (en) 2000-12-21 2004-09-28 The Furukawa Electric Co., Ltd. Metallic plate material for electric/electronic instrument and electric/electronic instrument using same
JP2007016106A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Toyota Motor Corp 熱間型鍛造方法及び熱間型鍛造用断熱潤滑剤

Cited By (4)

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US6849302B2 (en) 1999-10-26 2005-02-01 The Furukawa Electric Co., Ltd. Resin-coated metal sheet for parts of electronic machinery and tools and production method thereof
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