JPH062168A - 防錆油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 鋼板、表面処理鋼板およびアルミニウム材の
防錆性、プレス加工時の潤滑性、洗浄除去性、化成処理
性を同時に満足する防錆油組成物を提供する。 【構成】 鉱物油、常温で液状の油脂および合成エステ
ルから選ばれる１種または２種以上の油を８５〜９５％
と、平均粒径が０．５μ以下のチタン化合物の０．１〜
２．０％と、Ｃ₁₆以上のアルキルスルフォン酸塩および
Ｃ₁₂以上のカルボン酸およびその塩から選ばれる１種ま
たは２種以上の防錆添加剤の１〜２０％とから実質的に
なり成り、且つ、４０℃の粘度が５〜３０ｃＳｔであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車産業、家電産業
で主として使用されている鋼板もしくは表面処理鋼板あ
るいはアルミニウム板をプレス加工するまでの一時防錆
性を行うために使用される防錆油組成物に関するもので
あり、さらに詳しく述べるならばプレス加工時の潤滑性
およびプレス加工後の洗浄除去性、化成処理性を兼ね備
えた防錆油組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車産業、家電産業でプレス加工成
形、塗装仕上げを目的として使用される薄鋼板について
はプレス加工するまで一時防錆する必要があるので、防
錆油が塗布（プレコート）されている。近年の傾向とし
てこの防錆油にプレス加工時の潤滑性向上を目的とした
傾向が進んでいる。

【０００３】また、アルミニウム板については、近年、
熱処理型あるいは非熱処理型の各種合金組成のものがＣ
ＡＦＥ法案対策の一環として自動車の軽量化のためボデ
ーへの適用を中心に検討されている段階であるが一時防
錆についてはあまり検討がされていない。その理由は、
アルミニウムは強固な自然酸化膜で覆われているので、
錆が起こりがたいことが主なる理由である。アルミニウ
ム板については一時防錆よりもプレス成形性のほうが問
題が大きい。またプレス加工油に関しては、アルミニウ
ム板は鋼板よりプレス成形性がかなり劣るために、高粘
度のプレス油またはワックスを厚く塗布しているのが現
状である。

【０００４】従来から潤滑を加味した防錆油として使用
されている防錆油、ワックス、プレス油などは、一般
に、製鉄メーカーの薄鋼板製造工程の最終工程でコイル
を巻取る直前の鋼板に塗布され、防錆処理された薄鋼板
は防錆紙やポリエチレンフィルムで梱包されて出荷さ
れ、そして自動車メーカーや家電メーカーでプレス加工
される。

【０００５】従来の防錆油には、スルフォン酸塩、カル
ボン酸塩、石油酸化ワックスなどの防錆添加剤が添加さ
れ、これにより良好な一時防錆性能が与えられている。
しかし近年防錆油を塗布した鋼板または表面処理鋼板を
プレス加工を施した時の潤滑性を要求されるようになっ
た。潤滑性が不足すると、板割れ、傷発生の問題が生
じ、特に防錆性を考慮し、厚めっき化された合金化溶融
亜鉛めっきのような表面処理鋼板においてはパウダリン
グ、フレーキングなどの問題も生じる。また、プレス加
工された薄鋼板は、次に化成処理工程を通るが、化成処
理性に対しては、プレス加工後に残存した防錆油が悪影
響をもたらすので、脱脂工程で完全に洗浄除去されねば
ならない。

【０００６】従来の防錆油は防錆性及び洗浄除去性は優
れるが、潤滑性にやや問題がある。潤滑性に関しては、
防錆油の付着量を増加させれば良好になるが、一般に防
錆油は４０℃での粘度が１０〜１５ｃＳｔと低いので塗
布量をかなり多くしても、コイル保管中に防錆油が流れ
出してしまい、潤滑性の向上には限界がある。従って潤
滑性の面から更にプレス加工油を塗布する必要が生じ
る。

【０００７】また、ワックスを適用した場合は、防錆性
がやや劣り、一般に高融点のものを使用するので、潤滑
性は良好であるが、付着量を多くすると洗浄除去性、後
工程での化成処理性にも支障をきたす。

【０００８】また、プレス加工油を適用した場合は、一
般に高粘度（４０℃での動粘度が７０〜１００ｃＳｔ）
なので、潤滑性は良好であるが、防錆性、洗浄除去性お
よび化成処理性に問題を生じる。

【０００９】上記のごとく、従来の防錆油、ワックス、
プレス加工油等では、防錆性、潤滑性、洗浄除去性、化
成処理性に関して一長一短があり、全ての性能を同時に
満足するものがないと言っても過言ではない。

【００１０】防錆性と加工性の両者を良好にする要請に
応えるために、鋼板または表面処理鋼板用プレス加工油
兼用防錆油の提案がなされている（特開昭６２−９５３
９６号、特開平２−３０５９７９号、特開平６７５４８
号、特開平３−１０６９９３号）。

【００１１】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は、鋼板また
は表面処理鋼板のみならずアルミニウム板に関しても、
プレス加工するまでの一時防錆性、プレス加工時の潤滑
性、洗浄除去性および化成処理性を同時に満足するとと
もに、液の安定性にもすぐれた防錆油組成物を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【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鋼板、表面処理鋼板およびアルミ
ニウム板用の防錆油組成物について研究した結果、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および化成処理性
を向上させるために基油に配合する添加剤としてチタン
化合物が有効であり、かつその平均粒径、配合量につい
て限定する必要があること。（ロ）鋼板および表面処理
鋼板に適用できる防錆添加剤として、アルキルスルフォ
ン酸塩、カルボン酸塩およびその塩から選ばれる化合物
を防錆油組成物に配合させること。（ハ）防錆油組成物
の油膜の洗浄除去性を付与させるために、該防錆油の粘
度を４０℃で５〜３０ｃＳｔに限定すること。

【００１３】以上の知見に基づいて更に検討を進めた結
果、前述の要望に沿った防錆油組成物を完成するに至っ
た。即ち、本発明の第一は、鉱物油、常温で液状の油脂
および合成エステルから選ばれる１種または２種以上の
油を基油とし、平均粒径が０．５μ以下のチタン化合物
の０．１〜２．０％（重量、以下同じ）と、Ｃ₁₆以上の
アルキルスルフォン酸塩およびＣ₁₂以上のカルボン酸お
よびその塩から選ばれる１種または２種以上の防錆添加
剤の３．０〜１４．９％とを含み、且つ、４０℃の粘度
が５〜３０ｃＳｔであることを特徴とする鋼板または表
面処理鋼板用防錆油組成物であり、本発明の第二は、鉱
物油、常温で液状の油脂および合成エステルから選ばれ
る１種または２種以上の油（ａ′）、合成アルコールか
ら選ばれる化合物、合成アルコールの混合物、または１
種または２種以上の前記油と前記合成アルコールとの混
合物を基油とし、平均粒径が０．５μ以下のチタン化合
物の０．１〜２．０％とを含み、且つ、４０℃の粘度が
５〜３０ｃＳｔであることを特徴とするアルミニウム板
用防錆油組成物である。

【００１４】本発明で用いる（ａ）の物質としては、鋼
板または表面処理鋼板を対象とする場合においては、ス
ピンドル油、マシン油等の鉱物油、牛脂、パーム油、ヤ
シ油、菜種油等の油脂、牛脂脂肪酸オクチルエステル、
グリセリンジアセトモノラウレート、オクチルパルミテ
ート等の合成エステルから選ばれる１種または２種以上
の油が恰適であり、アルミニウム板を対象とする場合
（ａ′）においては、前記の油以外に合成アルコール、
より好ましくはｎ−オレフィンにＣＯ＋２Ｈ₂ をオキソ
法にてオキソ化したアルコール（Ｃ₁₂〜₁₃、Ｃ₁₂〜₁₅）
等が挙げられ、合成アルコールの化合物の他に合成アル
コールの混合物および合成アルコールと前記油の混合物
等も使用することができる。

【００１５】本発明の防錆油組成物は４０℃での粘度が
５ｃＳｔより低いと、プレス加工時の潤滑性能を満足に
発揮させることが出来なくなり、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となり、ま
たプレス加工後の油膜の洗浄除去性が悪くなり、洗浄後
も合わせ目から油がにじみ出易いので、その後に行われ
る表面処理に悪影響を及ぼす。従って、成分（ａ）およ
び（ａ´）の粘度選定が重要であるが、成分（ａ）およ
び（ａ´）はあらかじめ５ｃＳｔよりも低いものを選定
し、防錆油組成物に調製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
向上させ以て本発明の目的に添った防錆油組成物と成す
ことも出来る。この場合、増粘剤として例えばポリアク
リル酸エステル系増粘剤、ポリブテン等が使用できる。

【００１６】次に本発明で用いる（ｂ）の物質は平均粒
径が０．５μ以下のチタン化合物である。チタン化合物
は例えば二酸化チタン、酸化チタンのような酸化物、チ
タン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カドミウ
ム、チタン酸鉛、チタン酸ニッケル、チタン酸コバル
ト、チタン酸鉄のようなチタン酸塩、三塩化チタニウ
ム、四塩化チタニウムのような塩化物等が挙げられる。
これらは水、油に不溶で油中で分散するような物質であ
る。

【００１７】これらの化合物の平均粒径は０．５μ以下
であり、より好ましくは０．３μ以下である。平均粒径
が０．５μを超えると防錆油組成物に添加した場合、沈
降しやすく液の安定性が劣るため適用できない。従って
平均粒径が０．５μ以下ものを選定する必要がある。

【００１８】これらの化合物（ｂ）は成分（ａ）または
（ａ´）との全体に０．１〜２．０％添加される。成分
（ｂ）は添加量が０．１％未満ではプレス加工時の潤滑
性を満足するのに充分な量ではなく、一方２．０％を超
えるとプレス加工時の潤滑性の向上には充分であるが、
必要以上の量で不経済であり、液中で沈降を起しやすく
また脱脂工程で洗浄除去が困難である。従って、成分
（ｂ）は０．１〜２．０％の範囲で添加させる必要があ
り、さらにより好ましい範囲は０．５〜１．５％であ
る。

【００１９】次に、本発明の第一において鋼板または表
面処理鋼板の防錆に適用する油組成物に防錆添加剤とし
て加えられるアルキルスルフォン酸塩はＣ₁₆以上のもの
であり、またカルボン酸、カルボン酸塩はＣ₁₂以上のも
のである。炭素数がそれ未満の化合物では防錆効果が不
充分であり、具体的には次のような化合物を挙げること
ができる。

【００２０】アルキルスルフォン酸塩は、例えばジノニ
ルナフタレンスルフォン酸の金属塩（Ｂａ、Ｃａ、Ｚ
ｎ、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
フォン酸の金属塩などを好ましく使用することができ
る。Ｃ₁₆以上のカルボン酸また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、および石油酸化ワックスまたはその金属塩（Ｂａ、
Ｃａ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎａ等）を好ましく使用することが
できる。その他、Ｃ₁₂以上の窒素含有化合物であるベン
ゾトリアゾール系およびＣ₁₂以上のイミダゾリン系のカ
ルボン酸化合物も使用できる。以上挙げた化合物のう
ち、特に好ましいのは、ジノニルナフタレンスルフォン
酸のバリウム塩、ジドデシルベンゼンスルフォン酸のバ
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種または２種以上を選
んで基油に配合させる。

【００２１】これらの防錆添加剤の基油への配合量は１
〜２０％であって、１％未満では防錆効果が不充分であ
り、２０％より多く加えてもその効果の向上は期待でき
ないばかりか、他の成分の作用を弱めるので２０％を上
限とする。なお、アルミニウム材の場合は、酸化膜の効
果があるので、上記防錆添加剤を添加しなくとも防錆性
は良好であるが、その添加を拒むものではない。

【００２２】更にプレス加工時の潤滑性能を向上させる
ため、リン酸エステル、硫化油脂等のリン系、イオウ系
の極圧添加剤を適量加えても構わない。

【００２３】また、上記防錆油組成物についての塗布方
法については特に規定はしないが、ロールコーター、静
電塗布法、カーテンフロー等がある。

【００２４】

【作用】本発明の防錆油組成物を鋼板、表面処理鋼板、
アルミニウム材に適用することにより、プレス加工まで
の一次防錆性、プレス加工時の潤滑性、洗浄除去性、化
成処理性が向上する。これは、基油（ａ）を適切に選択
し、必要により防錆添加剤（ｃ）を添加し、さらに成分
（ｂ）を配合したことによる。成分（ｂ）として配合し
ている平均粒径０．５μ以下のチタン化合物が防錆油中
に分散し、固体潤滑剤膜として、素材に物理的に吸着
し、プレス型と素材との摩擦を軽減する作用によりプレ
ス加工性を向上させ、また防錆油中に微粒子のコロイド
状に分散したチタン化合物が素材に吸着し、化成処理被
膜形成の核として働く作用により化成反応時間の短縮、
被膜の緻密化を促進し、化成処理性を向上させている。

【００２５】

【実施例】以下に本発明の防錆油組成物について具体的
に説明するために実施例を挙げ、比較例とともにこれら
を記載する。試験板は、市販の両面合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板（片面めっき厚４５ｇ／ｍ²、板厚０．８ｍｍ）
およびアルミニウム合金材（５０５２材、板厚０．８ｍ
ｍ）を使用し、トリクロロエタン蒸気脱脂により、表面
の油を完全に除去し、ロールコーターで防錆油組成物を
２ｇ／ｍ² 目標で塗布した。塗布量は、塗布前後の重量
差より算出した。

【００２６】評価方法として、次に示す液安定性、深絞
り試験（潤滑性）、防錆試験、脱脂試験（洗浄除去
性）、化成試験を行った。以下に試験方法と評価基準を
示した。

【００２７】（１）液安定性試験 供試防錆油組成物を室温で１ケ月放置し、沈澱の発生の
有無を調査した。判定は次の基準で行った。 ○ 沈澱発生なし △ 僅かに沈澱発生 × 沈澱発生
多い

【００２８】（２）潤滑試験（深絞り試験） ａ．試験板の寸法：９０ｍｍφ（ただしアルミニウム材
は８０ｍｍφ） 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：下式で示される深絞り率で行った。 深絞り率＝（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 評価は深絞り率が１５％以上を○、１０〜１５％を△、
１０％未満を×とした。

【００２９】（３）脱脂試験 ａ．試験片の寸法：７０ｍｍ×１５０ｍｍ ｂ．試験片の調整：各試験片に防錆油組成物を所定量塗
布後、７０ｋｇｆ−ｃｍのスタックをし、温度５０℃、
相対湿度９５％の恒温恒湿試験機中に、７日間放置し、
試験材とした。 ｃ．脱脂剤：商品名 ファインクリーナーＬ４４８０
［日本パーカライジング（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秒間流水中で洗った
後、３０秒間静置後の水濡れ面積（％）を目視で判定し
た。 評価は、水濡れ１００％を○、８０％以上を△、８０％
未満を×とした。

【００３０】（４）防錆試験（湿潤スタック試験） ａ．試験片の寸法：７０ｍｍ×１５０ｍｍ ｂ．温度：４９±１℃ ｃ．相対湿度：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（％） 評価は白錆発生なしを○、２０％未満を△、２０％以上
を×とした。

【００３１】（５）化成試験 ａ．試験片の寸法：７０ｍｍ×１５０ｍｍ ｂ．化成剤：商品名 パルボンドＬ３０２０［日本パー
カライジング(株) 製］ ｃ．濃度：全酸度 ２３ｐｔ；遊離酸度 １ｐｔ；促進
剤濃度 ３ｐｔ ｄ．温度：４０℃ ｅ．時間：３分浸漬 ｆ．判定：脱脂試験後のテストピースを化成処理し、皮
膜外観と皮膜結晶（二次電子像）で判定した。 評価は、すけ、むらがないものを○、一部すけ、むらが
ありを△、すけ、むらが多いものを×とした。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】表１（実施例）、表２（比較例）に合金化
溶融亜鉛めっき鋼板用防錆油組成物の組成と性能につ
き、実施例６種類、比較例６種類の結果を示した。比較
例１として挙げた防錆油組成物は成分（ｂ）が０．０５
％、比較例２として挙げた防錆油組成物は成分（ｂ）が
５％、比較例３として挙げた防錆油組成物は成分（ｂ）
の添加量は１．０％であるが、４０℃での動粘度が４０
ｃＳｔのものである。比較例４として挙げた防錆油組成
物は成分（ｂ）が１％であるが平均粒径が１μのチタン
化合物を使用している。比較例５は市販の防錆油、比較
例６は市販のプレス油である。この表より明らかなよう
に、本発明品は液安定性、潤滑性、脱脂性（洗浄除去
性）、防錆性、化成性とも優れていることがわかる。

【００３７】表３（実施例）、表４（比較例）にアルミ
ニウム材用防錆油組成物の組成と性能につき、実施例６
種類、比較例６種類の結果を示した。表中の比較例１と
して挙げた防錆油組成物は成分（ｂ）が０．０５％、比
較例２として挙げた防錆油組成物は成分（ｂ）が１０
％、比較例３として挙げた防錆油組成物は成分（ｂ）の
添加量は１．０％であるが、４０℃での動粘度が４０ｃ
Ｓｔのものである。また、比較例４として挙げた防錆油
組成物は成分（ｂ）が１％であるが平均粒径が１μのチ
タン化合物を使用している。比較例５は市販の防錆油、
比較例６は市販のプレス油である。この表より明らかな
ように、本発明品は、液安定性、潤滑性、脱脂性（洗浄
除去性）、防錆性、化成性とも優れていることがわか
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の防錆油組成
物を鋼板、表面処理鋼板、およびアルミニウム板に塗布
することにより防錆性、プレス加工時の潤滑性、洗浄除
去性（脱脂性）、化成性を同時に満足することが可能に
なった。しかも本発明の防錆油組成物は液の安定性にす
ぐれているので、金属板製造工場での保管の管理が容易
であり、安定した性能が得られる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年８月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】
自動車産業、家電産業でプレス加工
成形、塗装仕上げを目的として使用される薄鋼板につい
てはプレス加工するまで一時防錆する必要があるので、
防錆油が塗布（プレコート）されている。近年の傾向と
してこの防錆油にプレス加工時の潤滑性向上を目的とし
た検討が進んでいる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】従来の鋼板用または表面処理鋼板用防錆油
には、スルフォン酸塩、カルボン酸塩、石油酸化ワック
スの金属塩などの防錆添加剤が添加され、これにより良
好な一時防錆性能が与えられている。しかし近年防錆油
を塗布した鋼板または表面処理鋼板をプレス加工を施し
た時の潤滑性を要求されるようになった。潤滑性が不足
すると、板割れ、傷発生の問題が生じ、特に防錆性を考
慮し、厚めっき化された合金化溶融亜鉛めっきのような
表面処理鋼板においてはパウダリング、フレーキングな
どの問題も生じる。また、プレス加工された薄鋼板は、
次に化成処理工程（塗装前処理工程）を通るが、化成処
理性に対しては、プレス加工後に残存した防錆油が悪影
響をもたらすので、脱脂工程で完全に洗浄除去されねば
ならない。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】以上の知見に基づいて更に検討を進めた結
果、前述の要望に沿った防錆油組成物を完成するに至っ
た。即ち、本発明の第一は、鉱物油、常温で液状の油脂
および合成エステルから選ばれる１種または２種以上の
油（ａ）を基油とし、平均粒径が０．５μ以下のチタン
化合物の０．１〜２．０％（重量、以下同じ）と、Ｃ₁₆
以上のアルキルスルフォン酸塩およびＣ₁₂以上のカルボ
ン酸およびその塩から選ばれる１種または２種以上の防
錆添加剤の１〜２０％とを含み、且つ、４０℃の粘度が
５〜３０ｃＳｔであることを特徴とする鋼板または表面
処理鋼板用防錆油組成物であり、本発明の第二は、鉱物
油、常温で液状の油脂および合成エステルから選ばれる
１種または２種以上の油、合成アルコールから選ばれる
化合物、合成アルコールの混合物（ａ´）、または１種
または２種以上の前記油（ａ）と前記合成アルコールと
の混合物を基油とし、平均粒径が０．５μ以下のチタン
化合物の０．１〜２．０％とを含み、且つ、４０℃の粘
度が５〜３０ｃＳｔであることを特徴とするアルミニウ
ム板用防錆油組成物である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【表４】

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 101:04 105:32 125:10 125:18 135:10 129:38 159:06 105:10） Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 10:08 10:16 20:02 20:06 Ｚ 8217−4Ｈ 30:12 8217−4Ｈ 40:24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉱物油、常温で液状の油脂および合成エ
   ステルから選ばれる１種または２種以上の油を基油と
   し、平均粒径が０．５μ以下のチタン化合物の０．１〜
   ２．０％（重量、以下同じ）と、Ｃ₁₆以上のアルキルス
   ルフォン酸塩およびＣ₁₂以上のカルボン酸およびその塩
   から選ばれる１種または２種以上の防錆添加剤の３．０
   〜１４．９％とを含み、且つ、４０℃の粘度が５〜３０
   ｃＳｔであることを特徴とする鋼板または表面処理鋼板
   用防錆油組成物。
2. 【請求項２】 鉱物油、常温で液状の油脂および合成エ
   ステルから選ばれる１種または２種以上の油、合成アル
   コールから選ばれる化合物、合成アルコールの混合物、
   または１種または２種以上の前記油と前記合成アルコー
   ルとの混合物を基油とし、平均粒径が０．５μ以下のチ
   タン化合物の０．１〜２．０％を含み、且つ、４０℃の
   粘度が５〜３０ｃＳｔであることを特徴とするアルミニ
   ウム板用防錆油組成物。