JPH08259979A - 高潤滑性防錆油及びこれを塗布した金属板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】既設の塗油ラインにおいて用いることができる
高潤滑性の防錆油を提供することにあり、更に、そのよ
うな防錆油を塗布してなる加工性と防錆性にすぐれる金
属板を提供することにある。 【構成】本発明による高潤滑性防錆油は、温度４０℃に
おける粘度が５０センチストークス以下である基油とし
ての防錆油を主体として、これにポリエチレン系ワック
ス及びフッ素系樹脂粒子から選ばれる少なくとも１種を
１〜２０重量％の範囲にて分散させてなることを特徴と
する。本発明による加工性及び防錆性にすぐれる高潤滑
性防錆油塗布金属板は、上記高潤滑性防錆油を0.２〜１
０ｇ／m²の割合にて塗油してなることを特徴とする。

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、家庭用電気製
品、建材等の分野において、プレス加工、抜き打ち加工
等に好適に用いることができる高潤滑性の防錆油と、そ
のような防錆油を塗布してなる加工性及び防錆性にすぐ
れる金属板に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷延板、亜鉛めっき鋼板、アル
ミニウム板等の金属板を打ち抜き、深絞り、引き抜き等
の加工を施す際には、その加工性を良好にするために、
加工前の工程において、種々の打ち抜き油やプレス油等
が用いられている。また、冷延板や亜鉛めっき鋼板等に
ついては、製造時に防錆性を付与するために、防錆油を
スプレーロール絞り方式や静電塗布方式等によって塗布
し、加工時に打ち抜き油やプレス油等を用いる場合や、
予め製造時に潤滑性を付与した防錆油を塗布し、そのま
ま加工を行う場合がある。

【０００３】しかし、これらの場合においても、いずれ
も、加工度の厳しい深絞り成形等においては、良好な加
工性を得ることができない。そこで、これに対処するた
めに、防錆油や打ち抜き油、プレス油等の粘度を高くし
たり、アルキルリン酸エステル硫化物、塩素化パラフィ
ン、ジアルキルジオリン酸亜鉛等の塩素系や硫黄系、リ
ン酸塩系等の極圧添加剤が用いられるが、十分な加工性
を得るには至っていない。他方、防錆油の粘度を高くす
れば、スプレーロール絞り方式や静電塗布方式等による
金属板への塗布性が悪くなったり、塗布できない等の問
題が生じる。また、打ち抜き油やプレス油等どの粘度を
高くしたり、極圧添加剤を用いたりした場合には、加工
後の脱脂が不十分になったり、脱脂液の劣化が速くなる
問題や、防錆性の劣化等の問題も生じる。

【０００４】そこで、近年、このようなプレス油の問題
を解決すべく、プレス油を用いることなく、良好なプレ
ス加工性を得るために金属板への種々の表面処理方法が
提案されている。例えば、ミルボンド皮膜やワックス皮
膜を金属板表面に形成したり、或いは無機系皮膜として
黒鉛、硫化モリブテン、また、有機系皮膜としてパラフ
ィン、カルナウバワックス、ステアリン酸カルシウム等
の金属石ケンを固体潤滑剤として含む樹脂エマルジョン
や樹脂水溶液を金属板に塗布し、乾燥させて、潤滑性を
有する樹脂皮膜を形成する方法等が提案されている。な
かでも、金属板の表面に有機系皮膜を形成させる方法
は、例えば、特開昭６３−１６２８８６号公報、特開平
３−１７１８９号公報、特公平５−１３８２９号公報等
に記載されているように、強加工する製品の場合や、加
工後に脱脂することなく、塗装する製品の表面処理方法
として好適に用いられている。

【０００５】しかし、上述した種々の処理方法によれ
ば、ミルボンド皮膜、ワックス皮膜、樹脂皮膜のいずれ
を形成させる場合であっても、スプレー絞りやロールコ
ーター等の塗布設備やドライヤー等の乾燥設備を必要と
する。更に、自動車分野においては、金属板の表面にワ
ックス皮膜又は樹脂皮膜を形成した場合、プレス加工後
に、脱脂、電着塗装、上塗り塗装をこの順序にて行なう
際に、脱脂において皮膜が剥離しないため、電着塗装が
できないという問題がある。

【０００６】他方、ミルボンド皮膜の場合は、脱脂によ
って皮膜が剥離するが、しかし、脱脂によって、厚さ１
〜２μｍの皮膜が剥離するので、脱脂液の劣化が著しい
という問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな金属板の加工、特に、加工度の厳しい深絞り成形等
における従来の問題を解決するためになされたものであ
って、既設の塗油ラインにおいて用いることができる高
潤滑性の防錆油を提供することを目的とし、更に、その
ような防錆油を塗布してなる加工性と防錆性にすぐれる
金属板を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による高潤滑性防
錆油は、温度４０℃における粘度が５０センチストーク
ス以下である基油としての防錆油を主体として、これに
ポリエチレン系ワックス及びフッ素系樹脂粒子から選ば
れる少なくとも１種を１〜２０重量％の範囲にて分散さ
せてなることを特徴とする。

【０００９】また、本発明による加工性及び防錆性にす
ぐれる高潤滑性防錆油塗布金属板は、上述したような本
発明による高潤滑性防錆油を0.２〜１０ｇ／m²の割合に
て塗油してなることを特徴とする。

【００１０】本発明において、基油としての防錆油と
は、特に、限定されるものではなく、鋼板製造業者が通
常に用いる防錆油であればよく、具体例として、例え
ば、ＪＩＳ Ｚ ０３０３に規定されているＮＰ系列の
錆止め油が適当であり、特に、溶剤希釈形、ペトロラタ
ム形、錆止め潤滑油等を挙げることができ，本発明によ
る高潤滑性防錆油における基油を構成する成分である。

【００１１】溶剤とは、特に、分散媒にポリエチレンワ
ックスやフッ素系樹脂粒子を分散させてなる分散液にお
ける分散媒をいい、必要に応じて、これらポリエチレン
ワックスやフッ素系樹脂粒子の基油に対する分散性を高
めるために用いられる。従って、溶剤は、特に、限定さ
れるものではないが、後述するように、通常、トルエン
やキシレン等のアルキル置換芳香族炭化水素が好ましく
用いられる。

【００１２】本発明による高潤滑性防錆油とは、上記基
油（と溶剤との混合物）に上記ポリエチレン系ワックス
及びフッ素系樹脂粒子から選ばれる少なくとも１種の潤
滑剤を分散させて、特に高い潤滑性を付与した防錆油を
いう。

【００１３】本発明において、基油として用いる防錆油
は、上述したように、鋼板製造業者において、防錆油と
して用いられているものであれば、特に、限定されるも
のではないが、しかし、温度４０℃における粘度が５０
センチストークス以下であることを要する。

【００１４】そのような基油としては、種々の市販品を
用いることができ、そのような市販品としては、例え
ば、従来、鋼板用防錆油として知られているＮＯＸ−Ｒ
ＵＳＴ５５０ＨＮ、ＮＯＸ−ＲＵＳＴ ５３０Ｆ、ＮＯ
Ｘ−ＲＵＳＴ Ｍｕ−１０（パーカー興産（株）社製）
等を挙げることができる。また、温度４０℃における粘
度が５０センチストークス以下であれば、打ち抜き油、
絞り油、抽伸油等も、本発明において、基油として用い
ることができる。このような打ち抜き油、絞り油、抽伸
油等として、例えば、ダフニーパンチングオンルＡＦ−
１５、ダフニードローＬＦ−７、ダフニーマスタードロ
ーＮＤ−１０（出光興産（株）製）等を挙げることがで
きる。

【００１５】本発明による高潤滑性防錆油においては、
用いる潤滑剤の種類や配合量にもよるが、基油としての
防錆油は、通常、５０重量％以上、好ましくは、７０重
量％以上であり、９０重量％以上であってもよい。

【００１６】温度４０℃における粘度が５０センチスト
ークスを越える基油を用いるときは、得られる防錆油の
粘度が高すぎる結果、通常の静電塗油方式によって、金
属板に塗油することが困難であると共に、得られる防錆
油中におけるポリエチレン系ワックス又はフッ素系樹脂
の分散性が悪く、均一な高潤滑性防錆油を得ることが困
難である。

【００１７】本発明による高潤滑性防錆油は、上述した
ような基油にポリエチレン系ワックス及びフッ素系樹脂
粒子から選ばれる少なくとも１種の潤滑剤の所定量を分
散させてなるものである。

【００１８】ここに、本発明によれば、上記ポリエチレ
ン系ワックスは、８０〜１４０℃の範囲の軟化点を有す
ると共に、0.１〜２０μｍの範囲の粒子径を有すること
が好ましい。

【００１９】一般に、ワックスは、その粒子が加工時に
ある程度軟化し、液化する直前に、最大の潤滑性能を発
揮する。プレス加工や抜き打ち加工等における金型温度
は、局部的には２００℃を越えるが、平均の金型温度
は、１００〜１４０℃程度である。そこで、本発明によ
れば、用いるワックス粒子は、上記温度範囲において、
ある程度軟化していることが必要があり、かくして、本
発明によれば、用いるポリエチレン系ワックスは、軟化
温度が８０〜１４０℃の範囲にあることが好ましい。軟
化温度が８０℃よりも低いときは、加工時の金型温度の
上昇に伴い、ワックス粒子が軟化、液化するので、金型
との摺動面で液切れを起こし、加工に必要な潤滑性能を
得ることが困難であり、他方、軟化点が１４０℃を越え
るときは、加工時、所要の潤滑性能を発現しない。

【００２０】更に、本発明によれば、ポリエチレン系ワ
ックスの粒子径が0.１μｍよりも小さいときは、十分な
潤滑性能を得ることができず、他方、２０μｍを越える
ときは、後述する溶剤に分散させることが困難であると
共に、防錆油中において、沈澱又は浮遊するので、金属
板に均一に塗布することができない。

【００２１】本発明においては、ポリエチレンワックス
やフッ素系樹脂粒子は、前述したように、適宜の溶剤に
分散させ、これを基油に加え、分散させることによっ
て、本発明による高潤滑性防錆油を調製するのが有利で
ある。

【００２２】このような溶剤としては、特に限定するも
のではないが、防錆油との相溶性等を考慮して、通常、
キシレン、トルエン等のアルキル置換芳香族炭化水素が
好ましく用いられる。

【００２３】このような溶剤に予めポリエチレン系ワッ
クスを分散させた分散液が市販されており、本発明によ
れば、このような市販品を好適に用いることができる。
このような市販品として、例えば、トルエンにポリエチ
レン系ワックスを分散させた分散液であるＳＥ２１０−
１５Ｔ、ＳＥ４７０−１０Ｔ、ＳＥ４８０−１０Ｔやキ
シレンにポリエチレン系ワックスを分散させた分散液で
あるＳＶ１２５−２０Ｘ（楠本化成（株）製）等を挙げ
ることができる。

【００２４】また、ポリエチレン系ワックスは、分子量
が２０００〜８０００であるものが、潤滑性にすぐれる
のみならず、防錆油中に分散させても、分解や膨潤等に
よる潤滑性の低下が少ないので、好ましく用いられる。

【００２５】他方、本発明において用いるフッ素系樹脂
粒子は、その粒子径が0.０１〜２μｍの範囲にあること
が好ましい。粒子径が２μｍを越えるときは、基油（及
び溶剤）中に均一に分散し難く、延いては、得られる防
錆油を金属板に均一に塗布することが困難になる。しか
し、フッ素系樹脂粒子の粒径が0.０１μｍよりも小さい
ときは、これを含む防錆油を金属板に塗布しても、潤滑
性能の向上効果を得ることができない。

【００２６】上記フッ素系樹脂としては、例えば、四フ
ッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン
樹脂（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶｄ
Ｆ）、エチレン−四フッ化エチレン共重合体樹脂（ＥＴ
ＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合
体樹脂（ＦＥＴ）等を挙げることができる。これらのな
かでは、潤滑性能の点から、特に、四フッ化エチレン樹
脂が好ましい。

【００２７】四フッ化エチレン樹脂を溶剤に分散させた
分散液も、市販品を好適に用いることができる。そのよ
うな市販品として、例えば、四フッ化エチレン樹脂をキ
シレンに分散させたものとして、ＫＤ−２００ＡＳ、Ｋ
Ｄ−２００ＡＭ（（株）喜多村製）、トルエンに分散さ
せたものとして、ＫＤ−６００ＡＳ（（株）喜多村製）
等を挙げることができる。

【００２８】本発明による高潤滑性防錆油は、ポリエチ
レン系ワックス及びフッ素系樹脂粒子を、単独にて、又
はそれらの混合物として、１〜２０重量％の範囲で含
む。これら潤滑剤の配合量が２０重量％を越えるとき
は、得られる高潤潤滑性防錆油中での分散性が悪く、金
属板への均一な塗布が困難である。更に、得られる高潤
潤滑性防錆油の粘度が高くなるので、静電塗油方式によ
る塗油が困難となる。他方、配合量が１重量％よりも少
ないときは、ポリエチレン系ワックス又はフッ素系樹脂
粒子のもつ潤滑性能を発揮させることができない。

【００２９】本発明において、ポリエチレン系ワックス
とフッ素系樹脂粒子は、必要に応じて、混合物として用
いられるが、その場合、その混合割合は、特に限定され
るものではない。しかし、通常、コスト及び均一分散
（フッ素系樹脂粒子は比重が大きい）の面から、ポリエ
チレン系ワックスの割合が高いほうが好ましい。しか
し、特に加工が厳しく、且つ、加工時の温度上昇が著し
いときは、フッ素系樹脂粒子の混合割合を増すことが望
ましい。

【００３０】本発明による高潤滑性防錆油は、金属板に
塗油量0.２〜１０ｇ／m²の割合にて塗油することによっ
て、金属板にすぐれた防錆性と共に、その加工時に高い
潤滑性を与えることができる。塗油量が0.２ｇ／m²より
も少ないときは、加工時、十分な潤滑性を得ることがで
きず、また、十分な防錆効果を得ることもできない。他
方、塗油量が１０ｇ／m²を越えても、加工性や防錆性の
効果が飽和し、塗油量の増加に見合う一層の効果を得る
ことができず、徒に、コストを高めることとなる。むし
ろ、過剰に塗油した場合、油膜が厚くなって、防錆油中
のポリエチレン系ワックスやフッ素系樹脂粒子が凝集
し、防錆油が不均一になり、却って、部分的に潤滑性能
の劣化を引き起こすことがある。更に、塗油量の増加
は、加工後のアルカリ脱脂や溶剤脱脂において、脱脂液
の劣化を招き、脱脂洗浄効果を低下させる。

【００３１】本発明によれば、このようにして、本発明
による高潤滑性防錆油を塗油量0.２〜１０ｇ／m²の割合
にて塗油してなる加工性及び防錆性にすぐれる高潤滑性
防錆油塗布金属板が提供される。

【００３２】本発明において、金属板としては、特に限
定するものではないが、例えば、亜鉛めっき及び亜鉛合
金めっき鋼板、冷延及び熱延鋼板、アルミニウム板及び
アルミニウム合金板等や、これらの金属板にクロメート
処理やリン酸塩処理等の化成処理を施したものが好適に
用いられる。

【００３３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。

【００３４】実施例１ ポリエチレン系ワックスのキシレン分散液ＳＶ１２５−
２０Ｘと四フッ化エチレン樹脂のキシレン分散液ＫＤ−
２００ＡＳをポリエチレン系ワックス／四フッ化エチレ
ン樹脂固形分重量比にて９５：５となるように混合し
て、潤滑剤混合物を調製した。表１に示すように、４０
℃において種々異なる粘度を有する市販の鋼板用防錆
油、絞り加工油又は抜き打き油を基油として用い、これ
に上記潤滑剤混合物を固形分として１５重量％含むよう
に配合して、本発明及び比較例としての高潤滑性防錆油
を調製した。

【００３５】このようにして調製した高潤滑性防錆油に
ついて、液安定性と金属板に対する塗布性を調べた。液
安定性は、上記基油に上記潤滑剤（分散液）を添加して
２４時間後に、沈殿物が発生したかどうかを目視にて観
察した。塗布性は、得られた防錆油に電気亜鉛めっき鋼
板（亜鉛付着量２０ｇ／m²）を浸漬した後、絞りロール
にて塗油量１ｇ／m²になるように調節し、その際にむら
が生じたかどうかを目視にて観察した。結果を表１に示
す。本発明に従って、所定の粘度の基油を用いることに
よって、目的とする高潤滑性防錆油を得ることができ
る。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例２ ４０℃において粘度１7.０センチストークスのＮＯＸ−
ＲＵＳＴ ５５０ＨＮを基油として用い、これに、表２
に示すように、軟化点の種々異なるポリエチレン系ワッ
クス（粒子径約１μｍ）の溶剤分散液を固形分として１
５重量％配合して、高潤滑性防錆油を調製した。

【００３８】これら高潤滑性防錆油を実施例１と同様に
して、冷延鋼板に塗油量１ｇ／m²になるように塗布し、
このように処理した金属板について、平面摺動試験と円
筒深絞り試験を実施し、動摩擦係数と深絞り試験におけ
る成形荷重を求めた。結果を表２に示す。本発明に従っ
て、８０〜１４０℃の範囲の軟化点を有するポリエチレ
ン系ワックスを基油に配合して高潤滑性防錆油とし、こ
れを金属板に塗布することによって、金属板に高い潤滑
性と加工性とを付与することができる。

【００３９】平面摺動試験における条件は、次のとおり
である。 平板ダイス：２０×２０mm 面圧： 1.８０kg／mm² 円筒深絞り試験における条件は、次のとおりである。 ブランク径：１００mm ポンチ径： ５０mm ダイス径： ５６mm 絞り比： 2.０ しわ抑え圧：１トン

【００４０】

【表２】

【００４１】実施例３ ４０℃において粘度１3.７センチストークスのＮＯＸ−
ＲＵＳＴ Ｍｕ−１０を基油として用い、これに、表３
に示すように、粒子径の種々異なるポリエチレン系ワッ
クス（軟化点約１２０℃）の溶剤分散液又はフッ素系樹
脂の溶剤分散液を固形分として１５重量％配合して、高
潤滑性防錆油を調製した。

【００４２】このようにして調製した高潤滑性防錆油に
ついて、実施例１と同様にして、液安定性と金属板に対
する塗布性を調べた。また、これら防錆油を実施例１と
同様にして、電気亜鉛めっき鋼板（亜鉛付着量２０ｇ／
m²）に塗油量１ｇ／m²になるように塗布し、このように
処理した金属板について、実施例２と同様にして、動摩
擦係数と深絞り試験における成形荷重を求めた。結果を
表３に示す。

【００４３】本発明に従って、基油に所定の粒子径を有
するポリエチレン系ワックス又はフッ素系樹脂を配合す
ることによって、安定な高潤滑性防錆油を得ることがで
き、このような高潤滑性防錆油を金属板に塗布すること
によって、金属板に高い加工性と潤滑性とを付与するこ
とができる。

【００４４】

【表３】

【００４５】実施例４ ポリエチレン系ワックス（軟化点約１２０℃、粒子径１
μｍ）の溶剤分散液とフッ素系樹脂（粒子径0.２〜0.３
μｍ）の溶剤分散液をポリエチレン系ワックス／フッ素
系樹脂重量比９５：５にて混合して、潤滑剤混合物Ａを
調製し、ポリエチレン系ワックス／フッ素系樹脂重量比
８０：２０にて混合して、潤滑剤混合物Ｂを調製した。
４０℃において粘度１3.７センチストークスのＮＯＸ−
ＲＵＳＴ Ｍｕ−１０を基油として用い、これに、表４
に示すように、上記潤滑剤混合物Ａ又はＢを固形分とし
て０〜２５重量％の範囲で配合して、高潤滑性防錆油を
調製した。

【００４６】このようにして調製した高潤滑性防錆油に
ついて、実施例１と同様にして、液安定性と金属板に対
する塗布性を調べた。また、これら高潤滑性防錆油を実
施例１と同様にして、冷延鋼板に塗油量１ｇ／m²になる
ように塗布し、このように処理した金属板について、実
施例２と同様にして、動摩擦係数と深絞り試験における
成形荷重を求めた。結果を表４に示す。本発明に従っ
て、潤滑剤を固形分にて１〜２０重量％の範囲で含む高
潤滑性防錆油を用いるとき、金属板に高い加工性と潤滑
性とを付与することができる。

【００４７】

【表４】

【００４８】実施例５ ポリエチレン系ワックス（軟化点約１２０℃、粒子径１
μｍ）の溶剤分散液とフッ素系樹脂（粒子径0.２〜0.３
μｍ）の溶剤分散液をポリエチレン系ワックス／フッ素
系樹脂重量比９５：５にて混合して、潤滑剤混合物を調
製した。４０℃において粘度１3.７センチストークスの
ＮＯＸ−ＲＵＳＴ Ｍｕ−１０を基油として用い、これ
に、表４に示すように、上記潤滑剤混合物を固形分とし
て１５重量％の範囲で配合して、高潤滑性防錆油を調製
した。

【００４９】このようにして調製した高潤滑性防錆油に
ついて、実施例１と同様にして、冷延鋼板、溶融亜鉛め
っき鋼板（亜鉛付着量６０ｇ／m²）及びアルミニウム板
のそれぞれに塗油量0.１〜１５ｇ／m²の範囲で塗布し、
このように処理した種々の金属板について、実施例２と
同様にして、動摩擦係数と深絞り試験における成形荷重
を求めた。結果を表５に示す。本発明に従って、金属板
に塗油量0.２〜１０ｇ／m²の割合で塗布することによっ
て、すぐれた加工性と潤滑性とを与えることができる。

【００５０】

【表５】

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明による高潤滑性防
錆油は、温度４０℃における粘度が５０センチストーク
ス以下である基油を主体として、これにポリエチレン系
ワックス及びフッ素系樹脂粒子から選ばれる少なくとも
１種を１〜２０重量％の範囲にて配合してなり、これを
金属板に塗布することによって、従来の防錆油や、プレ
ス油、打抜き油等に比べて、すぐれた加工性を与えるこ
とができ、しかも、通常の塗油設備を用いて容易に塗油
することができる。

【００５２】本発明によるこのような高潤滑性防錆油を
金属板に塗布してなる金属板は、プレス油や打抜き油を
用いなくても、プレス加工することができ、しかも、加
工後の脱脂洗浄も容易であるので、自動車用鋼板への電
着塗装用にも好適に用いることができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 30:12 40:22 40:24

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】温度４０℃における粘度が５０センチスト
   ークス以下である基油としての防錆油を主体として、こ
   れにポリエチレン系ワックス及びフッ素系樹脂粒子から
   選ばれる少なくとも１種を１〜２０重量％の範囲にて分
   散させてなることを特徴とする高潤滑性防錆油。
2. 【請求項２】ポリエチレン系ワックスが８０〜１４０℃
   の範囲の軟化点を有すると共に、0.１〜２０μｍの範囲
   の粒子径を有することを特徴とする請求項１記載の高潤
   滑性防錆油。
3. 【請求項３】フッ素系樹脂粒子が0.０１〜２μｍの範囲
   の粒子径を有する請求項１記載の高潤滑性防錆油。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の高潤滑
   性防錆油を0.２〜１０ｇ／m²の割合にて塗油してなる加
   工性及び防錆性にすぐれる高潤滑性防錆油塗布金属板。