JPH1046176A

JPH1046176A - 表面処理鋼板用成形加工兼防錆油組成物

Info

Publication number: JPH1046176A
Application number: JP9123255A
Authority: JP
Inventors: Yukio Matsuzaki; 幸雄松崎
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-02-17
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JP2988887B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表面処理鋼板に対して優れた表面損傷防止効
果と錆止め効果を発揮し、しかも脱脂性に優れた油組成
物の提供。【解決手段】４０℃での動粘度が５〜５０ｃＳｔであ
る基油に、硫化エステルと金属石鹸（但し、ラノリン脂
肪酸石鹸を除く）および／または金属スルホネートを配
合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は亜鉛メッキ鋼板のよ
うな表面処理鋼板に、例えば、プレス加工、板金加工、
引き抜き加工等を施すに際して、フレーキング、ゴーリ
ング等を効果的に防止することができ、かつ、鋼板表面
の錆発生をも防止することができる油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板の表面に、亜鉛、鉛、錫、クロム、
ニッケル、アルミニウムおよびこれらの合金などをメッ
キしたいわゆる表面処理鋼板は、表面処理を行っていな
い鋼板に比べてその耐蝕性が著しく向上するため、近年
需要が増加している。一般に表面処理鋼板は、プレス加
工、板金加工、引き抜き加工などの成形加工を行ってか
ら塗装を施して最終製品となるが、成形加工に際して
は、パウダリング、フレーキング、ゴーリングなどが起
こることに原因して鋼板表面が損傷を受ける問題があ
る。

【０００３】表面処理鋼板の成形加工時の表面損傷は、
例えば、「日本塑性加工学界誌」、第２４巻第２７５
号、1248〜1250頁（１９８３年）、「塑性と加工」第
２６巻第２９１号、416 〜423 頁（１９８５年）に説明
されており、それによれば、メッキ層の表面損傷は、パ
ウダリング（粉化）、フレーキング（はくり）、コーリ
ング（かじり）の３種に大別できる。パウダリングとは
加工時にメッキ層が粉化して表面から脱離する現象であ
り、フレーキングとはメッキ層が加工時に巨視的薄片と
なって剥離する現象であり、またコーリングとは工具表
面に付着堆積した破片がメッキ層を掘り起こしてクラッ
クが発生する現象である。これらのうち、パウダリング
は表面メッキ層の延性が母材のそれに比べて小さいた
め、メッキ層が母材の変形に追随できないことで起こる
表面損傷であるので、潤滑油でこれを減少させることは
困難である。しかし、ゴーリング、フレーキングは潤滑
剤を用いて低減させることができる。

【０００４】表面損傷は表面処理鋼板固有の特性である
耐蝕性を著しく低下させ、成形品の塗装適性を劣化させ
て最終製品の商品価値を大きく引き下げる原因となる。
こうした事情から、表面処理鋼板の加工業者は、加工に
先立って高粘度の潤滑油を表面処理鋼材に塗布し、成形
加工を施すのが場合が多い。しかし、潤滑油の塗布は面
倒であるばかりでなく、潤滑油の脱脂性、すなわち、成
形品からの潤滑油の除去に問題がある。また、特開昭６
１−２６６９５号に教示されているように、表面処理鋼
板の製造工場で出荷前に塗布される防錆油にワックスを
配合し、ワックス被膜の持つ特性で成形加工時の表面損
傷を抑制することも可能であるが、ワックス被膜は脱脂
が極度に困難である。さらに、表面処理鋼板の表面を薄
い有機ポリマー被膜で被覆して成形加工時の表面損傷を
防止したポリマー被覆鋼板は、既に実用化されている
が、コストが高いという欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らはこれらの
従来技術に認められる欠点を解決すべく研究を重ねた結
果、特定の油組成物がフレーキング、ゴーリング等に起
因する表面損傷の防止に有効に機能し、かつ表面処理鋼
板の防錆にも効果を発揮することを見出し、本発明を完
成した。本発明の目的は、表面処理鋼板の製造工場で出
荷前に塗布することで、出荷時から加工時までの期間、
錆の発生を防止することができ、成形加工に際しては、
メッキ層の表面損傷を防止し、しかも、成形後において
は、成形品からの脱脂が極めて容易な表面処理鋼板用成
形加工兼防錆油組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る表面処理鋼
板用成形加工兼防錆油組成物の一つは、４０℃での動粘
度が５〜５０ｃＳｔである鉱油および／または合成油を
基油とし、該基油１００重量部に対して（Ａ）硫化エステル２〜１５重量部および（Ｂ）金属石鹸２〜１５重量部（但し、ラノリン脂肪酸石鹸を除く）を必須成分として配合してなることを特徴とし、他の一
つは４０℃での動粘度が５〜５０ｃＳｔである鉱油およ
び／または合成油を基油とし、該基油１００重量部に対
して（Ａ）硫化エステル２〜１５重量部および（Ｂ）金属スルホネート２〜１５重量部を必須成分として配合してなることを特徴とし、さらの
別の一つは、４０℃での動粘度が５〜５０ｃＳｔである
鉱油および／または合成油を基油とし、該基油１００重
量部に対して（Ａ）硫化エステル２〜１５重量部（Ｂ）金属石鹸２〜１５重量部（但し、ラノリン脂肪酸石鹸を除く）および（Ｃ）金属スルホネート２〜１５重量部を必須成分として配合してなることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記油組成物の基油には鉱油およ
び／または合成油が使用可能である。鉱油としては、減
圧蒸留、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろ
う、水素化脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等
を適宜組み合わせて石油を精製したものであり、具体的
には、例えば、７０ペール油、ＳＡＥ１０、ＳＡＥ２
０、ＳＡＥ３０、ＳＡＥ４０、ＳＡＥ５０、ブライトス
トックなど、各種の油が挙げられる。合成油としては、
具体的には、例えば、ポリブテン、α−オレフィンオリ
ゴマー、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエ
ステル、ポリオールエステル、ポリグリコール、ポリフ
ェニルエーテル、トリクレジルホスフェート、シリコー
ン油、パーフルオロアルキルエーテル、ノルマルパラフ
ィン、イソパラフィンなど、各種の油が挙げられる。本
発明で基油として使用される鉱油および／または合成油
は、４０℃での動粘度が５〜５０ｃＳｔ、好ましくは５
〜２０ｃＳｔの範囲にある。この動粘度が５ｃＳｔ未満
であると、鋼板に塗布して長時間保管した場合、蒸発揮
散するため、本発明の油組成物の防錆能力や表面損傷防
止能力が低下し、逆に５０ｃＳｔを越えた場合は、成形
加工後の脱脂性が悪くなるので、それぞれ好ましくな
い。

【０００８】基油に配合される硫化エステルは、通常、
１分子中に１個以上の不飽和結合を有するカルボン酸エ
ステルと、硫黄、一塩化硫黄、二塩化硫黄、メルカプタ
ン等の硫黄化合物とを高温で反応させることで得ること
ができる。ここでいうカルボン酸エステルとしては、炭
素数３〜２０の不飽和酸、例えば、アクリル酸、プロピ
オール酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン
酸、オレイン酸、エライジン酸、リシノール酸、リノー
ル酸、リノレン酸などの不飽和酸の炭素数１〜２０のア
ルキルエステル、例えば、メチル、エチル、プロピル、
ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノ
ニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テ
トラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシ
ル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシルなどのエス
テルが好ましく用いられる。また、魚油、牛脂、豚脂、
まっこう鯨油、トール油、亜麻仁油、オリーブ油、大豆
油、なたね油、ひまし油、落花生油、米ぬか油などの動
物油脂あるいは植物油脂も好ましく用いられる。これら
の不飽和カルボン酸エステルと、上記した硫黄又は硫黄
化合物とを高温で反応させることにより、本発明で使用
する硫化エステルが得られるが、この硫化エステルの製
法の詳細は、例えば、特開昭５９−１５９８９６号公報
に記載されている。基油に対する硫化エステルの配合量
は、基油１００重量部当たり２〜１５重量部、好ましく
は５〜１０重量部の範囲で選ばれる。配合量が２重量部
に満たない場合は効果が不十分であり、１５重量部を越
える場合は添加量に見合った効果がなく経済的に好まし
くない。

【０００９】本発明の油組成物は、上記した硫化エステ
ル以外に、金属石鹸（但し、ラノリン脂肪酸石鹸を除
く）および／または金属スルホネートを必須成分として
含有する。ここでいう金属石鹸とは、パルミチン酸、ス
テアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸、ナフテン酸、樹
脂酸、酸化パラフィン、アルケニルコハク酸、アミノ酸
等の金属塩を指す。この金属としては、リチウム、ナト
リウム、カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、
カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属の外、ア
ルミニウム、亜鉛、鉛などの金属が挙げられる。基油に
対する金属石鹸の配合量は、基油１００重量部当たり２
〜１５重量部、好ましくは５〜１０重量部の範囲で選ば
れる。配合量が２重量部未満の場合は、効果が十分でな
く、１５重量部を越える場合は、配合量に見合った効果
が得られないので経済的に好ましくない。

【００１０】また、上記の金属スルホネートとは、石油
スルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、アルキル
ベンゼンスルホン酸などの各種鉱油系、合成系スルホン
酸の金属塩を指し、この金属としては、リチウム、ナト
リウム、カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、
カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属の外、亜
鉛などが挙げられる。本発明で使用する金属スルホネー
トは、中性、塩基性、過塩基性の何れであっても差し支
えない。基油に対する金属スルホネートの配合量は、基
油１００重量部当たり２〜１５重量部、好ましくは５〜
１０重量部の範囲で選ばれる。配合量が２重量部未満の
場合は、効果が十分でなく、１５重量部を越える場合
は、配合量に見合った効果が得られないので経済的に好
ましくない。

【００１１】本発明の油組成物は、それ自体で、表面処
理鋼板に対して優れた表面損傷防止機能と防錆力を発揮
するが、この油組成物には必要に応じて、通常使用され
ている公知の添加剤、例えば、酸化防止剤、粘度指数向
上剤、流動点降下剤、油性剤、極圧剤、腐食防止剤、錆
止め剤などを添加することができる。本発明の油組成物
が塗布される表面処理鋼板とは、冷間圧延鋼板、熱間圧
延鋼板などで例示されるところの、鋼板の表面上に亜
鉛、鉛、錫、クロム、ニッケル、アルミニウムなどの金
属またはその合金をメッキしたものを言う。そして、亜
鉛メッキ鋼板には、電気亜鉛メッキ法あるいは溶融亜鉛
メッキ法により、鋼板の表面に亜鉛、亜鉛−鉄合金、亜
鉛−ニッケル合金、亜鉛−アルミニウム合金等をメッキ
した表面処理鋼板、さらには亜鉛や亜鉛合金をメッキし
た後に熱処理を行ってメッキ層と母材鋼板との合金化さ
せた所謂合金化亜鉛メッキ鋼板が含まれる。本発明の油
組成物は、上記した全ての表面処理鋼板に好ましく使用
することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によりさ
らに具体的に説明する。実施例１〜１２及び比較例１〜１１本発明の油組成物（実施例１〜１２）と比較の油組成物
（比較例１〜１１）を調製し、表面処理鋼板に対する各
油組成物の性能を評価した。各油組成物の調製に用いた
鉱油、合成油、硫化エステル、金属石鹸および金属スル
ホネートの種類、試験に使用した表面処理鋼板の種類並
びに性能評価方法は次の通りである。鉱油中東原油を蒸留し、得られた潤滑油留分をフルフラール
処理、水素精製、ＭＥＫ脱ろう処理することにより得ら
れたパラフィン系精製鉱油。Ａ：４０℃での動粘度６．５４ｃＳｔＢ：４０℃での動粘度４８．８ｃＳｔＣ：４０℃での動粘度８５．３ｃＳｔ合成油Ａ：弗化水素酸を触媒としてプロピレンポリマーをベン
ゼンでアルキ化することで得られた分枝型アルキルベン
ゼン混合物。４０℃での動粘度１５．８ｃＳｔＢ：ポリ−α−オレフィン４０℃での動粘度１８．１ｃＳｔＣ：ポリエステル４０℃での動粘度１９．９ｃＳｔ硫化エステルＡ：硫化ラードＢ：硫化植物油エステルＣ：硫化米ぬかメチルエステル金属石鹸Ａ：酸化パラフィンのバリウム石鹸Ｂ：酸化パラフィンのナトリウム石鹸Ｃ：ラノリン脂肪酸のバリウム石鹸金属スルホネートＡ：鉱油系スルホン酸のバリウム塩（中性）Ｂ：アルキルベンゼンスルホン酸のカルシウム塩（塩基
性）Ｃ：ジノニルナフタレンスルホン酸のナトリウム塩表面処理鋼板Ａ：電気メッキ法により鋼板の両面に３０ｇ／ｍ²の亜
鉛をメッキした鋼板Ｂ：溶融メッキ法により鋼板の片面に４５ｇ／ｍ²の亜
鉛をメッキした後、熱処理を施してメッキ層を合金化し
た合金化溶融亜鉛メッキ鋼板［表面損傷防止性試験］表面処理鋼板試験片に供試油組
成物を塗布してビード引き抜き加工試験を行い、加工後
の試験片の表面メッキ層のフレーキング、ゴーリングの
発生状況を比較観察する。鉱油Ａと鉱油Ｂとをそれぞれ
５０重量％の割合で混合し、添加剤を含まない４０℃で
の動粘度が１５．４ｃＳｔである基準油を調製し、これ
を用いて上記のビード引き抜き加工試験を行った場合の
表面損傷の状態を「０」、全く表面損傷のない鋼板の表
面状態を「１０」とする１０段階法で、各供試油組成物
の性能を評価した。［塩水噴霧による防錆性能評価］ＪＩＳＫ２２４６
に準拠して実施した。錆の発生なしを評点「Ａ］、全面
錆発生を評点「Ｅ」とする５段階法で評価した。［脱脂性評価試験］市販の脱脂剤を用いて供試油組成物
の脱脂性を次の３段階で評価した。 ○：脱脂性良好 △：脱脂性普通 ×：脱脂性不良表１に本発明の油組成物の組成とその試験結果を、表２
に比較の油組成物の組成とその試験結果をそれぞれ示
す。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】表１に示す結果から明かなように、鉱油に
硫化エステルと金属スルホネートを配合した油組成物
（実施例１〜３）および硫化エステルと酸化パラフィン
のバリウム石鹸またはナトリウム石鹸を配合してた油組
成物（実施例４，５）は、いずれも表面損傷防止性、錆
止め性及び脱脂性に優れている。そして、金属石鹸と金
属スルホネートを併用した油組成物（実施例６〜１２）
は、錆止め性が一段と向上している。これとは対照的
に、表２に示すように、基油に硫化エステルを単独で配
合した油組成物（比較例１，２及び９）は、表面損傷防
止性が本発明の油組成物より劣り、錆止め能力は全く認
められない。また、基油に金属石鹸または金属スルホネ
ートの一方を配合しただけの油組成物（比較例３〜６）
は、防錆には効果を発揮するものの、表面損傷防止には
殆ど効果を発揮しない。また、硫化エステルを配合せず
に、金属石鹸と金属スルホネートを配合しただけの油組
成物（比較例７，８および１０）は、その防錆能力が高
まるけれども、やはり表面損傷防止には殆ど効果を発揮
しない。そして、基油に硫化エステルと金属石鹸と金属
スルホネートを配合しても、その基油の動粘度が本発明
の規定範囲外の場合（比較例１１）は、脱脂性が悪く、
実用性に欠ける。

【００１６】

【発明の効果】本発明の油組成物は、これを構成する各
成分の相乗効果により、表面処理鋼板に対して、優れた
表面損傷防止効果と錆止め効果を発揮し、しかも脱脂性
に優れている。

───────────────────────────────────────────────────── 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 40:24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】４０℃での動粘度が５〜５０ｃＳｔであ
る鉱油および／または合成油を基油とし、該基油１００
重量部に対して（Ａ）硫化エステル２〜１５重量部および（Ｂ）金属石鹸（但し、ラノリン脂肪酸石鹸を除く）２〜１５重量部を必須成分として配合してなる実質的に水を含まない表
面処理鋼板用成形加工兼防錆油組成物。
【請求項２】４０℃での動粘度が５〜５０ｃＳｔであ
る鉱油および／または合成油を基油とし、該基油１００
重量部に対して（Ａ）硫化エステル２〜１５重量部および（Ｂ）金属スルホネート２〜１５重量部を必須成分として配合してなる実質的に水を含まない表
面処理鋼板用成形加工兼防錆油組成物。
【請求項３】４０℃での動粘度が５〜５０ｃＳｔであ
る鉱油および／または合成油を基油とし、該基油１００
重量部に対して（Ａ）硫化エステル２〜１５重量部（Ｂ）金属石鹸（但し、ラノリン脂肪酸石鹸を除く）２〜１５重量部および（Ｃ）金属スルホネート２〜１５重量部を必須成分として配合してなる実質的に水を含まない表
面処理鋼板用成形加工兼防錆油組成物。
【請求項４】表面処理鋼板が亜鉛メッキ鋼板である請
求項１または２記載の表面処理鋼板用成形加工兼防錆油
組成物。