JPH1088171A - 水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 金属板を水溶性絞り成形用潤滑剤を用い
て絞り成形し、次いで水溶性しごき成形用潤滑剤を用い
てしごき成形または再絞り・しごき成形してＤＩ缶を製
造する際に用いられる水溶性絞り成形用潤滑剤の原液組
成物であって、合成エステル油が含まれると共に、平均
粒子径が水で希釈したとき１μｍ以下であることを特徴
とする水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物。 【効果】 品位の高いＤＩ缶を製造することができると
共に、排水処理性の向上を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＩ缶を製造する
際に用いられる潤滑剤の原液組成物に関し、詳しくは金
属板を水溶性絞り成形用潤滑剤を用いて絞り成形し、次
いで水溶性のしごき成形用潤滑剤を用いてしごき成形ま
たは再絞り・しごき成形してＤＩ缶を製造する際に用い
られる水溶性絞り成形用潤滑剤の原液組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＩ缶は、ビールや清涼飲料などの容器
として使用され、金属板を絞り成形（カッピング）し、
次いでこの絞り成形品をしごき成形または再絞り・しご
き成形して加工される缶であり、その胴体と底の部分が
つなぎ目なしの一体構造になっているものである。絞り
成形とは、円盤状に切り抜いた板をしわ押さえ装置によ
り固定し、ポンチとダイスの組み合わせからなる工具で
底付きのカップ状に成形する加工方法をいい、しごき成
形とは、絞り成形したカップの側壁を薄くして伸ばす加
工をいう。なお、円盤状に切り抜かれた板の直径がポン
チの直径に比べて過大である場合には、１回の絞り成形
では所要の形状のカップを得ることが困難なことがあ
り、このような場合には後工程であるしごき成形の前に
所要の形状となるように再絞り成形が行われる。ＤＩ缶
の製造時においては、カッピングプレスと称される絞り
成形機により比較的直径の大きなカップが製造され、次
いでボディメーカ（缶体成形機）において先ず再絞り成
形が行われ、その後直ちにしごき成形を実施する方法が
一般的である。このような絞り成形−しごき成形または
絞り成形−再絞り・しごき成形を行う際には、従来はい
ずれの工程も乳化液型潤滑剤が用いられてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ＤＩ缶
を製造するためには、ＤＩ缶の成形工程における第一工
程である絞り成形に使用する潤滑剤（絞り成形用潤滑
剤）と、第二工程であるしごき成形または再絞り・しご
き成形に使用する潤滑剤（しごき成形用潤滑剤）とに
は、従来、いずれにも乳化液型潤滑剤が使用されている
が、成形後の缶には多量の絞り成形用潤滑剤およびしご
き成形用潤滑剤が付着していることから、洗浄性を向上
させるために様々な組成からなる絞り成形用潤滑剤およ
びしごき成形用潤滑剤の使用が試みられている。しごき
成形後の缶は先ず、アルカリ性あるいは酸性水溶液に界
面活性剤を添加した液（洗浄液）によって、缶表面に付
着している乳化液型水溶性潤滑剤中の油分が除かれる。
缶表面に付着している洗浄液は水により洗い流され表面
は清浄な状態となる。その後、缶は金属の腐食を防止す
るために表面化成処理が施され、その後塗装、印刷を施
された後に開口部（口部）の絞り成形（ネッキング加
工）およびふち曲げ加工（フランジ加工）が行われて出
荷されるが、この際に洗浄が不十分であり缶表面に潤滑
剤成分が残存していると均一な表面化成処理膜が形成さ
れず、腐食防止性が低下する。また、缶の内外面はエポ
キシ樹脂などの有機被膜や印刷膜などにより覆われてい
るが、洗浄が不十分であるとこれらの皮膜の密着性も低
下し、被膜の剥離などが生じる。従来は、洗浄液のアル
カリ度あるいは酸度を増したり、界面活性剤濃度を増す
方法によりこれらの洗浄不良は対処されていたが、アル
カリ度あるいは酸度を増す方法は洗浄装置の腐食を促進
して装置寿命を短くするばかりでなく、作業者に危険な
作業を課すことにもなる。また、界面活性剤濃度を増す
と排出される洗浄排水の処理が困難となり、環境基準に
適合する水質とするための処理薬剤コストの増加や、場
合によっては新規な処理装置が必要となる。近年、地球
環境保護と省資源の観点から、絞り成形、しごき成形、
再絞り・しごき成形に使用される潤滑剤に対しては、潤
滑性だけでなく、成形後の缶の脱脂・洗浄性の良いこ
と、一日に数百トンにも達する洗浄廃液の排水処理性の
良いことなどが強く要求されるようになってきた。

【０００４】このような問題を解決するために、鉱油な
どの油分を含まないか、あるいは含む場合にもその含有
量を少なくすることにより洗浄性、脱脂性を向上を図っ
た、いわゆるソリューション型の潤滑剤が、これまで一
般的に使用されている乳化液型の潤滑剤にかわって使用
される場合がある。しかしながら、通常のソリューショ
ン型絞り成形用潤滑剤を用いた場合には、その潤滑性が
不十分なため、絞り成形そのものが行えず、カップ状成
形物に破断が生じたり、破断が生じないまでも工具（ポ
ンチ、ダイス）と金属材料との間に過剰な摩擦が生じる
結果カップ状成形物の表面に部分的な傷が発生する。こ
のようにして生じた傷はＤＩ缶の成形工程における第二
工程であるしごき成形が終了した後にも表面に残存する
場合があり、缶の美観を著しく損ない商品価値を低下さ
せる。また、絞り成形用潤滑剤は、絞り成形後のカップ
状成形物表面に残存して、しごき成形時に工具（ポン
チ、ダイス）とカップ状成形物表面との間における潤滑
にも寄与するが、絞り成形用潤滑剤の潤滑性が不十分で
あるとしごき成形後の缶表面に傷が生じ、缶の美観を著
しく損ない商品価値を低下させる。さらに、脱脂、洗浄
工程では成形中に生じる金属摩耗粉も缶表面に付着して
いる潤滑剤成分と共に洗い流されるが、潤滑剤の組成が
不適切な場合には、洗浄後の缶表面に金属摩耗粉が残存
し、ブラックスポットと呼ばれる缶の汚れが発生する。

【０００５】また、洗浄性、脱脂性を向上させるため
に、しごき成形用潤滑剤としても乳化液型の潤滑剤にか
わってソリューション型の潤滑剤が使用される場合があ
る。この場合には、上記したように絞り成形用潤滑剤は
しごき成形時の潤滑にも寄与することが知られており、
絞り成形用潤滑剤として潤滑性に優れる乳化液型あるい
は不水溶性の絞り成形用潤滑剤を用いることによって、
潤滑性に劣るソリューション型のしごき成形用潤滑剤の
潤滑性を補っていた。しかしながら、このような絞り成
形用潤滑剤の使用は、相対的には脱脂性、洗浄性の低下
を招き、従来一般的に用いられてきた乳化液型絞り成形
用潤滑剤と乳化液型しごき成形用潤滑剤との組み合わせ
よりも若干改善されるものの、依然として洗浄剤のアル
カリ度、酸度や洗浄剤中の界面活性濃度のさらなる低減
を図り、より一層好ましい環境を維持するという要望に
は十分応えられるものではなかった。

【０００６】従って、潤滑性に優れるのみならず、従来
用いられてきた乳化液型潤滑剤より成形後の缶の脱脂・
洗浄性に一層優れ、かつ排水処理性の向上のため洗浄液
の界面活性剤濃度の低減を図ることが可能な、絞り成形
−しごき成形用または絞り成形−再絞り・しごき成形用
の潤滑剤の組み合わせが強く望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、金属板を特定の
組成を有し、かつ水で希釈したときの平均粒子径が特定
値以下となる水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物を水で
希釈して用いて絞り成形し、次いで水溶性しごき成形用
潤滑剤を用いて絞り成形品をしごき成形または再絞り・
しごき成形することにより、品位の高いＤＩ缶を製造す
ることができ、かつ、排水処理性を向上することができ
ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。

【０００８】すなわち、本発明の水溶性絞り成形用潤滑
剤原液組成物は、金属板を水溶性絞り成形用潤滑剤を用
いて絞り成形し、次いで水溶性しごき成形用潤滑剤を用
いてしごき成形または再絞り・しごき成形してＤＩ缶を
製造する際に用いられる水溶性絞り成形用潤滑剤の原液
組成物であって、合成エステル油が含まれると共に、平
均粒子径が水で希釈したとき１μｍ以下であるものであ
る。上記合成エステル油と共に、鉱油および／または合
成炭化水素油が含まれることがこのましい。

【０００９】このように、金属板を特定の組成を有し、
かつ水で希釈したときの平均粒子径が特定値以下となる
水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物を水で希釈して用い
て絞り成形し、次いで水溶性しごき成形用潤滑剤を用い
てしごき成形または再絞り・しごき成形することによ
り、絞り成形性、しごき成形性に優れるので、品位の高
いＤＩ缶を製造することができ、また、洗浄性、脱脂性
に優れるので、排水処理性の向上を達成することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の態様】以下本発明を具体的に説明する。
本発明の水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物は、合成エ
ステル油を含有するものである。上記合成エステル油を
構成するアルコールとしては、１価アルコールでも多価
アルコールでも良く、酸としては一塩基酸でも多塩基酸
であっても良い。１価アルコールとしては、通常炭素数
１〜２４、好ましくは１〜１２、より好ましくは１〜８
のものが用いられ、このようなアルコールとしては直鎖
のものでも分岐のものでもよい。炭素数１〜２４のアル
コールとしては、具体的には例えば、メタノール、エタ
ノール、直鎖状または分岐状のプロパノール、直鎖状ま
たは分岐状のブタノール、直鎖状または分岐状のオクタ
ノール、直鎖状または分岐状のノナノール、直鎖状また
は分岐状のデカノール、直鎖状または分岐状のウンデカ
ノール、直鎖状または分岐状のドデカノール、直鎖状ま
たは分岐状のトリデカノール、直鎖状または分岐状のテ
トラデカノール、直鎖状または分岐状のペンタデカノー
ル、直鎖状または分岐状のヘキサデカノール、直鎖状ま
たは分岐状のヘプタデカノール、直鎖状または分岐状の
オクタデカノール、直鎖状または分岐状のノナデカノー
ル、直鎖状または分岐状のイコサノール、直鎖状または
分岐状のヘンイコサノール、直鎖状または分岐状のドコ
サノール、直鎖状または分岐状のトリコサノール、直鎖
状または分岐状のテトラコサノールおよびこれらの混合
物等が挙げられる。多価アルコールとしては、通常２〜
１０価、好ましくは２〜６価のものが用いられる。２〜
１０価多価アルコールとしては、具体的には例えば、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール（エチレングリコールの３〜１５量体）、
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリ
プロピレングリコール（プロピレングリコールの３〜１
５量体）、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパ
ンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタン
ジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２
−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタ
ンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペン
タンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチ
ルグリコール等の２価アルコール；グリセリン、ポリグ
リセリン（グリセリンの２〜８量体、例えばジグリセリ
ン、トリグリセリン、テトラグリセリンなど）、トリメ
チロールアルカン（トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、トリメチロールブタンなど）およびこれ
らの２〜８量体、ペンタエリスリトールおよびこれらの
２〜４量体、１，２，４−ブタントリオール、１，３，
５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオ
ール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビトー
ル、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アド
ニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール
などの多価アルコール；キシロース、アラビノース、リ
ボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラ
クトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マ
ルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロース
などの糖類、およびこれらの混合物等が挙げられる。こ
れらの中でも特に、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、ポリエチレングリコール（エチレングリコー
ルの３〜１０量体）、プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、ポリプロピレングリコール（プロピレ
ングリコールの３〜１０量体）、１，３−プロパンジオ
ール、２−メチル−１，２−プロパンジオール、２−メ
チル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ト
リメチロールアルカン（トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン、トリメチロールブタンなど）および
これらの２〜４量体、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトール１，２，４−ブタントリオール、１，
３，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサント
リオール、１，２，３，４−ブタンテトロール、ソルビ
トール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、
アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニト
ールなどの２〜６価の多価アルコールおよびこれらの混
合物等がより好ましい。さらに好ましくは、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、お
よびこれらの混合物などである。

【００１１】一塩基酸としては、通常炭素数６〜２４の
脂肪酸で、直鎖のものでも分岐のものでも良く、また飽
和のものでも不飽和のものでも良い。具体的には例え
ば、直鎖状または分岐状のヘキサン酸、直鎖状または分
岐状のヘプタン酸、直鎖状または分岐状のオクタン酸、
直鎖状または分岐状のノナン酸、直鎖状または分岐状の
デカン酸、直鎖状または分岐状のウンデカン酸、直鎖状
または分岐状のドデカン酸、直鎖状または分岐状のトリ
デカン酸、直鎖状または分岐状のテトラデカン酸、直鎖
状または分岐状のペンタデカン酸、直鎖状または分岐状
のヘキサデカン酸、直鎖状または分岐状のヘプタデカン
酸、直鎖状または分岐状のオクタデカン酸、直鎖状また
は分岐状のヒドロキシオクタデカン酸、直鎖状または分
岐状のノナデカン酸、直鎖状または分岐状のイコサン
酸、直鎖状または分岐状のヘンイコサン酸、直鎖状また
は分岐状のドコサン酸、直鎖状または分岐状のトリコサ
ン酸、直鎖状または分岐状のテトラコサン酸などの飽和
脂肪酸、直鎖状または分岐状のヘキセン酸、直鎖状また
は分岐状のヘプテン酸、直鎖状または分岐状のオクテン
酸、直鎖状または分岐状のノネン酸、直鎖状または分岐
状のデセン酸、直鎖状または分岐状のウンデセン酸、直
鎖状または分岐状のドデセン酸、直鎖状または分岐状の
トリデセン酸、直鎖状または分岐状のテトラデセン酸、
直鎖状または分岐状のペンタデセン酸、直鎖状または分
岐状のヘキサデセン酸、直鎖状または分岐状のヘプタデ
セン酸、直鎖状または分岐状のオクタデセン酸、直鎖状
または分岐状のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖状また
は分岐状のノナデセン酸、直鎖状または分岐状のイコセ
ン酸、直鎖状または分岐状のヘンイコセン酸、直鎖状ま
たは分岐状のドコセン酸、直鎖状または分岐状のトリコ
セン酸、直鎖状または分岐状のテトラコセン酸などの不
飽和脂肪酸、およびこれらの混合物等が挙げられる。こ
れらの中でも、特に炭素数８〜２０の飽和脂肪酸、また
は炭素数８〜２０の不飽和脂肪酸、およびこれらの混合
物が好ましい。多塩基酸としては炭素数２〜１６の二塩
基酸およびトリメリト酸等が挙げられる。炭素数２〜１
６の二塩基酸としては、直鎖のものでも分岐のものでも
良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。具体
的には例えば、エタン二酸、プロパン二酸、直鎖状また
は分岐状のブタン二酸、直鎖状または分岐状のペンタン
二酸、直鎖状または分岐状のヘキサン二酸、直鎖状また
は分岐状のヘプタン二酸、直鎖状または分岐状のオクタ
ン二酸、直鎖状または分岐状のノナン二酸、直鎖状また
は分岐状のデカン二酸、直鎖状または分岐状のウンデカ
ン二酸、直鎖状または分岐状のドデカン二酸、直鎖状ま
たは分岐状のトリデカン二酸、直鎖状または分岐状のテ
トラデカン二酸、直鎖状または分岐状のペンタデカン二
酸、直鎖状または分岐状のヘキサデカン二酸などの飽和
二塩基酸、直鎖状または分岐状のブテン二酸、直鎖状ま
たは分岐状のペンテン二酸、直鎖状または分岐状のヘキ
セン二酸、直鎖状または分岐状のヘプテン二酸、直鎖状
または分岐状のオクテン二酸、直鎖状または分岐状のノ
ネン二酸、直鎖状または分岐状のデセン二酸、直鎖状ま
たは分岐状のウンデセン二酸、直鎖状または分岐状のド
デセン二酸、直鎖状または分岐状のトリデセン二酸、直
鎖状または分岐状のテトラデセン二酸、直鎖状または分
岐状のペンタデセン二酸、直鎖状または分岐状のヘキサ
デセン二酸などの不飽和二塩基酸およびこれらの混合物
等が挙げられる。

【００１２】また、アルコールと酸との組み合わせとし
ても、 一価アルコールと一塩基酸とのエステル 多価アルコールと一塩基酸とのエステル 一価アルコールと多塩基酸とのエステル 多価アルコールと多塩基酸とのエステル 一価アルコール、多価アルコールとの混合物と多塩基
酸との混合エステル 多価アルコールと一塩基酸、多塩基酸との混合物との
混合エステル 一価アルコール、多価アルコールとの混合物と一塩基
酸、多塩基酸との混合エステル など、任意の組み合わせが可能である。なお、アルコー
ル成分として多価アルコールを用いた場合、多価アルコ
ール中の水酸基全てがエステル化された完全エステルで
も良く、水酸基の一部がエステル化されず水酸基のまま
で残っている部分エステルでも良い。また、酸成分とし
て多塩基酸を用いた場合、多塩基酸中のカルボキシル基
全てがエステル化された完全エステルでも良く、カルボ
キシル基の一部がエステル化されずカルボキシル基のま
まで残っている部分エステルであっても良い。本発明の
水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物としては、加工性を
より高めるという点から、上記、、およびの中
から選ばれる１種または２種以上のエステルを用いるこ
とが好ましい。さらにこの中でも、およびの中か
ら選ばれる１種または２種以上のエステルがより好まし
く、およびの中から選ばれる１種または２種以上の
エステルがさらにより好ましく、のエステルを１種ま
たは２種以上用いることが最も好ましい。

【００１３】本発明の水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成
物における、上記合成エステル油の含有量は任意である
が、加工性の点から下限値が原液組成物全量基準で３質
量％、好ましくは５質量％、より好ましくは１０質量％
であることが望ましく、また、希釈安定性、脱脂性、排
水処理性の点から上限値が９０質量％、好ましくは８０
質量％、より好ましくは７０質量％であることが望まし
い。

【００１４】上記水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物は
水で希釈して絞り成形用潤滑剤として用いられるが、本
発明においては当該組成物の水による希釈時の平均粒子
径が１μｍ以下、好ましくは０．７μｍ、より好ましく
は０．５μｍであることが必要である。水による希釈時
の平均粒子径が１μｍより大きいと脱脂性、洗浄性が悪
いだけでなく、希釈安定性にも問題を発生し、安定した
操業が望めない。希釈時の平均粒子径は、レーザー回折
及び／または光散乱法を利用した装置、例えば大塚電子
製 粒度分布測定装置 ＬＰＡ３０００／ＬＰＡ３１０
０等で測定することができる。

【００１５】本発明の絞り成形用潤滑剤原液組成物は、
優れた加工性、洗浄性、脱脂性、摩耗粉分散性を示す
が、これに鉱油および／または合成炭化水素油を加える
ことにより、さらに摩耗粉分散性が向上し、ブラックス
ポットの発生をより低減させることが出来る。鉱油およ
び／または合成炭化水素油を用いる場合の含有量にはな
んら制限はないが、鉱油および／または合成炭化水素油
の合計量として、合成エステル油１００重量部に対し
て、２０〜１２００重量部、好ましくは３０〜６００重
量部となるようにすることが望ましい。上記鉱油として
は、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油
留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶
剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処
理等の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わ
せて適用して得られるパラフィン系またはナフテン系等
の鉱油を挙げることができる。本発明において上記鉱油
の動粘度については、なんら限定はないが、加工性の点
から、４０℃における動粘度が０．５〜１２０ｍｍ²／
ｓ、好ましくは１〜１００ｍｍ²／ｓであることが望ま
しい。また、上記合成炭化水素油としては、具体的には
例えば、オレフィン、ポリオレフィン、ポリオレフィン
の水素化物、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンな
どが例示できる。

【００１６】上記オレフィンとしては、炭素数８〜２
８、好ましくは１０〜２４、より好ましくは１２〜２０
のものが用いられる。オレフィン中の二重結合の位置は
任意であり、末端に二重結合のあるα−オレフィン、末
端以外の位置に二重結合がある内部オレフィンおよびこ
れらα−オレフィンと内部オレフィンの混合物等を用い
ることができる。また、オレフィンとしては直鎖オレフ
ィン、分枝オレフィンの何れもが使用可能である。な
お、直鎖オレフィンは例えばエチレンの低重合により、
また分枝オレフィンは例えばプロピレンやブテン、イソ
ブチレン等の低重合により、それぞれ得ることができ
る。本発明で用いるオレフィンとしては、具体的には例
えば、直鎖状または分岐状のオクテン、直鎖状または分
岐状のノネン、直鎖状または分岐状のデセン、直鎖状ま
たは分岐状のウンデセン、直鎖状または分岐状のドデセ
ン、直鎖状または分岐状のトリデセン、直鎖状または分
岐状のテトラデセン、直鎖状または分岐状のペンタデセ
ン、直鎖状または分岐状のヘキサデセン、直鎖状または
分岐状のヘプタデセン、直鎖状または分岐状のオクタデ
セン、直鎖状または分岐状のノナデセン、直鎖状または
分岐状のイコセン、直鎖状または分岐状のヘンイコセ
ン、直鎖状または分岐状のドコセン、直鎖状または分岐
状のトリコセン、直鎖状または分岐状のテトラコセン、
直鎖状または分岐状のペンタコセン、直鎖状または分岐
状のヘキサコセン、直鎖状または分岐状のヘプタコセ
ン、直鎖状または分岐状のオクタコセンおよびこれらの
混合物等が挙げられる。また、上記ポリオレフィンとし
ては、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、１
−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等が使用
可能である。また、ポリオレフィンの水素化物として
は、上記ポリオレフィンを水素化させたもの等が使用可
能である。上記合成炭化水素油の動粘度については、な
んら限定はないが、加工性の点から、４０℃における動
粘度が０．５〜１２０ｍｍ²／ｓ、好ましくは１〜１０
０ｍｍ²／ｓであることが望ましい

【００１７】本発明の水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成
物は、上記合成エステル油、ならびに必要に応じて鉱油
および／または合成炭化水素油を必須の成分として含有
していれば、その他の成分については任意であるが、希
釈安定性、洗浄性、脱脂性、排水処理性の点から、界面
活性剤を、絞り成形用潤滑剤原液組成物全量基準で、３
〜８０質量％、好ましくは５〜８０質量％含んでいるこ
とが望ましい。本発明において用いられる界面活性剤と
しては、アニオン、ノニオン、カチオン系の界面活性剤
が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸
塩、石油スルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキル硫酸エ
ステル塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェ
ニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリ
オキシアルキレンアルキルまたはアルキルアリル硫酸エ
ステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、硫
酸化油（ロート油など）等が挙げられる。ノニオン系界
面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエー
テル、ポリオキシアルキレンアルキルアリルエーテル、
ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリ
オキシアルキレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオ
キシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン
アルキルアミン、アルキルアルカノールアミド等が挙げ
られる。カチオン系の界面活性剤としては、アルキルア
ミン塩、第４級アンモニウム塩、アルキルベタイン、ア
ミンオキサイド等が挙げられる。これらの中でも特に、
希釈安定性に優れる点から、アニオン、ノニオン系の界
面活性剤、およびその混合物が望ましい。

【００１８】また、本発明において、水溶性絞り成形用
潤滑剤原液組成物は、必要に応じて適宜各種添加剤、例
えば、カルボン酸、油脂類、極圧添加剤、各種アミン、
アルコール、防錆剤、消泡剤、非鉄金属防食剤、酸化防
止剤、防腐剤、金属封鎖剤等を配合することができる。
これらの中で代表的なものを挙げると、上記カルボン酸
としては、炭素数８〜２４の脂肪族カルボン酸が挙げら
れ、一塩基酸でも二塩基酸でも良く、直鎖のものでも分
岐のものでも良く、また飽和のものでも不飽和のもので
も良い。このようなカルボン酸としては、具体的には例
えば、カプリル酸、ノナン酸、カプリン酸、ラウリン
酸、パルミチン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の飽和
カルボン酸等が、オレイン酸、リノール酸、リノレン
酸、リシノレイン酸等の不飽和カルボン酸等が挙げられ
る。油脂類としては、牛脂、豚脂、ナタネ油、大豆油、
ヤシ油、パーム油、ヌカ油、及びこれらの水素添加物等
が挙げられる。極圧添加剤としては、塩素化パラフィ
ン、塩素化脂肪酸、硫化脂肪油、ポリスルフィド、アル
キルリン酸エステル等が挙げられる。各種アミンとして
は、アルカノールアミン、アルキルアミン等が挙げら
れ、アルコールとしては、炭素数１０〜１８の直鎖もし
くは分岐アルコールまたは各種グリコール等が挙げられ
る。防錆剤としては、脂肪族アミド、芳香族カルボン酸
等が挙げられる。消泡剤としてはシリコーン系化合物等
が、非鉄金属防食剤としてはベンゾトリアゾール系化合
物等が、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤
等が、防腐剤としては、チアゾール系、イソチアゾール
系、フェノール系、ハロゲン系添加剤等が、金属封鎖剤
としてはエチレンジアミン四酢酸塩等がそれぞれ挙げら
れる。

【００１９】また、本発明の水溶性絞り成形用潤滑剤原
液組成物は、水を配合することができる。この際に用い
られる水としては、水道水、イオン交換水、蒸留水など
任意のものが使用可能である。水を配合する場合の含有
量は任意であるが、通常絞り成形用潤滑剤原液組成物全
量基準で７０質量％以下、好ましくは６０質量％以下で
あることが望ましい。本発明において、水溶性絞り成形
用潤滑剤原液組成物は水で希釈して絞り成形用潤滑剤と
して用いられるが、その際の希釈率についてはなんら制
限はない。しかしながら、優れた加工性、洗浄性、脱脂
性をより発揮させるために、水溶性絞り成形用潤滑剤全
量を基準として、原液組成物が０．５〜７０質量％、好
ましくは１〜６０質量％となるように水で希釈すること
が望ましい。ここで、希釈する際に用いられる水として
は、任意のものが使用可能であり、具体的には例えば、
水道水、工業用水、イオン交換水、蒸留水等が使用可能
である。

【００２０】本発明の水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成
物は、金属板を該組成物を水で希釈した水溶性の絞り成
形用潤滑剤を用いて絞り成形し、次いで水溶性のしごき
成形用潤滑剤を用いてしごき成形または再絞り・しごき
成形してＤＩ缶を製造する際に用いられる水溶性絞り成
形用潤滑剤の原液組成物である。

【００２１】上記水溶性しごき成形用潤滑剤の組成につ
いては、水溶性のものであれば良く、なんら制限はない
が、通常合成エステル油、鉱油、合成炭化水素油、ポリ
オキシアルキレンおよびポリオキシアルキレン誘導体等
を基油とし、これに適宜各種添加剤を配合した原液組成
物を水で希釈して得られるものが用いられる。合成エス
テル油としては、具体的には例えば、上記絞り成形用潤
滑剤原液組成物に用いるものとして挙げられたものを用
いることができる。鉱油としては、具体的には例えば、
上記絞り成形用潤滑剤原液組成物に用いるものとして挙
げられたものを用いることができる。合成炭化水素油と
しては、具体的には例えば、上記絞り成形用潤滑剤原液
組成物に用いるものとして挙げられたものを用いること
ができる。ポリオキシアルキレンとしては、エチレンオ
キシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドをラン
ダムもしくはブロックに重合したもの等が挙げられる
が、エチレンオキシド、プロピレンオキシドの使用がよ
り好ましい。ポリオキシアルキレンとしては、平均分子
量が３００〜２００００、好ましくは５００〜１０００
０、さらに好ましくは６００〜７０００のものであるこ
とが望ましい。平均分子量３００未満のものは、水溶性
が高いために排水処理性が悪くなる可能性があり、平均
分子量が２００００より大きいと粘度が高くなり過ぎ、
取り扱いが難しくなる可能性がある。平均分子量は水酸
基価より、数平均分子量として算出できる。また、水へ
の溶け難さ、つまり後工程での排水処理性を考えるとポ
リオキシアルキレンに含まれるプロピレンオキシドの比
率は１０質量％以上、好ましくは２０質量％以上、さら
に好ましくは３０質量％以上であることが望ましい。

【００２２】ポリオキシアルキレン誘導体としては、上
記ポリオキシアルキレンのエーテル化物およびエステル
化物等が挙げられる。ポリオキシアルキレンのエーテル
化物のアルキル基に用いられるアルコールとしては、炭
素数１〜２４の、好ましくは炭素数１〜１８、より好ま
しくは炭素数４〜１８のものが望ましい。このようなア
ルコールとしては直鎖のものでも分岐のものでもよい。
炭素数１〜２４のアルコールとしては、具体的には例え
ば、メタノール、エタノール、直鎖状または分岐状のプ
ロパノール、直鎖状または分岐状のブタノール、直鎖状
または分岐状のペンタノール、直鎖状または分岐状のヘ
キサノール、直鎖状または分岐状のヘプタノール、直鎖
状または分岐状のオクタノール、直鎖状または分岐状の
ノナノール、直鎖状または分岐状のデカノール、直鎖状
または分岐状のウンデカノール、直鎖状または分岐状の
ドデカノール、直鎖状または分岐状のトリデカノール、
直鎖状または分岐状のテトラデカノール、直鎖状または
分岐状のペンタデカノール、直鎖状または分岐状のヘキ
サデカノール、直鎖状または分岐状のヘプタデカノー
ル、直鎖状または分岐状のオクタデカノール、直鎖状ま
たは分岐状のノナデカノール、直鎖状または分岐状のイ
コサノール、直鎖状または分岐状のヘンイコサノール、
直鎖状または分岐状のドコサノール、直鎖状または分岐
状のトリコサノール、直鎖状または分岐状のテトラコサ
ノールおよびこれらの混合物等が挙げられる。なお、ポ
リオキシアルキレンのエーテル化物としては、モノエー
テル化物でもジエーテル化物であってもよい。また、ポ
リオキシアルキレンのエステル化物に用いられる酸とし
ては、通常炭素数６〜２４の脂肪酸が用いられる。この
ような酸としては直鎖のものでも分岐のものでも良く、
また飽和のものでも不飽和のものでも良い。具体的には
例えば、直鎖状または分岐状のヘキサン酸、直鎖状また
は分岐状のヘプタン酸、直鎖状または分岐状のオクタン
酸、直鎖状または分岐状のノナン酸、直鎖状または分岐
状のデカン酸、直鎖状または分岐状のウンデカン酸、直
鎖状または分岐状のドデカン酸、直鎖状または分岐状の
トリデカン酸、直鎖状または分岐状のテトラデカン酸、
直鎖状または分岐状のペンタデカン酸、直鎖状または分
岐状のヘキサデカン酸、直鎖状または分岐状のヘプタデ
カン酸、直鎖状または分岐状のオクタデカン酸、直鎖状
または分岐状のノナデカン酸、直鎖状または分岐状のイ
コサン酸、直鎖状または分岐状のヘンイコサン酸、直鎖
状または分岐状のドコサン酸、直鎖状または分岐状のト
リコサン酸、直鎖状または分岐状のテトラコサン酸など
の飽和脂肪酸、または、直鎖状または分岐状のヘキセン
酸、直鎖状または分岐状のヘプテン酸、直鎖状または分
岐状のオクテン酸、直鎖状または分岐状のノネン酸、直
鎖状または分岐状のデセン酸、直鎖状または分岐状のウ
ンデセン酸、直鎖状または分岐状のドデセン酸、直鎖状
または分岐状のトリデセン酸、直鎖状または分岐状のテ
トラデセン酸、直鎖状または分岐状のペンタデセン酸、
直鎖状または分岐状のヘキサデセン酸、直鎖状または分
岐状のヘプタデセン酸、直鎖状または分岐状のオクタデ
セン酸、直鎖状または分岐状のヒドロキシオクタデセン
酸、直鎖状または分岐状のノナデセン酸、直鎖状または
分岐状のイコセン酸、直鎖状または分岐状のヘンイコセ
ン酸、直鎖状または分岐状のドコセン酸、直鎖状または
分岐状のトリコセン酸、直鎖状または分岐状のテトラコ
セン酸などの不飽和脂肪酸、およびこれらの混合物が挙
げられる。これらの中でも、特に炭素数８〜２０の飽和
脂肪酸、または炭素数８〜２０の不飽和脂肪酸、および
これらの混合物が好ましい。なお、ポリオキシアルキレ
ンのエステル化物としては、 ポリオキシアルキレンと脂肪酸とのモノエステル ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと脂肪酸
とのエステル ポリオキシアルキレンと脂肪酸とのジエステル など、任意の組み合わせが可能である。

【００２３】また水溶性しごき成形用潤滑剤の原液組成
物は、希釈安定性、洗浄性、脱脂性、排水処理性の点か
ら通常界面活性剤を含んでいることが望ましい。ここで
用いられる界面活性剤としては、アニオン、ノニオン、
カチオン系の界面活性剤が挙げられる。アニオン系界面
活性剤としては、脂肪酸塩、石油スルホン酸塩、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルスルホコハク
酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、ア
ルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルまたは
アルキルアリル硫酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸
ホルマリン縮合物、硫酸化油（ロート油など）等が挙げ
られる。ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシア
ルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアル
キルアリルエーテル、ポリオキシアルキレンソルビタン
脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビトール脂
肪酸エステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、
ポリオキシアルキレンアルキルアミン、アルキルアルカ
ノールアミド等が挙げられる。カチオン系の界面活性剤
としては、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩、
アルキルベタイン、アミンオキサイド等が挙げられる。
これらの中でも特に、希釈安定性に優れる点から、アニ
オン、ノニオン系の界面活性剤、およびその混合物が望
ましい。

【００２４】また、水溶性しごき成形用潤滑剤原液組成
物は、必要に応じて適宜各種添加剤、例えば、カルボン
酸、油脂類、極圧添加剤、各種アミン、アルコール、防
錆剤、消泡剤、非鉄金属防食剤、酸化防止剤、防腐剤、
金属封鎖剤等を配合することができる。これらの中で代
表的なものを挙げると、上記カルボン酸としては、炭素
数８〜２４の脂肪族カルボン酸が挙げられ、一塩基酸で
も二塩基酸でも良く、直鎖のものでも分岐のものでも良
く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。このよ
うなカルボン酸としては、具体的には例えば、カプリル
酸、ノナン酸、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン
酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の飽和カルボン酸など
が、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノレイ
ン酸等の不飽和カルボン酸等が挙げられる。油脂類とし
ては、牛脂、豚脂、ナタネ油、大豆油、ヤシ油、パーム
油、ヌカ油、及びこれらの水素添加物等が挙げられる。
極圧添加剤としては、塩素化パラフィン、塩素化脂肪
酸、硫化脂肪油、ポリスルフィド、アルキルリン酸エス
テル等が挙げられる。各種アミンとしては、アルカノー
ルアミン、アルキルアミン等が挙げられ、アルコールと
しては、炭素数１０〜１８の直鎖もしくは分岐アルコー
ルまたは各種グリコール等が挙げられる。防錆剤として
は、脂肪族アミド、芳香族カルボン酸等が挙げられる。
消泡剤としてはシリコーン系化合物等が、非鉄金属防食
剤としてはベンゾトリアゾール系化合物等が、酸化防止
剤としては、フェノール系酸化防止剤等が、防腐剤とし
ては、チアゾール系、イソチアゾール系、フェノール
系、ハロゲン系添加剤等が、金属封鎖剤としてはエチレ
ンジアミン四酢酸塩等がそれぞれ挙げられる。

【００２５】また、ここで述べる水溶性しごき成形用潤
滑剤原液組成物は、水を配合することができる。この際
に用いられる水としては、水道水、イオン交換水、蒸留
水など任意のものが使用可能である。上記水溶性しごき
成形用潤滑剤原液組成物は、水で希釈すれば必要な洗浄
性、脱脂性を示すが、当該組成物の水による希釈時の平
均粒子径が１μｍ以下、好ましくは、０．７μｍ以下、
さらに好ましくは０．５μｍ以下であるときにさらに優
れた洗浄性、脱脂性を示し、かつ希釈安定性がさらに向
上し、より安定した操業が望めるようになる。希釈時の
平均粒子径は、レーザー回折及び／または光散乱法を利
用した装置、例えば大塚電子製 粒度分布測定装置 Ｌ
ＰＡ３０００／ＬＰＡ３１００等で測定することができ
る。

【００２６】本発明において、加工される金属として
は、アルミニウム、アルミニウム合金（アルミニウム−
マンガン合金等）、鋼板、表面処理鋼板（亜鉛メッキ鋼
板、錫メッキ鋼板）等が挙げられる。

【００２７】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらに何等限定さ
れるものではない。

【００２８】まず、表１の試料１〜７の各欄に示す配合
割合に従って、本発明に係る絞り成形用潤滑剤原液組成
物（試料１〜３）および比較のための絞り成形用潤滑剤
原液組成物（試料４〜６）と、しごき成形用潤滑剤原液
組成物（試料７）の各試料を調製した。

【表１】

【００２９】次に、これら各試料のうち、試料１〜６を
水で３質量％に希釈して絞り成形用潤滑剤を調製し、か
つ試料７を水で３質量％に希釈してしごき成形用潤滑剤
を調製した。これら潤滑剤を表２の実施例１〜３および
比較例１〜３の各欄に示す組み合わせで用いて、下記に
示す方法（ＤＩ缶製造方法）により内容積３５０ｍｌの
ＤＩ缶を製造した。ＤＩ缶製造方法 直径１２０ｍｍのアルミニウム合金板（ＪＩＳ Ｈ
４０００ ３００４−Ｈ１９）に絞り成形用潤滑剤を塗
布した後、下記に示す条件下で直径６６ｍｍのカップ状
物となるように絞り成形を行った。絞り成形条件 ポンチ直径：６６．００ｍｍ 絞りダイス直径：６６．８１ｍｍ しわ押さえ力：１０００ｋｇｆ 絞り成形速度：７８ｍ／ｍｉｎ で得られたカップ状物をポンチにはめ込み、しごき
成形用潤滑剤を用いて、下記に示す条件下でしごき成形
を行った。しごき成形条件 ポンチ直径：６６．００ｍｍ 第１しごきダイス直径：６６．６３ｍｍ 第２しごきダイス直径：６６．６０ｍｍ 第３しごきダイス直径：６６．４０ｍｍ 第４しごきダイス直径：６６．２６ｍｍ しごき成形速度：７８ｍ／ｍｉｎ 上記方法により得られたＤＩ缶について、以下の方法に
より評価を行った。結果を表２に示す。絞り成形性 で得られたカップ状物の外観を目視で観察した。な
お、評価は以下の２段階で行った。 ○：しわの発生がないもの ×：しわの発生があるものしごき成形性 のしごき成形時の破断の有無、ならびにで得られた
ＤＩ缶の開口部および壁面の外観を目視で観察した。な
お、評価は以下の方法で行った。破断の有無 １０缶製造したうち、破断が生じなかったものを○、破
断が一つでも生じたものを×とした。開口部 黒傷なしのものを５、開口部全面に黒傷が発生している
ものを０として６段階評価し、製造した１０缶の平均値
をとった。壁面 傷がないものを○、傷が発生しているものを×とした洗浄性 で得られたＤＩ缶を、界面活性剤の濃度を種々に変化
させた洗浄液を用いてスプレー洗浄し、洗浄後のＤＩ缶
にさらに蒸留水をスプレー吹き付けし、残存する潤滑剤
の有無を目視で判定した。なお、本評価方法では、缶表
面に潤滑剤が残存している場合にはスプレー吹き付けし
た蒸留水ははじかれる。洗浄液は、日本ペイント（株）
製リドリンＮＨＣ１００Ａ（主成分：硫酸）および日本
ペイント（株）製リドリンＮＨＣ１００Ｍ（主成分：界
面活性剤）の水溶液を下記に示す組成により調製したも
のを用いた。 洗浄液１：１００Ａ：３．８質量％、１００Ｍ：０．６質量％、残部：水 洗浄液２：１００Ａ：３．８質量％、１００Ｍ：０．４質量％、残部：水

【００３０】また、絞り成形用潤滑剤原液組成物の各試
料（１〜６）の評価を摩耗粉分散性について行い、その
評価結果を表２の右欄に示した。摩耗粉分散性 各原液組成物をドイツ硬度３０度の硬水で５質量％に希
釈したものを試料液とし、その摩耗粉分散性を次の方法
で評価した。鋼製ディスクの表面上に貼付固定したアル
ミニウム合金板（ＪＩＳ Ｈ ４０００ ３００４−１
９）に、高速度鋼製（ＳＫＨ ９）の直径８ｍｍのピン
を押しつけ、当該部分に試料液６００ｍｌを１２００ｍ
ｌ／ｍｉｎで循環供給させながらディスクの回転速度を
１０００ｒｐｍ（周速３１４ｍ／ｍｉｎ）、ピンの荷重
を７．５ｋｇｆに保持して３０分間ピンオンディスク試
験を行った。試験終了後、アルミニウム合金板の表面を
目視観察した。アルミニウム合金板上に摩耗分の凝集が
全く起こっていない場合を１０、アルミニウム合金板上
の全面に摩耗分が凝集物が付着している場合を０として
１１段階評価し、１０回試 験を行った平均値で評価を
行った。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２の結果から明らかなように、本発明に
係る水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物を用いてＤＩ缶
を製造した場合には、いずれも絞り成形性、しごき成形
性、洗浄性および摩耗粉分散性に優れている。特に、合
成エステル油に加えてさらに鉱油または合成油を含有さ
せた場合（実施例２および３）には、摩耗粉分散性に特
に優れていることが判る。これに対して、合成エステル
を用いずに鉱油または合成炭化水素油を単独で用いた場
合（比較例１および２）には、絞り成形性およびしごき
成形性に劣ることが判る。また、水で希釈した際の平均
粒子径が本発明で規定するよりも大きい絞り成形用潤滑
剤原液組成物を用いた場合（比較例３）には、洗浄性が
劣ることが判る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、品
位の高いＤＩ缶を製造することができると共に、排水処
理性の向上を達成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 125:14） Ｃ１０Ｎ 20:06 40:24 80:00 (72)発明者 横田 秀雄 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 遠藤 和彦 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 亀塚 大 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 金井 亮 東京都港区西新橋一丁目３番12号 日本石 油株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板を水溶性絞り成形用潤滑剤を用い
   て絞り成形し、次いで水溶性しごき成形用潤滑剤を用い
   てしごき成形または再絞り・しごき成形してＤＩ缶を製
   造する際に用いられる水溶性絞り成形用潤滑剤の原液組
   成物であって、合成エステル油が含まれると共に、平均
   粒子径が水で希釈したとき１μｍ以下であることを特徴
   とする水溶性絞り成形用潤滑剤原液組成物。
2. 【請求項２】 上記合成エステル油と共に、鉱油および
   ／または合成炭化水素油が含まれる請求項１記載の水溶
   性絞り成形用潤滑剤原液組成物。