JPS6295396A - プレス加工兼用防錆油 - Google Patents

プレス加工兼用防錆油

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JPS6295396A
JPS6295396A JP23595585A JP23595585A JPS6295396A JP S6295396 A JPS6295396 A JP S6295396A JP 23595585 A JP23595585 A JP 23595585A JP 23595585 A JP23595585 A JP 23595585A JP S6295396 A JPS6295396 A JP S6295396A
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順一 森田
Shohei Kato
昭平 加藤
Tamio Akata
民生 赤田
Hirogo Uozumi
魚住 普吾
Ichitami Suzuki
鈴木 一民
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Chiyoda Shoji Co Ltd
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Matsumura Oil Research Corp
Chiyoda Shoji Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動車産業、家電産業を中心に使用されている
各種鋼板類、特に薄鋼板の保存期間中の防錆処理と鋼板
を加工する際のプレス加工処理を単一の潤滑油で処理す
ることを可能とするプレス加工兼用防錆油に関する。
(従来の技術) 薄肩板が製鉄メーカーで製造されてから、需要家で自動
rBや家電製品に成型、加工されるまでの仕掛り期間中
で品質上量も重要な問題は発錆の防止である。
このため通常の薄鋼板製造工程においては、その最終通
板ライン(調質圧延ライン又はリコイリングが多い)出
側でコイルに巻き取る直前又はシートに裁断する直前に
コーティングロール法、油滴下法、)を電塗布法などの
いずれかの方法で目的、用途に応じた防錆油な適量塗布
する。
防錆油は鋼板の使用直前までの発錆を完全に防止できる
ことが第一の要件であるが、使用時の化成処理前の脱脂
工程で十分に脱脂できることが前提となる。最適と考え
られる防錆油を塗布された鋼板は、気化性防錆紙やポリ
エチレンフィルムを積層した防錆紙あるいはポリエチレ
ンフィルムなどで厳重に梱包され、出荷されるまで倉庫
内に保管される。出荷されたフィルあるいはシートはユ
ーザーで製品形状にプレス加工される。天際のプレス加
工は、張り出し、引っばり、絞り加工などの単純な成型
が複雑に組み合わされており、しかもできるだけ高速で
加工できることが要求される。
このため形状に応じた鋼板材質の設計が必要であるとと
もに成型金型、工具と鋼板の界面を適度、な潤滑状態に
保つことが技術上の重要なポイントとなる。潤滑性が不
足するとプレス割れ、傷、しわなどが鋼板側に発生した
り、加工治具に傷が発生する。はなはだしい場合には工
具の破損を引きおこす。あるいはダイスが鋼板表面をか
じることにより発生する1m 、a粉が11シ積し、鋼
板に凹状の押し傷を発生することがある。更に潤滑不足
が軽度の場合でも、上記の種々の欠陥発生を防止するた
めに、加工速度を低下させなければならない。
この潤滑技術については従来いろいろの工夫がなされて
きたが、最も一般的なものは油mrtと鉱物油との混合
物を直I肖塗布する湿式潤滑である。
近年ではプレス作業の機械化による合理化にイ′1′い
、潤滑個所へのプレス加工油のスプレー潤滑に変ってき
ているが加工材質、金型、工具などの、FIl類により
種々の潤滑油の選定が必要であり、塗布量の管理が難し
い、持ち出しによる浪費が多い、環境が悪いなどの問題
点をかかえている。このような種々の問題を解決し、工
程の合理化を行うことは鉄清、自動車業界などにとって
は火さなメリットであり、防錆とプレス加工を単一の潤
滑油で処理することは重要な課題であった。
一般に各種鋼板類、特に薄鋼板をN宋に用いる防錆油は
油じみが少ない、脱脂性が良いなどの品質の面と、油の
持ち出しを少くするという経済性の両面から、低粘度(
・10°L:、 、 20cst以下)のものが用いら
れている。しかしながら粘度が低いため油膜強度も弱く
、張り出し、引っばり、紋り加工などを行うには潤滑性
が不十分である。
一方プレス加工油は加工度により使用するものが異なる
ため、種々の粘度グレード(50〜150’C。
40°C)があり、薄鋼板のプレス加工には70〜80
cst(40°C)の粘度のものが使用されている。こ
のような高粘度のプレス加工油を防錆油として使用する
と、塗布方法を考慮しでも油膜を薄くできる限界があり
、持ち出しによる損失が大きいため不経済である。しか
しこの問題は現在用いられているプレス加工油の粘度を
防錆油並に下げることが可能であれば角イ決できるが、
この場合加工に支障をきたさないようにするには潤滑性
を上げるために啄圧添加剤の添加が不可欠となる。一般
の極圧添加剤は空気中の水分と接触することにより、加
水分解、脱塩酸などが起こり、腐食性物質が生成するた
め、防錆性能が者しく低下する。この現象は防錆添加剤
によって抑制することは難しく、実用性は乏しい。つま
り現在の添加剤類の組み合わせ技術では市販の防錆油又
はプレス加工油のどちらが一方でもつで防錆性及びプレ
ス加工性の両方を114足させることは不可能である。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は防錆油とプレス加工油の両方の機能を併
せ有するプレス加工兼用防錆油を提供することにある。
(問題、αを解決するための手段) 本発明は(、)スルホン酸塩の群から選ばれた少なくと
も1種、(1〕)カルボン酸塩の群からjxばれた少な
くとも1種、(C)  リン酸エステル誘導体、ノエス
テル、ポリオールエステル、油脂の群から選ばれた少な
くとも1f11及び(d) 0.1μ以下の粒子を主成
分とするホウ酸のアルカリ/アルカリ土類金属塩を含有
することを特徴とするプレス加工兼用防錆油に係る。
鋼板製造工程で実施している防錆油塗布により、保存期
間中の一時防錆を行い、そのままの状態にて需要家でプ
レス加工が可能となれば、プレス加工工程は簡略化でき
、−挙に大巾な合理化を行うことが可能となる。このよ
うな潤滑油は次のような数多くのメリットを生み出す。
1、プレス加工油及び加工油スプレー設備が不必要とな
り、大巾な経費節減ができる。
2、プレス加工工程を省略できるため、ハンドリングタ
イムの短縮が可能となり、生産性向上につながる。
3、プレス加工油の飛散、漏れなどによる工場汚染がな
くなり、環境改滲が可能となる。
更にプレス油塗布後の成型品は脱脂洗浄処理をイテつで
いるが、111−の潤滑油で処理を行う場合でも、後処
理設置0の新設は不必要で、既設の脱脂設備をそのまま
使用することができる。
本発明においてスルホン酸塩としてはアルキルベンゼン
スルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、石油
スルホン酸塩などを、またカルボン酸塩としては例えば
ステアリン酸、ナフテン酸、酸化ワックス、う/リン+
m肪酸なとの長鎖の脂肪酸塩などを挙げることができる
またリン酸エステル誘導体としてはリン酸エステルアミ
ン塩、ノチオリン酸亜鉛、ノチオリン酸モリブデンなど
を、ジエステルとしては例えばジオクチルセバケート、
ジオクチルアノベートなどを、ポリオールエステルとし
ては例えばトリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール、トリクリセライト等の炭素数10〜18の脂肪酸
とのエステルなどを、油脂としては例えばパーム油、ナ
タネ油、ヒマシ油などの植物油脂や、ラード、ラノリン
牛脂などの動物油脂などを挙げることができる。
本発明で用いるホウ素化合物はホウ酸のアルカリ/アル
カリ土類金属塩で、その粒径が0.1μm以下のものが
主成分であることが好ましい。防錆油に固体潤滑剤を添
加する場合、粒径の大きさや二次凝集によって、油中で
の分散安定性が悪くなる場合がある。このことは貯蔵中
に潤滑剤成分が分離、沈降し潤滑不足の原因になるとか
、金PA表面に塗油した時に固体潤滑剤が錆発生の核と
なり著しく防錆性を落とすことにつながる場合がある。
本発明に用いrこ上記ホウ素化合物はスルホン酸塩とカ
ルボン塩との相乗効果により油中に透明に分散でき、前
述の不安がないことは大きな特長である。
また現在用いられているイオウ、リン、ハロゲン系化合
物などの極圧添加剤は潤滑面に作用する荷重、速度の増
加により発生する熱により、金属と化学反応を起こし、
金属表面に極圧被膜を形成し、この被膜が潤滑を行って
いる。本発明のホウ素系固体潤滑剤の場合は極圧被膜は
化学反応によるものではなく物理吸着によるもので、こ
の吸着膜は前者と同等以上の潤滑性を有し、かつ防錆性
、脱油処理性、耐油ヒみ性などに対して悪影響を及ぼさ
ない添加剤であることを本発明者らは見出した。更に従
来の極圧添加剤は潤滑油の粘度が低くなるに従い、耐荷
重性が低下する傾向があるが、本発明で用いたホウ素化
合物は潤滑油の粘度が低くなるに従って向上するという
極めて注目すべき事実を見出した。
本発明において(a)〜(d)成分の配合割合は(a)
成分25〜75部(重量部、以下同様)、好ましくは4
5〜55部、(1))成分25〜75部、好ましくは4
5〜55部、(c)成分1−100部、好ましくは5〜
50部及び(d)成分1〜15部、好ましくは8〜12
部とするのが良く、これにマシン油等の基油を840〜
885部程度配合するのが良い。
(実 施 例) 以下に実施例及び比較例を挙げて説明する。
実施例1 下記組成のプレス加工兼用防錆油を51!整した。
これを混合油Aとする。アルキルベンゼンスルホン酸バ
リウム塩50g、ラノリン脂肪酸バリウム塩50g、 
 ) ’)メチロールプロパンオレイルエステル50g
を80℃で30分間加熱混合したのち、60’Cまで冷
却する。次にホウ酸カリウム塩10g及びマシン油(I
SOV[;10) 840F61を加え、60°Cで1
時間加熱混合し、赤褐色透明液体1006+alを得た
。混合油Aの防錆性、潤滑性、脱脂性の評価結果を第1
表及び第2表に示す。防錆性、潤滑性、脱脂性ともに極
めて良好な結果を得た。
実施例2 下記組成のプレス加工兼用防錆油を調整した。
これを混合油Bとする。アルキルベンゼンスルホン酸バ
リウム塩50g、う7リン脂肪酸バリウム塩50g、パ
ーム油50gを80℃で30分間加熱混合したのち、6
0°Cまで冷却する。次にホウ酸カリウム塩10g及び
マシン油(ISOV(:10) 840m1を加え、6
0°Cで1時間加熱混合し、赤褐色透明液体1006m
1を得た。
)U含油Bの防錆性、潤滑性、脱脂性の評価結果を第1
表及び第2表に示す。ここでは実施例1で油性剤として
用いたトリメチロールプロパンオレイルエステルの代り
に、天然油脂であるパーム油を用いた。混合油Aと同等
の防錆性、潤滑性、脱脂性を確認した。
実施例3 下記組成のプレス加工兼用防錆油を調整しrこ。
これを混合油Cとする。アルキルベンゼンスルホン酸バ
リウム塩50g、う7リン脂肪酸バリウム塩50g、酸
性リン酸エステルアミン塩5gを80℃で30分間加加
熱台しrこのち、60’Cまで冷却する。犬にホウ酸カ
リウム塩10.及びマシン油(ISOVCIO)885
m lを加え、60℃で1時間加熱混合し、赤褐色透明
液体1010O5を得た。混合油Cの防錆性、潤滑性、
脱脂性の評価結果を第1表及び第2表に示す。
ここでは実施例1で油性剤として用いたトリメチロール
プロパンオレイルエステルの代りに、tlE添加剤とし
て酸性リン酸エステルアミン塩を用いた。
酸性リン酸エステルアミン塩単独で潤滑性をちたせるに
は2 wt/vo1%以上の添加が必要であるが、加水
分解により防錆性が着しく低下する。
本例ではホウ素化合物の効果により0,5vt/vo1
%と少いため悪影響はみられず、混合油Aと同等の防錆
性、潤滑性、脱脂性を確認した。
実施例4 下記組成のプレス加工兼用防錆油を調整した。
これを混合油りとする。アルキルベンゼンスルホン酸バ
リウム塩50g、う/リン脂肪酸バリウム塩50g1 
ジチオリン酸亜鉛5gを80℃で30分間加熱混合した
のち、60″Cまで冷却する。次にホウ酸カリウム塩1
0g及びマシン油(ISOV(:10) 885m1を
加え、60℃で1時間加熱混合し、赤褐色透明液体10
05+olを得た。混合油りの防錆性、潤滑性、脱脂性
の評価結果を第1表及び第2表に示す。
本例では極圧添加剤の種類を変えて、性能評価を行った
。混合油Cと同等の防錆性、潤滑性、脱脂性を確認した
実施例5 下記組成のプレス加工兼用防錆油を調整した。
これを混合油Eとする。アルキルベンゼンスルホン酸バ
リウム塩50g、ラノリン脂肪酸バリウム塩50g、 
 )リメチロールブロバンオレイルエステル45g、酸
性リン酸エステルアミン塩5gを80“Cで30分間加
熱混合したのち、60°Cまで冷却する。次にホウ酸カ
リウム塩10B及びマシン油(IsOVGIO)840
+n lを加え、60℃で1時間加熱混合し、赤褐色透
明液体1006+nlを得た。混合油Eの防錆性、潤滑
性、脱脂性の評価結果を第1表及び第2表に示す。
本例では油性剤と極圧添加剤を併用したが、顕者な相来
効果を確認した。
比較例1 下記組成の比較油を調整した。これを比較油Fとする。
アルキルベンゼンスルホン酸バリウム塩50Fl、う/
リン脂肪酸バリウム塩50g、  )リメチロールプロ
パンオレイルエステル45g、 a性リン酸エステルア
ミン塩5gを80℃で30分間加加熱台しタノち、マシ
ン油(ISOVCIO) 850+nl ヲ加工、60
°Cで1時間加熱混合し、赤褐色透明液体1006m1
を得た。比較油Fの防錆性、潤滑性、脱脂性の評価結果
を第1表及び第2表に示す。
本例ではホウ素化合物を添加しない場合の各性能を評価
した。防錆性、脱脂性は混合油A−Eと変りない性能で
あったが、プレス加工に必要な潤滑性は得られず、ホウ
素化合物の効果が確認できた。
比較例2 現在鉄鋼業界で薄鋼板の防錆処理に大量に使用されてい
る代表的な防錆油を比較油Gとする(粘度40℃; 6
.35csj+比重15/4°C; 0.876、引火
点124°C)。比較油Gの防錆性、潤滑性、脱脂性の
評価結果をf:tS1表及び第2表に示す。防錆性、脱
脂性については混合油A−Eとほぼ変りない性能であっ
たが潤滑性はプレス加工油として全(使用できない性能
であった。
比較例3 現在自動車業界で薄鋼板のプレス加工に大量に使用され
ている代表的なプレス加工油を比較油Hとする(粘度4
0℃; 74.8cst、比重15/4°C; 0,9
22゜引火点226°C)。比較油Hの防錆性、潤滑性
、脱脂性の評価結果をtpJ1表及び第2表に示す。潤
滑性、脱脂性は混合油A−Eに近い性能を示したが、防
錆性は全く使用できない性能であった。
11表及V!ll’t2表の結果から本発明の潤滑油組
成物はプレス加工兼用防錆油として十分な性能を有する
ことが明らかである。
試験方法の説明 防錆性試験 1、湿潤試験 1.1装置 試験片架台、水槽、空気供給装置、流量計などから慴I
&される。(JIS K 2246)1.2試験片 冷間圧延鋼板 60 X 80 X 1 、 O−2,
O+a+a1.3条 件 a、試験片つり下げ位置の温度 49±1°Cb、相対
湿度 95%以上 C1空気流量 湿潤箱内容積の約3倍/ I+1.4判
定 7201+rs後の錆発生度を測定する。
A級0%、  8級1〜10%。
0級11〜25%、D級26〜50%。
E級50%以上 2、通常スタック 2.1試験片の調製 SPCグル鋼板(100X 200X 0.7++on
)を空拭き後7 ルカ’) り’)  t −(Rd−
75,20g/l。
60’0.60秒スプレー)でスプレー脱脂し、次に水
洗後乾燥する。
2.2スキンバス削、防錆油処理 スキンパス剤5〜10%水溶液に浸漬後直ちにゴムロー
ルで絞る。次に防錆油をロール塗布法で塗布する。
2.3積み瓜ね 各々を10枚1組として積み重ね、口紙で包装後ボルト
で30kH/cm2のトルクにて締付ける。
2.4促進試験 恒温恒湿槽(温度50±1°C,,)11対湿度90〜
95%)に30日、60日間投入する。
2.5 ′問  定 試駐後、試験片の重ね合わせた面の錆、油じみ(オイル
スティン)などの発生をm’i3する。
O; 錆、油じみの発生なし ×;           あり 3、Vスタック 3.1試験片の調製 2.1の方法と全く同じ方法で調製を行う。
3.2スキンパス削、防錆油処理 2.2の方法と全く同じ方法で調製を行う。
3.3積み重ね 塗油板を5枚1組としてスペーサーを用いて積み重ね、
口紙で包装後、ボルトで30k[?/elf12のトル
クにて締付ける。
3.4促進試験 恒温恒湿槽(温度6o±1℃、相対湿度85%)に21
日、35日間投入する。
3.5j!13定 2.5と全く同じ方法で判定を行う。
4、脱脂性 4.1試験片の調製 2の通常スタックと全く同じ方法にて10枚積み重ね、
恒温恒湿槽(温度50°C1相対湿度90〜95%)に
30日問格納したものを使用する。
4.2試験方法 アルカリクリーナー(Rd75)を下記条件にてスプレ
ー脱脂を行う。
濃   度   ;  IOg/l 温   度   ; 50〜55°C 時   間   ; 10秒、30秒、60秒スプレー
装置; スプレー圧 0.7kg/ctn2゜ スプレー圧R30cm、 7ズル径 2+nm。
ノズル個数 片側14個 4.31’す定 脱脂後水洗を30秒行い、60’に立てかけて20〜3
0秒後の水ぬれ面積(%)を目視により1゛す定する。
5、四球試馴I 5.1形 式    四球式潤滑試験機(着出式)5.
2試験用鋼球  玉軸受用鋼球 3/4”(19,05
mm)  JIS B 15015.3車軸回転数  
220rpm 5.4 fl量、温度  50m1.  室温5.5畜
圧器荷重  1〜10kg/cu25.6測定 a、試料油容器に3個の鋼球を、交軸に1個の鋼球をセ
ット干る。
1)、試料油を容器に入れる。
c、 9球に荷重をかける。(0,5kg/m1n)d
、車軸を回転し、連続的にCの9.乍を行い耐荷重圧力
(焼付圧力0.5kg/era2)を記録する。
6、四球試験■ 6.1形 式    四球式潤滑試験機(着出式)6.
2試験用鋼球  玉軸受用鋼球 3/4”(19,05
+n+n)  JIS B 15016.3車軸回転数
  4rp+n 6.4 fl、i、温度  50m1.  室温8.5
 ′PM圧器荷重  1〜10kg/Cff126.6
測定 a、試料油容器に3個の鋼球を車軸に1個の鋼球をセッ
トする。
b、試料油を容器に入れる。(50+ol)c、1球に
荷重をかける。
(1−10kg+ 0.5kg/+n1n)d、車軸を
回転する。(60秒間) e、ねじれ棒のねじれ角をインジケーターで連続的に記
録する。
f、 ft4球の荷重を変えてd、 eを繰り返す。
6.7記録 a、耐荷重圧力 k g / c In 2(焼付圧力
0.5に8/eta勺 す、摩擦係数  μ 荷重、捩れ角より求める。
全荷重 P=T/dXD2P−8,6 Dニジリング−直径(8cL6)。
P:油圧(kg/cm2)t 8.6:付属品重量(kg) 単位球当りの垂直荷重 単位球当りの摩擦力 ω      1.65 T:摩擦モーメント(挾れモーメン トル捩れ角曲線より求める) 74円筒張り出し試験 7.1試験機 T F −102−30型(東京衡機製造所)7.2試
験能力 力 量  ボンチカ max  30Tonシワ押え力
max  6Ton ストローク ポンチ  +aax 130m+nシワ押
え max  5m+11 ポンチ上昇速度    m a x 200 +a m
 / to i n7.3試験条件 a、ポンチ     φ60.0−6 Rb、ビード付
グイス φ62,0−6 RC,シわ押え力   5T
on d、ポンチスビーl’  5−20n+n/rain7
.4試 験 a、供試材    0.75+nm S P Cb、サ
イズ    150X 150mInC0供試油を片面
塗布(1,5〜2.OFi/m2)d、深絞り試験機に
サンプルセット (塗油面ポンチ側) c、  Lわ押え力設定   5Tonr、ポンチスピ
ード 5−20++oa/1ninで押し出す80割れの出た
ときの張り出し高さを測定する。
81円筒絞り試験 8.1試験機  円筒張り出しと同じ 8.2試験能力 8.3試験条件 a、ポンチ     φ60.0−6 Rb、ダイス 
    φ62.0−6 Rc、  Lわ押え力   
0.3−5 Tond、ポンチスピード 200+nm
/+oin8.4試 験 a、供試材     0.75++oo S P Cら
、ブランクサイズ φ110〜φ13051o間隔(プ
レス打ぬき) C0供試油を片面塗布(1,5−2,Og/m2)d、
深絞り試験機にサンプルセット (塗油面ダイス側) e、Lわ押え圧力を設定 (0,3−5Ton)f、f
、ンfスピード  200111In/+int’絞る
8、評価 ○; 劃れ、しわの発生なし ×; 割れ又はしわの発生あり (以 上) 特許出願人 新日本製鉄株式会社 株式会社松村石油研究所 〃   千代田1所事株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)スルホン酸塩の群から選ばれた少なくとも
    1種、(b)カルボン酸塩の群から選ばれた少なくとも
    1種、(c)リン酸エステル誘導体、ジエステル、ポリ
    オールエステル、油脂の群から選ばれ、た少なくとも1
    種及び(d)0.1μ以下の粒子を主成分とするホウ酸
    のアルカリ/アルカリ土類金属塩を含有することを特徴
    とするプレス加工兼用防錆油。
JP23595585A 1985-10-21 1985-10-21 プレス加工兼用防錆油 Granted JPS6295396A (ja)

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JPH0244878B2 JPH0244878B2 (ja) 1990-10-05

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