JP2001200287A

JP2001200287A - 鋼板用潤滑剤

Info

Publication number: JP2001200287A
Application number: JP2000008009A
Authority: JP
Inventors: Shinji Motoki; 伸治元木; Shinya Sakazume; 眞也坂爪; Takeshi Masuda; 猛増田
Original assignee: PARKER KOSAN KK
Current assignee: PARKER KOSAN KK
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2000-01-17
Publication date: 2001-07-24

Abstract

(57)【要約】【課題】既に防錆剤等が塗布された冷延鋼板、亜鉛めっ
き鋼板、アルミニウムめっき鋼板の塗膜上に、潤滑性を
更に高めるために更に塗布する潤滑剤。【解決手段】水：３０〜９０質量部、ホウ酸ナトリウム
化合物：０．１〜３質量部、ポリアルキレングリコール
化合物：１〜３０質量部、ポリビニルアルコール化合物
０．１〜３質量部、脂肪酸アルカノールアミド化合物の
界面活性剤：０．１〜３質量部を含有する潤滑剤。ホウ
酸ナトリウム化合物は無水物、５水和物、１０水和物を
用いることができる。ポリアルキレングリコール化合物
としては分子量が１０００〜４００００のポリエチレン
グリコール化合物が好ましい。ポリビニルアルコール化
合物としは重合度が２００〜２０００のポリビニルアル
コール化合物が好ましい。界面活性剤としては１：１型
のヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド化合物が好ましい。
ポリアルキレングリコール化合物：ポリビニルアルコー
ル化合物は、１：１〜３：１が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板のプレス成形
に用いる成形加工剤（以下単にプレス加工剤という）に
関し、詳しくは、冷延鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、溶融
亜鉛めっき鋼板、亜鉛合金めっき鋼板、合金化亜鉛めっ
き鋼板、アルミニウムめっき鋼板、アルミニウム合金め
っき鋼板、などの鋼板に適用するプレス加工剤に関する
ものである。本発明のプレス加工剤は製鉄メーカー等で
出荷時に塗油される防錆油、あるいはジオクチルセバケ
ート、流動パラフィン等の油膜上に更に塗布し、プレス
加工時における難加工部位の潤滑性を向上させる。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は製鉄メーカー
等で出荷時に塗油される防錆油、あるいはジオクチルセ
バケート、流動パラフィン等の油膜上に更に塗布可能で
あり、この塗布によりプレス加工時における難加工部位
の潤滑性を向上させることができるプレス加工剤の提供
を課題としている。

【０００３】尚本発明のプレス加工剤は油膜上に塗布可
能なことから、製鉄メーカー等で出荷前に使用する事も
可能である。従って本発明のプレス加工剤としてはコイ
ルでの保管期間中に鋼板のオイルステイン、錆を発生す
ることなく、かつ、プレス加工時には良好な潤滑性を確
保できることが好ましい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋼板用プレ
ス加工剤について研究した結果、まず下記の新たな知見
を得るに至った。すなわち、（イ）防錆性を付与させるための防錆添加剤としてはホ
ウ酸ナトリウム化合物をプレス加工剤に配合させること
が望ましい。しかし溶解性、潤滑性を阻害しない為、防
錆添加剤の配合量は特定する必要があること。

【０００５】（ロ）プレス加工性能を保持するための潤
滑剤および潤滑助剤として、ポリアルキレングリコール
化合物およびポリビニルアルコール化合物を含有させる
事が好ましい。またその種類、その分子構造における炭
素数およびプレス加工剤への配合量などについては特定
する必要があること。

【０００６】（ハ）油膜表面への均一なぬれ性を保持
し、かつプレス加工性能を適度に、かつ均一に保持する
ために界面活性剤を含有させる必要がある事。界面活性
剤の種類その分子構造における炭素数、およびプレス加
工剤への配合量などについて特定する必要があること。

【０００７】以上の知見に基づいてさらに検討を進めた
結果、前述の要望に添った目的とするプレス加工剤を完
成するに至った。すなわち、本発明のプレス加工剤は防
錆性と潤滑性を兼ね備えたものであって、下記の構成で
ある。（ａ）水、防錆添加剤、潤滑剤、潤滑助剤、界面活性剤
が主要な成分である。（ｂ）各成分の限定範囲として希釈溶媒：水を３０〜９０部（質量部、以下同じ）含
有させる。防錆添加剤：ホウ酸ナトリウム化合物から選ばれる１
種または２種以上の化合物を用い０．１〜３部含有させ
る。潤滑剤：潤滑剤としてポリアルキレングリコール化合
物から選ばれる１種または２種以上の化合物を合計で１
〜３０部、潤滑助剤としてポリビニルアルコール化合物
から選ばれる１種または２種以上の化合物を合計で０．
１〜３部含有させる。これ等の配合において、ポリアル
キレングリコール化合物とポリビニルアルコール化合物
との含有比率を質量比で１：１〜３：１とすると更に好
ましい。界面活性剤は脂肪酸アルカノールアミド化合物から選
ばれる１種または２種以上の化合物を用い合計で０．１
〜３部含有させること。

【０００８】本発明のプレス加工剤の希釈溶媒となる水
は、純水、蒸留水、水道水、井戸水等を利用できるが、
経済性から水道水が望ましい。

【０００９】次に防錆添加剤として加えられる水溶性防
錆剤に関して、本発明者等は亜硫酸ナトリウム、硝酸ナ
トリウム、ホウ酸ナトリウムなどの無機塩類、安息香酸
ナトリウム、けい皮酸ナトリウムなどの芳香族カルボン
酸および塩類、イミダゾール類、アミノ酸類等を検討し
た。本発明者等の知見によると、これらの中で望ましい
ものはホウ酸ナトリウムである。

【００１０】本発明では防錆成分の配合量は０．１〜３
部とする。０．１部未満では防錆効果が不十分となり、
３部より多く加えても防錆効果の向上は期待できず、ま
た溶解性や潤滑性の低下となるので、３部を上限とす
る。

【００１１】本発明では潤滑剤および潤滑助剤として、
ポリアルキレングリコール化合物、およびポリビニルア
ルコール化合物を用いる。

【００１２】まずポリアルキレングリコール化合物につ
いて以下に説明する。本発明では必ずしも特定するもの
ではないが、分子量が１０００〜４００００のポリエチ
レングリコール化合物が望ましい。最も望ましくは分子
量が２０００〜３００００のポリエチレングリコール化
合物である。ポリエチレングリコール化合物は変性され
ていても良く、変性としては他のアルキレンオキサイド
（炭素数３〜４）との共重合（エチレンオキサイドの割
合は８０質量％以上）及び末端水酸基のアルキル（炭素
数１〜２２）エーテル化、アルキル（炭素数１〜２２）
エステル化等が挙げられる。

【００１３】一方のポリビニルアルコール化合物もその
化合物を特定するものではないが、重合度が２００〜２
０００のポリビニルアルコール化合物が望ましく、最も
望ましくは重合度が５００〜１０００のポリビニルアル
コール化合物である。またポリビニルアルコール化合物
のけん化度は７０ｍｏｌ％以上であることが望ましい。

【００１４】これらの化合物の配合量は、まずポリアル
キレングリコール化合物は合計で１〜３０部が好まし
い。１部未満ではプレス加工性が不充分となる。また鋼
板保管期間中やプレス加工後の鋼板の変色を防止するた
めに３０部を上限とするのが好ましい。一方のポリビニ
ルアルコール化合物は合計で０．１〜３部が好ましい。
０．１部未満ではプレス加工性が不充分となる。また３
部より多く加えても潤滑効果の向上は期待できず、また
溶解性や脱脂性の低下となるので、３部を上限とする。

【００１５】本発明ではポリアルキレングリコール化合
物（ａ）とポリビニルアルコール化合物（ｂ）の双方を
含有せしめることによってポリアルキレングリコール化
合物単体だけでは得ることのできない優れた潤滑性を達
成できる。混合比率は１：１〜３：１が好ましい。
（（ａ）：（ｂ））が（１：１超）では、（ｂ）をそれ
だけ余分に加えても潤滑性のさほどの向上効果が得られ
ず、また粘度増加が著しい。逆に（３：１未満）では潤
滑性が劣る。従ってその範囲は１：１〜３：１が好まし
く、さらに好ましいのは（１．５：１）〜（２．５：
１）である。

【００１６】界面活性剤としては、公知のものとしてア
ニオン系界面活性剤の脂肪酸誘導体、スルホン酸型な
ど、非イオン系界面活性剤のポリオキシエチレン系、多
価アルコール系、アルキロールアミド系などが挙げられ
る。これらの具体例として、脂肪酸誘導体のステアリン
酸ナトリウム塩、オレイン酸カリウム塩など、スルホン
酸型のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩などポ
リオキシエチレン系のポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル、ポリオキシエチレンモノオレ一トなど、多
価アルコール系のソルビタンモノオレートなど、アルキ
ロールアミド系の１：１型および１：２型のオレイン酸
ジエタノールアミドなどを挙げることができる。本発明
者等の知見によると以上のうち、非イオン系界面活性剤
の脂肪酸アルカノールアミド化合物が好ましく、最も望
ましいのは、１：１型ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド
化合物である。

【００１７】前記界面活性剤の配合量は合計で０．１〜
３部が好ましい。０．１部未満では潤滑効果が不十分と
なり、３部より多く加えても潤滑効果の向上は期待でき
ず不経済となるので、３部を上限とする。

【００１８】本発明のプレス加工剤は鋼板表面上に製鉄
メーカー等で出荷時に塗油された防錆油、あるいはジオ
クチルセバケート、流動パラフィン等の油膜上に塗布す
ることが可能である。

【００１９】本発明のプレス加工剤を用いて、鋼板上に
薄膜形成するには、スプレー法、浸漬法又はゴムロール
によってロールコーターで塗布することができる。その
皮膜は乾燥した方がより望ましいが、半乾燥状態、ある
いは塗布直後でも充分な潤滑性を示す。

【００２０】本発明のプレス加工剤は、おおまかに以下
の２つの工程で使用する事が好ましい。１つは製鉄メー
カー等で鋼板に防錆油、あるいはジオクチルセバケー
ト、流動パラフィン等を塗油した後、コイルに巻き取る
前の工程で塗布する。他の１つは自動車メーカーのプレ
ス工程でアンコイリング、レベラー、シャーリング、洗
浄工程の後、プレス加工する前に塗布する。

【００２１】又目的用途に応じては、本発明のプレス加
工剤の潤滑皮膜を形成した後で、その上に通常使用され
るプレス加工油膜層を更に形成しても良く、特に高度な
潤滑性を要求される場合には有効である。

【００２２】尚本発明のプレス加工剤には、使用した際
の乾燥性を高めるために数％未満のメチルアルコール、
エチルアルコール等を添加することができる。また使用
に際しては、更には乾燥工程を設けたり、あるいはプレ
ス加工剤を加温して塗布しても良い。

【００２３】また本発明のプレス加工剤には必要に応
じ、貯蔵安定性を高めるため相溶化剤としてさらに複数
の界面活性剤を添加してもよい。更に流動点降下剤、酸
化防止剤、粘度指数向上剤、消泡剤等を添加することを
拒むものではない。

【００２４】

【実施例】本発明者等は、供試材として板厚が０．８ｍ
ｍの冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、アルミニウムめっ
き鋼板を用い、これ等にプレス加工用の各種の潤滑を施
し、その潤滑性、防錆性及び脱脂性を調査した。

【００２５】潤滑性の評価はドロービード試験による。
図１はその試験装置の概要である。図１でビード１の先
端はＲが１．０ｍｍであり、金型２，２’の右側面より
も５ｍｍ突出している。板幅が３０ｍｍで長さが３００
ｍｍの供試材３は、幅がそれぞれ５ｍｍの金型４，４’
の左側の面と金型２，２’の右側の面により挾みつけら
れて、矢印５方向に３６０ｍｍ／分の速度で長さ１００
ｍｍ引き抜く。尚２，２’及び４，４’のコーナーＲは
何れも２ｍｍである。この試験で圧着荷重Ｐを増大する
と、引き抜きの間に供試材３は破断する。本発明者等は
破断しない限界の圧着荷重を測定し、表１の評価基準に
より評価した。

【００２６】湿潤試験による防錆性の評価はJIS K 224
6, 5. 34 に準じ、温度が４９±１℃、相対湿度が９５
％以上の湿潤雰囲気中に、板幅が６０ｍｍ、長さが８０
ｍｍのプレス加工用の潤滑を施した各供試材を５日間保
持する事により行なった。湿潤試験後は各供試材を目視
検査し、表２の評価基準により評価した。

【００２７】スタック試験による防錆性の評価は、プレ
ス加工用の潤滑を施した板幅７０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ
の供試材を５枚、７Ｎ・ｍの力で重ね合わせ、４９℃±
１℃、相対湿度９５％以上の湿潤雰囲気内に５日間保持
した。取り出した試験片を目視検査し、表２に示したと
同じ評価基準により評価した。

【００２８】脱脂試験は、板幅７０ｍｍ、長さ１５０ｍ
ｍの供試材を５枚、７Ｎ・ｍの力で重ね合わせ、５０
℃、相対湿度９５％の雰囲気内に５日間保持した。取り
出した試験片は、汎用の脱脂液（ファインクリーナーＬ
４４８０、日本パーカライジング(株)製、１．８％で４
０℃の溶液）中に静止状態で５分間浸漬した。この脱脂
を行なった供試材は３０秒間水洗を行い、その後表３に
示した評価基準により評価した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】

【表４】

【００３３】表４は試験方法とその結果の概要である。
Ｎｏ．１〜３は本発明のプレス加工剤を用いた例であ
る。本発明のプレス加工剤を用いたＮｏ．１〜３は、冷
延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板の全
てに対して、好ましい潤滑性、防錆性、脱脂性を備えて
いる。

【００３４】Ｎｏ．４は比較例であり、防錆油の既塗油
層がない例である。この場合には、防錆性が不十分であ
る。Ｎｏ．５はポリビニルアルコール（ｂ）の含有量が
少ない例であるが、Ｎｏ．１〜３に比べて潤滑性が不十
分である。

【００３５】Ｎｏ．６は防錆添加剤としてのホウ酸ナト
リウムを含有しない例であるが、スタックの試験結果が
不十分である。Ｎｏ．７は界面活性剤である１：１型ヤ
シ油脂肪酸ジエタノールアミドを含有しない例である
が、潤滑性が悪い。Ｎｏ．８はポリエチレングリコール
の分子量が１０００以下の例であるが、潤滑性能やスタ
ック試験結果がＮｏ．１〜３に比べて劣る。Ｎｏ．９は
ポリビニルアルコールの重合度が２０００以上の例であ
るが、潤滑性や脱脂性がＮｏ．１〜３に比べて劣ってい
る。尚Ｎｏ．１０は市販のプレス加工剤を用いた例であ
るが、今回のドロービード試験では優れた潤滑性能が必
要であり、Ｎｏ．１０は潤滑性能が不十分であった。

【００３６】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の鋼板用潤滑剤
を、鋼板に既に塗油されている防錆油あるいはプレス油
等の油膜上に塗布すると、プレス加工において極めて優
れた潤滑性を発揮する。このため、難加工部位の潤滑性
が大幅に向上する。また本発明の鋼板用潤滑剤は防錆性
及び脱脂性も極めて良好である。従って本発明の鋼板用
潤滑剤は極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】は潤滑性の評価方法（ドロービード試験）の説
明図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 20:04 20:04 30:06 30:06 30:12 30:12 40:24 40:24 ＡＺ 50:02 50:02 80:00 80:00 (72)発明者増田猛東京都大田区仲池上２−14−12 パーカー興産株式会社内Ｆターム(参考） 4H104 AA01C AA26C BE11C CB02C CB14A EA02A FA01 LA06 LA11 PA23 PA34 QA01 QA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を３０〜９０質量部と、防錆添加剤とし
てホウ酸ナトリウム化合物から選ばれる１種または２種
以上を合計で０．１〜３質量部と、潤滑剤としてポリア
ルキレングリコール化合物から選ばれる１種または２種
以上を合計で１〜３０質量部と、潤滑助剤としてポリビ
ニルアルコール化合物から選ばれる１種または２種以上
を合計で０．１〜３質量部と、界面活性剤として脂肪酸
アルカノールアミド化合物から選ばれる１種または２種
以上を合計で０．１〜３質量部含有し、鋼板に既に塗油
されている防錆油あるいはプレス油等の油膜上に塗布さ
れることを特徴とする鋼板用潤滑剤。
【請求項２】ホウ酸ナトリウム化合物が無水物、５水和
物、１０水和物である特許請求の範囲第１項記載の鋼板
用潤滑剤。
【請求項３】ポリアルキレングリコール化合物が分子量
１０００〜４００００のポリエチレングリコール化合物
である特許請求の範囲第１項または第２項記載の鋼板用
潤滑剤。
【請求項４】ポリビニルアルコール化合物が重合度が２
００〜２０００のポリビニルアルコール化合物である特
許請求の範囲第１項から第３項の何れかに記載の鋼板用
潤滑剤。
【請求項５】界面活性剤である脂肪酸アルカノールアミ
ド化合物が１：１型のヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド
化合物である特許請求の範囲第１項から第４項の何れか
に記載の鋼板用潤滑剤。
【請求項６】ポリアルキレングリコール化合物とポリビ
ニルアルコール化合物との含有比率が質量比で１：１〜
３：１である特許請求の範囲第１項から第５項の何れか
に記載の鋼板用潤滑剤。