JPS5850677B2

JPS5850677B2 - 表面処理鋼板用表面油組成物

Info

Publication number: JPS5850677B2
Application number: JP13907880A
Authority: JP
Inventors: 安平坂本; 保之荘野; 三男矢野
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1980-10-04
Filing date: 1980-10-04
Publication date: 1983-11-11
Also published as: JPS5763396A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はブリキのような表面処理鋼板に用いる防錆性、
潤滑性、脱脂性、塗装性の優れた表面油組成物に関する
ものである。

−ｊＩＪキには、輸送時におけるアブレイジョン防止、
塗装、製缶工程での潤滑の目的で表面油が極く薄く塗布
されている。

従来から一般に表面油として、綿実油、パーム油等の植
物油、ジオクチルセバケート（以下ＤＯ８と略称する）
等の合成エステルが使用されてきた。

しかし、パーム油等の植物油はある期間内の潤滑性は良
好であるが、分イ内に不飽和結合を有する為に、酸化重
合反応を起して潤滑性が悪くなる。

また、塗装時にアイホールと呼ばれる塗装欠陥を引き起
し易くなる欠点を有している。

ＤＯ８の場合には、潤滑性を保持する期間が比較的長く
、通常の状態では塗装性も良好であるが、潤滑性を高め
るために塗油量を幾分多くすると、油の移動による偏り
、すなわち、油膜の厚い所でアイホールが発生し易いこ
とが欠点として指摘されている。

ブリキ製造の面では、従来はスズのメッキ量を２．５〜
１５．！ｉ’／ｍ’のものしか製造していなかったが、
ブリキのコスト低減、用途拡大に伴ってスズのメッキ量
が２．５、！ｉ’ ／＠２以下の低いメッキ量のブ
リキの要求が高まってきている。

これら低いスズ付着量のブリキは、従来のブリキに比べ
耐錆性が極端に悪くなり、ブリキ自体の潤滑性も劣る。

このために、従来の表面油に要求された性能に新たに防
錆性と高度の潤滑性が要求されてくる。

また、低いスズ付着量のブリキの用途で要求される性能
は、従来ブリキ同様に脱脂等の前処理を行わずに直接塗
装印刷等が良好に行なえること、潤滑性が良好でかつ脱
脂性が優れていることなど相反するような要求がある。

防錆性、潤滑性のみの向上には、一般の錆止め潤滑油（
ＮＰ−７，８，９，１０）を用いることによりその解決
は簡単であるが、これら錆止め潤滑油は基油に鉱物油を
使用しているために、塗装性、脱脂性が悪い欠点を有し
ている。

また、添加しである防錆剤が酸化パラフィンワックス、
スルホネート類、アミン類が主であり、毒性の強いもの
が使用とれているために、食品容器材料に用いられるブ
リキ、ティンフリースチール等の表面油として使用する
ことは不可能である。

このような状況の中で、本発明渚等は、まず、塗料との
親和性の良い各種油性物質の探索を行った。

塗料との親和性は、流動パラフィン、スピンドル油等の
鉱物油よりは、エステル系化合物の方が優れていること
が一般に知られている。

エステル系化合物でも、動植物油のような天然グリセラ
イドよりも可塑剤等に用いられている合成エステルの方
が酸化安定性が優れており、良好であると考えられる。

次に、防錆性を向上させるには、ブリキ表面により緻密
な膜を形成させることが必要である。

このためには、同一容量でより広い面積を被膜で覆うこ
とであり、ぬれ性の向上を図る必要がある。

ぬれ性の向上には、油の表面張力、粘度を低くすること
が廟効である。

表面張力を低くするには、一般に界面活性剤を用いるこ
とにより有効に作用することが知られているが、全ての
界面活性剤が使用できるわけではない。

油の種類により界面活性剤の溶解変が異なるために界面
活性剤の選択が重要なポイントになる。

次に、極く薄く緻密な被膜の形成が可能になると、塗油
量を少なくしても薄い均一な被膜で覆われるために、防
錆性、潤滑性、塗装性の向上を図ることができる。

また、塗油量を少なくして要求する性能が得られること
により、見掛は上の脱脂性も向上させることが可能とな
る。

このような技術思想に基づき種種検討を重ねた結果、以
下に詳述するような構造式を翁する少なくとも一種のク
エン酸エステル化合物に、同じく以下に詳述する少なく
とも一種の脂肪酸エステル等（ぬれ性向上剤）を所要量
添加均一化することにより良好な性能を発揮することが
判明し、本発明に至った。

本発明の目的はブリキ、ティンフリースチール、ローモ
材等のような表面処理鋼板に極く薄く塗布し、塗装性、
潤滑性、防錆性および脱脂性を向上させることができる
表面油組成物を提供することにある。

〔上式において、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は水素または１〜１
８個の炭素原子を南するアルコール残基で、これらの内
少なくとも一つは前記アルコール残基であり、また、Ｒ
４は水素または１〜１８個の炭素原子を有するカルボン
酸残基である〕で表わされる１種以上のクエン酸エステルの混合物に、
グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコールモノ
脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンソルビタン酸エステル、トリエタノールアミ
ンより成る群より選択された１種またはそれ以上の化合
物を合計で０．１〜１０φ添力口し均一化した表面油組
成物を、ブリキ、ティンフリースチール、冷延鋼板に極
く薄く塗布することにより上記目的を達成することがで
きる。

上記一般式において、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の内少なくとも
一つは１〜４個の炭素原子を翁するアルコール残基で、
Ｒ４は水素または１〜４個の炭素原子を壱するカルボン
酸残基であるものが一層良好である。

基油であるクエン酸エステルでの好適例としては、クエ
ン酸トリエチル、アセチルトリエチルクエン酸、クエン
酸トリブチル、アセチルトリブチルクエン酸、アセチル
トリオクチルクエン酸を挙げることができ、これらを一
種以上混合して使用することができる。

これらの基油に対するぬれ性向上剤の好適例としては、
グリセリン脂肪酸エステル類では、ステアリン酸モノグ
リセライド、オレイン酸モノグリセライド、ラウリル酸
モノグリセライドを挙げることができ、ソルビタン脂肪
酸エステル類としては、ソルビタンモノラウレート、ソ
ルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレー
ト、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエ
ート、ソルビタンセスキオレエートを挙げることができ
、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルでは、
ポリオキシソルビクンモノラウレート、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソル
ビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビクントリ
オレエートを挙げることができる。

これらの内特に好適なものは、オレイン酸モノグリセラ
イド、ソルビタンモノオレエート、ラウリル酸モノグリ
セライド、ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリ
オレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ
ートである。

本発明による表面油組成物は以上説明したように、そし
て以下に実施例および比較例において潤滑性（動摩擦係
数測定試験）、防錆性（湿潤箱試験、包装格納試験）、
塗装性（塗膜密着性試験、アイホール性試験）、脱脂性
（電解脱脂試験）について種々の試験を行った結果、い
ずれの特性においても本発明の表面油組成物を塗布した
ものは従来のものに比べて優れた結果（表Ｉ〜表■参照
）を奏することが確認された。

以下、本発明の表面油組成物の好適実施例を比較例と比
較しつつ具体的に説明する。

実施例Ｉアセチル）ＩＪブチルクエン酸にオレイン酸モノグリ
セライドを１多添加して５０℃に加温し、攪拌しながら
均一に混合した表面油組成物を、メツキラインで１ｇ／
ｍ２のスズメッキを施し、スズ層溶融装置で光沢を出し
、重クロム酸ソーダ溶液中で陰極処理による化学処理を
行ったブリキに、静電塗油装置により４η／汎２の塗油
を行った。

実施例 ■ アセチルトリブチルクエン酸にラウリル酸モノグリセラ
イドを１多添加して５０℃に加温し、攪拌しながら均一
に混合した表面油組成物を実施例Ｉで得られたのと同様
のブリキに、静電塗油装置により４ ”ｊ／ｒｎ’の塗
油を行った。

実施例 ■ アセチルトリブチルクエン酸にソルビタンモノオレエー
トを１多添加して５０℃に加温し、攪拌しながら均一に
混合した表面油組成物を実施例Ｉで得られたのと同様の
ブリキに、静電塗油装置により４■／ｍ２の塗油を行っ
た。

実施例 ■ 表面油組成物、ブリキ、塗油方法を実施例Ｉと同じにし
、塗油量を８”１７ｍ２とした。

実施例Ｖ表面油組成物、ブリキ、塗油方法を実施例■と同じにし
、塗油量を８■／ｍ２とした。

実施例 ■ 表面油組成物、ブリキ、塗油方法を実施例■と同じにし
、塗油量を８η／ｍ２とした。

比較例Ｉアセチルトリブチルクエン酸を実施例Ｉと同様のブリキ
に静電塗油装置で４Ｑ／ｒｎ２の塗油を行った。

比較例 ■ ＤＯ８を実施例Ｉと同様のブリキに静電塗油装置により
４ ”９／ｍ２の塗油を行った。

比較例 ■ 比較例１と同様のブリキ、表面油、塗油方法で８ｍグ／
ｍ２の塗油を行った。

比較例 ■ 比較例■と同様のブリキ、表面油、塗油方法で８”ｉ’
／ｍ２の塗油を行った。

以上の実施例■〜■および比較例Ｉ〜■について、ブリ
キ表面の潤滑性を調べる為に、製造直後、６ケ月保管後
のサンプルを動摩擦係数測定機で動摩擦係数の測定を行
った。

その結果を次表Ｉに示す。

この表■の動摩擦係数測定結果から明らかなように、本
発明の表面油は潤滑特性に優れ、その劣化度も小さいこ
とが容易にわかる。

表Ｉ動摩擦係数測定結果次に、防錆性を調べるために、実施例Ｉ〜■および比較
例Ｉ〜■について、ＪＩＳ−Ｚ−０２３の湿潤箱試験法
、包装格納試験法に準拠して試験を行った。

判定はＪＩＳ−Ｚ−０２３６の錆発生変態定法に従った
。

その結果を表出に示す。表出の試験結果から本発明の表
面油組成物は従前のものに比して総体的に優れているこ
とが証明されているのがわかる。

次に、塗装性を調べるために、前記実施例Ｉ〜■および
比較例Ｉ〜■について、製造直後のものと、ブリキ板を
各々１ｏｏｏ枚づつスキッド上に積み重ね、外面を防錆
紙で包装し、同様のスキッドを上に３段重ねて３ケ月後
中央部よりサンプルを採り、塗装試験を行った。

塗膜密着性試験には、エポキシフェノール系塗料を用い
て塗布量を４５±５Ｊ７２１／／ｍ２となるように
塗装し、２１０℃で１０分間の焼付乾燥を行ったものに
ついてゴバン目剥離試験を行った。

剥離の判定は、１００ケのゴバン目の剥離の割合で評価
した。

この結果を次表■に示す。この表■から本発明の表面油
組成物は非常に塗膜密着性が良好であることがわかる。

アイホール性は、塗膜密着性試験と同じ塗料を用いて塗
布量が２０±２ ”？／ｄｍ２となるように塗装し
、２１０℃の温度で１０分間焼付乾燥を行ったものにつ
き、アイホールの発生を目視観察した。

判定はアイホールの発生個数でＡ−Ｅの５段階で評価し
た。

Ａはアイホール発生なし、Ｂは５〜１０個のアイホール
発生、Ｃは２０〜５０個のアイホール発生、Ｄは全面に
数百側のアイホール発生、Ｅは全面に発生し、かつ、局
部的に密集して数十個のアイホール発生、を表示するも
のである。

この結果を下表■に示す。

この表から明らかなように、本発明による表面組成物を
用いたものにはアイホールの発生が極めて少なく、前述
の塗膜密着性とも併せて、本発明の表面油組成物の塗装
性は非常に優れていることが証明されている。

脱脂性試験を行うにあたり、ブリキ板では水ぬれ性が悪
く、脱脂性の評価を行うことが難しいために、ブリキ原
板を用いて試験を行った。

ブリキ原板は５０℃に加温した５φオルソケイ酸ソーダ
溶液中でＩＡ／ｄｍ’の電流密変で３０秒電解脱脂
を行い、完全に水にぬれることとを確認し、水洗後熱風
乾燥し、実施例■〜知および比較例Ｖ〜■の試験に供し
た。

実施例 ■ 上述したようにして脱脂したブリキ原板に実施例Ｉで用
いた表面油組成物を実験用静電塗油装置で１０ｒＩＩＩ
ｉ／扉２の塗油を行った。

実施例 ■ 上述したようにして脱脂したブリキ原板に実施測用で用
いた表面油組成物を実験用静電塗油装置で１０η／視２
の塗油を行った。

実施例 ■ 上述したようにして脱脂したブリキ原板に実施例■で用
いた表面油組成物を実験用静電塗油装置で１０η／ｍ
２の塗油を行った。

実施例Ｘ上述したようにして脱脂したブリキ原板に実施例Ｉで用
いた表面油組成物を実験用静電塗油装置で２０ｒＩ１９
／ｍ２の塗油を行った。

実施例Ｍ上述したようにして脱脂したブリキ原板に実施例■で用
いた表面油組成物を実験用静電塗油装置で２０η／ｍ
２の塗油を行った。

実施例 ■ 上述したようにして脱脂したブリキ原板に実施例■で用
いた表面油組成物を実験用静電塗油装置で２０臀／ｍ
２の塗油を行った。

比較例Ｖ上述したようにして脱脂したブリキ原板に比較例Ｉと同
じ表面油を実験用塗油装置で１０ｍＰ／ｍ２の塗油を行
った。

比較例 ■ 上述したようにして脱脂したブリキ原板に比較例■と同
じ表面油を実験用静電塗油装置で１ｏｍ’ｉ／ｍ２の
塗油を行った。

比較例 ■ 上述したようにして脱脂したブリキ原板に比較例Ｉと同
じ表面油を実験用静電塗油装置で２０■／ＴｒＬ２の塗
油を行った。

比較例 ■ 上述したようにして脱脂したブリキ原板に比較例■と同
じ表面油を実験用静電塗油装置で２０”’９／ｍ２の
塗油を行った。

以上の実施例■〜刈および比較例Ｖ〜■について、脱脂
性試験を行った。

試験は上記塗油鋼板を３０℃２係オルソケイ酸ソーダ溶
液中で０．２Ａ／ｄｍ２の電流密度で電解脱脂を行い、
５秒間で水ぬれ性を調べ、水ぬれ俤を白絣判定し評価し
た。

その結果を次表■に示す。

この表■から明らかなように、本発明による表面油組成
物は従来のものに比して脱脂性が優れているのが容易に
わかる。

Claims

【特許請求の範囲】１下記一般式〔上式において、Ｒ１、Ｒ２＋Ｒ３は水素または炭素
原−’７１〜１８個を有するアルコール残基で、これら
の内少なくとも１つは前記アルコール残基であり、また
、Ｒ４は水素または炭素原−ｆ′１〜１８個を有するカ
ルボン酸残基である〕で表わされるクエン酸エステルの１種またはこれらの混
合物に、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコ
ールモノ脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、トリエ
タノールアミンよす成る群より選択された１種または２
種以上の化合物を合計０．１〜１０％添加し均一化して
なる表面処理鋼板用表面油組成物。