JPS60250099A - 金属加工用潤滑組成物 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は金属材料の加工時に用いる潤滑組成物に関し、
更に詳しくは、金属材料に絞り加工、引抜き加工を施す
ときにその金属材料の表面に良好な潤滑性を付与すると
同時に防錆性にも寄与しそして加工後の脱脂性も良好で
ある潤滑組成物に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 例えば金属板をプレス加工する場合、金属板の表面潤滑
性を高めてかじり（加工時に金属板とダイスとの接触に
より発生する線状疵）発生を防止する目的で、金属板の
表面に樹脂皮膜が形成される。

このような潤滑組成物としては、従来から各種のものが
提案されている（特公昭４Ｂ−１７８８３号、同５１−
３７０２号、同５２−２２９４８号、特開昭５７−８５
７９．５号、同５８−ＩＨ２９Ｂ号等参照）。これら従
来からの潤滑組成物のうち、特公昭５１−３７０２号公
報で開示されているポリアクリル酸樹脂を用いたものは
、潤滑性という点ではある程度要望を満たしていて有用
である。

しかしながら、この組成物は防錆能が劣り、加工後にお
ける金属材料の発錆現象を抑制することができない。そ
のため、現状では、金属材料の表面に上記組成物を塗布
して樹脂皮膜を形成したのち、更にその上から防錆油を
塗布するという操作が行なわれている。このような塗布
工程の増加、すなわち、生産能率の低下という問題を回
避することを目的として、潤滑組成物に常法に従って防
錆剤を配合した場合、得られた組成物はその潤滑性が低
下するとともに、加工後に金属に施す脱脂処理時の脱脂
性が劣るようになる。

このように、樹脂皮膜型の潤滑組成物にあっては、潤滑
性はもち論のこと、防錆性、脱脂性が優れることも重要
な必要特性であるが、しかし、現在までのところ、これ
ら特性を充分に満足する金属加工用潤滑組成物は見出さ
れていない。

〔発明の目的］ 本発明は、上記した従来の潤滑組成物の問題点を解消し
、潤滑性、防錆性、脱脂性のいずれもが良好である新規
組成の金属加工用潤滑組成物の提供を目的とする。

［発明の概要］ 本発明の金属加工用潤滑組成物は、ポリアクリル酸樹脂
若しくはそのアルカリ金属塩と、飽和脂肪酸のアルカリ
土類金属塩、アクリル酸のアルカリ土類金属塩又はアル
カリ土類金属の無機化合物の群から選ばれる少なくとも
１種のアルカリ土類金属化合物と、脂肪族スルホン酸の
アルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩又はアミン
の群から選ばれる少なくとも１種の化合物とを、必須成
分として含有することを特徴とする。

本発明の組成物における第１の必須成分は、次式： で示されるポリアクリル酸樹脂若しくはそのアルカリ金
属塩であり、これは形成される樹脂皮膜の基材を構成し
、かつ潤滑性に資する。

式（Ｉ）において　Ｒ１は水素原子、炭素数１〜４のア
ルキル基を表わし、Ｒ２は水素原子。

炭素数１〜８、好ましくは１〜４のアルキル基又はカリ
ウム、ナトリウムのようなアルカリ金属を表わす。分子
量は２００００〜ｅｏｏｏｏ、好ましくは３００００〜
５００００である。

第２の必須成分は後述するアルカリ土類金属化合物であ
って、これは潤滑性の向上に資する成分である。

この化合物としては、第１に次式： ％式％） で示される飽和脂肪酸のアルカリ土類金属塩があげられ
る。式（ＩＩ　）でＲ３ｔｊ炭素数９〜３３、好ましく
は１１〜２１のアルキル基を表わし；　にはカルシウム
、バリウム、マグネシウムのようなアルカリ土類金属を
表わす。

第２はいアクリル酸のアルカリ土類金属塩である。この
物質は、第１成分の重合を促進させる効果を有するが、
第３の必須成分としてアミンを配合した場合、前述した
第１の必須成分の重合を抑制する効果とあいまって、第
１成分の重合度の上昇による潤滑組成物の相溶性悪化を
防止するために有効である。

第３は、アルカリ土類金属の炭酸塩、水酸化物、酸化物
などの無機化合物である。これらは単独では脱脂性が不
十分である場合には、第３の必須成分としてアミンを配
合することにより得られる潤滑組成物の脱脂性を向上さ
せることができる。アルカリ土類金属化合物の中でも特
にカルシウム化合物が好ましく、例えば、ステアリン酸
カルシウム、オレイン酸カルシウム、パルミチン酸カル
シウム、炭酸カルシウムが好適である。これらのアルカ
リ土類金属化合物は、それぞれ単独で用いてもよいし、
また、適宜に２種以上を組合わせて用いてもよい。その
配合量は、あまり少ないと効果が発揮されず、またあま
り多いと逆に潤滑性を悪くしてしまうので第１の必須成
分１００重量部にたいし、　０．ｌＮ１０重量部がよく
、更に好ましくは１〜４重量部である。

第３の必須成分は１次式： ％式％（） （式中、Ｒ４は炭素数１〜４０のアルキル基を表わし；
　にはアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属を表わす
）で示される脂肪族スルホン酸のアルカリ金属塩若しく
はアルカリ土類金属塩４、又は、次式： （式中、）ｉｓ　Ｊ６　、Ｒ７は同じであっても異なっ
ていてもよく、それぞれ、水素原子、炭素数１〜１８の
アルキル基又はアルカノール基を表わす；ただし　Ｒ５
Ｊ６　Ｊ７がいずれも水素原子である場合は除く）で示
されるアミンであり、これは、防錆性の向、ヒに寄与す
るとともに脱脂性の向上、第１の必須成分の重合抑制に
資する成分である。

式（ｍ）の化合物としては、例、えば、バリウムスルホ
ネート、カルシウムスルホネート、マグネシウムスルホ
ネート、式（ｒＶ）の化合物としては例えば、トリエタ
ノールアミン、ジェタノールアミン、モノエタノールア
ミンを好適なものとしてあげることができる。

これらの第３の必須成分は、それぞれ単独で用いてもよ
いし、または適宜に２種以上を組合わせて用いてもよい
。その配合量は、あまり少ないと効果が発揮されず、ま
たあまり多いと、適当な硬さの皮膜が形成されなくなる
という問題が生ずるので、通常は、第１の必須成分１０
０重量部にだいし、１〜２０重量部がよく、好ましくは
４〜１０重量部である。

本発明の潤滑組成物は以上３成分を必須とするが、更に
次式： ％式％（） （式中、Ｒ８は炭素数９〜３３．好ましくは１３〜３３
のアルキル基を表わし、Ｒ９は炭素数１〜８．好ましく
は２〜６のアルキル基を表わす）で示される飽和脂肪酸
のエステルを配合すると、得られた潤滑組成物の潤滑性
が相乗的に向上するとともに金属材料の表面に形成され
た皮膜の強度も大きくなるので有用である。このような
エステルとして、例えばブチルステアレート、エチレン
グリコールブチルエステル、ブチルアクリレートがあげ
られる。

これらエステルの配合量は、第１の必須成分１００重量
部にだいし、１〜１５重量部がよく、２〜５重量部は更
に好適である。

また、例えば水のような希釈剤を、上記した４成分の組
成物に添加してもよく、その場合、添加量は、該組成物
の１０倍量以下がよい、更には、必要に応じてポリオキ
シエチレンノニルフェノールエーテルのような乳化剤や
その他の添加剤を加えてもよい。

［発明の実施例］ 実施例１〜７ 分子量４５０００のポリアクリル酸樹脂と１／２Ｎ水酸
化カリウム水溶液とを重量比５：３で混合し、ポリアク
リル酸樹脂のカリウム塩を調製した。

このｆＪｉ　１００重量部にたいし、表示した他の各成
分を表に示した割合（重量部）で混合し、得られた混合
物に更に蒸留水を５０重量部（塩にたいし）混合して各
種の潤滑組成物を調製した。

これらの潤滑組成物につき、以下に示した方法で潤滑性
、防錆性、脱脂性を試験した。

（１）潤滑性試験 ■バウデンレーベン試験： 室温下で、各潤滑組成物を約 １ｇｍ塗布して樹脂皮膜を形成し た５ＰＣＧ−ＧＯ板の上に直径３／１８インチの５ＵＪ
−２製の鋼球を固定して点 接触させた状態で載せ、０．！１９ｋｇの垂直荷重を印
加しながら５ｐｃｃ−ｓ。

板をスベリ速度０．８？ａｍ＋／ｓｅｅで左右に反復移
動させて、そのときに生 じたトルクから摩擦係数をめ る。

■板材引抜きしごき試験： 各潤滑組成物を塗布して厚み ｌルｍの樹脂皮膜を形成した ５ＰＣＧ−５Ｄ板（７）Ｍ面を、５ＫＳ−３製で調質Ｈ
ＢＣＧＯのダイスにより押付力 ９００ｋｇ、１０００ｋｇで押えっけ、室温下において
、板を４０＋ｓｍ／＋ｓｉｎの引抜き速度で１５０ｍｍ
引抜き、そのときの 引抜きに要する力（引抜きカ）及 び板面への疵発生の状態を目視観 察する。

疵の状態は以下のように判定し た。

平滑：疵なしで最良、すり疵：若 干の疵ありの状態で良、若干かじ り：若干のかじりがある状態で悪 （不合格）、かじり：かしりあり で最悪。

（２）防錆性試験（スペーサスタック試験・）各潤滑組
成物で樹脂皮膜を形成し た５ＰＣＣ−８Ｄ板（１００ｍｍＸ　１５０ｍｍ　＋７
）　平面寸法）２枚にそれぞれ鉱油（ダ フニーオイルコートＺ、出光興産 ■製）を塗布し、１枚の板の中央 部に蒸留水４０．１を滴下する。各 板の端部に厚み０．１ａｍのスペーサ を置いた状態〒他の板を重ね、 ついで全体を温度５０’Ｃ１相対湿度 ９０％以上の恒温槽の中に１８時間放 置して発錆状況を観察する。

Ａ：発錆なし、Ｂ：わずかに点錆 が認められる（全体面積の１０％以 下）、Ｃ：点錆が認められる（全 体の１１〜２５％）、Ｄ：錆が認めら れる（全体の２６〜５０％）、Ｅ：全 面に錆（全体の５１％以上）という 評価基準を設けた。

（３）脱脂性試験 潤滑組成物の樹脂皮膜を形成した 鋼板を、５５℃の脱脂液（脱脂剤 ＦＣ−４３２ＢＴ、濃度２重量％）の中に入れ、距離５
０ｍｍ１ノ間を３ｏ回／＋ｓｉｎの速さで往復運動させ
、規定回数の 往復後に鋼板を取り出し、表面を 水道水で洗浄後脱脂状況を観察す る。評価は、脱脂できるまでの往 復回数で判定し、往復回数５回以 下を０１５〜２０回をΔ、２０回以上 を×とした。

以トの結果を一括して表に示した。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の潤滑組成物は、
従来のものに比べて、潤滑性、防錆性。

脱脂性のいずれの特性においても優れており、金属加工
用、とりわけ絞り加工、引抜き加工時の表面処理剤とし
て有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ポリアクリル酸樹脂若しくはそのアルカリ金属塩
   と、 飽和脂肪酸のアルカリ土類金属塩、アクリル酸のアルカ
   リ土類金属塩又はアルカリ土類金属の無機化合物の群か
   ら選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属化合物と
   、 脂肪族スルホン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土
   類金属塩又はアミンの群から選ばれる少なくとも１種の
   化合物とを、 必須成分として含有することを特徴とする金属加工用潤
   滑組成物。 ２、　ポリアクリル酸樹脂若しくはそのアルカリ金属塩
   と、 飽和脂肪酸のアルカリ土類金属用、アクリル酸のアルカ
   リ土類金属塩又はアルカリ土類金属の無機化合物の群か
   ら選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属化合物と
   、 脂肪族スルホン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土
   類金属塩又はアミンの群から選ばれる少なくとも１種の
   化合物とを必須成分とし、更に飽和脂肪酸のエステルを
   含有して成る特許請求の範囲第１項記載の金属加工用潤
   滑組成物。 ３、　ポリアクリル酸樹脂若しくばそのアルカリ金属ｆ
   ｌ　１００重量部にたいし、飽和脂肪酸のアルカリ土類
   金属塩、アクリル酸′のアルカリ土類金属塩又はアルカ
   リ土類金属の無機化合物の群から選ばれる少なくとも１
   種のアルカリ土類金属化合物が０．１−１０重量部、脂
   肪族スルホン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類
   金属塩又はアミンの群から選ばれる少なくとも１種の化
   合物が１〜２０重量部重量部柱て成る特許請求の範囲第
   １項記載の金属加工用潤滑組成物。 ４、飽和脂肪酸のエステルの配合量が、ポリアクリル酸
   樹脂若しくはそのアルカリ金属塩　１００重量部にだい
   し、１〜１５重量部である特許請求の範囲第２項記載の
   金属加工用潤滑組成物。