防锈性优良的润滑处理钢材及钢材的涂敷组合物制造技术

一种润滑处理钢材的冲压加工性、脱膜性、耐粘连性良好，并具有在无涂油堆积叠放或卷绕条件下存放时不生锈的防锈性，该润滑处理钢材的制造，是将含有７４－９７．７重量％酸值３０－１５０、玻璃化转移温度５－９０℃的丙烯酸系树脂、和２－２０重量％从羧酸酯、金属皂、聚乙烯细粉末和氟树脂粉末中选出的斥水剂、和０．３－６重量％由烷基酰胺基羧酸或其盐和烷醇胺的混合物形成的防锈剂的涂敷组合物，适当稀释后，涂布在钢材上，在５０－１５０℃下干燥。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于对冲压加工钢板类(例如酸洗的热轧钢板、冷轧钢板、电镀钢板、不锈钢钢板等)及所谓钢管类的冲压加工用钢材进行润滑处理的涂敷组合物，用该涂敷组合物得到的，特别是以叠层(重叠)或卷绕状态放置时，防锈性优良的润滑处理钢材。在钢板、钢管等钢材的冲压加工中，常规的方法是在加工前，现场涂布润滑油。然而，近年来，考虑到涂布润滑油时的环境问题，冲压加工时不再现场涂布润滑油，而是广泛使用将钢材表面预先用润滑性的有机质皮膜涂敷的润滑处理钢材，这种有机质皮膜的形成，可以在钢材制造后立刻进行，也可以在直到加工时的适当阶段进行。在形成这种润滑性有机质皮膜时，多年来使用的涂敷组合物，是将所谓丙烯酸系树脂、环氧系树脂、蜜胺系树脂、酚系树脂、氨基甲酸酯系树脂的干燥或烧结型的涂膜形成成分作为主要成分并含有作为润滑剂的脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸皂、金属皂、醇、聚乙烯细粉末、石墨、二硫化钼、氟树脂细粉末等中的一种或二种以上的组合物，(例如，参照特开昭60-250099号公报)。制造润滑处理钢材使用的涂敷组合物，要求在实际使用它们时，必须形成具有以下特性的皮膜。a)冲压加工时有润滑性，b)从制造润滑处理钢材(成膜)时开始，到冲压加工后膜除去(脱膜)时，这之间具有保护钢材不生锈的防锈性(一次防锈性)，c)冲压加工后，可用碱性洗液进行脱脂洗涤除去皮膜的脱膜性，和d)耐粘连性(在将润滑处理钢材重叠或卷绕放置时，不会因皮膜接触，彼此产生紧密粘连现象的性质)。作为所说的能形成满足这些要求有机质润滑皮膜的涂敷组合物，特开平1-207397号公报中公开了一种组合物，含有带羧酸根的有机高分子化合物、聚乙二醇、羟基苯并三唑类、咪唑类、氨基酸类等水溶性防锈剂。然而，这种润滑皮膜，由于含有聚乙二醇，在潮湿环境下结露引起皮膜膨胀，存在产生粘连的危险。关于具有良好防锈性润滑处理钢材制造用的涂敷组合物，在特开平9-296132号公报中公开了的配合从磷酸和钼酸的锌、钙和铝盐中选出的防锈润滑剂的组合物，特公平4-78679号公报中公开了将磺酰胺羧酸和环状胺的混合物，作为防锈剂而配合的组合物，特开平10-1690号公报中公开了将亚烷基磺酰胺羧酸作防锈而配合的组合物。这些涂敷组合物，任何一种的着重点都是着重于改善冲压加工时的润滑性。因此，就防锈性讲，这些组合物多少都存在一些问题。例如，在海岸地区、沿交通量大的道路堆积存放润滑处理钢材，或以卷绕状保存时、润滑处理薄板以卷绕状海上运输时、或在所谓腐蚀性很高的环境中，时常见到它们生锈。这种生锈，在以堆积叠放或卷绕条件存放或运输时，尤为显著。因此，对于润滑处理钢材，当前要求一种能满足加工性、脱膜性、耐粘连性及防锈性等全部性能的润滑皮膜。本专利技术的目的就是提供一种润滑处理钢材和对其润滑处理时使用的涂敷组合物，该钢材除了加工性、脱膜性、耐粘连性优良，在腐蚀性限高的环境中，在无涂油(没有涂布润滑油)下以堆积叠放或卷绕条件下存放时的防锈性也很优良。本专利技术者们对以无涂油在堆积叠放或卷绕条件下存放润滑处理钢材时生锈的机理进行了研究。结果发现生锈的主要机理是在堆积叠放的钢板或钢管或卷绕的钢板相接触部位的细小间隙中，由于来自大气中的水蒸汽结露开始，受到这种结露水分的作用和叠放或卷绕时的荷重作用，该间隙处的皮膜受到损伤，进而由于水分的存在形成化学电池的作用，从而加速了钢材的生锈过程，最终导致生锈。在特定的丙烯酸系树脂中添加特定斥水剂和防锈剂的涂敷组合物，可有效防止由上述机理引起的生锈，而且也能形成满足上述之外的特性，即加工性、脱膜性、脱粘连性的有机质润滑皮膜。一个方面，本专利技术的润滑处理钢材制造用的涂敷组合物，特征是以下述(A)～(C)的合计量，含有(A)酸值30～150、玻璃化转变温度5-90℃的丙烯酸系树脂74～97.7重量％，(B)斥水剂，优选是从羧酸酯、金属皂、聚乙烯细粉末和氟系树脂细粉末中选出的一种或二种以上的斥水剂2～20重量％，及(C)由烷基酰胺基羧酸或其盐和含氮的碱性化合物，优选和烷醇胺的混合物形成的防锈剂0.3-6重量％。另一方面，本专利技术的润滑处理钢材，其特征是具有由上述涂敷组合物形成的有机质皮膜。这种有机质皮膜的最佳附着量为0.2-6.0g/m2。本专利技术还提供一种润滑处理钢材的制造方法，其特征是将上述涂敷组合物涂布在钢材上，在50～150℃下干燥涂膜。在本专利技术的制造润滑处理钢材用的涂敷组合物中，用作形成皮膜成分的丙烯酸系树脂，其酸值为30-150，优选40-120，玻璃化转移温度为5-90℃，优选10-85℃。丙烯酸系树脂的酸值低于30时，利用碱性水溶液洗涤脱脂时，形成皮膜的脱膜性不充分，仍残留一部分皮膜，这对涂装前进行化学处理具有不良影响。当丙烯酸系树脂的酸值超过150时，形成皮膜的防锈性会降低。当丙烯酸系树脂的玻璃化转移温度低于5℃时，树脂的粘着性会增强，耐粘连性会降低。当该树脂的玻璃化转移温度超过90℃时，树脂的造膜性又会降低，防锈性和脱膜性也会降低。本专利技术中使用的丙烯酸系树脂是一般使用的涂料用热塑性丙烯酸系树脂，也可以用任意的聚合法获得。关于这种丙烯酸系树脂及其制造方法，例如，在北冈协三著《涂料用合成树脂入门》(株式会社高分子刊行会发行，1974年发行)中作了详细说明。上述丙烯酸系树脂，从乙烯系不饱和羧酸和乙烯系不饱和羧酸酯(1-25个碳原子的直链或支链醇和不饱和羧酸的酯)中选出的单体(主要是单官能性的)，通过聚合获得。作为这些单体的具体实例，可举出有丙烯酸或甲基丙烯酸(以下将这些称作(甲基)丙烯酸)，山梨酸、衣康酸、马来酸、富马酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸己基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙基酯等。聚合，一般使用由至少1种乙烯系不饱和羧酸和至少1种乙烯系不饱和羧酸酯形成的2种以上成分的单体混合物，利用如溶液聚合法或乳液聚合法等常规的聚合方法进行聚合。通过调整单体混合物中上述不饱和羧酸成分的比率，可得到具有30-150范围内所要求酸值的聚合物。同样，对于聚合物的玻璃化转移温度(Tg)，也可以通过调整上述羧酸和羧酯酯成分的种类和使用比率，得到玻璃化转移温度值5～90℃范围的聚合物。为了提高涂敷组合物的稳定性，聚合物(丙烯酸系树脂)也可以用氨或胺等进行中和。作为本专利技术润滑处理钢材制造用涂敷组合物中使用的斥水剂，可使用对共存的丙烯酸系树脂的造膜性和脱膜性，以及防锈剂的防锈作用不构成侵害的斥水剂。作为本专利技术中使用的斥水剂，优选使用羧酸酯、金属皂、聚乙烯细粉末、和氟树脂细粉末中的1种或2种以上。虽然知道这些斥水剂作为润滑剂都很有效，但本专利技术中使用的斥水剂也可以不必呈现出润滑性。用作斥水剂的羧酸酯，是脂肪族或芳香族的单羧酸或二或三羧酸等多元羧酸的烷基酯。作为这种羧酸酯的具体实例，可举出有硬脂酸丁酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯、邻苯二甲酸二庚基酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸十三烷基酯、已二酸二-2-乙基己基酯、偏苯三酸三辛基酯、乙二醇二硬脂酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对钢材润滑处理的涂敷组合物，其特征在于相对于下述（Ａ）～（Ｃ）的总计量，含有以下成分， （Ａ）酸值３０－１５０，玻璃化转移温度５－９０℃的丙烯酸系树脂７４－９７．７重量％。 （Ｂ）斥水剂２－２０重量％，和 （Ｃ）由烷基酰胺基羧酸或其盐和含氮碱性化合物的混合物形成的防锈剂０．３－６重量％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：川西胜次，松田淳二，伊藤裕之，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，日本油脂株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]