JPH01301333A - 成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼板 - Google Patents
成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼板Info
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- JPH01301333A JPH01301333A JP13351788A JP13351788A JPH01301333A JP H01301333 A JPH01301333 A JP H01301333A JP 13351788 A JP13351788 A JP 13351788A JP 13351788 A JP13351788 A JP 13351788A JP H01301333 A JPH01301333 A JP H01301333A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は自動車、家電、建材製品等に使用される表面処
理鋼板であって、成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理
鋼板に関する。
理鋼板であって、成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理
鋼板に関する。
〈従来の技術〉
自動車、家電、建材製品等に使用される鋼板、特に亜鉛
または亜鉛系合金めフぎ鋼板のようなめっき鋼板は、無
塗装または塗装して使用するが、それまでに種々の工程
を通り、しかもその間に、かなり長時間にわたフて無塗
装の状態でおかれる。 そのため、その間に錆が発生し
たり、めっき鋼板表面に種々の物質が吸着、付着したり
して、塗料の密着性が悪くなるなどの問題がある。
または亜鉛系合金めフぎ鋼板のようなめっき鋼板は、無
塗装または塗装して使用するが、それまでに種々の工程
を通り、しかもその間に、かなり長時間にわたフて無塗
装の状態でおかれる。 そのため、その間に錆が発生し
たり、めっき鋼板表面に種々の物質が吸着、付着したり
して、塗料の密着性が悪くなるなどの問題がある。
従って、めっき鋼板が需要家で使用されるまでの一次防
錆処理として、クロメート処理が施される。 しかし
、このクロメート処理の耐食性は、一般に、塩水噴n試
験でせいぜい24〜48時間程度であり、また、特殊ク
ロメート処理であるシリカゾルを添加した塗布型クロメ
ート処理でも、塩水噴霧試験で100〜200時間の耐
食性しか得られない。 従って、長期にわたって苛酷な
腐食環境下で使用される製品では、耐食性が不十分であ
る。
錆処理として、クロメート処理が施される。 しかし
、このクロメート処理の耐食性は、一般に、塩水噴n試
験でせいぜい24〜48時間程度であり、また、特殊ク
ロメート処理であるシリカゾルを添加した塗布型クロメ
ート処理でも、塩水噴霧試験で100〜200時間の耐
食性しか得られない。 従って、長期にわたって苛酷な
腐食環境下で使用される製品では、耐食性が不十分であ
る。
製品が苛酷な腐食環境下で使用される場合を考慮して、
クロメート処理の代りにりん酸塩処理を施した後、20
μm厚程度0塗装を施し、腐食を防止する方法がある。
クロメート処理の代りにりん酸塩処理を施した後、20
μm厚程度0塗装を施し、腐食を防止する方法がある。
しかるに、このような厚塗り塗装を施した場合には、
鋼板にプレス加工等を施したとき、塗膜の剥離や亀裂を
生じ、その部分で局部的な耐食性の低下を生じる。
また、塗装板では、スポット溶接などの溶接が困難また
は不可能になるので、溶接部は予め塗膜の除去が必要に
なる。 さらに、譚膜を厚くするほど多くの塗料を消費
し、コストアップを招く等の問題もある。
鋼板にプレス加工等を施したとき、塗膜の剥離や亀裂を
生じ、その部分で局部的な耐食性の低下を生じる。
また、塗装板では、スポット溶接などの溶接が困難また
は不可能になるので、溶接部は予め塗膜の除去が必要に
なる。 さらに、譚膜を厚くするほど多くの塗料を消費
し、コストアップを招く等の問題もある。
従って、塗料を用いることなく、それ自体優れた耐食性
を有する表面処理鋼板の開発が望まれている。
を有する表面処理鋼板の開発が望まれている。
また、鋼板をプレス成形するに際しては、潤滑油を鋼板
表面に塗布するが、この作業は脱脂工程があるため、加
工時に潤滑油等を使用せずにプレス加工ができる表面処
理鋼板の開発も望まれている。
表面に塗布するが、この作業は脱脂工程があるため、加
工時に潤滑油等を使用せずにプレス加工ができる表面処
理鋼板の開発も望まれている。
このような背景の下で、従来技術として、(1)亜鉛系
めっき鋼板上にクロメート被膜を有し、その上に、複合
リン酸アルミニウム、クロム系防錆顔料と、潤滑剤とし
てポリオレフィンワックス、二硫化モリブデン、シリコ
ーンとを含有するウレタン変性エポキシ樹脂層を1〜1
0g/l112有することを特徴とする耐食性および潤
滑性に優れた2層クロメート処理鋼板(特公昭62−2
4505号公報)、 (2)亜鉛系めっき鋼板上にクロメート被膜を有し、そ
の上に、シリカ粉末、親水性ポリアミド樹脂および潤滑
剤としてポリエチレンワックスを含有するウレタン化エ
ポキシエステル樹脂層を0.3〜5μm有することを特
徴とするカチオン電着塗装性に優れた有機複合鋼板(特
開昭63−35798号公報)、 (3)γ層重層のみからなるニッケル含有亜鉛めっき鋼
板上にクロメート被膜を有し、その上に、導電顔料とし
てリン化鉄、潤滑剤としてポリオレフィン系化合物、カ
ルボン酸エステル系化合物、ポリアルキレングリコール
系化合物から選ばれた化合物と塗料用樹脂とを含有する
塗g層を1〜20μm有することを特徴とする耐食性塗
装積層体(特開昭62−73938号公報) が開示されている。
めっき鋼板上にクロメート被膜を有し、その上に、複合
リン酸アルミニウム、クロム系防錆顔料と、潤滑剤とし
てポリオレフィンワックス、二硫化モリブデン、シリコ
ーンとを含有するウレタン変性エポキシ樹脂層を1〜1
0g/l112有することを特徴とする耐食性および潤
滑性に優れた2層クロメート処理鋼板(特公昭62−2
4505号公報)、 (2)亜鉛系めっき鋼板上にクロメート被膜を有し、そ
の上に、シリカ粉末、親水性ポリアミド樹脂および潤滑
剤としてポリエチレンワックスを含有するウレタン化エ
ポキシエステル樹脂層を0.3〜5μm有することを特
徴とするカチオン電着塗装性に優れた有機複合鋼板(特
開昭63−35798号公報)、 (3)γ層重層のみからなるニッケル含有亜鉛めっき鋼
板上にクロメート被膜を有し、その上に、導電顔料とし
てリン化鉄、潤滑剤としてポリオレフィン系化合物、カ
ルボン酸エステル系化合物、ポリアルキレングリコール
系化合物から選ばれた化合物と塗料用樹脂とを含有する
塗g層を1〜20μm有することを特徴とする耐食性塗
装積層体(特開昭62−73938号公報) が開示されている。
(1)〜(3)のいずれもが、クロメート被膜上に、潤
滑剤としてポリオレフィン系化合物を含有する潤滑樹脂
被膜を有することを特徴とする、耐食性、潤滑性に優れ
る2層型被膜処理鋼板である。
滑剤としてポリオレフィン系化合物を含有する潤滑樹脂
被膜を有することを特徴とする、耐食性、潤滑性に優れ
る2層型被膜処理鋼板である。
〈発明が解決しようとする課題〉
上記従来技術における2層型被膜処理鋼板の潤滑性は、
低速プレス成形(〜5 mm/ sec、)に対しては
有効であるが、実プレスのような高速プレス成形(25
0mm/ sec、程度)における苛酷な成形条件では
、プレス時に摺動面が高温(70℃以上)になり、樹脂
被膜層が剥離し易くなり、樹脂剥離粉が金型、プレス成
形品表面に付着し、連続成形性および加工後の外観を損
うという問題がある。 また、深絞り成形性も十分であ
るとは言い難い。
低速プレス成形(〜5 mm/ sec、)に対しては
有効であるが、実プレスのような高速プレス成形(25
0mm/ sec、程度)における苛酷な成形条件では
、プレス時に摺動面が高温(70℃以上)になり、樹脂
被膜層が剥離し易くなり、樹脂剥離粉が金型、プレス成
形品表面に付着し、連続成形性および加工後の外観を損
うという問題がある。 また、深絞り成形性も十分であ
るとは言い難い。
本発明は、上述した従来技術の欠点を解消し、耐食性に
優れており、かつ、高速プレス成形時において、連続深
絞り成形性に優れる表面処理鋼板、特に、プレス油なし
で成形可能な表面処理鋼板を提供することを目的とする
ものである。
優れており、かつ、高速プレス成形時において、連続深
絞り成形性に優れる表面処理鋼板、特に、プレス油なし
で成形可能な表面処理鋼板を提供することを目的とする
ものである。
く課題を解決するための手段〉
前述した従来技術に見られるように、鋼板表面にクロメ
ート処理後、潤滑性樹脂系被膜を形成させることにより
、亜鉛または亜鉛合金めフき鋼板の耐食性、潤滑性を向
上させることができる。
ート処理後、潤滑性樹脂系被膜を形成させることにより
、亜鉛または亜鉛合金めフき鋼板の耐食性、潤滑性を向
上させることができる。
本発明者らは、これらの従来技術の長所を生かしつつ、
高速プレス成形下でも潤滑性が良好であり、深絞り成形
性に優れた鋼板用の有機樹脂被膜について鋭意検討した
結果、水酸基および/またはカルボキシル基を有する樹
脂中にシリカを含有させることにより耐食性を向上させ
、鋼板の片面のみに、前記樹脂およびシリカに加え、固
形潤滑剤を含有させた樹脂混合物または複合物で、かつ
、該樹脂混合物または複合物のTgが70℃以上である
樹脂被膜を形成させ、他面には、前記樹脂およびシリカ
を含有するが固形潤滑剤は含有しない樹脂被膜を形成さ
せることにより、ダイス側、ポンチ側に接触する鋼板面
の摩擦抵抗が変わり、高速成形下で深絞り成形性が向上
することを見い出し、本発明に至った。
高速プレス成形下でも潤滑性が良好であり、深絞り成形
性に優れた鋼板用の有機樹脂被膜について鋭意検討した
結果、水酸基および/またはカルボキシル基を有する樹
脂中にシリカを含有させることにより耐食性を向上させ
、鋼板の片面のみに、前記樹脂およびシリカに加え、固
形潤滑剤を含有させた樹脂混合物または複合物で、かつ
、該樹脂混合物または複合物のTgが70℃以上である
樹脂被膜を形成させ、他面には、前記樹脂およびシリカ
を含有するが固形潤滑剤は含有しない樹脂被膜を形成さ
せることにより、ダイス側、ポンチ側に接触する鋼板面
の摩擦抵抗が変わり、高速成形下で深絞り成形性が向上
することを見い出し、本発明に至った。
本発明は、両面にクロメート被膜を有する両面亜鉛また
は亜鉛合金めっき鋼板の片面に、水酸基および/または
カルボキシル基を有する樹脂とシリカと固形潤滑剤とを
含む樹脂混合物または複合物で、かつ、前記樹脂混合物
または複合物のガラス転移温度(Tg)が70℃以上で
ある樹脂被膜を有し、他面には、水酸基および/または
カルボキシル基を有する樹脂とシリカとを含む樹脂被膜
を有し、その付着量が、各々乾燥重量で0.3〜3g/
m”であることを特徴とする成形性、耐食性に優れた潤
滑樹脂処理鋼板を提供するものである。
は亜鉛合金めっき鋼板の片面に、水酸基および/または
カルボキシル基を有する樹脂とシリカと固形潤滑剤とを
含む樹脂混合物または複合物で、かつ、前記樹脂混合物
または複合物のガラス転移温度(Tg)が70℃以上で
ある樹脂被膜を有し、他面には、水酸基および/または
カルボキシル基を有する樹脂とシリカとを含む樹脂被膜
を有し、その付着量が、各々乾燥重量で0.3〜3g/
m”であることを特徴とする成形性、耐食性に優れた潤
滑樹脂処理鋼板を提供するものである。
前記固形潤滑剤は、フッ素系樹脂または融点が70℃以
上であるものを含む一種以上のポリオレフィン化合物で
あることが好ましい。
上であるものを含む一種以上のポリオレフィン化合物で
あることが好ましい。
また、前記固形潤滑剤は、フッ素系樹脂およびポリオレ
フィン化合物であることが好ましい。
フィン化合物であることが好ましい。
以下に、本発明の成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理
鋼板について、詳細に説明する。
鋼板について、詳細に説明する。
本発明で対象とする潤滑樹脂処理鋼板の素材としては、
電気亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板、
溶融亜鉛めっき鋼板、5%アルミニウムー亜鉛溶融めっ
き鋼板等の各種亜鉛系めっき鋼板を挙げることができる
。
電気亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板、
溶融亜鉛めっき鋼板、5%アルミニウムー亜鉛溶融めっ
き鋼板等の各種亜鉛系めっき鋼板を挙げることができる
。
亜鉛系めっき鋼板上のクロメート被膜は、公知の通常の
被膜でよく、例えば、無水クロム酸、クロム酸塩、重ク
ロム酸等を主剤とした水溶液や、上記水溶液にコロイダ
ルシリカ等を混合した処理液を、亜鉛系めっき鋼板上に
、公知の通常の方法で処理したクロム水和酸物主体の被
膜である。
被膜でよく、例えば、無水クロム酸、クロム酸塩、重ク
ロム酸等を主剤とした水溶液や、上記水溶液にコロイダ
ルシリカ等を混合した処理液を、亜鉛系めっき鋼板上に
、公知の通常の方法で処理したクロム水和酸物主体の被
膜である。
本発明の成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼板では
、前記のクロメート被膜上に、次のような組成および付
着量の有機樹脂被膜を有する。
、前記のクロメート被膜上に、次のような組成および付
着量の有機樹脂被膜を有する。
即ち、片面は、水酸基および/またはカルボキシル基を
有する樹脂とシリカと固形潤滑剤とを含む樹脂混合物ま
たは複合物であり、該樹脂混合物または複合物のTgが
70℃以上である樹脂被膜であり、他面は、水酸基およ
び/またはカルボキシル基を有する樹脂とシリカとを含
み、固形潤滑剤は含まない樹脂被膜である。
有する樹脂とシリカと固形潤滑剤とを含む樹脂混合物ま
たは複合物であり、該樹脂混合物または複合物のTgが
70℃以上である樹脂被膜であり、他面は、水酸基およ
び/またはカルボキシル基を有する樹脂とシリカとを含
み、固形潤滑剤は含まない樹脂被膜である。
被膜付着量は、各々、乾燥重量で0,3〜3g/ m
2である。
2である。
本発明の潤滑樹脂混合物または複合物に使用するベース
樹脂は、水酸基および/またはカルボキシル基を有する
樹脂であるが、このような樹脂としては、エポキシ樹脂
5、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂
等があげられる。
樹脂は、水酸基および/またはカルボキシル基を有する
樹脂であるが、このような樹脂としては、エポキシ樹脂
5、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂
等があげられる。
本発明におけるこれらの樹脂の有用性は、以下の点にあ
る。
る。
即ち、該潤滑樹脂処理鋼板は、耐食性を向上させるため
に、シリカ−樹脂の無機有機複合被膜を形成させたもの
であるが、シリカ表面の水酸基と反応して高耐食性被膜
の形成が可能な活性基として、水酸基やカルボキシル基
が望ましいからである。
に、シリカ−樹脂の無機有機複合被膜を形成させたもの
であるが、シリカ表面の水酸基と反応して高耐食性被膜
の形成が可能な活性基として、水酸基やカルボキシル基
が望ましいからである。
シリカは、該潤滑樹脂処理鋼板の耐食性を向上させるた
めに配合するが、コロイダルシリカ、例えば、スノーテ
ックス−0やスノーテックス−N(いずれも白滝化学社
製)等や、オルガノシリカゾル、例えば、エチルセロソ
ルブシリカゾル(白滝化学社製)等や、シリカ粉末、例
えば、気相シリカ粉末(アエロジル社製)等や、有機シ
リケート、例えば、エチルシリケート等を用いるとよい
。 シリカ粉末の粒径は、シリカを均一に分散させるた
めに、5〜70nmであることが好ましい。
めに配合するが、コロイダルシリカ、例えば、スノーテ
ックス−0やスノーテックス−N(いずれも白滝化学社
製)等や、オルガノシリカゾル、例えば、エチルセロソ
ルブシリカゾル(白滝化学社製)等や、シリカ粉末、例
えば、気相シリカ粉末(アエロジル社製)等や、有機シ
リケート、例えば、エチルシリケート等を用いるとよい
。 シリカ粉末の粒径は、シリカを均一に分散させるた
めに、5〜70nmであることが好ましい。
また、ベース樹脂とシリカの反応促進剤として、シラン
カップリング剤を用いてもかまわない。 シランカップ
リング剤としては、γ−(2−アミノエチル)アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン等があげられる。
カップリング剤を用いてもかまわない。 シランカップ
リング剤としては、γ−(2−アミノエチル)アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン等があげられる。
ベース樹脂中に、反応促進剤、安定剤、分散剤等の一般
的な添加剤を、本発明の趣旨を損わない範囲で適宜添加
することは差支えなく、むしろ好ましい。
的な添加剤を、本発明の趣旨を損わない範囲で適宜添加
することは差支えなく、むしろ好ましい。
次に、潤滑性付与剤について説明する。
一般に、乾式潤滑剤としては、ワックス、二硫化モリブ
デン、有機モリブデン、グラファイト、フッ化カーボン
、金属セッケン、窒化ホウ素、フッ素樹脂等が知られて
おり、これらは、軸受は用潤滑剤として使用されたり、
プラスチックや油、グリース等に添加して、潤滑性を向
上させるために用いられている。 そこで、これらの潤
滑剤を用いて、潤滑性の優れた樹脂処理鋼板を得るため
の検討を行った。
デン、有機モリブデン、グラファイト、フッ化カーボン
、金属セッケン、窒化ホウ素、フッ素樹脂等が知られて
おり、これらは、軸受は用潤滑剤として使用されたり、
プラスチックや油、グリース等に添加して、潤滑性を向
上させるために用いられている。 そこで、これらの潤
滑剤を用いて、潤滑性の優れた樹脂処理鋼板を得るため
の検討を行った。
本発明のように、高速プレス成形下という摺動部の発熱
を伴う苛酷なプレス成形条件で、被膜剥離を起さず、連
続深絞り成形可能な高度の潤滑性を有する樹脂処理鋼板
を得るためには、鋼板の片面のみに、摩擦係数が小さく
融点の高い潤滑剤が、樹脂被膜表面に均一に存在する樹
脂被膜が必要である。 そのような被膜で処理された鋼
板面では、鋼板上の樹脂被膜表面の潤滑剤が金型との摩
擦を低減し、鋼板の動きをスムーズにする。 一方、鋼
板の他面には、潤滑剤を含まない樹脂被膜が形成されて
いるので、金型との摩擦抵抗がより大きく、鋼板の動き
が抑制されるが、この両面の動きの差が、深絞り成形性
を向上させる。
を伴う苛酷なプレス成形条件で、被膜剥離を起さず、連
続深絞り成形可能な高度の潤滑性を有する樹脂処理鋼板
を得るためには、鋼板の片面のみに、摩擦係数が小さく
融点の高い潤滑剤が、樹脂被膜表面に均一に存在する樹
脂被膜が必要である。 そのような被膜で処理された鋼
板面では、鋼板上の樹脂被膜表面の潤滑剤が金型との摩
擦を低減し、鋼板の動きをスムーズにする。 一方、鋼
板の他面には、潤滑剤を含まない樹脂被膜が形成されて
いるので、金型との摩擦抵抗がより大きく、鋼板の動き
が抑制されるが、この両面の動きの差が、深絞り成形性
を向上させる。
このような目的に合った潤滑剤について鋭意検討した結
果、融点が高く、かつ、比重の小さい有機系潤滑剤が有
効であり、フッ素系樹脂粉末と融点が70℃以上のポリ
オレフィン化合物が好ましく、また、フッ素系樹脂粉末
は、耐食性向上にも効果があるので最適であることがわ
かった。 さらに、フッ素系樹脂粉末とポリオレフィン
化合物を併用すると、潤滑性が向上する。
果、融点が高く、かつ、比重の小さい有機系潤滑剤が有
効であり、フッ素系樹脂粉末と融点が70℃以上のポリ
オレフィン化合物が好ましく、また、フッ素系樹脂粉末
は、耐食性向上にも効果があるので最適であることがわ
かった。 さらに、フッ素系樹脂粉末とポリオレフィン
化合物を併用すると、潤滑性が向上する。
フッ素系樹脂としては、ポリ4フツ化エチレン樹脂、ポ
リフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリ
フルオロエチレン樹脂等があげられ、これらのうちの1
種を単独で、または2種以上を混合して用いることがで
きる。
リフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリ
フルオロエチレン樹脂等があげられ、これらのうちの1
種を単独で、または2種以上を混合して用いることがで
きる。
また、フッ素系樹脂粉末の粒径は、粒径が大きいと、樹
脂混合物または複合物の均一な塗布が困難となるため、
小さいほどよく、10μm以下が好ましい。
脂混合物または複合物の均一な塗布が困難となるため、
小さいほどよく、10μm以下が好ましい。
ポリオレフィン化合物としては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン等のオレフィン系炭化水素の重合
体から成るものが挙げられる。
ロピレン、ポリブテン等のオレフィン系炭化水素の重合
体から成るものが挙げられる。
潤滑剤としてポリオレフィン化合物のみを使用する場合
、融点が70℃以上(以下高融点という)のものを使用
するのが好ましい。
、融点が70℃以上(以下高融点という)のものを使用
するのが好ましい。
高速プレス成形時、摺動部は発熱を伴うため、高温で潤
滑剤として有効に働く高融点ポリオレフィン化合物の添
加が、潤滑性の向上に有効である。
滑剤として有効に働く高融点ポリオレフィン化合物の添
加が、潤滑性の向上に有効である。
融点が70℃未満(以下低融点という)のポリオレフィ
ン化合物のみを使用した場合、高速プレス条件下では、
加工面の温度上昇により、ポリオレフィン化合物が溶融
し、液状となり、局部的な潤滑剤切れとなったり、加工
製品に局部的に付着したり、金型に付着したりして、連
続成形性や加工後外観を損うことがある。
ン化合物のみを使用した場合、高速プレス条件下では、
加工面の温度上昇により、ポリオレフィン化合物が溶融
し、液状となり、局部的な潤滑剤切れとなったり、加工
製品に局部的に付着したり、金型に付着したりして、連
続成形性や加工後外観を損うことがある。
また、潤滑剤としてポリオレフィン化合物のみを使用す
る場合、低融点のものと高融点のものを混合して使用す
るとさらに効果がある。
る場合、低融点のものと高融点のものを混合して使用す
るとさらに効果がある。
高速プレス成形時、摺動部は発熱を伴うため、高温で潤
滑剤として有効に働く高融点ポリオレフィン化合物の添
加が潤滑性の向上に勿論有効であるが、成形初期におい
ては、板温は常温であり、常温において潤滑剤として有
効に働く低融点ポリオレフィン化合物の添加が望ましい
からである。 このように、高融点タイプ、低融点タイ
プのポリオレフィン化合物を添加することにより、成形
初期には低融点タイプが、中期〜後期には高融点タイプ
が有効に働き、潤滑性が向上する。
滑剤として有効に働く高融点ポリオレフィン化合物の添
加が潤滑性の向上に勿論有効であるが、成形初期におい
ては、板温は常温であり、常温において潤滑剤として有
効に働く低融点ポリオレフィン化合物の添加が望ましい
からである。 このように、高融点タイプ、低融点タイ
プのポリオレフィン化合物を添加することにより、成形
初期には低融点タイプが、中期〜後期には高融点タイプ
が有効に働き、潤滑性が向上する。
また、低融点ポリオレフィン化合物は、ベース樹脂への
ポリオレフィン化合物の分散性を向上させ、成形時の鋼
板と金型との摩擦抵抗を均一化することができるため、
さらに潤滑性を向上させることができると考えられる。
ポリオレフィン化合物の分散性を向上させ、成形時の鋼
板と金型との摩擦抵抗を均一化することができるため、
さらに潤滑性を向上させることができると考えられる。
潤滑剤として、フッ素系樹脂粉末とポリオレフィン化合
物を併用する場合は、前記のフッ素系樹脂粉末と、同じ
く前記の低融点および/または高融点のポリオレフィン
化合物とを用いる。 フッ素系樹脂粉末とポリオレフィ
ン化合物とを併用すると、ポリオレフィン化合物が、フ
ッ素系樹脂粉末のベース樹脂への分散性を向上させ、フ
ッ素系樹脂粉末の潤滑機能をさらに向上させる。
物を併用する場合は、前記のフッ素系樹脂粉末と、同じ
く前記の低融点および/または高融点のポリオレフィン
化合物とを用いる。 フッ素系樹脂粉末とポリオレフィ
ン化合物とを併用すると、ポリオレフィン化合物が、フ
ッ素系樹脂粉末のベース樹脂への分散性を向上させ、フ
ッ素系樹脂粉末の潤滑機能をさらに向上させる。
上述したように、鋼板の一方の面の被膜となる樹脂混合
物または複合物は、ベース樹脂とシリカを含有し、また
、さらに固形潤滑剤を含有し、該樹脂混合物または複合
物のTgが70℃以上となるように、ベース樹脂等の必
須成分とその他の添加剤を組合せることが好ましい。
物または複合物は、ベース樹脂とシリカを含有し、また
、さらに固形潤滑剤を含有し、該樹脂混合物または複合
物のTgが70℃以上となるように、ベース樹脂等の必
須成分とその他の添加剤を組合せることが好ましい。
また、他面の被膜となる樹脂混合物または複合物は、ベ
ース樹脂とシリカを含有し、さらに、その他の添加剤を
組合せることが好ましい。
ース樹脂とシリカを含有し、さらに、その他の添加剤を
組合せることが好ましい。
Tgが70℃未満であると、高速プレス成形時の加工面
の昇温により、被膜が軟化、剥離し、剥離樹脂粉が金型
に堆積し、連続成形性を低下させる。 また、加工後の
製品の外観も、著しく悪くなる。
の昇温により、被膜が軟化、剥離し、剥離樹脂粉が金型
に堆積し、連続成形性を低下させる。 また、加工後の
製品の外観も、著しく悪くなる。
ざらに、このような潤滑樹脂被膜の付着量は、各々乾燥
重量で0.3〜3.0g/m”とすることが好ましい。
重量で0.3〜3.0g/m”とすることが好ましい。
付着量が0.3g/m’未満では、鋼板表面の凹凸を埋
めきれず、耐食性の向上効果が小さい。 また、3 g
/ m’を超えると、耐食性の向上効果はあるが、被
膜が厚くなることにより、プレス成形性が低下し、溶接
性が低下し、かつ、経済的でないからである。
めきれず、耐食性の向上効果が小さい。 また、3 g
/ m’を超えると、耐食性の向上効果はあるが、被
膜が厚くなることにより、プレス成形性が低下し、溶接
性が低下し、かつ、経済的でないからである。
上記鋼板において、潤滑剤を含有する被膜面をダイス側
に、潤滑剤を含有しない被膜面をポンチ側にして、高速
プレス成形を行う。 それにより、鋼板の深絞り成形性
が向上する。 この理由は、ダイス面は高潤滑性である
ので、摩擦抵抗、すなわち絞り抵抗が小さく、ポンチ面
は低潤滑性であるので、摩擦抵抗、すなわち破断抵抗が
大きく、この両面の摩擦抵抗の差が、深絞り成形を容易
にさせるためと考えられる。
に、潤滑剤を含有しない被膜面をポンチ側にして、高速
プレス成形を行う。 それにより、鋼板の深絞り成形性
が向上する。 この理由は、ダイス面は高潤滑性である
ので、摩擦抵抗、すなわち絞り抵抗が小さく、ポンチ面
は低潤滑性であるので、摩擦抵抗、すなわち破断抵抗が
大きく、この両面の摩擦抵抗の差が、深絞り成形を容易
にさせるためと考えられる。
続いて、クロメート被膜の付着量と樹脂混合物または複
合物の配合成分の配合量について、好ましい数値とその
理由を述べる。
合物の配合成分の配合量について、好ましい数値とその
理由を述べる。
本発明では、クロメート被膜の付着量は、金属クロム換
算で、片面で10〜200 rng/ m2程度とする
のがよい。 付着量が10mg/m2未満では、十分な
耐食性が得られず、200 mg/ m2を超えても、
付着量の増加の割合に対し耐食性の向上効果が少なく、
また処理液の劣化が激しくなり、表面外観が悪くなり、
しかも被膜が厚くなることによりプレス成形性が低下す
るからである。
算で、片面で10〜200 rng/ m2程度とする
のがよい。 付着量が10mg/m2未満では、十分な
耐食性が得られず、200 mg/ m2を超えても、
付着量の増加の割合に対し耐食性の向上効果が少なく、
また処理液の劣化が激しくなり、表面外観が悪くなり、
しかも被膜が厚くなることによりプレス成形性が低下す
るからである。
また、本発明で用いる樹脂混合物中の配合成分は、下記
の割合で含まれていることが好ましい。
の割合で含まれていることが好ましい。
耐食性を向上させるためのシリカは、水酸基および/ま
たはカルボキシル基を有する樹脂100重量部に対し、
10〜80重量部加えることが好ましい。 10重量
部未満では、耐食性向上効果が小さく、80重量部を超
えると、被膜硬度が高まり、成形時に型カジリを生じ、
プレス成形性を低下させる。
たはカルボキシル基を有する樹脂100重量部に対し、
10〜80重量部加えることが好ましい。 10重量
部未満では、耐食性向上効果が小さく、80重量部を超
えると、被膜硬度が高まり、成形時に型カジリを生じ、
プレス成形性を低下させる。
潤滑性付与剤のフッ素系樹脂粉末は、水酸基および/ま
たはカルボキシル基を有する樹脂100重量部に対し、
1.0〜20重量部加えることが好ましい。 1.0
重量部未満では、潤滑性向上への効果が少なく、プレス
成形性が劣り、20重量部を超えると、被膜強度が低下
し、樹脂被膜の損傷が多くなり、加工後の耐食性を損う
。
たはカルボキシル基を有する樹脂100重量部に対し、
1.0〜20重量部加えることが好ましい。 1.0
重量部未満では、潤滑性向上への効果が少なく、プレス
成形性が劣り、20重量部を超えると、被膜強度が低下
し、樹脂被膜の損傷が多くなり、加工後の耐食性を損う
。
また、潤滑性付与剤としてポリオレフィン化合物を単独
で用いる場合、水酸基および/またはカルボキシル基を
有する樹脂100重量部に対し、1.0〜20重量部加
えることが好ましく、低融点タイプ(a)と、高融点タ
イプ(b)の混合比は、a/b≦2.5であることが好
ましい。
で用いる場合、水酸基および/またはカルボキシル基を
有する樹脂100重量部に対し、1.0〜20重量部加
えることが好ましく、低融点タイプ(a)と、高融点タ
イプ(b)の混合比は、a/b≦2.5であることが好
ましい。
ポリオレフィン化合物の添加量が1.0重量部未満では
、潤滑性向上への効果が少なく、20重量部を超えると
、被膜強度が低下し、樹脂被膜の損傷が多くなり、加工
後の耐食性を損う。 また、融点の異なるポリオレフィ
ン化合物の混合比a / bは、2,5を超えると被膜
の損傷が多くなり、加工後の耐食性が低下し、また、鋼
板のブロッキング性も低下する。
、潤滑性向上への効果が少なく、20重量部を超えると
、被膜強度が低下し、樹脂被膜の損傷が多くなり、加工
後の耐食性を損う。 また、融点の異なるポリオレフィ
ン化合物の混合比a / bは、2,5を超えると被膜
の損傷が多くなり、加工後の耐食性が低下し、また、鋼
板のブロッキング性も低下する。
潤滑性付与剤としてフッ素系樹脂粉末とポリオレフィン
化合物とを併用する場合、フッ素系樹脂粉末は、水酸基
および/またはカルボキシル基を有する樹脂100重量
部に対し、1.0〜20重量部加え、ポリオレフィン化
合物は、フッ素系樹脂粉末に対する重量比で1.0以下
とするのが好ましい、 重量比が1.0を超えると、樹
脂被膜強度が低下し、フッ素系樹脂粉末の潤滑性向上効
果を生かすことができない。
化合物とを併用する場合、フッ素系樹脂粉末は、水酸基
および/またはカルボキシル基を有する樹脂100重量
部に対し、1.0〜20重量部加え、ポリオレフィン化
合物は、フッ素系樹脂粉末に対する重量比で1.0以下
とするのが好ましい、 重量比が1.0を超えると、樹
脂被膜強度が低下し、フッ素系樹脂粉末の潤滑性向上効
果を生かすことができない。
次に、本発明の成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼
板の製造方法と加工方法の一例を示す。
板の製造方法と加工方法の一例を示す。
本発明で対象とする潤滑樹脂処理鋼板の素材としては、
電気亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板、
溶融亜鉛めっき鋼板、5%アルミニウムー亜鉛溶融めフ
き鋼板等の各種亜鉛系めっき鋼板を挙げることができる
。
電気亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板、
溶融亜鉛めっき鋼板、5%アルミニウムー亜鉛溶融めフ
き鋼板等の各種亜鉛系めっき鋼板を挙げることができる
。
本発明の成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼板の製
造にあたり、亜鉛系めっき鋼板両面に施すクロメート処
理は、公知の通常の処理方法に従えばよく、例えば、無
水クロム酸、クロム酸塩、重クロム酸等を主剤とした水
溶液中で、浸漬クロメート処理、電解クロメート処理を
行なえばよく、また、上記水溶液にコロイダルシリカ等
を混合した処理液を、亜鉛系めっき鋼板上に塗布する塗
布型クロメート処理等を行なって、クロム水和酸物を主
体とする被膜を形成させてもよい、 尚、亜鉛系めっき
鋼板をクロメート処理液で処理した後、フラットゴムロ
ール等で絞る工程や、熱風乾燥等の乾燥工程を経て、ク
ロメート被膜が形成される。
造にあたり、亜鉛系めっき鋼板両面に施すクロメート処
理は、公知の通常の処理方法に従えばよく、例えば、無
水クロム酸、クロム酸塩、重クロム酸等を主剤とした水
溶液中で、浸漬クロメート処理、電解クロメート処理を
行なえばよく、また、上記水溶液にコロイダルシリカ等
を混合した処理液を、亜鉛系めっき鋼板上に塗布する塗
布型クロメート処理等を行なって、クロム水和酸物を主
体とする被膜を形成させてもよい、 尚、亜鉛系めっき
鋼板をクロメート処理液で処理した後、フラットゴムロ
ール等で絞る工程や、熱風乾燥等の乾燥工程を経て、ク
ロメート被膜が形成される。
続いて、前記のクロメート被膜上に、本発明の樹脂混合
物または複合物から成る2種類の樹脂被膜を、各々片面
に形成させる。 前記樹脂混合物または複合物からなる
樹脂被膜の形成方法は、以下の通りである。
物または複合物から成る2種類の樹脂被膜を、各々片面
に形成させる。 前記樹脂混合物または複合物からなる
樹脂被膜の形成方法は、以下の通りである。
各配合成分を所定量用意し、それらを混合・分散させて
、物理的に均一とする。 次に、好ましくはシランカッ
プリング剤を加え、再び混合・分散させ、物理的に均一
な樹脂混合物または複合物とする。
、物理的に均一とする。 次に、好ましくはシランカッ
プリング剤を加え、再び混合・分散させ、物理的に均一
な樹脂混合物または複合物とする。
前記樹脂混合物または複合物を、各々、ロール塗布、ス
プレー塗布、浸漬塗布、へヶ塗り等の公知の通常の方法
によって、所定の厚さとなるように塗布し、通常80〜
180℃で、通常3〜90秒間乾燥させる。
プレー塗布、浸漬塗布、へヶ塗り等の公知の通常の方法
によって、所定の厚さとなるように塗布し、通常80〜
180℃で、通常3〜90秒間乾燥させる。
このようにして、本発明の成形性、耐食性に優れた潤滑
樹脂処理鋼板が製造される。
樹脂処理鋼板が製造される。
上記鋼板において、潤滑剤を含有する被膜面をダイス側
に、潤滑剤を含有しない被膜面をポンチ側にして、高速
プレス成形を行う。
に、潤滑剤を含有しない被膜面をポンチ側にして、高速
プレス成形を行う。
〈実施例〉
次に、本発明を実施例に基いて、さらに具体的に説明す
る。
る。
(本発明例)
下記条件下で、本発明の潤滑樹脂処理鋼板の試験片NO
61〜9を作製した。
61〜9を作製した。
1)めっき鋼板の種類
A、電気亜鉛めっき鋼板
板、Ijo、8am
亜鉛めっき付着量20g/m’
B、電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板
板厚0.8mm
亜鉛−ニッケルめっき付着量20g/m’ニッケル含有
量12% C9溶融亜鉛めっき鋼板 板PJ0.8ai+ 亜鉛めっき付着量60g/m” 2)クロメート処理 前記各めっき鋼板の両面に、 Crys 20 g /JZ、 Na5AILFa
4 g/ flなる組成のクロメート処理液をスプレ
ー処理した後、フラットゴムロールで絞り、熱風乾燥し
た。
量12% C9溶融亜鉛めっき鋼板 板PJ0.8ai+ 亜鉛めっき付着量60g/m” 2)クロメート処理 前記各めっき鋼板の両面に、 Crys 20 g /JZ、 Na5AILFa
4 g/ flなる組成のクロメート処理液をスプレ
ー処理した後、フラットゴムロールで絞り、熱風乾燥し
た。
クロメート被膜の付着量は、スプレー処理時間を調整す
ることにより、金属クロム換算で、片面で50111g
/112とした。
ることにより、金属クロム換算で、片面で50111g
/112とした。
3)樹脂被1111処理
表1に示す組成の2種の処理液を、ロール塗布により、
表1に示す値(乾燥重量、片面当り)となるように片面
ずつ塗布し、150℃で40秒間乾燥し、一方の面には
潤滑剤を含有する、他方の面には潤滑剤を含有しない樹
脂被膜を形成した。
表1に示す値(乾燥重量、片面当り)となるように片面
ずつ塗布し、150℃で40秒間乾燥し、一方の面には
潤滑剤を含有する、他方の面には潤滑剤を含有しない樹
脂被膜を形成した。
(比較例)
前記各めっき鋼板に、本発明例と同様にクロメート処理
を施し、その上に、表1に示す組成の処理液を、表1に
示す付着量となるように塗布し、両面共に潤滑剤を含有
する、または両面共に潤滑剤を含有しない樹脂被膜を形
成させ、試験片No、10〜14を作製した。
を施し、その上に、表1に示す組成の処理液を、表1に
示す付着量となるように塗布し、両面共に潤滑剤を含有
する、または両面共に潤滑剤を含有しない樹脂被膜を形
成させ、試験片No、10〜14を作製した。
(試験・評価方法)
1)潤滑性試験
無塗油の試験片を、エリクセンカップ絞り試験機で絞り
比を変えて加工し、その限界絞り比を求めた。 なお、
本発明例では、潤滑剤が配合された樹脂被膜面がダイス
側となるように配置して加工を行フた。
比を変えて加工し、その限界絞り比を求めた。 なお、
本発明例では、潤滑剤が配合された樹脂被膜面がダイス
側となるように配置して加工を行フた。
また、その時の耐パウダリング性を、ダイスに付着した
剥離粉をセロテープで採取し、その程度から評価した。
剥離粉をセロテープで採取し、その程度から評価した。
プレス条件
・しわ押え圧 3トン
・ポンチ径 33mmφ
・ブランク径 59〜79mmφ
・絞り速度 500 vam/ sec。
評価基準
◎:ダイス付着なし
○:ダイス付着若干あり
△:ダイス付着やや多
X:ダイス付着量
2)平板耐食性試験
塩水噴霧試験(JISZ−2371)を行い、白錆発生
までに要する時間で評価した。
までに要する時間で評価した。
3)加工後耐食性試験
無塗油の試験片を、エリクセンカップ絞り試験機で、下
記条件にて絞り加工を施し、そのカップの絞り面に対し
、塩水噴霧試験(JISZ−2371)を行なった。
白錆発生までに要する時間で評価した。
記条件にて絞り加工を施し、そのカップの絞り面に対し
、塩水噴霧試験(JISZ−2371)を行なった。
白錆発生までに要する時間で評価した。
プレス条件
・しわ押え圧 3トン
・ポンチ径 33mmφ
・ブランク径 591Ilfflφ
・絞り比 1.78
・絞り速度 500 mm/ sec。
前記の方法にて作製された試験片No、 1〜14に
ついて、上記の方法で、潤滑性、平板耐食性、加工後耐
食性を試験・評価した。
ついて、上記の方法で、潤滑性、平板耐食性、加工後耐
食性を試験・評価した。
結果は表2に示した。
表2から明らかなように、本発明の潤滑樹脂処理鋼板は
、高速プレス成形時における潤滑性が良好であり、深絞
り成形性が良好であり、平板耐食性のみならず、加工後
の耐食性も良好である。
、高速プレス成形時における潤滑性が良好であり、深絞
り成形性が良好であり、平板耐食性のみならず、加工後
の耐食性も良好である。
表 2
〈発明の効果〉
本発明によれば、成形性、耐食性に優れており、かつ、
高速プレス成形時における深絞り成形性に優れた潤滑樹
脂処理鋼板を提供することができる。
高速プレス成形時における深絞り成形性に優れた潤滑樹
脂処理鋼板を提供することができる。
また、需要家において使用されるまでの期間に、錆の発
生が少ないめっき鋼板が得られる。
生が少ないめっき鋼板が得られる。
さらに、プレス加工時にプレス油等の潤滑油を使用せず
に、そのままでプレス加工が可能なため、従来、需要家
において行われていた潤滑油の塗布作業や脱脂処理を省
略でき、そのために、コストダウンが図れる。
に、そのままでプレス加工が可能なため、従来、需要家
において行われていた潤滑油の塗布作業や脱脂処理を省
略でき、そのために、コストダウンが図れる。
Claims (3)
- (1)両面にクロメート被膜を有する両面亜鉛または亜
鉛合金めっき鋼板の片面に、水酸基および/またはカル
ボキシル基を有する樹脂とシリカと固形潤滑剤とを含む
樹脂混合物または複合物で、かつ、前記樹脂混合物また
は複合物のガラス転移温度(Tg)が70℃以上である
樹脂被膜を有し、他面には、水酸基および/またはカル
ボキシル基を有する樹脂とシリカとを含む樹脂被膜を有
し、その付着量が、各々乾燥重量で0.3〜3g/m^
2であることを特徴とする成形性、耐食性に優れた潤滑
樹脂処理鋼板。 - (2)前記固形潤滑剤が、フッ素系樹脂または融点が7
0℃以上であるものを含む一種以上のポリオレフィン化
合物である請求項1に記載の成形性、耐食性に優れた潤
滑樹脂処理鋼板。 - (3)前記固形潤滑剤が、フッ素系樹脂およびポリオレ
フィン化合物である請求項1に記載の成形性、耐食性に
優れた潤滑樹脂処理鋼板。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13351788A JPH01301333A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼板 |
| CA000601176A CA1328582C (en) | 1988-05-31 | 1989-05-30 | Lubricating resin coated steel strips having improved formability and corrosion resistance |
| EP89109744A EP0344717B1 (en) | 1988-05-31 | 1989-05-30 | Lubricating resin coated steel strips having improved formability and corrosion resistance |
| DE89109744T DE68911991T2 (de) | 1988-05-31 | 1989-05-30 | Mit einem schmierenden Harz beschichtete Stählbander die eine verbesserte Verformbarkeit und einen verbesserten Korrosionswiderstand aufweisen. |
| KR1019890007608A KR910009984B1 (ko) | 1988-05-31 | 1989-05-31 | 성형성 및 내식성이 우수한 윤활수지 처리강판 |
| US07/359,221 US5061575A (en) | 1988-05-31 | 1989-05-31 | Lubricating resin coated steel strips having improved formability and corrosion resistance |
| AU35913/89A AU606804B2 (en) | 1988-05-31 | 1989-05-31 | Lubricating resin coated steel strips having improved formability and corrosion resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13351788A JPH01301333A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301333A true JPH01301333A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15106632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13351788A Pending JPH01301333A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301333A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03284942A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-16 | Kobe Steel Ltd | 有機樹脂被覆合金化溶融亜鉛めつき鋼板 |
| JPH0444840A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 潤滑性に優れた樹脂被覆複合鋼板 |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP13351788A patent/JPH01301333A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03284942A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-16 | Kobe Steel Ltd | 有機樹脂被覆合金化溶融亜鉛めつき鋼板 |
| JPH0444840A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 潤滑性に優れた樹脂被覆複合鋼板 |
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