JPH04341375A - プレス成形性及び塗装性にすぐれる樹脂塗装鋼板 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、家庭電気製品
、建材等に用いられるプレス成形性及び塗装性にすぐれ
る樹脂塗装鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鋼板をプレス加工する際には、
その加工性を良好にするために、鋼板の表面にプレス油
が塗布される。しかし、このように、プレス油を塗布す
れば、その鋼板のプレス加工に際してプレス油が飛散し
て、作業環境を悪化させ、或いは公害問題を引き起こし
、更には、プレス加工後に脱脂工程を必要とする等の問
題がある。

【０００３】そこで、プレス油を用いずに、良好なプレ
ス加工性を得るために、種々の鋼板表面処理方法が提案
されている。例えば、ミルボンド被膜やワックス被膜を
鋼板の表面に形成したり、或いは無機又は有機系の固体
潤滑剤を含有する樹脂エマルジョン又は樹脂水溶液をコ
ーティング剤として用いて、これを鋼板の表面に塗布し
、乾燥させて樹脂被膜を形成する方法等が知られている
。特に、後者の方法は、強加工される製品の場合や、加
工後に脱脂を省略して、尚、塗装性が要求される製品の
ための表面処理方法として、好適に用いられている。

【０００４】この方法において、上記固体潤滑剤として
は、従来、無機系では、黒鉛や二硫化モリブデンが用い
られており、また、有機系では、パラフィン、ポリエチ
レン系のワックスや、ステアリン酸カルシウム等の金属
石ケンが用いられている。このように、無機系の固体潤
滑剤を用いる方法は、例えば、特開昭６１−２２７１７
８号公報、特開昭６１−２２７１７９号公報、特開昭６
１−２３１１７７号公報、特開昭６１−２７９６８７号
公報等に記載されている。

【０００５】しかし、固体潤滑剤として、黒鉛や二硫化
モリブデンを用いるときは、一般に、鋼板の表面の色調
の調整が困難であるうえに、鋼板の強加工に耐え得る潤
滑性能を与えるために、コーティング剤に潤滑剤を多量
に配合すると、得られる樹脂被膜の密着性が著しく悪く
、鋼板の加工後の耐食性が劣化する。更に、黒鉛や二硫
化モリブデンは、比重が大きいために、コーティング剤
中に均一に分散し難く、保存時は勿論、使用時にも、コ
ーティング剤中で沈降しやすいので、保存性や作業性に
も難がある。

【０００６】他方、ワックスを添加した樹脂エマルジョ
ンのようなコーティング剤を用いるときは、鋼板に塗布
後、乾燥するときに、ワックスが樹脂被膜の表面に浮き
出すので、表面の滑り性は良好であるが、連続プレスに
よる金型の温度上昇によつて、表面のワックスが液化、
流動して、その潤滑性能が低下し、樹脂被膜の剥離が生
じて、やはり加工後の耐食性が劣化する。

【０００７】また、金属石ケンを固体潤滑剤として用い
るときは、鋼板の表面に形成された樹脂被膜が吸湿性が
高いために、べとつきを生じるほか、耐食性にも問題を
有する。ポリエチレン粒子を含有させたコーティング剤
によれば、得られる被膜がプレス反応生成物時の極圧に
対して十分な性能をもたず、被膜を剥離を生じるので、
プレス成形後の耐食性に劣る。

【０００８】これらの問題点を解決するために、既に、
本発明者らは、潤滑剤としてフツ素系樹脂粒子を含有し
た樹脂塗装鋼板を提案しているが、フツ素系樹脂は他の
樹脂との接着性が悪いため、フツ素系樹脂粒子を用いた
表面処理剤によつて得られる皮膜は塗装性が悪く、また
、製造時に、フツ素系樹脂粒子が皮膜から剥脱し、ロー
ルへ巻き付き、生産性を著しく低下させる等の操業上の
問題が発生する。

【０００９】ほかに、最近では、特開昭６３−１６２８
８６号公報にカルボキシル化ポリオレフイン系樹脂にエ
ポキシ樹脂を添加し、低温にて架橋造膜化を図つた表面
処理剤も提案されている。しかし、このような表面処理
剤は、低温にて塗膜の架橋膜化が始まるために、実操業
時の表面処理剤の安定性に欠けるところがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の樹脂塗装鋼板における問題を解決するためになされ
たものであつて、潤滑性にすぐれ、強加工における極圧
や金型の温度上昇に対しても十分に耐えることができ、
しかも、鋼板の加工後にも高耐食性を有し、また、その
後の塗装に関しても、すぐれた塗膜密着性を有し、更に
は、製造の段階においては、フッ素系樹脂粒子のロール
への巻き付きの発生しない樹脂塗装鋼板を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によるプレス成形
性及び塗装性にすぐれる樹脂塗装鋼板は、樹脂被覆され
たフッ素系樹脂粒子を含有する樹脂被膜が鋼板の表面に
形成されていることを特徴とする。本発明において、樹
脂被覆されたフッ素系樹脂粒子とは、例えば、四フッ化
エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン樹脂
、フッ化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹脂、エチレン
・四フッ化エチレン共重合体樹脂、四フッ化エチレン・
六フッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素系樹脂粒子
にアクリル系やポリエチレン系等の樹脂を被覆してなる
ものである。

【００１２】本発明による樹脂塗装鋼板は、樹脂の水性
分散液にかかる樹脂被覆フッ素系樹脂粒子を配合してな
るコーティング剤を鋼板に塗布し、乾燥させることによ
つて得ることができる。このコーティング剤は、例えば
、アクリル化エポキシ樹脂、ウレタン変性ポリエチレン
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
アクリル−スチレン系樹脂、エステル系ポリオール樹脂
、ポリウレタン樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体樹
脂、シリカ−アクリル系樹脂、シリカ−エポキシエステ
ル系樹脂等の樹脂を主体とする水性分散液に上記のよう
な樹脂被覆フッ素系樹脂粒子を配合してなるものであつ
て、例えば、エマルジョン、ディスパージョン、マイク
ロエマルジョン、水溶液等として調製される。その媒体
としては、水又はアルコールのような水溶性有機溶剤を
少量含む水が用いられる。

【００１３】本発明において、上記樹脂被覆フッ素系樹
脂粒子は、その粒径が０．０１〜２μｍの範囲にあるこ
とが好ましい。粒径が２μｍを越えるときは、樹脂の水
性分散液中に均一に分散し難くなり、その結果として、
得られる被膜の鋼板への密着性及び塗料との密着性も悪
化する。他方、樹脂被覆フッ素系樹脂の粒径が０．０１
μｍよりも小さいときは、かかる樹脂被覆フッ素系樹脂
の添加による上記被膜の潤滑性及び耐食性の向上効果を
得ることができない。

【００１４】本発明による樹脂塗装鋼板は、上記のよう
な樹脂被覆フッ素系樹脂粒子２．５〜５０重量％含有す
る樹脂被膜が付着量０．１〜５ｇ／平方メートルにて鋼
板の表面に形成されている。樹脂被膜において、樹脂被
覆フッ素系樹脂粒子が２．５重量％よりも少ないときは
、得られる樹脂被膜の潤滑性が乏しく、樹脂塗装鋼板の
プレス成形性が十分に改善されない。一方、５０重量％
を越えるときは、樹脂被膜中の樹脂被覆フッ素系樹脂粒
子の分散が不十分となつて、潤滑性の劣化やプレス加工
時に被膜が剥離し、加工後の耐食性に劣るようになる。 特に、本発明においては、フッ素系樹脂粒子量は、樹脂
被膜において、１０〜５０重量％であることが好ましい
。

【００１５】また、本発明においては、得られる樹脂被
膜の強度や耐食性を一層向上させるために、シリカ、ア
ルミナ、ジルコニア等の酸化物を１〜２０重量％程度、
樹脂被膜に含有させることができる。本発明においては
、このような樹脂被膜の鋼板への付着量が０．１ｇ／平
方メートルよりも少ないときは、強加工において、所要
の潤滑効果及び加工後の耐食性を得ることができない。 しかし、付着量が５ｇ／平方メートルを越えるときは、
鋼板のプレス加工において、被膜の剥離量が増し、例え
ば、プレス成形において、金型に剥離被膜が蓄積し、プ
レス成形に支障を生じる。

【００１６】本発明において、鋼板素材としては、特に
、限定されるものではないが、例えば、亜鉛又は亜鉛合
金めつき鋼板、これら鋼板をクロメート処理やリン酸塩
処理等の化成処理したもの等が好適に用いられる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、樹脂の
水性分散液に樹脂被覆フッ素樹脂粒子を配合してなるコ
ーテイング剤を鋼板に塗布し、乾燥させることによつて
、プレス油の塗布なしに強加工ができ、塗装性及び耐食
性にもすぐれる樹脂塗装鋼板を得ることができる。

【００１８】特に、本発明によれば、樹脂との接着性に
乏しいフッ素樹脂粒子を樹脂被覆することによつて、樹
脂被膜との密着性を高めて、潤滑性を劣化させることな
しに塗装性を高めることができる。更に、本発明によれ
ば、かかる樹脂塗装鋼板の製造に際して、フッ素系樹脂
粒子のロールへの巻き付きがなく、かくして、生産性高
く樹脂塗装鋼板を製造することができる。

【００１９】また、本発明による樹脂塗装鋼板は、プレ
ス成形時の極圧下における摺動に対しては、被膜中に分
散している樹脂被覆フッ素系樹脂粒子の有する潤滑性能
によつて、黒変化や型かじりの発生が抑制されるので、
すぐれたプレス成形性を有する。更に、本発明において
もコーティング剤は、一液型であるので、取扱いが簡単
であり、操業時の安定性にもすぐれる。

【００２０】このような高潤滑性及び高耐食性を有する
樹脂被膜を有する樹脂塗装鋼板は、プレス加工後、塗装
鋼板としてのみならず、裸使用もできる。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。 実施例１ クロメート処理を施した電気亜鉛めつき鋼板（亜鉛付着
量２０ｇ／平方メートル、クロム付着量１３ｍｇ／平方
メートル）を素材鋼板として用いた。

【００２２】水分散性アクリル化エポキシ樹脂に、被膜
形成後の全固形分換算にて０〜５０重量％のポリエチレ
ン樹脂被覆四フッ化エチレン樹脂（粒径０．１〜４μｍ
）ディスパージョンを加え、分散させて、コーテイング
剤を得た。このコーテイン剤を前記鋼板の表面に乾燥付
着量１ｇ／平方メートルとなるように絞りロールにて塗
布し、乾燥させ、樹脂被膜を形成させて、樹脂塗装鋼板
を得た。

【００２３】得られた樹脂塗装鋼板について、摺動試験
、円筒深絞り試験及び塩水噴霧試験を行なつて、動摩擦
係数、限界絞り比、耐型かじり性及び耐食性を調べた。 動摩擦係数は、摺動試験装置を用いて、加圧力１５０Ｋ
ｇにおける摺動による荷重から求めた。限界絞り比は、
ブランク径１１０ｍｍ、ポンチ径５０ｍｍの単一素板法
にて求めた。塩水噴霧試験は、ＪＩＳ　　Ｚ−２３７１
に記載された方法に従つて、エリクセン押出し加工後に
行なつた。結果を図１、図２及び図３に示す。 実施例２ アクリル化エポキシ樹脂、ウレタン変性ポリエチレン樹
脂、ポリエステル樹脂及びポリウレタン樹脂の水性分散
液又は水溶液に被膜形成後の全固形分換算にて２０重量
％のポリエチレン樹脂被覆四フッ化エチレン樹脂（粒径
０．１〜４μｍ）ディスパージョンを加え、分散させて
、それぞれコーテイング剤を得た。

【００２４】このコーテイン剤を前記鋼板の表面に乾燥
付着量１ｇ／平方メートルとなるように絞りロールにて
塗布し、乾燥させ、樹脂被膜を形成させて、樹脂塗装鋼
板を得た。比較のために、上記において、ポリエチレン
樹脂被覆四フッ化エチレン樹脂を配合しない以外は、上
記と同様のコーティング剤を調製し、これらを用いて同
様にして樹脂塗装鋼板を得た。

【００２５】得られたそれぞれの樹脂塗装鋼板について
、実施例１と同様にして、その性質を調べた。結果を表
１に示す。

【００２６】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂被膜における樹脂被覆フッ素系樹脂粒子の
量と得られた樹脂塗装鋼板の動摩擦係数との関係を示す
グラフである。

【図２】樹脂被膜における樹脂被覆フッ素系樹脂粒子の
量と得られた樹脂塗装鋼板の限界絞り比との関係を示す
グラフである。

【図３】樹脂被膜における樹脂被覆フッ素系樹脂粒子の
量と樹脂被膜の耐食性との関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂被覆されたフッ素系樹脂粒子を含有す
   る樹脂被膜が鋼板の表面に形成されていることを特徴と
   するプレス成形性及び塗装性にすぐれる樹脂塗装鋼板。