JP2003003278A

JP2003003278A - 連続成形性に優れたアルカリ可溶型潤滑表面処理金属製品

Info

Publication number: JP2003003278A
Application number: JP2002093774A
Authority: JP
Inventors: Ikuro Yamaoka; 育郎山岡; Yoichiro Mori; 陽一郎森; Hiroshi Kanai; 洋金井; Tsutomu Tawa; 努田和; Chikako Koda; 千佳子甲田; Mitsuhiro Nishimura; 光弘西村
Original assignee: Nippon Steel Corp; Mitsui Takeda Chemicals Inc
Current assignee: Nippon Steel Corp; Mitsui Chemicals Polyurethanes Inc
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】連続成形性に優れたアルカリ可溶型潤滑表面
処理金属製品を提供する。【解決手段】カルボキシル基を分子中に含有し、流動
開始温度が170℃以上であるアルカリ可溶型ポリウレタ
ン水性組成物、および前記アルカリ可溶型ポリウレタン
水性組成物に対して１〜３０質量％の潤滑機能付与剤を
主成分とするアルカリ可溶型潤滑皮膜を、皮膜厚さが
０．５〜１０μｍとなるように金属の両面または片面に
被覆し、かつ２５℃における該皮膜の被覆後弾性率が
０．５〜２０ＧＰａであることを特徴とする成形性に優
れた潤滑表面処理金属製品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ可溶型潤
滑皮膜を表面に有する連続成形性に優れた潤滑表面処理
金属製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属板にプレス成形などの加工を
施す際には、潤滑不良による金属表面及び金型表面の傷
つきを防止する目的で潤滑油などを塗布することが行わ
れているが、潤滑油塗布は製造工程を煩雑にし、その飛
散により作業環境を悪化させる。更に、プレス成形後の
脱脂工程でフロン、トリクロロエタン、ジクロロメタン
などの有機ハロゲン系溶剤を用い潤滑油除去が行われて
いたが、これらは作業者の健康に悪影響を及ぼすだけで
なく、その多くは著しい環境負荷物質（オゾン層破壊物
質で、かつ、ＣＯ₂の数百〜１万倍の地球温暖化効果を
持つ温室効果ガス）である。オゾン層保護の観点から、
モントリオ−ル議定書により生産全廃（予定）となった
ものが多いため、これら溶剤の使用を避けるべく、代替
方法が必要となった。揮発性潤滑油を用い脱脂を不要に
したり、有機溶剤による脱脂が試みられているが、揮発
性潤滑油では厳しいプレス成形時に十分な成形性が得ら
れず、また、有機溶剤を用いると安全上の問題が生じる
ため、良策ではない。

【０００３】さらに、潤滑油や除去溶剤を用いずに優れ
た成形性、耐食性、耐溶剤性などをもたらす非脱膜型潤
滑皮膜が開発されているが、プレス成形後も潤滑皮膜が
金属面に残るため、最終製品に金属表面の光沢や質感な
どが要求される場合や、加工後に溶接工程を経る場合な
どに用いることは困難であった。そこで、プレス成形後
のアルカリ脱脂工程において溶解、除去できる脱膜型潤
滑皮膜が開発された。アルカリ脱膜型潤滑皮膜は、美麗
な金属表面を活かす用途や、加工後の溶接性が求められ
る用途などに好適に用いられる。

【０００４】特開平８−１５６１７７号公報、特開平８
−２５２８８７号公報、特開平１０−１１４０１４号公
報、特開平１０−８８３６４号公報には、アクリル系樹
脂を用いたアルカリ脱膜型潤滑皮膜が提案されている。
しかし、アクリル系樹脂を用いたアルカリ脱膜型潤滑皮
膜では、深絞り加工やしごき加工などの厳しいプレス成
形条件下においてはかじりが発生するなど、十分な成形
性が得られない場合がある。また特開２０００−１６０
０９６号公報には特定の組成をもつウレタン系樹脂を用
いたアルカリ脱膜型潤滑皮膜が提案されている。しか
し、潤滑油を塗布せずに連続プレス成形を行う場合、し
ごき加工（マイナスクリアランスでのプレス加工）など
の厳しい成形条件を連続で行う場合においては、金属を
被覆する潤滑皮膜の弾性率が十分に大きくなければ、金
型からの圧力により潤滑皮膜が損傷して金型と加工を受
ける金属表面が凝着し、型かじりを誘発するため、かじ
り部で剥離した潤滑皮膜が金型に付着したり、金属表面
の外観が損なわれるなどの成形不良が生じ、加工上の大
きな問題となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解決して、連続成形性に優れたアルカリ可溶型潤
滑表面処理金属製品を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者らは上記の課題を
解決し、成形性に優れたアルカリ可溶型潤滑表面処理金
属製品を得るべく鋭意研究を重ねた結果、カルボキシル
基を分子中に有し、流動開始温度が１７０℃以上である
アルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物と潤滑機能付与
剤を主成分とし、このアルカリ可溶型潤滑皮膜の２５℃
における弾性率が０．５〜２０ＧＰａであるアルカリ可
溶型潤滑皮膜を金属の両面または片面に被覆することに
より上記目的を達成できることを見出し、本発明に至っ
た。

【０００７】すなわち、本発明に係わる成形性に優れた
アルカリ可溶型潤滑表面処理金属製品は、（１）カルボキシル基を分子中に有し、流動開始温度が
１７０℃以上であるアルカリ可溶型ポリウレタン水性組
成物（Ａ）、および前記アルカリ可溶型ポリウレタン水
性組成物に対して１〜３０質量％の潤滑機能付与剤
（Ｂ）を主成分とするアルカリ可溶型潤滑皮膜で、この
アルカリ可溶型潤滑皮膜の２５℃における被覆後弾性率
が０．５〜２０ＧＰａ、皮膜厚さが０．５〜１０μｍと
なるように金属の両面または片面に被覆することを特徴
としている。この高い弾性率を有するアルカリ可溶型潤
滑皮膜が被覆されることにより、深絞り加工やしごき加
工などの厳しいプレス成形条件下でも十分な連続成形性
を発現する金属製品を得ることができる。

【０００８】（２）また、本発明に係わるアルカリ可溶
型潤滑表面処理金属製品は、カルボキシル基を分子中に
有し、流動開始温度が１７０℃以上であるアルカリ可溶
型ポリウレタン水性組成物（Ａ）、前記アルカリ可溶型
ポリウレタン水性組成物に対して１〜３０質量％の潤滑
機能付与剤（Ｂ）、および前記アルカリ可溶型ポリウレ
タン水性組成物に対して１〜３０質量％のシリカ粒子
（Ｃ）を主成分とするアルカリ可溶型皮膜で、アルカリ
可溶型潤滑皮膜の２５℃における被覆後弾性率が０．５
〜２０ＧＰａ、皮膜厚さが０．５〜１０μｍとなるよう
に金属の両面または片面に被覆してなることを特徴とし
ている。シリカ粒子を上記範囲で添加することにより、
アルカリ可溶型潤滑皮膜と金属製品表面との密着性が向
上し、さらにアルカリ可溶型潤滑皮膜の皮膜強度が高ま
るため耐かじり性が向上する。

【０００９】（３）また、本発明に係わるアルカリ可溶
型潤滑表面処理金属製品は、アルカリ可溶型ポリウレタ
ン水性組成物（Ａ）のガラス転移温度が１２０℃以上で
あることを特徴としている。潤滑油を使用せずに連続的
に深絞り加工やしごき加工などを行う厳しいプレス成形
条件下においては、加工時の摩擦熱により鋼板表面温度
が１００℃以上に上昇することがあるが、該潤滑皮膜中
で連続相となるアルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物
のガラス転移温度が１２０℃以上であれば、鋼板表面温
度が１００℃以上に上昇しても該皮膜の弾性率が低下せ
ず、優れた耐かじり性を発揮する。

【００１０】（４）また、本発明に係わるアルカリ可溶
型潤滑表面処理金属製品は、アルカリ可溶型潤滑皮膜を
構成するアルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物に含ま
れるカルボキシル基の量が、酸価で３０〜１８０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇの範囲であることを特徴としている。酸価が３
０〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲でポリウレタン分子
中にカルボキシル基が導入されることにより、２５℃に
おける該皮膜の金属被覆後の弾性率が０．５〜２０ＧＰ
ａと比較的高いにもかかわらず、厳しい成形条件におい
てもその成形に追従できる塗膜の柔軟性を有することが
できる。

【００１１】（５）また、本発明に係わるアルカリ可溶
型潤滑表面処理金属製品は、アルカリ可溶型潤滑皮膜を
形成するアルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物（Ａ）
に含まれるカルボキシル基の中和剤が水酸化ナトリウ
ム、もしくは水酸化カリウムであることを特徴としてい
る。カルボキシル基の中和剤が水酸化ナトリウム、もし
くは水酸化カリウムであることにより、本発明で必要と
されるアルカリ可溶性が達成できる。

【００１２】（６）また、本発明に係わるアルカリ可溶
型潤滑表面処理金属製品は、アルカリ可溶型潤滑皮膜を
形成するアルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物（Ａ）
が分子中に水酸基を有することを特徴とする特徴として
いる。アルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物（Ａ）が
分子中に水酸基を有することにより、室温のような低温
においても本発明で必要とされるアルカリ可溶性を達成
することができる。

【００１３】（７）また、本発明に係わるアルカリ可溶
型潤滑表面処理金属製品は、アルカリ可溶型潤滑皮膜を
形成する潤滑機能付与剤（Ｂ）が、ポリオレフィン系ワ
ックス、パラフィン系ワックス、ステアリン酸系の固体
潤滑剤、フッ素含有樹脂からなるワックスのうちの１種
または２種以上からなることを特徴としている。前記潤
滑機能付与剤の添加により、幅広い温度範囲で低い動摩
擦係数を有し、良好な潤滑性能を得ることが可能とな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳述する。
本発明におけるアルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物
は、１分子あたり少なくとも２個のイソシアネート基を
有する化合物と、１分子当たり少なくとも２個の活性水
素基を有する化合物と、分子内に少なくとも１個以上の
活性水素基を有し、かつカルボキシル基を含有する化合
物を反応させ、水に溶解または分散させることにより得
ることができる。

【００１５】本発明で使用される１分子当たり少なくと
も２個のイソシアネート基を有する化合物としては、例
えば２，４−又は２，６−トリメチレンジイソシアネー
ト（２，４−又は２，６−ＴＤＩ）、テトラメチレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペ
ンタメチレンジイソシアネート、１，２−プロピレンジ
イソシアネート、１，２−ブチレンジイソシアネート、
２，３−ブチレンジイソシアネート、１，３−ブチレン
ジイソシアネート、２，４，４−又は２，２，４−トリ
メチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイ
ソシアネートメチルカプロエート等の脂肪族ジイソシア
ネート、例えば１，３−シクロペンタンジイソシアネー
ト、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３
−シクロヘキサンジイソシアネート、３−イソシアネー
トメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソ
シアネート（ＩＰＤＩ）、４，４´−メチレンビス（シ
クロヘキシルイソシアネート）、メチル−２，４−シク
ロヘキサンジイソシアネート、メチル−２，６−シクロ
ヘキサンジイソシアネート、１，４−ビス（イソシアネ
ートメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、１，３−
ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、ノルボ
ルネンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート、
例えばｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレ
ンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルジイソシア
ネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、４，４
´−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−又は
２，６−トリレンジイソシアネートもしくはその混合
物、４，４´−トルイジンジイソシアネート、ジアニシ
ジンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルエーテル
ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、例えば
１，３−又は１，４−キシリレンジイソシアネートもし
くはその混合物、ω，ω´−ジイソシアネート−１，４
−ジエチルベンゼン、１，３−又は１，４−ビス（１−
イソシアネート−１−メチルエチル）ベンゼン（１，３
−又は１，４−ＴＭＤＸＩ）、もしくはその混合物等の
芳香脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。

【００１６】前記各種のイソシアネート基を有する化合
物が使用されるが、１７０℃以上の高い流動開始温度を
達成するためには、芳香族、芳香脂肪族、もしくは脂環
族イソシアネート化合物を使用し、反応させることが好
ましく、とりわけ上記２，４−又は２，６−ＴＤＩ、Ｉ
ＰＤＩ、Ｈ６ＸＤＩ、もしくは１，３−ＴＭＤＸＩまた
は、これから選ばれる２種以上の混合物が好ましい。

【００１７】次に、１分子当たり少なくとも２個の活性
水素基を有する化合物としては、例えば活性水素を有す
る基として、アミノ基、水酸基、メルカプト基を有する
化合物が挙げられるが、イソシアネート基との反応速
度、及び塗布後の機械的物性を考えると、水酸基を有す
る化合物が好ましい。また、前記活性水素基を有する化
合物の活性水素基数は皮膜の機械的物性を良好に保つと
いう点から２〜６が好ましく、２〜４が特に好ましい。
また、前記活性水素基を有する化合物の分子量は最終的
な皮膜性能に与えるウレタン結合の濃度、及び製造上の
作業性の点から２００〜１００００が好ましく、３００
〜５０００が特に好ましい。

【００１８】前記活性水素基が水酸基である化合物とし
ては、例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポ
リオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリエス
テルアミドポリオール、アクリルポリオール、ポリカー
ボネートポリオール、ポリヒドロキシアルカン、ひまし
油、ポリウレタンポリオール、又はそれらの混合物が挙
げられる。

【００１９】さらに皮膜性状を最適化するためウレタン
基濃度を調整する目的で、前記のポリオール以外に分子
量が６２〜２００の低分子量ポリオールを混合してもよ
い。これら低分子量ポリオールの具体例としては、例え
ばエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３
−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５
−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，
９−ノナンジオール、１，８−ノナンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、２−メチルペンタンジオール、３−
メチルペンタンジオール、３，３−ジメチロールヘプタ
ン、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオー
ル、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ジ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４
−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジ
メタノール等のグリコール類や、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリトール等の化合物が挙
げられる。

【００２０】また、分子内に少なくとも１個以上の活性
水素基を有し、かつカルボキシル基を含有する化合物と
しては、例えば２，２−ジメチロールプロピオン酸、
２，２−ジメチロール酪酸、２，２−ジメチロール吉草
酸、ジオキシマレイン酸、２，６−ジオキシ安息香酸、
３，４−ジアミノ安息香酸等のカルボキシル基含有化合
物もしくはこれらの誘導体、又はこれらを共重合して得
られるポリエステルポリオール、無水マレイン酸、無水
フタル酸、無水コハク酸、無水トリメリット酸、無水ピ
ロメリット酸等無水基を有する化合物と活性水素基を有
する化合物を反応させてなるカルボキシル基含有化合物
もしくはこれらの誘導体等が挙げられる。

【００２１】アルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物中
にカルボキシル基を導入するには、前記のカルボキシル
基含有化合物の少なくとも１種以上を、ポリウレタンプ
レポリマー製造時に共重合させる、もしくは鎖伸長反応
時に反応させればよい。これらのカルボキシル基は、酸
価が３０〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲でポリウレタン
分子中に導入することにより、金属面に被覆後の弾性率
が０．５〜２０ＧＰａと高いにもかかわらず、厳しい成
形条件においてもその成形に追従できる柔軟性を皮膜に
付与する。

【００２２】アルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物を
水中に良好に溶解、または分散させるため、前記ポリウ
レタン水性組成物のカルボキシル基の多くを中和する必
要がある。使用できる中和剤としては、例えばアンモニ
ア、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミ
ン、ｎ−ブチルアミンなどの第１級アミン、ジメチルア
ミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミンなどの第
２級アミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ト
リエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ
メチルエタノールアミン等の第３級アミン、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物など
が挙げられ、これらを単独で、または２種以上の混合物
で使用してもよい。

【００２３】中和剤の添加方法としては、前記ポリウレ
タンプレポリマーに直接添加してもよいし、水中に溶
解、または分散させる時に水中に添加してもよい。中和
剤の添加量は、カルボキシル基に対して０．１〜２．０
当量が好ましく、０．３〜１．３当量がより好ましい。
これら中和剤の中で本発明で必要とされる良好なアルカ
リ可溶性を達成するためには、水酸化ナトリウム、もし
くは水酸化カリウムが含まれていることが好ましい。

【００２４】また、アルカリ可溶型ポリウレタン水性組
成物の水溶解性または分散性を更に良くするため、界面
活性剤等を使用してもよい。前記ポリウレタンプレポリ
マーを合成する際には、有機溶剤を使用することも可能
である。有機溶剤を使用する場合、具体例としては、例
えばアセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、アセ
トニトリル、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。反
応原料に対する前記有機溶剤の量は、３〜５０質量％程
度が好ましい。

【００２５】前記ポリウレタンプレポリマーは、ホモデ
ィスパー、ホモジナイザー、ミキサー等を用いて水中に
溶解または分散させる。この温度は、カルボキシル基を
中和している塩基性物質の蒸発を防止し、作業性を確保
するため５℃〜７０℃程度が好ましい。また、この水等
の媒体に分散する際ポリウレタン水性組成物の濃度は、
粘度を余り増加させず、貯蔵安定性を保持するため１０
〜５０質量％が好ましい。

【００２６】また、さらに他の鎖伸長剤を反応させるこ
とにより高分子量化をはかることも可能である。このよ
うな鎖伸長剤としては、例えば公知のポリアミン化合物
等が使用される。このようなポリアミン化合物として
は、例えばエチレンジアミン、１，２−プロパンジアミ
ン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、
２，５−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、
４，４´−ジシクロヘキシルメタンジアミン、３，３´
−ジメチル−４，４´−ジシクロヘキシルメタンジアミ
ン、１，４−シクロヘキサンジアミン等のジアミン類、
ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポ
リアミン類、ヒドロキシエチルヒドラジン、ヒドロキシ
エチルジエチレントリアミン、２−［（２−アミノエチ
ル）アミノ］エタノール、３−アミノプロパンジオール
等のアミノ基と水酸基を持つ化合物、ヒドラジン類、酸
ヒドラジド類が挙げられる。前記ポリアミン化合物は、
単独で、または２種以上の混合物で使用される。これら
鎖伸長剤の中で本発明で必要とされる室温のような低温
で良好なアルカリ可溶性を達成するためには、アミノ基
と水酸基を持つ化合物で鎖伸長反応を行い、分子中に水
酸基が含まれていることが好ましい。

【００２７】本発明におけるアルカリ可溶型ポリウレタ
ン水性組成物には、必要に応じて造膜助剤、レベリング
剤、消泡剤、耐候安定剤を添加してもよい。本発明の潤
滑表面処理金属製品は、ポリエーテルポリオールを骨格
に含むために耐久性など優れた被膜性能を有するにもか
かわらず、必要により容易に脱脂・脱膜することができ
る。脱脂操作は、例えば、本発明の潤滑表面処理金属製
品にｐＨ９．０〜１２．０、液温２５〜６０℃に調整し
たアルカリ水溶液（脱脂液）をスプレーで噴霧すること
により、または当該潤滑表面処理金属製品を前記した脱
脂液に浸すことにより行う。

【００２８】本発明に用いる潤滑機能付与剤は、皮膜表
面の摩擦係数を低減することによりさらに潤滑性を付与
し、型かじり等を防止してプレス加工性、しごき加工性
を向上する作用を有している。本発明に用いる潤滑機能
付与剤は、（ａ）長鎖脂肪族炭化水素からなり極性基を
持たない固体潤滑剤またはワックス、（ｂ）１分子中に
長鎖脂肪族炭化水素基（長鎖アルキル基）と極性基を持
つ固体潤滑剤またはワックス、あるいは（ｃ）フッ素含
有樹脂からなる固体潤滑剤またはワックスを主成分とす
る粒子であって、水性処理液中に安定に均一分散できる
ものであれば特に限定しないが、好ましくは、（ａ）と
しては炭化水素基の炭素数が１２５〜７００のポリエチ
レン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系ワックスや
炭化水素基の炭素数が３２〜７２のパラフィン（マイク
ロワックス）、（ｂ）としてはステアリン酸系の固体潤
滑剤、（ｃ）としてはポリテトラフルオロエチレン、ポ
リクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリフッ化ビニル等、更にこれら（ａ）（ｂ）
（ｃ）の固体潤滑剤またはワックスの１種または２種以
上を混合もしくは変性したものが挙げられる。

【００２９】前記の固体潤滑剤またはワックス（ｂ）の
例としては、炭化水素基の炭素数が１２〜２２の高級脂
肪族アルコ−ル（セチルアルコ−ル、ステアリルアルコ
−ルなど）、炭化水素基の炭素数が１３〜１７の高級脂
肪酸（ステアリン酸、１２-水酸化ステアリン酸な
ど）、炭化水素基の炭素数が１２〜３０の高級脂肪酸と
２価金属からなる金属石鹸（ステアリン酸鉛、ステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）、またエステ
ル系として、炭化水素基の炭素数が１３〜１７の高級脂
肪酸と他の炭化水素とのエステル、炭化水素基の炭素数
が１３〜１７の高級脂肪族アルコ−ルと脂肪族ジカルボ
ン酸または脂肪酸とのエステル、多価アルコ−ルと高級
脂肪酸とのエステル（グリセリントリステアレ−ト、ト
リメチロ−ルプロパントリステアレ−トなど）、脂肪酸
アミド系として、炭化水素基の炭素数が１５〜１７の高
級脂肪酸のモノアミドまたはビスアミド（パルミチン酸
アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エチ
レンビスステアロアミド、メチレンビスステアロアミド
など）、ワックス類として、炭化水素基の炭素数が２７
〜３４の高級脂肪酸ワックス、炭化水素基の炭素数が２
７〜３４の高級脂肪酸と脂肪族ジオ−ルとのエステルか
らなるワックス、炭化水素基の炭素数が１２５〜７００
の極性ポリエチレンワックス（例えば、ポリエチレン鎖
の末端にカルボキシル基、また鎖の所々に水酸基などの
酸基が結合しているもの）などが挙げられる。

【００３０】本発明で用いる粒子状の潤滑機能付与剤の
平均粒子径は、１０μｍ以下が好ましい。１０μｍを越
えると、皮膜の連続性、均一性が失われ潤滑皮膜の下地
鋼板との密着性や塗料密着性の低下、潤滑機能付与剤の
剥離が発生するだけでなく、塗料組成物としての貯蔵安
定性が低下する。潤滑機能付与剤のより好ましい平均粒
子径は０．５〜６μｍの範囲内である。なお、ここで言
う平均粒子径とは、粒径と累積体積比率の関係曲線をプ
ロットし、累積体積比率が５０％のところの粒径を読み
取った「ｄ５０（５０％平均粒径）」のことである。そ
の際の測定方法は、溶媒に粒子を分散させた状態でレー
ザ−光を照射し、その時生じる干渉縞を解析することに
よりｄ５０や粒径分布を求めるものであり、好適な測定
装置としては、島津製作所製ＳＡＬＤ、ＣＩＬＡＳ社
製ＣＩＬＡＳ、堀場製作所製ＬＡなどが挙げられる。

【００３１】潤滑機能付与剤の添加量としては、ポリウ
レタン水性組成物の固形分に対し、１〜３０質量％であ
り、５〜２０質量％が好ましい。１％未満では要求され
る潤滑効果が得られない。３０質量％を越えると皮膜強
度が低下したり、潤滑付与剤が脱離するなどの問題が生
じる。シリカは皮膜強度、基材表面との密着性を向上さ
せる場合に添加する。シリカ粒子は、水分散性コロイダ
ルシリカ、粉砕シリカ、気相法シリカなどいずれのシリ
カ粒子であっても良い。皮膜の加工性、耐食性発現を考
慮すると、１次粒子径は２〜３０ｎｍで、２次凝集粒子
径は１００ｎｍ以下が好ましい。シリカの添加量として
はアルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物の固形分に対
して１〜３０質量％が好ましい。１％未満では十分な耐
食性の向上効果が得られないだけでなく、下層との十分
な密着性が得られない。３０％を越えると皮膜伸びが減
少するため加工性が低下し、かじりが発生しやすくな
る。

【００３２】本発明の潤滑表面処理金属製品に被覆する
潤滑皮膜には既述の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分以外
に、意匠性を付与するための顔料や、導電性を付与する
導電性添加剤、増粘剤、消泡剤、分散剤、乾燥剤、安定
剤、皮張り防止剤、かび防止剤、防腐剤、凍結防止剤な
どを目的に応じ、皮膜の物性を低下させない範囲内で添
加することができる。

【００３３】本発明において、金属表面上に形成された
アルカリ可溶型潤滑皮膜の弾性率は、２５℃における被
覆後弾性率が０．５〜２０ＧＰａであり、１．０〜１０
ＧＰａが好ましい。０．５ＧＰａ未満では、深絞り加工
やしごき加工などの厳しいプレス成形条件下において皮
膜が損傷しやすく、十分な成形性を発現できない。２０
ＧＰａを超えると、厳しい成形条件においてその成形に
追従できる皮膜の柔軟性を保持できない。なお、ここで
言う被覆後弾性率とは、（株）フィッシャ−・インスト
ルメンツ社製の超微小硬さ試験機「フィッシャ−スコ−
プＨ−１００」を用いて得たヤング率のことである。ビ
ッカ−ス四角錐ダイヤモンド圧子を用い、皮膜に比べ遙
かに堅い金属面の影響を除くため、圧子の最大押し込み
深さを皮膜厚の１／２以下とする。

【００３４】本発明において、金属表面上に形成された
アルカリ可溶型潤滑皮膜中のアルカリ可溶型ポリウレタ
ン水性組成物（Ａ）のガラス転移温度は、１２０℃以上
であることが好ましい。潤滑油を使用せずに連続的に深
絞り加工やしごき加工などを行う厳しいプレス成形条件
下においては、加工時の摩擦熱により鋼板表面温度が１
００℃以上に上昇することがある。このような場合、該
潤滑皮膜中で連続相を形成するアルカリ可溶型ポリウレ
タン水性組成物（Ａ）のガラス転移温度が１２０℃未満
では、潤滑皮膜の弾性率が低下して型かじりを誘発する
ため、かじり部で剥離した潤滑皮膜が金型に付着した
り、金属表面の外観が損なわれるなどの成形不良が生じ
る。なお、ここで言うガラス転移温度とは、強制振動非
共振による動的粘弾性測定装置を用いて、加振周波数１
０Ｈｚ、温度上昇速度５．０℃／ｍｉｎ、サンプル長５
ｃｍ、振幅０．０１ｍｍの条件で動的粘弾性を測定した
際のｔａｎδのピークの温度である。

【００３５】本発明の潤滑表面処理金属製品に被覆する
潤滑皮膜の厚さは０．５〜１０μｍの範囲である。厚さ
が０．５μｍ未満の場合、加工時の押圧によりめっき層
まで達する損傷を防止できず，かつ摺動が加わるために
要求される加工性を得ることができない。１０μｍを超
える場合、成形時に皮膜剥離粉が増加し、金型の手入れ
を頻繁に行う必要があり生産性を低下させる。

【００３６】本発明の潤滑樹脂皮膜は、目的に応じて金
属の表裏両面又は片面に被覆される。本発明の潤滑表面
処理金属製品に被覆する潤滑皮膜の形成方法としては、
ロールコーター塗装法、スプレー法など従来公知の方法
で塗布後、焼付け乾燥して形成することができる。ま
た、本発明において、さらなる耐食性や密着性を得るた
めに下地にリン酸塩処理やクロメート処理を施してもか
まわない。この場合のクロメート処理としては、電解型
クロメート、反応型クロメートおよび塗布型クロメート
のいずれでもよい。クロメート皮膜は、部分還元したク
ロム酸にシリカ、燐酸、親水性樹脂の中から１種あるい
は２種以上を含有したクロメート液を塗布、乾燥したも
のが好ましい。

【００３７】前記のリン酸塩処理において、リン酸塩の
付着量としては、リン酸塩として０．５〜３．５ｇ／ｍ
²の範囲が好ましい。クロメート処理におけるクロメー
ト付着量としては、金属クロム換算で５〜１５０ｍｇ／
ｍ²が好ましく、１０〜５０ｍｇ／ｍ²がより好まし
い。５ｍｇ／ｍ²未満では優れた耐食性効果が得られ
ず、１５０ｍｇ／ｍ²を超えると成形時にクロメート皮
膜の凝集破壊が生じ加工性が低下する。さらに、目的に
応じ、下地に酸洗処理、アルカリ処理、電解還元処理、
コバルトめっき処理、ニッケルめっき処理、シランカッ
プリング剤処理、無機シリケート処理を施してもよい。

【００３８】本発明においては、使用する金属は特に限
定せず、例えば、アルミニウム、チタン、亜鉛、銅、ニ
ッケル及びこれらの金属を含む合金、そして鋼等を適用
できる。このうち、鋼を使用する場合には、成分を特に
限定せず、普通鋼であっても、ステンレス鋼等のクロム
含有鋼であっても良い。鋼製品の形状も限定せず、冷延
鋼板、熱延鋼板などの鋼板、さらに鋼管、線材などにも
使用可能である。また、鋼の表面に被覆めっき層があっ
てもよいが、その種類を特に限定せず、適用可能なめっ
き層としては、例えば、亜鉛めっき、亜鉛−ニッケルめ
っき、亜鉛−鉄めっき、亜鉛−クロムめっき、亜鉛−ア
ルミニウムめっき、亜鉛−チタンめっき、亜鉛−マグネ
シウムめっき、亜鉛−マンガンめっき等の亜鉛系めっ
き、及び、アルミニウムまたはアルミニウム合金めっ
き、鉛または鉛合金めっき、錫または錫合金めっき、更
には、これらのめっき層に少量の異種元素としてコバル
ト、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン、ク
ロム、アルミニウム、マンガン、鉄、マグネシウム、
鉛、アンチモン、錫、銅、カドミウム、ヒ素等の１種ま
たは２種以上を含有したもの、シリカ、アルミナ、チタ
ニア等の無機物を分散させたものが含まれる。

【００３９】本発明は、前記のめっきと他の種類のめっ
き、例えば鉄めっき、鉄−りんめっき等と組み合わせた
複層めっきにも適用可能である。めっきの方法も特に限
定せず、電気めっき、溶融めっき、蒸着めっき等が適用
できる。鋼板の場合、めっき後の処理として、溶融めっ
き後の外観均一処理であるゼロスパングル処理、めっき
層の改質処理である焼鈍処理、表面状態や材質調整のた
めの調質圧延等があるが、本発明においては特にこれら
を限定せず、いずれを適用することも可能である。本発
明の潤滑皮膜を形成した金属製品には、さらに潤滑油ま
たは潤滑防錆油を皮膜上に塗布することができる。ただ
し、塗布する潤滑油または潤滑防錆油は、本発明の潤滑
皮膜を膨潤または溶解させないものが好ましい。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によって
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限
定されるものではない。１．供試金属板潤滑皮膜を被覆する金属板として、以下を用いた。・電気亜鉛めっき鋼板（板厚０．８ｍｍ、めっき付着量
２０ｇ／ｍ²）・電気亜鉛―ニッケル合金めっき鋼板（板厚０．８ｍ
ｍ、めっき付着量２０ｇ／ｍ²）・電気亜鉛―鉄合金めっき鋼板（板厚０．８ｍｍ、めっ
き付着量２０ｇ／ｍ²）・溶融亜鉛めっき鋼板（板厚０．８ｍｍ、めっき付着量
１５０ｇ／ｍ²）

【００４１】・溶融亜鉛―鉄合金めっき鋼板（板厚０．
８ｍｍ、めっき付着量４５ｇ／ｍ²）・溶融亜鉛―アルミニウム合金めっき鋼板（板厚０．８
ｍｍ、めっき付着量１５０ｇ／ｍ²）・溶融アルミニウム−ケイ素合金めっき鋼板（板厚０．
８ｍｍ、めっき付着量５０ｇ／ｍ²）・溶融アルミニウム−ケイ素−マグネシウム合金めっき
鋼板（板厚０．８ｍｍ、めっき付着量５０ｇ／ｍ²）・ステンレス鋼板（板厚０．８ｍｍ、ＳＵＳ４３０、仕
上げ２Ｂ）・冷延鋼板（板厚０．８ｍｍ）

【００４２】上記の金属板のうち、めっき鋼板について
は、クロム還元率（Ｃｒ（ＶＩ）／全Ｃｒ）＝０．４の
クロム酸にコロイダルシリカを加えた塗布型クロメート
液を、ロールコータにてクロム付着量が金属クロム換算
で２０ｍｇ／ｍ²となるよう塗布し、加熱乾燥させクロ
メート皮膜を形成した。ステンレス鋼板、冷延鋼板につ
いてはクロメート未処理とした。

【００４３】２．ポリウレタン水性組成物アルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物として、以下を
用いた。（製造例１）攪拌機、ジムロート冷却器、窒素導入管、
シリカゲル乾燥管、温度計を備えた４つ口フラスコに、
３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシ
クロヘキシルイソシアネート１４８．１１ｇ、ジメチロ
ールプロピオン酸５３．１２ｇ、ネオペンチルグリコー
ル４．１３ｇ、アジピン酸、ネオペンチルグリコール、
１，６−ヘキサンジオールからなる分子量１，０００の
ポリエステルポリオール３９．６４ｇ、溶剤としてアセ
トン１０５．００ｇを加え、窒素雰囲気下、５０℃に昇
温、７時間攪拌した後、所定のアミン当量に達したこと
を確認し、ポリウレタンプレポリマーのアセトン溶液を
得た。このポリウレタンプレポリマー溶液２６５．６２
ｇを、水酸化ナトリウム１２．０３ｇを水３５１．８８
ｇ中に溶解させた水酸化ナトリウム水溶液中にホモディ
スパーを用いて分散、エマルション化し、２−［（２−
アミノエチル）アミノ］エタノール１２．０３ｇを水４
８.１２ｇで希釈したものをポリウレタンエマルション
中に添加、鎖伸長反応させ、更に５０℃、１５０ｍｍＨ
ｇの減圧下でポリウレタンプレポリマー合成時に使用し
たアセトンを留去することにより、溶剤を実質的に含ま
ない、酸価８０.４ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度３０質
量％、粘度７０ｍＰａ・ｓのポリウレタンエマルション
を得た。

【００４４】（製造例２）攪拌機、ジムロート冷却器、
窒素導入管、シリカゲル乾燥管、温度計を備えた４つ口
フラスコに、３−イソシアネートメチル−３，５，５−
トリメチルシクロヘキシルイソシアネート８７．１１
ｇ、１，３−ビス（１−イソシアネート−１−メチルエ
チル）ベンゼン３１．８８ｇ、ジメチロールプロピオン
酸４１．６６ｇ、トリエチレングリコール４．６７ｇ、
アジピン酸、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサ
ンジオールからなる分子量２，０００のポリエステルポ
リオール６２．１７ｇ、溶剤としてアセトニトリル１２
２．５０ｇを加え、窒素雰囲気下、７０℃に昇温、６時
間攪拌した後、所定のアミン当量に達したことを確認
し、ポリウレタンプレポリマーのアセトニトリル溶液を
得た。このポリウレタンプレポリマー溶液３４６．７１
ｇを、水酸化ナトリウム１２．３２ｇを水６３９．１２
ｇ中に溶解させた水溶液中にホモディスパーを用いて分
散、エマルション化し、２−［（２−アミノエチル）ア
ミノ］エタノール１２．３２ｇを水１１０．８８ｇで希
釈したものをポリウレタンエマルション中に添加、鎖伸
長反応させ、更に５０℃、１５０ｍｍＨｇの減圧下でポ
リウレタンプレポリマー合成時に使用したアセトニトリ
ルを留去することにより、溶剤を実質的に含まない、酸
価６９ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度２５質量％、粘度
３０ｍＰａ・ｓのポリウレタンエマルションを得た。

【００４５】（製造例３）攪拌機、ジムロート冷却器、
窒素導入管、シリカゲル乾燥管、温度計を備えた４つ口
フラスコに、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シ
クロヘキサン６１．４０ｇ、１，３−ビス（１−イソシ
アネート−１−メチルエチル）ベンゼン７７．２８ｇ、
ジメチロールプロピオン酸５４.３７ｇ、トリエチレン
グリコール６．０９ｇ、分子量１，０００のポリテトラ
メチレンエーテルグリコール２０.２９ｇ、分子量２，
０００のポリテトラメチレンエーテルグリコール４０．
５７ｇ、溶剤としてアセトニトリル１４０．００ｇを加
え、窒素雰囲気下、７０℃に昇温、６時間攪拌した後、
所定のアミン当量に達したことを確認し、ポリウレタン
プレポリマーのアセトニトリル溶液を得た。このポリウ
レタンプレポリマー溶液３７３．４９ｇを、水酸化ナト
リウム１５．１５ｇを水５８１．６８ｇ中に溶解させた
水酸化ナトリウム水溶液中にホモディスパーを用いて分
散、エマルション化し、２−［（２−アミノエチル）ア
ミノ］エタノール１２．０８ｇを水４８．３２ｇで希釈
したものをポリウレタンエマルション中に添加、鎖伸長
反応させ、更に５０℃、１５０ｍｍＨｇの減圧下でポリ
ウレタンプレポリマー合成時に使用したアセトニトリル
を留去することにより、溶剤を実質的に含まない、酸価
７８．７ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度３０質量％、粘度
２００ｍＰａ・ｓのポリウレタンエマルションを得た。

【００４６】（比較例１）撹拌機、ジムロート冷却器、
窒素導入管、シリカゲル乾燥管、温度計を備えた４つ口
フラスコに、３−イソシアネートメチル−３，５，５−
トリメチルシクロヘキシルイソシアネート９０．９８
ｇ、１，３−ビス（１−イソシアネート−１−メチルエ
チル）ベンゼン３３．３０ｇ、ジメチロールプロピオン
酸３５．４７ｇ、トリエチレングリコール９．３８ｇ、
アジピン酸、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサ
ンジオールからなる分子量分子量２，０００のポリエス
テルポリオール１２４．８７ｇ、溶剤としてアセトニト
リル１２６．００ｇを加え、窒素雰囲気下、７０℃に昇
温、５時間撹拌した後、所定のアミン当量に達したこと
を確認し、ポリウレタンプレポリマーのアセトニトリル
溶液を得た。このポリウレタンプレポリマー溶液３９
６．７６ｇを、水酸化ナトリウム１０．００ｇを水５８
９．５７ｇ中に溶解させた水溶液中にホモディスパーを
用いて分散、エマルション化し、２−［（２−アミノエ
チル）アミノ］エタノール１２．２７ｇを水１１０．４
３で希釈したものをポリウレタンエマルション中に添
加、鎖伸長反応させた、更に５０℃、１５０ｍｍＨｇの
減圧下でポリウレタンプレポリマー合成時に使用したア
セトニトリルを留去することにより、溶剤を実質的に含
まない、酸価４６．８ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度３０
質量％、粘度５０ｍＰａ・ｓのポリウレタンエマルショ
ンを得た。

【００４７】（比較例２）撹拌機、ジムロート冷却器、
窒素導入管、シリカゲル乾燥管、温度計を備えた４つ口
フラスコに、３−イソシアネートメチル−３，５，５−
トリメチルシクロヘキシルイソシアネート２０．３５
ｇ、１，３−ビス（１−イソシアネート−１−メチルエ
チル）ベンゼン６７．０３ｇ、ジメチロール酪酸２４．
０５ｇ、アジピン酸、ネオペンチルグリコール、１，６
−ヘキサンジオールからなる分子量２，０００のポリエ
ステルポリオール２３８．５８ｇ、溶剤としてアセトン
１５０．００ｇを加え、窒素雰囲気下、５０℃に昇温、
７時間撹拌した後、所定のアミン当量に達したことを確
認し、ポリウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得
た。このポリウレタンプレポリマー溶液３９３．４５ｇ
を、トリエタノールアミン１９．０５ｇを水６５０．１
４ｇ中に溶解させたトリエタノールアミン水溶液中にホ
モディスパーを用いて分散、エマルション化し、２−
［（２−アミノエチル）アミノ］エタノール５．５４ｇ
を水４９．８６で希釈したものをポリウレタンエマルシ
ョン中に添加、鎖伸長反応させた、更に５０℃、１５０
ｍｍＨｇの減圧下でポリウレタンプレポリマー合成時に
使用したアセトンを留去することにより、溶剤を実質的
に含まない、酸価２４．０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分濃度
３０質量％、粘度５０ｍＰａ・ｓのポリウレタンエマル
ションを得た。

【００４８】３．潤滑機能付与剤（ワックスまたは固体
潤滑剤）潤滑機能付与剤として、以下を用いた。・ＰＥワックスＡ（低密度ポリエチレンワックス、軟化
温度１１０℃、平均粒子径４．０μｍ、水性エマルショ
ンとして分散、固形分４０質量％）・ＰＥワックスＢ（低密度ポリエチレンワックス、軟化
温度１１０℃、平均粒子径１．０μｍ、水性エマルショ
ンとして分散、固形分４０質量％）・ＰＴＦＥワックス（ポリテトラフルオロエチレンワッ
クス、平均粒子径０．８μｍ、水性エマルションとして
分散、固形分６０質量％）・パラフィンワックス（合成パラフィンワックス、融点
１０５℃、平均粒子径５．０μｍ、水性エマルションと
して分散、固形分３３質量％）・ステアリン酸カルシウム（平均粒子径２．０μｍ、水
性エマルションとして分散、固形分４０質量％）

【００４９】４．シリカ粒子シリカ粒子として、粒径１０〜２０ｎｍ、ｐＨ８．６、
加熱残分約２０質量％のコロイダルシリカを固形分換算
でポリウレタン組成物の１０質量％となるように添加し
た。５．潤滑表面処理金属製品の製造（実施例１）・製造例１のポリウレタン水性組成物 … ３３３質量
部（固形分換算で１００質量部）・ＰＥワックスＡ … ２５質量部（固形分換算で１０
質量部）以上の構成の塗液を金属板にバーコータ塗装し、１８０
℃の加熱炉を用いて金属板温到達温度８０℃で焼付乾燥
し、表１に示す組成を持つ潤滑皮膜を金属板上に形成し
た。

【００５０】（実施例２〜６５及び比較例６６〜８１）
実施例１と同様にして、各金属板に表１（実施例２〜４
０）、表２（実施例４１〜６５、比較例６６〜８１）に
示す組成を有する潤滑皮膜を焼き付け、潤滑表面処理金
属板を製造した。ポリウレタン水性組成物の比較材とし
てアルカリ可溶型のアクリル系水性組成物を用い、同様
の製膜を行った（比較例７５，７８）。

【００５１】６．試験、評価法上記の潤滑表面処理金属板に対し、以下の性能評価を行
った。（１）被覆後弾性率の測定（株）フィッシャ−・インストルメンツ社製の超微小硬
さ試験機「フィッシャ−スコ−プＨ−１００」を用い、
以下の条件で、金属面に被覆後の皮膜の弾性率を求め
た。・圧子…ビッカ−ス四角錐ダイヤモンド圧子。・測定温度…２５℃。

【００５２】・圧子の最大押し込み深さ…皮膜厚の１／
２以下。皮膜に比べ遙かに堅い金属面の影響を除くた
め、印加荷重Ｆの平方根Ｆ^1/2と押し込み深さｈのグラ
フの傾きが一定（ｄＦ^1/2／ｄｈ＝一定）となる深さ範
囲で圧入（荷重増加）を止め、続いて荷重減少させた。・印加荷重増加モ−ド…１．０、２．０または４．０秒
毎の段階的荷重増。印加荷重Ｆの平方根Ｆ^1/2、経過時
間ｔに対し、ｄＦ^1/2／ｄｔ＝一定。皮膜クリ−プの影
響を少なくするため、荷重印加時間を最長４秒とした。・印加荷重減少モ−ド…１．０、２．０または４．０秒
毎の段階的荷重減。印加荷重Ｆの平方根Ｆ^1/2、経過時
間ｔに対し、ｄＦ^1/2／ｄｔ＝一定。

【００５３】（２）ガラス転移温度測定粘弾性スペクトロメーター、ＶＥＳ型（岩本製作所製）
を用いて、加振周波数１０Hz、測定温度−５０℃〜２０
０℃、温度上昇速度５．０℃／ｍｉｎ、サンプル長５ｃ
ｍ、振幅０．０１ｍｍの条件で動的粘弾性を測定し、そ
のｔａｎδのピークをガラス転移温度とした。

【００５４】（３）型かじり性評価円筒ポンチの油圧成形試験機により、下記条件で成形試
験を行い、型かじり性を評価した。成形試験の温度条件
として、室温および連続プレスによる型温上昇時（１２
０℃）の２水準で評価を実施した。・ポンチ径７０ｍｍφ ・ブランク径１５０ｍｍφ ・押付荷重：５ｋｇｆ／ｃｍ² ・成形速度：３．３×１０^-2ｍ／ｓ・工具条件：ＦＣＤ−５００

【００５５】いずれの場合も最大成形高さの８０％まで
成形し、型かじり性の評価は次の指標に依った。 ◎：成形可能で、鋼板表面の欠陥なし ○：成形可能で、鋼板表面の欠陥なし，摺動面わずかに
変色 △：成形可能で、鋼板表面にわずかにかじり疵発生 ×：成形可能で、鋼板表面に線状かじり疵多数発生

【００５６】また、加工後の樹脂カス発生状況を次の指
標で評価した。 ◎：カス発生なし ○：樹脂カス僅少 △：樹脂カス少し発生 ×：樹脂カス多量に発生

【００５７】（４）脱脂性評価ＦＣ−４３５８脱脂液（日本パーカライジング（株）
製、ｐＨ１０．５に調整、液温４０℃）を試験片に８秒
間スプレーした後水洗し、乾燥後の皮膜残存率を赤外分
光分析にて測定し評価した。 ◎：皮膜皆無 ○：皮膜残存面積率５％以下 △：皮膜残存面積率５％超１０％以下 ×：皮膜残存面積率１０％超

【００５８】表１に示すように、本発明による潤滑表面
処理金属製品は、室温および連続プレスによる型温上昇
時（１２０℃）のいずれの場合でも成形性に優れ、成形
後にカスが発生しにくく、またアルカリ脱脂による皮膜
除去性も良好である。一方、表２に示すように、水性組
成物、ワックス添加量、皮膜厚、被覆後弾性率がそれぞ
れ本発明の定める範囲を外れるものは、成形性に劣り、
かつ成形後に樹脂カスが発生しやすい。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】

【発明の効果】本発明による金属製品は、厳しい成形条
件下でも型かじりなく、脱脂後は潤滑皮膜が残らないた
め、美麗な金属表面や金属質感を活かす用途、溶接性が
求められる用途などに好適に用いられ、産業上の価値は
極めて高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森陽一郎東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内 (72)発明者金井洋千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者田和努大阪市淀川区十三本町２丁目17番85号三井武田ケミカル株式会社内 (72)発明者甲田千佳子大阪市淀川区十三本町２丁目17番85号三井武田ケミカル株式会社内 (72)発明者西村光弘大阪市淀川区十三本町２丁目17番85号三井武田ケミカル株式会社内Ｆターム(参考） 4D075 AE19 BB92Z CA03 CA09 DA06 DB01 DB02 DB05 DB06 DB07 DC10 EA06 EA37 EB38 EB53 EB55 EB56 EC03 EC33 EC54 4F100 AA20A AA20C AA20H AB01B AB03 AB10 AB18 AB31 AJ11A AJ11C AK03A AK03C AK17A AK17C AK51A AK51C BA02 BA03 BA07 BA10A BA10C CA19A CA19C DE01A DE01C DE01H JA05A JA05C JB05A JB05C JK07A JK07C JK16 YY00A YY00C 4K044 AA02 AA03 AA06 AB02 BA01 BA02 BA04 BA06 BA10 BA13 BA14 BA15 BA17 BA21 BB01 BB03 BB04 BC05 CA11 CA13 CA14 CA15 CA16 CA18 CA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カルボキシル基を分子中に有し、流動開
始温度が１７０℃以上であるアルカリ可溶型ポリウレタ
ン水性組成物（Ａ）、および前記アルカリ可溶型ポリウ
レタン水性組成物に対して１〜３０質量％の潤滑機能付
与剤（Ｂ）を主成分とするアルカリ可溶型潤滑皮膜で、
アルカリ可溶型潤滑皮膜の２５℃における被覆後弾性率
が０．５〜２０ＧＰａ、皮膜厚さが０．５〜１０μｍと
なるように金属の両面または片面に被覆してなる連続成
形性に優れた潤滑表面処理金属製品。
【請求項２】カルボキシル基を分子中に有し、流動開
始温度が１７０℃以上であるアルカリ可溶型ポリウレタ
ン水性組成物（Ａ）、前記アルカリ可溶型ポリウレタン
水性組成物に対して１〜３０質量％の潤滑機能付与剤
（Ｂ）、および前記アルカリ可溶型ポリウレタン水性組
成物に対して１〜３０質量％のシリカ粒子（Ｃ）を主成
分とするアルカリ可溶型皮膜で、アルカリ可溶型潤滑皮
膜の２５℃における被覆後弾性率が０．５〜２０ＧＰ
ａ、皮膜厚さが０．５〜１０μｍとなるように金属の両
面または片面に被覆してなることを特徴とする連続成形
性に優れた潤滑表面処理金属製品。
【請求項３】請求項１または２に記載の潤滑表面処理
金属製品において、被覆潤滑皮膜中のアルカリ可溶型ポ
リウレタン水性組成物（Ａ）のガラス転移温度が１２０
℃以上であることを特徴とする成形性に優れた潤滑表面
処理金属製品。
【請求項４】請求項１または２に記載の潤滑表面処理
金属製品において、アルカリ可溶型潤滑皮膜を構成する
アルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物（Ａ）に含まれ
るカルボキシル基の量が、酸価で３０〜１８０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇの範囲であることを特徴とする連続成形性に優れ
た潤滑表面処理金属製品。
【請求項５】請求項１または２に記載の潤滑表面処理
金属製品において、アルカリ可溶型潤滑皮膜を構成する
アルカリ可溶型ポリウレタン水性組成物（Ａ）に含まれ
るカルボキシル基の中和剤が水酸化ナトリウム、もしく
は水酸化カリウムであることを特徴とする連続成形性に
優れた潤滑表面処理金属製品。
【請求項６】請求項１または２に記載の潤滑表面処理
金属製品において、被覆潤滑皮膜中のアルカリ可溶型ポ
リウレタン水性組成物（Ａ）が分子中に水酸基を有する
ことを特徴とする連続成形性に優れた潤滑表面処理金属
製品。
【請求項７】請求項１または２に記載の潤滑表面処理
金属製品において、潤滑機能付与剤（Ｂ）が、ポリオレ
フィン系ワックス、パラフィン系ワックス、ステアリン
酸系の固体潤滑剤、フッ素含有樹脂からなるワックスの
うちの１種または２種以上からなることを特徴とする成
形性に優れた潤滑表面処理金属製品。