JP2007210307A - 潤滑組成物被覆金属板 - Google Patents

Abstract

【課題】成形性（潤滑性）に優れる共に良好な脱膜性を備え、耐ブロッキング性が高く、かつ十分な溶接性並びに接着性を有し、さらに成形後の金属板や金型に樹脂被覆層由来の硬質な皮膜屑が発生しがたい高品質の脱膜型潤滑組成物被覆金属板を提供すること。
【課題を解決するための手段】
金属板表面の片面もしくは両面に、潤滑組成物被覆層が形成された金属板であって、該潤滑組成物被覆層は分子内にエチレングリコール骨格を有し、JIS K7121で規定される融解ピーク温度が30℃以上、70℃以下であり、25℃におけるJIS K2235で規定される針入度が5以上、100以下である1種以上の有機化合物からなる潤滑組成物Ａと、JIS K7121で規定される融解ピーク温度が100℃以上、かつレーザー回折・散乱法で測定した平均粒径が、10μm以下の樹脂製微粒子Ｂを含有し、且つ前記潤滑組成物被覆層における潤滑組成物Ａと樹脂製微粒子Ｂの構成重量比率がＡ＞Ｂであることを特徴とする潤滑組成物被覆金属板。
【選択図】なし

Description

本発明は成形性に優れ、かつ脱膜性、溶接性、耐ブロッキング性などに優れた潤滑組成物被覆金属板の技術分野に属するものである。

本発明は、金属板の片面もしくは両面に潤滑組成物から形成された被覆層を有する潤滑組成物被覆金属板に関し、詳しくは主として合金化溶融亜鉛めっき鋼板、熱延鋼板、冷延鋼板、めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、チタン板、銅板などに対し、潤滑油を使用することなく優れたプレス成形性（潤滑性）を有し、かつアルカリ脱膜洗浄工程における除去性（脱膜性）に優れ、かつ該潤滑組成物被覆金属板を積層した際も相互の金属板同士が接着することがなく（耐ブロッキング性）、かつ該被覆層（皮膜）が金属板上に残留していた場合も金属板の溶接性並びに接着性が大きく低下することがなく、さらに成形後の金属板や金型に該被覆層由来の硬質な皮膜屑が発生しがたい、成形性（潤滑性）に優れた潤滑組成物被覆金属板に関するものである。

金属板のプレス加工は、自動車や家電製品、事務機器等の工業製品から、飲料缶、流し台や浴槽などの日用品の製造に至るまで非常に広い分野で利用されており、塑性加工の中で重要な位置を占めている。通常、プレス加工が施される際は、潤滑不良による金型や金属板表面の傷つきを防止する目的で、プレス油（潤滑油）を塗布して潤滑性・加工性を高めることが行われている。しかし近年では、例えば自動車軽量化ニーズなどに応えるため、冷延鋼板などに比べプレス加工の難しいハイテンション鋼板やアルミニウム合金板などを適用する事例が増えており、こうした難加工材の成形性向上に対するニーズが増大している。

このほか、プレス油を適用した場合はその飛散により作業環境が悪化するほか、最近では成形後のプレス油洗浄の際に用いられる塩素系などをはじめとした有機溶剤の蒸発による環境負荷増大等の問題も指摘されている。

そこで、優れた成形性が期待でき、かつプレス油飛散や洗浄剤蒸発などの作業環境悪化や環境負荷増大を防ぐことができる方法として、潤滑性に優れた被覆層を予めを金属板表面に形成する方法が知られている。これは金属板供給元である素材メーカーにおいて予め被覆層を金属板表面に形成（所謂プレコート）した後に供給し、需要家で加工する際に潤滑油を用いることなくプレス成形が行えるようにしたものである。前記のプレコート材を大別すると以下の２種類が知られている。

一つ目は、需要家における塗装工程などの簡略化のメリットを重視して、樹脂被覆層をそのまま最終製品における塗膜として利用するよう設計された非脱膜型のプレコート金属板である。このような場合、プレス成形後も被覆層が金属表面に残るため導電性が乏しく、プレス成形後に化成処理、電着塗装、溶接などを施す事ができないという問題や、プレス成形性（加工性）と最終塗膜としての耐薬品性、耐食性、耐傷付き性等の要求特性とを兼備させることが技術的に困難であるという問題があった。

二つ目は、最終製品における塗膜は別工程で形成することとして、潤滑性に優れた脱膜型の被覆層を形成しておき、プレス成形後に塗装工程の前処理であるアルカリ脱脂工程で除去できるよう設計されたものである。この場合、被覆層の除去は従来から金属板塗装ラインに組み込まれているアルカリ脱脂工程を利用できるため、余分なコストがかからず簡便である。

前記の先行技術として、以下に挙げるような潤滑性に優れた組成物および潤滑性に優れた被覆金属板が提案されているが、それぞれ問題があった。

例えば非脱膜型の被覆金属板として、特許文献１（特開平5-123648号公報）では成形加工性の向上を主な目的として、アルミニウム又はアルミニウム合金板の下地皮膜中にクロムイオン及び/又はジルコニウムイオンを含有させ、その上に有機エステル系潤滑油を塗布し、更にその上に皮膜を形成させる技術が開示されている。これは成形加工性の向上と、成形後の塗膜剥離防止を重視したものであり、被覆層をそのまま最終塗膜として利用するよう設計されたものである。しかし、本先行技術ではアルミニウム板と被覆層の密着性が非常に高いため被覆層の除去が難しく、例えば化成処理や塗装、溶接処理など、成形工程後に被覆層を除去しなければならない用途への適用が難しい問題があった。

一方脱膜型の被覆金属板として、特許文献２（特開2000-38539号公報）では鋼板の成形性向上を主な目的として、スチレン・メタクリル酸エステルおよびカルボキシル基を有する水溶性共重合体を必須成分としたアクリル系樹脂からなるアルカリ脱膜型皮膜及びアルカリ脱膜型潤滑処理鋼板に関する技術が開示されており、このうちガラス転移温度が０℃以上のメタクリル酸エステルを導入すること、及び前記化合物を混合物ではなく共重合化することにより優れた成形性が得られることが開示されている。本先行技術はアルカリ洗浄による皮膜除去性を有するが、潤滑付与成分を含まないため潤滑性に乏しく、プレス成形性が劣る問題が残されていた。

また、特許文献３（特表平8-502089号公報）では例えばエチレングリコールモノラウレートの様な脂肪酸とグリコールの部分エステルなどの混合物を金属板上に形成して潤滑処理した金属に関する技術が開示されており、アルカリ脱膜性と一定の成形性を得ることが示されている。しかしながら、本先行技術の潤滑被覆層は軟質の低分子量化合物のみから構成されており、プレス成形時にかかる高い圧力により、加工面から軟質潤滑剤が排除されて金型と被加工物の直接接触が生じやすくなるため、成形性に劣る問題があった。さらには、これらの組成物で被覆された金属板を積層して保管した場合、特に積み重ね枚数が多い場合や熱帯地方、或いは夏季などの保管条件によっては被覆層同士が接着しやすく（ブロッキング）、使用時に潤滑剤被覆金属板を1枚ずつ取り出すことが困難となるため作業性が劣るほか、金属板が取り出せた場合でも潤滑剤付着量が不均質になり、安定した成形性が得られない問題があった。

こうした問題を改善するべく、特許文献４（特開2001-172776号公報）ではアルカリ脱膜型皮膜に潤滑付与剤としてポリオレフィン系、フッ素系、パラフィン系、ステアリン酸系ワックスなどを複合化する技術が、特許文献５（特開2002-371332号公報）ではアルカリ脱膜型皮膜（ポリエチレングリコール系、ポリプロピレングリコール系、ポリビニルアルコール系、アクリル系、ポリエステル系など）にシリカ粒子や潤滑付与剤を複合化する技術が、それぞれ開示されている。これらの先行技術はアルカリ可溶/水溶性樹脂と潤滑剤を複合させたものであり、アルカリ脱膜性と一定の成形性を有し、かつブロッキングなどの問題は生じないが、難加工材の成形用潤滑処理技術としてはなお成形性が不足していた。

さらに、特に金属板がアルミニウム合金材である場合、プレス成形時にかかる高い圧力により脱落した潤滑皮膜層が硬質の屑となって上部の金型に付着することがあり、多数の部品を連続的に成形した場合、皮膜屑が部品上に落下すると疵の原因となることがあるため、更なる改善が求められていた。

アルカリ洗浄による皮膜の除去は、前述の先行技術に開示されているアクリル系樹脂などのアルカリ可溶型皮膜や、ポリビニルアルコール、セルロース系樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、各種分子量のポリオキシエチレンなどの水溶性樹脂からなる水溶性皮膜でも十分に実現可能である。

しかし成形性については、これらから構成される組成物のみで被覆された金属板では全く不十分であった。前記のアルカリ可溶型皮膜や水溶性樹脂からなる組成物に、ポリオレフィン系、フッ素系、パラフィン系、ステアリン酸系ワックスなどをはじめとする潤滑剤を複合化すると、被覆金属板の成形性は向上したが、その向上は限定された範囲に留まり、アルミニウム合金材など難加工材の成形性向上といった課題への適用はなお不十分であった。

さらにはこれらの潤滑皮膜の多くは、室温に於いて高い硬度を有するため、特に軟質の金属であるアルミニウム合金材の成形に於いては、剥離した潤滑皮膜が疵の原因となりかねない問題があった。
特開平5-123648号公報 特開平2000-38539号公報 特表平8-502089号公報 特開2001-172776号公報 特開2002-371332号公報

本発明は、このような従来の問題点を解消し、成形性（潤滑性）に優れる共に良好な脱膜性を備え、耐ブロッキング性が高く、かつ十分な溶接性並びに接着性を有し、さらに成形後の金属板や金型に樹脂被覆層由来の硬質な皮膜屑が発生しがたい高品質の脱膜型潤滑組成物被覆金属板を提供することをその目的としてなされたものである。

そこで本発明者らは上記目的を達成すべく、鋭意検討、実験を積み重ねた結果、その有効な課題解決手段として、以下のような発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に係る発明は、金属板表面の片面もしくは両面に、潤滑組成物被覆層が形成された金属板であって、該潤滑組成物被覆層は分子内にエチレングリコール骨格を有し、JIS K7121で規定される融解ピーク温度が30℃以上、70℃以下であり、25℃におけるJIS K2235で規定される針入度が5以上、100以下である1種以上の有機化合物からなる潤滑組成物Ａと、JIS K7121で規定される融解ピーク温度が100℃以上、かつレーザー回折・散乱法で測定した平均粒径が、10μm以下の樹脂製微粒子Ｂを含有し、且つ前記潤滑組成物被覆層における潤滑組成物Ａと樹脂製微粒子Ｂの構成重量比率がＡ＞Ｂであることを特徴とする潤滑組成物被覆金属板である。

また、請求項２に係る発明は、潤滑組成物Ａに含まれる有機化合物が、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの共重合体、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンラノリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエステル、ポリオキシエチレンから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑組成物被覆金属板である。

次いで、請求項３に係る発明は、樹脂製微粒子Ｂが、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、アマイドワックス、ポリテトラフルオロエチレンから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑性に優れた潤滑組成物被覆金属板である。

さらに、請求項４に係る発明は、潤滑組成物被覆層が片面あたり0.1g/m2以上2.0g/m2未満で金属板表面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑性に優れた潤滑組成物被覆金属板である。

本発明によれば、上記の解決手段を採用することにより、プレス成形性（潤滑性）に優れる共に良好な脱膜性を備え、耐ブロッキング性が高く、かつ十分な溶接性並びに潤滑組成物皮膜の密着性を有し、さらに成形後の金属板や金型に潤滑組成物被覆層由来の硬質な皮膜屑が発生しがたい高品質の脱膜型潤滑組成物被覆金属板を提供することが可能となるといった、極めて有利な効果を奏するものである。

以下、本発明の内容を当業者がその実施を容易し得るように明解且つ詳細に説明する。

発明者らは研究を進めて行く過程で、本発明における潤滑性に優れた潤滑組成物被覆金属板（合金板を含む）において、各種の金属板上に形成する潤滑組成物被覆層（皮膜）には、分子内にエチレングリコール骨格を有し、融解ピーク温度が30℃以上、70℃以下、かつ25℃におけるJIS K2235で規定される針入度が、5以上、100以下である1種以上の有機化合物から構成される潤滑組成物Ａと、融解ピーク温度が100℃以上、平均粒径10μm以下の樹脂製微粒子Ｂを必須成分として含有し、かつ潤滑組成物被覆層における構成重量比率が潤滑組成物組成物Ａ＞樹脂製微粒子Ｂの関係を満たしていることが、本発明の前記目的を達成する上で重要な条件であることを見出した。

本発明の潤滑組成物被覆層における第一の必須成分である潤滑組成物Ａは、分子内にエチレングリコール骨格を有するため、摩擦係数が低く潤滑性に優れる特徴を有する。しかも、水溶性及び親水性を示すため、成形加工後の潤滑組成物被覆層の除去が水洗やアルカリ洗浄により容易に行えること、すなわち脱膜性にも優れた利点を有する。

本発明に適用することができる分子内にエチレングリコール骨格を有する潤滑組成物Ａは、融解ピーク温度が30℃以上、70℃以下である有機化合物である必要がある。前記潤滑組成物Ａの融解ピーク温度が30℃未満の場合、潤滑組成物被覆層の大半が通常の保管環境において溶融し液化するため、積層したりコイル状で保管した場合に該被覆層同士の融着が生じて被覆層の脱落や付着量の変動が生じやすく好ましくない。より好ましい融解ピーク温度は35℃以上、最も好ましくは40℃以上である。

加えて、本発明に適用することができる分子内にエチレングリコール骨格を有する潤滑組成物Ａは、25℃におけるJIS K2235で規定される針入度が、5以上、100以下である必要がある。針入度が100以上の場合、被覆層が軟質すぎるため、物理的接触などにより被覆層が容易に剥がれてしまい、プレス成形時に被覆層が損傷を受けている問題が生じやすい。また成形時に曝される高い圧力による被覆層の排除が生じやすく、成形性が低下する問題があった。

一方、成形時に曝される高い圧力などにより、潤滑組成物被覆層の一部は不可避的に剥離し、金型などに付着することがあるが、該組成物Ａの針入度が5以下の場合、同被覆層由来の付着物が硬いため、アルミニウム合金材などの比較的軟質の金属に対しては疵の原因となりかねない問題があり、好ましくない。

本発明の潤滑組成物Ａ中に含まれる有機化合物の化合物名として、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの共重合体、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンラノリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンセシルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチル（２−エチルヘキシル）エーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンジステアレート、ポリオキシエチレンモノオレアレート、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン高級脂肪酸モノエタノールアミド、またはこれらの混合物を挙げることができる。

中でも特に優れたものとして、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの共重合体、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンラノリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエステル、ポリオキシエチレンまたはこれらの混合物を挙げることができる。

なお、ポリオキシエチレンは、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンオキシド、またはポリエチレングリコールなどと呼称されることがある。これらはいずれも分子内にエチレングリコール骨格を多数含んだ同一の化学構造を有しており、ポリオキシエチレンと同等に取り扱うことができる。本発明ではこれらの有機化合物を、ポリオキシエチレンと総称している。

本発明の潤滑組成物被覆層における第二の必須成分である樹脂製微粒子Ｂは、融解ピーク温度が100℃以上、平均粒径10μm以下であり、該被覆層中に共存する第一の必須成分である潤滑組成物Ａを上回らない重量比率で存在することを必須としている。潤滑組成物中に含まれる樹脂製微粒子Ｂの化合物名として、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、アマイドワックス、ポリテトラフルオロエチレンを挙げることができる。本発明の潤滑組成物被覆金属板において、潤滑組成物Aは成形時に発生する皮膜屑由来の疵防止の観点から比較的軟質に設計されており、プレス成形時の高い圧力により金属板と金型の界面から排除される場合があるが、本発明の範囲の種類や粒径、融点を有する樹脂製微粒子Ｂを被覆層に含有させることにより、プレス成形時における潤滑組成物被覆層の排除を低減し、ひいては潤滑組成物被覆金属板と金型の直接接触を防ぐことができるため、極めて高い成形性と疵付き防止性を兼備させることができる。なお、本発明における平均粒径は、レーザー回折・散乱法で測定したD50値で表示したものであるが、この他にコールターカウンター法などでも測定することができる。

樹脂製微粒子Ｂは、その融解ピーク温度が100℃未満であると、水系塗料の塗装により潤滑組成物被覆層を形成する場合、水系溶媒の蒸発除去に必要な熱により樹脂製微粒子が融解し、粒子状形態を保持し得なくなるため好ましくない。連続塗装の場合の生産性などを考慮すると、金属板の加熱温度は100℃以上とすることが好ましいため、融解ピーク温度も更に高い方が好適であり、120℃以上、更に好ましくは140℃以上であることが好ましい。

樹脂製微粒子Ｂの粒径は、その平均粒径が10μｍを超えると、被覆層からの粒子の脱落が著しくなるため好ましくない。本発明の要件を満たす0.3μｍ以下の樹脂製微粒子は入手できなかったので未検証だが、粒子が潤滑組成物被覆層内に埋没し易くなるため、成形性向上効果は期待しがたいものと思われる。好ましい平均粒径は8μｍ未満、更に好ましくは6μｍ未満である。

樹脂製微粒子Ｂの存在比率は、潤滑組成物被覆層中において被覆層中に第一の必須成分である潤滑組成物Ａを上回らない重量比率で存在することが不可欠である。樹脂製微粒子Ｂの存在比率が本発明の範囲を上回る場合、被覆層から粒子の脱落が著しくなるうえ、成形性の向上も期待できない。加えて、被覆層を形成する際も塗料粘度が上昇したり分散性が悪化するなど作業性も低下するため好ましくない。

本発明の潤滑組成物被覆金属板において、金属板上に形成される潤滑組成物被覆層の量すなわち潤滑組成物の付着量は、好ましくは片面あたり0.1g/m2以上2.0g/m2未満、更に好ましくは0.3g/m2以上1.5g/m2未満、最も好ましくは0.5g/m2以上1.2g/m2未満である。潤滑組成物の付着量が本発明の下限値より低い場合は、金属板と金型の直接接触が生じ易くなるため十分な成形性が得られず、逆に上限値より多い場合は潤滑効果が飽和して成形性の向上が望めないだけでなく、プレス成形時の塗膜剥離が生じやすくなり、潤滑層の屑が金型に堆積し易くなり成形不良の一因となるほか、金属板の溶接性や耐ブロッキング性が大幅に悪化するため好ましくない。

この潤滑組成物の付着量の測定は、被覆層の形成前に予め金属板重量を測定しておき、塗膜形成後の総重量から金属板重量を引いて求めることができる。金属板のサイズが大きい場合や、工場ラインなどで連続して塗装する場合には、重量法で作成した検量線と、蛍光X線分析による炭素量の定量値、もしくは赤外吸収スペクトルによるC-H伸縮振動などの特性吸収ピークの強度とを比較することによって求めることができる。

本発明における潤滑組成物被覆金属板とは帯状の金属板である金属帯を含み、特に限定されるものではないが、溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、熱延鋼板、冷延鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、電気Ｚｎ−Ｎｉめっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、各種アルミニウム合金板、チタン板が例示できる。

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、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。

本発明の潤滑組成物被覆金属板を製造する方法については特に限定はなく、公知の方法を適用することができる。例えば、潤滑組成物を水系溶媒に溶解・分散させて調合した水系塗料を、ロールコート塗布、スプレー塗布、浸漬塗布、刷毛塗り塗布などの方法により金属板表面に塗装した後、加熱乾燥することにより、潤滑組成物被覆層を形成させることができる。

前記水系塗料は、潤滑組成物の構成成分を水系溶媒中に溶解・分散させたものであり、このうちエチレングリコール骨格を有する潤滑組成物Ａは溶解し、樹脂製微粒子Ｂは分散した形態となっている。前記塗料では溶媒として主に水を使用するが、塗料の安定性や造膜性を向上させる目的で水と相溶する水系有機溶剤を併用してもよい。使用水系有機溶剤の例としては、メタノール・エタノール・イソプロパノール・ブタノールなどのアルコール類、メチルセロソルブ・エチルセロソルブなどのエーテルアルコール類、アセトン・メチルエチルケトン・メチルイソブチルケトンなどのケトン類、エチレングリコール・プロピレングリコールなどのグリコール類とそのグリコールエーテル類やグリコールエステル類などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

前記水系塗料の粘度は特に限定されず、目標とする塗膜厚みや塗膜形成方法・装置に応じて適宜決定すればよい。本発明の潤滑組成物被覆金属板は、前記の塗料を金属板の片面または両面に塗布後、乾燥工程を経る事によって得ることができる。

或いは、本発明の潤滑組成物を水系溶媒に溶解・分散することなく、そのまま加熱すると液状となるので、これを静電塗油後、冷却することで、金属板表面に潤滑組成物被覆層を形成することもできる。静電塗油方法に特に限定はないが、潤滑組成物Ａが溶融し、かつ樹脂製微粒子Ｂが粒子形状を維持するため、加熱温度は70℃以上、100℃未満であることが好ましい。

また、本発明の潤滑組成物被覆金属板に形成される潤滑組成物被覆層は、前述した潤滑組成物Ａや樹脂製微粒子Ｂの成分以外に、カルナバワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスなどの各種潤滑付与剤、導電性を付与する導電性添加剤、界面活性剤、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、本発明の潤滑組成物被覆金属板の各種特性を損なわない範囲内で適宜併用して含有させることができる。
［実施例］
以下、実施例、及び比較例によって本発明をさらに具体的に説明すると共にその優れた効果を実証する。
（実施例１）
潤滑組成物Ａを構成する有機化合物としてニューポール６２を4.0g、及びニューポール６８（共にポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの共重合体・三洋化成社製）4.0gを、樹脂製微粒子ＢとしてCERAFLOUR961（ビックケミー社製/ポリエチレンワックス粒子）2.0gを、約70℃に加熱した蒸留水90.0g中に溶解・分散させ、塗料組成物を調整した。上記ニューポール６２、６８及びCERAFLOUR961はそれぞれ表１のa、b及びｋとしてその物性（融解ピーク温度、針入度、平均粒径）を併せて示す。

次いで、5J32アルミニウム合金板（180×110×1ｍｍ）の両面に、前記方法で調整した塗料組成物をNo.5バーコーターにて塗装後、熱風乾燥機を用いて110℃で３分間乾燥させ被覆層を形成することにより、潤滑組成物被覆金属板を作製した。

作製した該被覆金属板について、成形性、皮膜屑発生状況、脱膜性、溶接性、及び耐ブロックキング性を評価した。その評価方法を以下に、評価結果を表３に示す。また、被覆層のうち、樹脂製微粒子Ｂを除く潤滑組成物Ａの融解ピークと針入度を測定した。その評価方法を以下に、結果を表２に示す。

（実施例２〜２４）
以下、実施例１と同様の方法にて潤滑組成物被覆金属板を作製し、その性能を評価した。適用した構成成分を表１に、適用した金属板種、及び被覆層の構成とその物性を表２に、潤滑組成物被覆金属板の評価結果を表３に、それぞれ示す。

なお、同様にして参考例１，２も表１〜３に示す。
（比較例１・２）
5J32アルミニウム合金板（180×110×1ｍｍ）、または軟鋼板（SPCC・180×110×１ｍｍ）の両面に、洗浄油（R303PX2・スギムラ化学工業社製）を1.0g/m2塗布した試験片を作製した。この塗油アルミニウム板を実施例１と同様の方法で評価した。その結果を表３に示す。
（比較例３〜１２）
実施例１と同様の方法にて、潤滑組成物被覆金属板を作製し、その性能を評価した。適用した構成成分を表１に、適用した金属板種、及び被覆層の構成とその物性を表２に、被覆金属板の評価結果を表３に、それぞれ示す。

本発明範囲内の実施例及び本発明範囲以外の比較例について、潤滑組成物被覆金属板の成形性、皮膜屑発生状況、脱膜性、耐ブロッキング性、溶接性を調査した。その結果を表３に示す。各特性の評価は以下の要領で行った。
成形性の評価
成形性の評価は、両面に潤滑組成物被覆層を形成した前記潤滑組成物被覆金属板を、アミノ製 形式1M080Lの80トン油圧プレスにて、直径（Ｄｐ）50.8ｍｍφの半球状ポンチの金型工具を用い、しわ押さえ力（Ｐ）200kNにて外周をロックビードで拘束し、試験片が破断するまで張出成形（プレス速度4mm/秒）した場合の成形高さを測定した。評価はN＝3で行い、その平均値をLDH₀（ｍｍ）とした。
皮膜屑の評価
皮膜屑の評価は、両面に潤滑組成物被覆層を形成した潤滑組成物被覆金属板(横幅長さ25ｍｍ、縦幅200ｍｍ、厚さ1ｍｍ、6K21アルミニウム合金材)を試験片に適用し、島津製作所製 TYPE EHF-U2H-20L形 引張試験機を用いて、鋳鉄製の平板引き抜き工具（接触面積：125ｍｍ² ＝長さ5ｍｍ×幅25ｍｍ）の間に該試験片を挟み込み、これを押し付け力（Ｐ）78.4MPaで加圧しながら300ｍｍ/秒の速度で引き抜いた際の金属板及び工具上への皮膜屑の付着状況を目視観察した。引き抜き前と比べ変化が少ない若しくは均質に皮膜が残存しているものを○、皮膜屑がやや発生していたものを△、金属板上の皮膜がマダラに剥がれていたり、工具に皮膜屑が付着したものを×、とした。
脱膜性の評価
脱脂性の評価は、片面に潤滑組成物被覆層を形成した100×100×１ｍｍの6K21アルミニウム合金製、又は軟鋼製試験片1枚を用い、40℃に保持したファインクリーナーL４４６０（日本パーカライジング社製）の３％溶液に2分間浸せき後、水洗1分を行った後の水濡れ率を目視で評価し、○：水濡れ率８０％以上、△：水濡れ率５０〜８０％、×：水濡れ率５０％未満の３段階で評価した。
溶接性の評価
溶接性の評価は、6K21アルミニウム合金材（30×100×１ｍｍ）の両面に0.8g/m2の付着量（片面あたり）で潤滑組成物被覆層を形成した供試材に、加圧力:2.9kN、通電:29kA×4cycle にて連続３０点スポット溶接を行い、30点目の溶接強度を測定し、平均溶接強度 が2.9kN以上を◎、2.7kN以上を○、2.0kN以上2.7kN未満を△、2.0kN未満又は溶接不能の場合を×とした。
耐ブロッキング性の評価
ブロッキング性の評価は、片面に潤滑組成物被覆層を形成した100×100×１mmの6K21アルミニウム合金製、又は軟鋼製試験片2枚を用い、その塗膜面と金属面を重ね合わせて10MPaの荷重を加え、40℃で２時間これを維持した。その後圧力を解放し室温まで徐冷した後。板同士の接着の有無や塗膜面から金属面への潤滑組成物被覆層の移行状態を肉眼で観察し、◎：接着や移行の全くないもの、○：軽度の接着があるが簡単に剥離し、かつ潤滑組成物被覆層の移行がないもの、△：軽度の潤滑組成物被覆層の移行があるもの、×：板が接着し金属板の自重では剥離しないもの、の４段階で評価した。
＜樹脂組成物Ａの評価方法＞（表２）
融解ピーク温度の評価
潤滑組成物Ａの構成成分について、融解ピーク温度を示差走査熱量計（DSC）にて測定した。潤滑組成物Ａが複数種の化合物から構成されている場合は、加熱溶融後、均質になるまで攪拌したものを試料として使用した。測定方法は、JIS K7121に準拠して行い、昇温速度10℃／分にて測定した。融解ピーク温度はDSC曲線の頂点部分の温度を読み取った。複数個の融解ピークが観察された場合は、各ピーク温度を列記した。
針入度の評価
潤滑組成物Ａの構成成分について、25℃における針入度を測定した。樹脂組成物Ａが複数種の化合物から構成されている場合は、加熱溶融後、均質になるまで攪拌したものを試料として使用した。測定方法は、JIS K2235に準拠した装置及び方法にて測定した。

以上のように、表３の実施例並びに比較例における各種評価結果から、本発明に係る潤滑組成物被覆金属板は、成形性（潤滑性）、脱膜性、耐ブロッキング性、溶接性及び成形後の残存皮膜屑防止特性のいずれにおいても優れたものであることが明らかであり、従って、環境に悪影響を及ぼす潤滑油などを用いないプレコート金属板としての工業的価値にすこぶる秀でた発明と言える。

Claims (4)

1. 金属板表面の片面もしくは両面に、潤滑組成物被覆層が形成された金属板であって、該潤滑組成物被覆層は分子内にエチレングリコール骨格を有し、JIS K7121で規定される融解ピーク温度が30℃以上、70℃以下であり、25℃におけるJIS K2235で規定される針入度が5以上、100以下である1種以上の有機化合物からなる潤滑組成物Ａと、JIS K7121で規定される融解ピーク温度が100℃以上、かつレーザー回折・散乱法で測定した平均粒径が、10μm以下の樹脂製微粒子Ｂを含有し、且つ前記潤滑組成物被覆層における潤滑組成物Ａと樹脂製微粒子Ｂの構成重量比率がＡ＞Ｂであることを特徴とする潤滑組成物被覆金属板。
2. 潤滑組成物Ａに含まれる有機化合物が、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの共重合体、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンラノリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエステル、ポリオキシエチレンから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑組成物被覆金属板。
3. 樹脂製微粒子Ｂが、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、アマイドワックス、ポリテトラフルオロエチレンから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑性に優れた潤滑組成物被覆金属板。
4. 潤滑組成物被覆層が片面あたり0.1g/m2以上2.0g/m2未満で金属板表面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑組成物被覆金属板。