JP2012121954A

JP2012121954A - 表面上に脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板、塗装鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP2012121954A
Application number: JP2010272332A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Fujino; 孝洋藤野; Nobuhiko Satomi; 宣彦里見; Tatsuya Suzuki; 龍也鈴木
Original assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd
Current assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2030-12-07
Also published as: JP5643625B2

Abstract

【課題】本発明は、プレス加工を正常に行うことできる潤滑性を示すと共に、プレス加工後に容易に除去することができる脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板を提供することを目的とする。
【解決手段】表面上に脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板であって、潤滑皮膜が、重量平均分子量５０，０００〜５００，０００のポリエチレンオキシドを含む第１層と、第１層上に設けられた、動粘度７〜３２ｍｍ²/ｓ（４０℃）の潤滑油を含む第２層とを有し、ポリエチレンオキシドの付着量が０．１〜１．０ｇ／ｍ²であり、潤滑油の付着量が０．１〜３．０ｇ／ｍ²である、鋼板。
【選択図】なし

Description

本発明は、表面上に脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板、および塗装鋼板の製造方法に関する。

自動車用鋼板に代表される種々の平板状の鋼板は、プレス成形などを経て所望の形に成形され、その後、鋼板上に塗装が施される。より具体的には、通常、プレス成形を行う際には、鋼板上には潤滑油が塗油された状態で成形が行われ、その後塗装工程へ移行する。この潤滑油は、塗装工程におけるアルカリ洗浄で除去されるが、油種によっては脱脂性に問題が生じる場合がある。また、鋼板上に潤滑油が残存すると、鋼板上に設けられる塗膜が剥がれやすくなるといった問題が生じる懸念がある。

一方、鋼板表面に潤滑性を付与する他の方法として、所定の分子量のポリエチレンオキシドの皮膜をアルミニウム合金板上に設ける方法が提案されている（特許文献１）。

特開平８−３２３２８６号公報

近年、商品の美観に対する意識の向上に伴い、より複雑な形状へ鋼板をプレス成形することが多くなっており、プレス成形時により潤滑性に優れる鋼板が求められていた。特に、亜鉛めっき鋼板の場合、表面上の亜鉛が軟質であるため、プレス加工時に金型との凝着を起こしやすく、潤滑性が十分でないと、いわゆるかじりや焼きつきなどが発生しやすい。
本発明者らが、従来使用していた潤滑油が塗油された鋼板や、特許文献１に記載のアルミニウム合金の潤滑性について検討を行ったところ、昨今求められている潤滑性のレベルには達しておらず、さらなる改良が必要であることを見出した。

さらに、上述したように、プレス成形がなされた鋼板上に潤滑油などが残存していると、その後の塗装工程によって形成される塗膜の密着性に悪影響を与える場合がある。そのため、鋼板上の潤滑性を付与する成分は、塗装工程前に除去できることが好ましい。特に、環境面や作業性の観点からは、水などによって容易に除去できることが好ましい。

本発明は、上記実情に鑑みて、プレス加工を正常に行うことできる潤滑性を示すと共に、プレス加工後に容易に除去することができる脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板を提供することを目的とする。
また、本発明は、該鋼板を用いて得られる塗装鋼板の製造方法を提供することも目的とする。

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。

＜１＞表面上に脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板であって、
前記潤滑皮膜が、重量平均分子量５０，０００〜５００，０００のポリエチレンオキシドを含む第１層と、前記第１層上に設けられた、動粘度７〜３２ｍｍ²/ｓ（４０℃）の潤滑油を含む第２層とを有し、
前記ポリエチレンオキシドの付着量が０．１〜１．０ｇ／ｍ²であり、前記潤滑油の付着量が０．１〜３．０ｇ／ｍ²である、鋼板。

＜２＞前記ポリエチレンオキシドの付着量（付着量ａ）と、前記潤滑油の付着量（付着量ｂ）との関係が以下の式（１）を満足する、＜１＞に記載の鋼板。
式（１）１．５≦３ａ＋ｂ≦４．０

＜３＞３５℃に加温した炭酸ナトリウム２．０ｇ/Ｌ水溶液中に浸漬し、揺動距離５０ｍｍ、揺動速度３０回/分にて１分間揺動し、次いで、水で１０秒間洗浄し、その後垂直に３０秒間保持した後、垂直に静置した状態での水濡れ面積率が８０％以上を示す、＜１＞または＜２＞に記載の鋼板。

＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の鋼板に対して、プレス成形を行う工程、水溶液を用いて前記潤滑皮膜を除去する工程、塗装を行う工程をこの順で行う、塗装鋼板の製造方法。

本発明によれば、プレス加工を正常に行うことできる潤滑性を示すと共に、プレス加工後に容易に除去することができる脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板を提供することができる。
また、本発明によれば、該鋼板を用いて得られる塗装鋼板の製造方法を提供することができる。

本発明の鋼板の一態様を示す模式的断面図である。

以下に、本発明の潤滑皮膜を有する鋼板、および該鋼板を用いて得られる塗装鋼板の製造方法について説明する。
本発明の特徴点は、重量平均分子量５０，０００〜５００，０００のポリエチレンオキシドを含む第１層と、該第１層上に設けられた所定の粘度の潤滑油を含む第２層とを有する積層構造の潤滑皮膜が鋼板上に設けられている点にある。該積層構造の潤滑皮膜であれば、昨今求められる潤滑性のレベルを満たすと共に、温水などによって容易に鋼板上から除去することができる。

図１は、本発明に係る潤滑皮膜を有する鋼板の一実施態様の模式的断面図である。
図１に示すように、潤滑皮膜を有する鋼板（潤滑皮膜付き鋼板）１０は、鋼板１２と、潤滑皮膜１４とを備える。潤滑皮膜１４は、ポリエチレンオキシドを含む第１層１６と、潤滑油を含む第２層１８との積層構造である。
以下に、鋼板１２、潤滑皮膜１４について詳述する。

＜鋼板＞
本発明で使用される鋼板１２は特に制限されないが、例えば、鉄、鉄を主体とする合金、アルミニウム、アルミニウムを主体とする合金、銅、銅を主体とする合金、これらの金属材料をめっきしためっき金属材料等が挙げられ、中でも、亜鉛系めっき鋼板が好ましい。上述したように、亜鉛系めっき鋼板のプレス成形は他の鋼板の成形よりも技術的に困難である。そのため、亜鉛系めっき鋼板が後述する潤滑皮膜１４を備えると、最も高い効果の向上が期待できる。
亜鉛系めっき鋼板としては、亜鉛めっき鋼板、亜鉛−ニッケルめっき鋼板、亜鉛−鉄めっき鋼板、亜鉛−クロムめっき鋼板、亜鉛−アルミニウムめっき鋼板、亜鉛−チタンめっき鋼板、亜鉛−マグネシウムめっき鋼板、亜鉛−マンガンめっき鋼板、亜鉛−アルミニウム−マグネシウムめっき鋼板、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコンめっき鋼板等が挙げられる。
また、亜鉛系めっき鋼板としては、上述した亜鉛系めっき鋼板におけるめっき層に、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、ビスマス、アンチモン、錫、銅、カドミウム、ヒ素等を少量の異種金属元素もしくは不純物として含有させたもの；シリカ、アルミナ、チタニア等の無機物を分散させたもの；等も用いることができる。
さらに、亜鉛系めっき鋼板としては、上述した亜鉛系めっきと他種類のめっき（例えば、鉄めっき、鉄−リンめっき、ニッケルめっき、コバルトめっき等）とを組み合わせた複層めっき鋼板も用いることができる。
めっき方法は特に限定されず、公知のめっき法、例えば、電気めっき法、溶融めっき法、蒸着めっき法、分散めっき法、真空めっき法等を用いることができる。

＜潤滑皮膜１４＞
上記鋼板１２上に設けられる潤滑皮膜１４は、ポリエチレンオキシドを含む第１層１６（以後、単に第１層１６とも称する）と、潤滑油を含む第２層１８（以後、単に第２層１８とも称する）とを備える。このような積層構造をとることにより、従来よりもより優れた潤滑性を示す。また、下層に配置されたポリエチレンオキシドを含む第１層１４が温水などによって鋼板上から剥離できるため、それに合わせて上層の潤滑油を含む第２層１８も鋼板１２上から合わせて容易に剥離される。つまり、潤滑皮膜１４は、脱膜型の皮膜である。
以後、第１層１６と第２層１８に関して詳述する。

＜ポリエチレンオキシドを含む第１層＞
潤滑皮膜１４の下層を構成する第１層１６は、ポリエチレンオキシドを含む。
使用されるポリエチレンオキシドの重量平均分子量は、５０，０００〜５００，０００である。上記範囲内であれば、潤滑皮膜が優れた潤滑性、および優れた除去性を示し、なかでもより該効果が優れる点で、６０，０００〜４００，０００であることが好ましく、７０，０００〜３００，０００であることがさらに好ましい。
重量平均分子量が５０，０００未満の場合、潤滑皮膜が十分な潤滑性を示さない。重量平均分子量が５００，０００超の場合、もはやそれ以上の潤滑性の向上が望めないばかりか、水溶液の粘度が極端に上昇し、潤滑皮膜形成の際の作業性が著しく劣る。
重量平均分子量は、ＧＰＣ測定(ゲル浸透クロマトグラフィー)を用いて、溶離液にテトラヒドロフランを用い、ポリエチレングリコールを標準試料として測定することが出来る。

使用されるポリエチレンオキシドは、公知の方法で合成してもよいし、市販品（例えば、住友精化株式会社製）などを使用してもよい。

ポリエチレンオキシドは、エチレングリコール付加重合体であり、三次元的に単一方向への連続的な螺旋構造を有している。なお、一般的に、エチレングリコール付加重合体の高分子量体をポリエチレンオキシド（一般的には、重量平均分子量５０，０００以上）、低分子量体をポリエチレングリコール（一般的には、重量平均分子量５０，０００未満）と呼ばれる。ポリエチレンオキシドは、ポリエチレングリコールと基本的な構造は同じであり、化学的な特性は類似しているが、物理的な特性は大きく異なる。
ポリエチレンオキシドの重量平均分子量が上記のように５０，０００以上５００，０００以下であると、一分子あたりの全長は０．３μｍ〜３μｍ程度であることが推測される。このような分子サイズの大きい分子が薄膜の皮膜になった場合、皮膜中の分子は鋼板表面と並行な面方向に配列すると推測される。
そのため、皮膜に垂直方向の応力がかかった場合は、強固な共有結合によって皮膜の破壊が阻止される。また、面方向の応力がかかった場合は、分子間の水素結合が壊れることによって分子が移動し、基板の変形に対する皮膜の追従性が確保される。さらに、高分子量による高融点および高粘度のために、皮膜の強靭さが発現されていると考えられる。

第１層１４において、ポリエチレンオキシドの付着量は、０．１〜１．０ｇ／ｍ²である。上記範囲であれば、潤滑皮膜が優れた潤滑性、および優れた除去性を示し、なかでもより該効果が優れる点で、０．２〜０．９ｇ／ｍ²であることが好ましく、０．３〜０．７ｇ／ｍ²であることがさらに好ましい。
ポリエチレンオキシドの付着量が０．１ｇ／ｍ²未満であると、潤滑性に劣り、かつ第１層１４の上層を構成する第２層１８の除去性が低下し、その結果その後の塗膜性にも劣る。ポリエチレンオキシドの付着量が１．０ｇ／ｍ²超であると、潤滑性が飽和し、それ以上の量の使用は経済的に不利になると共に、ポリエチレンオキシド自身の除去性にも劣る。
なお、付着量の測定は、表面炭素分析装置などを用いて測定できる。

第１層１４中におけるポリエチレンオキシドの含有量は、上記付着量の範囲であれば特に制限されないが、通常、ポリエチレンオキシドが第１層１４の主成分を構成することが好ましい。ここで、主成分とは、ポリエチレンオキシドの含有量が、第１層全量に対して、５０質量％以上であることを意味し、８０質量％以上であることが好ましい。最大値は１００質量％である。

第１層１４には、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、脂肪酸石鹸、脂肪酸金属石鹸、脂肪酸アマイド、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、メラミンシアヌレート、有機処理合成雲母、層状構造アミノ酸化合物、硫酸カルシウム、酸化亜鉛などが挙げられる。なかでも、潤滑性がより向上する点で、ワックス、グラファイト、ステアリン酸Ｎａが好ましい。
これら添加剤を添加する場合、添加剤の含有量は、第１層全量に対して、０．１〜１５質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがより好ましい。含有量が少なすぎると、添加剤の効果が小さい。また、含有量が高すぎると、潤滑皮膜の除去性に影響を与えるおそれがある。

＜潤滑油を含む第２層＞
潤滑皮膜１４の上層を構成する第２層１８は、動粘度７〜３２ｍｍ²／ｓ（４０℃）の潤滑油（以後、単に潤滑油と称する）を含む。
使用される潤滑油は上記動粘度を示し、上記範囲であれば、潤滑皮膜が優れた潤滑性、および優れた除去性を示す。なかでもより該効果が優れる点で、８〜２８ｍｍ²／ｓ（４０℃）が好ましく、８〜２５ｍｍ²／ｓ（４０℃）がより好ましく、１０〜２０ｍｍ²／ｓ（４０℃）がさらに好ましい。
動粘度が７ｍｍ²／ｓ（４０℃）未満であると、潤滑性の点で劣る。動粘度が３２ｍｍ²／ｓ（４０℃）超であると、除去性の点で劣る。
なお、上記動粘度は、４０℃において測定した動粘度を意味し、ＪＩＳＫ２２８３「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定される動粘度を意味する。

本発明で使用される潤滑油は上記所定の動粘度を満たせば特に限定されないが、いわゆる工業用潤滑油であることが好ましく、具体的な構成成分はパラフィン系炭化水素とナフテン系炭化水素とに大別されるが、いずれであっても本発明の効果を損なうことは無い。
パラフィン系炭化水素としては、例えば、モービル石油社製のガーゴオイルアークティックシリーズ、新日本石油株式会社製の日石スーパーオイルシリーズ、出光興産株式会社製のダイアナプロセスオイル、ダイアナフレシアシリーズ等が挙げられる。
ナフテン系炭化水素としては、例えば、モービル石油社製のガーゴオイルアークティックオイル１５５及び３００ＩＤ、ガーゴオイルアークティックオイルライト、ガーゴオイルアークティックオイルＣヘビー；出光興産株式会社製のダイアナプロセスオイル、ダイアナフレシアシリーズ；日本サン石油株式会社製のサンセンオイルシリーズなどが挙げられる。

第２層１８において、潤滑油の付着量は、０．１〜３．０ｇ／ｍ²である。上記範囲であれば、潤滑皮膜が優れた潤滑性、および優れた除去性を示し、なかでもより該効果が優れる点で、０．３〜２．０ｇ／ｍ²であることが好ましく、０．５〜１．５ｇ／ｍ²であることがさらに好ましい。
潤滑油の付着量が０．１ｇ／ｍ²未満であると、潤滑性に劣る。潤滑油の付着量が３．０ｇ／ｍ²超であると、潤滑性が飽和し、それ以上の量の使用は経済的に不利になると共に、除去性にも劣る。
なお、付着量の測定は、表面炭素分析装置などを用いて測定できる。

第２層１８中における潤滑油の含有量は、上記付着量の範囲であれば特に制限されないが、通常、潤滑油が第２層１８の主成分を構成することが好ましい。ここで、主成分とは、潤滑油の含有量が、第２層全量に対して、５０質量％以上であることを意味し、７０質量％以上であることが好ましい。最大値は１００質量％である。
なお、第２層１８には、本発明の効果を損なわない範囲で、第１層１６に加えられてもよい添加剤が含まれていてもよい。

上記ポリエチレンオキシドの付着量（付着量ａ）と、上記潤滑油の付着量（付着量ｂ）との関係は、以下の式（１）を満足することが好ましい。
式（１）１．５≦３ａ＋ｂ≦４．０
付着量ａおよび付着量ｂが上記範囲内であれば、潤滑性および除去性の点で好ましい。
なかでも、本発明の効果がより優れる点で、以下の式（２）を満足することがより好ましい。
式（２）２．０≦３ａ＋ｂ≦３．５

＜潤滑皮膜を有する鋼板の製造方法＞
上記潤滑皮膜を有する鋼板の製造方法は特に限定されないが、以下の２つの工程を経ることが好ましい。
（第１層形成工程）鋼板上にポリエチレンオキシドを含む第１の組成物を塗布して、第１層を形成する工程
（第２層形成工程）第１層上に潤滑油を含む第２の組成物を塗布して、第２層を形成する工程
以下に、各工程の手順について詳述する。

（第１層形成工程）
第１層形成工程では、鋼板上にポリエチレンオキシドを含む第１の組成物（以後、単に第１の組成物とも称する）を塗布して、第１層を形成する。
第１の組成物中におけるポリエチレンオキシドの含有量は特に限定されず、使用されるポリエチレンオキシドの分子量などに応じて適宜最適な量が選択される。なかでも、第１の組成物が溶媒などを含む場合、塗布性がより優れる点で、ポリエチレンオキシドの含有量は、第１の組成物全量に対して、２〜３０質量％が好ましく、５〜２０質量％がより好ましい。
なお、第１の組成物中におけるポリエチレンオキシドの含有量が高すぎる場合、処理液の粘度が非常に大きくなり、作業性に支障をきたす場合がある。また、含有量が低すぎる場合、ポリエチレンオキシドの付着量が不足することになり、潤滑不足になるおそれがある。

第１の組成物には、必要に応じて、溶媒が含まれていてもよい。使用される溶媒としては、環境面などの点から、水であることが好ましい。また、皮膜の乾燥性改善など、必要に応じて、アルコール、ケトン、セロソルブ系の水溶性有機溶媒を添加した水性媒体であってもよい。
また、第１の組成物には、必要に応じて、上述した添加物やりん酸塩粒子などが含まれていてもよい。

塗布の手段としては、特に限定されず、例えば、一般に使用されるロールコート、シャワーコート、エアースプレー、エアレススプレー、カーテンフローコート、刷毛塗り、浸漬等が挙げられる。
なお、第１の組成物を塗布する前に、必要に応じて、鋼板表面を脱脂処理してもよい。

第１の組成物を鋼板上に塗布した後、必要に応じて、溶媒を除去するために加熱処理を施してもよい。加熱乾燥温度は、５０〜２００℃であることが好ましく、６０〜１５０℃であることがより好ましい。

（第２層形成工程）
第２層形成工程では、上記第１層上に潤滑油を含む第２の組成物（以後、単に第２の組成物とも称する）を塗布して、第２層を形成する工程である。
第２の組成物中における潤滑油の含有量は特に制限されないが、作業性の観点から、７０〜１００質量％であることが好ましく、８０〜９０質量％であることがより好ましい。
なお、第２の組成物には、必要に応じて、溶媒が含まれていてもよい。使用される溶媒は、上述した第１の組成物で使用される溶媒が挙げられる。

第２の組成物の塗布方法は、上述した第１の組成物の塗布方法が挙げられる。
また、第２の組成物を塗布した後、必要に応じて、加熱処理を施してもよい。

＜塗装鋼板の製造方法＞
上記潤滑皮膜を有する鋼板を使用して、表面に塗膜を有する塗装鋼板を製造することができる。つまり、上記鋼板を使用することにより、より複雑な形状にプレス成形された鋼板に対して、優れた密着性を示す塗膜を有する塗装鋼板を製造することができる。
塗装鋼板の製造方法としては、以下の工程を備えることが好ましい。
（プレス工程）プレス成形を行う工程
（皮膜除去工程）水溶液を用いて、プレス成形された鋼板上の潤滑皮膜を除去する工程
（塗装工程）潤滑被膜が除去された鋼板に対して塗装を行う工程
以下に、各工程の手順について詳述する。

（プレス工程）
該工程は、上記した潤滑皮膜を有する鋼板をプレス成形する工程である。該工程によって、鋼板が所定の形状に成形される。
プレス成形の方法は特に限定されず、公知の方法（例えば、熱間プレス法）を使用できる。また、該工程時に、絞り加工、張り出し加工、曲げ加工、しごき加工、打ち抜き加工等を加えてもよい。
さらに、プレス成形は、一段階で行われてもよく、多段階で行われてもよい。

（皮膜除去工程）
該工程は、プレス工程によって所定の形状に成形された鋼板上の潤滑皮膜を、水溶液を用いて除去する工程である。水溶液と潤滑皮膜とを接触させることにより、鋼板上から潤滑皮膜を除去することができる。
使用される水溶液は水を含んでいれば特に制限されないが、皮膜の除去効率が優れる点から、アルカリ水溶液であることが好ましい。なお、アルカリ水溶液のｐＨとしては、８〜１３の範囲であることが好ましい。アルカリ水溶液を調製する際に水に加えられるアルカリ成分は特に制限されず、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、珪酸ナトリウムなどが挙げられる。

潤滑皮膜と水溶液を接触させる方法は特に制限されず、例えば、鋼板上に水溶液を塗布する方法、水溶液中に鋼板を浸漬させる方法などが挙げられる。
水溶液を潤滑皮膜に接触させる時間は特に制限されないが、工業的な観点からは、通常、２０〜２００秒が好ましい。また、潤滑皮膜と接触させる際の水溶液の温度は、通常、３０〜５０℃が好ましい。

（塗装工程）
該工程は、上記皮膜除去工程によって潤滑皮膜が除去された鋼板上に、塗装を行う工程である。潤滑皮膜が除去された鋼板上に塗装を行うことにより、密着性に優れた塗膜を鋼板上に形成することができる。
塗装方法や使用する塗料に関して、本発明では特に規定するものではなく、カチオン電着塗装、静電塗装、またはスプレー塗装など、塗膜密着性を考慮して選定される公知の手段と市販の塗料を活用できる。

上述したように、本発明に係る潤滑皮膜を有する鋼板（潤滑皮膜付き鋼板）は、優れた潤滑性を示し、潤滑皮膜は容易に除去することができる。
なお、上記潤滑皮膜は、アルカリ水溶液と１０秒間程度接触させることにより、容易に除去することができる。

また、本発明の鋼板としては、以下の態様であることが好ましい。具体的には、潤滑皮膜を有する鋼板を３５℃に加温した炭酸ナトリウム２．０ｇ/Ｌ水溶液中に浸漬し、揺動距離５０ｍｍ、揺動速度３０回/分にて１分間揺動し、次いで、水で１０秒間洗浄し、その後垂直に３０秒間保持した後、垂直に静置した状態において水濡れ面積率が８０％以上を示すことが好ましい。このような態様であれば、潤滑被膜の除去性に優れると共に、その後の塗装性にも優れる点で好ましい。
なお、水濡れ面積率（％）とは、鋼板表面上を目視で観察し、鋼板全面積に対して水で濡れている部分の面積の割合を表したものである。

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（供試材）
・ＨＤＧ (溶融亜鉛めっき鋼板 JIS G 3302 SGCC: SZMO Z08)
・ＧＡ (合金化溶融亜鉛めっき鋼板 JIS G 3302 SGCC: SGMO F06)
・ＣＲＳ (冷延鋼板 JIS G 3141 SPCC: SDN)
なお、後述する各種試験においては、以下のサイズ（板厚×板幅×板長）の供試材を用いて実施例および比較例にて得られる鋼板について測定を行った。
潤滑性試験：0.8×30×300mm
脱膜性試験：0.8×70×150mm
塗布性試験：0.8×70×150mm

＜実施例１〜１０＞
ゴミや油分を除去し、表面を清浄化した金属板（上記供試材）表面に、後述する付着量ａが得られるように濃度が調整されたポリエチレンオキシドを含む水溶液をロールコート法により塗布し、最高到達板温１００℃にて乾燥し、第１層を得た。
その後、第２層として所定のグレードの出光興産社製「ダイアナフレシア（工業用一般無添加潤滑油）」（いわゆる工業用潤滑油）を第１層上にロールコート法により塗布し、脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板を作製した。

ここで、第１層形成後および第二層形成後の試験板に対し、表面炭素分析装置（LECO社製 RC-412）を用いて炭素付着量を測定し、それぞれポリエチレンオキシド（第一層）の付着量および全皮膜付着量に換算した。なお、潤滑油である第二層の付着量は全皮膜付着量から第一層の付着量を差し引くことによって求めた。
第１層を構成するポリエチレンオキシドの重量平均分子量および付着量ａ、第２層を構成する潤滑油の種類（炭化水素系）、動粘度および付着量ｂ、並びに、付着量ａと付着量ｂから求められるパラメーター（３ａ＋ｂ）を表１に併記した。

＜比較例１〜９＞
ポリエチレンオキシドの重量平均分子量および付着量ａ、潤滑油の動粘度および付着量ｂなどを変更し、上記実施例１〜１０で行った方法と同様の手順に従って、鋼板を製造した。表１に、使用した材料について表示する。
なお、比較例７においては第１層が形成されておらず、比較例９においては第２層が形成されてない。

＜比較例１０＞
重量平均分子量７００，０００のポリエチレンオキシドを２質量％濃度で水に溶解させたところ、絶対粘度が３００ｍＰａ・ｓを超えてしまい実質的にロール塗布が不可能であり、鋼板を得ることができなかった。
なお、ロール塗布可能になるまで水により希釈した場合、ポリエチレンオキシドの濃度が低くなり過ぎ、所定量のポリエチレンオキシドの付着量を確保することができなかった。

上記実施例および比較例で得られた鋼板（試験片）について、以下の評価を行った。

（潤滑性試験）
試験片に対してドロービード試験（ビード先端１ｍｍＲ、ビード高さ４ｍｍ、ダイス肩１ｍｍＲ、圧着荷重５００ｋｇ、温度３０℃）を行い、摩擦係数を算出した。また、試験中にかじりが発生したか否か、確認した。実用上、「○」または「◎」であることが好ましい。
＜評価方法＞
◎：摩擦係数０．１０以下、および、かじりなし
○：摩擦係数０．１０超０．１２以下、および、かじりなし
△：摩擦係数０．１２超０．１５以下、および、かじりなし
×：摩擦係数０．１５超、および/または、かじりあり

（脱膜性試験）
３５℃に加温した炭酸ナトリウム２．０ｇ/Ｌ水溶液中に試験片を浸漬し、揺動距離５０ｍｍ、揺動速度３０回/分にて１分間揺動した後、直ちに流水で試験片を１０秒間洗浄し、その後垂直に３０秒間保持して水を切り、目視によって垂直に静置した状態での鋼板表面の水濡れ面積率を判定した。実用上、「○」または「◎」であることが好ましい。
＜評価方法＞
◎：水濡れ面積率１００％
○：水濡れ面積率８０％以上１００％未満
△：水濡れ面積率５０％以上８０％未満
×：水濡れ面積率５０％未満

(塗装性試験)
脱膜性試験後に試験片を表面調整処理液（日本パーカライジング社製「プレパレンＸ」、常温）に３０秒間浸漬し、その後、リン酸亜鉛化成処理液（日本パーカライジング社製「ＰＢ-Ｌ３０２０」、温度４０℃）へ２分間浸漬し、余分な処理液を水洗によって洗い流し、試験片上にリン酸亜鉛皮膜を得た。
その後、カチオン電着塗料（関西ペイント社製「ＧＴ−１０ＨＴ」、２８℃）を用いて乾燥膜厚２０μｍとなるようにカソード電解法により塗装し、１６０℃にて３０分間焼き付けた。塗装した試験板に対し、鋭利なカッターで素地金属に達する疵をいれ、疵から３ｍｍ以上の膨れが成長するまで塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１）を行った。実用上、「○」または「◎」であることが好ましい。

＜評価方法＞
◎：ＳＳＴ８４０時間以上
○：ＳＳＴ７２０時間以上８４０時間未満
△：ＳＳＴ４８０時間以上７２０時間未満
×：ＳＳＴ４８０時間未満

実施例１〜１０に示すように本発明の鋼板は、優れた潤滑性、脱膜性（除去性）、塗装性を示すことが確認された。
一方、本発明の範囲を満たさない比較例１〜１０においては、十分な潤滑性および脱膜性を示す所望の鋼板を得ることはできなかった。なお、比較例１および１０においてはポリエチレンオキシドの重量平均分子量が、比較例２および３においてはポリエチレンオキシドの付着量ａが、比較例４および５においては付着量ｂが、比較例６および８においては潤滑油の動粘度が所定の範囲に含まれていない。

Claims

表面上に脱膜型の潤滑皮膜を有する鋼板であって、
前記潤滑皮膜が、重量平均分子量５０，０００〜５００，０００のポリエチレンオキシドを含む第１層と、前記第１層上に設けられた、動粘度７〜３２ｍｍ²/ｓ（４０℃）の潤滑油を含む第２層とを有し、
前記ポリエチレンオキシドの付着量が０．１〜１．０ｇ／ｍ²であり、前記潤滑油の付着量が０．１〜３．０ｇ／ｍ²である、鋼板。
前記ポリエチレンオキシドの付着量（付着量ａ）と、前記潤滑油の付着量（付着量ｂ）との関係が以下の式（１）を満足する、請求項１に記載の鋼板。
式（１）１．５≦３ａ＋ｂ≦４．０
３５℃に加温した炭酸ナトリウム２．０ｇ/Ｌ水溶液中に浸漬し、揺動距離５０ｍｍ、揺動速度３０回/分にて１分間揺動し、次いで、水で１０秒間洗浄し、その後垂直に３０秒間保持した後、垂直に静置した状態での水濡れ面積率が８０％以上を示す、請求項１または２に記載の鋼板。
請求項１〜３のいずれかに記載の鋼板に対して、プレス成形を行う工程、水溶液を用いて前記潤滑皮膜を除去する工程、塗装を行う工程をこの順で行う、塗装鋼板の製造方法。