JP3006455B2 - Lubricated metal material with excellent galling resistance and film removal - Google Patents

Lubricated metal material with excellent galling resistance and film removal

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JP3006455B2
JP3006455B2 JP9699295A JP9699295A JP3006455B2 JP 3006455 B2 JP3006455 B2 JP 3006455B2 JP 9699295 A JP9699295 A JP 9699295A JP 9699295 A JP9699295 A JP 9699295A JP 3006455 B2 JP3006455 B2 JP 3006455B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基材金属の表面に耐型
かじり性・脱膜性に優れた潤滑処理皮膜を有する金属材
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal material having a lubricating film having excellent mold resistance and film removal properties on the surface of a base metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属板を塑性加工する際に、潤滑剤を使
用して金型と金属板との潤滑性を高め、加工時に加えら
れる加重を低減したり、焼き付きを防止する技術が従来
から用いられている。しかし、近年、使用後の潤滑剤の
処理等、環境問題への対応や、コスト低減のために、需
要家が加工時にプレス油などの潤滑剤を塗布するのでは
なく、金属板の製造段階、または需要家へ引き渡される
までの適当な段階で、金属板表面に種々の潤滑剤を含有
する固体有機皮膜(以下、「潤滑処理皮膜」という)を
予め塗布した潤滑処理金属板が多用されるようになって
きた。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a technique for improving the lubricity between a metal mold and a metal plate by using a lubricant during plastic working of a metal plate to reduce a load applied during processing and to prevent image sticking. Used. However, in recent years, in order to deal with environmental issues, such as treatment of lubricant after use, and to reduce costs, rather than applying a lubricant such as press oil at the time of processing, the metal plate manufacturing stage, Or, at an appropriate stage before handing over to a consumer, a lubricated metal plate in which a solid organic film containing various lubricants (hereinafter, referred to as “lubricating film”) is preliminarily applied to the metal plate surface is often used. It has become

【0003】このような潤滑処理金属板は、大別する
と、脱膜型の金属板と非脱膜型の金属板の2種になる。
脱膜型潤滑処理金属板とは、塑性加工後に脱脂等の手法
により潤滑処理皮膜を除去し、その後、無処理で使用さ
れるか、あるいは更に化成処理および塗装などを施して
使用されるものである。一方、非脱膜型潤滑処理金属板
とは、塑性加工後に潤滑処理皮膜を除去することなく、
その皮膜表面のままで、ないしはさらに塗装などを施し
て使用されるものである。
[0003] Such lubricated metal sheets are roughly classified into two types: a metal film type of a film removal type and a metal plate of a non-film removal type.
Demetallized lubricated metal sheet is a metal sheet that is used after removing the lubricated film by a method such as degreasing after plastic working, and then used without any treatment or after further chemical conversion treatment and painting. is there. On the other hand, with a non-delamination type lubricated metal plate, without removing the lubricated film after plastic working,
The film surface is used as it is or after being further coated.

【0004】一般に、ステンレス鋼板やアルミニウム板
など、その金属光沢を生かして最終製品化される素材の
場合は、脱膜型の潤滑処理金属板として使用されること
が多い。
[0004] Generally, in the case of a material that is made into a final product by making use of its metallic luster, such as a stainless steel plate or an aluminum plate, it is often used as a film-type lubricated metal plate.

【0005】このような脱膜型の塑性加工用潤滑処理皮
膜に要求される主な性能は下記〜の性能である。
[0005] The main performance required of such a delamination type lubricating film for plastic working is the following performance.

【0006】 薄膜で良好な潤滑性を示す。[0006] The thin film shows good lubricity.

【0007】 成形皮膜同士を密着させても、皮膜同
士が粘着しない(耐ブロッキング性を有する)。
[0007] Even when the molded films are brought into close contact with each other, the films do not stick to each other (have blocking resistance).

【0008】 皮膜の除去が容易である。[0008] The film is easily removed.

【0009】金属板の表面にこのような潤滑処理皮膜を
形成させることができる潤滑処理皮膜剤としては、アク
リル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂等の公知
の皮膜形成成分に、潤滑性成分として、脂肪酸、脂肪酸
塩、脂肪酸金属石鹸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、
高級アルコール、グラファイト、二硫化モリブデン、フ
ッ素樹脂粉末などを配合したものが提唱されている。
As a lubricating film agent capable of forming such a lubricating film on the surface of a metal plate, a lubricating component such as an acrylic resin, an epoxy resin or a melamine resin may be used. As fatty acids, fatty acid salts, fatty acid metal soaps, fatty acid esters, fatty acid amides,
Compounds containing higher alcohol, graphite, molybdenum disulfide, fluororesin powder, and the like have been proposed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たステンレス鋼板など、特に表面に研磨ないしは光輝焼
鈍等を施した美麗な外観を有する金属板の場合、絞り加
工等の成形が可能なだけでは不十分で、金型による型か
じりを防ぎ、加工部も美麗な表面を保持することが重要
である。
However, in the case of the above-mentioned stainless steel plate, especially a metal plate having a beautiful appearance whose surface is polished or brightly annealed, it is not sufficient to be able to form only by drawing or the like. Therefore, it is important to prevent mold seizure by the mold and to maintain a beautiful surface in the processed portion.

【0011】このために、現在は、加工前の金属板に厚
み50μm程度のビニールフィルムを貼合し、プレス成
形等を行った後にそのフィルムを剥離する方法が多用さ
れている。しかしこの場合、加工後のフィルムの剥離
を、通常、人力で行わなければならないため、製造ライ
ンの自動化・省力化の妨げとなる。また、特に加工部で
はフィルムの剥離が困難になる場合が多い。さらに剥離
したフィルムは嵩高く、また、多くは焼却処分が困難
で、その減容・埋立処理等に多大な経費を要する。
For this reason, a method of pasting a vinyl film having a thickness of about 50 μm to a metal plate before processing, followed by press molding or the like, and then peeling the film is frequently used. However, in this case, the peeling of the film after processing must be performed manually, which hinders automation and labor saving of the production line. In addition, it is often difficult to peel the film particularly at the processed part. Furthermore, the peeled film is bulky, and in many cases, it is difficult to incinerate it, and a large amount of expense is required for volume reduction and landfilling.

【0012】そのため、脱膜型潤滑処理金属板の型かじ
り性の改善に対する要請が強く、例えば、特開昭53−
75159号公報には、特定の酸価およびガラス転移温
度を有するビニル系樹脂等を表面に被覆したステンレス
鋼板が開示されている。しかしながら、家電メーカー等
の需要家の要求する高度な耐型かじり性を満足するよう
な潤滑処理皮膜を有する金属板は今だ得られていないの
が現状である。
[0012] Therefore, there is a strong demand for improvement of the mold galling of a metal film of a stripped lubrication treatment.
No. 75159 discloses a stainless steel sheet whose surface is coated with a vinyl resin or the like having a specific acid value and a glass transition temperature. However, at present, a metal plate having a lubricating film that satisfies a high level of anti-galling property required by a consumer such as a home appliance manufacturer has not yet been obtained.

【0013】本発明はこのような状況に鑑みなされたも
ので、その目的は、耐型かじり性をはじめ、潤滑性、耐
ブロッキング性、脱膜性等、塑性加工時に必要とされる
全ての性能を満足する潤滑処理金属材を得ることにあ
る。
The present invention has been made in view of such a situation, and its object is to provide all the performances required at the time of plastic working, such as mold resistance, lubrication, blocking resistance, and film removal. To obtain a lubricated metal material satisfying the following.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】型かじりを防止するため
の従来の考え方は以下のようなものであった。
The conventional concept for preventing mold seizure is as follows.

【0015】(a)潤滑処理皮膜の膜厚を厚くして、金
型と金属の直接接触を避ける。
(A) The thickness of the lubricating film is increased to avoid direct contact between the mold and the metal.

【0016】(b)潤滑処理皮膜の潤滑性を固体潤滑剤
などの添加によって向上させ、かじりにいたるまでの摺
動長さを増加させる。
(B) The lubricity of the lubricating film is improved by adding a solid lubricant or the like, and the sliding length up to galling is increased.

【0017】しかし、このような潤滑皮膜設計を行って
も、厳しい加工条件の場合は、かじりが発生する。本発
明者らは、モデル実験や実プレスを用いた調査により、
かじりによって金型内に堆積する潤滑処理皮膜の剥離片
そのものが型かじりの原因になるということを見いだし
た。すなわち、どんなに潤滑性の良い皮膜を厚く形成さ
せたとしても、皮膜の密着力が悪ければ、皮膜が根こそ
ぎ剥離し、その剥離した皮膜がさらに型かじりの原因に
なるのである。従って、皮膜と基材金属の密着性を高め
ることが型かじり防止に最も重要なポイントであるとい
う結論に達した。
However, even if such a lubricating film design is performed, galling occurs under severe processing conditions. The present inventors have conducted experiments using model experiments and actual presses,
It has been found that the peeled pieces of the lubricating film deposited in the mold due to galling cause the galling of the mold. That is, no matter how thick a film having good lubricity is formed, if the adhesion of the film is poor, the film is peeled off from the root, and the peeled film further causes mold seizure. Therefore, it was concluded that enhancing the adhesion between the film and the base metal is the most important point for preventing mold galling.

【0018】本発明者らは脱膜型の潤滑処理皮膜を構成
する樹脂の主成分、添加剤等について検討を重ねた結
果、潤滑処理皮膜にカップリング剤を添加し、潤滑処理
皮膜と基材金属との密着力を強化することにより耐型か
じり性が飛躍的に向上することを見いだした。
The present inventors have repeatedly studied the main components and additives of the resin constituting the delamination type lubricating film, and as a result, added a coupling agent to the lubricating film, It has been found that the mold galling resistance is dramatically improved by enhancing the adhesion to metal.

【0019】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たもので、その要旨は下記の潤滑処理金属材にある。
The present invention has been made based on such findings, and the gist lies in the following lubricated metal materials.

【0020】基材金属の表面に、ガラス転移温度が10
℃以上85℃以下のそれぞれ1種以上の水溶性および/
または水分散性アクリル系樹脂と、このアクリル系樹脂
固形分に対して0.2重量%以上5重量%以下のシラン
カップリング剤および0.5重量%以上10重量%以下
の金属石鹸とを含有する処理剤を塗布乾燥してなる膜厚
が0.8μm以上4μm以下の潤滑処理皮膜を有するこ
とを特徴とする耐型かじり性・脱膜性に優れた潤滑処理
金属材。
A glass transition temperature of 10 on the surface of the base metal
At least one water-soluble at least 85 ° C and / or
Or a water-dispersible acrylic resin, a silane coupling agent in an amount of 0.2 to 5% by weight and a metal soap in an amount of 0.5 to 10% by weight based on the solid content of the acrylic resin. A lubricated metal material having excellent anti-galling and film-removing properties, characterized by having a lubricated film having a film thickness of 0.8 μm or more and 4 μm or less formed by applying and drying a treating agent.

【0021】[0021]

【作用】以下、本発明の潤滑処理金属材について詳細に
説明する。
The lubricating metal material of the present invention will be described below in detail.

【0022】基材金属:本発明の潤滑処理金属材の基材
である金属の形状および種類は特に限定されるものでは
ない。しかし、塑性加工の対象物として主に使用される
薄板形状のものが基材金属として広く適用される。
Base metal: The shape and type of the metal which is the base of the lubricated metal material of the present invention are not particularly limited. However, a thin plate-shaped material mainly used as an object of plastic working is widely applied as a base metal.

【0023】金属の種類としては、熱延鋼板、冷延鋼
板、めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板等が
例示される。
Examples of the type of metal include a hot-rolled steel sheet, a cold-rolled steel sheet, a plated steel sheet, a stainless steel sheet, and an aluminum sheet.

【0024】基体樹脂:本発明の潤滑処理金属材の潤滑
処理皮膜を構成するアクリル系樹脂は、水溶性または水
分散性の熱可塑性アクリル系樹脂で、一般に塗料用とし
て使用されているものであればよい。これらの樹脂を製
造するための重合法についても何ら限定はない(アクリ
ル系樹脂およびその製造法については、例えば、北岡協
三著「塗料合成樹脂入門」(高分子刊行会発行)参
照)。
Substrate resin: The acrylic resin constituting the lubricated coating of the lubricated metal material of the present invention is a water-soluble or water-dispersible thermoplastic acrylic resin which is generally used for paints. I just need. There is also no limitation on the polymerization method for producing these resins (for acrylic resins and their production methods, see, for example, Kyozo Kitaoka, “Introduction to Paint Synthetic Resins” (published by Kobunshi Kankokai)).

【0025】上記のアクリル系樹脂は、ビニル系不飽和
カルボン酸およびビニル系不飽和カルボン酸エステルか
ら選ばれた単量体を重合して得られる。これらの単量体
としては、アクリル酸、メタクリル酸、ソルビン酸、イ
タコン酸、マレイン酸、フマル酸、メチル(メタ)アク
リレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレー
ト、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)
アクリレート、2−エチル−ヘキシル(メタ)アクリレ
ート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メ
タ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジン(メ
タ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレートなどが挙げられる。
The acrylic resin is obtained by polymerizing a monomer selected from a vinyl unsaturated carboxylic acid and a vinyl unsaturated carboxylic acid ester. These monomers include acrylic acid, methacrylic acid, sorbic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, Butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth)
Acrylate, 2-ethyl-hexyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate,
Examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidin (meth) acrylate, and dimethylaminoethyl (meth) acrylate.

【0026】これらのアクリル単量体を重合させるに
は、一般に、少なくとも1種のビニル系不飽和カルボン
酸と少なくとも1種のビニル系不飽和カルボン酸エステ
ルとからなる2成分以上の単量体混合物を使用し、通常
の、例えば溶液重合方法あるいは乳化重合方法等の方法
により行えばよい。単重体混合物中の不飽和カルボン酸
成分の割合を調整することにより、所望の酸価を有する
重合物を得ることができる。
In order to polymerize these acrylic monomers, a monomer mixture of at least two components consisting of at least one vinyl unsaturated carboxylic acid and at least one vinyl unsaturated carboxylic acid ester is generally used. And may be performed by a usual method such as a solution polymerization method or an emulsion polymerization method. A polymer having a desired acid value can be obtained by adjusting the ratio of the unsaturated carboxylic acid component in the monomer mixture.

【0027】また、重合体のガラス転移温度(Tg)に
ついても、カルボン酸及びカルボン酸エステルの成分を
適切に選択し、それらの使用割合を適宜調整することに
より所望の値とすることができる。また、重合物をブレ
ンドすることにより、酸価およびTgを調整することも
可能である。なお、重合物は、塗料組成物の安定性を良
くするために、アンモニアあるいはアミン等で中和する
こともできる。
The glass transition temperature (Tg) of the polymer can be set to a desired value by appropriately selecting the components of the carboxylic acid and the carboxylic acid ester and appropriately adjusting the proportions of the components. The acid value and Tg can also be adjusted by blending the polymer. The polymer can be neutralized with ammonia or an amine to improve the stability of the coating composition.

【0028】本発明の潤滑処理金属材で用いられるアク
リル系樹脂は、ガラス転移温度が10℃以上85℃以下
であることが必要である。ガラス転移温度が10℃未満
であると、皮膜の耐ブロッキング性が不十分で、皮膜同
士を重ねたときに密着してしまうおそれがあり、また、
耐型かじり性も劣化する。一方、ガラス転移温度が85
℃を超える場合は皮膜の加工性が劣化する。
The acrylic resin used in the lubricated metal material of the present invention needs to have a glass transition temperature of 10 ° C. or more and 85 ° C. or less. When the glass transition temperature is less than 10 ° C., the blocking resistance of the film is insufficient, and there is a possibility that the films adhere to each other when they are stacked,
The galling resistance also deteriorates. On the other hand, the glass transition temperature is 85
If the temperature exceeds ℃, the workability of the film is deteriorated.

【0029】また、本発明で使用されるアクリル系樹脂
は、酸価が20以上であることが好ましい。酸価が20
未満では、得られる潤滑処理皮膜のアルカリ溶液による
脱膜性が不十分となるおそれがある。
The acrylic resin used in the present invention preferably has an acid value of 20 or more. Acid number 20
If the amount is less than the above, there is a possibility that the obtained lubricating film may have insufficient film removal property with an alkali solution.

【0030】本発明の潤滑処理金属材は、1種以上の水
溶性アクリル系樹脂または1種以上の水分散性アクリル
系樹脂が用いられたものであってもよいし、それら水溶
性および水分散性の両方のアクリル系樹脂をそれぞれ1
種以上含むアクリル系樹脂が用いられたものであっても
よい。
The lubricated metal material of the present invention may be one in which one or more water-soluble acrylic resins or one or more water-dispersible acrylic resins are used. Acrylic resin of both properties
An acrylic resin containing more than one kind may be used.

【0031】シランカップリング剤:本発明の潤滑処理
金属材は、後述するように、アクリル系樹脂を水に溶解
または分散させた樹脂液を処理剤として基材金属表面に
塗布し、乾燥してなる潤滑処理皮膜を有するものである
が、この樹脂液にはシランカップリング剤が含まれる。
このシランカップリング剤は樹脂皮膜と基材金属との密
着力を強化する作用を有し、これによって耐型かじり性
が飛躍的に向上する。また、特に多官能のシランカップ
リング剤には、樹脂の内部架橋を促進する効果も期待で
きる。
Silane Coupling Agent: As described later, the lubricated metal material of the present invention is prepared by applying a resin solution obtained by dissolving or dispersing an acrylic resin in water to a surface of a base metal as a treating agent, and drying. This resin liquid contains a silane coupling agent.
This silane coupling agent has the function of enhancing the adhesive strength between the resin film and the base metal, thereby greatly improving the anti-seizing property. In particular, a polyfunctional silane coupling agent can also be expected to have the effect of promoting internal crosslinking of the resin.

【0032】シランカップリング剤の含有量(添加量)
は樹脂固形分に対して0.2重量%以上5重量%以下で
あることが必要である。添加量が0.2重量%未満であ
ると、耐型かじり性向上効果が不十分であり、一方、5
重量%を超えるとその効果が飽和し、経済的に不利であ
るだけでなく、樹脂を溶解または分散させた樹脂液の安
定性が損なわれ、短時間でゲル化する可能性がある。好
ましい添加量は1重量%以上3重量%以下である。
Content of silane coupling agent (addition amount)
Is required to be not less than 0.2% by weight and not more than 5% by weight based on the solid content of the resin. If the amount is less than 0.2% by weight, the effect of improving the anti-galling property is insufficient.
If the content is more than 10% by weight, the effect is saturated, which is not only economically disadvantageous but also impairs the stability of the resin solution in which the resin is dissolved or dispersed, and may cause gelation in a short time. A preferable addition amount is 1% by weight or more and 3% by weight or less.

【0033】添加されるシランカップリング剤の種類は
特に限定されることはない。例えば、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、N−(2−アミ
ノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが挙
げられる。
The type of the silane coupling agent to be added is not particularly limited. For example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxy Silane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3
-Methacryloxypropyltrimethoxysilane and the like.

【0034】金属石鹸:前記の樹脂液にはシランカップ
リング剤に加え、金属石鹸が含まれる。金属石鹸は潤滑
と撥水の両効果を有するが、含有量(添加量)が0.5
重量%未満であると潤滑性が不十分となり、一方、10
重量%を超えると、潤滑性の向上効果が飽和するのみな
らず、樹脂皮膜の凝集強度が低下し、耐型かじり性が劣
化する。
Metal soap: The above resin solution contains metal soap in addition to the silane coupling agent. Metal soap has both lubricating and water repellent effects, but the content (addition amount) is 0.5
If the amount is less than 10% by weight, the lubricity becomes insufficient.
When the content is more than 10% by weight, not only the effect of improving lubricity is saturated, but also the cohesive strength of the resin film is reduced, and the anti-galling property is deteriorated.

【0035】従って、金属石鹸の添加量は、樹脂固形分
に対して0.5重量%以上10重量%以下であることが
必要である。好ましくは、1重量%以上5重量%以下で
ある。
Accordingly, it is necessary that the amount of the metal soap added is 0.5% by weight or more and 10% by weight or less based on the solid content of the resin. Preferably, it is 1% by weight or more and 5% by weight or less.

【0036】金属石鹸としては、ステアリン酸アルミニ
ウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸マグネシウム等が例示される。
Examples of the metal soap include aluminum stearate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate and the like.

【0037】潤滑処理皮膜:本発明の潤滑処理金属材
は、上述したアクリル系樹脂とシランカップリング剤と
金属石鹸を含有する処理剤が基材金属表面に塗布され、
形成された潤滑処理皮膜を有する金属材であるが、その
膜厚は0.8μm以上4μm以下である。0.8μm未
満では耐型かじり性が不十分であり、4μmを超えると
逆に金型への皮膜堆積の問題が生じる。
Lubrication treatment film: The lubrication treatment metal material of the present invention is obtained by applying a treatment agent containing the above-mentioned acrylic resin, silane coupling agent and metal soap to the surface of the base metal,
The metal material having the formed lubricating film has a thickness of 0.8 μm or more and 4 μm or less. If it is less than 0.8 μm, the mold galling resistance is insufficient, and if it is more than 4 μm, a problem of film deposition on the mold occurs.

【0038】この潤滑処理皮膜の形成方法は特に限定さ
れるものではないが、以下に標準的な手法を例示する。
The method of forming the lubricating film is not particularly limited, but a standard method will be described below.

【0039】〔前処理〕潤滑処理皮膜の形成に使用され
る処理剤はアクリル系樹脂等を水に溶解または分散させ
た水系のものなので、基材金属はアルカリ脱脂等で十分
に脱脂されている状態でなければならない。この脱脂が
不十分であると、形成される皮膜に塗装はじき等の欠陥
が発生する。
[Pretreatment] Since the treating agent used for forming the lubricating film is an aqueous one in which an acrylic resin or the like is dissolved or dispersed in water, the base metal is sufficiently degreased by alkali degreasing or the like. Must be in state. If the degreasing is insufficient, defects such as repelling of the coating are generated in the formed film.

【0040】〔処理剤〕処理剤は、所定のガラス転移温
度と好ましい酸価を示すようにコントロールされた樹脂
液に、まず金属石鹸を添加して十分に分散させた後、シ
ランカップリング剤を添加し、撹拌することにより調製
する。シランカップリング剤を先に添加すると泡立ちが
起こり、調製に支障が生じるおそれがある。調製の際、
希釈はイオン交換水を用いて行うが、濡れ性の改善、消
泡・乾燥性の向上のため、水と相溶性のよい有機溶剤を
添加してもよい。なお、処理剤の固形分濃度は、形成す
る潤滑処理皮膜の厚さおよび塗布方法によって調整す
る。
[Treatment Agent] The treatment agent is prepared by first adding a metal soap to a resin solution controlled so as to exhibit a predetermined glass transition temperature and a preferable acid value and sufficiently dispersing it. Prepared by adding and stirring. If the silane coupling agent is added first, foaming may occur, which may hinder preparation. During preparation,
The dilution is performed using ion-exchanged water, but an organic solvent having good compatibility with water may be added to improve the wettability and the defoaming / drying properties. The solid concentration of the treating agent is adjusted by the thickness of the lubricating film to be formed and the application method.

【0041】〔処理剤の塗布〕処理剤の塗布方法は基材
金属の形状により異なるが、板形状の場合はロールコー
タによる塗布が最も好ましい。ロールコータを用いる
と、塗布膜厚の調整が容易で、かつ美麗な塗装が可能で
ある。その他、スプレー法、刷毛塗り法、浸漬法なども
適用できる。特に、形状が複雑なものに対しては、スプ
レー法等が実用的である。
[Application of treatment agent] The method of applying the treatment agent varies depending on the shape of the base metal. In the case of a plate shape, application by a roll coater is most preferable. When a roll coater is used, it is easy to adjust the coating film thickness and beautiful coating is possible. In addition, a spray method, a brush coating method, a dipping method, and the like can be applied. In particular, a spray method or the like is practical for those having a complicated shape.

【0042】〔乾燥〕処理剤を塗布した後、乾燥するこ
とにより潤滑処理皮膜が形成される。乾燥温度は水が蒸
発する程度でよいが、最高到達板温が40℃〜100℃
となる条件下で行うのが効率がよく、好ましい。乾燥方
法としては、温風乾燥、赤外線による乾燥等、通常用い
られる方法が適用できる。
[Drying] After applying the treating agent, it is dried to form a lubricating film. The drying temperature may be such that water evaporates, but the maximum attained plate temperature is 40 ° C to 100 ° C.
It is efficient and preferable to carry out under the following conditions. As a drying method, a commonly used method such as hot air drying or infrared drying can be applied.

【0043】上記本発明の潤滑処理金属材は、潤滑処理
皮膜と基材金属との密着力が強く、優れた耐型かじり性
を有しており、後述する実施例に示すように、脱膜性、
耐ブロッキング性にも優れている。
The lubricated metal material of the present invention has a strong adhesion between the lubricated film and the base metal, and has excellent anti-seizure properties. sex,
Excellent blocking resistance.

【0044】[0044]

【実施例】表1に示したモノマー組成、ならびにガラス
転移温度(Tg)および酸価を有する各種のアクリル樹
脂に、シランカップリング剤および金属石鹸を添加し
て、表2に示すような固形分組成を有する処理剤を調製
した。処理剤の総固形分濃度は20重量%とし、イオン
交換水を添加して調整した。
EXAMPLE A silane coupling agent and metal soap were added to a monomer composition shown in Table 1 and various acrylic resins having a glass transition temperature (Tg) and an acid value, and the solid content shown in Table 2 was obtained. A treating agent having a composition was prepared. The total solid content of the treating agent was adjusted to 20% by weight, and adjusted by adding ion-exchanged water.

【0045】この処理剤を、表面をアルカリ脱脂したス
テンレス鋼板(SUS430J1L、2B仕上げ、板厚
1.2mm)の両面にバーコーターで塗布し、最高到達
板温が60℃になるように熱風炉で乾燥して試験板を得
た。
This treating agent was applied to both sides of a stainless steel plate (SUS430J1L, 2B finish, plate thickness 1.2 mm) whose surface was alkali-degreased with a bar coater, and was heated in a hot-air oven so that the maximum attained plate temperature was 60 ° C. After drying, a test plate was obtained.

【0046】この試験板を以下の試験に供し、その性能
を調査した。
This test plate was subjected to the following tests to examine its performance.

【0047】〔耐型かじり性試験〕図1に示すような高
面圧U成形用金型を用い、以下の条件で型かじり試験を
行い、摺動部の傷を目視観察して下記の判定基準により
耐型かじり性を評価した。
[Determination galling resistance test] Using a high surface pressure U molding die as shown in FIG. 1, a mold galling test was conducted under the following conditions, and the scratches on the sliding portion were visually observed to determine the following. The galling resistance was evaluated according to the standard.

【0048】◎または○であれば良好とした。◎ or ○ indicates good.

【0049】ビード研磨紙 :#600 ビード研磨方向:平行研磨 押し付け圧 :379.5MPa(33kg/m
2 ) 試験片採取方向:圧延方向 試験片形状 :幅30mm×長さ260mm 成形高さ :70mm 目視判定基準 ◎:完全無傷 ○:軽微な擦り傷(外観上問題無し) △:軽度な擦り傷(外観上問題有り) ×:明瞭な傷発生 〔脱膜性試験〕アルカリ脱脂液(日本パーカライジング
製「FC4326」)の2%水溶液を使用し、温度60
℃、スプレー圧1kg/cm2 で10秒間スプレーする
ことにより脱膜した後、水はじきの有無を調べ、脱膜性
を以下の基準で評価した。○であれば良好とした。
Bead polishing paper: # 600 Bead polishing direction: Parallel polishing Pressing pressure: 379.5 MPa (33 kg / m)
m 2 ) Specimen sampling direction: Rolling direction Specimen shape: width 30 mm × length 260 mm Molding height: 70 mm Visual judgment criteria :: Completely intact ○: Minor scratches (no problem in appearance) △: Mild scratches (appearance) ×: Clear scratches generated [Delamination test] A 2% aqueous solution of an alkaline degreasing solution (“FC4326” manufactured by Nippon Parkerizing) was used at a temperature of 60%.
After film removal by spraying at 10 ° C. and a spray pressure of 1 kg / cm 2 for 10 seconds, the presence or absence of water repellency was examined, and the film removal property was evaluated according to the following criteria.で あ れ ば: good

【0050】○:水はじき無し △:水はじき一部あり ×:水はじき全面発生 〔耐ブロッキング性試験〕耐ブロッキング性試験は、潤
滑処理板の積み重ね保管時における潤滑処理皮膜どうし
の粘着(ブロッキング)に対する耐性を調べる試験であ
る。この粘着が起こると、作業性が低下し、塑性加工性
が悪化する。
:: No water repelling △: Part of water repelling ×: All over the surface of water repelling [Blocking resistance test] The blocking resistance test is the adhesion (blocking) between lubricated coatings during stacking and storage of lubricated plates. This is a test to examine the resistance to When this sticking occurs, workability decreases and plastic workability deteriorates.

【0051】試験は、片面のみに皮膜を形成した2枚の
試験片の皮膜どうしを重ね合わせ、40℃、200kg
/cm2 の圧力で3時間押しつけた後、剥離して、粘着
状態を下記の4段階で評価した。◎または○であれば良
好とした。
The test was performed by superimposing the films of two test pieces having a film formed only on one side at 40 ° C. and 200 kg.
After pressing for 3 hours at a pressure of / cm 2 , it was peeled off, and the adhesion state was evaluated on the following four scales. ◎ or ○ indicates good.

【0052】◎:自重で剥離し、粘着痕がない ○:自重で剥離するが、粘着痕がみられる △:粘着するが、軽く叩くと剥離する ×:粘着し、叩いても剥離しない 試験結果を表2に併せて示す。この結果から明らかなよ
うに、実施例として示した本発明の潤滑処理金属材は耐
型かじり性に優れるとともに、成形後の脱膜性および耐
ブロッキング性も良好であった。
◎: Peeled off by its own weight and no sticky marks ○: Peeled off by its own weight, but sticky marks were observed △: Sticky, but peeled off by tapping ×: Sticky, not peeled off by tapping Test results Are also shown in Table 2. As is clear from the results, the lubricated metal material of the present invention shown as an example was excellent in mold seizure resistance, and also good in film removal property and blocking resistance after molding.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明の潤滑処理金属材は、塑性加工時
に金型による型かじりの問題がなく、成形後の脱膜性お
よび耐ブロッキング性にも優れており、従来のビニール
シートを貼合して成形していた金属材に代わり得るもの
である。
EFFECT OF THE INVENTION The lubricated metal material of the present invention has no problem of mold seizure by a metal mold during plastic working, and is excellent in the film-removing property and the blocking resistance after molding. It can be used instead of a metal material that has been molded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例において耐型かじり性試験に用いた高面
圧U成形試験用金型の概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a mold for a high surface pressure U-forming test used in an anti-galling test in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:材料 2:パンチ 3:板押さえ 4:ダイス 5:丸ビート(工具粗さ設定部) 1: material 2: punch 3: plate holder 4: die 5: round beat (tool roughness setting section)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 15/08 B05D 7/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B32B 15/08 B05D 7/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基材金属の表面に、ガラス転移温度が10
℃以上85℃以下のそれぞれ1種以上の水溶性および/
または水分散性アクリル系樹脂と、このアクリル系樹脂
固形分に対して0.2重量%以上5重量%以下のシラン
カップリング剤および0.5重量%以上10重量%以下
の金属石鹸とを含有する処理剤を塗布乾燥してなる膜厚
が0.8μm以上4μm以下の潤滑処理皮膜を有するこ
とを特徴とする耐型かじり性・脱膜性に優れた潤滑処理
金属材。
1. The method according to claim 1, wherein the surface of the base metal has a glass transition temperature of 10
At least one water-soluble at least 85 ° C and / or
Or a water-dispersible acrylic resin, a silane coupling agent in an amount of 0.2 to 5% by weight and a metal soap in an amount of 0.5 to 10% by weight based on the solid content of the acrylic resin. A lubricated metal material having excellent anti-galling and film-removing properties, characterized by having a lubricated film having a film thickness of 0.8 μm or more and 4 μm or less formed by applying and drying a treating agent.
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