JP3123418B2 - 加工性および塗膜密着性に優れた潤滑性樹脂被覆金属板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や家電製品
用の板材や建築材料などとして有用な、加工性および塗
膜密着性に優れた潤滑性樹脂被覆金属板に関するもので
ある。尚以下の説明では、樹脂被覆の対象となる金属板
として最も汎用性の高い鋼板を主体にして説明を進める
が、本発明はもとより鋼板に特定されるものではなく、
他のあらゆる金属板に同様に適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】自動車や家庭用電気製品あるいは建築分
野においては、美観や耐食性などの向上を期して樹脂被
覆鋼板等の表面処理金属板が広く利用されている。また
それらの樹脂被覆鋼板は、その使用に当たり曲げ加工や
プレス成形等の成形加工を施して使用するのが大半であ
り、従来は、プレス油を塗布して加工を行なった後脱脂
処理を行ない、更には必要に応じて塗装前処理を施して
から仕上げ塗装を行なっている。

【０００３】しかしながら、近年ユーザーにおいては、
プレス加工の際の油の飛散や脱脂工程で使用されるフロ
ンやアルカリ脱脂廃液の発生などを回避して省力化と無
公害化を図るため、プレス油塗布や脱脂等の前処理なし
でも塗装できる様な鋼板が求められており、こうした要
求に応えることのできる潤滑性樹脂被覆鋼板の研究およ
び実用化が進められている。

【０００４】即ち、加工油なしで曲げ加工やプレス加工
等を可能にするための手段として、樹脂被覆鋼板におけ
る被覆樹脂中にワックス等の固体潤滑剤粒子を含有させ
て被加工面の滑りを良くする方法、更には被加工表面の
摩擦係数を低下させてより良好な加工性を実現するた
め、平均粒子径が樹脂被覆の膜厚よりも大きい略球形の
固形潤滑剤粒子を使用し、該粒子を被覆表面に突出させ
て表面に凹凸を形成する方法、などが提案されている。

【０００５】たとえば特公平５−８６９１６号公報に
は、樹脂付着量が０．３〜３ｇ／ｍ²である樹脂被覆中
に、平均粒子径が１〜７μｍで且つ樹脂の乾燥膜厚より
も大径のポリオレフィン系ワックス粒子を、樹脂１００
重量部に対して２０重量部以下含有させることによって
加工性を高めた潤滑性樹脂被覆鋼板が開示されている。

【０００６】また特公平６−５９４５５号方法には、
０．２〜４．０ｇ／ｍ² であり、この被覆中に、融点が
１２０℃以上で且つ１次分散粒子径が２０μｍ以上の潤
滑剤を１０重量％以上含有せしめ、且つ粒径３〜１００
μｍの結晶性固形潤滑剤を樹脂１重量部に対して０．０
２〜０．４重量部含有させることによって加工性を高め
た潤滑性薄膜樹脂被覆鋼板が開示されている。

【０００７】しかしながらこれらの潤滑性樹脂被覆鋼板
では、加工性改善のため被覆中に含有させた固体潤滑剤
粒子の樹脂被覆表面への突出高さや突出部の占有面積率
が不安定であり、プレス加工時に疵付きやかじり等の欠
陥を起こし、安定した加工性が得られなくなることがあ
る。しかも該被覆鋼板を連続加工した場合、加工品の表
面が黒変を起こして外観を著しく悪化させるという現象
を起こすことも経験される。こうした黒変を生じる原因
の一つとして、被覆表面に突出した固体潤滑剤粒子が金
型加工面との摺動によって被覆から剥離して脱落し、こ
れが金型加工面に徐々に蓄積され、それらの蓄積粒子が
その後に加工される樹脂被覆鋼板の表面に付着すること
が考えられる。また、最終仕上げとして塗装を行なう際
に、時として該塗膜と被覆との密着性が悪くなるという
問題を起こすこともある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、固体潤滑剤粒
子を樹脂被覆中に含有させることによって潤滑性を高め
た潤滑性樹脂被覆金属板の特性を有効且つ安定して発揮
させるには、たとえば固体潤滑剤粒子によって樹脂被覆
表面に形成されて潤滑性の向上に寄与する突起の突出状
態を定量化し、被覆からの脱落による黒変等の障害を起
こすことなく安定した加工性を発揮せしめ、しかも加工
後の仕上げ塗装性を害することのない様な潤滑性樹脂被
覆金属板の開発が望まれる。

【０００９】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、連続加工を行なった時でも
黒変等を生じることがなく又加工後の塗装性を害するこ
ともなく、安定して優れた加工性を発揮し得る様な潤滑
性樹脂被覆金属板を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る加工性および塗膜密着性に優れた
潤滑性樹脂被覆金属板とは、表面に突起が形成された潤
滑性樹脂被覆金属板において、該被覆金属板表面に対し
て垂直な方向から、任意の突起を観察したときの走査型
電子顕微鏡視野に表われる投影図形における任意方向
（Ａ−Ａ₀ −Ａ’方向：但しＡ₀ は該投影図形の中心
点）の径をＤ₀ 、上記Ａ₀ 点から立てた垂線Ａ₀ −Ａ₁
と上記Ａ−Ａ₀ −Ａ’方向に引いた仮想線を含む面Ｐ内
で、前記垂線Ａ₀ −Ａ₁ を７０°回転させた方向（Ａ₀
−Ａ₂ 方向）から上記と同一の突起を観察したときの走
査型電子顕微鏡視野に表われる投影図形における前記面
Ｐによって切られる方向（Ｄ−Ｄ’方向）の径をＤ₇₀と
し、下記式（１）の関係を満足する突起の個数をＮ_A 、 Ｄ₇₀／Ｄ₀ ≧０．３５……（１） 上記式（１）と下記式（２）の関係を共に満足する突起
の個数をＮ_B としたとき、 ０．８５≧Ｄ₇₀／Ｄ₀ ≧０．３５……（２） 上記Ｎ_A 、Ｎ_B が下記式（３） Ｎ_B ／Ｎ_A ≧０．９５……（３） の関係を満たすものであるところに要旨を有している。

【００１１】本発明の上記構成においては、前記被覆金
属板表面に対して垂直な方向（Ａ₁−Ａ₀ 方向）から走
査型電子顕微鏡によって観察され、且つ前記式（２）の
関係を満足する突起の投影図形に現われる面積の総和Σ
Ｓが、同じ方法によって観察される投影図形の全表面積
Ａに対して下記式（４） ０．００１≦ΣＳ／Ａ≦０．０８……（４） の関係を満足する様に調整したもの、更には前記式
（２）の関係を満足する突起のうち、前記径Ｄ₀ が０．
１μｍ以上である突起の個数をＮ_C 、径Ｄ₀ が０．１〜
２０μｍである突起の個数をＮ_D としたとき、Ｎ_D とＮ
_C の比率が下記式（５） Ｎ_D ／Ｎ_C ≧０．９５……（５） の関係を満たし、しかも、被覆金属板表面における長さ
３００μｍの任意の直線によって切られ、且つ前記式
（２）の関係を満たし且つ径Ｄ₀ が０．１〜２０μｍで
ある突起の個数が１〜５０個であるものは、加工性と塗
膜密着性において一層安定した性能を発揮する。

【００１２】尚上記の突起はどの様な方法によって形成
されたものであっても構わないが、最も一般的なのは、
樹脂被覆中に潤滑性向上成分として混入させた固体潤滑
剤粒子に起因して形成されたもので、該粒子が被覆表面
に直接突出し、或は樹脂で表面が薄く覆われた状態で突
出した状態が包含される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明者等は前述の様な従来技術
に指摘される問題点の解決を期して種々検討を重ねた結
果、まず、潤滑性樹脂被覆中に含有させる固体潤滑剤粒
子の粒子径を大きくして被覆表面に形成される突起の突
出程度を大きくしたり、或はその含有量を多くしても、
必ずしも満足のいく疵付き性や型かじり特性などの加工
性が向上するとは限らないことを経験した。また、固体
潤滑剤粒子の平均粒子径を小さくし被覆の膜厚より小さ
くしたとしても、それのみで加工時における被覆表面か
らの固体潤滑剤粒子の脱落が確実に防止される訳ではな
く、依然として加工時に黒変を生じることがあることを
確認した。

【００１４】こうした知見から、耐黒変性を含めた加工
性と塗膜密着性を改善するには、潤滑性被覆中に含有さ
せる固体潤滑剤粒子の粒径や膜厚を調整するだけでは足
りず、むしろ潤滑性被覆表面の突起（たとえば固体潤滑
剤粒子に起因する突起）の突出状態や突出個数、突出面
積率等が大きく影響するのではないかと考え、その線に
沿って研究を進めた結果、上記本発明に想到したもので
ある。

【００１５】即ち本発明の狙いとするところは下記の通
りである。まず、潤滑性樹脂被覆内に含まれる固体潤滑
剤粒子に起因して該被覆表面に形成される任意の突起
の、該被覆表面に対して垂直方向から観察される任意方
向の径と、斜め方向（前記垂直方向に対し７０°方向）
から観察される径との比が、一定の範囲に入る突起の個
数を規定し、該一定の範囲に入る突起の、被覆全表面に
対する占有面積率を規定する。更には、上記径の比が一
定の範囲に入る突起のうち、被覆表面に対して垂直な方
向から観察される径が一定の範囲に入るものの個数を制
御すると共に、該被覆表面の任意の一定長さの直線によ
って切られる突起の個数を制御するものであり、これら
の要件を規定することによって、疵付きや型かじり等を
起こすことなく優れた加工性を有すると共に優れた塗膜
密着性を示し、且つ、加工時における固体潤滑剤粒子の
被覆からの脱落を阻止することによって、加工時に生じ
る黒変の問題も軽減し、優れた品質の潤滑性樹脂被覆金
属板（以下、再び鋼板で代表する）を得ることに成功し
たものである。

【００１６】以下、本発明において、たとえば固体潤滑
性粒子に起因して形成される突起の樹脂被覆表面からの
突出状態やその個数、更には突出面積率等を規定した理
由を詳細に説明する。

【００１７】まず、樹脂被覆中に含有させた固体潤滑剤
粒子に起因して該樹脂被覆表面に突起が形成された潤滑
性樹脂被覆鋼板において、例えば図１に示す如く、該被
覆表面に対して垂直な方向から走査型電子顕微鏡（以
下、ＳＥＭと略記））によって観察される任意の突起１
の投影図形（投影図形１）における任意方向（Ａ−Ａ₀
−Ａ’方向：但しＡ₀ は該投影図形１の中心点）の径を
Ｄ₀ とし、また上記Ａ₀点から立てた垂線Ａ₀ −Ａ₁ と
上記Ａ−Ａ₀ −Ａ’方向に引いた仮想線を含む面Ｐ内
で、前記垂線Ａ₀ −Ａ₁ を７０°回転させた方向（Ａ₀
−Ａ₂ 方向）から上記と同一の突起を観察したときの走
査型電子顕微鏡視野に表われる投影図形２における前記
面Ｐによって切られる方向（Ｄ−Ｄ’方向）の径をＤ₇₀
としたとき、前記式（１）の関係を満足する突起の個数
をＮ_A 、該式（１）と前記式（２）の関係を同時に満足
する突起の個数をＮ_B としたとき、それらＮ_A 、Ｎ_B が
前記式（３）の関係を満たすことが、本発明の目的を達
成のために必須の要件となる。これらの要件を規定した
具体的な理由については、後で明確にする。

【００１８】次に請求項２では、上記の要件に加えて、
例えば図２に示す如く前記投影図１と同様に被覆金属板
表面に対して垂直な方向から走査型電子顕微鏡によって
観察され、且つ前記式（２）の関係を満足する突起の投
影図形１に現われる面積Ｓ₁，Ｓ₂ ，Ｓ₃ ……の総和Σ
Ｓが、同じ方法によって観察される投影図形１の全表面
積Ａに対して前記式（４）の関係、即ち「０．００１≦
ΣＳ／Ａ≦０．０８」の要件を満足し、あるいは更に、
請求項３で規定する如く前記式（２）の関係を満足する
突起のうち、前記径Ｄ₀ が０．１μｍ以上である突起の
個数をＮ_C 、径Ｄ₀ が０．１〜２０μｍである突起の個
数をＮ_D としたとき、Ｎ_D とＮ_C の比率が前記式（５）
の関係、即ち「Ｎ_D ／Ｎ_C ≧０．９５」の関係を満た
し、しかも被覆鋼板表面における長さ３００μｍの任意
の直線によって切られ且つ前記式（２）の関係を満たし
且つ径Ｄ₀ が０．１〜２０μｍである突起の個数が１〜
５０個である樹脂被覆が形成されたものは、優れた加工
性に加えて良好な塗膜密着性を示すものとなる。

【００１９】前記式（２）で定める、角度を変えてＳＥ
Ｍにより観察される突起の投影図形の径の比Ｄ₇₀／Ｄ₀
が０．３５未満では、突起によって与えられる疵付きや
型かじり特性などの加工性改善効果が十分に発揮され
ず、またこの比が０．８５を超えるものでは、突起が被
覆表面から過度に突出した状態となり、加工時に受ける
摺動力によって固体潤滑剤粒子の剥離・脱落が起こり易
くなり、耐黒変性が劣化するからである。しかしなが
ら、上記比Ｄ₇₀／Ｄ₀ が０．３５〜０．８５、より好ま
しくは０．４５〜０．７５の範囲に納まるものでは、優
れた加工性と耐黒変性を兼ね備えたものとなる。

【００２０】また上記Ｎ_B ／Ｎ_A の比が０．９５未満で
あるものは、被覆表面から過度に突出した突起の個数が
相対的に多くなり、その結果加工時における金型面との
摺動によって固体潤滑剤粒子の剥離・脱落が著しくな
り、特に連続加工を行なったときに黒変の問題を起こし
易くなる。こうした理由から本発明では、前記式（３）
で規定する様にＮ_B ／Ｎ_A の比は０．９５以上、より好
ましくは０．９８以上にすべきである。

【００２１】本発明において、Ｄ₇₀／Ｄ₀ の比およびＮ
_B ／Ｎ_A の比を上記の様に規定することによって、黒変
を軽減でき、耐疵付き性や型かじり特性等の加工性が高
められる理由は次の様に考えられる。

【００２２】即ち図３に示す様に、樹脂被覆表面の突起
が、樹脂被覆中に埋め込まれその一部が表面に突出した
球形の固形潤滑剤粒子によって形成されていると仮定す
ると、該粒子の半径ｒと被覆表面からの突出高さｈを前
記Ｄ₀ 、Ｄ₇₀から求めると、下記式（６）〜（９）に示
す通りとなる。

【００２３】 r={D₇₀-(D₀/2) × sin20°-cos20°×(D₇₀ ²-D₀×D₇₀ ×sin20 °)^1/2} ／sin²20°……（６） h={2×D₇₀-D₀× sin20°+2×(D₇₀ ²-D₀×D₇₀ × sin20°)^1/2} ／{2×(1+cos20°)}……（７） （但し、 sin20°＜D₇₀/D₀≦(1+sin20°) ／2 ） ｒ＝Ｄ₀ ／２…………（８） h=D₇₀ × cos20°+ (D₀/2)×(1-cos20°)-(D₀ ×D₇₀-D₇₀ ²)^1/2× sin20° ……（９） （但し、(1+ sin20 °) ／２＜D₇₀/D₀＜１） これらから、球形粒子の突出の目安となるｈ／ｒは下記
式（１０），（１１）で表わされ、 h/r=1-1/cos20 °+(1/cos20 °) ×sin²20°×(2×D₇₀/D₀-sin20°)/ [2×D₇₀/D₀-sin20°-2×cos20 °×{(D₇₀/D₀)²-(D₇₀/D₀) ×sin20 °}^1/2] ……（10） （但し、 sin20°＜D₇₀/D₀≦(1+sin20°) ／2 ） h/r=1-cos20 °+(2 ×D₇₀/D₀) ×cos20 ° - 2×{D₇₀/D₀-(D₇₀/D₀)²}^1/2 ×sin20 ° ……（11） （但し、(1+ sin20 °) ／２＜D₇₀/D₀＜１） ｈ／ｒとＤ₇₀／Ｄ₀ の関係は図４に示す通りとなる。

【００２４】図４からも明らかである様に、Ｄ₇₀／Ｄ₀
が０．３５未満では、球形粒子に対する突出高さが不足
するため、疵付きや型かじり特性等の加工性が不十分に
なるものと考えられる。

【００２５】更に補足すると、図５に示す如く被覆表面
における突起の占有面積率（ｄ／ｌ）が同じ場合、突出
高さ（ｈ＝ｈ₁ ）が同じであっても、小径の球形粒子
［図５（ｂ）：Ｄ＝Ｄ₂ ］に比べて大径の球形粒子［図
５（ａ）：Ｄ＝Ｄ₁ ］の場合には、金型を該粒子の突出
による突起によって受け切れない確率が高くなり、必然
的に突起の高さを高く［図５（ｃ）：ｈ＝ｈ₂ ］する必
要が生じるためと思われる。

【００２６】一方、Ｄ₇₀／Ｄ₀ が０．８５を超えると、
球形粒子と樹脂被覆との接触面積が小さくなり過ぎるた
め、加工時の摺動によって粒子が剥離し易くなる。従っ
て、粒子の剥離とその堆積による加工時の黒変を防止す
るには、Ｄ₇₀／Ｄ₀ が０．３５以上である突起の全個数
に対する０．８５以下の突起の個数の割合を０．９５以
上とし、加工時における粒子の剥離を少なく抑えること
が必要となる。

【００２７】また、前記式（２）の要件を満たす図１に
おける突起の投影図形１の面積Ｓの総和ΣＳと全表面積
Ａとの比（ΣＳ／Ａ）が小さ過ぎる場合は、被覆表面へ
突出する突起の量自体が不十分となって疵付きや型かじ
り特性等の加工性改善効果が有効に発揮できなくなるた
め、その下限値は０．００１以上、より好ましくは０．
０１以上とすべきである。但し、ΣＳ／Ａ比が大きくな
り過ぎると、被覆表面に露出する樹脂被覆の塗膜との接
着有効面積が小さくなって塗膜との密着性が低下し、場
合によっては突起周辺において樹脂被覆と塗膜との間に
隙間ができ、沸騰水などに浸漬した時に該隙間に水が侵
入し、塗膜剥離を起こす原因になる恐れがでてくるの
で、こうした密着性不良の問題を回避するには、上記Σ
Ｓ／Ａ比を０．０８以下、より好ましくは０．０６以下
に抑えるべきである。

【００２８】前記式（２）の関係を満たす突起の、図１
における前記投影図形１における径Ｄ₀ は、少なくとも
０．１μｍ以上、より好ましくは０．３μｍ以上とすべ
きであり、０．１μｍ未満のものでは、被覆表面から突
出する突起の絶対的な突出高さが不足し、本発明で意図
する様な優れた耐疵付き性や耐型かじり特性を得ること
ができなくなる。また、前記投影図形１における突起の
径Ｄ₀ が０．１μｍ以上である突起の個数をＮ_C とし、
そのうち０．１〜２０μｍの範囲の突起の個数をＮ_D と
した時、それら個数の比（Ｎ_D ／Ｎ_C ）は、被覆表面に
露出する樹脂の接着有効面積を確保して塗膜密着性を高
めるうえで重要な要件となり、少なくとも０．９５以
上、より好ましくは０．９８以上とすることが必要であ
り、この比が０．９５未満では、前記と同じ理由によっ
て満足のいく塗膜密着性が得られなくなる。

【００２９】また被覆表面において、長さ３００μｍの
任意の直線によって切られる前記式（２）の関係を満た
し且つ径Ｄ₀ が０．１〜２０μｍである突起の個数は、
１〜５０個、より好ましくは５〜４０個の範囲であり、
その個数が１未満では突起による耐疵付き性や型かじり
性改善効果が発揮されず、５０個を超えると被覆表面に
おける樹脂の露出面積が少なくなって満足のいく塗膜密
着性が得られなくなる。

【００３０】上記の説明からも明らかである様に、本発
明の特徴を有効に発揮させるべく樹脂被覆中に混入させ
る固形粒子は、それ自身潤滑性を有するものを使用すべ
きである。しかして潤滑性を有する固形粒子は、これ
を被覆樹脂中に混入させてその一部を被覆表面に突出さ
せ、或は、該粒子が樹脂で薄く覆われた状態で該粒子
に起因した突起を被覆表面に形成し、加工の際に該粒子
表面の薄い樹脂が除かれて該粒子が表面に露出する様に
すること、によって、被覆の摩擦係数を効果的に低下さ
せることができるからである。またこの固体潤滑性粒子
は、被覆表面に前述の様な突起を万偏なく形成させる意
味から、ほぼ球形の状態で被覆中に分散させることが好
ましい。しかしながら場合によっては、固体潤滑剤の軟
化点以上の温度で樹脂被覆を金属板の表面に焼き付けて
固体潤滑剤粒子を軟化させ、樹脂への分散性を高めた状
態で被覆形成を行なうことによって被覆と固体潤滑剤と
の密着性を確保し、且つ固体潤滑剤粒子を表面側に丘状
に浮き上がらせて前述の要件を満たす突起を形成するこ
とも可能である。

【００３１】尚、樹脂被覆中に分散される固体潤滑剤の
好ましい具体例としては、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、四ふっ化エチレン等
のふっ素樹脂系ワックス等が挙げられるが、潤滑性付与
効果やコスト等を総合的に考慮して最も好ましいのはポ
リエチレン系ワックスであり、市販品としては、たとえ
ば互応化学社製の「ダイジェットＥ−１７」、三洋化成
工業社製の「ＫＵＥ−１」，「ＫＵＥ−５」、「ＫＵＥ
−８」等、三井石油化学社製の「ケミパールＷ−１０
０，２００，３００，４００，５００，７００，ＷＦ−
６４０」等、日華化学社製の「エレポンＥ−２０」など
を挙げることができる。

【００３２】更には、上記以外の固体潤滑剤として、た
とえば二流化モリブデン、グラファイト、金属石けん、
窒化硼素、メラミンシアヌール酸等、或はシリカ等の酸
化物粒子などを用い、これらを樹脂中に混入させること
によってそれらに起因する突起を被覆表面に突出させる
ことも有効である。

【００３３】潤滑性樹脂被覆のビヒクル成分となる樹脂
の種類も特に制限されないが、好ましいものとしては、
エポキシ系、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル
系、ポリオレフィン系などの樹脂が例示され、必要に応
じてメラミン系、エポキシ系、イソシアネート系、アジ
リジン系等の架橋剤を併用して塗膜強度を高めたり、更
にはシリカ、アルミナ等のコロイダル化合物；クロム系
や鉛系の防錆顔料；酸化チタン、ベンガラ等の着色顔料
等を添加することも勿論可能である。

【００３４】上記の固体潤滑剤と樹脂あるいは更に他の
添加剤を含む混合物を水や溶剤に溶解し、あるいは分散
してエマルジョン状とし、これを被処理金属板の表面に
任意の方法で塗布・乾燥し、必要により焼付け処理する
ことによって潤滑性樹脂被覆の形成が行なわれる。該被
覆の好ましい付着量も特に制限されないが、潤滑被覆と
しての前述の効果を有効且つ経済的に発揮させるうえで
好ましいのは０．１〜３ｇ／ｍ² の範囲であり、該被覆
は単層構造の他、必要によっては下塗り−上塗りの２層
構造、下塗り−中塗り−上塗りの３層構造等の複層構造
とすることも勿論可能である。

【００３５】上記の様な樹脂と固体潤滑剤粒子などを含
む塗布液を用いて潤滑樹脂被覆を形成するに当たり、樹
脂被覆表面に前述の様な適正な高さ・総面積・個数など
の要件を満たす突起は、使用する固体潤滑剤粒子の粒
径、被覆中の含有量、被覆厚み等をうまく調整すること
によって得ることができるが、その為の好ましい条件を
示すと下記の通りである。

【００３６】平均粒径が０．１〜１５μｍ、より好ま
しくは０．５〜７μｍ、更に好ましくは粒径分布の小さ
い固体潤滑剤粒子を使用すること。 固体潤滑剤粒子として、樹脂被覆の被覆厚みに対して
平均粒径が０．５〜３倍程度のものを選択使用し、固体
潤滑剤粒子に起因した突起を適当な高さで樹脂被覆表面
に形成させること。 塗布液の状態で平均比重と同等もしくはやや小さ目の
比重の固体潤滑剤粒子を選択使用し、被覆形成時に固体
潤滑剤粒子を表面側に浮き上がらせて突起形成を助長す
ること。

【００３７】前記のに関連して、水や溶剤を焼き付
けにより蒸発させる際には、焼き付けの時間が不足し或
は過度になると粒子の浮上が不足し、或は結果的に液の
比重が増して粒子が過度に浮き上がることになるので、
ドライヤーの風量等をコントロールして焼き付け時間を
適当な範囲に制御することが好ましい。 固体潤滑剤は凝集することがあるので、該粒子を樹脂
液に混入する際には、大きな固形物を取り除くと共に、
樹脂液中に均一に分散させることが好ましい。 多層構造の被覆とする場合は、最上層部を構成する被
覆のみに固体潤滑剤粒子を適量含有させればよい。

【００３８】上記潤滑性樹脂被覆が形成される被処理金
属板の種類は特に制限されないが、最も汎用性の高いも
のを例示すると、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、Ａｌめっ
き鋼板、Ｚｎ−Ａｌ，Ｚｎ−Ｎｉ，Ｚｎ−Ｆｅ等の合金
めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミ板等の非鉄金属
板、更にはこれらに種々の化成処理を施した表面処理金
属板等が例示される。めっき法としては電気めっき、溶
融めっき、蒸着めっき等が、また化成処理法としては反
応型、塗布型、電解型のクロメート処理やりん酸塩処理
等が非限定的に例示される。

【００３９】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明の構成および作用
効果をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記
実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣
旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも勿論
可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含
まれる。

【００４０】実施例 原板としてクロメート処理を施した電気亜鉛めっき鋼板
（厚さ：０．８ｍｍ、亜鉛付着量：２０ｇ／ｍ² 、クロ
ム付着量：２０ｍｇ／ｍ² ）を、また被覆形成用の塗布
剤としては、水系ウレタン系樹脂（第一工業製薬社製の
商品名「スーパーフレックス」）の水溶液（固形分濃
度：２〜２０％）に、球形ポリエチレンワックス粒子
（粒径：０．５〜５μｍ、軟化点：１１０〜１４０°）
とシリカ粒子（日産化学社製の商品名「スノーテックス
Ｏ」）を分散したものを使用し、この塗布液を原板に塗
布し、リンガロールによって絞った後、原板の到達温度
が８０〜１５０℃になる条件で乾燥乃至焼付けを行な
い、付着量が０．７〜１．５ｇ／ｍ² の被覆を形成し
た。

【００４１】このときの被覆付着量は、樹脂液の固形分
濃度とリンガーロールの圧下量を変えることによって調
整し、また用いるポリエチレンワックスの粒径、添加
量、焼付け温度を変えることによって、表１，２に示す
如く、被覆表面に固体潤滑剤粒子が突出することによっ
て形成される突起の径の比（Ｄ₇₀／Ｄ₀ ）、突起の径
（Ｄ₀ ）、突起の個数の比（Ｎ_B ／Ｎ_A およびＮ_D ／Ｎ
_C ）、面積比（ΣＳ／Ａ）および３００μｍの直線で切
られる突起個数の異なる潤滑性樹脂被覆を形成し、下記
の方法で性能評価試験を行なった。

【００４２】(1) 表面観察 供試材表面に、金を１ｍｇ／ｍ² 〜１ｇ／ｍ² 蒸着した
後、日立製作所製の走査型電子顕微鏡「Ｓ−２７００」
を用いて加速電圧１５ｋＶで観察した。 (2) 動摩擦係数の測定 摺動試験装置を使用し、加圧力１５０ｋｇにおける摺動
による荷重から求めた。

【００４３】(3) 加工性の評価 クランクプレス試験機を用いてビード付きＵ字曲げ試験
を行ない、試験後の外観のかじり状態および疵付き状態
から、下記の基準で評価した。尚試験条件は、ビード高
さ：５ｍｍ、ビード半径：０．５ｍｍ、溝半径：０．５
ｍｍ、Ｕ字曲げ高さ：５０ｍｍ、しわ抑え力：１．０ト
ン、加工速度：６０ｓｐｍである。 ○：かじりや疵が殆ど認められない △：若干のかじりや疵が認められる ×：明確なかじりと疵が認められる 更に、上記と同じビード付きＵ字曲げ試験を連続して１
００回行なって摺動面の黒変状態を観察し、下記の基準
で耐黒変性を評価した。 ○：黒変は殆ど認められない △：若干の黒変が認められる ×：明確な黒変が認められる

【００４４】(4) 塗膜密着性の評価 潤滑性被覆の形成された各供試材の表面に、アミノアル
キド系樹脂塗料（関西ペイント社製の商品名「アミラッ
ク１０００」）を塗布し、１３０℃で２０分間焼付けて
膜厚２０μｍの塗膜を形成する。次いで塗膜面に切れ目
を入れて１ｍｍ ² の碁盤目を１００個形成した後、エリ
クセン試験機で１０ｍｍ押し出し、テープ剥離試験によ
って１次密着性試験を行なった。また、各塗装鋼板を沸
騰水に１時間浸漬してから取り出し、直ちに上記と同様
にしてテープ剥離試験を行ない、２次密着性を評価し
た。評価基準は下記のとおりである。 ○：塗膜の剥離は殆ど認められない △：若干の塗膜剥離が認められる ×：明確な塗膜剥離が認められる 結果を表１，２に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】表１，２より次の様に考察できる。本発明
の規定要件を全て満足する実施例１〜１３は、加工性お
よび塗膜密着性のいずれにおいても良好な結果が得られ
ている。これに対し、本発明で規定する何れかの要件を
欠く比較例は、下記の様に加工性と塗膜密着性のいずれ
かを満足できない。

【００４８】比較例１は、突起の投影図形１における径
の比（Ｄ₇₀／Ｄ₀ ）が規定要件を外れているため、加工
性のうち疵付きとかじり特性が悪く、比較例２は、Ｄ₇₀
／Ｄ ₀ ≧０．３５を満足する突起の個数に対する０．８
５≧０Ｄ₇₀／Ｄ₀ ≧０．３５を満足する突起個数の比
（Ｎ_B ／Ｎ_A ）が規定範囲を外れるため、加工性のうち
耐黒変性が悪い。

【００４９】比較例３，４は、被覆表面における０．８
５≧Ｄ₇₀／Ｄ₀ ≧０．３５を満足する突起の投影図形の
総面積率が０．００１≦ΣＳ／Ａ≦０．０８の範囲を外
れるものであり、下限値未満の比較例３では耐疵付き性
とかじり特性が悪く、上限値を超える比較例４では塗膜
密着性が悪い。

【００５０】比較例５は、被覆表面における０．８５≧
Ｄ₇₀／Ｄ₀ ≧０．３５を満足する突起のうち径Ｄ₀ が小
さ過ぎるため疵付きとかじり特性が悪く、また比較例６
では、Ｄ₀ ≧０．１μｍを満足する突起個数に対する２
０μｍ≧Ｄ₀ ≧０．１μｍを満たす突起個数の比（Ｎ_D
／Ｎ_C ）が不足するため、満足な塗膜密着性が得られて
いない。比較例７，８は、被覆金属板表面における長さ
３００μｍの任意の直線によって切られ、且つ０．８５
≧Ｄ₇₀／Ｄ₀ ≧０．３５の関係を満たすと共に径Ｄ₀ が
０．１〜２０μｍである突起の個数が規定範囲を外れる
比較例であり、、該個数が１未満の比較例７では加工性
のうち耐疵付き性とかじり特性が悪く、５０個を超える
比較例８では塗膜密着性が悪い。

【００５１】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、潤
滑性被覆の表面に形成される突起の径、突出高さ、個
数、突出面積率等を規定することにより、優れた加工性
（耐疵付き性と耐型かじり性ならびに耐黒変性）と塗膜
密着性を兼ね備えた樹脂被覆金属板を安定して確実に提
供し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂被覆金属板表面に形成された突起の走査型
電子顕微鏡視野を模式的に示した説明図である。

【図２】被覆表面における突起の分布状態を示した模式
図である。

【図３】樹脂被覆中に含有される固体潤滑剤粒子によっ
て突起が形成された状態を模式的に示す説明図である。

【図４】走査型電子顕微鏡視野に表われる突起の径の比
（Ｄ₇₀／Ｄ₀ ）と、被覆中に含まれる固体潤滑剤粒子の
（表面突出高さ）／（該粒子半径）との関係を示すグラ
フである。

【図５】固形潤滑剤粒子の（表面突出高さ）／（該粒子
半径）が、耐疵付き性や耐かじり性等の加工性に及ぼす
影響を模式的に示した説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椿野 啓明 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 15/08 B05D 7/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に突起を有する潤滑性樹脂被覆金属
   板において、 該被覆金属板表面に対して垂直な方向から、任意の突起
   を観察したときの走査型電子顕微鏡視野に表われる投影
   図形における任意方向（Ａ−Ａ₀ −Ａ’方向：但しＡ₀
   は該投影図形の中心点）の径をＤ₀ 、 上記Ａ₀ 点から立てた垂線Ａ₀ −Ａ₁ と上記Ａ−Ａ₀ −
   Ａ’方向に引いた仮想線を含む面Ｐ内で、前記垂線Ａ₀
   −Ａ₁ を７０°回転させた方向（Ａ₀ −Ａ₂ 方向）から
   上記と同一の突起を観察したときの走査型電子顕微鏡視
   野に表われる投影図形における前記面Ｐによって切られ
   る方向（Ｄ−Ｄ’方向）の径をＤ₇₀とし、 下記式（１）の関係を満足する突起の個数をＮ_A 、 Ｄ₇₀／Ｄ₀ ≧０．３５……（１） 上記式（１）と下記式（２）の関係を共に満足する突起
   の個数をＮ_B としたとき、 ０．８５≧Ｄ₇₀／Ｄ₀ ≧０．３５……（２） 上記Ｎ_A 、Ｎ_B が下記式（３）の関係を満たすものであ
   ることを特徴とする加工性および塗膜密着性に優れた潤
   滑性樹脂被覆金属板。 Ｎ_B ／Ｎ_A ≧０．９５……（３）
2. 【請求項２】 前記被覆金属板表面に対して垂直な方向
   （Ａ₁ −Ａ₀ 方向）から走査型電子顕微鏡によって観察
   され、且つ前記式（２）の関係を満足する突起の投影図
   形に現われる面積の総和ΣＳが、同じ方法によって観察
   される投影図形の全表面積Ａに対して下記式（４）の関
   係を満足する請求項１に記載の潤滑性樹脂被覆金属板。 ０．００１≦ΣＳ／Ａ≦０．０８……（４）
3. 【請求項３】 前記式（２）の関係を満足する突起のう
   ち、前記径Ｄ₀ が０．１μｍ以上である突起の個数をＮ
   _C 、径Ｄ₀ が０．１〜２０μｍである突起の個数をＮ_D
   としたとき、Ｎ_D とＮ_C の比率が下記式（５）の関係を
   満たし、 Ｎ_D ／Ｎ_C ≧０．９５……（５） しかも、被覆金属板表面における長さ３００μｍの任意
   の直線によって切られ、且つ前記式（２）の関係を満た
   し且つ径Ｄ₀ が０．１〜２０μｍである突起の個数が１
   〜５０個である請求項１または２に記載の潤滑性樹脂被
   覆金属板。
4. 【請求項４】 前記突起が、樹脂被覆中に混入された固
   体潤滑剤粒子に起因して形成されたものである請求項１
   〜３のいずれかに記載の潤滑性樹脂被覆金属板。