JP3536511B2 - 薄膜処理潤滑鋼板 - 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、薄膜処理潤滑鋼板
に関し、特に、一次防錆性、潤滑性および耐型かじり性
に優れる薄膜処理潤滑鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車構造材や部品等に用いられ
る鋼板には、高度な深絞り性が要求されるため、深絞り
用冷延鋼板が使用されてきた。ところが、近年、コスト
ダウンの観点から冷延鋼板の代替品として熱延鋼板が使
用されるようになってきつつある。しかし、従来の熱延
鋼板は、冷延鋼板と比較して深絞り成型性が劣り、上記
分野への熱延鋼板の使用が制限されているのが現状であ
る。そのため、熱延鋼板の深絞り成形性の向上が要望さ
れている。

【０００３】ところで、深絞り成形性を向上させるため
には、機械的特性として高いランクフォード値（ｒ値）
を有することが求められる。このような深絞り成形性に
優れた深絞り用熱延鋼板を得るためには、鋼板の成分組
成、熱処理条件、圧延条件などを制御する方法が一般的
であり、例えば、特開昭６１−３８４５号公報、特開平
１−１１１５８４５号公報等に記載されている方法があ
る。

【０００４】しかし、これらの方法では、いずれも製鋼
段階での成分調整が必須であり、加えてＴｉの添加は自
動車用鋼板のプレス加工後に必須となっている化成処理
工程において、処理性の低下をもたらす。また、大圧下
では圧延ミルの荷重負担が増加してしまい、実施が困難
である。さらに、潤滑圧延による方法では、鋼板表面の
摩擦係数を低下させるために、より高性能な潤滑圧延油
を使用する必要があるため、操業上、熱延後の通板性を
低下させる問題を有し、加えて圧延回数の増加により実
施が困難である。また、再結晶処理に必要な箱焼鈍等の
熱処理等は、製造プロセスを繁雑にし、コストアップを
もたらすという問題点がある。

【０００５】そこで、熱延鋼板の表面に有機樹脂組成物
の薄膜を形成することにより、熱延鋼板の深絞り成形性
を向上させる試みが提案されている。例えば、特開昭５
１−８７４６１号公報には、無機性塩、有機性塩、アニ
オン性界面活性剤および消泡剤からなる溶液を塗布する
方法が、特開昭５３−３７８１７号公報には、有機樹脂
および金属石鹸からなる金属加工用表面処理剤が記載さ
れている。さらに、特開昭６３−２２３０９３号公報に
は、アクリル系樹脂、防錆剤、はっ水剤からなる塗料組
成物が提案されている。

【０００６】また、近年、加工直前の高粘度プレス油の
塗油を省略し、脱脂の省略等による作業性向上および作
業環境向上を目的として、無塗油で優れた潤滑性能、加
工後外観を有する薄膜処理鋼板のニーズが高まってい
る。ところが、無塗油でのメリットを生かすためには、
薄膜処理鋼板の製造時に需要家が鋼板を加工するまでの
一次防錆性の維持を目的として塗油していた防錆油の塗
油をも省略しなければならない。そのため、めっき鋼板
の使用、クロメート処理と薄膜処理の組合せ等の各種表
面処理を施すことが通例となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、めっき
鋼板の使用は冷延鋼板または熱延鋼板のコストダウンに
は全く適用されず、また、クロメート処理と薄膜処理の
組合せは製造工程の増加により製造コスト上昇を招いて
しまう問題がある。そこで、樹脂−クロメート混合型塗
料の使用も考えられるが、塗料安定性および廃液処理等
の問題がある。また、特開昭５１−８７４６１号公報、
特開昭５３−３７８１７号公報または特開昭６３−２２
３０９３号公報に記載の方法によって得られる鋼板は、
ＳＳＴのような厳しい環境下において塗油した冷延鋼板
程度の一次防錆性を発揮することができない。加えて潤
滑性および耐型かじり性も要求特性を満足できない。さ
らに、特開平７−１３８７６６号公報には、鋼板表面に
高速プレス成形性に優れたリン酸亜鉛皮膜を形成させ、
加工性および耐食性を向上させる方法が提案されている
が、やはり無塗油状態での潤滑性および耐型かじり性に
おいて要求特性を満足することができない。

【０００８】そこで、本発明の目的は、深絞り成形性、
張出し加工性および防錆性に優れるとともに、無塗油状
態であっても、塗油した冷延鋼板程度の一次防錆性を有
し、かつ潤滑性および耐型かじり性に優れる薄膜処理潤
滑鋼板を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ところで、一般に、鋼板
の一次防錆性の向上のために皮膜成分として使用される
防錆剤は、数多くのものが知られ、例えば、多価アルコ
ール脂肪酸エステル等からなる防錆剤が知られている。
しかし、多価アルコール脂肪酸エステルのような低分子
量成分を、鋼板の皮膜中に多量に導入することは、得ら
れる皮膜の弾性率を著しく低下させ、潤滑性および耐型
かじり性に悪影響を及ぼすことが分かった。

【００１０】そこで、本発明者らは、種々の検討を行っ
た結果、リン酸、モリブデン酸、リンモリブデン酸のＺ
ｎ、Ｃａ、アンモニウム塩等の金属塩は、防錆性の向上
を著しく促し、さらに、これらの金属塩は、有機樹脂か
らなる皮膜よりも硬度が高いため、プレス加工時に金型
から大面圧を加えられても、鋼板が金型と直接接触する
のを防止することができ、また、この金属塩を皮膜中に
添加しても皮膜の弾性率が著しく低下することがなく、
耐型かじり性を向上させることを知見した。また、これ
らの金属塩は、その粒子が皮膜の表面に露出する程度の
粒径を有することが、耐型かじり性の改善に有効である
ことを知見した。一方、これらの金属塩自体は、潤滑性
を有しないため、水分散型ポリオレフィン樹脂、フッ素
樹脂分散体および／または金属石鹸を潤滑剤として使用
して潤滑性を向上させることができることを知見した。

【００１１】また、リン酸亜鉛等の防錆顔料の添加は、
一次防錆性の著しい向上を示すものの、これら防錆顔料
の防錆機構から考えれば、塗膜中への水分の侵入を防止
すれば、無塗油状態における一次防錆性は一層向上す
る。特に水分散体樹脂の場合には、分散体同士の融着が
十分でなければ、その空隙から環境中の水分が鋼板表面
に到達してしまい、一次防錆性が著しく低下してしま
う。そこで、成膜助剤として高沸点外部可塑剤を組成物
中に添加し、塗膜の鋼板に対する表面被覆率を向上させ
ることで、一次防錆性を一層向上させることができるこ
とが分かった。

【００１２】また、親水性樹脂のガラス転移温度が４０
〜９０℃、潤滑剤としてポリオレフィン樹脂分散体、フ
ッ素樹脂分散体を用いた場合、これらの融点が１００〜
１３０℃であるとき、加工性に優れることが種々の検討
の結果、明らかとなった。

【００１３】さらに、一般に、親水性樹脂、特に水分散
性樹脂において最低造膜温度（以下、「ＭＦＴ」とい
う）前後の塗膜物性は著しく変化し、ＭＦＴより高温で
成膜させた場合は、温度上昇に従って成膜性が向上し、
引張強度、伸び、破断エネルギーが高くなる。本発明者
らは、この成膜性と、一次防錆性、潤滑性および耐型か
じり性との関係について検討を行った結果、成膜性と焼
付け温度および上記特性は密接な関係にあることを知見
した。しかも、その樹脂薄膜層の成膜率が７０〜１００
％である場合、加工性が著しく向上することを見い出し
た。

【００１４】以上の知見に基づいて、本発明は、前記課
題を解決するために、熱延鋼板または冷延鋼板の少なく
とも一方の面に、下記の（ａ）親水性樹脂、（ｂ）潤滑
剤および（ｃ）防錆剤を含む親水性樹脂組成物を塗布
し、焼付けてなる、片面あたりの付着量が０．５〜３．
０ｇ／ｍ² である樹脂薄膜層を有し、該樹脂薄膜層の成
膜率が７０〜１００％である薄膜処理潤滑鋼板を提供す
るものである。 ＜親水性樹脂組成物＞ （ａ）ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂および
ポリエステル系樹脂から選ばれる少なくとも１種の水溶
性または水分散性の樹脂であって、ガラス転移温度が４
０〜９０℃である親水性樹脂 （ｂ）ポリオレフィン樹脂分散体、フッ素樹脂分散体お
よび金属石鹸から選ばれる少なくとも１種の潤滑剤であ
って、ポリオレフィン樹脂分散体およびフッ素樹脂分散
体については融点が１００〜１３０℃である潤滑剤：前
記（ａ）親水性樹脂の固形分１００重量部に対して、５
〜３０重量部 （ｃ）リン酸、モリブデン酸およびリンモリブデン酸の
Ｚｎ塩、Ｃａ塩およびアンモニウム塩から選ばれる少な
くとも１種の防錆剤：前記（ａ）親水性樹脂の固形分１
００重量部に対して、１〜３０重量部

【００１５】以下、本発明の薄膜処理潤滑鋼板（以下、
「本発明の鋼板」という）について詳細に説明する。

【００１６】本発明の鋼板は、素地鋼板の少なくとも一
方の面に、（ａ）親水性樹脂、（ｂ）潤滑剤および
（ｃ）防錆剤を必須成分とする親水性樹脂組成物からな
る樹脂薄膜層を有するものである。樹脂薄膜層を形成す
る面は、本発明の鋼板の用途、加工条件等に応じて適宜
決定される。また、本発明の鋼板の素地鋼板は、熱延鋼
板および冷延鋼板のいずれの鋼板であってもよい。

【００１７】本発明において、親水性樹脂組成物の
（ａ）成分である親水性樹脂は、ポリアクリル系樹脂、
ポリウレタン系樹脂およびポリエステル系樹脂から選ば
れる少なくとも１種の水溶性または水分散性の樹脂であ
る。ポリアクリル系樹脂としては、例えば、アクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル等が挙げられ、ポリウ
レタン系樹脂としては、例えば、ウレタンポリエーテル
樹脂、ウレタンポリエステル樹脂等が挙げられ、ポリエ
ステル系樹脂としては、例えば、オイルフリーアルキル
樹脂、アクリル変性アルキド樹脂等が挙げられる。これ
らの親水性樹脂は、１種単独または２種以上の組合せで
用いられる。さらに、親水性樹脂は、水溶性および水分
散性のスチレン、ブタジエン、フェノール系樹脂、ある
いはこれらを主成分とする変性樹脂などを含んでいても
よい。

【００１８】また、この親水性樹脂は、ガラス転移温度
が４０〜９０℃、好ましくは５０〜８０℃である。ガラ
ス転移温度が４０℃未満の親水性樹脂を用いると、高温
での潤滑性が低下し、成形加工時に型かじりが生じた
り、樹脂薄膜層自体にパウダリングが生じて加工後の外
観が悪化し、一方、ガラス転移温度が９０℃を超える親
水性樹脂を用いると、親水性樹脂組成物を成膜させるた
めに焼付温度を高温にしなければならず、さらに、所期
の潤滑性を有する樹脂薄膜層を得ることができない。

【００１９】さらに、この親水性樹脂は、電着塗装等の
塗装性に優れる薄膜処理潤滑鋼板を得ることができ、ま
た、アルカリ脱脂時に薄膜樹脂層が脱膜することなく、
アルカリ脱脂液の汚染の原因となることがない点で、酸
価が１〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇのものが好ましく、特に酸
価が５〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇのものが好ましい。

【００２０】本発明において、親水性樹脂組成物の
（ｂ）成分である潤滑剤は、ポリオレフィン樹脂分散
体、フッ素樹脂分散体および金属石鹸から選ばれる少な
くとも１種の潤滑剤である。ポリオレフィン樹脂分散体
としては、例えば、ポリエチレンワックス、カルナバ、
ビスアマイド、ポリプロピレン、パラフィン、酸化ポリ
エチレン、マイクロクリスタリン、酸化ペトロラクタム
等が挙げられ、フッ素樹脂分散体としては、例えば、四
フッ化エチレン等が挙げられる。金属石鹸は、一般に公
知のものでよく、特に制限されない。例えば、炭素数８
〜２２の高級脂肪酸（パルミチン酸、ステアリン酸、オ
レイン酸等）とアルカリ土類金属（カルシウム、バリウ
ム等）の塩、すなわち、ステアリン酸カルシウム、ステ
アリン酸バリウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸
バリウム等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以
上を組合せて用いてもよい。また、これらの潤滑剤以外
に、その他一般に潤滑剤として公知のもので、樹脂水溶
液に分散するものを使用してもよく、例えば、有機硫黄
化合物、有機リン化合物等の極圧剤、もしくは二硫化モ
リブデン、グラファイト等の無機物を用いてもよい。

【００２１】親水性樹脂組成物における（ｂ）潤滑剤の
配合割合は、（ａ）親水性樹脂の固形分１００重量部に
対して、５〜３０重量部の割合であり、好ましくは７〜
２０重量部の割合である。潤滑剤が５重量部未満である
と、十分な潤滑性が得られず、逆に３０重量部を超える
と加工後の鋼板にパウダリングが発生し、型かじりが発
生するおそれがある。さらに水溶液中の水分散型樹脂と
潤滑剤同士が凝集しやすくなるためポットライフが短く
なってしまう。

【００２２】また、（ｂ）潤滑剤として用いるポリオレ
フィン樹脂分散体、フッ素樹脂分散体は、融点が１００
〜１３０℃のものである。融点が１００℃未満である
と、薄膜樹脂層の高温での潤滑性が低下し、逆に１３０
℃を超えると加工時に十分な潤滑効果を発揮しないため
である。

【００２３】本発明において、親水性樹脂組成物の
（ｃ）成分である防錆剤は、リン酸、モリブデン酸およ
びリンモリブデン酸のＺｎ，Ｃａおよびアンモニウム塩
から選ばれる少なくとも１種である。これらは、１種単
独でも２種以上を組み合わせても用いられる。防錆剤は
腐食が進行する過程で溶解する鉄イオンや樹脂中のカル
ボキシル基と反応し、防錆性に寄与する錯塩を形成する
ことにより防錆性を発揮する。

【００２４】また、この防錆剤として、粒径が０．１〜
１０．０μｍであるものは、鋼板表面粗度（Ｒａ）より
大であるため、樹脂薄膜層の表面に露出し、かつ樹脂薄
膜層の表面から防錆剤が脱離せず、耐型かじり性の改善
に有効であり、また、防錆性の改善にも有効であるた
め、好ましく、特に、１．０〜３．０μｍであるものが
好ましい。

【００２５】親水性樹脂組成物における（ｃ）防錆剤の
配合割合は、（ａ）親水性樹脂の固形分１００重量部に
対して、１〜３０重量部の割合であり、好ましくは５〜
２０重量部の割合である。防錆剤が１重量部未満である
と、厳しい条件下で十分な防錆性が得られず、逆に３０
重量部を超えると潤滑性およびポットライフが悪化して
しまうおそれがある。

【００２６】また、本発明において、親水性樹脂組成物
には、さらに加工性および防錆性を向上させるために、
（ｄ）成膜助剤を配合することができる。用いられる成
膜助剤としては、例えば、アルコール類、２価アルコー
ル類、エチレングリコールモノアルキルエーテル，Ｎ−
メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。（ｄ）成膜助
剤を使用する場合、その配合割合は、（ａ）親水性樹脂
の固形分１００重量部に対して、１〜４０重量部の割合
が好ましい。成膜助剤が１重量部未満では、十分な成膜
性が得られず、その結果、加工性、防錆性に劣り、逆
に、４０重量部を超えると薄膜の焼付け後も樹脂薄膜層
系内に成膜助剤が残留してしまい、防錆性が低下してし
まうおそれがある。

【００２７】さらに、親水性樹脂組成物には、親水性樹
脂の分散性を損なわない範囲で（ｅ）はじき防止剤を配
合することもできる。用いられるはじき防止剤は、一般
に湿潤剤として公知のものでよく、特に制限されない。
例えば、フッ素系界面活性剤、第二高級アルコール硫酸
エステル塩、スルホコハク酸エステル、アルキルナフタ
リンスルホン酸等が挙げられる。（ｅ）はじき防止剤の
配合は、潤滑性や一時防錆性の劣化を防止するために親
水性樹脂組成物を、素地鋼板の表面により均一に塗布す
るために有効である。（ｅ）はじき防止剤を使用する場
合、その配合割合は、親水性樹脂組成物を素地鋼板の表
面に均一に塗布して、均質な樹脂薄膜層を形成すること
ができ、防錆性の向上に有効である点で、親水性樹脂の
固形分１００重量部に対して、０．０１〜２．０重量部
の割合であり、特に好ましくは０．０１〜０．５重量部
の割合である。

【００２８】本発明の鋼板は、前記（ａ）親水性樹脂、
（ｂ）潤滑剤および（ｃ）防錆剤、ならびに必要に応じ
て配合される（ｄ）成膜助剤および（ｅ）はじき防止剤
を含む親水性樹脂組成物を、予め、酸洗等によって洗浄
された素地鋼板の両面または片面の樹脂薄膜層を形成す
る面に、焼付処理後の付着量が片面あたり０．５〜３．
０ｇ／ｍ² 、さらに好ましくは０．５〜２．０ｇ／ｍ²
の範囲となる量を塗布し、焼付処理を行うことにより、
製造することができる。焼付処理後に形成される樹脂薄
膜層の付着量が０．５ｇ／ｍ² 未満であると、潤滑性お
よび一次防錆性が改善されず、３．０ｇ／ｍ² を超える
と、脱膜性に劣る。

【００２９】また、親水性樹脂組成物の塗布は、例え
ば、ロールコーティング法、スプレー法、フローコーテ
ィング法等の塗布方法にしたがって行うことができる。
また樹脂薄膜層の焼付けは、好ましくは５〜２０秒後に
板温が６０〜１２０℃に到達する程度の軽度の焼付けに
よって行う。６０℃未満では、樹脂薄膜層が十分に成膜
せず、深絞り性、張出し加工性、防錆性に劣るおそれが
あり、１２０℃を超えると焼付け時に潤滑剤が融解して
しまい、深絞り性、張出し加工性に劣ってしまうおそれ
がある。

【００３０】さらに、本発明の鋼板において、樹脂薄膜
層は、成膜率が７０〜１００％、好ましくは９０〜１０
０％のものである。成膜率が７０％未満では、成膜性の
低下の結果、深絞り性、張出し加工性、防錆性に劣る。
本発明において、成膜率とは、ＳＥＭ断面写真の全面積
に対する空隙面積を測定し、下記の式にしたがって求め
られる値である。 成膜率（％）＝｛（全面積−空隙面積）／全面積｝×１
００

【００３１】

【作用】ところで、一般に、鋼板の加工性、特に深絞り
性を向上させるためには、機械的物性として高いランク
フォード値（ｒ値）を付与することが必要である。この
ｒ値と深絞り時の限界絞り比（Ｌ．Ｄ．Ｒ．）には、図
１に示すような正相関の関係があることは良く知られて
いることである。この図１に示すように、ｒ値が０．９
の熱延鋼板に防錆油を塗油した場合のＬ．Ｄ．Ｒ．は
１．７９であったが、前記の親水性樹脂組成物からなる
樹脂薄膜層を形成し、さらに防錆油を塗油した場合には
Ｌ．Ｄ．Ｒ．は２．０６となり、図中のＬ．Ｄ．Ｒ．と
ｒ値との関係を示す直線から、薄膜処理した熱延鋼板の
見かけのｒ値は１．４であり、深絞り性において冷延鋼
板（ＳＰＣＣ）程度の加工性を有することが分かる。そ
こで、本発明は、前記の親水性樹脂組成物からなる樹脂
薄膜層により、見かけのｒ値を上昇させ、深絞り性の向
上を図ることができるものである。さらに、張出し加工
においても前記の樹脂薄膜層により、張出しポンチとの
接触面の潤滑性を向上させることで鋼板の歪み分布を均
一化せしめ、張出し加工性の向上を図ることができる。

【００３２】また、親水性樹脂、特に水分散性樹脂にお
いてＭＦＴ前後の塗膜物性は著しく変化し、ＭＦＴより
高温で成膜させた場合は、温度上昇に従って成膜性が向
上し、引張り強度、伸び、破断エネルギーは上昇する。
そして、塗膜の焼付け温度の上昇にともない、親水性樹
脂のみからなる薄膜では、引張り強度、伸び、破断エネ
ルギーが上昇し、深絞り性、張出し加工性に良好な影響
を与え、特にＭＦＴ＋８０℃以上の焼付け温度において
その向上が著しいことが分かった。しかし、親水性樹脂
組成物に潤滑剤が含まれる場合、焼付け温度が潤滑剤の
融点以上であると、潤滑剤が焼付けにより溶融してしま
い、加工時に潤滑剤としての効果を失ってしまうおそれ
がある。

【００３３】ところで、親水性樹脂のガラス転移温度が
４０〜９０℃、潤滑剤としてポリオレフィン樹脂分散
体、フッ素樹脂分散体を用いた場合、これらの融点が１
００〜１３０℃であるとき、加工性に優れることが種々
の検討の結果、明らかとなったが、一般にＭＦＴはほぼ
ガラス転移温度と一致し、加工性の良好な親水性樹脂に
おけるＭＦＴ＋８０℃の温度範囲は１２０〜１７０℃と
なり、潤滑剤の融点以上の温度範囲となってしまい、親
水性樹脂の成膜性を向上させると潤滑剤の効果が低減す
るおそれがある。そこで、種々の検討を行った結果、焼
付け温度が潤滑剤の融点以下であるにもかかわらず、成
膜率を７０〜１００％の樹脂薄膜層を形成すれば、加工
性が著しく向上することを見い出した。さらに、親水性
樹脂組成物の成膜性向上は、薄膜処理後の下地熱延鋼板
の露出、薄膜中への水分侵入の減少、薄膜中の保水量の
低下をもたらし、防錆性向上にもきわめて効果があるこ
とが明らかとなった。

【００３４】そして、成膜率を７０〜１００％の樹脂薄
膜層を形成するために、親水性樹脂組成物の被膜形成時
に可塑剤として作用し、成膜後に被膜系外に離脱する成
形助剤を使用すると有効であることも分かった。一方、
この成膜助剤は、沸点が高いため、軽度な焼付けでは塗
膜系外へ揮発しにくく、さらに塗膜系内へ残留した場
合、低分子有機化合物であるため皮膜の弾性率を著しく
低下させ、潤滑性および耐型かじり性に悪影響を及ぼす
ことが明らかとなった。そこで、成膜助剤の添加量を特
定の範囲にすることが必要であることが分かった。

【００３５】さらに、非脱膜薄膜処理鋼板は、成形加工
後に後塗装として電着塗装等を施される。この後塗装で
は、樹脂薄膜層の塗装密着性が問題となる。この塗装密
着性は主に親水性樹脂組成物にシリカを添加することで
向上させることが一般に行われている。しかし、シリカ
の添加は成膜率の低下をもたらし、加工性、防錆性の悪
化をもたらすことが明らかとなった。そこで、本発明者
らが検討の結果、特定の範囲の酸価を有する親水性樹脂
を用いることにより、塗装密着性の改善を図ることがで
きることが分かった。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例および比較例により、
本発明をより具体的に説明する。

【００３７】（実施例１〜１７、比較例１〜１９）各例
において、板厚１．２ｍｍの鋼板（ＳＰＨＣ，ＳＰＨ
Ｄ，ＳＰＣＣ，高張力鋼板）の両面に、表１または表２
に示す親水性樹脂組成物をバーコーターにより塗布し、
オーブンで焼付けて樹脂薄膜層を形成し、処理鋼板を得
た。表１および表２には、焼付け温度、薄膜付着量も示
した。また、各例において使用した樹脂、潤滑剤、成膜
助剤、防錆剤およびはじき防止剤の詳細について、表３
に示す。その後、得られた処理鋼板より試験片を採取
し、潤滑性、脱膜性、耐アルカリ性、一次防錆性および
電着塗装性について、下記の方法にしたがって試験し
た。結果を表４に示す。

【００３８】（１）成膜率の測定 液体窒素中で試験片の樹脂薄膜層をへき壊後、樹脂薄膜
層の断面のＳＥＭ写真撮影を１００００倍で行い、断面
写真の全面積に対する、空隙面積を測定し、下記の式に
従い成膜率を求めた。 成膜率（％）＝｛（全面積−空隙面積）／全面積｝×１
００

【００３９】（２）潤滑性（加工性） ａ．限界絞り比 エリクセン試験機を用いて、ポンチ径３３ｍｍ、成形速
度６０ｍｍ／ｓ、しわ押さえ圧１０００ｋｇｆの条件で
Ｌ．Ｄ．Ｒ．（限界絞り比）を測定した。また、ｒ値と
Ｌ．Ｄ．Ｒ．（限界絞り比）との間には正相関（図１）
が認められることから、Ｌ．Ｄ．Ｒ．の値から外挿して
みかけｒ値を求めた。 ｂ．耐型かじり性 エリクセン試験機を用いて、２０×１３０ｍｍの試料片
を、角筒ポンチ（４０×４０ｍｍ）、成形速度６０ｍｍ
／ｓ、しわ押さえ圧４０００ｋｇｆの条件でハット成型
を行い、外観を調べて、耐型かじり性を以下の基準で評
価した。 ○ かじり・パウダリングの発生は認められない △ かじり・パウダリングの発生が全面積の１％未満 × かじり・パウダリングの発生が全面積の１％以上 ｃ．限界張出し高さ 張出し試験機を用いて、ポンチ径１００ｍｍ、成形速度
３ｍｍ／ｓ、しわ押さえ圧２５０００ｋｇｆの条件で限
界張出し高さ（ｍｍ）を測定した。

【００４０】（３）脱膜性、耐アルカリ性 試験片を、アルカリ溶液（日本パーカライジング（株）
製ファインクリーナーＬ３０２０システム）でスプレー
脱脂（浴温：４０℃、スプレー圧：０．８ｋｇ／ｃ
ｍ² 、スプレー時間：１０秒）した後、硫酸銅水溶液に
浸漬（硫酸銅濃度：３％、浴温：２５℃、浸漬時間：４
０秒）し、次に、蛍光Ｘ線測定により銅付着量を測定し
た。このとき、親水性樹脂組成物を塗布しない熱延鋼板
における銅付着量を１００として耐アルカリ性を評価
し、脱膜性＝１００−耐アルカリ性の指標として評価し
た。 （４）一次防錆性 試験片についてＳＳＴ試験を４時間実施した後、試験片
を肉眼で観察し、発錆面積率に基づいて、下記の基準で
評価した。 点 数 発錆面積率（％） ○ ０〜３未満 △ ３以上〜１０未満 × １０以上

【００４１】（５）電着塗装性 試験片にスプレー脱脂および化成処理を施した後、浴温
２８℃、塗装電圧２５０Ｖの条件で１２０ｓ（スロース
タート３０ｓ）間電着を行った（日本ペイント（株）製
Ｕ−６００）。次に、１７０℃で２０分間焼付けを行っ
た後、試験片の外観、密着性および耐水二次密着性を、
下記の基準で評価した。 ａ．外観 肉眼観察により以下の基準で行った。 ○ 平滑面（ゆず肌、クレーター、ぶつ等存在しない） △ ゆず肌、クレーター、ぶつ等の面積率が１０％未満 × ゆず肌、クレーター、ぶつ等の面積率が１０％以上 ｂ．密着性 ＪＩＳ Ｇ ３３２１に基づいて碁盤目試験を行い、剥
離した塗膜の状態を次の基準で評価した。 ○ 塗膜がまったく剥離しない △ 塗膜が１〜１０％剥離した × 塗膜が１１％以上剥離した ｃ．耐水二次密着性 試験片を４０℃の温水に１２０時間浸漬させた後、ＪＩ
Ｓ Ｇ ３３２１に基づいて碁盤目試験を行い、剥離し
た塗膜の状態を次の基準で評価した。 ○ 塗膜がまったく剥離しない △ 塗膜が１〜１０％剥離した × 塗膜が１１％以上剥離した

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【表３】

【００４５】

【表４】

【００４６】

【表５】

【００４７】

【表６】

【００４８】

【表７】

【００４９】

【表８】

【００５０】

【表９】

【００５１】

【表１０】

【００５２】

【表１１】

【００５３】

【発明の効果】本発明の薄膜処理潤滑鋼板は、クロメー
ト皮膜等の防錆皮膜を形成させることなく、無塗油状態
での一次防錆性に優れ、かつ潤滑性および耐型かじり性
に優れるものである。また、素地鋼板として高張力鋼板
を使用した場合でも、一次防錆性に優れ、かつ潤滑性お
よび耐型かじり性に優れるとともに、成形加工性に優れ
る鋼板を得ることができた。また、この樹脂薄膜層はア
ルカリにより容易に脱膜するため、後工程に何ら悪影響
を及ぼすことはない。さらに、加工時のプレス油の塗油
が全く必要でないため、作業環境および作業性の改善に
著しく有効である。従って、本発明による生産性および
経済的効果は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ｒ値と深絞り時の限界絞り比との関係を示す
図。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ０５Ｄ 7/24 Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２Ｖ ３０３ ３０３Ｂ (72)発明者 成 瀬 義 弘 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 平７−11089（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−292318（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−331123（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−136164（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 15/08 B05D 1/00 - 7/26 C09D 1/00 - 10/00 C09D 101/00 - 201/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱延鋼板または冷延鋼板の少なくとも一方
   の面に、下記の（ａ）親水性樹脂、（ｂ）潤滑剤および
   （ｃ）防錆剤を含む親水性樹脂組成物を塗布し、焼付け
   てなる、片面あたりの付着量が０．５〜３．０ｇ／ｍ²
   である樹脂薄膜層を有し、該樹脂薄膜層の成膜率が７０
   〜１００％である薄膜処理潤滑鋼板。 ＜親水性樹脂組成物＞ （ａ）ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂および
   ポリエステル系樹脂から選ばれる少なくとも１種の水溶
   性または水分散性の樹脂であって、ガラス転移温度が４
   ０〜９０℃である親水性樹脂 （ｂ）ポリオレフィン樹脂分散体、フッ素樹脂分散体お
   よび金属石鹸から選ばれる少なくとも１種の潤滑剤であ
   って、ポリオレフィン樹脂分散体およびフッ素樹脂分散
   体については融点が１００〜１３０℃である潤滑剤：前
   記（ａ）親水性樹脂の固形分１００重量部に対して、５
   〜３０重量部 （ｃ）リン酸、モリブデン酸およびリンモリブデン酸の
   Ｚｎ塩、Ｃａ塩およびアンモニウム塩から選ばれる少な
   くとも１種の防錆剤：前記（ａ）親水性樹脂の固形分１
   ００重量部に対して、１〜３０重量部
2. 【請求項２】前記親水性樹脂組成物が、さらに、（ｄ）
   アルコール類、２価アルコール類、エチレングリコール
   モノアルキルエーテルおよびＮ−メチル−２−ピロリド
   ンから選ばれる少なくとも１種の成膜助剤１〜４０重量
   部を含むものである請求項１に記載の薄膜処理潤滑鋼
   板。
3. 【請求項３】前記親水性樹脂組成物が、さらに、（ｅ）
   フッ素系界面活性剤からなるはじき防止剤０．０１〜
   ２．０重量部を含むものである請求項１または２に記載
   の薄膜処理潤滑鋼板。
4. 【請求項４】前記防錆剤の粒径が０．１〜１０．０μｍ
   である請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜処理潤滑鋼
   板。
5. 【請求項５】前記親水性樹脂の酸価が１〜２０ｍｇＫＯ
   Ｈ／ｇである請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜処理
   潤滑鋼板。
6. 【請求項６】前記親水性樹脂の酸価が２０〜２００ｍｇ
   ＫＯＨ／ｇである請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜
   処理潤滑鋼板。