JP5517244B2 - Alkali-soluble lubricating metal plate excellent in press formability and alkali film removal property and method for producing the same - Google Patents

Alkali-soluble lubricating metal plate excellent in press formability and alkali film removal property and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、チタン板等のプレス成形性に劣る金属板に、プレス成形性を高め得る潤滑皮膜であって、かつ、アルカリ脱膜も可能な皮膜が表面に形成された金属板に関し、特に、熱交換器等へ適用するため複雑で過酷なプレス成形を受けても、不良の発生の少ないアルカリ可溶型潤滑金属板に関するものである。   The present invention relates to a metal plate having a surface on which is formed a lubricating film capable of improving the press formability and a film capable of alkali film removal, which is inferior in press formability such as a titanium plate, The present invention relates to an alkali-soluble lubricating metal plate that is less likely to be defective even when subjected to complicated and severe press molding for application to a heat exchanger or the like.

従来から、プレス加工時の潤滑性能を高めるため、金属板表面に樹脂を含む潤滑皮膜を積層する方法が知られている。しかし、このような潤滑皮膜は電着塗装性に悪影響を及ぼすため、プレス加工後で電着塗装前のアルカリ洗浄工程において皮膜を剥離させることも行われており、例えば、特許文献1には、プレス成形性とアルカリ脱膜性に優れた樹脂膜を有する樹脂被覆鋼板が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method of laminating a lubricating film containing a resin on the surface of a metal plate is known in order to improve the lubrication performance during press working. However, since such a lubricating coating adversely affects electrodeposition coating properties, it is also possible to peel the coating in an alkali cleaning step after press working and before electrodeposition coating. A resin-coated steel sheet having a resin film excellent in press formability and alkali film removal properties is disclosed.

近年、ユーザーニーズが多様化すると共に、金属部材の薄型化・軽量化の要求特性が次第に過酷になっているため、1枚の金属板を複雑な形状へ加工するプレス成形が行われるようになってきた。また、金属板として、比較的プレス成形性に優れている鋼板のみならず、プレス成形性に劣るチタン板を複雑な形状へとプレス成形することが望まれるようになってきた。   In recent years, as user needs have diversified and the required characteristics of thinning and lightening metal members have become increasingly severe, press forming has been performed to process a single metal plate into a complex shape. I came. Further, as a metal plate, it has been desired to press-form not only a steel plate having relatively excellent press formability but also a titanium plate having inferior press formability into a complicated shape.

チタン板は、海水中でも腐食しない耐食性や、軽量であるにもかかわらず優れた比強度を有する等、他の金属にはない優れた特性を有しているため、航空・宇宙関連や化学プラント等の分野から、時計やメガネフレーム等、幅広い分野で用いられている。特に、化学プラント分野では、チタン板の優れた耐食性のため、海水熱交換器等に使用されるようになっている。この場合、例えばプレート式熱交換器では、板材表面を非常に複雑な形状にプレス成形して表面積を多くすることにより、伝熱効率の向上を図ることが行われているが、チタン板は加工性が悪いため、表面形状が制限されてしまうという問題があった。   Titanium plate has excellent properties not found in other metals, such as corrosion resistance that does not corrode in seawater, and excellent specific strength despite being lightweight, such as aerospace and chemical plants It is used in a wide range of fields such as watches and eyeglass frames. In particular, in the chemical plant field, due to the excellent corrosion resistance of titanium plates, they are used in seawater heat exchangers and the like. In this case, for example, in a plate heat exchanger, the surface of the plate material is press-molded into a very complicated shape to increase the surface area, thereby improving the heat transfer efficiency. However, there is a problem that the surface shape is limited.

すなわち、チタン板の圧延方向(長手方向;L方向)への伸び特性はそれなりによいのであるが、圧延方向に直交する方向(幅方向;C方向)に対しては伸び特性が劣っており、伸び特性に異方性があることも相俟って、チタン板を複雑な形状へとプレス成形しようとすると、割れてしまうのである。   That is, the elongation characteristic in the rolling direction (longitudinal direction; L direction) of the titanium plate is good as it is, but the elongation characteristic is inferior to the direction orthogonal to the rolling direction (width direction; C direction), Combined with the anisotropy of the elongation properties, if a titanium plate is pressed into a complicated shape, it will break.

チタン板のプレス成形性を改善するために、チタン板の表面に酸化皮膜を生成させる方法(特許文献2等)や、チタン板の表層にTiC含有層を存在させる方法(特許文献3等)も検討されてきたが、近年の過酷なプレス成形に対応するには、成形性が不充分であった。   In order to improve the press formability of the titanium plate, there is also a method of generating an oxide film on the surface of the titanium plate (Patent Document 2 etc.) and a method of causing a TiC-containing layer to exist on the surface of the titanium plate (Patent Document 3 etc.) Although it has been studied, the formability is insufficient to cope with the recent severe press molding.

特開2007−98599号公報JP 2007-98599 A 特開平6−173083号公報JP-A-6-173083 特開2006−291362号公報JP 2006-291362 A

本発明は上記諸事情を考慮して、特に、チタン板等のプレス成形性に劣っている金属板
にアルカリで脱膜可能な潤滑皮膜を付与し、複雑な形状へのプレス成形が可能なアルカリ可溶型潤滑金属板の提供を課題として掲げた。
In consideration of the above circumstances, the present invention provides an alkali film that can be formed into a complicated shape by applying a lubricant film that can be removed with an alkali to a metal plate that is inferior in press formability such as a titanium plate. The provision of a fusible lubricating metal plate was raised as an issue.

上記課題を解決し得た本発明は、表面処理組成物から得られるアルカリ可溶型潤滑皮膜を備えた金属板であって、前記表面処理組成物は、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルに由来する構成単位(A−2)とを含む単量体成分から合成された共重合体(A)、粒子径40〜50nmのコロイダルシリカ(B)および平均粒子径1μmの球形ポリエチレンワックスと平均粒子径0.6μmの球形ポリエチレンワックスからなるワックス混合物(C)を含むものであることを特徴とするプレス成形性およびアルカリ脱膜性に優れたアルカリ可溶型潤滑金属板である。   The present invention that has solved the above problems is a metal plate provided with an alkali-soluble lubricating film obtained from a surface treatment composition, wherein the surface treatment composition comprises an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid. A copolymer (A) synthesized from a monomer component comprising a structural unit (A-1) derived from styrene and a structural unit (A-2) derived from an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester And a colloidal silica (B) having a particle diameter of 40 to 50 nm and a wax mixture (C) comprising a spherical polyethylene wax having an average particle diameter of 1 μm and a spherical polyethylene wax having an average particle diameter of 0.6 μm. And an alkali-soluble lubricating metal plate excellent in alkali film removal properties.

上記ワックス混合物(C)は、平均粒子径1μmの球形ポリエチレンワックスと平均粒子径0.6μmの球形ポリエチレンワックスとの合計100質量%中、平均粒子径0.6μmの球形ポリエチレンワックスを30〜50質量%含むものであることが好ましく、これらは、いずれも軟化点が113〜132℃である態様が好ましい。   The wax mixture (C) is 30 to 50 masses of spherical polyethylene wax having an average particle diameter of 0.6 μm in a total of 100 mass% of spherical polyethylene wax having an average particle diameter of 1 μm and spherical polyethylene wax having an average particle diameter of 0.6 μm. %, And these all preferably have a softening point of 113 to 132 ° C.

上記アルカリ可溶型潤滑皮膜表面の静摩擦係数と動摩擦係数のいずれもが0.15以下であり、かつ、静摩擦係数から動摩擦係数を減じたときの値が、−0.02〜+0.02であると、一層プレス成形性が良好となる。   Both the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient on the surface of the alkali-soluble lubricating film are 0.15 or less, and the value when the dynamic friction coefficient is subtracted from the static friction coefficient is -0.02 to +0.02. And the press formability is further improved.

上記表面処理組成物は、共重合体(A)、コロイダルシリカ(B)およびワックス混合物(C)の合計量を100質量%としたとき、共重合体(A)が70〜90質量%、コロイダルシリカ(B)が5〜20質量%、ワックス混合物(C)が3.5〜10質量%含まれている態様、共重合体(A)のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)がメタクリル酸に由来する構成単位であり、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)とα,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルに由来する構成単位(A−2)の合計100質量%中、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)が20〜40質量%である態様、共重合体(A)の酸価が150mgKOH/g以上である態様は、いずれも本発明の好適な実施態様である。また、アルカリ可溶型潤滑皮膜の付着量が0.6〜1.5g/m2であることも好ましい。 When the total amount of the copolymer (A), the colloidal silica (B) and the wax mixture (C) is 100% by mass, the surface treatment composition is 70 to 90% by mass of the copolymer (A), colloidal An embodiment in which 5 to 20% by mass of silica (B) and 3.5 to 10% by mass of wax mixture (C) are contained, derived from the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid of copolymer (A) The structural unit (A-1) is a structural unit derived from methacrylic acid, and the structural unit (A-1) derived from an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid and an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester An embodiment in which the structural unit (A-1) derived from the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid is 20 to 40% by mass in a total of 100 mass% of the structural unit (A-2) derived from the copolymer, a copolymer A state in which the acid value of (A) is 150 mgKOH / g or more Are all suitable embodiments of the present invention. Moreover, it is also preferable that the adhesion amount of the alkali-soluble lubricating film is 0.6 to 1.5 g / m 2 .

本発明には、上記アルカリ可溶型潤滑金属板を製造する方法であって、上記本発明の表面処理組成物を、金属板に塗布した後、板温100〜130℃で乾燥することを特徴とする製造方法も含まれ、この場合において、金属板が、純チタン板またはチタン合金板であることが最も好ましい。   The present invention is a method for producing the above alkali-soluble lubricating metal plate, wherein the surface treatment composition of the present invention is applied to the metal plate and then dried at a plate temperature of 100 to 130 ° C. In this case, the metal plate is most preferably a pure titanium plate or a titanium alloy plate.

本発明により、チタン板等のプレス成形性に劣っている金属板のプレス成形性を著しく高めることができた。従って、本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板は、熱交換器等の化学プラント分野や、その他、家電製品、建築材料、船舶・自動車部品等の移動媒体用部材等、各種用途に適用可能である。   According to the present invention, the press formability of a metal plate inferior in press formability such as a titanium plate can be remarkably improved. Therefore, the alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention can be applied to various uses such as chemical plant fields such as heat exchangers, and other moving medium members such as home appliances, building materials, ships and automobile parts. is there.

本発明の潤滑皮膜中のワックスの存在状態を模式的に表した図である。It is the figure which represented typically the presence state of the wax in the lubricating film of this invention. 本発明におけるプレス成形性の評価場所の説明図である。It is explanatory drawing of the evaluation place of press formability in this invention.

本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板は、金属板の表面に特定粒径のワックスを2種類使
用した潤滑皮膜が積層されているところに特徴を有する。以下、各構成成分について説明する。
The alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention is characterized in that a lubricating film using two types of wax having a specific particle diameter is laminated on the surface of the metal plate. Hereinafter, each component will be described.

[原板]
本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板における原板としては、前記したように、原板のままではプレス成形性に劣るチタン板(チタン合金板も含む)が最適である。しかし、さらなるプレス成形性の向上を目指して、アルミニウム板、銅板、冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板等を原板として用いても構わない。
[Original plate]
As described above, a titanium plate (including a titanium alloy plate) that is inferior in press formability as the original plate is optimal as the original plate in the alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention. However, an aluminum plate, a copper plate, a cold-rolled steel plate, a hot-dip galvanized steel plate, an electrogalvanized steel plate, an alloyed hot-dip galvanized steel plate or the like may be used as the original plate in order to further improve press formability.

チタン板としては、工業的に用いられる純チタン板(JIS:1種または2種)を想定しているが、プレス成形性を阻害しない程度で少量の合金元素を含有させたチタン合金板も利用可能である。例えば、アルミニウム、シリコン、ニオブ等の元素を含有させることは、チタン合金板の強度を高める上で有効であるが、これらの元素の含有量が増大すると、強度が高くなり過ぎて、本発明で期待するプレス成形性が得られなくなるので、これらの元素の含有量(1種または2種以上の合計の含有量)は2%程度までとすることが好ましい。また、鉄は、通常、不可避不純物として含まれているが、Feを1.5%程度までを積極的に含有させて強度を高めたチタン合金板を適用することもできる。   The titanium plate is assumed to be an industrially pure titanium plate (JIS: 1 type or 2 types), but a titanium alloy plate containing a small amount of alloy elements to the extent that press formability is not impaired is also used. Is possible. For example, inclusion of elements such as aluminum, silicon and niobium is effective in increasing the strength of the titanium alloy plate, but as the content of these elements increases, the strength becomes too high, and the present invention Since the expected press formability cannot be obtained, the content of these elements (the total content of one or more types) is preferably about 2%. Moreover, although iron is normally contained as an unavoidable impurity, the titanium alloy plate which increased the intensity | strength by positively containing up to about 1.5% of Fe can also be applied.

チタン板(以下、チタン合金板も含む)においては、上記含有成分の他(残部)は、チタンおよび不可避的不純物である。不可避的不純物は、チタン板原料のスポンジチタンに不可避的に含まれる不純物元素のことであり、代表的には、酸素、鉄(鉄を積極的に含有させた場合を除く)、炭素、窒素、水素、クロム、ニッケル等があり、また製造工程において製品中に取り込まれる可能性のある元素等も不可避的不純物に含まれる。   In a titanium plate (hereinafter also including a titanium alloy plate), the other components (the remainder) are titanium and inevitable impurities. Inevitable impurities are impurity elements inevitably contained in titanium sponge raw material of titanium plate, and typically include oxygen, iron (except when iron is actively added), carbon, nitrogen, There are hydrogen, chromium, nickel and the like, and elements that may be incorporated into the product in the manufacturing process are also included in the inevitable impurities.

チタン板の厚みは0.3〜1mm程度が好ましい。板厚があまり大きくなると、潤滑皮膜を塗布することによる成形性向上効果が発揮されにくくなる。すなわち、板厚が大きい場合、ごく微小な高塑性歪み領域であれば板の局部変形によって割れには至らないが、潤滑皮膜を施すと、逆に局部変形では緩和できない比較的大きな高塑性歪み領域が形成されてしまい、割れに至ることもある。こうしたことから、チタン板の板厚は1.0mm以下とすることが好ましい。チタン板の厚さの下限については必要とされる強度等を考慮して設定すればよく、チタン板の種類によっても異なるが、例えば工業用純チタンの場合(1種または2種)には0.3mm程度以上とするのが良く、少量の合金元素を含有させたチタン合金の場合には、より薄くても構わない。   The thickness of the titanium plate is preferably about 0.3 to 1 mm. If the plate thickness becomes too large, it becomes difficult to exhibit the effect of improving the formability by applying the lubricating film. In other words, if the plate thickness is large, cracks will not be caused by local deformation of the plate if it is a very small high plastic strain region, but if a lubricating film is applied, on the contrary, a relatively large high plastic strain region that cannot be relaxed by local deformation May be formed and may lead to cracking. For these reasons, the thickness of the titanium plate is preferably 1.0 mm or less. The lower limit of the thickness of the titanium plate may be set in consideration of the required strength and the like, and differs depending on the type of the titanium plate. For example, in the case of industrial pure titanium (1 type or 2 types), it is 0. The thickness is preferably about 3 mm or more, and in the case of a titanium alloy containing a small amount of alloy elements, it may be thinner.

[潤滑皮膜用共重合体(A)]
本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板は、上記原板の片面または両面に潤滑皮膜が形成されたものである。この潤滑皮膜は、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルに由来する構成単位(A−2)を必須的に含有する共重合体(A)を樹脂成分として含む表面処理組成物から得られる皮膜である。
[Copolymer for lubricating film (A)]
The alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention has a lubricating film formed on one side or both sides of the original plate. This lubricating coating essentially comprises a structural unit (A-1) derived from α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid and a structural unit (A-2) derived from α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester. It is a film | membrane obtained from the surface treatment composition which contains the copolymer (A) contained naturally as a resin component.

α,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)は、共重合体(A)にカルボキシル基を導入するために用いられ、これにより、共重合体(A)のアルカリ水溶液への溶解性を高め、その結果、潤滑皮膜の脱膜性を高める作用を有する。構成単位(A−1)を形成するためのα,β−エチレン性不飽和カルボン酸としては、特に限定は無く、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等のモノカルボン酸や、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸あるいはこれらのモノエステルを挙げることができる。これらは、1種または2種以上を使用することができる。これらの中でも、メタクリル酸が最も好ましい。   The structural unit (A-1) derived from the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid is used for introducing a carboxyl group into the copolymer (A), whereby the alkali of the copolymer (A) is obtained. It has the effect of enhancing the solubility in an aqueous solution and, as a result, enhancing the film removal property of the lubricating film. The α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid for forming the structural unit (A-1) is not particularly limited, and examples thereof include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and isocrotonic acid, Mention may be made of dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid or their monoesters. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Of these, methacrylic acid is most preferred.

構成単位(A−1)の量は、構成単位(A−2)との合計100質量%中、20〜40質量%とするのが好ましく、共重合体(A)を合成する際に用いる単量体100質量%のうちの20〜40質量%を、上記α,β−エチレン性不飽和カルボン酸とすることが好ましい。不飽和カルボン酸が20質量%より少ないとアルカリ脱膜性が不足するおそれがある。一方、40質量%を超えて不飽和カルボン酸を用いると、潤滑皮膜としての強度が劣化して、プレス加工時に皮膜剥離を起こしやすくなるため、好ましくない。構成単位(A−1)の量は、25〜35質量%がより好ましい。   The amount of the structural unit (A-1) is preferably 20 to 40% by mass in a total of 100% by mass with the structural unit (A-2), and the unit used for synthesizing the copolymer (A). It is preferable that 20 to 40% by mass of 100% by mass of the monomer is the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid. If the amount of unsaturated carboxylic acid is less than 20% by mass, the alkali film removal property may be insufficient. On the other hand, if the unsaturated carboxylic acid is used in excess of 40% by mass, the strength as the lubricating film is deteriorated and the film is liable to be peeled off during press working, which is not preferable. The amount of the structural unit (A-1) is more preferably 25 to 35% by mass.

構成単位(A−1)を上記範囲にすると、共重合体(A)の酸価は150〜300mgKOH/g程度になる。共重合体(A)1g当たりのカルボキシル基量としては、2.69〜5.37mmol程度に相当する。より好ましい酸価の範囲は150〜250mgKOH/gである。   When the structural unit (A-1) is in the above range, the acid value of the copolymer (A) is about 150 to 300 mgKOH / g. The amount of carboxyl groups per 1 g of copolymer (A) corresponds to about 2.69 to 5.37 mmol. A more preferable range of the acid value is 150 to 250 mgKOH / g.

α,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルに由来する構成単位(A−2)は、共重合体(A)のベースとなるものであり、金属板に対する密着性や潤滑性に影響を及ぼす。また構成単位(A−2)は、エステルであって、アルカリ水溶液により加水分解するので、潤滑皮膜の脱膜性にも寄与し得る。   The structural unit (A-2) derived from the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester is a base of the copolymer (A) and affects the adhesion to the metal plate and the lubricity. In addition, the structural unit (A-2) is an ester and hydrolyzes with an aqueous alkali solution, which can contribute to the removal of the lubricating film.

構成単位(A−2)を形成するためのα,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルとしては、特に限定は無く、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル異性体(例えばアクリル酸i−ブチル等)、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸イソノニル、アクリル酸イソボニル、アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、アクリル酸2−メトキシエチル、アクリル酸3−メトキシブチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸n−ステアリル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸トリメチロールプロパン、アクリル酸1,9−ノナンジオール等のアクリル酸エステルや、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル異性体(例えばメタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル等)、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸イソボニル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−メトキシエチル、メタクリル酸2−エトキシエチル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレングリコール、ジメタクリル酸1,6−ヘキサンジオール、ジメタクリル酸ポリプロピレングリコール、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸トリフルオロエチル、メタクリル酸ヘプタデカフルオロデシル等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。これらは、1種または2種以上を使用することができる。これらの中でも、単官能の単量体が好ましく、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ブチル等が好ましいものとして挙げられる。   The α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester for forming the structural unit (A-2) is not particularly limited. For example, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate isomers (for example, acrylic acid i -Butyl, etc.), 2-ethylhexyl acrylate, isooctyl acrylate, isononyl acrylate, isobonyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, acrylic acid 2 -Hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, lauryl acrylate, n-stearyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, trimethylolpropane acrylate, 1,9-nonanediol acrylate, etc. Acrylic ester, Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate isomers (eg n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate), 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, methacryl Tridecyl acid, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, isobornyl methacrylate, glycidyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, allyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, methacrylic acid 2-ethoxyethyl, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1, methacrylic acid 1, - hexanediol dimethacrylate, polypropylene glycol, trimethylolpropane trimethacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, trifluoroethyl methacrylate, and methacrylic acid esters such as methacrylic acid heptadecafluorodecyl is. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, a monofunctional monomer is preferable, and (meth) acrylic acid ethyl, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl, (meth) acrylic acid n-butyl and the like are preferable.

この構成単位(A−2)を形成する単量体以外の単量体をさらに用いて共重合体(A)を合成してもよいが、金属板に対する密着性、潤滑皮膜の柔軟性や潤滑性、あるいは脱膜性を考慮すると、共重合体(A)は構成単位(A−1)と構成単位(A−2)とからなるものであることが好ましい。従って、構成単位(A−2)は、共重合体(A)100質量%中、60〜80質量%であるのが好ましい。より具体的には、構成単位(A−1)用の不飽和カルボン酸と構成単位(A−2)用の不飽和カルボン酸エステルとの合計100質量%中、不飽和カルボン酸を20〜40質量%とし、不飽和カルボン酸エステルを60〜
80質量%用いることが好ましい。
The copolymer (A) may be synthesized by further using a monomer other than the monomer forming the structural unit (A-2), but the adhesion to the metal plate, the flexibility of the lubricating film and the lubrication In view of the property or film removal property, the copolymer (A) is preferably composed of the structural unit (A-1) and the structural unit (A-2). Therefore, it is preferable that a structural unit (A-2) is 60-80 mass% in 100 mass% of copolymers (A). More specifically, the unsaturated carboxylic acid is added in an amount of 20 to 40 in a total of 100% by mass of the unsaturated carboxylic acid for the structural unit (A-1) and the unsaturated carboxylic acid ester for the structural unit (A-2). Mass%, and unsaturated carboxylic acid ester is 60 to
It is preferable to use 80% by mass.

共重合体(A)を合成する方法は、特に限定されないが、水系の表面処理組成物が得やすく、環境に優しい点で、乳化重合が好ましい。乳化重合は公知の方法で行うことができ、例えば、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開始剤と、乳化剤とを用い、水中で乳化重合を行う。乳化剤は特に限定されないが、分子中にエチレン性不飽和基を有する反応性の乳化剤を用いることもできる。   The method for synthesizing the copolymer (A) is not particularly limited, but emulsion polymerization is preferred from the viewpoint of easily obtaining an aqueous surface treatment composition and being environmentally friendly. The emulsion polymerization can be performed by a known method. For example, the emulsion polymerization is performed in water using a water-soluble polymerization initiator such as ammonium persulfate and an emulsifier. The emulsifier is not particularly limited, but a reactive emulsifier having an ethylenically unsaturated group in the molecule can also be used.

共重合体(A)の数平均分子量は、潤滑性および脱膜性の観点から、好ましくは10,000以上、より好ましくは12,000以上、さらに好ましくは15,000以上で、好ましくは30,000以下、より好ましくは25,000以下、さらに好ましくは20,000以下である。   The number average molecular weight of the copolymer (A) is preferably 10,000 or more, more preferably 12,000 or more, still more preferably 15,000 or more, preferably 30,000, from the viewpoint of lubricity and film removal. 000 or less, more preferably 25,000 or less, and still more preferably 20,000 or less.

また、共重合体(A)のガラス転移温度(Tg)は、−40〜100℃であることが好ましい。Tgが−40℃よりも下回ると、潤滑皮膜に粘着性が発現し、ゴミの付着やブロッキング等のトラブルの原因になるおそれがある。また100℃を超えると、潤滑皮膜が脆くなり、プレス加工時の皮膜剥離の原因になるおそれがある。   Moreover, it is preferable that the glass transition temperature (Tg) of a copolymer (A) is -40-100 degreeC. When Tg is lower than −40 ° C., the lubricating film is tacky, which may cause troubles such as dust adhesion and blocking. On the other hand, if the temperature exceeds 100 ° C., the lubricating film becomes brittle, which may cause film peeling during press working.

本発明では、潤滑皮膜を形成するための表面処理組成物において、上記共重合体(A)は中和しない。従って、乳化重合中の反応液、重合終了後の乳化液および表面処理組成物には、アルカリ化合物は加えない。なお、ワックス混合物(C)の水分散体はアルカリ性であるため、上記「アルカリ化合物」には、ワックス混合物(C)は含まない。共重合体(A)がカルボキシル基を有しているため、重合終了後の乳化液を用いて表面処理組成物を調製すると、pHは大体1.7〜4程度の酸性領域となる。   In the present invention, the copolymer (A) is not neutralized in the surface treatment composition for forming a lubricating film. Therefore, no alkali compound is added to the reaction solution during emulsion polymerization, the emulsion after polymerization, and the surface treatment composition. Since the aqueous dispersion of the wax mixture (C) is alkaline, the “alkali compound” does not include the wax mixture (C). Since the copolymer (A) has a carboxyl group, when the surface treatment composition is prepared using the emulsion after completion of the polymerization, the pH becomes an acidic region of about 1.7 to 4.

表面処理組成物中における上記共重合体(A)の量は、共重合体(A)、コロイダルシリカ(B;固形分)およびワックス混合物(C)の合計を100質量%としたとき、70〜90質量%とすることが好ましい。70質量%よりも少ないと、潤滑皮膜の造膜性が低下したり、ワックス混合物(C)を潤滑皮膜中に保持もしくは被覆できなくなるおそれがあり、好ましくない。一方、90質量%を超えると、シリカ(B)やワックス混合物(C)の量が相対的に少なくなるので、潤滑性能が低下して、プレス成形時に皮膜剥離等が発生するおそれがある。   The amount of the copolymer (A) in the surface treatment composition is 70 to 70% when the total of the copolymer (A), colloidal silica (B; solid content) and the wax mixture (C) is 100% by mass. It is preferable to set it as 90 mass%. If it is less than 70% by mass, the film forming property of the lubricating film may be lowered, or the wax mixture (C) may not be retained or coated in the lubricating film, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 90% by mass, the amount of silica (B) and wax mixture (C) is relatively small, so that the lubrication performance is lowered, and there is a risk of film peeling or the like during press molding.

[潤滑皮膜用コロイダルシリカ(B)]
本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板の潤滑皮膜を形成するための表面処理組成物には、コロイダルシリカ(B)が必須成分として含まれる。コロイダルシリカ(B)の配合は、プレス成形性を高めるためである。本発明で用いるコロイダルシリカ(B)は粒子径が40〜50nmのものである。粒子径が40nmより下回ると、比表面積が大きくなり、活性度が高くなるため、表面処理組成物中で凝集して該組成物の保存安定性が劣化すると共に、潤滑皮膜のアルカリ脱膜性も低下するため好ましくない。粒子径が50nmを超えると、表面処理組成物を保存している内に沈殿が生じ、撹拌しても再分散できなくなるため好ましくない。また、沈殿物がわずかに生じてもプレス成形性が低下するため、粒子径40〜50nmのコロイダルシリカ(B)を用いることが好ましい。
[Colloidal silica for lubricating coating (B)]
Colloidal silica (B) is contained as an essential component in the surface treatment composition for forming the lubricating film of the alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention. This is because the colloidal silica (B) is blended to improve press moldability. The colloidal silica (B) used in the present invention has a particle diameter of 40 to 50 nm. When the particle diameter is less than 40 nm, the specific surface area is increased and the activity is increased, so that the storage stability of the composition is deteriorated by aggregation in the surface treatment composition, and the alkali film removal property of the lubricating film is also improved. Since it falls, it is not preferable. When the particle diameter exceeds 50 nm, precipitation occurs while the surface treatment composition is stored, and it is not preferable because it cannot be redispersed even if stirred. Moreover, since press moldability will fall even if a deposit arises slightly, it is preferable to use colloidal silica (B) with a particle diameter of 40-50 nm.

本発明で用いる表面処理組成物は、上記したとおり、pHが1.7〜4程度の酸性なので、コロイダルシリカ(B)も酸性のものを用いることが好ましい。アルカリ側にあるコロイダルシリカを用いると、表面処理組成物の調製時にゲル化することがある。粒子径40〜50nmで酸性のコロイダルシリカ(B)としては、日産化学工業社から、「スノーテックス(登録商標)OL」として入手可能である。なお、粒子径は、BET法による平均粒子径である。   Since the surface treatment composition used in the present invention is acidic with a pH of about 1.7 to 4 as described above, it is preferable to use an acidic colloidal silica (B). When colloidal silica on the alkali side is used, gelation may occur during the preparation of the surface treatment composition. Acidic colloidal silica (B) having a particle size of 40 to 50 nm is available from Nissan Chemical Industries as “Snowtex (registered trademark) OL”. In addition, a particle diameter is an average particle diameter by BET method.

表面処理組成物中におけるコロイダルシリカ(B;固形分)の量は、共重合体(A)、コロイダルシリカ(B)およびワックス混合物(C)の合計を100質量%としたとき、5〜20質量%とすることが好ましい。5質量%より少ないと、脱膜性やプレス成形性の向上効果が不充分となるおそれがある。20質量%を超えるとプレス成形性は低下する傾向にあり、表面処理組成物の安定性も低下するため好ましくない。   The amount of colloidal silica (B; solid content) in the surface treatment composition is 5 to 20 masses when the total of the copolymer (A), colloidal silica (B) and wax mixture (C) is 100 mass%. % Is preferable. If the amount is less than 5% by mass, the effect of improving the film removal property and press moldability may be insufficient. If it exceeds 20% by mass, the press formability tends to decrease, and the stability of the surface treatment composition also decreases.

[潤滑皮膜用ワックス混合物(C)]
本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板の潤滑皮膜を形成するための表面処理組成物には、ワックス混合物(C)が含まれる。本発明では、平均粒子径1μmの球形ポリエチレンワックス(以下C−1)と、平均粒子径0.6μmの球形ポリエチレンワックス(以下C−2)を混合して用いる。両者を混合して用いるのは、図1に示すように、平均粒子径1μmのワックス(C−1)で潤滑皮膜表面に突部を形成させて表面の潤滑性を高めると共に、皮膜内部に埋もれている平均粒子径0.6μmのワックス(C−2)で、プレス成形の際の金型の凹部へ金属板が流入していくときの潤滑効果を発現させるためである。いずれか一方では、プレス成形性が不充分であり、また平均粒子径1μmを超えるワックスを用いても潤滑効果が低いため、本発明では上記の組み合わせとした。また、フッ素系潤滑剤を用いても、潤滑効果は低かった。
[Wax mixture for lubricating coating (C)]
The surface treatment composition for forming the lubricating film of the alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention contains a wax mixture (C). In the present invention, spherical polyethylene wax (hereinafter referred to as C-1) having an average particle diameter of 1 μm and spherical polyethylene wax (hereinafter referred to as C-2) having an average particle diameter of 0.6 μm are mixed and used. As shown in FIG. 1, a mixture of the two is used to form a protrusion on the surface of the lubricating film with wax (C-1) having an average particle diameter of 1 μm to improve the lubricity of the surface and to be buried inside the film. This is because the wax (C-2) having an average particle diameter of 0.6 μm exhibits a lubricating effect when the metal plate flows into the concave portion of the mold during press molding. In either case, the press formability is insufficient, and even if a wax having an average particle diameter of more than 1 μm is used, the lubricating effect is low. Even when a fluorine-based lubricant was used, the lubricating effect was low.

このように、本発明では、皮膜厚よりも平均粒子径が大きいワックス(C−1)と、皮膜厚よりも平均粒子径が小さいワックス(C−2)とを組み合わせて使うことで、金属板が金型の凹部へ流入する際の初期の潤滑性をワックス(C−1)で発現させ、凹部へ流入した金属板が金型と摺動するときの潤滑性をワックス(C−2)で発現させるところに特徴がある。なお、皮膜厚については後述する。   Thus, in the present invention, a metal plate is obtained by using a combination of a wax (C-1) having an average particle diameter larger than the film thickness and a wax (C-2) having an average particle diameter smaller than the film thickness. The initial lubricity when flowing into the recess of the mold is expressed by wax (C-1), and the lubricity when the metal plate flowing into the recess slides with the mold is expressed by wax (C-2). It is characterized by its expression. The film thickness will be described later.

本発明では、図1に示したように、ワックス(C−1)とワックス(C−2)は、いずれも潤滑皮膜中で、球形を維持していることが必要である。プレス成形時にワックスが溶融して潤滑皮膜表面にブリードアウトしてしまうと、2種のワックスを併用する効果が発現しない。プレス成形時には、金型との摩擦熱で金属板が120〜130℃程度に加熱されているため、本発明では、ワックス(C−1)と(C−2)はいずれも軟化点が113〜132℃のポリエチレンワックスを用いることが好ましい。これにより、固体潤滑と液体潤滑とが混合した最も潤滑性に優れた領域でプレス成形を行うことができる。   In the present invention, as shown in FIG. 1, both the wax (C-1) and the wax (C-2) are required to maintain a spherical shape in the lubricating film. If the wax melts and bleeds out on the surface of the lubricant film during press molding, the effect of using the two types of waxes together will not be exhibited. At the time of press molding, since the metal plate is heated to about 120 to 130 ° C. by frictional heat with the mold, in the present invention, the waxes (C-1) and (C-2) both have a softening point of 113 to It is preferable to use polyethylene wax at 132 ° C. Thereby, press molding can be performed in the region having the most excellent lubricity in which solid lubrication and liquid lubrication are mixed.

このようなワックス(C−1)としては、三井化学社製のケミパール(登録商標)「WF−640」(軟化点113℃)や「W−700」(軟化点132℃)があり、ワックス(C−2)としては、同じくケミパール「W−950」(軟化点113℃)、「W−900」(軟化点132℃)がある。これらはいずれもワックス粒子の水分散体である。なお、ワックスの平均粒子径はコールターカウンター法によるものであり、軟化点は環球法によるものである。また、上記ワックス(C−1)の体積平均粒子径は、0.9μmから1.4μmの範囲にあり、上記ワックス(C−2)の体積平均粒子径は、0.45μmから0.8μmの範囲にある。従って、本発明で用いるワックス混合物(C)においては、0.9μmから1.4μmの間に1つのピークがあり、0.45μmから0.8μmの間に1つのピークがある多峰性の粒度分布を示す。このため図1に示すような形態の皮膜構造となり、良好な潤滑性を示すのである。   Examples of such wax (C-1) include Chemipearl (registered trademark) “WF-640” (softening point 113 ° C.) and “W-700” (softening point 132 ° C.) manufactured by Mitsui Chemicals, Ltd. As C-2), there are also Chemipearls “W-950” (softening point 113 ° C.) and “W-900” (softening point 132 ° C.). These are all aqueous dispersions of wax particles. The average particle diameter of the wax is determined by the Coulter counter method, and the softening point is determined by the ring and ball method. The wax (C-1) has a volume average particle size in the range of 0.9 μm to 1.4 μm, and the wax (C-2) has a volume average particle size of 0.45 μm to 0.8 μm. Is in range. Therefore, in the wax mixture (C) used in the present invention, the multimodal particle size has one peak between 0.9 μm and 1.4 μm and one peak between 0.45 μm and 0.8 μm. Show the distribution. For this reason, it becomes a film structure of the form as shown in FIG. 1, and shows a good lubricity.

ワックス(C−1)とワックス(C−2)の混合比率は、両者の合計100質量%に対し、ワックス(C−1)を50〜70質量%、ワックス(C−2)を30〜50質量%とすることが好ましい(いずれも固形分である)。ワックス(C−2)が30質量%よりも少ないと、皮膜内部のワックス(C−2)による潤滑効果が充分に発揮されず、皮膜の深さ方向への潤滑性が不足して、金型摺動によって皮膜剥離(摺動方向への凝集破壊)を生じるおそれがある。またワックス(C−2)が50質量%を超えると、ワックス(C−1)が少なくなって、皮膜表面の潤滑効果が低下し、プレス成形性が低下するおそれがある。   The mixing ratio of the wax (C-1) and the wax (C-2) is 50 to 70% by mass of the wax (C-1) and 30 to 50% of the wax (C-2) with respect to the total of 100% by mass of both. It is preferable to set it as the mass% (all are solid content). When the amount of wax (C-2) is less than 30% by mass, the lubrication effect by the wax (C-2) inside the film is not sufficiently exhibited, and the lubricity in the depth direction of the film is insufficient, and the mold There is a risk of film peeling (cohesive failure in the sliding direction) due to sliding. On the other hand, if the wax (C-2) exceeds 50% by mass, the amount of the wax (C-1) is decreased, the lubricating effect on the coating surface is lowered, and the press formability may be lowered.

表面処理組成物中におけるワックス混合物(C)の量は、共重合体(A)、コロイダル
シリカ(B)およびワックス混合物(C)の合計を100質量%としたとき、3.5〜10質量%とすることが好ましい。潤滑皮膜中のワックス濃度を増加させていくと、約1質量%で動摩擦係数は大きく低下し、3.5質量%でほぼ横ばいとなり、その後わずかずつ低下していき、10質量%程度で、一定値を示すようになる。従って、ワックス混合物(C)は3.5質量%以上が好ましく、より好ましくは5質量%以上である。10質量%を超えて添加しても動摩擦係数の低下効果は飽和するので、上限は10質量%が好ましい。また、ワックス混合物(C)が多くなると、表面処理組成物を金属板に塗布する際に発泡が激しくなるため、均一な皮膜が得られがたくなる。ワックスの水分散体中に界面活性剤が含まれているためではないかと考えられる。ワックス混合物(C)は8質量%以下がより好ましい。
The amount of the wax mixture (C) in the surface treatment composition is 3.5 to 10% by mass when the total of the copolymer (A), colloidal silica (B) and the wax mixture (C) is 100% by mass. It is preferable that As the wax concentration in the lubricating film is increased, the dynamic friction coefficient greatly decreases at about 1% by mass, becomes almost flat at 3.5% by mass, then decreases gradually, and is constant at about 10% by mass. The value comes to show. Therefore, the wax mixture (C) is preferably 3.5% by mass or more, more preferably 5% by mass or more. Even if added over 10% by mass, the effect of reducing the dynamic friction coefficient is saturated, so the upper limit is preferably 10% by mass. Further, when the amount of the wax mixture (C) increases, foaming becomes violent when the surface treatment composition is applied to the metal plate, making it difficult to obtain a uniform film. This is probably because a surfactant is contained in the aqueous dispersion of wax. The wax mixture (C) is more preferably 8% by mass or less.

上記のように2種類のワックスを併用することで、本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板の潤滑皮膜の静摩擦係数と動摩擦係数は近接した値となる。具体的には、潤滑皮膜の静摩擦係数と動摩擦係数のいずれもが0.15以下であり、かつ、静摩擦係数から動摩擦係数を減じたときの値が、−0.02〜+0.02であることが好ましい。この範囲であると、金型の凹部へ金属板が流入して伸びが発生するまでの潤滑皮膜の抵抗が小さくなると共に、静摩擦係数と動摩擦係数が同程度であるので、プレス成形時の圧延方向と幅方向の伸び率の差によって生じる成形不良(ネッキングや割れ)を一層抑制することができる。その結果、プレート式熱交換器のような複雑な形状へのプレス成形においても加工を可能とした。   By using two kinds of waxes together as described above, the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient of the lubricating film of the alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention are close to each other. Specifically, both the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient of the lubricating film are 0.15 or less, and the value when the dynamic friction coefficient is subtracted from the static friction coefficient is -0.02 to +0.02. Is preferred. Within this range, the resistance of the lubricating film until the metal plate flows into the recess of the mold and elongation occurs is reduced, and the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient are comparable, so the rolling direction during press forming And molding defects (necking and cracking) caused by the difference in elongation in the width direction can be further suppressed. As a result, it is possible to perform processing even in press molding into a complicated shape such as a plate heat exchanger.

[潤滑皮膜の付着量]
本発明では、潤滑皮膜は、図1に示すように、平均粒子径の大きいワックス(C−1)の凸部を形成しているため、単純にμmで表すことが難しい。図1に示すように、平均粒子径1μmのワックス(C−1)によって皮膜表面に凸部を形成させるためには、皮膜の付着量を0.6〜1.5g/m2とすることが好ましい。皮膜付着量が0.6g/m2よりも少ないと、潤滑性を発揮できず、皮膜剥離が発生して、かじりや割れの原因となるおそれがある。一方、1.5g/m2を超えると、皮膜のアルカリ脱膜性が低下すると共に、
アルカリ脱脂液のpHが低下して脱脂液の能力を低下させるおそれがあり、好ましくない。
[Amount of lubricant coating]
In the present invention, as shown in FIG. 1, the lubricating coating forms convex portions of wax (C-1) having a large average particle diameter, and therefore it is difficult to simply represent μm. As shown in FIG. 1, in order to form a convex part on the surface of the film with the wax (C-1) having an average particle diameter of 1 μm, the amount of the adhered film should be 0.6 to 1.5 g / m 2. preferable. If the coating amount is less than 0.6 g / m 2 , the lubricity cannot be exhibited and the coating peels off, which may cause galling or cracking. On the other hand, when it exceeds 1.5 g / m 2 , the alkali film-removing property of the film is lowered,
There is a possibility that the pH of the alkaline degreasing solution is lowered to reduce the ability of the degreasing solution, which is not preferable.

[表面処理組成物]
本発明の表面処理組成物を調製するには、例えば、共重合体(A)を乳化重合で合成し、得られた乳化液に、水分散体であるコロイダルシリカ(B)、ワックス混合物(C)の水分散体、すなわちワックス(C−1)の水分散体とワックス(C−2)の水分散体を加えてよく混合する方法が挙げられる。表面処理組成物は、塗工に適する粘度にするため、希釈しても濃縮してもよい。
[Surface treatment composition]
In order to prepare the surface treatment composition of the present invention, for example, the copolymer (A) is synthesized by emulsion polymerization, and the resulting emulsion is added to a colloidal silica (B) that is an aqueous dispersion and a wax mixture (C ), That is, a method in which an aqueous dispersion of wax (C-1) and an aqueous dispersion of wax (C-2) are added and mixed well. The surface treatment composition may be diluted or concentrated to obtain a viscosity suitable for coating.

上記表面処理組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、酸化チタン等の顔料、艶消し剤、防錆剤、沈降防止剤等、樹脂塗装金属板分野で用いられる各種公知の添加剤を添加しても構わない。   Various known additives used in the field of resin-coated metal sheets, such as pigments such as titanium oxide, matting agents, rust preventives, anti-settling agents, etc., to the surface treatment composition as long as the object of the present invention is not impaired. May be added.

上記表面処理組成物を原板に塗布する方法は特に限定されず、バーコーター法、ロールコーター法、スプレー法、カーテンフローコーター法等が採用可能である。塗布後には乾燥を行うが、ワックス混合物(C)の粒子状態を維持するために、高温で加熱乾燥を行うのは避けるべきである。具体的には、100〜130℃で加熱乾燥を行うことが好ましい。なお、原板には、耐食性向上、潤滑皮膜との密着性向上等を目的として、予め、クロメート処理、ノンクロメート処理、リン酸塩処理等の公知の表面処理(下地処理)を施しておいてもよい。   The method for applying the surface treatment composition to the original plate is not particularly limited, and a bar coater method, a roll coater method, a spray method, a curtain flow coater method, and the like can be employed. Although drying is performed after application, in order to maintain the particle state of the wax mixture (C), heat drying at a high temperature should be avoided. Specifically, it is preferable to perform heat drying at 100 to 130 ° C. The original plate may be subjected to known surface treatments (primary treatments) such as chromate treatment, non-chromate treatment, and phosphate treatment in advance for the purpose of improving corrosion resistance and adhesion to the lubricating film. Good.

以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更実施は本発明に含まれる。以下では、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を示すものとする。また、実施例で用いた評価方法は、以下の通りである。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and modifications within the scope of the present invention are included in the present invention. Hereinafter, “part” indicates “part by mass”, and “%” indicates “% by mass”. Moreover, the evaluation method used in the Example is as follows.

[評価方法]
(1)摩擦係数
表面処理組成物を金属板に塗布し、乾燥後、新東化学社製の表面性測定機(TYPE;14DR)
を用いてSUSボールを一定荷重で加圧しながら摺動させて、下記条件で、静摩擦係数と動摩擦係数とを測定した。
[Evaluation method]
(1) Coefficient of friction A surface treatment composition is applied to a metal plate, dried, and then a surface property measuring instrument (TYPE; 14DR) manufactured by Shinto Chemical Co., Ltd.
The SUS ball was slid while being pressed with a constant load using a, and the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient were measured under the following conditions.

試験荷重:500gf
摺動速度:100mm/min
摺動距離:40mm
試験回数:n=3
摺動治具:SUSボール10mmφ
測定温度:室温(20℃)
Test load: 500gf
Sliding speed: 100mm / min
Sliding distance: 40mm
Number of tests: n = 3
Sliding jig: SUS ball 10mmφ
Measurement temperature: Room temperature (20 ° C)

(2)プレス成形性
プレート式熱交換器の熱交換部分を模擬した、100mm×100mm、ピッチ10mm、最大高さ4mm、曲率半径R=0.4,0.6,0.8,1.0,1.4,1.8mmの6種類の稜線を有する金型を用い、80トン油圧プレス機でプレス加工を行った。プレス条件は、最大荷重300kN、プレス速度1mm/sec、4mm押し切りである。得られたプレス成形品について36箇所の割れ測定点で割れの状態を評価した。図2の左側に示すように、A,B,C,D,Eについては稜部と波線の交点の30箇所と、図2の右側に示すように、C’は谷部を6箇所測定した。
(2) Press formability 100 mm × 100 mm, pitch 10 mm, maximum height 4 mm, curvature radius R = 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, simulating the heat exchange part of a plate heat exchanger , 1.4, and 1.8 mm, and using a die having six types of ridgelines, pressing was performed with an 80-ton hydraulic press. The press conditions are a maximum load of 300 kN, a press speed of 1 mm / sec, and a 4 mm press cut. About the obtained press-molded product, the crack state was evaluated at 36 crack measurement points. As shown on the left side of FIG. 2, for A, B, C, D, and E, 30 points of intersections of ridges and wavy lines and as shown on the right side of FIG. .

割れの起点となるA,C,C’,Eに関しては、健全(割れやネッキングが認められない)なら2点、ネッキング(くびれる現象)傾向があれば1点、割れが生じていれば0点として、下記式(1)で数値化した。
F(i,j)=1.0 ×(健全2,ネッキング1,割れ発生0) ・・・式(1)
Regarding A, C, C ′, and E, which are the starting points of cracking, 2 points if sound (cracking or necking is not recognized), 1 point if there is a tendency to necking (necking phenomenon), 0 points if cracking occurs As a numerical value by the following formula (1).
F (i, j) = 1.0 × (healthy 2, necking 1, crack occurrence 0) (1)

また、B,Dに関しては、健全(割れやネッキングが認められない)なら1点(0.5×2)、ネッキング(くびれる現象)傾向があれば0.5点(0.5×1)、割れが生じていれば0点として、下記式(2)で数値化した。
G(i,j)=0.5 ×(健全2,ネッキング1,割れ発生0) ・・・式(2)
For B and D, 1 point (0.5 × 2) if healthy (no cracking or necking is recognized), 0.5 point (0.5 × 1) if there is a tendency to necking (constriction phenomenon), If cracking occurred, it was converted into a numerical value by the following formula (2) as 0 point.
G (i, j) = 0.5 × (healthy 2, necking 1, crack occurrence 0) (2)

そして、それぞれの点数に稜部の曲率半径R(各曲率半径をR(k)と表す)の逆数を掛けて割れの状況を数値化し、その値と、全体に割れが生じていない場合の値(式(3)における分母)との割合を下記式(3)で求め、プレス成形性の「スコア」として、本発明におけるプレス成形性評価の指標とした。スコアが高いほど、プレス成形に優れていることを表す。なお、式(1)〜(3)において、iは場所、jは点数を示す。従って、R(k)は、0.4,0.6,0.8,1.0,1.4,1.8のいずれかである。   Then, the number of points is multiplied by the reciprocal of the radius of curvature R of the ridge (each radius of curvature is represented by R (k)) to quantify the state of cracking, and that value and the value when no cracking occurs throughout The ratio to (the denominator in the formula (3)) is obtained by the following formula (3), and used as the “score” of the press formability as an index for evaluating the press formability in the present invention. The higher the score, the better the press molding. In equations (1) to (3), i represents a place and j represents a score. Therefore, R (k) is one of 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.4, and 1.8.

(3)アルカリ脱膜性
アルカリ脱脂工程における潤滑皮膜の脱膜性を評価するために、金属板に付着している潤滑皮膜の付着量V0(g/m2)を測定した供試材を、60℃に調整したアルカリ脱脂剤(日本パーカライジング社製「CL-N364S」)の濃度20g/Lの溶液に2分間浸漬し、水洗・乾燥した後、皮膜付着量をV1(g/m2)を測定して、皮膜の脱膜率(%)を下記式(4)により求めた。
(3) Alkali film-removing property In order to evaluate the film-removing property of the lubricating film in the alkaline degreasing process, a test material in which the adhesion amount V 0 (g / m 2 ) of the lubricating film adhering to the metal plate was measured. After immersing in a 20 g / L solution of an alkaline degreasing agent adjusted to 60 ° C. (“CL-N364S” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) for 2 minutes, washing with water and drying, the coating amount was set to V 1 (g / m 2 ) Was measured, and the film removal rate (%) of the film was determined by the following formula (4).

評価基準は、脱膜率100%を◎、脱膜率95%以上100%未満を○、脱膜率90%以上95%未満を△、脱膜率90%未満を×とした。   The evaluation criteria were ◎ for a film removal rate of 100%, ○ for a film removal rate of 95% or more and less than 100%, Δ for a film removal rate of 90% or more and less than 95%, and × for a film removal rate of less than 90%.

なお、皮膜付着量(g/m2)は、皮膜中のSi元素量を蛍光X線装置(島津製作所製
「MIF-2100」)を用いて定量し、下記の換算式(5)により求めた。
The coating amount (g / m 2 ) was determined by quantifying the amount of Si element in the coating using a fluorescent X-ray apparatus (“MIF-2100” manufactured by Shimadzu Corporation) and using the following conversion formula (5). .

ここで、Siは皮膜中のSi元素量(mg/m2)、Cは表面処理組成物中のSiO2の添加濃度(%)、28はSiの元素量、60はSiO2の分子量である。 Here, Si is the amount of Si element in the film (mg / m 2 ), C is the addition concentration (%) of SiO 2 in the surface treatment composition, 28 is the element amount of Si, and 60 is the molecular weight of SiO 2. .

合成例1
撹拌機、温度計、還流冷却器および滴下漏斗を備えた4つ口フラスコに、400部の水を仕込み、窒素置換を行いながら、80℃まで昇温した。過硫酸アンモニウム0.4部を水200部に溶解させた開始剤水溶液と、不飽和カルボン酸としてのメタクリル酸60部、不飽和カルボン酸エステルとしてのメタクリル酸n−ブチル77.4部とアクリル酸2−エチルヘキシル65.6部、水200部および反応性界面活性剤である「ラテムル(登録商標)S−180」(花王社製)を15部入れて乳化したプレエマルションとを、別々の滴下ロートに入れ、1時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、80℃で1時間熟成した後、40℃まで冷却してから、150メッシュの金網で濾過し、共重合体の乳化液No.1を得た。
Synthesis example 1
A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel was charged with 400 parts of water, and the temperature was raised to 80 ° C. while purging with nitrogen. An aqueous initiator solution in which 0.4 part of ammonium persulfate is dissolved in 200 parts of water, 60 parts of methacrylic acid as an unsaturated carboxylic acid, 77.4 parts of n-butyl methacrylate as an unsaturated carboxylic acid ester, and acrylic acid 2 -Put 65.6 parts of ethylhexyl, 200 parts of water, and 15 parts of a reactive surfactant "Latemul (registered trademark) S-180" (manufactured by Kao Corporation) and emulsify the pre-emulsion into separate dropping funnels. It was dripped simultaneously over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was aged at 80 ° C. for 1 hour, cooled to 40 ° C., and then filtered through a 150 mesh wire netting. 1 was obtained.

合成例2
不飽和カルボン酸エステルをアクリル酸エチル140部のみにした以外は、合成例1と同様にして、共重合体の乳化液No.2を得た。
Synthesis example 2
A copolymer emulsion No. 1 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the unsaturated carboxylic acid ester was only 140 parts of ethyl acrylate. 2 was obtained.

合成例3
メタクリル酸を40部に、アクリル酸エチルを150部にした以外は、合成例2と同様にして、共重合体の乳化液No.3を得た。
Synthesis example 3
A copolymer emulsion No. 1 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 2 except that 40 parts of methacrylic acid and 150 parts of ethyl acrylate were used. 3 was obtained.

合成例4
メタクリル酸を80部に、アクリル酸エチルを130部にした以外は、合成例2と同様にして、共重合体の乳化液No.4を得た。
Synthesis example 4
A copolymer emulsion No. 1 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 2 except that 80 parts of methacrylic acid and 130 parts of ethyl acrylate were used. 4 was obtained.

合成例5
メタクリル酸を90部にした以外は、合成例4と同様にして、共重合体の乳化液No.5を得た。
Synthesis example 5
A copolymer emulsion No. 1 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 4 except that 90 parts of methacrylic acid was used. 5 was obtained.

合成例6
メタクリル酸を30部にした以外は、合成例3と同様にして、共重合体の乳化液No.6を得た。
Synthesis Example 6
A copolymer emulsion No. 1 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 except that 30 parts of methacrylic acid was used. 6 was obtained.

合成例7
合成例2と同様にして乳化重合を行った。80℃での1時間の熟成の後、トリエチルアミンの50%水溶液を約10部、pHが6になるまで徐々に滴下し、30分間熟成を続けた。その後は合成例1と同様に冷却、濾過を行い、共重合体の乳化液No.7を得た。
Synthesis example 7
Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 2. After aging for 1 hour at 80 ° C., about 10 parts of a 50% aqueous solution of triethylamine was gradually added dropwise until the pH reached 6, and aging was continued for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled and filtered in the same manner as in Synthesis Example 1, and the copolymer emulsion No. 7 was obtained.

合成例8
メタクリル酸を180部、アクリル酸エチルを20部に変更した以外は、合成例2と同様にして、共重合体の乳化液No.8を得た。
Synthesis example 8
A copolymer emulsion No. was prepared in the same manner as in Synthesis Example 2 except that 180 parts of methacrylic acid and 20 parts of ethyl acrylate were changed. 8 was obtained.

各共重合体の組成、特性を表1にまとめた。   The composition and properties of each copolymer are summarized in Table 1.

実験例1
合成例1〜8で製造した共重合体の乳化液No.1〜8のそれぞれと、粒子径40〜50nmのコロイダルシリカ(「スノーテックス(登録商標)OL」;日産化学工業社製)、平均粒子径1μmの球形ポリエチレンワックス(「ケミパール(登録商標)W−700」;軟化点132℃;三井化学社製)、平均粒子径0.6μmの球形ポリエチレンワックス(「ケミパール(登録商標)W−900」;軟化点132℃;三井化学社製)を用いて、表面処理組成物No.1〜8を調製した。配合比は固形分比率で、共重合体が85%、シリカが10%、ワックス混合物が5%とした。ワックス混合物中、平均粒子径1μmのワックスと0.6μmのワックスは、同量(50%ずつ)用いた。
Experimental example 1
Emulsified solution No. of the copolymer produced in Synthesis Examples 1-8. 1-8, colloidal silica having a particle size of 40-50 nm (“Snowtex (registered trademark) OL”; manufactured by Nissan Chemical Industries), spherical polyethylene wax having an average particle size of 1 μm (“Chemipearl (registered trademark) W— 700 ”; softening point 132 ° C .; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), spherical polyethylene wax having an average particle diameter of 0.6 μm (“ Chemipearl (registered trademark) W-900 ”; softening point 132 ° C .; manufactured by Mitsui Chemicals), Surface treatment composition No. 1-8 were prepared. The blending ratio was a solid content ratio of 85% for the copolymer, 10% for the silica, and 5% for the wax mixture. In the wax mixture, the same amount (50% each) of wax having an average particle diameter of 1 μm and 0.6 μm was used.

板厚0.5mmのJIS:1種純チタン板、JIS:2種純チタン板、電気亜鉛めっき
鋼板(めっき付着量;片面20g/m2ずつ;EG)、溶融亜鉛めっき鋼板(めっき付着
量;片面60g/m2ずつ;GI)を原板として用いた。ラボのロールコーターで、上記
各表面処理組成物No.1〜8を表裏面に塗布し、熱風乾燥炉の出側板温120℃で乾燥して、皮膜付着量1.0g/m2のアルカリ可溶型潤滑金属板を製造した。
0.5 mm thick JIS: 1 type pure titanium plate, JIS: 2 types pure titanium plate, electrogalvanized steel sheet (plating adhesion amount: 20 g / m 2 on each side; EG), hot dip galvanized steel sheet (plating adhesion amount; One side of 60 g / m 2 each; GI) was used as the original plate. In the laboratory roll coater, each surface treatment composition No. 1-8 were apply | coated to the front and back, and it dried at the exit side plate | board temperature of 120 degreeC of a hot-air drying furnace, and manufactured the alkali-soluble lubrication metal plate with a film adhesion amount of 1.0 g / m < 2 >.

表2にチタン板の結果を示す。実験No.1はJIS:1種純チタン板にプレス油のみを塗布した例、実験No.2はJIS:2種純チタン板にプレス油のみを塗布した例である。実験No.3〜10は原板としてJIS:2種純チタン板を用いた例であり、実験No.3〜No.6は本発明例、実験No.7〜10は比較例である。   Table 2 shows the results of the titanium plate. Experiment No. 1 is an example in which only press oil was applied to JIS: Class 1 pure titanium plate. 2 is an example in which only press oil is applied to a JIS: type 2 pure titanium plate. Experiment No. Nos. 3 to 10 are examples using a JIS: type 2 pure titanium plate as an original plate. 3-No. 6 is an example of the present invention, Experiment No. 7 to 10 are comparative examples.

表3にはEGとGIの結果を示す。実験No.11と15はプレス油のみを使用した例であり、実験No.12と16はプレス成形の際にポリエチレンシート(厚さ20μm;日本サニパック社製のポリ袋)を金属板の上に載置してからプレス成形を行った例である
。実験No.13〜14と17〜18が本発明例、その他は比較例である。
Table 3 shows the results of EG and GI. Experiment No. 11 and 15 are examples using only press oil. Nos. 12 and 16 are examples of press molding after placing a polyethylene sheet (thickness 20 μm; a plastic bag manufactured by Nippon Sanipack Co., Ltd.) on a metal plate during press molding. Experiment No. 13-14 and 17-18 are examples of the present invention, and others are comparative examples.

実験例2
共重合体85%、シリカ10%、ワックス混合物5%の比率は変えずに、ワックス混合物における平均粒子径1μmのワックスと平均粒子径0.6μmのワックスの比率を表4に示したように変更し、共重合体の乳化液No.1のみを用いた以外は実験例1と同様にして、板厚0.5mmのJIS:2種純チタン板に各表面処理組成物を塗布・乾燥し、アルカリ可溶型潤滑金属板を得た。評価結果を表4に示した。
Experimental example 2
The ratio of 85% copolymer, 10% silica, and 5% wax mixture was not changed, and the ratio of the wax having an average particle diameter of 1 μm and the wax having an average particle diameter of 0.6 μm in the wax mixture was changed as shown in Table 4. Copolymer emulsion No. Each surface treatment composition was applied and dried on a JIS: type 2 pure titanium plate having a plate thickness of 0.5 mm in the same manner as in Experimental Example 1 except that only 1 was used to obtain an alkali-soluble lubricating metal plate. . The evaluation results are shown in Table 4.

実験例3
シリカ10%は変えずに、ワックス混合物(平均粒子径1μmのワックスと平均粒子径0.6μmのワックスが50:50の混合物)の添加量を表5に示したように変更した。合わせて、共重合体、シリカ、ワックス混合物の合計量が100%になるように、共重合体の量をワックス混合物の添加量に応じて変更し、共重合体の乳化液No.1のみを用いた以外は実験例1と同様にして、板厚0.5mmのJIS:2種純チタン板に各表面処理組成物を塗布・乾燥し、アルカリ可溶型潤滑金属板を得た。評価結果を表5に示した。
Experimental example 3
The amount of addition of the wax mixture (mixture of 50:50 wax having an average particle diameter of 1 μm and a wax having an average particle diameter of 0.6 μm) was changed as shown in Table 5 without changing the silica 10%. In addition, the amount of the copolymer was changed according to the amount of addition of the wax mixture so that the total amount of the copolymer, silica and wax mixture was 100%. Each surface treatment composition was applied and dried on a JIS: type 2 pure titanium plate having a plate thickness of 0.5 mm in the same manner as in Experimental Example 1 except that only 1 was used to obtain an alkali-soluble lubricating metal plate. . The evaluation results are shown in Table 5.

実験例4
共重合体の乳化液No.1のみを用い、共重合体85%、シリカ10%、ワックス混合物(またはワックスとフッ素系潤滑剤との混合物)5%の比率は変えずに、表面処理組成物を調製した。このとき、ワックスまたはフッ素系潤滑剤は、平均粒子径の大きいものと小さいものを50%ずつ混合して用いた。ワックスおよびフッ素系潤滑剤の種類を以下に示す。なお、ケミパールは全て球形ポリエチレンワックスである。
a:「ケミパール(登録商標)W−700」(平均粒子径1μm;軟化点132℃;三井化学社製)
b:「ケミパール(登録商標)W−900」(平均粒子径0.6μm;軟化点132℃;三井化学社製)
c:「ケミパール(登録商標)W−300」(平均粒子径3μm;軟化点132℃;三井化学社製)
d:「ケミパール(登録商標)W−500」(平均粒子径2.5μm;軟化点113℃;
三井化学社製)
e:「ケミパール(登録商標)WF−640」(平均粒子径1.0μm;軟化点113℃;三井化学社製)
f:「ケミパール(登録商標)W−950」(平均粒子径0.6μm;軟化点113℃;三井化学社製)
g:フッ素系潤滑剤「KTL500F」(平均粒子径0.49μm(実測値);融点310℃;喜多村社製)
h:フッ素系潤滑剤「PTFE 31−JR」(平均粒子径0.2〜0.25μm;融点327℃;三井・デュポンフロロケミカル社製)
Experimental Example 4
Copolymer emulsion No. No. 1 was used, and the surface treatment composition was prepared without changing the ratio of 85% copolymer, 10% silica, and 5% wax mixture (or a mixture of wax and fluorine-based lubricant). At this time, the wax or the fluorine-based lubricant was used by mixing 50% of a large average particle size and a small one. The types of wax and fluorine-based lubricant are shown below. All Chemipearls are spherical polyethylene waxes.
a: “Chemipearl (registered trademark) W-700” (average particle size 1 μm; softening point 132 ° C .; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
b: “Chemipearl (registered trademark) W-900” (average particle size 0.6 μm; softening point 132 ° C .; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
c: “Chemipearl (registered trademark) W-300” (average particle size 3 μm; softening point 132 ° C .; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
d: “Chemipearl (registered trademark) W-500” (average particle diameter 2.5 μm; softening point 113 ° C .;
(Mitsui Chemicals)
e: “Chemipearl (registered trademark) WF-640” (average particle size 1.0 μm; softening point 113 ° C .; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
f: “Chemipearl (registered trademark) W-950” (average particle size 0.6 μm; softening point 113 ° C .; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
g: Fluorine-based lubricant “KTL500F” (average particle size 0.49 μm (actual value); melting point 310 ° C .; manufactured by Kitamura Co., Ltd.)
h: Fluorine-based lubricant “PTFE 31-JR” (average particle size 0.2 to 0.25 μm; melting point 327 ° C .; manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.)

また、皮膜付着量は表6に示したように0.5〜2.0g/m2の間で変更した。これ
らの条件以外は実験例1と同様にして、板厚0.5mmのJIS:2種純チタン板に各表面処理組成物を塗布・乾燥し、アルカリ可溶型潤滑金属板を得た。評価結果を表6に示した。
Further, the coating amount was changed between 0.5 and 2.0 g / m 2 as shown in Table 6. Except for these conditions, in the same manner as in Experimental Example 1, each surface treatment composition was applied to a JIS: type 2 pure titanium plate having a plate thickness of 0.5 mm and dried to obtain an alkali-soluble lubricating metal plate. The evaluation results are shown in Table 6.

なお、表6中の皮膜厚(μm)は、皮膜付着量(g/m2)から、次式で換算して求め
たおおよその値である。皮膜中に、比重2.2のコロイダルシリカが10%、比重1.0の樹脂とワックスが90%含まれていることから、以下の式を用いた。
In addition, the film thickness (μm) in Table 6 is an approximate value obtained by converting the film adhesion amount (g / m 2 ) by the following formula. Since 10% of colloidal silica having a specific gravity of 2.2 and 90% of resin and wax having a specific gravity of 1.0 were contained in the film, the following equation was used.

実験例5
共重合体の乳化液No.1のみを用い、ワックス混合物(平均粒子径1μmのワックスと平均粒子径0.6μmのワックスが50:50の混合物)を5%とし、シリカの種類と添加量を表7に示したように変更した。合わせて、共重合体、シリカ、ワックス混合物の合計量が100%になるように、共重合体の量をシリカの添加量に応じて変更し、これら以外の条件は実験例1と同様にして、板厚0.5mmのJIS:2種純チタン板に各表面処理組成物を塗布・乾燥し、アルカリ可溶型潤滑金属板を得た。評価結果を表7に示した。
Experimental Example 5
Copolymer emulsion No. No. 1 was used, the wax mixture (50:50 mixture of wax having an average particle diameter of 1 μm and wax having an average particle diameter of 0.6 μm) was changed to 5%, and the types and addition amounts of silica were changed as shown in Table 7. did. In addition, the amount of the copolymer was changed according to the amount of silica added so that the total amount of the copolymer, silica and wax mixture was 100%, and the other conditions were the same as in Experimental Example 1. Each surface treatment composition was applied to a JIS: 2 type pure titanium plate having a plate thickness of 0.5 mm and dried to obtain an alkali-soluble lubricating metal plate. The evaluation results are shown in Table 7.

用いたコロイダルシリカは以下の通りである。
I:「スノーテックス(登録商標)OL」(pH2〜4;粒子径40〜50nm;日産化学工業社製)
II:「スノーテックス(登録商標)O」(pH2〜4;粒子径10〜20nm;日産化学工業社製)
III:「スノーテックス(登録商標)OUP」(pH2〜4;粒子径40〜100nm;
日産化学工業社製)
IV:「スノーテックス(登録商標)AK」(pH4〜6;粒子径10〜20nm;日産化学工業社製)
V:「スノーテックス(登録商標)20L」(pH9.5〜11.0;粒子径40〜50nm;日産化学工業社製)
The colloidal silica used is as follows.
I: “Snowtex (registered trademark) OL” (pH 2 to 4; particle size 40 to 50 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
II: “Snowtex (registered trademark) O” (pH 2 to 4; particle size 10 to 20 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
III: “Snowtex (registered trademark) OUP” (pH 2 to 4; particle size 40 to 100 nm;
(Manufactured by Nissan Chemical Industries)
IV: “Snowtex (registered trademark) AK” (pH 4-6; particle size 10-20 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
V: "Snowtex (registered trademark) 20L" (pH 9.5 to 11.0; particle size 40 to 50 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)

本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板は、プレス成形性とアルカリ脱膜性に優れた潤滑皮膜が形成されているので、従来、加工性に劣っていたチタン板を原板とした場合であっても、優れたプレス成形性を付与することができた。また、本発明の潤滑皮膜はアルカリ脱膜性に優れているので、プレス成形後のアルカリ脱脂処理で容易に除去することができ、続く電着塗装における塗装性を阻害することがない。従って、本発明のアルカリ可溶型潤滑金属板は、過酷な成形が施される分野に適用するのに適しており、特に、プレート式熱交換器の熱交換部用に最適である。また、その他、家電製品、建築材料、船舶・自動車部品等の移動媒体材料等、各種用途にも適用可能である。
The alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention has a lubrication film excellent in press formability and alkali film-removing property. Also, excellent press formability could be imparted. Moreover, since the lubricating film of the present invention is excellent in alkali de-filming property, it can be easily removed by alkali degreasing treatment after press molding and does not hinder the coating property in the subsequent electrodeposition coating. Therefore, the alkali-soluble lubricating metal plate of the present invention is suitable for application in the field where severe forming is performed, and is particularly suitable for the heat exchange part of a plate heat exchanger. In addition, the present invention can be applied to various uses such as home appliances, building materials, and moving medium materials such as ships and automobile parts.

Claims (10)

表面処理組成物から得られるアルカリ可溶型潤滑皮膜を備えた金属板であって、
前記表面処理組成物は、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルに由来する構成単位(A−2)とを含む単量体成分から合成された共重合体(A)、粒子径40〜50nmのコロイダルシリカ(B)、および体積平均粒子径が0.9μmから1.4μmの範囲にある球形ポリエチレンワックスと体積平均粒子径が0.45μmから0.8μmの範囲にある球形ポリエチレンワックスとを混合して得られ、0.9μmから1.4μmの範囲に1つのピークがあり、0.45μmから0.8μmの範囲に1つのピークがある多峰性の粒度分布を示すワックス混合物のみからなるワックス混合物(C)を含むものであることを特徴とするプレス成形性およびアルカリ脱膜性に優れたアルカリ可溶型潤滑金属板。
A metal plate provided with an alkali-soluble lubricating film obtained from a surface treatment composition,
The surface treatment composition includes a structural unit (A-1) derived from an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid and a structural unit (A-2) derived from an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester. Copolymer (A) synthesized from a monomer component containing, colloidal silica (B) having a particle diameter of 40 to 50 nm, and spherical polyethylene wax having a volume average particle diameter in the range of 0.9 μm to 1.4 μm And a spherical polyethylene wax having a volume average particle diameter in the range of 0.45 μm to 0.8 μm, and has one peak in the range of 0.9 μm to 1.4 μm. multimodal excellent press formability and alkaline coating removal property, characterized in that those comprising a particle size distribution wax mixtures consisting of only wax mixture showing a a (C) there is one peak in the range of 8μm Alkali-soluble lubricant metal plate was.
上記ワックス混合物(C)は、体積平均粒子径が0.9μmから1.4μmの範囲にある球形ポリエチレンワックスと体積平均粒子径が0.45μmから0.8μmの範囲にある球形ポリエチレンワックスとの合計100質量%中、体積平均粒子径が0.45μmから0.8μmの範囲にある球形ポリエチレンワックスを30〜50質量%含むものである請求項1に記載のアルカリ可溶型潤滑金属板。   The wax mixture (C) is a total of a spherical polyethylene wax having a volume average particle size in the range of 0.9 μm to 1.4 μm and a spherical polyethylene wax having a volume average particle size in the range of 0.45 μm to 0.8 μm. 2. The alkali-soluble lubricating metal plate according to claim 1, comprising 100 to 50% by mass of spherical polyethylene wax having a volume average particle diameter in the range of 0.45 μm to 0.8 μm in 100% by mass. 体積平均粒子径が0.9μmから1.4μmの範囲にある球形ポリエチレンワックスと体積平均粒子径が0.45μmから0.8μmの範囲にある球形ポリエチレンワックスとの軟化点がいずれも113〜132℃である請求項1または2に記載のアルカリ可溶型潤滑金属板。   The softening points of spherical polyethylene wax having a volume average particle diameter of 0.9 μm to 1.4 μm and spherical polyethylene wax having a volume average particle diameter of 0.45 μm to 0.8 μm are both 113 to 132 ° C. The alkali-soluble lubricating metal plate according to claim 1 or 2. 上記アルカリ可溶型潤滑皮膜表面の静摩擦係数と動摩擦係数のいずれもが0.15以下であり、かつ、静摩擦係数から動摩擦係数を減じたときの値が、−0.02〜+0.02である請求項1〜3のいずれかに記載のアルカリ可溶型潤滑金属板。   Both the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient on the surface of the alkali-soluble lubricating film are 0.15 or less, and the value when the dynamic friction coefficient is subtracted from the static friction coefficient is -0.02 to +0.02. The alkali-soluble lubricating metal plate according to any one of claims 1 to 3. 上記表面処理組成物は、共重合体(A)、コロイダルシリカ(B)およびワックス混合物(C)の合計量を100質量%としたとき、共重合体(A)が70〜90質量%、コロイダルシリカ(B)が5〜20質量%、ワックス混合物(C)が3.5〜10質量%含まれている請求項1〜4のいずれかに記載のアルカリ可溶型潤滑金属板。   When the total amount of the copolymer (A), the colloidal silica (B) and the wax mixture (C) is 100% by mass, the surface treatment composition is 70 to 90% by mass of the copolymer (A), colloidal The alkali-soluble lubricating metal plate according to any one of claims 1 to 4, comprising 5 to 20% by mass of silica (B) and 3.5 to 10% by mass of the wax mixture (C). 上記共重合体(A)のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)がメタクリル酸に由来する構成単位であり、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)とα,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルに由来する構成単位(A−2)の合計100質量%中、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸に由来する構成単位(A−1)が20〜40質量%である請求項1〜5のいずれかに記載のアルカリ可溶型潤滑金属板。   The structural unit (A-1) derived from the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid of the copolymer (A) is a structural unit derived from methacrylic acid, and the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid Derived from α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid in a total of 100% by mass of derived structural unit (A-1) and structural unit (A-2) derived from α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester The alkali-soluble lubricating metal plate according to claim 1, wherein the constituent unit (A-1) is 20 to 40% by mass. 上記共重合体(A)の酸価が150mgKOH/g以上である請求項1〜6のいずれかに記載のアルカリ可溶型潤滑金属板。   The alkali-soluble lubricating metal plate according to any one of claims 1 to 6, wherein the copolymer (A) has an acid value of 150 mgKOH / g or more. 上記アルカリ可溶型潤滑皮膜の付着量が0.6〜1.5g/m2である請求項1〜7のいずれかに記載のアルカリ可溶型潤滑金属板。 Alkali-soluble lubricating metal sheet according to any one of claims 1 to 7 attached amount of the alkali-soluble lubricating film is 0.6~1.5g / m 2. 請求項1〜8のいずれかに記載のアルカリ可溶型潤滑金属板を製造する方法であって、請求項1に記載の表面処理組成物を、金属板に塗布した後、板温100〜130℃で乾燥することを特徴とするプレス成形性およびアルカリ脱膜性に優れたアルカリ可溶型潤滑金属板の製造方法。   A method for producing an alkali-soluble lubricating metal plate according to any one of claims 1 to 8, wherein the surface treatment composition according to claim 1 is applied to the metal plate, and then the plate temperature is 100 to 130. A method for producing an alkali-soluble lubricating metal plate excellent in press formability and alkali film-removing property, characterized by drying at ° C. 上記金属板が、純チタン板またはチタン合金板である請求項9に記載のアルカリ可溶型潤滑金属板の製造方法。   The method for producing an alkali-soluble lubricating metal plate according to claim 9, wherein the metal plate is a pure titanium plate or a titanium alloy plate.
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