JP7533427B2 - cold-rolled steel plate - Google Patents

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Description

本発明は、プレス成形を行う際の摺動性に優れた冷間圧延鋼板に関するものである。特に、厳しい絞り加工時でも成形性に優れる潤滑皮膜を備えた冷間圧延鋼板に関する。 The present invention relates to a cold-rolled steel sheet that has excellent sliding properties when press-forming. In particular, it relates to a cold-rolled steel sheet that has a lubricating film that has excellent formability even during severe drawing.

冷間圧延鋼板は、自動車車体用途を中心に広範な分野で広く利用され、そのような用途において、一般にプレス成形を施されて使用に供される。近年、かかるプレス成形では、工程省略のための部品の一体化や意匠性の向上が求められており、より複雑な成形を可能とする必要がある。
ここで、より複雑なプレス成形をしようとした場合、鋼板が成形に耐えられず破断したり、連続プレス成形時に型カジリが生じたりするなど、自動車の生産性に深刻な影響を与える可能性がある。
Cold-rolled steel sheets are widely used in a wide range of fields, mainly for automobile body applications, and in such applications, they are generally subjected to press forming before use. In recent years, in such press forming, there has been a demand for integration of parts to reduce processes and improvement of design, and it is necessary to enable more complex forming.
However, if more complex press forming is attempted, the steel sheet may not be able to withstand the forming and break, or die galling may occur during continuous press forming, which could have a serious impact on automobile productivity.

冷間圧延鋼板のプレス成形性を向上させる方法としては、金型への表面処理が挙げられる。かかる表面処理による方法は、プレス成形性の向上に広く用いられる方法ではあるが、この方法では表面処理を施した後に金型の調整を行えない。また、コストが高いといったような問題がある。従って、鋼板自身のプレス成形性の改善が強く要請されている。 One method for improving the press formability of cold-rolled steel sheets is to perform a surface treatment on the die. This method is widely used to improve press formability, but it does not allow adjustment of the die after the surface treatment. It also has problems such as high costs. Therefore, there is a strong demand for improving the press formability of the steel sheet itself.

金型に表面処理を施さずにプレス成形性を向上させる方法としては、高粘度潤滑油を使う方法がある。しかし、この方法ではプレス成形後に脱脂不良を起こす場合があり、塗装性が劣化する懸念がある。 One way to improve press formability without surface treatment of the mold is to use a high viscosity lubricant. However, this method can lead to poor degreasing after press forming, which can lead to poor paintability.

以上の状況から、金型の表面処理や高粘度潤滑油を用いずにプレス成形を可能とする技術として、潤滑表面処理鋼板が種々検討されている。 In light of the above, various types of lubricant surface-treated steel sheets are being investigated as a technology that allows press forming without the need for surface treatment of dies or high-viscosity lubricants.

例えば、特許文献1には、樹脂皮膜表面から固体潤滑剤を0.01~1.5μm突出させた潤滑皮膜を被覆した金属板が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a metal plate coated with a lubricating film in which a solid lubricant protrudes 0.01 to 1.5 μm from the surface of the resin film.

特許文献2には、ポリウレタン樹脂に潤滑剤を含有させた皮膜を0.5~5μm被覆したプレス成形性に優れた潤滑表面処理金属製品が記載されている。 Patent document 2 describes a lubricated surface-treated metal product with excellent press formability, which is coated with a 0.5 to 5 μm film of polyurethane resin containing a lubricant.

特許文献3には、エポキシ樹脂中に潤滑剤を添加したアルカリ可溶型有機皮膜を鋼板上に形成させる技術が記載されている。 Patent document 3 describes a technology for forming an alkali-soluble organic film on a steel sheet, in which a lubricant is added to an epoxy resin.

特開平10-52881号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-52881 特開2000-309747号公報JP 2000-309747 A 特開2000-167981号公報JP 2000-167981 A

しかしながら、特許文献1~3に記載された技術は、含有する潤滑剤等による潤滑効果である程度の潤滑性は得られるものの、近年の複雑な成形においては、必ずしも十分なプレス成形性が得られるものではなかった。特に、鋼板の表面粗度が変化した場合において、安定的に良好なプレス成形性を得ることができなかった。 However, while the techniques described in Patent Documents 1 to 3 provide a certain degree of lubricity through the lubricating effect of the lubricants contained therein, they do not necessarily provide sufficient press formability for the complex forming processes of recent years. In particular, when the surface roughness of the steel sheet changes, it is not possible to obtain stable and good press formability.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、プレス成形が困難な、複雑な成形を施される鋼板に付き、プレス成形時の割れ危険部位での摺動抵抗を小さくすることにより、面圧が高く型カジリの発生が想定される部位においても優れたプレス成形性を付与すること、特に、広範囲な表面粗度の鋼板に対して優れたプレス成形性を付与することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to impart excellent press formability to steel sheets that are difficult to press and that undergo complex forming, even in areas where high contact pressures are expected to cause die galling, by reducing the sliding resistance in areas where cracks are likely to occur during press forming, and in particular to impart excellent press formability to steel sheets with a wide range of surface roughness.

また、自動車用鋼板として用いられる場合には、塗装工程の中のアルカリ脱脂工程において十分な脱膜性を有することも必要とされる。従って、そのような用途では、上記のプレス成形性に併せて良好な脱膜性を有する皮膜付きの鋼板の提供を更なる目的とする。 In addition, when used as steel sheets for automobiles, sufficient removability is also required in the alkaline degreasing step of the painting process. Therefore, for such applications, a further objective is to provide a coated steel sheet that has good removability in addition to the above-mentioned press formability.

発明者らは、前記従来技術の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の条件を満たすバインダーと特定の条件を満たすワックスとを含み、かつ該ワックスが特定の質量割合で含まれた皮膜とし、さらに地鉄表面の表面粗度とかかる皮膜の付着量を制御することで上記課題を解決できることを見出した。 The inventors conducted extensive research to find a solution to the problems of the conventional technology. As a result, they discovered that the above problems can be solved by forming a coating that contains a binder that satisfies specific conditions and a wax that satisfies specific conditions, and that contains the wax in a specific mass ratio, and further by controlling the surface roughness of the base steel surface and the amount of adhesion of the coating.

本発明は、以上の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は以下のとおりである。
1.少なくとも片面に有機樹脂およびワックスを含む皮膜を有する冷間圧延鋼板であって、
前記有機樹脂はアルカリ可溶樹脂であり、かかるアルカリ可溶樹脂はスチレンとマレイン酸との共重合体、スチレンと無水マレイン酸との共重合体およびスチレンとマレイン酸との共重合体の塩の群から選ばれる少なくとも1種であり、前記ワックスは融点が120℃以上、140℃以下、かつ平均粒径が0.01μm以上、3.00μm以下のポリオレフィンワックスであり、以下の式(1)にて定義される有機樹脂およびワックスの合計量に占めるワックスの割合Cが10質量%以上であり、前記皮膜の片面当たりの付着量W(g/m)と冷間圧延鋼板の地鉄表面の算術平均粗さRa(μm)との関係が以下の式(2)を満足する冷間圧延鋼板。
C={M/(M+M)}×100 ・・・式(1)
ここで、M:前記有機樹脂を酸無水物として換算した質量
:前記ポリオレフィンワックスの質量
W≧0.25×Ra+0.2・・・式(2)
The present invention has been completed based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows.
1. A cold-rolled steel sheet having a coating containing an organic resin and a wax on at least one side,
the organic resin is an alkali-soluble resin, and the alkali-soluble resin is at least one selected from the group consisting of a copolymer of styrene and maleic acid, a copolymer of styrene and maleic anhydride, and a salt of a copolymer of styrene and maleic acid; the wax is a polyolefin wax having a melting point of 120°C or more and 140°C or less and an average particle size of 0.01 μm or more and 3.00 μm or less; a proportion C of the wax to the total amount of the organic resin and the wax, as defined by the following formula (1), is 10 mass% or more; and the relationship between the adhesion weight W (g/ m2 ) per side of the coating and the arithmetic mean roughness Ra (μm) of the surface of the base steel of the cold-rolled steel sheet satisfies the following formula (2):
C={M B /(M A + M B )}×100...Formula (1)
Where, M A : the mass of the organic resin converted into an acid anhydride
M B : Mass of the polyolefin wax W≧0.25×Ra 2 +0.2 Formula (2)

2.前記有機樹脂およびワックスの合計量に占めるワックスの割合Cが50質量%以下である、前記1に記載の冷間圧延鋼板。 2. The cold-rolled steel sheet according to 1, wherein the proportion C of wax in the total amount of the organic resin and wax is 50 mass% or less.

3.前記皮膜は、前記有期樹脂および前記ワックスを合計量で70質量%以上含む、前記1または2に記載の冷間圧延鋼板。 3. The cold-rolled steel sheet according to 1 or 2, wherein the coating contains the fixed resin and the wax in a total amount of 70 mass% or more.

4.前記付着量Wが2.0g/m以下である、前記1から3のいずれかに記載の冷間圧延鋼板。 4. The cold-rolled steel sheet according to any one of 1 to 3, wherein the coating weight W is 2.0 g/ m2 or less.

5.前記算術平均粗さRaが0.40μm以上、2.50μm以下である、前記1から4のいずれかに記載の冷間圧延鋼板。 5. The cold-rolled steel sheet according to any one of 1 to 4, wherein the arithmetic mean roughness Ra is 0.40 μm or more and 2.50 μm or less.

本発明によれば、鋼板と金型等との摩擦係数を顕著に低下させることができるため、プレス成形性に優れた冷間圧延鋼板が得られる。従って、複雑な成形を施される比較的強度の低い鋼板に対して、安定的に優れたプレス成形性を与えることができる。また、プレス成形時の面圧が上昇する高強度鋼板においても、プレス成形時の割れ危険部位での摺動抵抗が小さくなるため、特に、面圧が高く型カジリの発生が想定される部位において優れたプレス成形性を発揮することができる。
なお、上記において、高強度とは引張強度(TS)が440MPa以上を想定しており、比較的強度の低いとはTSが440MPa未満を想定している。
また、有機樹脂やワックスに特定の条件をさらに付加することによって、優れたアルカリ脱膜性を付与することができ、自動車用鋼板に最適な冷間圧延鋼板を提供することができる。
According to the present invention, the coefficient of friction between the steel sheet and the die or the like can be significantly reduced, and therefore a cold-rolled steel sheet with excellent press formability can be obtained. Therefore, it is possible to provide stable and excellent press formability to a steel sheet with a relatively low strength that is subjected to complex forming. Furthermore, even in a high-strength steel sheet in which the surface pressure during press forming increases, the sliding resistance at the portion at risk of cracking during press forming is reduced, and therefore excellent press formability can be exhibited, particularly in the portion where the surface pressure is high and where die galling is expected to occur.
In the above, high strength is assumed to have a tensile strength (TS) of 440 MPa or more, and relatively low strength is assumed to have a TS of less than 440 MPa.
Furthermore, by further adding specific conditions to the organic resin and wax, it is possible to impart excellent alkaline removability, making it possible to provide a cold-rolled steel sheet that is optimal for use as a steel sheet for automobiles.

摩擦係数測定装置を示す概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view showing a friction coefficient measuring device. 図1中のビード形状・寸法を示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing the shape and dimensions of the bead in FIG. 1 .

以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明は、少なくとも片面に有機樹脂およびワックスを含む皮膜が形成された冷間圧延鋼板に関するものである。以下、単に鋼板といった場合は皮膜が形成されていない冷間圧延鋼板を意味する。
本発明では、前記有機樹脂をアルカリ可溶樹脂とする。かかるアルカリ可溶樹脂は、スチレンとマレイン酸との共重合体、スチレンと無水マレイン酸との共重合体およびスチレンとマレイン酸との共重合体の塩、の群から選ばれる少なくとも1種とする。さらに、前記ワックスは、融点が120℃以上、140℃以下、かつ平均粒径が0.01μm以上、3.00μm以下のポリオレフィンワックスとする。
また、本発明の鋼板は、以下の式(1)にて定義される有機樹脂およびワックスの合計量に占めるワックスの割合Cが10質量%以上であり、かつ前記皮膜の片面当たりの付着量W(g/m)と皮膜付き鋼板の地鉄表面の算術平均粗さRa(μm)との関係で以下の式(2)を満足するものとする。
C={M/(M+M)}×100 ・・・式(1)
ここで、M:前記有機樹脂を酸無水物として換算した質量
:前記ポリオレフィンワックスの質量
W≧0.25×Ra+0.2・・・式(2)
なお、前記有機樹脂(A)がスチレンと無水マレイン酸との共重合体である場合は、当該共重合体の実際の質量をMとする。また、前記有機樹脂(A)がスチレンとマレイン酸との共重合体またはスチレンとマレイン酸との共重合体の塩である場合は、それらを酸無水物として換算した質量(マレイン酸またはマレイン酸塩の部分をマレイン酸無水物として換算した質量)をMとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
The present invention relates to a cold-rolled steel sheet having a coating containing an organic resin and a wax formed on at least one side thereof. Hereinafter, when simply referring to a steel sheet, it means a cold-rolled steel sheet having no coating formed thereon.
In the present invention, the organic resin is an alkali-soluble resin, which is at least one selected from the group consisting of a copolymer of styrene and maleic acid, a copolymer of styrene and maleic anhydride, and a salt of a copolymer of styrene and maleic acid.Furthermore, the wax is a polyolefin wax having a melting point of 120° C. or more and 140° C. or less and an average particle size of 0.01 μm or more and 3.00 μm or less.
Furthermore, in the steel sheet of the present invention, the proportion C of wax in the total amount of organic resin and wax defined by the following formula (1) is 10 mass % or more, and the relationship between the coating weight W (g/ m2 ) per side and the arithmetic mean roughness Ra (μm) of the base steel surface of the coated steel sheet satisfies the following formula (2):
C={M B /(M A + M B )}×100...Formula (1)
Where, M A : the mass of the organic resin converted into an acid anhydride
M B : Mass of the polyolefin wax W≧0.25×Ra 2 +0.2 Formula (2)
When the organic resin (A) is a copolymer of styrene and maleic anhydride, the actual mass of the copolymer is taken as M A. When the organic resin (A) is a copolymer of styrene and maleic acid or a salt of a copolymer of styrene and maleic acid, the mass converted into an acid anhydride (the mass of maleic acid or maleate converted into maleic anhydride) is taken as M A.

本発明に用いるワックスは、融点が120℃以上、140℃以下、かつ平均粒径が0.01μm以上、3.00μm以下の範囲のポリオレフィンワックスであれば特に限定されない。
本発明におけるワックスとしてポリオレフィンワックスを用いるのは、表面エネルギーが低く、自己潤滑性を有するため、良好な潤滑性が得られるためである。また、ポリオレフィンワックスは、密度や分子量を制御することで、その融点を120℃以上、140℃以下に調整することが比較的容易である。
The wax used in the present invention is not particularly limited as long as it is a polyolefin wax having a melting point of 120° C. or more and 140° C. or less and an average particle size of 0.01 μm or more and 3.00 μm or less.
The reason why polyolefin wax is used as the wax in the present invention is that it has low surface energy and self-lubricating properties, and therefore provides good lubrication. In addition, it is relatively easy to adjust the melting point of polyolefin wax to 120° C. or more and 140° C. or less by controlling the density and molecular weight.

上記ポリオレフィンワックスの融点が120℃以上、140℃以下の場合には、ポリオレフィンワックス自身の自己潤滑性に加え、プレス成形時の摺動によりワックスが半溶融状態となることで有機樹脂と混合した潤滑皮膜成分が金型表面を被覆することが可能になり、金型と鋼板の直接の接触を抑制することができるので優れた潤滑効果が得られる。また、プレス成形時の摺動状態において皮膜中のワックスが効率的に金型に付着し、脱落しにくくなる現象が生じ、高い潤滑効果が得られると考えられる。 When the melting point of the polyolefin wax is 120°C or higher and 140°C or lower, in addition to the self-lubricating properties of the polyolefin wax itself, the wax becomes semi-molten due to sliding during press molding, allowing the lubricating film components mixed with the organic resin to cover the surface of the mold, and direct contact between the mold and the steel sheet can be suppressed, resulting in an excellent lubricating effect. In addition, the wax in the film efficiently adheres to the mold in the sliding state during press molding, making it difficult to fall off, and it is thought that a high lubricating effect can be obtained.

すなわち、融点が120℃未満の場合には、プレス成形時の摺動による摩擦熱でワックスが完全に溶融しワックス自身の十分な潤滑効果が得られない上に、前述した金型の被覆効果も得られない。一方、融点が140℃を超えると、摺動時に溶融せず十分な潤滑効果が得られず、また金型の被覆効果も得られず、皮膜が金型に付着しても付着力が弱く、摺動されたときに皮膜が脱落しやすくなる。
なお、前記融点の下限は、125℃程度が好ましい。一方、前記融点の上限は、135℃程度が好ましい。
ここで、本発明におけるワックスの融点とは、JIS K 712:1987「プラスチックの転移温度測定方法」に基づき測定される融解温度である。
That is, if the melting point is less than 120° C., the wax will completely melt due to frictional heat caused by sliding during press molding, and the wax itself will not provide a sufficient lubricating effect, and the above-mentioned effect of covering the mold will not be obtained. On the other hand, if the melting point exceeds 140° C., the wax will not melt during sliding, and will not provide a sufficient lubricating effect, will not provide a covering effect for the mold, and even if the coating adheres to the mold, the adhesion will be weak, and the coating will easily fall off when slid.
The lower limit of the melting point is preferably about 125° C., while the upper limit of the melting point is preferably about 135° C.
The melting point of the wax in the present invention is the melting temperature measured based on JIS K 712:1987 "Method of measuring transition temperature of plastics".

ワックスの平均粒径が3.00μmを超えると、摺動時に有機樹脂と混合しにくくなり、前述した金型の被覆効果が得られず十分な潤滑性が得られない。好ましくは1.50μm以下である。より好ましくは0.50μm以下、さらに好ましくは0.30μm以下である。一方、かかるワックスの平均粒径は0.01μm以上であることが肝要である。0.01μm未満では摺動時に潤滑油に溶解しやすくなって、十分な潤滑性向上効果が発揮されない場合があり、塗料中でも凝集しやすいため塗料安定性も低い。好ましくは0.03μm以上である。 If the wax has an average particle size of more than 3.00 μm, it will be difficult to mix with the organic resin during sliding, and the aforementioned mold coating effect will not be obtained, resulting in insufficient lubrication. It is preferably 1.50 μm or less. More preferably, it is 0.50 μm or less, and even more preferably, it is 0.30 μm or less. On the other hand, it is essential that the average particle size of such wax is 0.01 μm or more. If it is less than 0.01 μm, it will be easily dissolved in the lubricating oil during sliding, and may not exhibit a sufficient lubrication improvement effect, and it will be easily aggregated in the paint, resulting in low paint stability. It is preferably 0.03 μm or more.

前記平均粒径は、体積基準でのメジアン径であり、レーザー回折/散乱法により求められる。例えば、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置particaLA-960V2(株式会社堀場製作所製)を用いて、純水で希釈した試料を測定することにより求めることができる。ポリオレフィンワックスの中でもポリエチレンワックスを用いた場合に最も潤滑効果が得られるため、ポリエチレンワックスを用いることが好ましい。 The average particle size is the median diameter based on volume, and is determined by a laser diffraction/scattering method. For example, it can be determined by measuring a sample diluted with pure water using a laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device Partica LA-960V2 (manufactured by Horiba, Ltd.). Among polyolefin waxes, polyethylene wax is preferred because it provides the greatest lubricating effect.

本発明において、有機樹脂およびワックスの合計量に占めるワックスの質量割合(前記式(1)を用いて求められるC)は10質量%以上とする。10質量%未満の場合には十分な潤滑効果が得られない。一方、皮膜中のワックスの質量割合は、50質量%以下であることが好ましい。50質量%超では、ベース樹脂成分の不足によりワックスが脱落しやすく、鋼板への密着性に劣り、皮膜として安定に存在できない場合がある。 In the present invention, the mass proportion of the wax in the total amount of the organic resin and the wax (C calculated using the above formula (1)) is 10 mass% or more. If it is less than 10 mass%, a sufficient lubricating effect cannot be obtained. On the other hand, the mass proportion of the wax in the film is preferably 50 mass% or less. If it exceeds 50 mass%, the wax is likely to fall off due to a lack of base resin components, adhesion to the steel sheet is poor, and the film may not be able to exist stably.

前記皮膜中のワックスの質量割合Cは、より好ましくは30質量%以下である。皮膜中のワックスの質量割合を30%以下とすることで、自動車用鋼板として用いられる際に塗装工程の中のアルカリ脱脂工程における脱脂性を確保し、残存皮膜による塗装性低下を抑止することができる。 The mass percentage C of wax in the coating is more preferably 30 mass% or less. By making the mass percentage of wax in the coating 30% or less, it is possible to ensure degreasing in the alkaline degreasing step of the painting process when the coating is used as an automotive steel sheet, and to prevent deterioration of paintability due to residual coating.

ここで、有機樹脂およびワックスの合計量に占めるワックスの割合Cとは、皮膜中の有機樹脂の固形分の質量と皮膜中のワックスの固形分の質量との合計量に対する皮膜中のワックスの固形分の質量の割合であって、前記式(1)により求めることができる。
かかる質量の具体的な測定方法としては、有機樹脂およびワックスについて、皮膜付き鋼板上の有機樹脂およびワックスの付着量が既知の試験片を作製し、FT-IR測定装置により赤外吸収スペクトルを測定し、有機樹脂およびワックスそれぞれに由来するピーク強度から有機樹脂およびワックスそれぞれの付着量の検量線を作成する。その際、バインダー由来の赤外吸収スペクトルの強度は、スチレン由来構成単位の芳香族基、マレイン酸由来構成単位のエステル基、無水マレイン酸由来構成単位のラクトン環部分にそれぞれ特徴的なスペクトルを指標とし、共重合体を構成する各構成単位の比率も考慮して測定すればよい。また、ワックス由来の赤外吸収スペクトルの強度は、メチレン基に特徴的なスペクトルを指標として測定すればよい。
次に、測定対象の皮膜付き鋼板の赤外吸収スペクトルを測定し、前記検量線から樹脂およびワックスの付着量を求めることで皮膜中のワックスの質量割合を求めることができる。
Here, the proportion C of the wax in the total amount of the organic resin and the wax means the proportion by mass of the solid content of the wax in the coating to the sum of the mass of the solid content of the organic resin in the coating and the mass of the solid content of the wax in the coating, and can be calculated by the above-mentioned formula (1).
As a specific method for measuring such mass, for the organic resin and wax, test pieces with known amounts of the organic resin and wax attached on a coated steel plate are prepared, infrared absorption spectra are measured using an FT-IR measurement device, and calibration curves for the amounts of the organic resin and wax attached are created from the peak intensities originating from the organic resin and the wax. In this case, the intensity of the infrared absorption spectrum originating from the binder may be measured using as indicators the spectra characteristic of the aromatic group of the styrene-derived structural unit, the ester group of the maleic acid-derived structural unit, and the lactone ring portion of the maleic anhydride-derived structural unit, while also taking into consideration the ratio of each structural unit constituting the copolymer. In addition, the intensity of the infrared absorption spectrum originating from the wax may be measured using as an indicator the spectrum characteristic of the methylene group.
Next, the infrared absorption spectrum of the coated steel sheet to be measured is measured, and the amounts of resin and wax attached are determined from the calibration curve, thereby making it possible to determine the mass proportion of wax in the coating.

本発明において有機樹脂は、ワックスを鋼板表面に保持するバインダーとしての役割を担う。前述した摺動時に形成されるワックスと有機樹脂の混合物の金型被覆による摺動効果は、無機系バインダーではポリオレフィンとの親和性が低いために発揮されない。 In the present invention, the organic resin acts as a binder to hold the wax on the steel sheet surface. The sliding effect caused by the mold coating of the mixture of wax and organic resin formed during sliding described above is not exhibited by inorganic binders because they have low affinity with polyolefins.

前記バインダーとしては、スチレンとマレイン酸の共重合体、スチレンと無水マレイン酸との共重合体、スチレンとマレイン酸の共重合体の塩、の群から選ばれる少なくとも1種を用いる。
すなわち、バインダーの成分として、スチレンを選定したのは、プレス成形性の向上に寄与するからである。また、マレイン酸の選定理由は、アルカリによる除去性が向上するからである。なお、無水マレイン酸の選定理由もマレイン酸と同じである。
従って、バインダーとして、スチレンとマレイン酸の共重合体、スチレンと無水マレイン酸との共重合体、スチレンとマレイン酸の共重合体の塩のいずれかを用いることで、他のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂に比べ、プレス成形性とアルカリによる除去性のバランスに優れる皮膜になる。
As the binder, at least one selected from the group consisting of a copolymer of styrene and maleic acid, a copolymer of styrene and maleic anhydride, and a salt of a copolymer of styrene and maleic acid is used.
That is, styrene was selected as the binder component because it contributes to improving press moldability. Maleic acid was selected because it improves removability with alkali. The reason for selecting maleic anhydride is the same as that for maleic acid.
Therefore, by using as the binder a copolymer of styrene and maleic acid, a copolymer of styrene and maleic anhydride, or a salt of a copolymer of styrene and maleic acid, a coating can be formed that has an excellent balance between press formability and alkali removability, compared to other acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, phenol resins, vinyl acetate resins, and polyester resins.

さらに、本発明では、スチレンとマレイン酸の共重合体、スチレンと無水マレイン酸との共重合体、スチレンとマレイン酸の共重合体の塩のいずれを選択しても同じ効果が得られる。バインダーはワックス粒子を保持し、アルカリ脱脂による皮膜の除去性に優れていればよく、塩の種類やマレイン酸が無水か否かに影響されないからである。 Furthermore, in the present invention, the same effect can be obtained whether a copolymer of styrene and maleic acid, a copolymer of styrene and maleic anhydride, or a salt of a copolymer of styrene and maleic acid is selected. The binder only needs to hold the wax particles and have excellent removability of the coating by alkaline degreasing, and is not affected by the type of salt or whether maleic acid is anhydrous or not.

なお、本発明における共重合体とは、スチレンとマレイン酸および、スチレンと無水マレイン酸とを重合することで得ることができ、その反応は一般的に知られる共重合反応を用いる方法であってよい。また、本発明における共重合体の塩とは、前記重合体を中和することで得ることができ、その方法は一般的に知られる方法であってよい。
本発明において、上記共重合体の塩は、公知のカチオンとの共重合体の塩であれば、特に限定されないが、アンモニウムとの塩が最も好ましい。
The copolymer in the present invention can be obtained by polymerizing styrene and maleic acid, and styrene and maleic anhydride, and the reaction may be a method using a generally known copolymerization reaction. The salt of the copolymer in the present invention can be obtained by neutralizing the polymer, and the method may be a generally known method.
In the present invention, the salt of the copolymer is not particularly limited as long as it is a salt of the copolymer with a known cation, but a salt with ammonium is most preferred.

前記共重合体の質量平均分子量は、4000~400000の範囲が好ましい。また、その下限は、6000がより好ましく、9000がさらに好ましい。一方、その上限は、100000がより好ましく、50000がさらに好ましい。なお、前記共重合体の質量平均分子量を4000~400000の範囲とすると、より優れたプレス成形性およびアルカリによる除去性を得ることができて有利である。
ここで、前記質量平均分子量は、高速GPC装置HLC-8320GPC(東ソー株式会社製)を用い、カラムにはTSKgel-Gを用い、溶離液にテトラヒドロフランを用い、ポリスチレンを標準試料としてGPC測定(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定することができる。
The mass average molecular weight of the copolymer is preferably in the range of 4,000 to 400,000. The lower limit is more preferably 6,000, and even more preferably 9,000. On the other hand, the upper limit is more preferably 100,000, and even more preferably 50,000. When the mass average molecular weight of the copolymer is in the range of 4,000 to 400,000, it is advantageous in that better press moldability and alkali removability can be obtained.
Here, the mass average molecular weight can be measured by GPC measurement (gel permeation chromatography) using a high-speed GPC apparatus HLC-8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation), a TSKgel-G column, tetrahydrofuran as an eluent, and polystyrene as a standard sample.

本発明におけるスチレンとマレイン酸またはスチレンと無水マレイン酸の配列は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体またはグラフト共重合体の何れであってもよいが、製造コストの面を考慮するとランダム共重合体が好ましい。
なお、本発明におけるランダム共重合体とは、スチレンとマレイン酸またはスチレンと無水マレイン酸とが不規則に配列されている共重合体を意味する。
The arrangement of styrene and maleic acid or styrene and maleic anhydride in the present invention may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer, but in consideration of the production cost, a random copolymer is preferred.
In the present invention, the random copolymer means a copolymer in which styrene and maleic acid or styrene and maleic anhydride are randomly arranged.

本発明において、スチレンとマレイン酸またはスチレンと無水マレイン酸の前記共重合体を形成するにあたって、前記スチレンとマレイン酸またはスチレンと無水マレイン酸の各モノマー由来の構成単位が含まれる比率(スチレン/マレイン酸またはスチレン/無水マレイン酸)は特に制限されないが、好ましいモル比の下限は1/9、より好ましくは2/8、さらに好ましくは5/5である。一方、好ましいモル比の上限は9/1、より好ましくは8/2である。
上記モル比が1/9未満の場合は、プレス成形性が劣るおそれがある。すなわち、皮膜の硬さが不十分でプレス時に皮膜破損しやすいため好ましくない。一方、上記モル比が9/1を超える場合は、脱膜性(アルカリ脱脂による除去性)が従来技術と同程度に留まるおそれがある。
In the present invention, in forming the copolymer of styrene and maleic acid or styrene and maleic anhydride, the ratio of the constituent units derived from each monomer of styrene and maleic acid or styrene and maleic anhydride (styrene/maleic acid or styrene/maleic anhydride) is not particularly limited, but the lower limit of the molar ratio is preferably 1/9, more preferably 2/8, and even more preferably 5/5. On the other hand, the upper limit of the molar ratio is preferably 9/1, and more preferably 8/2.
If the molar ratio is less than 1/9, press moldability may be poor. In other words, the hardness of the coating is insufficient and the coating may be easily damaged during pressing, which is not preferable. On the other hand, if the molar ratio exceeds 9/1, the coating removability (removability by alkaline degreasing) may remain at the same level as that of the conventional technology.

本発明における皮膜は、前記有期樹脂および前記ワックスを合計量で70質量%以上含むことが好ましい。70質量%未満の場合、地鉄と皮膜の密着性が劣る場合があり、皮膜が地鉄からはがれやすくなり、十分な潤滑性が発揮できない場合があるからである。
なお、有機樹脂とワックス以外の成分として、一般的に塗料に添加される表面調整剤や消泡剤、分散剤などを含んでもよい。また、防錆性を向上させる防錆剤や顔料などを添加することもできる。
すなわち、かかる有機樹脂とワックス以外の成分は、好ましくは、30質量%程度まで許容される。
The coating in the present invention preferably contains the inorganic resin and the wax in a total amount of 70% by mass or more. If the total amount is less than 70% by mass, the adhesion between the base steel and the coating may be poor, the coating may be prone to peeling off from the base steel, and sufficient lubrication may not be achieved.
In addition to the organic resin and wax, the composition may contain surface conditioners, defoamers, dispersants, etc. that are generally added to paints. In addition, rust inhibitors and pigments that improve rust resistance may also be added.
In other words, components other than the organic resin and wax are preferably permitted up to about 30% by mass.

さらに、発明者らは、上述した皮膜を鋼板表面に形成する際に、広範囲な表面粗度の鋼板を用い、広範囲な付着量範囲の皮膜を形成してプレス成形性を評価した。その結果、鋼板の表面粗度と皮膜の付着量とが、ある限定された関係式を満たす領域でのみ安定して良好なプレス成形性を満たすことを見出した。 Furthermore, when forming the above-mentioned coating on the surface of a steel sheet, the inventors used steel sheets with a wide range of surface roughness, formed coatings with a wide range of adhesion amounts, and evaluated press formability. As a result, they found that stable and good press formability is achieved only in a region where the surface roughness of the steel sheet and the adhesion amount of the coating satisfy a certain limited relationship.

かように限定された関係式を満たす領域でのみ安定して良好なプレス成形性を満たす理由は明確にはなっていない。
しかし、発明者らは、鋼板の表面粗度が大きくなるほど皮膜付き鋼板の凸部において潤滑皮膜が薄くなりやすく、プレス成形された場合に金型との摺動で皮膜が削り取られて下地の鋼板が露出しやすくなり、潤滑効果が得られにくくなるからと考えている。
本発明では、摺動時に金型への潤滑皮膜成分の付着が促進されるので、鋼板の粗度が従来より大きい場合でも金型側が保護されることによって、かかる潤滑性が損なわれることはない。
The reason why stable and good press formability is achieved only in the region that satisfies such a limited relational expression is not clear.
However, the inventors believe that as the surface roughness of the steel plate increases, the lubricating film tends to become thinner at the convex parts of the coated steel plate, and when the plate is press-formed, the film tends to be scraped off by sliding against the die, exposing the underlying steel plate, making it difficult to obtain a lubricating effect.
In the present invention, adhesion of the lubricating film components to the die during sliding is promoted, so that even if the roughness of the steel sheet is greater than in the past, the die side is protected and the lubricity is not impaired.

具体的に、良好なプレス成形性を示す皮膜付着量範囲は次のとおりである。
すなわち、皮膜の片面当たりの付着量W(g/m)と皮膜付き鋼板の地鉄表面の算術平均粗さRa(μm)との関係がW≧0.25×Ra+0.2を満たす範囲とする。W<0.25×Ra+0.2の場合には皮膜付着量が足りず、金型側の保護効果が十分に得られず、良好なプレス成形性が得られないからである。
Specifically, the range of coating weight that exhibits good press formability is as follows:
That is, the relationship between the coating weight W (g/ m2 ) per side and the arithmetic mean roughness Ra (μm) of the base steel surface of the coated steel sheet is set to a range that satisfies W≧0.25× Ra2 +0.2. If W<0.25× Ra2 +0.2, the coating weight is insufficient, the protective effect on the die side is insufficient, and good press formability is not obtained.

皮膜のうち、摺動性に主として寄与するのはプレス加工時に金型と接触する皮膜付き鋼板凸部に存在する皮膜成分である。金型と接触する皮膜付き鋼板凸部の面積はRaの値に比例して減少する傾向にあると考えられる。すなわち、Raの値に比例して皮膜付着量を増加させることで、摺動性に寄与する皮膜成分量を十分に確保することができる。 Of the coating, the main contributors to the sliding properties are the coating components present in the convex parts of the coated steel sheet that come into contact with the die during press working. It is believed that the area of the convex parts of the coated steel sheet that come into contact with the die tends to decrease in proportion to the value of Ra2 . In other words, by increasing the coating weight in proportion to the value of Ra2 , it is possible to ensure a sufficient amount of the coating components that contribute to the sliding properties.

本発明において、前記付着量Wは2.0g/m以下であることが好ましい。2.0g/mを超えると脱膜性や溶接性が劣る場合がある。なお、付着量Wは0.9g/m以下であることがより好ましい。付着量Wが0.9g/m以下であると、脱膜性が特に良好となる。
一方、前記付着量Wは、本発明の効果を得るために0.2g/m以上であることが好ましい。
In the present invention, the coating weight W is preferably 2.0 g/ m2 or less. If it exceeds 2.0 g/ m2 , the coating removal property and weldability may be deteriorated. The coating weight W is more preferably 0.9 g/ m2 or less. If the coating weight W is 0.9 g/ m2 or less, the coating removal property is particularly good.
On the other hand, the coating amount W is preferably 0.2 g/m 2 or more in order to obtain the effects of the present invention.

皮膜付着量は、皮膜塗布前後の鋼板の質量差を面積で除する方法や、皮膜塗布後の皮膜付き鋼板の皮膜をアルカリ水溶液や有機溶剤により完全に除去し、皮膜除去前後の鋼板の質量差を面積で除することによって求めることができる。 The coating weight can be determined by dividing the difference in mass of the steel sheet before and after coating by its area, or by completely removing the coating from the coated steel sheet after coating with an alkaline aqueous solution or organic solvent, and then dividing the difference in mass of the steel sheet before and after removing the coating by its area.

本発明に従う前記算術平均粗さRaは、0.40μm以上、2.50μm以下であることが好ましい。かかるRaが0.40μmより小さい場合にはプレス成形時に起こりうる微細な傷が目立ちやすい場合がある上に、プレス成形時にカジリが発生する場合がある。一方、かかるRaが2.50μmを超えると、必要な皮膜付着量が大きくなり、製造コストが増加することや、塗装後の鮮鋭性(ボケ感)が劣化する場合がある。 The arithmetic mean roughness Ra according to the present invention is preferably 0.40 μm or more and 2.50 μm or less. If the Ra is less than 0.40 μm, fine scratches that may occur during press molding may be easily noticeable, and galling may occur during press molding. On the other hand, if the Ra exceeds 2.50 μm, the required coating weight may become large, which may increase manufacturing costs and may deteriorate the sharpness (blur) after painting.

前記Ra(μm)はJISB0633:2001(ISO4288:1996)に従い測定することができる。例えば、かかるRaが0.1より大きく2以下の場合には、カットオフ値および基準長さを0.8mm、評価長さを4mmとして、測定した粗さ曲線から求める。一方、前記Raが2を超え、10以下の場合にはカットオフ値および基準長さを2.5mm、評価長さを12.5mmとして、測定した粗さ曲線から求めることで、前記Raとすることができる。 The Ra (μm) can be measured according to JIS B0633:2001 (ISO 4288:1996). For example, when the Ra is greater than 0.1 and equal to or less than 2, the cutoff value and reference length are set to 0.8 mm, and the evaluation length is set to 4 mm, and the roughness curve is determined. On the other hand, when the Ra is greater than 2 and equal to or less than 10, the Ra can be determined by determining the cutoff value and reference length from the roughness curve, set to 2.5 mm, and the evaluation length is set to 12.5 mm.

次に、本発明の冷間圧延鋼板の製造方法について説明する。
本発明に従う冷間圧延鋼板の製造方法は、鋼板の表面に、前述した融点120℃以上、140℃以下、かつ平均粒径が0.01μm以上、3.00μm以下のポリオレフィンワックスを含有する有機樹脂皮膜を有する鋼板の製造方法であって、溶媒に有機樹脂を溶解もしくは分散した有機樹脂溶液またはエマルジョンにワックスを添加した塗料を鋼板表面に塗布して乾燥する工程を少なくとも含んでいる。
Next, a method for producing a cold rolled steel sheet according to the present invention will be described.
The method for producing a cold-rolled steel sheet according to the present invention is a method for producing a steel sheet having an organic resin coating on the surface of the steel sheet, the organic resin coating containing the polyolefin wax having a melting point of 120°C or more and 140°C or less and an average particle size of 0.01 μm or more and 3.00 μm or less, and includes at least a step of applying to the surface of the steel sheet a paint comprising an organic resin solution or emulsion in which an organic resin is dissolved or dispersed in a solvent and wax added thereto, and drying the paint.

前記塗料における皮膜成分(有機樹脂とポリオレフィンワックス)の質量割合は、1質量%以上25質量%以下であることが好ましい。1質量%未満や25質量%超の場合には、いずれも塗布時にムラが発生するおそれがある。 The mass ratio of the coating components (organic resin and polyolefin wax) in the paint is preferably 1% by mass or more and 25% by mass or less. If it is less than 1% by mass or more than 25% by mass, there is a risk of unevenness occurring during application.

前記塗料の塗布方法は、特に制限されないが、例としてロールコーターやバーコーターを使用する方法や、スプレー、浸漬、刷毛を用いる塗布方法が挙げられる。塗布後の皮膜付き鋼板の乾燥方法は、一般的な方法で行うことができる。例えば、熱風による乾燥や、IHヒーターによる乾燥、または赤外加熱による方法などが挙げられる。 The method for applying the paint is not particularly limited, but examples include a method using a roll coater or a bar coater, or a method using a spray, immersion, or brush. The coated steel sheet after application can be dried by a general method. For example, drying with hot air, drying with an induction heater, or infrared heating can be used.

乾燥時の皮膜付き鋼板の最高到達温度は、60℃以上、140℃以下であることが好ましい。60℃未満では乾燥に時間がかかる上に、防錆性に劣る場合がある。一方、140℃を超える場合は、ワックスが溶融して合体し、粒径が粗大化することで潤滑性が劣化する場合がある。 The maximum temperature that the coated steel sheet reaches during drying is preferably 60°C or higher and 140°C or lower. If the temperature is lower than 60°C, it will take a long time to dry and the rust prevention properties may be poor. On the other hand, if the temperature exceeds 140°C, the wax will melt and coalesce, causing the particle size to become coarse, which may result in a deterioration in lubricity.

以下、本発明を実施例により説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
表1に示す算術平均粗さRaを有する板厚0.8mmの冷間圧延鋼板(鋼板No.A~D)を用い、表2に示す組成の塗料をバーコーターで塗布し、鋼板の最高到達温度が80℃となるようIHヒーターで乾燥することで、本実施例に供する皮膜付き鋼板とした。なお、塗料No.22の塗料には、有機樹脂とワックスの他に顔料としてシリカを皮膜中で30質量%となるよう添加した。また、鋼板No.A~Dの鋼板はいずれも270MPa級の引張強度を有するSPCD(JIS G 3141)である。
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
Cold-rolled steel plates (steel plates No. A to D) having a thickness of 0.8 mm and an arithmetic mean roughness Ra shown in Table 1 were used, and coating materials having compositions shown in Table 2 were applied with a bar coater, followed by drying with an IH heater so that the maximum temperature of the steel plate reached was 80°C, to obtain coated steel plates for use in this example. Note that, in addition to organic resin and wax, coating material No. 22 contained silica as a pigment in an amount of 30 mass% in the coating. Steel plates No. A to D are all SPCD (JIS G 3141) having a tensile strength of 270 MPa.

(1)プレス成形性(摺動特性)の評価方法
プレス成形性を評価するために、各供試材の摩擦係数を以下のようにして測定した。
図1は、摩擦係数測定装置を示す概略正面図である。
図1に示したように、供試材から採取した摩擦係数測定用試料1を試料台2に固定し、かかる試料台2は水平移動可能なスライドテーブル3の上面に固定した。スライドテーブル3の下面には、これに接したローラ4を有する上下動可能なスライドテーブル支持台5を設け、支持台5を押上げることによって、ビード6から摩擦係数測定用試料1に対し押付荷重Nを負荷する。かかる押付荷重Nを測定するための第1ロードセル7が、スライドテーブル支持台5に取付けられている。
また、上記押付荷重Nの押し付け力を作用させた状態でスライドテーブル3を水平方向へ移動させるための摺動抵抗力Fを測定する。かかる測定のための第2ロードセル8が、スライドテーブル3の一方の端部に取付けられている。このスライドテーブル3は、レール9を介して水平移動する。
なお、上記実施例では、潤滑油としてスギムラ化学工業(株)製のプレス用洗浄油プレトンR352Lを試料1の表面に塗布して試験を行った。
(1) Method for Evaluating Press Moldability (Sliding Characteristics) In order to evaluate press moldability, the friction coefficient of each test material was measured as follows.
FIG. 1 is a schematic front view showing a friction coefficient measuring device.
As shown in Figure 1, a friction coefficient measurement sample 1 taken from a test material is fixed to a sample stage 2, and the sample stage 2 is fixed to the upper surface of a horizontally movable slide table 3. A vertically movable slide table support stage 5 having a roller 4 in contact with the slide table 3 is provided on the lower surface of the slide table 3, and a pressing load N is applied from a bead 6 to the friction coefficient measurement sample 1 by pushing up the support stage 5. A first load cell 7 for measuring the pressing load N is attached to the slide table support stage 5.
In addition, the sliding resistance force F for moving the slide table 3 in the horizontal direction while the pressing force of the pressing load N is applied is measured. A second load cell 8 for such measurement is attached to one end of the slide table 3. The slide table 3 moves horizontally via a rail 9.
In the above embodiment, the test was performed by applying press cleaning oil Plethon R352L manufactured by Sugimura Chemical Industry Co., Ltd. to the surface of the sample 1 as the lubricating oil.

図2は、使用した前記ビード6の形状・寸法を示す概略斜視図である。ビード6の下面が前記試料1の表面に押し付けられた状態で摺動する。図2に示したビード6の形状は、幅10mm、試料の摺動方向長さ59mm、摺動方向両端の下部は曲率4.5mmRの曲面で構成され、試料が押し付けられるビード下面は幅10mm、摺動方向長さ50mmの平面を有する。 Figure 2 is a schematic perspective view showing the shape and dimensions of the bead 6 used. The underside of the bead 6 slides while being pressed against the surface of the sample 1. The shape of the bead 6 shown in Figure 2 is 10 mm wide, 59 mm long in the sliding direction of the sample, and the lower parts of both ends in the sliding direction are curved surfaces with a curvature of 4.5 mmR, and the underside of the bead against which the sample is pressed has a flat surface with a width of 10 mm and a length of 50 mm in the sliding direction.

摩擦係数測定試験は、図2に示したビードを図1に示した摩擦係数測定装置に適用し、押し付け荷重N:400kgf、試料の引き抜き速度(スライドテーブル3の水平移動速度):20cm/minとして行った。供試材とビードとの間の摩擦係数μは、式:μ=F/Nで算出した。
摩擦係数が0.119以下の場合を特に優れた摺動性であるとして◎、0.119を超え0.130以下の場合を良好な摺動性であるとして〇、そして0.130を超える場合は摺動性が不十分として×、と評価した。
The friction coefficient measurement test was performed by applying the bead shown in Fig. 2 to the friction coefficient measurement device shown in Fig. 1, with a pressing load N of 400 kgf and a sample pull-out speed (horizontal movement speed of the slide table 3) of 20 cm/min. The friction coefficient μ between the test material and the bead was calculated by the formula: μ = F/N.
When the friction coefficient was 0.119 or less, the sliding property was evaluated as being particularly excellent and was marked with an ⊚, when it was more than 0.119 and 0.130 or less, the sliding property was evaluated as being good and was marked with an ◯, and when it exceeded 0.130, the sliding property was evaluated as being insufficient and was marked with an X.

(2)脱膜性の評価方法
本発明に係る皮膜付き鋼板が、自動車用途で使用される場合を想定して、脱脂時の脱膜性を評価した。
皮膜付き鋼板の脱膜性を求めるために、まず、各試験片をアルカリ脱脂剤のファインクリーナーE6403(日本パーカライジング(株)製)で脱脂処理した。かかる処理は、試験片を、脱脂剤濃度20g/L、温度40℃の脱脂液に所定の時間浸漬し、水道水で洗浄することとした。かかる処理後の試験片に対し、蛍光X線分析装置を用いて表面炭素強度を測定し、かかる測定値と予め測定しておいた脱脂前表面炭素強度および無処理鋼板の表面炭素強度の測定値を用いて、以下の式により皮膜剥離率を算出した。
皮膜剥離率(%)=[(脱脂前炭素強度-脱脂後炭素強度)/(脱脂前炭素強度-無処理鋼板の炭素強度)]×100
皮膜付き鋼板の脱膜性は、かかる皮膜剥離率が98%以上となるまでのアルカリ脱脂液への浸漬時間により、以下に示す基準で評価した。なお、下記◎と〇の場合に脱膜性が良好であると判定した。
◎(特に良好):30秒以内
○(良好):30秒超え60秒以内
△(不十分):60秒超え120秒以内
×(不良):120秒超え
(2) Method for Evaluating Film Removability Assuming that the coated steel sheet according to the present invention is used in automotive applications, the film removability during degreasing was evaluated.
To determine the removability of the coated steel sheets, first, each test piece was degreased with an alkaline degreaser Fine Cleaner E6403 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.). This treatment consisted of immersing the test piece in a degreasing solution with a degreaser concentration of 20 g/L and a temperature of 40° C. for a prescribed period of time, and then rinsing with tap water. After this treatment, the surface carbon intensity of the test piece was measured using an X-ray fluorescence analyzer, and the coating peeling rate was calculated according to the following formula using this measured value, the previously measured surface carbon intensity before degreasing, and the measured value of the surface carbon intensity of the untreated steel sheet.
Film peeling rate (%)=[(carbon strength before degreasing−carbon strength after degreasing)/(carbon strength before degreasing−carbon strength of untreated steel plate)]×100
The removability of the coated steel sheet was evaluated according to the following criteria based on the immersion time in the alkaline degreasing solution until the coating peeling rate reached 98% or more. The following cases of ⊚ and ◯ were judged to be good removability.
◎ (particularly good): within 30 seconds ○ (good): more than 30 seconds, within 60 seconds △ (poor): more than 60 seconds, within 120 seconds × (poor): more than 120 seconds

Figure 0007533427000001
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Figure 0007533427000002
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表2のバインダー種類において、各表示の意味は以下のとおりである。
R1:スチレンとマレイン酸との共重合体(酸無水物相当)
R2:スチレンとマレイン酸との共重合体
R3:スチレンとマレイン酸との共重合体のアンモニウム塩
R4:マレイン酸
R5:スチレン
In the binder types in Table 2, the meanings of each indication are as follows:
R1: Styrene and maleic acid copolymer (acid anhydride equivalent)
R2: copolymer of styrene and maleic acid R3: ammonium salt of copolymer of styrene and maleic acid R4: maleic acid R5: styrene

Figure 0007533427000003
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Figure 0007533427000004
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Figure 0007533427000005
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表3~5の式(2)判定は前記式(2)を満足する場合を〇、満足しない場合を×とした。
表3~5に示したとおり、本発明に従う鋼板は、いずれも優れたプレス成形性を有している。これに対し、本発明の技術的特徴を満足しない比較例の鋼板は、いずれもプレス成形性に劣っている。
また、本発明の皮膜付き鋼板の中で、潤滑皮膜の片面当たりの付着量W(g/m)が、W≧0.25×Ra+0.2であって、潤滑皮膜のワックスの融点が125℃以上、135℃以下であり、さらに潤滑皮膜のワックスの平均粒径が0.01μm以上、0.50μm以下である鋼板は、プレス成形性がより良好であることが明らかである。
In Tables 3 to 5, the formula (2) was judged as ◯ when the formula (2) was satisfied, and × when it was not satisfied.
As shown in Tables 3 to 5, all of the steel sheets according to the present invention have excellent press formability. In contrast, all of the steel sheets of the comparative examples that do not satisfy the technical features of the present invention have poor press formability.
Furthermore, among the coated steel sheets of the present invention, those in which the coating weight W (g/ m2 ) of the lubricating film per side is W≧0.25× Ra2 +0.2, the melting point of the wax in the lubricating film is 125°C or more and 135°C or less, and the average particle size of the wax in the lubricating film is 0.01 μm or more and 0.50 μm or less, clearly have better press formability.

本発明に従う鋼板は、鋼板の粗さが変化した場合であっても安定して低摩擦係数を示すことから、製造時の鋼板の粗さのバラつきに対しても安定して良好なプレス成形性が得られると考えられる。
また、発明例における皮膜付き鋼板の脱膜性は、皮膜中のワックスの質量割合が50%以上または潤滑皮膜の片面当たりの付着量Wが0.9g/m超である場合を除いて◎(特に良好)となった。
Since the steel sheet according to the present invention exhibits a stable low friction coefficient even when the roughness of the steel sheet changes, it is considered that stable and good press formability can be obtained even when the roughness of the steel sheet varies during production.
The removability of the coated steel sheets in the invention examples was rated as ⊚ (particularly good) except for cases where the mass ratio of wax in the coating was 50% or more or the coating weight W of the lubricating coating per side exceeded 0.9 g/ m2 .

本発明の皮膜付き鋼板は、プレス成形性に優れることから、自動車車体用途を中心に広範な分野に適用することができる。 The coated steel sheet of the present invention has excellent press formability and can be applied to a wide range of fields, primarily in automobile body applications.

1摩擦係数測定用試料
2試料台
3スライドテーブル
4ローラ
5スライドテーブル支持台
6ビード
7第1ロードセル
8第2ロードセル
9レール
1 Friction coefficient measurement sample 2 Sample stage 3 Slide table 4 Roller 5 Slide table support 6 Bead 7 First load cell 8 Second load cell 9 Rail

Claims (5)

少なくとも片面に有機樹脂およびワックスを含む皮膜を有する冷間圧延鋼板であって、
前記有機樹脂はアルカリ可溶樹脂であり、かかるアルカリ可溶樹脂はスチレンとマレイン酸との共重合体、スチレンと無水マレイン酸との共重合体およびスチレンとマレイン酸との共重合体の塩の群から選ばれる少なくとも1種であり、
前記ワックスは融点が120℃以上、140℃以下、かつ平均粒径が0.01μm以上、3.00μm以下のポリオレフィンワックスであり、以下の式(1)にて定義される有機樹脂およびワックスの合計量に占めるワックスの割合Cが10質量%以上であり、
前記皮膜の鋼板片面当たりの付着量W(g/m)と冷間圧延鋼板の地鉄表面の算術平均粗さRa(μm)との関係が以下の式(2)を満足する冷間圧延鋼板。
C={M/(M+M)}×100 ・・・式(1)
ここで、M:前記有機樹脂を酸無水物として換算した質量
:前記ポリオレフィンワックスの質量
W≧0.25×Ra+0.2・・・式(2)
A cold-rolled steel sheet having a coating containing an organic resin and a wax on at least one surface thereof,
the organic resin is an alkali-soluble resin, and the alkali-soluble resin is at least one selected from the group consisting of a copolymer of styrene and maleic acid, a copolymer of styrene and maleic anhydride, and a salt of a copolymer of styrene and maleic acid;
The wax is a polyolefin wax having a melting point of 120° C. or more and 140° C. or less and an average particle size of 0.01 μm or more and 3.00 μm or less, and a proportion C of the wax in the total amount of the organic resin and the wax defined by the following formula (1) is 10 mass% or more,
A cold-rolled steel sheet in which the relationship between the coating weight W (g/m 2 ) per one side of the steel sheet and the arithmetic mean roughness Ra (μm) of the base steel surface of the cold-rolled steel sheet satisfies the following formula (2):
C={M B /(M A + M B )}×100...Formula (1)
Where, M A : the mass of the organic resin converted into an acid anhydride
M B : Mass of the polyolefin wax W≧0.25×Ra 2 +0.2 Formula (2)
前記有機樹脂およびワックスの合計量に占めるワックスの割合Cが50質量%以下である、請求項1に記載の冷間圧延鋼板。 The cold-rolled steel sheet according to claim 1, wherein the proportion C of wax in the total amount of the organic resin and wax is 50 mass% or less. 前記皮膜は、前記有機樹脂および前記ワックスを合計量で70質量%以上含む、請求項1または2に記載の冷間圧延鋼板。 The cold-rolled steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the coating contains the organic resin and the wax in a total amount of 70 mass% or more. 前記付着量Wが2.0g/m以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の冷間圧延鋼板。 The cold rolled steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating weight W is 2.0 g/ m2 or less. 前記算術平均粗さRaが0.40μm以上、2.50μm以下である、請求項1から4のいずれか1項に記載の冷間圧延鋼板。 The cold-rolled steel sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the arithmetic mean roughness Ra is 0.40 μm or more and 2.50 μm or less.
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