JPH08252520A

JPH08252520A - プレス加工特性の優れた表面処理鋼板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08252520A
Application number: JP6118095A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Katsumi; 俊之勝見; Yujiro Miyauchi; 優二郎宮内; Hiroshi Kanai; 洋金井; Katsutoshi Maruyama; 勝俊圓山
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1995-03-20
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は表面の潤滑剤層が樹脂と金型の直接
接触を防ぎ、また被膜中に分散する粒子が深絞り加工な
どにおいて被膜が激しく変形しても絶えず被膜中から潤
滑が補給され、良好な潤滑加工性が保持される構造を持
つ被膜からなるプレス加工特性の優れた表面処理鋼板及
びその製造方法を提供すること。【構成】化成処理しためっき鋼板の表面にエーテルエ
ステル型ウレタン樹脂とエポキシ樹脂にシリカを１０〜
４０％、ポリオレフィンワックスを１０〜３０％含有さ
せた膜厚０．３〜５μｍとし、該膜中に潤滑剤を粒子濃
度１０〜３０％分散させ、該潤滑層上に表面潤滑被覆層
を厚み０．０４〜１μｍ設けたプレス加工特性の優れた
表面処理鋼板及びその製造方法

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス加工特性の優れ
た家電、建材、自動車等の部品に利用する表面処理鋼板
及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加工性の優れた潤滑樹脂処理鋼板
として被膜中に潤滑剤を分散させることで加工潤滑特性
を持たせているものであるが、プレスによる金型温度の
上昇により加工性が一般に劣化することが知られてい
る。これは特にベース樹脂が軟化することで粘着性を帯
び金型との潤滑性が損なわれるためであると言われてい
る。これらの解決法として、高ガラス転移温度を含有す
る樹脂を用いた特開平１−３０１３３３号公報のよう
に、めっき鋼板の片面に水酸基および／またはカルボキ
シル基を有する樹脂とシリカと固形潤滑剤とを含む樹脂
混合物または複合物のガラス転移温度が７０℃以上であ
る樹脂被膜を有し、他面には、水酸基および／またはカ
ルボキシル基を有する樹脂とシリカとを含む樹脂被膜を
有する成形性、耐食性に優れた潤滑樹脂処理鋼板とか、
被膜厚よりも大きな粒子径を持つ潤滑剤を用いる方法な
いしは高溶融点潤滑剤の採用等が図られいる。しかし、
これらの技術については選択可能な樹脂の種類が限定さ
れ、かつ、延び特性が十分でないこと、塗料が分離し易
いという作業性に問題があり、また、膜厚に応じて最適
潤滑径が変化する等の問題がある。

【０００３】そこで、本出願人らは特開平６−１５５１
８４号公報に記載するように、めっき鋼板の表面に第１
層としてＣｒ付着量５〜１００ｍｇ／ｍ² のクロメート
被膜もしくは付着量０．２〜２．０ｇ／ｍ² のりん酸塩
被膜の化成被膜、第２層としてビスフェノール型骨格、
エステル骨格およびカルボキシル基を有するエーテル・
エステル型ウレタン樹脂（ａ）とエポキシ樹脂（ｂ）の
総和（ａ＋ｂ）が全固形分に対して５０〜８５重量％、
ポリオレフィンワックス（ｃ）を３〜３０重量％、粒径
３〜３０ｎｍのシリカ（ｄ）を１０〜４０重量％含有す
る水性潤滑塗料を塗布・焼き付けて得られる膜厚０．２
〜５μｍの被膜を設けたプレス油省略可能非脱膜型潤滑
めっき鋼板を既に提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平６−１５５１８４号公報では、図１２に示すよ
うに、薄鋼板１の上にめっき被膜２、クロメートもしく
はりん酸塩被膜の化成被膜３、潤滑被膜４からなる被膜
構造において、潤滑被膜４中に潤滑剤５を分散させるこ
とで加工潤滑特性を持たせているが、プレスによる金型
温度の上昇によって加工性が劣化し十分な潤滑性が得ら
れないという問題が生ずる。従って、これらの問題を解
消するため、発明者らは鋭意開発を進めた結果、表面の
潤滑剤層が樹脂と金型の直接接触を防ぎ、また被膜中に
分散する粒子が深絞り加工などにおいて被膜が激しく変
形しても絶えず被膜中から潤滑が補給され、良好な潤滑
加工性が保持される構造を持つ被膜からなるプレス加工
特性の優れた表面処理鋼板及びその製造方法を提供する
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
従来技術の課題を有利に解決するものであって、その発
明の要旨とするところは、（１）めっき鋼板の表面に第１層としてＣｒ付着量５〜
１００ｍｇ／ｍ² のクロメート被膜もしくは付着量０．
２〜２．０ｇ／ｍ² のりん酸塩被膜の化成被膜、第２層
としてビスフェノール型骨格、エステル骨格およびカル
ボキシル基を有するエーテル・エステル型ウレタン樹脂
（ａ）とエポキシ樹脂（ｂ）の総和（ａ＋ｂ）が全固形
分に対して５０〜８５重量％、ポリオレフィンワックス
（ｃ）を１０〜３０重量％、粒径３〜３０ｎｍのシリカ
（ｄ）を１０〜４０重量％含有する水性潤滑塗料を塗布
・焼き付けて得られる潤滑層厚０．３〜５μｍとし、該
潤滑層中に潤滑剤を粒子濃度１０〜３０％分散させ、該
潤滑層上に第３層としての表面潤滑被覆層厚み０．０４
〜１μｍを設けてなることを特徴とするプレス加工特性
の優れた表面処理鋼板。

【０００６】（２）めっき鋼板の表面に第１層としてＣ
ｒ付着量５〜１００ｍｇ／ｍ² のクロメート被膜もしく
は付着量０．２〜２．０ｇ／ｍ² のりん酸塩被膜の化成
被膜、第２層としてビスフェノール型骨格、エステル骨
格およびカルボキシル基を有するエーテル・エステル型
ウレタン樹脂（ａ）とエポキシ樹脂（ｂ）の総和（ａ＋
ｂ）が全固形分に対して５０〜８５重量％、ポリオレフ
ィンワックス（ｃ）を１０〜３０重量％、粒径３〜３０
ｎｍのシリカ（ｄ）を１０〜４０重量％含有する水性潤
滑塗料を塗布した後、焼付け板温１００℃以上、焼付け
時間６秒以上で、潤滑層上に表面潤滑被覆層厚み０．０
４〜１μｍと成るように焼き付け処理したことを特徴と
するプレス加工特性の優れた表面処理鋼板の製造方法に
ある。

【０００７】

【作用】以下、本発明について図面に従って詳細に説明
する。図１は本発明に係るプレス加工特性の優れた表面
処理鋼板の被膜構造を示す断面図である。すなわち、薄
鋼板１の上にめっき被膜２、クロメートもしくはりん酸
塩被膜の化成被膜３、潤滑被膜４および表面潤滑被覆層
６からなる被膜構造から成り、潤滑被膜４中に潤滑剤５
が分散した状態で存在する。この各被膜は用途に応じて
両面もしくは片面もしくは表裏の膜厚、被膜組成の異な
る構成をとることが可能である。また、例えば潤滑被膜
は樹脂＋シリカ＋ポリオレフィンワックス０．３〜５．
０μｍ、化成被膜はＣｒ５〜１００ｍｇ／ｍ² もしくは
りん酸塩０．２〜２．０ｇ／ｍ²、めっきはＺｎ，Ｚｎ
合金、Ａｌ，Ａｌ合金のめっき、めっき量５〜２００ｇ
／ｍ²から成る。本発明は基本的にはすべての薄鋼板即
ちアルミキルド鋼板、極低炭素鋼板、高張力鋼板に適用
できる。

【０００８】めっきは電気めっき、溶融めっき、気相め
っきで得られる亜鉛、亜鉛合金めっき、および複層めっ
き鋼板、アルミニウム、アルミニウム合金めっきおよび
複層めっき鋼板である。化成被膜としてはクロメート被
膜もしくはりん酸塩被膜を用いる。化成被膜はめっき面
と潤滑被膜の間に位置し加工時の密着性、耐食性等を与
える。クロメートは３価クロム水和酸化物を主成分とす
る後水洗型の電解還元クロメート、３価クロムと６価ク
ロム水和酸化物を主成分とする後水洗型のエッチングク
ロメート液を塗布し乾燥する無水洗型の塗布クロメート
被膜を採用できる。付着量はＣｒ換算で５〜１００ｍｇ
／ｍ²である。５ｍｇ／ｍ² 未満では耐食性が得られな
いので好ましくない。１００ｍｇ／ｍ² 超ではクロメー
ト自身の凝集破壊が生じ易く密着性が得られない。クロ
メート被膜は３価クロム／６価クロム比率の高い水系潤
滑塗料に溶解しにくいものが望ましい。

【０００９】りん酸塩被膜は亜鉛、鉄、ニッケル、マン
ガン、カルシウム等のリン酸塩で構成されるものであ
る。付着量は、０．３〜２．０ｇ／ｍ²の範囲が耐食性
および密着性の理由で望ましい。０．３ｇ／ｍ²未満で
は耐食性が得られない。２．０ｇ／ｍ²超ではりん酸塩
被膜の凝集破壊により、厳しい加工で密着性が得られな
い。

【００１０】本発明の潤滑被膜について以下説明する。
本発明の第一の特徴は、ベース樹脂として適切な種類の
樹脂を一定重量比で配合させることにある。樹脂として
は、密着性、伸び、せん断強度、耐食性、耐摩耗性、耐
薬品性のバランスの取れた成分にする必要がある。これ
らの性能を満足するためには、本発明の樹脂の組合せ使
用が好ましいのである。本発明者らは、既にウレタン樹
脂とエポキシ樹脂を配合しかつ特定のポリオレフィンワ
ックスを配合することにより強度の加工性と耐食性を得
ることを達成していたが、さらに鋭意研究の結果、ウレ
タン樹脂の構造を特定することにより、特に優れた性能
を発揮することを見いだした。

【００１１】高加工性と高耐食性を達成するためには、
塗膜が均一でありかつ密着性が優れていることが前提で
あり、かつ強度と伸びのバランスが取れていることが重
要である。分子量の大きいウレタン樹脂と、エポキシ樹
脂とを併用することで、低分子量同士の樹脂の架橋によ
ってできた膜より基本的な物性を制御しやすく、かつ塗
膜量で０．３〜５μｍの薄膜でも、均一物性が得られ易
いことを見いだした。尚、低分子量のウレタン樹脂と
は、各種イソシアネート系の架橋剤を含む種類の物であ
る。樹脂として、分子量３０００以上の耐摩耗性に優れ
たウレタン樹脂と密着性または膜強度の向上に優れたエ
ポキシ樹脂を配合した樹脂系の組合せが特に高加工性と
耐食性等の諸特性を発揮するのに適したベース樹脂であ
る。

【００１２】本発明のウレタン樹脂は、分子量が３００
０以上でビスフェノール型骨格とエステル骨格を有しか
つカルボキシル基を有する水分散性のエーテル・エステ
ル型ウレタン樹脂（ａ）で、エポキシ樹脂（ｂ）は、グ
リコール骨格またはビスフェノール骨格を有するタイプ
であって、（ａ）のカルボキシル基の２０〜１００％を
反応させる比率で配合されたものである。本発明の高分
子ウレタン樹脂を使用することで薄膜での均一な成膜性
が得られ本発明の目的は達成されるが、より好ましくは
塗膜の伸びが１００％以上でかつ抗張力が１００ｋｇ／
ｃｍ² 以上になる樹脂を適用すれば、最高の高加工性が
得られる。

【００１３】本発明に使用するウレタン樹脂骨格のポリ
エーテルポリオールとしては、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ビスフェノールＡなどの低分子グ
リコール類にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイ
ドなどを付加したポリオール、ポリオキシテトラメチレ
ングリコールなどが挙げられるが、特にビスフェノール
Ａ骨格を有するポリエーテルポリオールが好適である。
ポリエステルポリオールとしては、低分子グリコール類
と２塩基酸との脱水縮合反応によって得られるポリエス
テル類およびε−カプロラクタムなどのラクタム類を低
分子グリコールの存在下で開環重合したラクタムポリオ
ール類が挙げられる。

【００１４】ウレタン樹脂のエステル骨格とエーテル骨
格を結合させるイソシアネート基としては、トリレジイ
ソシアネート、ジフェニルメタジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート
の単量体、２量体、３量体、および、それらとポリエー
テルポリオールやポリエステルポリオールなどとの反応
物、およびそれらの水素添加誘導体である脂環族イソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネートなどの脂環族、および脂肪族イソシ
アネートの単量体、２量体、３量体とポリエーテルポリ
オールやポリエステルポリオールなどとの反応物、およ
びそれらの混合物も使用できる。配合量は、使用するポ
リエステルポリオール、ポリエーテルポリオールおよび
後述するカルボキシル基導入成分の分子量と比率による
が、ＮＣＯ換算でウレタン樹脂の５〜２０重量％が、樹
脂物性として最適の加工特性を得られる。

【００１５】カルボキシル基は、自己乳化するための官
能基であると共に金属表面との密着性に大きな寄与を発
揮する。カルボキシル基の導入成分としては、２個以上
のヒドロキシル基、またはアミノ基と１個以上のカルボ
キシル基を含む化合物であり、２，２−ジメチロールプ
ロピオン酢酸、２，２−ジメチロールプロピオン酸、
２，２−ジメチロール酪酸、２，２−ジメチロールペン
タン酸などのジヒドロキシカルボン酸やリジン、アルギ
ニンなどのジアミノカルボン酸類が挙げられる。これら
から選ばれるカルボキシル基化合物は、前記ポリエステ
ルポリオールおよびポリエーテルポリオールとの組合せ
でイソシアネート化合物で高分子化される。この方法に
より、本発明で使用する分子量が３０００以上のカルボ
キシル基を有するエーテル・エステル型ウレタン樹脂が
できる。

【００１６】前記のウレタン樹脂を水に分散する方法と
しては、カルボキシル基をアンモニア、トリメチルアミ
ン等のアルカリで中和して自己乳化する方法、または乳
化剤を用いてエマルジョン分散する方法が挙げられる。
作業環境対策としては、水系化以前のウレタン製造工程
中に含有する溶剤を回収して、最終的に無溶剤タイプの
水分散体を得ることが最も好ましい。カルボキシル基の
量は、ウレタン固形分当りの酸価で１０〜５０であるこ
とが適切である。１０未満の場合、密着性が不十分で加
工性及び耐食性が劣る。５０を超える場合、耐水性、耐
アルカリ性が劣るため耐食性が低下する。

【００１７】反応性の官能基（水酸基，エポキシ基な
ど）を有するエポキシ樹脂の配合量としては、好ましく
はウレタン樹脂のカルボキシル基の２０〜１００％が反
応する比率で配合するのが適切である。２０％未満では
配合効果が乏しく、１００％を超える量ではエポキシ樹
脂が可塑剤的役割となるため高度の加工性が低下する。
尚、エポキシ樹脂は、耐薬品性、耐食性向上効果が大き
い。エポキシ樹脂にビスフェノールＡ型骨格を有する構
造物を用いると、密着性及び耐食性向上効果が特に大き
い。環境対策として無溶剤タイプ及び塗膜性能低下を防
ぐため無乳化剤タイプが必要であるときは、グリコール
骨格で親水性を付与することにより水溶性エポキシ樹脂
を得ることができる。

【００１８】ウレタン樹脂の酸価に応じてエポキシ樹脂
の配合量を決定する必要があり、その計算方法は、次の
通りである。ウレタン樹脂のカルボキシル基とエポキシ
樹脂のエポキシ基が当量で反応するとして、所定の酸価
（ＡＶ）を有するウレタン樹脂に対し、１００％の反応
をするためのエポキシ樹脂の必要量を求めた式が式１で
ある。（式１）エポキシ固形分重量（ｇ）＝ウレタン樹脂のＡＶ値×
（１／５６）／１０００×エポキシ当量×ウレタン樹脂
配合重量（ｇ）

【００１９】本発明で配合されるエポキシ基はカルボキ
シル基と架橋するため、密着性に寄与するカルボキシル
基は反応相当分なくなるが、エポキシ基の開環によりＯ
Ｈ基が生ずるため密着性は確保される。また、エポキシ
樹脂の配合により、耐食性も大きく向上する。分子量が
３０００未満のウレタン樹脂と上記エポキシ樹脂の組合
せでは、安定して高加工性が達成されない。また、分子
量３０００以上のウレタン樹脂単独の成膜では、高度の
加工性及び耐食性が得られない。

【００２０】本発明の水系潤滑塗料組成物のウレタン樹
脂（ａ）とエポキシ樹脂（ｂ）の合計重量は、全固形分
に対する固形分比で５０〜８５％が適切である。５０％
未満の場合および８５％を超える場合、耐食性と加工性
が不十分である。しかし、これらの樹脂系被膜のみでは
目的の加工性を達成することはできないため、潤滑添加
物の併用が必要となる。

【００２１】潤滑添加物としては、公知のフッ素系，炭
化水素系，脂肪酸アミド系，エステル系，アルコール
系，金属石鹸系および無機系等の滑剤が挙げられる。加
工性向上のための潤滑添加物の選択基準としては、添加
した滑剤が成膜した樹脂膜に分散して存在するよりも樹
脂膜表面に存在するような物質を選択するのが、成型加
工物の表面と金型の摩擦を低減させ潤滑効果を最大限発
揮させる点から必要である。即ち、滑剤が成膜した樹脂
膜に分散して存在する場合、表面摩擦係数が高く樹脂膜
が破壊されやすく粉状物質が剥離堆積してパウダリング
現象と言われる外観不良および加工性低下を生じる。樹
脂膜表面に存在するような物質としては、樹脂に相溶せ
ずかつ表面エネルギーの小さいものが選ばれる。

【００２２】本発明者らが検討した結果、ポリオレフィ
ンワックスを使用すると、加工性が大きく向上し加工後
の耐食性及び耐薬品性等の性能も良好にすることが判っ
た。このワックスとしては、パラフィン、マイクロクリ
スタリンまたはポリエチレン等の炭化水素系のワックス
が上げられる。加工時には、素材の変形熱と摩擦熱によ
って被膜温度が上昇するため、ワックスの融点は７０〜
１６０℃が適切であり、７０℃未満では加工時に軟化溶
融して固体潤滑添加物としての優れた特性が発揮されな
い。また、１６０℃を超える融点のものは、硬い粒子が
表面に存在することとなり摩擦特性を低下させるので高
度の成形加工性は得られない。

【００２３】好ましくは、ポリオレフィンワックスのケ
ン化価としては、３０以下または０であり、かつ分岐構
造を有するものを使用することが好ましい。ケン化価が
３０を超えるものは、極性が大きく樹脂に相溶しやすい
ため、成膜時に樹脂表面に存在しにくくなるため、高度
な加工性能レベルが必要な場合には適切とは言えない。
特に好ましいのは、樹脂との相溶性のより小さいエステ
ル結合を持たないケン化価が０のワックスである。

【００２４】これらのワックスの粒径は、０．１〜７．
０μｍが適切である。７．０μｍを超えるものは、固体
化したワックスの分布が不均一となるため好ましくな
い。又、０．１μｍ未満の場合は、加工性が不十分であ
る。潤滑添加物の量は、潤滑性塗料の全固形分重量に対
して固形分比で３〜３０％を添加する。３％未満の場
合、加工性向上効果が小さく、３０％を超える量では、
加工性および耐食性が低下する。

【００２５】その他の添加物として、耐食性の向上のた
めＳｉＯ₂を全固形分に対して１０〜４０％を添加す
る。ＳｉＯ₂の添加により、耐食性の大幅な向上及び加
工性の向上効果がある。１０％未満の場合耐食性及び加
工性の向上効果が小さく、４０％を超える量では樹脂の
バインダー効果が小さくなり耐食性が低下すると共に樹
脂の伸びと強度が低下するため加工性が低下する。Ｓｉ
Ｏ₂の粒径については、３〜３０μｍが適切である。３
０μｍを超える場合及び３μｍ未満の場合、より高度の
加工性及び耐食性が得られない。シリカの種類として
は、液相コロイダルシリカおよび気相シリカがあるが、
本発明では特に限定するものではない。また、溶接性の
向上のために導電性物または意匠性向上のため着色顔料
物を添加することもある。また、沈降防止剤、レベリン
グ剤、増粘剤など各種添加剤を添加し得る。

【００２６】本発明の潤滑被膜の膜厚範囲は０．３〜
５．０μｍである。最適な膜厚はプレスの形態によって
異なり、限定するのが難しいが、深絞りには厚膜が、Ｌ
曲げには薄膜が有利である。０．３μｍ未満では潤滑性
能が不安定である。５．０μｍ長ではコイルのブロッキ
ングやプレスかすが多量に発生し好ましくない。

【００２７】図２は本発明に係る潤滑鋼板の被膜形成過
程を示す図である。先ず塗装直後の焼付け工程における
第１工程において塗膜液中に対流現象が発生し、それに
伴い第２工程において分散している潤滑剤粒子が表面に
露出する。このとき表面に露出した潤滑剤粒子表面が第
３工程では炉内雰囲気により乾燥、表面活性が低下す
る。このため一度表面に露出した潤滑剤粒子は塗膜中に
沈み込まずに表面に固定され、そのまま融点以上の温度
で焼付けられることで、第４工程のように被膜表面で融
解し潤滑剤の層を形成する。これが表面潤滑被覆層であ
る。

【００２８】本発明の樹脂被膜中の潤滑剤粒子の分散濃
度と潤滑層厚み及び表面潤滑被覆層厚みの最適値につい
て以下、図で説明する。図３は表面潤滑被覆層厚み及び
潤滑層厚みとの加工特性との関係を示す図である。図３
は潤滑剤分散粒子５％の場合での潤滑層厚み０．５μ
ｍ、１μｍ、３μｍ及び５μｍにおける加工性評価を示
すもので、潤滑層厚み０．５〜５μｍでの表面潤滑被覆
層厚みが０．０４μｍ以上の場合に評点４以上の加工性
評点を満足する値を各々示している。同様に、図４は潤
滑剤分散粒子１０％の場合の潤滑層厚みと加工特性との
関係を示す図であり、図５は潤滑剤分散粒子１５％の場
合の潤滑層厚みと加工特性との関係を示す図であり、図
６は潤滑剤分散粒子２０％の場合の潤滑層厚みと加工特
性との関係を示す図であり、図７は潤滑剤分散粒子３０
％の場合の潤滑層厚みと加工特性との関係を示す図であ
る。いずれも潤滑層厚み０．５μｍ以上での場合は評点
４以上の良好な加工性を示している。

【００２９】図８は各潤滑層厚み及び潤滑被膜中の分散
粒子濃度と加工特性との関係を示す図である。図８に示
すように、潤滑剤が樹脂被膜中に１０％以上分散してい
る場合には加工性評点４以上の良好な加工性を示してい
る。図９は各焼付け温度での焼付け時間と表面潤滑被覆
層厚みとの関係を示す図である。図９に示すように、表
面潤滑被覆層厚み０．０４μｍ以上を得るためには焼付
け板温１００℃以上、６秒以上の時間を要することを示
している。

【００３０】図１０は焼付け時間と潤滑特性との関係を
示す図である。この図によれば、焼付け板温１００℃以
上で、焼付け時間６秒以上行えば良好な潤滑特性（摩擦
係数≦０．１）を得ることが出来る。好ましくは、焼付
け板温１２０℃以上で、焼付け時間１０秒以上でより良
好な潤滑特性を得ることが出来る。図１１は焼付け時間
と加工特性との関係を示す図である。この図に示すよう
に、焼付け板温１００℃以上で、焼付け時間６秒以上で
良好な加工特性（加工評点≧４）を得る。好ましくは、
焼付け板温１２０℃以上で、焼付け時間１０秒以上でよ
り良好な加工特性を得ることが出来る。

【００３１】

【実施例】以下、本発明について溶融亜鉛めっき鋼板に
適用した実施例によって具体的に説明する。Ｃｒ付着量
１５ｍｇ／ｍ² の塗布クロメート処理した溶融亜鉛めっ
き鋼板に分子量５０００のエーテルエステルウレタン樹
脂（ビスフェノールＡエーテル：酸価１８、エーテル／
エステル比３０／７０、イソシアネート含有率８）とプ
ロピレングリコールエポキシ樹脂（エポキシ当量２２
０）に平均粒径８ｎｍのシリカゾルを２１％，粒径０．
６μｍのポリエチレンワックス（比重０．９３、軟化点
１２０℃）１３％を配合した潤滑塗料を塗布し、板温１
２０℃、焼付け時間１０秒及び板温１６０℃、焼付け時
間１５秒にて焼き付けて表面潤滑被覆層厚み０．０６μ
ｍ及び０．１２μｍの潤滑鋼板を作成した。得られた表
面潤滑被覆層厚み０．０６μｍ及び０．１２μｍの潤滑
鋼板の潤滑特性である摩擦係数はそれぞれ０．０７及び
０．０６という良好な潤滑性能を得た。また、加工特性
である加工評価はそれぞれ５と極めて良好な加工性能が
得られた。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によって表面
の潤滑層が樹脂と金型の直接接触を防ぎ、また被膜中に
分散する粒子が深絞り加工などにおいて被膜が激しく変
形しても絶えず被膜中から潤滑剤が補給され、良好な潤
滑加工性を保持することが出来、かつ、加工による被膜
の劣化が少なく汎用性の優れたプレス加工特性の優れた
表面処理鋼板及びその製造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス加工特性の優れた表面処理
鋼板の被膜構造を示す断面図、

【図２】本発明に係る潤滑鋼板の被膜形成過程を示す
図、

【図３】表面潤滑被覆層厚み及び潤滑層厚みとの加工特
性との関係を示す図、

【図４】潤滑剤分散粒子１０％の場合の潤滑層厚みと加
工特性との関係を示す図、

【図５】潤滑剤分散粒子１５％の場合の潤滑層厚みと加
工特性との関係を示す図、

【図６】潤滑剤分散粒子２０％の場合の潤滑層厚みと加
工特性との関係を示す図、

【図７】潤滑剤分散粒子３０％の場合の潤滑層厚みと加
工特性との関係を示す図、

【図８】各潤滑層厚み及び潤滑被膜中の分散粒子濃度と
加工特性との関係を示す図、

【図９】各焼付け温度での焼付け時間と表面潤滑被覆層
厚みとの関係を示す図、

【図１０】焼付け時間と潤滑特性との関係を示す図、

【図１１】焼付け時間と加工特性との関係を示す図、

【図１２】従来のプレス加工用表面処理鋼板の被膜構造
を示す断面図である。

【符号の説明】

１薄鋼板２めっき被膜３化成被膜４潤滑被膜５潤滑剤６表面潤滑被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｃ 28/00 Ｃ２３Ｃ 28/00 Ｃ (72)発明者圓山勝俊千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】めっき鋼板の表面に第１層としてＣｒ付
着量５〜１００ｍｇ／ｍ² のクロメート被膜もしくは付
着量０．２〜２．０ｇ／ｍ² のりん酸塩被膜の化成被
膜、第２層としてビスフェノール型骨格、エステル骨格
およびカルボキシル基を有するエーテル・エステル型ウ
レタン樹脂（ａ）とエポキシ樹脂（ｂ）の総和（ａ＋
ｂ）が全固形分に対して５０〜８５重量％、ポリオレフ
ィンワックス（ｃ）を１０〜３０重量％、粒径３〜３０
ｎｍのシリカ（ｄ）を１０〜４０重量％含有する水性潤
滑塗料を塗布・焼き付けて得られる潤滑層厚０．３〜５
μｍとし、該潤滑層中に潤滑剤を粒子濃度１０〜３０％
分散させ、該潤滑層上に第３層としての表面潤滑被覆層
厚み０．０４〜１μｍを設けてなることを特徴とする、
プレス加工特性の優れた表面処理鋼板。
【請求項２】めっき鋼板の表面に第１層としてＣｒ付
着量５〜１００ｍｇ／ｍ² のクロメート被膜もしくは付
着量０．２〜２．０ｇ／ｍ² のりん酸塩被膜の化成被
膜、第２層としてビスフェノール型骨格、エステル骨格
およびカルボキシル基を有するエーテル・エステル型ウ
レタン樹脂（ａ）とエポキシ樹脂（ｂ）の総和（ａ＋
ｂ）が全固形分に対して５０〜８５重量％、ポリオレフ
ィンワックス（ｃ）を１０〜３０重量％、粒径３〜３０
ｎｍのシリカ（ｄ）を１０〜４０重量％含有する水性潤
滑塗料を塗布した後、焼付け板温１００℃以上、焼付け
時間６秒以上で、潤滑層上に表面潤滑被覆層厚み０．０
４〜１μｍと成るように焼き付け処理したことを特徴と
する、プレス加工特性の優れた表面処理鋼板の製造方
法。