JPH10114014A - Surface lubricating treatment steel sheet with excellent marring resistance and film-removing property - Google Patents
Surface lubricating treatment steel sheet with excellent marring resistance and film-removing propertyInfo
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- JPH10114014A JPH10114014A JP27266796A JP27266796A JPH10114014A JP H10114014 A JPH10114014 A JP H10114014A JP 27266796 A JP27266796 A JP 27266796A JP 27266796 A JP27266796 A JP 27266796A JP H10114014 A JPH10114014 A JP H10114014A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基材のステンレス
鋼板の表面に、耐キズつき性と脱膜性とに優れた潤滑処
理皮膜を有するステンレス鋼板 (以下、表面潤滑処理ス
テンレス鋼板という) に関する。[0001] The present invention relates to a stainless steel sheet having a lubricated film excellent in scratch resistance and film removal property on a surface of a base stainless steel sheet (hereinafter referred to as a surface lubricated stainless steel sheet). .
【0002】[0002]
【従来の技術】鋼板を始めとする金属板を塑性加工する
際に、加工前に金属板にプレス油等の潤滑剤を塗布して
金型と金属板との潤滑性を高め、加工時に加えられる荷
重を低減したり、焼き付きを防止する技術は、従来より
常套的に採用されてきた。2. Description of the Related Art When a metal plate such as a steel plate is subjected to plastic working, a lubricating agent such as a press oil is applied to the metal plate before the working to improve the lubricity between the mold and the metal plate. Techniques for reducing the applied load and preventing seizure have been conventionally employed.
【0003】しかし、近年は、潤滑剤の塗布および加工
後の潤滑剤の除去における環境問題への対応や、製造コ
スト低減を考慮して、需要家が加工時に潤滑剤を塗布す
るのではなく、金属板の製造段階または需要家までの適
当な段階で、有機樹脂中に各種の潤滑剤を含有させた固
体有機皮膜 (本明細書においては「潤滑処理皮膜」とい
う) を金属板の表面に予め形成した表面潤滑処理金属板
が広く利用されるようになってきた。それにより、需要
家は直ちに塑性加工を施すことができ、手間が省ける。
別の利点として、潤滑剤の塗布が専門の設備で大規模に
実施されるため、形成された潤滑処理被膜の品質が安定
化および均質化する。However, in recent years, in consideration of environmental problems in applying lubricant and removing the lubricant after processing, and in consideration of reduction of manufacturing cost, a consumer does not apply lubricant at the time of processing. At the metal plate manufacturing stage or at an appropriate stage up to the customer, a solid organic film containing various lubricants in the organic resin (referred to as “lubrication treatment film” in this specification) is applied to the surface of the metal plate in advance. The formed surface lubricated metal plate has come to be widely used. As a result, the consumer can immediately perform the plastic working, which saves labor.
Another advantage is that the quality of the lubricated coating formed is stabilized and homogenized, since the application of the lubricant is carried out on a large scale in specialized equipment.
【0004】表面潤滑処理金属板は脱膜型と非脱膜型と
に大別される。脱膜型の表面潤滑処理金属板は、塑性加
工後に脱脂等の手法により潤滑処理皮膜を除去した後、
無処理でそのまま、或いは更に化成処理および塗装など
を施して使用される。一方、非脱膜型の表面潤滑処理金
属板は、塑性加工後に潤滑処理皮膜を除去することな
く、その潤滑処理皮膜を付けたままで、或いはその上に
更に塗装などを施して使用される。光輝焼鈍を施したス
テンレス鋼板のように美麗な表面を持つ金属板の場合、
その美麗な表面を生かして最終製品化するため、脱膜型
の表面潤滑処理金属板として使用することが多い。[0004] Surface lubrication-treated metal plates are roughly classified into a film-deposited type and a non-film-deposited type. After removing the lubricated film by a method such as degreasing after plastic working,
It is used as it is without any treatment or after further chemical conversion treatment and painting. On the other hand, a non-delamination type surface lubricated metal sheet is used without removing the lubricated film after plastic working, with the lubricated film attached, or with further coating applied thereon. In the case of a metal plate with a beautiful surface, such as a brightly annealed stainless steel plate,
In order to make the final product by taking advantage of its beautiful surface, it is often used as a film-deposited surface lubricated metal plate.
【0005】脱膜型の塑性加工用潤滑処理皮膜に要求さ
れる主な性能を次に述べる。 皮膜厚が薄くても良好な潤滑性を示す。 皮膜形成後、皮膜同士が容易に粘着しない (耐ブロッ
キング性が良好) 。 洗浄により皮膜を容易に除去できる。[0005] The main performance required of a delamination type lubricating film for plastic working is described below. Good lubricity even when the film thickness is small. After the film is formed, the films do not easily stick to each other (good blocking resistance). The film can be easily removed by washing.
【0006】金属板の表面にこのような潤滑処理皮膜を
形成することができる処理液として、アクリル系樹脂、
エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等
の従来より公知の水溶性または水分散性樹脂からなる乾
燥または焼付硬化型の皮膜形成性成分を主成分とし、こ
れに脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸金属石鹸、脂肪酸エステ
ル、脂肪酸アミド、高級アルコール、グラファイト、二
硫化モリブデン、フッ素樹脂粉末などの1種もしくは2
種以上の潤滑性成分を配合したものが提唱されている。An acrylic resin, a processing liquid capable of forming such a lubricating film on the surface of a metal plate,
The main component is a dry or bake-curable film-forming component composed of a conventionally known water-soluble or water-dispersible resin such as an epoxy resin, a melamine resin, or a phenolic resin. One or two of soap, fatty acid ester, fatty acid amide, higher alcohol, graphite, molybdenum disulfide, fluororesin powder, etc.
Compounds containing more than one kind of lubricating component have been proposed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】光輝焼鈍を施したステ
ンレス鋼板のように表面に金属光沢を有する金属板の場
合、絞り加工等の厳しい塑性加工が可能な潤滑性を付与
するだけでは不十分で、加工後に潤滑処理皮膜を除去し
た後も本来の美麗な表面を保持していることが要求され
る。加工中に基材の金属板がキズつくと、表面の美麗さ
が大きく損なわれるからである。従って、潤滑処理皮膜
には、加工中の基材金属板のキズつきを防止するのに十
分な耐キズつき性が要求される。In the case of a metal plate having a metallic luster on its surface such as a brightly annealed stainless steel plate, it is not sufficient to provide lubricity that enables severe plastic working such as drawing. In addition, it is required to maintain the original beautiful surface even after removing the lubrication film after processing. This is because if the metal plate of the base material is scratched during processing, the beautifulness of the surface is greatly impaired. Therefore, the lubricating coating is required to have sufficient scratch resistance to prevent scratching of the base metal plate during processing.
【0008】しかし、上述した従来の潤滑処理皮膜は、
このような耐キズつき性を備えていない。そのため、光
輝焼鈍したステンレス鋼板の塑性加工においては、上記
のような潤滑処理皮膜を形成する代わりに、加工前のス
テンレス鋼板の表面に厚み80μm程度のビニールフィル
ム等を貼合して潤滑性および美麗な表面を確保する方法
が一般に採用されている。However, the conventional lubricating film described above is
It does not have such scratch resistance. Therefore, in the plastic working of the bright annealed stainless steel sheet, instead of forming the lubrication treatment film as described above, a vinyl film or the like having a thickness of about 80 μm is stuck to the surface of the stainless steel sheet before processing to obtain lubricity and beautifulness. Generally, a method for securing a proper surface is adopted.
【0009】しかし、この方法では、塑性加工後にフィ
ルムを剥離する作業が必要であり、通常この作業は人力
でしか行えないため、製造ラインの自動化・省力化の大
きな妨げとなる上、コストを押し上げる。また、特に加
工部ではフィルムの剥離が困難になる場合が多い。さら
に、剥離したフィルムは嵩高く、多くは焼却処分が困難
で、その減容・埋立処理等に多大な経費を要する。However, in this method, an operation of peeling the film after the plastic working is required, and since this operation can be usually performed only by human power, it greatly hinders automation and labor saving of the production line and raises the cost. . In addition, it is often difficult to peel the film particularly at the processed part. Furthermore, the peeled film is bulky and difficult to incinerate in many cases, and requires a great deal of expense for volume reduction and landfill treatment.
【0010】そのため、脱膜型の表面潤滑処理金属板に
対して、耐キズつき性の改善が従来より強く求められて
いた。これに関して、例えば、特開昭52−104459号公報
には、特定組成からなる有機樹脂皮膜を両面に有し、塑
性加工を施す方の片面には、その上にさらに潤滑皮膜を
形成した加工用ステンレス鋼板が開示されている。ま
た、特開昭53−75159 号公報には、特定の酸価およびガ
ラス転移温度を有するビニル系樹脂等を表面に被覆した
ステンレス鋼板が開示されている。しかし、家電メーカ
ー等の需要家が要求する非常に高度の耐キズつき性を備
えた潤滑処理皮膜を有するステンレス鋼板は未だ得られ
ていないのが現状である。[0010] For this reason, there has been a strong demand for the improvement of scratch resistance of a film-coated surface lubricated metal sheet. In this regard, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 52-104459 discloses that for processing, an organic resin film having a specific composition is provided on both sides, and a lubricating film is further formed thereon on one side on which plastic working is performed. A stainless steel plate is disclosed. JP-A-53-75159 discloses a stainless steel sheet whose surface is coated with a vinyl resin or the like having a specific acid value and a glass transition temperature. However, at present, there is no stainless steel sheet having a lubricated film having a very high scratch resistance required by a consumer such as a home appliance manufacturer.
【0011】このような状況に鑑み、本発明は、耐キズ
つき性をはじめ、潤滑性、脱膜性等といった、塑性加工
用の潤滑処理皮膜に要求される全ての性能を満たした、
脱膜型の表面潤滑処理ステンレス鋼板を提供することを
目的とする。In view of such a situation, the present invention satisfies all the performances required for a lubricating film for plastic working, such as scratch resistance, lubricating properties, film removing properties, etc.
It is an object of the present invention to provide a surface-lubricated stainless steel sheet of a film removal type.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】従来、塑性加工時に発生
する表面キズを防止するため主たる考え方は次のような
ものであった。Heretofore, the main idea for preventing surface flaws generated during plastic working has been as follows.
【0013】(a) 潤滑処理皮膜の膜厚を厚くして、金型
と金属板の直接接触を避ける。(A) The thickness of the lubricating film is increased to avoid direct contact between the mold and the metal plate.
【0014】(b) 潤滑処理皮膜の潤滑性を固体潤滑剤な
どの添加によって向上させ、キズ発生にいたるまでの摺
動長さを増加させる。(B) The lubricating property of the lubricating film is improved by adding a solid lubricant or the like, and the sliding length up to the occurrence of scratches is increased.
【0015】しかし、このような考え方による潤滑皮膜
では、塑性加工の条件が厳しいと、基材金属の表面キズ
の発生を確実に防止することは困難であった。そこで、
本発明者らは、塑性加工時における表面キズ発生のメカ
ニズムについて種々の検討を行った結果、材料との接触
によって金型内に堆積する潤滑処理皮膜の剥離片そのも
のが表面キズ発生の原因になることを究明した。However, with a lubricating film based on such a concept, it is difficult to reliably prevent the occurrence of surface flaws on the base metal if the conditions of the plastic working are severe. Therefore,
The present inventors have conducted various studies on the mechanism of surface flaw generation during plastic working, and as a result, the peeled pieces of the lubricating film deposited in the mold due to contact with the material themselves cause surface flaws I determined that.
【0016】即ち、どんなに潤滑性の良い皮膜を基材金
属の表面に厚く形成しても、皮膜と基材金属の密着性が
低ければ皮膜が根こそぎ剥離し、その剥離した皮膜が金
型に堆積し表面キズの原因となる。従って、皮膜と基材
金属の密着性を高めることにより表面キズの発生を抑制
することが可能であるという結論に達した。That is, no matter how thick the film having good lubricity is formed on the surface of the base metal, if the adhesion between the film and the base metal is low, the film is exfoliated and the peeled film is deposited on the mold. Cause surface scratches. Therefore, it was concluded that the generation of surface flaws can be suppressed by increasing the adhesion between the film and the base metal.
【0017】この知見に基づいて、本発明者らが脱膜型
の潤滑処理皮膜を構成する樹脂の主成分や添加剤等につ
いて検討を重ねた結果、従来より提唱されたきた樹脂成
分と潤滑性成分に加えて、シランカップリング剤を添加
して潤滑処理皮膜と基材金属との密着力を強化すること
により耐キズつき性が飛躍的に向上し、かつ脱膜性も良
好な潤滑処理皮膜をステンレス鋼上に形成できることを
見出した。Based on this finding, the present inventors have conducted repeated studies on the main components and additives of the resin constituting the delaminated lubricating film, and have found that the conventionally proposed resin component and lubricity In addition to the components, a silane coupling agent is added to enhance the adhesion between the lubricated coating and the base metal, resulting in a dramatic improvement in scratch resistance and good film removal. Can be formed on stainless steel.
【0018】ここに、本発明は、Ra≦0.15μmの表面粗
度を持つステンレス鋼板の表面に、ガラス転移温度が10
℃以上85℃以下の水溶性または水分散性でアルカリ可溶
性の少なくとも1種の樹脂と、このアルカリ可溶性樹脂
固形分に対して 5.0重量%以下のシランカップリング剤
および 0.5重量%以上10重量%以下の金属石鹸とを含有
する水系処理液から形成された、膜厚が0.5 μm以上10
μm以下で、表面凹凸の平均傾斜角 (Δa) が2.62×10
-2以下の潤滑処理皮膜を有することを特徴とする、耐キ
ズつき性と脱膜性に優れた表面潤滑処理ステンレス鋼板
である。Here, the present invention provides a stainless steel plate having a surface roughness of Ra ≦ 0.15 μm having a glass transition temperature of 10
At least one kind of water-soluble or water-dispersible alkali-soluble resin having a temperature of not less than 85 ° C and not more than 5.0% by weight and a silane coupling agent of not more than 0.5% by weight and not more than 10% by weight based on the solid content of the alkali-soluble resin; Film thickness of 0.5 μm or more formed from an aqueous treatment solution containing
μm or less, the average inclination angle (Δa) of surface irregularities is 2.62 × 10
This is a surface lubricated stainless steel sheet with excellent scratch resistance and film removal properties, characterized by having a lubrication coating of -2 or less.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の表面潤滑処理ステ
ンレス鋼板とその潤滑処理皮膜の形成に用いる処理液に
ついて詳細に説明する。以下の説明において、%は特に
指定のない限り重量%である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The surface lubricated stainless steel sheet of the present invention and a treatment liquid used for forming a lubricated film thereon will be described in detail below. In the following description,% is% by weight unless otherwise specified.
【0020】基材金属 本発明の基材金属はステンレス鋼板である。基材金属と
して好ましいステンレス鋼板は、一般に小径のゼンジミ
ア圧延機で圧延した後、焼鈍酸洗あるいは光輝焼鈍を施
し、優れた表面光沢を確保するためにブライトスキンパ
スで調質圧延したものである。Base Metal The base metal of the present invention is a stainless steel plate. A stainless steel sheet preferable as a base metal is generally one that is rolled by a small-diameter Sendzimir rolling mill, subjected to annealing pickling or bright annealing, and temper-rolled with a bright skin pass in order to ensure excellent surface gloss.
【0021】本発明は、基材金属の表面粗度がRa≦0.15
μmである、表面が平滑で美麗な金属光沢を持つステン
レス鋼板を基材金属とする場合に適用する。これより表
面粗度が大きくなると、ステンレス鋼板特有の金属光沢
が鈍くなるため、塑性加工時の耐キズつき性に対する要
求レベルが低くなるので、従来の潤滑処理皮膜でも対応
できる。好ましい表面性状は、Ra≦0.08μmの表面粗度
を持つものである。According to the present invention, the surface roughness of the base metal is Ra ≦ 0.15
The present invention is applied to a case where a stainless steel plate having a smooth surface and a beautiful metallic luster having a thickness of μm is used as a base metal. If the surface roughness is higher than this, the metallic luster characteristic of the stainless steel sheet becomes dull, and the required level of scratch resistance at the time of plastic working becomes lower. Therefore, a conventional lubricating film can be used. Preferred surface properties are those having a surface roughness of Ra ≦ 0.08 μm.
【0022】本発明によれば、基材金属であるステンレ
ス鋼板の片面または両面(好ましくは両面) の表面に、
アルカリ可溶性の樹脂成分と潤滑性成分とシランカップ
リング剤とを含有する処理液を塗布し、塗膜を乾燥させ
て、アルカリ溶液(例、市販のアルカリ脱脂液)で容易
に脱膜できる潤滑処理皮膜を形成する。次にこれらの成
分について説明する。According to the present invention, the surface of one or both surfaces (preferably both surfaces) of a stainless steel plate as a base metal is
A lubrication treatment in which a treatment solution containing an alkali-soluble resin component, a lubricating component, and a silane coupling agent is applied, the coating film is dried, and the film is easily removed with an alkali solution (eg, a commercially available alkali degreasing solution). Form a film. Next, these components will be described.
【0023】樹脂成分 潤滑処理皮膜の主成分を構成する樹脂成分 (皮膜形成性
成分) としては、水系処理液を調製することができ、か
つアルカリ溶液による洗浄で容易に脱膜することができ
るように、水溶性または水分散性で、アルカリ可溶性の
樹脂を用いる。このような樹脂の例には、アクリル系、
エポキシ系、メラミン系、フェノール系等の水溶性また
は水分散性樹脂が挙げられ、従来より水系塗料に使用さ
れているものの中から選ぶことができる。これらのアル
カリ可溶性樹脂は、一般に酸性モノマーを共重合させる
か、酸性化合物で変性することにより、分子中に酸性基
を導入した、酸価を持つ重合体である。その重合法につ
いては何ら制限はない。As a resin component (film-forming component) constituting a main component of the lubricating film, an aqueous treatment solution can be prepared, and the film can be easily removed by washing with an alkali solution. Water-soluble or water-dispersible, alkali-soluble resin is used. Examples of such resins include acrylics,
Examples thereof include water-soluble or water-dispersible resins such as epoxy-based, melamine-based, and phenol-based resins, and can be selected from those conventionally used in water-based paints. These alkali-soluble resins are generally polymers having an acid value in which an acidic group is introduced into a molecule by copolymerizing an acidic monomer or modifying it with an acidic compound. There is no restriction on the polymerization method.
【0024】アルカリ可溶性樹脂は、ガラス転移温度が
10℃以上85℃以下のものを用いる。樹脂のガラス転移温
度が10℃未満であると、潤滑処理皮膜の耐ブロッキング
性が不十分で、その上に液状の塑性加工油を塗らない状
態で表面潤滑処理金属板を重ねて保管する時に皮膜同士
がくっついて、剥離が困難となるおそれがあり、また耐
キズつき性も劣化する。一方、樹脂のガラス転移温度が
85℃を越えると、皮膜の加工性が劣化する。ガラス転移
温度は好ましくは15℃以上60℃以下である。The alkali-soluble resin has a glass transition temperature.
Use a temperature between 10 ° C and 85 ° C. If the glass transition temperature of the resin is less than 10 ° C, the anti-blocking property of the lubricated film is insufficient, and when the surface lubricated metal plate is stored with the liquid plastic working oil not applied on it, There is a possibility that they may stick to each other to make peeling difficult, and that the scratch resistance is also deteriorated. On the other hand, the glass transition temperature of the resin
If the temperature exceeds 85 ° C, the workability of the film deteriorates. The glass transition temperature is preferably from 15 ° C to 60 ° C.
【0025】また、アルカリ可溶性樹脂は、酸価が20以
上、より好ましくは30以上であることが好ましい。酸価
が20未満では、得られる潤滑処理皮膜のアルカリ溶液に
よる脱膜性が不十分となることがある。The alkali-soluble resin preferably has an acid value of 20 or more, more preferably 30 or more. If the acid value is less than 20, the resulting lubricating film may be insufficiently removed by an alkaline solution.
【0026】アルカリ可溶性樹脂は、水溶性または水分
散性の1種もしくは2種以上のアルカリ可溶性樹脂を使
用しても、或いは水溶性と水分散性の両方のアルカリ可
溶性樹脂をそれぞれ1種以上づつ併用してもよい。As the alkali-soluble resin, one or more water-soluble or water-dispersible alkali-soluble resins may be used, or at least one water-soluble and water-dispersible alkali-soluble resin may be used. You may use together.
【0027】シランカップリング剤 本発明においては、樹脂と潤滑性成分に加えて、潤滑処
理皮膜の基材金属への密着力を強化するためにシランカ
ップリング剤を潤滑処理皮膜中に存在させる。シランカ
ップリング剤は、基材金属であるステンレス鋼板の表面
に存在する極性基と反応しうる加水分解性のアルコキシ
基および/またはハロゲンと、樹脂成分と親和性ないし
反応性を持つ有機基、特に官能基を含有する有機基とが
ケイ素原子に結合した化合物であり、無機材料と有機樹
脂との密着力を高める作用があることは良く知られてい
る。潤滑処理皮膜中にシランカップリング剤を含有させ
ることにより、絞り加工といった厳しい塑性加工を施し
た場合でも皮膜の剥離が起こりにくくなり、剥離した皮
膜に起因するキズの発生を防止できるので、耐キズつき
性が飛躍的に向上する。 Silane Coupling Agent In the present invention, in addition to the resin and the lubricating component, a silane coupling agent is present in the lubrication coating to enhance the adhesion of the lubrication coating to the base metal. The silane coupling agent is a hydrolyzable alkoxy group and / or halogen capable of reacting with a polar group present on the surface of a stainless steel plate as a base metal, and an organic group having affinity or reactivity with a resin component, particularly It is well known that a functional group-containing organic group is a compound bonded to a silicon atom, and has an effect of increasing the adhesion between an inorganic material and an organic resin. By including a silane coupling agent in the lubricated coating, even when severe plastic processing such as drawing is performed, the coating is less likely to peel, and the occurrence of scratches due to the peeled coating can be prevented. The stickiness is dramatically improved.
【0028】シランカップリング剤の配合量は、樹脂固
形分に対して5.0 %以下とする。配合量が5.0 %を越え
ると、樹脂皮膜の架橋が著しく進行し、塑性加工後の脱
膜性が劣化する。下限は特に制限されないが、好ましく
は0.1 %以上である。より好ましい配合量は 0.5〜3.0
%である。The amount of the silane coupling agent is 5.0% or less based on the solid content of the resin. If the compounding amount exceeds 5.0%, the crosslinking of the resin film proceeds remarkably, and the film removing property after plastic working deteriorates. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.1% or more. A more preferred amount is 0.5 to 3.0
%.
【0029】本発明で用いるシランカップリング剤の種
類は特に限定されない。シランカップリング剤の例とし
ては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、N−(2−アミノエチル) −3−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル) −3
−アミノプロピルメチルメトキシシラン、3−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン等が挙げられるが、これら以外のものも
使用できる。また、2種以上のシランカップリング剤を
併用することもできる。The type of the silane coupling agent used in the present invention is not particularly limited. Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and N- (2-aminoethyl) -3.
-Aminopropylmethylmethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like, but others can also be used. Also, two or more silane coupling agents can be used in combination.
【0030】金属石鹸 本発明における潤滑処理皮膜には、潤滑性成分として金
属石鹸を含有させる。金属石鹸としては、ステアリン酸
アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸
亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等が例示されるが、こ
れら以外のものも使用可能である。また、2種以上を使
用することもできる。金属石鹸は一般に微粒子であり、
水系処理液中に容易に分散させることができる。 Metal Soap The lubricating film of the present invention contains a metal soap as a lubricating component. Examples of the metal soap include aluminum stearate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate and the like, but other than these can also be used. Also, two or more kinds can be used. Metal soaps are generally fine particles,
It can be easily dispersed in an aqueous treatment liquid.
【0031】金属石鹸の配合量は、樹脂固形分に対して
0.5 %以上10%以下とする。好ましくは1〜5%であ
る。配合量が0.5 %未満では潤滑性が不十分となり、10
%を越えると、潤滑性の向上効果が飽和するのみなら
ず、樹脂皮膜の凝集強化が低下し、耐キズつき性が劣化
する。The amount of the metal soap is based on the solid content of the resin.
0.5% or more and 10% or less. Preferably it is 1 to 5%. If the amount is less than 0.5%, the lubricity becomes insufficient, and
%, The effect of improving lubricity is not only saturated, but also the cohesive strengthening of the resin film is reduced and the scratch resistance is deteriorated.
【0032】潤滑処理皮膜 本発明の表面潤滑処理ステンレス鋼板は、上記のアルカ
リ可溶性樹脂とシランカップリング剤と金属石鹸とを含
有させた水系処理液から形成された潤滑処理皮膜を、基
材金属のステンレス鋼板の表面に有する。この潤滑処理
皮膜は、常法に従って、上記水系処理液を基材金属の表
面に塗布し、必要により加熱して塗膜を乾燥させること
により形成すればよい。 Lubricated film The surface-lubricated stainless steel sheet of the present invention comprises a lubricated film formed from an aqueous treatment solution containing the above-mentioned alkali-soluble resin, a silane coupling agent and a metallic soap. Has on the surface of stainless steel plate. The lubricating film may be formed by applying the above-mentioned aqueous treating solution to the surface of the base metal in accordance with a conventional method, and optionally heating and drying the coating film.
【0033】本発明の表面潤滑処理ステンレス鋼板にお
ける潤滑処理皮膜の膜厚は0.5 μm以上10μm以下とす
る。0.5 μm未満では耐キズつき性が不十分であり、10
μmを越えると逆に金型への皮膜堆積の問題が生じる。
好ましい膜厚は1.0 μm以上5.0 μm以下である。The thickness of the lubricating film on the surface lubricated stainless steel sheet of the present invention is 0.5 μm or more and 10 μm or less. If the thickness is less than 0.5 μm, the scratch resistance is insufficient, and
If the thickness exceeds μm, the problem of film deposition on the mold occurs.
The preferred film thickness is 1.0 μm or more and 5.0 μm or less.
【0034】また、この潤滑処理皮膜の表面凹凸は平均
傾斜角 (Δa) が2.62×10-2以下となるようにする。表
面凹凸の平均傾斜角 (Δa) とは、ISO規格4287に示
される表面粗さパラメータであり、表面凹凸形状が基準
平面に対してどの程度傾いているかを示す指標である。
その値が小さいほど、表面がより平滑であることを示
す。潤滑処理皮膜の表面凹凸の平均傾斜角 (Δa) が2.
62×10-2より大きくなると、塑性加工時に金型との接触
面が不均一になり、金型と接触した凸部が基材金属表面
に圧痕として残存するため、脱膜後の美観を損ねること
になる。好ましい表面凹凸は平均傾斜角 (Δa) で1.75
×10-2以下である。The surface unevenness of the lubricating film is set so that the average inclination angle (Δa) is 2.62 × 10 −2 or less. The average inclination angle (Δa) of the surface irregularities is a surface roughness parameter shown in ISO standard 4287, and is an index indicating how much the surface irregularities are inclined with respect to a reference plane.
A smaller value indicates a smoother surface. The average inclination angle (Δa) of the surface irregularities of the lubrication coating film is 2.
If it is larger than 62 × 10 -2 , the contact surface with the mold during plastic working becomes uneven, and the protrusions in contact with the mold remain as indentations on the surface of the base metal, impairing the aesthetic appearance after film removal. Will be. The preferable surface unevenness is 1.75 in average inclination angle (Δa).
× 10 -2 or less.
【0035】この表面凹凸の平均傾斜角 (Δa) は、基
材ステンレス鋼板の表面粗度、ならびに水系処理液の樹
脂種とこの処理液の塗布方法や乾燥条件、さらには塗布
厚み(皮膜厚み) により制御することができる。The average inclination angle (Δa) of the surface irregularities is determined by the surface roughness of the base stainless steel sheet, the resin type of the aqueous treatment liquid, the method of applying the treatment liquid, drying conditions, and the thickness of the coating (film thickness). Can be controlled by
【0036】この潤滑処理皮膜の形成方法は特に限定さ
れるものではないが、以下に標準的な手法を例示する。The method for forming the lubricating film is not particularly limited, but a standard method will be described below.
【0037】前処理 潤滑処理皮膜の形成に用いる処理液は、主成分の樹脂が
水溶性または水分散性の樹脂であるため、水系である。
そのため、基材金属であるステンレス鋼板はアルカリ脱
脂等で十分に脱脂しておく必要がある。この脱脂が不十
分であると、形成される皮膜に塗装はじきあるいは塗装
ムラ等の欠陥が発生する。Pretreatment The treatment liquid used for forming the lubrication treatment film is water-based since the main component resin is a water-soluble or water-dispersible resin.
For this reason, the stainless steel plate as the base metal needs to be sufficiently degreased by alkali degreasing or the like. If the degreasing is insufficient, defects such as repelling or uneven coating are generated on the formed film.
【0038】処理液 処理液は、水溶性または水分散性でアルカリ可溶性の1
種もしくは2種以上を含有する水系樹脂液に、まず金属
石鹸を添加して十分に分散させた後、シランカップリン
グ剤を添加し、攪拌し、必要に応じて希釈することによ
り調製することができる。希釈はイオン交換水を用いて
行うが、濡れ性の改善、消泡・乾燥性の向上のため、水
と相溶性のよい有機溶剤(例、アルコール、ケトン等)
を添加してもよい。処理液の固形分濃度は、形成する潤
滑処理皮膜の厚さおよび塗布方法によって調整する。Treatment Solution The treatment solution is a water-soluble or water-dispersible alkali-soluble one.
The aqueous resin solution containing the seed or two or more kinds may be prepared by first adding a metal soap and sufficiently dispersing it, then adding a silane coupling agent, stirring, and, if necessary, diluting. it can. Dilution is carried out using ion-exchanged water. To improve wettability, defoaming and drying, organic solvents with good water compatibility (eg, alcohol, ketone, etc.)
May be added. The solid content concentration of the treatment liquid is adjusted according to the thickness of the lubricating film to be formed and the application method.
【0039】処理液には、上記成分以外に、分散剤、界
面活性剤などの慣用の添加剤を少量添加してもよい。ま
た、潤滑処理皮膜の潤滑性をさらに高めるため、処理液
にワックス等の固形潤滑剤を適量添加することもでき
る。さらに、基材ステンレス鋼板の片面だけを潤滑処理
する場合の処理面の識別や、脱膜状況の把握が容易にな
るように、処理液に着色剤(顔料または染料)を添加し
て、皮膜を着色してもよい。In addition to the above-mentioned components, small amounts of conventional additives such as dispersants and surfactants may be added to the treatment liquid. In order to further enhance the lubricity of the lubricating film, an appropriate amount of a solid lubricant such as wax can be added to the treatment liquid. Furthermore, a colorant (pigment or dye) is added to the treatment liquid to facilitate identification of the treated surface when only one side of the base stainless steel plate is lubricated, and to facilitate understanding of the state of film removal. It may be colored.
【0040】処理液の塗布 金属のステンレス鋼への処理液の塗布方法は、ロールコ
ーターによる方法が最も好ましい。ロールコーターを用
いると、塗布膜厚の調整が容易で、かつ美麗な塗装が可
能である。その他、スプレー法、刷毛塗り法なども適用
できる。Application of Treatment Liquid The most preferred method of applying treatment liquid to stainless steel is by a roll coater. When a roll coater is used, it is easy to adjust the coating film thickness and beautiful coating is possible. In addition, a spray method, a brush coating method, and the like can be applied.
【0041】乾燥 処理液を塗布した後、乾燥して潤滑処理皮膜を形成す
る。乾燥温度は水が蒸発する程度でよいが、最高到達板
温が40〜100 ℃となる条件で行うのが効率よく好まし
い。乾燥方法としては、温風乾燥、赤外線による乾燥
等、通常用いられる方法が適用できる。After applying the treatment liquid, it is dried to form a lubrication treatment film. The drying temperature may be such that the water evaporates, but it is preferable to carry out the drying under the condition that the maximum attained plate temperature is 40 to 100 ° C. As a drying method, a commonly used method such as hot air drying or infrared drying can be applied.
【0042】本発明の表面潤滑処理ステンレス鋼板は、
潤滑処理皮膜と基材金属との密着力が強く、優れた耐キ
ズつき性を有しており、後述する実施例に示すように、
脱膜性や耐ブロッキング性にも優れている。The surface lubricated stainless steel sheet of the present invention
The adhesion between the lubricating coating and the base metal is strong, and has excellent scratch resistance.
Also excellent in film removal and blocking resistance.
【0043】[0043]
【実施例】以下の実施例により、本発明の具体例を例示
する。表1に示したガラス転移温度(Tg)および酸価を有
する各種のアルカリ可溶性樹脂が水中に溶解ないし分散
している樹脂液に、まず金属石鹸を添加し、十分に攪拌
して分散させてから、シランカップリング剤を添加して
混合することによって、表3に示す固形分組成を持った
水系処理液を調製した。処理液の総固形分濃度は、イオ
ン交換水を添加して20%に調整した。The following examples illustrate specific examples of the present invention. Metal soap is first added to a resin solution in which various alkali-soluble resins having a glass transition temperature (Tg) and an acid value shown in Table 1 are dissolved or dispersed in water, and the mixture is sufficiently stirred and dispersed. Then, an aqueous treatment liquid having a solid content composition shown in Table 3 was prepared by adding and mixing a silane coupling agent. The total solid content of the treatment liquid was adjusted to 20% by adding ion-exchanged water.
【0044】この処理液を、表面をアルカリ脱脂した、
表2に示す各種ステンレス鋼板 (いずれもSUS430、板厚
1.2mm)の両面にバーコーターで塗布し、最高到達温度が
60℃になるように熱風炉で5分間乾燥して、ステンレス
鋼板の表面に潤滑処理皮膜を形成した。こうして得た表
面潤滑処理ステンレス鋼板の試験板を下記の試験に供
し、その性能を調査すると共に、潤滑処理皮膜の表面凹
凸の平均傾斜角(Δa)を接触式三次元粗さ計により測
定した。その結果を表3に併せて示す。This treatment liquid was degreased with alkali on the surface.
Various stainless steel plates shown in Table 2 (All are SUS430, plate thickness
1.2mm) on both sides with a bar coater.
It was dried in a hot air oven at 60 ° C. for 5 minutes to form a lubricating film on the surface of the stainless steel plate. The test plate of the surface-lubricated stainless steel sheet thus obtained was subjected to the following tests to investigate its performance, and the average inclination angle (Δa) of the surface unevenness of the lubricated film was measured by a contact three-dimensional roughness meter. The results are shown in Table 3.
【0045】耐キズつき性評価試験 図1に示す簡易的な摺動試験装置を用い、下記の条件で
研磨したダイスを試験片に押しつけながら試験片を摺動
させることにより試験を行い、摺動部のキズを目視観察
して、下記の判定基準により耐キズつき性の評価を行っ
た。◎または○であれば良好とした。 Evaluation Test for Scratch Resistance Using a simple sliding test apparatus shown in FIG. 1, a test was performed by sliding the test piece while pressing a polished die against the test piece under the following conditions. The scratches of the part were visually observed, and the scratch resistance was evaluated according to the following criteria. ◎ or ○ indicates good.
【0046】 ダイス研磨紙 :#600 ダイス研磨方向:平行研磨 押し付け圧 :0.66 Mpa(66 g/mm2) 試験片採取方向:圧延方向 試験片形状 :1.2 mm厚×30mm幅×150 mm長さ 摺動長さ :50 mm 判定基準 ◎:完全無キズ ○:軽微な擦りキズ、軽度の圧痕 (外観上問題なし) △:軽度な擦りキズ、軽度の圧痕 (外観上問題あり) ×:明瞭な擦りキズ、明瞭な圧痕。Dice polishing paper: # 600 Dice polishing direction: Parallel polishing Pressing pressure: 0.66 Mpa (66 g / mm 2 ) Test specimen collection direction: Rolling direction Test specimen shape: 1.2 mm thick × 30 mm width × 150 mm length Moving length: 50 mm Judgment criteria ◎: Completely scratch-free ○: Minor rubbing scratch, slight dent (no problem in appearance) △: Minor rubbing scratch, slight dent (problem in appearance) ×: clear rubbing Scratches, clear indentations.
【0047】脱膜性評価試験 市販のアルカリ脱脂液 (日本パーカライジング社製、FC
-L-4480)の2%水溶液を使用し、これを温度40℃、スプ
レー圧1kg/cm2で試験片の片面に10秒間スプレーするこ
とにより潤滑処理皮膜を脱膜した後、試験片の表面の水
はじきの有無を目視にて判定し、脱膜性を以下の基準で
判定した。○であれば良好とした。 Evaluation test for removal of membrane A commercially available alkaline degreasing solution (FC manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.)
-L-4480) at a temperature of 40 ° C. and a spray pressure of 1 kg / cm 2 by spraying on one side of the test piece for 10 seconds to remove the lubricating film. The presence or absence of water repellency was visually determined, and the film removal property was determined based on the following criteria.で あ れ ば: good
【0048】 ○:水はじきなし △:水はじき一部あり ×:水はじき全面発生。:: No water repelling Δ: Part of the water repelling ×: Water repelling occurred all over.
【0049】耐ブロッキング性評価試験 耐ブロッキング性は、表面潤滑処理金属板を積み重ねて
保管する際の潤滑処理皮膜どうしの粘着 (ブロッキン
グ) に対する耐性である。この粘着が起こると、作業性
が低下し、かつ塑性加工性が悪化する。 Blocking Resistance Evaluation Test The blocking resistance is the resistance of the lubricated films to sticking (blocking) when the surface lubricated metal plates are stacked and stored. When this sticking occurs, workability decreases and plastic workability deteriorates.
【0050】試験は、片面のみに潤滑処理皮膜を形成し
た2枚の試験片の皮膜どうしを重ねあわせ、40℃、200
kg/cm2の圧力で3時間押し付け、剥離した後の粘着状態
を下記の4段階で評価した。◎または○であれば良好と
した。The test was carried out by superimposing the films of two test pieces having a lubricated film only on one side at 40 ° C. and 200 ° C.
The adhesive state after pressing with a pressure of kg / cm 2 for 3 hours and peeling was evaluated in the following four grades. ◎ or ○ indicates good.
【0051】 ◎:自重で剥離し、粘着痕がない ○:自重で剥離するが、粘着痕がみられる △:粘着するが、軽く叩くと剥離する ×:粘着し、叩いても剥離しない。◎: Peeled off by its own weight and no sticky marks :: Peeled off by its own weight, but sticky marks were observed.
【0052】[0052]
【表1】 [Table 1]
【0053】[0053]
【表2】 [Table 2]
【0054】[0054]
【表3】 [Table 3]
【0055】表3に示した結果からわかるように、本発
明にかかる表面潤滑処理ステンレス鋼板は、耐キズつき
性に優れると同時に、脱膜性や耐ブロッキング性も良好
であった。As can be seen from the results shown in Table 3, the surface lubricated stainless steel sheet according to the present invention was excellent not only in scratch resistance but also in film removal property and blocking resistance.
【0056】[0056]
【発明の効果】本発明の表面潤滑処理ステンレス鋼板
は、潤滑処理皮膜の基材金属への密着力に優れており、
絞り加工といった厳しい塑性加工を受けても皮膜の剥離
が起こりにくいため、塑性加工時に金型との接触による
表面キズが発生せず、成形後の脱膜性や耐ブロッキング
性にも優れている。The surface lubricated stainless steel sheet of the present invention has excellent adhesion of the lubricated coating to the base metal,
Even when subjected to severe plastic processing such as drawing, the coating is hardly peeled off. Therefore, surface flaws do not occur due to contact with a mold during plastic processing, and the film is excellent in film removal and blocking resistance after molding.
【0057】従って、塑性加工中のキズつきを防止する
ためビニールシートを貼合した従来の塑性加工用のステ
ンレス鋼板に代わって使用することができる。それによ
り、ビニールシートの貼合と剥離の手間が不要となり、
ステンレス鋼板の塑性加工の作業性が著しく改善される
上、ビニールシートの廃棄の問題も解消される。Therefore, in order to prevent scratches during plastic working, it can be used in place of a conventional stainless steel plate for plastic working to which a vinyl sheet is pasted. This eliminates the need for laminating and peeling vinyl sheets,
The workability of plastic working of stainless steel sheets is remarkably improved, and the problem of vinyl sheet disposal is eliminated.
【図1】実施例において耐キズつき性評価試験に用いた
簡易型の摺動試験装置の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a simple type sliding test apparatus used in a scratch resistance evaluation test in Examples.
1:材料、2:ダイス、3:ホルダー、4:荷重、5:
スライドテーブル1: material, 2: die, 3: holder, 4: load, 5:
Slide table
Claims (1)
ス鋼板の表面に、ガラス転移温度が10℃以上85℃以下の
水溶性または水分散性でアルカリ可溶性の少なくとも1
種の樹脂と、このアルカリ可溶性樹脂固形分に対して
5.0重量%以下のシランカップリング剤および 0.5重量
%以上10重量%以下の金属石鹸とを含有する水系処理液
から形成された、膜厚が0.5 μm以上10μm以下で、表
面凹凸の平均傾斜角 (Δa) が2.62×10-2以下の潤滑処
理皮膜を有することを特徴とする、耐キズつき性と脱膜
性に優れた表面潤滑処理ステンレス鋼板。1. A water-soluble or water-dispersible and alkali-soluble at least one glass transition temperature of not less than 10 ° C. and not more than 85 ° C. on a surface of a stainless steel plate having a surface roughness of Ra ≦ 0.15 μm.
Kind of resin and alkali-soluble resin solid content
The average inclination angle of the surface unevenness is 0.5 μm or more and 10 μm or less, formed from an aqueous treatment solution containing 5.0% by weight or less of a silane coupling agent and 0.5% by weight or more and 10% by weight or less of a metal soap. A surface-lubricated stainless steel sheet excellent in scratch resistance and film-removing property, characterized by having a lubricated film having Δa) of 2.62 × 10 -2 or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27266796A JPH10114014A (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Surface lubricating treatment steel sheet with excellent marring resistance and film-removing property |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27266796A JPH10114014A (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Surface lubricating treatment steel sheet with excellent marring resistance and film-removing property |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10114014A true JPH10114014A (en) | 1998-05-06 |
Family
ID=17517118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27266796A Withdrawn JPH10114014A (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Surface lubricating treatment steel sheet with excellent marring resistance and film-removing property |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10114014A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6797770B1 (en) | 1999-02-26 | 2004-09-28 | Nippon Steel Corporation | Coating composition capable of forming alkali-soluble lubricating film suitable for forming and use thereof |
US8671727B2 (en) * | 2009-12-21 | 2014-03-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Methods for producing blank tube for cold drawing and for producing cold drawn tube |
-
1996
- 1996-10-15 JP JP27266796A patent/JPH10114014A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6797770B1 (en) | 1999-02-26 | 2004-09-28 | Nippon Steel Corporation | Coating composition capable of forming alkali-soluble lubricating film suitable for forming and use thereof |
US8671727B2 (en) * | 2009-12-21 | 2014-03-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Methods for producing blank tube for cold drawing and for producing cold drawn tube |
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