JPH1080664A - Surface lubricated metallic material excellent in coating film adhesion property and scratch resistance - Google Patents
Surface lubricated metallic material excellent in coating film adhesion property and scratch resistanceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基材金属の表面に
皮膜密着性と耐キズつき性に優れた潤滑処理皮膜を有す
る金属材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal material having a lubricating film having excellent film adhesion and scratch resistance on the surface of a base metal.
【0002】[0002]
【従来の技術】鋼板を始めとする金属薄板を塑性加工す
る際に潤滑剤を使用し、金型と金属板との潤滑性を高め
て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いる。しか
し、近年は、潤滑剤を使用する際および使用後の潤滑剤
の処理の問題等、環境問題への対応や製造コスト低減の
ために、需要家が加工時にプレス油等の潤滑剤を塗布す
るのではなく、金属薄板の製造段階または需要家までの
適当な段階で金属薄板表面に種々の潤滑剤を含有する固
体有機被膜 (以下、本明細書においては{潤滑処理皮
膜}という) を予め塗布した表面潤滑処理金属薄板が広
く利用されるようになってきた。2. Description of the Related Art A lubricant is used in plastic working of a thin metal plate such as a steel plate to enhance the lubricity between a metal mold and a metal plate to reduce a load applied during the processing and prevent seizure. The technology has been employed conventionally. However, in recent years, in order to respond to environmental issues and reduce manufacturing costs, such as the problem of lubricant treatment when and after use, a customer applies a lubricant such as press oil during processing. Instead, a solid organic coating containing various lubricants (hereinafter referred to as a “lubricating coating” in this specification) is applied to the surface of the metal sheet in advance during the manufacturing of the metal sheet or at an appropriate stage up to the customer. Surface lubricated metal sheets have been widely used.
【0003】このような表面潤滑処理金属薄板は、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、そ
の後、無処理で使用されるか、あるいは更に化成処理お
よび塗装などを施して使用される脱膜型の表面潤滑処理
金属薄板と、塑性加工後に潤滑処理皮膜を除去すること
なく、その皮膜表面のままで、ないしはさらに塗装など
を施して使用される非脱膜型の表面潤滑処理金属薄板と
に大別される。一般に、ステンレス鋼板やアルミニウム
鋼板など、その美麗な表面を生かして最終製品化される
素材の場合は、脱膜型の表面潤滑処理金属薄板として使
用されることが多い。[0003] Such a metal sheet with a surface lubrication treatment is used after removing the lubrication treatment film by a technique such as degreasing after plastic working, and thereafter, is used without any treatment or is further subjected to a chemical conversion treatment and painting. A non-film-deposited surface lubricated metal sheet that is used without removing the lubricated film after plastic working and without removing the lubricated film, or as it is after further painting. They are roughly divided into thin plates. In general, in the case of a material that is to be made into a final product by utilizing its beautiful surface, such as a stainless steel plate or an aluminum steel plate, it is often used as a film-type surface-lubricated metal sheet.
【0004】このような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は下記の〜の性能である。 皮膜厚が薄くても良好な潤滑性を示す。 皮膜形成後、積重ねても皮膜同士が容易に粘着しない
(耐ブロッキング性が良好である) 。 皮膜の洗浄除去が容易である。[0004] The main performance required of such a lubricating film for plastic working of the film removal type is the following performance (1). Good lubricity even when the film thickness is small. After film formation, the films do not easily adhere to each other even when stacked
(Good blocking resistance). The film can be easily removed by washing.
【0005】金属薄板の表面にこのような潤滑処理皮膜
を形成させることができる潤滑処理皮膜剤の主成分は、
アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂等の
従来より公知の乾燥もしくは焼付硬化型皮膜形成成分で
あり、これに潤滑性成分として、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
脂粉末などの一種もしくは二種以上を配合したものが提
唱されている。しかしながら、これら従来の潤滑処理皮
膜では絞り加工時の潤滑性が十分でなく、金属薄板に対
する耐キズつき性が問題となっている。[0005] The main components of a lubricating coating agent capable of forming such a lubricating coating on the surface of a metal sheet are:
Acrylic resin, epoxy resin, conventionally known dry or bake-curable film forming component such as melamine resin, and as a lubricating component, fatty acid, fatty acid salt, fatty acid metal soap, fatty acid ester, fatty acid amide, A mixture of one or more of higher alcohols, graphite, molybdenum disulfide, and fluororesin powder has been proposed. However, these conventional lubricating films do not have sufficient lubricity at the time of drawing, and have a problem of scratch resistance to a thin metal plate.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】一方、上述したステン
レス鋼板など表面に研磨ないしは光輝焼鈍等を施した美
麗な金属光沢を有する金属薄板の場合、絞り加工等の成
形が可能なだけでは不十分で、加工を施し、潤滑処理皮
膜を除去した後も美麗な表面を保持することが重要であ
る。したがって、特に耐キズつき性の問題は深刻であ
る。このために現在は、加工前の金属薄板表面に厚み80
μm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しているのが一般的である。しかし
このようにビニールフィルム等を貼合した場合、加工後
にフィルムを剥離することが必要であり、通常この作業
は人力で行わなければならないため、製造ラインの自動
化・省力化の大きな妨げとなり、あるいは高コスト化を
招く原因ともなっている。また、特に加工部でフィルム
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、また、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。On the other hand, in the case of a thin metal plate having a beautiful metallic luster such as the above-mentioned stainless steel plate whose surface is polished or brightly annealed, it is not sufficient to be able to form by drawing or the like. It is important to maintain a beautiful surface even after processing and removing the lubricating film. Therefore, the problem of scratch resistance is particularly serious. For this reason, at present, the thickness of 80
Generally, a vinyl film or the like having a thickness of about μm is bonded to ensure lubricity and a beautiful surface. However, when a vinyl film or the like is pasted in this way, it is necessary to peel the film after processing, and since this work usually has to be performed manually, it greatly hinders automation and labor saving of the production line, or It is also a cause of high cost. In addition, it is often difficult to peel off the film particularly at the processed part. Furthermore, the peeled film is bulky, and in many cases, it is difficult to incinerate it, and a large amount of expense is required for volume reduction and landfilling.
【0007】そのため、脱膜型潤滑処理金属薄板の耐キ
ズつき性の改善に対する要求が強く、例えば、特開昭52
−104459号公報には特定組成からなる有機化合物皮膜を
表裏面に有し、これを下地層として片面にのみ潤滑皮膜
を形成せしめてなる高加工ステンレス鋼板が開示されて
おり、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。しかしなが
ら、家電メーカー等の需要家の要求する非常に高度な耐
キズつき性を満足するような潤滑処理皮膜を有する金属
薄板は今だ得られていないのが現状である。For this reason, there is a strong demand for improving the scratch resistance of the stripped lubricated metal sheet.
JP-A-104459 discloses a high-work stainless steel sheet having an organic compound film having a specific composition on the front and back surfaces, and forming a lubricating film on only one surface using the organic compound film as an underlayer. 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 glass transition temperature. However, at present, there is no metal sheet having a lubricated film that satisfies the extremely high scratch resistance required by a consumer such as a home appliance manufacturer.
【0008】本発明はこのような状況に鑑みなられたも
ので、その目的は耐キズつき性をはじめ、潤滑性、耐ブ
ロッキング性、脱膜性等、塑性加工時に必要とされてい
る全ての性能を満足する潤滑処理鋼板を提供することで
ある。The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide all of the properties required at the time of plastic working, such as scratch resistance, lubricity, blocking resistance, and film removal. An object of the present invention is to provide a lubricated steel sheet satisfying performance.
【0009】[0009]
【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以下のよう
なものであった。 (a) 潤滑処理皮膜の膜厚を厚くして、金型と金属薄板の
直接接触を避ける。 (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。Heretofore, the main idea for preventing surface flaws generated during plastic working has been as follows. (a) Increase the thickness of the lubrication coating to avoid direct contact between the mold and the sheet metal. (b) Improve the lubricity of the lubricating film by adding a solid lubricant or the like, and increase the sliding length until the occurrence of scratches.
【0010】しかし、このような従来の考え方によって
得られた潤滑皮膜では、近年一般化しつつある金型を使
った厳しい加工条件の場合は基材金属に表面キズが発生
することが判明した。However, it has been found that the lubricating film obtained according to such a conventional concept causes surface flaws on the base metal under severe processing conditions using a mold that has become popular in recent years.
【0011】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と
いうことを見い出した。The inventors of the present invention have conducted various studies on the mechanism of the occurrence of surface flaws during plastic working. As a result, the peeled pieces of the lubricating film deposited in the mold due to the contact with the material were found to have surface flaws themselves. It was found to be the cause of the outbreak.
【0012】すなわち、どんなに潤滑性の良い皮膜を厚
く成形させても、皮膜と基材金属の密着力が低ければ皮
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のである。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 a film having good lubricity is formed, if the adhesion between the film and the base metal is low, the film is exfoliated, and the peeled film is deposited on a mold to cause surface flaws. It becomes. Therefore, it was concluded that the generation of surface flaws can be suppressed by increasing the adhesion between the film and the base metal.
【0013】このような観点から、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、添加剤等につ
いて検討を重ねた結果、潤滑処理皮膜に極く少量のカッ
プリング剤を添加し、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す
ることを見い出した。From these viewpoints, the present inventors have repeatedly studied the main components and additives of the resin constituting the delaminated lubricating film, and as a result, only a small amount of the coupling agent was added to the lubricating film. It has been found that the resistance to scratches is drastically improved by increasing the adhesion between the lubricating film and the base metal by adding the same.
【0014】ここに、本発明は、基材金属の表面に、ガ
ラス転移温度が10℃以上85℃以下、好ましくは一種以上
の水溶性および/または水分散性のアルカリ可溶性樹脂
と、このアルカリ可溶性樹脂固形分に対して0.2 重量%
未満 (無添加を除く) 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処理
剤を塗布乾燥してなる膜厚が0.5 μm以上10μm以下の
潤滑処理皮膜を有することを特徴とする皮膜密着性、耐
キズつき性に優れた表面潤滑処理金属材である。Here, the present invention relates to an alkali-soluble resin having a glass transition temperature of 10 ° C. or more and 85 ° C. or less, preferably one or more water-soluble and / or water-dispersible, 0.2% by weight based on resin solids
Less than (excluding no additive) silane coupling agent and 0.
Film adhesion, scratch resistance, characterized by having a lubricated film with a film thickness of 0.5 μm to 10 μm obtained by applying and drying a treatment agent containing 5% by weight or more and 10% by weight or less of metal soap It is an excellent surface lubricated metal material.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の潤滑処理金属材に
ついて詳細に説明する。 基材金属:本発明にかかる表面潤滑処理金属材の基材で
ある金属の形状および種類は特に限定されるものではな
い。しかし、金型によるプレス加工等の塑性加工の対象
物として主に使用される薄板形状のものが基材金属とし
て広く適用される。金属の種類としては、熱延鋼板、冷
延鋼板、めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム鋼
板等が例示される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a lubricated metal material of the present invention will be described in detail. Base metal: The shape and type of the metal that is the base material of the surface lubricated metal material according to the present invention are not particularly limited. However, a thin plate-shaped material mainly used as an object of plastic working such as press working with a die is widely applied as a base metal. Examples of the type of metal include a hot-rolled steel sheet, a cold-rolled steel sheet, a plated steel sheet, a stainless steel sheet, and an aluminum steel sheet.
【0016】基体樹脂:本発明の潤滑処理金属材の潤滑
処理皮膜を構成する基体樹脂は、水溶性または水分散性
のアルカリ可溶性樹脂で、例えばアクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等であ
って、一般に塗料用として使用されているものであれば
よい。これらの重合法についても何ら限定はない。Base resin: The base resin constituting the lubricated film of the lubricated metal material of the present invention is a water-soluble or water-dispersible alkali-soluble resin, such as an acrylic resin, an epoxy resin, a melamine resin, or phenol. Any resin, such as a system resin, may be used as long as it is generally used for paints. There is no limitation on these polymerization methods.
【0017】本発明にかかる表面潤滑処理金属材で用い
られるアルカリ可溶性樹脂は、ガラス転移温度が10℃以
上85℃以下であることが必要である。ガラス転移温度が
10℃未満であると、皮膜の耐ブロッキング性が不十分
で、皮膜同士を重ねたときに密着してしまうおそれがあ
り、また、耐キズつき性も劣化する。一方、ガラス転移
温度が85℃を越える場合は皮膜の加工性が劣化する。好
ましくは、ガラス転移温度は、20〜70℃である。The alkali-soluble resin used in the surface lubricating metal material according to the present invention must have a glass transition temperature of 10 ° C. or more and 85 ° C. or less. Glass transition temperature
If the temperature is lower than 10 ° C., the blocking resistance of the coating is insufficient, and the coatings may adhere to each other when they are stacked, and the scratch resistance is also deteriorated. On the other hand, when the glass transition temperature exceeds 85 ° C., the workability of the film deteriorates. Preferably, the glass transition temperature is between 20 and 70C.
【0018】また、本発明で使用されるアルカリ可溶性
樹脂は、酸価が20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おそれがある。したがって、好ま
しくはアルカリ可溶性樹脂は、ガラス転移温度が20℃以
上70℃以下で、酸価が20以上のアルカリ可溶性樹脂であ
る。The alkali-soluble resin used in the present invention preferably has an acid value of 20 or more. Acid number 20
If the amount is less than the above, there is a possibility that the obtained lubricating film may have insufficient film removal property with an alkali solution. Therefore, the alkali-soluble resin is preferably an alkali-soluble resin having a glass transition temperature of 20 ° C. or more and 70 ° C. or less and an acid value of 20 or more.
【0019】本発明にかかる表面潤滑処理金属材は、好
ましくは1種以上の水溶性および/または水分散性のア
ルカリ可溶性樹脂が用いられたものであってもよいし、
それら水溶性および水分散性の両方のアルカリ可溶性樹
脂をそれぞれ1種以上含むアルカリ水溶性樹脂が用いら
れたものであってもよい。The surface lubricated metal material according to the present invention may preferably be one using at least one water-soluble and / or water-dispersible alkali-soluble resin,
An alkali water-soluble resin containing at least one of each of these water-soluble and water-dispersible alkali-soluble resins may be used.
【0020】シランカップリング剤:本発明にかかる表
面潤滑処理金属材は、後述するように、アルカリ水溶性
樹脂を例えば水に溶解または分散させた樹脂液を処理剤
として基材金属表面に塗布し、乾燥してなる潤滑処理皮
膜を有するものであるが、この樹脂液にはシランカップ
リング剤が含まれる。このシランカップリング剤は樹脂
皮膜と基材金属との密着力を強化する作用を有し、これ
によって耐キズつき性が飛躍的に向上する。Silane Coupling Agent: The surface lubricated metal material according to the present invention is prepared by applying a resin solution obtained by dissolving or dispersing an alkali water-soluble resin in water, for example, as a treatment agent on the surface of the base metal as described below. The resin liquid contains a silane coupling agent. This silane coupling agent has the function of enhancing the adhesive strength between the resin film and the base metal, thereby greatly improving the scratch resistance.
【0021】シランカップリング剤の含有量 (添加量)
は樹脂固形分に対して0.2 重量%未満 (無添加を除く)
であることが必要である。無添加であれば樹脂皮膜と基
材金属の密着性強化の効果はなく、耐キズつき性につい
ても全く改善されない。また、含有量 (添加量) が0.2
重量%以上になると樹脂皮膜自体の架橋が著しく進行
し、塑性加工後の脱膜性が著しく劣化する。Content of silane coupling agent (addition amount)
Is less than 0.2% by weight based on resin solids (excluding no additives)
It is necessary to be. If it is not added, there is no effect of enhancing the adhesion between the resin film and the base metal, and the scratch resistance is not improved at all. The content (addition amount) is 0.2
When the amount is more than the weight percentage, the crosslinking of the resin film itself progresses remarkably, and the film removing property after the plastic working is significantly deteriorated.
【0022】添加されるカップリング剤の種類は特に限
定されることはない。例えば、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。The type of coupling agent to be added is not particularly limited. For example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2
-Aminoethyl) 3-aminopropylmethylmethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and the like.
【0023】金属石鹸:前記の樹脂液にはシランカップ
リング剤に加え、金属石鹸が含まれる。金属石鹸は潤滑
と破水の両効果を有するが、含有量 (添加量) が0.5 重
量%未満であると潤滑性が不十分となり、一方、10重量
%を越えると、潤滑性の向上効果が飽和するのみなら
ず、樹脂皮膜の凝集強度が低下し、耐キズつき性が劣化
する。Metal soap: The above resin solution contains a metal soap in addition to the silane coupling agent. Metal soap has both lubricating and water-breaking effects. However, if the content (addition amount) is less than 0.5% by weight, the lubricating property is insufficient, and if it exceeds 10% by weight, the effect of improving the lubricating property is saturated. In addition, the cohesive strength of the resin film decreases, and the scratch resistance deteriorates.
【0024】従って、金属石鹸の添加量は、樹脂固形分
に対して0.5 重量%以上10重量%以下であることが必要
である。好ましくは、1重量%以上5重量%以下であ
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。Therefore, it is necessary that the amount of the metal soap is 0.5% by weight or more and 10% by weight or less based on the solid content of the resin. Preferably, it is 1% by weight or more and 5% by weight or less. Examples of the metal soap include aluminum stearate, calcium stearate, zinc stearate, and magnesium stearate.
【0025】潤滑処理皮膜:本発明の表面潤滑処理金属
材は、上述したアルカリ水溶性樹脂とシランカップリン
グ剤と金属石鹸を含有する処理剤が基材金属表面に塗布
され形成された潤滑処理皮膜を有する金属材であるが、
その膜厚は0.5 μm以上10μm以下である。0.5 μm未
満では耐キズつき性が不十分であり、10μmを越えると
逆に金型への皮膜堆積の問題が生じる。好ましい皮膜厚
は1.0 μm以上5.0 μm以下である。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
準的に手法を例示する。Lubricating film: The surface lubricating metal material of the present invention is a lubricating film formed by applying the above-mentioned treating agent containing an alkali-soluble resin, a silane coupling agent and a metal soap to the surface of a base metal. Is a metal material having
The film thickness is 0.5 μm or more and 10 μm or less. If it is less than 0.5 μm, the scratch resistance is insufficient, and if it exceeds 10 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. The method of forming the lubricating film is not particularly limited, but a standard method is exemplified below.
【0026】「前処理」潤滑処理皮膜の形成に使用され
る処理剤はアルカリ可溶性樹脂等を水に溶解または分散
させた水系のものなので、基材金属はアルカリ脱脂等で
十分に脱脂されている状態でなければならない。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 treating agent used for forming the lubricating film is an aqueous one in which an alkali-soluble resin or the like is dissolved or dispersed in water, so that the base metal is sufficiently degreased by alkali degreasing or the like. Must be in state. If the degreasing is insufficient, defects such as repelling or uneven coating are generated on the formed film.
【0027】「処理剤」処理剤は所定のガラス転移温度
と好ましい酸価を示すようにコントロールされた樹脂液
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、攪拌することにより調整す
る。シランカップリング剤を先に添加すると泡立ちが起
こり調整に支障が生じる恐れがある。調整の際、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、水と相溶性の良い有機溶剤を添加し
てもよい。なお、処理剤の固形分濃度は、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 agent" The treatment agent is prepared by first adding a metal soap to a resin solution controlled so as to exhibit a predetermined glass transition temperature and a preferable acid value, and then thoroughly dispersing the resin, and then adding a silane coupling agent. And adjust by stirring. If the silane coupling agent is added first, foaming may occur, which may hinder the adjustment. At the time of adjustment, dilution is performed using ion-exchanged water, but an organic solvent having good compatibility with water may be added to improve wettability and defoaming / drying. The solid content of the treating agent is adjusted according to the thickness of the lubricating film to be formed and the application method.
【0028】「処理剤の塗布」処理剤の塗布方法は基材
金属の形状により異なるが、板形状の場合はバーコータ
ーまたはロールコーターによる塗布が最も好ましい。バ
ーコーターまたは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、浸漬法なども適用でき
る。特に、形状が複雑なものに対してはスプレー法等が
実用的である。"Application of treatment agent" The method of applying the treatment agent varies depending on the shape of the base metal. In the case of a plate shape, application by a bar coater or a roll coater is most preferable. When a bar coater or 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, a dipping method, and the like can be applied. In particular, a spray method or the like is practical for those having a complicated shape.
【0029】「乾燥」処理剤を塗布した後、乾燥するこ
とにより潤滑処理皮膜が形成される。乾燥温度は水が蒸
発する程度でよいが、最高到達板温度が40〜100 ℃とな
る条件下で行うのが効率良く好ましい。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 the "drying" treatment agent is applied, it is dried to form a lubricating 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 temperature of the plate reaches 40 to 100 ° C. efficiently. As a drying method, a commonly used method such as hot air drying or infrared drying can be applied.
【0030】上記本発明の潤滑処理金属材は、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、
耐ブロッキング性にも優れている。The lubricated metal material of the present invention has a strong adhesion between the lubricated film and the substrate metal, and has excellent scratch resistance. sex,
Excellent blocking resistance.
【0031】[0031]
【実施例】以下実施例により、本発明の詳細を説明す
る。表1に示した基本樹脂、ならびにガラス転移温度(T
g)および酸価を有する各種のアルカリ可溶性樹脂に、シ
ランカップリング剤および金属石鹸を添加して、表2に
示すような固形分組成を有する処理剤を調製した。シラ
ンカップリング剤および金属石鹸の添加量は樹脂固形分
に対する重量割合でもって表わす。処理剤の総固形分濃
度は20重量%とし、イオン交換水を添加して調整した。The present invention will be described in detail with reference to the following examples. The basic resins shown in Table 1 and the glass transition temperature (T
g) and various alkali-soluble resins having an acid value, a silane coupling agent and a metal soap were added to prepare a treating agent having a solid content composition as shown in Table 2. The addition amount of the silane coupling agent and the metal soap is represented by the weight ratio to the resin solid content. The total solid content of the treating agent was adjusted to 20% by weight, and adjusted by adding ion-exchanged water.
【0032】この処理剤を、表面をアルカリ脱脂したス
テンレス鋼板 (SUS430、2B仕上げ、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
に熱風炉で乾燥して試験板を得た。この試験板を以下の
試験に供し、その性能を調査した。This treating agent is applied to both surfaces of a stainless steel plate (SUS430, 2B finish, plate thickness 1.2 mm) whose surface is alkali-degreased with a bar coater, and dried in a hot-air oven so that the maximum temperature reaches 60 ° C. To obtain a test plate. This test plate was subjected to the following tests to examine its performance.
【0033】「耐キズつき性評価」図1に示すような簡
易的な摺動試験装置を用い、供試材料1をスライドテー
ブル5上に置き、材料1の表面に荷重4をかけたダイス
2を押し当て、これをホルダ3によって支持しながら、
スライドテーブル5を矢印方向に移動させることで材料
1の潤滑処理皮膜とダイス先端とを摺動させて、以下の
条件で耐キズつき性試験を行った。このとき摺動部のキ
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 of Scratch Resistance" Using a simple sliding test apparatus as shown in FIG. 1, a test material 1 was placed on a slide table 5 and a die 2 with a load 4 applied to the surface of the material 1. While holding it with the holder 3,
By moving the slide table 5 in the direction of the arrow to slide the lubricating film of the material 1 and the die tip, a scratch resistance test was performed under the following conditions. At this time, the scratches of the sliding portion were visually observed, and the scratch resistance was evaluated according to the following criteria. ◎ or ○ indicates good.
【0034】 ダイス研磨紙 :#600 ダイス研磨方向 :平行研磨 押し付け圧 :0.66MPa (66g/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 :50mm 目視判定基準 ◎:完全無キズ ○:軽微な擦りキズ (外観上問題なし) △:軽度な擦りキズ (外観上問題あり) ×:明瞭なキズ発生。Dice polishing paper: # 600 Die 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 Sliding Length: 50 mm Visual criteria: Completely scratch free ○: Slight scratches (no problem on appearance) △: Slight scratches (no problem on appearance) ×: Clear scratching.
【0035】「脱膜性評価」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、温度40℃、スプレー圧1kg/cm2で10秒間スプレー
することにより脱膜した後、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。 ○:水はじきなし △:水はじき一部あり ×:水はじき全面発生。"Evaluation of film-removing property" Spraying was performed for 10 seconds at a temperature of 40 ° C and a spray pressure of 1 kg / cm 2 using a 2% aqueous solution of a commercially available alkaline degreasing solution (FC-L-4480 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.). After removing the film, the presence or absence of water repelling was visually determined, and the film removing property was determined according to the following criteria.で あ れ ば: good :: No water repelling △: Part of water repelling ×: Water repelling occurred all over.
【0036】「耐ブロッキング性評価」耐ブロッキング
性評価は、潤滑処理板の積み重ね保管時における潤滑処
理皮膜同士の粘着 (ブロッキング) に対する耐性を調べ
るものである。この粘着が起こると、作業性が低下し塑
性加工性が悪化する。"Evaluation of Blocking Resistance" The evaluation of blocking resistance is to examine the resistance of the lubricated coatings to sticking (blocking) when the lubricated plates are stacked and stored. When this sticking occurs, workability decreases and plastic workability deteriorates.
【0037】試験は、片面のみに皮膜を形成した2枚の
試験片の皮膜同士を重ねあわせ、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。 ◎: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。In the test, the films of two test pieces having a film formed only on one side were superimposed on each other, pressed at 40 ° C. under a pressure of 200 kg / cm 2 for 3 hours.
It was evaluated on a scale. ◎ or ○ indicates good. A: Peeled off by its own weight, and no sticking mark was found. :: Peeled off by its own weight, but adhesive marks were observed. Δ: Adhered, but peeled off by tapping lightly. X: It sticks and does not peel off when hit.
【0038】評価結果を表2に併せて示す。この結果か
ら明らかなように、実施例として示した本発明の潤滑処
理金属材は耐キズつき性に優れるとともに、脱膜性およ
び耐ブロッキング性も良好であった。The evaluation results are also shown in Table 2. As is clear from the results, the lubricated metal material of the present invention shown as an example was excellent in scratch resistance, and also good in film removal property and blocking resistance.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】[0041]
【発明の効果】本発明の潤滑処理金属材は、プレス加工
などの塑性加工時に金型との接触による表面キズが発生
せず、成形後の脱膜性および耐ブロッキング性にも優れ
ており、従来のビニールシートを貼合して成形していた
金属材に変わり得るものである。The lubricated metal material of the present invention does not suffer from surface flaws due to contact with a mold during plastic working such as press working, and has excellent film removal properties and blocking resistance after molding. It can be replaced with a metal material formed by pasting a conventional vinyl sheet.
【図1】実施例において耐キズつき性評価に用いた簡易
的な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 sliding test apparatus used for evaluating scratch resistance 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
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 // B21J 3/00 B21J 3/00 C10N 20:00 40:20 (72)発明者 向山 洋 茨城県鹿嶋市大字光3番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 吉川 幸宏 大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金 属工業株式会社内Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical indication // B21J 3/00 B21J 3/00 C10N 20:00 40:20 (72) Inventor Hiroshi Mukaiyama Kashima-shi, Ibaraki Sumitomo Metal Industries Co., Ltd.Kashima Works (72) Inventor Yukihiro Yoshikawa 4-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka City Sumitomo Metal Industries Co., Ltd.
Claims (1)
℃以上85℃以下のアルカリ可溶性樹脂と、このアルカリ
可溶性樹脂固形分に対して0.2 重量%未満のシランカッ
プリング剤および0.5 重量%以上10重量%以下の金属石
鹸とを含有する処理剤を塗布乾燥してなる膜厚が0.5 μ
m以上10μm以下の潤滑処理皮膜を有することを特徴と
する皮膜密着性、耐キズつき性に優れた表面潤滑処理金
属材。1. A glass transition temperature of 10 on a surface of a base metal.
Applying and drying a treating agent containing an alkali-soluble resin having a temperature of not less than 85 ° C. and not more than 0.2% by weight and a metal soap having a content of not less than 0.5% by weight and not more than 10% by weight based on the solid content of the alkali-soluble resin. 0.5 μm
A surface lubricated metal material excellent in film adhesion and scratch resistance, characterized by having a lubricated film of not less than 10 m and not more than 10 m.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23705096A JP3713830B2 (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Surface lubricated metal material with excellent film adhesion and scratch resistance |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1080664A true JPH1080664A (en) | 1998-03-31 |
JP3713830B2 JP3713830B2 (en) | 2005-11-09 |
Family
ID=17009675
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP23705096A Expired - Fee Related JP3713830B2 (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Surface lubricated metal material with excellent film adhesion and scratch resistance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3713830B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7291402B2 (en) | 2002-07-23 | 2007-11-06 | Jfe Steel Corporation | Surface-treated steel sheets of good white rust resistance, and method for producing them |
KR101508454B1 (en) * | 2011-03-28 | 2015-04-07 | 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 | Lubricating coating agent for plastic working and method for producing same |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23705096A patent/JP3713830B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7291402B2 (en) | 2002-07-23 | 2007-11-06 | Jfe Steel Corporation | Surface-treated steel sheets of good white rust resistance, and method for producing them |
KR101508454B1 (en) * | 2011-03-28 | 2015-04-07 | 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 | Lubricating coating agent for plastic working and method for producing same |
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Publication number | Publication date |
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JP3713830B2 (en) | 2005-11-09 |
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