JPS5833903B2 - 金属板保護用塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は金属板の腐蝕や傷の発生を防止するとともに
耐摩擦性を大きく改善しうる金属板保護用塗料に関する
。

一般にステンレス板、アルミニウム板、鋼板などの金属
板はプレスないしロール加工により抜抜き、曲げ、絞り
などの冷間塑性加工されて、自動車関係、家庭電化製品
関係、厨房関係などの種々の用途に供されている。

従来、これらの金属製品を製造するに当たり、冷間塑性
加工前の保管中および加工中の金属板の腐蝕やひっかき
傷の発生を防止して加工後に必要なパフ研摩のような後
処理工程をできるだけ簡略化する工夫や、金属板の耐摩
耗性を改善し加工中での金属板の割れないし亀裂を抑止
して加工性を良くする工夫がなされてきた。

ところが古くから採用されてきたこれらの方法には金属
板の腐蝕やひっかき傷の防止と耐摩擦性ないし加工性の
改善とに共に有効なものはなかった。

たとえば腐蝕やひっかき傷を防ぐことを主目的としたも
のに一般のストリッパブルペイントや粘着シートを金属
板表面に施こす方法が知られているが、これでは加工時
の耐摩擦性はほとんど期待できず、むしろ加工時の摩擦
熱で塗膜ないしシートの粘着層の粘度が低下すると摩擦
抵抗が犬になり加工性を逆に損なうおそれがあった。

また耐摩擦性を改善するに有効な手段として金属板表面
に動植物油などの液状の潤滑剤を塗布する方法が知られ
ているが、この方法では保管中ないし加工中の腐蝕やひ
っかき傷の防止にはほとんど効力を示さなかった。

そこで近年ストリッパブルペイントとしてポリ塩化ビニ
ルオルガノゾルやその他特殊な樹脂ないし樹脂配合物を
使用して塗膜にある程度の潤滑性を持たせたり、また通
常の塗膜ないしシートの表面にさらに液状の潤滑剤を塗
布するなどの改良法が種々案出されてきた。

しかしながらいずれの方法をみても金属板の腐蝕やひっ
かき傷の防止と耐摩擦性の改善とを共に充分に満足しう
るものとはいえず、一方の特性を満足すれば他方の特性
にやや難点が生じるという傾向があった。

しかもこれら従来方法の多くは金属板に施こされたもの
を冷間塑性加工後に除去する際の作業性に著るしく劣る
欠点があった。

たとえば粘着シートを使用したものではその剥離作業に
人手を要し煩雑となるきらいがあり、また潤滑油では清
浄にすることが極めて難しくなる。

またその他の欠点としてたとえばポリ塩化ビニルオルガ
ノゾルを使用したものでは焼付けに２００〜４００℃の
高温を必要とするため、鋼板に被覆するときにはストレ
ッチャ・ストレインなる熱処理のためのひずみ模様が発
生して製品の肌荒れや腐蝕が促進される原因となるなど
の問題を有していた。

この発明の目的は主として金属板の腐蝕や、すり傷ひっ
かき傷の防止と耐摩擦性の向上とを共に満足させうる金
属板保護用塗料を提供せんとするものであり、また同時
に金属板表面に施こされた後冷間塑性加工後に人手を要
することなく簡単に清浄、除去できその他従来方法にみ
られたような欠点の少ない金属板保護用塗料を提供せん
とするものである この発明は、上記の目的を達成するために鋭意検討を続
けた結果、見出されたものであり、その要旨とするとこ
ろは冷間塑性加工前の金属板表面に施こされ上記の加工
後に洗浄液により容易に除去されうる塗料であって、こ
の塗料中に固体潤滑剤を混入したことである。

この発明において用いられる固体潤滑剤は加工時の摩擦
熱で溶融することなく固体状態で潤滑能を発揮するもの
であり、通常は潤滑性を有する無機質充填剤が用いられ
る。

この具体例としてはグラファイト、二硫化モリブデン、
タルクのような六角板状、葉片状、鱗片状などの形状を
有するものが挙げられ、その他インジウム、鉛、銅など
の金属粉末なとも使用できる。

これらはいずれもその硬度（ビッカース）が２以下の比
較的柔軟性を有するものであり、加工時に金属板表面に
打痕傷を与えるような硬すぎるものは好ましくない。

他の固体潤滑剤として場合によりシリコン樹脂、フッ素
樹脂、高密度ポリエチレンなどの有機質充填剤も使用可
能である。

これら固体潤滑剤の粒径はとくに制限されないが、好ま
しくは塗料中に混合する前の粒径が４０μ以下であり、
混合時に粉砕されて使用状態下で１０μ以下となってい
るものがよい。

これは粒径が大きすぎると金属板表面に打痕傷を与える
心配があるためである。

固体潤滑剤の混入割合は、固体潤滑剤の種類によっても
相違するが、二股に塗料の樹脂分１００重量部に対して
通常５〜１００重量部、好ましくは２０〜６０重量部と
するのがよい。

この量が少なすぎると塗膜に潤滑能を充分に附与できず
、またあまりに多くしすぎると塗膜強度が不足し保管中
ないし加工中のすり傷やひっかき傷の発生を充分に防止
できないおそれがある。

この発明において上述の固体潤滑剤を混入させる塗料と
しては、一般に市販されているワニス類、ラッカー類の
ほか塗料樹脂分がポリアクリル系樹脂、ポリビニルアル
コール、ポリ酢酸ビニル、ポリアセタール系樹脂、セル
ロース系樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ポリウ
レタン、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂など一般の
有機溶剤、水、アルカリ水溶液などの洗浄液で容易に洗
浄除去できるものであれば広く適用できる。

この塗料中には従来公知の添加剤、たとえば防錆剤、防
腐剤、消泡剤などが配合されたものであってもよい。

この発明の保護塗料を金属板表面に施こすには、一般の
塗布手段たとえばスプレー、リバースロールコータ−、
キスコーター、フローコーター、ナイフコーター、刷毛
塗りなどの方法を採用して行なえばよく、塗布後乾燥す
ると固体潤滑剤が均一に分散混入された塗膜が形成され
る。

この塗膜は固体潤滑剤の混入量を適量とすることによっ
て金属板表面への良好な密着性と充分な塗膜強度とを有
するものとなり、一般のス） ＩＪツバプル塗料と同様
に金属板の腐蝕やすり傷ないしひっかき傷の発生を効果
的に抑止する。

また混入された固体潤滑剤によって塗膜自体に潤滑能が
附与されたものとなり、これは加工時の耐摩擦性を大き
く改善して深絞りなどの苛酷な加工条件に対しても金属
板の割れないし亀裂を防ぎ加工性の向上に寄与する。

一方深絞りなどの冷間塑性加工後には通常の有機溶剤、
水、アルカリ水溶液などの洗浄液中に浸漬することによ
って簡単に洗浄除去され、この際固体潤滑剤は塗膜とと
もに金属板表面から離脱し従来の液状潤滑剤のように除
去作業に問題をきたすことはない。

なおこのような効果を発揮させるに必要な塗膜厚みは通
常３〜５０μ、好ましくは５〜１５μであり、塗膜厚み
が薄すぎると腐蝕や傷の防止効果が劣り、また厚くしす
ぎると加工後の洗浄除去に要する時間が長くなるなどの
不都合が生じるからいずれも好ましくない。

以上詳述したとおり、この発明は固体潤滑剤を混入して
なる潤滑性に優れかつ洗浄性の良好な塗膜を形成しうる
金属板保護用塗料を要旨とするものであり、これによれ
ば金属板の腐蝕や傷の発生防止と金属板の耐摩擦性の向
上とを共に満足させることができ、加工後の洗浄作業や
パフ研摩作業などの後処理工程を簡略化できるし、深絞
りなどの加工性を大巾に改善できる利点が得られる。

以下にこの発明の実施例を記載する。

以下において部とあるは重量部を意味するものとする。

実施例 １ アクリル酸ブチル５０部、メタクリル酸メチル４０部お
よびメタクリル酸１０部をメタノール溶液中で重合して
得られた、樹脂分が２１重量％、粘度が８ポイズの共重
合体溶液に、樹脂分１００部に対して粒径４０μ以下の
グラファイトを２０部添加してロール練りしこの発明の
金属板保護用塗料とした。

この塗料を用いてＪ Ｉ ５−Ｇ３３１０ ＳＰＣ−級
ブライト鋼板（０，５ｉｍ厚み）に乾燥厚みが１０μと
なるように塗布乾燥して潤滑性を有する保護塗膜を形成
した。

この塗膜は鋼板表面に対し密着性が良好で塗膜強度も満
足でき、加工前の保管中もしくは加工中の腐蝕や傷の発
生を充分に防止できるものであった。

次にこの塗膜による加工性の良否を調べるため、スウイ
フト式深絞り試験により金属板底部が割れるまでの絞り
深さを測定した。

なお試験片の直径は１００ｍｍ（円板に切り抜く）、ダ
イス孔直径は５３．６４ｍｍ、ダイス肩半径は１３．０
ｍｍ、ポンチ直径は５０ｍｍおよびポンチ底部丸味半径
は５１１部ｗであった。

測定結果は絞り深さ３０ｍ５となり、塗膜を形成しなか
った鋼板単独の場合の絞り深さ２３ｍ１Ｌに較べて大き
く改善されていることが判った。

なお前記の塗料においてグラファイトを添加しないもの
に付き、同様の測定を行なったところ絞り深さ２２闘と
なり、グラファイトを混入させない塗料では鋼板単独の
場合よりも加工性が悪くなった。

またこのような塗料に代えて液状の潤滑剤を塗布して行
なった場合でも絞り深さは２３〜２４ｍｍであり、加工
性の改善効果はそれほど認められなかった。

次にこのようにして絞り加工を行なった試験片に付き、
２Ｎの苛性ソーダ水溶液（６０８Ｃ）に浸漬してその洗
浄性を調べたところ、約６０〜９０秒で塗膜が膨潤剥離
し、簡単に除去できた。

実施例 ２ アクリル酸ブチル６０部、メタクリル酸メチル３０部お
よびアクリル酸１０部をメタノール溶液中で重合して得
られた、樹脂分が２３重量％、粘度が９ポイズの共重合
体溶液に、樹脂分１００部に対して粒径４０μ以下の二
硫化モリブデンを１０部添加してロール練りしこの発明
の金属板保護用塗料とした。

この塗料を用いて実施例１に記載の鋼板に乾燥厚みが１
０μとなるように塗布乾燥して潤滑性を有する保護塗膜
を形成した。

この塗膜は実施例１の場合と同様に鋼板表面に対し密着
性が良好で塗膜強度も満足でき、加工前の保管中もしく
は加工中の腐蝕や傷の発生を充分に防止できるものであ
った。

次にこの塗膜による加工性の良否を実施例１と同様にし
て調べたところ、絞り深さが２７ｍｒＩＬとなり加工性
の改善効果が明らかに認められた。

またこの加工試験後２Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に浸漬してそ
の洗浄性を調べたところ、６０℃、６０秒で塗膜が膨潤
剥離し、簡単に除去できた。

実施例 ３ ニトロセルロース４３２５ （セメダイン社製）１０部
と、アクリル酸ブチル−メタクリル酸メチル−メタクリ
ル酸共重合体９０部とをメタノールに溶解してなる、樹
脂分が２０重量％、粘度が８ポイズの樹脂溶液に、樹脂
分１００部に対して粒径４０μ以下のグラファイトを７
０部添加してロール練りしこの発明の金属板保護用塗料
とした。

この塗料を用いてブライトアニーリング仕上げしたステ
ンレス板（ＳＵＳ ４３０．０．５ｇｍ）ニ乾燥厚みが
１０μとなるように塗布乾燥して潤滑性を有する保護塗
膜を形成した。

この塗膜はステンレス板に対し密着性が良好で塗膜強度
も満足でき、加工前の保管中もしくは加工中の腐蝕や傷
の発生を充分に防止できるものであった。

次にこの塗膜による加工性の良否を実施例１と同様にし
て調べたところ、絞り深さが２８ｍｗとなるまで底部の
割れはみられなかった。

なおこの塗膜を設けないステンレス板単独の場合は絞り
深さ２０１ｔ１１Ｌで割れが生じた。

またこの加工試験後市販の洗浄液（ファインクリーナー
３１５；日本パーカライジング社製）に浸漬してその洗
浄性を調べたところ、７０℃で１分間浸漬するだけで簡
単に塗膜を洗浄除去できた。

実施例 ４ ブチラール樹脂（漬水化学社製ＢＭ−３）３０部と、ア
クリル酸ブチル−メタクリル酸メチル−アクリル酸共重
合体７０部とをメタノールに溶解してなる、樹脂分が１
７重量％、粘度が３０ポイズの樹脂溶液に、粒径４０μ
以下の二硫化モリブデンを１０部添加してロール練りし
この発明の金属板保護用塗料とした。

この塗料を用いて実施例１に記載の鋼板に乾燥厚みが１
０μとなるように塗布乾燥して潤滑性を有する保護塗膜
を形成した。

この塗膜は実施例１の場合と同様に鋼板表面に対し密着
性が良好で塗膜強度も満足でき、加工前の保管中もしく
は加工中の腐蝕や傷の発生を充分に防止できるものであ
った。

次にこの塗膜による加工性の良否を実施例１と同様にし
て調べたところ、絞り深さが２８ｍπとなり加工性の改
善効果が明らかに認められた。

またこの加工試験後２Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に浸漬してそ
の洗浄性を調べたところ、６０℃、１分で洗浄除去でき
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷間塑性加工前の金属板表面に施こされ上記の加工
   後に洗浄液により容易に除去されうる塗料であって、こ
   の塗料中に固体潤滑剤を含むことを特徴とする金属板保
   護用塗料。