JPS642678B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS642678B2
JPS642678B2 JP7078681A JP7078681A JPS642678B2 JP S642678 B2 JPS642678 B2 JP S642678B2 JP 7078681 A JP7078681 A JP 7078681A JP 7078681 A JP7078681 A JP 7078681A JP S642678 B2 JPS642678 B2 JP S642678B2
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JP
Japan
Prior art keywords
electrodeposition
weight
coating
water
bath
Prior art date
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Expired
Application number
JP7078681A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57188699A (en
Inventor
Sachio Matsuo
Tadashi Sakane
Ryoichi Nomi
Shinji Fujiwara
Hiroshi Fukutome
Rikizo Kobashi
Hiromi Izaiku
Tosha Yazawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP7078681A priority Critical patent/JPS57188699A/en
Publication of JPS57188699A publication Critical patent/JPS57188699A/en
Publication of JPS642678B2 publication Critical patent/JPS642678B2/ja
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  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はプレス加工成形等に供される電着塗装
金属材の製造方法に関する。 プレス成形加工等に供される金属材に対して、
成形加工工程の前では積重ね時の荷崩れ防止等の
意味で滑り防止効果を発揮し、成形加工時には優
れた潤滑性を与えるようにするために、電着塗装
等によつて潤滑被膜を形成する方法が採られてお
り、かつその改良の開発も盛んである。 ところで、金属成形加工用の潤滑剤としては、
従来、鉱物油、動植物油、合成エステル等の合成
潤滑剤、あるいはこれらに油性向上剤、極圧添加
剤等を添加したものが知られているが、プレス加
工時かじり疵が発生し易い。またソーダ石けん、
ホウ酸ソーダ等を主成分とする水溶性石けんで
は、成形により生じた新生面を覆うことが困難
で、プレス傷が発生したり、成形性に劣る難点が
ある。さらにたとえば特公昭52―22948号公報記
載の樹脂成分とワツクスまたは脂肪酸エステル等
との混合物もあるが、塗膜が厚い場合、ポンチ、
ダイスに蓄積し易く、薄く均一に塗布するのが困
難である。そして特公昭55−29819号公報に教示
された、有機樹脂被膜上に油脂類などの液状また
はグラフアイトなどの固体状の潤滑剤を塗布した
2層タイプの潤滑被覆では、100℃以上の温度で
の熱風乾燥、焼付硬化が必要であり経済的でない
ばかりでなく、油脂類等を塗布する場合、作業環
境の汚染、塗布表面のべとつき、ざらつきが生じ
る。 他方、潤滑被膜の塗布方法としては、刷け塗
り、ロールコーテイング、デイツプコーテイン
グ、スプレーコーテイング、カーテンフローコー
テイング等が知られているが、塗布むらを生じた
り、被膜厚さを薄く均一にコントロールすること
が困難である。そこで、一般には電着塗装法を採
用することが好ましいとされているが、本法で
は、金属材の移動速度と浴液との相対速度が大き
いため、金属材表面では大きな剪断力が働く。そ
して塗膜形成組成物が2成分以上の混合物の系で
あり、かつこれら成分の電気泳動特性が異なる
と、前述の金属材表面に大きな剪断力が作用する
こととが相俟つて、得られた被膜成分が浴中の樹
脂および潤滑剤の組成と異なり、所期の被膜性能
が得られない場合が生じる。 本発明は以上の事情に鑑み提案されたもので、
アルカリ水溶性樹脂と固体潤滑剤と水からなる電
着浴で金属材を連続的に電着塗装するに際して、
固形分中の潤滑剤濃度と電着処理時間とライン速
度との間には、所期の特性を得るために、密接な
相関があることを見出したものである。 また、塗料については、主としてプレス加工時
の型かじり性、絞り特性の点から、特定の2成分
系のものが望ましく、かつその組成が特定範囲内
にあるのが好適であることを見出したものであ
る。 すなわち、本発明は次の通りである。 アルカリ水溶性樹脂、固体潤滑剤および水を含
む電着浴に金属材を連続的に通して電着塗装する
に当つて、浴温35℃以上、印加電圧60V以上と
し、かつ電着浴における固形分中の潤滑剤濃度
(B%)、電着処理時間(T秒)およびライン速度
(Sm/分)が下記の式を満足する条件で電着塗装
することを特徴とする電着塗装金属材の製造方
法。 ab+bT−cS≧3 (ただしa=0.40〜0.70、b=0.50〜1.00、c
=0.010〜0.020) なお、アルカリ水溶性樹脂および固体潤滑剤は
次の通りとするのが、特に望ましい。 (A) 前記アルカリ水溶性樹脂が、アクリル酸、メ
タクリル酸の単独または混合物5〜30重量%、
アクリル酸およびまたはメタクリル酸の脂肪族
1価アルコール(C1〜C8)エステルの単独ま
たは混合物70〜95重量%からなり、ガラス転移
温度−10〜35℃、かつ数平均分子量5000〜
50000の共重合体性塩(アミン塩またはアンモ
ニウム塩)40〜95重量%含有し、 (B) 固体潤滑剤が、水分散性を有する0.1〜10μの
粒子径の有機酸金属石けん5〜60重量%であ
る、ものである。 ところで、この種の潤滑膜により被覆した金属
材にとつて考慮すべき事項は主として型かじり性
および絞り性である。かじりは金属と金属との接
触により生じる。この接触を防ぐためには、金属
相互間に樹脂が介在しておればよいが、その樹脂
の軟化点が低いと、成形加工時被膜が切れてしま
い金属相互の接触が起り、また被塗金属を積重ね
た場合、金属間の貼付きが生じ易い。さらに金属
と被膜の密着性が悪い場合、被膜が剥離し、ダイ
ス等に蓄積し、製品に傷を与えることがある。 他方、絞り性の向上のためには、低軟化点の樹
脂を使用するのが好ましいが、上述のように、積
重ね時において金属間の貼付きが生じる。したが
つて、軟化点の低い樹脂の選択には限界があり、
樹脂単独で絞り性の向上を期待することは困難で
ある。そこで、被膜中に金属石けんを含有させる
ことにより、絞り性を改善することを達成でき
る。一般的には、金属石けんの含有量は3重量%
(以下%とは重量%を指す)以上であることが必
要である。 また潤滑被膜を薄く均一な分布で高速で連続塗
装するためには電着塗装法が最も優れている。し
かし、この電着塗装法では、被膜の組成物を樹脂
と金属石けんの2成分系とした場合、浴中のそれ
らの比と生成被膜中のそれらの比とが異なること
が多い。たとえば、浴中の樹脂/金属石けん=
97/3としても、高速電着塗装においては、生成
被膜中の金属石けん量は3%よりはるかに少い。
したがつて、所期量の金属石けんを生成被膜中に
介在させるためには、浴中の固形分中の金属石け
ん濃度を、生成被膜中の濃度より高くする必要が
ある。 本発明において、電着浴に対する塗料として
は、主としてアルカリ水溶性樹脂、固体潤滑剤お
よび水よりなる混合物を用いる。浴温としては、
35℃以上とする必要があり、浴温が35℃未満で
は、固体潤滑剤たる金属石けんの付着ムラを生
じ、成形加工時における押込み傷を生じる虞れが
ある。 電着時の印加電圧は60V以上とするのが望まし
く、それ未満では電着効率が低くなり、高速で短
時間のうちに処理するため、必要とする塗布量を
得ることができない。 また、固形分中の潤滑剤濃度をB%、電着処理
時間をT秒、ライン速度をSm/分とした場合、 aB+bT−cS≧3 ……(1) (ここでa=0.40〜0.70、b=0.50〜1.00、c
=0.010〜0.020) とすれば、所期の潤滑被膜を得ることができる。
各係数a,b,cは、浴温、印加電圧等によつて
種々選択される。この(1)式は、上述の説明におい
て触れたように、潤滑剤濃度は特に絞り性に影響
を与え、かつ生成被膜中に所定量の潤滑剤を含有
させるためには、処理時間およびライン速度を勘
案せねばならないという点に基いて得られたもの
である。なお、この点は後述する実施例をもつて
詳述する。 一方、本発明におけるアルカリ水溶性樹脂の構
成モノマーとしては、()アクリル酸、メタク
リル酸の単独または混合物5〜30%、()アク
リル酸およびまたはメタクリル酸の脂肪族一価ア
ルコール(C1〜C8)エステルの単独または混合
物70〜95%からなるものを用いることができる。
そして()のエステルとしては、アクリル酸メ
チル(MA)、アクリル酸エチル(EA)、アクリ
ル酸n―ブチル(BA)、アクリル酸イソブチル
(IBA)、アクリル酸2―エチル―ヘキシル
(EHA)、メタクリル酸メチル(MMA)、メタク
リル酸エチル(EMA)、メタクリル酸n―ブチル
(BMA)、メタクリル酸イソブチル(IBMA)、
メタクリル酸2―エチルヘキシル(EHMA)な
どを用いることができる。 ここで、()のモノマーが5%末満では、樹
脂の水分散性が悪く、アルカリ脱脂洗浄において
除去が困難となり、しかも電着時の被膜の均一性
が劣る。また30%以上の場合、カルボキシル基が
多くなり、電着の際の被膜形成に時間を要し、好
ましくない。 モノマーのガラス転移温度は−10〜35℃が望ま
しく、−10℃未満では成形時金属接触により焼付
きが発生し易く、35℃をこえると被膜と金型間の
流動性が悪く、被膜剥離の現象が多発する。数平
均分子量は5000〜50000が好ましく、5000未満で
は型かじり試験を行うと明らかとなるように、ダ
イスへの付着が多くなり、また50000を越えると、
水への溶解性が悪くなり、電着時の被膜の均一性
を得ることができず、かつプレス後の脱脂洗浄性
も低下する。 かかる水可溶性およびまたは水分散性樹脂は、
溶液重合、乳化重合等の通常の重合法によつて合
成できる。たとえば、溶液重合を採る場合、前述
のモノマーを親水性溶媒、重合開始剤の存在のも
とで、温度50〜150℃に保ちながら、2〜8時間
重合することによつて得ることができ、水溶液ま
たは水分散液は常法に従い、塩基性塩として、短
鎖飽和アルキルアミンまたはアンモニア水でPH6
〜9に中和して得られる。一般に樹脂濃度は、20
〜50%として用いる。親水性溶媒としては、C1
〜C4のアルコール、好ましくはイソプロピルア
ルコールであり、重合開始剤としては過酸化ベン
ゾイルあるいは2,2′―アゾビスイソブチルニト
リルなどを用いることができる。一方、アミンと
しては、モノエチルアミン、ジエチルアミン、ト
リエチルアミン、トリブチルアミン、モノエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミンなどのアミンを用いることができる。な
お、乳化重合においては、少量の界面活性剤の使
用であればよいが、場合によつてその量が多い
と、電着時の塗膜形成密着性が劣ることもあるの
で注意を要する。 また、上述の金属石けんとしてはC12〜C22の高
級脂肪酸、たとえばラウリン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、ベヘン酸などと、アルカリ土類金
属、たとえばカルシウム、バリウム、マグネシウ
ムなどとの塩があり、その粒径は被膜の厚さに応
じて決定されるが、0.1〜10μが好適である。0.1μ
未満では分散時の粒子の安定性が悪く、10μをこ
えると被膜形成時に表面がざらつき、また絞り加
工を行う際の押込み疵の原因となり、さらにアル
カリ脱脂洗浄性の低下を招く。かかる金属石けん
の添加量は、(1)式を満足するように、樹脂95〜40
%に対して、5〜60%とするのが好ましい。 なお、電着塗装後は、必要に応じて水洗し、乾
燥を行えばよい。また本発明の金属材としては、
金属板の外、線材等にも適用できることは勿論で
ある。 以上の通り、本発明は、特に電着処理時間およ
びライン速度との関係のもとに潤滑剤濃度を設定
するものであり、かつそれが()式なる条件の
もとに設定されるため、生成被膜中に確実に所定
量の潤滑剤を含有させることができる。 次に実施例に基いて、本発明に至つた過程を示
す。 実施例 1 種々の水可溶性樹脂モノマー組成の樹脂を重合
し、電着塗装に供した。 モノマーとしては、アクリル酸(AA)、アク
リル酸メチル(MA)、アクリル酸ステアリル
(SA)、アクリル酸2―エチル―ヘキシル
(EHA)、メタクリル酸ブチル(BMA)、メタク
リル酸イソブチル(IBMA)、メタクリル酸2―
エチルヘキシル(EHMA)、メタクリル酸ステア
リル(SMA)、メタクリル酸ヒドロキシプロピル
(HPMA)、メタクリル酸メチル(MMA)を使
用し、それらの配合割合については第1表に示す
通りである。
The present invention relates to a method of manufacturing an electrodeposition coated metal material to be subjected to press forming or the like. For metal materials subjected to press forming, etc.
Before the forming process, a lubricating film is formed by electrodeposition coating, etc. to have an anti-slip effect to prevent loads from collapsing during stacking, and to provide excellent lubricity during the forming process. methods have been adopted, and improvements to these methods are being actively developed. By the way, as a lubricant for metal forming processing,
Conventionally, synthetic lubricants such as mineral oils, animal and vegetable oils, and synthetic esters, or lubricants prepared by adding oiliness improvers, extreme pressure additives, etc. to these lubricants have been known, but they tend to cause galling defects during press working. Also soda soap,
Water-soluble soaps containing sodium borate or the like as a main ingredient have the disadvantage that it is difficult to cover the newly formed surface resulting from molding, resulting in press scratches and poor moldability. Furthermore, for example, there are mixtures of resin components and wax or fatty acid esters described in Japanese Patent Publication No. 52-22948, but if the coating film is thick, punching,
It tends to accumulate on the die and is difficult to apply thinly and evenly. In addition, in the two-layer type lubricant coating taught in Japanese Patent Publication No. 55-29819, in which a liquid lubricant such as oil or a solid lubricant such as graphite is coated on an organic resin coating, Hot air drying and baking hardening are required, which is not only uneconomical, but also causes contamination of the working environment and causes stickiness and roughness of the coated surface when applying oils and fats. On the other hand, there are known methods of applying lubricating films such as brush coating, roll coating, dip coating, spray coating, and curtain flow coating, but these methods tend to cause uneven coating and are difficult to control to keep the coating thin and uniform. It is difficult to do so. Therefore, it is generally said that it is preferable to employ the electrodeposition coating method, but in this method, since the relative speed between the moving speed of the metal material and the bath liquid is high, a large shearing force acts on the surface of the metal material. If the coating film-forming composition is a mixture of two or more components and the electrophoretic properties of these components are different, the above-mentioned large shearing force acts on the surface of the metal material. The coating components may differ in composition from the resin and lubricant in the bath, and the desired coating performance may not be obtained. The present invention was proposed in view of the above circumstances.
When continuously electrodepositing metal materials with an electrodeposition bath consisting of an alkaline water-soluble resin, solid lubricant, and water,
It has been discovered that there is a close correlation between the lubricant concentration in the solid content, electrodeposition treatment time, and line speed in order to obtain desired characteristics. Regarding paints, we have found that it is desirable to use a specific two-component type paint, mainly from the viewpoint of mold galling properties during press processing and drawing characteristics, and that it is preferable for the composition to be within a specific range. It is. That is, the present invention is as follows. When electrocoating metal materials by continuously passing them through an electrocoating bath containing an alkaline water-soluble resin, a solid lubricant, and water, the bath temperature should be 35°C or higher, the applied voltage should be 60V or higher, and the solid state in the electrocoating bath should be Electrodeposition coated metal material characterized by being electrodeposition coated under conditions where the lubricant concentration per minute (B%), electrodeposition treatment time (T seconds) and line speed (Sm/minute) satisfy the following formula: manufacturing method. ab+bT-cS≧3 (where a=0.40~0.70, b=0.50~1.00, c
=0.010 to 0.020) It is particularly desirable that the alkaline water-soluble resin and solid lubricant be as follows. (A) the alkaline water-soluble resin is 5 to 30% by weight of acrylic acid or methacrylic acid alone or in a mixture;
Consisting of 70 to 95% by weight of aliphatic monohydric alcohol (C 1 to C 8 ) esters of acrylic acid and/or methacrylic acid, either alone or as a mixture, with a glass transition temperature of -10 to 35°C and a number average molecular weight of 5000 to 5000.
50,000 copolymer salt (amine salt or ammonium salt) of 40 to 95% by weight, (B) solid lubricant is a water-dispersible organic acid metal soap with a particle size of 0.1 to 10μ 5 to 60% by weight %, something. By the way, the matters to be considered for metal materials coated with this type of lubricating film are mainly the moldability and drawability. Galling is caused by metal-to-metal contact. In order to prevent this contact, it is sufficient to have a resin interposed between the metals, but if the softening point of the resin is low, the coating will break during molding and contact between the metals will occur, and the coated metals will be damaged. When stacked, metals tend to stick together. Furthermore, if the adhesion between the metal and the coating is poor, the coating may peel off and accumulate on dies, etc., causing damage to the product. On the other hand, in order to improve drawability, it is preferable to use a resin with a low softening point, but as described above, sticking between metals occurs during stacking. Therefore, there are limits to the selection of resins with low softening points.
It is difficult to expect improvement in drawability from resin alone. Therefore, by including metal soap in the coating, it is possible to improve the drawing property. Generally, the content of metal soap is 3% by weight.
(Hereinafter, % refers to weight %) or more. Furthermore, the electrodeposition coating method is the best method for applying a thin, uniformly distributed lubricating film continuously at high speed. However, in this electrodeposition coating method, when the coating composition is a two-component system of resin and metal soap, the ratio of these components in the bath often differs from the ratio of those in the resulting coating. For example, resin/metal soap in the bath =
Even with 97/3, the amount of metal soap in the resulting film is much less than 3% in high-speed electrodeposition coating.
Therefore, in order to have the desired amount of metal soap present in the resulting film, the concentration of the metal soap in the solids in the bath must be higher than the concentration in the resulting film. In the present invention, a mixture mainly consisting of an alkaline water-soluble resin, a solid lubricant, and water is used as the paint for the electrodeposition bath. As for bath temperature,
The bath temperature must be 35°C or higher; if the bath temperature is lower than 35°C, there is a risk of uneven adhesion of the metal soap, which is a solid lubricant, and indentation scratches during molding. It is desirable that the voltage applied during electrodeposition be 60 V or higher; if it is less than 60 V, the electrodeposition efficiency will be low and the required coating amount cannot be obtained because the process is carried out at high speed and in a short period of time. Also, when the lubricant concentration in the solid content is B%, the electrodeposition processing time is T seconds, and the line speed is Sm/min, aB + bT - cS ≧ 3 ... (1) (here a = 0.40 ~ 0.70, b=0.50~1.00, c
= 0.010 to 0.020), the desired lubricating film can be obtained.
The coefficients a, b, and c are variously selected depending on bath temperature, applied voltage, and the like. This equation (1) shows that, as mentioned in the above explanation, the lubricant concentration particularly affects the drawing property, and in order to contain a predetermined amount of lubricant in the produced film, the processing time and line speed are This was obtained based on the point that the following should be taken into account. Incidentally, this point will be explained in detail with reference to the examples described later. On the other hand, the constituent monomers of the alkaline water-soluble resin in the present invention include () acrylic acid or methacrylic acid alone or a mixture of 5 to 30%, () an aliphatic monohydric alcohol of acrylic acid and/or methacrylic acid (C 1 -C 8 ) One or a mixture of 70 to 95% esters can be used.
The esters of () include methyl acrylate (MA), ethyl acrylate (EA), n-butyl acrylate (BA), isobutyl acrylate (IBA), 2-ethyl-hexyl acrylate (EHA), and methacrylate. Methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate (EMA), n-butyl methacrylate (BMA), isobutyl methacrylate (IBMA),
2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) or the like can be used. Here, if the monomer () is less than 5%, the water dispersibility of the resin is poor, it becomes difficult to remove in alkaline degreasing, and the uniformity of the film upon electrodeposition is poor. If it is more than 30%, the number of carboxyl groups increases and it takes time to form a film during electrodeposition, which is not preferable. The glass transition temperature of the monomer is preferably -10 to 35°C. If it is less than -10°C, seizure is likely to occur due to metal contact during molding, and if it exceeds 35°C, the fluidity between the coating and the mold is poor and the coating may peel off. The phenomenon occurs frequently. The number average molecular weight is preferably 5,000 to 50,000; if it is less than 5,000, it will stick to the die more as revealed by a mold galling test, and if it exceeds 50,000,
The solubility in water becomes poor, the uniformity of the film cannot be obtained during electrodeposition, and the degreasing and cleaning properties after pressing are also reduced. Such water-soluble and/or water-dispersible resins are
It can be synthesized by conventional polymerization methods such as solution polymerization and emulsion polymerization. For example, when solution polymerization is used, the monomers described above can be obtained by polymerizing for 2 to 8 hours in the presence of a hydrophilic solvent and a polymerization initiator while maintaining the temperature at 50 to 150°C. Aqueous solutions or aqueous dispersions can be prepared using a basic salt using a short chain saturated alkylamine or aqueous ammonia at a pH of 6.
Obtained by neutralizing to ~9. Generally the resin concentration is 20
Used as ~50%. As a hydrophilic solvent, C 1
-C4 alcohol, preferably isopropyl alcohol, and benzoyl peroxide or 2,2'-azobisisobutylnitrile can be used as a polymerization initiator. On the other hand, as the amine, amines such as monoethylamine, diethylamine, triethylamine, tributylamine, monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine can be used. In emulsion polymerization, it is sufficient to use a small amount of surfactant; however, if the amount is too large, the adhesion of the coating during electrodeposition may deteriorate, so care must be taken. In addition, the above-mentioned metal soaps include C12 to C22 higher fatty acids such as lauric acid, palmitic acid,
There are salts of stearic acid, behenic acid, etc., and alkaline earth metals such as calcium, barium, magnesium, etc., and the particle size thereof is determined depending on the thickness of the coating, but 0.1 to 10 μm is preferable. 0.1μ
If it is less than 10 μm, the stability of the particles during dispersion will be poor, and if it exceeds 10 μm, the surface will be rough when forming a film, it will cause indentation scratches during drawing, and it will also lead to a decrease in alkaline degreasing and cleaning properties. The amount of the metal soap added should be 95 to 40% so that the formula (1) is satisfied.
%, preferably 5 to 60%. Note that after electrodeposition coating, washing with water and drying may be performed as necessary. Further, the metal material of the present invention includes:
Of course, it can be applied to wire rods and the like in addition to metal plates. As described above, in the present invention, the lubricant concentration is set based on the relationship with the electrodeposition processing time and line speed, and it is set under the condition of the formula (). A predetermined amount of lubricant can be reliably contained in the resulting film. Next, the process leading to the present invention will be described based on Examples. Example 1 Resins having various water-soluble resin monomer compositions were polymerized and subjected to electrodeposition coating. Monomers include acrylic acid (AA), methyl acrylate (MA), stearyl acrylate (SA), 2-ethyl-hexyl acrylate (EHA), butyl methacrylate (BMA), isobutyl methacrylate (IBMA), and methacrylate. Acid 2-
Ethylhexyl (EHMA), stearyl methacrylate (SMA), hydroxypropyl methacrylate (HPMA), and methyl methacrylate (MMA) are used, and their blending ratios are as shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 具体的な重合方法は、たとえば、樹脂例1につ
いては、イソプロピルアルコール275部、アクリ
ル酸メチル210部、メタクリル酸メチル60部、ア
クリル酸30部、触媒として2,2′―アゾビスイソ
ブチルニトリル2.7部を仕込み、アルコールの還
流下で、約4時間反応を行つた。その後、脱イソ
プロピルアルコールを減圧下で行い、ジエチルア
ミン21部、水661部を加え中和し、固形分約30%
の樹脂水溶液を得た。樹脂例2〜16についても、
同様の操作により、樹脂水溶液を得た。ただし、
アクリル酸の含有率により、必要とするジエチル
アミン量は異なる。 この樹脂水溶液100部に水300部を加え、固形分
約10%の電着浴を調整し、、電着試験に供した。 電着試験は0.8mmの冷延鋼板を脱脂後、陽電極
として電着処理した。電着は高速流体中で行い、
連続塗装のシユミレーシヨンを行つた。電着条件
は、極間距離100mm、極比1/1、温度35℃、通
電時間10秒、印加電圧40〜80V、ライン速度
1m/分である。この試験片を水洗後、乾燥して
得た被膜の付着量の結果は、第2表に示す通りで
ある。印加電圧が高い程、被膜量が多くなり、
60V以上でないと十分な量の付着量が得られない
ことが判明する。 次に、電着条件を、極間距離100mm、極比1/
1、温度35℃、電着処理(通電)時間1〜3秒、
印加電圧80V、ライン速度1m/分として、前記
と同様に電着試験を行つたところ、第3表に示す
結果が得られ、被膜付着量を多くするためには、
電着処理時間を長くする必要があることが解る。
[Table] The specific polymerization method is, for example, for Resin Example 1, 275 parts of isopropyl alcohol, 210 parts of methyl acrylate, 60 parts of methyl methacrylate, 30 parts of acrylic acid, and 2,2'-azobisisobutyl as a catalyst. 2.7 parts of nitrile was charged, and the reaction was carried out for about 4 hours under reflux of alcohol. After that, the isopropyl alcohol was removed under reduced pressure, and 21 parts of diethylamine and 661 parts of water were added to neutralize it, resulting in a solid content of approximately 30%.
An aqueous resin solution was obtained. Regarding resin examples 2 to 16,
A resin aqueous solution was obtained by the same operation. however,
The amount of diethylamine required varies depending on the content of acrylic acid. 300 parts of water was added to 100 parts of this aqueous resin solution to prepare an electrodeposition bath with a solid content of approximately 10%, and the bath was subjected to an electrodeposition test. In the electrodeposition test, a 0.8 mm cold rolled steel plate was degreased and then electrodeposited as a positive electrode. Electrodeposition is carried out in a high-speed fluid,
A simulation of continuous painting was performed. Electrodeposition conditions were: distance between electrodes 100mm, electrode ratio 1/1, temperature 35℃, energization time 10 seconds, applied voltage 40 to 80V, line speed.
1m/min. The test pieces were washed with water and then dried, and the results of the amount of film attached are shown in Table 2. The higher the applied voltage, the larger the coating amount,
It turns out that a sufficient amount of adhesion cannot be obtained unless the voltage is 60V or higher. Next, the electrodeposition conditions were set to a distance between electrodes of 100 mm and an electrode ratio of 1/1.
1. Temperature: 35℃, electrodeposition treatment (energization) time: 1 to 3 seconds,
When an electrodeposition test was conducted in the same manner as above with an applied voltage of 80 V and a line speed of 1 m/min, the results shown in Table 3 were obtained. In order to increase the amount of film deposited,
It can be seen that it is necessary to lengthen the electrodeposition treatment time.

【表】【table】

【表】 実施例 2 実施例1で得られた被膜の初期形成性の良い樹
脂1,2,3,4,5,11,15について、ステア
リン酸カルシウムを添加した電着浴で電着処理を
行い、性能試験に供した。ステアリン酸カルシウ
ムの添加方法を、樹脂1について詳述すると、実
施例1で得られた固形分約30%の樹脂水溶液500
部とステアリン酸カルシウム(粒径2〜25μ)75
部とをグレンミルを用いて、5時間分散を図つ
た。そしてこのステアリン酸カルシウムの分散液
77部と前述の樹脂水溶液233部と、水690部とを混
合し、固形分10%、ステアリン酸カルシウム1
%、粒子径0.1〜10μの分散液1000部を得た。樹脂
2,3,4,5,11,15についても同様の操作に
より、分散液を得た。 この分散液を装入した浴で、実施例1と同様に
電着処理を行つた。電着条件は、極間距離100mm、
極比1/1、温度35℃、電着処理(通電)時間2
秒、印加電圧80V、ライン速度1m/分である。
得られた試験片を性能試験に供した。
[Table] Example 2 Resins 1, 2, 3, 4, 5, 11, and 15 obtained in Example 1 with good initial film formation properties were subjected to electrodeposition treatment in an electrodeposition bath containing calcium stearate. , and subjected to performance tests. The method for adding calcium stearate will be described in detail for Resin 1.
Calcium stearate (particle size 2-25μ) 75
The mixture was dispersed for 5 hours using a grain mill. And this dispersion of calcium stearate
77 parts, 233 parts of the above resin aqueous solution, and 690 parts of water, solid content 10%, calcium stearate 1
%, and 1000 parts of a dispersion with a particle size of 0.1 to 10 μm were obtained. Dispersions of resins 2, 3, 4, 5, 11, and 15 were obtained in the same manner. Electrodeposition treatment was performed in the same manner as in Example 1 using a bath containing this dispersion. Electrodeposition conditions are: distance between electrodes 100mm,
Pole ratio 1/1, temperature 35℃, electrodeposition treatment (current application) time 2
seconds, applied voltage 80V, line speed 1m/min.
The obtained test piece was subjected to a performance test.

【表】 第4表の結果に示すように、本発明に係る樹脂
例1,2,3,4,5,については、耐型かじり
性、円筒絞り性、スタツキング性、脱脂洗浄性の
いずれも良好な結果が得られた。 第4表に示す試験の試験法および評価法は次の
通りである。 <試験法> (1) 耐かじり性試験 クランクプレスを用い高速成形時の連続曲げ戻
し加工とさらに、面圧を加えるしごき成形におけ
るダイス部へのヤキツキ性を調べる。しごきヤキ
ツキ性評価は、同一設定条件で10枚成形し、10枚
目の成形品のタテカベ部よりヤキツキ正常部率を
測定する。 皮膜残存率評価は、成形時の皮膜剥離を測定す
るため、成形後のサンプルタテカベ部5mm格子×
50ケで評価した。 (2) 円筒絞り試験 ポンチ径33.0φ,押え圧1000Kg/cm2にて絞り抜
け可能な最大ブランク径を測定した。 限界絞り比=最大ブランク径/ポンチ径 (3) スタツキング試験 50×50mmのテストピースを被塗面同志合せて、
温度50℃.67Kg/cm2で1分後、40℃,500g/m2
16時間、その後50日エージングして評価した。 (4) 脱脂性試験 フアインクリーナー(日本パーカーライジング
(株)製4336)濃度2%,温度60〜70℃,5秒間スプ
レー(スプレー圧1Kg/cm2),その後水はじきの
有無を調べた。 <評価法> 耐かじり試験 ヤキツキ正常部残存率 >90% ○ =80〜90% △ <80% × 被膜残存率 >80% ○ =70〜80% △ <70 × 円筒絞り試験 限界絞り比/未塗装板の限界絞り比
≦1.0 × 1.0〜1.1 △ ≧1.1 ○ スタツキング試験 無 ○ かすかにあり △ 粘 着 × 脱脂試験 水はじき無 ○ 〃 一部有 △ 全面有 × 実施例 3 第4表で性能の調和がとれた樹脂例1,2の分
散液について、各ライン速度下において電着処理
を行つた。樹脂例1を通電時間2秒,印加電圧
80Vにおける被膜重量.螢光X線により測定した
ステアリン酸カルシウム含有率を第1図に示す。
また、この試験片の絞り性を第2図に示す。被膜
中のステアリン酸カルシウム含有率が3%を超え
ると、絞り性改善効果がみられ、5%を越えると
改善効果は飽和に近づく。このステアリン酸カル
シウム含有率3%以上を確保するため、分散液中
のステアリン酸カルシウム濃度を変え、検計し、
実験結果を重回帰分析を行つた。その結果、ライ
ン速度10〜140m/分の範囲では固形分中の潤滑
剤濃度をB%,電着処理時間をT秒,ライン速度
をSm/分とした場合、 aB+bT―cS≧3 ……(1) (ここでa=0.40〜0.70,b=0.50〜1.00,c
=0.010〜0.020)(1)式を満足すれば、所期の潤滑
被膜を得られることが判つたものである。なお、
各係数a,b,cは浴温、印加電圧等によつて選
択される。
[Table] As shown in the results in Table 4, resin examples 1, 2, 3, 4, and 5 according to the present invention had no mold galling resistance, cylindrical drawability, stacking property, or degreasing and cleaning properties. Good results were obtained. The test methods and evaluation methods for the tests shown in Table 4 are as follows. <Test method> (1) Anti-galling test Using a crank press, examine the scuffing properties of the die during continuous unbending during high-speed forming and ironing forming where surface pressure is applied. To evaluate the roughness, 10 pieces are molded under the same setting conditions, and the normal roughness rate is measured from the vertical side of the 10th molded product. Film residual rate evaluation was performed using a 5 mm grid on the vertical side of the sample after molding in order to measure film peeling during molding.
It was evaluated on a scale of 50. (2) Cylindrical drawing test The maximum blank diameter that could be drawn through was measured using a punch diameter of 33.0φ and a presser foot pressure of 1000 kg/cm 2 . Limit drawing ratio = Maximum blank diameter / Punch diameter (3) Stacking test Place 50 x 50 mm test pieces on the same surface to be coated,
Temperature 50℃. 67Kg/cm 2 for 1 minute, 40℃, 500g/m 2 ,
It was aged for 16 hours and then 50 days for evaluation. (4) Degreasing test Fine cleaner (Nippon Parker Rising)
4336 manufactured by Co., Ltd.) at a concentration of 2% and a temperature of 60 to 70°C for 5 seconds (spray pressure 1 kg/cm 2 ), and then the presence or absence of water repellency was examined. <Evaluation method> Galling resistance test Jagged normal area remaining rate >90% ○ =80~90% △ <80% × Film remaining rate >80% ○ =70~80% △ <70 × Cylindrical drawing test limit drawing ratio/Non Limit drawing ratio of painted plate
≦1.0 × 1.0 〜1.1 △ ≧ 1.1 ○ No stacking test ○ Slightly present △ Adhesion × Degreasing test No water repellency ○ 〃 Partially present △ Fully present × Example 3 Table 4 shows the performance The well-balanced dispersions of Resin Examples 1 and 2 were electrodeposited at various line speeds. Resin example 1, energizing time 2 seconds, applied voltage
Coating weight at 80V. The calcium stearate content measured by fluorescent X-rays is shown in FIG.
Furthermore, the drawability of this test piece is shown in FIG. When the content of calcium stearate in the film exceeds 3%, an effect of improving drawability is observed, and when it exceeds 5%, the improvement effect approaches saturation. In order to ensure this calcium stearate content of 3% or more, the calcium stearate concentration in the dispersion was changed and measured.
Multiple regression analysis was performed on the experimental results. As a result, in the line speed range of 10 to 140 m/min, when the lubricant concentration in the solid content is B%, the electrodeposition processing time is T seconds, and the line speed is Sm/min, aB + bT - cS ≧ 3 ... ( 1) (Here a=0.40~0.70, b=0.50~1.00, c
=0.010 to 0.020) It has been found that the desired lubricating film can be obtained if formula (1) is satisfied. In addition,
Each coefficient a, b, c is selected depending on bath temperature, applied voltage, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第2図は種々の試験結果を示す相関図
である。
FIGS. 1 and 2 are correlation diagrams showing various test results.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 アルカリ水溶性樹脂、固体潤滑剤および水を
含む電着浴に金属材を連続的に通して電着塗装す
るに当つて、浴温35℃以上、印加電圧60V以上と
し、かつ電着浴における固形分中の潤滑剤濃度
(B%)、電着処理(T秒)およびライン速度
(Sm/分)が下記の式を満足する条件で電着塗装
することを特徴とする電着塗装金属材の製造方
法。 aB+bT−cS≧3 (ただしa=0.40〜0.70、b=0.50〜1.00、c
=0.010〜0.020) 2 (A) 前記アルカリ水溶性樹脂が、アクリル
酸、メタクリル酸の単独または混合物5〜30重
量%、アクリル酸およびまたはメタクリル酸の
脂肪族1価アルコール(C1〜C8)エステルの
単独または混合物70〜95重量%からなり、ガラ
ス転移温度−10〜35℃、かつ数平均分子量5000
〜50000の共重合体性塩(アミン塩またはアン
モニウム塩)40〜95重量%含有し、 (B) 前記固体潤滑剤が、水分散性を有する0.1〜
10μの粒子径の有機酸金属石けん5〜60重量%
である、 特許請求の範囲第1項記載の電着塗装金属材の
製造方法。
[Claims] 1. When electrocoating a metal material by continuously passing it through an electrocoating bath containing an alkaline water-soluble resin, a solid lubricant, and water, the bath temperature is 35°C or higher and the applied voltage is 60V or higher. , and is characterized in that the lubricant concentration (B%) in the solid content in the electrodeposition bath, the electrodeposition treatment (T seconds) and the line speed (Sm/min) satisfy the following formula: A method for producing electrodeposition coated metal materials. aB+bT-cS≧3 (however, a=0.40~0.70, b=0.50~1.00, c
= 0.010 to 0.020) 2 (A) The alkaline water-soluble resin is 5 to 30% by weight of acrylic acid or methacrylic acid alone or a mixture thereof, or an aliphatic monohydric alcohol (C 1 to C 8 ) of acrylic acid and/or methacrylic acid. Consists of 70 to 95% by weight of esters alone or as a mixture, with a glass transition temperature of -10 to 35°C and a number average molecular weight of 5000.
~50,000 copolymer salt (amine salt or ammonium salt) containing 40~95% by weight; (B) the solid lubricant has water dispersibility of 0.1~50000;
5-60% by weight of organic acid metal soap with a particle size of 10μ
A method for manufacturing an electrodeposition coated metal material according to claim 1.
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