JP2001149860A - 自己潤滑性に優れた塗装鋼板 - Google Patents
自己潤滑性に優れた塗装鋼板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速プレスに適合し得る自己潤滑特性に優れ
た安価な塗装鋼板を提供する。 【解決手段】 最上層の塗料原料中に融点６０〜１３０
℃の低融点固形潤滑剤を全固形潤滑剤中に１５〜６０
％、及びフッ素樹脂粉末を残部量として、乾燥塗膜中に
合計量で１．０〜１０．０質量％混合添加する。低融点
の固形潤滑剤としては微晶ワックスを使用するのが好適
であり、また、添加する固形潤滑剤は、平均粒径を１．
０〜２０．０μｍとするのが好ましい。
た安価な塗装鋼板を提供する。 【解決手段】 最上層の塗料原料中に融点６０〜１３０
℃の低融点固形潤滑剤を全固形潤滑剤中に１５〜６０
％、及びフッ素樹脂粉末を残部量として、乾燥塗膜中に
合計量で１．０〜１０．０質量％混合添加する。低融点
の固形潤滑剤としては微晶ワックスを使用するのが好適
であり、また、添加する固形潤滑剤は、平均粒径を１．
０〜２０．０μｍとするのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、鋼板の深絞り加工等に
おいて高速かつ難成形のプレス加工を行っても安定した
高潤滑性を示す自己潤滑性に優れた潤滑皮膜塗装鋼板に
関する。
おいて高速かつ難成形のプレス加工を行っても安定した
高潤滑性を示す自己潤滑性に優れた潤滑皮膜塗装鋼板に
関する。
【０００２】
【従来の技術】固形潤滑剤を添加した潤滑性皮膜を形成
した塗装鋼板は、プレス加工後の脱脂工程や塗装工程の
省略が可能であることが着目され、工程短縮によるコス
トダウンあるいは作業環境の保全や省スペースの実現を
目的に、その使用が拡大しつつある。
した塗装鋼板は、プレス加工後の脱脂工程や塗装工程の
省略が可能であることが着目され、工程短縮によるコス
トダウンあるいは作業環境の保全や省スペースの実現を
目的に、その使用が拡大しつつある。
【０００３】さらに、一層のコストダウンの要求から、
高速プレスへの適用が進められているが、この高速プレ
スにおいては摩擦による温度変動が大きいことから、幅
広い加工温度において安定した潤滑特性を示すことを要
求される。このため、特開平３−２８１５７８号公報に
おいては、ワックス（この場合、ポリオレフィン樹脂）
及びフッ素樹脂の２種の固形潤滑剤を共分散させた耐摩
耗塗料を開示する。ただし、単に２種類の潤滑剤を併用
するのではなく、高温溶剤中に２成分を溶解後急冷した
液体を塗料の潤滑成分とするもので、潤滑剤の分散形態
は、フッ素樹脂粒子がポリオレフィン樹脂皮膜により被
覆（マスキング）された状態とならしめることを特徴と
する。
高速プレスへの適用が進められているが、この高速プレ
スにおいては摩擦による温度変動が大きいことから、幅
広い加工温度において安定した潤滑特性を示すことを要
求される。このため、特開平３−２８１５７８号公報に
おいては、ワックス（この場合、ポリオレフィン樹脂）
及びフッ素樹脂の２種の固形潤滑剤を共分散させた耐摩
耗塗料を開示する。ただし、単に２種類の潤滑剤を併用
するのではなく、高温溶剤中に２成分を溶解後急冷した
液体を塗料の潤滑成分とするもので、潤滑剤の分散形態
は、フッ素樹脂粒子がポリオレフィン樹脂皮膜により被
覆（マスキング）された状態とならしめることを特徴と
する。
【０００４】また、特開平８−１３４４８７号公報で
は、溶融させたポリオレフィン系樹脂中に細粒のフッ素
樹脂粉末を混合攪拌して添加した後、全体を凝固させ細
粒化して、ポリオレフィン系樹脂塊中にフッ素樹脂粉末
を分散させた固形潤滑剤を予め製造しておいて、これを
塗膜樹脂中に添加して得られる潤滑処理金属板を開示す
る。
は、溶融させたポリオレフィン系樹脂中に細粒のフッ素
樹脂粉末を混合攪拌して添加した後、全体を凝固させ細
粒化して、ポリオレフィン系樹脂塊中にフッ素樹脂粉末
を分散させた固形潤滑剤を予め製造しておいて、これを
塗膜樹脂中に添加して得られる潤滑処理金属板を開示す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように溶融温度
の異なる２成分の固形潤滑剤をマイクロカプセル化技術
あるいは予備造粒的な処方により予め製造しておくこと
は、性能的には優れた潤滑特性が得られるものの、当然
のことながら、コスト、作業において大変な負担増を余
儀なくするものである。本発明は、こうした予備的なマ
イクロカプセル化技術あるいは予備造粒的な手段を用い
ることなく、単なる２成分の固形潤滑剤の混合によって
適正な分散形態となるよう制御した滑性塗装鋼板を提供
するものである。
の異なる２成分の固形潤滑剤をマイクロカプセル化技術
あるいは予備造粒的な処方により予め製造しておくこと
は、性能的には優れた潤滑特性が得られるものの、当然
のことながら、コスト、作業において大変な負担増を余
儀なくするものである。本発明は、こうした予備的なマ
イクロカプセル化技術あるいは予備造粒的な手段を用い
ることなく、単なる２成分の固形潤滑剤の混合によって
適正な分散形態となるよう制御した滑性塗装鋼板を提供
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、塗装鋼板の塗
料原料中に融点６０〜１３０℃の低融点固形潤滑剤を全
固形潤滑剤重量中に１５〜６０％、及びフッ素樹脂粉末
を固形潤滑剤として残部量、乾燥塗膜中に合計１．０〜
１０．０質量％混合添加することを特徴とする自己潤滑
性に優れた塗装鋼板である。ここで、融点６０〜１３０
℃の低融点固形潤滑剤を配合するのは、この低融点固形
潤滑剤が塗装ラインにおける加熱乾燥時に半溶融状態と
なり、塗膜表面側に沁み出すようにブリードし、また、
その一部は高融点のフッ素樹脂粉末を取り囲むように被
覆するという、固形潤滑剤の分散形態の制御を図ったも
のである。
料原料中に融点６０〜１３０℃の低融点固形潤滑剤を全
固形潤滑剤重量中に１５〜６０％、及びフッ素樹脂粉末
を固形潤滑剤として残部量、乾燥塗膜中に合計１．０〜
１０．０質量％混合添加することを特徴とする自己潤滑
性に優れた塗装鋼板である。ここで、融点６０〜１３０
℃の低融点固形潤滑剤を配合するのは、この低融点固形
潤滑剤が塗装ラインにおける加熱乾燥時に半溶融状態と
なり、塗膜表面側に沁み出すようにブリードし、また、
その一部は高融点のフッ素樹脂粉末を取り囲むように被
覆するという、固形潤滑剤の分散形態の制御を図ったも
のである。
【０００７】常温で凝固固体で、かつ上記の融点を示す
固形潤滑剤としては、みつロウやモンタンロウ等の天然
ワックス、パラフィンワックス、石油系の微晶ワックス
（融点６０〜９０℃、平均分子量５８０〜７００）、ポ
リエチレンワックス（融点９０〜１３０℃、平均分子量
５０００以下）が挙げられる。ことに、微晶ワックスは
有機皮膜素地との粘着結合力が良好で、かつ、ブリード
後の分散状態は表面に細かく分散することとなり、好適
である。
固形潤滑剤としては、みつロウやモンタンロウ等の天然
ワックス、パラフィンワックス、石油系の微晶ワックス
（融点６０〜９０℃、平均分子量５８０〜７００）、ポ
リエチレンワックス（融点９０〜１３０℃、平均分子量
５０００以下）が挙げられる。ことに、微晶ワックスは
有機皮膜素地との粘着結合力が良好で、かつ、ブリード
後の分散状態は表面に細かく分散することとなり、好適
である。
【０００８】フッ素樹脂粉末としては、四フッ化エチレ
ン（ＰＴＦＥ），四フッ化エチレン−六フッ化プロピレ
ン共重合体（ＦＥＰ），テトラフルオロエチレン−エチ
レン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。これらは、
３００℃を超えても安定な形態、性状を示し、塗装鋼板
の短時間の加熱焼付工程において、溶融等の物理的変化
が生じることはない。
ン（ＰＴＦＥ），四フッ化エチレン−六フッ化プロピレ
ン共重合体（ＦＥＰ），テトラフルオロエチレン−エチ
レン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。これらは、
３００℃を超えても安定な形態、性状を示し、塗装鋼板
の短時間の加熱焼付工程において、溶融等の物理的変化
が生じることはない。
【０００９】添加する固形潤滑剤は、いずれも、平均粒
径が１．０〜２０．０μｍとすることが望ましい。平均
粒径が１．０μｍを未満では潤滑効果が小さくなり、平
均粒径が２０．０μｍを超えると、塗装安定性が悪く、
また、加工途上での樹脂粉末の脱落といった問題が生じ
やすくなるからである。
径が１．０〜２０．０μｍとすることが望ましい。平均
粒径が１．０μｍを未満では潤滑効果が小さくなり、平
均粒径が２０．０μｍを超えると、塗装安定性が悪く、
また、加工途上での樹脂粉末の脱落といった問題が生じ
やすくなるからである。
【００１０】また、最上層の塗料原料中に配合する固形
潤滑剤の配合割合は製品の乾燥膜状態で１．０〜１０．
０質量％であることが必要である。 １．０質量％未満では、潤滑効果が不充分となり、一
方、１０．０質量％を超えて添加しても、その効果は飽
和してしまうためである。
潤滑剤の配合割合は製品の乾燥膜状態で１．０〜１０．
０質量％であることが必要である。 １．０質量％未満では、潤滑効果が不充分となり、一
方、１０．０質量％を超えて添加しても、その効果は飽
和してしまうためである。
【００１１】最上層の塗料中の有機皮膜材として、従来
の塗装鋼板と同様に、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素メラミン樹脂、
アミノ樹脂、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニールフッ素
樹脂等の単独又は混合物や、ポリエステル、ポリエチレ
ンテフタレート、ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のプラスチック類が例示できる。本発明
における塗装のベースとなる鋼板は、普通鋼板、ステン
レス鋼板および各種のめっき鋼板を対象とする。
の塗装鋼板と同様に、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素メラミン樹脂、
アミノ樹脂、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニールフッ素
樹脂等の単独又は混合物や、ポリエステル、ポリエチレ
ンテフタレート、ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のプラスチック類が例示できる。本発明
における塗装のベースとなる鋼板は、普通鋼板、ステン
レス鋼板および各種のめっき鋼板を対象とする。
【００１２】
【実施例】板厚が０．６ｍｍの非時効性の深絞り用鋼板
をあらかじめ連続溶融めっきラインでＺｎめっきしたも
のを原板に用いて、連続塗装ラインにて本発明の塗装鋼
板を製造した。塗装鋼板の製造は、連続塗装ラインの前
処理設備でめっき鋼板の表裏面に４０ｍｇ／ｍ２の付着
量で塗布クロメートした後に、表面側の下塗り塗膜の高
分子ポリエステル成分の塗料をロールコートにより７μ
ｍの厚みで塗装し、焼成炉により２１５°Ｃ×３０秒間
の条件で焼成して下塗り塗膜を形成した。さらに、上塗
り塗膜であるポリエステルを成分とする塗料に、上塗り
塗膜に低融点ワックス固形潤滑剤（Ａ）およびフッ素樹
脂粉末固形潤滑剤（Ｂ）の配合比率を、表１に示すよう
に変え、（Ａ），（Ｂ）の合計添加量を５．０質量％と
して塗料原料中に添加した。
をあらかじめ連続溶融めっきラインでＺｎめっきしたも
のを原板に用いて、連続塗装ラインにて本発明の塗装鋼
板を製造した。塗装鋼板の製造は、連続塗装ラインの前
処理設備でめっき鋼板の表裏面に４０ｍｇ／ｍ２の付着
量で塗布クロメートした後に、表面側の下塗り塗膜の高
分子ポリエステル成分の塗料をロールコートにより７μ
ｍの厚みで塗装し、焼成炉により２１５°Ｃ×３０秒間
の条件で焼成して下塗り塗膜を形成した。さらに、上塗
り塗膜であるポリエステルを成分とする塗料に、上塗り
塗膜に低融点ワックス固形潤滑剤（Ａ）およびフッ素樹
脂粉末固形潤滑剤（Ｂ）の配合比率を、表１に示すよう
に変え、（Ａ），（Ｂ）の合計添加量を５．０質量％と
して塗料原料中に添加した。
【００１３】ここで、低融点ワックス固形潤滑剤（Ａ）
としては、平均粒径が７．０μｍ、溶融温度が７０℃の
微晶ワックスを用い、フッ素樹脂粉末固形潤滑剤（Ｂ）
としては平均粒径が同じく７．０μｍのＰＴＦＥ粒子を
用いた。焼成した下塗り塗膜の上にロールコートにより
１５μｍの厚みでそれぞれ塗装し、焼成炉により２３０
°Ｃ×４０秒間の条件で焼成して上塗り塗膜を形成し
た。
としては、平均粒径が７．０μｍ、溶融温度が７０℃の
微晶ワックスを用い、フッ素樹脂粉末固形潤滑剤（Ｂ）
としては平均粒径が同じく７．０μｍのＰＴＦＥ粒子を
用いた。焼成した下塗り塗膜の上にロールコートにより
１５μｍの厚みでそれぞれ塗装し、焼成炉により２３０
°Ｃ×４０秒間の条件で焼成して上塗り塗膜を形成し
た。
【００１４】潤滑性の良否の評価は、試験温度４０〜１
２０℃での、各温度における動摩擦係数の値にて判断し
た。この中で、試験温度１００℃以上のものは、高速プ
レスの加工条件に対応するものとみなして評価したもの
である。動摩擦係数の測定は、バウデン試験機により、
荷重５００ｇで、直径５ｍｍの鋼球を用いて測定した。
ここで、動摩擦係数の値は、０．１０未満になることを
目標（合格）とした。各温度における動摩擦係数の測定
結果を表１に示す。
２０℃での、各温度における動摩擦係数の値にて判断し
た。この中で、試験温度１００℃以上のものは、高速プ
レスの加工条件に対応するものとみなして評価したもの
である。動摩擦係数の測定は、バウデン試験機により、
荷重５００ｇで、直径５ｍｍの鋼球を用いて測定した。
ここで、動摩擦係数の値は、０．１０未満になることを
目標（合格）とした。各温度における動摩擦係数の測定
結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】［表１中、試験番号１（比較例１）につい
て］添加する固形潤滑剤の全量を、フッ素樹脂粉末とし
た場合は、動摩擦係数の温度依存性は少なく、高温まで
安定した値を示す。しかしながら、動摩擦係数の値は、
０．１２以上と高い水準にある。これは、高融点のフッ
素樹脂粉末単独配合では、潤滑剤としての粘性が高温域
まで維持されるものの、その水準は低融点のワックスに
比べ高いためであると考えられる。
て］添加する固形潤滑剤の全量を、フッ素樹脂粉末とし
た場合は、動摩擦係数の温度依存性は少なく、高温まで
安定した値を示す。しかしながら、動摩擦係数の値は、
０．１２以上と高い水準にある。これは、高融点のフッ
素樹脂粉末単独配合では、潤滑剤としての粘性が高温域
まで維持されるものの、その水準は低融点のワックスに
比べ高いためであると考えられる。
【００１７】［表１中、試験番号２（実施例１）につい
て］低融点ワックス（微晶ワックス）の配合割合を１５
％とした場合に、動摩擦係数の値は０．１０未満と低く
なり、かつ、高温の１２０℃まで安定した温度依存性を
示す。これは、塗装鋼板製造加熱時の微晶ワックスの表
面への溶融ブリードにより、塗装表面に細かく微晶ワッ
クスが分散分布する作用と、微晶ワックスがフッ素樹脂
粉末の周囲に膜状に付着する相互作用によると考えられ
る。低融点ワックス（微晶ワックス）の配合割合を６０
％とした、試験番号３（実施例２）も、実施例１と同様
に、動摩擦係数の値は０．１０未満と低く、かつ、高温
の１２０℃まで安定した温度依存性を示した。
て］低融点ワックス（微晶ワックス）の配合割合を１５
％とした場合に、動摩擦係数の値は０．１０未満と低く
なり、かつ、高温の１２０℃まで安定した温度依存性を
示す。これは、塗装鋼板製造加熱時の微晶ワックスの表
面への溶融ブリードにより、塗装表面に細かく微晶ワッ
クスが分散分布する作用と、微晶ワックスがフッ素樹脂
粉末の周囲に膜状に付着する相互作用によると考えられ
る。低融点ワックス（微晶ワックス）の配合割合を６０
％とした、試験番号３（実施例２）も、実施例１と同様
に、動摩擦係数の値は０．１０未満と低く、かつ、高温
の１２０℃まで安定した温度依存性を示した。
【００１８】［表１中、試験番号４〜５（比較例２〜
３）について］低融点ワックス（微晶ワックス）の配合
割合を７５％以上とした場合には、６０℃未満の動摩擦
係数の値は極めて良好な低い値を示すものの、相対的に
フッ素樹脂粉末の添加量が少なくなるため、１００℃以
上の高温域での動摩擦係数の値は急激に増加し、潤滑性
が低下することとなった。したがって、本発明に規定す
るように、低融点ワックスの最適添加量は、１５〜６０
質量％であることがわかる。
３）について］低融点ワックス（微晶ワックス）の配合
割合を７５％以上とした場合には、６０℃未満の動摩擦
係数の値は極めて良好な低い値を示すものの、相対的に
フッ素樹脂粉末の添加量が少なくなるため、１００℃以
上の高温域での動摩擦係数の値は急激に増加し、潤滑性
が低下することとなった。したがって、本発明に規定す
るように、低融点ワックスの最適添加量は、１５〜６０
質量％であることがわかる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、プレス加
工における耐型かじり性や絞り加工性および張出し加工
性が、高速プレスを行う条件においても、極めて優れる
塗装鋼板を得ることができる。したがって、過酷な加工
が施される塗装鋼板に、本発明に係る塗装鋼板を使用す
ることができ、その特性を有効に活用することができ
る。
工における耐型かじり性や絞り加工性および張出し加工
性が、高速プレスを行う条件においても、極めて優れる
塗装鋼板を得ることができる。したがって、過酷な加工
が施される塗装鋼板に、本発明に係る塗装鋼板を使用す
ることができ、その特性を有効に活用することができ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｍ 107/38 Ｃ１０Ｍ 107/38 109/00 109/00 // Ｂ２１Ｄ 22/20 Ｂ２１Ｄ 22/20 Ｅ Ｃ１０Ｎ 40:24 Ｃ１０Ｎ 40:24 Ｚ 50:08 50:08 Ｆターム(参考） 4D075 AE03 CA09 DA06 DB02 EA02 EA37 EB13 EB16 EB56 4F100 AB03A AB18A AJ11B AK17B AK18B AK41B AK41C BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B BA13 CA19B CC00B DE01B EH71A JA04B JA11B JK16 YY00B 4H104 BA02A CA02A CD02A DA05A EA04A PA23 PA31 PA34 QA12 4J038 BA212 CB021 CB081 CD021 CD091 CD092 DA041 DA141 DA161 DB001 DD001 DD071 DG001 EA011 MA13 PC02
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼板の表面に有機皮膜を形成させる塗装
鋼板の最上層の塗料原料中に融点６０〜１３０℃の低融
点固形潤滑剤を全固形潤滑剤中に１５〜６０％、及びフ
ッ素樹脂粉末を残部量として、乾燥塗膜中に合計量で
１．０〜１０．０質量％混合添加したことを特徴とする
自己潤滑性に優れた塗装鋼板。 - 【請求項２】 低融点の固形潤滑剤が微晶ワックスであ
る、請求項１記載の自己潤滑性に優れた塗装鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33935499A JP2001149860A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 自己潤滑性に優れた塗装鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33935499A JP2001149860A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 自己潤滑性に優れた塗装鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001149860A true JP2001149860A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18326678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33935499A Pending JP2001149860A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 自己潤滑性に優れた塗装鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001149860A (ja) |
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| JP2008149608A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | クリヤ塗装ステンレス鋼板 |
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-
1999
- 1999-11-30 JP JP33935499A patent/JP2001149860A/ja active Pending
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