CN119136977A

CN119136977A - 被覆钢板及其制造方法

Info

Publication number: CN119136977A
Application number: CN202380036461.1A
Authority: CN
Inventors: 鲤渕骏; 青山朋弘; 古谷真一; 松田武士; 河野崇史
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2023-05-15
Publication date: 2024-12-13
Also published as: EP4509310A1; KR20250005364A; MX2024015190A; JPWO2023238612A1; JP7380963B1

Abstract

本发明提供一种具有优异的压制成型性的被覆钢板。所述被覆钢板具备基底钢板以及设置于上述基底钢板的至少一个面的含有有机树脂和蜡的被膜，其中，所述有机树脂为选自丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、乙酸乙烯酯系树脂和聚酯系树脂中的至少一种，所述蜡是熔点为100℃～145℃且平均粒径为3.0μm以下的聚烯烃蜡，所述被膜中的上述蜡的比例为5质量％～70质量％，被膜附着量的偏差σ'为0.300以下，所述被膜的附着量μ_W为0.3g/m²以上。

Description

被覆钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及被覆钢板，特别涉及压制成型性(press formability)优异的被覆钢板。另外，本发明涉及上述被覆钢板的制造方法。

背景技术

冷轧钢板、热轧钢板等钢板广泛应用于各种领域，例如，在汽车车体等用途中，一般对钢板进行压制成型来使用。因此，对钢板要求压制成型性优异。

特别是近年来，为了提高产品的外观设计性，有压制成型为更复杂的形状的倾向。另外，为了简化制造工序而在推进部件的一体化，从这个意义上来说，也有压制成型为更复杂的形状的倾向。

但是，在将钢板压制成型为复杂的形状的情况下，有时该钢板不能承受成型而断裂、或者在连续压制成型时产生模具磨损(diegalling)。进而其结果，对汽车等产品的生产率产生严重的不良影响。因此，要求进一步提高压制成型性。

作为提高压制成型性的方法，例如可举出对压制成型中使用的模具实施表面处理的方法。虽然这是广泛使用的方法，但存在如下问题：一旦实施表面处理，之后就不能进行模具的调整。另外，还存在成本高的问题。

作为不对模具实施表面处理而提高压制成型性的方法，有使用高粘度润滑油的方法。但是，通过该方法得到的压制成型部件由于成为附着有高粘度润滑油的状态，所以有时在压制成型后发生脱脂不良，如果发生脱脂不良则涂装性劣化。

因此，代替模具的表面处理和高粘度润滑油，要求提高钢板本身的压制成型性。

作为提高钢板本身的压制成型性的技术，提出了实施表面处理以在钢板表面形成润滑被膜。

例如专利文献1中提出了在镀锌系钢板的表面形成有丙烯酸树脂被膜的被覆钢板。

专利文献2中提出了在金属板的表面形成有树脂被膜的被覆金属板中，使固体润滑剂从上述树脂被膜表面突出0.01～1.5μm。

专利文献3中提出了在金属制品的表面被覆0.5～5μm的在聚氨酯树脂中含有润滑剂的被膜。

专利文献4中提出了具有在环氧树脂中添加了润滑剂的碱溶性有机被膜的被覆钢板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平09－170059号公报

专利文献2：日本特开平10－052881号公报

专利文献3：日本特开2000-309747号公报

专利文献4：日本特开2000-167981号公报

发明内容

但是，在专利文献1～4提出的技术中，由于被膜中包含的润滑剂的效果而虽然观察到润滑性有一定提高，但复杂的压制成型中的成型性并不充分。具体而言，存在如下问题：在压制成型时的裂纹危险部位产生裂纹，或者在面压变高的部位产生模具磨损。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具有优异的压制成型性的被覆钢板。

本发明人等着眼于具备包含有机树脂和蜡的被膜的被覆钢板，为了解决上述课题进行了深入研究，结果得到了以下见解。

(1)如果对形成有包含有机树脂和蜡的被膜的钢板进行压制成型，则在被膜表面和模具表面滑动时，被膜被模具刮掉，被膜中的有机树脂和蜡混合而成的润滑被膜被覆模具表面和钢板的滑动面。因此，为了提高压制成型性，需要提高被覆模具表面和钢板的滑动面的润滑被膜的滑动性，即降低摩擦系数。

(2)通过使用特定的有机树脂和蜡、并且减少上述被膜中的局部的被膜附着量的偏差，可以显著降低摩擦系数。

本发明是基于上述见解而完成的，其主旨如下。

1.一种被覆钢板，具备基底钢板以及设置于上述基底钢板的至少一个面的含有有机树脂和蜡的被膜，其中，

上述有机树脂为选自丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、乙酸乙烯酯系树脂和聚酯系树脂中的至少一种，

上述蜡是熔点为100℃～145℃且平均粒径为3.0μm以下的聚烯烃蜡，

上述被膜中的上述蜡的比例为5质量％～70质量％，

由下述(1)式定义的被膜附着量的偏差σ’为0.300以下，

上述被膜的附着量μ_W为0.3g/m²以上；

其中，W_i：测定点i处的上述被膜的附着量(g/m²)

H_i：测定点i处的上述基底钢板的高度，

μ_W：上述被膜的附着量，

μ_H：上述基底钢板的高度的平均值，

a：将上述被膜的附着量相对于上述基底钢板的高度作图而得到的散点图中的回归直线的斜率，

b：上述回归直线的截距。

2.根据上述1所述的被覆钢板，其中，上述被膜中的上述有机树脂的比例为30质量％～95质量％，

上述被膜中的上述蜡的比例为5质量％～50质量％。

3.根据上述1或2所述的被覆钢板，其中，上述基底钢板表面的算术平均粗糙度Ra为0.4μm～2.5μm。

4.根据上述1～3中任一项所述的被覆钢板，其中，上述被膜的单面当中的附着量为2.5g/m²以下。

5.根据上述1～4中任一项所述的被覆钢板，其中，所述有机树脂为碱溶性树脂。

6.根据上述1～5中任一项所述的被覆钢板，其中，上述被膜进一步含有防锈剂。

7.根据上述6所述的被覆钢板，其中，上述防锈剂为选自磷酸类的铝盐、锌盐和氧化锌中的至少一种。

8.根据上述1～7中任一项所述的被覆钢板，其中，上述被膜进一步含有分散剂。

9.根据上述8所述的被覆钢板，其中，上述分散剂为选自聚羧酸钠、聚丙烯酸钠、羧酸共聚物和磺酸共聚物中的至少一种。

10.根据上述1～9中任一项所述的被覆钢板，其中，上述被膜进一步含有二氧化硅。

11.一种被覆钢板的制造方法，是上述1～10中任一项所述的被覆钢板的制造方法，将包含有机树脂和蜡的涂料涂布于基底钢板的至少一个面并干燥，

上述蜡是熔点为100℃～145℃且平均粒径为3.0μm以下的聚烯烃蜡。

12.根据上述11所述的被覆钢板的制造方法，其中，上述干燥时的上述基底钢板的最高到达温度为60℃～上述蜡的熔点。

13.根据上述11或12所述的被覆钢板的制造方法，其中，上述涂料中的总固体成分的比例为1质量％～30质量％。

根据本发明，能够显著降低钢板与模具之间的摩擦系数。其结果，根据本发明，即使对于压制成型时容易产生裂纹的部位，也能够不产生裂纹地进行成型。另外，根据本发明，能够抑制面压高的部位的模具磨损。因此，本发明的被覆钢板具有极其良好的压制成型性，能够很好地适合用于成型为复杂的形状。

附图说明

图1是用于算出σ’的被膜附着量相对于钢板高度的散点图的一个例子。

图2是表示摩擦系数测定装置的简要主视图。

图3是表示图2中的凸缘形状和尺寸的简要立体图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的例进行说明。应予说明，在以下的说明中，只要没有特别说明，含量的单位“％”表示“质量％”。

(1)被覆钢板

本发明的一个实施方式中的被覆钢板具备基底钢板和设置于上述基底钢板的至少一个面的被膜。

[被膜]

上述被膜含有有机树脂和蜡。以下，对各成分进行说明。

(有机树脂)

在本发明中，有机树脂作为将蜡保持在钢板表面的粘合剂起作用。无机系粘合剂由于与聚烯烃的亲和性低，所以无法得到通过形成润滑被膜而赋予滑动性的效果。因此，重要的是上述被膜包含有机树脂。

作为上述有机树脂，使用选自丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、乙酸乙烯酯系树脂和聚酯系树脂中的至少一种。作为上述有机树脂，也可以混合两种以上的树脂使用。

作为上述丙烯酸系树脂，可以没有特别限定地使用任意的丙烯酸系树脂。这里，丙烯酸系树脂是指包含选自(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯中的至少一种作为单体单元的聚合物。

上述丙烯酸系树脂优选进一步包含苯乙烯作为单体单元。包含苯乙烯作为单体单元的丙烯酸系树脂由于耐水性优异，所以防锈性良好。另外，与不含有苯乙烯的情况相比可以得到更好地滑动性。

作为上述环氧系树脂，可以没有特别限定地使用任意的环氧系树脂。作为上述环氧系树脂，例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛清漆型环氧树脂。

作为上述聚氨酯系树脂，可以没有特别限定地使用任意的聚氨酯系树脂。作为上述聚氨酯系树脂，优选使用在分子中具有羧基的聚氨酯系树脂。

作为上述酚醛系树脂，可以没有特别限定地使用任意的酚醛系树脂。作为上述酚醛系树脂，优选使用可溶解或分散于水系溶剂中的甲阶酚醛系酚醛树脂。

作为上述乙酸乙烯酯系树脂，可以没有特别限定地使用任意的乙酸乙烯酯系树脂。作为上述乙酸乙烯酯系树脂，优选使用聚乙酸乙烯酯。

作为上述聚酯系树脂，可以没有特别限定地使用任意的聚酯系树脂。作为上述聚酯系树脂，优选使用含有具有羧基的单体作为构成成分的聚酯树脂。

从脱膜性(film removability)的观点出发，上述有机树脂优选为碱溶性树脂。即，在将钢板用于汽车车体等的情况下，在压制成型后实施涂装。此时，如果有机树脂为碱溶性树脂，则可以在涂装前进行的碱脱脂工序中除去被膜(脱膜)。因此，能够良好地进行之后的涂装。

上述被膜可以以任意比例包含有机树脂。但是，如果有机树脂的比例过低，则有机树脂以外的成分的影响变大，有机树脂的效果相对降低。因此，从提高有机树脂的效果的观点出发，优选使上述被膜中的上述有机树脂的比例为30％以上。通过使上述有机树脂的比例为30％以上，可以进一步提高压制成型性的提高效果，并且可以充分发挥脱膜性、粘接性等有机树脂所具有的作用。上述被膜中的上述有机树脂的比例更优选为40％以上，进一步优选为50％以上。另一方面，对上述有机树脂的比例的上限也没有特别限定，但为了添加如后所述一定量的蜡，优选为95％以下，更优选为90％以下。

这里，被膜中的有机树脂的比例定义为被膜中的有机树脂的固体成分的质量相对于被膜中的总固体成分的合计质量的比例。

上述有机树脂的质均分子量没有特别限定。但是，如果上述质均分子量小于5000，则有时防锈性差。因此，从防锈性的观点出发，优选使上述有机树脂的质均分子量为5000以上，更优选为7000以上，进一步优选为9000以上。另一方面，如果上述有机树脂的质均分子量超过30000，则有时粘接性劣化。因此，从粘接性的观点出发，优选使上述有机树脂的质均分子量为30000以下，更优选为25000以下，进一步优选为20000以下。

这里，上述有机树脂的质均分子量是基于JIS K 7252“塑料－用尺寸排阻色谱法求出高分子的平均分子量和分子量分布的方法”测定的质均分子量。

(蜡)

作为上述蜡，使用聚烯烃蜡。聚烯烃蜡的表面能量低，具有自润滑性。因此，通过在基底钢板的表面设置包含聚烯烃蜡的被膜，可以得到优异的压制成型性。另外，聚烯烃可以通过控制密度、分子量来比较容易地将熔点调整为后述的范围。聚烯烃蜡中，由于使用聚乙烯蜡时能够得到最好的润滑效果，所以优选使用聚乙烯蜡。

熔点：100～145℃

上述聚烯烃蜡的熔点为100℃～145℃。如上所述，聚烯烃蜡本身具有自润滑性。另外，如果聚烯烃蜡的熔点为上述范围内，则由于压制成型时与模具的滑动所产生的摩擦热而聚烯烃蜡成为半熔融状态，有机树脂和蜡混合而成的润滑被膜被覆模具表面和钢板的滑动面。进而其结果，抑制模具与钢板的直接接触，因此压制成型性显著提高。

如果聚烯烃蜡的熔点小于100℃，则由于压制成型时的滑动所产生的摩擦热而聚烯烃蜡完全熔融，因此聚烯烃蜡所具有的润滑效果无法充分发挥，而且也无法得到上述模具的被覆效果。因此，聚烯烃蜡的熔点为100℃以上，优选为120℃以上。另一方面，如果聚烯烃蜡的熔点高于145℃，则由于压制成型时的摩擦热而该聚烯烃蜡不熔融，因此不仅无法得到充分的润滑效果，也无法得到模具的被覆效果。因此，聚烯烃蜡的熔点为145℃以下，优选为140℃以下。

这里，聚烯烃蜡的熔点定义为基于JIS K 7121“塑料的转变温度测定方法”测定的熔解温度。

平均粒径：3.0μm以下

如果聚烯烃蜡的平均粒径大于3.0μm，则该聚烯烃蜡在被膜中容易凝结，被膜附着量的偏差不能满足后述的条件。另外，在压制成型时与模具的滑动时，有机树脂和蜡变得难以混合，无法得到上述模具的被覆效果，无法得到优异的压制成型性。因此，上述聚烯烃蜡的平均粒径为3.0μm以下，优选为1.5μm以下，更优选为0.5μm以下，进一步优选为0.3μm以下。另一方面，聚烯烃蜡的平均粒径的下限没有特别限定，但如果过小，则有时在压制成型时聚烯烃蜡溶解在润滑油中，润滑性提高效果降低。另外，由于聚烯烃蜡在涂料中容易凝结，所以不仅涂料稳定性变低，而且被膜附着量的偏差容易变大。因此，上述聚烯烃蜡的平均粒径优选为0.01μm以上，更优选为0.03μm以上。

这里，上述平均粒径可以通过使用扫描电子显微镜(SEM)观察被膜表面的蜡粒子来测定。即，通过取得设定为与蜡的粒径对应的倍率的SEM图像并进行图像分析而求出。将通过上述图像分析而求出的各蜡粒子的当量圆直径的平均值作为上述平均粒径。

以下，对使用SEM的蜡粒子的平均粒径的测定方法进行具体说明。在使用SEM测定蜡粒子的平均粒径时，为了抑制电子束的扩散、透射并取得被膜表面附近的蜡粒子的信息，需要充分降低加速电压。为此，优选在加速电压1kV以下进行测定。另外，为了防止观察时的带电所引起的图像障碍并清楚地识别蜡粒子，优选实施C、Au、Os等导电性物质的涂层。上述导电性物质的涂层的膜厚优选为2nm以下。SEM图像的测定范围必须能够识别蜡粒子，并包含统计显著性个数的蜡粒子。例如，在蜡粒子的直径为100nm～300nm的情况下，优选像素尺寸为30nm以下且测定范围为10μm×10μm以上。应予说明，SEM图像可以测定连续或任意的多个视场来取得，以合计满足上述测定范围的方式取得多个SEM图像。

蜡的比例：5～70％

如果上述被膜中的蜡的比例小于5％，则压制成型性时的滑动性提高效果不充分，无法得到所期望的压制成型性。因此，上述被膜中的蜡的比例为5％以上，优选为10％以上。

另一方面，如果被膜中的蜡的比例高于70％，则作为粘合剂的有机树脂的比例相对降低，其结果，与钢板的密合性降低，粘接性受损。另外，由于蜡成分容易脱落，所以不能将被膜附着量的偏差减少到所期望的范围。进而，在实施涂装的情况下，在碱脱脂工序中被膜不从钢板表面充分脱膜，无法得到充分的脱脂性，结果有时涂装性劣化。因此，上述被膜中的蜡的比例为70％以下，优选为50％以下，更优选为30％以下。

这里，被膜中的蜡的比例定义为被膜中的蜡的固体成分的质量相对于被膜中的总固体成分的合计质量的比例。

(被膜附着量的偏差)

如上所述，在对形成有包含有机树脂和蜡的被膜的被覆钢板进行压制成型时，上述被膜与模具表面接触并滑动，由此在模具表面和钢板的滑动面形成润滑被膜。其结果，摩擦系数降低，压制成型性提高。此时，由于在基底钢板的表面存在凹凸，所以与上述模具的接触主要在钢板表面的凸部即钢板高度高的部分产生。

另一方面，考虑到在钢板表面涂布涂料而形成被膜时的情况，涂料容易积存在基底钢板的凹部即钢板高度低的部分。其结果，钢板凸部的被膜附着量变少，另一方面，钢板凹部的被膜附着量变多。这样，在得到的被膜中产生全面的被膜附着量的偏差。

另外，由于蜡和有机树脂的凝结的影响等，在被膜中也产生局部(微观)的被膜附着量的偏差。因此，在最终得到的被膜中产生全面的被膜附着量的偏差和局部的被膜附着量的偏差这两者。

因此，即使全面的被膜附着量的偏差较小，如果局部的被膜附着量的偏差大，则在钢板凸部也存在被膜附着量极少的区域。如果这样，则在压制成型时不向钢板凸部供给足够量的被膜成分，因此无法充分得到降低摩擦系数的效果，结果不能得到良好的压制成型性。

因此，本发明人等研究了评价上述局部的被膜附着量的偏差的影响的方法。首先，尝试使用标准偏差来评价被膜附着量的偏差。但是，其结果，在标准偏差与压制成型性之间没有发现明确的相关性。认为这是因为标准偏差很大程度上受到全面的被膜附着量的偏差的影响，使用标准偏差的方法不能适当地评价局部的被膜附着量的偏差的影响。

因此，发明人等研究了排除全面的被膜附着量的偏差的影响并评价局部的被膜附着量的偏差的方法。结果发现，由下述(1)式定义的被膜附着量的偏差σ’与压制成型性之间存在相关性。

其中，W_i：测定点i处的上述被膜的附着量(g/m²)，

H_i：测定点i处的上述基底钢板的高度，

μ_W：上述被膜的附着量，

μ_H：上述基底钢板的高度的平均值，

b：上述回归直线的截距。

σ’：0.300以下

如果上述被膜附着量的偏差σ’大于0.300，则钢板凸部的被膜附着量的偏差变大，形成被膜附着量极少的区域。其结果，模具表面和钢板的滑动面没有被足够量的润滑被膜被覆，不能得到所期望的压制成型性。因此，使σ’为0.300以下，优选为0.275以下，更优选为0.260以下。另一方面，从压制成型性的观点出发，被膜附着量的偏差越小越好，因此σ’的下限没有特别限定。但是，从工业生产的观点出发，σ’例如可以为0.100以上。

上述被膜附着量的偏差σ’可以通过取得被膜附着量图和钢板高度图并对它们进行分析来求出。以下，对具体步骤进行说明。

首先，取得被覆钢板的被膜附着量图。上述被膜附着量图的取得可以通过测定在对被膜照射电子束时产生的特性X射线的强度来进行。在上述测定中，可以使用搭载了X射线分光装置的扫描电子显微镜(SEM)或电子束微量分析器(EPMA)。首先，使用特性X射线，分别测定作为被膜的主要成分的碳(C)的Kα射线和作为钢板的主要成分的铁(Fe)的Lα射线的强度图。算出各测定点的C强度与Fe强度之比(C/Fe强度比)，制作C/Fe强度比图。

接着，根据上述C/Fe强度比图，使用预先制作的校准曲线制作被膜附着量图。即，C/Fe强度比的平均值与被膜的附着量大致成比例。因此，使用多个具有被膜的附着量已知的被膜的被覆钢板，制作用于将C/Fe强度比换算成被膜附着量的校准曲线。具体而言，测定上述被覆钢板的C强度和Fe强度，算出C/Fe强度比的平均值，根据所得到的C/Fe强度比的平均值与被膜附着量的关系制作校准曲线。

在制作上述被膜附着量图时利用特性X射线的情况下，需要充分提高加速电压，使得即使在被膜附着量多的钢板凹部，入射电子也能够到达钢板，另外产生足够强度的Fe的Lα射线。为此，优选将加速电压设定为10kV以上。但是，如果加速电压过高，则C的Kα射线的产生效率降低，强度降低，因此加速电压优选设定为20kV以下。

另外，上述强度图的测定范围和分析点尺寸需要设为相对于钢板表面的凹凸形状为统计显著性的尺寸的条件。当钢板的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)约为1μm的钢板时，钢板凸部的直径为50μm左右，因此，测定范围期望为300μm×300μm左右，使得测定范围中包含10处以上的钢板凸部。另外，上述分析点尺寸期望为10μm以下，使得能够对各钢板凸部测定10点以上。应予说明，上述强度图可以测定连续或任意的多个视场来取得，以合计满足上述测定范围的方式由多个强度图构成。

接下来，取得钢板高度图。钢板高度的测定例如可以使用白色干涉仪、激光显微镜作为形状测定装置。上述钢板高度图在与上述被膜附着量图相同的视场中取得。高度图的测定范围和分析点尺寸优选与被膜附着量的测定条件一致。在被膜不透明的情况下，可以在除去被膜后进行上述测定，取得钢板高度图。被膜的剥离可以通过与后述的被膜的附着量的测定时同样的方法进行。

接下来，进行所得到的被膜附着量图和钢板高度图的对位，调整各测定点的测定数据(被膜附着量数据和钢板高度数据)的像素数和像素尺寸。上述对位没有特别限定，例如可以手动进行，也可以使用图像处理软件等进行。另外，对测定数据的像素数和像素尺寸的调整也没有特别限定，例如可以通过使用图像处理软件的线性插值来实施。

接下来，为了求出σ’，使用如上所述算出的同一测定点的被膜附着量数据和钢板高度数据，制作被膜附着量相对于钢板高度的散点图。将上述散点图的一个例子示于图1。对该散点图进行线性回归，求出由下述(2)式表示的回归直线。

W＝aH+b…(2)

这里，W为被膜附着量，H为钢板高度，a为回归直线的斜率，b为回归直线的截距。

接着，使用所测定的被膜附着量和钢板高度的数据以及被膜的附着量μ_W、上述回归曲线的斜率a、截距b，通过上述(1)式算出σ’。即，对于各测定点i，求出使用该测定点i处的钢板高度H_i并由上述(2)式算出的W的值(aH_i+b)与该测定点i处的实际的被膜附着量Wi的值之差{W_i－(aH_i+b)}。然后，由上述{W_i－(aH_i+b)}、上述被膜的附着量μ_W和上述基底钢板的高度的平均值μ_H算出标准偏差。通过将得到的标准偏差除以被膜的附着量μ_W，得到σ’。通过使用该σ’，能够排除全面的被膜附着量的偏差的影响，评价局部的附着量的偏差。应予说明，上述被膜的附着量μ_W的测定方法在后面叙述。

[防锈剂]

上述被膜即使在不含有防锈剂的情况下，在通常的保管环境下也不会生锈。但是，从进一步提高防锈性的观点出发，上述被膜优选进一步含有防锈剂。

作为上述防锈剂，可以没有特别限定地使用任意的防锈剂，优选使用选自磷酸类的铝盐、锌盐和氧化锌中的至少一种。这里，磷酸类除了正磷酸之外，还包括焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸、偏磷酸等缩合磷酸。通过使用这些防锈剂，可以发挥更优异的防锈效果，进而涂料稳定性的劣化也小。

防锈剂的含量没有特别限定，但如果防锈剂的含量过低，则有时无法得到充分的效果。特别是在将被覆钢板以卷材状重叠的状态保管的情况下，容易因吸湿而生锈。从即使在这样严酷的环境下也防止生锈的观点出发，优选使被膜中的防锈剂的比例为5％以上。另一方面，如果被膜中的防锈剂的比例超过30％，则有时粘接性劣化。另外，在涂料的状态下有时防锈剂沉淀，涂料稳定性劣化。因此，优选使被膜中的防锈剂的比例为30％以下。

这里，被膜中的防锈剂的比例定义为被膜中的防锈剂的质量相对于被膜中的总固体成分的合计质量的比例。

[分散剂]

从提高被膜成分的分散性的观点出发，上述被膜优选进一步含有分散剂。作为上述分散剂，可以没有特别限定地使用任意的分散剂，优选使用阴离子系高分子型分散剂。阴离子系高分子型分散剂除了对提高数μm以下的粒子的分散性特别有效之外，还可以吸附于聚烯烃蜡。作为上述阴离子系高分子型分散剂，优选使用选自聚羧酸钠、聚丙烯酸钠、羧酸共聚物和磺酸共聚物中的至少一种。

被膜中的分散剂的比例没有特别限定，优选为0.5％以上。如果被膜中的分散剂的比例为0.5％以上，则涂料中的蜡的分散性提高，得到的被膜中的蜡分布的均匀性提高。其结果，容易减少局部(微观)的被膜附着量的偏差，压制成型性进一步提高。另一方面，如果被膜中的分散剂的比例超过5％，则有时粘接性劣化。因此，被膜中的分散剂的比例优选为5％以下。

这里，被膜中的分散剂的比例是指被膜中的分散剂的质量相对于被膜中的全部成分的固体成分质量的合计质量的比例。

(二氧化硅)

从提高被膜的防水性和防锈性的观点出发，优选上述被膜进一步含有二氧化硅。另外，通过含有二氧化硅，可以抑制涂料中包含的防锈剂的沉淀，因此提高涂料稳定性。

作为上述二氧化硅，可以没有特别限定地使用任意的二氧化硅。作为上述二氧化硅，优选使用胶体二氧化硅。上述胶体二氧化硅的平均粒径没有特别限定，优选为5nm以上。另外，上述胶体二氧化硅的平均粒径优选为200nm以下。上述胶体二氧化硅的平均粒径可以通过动态光散射法测定。具体而言，首先，通过动态光散射法测定散射强度基准下的粒径分布。接着，将上述粒径分布从散射强度基准换算成体积基准。将得到的体积基准的粒径分布中的中值粒径D50作为胶体二氧化硅的平均粒径。

上述被膜中的二氧化硅的比例优选为1％以上。通过使被膜中的二氧化硅的比例为1％以上，被膜的防水性提高，防锈性进一步提高。另外，另一方面，如果被膜中的二氧化硅的比例超过10％，则有时粘接性劣化。因此，上述被膜中的二氧化硅的比例优选为10％以下。

这里，被膜中的二氧化硅的比例是指被膜中的二氧化硅的质量相对于被膜中的全部成分的固体成分质量的合计质量的比例。

应予说明，上述被膜中包含的各成分的比例可以根据涂料调合时的各被膜成分的固体成分质量来算出。

上述被膜除了上述有机树脂、蜡、防锈剂、分散剂和二氧化硅之外，还可以含有其他任意成分。作为上述其他成分，例如可举出通常添加到涂料中的表面调节剂、消泡剂等。

被膜的附着量μ_W：0.3g/m²以上

当上述被膜的附着量μ_W小于0.3g/m²时，在从涂布涂料以形成该被膜到干燥的期间容易发生蜡的凝结，因此局部(微观)的被膜附着量的偏差增大，其结果是压制成型性降低。因此，被膜的附着量μ_W为0.3g/m²以上。应予说明，如上所述，全面的被膜附着量的偏差受到基底钢板的表面粗糙度的影响。因此，从即使在基底钢板的表面粗糙度大的情况下也减少局部(微观)的被膜附着量的偏差的观点出发，优选使被膜的附着量μ_W为0.4g/m²以上，更优选为0.6g/m²以上，进一步优选为0.8g/m²以上。另一方面，μ_W的上限没有特别限定，但如果超过2.5g/m²，则有时焊接性、脱膜性、粘接性劣化。因此，μ_W优选为2.5g/m²以下。应予说明，这里上述被膜的附着量μ_W定义为是指钢板单面当中的值。

被膜的附着量μ_W可以通过从被覆钢板除去被膜并将被膜除去前后的质量差除以钢板的面积来求出。被膜的除去只要是能够不损害基底钢板而仅除去该被膜的方法，就可以通过任意的方法进行。典型地，可以使用能够溶解构成被膜的有机树脂的溶剂(有机溶剂等)、包含上述溶剂的剥离剂等。当上述被膜为碱溶性时，如实施例所记载，优选使用碱脱脂剂。

[基底钢板]

如上所述，在本发明中，通过控制被膜的成分和该被膜中的蜡的分布来实现优异的压制成型性。因此，作为上述基底钢板，可以没有特别限定地使用任意的钢板。上述基底钢板可以是冷轧钢板和热轧钢板。

上述基底钢板的拉伸强度TS没有特别限定，但如果过低，则有时最终得到的压制成型部件的强度不足。因此，上述基底钢板的拉伸强度优选为260MPa以上。另一方面，对上述拉伸强度的上限也没有特别限定。例如，当使用拉伸强度为440MPa以上这样的高强度钢板作为基底钢板时，压制成型时的面压变高。但是，根据本发明，能够显著降低钢板与模具之间的摩擦系数，因此即使在这样面压高的条件下，也能够抑制裂纹、模具磨损的产生，能够得到良好的压制成型性。因此，基底钢板的拉伸强度可以为440MPa以上。但是，如果拉伸强度过高，则难以压制成型为复杂的形状。因此，从向复杂形状的压制成型性的观点出发，上述基底钢板的拉伸强度优选为440MPa以下。

上述基底钢板的板厚没有特别限定，但如果过薄，则有时最终得到的压制成型部件的强度不足。因此，上述基底钢板的板厚优选为0.5mm以上。另一方面，对上述板厚的上限也没有特别限定，但如果过厚，则难以压制成型为复杂的形状。因此，上述基底钢板的板厚优选为4.0mm以下。

上述基底钢板的表面粗糙度(被膜形成前的基底钢板的表面粗糙度)没有特别限定。但是，当基底钢板表面的算术平均粗糙度Ra大于2.5μm时，基底钢板表面的凹凸大，因此形成于凹部的被膜在压制成型时难以与模具接触。另外，在凸部，与凹部相比被膜的附着量变少，因此，局部(微观)的被膜附着量的偏差增大，结果有时压制成型性提高效果降低。因此，从进一步提高压制成型性的观点出发，优选Ra为2.5μm以下。另一方面，当Ra小于0.4μm时，压制成型时可能产生的微细划痕容易显眼。另外，如果Ra小于0.4μm，则在压制成型时有时产生磨损。因此，Ra优选为0.4μm以上。

这里，基底钢板的算术平均粗糙度Ra可以按照JIS B 0633：2001(ISO 4288：1996)进行测定。例如，在Ra大于0.1且为2以下的情况下，将截止值和基准长度设为0.8mm，将评价长度设为4mm，根据测定的粗糙度曲线求出Ra。在Ra大于2且为10以下的情况下，将截止值和基准长度设为2.5mm，将评价长度设为12.5mm，根据测定的粗糙度曲线求出Ra。

(2)制造方法

接下来，对本发明的被覆钢板的制造方法进行说明。在本发明的一个实施方式中，通过将包含有机树脂和蜡的涂料涂布于基底钢板的至少一个面并干燥来制造上述被覆钢板。应予说明，对于没有特别提及的点，可以与上述被覆钢板的说明同样。

作为上述涂料，例如可以使用将蜡添加到在溶剂中溶解有有机树脂的有机树脂溶液或在溶剂中分散有有机树脂的有机树脂乳液中而成的涂料。作为上述溶剂，可以使用水和有机溶剂中的一者或两者，但优选使用水。

涂料中的总固体成分的比例没有特别限定，优选为1～30％。在涂料中的总固体成分的比例小于1％或超过30％的情况下，有时产生涂装不均，无法得到所期望的蜡分布。应予说明，这里涂料中的总固体成分的比例是指涂料中的总固体成分的浓度、即固体成分质量相对于涂料的(包含溶剂)总质量的比例。

涂料向基底钢板的涂布可以没有特别限定地通过任意的方法进行。作为上述涂布，例如可举出使用辊涂机、棒涂机的方法、通过喷涂、浸渍、刷涂的涂布方法等。在上述涂布中，在最终得到的被覆钢板中，以钢板的单面当中的被膜附着量以干燥质量计为0.3g/m²以上的方式涂布涂料。

对于涂布涂料后的干燥也可以没有特别限定地通过任意的方法进行。作为上述干燥的方法，例如可举出利用热风的干燥、利用IH加热器的干燥、利用红外加热的方法等。

干燥时的钢板的最高到达温度优选为60℃～使用的蜡的熔点。如果最高到达温度小于60℃，则干燥需要时间，而且有时防锈性差。另一方面，当最高到达温度超过蜡的熔点时，蜡熔融、合体，粒径粗大化，由此局部(微观)的被膜附着量的偏差容易增大。

实施例

以下，通过实施例说明本发明。应予说明，本发明不限于以下实施例。

按照以下步骤在基底钢板的表面形成被膜来制造被覆钢板。

首先，准备具有表1所示的算术平均粗糙度Ra的4种基底钢板。其中，基底钢板A～C为板厚0.8mm的冷轧钢板，基底钢板D为板厚2.0mm的热轧钢板。应予说明，A～D的基底钢板均为具有270MPa级的拉伸强度的SPCD(JIS G 3141)和SPHD(JIS G 3131)。

另外，制备表2、3所示组成的涂料。表2、3中的各成分的比例是涂料中包含的各成分的固体成分的质量相对于总固体成分的合计质量的比例。应予说明，作为二氧化硅，使用体积平均粒径9nm的胶体二氧化硅。另外，表2、3所示的有机树脂的分子量以及蜡的熔点和平均粒径分别是通过上述方法测定的值。

在上述基底钢板的表面利用棒涂机涂布上述涂料，以钢板表面的最高到达温度达到80℃的方式利用IH加热器进行加热并干燥，得到被覆钢板。使用的基底钢板和涂料的组合如表4～7所示。应予说明，为了比较，在一部分的比较例中不进行被膜的形成，将基底钢板直接供于后述的评价。

(被膜附着量)

测定所得到的被覆钢板中的被膜的附着量。具体而言，从被覆钢板除去被膜，将被膜除去前后的质量差除以钢板的面积，求出附着量。上述被膜的除去通过将被覆钢板在脱脂剂浓度20g/L、温度40℃的脱脂液中浸渍300秒来进行。作为上述脱脂剂，使用碱脱脂剂的FINE CLEANER E6403(Nihon Parkerizing Co.,Ltd.制)。应予说明，通过与另外后述的脱膜性的试验同样的方法确认在上述条件下完全除去被膜。表4～7所示的被膜附着量为钢板单面当中的值。

(被膜附着量的偏差)

接下来，按照以下步骤评价所得到的被覆钢板的被膜附着量的偏差。

首先，从上述被覆钢板对各被覆钢板各切出5片10mm×10mm尺寸的试验片。利用搭载了能量分散型X射线分光装置(Burker制XFlash6|30)的肖特基场发射SEM(Carl Zeiss制Σigma)测定上述试验片的中心附近，取得C的Kα射线和Fe的Lα射线的强度图。上述测定在倍率200倍、加速电压15kV、分辨率800×600的条件下通过EDS绘图来实施。

通过将得到的C的Kα射线强度图除以对应的Fe的Lα射线强度图，制作C的Kα/Fe的Lα强度比图。然后，使用预先制作的校准曲线将上述强度比图换算成附着量，制作被膜附着量图。

另一方面，钢板的高度测定使用激光显微镜(Keyence制VK－X105)。在与上述强度图测定时相同视场中，以分辨率2048×1536测定物镜倍率20倍的高度图。然后，使用图像处理软件，进行图像的对位、分辨率的调整，算出同一点的被膜附着量和钢板高度。应予说明，由于本实施例中使用的被覆钢板的被膜都是透明的，所以在存在被膜的状态下实施上述钢板的高度测定。

根据所得到的同一点的被膜附着量和钢板高度制作散点图，求出其回归直线。将得到的回归直线的各点的钢板高度处的值作为被膜附着量的对应于钢板高度的平均值，并从各点的被膜附着量中减去，由此求出被膜附着量的对应于钢板高度的平均值之差及其标准偏差。将该标准偏差除以整个视场的被膜的附着量，算出σ’。应予说明，在计算上述σ’时，使用全部5片试验片的测定数据。

接下来，按照以下步骤评价所得到的被覆钢板的特性。

(压制成型性)

压制成型性与滑动性、即钢板表面的摩擦系数相关，摩擦系数越低，压制成型性越好。因此，为了评价压制成型性，按照以下步骤测定所得到的被覆钢板的摩擦系数。

图2是表示摩擦系数测定装置的简要主视图。如该图所示，将从被覆钢板采取的摩擦系数测定用试样1固定于试样台2，试样台2固定于能够水平移动的滑动台3的上表面。在滑动台3的下表面设置具有与其相接的辊4且能够上下移动的滑动台支承台5，第一称重传感器7安装于滑动台支承台5，所述第一称重传感器7用于通过将滑动台支承台5向上推而测定由凸缘6产生的对摩擦系数测定用试样1的推压载荷N。第二称重传感器8安装于滑动台3的一个端部，所述第二称重传感器8用于测定在使上述推压力作用的状态下使滑动台3向水平方向移动的滑动阻力F。应予说明，将SUGIMURAChemical Industrial Co.,Ltd.制的压制用清洗油PRETON R352L作为润滑油涂布于试样1的表面来进行试验。

图3是表示使用的凸缘的形状和尺寸的简要立体图。凸缘6的下表面在推压于试样1的表面的状态下滑动。图3所示的凸缘6的形状是宽度10mm、试样的滑动方向长度59mm、滑动方向两端的下部由曲率4.5mmR的曲面构成，推压试样的凸缘下表面具有宽度10mm、滑动方向长度50mm的平面。

摩擦系数测定试验使用图3所示的凸缘，以推压载荷N：400kgf、试样的牵引速度(滑动台3的水平移动速度)：20cm/min进行。试样与凸缘之间的摩擦系数μ由式：μ＝F/N算出。

将得到的摩擦系数的值示于表4～7。当上述摩擦系数为0.115以下时，判断为压制成型性(滑动性)良好。

(焊接性)

在将对被覆钢板进行压制成型而得到的压制成型部件用于汽车车体等时，通常在组装工序中进行焊接。因此，被覆钢板期望除了压制成型性以外，焊接性也优异。因此，评价被覆钢板的焊接性。具体而言，在使用电极：DR型Cr－Cu电极、加压力：150kgf、通电时间：10个循环/60Hz、焊接电流：7.5kA的条件下对被覆钢板进行连续打点性的焊接试验，求出连续打点数。当连续打点数为5000点以上时，评价为焊接性“良好”，当小于5000点时，评价为焊接性“不充分”。

(脱膜性)

假定本发明的被覆钢板在汽车用途中使用的情况，评价脱脂时的脱膜性。为了求出被膜的脱膜性，首先，将各被覆钢板在脱脂剂浓度20g/L、温度40℃的脱脂液中浸渍规定的时间后，利用自来水进行清洗，由此进行脱脂。作为上述脱脂剂，使用碱脱脂剂的FINECLEANER E6403(Nihon Parkerizing Co.,Ltd.制)。

接着，使用荧光X射线分析装置测定脱脂处理后的试验片的表面碳强度。使用所测定的表面碳强度以及预先测定的脱脂前表面碳强度和基底钢板的表面碳强度的测定值，通过下式算出被膜剥离率。

被膜剥离率(％)＝[(脱脂前表面碳强度－脱脂后表面碳强度)/(脱脂前表面碳强度－基底钢板的表面碳强度)]×100

应予说明，这里，基底钢板的表面碳强度是指形成被膜之前的基底钢板的表面碳强度。

改变脱脂液中的浸渍时间进行上述试验，求出被膜剥离率为98％以上的碱脱脂液中的浸渍时间。将求出的浸渍时间作为“脱膜时间”示于表4～7。当上述脱膜时间为120秒以下时，评为良好的脱膜性。

(防锈性)

假定将被覆钢板以卷绕成卷材状的状态保管的情况，评价重叠状态下的防锈性。具体而言，从被覆钢板采取150mm×70mm的尺寸的试验片，在上述试验片的表面以每单面1.0g/m²的附着量在两面涂布防锈油。接着，将两片试验片重叠，在以面压0.02kgf/mm²实施载荷的状态下，在温度50℃、湿度95％RH的环境下保持。

每7天确认重叠的内侧面，评价直到生锈的天数。将直到生锈的天数为56天以上的情况评价为“优”，将21天以上的情况评价为“良”，将小于21天的情况评价为“可”。

(粘接性)

在将对被覆钢板进行压制成型而得到的压制成型部件用于汽车车体等时，有时在组装工序中进行粘接。因此，被覆钢板期望除了压制成型性之外，粘接性也优异。因此，评价被覆钢板的粘接性。具体而言，从各被覆钢板采取两片100×25.4mm尺寸的试验片，浸渍于防锈油。将上述试验片从防锈油中拉起后，垂直立起24小时，除去多余的油。

接着，在上述试验片的表面内的25.4mm×13mm的区域以0.2mm厚均匀地涂布环氧系粘接剂。然后，将两片试验片用夹子重叠夹住，在180℃下烘烤20分钟，进行干燥·固化。冷却后，利用AUTOGRAPH试验机进行剪切拉伸试验，测定剪切粘接力。当剪切粘接力为20MPa以上时，评为良好的粘接性。

由表4～7所示的结果可知，满足本发明的条件的被覆钢板的摩擦系数均为0.115以下，具有优异的压制成型性。与此相对，不满足本发明的条件的被覆钢板的摩擦系数均高于0.115，压制成型性差。

如上所述，本发明的被覆钢板的压制成型时的滑动性(压制成型性)优异，能够适合用于以汽车车体用途为代表的各种用途。

表

符号说明

1摩擦系数测定用试样

2试样台

3滑动台

4辊

5滑动台支承台

6凸缘

7第一称重传感器

8第二称重传感器

9导轨

Claims

1.一种被覆钢板，具备基底钢板以及设置于所述基底钢板的至少一个面的含有有机树脂和蜡的被膜，其中，

所述有机树脂为选自丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、酚醛系树脂、乙酸乙烯酯系树脂和聚酯系树脂中的至少一种，

所述蜡是熔点为100℃～145℃且平均粒径为3.0μm以下的聚烯烃蜡，

所述被膜中的所述蜡的比例为5质量％～70质量％，

由下述(1)式定义的被膜附着量的偏差σ’为0.300以下，

所述被膜的附着量μ_W为0.3g/m²以上，

其中，

W_i：测定点i处的所述被膜的附着量，单位为g/m²，

H_i：测定点i处的所述基底钢板的高度，

μ_W：所述被膜的附着量，

μ_H：所述基底钢板的高度的平均值，

a：将所述被膜的附着量相对于所述基底钢板的高度作图而得到的散点图中的回归直线的斜率，

b：所述回归直线的截距。

2.根据权利要求1所述的被覆钢板，其中，所述被膜中的所述有机树脂的比例为30质量％～95质量％，

所述被膜中的所述蜡的比例为5质量％～50质量％。

3.根据权利要求1或2所述的被覆钢板，其中，所述基底钢板表面的算术平均粗糙度Ra为0.4μm～2.5μm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的被覆钢板，其中，所述被膜的附着量μ_W为2.5g/m²以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的被覆钢板，其中，所述有机树脂为碱溶性树脂。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的被覆钢板，其中，所述被膜进一步含有防锈剂。

7.根据权利要求6所述的被覆钢板，其中，所述防锈剂为选自磷酸类的铝盐、锌盐和氧化锌中的至少一种。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的被覆钢板，其中，所述被膜进一步含有分散剂。

9.根据权利要求8所述的被覆钢板，其中，所述分散剂为选自聚羧酸钠、聚丙烯酸钠、羧酸共聚物和磺酸共聚物中的至少一种。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的被覆钢板，其中，所述被膜进一步含有二氧化硅。

11.一种被覆钢板的制造方法，是权利要求1～10中任一项所述的被覆钢板的制造方法，将包含有机树脂和蜡的涂料涂布于基底钢板的至少一个面并干燥，其中，

所述蜡是熔点为100℃～145℃且平均粒径为3.0μm以下的聚烯烃蜡。

12.根据权利要求11所述的被覆钢板的制造方法，其中，所述干燥时的所述基底钢板的最高到达温度为60℃以上且所述蜡的熔点以下。

13.根据权利要求11或12所述的被覆钢板的制造方法，其中，所述涂料中的总固体成分的比例为1质量％～30质量％。