JPH08267002A

JPH08267002A - 連続角筒成形性および連続溶接打点性に優れた潤滑樹脂処理鋼板

Info

Publication number: JPH08267002A
Application number: JP7391795A
Authority: JP
Inventors: Chiyoko Tada; 田千代子多; Hiroyuki Ogata; 形浩行尾; Yoshihiro Naruse; 瀬義弘成
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】円筒カップ絞りのみならず、良好な連続角筒成
形性を有する上に、十分な導電性を有しアース性やスポ
ット溶接における連続溶接打点性にも優れる潤滑樹脂処
理鋼板を提供する。【構成】亜鉛または亜鉛系めっき鋼板の両面に、片面当
たりが金属クロム換算で１０mg/m²〜２００mg/m²のク
ロメート被膜を有し、その上に、樹脂、硬化剤５〜４０
重量部、融点が８０℃〜１３０℃の潤滑剤１〜４０重量
部、有機ケイ素化合物５〜８０重量部を含有し、かつ樹
脂が、複数の水酸基を有するガラス転移温度が−３０℃
〜９０℃の樹脂２種以上からなり、ガラス転移温度が−
３０℃以上３０℃未満の樹脂と、ガラス転移温度が３０
℃〜９０℃の樹脂とを、それぞれ全樹脂中の１０重量％
以上含有するものであり、樹脂組成物層を乾燥重量で
０．１g/m²〜１．０g/m²有することにより、前記目的を
達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、家電製品、建
築材料等に使用される表面処理金属板であって、プレス
加工性、連続溶接打点性、導電性に優れた潤滑樹脂処理
金属板に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、家電製品、建築材料等に使用さ
れる鋼板、特に亜鉛または亜鉛系めっき鋼板等のめっき
鋼板は、無塗装もしくは塗装を施されて使用されるが、
実際に需要家（ユーザ）によって使用されるまでに種々
の工程を施され、しかもその間は、かなり長時間に渡っ
て無塗装の状態におかれる。そのため、その間に錆が発
生したり、めっき鋼板の表面に種々の物質が吸着、付着
して外観不良を引き起こし、また塗装を施す際には、塗
料の密着性が悪くなるなどの問題がある。

【０００３】これを防止するため、めっき鋼板が需要家
に使用されるまでの一次防錆処理として、クロメート処
理が施される。しかしながら、通常のクロメート処理に
よって得られる耐食性は、一般に塩水噴霧試験でせいぜ
い２４〜４８時間程度であり、また、特殊クロメート処
理である、シリカゾルを添加した塗布型クロメート処理
であっても、塩水噴霧試験で１００〜２００時間程度の
耐久性しか得ることができない。そのため、このめっき
鋼板が、長期に渡って過酷な腐食環境下に晒される製品
に使用される場合には、耐食性が不十分である。

【０００４】製品が過酷な腐食環境下で使用される場合
を考慮して、クロメート処理の代わりに、リン酸塩処理
を施した後、２０μｍ厚程度の塗装を施すことによっ
て、めっき鋼板の耐食性を向上する方法が知られてい
る。ところが、このような厚塗の塗装を施した場合に
は、鋼板にプレス加工等を施した際に、塗膜の剥離や亀
裂を生じてしまい、その部分で局部的な耐食性の低下を
生じてしまう。また、このような塗装板では導電性が大
幅に低下して、スポット溶接やアースなどの導電性に関
する性能が低下、もしくはこれらを必要とする用途への
使用が不可能となってしまうため、溶接部等はあらかじ
め塗膜を除去する必要がある。しかも、塗膜を厚くする
ほど多くの塗料を消費し、コストアップを招く等の問題
もある。そのため、塗料を用いることなく、それ自体が
優れた耐食性を有する表面処理鋼板の開発が望まれてい
る。

【０００５】一方、このようなめっき鋼板は、多くの場
合には需要家による製造工程においてプレス成形が施さ
れる。ここで、めっき鋼板をプレス成形する際には、通
常は成形性を良好にするために潤滑油を鋼板表面に塗布
するので、成形後の脱脂工程が必須になってしまう。そ
のため、潤滑油等を使用せずにプレス成形を行うことが
できる表面処理鋼板の開発も望まれている。

【０００６】さらに、需要家が、表面処理鋼板を用い
て、種々の工程を経て製品を製造する際に、作業者のハ
ンドリング等によって鋼板の表面に指紋等の汚れが付着
し、でき上がった製品の商品価値を著しく低下させる場
合がある。そのため、ハンドリング等の際に指紋などの
汚れが付き難い表面処理鋼板の開発も望まれている。

【０００７】このような、優れた耐食性および汚れ防止
性、潤滑油無塗布でもプレス成形が可能である等の要求
を満たす表面処理鋼板として、有機樹脂層を表面に形成
してなる潤滑樹脂処理鋼板が各種開発されている。上記
要求を満たす潤滑樹脂処理鋼板は、その特性を生かして
自動車、家電製品、建築材料等に利用されるが、家庭用
の電子・電気製品用として用いられる場合には、角筒絞
り成形を受ける場合が多いために、より優れたプレス成
形性が要求され、また、自動車用鋼板や一部の家電用と
して用いられる場合には、優れたスポット溶接性や電着
塗装性が要求される。そのため、潤滑樹脂処理鋼板に
は、上記耐食性等の要求に加え、潤滑油無塗布でのより
優れたプレス成形性とスポット溶接や電着塗装が良好に
行える導電性とが要求される。

【０００８】このような潤滑樹脂処理鋼板として、特公
昭６２−２４５０５号公報には、亜鉛系めっき鋼板上に
クロメート被膜を有し、その上に、複合リン酸アルミニ
ウムと、クロム系防錆顔料と、潤滑剤としてポリオレフ
ィンワックス、二硫化モリブデンおよびシリコーンとを
含有するウレタン変性エポキシ樹脂層を１〜１０g/m²有
する、耐食性および潤滑性に優れた鋼板が開示されてい
る。

【０００９】また、特開昭６３−８３１７２号公報に
は、樹脂中に潤滑剤（ポリエチレンワックス、脂肪酸ア
ミノ系化合物、金属石鹸類、金属硫化物類、フッ化黒
鉛、窒化ホウ素、グリース、アルカリ金属硫酸塩等）を
含有し、さらに、導電性物質（カーボンブラック、グラ
ファイト、金属粉末、半導体酸化物、リン化鉄等）を含
有させることにより、樹脂被膜の電気抵抗を低下させ
た、防錆性潤滑性被膜形成樹脂組成物が開示されてい
る。

【００１０】さらに、特開平１−３０１３３２号公報に
は、亜鉛系めっき鋼板上の両面に、クロメート被膜を有
し、その上に、水酸基および／またはカルボキシル基を
有する樹脂、有機ケイ素化合物、および低融点および高
融点の２種のワックスを含有する、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が７０℃以上の樹脂組成物層を、片面当たり乾燥重
量で０．３〜３．０g/m²有する潤滑樹脂処理鋼板が開示
されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記特公昭６２−２４
５０５号公報に開示される鋼板は、複合リン酸アルミニ
ウム、クロム系防錆含量およびウレタン変性エポキシ樹
脂の効果によって優れた耐食性を発現し、また、ポリオ
レフィンワックス、二硫化モリブデンおよびシリコーン
の効果により優れたプレス成形性を発現する。しかしな
がら、この鋼板は、１〜１０g/m²ものウレタン変性エポ
キシ樹脂層を有するため、この被膜の電気抵抗が高いた
めに導電性が低く、良好なアース性やスポット溶接性を
得ることはできない。

【００１２】また、特開昭６３−８３１７２号公報に開
示される防錆性潤滑性被膜形成樹脂組成物は、導電性顔
料として無機物を利用するため、顔料の粒径が大きく、
一般的に樹脂膜厚を厚くせざるを得ず、その結果、プレ
ス加工時の耐パウダリング性が悪く、しかも、アース性
やスポット溶接性も期待したほどには向上しない。

【００１３】さらに、特開平１−３０１３３２号公報に
開示される潤滑樹脂処理鋼板は、低融点ワックスと高融
点ワックスとをブレンドして使用することにより、１つ
の金型で連続的にプレス成形を行う際においても、成形
開始初期から金型昇温時に至るまで、良好なプレス成形
性を発揮することができる。しかしながら、樹脂組成物
層のＴｇが７０℃以上と高いため、スポット溶接におけ
る連続打点性が低い。

【００１４】しかも、この鋼板の樹脂組成物層は、円筒
カップ絞りにおける良好なプレス成形性を目的として設
計されているため、圧力が角の一部に集中し、プレス成
形時に高圧摺動と低圧摺動とが混在する角筒絞り成形で
は、良好なプレス成形性を得ることはできない。すなわ
ち、円筒カップ絞りでは、フランジ部が円形であるので
鋼板は均一に金型に滑り込む。そのため、樹脂組成物層
は一様に高圧の状態におかれ、従って、高圧、高速、高
温で潤滑性に優れる樹脂組成物層であれば、目的を達成
することができる。これに対し、角筒絞り成形では、前
述のように、成形の際に高圧摺動と低圧摺動とが混在す
る。従って、高圧と低圧とで滑り込みに差がない、鋼板
の潤滑性に圧力依存性の無い樹脂組成物を実現しない
と、角筒絞り成形における良好なプレス成形性を実現す
ることができない。

【００１５】本発明の目的は前記従来技術の問題点を解
決することにあり、円筒カップ絞りのみならず、角筒絞
り成形であっても、成形開始初期はもちろん連続的に成
形を行って金型が昇温した状態においても良好なプレス
成形性（連続角筒成形性）を発揮することができる上
に、十分な導電性を有しアース性やスポット溶接におけ
る連続溶接打点性にも優れる潤滑樹脂処理鋼板を提供す
ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前述の従来技術にも示さ
れるように、鋼板表面にクロメート処理を施した後、潤
滑性の樹脂被膜を形成することにより、亜鉛系めっき鋼
板の耐食性および潤滑性を向上することができる。本発
明者らは、このような従来技術の長所を生かしつつ、高
速プレス成形でも連続角筒成形性に優れ、しかも連続溶
接打点性も良好な表面処理鋼板を実現するために鋭意検
討した結果、最上層の有機樹脂層を、分子内に水酸基を
有するＴｇが−３０℃〜９０℃の樹脂を２種以上組み合
わせ、さらに、この樹脂の硬化剤と、融点８０℃〜１３
０℃の潤滑剤と、有機ケイ素化合物とを含有する樹脂組
成物層にすると共に、この樹脂組成物層の付着量を乾燥
重量で０．１〜１．０g/m²とすることにより、高速プレ
ス成形時における鋼板滑り込みの圧力依存性を小さくし
て優れた連続角筒成形性を実現でき、しかも、十分な導
電性を確保して優れた連続溶接打点性をも実現できるこ
とを見出し、本発明を成すに至った。

【００１７】すなわち、本発明は、亜鉛または亜鉛系め
っき鋼板の両面に、片面当たりの付着量が金属クロム換
算で１０mg/m²〜２００mg/m²のクロメート被膜を有
し、その上に樹脂組成物層を有する潤滑樹脂処理鋼板で
あって、前記樹脂組成物層が、樹脂１００重量部に対し
て、硬化剤５〜４０重量部、潤滑剤１〜４０重量部、お
よび有機ケイ素化合物５〜８０重量部を含有し、かつ前
記樹脂が、複数の水酸基を末端および／または側鎖に有
するガラス転移温度が−３０℃〜９０℃の樹脂２種以上
からなり、さらにガラス転移温度が−３０℃以上３０℃
未満の樹脂と、ガラス転移温度が３０℃〜９０℃の樹脂
とを、それぞれ全樹脂中の１０重量％以上含有するもの
であり、また、前記潤滑剤の融点が８０℃〜１３０℃で
あり、前記樹脂組成物層の片面当たりの付着量が、乾燥
重量で０．１g/m²〜１．０g/m²であることを特徴とする
潤滑樹脂処理鋼板を提供する。

【００１８】また、前記樹脂が、ポリエステル系樹脂、
ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂
からなる群より選択される１以上であるのが好ましい。

【００１９】また、前記硬化剤が、アミン化合物、アミ
ノ樹脂およびイソシアネート化合物からなる群より選ば
れた１以上であるのが好ましい。

【００２０】さらに、有機ケイ素化合物が、下記式
［Ｉ］で表されるシリケート類およびシロキサン類、お
よび下記式［II］で表されるシラン化合物の１種または
２種以上であるのが好ましい。（上記式［Ｉ］において、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³およびＲ⁴
は、それぞれ、アルキル基、アリル基またはアリール基
（これらは置換基を有してもよい）を示し、ｎは１２以
下の整数である。）式［II］（Ｒ⁵）_3-n−Ｓｉ−（ＯＲ⁶）_n+1 （上記式［II］において、Ｒ⁵はアルキル基、アリル
基、アリール基、ビニル基、γ−クロルプロピル基、γ
−アミノプロピル基、γ−（２−アミノエチル）アミノ
プロピル基、γ−メルカプトプロピル基、γ−グリシド
キシプロピル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチル基またはγ−メタクリルオキシプロピル基
（これらは置換基を有してもよい）を示し、Ｒ⁶はアル
キル基またはアリール基（これらは置換基を有してもよ
い）を示し、ｎは１または２である。）

【００２１】

【発明の作用】以下、本発明の連続角筒成形性および連
続溶接打点性に優れた潤滑樹脂処理鋼板（以下、潤滑樹
脂処理鋼板とする）について詳細に説明する。

【００２２】本発明の潤滑樹脂処理鋼板において、原板
となる鋼板は公知の亜鉛または亜鉛系めっき鋼板が各種
利用可能であり、特に限定はない。具体的には、電気亜
鉛めっき鋼板、電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板、溶融亜
鉛めっき鋼板、５％アルミニウム−亜鉛溶融めっき鋼板
等が例示される。

【００２３】本発明の潤滑樹脂処理鋼板は、このような
亜鉛または亜鉛系めっき鋼板の両面に、クロメート被膜
を有する。クロメート被膜には特に限定はなく、公知の
塗布型あるいは電解クロメート処理によって形成される
被膜すべてが利用可能である。例えば、無水クロム酸、
クロム酸塩、重クロム酸等を主剤とした水溶液や、これ
らの水溶液にコロイダルシリカ等のシリカを混合した処
理液を用い、鋼板を公知の通常の方法で処理して形成し
たクロム水和物主体の被膜が例示される。

【００２４】クロメート被膜の付着量は、金属Ｃｒ換算
で、片面当たり１０mg/m²〜２００mg/m²、好ましくは
３０mg/m²〜１００mg/m²である。クロメート被膜の付
着量が１０mg/m²未満では、鋼板と樹脂組成物層との密
着性が不十分で、そのためプレス加工時に樹脂組成物層
が剥離してプレス成形性が低下するばかりでなく、十分
な耐食性を得ることができない。逆に、クロメート被膜
の付着量が２００mg/m²を超えても、それ以上の耐食性
を得られないばかりか、表面外観の低下を招く上に、曲
げ加工やプレス成形等の鋼板の変形を伴う加工を施され
た際に、クロメート被膜の凝集破壊がおこり、樹脂組成
物層の密着性が劣化してプレス成形性やプレス加工部耐
食性が劣化する。

【００２５】本発明の潤滑樹脂処理鋼板においては、こ
のようなクロメート被膜の上に、樹脂、この樹脂の硬化
剤、潤滑剤および有機ケイ素化合物を含有する樹脂組成
物層を有する。

【００２６】樹脂組成物層のベースとなる樹脂（以下、
ベース樹脂とする）は、複数の水酸基を末端および／ま
たは側鎖に有する、Ｔｇが−３０℃〜９０℃の樹脂を２
種以上混合してなるものである。ここで、十分な効果を
得るためには、前記Ｔｇの範囲内である程度異なるＴｇ
を有する樹脂を組み合わせてベース樹脂を調製する必要
があり、Ｔｇが−３０℃以上３０℃未満の低Ｔｇ樹脂
と、Ｔｇが３０℃〜９０℃の高Ｔｇ樹脂とが、それぞれ
全樹脂中の１０重量％以上含有するように、ベース樹脂
を調製する。

【００２７】周知のように、高速で連続的にプレス成形
を行うと、徐々に金型の温度が上昇する。ここで、Ｔｇ
の低い樹脂を樹脂組成物層のベース樹脂として用いた場
合には、連続プレス成形の開始時（プレス初期）の成形
性は優れるものの、その性能が持続しない。逆にＴｇの
高い樹脂をベース樹脂として用いた場合には、プレス初
期には良好な成形性が得られずにプレス割れが発生する
が、成形を続けるうちに金型の温度上昇と共に成形性が
増し、ついには良好な成形性を発揮する。すなわち、潤
滑樹脂処理鋼板においては、プレス成形時の金型や鋼板
の温度（以下、プレス温度とする）が樹脂組成物層のＴ
ｇ近傍すなわちガラス転移域である時に、プレス形成性
は良好になる。

【００２８】連続プレス成形においては、プレス温度は
通常室温から１２０℃付近まで上昇する。このことを考
慮すると、プレス初期から継続して優れた成形性を実現
するためには、ベース樹脂のＴｇが広範囲に渡る必要が
ある。しかしながら、通常の樹脂のガラス転移域はＴｇ
±３０℃程度であり、この範囲のプレス温度であれば良
好なプレス成形性を確保できるが、プレス初期から金型
加熱時までのプレス温度全般で優れたプレス成形性を達
成することは不可能である。

【００２９】そこで、本発明においては、プレス温度を
０℃〜１２０℃と想定して、Ｔｇが−３０℃〜９０℃
で、互いに異なるＴｇを有する樹脂を２種以上混合して
ベース樹脂とすることにより、プレス初期から金型加熱
時までのプレス温度全般で優れたプレス成形性を実現し
ている。樹脂のＴｇが−３０℃未満では、樹脂組成物層
は高温で極端に柔らかくなってしまい、連続プレス成形
時に金型と鋼板素地とが金属接触を起こして、良好なプ
レス成形性を実現することができない。逆に、樹脂のＴ
ｇが９０℃を超えると、低温で樹脂組成物層が固すぎ、
プレス初期に割れが発生し易くなってしまう。

【００３０】ここで、十分な効果を得るためには、ある
程度異なるＴｇを有する樹脂を組み合わせてベース樹脂
を調製する必要があり、そのため、Ｔｇが−３０℃以上
３０℃未満の低Ｔｇ樹脂と、Ｔｇが３０℃〜９０℃の高
Ｔｇ樹脂とが、それぞれ全ベース樹脂中の１０重量％以
上含有されるように、ベース樹脂を調製する。低Ｔｇ樹
脂のＴｇを−３０℃以上とすることにより、樹脂組成物
層の高温での軟化を確実に防止することができ、また、
３０℃未満とすることにより、低温での柔軟性も十分に
確保することができる。また、高Ｔｇ樹脂のＴｇを３０
℃以上とすることにより、樹脂組成物層の高温での軟化
を確実に防止することができ、９０℃以下とすることに
より、低温での柔軟性も十分に確保することができる。
さらに、両樹脂の含有量を、それぞれ全（ベース）樹脂
の１０重量％以上とすることにより、複合添加によるガ
ラス転移域の拡大効果をより確実に発現することができ
る。従って、このような構成とすることにより、低Ｔｇ
樹脂と高Ｔｇ樹脂との相互作用によって、樹脂組成物層
の高温での軟化を好適に防止すると共に、低温での柔軟
性も十分に確保して、プレス初期から金型加熱時までの
プレス温度全般で、極めて優れたプレス成形性を確保す
ることができる。

【００３１】なお、低Ｔｇ樹脂および高Ｔｇ樹脂は、共
に複数種をブレンドして使用してもよいのはもちろんで
ある。

【００３２】本発明の潤滑樹脂処理鋼板において、樹脂
組成物層のベースとなる樹脂は上記Ｔｇを有し、かつ、
複数の水酸基を末端および／または側鎖に有するもので
あれば、樹脂の構成単位として水酸基を有する化合物を
使用した樹脂や、変性等により分子鎖内に水酸基を導入
した樹脂等、汎用される公知の樹脂、特にＴｇの調整が
容易な汎用樹脂がすべて利用可能である。具体的には、
分子鎖内に水酸基を有するものであれば、ポリエステル
系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系
樹脂、アルキド系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が
例示され、中でも特に、ポリエステル系樹脂、ウレタン
系樹脂、エポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂は好適に
利用される。なお、これらの樹脂は、各種の市販品も好
適に利用可能である。

【００３３】本発明の潤滑樹脂処理鋼板の樹脂組成物層
は、このような樹脂の硬化剤を含有する。当然のことな
がら、硬化剤は前記樹脂のみと反応しうるもので、他の
混合物成分とは反応しないものを用いる。本発明におい
ては、硬化剤としては、アミン化合物、アミノ樹脂およ
びイソシアネート化合物から選択される１以上を使用
し、好ましくは、２０〜６０秒後の最終到達板温が１５
０℃〜２５０℃であるような条件下で焼付硬化しうるも
のが選択される。具体的には、アミン化合物としては、
ポリエーテルジアミン、ポリメチレンジアミン、トリエ
チレンテトラミン、ジエチレントリアミン、メタフェニ
レンジアミン、Ｎ−アミノエチルエタノールアミン、
４，４′−ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェ
ニルスルホン等が；アミノ樹脂としては、メラミン樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂等が；イソシア
ネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニル
メタンジイソシアネート、およびこれらのポリマー（重
合体）等が、それぞれ例示される。なお、硬化剤の含有
量は、前記ベース樹脂１００重量部に対して、５重量部
〜４０重量部とする。

【００３４】本発明の潤滑樹脂処理鋼板の樹脂組成物層
は、コロイダルシリカやシリカゾル等のシリカではな
く、有機ケイ素化合物を含有する。樹脂処理鋼板の耐食
性を向上させる手段としてシリカ（ＳｉＯ₂）が従来か
らよく使われる。例えば、スノーテックス−Ｏやスノー
テックス−Ｎ（いづれも日産化学社製）等のコロイダル
シリカ、エチルセロソルブシリカゾル（日産化学社製）
等のオルガノシリカゾル、気相シリカ粉末（アエロジル
社製）等のシリカ粉末が鋼板に使用されており、本技術
分野でも一般的である。しかしながら、これらのいずれ
を用いても溶接性の劣化が著しい。なぜならこのような
シリカは、不導体であるケイ素原子を含む無機重合体で
あり、しかも、溶接時の昇温によっても分解しづらいた
めである。

【００３５】また、特開昭６２−７３９３８号、同６１
−３０８８６号、特開平３−１６７２６号、特公昭６３
−２３１０号の各公報等には、シリカではなくアルキル
シリケートを利用する方法が開示されているが、この方
法は、いずれの場合も、樹脂とアルキルシリケートとが
化学結合して緻密な無機−有機重合体を形成しており、
そのため溶接時に樹脂皮膜が熱分解しにくい上、溶接チ
ップ表面に熱分解した樹脂にひきずられてシリコン系分
解物が付着してチップの損耗を促進させ、その結果、連
続スポット溶接性を低下させる。

【００３６】これに対し、有機ケイ素化合物、中でも特
に、後述する式［Ｉ］および式［II］で示される有機ケ
イ素化合物は、シリカ等に比べ熱分解しやすく、かつ樹
脂に引きずられてチップに付着する事もない。従って、
樹脂組成物層にこれらを配合することにより、十分な耐
食性の向上効果と、良好なスポット溶接性とを両立して
得ることができる。

【００３７】本発明において、有機ケイ素化合物として
は、上記利点をより好適に発揮できる点で、下記式
［Ｉ］で表されるシリケート類、同式［Ｉ］で表される
シロキサン類、および下記式［II］で表されるシラン化
合物の１種または２種以上が、好適に利用される。中で
も、式［Ｉ］で表されるシリケート類および式［II］で
表されるシラン化合物が、分子量が小さく、シリカに比
べて熱分解し易く、特に好適に用いることができる。

【００３８】（上記式［Ｉ］において、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³およびＲ⁴
は、それぞれ、アルキル基、アリル基またはアリール基
（これらは置換基を有してもよい）を示し、ｎは１２以
下の整数である。）なお、上記式［Ｉ］においては、Ｒ
¹，Ｒ²，Ｒ³およびＲ⁴は、同じでも互いに異なるも
のであってもよい。

【００３９】式［II］（Ｒ⁵）_3-n−Ｓｉ−（ＯＲ⁶）_n+1 （上記式［II］において、Ｒ⁵はアルキル基、アリル
基、アリール基、ビニル基、γ−クロルプロピル基、γ
−アミノプロピル基、γ−（２−アミノエチル）アミノ
プロピル基、γ−メルカプトプロピル基、γ−グリシド
キシプロピル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチル基またはγ−メタクリルオキシプロピル基
（これらは置換基を有してもよい）を示し、Ｒ⁶はアル
キル基またはアリール基（これらは置換基を有してもよ
い）を示す。また、ｎは１または２である。）

【００４０】上記［Ｉ］式で表されるシリケート類およ
びシロキサン類としては、具体的には、メチルオルトシ
リケート、エチルオルトシリケート、ｎ−プロピルオル
トシリケート、ｎ−ブチルオルトシリケート、ｎ−オク
チルオルトシリケート、フェニルオルトシリケート、ベ
ンジルオルトシリケートおよびフェネチルオルトシリケ
ート、アリル（Allyl)オルトシリケート、メタアリルオ
ルトシリケート等のシリケート類、および、これらのシ
リケート類の脱水縮合によって生成するシロキサン類が
好適に例示される。

【００４１】また、上記［II］式で表されるシラン化合
物としては、具体的には、ジビニルジエトキシシラン、
ジビニル−ジ−（β−メトキシエトキシ）シラン、ジ
（γ−グリシドキシプロピル）ジメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリス−β−メトキシエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が好適に例示
される。

【００４２】本発明の潤滑樹脂処理鋼板において、有機
ケイ素化合物の含有量は、前述のベース樹脂１００重量
部に対して、５〜８０重量部とする。有機ケイ素化合物
の含有量を５重量部以上とすることにより、有機ケイ素
化合物の添加効果を好適に発現して、良好な耐食性、加
工部耐食性を得ることができ、８０重量部以下とするこ
とにより、有機ケイ素化合物の過剰添加によるプレス成
形性（潤滑性、パウダリング性）や溶接性の低下を好適
に防止して、優れた特性の鋼板を安定して得ることがで
きる。

【００４３】本発明の潤滑樹脂処理鋼板の樹脂組成物層
は、より良好な連続角筒成形を得るために、潤滑剤を含
有する。利用可能な潤滑剤には特に限定はなく、融点が
８０℃〜１３０℃の物、好ましくは９０℃〜１１０℃の
物であれば、公知の潤滑剤が各種利用可能である。潤滑
剤の融点が８０℃未満では、比較的低圧の壁面部でも潤
滑剤が溶融してしまい、フランジ部で一様に摺動性が向
上するために、角部と壁面部とで鋼板の流れ込みに差を
生じ、ネッキングや壁割れ等が発生してしまう。潤滑剤
の融点が１３０℃を超えると、逆に角部でも潤滑剤が十
分に溶融せず、やはり鋼板の流れ込みに差が生じ、十分
な連続角筒成形性を得ることができない。すなわち、各
角筒絞り成形においては、高圧、高温となる角部のみ潤
滑剤が溶融し、フランジ部摺動性のバラツキを平滑化す
ることが重要であり、そのためには、樹脂組成物層の潤
滑剤の融点を８０℃〜１３０℃とする必要がある。

【００４４】利用可能な潤滑剤としては、上記融点を有
するものであれば特に限定はなく、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリブテン等のオレフィン系炭化水素の重
合体からなるポリオレフィン系ワックス、ポリ４フッ化
エチレン（テフロン）、ポリフッ化ビニル等のフッ素系
樹脂が好適に例示され、これらのうち１種を単独で、あ
るいは２種以上を混合して使用することができる。中で
も特に、融点近傍で最も低摩耗率を示し、摩擦係数も低
い等の点で、ポリエチレン系ワックスが好適に利用され
る。

【００４５】潤滑剤の配合量は、前記ベース樹脂１００
重量部に対して、１〜４０重量部とする。配合量を１重
量部以上とすることにより、潤滑性向上への効果を好適
に得て良好な連続角筒成形性を実現することができ、４
０重量部以下とすることにより、潤滑剤の過剰配合によ
る樹脂皮膜強度の低下や、プレス加工後の外観低下等を
防止して、高品質な鋼板を安定して得ることができる。

【００４６】本発明の潤滑樹脂処理鋼板において、この
ような樹脂、硬化剤、潤滑剤および有機ケイ素化合物を
含有する樹脂組成物層の付着量は、乾燥重量で０．１〜
１．０g/m²である。樹脂組成物層の付着量が０．１g/m²
未満では鋼板表面の凹凸を埋め切れず、耐食性、プレス
性の向上効果が小さい。また、１．０g/m²を超えると、
耐食性の向上効果はあるが、連続打点溶接性等の導電性
に関わる性能の低下が著しく、しかもコストアップにも
つながる。

【００４７】以下、本発明の潤滑樹脂処理金属板の製造
方法について、簡単に説明する。まず、前述のような亜
鉛または亜鉛系めっき鋼板にクロメート処理を施し、ク
ロメート被膜を形成する。クロメート処理は通常の処理
方法に従えばよく、例えば、無水クロム酸、クロム酸
塩、重クロム酸等を主剤とした水溶液中で浸漬クロメー
ト処理、電解クロメート処理を行えばよく、また、上記
水溶液中にコロイダルシリカ等、より好ましくは気相シ
リカを混合した処理液をめっき鋼板上に塗布する塗布型
クロメート処理等を行って、クロム水和物を主体とする
被膜を形成させても良い。めっき鋼板をこのようなクロ
メート処理液で処理した後、フラットゴムロール等で絞
る工程や、熱風乾燥等の乾燥工程を経て、クロメート皮
膜がめっき鋼板の両面に形成される。

【００４８】続いて、前記クロメート皮膜上に上述した
樹脂、硬化剤、潤滑剤および有機ケイ素化合物を含有す
る樹脂組成物層を形成する。まず、必要な成分を所定量
容易し、これらを、必要に応じて適当な溶媒を用いて混
合・分散して、物理的に均一な樹脂混合物（塗料）を調
整する。この混合物をロールコート、スプレー塗装、浸
漬塗布、ハケ塗り等の公知の通常の方法によって所定の
付着量となるように、クロメート被膜を形成しためっき
鋼板に塗布し、通常５０〜１８０℃程度で、３〜９０秒
間乾燥させ、本発明の潤滑樹脂処理鋼板を得ることがで
きる。

【００４９】以上、本発明の連続角筒成形性および連続
溶接打点性に優れた潤滑樹脂処理鋼板について詳細に説
明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において、各種の変更および改良
を行ってもよいのはもちろんである。

【００５０】

【実施例】次に本発明を実施例に基いてさらに具体的に
説明する。

【００５１】［実施例］下記Ａ〜Ｃに示される各種のめ
っき鋼板を用意した。なお、めっき付着量は片面あたり
の付着量である。Ａ．電気亜鉛めっき鋼板板厚０．８mm 亜鉛めっき付着量２０g/m² Ｂ．電気亜鉛・ニッケルめっき鋼板板厚０．８mm 亜鉛・ニッケルめっき付着量２０
g/m² Ｃ・溶融亜鉛めっき鋼板板厚０．８mm 亜鉛めっき付着量６０g/m²

【００５２】このようなめっき鋼板の両面に、ＣｒＯ₃
２０g/L 、Ｎａ₃ＡｌＦ₅４g/L の組成を有するクロメ
ート処理液をスプレー塗布した後、フラットゴムロール
で絞り、熱風乾燥した。クロメート被膜の付着量はスプ
レー処理時間で調整した。クロメート被膜の付着量（片
面あたり）は下記表１に示す。

【００５３】下記に示す樹脂、硬化剤、有機ケイ素化合
物、および潤滑剤を表１に示される割合で配合した樹脂
混合物（塗料）を調製し、前述のようにしてクロメート
被膜を形成しためっき鋼板の両面に、片面当たりの付着
量が所定量となるようにロールコーティング法によって
塗布した後、２０秒後の到達板温が１５０℃となるよう
な条件で加熱して乾燥し、樹脂組成物層を形成し、表１
に示されるような、各種の潤滑樹脂処理鋼板を作製し
た。樹脂組成物層の片面あたりの付着量、ならびに原板
となるめっき鋼板の種類は表１に示す。

【００５４】＜樹脂＞エポキシ樹脂油化シェルエポキシ社製エピコート１００９Ｔｇ；
１５℃ アルキッド樹脂三井東圧化学社製ユリックスＴｇ；８０℃ アクリル樹脂三井東圧化学社製アルマテックス７４９Ｔｇ；８０
℃ ウレタンポリオール樹脂東洋紡社製ＵＲＴｇ；−４５℃〜１００℃ ブチラール樹脂電気化学工業社製デンカブチラールＴｇ；８０℃ ポリエステル樹脂三井東圧化学社製アルマテックスＰ６４５Ｔｇ；８
０℃ なお、のウレタンポリオール樹脂（東洋紡社製Ｕ
Ｒ）は、分子量の違いによりＴｇの異なる１０種のもの
を用意した。

【００５５】＜硬化剤＞ａイソシアネート化合物日本ポリウレタン工業社製コロネート２５０７ｂメラミン樹脂三井サイアナミッド社製サイメル３０３

【００５６】＜有機ケイ素化合物＞１．エチルシリケート日本コルコート化学社製エチルシリケート４０２．γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン信越化学工業社製ＫＢＭ５０３３．コロイダルシリカ（比較例）日産化学工業社製スノーテックス−Ｎ

【００５７】＜潤滑剤＞ポリエチレン系ワックス三井石油化学工業社製三井ハイワックス融点；１０
５〜１２７℃ なお、ポリエチレン系ワックスは、キシレンまたはトル
エン溶媒中で加温溶解した後、冷却速度を変化させて粒
径を調整することにより、各種の融点を有するものを自
製した。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【表２】

【００６０】

【表３】

【００６１】このような各種の潤滑樹脂処理鋼板に対し
て、下記に示す試験を行った。

【００６２】＜角筒絞り試験＞無塗油の試験片を、エリ
クセン角筒絞り試験機でしわ押さえ圧力を変えて加工
し、その限界しわ押さえ圧を求めた。プレス条件しわ押え圧１〜９トンポンチ径４０mm×４０mm ブランク径９３mmφ 絞り速度２５０mm/s 金型温度０〜１２０℃ なお、本試験においては、常温（２５℃）、および連続
プレス時における温度（１００℃）の限界しわ押さえ圧
で、角筒絞り性を評価した。

【００６３】＜連続溶接性試験＞ラジアス型（１０mm
φ、１００mmＲ）の電極を用い、加圧力：１９０kg、電
流：７．８ｋＡ、通電サイクル：１３サイクル、で連続
打点試験を行い、ナゲット径を測定し、ナゲット径が板
厚ｔの４×（ｔ）^-1に達しなくなる限界の打点数を求め
た。以上の結果を下記表２に示す。

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、プレス加工時における潤滑性が良好であるので、
連続角筒成形等であってもプレス加工時にプレス油等の
潤滑油を使用せずに、そのまま加工を施すことが可能で
あり、しかも、十分な通電性も有するので、連続打点溶
接性やアース性にも優れる潤滑樹脂処理鋼板を実現する
ことができる。また、プレス加工時等における潤滑油の
塗布作業および脱脂作業を省略できるので、製造コスト
を大幅に低減することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】亜鉛または亜鉛系めっき鋼板の両面に、片
面当たりの付着量が金属クロム換算で１０mg/m²〜２０
０mg/m²のクロメート被膜を有し、その上に樹脂組成物
層を有する潤滑樹脂処理鋼板であって、前記樹脂組成物層が、樹脂１００重量部に対して、硬化
剤５〜４０重量部、潤滑剤１〜４０重量部、および有機
ケイ素化合物５〜８０重量部を含有し、かつ前記樹脂
が、複数の水酸基を末端および／または側鎖に有するガ
ラス転移温度が−３０℃〜９０℃の樹脂２種以上からな
り、さらにガラス転移温度が−３０℃以上３０℃未満の
樹脂と、ガラス転移温度が３０℃〜９０℃の樹脂とを、
それぞれ全樹脂中の１０重量％以上含有するものであ
り、また、前記潤滑剤の融点が８０℃〜１３０℃であ
り、前記樹脂組成物層の片面当たりの付着量が、乾燥重量で
０．１g/m²〜１．０g/m²であることを特徴とする潤滑樹
脂処理鋼板。
【請求項２】前記樹脂が、ポリエステル系樹脂、ウレタ
ン系樹脂、エポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂からな
る群より選択される１以上である請求項１に記載の潤滑
樹脂処理鋼板。
【請求項３】前記硬化剤が、アミン化合物、アミノ樹脂
およびイソシアネート化合物からなる群より選ばれた１
以上である請求項１または２に記載の潤滑樹脂処理鋼
板。
【請求項４】有機ケイ素化合物が、下記式［Ｉ］で表さ
れるシリケート類およびシロキサン類、および下記式
［II］で表されるシラン化合物の１種または２種以上で
ある請求項１〜４のいずれかに記載の潤滑樹脂処理鋼
板。（上記式［Ｉ］において、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³およびＲ⁴
は、それぞれ、アルキル基、アリル基またはアリール基
（これらは置換基を有してもよい）を示し、ｎは１２以
下の整数である。）式［II］（Ｒ⁵）_3-n−Ｓｉ−（ＯＲ⁶）_n+1 （上記式［II］において、Ｒ⁵はアルキル基、アリル
基、アリール基、ビニル基、γ−クロルプロピル基、γ
−アミノプロピル基、γ−（２−アミノエチル）アミノ
プロピル基、γ−メルカプトプロピル基、γ−グリシド
キシプロピル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチル基またはγ−メタクリルオキシプロピル基
（これらは置換基を有してもよい）を示し、Ｒ⁶はアル
キル基またはアリール基（これらは置換基を有してもよ
い）を示し、ｎは１または２である。）