JP2791455B2 - Resin-coated metal plate with excellent punching workability - Google Patents
Resin-coated metal plate with excellent punching workabilityInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車、家庭電気製
品、建材等に好適に用いられる打ち抜き加工性にすぐれ
る樹脂塗装金属板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-coated metal sheet excellent in stamping workability, which is suitably used for automobiles, household electric appliances, building materials and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、金属板の打ち抜き加工において
は、型の摩耗が進行するに従って、打ち抜いた製品のエ
ッジ(端部)のかえりが大きくなる。このエッジのかえ
りが余りに大きくなると、組立時の寸法精度の悪化や商
品価値の低下を招くため、かえりの大きさが基準値に達
した時点を金型の寿命として、金型の交換や再研磨が行
なわれる。しかし、この金型の交換や再研磨の頻度が余
りに多いときは、設備の稼働率の低下やコスト上昇を引
き起こすため、金型の交換や再研磨が必要になるまでに
打抜くことができる枚数はできるだけ多いほどよい。即
ち、金属板の打ち抜き加工においては、金属板は、打ち
抜き加工性にすぐれることが要求される。そこで、従
来、金属板にすぐれた打ち抜き加工性を与えるために、
種々の表面処理方法が提案されている。2. Description of the Related Art Generally, in the punching of a metal plate, the burrs of the edge of the punched product become larger as the wear of the mold progresses. If the burrs of the edge become too large, the dimensional accuracy at the time of assembling will deteriorate and the product value will decrease. Is performed. However, if the mold replacement or re-polishing is too frequent, the equipment operation rate will decrease and the cost will increase, so the number of sheets that can be punched before the mold replacement or re-polishing becomes necessary Is better as much as possible. That is, in punching a metal plate, the metal plate is required to have excellent punching workability. Therefore, conventionally, in order to give excellent punching workability to a metal plate,
Various surface treatment methods have been proposed.
【0003】例えば、電磁鋼板の場合、無機系被膜や有
機系被膜、或いはこれらの混合被膜を形成する方法が知
られている。このような方法として、例えば、特公昭4
8−12300号公報には、第一リン酸マグムネシウム
と無水クロム酸にアルミニウム塩を添加した表面処理剤
が提案されており、また、特公昭49−6744号公報
には、リン酸系又はクロム系被膜上に有機被膜を形成
し、又はこれらの混合被膜を形成する方法が提案さてい
る。For example, in the case of an electromagnetic steel sheet, a method of forming an inorganic coating, an organic coating, or a mixed coating thereof is known. As such a method, for example,
Japanese Patent Publication No. 8-12300 proposes a surface treating agent obtained by adding an aluminum salt to magnesium monophosphate and chromic anhydride, and Japanese Patent Publication No. 49-6744 discloses a phosphoric acid type or chromium type. A method has been proposed in which an organic film is formed on the film or a mixed film thereof is formed.
【0004】しかし、従来より知られているかかる方法
は、いずれも打ち抜き油の使用を前提としており、打ち
抜き油を使用することに伴う問題、即ち、金属板の打ち
抜の加工に際して、打ち抜き油が飛散して、作業環境を
悪化させ、或いは公害問題を引き起こす等の問題は解決
されていない。[0004] However, all of the conventionally known methods are premised on the use of a punching oil, and the problem associated with the use of the punching oil, that is, when the punching oil is used for processing a metal plate, the punching oil is used. Problems such as scattering and deteriorating the working environment or causing pollution problems have not been solved.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の打ち
抜き加工に用いられる金属板における上記した問題を解
決するためになされたものであって、表面複合樹脂被膜
を有して、無塗油での打ち抜き加工性にすぐれる樹脂塗
装金属板を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems in a conventional metal plate used for punching, and has a surface composite resin coating and is free from oil-free oil. An object of the present invention is to provide a resin-coated metal sheet having excellent punching workability.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による打ち抜き加
工性にすぐれる樹脂塗装金属板は、分子内に活性水素を
有するウレタン系樹脂に常温架橋型エポキシ樹脂を1.0
〜20重量%含有させた樹脂を主体として、球形ポリエ
チレンワックス粒子0.5〜20重量%及びシリカ粒子を
SiO2 として1〜30重量%含有する複合樹脂被膜が
付着量0.2〜3g/m2 にて金属板の表面に形成され、
球形ポリエチレンワックスの形状が被膜中に保持されて
いることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a resin-coated metal plate having excellent punching workability, comprising a urethane-based resin having active hydrogen in a molecule and a room-temperature cross-linkable epoxy resin of 1.0.
Mainly of 20 wt% containing a resin obtained by, spherical polyethylene wax particles 0.5 to 20 wt% and the composite resin film is adhered amount 0.2 to 3 g / m of silica particles containing 1 to 30 wt% as SiO 2 Formed on the surface of the metal plate at 2 ,
It is characterized in that the shape of the spherical polyethylene wax is retained in the coating.
【0007】本発明による樹脂塗装金属板において、樹
脂被膜を形成する主たる樹脂成分として、分子内に活性
水素、例えば、カルボキシル基を有するウレタン系樹脂
が用いられ、かかるウレタン系樹脂は、水分散液や水溶
液等の水性樹脂として調製される。本発明においては、
何ら限定されるものではないが、その媒体としては、通
常、水又はアルコールのような水溶性有機溶剤を少量含
む水が用いられる。In the resin-coated metal sheet according to the present invention, a urethane resin having an active hydrogen, for example, a carboxyl group in a molecule is used as a main resin component for forming a resin film, and the urethane resin is an aqueous dispersion. And aqueous resins such as aqueous solutions. In the present invention,
Although not particularly limited, as the medium, water or water containing a small amount of a water-soluble organic solvent such as alcohol is usually used.
【0008】このような分子内に活性水素を有するウレ
タン系樹脂は、特に限定されるものではないが、例え
ば、以下のような種々の方法によって得ることができ
る。例えば、末端イソシアネート基を有するウレタンプ
レポリマーをアミノ基又はヒドロキシル基と共に、スル
ホン酸基又はカルボキシル基をもつ化合物、例えば、ジ
アミノカルボン酸のアルカリ又はアンモニウム塩の水溶
液と反応させ、鎖延長と同時に乳化を行なう方法や、或
いはポリヒドロキシル化合物、分子内に第四級アンモニ
ウム基とヒドロキシル基を有する化合物又は分子内にエ
ポキシ基とヒドロキシル基とを有する化合物等をポリイ
ソシアネートと反応させ、これを水と混合する方法等を
挙げることができる。[0008] Such a urethane resin having active hydrogen in the molecule is not particularly limited, but can be obtained, for example, by the following various methods. For example, a urethane prepolymer having a terminal isocyanate group is reacted together with an amino group or a hydroxyl group with a compound having a sulfonic acid group or a carboxyl group, for example, an aqueous solution of an alkali or ammonium salt of diaminocarboxylic acid, and emulsification is performed simultaneously with chain extension. Or a polyhydroxyl compound, a compound having a quaternary ammonium group and a hydroxyl group in the molecule or a compound having an epoxy group and a hydroxyl group in the molecule, etc. are reacted with the polyisocyanate and mixed with water. Methods and the like can be mentioned.
【0009】また、テトラヒドロフラン、酸化プロピレ
ン、酸化エチレン等の重合生成物や共重合生成物である
ポリエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の多価アル
コールと、マレイン酸、コハク酸、アジピン酸、フタル
酸等の多価カルボン酸との脱水縮合反応や、又は環状エ
ステルの開環重合反応で得られるポリエステル、ポリア
セタール、ポリエステルアミド、ポリチオエーテル等で
代表されるポリヒドロキシル化合物と、1,5−ナフタレ
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、フェニレンジイソシアネート、トルエンジイ
ソシアネート等の芳香香族ポリイソシアネート、又はヘ
キサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の
脂肪族ジイソシアネート等で代表されるポリイソシアネ
ート並びに上記の多価アルコール及びエチレンジアミ
ン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、キシリレンジアミン等の低分子量
ジアミン類で代表される鎖延長剤とをテトラヒドロフラ
ン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トル
エン等の不活性有機溶剤中で反応せしめてウレタンを
得、これを適量の乳化剤を含む水を加えた後、上記不活
性有機溶媒を留去する方法を挙げることができる。Further, polyhydric alcohols such as polyether, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol and hexanediol, which are polymerization products such as tetrahydrofuran, propylene oxide and ethylene oxide, and maleic acid and succinic acid , Adipic acid, a polyester obtained by a dehydration condensation reaction with a polyvalent carboxylic acid such as phthalic acid or a ring-opening polymerization reaction of a cyclic ester, a polyacetal, a polyesteramide, a polyhydroxyl compound represented by a polythioether, and 1 Aromatic polyisocyanate such as 1,5-naphthalenediisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, phenylene diisocyanate, toluene diisocyanate, or hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate , Polyisocyanates represented by aliphatic diisocyanates such as xylylene diisocyanate, and chain extenders represented by the above polyhydric alcohols and low molecular weight diamines such as ethylene diamine, propylene diamine, diethylene triamine, hexamethylene diamine and xylylene diamine. Is reacted in an inert organic solvent such as tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, and toluene to obtain urethane, and after adding water containing an appropriate amount of an emulsifier, distilling off the inert organic solvent. Can be mentioned.
【0010】更には、末端イソシアネート基を有するウ
レタンプレポリマーにジエチレントリアミンのようなポ
リアルキレンポリアミンを反応させて、ポリウレタン尿
素ポリアミンを得、これに酸の水溶液を加えるか、又は
上記ポリウレタン尿素ポリアミンにエピクロロヒドリン
を付加させた後、これに酸の水溶液を加える方法や、上
記ポリウレタン尿素ポリアミン、そのアルキルイソシア
ネート付加物やエピハロヒドリン付加物等に環状ジカル
ボン酸無水物を反応させた後、塩基性物質の水溶液を混
合する方法、上記のポリウレタン尿素ポリアミン又はそ
のエピハロヒドリン付加物にサルトン酸、ラクトン酸、
モノハロゲン化カルボン酸ナトリウムを反応させるか、
又は(メタ)アクリル酸エステル、アクリロニトリル等
を反応させた後、加水分解し、次いで、水と混合する方
法等を挙げることができる。Further, a urethane prepolymer having a terminal isocyanate group is reacted with a polyalkylene polyamine such as diethylene triamine to obtain a polyurethane urea polyamine, to which an aqueous solution of an acid is added, or to the above polyurethane urea polyamine. After adding hydrin, a method of adding an aqueous solution of an acid thereto, or reacting a cyclic dicarboxylic anhydride with the above-mentioned polyurethaneurea polyamine, its alkyl isocyanate adduct or epihalohydrin adduct, and then adding an aqueous solution of a basic substance A method of mixing the above-mentioned polyurethane urea polyamine or its epihalohydrin adduct with sultone acid, lactone acid,
Reacting sodium monohalogenated carboxylate,
Alternatively, a method of reacting (meth) acrylic acid ester, acrylonitrile, or the like, hydrolyzing, and then mixing with water can be used.
【0011】上記以外にも、ポリヒドロキシ化合物とポ
リイソシアネートから得られる末端水酸基又はイソシア
ネート基を有するウレタンプレポリマーにジアミン類を
反応させて得られる末端アミノ基の化合物を乳化剤を使
用して水に乳化させた後、ポリイソシアネートを加えて
高分子化する方法等を挙げることができる。In addition to the above, a terminal amino group compound obtained by reacting a diamine with a urethane prepolymer having a terminal hydroxyl group or an isocyanate group obtained from a polyhydroxy compound and a polyisocyanate is emulsified in water using an emulsifier. After that, a method of adding a polyisocyanate to polymerize can be exemplified.
【0012】本発明においては、分子内に活性水素を有
するウレタン系樹脂としては、特に、JIS K−72
15に準拠して測定した被膜のショアー硬度が30〜7
0であり、鉛筆硬度がH以上であるものが好ましく用い
られる。In the present invention, the urethane resin having an active hydrogen in the molecule is preferably JIS K-72.
The Shore hardness of the coating measured according to No. 15 is 30 to 7
Those having a pencil hardness of 0 or more and H or higher are preferably used.
【0013】本発明による樹脂塗装金属板の製造におい
ては、用いるコーティング剤は、樹脂被膜を形成する樹
脂成分として、述したように、分子内に活性水素を有す
るウレタン系樹脂と共に、その架橋剤として、常温架橋
型エポキシ系樹脂を含有する。このように、樹脂被膜を
形成するためのコーティング剤における樹脂成分とし
て、ウレタン系樹脂と共に、その架橋剤として常温架橋
型エポキシ系樹脂を用いることによって、打ち抜き加工
において、剪断面に樹脂が回り込み、更に、剪断時の金
型と金属板の間の極圧に耐える被膜強度を有し、金型と
金属板との金属接触が抑制されることによって、金型の
摩耗が極めて少なくなり、金型の寿命を飛躍的に延ばす
ことができるのである。In the production of the resin-coated metal sheet according to the present invention, the coating agent used is, as described above, a resin component for forming a resin film, as described above, together with a urethane-based resin having active hydrogen in the molecule as a crosslinking agent. , A cold-crosslinkable epoxy resin. Thus, as a resin component in a coating agent for forming a resin film, together with a urethane-based resin, by using a cold-crosslinkable epoxy-based resin as a cross-linking agent, the resin wraps around the shear surface in the punching process, and , Has a film strength to withstand extreme pressure between the mold and the metal plate during shearing, and suppresses metal contact between the mold and the metal plate. It can be extended dramatically.
【0014】即ち、本発明によれば、ウレタン系樹脂が
分子内に活性水素として、例えば、カルボキシル基を有
する場合には、エポキシ系樹脂の有するエポキシ基がカ
ルボキシル基と反応してエステル基を形成して架橋を形
成し、かくして、被膜を緻密強靭なものとして、打ち抜
き加工性が改善される。That is, according to the present invention, when the urethane resin has, for example, a carboxyl group as active hydrogen in the molecule, the epoxy group of the epoxy resin reacts with the carboxyl group to form an ester group. Thus, a crosslink is formed, and thus the coating is made dense and tough, and the punching workability is improved.
【0015】分子内にカルボキシル基を有するウレタン
系樹脂の架橋剤としては、エポキシ系樹脂以外にも、例
えば、メラミン系、イソシアネート系、アジリジン系等
が知られているが、しかし、これらを架橋剤として用い
ても、得られる樹脂塗装金属板において、打ち抜き加工
時の剪断面への樹脂被膜の回り込みが不十分であって、
金型と金属板の間の金属接触を抑制する効果が小さく、
かくして、打ち抜き加工性が十分に改善されない。As a crosslinking agent for a urethane resin having a carboxyl group in a molecule, for example, melamine, isocyanate, aziridine and the like are known in addition to the epoxy resin. Even if used as, in the obtained resin-coated metal plate, the wraparound of the resin film to the shear surface during punching is insufficient,
The effect of suppressing metal contact between the mold and the metal plate is small,
Thus, the punchability is not sufficiently improved.
【0016】本発明において、前記常温架橋型エポキシ
系樹脂としては、カルボキシル基等の活性水素との反応
性が高く、且つ、ウレタン系樹脂との相溶性がよく、し
かも、球形ポリエチレンワックス粒子の軟化点より低い
温度で架橋反応が起こり、液安定性のよいものが好まし
く用いられる。このようなエポキシ系樹脂としては、例
えば、デナコールEX−313、EX−314、EX−
321、EX−421、EX−512、EX−521、
EX−147、EX−810、EX−614、(以上、
ナガセ化成工業(株)製)リカボンドEX−8S、AP
−355B(中央理化工業(株)製)等を挙げることが
できる。In the present invention, the cold-crosslinkable epoxy resin has high reactivity with active hydrogen such as carboxyl group, has good compatibility with urethane resin, and softens spherical polyethylene wax particles. A crosslinking reaction occurs at a temperature lower than the temperature, and those having good liquid stability are preferably used. Such epoxy resins include, for example, Denacol EX-313, EX-314, EX-
321, EX-421, EX-512, EX-521,
EX-147, EX-810, EX-614, (
Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) Ricabond EX-8S, AP
-355B (manufactured by Chuo Rika Kogyo Co., Ltd.) and the like.
【0017】このような常温架橋型エポキシ系樹脂は、
樹脂被膜において、1.0〜20重量%の範囲で含まれる
ことが好ましい。常温架橋型エポキシ系樹脂の含有量が
樹脂被膜において、1.0重量%よりも少ないときは、樹
脂被膜におけるウレタン系樹脂の架橋が不十分であっ
て、打ち抜き破面への樹脂の回り込みは多くなるが、打
ち抜き加工時の金型と金属板の間の極圧に対して、金属
接触を抑制する効果が乏しくなる。しかし、20重量%
を越えて含まれるときは、得られる樹脂被膜が潤滑性に
おいて劣化すると共に、打ち抜き加工時の剪断面への樹
脂被膜の回り込みが不十分であって、打ち抜き加工性が
十分に改善されない。特に、本発明においては、常温架
橋型エポキシ系樹脂は、樹脂被膜において、1〜10重
量%の範囲で含まれることが最も好ましい。Such a cold-crosslinkable epoxy resin is
In the resin coating, the content is preferably in the range of 1.0 to 20% by weight. When the content of the cold-crosslinkable epoxy resin is less than 1.0% by weight in the resin coating, the urethane resin in the resin coating is insufficiently crosslinked, and the resin wraps around the punched fracture surface often. However, the effect of suppressing metal contact with respect to the extreme pressure between the metal mold and the metal plate at the time of punching becomes poor. However, 20% by weight
When the content exceeds 3, the obtained resin film deteriorates in lubricity, and the resin film does not sufficiently reach the shearing surface during the punching process, so that the punching processability is not sufficiently improved. In particular, in the present invention, the cold-crosslinkable epoxy resin is most preferably contained in the resin coating in the range of 1 to 10% by weight.
【0018】更に、本発明による樹脂塗装金属板におい
ては、樹脂被膜中に球形ポリエチレンワックス粒子を0.
5〜20重量%と鎖状コロイダルシリカをSiO2 とし
て1〜30重量%含有し、このような樹脂被膜が付着量
0.2〜5g/m2 の範囲にて金属板表面に形成されてお
り、しかも、本発明によれば、上記球形ポリエチレンワ
ックス粒子がその球形の形状を保持しつつ、樹脂被膜中
に含まれている。Further, in the resin-coated metal plate according to the present invention, spherical polyethylene wax particles are contained in the resin coating in an amount of 0.1 mm.
5-20% by weight and chain colloidal silica containing 30 wt% as SiO 2, such a resin film is attached amount
According to the present invention, the spherical polyethylene wax particles are contained in the resin coating while maintaining the spherical shape in the range of 0.2 to 5 g / m 2. ing.
【0019】本発明による樹脂塗金属板において、樹脂
被膜中の球形ポリエチレンワックス粒子の含有量が0.5
重量%よりも少ないときは、得られる樹脂被膜の潤滑性
や打ち抜き加工性の向上が未だ十分でなく、一方、20
重量%を越えるときは、打ち抜き加工性の点では特に問
題ないものの、得られる樹脂被膜と金属板の密着性が悪
く、打ち抜き加工において、被膜が剥離する。特に、本
発明においては、樹脂被膜における球形ポリエチレンワ
ックス粒子の含有量は1〜10重量%の範囲であること
が好ましい。In the resin-coated metal plate according to the present invention, the content of the spherical polyethylene wax particles in the resin coating is 0.5.
When the amount is less than 10% by weight, the lubricating properties and the punching workability of the obtained resin film are not yet sufficiently improved.
When the amount exceeds 10% by weight, although there is no particular problem in terms of punching workability, the adhesion between the obtained resin coating and the metal plate is poor, and the coating peels off in the punching. In particular, in the present invention, the content of the spherical polyethylene wax particles in the resin coating is preferably in the range of 1 to 10% by weight.
【0020】本発明において用いる球形ポリエチレンワ
ックス粒子の軟化点は、100〜140℃の範囲にある
ことが好ましい。球形ポリエチレンワックス粒子の軟化
点が100℃よりも低いときは、打ち抜き加工時の金型
温度の上昇によって、ポリエチレンワックス粒子が軟化
し、液化することによって、金属板と金型間で液切れ状
態を起こし、打ち抜き加工性が劣化する。他方、球形ポ
リエチレンワックス粒子の軟化点が140℃を越えると
きは、得られる樹脂塗装金属板が良好な打ち抜き加工性
をもたない。The softening point of the spherical polyethylene wax particles used in the present invention is preferably in the range of 100 to 140 ° C. When the softening point of the spherical polyethylene wax particles is lower than 100 ° C., the polyethylene wax particles are softened and liquefied due to an increase in the mold temperature during the punching process, so that the state of liquid shortage between the metal plate and the mold is caused. And the workability of punching deteriorates. On the other hand, when the softening point of the spherical polyethylene wax particles exceeds 140 ° C., the obtained resin-coated metal plate does not have good punching workability.
【0021】本発明によれば、前記所要のコーティング
剤を金属板の表面に塗布し、これを乾燥させる際に、上
記球形ポリエチレンワックス粒子の融点よりも低い温
度、従って、100℃よりも低い温度にて加熱乾燥さ
せ、上記球形ポリエチレンワックス粒子を樹脂被膜中に
球形に保持しつつ、樹脂被膜を形成させ、かくして、得
られる樹脂被膜の潤滑性を一層高めて、金属板の打ち抜
き加工性を更に高めることができる。According to the present invention, when the required coating agent is applied to the surface of a metal plate and dried, the temperature is lower than the melting point of the spherical polyethylene wax particles, and therefore lower than 100 ° C. And heat-drying, while holding the spherical polyethylene wax particles in the resin coating in a spherical shape, forming a resin coating, thus further enhancing the lubricity of the obtained resin coating and further improving the punching workability of the metal plate. Can be enhanced.
【0022】本発明において、このような球形ポリエチ
レンワックス粒子の効果を最大限に得るには、球形ポリ
エチレンワックス粒子は、その粒子径が0.1〜3μmの
範囲にあることが好ましい。粒子径が3μmを超えると
きは、水性ウレタン系樹脂中に均一に分散させることが
困難となり、その結果として、得られる樹脂被膜の金属
板への密着性が悪化する。他方、球形ポリエチレンワッ
クス粒子の粒径が0.1μmよりも小さいときは、球形ポ
リエチレンワックス粒子を含む樹脂被膜に基づく打ち抜
き加工性の向上効果を得ることができない。In the present invention, in order to maximize the effect of the spherical polyethylene wax particles, the spherical polyethylene wax particles preferably have a particle diameter in the range of 0.1 to 3 μm. When the particle size exceeds 3 μm, it is difficult to uniformly disperse the particles in the aqueous urethane resin, and as a result, the adhesion of the obtained resin coating to the metal plate is deteriorated. On the other hand, when the particle diameter of the spherical polyethylene wax particles is smaller than 0.1 μm, the effect of improving the punching workability based on the resin film containing the spherical polyethylene wax particles cannot be obtained.
【0023】本発明において、かかる球形ポリエチレン
ワックスとしては、例えば、ダイジェットE−17(互
応化学(株)製)、KUE−1、KUE−5、KUE−
8(三洋化成工業(株)製)、ケミパールW−100、
W−200、W−300、W−400、W−500、W
F−640、W−700(三井石油化学工業(株)
製)、エレポンE−20(日崋化学(株)製)等のよう
な市販品を好適に用いることができる。In the present invention, the spherical polyethylene wax includes, for example, Dijet E-17 (manufactured by Kyogo Chemical Co., Ltd.), KUE-1, KUE-5, and KUE-
8 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), Chemipearl W-100,
W-200, W-300, W-400, W-500, W
F-640, W-700 (Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.)
Commercially available products such as Elepon E-20 (manufactured by Nikka Kagaku Co., Ltd.) and the like.
【0024】本発明において、樹脂被膜におけるシリカ
粒子の含有量が1重量%より少ないときは、得られる被
膜の強度が十分でなく、他方、30重量%を超えるとき
は、シリカが増摩剤として作用するようになり、被膜の
摩擦係数を高め、潤滑性を低下させることによって、金
型の摩耗を増大させる。In the present invention, when the content of silica particles in the resin coating is less than 1% by weight, the strength of the obtained coating is not sufficient, and when it exceeds 30% by weight, silica is used as a lubricant. And increases the wear of the mold by increasing the coefficient of friction of the coating and reducing lubricity.
【0025】本発明においては、このような樹脂被膜の
金属板への付着量が0.2g/m2 よりも少ないときに
は、打ち抜き加工において、所要の潤滑効果を得ること
ができない。しかし、付着量が3g/m2 を超えるとき
は、打ち抜き加工において、複合樹脂被膜の剥離量が増
し、打ち抜き加工において、撃ち抜いた製品に金型に剥
離被膜が付着し、外観を悪化させる。In the present invention, when the amount of the resin film adhered to the metal plate is less than 0.2 g / m 2 , the required lubricating effect cannot be obtained in the punching process. However, when the amount of adhesion exceeds 3 g / m 2 , the amount of peeling of the composite resin film increases in the punching process, and in the punching process, the release film adheres to a die on a shot product and deteriorates the appearance.
【0026】本発明による樹脂塗装金属板において、用
いる金属板素材は、特に限定されるものではないが、例
えば、亜鉛又は亜鉛系合金めっき鋼板、これら鋼板をク
ロメート処理やリン酸塩処理等の化成処理を行なったも
の等が好ましく用いられる。In the resin-coated metal sheet according to the present invention, the metal sheet material to be used is not particularly limited. For example, zinc or a zinc-based alloy-plated steel sheet, and such a steel sheet may be formed by chemical treatment such as chromate treatment or phosphate treatment. A treated product or the like is preferably used.
【0027】本発明によるこのような樹脂塗装金属板
は、前述したような水性ウレタン系樹脂に常温架橋型エ
ポキシ系樹脂を球形ポリエチレンワックス粒子とシリカ
粒子と共に分散させて、コーティング剤を調製し、これ
を金属板塗布し、球形ポリエチレンワックスの軟化点以
下で乾燥させることによって得ることができる。The resin-coated metal sheet according to the present invention is prepared by dispersing a cold crosslinking epoxy resin together with spherical polyethylene wax particles and silica particles in the above-mentioned aqueous urethane resin to prepare a coating agent. Is applied to a metal plate and dried below the softening point of the spherical polyethylene wax.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、常温架
橋型エポキシ樹脂を含有するウレタン系樹脂を主体に、
球形ポリエチレンワックスとシリカ粒子を含むコーティ
ング剤を金属板に塗布し、球形ポリエチレンワックスの
軟化点以下で乾燥させることによって、打ち抜き油の塗
布なしに打ち抜き加工をすることができ、しかも、金型
の摩耗の少ない樹脂塗装金属板を得ることができる。As described above, according to the present invention, a urethane-based resin containing a cold-crosslinkable epoxy resin is mainly used,
By applying a coating agent containing spherical polyethylene wax and silica particles to a metal plate and drying it below the softening point of the spherical polyethylene wax, it is possible to perform a punching process without applying a punching oil, and furthermore, wear the mold. A resin-coated metal plate having a small amount of resin can be obtained.
【0029】[0029]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。尚、以下において、ウレタン系樹脂含有有する活性
水素はカルボキシル基である。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The present invention is not limited by these examples. In the following, the active hydrogen contained in the urethane resin is a carboxyl group.
【0030】実施例1 クロメート処理を施した電気亜鉛めっき鋼板(亜鉛付着
量20g/m2 、クロム付着量20mg/m2 )を素材
鋼板として用いた。また、以下において、各成分の量
は、樹脂被膜形成後の固形分換算による量である。樹脂
被膜のショアーD硬度51のウレタン系樹脂(第一工業
製薬(株)製スーパーフレックス)に常温架橋型エポキ
シ樹脂を0.5〜25重量%配合すると共に、球形ポリエ
チレンワックス粒子(粒子径1〜2μm、軟化点110
℃)10重量%とシリカ粒子をSiO2 として10重量
%を加え、樹脂中に分散させて、コーティング剤を調製
した。Example 1 An electrogalvanized steel sheet subjected to chromate treatment (amount of zinc applied: 20 g / m 2 , amount of chromium applied: 20 mg / m 2 ) was used as a material steel sheet. In the following, the amount of each component is an amount in terms of solid content after forming the resin film. A room-temperature-crosslinkable epoxy resin is blended in a urethane-based resin having a Shore D hardness of 51 (Superflex manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) in an amount of 0.5 to 25% by weight, and spherical polyethylene wax particles (particle diameter 1 to 1) 2 μm, softening point 110
C.) 10% by weight and 10% by weight of silica particles as SiO 2 were added and dispersed in a resin to prepare a coating agent.
【0031】このコーティング剤を上記鋼板の表面に乾
燥付着量1g/m2 となるようにロールコーターにて塗
布し、80℃で乾燥させ、樹脂被膜を形成させて、本発
明による樹脂塗装金属板を得た。このようにして得られ
た樹脂塗装金属板について、摺動試験と打ち抜き試験を
行なって、動摩擦係数と打ち抜き加工性を調べた。比較
のために、上記と同じウレタン系樹脂にメラミン系、イ
ソシアネート系又はアジリジン系の架橋剤を5重量%配
合してコーティング剤を調製し、上記と同様にして樹脂
塗装蒸着アルミニウムめっき鋼板を得、それらについて
も、上記と同様にして、摺動試験と打ち抜き試験を行な
って、動摩擦係数と打ち抜き加工性を調べた。This coating agent is applied to the surface of the above steel sheet by a roll coater so as to have a dry adhesion amount of 1 g / m 2, and dried at 80 ° C. to form a resin film. I got The thus-obtained resin-coated metal plate was subjected to a sliding test and a punching test to examine a dynamic friction coefficient and punching workability. For comparison, a coating agent was prepared by mixing 5% by weight of a melamine-based, isocyanate-based or aziridine-based crosslinking agent with the same urethane-based resin as described above, and a resin-coated vapor-deposited aluminum-plated steel sheet was obtained in the same manner as above. For each of them, a sliding test and a punching test were performed in the same manner as described above, and a dynamic friction coefficient and punching workability were examined.
【0032】動摩擦係数は、摺動試験装置を用いて、加
圧力150kgにおける摺動による荷重から求めた。打ち
抜き加工性は、連続打ち抜き試験装置を用いて、型材質
SKD−11、型形状10mm角、クリアランス25%、
打ち抜き速度80枚/分、打ち抜き油使用なしの条件を
設定して、連続打ち抜き試験を行ない、かえり高さが5
0μmに達するまでの打ち抜き数にて評価した。結果を
表1に示す。The dynamic friction coefficient was determined from the load caused by sliding at a pressing force of 150 kg using a sliding test apparatus. Punching workability was measured using a continuous punching tester, using a die material SKD-11, a die shape of 10 mm square, a clearance of 25%,
A continuous punching test was conducted under the conditions of a punching speed of 80 sheets / min and no use of punching oil, and a burr height of 5
It was evaluated by the number of punches until it reached 0 μm. Table 1 shows the results.
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】実施例2 実施例1と同様に、樹脂被膜のショアーD硬度51のウ
レタン系樹脂(第一工業製薬(株)製スーパーフレック
ス)に常温架橋型エポキシ樹脂を5重量%配合し、更
に、粒子径0.1〜3μmの球形ポリエチレンワックス
(軟化点100℃)粒子10重量%とシリカ粒子(Si
O2 として)10重量%とを加え、分散させて、コーテ
ィング剤を調製した。また、比較のために、粒子径が0.
1μmより小さいものと4μmの球形ポリエチレンワッ
クス粒子(軟化点110℃)10重量%を加え、分散さ
せて、コーティング剤を調製した。Example 2 In the same manner as in Example 1, 5% by weight of a normal temperature crosslinkable epoxy resin was added to a urethane resin (Shoreflex manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) having a Shore D hardness of 51 of the resin film. 10% by weight of spherical polyethylene wax (softening point 100 ° C.) particles having a particle diameter of 0.1 to 3 μm and silica particles (Si
O 2 as) 10 wt% were added and dispersed to prepare a coating agent. Also, for comparison, the particle size is 0.
A coating agent was prepared by adding 10% by weight of spherical polyethylene wax particles having a particle size smaller than 1 μm and 4 μm (softening point: 110 ° C.) and dispersing them.
【0035】このようにして調製したそれぞれのコーテ
ィング剤を前記と同じ鋼板の表面に乾燥付着量1g/m
2 となるようにロールコーターにて塗布し、80℃で乾
燥させ、樹脂被膜を形成させて、樹脂塗装金属板を得、
実施例1と同様にして、その性能を評価した。結果を表
2に示す。Each coating agent thus prepared was applied on the same steel sheet surface as above at a dry adhesion amount of 1 g / m 2.
It was applied with a roll coater and dried at 80 ° C. to form a resin film to obtain a resin-coated metal plate to obtain 2,
The performance was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
【0036】[0036]
【表2】 [Table 2]
【0037】実施例3 実施例1と同様に、樹脂被膜のショアーD硬度51のウ
レタン系樹脂(第一工業製薬(株)製スーパーフレック
ス)に常温架橋型エポキシ樹脂を5重量%配合し、更
に、球形ポリエチレンワックス粒子(粒子径1〜2μ
m、軟化点100℃)0〜25重量%とシリカ粒子をS
iO2 として0〜35重量%分散させて、コーティング
剤を調製した。Example 3 In the same manner as in Example 1, 5% by weight of a normal-temperature crosslinkable epoxy resin was added to a urethane resin (Shoreflex manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) having a Shore D hardness of 51 of the resin film. , Spherical polyethylene wax particles (particle size 1-2μ)
m, softening point 100 ° C.) 0 to 25% by weight and silica particles as S
iO 2 0 to 35 by weight percent dispersed as to prepare a coating agent.
【0038】このようにして調製したそれぞれのコーテ
ィング剤を前記と同じ鋼板の表面に乾燥付着量1g/m
2 となるようにロールコーターにて塗布し、80℃で乾
燥させ、樹脂被膜を形成させて、樹脂塗装金属板を得、
実施例1と同様にして、その性能を評価した。結果を表
3に示す。Each coating agent thus prepared was applied to the same steel sheet surface as above at a dry adhesion amount of 1 g / m 2.
It was applied with a roll coater and dried at 80 ° C. to form a resin film to obtain a resin-coated metal plate to obtain 2,
The performance was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the results.
【0039】[0039]
【表3】 [Table 3]
【0040】実施例4 実施例1と同様に、樹脂被膜のショアーD硬度51のウ
レタン系樹脂(第一工業製薬(株)製スーパーフレック
ス)に常温架橋型エポキシ樹脂を5重量%配合し、更
に、球形ポリエチレンワックス(粒子径1〜2μm、軟
化点100℃)粒子10重量%と鎖状コロイダルシリカ
粒子をSiO2 として10重量%分散させて、コーティ
ング剤を調製した。Example 4 In the same manner as in Example 1, 5% by weight of a room temperature crosslinkable epoxy resin was added to a urethane resin (Shoreflex manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) having a Shore D hardness of 51 of the resin film. A coating agent was prepared by dispersing 10% by weight of spherical polyethylene wax (particle diameter 1-2 μm, softening point 100 ° C.) particles and 10% by weight of colloidal silica particles as SiO 2 .
【0041】このようにして調製したそれぞれコーティ
ング剤を前記と同じ鋼板の表面に乾燥付着量0.2〜3g
/m2 となるように絞りロールにて塗布し、80℃で乾
燥させ、樹脂被膜を形成させて、樹脂塗装金属板を得、
実施例1と同様にして、その性能を評価した。結果を表
4に示す。Each of the coating agents thus prepared was applied on the same steel plate surface as above in a dry adhesion amount of 0.2 to 3 g.
/ M 2 , applied with a squeezing roll, dried at 80 ° C. to form a resin film, and a resin-coated metal plate was obtained.
The performance was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.
【0042】[0042]
【表4】 [Table 4]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 175/04 C09D 175/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C09D 175/04 C09D 175/04
Claims (3)
に常温架橋型エポキシ樹脂を1.0〜20重量%含有させ
た樹脂を主体として、球形ポリエチレンワックス粒子0.
5〜20重量%及びシリカ粒子をSiO2 として1〜3
0重量%含有する複合樹脂被膜が付着量0.2〜3g/m
2 にて金属板の表面に形成され、球形ポリエチレンワッ
クスの形状が被膜中に保持されていることを特徴とする
打ち抜き加工性にすぐれる樹脂塗装金属板。1. Spherical polyethylene wax particles comprising a urethane-based resin having active hydrogen in the molecule containing 1.0 to 20% by weight of a cold-crosslinkable epoxy resin as a main component.
5 to 20% by weight and 1 to 3 of silica particles as SiO 2
A composite resin film containing 0% by weight has an adhesion amount of 0.2 to 3 g / m.
2. A resin-coated metal plate having excellent punching workability, wherein the metal film is formed on the surface of the metal plate and the shape of the spherical polyethylene wax is retained in the coating.
0.1〜3μmの範囲にあることを特徴とする請求項1記
載の樹脂塗装金属板。2. The spherical polyethylene wax particles having a particle diameter of
The resin-coated metal plate according to claim 1, wherein the thickness is in a range of 0.1 to 3 µm.
00〜140℃の範囲にあることを特徴とする請求項1
記載の樹脂塗装金属板。3. The spherical polyethylene wax particles having a melting point of 1
The temperature is in the range of 00 to 140 ° C.
The resin-coated metal plate as described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32542393A JP2791455B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Resin-coated metal plate with excellent punching workability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32542393A JP2791455B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Resin-coated metal plate with excellent punching workability |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07171498A JPH07171498A (en) | 1995-07-11 |
JP2791455B2 true JP2791455B2 (en) | 1998-08-27 |
Family
ID=18176693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32542393A Expired - Lifetime JP2791455B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Resin-coated metal plate with excellent punching workability |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2791455B2 (en) |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32542393A patent/JP2791455B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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