JP2982626B2 - 樹脂塗装金属板 - Google Patents
樹脂塗装金属板Info
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Description
ット溶接やプロジェクション溶接等の溶接性に優れる樹
脂塗装金属板に関するものであり、自動車、家庭電気製
品、建材等に用いられる。
その加工性を良好にする為に、金属板の表面にプレス油
が塗布されている。しかしプレス油を塗布した金属板
は、プレス加工の際にプレス油が飛散して作業環境を悪
化させ、或は公害問題を引き起こす。更には、プレス加
工後に上記プレス油の脱脂工程を必要とする等の問題が
ある。
加工性を発揮し得る様にする為、種々の表面処理を施す
ことが提案されている。その中で近年特に多く用いられ
ているものとしては、有機系の固体潤滑剤を含有する樹
脂エマルジョン、又は樹脂水溶液を表面処理剤とし、こ
れを金属板表面に塗布し、乾燥させて樹脂皮膜(乾燥重
量で0.5〜5g/m2 )を形成した樹脂塗装金属板が
ある。これは強加工される製品や、加工後に脱脂を省略
して更に塗装を施す製品に適用されている。
しては、カルボキシル化ポリオレフィン系樹脂にエポシ
キ樹脂を添加した表面処理剤を、金属板に塗布したもの
(特開昭63−162886号公報)や、本発明者らの
提案に係るウレタン変性ポリオレフィン樹脂に固体潤滑
剤としてフッ素系樹脂粒子を添加した表面処理剤を、金
属板に塗布したものもの(特開平03−17189号公
報)、また樹脂にワックス粒子を添加し金属板に塗布し
たものが広く用いられている。
機系の固体潤滑剤含有の樹脂皮膜を形成させているとこ
ろから導電性に劣り溶接時に樹脂表面の抵抗値が大きく
なる為、加工後のスポット溶接やプロジェクション溶接
等を行う際に、表面スパークや爆発音が発生し、また電
極寿命の劣化、溶接ができない等の問題が発生する。
て、導電性を有する金属フィラーを皮膜中に添加したも
のがある。これは、例えば特開平1−127182号公
報、特開平2−251448号公報、特開平2−251
432号公報、特開平2−274537号公報に記載さ
れている様に、50〜100μmのニッケル,ステンレ
ス鋼,鉄,銅,亜鉛,アルミニウム等の粉末金属を樹脂
皮膜中に添加するというものであり、制振鋼板に多く利
用されている。しかし、樹脂塗装金属板の場合は、樹脂
皮膜が前述の様に0.5〜5g/m2 (皮膜厚さとして
は約0.5〜5μm)と薄い為、この中に50〜100
μmの粉末金属を均一分散させることはかなり困難であ
り、且つコストおよび安全面からも難かしい。
脂皮膜の付着量を少なくする方法、即ち皮膜を薄くする
方法が考えられるが、良好なプレス成形性を実現させる
には0.5〜5g/m2の付着量が必要であり、これ以
上は薄くできず、この厚さのままでは上述の様に表面ス
パークや爆発音が発生したり、電極寿命の劣化等の問題
がある。
ける問題点に鑑みてなされたものであって、潤滑性に優
れ、強加工のプレス成形ができると共に、加工後のスポ
ット溶接やプロジェクション溶接などの溶接性に優れ、
且つ塗布性および耐食性にも優れた樹脂塗装金属板を提
供することを目的とする。
面に塗布される樹脂が、Sbドープ二酸化スズ超微粒子
を乾燥重量で0.5〜10重量%含有する樹脂混合物か
らなり、上記樹脂混合物が、分子内に活性水素を有する
ウレタン系樹脂を主体とし、これに1.0〜20重量%
の常温架橋型エポキシ系樹脂と、0.5〜20重量%の
球形ポリエチレンワックス粒子と、SiO2として1〜
30重量%のコロイダルシリカを含有するものであるこ
とを要旨とする。
レンワックス粒子の平均粒子径が0.1〜3μmである
こと、また上記樹脂混合物中の球形ポリエチレンワック
ス粒子の軟化点が100〜140℃の範囲であることも
好ましい。更に、上記樹脂混合物が樹脂付着量として
0.5〜5g/m2 、上記金属板表面に塗布されている
ことが好ましい。
の表面スパークおよび爆発音の原因について考察する
と、この様な樹脂皮膜には通電点がない為に、溶接電極
の直下部において放電を生じ、その結果金属板が高温に
加熱されることになり、ここが局部的に溶融してナゲッ
ト内金属が上記電極周辺へ噴出し、表散り即ち表面スパ
ークおよび爆発音となるものと考えられる。
合では、樹脂皮膜中に均一分散しているSbドープ二酸
化スズ超微粒子が、溶接時の樹脂皮膜と電極先端面との
局部的な電流の集中を抑制する様に作用する。この作用
は電極の圧力によって樹脂皮膜が圧縮され、Sbドープ
二酸化スズ超微粒子がより緻密になることによって倍増
される。
を含有させた樹脂混合物を金属板に塗布・乾燥して得ら
れた樹脂塗装金属板は、潤滑性および強加工のプレス成
形性を保持しつつ、且つ優れた溶接性、特にスポット溶
接やプロジェクション溶接における樹脂塗装金属板表面
のスパークおよび爆発音を激減させ、安定した接合強度
を発現させることができる。
子の含有量については、0.5重量%よりも少ないとき
は、皮膜中のSbドープ二酸化スズ超微粒子の緻密化が
不十分となる為に、上述の電流集中抑制の効果が得られ
ない。一方Sbドープ二酸化スズ超微粒子の含有量が1
0重量%を超える場合は、加圧時に皮膜中のSbドープ
二酸化スズ超微粒子の機密化が過剰となり、金属板間の
電流密度(発熱密度)の低下を招き、ナゲットの形成が
不十分となって溶接が不良となる。また10重量%を超
えると、コスト的にも悪くなる。従って樹脂混合物にS
bドープ二酸化スズ超微粒子を乾燥重量として0.5〜
10重量%含有させるのが良い。更に好ましくは1〜5
重量%である。
いて述べる。近年、Sbドープ二酸化スズは半導体分野
などの特殊な分野で利用されつつあり、その一般的な製
造方法は図1に示す様に、塩化スズと塩化アンチモンを
塩酸水溶液に溶解し、アルカリ水溶液を加えて析出さ
せ、該析出物を乾燥して粉末とする方法である。しかし
この様に製造されたSbドープ二酸化スズは粒子が粗大
化(30μm以上)したものであり、また比表面積も5
0m2 /gと小さいものである為、これを樹脂皮膜中に
均一に分散させるには困難である。
より製造することとした。即ちアンチモンとスズの水酸
化物の溶液から出発し、該溶液中にTi,Si,Mg,
Ca等の無機物を混在させることによって、アンチモン
とスズの水酸化物の共沈超微粒子を析出させ、400℃
以上の高温で焼き付けることによってSbドープ二酸化
スズ超微粒子(粒子径0.5μm以下、比表面積50〜
120m2 /g)を製造する。そしてこのSbドープ二
酸化スズ超微粒子を樹脂混合物中に均一分散させる。
量)について説明する。金属板への樹脂皮膜の付着量が
0.5g/m2 よりも少ない場合は、強加工において所
要の潤滑効果が得られず、また加工後に良好な耐食性、
塗布性を得ることができない。一方、付着量が5g/m
2 を超えると、鋼板のプレス加工において、複合樹脂皮
膜の剥離量が増し、例えばプレス成形の際に、金型に剥
離皮膜が蓄積して、プレス成形に支障を生じる。更に溶
接に際しても電極加圧時のSbドープ二酸化スズ超微粒
子の適切な緻密性が得られない為に、表面スパークおよ
び爆発音などが発生して溶接性が低下する。従って、金
属板への樹脂付着量は0.5〜5g/m2 が良い。更に
好ましくは0.7〜1.0g/m2 である。
乾燥した樹脂塗装金属板は、溶接性および潤滑性(プレ
ス成形性)、耐食性、塗装性に優れている。次に、樹脂
皮膜中に含まれるSbドープ二酸化スズ超微粒子の、二
酸化スズにドープされるアンチモンの比率について説明
する。
率がSb/Sn=0.2より少ない場合は、良好な溶接
性が得られないから、アンチモンの比率をSb/Sn=
0.2以上にする必要がある。
径について説明する。Sbドープ二酸化スズ超微粒子の
粒子径が0.5μmより大きい場合は、樹脂皮膜中にお
いて該Sbドープ二酸化スズ粒子を均一に分散させるこ
とが困難となり、溶接時に均一な通電点を発揮させるこ
とができず、溶接性の改善効果が得られない。また造膜
後の皮膜中に固定するのも困難となる。更に樹脂皮膜の
造膜性が悪くなるため、プレス成形時に皮膜が剥離し、
良好なプレス成形性を得ることができない。従って、良
好な溶接性およびプレス成形性を有する樹脂塗装金属板
を得るためには、Sbドープ二酸化スズ超微粒子の粒子
径を0.5μm以下にすると良い。
超微粒子の比表面積について述べる。本発明において用
いるSbドープ二酸化スズ超微粒子の比表面積は50〜
120m2 /gが好ましい。比表面積が50m2 /gよ
り小さいときには、Sbドープ二酸化スズ超微粒子の製
造時に、水溶液または樹脂溶液中に均一に分散させるの
が困難となり、且つ液の安定性が悪くなる。従ってSb
ドープ二酸化スズ超微粒子が凝集して沈澱し、再分散が
困難になる。一方比表面積が120m2 /gを超える超
微粒子を製造するためには、技術面およびコスト面から
も問題が多い。従って、優れた溶接性およびプレス成形
性を付与する為には比表面積50〜12m2 /gの範囲
が適切である。
は、Sbドープ二酸化スズ超微粒子を0.5〜10重量
%含有することを必須とするものであるが、本発明の好
適態様としては、樹脂混合物が、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系樹脂を
1.0〜20重量%含有する樹脂を主体とし、更に球形
ポリエチレンワックス粒子を0.5〜20重量%、及び
コロイダルシリカをSiO2として1〜30重量%含有
するものであり、該樹脂混合物を金属板の表面に付着量
0.5〜5g/m2で形成して得られる樹脂塗装金属板
が挙げられる。
脂成分について述べる。主たる樹脂成分としては、例え
ばカルボキシル基といった活性水素を分子内に有するウ
レタン系樹脂が用いられる。かかるウレタン系樹脂は水
溶液等として調整され、その媒体としては水またはアル
コールの様な水溶性有機溶剤を少量含む水が用いられ
る。
ン系樹脂の水性分散液の製造方法としては、特に限定さ
れるものではないが、例えば以下〜の様な種々の方
法によって製造することができる。
プレポリマーを、アミノ基または水酸基と、スルホン酸
基また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また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。
級アンモニウム基とヒドロキシ基を有する化合物、また
は分子内にエポキシ基とヒドロキシ基を有する化合物等
を、ポリイソシアネートと反応させ、これを水と混合す
る。
及び多価アルコール並びに鎖延長剤を、不活性有機溶剤
(テトラヒドロフラン,アセトン,メチルエチルケト
ン,酸酢エチル,トルエン等)中で、反応させてウレタ
ンを得る。これを適量の乳化剤を含む水に加えた後、上
記不活性有機溶媒を留去する。
テルポリオール、ポリエステルポリオール、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が挙げ
られる。上記ポリエーテルポリオールは、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
や共重合生成物として得られる。上記ポリエステルポリ
オールは、多価アルコール(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)と多価カルボン酸(マレイン酸,コハク酸,アジピ
ン酸,フタル酸等)との脱水縮合反応、または環状エス
テルの開環重合反応で得られる。
イソシアネート(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)や脂肪族
ジイソシアネート(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)等が挙げられる。
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ポ
リアミン類が代表として挙げられる。
プレポリマーに、ジエチレントリアミンといったポリア
ルキレンポリアミンを反応させて、ポリウレタン尿素ポ
リアミンを得る。これに酸の水溶液を加えるか、または
エピハロヒドリンを付加させた後、酸の水溶液を加え
る。
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、ジカルボン酸環状無水物を反応させた後、
塩基性物質の水溶液を混合する。
そのエピハロヒドリン付加物に、サルトン類やラクトン
類或いはモノハロゲン化カルボン酸ナトリウムを反応さ
せるか、または(メタ)アクリル酸エステルやアクリロ
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。
から得られる末端水酸基また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、得
られた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。
述べる。分子内に活性水素を有するウレタン樹脂として
は、特に皮膜のショアーD硬度(JIS K 7215に
より測定)が30〜70であり、鉛筆硬度H以上である
ものが好ましく用いられる。
べる。本発明の樹脂塗装金属板においての好適態様とし
て、上述した様に、樹脂成分として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用いる様にしている。
としてカルボキシル基を有する場合では、該カルボキシ
ル基と上記常温架橋型エポキシ系樹脂の有するエポキシ
基とが反応し、エステル基を形成して架橋を形成する。
この様に架橋を形成することで皮膜を緻密強靭なものと
でき、プレス成形性および耐食性が改善されることにな
る。またエポキシ系樹脂が、ウレタン系樹脂の有するカ
ルボキシル基と反応する際、水酸基を生成し、この水酸
基における活性水素が密着性に寄与するとみられ、従っ
て樹脂皮膜の上に更に塗料を塗布するときの塗装性(以
下、単に塗装性と称す)が良好となる。
系樹脂の架橋剤としては、上記エポキシ系樹脂以外に、
メラミン系樹脂,イソシアネート系樹脂,アジリジン系
樹脂等があり、これらを用いても良いが、これらを架橋
剤として用いた場合は、得られる樹脂塗装金属板の塗装
性が劣る。
タン系樹脂と共に常温架橋型エポキシ系樹脂を用いるこ
とによって、目的とする皮膜強度を発揮させ、強加工の
プレス成形における金型の温度上昇を抑制し、加えて摺
動面の極圧に対して擦り疵や黒変化を抑制し、更に耐食
性、塗装性及び加工後の塗装性に優れた樹脂塗装金属板
を得ることができる。尚、黒変化とは、プレス成形時に
金型と金属板が摺動(接触)することによって、樹脂皮
膜や金属板表面が剥離し、擦られて黒く変色する現象を
言う。
型エポキシ系樹脂としては、カルボキシル基等の様に活
性水素との反応性が高い基を有し、且つウレタン系樹脂
との相溶性が良く、しかも球形ポリエチレンワックスの
軟化点以下の低温で架橋反応が起こり、液安定性の良い
ものが好ましく用いられる。この様なエポキシ系樹脂の
例としては、デナコールEX−313,EX−314,
EX−321,EX−421,EX−512,EX−5
21,EX−147,EX−810,EX−614(ナ
ガセ化成工業(株)製)、及びリカボンドEX−8S
(中央理化工業(株)製)等を挙げることができる。
脂混合物の成分中に1.0〜20重量%の範囲で含有さ
れることが好ましい。常温架橋型エポキシ系樹脂が樹脂
混合物中に1.0重量%よりも少ないときは、ウレタン
系樹脂の架橋が不十分となり、得られる樹脂皮膜の硬度
が改善されない。一方20重量%を超えるときには、皮
膜の潤滑性が劣化すると共に、プレス成形において擦り
疵が生じ易く、更に未反応のエポキシ系樹脂が樹脂皮膜
中に残存し、得られる樹脂塗装金属板の耐食性、特に加
工後の耐食性が劣化する。従って上記範囲が好ましく、
更に樹脂混合物中1〜10重量%の範囲であることが尚
好ましい。
クスについて述べる。固体潤滑剤として球形ポリエチレ
ンワックスが用いられるが、樹脂混合物中の球形ポリエ
チレンワックス粒子が0.5重量%よりも少ないとき
は、得られる樹脂皮膜の潤滑性やプレス成形性の十分な
向上が望めず、一方20重量%を超えると、潤滑性能の
点では特に問題がないものの、得られる樹脂皮膜と金属
板の密着性が悪くなり、プレス加工において皮膜が剥離
して加工後の耐食性が劣るようになる。更に塗装性につ
いても、皮膜と塗料の密着性が低下する。従って本発明
においては球形ポリエチレンワックス粒子の樹脂混合物
への添加量は0.5〜20重量%が好ましく、更に好ま
しくは1〜10重量%である。
ワックス粒子の軟化点は、100〜140℃が好まし
い。軟化点が100℃未満では、プレス加工時の金型温
度の上昇によって該球状ポリエチレンワックスが軟化し
て液化する為に、金属板と金型の間で液切れ状態を起こ
し、加工性が劣化する。一方軟化点が140℃超の球形
ポリエチレンワックス粒子では良好な潤滑性能が得られ
ない。尚プレス成形における金型温度は、金型と金属板
との摺動部で局部的・瞬間的に約200℃まで上昇する
が、連続プレス成形における金型及び金属板の温度は、
経験的に100〜120℃程度、最大でも140℃と考
えられている。
ポリエチレンワックス)が、滑り性や、金型接触時の擦
り傷防止性等といった潤滑効果を最も効果的に発揮する
ときの状態は、固液混合状態、即ちワックスの一部が軟
化している状態である。ワックスの軟化点と加工性・潤
滑性との関係を表したグラフを、図2に示す。
板に塗布した後乾燥することにより行われるが、この皮
膜形成に際し、乾燥温度を球形ポリエチレンワックス粒
子の軟化点以下の温度にすることによって、造膜後の複
合樹脂皮膜中に分散させる球形ポリエチレンワックス粒
子の形状を保持することができ、これにより潤滑性を高
めることができる。
大限に発揮させるには、球状ポリエチレンワックス粒子
の粒子径を0.1〜3μmの範囲にすることが好まし
い。粒子径が3μmを超えるときは、ウレタン系樹脂の
水分散液中に均一に分散させることが困難になり、その
結果得られる樹脂皮膜の金属板への密着性、及び塗料と
の密着性が悪化する。他方、球形ポリエチレンワックス
粒子の粒子径が0.1μmよりも小さいときは、皮膜潤
滑性及び耐食性の向上という球形ポリエチレンワックス
粒子添加の効果が発揮されない。
品としては、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(株)製)、ケミパールW−100,W−20
0,W−300,W−400,W−500,WF−64
0,W−700(三井石油化学(株)製)、エレポンE
−20(日崋化学(株)製)がある。
カについて述べる。コロイダルシリカとしては、その形
状が球形または鎖状のいずれのものでも使用でき、コロ
イダルシリカを樹脂混合物に含有させることにより、プ
レス成形における樹脂皮膜の疵付きを防止でき、また耐
食性、塗装性が向上する。
さ40〜300mmが好ましく、球形の場合は直径4〜
40mmが好ましく、このコロイダルシリカの含有によ
り疵付き防止および耐食性、塗装性の向上が図られる。
して1重量%より少ない場合は、得られる皮膜の耐食性
および塗装性が十分でなくなる。他方30重量%を超え
るときは、コロイダルシリカが増摩剤として作用する様
になり、皮膜の摩擦係数を高めて潤滑性を低下させ、そ
の結果加工後の耐食性、塗装性を劣化させる。従って、
コロイダルシリカの含有量はSiO2 として1〜30重
量%が好ましい。特にコロイダルシリカの効果を最大限
に発揮させるには、含有量を5〜25重量%の範囲にす
ることがより好ましい。
は、スノーテックスUP,スノーテックス20,スノー
テックス40,スノーテックスN,スノーテックスX
S,スノーテックスS(日産化学(株)製)がある。
述べる。金属板の素材としては特に限定されるものでは
ないが、例えば亜鉛または亜鉛合金のめっき鋼板、アル
ミ材、アルミ合金材、ステンレス鋼板、チタン板、若し
くはこれらの金属板にクロメート処理やリン酸塩処理等
の化成処理を施したもの等が好適に用いられる。
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。 <検討1:Sbドープ二酸化スズの添加量についての検
討>(実施例1〜7、比較例1〜3) 素材金属板として、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20
mg/m2 )を用いた。樹脂皮膜の基材としてショアー
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)を用い、これに常温架橋型エポキシ
系樹脂を5重量%配合した。これに、下記表1に示す様
に、皮膜形成後の全固形分換算量として、Sbドープ二
酸化スズ(平均Sb/Sn=1.0,平均粒子径0.5
μm,比表面積約100m2 /g)を0〜15重量%、
及び球形ポリエチレンワックス(粒子径1〜2μm,軟
化点100℃)粒子を10重量%、コロイダルシリカを
SiO2 として10重量%加え、分散させて樹脂混合物
を得た。
りロールにより乾燥付着量1g/m2となる様に塗布し、
80℃で乾燥させて樹脂皮膜を形成させ、樹脂塗装金属
板を得た(実施例1〜7、比較例1〜3)。
レス試験、スポット溶接試験を実施した。 ・摺動試験 摺動試験装置を用いて加圧力150kgにおける摺動を
行い、その荷重から動摩擦係数を求めた。動摩擦係数は
両面同時に測定したが、結果は片面で表示した。 ・プレス試験 単発プレス試験機を用いてプレス成形後、成形品の摺動
面の型かじり及び黒化を目視にて総合的に評価し、耐型
かじり性の評価とした。
mmR)電極を用いて、加圧力2156N(220kg
f)、電流8kA、通電時間12サイクル(60Hz)
で、1000打点のスポット溶接を実施し、全溶接点に
対する良溶接点の百分率比を求め、溶接性とした。ま
た、全打点における表散り(表面スパーク)の発生状況
を目視で評価した。これらの結果を表1に示す。
ズの添加量が0.5重量%未満のものは、溶接性及び表
面スパークが悪く、10重量%超のものは、動摩擦係数
が高く、耐型かじり性、溶接性及び表面スパークの評価
が悪いものであった。一方本発明の範囲である0.5〜
10重量%では上記各試験において良好であった。
ついての検討>(実施例8〜12、参考例1〜5) 上記検討1と同様に素材金属板として、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/m
2 ,クロム付着量20mg/m2 )を用いた。上記検討
1と同様、樹脂皮膜の基材としてショアー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)を用い、これに常温架橋型エポキシ系樹脂を0.
5〜25重量%配合した。皮膜形成後の全固形分換算量
として、Sbドープ二酸化スズ(平均Sb/Sn=1.
0,平均粒子径0.5μm,比表面積約100m2 /
g)を5重量%、及び球形ポリエチレンワックス(粒子
径1〜2μm,軟化点100℃)粒子を10重量%、コ
ロイダルシリカをSiO2として10重量%加え、分散
させて樹脂混合物を得た。
燥付着量1g/m2 となる様に絞りロールにより塗布
し、80℃で乾燥させて樹脂皮膜を形成させ、樹脂塗装
金属板を得た(実施例8〜12、参考例1,2)。
に、上記常温架橋型エポキシ系樹脂の代わりとしてメラ
ミン系樹脂、イソシアネート系樹脂またはアジリジン系
樹脂の架橋剤を5重量%配合し、樹脂混合物を調整し、
上記と同様に、金属板の表面に塗布、乾燥させ、樹脂塗
装金属板を得た(参考例3〜5)。
討1と同様に摺動試験、プレス試験、スポット溶接試験
を実施し、また下記塩水噴霧試験、密着性試験を行っ
た。 ・塩水噴霧試験 JIS Z 2371に記載された方法に順じて塩水噴霧
試験を行い、耐食性について調べた。結果は平板裸材の
SST白錆1%発生時間により示す。 ・密着性試験 アクリル系およびメラミンアルキッド系塗料を用いて塗
装した後、基盤目及び基盤目エリクセンによる塗膜の密
着性を調べた。これらの結果を表2に示す。
架橋型エポキシ系樹脂を1〜20重量%用いたものが良
好であった。
討>(実施例13〜17、参考例6,7) 上記検討1と同様に素材金属板として、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/m
2 ,クロム付着量20mg/m2 )を用いた。上記検討
1と同様、樹脂皮膜の基材としてショアー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)を用い、これに常温架橋型エポキシ系樹脂を5重
量%配合した。皮膜形成後の全固形分換算量でSbドー
プ二酸化スズ(平均Sb/Sn=1.0,平均粒子径
0.5μm,比表面積約100m2/g)を5重量%、及
び球形ポリエチレンワックス(粒子径1〜2μm,軟化
点100℃)粒子を10重量%、コロイダルシリカをS
iO2 として10重量%加え、分散させて樹脂混合物を
得た。
に、乾燥付着量0.5〜5g/m2となる様に絞りロー
ルにて塗布し、80℃で乾燥させて樹脂皮膜を形成さ
せ、樹脂塗装鋼板を得た(実施例13〜17、参考例
6,7)。この樹脂塗装金属板について、上記検討2と
同様の試験を行い、その性能を調べた。結果を表3に示
す。
子径及び軟化点についての検討>(実施例18〜21、
参考例8〜11) 上記検討1と同様に素材金属板として、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/m
2 ,クロム付着量20mg/m2 )を用いた。上記検討
1と同様、樹脂皮膜の基材としてショアー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)を用い、これに常温架橋型エポキシ系樹脂を5重
量%配合した。皮膜形成後の全固形分換算量として、S
bドープ二酸化スズ(平均Sb/Sn=1.0,平均粒
子径0.5μm,比表面積約100m2 /g)を5重量
%、及び下記表4に示す種々の粒子径と軟化点を持つ球
形ポリエチレンワックスを10重量%、コロイダルシリ
カをSiO2 として10重量%加え、分散させて樹脂混
合物を得た。
燥付着量1g/m2 となる様に絞りロールにより塗布
し、80℃で乾燥させて樹脂皮膜を形成させ、樹脂塗装
鋼板を得た(実施例18〜21、参考例8〜11)。こ
の樹脂塗装金属板について、上記検討2と同様の試験を
行い、その性能を調べた。結果を表4に示す。
ックスの粒子径は0.1〜3が良く、軟化点100〜1
40℃のものが良い。即ち、球形ポリエチレンワックス
は軟化点前後を挟んで、液体/固液混合/固体状態の間
で変化する。前述の様に連続プレス成形時の金型及び金
属板の温度は一般に100〜120℃(最大でも140
℃)であるから、軟化点が100℃未満の球形ポリエチ
レンワックスの場合は、ワックスが軟化して液状とな
り、潤滑効果の良い固液混合状態ではなくなるから、金
型摺動によって金属板と金型間で液切れを起こし、擦り
傷防止効果がなくなり加工性が劣化する。一方軟化点が
140℃を超える球形ポリエチレンワックスの場合は、
該ワックスが固化し、同様に潤滑効果の良い固液混合状
態ではなくなるから、潤滑性が乏しくなり金型への金属
板の流入が悪くなる。
度、及び球形ポリエチレンワックスの濃度の検討>(実
施例22〜26、参考例12〜14) 検討3と同様に、樹脂皮膜の基材としてのショアー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系樹脂を5重量
%配合した。これに皮膜形成後の全固形分換算量でSb
ドープ二酸化スズ(平均Sb/Sn=1.0,平均粒子
径0.5μm,比表面積約100m2 /g)を5重量
%、及び球形ポリエチレンワックス(粒子径1〜2μ
m,軟化点100℃)粒子を0.5〜25重量%、コロ
イダルシリカをSIO2 として1〜35重量%加え、分
散させて樹脂混合物を得た。
着量1g/m2 となる様に、絞りロールにより塗布し、
80℃で乾燥させて樹脂皮膜を形成させ、樹脂塗装鋼板
を得た(実施例22〜32、参考例12〜17)。なお
実施例30については、鎖状コロイダルシリカ(平均長
さ200mm)を10重量%添加した。この樹脂塗装金
属板について、上記検討2と同様の試験を行い、その性
能を調べた。結果を表5および表6に示す。
(実施例33〜39、比較例4〜9) 上記検討3と同様、樹脂皮膜の基材としてショアー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系樹脂を5重量
%配合した。これに皮膜形成後の全固形分換算量でSb
ドープ二酸化スズ(平均Sb/Sn=1.0,平均粒子
径0.5μm,比表面積約100m2 /g)を5重量
%、及び球形ポリエチレンワックス(粒子径1〜2μ
m,軟化点100℃)粒子を0.5〜25重量%,コロ
イダルシリカをSiO2 として1〜35重量%加え、分
散させて樹脂混合物を得た。
金属板に、乾燥付着量1g/m2 となる様に絞りロール
により塗布し、80℃で乾燥させて樹脂皮膜を形成さ
せ、樹脂塗装鋼板を得た(実施例33〜39)。
ープ二酸化スズを含有しない樹脂混合物を作製し、それ
を上記と同様に各種金属板に塗布、乾燥させて樹脂皮膜
を形成させ、樹脂塗装鋼板を得た(比較例4〜9)。こ
れら樹脂塗装金属板について、上記検討2と同様の試験
を行い、その性能を調べた。結果を表7に示す。
ープ二酸化スズを含有した樹脂混合物を塗布して得た樹
脂塗装金属板は、良好な結果を示したが、Sbドープ二
酸化スズを含有しない樹脂混合物を塗布したものは悪い
結果を示した。
ープ二酸化スズ超微粒子を含有する樹脂混合物を金属板
表面に塗布乾燥させたものであるから、潤滑性に優れて
おり新たにプレス油を塗布しなくても強加工のプレス成
形ができ、且つスポット溶接及びプロジェクション溶接
性に優れる。更にこの樹脂塗装金属板は優れた塗装性や
耐食性も合わせ持つ。
す図。
潤滑性との関係を表すグラフ。
Claims (4)
- 【請求項1】 金属板表面に樹脂を塗布してなる樹脂塗
装金属板において、 上記樹脂が、Sbドープ二酸化スズ超微粒子を乾燥重量
で0.5〜10重量%含有する樹脂混合物からなり、 上記樹脂混合物は、 分子内に活性水素を有するウレタン系樹脂を主体とし、 常温架橋型エポキシ系樹脂を1.0〜20重量%と、 球形ポリエチレンワックス粒子を0.5〜20重量%
と、 コロイダルシリカをSiO2として1〜30重量%含有
するものであることを特徴とする樹脂塗装金属板。 - 【請求項2】 上記樹脂混合物中の球形ポリエチレンワ
ックス粒子の平均粒子径が0.1〜3μmである請求項
1に記載の樹脂塗装金属板。 - 【請求項3】 上記樹脂混合物中の球形ポリエチレンワ
ックス粒子の軟化点が100〜140℃の範囲である請
求項1または2に記載の樹脂塗装金属板。 - 【請求項4】 上記金属板表面に、上記樹脂混合物が樹
脂付着量として0.5〜5g/m2塗布されている請求
項1〜3のいずれかに記載の樹脂塗装金属板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6194421A JP2982626B2 (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 樹脂塗装金属板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13478899A Division JP3233913B2 (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 樹脂塗装金属板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0857412A JPH0857412A (ja) | 1996-03-05 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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JP (1) | JP2982626B2 (ja) |
-
1994
- 1994-08-18 JP JP6194421A patent/JP2982626B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH0857412A (ja) | 1996-03-05 |
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