JPH1081891A - Surface-lubricated metallic material excellent in tight adhesion of film and marring resistance - Google Patents
Surface-lubricated metallic material excellent in tight adhesion of film and marring resistanceInfo
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- JPH1081891A JPH1081891A JP23705196A JP23705196A JPH1081891A JP H1081891 A JPH1081891 A JP H1081891A JP 23705196 A JP23705196 A JP 23705196A JP 23705196 A JP23705196 A JP 23705196A JP H1081891 A JPH1081891 A JP H1081891A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表面に皮膜密着性
と耐キズつき性に優れた潤滑処理皮膜を有する金属材に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal material having on its surface a lubricated film excellent in film adhesion and scratch resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼板を始めとする金属薄板を塑性加工す
る際に潤滑剤を使用し、金型と金属板との潤滑性を高め
て、加工時に加えられる荷重を低減したり、焼き付きを
防止する技術は従来より常套的に採用されている。しか
し、近年は、潤滑剤を使用する際および使用後の潤滑剤
の処理の問題等、環境問題への対応や製造コスト低減の
ために、需要家が加工時にプレス油等の潤滑剤を塗布す
るのではなく、金属薄板の製造段階または需要家までの
適当な段階で金属薄板表面に種々の潤滑剤を含有する固
体有機被膜 (以下、本明細書においては「潤滑処理皮
膜」という) を予め塗布した表面潤滑処理金属薄板が広
く利用されるようになってきた。2. Description of the Related Art Lubricant is used in plastic working of steel sheets and other thin metal sheets to enhance the lubricity between the die and the metal sheet, reducing the load applied during processing and preventing seizure. This technique has been conventionally employed. However, in recent years, in order to respond to environmental issues and reduce manufacturing costs, such as the problem of lubricant treatment when using a lubricant and after use, a customer applies a lubricant such as press oil during processing. Instead, a solid organic coating containing various lubricants (hereinafter, referred to as a "lubricating coating" in this specification) is applied in advance to the surface of the metal sheet at the stage of manufacturing the metal sheet or at an appropriate stage up to the consumer. Surface lubricated metal sheets have been widely used.
【０００３】このような表面潤滑処理金属薄板は、塑性
加工後に脱脂等の手法により潤滑処理皮膜を除去し、そ
の後、無処理で使用されるか、あるいは更に化成処理お
よび塗装などを施して使用される脱膜型の表面潤滑処理
金属薄板と、塑性加工後に潤滑処理皮膜を除去すること
なく、その皮膜表面のままで、ないしはさらに塗装など
を施して使用される非脱膜型の表面潤滑処理金属薄板と
に大別される。一般に、ステンレス鋼板やアルミニウム
鋼板など、その美麗な表面を生かして最終製品化される
素材の場合は、脱膜型の表面潤滑処理金属薄板として使
用されることが多い。[0003] Such a metal sheet with a surface lubrication treatment is used after removing the lubrication treatment film by a technique such as degreasing after plastic working, and thereafter, is used without any treatment or is further subjected to a chemical conversion treatment and painting. A non-film-deposited surface lubricated metal sheet that is used without removing the lubricated film after plastic working and without removing the lubricated film, or as it is after further painting. They are roughly divided into thin plates. In general, in the case of a material that is to be made into a final product by utilizing its beautiful surface, such as a stainless steel plate or an aluminum steel plate, it is often used as a film-type surface-lubricated metal sheet.
【０００４】このような脱膜型の塑性加工用潤滑処理皮
膜に要求される主な性能は下記の〜である。 皮膜厚が薄くても良好な潤滑性を示す。 皮膜形成後、積重ねても皮膜同士が容易に粘着しない
(耐ブロッキング性が良好である) 。 皮膜の洗浄除去が容易である。[0004] The main performances required of such a film-forming type lubricating film for plastic working are as follows. Good lubricity even when the film thickness is small. After film formation, the films do not easily adhere to each other even when stacked
(Good blocking resistance). The film can be easily removed by washing.
【０００５】金属薄板の表面にこのような潤滑処理皮膜
を形成させることができる潤滑処理皮膜剤の主成分は、
アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂等の
従来より公知の乾燥もしくは焼付硬化型皮膜形成成分で
あり、これに潤滑性成分として、脂肪酸、脂肪酸塩、脂
肪酸金属石鹸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、高級ア
ルコール、グラファイト、二硫化モリブデン、フッ素樹
脂粉末などの一種もしくは二種以上を配合したものが提
唱されている。しかしながら、これら従来の潤滑処理皮
膜では絞り加工時の潤滑性が十分でなく、金属薄板に対
する耐キズつき性が問題となっている。[0005] The main components of a lubricating coating agent capable of forming such a lubricating coating on the surface of a metal sheet are:
Acrylic resin, epoxy resin, conventionally known dry or bake-curable film forming component such as melamine resin, and as a lubricating component, fatty acid, fatty acid salt, fatty acid metal soap, fatty acid ester, fatty acid amide, A mixture of one or more of higher alcohols, graphite, molybdenum disulfide, and fluororesin powder has been proposed. However, these conventional lubricating films do not have sufficient lubricity at the time of drawing, and have a problem of scratch resistance to a thin metal plate.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】一方、上述したステン
レス鋼板など表面に研磨ないしは光輝焼鈍等を施した美
麗な金属光沢を有する金属薄板の場合、絞り加工等の成
形が可能なだけでは不十分で、加工を施し、潤滑処理皮
膜を除去した後も美麗な表面を保持することが重要であ
る。したがって、特に耐キズつき性の問題は深刻であ
る。このために現在は、加工前の金属薄板表面に厚み80
μｍ程度のビニールフィルム等を貼合して、潤滑性およ
び美麗な表面を確保しているのが一般的である。しかし
このようにビニルフィルム等を貼合した場合、加工後に
フィルムを剥離することが必要であり、通常この作業は
人力で行わなければならないため、製造ラインの自動化
・省力化の大きな妨げとなり、あるいは高コストを招く
原因ともなっている。また、特に加工部ではフィルムの
剥離が困難になる場合が多い。さらに剥離したフィルム
は嵩高く、また、多くは焼却処分が困難で、その減容・
埋立処理等に多大な経費を要する。On the other hand, in the case of a thin metal plate having a beautiful metallic luster such as the above-mentioned stainless steel plate whose surface is polished or brightly annealed, it is not sufficient to be able to form by drawing or the like. It is important to maintain a beautiful surface even after processing and removing the lubricating film. Therefore, the problem of scratch resistance is particularly serious. For this reason, at present, the thickness of 80
Generally, a vinyl film or the like having a thickness of about μm is bonded to ensure lubricity and a beautiful surface. However, when a vinyl film or the like is pasted in this way, it is necessary to peel the film after processing, and this work usually has to be performed manually, which greatly hinders automation and labor saving of the production line, or It also causes high costs. In addition, it is often difficult to peel the film particularly at the processed part. Furthermore, the peeled film is bulky, and in many cases it is difficult to incinerate it.
Significant expense is required for landfill processing.
【０００７】そのため、脱膜型潤滑処理金属薄板の耐キ
ズつき性の改善に対する要求が強く、例えば、特開昭52
−104459号公報には特定組成からなる有機化合物皮膜を
表裏面に有し、これを下地層として片面にのみ潤滑皮膜
を形成せしめてなる高加工ステンレス鋼板が開示されて
おり、また、特開昭53−75159 号公報には、特定の酸価
およびガラス転移温度を有するビニル系樹脂等を表面に
被覆したステンレス鋼板が開示されている。しかしなが
ら、家電メーカー等の需要家の要求する非常に高度な耐
キズつき性を満足するような潤滑処理皮膜を有する金属
薄板は今だ得られていないのが現状である。For this reason, there is a strong demand for improving the scratch resistance of the stripped lubricated metal sheet.
JP-A-104459 discloses a high-work stainless steel sheet having an organic compound film having a specific composition on the front and back surfaces, and forming a lubricating film on only one surface using the organic compound film as an underlayer. JP-A-53-75159 discloses a stainless steel sheet whose surface is coated with a vinyl resin or the like having a specific acid value and glass transition temperature. However, at present, there is no metal sheet having a lubricated film that satisfies the extremely high scratch resistance required by a consumer such as a home appliance manufacturer.
【０００８】本発明はこのような状況に鑑みなされたも
ので、その目的は耐キズつき性をはじめ、潤滑性、耐ブ
ロッキング性、脱膜性等、塑性加工時に必要とされてい
る全ての性能を満足する表面潤滑処理金属材を提供する
ことである。The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide all the properties required during plastic working, such as scratch resistance, lubricity, blocking resistance, and film removal. The object of the present invention is to provide a surface lubricated metal material satisfying the following conditions.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】従来、塑性加工時に発生
する表面キズを防止するための主たる考え方は以下のよ
うなものであった。 (a) 潤滑処理皮膜の膜厚を厚くして、金型と金属薄板の
直接接触を避ける。 (b) 潤滑処理皮膜の潤滑性を固体潤滑剤などの添加によ
って向上させ、キズ発生にいたるまでの摺動長さを増加
させる。Heretofore, the main concept for preventing surface flaws generated during plastic working has been as follows. (a) Increase the thickness of the lubrication coating to avoid direct contact between the mold and the sheet metal. (b) Improve the lubricity of the lubricating film by adding a solid lubricant or the like, and increase the sliding length until the occurrence of scratches.
【００１０】しかし、このような従来の考え方によって
得られた潤滑皮膜では、近年一般化しつつある金型によ
る厳しい加工条件の場合は基材金属に表面キズが発生す
ることが判明した。However, it has been found that the lubricating film obtained according to such a conventional concept causes surface flaws on the base metal under severe processing conditions using a mold that has been becoming popular in recent years.
【００１１】そこで、本発明者らは、塑性加工時におけ
る表面キズ発生のメカニズムについて種々の検討を行っ
た結果、材料との接触によって金型内に堆積する潤滑処
理皮膜の剥離片そのものが表面キズ発生の原因になると
いうことを見い出した。The inventors of the present invention have conducted various studies on the mechanism of the occurrence of surface flaws during plastic working. As a result, the peeled pieces of the lubricating film deposited in the mold due to the contact with the material were found to have surface flaws themselves. It was found to be the cause of the outbreak.
【００１２】すなわち、どんなに潤滑性のよい皮膜を厚
く成形させても、皮膜と基材金属の密着力が低ければ皮
膜が根こそぎ剥離し、その剥離した皮膜が金型に堆積し
表面キズの原因となるのである。従って、皮膜と基材金
属の密着性を高めることにより、表面キズの発生を抑制
することが可能であるという結論に達した。That is, no matter how thick a film having good lubricity is formed, if the adhesion between the film and the base metal is low, the film is exfoliated, and the peeled film is deposited on a mold to cause surface flaws. It becomes. Therefore, it was concluded that the generation of surface flaws can be suppressed by increasing the adhesion between the film and the base metal.
【００１３】このような観点から、本発明者らが脱膜型
の潤滑処理皮膜を構成する樹脂の主成分、添加剤等につ
いて検討を重ねた結果、潤滑処理皮膜にシランカップリ
ング剤を、その官能基数により決定される適当量添加
し、潤滑処理皮膜と基材金属との密着力を強化すること
により耐キズつき性が飛躍的に向上し、かつ脱膜性も良
好であることを見い出した。From these viewpoints, the present inventors have repeatedly studied the main components, additives, and the like of the resin constituting the delamination type lubricating film, and as a result, the silane coupling agent was added to the lubricating film. By adding an appropriate amount determined by the number of functional groups and strengthening the adhesion between the lubricating film and the base metal, it was found that the scratch resistance was dramatically improved and the film removal property was also good. .
【００１４】ここに、本発明は、基材金属の表面に、ガ
ラス転移温度が10℃以上85℃以下の水溶性および／また
は水分散性のアルカリ可溶性樹脂と、このアルカリ可溶
性樹脂固形分に対して、無機質と結合する官能基数ｎに
より1/10ｎ重量％以上10/n重量％以下のシランカップリ
ング剤および0.5 重量％以上10重量％以下の金属石鹸と
を含有する処理剤を塗布乾燥してなる膜厚が0.5 μｍ以
上10μｍ以下の潤滑処理皮膜を有することを特徴とする
皮膜密着性、耐キズつき性に優れた表面潤滑処理金属材
である。Here, the present invention provides a water-soluble and / or water-dispersible alkali-soluble resin having a glass transition temperature of 10 ° C. or more and 85 ° C. or less on the surface of a base metal, Then, a treating agent containing a silane coupling agent of 1/10 n% by weight or more and 10 / n% by weight or less and a metal soap of 0.5% by weight or more and 10% by weight or less according to the number n of functional groups bonded to the inorganic material is applied and dried. A surface lubricated metal material having excellent film adhesion and scratch resistance, characterized by having a lubricated film having a thickness of 0.5 μm or more and 10 μm or less.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の表面潤滑処理金属
材について詳細に説明する。 基材金属：本発明にかかる表面潤滑処理金属材の基材で
ある金属の形状および種類は特に限定されるものではな
い。しかし、金型によるプレス加工等の塑性加工の対象
物として主に使用される薄板形状のものが基材金属とし
て広く適用される。金属の種類としては、熱延鋼板、冷
延鋼板、めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム鋼
板等が例示される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The surface lubricating metal material of the present invention will be described in detail below. Base metal: The shape and type of the metal that is the base material of the surface lubricated metal material according to the present invention are not particularly limited. However, a thin plate-shaped material mainly used as an object of plastic working such as press working with a die is widely applied as a base metal. Examples of the type of metal include a hot-rolled steel sheet, a cold-rolled steel sheet, a plated steel sheet, a stainless steel sheet, and an aluminum steel sheet.
【００１６】基体樹脂：本発明の潤滑処理金属材の潤滑
処理皮膜を構成する基体樹脂は、水溶性または水分散性
のアルカリ可溶性樹脂で、例えばアクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等一般
に塗料用として使用されているものであればよい。これ
らの重合法についても何ら限定はない。Base resin: The base resin constituting the lubricated film of the lubricated metal material of the present invention is a water-soluble or water-dispersible alkali-soluble resin, such as an acrylic resin, an epoxy resin, a melamine resin, or phenol. Any resin that is generally used for paints, such as a base resin, may be used. There is no limitation on these polymerization methods.
【００１７】本発明の表面潤滑処理金属材で用いられる
アルカリ可溶性樹脂は、ガラス転移温度が10℃以上85℃
以下であることが必要である。ガラス転移温度が10℃未
満であると、皮膜の耐ブロッキング性が不十分で、皮膜
同士を重ねたときに密着してしまうおそれがあり、ま
た、耐キズつき性も劣化する。一方、ガラス転移温度が
85℃を越える場合は皮膜の加工性が劣化する。好ましく
は、ガラス転移温度は、20〜70℃である。The alkali-soluble resin used in the surface lubricated metal material of the present invention has a glass transition temperature of 10 ° C. or higher and 85 ° C.
It must be: When the glass transition temperature is less than 10 ° C., the blocking resistance of the coating is insufficient, and the coatings may adhere to each other when they are stacked, and the scratch resistance is also deteriorated. On the other hand, the glass transition temperature
If the temperature exceeds 85 ° C., the workability of the film will deteriorate. Preferably, the glass transition temperature is between 20 and 70C.
【００１８】また、本発明で使用されるアルカリ可溶性
樹脂は、酸価が20以上であることが好ましい。酸価が20
未満では、得られる潤滑処理皮膜のアルカリ溶液による
脱膜性が不十分となるおそれがある。したがって、好ま
しいアルカリ可溶性樹脂はガラス転移温度が20℃以上70
℃以下で酸価が20以上のアルカリ可溶性樹脂である。The alkali-soluble resin used in the present invention preferably has an acid value of 20 or more. Acid number 20
If the amount is less than the above, there is a possibility that the obtained lubricating film may have insufficient film removal property with an alkali solution. Therefore, preferred alkali-soluble resins have a glass transition temperature of
It is an alkali-soluble resin having an acid value of 20 or more at a temperature of not more than ° C.
【００１９】本発明にかかる表面潤滑処理金属材は、１
種以上の水溶性および／または水分散性のアルカリ可溶
性樹脂が用いられたものであってもよいし、それら水溶
性および水分散性の両方のアルカリ可溶性樹脂をそれぞ
れ１種以上含むアルカリ水溶性樹脂が用いられたもので
あってもよい。The surface lubricated metal material according to the present invention comprises:
More than one kind of water-soluble and / or water-dispersible alkali-soluble resins may be used, or an alkali-water-soluble resin containing at least one kind of both water-soluble and water-dispersible alkali-soluble resins May be used.
【００２０】シランカップリング剤：本発明にかかる表
面潤滑処理金属材は、後述するように、アルカリ水溶性
樹脂を水に溶解または分散させた樹脂液を処理剤として
基材金属表面に塗布し、乾燥してなる潤滑処理皮膜を有
するものであるが、この樹脂液にはシランカップリング
剤が含まれる。このシランカップリング剤は樹脂皮膜と
基材金属との密着力を強化する作用を有し、これによっ
て耐キズつき性が飛躍的に向上する。Silane Coupling Agent: The surface lubricating metal material according to the present invention is prepared by applying a resin solution obtained by dissolving or dispersing an alkali water-soluble resin in water as a treating agent to a base metal surface, as described below. It has a dried lubrication coating, and this resin liquid contains a silane coupling agent. This silane coupling agent has the function of enhancing the adhesive strength between the resin film and the base metal, thereby greatly improving the scratch resistance.
【００２１】シランカップリング剤の密着性強化能力
は、シランカップリング剤がもつ無機質と結合する官能
基数と相関があり、官能基数ｎが大きいほど密着性強化
の効果は大きい。すなわち、官能基数ｎが大きいほど少
量の添加で優れた密着性を有する。The ability of the silane coupling agent to enhance the adhesion has a correlation with the number of functional groups of the silane coupling agent that bind to the inorganic substance. The greater the number n of the functional groups, the greater the effect of enhancing the adhesion. That is, the larger the number n of the functional groups, the more excellent the adhesion with a small amount of addition.
【００２２】官能基数ｎにより含有量 (添加量) は樹脂
固形分に対して1/10ｎ重量％以上10/n重量％以下である
ことが必要である。添加量が1/10ｎ重量％未満であれば
樹脂皮膜と基材金属の密着性強化の効果が小さく、耐キ
ズつき性の改善効果も小さい。また、含有量 (添加量)
が10/n重量％より多くなると樹脂皮膜自体の架橋が進行
し、塑性加工後の脱膜性が著しく劣化する。Depending on the number n of functional groups, the content (addition amount) must be 1/10 n% by weight or more and 10 / n% by weight or less based on the resin solid content. If the addition amount is less than 1/10 n% by weight, the effect of enhancing the adhesion between the resin film and the base metal is small, and the effect of improving the scratch resistance is also small. Also, content (addition amount)
If it exceeds 10 / n% by weight, the crosslinking of the resin film itself proceeds, and the film removal property after plastic working is significantly deteriorated.
【００２３】添加されるカップリング剤の種類および官
能基数は特に限定されることはない。例えば、ビニルト
リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、Ｎ−(2
−アミノエチル) ３−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、Ｎ−(2−アミノエチル) ３−アミノプロピルト
リメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙
げられる。The type and the number of functional groups of the coupling agent to be added are not particularly limited. For example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N- (2
-Aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane,
3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and the like.
【００２４】金属石鹸：前記の樹脂液には官能基数によ
る適量のシランカップリング剤に加え、金属石鹸が含ま
れる。金属石鹸は潤滑と破水の両効果を有するが、含有
量 (添加量) が0.5 重量％未満であると潤滑性が不十分
となり、一方、10重量％を越えると、潤滑性の向上効果
が飽和するのみならず、樹脂皮膜の凝集強化が低下し、
耐キズつき性が劣化する。Metal soap: The above resin solution contains a metal soap in addition to an appropriate amount of a silane coupling agent depending on the number of functional groups. Metal soap has both lubricating and water-breaking effects. However, if the content (addition amount) is less than 0.5% by weight, the lubricating property is insufficient, and if it exceeds 10% by weight, the effect of improving the lubricating property is saturated. Not only does the cohesive strengthening of the resin film decrease,
The scratch resistance deteriorates.
【００２５】従って、金属石鹸の添加量は、樹脂固形分
に対して0.5 重量％以上10重量％以下であることが必要
である。好ましくは、１重量％以上５重量％以下であ
る。金属石鹸としては、ステアリン酸アルミニウム、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸マグネシウム等が例示される。Therefore, it is necessary that the amount of the metal soap is 0.5% by weight or more and 10% by weight or less based on the solid content of the resin. Preferably, it is 1% by weight or more and 5% by weight or less. Examples of the metal soap include aluminum stearate, calcium stearate, zinc stearate, and magnesium stearate.
【００２６】潤滑処理皮膜：本発明の表面潤滑処理金属
材は、上述したアルカリ水溶性樹脂とシランカップリン
グ剤と金属石鹸を含有する処理剤が基材金属表面に塗布
され形成された潤滑処理皮膜を有する金属材であるが、
その膜厚は0.5 μｍ以上10μｍ以下である。0.5 μｍ未
満では耐キズつき性が不十分であり、10μｍを越えると
逆に金型への皮膜堆積の問題が生じる。好ましい皮膜厚
は1.0 μｍ以上5.0 μｍ以下である。この潤滑処理皮膜
の形成方法は特に限定されるものではないが、以下に標
準的な手法を例示する。Lubricating film: The surface lubricating metal material of the present invention is a lubricating film formed by applying a treating agent containing the above-mentioned alkali water-soluble resin, silane coupling agent and metal soap to the surface of the base metal. Is a metal material having
The film thickness is 0.5 μm or more and 10 μm or less. If it is less than 0.5 μm, the scratch resistance is insufficient, and if it exceeds 10 μm, the problem of film deposition on the mold occurs. The preferred film thickness is 1.0 μm or more and 5.0 μm or less. The method for forming the lubricating film is not particularly limited, but a standard method is exemplified below.
【００２７】「前処理」潤滑処理皮膜の形成に使用され
る処理剤はアルカリ可溶性樹脂等を水に溶解または分散
させた水系のものなので、基材金属はアルカリ脱脂等で
十分に脱脂されている状態でなければならない。この脱
脂が不十分であると、形成される皮膜に塗装はじきある
いは塗装ムラ等の欠陥が発生する。"Pretreatment" The treating agent used for forming the lubricating film is an aqueous one in which an alkali-soluble resin or the like is dissolved or dispersed in water. Therefore, the base metal is sufficiently degreased by alkali degreasing or the like. Must be in state. If the degreasing is insufficient, defects such as repelling or uneven coating are generated on the formed film.
【００２８】「処理剤」処理剤は所定のガラス転移温度
と好ましい酸価を示すようにコントロールされた樹脂液
に、まず金属石鹸を添加して十分に分散させた後、シラ
ンカップリング剤を添加し、攪拌することにより調製す
る。シランカップリング剤を先に添加すると泡立ちが起
こり調製に支障が生じる恐れがある。調製の際、希釈は
イオン交換水を用いて行うが、濡れ性の改善、消泡・乾
燥性の向上のため、水と相溶性のよい有機溶剤を添加し
てもよい。なお、処理剤の固形分濃度は、形成する潤滑
処理皮膜の厚さおよび塗布方法によって調整する。"Treatment agent" The treatment agent is prepared by adding a metal soap to a resin solution controlled so as to exhibit a predetermined glass transition temperature and a preferable acid value, and then thoroughly dispersing the resin, and then adding a silane coupling agent. And prepared by stirring. If the silane coupling agent is added first, foaming may occur, which may hinder preparation. At the time of preparation, dilution is performed using ion-exchanged water, but an organic solvent having good compatibility with water may be added to improve wettability and defoaming / drying. The solid content of the treating agent is adjusted according to the thickness of the lubricating film to be formed and the application method.
【００２９】「処理剤の塗布」処理剤の塗布方法は基材
金属の形状により異なるが、板形状の場合はバーコータ
ーまたはロールコーターによる塗布が最も好ましい。バ
ーコーターまたはロールコーターを用いると、塗布膜厚
の調整が容易で、かつ美麗な塗装が可能である。その
他、スプレー法、刷毛塗り法、浸漬法なども適用でき
る。特に、形状が複雑なものに対してはスプレー法等が
実用的である。"Application of treatment agent" The method of applying the treatment agent varies depending on the shape of the base metal. In the case of a plate shape, application by a bar coater or a roll coater is most preferable. When a bar coater or a roll coater is used, it is easy to adjust the coating film thickness, and beautiful coating is possible. In addition, a spray method, a brush coating method, a dipping method, and the like can be applied. In particular, a spray method or the like is practical for those having a complicated shape.
【００３０】「乾燥」処理剤を塗布した後、乾燥するこ
とにより潤滑処理皮膜が形成される。乾燥温度は水が蒸
発する程度でよいが、最高到達板温が40〜100 ℃となる
条件で行うのが効率よく好ましい。乾燥方法としては、
温風乾燥、赤外線による乾燥等、通常用いられる方法が
適用できる。After applying the "drying" treatment agent, it is dried to form a lubricating film. The drying temperature may be such that the water evaporates, but it is preferable to carry out the drying under the condition that the maximum attained plate temperature is 40 to 100 ° C. As a drying method,
Commonly used methods such as hot air drying and infrared drying can be applied.
【００３１】上記本発明の潤滑処理金属材は、潤滑処理
皮膜と基材金属との密着力が強く、優れた耐キズつき性
を有しており、後述する実施例に示すように、脱膜性、
耐ブロッキング性にも優れている。The lubricated metal material of the present invention has a strong adhesion between the lubricated coating and the base metal, and has excellent scratch resistance. As shown in Examples described later, sex,
Excellent blocking resistance.
【００３２】[0032]
【実施例】以下実施例により、本発明の詳細を説明す
る。表１に示した基本樹脂、ならびにガラス転移温度(T
g)および酸価を有する各種のアルカリ可溶性樹脂に、シ
ランカップリング剤および金属石鹸を添加して、表２に
示すように固形分組成を有する処理剤を調製した。シラ
ンカップリング剤および金属石鹸の添加量は樹脂固形分
に対する重量割合でもって表わす。処理剤の総固形分濃
度は20重量％とし、イオン交換水を添加して調整した。The present invention will be described in detail with reference to the following examples. The basic resins shown in Table 1 and the glass transition temperature (T
g) and various alkali-soluble resins having an acid value, a silane coupling agent and a metal soap were added to prepare a treating agent having a solid content composition as shown in Table 2. The addition amount of the silane coupling agent and the metal soap is represented by the weight ratio to the resin solid content. The total solid content of the treating agent was adjusted to 20% by weight, and adjusted by adding ion-exchanged water.
【００３３】この処理剤を、表面をアルカリ脱脂したス
テンレス鋼板 (SUS430、2B仕上げ、板厚1.2mm)の両面に
バーコーターで塗布し、最高到達温度が60℃になるよう
に熱風炉で乾燥して試験板を得た。この試験板を以下の
試験に供し、その性能を調査した。This treating agent is applied to both surfaces of a stainless steel plate (SUS430, 2B finish, plate thickness 1.2 mm) whose surface is alkali-degreased with a bar coater, and dried in a hot-air oven so that the maximum temperature reaches 60 ° C. To obtain a test plate. This test plate was subjected to the following tests to examine its performance.
【００３４】「耐キズつき性評価」図１に示すような簡
易的な摺動試験装置を用い、供試材料１をスライドテー
ブル５上に置き、材料１の表面に荷重４をかけたダイス
２を押し当て、これをホルダ３によって支持しながら、
スライドテーブル１を矢印方向に移動させることで材料
１の潤滑処理皮膜とダイス先端とを摺動させて、以下の
条件で耐キズつき性試験を行った。このとき摺動部のキ
ズを目視観察して下記の判定基準により耐キズつき性の
評価を行った。◎または○であれば良好とした。"Evaluation of Scratch Resistance" Using a simple sliding test apparatus as shown in FIG. 1, a test material 1 was placed on a slide table 5, and a die 2 was loaded with a load 4 on the surface of the material 1. While holding it with the holder 3,
By moving the slide table 1 in the direction of the arrow to slide the lubricated coating of the material 1 and the tip of the die, a scratch resistance test was performed under the following conditions. At this time, the scratches of the sliding portion were visually observed, and the scratch resistance was evaluated according to the following criteria. ◎ or ○ indicates good.
【００３５】 ダイス研磨紙 ： ＃600 ダイス研磨方向 ： 平行研磨 押し付け圧 ： 0.66Mpa(66g/mm2) 試験片採取方向 ： 圧延方向 試験片形状 ： 1.2 mm厚×30mm幅×150 mm長さ 摺動長さ ： 50mm 目視判定基準 ◎： 完全無キズ ○： 軽微な擦りキズ (外観上問題なし) △： 軽度な擦りキズ (外観上問題あり) ×： 明瞭なキズ発生。Dice polishing paper: # 600 Dice polishing direction: Parallel polishing Pressing pressure: 0.66 Mpa (66 g / mm 2 ) Test specimen collection direction: Rolling direction Test specimen shape: 1.2 mm thick x 30 mm width x 150 mm length Sliding Length: 50 mm Visual judgment criteria ：: Completely scratch free ○: Minor scratches (no problem in appearance) △: Minor scratches (no problem in appearance) ×: Clear scratching.
【００３６】「脱膜性評価」市販のアルカリ脱脂液 (日
本パーカライジング社製、FC-L-4480)の２％水溶液を使
用し、温度40℃、スプレー圧１kg/cm2で10秒間スプレー
することにより脱膜した後、水はじきの有無を目視にて
判定し、脱膜性を以下の基準で判定した。○であれば良
好とした。 ○：水はじきなし △：水はじき一部あり ×：水はじき全面発生。"Evaluation of film-removing property" Spraying was performed for 10 seconds at a temperature of 40 ° C and a spray pressure of 1 kg / cm 2 using a 2% aqueous solution of a commercially available alkaline degreasing solution (FC-L-4480, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.). After removing the film, the presence or absence of water repelling was visually determined, and the film removing property was determined according to the following criteria.で あ れ ば: good ：: No water repelling △: Part of water repelling ×: Water repelling occurred all over.
【００３７】「耐ブロッキング性評価」耐ブロッキング
性評価は、潤滑処理板の積み重ね保管時における潤滑処
理皮膜同士の粘着 (ブロッキング) に対する耐性を調べ
るものである。この粘着が起こると、作業性が低下し塑
性加工性が悪化する。"Evaluation of Blocking Resistance" The evaluation of blocking resistance is to examine the resistance of the lubricated coatings to sticking (blocking) between the lubricated plates during stacking and storage. When this sticking occurs, workability decreases and plastic workability deteriorates.
【００３８】試験は、片面のみに皮膜を形成した２枚の
試験片の皮膜同士を重ねあわせ、40℃、200 kg/cm2の圧
力で３時間押し付け、剥離した後の粘着状態を下記の４
段階で評価した。◎または○であれば良好とした。 ◎：自重で剥離し、粘着痕がない。 ○：自重で剥離するが、粘着痕がみられる。 △：粘着するが、軽く叩くと剥離する。 ×：粘着し、叩いても剥離しない。In the test, the films of two test pieces having a film formed only on one side were superimposed on each other, pressed at 40 ° C. under a pressure of 200 kg / cm 2 for 3 hours.
It was evaluated on a scale. ◎ or ○ indicates good. A: Peeled off by its own weight, and no sticking mark was found. ：: Peeled off by its own weight, but adhesive marks were observed. Δ: Adhered, but peeled off by tapping lightly. X: It sticks and does not peel off when hit.
【００３９】評価結果を表２に併せて示す。この結果か
ら明らかなように、実施例として示した本発明の潤滑処
理金属材は耐キズつき性に優れるとともに、脱膜性およ
び耐ブロッキング性も良好であった。The evaluation results are also shown in Table 2. As is clear from the results, the lubricated metal material of the present invention shown as an example was excellent in scratch resistance, and also good in film removal property and blocking resistance.
【００４０】[0040]
【表１】 [Table 1]
【００４１】[0041]
【表２】 [Table 2]
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明の潤滑処理金属材は、塑性加工時
に金型との接触による表面キズが発生せず、成形後の脱
膜性および耐ブロッキング性にも優れており、従来のビ
ニールシートを貼合して成形していた金属材に変わり得
るものである。The lubricated metal material of the present invention is free from surface flaws due to contact with a mold during plastic working, has excellent film removal properties after molding, and has excellent blocking resistance. Can be changed to a metal material that has been molded by bonding.
【図１】実施例において耐キズつき性評価に用いた簡易
的な摺動試験装置の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a simple sliding test apparatus used for evaluating scratch resistance in Examples.
１：材料、 ２：ダイス、 ３：ホルダー、
４：荷重、５：スライドテーブル1: material, 2: die, 3: holder,
4: Load, 5: Slide table
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 139:00 129:40） ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location C10M 139: 00 129: 40)
Claims (1)
℃以上85℃以下の水溶性および／または水分散性のアル
カリ可溶性樹脂と、このアルカリ可溶性樹脂固形分に対
して、無機質と結合する官能基数ｎにより1/10ｎ重量％
以上10/n重量％以下のシランカップリング剤および0.5
重量％以上10重量％以下の金属石鹸とを含有する処理剤
を塗布乾燥してなる膜厚が0.5 μｍ以上10μｍ以下の潤
滑処理皮膜を有することを特徴とする皮膜密着性、耐キ
ズつき性に優れた表面潤滑処理金属材。1. A glass transition temperature of 10 on a surface of a base metal.
Water soluble and / or water dispersible alkali-soluble resin having a temperature of not lower than 85 ° C. and 1/10 n weight% based on the number n of functional groups bonded to the inorganic material with respect to the solid content of the alkali-soluble resin.
Not less than 10 / n% by weight of silane coupling agent and 0.5
A lubricating film with a thickness of 0.5 μm or more and 10 μm or less obtained by applying and drying a treating agent containing at least 10% by weight of a metallic soap. Excellent surface lubrication treated metal material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23705196A JPH1081891A (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Surface-lubricated metallic material excellent in tight adhesion of film and marring resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23705196A JPH1081891A (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Surface-lubricated metallic material excellent in tight adhesion of film and marring resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1081891A true JPH1081891A (en) | 1998-03-31 |
Family
ID=17009691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23705196A Withdrawn JPH1081891A (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Surface-lubricated metallic material excellent in tight adhesion of film and marring resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1081891A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011200913A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Nippon Steel Corp | Steel plate for cold forging and method for producing the same |
| US8945719B2 (en) | 2010-01-25 | 2015-02-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel plate for cold forging and process for producing same |
| US9840750B2 (en) | 2011-09-22 | 2017-12-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Medium carbon steel sheet for cold working and method for manufacturing the same |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23705196A patent/JPH1081891A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8945719B2 (en) | 2010-01-25 | 2015-02-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel plate for cold forging and process for producing same |
| JP2011200913A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Nippon Steel Corp | Steel plate for cold forging and method for producing the same |
| US9840750B2 (en) | 2011-09-22 | 2017-12-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Medium carbon steel sheet for cold working and method for manufacturing the same |
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