JP2972126B2 - 着色化潤滑処理鋼板およびその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、家電、建
材製品等の外装用に使用するのに好適な表面外観を有
し、かつ潤滑性と耐食性に優れ、着色顔料によって着色
された、着色化潤滑処理亜鉛系めっき鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境破壊の防止対策が世界的
な問題としてとりあげられており、中でも、強烈な紫外
線から我々を守っているオゾン層の破壊防止は重要な課
題である。1987年９月モントリオールでフロン規制の議
定書が採択されたのをはじめ、わが国でも1988年に国内
法が成立するなど、フロンや水質汚染の原因となるトリ
クレンなどの有機溶剤の使用が規制されるようになって
いる。

【０００３】一般に鋼板を加工する際には、摩擦抵抗の
低減のためにプレス油を塗布する。塗布されたプレス油
は、加工後の脱脂工程で脱脂される。この脱脂工程でよ
く用いられるトリクロロエタンはオゾン層破壊物質であ
り、1995年には全廃される予定である。

【０００４】さらに、プレス作業職場の環境改善や脱脂
工程省略によるコストダウンの観点から、プレス油塗布
−脱脂工程が省略できる、予め潤滑処理が施された潤滑
処理鋼板に対するニーズが高まっている。このような情
況から、次に例示する各公報に記載されているように、
種々の潤滑処理鋼板がこれまでに提案されている。

【０００５】特開平３−96337 号公報：クロメート処理
した電気亜鉛めっき鋼板の表面に、アクリル化エポキシ
樹脂中にフッ素系樹脂粒子およびシリカ粒子を含有する
樹脂皮膜を形成したプレス加工性に優れる樹脂塗装鋼
板。

【０００６】特開平３−17190 号公報：クロメート処理
した亜鉛めっき鋼板の表面に、フッ素系樹脂粒子および
シリカ粒子を含有するモンタンワックス酸化物の被膜を
形成した潤滑性、耐食性に優れる表面処理鋼板。

【０００７】特開平３−17189 号公報：クロメート処理
した亜鉛めっき鋼板の表面に、ウレタン変性ポリオレフ
ィン系樹脂中にフッ素系樹脂粒子およびシリカ粒子を含
有する樹脂皮膜を形成した潤滑性、耐食性に優れる樹脂
塗装鋼板。

【０００８】特開平３−28380 号公報：亜鉛系（＝亜鉛
または亜鉛合金）電気めっき鋼板の表面にクロメート皮
膜を形成し、その上にフッ素系樹脂を含有するカルボキ
シル化したポリエチレン系ディスパージョンの塗布層を
有する潤滑性および耐食性に優れる表面処理鋼板。

【０００９】特開平３−16726 号公報：亜鉛系電気また
は溶融めっき鋼板の表面にクロメート皮膜を形成し、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
脂中にシリカとポリオレフィンワックスとを含有する樹
脂皮膜を有する成形性に優れた潤滑樹脂処理鋼板。

【００１０】これらは、いずれも、電気亜鉛系めっきお
よびおよび／または溶融亜鉛めっき鋼板を母材として使
用し、色調としては、下地の亜鉛系めっきに特有の金属
光沢があるため、意匠性に劣る。

【００１１】近年、コストダウンの観点から、これら潤
滑処理鋼板を、従来はプレコート鋼板が用いられていた
外装用鋼板にも適用しようとする試みがあるが、これま
での潤滑処理鋼板では、外装用としての適用は困難であ
った。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プレ
ス油塗布−脱脂工程を省略して加工することができ、し
かも顔料を使用して、好ましい色に着色された外観を有
する、外装用としての適用が可能な、潤滑性、耐食性、
意匠性に優れた表面処理鋼板を提供することである。

【００１３】本発明のより具体的な目的は、上述した従
来の潤滑処理鋼板が示すのと同等の潤滑性能を示す（即
ち、潤滑性に優れ、強加工における極圧や金型の温度上
昇に対しても、十分に耐えることができる）と同時に、
顔料を使用して着色化してプレコート鋼板なみの意匠性
も兼ね備え、しかも鋼板の端面や鋼板の加工後にも高耐
食性を保持し、溶接も可能な、着色化潤滑処理鋼板を提
供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前述した従来技術に見ら
れるように、鋼板表面にクロメート処理後、潤滑性樹脂
皮膜を形成させることにより、冷延鋼板または電気亜鉛
めっきもしくは溶融亜鉛めっき鋼板の潤滑性、耐食性を
向上させることができる。

【００１５】本発明者は、これらの従来技術の長所を生
かしつつ、プレコート鋼板並みの意匠性を有し、外装用
にも適用可能な潤滑性鋼板を鋭意検討した結果、母材に
冷延鋼板または亜鉛もしくは亜鉛系合金めっき鋼板を用
い、クロメート処理、潤滑性樹脂皮膜を形成させること
により、潤滑性および耐食性に優れる表面処理鋼板であ
って、色調としては、グレー色を呈するプレコート鋼板
並みの意匠性を有する表面処理鋼板を提供できることを
見い出した（特願平５−174302号参照）。その後、さら
に研究を重ねた結果、樹脂被膜中に特定の塩基性添加剤
を添加することで特に端面および加工後の耐食性が著し
く向上することを見出した。

【００１６】ここに本発明は、冷延鋼板または亜鉛もし
くは亜鉛系合金めっき鋼板の表面に、Cr換算付着量が10
〜150 mg/m² のクロメート皮膜と、その上層の潤滑性樹
脂被膜とを有し、前記潤滑性樹脂被膜が、ベース樹脂
(A) 中にシリカ粒子(B) をSiO₂として５〜30重量％、潤
滑機能付与剤(C) を0.5 〜30重量％、塩基性アルカリ金
属塩(D) を１〜10重量％、および着色顔料(E) を0.5 〜
10重量％含有し、乾燥皮膜重量0.1〜５g/m²であること
を特徴とする潤滑性および耐食性に優れた着色化潤滑処
理鋼板である。

【００１７】上記鋼板は好適態様によれば、表面色調が
JIS Z8729 のＬ^* 、ａ^* 、ｂ^* 表色系で25＜Ｌ^* ＜60、
−１＜ａ^* ＜３、−４＜ｂ^* ＜15である。なお、L ^* ａ
^* ｂ^* 表色系において、 L^* 値は明度指数であって、大
きいほど明るく、小さいほど暗い。 a^* 値は赤緑間の知
覚色度 (クロマティクネス) 指数であって、この値が大
きいほど赤みが強く、小さい (−の絶対値が大きい) ほ
ど緑みが強い。 b^* 値は黄青間の知覚色度指数であっ
て、大きいほど黄みが強く、小さい (−の絶対値が大き
い) ほど青みが強い。

【００１８】本発明は、好ましくは、潤滑機能付与剤
(C) が、軟化点90℃以上のポリオレフィン系ワックスお
よび／またはフッ素系樹脂の平均粒径５μｍ以下の微粉
末からなる、前記の着色化潤滑処理鋼板である。

【００１９】本発明は、別の面からは、冷延鋼板または
亜鉛もしくは亜鉛系合金めっき鋼板をクロメート処理し
て、めっき表面にCr換算付着量10〜150 mg/m² のクロメ
ート皮膜を形成した後、不揮発分合計量に対してシリカ
粒子をSiO₂として５〜30重量％、潤滑機能付与剤を0.5
〜30重量％、さらに塩基性アルカリ金属塩を１〜10重量
％含有し、着色顔料を0.5 〜10％含有する樹脂塗料組成
物を用いて、クロメート皮膜上に乾燥皮膜重量で0.1 〜
５g/m²の潤滑性樹脂皮膜を形成することからなる着色化
潤滑処理鋼板の製造方法である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の着色化潤滑処理
鋼板について、詳細に説明する。母材鋼板 本発明では、母材として一般的な冷延鋼板、Znめっき鋼
板およびZn系合金めっき鋼板が使用でき、特に限定され
ない。なお、好ましくは、表面粗さはRaで0.5〜２μｍ
の範囲である。これは、この上にコーティングされる皮
膜および潤滑性樹脂皮膜の密着性向上のためである。

【００２１】Znめっき鋼板は、溶融めっき、電気めっ
き、真空蒸着めっき等のいずれの方法によって作製して
もよい。Zn系合金めっき鋼板の例としては、Zn−Ni、Zn
−Al、Zn−Fe等が挙げられ、Zn−55％Alめっき鋼板のよ
うにZnが少量成分であるものも含む。Zn系合金めっき鋼
板の作製方法や組成も特に制限されない。めっき付着量
としては成形性の観点から90g/m²以下が望ましい。

【００２２】母材のうち好適なものの1 つとして、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板 (以下、ＧＡ鋼板と略記する) が
挙げられる。これは、溶融亜鉛めっき鋼板ををめっき後
に加熱処理して、めっき皮膜中のZnの一部を素地のFeと
合金化させた亜鉛系めっき鋼板であり、より好ましくは
合金化度（めっき皮膜中の平均Fe％）が７〜13％の範囲
内、さらに好ましくは９〜11％である。ＧＡ鋼板は、合
金化が進み、めっき皮膜の合金化度が高くなるほど、め
っき表面の凹凸が大きくなり、表面粗さが大きくなる傾
向がある。ＧＡ鋼板は、Feと合金化させた後、スキンパ
スで圧下させた(圧下率０〜３％) ものでもよい。

【００２３】クロメート皮膜 冷延鋼板あるいは亜鉛および亜鉛系合金めっき鋼板の表
面に形成するクロメート皮膜は、公知の通常のクロメー
ト皮膜でよく、６価クロム化合物がCr³⁺に還元されて難
溶化することにより造膜したものである。クロメート処
理液としては、例えば、無水クロム酸、クロム酸塩、重
クロム酸等の６価クロム化合物を主剤とする水溶液型の
クロメート処理液や、上記水溶液にコロイダルシリカ等
を混合したものなど、公知のいずれの種類のものも使用
でき、処理方法も、浸漬、塗布、電解、噴霧など特に制
限されない。

【００２４】クロメート皮膜として特に好ましいのは、
耐食性に優れた塗布型クロメート処理液、中でも迅速な
造膜が可能な部分還元タイプのもの (Cr⁶⁺の一部がCr³⁺
に還元されたもの) を使用して形成されたものである。
必要により、処理後に加熱して、クロメート皮膜を形成
する。

【００２５】本発明では、クロメート皮膜の付着量は金
属Cr換算で10〜150 mg/m² 、好ましくは30〜90 mg/m²の
範囲内とする。付着量が10 mg/m²未満では、外装用とし
ての十分な耐食性を発揮することができない。一方、15
0 mg/m² を超えると、付着量の増加の割合に対しての耐
食性向上効果が少なくなり、表面外観も劣化する上、ク
ロメート皮膜が厚くなることでプレス加工時にクロメー
ト皮膜の凝集破壊が起こり、プレス成形性が低下する。

【００２６】潤滑性樹脂被膜 このクロメート皮膜の上に、潤滑性樹脂皮膜を形成す
る。この樹脂皮膜は、ベース樹脂(A) 中に、シリカ粒子
(B) をSiO₂として５〜30重量％、潤滑機能付与剤(C) を
0.5 〜30重量％、および塩基性アルカリ金属塩(D) 着色
顔料(E) を１〜10重量％含有し、付着量は乾燥皮膜重量
で 0.1〜５g/m²である。各成分(A) 〜(E)はいずれも１
種または２種以上を使用することができる。

【００２７】(A) ベース樹脂：樹脂皮膜のベース樹脂と
しては、加工に耐える十分な強度を有する、透明皮膜を
形成できるものであればよく、特に制限されない。適当
な樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、
アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂、アルキド系樹脂、メラミン系樹脂、ポリビニルブ
チラール樹脂等が挙げられる。

【００２８】ベース樹脂は、有機溶剤に溶解させた溶剤
型の樹脂でもよいが、可能であれば水中に溶解ないし分
散 (懸濁もしくは乳化) させた水性樹脂、特にエマルジ
ョン樹脂とすることが好ましい。水性樹脂は、ポリウレ
タン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリオレフィン
系などの樹脂種において市販品を入手することができ
る。また、水性樹脂の各種組成および製造方法が知られ
ており、このような公知技術に従って水性樹脂を調製す
ることもできる。

【００２９】(B) シリカ粒子：シリカ粒子は、潤滑処理
鋼板の耐食性を向上させるために樹脂皮膜中に配合す
る。このシリカ粒子は、コロイダルシリカ (水性シリ
カ) 、例えばスノーテックスＣ〜Ｎ (いずれも日産化学
社製) 等、ならびに気相シリカ粉末、例えば疎水性シリ
カ AEROSIL R-811、親水性シリカ AEROSIL 200V(いずれ
も日本アエロジル社製) 等が使用できる。また、加水分
解によりシリカを生ずる有機シリケート (例、エチルシ
リケート) もシリカ粒子の前駆物ではあるが、シリカ粒
子として本発明において使用できる。

【００３０】シリカ粒子の平均一次粒子径は、５〜100
nm、好ましくは10〜50 nm の範囲内が好適である。この
粒子径が５nmより小さいと樹脂中での安定性が悪く、10
0 nmを超えると表面の平滑性が劣り、潤滑性を低下させ
る。

【００３１】樹脂皮膜中におけるシリカ粒子の量は、Si
O₂として５〜30重量％、好ましくは15〜25重量％の範囲
内である。シリカがSiO₂として５重量％よりも少ない
と、耐食性が十分ではなく、外装用としての適用は困難
である。一方、30重量％を超えると、樹脂皮膜の硬度が
高まり、成形時に型カジリを生じ、プレス成形性が低下
する。なお、樹脂とシリカ粒子との密着性を向上させる
ために、シリカ粒子に少量のシランカップリング剤を併
用してもよい。

【００３２】(C) 潤滑機能付与剤：潤滑機能付与剤（以
下単にワックスとも言う）としては、潤滑 (摩擦係数軽
減) 機能を発揮し (即ち、一般に固体潤滑剤として知ら
れ) 、かつ樹脂皮膜の着色を阻害しない固体粉末を使用
する。

【００３３】本発明で用いるのに適した潤滑機能付与剤
は、ポリオレフィン系ワックスおよびフッ素系樹脂の粉
末であり、これらは平均粒子径 0.1〜５μｍの微粉末状
であることが好ましい。潤滑機能付与剤 (ワックス) の
平均粒子径が0.1 μｍより小さいと、含有率の割に摺動
性の向上が得られない。一方、ワックスの平均粒子径が
５μｍを超えると、樹脂皮膜から突出したワックスの割
合が多くなり、摺動が厳しい加工が施された場合にワッ
クスが金型に付着し易くなる。連続加工時には金型温度
が90℃近くに達することがあるので、ポリオレフィン系
ワックスは、連続加工時にも軟化しないように、軟化点
が90℃以上、特に 100℃以上のものを使用することが好
ましい。

【００３４】特に好ましいポリオレフィン系ワックス粉
末は、平均粒径 0.6〜1.1 μｍで、粒径分布幅が小さ
く、比重 (25℃) が0.95〜0.98、軟化点が 100〜150 ℃
のポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン
系重合体または共重合体の微粉末である。

【００３５】フッ素系樹脂としては、四フッ化エチレン
樹脂 (PTFE) 、三フッ化塩化エチレン樹脂、フッ化ビニ
リデン樹脂、フッ化ビニル樹脂エチレン／四フッ化エチ
レン共重合体樹脂、四フッ化エチレン／六フッ化プロピ
レン共重合体樹脂などが挙げられる。フッ素系樹脂粉末
の平均粒径は 0.1〜５μｍ、特に 0.5〜２μｍの範囲内
が好ましい。

【００３６】潤滑機能付与剤は、樹脂皮膜中に0.5 〜30
重量％の割合で存在させる。この量が0.5 重量％よりも
少ないと、潤滑性の向上が少なく、30重量％を超える
と、素地との密着性が低下し、かつ樹脂皮膜強度が低下
し、外観も劣化するからである。潤滑機能付与剤の好ま
しい配合量は3 〜25重量％より好ましくは８〜20重量％
の範囲内である。

【００３７】(D) 塩基性アルカリ金属塩 塩基性アルカリ金属塩を樹脂皮膜中に存在させると、潤
滑処理鋼板の耐食性、特に端面と加工後の耐食性がさら
に向上する。即ち、厳しい加工や連続加工を行う場合に
は、シリカ粒子(B) 成分のみでは十分な耐食性を得るこ
とができず、また樹脂皮膜が形成されない端面において
耐食性を確保することができないが、塩基性アルカリ金
属塩の配合によって、このような問題点が解消される。

【００３８】塩基性アルカリ金属塩としては、アルカリ
金属の水酸化物、炭酸塩、珪酸塩、燐酸塩、硼酸塩、有
機酸塩など、各種の塩基性のアルカリ金属塩を使用でき
る。例えば、水酸化物としてはNaOH、KOH 、LiOH、CsO
H、RbOH が、炭酸塩としてはNaHCO₃、Na₂CO₃、KHCO
₃ 、K₂CO₃ 、LiHCO₃等が、珪酸塩としては珪酸ナトリウ
ム(Na₂O・xSiO₂)、珪酸カリウム(K₂O・xSiO₂)、珪酸リ
チウム (Li₂O・xSiO₂)等が、燐酸塩としてはNa₂HPO₄ 、
K₂HPO₄等が、硼酸塩としてはNaBO₂ 、KBO₂等などが挙げ
られる。アルカリ金属珪酸塩としては、例えば、Na塩
（珪酸ソーダ）ではｘ値が２(1号）、2.5 (2号) 、3 (3
号) のものがあり、Li塩ではｘ値が3.5(珪酸リチウム3
5) 、4.5(珪酸リチウム45) 、7.5(珪酸リチウム75) の
ものがある。

【００３９】塩基性アルカリ金属塩を添加すると、特に
端面耐食性や加工後耐食性が向上する理由については、
明らかではないが、このアルカリ金属塩が、特に端面や
加工で生じた微細疵部等の腐食因子が侵入し易い部位で
インヒビターとしての機能を発揮し、Cl^- 等の腐食因子
を遮断するからではないかと推測される。なお、この塩
基性アルカリ金属塩を添加することにより、樹脂皮膜の
形成に用いる塗料組成物のｐＨは一般に 7.5〜12のアル
カリ性を示すようになる。

【００４０】塩基性アルカリ金属塩は樹脂皮膜中に１〜
10重量％の割合で含有させる。この量が１重量％よりも
少ないと、上述したようなインヒビターとしての効果が
少なく、特に端面等での十分な耐食性が得られない。一
方、10重量％を超えると、樹脂皮膜がゲル化し易くな
り、塗装時にムラとなって、外観上の品質が劣化するだ
けでなく、塗膜も不均一になるので、潤滑性、および平
板での耐食性が劣化する。塩基性アルカリ金属塩の好ま
しい配合量は３〜７重量％である。

【００４１】(E) 着色顔料 着色顔料成分については、樹脂への分散がよければ特に
限定されない。例えば、カーボンブラック(CB)、酸化チ
タン、酸化鉄を用い、配合比を変えて、グレー系やブラ
ウン系の調色ができる。顔料成分の合計添加量は0.5 〜
10％とする。0.5 ％未満であれば下地の色調を完全に隠
蔽できず色ムラが発生する。また、10％を越えると樹脂
皮膜より顔料が露出する割合が増加するため潤滑性が低
下する。好ましくは、2 〜6 ％である。

【００４２】被膜の付着量、その他 ベース樹脂(A) 中に(B) 〜(E) の各成分を含有する潤滑
性樹脂皮膜は、片面当たりの乾燥皮膜重量として 0.1〜
５g/m²の付着量で形成する。この付着量が0.1g/m²未満
では、潤滑性および耐食性向上効果が少なく、５g/m²を
超えると、耐食性は向上するが、プレス成形性が低下
し、コストも増大する。特に加工後にも良好な外観を得
るには、付着量を1.0 g/m²以上とすることが好ましい。
より好ましい付着量の範囲は 2.0〜4.0 g/m²である。

【００４３】樹脂皮膜の形成に用いる樹脂塗料組成物
は、ベース樹脂(A) のほかに、不揮発分合計量に基づい
て上記所定範囲内の量で成分(B) 〜成分(E) を含有す
る。この塗料組成物には、必要に応じて、架橋剤、消泡
剤などの添加剤を添加してもよい。溶媒の種類は、水、
アルコール、有機溶媒のいずれでもよく、使用する樹脂
種に応じて選択する。塗装方法は、ロールコート、カー
テンフローコートを始めとする各種の塗装方法から状況
に応じて選択すればよい。塗装後の塗膜の乾燥温度は、
樹脂や溶媒の種類に応じて選択する。

【００４４】着色性 本発明においてその外観がプレコート並みの意匠性を有
する理由については、潤滑性鋼板の樹脂皮膜中顔料の添
加量を適正に配合することにより、下地の色調を完全に
隠蔽でき、顔料特有の色調を呈することが可能となるた
めである。

【００４５】本発明の好適態様によれば、着色化潤滑処
理鋼板は、グレー、ブラウンといった色調を有し、 L^*
ａ^* ｂ^* 表色系で、25≦ L^* ≦60、−１≦ a^* ≦3 、−
4 ≦b^* ≦15という表面色調を有する。

【００４６】Ｌ値が25未満では視覚的に黒色の程度が強
すぎ、60を越えるとめっき皮膜の表面粗さを低目に管理
する必要があるため、Ｌ値は25≦Ｌ^* ≦60に限定する。
グレー色ではａ^* 値の絶対値が１を越えると視覚的に変
色気味に感じられ、ブラウン系では、その変色感が＋側
に２平行移動した範囲となる。このためａ^* 値は−１≦
ａ^* ≦３に限定する。グレー色ではｂ^* 値の絶対値が４
を越えると視覚的に変色気味に感じられ、ブラウン系で
は０未満、15を越えた範囲となる。このためｂ^* 値は−
４≦ｂ^* ≦15に限定する。好ましくは、40≦ L^* ≦50、
−0.5 ≦ a^* ≦1 、−1 ≦ b^* ≦−5 である。

【００４７】この表面色調は、例えば具体的には落ちつ
いたグレー色であり、一見してグレーの塗料で塗装した
塗装鋼板のように見え (即ち、プレコート鋼板なみの意
匠性を有し) 、金属光沢は実質的に消失している。

【００４８】また、本発明の着色潤滑処理亜鉛系めっき
鋼板は、最上層の樹脂皮膜が十分な摩擦低減作用を示
し、潤滑油を塗布せずに、連続プレス成形や厳しい加工
を施すことができ、しかも加工後や端面の耐食性も十分
に高い。

【００４９】

【実施例】以下に本発明による実施例を挙げるが、本発
明はこれらの実施例により何ら限定されるものではな
い。使用した母材を次に示す。次に示すめっき鋼板はい
ずれも両面めっき鋼板で、付着量は片面当たりの量であ
る。鋼板の板厚は全て0.8 mmであり、また母材冷延鋼板
およびめっき鋼板の表面粗さはＲa: 0.8μｍに統一し
た。

【００５０】・冷延鋼板 ・溶融亜鉛めっき鋼板 (＝ＧＩ鋼板、付着量45g/m²) ・電気亜鉛めっき鋼板 (＝ＥＧ鋼板、付着量20g/m²) ・電気Zn-12%Niめっき鋼板 (＝ＳＺ鋼板、付着量20g/
m²) ・合金化溶融亜鉛めっき鋼板 (＝ＧＡ鋼板、付着量45g/
m²、合金化度９％) ・Zn-55%Alめっき鋼板 (付着量45g/m²) ・Zn-5%Al めっき鋼板 (付着量45g/m²) 。

【００５１】母材鋼板の表面に市販の部分還元塗布型ク
ロメート処理液をスピンコーターにより塗布し、80℃で
30秒間乾燥して、クロメート皮膜を形成した。次いで、
このクロメート皮膜の上に、シリカ粒子 (平均粒径20 n
m のコロイダルシリカ) 、ポリエチレンワックス (平均
粒径１μｍ、軟化温度100 ℃) 、塩基性アルカリ金属
塩、および顔料を含有する水性エマルジョン樹脂からな
る塗料組成物を、バーコーターにて乾燥後に所定の付着
量となるように塗布し、120 ℃で30秒間乾燥させ、樹脂
皮膜を形成して、着色化潤滑処理鋼板 (樹脂塗装鋼板)
を得た。

【００５２】表１〜表３に、使用した母材鋼板の種類お
よび表面粗さ (Ra値) 、クロメート皮膜の付着量、樹脂
皮膜のベース樹脂 (いずれも水性エマルジョン樹脂) 、
樹脂皮膜中のシリカ粒子とポリエチレンワックスの含有
量、塩基性アルカリ金属塩の種類と量、顔料の種類（カ
ーボンブラック＜ＣＢ＞、酸化チタン＜TiO₂＞、酸化
鉄）と量、ならびに樹脂皮膜の付着量をまとめて示す。

【００５３】得られた着色化潤滑処理鋼板(No.1 〜73)
について、色調、耐食性、加工後耐食性、端面耐食性、
潤滑性の各性能を下記の要領で調べ、結果を表４および
５に示した。

【００５４】〔試験方法〕色調 ：色彩色差計 (ミノルタ社製、CR-300) を用いて、
L^* 値、 a^* 値、 b^* 値を測定した。耐食性 ：塩水噴霧(SST) 試験 (JIS Z-2371に準ずる) に
よる白錆発生時間で耐食性を評価した。

【００５５】端面耐食性は、上記のSST 試験において、
白錆発生時の試験片の端面からの白錆発生幅の測定値に
基づき次の基準で評価した。 ◎：１mm以下 ○：１〜３mm △：１〜10mm ×：10mm以上加工後耐食性 ：試験片に曲げ直径10 mm の 180°曲げ加
工を行い、その後、耐食性と同様に塩水噴霧試験を行っ
て、白錆発生時間を調べた。

【００５６】潤滑性：バウデン摩擦試験による摩擦係
数と、ビード付きハット成形試験によるプレス成形性
とで評価した。 バウデン摩擦試験：図１(a) に示す測定装置を用い、
荷重１kg、摺動速度４mm/sec、摺動距離20 mm の条件で
摩擦係数を測定した。 ビード付きハット成形試験：図１(b) に示すビード付
きクランクプレスを使用して、 250×50 mm の試験片を
ハット型に深絞り成形した。ビード高さは７mm、成形高
さは43 mm 、成形速度は70 mm/sec であった。成形品の
しごき部の外観を観察して、◎（良好、観変化なし) →
○ → △ → ×（不可、カジリ発生大、パウダリ
ング大) の４段階で評価した。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】

【表５】

【００６２】表４および５からわかるように、本発明例
の潤滑処理鋼板はいずれも色調が好ましい範囲内であ
り、耐食性 (端面と加工後耐食性を含む) と潤滑性 (摩
擦係数とプレス成形性) も良好であった。なお、ポリエ
チレンワックス粉末に代えて、フッ素樹脂粉末 (例、PT
FE) を使用した場合にも、表１と同様の結果が得られる
ことを確認した。一方、本発明の範囲外の条件を含む比
較例では、少なくとも一つの性能が劣化した。

【００６３】

【発明の効果】本発明による着色化潤滑処理鋼板は、外
観としては添加顔料により、グレー、ブラウン等の色と
することができ、プレコート鋼板並みの意匠性を有して
いる。従って、そのままで自動車、家電製品、建材など
に外装用としての適用が可能であるため、これらの製品
の著しいコスト低減が図れる。

【００６４】また、潤滑性に優れ、強加工における極圧
や金型の温度上昇に対しても、十分に耐えることができ
るため、プレス加工時に、プレス油等の潤滑油を使用せ
ずに、そのままプレス加工が可能である。従って、従
来、需要家で行われていたプレス油塗布作業や、そのプ
レス油を除去する脱脂工程も省略でき、それによるコス
ト節減が図れる上に、トリクロロエタンなどの有害な溶
剤の使用が回避されることから、環境破壊の防止にもつ
ながる。

【００６５】このように、本発明の鋼板は、そのままで
外装用に使用するのに適しているが、もちろんさらに塗
装を施して使用してもよい。さらに、本発明の鋼板は、
顔料を使用するため任意の着色ができ、しかも着色が均
一で安定しており、樹脂皮膜の形成時の塗料の塗布も容
易である。また、樹脂皮膜が薄いため、溶接性やプレス
加工性といった望ましい特性が保持され、端面や加工後
も高い耐食性を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で潤滑性の評価に使用した装置を示し、
図１(a) は摩擦係数の測定に用いたバウデン摩擦試験機
の説明図、図１(b) はビード付きハット成形試験のクラ
ンクプレスの形状を示す説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０３ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０３Ｂ ３０３Ｅ Ｃ２３Ｃ 22/24 Ｃ２３Ｃ 22/24 28/00 28/00 Ｃ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B32B 15/08 B05D 7/14 B05D 7/24 C23C 22/24 C23C 28/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷延鋼板または亜鉛もしくは亜鉛系合金
   めっき鋼板の表面に、Cr換算付着量が10〜150 mg/m² の
   クロメート皮膜と、その上層の潤滑性樹脂皮膜とを有
   し、 前記潤滑性樹脂皮膜が、ベース樹脂(A) 中にシリカ粒子
   (B) をSiO₂として５〜30重量％、潤滑機能付与剤(C) を
   0.5 〜30重量％、塩基性アルカリ金属塩(D) を１〜10重
   量％、および着色顔料(E) を0.5 〜10重量％含有し、乾
   燥皮膜重量が0.1 〜５g/m²であることを特徴とする潤滑
   性および耐食性に優れた着色化潤滑処理鋼板。
2. 【請求項２】 表面色調がJIS Z8729 のＬ^* 、ａ^* 、ｂ
   ^* 表色系で25＜Ｌ^*＜60、−１＜ａ^* ＜３、−４＜ｂ^*
   ＜15である、請求項１記載の着色化潤滑処理鋼板。
3. 【請求項３】 潤滑機能付与剤(C) が、軟化点90℃以上
   のポリオレフィン系ワックスおよび／またはフッ素系樹
   脂の平均粒径５μｍ以下の微粉末からなる、請求項１ま
   たは２記載の着色化潤滑処理鋼板。
4. 【請求項４】 冷延鋼板または亜鉛もしくは亜鉛系合金
   めっき鋼板をクロメート処理して、めっき表面にCr換算
   付着量10〜150 mg/m² のクロメート皮膜を形成した後、
   不揮発分合計量に対してシリカ粒子をSiO₂として５〜30
   重量％、潤滑機能付与剤を0.5 〜30重量％、さらに塩基
   性アルカリ金属塩を１〜10重量％含有し、着色顔料を0.
   5 〜10％含有する樹脂塗料組成物を用いて、クロメート
   皮膜上に乾燥皮膜重量で0.1 〜５g/m²の潤滑性樹脂皮膜
   を形成することからなる着色化潤滑処理鋼板の製造方
   法。