(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一層目として水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更に、分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンで構成された潤滑剤（Ａ）を含有する皮膜（Ｃ）を乾燥質量として０．０５〜０．３ｇ／ｍ2有し、第二層目として水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更に、固形分換算で５〜３５質量％のコロイダルシリカで構成される水性有機無機複合皮膜（Ｄ）を乾燥質量として０．５〜５．０ｇ／ｍ2有することを特徴とする耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板。
【請求項２】
前記潤滑剤（Ａ）が極性基を含まない分子量６０００〜１５０００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤であることを特徴とする請求項１に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板。
【請求項３】
前記皮膜（Ｃ）が水性樹脂と分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ａ）及び分子量１０００〜５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ｂ）を混合した複合系潤滑剤で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板。
【請求項４】
前記潤滑剤（Ａ）が極性基を含まない分子量６０００〜１５０００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤で、潤滑剤（Ｂ）が極性基を含まない分子量１０００〜５０００、粒径０．１〜３．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンであることを特徴とする請求項３に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板。
【請求項５】
表面の動摩擦係数が０．０７〜０．１５、静摩擦係数が０．１０以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板。
【請求項６】
めっき金属板の上層に、水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更に、分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ａ）、及び水で構成された水性塗料（Ｅ）を乾燥質量換算で０．０５〜０．３ｇ／ｍ2塗布した後、焼きつけて第一層目を形成し、次に水性樹脂あるいは／およびケイ酸塩化合物、コロイダルシリカおよび水で構成されてかつコロイダルシリカの含有量が固形分換算で５〜３５質量％である水性有機無機複合塗料（Ｆ）を乾燥質量換算で０．５〜５．０ｇ／ｍ2塗布した後、焼きつけて第二層目を形成することを特徴とする耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方法。
【請求項７】
前記潤滑剤（Ａ）が極性基を含まない分子量６０００〜１５０００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤であることを特徴とする請求項６に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方法。
【請求項８】
前記水性塗料（Ｅ）が水性樹脂、分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ａ）と分子量１０００〜５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ｂ）を混合した複合系潤滑剤、及び水で構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方法。
【請求項９】
前記潤滑剤（Ａ）が極性基を含まない分子量６０００〜１５０００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤で、潤滑剤（Ｂ）が極性基を含まない分子量１０００〜５０００、粒径０．１〜３．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンであることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の目的は、耐食性、密着性、溶接性等の各種性能に優れ、かつ耐プレスかじり性を維持しつつ、巻き緩みによるコイル潰れや切り板パイリング時の荷崩れ等の問題を改善し、さらにはプレス時に皮膜から潤滑剤が脱落することによって起こる粘着性カス発生を抑制した表面処理金属板と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでに電気亜鉛系めっき鋼板や溶融亜鉛めっき系鋼板等の表面処理鋼板が開発され、家電、建材、および自動車部品等の用途において幅広く利用されている。また、これらの鋼板の多くは耐食性および塗装密着性の向上を目的としてクロメート処理やリン酸塩処理等が施されている。
【０００３】
さらに、最近では特に家電業界において省工程、省コストの観点から無塗装のまま適用されるものが増えてきており、耐食性や塗装密着性のみならず耐かじり性、耐指紋性、耐結露ムラ性等、鋼板の表面外観品位に対する様々な性能の要求レベルが高まってきている。
この様な需要家での性能要求に応えるべく、クロメート処理を施しためっき鋼板上に特殊樹脂をベースとする有機複合皮膜を形成させた塗装金属板が開発された。例えば、特公平４−１４１９１号公報にはクロメート被覆めっき鋼板上に水系有機樹脂に特定の微細な粒度のコロイドゾルを追加調整した有機複合皮膜を形成させ、耐食性、耐指紋性等の性能向上を図った表面処理鋼板の製造方法が開示されている。
【０００４】
特開平３−３９４８５号公報には、亜鉛系のめっき鋼板の上にクロメート処理を施した後、水性樹脂にシリカとガラス転位点（Ｔｇ点）が４０℃以上のワックスを分散させた塗料を乾燥質量として０．３〜３．０ｇ／ｍ2被覆したものが開示されている。また、特開平３−２８３８０号公報には、電気亜鉛めっき鋼板の上にクロメート処理を施した後、カルボキシル化したポリエチレン樹脂とテフロン（商標）潤滑剤からなる塗料を乾燥質量として０．５〜４．０ｇ／ｍ2被覆した潤滑鋼板が開示されている。さらに、深絞り加工性の様な、厳しい耐かじり性を必要とする需要家の要求に応えるべく、有機皮膜中に固形潤滑剤を添加して潤滑性を向上させた表面処理鋼板が開発された。例えば、特開平６−１７３０３７号公報には、エーテル・エステル型ウレタン樹脂とエポキシ樹脂にシリカとポリオレフィンワックスを添加した潤滑皮膜を有する鋼板が開示されている。
【０００５】
特公平４−１４１９１号公報で開示されている技術は、耐食性、塗装密着性、耐指紋性および耐結露性等の性能バランスに優れるものであり、現在家電向けの主力商品の一つとして利用されている。しかしながら、この様な有機皮膜を被覆させた表面処理鋼板においてもハンドリング時の疵付き、プレス加工時のかじりや、製品輸送時におけるアブレージョン（擦り疵）等が発生する場合がある。
【０００６】
これに対して特開平３−３９４８５号公報および特開平３−２８３８０号公報で開示されている技術は、上記で示されるプレス加工時のかじりやアブレージョンが発生しにくく、さらに特開平６−１７３０３７号公報で開示されている技術は、深絞り加工性の様な厳しい加工においても優れた耐プレスかじり性を有している。しかしながら、特開平３−３９４８５号公報、特開平３−２８３８０号公報および特開平６−１７３０３７号公報で開示されている技術等で製造される鋼板表面は滑りやすく、巻き緩みによるコイル潰れや、切り板パイリング時の荷崩れ等が問題となる。そのため、現在これらの問題を回避するために、コイル巻き取り時の張力を高めたり、梱包後のコイルの巻き緩みを防止するためにバンドの数を増やす等の対策が行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐食性、密着性、溶接性等の各種性能に優れ、かつ耐プレスかじり性を維持しつつ、巻き緩みによるコイル潰れや切り板パイリング時の荷崩れ等の問題を改善し、さらにはプレス時に皮膜から潤滑剤が脱落することによって起こる粘着性のカス発生を抑制した表面処理金属板とその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために種々の検討を行った結果、めっき金属板の上層に、分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ａ）、必要に応じて、更に分子量１０００〜５０００のポリオレフィンワックスデスパージョンである潤滑剤（Ｂ）を含有する水性塗料（Ｅ）を塗布した後、焼きつけて第一層目を形成し、次に適正量のコロイダルシリカを含有する水性有機無機複合塗料（Ｆ）を塗布した後、焼きつけて第二層目を形成することで、金属板表面の動摩擦係数を０．０７〜０．１５、静摩擦係数を０．１０以上に制御できるとともに、プレス時に皮膜から潤滑剤が脱落することによって起こる粘着性のカス発生を抑制できる表面処理金属板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨とするところは、
（１）第一層目として水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更に、分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンで構成された潤滑剤（Ａ）を含有する皮膜（Ｃ）を乾燥質量として０．０５〜０．３ｇ／ｍ2有し、第二層目として水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更に、固形分換算で５〜３５質量％のコロイダルシリカで構成される水性有機無機複合皮膜（Ｄ）を乾燥質量として０．５〜５．０ｇ／ｍ2有することを特徴とする耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板、
（２）前記潤滑剤（Ａ）が極性基を含まない分子量６０００〜１５０００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤であることを特徴とする前記（１）に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板、
（３）前記皮膜（Ｃ）が水性樹脂と分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ａ）及び分子量１０００〜５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ｂ）を混合した複合系潤滑剤で構成されていることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板、
（４）前記潤滑剤（Ａ）が極性基を含まない分子量６０００〜１５０００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤で、潤滑剤（Ｂ）が極性基を含まない分子量１０００〜５０００、粒径０．１〜３．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンであることを特徴とする前記（３）に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板、
（５）表面の動摩擦係数が０．０７〜０．１５、静摩擦係数が０．１０以上であることを特徴とする前記（１）〜（４）に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板、
（６）めっき金属板の上層に、水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更に、分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ａ）、及び水で構成された水性塗料（Ｅ）を乾燥質量換算で０．０５〜０．３ｇ／ｍ2塗布した後、焼きつけて第一層目を形成し、次に水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、コロイダルシリカおよび水で構成されてかつコロイダルシリカの含有量が固形分換算で５〜３５質量％である水性有機無機複合塗料（Ｆ）を乾燥質量換算で０．５〜５．０ｇ／ｍ2塗布した後、焼きつけて第二層目を形成することを特徴とする耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方法、
（７）前記潤滑剤（Ａ）が極性基を含まない分子量６０００〜１５０００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤であることを特徴とする前記（６）に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方法、
（８）前記水性塗料（Ｅ）が水性樹脂、分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ａ）と分子量１０００〜５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ｂ）を混合した複合系潤滑剤、及び水で構成されていることを特徴とする前記（６）または（７）に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方法、
（９）前記潤滑剤（Ａ）が極性基を含まない分子量６０００〜１５０００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤で、潤滑剤（Ｂ）が極性基を含まない分子量１０００〜５０００、粒径０．１〜３．０μmのポリオレフィンワックスディスパージョンであることを特徴とする前記（６）〜（８）に記載の耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方法、である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
従来、水性有機無機複合被覆鋼板の耐プレスかじり性を向上させるためには、一般的に鋼板上の水性有機無機複合皮膜中に分子量の低いポリオレフィンワックス等の潤滑剤を添加する手法が用いられている。この様な極性基を有さず分子量の低いポリオレフィンワックスディスパージョンを水性有機無機皮膜中に配合することで、ワックスが皮膜表面に粒状で存在し、金属板表面の親和力を低下させることができると同時に、プレス加工時にワックスが潰れて鋼板と金型との間に潤滑層が形成されることとなる。このため優れた潤滑効果を得られ、プレス時のかじりを低減することができる。
【００１０】
一方、本発明ではめっき金属板の上層に、まず第一層目として水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方と分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンである潤滑剤（Ａ）で構成された皮膜（Ｃ）を乾燥質量として０．０５〜０．３ｇ／ｍ2有し、第二層目として水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、コロイダルシリカで構成されてかつコロイダルシリカの含有量が固形分換算で５〜３５質量％である有機複合皮膜（Ｄ）を乾燥質量として０．５〜５．０ｇ／ｍ2形成させる。
【００１１】
図１に本発明の第１の態様の表面処理金属板の例を、図２に本発明の第２の態様の表面処理金属板の例を示す。
図１において、本発明の第１の態様の表面処理金属板はめっき金属板３上に第１層目の皮膜（Ｃ）２及び第２層目の水性有機無機複合皮膜（Ｄ）４を有した構造となっている。この第１層目の皮膜（Ｃ）２は水性樹脂及びケイ酸塩化合物の一方または両方、更には、潤滑剤（Ａ）及び水で構成された塗料（Ｅ）を適宜な方法で塗布した後、焼付けて形成させ、第２層目として、水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更には、コロイダルシリカおよび水で構成された水性有機無機複合塗料（Ｆ）を適宜な方法で塗布した後、焼きつけて形成させたものである。
【００１２】
また、図２において、本発明の第２の態様の表面処理金属板はめっき金属板３上に第１層目の皮膜（Ｃ´）２及び第２層目の水性有機無機複合皮膜（Ｄ）４を有した構造となっている。この第１層目の皮膜（Ｃ´）２は水性樹脂及びケイ酸塩化合物の一方または両方、更に、潤滑剤（Ａ）と潤滑剤（Ｂ）及び水で構成された塗料（Ｅ）を適宜な方法で塗布した後、焼付けて形成させ、第２層目として、水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更には、コロイダルシリカおよび水で構成された水性有機無機複合塗料（Ｆ）を適宜な方法で塗布した後、焼きつけて形成させたものである。
【００１３】
この様に、分子量を適正な値に調節したポリオレフィンワックスディスパージョンを添加して皮膜（Ｃ）、あるいは（Ｃ´）を形成させ、かつその上層に水性有機無機複合皮膜（Ｄ）を形成することで、ワックスを水性有機無機複合皮膜（Ｄ）の下から皮膜表面に粒状で突出させると同時にワックスの硬度および皮膜表面の親和力を制御する。さらに水性有機無機複合皮膜（Ｄ）中シリカの含有率を調節して皮膜硬度と耐食性や密着性等の皮膜性能との両立化を図る。以上より、良好な耐食性や密着性を有するだけでなく動摩擦係数が０．０７〜０．１５で、かつ静摩擦係数が０．１０以上に制御された耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れ、さらにプレス時に皮膜から潤滑剤が脱落することによって起こる粘着性のカス発生を抑制できる表面処理金属板が得られる。
【００１４】
以下本発明である耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れる表面処理金属板の製造方法を説明する。
本発明において適用可能な下地めっき金属板としては、亜鉛めっき金属板、亜鉛−ニッケルめっき金属板、亜鉛−鉄めっき金属板、亜鉛−クロムめっき金属板、亜鉛−アルミニウムめっき金属板、亜鉛−チタンめっき金属板、亜鉛−マグネシウムめっき金属板、亜鉛−マンガンめっき金属板等の亜鉛系の電気めっき、溶融めっき、蒸着めっき鋼板、アルミニウムまたはアルミニウム合金めっき金属板、鉛または鉛合金めっき金属板、錫または錫合金めっき金属板、さらにはこれらのめっき層に少量の異種金属元素あるいは不純物としてコバルト、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン、クロム、アルミニウム、マンガン、鉄、マグネシウム、鉛、アンチモン、錫、銅、カドミウム、ヒ素等を含有したもの、または／およびシリカ、アルミナ、チタニア等の無機物を分散させたものが含まれる。さらには、以上のめっきと他の種類のめっき、例えば鉄めっき、鉄−りんめっき等と組み合わせた複層めっきにも適用可能である。
【００１５】
各めっき金属板におけるめっき付着量は片面１ｇ／ｍ2以上とすることが好ましく、これを下回ると耐食性が低下する。
本発明の表面処理金属板は、めっき金属板上に密着性あるいは耐食性等の向上を目的とした下地処理を施した後、皮膜（Ｃ）または（Ｃ´）と水性有機無機複合皮膜（Ｄ）を形成させて得ることができる他、下地処理を施さずに直接それらを形成させて得ることも可能である。下地処理としては上記目的を達成できるものであれば特に規定するものではないが、一般的には耐食性や密着性を向上することができるクロメート処理が好ましい。
【００１６】
クロメート皮膜を形成させる手段としては、例えば無水クロム酸、クロム酸塩、重クロム酸塩を主剤とした水溶液中での浸漬（反応型）クロメート処理、電解型クロメート処理、さらには上記水溶液にコロイダルシリカ等を混合した処理液を塗布して、水洗することなく乾燥させる塗布型クロメート処理方法等が上げられる。
【００１７】
クロメート付着量はＣｒ換算で５〜１００ｍｇ／ｍ2程度とするのが好ましい。付着量がＣｒ換算で５ｍｇ／ｍ2未満では十分な耐食性が得られず、１００ｍｇ／ｍ2を越えるとクロメート皮膜自身の凝集破壊を生じて塗料密着性が低下する。
本発明で用いる水性樹脂としてはアクリルエステル・アクリル酸共重合物、エポキシ・アクリル酸、オレフィンアクリル酸共重合物、オレフィンアイオノマー、スチレンアクリル酸共重合物、ウレタンアクリル酸共重合物、ウレタンエポキシ樹脂、エチレンイミンアクリル樹脂等が適用でき、塗料としては水系溶媒に分散させたエマルジョンを用いるのが好ましい。また、必要により各種メラミン樹脂、アミノ樹脂等の架橋剤を添加してもよい。尚、第一層目に使用する水性樹脂としては親水性の高い樹脂を選択することがより好ましい。また、第二層目に使用する樹脂としては、特に性能面とコストの両面を考慮する場合、オレフィンアクリル酸共重合物等のアクリル系樹脂を用いるのが好ましく、また厳しい深絞り加工を必要とする場合には硬さと伸びを兼ね備えたウレタンエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。
【００１８】
本発明で用いるケイ酸塩化合物としては一般にＭ2Ｏ・ｎＳｉＯ2（Ｍはナトリウム、カリウム、リチウムのアルカリ金属、ｎは任意の数値）で示されるもので、ナトリウムシリケート、カリウムシリケート、リチウムシリケートから選ばれる少なくとも１種類以上の混合物のことである。Ｍ2ＯとＳｉＯ2のモル比であるｎは１〜１０の範囲が好ましい。ｎの値が１未満では、得られる皮膜が吸湿しやすくなり皮膜の密着性が不十分となるため好ましくない。また、１０を越えると得られる皮膜が脆くなり加工性が低下するため好ましくない。
【００１９】
本発明で用いるコロイダルシリカとしては球状、線状、あるいは枝分かれを有する球形コロイダルシリカが結合した数珠状シリカのいずれを用いても良い。球状シリカの場合、粒子径が５〜５０ｎｍ、線状シリカの場合、直径５〜５０ｎｍで長さ／太さの比率が１〜５に化学的に結合したもの、枝分かれを有する数珠状シリカの場合、[結合体の長さ／球形シリカの平均粒径]の比が４以上でかつ１個所以上の枝分かれを有するものが好ましい。
【００２０】
これらのコロイダルシリカを本発明の水性有機無機複合塗料（Ｆ）中に固形分換算で５〜３５質量％配合させる。５質量％未満では十分な耐食性および耐プレスかじり性が得られず、３５質量％を越えると塗料密着性および耐プレスかじり性が劣化する。
本発明では上記水性樹脂、コロイダルシリカ、水とともに潤滑剤（Ａ）あるいは潤滑剤（Ａ）と（Ｂ）を水性塗料（Ｅ）中に所定量配合して使用する。ここで、潤滑剤（Ａ）としては分子量６０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンを使用し、潤滑剤（Ｂ）としては分子量１０００〜５０００のポリオレフィンワックスディスパージョンを使用する。さらに好ましくは、潤滑剤（Ａ）としては極性基を含まない分子量６０００〜１５０００と粒径０．１〜５．０μｍのポリオレフィンワックスディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価４０以下、粒径０．１〜５．０μｍの変性ポリオレフィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１種類以上の潤滑剤を使用し、潤滑剤（Ｂ）としては極性基を含まない分子量１０００〜５０００、粒径０．１〜３．０μｍのポリオレフィンワックスディスパージョンを使用する。
【００２１】
ポリオレフィンワックスディスパージョンとしては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリブチレンワックスを乳化剤濃度５％以下、好ましくは乳化剤を用いることなく水または水溶液に分散させたものを用いる。
また、変性ポリオレフィンワックスディスパージョンとしては、同じくポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリブチレンワックスを乳化剤濃度５％以下、好ましくは乳化剤を用いることなく水または水溶液に分散させたものを用いる。極性基は、触媒存在下で、ポリオレフィンワックスを酸素、オゾンあるいは硝酸等の酸化剤で酸化処理することによって得られる酸化ポリオレフィンワックス、あるいはアクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等のエチレン不飽和カルボン酸モノマーとポリオレフィンワックスとをベンゾール等で溶解し、重合開始剤（パーオキサイド、レドックス、重金属触媒等）と共に窒素気流中で加熱してグラフト化して得る。
【００２２】
潤滑剤（Ａ）におけるポリオレフィンワックスディスパージョンおよび変性ポリオレフィンワックスディスパージョンの質量平均粒径は０．１〜５．０μｍが好ましく、さらに好ましくは１．０〜４．０μｍのものが使用される。また、潤滑剤（Ａ）の粒径は上層に形成される水性有機無機複合皮膜（Ｄ）の膜厚よりも大きいものを使用する。潤滑剤（Ａ）の質量平均粒径が０．１μｍ未満の場合、凝集しやすく安定性に劣るため好ましくない。また、潤滑剤（Ａ）の質量平均粒径が上層に形成される水性有機無機複合皮膜（Ｄ）よりも小さい場合、耐プレスかじり性が劣化するため好ましくない。また、質量平均粒径が５．０μｍを越えると分散安定性に劣るため好ましくない。また、質量平均粒径と数平均粒径の比率としては、質量平均粒径／数平均粒径＜３の範囲内であることが好ましい。
【００２３】
潤滑剤（Ｂ）におけるポリオレフィンワックスディスパージョンおよび変性ポリオレフィンワックスディスパージョンの質量平均粒径は０．１〜３．０μｍが好ましい。また、潤滑剤（Ｂ）の粒径は上層に形成される水性有機無機複合皮膜（Ｄ）の膜厚よりも小さいものを使用する。質量平均粒径が０．１μｍ未満の場合、凝集しやすく安定性に劣るため好ましくない。また３．０μｍを越える場合や、水性有機無機複合皮膜（Ｄ）の膜厚より大きい粒径の潤滑剤（Ｂ）を使用する場合、耐コイル変形性に劣るため好ましくない。
【００２４】
潤滑剤（Ａ）におけるポリオレフィンワックスディスパージョンおよび変性ポリオレフィンワックスディスパージョンの質量平均分子量の範囲としては、６０００〜１５０００のものが好ましい。質量平均分子量が６０００未満では耐コイル変形性に劣るため好ましくない。また、質量平均分子量が１５０００を越えると耐プレスかじり性に劣るため好ましくない。
【００２５】
潤滑剤（Ｂ）におけるポリオレフィンワックスディスパージョンの質量平均分子量の範囲としては、１０００〜５０００のものが好ましい。質量平均分子量が１０００未満では熱分解し易く、表面が１０００℃近い高温に曝される直火型乾燥炉では十分な潤滑特性が得られない場合があるため好ましくない。また、平均分子量が５０００を越えると、潤滑剤Ｂを添加したことによるより一層の耐プレスかじり性向上効果が得られないため好ましくない。
【００２６】
これらのポリオレフィンワックスディスパージョンおよび変性ポリオレフィンワックスディスパージョンの質量平均分子量の分析方法および条件を以下に示すが、分子量の分析はこの方法のみに限定されるものではない。
・分析方法：高温用ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー（gel permeation chromatography））
・カラム：ＰＳ（ポリスチレン）ゲルのミックスタイプ（２〜４本直列接続）
・溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）、トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）等・測定温度：１３０〜１４０℃
・検出器：示差屈折計（ＲＩ）もしくは赤外検出器
・検量線の作成：市販の単分散ＰＳを用いて、それぞれの分子量に換算。
【００２７】
また、潤滑剤（Ａ）における変性ポリオレフィンワックスディスパージョンのＪＩＳ Ｋ ５９０２で規定される酸価（KOHmg/g）の範囲としては、４０以下のものが好ましい。酸価が４０を越えると潤滑剤が硬くなりすぎるため十分な潤滑性が得られない。
さらに、潤滑剤（Ａ）におけるポリオレフィンワックスディスパージョンおよび変性ポリオレフィンワックスディスパージョンのＪＩＳ Ｋ ６７６０で規定される密度は９５０〜１０００ｋｇ／ｍ3であって、ＪＩＳ Ｋ ２２０７で規定される硬度（針入度）は０．２ｍｍ以下であって、Ｘ線回折法により求められる結晶化度としては８０％以上であって、融点は１１０〜１５０℃のものが好ましい。
【００２８】
これらの潤滑剤（Ａ）、あるいは潤滑剤（Ａ）、（Ｂ）の総含有量としては、水性塗料（Ｅ）中に固形分換算で２〜６０質量％配合させることが好ましい。２質量％未満では十分な耐プレスかじり性が得られず、６０質量％を越えると塗料密着性が劣化するため好ましくない。
皮膜（Ｃ）の付着量範囲は乾燥質量として０．０５〜０．３ｇ／ｍ2とする。さらに好ましくは０．０５〜０．２ｇ／ｍ2である。付着量が０．０５ｇ／ｍ2未満では目的とする耐プレスかじり性が劣り、また０．３ｇ／ｍ2を越えると濡れ性が低下して上層皮膜を形成することが困難となるため好ましくない。水性有機無機複合皮膜（Ｄ）の付着量範囲は乾燥質量として０．５〜５．０ｇ／ｍ2とする。さらに好ましくは１．０〜３．０ｇ／ｍ2である。付着量が０．５ｇ／ｍ2未満では目的とする耐プレスかじり性が劣り、また５．０ｇ／ｍ2を越えると溶接性が困難となるため好ましくない。
【００２９】
これらの皮膜（Ｃ）と水性有機無機複合皮膜（Ｄ）を形成させるための塗布方法としては、スプレー、カーテン、フローコーター、ロールコーター、バーコーター、刷毛塗り、浸漬およびエアナイフ絞り等のいずれの方法を用いても良い。
また、焼き付け温度は８０〜２５０℃とするのが望ましい。さらに望ましくは用いる潤滑剤の融点より高い温度とするのが好ましい。８０℃未満では、塗料中の水が完全に揮発しづらいため耐食性が低下し、２５０℃を越えると皮膜の硬化が進みすぎて加工性が低下するため好ましくない。
【００３０】
また、乾燥設備については特に規制するものではないが、熱風吹き付けによる方法や、ヒーターによる間接加熱方法、赤外線による方法、誘導加熱による方法、並びにこれらを併用する方法が採用できる。
本発明の表面処理金属板表面の動摩擦係数は０．０７〜０．１５、静摩擦係数が０．１０以上であるものが好ましい。動摩擦係数が０．１５より高い場合には耐プレスかじり性に劣り、動摩擦係数が０．０７および静摩擦係数が０．１０より低い場合には耐コイル変形性に劣るため好ましくない。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
（１）薬剤の種類
実施例に用いた薬剤の一覧を表１に示す。ここでＤ７を除く潤滑剤Ａとしては、ＪＩＳ Ｋ ６７６０で規定される密度は９５０〜１０００ｋｇ／ｍ3であって、ＪＩＳ Ｋ ２２０７で規定される硬度（針入度）は０．２ｍｍ以下であって、Ｘ線回折法により求められる結晶化度としては８０％以上であって、融点は１１０〜１５０℃のものを用いた。
【００３２】
【表１】
0004132686.tif 000002
【００３３】
（２）金属板の種類
金属板は表２に示すものを用いた。
【００３４】
【表２】
0004132686.tif 000003
【００３５】
（３）クロメート処理
表２に示すＥＧおよびＺＮは、クロム酸５０ｇ／ｌ、硫酸０．３ｇ／ｌの浴中で電流密度１０Ａ／ｄｍ2で所定の電気量を通電して電解型クロメート処理を施し、水洗した後熱風乾燥炉を用いて到達板温８０℃で乾燥した。
また、表２に示すＧＩについては還元率４０％の還元クロム酸とシリカをＳｉＯ2／ＣｒＯ3の比で３となるように配合したクロメート処理液を塗布した後、水洗せずに乾燥した。尚、クロメート皮膜の付着量は蛍光Ｘ線分析により、Ｃｒ換算で定量した。
（４）塗料の調整
表１に示す水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、コロイダルシリカおよび潤滑剤を表４〜６に示す比率で配合し、塗料を調整した。
（５）塗料の塗布・乾燥方法
（３）に示すクロメート処理を施しためっき金属板に、（４）で調整した塗料を乾燥質量として表４〜６に示す値となるように塗布し、到達板温１４０℃で焼き付け乾燥して評価用サンプルを作製した。また、有機複合皮膜の付着量は塗布時の液膜量を質量法により測定して算出した。
（６）性能評価項目
ａ：平板耐食性
（５）で作製した評価用サンプルを、JIS Z 2371に記載されている塩水噴霧試験方法に準じて試験し、雰囲気温度35℃で、5％のNaCl水溶液を塗装鋼板試料に吹き付け、７２時間後の白錆発生率を測定した。以下の評価で、◎および○を良好と判定した。
【００３６】
◎  ：  白錆発生なし
○  ：  白錆発生率  １０％未満
△  ：  白錆発生率  １０％以上、５０％未満
×  ：  白錆発生率  ５０％以上
ｂ：加工部耐食性
（５）で作製した評価用サンプル試験片に６ｍｍのエリクセン加工を施し、JIS Z 2371に記載されている塩水噴霧試験方法に準じて、雰囲気温度35℃で、5％のNaCl水溶液を塗装鋼板試料に吹き付け、４８時間後の加工部における白錆発生率を測定した。以下の評価で、◎および○を良好と判定した。
【００３７】
◎  ：  白錆発生なし
○  ：  白錆発生率  ５％未満
△  ：  白錆発生率  ５％以上、２０％未満
×  ：  白錆発生率  ２０％以上
ｃ：塗料密着性
（５）で作製した評価用サンプルに、さらに、バーコータを用いて、メラミンアルキッド樹脂塗料（関西ぺイント（株）製、アミラック＃1000）を、乾燥膜厚が２５μmとなるように塗布し、炉温130℃で20分間焼き付けた。次に、１晩放置した後、沸騰水に３０分浸漬したものとそうでないものについて、７ｍｍエリクセン加工を施し、粘着テープ（ニチバン（株）：商品名セロテープ）を試験片のエリクセン加工部に張り付けた。粘着テープを速やかに斜め４５゜の方向に引っ張り、エリクセン加工部の外観を目視で評価した。以下の評価で、◎および○を良好と判定した。
【００３８】
◎  ：  剥離なし
○  ：  剥離面積率  ５％未満
△  ：  剥離面積率  ５％以上、５０％未満
×  ：  剥離面積率  ５０％以上
ｄ：連続溶接性
（５）で作製したサンプルを表３に示す条件で連続スポット溶接試験を行い、安定してナゲット径が３ｍｍφ以上形成できる打点数を求めた。
【００３９】
【表３】
0004132686.tif 000004
【００４０】
以下の評価で◎および○を良好と判定した。
◎：  打点数５０００以上
○：  打点数２５００以上  ５０００未満
△：  打点数１０００以上  ２５００未満
×：  打点数１０００未満
ｅ：耐プレスかじり性
（５）で作製したサンプルに角筒クランクプレス試験を行った。角筒クランクプレス試験の条件は、しわ押さえ圧６トンでサンプル（０．８×２２０×１８０ｍｍ）を６５×１１５ｍｍ、高さ５０ｍｍに成形して、成形後の摺動面を目視にて評価した。以下の評価で◎および○を良好と判定した。
【００４１】
◎  ：  黒化なし
○  ：  摺動部の５０％未満の面積が黒化、摺動疵あり
△  ：  摺動部の５０％以上の面積が黒化、摺動疵あり
×  ：  下地金属が露出、かじりあり
ｆ：表層潤滑剤の耐剥離性試験
（５）で作製したサンプルについて上記角筒クランクプレス試験を連続して１００回行った。連続プレス試験後の金型に付着した表層潤滑剤の剥離状況を観察して評価した。以下の評価で○を良好と判定した。
【００４２】
○  ：  粘着性潤滑物の堆積なし
×  ：  粘着性潤滑物の堆積あり
ｇ：耐アブレージョン性試験
（５）で作製したサンプルに、ビニールを介して１０ｇ／ｃｍ2の荷重で３６０回／分の楕円振動を加えて摺動部にアブレージョンを発生させた。１０分間試験を行った後のサンプル表面を目視にて評価した。以下の評価で◎および○を良好と判定した。
【００４３】
◎  ：  黒化なし
○  ：  摺動部の５０％未満の面積が黒化
△  ：  摺動部の５０％以上の面積が黒化
×  ：  下地金属が露出
ｈ：静摩擦係数
新東科学製１０Ｄ型ＨＥＩＤＯＮ静摩擦係数測定装置で、０．５゜／ｓｅｃ、平面圧子に（５）で作製したバリを取り除いた面積２５ｃｍ2のサンプルを張り付けて、重さ２００ｇの条件にて（５）で作製したサンプルどうしの静摩擦係数を測定した。
【００４４】
ｉ：動摩擦係数
新東科学製１４Ｓ型ＨＥＩＤＯＮ動摩擦係数測定装置で、１０ｍｍφステンレス球摺動、荷重１００ｇ、摺動速度１５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて（５）で作製したサンプルの動摩擦係数を測定した。
ｊ：耐コイル変形性
板厚１ｍｍで摩擦係数が異なる内径５０８ｍｍの１０ｔコイルを数種類製造し、このコイルをクレーンにて３回昇降を行った後、最外巻きの緩みによって生じたコイル巻き方向（縦方向）最端部のずれ（距離）を測定し、動摩擦係数、静摩擦係数との関係について調査を行った。その結果、動摩擦係数、静摩擦係数と巻き緩みによって生じたコイル巻き方向（縦方向）最端部のずれ（距離）とは良く対応しており、動摩擦係数が０．０７未満、静摩擦係数が０．１０未満では、巻き緩みによるコイル最端部のずれは５０ｍｍ以上となったが、動摩擦係数が０．０７以上、静摩擦係数が０．１０以上とすることで、巻き緩みによるコイル最端部のずれを３０ｍｍ以下に抑えることができた。そこで、実験室の試験では７）、８）で測定される動摩擦係数と静摩擦係数を耐コイル変形性の指標として用いた。以下の評価で○を良好と判定した。
【００４５】
○  ：  動摩擦係数：０．０７以上、静摩擦係数：０．１以上
×  ：  動摩擦係数：０．０７未満、静摩擦係数：０．１未満
以上の評価結果を表７〜９に示す。これらの結果より明らかなように、本発明の技術により耐食性、密着性、溶接性等の各種性能に優れ、かつ耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れ、さらにはプレス時に皮膜から潤滑剤が脱落することによって起こる粘着性のカス発生が抑制された表面処理金属板を得ることができる。
【００４６】
【表４】
0004132686.tif 000005
【００４７】
【表５】
0004132686.tif 000006
【００４８】
【表６】
0004132686.tif 000007
【００４９】
【表７】
0004132686.tif 000008
【００５０】
【表８】
0004132686.tif 000009
【００５１】
【表９】
0004132686.tif 000010
【００５２】
【発明の効果】
本発明の表面処理金属板は、耐食性、密着性、溶接性等の各種性能に優れ、さらに耐プレスかじり性を維持しつつ、巻き緩みによるコイル潰れや切り板パイリング時の荷崩れの問題を改善したものであるとともに、プレス時に皮膜から潤滑剤が脱落することによって起こる粘着性のカス発生も抑制されたものであるため、家電、建材および自動車分野向け材料として好適である。また、本発明に係る製造方法により、良好な耐プレスかじり性と耐コイル変形性を有する表面処理金属板を市場に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表面金属板の一例を説明する図である。
【図２】本発明の表面金属板のもう一つの例を説明する図である。
【符号の説明】
１…潤滑剤（Ａ）
２…皮膜（Ｃ，Ｃ′）
３…めっき金属板
４…水性有機無機複合皮膜（Ｄ）
５…潤滑剤（Ｂ）
【図１】
0004132686.tif 000011
【図２】
0004132686.tif 000012