(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基板と、この基板の少なくとも片面に設けられ樹脂及びこの樹脂の固形分に対して０．２質量％以上のラノリンを含む塗膜と、この塗膜の表面に設けられた塗布量が１０乃至１００ｍｇ／ｍ２であるワックス層と、を有することを特徴とする成形加工用アルミニウム塗装板。
【請求項２】
前記ワックス層はパラフィンワックス及びマイクロクリスタリンワックスのうち少なくとも１種のワックスからなることを特徴とする請求項１に記載の成形加工用アルミニウム塗装板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる基板の少なくとも片面に潤滑剤を含有する塗料が塗装された成形加工用アルミニウム塗装板に関し、特に、プレス成形時に金型における潤滑剤の堆積の低減を図った成形加工用アルミニウム塗装板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム板及びアルミニウム合金板（以下、総称してアルミニウム板という）は、耐食性が良好で軽量であることから、飲料缶材料、建材、電機及び電子部品を含む家電材並びに自動車材等の用途に広く適用されている。
【０００３】
アルミニウム板を前記用途に適用する場合は、通常、アルミニウム板を所定の形状にプレス成形して適用する。アルミニウム板のプレス成形は、プレス機に枚葉状のシートを１枚ずつ供給して行う方法と、プレス機にコイル状のアルミニウム板を連続的に供給して行う方法とがあり、後者は生産性が優れた製造方法として前記用途の事業分野において広く採用されている。
【０００４】
また、前記用途のアルミニウム板は、耐食性のより一層の向上、外観の向上及びキズ付きの防止等を目的として、表面に塗料が塗布されて使用されることが多い。
【０００５】
塗料の塗布方法は、アルミニウム板のプレス成形後に塗料を塗布する方法と、アルミニウム板のプレス成形前に塗料を塗布する方法とがある。後者の場合には、塗料が塗布されたアルミニウム板（以下、アルミニウム塗装板という）のプレス成形性を向上させることを目的として、塗料に潤滑剤を添加して塗装後の塗膜表面に潤滑剤を付与することが一般的に行われている。
【０００６】
塗料に添加する潤滑剤には、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス及び石油系ワックス等の天然ワックス並びに合成炭化水素系ワックス、変性ワックス、水素化ワックス及び脂肪酸類ワックス等の合成ワックスがあり、例えば、動物系ワックスのラノリン、植物系ワックスのカルナウバ、石油系ワックスのマイクロクリスタリン又は合成炭化水素系ワックスのポリエチレンが、単独添加又は複合添加されて使用されている。これらの潤滑剤が添加された塗料が塗装されたアルミニウム塗装板は、潤滑剤が添加されていない塗料が塗装されたアルミニウム塗装板と比較して、明らかに成形性が向上する。
【０００７】
前記ワックスのうち、特にラノリンは融点が低く、また、塗料を塗装した後の乾燥及び焼き付け工程において塗膜の表面ににじみ出やすい。このため、潤滑剤としてラノリンが添加された塗膜は、他の潤滑剤が添加された塗膜と比較して、低温での潤滑性が優れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術には以下に示すような問題点がある。アルミニウム板に、潤滑剤として少なくともラノリンを含む塗料を塗装してアルミニウム塗装板を作製し、このアルミニウム塗装板を連続的にプレス加工する場合、塗料の乾燥及び焼き付けによってラノリンが塗膜表面ににじみ出る。これにより、アルミニウム塗装板の潤滑性は向上するものの、このにじみ出たラノリンがプレス機の金型に堆積するという問題が発生する。このため、以後この金型によって成形されるプレス成形品が汚れたり、所定の寸法の成形品が得られなくなったりするという不具合が発生する。
【０００９】
この不具合は特に、ラノリンの添加量が塗料中の樹脂固形分に対して０．２質量％以上になると発生しやすくなる傾向があり、ラノリンと他の潤滑剤とを複合添加した場合には、より発生しやすくなる傾向がある。
【００１０】
この問題点を解決する方法として、塗料へのラノリンの添加量を低減又は無添加にするという方法が考えられるが、これによりアルミニウム塗装板の潤滑性が低下する。アルミニウム塗装板のプレス条件によっては、所望の潤滑効果を得るために、ラノリンの添加が必須である。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、低温での潤滑性が優れ、潤滑剤を含む塗料が塗装されたアルミニウム塗装板を連続的にプレスする場合において、塗料の乾燥及び焼き付けによって塗膜表面ににじみ出る潤滑剤がプレス機の金型に堆積し、プレス成形品が汚れたり所定の寸法の成形品が得られなくなったりすることを防止できる成形加工用アルミニウム塗装板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る成形加工用アルミニウム塗装板は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基板と、この基板の少なくとも片面に設けられ樹脂及びこの樹脂の固形分に対して０．２質量％以上のラノリンを含む塗膜と、この塗膜の表面に設けられた塗布量が１０乃至１００ｍｇ／ｍ２であるワックス層と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、潤滑剤として樹脂の固形分に対して０．２質量％以上のラノリンが塗膜に添加されているため、低温での潤滑性が優れる。また、成形加工用アルミニウム塗装板の表層部にワックス層を設けることにより、このワックス層のワックスがプレス機の金型に転写されて金型の表面に薄くコーティングされる。これにより、塗膜の表面ににじみ出たラノリンが金型に付着して堆積することを防止することができる。更に、プレス機への成形加工用アルミニウム塗装板の供給に伴って、ワックスを金型に連続的に供給することができるため、成形加工用アルミニウム塗装板を連続的にプレスする場合においても、前記効果が永続的に発揮される。なお、樹脂の固形分とは、樹脂から溶剤を除いた量をいう。また、前記基板はクロメート処理が施されていてもよい。
【００１４】
また、前記ワックス層はパラフィンワックス及びマイクロクリスタリンワックスのうち少なくとも１種のワックスからなることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本実施例に係る成形加工用アルミニウム塗装板の構成を示す断面図である。本実施例に係る成形加工用アルミニウム塗装板１においては、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基板２が設けられ、基板２の両面に樹脂塗料及び潤滑剤を含む塗膜３が設けられ、塗膜３上にはワックス層４が設けられている。なお、基板２及び塗膜３によりアルミニウム塗装板が構成され、このアルミニウム塗装板及びワックス層４により成形加工用アルミニウム塗装板１が構成されている。
【００１６】
塗膜３を構成する樹脂塗料には、例えば、エポキシ系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール系樹脂、アルキド系樹脂、ポリブタジエン系樹脂及びエチレンアイオノマー系樹脂並びにこれらの樹脂の共重合体からなる樹脂塗料を使用することができる。また、これらの樹脂塗料の溶媒は、溶剤系溶媒及び水性溶媒のいずれでもよい。塗膜３には潤滑剤として、塗膜３の樹脂固形分に対して０．２質量％以上のラノリンが含有されている。
【００１７】
ワックス層４には、パラフィンワックス又はマイクロクリスタリンワックスを使用することができる。ワックス層４の塗布量は、１０乃至１００ｍｇ／ｍ２である。
【００１８】
次に、本発明の構成要素の数値限定理由について説明する。
【００１９】
塗膜中におけるラノリンの含有量：樹脂の固形分に対して０．２質量％以上
塗膜中におけるラノリンの含有量が塗膜中の樹脂の固形分に対して０．２質量％未満であると、ラノリンの潤滑剤としての効果が十分に発揮されず、成形加工用アルミニウム塗装板の潤滑性が劣る。従って、塗膜中におけるラノリンの含有量は、樹脂の固形分に対して０．２質量％以上とする。
【００２０】
ワックス層の塗布量：１０乃至１００ｍｇ／ｍ２
ワックス層の塗布量が１０ｍｇ／ｍ２未満であると、ラノリンが金型に付着し堆積することを防止する効果が小さい。一方、ワックス層の塗布量が１００ｍｇ／ｍ２を超えると、ラノリンの金型への堆積は防止できるものの、ワックスが金型に過剰に付着し、堆積しやすくなる。従って、ワックス層の塗布量は１０乃至１００ｍｇ／ｍ２とする。
【００２１】
本実施例に係る成形加工用アルミニウム塗装板１の製造方法について説明する。先ず、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基板２を用意し、この表面上に塗膜３を塗装する。このとき、塗膜３には、塗膜３の樹脂固形分に対して０．２質量％以上のラノリンを添加する。次いで、塗膜３の乾燥及び焼き付けを行う。その後、塗膜３上にパラフィンワックス又はマイクロクリスタリンワックスを塗布し、ワックス層４を形成する。塗膜３上にワックス層４を塗布する方法には、溶融したワックスをアトマイザにより霧化し静電塗油機を使用して塗布する方法及び溶融したワックスをロールコータにより塗布する方法等がある。これにより、成形加工用アルミニウム塗装板１が製造される。
【００２２】
成形加工用アルミニウム塗装板１においては、塗膜３を塗装後の乾燥及び焼き付け工程において、塗膜３の表面にラノリンがにじみ出る。しかしながら、成形加工用アルミニウム塗装板１をプレス機（図示せず）によりプレス成形すると、ワックス層４のワックスがプレス機の金型に転写され、金型の表面に薄くコーティングされる。これにより、ラノリンが金型に付着して堆積することを防止することができる。ワックス層４は、静電塗装機により塗布しても、ロールコータにより塗布しても、効果は同じである。また、成形加工用アルミニウム塗装板１においては、塗膜３に添加する潤滑剤としてラノリンを使用しているため、低温での潤滑性が良好である。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例の効果について、その特許請求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。ＪＩＳＡ５１８２−Ｈ１９に記載されている板厚が０．２５ｍｍのアルミニウム合金板を用意し、このアルミニウム合金板にＣｒ量が１５ｍｇ／ｍ２になるようにりん酸クロメート処理を施した。次に、このりん酸クロメート処理後のアルミニウム合金板の両面に、表１に示す潤滑剤を添加したアクリル変性エポキシ塗料を乾燥後の膜厚が５μｍになるように塗布し、ガスオーブン加熱方式の乾燥炉により焼き付けを行い塗膜を形成した。この後、静電塗油機を使用してパラフィンワックス（日本精蝋製１３５）又はマイクロクリスタリンワックス（日本精蝋製Ｈｉ−Ｍｉｃ−１０７０）を塗布してワックス層を形成し、成形加工用アルミニウム塗装板を作製した。また、比較のために、塗膜を形成した後にワックスを塗布しない成形加工用アルミニウム塗装板も作製した。このようにして作製された成形加工用アルミニウム塗装板における塗膜中の潤滑剤の種類及び濃度並びにワックス層におけるワックスの種類及び塗布量を表１に示す。表１において、例えばＮｏ．６は、塗膜中に潤滑剤としてラノリン及びポリエチレンが夫々塗膜中の樹脂固形分に対して０．５質量％添加され、更にワックス層がパラフィンからなり、その塗布量が３０ｍｇ／ｍ２であることを示す。
【００２４】
前述のような方法により作製した成形加工用アルミニウム塗装板を、外径が２＋４／１６インチ（２０４径）の飲料缶蓋シェルの形状にプレス成形し、プレス成形品を作製した。図２は、このプレス成形品の形状を示す断面図である。図２に示すように、プレス成形品５の形状は底面が円形の浅い皿状であり、最大径が６４ｍｍ、底面の直径が５２ｍｍ、高さが７ｍｍである。このプレス成形において、成形速度を９０ｓｐｍとし、連続的に２００００ストローク成形した後、金型における潤滑剤及びワックスの堆積状態を観察した。潤滑剤及びワックスの堆積量が極めて少ない場合を◎、少ない場合を○、多い場合を×とし、堆積量に応じて×−○−◎の順で結果を判定した。潤滑剤及びワックスの堆積量が◎又は○であれば、プレス成形品が汚れたり所定の寸法の成形品が得られなくなったりすることを防止できる。この判定結果を表１に示す。
【００２５】
また、前述の成形加工用アルミニウム塗装板について、低温での潤滑性を評価した。評価は、この成形加工用アルミニウム塗装板の摩擦係数を測定することにより行った。摩擦係数の測定方法は、相手材としてプレス機の金型を想定して表面を鏡面研磨した工具鋼を使用し、測定温度は３０乃至４０℃とした。潤滑性を評価は、摩擦係数が０．０７以下のものを良好（○）とした。この評価結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
0003761794.tif 000002
【００２７】
表１に示すＮｏ．１乃至８は本発明の実施例である。実施例Ｎｏ．１乃至８は、塗膜中にラノリン又はラノリンの混合物からなる潤滑剤が添加され、塗膜上に塗布量が１０乃至１００ｍｇ／ｍ２であるワックス層が設けられているため、金型への潤滑剤の堆積量が少なく、低温での潤滑性が良好であった。
【００２８】
これに対して、表１に示すＮｏ．９乃至１２は比較例である。比較例Ｎｏ．９はワックスの塗布量が１５０ｍｇ／ｍ２と多すぎるため、金型への潤滑剤の堆積は抑えられたものの、ワックス自体が金型に堆積した。また、比較例Ｎｏ．１０乃至１２はワックス層が形成されていないため、金型における潤滑剤の堆積量が多かった。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の成形加工用アルミニウム塗装板においては、潤滑剤としてラノリンを含有する塗膜を形成し、この塗膜上にワックス層を形成しているため、低温での潤滑性が優れると共に、塗膜表面ににじみ出たラノリンが連続プレス加工時に金型に堆積することを防止できる。これにより、アルミニウム成形品の汚染及び成形品の寸法精度の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る成形加工用アルミニウム塗装板の構成を示す断面図である。
【図２】本実施例におけるプレス成形品の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
１；成形加工用アルミニウム塗装板
２；基板
３；塗膜
４；ワックス層
５；プレス成形品
【図１】
0003761794.tif 000003
【図２】
0003761794.tif 000004