JP2914176B2 - 低光沢性の黒色化処理鋼板 - Google Patents
低光沢性の黒色化処理鋼板Info
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
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- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、低光沢性 (艶消し)
の黒色化処理鋼板であって、主として従来黒色塗装され
て使用されていた家電製品、事務用機器、音響機器等の
部材、とりわけ光学機器の部材用として、塗装を省略し
て使用できる鋼板に関する。
の黒色化処理鋼板であって、主として従来黒色塗装され
て使用されていた家電製品、事務用機器、音響機器等の
部材、とりわけ光学機器の部材用として、塗装を省略し
て使用できる鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】黒色化処理鋼板は、無塗装で使用できる
意匠性の優れた鋼板として、広い用途が期待できる製品
である。例えば、複写機のような光学機器の内板等の用
途向けに需要が拡大しているが、かかる用途においては
鋼板の品質に対する需要家の要求はきわめて厳しい。
意匠性の優れた鋼板として、広い用途が期待できる製品
である。例えば、複写機のような光学機器の内板等の用
途向けに需要が拡大しているが、かかる用途においては
鋼板の品質に対する需要家の要求はきわめて厳しい。
【０００３】黒色化処理鋼板としては、例えば特公昭62
-30262号公報に開示されるものがある。これは、鋼板表
面に施したNiめっき層または合金化Niめっき層を、硝
酸、硝酸を主成分とする混酸等の処理液で処理して、黒
色化層を表面に形成させたものである。しかし、この黒
色化処理鋼板は、その光の反射率が大きく、光学機器
用、例えば、複写機の内板として使用するには限界があ
る。
-30262号公報に開示されるものがある。これは、鋼板表
面に施したNiめっき層または合金化Niめっき層を、硝
酸、硝酸を主成分とする混酸等の処理液で処理して、黒
色化層を表面に形成させたものである。しかし、この黒
色化処理鋼板は、その光の反射率が大きく、光学機器
用、例えば、複写機の内板として使用するには限界があ
る。
【０００４】複写機内部において迷走光があると、コピ
ー画質が劣化するので、光学的な特性からは、鏡面仕上
げの鋼板よりも、低反射率として乱反射を少なくしたも
のが好ましい。従って、複写機光学系用途としては、低
角度での低反射率が望まれる。この低角度での低反射率
としては、通常、入射角85°の光の反射率が45％以下で
あることが基準とされる。
ー画質が劣化するので、光学的な特性からは、鏡面仕上
げの鋼板よりも、低反射率として乱反射を少なくしたも
のが好ましい。従って、複写機光学系用途としては、低
角度での低反射率が望まれる。この低角度での低反射率
としては、通常、入射角85°の光の反射率が45％以下で
あることが基準とされる。
【０００５】上記の低角度低反射率とするために、現
在、複写機メーカーでは、めっき鋼板に別途艶消し塗装
を施して対応しているが、この塗装はコストが高く、ま
た塗膜の密着性においても不安がある。従って、無塗装
で使用できる黒色鋼板であって、しかも低角度の反射率
の小さい鋼板の開発が強く望まれている。
在、複写機メーカーでは、めっき鋼板に別途艶消し塗装
を施して対応しているが、この塗装はコストが高く、ま
た塗膜の密着性においても不安がある。従って、無塗装
で使用できる黒色鋼板であって、しかも低角度の反射率
の小さい鋼板の開発が強く望まれている。
【０００６】黒色低処理鋼板の外観光沢を改善して高級
感を付与したものとして、特公平５−36515 号公報の鋼
板がある。この鋼板は、意匠性が高く、スポット溶接性
にも優れたものであるが、上記の低角度低反射率という
点ではやや問題があり、また外観を重視する部品用とし
ては凹凸感が強過ぎるという難点もある。
感を付与したものとして、特公平５−36515 号公報の鋼
板がある。この鋼板は、意匠性が高く、スポット溶接性
にも優れたものであるが、上記の低角度低反射率という
点ではやや問題があり、また外観を重視する部品用とし
ては凹凸感が強過ぎるという難点もある。
【０００７】なお、特開昭63-153295 号公報には、高級
感のある着色被覆鋼板の発明が開示されているが、これ
は、鋼板またはめっき鋼板の上に、着色酸化物を電析さ
せたものである。素材鋼板として、表面粗度を平均粗さ
で 1.5μm 以上のダル仕上げ鋼板を用いることも示唆さ
れているが、それだけでは低角度での低反射率を安定し
て確保することは、困難であるとともに、鋼板を成型加
工する際に型かじり等の弊害を誘発する可能性が高い。
感のある着色被覆鋼板の発明が開示されているが、これ
は、鋼板またはめっき鋼板の上に、着色酸化物を電析さ
せたものである。素材鋼板として、表面粗度を平均粗さ
で 1.5μm 以上のダル仕上げ鋼板を用いることも示唆さ
れているが、それだけでは低角度での低反射率を安定し
て確保することは、困難であるとともに、鋼板を成型加
工する際に型かじり等の弊害を誘発する可能性が高い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、無塗装で用
いることができる黒色化処理鋼板、特に複写機の光学系
部材用として好適な、低角度の低反射率を有する低光沢
（艶消し）鋼板を提供することを目的とする。
いることができる黒色化処理鋼板、特に複写機の光学系
部材用として好適な、低角度の低反射率を有する低光沢
（艶消し）鋼板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記から
までを特徴とする低光沢性黒色化処理鋼板を要旨とす
る。
までを特徴とする低光沢性黒色化処理鋼板を要旨とす
る。
【００１０】 母材鋼板は表面の中心線平均粗さ（R
a）が 1.2〜2.0 μm 、かつ、PPI が180〜300 のダル仕
上げの鋼板である。
a）が 1.2〜2.0 μm 、かつ、PPI が180〜300 のダル仕
上げの鋼板である。
【００１１】 上記の母材鋼板の表面（両面でも片面
でもよい）に、付着量が 5〜30g/m2の亜鉛または亜鉛系
合金の電気めっき皮膜が形成されている。
でもよい）に、付着量が 5〜30g/m2の亜鉛または亜鉛系
合金の電気めっき皮膜が形成されている。
【００１２】 上記のめっき皮膜が、陽極処理されて
黒色化している。
黒色化している。
【００１３】 更にその黒色化めっき皮膜の上層に金
属クロムとして200mg/m2以下のクロメート皮膜もしくは
厚さ 2μm 以下のクリアー皮膜、又は、その両者を有す
る。
属クロムとして200mg/m2以下のクロメート皮膜もしくは
厚さ 2μm 以下のクリアー皮膜、又は、その両者を有す
る。
【００１４】ここで、PPI （Peak Count per Inch)と
は、ＳＡＥ規格の表面粗さの表記法で、表面の微小凹凸
の山数を評価する方法である（詳しくは、例えば、木下
直治「表面研磨・仕上技術集成」日経技術図書 P.233参
照) 。
は、ＳＡＥ規格の表面粗さの表記法で、表面の微小凹凸
の山数を評価する方法である（詳しくは、例えば、木下
直治「表面研磨・仕上技術集成」日経技術図書 P.233参
照) 。
【００１５】上記の陽極酸化は、硝酸を主成分とする
混酸を含有する溶液中で行うのが望ましい。また、の
クロメート皮膜、クリヤー皮膜は、わずかでも存在すれ
ばその効果があるが、クロメート皮膜の場合は金属クロ
ムとして 80mg/m2以上、クリアー皮膜の場合は厚さで
0.8μm 以上とするのが望ましい。
混酸を含有する溶液中で行うのが望ましい。また、の
クロメート皮膜、クリヤー皮膜は、わずかでも存在すれ
ばその効果があるが、クロメート皮膜の場合は金属クロ
ムとして 80mg/m2以上、クリアー皮膜の場合は厚さで
0.8μm 以上とするのが望ましい。
【００１６】
１．母材鋼板について 本発明者等は、前記の課題の解決のために、表面性状の
異なる多数の鋼板を使用して黒色化鋼板を試作し、その
低角度反射率を測定する試験を行った。試験条件は下記
のとおりである。
異なる多数の鋼板を使用して黒色化鋼板を試作し、その
低角度反射率を測定する試験を行った。試験条件は下記
のとおりである。
【００１７】(1) 試験材の調整 母材鋼板 ：板厚0.8mm のJIS G3141 の冷延鋼板 表裏面とも、Raで 0.6〜1.4 μm 、PPI で 120〜350 めっき皮膜：付着量 20gm/m2のZn−12wt% Ni電気めっ
き皮膜を両面に形成。
き皮膜を両面に形成。
【００１８】発色処理 ：１％NaNO3 ＋１％Na2SO4水
溶液中にて陽極酸化し、 0.6μm の酸化物皮膜 (Ni2O3)
を形成。
溶液中にて陽極酸化し、 0.6μm の酸化物皮膜 (Ni2O3)
を形成。
【００１９】クロメート付着量：120 mg/m2 クリアー皮膜：アクリル系樹脂、1.2 μm 厚 (2) 低角度反射率の評価法 入射角85°で反射率を測定し、複写機の光学系部品とし
て望ましい反射率40％以下の場合を良好と評価した。
て望ましい反射率40％以下の場合を良好と評価した。
【００２０】試験結果を図１および図２に示す。
【００２１】図１は、母材鋼板表面のRaと低角度反射率
との関係を整理して示すものである。図示のとおり、Ra
が 1.2μm 以上であれば、反射率は40％以下の良好な範
囲となる。
との関係を整理して示すものである。図示のとおり、Ra
が 1.2μm 以上であれば、反射率は40％以下の良好な範
囲となる。
【００２２】図２は、母材鋼板表面のPPI と低角度反射
率との関係を整理して示すものである。ここでは、PPI
が180 以上であれば、低角度反射率は40％以下の良好な
範囲となる。
率との関係を整理して示すものである。ここでは、PPI
が180 以上であれば、低角度反射率は40％以下の良好な
範囲となる。
【００２３】図３は、RaおよびPPI と低角度反射率との
関係を示す図である。図示のとおりRaが 1.2μm 以上
で、かつ PPIが180 以上の場合に、40％以下の低反射率
が得られている。
関係を示す図である。図示のとおりRaが 1.2μm 以上
で、かつ PPIが180 以上の場合に、40％以下の低反射率
が得られている。
【００２４】上記の試験結果から明らかなように、低角
度の低反射率を得るためには、母材鋼板の表面の中心線
平均粗さ(Ra)と、PPI の両方を適正域に制御することが
重要である。RaとPPI を前述の範囲にしておけば、その
表面に本発明で定める範囲の厚さのめっき皮膜ならびに
クロメート皮膜 (およびクリヤー皮膜) を付着させて
も、最終製品鋼板の表面は望ましい状態になり、良好な
低反射率を持つようになる。
度の低反射率を得るためには、母材鋼板の表面の中心線
平均粗さ(Ra)と、PPI の両方を適正域に制御することが
重要である。RaとPPI を前述の範囲にしておけば、その
表面に本発明で定める範囲の厚さのめっき皮膜ならびに
クロメート皮膜 (およびクリヤー皮膜) を付着させて
も、最終製品鋼板の表面は望ましい状態になり、良好な
低反射率を持つようになる。
【００２５】しかしながら、母材鋼板の表面状態を、反
射率だけから決めることはできない。製品鋼板には、表
面の美しさとプレス成形性が要求され、これらも母材表
面の性状に影響されるからである。即ち、母材表面の粗
度の影響は、黒色化処理後の表面にまで残るので、母材
表面のRaおよびPPI が過度に大きいと、製品鋼板の表面
が肌荒れ状の外観の悪いものとなり、商品価値が落ち
る。また、RaおよびPPIが大き過ぎる場合にはプレス成
形性も劣る。
射率だけから決めることはできない。製品鋼板には、表
面の美しさとプレス成形性が要求され、これらも母材表
面の性状に影響されるからである。即ち、母材表面の粗
度の影響は、黒色化処理後の表面にまで残るので、母材
表面のRaおよびPPI が過度に大きいと、製品鋼板の表面
が肌荒れ状の外観の悪いものとなり、商品価値が落ち
る。また、RaおよびPPIが大き過ぎる場合にはプレス成
形性も劣る。
【００２６】本発明では、前記の反射率と、表面の美観
およびプレス成形性とを総合的に考慮して、母材表面の
中心線平均粗さ(Ra)は 1.2〜2.0 μm 、PPI は 180〜30
0 の範囲とした。
およびプレス成形性とを総合的に考慮して、母材表面の
中心線平均粗さ(Ra)は 1.2〜2.0 μm 、PPI は 180〜30
0 の範囲とした。
【００２７】上記のような表面性状の鋼板は、ショット
ブラスト法やその他の表面加工法で粗さを調整してダル
加工を施したロールをワークロールとして、鋼板を圧延
（例えば調質圧延）する方法によって製造できる。
ブラスト法やその他の表面加工法で粗さを調整してダル
加工を施したロールをワークロールとして、鋼板を圧延
（例えば調質圧延）する方法によって製造できる。
【００２８】２．めっき皮膜について めっき皮膜として亜鉛または亜鉛系合金の電気めっき皮
膜を選んだのは、これらが、耐食性に優れており、安価
な量産技術が確立していること、めっき厚さの制御が容
易であること、および後述の黒色化処理が容易であるこ
と、による。なお、亜鉛系合金めっきとしては、Zn−Ni
系、Zn−Fe系、Zn−Co系等の合金めっきが使用できる。
膜を選んだのは、これらが、耐食性に優れており、安価
な量産技術が確立していること、めっき厚さの制御が容
易であること、および後述の黒色化処理が容易であるこ
と、による。なお、亜鉛系合金めっきとしては、Zn−Ni
系、Zn−Fe系、Zn−Co系等の合金めっきが使用できる。
【００２９】上記のめっき皮膜は、付着量が 5〜30g/m2
の範囲になければならない。5 g/m2未満では耐食性が不
十分である。一方、30g/m2を超える厚目付になると、製
品となったときに母材表面粗度の影響が失われて、望ま
しい低反射率が得られない。
の範囲になければならない。5 g/m2未満では耐食性が不
十分である。一方、30g/m2を超える厚目付になると、製
品となったときに母材表面粗度の影響が失われて、望ま
しい低反射率が得られない。
【００３０】３．黒色化処理について めっき皮膜の黒色化は、陽極処理によって行う。この処
理方法によれば、めっき皮膜そのものを酸化させて発色
させるので、皮膜全体の膜厚が厚くなることがない。従
って、母材鋼板の表面粗さの良い影響が損なわれること
がなく、また、スポット溶接性も良好に保たれる。
理方法によれば、めっき皮膜そのものを酸化させて発色
させるので、皮膜全体の膜厚が厚くなることがない。従
って、母材鋼板の表面粗さの良い影響が損なわれること
がなく、また、スポット溶接性も良好に保たれる。
【００３１】なお、陽極酸化処理の溶液としては、原料
コストが安く、処理方法および設備が簡素である等の理
由で硝酸を主成分とする混酸を含有する溶液が望まし
い。例えば、NaNO3 20〜30g/リットル、Na2SO490〜130
g/リットル程度を含む40〜50℃の水溶液中で、電流密度
50〜120A/dm2、通電時間 1.0〜2.6 秒のような条件で処
理するのがよい。
コストが安く、処理方法および設備が簡素である等の理
由で硝酸を主成分とする混酸を含有する溶液が望まし
い。例えば、NaNO3 20〜30g/リットル、Na2SO490〜130
g/リットル程度を含む40〜50℃の水溶液中で、電流密度
50〜120A/dm2、通電時間 1.0〜2.6 秒のような条件で処
理するのがよい。
【００３２】４．クロメート皮膜およびクリヤー皮膜等
について これらの皮膜は、鋼板の耐食性を一層高めるために施さ
れる。クロメート皮膜が厚過ぎる場合には母材鋼板の表
面粗さの効果を減殺し、かつ、この皮膜自体の干渉色に
よって製品鋼板の外観が損なわれることがあるので、金
属クロムとして付着量 200mg/m2 以下とするのがよい。
について これらの皮膜は、鋼板の耐食性を一層高めるために施さ
れる。クロメート皮膜が厚過ぎる場合には母材鋼板の表
面粗さの効果を減殺し、かつ、この皮膜自体の干渉色に
よって製品鋼板の外観が損なわれることがあるので、金
属クロムとして付着量 200mg/m2 以下とするのがよい。
【００３３】クリアー皮膜というのは、着色顔料を含ま
ない透明の有機樹脂皮膜であるが、若干の着色用塗料を
含ませてもよい。この皮膜は、厚過ぎると製品鋼板のス
ポット溶接性を損なうので、その厚さを 2μm 以下に抑
えるのがよい。
ない透明の有機樹脂皮膜であるが、若干の着色用塗料を
含ませてもよい。この皮膜は、厚過ぎると製品鋼板のス
ポット溶接性を損なうので、その厚さを 2μm 以下に抑
えるのがよい。
【００３４】クロメート皮膜を施した上に、更にクリヤ
ー皮膜を施すこともできる。その場合は、例えば、クロ
メート皮膜は金属クロムとして付着量 80 mg/m2 、クリ
アー皮膜は 0.8μm 厚、というように両皮膜の厚さを薄
めに調整するのが望ましい。
ー皮膜を施すこともできる。その場合は、例えば、クロ
メート皮膜は金属クロムとして付着量 80 mg/m2 、クリ
アー皮膜は 0.8μm 厚、というように両皮膜の厚さを薄
めに調整するのが望ましい。
【００３５】
【実施例】表１に示すようにRaとPPI が異なる（但し、
一枚の鋼板の両面ではほぼ同じ）母材 (厚さ 0.8mmの J
IS G3141の冷延鋼板) を用いて、前記〔作用〕の欄で述
べた試験条件と同じ条件でめっきを行い、発色処理を施
し、クリアー皮膜を施した。両面とも同じである。
一枚の鋼板の両面ではほぼ同じ）母材 (厚さ 0.8mmの J
IS G3141の冷延鋼板) を用いて、前記〔作用〕の欄で述
べた試験条件と同じ条件でめっきを行い、発色処理を施
し、クリアー皮膜を施した。両面とも同じである。
【００３６】得られた鋼板の光沢度（低角度反射率）を
前記と同じ方法で測定した。また、プレス成形性を見る
ためにLDR 試験で加工性を評価し、かつ、円筒深絞りを
行って加工後の外観を評価した。
前記と同じ方法で測定した。また、プレス成形性を見る
ためにLDR 試験で加工性を評価し、かつ、円筒深絞りを
行って加工後の外観を評価した。
【００３７】表１の比較例１は母材鋼板のRaとPPI がと
もに小さ過ぎるために反射率が大き過ぎる。また、比較
例２、３のように、RaまたはPPI のいずれかが小さ過ぎ
る場合も、同様の傾向にある。一方、RaまたはPPI が大
き過ぎる場合は、低光沢にはなるが加工性に劣り、成形
後の外観も悪い。
もに小さ過ぎるために反射率が大き過ぎる。また、比較
例２、３のように、RaまたはPPI のいずれかが小さ過ぎ
る場合も、同様の傾向にある。一方、RaまたはPPI が大
き過ぎる場合は、低光沢にはなるが加工性に劣り、成形
後の外観も悪い。
【００３８】これに対して、RaおよびPPI の両方が適正
範囲にある本発明例１〜８は、低光沢性であり、しかも
プレス成形性にも優れている。
範囲にある本発明例１〜８は、低光沢性であり、しかも
プレス成形性にも優れている。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【発明の効果】本発明の黒色化処理鋼板は、光の反射率
として40％以下（入射角度85°）の低光沢度のものであ
り、しかもプレス成形性にも優れる。この鋼板は、種々
の用途に使用できるものであるが、特に、複写機光学系
を構成する部材用として、無塗装で使用するのに好適で
ある。
として40％以下（入射角度85°）の低光沢度のものであ
り、しかもプレス成形性にも優れる。この鋼板は、種々
の用途に使用できるものであるが、特に、複写機光学系
を構成する部材用として、無塗装で使用するのに好適で
ある。
【図１】母材鋼板の表面の中心線平均粗さ（Ra）と低角
度反射率との関係を示す図である。
度反射率との関係を示す図である。
【図２】母材鋼板の表面のPPI と低角度反射率との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図３】低角度反射率を得るための母材鋼板の表面の中
心線平均粗さ（Ra）とPPI の適正範囲を示す図である。
心線平均粗さ（Ra）とPPI の適正範囲を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−93093（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−61395（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C25D 5/00 - 7/12
Claims (1)
- 【請求項１】中心線平均粗さ(Ra)が 1.2〜2.0 μm 、か
つ、PPI が 180〜300 のダル仕上げの母材鋼板の表面
に、付着量が 5〜30g/m2の亜鉛または亜鉛系合金の電気
めっき皮膜が形成され、そのめっき皮膜が陽極処理され
て黒色化しており、更にその黒色化めっき皮膜の上層に
金属クロムとして 200mg/m2 以下のクロメート皮膜、も
しくは厚さ 2μm 以下のクリアー皮膜、またはその両者
を有することを特徴とする低光沢性黒色化処理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13450194A JP2914176B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 低光沢性の黒色化処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13450194A JP2914176B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 低光沢性の黒色化処理鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH083782A JPH083782A (ja) | 1996-01-09 |
| JP2914176B2 true JP2914176B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=15129806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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