JPH01147085A - 塗装外観性およびプレス性に優れた鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、絞り成形性で代表されるプレス性にすぐれる
とともに、塗装鋼板として利用する場合に塗装外観性に
も優れた鋼板に関する。

（従来の技術） 近年、自動車、家電等薄鋼板の使用分野において、−層
苛酷なプレス成形性が要求されるとともに、塗装外観性
に対する要求は極めて厳しくなっている。特に最近は、
鮮映性、つまり塗装面が鏡のように平滑に仕上がる度合
の優れた冷延鋼板が要求されている。

従来のショットダル鋼板では鮮映性が不十分であり、ま
たブライト鋼板では鮮映性は良好だが、絞り性が劣ると
言われている。プライト鋼板は鋼板面での防錆油の保持
力に欠けるため潤滑性が十分でないことが絞り性が劣る
原因と考えられる。

すなわち、鮮映性および絞り性は相反する特性であるた
め両立させることは難しく、しかも近年要求される鮮映
性および絞り性についてはその程度が増々厳しくなって
おり、両者をともに満足する鋼板の開発には多くの困難
がみられる。

これまでも、鋼板表面の特殊な粗面化法がいくつか提案
されている０例えば、特公昭６２−１１９２２号におい
ては規則性のモチーフで圧延ロールを模様付けする方法
が記載されており、この中で鋼板表面の規則正しいある
高さ範囲の台地の存在が塗装外観に対して好都合である
と述べている。ただし、具体的数値による限定はみられ
ない。

このように従来技術において塗装外観の鮮映性について
規則的模様が好ましいという傾向が示されてはいるが、
具体的な規則的模様の内容は不明である。また絞り性と
の関連も不明である。

（発明が解決しようとする問題点ン ここに、本発明の目的は、従来の塗装鋼板以上の鮮映性
およびプレス性を併せて備えた鋼板を提供することであ
る。

また、本発明の別の目的は、プレス性および鮮映性を改
善するとともに、その鮮映性について再現性のある鋼板
を提供することである。

（問題点を解決するための手段） かくして、本発明者らは、かかる問題を解決すべく種々
検討を重ねたところ、規則性ある配列をもった凹部を設
け、この凹部の内外に平滑面を有することが塗装外観の
鮮映性の点から有効であることを見出すとともに、この
凹部の深さのみでなく、径、ピッチ等についても最適範
囲があることを見出し、本発明を完成した。

凹面を形成する場合、従来にあって、その他の部分の平
滑度はほとんど考慮されることはなかった。また、形状
（寸法）、および配列についても臨界性の存在は指摘さ
れることはこれまでにもなかった。

ここに、本発明の要旨とするところは、（ａ）深さ２〜
７μｍ、直径２０〜２００μｍであって底面が平坦な凹
部を規則的な間隔で平面状に連続的に拡がって配置させ
、（ｂ）隣接する各凹部間の間隔が凹部直径の１７３〜
２倍であり、かつ（ｃ）前記凹部以外の平滑部の表面粗
さがＲａ≦０．２μ翔であることを特徴とする表面を有
する塗装外観性に優れた鋼板である。

かかる表面加工は少なくとも一方の面にのみ行えばよい
。鮮映性の要求される塗装面は両面となることはなく、
外側面だけで十分であるからである０反対側の面はむし
ろ金型との接触のみが問題となるため、潤滑油の保持力
が問題となる。なお、このような金型との接触が問題と
なるのは表裏面の両面とも同じである。

また、上述の凹部の配列はゴバン目状であっても千鳥状
であってもよい。

このように、本発明の好適Ｌｉ　４８によれば、例えば
自動車の車体用に対し、上記特殊パターンの表面を有し
、裏面については通常のダル表面を有するようにすれば
よい、すなわち、加工の厳しい部位では金型のか１．；
り等によって異物が工具に付着するとこれが起点となっ
てさらに焼き付きを生じ、異物が蓄積し、ついには押込
み疵が連続して発生する。特に鋼板表面が平滑であると
この傾向がつよい、しかし、これにダル表面を用いると
、異物が十分小さい間に鋼板表面との摩擦によって除去
されるため工具面に蓄積せず、押込み疵となりにくい、
このことは表裏の両面に言えるが、表面にはプレス性の
他に塗装鮮映性が要求されるのであり、したがって、少
なくとも表面は本発明による加工面とするのである。な
お、かかる場合のダル表面は、従来のように、ショツト
ブラスト、放電加工等によって粗面化されたものであれ
ばよい。

上述のように構成された鋼板表面は、さらに塗装に先立
って、適宜表面処理被膜が設けられてもよい、かかる表
面処理被膜は最終用途にしたがって任意に選択すればよ
いが、例示すれば、亜鉛めっき等の電気めっき、各種ク
ロメート処理（例：樹脂クロメート、複合クロメート、
複層クロメート）がある、リン酸塩を使った化成処理も
塗装前処理として有効である。

（作用） 次に、本発明を完成するに至った経緯を説明することに
より、本発明における数値限定の臨界的意義を説明する
。

本発明の対象とする鋼板はプレス成形性を保持しつつ塗
装鮮映性を改善しなければならず、かかる要求を満足す
るものとして、鋼板表面形状と塗装外観との相関につい
て検討した。

なお、上記高鮮映性鋼板の製造においては、従来のよう
に調質圧延のワークロールに凸面の模様付けを行い、鋼
板に凹面として転写するのが一般的である。

このワークロールへの模様付は方法としては第ｔｔａに
示すエツチングロール法が任意のパターンを選択できる
という点で有利といえる。その他、レーザ加工によって
行ってもよい。

すなわち、第１図の工程図に示すように、まず＋１１０
−ル研磨してから、（２）感光膜を吹き付けし、ロール
表面を感光膜で覆う０次いで、（３）特殊インクを表面
に塗布してから所定のパターンを印刷したフィルムを使
用し、紫外線照射による焼き付けを行う。紫外線照射部
は硬化し、未照射部は未硬化部として残る。（４）これ
を現像して未硬化部分を溶解し、次に、（５）ロール全
体をエツチングすることによって上記未硬化部分に対応
する箇所を選択的にエツチングするのである。最後にロ
ール表面の紫外線照射硬化被膜全体を適宜手段で除去す
ることによって所定パターンを形成させるのである。

かかる方法は、エツチング法として公知である。

このようにして、ロール表面の粗さ、パターンを種々変
えることによって一連の試験を行ったところ、表面粗さ
がＲａ≦０．２μｍである平滑表面に規則的な凹部を有
するパターンが良好な鮮映性を与えること、またこれに
はこの凹部の深さ直径、および相互の間隔が重要である
ことが判明した。

なお、ここに、「凹部」は、丸形のへこみを云い、いわ
ゆる角部がなく、楕円形も含むほぼ丸形状のものをいう
。

すなわち、塗装鮮映性は塗膜のレベリングとの関係で決
まるが、おおよそ第２図に概略図で示すような状態であ
ると考えられる。

第２図は表面に凸部を設けたロールを使って、ロール表
面のパターンを鋼板表面に転写した例を示す、Ｍ板２０
の表面には凹部２２が設けられ、その上に塗布された塗
膜２４はレベリングによって図中点線で示すような外観
を呈する。

鋼板２０の凹部２２はレベリング後も完全には埋められ
ず、若干残ることになる。この配列が規則的に整ってお
り、かつ底面２６が平滑であると光が一定方向に反射さ
れて塗装鮮映性が良好になると考えられる。この底面２
６の平滑さは特に制限されないが、一般には前述の凹部
以外の領域の平滑さと同様に表面粗さがＲａ≦０．２　
μｍであることが望ましい。

なお、すでに述べたように上記塗膜２４と鋼板２０との
間には必要に応じ各種表面処理被膜（図示せず）を設け
てもよい ここに、本発明における凹部のパターンの数値限定の理
由を説明する。

ｆｉｌ凹部の深さの２μ−という下限については成形性
における効果によって決まる。一方、７μ熱というその
上限を越えると塗装鮮映性が不十分とな（２）凹部の直
径は、２０μ輪未満では規則的な形状を製造するのが難
しく、一方、２００μ端超となると通常の塗膜ではレベ
リングが十分でなく、焼き付は後も明瞭な凹部が残る。

（３）凹部の間隔について、四部直径の１／３という下
限より狭くなると均一な、パターンの製造が困難であり
、一方、凹部直径の２倍という上限より広くなると塗膜
のレベリングが十分に行われない。

なお、この間隔は相隣るいずれの凹部とも満足しなけれ
ばならない。

（４）凹部以外の平滑面については、ブライト面が最も
よ＜、Ｒａが０．２８階を超えると、鮮映性が著しく低
下する。

以上述べた中で、成形性が劣る原因は主に凹部における
防錆油の葆持量が少ないため、潤滑性が不十分であるこ
とが主因であり、また塗膜鮮映性が劣る原因は、塗膜の
レベリングで凹部が埋められずに焼き付は後も原版の凹
部が明確に残ることが原因と考えられる。可及的に平坦
にすることが好ましい。

また、この鋼板表面の模様のパターンとしては第３図に
示すような例が考えられる。

第３図ｆａｔはロール表面上の凹部が圧延方向にゴバン
目状に整列している場合であり、第３図（ｂｌは同じく
圧延方向に千鳥状に配列されている場合である。いずれ
の場合にあっても鮮映性に対する効果ははり同様である
。

次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 表面粗さの異なるＪＩＳ　５ＰＣＤの冷延鋼板（厚０．
８ｍｍ）について下記要領でプレス成形して限界絞り比
（Ｌ、Ｄ、Ｒ，）をもとめるとともに塗装鋼板とするこ
とによって鮮映性（ＰＧＤ値）を求めた。

上記冷延鋼板は、第１図に示す製造方法によって、第３
図（ａ）に示す配列の凹部をその配列、寸法を変えて設
けた各種ロールを使って調質冷間圧延されたもので、そ
の表面パターンはロール表面パターンと同一形状となっ
ていた。

（１１プレス成形方法： 供試片を防錆油に浸漬後−昼夜放置し、絞り速度１ｍｓ
＋／Ｓで円筒深絞り成型を行った。ポンチ仕上粗さは１
２４０であった。

このとき、ポンチ直径３２ｍ＋の金型を用い、絞りうる
最少の鋼板ブランク直径を求めた。そしてこの比を限界
絞り比（Ｌ、Ｄ、Ｒ，）として評価した。すなわち、Ｌ
、Ｄ、Ｒ，＝　（最少ブランク直径）バボンチ直径）で
ある。

（２）塗装方法ニ ア５　Ｘ　１５０ａ＋ｍの試験片を、化成処理、電着塗
装、中塗り、そして上塗りを順次行って塗装面を得た。

これについてＰＧＤ−ＩＶ鮮映度計（日本色彩研究新製
）を使って、鮮映性（ＰＧＤ）を測定、鮮映性と鋼板表
面性状との相関を評価した。

（３）押込疵試験： 上記のプレス成型法に準じて同様の試験片を使用し、５
０回のプレスを行ったときの疵発生枚数を求めた。

結果は、第１表および第２図にまとめて示す。

第１表において、例隘１は従来のもので、両面ともエツ
チングダル仕上げされており、塗装鮮映性は良好である
が、プレス成形性は悪い０例隘５は比較のために示すも
ので、両面とも通常のダル仕上されており、かなり粗面
化されている。そのため押込疵はほとんど発生しないが
、塗装鮮映性は劣ったものとなっている。

第２表において、Ｌ、Ｄ、Ｒ，は２．４８以上を、鮮映
性は０．８以上をそれぞれ合格とすると、本発明によれ
ば加工性、鮮映性ともに満足する鋼板が得られる。

次いで、このようにして一連の実験の結果得られたデー
タを上述の基準にｔヒすいて合否を考えた場合の、凹部
直径と（間隔／直径）比との臨界性、凹部深さと凹部以
外の領域の平滑部表面粗さとの臨界性、そして凹部深さ
と凹部直径との臨界性をそれぞれまとめ、第４図（５）
、（ｂｌ、ｆｃｌにグラフで示す。

これらから、本発明において規定する範囲内においての
み絞り性および鮮映性が満足されることが分かる。

第１表 第２表 （発明の効果） 本発明にかかる高鮮映性ａ＋板はプレス成形性、塗装鮮
映性ともに良好であり、それも単にロール表面のパター
ンを限定しただけにも関わらず、そのような効果が発揮
されることから、本発明の意義は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エツチング方法の工程図； 第２図は、本発明にかかる表面の構造を示す略式説明図
； 第３図（ａ）は、鋼板表面上の凹部が圧延方向に整列し
ている場合、そして第３図（ｂ）は、同じく圧延方向に
千鳥状に配列されている場合の鋼板表面の模式的説明図
；および 第４図＋ａ＋、（ｂｌ、ｆｃｌは、本発明の実施例のデ
ータをまとめて本発明で限定する数値の臨界性を示すグ
ラフである。 ２０：　　鋼板　　　　２２：　　凹部２４：　　塗膜
　　　　２６：　　底面第１図 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）深さ２〜７μｍ、直径２０〜２００μｍで
   あって底面が平坦な凹部を規則的な間隔で平面状に連続
   的に拡がって配置させ、（ｂ）隣接する各凹部間の間隔
   が凹部直径の１／３〜２倍であり、かつ（ｃ）前記凹部
   以外の平滑部の表面粗さがＲａ≦０．２μｍであること
   を特徴とする表面を有する塗装外観性およびプレス性に
   優れた鋼板。
2. （２）前述の表面加工を一方の面にのみ行った特許請求
   の範囲第１項記載の鋼板。
3. （３）前記凹部がゴバン目様に配置されている、特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の鋼板。
4. （４）前記凹部が千鳥状に配置されている、特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の鋼板。
5. （５）表面処理被膜をさらに設けた第１項ないし第４項
   のいずれかに記載の鋼板。
6. （６）前記表面処理被膜が電気めっき、クロメート処理
   および化成処理の少なくとも１の処理によって得られた
   ものである、特許請求の範囲第５項記載の鋼板。