JPH02137601A - 鮮映性と加工性に優れた鋼板及びその製造方法 - 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） 本発明は鮮映性と加工性に優れ、特に、プレス成形を受
けて使用され、塗装仕上げ後の美麗さが必要とされる塗
装用鋼板であって、しかも防錆性能その他の総合的特性
の優れた鋼板およびその製造方法に関するものである。

（従来の技術） 自動車外板や家電製品等に広く使用されている冷延鋼板
は、プレス加工等による成形のために優れた加工性を必
要とする。更に、上記のような用途向けには鋼板外見の
美麗さも重要な要素である。

通常、冷延鋼板はめっき、塗装などの表面処理を施して
使用されるが、下地の鋼板の表面状態が塗装の後の美し
さに大きく影響することは周知である。近年、商品の差
別化が、商品の機能面からだけでなくデザインや色彩等
の面からも強調されるようになり、前記のような用途に
用いられる鋼板にも鮮映性ということが問題にされるよ
うになってきた。この鮮映性というのは、必ずしも定量
化された概念ではないが、文字どおり「物が鮮やかに映
える性質」であり、更には「写像に歪みやぼけがないこ
と」、［写像に曇りがなく光沢があること」である。

従来から冷延鋼板には平滑な表面を持つブライト仕上げ
鋼板と、微小な凹凸のある表面を持つダル仕上げ綱板と
がある。前者は塗装後の表面光沢がよく、鮮映性という
点からは望ましい。しかし、一方では塗料の密着性に劣
り、潤滑油ののりが悪いためにプレス加工性に問題があ
り、更に、輸送や加工の過程でスリップしてすり疵が発
生し、それが目立ち易いというような難点がある。その
ため、自動車外板等のプレス加工を行って使用するもの
としては、表面に微小な凹凸のあるいわゆるダル鋼板が
使用されている。

ダル鋼板は表面の微小な凹部に潤滑油が溜り、油膜切れ
が起こりにくいため、深絞り等のプレス加工性が良い。

しかし、ブライト鋼板とは逆に、鮮映性という点では問
題がある。即ち、ダル鋼板では、塗装の後でも下地鋼板
の凹凸の影響によって写像にゆがみが生じ、また光線の
乱反射のために光沢が失われる。

上記のとおり、冷延鋼板のひとつの表面に鮮映性とプレ
ス加工性とを兼備させることは通常極めて困難である。

しかし、最近になって、例えば特公昭６２−１１９２２
号公報等に開示されるロールのレーザー加工技術が開発
され、その技術で製造されたロール（レーザーダルロー
ルと呼ばれることがある）で圧延することによって、鋼
板表面の微小凹凸の形状、分布が制御できるようになっ
た。そして、このレーザーダルロールを用いて圧延する
加工性に優れかつ鮮映性も高い鋼板の製造方法について
も、例えば、特開昭６２−１６８６０２号公報等の提案
がなされている。

しかしながら、上記のレーザーダルロールの技術によっ
ても、加工性と鮮映性の中の片方を重視すれば、どうし
ても片方がおろそかになる。また、従来のレーザーダル
鋼板（レーザーダルロールで圧延して製造した鋼板）に
は、下記のような難点がある。

その一つは、錆が発生しやすいことである。従来のショ
ツトブラスト加工ロールで圧延した全面ダル綱板（いわ
ゆるショットダル鋼板）は、鋼板全表面の凹凸に防錆油
が保持されるので錆び難い。

しかし、レーザーダル綱板はダル凹凸部以外は平滑（フ
ラット）であるため、防錆油の保持性に劣り、錆が発生
しやすい。

その二は、鋼板がスリップしやすいことである。

即ち、レーザーダル綱板はショットダル鋼板に較べて滑
らかであり、搬送時にスリップしやすい。

これは作業上危険なだけでなく、鋼板表面にスリップ班
がつき、しかもその疵が目立ちやすくて製品価値を落と
してしまう。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、鮮映性とプレス加工性とが共に優れ、しかも
防錆性、耐スリップ性にも優れた鋼板の開発を課題とし
てなされたもので、かかる鋼板とその製造方法を提供す
ることを目的とする。

（１１題を解決するための手段） 本発明者らは、先に鋼板表面のフラット比（Ｆ）を特定
することによって優れた鮮映性と加工性とを兼備させた
鋼板について特許出願をした（特開昭６３−１４０７１
４号）。その後、更に研究を進めた結果、上記のフラッ
ト比に加えて、平坦部の粗さを特定の範囲に制御するこ
とによって、前記の目的が総合的に達成されることを知
った。かかる知見に基づく本発明は、下記の■と■をそ
の要旨とする。

■　表裏面に微小凹凸模様を有する鋼板において、前記
凹凸の最大高さＲｗ＋ａｘが３．０μｍ未満の比較的平
坦な部分の面積Ａと該部分以外の面積Ｂを用いて表すフ
ラット比Ｆ＝　（Ａ／　（Ａ＋Ｂ）〕が、０．５５≦Ｆ
≦０．９５であり、かつ、Ａ部分の中心線平均粗さＲａ
が０．１〜０．５μ鞘であることを特徴とする鮮映性と
加工性に優れた鋼板。

■　表面に、凹凸の最大高さＲｍａｘが７．０μｍ未満
の比較的平坦な部分の面積Ａ°と該部分以外の面積Ｂ゛
を用いて表すフラット比Ｆ’＝　（Ａ’／　（Ａ’＋Ｂ
’）〕が０．２０≦Ｆ′≦０．９０であり、かつ、Ａ’
部分の中心線平均粗さＲａが０．２〜１．０μｍである
微小凹凸を有するロールを用いて圧延し、この微小凹凸
を鋼板の表面に転写することを特徴とする上記■の鋼板
の製造方法。

第１図は、上記本発明の鋼板の表面の局部拡大図で、（
イ）が平面図、　（ロ）が（イ）のＢ−１ｉ断面図であ
る。

本発明鋼板において、面積Ａを占めるのは、Ｒｍａｘが
３．０μｍ未満の比較的平坦な部分である。

この部分は鋼板の鮮映性を担う。面積Ｂを占めるのは、
Ａの部分以外の凹凸のある部分である。この部分は、油
溜まり、或いは金属粉のトラップサイトとなって、主に
鋼板の加工性の向上に寄与する。即ち、Ａの部分とＢの
部分とはそれぞれ異なる役割を分担するのであり、それ
ぞれが板の全面積に占める割合によって、板の特性が変
化する。

本発明者は、多数の試験結果から、鮮映性と加工性が共
に優れたＡ（！：Ｂとの比率の範囲を確認した。

これが、フラット比（Ｆ）　＝０．５５〜０．９５の範
囲である。Ｆが０．５５未満では、加工性はよいが鮮映
性が劣る。一方、・Ｆが０．９５を超えると鮮映性はよ
いが加工性に劣る。

本発明の鋼板のもう一つの特徴は、上記の比較的平坦な
部分Ａにも、ある程度の粗さを持たせたことである。従
来のいわゆるレーザーダル鋼板は、微小凹凸のある部分
以外の平坦部は、ブライト仕上のままであり、その粗さ
はおよそＲａ０．０５μｍ程度である。鮮映性を確保す
るためには、上記のように平坦部（Ａ）の割合を０．５
５以上にしなければならない。そうすると、油保持性に
乏しい平坦部が大部分を占めることになって、前記のよ
うに防錆性に問題が生じ、またスリップの問題が発生す
る。しかし、本発明鋼板のように、平坦部にもＲａ＝０
．１〜０．５μ竹という適度の粗さを持たせれば、これ
らの問題は全て解決される。このＲａが０．１μｍより
小さい□と、その効果が期待できず、一方このＲａが０
．５μｍを超えると、平坦部の粗さが鮮映性に影響して
それを悪化させる。

第二の発明は、上記の鋼板を製造する方法の発明である
。

本発明の鋼板は、表面に適当な凹凸加工を施したロール
（ダルロール）で圧延（例えば調質圧延）を行うことに
よって製造する。このときのロール表面の条件が、「凹
凸の最大高さＲｍａｘが７．０μｍ未満の比較的平坦な
部分の面積Ａ°と該部分以外の面積Ｂ゛を用いて表すフ
ラット比Ｆ’＝　（Ａ”／（Ａ’＋Ｂ’）〕が０．２０
≦Ｆ′≦０．９０であり、かつ、Ａ゛部分中心線平均粗
さＲａが０．２〜１．０μ竹である微小凹凸を有するこ
と」である。

圧延の際に、ロール表面の凹凸が鋼板表面に転写されて
、前記鋼板表面のフラット比（Ｆ）とＲａとが得られる
のであるから、ロール表面のフラット比（Ｆ゛）は、転
写率を考慮して定めなければならない。

第２図は、圧延の際のロールと鋼板の接触状態を模式的
断面図で示したものである。ロール（上側）の凹凸は、
鋼板（下側）表面に食い込むが、凹凸は必ずしも完全に
鋼板に転写されるのではなく、転写率は１００％より小
さくなり、しかも、ロールでは非平坦部であるＢ”の中
央部は、第２図に示すように鋼板表面に接しないため、
鋼板側では平坦部になる。従って、ロールの平坦部を表
すＲＩｌｌａχの上限は７．０μｍと大きくし、フラッ
ト比（Ｆ゛）は、鋼板のそれより小さい０．２０〜０．
９０の範囲にしなければならない。

また、ロールの平坦部（Ａｏ）のＲａ鵜、幾らか大きめ
の０．２〜１．０μｍにしておく必要がある。

上記本発明の方法において使用するロールは、次のよう
にして製造するのがよい。

先ず、ブライト仕上のロールに、例えば、レーザービー
ム、電子ビームなどの高エネルギー密度ビームを照射し
てＲｗ＋ａｘ７．０μｍ以上の凹凸を付ける。次に、例
えば、通常のクロムめっき液中で電解エツチングを行う
。このエツチングの条件（例えば処理時間）を調整する
ことによって、平坦部にＲａ＝０．２〜１．０μ−の粗
さを容易に付与することができる。ロールはこのままで
も圧延に使用することができるが、エツチングを行った
同じ液中で、電極を反転して（ロールを陰極にして）、
クロムめっきすることにより耐摩耗性に優れ使用寿命の
長いロールにすることができる。クロムめっきを施して
も、ロール表面全面の微細な凹凸形状はほぼそのまま維
持されるから、このロールで鋼板を圧延することにより
、本発明の鋼板が得られる。

（実施例） ＪＩＳ、５ＰＣＣ相当の冷延鋼板（板厚０．８ｍｍ、幅
１００１００Ｏを供試材として、その表面に下記の条件
で凹凸加工を施した。

、圧延用ロールの調整： 鍛鋼ロール（０，８Ｃ３Ｃｒ、　６００ｍｍφＸ　１７
３０ｍｍ　ｌ！　）の表面にレーザービームを照射する
ことによって、フラット比（Ｆ゛）が０．２０〜０．９
５の範囲のものを数種作製し、各々のロールをクロムめ
っき液（Ｃｒｙｓ２２５　ｇ／　ｌ　、　Ｉｆ□５０４
２．３　ｇ／　ｌ　、温度５０′Ｃ）中で電解エツチン
グ（３〇八へｄｍ”、　１２分）し、同波でクロムめっ
き（３０＾／ｄＩ１１２で１０μＭ厚にめっき）した。

その結果、Ｒｍａｘが７．０μｍ未満の平坦部分は、Ｒ
ａ＝４μｍの均一な粗さになった。

ｉｉ、圧延条件： 上記のロールを用いて、上記の冷延鋼板を伸び率０．８
％で調質圧延を行った。

ｉｉｉ　、鋼板の表面性状： 得られた鋼板の表面のフラット比（Ｆ）と、加工性、鮮
映性、防錆性および耐スリップ性の評価結果を次頁の表
に示す。

比較例は、鍛鋼ロールにレーザービームを照射したまま
のロールで圧延したもので、鋼板のＲｍａｘが０．３μ
ｍ未満の平坦部分のＲａは０．０５μｍである。

これに対して本発明例の鋼板は、同じ部分のＲａが０．
２５μｍであった。

評価方法は下記のとおりである。

■プレス加工性 型かじり試験機により、５０　Ｘ　２００ｍｍの試験片
のダイス側に市販防錆油を塗布してプレス。型かじりの
ない面積の比率で評価。８０％以上をプレス加工性良好
とする。

■鮮映性 試験片の表面にカチオン電着プライマー土中塗＋上塗の
自動車外板用３コート被１（８０μｍ厚）を施し、ＰＧ
Ｄ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ　Ｇｌｏｓｓ　Ｄｉｔｉｎｃｔｎ
ｅｓｓ　ＭｅＬｅｒ。

携帯用鮮明度光沢度計）により測定。

ＰＧＤ　Ｏ，６以上を鮮映性良好と評価。

■防錆性 試験片の表面に市販防錆油を塗布し、大気中に垂直に吊
るし放置した。１ケ月経過しても錆発生がなければ良好
と評価。

■耐スリップ性 試験片をテーブルローラー上で移送中にローラーを急に
停止し、試験片の停止距離により評価。

停止距離１ｍ以内を良好と評価。

表の結果に見られるとおり、本発明の鋼板はプレス加工
性及び塗装後の鮮映性に優れるだけでな■ く、防錆性および耐スリップ性にも問題がない。

（発明の効果） 本発明の鋼板は、実施例にも示したとおり、プレス加工
および塗装を施して使用する外装用の鋼板に要求される
全ての性能を備えている。また、この鋼板を製造する本
発明の方法は量産に適し、特に圧延用ロールとしてクロ
ムめっきロールを用いればその耐久性も高く、鋼板の製
造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、上記本発明の鋼板の表面の局部拡大図で、（
イ）が平面図、（ロ）が（イ）のローＢ断面図である。 第２図は、圧延の際のロールと鋼板の接触状態を示す模
式的断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表裏面に微小凹凸模様を有する鋼板において、前
   記凹凸の最大高さＲｍａｘが３．０μｍ未満の比較的平
   坦な部分の面積Ａと該部分以外の面積Ｂを用いて表すフ
   ラット比Ｆ＝〔Ａ／（Ａ＋Ｂ）〕が、０．５５≦Ｆ≦０
   ．９５であり、かつ、Ａ部分の中心線平均粗さＲａが０
   ．１〜０．５μｍであることを特徴とする鮮映性と加工
   性に優れた鋼板。
2. （２）表面に、凹凸の最大高さＲｍａｘが７．０μｍ未
   満の比較的平坦な部分の面積Ａ′と該部分以外の面積Ｂ
   ′を用いて表すフラット比Ｆ′＝〔Ａ′／（Ａ′＋Ｂ′
   ）〕が０．２０≦Ｆ′≦０．９０であり、かつ、Ａ′部
   分の中心線平均粗さＲａが０．２〜１．０μｍである微
   小凹凸を有するロールを用いて圧延し、この微小凹凸を
   鋼板の表面に転写することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の鋼板の製造方法。