JPH02274855A - 成形性と塗装後鮮映性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - 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】 〈産業上の利用分計〉 本発明は成形性と塗装後鮮映性に優れた合金化溶融亜鉛
めっき鋼板に関する。

〈従来の技術〉 自動車ボディ外板や家庭電気製品ないし板金家具類など
の外装板のように、塗装後の仕上がり外観が要求される
薄鋼板は従来冷間圧延鋼板が多用され、成形性との両立
から表面の粗度調整を調質圧延によって行っている。　
　しかし、特に自動車用鋼板の防錆上の見地から表面処
理鋼板を利用する割合が急速に増加しており、表面処理
鋼板における塗装後鮮映性とプレス成形性の両立が課題
となっている。　電気めっきのように比較的薄目付の表
面処理鋼板の場合、原板である冷延鋼板の表面粗度は表
面処理後も維持されており、表面粗度の管理は従来冷延
鋼板の延長上の技術でほぼ・可能である。

しかし、さらなる防錆上の対策が必要な場合、合金化処
理を施した溶融亜鉛めっき鋼板のように、厚目付の表面
処理が必要となり、その場合の表面粗度は原板の表面粗
度とは全く異なってしまうことが問題となっている。　
すなわち、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗度は、溶
融亜鉛めっき工程および合金化工程の両工程によって原
板の表面粗度から大きく変化してしまう、　最終的な合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗度は、特有の細かな凹
凸によって粗面化し、塗装後鮮映性およびプレス成形性
の両者に悪影響を及ぼすことが知られている。

今日、自動車の塗装表面仕上がり品質は、直接顧客に自
動車の高級感および総合品質の高さを訴えることができ
ることから、重要な品質管理項目として最近注目されて
いる。！！！装仕上仕上品質の一つの指標として鮮映性
があり、その向上のために主に塗装技術の改善が従来性
われてきた。　一方、薄鋼板の表面粗度は、従来プレス
成形性のために、ダル目付によって粗面化するのが一般
的であった。　しかし、塗装技術の向上とともに、塗装
面の素地となる薄鋼板の表面粗度と塗装後表面粗度との
関係が明らかとなり、鋼板表面粗度を管理することによ
りて塗装後鮮映性を向上することが可能であることがし
だいに明らかにされて診た。

冷延鋼板の表面粗度の管理は、従来ショットダル加工し
たスキンバスロールを用いて調質圧延することによって
行われていたが、この主たる目的は、プレス成形性の改
善である。　塗装後鮮映性を改善するためには、冷延鋼
板の表面粗度を小さくする必要があり、この知見は、例
えばＮ　Ｉ　ＬＡＮのＳＡＥ　（ＳＡＥ　Ｔｅｃｈ、　
Ｐａｐｅｒ　Ｓｅｒ、　Ｎｏ。

８００２０８）論文においても紹介されている。

しかし、この結果をそのまま適用しても成形性の点から
問題が残る。　成形性と鮮映性の両立は、従来のショッ
トダル加工のようにだいたいの平均あらさの管理では不
可能である。　特開昭６２−１６８６０２号および特開
昭６２−２２４４０５号では、冷延鋼板において塗装後
鮮映性と成形性を両立するための表面粗度管理技術を開
示している。　しかし、この適用鋼種は、冷延鋼板ある
いは表面処理鋼板の中でも表面処理後も原板の表面粗度
がそのまま受けつがれる薄目付の種類に限られていた。

すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板のような厚目付の表面処
理であったり、さらに合金化処理することによって表面
が粗面化する場合については、従来、鮮映性のための表
面粗度管理、あるいは成形性との両立のための粗度管理
は不可能とされ、このための研究はほとんど顧みられな
かった。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述の先行特許において、対象鋼種はすべて冷延鋼板お
よび薄目付の表面処理鋼板に限られていた。　それは、
表面粗度が原則として調質圧延によって決まる鋼種であ
り、目的とする粗度管理がこの工程で比較的容易にでき
ることがその理由としてあげられる。　これに対し、合
金化溶融亜鉛めっき鋼板は、表面に細かな凹凸が存在し
、この凹凸の存在のために冷延鋼板の場合のような粗度
管理の効果は期待できないとされていた。

本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の塗装後鮮映性と
成形性の両者を冷延鋼板差みに改善するための表面粗度
管理技術を開示するものであり、成形性および塗装後鮮
映性がともに優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供す
ることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、最大あらさＲｍａｘが８μｍ以上
、鋼板表面の最も高い凸部よりＲｍａｘの２０％下がっ
た位置までの間に位置する表面面積率が４０％以上９０
％以下占めることを特徴とする成形性と塗装後鮮映性に
優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供するものである
。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面は前述のようにめっき
後の合金化の段階で形成される細かな凹凸のために表面
が第６図に示すように全体的に粗面化している。　この
ことが従来この鋼種での表面粗度管理を困難にしていた
。　しかし、本発明ではこの状態を前提として、その後
の工程で実現可能な範囲で表面粗度を調整することによ
って鮮映性および成形性の改善をはかっている。　この
ためには、従来の平均あらさあるいはＰＰＩ　（１イン
チ当たりの山数）の管理だけでは不十分であり、さらに
細かな表面粗度構造の限定が必要であることが判明した
。

そこで、本発明においては、特別のパラメータを用いて
表面粗度を管理することにより、合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の成形性および塗装後鮮映性の両立を図る。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板の第６図に示すような粗面を
本願におけるように適切に調整するには、各製造工程で
表面粗度の管理をする必要があるが、合金化溶融亜鉛め
っき後、スキンバスによって最終的に表面粗度を調整す
る方法も考えられ、その場合、レーザーダル加工を施し
たロールを用いるのが好ましい、　ブライ　トロールに
レーザーでダル加工を施して、溶融亜鉛めっき鋼板に与
えようとする凹凸パターンを形成する。　このダル加工
ロールを用いて、所望の転写率となるような調質圧延に
よって、本発明の範囲の粗度レベル制御することができ
れば、成形性および鮮映性が優れた溶融亜鉛めっき鋼板
が得られる。

しかし、本発明はその製造方法までも限定しない。

本発明においては、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の最大あ
らさＲｍａｘが８μｍ以上で、鋼板表面の最も高い凸部
よりＲｍａｘの２０％下がった位置までの間に位置する
表面面積率が４０％以上９０％以下の範囲とする。

これを説明するための模式図である第１図を参照すると
、ＪＺ＋、Ｉｌｘ、１１コ、Ｉ１４は所定の長さＬ内に
含まれる平坦部であり、Ｒｍａｘは最大あらさである。

Ｒｍａｘは８．ｕｎ以上にする。　　Ｒｍａｘが８μｍ
未満では、プレス時の摺動面が焼き付きをおこす危険性
があるためである さらに本発明は、鋼板表面の最も高い凸部より最大あら
さＲｍａｘの２０％下がりた位置までの間に位置する表
面面積率が４０％以上９０％以下を占めるものである。

　表面面積率が４０％未満では、成形性、および塗装鮮
映性が悪く、また、９０％超でも成形性に劣るので好ま
しくない。

未処理のおよび本発明による溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ
）について、鋼板表面の最も高い凸部より最大あらさＲ
ｍａｘの２０％下がった位置までの表面面積率とＲｍａ
ｘとの関係を示すのが第２図である。　これかられかる
ように、従来のＧＡ材はＲｍａｘが１０μｍ以上で、鋼
板表面の最も高い凸部より最大あらさＲｍａｘの２０％
下がった位置までの表面面積率は４０％以下程度である
ために特に鮮映性に優れていない。　これに対し、本発
明のＧＡ材は従来のＧＡ材では管理されていなかった粗
度パラメータを使用し、表面粗度を限定することによっ
て、従来はとんど不可能とされていた塗装後高鮮映性と
良成形性を達成することができる。

第４図および第５図には本発明による溶融亜鉛めっき鋼
板、第６図には未処理の従来の溶融亜鉛めっき鋼板の表
面プロファイルを示す。

第６図の従来のものは、合金化処理による結晶成長によ
り表面がランダムに粗面化されているのに対し、第４図
および第５図に示す本発明のものは、平坦部と凹部が所
望の割合で形成されているのがわかる。　そして、平坦
部と凹部は、第４図および第５図のように規則的に配置
されているのがよい、　なお、第４図のものは５Ｒａ（
３次元祖度測定器で求めた平均あらさ）が１．０μｍ、
ＳＲｍａｘ　（３次元祖度測定器で求めた最大あらさ）
が１１．３μｍ、第５図のものはＳＲａが０．９μｍ、
ＳＲｍａｘが９μｍ、第６図のものはＳＲａが１．３μ
ｍ％ＳＲｍａｘが１４μｍである。

〈実施例〉 次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

（実施例１） 厚さ０．７ｍｍの冷延鋼板を原板とし、単一条件で両面
に目付量４５／４５ｇ／ｒｒ？の溶融亜鉛めっきを施し
、５４０℃Ｘ３ｓｅｃの合金化処理を施したところ、第
６図に例示するような合金化亜鉛めっき鋼板を得た。

このようにして得た溶融亜鉛めっき鋼板に調質前処理を
施して鋼板表面を平滑化したのち、レーザーダル加工を
施したダルロールを用い、圧下率を変化させて表１に示
すような種々のダル加工鋼板を得た。　これらについて
、表面特性および下記の試験結果をあわせて表１に示す
。　また、試験結果は第３図に示す。

表 比較鋼１は、本発明の要件である鋼板表面の・最も高い
凸部よりＲｍａｘの２０％下がった位置までの間に存在
する表面面積率が１４％と小さいため、摩擦係数が大き
く、成形性もよくない。　また、塗装後鮮映性（ＤＯＩ
値）も悪い。

比較鋼２は、表面面積率が２７％と小さいため、比較鋼
１と同様、成形性および塗装後鮮映性ともに悪い。

比較鋼３は、Ｒｍａｘが６μｍと小さいため、摩擦係数
が大台く、成形性が悪い。

比較鋼４は、上部２０％の割合が大きいため、摩擦係数
は大きくなり、かじりが発生する。

また、比較鋼５は、前記比較鋼４に加えてＲｍａｘも小
さいため、摩擦係数がさらに大きくなり、かじりが発生
する。

これに対し、本発明鋼は成形性にも鮮映性にもすぐれて
いることがわかる。

なお、各特性の測定および試°験は下記のようにして行
った。

（１）Ｒｍａｘ ３次元粗度プロファイルの中の最高点と最低点の高低差
を記す、（２次元粗度パラメータの最大あらさを３次元
にしたもの） （２）鋼板表面の最も高い凸部よりＲｍａｘの２０％下
がった位置までの間に位置する表面面積率は、３次元粗
度測定結果の解析によって求められる。

（３）成形性 プレス成形性は、試料と型材との摩擦係数に密接な関係
がある。　このため、型材（ＳＫＤｌｌ、２ｃｍ巾）に
て試料を両側からはさみ、押え荷重１００ｋｇの荷重を
かけて試料をひきぬいたときの引き抜き抵抗から摩擦係
数を求めた。

（４）塗装後鮮映性 試料に３コート（電着は、関西ペイント製ニレクロン９
４００を２０μｍ１中塗りはＴＰ−２６シーラ、上塗り
はアミラックＴＭ−１３２０２　（黒）を５０μｍ塗布
）を施した後、ＤＯＩ値を測定した。

ＤＯＩ値は、ハンター社製ｔｌＱＲＩＧＯＮメータで測
定し、試料法線の３０°の方向から光を照射した時の正
反射光量をＲｓ、正反射より±０．３°ずれた角度に反
射してくる光の量をＲｏ、３　としたとき、 ＤＯＩ＝　（Ｒ３−ＲＯ，！　）／ａｓｘｔｏ。

として与えられる。　この評価法は、人間の目視判定や
、試料にテストパターンが識別できるかを見るＰＧＤ法
等の従来の評価方法と良い相関を示す。

〈発明の効果〉 本発明の溶融亜鉛めっき鋼板は、最大あらさＲｍａｘが
８μｍ以上で、鋼板表面の最も高い凸部よりＲｍａｘの
２０％下がった位置までの間に位置する表面面積率が４
０％以上９０％以下占めるように処理しであるので、成
形性および塗装後鮮映性ともにすぐれる。

また、溶融亜鉛めっき鋼板の上にさらにめっきした二層
めつき鋼板の場合についても、同様に効果が得られるこ
とは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の特性を説明す
るための線図である。 第２図は、本発明のおよび従来の溶融亜鉛めっき鋼板の
比較のための図である。 第３図は、実施例１の結果を示すグラフである。 第４図および第５図は本発明の、第６図は従来の溶融亜
鉛めっき鋼板のプロファイル図である。　倍率は、縦横
（Ｘ％Ｙ軸）それぞれ１００倍、租さ（垂直２軸）方向
５００倍である。 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）最大あらさＲｍａｘが８μｍ以上、鋼板表面の最
   も高い凸部よりＲｍａｘの２０％下がった位置までの間
   に位置する表面面積率が４０％以上９０％以下占めるこ
   とを特徴とする成形性と塗装後鮮映性に優れた合金化溶
   融亜鉛めっき鋼板。