JPH0341241B2 - - Google Patents
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- JPH0341241B2 JPH0341241B2 JP62001133A JP113387A JPH0341241B2 JP H0341241 B2 JPH0341241 B2 JP H0341241B2 JP 62001133 A JP62001133 A JP 62001133A JP 113387 A JP113387 A JP 113387A JP H0341241 B2 JPH0341241 B2 JP H0341241B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal plate
- roll
- rolling
- painting
- regularity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
この発明は家庭用電気製品やスチール家具など
の外装板の如く、成形加工後に塗装を施して使用
される塗装用金属板と、この塗装用金属板の製造
方法及び該塗装用金属板の表面特性を活用した塗
装金属板に関するものである。 一般に上記のような外装板など、成形加工の用
途に供される塗装用金属板たとえば薄鋼板、なか
でも冷延薄鋼板は、最終板厚に圧延した後脱脂洗
浄を行ない、さらに焼鈍した後調質圧延を施して
製造するのが通常であり、ここで調質圧延の目的
の一つとしては、表面をダル仕上げしたワークロ
ールを用いて軽度の圧延を行なうことによつて鋼
板表面に適度の表面粗さを与え、成形加工時の疵
発生を抑制するとともに塗装時の塗料の鋼板面へ
の密着性を向上させるところにある。 (従来の技術) ところでこのような調質圧延に使用されるワー
クロールの表面をダル仕上げするための方法とし
ては、従来シヨツトブラストによる方法と、放電
加工による方法とが実用化されている。これらの
方法による調質圧延用ワークロールのダル仕上げ
の場合、ロール表面には不規則な粗度プロフイル
が形成されるため、調質圧延後の鋼板表面は一般
に不規則な山と谷で構成された粗面を呈する。こ
のように粗面が形成された鋼板は谷部に潤滑油を
貯留させて加工用金型と鋼板との摩擦力を低減さ
せ、加工作業を容易にすると同時に、粗面による
塗料のアンカー効果によつて、塗料の密着性をた
かめることができる。 鋼板以外の他の金属板も、このような目的のた
めに調質圧延を行なうことが可能である。 (発明が解決しようとする問題点) 家庭用電気製品やスチール家具などは、室内に
置いて使用されるために、外装板の塗装後の仕上
り品質の良さが外観上、ひいては総合的な品質の
高さを顧客に対して直接的に視覚によつて訴える
ことから、極めて重要な品質管理項目となつてい
る。ところで塗装面の評価項目としては種々のも
のがあるが、そのうちでもとくに、塗装面による
光の強い反射が少なく柔かで均一な艶消し感を呈
することの望まれる場合がある。 すなわち、室内に置いて使われる物品類にあつ
ては、キラキラした光沢や、周囲の物を塗面に写
し出す写像性の良さの如きが多くの場合落着いた
室内の雰囲気を損ねるために、むしろ嫌われるの
である。 塗装面の艶消し感については、もちろん塗料の
種類や塗装方法も影響を与えるが、塗装下地とし
ての金属板表面の粗面の影響も強く受ける。 すなわち金属板表面の平らな部分の占める割合
が多く、その凹凸が小さければ、塗装面において
も平らな部分の占める割合が多くなつて凹凸も小
さくなり、その結果光の正反射が強く、光沢度が
大きくなり、写像性が良くなる。つまり、前述の
艶消し感を悪化させることになる。 艶消し感の評価の方法としては種々の方式が開
発されているが、最も一般的には、米国のハンタ
ー・アソシエイツ・ラボラトリー(Hunter
Associates Laboratory)社製のドリゴン
(DORIGON)メータによる光の乱反射による不
鮮明性を表わす「ぼけ」(HAZE)の状態を、反
射光の拡がりとして表わすH値と、光沢の強さを
表わすRS値とが組合わされて使用される。 このH値は試料表面に対して入射角30°で光を
入射し、その正反射光強度RRと正反射角に対し
±2°での散乱光強度R2°の値を用いて次式で表わ
される。 H=R2°/RR×100 一方光沢を表わすRS値は入射光強度R0に対す
る正反射光強度RRの比として次式で表わされる。 RS=RR/R0×100 H値が、小さく、RS値が大きい程、鮮映性と
光沢性が高く、艶消し性が低くなり、逆にH値が
大きくRS値が小さい程、艶消し性が高くなる。 そして、家庭用電気製品やスチール家具など、
人の眼に触れる外側面の塗装面ではH値が8.0以
上、SR値が18.0以下であれば均一で柔かな艶消し
感が得られる。 ところで一般に、表面粗さは中心線平均粗さ
Raで表わすことが多いが、Raが大きいほど艶消
し性は良くなる。 ところで前述のように従来のシヨツトブラスト
法や放電加工法によりダル仕上げされたワークロ
ールを用いて鋼板に調質圧延を施した場合はさき
にも触れたように鋼板表面は不規則な山と谷で構
成された粗面を呈し、凹凸の多い部分と比較的平
らな部分とか不規則に存在する。このように不規
則な山と谷を有する鋼板表面に塗装を行なえば、
山と谷との間の斜面に沿つて塗膜が形成されるた
め、凹凸の多い部分は艶消し感が増し、比較的平
らな部分は逆につや感が生じ、全体として均一な
艶消し感を得ることができない。従来のシヨツト
ブラスト法や放電加工法ではこのような問題を避
け得ず、したがつて充分に優れた塗膜面の艶消し
性を得ることが困難であつた。 この発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、金属板の表面粗度のプロフイルを改良し
て、塗装後の塗膜表面の凹凸を均一化し、しかも
平らな部分の占める割合を少くすることによつ
て、最終塗装製品表面における光の正反射を抑制
し明確な写像を写りにくくして塗装艶消し性の改
善を図り得る、優れた表面粗度プロフイルを有す
る塗装用金属板と、これを効率良く製造する方法
を提供しかつ、このような鋼板を使用して、優れ
た艶消し性に富む塗装金属板を提供することを目
的とするものである。 換言すれば、この発明は、従来使用されていた
塗料と塗装方法には何ら変更を加えずに、艶消し
性を従来よりも格段に向上させ得る塗装用金属板
とその製造方法さらには艶消し性のよい塗装金属
板を提供するものである。 (問題点を解決するための手段) 発明者は、鋼板の調質圧延用ワークロールのダ
ル仕上げの方法について従来とは異なるレーザ加
工による方法を検討し、種々実験・研究を重ねた
ところ、レーザ加工によりダル仕上げしたロール
により調質圧延した鋼板は、表面粗度を構成する
山が均一な傾斜面を有し、山と山の間隔を一定に
配置することにより均一な凹凸を付することが可
能となることを見出した。このように均一な凹凸
を有する鋼板は、塗装時における塗膜最外層を均
一に凹凸化するのに有利であることを意味する。 すなわち、この場合には、シヨツトブラスト材
や放電加工材の場合のような不規則な粗面に比べ
て光の乱反射が均一となり艶消し性が向上すると
考えられる。 そこでさらに実験を重ねた結果、塗装後の塗膜
の艶消し性を最も向上させ得る金属板表面の粗度
プロフイルを見出した。 また同時にそのような優れた粗度プロフイルを
有する金属板を製造する方法を見出した。 さらに、そのような優れた粗度プロフイルを有
する金属板を使用して、塗装後の艶消し性に優れ
た塗装金属板を導いた。 具体的に述べると第1発明は、塗装用金属板の
粗度プロフイルについてのものであつて、この塗
装用金属板は、表面の中心線平均粗さRaがRa
1.0μmの範囲内にあり、かつ 該金属板の表面粗さを構成する微視的形態が、
山部と、その周囲の全部又は一部を取囲むように
形成された溝状の谷部と、山部の間にあつて谷部
の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の頂面
より低いか又は同じ高さに形成された中間平たん
部とを含み、 しかも隣り合う山部の金属板の圧延方向の平均
中心間距離をSnL、圧延方向と直角な向きの平均
中心間距離をSnC、谷部の外縁の金属板の圧延方
向の直径をDL、圧延方向と直角な向きの直径を
DCとして SnL/DL1.3 SnC/DC1.3 を満足し、また 山部の金属板表面上における配列の規則性を表
わす評価パラメータC1,C2を C1=1/no 〓i=1 |nL−SnLi|/SnL ……(1) ここに nL=1/no 〓i=1 SnLi C2=1/no 〓i=1 |nC−SnCi|/SnC ……(2) ここに nC=1/no 〓i=1 SnCi と定義したとき C10.3 C20.3 を満足し、さらに 谷部の外縁部の直径の大きさの規則性を表わす
評価パラメータC3,C4を C3=1/no 〓i=1 |L−DLi|/DL ……(3) ここに L=1/no 〓i=1 DLi C4=1/no 〓i=1 |C−DCi|/DC ……(4) ここに C=1/no 〓i=1 DCi と定義したとき C30.6 C40.6 を満足するものとした、 ことを特徴とする。 この金属板は、その表面上に1種類又は2種類
以上の金属を、溶融めつき法、電気めつき法、蒸
着めつき法又は析出めつき法により被膜を形成し
た表面処理金属板、またその表面上にクロメート
処理ないしりん酸塩処理による化成被膜又は有機
質もしくは無機質被膜のコーテイングあるいは塗
油を施した表面処理金属板であることが、第1発
明の実施態様として好適に用いられる。 次に第2発明は上記塗装用金属板の製造方法に
係り、調質圧延用ワークロールの表面に、微小な
クレータ状の凹部と、その凹部の外縁の全周又は
その一部においてリング状に盛り上がつた隆起部
との集合から成り、かつ隣り合う凹部間の、ロー
ル円周に沿う平均中心間距離SnL′と、ロール軸方
向の平均中心間距離SnC′と、隆起部の外縁のロー
ル円周に沿う長径DL′、ロール軸方向の短径DC′
との間で、SnL′/DL′及びSnC′/DC′がそれぞれ
1.3以下、SnL′とSnC′の規則性をあらわす次式 C1′=1/no 〓i=1 |nL′−SnLi′|/SnL′ ……(1)′ ここに nL′=1/no 〓i=1 SnLi′ C2′=1/no 〓i=1 |nC′−SnCi′/SnC′ ……(2)′ ここに nC′=1/no 〓i=1 SnCi′ の各評価パラメータC1′,C2′がいづれも0.3以下、
DL′とDC′の規則性をあらわす次式 C3′=1/no 〓i=1 |L′−DLi′|/DL′ ……(3)′ ここに L′=1/no 〓i=1 DLi′ C4=1/no 〓i=1 |C′−DCi′/DC′ ……(4)′ ここに C′=1/no 〓i=1 DCi′ の各評価パラメータC3′,C4′がいづれも0.6以下と
なる表面模様を形成する模様付けを高密度エネル
ギ源を用いて施し、 この模様づけされたワークロールを調質圧延す
べき金属板の片面もしくは両面に用いて、調質圧
延することによりワークロール表面の模様を金属
板表面に転写することを特徴とするものである。 この塗装用金属板の製造方法では調質圧延用ワ
ークロールの表面に表面模様を形成する前記高密
度エネルギ源としては、レーザが最適であり、ま
たこのほかプラズマ、電子ビームなども適用可能
である。 この調質圧延を施す前の金属板としては冷延鋼
板が通常適合するが、溶融亜鉛めつき、電気亜鉛
めつきなどの表面処理鋼板や、その他の金属板あ
るいはそれに上記の表面処理を施したものであつ
てもさしつかえないし、ときには、熱間圧延板で
も差し支えなく、何れにしても調質圧延すべき金
属板が予めその表面上に1種類又は2種類以上の
金属を溶融めつき法、電気めつき法、蒸着めつき
法、析出めつき法により被膜を形成した表面処理
金属板に上記の方法に模様づけすることが第2発
明の実施態様として適合する。 さらに第3発明は、すでに塗装さた塗装金属板
についてのものであつて、金属板の表面の中心線
平均粗さRaが、Ra1.0μmの範囲内にあり、か
つ 該金属板の表面粗さを構成する微視的形態が、
山部と、その周囲の全部又は一部を取囲むように
形成された溝状の谷部と、山部の間にあつて谷部
の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の頂面
より低いか又は同じ高さに形成された中間平たん
部とを含み、 しかも隣り合う山部の金属板の圧延方向の平均
中心間距離をSnL、圧延方向と直角な向きの平均
中心間距離をSnC、谷部の外縁の金属板の圧延方
向の直径をDL、圧延方向と直角な向きの直径を
DCとして、 SnL/DL≦1.3 SnC/DC≦1.3 を満足し、また 山部の金属板表面上における配列の規則性を表
わす評価パラメータC1,C2を C1=1/no 〓i=1 |nL−SnLi|/SnL ……(1) ここに nL=1/no 〓i=1 SnLi C2=1/no 〓i=1 |nC−SnCi|/SnC ……(2) ここに nC=1/no 〓i=1 SnCi と定義したとき C10.3 C20.3 を満足し、さらに 谷部の外縁部の直径の大きさの規則性を表わす
評価パラメータC3,C4を、 C3=1/no 〓i=1 |L−DLi|/DL ……(3) ここに L=1/no 〓i=1 DLi C4=1/no 〓i=1 |C−DCi|/DC ……(4) ここに C=1/no 〓i=1 DCi と定義したとき C30.6 C40.6 を満足する ものとした表面性状に調質圧延した、塗装用金属
板の表面上に膜厚50μm以下で被成した塗膜を有
し、この塗膜は、ドリゴンメータで計測した散乱
角±2°のHAZE値が8.0以上でかつ入射光強度に
対する正反射光強度の百分率であらわされるRS
値が18.0以下であることを特徴とするもので、第
1発明によつて規定される、塗装後の艶消し性の
高くなるように寄与する優れた粗度プロフイルを
有する金属板それ自体ないしはこれに電気金属め
つき、電気複合金属めつき、溶融金属めつき、溶
融複合金属板めつき、蒸着めつき、析出めつき及
び/又は有機質又は無機質のコーテイング被膜を
施した表面処理金属板を原板として、塗装後の乾
燥膜厚みが50μm以下となるように、塗装を施し
た塗装金属板であつて、H値が8.0以上、RS値が
18.0以下のものである。 まず高い塗装艶消し性を有する塗装用金属板の
表面の粗面の微視的形態は、第1図、第2図に示
すように、山部10と、その周囲を取囲むように
形成された連続溝状の谷部11と、隣り合う山部
10の間であつてかつ谷部11の外側にその谷部
11の底よりも高くかつ山部10の頂面より低い
かまたは同じ高さに形成された中間平たん部12
とによつて構成される。13は山部10を取巻く
傾斜面である。 この金属板はその表面上で、山部10の頂面と
中間平たん部9の上面とによる平たんな部分の占
める割合と、山部10のまわりの傾斜面13との
割合は山部10の中心間距離を変化させてコント
ロールでき更に、山部、傾斜面及び中間平たん部
の配置を均一化することにより塗装後の均一な艶
消し性を向上するのである。これは、つまり、傾
斜面13が規則的に配列されたことによる、光の
均一な乱反射の効果である。 ところがシヨツトブラスト加工や放電加工によ
つて粗度付け加工を施された調質圧延用ワークロ
ールの場合は、粗度を形成するロール表面の山と
谷の分布は不規則であり、上述のようなコントロ
ールは不可能である。 金属板表面の粗度プロフイルは調質圧延によつ
て次のように定まる。 さてレーザによりダル加工されたロール表面の
粗度プロフイルにおける各部の寸法およびそのロ
ールによつて調質圧延された鋼板の粗度プロフイ
ルにおける各部の寸法を、第3図a〜cを参照し
て次のように定義する。 レーザパルスによるロール表面のクレータの形
成は、第4図のようにロール1を回転させながら
レーザトーチ2よりパルスを照射することによつ
て、ロールの外周面に次々に進行し、そのレーザ
照射位置はロール軸方向に移動し、ロール軸方向
へも次々とクレータ3の形成が行なわれる。つま
り、ロール表面に対するレーザパルスの照射位置
の時間的軌跡は、ロール表面上をら線状にたどる
ことになる。従つて、クレータの平均中心間距離
Snは、ロール円周に沿つて、レーザパルス周波
数とロール径、ロール回転数によつて決められ、
ロール軸方向には、ロール軸方向へのレーザ照射
用トーチ又はロール自体の移動速度によつて決め
られる。 ロール円周に沿うクレータ3の平均中心間距離
SnL′とロール軸方向におけるクレータ3の平均中
心間距離SnC′はお互に、独立に制御することがで
き、このようにクレータ加工を施されたロール1
を使つて調質圧延された、鋼板の表面について
SnLは金属板の圧延方向に沿い、ロール1のクレ
ータ3によつて転写形成される山部10の平均中
心間距離、またSnCは鋼板の圧延方向と直角な向
きにおける山部10の平均中心間距離に一致し、
このようすを第3図a,bに示す。 なお、第5図a,bに示すように、レーザパル
スの1パルスによつてロール円周方向の、レーザ
照射により加工されるロール面の長さはLとな
り、これに対応して、ロール表面にクレータが形
成される。このときのクレータ3のフランジ4の
ロール円周に沿う外直径をDL′、ロール軸方向の
外直径をDC′とすると、DL′>DC′となり、ロール
円周に沿つて長い楕円形のクレータ3が形成され
る。このDL′は調質圧延後の金属板表面では、圧
延方向の溝状の谷部の外直径DLに一致し、また
DC′は、圧延方向と直角な向きの溝状の谷部の外
直径DCに一致する。このようすを第3図cに示
す。 いま第3図において、 α:ロール1の表面のフランジ4の幅 H:ロール1の表面のクレータ3の深さ h1:ロール1の表面上のフランジ4の高さ=鋼板
表面の中間平たん部9から谷部11の底までの
深さ h2:鋼板表面の山部10の平坦な頂面の中間平た
ん部9からの高さ とし、また 一方説明の簡単化のために、いまSnL=SnC=
Sn、DL=DC=Dとすると、鋼板表面に形成され
る粗度プロフイルは、Sn/Dの値によつて第6
図1,b,cに示す3種のパターンが得られる。
すなわちSn/Dが1の場合には第6図aに示す
ように隣り合う溝状の谷部11が丁度接する状態
となり、Sn/D>1の場合には第6図bに示す
ように隣り合う谷部11が離れ、逆にSn/D<
1の場合には第6図cに示すように隣り合う谷部
11同士が互いに重なり合う状態となる。 このようにSn/Dの値を変えることによつて
種々の粗度プロフイルパターンを得ることができ
る。 こゝに、粗度プロフイルの規則性については、 C1=1/no 〓i=1 |nL−SnLi|/SnL ……(1) ここに nL=1/no 〓i=1 SnLi C2=1/no 〓i=1 |nC−SnCi|/SnC ……(2) ここに nC=1/no 〓i=1 SnCi C3=1/no 〓i=1 |L−DLi|/DL ……(3) ここに L=1/no 〓i=1 DLi C4=1/no 〓i=1 |C−DCi|/DC ……(4) ここに C=1/no 〓i=1 DCi のように規則性を評価するパラメータC1〜C4を
決めた。 本発明者は、従来の技術である、シヨツトブラ
スト加工法、放電ダル加工法とレーザダル加工法
によつて種々の粗さと規則性を有するロールを製
作し、調質圧延によつて鋼板表面にロール面の粗
度プロフイルを転写させ、こうして得られた鋼板
を種々の条件で塗装実験を行なつて、艶消し性の
評価を行なつた。そのときレーザダル加工法では
種々のSnL/DL、SnC/DCの値を有する鋼板を製
作し実験に供した。その結果、以下の要件を満足
する鋼板は均一で優れた塗装後の艶消し性を有す
ることが確認された。 1 SnL/DL1.3 2 SnC/DC1.3 3 C10.3 4 C20.3 5 C30.6 6 C40.6 7 粗さ1.0μm Ra 8 塗装膜厚50μm またこのような要件を満足する鋼板は従来のシ
ヨツトブラスト法や放電加工法では得ることがで
きなかつた。 レーザによるロールのダル目付けについては、
先ず高密度エネルギ源、例えばレーザにより調質
圧延用のワークロールにダル目付けを行なう。 すでに触れたようにロールを回転させながら、
ロールの表面にレーザパルスを次々に投射し、レ
ーザエネルギによりロール表面を規則的に溶融さ
せて、規則的にクレータ状の凹部を形成する。そ
の状態を第7図に示す。図において3はロール1
の表面に形成されたクレータ状の凹部(以下単に
クレータ3と記す)であり、5はクレータ内壁に
沿つて形成される斜面である。そのクレータ1の
周囲には溶融したロール母材金属がロール3の表
面よりも上方にリング状に盛り上がつてフランジ
4が形成される。なおこのフランジ4を含むクレ
ータ1の内壁層は、ロール3の母材に対し熱影響
部5となつている。 さらに上述のようなレーザによるダル目付けに
ついて詳細に説明する。 レーザパルスによつて形成されたロール表面上
のクレータ3の深さと直径は、入射されるレーザ
のエネルギの大きさと投射時間によつて決定され
るが、これは通常のシヨツトブラストロールの
Ra粗度に相当する粗さを定義する量を与える。 レーザにより加熱された、ロールを形成する金
属は、大きな照射エネルギ密度によつて瞬時に金
属蒸気となり、このとき発生する蒸気圧力によつ
てロール表面の溶融金属が吹き飛ばされてクレー
タ3を形成し、またその吹き飛ばされた溶融金属
はクレータ3の周囲に再固着して、クレータ3を
取囲むフランジ4を形成する。これらの一連の反
応は、酸素ガス等の補助ガスを反応点に目がけて
吹き付けることにより一層効率良く実行される。 そしてロールを回転もしくは軸方向移動させつ
つ規則的なレーザパルスを照射することにより上
述のようなクレータ3が規則的に形成され、これ
らの次々に形成されるクレータの集合によつてロ
ール表面に粗面を与えることができる。従つてレ
ーザパルス周波数、ロール回転数、軸方向移動速
度、レーザ出力を一定にすれば、クレータの配列
を完全に均一にすることができる。このようにし
て形成されたロールの表面の粗面の状況を第8
図、第9図に示す。これらの図から明らかなよう
に、隣り合うクレータ3の間におけるフランジ4
の外側の部分は、もとのロール表面のままとなつ
ている。ここで、隣り合うクレータの相互間の間
隔は、ロールの回転方向にはロールの回転速度と
関連付けてレーザパルスの周波数を制御すること
により、またロールの軸方向に対してはロールが
1回転するごとにレーザの照射位置をロール軸方
向へ移動させるピツチを制御することによつて、
調節可能である。 なお以上の説明は高密度エネルギ源としてレー
ザを用いた場合について説明したが、プラズマあ
るいは電子ビーム等の他の高密度エネルギ源を用
いた場合も同様である。 調質圧延による鋼板へのダル目転写について
は、前述のようにしてレーザ等によりダル加工を
施したワークロールを用い、調質圧延工程におい
て鋼板、例えば焼鈍済みの冷延鋼板に軽圧下率の
圧延を施すことによつてロールのダル目が鋼板表
面に転写され、鋼板表面に粗面が形成される。 この過程における鋼板表面を微視的に観察すれ
ば、第10図に示すように、ロール1の表面のク
レータ3の周囲のほぼ均一な高さを有するフラン
ジ4が金属板板の表面に強い圧力で押し付けら
れ、これにより、ロール1の材質より軟質な金属
板7の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生じ、
ロール1のクレータ3の内側へ鋼板7の表層金属
が流れ込んで粗面が形成される。このとき、クレ
ータ3の内側において盛り上がつて山部10を形
成する頂面は、もとの金属板表面のまま平坦であ
り、またロール1における隣り合うクレータ3間
でフランジ4の外側平たん面に押し付けられる鋼
板表面の部分もそのまま平坦であつて、かつ前者
の平たん面は後者の平たん面よりも高いかまたは
同じ高さとなる。またクレータの内壁傾斜面に沿
つて鋼板面に傾斜面13が形成される。 したがつて素材鋼板として、C 0.04%、Mn
0.2%、P 0.02%、S 0.015%、N 0.003%、
O 0.005%を含有し、冷延圧下率69.2%で冷延
しさらに箱型焼鈍炉で焼鈍した板厚0.8mmの冷延
鋼板を用いた。 また調質圧延用ワークロールとして、レーザパ
ルス加工によりダル加工を施したダルロール、従
来のシヨツトブラスト法によりダル加工を施した
ダルロール、従来の放電加工法によりダル加工を
施したダルロール、をそれぞれ用意し、これらに
よつて上記冷延鋼板に調質圧延を施した。 またダルロールの表面粗度はRa0.8〜2.7μmの
範囲内で種々変化させた。そして特にレーザ加工
によりダル加工を施したロールの表面粗度プロフ
イルは、SnL′/DL′およびSnC′/DC′を種々変化
させ、規則性の影響をみるために、ロールのレー
ザダル加工時に、ロール回転数とレーザーパルス
の周期を変化させることによつて、ロール円周方
向のクレータ中心間距離SnL′を変化させることに
よつて規則性評価パラメータC1を、レーザトー
チのロール軸方向の移動速度を周期的に変化させ
ロール軸方向のクレータの中心間距離SnC′を変化
させることによつて規則性評価パラメータC2を、
またレーザ発振器の供給電源の電圧を周期的に変
動させることによつて、クレータを形成する溶融
加工エネルギを変動させクレータの外縁直径
DL′,DC′を変化させてパラメータC3,C4を変化
させた。 塗装の条件については、塗装の膜厚を変化させ
て、膜厚が与える艶消し性への影響を調査した。 表−1に供試材の表面性状の諸特性を示す。ま
た第14図、第15図にて掲げたサンプルNo.6−
1〜6−7,7−1〜7−7,4−1〜4−7は
それぞれ、サンプル6,7,4につきパラメータ
C2,C4を変化させたものである。 表−2に塗装条件を示す。
の外装板の如く、成形加工後に塗装を施して使用
される塗装用金属板と、この塗装用金属板の製造
方法及び該塗装用金属板の表面特性を活用した塗
装金属板に関するものである。 一般に上記のような外装板など、成形加工の用
途に供される塗装用金属板たとえば薄鋼板、なか
でも冷延薄鋼板は、最終板厚に圧延した後脱脂洗
浄を行ない、さらに焼鈍した後調質圧延を施して
製造するのが通常であり、ここで調質圧延の目的
の一つとしては、表面をダル仕上げしたワークロ
ールを用いて軽度の圧延を行なうことによつて鋼
板表面に適度の表面粗さを与え、成形加工時の疵
発生を抑制するとともに塗装時の塗料の鋼板面へ
の密着性を向上させるところにある。 (従来の技術) ところでこのような調質圧延に使用されるワー
クロールの表面をダル仕上げするための方法とし
ては、従来シヨツトブラストによる方法と、放電
加工による方法とが実用化されている。これらの
方法による調質圧延用ワークロールのダル仕上げ
の場合、ロール表面には不規則な粗度プロフイル
が形成されるため、調質圧延後の鋼板表面は一般
に不規則な山と谷で構成された粗面を呈する。こ
のように粗面が形成された鋼板は谷部に潤滑油を
貯留させて加工用金型と鋼板との摩擦力を低減さ
せ、加工作業を容易にすると同時に、粗面による
塗料のアンカー効果によつて、塗料の密着性をた
かめることができる。 鋼板以外の他の金属板も、このような目的のた
めに調質圧延を行なうことが可能である。 (発明が解決しようとする問題点) 家庭用電気製品やスチール家具などは、室内に
置いて使用されるために、外装板の塗装後の仕上
り品質の良さが外観上、ひいては総合的な品質の
高さを顧客に対して直接的に視覚によつて訴える
ことから、極めて重要な品質管理項目となつてい
る。ところで塗装面の評価項目としては種々のも
のがあるが、そのうちでもとくに、塗装面による
光の強い反射が少なく柔かで均一な艶消し感を呈
することの望まれる場合がある。 すなわち、室内に置いて使われる物品類にあつ
ては、キラキラした光沢や、周囲の物を塗面に写
し出す写像性の良さの如きが多くの場合落着いた
室内の雰囲気を損ねるために、むしろ嫌われるの
である。 塗装面の艶消し感については、もちろん塗料の
種類や塗装方法も影響を与えるが、塗装下地とし
ての金属板表面の粗面の影響も強く受ける。 すなわち金属板表面の平らな部分の占める割合
が多く、その凹凸が小さければ、塗装面において
も平らな部分の占める割合が多くなつて凹凸も小
さくなり、その結果光の正反射が強く、光沢度が
大きくなり、写像性が良くなる。つまり、前述の
艶消し感を悪化させることになる。 艶消し感の評価の方法としては種々の方式が開
発されているが、最も一般的には、米国のハンタ
ー・アソシエイツ・ラボラトリー(Hunter
Associates Laboratory)社製のドリゴン
(DORIGON)メータによる光の乱反射による不
鮮明性を表わす「ぼけ」(HAZE)の状態を、反
射光の拡がりとして表わすH値と、光沢の強さを
表わすRS値とが組合わされて使用される。 このH値は試料表面に対して入射角30°で光を
入射し、その正反射光強度RRと正反射角に対し
±2°での散乱光強度R2°の値を用いて次式で表わ
される。 H=R2°/RR×100 一方光沢を表わすRS値は入射光強度R0に対す
る正反射光強度RRの比として次式で表わされる。 RS=RR/R0×100 H値が、小さく、RS値が大きい程、鮮映性と
光沢性が高く、艶消し性が低くなり、逆にH値が
大きくRS値が小さい程、艶消し性が高くなる。 そして、家庭用電気製品やスチール家具など、
人の眼に触れる外側面の塗装面ではH値が8.0以
上、SR値が18.0以下であれば均一で柔かな艶消し
感が得られる。 ところで一般に、表面粗さは中心線平均粗さ
Raで表わすことが多いが、Raが大きいほど艶消
し性は良くなる。 ところで前述のように従来のシヨツトブラスト
法や放電加工法によりダル仕上げされたワークロ
ールを用いて鋼板に調質圧延を施した場合はさき
にも触れたように鋼板表面は不規則な山と谷で構
成された粗面を呈し、凹凸の多い部分と比較的平
らな部分とか不規則に存在する。このように不規
則な山と谷を有する鋼板表面に塗装を行なえば、
山と谷との間の斜面に沿つて塗膜が形成されるた
め、凹凸の多い部分は艶消し感が増し、比較的平
らな部分は逆につや感が生じ、全体として均一な
艶消し感を得ることができない。従来のシヨツト
ブラスト法や放電加工法ではこのような問題を避
け得ず、したがつて充分に優れた塗膜面の艶消し
性を得ることが困難であつた。 この発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、金属板の表面粗度のプロフイルを改良し
て、塗装後の塗膜表面の凹凸を均一化し、しかも
平らな部分の占める割合を少くすることによつ
て、最終塗装製品表面における光の正反射を抑制
し明確な写像を写りにくくして塗装艶消し性の改
善を図り得る、優れた表面粗度プロフイルを有す
る塗装用金属板と、これを効率良く製造する方法
を提供しかつ、このような鋼板を使用して、優れ
た艶消し性に富む塗装金属板を提供することを目
的とするものである。 換言すれば、この発明は、従来使用されていた
塗料と塗装方法には何ら変更を加えずに、艶消し
性を従来よりも格段に向上させ得る塗装用金属板
とその製造方法さらには艶消し性のよい塗装金属
板を提供するものである。 (問題点を解決するための手段) 発明者は、鋼板の調質圧延用ワークロールのダ
ル仕上げの方法について従来とは異なるレーザ加
工による方法を検討し、種々実験・研究を重ねた
ところ、レーザ加工によりダル仕上げしたロール
により調質圧延した鋼板は、表面粗度を構成する
山が均一な傾斜面を有し、山と山の間隔を一定に
配置することにより均一な凹凸を付することが可
能となることを見出した。このように均一な凹凸
を有する鋼板は、塗装時における塗膜最外層を均
一に凹凸化するのに有利であることを意味する。 すなわち、この場合には、シヨツトブラスト材
や放電加工材の場合のような不規則な粗面に比べ
て光の乱反射が均一となり艶消し性が向上すると
考えられる。 そこでさらに実験を重ねた結果、塗装後の塗膜
の艶消し性を最も向上させ得る金属板表面の粗度
プロフイルを見出した。 また同時にそのような優れた粗度プロフイルを
有する金属板を製造する方法を見出した。 さらに、そのような優れた粗度プロフイルを有
する金属板を使用して、塗装後の艶消し性に優れ
た塗装金属板を導いた。 具体的に述べると第1発明は、塗装用金属板の
粗度プロフイルについてのものであつて、この塗
装用金属板は、表面の中心線平均粗さRaがRa
1.0μmの範囲内にあり、かつ 該金属板の表面粗さを構成する微視的形態が、
山部と、その周囲の全部又は一部を取囲むように
形成された溝状の谷部と、山部の間にあつて谷部
の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の頂面
より低いか又は同じ高さに形成された中間平たん
部とを含み、 しかも隣り合う山部の金属板の圧延方向の平均
中心間距離をSnL、圧延方向と直角な向きの平均
中心間距離をSnC、谷部の外縁の金属板の圧延方
向の直径をDL、圧延方向と直角な向きの直径を
DCとして SnL/DL1.3 SnC/DC1.3 を満足し、また 山部の金属板表面上における配列の規則性を表
わす評価パラメータC1,C2を C1=1/no 〓i=1 |nL−SnLi|/SnL ……(1) ここに nL=1/no 〓i=1 SnLi C2=1/no 〓i=1 |nC−SnCi|/SnC ……(2) ここに nC=1/no 〓i=1 SnCi と定義したとき C10.3 C20.3 を満足し、さらに 谷部の外縁部の直径の大きさの規則性を表わす
評価パラメータC3,C4を C3=1/no 〓i=1 |L−DLi|/DL ……(3) ここに L=1/no 〓i=1 DLi C4=1/no 〓i=1 |C−DCi|/DC ……(4) ここに C=1/no 〓i=1 DCi と定義したとき C30.6 C40.6 を満足するものとした、 ことを特徴とする。 この金属板は、その表面上に1種類又は2種類
以上の金属を、溶融めつき法、電気めつき法、蒸
着めつき法又は析出めつき法により被膜を形成し
た表面処理金属板、またその表面上にクロメート
処理ないしりん酸塩処理による化成被膜又は有機
質もしくは無機質被膜のコーテイングあるいは塗
油を施した表面処理金属板であることが、第1発
明の実施態様として好適に用いられる。 次に第2発明は上記塗装用金属板の製造方法に
係り、調質圧延用ワークロールの表面に、微小な
クレータ状の凹部と、その凹部の外縁の全周又は
その一部においてリング状に盛り上がつた隆起部
との集合から成り、かつ隣り合う凹部間の、ロー
ル円周に沿う平均中心間距離SnL′と、ロール軸方
向の平均中心間距離SnC′と、隆起部の外縁のロー
ル円周に沿う長径DL′、ロール軸方向の短径DC′
との間で、SnL′/DL′及びSnC′/DC′がそれぞれ
1.3以下、SnL′とSnC′の規則性をあらわす次式 C1′=1/no 〓i=1 |nL′−SnLi′|/SnL′ ……(1)′ ここに nL′=1/no 〓i=1 SnLi′ C2′=1/no 〓i=1 |nC′−SnCi′/SnC′ ……(2)′ ここに nC′=1/no 〓i=1 SnCi′ の各評価パラメータC1′,C2′がいづれも0.3以下、
DL′とDC′の規則性をあらわす次式 C3′=1/no 〓i=1 |L′−DLi′|/DL′ ……(3)′ ここに L′=1/no 〓i=1 DLi′ C4=1/no 〓i=1 |C′−DCi′/DC′ ……(4)′ ここに C′=1/no 〓i=1 DCi′ の各評価パラメータC3′,C4′がいづれも0.6以下と
なる表面模様を形成する模様付けを高密度エネル
ギ源を用いて施し、 この模様づけされたワークロールを調質圧延す
べき金属板の片面もしくは両面に用いて、調質圧
延することによりワークロール表面の模様を金属
板表面に転写することを特徴とするものである。 この塗装用金属板の製造方法では調質圧延用ワ
ークロールの表面に表面模様を形成する前記高密
度エネルギ源としては、レーザが最適であり、ま
たこのほかプラズマ、電子ビームなども適用可能
である。 この調質圧延を施す前の金属板としては冷延鋼
板が通常適合するが、溶融亜鉛めつき、電気亜鉛
めつきなどの表面処理鋼板や、その他の金属板あ
るいはそれに上記の表面処理を施したものであつ
てもさしつかえないし、ときには、熱間圧延板で
も差し支えなく、何れにしても調質圧延すべき金
属板が予めその表面上に1種類又は2種類以上の
金属を溶融めつき法、電気めつき法、蒸着めつき
法、析出めつき法により被膜を形成した表面処理
金属板に上記の方法に模様づけすることが第2発
明の実施態様として適合する。 さらに第3発明は、すでに塗装さた塗装金属板
についてのものであつて、金属板の表面の中心線
平均粗さRaが、Ra1.0μmの範囲内にあり、か
つ 該金属板の表面粗さを構成する微視的形態が、
山部と、その周囲の全部又は一部を取囲むように
形成された溝状の谷部と、山部の間にあつて谷部
の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の頂面
より低いか又は同じ高さに形成された中間平たん
部とを含み、 しかも隣り合う山部の金属板の圧延方向の平均
中心間距離をSnL、圧延方向と直角な向きの平均
中心間距離をSnC、谷部の外縁の金属板の圧延方
向の直径をDL、圧延方向と直角な向きの直径を
DCとして、 SnL/DL≦1.3 SnC/DC≦1.3 を満足し、また 山部の金属板表面上における配列の規則性を表
わす評価パラメータC1,C2を C1=1/no 〓i=1 |nL−SnLi|/SnL ……(1) ここに nL=1/no 〓i=1 SnLi C2=1/no 〓i=1 |nC−SnCi|/SnC ……(2) ここに nC=1/no 〓i=1 SnCi と定義したとき C10.3 C20.3 を満足し、さらに 谷部の外縁部の直径の大きさの規則性を表わす
評価パラメータC3,C4を、 C3=1/no 〓i=1 |L−DLi|/DL ……(3) ここに L=1/no 〓i=1 DLi C4=1/no 〓i=1 |C−DCi|/DC ……(4) ここに C=1/no 〓i=1 DCi と定義したとき C30.6 C40.6 を満足する ものとした表面性状に調質圧延した、塗装用金属
板の表面上に膜厚50μm以下で被成した塗膜を有
し、この塗膜は、ドリゴンメータで計測した散乱
角±2°のHAZE値が8.0以上でかつ入射光強度に
対する正反射光強度の百分率であらわされるRS
値が18.0以下であることを特徴とするもので、第
1発明によつて規定される、塗装後の艶消し性の
高くなるように寄与する優れた粗度プロフイルを
有する金属板それ自体ないしはこれに電気金属め
つき、電気複合金属めつき、溶融金属めつき、溶
融複合金属板めつき、蒸着めつき、析出めつき及
び/又は有機質又は無機質のコーテイング被膜を
施した表面処理金属板を原板として、塗装後の乾
燥膜厚みが50μm以下となるように、塗装を施し
た塗装金属板であつて、H値が8.0以上、RS値が
18.0以下のものである。 まず高い塗装艶消し性を有する塗装用金属板の
表面の粗面の微視的形態は、第1図、第2図に示
すように、山部10と、その周囲を取囲むように
形成された連続溝状の谷部11と、隣り合う山部
10の間であつてかつ谷部11の外側にその谷部
11の底よりも高くかつ山部10の頂面より低い
かまたは同じ高さに形成された中間平たん部12
とによつて構成される。13は山部10を取巻く
傾斜面である。 この金属板はその表面上で、山部10の頂面と
中間平たん部9の上面とによる平たんな部分の占
める割合と、山部10のまわりの傾斜面13との
割合は山部10の中心間距離を変化させてコント
ロールでき更に、山部、傾斜面及び中間平たん部
の配置を均一化することにより塗装後の均一な艶
消し性を向上するのである。これは、つまり、傾
斜面13が規則的に配列されたことによる、光の
均一な乱反射の効果である。 ところがシヨツトブラスト加工や放電加工によ
つて粗度付け加工を施された調質圧延用ワークロ
ールの場合は、粗度を形成するロール表面の山と
谷の分布は不規則であり、上述のようなコントロ
ールは不可能である。 金属板表面の粗度プロフイルは調質圧延によつ
て次のように定まる。 さてレーザによりダル加工されたロール表面の
粗度プロフイルにおける各部の寸法およびそのロ
ールによつて調質圧延された鋼板の粗度プロフイ
ルにおける各部の寸法を、第3図a〜cを参照し
て次のように定義する。 レーザパルスによるロール表面のクレータの形
成は、第4図のようにロール1を回転させながら
レーザトーチ2よりパルスを照射することによつ
て、ロールの外周面に次々に進行し、そのレーザ
照射位置はロール軸方向に移動し、ロール軸方向
へも次々とクレータ3の形成が行なわれる。つま
り、ロール表面に対するレーザパルスの照射位置
の時間的軌跡は、ロール表面上をら線状にたどる
ことになる。従つて、クレータの平均中心間距離
Snは、ロール円周に沿つて、レーザパルス周波
数とロール径、ロール回転数によつて決められ、
ロール軸方向には、ロール軸方向へのレーザ照射
用トーチ又はロール自体の移動速度によつて決め
られる。 ロール円周に沿うクレータ3の平均中心間距離
SnL′とロール軸方向におけるクレータ3の平均中
心間距離SnC′はお互に、独立に制御することがで
き、このようにクレータ加工を施されたロール1
を使つて調質圧延された、鋼板の表面について
SnLは金属板の圧延方向に沿い、ロール1のクレ
ータ3によつて転写形成される山部10の平均中
心間距離、またSnCは鋼板の圧延方向と直角な向
きにおける山部10の平均中心間距離に一致し、
このようすを第3図a,bに示す。 なお、第5図a,bに示すように、レーザパル
スの1パルスによつてロール円周方向の、レーザ
照射により加工されるロール面の長さはLとな
り、これに対応して、ロール表面にクレータが形
成される。このときのクレータ3のフランジ4の
ロール円周に沿う外直径をDL′、ロール軸方向の
外直径をDC′とすると、DL′>DC′となり、ロール
円周に沿つて長い楕円形のクレータ3が形成され
る。このDL′は調質圧延後の金属板表面では、圧
延方向の溝状の谷部の外直径DLに一致し、また
DC′は、圧延方向と直角な向きの溝状の谷部の外
直径DCに一致する。このようすを第3図cに示
す。 いま第3図において、 α:ロール1の表面のフランジ4の幅 H:ロール1の表面のクレータ3の深さ h1:ロール1の表面上のフランジ4の高さ=鋼板
表面の中間平たん部9から谷部11の底までの
深さ h2:鋼板表面の山部10の平坦な頂面の中間平た
ん部9からの高さ とし、また 一方説明の簡単化のために、いまSnL=SnC=
Sn、DL=DC=Dとすると、鋼板表面に形成され
る粗度プロフイルは、Sn/Dの値によつて第6
図1,b,cに示す3種のパターンが得られる。
すなわちSn/Dが1の場合には第6図aに示す
ように隣り合う溝状の谷部11が丁度接する状態
となり、Sn/D>1の場合には第6図bに示す
ように隣り合う谷部11が離れ、逆にSn/D<
1の場合には第6図cに示すように隣り合う谷部
11同士が互いに重なり合う状態となる。 このようにSn/Dの値を変えることによつて
種々の粗度プロフイルパターンを得ることができ
る。 こゝに、粗度プロフイルの規則性については、 C1=1/no 〓i=1 |nL−SnLi|/SnL ……(1) ここに nL=1/no 〓i=1 SnLi C2=1/no 〓i=1 |nC−SnCi|/SnC ……(2) ここに nC=1/no 〓i=1 SnCi C3=1/no 〓i=1 |L−DLi|/DL ……(3) ここに L=1/no 〓i=1 DLi C4=1/no 〓i=1 |C−DCi|/DC ……(4) ここに C=1/no 〓i=1 DCi のように規則性を評価するパラメータC1〜C4を
決めた。 本発明者は、従来の技術である、シヨツトブラ
スト加工法、放電ダル加工法とレーザダル加工法
によつて種々の粗さと規則性を有するロールを製
作し、調質圧延によつて鋼板表面にロール面の粗
度プロフイルを転写させ、こうして得られた鋼板
を種々の条件で塗装実験を行なつて、艶消し性の
評価を行なつた。そのときレーザダル加工法では
種々のSnL/DL、SnC/DCの値を有する鋼板を製
作し実験に供した。その結果、以下の要件を満足
する鋼板は均一で優れた塗装後の艶消し性を有す
ることが確認された。 1 SnL/DL1.3 2 SnC/DC1.3 3 C10.3 4 C20.3 5 C30.6 6 C40.6 7 粗さ1.0μm Ra 8 塗装膜厚50μm またこのような要件を満足する鋼板は従来のシ
ヨツトブラスト法や放電加工法では得ることがで
きなかつた。 レーザによるロールのダル目付けについては、
先ず高密度エネルギ源、例えばレーザにより調質
圧延用のワークロールにダル目付けを行なう。 すでに触れたようにロールを回転させながら、
ロールの表面にレーザパルスを次々に投射し、レ
ーザエネルギによりロール表面を規則的に溶融さ
せて、規則的にクレータ状の凹部を形成する。そ
の状態を第7図に示す。図において3はロール1
の表面に形成されたクレータ状の凹部(以下単に
クレータ3と記す)であり、5はクレータ内壁に
沿つて形成される斜面である。そのクレータ1の
周囲には溶融したロール母材金属がロール3の表
面よりも上方にリング状に盛り上がつてフランジ
4が形成される。なおこのフランジ4を含むクレ
ータ1の内壁層は、ロール3の母材に対し熱影響
部5となつている。 さらに上述のようなレーザによるダル目付けに
ついて詳細に説明する。 レーザパルスによつて形成されたロール表面上
のクレータ3の深さと直径は、入射されるレーザ
のエネルギの大きさと投射時間によつて決定され
るが、これは通常のシヨツトブラストロールの
Ra粗度に相当する粗さを定義する量を与える。 レーザにより加熱された、ロールを形成する金
属は、大きな照射エネルギ密度によつて瞬時に金
属蒸気となり、このとき発生する蒸気圧力によつ
てロール表面の溶融金属が吹き飛ばされてクレー
タ3を形成し、またその吹き飛ばされた溶融金属
はクレータ3の周囲に再固着して、クレータ3を
取囲むフランジ4を形成する。これらの一連の反
応は、酸素ガス等の補助ガスを反応点に目がけて
吹き付けることにより一層効率良く実行される。 そしてロールを回転もしくは軸方向移動させつ
つ規則的なレーザパルスを照射することにより上
述のようなクレータ3が規則的に形成され、これ
らの次々に形成されるクレータの集合によつてロ
ール表面に粗面を与えることができる。従つてレ
ーザパルス周波数、ロール回転数、軸方向移動速
度、レーザ出力を一定にすれば、クレータの配列
を完全に均一にすることができる。このようにし
て形成されたロールの表面の粗面の状況を第8
図、第9図に示す。これらの図から明らかなよう
に、隣り合うクレータ3の間におけるフランジ4
の外側の部分は、もとのロール表面のままとなつ
ている。ここで、隣り合うクレータの相互間の間
隔は、ロールの回転方向にはロールの回転速度と
関連付けてレーザパルスの周波数を制御すること
により、またロールの軸方向に対してはロールが
1回転するごとにレーザの照射位置をロール軸方
向へ移動させるピツチを制御することによつて、
調節可能である。 なお以上の説明は高密度エネルギ源としてレー
ザを用いた場合について説明したが、プラズマあ
るいは電子ビーム等の他の高密度エネルギ源を用
いた場合も同様である。 調質圧延による鋼板へのダル目転写について
は、前述のようにしてレーザ等によりダル加工を
施したワークロールを用い、調質圧延工程におい
て鋼板、例えば焼鈍済みの冷延鋼板に軽圧下率の
圧延を施すことによつてロールのダル目が鋼板表
面に転写され、鋼板表面に粗面が形成される。 この過程における鋼板表面を微視的に観察すれ
ば、第10図に示すように、ロール1の表面のク
レータ3の周囲のほぼ均一な高さを有するフラン
ジ4が金属板板の表面に強い圧力で押し付けら
れ、これにより、ロール1の材質より軟質な金属
板7の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生じ、
ロール1のクレータ3の内側へ鋼板7の表層金属
が流れ込んで粗面が形成される。このとき、クレ
ータ3の内側において盛り上がつて山部10を形
成する頂面は、もとの金属板表面のまま平坦であ
り、またロール1における隣り合うクレータ3間
でフランジ4の外側平たん面に押し付けられる鋼
板表面の部分もそのまま平坦であつて、かつ前者
の平たん面は後者の平たん面よりも高いかまたは
同じ高さとなる。またクレータの内壁傾斜面に沿
つて鋼板面に傾斜面13が形成される。 したがつて素材鋼板として、C 0.04%、Mn
0.2%、P 0.02%、S 0.015%、N 0.003%、
O 0.005%を含有し、冷延圧下率69.2%で冷延
しさらに箱型焼鈍炉で焼鈍した板厚0.8mmの冷延
鋼板を用いた。 また調質圧延用ワークロールとして、レーザパ
ルス加工によりダル加工を施したダルロール、従
来のシヨツトブラスト法によりダル加工を施した
ダルロール、従来の放電加工法によりダル加工を
施したダルロール、をそれぞれ用意し、これらに
よつて上記冷延鋼板に調質圧延を施した。 またダルロールの表面粗度はRa0.8〜2.7μmの
範囲内で種々変化させた。そして特にレーザ加工
によりダル加工を施したロールの表面粗度プロフ
イルは、SnL′/DL′およびSnC′/DC′を種々変化
させ、規則性の影響をみるために、ロールのレー
ザダル加工時に、ロール回転数とレーザーパルス
の周期を変化させることによつて、ロール円周方
向のクレータ中心間距離SnL′を変化させることに
よつて規則性評価パラメータC1を、レーザトー
チのロール軸方向の移動速度を周期的に変化させ
ロール軸方向のクレータの中心間距離SnC′を変化
させることによつて規則性評価パラメータC2を、
またレーザ発振器の供給電源の電圧を周期的に変
動させることによつて、クレータを形成する溶融
加工エネルギを変動させクレータの外縁直径
DL′,DC′を変化させてパラメータC3,C4を変化
させた。 塗装の条件については、塗装の膜厚を変化させ
て、膜厚が与える艶消し性への影響を調査した。 表−1に供試材の表面性状の諸特性を示す。ま
た第14図、第15図にて掲げたサンプルNo.6−
1〜6−7,7−1〜7−7,4−1〜4−7は
それぞれ、サンプル6,7,4につきパラメータ
C2,C4を変化させたものである。 表−2に塗装条件を示す。
【表】
【表】
2
【表】
塗装後の塗膜表面についてDORIGONメータ
によりH値、RS値の測定を行なつた。その結果
については、鋼板の表面粗さRaに対応して第1
1図にH値、第12図にRS値をまた表面プロフ
イルを表わす指標Sn/Dに対応して第12図に
H値を、規則性評価パラメータC2とC4の変化に
対するH値の変化をRaに対応して第14図及び
第15図にまた塗膜厚を変化させたときのH値の
変化をRaに対応して第16図に示した。 なお第11〜15図および以下の文中において
L/D材はレーザによりダル加工したロールによ
り調質圧延した鋼板、E/D材、S/B材はそれ
ぞれ放電加工、シヨツトブラストによりダル加工
したロールにより調質圧延した鋼板を示す。 なおDORIGONメータによるH値は第16図
に示すように試料Sの表面に対して入射角30°で
入射光強度R0の光を入射し、その正反射光強度
RRと、正反射角に対し±2°での散乱光強度R2°の
値を用いて、H=R2°/RR×100また光沢を表わすRS 値については、同じくRS=RR/R0×100にそれぞれ 従つて算出した。 (作用) 実験の結果によると、まず第11図よりRa粗
度によつて、艶消し性を表わすH値は大きく変わ
る。 Sn/D1.3のL/D材ではRa1.0μでH>8.0
となり十分な艶消し性が得られる。従つてRaの
最小値は1.0μとする。また第13図よりSn/D>
1.3のL/D材(サンプル1,2及び3)はSn/
D1.3のグループよりもHの値が悪化している
ことからSn/Dの値を1.3以下とする必要がある
ことを知り得る。 なおS/B材、E/D材は第11図から、比較
的高い粗度であつてもL/D材ほどの高いH値が
得られていない。従つて優れた艶消し性を得るに
は不利であることがわかる。 第12図は艶消し性のもう一つの評価指標であ
る30°グロス光沢度を測定した結果を示す。Sn/
D1.3のL/D材はRa1.0μでRS18と低いが
E/D材やS/B材は、同一粗度でのRSがL/
D材にくらべて6〜16ポイントも高くなり、むし
ろ光沢性を示す。またL/D材でもSn/D>1.3
のグループではS/B,E/D材と殆ど変らぬほ
どの高い光沢性を示し、いづれも艶消し性を高め
るためには不適であることがわかる。 第14図、第15図は粗度プロフイルの規則性
評価パラメータC2,C4を変化させたときのH値
の変化を調べた結果である。 プロフイルを定義するSnLとSnCは単に鋼板の圧
延方向かそれと直角な向きかの違いを示すからパ
ラメータC2の変化の影響は、C1の変化と同じで
あることは自明である。よつて第14図からパラ
メータC2とC1はいづれも0.3以内であれば、均一
な艶消し性を、Ra1.0μで達成することができ
る。 またC3とC4についても上述した理由と全く同
じ理由によりC30.6、C40.6とする。 第17図は高い強消し性を得るために必要な全
ての条件を満足する鋼板の表面粗度プロフイルの
一例を示す。 ちなみに第18図a,bにてS/B材とE/D
材の表面粗度プロフイルの一例を参考に掲げ、ま
たこの場合に鋼板表面粗さと、H値及びRS値の
関係を従来例について第19図に示した。 さらに塗装の膜厚については第20図より50μ
以下とすることによつて、優れた艶消し性を得る
ことが可能である。 加えて第21図はレーザダルスキンパス後にめ
つきをしても又その上に軽いクロメートをして
も、それほどH値が劣化しないことを示し、また
このめつき後にスキンパスしても、めつきをしな
かつたものと全く変らない効果があることがわか
る。 以上をまとめてレーザ等の高密度エネルギ源に
よりダル加工したロールにより調質圧延された金
属板が家庭用電気製品やスチール家具として塗装
して使用され充分柔かな、均一性のある艶消し感
を持つためには塗装後の塗膜の光学的性質におい
てHAZEがH8.0、RS18が必要であり、これ
を達成するためには、 1 表面の中心線平均粗さRa1.0μm、 2 表面粗さの微視的形態が、山部と、その周囲
の全部又は一部を取囲むように形成された溝状
の谷部と山部の間にあつて谷部の外側にその谷
部よりも高く、かつ山部の頂面より低いかまた
は同じ高さに形成された中間平たん部とによつ
て構成されていること、 3 隣り合う山部の鋼板の圧延方向の平均中心間
距離をSnL、圧延方向と直角方向の平均中心間
距離をSnC、谷部の圧延方向の外縁の平均直径
をDL、圧延方向と直角方向の外縁の平均直径
をDCと定義したとき SnL/DL1.3 SnC/DC1.3 であること、 4 粗度プロフイルの規則性を評価するパラメー
タC1,C2,C3,C4をそれぞれ式(1),(2),(3),
(4)で定義したとき C10.3 C20.3 C30.6 C40.6 であること、 5 塗装の乾燥膜厚が50μm以下であること、 が必要である。 (発明の効果) この発明の塗装用鋼板によれば、塗料及び塗装
法を変更することなく、塗膜の艶消し性を従来よ
りも向上させ得る顕著な効果が得られ、またこの
発明の塗装用鋼板製造方法によれば、上述のよう
に塗膜の優れた鋼板を実際に製造することができ
る。
によりH値、RS値の測定を行なつた。その結果
については、鋼板の表面粗さRaに対応して第1
1図にH値、第12図にRS値をまた表面プロフ
イルを表わす指標Sn/Dに対応して第12図に
H値を、規則性評価パラメータC2とC4の変化に
対するH値の変化をRaに対応して第14図及び
第15図にまた塗膜厚を変化させたときのH値の
変化をRaに対応して第16図に示した。 なお第11〜15図および以下の文中において
L/D材はレーザによりダル加工したロールによ
り調質圧延した鋼板、E/D材、S/B材はそれ
ぞれ放電加工、シヨツトブラストによりダル加工
したロールにより調質圧延した鋼板を示す。 なおDORIGONメータによるH値は第16図
に示すように試料Sの表面に対して入射角30°で
入射光強度R0の光を入射し、その正反射光強度
RRと、正反射角に対し±2°での散乱光強度R2°の
値を用いて、H=R2°/RR×100また光沢を表わすRS 値については、同じくRS=RR/R0×100にそれぞれ 従つて算出した。 (作用) 実験の結果によると、まず第11図よりRa粗
度によつて、艶消し性を表わすH値は大きく変わ
る。 Sn/D1.3のL/D材ではRa1.0μでH>8.0
となり十分な艶消し性が得られる。従つてRaの
最小値は1.0μとする。また第13図よりSn/D>
1.3のL/D材(サンプル1,2及び3)はSn/
D1.3のグループよりもHの値が悪化している
ことからSn/Dの値を1.3以下とする必要がある
ことを知り得る。 なおS/B材、E/D材は第11図から、比較
的高い粗度であつてもL/D材ほどの高いH値が
得られていない。従つて優れた艶消し性を得るに
は不利であることがわかる。 第12図は艶消し性のもう一つの評価指標であ
る30°グロス光沢度を測定した結果を示す。Sn/
D1.3のL/D材はRa1.0μでRS18と低いが
E/D材やS/B材は、同一粗度でのRSがL/
D材にくらべて6〜16ポイントも高くなり、むし
ろ光沢性を示す。またL/D材でもSn/D>1.3
のグループではS/B,E/D材と殆ど変らぬほ
どの高い光沢性を示し、いづれも艶消し性を高め
るためには不適であることがわかる。 第14図、第15図は粗度プロフイルの規則性
評価パラメータC2,C4を変化させたときのH値
の変化を調べた結果である。 プロフイルを定義するSnLとSnCは単に鋼板の圧
延方向かそれと直角な向きかの違いを示すからパ
ラメータC2の変化の影響は、C1の変化と同じで
あることは自明である。よつて第14図からパラ
メータC2とC1はいづれも0.3以内であれば、均一
な艶消し性を、Ra1.0μで達成することができ
る。 またC3とC4についても上述した理由と全く同
じ理由によりC30.6、C40.6とする。 第17図は高い強消し性を得るために必要な全
ての条件を満足する鋼板の表面粗度プロフイルの
一例を示す。 ちなみに第18図a,bにてS/B材とE/D
材の表面粗度プロフイルの一例を参考に掲げ、ま
たこの場合に鋼板表面粗さと、H値及びRS値の
関係を従来例について第19図に示した。 さらに塗装の膜厚については第20図より50μ
以下とすることによつて、優れた艶消し性を得る
ことが可能である。 加えて第21図はレーザダルスキンパス後にめ
つきをしても又その上に軽いクロメートをして
も、それほどH値が劣化しないことを示し、また
このめつき後にスキンパスしても、めつきをしな
かつたものと全く変らない効果があることがわか
る。 以上をまとめてレーザ等の高密度エネルギ源に
よりダル加工したロールにより調質圧延された金
属板が家庭用電気製品やスチール家具として塗装
して使用され充分柔かな、均一性のある艶消し感
を持つためには塗装後の塗膜の光学的性質におい
てHAZEがH8.0、RS18が必要であり、これ
を達成するためには、 1 表面の中心線平均粗さRa1.0μm、 2 表面粗さの微視的形態が、山部と、その周囲
の全部又は一部を取囲むように形成された溝状
の谷部と山部の間にあつて谷部の外側にその谷
部よりも高く、かつ山部の頂面より低いかまた
は同じ高さに形成された中間平たん部とによつ
て構成されていること、 3 隣り合う山部の鋼板の圧延方向の平均中心間
距離をSnL、圧延方向と直角方向の平均中心間
距離をSnC、谷部の圧延方向の外縁の平均直径
をDL、圧延方向と直角方向の外縁の平均直径
をDCと定義したとき SnL/DL1.3 SnC/DC1.3 であること、 4 粗度プロフイルの規則性を評価するパラメー
タC1,C2,C3,C4をそれぞれ式(1),(2),(3),
(4)で定義したとき C10.3 C20.3 C30.6 C40.6 であること、 5 塗装の乾燥膜厚が50μm以下であること、 が必要である。 (発明の効果) この発明の塗装用鋼板によれば、塗料及び塗装
法を変更することなく、塗膜の艶消し性を従来よ
りも向上させ得る顕著な効果が得られ、またこの
発明の塗装用鋼板製造方法によれば、上述のよう
に塗膜の優れた鋼板を実際に製造することができ
る。
第1図、第2図は塗装用鋼板の断面図と平面
図、第3図はこの発明による金属板表面の粗度プ
ロフイルとその配列の模式図、第4図はレーザダ
ルロールの加工要領の説明図、第5図はロール表
面のクレータの形成挙動の説明図であり、第6図
は表面粗さの微視的形態の種別を示す比較図、第
7図はクレータの詳細図、第8図、第9図はロー
ルの断面図と周面の展開図、第10図は調質圧延
挙動説明図、第11図はRa−H関係グラフ、第
12図はRa−RS関係グラフ、第13図はSn/D
−Hの関係グラフ、第14図、第15図はパラメ
ータC2,C4がRa−H値に及ぼす影響を示す線図
であり、第16図はH値、RS値の測定要領説明
図、第17図はこの発明のL/D材の表面粗さ特
性の詳細図、第18図はS/D,E/D材におけ
る比較図であり、第19図は同じくRa−H,RS
関係グラフ、そして第20図は膜厚によるRa−
H関係に及ぼす影響を示す線図、第21図は表面
処理がRa−H関係にもたらす影響を示す線図で
ある。 1……ロール、3……クレータ、10……山
部、11……谷部、12……中間平たん部、13
……傾斜面。
図、第3図はこの発明による金属板表面の粗度プ
ロフイルとその配列の模式図、第4図はレーザダ
ルロールの加工要領の説明図、第5図はロール表
面のクレータの形成挙動の説明図であり、第6図
は表面粗さの微視的形態の種別を示す比較図、第
7図はクレータの詳細図、第8図、第9図はロー
ルの断面図と周面の展開図、第10図は調質圧延
挙動説明図、第11図はRa−H関係グラフ、第
12図はRa−RS関係グラフ、第13図はSn/D
−Hの関係グラフ、第14図、第15図はパラメ
ータC2,C4がRa−H値に及ぼす影響を示す線図
であり、第16図はH値、RS値の測定要領説明
図、第17図はこの発明のL/D材の表面粗さ特
性の詳細図、第18図はS/D,E/D材におけ
る比較図であり、第19図は同じくRa−H,RS
関係グラフ、そして第20図は膜厚によるRa−
H関係に及ぼす影響を示す線図、第21図は表面
処理がRa−H関係にもたらす影響を示す線図で
ある。 1……ロール、3……クレータ、10……山
部、11……谷部、12……中間平たん部、13
……傾斜面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 金属板の表面の中心線平均粗さRaがRa
1.0μmの範囲内にあり、かつ 該金属板の表面粗さを構成する微視的形態が、
山部と、その周囲の全部又は一部を取囲むように
形成された溝状の谷部と、山部の間にあつて谷部
の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の頂面
より低いか又は同じ高さに形成された中間平たん
部とを含み、 しかも隣り合う山部の金属板の圧延方向の平均
中心間距離をSnL、圧延方向と直角な向きの平均
中心間距離をSnC、谷部の外縁の金属板の圧延方
向の直径をDL、圧延方向と直角な向きの直径を
DCとして SnL/DL≦1.3 SnC/DC1.3 を満足し、また 山部の金属板表面上における配列の規則性を表
わす評価パラメータC1,C2を C1=1/no 〓i=1 |nL−SnLi|/SnL ……(1) ここに nL=1/no 〓i=1 SnLi C2=1/no 〓i=1 |nC−SnCi|/SnC ……(2) ここに nC=1/no 〓i=1 SnCi と定義したとき C10.3 C20.3 を満足し、さらに 谷部の外縁部の直径の大きさの規則性を表わす
評価パラメータC3,C4を C3=1/no 〓i=1 |L−DLi|/DL ……(3) ここに L=1/no 〓i=1 DLi C4=1/no 〓i=1 |C−DCi|/DC ……(4) ここに C=1/no 〓i=1 DCi と定義したとき C30.6 C40.6 を満足するものとした、 ことを特徴とする高い塗装艶消し性を有する塗装
用金属板。 2 金属板がその表面上に、1種類又は2種類以
上の金属を溶融めつき法、電気めつき法、蒸着め
つき法又は析出めつき法により被膜を形成した表
面処理金属板である、特許請求の範囲1に記載し
た塗装用金属板。 3 金属板がその表面上にクロメート処理ないし
りん酸塩処理による化成被膜又は有機質もしくは
無機質被膜のコーテイング或いは塗油を施した表
面処理金属板である、特許請求の範囲1又は2に
記載した塗装用金属板。 4 調質圧延用ワークロールの表面に、微小なク
レータ状の凹部と、その凹部の外縁の全周又はそ
の一部においてリング状に盛り上がつた隆起部と
の集合から成り、かつ隣り合う凹部間の、ロール
円周に沿う平均中心間距離SnL′と、ロール軸方向
の平均中心間距離SnC′と、隆起部の外縁のロール
円周に沿う長径DL′、ロール軸方向の短径DC′と
の間で、SnL′/DL′及びSnC′/DC′がそれぞれ1.3
以下、SnL′とSnC′の規則性をあらわす次式 C1′=1/no 〓i=1 |nL′−SnLi′|/SnL′ ……(1)′ ここに nL′=1/no 〓i=1 SnLi′ C2′=1/no 〓i=1 |nC′−SnCi′/SnC′ ……(2)′ ここに nC′=1/no 〓i=1 SnCi′ の各評価パラメータC1′,C2′がいづれも0.3以下、
DL′とDC′の規則性をあらわす次式 C3′=1/no 〓i=1 |L′−DLi′|/DL′ ……(3)′ ここに L′=1/no 〓i=1 DLi′ C4′=1/no 〓i=1 |C′−DCi′/DC′ ……(4)′ ここに C′=1/no 〓i=1 DCi′ の各評価パラメータC3′,C4′がいづれも0.6以下と
なる表面模様を形成する模様付けを高密度エネル
ギ源を用いて施し、 この模様づけされたワークロールを調質圧延す
べき金属板の片面もしくは両面に用いて、調質圧
延することによりワークロール表面の模様を金属
板表面に転写することを特徴とする高い塗装艶消
し性を有する塗装用金属板の製造方法。 5 調質圧延用ワークロールの表面に表面模様を
形成する高密度エネルギ源としてレーザを用いる
特許請求の範囲4に記載した塗装用鋼板の製造方
法。 6 調質圧延すべき金属板が予めその表面上に1
種類又は2種類以上の金属を溶融めつき法、電気
めつき法、蒸着めつき法又は析出めつき法により
被膜を形成した表面処理金属板である、特許請求
の範囲4に記載した塗装用鋼板の製造方法。 7 金属板の表面の中心線平均粗さRaが、Ra
1.0μmの範囲内にあり、かつ 該金属板の表面粗さを構成する微視的形態が、
山部と、その周囲の全部又は一部を取囲むように
形成された溝状の谷部と、山部の間にあつて谷部
の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の頂面
より低いか又は同じ高さに形成された中間平たん
部とを含み、 しかも隣り合う山部の金属板の圧延方向の平均
中心間距離をSnL、圧延方向と直角な向きの平均
中心間距離をSnC、谷部の外縁の金属板の圧延方
向の直径をDL、圧延方向と直角な向きの直径を
DCとして、 SnL/DL≦1.3 SnC/DC≦1.3 を満足し、また 山部の金属板表面上における配列の規則性を表
わす評価パラメータC1,C2を C1=1/no 〓i=1 |nL−SnLi|/SnL ……(1) ここに nL=1/no 〓i=1 SnLi C2=1/no 〓i=1 |nC−SnCi|/SnC ……(2) ここに nC=1/no 〓i=1 SnCi と定義したとき、 C10.3 C20.3 を満足し、さらに 谷部の外縁部の直径の大きさの規則性を表わす
評価パラメータC3,C4を、 C3=1/no 〓i=1 |L−DLi|/DL ……(3) ここに L=1/no 〓i=1 DLi C4=1/no 〓i=1 |C−DCi|/DC ……(4) ここに C=1/no 〓i=1 DCi と定義したとき C30.6 C40.6 を満足する ものとした表面性状に調質圧延した塗装用金属板
の表面上に膜厚50μm以下で被成した塗膜を有
し、この塗膜は、ドリゴンメータで計測した散乱
角±2°のHAZE値が8.0以上でかつ入射光強度に
対する正反射光強度の百分率であらわされるRS
値が18.0以下であることを特徴とする、艶消し塗
装鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62001133A JPS63171201A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 高い塗装艶消し性を有する塗装用金属板とその製造方法及び艶消し塗装金属板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62001133A JPS63171201A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 高い塗装艶消し性を有する塗装用金属板とその製造方法及び艶消し塗装金属板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63171201A JPS63171201A (ja) | 1988-07-15 |
| JPH0341241B2 true JPH0341241B2 (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=11492944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62001133A Granted JPS63171201A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 高い塗装艶消し性を有する塗装用金属板とその製造方法及び艶消し塗装金属板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63171201A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2500215B2 (ja) * | 1992-01-08 | 1996-05-29 | 川崎製鉄株式会社 | 耐プレスしわ性の良好なほうろう用薄鋼板 |
| JP2016010811A (ja) | 2014-06-30 | 2016-01-21 | ミネベア株式会社 | 金属材料の表面処理方法及びこの方法を用いたフォースセンサ |
| JP6376967B2 (ja) * | 2014-12-16 | 2018-08-22 | 昭和電工株式会社 | 沸騰伝熱部材およびこれを用いた沸騰冷却装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591636A (ja) * | 1982-06-26 | 1984-01-07 | Nisshin Steel Co Ltd | 鮮映性塗装めつき鋼板の製造方法 |
| JPS602156A (ja) * | 1983-06-13 | 1985-01-08 | Shuzo Nakazono | 豆乳の製造方法 |
-
1987
- 1987-01-08 JP JP62001133A patent/JPS63171201A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63171201A (ja) | 1988-07-15 |
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