JPH04253503A

JPH04253503A - 塗装鮮映性に優れた加工用鋼板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04253503A
Application number: JP41663790A
Authority: JP
Inventors: Motofumi Kurahashi; 倉橋　基文; Masato Yamada; 正人山田; Masakane Takemoto; 竹本　雅謙; Tetsuya Nishiura; 西浦　徹也
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-09-09

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車や家電製品の外板
等に塗装して使用する塗装鮮映性に優れた加工用鋼板及
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のボディや家電製品の外
板等には塗装が施され、製品の品質と共に視覚に訴える
外観が顧客の需要喚起の重要な要素になっているため、
この塗装の品質管理が重視されている。特に自動車の外
面塗装は色調だけでなく、塗装面の乱反射の少ない光沢
性や鏡面のように歪みのない写像性などのいわゆる塗装
鮮映性が要求される。

【０００３】この塗装鮮映性は通常塗装面の鏡面光沢度
、すなわちＪＩＳ　　ｚ　　８７４１に規定されている
ように試料面に規定された入射角で規定の開き角度の光
束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光
束を受光器で測り、この測定値の大きいほど優れている
とされている。一方、塗装鮮映性は塗装の厚さにもよる
が、鋼板表面の粗度性状に大きく影響されると言われて
いる。

【０００４】ところで、加工用鋼板には、微小な凹凸模
様の粗面が形成されるのが通常であり、これは鋼板のプ
レス加工などの加工時に、鋼板表面の凹凸に、供給され
る潤滑剤を滞留させて、加工成形を良好にすると共にプ
レス用ダイとの焼き付きを防止する役割を果たす。

【０００５】一般に、鋼板表面に粗面を形成するには、
冷間圧延機あるいは調質圧延機のワークロール表面に加
工した凹凸パターンを転写して行っている。

【０００６】従来、ロール表面を加工し凹凸パターンを
成形するのは、ショットブラスト法や放電ダル加工法が
ある。しかし、これらの方法によって作られる凹凸パタ
ーンは不規則な粗度プロフィルを形成し、これを鋼板に
転写しても同様な不規則パターンとなる。この様な鋼板
表面に塗装をすれば不規則な凹凸に沿って塗膜が形成さ
れ、光の乱反射が生じて塗装鮮映性を著しく劣化する。特に、前記方法で表面加工した冷延ワークロールには凹
凸パターンが長波長の“うねり”を形成しており、これ
が塗装鮮映性劣化の原因となっている。

【０００７】また、上記表面加工ロールで圧延した鋼板
は、不規則な凹凸が存在しているため加工性がやや劣る
。特に厚目付けの亜鉛メッキ処理した鋼板においては顕
著な不規則凹凸となり、加工性の劣化は更に大きくなる
。

【０００８】上記した従来の処理による鋼板表面性状を
改良するため、レーザあるいはショットブラスト等によ
り、中心線平均粗さＲａを１μｍ以下にした圧延ロール
と、調質圧延ロールの表面クレータ模様が所定値になる
ようレーザにより加工した調圧ロールを用いて圧延する
ことが特開昭６２−２２４４０５号に開示されている。また、所定のクレータ模様にレーザ加工した調圧ロール
を用いて圧延し、鋼板表面に所定の平坦部を有するよう
に凹凸模様を形成することが特開昭６３−１３２７０２
号に開示されている。

【０００９】しかし、レーザ加工したロールからは、鋼
板表面には規則的な凹凸パターンの転写は可能であるが
、クレータ間隔が長く、従っていわゆる波長の大きい“
うねり”状の成分が生じて塗装鮮映性に影響を及ぼすと
言う問題が発生する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題
点を解消しようとするものであって、冷間圧延板（帯）
や、その製造過程における冷延ロール及び／或いは調圧
ロールの表面に形成する凹凸成分を改質し、鋼板表面に
成形された該成分が、通常に塗布される塗装で隠蔽する
ことが可能な凹凸波長λとなり、かつ中心線平均粗さＲ
ａを所定の範囲にすることにより塗装鮮映性に優れた加
工用冷延鋼板およびその製造方法を提供することを目的
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、従来用いられていない凹凸波長λを管理指
標とし、或いは更に中心線平均粗さＲａを調整したロー
ルを用いて鋼板を圧延するものであって、次の構成を要
旨とする。すなわち、（１）鋼板表面を凹凸粗面に成形し、該粗面における凹
凸パターンの波長λを５００μｍ以下にすると共に中心
線平均粗さＲａを１〜５μｍの範囲にしたことを特徴と
する塗装鮮映性に優れた加工用鋼板、及び、（２）熱間
圧延鋼板を冷間圧延するに当たり、微小な粗度を持つロ
ール表面に凹凸パターンの波長λが５００μｍ以下とな
るように形成したワークロールを用いて圧延し、その後
の工程で得られた冷延鋼板を凹凸パターンの波長λ≦５
００μｍ，中心線平均粗さＲａが１〜５μｍの表面性状
を有するワークロールで調質圧延して、鋼板表面を凹凸
パターンの波長λ≦５００μｍ，中心線平均粗さＲａが
１〜５μｍの範囲に仕上げることを特徴とする塗装鮮映
性に優れた加工用鋼板の製造方法であり、更にこの製造
方法において、（３）前項の冷間圧延をして得られた冷延鋼板にメッキ
を施した後、前項と同様の凹凸パターンの波長λ，中心
線平均粗さＲａを有するワークロールで調質圧延して、
鋼板表面を凹凸パターンの波長λ≦５００μｍ，中心線
平均粗さＲａが１〜５μｍの範囲に仕上げること。（４）前（２）項の冷間圧延をして得られた冷延鋼板に
メッキを施した後、ブライトロールで調質圧延して、鋼
板表面を凹凸パターンの波長λ≦５００μｍ，中心線平
均粗さＲａが１〜５μｍの範囲に仕上げること。（５）前（４）項のブライトロールで調質圧延したメッ
キ鋼板に、凹凸パターンの波長λが５００μｍ以下，中
心線平均粗さＲａが１〜５μｍとした表面性状を有する
ワークロールで圧下率０．３〜１．５％の調質圧延を行
って、鋼板表面を凹凸パターンの波長λ≦５００μｍ，
中心線平均粗さＲａが１〜５μｍの範囲に仕上げること
を特徴とする塗装鮮映性に優れた加工用鋼板の製造方法
である。

【００１２】

【作用】以下に本発明を詳細に説明する。本発明は塗装
鮮映性を向上するために、鋼板表面に粗度波長λの短い
凹凸を形成するものである。すなわちλ≦５００μｍに
することにより、鋼板表面への塗料焼き付け処理による
凹部への収縮の影響が少なくなり、鋼板上の凹凸が塗膜
上で消えて塗装後の鮮映性を向上することができる。

【００１３】図１及び図２は塗装した鋼板の断面を示し
たものであり、図２の従来法によって製造した鋼板１に
おける凹凸の波長λは大きく、通常６００μｍ以上であ
ってうねっており、このうねりの凹凸に沿って塗膜２が
形成されるため光の屈折が乱れて、塗装鮮映性が劣化す
るのに対して、図１の本発明によって得た鋼板１は、λ
が５００μｍ以下と短いため、鋼板の凹凸パターンを塗
膜２が隠蔽し、従来法のようにうねりによる塗装鮮映性
の悪影響が生じない。

【００１４】また、本発明においては波長λと共に中心
線平均粗さＲａを調整することにより、加工性を向上さ
せる。すなわち、得られる鋼板表面に規則正しい凹凸を
形成することにより、この凹部が油だまりとなり、例え
ばプレス加工時のポンチ及びダイスと加工部材である鋼
板表面凸部に凹部より均等に油が補給されるため、該加
工時の摩擦係数を下げることが可能である。そのために
は１μｍ以上のＲａが必要である。凹部の深さが大きく
なるほど油の保持量は多くなり、加工鋼板表面の凸部に
均等かつ多くの油が供給され、摩擦係数を一層下げるこ
とができるが、凹凸の差があまり大きくなり過ぎると板
表面凸部が加工時に破損し、破損した金属粉が鋼板とポ
ンチ又はダイスの間に介在し加工性を害することになる
。従って、Ｒａの上限は５μｍにすることが好ましい。

【００１５】上記した本発明対象の鋼板を得るためには
、圧延に使用するワークロール表面を加工して凹凸粗度
調整をしなければならない。従来、ショトブラスト加工
や放電ダル加工などで、或いはレーザにより直接圧延ロ
ール表面に粗度を付与しているが、このロールで圧下し
、得られた鋼板は本発明の指標とする、凹凸波長λの形
成は困難である。本発明は、図３の（ａ），（ｂ）図で
模式的に示すように、ロール３表面を加工して規則的な
波長λを有する凸部４及び凹部５のパターンを形成する
。同図（ｃ）は鋼板表面を示し、（ｂ）図のパターンを
転写している。

【００１６】本発明のロール３表面に、規則的な波長λ
を有する凹凸パターンを形成する方法は、その一例を図
４（ａ）〜（ｄ）図に示すようにリソグラフィ法を採用
し、まずロール３表面上にホッパー６より感光性レジス
ト剤７を供給し、スキージ８により所定の厚さに調整し
ながらレジスト剤塗布層（膜）９を形成付着する（ａ）
。次いで感光性レジスト層９にレーザ発信器１０より発
するビーム１１を所定ピッチで間欠的に照射し、この照
射部分のレジスト層を感光重合１４する（ｂ）。（ｂ）図では、ビームの間欠的照射をスリット１２を有
するチョッパー１３を用いた例を示しているが、これに
限定すること無く例えばパルスレーザ等によってもよい
。続いて前記処理をしたロール表面に噴霧器１５より例
えばトリクロルエタンのような溶解剤１６を散布する（
ｃ）図と、（ｄ）図に示すようにレジスト重合部１４を
残して他のレジスト層を溶解除去し、ロール面１７を露
出する。その後、化学腐食剤によって異方性エッチング
を行い、ロール母材にエッチピットを形成する。

【００１７】このように処理したロール３表面を、ショ
ットブラスト、放電ダル或いはレーザ等で加工し、或い
はバニシング、磁性流体研磨等の研磨加工を行って前記
露出面１７を研削することにより波長λの短い（≦５０
０）凹凸パターンを設定することができる。

【００１８】本発明におけるロールの加工法は上記方法
に限定されること無く、波長λ或いはこれとＲａが本発
明範囲内になる加工法であれば、いずれの方法であって
もよい。

【００１９】上記加工ロールは、これをタンデム冷間圧
延に使用する場合は、最終段スタンドのワークロールと
して組み込むことが良く、それ以前のスタンドでは鋼板
に所望の凹凸パターンの転写が得られなくなる。

【００２０】冷間圧延した鋼板は通常連続或いは非連続
の焼鈍を行い、又はＺｎなどのメッキ処理をする。焼鈍
やメッキした鋼板表面は、凹凸が成長したり、或いは大
きい凹凸が形成されＲａが５μｍを超えることがある。

【００２１】本発明では、冷延のまま或いは上記処理後
の鋼板に、その表面調整をするためにブライトロール或
いは前記のλやＲａをもつダルロールによる調質圧延を
する。図５は、鋼板の凹凸パターンを模式的に示したも
ので、（ａ）図は冷延後熱処理（連続焼鈍）をし、本発
明範囲の凹凸パターンを持つダルロールで調質圧延を行
った場合、また（ｂ）図は冷延後Ｚｎメッキ処理をしブ
ライトロールで調質圧延を行った場合、更に（Ｃ）図は
（Ｂ）図のブライトロールにより調質圧延を行ったのち
、本発明範囲の凹凸パターンを持つダルロールで調質圧
延を行ったときの夫々の工程における板表面パターンを
示したものである。図から明らかのように表面を所定の
凹凸パターンにした冷間圧延板を、熱処理或いはメッキ
処理することによりＲａが大きくなるが、これらのブラ
イトロールによる調質圧延では表面の粗度調整をしてＲ
ａをさげることが可能であり、ダルロールでは凹凸パタ
ーンを再調整してより均一化し得る。

【００２２】上記調質圧延は、圧下率０．３０〜１．５
％の範囲で行うのが好ましい。すなわち圧延の操業安定
性から０．３０％以上で行うのが良く、また１．５％を
超えると粗度の転写程度が大きくなり本発明範囲の凹凸
パターンガ正確に得られなくなる。

【００２３】

【実施例１】波長λ＜４００μｍ、中心線平均粗さＲａ
４μｍの凹凸パターン（表面粗度）を持つワークロール
を最終スタンドに組み込んだタンデム圧延機で、熱延鋼
板を冷延し、厚さ０．８ｍｍの冷延鋼板を製造した。更
に、該鋼板を連続再結晶焼鈍した後、下記表１に示す夫
々の表面凹凸パターン（λ，Ｒａ）を有するワークロー
ルで圧下率０．８％の調質圧延をした。得られた鋼板に
ついてプレス加工試験を行った。又、鋼板（調圧後）に
塗装をした後、塗装鮮映性を測定した。測定試験はＪＩ
Ｓ　　ｚ　　８７４１の「鏡面光沢度測定方法」によっ
た。結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】上記結果から本発明により製造された鋼板
は、従来方式により製造し、本発明範囲を外れた粗度パ
ターンとなっているＮｏ．１、２に比較して、塗装鮮映
性が格段に優れていることが明らかである。

【００２６】尚、冷延及び調質圧延において使用したワ
ークロールの凹凸パターンは、前述したリソグラフィ方
式を用いて形成した。

【００２７】

【実施例２】表２に示す波長λ凹凸パターン（表面粗度
）を持つワークロールを最終スタンドに組み込んだタン
デム圧延機で、熱延鋼板を冷延し、最終スタンドでの圧
下率を１２％にして厚さ０．８ｍｍの冷延鋼板を製造し
た。次いで、該鋼板に表２に示す目付量のＺｎメッキ（
一部はＺｎメッキをせず連続再結晶焼鈍）をした後、波
長λ＜４００μｍ、中心線平均粗さＲａ４μｍの凹凸パ
ターン（表面粗度）のダルロール或いはブライトロール
で前者は０．８％、後者は０，５％の圧下率で調質圧延
をし、得られた鋼板にプレス加工試験を実施した。結果
を表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】上記結果から本発明方法により製造された
鋼板は、従来方法の放電ダル仕上げをしたロールを用い
て製造した鋼板に比較して、プレス加工性が極めて優れ
ていることが明らかである。

【００３０】尚、冷延及び調質圧延において使用したワ
ークロールの凹凸パターンは、前記実施例１と同様リソ
グラフィ方式を用いて形成した。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明においては従来に
ない短い凹凸波長λを管理指標として、冷延及び、或い
は調圧ロールの表面にこの凹凸パターンを導入、形成し
て圧延を行うため、冷延鋼板や、メッキ鋼板に規則性の
ある前記ロールの凹凸パターンが形成され、塗装鮮映性
を著しく向上することができる。同時に、前記ロールの
表面の凹凸パターンにおける粗度すなわち中心線平均粗
さＲａを調整することにより、鋼板に優れたの加工性を
付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により得た鋼板の塗装した拡大断面の１
例を示す図である。

【図２】従来法により得た鋼板の塗装した拡大断面の１
例を示す図である。

【図３】（ａ）図は本発明ロールの斜視図であり、（ｂ
）図は（ａ）図におけるＡ部を拡大した模式図、（ｃ）
図は（ｂ）図のパターンを転写した模式図である。

【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）図は本発明
ロールの凹凸パターンを形成する工程の１例を示す図で
ある。

【図５】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）図は本発明各工程に
おける鋼板の表面形状を示す拡大図である。

【符号の説明】

１：鋼板２：塗膜３：ロール４：凸部５：凹部６：ホッパー７：感光性レジスト剤８：スキージ９：感光性レジスト層１０：レーザ発信器１１：レーザ１２：スリット１３：チョッパー１４：感光重合部１５：噴霧器１６：溶解剤１７：露出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　鋼板表面を凹凸粗面に成形し、該粗面
における凹凸パターンの波長λを５００μｍ以下にする
と共に中心線平均粗さＲａを１〜５μｍの範囲にしたこ
とを特徴とする塗装鮮映性に優れた加工用鋼板。
【請求項２】　　熱間圧延鋼板を冷間圧延するに当たり
、微小な粗度を持つロール表面に凹凸パターンの波長λ
が５００μｍ以下となるように形成したワークロールを
用いて圧延し、その後の工程で得られた冷延鋼板を凹凸
パターンの波長λ≦５００μｍ，中心線平均粗さＲａが
１〜５μｍの表面性状を有するワークロールで調質圧延
して、鋼板表面を凹凸パターンの波長λ≦５００μｍ，
中心線平均粗さＲａが１〜５μｍの範囲に仕上げること
を特徴とする塗装鮮映性に優れた加工用鋼板の製造方法
。
【請求項３】　　熱間圧延鋼板を冷間圧延するに当たり
、微小な粗度を持つロール表面に凹凸パターンの波長λ
が５００μｍ以下となるように形成したワークロールを
用いて圧延し、得られた冷延鋼板にメッキを施した後、
凹凸パターンの波長λ≦５００μｍ，中心線平均粗さＲ
ａが１〜５μｍの表面性状を有するワークロールで調質
圧延して、鋼板表面を凹凸パターンの波長λ≦５００μ
ｍ，中心線平均粗さＲａが１〜５μｍの範囲に仕上げる
ことを特徴とする塗装鮮映性に優れた加工用鋼板の製造
方法。
【請求項４】　　熱間圧延鋼板を冷間圧延するに当たり
、微小な粗度を持つロール表面に凹凸パターンの波長λ
が５００μｍ以下となるように形成したワークロールを
用いて圧延し、得られた冷延鋼板にメッキを施した後、
ブライトロールで調質圧延して、鋼板表面を凹凸パター
ンの波長λ≦５００μｍ，中心線平均粗さＲａが１〜５
μｍの範囲に仕上げることを特徴とする塗装鮮映性に優
れた加工用鋼板の製造方法。
【請求項５】　　熱間圧延鋼板を冷間圧延するに当たり
、微小な粗度を持つロール表面に凹凸パターンの波長λ
が５００μｍ以下となるように形成したワークロールを
用いて圧延し、得られた冷延鋼板にメッキを施した後、
ブライトロールによる調質圧延をし、更に凹凸パターン
の波長λが５００μｍ以下，中心線平均粗さＲａが１〜
５μｍとした表面性状を有するワークロールで圧下率０
．３〜１．５％の調質圧延を行って、鋼板表面を凹凸パ
ターンの波長λ≦５００μｍ，中心線平均粗さＲａが１
〜５μｍの範囲に仕上げることを特徴とする塗装鮮映性
に優れた加工用鋼板の製造方法。