JPH04351204A - 塗装鮮映性に優れた加工用鋼板の製造方法 - 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】

【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
（帯）の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のボディーや家電製品の
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となっているため
、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はなく、塗装面の乱反射の少ない
光沢性や鏡面のように歪みの無い写像性などのいわゆる
塗装鮮映性が要求される。この塗装鮮映性は通常塗装面
の鏡面光沢度、すなわちＪＩＳｚ８７４１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。ところで、加工用冷延鋼板には、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。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。従来、ロール表面を加工し凹
凸パターンを成形する方法には、ショットブラスト加工
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ール
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。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。

【０００３】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
号公報に開示されている。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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題点を解決しようとするものであって、調質圧延用ワー
クロールの表面に形成する凹凸成分を改質するものであ
り、該成分が鋼板表面に転写された際、うねり等が無く
塗装鮮映性に優れ、かつ加工性の良い冷延鋼板の製造方
法を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、塗装鮮映性に
優れた加工用鋼板の製造方法を達成するために以下の項
目を要旨とする。すなわち、（１）熱間圧延鋼板を圧延
ワークロールを用いて冷間圧延し、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
圧延をし、更にブライトロールによる調質圧延を行って
、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、及
び、（２）熱間圧延鋼板を圧延ワークロールを用いて冷
間圧延し、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１〜５μ
ｍ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１〜５
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である。

【０００６】

【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付け処理の際表面
に形成されている凹部への塗料の収縮による影響が少な
くなり、鋼板上の凹凸が塗膜上で消えて塗装後の鮮映性
を向上することが出来る。図１及び図２は塗装した鋼板
表面部の断面を示したものであり、図２の従来法により
製造した鋼板１における凹凸の波長λは大きく、通常６
００μｍ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不規
則になり、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が隠ぺいし、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。 また、本発明においては波長λと共に中心線平均粗さＲ
ａ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出来るが
、凹凸の差があまり大きくなりす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、Ｒ
ａの上限は５μｍにすることが好ましい。

【０００７】上記した本発明対象の鋼板を得るためには
、調質圧延におけ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、ショットブラスト
加工や放電ダル加工などで、或いはレーザービームの照
射により直接圧延ロールに粗度を付与しているが、例え
ば図３に圧延ロール拡大断面で示すように、これによっ
て形成されるロール３表面の凹凸突起４は、波長λの大
きいうねり５を形成している。この様なうねりのある凹
凸が転写された鋼板は、前述のごとく、塗装鮮映性が劣
化し、また形成される凹凸の差が大きければ加工性も阻
害する。本発明は鋼板の加工性および塗装鮮映性を向上
するために、鋼板表面に付与するワークロール表面粗度
を規則正しい凹凸突起とし、うねり成分が殆ど無い、或
いは残るとしてもきわめて短い波長λ（λ≦５００μｍ
）の凹凸模様を形成するものである。すなわちこのロー
ルにより圧延された鋼板は、表面へ適度の粗度を形成し
、潤滑油を貯留して良好な加工性を付与すると共に塗料
焼付け処理の際、表面に形成されている凹部への塗料の
収縮による影響が少なくなり、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。

【０００８】ロール１の表面に、凹凸突起４を形成する
方法は、その１例を図４の（ａ）〜（ｄ）図に示すよう
なリソグラフィ法を採用して行うことができる。すなわ
ち、まず感光樹脂供給器９上部に設置したホッパー６よ
り液状感光樹脂７を感光樹脂供給器９に供給し後方より
エアー８により所定の厚さに調整しながら感度の高い可
視光感光性樹脂で被覆し感光性樹脂層（膜）１０を形成
する。ついで感光性樹脂層１０にレーザー発振器１１よ
り発する紫外線領域より長波長域の可視領域のレーザー
ビーム１２を所定の規則的なピッチで間欠的に照射し、
この部分の感光樹脂層を硬化１５する〔（ｂ）図〕。 尚、本感光性樹脂は可視光に対して０．２〜０．５ｍＪ
／ｃｍ２のエネルギーで硬化するため、０．１ｍ秒の露
出時間ですむ。この（ｂ）図では、スリット１３を有す
るチョッパー１４を用い、これを回転させながらビーム
１１の間欠的照射を行っているが、これに限定すること
なく例えば紫外線領域より短波長域のパルスレーザー等
によってもよい。続いて（ｃ）図のごとく、前記処理を
したロール表面に噴霧器１６より例えばトリクロロエタ
ンのような溶解剤１７を散布すると、（ｄ）図に示すよ
うに感光性樹脂硬化部１５を残して未硬化の感光樹脂層
を溶解除去し、ロール面１８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凹部を形成し、
規則的な凹凸パターンを形成する。本発明におけるロー
ル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。

【０００９】本発明では、冷間圧延した冷延鋼板に、そ
の表面調整をするために、ブライトロール及びリソグラ
フィ法による加工ロールの両方を用いて調質圧延をする
。図５は、鋼板の凹凸パターンを模式的に示したもので
、（ａ）図は冷間圧延後Ｚｎメッキ処理をしリソグラフ
ィ加工ロールによる調質圧延を行いさらにブライトロー
ルによる調質圧延を行ったときの各々の鋼板表面パター
ンを示し、（ｂ）図は冷間圧延後Ｚｎメッキ処理をしブ
ライトロールによる調質圧延を行いさらにリソグラフィ
加工ロールによる調質圧延を行ったときの各々の鋼板表
面パターンを示している。図から明らかなように冷間圧
延された冷延鋼板を、メッキ処理することによりＲａが
大きくなるが、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Ｒａを下げることが可能である。上記
調質圧延は、圧下率０．３〜１．５％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０．３％以上
で行うのが良く、また１．５％を越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が正確に得ら
れなくなる。

【００１０】

【実施例１】ショットダル加工により表面あらさＲａ４
．３μｍとした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、熱延鋼板を冷間圧延し、厚さ０．
８ｍｍの冷延鋼板を製造した。更に、該鋼板にメッキを
施した後、下記表１に示す各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。さらにその後、ブライトロールにて圧下率
０．５％の調質圧延を行い、得られた鋼板についてプレ
ス加工試験を行った。また、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ＪＩＳｚ８７
４１の「鏡面光沢度測定方法」によった。結果を表１に
示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】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Ｎｏ１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。尚、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。

【００１３】

【実施例２】ショットダル加工により表面あらさＲａ４
．３μｍとした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、熱延鋼板を冷間圧延し、厚さ０．
８ｍｍの冷延鋼板を製造した。更に、該鋼板にメッキを
施した後、ブライトロールにて圧下率０．５％の調質圧
延を行い、さらにその後、下記表２に示す各々の表面凹
凸パターン（λ、Ｒａ）を有するワークロールで圧下率
０．８％の調質圧延を行い、得られた鋼板についてプレ
ス加工試験を行った。また、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ＪＩＳｚ８７
４１の「鏡面光沢度測定方法」によった。結果を表２に
示す。

【００１４】

【表２】

【００１５】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Ｎｏ１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。尚、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。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明はワークロールの
表面に形成する凹凸成分を改質するものであり、この様
なワークロールを用いて圧延することにより該成分が鋼
板表面に転写され、うねりなどが無く塗装鮮映性に優れ
、かつ加工性の良い鋼板を製造することができる。

【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ロ
ール表面に凹凸パターンを形成する工程の一例を模式的
に示す図、

【図２】従来法により得た鋼板の塗装した拡大断面のロ
ール表面に凹凸パターンを形成する工程の一例を模式的
に示す図、

【図３】従来のダル（凹凸）加工したロール表面の凹凸
パターンを示す図、

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）図はリソ
グラフィ法による本発明の凹凸付与加工工程の一例を示
す説明図、

【図５】本発明の処理を行ったときの各工程における鋼
板面の凹凸パターンであり、（ａ）は冷間圧延＋Ｚｎメ
ッキ＋リソグラフィ加工ロールによる調質圧延＋ブライ
トロールによる調質圧延、（ｂ）は冷間圧延＋Ｚｎメッ
キ＋ブライトロールによる調質圧延＋リソグラフィ加工
ロールによる調質圧延を付加した場合を示す図である。

【符号の説明】

１　　鋼板 ２　　塗膜 ３　　ロール ４　　凹凸突起 ５　　うねり ６　　ホッパー ７　　液状感光樹脂 ８　　エアー ９　　感光樹脂供給器 １０　　感光性樹脂層 １１　　レーザー発振器 １２　　レーザー １３　　スリット １４　　チョッパー １５　　感光硬化部 １６　　噴霧器 １７　　溶解剤 １８　　露出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱間圧延鋼板を圧延ワークロールを用
   いて冷間圧延し、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％の調質圧延をし、　更
   にブライトロールによる調質圧延を行って、鋼板表面を
   凹凸パターンの波長λ≦５００μｍ、中心線平均粗さＲ
   ａ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。
2. 【請求項２】　　熱間圧延鋼板を圧延ワークロールを用
   いて冷間圧延し、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。