JPH067802A - 高プレス成形性鋼板及び金属帯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗装鮮映性に優れた加工用鋼板を提供するこ
と。 【構成】 本発明はマイクロリソグラフィ法によって、
鋼板の表面に突起部を持ちさらに、その突起部の頂部に
凹部が存在する特殊な形状の突起によりプレス成形時の
金型ダイスと鋼板の接触部に効率的に油溜りを造り高プ
レス成形性を示す鋼板にある。 【効果】 本発明をＴＣＭ、ＳＰＭに適用して冷間圧延
鋼板やメッキ鋼板に用いることにより従来鋼板に較べ良
好なプレス成形性を示し、鋼板のプレス割れや焼き付き
疵を減少させることが出来る。

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されるもので高い塗装鮮映性を有し
さらに優れたプレス成形性を有する鋼板、表面処理鋼
板、アルミ製板、熱延鋼板及び塗装鋼帯等の金属帯に関
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
外板等には耐蝕性やデザイン性を向上されるために塗装
が施されて使用されている。これら製品は製品の品質と
共に塗装外観が視覚に訴える要素が重要な評価となって
来ており、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てきている。この塗装鮮
映性は通常塗装面の鏡面光沢度、すなわちＪＩＳ Ｚ８
７４１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。

【０００３】一方、塗装鮮映性は塗装の厚さや塗料の流
動性に大きく影響されるが、鋼板表面の粗度性状も塗装
鮮映性に大きく作用すると言われている。ところで、加
工用冷延鋼板や表面処理鋼板には、微小な凹凸の粗面が
形成されるのが通常である。これは鋼板のプレス加工な
どの加工時に、鋼板表面に供給された潤滑油を滞留させ
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している。一般的に鋼板表面に粗面
を形成する方法としては、冷間圧延機あるいは焼鈍後の
調質圧延機のワークロール表面に加工した粗面を転写す
ることによって行っている。

【０００４】従来のロール表面を加工し粗面を形成する
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。また、さらに最近では高密度レーザーを使用した
新しいロール加工方法が使用されている。前記方法にて
加工したロール表面は不規則な粗面プロフィールとな
り、これを鋼板に転写しても同様な不規則パターンを呈
する。この様な鋼板表面に塗装をすれば塗装表面が不規
則な凹凸に沿って塗膜が形成され、光の乱反射成分が大
きくなる為、塗装後の鮮映性を上げることは難しい。特
に、前記方法で表面加工した冷間圧延のワークロール表
面の粗面には長波長の“うねり”が存在しており、これ
が塗装後の鮮映性を低下させる要因の１つとなってい
る。

【０００５】このような加工方法で塗装鮮映性を向上さ
せるには粗面の粗さ、うねり等を低レベルにすることが
要求されるが、粗さの低下によってプレス加工性が低下
する。特に厚目付けの亜鉛メッキ処理した鋼板のように
圧延後に鋼板表面の粗さが大きくなる鋼板では加工性の
劣化は更に大きなものとなる。こうした鋼板表面性状を
改良するため、後記した高密度レーザーを用いて中心線
平均粗さＲａ≦１μｍにした圧延ロールの表面にクレー
タ模様が所定値になるよう高密度レーザーにより加工し
た調質圧延ロールを用いて圧延することが特開昭６２−
２２４４０５号公報に開示されている。

【０００６】また、所定のクレータ模様に高密度レーザ
ー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。これ
は、表面平坦度を上げることによって鋼板の塗装鮮映性
を向上させ、尚且つ規則正しく配置したドーナッツ状の
オイル溜りを形成させることによってプレス成形性も向
上させようとするものである。しかし、この方法では塗
装後の凹凸模様の顕在化のため模様の深さ（つまり、オ
イル溜り）をプレス加工部に十分な深さまで加工するこ
とができず、この方法では十分改良させているとはいい
がたく、さらに改善する必要がある。

【０００７】

【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、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し、該成分が
鋼板表面に転写することによって塗装鮮映性に優れ、か
つプレス加工性の良好な鋼板を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、高いプレス成
形性を有し、尚且つ塗装鮮映性に優れた加工用鋼板を得
るために、鋼板の表面に突起部を持ちさらに、その突起
部の頂部に凹部が存在する事を特徴とする鋼板に関する
ものである。すなわち、鋼板のプレス時に疵の発生を抑
える凸部、さらにプレス時の鋼板と金型との潤滑効果に
寄与する凸部の頂部に存在する潤滑油溜りとを鋼板表面
に有することによって高いプレス成形性を有する加工用
鋼板である。

【０００９】さらに、鋼板の塗装鮮映性を向上させるに
は鋼板表面の平坦面積を鋼板表面積の５０％以上を占め
る凹部（底面部）とすることによって可能となる。圧延
鋼板表面に形成する凸部はプレス成形時に発生する疵の
連続性を切断する働きをする。従って、凸部の分布形態
は規則、不規則どちらでもある程度の密度を有していれ
ば問題ない。しかし、塗装鮮映性の点からは出来るだけ
凹部である圧延面積を増やすことが好ましく、したがっ
て凸部については出来るだけ規則正しい分布もしくは凹
部面積を最大とするランダムな分布とすることが好まし
い。

【００１０】また、その大きさは３０〜４００μｍ程度
が好ましく、マークのピッチとしてはマーク径ｄ＋（２
０〜２００μｍ）程度が良い。しかし、鋼板表面上の凸
部のみではプレス成形性を十分に向上させる事が出来な
い。そこで、本発明では鋼板表面に規則的にもしくはラ
ンダムに配置した凸部の頂部にさらに油溜りを形成する
ように凹部を設けるようにしたものである。

【００１１】図１に本発明の鋼板表面上に設けた形状を
示す。鋼板表面上の凸部とは図中Ａ部であり、凸部の頂
部とは図中Ｂ、頂部の中の凹部とは図中Ｃで示してあ
る。鋼板表面の平坦部は、図１中のＤ部である。凸部の
中の凹部の大きさは油溜りに必要な障壁が存在すれば良
くしたがって、凸部径から４〜５μｍの障壁があれば良
い。これらの効果を得るための圧延ロールの加工方法と
鋼板圧延方法を簡単に記述する。表１に示すように圧延
ロール１の表面に、凹凸突起５を形成する方法として
は、いろいろな方法が考えられるが、その１例を図２の
（ａ）〜（ｄ）図に示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】これは、マイクロリソグラフィ法を使用し
て行う方法である。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等により所定の厚さ
に調整しながら液状感光性樹脂を塗布し感光性樹脂層
（レジスト膜）１０を形成させる。ついで感光性樹脂層
１０にレーザー発振器１１より発するレーザービーム１
２を所定の規則的なピッチで間欠的に照射し、この部分
の光感光樹脂層を感光重合１５とする。［図２
（ｂ）］。この図２（ｂ）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１
２の間欠的照射を行っているが、これに限定することな
く例えばパルスレーザー等によってもよい。

【００１４】続いて図２（ｃ）のごとく、前記処理をし
たロール表面に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、図２（ｄ）に示すように感光性樹脂
重合部１５を残して他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、化学腐食剤もしくはメッ
キ、気相エッチング等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。

【００１５】このような工程に於て、レーザービーム１
２をレジスト材に投入する際、図３に示すように複数の
レーザー１２用フィルターの組合せや回折によってレー
ザービーム１２内にビーム強度の分布を形成して現像後
にレジスト材１０に膜厚分布を作る。このようにして、
形成した膜を上記方法によって異方性エッチングを行う
ことによって本発明の形状を得ることが出来る。この圧
延ロールを冷間圧延機や調質圧延機のワークロール等に
使用して鋼板の圧延を行うことにより本発明の加工用鋼
板が製造可能となる。

【００１６】

【実施例】圧延ロール表面に規則正しい本発明のパター
ンを上記マイクロリソグラフィ法によってφ２４０μｍ
−２６０ピッチのマークの中央にφ１４０μｍの形状を
施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。図４にドロービードによるプレス
成形性試験方法を示す。ドロービード試験は上ダイス１
９と下ダイス２０の間に鋼板２をはさんで荷重２１をか
け鋼板２を上方向に引っ張り上げた時の鋼板２が破断す
る時の荷重にてプレス成形性を評価する試験である。

【００１７】図５にドロービードによるプレス成形性試
験結果を示す。本発明による鋼板は、従来の鋼板に比較
して２〜３倍の高プレス成形性を示す。また、通常、圧
延鋼板にメッキを施した後、表面凹凸パターン（マーク
径φ２００μｍ、ピッチＰ２４０μｍ）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。その結果を図６に
示す。本発明による鋼板表面形状を有する鋼板は冷延鋼
板と同様に従来の鋼板に比較してプレス成形性を向上さ
せることが出来る。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ＪＩＳ Ｚ８７
４１の「鏡面光沢度測定方法」によった。結果を表２に
示す。本発明を用いた鋼帯では従来の鋼帯よりプレス成
形性も鮮映性も良好とすることが可能である。

【００１８】

【表２】

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明は鋼板圧延面の凹
部に平坦面を有するあるいは凹凸部共に平坦面を有する
ことにより塗装鮮映性に優れた加工用鋼板を提供するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋼板表面上に設けた形状の説明図

【図２】マイクロリソグラフィ法を使用して行うロール
加工の例の説明図（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３】マイクロリソグラフィ法を応用して本発明の形
状を得る方法の説明図

【図４】ドロービードによるプレス成形性試験方法の説
明図

【図５】ドロービードによるプレス成形性試験の結果を
示す説明図 （冷延鋼板）

【図６】ドロービードによるプレス成形性試験の結果を
示す説明図 （メッキ鋼板）

【符号の説明】

１ ロール ２ 鋼板 ３ 凹部 ４ 凸部 ５ 凹凸突起 ６ ホッパー ７ 液状感光性樹脂 ８ エアー ９ 感光樹脂供給器 １０ 感光性樹脂 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 感光重合部 １６ 噴霧器 １７ 溶解剤 １８ 露出部 １９ 上ダイス ２０ 下ダイス ２１ 試験用荷重

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板の表面に突起部を持ちさらに、その
   突起部の頂部に凹部が存在する事を特徴とする高プレス
   成形性鋼板及び金属帯。