JPH083782A - 低光沢性の黒色化処理鋼板 - Google Patents

低光沢性の黒色化処理鋼板

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Abstract

(57)【要約】 【目的】無塗装で用いることができる黒色化処理鋼板、
特に複写機の光学系部材用として好適な低角度の低反射
率を有する低光沢(艶消し)鋼板の提供。 【構成】下記からまでを特徴とする低光沢性黒色化
処理鋼板。 母材鋼板は表面が中心線平均粗さ(Ra)が 1.2〜2.
0 μm で、かつ、PPI が180〜300 のダル仕上げの鋼板
である。 上記の母材鋼板の表面(両面でも片面でもよい)
に、付着量が 5〜30g/m2の亜鉛または亜鉛系合金の電気
めっき皮膜が形成されている。 上記のめっき皮膜が、陽極処理されて黒色化してい
る。 更にその黒色化めっき皮膜の上層に金属クロムとし
て200mg/m2以下のクロメート皮膜もしくは厚さ 2μm 以
下のクリヤー皮膜、又は、その両者を有する。 【効果】図に示すように、母材鋼板のRaとPPI が適正範
囲であれば、反射率が40%以下の低光沢鋼板となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、低光沢性 (艶消し)
の黒色化処理鋼板であって、主として従来黒色塗装され
て使用されていた家電製品、事務用機器、音響機器等の
部材、とりわけ光学機器の部材用として、塗装を省略し
て使用できる鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】黒色化処理鋼板は、無塗装で使用できる
意匠性の優れた鋼板として、広い用途が期待できる製品
である。例えば、複写機のような光学機器の内板等の用
途向けに需要が拡大しているが、かかる用途においては
鋼板の品質に対する需要家の要求はきわめて厳しい。
【0003】黒色化処理鋼板としては、例えば特公昭62
-30262号公報に開示されるものがある。これは、鋼板表
面に施したNiめっき層または合金化Niめっき層を、硝
酸、硝酸を主成分とする混酸等の処理液で処理して、黒
色化層を表面に形成させたものである。しかし、この黒
色化処理鋼板は、その光の反射率が大きく、光学機器
用、例えば、複写機の内板として使用するには限界があ
る。
【0004】複写機内部において迷走光があると、コピ
ー画質が劣化するので、光学的な特性からは、鏡面仕上
げの鋼板よりも、低反射率として乱反射を少なくしたも
のが好ましい。従って、複写機光学系用途としては、低
角度での低反射率が望まれる。この低角度での低反射率
としては、通常、入射角85°の光の反射率が45%以下で
あることが基準とされる。
【0005】上記の低角度低反射率とするために、現
在、複写機メーカーでは、めっき鋼板に別途艶消し塗装
を施して対応しているが、この塗装はコストが高く、ま
た塗膜の密着性においても不安がある。従って、無塗装
で使用できる黒色鋼板であって、しかも低角度の反射率
の小さい鋼板の開発が強く望まれている。
【0006】黒色低処理鋼板の外観光沢を改善して高級
感を付与したものとして、特公平5−36515 号公報の鋼
板がある。この鋼板は、意匠性が高く、スポット溶接性
にも優れたものであるが、上記の低角度低反射率という
点ではやや問題があり、また外観を重視する部品用とし
ては凹凸感が強過ぎるという難点もある。
【0007】なお、特開昭63-153295 号公報には、高級
感のある着色被覆鋼板の発明が開示されているが、これ
は、鋼板またはめっき鋼板の上に、着色酸化物を電析さ
せたものである。素材鋼板として、表面粗度を平均粗さ
で 1.5μm 以上のダル仕上げ鋼板を用いることも示唆さ
れているが、それだけでは低角度での低反射率を安定し
て確保することは、困難であるとともに、鋼板を成型加
工する際に型かじり等の弊害を誘発する可能性が高い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、無塗装で用
いることができる黒色化処理鋼板、特に複写機の光学系
部材用として好適な、低角度の低反射率を有する低光沢
(艶消し)鋼板を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記から
までを特徴とする低光沢性黒色化処理鋼板を要旨とす
る。
【0010】 母材鋼板は表面の中心線平均粗さ(R
a)が 1.2〜2.0 μm 、かつ、PPI が180〜300 のダル仕
上げの鋼板である。
【0011】 上記の母材鋼板の表面(両面でも片面
でもよい)に、付着量が 5〜30g/m2の亜鉛または亜鉛系
合金の電気めっき皮膜が形成されている。
【0012】 上記のめっき皮膜が、陽極処理されて
黒色化している。
【0013】 更にその黒色化めっき皮膜の上層に金
属クロムとして200mg/m2以下のクロメート皮膜もしくは
厚さ 2μm 以下のクリアー皮膜、又は、その両者を有す
る。
【0014】ここで、PPI (Peak Count per Inch)と
は、SAE規格の表面粗さの表記法で、表面の微小凹凸
の山数を評価する方法である(詳しくは、例えば、木下
直治「表面研磨・仕上技術集成」日経技術図書 P.233参
照) 。
【0015】上記の陽極酸化は、硝酸を主成分とする
混酸を含有する溶液中で行うのが望ましい。また、の
クロメート皮膜、クリヤー皮膜は、わずかでも存在すれ
ばその効果があるが、クロメート皮膜の場合は金属クロ
ムとして 80mg/m2以上、クリアー皮膜の場合は厚さで
0.8μm 以上とするのが望ましい。
【0016】
【作用】
1.母材鋼板について 本発明者等は、前記の課題の解決のために、表面性状の
異なる多数の鋼板を使用して黒色化鋼板を試作し、その
低角度反射率を測定する試験を行った。試験条件は下記
のとおりである。
【0017】(1) 試験材の調整 母材鋼板 :板厚0.8mm のJIS G3141 の冷延鋼板 表裏面とも、Raで 0.6〜1.4 μm 、PPI で 120〜350 めっき皮膜:付着量 20gm/m2のZn−12wt% Ni電気めっ
き皮膜を両面に形成。
【0018】発色処理 :1%NaNO3 +1%Na2SO4
溶液中にて陽極酸化し、 0.6μm の酸化物皮膜 (Ni2O3)
を形成。
【0019】クロメート付着量:120 mg/m2 クリアー皮膜:アクリル系樹脂、1.2 μm 厚 (2) 低角度反射率の評価法 入射角85°で反射率を測定し、複写機の光学系部品とし
て望ましい反射率40%以下の場合を良好と評価した。
【0020】試験結果を図1および図2に示す。
【0021】図1は、母材鋼板表面のRaと低角度反射率
との関係を整理して示すものである。図示のとおり、Ra
が 1.2μm 以上であれば、反射率は40%以下の良好な範
囲となる。
【0022】図2は、母材鋼板表面のPPI と低角度反射
率との関係を整理して示すものである。ここでは、PPI
が180 以上であれば、低角度反射率は40%以下の良好な
範囲となる。
【0023】図3は、RaおよびPPI と低角度反射率との
関係を示す図である。図示のとおりRaが 1.2μm 以上
で、かつ PPIが180 以上の場合に、40%以下の低反射率
が得られている。
【0024】上記の試験結果から明らかなように、低角
度の低反射率を得るためには、母材鋼板の表面の中心線
平均粗さ(Ra)と、PPI の両方を適正域に制御することが
重要である。RaとPPI を前述の範囲にしておけば、その
表面に本発明で定める範囲の厚さのめっき皮膜ならびに
クロメート皮膜 (およびクリヤー皮膜) を付着させて
も、最終製品鋼板の表面は望ましい状態になり、良好な
低反射率を持つようになる。
【0025】しかしながら、母材鋼板の表面状態を、反
射率だけから決めることはできない。製品鋼板には、表
面の美しさとプレス成形性が要求され、これらも母材表
面の性状に影響されるからである。即ち、母材表面の粗
度の影響は、黒色化処理後の表面にまで残るので、母材
表面のRaおよびPPI が過度に大きいと、製品鋼板の表面
が肌荒れ状の外観の悪いものとなり、商品価値が落ち
る。また、RaおよびPPIが大き過ぎる場合にはプレス成
形性も劣る。
【0026】本発明では、前記の反射率と、表面の美観
およびプレス成形性とを総合的に考慮して、母材表面の
中心線平均粗さ(Ra)は 1.2〜2.0 μm 、PPI は 180〜30
0 の範囲とした。
【0027】上記のような表面性状の鋼板は、ショット
ブラスト法やその他の表面加工法で粗さを調整してダル
加工を施したロールをワークロールとして、鋼板を圧延
(例えば調質圧延)する方法によって製造できる。
【0028】2.めっき皮膜について めっき皮膜として亜鉛または亜鉛系合金の電気めっき皮
膜を選んだのは、これらが、耐食性に優れており、安価
な量産技術が確立していること、めっき厚さの制御が容
易であること、および後述の黒色化処理が容易であるこ
と、による。なお、亜鉛系合金めっきとしては、Zn−Ni
系、Zn−Fe系、Zn−Co系等の合金めっきが使用できる。
【0029】上記のめっき皮膜は、付着量が 5〜30g/m2
の範囲になければならない。5 g/m2未満では耐食性が不
十分である。一方、30g/m2を超える厚目付になると、製
品となったときに母材表面粗度の影響が失われて、望ま
しい低反射率が得られない。
【0030】3.黒色化処理について めっき皮膜の黒色化は、陽極処理によって行う。この処
理方法によれば、めっき皮膜そのものを酸化させて発色
させるので、皮膜全体の膜厚が厚くなることがない。従
って、母材鋼板の表面粗さの良い影響が損なわれること
がなく、また、スポット溶接性も良好に保たれる。
【0031】なお、陽極酸化処理の溶液としては、原料
コストが安く、処理方法および設備が簡素である等の理
由で硝酸を主成分とする混酸を含有する溶液が望まし
い。例えば、NaNO3 20〜30g/リットル、Na2SO490〜130
g/リットル程度を含む40〜50℃の水溶液中で、電流密度
50〜120A/dm2、通電時間 1.0〜2.6 秒のような条件で処
理するのがよい。
【0032】4.クロメート皮膜およびクリヤー皮膜等
について これらの皮膜は、鋼板の耐食性を一層高めるために施さ
れる。クロメート皮膜が厚過ぎる場合には母材鋼板の表
面粗さの効果を減殺し、かつ、この皮膜自体の干渉色に
よって製品鋼板の外観が損なわれることがあるので、金
属クロムとして付着量 200mg/m2 以下とするのがよい。
【0033】クリアー皮膜というのは、着色顔料を含ま
ない透明の有機樹脂皮膜であるが、若干の着色用塗料を
含ませてもよい。この皮膜は、厚過ぎると製品鋼板のス
ポット溶接性を損なうので、その厚さを 2μm 以下に抑
えるのがよい。
【0034】クロメート皮膜を施した上に、更にクリヤ
ー皮膜を施すこともできる。その場合は、例えば、クロ
メート皮膜は金属クロムとして付着量 80 mg/m2 、クリ
アー皮膜は 0.8μm 厚、というように両皮膜の厚さを薄
めに調整するのが望ましい。
【0035】
【実施例】表1に示すようにRaとPPI が異なる(但し、
一枚の鋼板の両面ではほぼ同じ)母材 (厚さ 0.8mmの J
IS G3141の冷延鋼板) を用いて、前記〔作用〕の欄で述
べた試験条件と同じ条件でめっきを行い、発色処理を施
し、クリアー皮膜を施した。両面とも同じである。
【0036】得られた鋼板の光沢度(低角度反射率)を
前記と同じ方法で測定した。また、プレス成形性を見る
ためにLDR 試験で加工性を評価し、かつ、円筒深絞りを
行って加工後の外観を評価した。
【0037】表1の比較例1は母材鋼板のRaとPPI がと
もに小さ過ぎるために反射率が大き過ぎる。また、比較
例2、3のように、RaまたはPPI のいずれかが小さ過ぎ
る場合も、同様の傾向にある。一方、RaまたはPPI が大
き過ぎる場合は、低光沢にはなるが加工性に劣り、成形
後の外観も悪い。
【0038】これに対して、RaおよびPPI の両方が適正
範囲にある本発明例1〜8は、低光沢性であり、しかも
プレス成形性にも優れている。
【0039】
【表1】
【0040】
【発明の効果】本発明の黒色化処理鋼板は、光の反射率
として40%以下(入射角度85°)の低光沢度のものであ
り、しかもプレス成形性にも優れる。この鋼板は、種々
の用途に使用できるものであるが、特に、複写機光学系
を構成する部材用として、無塗装で使用するのに好適で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】母材鋼板の表面の中心線平均粗さ(Ra)と低角
度反射率との関係を示す図である。
【図2】母材鋼板の表面のPPI と低角度反射率との関係
を示す図である。
【図3】低角度反射率を得るための母材鋼板の表面の中
心線平均粗さ(Ra)とPPI の適正範囲を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中心線平均粗さ(Ra)が 1.2〜2.0 μm 、か
    つ、PPI が 180〜300 のダル仕上げの母材鋼板の表面
    に、付着量が 5〜30g/m2の亜鉛または亜鉛系合金の電気
    めっき皮膜が形成され、そのめっき皮膜が陽極処理され
    て黒色化しており、更にその黒色化めっき皮膜の上層に
    金属クロムとして 200mg/m2 以下のクロメート皮膜、も
    しくは厚さ 2μm 以下のクリアー皮膜、またはその両者
    を有することを特徴とする低光沢性黒色化処理鋼板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006025418A1 (ja) * 2004-08-31 2006-03-09 Jfe Steel Corporation 電磁波シールド性に優れた黒色鋼板、電磁波シールド部材および電磁波シールド筐体
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