JPH1046362A

JPH1046362A - 表面色調の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1046362A
Application number: JP21792696A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Maehara; 一慶前原; Tamio Fujita; 民雄藤田; Mitsunobu Inaba; 光延稲葉
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】アルミニウムめっき鋼板に塗装を実施するこ
と無く、かつ樹脂を塗布すること無く色調の均一化が可
能な表面色調の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼板
及びその製造方法を提供する。【解決手段】表面色調の均一性に優れたアルミニウム
めっき鋼板１０の表面粗度Ｒａが０．６〜３μｍで、か
つ表面に形成された多数の凹凸部１３の数が１ｃｍ²当
たり６００個以上有し、しかも無塗装の状態で色調のバ
ラツキΔＬが３以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムめっ
き鋼板に塗装を実施すること無く、かつ樹脂を塗布する
こと無く色調の均一化が可能な表面色調の均一性に優れ
たアルミニウムめっき鋼板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムめっき鋼板は外観の金属的
美しさと耐腐食性のために、塗装すること無く、建材の
外壁などに広く使用されているが、めっきむらなどによ
って外観の不均一によって美麗さを損なうという問題が
ある。この問題を解決するために、特開昭６１−１４
７９０５号公報に記載されているように、鋼板にアルミ
ニウムめっきを行なった後、ショットダル加工、又は放
電加工を行なったロールを使用して調質圧延を行い、表
面に一定粗度を付与することで表面色調の均一性を向上
させることが行なわれている。また、特開昭５８−２
２３７２号公報に記載されているように、色調を均一化
させるために調質圧延後の鋼板に樹脂を均一に塗布する
などして、鋼板表面を平坦にすること等が行なわれてい
る。さらに、特開平２−５４７１９号公報に記載され
ているように、アルミニウムめっき鋼板の場合ではない
が、自動車用鋼板では、レーザーダル加工を施したロー
ルで圧延した製品に塗装を行なうことによって、鋼板の
鮮映性の向上を図る方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の方法では、以下の解決すべき問題があった。特開昭６１−１４７９０５号公報に記載されているロ
ールの加工方法すなわち、ショットダル加工、又は放電
加工では、ダル山形状の均一性（均一な凹凸部）を確保
することが不可能であるため、表面プロフィールを均一
にすることすなわち、色調の均一化を実現することは不
可能であった。特開昭５８−２２３７２号公報に記載されている方法
では、色調を均一化させるために調質圧延後の鋼板に樹
脂を均一に塗布するために、アルミニウムめっき鋼板に
樹脂を塗布する工程の付加と樹脂の費用が必要となり経
済的に問題があった。また、色調は塗布前のアルミニウ
ムめっき鋼板の表面プロフィールに律束されるため、抜
本的な解決策とはならなかった。特開平２−５４７１９号公報に記載されている方法
は、塗装後の鮮映性を考慮した自動車用鋼板に適用され
る方法であって、地肌の美しさを必要とされているアル
ミニウムめっき鋼板においては、有色塗装を実施するこ
とが不可能なため、適用されなかった。本発明はかかる
事情に鑑みてなされたものであり、アルミニウムめっき
鋼板に塗装を実施すること無く、かつ樹脂を塗布するこ
と無く色調の均一化が可能な表面色調の均一性に優れた
アルミニウムめっき鋼板及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の表面色調の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼
板は、表面粗度Ｒａが０．６〜３μｍで、かつ表面に形
成された多数の凹凸部の数が１ｃｍ²当たり６００個以
上有り、しかも無塗装の状態で色調のバラツキΔＬが３
以下である。そして、請求項２記載の表面色調の均一性
に優れたアルミニウムめっき鋼板は、請求項１記載の表
面色調の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼板におい
て、前記凹凸部は直径が１００〜２００μｍのリング状
突起からなって、１００〜４００μｍピッチで縦横に連
続的に形成されている。請求項３記載の表面色調の均一
性に優れたアルミニウムめっき鋼板は、請求項２記載の
表面色調の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼板にお
いて、前記凹凸部は、レーザー加工されたダルロールに
よって転写されている。

【０００５】請求項４記載の表面色調の均一性に優れた
アルミニウムめっき鋼板の製造方法は、アルミニウムめ
っき鋼板を、レーザー加工により微小直径のリング状凹
み部が僅少ピッチで縦横に連続して形成されたダルロー
ルを用いて圧延し、前記リング状凹み部を前記アルミニ
ウムめっき鋼板の表面に転写し、該アルミニウムめっき
鋼板にリング状突起を形成する。請求項５記載の表面色
調の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼板の製造方法
は、請求項４記載の表面色調の均一性に優れたアルミニ
ウムめっき鋼板の製造方法において、前記リング状突起
の直径は１００〜２００μｍで、かつピッチは１００〜
４００μｍの範囲にある。

【０００６】色調（Ｌ値）のばらつきは製品の外観を損
なうため、均一な色調が必要とされる。ここで、Ｌ値と
は、光源（ＪＩＳＺ８７０１８項）、測定法（Ｊ
ＩＳＺ８７２４４．２．４項条件ｂ）におけるＬ
^*（ＪＩＳＺ８７３０）で規定されたものであり、
ばらつきΔＬとは、サンプル中のＬ値の（最大値−最小
値）を評価したものである。ここで、Ｌ^*は、以下に示
す式（１）又は式（２）によって求まる。

【０００７】ＣＩＥ１９７６明度Ｌ^*は、ＪＩＳＺ
８７０１に規定するＸＹＺ表色系又はＸ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀表色
系における三刺激値のＹ又はＹ₁₀を用いて、次の式から
求める。（Ｙ／Ｙn ）＞０．００８８５６のとき、Ｌ^*＝１１６（Ｙ／Ｙn ）^1/3−１６・・・・・・・・・・（１）（Ｙ／Ｙn ）≦０．００８８５６のとき、Ｌ^*＝９０３．２９（Ｙ／Ｙn ）・・・・・・・・・・・・（２）ここに、Ｙ：ＸＹＺ表色系又はＸ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀表色系の三
刺激値のＹ又はＹ₁₀値Ｙn ：完全拡散反射面の標準の光によるＹ又はＹ₁₀の値また、ＸＹＺ表色系における光源色の三刺激値Ｙは次式
によって求まる。

【０００８】

【数１】

【０００９】ここに、Ｓ（λ）：光源の放射量の相対分
光分布ｙ（λ）：ＸＹＺ表色系における等色関数ｋ：比例係数で、三刺激値のＹの値が測光量に一致する
ように定める。ここで、ＸＹＺ表色系において、Ｓ（λ）が分光放射密
度の絶対値である場合、測光量の絶対値を求めるには、
ｋ＝６８３（ｌｍ・Ｗ^-1）を用いる。また、Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ
₁₀表色系における光源色の三刺激値Ｙ₁₀は式（３）の等
色関数ｙ（λ）の代わりに、Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀表色系におけ
る等色関数ｙ₁₀（λ）を用い、ｋは任意の定数を用いて
求める。

【００１０】本発明者らは、鋭意研究の結果、外観の色
調の均一性を保つためには、前記のＬ値を用いた場合、
ΔＬ値≦３を満足しなければならないことを知見するに
至った。すなわち、従来のショットダル加工、又は放電
ダル加工を行なったダルロールを使用して転写したアル
ミニウムめっき鋼板では、一例として、表面粗度Ｒａ＝
０．６〜２．０μｍ、凹凸部の形状が不均一で、しかも
配列も不均一であって、求められるＲ_rms＝１．０μ
ｍ、色調の均一性は得られず、ΔＬ≧１０であった。こ
れは表面が不均一なダル山形状により、光線が乱反射す
るためと推定される。したがって、製品表面ダル山形状
のプロフィールを均一にすることで、色調の均一性を改
善できるという知見に至った。そこで、色調の均一性を
満足するアルミニウムめっき鋼板を製造するには、従来
のダルロールの加工法を見直すことが必要であり、その
結果、均一なパターンを付与する加工法として、従来塗
装後の鮮映性を考慮した自動車用鋼板に適用されている
方法であるレーザーダル加工法をアルミニウムめっき鋼
板に適用することによって実現可能であることが分かっ
た。

【００１１】ここで、表面粗度Ｒａを０．６〜３μｍと
したのは、０．６μｍ未満であれば、光沢性が強すぎて
製品ニーズに合わない。一方、３μｍを超えると、表面
の色調にムラを生じやすいという問題が生ずるためであ
る。また、表面に形成された多数の凹凸部の数が１ｃｍ
²当たり６００個以上としたのは、６００個未満の場合
には、光沢性が強すぎる等の問題が生ずるためである。
無塗装の状態で色調のバラツキΔＬを３以下としたの
は、３を超えると色調バラツキが大きくなるという問題
が生ずるためである。リング状凹凸部の直径を１００〜
２００μｍとしたのは、１００μｍ未満であれば、レー
ザーダル加工が極めて困難となり、一方、２００μｍを
超えると、凹凸が粗くなって色調ムラが発生するという
問題が生ずるためである。また、縦横に連続的に形成さ
れている凹凸部のピッチを１００〜４００μｍとしたの
は、１００μｍ未満であれば、レーザーダル加工が極め
て困難となり、一方、４００μｍを超えると、前記と同
様に色調ムラが発生するという問題が生ずるためであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１（ａ）及び（ｂ）はそ
れぞれ、本発明の一実施の形態に係る表面色調の均一性
に優れたアルミニウムめっき鋼板の部分平面図、部分断
面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発
明の一実施の形態に係る表面色調の均一性に優れたアル
ミニウムめっき鋼板１０は地鉄１１の表面にアルミニウ
ムめっき層１２が積層されており、アルミニウムめっき
層１２の表面には、ダルロールによる転写加工によって
凹凸部１３が形成されている。なお、符号１４は平坦部
を表す。ここで、各部の寸法を示すと、アルミニウムめ
っき層１２の厚さＴは２５０〜３５０μｍ、凹凸部１３
の直径Ｄは１００〜２００μｍ、凹凸部１３の高さＨは
５〜１５μｍ、凹凸部１３間ピッチＳはＬ方向及びＣ方
向共１００〜４００μｍである。なお、Ｌ方向とは製品
の圧延方向であり、Ｃ方向とは圧延時の製品の方向であ
る。

【００１３】次いで、前記アルミニウムめっき鋼板１０
の製造方法について説明する。まず、転写加工によって
アルミニウムめっき鋼板１０に所定の直径Ｄ、ピッチＳ
及び高さＨを有するリング状凹凸部１３を形成するため
に、所定の直径、ピッチ及び深さを有するリング状凹み
部がレーザーダル加工により施されたダルロールを圧延
機に予め組み込んでおく。なお、この場合のレーザーダ
ル加工は、例えば前記自動車用鋼板に適用されている周
知の方法による。

【００１４】一方、地鉄１１からなる鋼板を所定のライ
ン速度で連続的に送給しながら、まず焼鈍炉で鋼帯の表
面清浄化及び軟質化を行い、次いで溶融アルミニウムめ
っき浴槽内に通し、鋼帯表面に溶融アルミニウムを付着
させて浴上に引き上げる。浴上に引き上げられた鋼帯の
表面には過剰のアルミニウムが付着しているので、ワイ
ピングガスを鋼帯の表面に吹き付け、余分のアルミニウ
ムを除去して所定の目付量に調整した後、冷却帯を通過
させてアルミニウムめっき層１２を冷却凝固させる。次
いで、調質圧延において、レーザーダル加工によってリ
ング状凹み部が形成されたダルロールが組み込まれた圧
延機により圧延されることにより、凹凸部１３が転写、
形成され、コイル状に巻き取られる。

【００１５】レーザーダル加工を施されたダルロールに
よって圧延されたアルミニウムめっき鋼板１０は、その
アルミニウムめっき層１２に凹凸部１３が形成され、直
径Ｄは１００〜２００μｍ、高さＨは５〜１５μｍ、Ｌ
方向に規則的なピッチＳ１００〜４００μｍを有してい
る。これによって、均一な表面プロフィールが得られ
る。一例として、Ｒａ＝０．６〜２．０μｍ、表面に形
成された多数の凹凸部の数は１ｃｍ²当たり６５０個、
ＰＰＩ＝１００〜２５０であり、ばらつきのないＬ^*値
すなわち、ΔＬ≦３を実現することができる。なお、Ｐ
ＰＩ（ｐｅａｋｐｅｒｉｎｃｈ）は１インチ中のピ
ーク（凹凸部）の数を表している。

【００１６】

【実施例】本発明の実施の形態に係る表面色調の均一性
に優れたアルミニウムめっき鋼板の製造方法によって製
造したアルミニウムめっき鋼板の性状について、表１に
基づいて従来例と比較して説明する。実施例は、レーザ
ーダル加工によってリング状凹み部が形成されたダルロ
ールによって、アルミニウムめっき鋼板に転写した場合
であり、比較例は、ショットダル加工が施されたダルロ
ールによって、アルミニウムめっき鋼板に転写した場合
である。レーザーダル加工によるダルロールのリング状
凹み部の条件は、所定の直径は１７０μｍ、ピッチ３４
０μｍ及び深さ１０μｍである。一方、ショットダル加
工が施されたダルロールの条件は、単純にＲａを１．５
〜１．８μｍ、ＰＰＩを１６０〜２１０にしたものであ
る。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１に示すように、Ｒａについては、実施
例で平均１．６μｍ、比較例で平均１．７μｍとほとん
ど差が無く、またＰＰＩについても、実施例で平均１８
５、比較例で平均１９０とほとんど差が無いが、Ｌ^*値
については、実施例で平均６０．９、比較例で平均６
４．２、さらにΔＬについては、実施例では１．１で３
以下となって均一な表面色調が得られたが、比較例で
６．７と３を超えるため不均一な表面色調となった。

【００１９】また、実施例と比較例とをＬ^*値に関し
て、度数分布で比較したものを図２（ａ）、（ｂ）に示
す。実施例では、測定点数Ｎ＝６２がすべてＬ^*値５９
〜６２、すなわちΔＬ≦３に分布しているが、一方、比
較例では、測定点数Ｎ＝６０はすべてＬ^*値５７〜６
５、すなわちΔＬ≦８に分布しているため、不均一な表
面色調となることが分かる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１〜３記載の表面色調の均一性に
優れたアルミニウムめっき鋼板においては、表面粗度Ｒ
a が０．６〜３μｍで、かつ表面に形成された多数の凹
凸部の数が１ｃｍ²当たり６００個以上有り、しかも無
塗装の状態で色調のバラツキΔＬが３以下であるので、
製品表面ダル山形状のプロフィールを均一にすることが
でき、色調の均一性を改善できる。特に、請求項２記載
の表面色調の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼板に
おいては、凹凸部は直径が１００〜２００μｍのリング
状突起からなって、１００〜４００μｍピッチで縦横に
連続的に形成されているので、さらに製品表面ダル山形
状のプロフィールを均一にすることができ、色調の均一
性を改善できる。請求項３記載の表面色調の均一性に優
れたアルミニウムめっき鋼板においては、凹凸部は、レ
ーザー加工されたダルロールによって転写されているの
で、凹凸部の各部寸法の加工及びその制御が容易であ
る。

【００２１】請求項４及び５記載の表面色調の均一性に
優れたアルミニウムめっき鋼板の製造方法においては、
アルミニウムめっき鋼板を、レーザー加工により微小直
径のリング状凹み部が僅少ピッチで縦横に連続して形成
されたダルロールを用いて圧延し、リング状凹み部をア
ルミニウムめっき鋼板の表面に転写し、アルミニウムめ
っき鋼板にリング状突起を形成するので、凹凸部の各部
寸法の加工及びその制御が容易であると共に、製品表面
ダル山形状のプロフィールを均一にすることができ、色
調の均一性を改善できる。請求項５記載の表面色調の均
一性に優れたアルミニウムめっき鋼板の製造方法におい
ては、リング状突起の直径は１００〜２００μｍで、か
つピッチは１００〜４００μｍの範囲にあるので、さら
に製品表面ダル山形状のプロフィールを均一にすること
ができ、色調の均一性を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の一実施
の形態に係る表面色調の均一性に優れたアルミニウムめ
っき鋼板の部分平面図、部分断面図である。

【図２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、実施例及び比較
例について、Ｌ^*値と度数との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０アルミニウムめっき鋼板１１地鉄１２アルミニウムめっき層１３凹凸部１４平坦部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面粗度Ｒａが０．６〜３μｍで、かつ
表面に形成された多数の凹凸部の数が１ｃｍ²当たり６
００個以上有り、しかも無塗装の状態で色調のバラツキ
ΔＬが３以下であることを特徴とする表面色調の均一性
に優れたアルミニウムめっき鋼板。
【請求項２】前記凹凸部は直径が１００〜２００μｍ
のリング状突起からなって、１００〜４００μｍピッチ
で縦横に連続的に形成されている請求項１記載の表面色
調の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼板。
【請求項３】前記凹凸部は、レーザー加工されたダル
ロールによって転写されている請求項２記載の表面色調
の均一性に優れたアルミニウムめっき鋼板。
【請求項４】アルミニウムめっき鋼板を、レーザー加
工により微小直径のリング状凹み部が僅少ピッチで縦横
に連続して形成されたダルロールを用いて圧延し、前記
リング状凹み部を前記アルミニウムめっき鋼板の表面に
転写し、該アルミニウムめっき鋼板にリング状突起を形
成することを特徴とする表面色調の均一性に優れたアル
ミニウムめっき鋼板の製造方法。
【請求項５】前記リング状突起の直径は１００〜２０
０μｍで、かつピッチは１００〜４００μｍの範囲にあ
る請求項４記載の表面色調の均一性に優れたアルミニウ
ムめっき鋼板の製造方法。