JPH01293906A - 塗装鮮映性の優れた鋼板 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車、トラック、電車等の各種車輌用外板あ
るいは家庭用電気製品用外板の如く、成形加工後塗装し
て使用される鋼板に関し、殊に成形加工時に型かじりを
起こし難く且つ塗装鮮映性が改善された鋼板に関するも
のである。

［従来の技術］ 前述の様な外板用として使用される鋼板においては、プ
レス加工等の成形加工時に生じる型かしり（鋼板の金型
への焼付きをともなったむしれ状の損傷）を防止するた
め、ダル仕上げロールで調質圧延して表面粗さを調整す
るのか通例である。

このダル仕上げには従来よりショツトブラスト法あるい
は放電加工法が採用されており、これらの方法て仕上げ
たロールを用いて圧延した鋼板の表面は、たとえば第２
図に示す如き不規則な山と谷で構成されるプロフィルを
呈している。そして成形加工においては、該プロフィル
における谷部か潤滑油の油溜め部として作用すると共に
生成した金属粉を捕捉し、焼付きを防いて型かじりを抑
止する作用を発揮する。従って型かしり防止という観点
からすれば表面粗さは大きいものほど好まし他方、前述
の如き外板用鋼板においては、美的装飾感を高めるうえ
で塗装仕上りの良否は重要な評価項目であり、その中で
も特に塗膜表面に物体を写した時の像の鮮明度が重要視
されており、この特性を一般に鮮映性と称している。と
ころで塗装面の鮮映性は、塗料の種類や塗装方法等の影
響もさることなから、鋼板自体の表面粗さによって大き
く左右される。即ち鋼板表面の細かな凹凸は塗料により
埋めつくされてレベリングされるため悪影響は殆んど現
われないが、ある程度大きな凹凸（うねり）になると該
凹凸に沿りて塗膜が形成されるため反射光が散乱し、光
沢が低下すると共に鮮映性も悪化してくる。

従来から採用されているショツトブラスト法や放電加工
法によるロールのダル仕上げではロール表面の粗さを正
確に制御することができず、細かい粗さを与えると同時
にうねりが形成される。

従ってこのロールで圧延した鋼板の表面にも細かい粗さ
とうねりが共に与えられることになり、このうねりに起
因して塗装鮮映性が悪化してくる。

たとえば第３図は、ショツトブラスト処理ロールで調質
圧延された鋼板の表面粗さＲａ（中心線表面粗さ）と塗
装鮮映性の関係を例示するグラフであり、表面粗さの小
さいものほど鮮映性はほぼ一次関数的に向上している。

即ち対型かじり性を高めるために表面粗さＲａを犬きく
すると塗装鮮映性が悪化し、表面粗さＲａを小さくして
塗装鮮映性を高めると対型かじり性が低下するという傾
向があり、そのため従来は表面粗さＲａを適当な範囲に
調整することにより対型かじり性と鮮映性の両立を図っ
ているが、あくまでも折衷的措置であるため両要求性能
を十分に満たすものとは言えない。

こうした状況に対処するための方策としてレーザビーム
の如ぎ高密度エネルギービームでダル仕上げされた調質
圧延ロールを使用して鋼板表面に特異な形状の凹凸を形
成する様な技術が提案されており、概要は下記の通りで
ある。

即ちロールを回転させながら該ロール表面に向けてたと
えばレーザパルスを照射すると、第４図（Ａ）　、　（
Ｂ）に示す様にレーザ照射部の金属が溶融してクレータ
１が形成され、その周りには溶融した金属が盛り上って
環状の凸部２が形成される。該クレータ１や凸部２のロ
ール円周方向形成ピッチは、ダル仕上げ時におけるロー
ルの回転速度とレーザパルスの照射周期を変えることに
よって任意に調整することができ、またロール軸方向の
形成ピッチはロール１回転毎のレーザ照射装置の穆動距
離によって自由に調整することができる。

またクレータ１の直径や深さ、凸部２の幅や高さは、レ
ーザパルスのエネルギーや照射時間によって変えること
ができる。そしてこの様な方法で表面にクレータ１や凸
部２を無数に形成したダル仕上げロール（以下、これを
レーザダル仕上げロールと呼ぶこともある）によって鋼
板を調質圧延すると、第５図（Ａ）　、　（Ｂ）に示す
如くロールＲの凸部２は鋼板Ｐの表面に食い込んで環状
凹部２ａが形成されると共に、この部分の金属はクレー
タ１方向へ盛り上る様に流れ込み、略円形状の台地部１
ａが形成され、凸部２より外側における未加工（即ちレ
ーザエネルギーが与えられなかった部分）の平坦部３で
押し付けられた鋼板Ｐの面は平坦な平地部３ａとなる。

かくして得られる鋼板Ｐの表面は、略円形の台地部１ａ
とこれをとり囲む環状凹部２ａ、および台地部１ａより
若干低めの平地部３ａを有するものとなる。

そしてこの様な表面形状の鋼板においては、鮮映性に悪
影響を及ぼすうねりとは独立して表面粗さを与えること
ができ、又環状凹部２ａが成形加工時の潤滑油溜めおよ
び削粉捕捉部としての機能を果たすため、鮮映性、対型
かじり性が共に優れたものとなる。

一方タンデム冷間圧延で発生した鋼板表面のうねりは調
質圧延では全党に消失せず、これが塗装鮮映性を悪化さ
せるという観点から、レーザダル仕上げロールで調質圧
延する前処理としてタンデム冷間圧延機での最終スタン
ドのワークロールの粗度を規制するという技術が特開昭
６２−２２４４０５号公報に提案されている。この技術
の概要は下記の通りである。

即ちタンデム冷間圧延の最終スタンドのワークロールと
して、ブライドロール、レーザダル仕上げロール、放電
ダル仕上げロールあるいは中心線平ｆ’］ｆｆｌさＲａ
が１，０　μｍ以下のショツトブラストロールから選択
されるいずれか１種のロールを用いて冷間圧延した後、
レーザダル仕上げロールを調質圧延用のワークロールと
して調質圧延を行なうというものである。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らか上記公開公報に開示された技術を更に検討
した結果、次のことか判明した。例えば、タンデム冷間
圧延機の最終スタンドのワークロールとしてレーザダル
仕上げロールを用いて冷間圧延した後、調質圧延用ワー
クロールとしてレーザダル仕上げロールを用いて調質圧
延する如く、レーザダル仕上げロールて２回圧延した鋼
板においては、第１回目に転写されたタルパターン列と
第２回目に転写されたダルパターン列か板幅方向で干渉
して干渉縞が現る。そしてこの干渉縞は鋼板母材の外観
を損なうばかりか、塗装膜厚によっては該干渉縞か浮き
出て塗装外観をも損ねることになる。

本発明はこうした技術的課題を解決する為になされたも
のであって、上記の様な公開発明の特徴を生かしつつ、
且つ前記干渉縞発生という不都合を解消することを目的
とするものである。

［課題を解決する為の手段］ 上記の目的を達成することのできた本発明鋼板の構成は
、高密度エネルギービームによるダル仕上げロールによ
って２回圧延を施して得られる鋼板であって、第１回目
の圧延の際に鋼板表面に転写されるダルパターン列の板
幅方向におけるピッチＰ、（μｍ）と、２回目の圧延の
際に鋼板表面に転写されるダルパターン列の板幅方向に
おけるピッチＰｚ（μｍ）か、下記［１３式又は［Ｉ］
３式のいずれかを満足する点に要旨を有するものである
。

ｐ、＝ｐ２　　　　　　　　　　　　　　　・・・［Ｉ
］［作用］ レーザダル仕上げロールにおいては、クレータ１とそれ
を取り囲む環状の凸部から成るタルパターンはロール回
転方向には規則的な列をなし、ロール軸方向には不規則
に形成されている。従って、レーザダル仕上げロールで
圧延された鋼板表面においては、前記台地部１ａ及びそ
れを取り囲む環状凹部２ａから成るダルパターンは、第
１図（Ａ）に示す様に圧延方向には規則的な列（これか
前記のダルパターン列である）をなし、板幅方向には不
規則に配列する。

一方レーザダル仕上げロールで２回圧延される鋼板では
、第１回目の圧延で転写されたパターンは、調質圧延の
様な転圧下での第２回目の圧延では完全には消失せず、
第１回目と第２回目の圧延による表面形状が合成される
ことになる。

ここで第１回目に鋼板表面に転写されるレーザダルパタ
ーン列の板幅方向のピッチＰ、（μｍ）と、第２回目に
鋼板表面に転写されるレーザダルパターン列の板幅方向
のピッチＰ２　　（μｍ）が等しいとき、即ち下記［Ｉ
］式を満足するときには干渉縞は現れない［Ｐ＋　、Ｐ
２については後記第１図（Ｂ）参照］。

ｐ、＝ｐ２　　　　・・・［Ｉ］ これに対しピッチＰ１とＰ２が異なる場合には板幅方向
に干渉縞が現れることかある。

この干渉縞が発生ずる機構は次の通りである。

レーザダル仕上げロールで２回の圧延を施した鋼板にお
いては、板幅方向のレーザダルパターン列のピッチｐ、
、ｐ２か異なるときには、第１図（Ｂ）に示す様に、第
１回目及び第２回目で転写される相互のレーザダルパタ
ーン列Ａ、Ｂは板幅方向に周期的に重なり合う。換言す
れは、２回の圧延でなお残存する平地部３ａの割合（平
地部面積率）が板幅方向で周期的に増減を繰り返す。し
かしながら台地部１ａ及び環状凹部２ａから成るタルパ
ターンの配列は板幅方向には不規則であるので、圧延方
向においては前記平地部面積率の周期的な変化は起こら
ない。

板幅方向における平地部面積率の増減の周期は以下の通
りになる。レーザダルパターン列Ａ、　　Ｂが完全に重
なる位置を基準にとると、レーザダルパターン列がこの
基準から離れていくに従いパターン列ＡとＢの間隔はピ
ッチの差によって広がっていき、ｎ木目のパターン列で
はｌｐ＋−Ｐ２１Ｘｎ（μｍ）だけ離れることになる。

しかしこの間隔がパターン列ＡのピッチＰ、（あるいは
パターン列ＢのピッチＰ２）と等しくなるとき、すなわ
ちＩＰ、−Ｐ２　１ｘｎ＝Ｐ、（あるいはｌ　ｐ、−ｐ
２１　Ｘｎ＝Ｐ２　）のとき、ｎ木目のパターン列Ｂと
ｎ＋１木目のパターン列Ａ（あるいはｎ木目のパターン
列Ａとｎ＋１木目のパターン列Ｂ）が再度重なる。従っ
て再度重なるまでのパターン列Ｂの本数はｎ＝ｐ＋−／
Ｉ　Ｐ、−Ｐ２　１（パターン列Ａの本数はｎ−Ｐ　２
　／　ｌ　Ｐ　＋−Ｐ２１）で表わすことができる。こ
こでｎが整数となるときはパターン列が完全に重なる場
合を、ｎが整数でないときはパターン列は完全には重な
らないが、その近傍で平地部面積率が極大になる場合を
意味する。この間隔はパターン列ＢのピッチＰ２に再度
重なるまでのパターン列Ｂの本数ｎ＝Ｐ＋　／　Ｉ　Ｐ
Ｉ　　Ｐ２　１　　（あるいはパターン列ＡのピッチＰ
１にｎ＝ｐ２　／　Ｉ　ＰＩ　　Ｐ２１　）を乗じるこ
とによって求めることができ（Ｐ１×Ｐ２　）／Ｉ　Ｐ
、　−Ｐ２　１　　（μｍ）となる。すなわち平地部面
積率の増減の周期は（ｐ＋　ＸＰ２　）／ＩＰＩ　　　
Ｐ２＋（μｍ）で表わせる。そして平地部面積率の高い
部分と低い部分が干渉縞となって現れる。

しかしながら本発明者らが更に検討を重ねたところ、平
地部面積率の増減の周期が小さくなるに従い、干渉Ｎ４
は人間の視覚では識別できなくなることが判明した。そ
こで前記ピッチＰ、、Ｐ２の異なるレーザダル仕上げロ
ールで２回の圧延をした数種の鋼板サンプルについて表
面を観察した結果、平地部面積率の増減の周期が２００
０ｕｍ以下のとき即ち下記［ＴＩ　］式を満足するとき
、干渉縞は識別できなくなることが明らかとなった。

以上のことから、［７１式または［ＩＩ　］式の関係を
満足する様にレーザダル仕上げロールで２回の圧延を施
せば、鋼板表面には外観を損ねる干渉縞は現れない。

尚ここでレーザダル仕上げロールでの２回の圧延とは、
前記公開公報の技術に沿う場合即ちレーザダル仕上げロ
ールで冷間圧延した後更に別のレーザダル仕上げロール
で調質圧延をする場合は勿論のこと、２回の調質圧延を
レーザダル仕上げロールで行なう場合をも含んだ意味で
ある。

［実施例］ 低炭素アルミキルト鋼板を素材とし、タンデム冷間圧延
機最終スタンドのワークロールとしてレーザダル仕上げ
ロールを用いて前記素材鋼板を圧延した後、脱脂、洗浄
、焼鈍を行ない、その後レーザダル仕上げロールをワー
クロールとして用い調質圧延を行なった。このときタン
デム玲間圧延機最終スタンド用ワークロールと調質圧延
用のワークロールにおけるダルパターンピッチＰ１゜Ｐ
２を下記２１表に示す様に変え、種々の表面形状の冷間
圧延鋼板（板厚０．８ｍｍ　）を得た。得られた冷間圧
延鋼板に膜厚２０μｍの電着塗装を施した。

冷間圧延鋼板（原板）と電着塗装後の鋼板について、干
渉縞の有無を目視で調査した。その結果を第１表に併記
する。この第１表の結果からも明らかな様に本発明で規
定する要件を満足するもの（実施例）は、干渉縞は現れ
ず、鋼板の外観には何ら問題のないことが理解される。

第　　　１　　　表 ○・干渉縞無 △４〃小 ×　〃犬 ［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、高密度エネルギー
ビームによるタル仕上げロールで２回圧延する鋼板にお
いて、ダルパターン列の各ピッチを前記［Ｉ］式又は［
Ｉ］］式を満足する様に規定することによって、素材鋼
板の外観又は塗装後の外観に悪影響を及ぼす干渉縞の出
現を防止することかできた。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はレーザダル仕上げロールで圧延した鋼板
表面におけるダルパターンを示す説明図、第１図（Ｂ）
はピッチの異なるレーザダル仕上げロールで２回の圧延
を施した鋼板のタルパターンを示す説明図、第２図はシ
ョツトブラストてダル仕上げされたロールを用いた粗面
化鋼板の表面プロフィルを例示する拡大断面図、第３図
は粗面化鋼板の表面粗さＲａと鮮映性の関係を示すグラ
フ、第４図は高密度エネルギービームを用いたタル仕上
げロールの表面形状を示す説明図、第５図は第４図のダ
ル仕上げロールを用いて粗面化した鋼板の表面形状を示
す説明図である。 １・・・クレータ　　　　　　１ａ・・・台地部２・・
・環状凸部　　　　　２ａ・・・環状凹部３・・・平坦
部　　　　　　３ａ・・・平地部第１図（Ａ） 髭　患　但　Ｏ ｒ） く　　　　　　　　　　■ ぐ 味

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高密度エネルギービームによるダル仕上げロールによっ
   て２回圧延を施して得られる鋼板であって、第１回目の
   圧延の際に鋼板表面に転写されるダルパターン列の板幅
   方向におけるピッチＰ＿１（μｍ）と、２回目の圧延の
   際に鋼板表面に転写されるダルパターン列の板幅方向に
   おけるピッチＰ＿２（μｍ）が、下記［ I ］式又は［
   II］式のいずれかを満足するものであることを特徴とす
   る塗装鮮映性の優れた鋼板。 Ｐ＿１＝Ｐ＿２…［ I ］ （Ｐ＿１×Ｐ＿２）／｜Ｐ＿１−Ｐ＿２｜≦２０００μ
   ｍ（但し、Ｐ＿１≠Ｐ＿２）…［II］