JPH048540A - 密着性に優れたプラスチックシート被覆亜鉛めっき鋼板の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 表面処理鋼板なかでもプラスチックシート被覆亜鉛めっ
き鋼板の用途は多岐にわたり、耐食性がさほど要求され
ない化粧板から、クロスカット部および端面部の耐食性
が要求されるバスユニット用材や雨樋などの建材をはじ
め、家具その他家電装品の如きにも及んでいるが、プレ
ス加工時の耐はく離性を著しく向上させることが必要な
、この種綱板製品についての開発研究の成果に関連して
以下に提案する。

亜鉛めっき鋼板にプラスチックシート被覆を行なう場合
は、その被覆の密着性を向上させるために、裸のめっき
鋼板ではなく、めっき表面にりん酸亜鉛処理又はクロメ
ート処理を施した亜鉛めっき銅板を用いることが多い。

これらの方法は広く実用化されているが、必ずしも次に
述べるように十分な性能ではない。

従来から用いられているりん酸亜鉛処理亜鉛めっき鋼板
のりん酸亜鉛は、難溶性の無機塩で化学的には安定であ
り、通常の腐食環境では変質することがないので耐食性
は良好である。しかしながらりん酸亜鉛は無機塩の結晶
であるためもろく加工性に乏しい。従って亜鉛めっき鋼
板にか酷な加工を行なうと、りん酸亜鉛の結晶が破壊し
て被覆がはく離するうれいがある。

これに対しクロメート被膜は、ゲル被膜であるためにり
ん酸亜鉛被膜に比較すると、加工性は良好であるが、こ
れによるプラスチックシート被覆亜鉛めっき鋼板を表面
疵の入った状態で塩水中に浸漬すると、クロメート被膜
が変質又は溶解して、プラスチックシート被覆のはく離
を生しることがある。

このような理由から亜鉛めっき鋼板上に上記のような化
成処理を施しただけのプラスチックシート被覆亜鉛めっ
き鋼板は性能が十分でない。

（従来の技術） 以上の欠点を除去するために、亜鉛めっき鋼材の表面に
ニッケルめっき層を形成し、さらにめっき表面に″クロ
メート皮膜を形成してからプラスチックシートを接着被
覆したプラスチックシート被覆亜鉛メツキ鋼材が提案（
特公昭５６−３６８６９号公報）されているが、これに
はラインを改造しなければならない不利があり、また亜
鉛めっき鋼板にまずりん酸亜鉛処理次にクロメート処理
を施した上でプラスチックシートを接着被覆するプラス
チック被覆亜鉛めっき鋼板を出願人は特開平１１０５７
２７号公報にて提案したが、何れも亜鉛めっき層とプラ
スチックシートの界面における耐はく離性が不十分で成
形時の加工度が高いとはく離を生じるうれいがあった。

（発明が解決しようとする課題） 発明者らは、このような従来のプラスチックシート被覆
亜鉛めっき鋼板の欠点を解決するため、亜鉛めっき鋼板
の表面に施す下地処理について種々試験した結果、上述
の化成処理を施すべき亜鉛めっき層の表面性状によって
密着性が左右されることを見い出し、この知見に基いて
密着性に優れたプラスチックシート被覆亜鉛めっき鋼板
の新規な製造方法を提供することがこの発明の目的であ
る。

（課題を解決するための手段） 発明者らは、スキンパスロールのダル仕上げとくにレー
ザ加工による方法を検討し、種々実験・研究を重ねたと
ころ、レーザの如き高密度エネルギー源を用いるダル加
工により仕上げたスキンパスロールによりその規則的パ
ターン配列になる表面模様を転写形成しためっき層表面
を有する亜鉛めっき鋼板は、その表面の微視的形状を構
成する山部の山頂面また山と山との間の谷部が平たんと
なるが、山と山の間にてプラスチックシートが強固に抑
止されるアンカー効果が、化成処理と相まって密着性の
改善がプラスチックシートの平滑性をそこなううれいな
く実現されることを見出した。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわち、この発明は亜鉛めっき鋼板のめっき層表面を
平滑化し、この平滑化表面上へ、レーザダル加工による
クレータの規則的パターン配列になるスキンパスロール
によりその表面模様を転写形成した上で化成処理を施し
、さらにプラスチックシートを重ね合わせて接着被覆す
ることを特徴とする、密着性に優れたプラスチックシー
ト被覆亜鉛めっき鋼板の製造方法である。

（作　用） この発明における亜鉛めっきとしては、溶融めっきおよ
び電気めっきのいずれでもよい。亜鉛めっきの付着量は
、特に限定するまでもないが、通常亜鉛めっき鋼板とし
て用いられる付着量の範囲が望ましい。

次にこの発明においては亜鉛めっき鋼板のめっき層表面
を平滑化しこの平滑化表面上へ、レーザダル加工による
クレータの規則的パターン配列になるスキンパスロール
をとくに用いてその表面模様を転写形成する。

このような表面模様を均一に付与するためには、めっき
層表面が十分に平滑であることが必要であり、したがっ
て平滑度が十分でない場合には、レーザダル加工を施し
たスキンパスロールによるスキンパス圧延に先立って、
例えばブライドロールによるスキンバス圧延を行って平
滑化する。

またクレータの規則的パターン配列についてはスキンパ
スロールの表面上にて、微小なりレータ状の凹部とその
凹部外縁において表面にリング状に盛り上がった盛り上
がり部との集合からなる模様付は加工を、レーザのよう
な高密度エネルギー源を用いて施しておくものとし、そ
の表面模様付けされたスキンパスロールをとくにめっき
層表面が平滑化された亜鉛めっき鋼板の少なくともプラ
スチックシートを被覆する面に適用してスキンパス圧延
を加える。

このようにして亜鉛めっき表面には、その微視的形態が
、平たんな山頂面を有する台形状の山部と、その周囲の
全部または一部を取囲むように形成された溝状の谷部お
よび、山部の間でかつ谷部の外側にその谷部の底よりも
高くかつ山部の山頂面より低いかまたは同じ高さに形成
された中間子たん部とによって構成されるリングないし
はリングの一部分を欠いた形状のいわゆるレーザダルパ
ターンが全面に均一に形成され、ここに化成処理を経た
プラスチックシートの接着被覆による密着性は、著しく
改善される。

レーザダルパターンの微視的形状の寸法及びその配列に
ついては、母板である亜鉛めっき鋼板、被覆材であるプ
ラスチックシート及びそれらの接着方法の組み合わせに
対して適した値を取り得るものであるが、凹凸が小さす
ぎると化成処理被膜によってそのパターンが鈍化（ぼけ
る）してその効果を失い、逆に大きすぎるとパターンが
プラスチックシートの表面にまで現れて外観（意匠性）
を損う。

ところで出願人は先に塗装用鋼板の表面形態として、特
に塗装面の鮮映性に有利なレーザダルパターンを開発し
、特開昭６２−１６８６０２号、同６３１３２７０２号
各公報にて提案した。

発明者らは、このようなレーザダルパターンの及ぼすプ
ラスチックシートの接着性能について種々実験・研究を
重ねた結果、上掲の２公報で提案されたレーザダルパタ
ーンは、−船釣なプラスチックシート被覆の下地処理と
して好適な形状、配列になることが確かめられた。第１
図にレーザダル加工を施したスキンパスロールの表面プ
ロフィル及び上記ロールによりスキンパス圧延された亜
鉛めっき鋼板の表面プロフィルをそれぞれ示し、第２図
に上記亜鉛めっき鋼板の平面を示す。

また表１にこのようなレーザダルパターン及びこのレー
ザダルパターンによる亜鉛めっき表面の中心線平均粗さ
の好適範囲を示す。

表１ 上掲２公報においては、レーザダルパターンの形状・寸
法を決定する主たる因子は、鮮映性とプレス成形におけ
る耐型かじり性である。これに対してこの発明において
は、プラスチックシートの接着界面でのアンカ効果のみ
がレーザダルパターンの規制要因であるため、前述した
ような好適範囲に限らず、その形状・寸法を広い範囲で
選択できる。すなわちプラスチックシート被覆亜鉛めっ
き鋼板に対して行われる成型加工においては、耐型かじ
り性が問題になることはなく、また表面の外観品質につ
いては、プラスチックシートが本来そなえている表面品
質を母板の凹凸が損わないものであればよいからである
。

レーザダル加工を施したスキンパスロールによる調質圧
延においては、スキ、ンパス伸び率が余りに小さければ
調質圧延作業自体が不安定となってダル回転写が困難と
なる。発明者らの実験によれば、調賞圧延伸び率が０．
３％以上であればダル回転写が可能となることから、ス
キンパス圧延の伸び率は０．３％以上がのぞましい。

（実施例） 表２に示す成分組成になる熱延鋼帯を素材としてタンデ
ム冷間圧延装置により板厚０．７　ｍｍのブライト仕上
げ冷延鋼帯をつくった。

表２ 二のブライト仕上冷延鋼板には、連続式溶融亜鉛めっき
装置による付着量片面５０　ｇ　／ｍ２の亜鉛めっきを
施した。

この亜鉛めっきに引続き、ロール表面粗さＲａ０．１８
μｍのブライト仕上げ用スキンパスロールを用いて０．
３％の圧下率での中間的調質圧延によりめっき表面の平
滑化を行ったのちに、Ｓｍ／Ｄ　：　１．５〜１．８　
、　Ｓｍ−Ｄ　：２４０〜２７０　ｕｍ　、　　ｄ　：
２００〜２５０μｍになるレーザダル加工を施したスキ
ンパスロールを用い種々な延び率にて、そのロール表面
模様をめっき層表面に転写形成した。

この転写形成によってめっき層表面における表面粗さを
構成する微視的形態は、Ｓｍ／Ｄ　：　１．５〜１．８
　、　Ｓｍ−Ｄ：２４０〜２７０　ａｍ　、　ｄｏ：２
００〜２４０であられされる。

一方このレーザダル加ニスキンパスロールによる代りに
ショツトブラスト加ニスキンパスロールを用いた調質圧
延を施した亜鉛めっき鋼板を比較例も含め玉揚の試料と
ともに化成処理を経た上で延び率区分毎にプラスチック
シートの接着被覆後のボールインパクトテストを行った
試験成績は表３に示すとおりであった。

なおこのポールインパクトテストは第３図に示す辺長９
０ｍｍの正方形試片Ｐを切り出し、中央部で塩化ビニル
シートの表面上に５ｍｍ間隔の井桁状カットになるノツ
チＫを入れ、重さ１．８４３　ｇの銅球を高さ８０ｃ１
ｎの位置から落下させ、その部分でのはく離巾を判定し
た。

評価は、 Ａ　全くはく離なし Ｂ　一部はく離 Ｃはとんどはく離 のように判定した。

化成処理は次のように行った。

りん酸亜鉛前処理条件 りん酸亜鉛処理条件 塗布型クロメート処理条件 （発明の効果） この発明に従うプラスチックシート被覆亜鉛めっき鋼板
は、プレス成形による加工度が高いときにもはく離し難
く、プラスチックシートの密着性を格段に向上させ得る
顕著な効果が得られる。これはプラスチックシート被覆
鋼板の主機能である高い耐食性を、成形加工を経た後に
おいても保証し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法において高密度エネルギー源と
してレーザパルスを用いてスキンパスロールの表面をダ
ル加工したときのロール断面の状態及びこのロールによ
って亜鉛めっき表面に形状されたレーザダルパターンの
断面形状、ならびにこれらの微視的形態の定義を示すた
めの説明図、第２図は上記亜鉛めっき表面の平面図、第
３図はボールインパクトテスト試料の平面図である。 １・・・ロール表面のクレータ状凹部、２・・・ロール
表面のリング状に盛り上がったフランジ３・・・ロール ４・・・亜鉛めっき鋼板 ５・・・めっき層表面の中間子たん部 ６・・・めっき層表面に形成された山部７・・・めっき
層表面に形成されたリング溝Ｐ・・・試料 Ｋ・・・ノッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、亜鉛めっき鋼板のめっき層表面を平滑化し、この平
   滑化表面上へ、レーザダル加工によるクレータの規則的
   パターン配列になるスキンパスロールによりその表面模
   様を転写形成した上で化成処理を施し、さらにプラスチ
   ックシートを重ね合わせて接着被覆することを特徴とす
   る、密着性に優れたプラスチックシート被覆亜鉛めっき
   鋼板の製造方法。