JPH0699835B2

JPH0699835B2 - 耐テンションパッド性に優れたＺｎメッキ鋼板

Info

Publication number: JPH0699835B2
Application number: JP21905889A
Authority: JP
Inventors: 義博川西; 利明小池
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0382789A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、耐テンションパッド性に優れた表面処理鋼
板、すなわち鋼板を所定幅寸法に連続的にスリットする
際の一般的な手段であるテンションパッド機を通しても
メッキ外観を損なうことがない耐テンションパッド性に
優れたZnメッキ鋼板に関する。

（従来の技術）鋼板を連続的にスリットする際には鋼板に張力がかかっ
ていることが必要であるが、その張力付与方法の１つと
して、広く行われている方法はテンションパッドにて鋼
板をおさえつけて張力を得る方法である（このテンショ
ンパッドを備えた機械をテンションパッド機と言う）。

しかし、このテンションパッド機に使用するテンション
パッドの材質上の問題からテンションパッド機に硬度の
低いZnメッキ鋼板を通すと、鋼板表面に接触するパッド
により極く表層のZnが削られ、鋼板が黒変したり、金属
光沢があらわれ、パッドによるキズが発生（以下、この
テンションパッドによる黒変、あるいはキズのつきやす
さをテンションパッド性と呼び、それに対する抵抗性を
耐テンションパッド性という）し、外観上の問題があ
る。また、クロメート処理等の後処理をした鋼板におい
ては、外観のみならず、表層の後処理皮膜およびメッキ
層が削られることにより、耐食性、塗装密着性等の製品
性能上の問題もある。そこで、耐テンションパッド性に
優れた表面処理鋼板が望まれている。

（発明が解決しようとする課題）従来、電気Znメッキ鋼板における耐テンションパッド性
を向上させる方法としては、メッキ液中へ添加剤を加え
ることにより、メッキ層中のZn配向指数を選択的に変え
る方法（特公昭63−60836号公報）がある。しかし、こ
の方法では、溶融Znメッキ鋼板には適用できないし、ま
た、パッドの抑え圧、あるいは引抜きスピード等の条件
によっては、耐テンションパッド性の改善は必ずしも充
分であるとは言えない。

また、クロメート処理あるいは樹脂コーティング等の後
処理をすることにより、潤滑性を上げる方法も考えられ
るが、このような後処理法による耐テンションパッド性
の改善は、ユーザーの使用用途を考えると必ずしも好ま
しいとは言えず、Znメッキ鋼板自体の耐テンションパッ
ド性を向上させることが望ましい。

しかしながら、従来、Znメッキ鋼板自体の耐テンション
パッド性を改善する方法については何ら開示されること
がなかった。

なお、表面粗度を規定することにより、型カジリを向上
させる方法（特開昭64−2705号公報）がある。しかし、
この方法は、外観を問題としない冷延鋼板が対象である
し、型カジリの向上ということから基本的にプレスでの
加工性の向上を目的としたものであり、テンションパッ
ド現象とは基本的に異なる現象を対象とするものであ
る。

このように、従来にあっては、Znメッキ鋼板自体の耐テ
ンションパッド性に関する方法としては、電気メッキ方
法に関するものでは、スリット時の条件や、あるいは、
オイリングによって劣化し、充分な耐テンションパッド
性を有しているとは言えない。また、溶融Znメッキ鋼板
においては、鋼板による耐テンションパッド性の向上の
試みはほとんどなく、スリット方法の変更で対処してい
るのが現状である。

したがって、本発明の目的は、これら従来技術の問題点
を解決し、耐テンションパッド性にすぐれた表面処理鋼
板、特にさまざまなスリット時の条件に対して、後処理
をすることなく、また、オイリングをしても耐テンショ
ンパッド性が良好なZnメッキ鋼板を提供することであ
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明者らが種々検討した
結果、耐テンションパッド性に影響を与える因子とし
て、メッキ鋼板の表面の粗さ、表面の形状が挙げられ、
それらと耐テンションパッド性との相関が明らかとな
り、それらを適正範囲に調整することが耐テンションパ
ッド性改善に非常に有効であるという知見を得て本発明
を完成したものである。

そして、さらに詳細に検討をした結果、電気Znメッキ鋼
板では、表面粗度が中心線粗さ（Ra）で0.7μｍ以上、
ピークカウントインデックス（PPI）で75以上であっ
て、メッキ面の凹凸感がはっきりすることが耐テンショ
ンパッド性の改善に対して有効であることが判明した。

さらにこの凹凸感を表す指標として、本発明によれば、
凹部残存率Ｄを採用することができ、このＤ値はで表わすことができる。電気Znメッキでは、ｘ＝３μｍ
の時Ｄ値で0.5以上である場合、耐テンションパッド性
の改善が著しい。

つまり、本発明にあっては上記定義による凹部残存率を
用いることで鋼板の平面形状を規定するのである。

また、溶融Znメッキ鋼板においては、同様に表面粗度の
調整が耐テンションパッド性改善に有効であり、中心線
粗さ（Ra）で0.3μｍ以上、ピークカウントインデック
ス（PPI）で40以上である。さらにその好適態様によれ
ば、メッキ層の凹凸感に関し、ｘ＝１μｍのときＤ値で
0.5以上にすることにより、耐テンションパッド性の改
善が良好である。

（作用）本発明の構成について詳細に説明する。

テンションパッド機を通すことにより、黒変あるいはパ
ッドキズが発生する機構は、詳細には不明であるが、下
記のような原因ではないかと考えられる。

まず、Znメッキ鋼板とテンションパッドとの接触によ
り、やわらかいZnメッキ層の極く表面がつぶれて削られ
るが、この削られた面積が目視でとらえられる程の大き
さまで削られると黒変となる。そして削りとられたZn粉
が鋼板およびパッド上に凝集していくとメッキ層表面を
この凝集したZn粉がキズつけていき、このキズが多数集
まることにより目視で判断できる程のキズ部、すなわち
テンションパッドキズとなると推測できる。

従って、本発明において、各メッキ鋼板の表面粗面状態
を規定する理由は次の通りである。

まず、電気Znメッキ鋼板の場合、Raを0.7μｍ以上と規
定するのは、Raを大きくすることによりメッキ層表面の
凹凸が大きくなるためである。つまり、パッドにより削
り取られたZn粉が凹部にたまったり、Zn粉の抜けがよく
なるためにZn粉の凝集が起こりにくくパッドキズの発生
を抑えられるものと考えられる。

また、PPIを75以上と規定するのは、パッドによりつぶ
される面積が小さくなるか、あるいは、分散するために
黒変の発生、Zn粉の凝集が抑えられるためである。

一方、耐テンションパッド性に対して表面形状、凹凸感
が重要な要素としてあり、Ra、PPIの規定だけでは充分
とは言えない。したがって、本発明の好適態様にあって
は、その凹凸感を表わすために最高山高さからある距離
の深さ方向位置で切った時のカット断面の凹部の大き
さ、つまり、凹部残存率という概念を導入した。電気Zn
メッキの場合、深さ３μｍで切った時の凹部残存量が0.
5以上であると、耐テンションパッド性が良好となるこ
とが判明したが、これはパッドにより削りとられたZn粉
をできるだけ凹部にためることにより、パッドとメッキ
表面の接触部でのZn粉の凝集を抑えるためであると考え
られる。

同様の理由から、溶融Znメッキ鋼板の場合においても、
Raを0.3μｍ以上、PPIを40以上と規定する。さらに、そ
の好適態様によれば、また最高山高さを基準線としてそ
れより深さ１μｍの位置で切ったときの凹部残存率を0.
5以上と規定する。

また、このように電気メッキ鋼板と溶融メッキ鋼板との
規定値に差がみられることは、メッキ表層のZnの酸化状
態が異なる、つまりZn酸化物層の厚さが異なるために、
パッドによる削られた時のZn粉が溶融メッキ鋼板では少
ないのが主原因ではないかと考えられる。

第１図（ａ）には、二次元表面粗度のプロフィールを表
わし、深さ方向ｘμｍの位置でカットしたときのメッキ
表面の外観模式図を第１図（ｂ）に三次元等高線表示で
示す。図中、白抜き部分が深さｘでカットしたときの谷
部（凹部）を表わす。

一方、耐テンションパッド性に対するRa、PPIの上限値
は、いずれの場合にも特になく、むしろ、外観（塗装後
外観も含む）等、他の性能によって規定すればよい。そ
の意味から一般にはRa2.0μｍ以下、PPI400以下に制限
すれば十分であろう。

ところで、本発明にかかるZnメッキ鋼板を製造すべく表
面粗面状態を調整する方法としては、特定のものに制限
されないが、鋼板をダルロールにて圧延後メッキする方
法でも、メッキ後圧延する方法でも、どちらでもよい
が、一般的には、電気メッキの場合、鋼板を圧延後メッ
キしてもその原板とほぼ同じ形状をもつメッキ鋼板が得
られるので、この方法がメッキ層を破壊しないので好ま
しい。一方、溶融メッキ鋼板では原板をダルロールで圧
延後メッキしても、原板と同じ形状には必ずしもならな
いので、メッキ後所定形状のロールを使って圧延する方
法が好ましい。

使用される圧延用のダルロールとしては、特に規定はな
く、ロール加工法として、ショットブラスト加工、放電
ダル加工、レーザービーム加工、電子ビーム加工等、特
に規定はない。

（実施例）本発明を実施例により具体的に説明する。

耐テンションパッド性をラボで簡便に評価できる方法と
して、耐摩耗性試験方法（JIS H 8503）でのテーパ式摩
耗試験装置で摩耗輪に濾紙をはる方法を採用した。その
結果と実際のスリットラインでの使用結果との相関性を
第２図にグラフで示す。図中の評点は下掲第１表に示す
通りであった。これからも明らかなように、このラボテ
スト結果と実際のラインテスト結果の間には、非常に良
好な相関が認められることが判明し、ラボテスト結果で
評価が○以上であれば実機のテンションパッドでも、耐
テンションパッド性は問題ないものと考えられる。

なお、凹部残存率を測定する方法としては、３次元粗さ
計の等高線表示法を使用することにより求めた。電気Zn
メッキ鋼板について実際のカット断面の形状を第３図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。図中、白抜き部分が基
準線より深さ方向に３μｍの位置でカットしたときの凹
部を表わす。このときの結果をまとめると第２表の通り
であった。評価要領は第１表に同じであった。

一方、その方法により測定した凹部残存率と耐テンショ
ンパッド性との関係を第４図に同じくグラフで示した。
これからも本発明において規定する表面粗面状況と耐テ
ンションパッド性との相関は理解されよう。

次に、本発明による具体的な実施例を示す。各種表面形
状の異なる電気Znメッキ鋼板、および溶融Znメッキ鋼板
を前述のラボテスト結果、および一般実機テンションパ
ッドテスト結果を第３表、第４表に示した。

さらに慣用のクロメート処理をした各めっき鋼板につい
てもテスト結果を示す。なお、クロメートの被膜量は金
属Cr量で換算した量を用い、Cr付着量（mg/m²）と表示
する。

これらの結果から明らかなように耐テンションパッド性
と表面形状の間には、非常に良好な相関が認められるこ
とが判明した。

また、クロメートの被膜量（Cr付着量）、Zn付着量、ダ
ルロールの加工方法の違いによるテンションパッド性の
違いも認められないことが判明した。

（発明の効果）本発明は以上説明したとおりに構成されているから、電
気メッキ鋼板および溶融Znメッキ鋼板において、本発明
で規定された表面形状を持つように加工することによ
り、特に後処理をほどこす必要もなく、非常に耐テンシ
ョンパッド性が優れた表面処理鋼板を得ることが可能で
あり、産業上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明において限定する凹部
残存率の測定要領の説明図；第２図は、実際のテンションパッド試験結果とラボテン
ションパッド再現試験との関係を示す説明図；第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、３μｍでカットした
時のカット断面積図の一例を示すメッキ表面の等高線表
示図；および第４図は、耐テンションパッド性と凹部残存率（＝Ｄ）
関係を示す説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気Znメッキ鋼板であって、メッキ後の表
面粗度がRaで0.7μｍ以上、PPIで75以上であり、さらに
メッキ後の表面の最大山高さを基準線とし、深さ方向に
３μｍの位置で切断した時のメッキ層の谷部（凹部）の
面積をＢとし、また、全面積をＡとしたときの比を凹部
残存量ＤとしたときＤ＝B/A が0.5以上であることを特徴とする耐テンションパッド
性に優れたZnメッキ鋼板。
【請求項２】溶融Znメッキ鋼板であって、メッキ後の表
面粗度がRaで0.3μｍ以上、PPIで40以上であり、メッキ
後の表面の最大山高さを基準線とし、深さ方向に１μｍ
の位置で切断した時のメッキ層の谷部（凹部）の面積を
Ｂとし、また、全面積をＡとしたときの比を凹部残存量
ＤとしたときＤ＝B/A が0.5以上であることを特徴とする耐テンションパッド
性に優れたZnメッキ鋼板。