JPH079004A - 防眩性に優れるダル仕上げ金属板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面に微視的な多数の凹凸を有する金属板にお
いて、板面法線に対してどの角度からみても色調が均一
な防眩性に優れた金属板を得る。 【構成】Ｒｍａｘで０．１〜５００μｍの個々の凸部の
金属表面に直角な断面形状を円弧または肩部が円弧で頂
部が直線からなる形状とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防眩性に優れるダル仕
上げ金属板に関し、電車、モノレール、バス、トラック
などの車両の外板、内装、ドア；エレベータのドア、内
装；エスカレータの側板；ビルの外壁、内装、屋根など
の建材；業務用冷蔵庫の外板、ドア、電子レンジなどの
厨房機器などに使用されるダル仕上げステンレス鋼板、
アルミニウム板、チタニウム板などのダル仕上げ金属板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、表面に微視的な多数の凹凸を
つけたダル仕上げ金属板が、車両、建材、その他産業機
器、電気製品の外板などに使用されている。従来から、
これらのダル仕上げ金属板を製造する技術として、ショ
ットブラスト加工されたダル仕上げロール、放電加工さ
れたダル仕上げロール等によって金属板を圧延し、ロー
ルの凹凸を金属板表面に転写させて製造する方法が知ら
れている。さらに最近では、レーザビームを表面に照射
することによりロールの表面を直接溶融加工したレーザ
ダル仕上げロールによって、金属板を圧延する方法が多
数開示されている。例えば特公平３−３８９２３号公
報、特公平３−３８９２４号公報、特公平３−３９７６
１号公報、特公平３−４２９６１号公報、特公平３−４
７９２５号公報などがある。

【０００３】ショットブラスト加工法は最も古くから行
われているダル加工法であり、ロール表面にショットと
呼ばれる硬い粒子を多数ぶつけて凹ませ、ロール表面に
細かい凹凸を形成させる。放電加工法はロールと電極の
間に高電圧を加えて放電させ、その熱によってロール表
面を微視的に溶融、蒸発させて細かい凹凸を形成させ
る。レーザダル加工法は、ロール表面に高エネルギー密
度のレーザビームをパルス状に照射して、その部分のロ
ール表面を微視的に溶融させるとともに高圧のアシスト
ガスを吹き付けて、溶融部分を吹き飛ばすかまたは変形
させて、ドーナツ状または三日月状の多数の突起を規則
的に形成させる。

【０００４】上記いずれかの方法で製造されたダル仕上
げロールで金属板を圧延することにより、ロール表面の
凹凸を金属板表面に転写して所要のダル仕上げ金属板を
製造している。いずれのロールもその表面に形成された
凹凸は不定型であり、かつ不均一な分布なので、これを
転写した金属板の表面の凹凸形状も不定型である。これ
とは全く別の方法として、鏡面に近い金属板の表面を直
接ペーパで研磨して細かい線状の模様を付けるヘアライ
ン仕上げという方法もある。ヘアライン仕上げにおいて
も、表面の凹凸形状を精確に制御することができない点
は従来のロール転写方式で製造されたダル仕上げ金属板
と同様である。したがって現在は微視的な表面の凹凸が
不定形なダル仕上げ金属板のみが主に使用されている。

【０００５】ダル仕上げ金属板表面は、鏡面仕上げの金
属板表面に比較して、光線を乱反射するため、眩しさを
防ぐ性質、すなわち、防眩性に優れる。このため従来ブ
ライト仕上げと呼ばれる鏡面状のステンレス鋼板が多用
されていた分野、たとえば、通勤電車、地下鉄、モノレ
ール、バス、トラックなどの車両の外板、内装、ドア、
エレベータのドア、内装、エスカレータの側板、ビルの
外装、内装、屋根などの建材、業務用冷蔵庫、厨房機器
などに、最近ダルステンレス鋼板やダル仕上げアルミニ
ウム板などのダル仕上げ金属板が多用されるようになっ
てきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で製造され
るダル仕上げ金属板は、その表面に形成される微視的な
凹凸が不定型であり、その形状を精確に制御することが
できないので、防眩性は見る角度によって大きく異なる
という問題があった。本発明者らは微視的な凹凸形状を
精確に制御することにより、従来のダル仕上げ金属板に
比較して、見る角度に防眩性が依存しない、防眩性に優
れたダル仕上げ金属板を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面に微視的
な多数の凹凸を有する金属板において、個々の凸部の金
属表面に直角な断面形状が円弧からなることを特徴とす
る防眩性に優れるダル仕上げ金属板である。また本発明
の第２の発明は、表面の微視的な凹凸を多数有する金属
板において個々の凸部の金属表面に直角な断面形状の肩
部が円弧であり、かつ頂部が直線からなることを特徴と
する防眩性に優れるダル仕上げ金属板である。本発明に
おいて、微視的な凹凸とは、Ｒｍａｘで０．１μｍ以上
５００μｍ以下の範囲の凹凸を言う。

【０００８】

【作用】本発明は防眩性が優れたダル仕上げ金属板を提
供するために、表面の微視的な凸部形状を工夫したもの
である。従来のダル仕上げ金属板は微視的な凹凸の個々
の形状を制御することができないので、ランダムな凹凸
の集合となっている。一般のダル仕上げ金属板表面のラ
ンダムな凹凸の断面形状は曲率の異なる曲線、例えば正
弦波（サインカーブ）の集合で近似することができる。
板面に垂直な方向（法線方向）から入射した光は曲率の
異なる表面で乱反射するが、反射光の強度は反射角によ
って異なる。これを反射光強度の角度依存性と呼ぶ。ラ
ンダムな凹凸のダル仕上げ金属板表面の反射光強度の角
度依存性は金属板表面の凹凸の断面形状が曲線の異なる
曲線であることによって決定されてしまう。金属板表面
の凹凸がランダムである限り、加工方法が異なってもそ
の反射光強度の角度依存性が大きく改善されることはな
い。従来のダル仕上げ金属板が法線に対する見る角度に
よって色調が異なるのはこの理由による。

【０００９】本発明者らは、表面の微視的な凸部の金属
表面に直角な断面形状を円弧とすれば、全ての個所で曲
率が等しくなるので反射光強度の角度依存性を大幅に低
減させることができることを見出し、本発明の第１の発
明の完成に至ったものである。第２の発明は、凸部の金
属表面に直角な断面形状の肩部が円弧から構成されてお
り、かつ頂部が直線から構成されたものであっても、金
属板が見る角度によって反射光強度が変化することはな
く前記発明とほぼ同様の効果を示すものである。また、
本発明の微視的な凹凸の大きさは、最大高さＲｍａｘ
（ＪＩＳ Ｂ０６０１の規準に示す）によって表され
る。Ｒｍａｘとして０．１μｍ以上５００μｍ以下であ
ればよい。

【００１０】

【実施例】以下本発明によるダル仕上げ金属板の製造方
法とその性能を図面を参照して説明する。図１は本発明
によるダル仕上げ金属板の代表例を３次元表面粗さ計で
測定したチャートである。直径２００μｍの球面形状の
凸部が２００μｍピツチで格子状に密集して配置されて
いる。図２は図１の金属板を製造するのに使った圧延用
ロール表面の３次元表面粗さ計で測定したチャートであ
る。直径２００μｍの球面形状の凹部が２００μｍピツ
チで格子状に密集して配置されている。本発明による金
属板を製造するためのロールの作成には、例えば特開平
２−１７５８８２号公報によって開示された方法を用い
ることができる。以下この技術の代表的な実施例を簡単
に説明する。

【００１１】ロールの表面に光吸収剤を混入した耐酸性
の樹脂を膜厚約１０μｍで均一に塗布する。ロールを回
転させながらその表面にＱスイッチ付きＹＡＧレーザ発
振器からパルス状ビームをロール軸方向にゆっくり移動
させながら照射する。ＹＡＧレーザビームは発振器から
ロールへの照射レンズまでの間を光ファイバで伝送して
もよい。ＹＡＧレーザビームの容量はロール表面でのス
ポット径が４０μｍ程度の場合は数ワット程度で十分で
ある。

【００１２】ロール軸方向位置検出器とロール駆動軸に
取付けたエンコーダ（回転角度検出器）とからロール表
面上の位置は２次元座標系で精確に一義的に決定でき
る。所要の模様が得られるようにパルスの出力タイミン
グを制御して凹部を形成させたい部分の樹脂のみを除去
する。その後、酸性腐食液によってロール表面をエッチ
ングすることにより凹凸模様を形成させる。ロール回転
方向とロール軸方向に対する、レーザビームの照射位置
精度を±２μｍ程度に、隣接するビームスポット間距離
を３０μｍ程度にすることにより、最低単位３０μｍの
ドットを組み合わせた任意の凹凸を精度よくロール表面
に形成させることができる。

【００１３】酸性腐食液によってロール表面をエッチン
グして凹部を形成させる。エッチング時間を長くする
と、腐食深さが深くなると同時に腐食面積も広がる。す
なわちエッチングは深さ方向と側壁方向へほぼ等方的に
進行し、腐食面は球面状となる。すなわち、腐食面の金
属表面に直角な断面形状は円弧となる。この性質を利用
してロール表面に微視的な球面を隣接して多数形成させ
ることができる。図２のロール表面はこの方法を使って
形成したものである。もちろん、従来のフォトエッチン
グ方でもダル加工は可能である。またロール表面に微視
的な球面を隣接して多数形成させることもできる。

【００１４】本発明例ではこのロールを用いてセンジマ
ー圧延機により入側板厚１．００ｍｍのＳＵＳ４３０鋼
板を０．９５ｍｍまで圧下して鋼板表面に凹凸模様を転
写させた。比較例として、従来技術である放電加工ロー
ルを用いてセンジマー圧延機によって、入側板厚１．０
０ｍｍを０．９５ｍｍまで圧下して鋼板表面に凹凸模様
を転写させたＳＵＳ４３０鋼板を用いた。図３は比較材
を３次元表面粗さ計で測定したチャートである。深さ１
５μｍ程度の不定形な池状の凹部がみられる。図４は図
３の金属板を製造するのに使った圧延用ロール表面の３
次元表面粗さ計で測定したチャートである。表面がラン
ダムな凹凸の集合からできていることがわかる。

【００１５】本発明者らは、防眩性を評価する方法とし
て従来より用いている輝度を測定した。図５に防眩性を
評価する輝度の測定方法の概要を示す。この測定方法
は、視野角２°を有する受光器２０を用いて受光角を変
え、試料２２によって反射される照射光２４の反射強度
分布を受光角度θを変えながら測定するものである。反
射強度が一定であるほど反射光強度の角度依存性が小さ
く色調が一定であることを示す。図６に本発明によるス
テンレス鋼板と比較材の反射強度測定結果を示す。本発
明によるステンレス鋼板は従来材と比較して、反射光強
度の角度依存性が小さいことがわかる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、ダル仕上げ表面を有
し、防眩性を確保しながら、反射光強度の角度依存性が
極めて小さい、すなわち板面法線に対してどの角度から
みても色調が均一な極めて優れた性能の金属板が得られ
る。本発明にはステンレス鋼板のみならずアルミニウム
板、チタニウム板その他の金属板、合金板を含むもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるダル仕上げ金属板を３次元表面粗
さ計で測定したチャートである。

【図２】図１の金属板を製造するために使用した圧延用
ロール表面の３次元表面粗さ計で測定したチャートであ
る。

【図３】比較材を３次元表面粗さ計で測定したチャート
である。

【図４】図３の金属板を製造するために使用した圧延用
ロール表面の３次元表面粗さ計で測定したチャートであ
る。

【図５】反射強度の角度依存性を調べるために、従来よ
り用いている輝度の測定方法の概要である。

【図６】本発明によるステンレス鋼板と比較材の反射強
度測定結果である。

【符号の説明】

１ 微視的凸部分 ２ 微視的凹部分 ２０ 受光器 ２２ 試料 ２４ 照射光

フロントページの続き (72)発明者 虎尾 彰 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 和泉 康男 神戸市中央区脇浜海岸通２番88号 川崎製 鉄株式会社阪神製造所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に微視的な多数の凹凸を有する金属板
   において、個々の凸部の金属表面に直角な断面の形状が
   円弧からなることを特徴とする防眩性に優れるダル仕上
   げ金属板。
2. 【請求項２】表面に微視的な多数の凹凸を有する金属板
   において、個々の凸部の金属表面に直角な断面形状の肩
   部が円弧であり、かつ頂部が直線からなることを特徴と
   する防眩性に優れるダル仕上げ金属板。