JPH09141303A - 塗膜密着性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板 およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、塗装用ステンレス鋼板の仕上げ圧延
の少なくとも最終パスにおいて、粗く研削したロールに
より所定範囲の圧下率にて圧延することにより、鋼板表
面に適宜な凹凸を付与し、良好な塗膜密着性を有する塗
装用鋼板を得ることに関する。 【解決手段】本発明では、オーステナイト系ステンレス
鋼板の仕上げ圧延の少なくとも最終パスにおいて、圧延
方向の表面粗度がＲａで０．４μｍ以上１．０μｍ以
下、圧延方向に直角方向の表面粗度がＲａで０．８μｍ
以上２．０μｍ以下に研削したロールにより、圧下率３
％以上１０％以下で圧延することで、圧延方向の鋼板表
面粗度（ＲａＬ）がＲａで０．２μｍ以上、圧延方向に
直角方向の鋼板表面粗度（ＲａＴ）がＲａで０．５μｍ
以上およびその比（ＲａＴ／ＲａＬ）を２．０以上と
し、塗膜密着性に優れた塗装用鋼板を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装用オーステナ
イト系ステンレス鋼板およびその製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス塗装鋼板は、軽量性、高耐食
性、高耐候性及びメンテナンスフリー等に優れた性質を
有することから、屋根材、外装用材等として使用される
ようになってきている。この種の用途に使用される時、
板金加工や各種の成形加工を受けるため、成形加工後も
所要特性を満足するためには塗装塗膜が鋼板に十分に密
着していることが必要である。

【０００３】良好な塗装塗膜密着性を得るための試みと
して、素板となるステンレス鋼板表面を粗くすること
で、アンカー効果により鋼板表面と塗膜との密着性を得
る技術が知られている。たとえば、特開昭５２−２２５
１７号公報では、仕上げ焼鈍後の調質圧延工程において
ダルロールにより軽度の圧下を加え、表面に凹凸を付与
してアンカー効果により良好な塗膜密着性を得ることを
開示している。しかし、同公報の方法ではダルロールを
用いるという圧延手段が開示されているのみであり、長
大な鋼帯を連続して圧延した場合に、鋼帯の全幅および
先端部から後端部までの全域に亘って良好かつ均質な塗
膜密着性を得る技術については、開示されていない。ま
た、同方法ではダルロールを使用するため、ダルロール
加工専用装置を必要とするとともに、ダル仕上げ表面と
するための調質圧延工程を余分に必要とするため、コス
ト上昇の問題がある。さらに焼鈍後調質圧延するために
硬化し、塗装鋼板として必要な軟質性が阻害されるとい
う問題がある。

【０００４】また、特開昭６１−８４３９２号公報で
は、フェライト系ステンレス鋼板において、最終圧延工
程の仕上げパスで粗面ロールを用いる圧延により、鋼板
表面の平均粗度をＲａで２μｍ以上とし、焼鈍・酸洗工
程を経るという塗膜密着性に優れる塗装用鋼板の製造方
法を開示している。しかし、特開昭６１−８４３９２号
公報でも先の特開昭５２−２２５１７号公報と同様に、
長大な鋼帯全域に亘って良好かつ均質な塗膜密着性を得
る技術については、開示されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解消するべく案出されたものであり、塗装鋼板
の表面粗度が塗膜密着性に大きく影響を及ぼすという知
見に基づき、通常のステンレス鋼板の製造工程をなんら
変更することなく、生産コストを上昇させない方法で塗
装鋼板の表面粗度をコイルの全幅全長に亘って調整する
ことによって、塗膜密着性の良好なオーステナイト系ス
テンレス塗装用鋼板を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はＳＵＳ３０４に
代表されるオーステナイト系ステンレス鋼において、熱
間圧延、焼鈍・酸洗または中間圧延、中間焼鈍・酸洗を
経た後の仕上げ圧延工程で、少なくとも圧延の最終パス
において、ロールの軸に平行方向（軸方向とよぶ）でＲ
ａが０．４μｍ以上１．０μｍ以下、ロールの周方向
（周方向とよぶ）でＲａが０．８μｍ以上２．０μｍ以
下の表面粗度を有するロールにより３％以上１０％以下
の圧下率にて圧延し、引き続き仕上げ焼鈍・酸洗工程を
通板して得られる鋼板の表面粗度が圧延方向のＲａ（Ｒ
ａＬと呼ぶ）でＲａＬ≧０．２μｍ、圧延に直角方向の
Ｒａ（ＲａＴと呼ぶ）でＲａＴ≧０．５μｍであり、か
つ（ＲａＴ／ＲａＬ）≧２．０なる関係を満足するとこ
ろの塗膜密着性に優れた塗装用鋼板および該鋼板を得る
方法を提供する。

【０００７】通常のステンレス鋼板の仕上げ圧延におい
ては、ＪＩＳＲ６２１０に規定の番手＃１８０（以下同
様に表記する）以上の細粒の砥石により研削されたロー
ル周方向の表面粗度がＲａで０．４μｍ未満、ロール軸
に平行方向の表面粗度がＲａで０．８μｍ未満のロール
を用いて圧延の最終パスが通板されていた。このような
表面粗度を有するロールを用いて圧延された鋼板の表面
粗度は、圧延方向でＲａＬが０．２μｍ未満、圧延方向
に直角方向でＲａＴが０．５μｍ未満の表面の平滑なも
のである。圧延の最終パスに用いるロールは、鋼板表面
の平滑性確保や疵付き防止のために通常１鋼帯ごとに新
たに研削したものを用いる。本発明では、１鋼帯ごとに
新たに研削したロールを用いることに着眼した。すなわ
ち、通常の圧延鋼帯でも行われている仕上げロール研削
作業において、通常圧延に用いるロール研削の場合より
も粗粒の砥石により研削し、表面を粗面としたロールを
用いて最終パス圧延することにより、鋼板の表面粗度を
所定の範囲に調整し、別途調質圧延工程を要することな
しに塗膜密着性の良好な塗装用オーステナイト系ステン
レス鋼板を製造できることを見い出したものである。

【０００８】さらに、従来の調質圧延におけるダルロー
ルによる鋼板表面への凹凸を付与する方法では、調質圧
延の鋼板表面粗度に異方性がないこと、すなわち圧延方
向の表面粗度（ＲａＬ）と圧延方向に直角な方向の表面
粗度（ＲａＴ）との比（ＲａＴ／ＲａＬ）をおおよそ１
とすることで、塗膜密着性の確保を意図してきた。一
方、本発明ではむしろ鋼板表面粗度の異方性を積極的に
利用して、その比が２．０以上であれば優れた塗膜密着
性の得られることを見い出したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明者らは、オーステナイト系
ステンレス鋼板の表面粗度が塗装塗膜の密着性に及ぼす
影響を検討した。その結果、仕上げ圧延後に表面粗度Ｒ
ａＬが０．２μｍ以上、ＲａＴが０．５μｍ以上であ
り、かつ（ＲａＴ／ＲａＬ）≧２．０なる関係を満足す
る鋼板を塗装した時、板金加工や各種加工に耐え得る塗
膜密着性の良好な塗装用鋼板の得られることを明らかに
した。

【００１０】次に、本発明者らは、これらの鋼板表面粗
度を得るための手段を検討した。通常の仕上げ圧延にお
ける最終パスでは、１鋼帯ごとに新たに細粒の砥石で研
削した仕上げロールを用いる。そこで粗粒の砥石により
ロールを研削するか若しくは細粒砥石による仕上げ研削
を省いた状態の表面粗度の大きいロールを用いて、少な
くとも最終パスの圧延を実施することで、ＲａＬ≧０．
２μｍ、ＲａＴ≧０．５μｍかつその比（ＲａＴ／Ｒａ
Ｌ）≧２．０を満足する塗膜密着性に優れた鋼板を得る
ことができる。

【００１１】仕上げ圧延に用いるロールの表面粗度は、
適切な値よりも小さいと十分な塗膜密着性を有する鋼板
表面粗度が得られない。前記の所定の鋼板表面粗度を得
るためのロール表面粗度の下限を周方向でＲａが０．４
μｍ以上、軸方向でＲａが０．８μｍ以上とした。また
仕上げ圧延に用いるロールの表面粗度が適切な値よりも
大きいと、圧延ロール表面と鋼板との接触による磨耗量
が大きくなり、鋼帯長手方向での鋼板表面粗度のバラつ
きが大きくなり、塗膜密着性のバラつきも大きくなる。
そこでロール表面の上限粗度を周方向でＲａ≦１．０μ
ｍ、軸方向でＲａ≦２．０μｍとした。

【００１２】適切な表面粗度を有するロールを用いても
圧延最終パスにおいて適切な圧下率よりも低いと十分な
塗膜密着性を有する鋼板表面粗度が得られない。そこで
圧下率の下限を３％とした。また圧下率が適切な値より
も高いと圧延ロール表面の鋼板との接触による磨耗量が
大きくなり、鋼帯（本発明において圧延に際して素板の
長さを考慮する場合に鋼帯という呼称を用いるが、実質
的に鋼板と同意とする）長手方向での表面粗度にバラつ
きを生じる。そこで圧下率の上限を１０％とした。

【００１３】

【実施例１】本発明者らは、ＳＵＳ３０４を溶製し、熱
延、焼鈍、酸洗後、中間冷延において板厚０．９５ｍｍ
とし、中間焼鈍・酸洗工程の後、仕上げ冷延工程を経て
板厚０．３９ｍｍの冷延鋼帯を製造した。仕上げ冷延工
程は７パスで実施した。そのパススケジユールを表１に
示す。最終の７パス目の圧下率は３．２％である。砥石
の番手を変えて表面粗度が異なるように研削したロール
を６種類製作し、それぞれのロールにより６種類の表面
粗度を有する鋼板を圧延により得た。

【００１４】７パス目において使用した仕上げロールの
研削砥石番手およびロールの表面粗度と、これにより得
られた鋼板Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦの表面粗度測定
結果を表２に示す。またそれぞれの鋼板を仕上げ焼鈍・
酸洗後、塗装工程を通板した。ウレタン変性樹脂系の下
塗り塗料およびシリコンポリエステル樹脂系の上塗り塗
料を塗布後、それぞれ２００〜２５０℃の温度で焼き付
けた塗装鋼板の塗膜密着性を調べた結果を表３に示す。
なお、下塗り塗膜の厚さは１０μｍ、上塗り塗膜の厚さ
は１５μｍである。塗膜密着性の評価には、ＪＩＳＧ３
３２０に規定される衝撃変形試験、曲げ試験を実施し
た。鋼板表面粗度が本発明範囲にある鋼板Ａ、Ｂ、Ｃお
よびＤについては、塗膜密着性は良好であるのに対し、
表面粗度が本発明範囲から外れる鋼板ＥおよびＦの塗膜
密着性は不良であった。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】図１には、圧延の最終パスに用いた仕上げ
ロールの表面粗度と、圧延の結果得られた鋼板表面粗度
との関係を示す。十分な塗膜密着性を得るには、鋼板表
面粗度をＲａＬが０．２μｍ以上、ＲａＴが０．５μｍ
以上、さらにこれらの比（ＲａＴ／ＲａＬ）を２．０以
上にする必要がある。ＲａＬ≧０．２μｍ、ＲａＴ≧
０．５μｍの鋼板表面粗度を得るためには、ロール表面
粗度を圧延方向でＲａが０．４μｍ以上、軸方向で０．
８μｍ以上にしなければならない。

【００１９】

【実施例２】本発明者らは、周方向と軸方向の表面粗度
が種々異なるロールを用いてＳＵＳ３０４を冷延し、種
々の表面粗度を有する鋼板を実験室的に製作した。これ
らの鋼板にウレタン変性樹脂系の下塗り塗料およびシリ
コンポリエステル系樹脂の上塗り塗料を塗布後、それぞ
れ２００〜２５０℃の温度で焼き付けを行った。下塗り
および上塗りの塗膜厚さは、各々９μｍおよび１８μｍ
であった。その後塗膜密着性を調べた。塗膜密着性の評
価方法は実施例１と同様である。結果を表４に示す。

【００２０】圧延方向およびこれに直角な方向における
鋼板表面粗度が、それぞれＲａＬ≧０．２μｍ、ＲａＴ
≧０．５μｍでかつこれらの比（ＲａＴ／ＲａＬ）が
２．０以上である鋼板１、２および３は、良好な塗膜密
着性を示す。一方、ＲａＬ＜０．２μｍ、またはＲａＴ
＜０．５μｍである鋼板５、６および７は、塗膜密着性
が不良であった。また、ＲａＬ≧０．２μｍおよびＲａ
Ｔ≧０．５μｍであるが、その比（ＲａＴ／ＲａＴ）が
２．０未満である鋼板４も塗膜密着性が不良であった。

【００２１】

【表４】

【００２２】

【実施例３】実施例１と同様の工程およびパススケジュ
ールにて、ＳＵＳ３０４の冷延鋼板を得た。仕上げ冷延
工程の最終パスの１パス手前の６パス目および最終パス
の７パス目において、種々の番手の砥石により研削した
ロールを用いてＧ〜Ｎまでの鋼板を圧延した。各鋼板を
仕上げ焼鈍・酸洗後、塗装工程を通板して塗装鋼板を得
た。これらの圧延に用いたロールの研削番手、ロール表
面粗度および得られた鋼板表面粗度と塗膜密着性の試験
結果を表５に示す。なお、各鋼板の塗膜厚さは２５μｍ
であった。

【００２３】６パス目に通常の平滑な表面を得るために
使用する＃１８０研削ロール（表面粗度：周方向0.22μ
ｍ、軸方向0.33μｍ）により圧延後、７パス目に＃８０
研削ロール（表面粗度：周方向0.48μｍ、軸方向0.95μ
ｍ）により圧延した鋼板Ｈと、６パス目に＃４６研削ロ
ール（表面粗度：周方向0.55μｍ、軸方向1.93μｍ）に
より圧延した後、７パス目に＃８０研削ロール（表面粗
度：周方向0.48μｍ、軸方向0.94μｍ）により圧延した
鋼板Ｋは、いずれも良好な塗膜密着性を示す。一方、６
パス目に＃４６研削ロール（表面粗度：周方向0.55μ
ｍ、軸方向1.91μｍ）により圧延し、７パス目に＃１８
０研削ロール（表面粗度：周方向0.22μｍ、軸方向0.31
μｍ）により圧延した鋼板Ｍと、６パス目に＃８０研削
ロール（表面粗度：周方向0.49μｍ、軸方向0.93μｍ）
により圧延し、７パス目に＃２２０研削ロール（表面粗
度：周方向0.20μｍ、軸方向0.24μｍ）により圧延した
鋼板Ｎとは、十分な塗膜密着性が得られていない。すな
わち、本発明では仕上げ圧延の少なくとも最終パスにお
いて、粗度の粗いロールを用いて圧延することで良好な
塗膜密着性を有する鋼板表面の得られることが分かる。
最終パスの手前のパスにおける圧延ロールの表面粗度は
問わない。

【００２４】

【表５】

【００２５】

【実施例４】実施例１と同様の工程で得たＳＵＳ３０４
を、仕上げ圧延の最終パスにおいて、＃４６研削ロール
（表面粗度：周方向0.54μｍ、軸方向1.97μｍ）若しく
は＃８０研削ロール（表面粗度：周方向0.45μｍ、軸方
向0.96μｍ）を用いて、それぞれ圧下率を変えて仕上げ
圧延を実施した。この時の圧下率と鋼板表面粗度の関係
を図２に示す。圧下率が３％未満の時、鋼板表面は平滑
であり、良好な塗膜密着性を得るに必要な表面粗度の鋼
板が得られていない。すなわち、ＲａＬ＜０．２μｍ、
ＲａＴ＜０．５μｍであった。また、圧下率が１０％ま
では、圧下率が増すのに伴い鋼板の表面粗度が増加する
が、圧下率が１０％を越えると鋼板表面粗度は飽和する
傾向を示す。

【００２６】図３には仕上げ圧延の最終パスにおいて、
＃８０研削ロール（表面粗度：周方向0.48μｍ、軸方向
0.95μｍ）により種々の圧下率で圧延した時の、鋼帯先
端部の表面粗度と、鋼帯後端部の表面粗度との関係を示
す。６％を越える圧下率では、その上昇に伴い、鋼帯先
端部の表面粗度は粗いままを維持しているのに対して、
鋼帯後端部の表面粗度は細かくなり、先端部表面粗度と
後端部表面粗度との差が大きくなる。特に圧下率が１０
％を越えると、鋼帯先端部では良好な塗膜密着性を得る
に十分な表面粗度であるのに対して、鋼帯後端部では十
分な塗膜密着性の得られない表面粗度となる。これは、
圧下率が大きくなることにより、ロールと鋼板との摩擦
が大きくなりロールの磨耗量が増大するために、鋼帯の
後端部の圧延に至った場合にはロールの表面粗度が低下
することが原因と考えられる。同一鋼帯内において鋼帯
の表面粗度が変化することは、塗装後の外観が鋼帯内に
おいて変化することであり、このことは品質上好ましく
ない。したがって、本発明では最終パスの圧下率の上限
を１０％とした。

【００２７】

【実施例５】実施例１と同様の工程およびパススケジュ
ールにて、ＳＵＳ３０４の冷延鋼板を得た。仕上げ圧延
の最終パスにおいて、＃８０研削ロール、＃４６研削ロ
ールおよび＃３０研削ロールの各々を用いて鋼帯Ｏ、Ｐ
およびＱを圧延により得た。最終パスにおけるロール研
削番手、ロール表面粗度、鋼帯先端部および鋼帯後端部
の表面粗度を表６に示す。また、この時の鋼帯先端部と
鋼帯後端部の表面粗度を図４に示す。表面粗度が周方向
においてＲａで１．０μｍを越え、軸方向においてＲａ
で２．０μｍを越える研削ロールにて圧延された鋼帯Ｑ
では、鋼帯先端部は良好な塗膜密着性が得られる表面粗
度の範囲にあるのに対して、鋼帯後端部は良好な塗膜密
着性の得られない表面粗度の範囲となってしまう。よっ
て、本発明では最終パス圧延に使用するロールの表面粗
度の上限を周方向でＲａ１．０μｍ、軸方向でＲａ２．
０μｍとした。

【００２８】

【表６】

【００２９】

【効果】本発明では、オーステナイト系ステンレス鋼板
の仕上げ圧延の最終パスにおいて、表面粗度が粗くなる
ように研削したロールを用いて、所定の範囲の圧下率に
て圧延することにより、鋼帯全域に亘る表面に適宜な凹
凸の付与された塗膜密着性の優れた塗装用鋼板を得るこ
とができる。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】仕上げ圧延の最終パスにおいて用いる仕上げロ
ールの表面粗度とこれにより得られる鋼板表面粗度との
関係を示す図

【図２】仕上げ圧延最終パスの圧下率とこれにより得ら
れる鋼板表面粗度との関係を示す図

【図３】仕上げ圧延最終パスにおいて、異なる圧下率で
圧延した鋼帯の先端部と後端部の鋼板表面粗度を示す図

【図４】仕上げ圧延最終パスにおいて、異なる表面粗度
を有するロールで圧延した鋼帯の先端部と後端部の鋼板
表面粗度を示す図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱間圧延、焼鈍、酸洗または中間圧延、中
   間焼鈍、酸洗工程を経た後の仕上げ圧延後の鋼板表面粗
   度が、ＪＩＳＢ０６０１に規定されるＲａにて、圧延方
   向のＲａ（ＲａＬ）が０．２μｍ以上、圧延方向に直角
   方向のＲａ（ＲａＴ）が０．５μｍ以上、およびその比
   （ＲａＴ／ＲａＬ）が２．０以上であることを特徴とす
   る塗膜密着性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板
2. 【請求項２】仕上げ圧延をするに際し、表面粗度がロー
   ルの軸に平行方向のＲａが０．４μｍ以上１．０μｍ以
   下、ロールの周方向のＲａが０．８μｍ以上２．０μｍ
   以下となるように研削したロールを用いて、圧延の最終
   パスにおける圧下率が３％以上１０％以下で圧延するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の塗膜密着性に優れるオ
   ーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法