JPS63132702A - 塗装用鋼板及びその製造方法 - 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） この発明は自動車ボディ外板や家庭電気製品外装板の如
く、塗装工程の前又は後でプレス加工等の成形加工を施
して使用に供される薄鋼板たとえば冷延鋼板、溶融亜鉛
めっきないしは各種電気めっき鋼板などの塗装用鋼板及
びその製造方法に関するものである。 この種の塗装用鋼板の代表例としての冷延薄鋼板は、冷
間圧延後脱脂清浄を行なＧ）、さらに焼鈍した後調質圧
延を施して製造するのが通常であり、ここで調質圧延の
目的の一つは、表面をダル仕上げしたワークロールを用
いて軽度の圧延を行うことによって鋼板表面に適度の表
面粗さを与え、プレス成形時における耐焼付性を向上さ
せることである。 ところでこのような調質圧延に使用されるワークロール
の表面をダル仕上げするた狛の方法としては、従来ショ
ツトブラストによる方法と、放電加工による方法とが実
用化されている。これらの方法による調質圧延用ワーク
ロールのダル仕上げの場合、ロール表面には不規則な粗
度プロフィルが形成、されるため、調質圧延後の鋼板表
面は不規則な山と谷で構成された粗面を呈する。このよ
うに粗面が形成された鋼板についてプレス加工を施せば
、谷部に潤滑油を貯留されてプレス金型と鋼板との摩擦
力を低減させ、プレス作業を容易にすると同時に、金型
との摩擦力によりは＜１維した金属粉を谷部にトラップ
して焼付きを防止することができる。 近年、乗用車はもちろん、軽自動車、ワゴン車、さらに
はトラックに至るまで塗装後のボデーの塗装仕上り品質
の良さは、自動車の総合的な品質の高さを顧客に対し直
接的に視覚によって訴えることができるため、極めて重
要な品質管理項目となっている。ところで塗装面の評価
項目としては種々のものがあるが、そのうちでも特に塗
装面の乱反射が少なく光沢性に優れていること、および
写像の歪みが少ないことすなわち写像性が優れているこ
とか重要であり、これらの光沢性と写像性をあわせて一
般に鮮映性と称している。 塗装面の鮮映性に対しては、塗料の種類や塗装方法も影
響を与えるが、塗装下地としての鋼板表面の粗面の影響
も強く受ける。すなわち鋼板表面の平たんな部分の占め
る割合が少なくて粗面の凹凸が激しければ、塗装面でも
凹凸が大きくなり、その結果光の乱反射を生じて光沢性
を損うとともに、写像の歪みを招いて写像性の低下を招
き、前述の鮮映性を悪化させることになる。一般に鋼板
表面の粗さは中心線平均粗さＲａで表わすことが多いが
、中心線表面粗さＲａが大きいほど、山と谷の振幅が大
きくなり、そのため塗装面の凹凸が激しくなり、前述の
ように鮮映性を劣化させる。 鮮映性の評価の方法としては種々の方式が開発されてる
が、最も一般的には、米国のハンター・アソシヱイツ・
ラボラトリ−（Ｈｕｎｔｅｒ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｅｓＬ
ａｂｏｒａｔｏｒｙ）社製のドリゴ：／　（ＤＯＲＩＣ
ＯＮ）　　メータによる測定値すなわち００１（Ｄｉｓ
ｔｉｎｃｔｎｅｓｓ　ｏｆ　Ｉｍａｇｅ）値が使用され
ている。このＤｏｔ　値は、試料表面に対し入射角３０
°で光を入射し、その正反射光強度Ｒｓと正反射角に対
し±０．３°での散乱光強度Ｒ６，３の値を用いて、次
式で表わされる。 ００１　　ｊ直＝１００　　Ｘ（Ｒ３−Ｒｏ、３）　　
／Ｒｓところで前述のように従来のショツトブラスト法
や放電加工法によりダル仕上げされたワークロールを用
いて鋼板に調質圧延を施した場合、既に述べたように鋼
板表面は不規則な山と谷で構成された粗面を呈し、板面
と平行な面は非常に少ない。 このように不規則な山と谷を有する鋼板表面に４装を行
なえば、山と谷との間の斜面に沿って塗膜が形成される
ため、例えば後に改めて説明するように板面と平行な塗
膜面の占める割合が少なくなり、鮮映性を悪化させる。 従来のショツトブラスト法や放電加工法ではこのような
問題を避は得す、したがって充分に優れた塗膜面の鮮映
性を得ることが困難であった。 （従来の技術） 塗膜面の鮮映性を改善のため、レーザによるダル加工し
た調質圧延ワークロールの利用が試みられ始め（文献は
見当らない。）だが通常のレーザによるダル加工技術に
よっても板面に転写形成される平たん部の面積率ηが８
０％以下であったため、Ｄｏｔ　は、９８を達成するこ
とは困難であり、自動車の最高級の鮮映性品質を実現で
きなかった。 （発明が解決しようとする問題点） この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、鋼
板表面の粗度プロフィルを改良することにより、塗装後
の塗膜表面の凹凸を少なくし、平たん部分の占める割合
をより多くすることによって、光の正反射率の向上と写
像の歪みを少なくして、塗装後の鮮映性の浸れた鋼板を
提供し、併せてそのような優れた表面粗度プロフィルを
有する鋼板を効率良く製造する方法を提供することを目
的とするものである。 換言すれば、この発明は、従来使用されていた塗料と塗
装方法には何ら変更を加えずに、鮮映性を従来よりも格
段に向上させ得る塗装用鋼板およびその製造方法を提供
するものである。 （問題点を解決するための手段） 上記の目的は次の事項によって有利に実現される。 板面の中心線平均粗さＲａが０．３〜２．０μｍの範囲
内にあり、かつその表面粗さを構成する微視的形態が、
平坦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及び山
部の間であってかつ谷部の外側にその谷部の底によりも
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
された中間平たん部とによって構成され、しかも隣り合
う山部の平均中心間距離をＳｍ、谷部の外縁の平均直径
をＤ１山部の平たんな山頂面の平均直径を６６　、山部
の平たんな山頂面と前記中間平たん部の平たん面の面積
の和が板面の全面積に占める割合をη（％）と定義して
、 １．７　　＜Ｓｍ／Ｄ＜３．０ Ｓｍ−Ｄ≦４５０（μｍ） ３０（、ｕｍ）≦ｄｏ＜５００（μｍ）８０％≦η≦９
５％ を満足するように構成されていることを特徴とする、塗
装用鋼板（第１発明）。 予め調質圧延用ワークロールの表面に、微小なりレーク
状の凹部とその凹部外縁において表側ににリング状に盛
り上がった盛り上がり部との集合からなり、かつ隣り合
う凹部間の平均中心間距離Ｓｍとリング状盛り上がり部
の外縁の直径りとの比Ｓｍ／Ｄが１．７〜３．０の範囲
内、Ｓｍ−Ｄが４５０　μｍ以下とされた表面模様を形
成する模様付は加工を、高密度エネルギ源を用いて施し
ておき、その表面模様付けされたワークロールを、調質
圧延をすべき鋼板の片面もしくは両面に用い、調質圧延
伸び率λを０．３％以上として、調質圧延することによ
りワークロール表面の模様を鋼板表面に転写することを
特徴とする、塗装用鋼板の製造方法（第２発明）。 発明者らは、調質圧延用ワークロールのダル仕上げの方
法について従来とは異なる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
度エネルギ源を用いるダル加工により仕上げたロールに
より調質圧延した鋼板は、表面粗度を構成する山の頂部
が平たんとなり、また山と山との間の谷部も平たん部が
多いことは、湾装時における塗膜最外層の平たん化に有
利であることを意味する。すなわち、この場合には、シ
ョツトブラスト材や放電加工材の場合のような不規則な
粗面に比べて光の乱反射が少なく、鮮映性が向上すると
考えられる。 そこでさらに実験を重ねた結果、塗装後の塗膜の鮮映性
を向上させ得る鋼板表面の粗度プロフィル並びにその粗
度プロフィルを有する鋼板を製造する方法に関しさきに
特願昭６１−７７６９号明細書に開示した。 しかし、これでは、なお鮮映度００１を９８以上にする
ことは、むつかしかった。そこで、自動車の外板のプレ
ス加工における加工率は、たかだか１０％未満と、小さ
い゛ことに着目してさらに実験を重ねたとこ、ろ、この
ような低加工率でのレーザによるダル目パターンを工夫
し、より鮮映性の向上に有利なるよう改良する発明をな
すに至ったわけてある。 前記高密度エネルギ源としては、レーザが最適であるが
、このほかプラズマ、電子ビームなども適用可能である
。 調質圧延で上記のダル仕上げを施す薄鋼板としては冷延
鋼板が通例であるが、すでに述べたように溶融亜鉛めっ
き又は各種の電気めっきの如きを予め施したいわゆる表
面処理鋼板はもちろん、場合によっては、熱延薄板であ
っても差し支えない。 （作　用） 〔１〕レーザによる調質圧延ワークロールのダル目１寸
け： 先ず高密度エネルギ源、例えばレーザにより調質圧延用
のワークロールを回転させながら、ロールの表面にレー
ザパルスを次々に投射し、レーザエネルギによりロール
表面を規則的に溶融させて、規則的にクレータ状の凹部
を形成する。その状態を第１図に示す。第１図において
１はロール３の表面に形成されたクレータ状の凹部（以
下単にクレータと記す）であり、そのクレータ１の周囲
には溶融したロールＩ廿は金属がロール表面３八かみリ
ング状に盛り上がったフランジ状の盛り上がり部（以下
単に７ランジと記す）２が形成される。なおこのフラン
ジ２を含むクレータ１の内壁層は、ロール母材組織４に
対し熱影響部５となっている。 上述のようなレーザによるダル目付は加工ではレーザパ
ルスによって形成されるロール表面上のクレータ１の深
さと直径は、入射されるレーザのエネルギの大きさと投
射時間によって決定され、これは通常のショツトブラス
トロールのＲａ粗度に相当する粗さを定義する量を与え
る。 レーザによる加熱によってロール３を形成する金属は、
大きな照射エネルギ密度のもとて瞬時に金属蒸気となり
、この出き発生する蒸気圧力によってロール表面の溶融
金属が吹き飛ばされてクレータ１を形成し、またその吹
き飛ばされた溶融金属はクレータ１の周囲に再固着して
、クレータ１を取囲むフランジ２を形成する。 これらの一連の挙動は、酸累ガス等の補助ガスを照射点
に目がけて吹き付けることにより一層効率良く実行され
る。 そしてロールを回転もしくは軸方向移動させつつ規則的
なレーザパルスを照射することより上述のようなクレー
タ１が規則的に形成され、これらの次々に形成されるク
レータの集合によってロール表面は粗面を呈することと
なる。 このようにして形成されたロールの表面の粗面の情況を
第２図、第３図に示しこれらの図から明らかなように、
隣り合うクレータ１の間の部分は、もとのロール表面の
まま平たん面６となっている。 ここで、隣り合うクレータの相互間の間隔は、ロールの
回転駆動した向きにはロールの回転速度と関連付けてレ
ーザパルスの周波数を制御することにより、またロール
の軸方向に対してはロールが１回転するごとにレーザの
照射位置をロール軸方向へ移動させるピッチを制御する
ことによって、調節可能である。 なお以上の説明は高密度エネルギ源としてレーザを用い
た場合について説明したが、プラズマあるいは電子ビー
ム等の他の高密度エネルギ源を用いた場合も同様である
。 〔２〕調質圧延による鋼板表面へのダル回転写：前述の
ようにしてレーザ等によりダル加工を施したワークロー
ルを用い、調質圧延工程において鋼板、例えば焼鈍済み
の冷延鋼板に軽圧下率の圧延を施すことによってロール
のダル目が鋼板表面に転写され、鋼板表面に粗面が形成
される。 この過程における鋼板表面を微視的に観察すれば、第４
図に示すように、ロール３の表面でほぼ均一な高さを有
するフランジ２が、鋼板７の表面に強い圧力で押し付け
られ、これにより、ロール３の材質よりは軟質な薄鋼板
７の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生じて、ロール
３のクレータＩの内側へ鋼板７の金属が流れ込んで粗面
が形成される。 このとき、クレータ１の内側において盛り上がった台形
状の山部の頂面８は、もとの鋼板表面のまま平たん面と
なり、またロール３における隣り合うクレータ１間のフ
ランジ２の外側の平たん面６に押し付ける中間平たん９
はそのまま平たん面となり、かつ前者の平たんな頂面８
は後者中間平たん部９によりもやや高いかまたは同じレ
ベルとなる。したがって調質圧延後の鋼板７の表面の粗
面の微視的形態は、第５図、第６図に示すように、平た
んな山頂面８を有する台形状の山部１０と、その周囲を
取囲むように形成された溝状の谷部１１と、隣り合う山
部ＩＯの間であってかつ谷部１１の外側にその谷部１１
の底よりも高くかつ山部１０の山頂面８より低いかまた
は同じレベルに形成された中間平たん部９とによって構
成されることになる。 上述のところから明らかなように、調質圧延を経た鋼板
表面は、山部ＩＯの山頂面８と中間平たん部９からなる
平たんな部分の占める割合が多くなり、山部１０と谷部
１１の間の傾斜面１３の割合は原理的に少なくなる。 これに対してショツトブラスト加工や放電加工によって
粗度付は加工を施されたロールの場合は、粗度を形成す
るロール表面の山は第７図（Ａ）　、（Ｂ）に示すよう
に正規分布に近い種々の山高さを有しており、この場合
は調質圧延の過程で第８図に示すようにロール３の表面
の山が鋼板７の板面に食い込み、ロール表面の粗面プロ
フィルと鋼板７の原板表面の粗面プロフィルとが合成さ
れて、調質圧延後の鋼板７には原理的に山と谷によって
形成される傾斜面の割合が多くなるのである。 したがってこの場合はレーザによりダル目付けされたロ
ールによって調質圧延された鋼板とはその表面構造およ
びその形成過程が全く異なることがわかる。 第９図（Ａ）に、従来のショツトブラスト法によリダル
加工されたロールを用いて調質圧延を施した場合の調質
圧延後の鋼板表面の粗度の傾斜角分布を示し、第９図（
Ｂ）　にはその傾斜角の定義を示す。 ところで、鮮映性を表わす囲Ｉ値は前述のように正反射
角に対し±０．３°の散乱光の比で表わされるから、平
たん性傾斜角が０．３°以内の谷の割合が多い場合に良
好と判定できるが、第９図（Ａ）の場合には±０．３°
以内の傾斜角の占有率はわずか１３％であり、２次元で
は（０，１３）”　Ｘ１００’＝１．７％に過ぎない。 これに対しレーザでダル加工したロールを用いた調質圧
延した場合には１桁大きな平たん率が得られるのである
。 〔３〕ロールおよび調質圧延後の鋼板表面の粗度プロフ
ィル各部の寸法の定義： ここでは前述のようにレーザによりダル加工されたロー
ル表面の粗度プロフィルに右ける各部の寸法、およびそ
のロールにより調質圧延された鋼板の粗度プロフィルに
おける各部の寸法を、第１０図を参照して次のように定
義する。 Ｄ＝クロール面のフランジ２の平均外径＝鋼板表面の谷
部１１の外縁の平均直径 ｄ：ロール表面のクレータ■の平均直径ｄｏ：鋼板表面
の山部ＩＯの平たんな山頂面８の平均直径 Ｈ：ロール表面のクレータ１の深さ ｈｌ：ロール表面のフランジ２の高さ＝鋼板表面の中間
平たん部９から谷部１１の底までの深さｈ２：ｗ４板表
面の山部１０の平たんな山頂面８の中間平たん部９から
の高さ Ｓｍｍクロール表面隣り合うクレータ１の平均中心間距
離 ＝鋼板表面の隣り合う山部ｌＯの平均中心間距離 α：ロール表面のフランジ２の幅 〔４〕調質圧延後の鋼板表面の平たん部の面積率ηに及
ぼす影響： 前述のように定義される値を用い、ロール表面の粗度プ
ロフィルを構成するパターンと調質圧延の条件が、調質
圧延後の表面の平たん部の面積率ηにとのような影響を
与えるかについて検討を行なった。 ここで平たん部の面積率ηは、第１１図に示すように、
山部ＩＯの平たんな山頂面８の面積占有率η１と、中間
平たん部９の面積占有率η２との和で表わされる。 η＝η１　＋η２　　　　・・・（１）である。ここで
、η１の値は調質圧延における圧下率によって変化する
。なぜならば、圧下率が変化すれば、鋼板金属がクレー
タ１の内側に流入する程度が変化し、そのため山部１０
の山頂部８の直径ｄ。が変化するからである。一方η２
の値はＳｍ／Ｄの比の値に応じて一定の数値となる。 このＳｍ／Ｄの比は、後述するように次の（２）式の範
囲内とされる。 １．７　　＜Ｓｍ／Ｄ≦３．０　　　−（２）そしてη
１は次の（３）式により定まり、また（４）式て示ずよ
うにｄ。はｄと一定の関係となり、η２はＳｍ／Ｄの値
に応じて式（５）によって求められる。 η１−π（ｄｏ　／Ｓｍ）　２／　４　　”・（３）ｄ
、　＝Ｋｄ　　　　　　　　　　　・・・（４）η２　
＝　１−π（Ｄ／Ｓｍ）２／　−４＋　ａ　（（Ｄ／Ｓ
ｍ）２ＣＯ３−’（Ｓｍ　／Ｄ）−Ｊ面／Ｓｍ）Ｔ］）
　　・・・（５）但しく５）式において、 Ｓｍ／Ｄ≧１のとき　ａ＝０　　−（６）Ｓｍ／Ｄ＜１
のとき　ａ＝１　　−Ｃ７）前記の（２）、（５）、（
６）、（７）より、η２は次の範囲で変化することにな
る。 ０、７８　＜η２　　＜０．９５　　　　　　　　・・
・（８）ここで、ロール表面および鋼板表面の粗度プロ
フィル闇面形状について第１２図に示すずようにＸ軸、
ｙ軸をとり、クレータ１の断面形状をｙ＝ｃＯｘである
と仮定すれば、ｄ＝πと置いて Ｃ０３ｄ／２＝Ｏ・・・（９） またＣ０３ｄｏ　　／　２　＝ｈ２から、ｄ、　＝２Ｃ
Ｏ３−’ｈ、、　　　　　　　　−（Ｌ□ここで、クレ
ータ１により鋼板表面に転写された山部１０の高さｈ２
と、クレータ１の深さＨとの比Ｉｈ／Ｈを粗度転写率と
言うことができるが、上述の例ではクレータｌの深さＨ
を１としているから、粗度転写率はｈ２／１、すなわち
ｈ２で表わせることになる。 粗度転写率はｈ２／ｌ、すなわち山部１０の高さｈ２は
調質圧延の圧延伸び率λによって定まる関係となる。す
なわち ｈ２＝ｆ（λ）　　　　　　　　　・・・０υこの関係
を、次のような実験により求めた。 原板としてはＲａ粗度が０．３８μｍの板厚０．３２μ
ｍの５ｐｃｃ鋼板を用い、調質圧延用ロールとしてはレ
ーザによりＲａ粗度を３．４５　μｍ　とした２００　
ｍｍφのＨｓ硬度９４のものを用いて、種々の圧延伸び
率λで調質圧延を施した。その結果を第１３図に示す。 第１３図から、調質圧延伸び率λが１．５％程度までは
粗度転写率ｈ２／１は直線的に増加するが、λが１．８
％を越えれば粗度転写率が飽和することがわかる。 さらに第１３図の結果を用いて、前記のｄ。Ｓｋ＋に２
の値を求めたところ、第１表に示す結果が得られた。 ところで、通常のプレス成形用の冷延薄鋼板の平均的な
粗さであるＲａ１．Ｏ〜３．０μｍとなるようにレーザ
でダル加工を施した場合、クレータの周囲のフランジの
幅αは０．０９　Ｘ　Ｄ程度となる。したがってｄは次
式で表わせる。 ｄ＝０．８２Ｄ　　　　　　　　　　・・・Ｑ２＋また
（４）式に叩式を用いれば、 ｄｏ　＝０．８２　　ｋＤ−Ｃ３） となり、したがって（３）式は次のように表わせる。 ７’／＋　＝　７ｒ　（’０．８２　ｋ　Ｄ／Ｓｍ）２
／　４＝０．５２８１に２（Ｄ／Ｓｍ）２−Ｃ４）式（
５）、（６）、（７）、（８）、０４）および第１表の
結果から、平たん部の面積率ηは、第２ａ表、第２ｂ表
、第２Ｃ表に示す値となる。 第２Ｃ表　　　　　− このηをＳｍ／Ｄの値に応じて図示すれば、第１４図の
ように表わせる。またこの関係は、次の０９式で一般化
することができる。 η＝η里＋η２ ＝０．５２８１に２（Ｄ／Ｓｍ）２＋　１−　π／　４
　（Ｄ／Ｓｍ）　２＋　ａ　（（Ｄ／Ｓｍ）　”　ＣＤ
Ｓ　−’（Ｓｍ　／　Ｄ）−Ｆ而；肩＝Ｔゴ　　　・・
・０つ 第１４図から、平たん部の面積率Ｓｍ／Ｄの比よって大
きく変化することが明らかである。また！質圧延の伸び
率λによってもηは変化し、特にＳｍ／Ｄが小さい場合
にはλの変化による大きな影響を受ける。 〔５〕調質圧延伸び率λの下限： 前述のように調質圧延伸び率λはηに影響を与えるが、
λが余りに小さければ調質圧延作業自体が不安定となっ
て鋼板表面へのダル回転写が困難となる。発明者等の実
験によれば、調質圧延伸び率が０．３％以上であればダ
ル回転写が可能となことから、調質圧延の伸び率λは０
．３％以上とした。 Ｊ６．！平たん部面積率η及びＳｍ／Ｄの下限：レーザ
゛により調質圧延ワークロールのダル目付は加工を行な
うにあたって、Ｓｍ、ＤＸａを変化させ、また調質圧延
の伸び率λを変化させて、種々の平たん部面積率ηを有
する鋼板（いずれもＲａはほぼ１．５　μｍ）を作成し
、３コート塗装により黒色の塗装を施した後、表面の０
０１　を測定したところ：第１５図に示す結果が得られ
た。 第１５図からηが大きくなればそれに伴ってＤｏｔ敏が
増すこと、すなわち鮮映性が良好となることが明らかで
ある。そして最近の乗用車の車体ゆ膜においては、最高
の鮮映性を呈するためにはＤｏｔ値が９８以上であるこ
とが望ましく、そのためにはηを８０％以上とすること
が望ましい。従って、第１５図より、ηの下限を８０％
とする。従って通常の調質圧延圧下率０．８〜１．２％
でη−８０％を確保するためには第１４図よりＳｍ／Ｄ
の下限を１．７すする。 （７〕Ｓｍ／Ｄ、Ｓｍ−Ｄの上限およびηの上限：既に
〔３〕項において定義したり、Ｓｍ、Ｈ等のロールの粗
度のプロフィル各部の寸法は、ここまての１悦明て明ら
かなように、調質圧延用ロールにレーザにより租度付は
加工施す際のロール回転数、レーザパルス周波数、レー
ザ出力、レーザ照射点の送り速度、レーザ照射時間、あ
るいは０２ガス等の補助ガスの吹き付は条件などを調節
することによって変化させることができる。ここで、一
般の加工用冷延鋼板に適当な０．５〜５μｍのＲａ粗度
をレーザでダル目付は加工されたロールによる８店賃圧
延で実現する場合、ロール表面でのフランジ幅αは２０
〜４０μｍ程度であり、またフランジ高さｈｌは５〜３
０μｍ程度となる。 一方、鋼板表面に形成される粗度プロフィルは、Ｓｍ／
Ｄの値によって第１６図（八）、（Ｂ）、（Ｃ）ニ示す
３種のパターンが（）られる。すなわちＳｍ／Ｄが１の
場合には第１５（八）に示すように隣り合う連続溝状の
谷部１１が頂度接する状態となり、Ｓｍ／Ｄン１の場合
には第１６図（Ｂ）　に示すように隣り合う谷部１１が
離れ、逆にＳｍ／Ｄ＜１の場合には第１６図（Ｃ）９に
示すように隣り合う谷部１１同士が互いに重なり合う状
態となる。 このようにＳｍ／Ｄの１直を変えることによってト重々
の粗度プロフィルパターンを得ることができるが、発明
者は種々のＳｍ／Ｄの値を有する調質圧延用ロールをレ
ーザ加工により製作し、適正な調質圧延圧下率となるよ
うに焼鈍された冷延鋼板に対し調質圧延を施して、ダル
目付けを行なった。そして各鋼板についてフツス加工試
験と塗装試験を実施したところ、以下のような知見を得
た。すなわち、ロールのＳｍ／Ｄの値が著しく大きくな
れば、第１７図に示すようにロール３によって鋼板７に
調質圧延を施しダル目付けする際に、鋼板表面の隣り合
う山部１０と山部ｌＯとの中間に存在する中間平たん部
９の面積が過大となり、そのためこのような鋼板に対し
第１８図に示すようにプレス加工を施せば、その幅広い
中間平たん部９においてプレス成形作業中に発生する金
属はく石粉１３が谷部１１に捕捉されにくくなっていつ
までも金属はく石粉１３がプレスツール１４と中間平た
ん９との間に残る。 またＳｍ／Ｄが著しく大きいことは、プレス潤滑油を貯
留しておく役割を果たす谷部１１のスペースが＋［］対
的に小さくなることを意味するから、潤滑不良が生じ易
くなる。そしてこれらの結果、Ｓｍ／Ｄが大き過ぎれば
、プレス加工時の焼付きが発生し易くな、ってしまうの
である。 またここで、中間平たん９の幅、すなわち（Ｓｍ−Ｄ）
の絶対値につ（ごても次の理由により規制する必要があ
る。 レーザダル加工によってロール表面に形成されろフラン
ジの大きさ、すなわち幅αと高さり、はレーザ゛によっ
て溶融されるクレータ状の四部１の金属の一部がその周
辺に盛り上がり、再固着する過程に関係するから、Ｄが
大きい場合はα、ｈｌとも大きくなる。つまりＤが大き
い場合はプレス加工時の潤滑油貯油能力と金属は＜１離
粉１３のトラップ能力が大きいことになり、焼付発生防
止にはこのことが重要な意味を持つが、その有効性は以
下の場合に限定される。すなわち金属はく石粉１３が発
生した後、プレス加工の進行に伴なってそれが次第に堆
積してゆき、遂には焼付きに至るまでのプレス金型と被
加工材料とのト目対的なすべり長さの範囲内に、金属粉
をトラップできる溝状等の四部が被加工材の表面に存在
している場合である。そのような条件を満足させるため
には、中間平たん部の幅（Ｓｍ−Ｄ）の絶対値をある値
によりも小さくなるようにすることが必要である。 本発明者等の上記実験によれば、乗用車の車体の外側に
使用される、さほど加工率の高くない調成の場合、プレ
ス加工の歪率は１０％以内であり、Ｓｍ／Ｄの値が３．
０を越えなければ、上述のようなプレス成形加工時にお
ける焼付は多発しないことを見出した。（第２３図） また焼付多発を防止するためには中間平たん部９の幅（
Ｓｍ−Ｄ）の絶対値を４５０μｍより小さくする必要が
あることを見出した。（第２４図）その実験の一部の結
果を第３表に示す。なお第３表中における （Ｓｍ　−Ｄ）　＋　、（Ｓｍ　　Ｄ）　ａの値はそれ
ぞれ第１９図に示す通りである。 またＳｍ／Ｄの値は、既に説明した第１４図に示すよう
に、鋼板表面の平たん部分の面積率ηと相互に関連して
いる。発明者らの上述の実験によれば、第３表ｐ）らも
理解できるように、平たん部分の面積率ηが９５％を越
えれば焼付が多発する。 したがってこの発明では焼付の発生しない良好なプレス
成形性を有する鋼板とするため、Ｓｍ／Ｄの比の上限を
３．０、平たん部分面積率ηの上限を９５％、（Ｓｍ−
Ｄ）の上限を４．０．ｕｍ未満とする。

〔９〕鋼板表面の山部の平たんな山頂面の径ｄ。 の上限： 鋼板表面の粗面の微視的プロフィルを構成する山部ｌＯ
の平たんな山頂面８は、プレス成形加工においてプレス
負荷を担う面であり、所謂ベアリングエリアに相当する
。 この山頂面８の径ｄｏが大きければ、その山頂面の平た
ん面積が大きくなり、前述の〔７〕項において述べたＳ
ｍ／Ｄ、ηが大きい場合と同様にプレス加工時において
焼付が発生し易くなる傾向を示す。本発明者の実験によ
ればｄ。が５００μｍでは焼付が発生し易くなることが
判明している。またこのようにｄｏが５００μｍを越え
る広い山頂面８を形成するためには、ロールのクレータ
ｌの径自体も大きくする必要があり、その場合クレータ
生成のためのレーザパルス照射に要するエネルギ量が過
大となり、必要以上に大出力のレーザ発振器を用いるか
、またはロールの回転数を遅くして照射時間を長くする
ことが必要となり、いずれにしても経済的に不利となる
ばかりでなく、全体的な処理効率や信頼性の低下を招く
。したがってｄ。 は５００μｍ以下であることが必要である。 一方山部１０の山頂面８の径ｄ。が小さ過ぎれば、プレ
ス加工時において山部ｌＯが圧縮応力と剪断応力によっ
て破壊され易（なり、そのためその山部で発生する金属
粉が多くなってこの場合も焼付きを発生し易くなる。本
発明者の実験によれば特にｄｏが３０μｍ未満の場合に
焼付が発生し易くなることが判明している。さらに、ｄ
ｏを小さくすればそれに伴って必然的にＤの値も小さく
なるから、ｄｏを小さくして、しかも前述の〔７〕項で
述べたようにＳｍ／Ｄ≦３．０を満足させるためには、
Ｓｍの値自体も小さくしなければならない。すなわちロ
ールのフレーク間隔を小さくしな゛ければならない。そ
ｐためには、ロールにレーザ加工を施す際のロール回転
数を極端に低くするかまたはレーザ°パルス周波数を極
端に上げなけばならず。いずれにしても経済的に不利と
なる。これらの理由から、山部１０の山頂面８の径ｄ。 は３０μｍ以」二とする必要がある。 なおここでは山頂面８の径ｄ。は平均直径て３０〜５０
０μｍの範囲内であれば良いが、実際にレーザ°等の高
密度エネルギ源を用いてクレータ１をロールに形成しか
つ調質圧延により山部１０を形成した場合、山部１０の
平たんな山頂面８の平面形状は必ずしも真円形となると
は限らず、長円形となったりあるいは不規則な形状とな
ることも多い。したがってその場合には、各山頂の長径
の平均値が５００μｍ以下で、かつ各山頂面の短径の平
均値が３０μｍ以上となるように調整することが望まし
い。 もちろん、すべての山頂面の長径のうち最大のものが５
００μｍ以下、すべての山頂面の短径のうち最小のもの
が３０μｍ以上となるようにすることが適切である。 〔１０〕鋼板の中心線表面粗さＲａ： 前述のようにこの発明では鋼板の粗面を形成する微視的
プロフィルを規制することが最も重要であるが、微視的
プロフィルばかりでなく、鋼板表面の粗さも規制する必
要がある。 すなわち粗面の微視的プロフィルを前述のように規制し
たとしても、中心線平均粗さｌｌａが２．０μｍを越え
れば塗膜の鮮映性が充分に良好とならず、一方Ｒａが０
．３　μｍ未満ではプレス加工時において焼付が発生し
易くなる。したがってｆｌａは０．３〜２．０　μｍの
範囲内とした。 〔１１〕まとめ： 以上から、レーザ等の高密度エネルギ源によりダル加工
したロールによって調質圧延された鋼板が良好なプレス
成形性（特に耐焼付性）を有し、かつ塗装後において乗
用車で求められる侵れた塗膜鮮映性、望ましくは００１
値にして９８％以上の鮮映性を存することとするために
は、鋼板表面の微視的粗度プロフィルの条件として （１）平たん部分く山部の山頂面および中間平たん部）
の面積の和が板面全体の面積に占める割合（平たん面接
占有率）ηが８０％以上、９５％以下であること、 （１１）山部の平均中心間距離Ｓｍと谷部の外縁の平均
直径りとの比Ｓｍ／Ｄが１．７以上、３．０以下の範囲
内にあり、かつＳｍ−Ｄが４５０μｍ未満であること、 （ｉ＋ｉ）山部の山頂面の平均直径ｄ。が３ａμｍ以上
、５００μｍ以下の範囲内にあること、 が必要であり、さらにこのほか中心線平均粗さＲａが０
，３〜２．０　μｍの範囲内にあることが必要である。 また、調質圧延時の条件としては、その調質圧延の伸び
率λが０．３　％以上であることが必要である。 上記各条件のうち、特に重要なＳｍ／Ｉ）の比およびｄ
。の適正範囲の関係をその範囲の限定理由の要約ととも
に第２０図に示す。 （実施例） 素材鋼板として、Ｃ０，０４％、Ｍｎ０．２％、Ｐｏ、
０２％、３０．０１５％、ＮＯ，００３％、００．００
５％を含有し、冷延圧下率６、２％で、冷延しさらに箱
型焼鈍炉で焼鈍した板［０，８ｍｍの冷延鋼板を用いた
。 調質圧延ようワークロールとして、レーザパルス加工よ
りダル加工を施したダルローノペ従来のショツトブラス
ト法によりダル加工を施したダルロール、およびダル加
工を施さないブライドロール材をそれぞれ用意し、前述
の冷延鋼板に各ロールで調質圧延伸び率λが０．５〜２
．５　％の範囲内で調質圧延を施した。 ここでブライドロールの表面粗度Ｒａは０．１５μｍで
あり、またダルロールの表面粗度はＲａ１．１〜５．６
μｍの範囲内で種々変化させた。そして特にレーザ加工
によりダル加工を施したロールの表面粗度プロフィルは
、 甲サンプルとして ０．８５≦Ｓｍ／Ｄ≦１．７ Ｓｍ　−Ｄ　＜２８０　ｐｍ ５０　／ｕｍ　≦ｄ≦５００　　μｍ ３５　ｐｍ　　≦Ｈ≦１２０　　／−１ｍｈ、＃ｌ／３
　　Ｈ のものと、 乙す゛ンプルとして １．７　≦Ｓｍ／Ｄ≦３．Ｏ ３ｍ−Ｄ＜４５０ ５０≦ｄ≦５００ ３５≦Ｈ≦１２０ ｈｌ！＝ｉ１／：３　　Ｈ のちのとを用意した。 上述のようにして調質圧延した後の鋼板表面の粗度は、
ブライドロールを用いた鋼板（プライト仕上材）　テ１
ｌａ０．０８μｍ、ダルロールを用し）だ鋼板（ダル仕
上材）ではＲａｇ、　６〜２．２５μｍであった。 なお特にレーザ加工よりダル加工を施したロールによっ
て調質圧延した鋼板では、その表面粗度プロフィルは、 甲サンプル用には ０．８５≦Ｓｍ／Ｄ≦１．７ Ｓｍ−Ｄ＜２８０　　μｍ ３０　ｐｍ　　≦ｄ≦５００　　μｍ 乙サンプル用には １．７　≦Ｓｍ／Ｄ≦３．０ Ｓｍ−Ｄ＜４５０ ３０くｄ≦５００ であった。 次いで調質圧延後の各鋼板について、次のような条件で
化成処理を行なった。 処理材：ディップ処理用細粒型リン酸塩系薬剤ディップ
条件：４３℃×１２０秒 皮膜重量：２．３±０．２ｇ／ｃｌＴｌ前処理：脱脂、
水洗、表面調整 後処理：水洗、純水洗、乾燥 化成処理後、次のような条件で３コートの塗装を施した
。 塗装姿勢：水平塗装 下塗り：カチオンＢＤ塗料１８〜２０μｍ厚中塗り：シ
ーラー　３０〜３５μｍ厚 上塗りニドツブコート３０〜３５μｍ厚寸；だ各工程と
もサンディングは行なわなかった。 塗装後の塗膜表面について、ＤＯＲＩＧＯＮメータによ
り００１　（直の測定を行なった。 その結果については、それぞれの鋼板の表面粗さＲａに
対応して３コートの場合を第２１図に示す。 なお第２１図および以下の文中においてＬＴ、ｔ４はレ
ーザによりダル加工したロールにより調質圧延した鋼板
、ＥＤＴ材は放電加工によりダル加工したロールにより
調質圧延した鋼板、ＳＢ材はショツトブラストによりダ
ル加工したロールによって調質圧延した鋼板を表わす。 ￥Ｓ２１図から明らかなように３コート塗装の場合のＬ
Ｔ材甲は、Ｅ［］Ｔ材及びＳＢ材と比較して［ｌ［ｌＩ
値にして１０〜１１程度鮮映性が１をれているがＬＴ材
乙はそれよりも、更に００１　値で１ポイント（憂れて
おり、００１値９８を達成している。 なお、既に述べたように、塗膜の鮮映性はＤＯＩ値で９
８％以上が望ましいとされているが、上述の例において
３コート塗装のＬＴ材では第２１図に示すようにＤｏｔ
値９８以上が得られることが明らかである。なおまた、
別途行なった乗用車用の外板部品のプレス加工試験によ
れば、第２１図のＬＴ材乙サンプルはプレス加工時に焼
付きは発生しないことが確Ｓ忍された。 （発明の効果） この発明の塗装用鋼板によれば、プレス成形性を損うこ
となく、塗膜の鮮映性を従来よりも向上させ得る顕著な
効果が得られ、またこの発明の塗装用鋼板製造方法によ
れば、上述のように塗膜の鮮映性が優れた鋼板を実際的
に製造することができる。

【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議エネルギとして
レーザパルスを用いてワークロールの表面をダル加工し
たときのロール断面の状態を示す模式的な断面図、 第２図は上記レーザパルスによりダル目付は加工された
ロールの表面の粗面プロフィルを示す模式的な断面図、 第３図は第２図に対する平面図、 第１１図は上記ロールに上り調質圧延を施している状態
を示す模式的な断面図、 第５図は」二記ロールにより調質圧延された鋼板表面の
粗面のプロフィルを示す模式的な断面図、第６図は第５
図に対する平面図、 第７図＜Ａ）　は従来のンヨットブラスト加工によりダ
ル目付は加工されたロール表面の粗面の山高さ分布を示
す図、 第７図（Ｂ）は従来の放電加工によりダル目付は加工さ
れたロール表面の粗面の山高さ分布を示す図、 第８図は従来の方法でダル加工されたロールにより鋼板
を調質圧延してダル仕上げする際の状況を示す説明図、 第９図（八）は従来のンヨットプラスト法によりダル加
工されたロールを用いて調質圧延した場合の鋼板表面の
粗℃の傾斜角分布を示す図、第９図（Ｂ）は第９図（八
）における傾斜角の定義を示す図、 第１０図は調質圧延用ロールおよび鋼板の表面の粗面を
形成するプロフィルの各８′１９の寸法の定義を示すだ
めの説明図、 第１１図は平たん部の面積率η（−η１＋η２）の走度
を説明するだめの模式図、 第１２図はロール表面おける鋼板表面の粗度プロフィル
の近似計算のための説明図、 第１３図は調質圧延伸び率λと用度転写率ｈ２／１との
関係を示す線図、 第１１１図は鋼板表面の平たん部分の面積率ηとＳＩＭ
質圧延伸び率λとの関係を、種々°のＳｍ／Ｄの値に応
じて示す（目関図、 第１５図は３コート塗装を施した場合の鋼１反き平たん
部面積率ηと塗膜の００１　Ｈ直との関係を示すト目関
図、 第１６図（八）　、（Ｂ）　、（Ｃ）　　は、Ｓｍ／Ｄ
を変えた場合の鋼板表面の平面的な粗度プロフィルの変
化を示す説明図、 第１７図はＳ＋ｎ／Ｄの比が過大な場合のロール表面と
鋼板表面の微視的プロフィルを示す模式的な断面図、 第１８図は第１７図の鋼板に対してプレス加工を施す際
の作用を示す説明図、 第１９図は（Ｓｍ　／　Ｄ）　１１（Ｓｍ　／　Ｄ）２
（Ｄ関係を説明するための模式図、 第２０図はＳｍ／Ｄの値と鋼板表面の山部山頂面の直径
ｄ。の適正範囲の関係を示す説明図、第２１図は実施例
における３コート塗装の場合の鋼板の中心線平均粗さＲ
ａと塗膜の００１値との関係を示す相関図、 第２２図は鮮映性を表わす００１値の測定方法を示すた
めの説明図、 第２３図、第２４図は焼付発生とＳｍ／Ｄ、（Ｓｍ−Ｄ
）　２の関係図である。 １・・・ロール表面のクレータ状凹部 ２・・・ロール表面のリッグ状に盛り上ったフランジ３
・・・ロール　　　　　　　７・・・鋼板８・・・鋼板
表面の山部の平たんな山頂面９・・・鋼板表面の中間平
坦部 １０・・・鋼板表面の山部 １１・・・鋼板表面の谷部　　１３・・・傾斜而第１図 第２図 第３図 第５図 第７図 （Ａ） 第８図 第９図 ｔａｎθ　　（θ、傾斜角） 第１３図 言ＦｆＩ貿１Ｅ辿イ申α・」こ　　　λ。 第１５図 ？１（％） 第１７図 第１８図 第１９図 （Ｓｔｎ−Ｄ）ｆ 第２０図 １．７ ｓｒｎ／１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、板面の中心線平均粗さＲａが０．３〜２．０μｍの
   範囲内にあり、かつその表面粗さを構成する微視的形態
   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
   及び山部の間であってかつ谷部の外側にその谷部の底に
   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
   に形成された中間平たん部とによって構成され、しかも
   隣り合う山部の平均中心間距離をＳｍ、谷部の外縁の平
   均直径をＤ、山部の平たんな山頂面の平均直径をｄ＿０
   、山部の平たんな山頂面と前記中間平たん部の平たん面
   の面積の和が板面の全面積に占める割合をη（％）と定
   義して、 １．７＜Ｓｍ／Ｄ＜３．０ Ｓｍ−Ｄ≦４５０（μｍ） ３０（μｍ）≦ｄ＿０≦５００（μｍ） ８０（％）≦η≦９５％ を満足するように構成されていることを特徴とする、塗
   装用鋼板。 ２、予め調質圧延用ワークロールの表面に、微小なクレ
   ータ状の凹部と、その凹部外縁 において表側にリング状に盛り上がった盛り上がり部と
   の集合からなり、かつ隣り合う凹部間の平均中心間距離
   Ｓｍとリング状盛り上がり部の外縁の直径Ｄとの比Ｓｍ
   ／Ｄが１．７〜３．０の範囲内、Ｓｍ−Ｄが４５０μｍ
   以下とされた表面模様を形成する模様付け加工を、高密
   度エネルギ源を用いて施しておき、その表面模様付けさ
   れたワークロールを、調質圧延をすべき鋼板の片面もし
   くは両面に用い、調質圧延伸び率λを０．３％以上とし
   て、調質圧延することによりワークロール表面の模様を
   鋼板表面に転写することを特徴とする、塗装用鋼板の製
   造方法。 ３、前記高密度エネルギ源としてレーザを用いる特許請
   求の範囲第２項記載の塗装用鋼板の製造方法。