JPS6333593A - プレス成形性および塗装後鮮映性に優れるめつき鋼板 - 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】 〈産業りの利用分野〉 本発明は鋼板表面粗度パターンを制御することにより、
プレス成形性および塗装後の鮮映性を著しく向にさせた
めっき鋼板に関するものである。

〈従来技術およびその問題点〉 従来自動車分野では、過酷な腐食環境にさらされる自動
り（ボディの内面がめつきまたは有機被膜面で、外面が
冷延面である片面表面処理鋼板が使用されてきた。とこ
ろが、自動車外面においても砂利、小石などの衝突によ
る外面塗膜の損傷に伴う錆、ふくれ発生で外観が著しく
損なわれる問題があり、この外面防錆対策として、最近
外面にもめっきを施した両面めっき鋼板が使用ざわるよ
うになってきた。

方、外面使用の場合、塗装後外観として、塗面の写像の
鮮映性（鮮映性と呼ぶ）が商品価値として注目されはじ
めた。

ここでＪｊ゛う鮮映性とは、塗膜面トの物体の映りの鮮
明性を言う。塗膜への写像の映りが鮮明であることの意
味は、例えば物体の７ｉ！、膜トの写像の境界がぼける
、すなわち境界のぶれの広がりで評価したものであり、
Ｊ　Ｉ　５Ｈ８６８６やＡＳＴＭＥ４３０等で示される
。

塗装後の鮮映性については、既に特開昭５９−１６３６
号、同６０−７５３６８号公報等においぞめっき鋼板の
表面粗度Ｒｚを１−以下にするスキンパス方法が開示さ
れている。これらの公知技術は、従来のショツトブラス
ト加工等のスキンバスロールによる不規則な表面粗度パ
ターンであって、この粗度パターンの不規則性は塗装後
の表面にも反映され、塗面の拡散反射が多くなり、鮮映
性を低下させ、任、αの表面粗度（Ｒｚ）では鮮映性は
規制できないという欠点がある。

また、自動車用鋼板では、自動車車体の組み立て前に鋼
板に種々のプレス加工が施されるため、優れた深絞り性
が要求される。しかし、自動車用に一般的に用いられる
亜鉛めっき鋼板は、冷延鋼板に比へめっき被膜によるプ
レス加［時の金型への焼付きが起りやすく、深絞り性が
劣る。

深絞り性向トのためには、鋼板の機械的特性として高い
延性（Ｅ２）と高いランクフォード値（ｒ値）が必要で
ある。さらに実際の絞り成形（とくに自動１ｊのパネル
）においては、張出し成形との複合成形であることが多
いため、加工硬化指数（ｎ値）もｍ要になってくる。

ところで、深絞り成形に関する研究は素材である鋼板側
と、成形技術の両面から行なわれてきている。しかしな
がら、製品の高精度化と複雑化に伴い、鋼板に対する要
求特性がより高級化、多様化しつつある。とりわけ自動
市川鋼板においてはこの傾向が強い。

たとえば、自動車虫体の組立てには多数のプレス部品を
点溶接しているのが現状であるが、これらを大型化、一
体止することにより点溶接数を減らしたいという要求が
強い。一方、多様化するニーズに応するために車のデザ
インはより複雑化し、そのため従来の鋼板では成形が困
難な部品が増加している。これらの要求に応するために
は、従来よりも優れたプレス成形性を有するめっき鋼板
が必要である。

ところで、実際のプレス成形においては、その評価基準
は、従来用いられてきた鋼板の機械的特性（ｒ値、Ｅｊ
２．　ｎ値）だけでは不モ分である。

たとえば、鋼板表面粗度あるいは潤滑油等もプレス成形
性に大きな影響をおよぼす。

プレス成形性等におよぼす鋼板表面粗度の影響を示した
公知技術はいくつか開示されてイル。タトエば［塑性と
加工Ｊ　Ｖｏｌ、３　　Ｎｏ、　　１４（１９６２−３
）では、高粘度潤滑油の場合、数戸程度の鋼板表面粗度
で最も絞り性が向上することを示している。一方、特公
昭５９−３４４４１号公報ではロール表面粗度（Ｒａ）
とピーク数（ＰＰＩ）とがそれぞれＲａ＝２．８　　（
４）、ＰＰ　Ｉ　＝２２６なるダルロールで調質圧延す
ることにより、塗装後外観性およびプレス加工性に優れ
る冷延鋼板の調質圧延法を示している。

これらの公知技術は、プレス成形性を向上させるという
点では優れたものであるが、いずれも鋼板表面粗度を規
制しなくてはならないという欠点がある。

さらにト記公知技術は、任意の表面粗度（Ｒａ）を有し
、かつプレス成形性、および塗装後の鮮映性に優れるめ
っき鋼板の製造に関しては何ら示唆を！ｊ−えるもので
はない。

〈発明の目的〉 本発明はト述した従来技術の欠点を解消し、表面粗度パ
ターンに方向性を持たせ、さらに表面粗度中心面におけ
る凸部１個あたりの平均面積を規制１することにより表
面粗度に無関係にプレス成形性、および塗装後の鮮映性
を向上させることができるめっき鋼板を提供することを
目的とする。

〈発明の構成〉 本発明によれば、上記式で示される鋼板表面粗度の規則
性を表わす規則度パラメータＳが少なくとも１方向につ
いてＳ≦０．２５で、かつ表面粗度中心面における凸部
１個あたりのモ均面積Ｓ　Ｇ　ｒが２０００≦ＳＧｒ≦
３００００　（７ｍ２）であることを特徴とするプレス
成形性および塗装後鮮映性に優れるめっき鋼板が提供さ
れる。

Ｘ＝−Σ　Ｘｉ ｎ　　　　＋＝１ ｘｉ：鋼板表面凸部ピーク間距離 以下に本発明を更に詳細に説明する。

まず本発明の基礎となった研究結果から述べる。

供試鋼は低炭素アルミキルド鋼の冷延鋼板を用いた。こ
れをレーザーによるダル加工（以下レーザーダル加工）
を施したスキンバスロールを用いて０．８％圧下率でス
キンバス圧延したのち、その上に電気亜鉛めっきを施し
た。この時、レーザーダル加工法を種々変えることによ
り、スキンバス圧延後の鋼板表面粗度パターンを変化さ
せた。

第１図に、鋼板表面粗度パターンの規則度パラメータＳ
値と限界絞り比の関係を示す。Ｓ値は圧延方向について
の測定値であり、平均表面粗度（Ｒａ）はいずれも約１
．２−である。限界絞り比はＳ値に強く依存し、Ｓ≦０
．２５とすることによりブレス成Ｊ［ａ性か著しく向ト
した。

第２図にスキンバス圧延後の鋼板表面粗度中心面におけ
る凸部１個当りの平均面ｆｉ”ｌ　Ｓ　Ｇ　ｒ（ｐ２）
と塗装後のｉＩ￥映性との関係を示す。この時のスキン
バス圧下率０．８％、Ｓ値は０．１８である。

塗装後の鮮映性はＳＧｒに強く依存し、ＳＧｒ≧２００
０（−２）とすることにより鮮映性は著しく向トした。

なお、塗装条件としては、下地処理としてりん酸塩被膜
処理を施し、その上にカチオン型電着塗装、中塗り、上
塗りの塗装工程を施した。すなわち、上記めっき鋼板に
日本パー力ライジング社製の化成処理液（ボンデライト
Ｌ３０２０）（リン酸亜鉛）で付着量２．０〜２．５ｇ
／ｒｎ’となるように化成処理を施し、引き続き日本ペ
イント製の電着塗料（パワートップＵ３０）で膜厚１８
〜２２７ｍとなるようにカチオン電着塗装後、関西ペイ
ント製中塗塗料（アミラックチッピングシーラーＮ３）
で膜厚３５〜４０声となるように塗装後、関西ペイント
製上塗塗料（ネオアミラックＢＯＯ２）で膜厚３５〜４
０−となるように塗装した。

また鮮映性の評価法としてはＤ　ＯＩ　（ＤｉｓＬｉｎ
ｃｔｎｅｓｓ　ｏｆ　Ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ　Ｉｍａｇｅ
　）を採用した。この方法は第３図に示すように、入射
角３０゛で入射した光が３０°の反射角で反射した時の
反射光の強度をＲｓとし、かつ反射角が３０“±０．３
“で反射した反射光の強度をＲ８３とする時、ＤＯＩ＝
１００　（Ｒｓ　　Ｒａ３）／Ｒｓで示される。

本発明者らはこの基礎的データに基づき研究を重ねた結
果、以下のように製造条件を規制することにより、プレ
ス成形性および塗装後の鮮映性に優れるめっき鋼板の製
造が可能となることを見い出した。

まず、最も重要なものが鋼板表面粗度パターンである。

そして、本発明における鋼板表面粗度の規則性を表わす
規則度パラメータＳは、鋼板表面凸部ピーク間距離なＸ
ｉとした時、Ｆ記のように表わすことができる。

Ｘ＝−Σ　Ｘｉ ｎ　　　＋−１ また、鋼板表面粗度中心面における凸部１個あたりの７
均面積は、３次元表面粗度計を用いて測定した。

表面粗度の規則性を表わす規則度パラメータＳが少なく
とも１方向についてＳ≦０．２５を満たすことが必須で
ある。Ｓ＞０．２５では優れたプレス成形性を得ること
ができない。従来のめっき鋼板ではＳ値は０．３〜０．
５程度である。

さらに本発明によれば、表面粗度中心面における凸部１
個当りのモ均面％ｌ　Ｓ　Ｇ　ｒが２０００≦ＳＧｒ≦
３００００（−２）であることが必須である。ＳＧｒ＜
２０００ではｆｆｋねた塗装後の鮮映性を得ることがで
きない。一方、ＳＧｒ＞３００００となると、塗装後の
鮮映性には優れるものの、プレス成形性が逆に劣ってく
ることが確認された。

なお、このような規則的な鋼板表面粗度パターンを得る
ためには、下地鋼板として冷延鋼板およびめっき鋼板の
スキンパス圧延時のスキンパスロールの表面粗度パター
ンも必然的に規則的でなければいけない。そのためのス
キンパスロールの加工法としては、放電ダル加工法、レ
ーザーダル加工法、あるいは特別に製造したグリッドを
使用するショツトブラスト法が適する。

鋼板表面粗度パターンがＳ≦０．２５を満たすとともに
２０００≦ＳＧｒ≦３００００　（４２）を満たしてい
れば、謳板表面粗度、たとえば平均表面粗度（Ｒａ）、
潤滑油の種類、プレス条件等は任意でよい。

なお、本発明における規則的な表面粗度パターンの効果
としては、鋼板表面凹部にたまった潤滑油が均等に凸部
へと供給されることに起因し、そのため潤滑条件が良好
になるものと考えられる。　゛さらに凸部の金属接触部
分が規則的に存在することにより、鋼板表面とプレス金
型との摩擦状態も変化しているものと考えられる。

また塗装後の鮮映性に関しては、ＳＧｒ≧２０００（ｔ
ｍ２）では塗装後の光の反射状態が向トし、乱反射か減
少することに起因すると考えられるが、詳細は明確では
ない。またＳＧｒ＞３００００　（４２）では、凸部の
潤滑条件が悪くなるため、プレス成形性が劣化するもの
と考えられる。

〈実施例〉 冷延鋼板にスキンバス圧延（圧下率０．８％）を行なっ
たのち電気亜鉛めっき、電気Ｚｎ−Ｎｉ合金めっきおよ
び電気Ｚｎ　−Ｆｅ合金めつきを施した。または、冷延
鋼板に溶融亜鉛めっきを施したのちスキンバス圧延（圧
下率０．８％）を行なった。

ここでスキンバスロールは、ショツトブラストおよびレ
ーザー加工によりダル目っけを行ったものを使用した。

めっき鋼板表面粗度は圧延方向について行い、平均表面
粗度Ｒａ、パラメータＳ値を求めた。

さらに３次元表面粗度計を用いて、表面粗度中心面にお
ける凸部１個あたりの平均面積（ＳＧｒ）を求めた。

限界絞り比（Ｌ、Ｄ、Ｒ，）は、ポンチ直径３２ｍｍの
金型を用いて深絞りしつる最大素板径ＤＯｆｆｌａｘを
求め、ポンチ直径ｃｔｐとの比から求めた。

すなわち 絞り条件は、絞り速度１ｓｍ／ｓ、潤滑油は防錆油（オ
イルタイプ）を用い、全て同一条件にて行った。

Ｌ、Ｄ、Ｒ，が２，２０以上だとプレス成形性に優れる
。

塗装後鮮映性は前述したＤｏｔ値にて求めた。

ＤＯＩ値が９０以上で一般に塗装後鮮映性に優れる。

表１にスキンバスロールのダル目つけ方法、表面粗度、
材料特性を示す。この表から明らかなように、本発明範
囲内にて製造した鋼板は、比較例に比べて優れたプレス
成形性と塗装後鮮映性を示す。

〈発明の効果〉 本発明によれば、鋼板表面に規則的な粗度パターンを付
′ｊし、表面粗度中心面における凸部１個あたりの゛ト
均面積を規制することにより、同一材質の鋼板において
もプレス成形性および塗装後の鮮映性が格段に向上し、
その使用範囲が拡がるとともに、表面粗度に無関係にプ
レス成形性の向１−がｉｔ（能となるなど、プレス成形
性および塗装後鮮映性に優れためっき鋼板の製造が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は限界絞り比とパラメータＳ値との関係を示すグ
ラフである。 第２図は塗装後の鮮映性とＳＧｒとの関係を示すグラフ
である。 第３図はＤｏｔの数値設定の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記式で示されるめっき鋼板表面粗度の規則性を
   表わす規則度パラメータＳが少なくとも１方向について
   Ｓ≦０．２５で、かつ表面粗度中心面における凸部１個
   あたりの平均面積ＳＧｒが ２０００≦ＳＧｒ≦３００００（μｍ＾２）であること
   を特徴とするプレス成形性および塗装後鮮映性に優れる
   めっき鋼板。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｘｉ：鋼板表面凸部ピーク間距離