プレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板
【課題】高強度の合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、型かじりを起こさず、長期間安定してプレス成形を行うことのできるプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供する。
【解決手段】合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相とδ１相のＸ線回折ピーク強度比ζ／δ１が０．２２〜０．７０であり、有機樹脂皮膜で被覆した後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００以下であることを特徴とするプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板である。
【解決手段】合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相とδ１相のＸ線回折ピーク強度比ζ／δ１が０．２２〜０．７０であり、有機樹脂皮膜で被覆した後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００以下であることを特徴とするプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形性、特に、耐型かじり性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
引張強度（ＴＳ）が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板（ハイテン）の適用範囲が拡大していく中、プレス成形性の問題が顕在化してきている。高強度鋼板は、鋼板自体の強度が高いため、加工負荷が大きくなり、金型と加工品の面圧が上昇する。このため、鋼板が割れたり、めっき層が剥離して外観低下を与えるといった基本的なプレス成形性の問題に加えて、連続的にプレス成形を行っていると、金型自体が疵付いたり（型かじり）、めっき層からの剥離物が金型に凝着し、凝着物が蓄積されて成形品にも疵がついてしまう、という問題がある。また、鋼板の強度が高まるにつれ、連続プレス成形中にこれらの問題が発生するまでの時間が短くなっており、金型のメンテナンスを従来よりも速く、頻繁に行わなければならないため、より高度にプレス成形性を改善することが求められている。
【０００３】
従来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）におけるプレス成形性改善方法としては、ケイ酸含有被膜をＧＡに被覆する方法（特許文献１）、Ｐ系、Ｓ系の極圧添加剤を含む潤滑剤をプレス時に用いる方法（特許文献２）といった鋼板表面の摺動性を高める方法があるが、プレス後に塗装工程がある場合、潤滑性塗膜や潤滑剤の除去が困難であるという問題がある。また、リン酸系塗布剤で摺動性皮膜を形成した場合、加工品の摺動部と未摺動部とでリン酸塩の結晶状態が変わり、再度化成処理を施しても均一な塗装性が得られないことがあった。
【０００４】
一方、合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相は、摩擦係数が高くかつ軟らかいため、プレス成形性を低下させる相であるとして、これまでは、専らδ１相が重視されてきた。例えば、特許文献３には、めっき層をζ／δ１が０．１０以下となるように構成し、めっき層の表面粗度ＰＰＩ／５０μｉｎｃｈを５〜１３０にして、加工性を向上させる技術が報告されている。
【０００５】
しかしながら、これらの従来技術では、高強度鋼板の強度が向上するにつれ、型かじりを起こさずにプレス成形を行える時間が次第に短くなる、という問題を解決することができていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−９５７８８号公報
【特許文献２】特開２００１−５９１４９号公報
【特許文献３】特開２００４−１９００７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、高強度の合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、型かじりを起こさず（耐型かじり性に優れた）、長期間安定してプレス成形を行うことのできるプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の提供を課題として掲げた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相とδ１相のＸ線回折ピーク強度比ζ／δ１が０．２２〜０．７０であり、有機樹脂皮膜で被覆した後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００以下であることを特徴とするプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板である。
【０００９】
上記有機樹脂皮膜の厚みは０．５〜３．０μｍであることが好ましく、この有機樹脂皮膜が、カルボキシル基含有アクリル樹脂と、シリカおよびワックスを含有する樹脂組成物から得られる皮膜であることも好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、高強度鋼板でありながら、プレス成形性に優れており、金型の型かじりを起こしにくく、成形品への凝着物の付着も少ないため、長時間に亘って同じ金型でプレス成形を行うことが可能となり、プレス成形の効率および歩留まりを従来になく高めることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ζ／δ１が０．２１の高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の断面ＳＥＭ写真である（３０００倍）。
【図２】ζ／δ１が０．７１の高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の断面ＳＥＭ写真である（３０００倍）。
【図３】耐型かじり性試験の概要を示す説明図である。
【図４】耐型かじり性試験後の成形品の写真である。
【図５】耐型かじり性試験後の摺動面の疵の状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、引張強度が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板であることを前提にしている。より好ましくは引張強度９８０ＭＰａクラスである。引張強度が５９０ＭＰａを超えない鋼板では、加工負荷がそれほど高くなく、本発明で課題にしているような金型の型かじりを起こしにくいからである。
【００１３】
本発明の最大の特徴は、樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板における合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相がめっき層表面に必ず存在しているところにある。従来は、硬質なδ１相は破壊されにくいと考えられていたが、本発明者等は、めっき層と金型との摺動によってめっき層が大きな剪断応力を受けたとき、δ１相は変形能が低いため破壊されて、鋼板から剥離して、これが金型に凝着する結果、型かじりの原因になっていると考えた。そこで、ζ相に着目して検討を進めたところ、ζ相がめっき層の表層にある場合、ζ相は軟質で変形能が高いことから、金型との間でめっき層が摺動を受けても破壊が起こりにくく、めっき剥離物の金型への凝着が抑制されて、型かじりが低減することが判明した。
【００１４】
そして、めっき層表層にζ相が形成されているか否かは、鋼板サンプル断面のＳＥＭ観察によって目視で確認できることを見出した。また、効率的に型かじりを抑制するには、めっき層中にζ相がどの程度存在する必要があるかについても検討した結果、Ｘ線回折によって測定されるζ相のピーク強度とδ１相のピーク強度の比率；ζ／δ１が０．２２〜０．７０であれば、めっき層表面にζ相が確認できることが明らかとなった。
【００１５】
この比率ζ／δ１が０．２１では、めっき表層においてζ相以外に、めっき剥離の原因となり得るδ１相が確認された（図１）ことから、ζ／δ１の下限は０．２２とした。また、ζ／δ１が０．７１のめっき鋼板では、めっき層と鋼板の界面近傍にまでζ相が侵入していることがわかった（図２）。この場合、軟質なζ相の存在によってフレーキングが発生し易くなるおそれがある。また、亜鉛リッチなζ相がめっき層中に多く存在すると、溶接時に電極へ亜鉛が付着して溶接性が劣化することも懸念されるため、ζ／δ１の上限は０．７０とした。より好ましいζ／δ１の下限は０．３０であり、さらに好ましくは０．３５である。また、より好ましいζ／δ１の上限は０．６０であり、さらに好ましくは０．５０である。なお、図１および２においては、めっき表層の構成を明らかにするため、樹脂皮膜は設けていない。
【００１６】
上記ζ／δ１は、Ｘ線回折において、バッググラウンドの強度［Ｉ（ｂｇ）］を測定すると共に、ζ相に対応する２θ角度が７５．３５°のときに出現するピークの強度から［Ｉ（ｂｇ）］を引いたものをζ相のピーク強度［Ｉ（ζ）］とし、δ１相に対応する２θ角度が７３．９０°に出現するピークの強度から［Ｉ（ｂｇ）］を引いたものをδ１相のピーク強度［Ｉ（δ１）］とし、両者の比［Ｉ（ζ）］／［Ｉ（δ１）］を、ζ／δ１とした。本発明で使用したＸ線回折装置はリガク社製「ＲＩＮＴ１５００型」で、ターゲットはＣｕＫα、加速電圧５０ｋＶ、加速電流２００ｍＡ、走査速度０．５°／ｍｍの条件で行った。
【００１７】
ζ／δ１が上記範囲の合金化溶融亜鉛めっき層を得るには、合金化溶融亜鉛めっきを製造する際の各種条件のうち、以下の条件を調製すれば良く、その他は従来公知の合金化溶融亜鉛めっき鋼板製造条件のままで構わない。
【００１８】
＜めっき浴中Ａｌ濃度＞
めっき浴にＡｌを加えるとＦｅ−Ａｌ合金相が形成され、これが、めっき浴中でのＦｅ−Ｚｎの合金化反応を抑制する。この抑制効果を適度に発現させるには、めっき浴中のＡｌ濃度を０．１〜０．２質量％にすることが好ましい。
【００１９】
＜めっき浴の温度＞
めっき浴を高温にすると、Ｆｅ−Ａｌ合金相の生長が促進される結果、ζ相の生成が抑制される。このため、めっき浴温は４４０〜５００℃程度にすることが好ましい。
【００２０】
＜合金化温度＞
ζ相の包晶温度は５００℃であるので、合金化温度は５００〜５２０℃に調整することが好ましい。加熱様式は特に限定されず、一般的な、ガスやインダクションヒータを用いた加熱方式で構わない。
【００２１】
＜合金化後の冷却速度＞
合金化温度から冷却する際の冷却速度は、速ければ速いほど、ζ相の消失およびΓ相の析出を抑制できるため好ましい。よって、５℃／秒以上が好ましく、１０℃／秒以上がより好ましく、１５℃／秒以上がさらに好ましい。
【００２２】
本発明の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、めっき表層にζ相が存在しているため摩擦係数が大きくなり、摺動性が低下するおそれがある。このため、めっき層表層に有機樹脂皮膜をさらに被覆する必要があり、これにより潤滑性を確保して金型との間の摺動抵抗を小さく維持することができる。また、有機樹脂皮膜被覆後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈは２００以下に調整する。ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００を超えると、めっき剥離の基点となる凸部が多すぎる結果、めっき剥離による金型への凝着物の付着を有効に抑制することができない。
【００２３】
なお、ここでＰＰＩ／２５μｉｎｃｈとは、樹脂皮膜被覆後の鋼板サンプルの粗さ曲線の平均線から正負両方向に２５μｉｎｃｈ（０．６３５μｍ）ずつ変位した高さをそれぞれ正負の基準線とし、粗さ曲線が負の基準線よりも下回った後に正の基準線を超えたものを一山（１ピーク）とカウントしたときの測定長１ｉｎｃｈ（２．５４ｃｍ）当たりのピーク数を意味する。
【００２４】
ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈを２００以下にするには、有機樹脂皮膜形成前のＧＡ原板のＰＰＩを小さくすることが好ましく、具体的には、めっき前の原板のＰＰＩを小さくするか、めっき後の調質圧延（スキンパス圧延）によってＰＰＩを調節することができる。ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈの下限は特に限定されないが、製造条件的に４０程度が限界である。なお、立方晶のδ１相がめっき層表面に多いと、ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが大きくなる傾向にあるので、ζ／δ１の比率を前記範囲内（特に０．４以上）に制御することも、ＰＰＩの調節のために有効である。
【００２５】
また、有機樹脂皮膜の被覆によってもＰＰＩ／２５μｉｎｃｈを小さくすることができるが、有機樹脂皮膜が厚くなりすぎると皮膜自体が剥離して、樹脂皮膜が接着剤のように作用して剥離した微細なめっき層を集めて金型に貼り付け、型かじりの原因になるため好ましくない。このため、有機樹脂皮膜は３μｍ以下の厚みとすることが好ましく、この厚さの有機樹脂皮膜を被覆した後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００以下になるように、めっき前の原板のＰＰＩを調整するか、めっき後の調質圧延条件を調整することが好ましい。有機樹脂皮膜を被覆する前のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈの具体的な目安としては、３００〜４００程度である。一方、有機樹脂皮膜の厚みが小さすぎると潤滑性向上効果が発現しない。よって、有機樹脂皮膜の厚みは０．５μｍ以上とすることが好ましい。より好ましい皮膜厚は１．０〜２．５μｍ、さらに好ましくは１．５〜２μｍである。有機樹脂皮膜の厚みは、ＳＥＭによる断面観察で測定することができる。例えば、樹脂皮膜被覆鋼板から１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の小片サンプルを切り出し、包埋用樹脂に埋め込んだ後、表面を研磨して断面（評価面）を露出させる。このサンプルをＳＥＭを使用して、例えば倍率３０００倍程度で５点ほど任意に観察し、平均皮膜厚を決定すればよい。また、樹脂皮膜中のシリカ配合量が予めわかっていれば、蛍光Ｘ線分析でＳｉ量を分析し、換算することでも皮膜厚を算出できる。
【００２６】
有機樹脂皮膜としては特に限定されないが、プレス加工性を考慮すると潤滑性に優れた皮膜であることが好ましく、また、高強度鋼板の主用途である自動車用鋼板のプレス後の塗装工程を考慮すると、塗装工程前のアルカリ脱脂工程で防錆油と共に樹脂皮膜も脱膜することが望ましい。よって、カルボキシル基含有アクリル樹脂、シリカおよびワックスを含有する樹脂組成物から得られる皮膜が好ましい。カルボキシル基の存在によって、アルカリ脱膜性が確保されると共に、シリカおよびワックスの存在によって良好な潤滑性が発揮される。
【００２７】
カルボキシル基含有アクリル樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸，クロトン酸、イソクロトン酸等の不飽和モノカルボン酸；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸またはその無水物等のうち１種以上を含む共重合体が好ましい。これらのカルボキシル基導入用モノマー成分をアクリル樹脂形成用モノマー成分１００質量％中、２０〜４０質量％用いることで、アルカリ脱膜性が発現する。
【００２８】
上記カルボキシル基導入用モノマーと共に、アクリル樹脂形成用モノマー成分として用いることのできるモノマーは特に限定されないが、公知の（メタ）アクリル酸エステルが好ましい。具体的な（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸イソボニル、（メタ）アクリル酸−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸２−メトキシエチル、（メタ）アクリル酸３−メトキシブチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ｎ−ステアリル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、（メタ）アクリル酸トリメチロールプロパン、（メタ）アクリル酸１，９−ノナンジオール、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル等が挙げられる。その他スチレン系モノマーやビニル系モノマー等も好適である。これらは、アクリル樹脂形成用モノマー成分１００質量％中、６０〜８０質量％の範囲の使用が好ましい。
【００２９】
上記アクリル樹脂形成用モノマー成分は、公知の方法で重合すれば良く、環境保全を考慮すれば、乳化重合を行ってエマルジョンの形態で得ることが好ましい。
【００３０】
シリカとしては、コロイダルシリカを用いればよく、潤滑性を確保する観点からは，有機樹脂皮膜用の樹脂組成物の固形分１００質量％中、１〜３０質量％の範囲内で用いることが好ましい。１質量％未満では配合した効果が発現せず、３０質量％を超えて使用すると、造膜性や脱膜性等の各種特性が低下するおそれがある。より好ましい配合量は５〜２０質量％である。コロイダルシリカとしては、例えば、「スノーテックス（登録商標）」シリーズ（日産化学工業社製）の「ＯＬ」、「Ｏ」、「４０」、「Ｎ」、「ＵＰ」等が好適である。
【００３１】
本発明の有機樹脂皮膜形成用の樹脂組成物には、ワックスが含まれていることが好ましい。ワックスとしては、（酸化）ポリエチレンワックス、（酸化）ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス、ライスワックス等が挙げられる。中でも、粒子径が０．１〜３μｍ程度の球形のポリエチレンワックスが最も好適であり、例えば、三洋化成工業社製の「ＫＵＥ−１」、「ＫＵＥ−５」、「ＫＵＥ−８」等、三井化学社製の「ケミパール（登録商標）」シリーズの「Ｗ−１００」、「Ｗ−２００」、「Ｗ−３００」、「Ｗ−４００」、「Ｗ−５００」、「Ｗ−６４０」、「Ｗ−７００」等のような市販品を用いることができる。ワックスの添加量としては、樹脂皮膜中の量として、１〜２０質量％、より好ましくは２〜１０質量％となるように使用することが好ましい。ワックス量が少なすぎると添加効果が発現せず、多すぎると有機樹脂皮膜の耐食性が低下したり、脱膜性や塗装性が低下するおそれがある。また、エマルジョン系樹脂組成物の安定性が低下するおそれがある。
【００３２】
本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板では、有機樹脂皮膜が形成された状態での動摩擦係数が０．１０以下であることが好ましい。潤滑性が良好であることを表すからである。
【実施例】
【００３３】
以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明に包含される。
【００３４】
［合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法］
めっき母材として、Ｃ：０．０９質量％、Ｓｉ：０．０３質量％、Ｍｎ：２．８０質量％、Ｐ：０．０２質量％、Ｓ：０．００１質量％、Ａｌ：０．０６質量％、Ｃｒ：０．３０質量％、Ｍｏ：０．１０質量％、残部Ｆｅおよび不可避不純物よりなる鋼を転炉で溶製し、これを連続鋳造してスラブを得た。得られたスラブを１２５０℃に加熱、保持し、仕上げ温度９００℃、圧下率９９％で、厚み２．４ｍｍまで熱間圧延し、次いで、平均冷却速度５０℃／秒で冷却した後、４８０℃で巻き取り、熱延鋼板を得た。
【００３５】
得られた熱延鋼板を酸洗後、圧下率５０％で厚み１．２ｍｍまで冷間圧延し、冷延鋼板を得た。この冷延鋼板は、ＴＳが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板である。この冷延鋼板を連続式溶融亜鉛めっきラインで８３０℃に加熱し、この温度で３０秒間保持して均熱処理した後、めっき浴温の４６０℃まで平均冷却速度１５℃／秒で冷却した。その後めっき浴に３秒間浸漬して、冷延鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成した。めっき浴中Ａｌ濃度は、有効Ａｌ濃度として０．１１質量％、めっき浴温は４６０℃と一定にした。その後、５１０℃もしくは５５０℃に加熱して２０秒間保持して合金化処理し、冷延鋼板の表面に合金化溶融亜鉛めっき層を形成した。合金化処理後は常温まで平均冷却速度２０℃／秒で冷却した。
【００３６】
［有機樹脂皮膜の被覆］
撹拌機、温度計、還流冷却器および滴下ロートを備えた容器に、４００質量部の水を仕込み、８０℃に昇温した。過硫酸アンモニウム０．４質量部を水２００質量部に溶解させた開始剤水溶液と、メタクリル酸ｎ−ブチル１３０質量部、アクリル酸６０質量部、水２００質量部および「ラテムル（登録商標）Ｓ−１８０」（反応性界面活性剤；花王社製）１５質量部を入れて乳化したプレモノマーエマルションとを、それぞれ滴下ロートを用いて１時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、８０℃で１時間熟成した後、４０℃まで冷却し、１５０メッシュの金網で濾過した。
【００３７】
得られたエマルション型アクリル樹脂に、シリカ（「スノーテックス（登録商標）ＯＬ」：日産化学工業社製）を固形分で１０質量％、ワックス（「ケミパール（登録商標）Ｗ−７００」：三井化学社製）を固形分で３質量％加え、混合し、有機樹脂皮膜用樹脂組成物を調製した。
【００３８】
上記で得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いて、塗装ラインで樹脂組成物を表１に示した膜厚（乾燥後）となるように塗装し、供試材を得た。なお、この樹脂皮膜はアルカリで脱膜可能であった。
【００３９】
【表１】
【００４０】
上記で得られた各供試材について、下記の特性評価を行い、評価結果を表２に示した。
【００４１】
［ピーク強度比：ζ／δ１］
リガク社製「ＲＩＮＴ１５００型」を用いて、ターゲット：ＣｕＫα、加速電圧：５０ｋＶ、加速電流：２００ｍＡ、走査速度：０．５°／ｍｍの条件でＸ線回折を行った。バッググラウンドの強度［Ｉ（ｂｇ）］を測定すると共に、ζ相に対応する２θ角度が７５．３５°のときに出現するピークの強度から［Ｉ（ｂｇ）］を引いたものをζ相のピーク強度［Ｉ（ζ）］とし、δ１相に対応する２θ角度が７３．９０°に出現するピークの強度から［Ｉ（ｂｇ）］を引いたものをδ１相のピーク強度［Ｉ（δ１）］とし、両者の比［Ｉ（ζ）］／［Ｉ（δ１）］を、ζ／δ１とした。
【００４２】
［ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈ］
触針式の粗度計で樹脂皮膜被覆後の鋼板サンプルの任意の位置の粗さ曲線（断面曲線）を測定する。粗さ曲線の平均線から正負両方向に２５μｉｎｃｈ（０．６３５μｍ）ずつ変位した高さをそれぞれ正負の基準線とし、粗さ曲線が負の基準線よりも下回った後に正の基準線を超えたものを一山（１ピーク）とカウントしたときの測定長１ｉｎｃｈ（２．５４ｃｍ）当たりのピーク数を数えた。なお、原板の圧延方向と直交方向の２方向について、それぞれ任意に３箇所選んで粗さ曲線の測定を行い、その平均値をＰＰＩ／２５μｉｎｃｈとした。
【００４３】
［動摩擦係数］
樹脂皮膜被覆後の鋼板サンプルに防錆油（「ノックスラスト５５０ＨＮ」：パーカー興産社製）を塗布した後、摺動試験装置を用いて、１８ｍｍ角の平面治具（ＳＫＤ１１製）で加圧力３００ｋｇｆ／ｃｍ2（２９．４２ＭＰａ）となるように鋼板サンプルを挟み、引き抜き速度３００ｍｍ／分で引き抜いたときの引き抜き荷重を測定し、下記式で動摩擦係数を算出した。なお、動摩擦係数は、鋼板サンプル両面の平均値とした。
μ＝Ｆ／（２×Ｐ）
ここで、μ：動摩擦係数、Ｆ：引き抜き荷重（Ｎ）、Ｐ：加圧力（ＭＰａ）である。
【００４４】
［耐型かじり性］
上記供試材を１００ｍｍ幅で長さ約４００ｍ程度のスリットコイルにし、上記防錆油を塗布した後、１１０ｔｏｎクランクプレスで連続的に９０°Ｌ曲げ加工を行った。図３に、耐型かじり性試験（プレス試験）の概要を示した。プレスの下側の金型の湾曲部は型かじりを促進させるために設けたものである。下側の金型は、幅は鋼板サンプルと同一の１００ｍｍで、高さ４０ｍｍ、湾曲部の張り出し長さは２７ｍｍ、湾曲部の全長（周長）１２５ｍｍ、曲率半径６０ｍｍである。上型の湾曲部の肩部のＲは５ｍｍである。加工速度は、６０ｓｐｍとした。なお、金型の材質はＳＫＤ１１である。プレスと同時に１個ずつ成形品を切断した。切断後の成形品を図４に示した。成形品の摺動部、特に、湾曲部の頂部の表面状態を目視で観察し、成形品に疵が入った（図５参照）打点を、金型に型かじりが起こった打点（型かじり打点）として、耐型かじり性を下記基準で評価した。
◎：２０００打点まで型かじりが起こらない
○：型かじり打点が１０００以上２０００未満
△：型かじり打点が６００以上１０００未満
×：型かじり打点が６００未満
【００４５】
【表２】
【００４６】
表２から明らかなように、ζ／δ１およびＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが本発明の範囲を満たす実施例の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、耐型かじり性試験において、１０００打点以上のプレス成形を行っても型かじりが発生せず、優れたプレス成形性を示すことがわかった。特に、Ｎｏ．５および６では、２０００打点以上連続プレスを行っても型かじりが発生しないという、極めて優れたプレス成形性を示した。Ｎｏ．１および２は、樹脂皮膜がないため、耐型かじり性が極めて劣っていた。Ｎｏ．３は、ζ／δ１は本発明の規定範囲を満足しているものの、ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが本発明の規定範囲の上限を超えており、めっき剥離の基点となる凸部が多かったため、耐型かじり性が劣っていたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、高強度であるにもかかわらず、優れたプレス成形性を示すので、自動車分野を初めとする各種分野に適用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形性、特に、耐型かじり性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
引張強度（ＴＳ）が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板（ハイテン）の適用範囲が拡大していく中、プレス成形性の問題が顕在化してきている。高強度鋼板は、鋼板自体の強度が高いため、加工負荷が大きくなり、金型と加工品の面圧が上昇する。このため、鋼板が割れたり、めっき層が剥離して外観低下を与えるといった基本的なプレス成形性の問題に加えて、連続的にプレス成形を行っていると、金型自体が疵付いたり（型かじり）、めっき層からの剥離物が金型に凝着し、凝着物が蓄積されて成形品にも疵がついてしまう、という問題がある。また、鋼板の強度が高まるにつれ、連続プレス成形中にこれらの問題が発生するまでの時間が短くなっており、金型のメンテナンスを従来よりも速く、頻繁に行わなければならないため、より高度にプレス成形性を改善することが求められている。
【０００３】
従来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）におけるプレス成形性改善方法としては、ケイ酸含有被膜をＧＡに被覆する方法（特許文献１）、Ｐ系、Ｓ系の極圧添加剤を含む潤滑剤をプレス時に用いる方法（特許文献２）といった鋼板表面の摺動性を高める方法があるが、プレス後に塗装工程がある場合、潤滑性塗膜や潤滑剤の除去が困難であるという問題がある。また、リン酸系塗布剤で摺動性皮膜を形成した場合、加工品の摺動部と未摺動部とでリン酸塩の結晶状態が変わり、再度化成処理を施しても均一な塗装性が得られないことがあった。
【０００４】
一方、合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相は、摩擦係数が高くかつ軟らかいため、プレス成形性を低下させる相であるとして、これまでは、専らδ１相が重視されてきた。例えば、特許文献３には、めっき層をζ／δ１が０．１０以下となるように構成し、めっき層の表面粗度ＰＰＩ／５０μｉｎｃｈを５〜１３０にして、加工性を向上させる技術が報告されている。
【０００５】
しかしながら、これらの従来技術では、高強度鋼板の強度が向上するにつれ、型かじりを起こさずにプレス成形を行える時間が次第に短くなる、という問題を解決することができていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−９５７８８号公報
【特許文献２】特開２００１−５９１４９号公報
【特許文献３】特開２００４−１９００７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、高強度の合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、型かじりを起こさず（耐型かじり性に優れた）、長期間安定してプレス成形を行うことのできるプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の提供を課題として掲げた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相とδ１相のＸ線回折ピーク強度比ζ／δ１が０．２２〜０．７０であり、有機樹脂皮膜で被覆した後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００以下であることを特徴とするプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板である。
【０００９】
上記有機樹脂皮膜の厚みは０．５〜３．０μｍであることが好ましく、この有機樹脂皮膜が、カルボキシル基含有アクリル樹脂と、シリカおよびワックスを含有する樹脂組成物から得られる皮膜であることも好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、高強度鋼板でありながら、プレス成形性に優れており、金型の型かじりを起こしにくく、成形品への凝着物の付着も少ないため、長時間に亘って同じ金型でプレス成形を行うことが可能となり、プレス成形の効率および歩留まりを従来になく高めることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ζ／δ１が０．２１の高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の断面ＳＥＭ写真である（３０００倍）。
【図２】ζ／δ１が０．７１の高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の断面ＳＥＭ写真である（３０００倍）。
【図３】耐型かじり性試験の概要を示す説明図である。
【図４】耐型かじり性試験後の成形品の写真である。
【図５】耐型かじり性試験後の摺動面の疵の状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、引張強度が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板であることを前提にしている。より好ましくは引張強度９８０ＭＰａクラスである。引張強度が５９０ＭＰａを超えない鋼板では、加工負荷がそれほど高くなく、本発明で課題にしているような金型の型かじりを起こしにくいからである。
【００１３】
本発明の最大の特徴は、樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板における合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相がめっき層表面に必ず存在しているところにある。従来は、硬質なδ１相は破壊されにくいと考えられていたが、本発明者等は、めっき層と金型との摺動によってめっき層が大きな剪断応力を受けたとき、δ１相は変形能が低いため破壊されて、鋼板から剥離して、これが金型に凝着する結果、型かじりの原因になっていると考えた。そこで、ζ相に着目して検討を進めたところ、ζ相がめっき層の表層にある場合、ζ相は軟質で変形能が高いことから、金型との間でめっき層が摺動を受けても破壊が起こりにくく、めっき剥離物の金型への凝着が抑制されて、型かじりが低減することが判明した。
【００１４】
そして、めっき層表層にζ相が形成されているか否かは、鋼板サンプル断面のＳＥＭ観察によって目視で確認できることを見出した。また、効率的に型かじりを抑制するには、めっき層中にζ相がどの程度存在する必要があるかについても検討した結果、Ｘ線回折によって測定されるζ相のピーク強度とδ１相のピーク強度の比率；ζ／δ１が０．２２〜０．７０であれば、めっき層表面にζ相が確認できることが明らかとなった。
【００１５】
この比率ζ／δ１が０．２１では、めっき表層においてζ相以外に、めっき剥離の原因となり得るδ１相が確認された（図１）ことから、ζ／δ１の下限は０．２２とした。また、ζ／δ１が０．７１のめっき鋼板では、めっき層と鋼板の界面近傍にまでζ相が侵入していることがわかった（図２）。この場合、軟質なζ相の存在によってフレーキングが発生し易くなるおそれがある。また、亜鉛リッチなζ相がめっき層中に多く存在すると、溶接時に電極へ亜鉛が付着して溶接性が劣化することも懸念されるため、ζ／δ１の上限は０．７０とした。より好ましいζ／δ１の下限は０．３０であり、さらに好ましくは０．３５である。また、より好ましいζ／δ１の上限は０．６０であり、さらに好ましくは０．５０である。なお、図１および２においては、めっき表層の構成を明らかにするため、樹脂皮膜は設けていない。
【００１６】
上記ζ／δ１は、Ｘ線回折において、バッググラウンドの強度［Ｉ（ｂｇ）］を測定すると共に、ζ相に対応する２θ角度が７５．３５°のときに出現するピークの強度から［Ｉ（ｂｇ）］を引いたものをζ相のピーク強度［Ｉ（ζ）］とし、δ１相に対応する２θ角度が７３．９０°に出現するピークの強度から［Ｉ（ｂｇ）］を引いたものをδ１相のピーク強度［Ｉ（δ１）］とし、両者の比［Ｉ（ζ）］／［Ｉ（δ１）］を、ζ／δ１とした。本発明で使用したＸ線回折装置はリガク社製「ＲＩＮＴ１５００型」で、ターゲットはＣｕＫα、加速電圧５０ｋＶ、加速電流２００ｍＡ、走査速度０．５°／ｍｍの条件で行った。
【００１７】
ζ／δ１が上記範囲の合金化溶融亜鉛めっき層を得るには、合金化溶融亜鉛めっきを製造する際の各種条件のうち、以下の条件を調製すれば良く、その他は従来公知の合金化溶融亜鉛めっき鋼板製造条件のままで構わない。
【００１８】
＜めっき浴中Ａｌ濃度＞
めっき浴にＡｌを加えるとＦｅ−Ａｌ合金相が形成され、これが、めっき浴中でのＦｅ−Ｚｎの合金化反応を抑制する。この抑制効果を適度に発現させるには、めっき浴中のＡｌ濃度を０．１〜０．２質量％にすることが好ましい。
【００１９】
＜めっき浴の温度＞
めっき浴を高温にすると、Ｆｅ−Ａｌ合金相の生長が促進される結果、ζ相の生成が抑制される。このため、めっき浴温は４４０〜５００℃程度にすることが好ましい。
【００２０】
＜合金化温度＞
ζ相の包晶温度は５００℃であるので、合金化温度は５００〜５２０℃に調整することが好ましい。加熱様式は特に限定されず、一般的な、ガスやインダクションヒータを用いた加熱方式で構わない。
【００２１】
＜合金化後の冷却速度＞
合金化温度から冷却する際の冷却速度は、速ければ速いほど、ζ相の消失およびΓ相の析出を抑制できるため好ましい。よって、５℃／秒以上が好ましく、１０℃／秒以上がより好ましく、１５℃／秒以上がさらに好ましい。
【００２２】
本発明の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、めっき表層にζ相が存在しているため摩擦係数が大きくなり、摺動性が低下するおそれがある。このため、めっき層表層に有機樹脂皮膜をさらに被覆する必要があり、これにより潤滑性を確保して金型との間の摺動抵抗を小さく維持することができる。また、有機樹脂皮膜被覆後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈは２００以下に調整する。ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００を超えると、めっき剥離の基点となる凸部が多すぎる結果、めっき剥離による金型への凝着物の付着を有効に抑制することができない。
【００２３】
なお、ここでＰＰＩ／２５μｉｎｃｈとは、樹脂皮膜被覆後の鋼板サンプルの粗さ曲線の平均線から正負両方向に２５μｉｎｃｈ（０．６３５μｍ）ずつ変位した高さをそれぞれ正負の基準線とし、粗さ曲線が負の基準線よりも下回った後に正の基準線を超えたものを一山（１ピーク）とカウントしたときの測定長１ｉｎｃｈ（２．５４ｃｍ）当たりのピーク数を意味する。
【００２４】
ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈを２００以下にするには、有機樹脂皮膜形成前のＧＡ原板のＰＰＩを小さくすることが好ましく、具体的には、めっき前の原板のＰＰＩを小さくするか、めっき後の調質圧延（スキンパス圧延）によってＰＰＩを調節することができる。ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈの下限は特に限定されないが、製造条件的に４０程度が限界である。なお、立方晶のδ１相がめっき層表面に多いと、ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが大きくなる傾向にあるので、ζ／δ１の比率を前記範囲内（特に０．４以上）に制御することも、ＰＰＩの調節のために有効である。
【００２５】
また、有機樹脂皮膜の被覆によってもＰＰＩ／２５μｉｎｃｈを小さくすることができるが、有機樹脂皮膜が厚くなりすぎると皮膜自体が剥離して、樹脂皮膜が接着剤のように作用して剥離した微細なめっき層を集めて金型に貼り付け、型かじりの原因になるため好ましくない。このため、有機樹脂皮膜は３μｍ以下の厚みとすることが好ましく、この厚さの有機樹脂皮膜を被覆した後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００以下になるように、めっき前の原板のＰＰＩを調整するか、めっき後の調質圧延条件を調整することが好ましい。有機樹脂皮膜を被覆する前のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈの具体的な目安としては、３００〜４００程度である。一方、有機樹脂皮膜の厚みが小さすぎると潤滑性向上効果が発現しない。よって、有機樹脂皮膜の厚みは０．５μｍ以上とすることが好ましい。より好ましい皮膜厚は１．０〜２．５μｍ、さらに好ましくは１．５〜２μｍである。有機樹脂皮膜の厚みは、ＳＥＭによる断面観察で測定することができる。例えば、樹脂皮膜被覆鋼板から１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の小片サンプルを切り出し、包埋用樹脂に埋め込んだ後、表面を研磨して断面（評価面）を露出させる。このサンプルをＳＥＭを使用して、例えば倍率３０００倍程度で５点ほど任意に観察し、平均皮膜厚を決定すればよい。また、樹脂皮膜中のシリカ配合量が予めわかっていれば、蛍光Ｘ線分析でＳｉ量を分析し、換算することでも皮膜厚を算出できる。
【００２６】
有機樹脂皮膜としては特に限定されないが、プレス加工性を考慮すると潤滑性に優れた皮膜であることが好ましく、また、高強度鋼板の主用途である自動車用鋼板のプレス後の塗装工程を考慮すると、塗装工程前のアルカリ脱脂工程で防錆油と共に樹脂皮膜も脱膜することが望ましい。よって、カルボキシル基含有アクリル樹脂、シリカおよびワックスを含有する樹脂組成物から得られる皮膜が好ましい。カルボキシル基の存在によって、アルカリ脱膜性が確保されると共に、シリカおよびワックスの存在によって良好な潤滑性が発揮される。
【００２７】
カルボキシル基含有アクリル樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸，クロトン酸、イソクロトン酸等の不飽和モノカルボン酸；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸またはその無水物等のうち１種以上を含む共重合体が好ましい。これらのカルボキシル基導入用モノマー成分をアクリル樹脂形成用モノマー成分１００質量％中、２０〜４０質量％用いることで、アルカリ脱膜性が発現する。
【００２８】
上記カルボキシル基導入用モノマーと共に、アクリル樹脂形成用モノマー成分として用いることのできるモノマーは特に限定されないが、公知の（メタ）アクリル酸エステルが好ましい。具体的な（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸イソボニル、（メタ）アクリル酸−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸２−メトキシエチル、（メタ）アクリル酸３−メトキシブチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ｎ−ステアリル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、（メタ）アクリル酸トリメチロールプロパン、（メタ）アクリル酸１，９−ノナンジオール、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル等が挙げられる。その他スチレン系モノマーやビニル系モノマー等も好適である。これらは、アクリル樹脂形成用モノマー成分１００質量％中、６０〜８０質量％の範囲の使用が好ましい。
【００２９】
上記アクリル樹脂形成用モノマー成分は、公知の方法で重合すれば良く、環境保全を考慮すれば、乳化重合を行ってエマルジョンの形態で得ることが好ましい。
【００３０】
シリカとしては、コロイダルシリカを用いればよく、潤滑性を確保する観点からは，有機樹脂皮膜用の樹脂組成物の固形分１００質量％中、１〜３０質量％の範囲内で用いることが好ましい。１質量％未満では配合した効果が発現せず、３０質量％を超えて使用すると、造膜性や脱膜性等の各種特性が低下するおそれがある。より好ましい配合量は５〜２０質量％である。コロイダルシリカとしては、例えば、「スノーテックス（登録商標）」シリーズ（日産化学工業社製）の「ＯＬ」、「Ｏ」、「４０」、「Ｎ」、「ＵＰ」等が好適である。
【００３１】
本発明の有機樹脂皮膜形成用の樹脂組成物には、ワックスが含まれていることが好ましい。ワックスとしては、（酸化）ポリエチレンワックス、（酸化）ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス、ライスワックス等が挙げられる。中でも、粒子径が０．１〜３μｍ程度の球形のポリエチレンワックスが最も好適であり、例えば、三洋化成工業社製の「ＫＵＥ−１」、「ＫＵＥ−５」、「ＫＵＥ−８」等、三井化学社製の「ケミパール（登録商標）」シリーズの「Ｗ−１００」、「Ｗ−２００」、「Ｗ−３００」、「Ｗ−４００」、「Ｗ−５００」、「Ｗ−６４０」、「Ｗ−７００」等のような市販品を用いることができる。ワックスの添加量としては、樹脂皮膜中の量として、１〜２０質量％、より好ましくは２〜１０質量％となるように使用することが好ましい。ワックス量が少なすぎると添加効果が発現せず、多すぎると有機樹脂皮膜の耐食性が低下したり、脱膜性や塗装性が低下するおそれがある。また、エマルジョン系樹脂組成物の安定性が低下するおそれがある。
【００３２】
本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板では、有機樹脂皮膜が形成された状態での動摩擦係数が０．１０以下であることが好ましい。潤滑性が良好であることを表すからである。
【実施例】
【００３３】
以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明に包含される。
【００３４】
［合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法］
めっき母材として、Ｃ：０．０９質量％、Ｓｉ：０．０３質量％、Ｍｎ：２．８０質量％、Ｐ：０．０２質量％、Ｓ：０．００１質量％、Ａｌ：０．０６質量％、Ｃｒ：０．３０質量％、Ｍｏ：０．１０質量％、残部Ｆｅおよび不可避不純物よりなる鋼を転炉で溶製し、これを連続鋳造してスラブを得た。得られたスラブを１２５０℃に加熱、保持し、仕上げ温度９００℃、圧下率９９％で、厚み２．４ｍｍまで熱間圧延し、次いで、平均冷却速度５０℃／秒で冷却した後、４８０℃で巻き取り、熱延鋼板を得た。
【００３５】
得られた熱延鋼板を酸洗後、圧下率５０％で厚み１．２ｍｍまで冷間圧延し、冷延鋼板を得た。この冷延鋼板は、ＴＳが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板である。この冷延鋼板を連続式溶融亜鉛めっきラインで８３０℃に加熱し、この温度で３０秒間保持して均熱処理した後、めっき浴温の４６０℃まで平均冷却速度１５℃／秒で冷却した。その後めっき浴に３秒間浸漬して、冷延鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成した。めっき浴中Ａｌ濃度は、有効Ａｌ濃度として０．１１質量％、めっき浴温は４６０℃と一定にした。その後、５１０℃もしくは５５０℃に加熱して２０秒間保持して合金化処理し、冷延鋼板の表面に合金化溶融亜鉛めっき層を形成した。合金化処理後は常温まで平均冷却速度２０℃／秒で冷却した。
【００３６】
［有機樹脂皮膜の被覆］
撹拌機、温度計、還流冷却器および滴下ロートを備えた容器に、４００質量部の水を仕込み、８０℃に昇温した。過硫酸アンモニウム０．４質量部を水２００質量部に溶解させた開始剤水溶液と、メタクリル酸ｎ−ブチル１３０質量部、アクリル酸６０質量部、水２００質量部および「ラテムル（登録商標）Ｓ−１８０」（反応性界面活性剤；花王社製）１５質量部を入れて乳化したプレモノマーエマルションとを、それぞれ滴下ロートを用いて１時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、８０℃で１時間熟成した後、４０℃まで冷却し、１５０メッシュの金網で濾過した。
【００３７】
得られたエマルション型アクリル樹脂に、シリカ（「スノーテックス（登録商標）ＯＬ」：日産化学工業社製）を固形分で１０質量％、ワックス（「ケミパール（登録商標）Ｗ−７００」：三井化学社製）を固形分で３質量％加え、混合し、有機樹脂皮膜用樹脂組成物を調製した。
【００３８】
上記で得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いて、塗装ラインで樹脂組成物を表１に示した膜厚（乾燥後）となるように塗装し、供試材を得た。なお、この樹脂皮膜はアルカリで脱膜可能であった。
【００３９】
【表１】
【００４０】
上記で得られた各供試材について、下記の特性評価を行い、評価結果を表２に示した。
【００４１】
［ピーク強度比：ζ／δ１］
リガク社製「ＲＩＮＴ１５００型」を用いて、ターゲット：ＣｕＫα、加速電圧：５０ｋＶ、加速電流：２００ｍＡ、走査速度：０．５°／ｍｍの条件でＸ線回折を行った。バッググラウンドの強度［Ｉ（ｂｇ）］を測定すると共に、ζ相に対応する２θ角度が７５．３５°のときに出現するピークの強度から［Ｉ（ｂｇ）］を引いたものをζ相のピーク強度［Ｉ（ζ）］とし、δ１相に対応する２θ角度が７３．９０°に出現するピークの強度から［Ｉ（ｂｇ）］を引いたものをδ１相のピーク強度［Ｉ（δ１）］とし、両者の比［Ｉ（ζ）］／［Ｉ（δ１）］を、ζ／δ１とした。
【００４２】
［ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈ］
触針式の粗度計で樹脂皮膜被覆後の鋼板サンプルの任意の位置の粗さ曲線（断面曲線）を測定する。粗さ曲線の平均線から正負両方向に２５μｉｎｃｈ（０．６３５μｍ）ずつ変位した高さをそれぞれ正負の基準線とし、粗さ曲線が負の基準線よりも下回った後に正の基準線を超えたものを一山（１ピーク）とカウントしたときの測定長１ｉｎｃｈ（２．５４ｃｍ）当たりのピーク数を数えた。なお、原板の圧延方向と直交方向の２方向について、それぞれ任意に３箇所選んで粗さ曲線の測定を行い、その平均値をＰＰＩ／２５μｉｎｃｈとした。
【００４３】
［動摩擦係数］
樹脂皮膜被覆後の鋼板サンプルに防錆油（「ノックスラスト５５０ＨＮ」：パーカー興産社製）を塗布した後、摺動試験装置を用いて、１８ｍｍ角の平面治具（ＳＫＤ１１製）で加圧力３００ｋｇｆ／ｃｍ2（２９．４２ＭＰａ）となるように鋼板サンプルを挟み、引き抜き速度３００ｍｍ／分で引き抜いたときの引き抜き荷重を測定し、下記式で動摩擦係数を算出した。なお、動摩擦係数は、鋼板サンプル両面の平均値とした。
μ＝Ｆ／（２×Ｐ）
ここで、μ：動摩擦係数、Ｆ：引き抜き荷重（Ｎ）、Ｐ：加圧力（ＭＰａ）である。
【００４４】
［耐型かじり性］
上記供試材を１００ｍｍ幅で長さ約４００ｍ程度のスリットコイルにし、上記防錆油を塗布した後、１１０ｔｏｎクランクプレスで連続的に９０°Ｌ曲げ加工を行った。図３に、耐型かじり性試験（プレス試験）の概要を示した。プレスの下側の金型の湾曲部は型かじりを促進させるために設けたものである。下側の金型は、幅は鋼板サンプルと同一の１００ｍｍで、高さ４０ｍｍ、湾曲部の張り出し長さは２７ｍｍ、湾曲部の全長（周長）１２５ｍｍ、曲率半径６０ｍｍである。上型の湾曲部の肩部のＲは５ｍｍである。加工速度は、６０ｓｐｍとした。なお、金型の材質はＳＫＤ１１である。プレスと同時に１個ずつ成形品を切断した。切断後の成形品を図４に示した。成形品の摺動部、特に、湾曲部の頂部の表面状態を目視で観察し、成形品に疵が入った（図５参照）打点を、金型に型かじりが起こった打点（型かじり打点）として、耐型かじり性を下記基準で評価した。
◎：２０００打点まで型かじりが起こらない
○：型かじり打点が１０００以上２０００未満
△：型かじり打点が６００以上１０００未満
×：型かじり打点が６００未満
【００４５】
【表２】
【００４６】
表２から明らかなように、ζ／δ１およびＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが本発明の範囲を満たす実施例の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、耐型かじり性試験において、１０００打点以上のプレス成形を行っても型かじりが発生せず、優れたプレス成形性を示すことがわかった。特に、Ｎｏ．５および６では、２０００打点以上連続プレスを行っても型かじりが発生しないという、極めて優れたプレス成形性を示した。Ｎｏ．１および２は、樹脂皮膜がないため、耐型かじり性が極めて劣っていた。Ｎｏ．３は、ζ／δ１は本発明の規定範囲を満足しているものの、ＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが本発明の規定範囲の上限を超えており、めっき剥離の基点となる凸部が多かったため、耐型かじり性が劣っていたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、高強度であるにもかかわらず、優れたプレス成形性を示すので、自動車分野を初めとする各種分野に適用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相とδ１相のＸ線回折ピーク強度比ζ／δ１が０．２２〜０．７０であり、有機樹脂皮膜で被覆した後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００以下であることを特徴とするプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項２】
上記有機樹脂皮膜の厚みが０．５〜３．０μｍである請求項１に記載のプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項３】
上記有機樹脂皮膜が、カルボキシル基含有アクリル樹脂と、シリカおよびワックスを含有する樹脂組成物から得られる皮膜である請求項１または２に記載のプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項１】
合金化溶融亜鉛めっき層中のζ相とδ１相のＸ線回折ピーク強度比ζ／δ１が０．２２〜０．７０であり、有機樹脂皮膜で被覆した後のＰＰＩ／２５μｉｎｃｈが２００以下であることを特徴とするプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項２】
上記有機樹脂皮膜の厚みが０．５〜３．０μｍである請求項１に記載のプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項３】
上記有機樹脂皮膜が、カルボキシル基含有アクリル樹脂と、シリカおよびワックスを含有する樹脂組成物から得られる皮膜である請求項１または２に記載のプレス成形性に優れた樹脂被覆高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【図３】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１９６０８８（Ｐ２０１０−１９６０８８Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３９７８８（Ｐ２００９−３９７８８）
【出願日】平成２１年２月２３日（２００９．２．２３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２３日（２００９．２．２３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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