特許 7265142 溶融亜鉛めっき鋼板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-18

(45)【発行日】2023-04-26

(54)【発明の名称】溶融亜鉛めっき鋼板

(51)【国際特許分類】

   C23C 2/26 20060101AFI20230419BHJP

   C23C 2/06 20060101ALI20230419BHJP

   C23C 2/40 20060101ALI20230419BHJP

【ＦＩ】

C23C2/26

C23C2/06

C23C2/40

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019098687

(22)【出願日】2019-05-27

(65)【公開番号】P2020193357

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】橋本 茂

【審査官】▲辻▼ 弘輔

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－２７７４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２６５９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２７２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２６７０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０５６６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６８１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０３１４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１０７０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３８４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４８３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８９８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－０１２６４６２（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００７４９６９（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開平０８－１７６７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２５３７５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ ２／００－２／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼板と、
前記鋼板の表面の少なくとも一部に設けられためっき層と、
を備え、
前記めっき層は、第１領域と、前記第１領域の静摩擦係数よりも小さい静摩擦係数を有する第２領域とを備え、
前記第１領域の静摩擦係数は、０．３以上であり、
前記第２領域の静摩擦係数は、０．２未満である、
溶融亜鉛めっき鋼板。

【請求項2】

人又は車両が通る通路として用いられ、
前記第１領域は、前記鋼板の幅方向又は長さ方向に所定の間隔で、前記人又は前記車両の滑り止めのために設けられる、
請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。

【請求項3】

階段の踏面部に用いられ、
前記第１領域は、前記踏面部における角側の端縁に沿って設けられる、
請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。

【請求項4】

前記溶融亜鉛めっき鋼板は、ボルト又はねじを通すための孔が設けられる予定の位置を有し、
前記第１領域は、前記予定の位置に前記孔が形成された後、前記ボルト又は前記ねじが前記孔に通される際に、前記ボルト、前記ボルトと対になるナット、前記ボルトに締め付けられるワッシャー又は前記ねじの頭部の少なくともいずれかが前記めっき層に接触し得る領域の少なくとも一部に設けられる、
請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶融亜鉛めっき鋼板に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼板には、防錆の観点から、めっき処理が施される。例えば、特許文献１には、Ａｌ又はＭｇ等を含み、残部がＺｎ及び不純物からなるめっき層が設けられためっき鋼板が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６３９４８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

めっき鋼板が、歩行者等が通る通路として用いられる場合には、歩行者等が当該通路で滑らないようにするための工夫が求められている。例えば、めっき鋼板の表面にブラスト加工等を施し、めっき鋼板の静摩擦係数を上げることが考えられる。しかし、めっき鋼板の全面にブラスト加工が施されると、排水性が低下し、めっき鋼板の耐腐食性が部分的に悪化する。

【0005】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、排水性が良好であり、滑り止め機能を有する溶融亜鉛めっき鋼板を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、鋼板と、前記鋼板の表面の少なくとも一部に設けられためっき層と、を備え、前記めっき層は、第１領域と、前記第１領域の静摩擦係数よりも小さい静摩擦係数を有する第２領域とを備え、前記第１領域の静摩擦係数は、０．３以上であり、前記第２領域の静摩擦係数は、０．２未満である、溶融亜鉛めっき鋼板が提供される。

【0008】

人又は車両が通る通路として用いられる溶融亜鉛めっき鋼板であって、前記第１領域は、前記鋼板の幅方向又は長さ方向に所定の間隔で、前記人又は前記車両の滑り止めのために設けられてもよい。

【0009】

階段の踏面部に用いられる溶融亜鉛めっき鋼板であって、前記第１領域は、前記踏面部における角側の端縁に沿って設けられてもよい。

【0010】

前記溶融亜鉛めっき鋼板は、ボルト又はねじを通すための孔が設けられる予定の位置を有し、前記第１領域は、前記予定の位置に前記孔が形成された後、前記ボルト又はねじが前記孔に通される際に、前記ボルト、前記ボルトと対になるナット、前記ボルトに締め付けられるワッシャー又は前記ねじの頭部の少なくともいずれかが前記めっき層に接触し得る領域の少なくとも一部に設けられてもよい。

【発明の効果】

【0011】

以上説明したように本発明によれば、排水性が良好であり、滑り止め機能を有する溶融亜鉛めっき鋼板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る溶融亜鉛めっき装置の概略構成を示す模式図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る溶融亜鉛めっき装置が備える水吹付ノズルの概略構成の一例を示す模式図である。

【図3】制御装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図4】溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を示すフローチャート図である。

【図5】ガスワイピング工程と水吹付工程におけるめっき層の様子を示す図である。

【図6】複数の水吹付ノズルがめっき層に水滴を吹き付けている様子を示す図である。

【図7】複数の水吹付ノズルによりめっき層に凹凸が設けられためっき鋼板を、水吹付ノズルからめっき鋼板の向きに見た図である。

【図8】複数の水吹付ノズルが互いに異なるタイミングで水滴をめっき層に吹き付けている様子を示す図である。

【図9】車両が通行するスロープに用いられるめっき鋼板の一例を示す図である。

【図10】車両が通行するスロープに用いられるめっき鋼板の一例を示す図である。

【図11】本発明の一実施形態に係るめっき鋼板の製造方法により製造される、階段用のめっき鋼板を示す図である。

【図12】本発明の一実施形態に係るめっき鋼板を用いて製造された階段を示す図である。

【図13】ボルト孔が設けられる予定のめっき鋼板を示す図である。

【図14】図１３に示す第１領域に含まれる領域Ｙの一部を拡大した図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0014】

＜１．溶融亜鉛めっき装置＞
まず、図１～３を参照しながら、本発明の実施形態に係る溶融亜鉛めっき装置１について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る溶融亜鉛めっき装置１の概略構成を示す模式図である。図２は、本発明の一実施形態に係る溶融亜鉛めっき装置１が備える水吹付ノズル２０の概略構成の一例を示す模式図である。

【0015】

図１に示されるように、溶融亜鉛めっき装置１は、鋼板２を、溶融金属を満たしためっき浴３に連続的に浸漬することにより、鋼板２の表面に溶融金属を付着させた後、鋼板２の表面に付着した溶融金属膜の膜厚を調節し、さらに、鋼板２の表面に付着しためっき層に凹凸を形成する装置である。溶融亜鉛めっき装置１は、めっき槽４と、スナウト５と、シンクロール６と、上下一対のサポートロール７、８と、トップロール９と、ガスワイピングノズル１０と、水吹付ノズル２０と、制御装置３０とを備える。

【0016】

鋼板２は、溶融金属によるめっき処理が施される対象となる金属帯である。めっき浴３は、Ｚｎを主成分とするＺｎめっき浴であり、例えば、Ａｌを４質量％以上２２質量％以下、Ｍｇを１．０質量％以上１０質量％以下含有するＺｎめっき浴である。上記のようにＡｌ及びＭｇが含有されためっき浴３を用いることにより、めっき鋼板の耐食性や外観を向上させることができる。

【0017】

また、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法により製造される溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層は、平均組成で、Ａｌ：４～２２質量％、Ｍｇ：１～１０質量％を含有し、残部がＺｎおよび不純物を含む。このように、めっき層にＡｌ及びＭｇが含有されることにより、めっき鋼板の耐食性や外観を向上させることができる。なお、めっき層は、Ｚｎ、Ａｌ及びＭｇ以外の他の元素を含有してもよい。例えば、めっき層は、Ｓｉを０．００１質量％以上１．０００質量％以下含有することが好ましい。それにより、めっき層と鋼板２との密着性を向上させることができる。また、めっき層は、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｍｎ又はＢから選ばれる１種若しくは２種以上を、単独又は複合で、０．０００１質量％以上１．００００質量％以下含有してもよく、その他の不純物を含有してもよい。不純物としては、例えば、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｃｅ、Ｈｆが挙げられる。

【0018】

めっき槽４は、溶融金属からなるめっき浴３を貯留する。スナウト５は、上端が例えば焼鈍炉の出口側に接続され、下端がめっき浴３内に浸漬させて傾斜して設けられる。シンクロール６は、めっき浴３内の下方に配設される。シンクロール６は、サポートロール７、８よりも大きい直径を有する。シンクロール６は、鋼板２の搬送に伴って図示の時計回りに回転し、スナウト５を通ってめっき浴３内に斜め下方に向けて導入された鋼板２の搬送方向を、鉛直方向上方へ変更する。

【0019】

サポートロール７、８は、めっき浴３中のシンクロール６の上方に配設され、シンクロール６によって方向転換され、鉛直方向上方に引き上げられる鋼板２を鋼板２の厚み方向の両側から挟み込む。サポートロール７、８は、引き上げられる鋼板２の振動を抑制する。サポートロール７、８は、対にせずに１つだけであってもよいし、３つ以上設けられてもよい。あるいは、サポートロール７、８の配置が省略されていてもよい。トップロール９は、めっき浴３の上方であって、シンクロール６の上方に配設される。トップロール９は、鉛直方向上方に搬送される鋼板２の搬送方向を搬出方向へ変更する。

【0020】

ガスワイピングノズル１０は、めっき浴３から引き上げられた鋼板２の表面の溶融金属の目付量を調節するためのものである。ガスワイピングノズル１０は、めっき浴３から引き上げられた鋼板２の厚み方向の両側に１対設けられ、サポートロール７、８の上方、かつ、トップロール９の下方においてめっき浴３の浴面から所定の高さの位置に配設される。ガスワイピングノズル１０は、めっき浴３から引き上げられた鋼板２にガス（例えば、窒素）を吹き付けることによって、鋼板２の表面に付着した溶融金属膜の膜厚を調節する。以下では、ガスワイピングノズル１０から噴出されるガスをワイピングガスとも称する。

【0021】

具体的には、ガスワイピングノズル１０の鋼板２側の端部である先端部には、鋼板２の板幅方向に延在するスリットが形成され、当該スリットからワイピングガスが噴出される。当該スリットは、鋼板２の板幅方向の両端部より外側まで延在して形成される。それにより、ワイピングガスは、鋼板２の板幅方向の全域に吹き付けられる。したがって、鋼板２の板幅方向の全域にわたって鋼板２の表面に付着した溶融金属膜の膜厚が調節される。

【0022】

水吹付ノズル２０は、鋼板２の表面に付着した溶融金属膜に凹凸を形成するためのものである。水吹付ノズル２０は、めっき浴３から引き上げられた鋼板２の厚み方向の両側に、鋼板２から所定の距離を空けて１対設けられ、ガスワイピングノズル１０の上方、かつ、トップロール９の下方においてめっき浴３の浴面から所定の高さの位置に配設される。水吹付ノズル２０は、溶融金属膜の膜厚がガスワイピングノズル１０により調節された鋼板２に水滴を吹き付けることによって、鋼板２の表面に付着しためっき層の少なくとも一部に凹凸を形成する。

【0023】

このように、本実施形態では、水吹付ノズル２０を用いてめっき鋼板に凹凸をつけることで、滑り止め機能を有するめっき鋼板を製造する。これに限らず、本発明に係るめっき鋼板は、ブラスト加工又はエッチングなどの各種の方法を用いてめっき鋼板の表面を加工することにより、めっき鋼板に滑り止め機能を付与されてもよい。

【0024】

なお、設けられる水吹付ノズル２０の数は、上記の例に特に限定されない。２対以上の水吹付ノズル２０が設けられてもよいし、鋼板２の片面のみに水吹付ノズル２０が設けられてもよい。また、めっき層の一部に凹凸を形成する場合には、水吹付ノズル２０から噴出される水滴が、当該凹凸が形成される部分に吹き付けられるように、水吹付ノズル２０を設けられていてもよい。これにより、めっき層の一部に凹凸を形成することができる。

【0025】

図２に示されるように、水吹付ノズル２０は、本体部２１と、流路２２と、噴出口２３とを含む。本体部２１は、例えば、円柱状であり、ステンレス鋼等を用いて形成され、本体部２１には、水吹付ノズル２０から噴出される水滴の形状及び分布を変えるための構造体（例えば、ノズルチップ）が入れられることもある。流路２２は、図示しない外部タンクから供給される水の通路であり、本体部２１の内部に本体部２１の軸方向に延びて設けられる。噴出口２３は、流路２２を流れる水を水吹付ノズル２０の外部へ噴出するための開口である。噴出口２３は、本体部２１の鋼板２側に設けられ、流路２２と連通する。噴出口２３の形状及び構造は多岐にわたる。どのような形状及び分布で対象物（本実施形態では鋼板２）に向けて水吹付ノズル２０から水滴を噴出するかに応じて、噴出口２３の形状及び構造が適宜調整される。

【0026】

水吹付ノズル２０の基本的な構造では、流路２２の噴出口２３側の流路面積が、流路２２の噴出口２３側とは逆側の流路面積より小さくなることで、図示しない外部タンクから流路２２へ供給された水が、流路２２の噴出口２３側で圧力及び流速が高められる。流速が高められた水は、噴出口２３から水吹付ノズル２０の外部へ噴出される。このとき、噴出口２３から噴出される水は、空気による抵抗力及び水の噴出方向の剪断力と、水の表面張力とが釣り合うまで分裂することによって水滴化する。ここで、図２は、水吹付ノズルの一例を示している。具体的には、図２は、水吹付ノズルである直射ノズルの一例を示している。より具体的には、図２に示される直射ノズルでは、噴出口２３は、本体部２１の軸方向に延びる略円筒形状を有する。本実施形態で用いられる水吹付ノズル２０は、圧縮空気等の気体と水とを混合させることなく水滴６０を噴出する１流体ノズルに代表される。水吹付ノズル２０に１流体ノズルを適用することにより、噴出口２３から噴出される水滴６０の粒径が過度に小さくなることを抑制することができる。

【0027】

ここで、水吹付ノズル２０から噴出される水滴６０の粒径φ及び吐出時速度Ｖは、水吹付ノズル２０内の水圧（例えば、流路２２内の水圧）に依存する。また、水吹付ノズル２０内の水圧は、水吹付ノズル２０へ供給される水の流量Ｑに依存する。したがって、同一の水吹付ノズル２０を使用する場合、水吹付ノズル２０へ供給される水の流量Ｑを変化させることによって、水吹付ノズル２０から噴出される水滴６０の粒径φ及び吐出時速度Ｖを変化させることができる。なお、本実施形態において、水滴６０の吐出時速度Ｖは、水滴６０が鋼板２に向けて噴出口２３から噴出される際の速度のうち鋼板２の厚み方向の成分を意味する。

【0028】

水吹付ノズル２０には、水圧センサ２４が設けられてもよい。水圧センサ２４は、水吹付ノズル２０内の水圧を検出し、検出結果を制御装置３０へ出力する。

【0029】

制御装置３０は、水吹付ノズル２０の動作を制御する。より具体的には、制御装置３０は、水吹付ノズル２０により吹き付けられる水滴の速度又は粒径のうちの少なくともいずれかが不均一となるとなるように、水吹付ノズル２０の動作を制御する。制御装置３０は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、データ等を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）装置などのデータ格納用記憶装置等で構成される。

【0030】

図３を参照して、制御装置３０の構成について説明する。図３は、制御装置３０の構成を示す機能ブロック図である。制御装置３０は、制御部３１０、通信部３２０、及び記憶部３３０を備える。以下、制御装置３０が備える各機能部について説明する。

【0031】

制御部３１０は、水吹付ノズル２０の動作を制御するための制御信号を生成する。生成された制御信号は、通信部３２０又は記憶部３３０に伝達される。制御部３１０は、流量制御部３１１、位置制御部３１２及びタイミング制御部３１４を備える。以下、制御部３１０が備える各機能部について説明する。

【0032】

流量制御部３１１は、水吹付ノズル２０へ供給される水の流量を調節するための流量制御信号を生成する。流量制御信号は、通信部３２０を介して水吹付ノズル２０に送信される。これにより、水吹付ノズル２０の流量が制御され、水吹付ノズル２０の水圧が制御される。この結果、水吹付ノズル２０から放出される水滴の速度及び水滴の径等が制御される。

【0033】

位置制御部３１２は、水吹付ノズル２０の位置を制御するための位置制御信号を生成する。位置制御信号が通信部３２０を介して水吹付ノズル２０に送信されることにより、例えば、水吹付ノズル２０と鋼板２との距離等が調整される。また、位置制御信号により、水吹付ノズル２０の位置が、鋼板２の面に対して水平な方向に制御されてもよい。

【0034】

タイミング制御部３１４は、水吹付ノズル２０が水滴を噴射するタイミングを制御するためのタイミング制御信号を生成する。タイミング制御信号が通信部３２０を介して水吹付ノズル２０に送信されることにより、水吹付ノズル２０が水滴を噴射するタイミングが制御される。つまり、タイミング制御部３１４は、水吹付ノズル２０による水滴の吹付のＯＮ－ＯＦＦを制御することができる。

【0035】

また、本実施形態に係るタイミング制御部３１４は、複数の水吹付ノズル２０が水を吹き付けるタイミングを制御することにより、狙った場所へのスポット的な凹凸の付与又は通板方向に多段の凹凸の付与を行うことも可能である。さらに、タイミング制御部３１４は、噴霧跡の細かい調整が可能であり、水吹付ノズル２０が水滴を噴射するタイミングを制御する事で、めっき鋼板の表面に文字や模様を表現することも可能である。

【0036】

通信部３２０は、制御部３１０が生成した制御信号（流量制御信号、位置制御信号、方向制御信号、又はタイミング制御信号等）を水吹付ノズル２０に送信する機能を有する。水吹付ノズル２０は、受信した制御信号に基づき動作する。また、通信部３２０は、水吹付ノズル２０から送信された情報を受信する機能を有する。受信された情報は、制御部３１０又は記憶部３３０に伝達される。

【0037】

記憶部３３０は、制御装置３０が取得した情報を記憶する機能を有する。記憶部３３０は、例えば、記憶部３３０は、例えば、水吹付ノズル２０に関する情報を記憶する。より具体的には、記憶部３３０は、水吹付ノズル２０の数、向き、位置、構造、又は水の流量等の各種の水吹付ノズル２０に関する情報を記憶する。また、記憶部３３０は、制御部３１０により生成された制御情報を記憶してもよい。記憶部３３０により記憶されている各種の情報は、必要に応じて制御部３１０又は通信部３２０に伝達される。

【0038】

＜２．溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法＞
ここで、図４を参照して、溶融亜鉛めっき装置１を用いた溶融亜鉛めっき鋼板（以下、単に「めっき鋼板」とも称する。）の製造方法について説明する。図４は、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を示すフローチャート図である。本実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法では、図４に示す浸漬工程（ステップＳ１０１）、ガスワイピング工程（ステップＳ１０２）、及び水吹付工程（ステップＳ１０３）が実施される。なお、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき方法では、図４に示すガスワイピング工程と水吹付工程とが実施される。以下、図４に示す各工程について説明する。

【0039】

（浸漬工程：Ｓ１０１）
溶融亜鉛めっき装置１は、図示しない駆動源により鋼板２を移動させ、装置内の各部を通板させる。鋼板２は、スナウト５を通じてめっき浴３中に斜め下方に向けて連続的に導入され、シンクロール６を周回して、搬送方向が鉛直方向上方に変更される。次いで、鋼板２は、サポートロール７、８の間を通過して上昇し、めっき浴３外に引き上げられる。

【0040】

（ガスワイピング工程：Ｓ１０２）
次いで、図５を参照して、ガスワイピング工程と水吹付工程とについて説明する。図５は、ガスワイピング工程と水吹付工程におけるめっき層５０の様子を示す図である。ガスワイピングノズル１０から鋼板２にワイピングガスが吹き付けられることにより、鋼板２に付着している余剰の溶融金属が掻き取られて、鋼板２の溶融金属膜の膜厚が調節される。つまり、鋼板２の表面に対する溶融金属の付着量が所定の目付量に調節される。

【0041】

（水吹付工程：Ｓ１０３）
その後、水吹付ノズル２０から鋼板２に水滴が吹き付けられることにより、鋼板２のめっき層５０に凹凸５１が形成される。本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法によれば、水吹付ノズル２０から鋼板２に吹き付けられる水滴の速度又は粒径のうちの少なくともいずれかが不均一である。このため、静摩擦係数が部分的に高い溶融亜鉛めっき鋼板が製造される。また、本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板において、部分的に静摩擦係数が高いため、本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板の排水性は良好である。さらに、本実施形態では、めっき層５０に凹凸が形成されるのみであり、めっき層５０が剥がれ、鋼板２が露出しない。このため、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法により製造されためっき鋼板の耐食性は高い。以上のようにして、溶融亜鉛めっき装置１は、めっき層に凹凸５１が形成されためっき鋼板を製造する。

【0042】

上記のように、溶融亜鉛めっき装置１を用いた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法では、鋼板２をめっき浴３中に連続的に浸漬してめっきが行われる。また、溶融亜鉛めっき装置１を用いた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法では、めっき浴３から引き上げられた鋼板２にガスワイピングノズル１０によりガスを吹き付けることによって鋼板２の表面に付着した溶融金属膜の膜厚を調節するガスワイピング工程が行われる。また、溶融亜鉛めっき装置１を用いた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法では、ガスワイピング工程の後に、鋼板２に水滴を吹き付ける水吹付工程が行われる。ここで、本実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法によれば、水吹付工程において、水吹付ノズル２０の動作を適切に制御することによって、めっき鋼板の静摩擦係数を調整することができる。以下では、このような水吹付工程についてより詳細に説明する。

【0043】

水吹付工程において、制御装置３０は、水吹付ノズル２０の動作を制御する。具体的には、流量制御部３１１は、水吹付ノズル２０へ供給される水の流量Ｑを調節する図示しない調整弁の開度を制御するための流量制御信号を生成する。流量制御信号は、通信部３２０を介して水吹付ノズル２０に送信される。水吹付ノズル２０は、流量制御信号に基づき、調整弁の開度を変化させて水の流量Ｑを変化させることによって、水吹付ノズル２０内の水圧を変化させることができる。これにより、水吹付ノズル２０から噴出される水滴６０の粒径φ及び吐出時速度Ｖを変化させることができる。

【0044】

具体的には、流量制御部３１１は、水圧センサ２４の検出値を用いて調整弁の開度を制御する。これにより、水吹付ノズル２０内の水圧を適切に調節することができる。したがって、水吹付ノズル２０から噴出される水滴６０の粒径φ及び吐出時速度Ｖを適切に調整することができる。

【0045】

このように、制御装置３０は、水吹付ノズル２０の動作を制御することによって、水吹付ノズル２０から噴出される水滴６０の粒径φ及び吐出時速度Ｖを適切に調整する。それにより、吹き付けられる水滴の速度又は粒径のうちの少なくともいずれかを不均一とすることができる。この結果、めっき層に形成される凹凸５１の大きさが不均一となり、第１領域と、第１領域の静摩擦係数よりも低い静摩擦係数を有する第２領域とが形成される。また、本実施形態に係るめっき鋼板における第１領域では、鋼板２が露出しない程度にめっき層５０に凹凸５１が形成されていてもよい。これにより、めっき鋼板の耐腐食性が確保される。

【0046】

なお、上記では、制御装置３０が水圧センサ２４を用いて調整弁の開度を調節する例について説明したが、調整弁の開度を調節する手段はこのような例に特に限定されない。例えば、水吹付ノズル２０に流量計が設けられてもよい。流量制御部３１１は、当該流量計により検出される水吹付ノズル２０内の水の流量に基づいて、調整弁の開度を制御してもよい。

【0047】

なお、上記の説明では、流量制御部３１１が１つの水吹付ノズル２０の流量を制御する例について説明した。これに限らず、水吹付ノズル２０の数が複数である場合には、流量制御部３１１は、当該複数の各々の流量を制御してもよい。これにより、水吹付ノズル２０から鋼板２に吹き付けられる水滴の速度又は粒径のうちの少なくともいずれかを不均一にすることができる。

【0048】

制御装置３０が複数の水吹付ノズルの動作を制御する例について、図６を参照して説明する。図６は、複数の水吹付ノズル７１がめっき層５５に水滴を吹き付けている様子を示す図である。

【0049】

図６には、５つの水吹付ノズル７１が示されている。５つの水吹付ノズル７１は、それぞれ、水滴６１をめっき層５５に吹き付けている。めっき層５５を備える鋼板２ａは、紙面の表側から裏側に向かって通板されているものとする。

【0050】

なお、図６には５つの水吹付ノズル７１が示されているが、めっき装置に設けられる水吹付ノズル７１の数は４つ以下であってもよいし、６つ以上であってもよい。また、図６に示すめっき層５５の反対側の面に設けられためっき層に水滴を吹き付ける水吹付ノズルが設けられてもよい。

【0051】

流量制御部３１１は、水吹付ノズル７１から吹き付けられる水滴６１の流量を制御する。図６では、水滴６１を示す矢印の長さは、各水吹付ノズル７１から吹き付けられる水滴６１の流量に対応しているものとする。具体的には、水滴６１を示す矢印の長さが長いほど、各水吹付ノズル７１から吹き付けられる水滴６１の粒径及び吐出時速度が大きい。例えば、左端に示された水吹付ノズル７１ａから吹き付けられる水滴６１ａの流量は、真ん中に示された水吹付ノズル７１ｃから吹き付けられる水滴６１ｃの流量よりも大きい。流量が大きいほど、めっき層に形成される凹凸が大きくなる。形成される凹凸が大きいほど静摩擦係数は大きくなるため、めっき層５５の静摩擦係数は、流量に応じた大きさとなる。このように、流量制御部３１１により水吹付ノズル７１から吹き付けられる水滴６１の流量が制御されることにより、めっき層５５の静摩擦係数が調整される。

【0052】

また、位置制御部３１２は、水吹付ノズル７１の各々の噴出口とめっき層５５の表面との距離を制御することができる。なお、図６には、すべての水吹付ノズル７１の噴出口とめっき層５５との距離ｄ１が同一であるが、これに限らず、すべての水吹付ノズル７１の各々の噴出口とめっき層５５の表面との距離が異なっていてもよい。また、一部の水吹付ノズル７１の噴出口とめっき層５５の表面との距離が同じであってもよい。

【0053】

また、本実施形態に係る制御装置３０は、水吹付ノズル７１の噴出口とめっき層５５の表面との距離ｄ１を制御することができる。なお、当該距離ｄ１は、制御装置３０が備える位置制御部３１２により制御されてもよい。距離ｄ１が制御されることにより、めっき層５５に水滴が吹き付けられる範囲、又はめっき層５５に水滴６１が衝突する際の衝突速度が制御される。なお、距離ｄ１は、手動によって調整されてもよい。当該距離ｄ１は、１００ｍｍ～２００ｍｍ程度であってもよい。また、めっき層５５に水滴６１が吹き付けられる範囲における板幅方向の長さは、数１０ｍｍ以上であってもよい。

【0054】

次に、図７を参照して、複数の水吹付ノズルによりめっき鋼板に凹凸が設けられる様子ついて説明する。図７は、複数の水吹付ノズル２０によりめっき層に凹凸が設けられためっき鋼板４０を、水吹付ノズル２０からめっき鋼板４０の向きに見た図である。

【0055】

図７には、５つの水吹付ノズル２０と、めっき鋼板４０とが示されている。なお、めっき鋼板４０は、右側に示す矢印の方向（すなわち、下から上に向かう方向）に通板されているものとする。

【0056】

めっき鋼板４０には、５つの斜線が付された第１領域４１と第２領域４２とが設けられている。これらの第１領域４１は、水吹付ノズル２０によりめっき層に凹凸が設けられることで形成された領域である。一方、第２領域４２は、凹凸が設けられていないめっき層の領域である。従って、第１領域４１の静摩擦係数は、第２領域４２の静摩擦係数よりも高い。

【0057】

このように、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法によれば、めっき鋼板４０に凹凸が設けられた第１領域４１と、第１領域４１の静摩擦係数よりも低い静摩擦係数を有する第２領域４２とを備えるめっき鋼板を製造することができる。なお、図７に示す例では、第２領域４２には、水吹付ノズル２０から水が吹き付けられていないが、本実施形態に係るめっき鋼板は、全面に水吹付ノズルから水滴が吹き付けられることにより、凹凸が設けられていてもよい。この場合、第２領域は、例えば第１領域に吹き付けられる水滴の流量よりも小さい流量の水滴が吹き付けられることにより、第１領域の静摩擦係数よりも低い静摩擦係数を有する。

【0058】

また、めっき鋼板４０に凹凸が設けられた第１領域の静摩擦係数は、０．３以上であることが好ましい。第１領域の静摩擦係数が０．３以上であることにより、第１領域は、滑り止めなどの効果をより十分に発揮することができる。また、第１領域の静摩擦係数は、０．５以下であることが好ましい。第１領域の静摩擦係数が０．５以下であることにより、第１領域による滑り止めなどの効果が効きすぎることが抑止される。

【0059】

また、第２領域の静摩擦係数は、０．２未満であることが好ましい。第２領域の静摩擦係数が０．２未満であることにより、例えばめっき層の凹凸同士の接触に起因するめっき粉の発生が抑止される。さらに、第２領域の静摩擦係数が低いほど、第２領域による排水がより促進されるようになるため、めっき鋼板の排水性が向上する。特に、第２領域の静摩擦係数が０．２未満であると、めっき鋼板の排水性が特に良好となる。また、第２領域の静摩擦係数は、０．１以上であることが好ましい。第２領域の静摩擦係数を０．１以上とすることにより、第２領域は、適度に滑り止め等の効果を発揮することができる。

【0060】

なお、第１領域の面積が小さすぎると、第１領域に十分な静摩擦力が生じない場合がある。例えば、第１領域の形状が長方形である場合、鋼板の長さ方向（以下、「板長さ方向」又は「通板方向」とも称する。）及び鋼板の幅方向（以下、「板幅方向」とも称する。）の長さが共に１ｍｍ程度以下であると、十分な静摩擦力が生じない場合がある。

【0061】

そこで、第１領域における任意の２点を結ぶ距離の最長の長さが１０ｍｍ以上であることが好ましい。さらに、第１領域の互いに直交する２つの方向の長さが、いずれも１０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、物体が第１領域に接触する面積が大きくなるため、より十分な静摩擦力が第１領域に生じるようになる。

【0062】

より具体的には、本実施形態では、第１領域の板長さ方向又は板幅方向の少なくともいずれかの長さは、１０ｍｍ以上であることが好ましい。第１領域の板長さ方向の長さが１０ｍｍ以上であることにより、より十分な静摩擦力が第１領域に生じるようになる。さらに、第１領域の板長さ方向及び板幅方向の長さが、いずれも１０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、より十分な静摩擦力が第１領域に生じるようになる。具体例については、本発明の一実施形態に係るめっき鋼板の用途例を用いて後述する。

【0063】

また、めっき鋼板に複数の互いに分離された第１領域が形成される場合には、当該複数の第１領域のうちの任意の２つ第１領域は、互いに所定の距離以上離れていることが好ましい。これにより、めっき鋼板の排水性が良好となる。２つの第１領域が離れている方向は特に限定されないが、例えば本実施形態に係るめっき鋼板では、２つの第１領域が板長さ方向又は板幅方向の少なくともいずれかの方向に所定の距離以上離れていることが好ましい。例えば、２つの第１領域が、板長さ方向又は板幅方向の少なくともいずれかの方向に１０ｍｍ以上離れていることが好ましい。さらに、２つの第１領域が、板長さ方向及び板幅方向の方向に１０ｍｍ以上離れていることが好ましい。具体例については、本発明の一実施形態に係るめっき鋼板の用途例を用いて後述する。

【0064】

なお、図７には、５つの水吹付ノズル２０が示されているが、用いられる水吹付ノズルの数は、１つ～４つであってもよいし、６つ以上であってもよい。従って、めっき鋼板４０に形成される第１領域４１の数は、１つ～４つであってもよいし、６つ以上であってもよい。

【0065】

また、５つの水吹付ノズル２０の各々の流量は同一であってもよいし、全ての水吹付ノズル２０の流量が異なっていてもよい。また、これらの水吹付ノズル２０のうちのいくつかの水吹付ノズル２０の流量が同一であってもよい。

【0066】

次に、図８を参照して、制御装置３０が複数の水吹付ノズル２０が水滴を吹き付けるタイミングを制御する例について説明する。図８は、複数の水吹付ノズル２０が互いに異なるタイミングで水滴をめっき層に吹き付けている様子を示す図である。

【0067】

図８には、図７に示した５つの水吹付ノズル２０と実質的に同一の機能を有する水吹付ノズル２０と、めっき鋼板４３とが示されている。めっき鋼板４３は、水吹付ノズル２０により凹凸が設けられた５つの第１領域４４と、凹凸が設けられていない第２領域４５とを備えている。ここで、凹凸が設けられていない第２領域４５の静摩擦係数は、凹凸が設けられた第１領域４４の静摩擦係数よりも低い。

【0068】

制御装置３０は、５つの水吹付ノズル２０が水滴を吹き付けるタイミングを制御する。より具体的には、制御装置３０が備えるタイミング制御部３１４が、水吹付ノズル２０が水滴を吹き付けるタイミングを制御する。

【0069】

図８に示す例では、２つの水吹付ノズル２０ｂ及び２０ｄがめっき層に水滴を吹き付けた後、３つの水吹付ノズル２０ａ、２０ｃ、及び２０ｅがめっき層に水滴を吹き付けるように、タイミング制御部３１４が、水吹付ノズル２０が水滴を吹き付けるタイミングを制御する。この結果、めっき鋼板４３には、めっき鋼板４３の通板方向の奥側に２つの第１領域４４ｂ及び４５ｄが形成され、めっき鋼板４３の通板方向の手前側に３つの第１領域４４ａ、４５ｃ、及び４５ｅが形成される。このように、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきの製造方法によれば、水吹付ノズル２０が水を吹き付けるタイミングが制御されるため、溶融亜鉛めっき鋼板４３の通板方向においても静摩擦係数の異なる領域を形成することができる。

【0070】

なお、図８に示す例では、２つの水吹付ノズル２０ｂ及び２０ｄが同じタイミングで水滴をめっき層に吹き付ける。さらに、３つの水吹付ノズル２０ａ、２０ｃ、及び２０ｅが、上記２つの水吹付ノズル２０ｂ及び２０ｄがめっき層に水滴を吹き付けるタイミングと異なる（遅い）タイミングで水滴をめっき層に吹き付ける。これに限らず、制御装置３０は、上記５つの水吹付ノズル２０の全てが異なるタイミングでめっき層に水滴を吹き付けるように、水吹付ノズル２０を制御してもよい。また、タイミング制御部３１４は、上記とは異なる組み合わせで、水吹付ノズル２０がめっき層に水滴を吹き付けるタイミングが同一となるように、水吹付ノズル２０を制御してもよい。

【0071】

上述のように、水滴６１の衝突速度が速いほど、めっき層５５に形成される凹凸は大きくなる。従って、位置制御部３１２は、水吹付ノズル７１とめっき層５５の表面との距離ｄ１を制御することにより、めっき層５５に形成される凹凸の大きさを制御することで、めっき層５５の静摩擦係数を調整することができる。

【0072】

また、めっき鋼板の板幅全範囲に噴霧跡を形成してもよく、その方法は、特に限定されない。角度調整等しやすい数１０ｍｍ幅の噴霧跡の単独ノズルを１０～２０組使用する方法が考えられる。なお、すべてのノズルが同じ水量であると、鋼板の通板方向に縞模様の摩擦濃淡が生じやすい。このため、各ノズルの水量を適宜調整することが好ましい。また、各水吹付ノズルの板幅方向の間隔を調整して、意図的に無噴霧部分を作ることで濃淡差を作ることもできる。

【0073】

本実施形態では、噴霧跡数１０ｍｍ（例えばフラットノズルで）とするノズルを用いる。高摩擦係数が必要な範囲（例えば階段の滑り止めで数１０ｍｍ）を１度に製造できる事や、摩擦係数測定方法の一つに必要な２０ｍｍ程度のサンプルを製造できる事を考慮して、かかるノズルを用いるが、本発明に係るめっき鋼板の製造方法に用いられるノズルは、かかるノズルのみに限定されるものではない。

【0074】

以上、本発明の実施形態に係るめっき鋼板の製造方法について説明した。

【0075】

めっき鋼板の一部に高摩擦領域を形成する方法として、製造されためっき鋼板を切り出した後に、めっき層の表面の一部に凹凸を加える方法が考えられる。例えば切削又は研削手段を使って凹凸を形成する方法、又は再度めっき鋼板を加熱してめっき層を溶融状態にしてから水滴等を衝突させる方法が考えられる。前者の切削又は研削手段を使う方法では、めっき層のきり屑（金属粉）が生じる。このため、当該方法は、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法に比べて、生産性が低い方法である。このため、前者の方法では、例えば環境対策設備の必要等によるコストがかかるため、当該方法は汎用的な摩擦力が付与される製品の製造には向かない。また、後者の水滴等を衝突させる方法においても、再加熱のエネルギーを必要とすることから、製造コストが高くなる。本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法によれば、めっき層のきり屑の発生が抑止される上、インラインでめっき鋼板の静摩擦係数を自由に変化させることができるため、製造コストが抑えられる。

【0076】

また、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法により製造されるめっき鋼板では、めっき層に第１領域と、当該第１領域の静摩擦係数よりも小さい静摩擦係数を有する第２領域とが設けられる。めっき鋼板の全面に大きな凹凸が設けられると、排水性が悪くなる場合がある。しかし、本発明の一実施形態に係るめっき鋼板では、めっき層の一部に凹凸が設けられるため、めっき鋼板の排水性は良好である。また、めっき鋼板の全面に凹凸が設けられる場合であっても、本発明の一実施形態のめっき鋼板における凹凸の大きさは均一ではなく、一部の領域における凹凸は小さい。より具体的には、当該一部の領域は、第１領域よりも小さな凹凸で形成された第２領域であり得る。このため、凹凸の形成による排水性の低下が抑止され、本実施形態に係るめっき鋼板の排水性は良好となる。このように、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法によれば、排水性が良好であり、滑り止め機能を有するめっき鋼板を得ることができる。

【0077】

さらに、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法により製造されるめっき鋼板では、めっき層に凹凸が設けられる。例えば、ブラスト加工によりめっき鋼板の静摩擦係数を高めようとすると、めっき層が剥がれて鋼板が露出し、めっき鋼板の耐腐食性が低下する場合がある。一方、本実施形態に係るめっき鋼板では、鋼板が露出しない。このため、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法によれば、耐腐食性が良好なめっき鋼板を製造することができる。

【0078】

＜３．用途例＞
次いで、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法により製造されるめっき鋼板の用途例について説明する。

【0079】

従来、めっき面全体に摩擦力を付与する方法又は摩擦力が付与された製品が提案されている。しかし、実際に摩擦力が必要になる場所は、めっき鋼板の用途に応じて異なる。例えば、めっき鋼板が、住宅等の屋根又は壁等に用いられる場合には、めっき鋼板と住宅等の骨組みとを固定するためにボルト又はネジを通すための孔がめっき鋼板に設けられる。この場合、これらの孔の周辺数１０ｍｍ～数１００ｍｍに上記第１領域に相当する領域が設けられれば十分である。また、めっき鋼板が階段などに使用される場合には、滑り防止として機能する第１領域は、階段の踏面部のエッジ付近（数１０ｍｍ）に設けられれば十分である。さらに、めっき鋼板がショッピングセンターなどの屋外駐車場などに設置されるスロープ等に用いられる場合、滑り防止として機能する第１領域は、めっき鋼板に１０ｍｍ～数１００ｍｍ間隔で配置されれば十分である。これにより、排水性も確保される。このように、めっき鋼板の一部に第１領域（高摩擦領域）が設けられることにより、めっき鋼板の全面に高摩擦領域が付与された場合のデメリットが軽減される。より具体的には、例えばめっき層に形成された凹凸部同士の接触が増えることによるめっき粉発生、又は排水性が阻害される事による耐腐食性の部分的悪化等が軽減される。

【0080】

以下、めっき鋼板の用途例として、ここで説明した車両用のスロープ、階段、及び屋根又は壁などに用いられるめっき鋼板について詳細に説明する。

【0081】

（スロープ用のめっき鋼板）
まず、図９及び図１０を参照して、車両が通行するスロープに用いられるめっき鋼板の一例について説明する。図９及び図１０は、車両が通行するスロープに用いられるめっき鋼板８０の一例を示す図である。

【0082】

なお、ここでは、車両用のスロープに本実施形態に係るめっき鋼板が適用される例について説明するが、歩行者用のスロープに本実施形態に係るめっき鋼板が適用されてもよい。また、ここでは、勾配のあるスロープに本実施形態に係るめっき鋼板が適用される例について説明するが、これに限らず、水平に設置された車両又は歩行者用の通路に本実施形態に係るめっき鋼板が適用されてもよい。

【0083】

図９に示されるめっき鋼板８０は、車両が通行するスロープに用いられるめっき鋼板８０の一例である。めっき鋼板８０は、斜線が付された第１領域８１と、第１領域８１の静摩擦係数よりも低い静摩擦係数を有する第２領域８２とを備える。なお、第１領域８１にのみ凹凸が付されていてもよいし、第１領域８１と第２領域８２の両方に凹凸が付されていてもよい。また、第１領域８１の板幅方向の長さは、Ｌ１である。Ｌ１は、例えば、１０～２００ｍｍ程度の長さである。Ｌ１の長さは、タイヤとの接地により効果的に摩擦力が発生する様に定められる。Ｌ１の長さが１０ｍｍ以上であると、より十分な摩擦力が得られるため好ましい。Ｌ１の長さが２００ｍｍを超える場合、一般的なタイヤの幅を超過するため、超過した部分は無駄な領域となる。また、第１領域８１の間隔は、Ｌ２である。Ｌ２は、例えば、１０～１００ｍｍ程度の長さである。Ｌ２の長さが、１０ｍｍ以上であると、めっき鋼板８０の良好な排水性を保たれるため好ましい。また、Ｌ２の長さが、１００ｍｍ以下であると、タイヤ一つの設置幅が静摩擦係数の高い第１領域に接しなくなることが抑止されるため好ましい。ただし、使用されるスロープが平均的なタイヤ幅が大きい大型車両用に使われるスロープである場合、Ｌ１の長さは、タイヤ幅に合わせて１００ｍｍより長くてもよい。

【0084】

次いで、図１０を参照して、車両が通行するスロープに用いられるめっき鋼板の別の例について説明する。めっき鋼板８３は、斜線が付された第１領域８４及び斜線が付されていない第２領域８５を備える。なお、第１領域８４にのみ凹凸が付されていてもよいし、第１領域８４と第２領域８５の両方に凹凸が付されていてもよい。第１領域８４の板幅方向の長さはＬ３であり、Ｌ３は例えば３００ｍｍ程度の長さである。また、第１領域８４の通板方向の長さはＬ５であり、Ｌ５は例えば５０ｍｍ程度の長さである。また、第１領域８４同士の板幅方向の間隔はＬ４であり、Ｌ４は例えば３００ｍｍ程度の長さである。さらに、第１領域８４同士の通板方向の間隔はＬ６であり、Ｌ６は例えば１０～１００ｍｍ程度の長さである。Ｌ６の長さが１０ｍｍ以上であると、スロープの高い排水性が保たれるため好ましい。また、Ｌ６の長さは、１００ｍｍ以下であると、タイヤ一つの設置幅が静摩擦係数の高い第１領域に接しないことが無くなるため好ましい。ただし、スロープが、平均的なタイヤ幅が大きい大型車両用に使われるスロープの場合、Ｌ１の長さは、タイヤ幅に合わせて１００ｍｍより長くてもよい。

【0085】

車両用のスロープの勾配は、通常は１２．５％程度であり、最大で１６．７％程度である。このようなスロープとして、図９又は図１０に示されためっき鋼板が用いられると、めっき鋼板が備える第１領域が車両の滑り止めとしての効果を発揮する。

【0086】

また、めっき鋼板に設けられる第１領域の面積は、鋼板の全面積のうちの５０～８０％の面積であってもよい。この場合、残りの領域が第２領域であってもよい。また、第１領域が上記スロープの滑り止め等に用いられる場合には、第１領域の静摩擦係数は、特限定されるものではないが、例えば、０．５以下であることが好ましい。静摩擦係数が０．５以下であることにより、滑り止めの効果が強くなりすぎることが抑止される。

【0087】

また、図９及び図１０に示すめっき鋼板では、めっき鋼板の一部に第１領域が設けられているため、めっき鋼板の全面における静摩擦係数が高められることにより生じる排水性の悪化が抑止される。

【0088】

なお、ここでは、車両又は歩行者が通行する通路として、スロープを例に挙げたが、これに限らず、本発明に係る溶融亜鉛めっき鋼板は、建築において用いられる梁等にも適用可能である。

【0089】

（階段用のめっき鋼板）
次いで、図１１及び図１２を参照して、本実施形態に係るめっき鋼板が階段として用いられる例について説明する。

【0090】

図１１は、本実施形態に係るめっき鋼板の製造方法により製造される、階段用のめっき鋼板８６を示す図である。図１１には、めっき鋼板８６に設けられた、斜線が付された３つの第１領域８７と、第１領域８７の静摩擦係数よりも低い静摩擦係数を有する４つの第２領域８８と、が示されている。なお、第１領域８７のみに凹凸が付されていてもよいし、第１領域８７と第２領域８８の両方に凹凸が付されていてもよい。また、第２領域８８に示される破線１０２は、階段を製造するために折り曲げられる線を示している。

【0091】

第１領域８７は、めっき鋼板８６の板幅方向の一端から他端に亘って設けられている。第１領域８７の通板方向の長さはＬ７である。また、第１領域８７の各々は、通板方向に長さＬ８の間隔で均等に設けられている。ここで、長さＬ７は例えば２０～５０ｍｍ程度であり、長さＬ８は、後述する階段の踏面部における歩行者の進行方向の長さ、及び階段１段当たりの高さに依存するが、例えば３５０ｍｍ程度以上の長さである。

【0092】

図１１に示すめっき鋼板が加工されることにより、図１２に示す階段８９が製造される。より具体的には、破線１０２及び第１領域８７の通板方向の手前側の端部でめっき鋼板８６を折り曲げることにより、図１２に示す階段８９が作製される。

【0093】

図１２には、３段分の階段８９が示されている。より具体的には、図１２には、階段８９が備える、人が踏む面である３つの踏面部９１と、それぞれの踏面部を接続する３つの接続部９０とが示されている。なお、本実施形態に係るめっき鋼板により製造される階段の段数は２段以下であってもよいし、４段以上であってもよい。

【0094】

踏面部９１には、第１領域９２（図１１に示す第１領域８７に相当する。）と、第１領域９２の静摩擦係数よりも低い静摩擦係数を有する第２領域９３（図１１に示す第２領域８９に相当する。）とが設けられている。

【0095】

踏面部９１の角側の端縁に沿って第１領域９２が設けられることにより、歩行者が階段８９を利用する際に、当該歩行者が踏面部９１で滑ることが抑止される。また、踏面部９１の一部に第１領域９２が設けられている。このため、階段８９が屋外等に設置され、雨が降った場合には、階段８９の排水性は良好であり、踏面部９１に雨等が溜まることが抑止される。

【0096】

図１２に示す階段８９は、図１１に示すめっき鋼板８６の第２領域８８に示された破線１０２と、階段８９の端部９４となる第１領域８７の通板方向の端で折り曲げられることにより製造されてもよい。

【0097】

また、階段８９の踏面部９１における第１領域９２と第２領域９３と面積比は特に限定されるものではないが、例えば踏面部９１の２０％～３０％が第１領域９２であってもよい。

【0098】

また、階段８９の踏面部９１における第１領域９２の静摩擦係数は、特に限定されないが、例えば０．３以上であることが好ましい。これにより、歩行者が滑ることがより抑止される。また、第１領域９２の静摩擦係数は、０．５以下であることが好ましい。これにより、滑り止めの効果が強くなりすぎることが抑止される。

【0099】

（屋根又は壁等に用いられるめっき鋼板）
次に、屋根又は壁等に用いられるめっき鋼板について説明する。これらの用途でめっき鋼板が用いられる場合には、例えば、めっき鋼板を用いて住宅などの骨組みが固定される際に、めっき鋼板にボルト又はネジ（以下、「ボルト等」とも称する。）を通して、めっき鋼板と他の部材とを結合するときがある。従って、めっき鋼板の一部にボルト孔又はネジ孔（以下、これらを「ボルト穴等」とも称する。）が設けられる。このとき、めっき鋼板に設けられたボルト孔等の周りのめっき層における静摩擦係数が低いと、ボルト等をボルト穴等に通してめっき鋼板と他の部材とが結合された後、ボルト等の頭部とめっき層とが滑り、ボルト等が外れやすい場合がある。このため、ボルト孔等の付近のめっき層の静摩擦係数は、高いことが望ましい。

【0100】

そこで、本実施形態では、めっき鋼板にボルト孔等が設けられる予定の位置の周辺に、めっき層に第１領域９８が設けられる。具体的には、当該第１領域９８は、ボルト等がボルト孔等に通される際に、ボルト等の頭部が接触し得るめっき層の少なくともいずれかに設けられる。例えば、ボルト穴等が設けられる予定の位置の周辺１０ｍｍ～数１００ｍｍ程度の領域が、第１領域９８であってもよい。

【0101】

ボルト孔等が設けられる予定の位置の周辺におけるめっき層に凹凸が設けられためっき鋼板について、図１３を参照してより具体的に説明する。図１３は、ボルト孔が設けられる予定のめっき鋼板９７を示す図である。めっき鋼板９７は、斜線が付された第１領域９８と、斜線が付されていない第２領域９９とを備える。第１領域９８はめっき層に凹凸が設けられた領域であり、第２領域はめっき層に凹凸が設けられていない領域である。従って、第１領域９８の静摩擦係数は、第２領域９９の静摩擦係数よりも高い。なお、第１領域９８と第２領域９９の両方に凹凸が付されていてもよく、凹凸の大きさなどを調整することにより、第１領域９８の静摩擦係数が第２領域９９の静摩擦係数よりも高くなる。第１領域９８の一部には、ボルト孔等が形成される予定である。

【0102】

第１領域９８は、めっき鋼板９７が備えるめっき層の板幅方向の一端から他端に亘って設けられている。第１領域９８の通板方向の長さはＬ９である。また、第１領域９８は、Ｌ９＋Ｌ１０の間隔で均等に通板方向に設けられている。ここで、長さＬ９は、例えば１００ｍｍ～２００ｍｍ程度である。また、長さＬ１０は任意の長さであり、用途に応じて適宜決定され得る。

【0103】

次に、図１４を参照して、第１領域９８についてより詳細に説明する。図１４は、図１３に示す第１領域９８ｂに含まれる領域Ｙの一部を拡大した図である。第１領域９８ｂの一部である拡大領域９８ｃ（図１３に示す第１領域９８の斜線は省略している。）には、ボルト孔が形成される予定の位置である６つのボルト位置１００が示されている。これらの６つのボルト位置１００には、ボルト孔が形成され、必要に応じてボルトが通される。当該ボルトは、さらに他の部材にも通されることにより、めっき鋼板９７と他の部材とが結合される。このとき、ボルト孔に通されたボルトの頭とめっき層又はボルトと対になるナットとめっき層とは、第１領域９８に生じる摩擦力により滑りにくくなる。また、ワッシャーが入れられる場合には、ボルトに締め付けられるワッシャーとめっき層とは、第１領域９８に生じる摩擦力により滑りにくくなる。この結果、ボルトがめっき鋼板９７から外れにくくなる。なお、ここでは、主にボルト孔がめっき鋼板に設けられる例について説明したが、めっき鋼板に、ボルト孔の代わりにねじ孔が設けられてもよい。この場合には、当該ねじ孔に通されるねじの頭と第１領域とが滑りにくくなる。

【0104】

以上、屋根又は壁等に用いられるめっき鋼板について説明した。なお、第１領域９８の静摩擦係数は、特に限定されないが、０．３以上であることが好ましい。これにより、ボルト等が滑ることが、より効果的に抑止される。なお、上記０．３という数値は、例えば、次式（１）等を用いて算出され得る。

【0105】

滑り荷重≧１．２×設計ボルト張力×０．４×摩擦面数×ボルト本数・・・（１）

【0106】

以上、本実施形態に係るめっき鋼板の用途例について説明した。

【0107】

上記の用途例において、第２領域の静摩擦係数は特に限定されないが、０．２未満であることが好ましい。第２領域の静摩擦係数が０．２未満であれば、第２領域の凹凸が大きすぎないため、めっき鋼板の排水性がより良好となる。また、第２領域の静摩擦係数は、０．１以上であることが好ましい。これにより、めっき鋼板の滑り止めの効果が高められる。

【0108】

また、めっき鋼板９７における第１領域９８の比率は、特に限定されるものではないが、例えば踏面部９１の１％～５％が第１領域９２であってもよい。

【実施例】

【0109】

以下では、実施例及び比較例を示しながら、本発明に係るめっき鋼板の製造方法について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明に係るめっき鋼板の製造方法のあくまでも一例にすぎず、本発明に係るめっき鋼板の製造方法が下記の例に限定されるものではない。

【0110】

実施例及び比較例では、板幅が１５００ｍｍ、０．６ｍｍの厚みの鋼板を用いた。なお、実際にめっき鋼板が使用される場合には、めっき鋼板の設置場所によって使用されるめっき鋼板の板幅が異なる。このため、必要に応じて、複数枚のめっき鋼板を使用したり、めっき鋼板を切断して必要な板幅に合わせて使用したりしてもよい。めっき浴には、Ａｌ：１１質量％、Ｍｇ：３質量％、及び残部がＺｎと不純物からなる溶融金属を用い、めっき浴の温度を４５０℃とした。めっき浴から引き上げられた鋼板に対して、めっき層の厚みが３０μｍとなるように、ワイピングガスを吹き付けた。さらに、水吹付ノズルを用いて、めっき層に水滴を吹き付け、めっき鋼板に凹凸を形成し、コイル状に巻きとることで回収した。その後、めっき鋼板の通板方向の長さが１２００ｍｍとなるように、めっき鋼板を切り出した。

【0111】

実施例では、車両が通過するスロープとして用いられることを想定しためっき鋼板を作製した。具体的には、実施例１～９では、図９に示したように、水滴が吹き付けられることで形成された複数の第１領域８１と、水滴が吹き付けられていない第２領域８２とを備えるめっき鋼板８０を作製した。また、第１領域８１の静摩擦係数は、吹き付けられる水滴の流量を制御することで、表１に示した値に調整した。第１領域８１の通板方向の長さを１０００ｍｍとした。また、実施例１０では、第１領域８１と第２領域８２とで、異なる流量の水滴を吹き付けた。より具体的には、第２領域８２に吹き付けられる水滴の流量を第１領域８１に吹き付けられる水滴の流量よりも小さくし、それぞれの静摩擦係数が表１に示す値となるように、流量を調整した。第１領域８１の形状は略長方形であり、その幅Ｌ１及び２つの第１領域８１同士の間隔Ｌ２を、水滴が吹き付けられる領域を適宜制御することで、表１に示した値に調整した。一方、比較例１では、めっき鋼板の全面に水滴を吹き付けることで、全面に均一な静摩擦係数を有するめっき鋼板８０を作製した。ここでは、比較例１に係るめっき鋼板は、第２領域８２を有さず、第１領域８１のみを有するものとして説明する。

【0112】

ここで、試験片（矩形板状試験片及び円板状試験片）の採取方法について説明する。上記実施例１～９で作製しためっき鋼板から、最も静摩擦係数が高いと推定される領域（第１領域８１）と最も静摩擦係数が低いと推定される領域（第２領域８２）とを切り出して試験片を採取した。具体的には、実施例１では、水吹付ノズルにより水滴が吹き付けられることで生成された噴霧跡領域の中でも水吹付ノズル直下に位置する噴霧跡を、第１領域８１の矩形板状試験片及び円板状試験片として採取した。また、水滴が吹き付けられなかった領域を第２領域８２の試験片として採取した。また、実施例１０では、実施例１～９と同様にして第１領域８１の試験片を採取した。第２領域８２の中でも水吹付ノズル直下に位置する噴霧跡を、第２領域８２の試験片として採取した。また、比較例では、水吹付ノズル直下を試験片として採取した。

【0113】

次いで、静摩擦係数の測定方法について説明する。まず、上記の連続めっきを行っためっき鋼板を切断し、幅１５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚み０．６ｍｍである矩形板状試験片と、直径２０ｍｍ、厚み０．６ｍｍである円板状試験片とを作製した。ただし、噴霧跡における板幅方向の長さが例えば２０ｍｍ未満になった場合は、当該長さの直径を有する円板状試験片を採取した。矩形板状試験片の上に円板状試験片を配置し、矩形板状試験片と円板状試験片とを接触させた。ここでは、矩形板状試験片及び円板状試験片の組み合わせ方を、矩形板状試験片と円板状試験片とで板幅方向を一致させて合わせ、かつ摺動させる方向を通板方向とする組み合わせ方とした。さらに、円板状試験片に上から下方向への荷重（垂直荷重）をかけ、円板状試験片を矩形板状試験片に押し当てた状態で、矩形板状試験片に水平方向の荷重（水平荷重）をかけ、矩形板状試験片を円板状試験片に対して摺動させた。最初に矩形板状試験片が動き始めるときの水平荷重を垂直荷重で除した値を静摩擦係数とした。なお、試験条件として、垂直荷重を３．１４ｋＮとし、矩形板状試験片が摺動する速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃとし、矩形板状試験片が摺動する距離を４５ｍｍとした。なお、上記試験には、高荷重往復動摩擦摩耗試験機（ＮＳＳＴ社製）の試験機を用いた。

【0114】

ここで、同一のめっき鋼板において、上記のような試験で測定された静摩擦係数（静試験時摩擦係数）の大きさと、実際にめっき鋼板が使用される際の静摩擦係数（使用時静摩擦係数）の大きさとが異なることがある。具体的には、鋼帯の表面に付着しためっき層に形成されている凹凸の大きさが過度に大きい場合、使用時の静摩擦係数が試験時の静摩擦係数より小さくなることがある。このことは、凹凸の大きさが過度に大きい場合、実際にめっき鋼板が使用されるまでの間に、凸部の一部が外部からの衝撃等によりめっき鋼板から取れることに起因する。例えば、めっき鋼板が製造されてから実際に使用されるまでの間にめっき鋼板がロール状に巻き取られ、めっき鋼板の表面が擦られることにより凸部の一部がめっき鋼板から取れることによって、使用時の静摩擦係数が小さくなることがある。

【0115】

次に、作製しためっき鋼板の評価方法について説明する。

【0116】

（排水性）
作製しためっき鋼板の排水性をＡＡ（特に良好）、Ａ（より良好）、Ｂ（良好）又はＣ（不合格）の４段階で評価した。ＡＡ、Ａ及びＢ評価を合格とした。具体的には、作製しためっき鋼板の傾斜角度を７．１°（１２．５％）とした状態で、１時間当たり５ｍｍの降水量の水をめっき鋼板に流した。このとき、第２領域８２の全面積に対する、第２領域に発生した１ｍｍ以上の厚みを有する水膜の面積の比率で排水性を評価した。当該比率が３０％以上７０％未満であるめっき鋼板の排水性をＢ評価とした。さらに、当該比率が５％以上３０％未満であるめっき鋼板の排水性をＡ評価とし、当該比率が５％未満であるめっき鋼板の排水性をＡＡ評価とした。一方、当該比率が７０％を超えるめっき鋼板の排水性をＣ評価とし、不合格とした。なお、比較例については、めっき鋼板が排水を促進する第２領域８２を備えないため、常に１ｍｍ以上の水膜がめっき鋼板のほぼ全面に生成されている状態であったことから、排水性をＣ評価とし、不合格とした。

【0117】

（摩擦力）
作製しためっき鋼板の摩擦力をＡＡ（特に良好）、Ａ（より良好）、Ｂ（良好）又はＣ（不合格）の４段階で評価した。ＡＡ、Ａ及びＢ評価を合格とした。具体的には、鋼板の傾斜角度を７．１°（１２．５％）とし、幅１５５ｍｍの新品のタイヤを有する軽自動車が当該めっき鋼板を１５ｋｍ／ｈｒで３０ｍ下る際に、タイヤにスリップが発生した頻度で摩擦力を評価した。当該頻度が３回に１回未満であり、１０回に１回以上であるめっき鋼板の摩擦力をＢ評価とした。また、当該頻度が１０回に１回未満であり、２０回に１回以上であるめっき鋼板の摩擦力をＡ評価とした。さらに、当該頻度が２０回に１回未満であるめっき鋼板の摩擦力をＡＡ評価とした。一方、当該頻度が３回に１回以上であるめっき鋼板の摩擦力をＣ評価とし、不合格とした。

【0118】

各実施例及び比較例に係るめっき鋼板の評価結果を、第１領域及び第２領域の条件と併せて表１に示した。

【0119】

【表1】

【0120】

（実施例１）
実施例１のめっき鋼板では、排水性がＡ評価であった。これは、めっき鋼板の一部に形成された、第１領域８１の静摩擦係数よりも低い静摩擦係数を有する第２領域８２から排水されるため、排水性が良好であったと考えられる。また、実施例１のめっき鋼板では、摩擦力がＢ評価であり、滑り止め機能を有していた。これは、めっき鋼板の一部に形成された第１領域８１により摩擦力が発生したため、タイヤのスリップが抑止されたためであると考えられる。

【0121】

（実施例２～４）
実施例２～４では、第１領域８１の幅方向の長さＬ１を変更したこと以外は、実施例１と同様にしてめっき鋼板を作製した。実施例２に係るめっき鋼板の摩擦力の評価は、実施例１に係るめっき鋼板の摩擦力のＢ評価よりも高い評価Ａとなった。これは、実施例２に係る第１領域８１における幅方向の長さＬ１が、実施例１に係る第１領域８１における幅方向の長さ７ｍｍよりも長い１５ｍｍであったことに起因する。つまり、実施例２に係る第１領域８１の面積が実施例１に係る第１領域８１の面積よりも広いため、タイヤに係る摩擦力が向上し、実施例２に係るめっき鋼板の摩擦力の評価がＡ評価となった。また、表１に示すように、長さＬ１が長いほど、摩擦力が向上する結果となった。これは、長さＬ１が長いほど、上述のように、車両のタイヤが第１領域８１に接する面積が広くなり、当該タイヤにかかる摩擦力が大きくなるためと考えられる。

【0122】

（実施例５～８）
第１領域８１の幅方向の長さＬ１を５０ｍｍとし、第１領域８１同士の間隔Ｌ２を表１に示す値に変化させて、めっき鋼板を作製した。実施例６に係るめっき鋼板の排水性の評価は、実施例５に係るめっき鋼板の排水性のＢ評価よりも高い評価Ａとなった。これは、実施例６に係る第１領域８１における幅方向の間隔Ｌ２が、実施例５に係る第１領域８１における幅方向の間隔７ｍｍよりも長い１５ｍｍであったことに起因すると考えられる。つまり、実施例６に係る第２領域８２の面積が、実施例５に係る第２領域８２の面積よりも広くなることで、排水経路が広くなり、排水がより促進されたためと考えられる。また、表１に示すように、間隔Ｌ２が長くなるほど、排水性が向上する結果となった。これは、上述のように、間隔Ｌ２が長くなるほど第２領域８２の面積が大きくなることで排水経路が広くなり、めっき鋼板からより排水され易くなったためと考えられる。

【0123】

（実施例９）
実施例９では、第１領域８１の静摩擦係数を、上記実施例１～８の第１領域８１の静摩擦係数よりも低い０．２５としたが、実施例９に係るめっき鋼板の摩擦力はＢ評価となり、良好な摩擦力となった。なお、上記実施例２～８に係る摩擦力の評価は、実施例９に係る摩擦力のＢ評価よりも高い評価（Ａ又はＡＡ）となった。これは、上記実施例２～８に係る第１領域８１は、実施例９に係る第１領域８１の静摩擦係数０．２５よりも高い静摩擦係数（０．３４～０．４５）を有し、より高い摩擦力がタイヤに生じたためであると考えられる。特に、実施例２に係る第１領域８１の幅方向の長さＬ１は実施例９に係るＬ１５０ｍｍよりも短い１５ｍｍであるが、実施例２に係る第１領域８１の静摩擦係数が実施例９に係る第１領域８１の静摩擦係数０．２５よりも高い０．４０であったため、実施例２の摩擦力の評価がＡ評価となった。

【0124】

（実施例１０）
実施例１０では、第２領域８２にも水滴を吹き付けたが、めっき鋼板の排水性はＢ評価であった。このように、めっき鋼板の全面に水滴を吹き付けた場合であっても、２段階の静摩擦係数を有する領域（第１領域８１及び第２領域８２）を形成することで、良好な排水性を有するめっき鋼板が得られることが分かった。上記実施例１～４、６～８に係るめっき鋼板では、実施例１０に係る排水性のＢ評価よりも高い評価（Ａ又はＡＡ）となった。これは、上記実施例１～４、６～８に係る第２領域８２には、水滴が吹き付けられておらず、実施例１０に係る第２領域８１の静摩擦係数０．２２よりも低い静摩擦係数（０．１２～０．１６）を有するため、第２領域８２における排水がより促進されたためと考えられる。特に、実施例６に係る第１領域８１の幅方向の間隔Ｌ２は実施例１０に係るＬ２５０ｍｍよりも短い１５ｍｍであるが、実施例６に係る第２領域８２の静摩擦係数が実施例１０に係る第２領域８２の静摩擦係数０．２２よりも低い０．１６であったため、実施例６の排水性の評価がＡ評価となった。

【0125】

（比較例）
比較例に係るめっき鋼板では、排水性が悪く、Ｃ評価となった。これは、比較例に係るめっき鋼板には、実施例に係るめっき鋼板のような第２領域８２が形成されていないため、十分にめっき鋼板から排水がなされなかったためと考えられる。

【0126】

＜４．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0127】

例えば、上記実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法では、説明を簡略化するために、ステップＳ１０１～Ｓ１０３までの処理が順番に行われるものとして説明した。しかし、実際には、ステップＳ１０１～Ｓ１０３までの処理は、同時進行で行われてもよいし、適宜順番を入れ替えて行われてもよい。

【0128】

また、上記実施形態では、制御装置３０が、水吹付ノズルの向く方向又は水吹付ノズルとめっき層の表面との距離を制御した。これに限らず、制御装置３０は、水吹付ノズルの向く方向又は水吹付ノズルとめっき層の表面との距離を制御しなくてもよい。つまり、制御装置３０は、位置制御部３１２を備えていなくてもよい。この場合、予め、例えば作業者による手動により、水吹付ノズルが向く方向又は水吹付ノズルとめっき層の表面との距離が調整されてもよい。

【0129】

また、上記実施形態では、めっき層に凹凸が設けられた領域を第１領域、凹凸が設けられていない領域を第２領域として、静摩擦係数が互いに異なる２つの領域が溶融亜鉛めっき鋼板に設けられる例について説明した。これに限らず、溶融亜鉛めっき鋼板には、静摩擦係数が異なる３つ以上の領域が設けられてもよい。

【符号の説明】

【0130】

１ 溶融亜鉛めっき装置
２ 鋼板
３ めっき浴
４ めっき槽
１０ ガスワイピングノズル
２０ 水吹付ノズル
２３ 噴出口
２４ 水圧センサ
３０ 制御装置
４１、４４、８１、８４、８７、９２、９８ 第１領域
４２、４５、８２、８５、８８、９３、９９ 第２領域
８９ 階段
１００ ボルト位置
３１０ 制御部
３１１ 流量制御部
３１２ 位置制御部
３１４ タイミング制御部
３２０ 通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】