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審決分類 審判 全部申し立て 特36条6項1、2号及び3号 請求の範囲の記載不備  C22C
審判 全部申し立て 2項進歩性  C22C
審判 全部申し立て 1項3号刊行物記載  C22C
審判 全部申し立て 特36条4項詳細な説明の記載不備  C22C
管理番号 1340118
異議申立番号 異議2017-700183  
総通号数 222 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2018-06-29 
種別 異議の決定 
異議申立日 2017-02-24 
確定日 2018-04-02 
異議申立件数
訂正明細書 有 
事件の表示 特許第5977699号発明「生引き性に優れた高強度鋼線用線材、高強度鋼線、高強度亜鉛めっき鋼線、およびその製造方法」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。 
結論 特許第5977699号の明細書、特許請求の範囲を訂正請求書に添付された訂正明細書、特許請求の範囲のとおり、訂正後の請求項〔1?10〕について訂正することを認める。 特許第5977699号の請求項1、3?6、9、10に係る特許を維持する。 特許第5977699号の請求項2、7、8に係る特許についての特許異議の申立てを却下する。 
理由 第1 手続の経緯
特許第5977699号(以下、「本件特許」という。)についての出願は、平成25年 3月27日に特許出願され、平成28年 7月29日に特許権の設定の登録がされ、同年 8月24日に特許掲載公報が発行され、その後、その特許について、平成29年 2月24日付けで特許異議申立人 岡林 茂(以下、「申立人」という。)により特許異議の申立てがされたので、これを検討した結果として同年 5月19日付けで当審から取消理由を通知したところ、特許権者より同年 7月21日付けで意見書及び訂正請求書が提出され、これに対して申立人より同年 9月12日付けで意見書が提出され、同年10月19日付けで当審から訂正拒絶理由を通知したところ、特許権者より同年11月22日付けで意見書及び手続補正書が提出され、同年12月18日付けで当審から審尋がなされ、これに対して特許権者より平成30年 2月16日付けで回答書が提出されたものである。

第2 訂正請求の適否
1 訂正の内容
平成29年11月22日付けの手続補正書によって補正された同年 7月21日付けの訂正請求書による訂正(以下、「本件訂正」という。)の内容は、以下のとおりである(当審注:下線は訂正箇所を表す。)。
(1)訂正事項1
本件訂正前の特許請求の範囲の請求項1に、
「C :0.80?1.3%(質量%の意味、成分組成について、以下同じ)」とあるのを、
「C :0.84?1.3%(質量%の意味、成分組成について、以下同じ)、」と訂正する。
(請求項1を引用する請求項3?請求項6、請求項9及び請求項10も同様に訂正する。)

(2)訂正事項2
特許請求の範囲の請求項2を削除する。

(3)訂正事項3
本件訂正前の特許請求の範囲の請求項3に
「請求項1または2に記載の高強度鋼線用線材。」とあるのを、
「請求項1に記載の高強度鋼線用線材。」と訂正する。
(請求項3を引用する請求項4?請求項6、請求項9及び請求項10も同様に訂正する。)

(4)訂正事項4
本件訂正前の特許請求の範囲の請求項4に
「請求項1?3のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。」とあるのを、
「請求項1または3に記載の高強度鋼線用線材。」と訂正する。
(請求項4を引用する請求項5、請求項6、請求項9及び請求項10も同様に訂正する。)

(5)訂正事項5
本件訂正前の特許請求の範囲の請求項5に
「請求項1?4のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。」とあるのを、
「請求項1、3および4のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。」と訂正する。
(請求項5を引用する請求項6、請求項9及び請求項10も同様に訂正する。)

(6)訂正事項6
本件訂正前の特許請求の範囲の請求項6に
「請求項1?5のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。」とあるのを、
「請求項1および3?5のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。」と訂正する。
(請求項6を引用する請求項9及び請求項10も同様に訂正する。)

(7)訂正事項7
特許請求の範囲の請求項7を削除する。

(8)訂正事項8
特許請求の範囲の請求項8を削除する。

(9)訂正事項9
本件訂正前の特許請求の範囲の請求項9に
「請求項1?6のいずれかに記載の高強度鋼線用線材」とあるのを、
「請求項1および3?6のいずれかに記載の高強度鋼線用線材」と訂正する。
(請求項9を引用する請求項10も同様に訂正する。)

(10)訂正事項10
本件訂正前の願書に添付した明細書の【0049】に「4/D」とあるのを「D/4」と訂正する。

2 訂正の目的の適否、新規事項の有無、一群の請求項及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
(1)訂正事項1について
訂正事項1による訂正は、高強度鋼線用線材の炭素含有量の下限値を「0.80」質量%から「0.84」質量%に限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
また、訂正前の願書に添付した明細書の【0021】には、
「【0021】
(C:0.80?1.3%)
Cは、強度の上昇に有効な元素であり、C含有量が増加するに従って冷間加工後の鋼線の強度は向上する。本発明の目指す強度レベルを達成するには、C含有量は0.80%以上とする必要がある。しかしながら、C含有量が過剰になると、初析セメンタイトが粒界に析出し、伸線加工性を阻害する。こうした観点から、C含有量は1.3%以下とする必要がある。C含有量の好ましい下限は0.84%以上(より好ましくは0.90%以上)であり、好ましい上限は1.2%以下(より好ましくは1.1%以下)である。」と記載されているから(当審注:下線は当審で付与した。以下、同様である。)、高強度鋼線用線材の炭素含有量の下限値を「0.84」質量%と訂正する訂正事項1は、願書に添付した明細書、特許請求の範囲、又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
そして、訂正事項1による訂正は、高強度鋼線用線材の炭素含有量の下限値を「0.80」質量%から「0.84」質量%に限定するものであるから、実質上、特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。

(2)訂正事項2、訂正事項7、訂正事項8について
訂正事項2による訂正は請求項2を削除するものであり、訂正事項7は請求項7を削除するものであり、訂正事項8は請求項8を削除するものであるから、これらはいずれも、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであって、新規事項を追加するものではないこと、及び、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではないことは明らかである。

(3)訂正事項3?訂正事項6、訂正事項9について
訂正事項3?訂正事項6、訂正事項9による訂正は、訂正事項2により請求項2を削除する訂正がされたのに伴って、請求項3?6、9において請求項2を引用しないものに訂正するものであるから、他の請求項の記載を引用する請求項の記載を当該他の請求項を引用しないものとすることを目的とするものであり、新規事項を追加するものではないこと、及び、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではないことは明らかである。

(4)訂正事項10について
訂正事項10は、断線の原因となる初析セメンタイトの長さを測定する領域について、訂正前の願書に添付した明細書の【0049】の記載が、【0038】の
「【0038】
本発明では、更に初析セメンタイトの長さも制御されていることが好ましい。線材のD/4(D:線材の直径)より中心側に析出した初析セメンタイトは、伸線加工中にクラックを発生させ、カッピー断線の原因となるためである。・・・・」(当審注:「・・・・」は記載の省略を表す。)という記載と合致しない記載となっていたのを訂正するものであり、「4/D」が誤記であることは明らかであるから、誤記の訂正を目的とするものであって、新規事項を追加するものではなく、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。

(5)一群の請求項について
本件訂正前の請求項2?請求項10は、直接的又は間接的に訂正前の請求項1を引用するものであるから、本件訂正後の請求項1?請求項10は一群の請求項である。
なお、本件訂正請求においては、請求項1?10の一群の請求項に対して特許異議の申立てがされているので、特許法第120条の5第9項において読み替えて準用する同法第126条第7項の規定は適用されない。

3 むすび
したがって、訂正事項1?10からなる本件訂正は、特許法第120条の5第2項第1号、第2号及び第4号に掲げる事項を目的とするものであり、かつ、同法同条第4項並びに第9項で準用する同法第126条第4項?第6項の規定に適合するので、訂正後の請求項〔1?10〕について訂正を認める。

第3 本件特許発明
上記第2に記載したとおり、本件訂正は適法であるから、特許第5977699号の請求項1?10に係る発明(以下、それぞれ「本件特許発明1」?「本件特許発明10」といい、これらを総称して「本件特許発明」という。)は、それぞれ、本件訂正請求書に添付された訂正特許請求の範囲の請求項1?10に記載された事項により特定される以下のとおりのものである。

「【請求項1】
C :0.84?1.3%(質量%の意味、成分組成について、以下同じ)、
Si :0.1?1.5%、
Mn:0.1?1.5%、
P :0.03%以下(0%を含まない)、
S :0.03%以下(0%を含まない)、
Ti :0.02?0.2%、
Al :0.01?0.10%、および
N :0.001?0.006%、
を夫々含み、残部が鉄および不可避不純物からなり、
下記(1)式の関係を満足し、
金属組織が面積率90%以上のパーライト相であると共に、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であることを特徴とする生引き性に優れた高強度鋼線用線材。
0.05%≧[Ti^(*)]≧(0.0023×[C]) …(1)
但し、[Ti^(*)]=(全Ti量-大きさ0.1μm以上の化合物型Ti量)を示し、[C]はCの含有量(質量%)を示す。
【請求項2】
(削除)
【請求項3】
更に、B:0.010%以下(0%を含まない)を含有するものである請求項1に記載の高強度鋼線用線材。
【請求項4】
更に、Cr:0.5%以下(0%を含まない)を含有するものである請求項1または3に記載の高強度鋼線用線材。
【請求項5】
更に、V:0.2%以下(0%を含まない)を含有するものである請求項1、3および4のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。
【請求項6】
更に、Ni:0.5%以下(0%を含まない)、Cu:0.5%以下(0%を含まない)、Mo:0.5%以下(0%を含まない)、Co:1.0%以下(0%を含まない)およびNb:0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる1種以上を含有するものである請求項1および3?5のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。
【請求項7】
(削除)
【請求項8】
(削除)
【請求項9】
請求項1および3?6のいずれかに記載の高強度鋼線用線材を伸線加工することを特徴とする高強度鋼線の製造方法。
【請求項10】
請求項9に記載の製造方法で得られた高強度鋼線に溶融亜鉛めっきを施して、高強度亜鉛めっき鋼線を製造する方法であって、
前記高強度亜鉛めっき鋼線の引張強度TSが、下記(2)式で規定される引張強度TS^(*)以上であることを特徴とする高強度亜鉛めっき鋼線の製造方法。
TS^(*)=-87.3D+2234(MPa) …(2)
但し、Dは高強度亜鉛めっき鋼線の線径(mm)を示す。」

第4 申立理由の概要
申立人は、以下の申立理由1?9によって、訂正前の請求項1?10に係る特許を取り消すべきものである旨主張している。
1 申立理由1(異議申立書21頁5行?33頁5行)
本件訂正前の請求項5に係る発明は、甲第1号証に記載された発明であるか、甲第1号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、その特許は、特許法第29条第1項第3号または第2項の規定に違反してなされたものである。
本件訂正前の請求項5に係る発明は、甲第3号証に記載された発明と、甲第1号証、甲第4号証及び甲第15号証のいずれかとに基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、その特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものである。

2 申立理由2(異議申立書33頁6行?34頁最終行)
本件訂正前の請求項3に係る発明は、甲第1号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるか、甲第3号証若しくは甲第6号証に記載された発明と、甲第1号証、甲第4号証及び甲第15号証のいずれかとに基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、その特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものである。

3 申立理由3(異議申立書35頁1行?46頁1行)
本件訂正前の請求項1、2に係る発明は、甲第1号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるか、又は、甲第3号証に記載された発明、甲第5号証?甲第10号証に記載された発明のいずれかと、甲第1号証、甲第4号証、甲第15号証のいずれかに基づいて当業者が容易になし得た発明であるから、その特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものである。
本件訂正前の請求項4に係る発明は、甲第1号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるか、又は、甲第11号証に記載された発明と、甲第1号証、甲第4号証、甲第15号証のいずれかに基づいて当業者が容易になし得た発明であるから、その特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものである。
本件訂正前の請求項6に係る発明は、甲第1号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるか、又は、甲第6号証に記載された発明と、甲第1号証、甲第4号証、甲第15号証のいずれかに基づいて当業者が容易になし得た発明であるから、その特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものである。
本件訂正前の請求項7に係る発明は、甲第1号証に記載された発明であるか、甲第1号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、その特許は、特許法第29条第1項第3号または第2項の規定に違反してなされたものである。
本件訂正前の請求項7に係る発明は、甲第3号証に記載された発明、甲第5号証?甲第11号証に記載された発明のいずれかと、甲第1号証、甲第4号証、甲第15号証のいずれかに基づいて当業者が容易になし得た発明であるから、その特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものである。
本件訂正前の請求項8?10に係る発明は、甲第1号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、その特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものである。
本件訂正前の請求項8?10に係る発明は、甲第3号証に記載された発明、甲第5号証?甲第11号証に記載された発明のいずれか1つに基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、その特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものである。

4 申立理由4(異議申立書46頁2行?47頁12行)
本件訂正前の請求項1?10に係る発明は、「初析セメンタイトの最大長さが15μm以下」について、線材中のどの領域の中での初析セメンタイトの最大長さであるのかが不明であるから、本件訂正前の請求項1?10に係る発明の全範囲にわたってまで、課題が解決できることを当業者が認識できるように記載されていない。
また、本件訂正前の請求項1?10に係る発明では、線材全体において初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であると解することが妥当であると考えることはできるが、本件特許明細書の実施例では、断面内で4/D(D:線材の直径)より中心側に観察された板状の初析セメンタイトの最大長さを測定しており、4/Dより外周側の初析セメンタイトの最大長さは測定していないので、本件訂正前の請求項1?10に係る発明は、本件特許明細書に記載したものではないから、その特許は、特許法第36条第6項第1号の規定に違反してなされたものである。

5 申立理由5(異議申立書47頁13行?最終行)
本件訂正前の請求項1の「初析セメンタイトの最大長さが15μm以下」について、「D/4より中心側」の領域の中での初析セメンタイトの最大長さであるのか、「4/Dより中心側」の領域の中での初析セメンタイトの最大長さであるのかが明確でない。
また、本件特許明細書には、初析セメンタイトの観察倍率、視野面積、観察箇所数についても一切記載されていないので、本件訂正前の請求項1?10に係る発明は明確でないから、その特許は、特許法第36条第6項第2号の規定に違反してなされたものである。

6 申立理由6(異議申立書48頁1行?49頁15行)
本件訂正前の請求項1では、[Ti^(*)]の測定方法が特定されていない。
この点に関し、本件特許明細書の【0048】の記載からは、[Ti^(*)]をICP発光分析法に基づいて測定したのか、吸収分光法に基づいて測定したのかが明確ではない。
また、本件特許明細書には、800℃未満の冷却速度については記載されておらず、800℃未満の冷却速度も線材の組織に影響することは技術常識であるから、本件訂正前の請求項1?6に係る発明の線材を得るための製造方法が十分に記載されていない。
以上により、本件特許は、特許法第36条第4項第1号、第6項第1号、第6項第2号の規定に違反してなされたものである。

7 申立理由7(異議申立書49頁16行?50頁1行)
本件訂正前の請求項2では、固溶N量の測定方法が特定されていない。
この点に関し、本件特許明細書の【0048】の記載からは、固溶N量をICP発光分析法に基づいて測定したのか、吸収分光法に基づいて測定したのかが明確ではない。
以上により、本件特許は、特許法第36条第4項第1号、第6項第1号、第6項第2号の規定に違反してなされたものである。

8 申立理由8(異議申立書50頁2行?50頁21行)
本件特許明細書には、Vを含有する態様以外の態様において、本件訂正前の請求項2に係る発明における「固溶N量が0.0005%以下(0%を含まない)」を達成するための具体的手段が明確かつ十分に記載されていないから、本件特許明細書は、本件訂正前の請求項2に係る発明を当業者が実施できる程度に明確かつ十分に記載したものとはいえないので、その特許は、特許法第36条第4項第1号の規定に違反してなされたものである。

9 申立理由9(異議申立書50頁22行?51頁10行)
本件訂正前の請求項7に係る発明における「高強度鋼線」と、本件訂正前の請求項1に係る発明における「高強度鋼線用線材」との違いが明らかでないので、本件訂正前の請求項7?8に係る発明は明確でないから、その特許は、特許法第36条第6項第2号の規定に違反してなされたものである。
また、本件訂正前の請求項7に係る発明における「高強度鋼線」が、本件訂正前の請求項1に係る発明における「高強度鋼線用線材」を伸線加工して得られたものと解した場合、本件訂正前の請求項7?8に係る発明は、本件特許明細書に記載したものではないので、その特許は、特許法第36条第6項第1号の規定に違反してなされたものである。

[申立人が提出した証拠方法]
甲第1号証:特開2007-39800号公報
甲第2号証:「鉄鋼製造法 第2分冊 加工(1)」 第3刷 社団法人日本鉄鋼協会編 丸善株式会社 昭和54年 4月20日 p.439-443
甲第3号証:特開2012-97300号公報
甲第4号証:国際公開第2011/089782号
甲第5号証:特開平7-292443号公報
甲第6号証:特開2004-131797号公報
甲第7号証:特開2010-270391号公報
甲第8号証:特開平6-271937号公報
甲第9号証:特開平7-179994号公報
甲第10号証:特開平8-53743号公報
甲第11号証:国際公開第2010/150537号
甲第12号証:特開平8-1232号公報
甲第13号証:特開2015-196840号公報
甲第14号証:特開2016-191099号公報
甲第15号証:特開2006-28619号公報

第5 取消理由の概要
当審において通知した取消理由の概要は、以下のとおりである。
1 取消理由1(特許法第29条第1項第3号及び第2項について )
甲第1号証:特開2007-39800号公報

本件訂正前の請求項5に係る発明は、甲第1号証に記載された発明である。
また、本件訂正前の請求項3に係る発明は、甲第1号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
よって、本件訂正前の請求項5に係る特許は、特許法第29条第1項第3号に該当するものに対してされたものであり、本件訂正前の請求項3に係る特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してされたものである。

2 取消理由2(特許法第36条第4項第1号、第6項第1号及び第6項第2号について)
(1)取消理由2-1
本件訂正前の請求項1の「初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であること」について、本件訂正前の請求項1に係る発明が、本件特許明細書の発明の詳細な説明に記載されているとはいえない。
また、「初析セメンタイトの最大長さ」の測定方法について、本件訂正前の請求項1に係る発明の構成が不明確である。
よって、本件訂正前の請求項1及び当該本件訂正前の請求項1を引用する本件訂正前の請求項2?10に係る特許は、特許法第36条第6項第1号及び第6項第2号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。

(2)取消理由2-2
本件特許明細書の発明の詳細な説明には、本件訂正前の請求項1における「[Ti^(*)]」の測定方法について、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されているとはいえない。
また、「[Ti^(*)]」の測定方法が明確でないから、本件訂正前の請求項1の「[Ti^(*)]」も明確でない。
さらに、本件訂正前の請求項1に係る高強度鋼線用線材の製造方法について、本件特許明細書の発明の詳細な説明には、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されているとはいえない。
よって、本件訂正前の請求項1及び当該本件訂正前の請求項1を引用する本件訂正前の請求項2?10に係る特許は、特許法第36条第4項第1号及び第6項第2号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。

(3)取消理由2-3
本件特許明細書の発明の詳細な説明には、「固溶N量」の測定方法について、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されているとはいえない。
また、「固溶N量」の測定方法が明確でないから、本件訂正前の請求項2の「固溶N量」も明確でない。
よって、本件訂正前の請求項2及び当該本件訂正前の請求項2を引用する本件訂正前の請求項3?10に係る特許は、特許法第36条第4項第1号及び第6項第2号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。

(4)取消理由2-4
本件特許明細書の発明の詳細な説明には、本件訂正前の請求項2において「固溶N量が0.0005%以下(0%を含まない)」を達成するための具体的手段が、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されているとはいえない。
よって、本件訂正前の請求項2及び当該本件訂正前の請求項2を引用する本件訂正前の請求項3?10に係る特許は、特許法第36条第4項第1号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。

(5)取消理由2-5
本件訂正前の請求項7に係る発明における「高強度鋼線」について、本件訂正前の請求項7に係る発明の構成が不明確である。また、本件訂正前の請求項7に係る発明は、本件特許明細書の発明の詳細な説明に記載されているとはいえない。
よって、本件訂正前の請求項7及び当該本件訂正前の請求項7を引用する本件訂正前の請求項8に係る特許は、特許法第36条第6項第1号及び第6項第2号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。
なお、本件訂正前の請求項7の「請求項1?6のいずれかに記載の成分組成を満足し、」という記載からは、当該本件訂正前の請求項7において本件訂正前の請求項1?6に記載される「成分組成」のみを引用しているのか、あるいは本件訂正前の請求項1?6に係る「高強度鋼線用線材」を引用しているのかが明確でない。そして仮に前者の場合、本件訂正前の請求項7の「前記(1)式」という記載が不明確なものとなる上、本件訂正前の請求項7における「パーライト相」及び「初析セメンタイトの最大長さ」が、「高強度鋼線用線材」における「パーライト相」及び「初析セメンタイトの最大長さ」をいうのか、「高強度鋼線」における「パーライト相」及び「初析セメンタイトの最大長さ」をいうのかも不明確なものとなる。
このため、本件訂正前の請求項7に係る発明の構成が不明確であるので、本件訂正前の請求項7及び当該本件訂正前の請求項7を引用する本件訂正前の請求項8に係る特許は、特許法第36条第6項第2号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。

第6 本件特許明細書の記載
本件特許明細書の発明の詳細な説明には、以下の記載がある(下線部は当審にて付与した。また、「・・・・」は記載の省略を表す。以下同様である。)。
(a)「【0001】
本発明は、橋梁用ロープ等に用いられる亜鉛めっき鋼線の素材として有用な高強度鋼線、およびこのような高強度鋼線を得るための高強度鋼線用線材に関するものであり、特に圧延後に熱処理することなく伸線するときの加工性が良好な高強度鋼線用線材等に関するものである。」

(b)「【0011】
本発明はこうした状況の下でなされたものであって、その目的は、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材、およびこのような高強度鋼線用線材から得られる高強度鋼線、並びに高強度亜鉛めっき鋼線を提供することにある。」

(c)「【0013】
本発明の高強度鋼線用線材においては、金属組織が面積率90%以上のパーライト相であると共に、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であることが好ましい。また、線材中の固溶N量は、0.0005%以下(0%を含まない)であることが好ましい。」

(d)「【0017】
本発明者らは、上記課題を解決するため、線材組織と伸線加工性との関係について検討した。特に過共析鋼における初析セメンタイトの析出機構についても検討した。その結果、粒界近傍に微細なTiCを析出させることによって、初析セメンタイトの析出を抑制できることが判明した。最も効果が大きいのは、大きさが0.1μm以下の微細TiCであり、微細TiCの析出量を十分に確保する必要がある。鋼材のC含有量が高いほどセメンタイトが析出しやすいので、より多くの微細TiCが必要になる。粗大なTiCではこうした効果が出にくいので、微細TiCをできるだけ多く析出させる必要がある。TiCの析出量とサイズ分布を適切に制御することが極めて重要となる。
【0018】
上記のように大きさが0.1μm以下の微細TiCをオーステナイト粒界近傍に析出させることによって、粒界エネルギーを減少させ、初析セメンタイトの析出を抑制することができる。微細TiCを直接評価するには多大な労力と費用が必要になるが、電解抽出残渣測定を利用することで簡易的に評価することができる。即ち、室温では鋼中のTiは全量がTiC、TiNなどの化合物となっており、このうちTiNの大きさは、5?10μm程度である。従って、大きさ0.1μm以上の化合物型Ti(具体的には、目開き0.1μmのメッシュで濾過した残渣中の化合物型Ti)の量(化合物として存在するTi量)を測定し、鋼中の全Tiから差し引いた値を[Ti^(*)]とすると、この[Ti^(*)]は、メッシュをすり抜けた微細TiCの量を表す。
【0019】
鋼中のC含有量が多いほど初析セメンタイトが析出しやすいので、微細TiCが多量に必要になる。こうした関係から、上記[Ti^(*)]は、C含有量を[C]としたときに、0.0023×[C]以上、好ましくは0.0023×[C]+0.001%以上、より好ましくは0.0023×[C]+0.005%以上の量が必要となる。一方、微細TiCを多量に析出させると、粒界が脆化し、線材の靱性が低下するので、伸線時に縦割れを引き起こす。こうした観点から、上記[Ti^(*)]の上限は0.05%以下、好ましくは0.03%以下、より好ましくは0.01%以下となる。」

(e)「【0037】
本発明の高強度鋼線用線材は、金属組織がパーライト相を主体(例えば、面積率で90%以上)とすることが好ましいが、他の相(例えば、初析フェライトやベイナイト)が一部(10面積%以下)混入することは許容できる。
【0038】
本発明では、更に初析セメンタイトの長さも制御されていることが好ましい。線材のD/4(D:線材の直径)より中心側に析出した初析セメンタイトは、伸線加工中にクラックを発生させ、カッピー断線の原因となるためである。パーライトのラメラ構造を形成するセメンタイト(ラメラセメンタイト)は、伸線加工に応じて回転し、線材長手方向に配向する性質を持っている。しかしながら、初析セメンタイトは周囲の組織と同調して回転することができず、その界面からクラックを発生させる。この回転を支配する因子は、初析セメンタイトの長さである。初析セメンタイトの長さ(最大長さ)が15μmよりも大きくなると、回転しにくくなり、クラックの発生源になるが、短いものは回転しやすいのでそれほど伸線加工性を阻害しない。こうした観点から、初析セメンタイトの長さ(最大長さ)は15μm以下とすることが好ましい。より好ましくは、13μm以下であり、更に好ましくは10μm以下である。尚、初析セメンタイトの長さの下限は、特に限定されず、例えば0.1μm程度であってもよい。
【0039】
本発明の高強度鋼線用線材を製造するに当たっては、上記のように化学成分組成を調整した鋼片を用い、通常の製造条件に従って製造すれば良い。但し、線材の組織等を適切に調整するための好ましい製造条件は以下の通りである。
【0040】
高炭素鋼線材の製造過程では、一般的に所定の化学成分組成に調整した鋼片を加熱してオーステナイト化し、熱間圧延によって所定の線径の線材を得た後に、冷却コンベア上で冷却する過程でパーライト組織とする。このとき、熱間圧延中には動的再結晶に伴う微細オーステナイト組織が得られるが、この再結晶と同時にTiCを析出させることで、このTiCを粒界近傍に微細分散させることができる。ここで、結晶粒度への影響が最も大きい最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みをεとしたとき、この減面歪みεを0.4以上とすることで、結晶粒を十分に微細化し、TiCを微細分散させることができる。ここで、減面歪みεは、ε=ln(S_(1)/S_(2))(S_(1):圧延ロール入り側における線材断面積、S_(2):同出側における線材断面積、を夫々示す。)で表される。減面歪みεの好ましい範囲は0.42?0.8であり、より好ましい範囲は0.45?0.6である。
【0041】
また、圧延後の冷却過程において、微細析出したTiCの粗大化が進行する。このときに重要な要件は、線材の載置温度である。この載置温度を850?950℃に制御することによって、所望のTiCの析出状態を得ることができるので好ましい。この載置温度が950℃を超えると、TiCが粗大化し、850℃未満ではTiCが過剰に微細なままになってしまう。載置温度の上限は、より好ましくは940℃以下であり、更に好ましくは930℃以下である。載置温度の下限は、より好ましくは870℃以上であり、更に好ましくは880℃以上である。
【0042】
圧延後の冷却過程においては、衝風冷却によって冷却することになるが、このときの冷却速度(平均冷却速度)があまり速くなり過ぎると、ベイナイト等が混入しやすくなり、パーライト相主体の組織にできなくなる。こうした観点から、載置温度の範囲内での平均冷却速度は20℃/秒以下であることが好ましい。より好ましくは18℃/秒以下(更に好ましくは14℃/秒以下)である。尚、このときの冷却速度の下限は、初析セメンタイトの析出をより少なくするという観点からして、3℃/秒以上あることが好ましい。より好ましくは4℃/秒以上(更に好ましくは5℃/秒以上)である。」

(f)「【実施例】
【0045】
下記表1に示した化学成分組成(鋼種A?S)の鋼片(断面形状が155mm×155mm)を用い、熱間圧延して所定の線径に加工し、冷却コンベヤ上にリング状に載置して、衝風冷却による制御冷却でパーライト変態を行わせた後、コイル状に巻き取って各種圧延材コイルを得た。尚、表1中、「-」は、無添加であることを意味する。
【0046】
【表1】

【0047】
得られた圧延材について、端末の非定常部を切り捨てた後、良品の端末を採取して圧延材の評価(圧延材線径、[Ti^(*)]、固溶N量、初析セメンタイト最大長さ、組織、引張強度TS)を、下記の方法によって評価した。尚、表2中の「加熱温度」は熱間圧延前の加熱炉温度であり、減面歪みεは、最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの合計4パス)における合計減面歪みである。また、「平均冷却速度」は、載置から800℃までの冷却速度を平均したものである。但し、試験No.5については、載置から750℃までの平均冷却速度を取った。
【0048】
(TiCの分布状態、固溶N量の評価)
[Ti^(*)]および固溶N量については、電解抽出残渣測定によって評価した。この測定では、10%アセチルアセトン溶液を用いて抽出を行い、メッシュは0.1μmのものを用いた。残渣中の化合物型Ti量、化合物型N量、化合型B量をICP発光分析法、AlN量をブロムエステル法の夫々用いて測定した。ブロムエステル法に用いた試料量は3g、吸収分光法に用いた試料量は0.5gとした。尚、TiCの析出状態は、少なくとも1000℃以上の加熱処理を経ない限り変化しないので、引き抜き加工後や、溶融亜鉛めっき後の鋼線で測定しても良い。それらの値から、[Ti^(*)]=全Ti量-大きさ0.1μm以上の化合物型Ti量に基づいて、[Ti^(*)]量を測定すると共に、固溶N=全N量-化合物型N量から固溶N量を測定した。
【0049】
(圧延材の引張強度TS、組織の評価)
圧延材の端末サンプルに引張試験を行って、圧延材の引張強度TSを測定した。このとき3回(n=3)の平均値を求めた。また、同じく端末サンプルを樹脂に埋め込み、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することで、初析セメンタイトの状態を評価した。線材長手方向と垂直な断面(横断面)を観察し、断面内でD/4(D:線材の直径)より中心側に観察された板状の初析セメンタイトの最大長さを測定した。尚、初析セメンタイトの先端が複数に枝分かれしている場合には、各枝の長さを合計した値を採用した。
【0050】
このときの製造条件と、評価結果を下記表2に示す。尚、表2には、圧延材の0.0023×[C]の値(Cは圧延材のC含有量)も示した。
【0051】
【表2】



第7 甲各号証の記載事項
(1)甲第1号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第1号証(特開2007-39800号公報)には以下の記載がある。
(1-a)「【請求項1】
質量%で、
C:0.7?1.2%、
Si:0.6?1.5%、
Mn:0.1?1.0%、
N:0.001?0.006%、
Al:0.005?0.1%を含有し、
更に、Bを0.0009?0.0060%で与えられる範囲で含有し、且つ固溶B量が0.0002%以上であり、残部はFe及び不可避不純物からなり、
引張強さTS[MPa]が次式(1)で表され、
TS>(1000×C[%]-10×線径[mm]+320)・・・(1)
初析フェライトの面積率が3%以下であり、且つ、パーライト組織の面積率が90%以上であることを特徴とする伸線特性に優れた高強度線材。
【請求項2】
質量%で、
C:0.7?1.2%、
Si:0.6?1.5%、
Mn:0.1?1.0%、
N:0.001?0.006%、
Ti:0.005?0.1%を含有し、
更に、Bを0.0009?0.0060%で与えられる範囲で含有し、且つ固溶B量が0.0002%以上であり、残部はFe及び不可避的不純物からなり、
引張強さTS[MPa]が次式(1)で表され、
TS>(1000×C[%]-10×線径[mm]+320)・・・(1)
初析フェライトの面積率が3%以下であり、且つ、パーライト組織の面積率が90%以上であることを特徴とする伸線特性に優れた高強度線材。
【請求項3】
更に、質量%で、Al:0.1%以下を含有することを特徴とする請求項2に記載の伸線特性に優れた高強度線材。
【請求項4】
更に、質量%で、Cr:0.5%以下(0%を含まない)、Ni:0.5%以下(0%を含まない)、Co:0.5%以下(0%を含まない)、V:0.5%以下(0%を含まない)、Cu:0.2%以下(0%を含まない)、Mo:0.2%以下(0%を含まない)、W:0.2%以下(0%を含まない)、Nb:0.1%以下(0%を含まない)よりなる群から選択される少なくとも1種以上を含有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の伸線特性に優れた高強度線材。」

(1-b)「【0001】
本発明は、PC鋼線、亜鉛めっき鋼撚線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブルなどに伸線加工して使用される伸線特性に優れた高強度線材及びその製造方法、並びに伸線特性に優れた高強度鋼線に関する。」

(1-c)「【0013】
本発明の伸線性に優れた高強度線材によれば、質量%で、C:0.7?1.2%、Si:0.6?1.5%、Mn:0.1?1.0%、N:0.001?0.006%、Al:0.005?0.1%を含有し、更に、Bを0.0009?0.0060%で与えられる範囲で含有し、且つ固溶B量が0.0002%以上であり、残部はFe及び不可避不純物からなり、引張強さTS[MPa]が式{TS>(1000×C[%]-10×線径[mm]+320)}で表され、初析フェライトの面積率3%以下であり、且つ、パーライト組織の面積率が90%以上とされた構成としている。
各成分組成の関係を上記として、C量及びSi量に応じた量の固溶Bを、パテンティング処理前のオーステナイトに存在させることにより、セメンタイト析出とフェライト析出の駆動力をバランスさせ、初析フェライトを抑制することにより、延靭性が向上するとともに、伸線加工における断線を防止でき、生産性や歩留まりが向上する。
また、パーライトを主体とする組織を有し、且つ初析フェライト面積率の平均値が3%以下となる硬鋼線を得ることができ、PC鋼線、亜鉛めっき鋼線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブルとしての性能を改善し得る。」

(1-d)「【0019】
(成分組成)
以下に、本実施形態の伸線特性に優れた高強度線材の各成分組成の限定理由について説明する。
(C:0.7?1.2%)
Cは、線材の強度を高めるのに有効な元素である。Cの含有量が0.7%未満の場合には上記式(1)に規定する高い強度を安定して最終製品に付与させることが困難であると同時に、オーステナイト粒界に初析フェライトの析出が促進され、均一なパーライト組織を得ることが困難となる。一方、Cの含有量が多すぎるとオーステナイト粒界にネット状の初析セメンタイトが生成して伸線加工時に断線が発生しやすくなるだけでなく、最終伸線後における極細線材の靱性・延性を著しく劣化させる。したがって、Cの含有量を、質量%で0.7?1.2%の範囲内とした。」

(1-e)「【0023】
(Ti:0.005?0.1%)
Tiは、脱酸剤として有効である。また、TiNとして析出し、オーステナイト粒度の粗大化防止に寄与するとともに、Nを固定することによりオーステナイト中の固溶B量を確保するためにも有効な必要な元素である。Tiの含有量が0.005%未満だと、上述の効果が得られにくくなる。Tiの含有量が0.1%を超えると、オーステナイト中で粗大な炭化物を生じ、伸線性が低下する虞がある。したがって、Tiの含有量を、質量%で0.005?0.1%の範囲内とした。」

(1-f)「【0031】
(V:0.5%以下)
Vは、フェライト中に微細な炭窒化物を形成することにより、加熱時のオーステナイト粒の粗大化を防止するとともに、圧延後の強度上昇にも寄与する。このような作用を有効に発揮させるには0.05%以上の添加が好ましい。しかしながら、過剰に添加し過ぎると、炭窒化物の形成量が多くなり過ぎると共に、炭窒化物の粒子径も大きくなるため上限を0.5%とした。 」

(1-g)「【0044】
<サンプル作製方法>
表1及び表3に示す各成分の供試鋼を連続鋳造設備により断面サイズ300×500mmの鋳片とし、さらに分塊圧延により122mm角断面の鋼片を製造した。その後、表2及び表4に示す条件で、所定の直径の線材に圧延し、所定の温度で巻き取り後、所定の時間内に衝風パテンティング(DP:Direct Pateting)を行い、表1,2中のNo.1?15及びNo.31?44に示す各サンプルと、表3,4中のNo.16?30及びNo.45?55に示す各サンプルを得た。そして、これら各サンプルNo.1?55について、下記の評価試験を行った。」

(1-h)「【0052】
次に、表3中のNo.16?30及びNo.45?55に示す各サンプルにおける評価試験の条件及び結果の一覧を表4に示す。」

(1-i)「【0053】
【表3】

【0054】
【表4】



(ア)上記(1-a)?(1-c)によれば、甲第1号証には、PC鋼線、亜鉛めっき鋼撚線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブルなどに伸線加工して使用される伸線特性に優れた高強度線材に係る発明が記載されており、上記(1-i)(【表3】No.29)によれば、該高強度線材は、質量%で、C:0.82%、Si:0.80%、Mn:0.5%、P:0.025%、S:0.020%、Ti:0.040%、Al:0.030%、N:0.0051%、B:0.0012%、V:0.20%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなるものといえる。

(イ)上記(1-i)(【表4】No.29)によれば、該高強度線材は、パーライト組織の面積率が93%である。

(ウ)すると、甲第1号証には、
「質量%で、C:0.82%、Si:0.80%、Mn:0.5%、P:0.025%、S:0.020%、Ti:0.040%、Al:0.030%、N:0.0051%、B:0.0012%、V:0.20%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなり、パーライト組織の面積率が93%である、高強度線材。」(以下、「甲1発明」という。)が記載されていると認められる。

(2)甲第2号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第2号証(「鉄鋼製造法 第2分冊 加工(1)」 第3刷 社団法人日本鉄鋼協会編 丸善株式会社 昭和54年 4月20日)には以下の記載がある。
(2-a)「

」(439頁)

(2-b)「(ii) 孔型(カリバー) 鋼片を棒鋼線材に変形するにはロール全周にみぞ状の孔型を造形し孔型圧延を行うのが原則である.この孔型はカリバーとも呼ばれる(図9・98参照).」(439頁最終行?440頁2行)

(2-c)「(iii) パススケジュール 加熱された鋼片を最終製品の形状寸法に圧延するために各種孔型を順次断面積が小さくなるようロールに切込み配列するがこの組合わせをパススケジュールという.棒鋼線材圧延で採用される代表的なパススケジュールとその特徴は,表9・45のとおりである.
つぎに,棒鋼線材圧延に採用されるパススケジュールの実例を示す.図9・103は連続式棒鋼圧延の一例で,図9・104は線材圧延の例である.」(440頁下から6行目?最終行)

(2-d)「b.圧延作業
圧延に適した温度に加熱された鋳片は,最終製品の形状,寸法にするため塑性変形させる.圧延作業には正常な形状,寸法でかつ表面きずのない製品を得るために,ロール付属品などの調整を行う作業と,各スタンド間のループ又はテンションを最適とするためにモータの回転速度を調整する作業,スケールの除去を目的とするデスケーリング作業などがある.」(第443頁13行?23行)

(2-e)「

」(443頁)

(3)甲第3号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第3号証(特開2012-97300号公報)には以下の記載がある。
(3-a)「【特許請求の範囲】
【請求項1】
C:0.6?1.5%(「質量%」の意味、化学成分組成について以下同じ)、Si:0.1?1.5%、Mn:0.1?1.5%、P:0.02%以下(0%を含まない)、S:0.02%以下(0%を含まない)、Ti:0.03?0.12%、B:0.001?0.01%、N:0.001?0.005%を夫々含有すると共に、固溶Bが0.0002%以上、固溶Nが0.0010%以下であり、残部が鉄および不可避的不純物からなり、且つ下記(1)式および(2)式の関係を満足するものであることを特徴とする伸線加工性に優れた高炭素鋼線材。
[sol.Ti]=[Ti]-[Ti with N]-[Ti with C]-[Ti with S]≧0.002(質量%) …(1)
[Ti with C]≧0.020(質量%) …(2)
但し、[sol.Ti]:鋼中に固溶しているTi量(質量%)
[Ti]:全Tiの量(質量%)
[Ti with N]:窒化物を形成するTi量(質量%)
[Ti with C]:炭化物を形成するTi量(質量%)
[Ti with S]:硫化物を形成するTi量(質量%)
を夫々示す。
【請求項2】
更に、Al:0.1%以下(0%を含まない)を含有する請求項1に記載の高炭素鋼線材。
【請求項3】
更に、Cr:0.45%以下(0%を含まない)および/またはV:0.5%以下(0%を含まない)を含有する請求項1または2に記載の高炭素鋼線材。」

(3-b)「【0001】
本発明は、伸線後に、例えば建築、橋梁等のプレストレストコンクリート構造物の補強材として広く使われているPC鋼線、吊り橋用ケーブル、各種ワイヤロープ等に使用される高炭素鋼線材に関するものであり、特に伸線加工性を改善した高炭素鋼線材に関するものである。」

(3-c)「【0017】
[C:0.6?1.5%]
Cは、経済的且つ有効な強化元素であり、Cの含有量の増加に伴って伸線時の加工硬化量、伸線後の強度が増大する。C含有量が0.6%未満になると、伸線加工硬化に優れたパーライト組織を得ることが困難となる。従ってC含有量は0.6%以上(好ましくは0.65%以上、より好ましくは0.7%以上)とした。一方、C含有量が過剰になると、オーステナイト粒界にネット状の初析セメンタイトが生成して伸線加工時に断線が発生しやすくなるだけでなく、最終伸線後における線材の靱性・延性が著しく劣化する。こうしたことから、C有量は1.5%以下(好ましくは1.4%以下、より好ましくは1.3%以下)とした。」

(3-d)「【0022】
[Ti:0.03?0.12%]
Tiは、脱酸剤として有効であり、固溶Tiとしてフェライト中に存在することで、固溶Cの拡散を抑制する他、Ti炭・窒化物(炭化物、窒化物および炭窒化物)を形成することにより、伸線加工による脆化の原因となる固溶Cを低減する効果がある。また、Ti炭・窒化物は、オーステナイト粒の粗大化を防止する効果も有している。その結果、伸線加工性が向上すると共に、高延性化に対しても有効な元素である。こうした効果を発揮させるためには、Ti含有量は0.03%以上(好ましくは0.04%以上、より好ましくは0.05%以上)とした。一方、Ti含有量が過剰になると、オーステナイト中で粗大なTi炭・窒化物を生じ、伸線性が低下する虞がある。従ってTi含有量は、0.12%以下(好ましくは0.11%以下、より好ましくは0.10%以下)とした。

(3-e)「【0037】
【表1】



「【0048】
各線材について、その後鉛パテンティング処理、酸洗い処理、ボンデ処理を施し、乾式高速伸線機(ダイスアプローチ角度12度)を用いて、下記表4[表4(a)、表4(b)]に示したパススケジュールで直径:0.95mmまで伸線を行い、各線径の伸線材をサンプリングした。尚、鉛パテンティング処理の条件を下記表5に示す。」

(ア)上記(3-a)?(3-b)によれば、甲第3号証には伸線加工性を改善した高炭素鋼線材に係る発明が記載されており、上記(3-e)(【表1】鋼種P)によれば、該高炭素鋼線材は、質量%で、C:1.06%、Si:0.21%、Mn:0.67%、P:0.014%、S:0.006%、Ti:0.072%、Al:0.071%、N:0.0026%、B:0.0024%、V:0.05%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなるものといえる。

(イ)すると、甲第3号証には、
「質量%で、C:1.06%、Si:0.21%、Mn:0.67%、P:0.014%、S:0.006%、Ti:0.072%、Al:0.071%、N:0.0026%、B:0.0024%、V:0.05%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなる、高炭素鋼線材。」(以下、「甲3発明」という。)が記載されていると認められる。

(4)甲第4号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第4号証(国際公開第2011/089782)には以下の記載がある。
(4-a)「請求の範囲
[請求項1] 0.90?1.30質量%のCと;
0.1?1.2質量%のSiと;
0.1?1.0質量%のMnと;
0.1質量%超0.6質量%未満のAlと;
0?0.02質量%のPと;
0?0.02質量%のSと;
10?60ppmのNと;
10?40ppmのOと;
0?0.5質量%のCrと;
0?0.5質量%のNiと;
0?0.5質量%のCoと;
0?0.5質量%のVと;
0?0.2質量%のCuと;
0?0.1質量%のNbと;
0?0.2質量%のMoと;
0?0.2質量%のWと;
0?0.1質量%のTiと;
0?30ppmのBと;
0?50ppmのREMと;
0?50ppmのCaと;
0?50ppmのMgと;
0?100ppmのZrと;
Fe及び不可避的不純物を含有する残部と; を含む線材であって、
この線材の長手方向に対して垂直な断面の97%以上の面積が、パーライト組織により占有され、
前記断面の中心領域の0.5%以下の面積と、前記断面の第1の表層領域の0.5%以下の面積とが、初析セメンタイト組織により占有されている
ことを特徴とする線材。」

(4-b)「技術分野
[0001] 本発明は、線材、鋼線及び線材の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、ピアノ線、PC鋼線、PC撚り線、ロープ、橋梁用PWSワイヤなどの用途に好適な圧延線材とその製造方法、及びその圧延線材を延伸して得られる鋼線に関する。」

(4-c)「[0010] 本発明者らは、線材の化学組成と機械的性質が伸線加工性に及ぼす影響について調査・研究を重ね、その結果、下記の知見を得た。
(a)引張強さを高めるためには、C、Si、Mn、Crなどの合金元素の含有量を増やせばよい。特に、Cを1質量%以上に増加させ、目的とする強度を得るための加工ひずみを相対的に低下させることにより、鋼線の延性を高く保ちつつ高強度化が図れる。
(b)C含有量を増加させると、パテンティング処理の際のオーステナイト域からの冷却過程において、冷却開始からパーライト変態が開始するまでの間に、過冷オーステナイト中で、図1の矢印で示すような初析セメンタイトが析出しやすくなる。この傾向は、冷却速度が遅くなる線材中心領域で顕著となる。線材中心領域に初析セメンタイトが多量に生成すると、伸線時に断線の原因となる。
(c)初析セメンタイト生成を抑制できる限界冷却速度は、C量の関数で表すことができる。母相オーステナイトをこれ以上の速度で冷却し、引き続き恒温処理を施すことで、冷速が遅くなる線材中心領域の初析セメンタイトの生成を抑制することが出来る。
(d)通常の線材圧延ラインでは、仕上げ圧延後に一定の温度で線材を巻き取り、ステルモア等のパテンティング処理ゾーンにコンベアで搬送する。再加熱パテンティングラインにおいて、線材の巻き取り工程は無いが、加熱帯出側からパテンティングのための冷却帯までの搬送にはある程度の時間を要する。高C材では、セメンタイト析出温度(オーステナイト→オーステナイト+セメンタイト温度)が高いため、従来通りの加熱・搬送条件では、搬送中に大気に触れる線材最表層数十μmの深さの領域における温度が低下し、パテンティング処理のための冷却を開始する前に、線材最表層で初析セメンタイトが生成する虞がある。図1に線材表層領域に生成した初析セメンタイトの例を示す。このような表層領域のセメンタイトは、脆い組織であるため、伸線時に表層き裂の原因となり、伸線によって得られる鋼線のデラミネーション発生の原因となるなど、鋼線の延性を著しく低下させる。
(e)このような線材中心領域と線材表層領域の初析セメンタイトを抑制する方法として、0.1?0.6質量%の比較的少量のAlを添加し、かつパテンティング処理における850℃近傍から650℃近傍への母相オーステナイトの冷却速度を速くすることが有効である。初析セメンタイト抑制のための限界冷却速度は、C量の関数で表すことができる。
(f)線材のC含有量が0.9?1.1質量%で直径が10mm未満の場合であれば、ステルモア(衝風冷却)により、C含有量が1.0質量%以上で直径が18mm以下の場合であれば、DLPにより、上記の限界冷却速度以上の冷却速度を得ることができる。
尚、DLPとは圧延線材を直接溶融塩に浸漬してパテンティング処理するDirect In-line Patenting処理のことをいう。
(g)上記線材を伸線するに際し、ファイバーストラクチャーを発達させ、かつデラミネーションを抑制するには真ひずみを1.3?1.8とすることが望ましい。」

(4-d)「[0014](線材の製造条件)
0.9?1.3質量%の高C材の圧延線材の表層領域における初析セメンタイトを上記の面積率に抑制するためには、鋼片(ビレット)を、直径7?18mmに熱間圧延するに際して、ソルト漕又はステルモアなどによってパテンティングのための冷却を開始する際の線材温度を850℃以上とする必要がある。そのためには850℃より高い温度域にて巻き取りすることが望ましい。一方、冷却を開始する際の線材温度が高すぎる、即ち巻き取り温度が高すぎると、線材のオーステナイト粒径が粗大化し、延性(絞り値)が低下するため、冷却を開始する際の線材温度は920℃以下とすることが望ましい。
[0015] 線材中心領域の初析セメンタイト発生量は、850℃から650℃まで冷却される間の冷速Yに依存する。本発明者らは、冷速Y[℃/s]及び線材の炭素含有量C%[質量%]が、
Y≧exp((C%-0.9)/0.08) (式1)
を満たすような方法により圧延線材を急冷し、その後500?600℃の温度にてパーライト変態を終了させることが有効であることを発見した。」

(4-e)「[0017] C:0.90?1.30質量%
Cは、線材の強度を高めるのに有効な元素であり、その含有量が0.90質量%未満の場合には高い強度を安定して最終製品に付与させることが困難である。一方、Cの含有量が多すぎると、オーステナイト粒界にネット状の初析セメンタイトが生成して伸線加工時に断線が発生しやすくなるだけでなく、最終伸線後における極細線材の靱性・延性を著しく劣化させる。したがって、Cの含有量を0.90?1.30質量%に規定する。高強度鋼線を得るためには0.95質量%以上が好ましく、1.0質量%以上が更に好ましい。」

(4-f)「[0020] Al:0.1質量%超?0.6質量%未満
Alは、初析セメンタイトを抑制するのに有効な元素である。線材強度を高める効果もある。一方、Al量が多すぎると過共析鋼においても初析フェライトの析出を促進するとともに、断線の原因となる硬質介在物が増加する。したがって、Alの含有量を0.1質量%超、0.6質量%未満に規定する。好ましくは0.2?0.5質量%、より好ましくは0.26?0.35質量%である。」

(4-g)「[0027] Co:0?0.5質量%
Coは、圧延材における初析セメンタイトの析出を抑制するのに有効な元素である。このような作用を有効に発揮させるには0.1質量%以上の添加が好ましい。一方、Coを過剰に添加してもその効果は飽和して経済的に無駄であるので、その上限値を0.5質量%に規定する。」

(4-h)「[0043] 圧延線材をリング状に巻き取った後、直接溶融ソルト浸漬(DLP)もしくはステルモアによるパテンティング処理を施した。850℃から650℃までの冷速Yに関しては、DLPの場合、同一の成分・直径の線材を用いて600mm長さの試験片を4本作製し、その中心部に熱電対を埋め込み、電気炉にて850℃以上に加熱後、ソルト槽に浸漬することで時間と温度を測定し、850℃から650℃冷却される際の平均冷却速度を算出した。ステルモア(衝風冷却)の場合は、コンベア上にて放射温度計によって線材重なり部の温度を測定し、850℃から650℃冷却される際の平均冷却速度を算出した。」

(4-i)「[0051][表3]



(5)甲第5号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第5号証(特開平7-292443号公報)には以下の記載がある。
(5-a)「【特許請求の範囲】
【請求項1】 C:0.7?1.2%(重量%の意味、以下同じ)、
Si:0.5?2%、
Mn:0.2?1%、
Al:0.02?0.05%、
N:0.002?0.015%を夫々含有し、
残部がFe及び不可避不純物からなり、
下式(1) の関係を満足することを特徴とする高強度高靭性溶融めっき鋼線。
TS<33.4×ln([Si])-57.8×ln(D) +310.6 …(1)
[Si]:Siの含有量(%)
TS:引張強度(kgf/mm^(2))
D :線径(mm)」

(5-b)「【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PC鋼線、亜鉛めっき鋼撚線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブル等として使用される溶融めっき鋼線に関し、特にめっき時の強度低下を抑制しつつSi含有線材の特性を最大限に発揮させて優れた強度および靭性を有する溶融めっき鋼線及びその製法に関するものである。」

(5-c)「【0031】C :0.7?1.2%
Cは、鋼材の強度を上げるための有効且つ経済的な元素であり、C量を増加させるにつれてパテンティング処理後の強度、伸線加工時の加工硬化量および伸線後の強度は増大する。従って、C含有量は高い方が有効であり、本発明では最低の目標強度を確保するため0.7%以上のCを含有させることが必要である。しかし、C量が多くなり過ぎると、初析セメンタイトの析出が防止できなくなって伸線加工時に断線を起こし易くなるばかりでなく、得られる鋼線の靭延性も悪くなるので、1.2%以下に抑えなければならない。」

(5-d)「【0038】O:0.002%以下(0%を含む)
OはAlと反応してAl_(2)O_(3)を形成し、介在物となって伸線性を劣化させて伸線限界を低下させるから、Oは極力少ない方が好ましく、その限界として0.002%以下とした。」

(5-e)「【0047】V:0.05?0.5%,Nb:0.01?0.2%,Ti:0.01?0.2%
これらの元素は、鋼中で微細な炭窒化物を形成し、析出強化により強度向上に寄与すると共に、加熱時におけるオーステナイト粒の粗大化を防止する作用があり、それらの効果は、それぞれ上記下限値以上含有させることによって有効に発揮される。しかし、それぞれ上限値を超えて含有させると、炭窒化物量が増大し過ぎるばかりでなく、該炭窒化物の粒子径も大きくなって靭性を悪化させる。」

(5-f)「【0060】<第二発明の実施例>表3に示す化学成分の高炭素鋼を使用し、熱間圧延して直径11?14mmの鋼線とした後、鉛パテンティング処理を行った。このときの鉛パテンティング処理条件は、再加熱950℃×5分→恒温変態540℃×4分である。次いで、鋼線を目標線径である5mm(減面率:71.0?87.2%)にまで連続伸線した。・・・・
【0061】
【表3】



(ア)上記(5-a)?(5-b)によれば、甲第5号証には高強度高靭性溶融めっき鋼線に係る発明が記載されており、上記(5-f)(【表3】供試鋼No.36)によれば、該高強度高靭性溶融めっき鋼線は、質量%で、C:0.92%、Si:0.87%、Mn:0.71%、P:0.005%、S:0.003%、Ti:0.030%、Al:0.071%、N:46ppm、Ge:tr、O:12ppmを含有し、残部はFe及び不可避不純物からなり、Si+3(Al-0.05)が0.933であるものといえる。

(イ)すると、甲第5号証には、
「質量%で、C:0.92%、Si:0.87%、Mn:0.71%、P:0.005%、S:0.003%、Ti:0.030%、Al:0.071%、N:46ppm、Ge:tr、O:12ppmを含有し、残部はFe及び不可避不純物からなり、Si+3(Al-0.05)が0.933である、高強度高靭性溶融めっき鋼線。」(以下、「甲5発明」という。)が記載されていると認められる。

(6)甲第6号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第6号証(特開2004-131797号公報)には以下の記載がある。
(6-a)「【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量%で、C:0.6?1.3%を含有し、線径が、2.9?9mmで、少なくとも鋼表層から線径の2.5%まで表層の長手方向の残留応力が圧縮であり、かつ最表層部の長手方向の残留応力が150MPa以上の圧縮応力を有し、かつ加工パーライトからなる組織を有し、YS(0.2%耐力)が1000MPa以上、TSが1200MPa以上であることを特徴とする耐遅れ破壊特性の良好なPC鋼線。」

(6-b)「【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートポールやコンクリートパイル等に用いられるPC(プレストレスコンクリート)鋼線に関するものである。また、橋梁用のPWS(パラレルワイヤストランド)など耐遅れ破壊特性を要する材料にも有効なPC鋼線、とその製造方法ならびにPC撚り線に関するものである。」

(6-c)「【0024】
Alは、微細なAl_(2)O_(3)あるいはAlN析出物のピンニング効果により熱処理時のγ粒径などを微細化する。しかし、0.05%を超えると粗大なAl_(2)O_(3)が発生し延性が低下する。そのため上限を0.05%とする。
【0025】
Tiは、TiO_(2)などの酸化物あるいはTiN,TiCなどのTi析出物のピンニング効果により熱処理時のγ粒径などを微細化する。この効果を得るためには0.005%以上の添加が必要である。しかし、0.05%超添加すると粗大なTiNが多量に析出するため延性を劣化させる。このため、上限を0.05%とする。」

(6-d)「【0050】
【実施例】
以下本発明の実施例について説明する。表1の化学成分組成を有する鋳片を加熱後、熱間圧延し、DLPまたはDPを実施した。」

(6-e)「【0054】
【表1】



(ア)上記(6-a)?(6-b)によれば、甲第6号証にはPC鋼線に係る発明が記載されており、上記(6-e)(【表1】本発明鋼12)によれば、該PC鋼線は、質量%で、C:1.12%、Si:0.14%、Mn:0.45%、P:0.002%、S:0.001%、Ti:0.02%、Al:0.011%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなるものといえる。

(イ)すると、甲第6号証には、
「質量%で、C:1.12%、Si:0.14%、Mn:0.45%、P:0.002%、S:0.001%、Ti:0.02%、Al:0.011%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなる、PC鋼線。」(以下、「甲6発明」という。)が記載されていると認められる。

(7)甲第7号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第7号証(特開2010-270391号公報)には以下の記載がある。
(7-a)「【特許請求の範囲】
【請求項1】
成分が、質量%で、C:0.95?1.30%、Si:0.1?1.5%、Mn:0.1?1.0%、Al:0.1%以下、Ti:0.1%以下、N:10?50質量ppm、O:10ppm以上40ppm以下を含有し、残部はFe及び不純物からなる、パーライト組織の面積率が97%以上、残部がベイナイト、擬似パーライト、フェライト、粒界フェライト、初析セメンタイトからなる線材であり、線材中心部の半径が100μmの領域における初析セメンタイト面積率が0.5%以下であり、且つ線材表層から50μmまでの深さの領域における初析セメンタイトの面積率が0.5%以下である、延性に優れた高強度鋼線用線材。」

(7-b)「【0001】
本発明は、鋼線材、鋼線及びそれらの製造方法に関する。より詳しくは、例えば、自動車のラジアルタイヤや、各種産業用ベルトやホースの補強材として用いられるスチールコードソーイングワイヤ、更にはPC鋼線、亜鉛めっき鋼撚線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブルなどの用途に好適な圧延線材とその製造方法、および前記の圧延線材を素材とする鋼線に関する。」

(7-c)「【0010】
本発明者らは、線材の化学組成と機械的性質が伸線加工性に及ぼす影響について調査・研究を重ね、その結果、下記の知見を得た。
(a)引張強さを高めるためには、C、Si、Mn、Crなどの合金元素の含有量を増やせばよい。特にCを1%以上に増加させ、目的とする強度を得るための加工ひずみを相対的に低下させることにより、鋼線の延性を高く保ちつつ高強度化が図れる。
(b)Cを増加させると、パテンティング処理の際のオーステナイト域からの冷却過程において、冷却開始からパーライト変態が開始するまでの間に過冷オーステナイト中で、初析セメンタイトが析出しやすくなる。この傾向は、冷却速度が小さくなる線材中心部で顕著となる。
(c)線材中心部の初析セメンタイト生成を抑制できる限界冷却速度は、C量の関数で表すことができる。母相オーステナイトをこれ以上の速度で冷却し、引き続き恒温処理を施すことで、冷速が低下する線材中心部の初析セメンタイトの生成を抑制することが出来る。
(d)C含有量が1.3%以下である、線径3?16mmの線材を加熱後に溶融ソルトに浸漬することで、上記の限界冷却速度以上の冷却速度を得ることができる。
(e)通常の線材圧延ラインでは、仕上げ圧延後に一定の温度で線材を巻き取り、ステルモア等のパテンティング処理ゾーンにコンベアで搬送する。再加熱パテンティングラインにおいて、線材の巻き取り工程は無いが、加熱帯出側からパテンティングのための冷却帯までの搬送にはある程度の時間を要する。1%を超える高C材では、セメンタイト析出温度(オーステナイト→オーステナイト+セメンタイト温度)が高いため、従来通りの加熱・搬送条件では、搬送中に大気に触れる線材最表層数十μmの深さの領域における温度が低下し、パテンティング処理のための冷却を開始する前に、線材最表層で初析セメンタイトが生成する虞がある。
(f)このような表層のセメンタイトは、脆い組織であるため、伸線時に表層き裂の原因となり、伸線よって得られる鋼線のデラミネーション発生の原因となるなど、鋼線の延性を著しく低下させる。
(g)このような線材最表層の初析セメンタイトを抑制するには、パテンティングのための線材の冷却開始温度を900℃以上とする必要がある。そのためには、仕上圧延を980℃以上とし、かつ従来よりも巻き取りあるいは再加熱温度を高めの925℃以上、好ましくは950℃より高い温度とし、かつ搬送時間を極力短縮する、もしくは搬送中の温度低下を抑制することが必要となる。
(h)仕上げ圧延温度および巻き取り温度を高くしすぎると、線材のオーステナイト粒径が粗大化し、延性が低下するため、延性を確保できる上限温度がある。」

(7-d)「【0012】
【図1】線材表層の初析セメンタイトの例を示す。」

(7-e)「【0016】
同様の対策は、伸線前もしくは伸線途中の鋼線に施す再加熱・パテンティングの工程でも必要であり、0.95?1.3%の高C材の再加熱パテンティング鋼線の表層および中心部における初析セメンタイトを上記の面積率に抑制するためには、再加熱温度を950℃以上1050℃以下、望ましくは、950℃もしくはC%×450+450(℃)のいずれか高い温度以上1050℃以下としCおよびその他の合金元素を十分に固溶させた後、パテンティングのための冷却開始時の鋼線温度を900℃以上とし、500?600℃の鉛もしくは流動床にてパテンティング処理を施すことが有効である。
成分組成
C:Cは、線材の強度を高めるのに有効な元素であり、その含有量が0.95%未満の場合には(3)に規定する高い強度を安定して最終製品に付与させることが困難である。一方、Cの含有量が多すぎるとオーステナイト粒界にネット状の初析セメンタイトが生成して伸線加工時に断線が発生しやすくなるだけでなく、最終伸線後における極細線材の靱性・延性を著しく劣化させる。したがって、Cの含有量を0.95?1.30質量%とした。高級強度鋼線を得るためには1.1%以上が好ましい。」

(7-f)「【0019】
Ti:Tiの含有量は、硬質非変形の酸化物が生成して鋼線の延性劣化と伸線性劣化を招かないように0%を含む0.1%以下と規定した。好ましくは0.05%以下、さらに好ましくは0.01%以下である。
【0020】
N:10?50ppm:Nは、鋼中でAl、Ti、Bと窒化物を生成し、加熱時におけるオーステナイト粒度の粗大化を防止する作用があり、その効果は10ppm以上含有させることによって有効に発揮される。・・・・
O:10ppm以上40ppm以下:Oは、Siその他と複合介在物を形成することで、伸線特性への悪影響を及ぼさない軟質介在物を形成させることが可能となる。・・・・
【0021】
なお、不純物であるPとSは特に規定しないが、従来の極細鋼線と同様に延性を確保する観点から、各々0.02%以下とすることが望ましい。」

(7-g)「【0040】
上記の測定結果を表2および表3に示した。表2および表3において、A-1、B-1、C-1、D-1、E-1、G-1、H、I、J、K、L-1、M、N、O、PおよびQは本発明の組成鋼を本発明の製造条件で処理したものであり、A-2、B-4、C-2、D-2は本発明鋼(A、B、C及びD)について、パテンティングのための冷却開始時の線材温度が低いため、圧延線材の表層初析セメンタイト生成を抑制できなかった例である。」

(7-h)「【0054】
【表2】

【0055】
【表3】



(7-i)「【0069】
【表5】



(ア)上記(7-a)?(7-b)によれば、甲第7号証には高強度鋼線用線材に係る発明が記載されており、該高強度鋼線用線材は、質量%で、C:0.95?1.30%、Si:0.1?1.5%、Mn:0.1?1.0%、Al:0.1%以下、Ti:0.1%以下、N:10?50質量ppm、O:10ppm以上40ppm以下を含有し、残部はFe及び不純物からなるものである。

(イ)また、上記(7-f)によれば、上記高強度鋼線用線材においては、PとSの含有量は各々0.02%以下とするものである。

(ウ)すると、甲第7号証には、
「質量%で、C:0.95?1.30%、Si:0.1?1.5%、Mn:0.1?1.0%、Al:0.1%以下、Ti:0.1%以下、N:10?50質量ppm、O:10ppm以上40ppm以下を含有し、残部はFe及び不純物からなり、PとSの含有量が各々0.02%以下である、高強度鋼線用線材。」(以下、「甲7発明」という。)が記載されていると認められる。

(8)甲第8号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第8号証(特開平6-271937号公報)には以下の記載がある。
(8-a)「【特許請求の範囲】
【請求項1】 化学成分が重量%で
C :0.9?1.2%
Si:0.5?1.5%
Mn:0.2?1.0%
Al:0.02?0.05%
N :0.003?0.015%
残部:Feおよび不可避不純物
よりなる過共析鋼材を、熱間圧延後直接パテンティング処理し、もしくは再オーステナイト化後パテンティング処理することにより、微細パーライトを主体とする組織を有し且つ線材中心から線材半径に対して20%未満の中心領域における初析セメンタイト面積率の平均値が5%以下、引張強さが145kgf/mm^(2)以上である鋼線を、伸線加工度70?90%で冷間伸線することを特徴とする高強度高靭性過共析鋼線の製造方法。」

(8-b)「【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PC鋼線、亜鉛めっき鋼撚線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブルなどとして使用される、引張強さが200kgf/mm^(2)級以上で破断絞りが30%以上の高強度高靭性過共析鋼線の製造方法に関するものである。」

(8-c)「【0009】C :0.9?1.2%
Cは、鋼材の強化元素として高強度化の目的を果たす上で欠くことのできない元素であり、C量を増加させるにつれてパテンティング処理後の強度、伸線加工時の加工硬化量および伸線後の強度は増大する。そして本発明では、200kgf/mm^(2)級以上の目標強度を確保するため、0.9%以上のCを含有させることが不可欠の要件となる。しかし、C量が多くなり過ぎると、初析セメンタイトの析出を防止できなくなって伸線加工時に断線を起こし易くなるばかりでなく、得られる鋼線の靭延性も悪くなるので、1.2%以下に抑えなければならない。」

(8-d)「【0018】V :0.05?0.5%,Nb:0.01?0.2%およびTi:0.01?0.2%よりなる群から選択される1種以上
これらの元素は、鋼中で微細な炭窒化物を形成し、析出強化により強度向上に寄与すると共に、加熱時におけるオーステナイト粒の粗大化を防止する作用があり、それらの効果は、それぞれ上記下限値以上含有させることによって有効に発揮される。しかし、それぞれ上限値を超えて含有させると、炭窒化物量が増大し過ぎるばかりでなく、該炭窒化物の粒子径も大きくなって靭性を悪化させる。」

(8-e)「【0027】実施例
表1に示す化学成分の過共析鋼材を使用し、連続鋳造後熱間圧延して直径11mmの鋼線とした後、鉛パテンティング処理してから所定の加工率で冷間伸線加工を行った。この間、連続鋳造工程では、連鋳片に強圧下を加えることによって鋼線内におけるC量の中心偏析を低減し、その後、線径11mmまで熱間圧延した後、鉛パテンティング処理に供した(鉛パテンティング条件:再加熱950℃×5分→恒温変態540℃×4分)。
【0028】次いで、鋼線を目標線径である5.0mm(減面率80%)にまで連続伸線した。・・・・
【0029】
【表1】



(ア)上記(8-a)?(8-b)によれば、甲第8号証には高強度高靭性過共析鋼線の製造方法に係る発明が記載されており、上記(8-e)(【表1】供試鋼T)によれば、該製造方法による高強度高靭性過共析鋼線は、質量%で、C:0.98%、Si:0.87%、Mn:0.71%、P:0.005%、S:0.003%、Ti:0.030%、Al:0.035%、N:0.008%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなるものといえる。

(イ)すると、甲第8号証には、
「質量%で、C:0.98%、Si:0.87%、Mn:0.71%、P:0.005%、S:0.003%、Ti:0.030%、Al:0.035%、N:0.008%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなる、高強度高靭性過共析鋼線。」(以下、「甲8発明」という。)が記載されていると認められる。

(9)甲第9号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第9号証(特開平7-179994号公報)には以下の記載がある。
(9-a)「【特許請求の範囲】
【請求項1】 重量%で
C:0.9?1.2%、
Si:0.5?2.0%、
Mn:0.2?1.0%、
Al:0.02%超0.07%以下、
N:0.003?0.015%、
O:≦10ppm
の要件を満たし、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼材を熱間圧延およびパテンティング処理後伸線加工してなり、引張強さが200kgf/mm^(2)以上で且つ破断絞りが30%以上の過共析鋼線からなることを特徴とする高強度高靭延性過共析鋼線。」

(9-b)「【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PC鋼線、Znめっき鋼撚線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブルなどとして有用な、高硬度・高靭延性の過共析鋼線及びそのを製方法に関するものである。」

(9-c)「【0021】V、Nb,Tiは鋼中で微細な炭窒化物を形成し、析出強化作用によって強度上昇に寄与すると共に、加熱時におけるオーステナイト粒の粗大化も防止する。それらの作用は、Vで0.05%以上、NbとTiは夫々0.01%以上の添加で有効に発揮されるが、過剰に添加すると、炭窒化物量が増加し過ぎるばかりでなく炭窒化物の粒子径も大きくなって靭延性に悪影響を及ぼす恐れが生じてくるので、上限は夫々Vで0.5%、NbとTiは各々0.2%とする。」

(9-d)「【0029】実施例
表1に示す化学成分の鋼材を常法に従って熱間圧延して得た直径11mmの素鋼線に鉛パテンティング処理(加熱温度:850?1050℃→恒温変態:540℃×4分)を施し、得られた各パテンティング処理材(LP材)を減面率75.0?83.3%で目標線径4.5?5.5mmまで連続冷間伸線加工した。・・・・
【0030】
【表1】



(9-e)「【0032】表1,2より次の様に考えることができる。供試鋼A,F,Hは夫々鋼材中のC,SiまたはMn量が不足する比較例であり、伸線後の強度が目標値に達していない。供試鋼Eは、C量が多過ぎるため初析セメンタイトが多量析出して伸線性が劣化し、結果的に伸線途中で断線を起こしている。」

(ア)上記(9-a)?(9-b)によれば、甲第9号証には高強度高靭延性過共析鋼線に係る発明が記載されており、上記(9-d)(【表1】供試鋼T)によれば、該製造方法による高強度高靭性過共析鋼線は、質量%で、C:0.98%、Si:0.87%、Mn:0.71%、P:0.005%、S:0.003%、Ti:0.030%、Al:0.035%、N:0.008%、O:8ppmを含有し、残部はFe及び不可避不純物からなるものといえる。

(イ)すると、甲第9号証には、
「質量%で、C:0.98%、Si:0.87%、Mn:0.71%、P:0.005%、S:0.003%、Ti:0.030%、Al:0.035%、N:0.008%、O:8ppmを含有し、残部はFe及び不可避不純物からなる、高強度高靭性過共析鋼線。」(以下、「甲9発明」という。)が記載されていると認められる。

(10)甲第10号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第10号証(特開平8-53743号公報)には以下の記載がある。
(10-a)「【特許請求の範囲】
【請求項1】C:0.7?1.2%(重量%、以下同じ)
Si:0.5?2.0%
Mn:0.2?1.0%
Al:0.02?0.07%
N:0.003?0.015%を含有する高炭素鋼線を熱間圧延した後、直接もしくは再オーステナイト化後にパテンティング処理を施して、微細パーライトを主要とする組織を有する鋼線を得、該鋼線の冷間伸線を行った後、溶融ZnまたはZn-Alめっきを施し、次いで減面率4?15%の伸線加工を行い、さらに矯正加工を行うことを特徴とする高強度高靭性溶融めっき鋼線の製造方法。」

(10-b)「【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PC鋼線、亜鉛めっき鋼撚線、バネ用鋼線、吊り橋用ケーブル等に有用な耐食性に優れた高強度高靭性溶融めっき鋼線の製造方法に関するものである。」

(10-c)「【0019】V:0.05?0.5%、Nb:0.01?0.2%、Ti:0.01?0.2%
これらの元素は、鋼線中で微細な炭窒化物を形成し、析出硬化によって鋼線の強度を向上させると共に、加熱時のオーステナイト粒度の粗大化防止に役立つ。上記下限値より少ない添加量ではこの効果は認められない。一方、上限値を超えて添加すると、炭窒化物量が増大し過ぎ、炭窒化物自体の粒子径も大きくなり過ぎるため延性が悪くなる。」

(10-d)「【0023】
【実施例】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、前・後記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の技術範囲に包含される。」

(10-e)「【0026】
【表1】



(10-f)「【0032】鋼種DはCが上限値を超えているため、これを用いたNo.6では初析セメンタイトが多く析出して伸線性が低下し、冷間伸線時に断線した。・・・・」

(ア)上記(10-a)?(10-b)によれば、甲第10号証には高強度高靭性溶融めっき鋼線の製造方法に係る発明が記載されており、上記(10-d)?(10-e)(【表1】鋼種R)によれば、該製造方法による高強度高靭性溶融めっき鋼線は、質量%で、C:0.92%、Si:0.87%、Mn:0.71%、P:0.005%、S:0.003%、Ti:0.030%、Al:0.035%、N:0.008%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなるものといえる。

(イ)すると、甲第10号証には、
「質量%で、C:0.92%、Si:0.87%、Mn:0.71%、P:0.005%、S:0.003%、Ti:0.030%、Al:0.035%、N:0.008%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなる、高強度高靭性過共析鋼線。」(以下、「甲10発明」という。)が記載されていると認められる。

(11)甲第11号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第11号証(国際公開第2010/150537)には以下の記載がある。
(11-a)「請求の範囲
[請求項1] 鋼線と;
めっき本体層、及び、前記鋼線の表層と前記めっき本体層との界面に生成したFe-Al系合金生成層を有するZn-Alめっきと;
を含む橋梁用高強度Zn-Alめっき鋼線であって、
前記鋼線の母相の成分組成が、質量%で、
Cを0.70%以上1.2%以下、
Siを0.01%以上2.5%以下、
Mnを0.01%以上0.9%以下、含有し、
Pを0.02%以下、
Sを0.02%以下、
Nを0.01%以下、に制限し、
残部がFe及び不可避的不純物を含み;
前記鋼線の母相の金属組織組成において、伸線加工パーライト組織が最も多く含まれる種類の組織であり;
前記Zn-Alめっきの平均成分組成が、質量%で、
Alを3.0以上15.0%以下含有し、
Feを3.0%以下に制限し;
前記Fe-Al系合金生成層の厚さが5μm以下である;
ことを特徴とする耐食性と疲労特性に優れた橋梁用高強度Zn-Alめっき鋼線。」

(11-b)「[0001] 本発明は、吊橋、斜張橋等のメインケーブルに好適な橋梁用高強度Zn-Alめっき鋼線及びその製造方法、並びに橋梁用高強度Zn-Alめっき鋼線用線材に関する。・・・・」

(11-c)「[0032]Ti:Tiは、脱酸に有効な元素であり、また炭化物、窒化物の形成によって強度の向上及び結晶粒の粗大化の防止に寄与する。・・・・」

(11-d)「[0117](第3実施例)
表9に第3実施例に係る供試材の化学成分を示す。これらの供試材を用いて熱間圧延を行い、熱間圧延後にそのままソルト浴に冷却してパテンティング処理を施した。得られた線材の組織をSEM観察及びTEM観察を行い、パーライト分率及びセメンタイトの厚みを測定した。・・・・
[0118][表9]


表9中、下線はその数値が本発明の範囲外であることを意味する。「-」はその元素を意図的には添加していないことを意味する。」

(ア)上記(11-a)?(11-b)によれば、甲第11号証には橋梁用高強度Zn-Alめっき鋼線に係る発明が記載されており、上記(11-d)(【表9】鋼種No.N’)によれば、該橋梁用高強度Zn-Alめっき鋼線は、質量%で、C:0.82%、Si:1.06%、Mn:0.63%、P:0.010%、S:0.008%、Ti:0.020%、Al:0.044%、N:0.0039%、Cr:0.12%、B:0.0020%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなるものといえる。

(イ)すると、甲第11号証には、
「質量%で、C:0.82%、Si:1.06%、Mn:0.63%、P:0.010%、S:0.008%、Ti:0.020%、Al:0.044%、N:0.0039%、Cr:0.12%、B:0.0020%を含有し、残部はFe及び不可避不純物からなる、橋梁用高強度Zn-Alめっき鋼線。」(以下、「甲11発明」という。)が記載されていると認められる。

(12)甲第12号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第12号証(特開平8-1232号公報)には以下の記載がある。
(12-a)「【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延線材の冷却方法に係り、より詳しくは、圧延速度を低下させることなく、粉状の赤スケールの発生を効果的に防止することを可能ならしめるようにした熱間圧延線材の冷却方法に関する。」

(12-b)「【0037】以下、以上の比較を、熱応力緩和速度、復熱速度などを含めて取纏めたものを表1に示す。
【表1】

【0038】表1において、本実施例と各水冷ゾーンに均等に冷却能力を配分した比較例2とを比べた場合、圧延速度および巻取り温度が同じでも、第4水冷ゾーン2eの冷却能力を、前段水冷ゾーン2a,2b,2cの冷却能力よりも小さくし、さらに熱応力緩和速度、復熱速度を比較例1に近い値にすることにより、製品である線材への赤スケールの発生が防止されていることが判る。・・・・」

(13)甲第13号証の記載事項
本件特許に係る出願日後に公知となった甲第13号証(特開2015-196840号公報)には以下の記載がある。
(13-a)「【0001】
本発明は、疲労特性、特にはばねの疲労特性に優れた高強度鋼材に関する。前記高強度鋼材には、伸線材に焼入れ焼戻しを施して得られるばね用鋼線と;該ばね用鋼線にばね巻きを施して得られるばねと;伸線材にばね巻きを施してから焼入れ焼戻して得られるばねと;が含まれる。」

(13-b)「【0039】
(巻取り温度)
巻取り温度(「仕上げ圧延後のコンベア載置温度」ともいう)が高すぎると、Cr含有炭・窒化物の生成・成長が促進されるため、巻取り温度は、1000℃以下、好ましくは950℃以下とする。一方、設備上の冷却能力に制約があるため、巻取り温度は、750℃以上、好ましくは800℃以上である。」

(14)甲第14号証の記載事項
本件特許に係る出願日後に公知となった甲第14号証(特開2016-191099号公報)には以下の記載がある。
(14-a)「【0001】
本発明は、熱処理鋼線に関し、詳細には疲労特性に優れた熱処理鋼線に関する。」

(14-b)「【0046】
熱間圧延後は制御冷却を行う必要がある。熱間圧延後の冷却過程でCr系炭化物の生成、成長を抑制すると共に、ベイナイトやマルテンサイト等の過冷却組織の発生や過度の脱炭を抑制するためには圧延線材を適切に冷却する必要がある。具体的には圧延線材を巻取った後の冷却コンベアに載置する際の載置温度、すなわち、圧延巻取り温度を750℃以上、好ましくは780℃以上、より好ましくは800℃以上であって、950℃以下、好ましくは920℃以下、より好ましくは900℃以下にすることが望ましい。」

(15)甲第15号証の記載事項
本件特許に係る出願日前に公知となった甲第15号証(特開2006-28619号公報)には以下の記載がある。
(15-a)「【0001】
本発明は、伸線加工性に優れた高強度低合金鋼線材に関する。詳しくは、メカニカルデスケーリング時に容易に剥離する酸化スケールを有する伸線加工性に優れた高強度低合金鋼線材に関する。」

(15-b)「【0005】
ところが、高炭素低合金鋼(高強度低合金)線材を製造する際、高炭素だと初析セメンタイトが原因となって断線が生じ、SiやCr等の合金元素を添加するとマルテンサイト変態を促進してしまい、かかる線材が所定のスケール性状や所定のミクロ組織を有するように制御することが非常に困難になる。したがって、高強度低合金線材であっても、優れた伸線加工性を有する線材が強く望まれていた。」

(15-c)「【0015】
(d)すなわち、このようなスケール性状を得るためには線材圧延後の冷却速度を制御する必要があるものの、0.8%以上のCを含有する高強度低合金鋼の場合、線材圧延後の冷却速度が速すぎると線材の内部組織はマルテンサイトやベイナイト主体となり、逆に冷却速度が遅すぎると簡単に初析セメンタイトが大量に発生してしまい、伸線加工を行うには共に硬すぎる内部組織となる。」

(15-d)「【0021】
(A)線材内部の組成
C:0.80?1.10%
Cは、鋼線の強度を高めるのに有効な元素である。しかし、その含有量が0.80%未満の場合には、例えばTS(引張強さ)で4000MPaといった高い強度を最終製品に付与させることが困難である。一方、Cの含有量が多すぎると、鋼材が硬質化して伸線加工性の低下を招く。特に、Cの含有量が1.10%を超えると、初析セメンタイト(つまり、旧オーステナイト粒界に沿うセメンタイト)の生成を防止することが困難になり、伸線加工性が大きく低下し、後述のスケール性状を規定範囲にしても、伸線加工限界が真歪で2.6以上とならず、断線が頻発する。したがって、Cの含有量を0.80?1.10%とした。」

(15-e)「【0033】
(B)線材内部の組織
初析セメンタイトは、旧オーステナイト粒界に析出するネットワーク状の炭化物で、伸線加工性に非常に悪影響を及ぼす。マルテンサイトや下部ベイナイト組織も同様である。上部ベイナイト単相にすると伸線加工性が向上することが知られているが、当該組織を得るためには、熱間圧延工程において雰囲気制御などを行なうための特殊な設備が必要で、製造コストを増大させてしまう。したがって、本発明の線材のミクロ組織は、雰囲気制御などを行なうための特殊な設備を用いなくても生成できるパーライトを主体にする。ここで、パーライト主体の組織とは、パーライト面積率が90%以上のミクロ組織であると定義する。」

(15-f)「【0035】
本発明の線材は、前述の化学組成を有する鋼を溶製し、そして連続鋳造や分塊圧延の後、線材圧延し、室温まで冷却するという方法で製造できるが、上記の線材表面のスケールと線材内部の組織を同時に達成するためには、線材圧延の仕上げ圧延温度を800?1000℃、捲取温度を800?950℃とし、捲取温度から600℃までの平均冷却速度を6?18℃/sとし、600℃から300℃までの平均冷却速度を4?15℃/sとし、さらに捲取温度から200℃までの平均冷却速度を7?13℃/sとする。」

第8 当審の判断
1 取消理由について
(1)取消理由1について
(1-1)本件特許発明5について
ア 対比
(ア)本件特許発明5は請求項1?請求項4のいずれかを引用するものであり、このうち請求項3を引用し、更に請求項3において請求項1を引用する場合に基づいて、本件特許発明5と甲1発明とを対比する。
上記第7(1)(1-b)によれば、甲1発明の高強度線材は、PC鋼線、亜鉛めっき鋼撚線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブルなどに伸線加工して使用される伸線特性に優れた高強度線材であるから、高強度鋼線用線材といえるものである。
また、本件特許発明5において請求項3を引用する場合、本件特許発明5と甲1発明とは、質量%で、Si:0.80%、Mn:0.5%、P:0.025%、S:0.020%、Ti:0.040%、Al:0.030%、N:0.0051%、B:0.0012%、V:0.20%を夫々含み、残部が鉄及び不可避不純物からなる点で重複している。
更に、本件特許発明5はパーライト組織の面積率が93%であるから、本件特許発明5と甲1発明とは、金属組織が面積率93%のパーライト相である点で重複している。

(イ)してみると、本件特許発明5と甲1発明は、「質量%で、Si:0.80%、Mn:0.5%、P:0.025%、S:0.020%、Ti:0.040%、Al:0.030%、N:0.0051%、B:0.0012%、V:0.20%を夫々含み、残部が鉄及び不可避不純物からなり、金属組織が面積率93%のパーライト相である高強度鋼線用線材。」の点で一致する。

(ウ)一方、本件特許発明5と甲1発明は、少なくとも以下の点で相違する。
相違点1-1:本件特許発明5は、質量%で、0.84?1.3%のCを含むのに対して、甲1発明は0.82%のCを含む点。

相違点1-2:本件特許発明5は、下記(1)式の関係を満足し、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であり、生引き性に優れたものであるのに対して、甲1発明は、下記(1)式の関係を満足し、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であり、生引き性に優れたものであるか不明である点。
0.05%≧[Ti^(*)]≧(0.0023×[C]) …(1)
但し、[Ti^(*)]=(全Ti量-大きさ0.1μm以上の化合物型Ti量)を示し、[C]はCの含有量(質量%)を示す。

イ 判断
(ア)上記相違点1-2について検討すると、上記第6(a)?(d)によれば、本件特許発明は、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供することを課題とするものであって、上記課題を解決するために、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下となるように、初析セメンタイトの析出を抑制するものである。
そして、大きさが0.1μm以下の微細TiCをオーステナイト粒界近傍に析出させることによって、粒界エネルギーを減少させ、初析セメンタイトの析出を抑制することができるものである。

(イ)更に、上記第6(e)によれば、当業者が本件特許発明の高強度鋼線用線材を製造するに当たっては、化学成分組成を調整した鋼片を用い、通常の製造条件に従って製造すれば良いが、但し、線材の組織等を適切に調整するための好ましい製造条件があるのであって、高炭素鋼線材の製造過程では、一般的に所定の化学成分組成に調整した鋼片を加熱してオーステナイト化し、熱間圧延によって所定の線径の線材を得た後に、冷却コンベア上で冷却する過程でパーライト組織とするが、このとき、熱間圧延中には動的再結晶に伴う微細オーステナイト組織が得られ、この再結晶と同時にTiCを析出させることで、このTiCを粒界近傍に微細分散させることができるものである。
ここで、結晶粒度への影響が最も大きい最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みをεとしたとき、この減面歪みεを0.4以上とすることで、結晶粒を十分に微細化し、TiCを微細分散させることができるものであり、上記減面歪みεは、ε=ln(S_(1)/S_(2))(S_(1):圧延ロール入り側における線材断面積、S_(2):同出側における線材断面積、を夫々示す。)で表されるものである。

(ウ)上記(ア)、(イ)の検討によれば、本件特許発明においては、通常の製造条件の範囲であっても、その中で上記課題の解決のために好ましい製造条件があるのであり、具体的には、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みεを0.4以上とすることで、結晶粒を十分に微細化し、TiCを粒界近傍に微細分散させることができるものであり、そうすることにより、上記(1)式を満足して初析セメンタイトの析出を抑制し、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供する、という課題を解決できるものといえる。

(エ)一方、上記第7(1)(1-g)?(1-i)によれば、甲第1号証には、各成分の供試鋼を連続鋳造設備により断面サイズ300×500mmの鋳片とし、さらに分塊圧延により122mm角断面の鋼片を製造し、その後、所定の直径の線材に圧延して線材を製造することが記載されているが、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みεを0.4以上とすることは記載されていない。

(オ)ここで、上記第7(2)(2-a)?(2-e)によれば、甲第2号証には、加熱された鋼片を最終製品の形状寸法に圧延するためのパススケジュールであって、棒鋼線材圧延に採用されるパススケジュールの実例が記載されており、このうち製品寸法が5.5mmφのパススケジュールに着目して減面歪みεを算出すると、ε=ln(7.0/5.5)^(2)=0.48となるから、減面歪みεを0.4以上とするパススケジュールは、一般的に行われるものといえる。
ところが、製品寸法が7mmφのパススケジュールに着目して減面歪みεを算出すると、ε=ln(8.0/7)^(2)=0.27となるから、減面歪みεを0.4以上とはしないパススケジュールも、一般的に行われるものといえる。

(カ)してみれば、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みεを0.4以上とするパススケジュールも、0.4以上とはしないパススケジュールも、どちらも一般的に行われるものであるから、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)におけるパススケジュールが記載されていない甲1発明において、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みεが0.4以上となっているか否かは不明といわざるを得ない。
このため、甲1発明において、熱間圧延により、結晶粒を十分に微細化し、TiCを粒界近傍に微細分散していると直ちにいうことはできない。
このことと、上記イ(ウ)の検討によれば、甲1発明が上記(1)式を満足していると直ちにいうこともできないから、少なくとも上記相違点1-2は実質的な相違点となるものである。
したがって、上記相違点1-1について検討するまでもなく、本件特許発明5が、甲1発明と同一であるとはいえない。

(キ)更に、上記第6(d)、(e)によれば、本件特許発明は、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材とするために、粒界近傍に微細なTiCを析出させることによって初析セメンタイトの析出を抑制するものである一方、上記第7(1)(1-e)によれば、甲1発明においては、Tiは、脱酸剤として、及び、TiNとして析出し、オーステナイト粒度の粗大化防止に寄与するとともに、Nを固定することによりオーステナイト中の固溶B量を確保するために添加されるものであるから、本件特許発明と甲1発明とでは、線材中のTiの析出の態様及び作用効果が異なるものである。
そして、甲1発明においては、甲第1号証に記載されるTiの析出の態様及び作用効果によって発明の課題を達成できており、更に、甲第1号証に、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供する、という課題が記載されるものでもないから、甲1発明を、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供する、という課題を解決するために、粒界近傍に微細なTiCを析出させることによって、上記(1)式を満足し、初析セメンタイトの析出を、その最大長さが15μm以下となるように抑制するものとする合理的な動機付けは存在しない。

(ク)また、甲第2号証?甲第15号証のいずれにも、粒界近傍に微細なTiCを析出させることによって、上記(1)式を満足し、初析セメンタイトの析出を、その最大長さが15μm以下となるように抑制することにより、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供する、という課題が解決できることは記載も示唆もされていない。

(ケ)上記(キ)、(ク)によれば、甲1発明において、上記(1)式の関係を満足し、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であり、生引き性に優れたものとすることを、甲第2号証?甲第15号証の記載事項に基づいて当業者が容易になし得るとはいえないので、甲1発明において、上記相違点1-2に係る本件特許発明5の発明特定事項とすることを、当業者が容易に想到することができるとはいえない。

(コ)したがって、ほかの相違点について検討するまでもなく、本件特許発明5は、甲1発明と、甲第2号証?甲第15号証に記載される事項に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。

(1-2)本件特許発明3について
ア 対比
(ア)本件特許発明3は、本件特許発明5と同様に請求項1を引用するものであるから、本件特許発明3と甲1発明を対比すると、これらは、少なくとも上記相違点1-2と同じ相違点を有するものであり、上記相違点1-2が実質的な相違点となることは、上記(1-1)イ(カ)に記載のとおりである。

イ 判断
(ア)甲1発明において、上記相違点1-2に係る本件特許発明5の発明特定事項とすることを当業者が容易に想到することができるとはいえないことは、上記(1-1)イ(ケ)に記載のとおりであり、かつ、本件特許発明3と甲1発明も上記相違点1-2と同じ相違点を有することは上記ア(ア)に記載のとおりであるから、上記(1-1)イ(ケ)に記載したのと同様の理由により、甲1発明において、上記相違点1-2に係る本件特許発明3の発明特定事項とすることを、当業者が容易に想到することができるともいえない。

(イ)したがって、ほかの相違点について検討するまでもなく、本件特許発明3は、甲1発明と、甲第2号証?甲第15号証に記載される事項に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。

(2)取消理由2について
(2-1)取消理由2-1について
(ア)上記第6(e)(【0038】)によれば、本件特許発明においては、初析セメンタイトの最大長さを15μm以下とするものであり、これは、線材のD/4(D:線材の直径)より中心側に析出した初析セメンタイトは、伸線加工中にクラックを発生させ、カッピー断線の原因となるためである。
具体的には、パーライトのラメラ構造を形成するセメンタイト(ラメラセメンタイト)は、伸線加工に応じて回転し、線材長手方向に配向する性質を持っているが、初析セメンタイトは周囲の組織と同調して回転することができず、その界面からクラックを発生させるものであり、この回転を支配する因子は、初析セメンタイトの長さであり、初析セメンタイトの長さ(最大長さ)が15μmよりも大きくなると、回転しにくくなり、クラックの発生源になるが、短いものは回転しやすいのでそれほど伸線加工性を阻害しないからである。

(イ)また、金属の組織観察に際しては、試料の端部のような、ほかの位置とは異なる特異的な組織が現れる可能性がある位置ではなく、ほかの位置と同様な、その試料の平均的な組織が現れる可能性が高い位置を選択して観察を行うのが一般的なのであって、このことと、上記(ア)によれば、本件特許発明においては、カッピー断線の原因となる初析セメンタイトが観察される位置であって、その試料の平均的な組織が現れる可能性が高い位置である、線材のD/4(D:線材の直径)より中心側を選択して観察を行ったに過ぎないことを理解できるものである。
してみれば、請求項1に線材のD/4(D:線材の直径)より中心側を選択して観察を行ったことが記載されていないからといって、直ちに、本件特許発明1が、本件特許明細書に記載されていないとはいえない。

(ウ)そして、本件特許発明1は、高強度鋼線用線材の全体の領域にわたって初析セメンタイトの最大長さを15μm以下とするものと認められ、その場合、線材のD/4(D:線材の直径)より中心側の初析セメンタイトの最大長さが15μm以下となっていることは明らかである一方、上記(ア)のとおり、カッピー断線の原因となる初析セメンタイトが線材のD/4(D:線材の直径)より中心側に析出した初析セメンタイトであるならば、線材のD/4(D:線材の直径)より中心側の初析セメンタイトの最大長さを15μm以下とすることで課題を解決できることは明らかであるから、本件特許発明1は、本件特許発明1の発明特定事項のみにより課題を解決できるものといえる。
してみれば、本件特許発明1が、本件特許明細書に記載されていないとまではいえない。

(エ)また、本件訂正が認められることは上記第2に記載したとおりであるから、上記第6(f)(【0049】)の本件訂正前の「4/D」の記載は「D/4」と訂正された。更に、上記第6(f)(【0049】)の記載に加えて、平成29年 7月21日付け意見書の『すなわち、「初析セメンタイトの最大長さ」の測定では、SEMを用いて、D/4より中心側である当該断面の中心領域を全て測定している。』(12頁16?18行)との記載を参酌すれば、初析セメンタイトの最大長さを測定する場合、線材のD/4(D:線材の直径)より中心側の全ての領域で測定していることは明らかである。
更に、SEM観察の倍率については、平成30年 2月16日付け回答書(3頁9?10行)により「5000倍」であることが明らかにされたので、本件特許発明1が明確でないとまではいえない。

(オ)以上のとおりであるので、本件特許発明1は、取消理由2-1の理由により、特許法第36条第6項第1号及び第6項第2号に規定された要件に適合しないとはいえない。
このことは、請求項1を引用する本件特許発明3?6、9、10のそれぞれについても同様であるので、取消理由2-1は理由がない。

(2-2)取消理由2-2について
(ア)上記第6(f)(【0048】)によれば、本件特許発明においては、残渣中の化合物型Ti量、化合物型N量、化合型B量をICP発光分析法、AlN量をブロムエステル法の夫々用いて測定したものであり、ブロムエステル法に用いた試料量は3g、吸収分光法に用いた試料量は0.5gとしたものである。

(イ)ここで、上記(ア)によれば、本件特許発明において、残渣中の化合物型Ti量を、ICP発光分析法により測定したのか、吸収分光法により測定したのかは必ずしも明らかではないが、平成30年 2月16日付け回答書(2頁20行?21行)の「本件特許発明において残渣中の化合物型Ti量は「ICP発光分析法により測定されたものである。」との記載を参酌すれば、残渣中の化合物型Ti量は「ICP発光分析法」により測定されたものである。

(ウ)また、上記第6(f)(【0047】)によれば、本件特許明細書には、圧延後の冷却速度として、載置から800℃までの冷却速度を平均した冷却速度が記載されているが、800℃以下の冷却速度は記載されていない。

(エ)上記第6(f)(【0042】)によれば、圧延後の冷却過程においては、冷却速度(平均冷却速度)があまり速くなり過ぎると、ベイナイト等が混入しやすくなり、パーライト相主体の組織にできなくなるという観点から、載置温度の範囲内での平均冷却速度は20℃/秒以下であることが好ましく、冷却速度の下限は、初析セメンタイトの析出をより少なくするという観点からして、3℃/秒以上あることが好ましいものである。
また、上記第6(f)(【0041】)によれば、圧延後の冷却過程において、線材の載置温度を850?950℃に制御することによって、所望のTiCの析出状態を得ることができるものであり、かつ、上記第6(f)(【0048】)によれば、TiCの析出状態は、少なくとも1000℃以上の加熱処理を経ない限り変化しないものである。
そして、これらの記載に接した当業者は、本件特許発明においては、圧延後の冷却過程において、線材の載置温度を850?950℃に制御することによって、所望のTiCの析出状体を得た後、TiCの析出状態は、少なくとも1000℃以上の加熱処理を経ない限り変化しないこと、及び、熱間圧延後の冷却速度を、ベイナイト等が混入せず、初析セメンタイトの析出をより少なくする範囲に調節することで、本件特許発明の課題を解決できることを理解できるから、そうであれば、圧延後の冷却過程において、線材の載置温度を850?950℃に制御することによって所望のTiCの析出状態を得た後、800℃以下の温度域においても、例えば上記第6(f)(【0042】)の記載に即して、冷却速度を、ベイナイト等が混入せず、初析セメンタイトの析出をより少なくする範囲に調節することによって、本件特許発明の課題を解決できることも理解できるものである。

(オ)してみれば、本件特許明細書に800℃以下の冷却速度が記載されていないとしても、そのことから直ちに、本件特許明細書の記載が、本件特許発明を当業者が実施できる程度に明確かつ十分に記載したものでないとまではいえない。

(カ)以上のとおりであるので、本件特許発明1は、特許法第36条第6項第2号に規定された要件に適合するものであり、本件特許明細書の記載は、特許法第36条第4項第1号に規定された要件に適合するものであるということができる。
このことは、請求項1を引用する本件特許発明3?6、9、10のそれぞれについても同様であるので、取消理由2-2は理由がない。

(2-3)取消理由2-3、取消理由2-4について
(ア)取消理由2-3及び取消理由2-4は訂正前の請求項2についてのものであるが、本件訂正が認められることは上記第2に記載したとおりであり、本件訂正により請求項2は削除されたので、取消理由2-3及び取消理由2-4は対象となる請求項が削除されたものである。

(イ)したがって、取消理由2-3及び取消理由2-4は理由がない。

(2-4)取消理由2-5について
(ア)取消理由2-5は訂正前の請求項7及び請求項8についてのものであるが、本件訂正が認められることは上記第2に記載したとおりであり、本件訂正により請求項7及び請求項8は削除されたので、取消理由2-5は対象となる請求項が削除されたものである。

(イ)したがって、取消理由2-5は理由がない。

2 申立理由について
(1)申立理由1?3について
(1-1)甲第1号証を主引用例とする場合について
ア 対比
(ア)本件特許発明1と甲1発明とを対比すると、上記第7(1)(1-b)によれば、甲1発明の高強度線材は、PC鋼線、亜鉛めっき鋼撚線、ばね用鋼線、吊り橋用ケーブルなどに伸線加工して使用される伸線特性に優れた高強度線材に係るものであるから、高強度鋼線用線材といえるものである。
また、本件特許発明1と甲1発明とは、Si:0.80%、Mn:0.5%、P:0.025%、S:0.020%、Ti:0.040%、Al:0.030%、N:0.0051%を夫々含み、残部が鉄及び不可避不純物からなり、金属組織が面積率93%のパーライト相である点で重複している。

(イ)してみると、本件特許発明1と甲1発明は、「Si:0.80%、Mn:0.5%、P:0.025%、S:0.020%、Ti:0.040%、Al:0.030%、N:0.0051%を夫々含み、残部が鉄及び不可避不純物からなり、金属組織が面積率93%のパーライト相である高強度鋼線用線材。」の点で一致する。

(ウ)一方、本件特許発明1と甲1発明は、以下の点で相違する。
相違点1-1’:本件特許発明1は、質量%で、0.84?1.3%のCを含むのに対して、甲1発明は0.82%のCを含む点。

相違点1-2’:本件特許発明1は、下記(1)式の関係を満足し、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であり、生引き性に優れたものであるのに対して、甲1発明は上記の発明特定事項を有するか不明である点。
0.05%≧[Ti^(*)]≧(0.0023×[C]) …(1)
但し、[Ti^(*)]=(全Ti量-大きさ0.1μm以上の化合物型Ti量)を示し、[C]はCの含有量(質量%)を示す。

相違点1-3:本件特許発明1は、B及びVを含有しないのに対して、甲1発明はB:0.0012%、V:0.20%を含有する点。

イ 判断
(ア)上記相違点1-2’は、上記1(1)(1-1)ア(ウ)の相違点1-2と同じものである。
そして、本件特許発明5と甲1発明を比較した場合、少なくとも上記相違点1-2は実質的な相違点となることは上記1(1)(1-1)イ(カ)に記載のとおりであり、甲1発明において、上記相違点1-2に係る本件特許発明5の発明特定事項とすることを当業者が容易に想到することができるとはいえないことは、上記1(1)(1-1)イ(ケ)に記載のとおりであるから、同様の理由により、本件特許発明1と甲1発明を比較した場合、少なくとも上記相違点1-2’は実質的な相違点となるのであって、更に、甲1発明において、上記相違点1-2’に係る本件特許発明1の発明特定事項とすることを、当業者が容易に想到することができるともいえない。

(ウ)したがって、ほかの相違点について検討するまでもなく、本件特許発明1は、甲1発明及び甲第2号証?甲第15号証の記載に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
そしてこのことは、請求項1を直接的又は間接的に引用する本件特許発明3?本件特許発明6、本件特許発明9及び本件特許発明10についても同様である。

(1-2)甲第3号証、甲第5号証?甲第11号証のいずれかを主引用例とする場合について
ア 対比
(ア)上記(1-1)と同様に、本件特許発明1と甲3発明、甲5発明?甲11発明のいずれかとを対比すると、本件特許発明1を甲3発明、甲5発明?甲11発明のいずれと対比しても、これらは、少なくとも以下の相違点を有することは明らかである。

相違点1-2’’:本件特許発明1は、下記(1)式の関係を満足し、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であり、生引き性に優れたものであるのに対して、甲3発明、甲5発明?甲11発明は上記の発明特定事項を有するか不明である点。
0.05%≧[Ti^(*)]≧(0.0023×[C]) …(1)
但し、[Ti^(*)]=(全Ti量-大きさ0.1μm以上の化合物型Ti量)を示し、[C]はCの含有量(質量%)を示す。

イ 判断
(ア)本件特許発明においては、通常の製造条件の範囲であっても、その中で上記課題の解決のために好ましい製造条件があるのであり、具体的には、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みεを0.4以上とすることで、結晶粒を十分に微細化し、TiCを粒界近傍に微細分散させることができるものであり、そうすることにより、上記(1)式を満足して初析セメンタイトの析出を抑制し、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供する、という課題を解決できるものといえることは、上記1(1)(1-1)イ(ウ)に記載のとおりである。

(イ)一方、甲第3号証、甲第5号証?甲第11号証には、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みεを0.4以上とすることは記載されていない。

(ウ)そして、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みεを0.4以上とするパススケジュールも、0.4以上とはしないパススケジュールも、どちらも一般的に行われるものであることは上記1(1)(1-1)イ(カ)に記載のとおりであるから、このことと上記(イ)によれば、甲3発明、甲5発明?甲11発明において、熱間圧延の最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みεが0.4以上となっているか否かは不明といわざるを得ないので、甲3発明、甲5発明?甲11発明において、熱間圧延により、結晶粒を十分に微細化し、TiCを粒界近傍に微細分散していると直ちにいうことはできない。
このことと、上記(ア)の検討によれば、甲3発明、甲5発明?甲11発明が上記(1)式を満足していると直ちにいうこともできないから、少なくとも上記相違点1-2’’は実質的な相違点となるものである。

(オ)上記第7(3)(3-d)、第7(5)(5-e)、第7(6)(6-c)、第7(7)(7-f)、第7(8)(8-d)、第7(9)(9-c)、第7(10)(10-c)、第7(11)(11-c)によれば、甲3発明、甲5発明?甲11発明においては、Tiは、専ら脱酸剤として、あるいは、炭化物、窒化物、炭窒化物を形成して、強度の向上や結晶粒の粗大化の防止のために添加されるものであり、TiCを粒界近傍に微細分散させて初析セメンタイトの析出を抑制し、生引き性に優れた高強度鋼線用線材とするために添加されるものではないから、本件特許発明と甲3発明、甲5発明?甲11発明とでは、線材中のTiの析出の態様及び作用効果が異なるものである。
そして、甲3発明、甲5発明?甲11発明においては、甲第3号証、甲第5号証?甲第11号証に記載されるTiの析出の態様及び作用効果によって発明の課題を達成できており、更に、甲第3号証、甲第5号証?甲第11号証に、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供する、という課題が記載されるものでもないから、甲3発明、甲5発明?甲11発明を、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供する、という課題を解決するために、粒界近傍に微細なTiCを析出させることによって、上記(1)式を満足し、初析セメンタイトの析出を、その最大長さが15μm以下となるように抑制するものとする合理的な動機付けは存在しない。

(カ)また、甲第1号証?甲第15号証のいずれにも、粒界近傍に微細なTiCを析出させることによって、上記(1)式を満足し、初析セメンタイトの析出を、その最大長さが15μm以下となるように抑制することにより、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材を提供する、という課題が解決できることは記載も示唆もされていない。

(キ)以上から、甲3発明、甲5発明?甲11発明において、上記(1)式の関係を満足し、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であり、生引き性に優れたものとすることを、甲第1号証?甲第15号証の記載事項に基づいて当業者が容易になし得るとはいえないから、甲3発明、甲5発明?甲11発明において、上記相違点1-2’’に係る本件特許発明1の発明特定事項について、当業者が容易に想到することができるとはいえない。

(ク)したがって、ほかの相違点について検討するまでもなく、本件特許発明1は、甲3発明、甲5発明?甲11発明と、甲第1号証?甲第15号証に記載される事項に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
そしてこのことは、請求項1を直接的又は間接的に引用する本件特許発明3?6、9、10についても同様である。

(1-3)むすび
以上のとおりであるので、本件特許発明1、3?6、9、10が、特許法第29条第1項第3号または第2項の規定に違反してなされたものであるとはいえない。

(2)申立理由4について
(ア)請求項1に線材のD/4(D:線材の直径)より中心側を選択して観察を行ったことが記載されていないからといって、直ちに、本件特許発明1が、本件特許明細書に記載されていないとはいえないこと、及び、本件特許発明1は、本件特許発明1の発明特定事項のみにより上記課題を解決できるものといえるから、本件特許発明1が、本件特許明細書に記載されていないとはいえないことは、上記1(2)(2-1)(ア)?(ウ)に記載のとおりである。

(イ)上記第6(f)(【0049】)の本件訂正前の「4/D」の記載は「D/4」と訂正されたから、実施例においても断面内で「D/4」(D:線材の直径)より中心側に観察された板状の初析セメンタイトの最大長さを測定するものとなったので、本件特許発明1は、本件特許明細書に記載したものではないとはいえない。

(ウ)したがって、本件特許発明1の特許は、特許法第36条第6項第1号に規定された要件に適合するものであるということができる。
そしてこのことは、請求項1を直接的又は間接的に引用する本件特許発明3?6、9、10についても同様である。

(3)申立理由5について
(ア)本件訂正が認められることは上記第2に記載したとおりであるから、上記第6(f)(【0049】)の本件訂正前の「4/D」の記載は「D/4」と訂正され、更に平成29年 7月21日付け意見書の記載を参酌すれば、初析セメンタイトの最大長さを測定する場合、線材のD/4(D:線材の直径)より中心側の全ての領域で測定していることは明らかであること、SEM観察の倍率については、平成30年 2月16日付け回答書により「5000倍」であることが明らかにされたので、本件特許発明1が明確でないとまではいえないことは、上記1(2)(2-1)(エ)に記載のとおりである。

(イ)したがって、本件特許発明1の特許は、特許法第36条第6項第2号に規定された要件に適合するものであるということができる。
そしてこのことは、請求項1を直接的又は間接的に引用する本件特許発明3?6、9、10についても同様である。

(4)申立理由6について
(ア)平成30年 2月16日付け回答書の記載を参酌すれば、残渣中の化合物型Ti量は「ICP発光分析法」により測定されたものといえることは、上記1(2)(2-2)(イ)に記載のとおりであるから、本件特許発明1は明確であるし、本件特許発明1が本件特許明細書に記載されていないともいえない。

(イ)また、本件特許明細書の記載に接した当業者は、圧延後の冷却過程において、線材の載置温度を850?950℃に制御することによって所望のTiCの析出状態を得た後、800℃以下の温度域においても、例えば上記第6(f)(【0042】)の記載に即して、冷却速度を、ベイナイト等が混入せず、初析セメンタイトの析出をより少なくする範囲に調節することによって、本件特許発明の課題を解決できることを理解できるから、本件特許明細書に800℃以下の冷却速度が記載されていないとしても、そのことから直ちに、本件特許明細書の記載が、本件特許発明を当業者が実施できる程度に明確かつ十分に記載したものでないとまではいえないことは、上記1(2)(2-2)(エ)?(オ)に記載のとおりである。

(ウ)上記(ア)、(イ)によれば、本件特許発明1は、特許法第36条第4項第1号、第6項第1号及び第6項第2号に規定された要件に適合するものである。
そしてこのことは、請求項1を直接的又は間接的に引用する本件特許発明3?6、9、10についても同様である。

(5)申立理由7?9について
(ア)申立理由7?8は、本件訂正前の請求項2に係るものであり、申立理由9は、本件訂正前の請求項7?8に係るものであるが、本件訂正前の請求項2及び本件訂正前の請求項7?8はいずれも本件訂正により削除され、特許異議申立の対象が存在しないこととなったので、申立理由7?9についての特許異議申立は却下されるべきものである。

3 申立人の平成29年 9月12日付け意見書における主張について
(1)申立人の平成29年 9月12日付け意見書における主張の概要
(1-1)平成29年 7月21日付け訂正請求書における訂正事項2について(1頁下から16行目?3頁15行)
ア 平成29年 7月21日付け訂正請求書における訂正事項2は、明瞭でない記載の釈明に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張するものである。

(1-2)特許法第29条第2項(請求項5について)(3頁16行?7頁14行)
ア 甲第1号証に記載のNo.29は上記(1)式を満たすと解されるから、本件特許発明1と甲1発明の相違点はCの含有量のみであるが、甲1発明においてCの含有量を本件特許発明1において特定される範囲とすることは、当業者であれば容易に想到し得るものであるので、本件特許発明5は、甲第1号証の記載に基づいて当業者が容易に想到できたものであるから、特許法第29条第2項に違反する。

(1-3)特許法第29条第2項(請求項3について)(7頁15行?22行)
ア 甲第1号証に記載のNo.29においてV:0.20%を省略することは当業者であれば容易になし得るので、本件特許発明3は、甲第1号証の記載に基づいて当業者が容易に想到できたものであるから、特許法第29条第2項に違反する。

(1-4)特許法第36条第4項第1号及び第6項第2号について
ア 「初析セメンタイトの最大長さ」の測定方法について(7頁23行?10頁2行)
(ア)「初析セメンタイトの最大長さ」を測定する際の観察倍率について、当業者であれば観察倍率を適宜選択することができるといっても、選択し得る観察倍率には相当の幅があるため、選択する倍率の如何によっては、同一の線材であっても本件特許発明1の範囲に含まれたり含まれなかったりする場合が生じ得るので、観察倍率が特定されていない状況の下では、本件特許発明1の外延が不明確であるから、本件特許発明1は、特許法第36条第6項第2号に違反する。

イ 「[Ti^(*)]」の測定方法について(10頁3行?11頁下から2行)
(ア)上記第6(f)(【0048】)の記載からは、依然として、「[Ti^(*)]」の測定方法がICP発光分析法で測定するのか吸光分光法で測定するのかが不明であるので、本件特許明細書には、「[Ti^(*)]」の測定方法について当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されているとはいえないから、本件特許明細書の記載は、特許法第36条第4項第1号に違反する。

(イ)また、依然として、「[Ti^(*)]」の測定方法が明確でないから、本件特許発明1は、特許法第36条第6項第2号に違反する。

(ウ)更に、仮に、「[Ti^(*)]」をICP発光分析法で測定することが正しいと仮定しても、本件特許明細書中にはICP発光分析法で用いる試料が何gなのかが記載されておらず、試料量によっては同一の線材が請求項1の範囲に含まれたり含まれなかったりする場合が生じ得るから、この場合でも、本件特許明細書の記載は、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものとはいえない。

(エ)また、仮に、ICP発光分析法と吸光分光法のいずれか一方が誤記であったとしても、本件特許明細書の記載からはどちらが正しいのかが不明であるから、仮にどちらか一方を他方に整合させる訂正を行った場合、その訂正は新規事項の追加に該当し、特許法第120条の5第9項で準用する特許法第126条第5項に違反する。

[申立人が提出した参考資料]
参考資料1:落合 征雄ほか3名 「過共析鋼による高強度鋼線の開発」 鉄と鋼 日本鉄鋼協会 1993年 Vol.79 No.9 p.89-95

(1-5)申立人が提出した参考資料の記載事項
申立人が提出した参考資料には以下の記載がある。
(参-1)「過共析鋼(F鋼、1.75mm)を575℃で鉛パテンティングを行った場合,オーステナイト粒界に沿って,部分的にFig.4に示すような組織が観察される。これは粒界近傍のCが拡散することにより初析セメンタイトが生成し,周囲にCarbon depleted zoneを形成したと考えられる。」(第91ページ左欄第12行?右欄第1行)

(参-2)「


(2)判断
(2-1)平成29年 7月21日付け訂正請求書における訂正事項2について
(ア)平成29年 7月21日付け訂正請求書における訂正事項2は、平成29年11月22日付け手続補正書により削除されたから、申立人の訂正事項2についての主張はその対象がなくなったので、採用できない。

(2-2)特許法第29条第2項(請求項5について)について
(ア)甲1発明が上記(1)式を満足していると直ちにいうことはできないから、上記相違点1-2が実質的な相違点となることは、上記1(1)(1-1)イ(カ)に記載のとおりであり、甲1発明において、上記相違点1-2に係る本件特許発明5の発明特定事項とすることを当業者が容易に想到することができるとはいえないから、ほかの相違点について検討するまでもなく、本件特許発明5は、甲1発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえないことは、上記1(1)(1-1)イ(ケ)?(コ)に記載のとおりである。

(イ)そして、上記参考資料1の記載は、過共析鋼においては、初析セメンタイトの生成に伴い、初析フェライトが形成されるという関係が存在するから、初析フェライトを抑制するという課題と、初析セメンタイトを抑制するという課題とは実質的に大差がないことを開示するにとどまるから、上記(ア)の検討事項は、上記参考資料1の記載事項に左右されるものではない。

(ウ)してみれば、本件特許発明1は、甲1発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえないから、上記意見書における上記特許法第29条第2項(請求項5について)についての主張は採用できない。

(2-3)特許法第29条第2項(請求項3について)について
(ア)甲1発明において、上記相違点1-2に係る本件特許発明3の発明特定事項について、当業者が容易に想到することができるともいえないから、ほかの相違点について検討するまでもなく、本件特許発明3は、甲1発明と、甲第2号証?甲第15号証に記載される事項に基づいて当業者が容易になし得た発明であるとはいえないことは、上記1(1)(1-2)イ(ア)?(イ)に記載のとおりである。

(イ)そして、上記(ア)の検討事項は、甲1発明からVを省略することを当業者が容易になし得るか否かに左右されない。
したがって、本件特許発明3は、甲1発明に基づいて当業者が容易になし得た発明であるとはいえないので、上記意見書における特許法第29条第2項(請求項3について)についての主張は採用できない。

(2-4)特許法第36条第4項第1号及び第6項第2号について
ア 「初析セメンタイトの最大長さ」の測定方法について
(ア)「初析セメンタイトの最大長さ」を測定する際のSEM観察の倍率は、平成30年 2月16日付け回答書(3頁9?10行)により「5000倍」であることが明らかにされたから、本件特許発明1は、特許法第36条第6項第2号に規定された要件に適合するということができる。

イ 「[Ti^(*)]」の測定方法について
(ア)平成30年 2月16日付け回答書(2頁20行?21行)の『本件特許発明において残渣中の化合物型Ti量は「ICP発光分析法」により測定されたものである。』との記載を参酌すれば、残渣中の化合物型Ti量は「ICP発光分析法」により測定されたものといえる。

(イ)上記第6(f)(【表2】)によれば、[Ti^(*)]は「質量%」の単位で測定されるものであるから、試料の量の多少によってその測定値が左右されるものとはいえない。
そうすると、「[Ti^(*)]」をICP発光分析法で測定することが正しいのであれば、測定に用いる試料の量が不明確であるとしても、本件特許明細書の記載が、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものでないとまではいえないし、同一の線材が、本件特許発明1に含まれたり含まれなかったりする場合が生じ得るものでもない。

(ウ)また、本件特許明細書には元々ICP発光分析法と吸光分光法の両方の方法が記載されていたのであるから、どちらかが誤記であるとしてどちらか一方を他方に整合させる訂正を行ったとしても、当該訂正が新規事項の追加に該当し、特許法第120条の5第9項で準用する特許法第126条第5項に違反するとはいえない。

ウ 特許法第36条第4項第1号及び第6項第2号についてのむすび
以上のとおりであるので、上記意見書における特許法第36条第4項第1号及び第6項第2号についてについての主張は採用できない。

第9 むすび
以上のとおり、特許異議申立書に記載された申立理由及び取消理由通知書で通知された取消理由によっては、本件請求項1、3?6、9、10に係る特許を取り消すことはできない。
また、他に本件請求項1、3?6、9、10に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
更に、本件請求項2、7、8に係る特許についての特許異議の申立ては却下すべきものである。
よって、結論のとおり決定する。
 
発明の名称 (54)【発明の名称】
生引き性に優れた高強度鋼線用線材、高強度鋼線、高強度亜鉛めっき鋼線、およびその製造方法
【技術分野】
【0001】
本発明は、橋梁用ロープ等に用いられる亜鉛めっき鋼線の素材として有用な高強度鋼線、およびこのような高強度鋼線を得るための高強度鋼線用線材に関するものであり、特に圧延後に熱処理することなく伸線するときの加工性が良好な高強度鋼線用線材等に関するものである。
【背景技術】
【0002】
橋梁などに使用されるロープには、耐食性を高めるために溶融亜鉛めっきを施した鋼線(若しくは鋼撚り線)が用いられている。こうした鋼線の素材としては、例えばJIS G 3548には、線径が5mmで引張強度TSが1500?1700MPa程度の鋼線が示されており、その素材鋼としては主にJIS G 3506に記載の炭素鋼が用いられている。
【0003】
ところで、溶融亜鉛めっき鋼線の素材となる鋼線では、製造コストの低減に加えて、高強度化による鋼材使用量の削減や橋梁設計の自由度向上などのメリットを出すこと、即ち高強度で且つ低コストの鋼線の開発が求められている。
【0004】
亜鉛めっき鋼線を製造するに際しては、以下の方法が採用されるのが一般的である。まず熱間圧延によって製造した線材(鋼線材)を、冷却コンベヤ上にリング状で載置し、パーライト変態を行わせた後にコイル状に巻き取り、線材コイルを得る。次に、パテンティング処理を施して強度の向上、組織の均一化を行なう。このパテンティング処理は、熱処理の一種であり、一般的には連続炉を用いて線材を950℃程度に加熱してオーステナイト化した後、500℃程度に保たれた鉛浴などの冷媒に浸漬し、微細かつ均一なパーライト組織を得る。
【0005】
その後、冷間での伸線加工を行ない、パーライト鋼の加工硬化作用を利用して所定の強度を有する鋼線を得る。その後、450℃前後に保たれた溶融亜鉛浴に浸漬にてめっき処理を行ない、亜鉛めっき鋼線とする。亜鉛めっき処理後に、更に仕上げ伸線を施す場合もある。橋梁用のケーブルとしては、それらを束ねたパラレルワイヤ(PWS)や撚り合わせた亜鉛めっき鋼より線が用いられる。
【0006】
こうした一連の製造工程において、製造コスト上昇の要因になっているのがパテンティング処理である。パテンティング処理は、線材の強度上昇と品質均一化に有効ではあるが、製造コストを上昇させると共に、CO_(2)を排出することや環境負荷物質を使用すること等、環境面でも問題がある。圧延後の線材を熱処理なしに伸線し、製品化する(鋼線とする)ことができればメリットは大きい。圧延後の線材を熱処理なしに伸線加工することは、「生引き」と呼ばれている。
【0007】
生引きでの高強度化を達成するには、パテンティング処理を省略したときの強度低下分を補うために、C含有量を多くした過共析鋼を用いる必要がある。しかしながら、C含有量を増大させるに伴って初析セメンタイトが粒界に析出し、伸線加工性を低下させるという問題がある。こうしたことから、高強度化のためにC含有量を増大させた場合であっても、初析セメンタイトによる影響を抑制しつつ生引きできる特性(こうした特性を「生引き性」と呼ぶ)に優れた線材の実現が望まれている。
【0008】
これまでにも伸線加工性を向上させる技術は、様々提案されている。例えば特許文献1には、熱間圧延後の冷却を溶融塩浴で行うことで伸線加工性を向上させる技術が提案されている。この技術は、直接パテンティング処理と呼ばれている。しかしながら、溶融塩浴での直接パテンティング処理では、衝風冷却に比べると製造コストが高くなり、また設備のメンテナンス性も低いという問題がある。しかも、得られた鋼材の伸線加工性は、減面率で80%程度と低く、ワイヤー(鋼線)の強度レベルも180?190kgf/mm^(2)(1764?1862MPa)程度に留まっている。
【0009】
一方、特許文献2には、熱間圧延後の冷却条件の制御によって線材強度を向上させ、パテンティング処理を省略する技術が開示されている。しかしながら、この技術で得られた鋼材の伸線加工性は減面率で50%程度と低くなっており、ワイヤの強度レベルも1350?1500MPa程度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開平04-289128号公報
【特許文献2】特開平05-287451号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明はこうした状況の下でなされたものであって、その目的は、生引き性が良好で、しかも所定の高強度も達成できる高強度鋼線用線材、およびこのような高強度鋼線用線材から得られる高強度鋼線、並びに高強度亜鉛めっき鋼線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成することのできた本発明の高強度鋼線用線材とは、C:0.80?1.3%(質量%の意味、成分組成について、以下同じ)、Si:0.1?1.5%、Mn:0.1?1.5%、P:0.03%以下(0%を含まない)、S:0.03%以下(0%を含まない)、Ti:0.02?0.2%、Al:0.01?0.10%、およびN:0.001?0.006%、を夫々含み、残部が鉄および不可避不純物からなり、下記(1)式の関係を満足することを特徴とする。
0.05%≧[Ti*]≧(0.0023×[C]) …(1)
但し、[Ti*]=(全Ti量-大きさ0.1μm以上の化合物型Ti量)を示し、[C]はCの含有量(質量%)を示す。
【0013】
本発明の高強度鋼線用線材においては、金属組織が面積率90%以上のパーライト相であると共に、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であることが好ましい。また、線材中の固溶N量は、0.0005%以下(0%を含まない)であることが好ましい。
【0014】
高強度鋼線用線材の化学成分組成において、必要によって、更に(a)B:0.010%以下(0%を含まない)、(b)Cr:0.5%以下(0%を含まない)、(c)V:0.2%以下(0%を含まない)、(d)Ni:0.5%以下(0%を含まない)、Cu:0.5%以下(0%を含まない)、Mo:0.5%以下(0%を含まない)、Co:1.0%以下(0%を含まない)およびNb:0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる1種以上等を含有させることも有効であり、含有させる成分の種類に応じて線材の特性が更に改善される。
【0015】
本発明は、上記のような高強度鋼線用線材を伸線加工(例えば、引き抜き加工)して得られた高強度鋼線をも包含する。またこの高強度鋼線に、溶融亜鉛めっきを施して作製された高強度亜鉛めっき鋼線では、引張強度TSが、下記(2)式で規定される引張強度TS*以上であることが好ましい。
TS*=-87.3D+2234(MPa) …(2)
但し、Dは高強度亜鉛めっき鋼線の線径(mm)を示す。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、微細なTiCの析出状況を考慮しつつ、その化学成分組成を厳密に規定することによって、生引き性に優れ、しかも高強度を達成する高強度鋼線用線材が得られ、このような高強度鋼線用線材から得られる鋼線は、橋梁などに使用されるロープの素材となる溶融亜鉛めっき鋼線や鋼撚り線の素材として極めて有用である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明者らは、上記課題を解決するため、線材組織と伸線加工性との関係について検討した。特に過共析鋼における初析セメンタイトの析出機構についても検討した。その結果、粒界近傍に微細なTiCを析出させることによって、初析セメンタイトの析出を抑制できることが判明した。最も効果が大きいのは、大きさが0.1μm以下の微細TiCであり、微細TiCの析出量を十分に確保する必要がある。鋼材のC含有量が高いほどセメンタイトが析出しやすいので、より多くの微細TiCが必要になる。粗大なTiCではこうした効果が出にくいので、微細TiCをできるだけ多く析出させる必要がある。TiCの析出量とサイズ分布を適切に制御することが極めて重要となる。
【0018】
上記のように大きさが0.1μm以下の微細TiCをオーステナイト粒界近傍に析出させることによって、粒界エネルギーを減少させ、初析セメンタイトの析出を抑制することができる。微細TiCを直接評価するには多大な労力と費用が必要になるが、電解抽出残渣測定を利用することで簡易的に評価することができる。即ち、室温では鋼中のTiは全量がTiC、TiNなどの化合物となっており、このうちTiNの大きさは、5?10μm程度である。従って、大きさ0.1μm以上の化合物型Ti(具体的には、目開き0.1μmのメッシュで濾過した残渣中の化合物型Ti)の量(化合物として存在するTi量)を測定し、鋼中の全Tiから差し引いた値を[Ti*]とすると、この[Ti*]は、メッシュをすり抜けた微細TiCの量を表す。
【0019】
鋼中のC含有量が多いほど初析セメンタイトが析出しやすいので、微細TiCが多量に必要になる。こうした関係から、上記[Ti*]は、C含有量を[C]としたときに、0.0023×[C]以上、好ましくは0.0023×[C]+0.001%以上、より好ましくは0.0023×[C]+0.005%以上の量が必要となる。一方、微細TiCを多量に析出させると、粒界が脆化し、線材の靱性が低下するので、伸線時に縦割れを引き起こす。こうした観点から、上記[Ti*]の上限は0.05%以下、好ましくは0.03%以下、より好ましくは0.01%以下となる。
【0020】
本発明の鋼線用線材は、線材としての基本成分を満足させると共に、TiCの析出状態を適切に制御するために、その化学成分組成も適切に調整する必要がある。こうした観点から、線材の化学成分組成の範囲設定理由は次の通りである。
【0021】
(C:0.80?1.3%)
Cは、強度の上昇に有効な元素であり、C含有量が増加するに従って冷間加工後の鋼線の強度は向上する。本発明の目指す強度レベルを達成するには、C含有量は0.80%以上とする必要がある。しかしながら、C含有量が過剰になると、初析セメンタイトが粒界に析出し、伸線加工性を阻害する。こうした観点から、C含有量は1.3%以下とする必要がある。C含有量の好ましい下限は0.84%以上(より好ましくは0.90%以上)であり、好ましい上限は1.2%以下(より好ましくは1.1%以下)である。
【0022】
(Si:0.1?1.5%)
Siは、有効な脱酸剤であり、鋼中の酸化物系介在物を低減する効果を発揮する。また、線材の強度を上昇させると共に、溶融亜鉛めっき時の熱履歴に伴うセメンタイト粒状化を抑制し、強度低下を抑える効果がある。こうした効果を有効に発揮させるためには、Siは0.1%以上含有させる必要がある。しかしながら、Si含有量が過剰になると線材の靱性を低下させるので、1.5%以下とする必要がある。Si含有量の好ましい下限は0.15%以上(より好ましくは0.20%以上)であり、好ましい上限は1.4%以下(より好ましくは1.3%以下)である。
【0023】
(Mn:0.1?1.5%)
Mnは、鋼材の焼入れ性を大きく高めるため、衝風冷却時の変態温度を低下させ、パーライト組織の強度を高める効果がある。これらの効果を有効に発揮させるためには、Mn含有量は0.1%以上とする必要がある。しかしながら、Mnは偏析し易い元素であり、過剰に含有させると、Mn偏析部の焼入れ性が過剰に増大し、マルテンサイト等の過冷組織を生成させる危険がある。これらの影響を考え、Mn含有量の上限は1.5%以下とした。Mn含有量の好ましい下限は0.2%以上(より好ましくは0.3%以上)であり、好ましい上限は1.4%以下(より好ましくは1.3%以下)である。
【0024】
(P:0.03%以下(0%を含まない)、S:0.03%以下(0%を含まない)) PおよびSは、旧オーステナイト粒界に偏析して粒界を脆化させ、疲労特性を低下させるため、できるだけ低い方が良いが、工業生産上、それらの上限を0.03%以下とする。これらの含有量は、いずれも好ましくは0.02%以下(より好ましくは0.01%以下)とするのが良い。尚、PおよびSは、鋼材に不可避的に含まれる不純物であり、その量を0%にすることは、工業生産上、困難である。
【0025】
(Ti:0.02?0.2%)
Tiは、本発明の線材にとって極めて重要な元素であり、粒界近傍にTiCの形で微細に析出することで、初析セメンタイトの析出を抑制する効果を発揮する。これは粒界近傍のCをTiCの形で固定し、局所的にC含有量を下げる働きと、0.1μm以下の微細なTiCによって粒界エネルギーを緩和し、セメンタイトの核生成を妨げる働きによるものである。また、TiはAlと同様に、窒化物の生成による結晶粒微細化効果、靱性向上効果もある。この様な効果を発揮させるためには、Tiは0.02%以上含有させる必要がある。しかしながら、Tiの含有量が過剰になると、TiCが過剰に析出して粒界を脆化させ、靱性が低下する。こうした観点から、Ti含有量は0.2%以下とする必要がある。Ti含有量の好ましい下限は0.03%以上(より好ましくは0.04%以上)であり、好ましい上限は0.18%以下(より好ましくは0.16%以下)である。
【0026】
(Al:0.01?0.10%)
Alは、強力な脱酸効果を持ち、鋼中の酸化物系介在物を低減する効果がある。また窒化物のピンニング作用による結晶粒微細効果や、固溶Nの低減効果も期待できる。その様な効果を発揮するためには、Alは0.01%以上含有させる必要がある。しかしながら、Al含有量が過剰になると、Al_(2)O_(3)の様なAl系介在物が増大し、伸線加工時の断線率を上昇させるなどの弊害が出る。それを防止するためには、Al含有量は0.10%以下とする必要がある。Al含有量の好ましい下限は0.02%以上(より好ましくは0.03%以上)であり、好ましい上限は0.08%以下(より好ましくは0.06%以下)である。
【0027】
(N:0.001?0.006%)
Nは、侵入型元素として鋼中に固溶すると歪み時効による脆化を引き起こし、線材の靱性を低下させる。そのため、鋼中のN含有量(total N)の上限は0.006%以下とする。但し、この様な弊害をもたらすのは鋼中に固溶した固溶Nであり、窒化物として析出した化合物型Nは、靱性に悪影響を及ぼさない。従って、鋼中N(total N)とは別に、鋼中に固溶した固溶N量を制御することが望ましく、該固溶N量は0.0005%以下とすることが好ましい(より好ましくは0.0003%以下)。一方、工業生産上、鋼中Nを0.001%未満に低減することは困難であるので、鋼中N含有量の下限を0.001%以上とする。尚、鋼中N含有量の好ましい上限は0.004%以下(より好ましくは0.003%以下)である。
【0028】
本発明で規定する含有元素は上記の通りであって、残部は鉄および不可避不純物であり、該不可避不純物として、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる元素の混入が許容され得る。また、必要によって、更に(a)B:0.010%以下(0%を含まない)、(b)Cr:0.5%以下(0%を含まない)、(c)V:0.2%以下(0%を含まない)、(d)Ni:0.5%以下(0%を含まない)、Cu:0.5%以下(0%を含まない)、Mo:0.5%以下(0%を含まない)、Co:1.0%以下(0%を含まない)およびNb:0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる1種以上を、夫々単独でまたは適宜組み合わせて含有させることも有効であり、含有させる成分の種類に応じて線材の特性が更に改善材される。これらの元素を含有させるときの範囲設定理由は、次の通りである。
【0029】
(B:0.010%以下(0%を含まない))
Bは、初析フェライトや初析セメンタイトの生成を妨げ、組織を均一なパーライト組織に制御しやすくする効果がある。また、鋼中のNをBNの形で固定することにより、歪み時効を抑制し、線材の靱性を向上させる。それらの作用を有効に発揮させるためには、Bは0.0003%以上含有させることが好ましい。より好ましくは0.0005%以上(更に好ましくは0.0008%以上)である。しかしながら、Bの含有量が過剰になると、鉄との化合物(B-constituent)が析出し、熱間圧延時の割れを引き起こすため、その上限を0.010%以下とすることが好ましい。尚、Bの含有量のより好ましい上限は、0.008%以下(更に好ましくは0.006%以下)である。
【0030】
(Cr:0.5%以下(0%を含まない))
Crは、パーライトのラメラ間隔を微細化し、線材の強度や靱性を高める効果を有する。また、Siと同様に、亜鉛めっき時における線材の強度低下を抑制する効果がある。しかしながら、Cr含有量が過剰になってもその効果は飽和し、経済的に無駄であるので、適切な含有量として0.5%以下とすることが好ましい。尚、Crによる効果を有効に発揮させるためには、Crは0.001%以上含有させることが好ましい(より好ましくは0.05%以上)。また、Cr含有量のより好ましい上限は、0.4%以下(更に好ましくは0.3%以下)である。
【0031】
(V:0.2%以下(0%を含まない))
Vは、微細な炭・窒化物(炭化物、窒化物および炭窒化物)を生成するため、強度上昇と結晶粒の微細化効果がある他、固溶Nを固定することによって時効脆化抑制も期待できる。Vによる効果を有効に発揮させるためには、Vは0.001%以上含有させることが好ましい(より好ましくは0.05%以上)。しかしながら、V含有量が過剰になってもその効果は飽和し、経済的に無駄であるので、適切な含有量として0.2%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.18%以下(更に好ましくは0.15%以下)である。
【0032】
(Ni:0.5%以下(0%を含まない)、Cu:0.5%以下(0%を含まない)、Mo:0.5%以下(0%を含まない)、Co:1.0%以下(0%を含まない)およびNb:0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる1種以上)
Niは、伸線加工後の鋼線の靱性を高めるのに有効な元素である。Niによる効果を有効に発揮させるためには、Niは0.05%以上含有させることが好ましい(より好ましくは0.1%以上)。しかしながら、Ni含有量が過剰になってもその効果は飽和し、経済的に無駄であるので、適切な含有量として0.5%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.4%以下(更に好ましくは0.3%以下)である。
【0033】
CuとMoは、鋼線の耐食性を高めるのに有効な元素である。こうした効果を有効に発揮させるためには、いずれも0.01%以上含有させることが好ましい(より好ましくは0.05%以上)。しかしながら、Cuの含有量が過剰になると、CuはSと反応して粒界部にCuSを偏析させ、線材製造過程で疵を発生させため、その上限値は0.5%以下とすることが好ましい。より好ましくは、0.4%以下(更に好ましくは0.3%以下)である。
【0034】
一方、MoもCuと同様に、鋼線の耐食性を向上させるのに有効な元素であるが、Moの含有量が過剰になると熱間圧延時に過冷組織が発生しやすくなり、また延性も劣化する。こうしたことから、Moの含有量の上限値は0.5%以下とすることが好ましい。より好ましくは、0.4%以下(更に好ましくは0.3%以下)である。
【0035】
Coは、初析セメンタイトを低減し、組織を均一なパーライト組織に制御しやすくする効果がある。しかしながら、Coを過剰に含有させてもその効果は飽和し、経済的に無駄であるので、その上限値を1.0%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.8%以下(更に好ましくは0.5%以下)である。尚、Coによる効果を有効に発揮させるためには、0.05%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.1%以上(更に好ましくは0.2%以上)である。
【0036】
NbはTiと同様に、窒化物を形成して結晶粒微細化に寄与する他、固溶Nを固定することによる時効脆化抑制も期待できる。しかしながら、Nbを過剰に含有させてもその効果は飽和し、経済的に無駄であるので、その上限値を0.5%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.4%以下(更に好ましくは0.3%以下)である。尚、Nbによる効果を有効に発揮させるためには、0.05%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.1%以上(更に好ましくは0.2%以上)である。
【0037】
本発明の高強度鋼線用線材は、金属組織がパーライト相を主体(例えば、面積率で90%以上)とすることが好ましいが、他の相(例えば、初析フェライトやベイナイト)が一部(10面積%以下)混入することは許容できる。
【0038】
本発明では、更に初析セメンタイトの長さも制御されていることが好ましい。線材のD/4(D:線材の直径)より中心側に析出した初析セメンタイトは、伸線加工中にクラックを発生させ、カッピー断線の原因となるためである。パーライトのラメラ構造を形成するセメンタイト(ラメラセメンタイト)は、伸線加工に応じて回転し、線材長手方向に配向する性質を持っている。しかしながら、初析セメンタイトは周囲の組織と同調して回転することができず、その界面からクラックを発生させる。この回転を支配する因子は、初析セメンタイトの長さである。初析セメンタイトの長さ(最大長さ)が15μmよりも大きくなると、回転しにくくなり、クラックの発生源になるが、短いものは回転しやすいのでそれほど伸線加工性を阻害しない。こうした観点から、初析セメンタイトの長さ(最大長さ)は15μm以下とすることが好ましい。より好ましくは、13μm以下であり、更に好ましくは10μm以下である。尚、初析セメンタイトの長さの下限は、特に限定されず、例えば0.1μm程度であってもよい。
【0039】
本発明の高強度鋼線用線材を製造するに当たっては、上記のように化学成分組成を調整した鋼片を用い、通常の製造条件に従って製造すれば良い。但し、線材の組織等を適切に調整するための好ましい製造条件は以下の通りである。
【0040】
高炭素鋼線材の製造過程では、一般的に所定の化学成分組成に調整した鋼片を加熱してオーステナイト化し、熱間圧延によって所定の線径の線材を得た後に、冷却コンベア上で冷却する過程でパーライト組織とする。このとき、熱間圧延中には動的再結晶に伴う微細オーステナイト組織が得られるが、この再結晶と同時にTiCを析出させることで、このTiCを粒界近傍に微細分散させることができる。ここで、結晶粒度への影響が最も大きい最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの4パス)における減面歪みをεとしたとき、この減面歪みεを0.4以上とすることで、結晶粒を十分に微細化し、TiCを微細分散させることができる。ここで、減面歪みεは、ε=ln(S_(1)/S_(2))(S_(1):圧延ロール入り側における線材断面積、S_(2):同出側における線材断面積、を夫々示す。)で表される。減面歪みεの好ましい範囲は0.42?0.8であり、より好ましい範囲は0.45?0.6である。
【0041】
また、圧延後の冷却過程において、微細析出したTiCの粗大化が進行する。このときに重要な要件は、線材の載置温度である。この載置温度を850?950℃に制御することによって、所望のTiCの析出状態を得ることができるので好ましい。この載置温度が950℃を超えると、TiCが粗大化し、850℃未満ではTiCが過剰に微細なままになってしまう。載置温度の上限は、より好ましくは940℃以下であり、更に好ましくは930℃以下である。載置温度の下限は、より好ましくは870℃以上であり、更に好ましくは880℃以上である。
【0042】
圧延後の冷却過程においては、衝風冷却によって冷却することになるが、このときの冷却速度(平均冷却速度)があまり速くなり過ぎると、ベイナイト等が混入しやすくなり、パーライト相主体の組織にできなくなる。こうした観点から、載置温度の範囲内での平均冷却速度は20℃/秒以下であることが好ましい。より好ましくは18℃/秒以下(更に好ましくは14℃/秒以下)である。尚、このときの冷却速度の下限は、初析セメンタイトの析出をより少なくするという観点からして、3℃/秒以上あることが好ましい。より好ましくは4℃/秒以上(更に好ましくは5℃/秒以上)である。
【0043】
本発明の高炭素鋼線材(高強度鋼線用線材)は、生引き性が良好なものとなり、伸線加工することによって所望の特性(強度、捻回値)を発揮する高強度鋼線が得られることになる。このような高強度鋼線は、その表面に溶融亜鉛めっきを施して高強度亜鉛めっき鋼線として使用されるのが一般的である。引き抜き加工した後の鋼線では、その線径は小さくなればなるほど、高強度になる。この高強度亜鉛めっき鋼線の引張強度TSは、下記(2)式で規定される引張強度TS*以上であることが好ましく、より好ましくはTS*+50(MPa)以上、更に好ましくはTS*+100(MPa)以上である。尚、下記(2)式の関係は、実験によって求めたものである。
TS*=-87.3D+2234(MPa) …(2)
但し、Dは高強度亜鉛めっき鋼線の線径(mm)を示す。
【0044】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することは勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【0045】
下記表1に示した化学成分組成(鋼種A?S)の鋼片(断面形状が155mm×155mm)を用い、熱間圧延して所定の線径に加工し、冷却コンベヤ上にリング状に載置して、衝風冷却による制御冷却でパーライト変態を行わせた後、コイル状に巻き取って各種圧延材コイルを得た。尚、表1中、「-」は、無添加であることを意味する。
【0046】
【表1】

【0047】
得られた圧延材について、端末の非定常部を切り捨てた後、良品の端末を採取して圧延材の評価(圧延材線径、[Ti*]、固溶N量、初析セメンタイト最大長さ、組織、引張強度TS)を、下記の方法によって評価した。尚、表2中の「加熱温度」は熱間圧延前の加熱炉温度であり、減面歪みεは、最終圧延4パス(最終パスから数えて4パス目までの合計4パス)における合計減面歪みである。また、「平均冷却速度」は、載置から800℃までの冷却速度を平均したものである。但し、試験No.5については、載置から750℃までの平均冷却速度を取った。
【0048】
(TiCの分布状態、固溶N量の評価)
[Ti*]および固溶N量については、電解抽出残渣測定によって評価した。この測定では、10%アセチルアセトン溶液を用いて抽出を行い、メッシュは0.1μmのものを用いた。残渣中の化合物型Ti量、化合物型N量、化合型B量をICP発光分析法、AlN量をブロムエステル法の夫々用いて測定した。ブロムエステル法に用いた試料量は3g、吸収分光法に用いた試料量は0.5gとした。尚、TiCの析出状態は、少なくとも1000℃以上の加熱処理を経ない限り変化しないので、引き抜き加工後や、溶融亜鉛めっき後の鋼線で測定しても良い。それらの値から、[Ti*]=全Ti量-大きさ0.1μm以上の化合物型Ti量に基づいて、[Ti*]量を測定すると共に、固溶N=全N量-化合物型N量から固溶N量を測定した。
【0049】
(圧延材の引張強度TS、組織の評価)
圧延材の端末サンプルに引張試験を行って、圧延材の引張強度TSを測定した。このとき3回(n=3)の平均値を求めた。また、同じく端末サンプルを樹脂に埋め込み、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することで、初析セメンタイトの状態を評価した。線材長手方向と垂直な断面(横断面)を観察し、断面内でD/4(D:線材の直径)より中心側に観察された板状の初析セメンタイトの最大長さを測定した。尚、初析セメンタイトの先端が複数に枝分かれしている場合には、各枝の長さを合計した値を採用した。
【0050】
このときの製造条件と、評価結果を下記表2に示す。尚、表2には、圧延材の0.0023×[C]の値(Cは圧延材のC含有量)も示した。
【0051】
【表2】

【0052】
上記で得られた各圧延材を、冷間伸線によって所定の線径まで加工し、440?460℃の溶融亜鉛浴に30秒程度浸漬して溶融亜鉛めっき鋼線を得た。また引張試験によってワイヤ(溶融亜鉛めっき鋼線)の引張強度TSを評価した。このとき、3回(n=3)の平均値を測定した。また、捻回試験によって捻回値を測定し、更に破面形状の観察から縦割れの有無を判定した。捻回値は、破断までに要した捻回回数を、チャック間距離100mmとして規格化し、3回(n=3)の平均値を算出した。3回の捻回試験によって、1本でも縦割れが見られた場合は縦割れ有りと判定した。
【0053】
溶融亜鉛めっき鋼線の評価結果(線径、冷間伸線時の減面率、引張強度TS、前記(2)式によって求められた引張強度TS*、縦割れの有無)を、下記表3に示す。
【0054】
【表3】

【0055】
これらの結果から、次のように考察することができる。即ち、試験No.1?3、8?19は、本発明で規定する要件を全て満足しており、その組織は全て90面積%以上がパーライト相となっていた。また伸線加工中に断線等の異常は見られず、溶融亜鉛めっき処理後のワイヤ強度と捻回特性は良好である。このうち、試験No.16、19では、固溶N量が若干多くなっており、捻回値が若干低下していた。
【0056】
これに対して、試験No.4?7、20?23は、本発明で規定する要件(または好ましい要件)のいずれかを満足しない例であり、伸線加工中に断線等の異常が見られるか、或いは溶融亜鉛めっき処理後のワイヤ強度若しくは捻回特性のいずれかにおいて劣っていることが分かる。
【0057】
このうち、試験No.4は、載置温度が1000℃と高くなっており、[Ti*]量が少なくなった(TiCが粗大化した:初析セメンタイトの最大長さが15μm超)ために、十分に初析セメンタイトを抑制することができず、伸線途中で断線していた。試験No.5は、載置温度が800℃と低く、[Ti*]量が過剰になった(TiCが過剰に微細化した)ために、粒界が脆化して縦割れが発生した。
【0058】
試験No.6は、最終4パスの減面歪みεが小さくてなって、結晶粒が十分に微細化せず、[Ti*]量が少なくなった(TiCが微細化しなかった:初析セメンタイトの最大長さが15μm超)ために、十分に初析セメンタイトを抑制することができず、伸線途中で断線していた。試験No.7は、冷却速度が速くなって圧延材組織がパーライトとベイナイトの混合組織(ベイナイトの面積率:40%)になったために伸線性が低下し、伸線中に断線した。
【0059】
試験No.20は、C含有量が少ない鋼材(鋼種P)を用いた例であり、鋼線の強度が低下した。試験No.21は、C含有量が過剰な(鋼種Q)を用いた例であり、初析セメンタイトを抑制できず、断線した。
【0060】
試験No.22は、Ti含有量が少ない鋼材(鋼種R)を用いた例であり、初析セメンタイトを抑制できず、断線した。No.23は、Ti含有量が過剰な(鋼種S)を用いた例であり、[Ti*]量が過剰になっており、縦割れが発生した。
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
C :0.84?1.3%(質量%の意味、成分組成について、以下同じ)、
Si:0.1?1.5%、
Mn:0.1?1.5%、
P :0.03%以下(0%を含まない)、
S :0.03%以下(0%を含まない)、
Ti:0.02?0.2%、
Al:0.01?0.10%、および
N:0.001?0.006%、
を夫々含み、残部が鉄および不可避不純物からなり、
下記(1)式の関係を満足し、
金属組織が面積率90%以上のパーライト相であると共に、初析セメンタイトの最大長さが15μm以下であることを特徴とする生引き性に優れた高強度鋼線用線材。
0.05%≧[Ti*]≧(0.0023×[C]) …(1)
但し、[Ti*]=(全Ti量-大きさ0.1μm以上の化合物型Ti量)を示し、[C]はCの含有量(質量%)を示す。
【請求項2】
(削除)
【請求項3】
更に、B:0.010%以下(0%を含まない)を含有するものである請求項1に記載の高強度鋼線用線材。
【請求項4】
更に、Cr:0.5%以下(0%を含まない)を含有するものである請求項1または3に記載の高強度鋼線用線材。
【請求項5】
更に、V:0.2%以下(0%を含まない)を含有するものである請求項1、3および4のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。
【請求項6】
更に、Ni:0.5%以下(0%を含まない)、Cu:0.5%以下(0%を含まない)、Mo:0.5%以下(0%を含まない)、Co:1.0%以下(0%を含まない)およびNb:0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる1種以上を含有するものである請求項1および3?5のいずれかに記載の高強度鋼線用線材。
【請求項7】
(削除)
【請求項8】
(削除)
【請求項9】
請求項1および3?6のいずれかに記載の高強度鋼線用線材を伸線加工することを特徴とする高強度鋼線の製造方法。
【請求項10】
請求項9に記載の製造方法で得られた高強度鋼線に溶融亜鉛めっきを施して、高強度亜鉛めっき鋼線を製造する方法であって、
前記高強度亜鉛めっき鋼線の引張強度TSが、下記(2)式で規定される引張強度TS*以上であることを特徴とする高強度亜鉛めっき鋼線の製造方法。
TS*=-87.3D+2234(MPa) …(2)
但し、Dは高強度亜鉛めっき鋼線の線径(mm)を示す。
 
訂正の要旨 審決(決定)の【理由】欄参照。
異議決定日 2018-03-20 
出願番号 特願2013-67465(P2013-67465)
審決分類 P 1 651・ 121- YAA (C22C)
P 1 651・ 537- YAA (C22C)
P 1 651・ 536- YAA (C22C)
P 1 651・ 113- YAA (C22C)
最終処分 維持  
前審関与審査官 小谷内 章相澤 啓祐  
特許庁審判長 板谷 一弘
特許庁審判官 金 公彦
土屋 知久
登録日 2016-07-29 
登録番号 特許第5977699号(P5977699)
権利者 株式会社神戸製鋼所
発明の名称 生引き性に優れた高強度鋼線用線材、高強度鋼線、高強度亜鉛めっき鋼線、およびその製造方法  
代理人 佐々木 正博  
代理人 佐々木 正博  
代理人 山尾 憲人  
代理人 山尾 憲人  
代理人 山田 卓二  
代理人 山田 卓二  

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