CN110770018A

CN110770018A - 镀敷钢材

Info

Publication number: CN110770018A
Application number: CN201880039869.3A
Authority: CN
Inventors: 二叶敬士; 石冢清和; 柴尾史生; 菊池郁夫; 新头英俊; 浦本大明; 胜丸启太
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2038-06-15
Also published as: KR20200007079A; JP6447800B1; WO2018230716A1; US11078590B2; CN110770018B; JPWO2018230716A1; US20200141019A1; MX2019014874A; KR102172011B1

Abstract

一种镀敷钢材，具备：钢材；形成于所述钢材的表面的锌系电镀层；和形成于所述锌系电镀层的表面的有机树脂被覆层，所述锌系电镀层的表面具有在规定方向上延伸的发丝纹，在所述锌系电镀层的所述表面中，Ra(ML)为0.10～0.70μm，在所述锌系电镀层的所述表面中，在与发丝纹正交的方向上测定的基准水平10微英寸的峰数PPI相对于Ra(MC)满足PPI≥350×Ra(MC)，在所述有机树脂被覆层的表面中，Ra(CC)相对于Ra(CL)满足Ra(CC)/Ra(CL)≥1.10，所述Ra(CC)相对于所述Ra(MC)满足Ra(CC)＜Ra(MC)。

Description

镀敷钢材

技术领域

本发明涉及镀敷钢材。

本申请基于在2017年6月16日向日本申请的专利申请2017-118795号要求优先权，将其内容援引于此。

背景技术

以电气设备、建材和汽车为首的人们的目光所触及的物品一般要求设计性。作为提高设计性的方法，一般是对物品的表面实施涂装或贴附薄膜的方法。然而，近年来，以自然意向的欧美为中心，有效利用金属的质感的材料的应用正在增加。若从有效利用金属的质感这样的观点出发，涂装、树脂被覆损害金属的质感，因此，作为物品的原材料，使用即使在无涂装的状态下耐腐蚀性也优异的不锈钢钢材、铝材。在使用这样的不锈钢钢材、铝材的情况下也要求设计性。一般而言，不锈钢钢材、铝材通过赋予被称作振动纹(vibration)的圆弧状的细的凹凸、实施压花加工等、或赋予被称作发丝纹(hairline)的细的线状的凹凸等的表面加工来提高设计性。特别是赋予了发丝纹的外观令人喜爱而被较多地使用。

发丝纹精加工(HL精加工)，作为不锈钢钢材的表面精加工之一，在JIS G4305：2012中被定义为“用适当粒度的研磨材料研磨精加工以使得带有连续的磨痕”。

然而，不锈钢钢材、铝材是高价格的材料。因此，希望获得代替这些不锈钢钢材、铝材的廉价的材料。作为这样的代替材料之一，有对镀敷钢材赋予发丝纹并在其上形成了树脂层的钢材。

作为对钢材赋予适度的耐腐蚀性的技术，广泛使用对钢材赋予牺牲防腐蚀性优异的锌镀层或锌合金镀层的技术。曾提出了对这样的锌镀层或锌合金镀层(以下将锌镀层和锌合金镀层统称为“锌系镀层”。)赋予发丝纹来提高设计性的钢材。

例如，在专利文献1中提出了在与发丝纹垂直的方向的表面粗糙度Ra(算术平均粗糙度)为0.1～1.0μm的镀层的表面形成具有透光性的粘接剂层和具有透光性的薄膜层的技术。在专利文献2中提出了将在Zn-Al-Mg系热浸镀层的表层形成的发丝纹的方向和与发丝纹正交的方向的粗糙度参数(Ra和PPI)设为特定的范围，并且在Zn-Al-Mg系热浸镀层的表面形成透明树脂皮膜层的技术。在专利文献3中提出了对通过轧制向Zn以及Zn系合金镀层转印了纹理的钢板进行使表面粗糙度在一定范围内的有机涂敷的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国登记实用新型第3192959号公报

专利文献2：日本国特开2006-124824号公报

专利文献3：日本国特表2013-536901号公报

发明内容

在上述专利文献1～专利文献3中提出的对赋予了发丝纹的钢板被覆有机树脂的技术，能够实现由发丝纹带来的设计性的提高，并且能够体现规定的耐腐蚀性。然而，具有起因于该树脂被覆的存在而丧失金属感(金属光泽感)的问题。

不锈钢钢材因存在于其表面的氧化膜而使不锈钢钢材本身的耐腐蚀性良好，因此不需要用于提高耐腐蚀性的涂装等。即，能够将金属基体本身用于表面，因此根本不存在由树脂被覆所致的金属感丧失的课题。在对不锈钢钢材实施树脂被覆的情况下，目的是赋予着色、别的质感。因此，在不锈钢钢材中，本发明人已获知的金属感丧失不成为问题。这样的情况对于铝材而言也是同样的。

本发明是鉴于上述问题而完成的。本发明的目的在于提供尽管使用廉价的钢材但是具有发丝纹外观、并且金属感优异、设计性高的镀敷钢材。该优异的设计性高的镀敷钢材，优选耐腐蚀性(长期耐腐蚀性)也优异。

虽然锌系镀层的牺牲防腐蚀性优异，但是为了确保耐指纹性、加工性和耐腐蚀性，仅凭借锌系镀层是不充分的。因此，在将锌系镀层钢材作为不锈钢钢材、铝材的代替品的情况下，树脂被覆是必需的。然而，如上述那样，因树脂被覆而丧失金属感。

本发明人为了解决上述课题而对进行了树脂被覆的镀敷钢材进行了深入研究。其结果发现：当在发丝纹方向上测定的光泽度G60(Gl)为70～400、且相对于在与发丝纹正交的方向上测定的光泽度G60(Gc)为0.30≤Gc/Gl≤0.70的情况下，能够感受到优异的金属感，若从该范围偏离，则丧失金属感。即，本发明人成功地将人感到“具有发丝纹外观、且金属感优异”的感觉首次数值化。光泽度G60(Gl)优选为超过85，更优选为100以上。

本发明人对如上述那样的现象进行了更详细的研究。其结果发现：人如上述那样感到金属感丧失的原因是因为：通过树脂能看见的金属基体的纹理的印象与在树脂表面被反射的光的印象之差变大。具体而言，即使是透明的树脂，也会因与大气的折射率差而使光在树脂表面反射，因此通过树脂能看见的金属基体的纹理的印象与在树脂表面被反射的光的印象产生差异。可以认为，若该差异变大，则会强烈认识到树脂的存在，金属基体的纹理的印象变小从而丧失金属感。

本发明人基于以上的见解而想到：通过除了镀层表面的形状以外还将树脂表面的形状控制在一定的范围内，能够抑制金属基体的纹理的印象与在树脂表面被反射的光的印象之差，能够将光泽度控制在规定的范围，从而完成了本发明。

基于这样的见解而完成的本发明的主旨如下。

[1]本发明的一个方式涉及的镀敷钢材，具备：钢材；形成于上述钢材的表面的锌系电镀层；和形成于上述锌系电镀层的表面的有机树脂被覆层，上述锌系电镀层的上述表面具有在规定方向上延伸的发丝纹，在上述锌系电镀层的上述表面中，在上述发丝纹的延伸方向上测定的表面粗糙度Ra(ML)为0.10～0.70μm，在上述锌系电镀层的上述表面中，在与上述延伸方向正交的方向上测定的基准水平10微英寸的峰数PPI相对于在与上述延伸方向正交的方向上测定的表面粗糙度Ra(MC)满足用下述(I)式表示的关系，在上述有机树脂被覆层的表面中，在与上述延伸方向正交的方向上测定的表面粗糙度Ra(CC)相对于在上述延伸方向上测定的表面粗糙度Ra(CL)满足用下述(II)式表示的关系，上述表面粗糙度Ra(CC)相对于上述表面粗糙度Ra(MC)满足用下述(III)式表示的关系。

PPI≥350×Ra(MC)······(I)

Ra(CC)/Ra(CL)≥1.10······(II)

Ra(CC)＜Ra(MC)······(III)

[2]根据上述[1]所述的镀敷钢材，上述有机树脂被覆层的平均厚度可以为10μm以下。

[3]根据上述[1]或[2]所述的镀敷钢材，上述有机树脂被覆层的厚度的最小值可以为0.1μm以上，上述有机树脂被覆层的平均厚度可以为1.0μm以上。

[4]根据上述[1]～[3]的任一项所述的镀敷钢材，上述表面粗糙度Ra(MC)可以为1.00μm以下。

[5]根据上述[1]～[4]的任一项所述的镀敷钢材，上述锌系电镀层的基底露出率可以小于5％。

[6]根据上述[1]～[5]的任一项所述的镀敷钢材，上述锌系电镀层的附着量可以为10g/m²以上。

[7]根据上述[1]～[6]的任一项所述的镀敷钢材，除去上述有机树脂被覆层和上述锌系电镀层后的上述钢材的表面粗糙度Ra可以为0.50μm以下。

如以上说明的那样，根据本发明的上述方式，能够提供尽管使用廉价的钢材但是具有发丝纹外观、且金属感优异的镀敷钢材。

具体实施方式

以下，对本发明的适合的实施方式进行详细说明。

以下所示的实施方式并不限定本发明。另外，在该实施方式的构成要素中包含所谓的本领域技术人员能够且容易置换的要素或者实质上相同的要素。而且，以下的实施方式中所包含的各种形态能够由所谓的本领域技术人员在显而易见的范围任意地组合。

以下详细叙述的本发明的一个实施方式涉及的镀敷钢材(本实施方式涉及的镀敷钢材)，是由有机树脂被覆了的锌系镀层钢材，是具有发丝纹外观、且金属感优异的设计性高的镀敷钢材。

(关于镀敷钢材)

以下，对本实施方式涉及的镀敷钢材进行详细说明。

本实施方式涉及的镀敷钢材，具备位于规定的钢材表面的锌系电镀层和存在于比锌系电镀层靠表面侧的位置的有机树脂被覆层，且锌系电镀层的表面具有在规定方向上延伸的发丝纹。

换言之，本实施方式涉及的镀敷钢材，具备：钢材；形成于钢材的表面的锌系电镀层；和形成于上述锌系电镀层的表面的有机树脂被覆层，锌系电镀层的表面具有在规定方向上延伸的发丝纹。

在以下的说明中，将“发丝纹延伸的方向”简记为“发丝纹方向”，将“相对于发丝纹的延伸方向正交的方向”简记为“与发丝纹正交的方向”。

＜关于钢材＞

作为本实施方式涉及的镀敷钢材的母材，并无特别限定，能够根据对镀敷钢材所要求的机械强度(例如抗拉强度等)等适宜利用公知的各种钢材。

＜关于锌系电镀层＞

在如上述那样的钢材的表面形成有机树脂被覆层和锌系电镀层，在该锌系电镀层的表面沿着规定的方向形成有发丝纹。

[关于锌系电镀层的类别和组成]

本实施方式涉及的镀敷钢材的锌系电镀层，通过电镀锌或电镀锌合金(以下统称为“锌系电镀”。)来形成。

关于镀层金属，锌系镀层以外的镀层由于牺牲防腐蚀性差，因此不适合于在使用时切断端面不可避免地露出的用途。

若锌系镀层中的锌浓度过低，则牺牲防腐蚀能力降低，因此锌合金镀层优选含有相对于镀层皮膜的总质量为65质量％以上的锌。

另外，作为锌系镀层的镀敷方法，除了电镀以外，还有热浸镀法、喷镀法、蒸镀镀敷法等。然而，热浸镀法由于因锌花等的凝固花纹、在镀层中不可避免地混入的渣滓而导致外观品位差，因此不合适。另外，喷镀法由于因镀层皮膜内部的空隙而不能确保外观的均匀性，因此不合适。另外，蒸镀法由于成膜速度慢、缺乏生产性，因此不合适。因此，对于本实施方式涉及的镀敷钢材而言，为了对钢材表面施加锌系镀层而利用电镀。

本实施方式涉及的锌合金电镀层，包含选自Co、Cr、Cu、Fe、Ni、P、Sn、Mn、Mo、V、W、Zr中的任一种以上的元素、和Zn以及杂质。另外，锌电镀层包含Zn和杂质。在此，所谓杂质并不是作为锌系电镀层成分而有意地添加的物质，而是在原料中混入或者在制造工序中混入的物质，可列举Al、Mg、Si、Ti、B、S、N、C、Nb、Pb、Cd、Ca、Pb、Y、La、Ce、Sr、Sb、O、F、Cl、Zr、Ag、W等。另外，在锌电镀层的情况下，虽然也取决于由同一制造设备制造的电镀钢材的品种，但有时Co、Cr、Cu、Fe、Ni、P、Sn、Mn、Mo、V、W、Zr、Pb等作为杂质混入。在本实施方式中，即使杂质相对于总镀层质量存在合计1.0质量％程度以下，也不会损害通过镀敷得到的效果。

在本实施方式的锌系电镀层中，若Zn含量过度减少，则牺牲防腐蚀能力降低。因此，Zn含量相对于镀层皮膜的总质量优选如前述那样为65％以上，更优选为70％以上，特别优选为80％以上。

对于如上述那样的锌系电镀层的组成，能够利用例如以下那样的方法进行分析。即，可在用不侵害镀层的溶剂、脱膜剂(例如ネオリバーS-701：三彩化工株式会社制)等剥离剂除去有机树脂被覆层后，用加有抑制剂的盐酸等将锌系电镀层溶解，利用ICP(Inductively Coupled Plasma：电感耦合等离子体)发射光谱分析装置进行分析。

[关于锌系电镀层的表面形状]

本实施方式涉及的锌系电镀层的表面具备发丝纹。在锌系电镀层的表面中，在发丝纹方向上测定的表面粗糙度Ra(ML)为0.10～0.70μm。在与发丝纹正交的方向上测定的表面粗糙度Ra(MC)优选为1.00μm以下。

另外，在锌系电镀层的表面中，在与发丝纹正交的方向上测定的、将基准水平设为10微英寸的峰数PPI(Peaks Per Inch(每英寸峰数))相对于在与发丝纹正交的方向上测定的表面粗糙度Ra(MC)[单位：μm]满足用以下的(I)式表示的关系。

PPI≥350×Ra(MC)······(I)

在此，Ra为JIS B 0601中规定的算术平均粗糙度，PPI是根据SAEJ911-1986中规定的抽取曲线的平均线以基准水平为阈值而计数的每1英寸(inch)的山数(峰数)。另外，如上述那样，Ra(ML)是在与发丝纹平行的方向上测定的锌系电镀层的表面的Ra，Ra(MC)是在与发丝纹正交的方向上测定的锌系电镀层的表面的Ra。

在Ra(ML)超过0.70μm的情况下，在锌系电镀层的表面上的光散射过大，树脂涂装后的在发丝纹方向上测定的光泽度G60(Gl)变为小于70，会丧失金属感。因此，在本实施方式中，将Ra(ML)的上限设为0.70μm。另一方面，为了赋予能够视认的程度的发丝纹，在发丝纹方向也需要0.10μm以上的粗糙度。因此，在本实施方式中，将Ra(ML)的下限设为0.10μm。在本实施方式中，Ra(ML)的更优选的范围为0.10μm～0.50μm。

若Ra(MC)超过1.00μm，则特别是在钢板的L方向(为与轧制方向平行的方向，且为赋予发丝纹的方向)的Ra大、且镀层薄的情况下，基体露出的可能性变高，故不优选。更具体而言，在钢板的Ra为1.00μm以上、且镀层厚度为5.5μm以下的情况下，基体露出的可能性变高，故不优选。

在与发丝纹正交的方向上测定的、将基准水平设为10微英寸的PPI相对于Ra(MC)不满足(I)式的情况下，发丝纹的密度变得过小。在该情况下，变得不满足0.30≤Gc/Gl≤0.70的关系，其结果是金属感降低，变得缺乏设计性。在与发丝纹正交的方向上测定的将基准水平设为10微英寸的PPI更优选满足用以下的(I)’式表示的关系。

PPI≥450×Ra(MC)······(I)’

各Ra是在规定的方向(发丝纹方向或与发丝纹正交的方向)上测定锌系电镀层的表面的任意的10个部位，除去最大侧2个部位和最小侧2个部位后的6个部位的Ra的平均值。

在各方向上的表面粗糙度Ra、将基准水平设为10微英寸的PPI均能利用触针式的粗糙度计来测定。当在形成后述的有机树脂被覆层后测定锌系电镀层的表面粗糙度时，只要用不侵害镀层的溶剂、脱膜剂等剥离剂除去有机树脂被覆层后进行测定即可。在测定时，只要PPI的测定长度设为1英寸、Ra的评价长度设为基准长度(截止波长)的5倍即可，测定速度只要设为0.5mm/秒即可。

[关于基底露出率]

本实施方式涉及的锌系电镀层的基底露出率优选为小于5％。在本实施方式中，耐腐蚀性通过锌镀层或锌合金镀层来充分确保。然而，当在赋予发丝纹时基底露出的情况下，有时因电蚀的影响而使长期间的耐腐蚀性(长期耐腐蚀性)进一步降低。这样的长期耐腐蚀性的劣化大多在基底露出率为5％以上时变得显著。因此，基底露出率优选为小于5％。

在本实施方式中，通过使锌系电镀层的基底露出率小于5％，从而除了具有一般对钢材所要求的适度的耐腐蚀性以外，还具有使得长期耐腐蚀性也优异的极良好的耐腐蚀性。锌系电镀层的基底露出率更优选为3％以下，进一步优选为0％。

基底露出率能够通过以下方式求出，即，用不侵害镀层的溶剂、脱膜剂等剥离剂除去有机树脂被覆层后，对任意的1mm见方的5个部位进行EPMA分析，图像解析相对于分析面积的、未检出Zn的面积率。在本实施方式中，将Zn的检测强度成为测定了标准试样(纯Zn)的情况的1/16以下的区域判断为未检出Zn的区域。

[关于锌系电镀层的附着量]

本实施方式涉及的锌系电镀层的附着量优选为10g/m²以上。从耐腐蚀性的观点出发，如果能够确保所期望的耐腐蚀性，则对锌系电镀层的附着量并无限制，但在锌系电镀层的附着量小于10g/m²的情况下，在发丝纹的赋予时基底露出率超过5％的可能性变高。锌系电镀层的附着量更优选为15g/m²以上，进一步优选为20g/m²以上。关于锌系电镀层的附着量的上限值，只要鉴于本实施方式涉及的镀敷钢材的制造成本等适宜确定即可，能够设为例如40g/m²程度。附着量的上限值优选为35g/m²。

以上，对本实施方式涉及的镀敷钢材具备的锌系电镀层进行了详细说明。

接着，对在本实施方式涉及的镀敷钢材中形成于锌系电镀层的表面(与钢材相反侧)的有机树脂被覆层进行说明。

＜关于有机树脂被覆层＞

被赋予了如上述那样的发丝纹的锌系电镀层的表面，用透明的有机树脂(换言之，具有透光性的有机树脂)被覆。“具有透光性的有机树脂”意指：在形成于镀层的表面时，能够以目视通过有机树脂被覆层观察镀层。

[关于有机树脂被覆层的成分]

有机树脂被覆层的形成所使用的树脂，只要是保持充分的透光性的树脂，就并无特别限定。可利用例如环氧系树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、酚系树脂、聚醚砜系树脂、三聚氰胺醇酸系树脂、丙烯酸系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、硅酮系树脂、聚乙酸乙烯基酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、氯乙烯系树脂、乙酸乙烯基酯系树脂等。

此时，为了提高与金属(即，位于有机树脂被覆层的下层的锌系电镀层)的密合性，也可以对上述各种的树脂引入硅醇基等。另外，在有机树脂被覆层的形成时，可以以单独的方式使用上述各种树脂，也可以使用这些树脂的混合物。另外，有机树脂被覆层可以为上述各种树脂的单层结构，也可以为上述各种树脂的层叠结构。

进而，作为提高上述有机树脂被覆层与锌系电镀层的密合性的手段，也可以在不损害外观的范围对包含上述钢材和上述锌系电镀层的镀敷钢材实施无机处理、有机无机复合处理、表面改性处理等。在此，“损害外观”意指使透明度减少、产生光泽不均、产生异常的凹凸感等的使金属感减少的情况。作为这样的处理，可列举例如氧化Zr处理、氧化Zn处理、硅烷偶联剂处理、弱酸浸渍处理、弱碱浸渍处理等。

为了对有机树脂被覆层附加所期望的性能，也可以在不损害透明度和外观的范围、且在不脱离本发明规定的范围的范围含有各种添加剂。作为对有机树脂被覆层附加的性能，可列举例如耐腐蚀性、滑动性、耐划伤性、导电性、色调等。如果是例如耐腐蚀性，则可以含有防锈剂、抑制剂等，如果是滑动性、耐划伤性，则可以含有蜡、微珠(beads)等，如果是导电性，则可以含有导电剂等，如果是色调，则可以含有颜料、染料等。

[关于有机树脂被覆层的表面形状]

本实施方式涉及的有机树脂被覆层，起因于形成于作为下层的锌系电镀层的表面的发丝纹而具有以下详述那样的表面形状。

即，在本实施方式涉及的有机树脂被覆层的表面着眼于锌系电镀层上的发丝纹方向和与发丝纹正交的方向的情况下，在与发丝纹正交的方向上测定的表面粗糙度Ra(CC)[单位：μm]相对于在发丝纹方向上测定的表面粗糙度Ra(CL)[单位：μm]满足用以下的(II)式表示的关系，并且，相对于在与发丝纹正交的方向上测定的锌系电镀层的表面的表面粗糙度Ra即表面粗糙度Ra(MC)满足用以下的(III)式表示的关系。

Ra(CC)/Ra(CL)≥1.10······(II)

Ra(CC)＜Ra(MC)······(III)

在有机树脂被覆层的表面粗糙度Ra(CC)相对于表面粗糙度Ra(CL)为不到1.10倍的情况下，从发丝纹的纹理接受到的印象和在有机树脂被覆层的表面的光反射的印象的背离变得过大。其结果是丧失金属感从而变得缺乏设计性。有机树脂被覆层的表面粗糙度Ra(CC)更优选为表面粗糙度Ra(CL)的1.20倍以上(Ra(CC)/Ra(CL)≥1.20)。

另一方面，在为了对有机树脂被覆层赋予润滑性而使其含有微珠等的情况下、和在形成梨皮外观而成为Ra(CC)≥Ra(MC)的情况下，与上述同样，从发丝纹的纹理接受到的印象与在有机树脂被覆层的表面的光反射的印象的背离变得过大。其结果是丧失金属感从而变得缺乏设计性。因此，需要满足上述(III)式。

有机树脂被覆层的各方向的表面粗糙度Ra全部能够利用触针式的粗糙度计进行测定。表面粗糙度Ra(CL)和表面粗糙度Ra(MC)，是与锌系电镀层的表面粗糙度Ra(ML)和表面粗糙度Ra(MC)同样地对任意的10个部位进行测定，除去最大侧2个部位和最小侧2个部位后的6个部位的Ra的平均值。

[关于有机树脂被覆层的厚度]

本实施方式涉及的有机树脂被覆层的平均厚度优选为10μm以下。若有机树脂被覆层的平均厚度超过10μm，则即使调整粘度、涂敷方法来形成有机树脂被覆层，即使锌系电镀层有发丝纹，有机树脂被覆层的表面也容易平滑化。而且，因光通过有机树脂被覆层内的距离变长，反射光减少，光泽度降低的可能性变高。而且，因与加工相伴的树脂的变形，容易发生锌系电镀层表面的纹理和有机树脂被覆层的表面的形状的错位。由于以上的原因，有机树脂被覆层的平均厚度优选为10μm以下，更优选为8μm以下。

另一方面，从长期耐腐蚀性的观点出发，优选：从有机树脂被覆层的截面观看，最薄的部分的厚度(即，有机树脂被覆层的厚度的最小值)为0.1μm以上，并且，有机树脂被覆层的平均厚度为1.0μm以上。在此，“最薄的部分”意指在与发丝纹正交的方向上在任意的位置切出5mm的长度制作出截面试样，并以100μm间隔对20个点测定出的膜厚的最小值，“平均厚度”意指20个点的平均值。有机树脂被覆层的最薄的部分的厚度更优选为0.5μm以上，有机树脂被覆层的平均厚度更优选为3.0μm以上。

以上，对本实施方式涉及的有机树脂被覆层进行了详细说明。

在本实施方式涉及的镀敷钢材中，除去有机树脂被覆层和锌系电镀层后的表面粗糙度(即钢材的表面粗糙度)以Ra计优选为0.5μm以下。在此，除去有机树脂被覆层和锌系电镀层后的表面粗糙度为在与发丝纹平行的方向上测定的值。在除去有机树脂被覆层和锌系电镀层后的表面粗糙度过大的情况下，有时难以使在发丝纹方向上测定的镀层表面粗糙度Ra(ML)为0.10～0.70μm。另外，在除去有机树脂被覆层和锌系电镀层后的表面粗糙度过大的情况下，在发丝纹的赋予时凹凸的山部分被削的可能性变高，因此基底露出率超过5％的可能性变高。

在测定钢材的表面粗糙度时，有机树脂被覆层和锌系电镀层只要以不侵害钢材的方式浸渍于添加有抑制剂的稀盐酸中来除去即可。盐酸浓度能够设为例如10质量％。

基底是否露出并不仅受成为母材的钢材(基底)的表面粗糙度Ra的影响，还受锌系电镀层的厚度、发丝纹的深度等各种因素的影响，但可以认为钢材的表面粗糙度Ra和锌系电镀层的厚度的影响比较大。因此，在本实施方式中，如上述那样地规定了优选的钢材的表面粗糙度Ra。

如以上说明的那样，对于本实施方式涉及的镀敷钢材而言，在具备透明的有机树脂被覆层和锌系电镀层的钢材中，除了锌系电镀层表面的形状以外，还将有机树脂被覆层表面的形状控制在一定的范围内。由此，能够抑制金属基体的纹理的印象与由树脂表面反射的光的印象之差，能够使在发丝纹方向上测定的光泽度G60(Gl)为70～400、且相对于在与发丝纹正交的方向上测定的光泽度G60(Gc)控制在0.30≤Gc/Gl≤0.70的范围，因此能够体现金属感。由此，能够得到尽管使用廉价的钢材但是具有一定的耐腐蚀性、且具有发丝纹外观的金属感优异的原材料。

如上述那样的光泽度G60(Gl)和G60(Gc)能够使用市售的光泽度计来测定。

以上，对本实施方式涉及的镀敷钢材进行了详细说明。

(关于镀敷钢材的制造方法)

接着，对如以上所说明的那样的本实施方式涉及的镀敷钢材的制造方法进行说明。

在本实施方式涉及的镀敷钢材的制造方法中，首先，对根据需要调整了表面粗糙度的钢材(例如冷轧钢板)实施采用碱溶液进行的脱脂和采用盐酸、硫酸等酸进行的酸洗，并形成锌系电镀层。在此，钢材的表面粗糙度的调整能够利用公知的方法，例如，如果作为钢材使用板材，则能够使用：采用表面粗糙度被调整成为所期望的范围的辊进行轧制来转印的方法。

作为锌系电镀层的形成方法，能够使用已知的电镀法。作为电镀浴，能够使用例如硫酸浴、氯化物浴、锌酸盐浴、氰化物浴、焦磷酸浴、硼酸浴、柠檬酸浴、此外的络合物浴以及它们的组合等。另外，通过在锌合金电镀浴中除了Zn离子以外还添加选自Co、Cr、Cu、Fe、Ni、P、Sn、Mn、Mo、V、W、Zr中的1种以上的单离子或络离子，能够形成含有期望量的Co、Cr、Cu、Fe、Ni、P、Sn、Mn、Mo、V、W、Zr的锌合金电镀层。另外，为了镀浴中的离子的稳定化、和控制镀层的特性，进一步优选对上述镀浴添加添加剂。

上述电镀浴的组成、温度、流速、以及镀敷时的电流密度、通电模式等，只要适宜选择以使得成为所期望的镀层组成即可。另外，锌镀层以及锌合金电镀层的厚度的控制，能够通过在成为所期望的组成的电流密度的范围内调整电流值和时间来进行。

对具备所得到的锌系电镀层的镀敷钢材，形成发丝纹。关于赋予发丝纹的方法，可列举例如与对不锈钢钢材赋予发丝纹的情况同样地采用研磨带研磨的方法、采用磨粒刷进行研磨的方法。

使用赋予了纹理的辊进行转印的方法，不能充分地除去镀层结晶的凹凸，担心光泽度降低，故不优选。

发丝纹的深度、频率能够通过调整研磨带、磨粒刷的粒度来控制成为本实施方式涉及的形状。

向如上述那样赋予了发丝纹的锌系电镀层的表面被覆有机树脂。在此，有机树脂被覆层的形成所使用的涂料，优选是在涂敷于钢材的瞬间追随钢材的表面形状，一旦反映钢材的表面形状之后的流平慢的涂料。即，希望是在高的剪切速度下粘度低、且在低的剪切速度下粘度高的涂料。具体而言，希望在剪切速度0.1[1/sec]下具有10[Pa·s]以上的粘度、且在剪切速度1000[1/sec]下具有0.01[Pa·s]以下的剪切粘度。

要将剪切粘度调整为上述那样的范围的话，例如如果是水系的乳液涂料，则能够添加氢结合性的粘度调整剂来调整。这样的氢结合性的粘度调整剂在低剪切速度时通过氢键来相互拘束，因此能够提高涂料的粘度，但是在高剪切速度下氢键被切断，因此粘度降低。由此，能够调整为与要求的涂装条件相应的剪切粘度。在使用溶剂系的涂料的情况下，能够通过例如添加SiO₂、TiO₂、ZnO等透明的颜料、混合热物性不同的树脂来调整。此时，在添加颜料的情况下，希望使用与颜料的折射率相近的树脂，在混合热物性不同的树脂的情况下，希望双方的树脂的折射率相近。若折射率之差变大，则在树脂与颜料的界面、与不同的树脂的界面发生散射，因此会使电镀层表面的纹理不鲜明，丧失金属感。折射率之差优选为20％以下，进一步优选为10％以下。

通过如上述那样控制有机树脂被覆层的形成所使用的涂料的剪切粘度，能够实现先前所说明的有机树脂被覆层的表面形状。在此，在有机树脂被覆层的形成所使用的涂料不具有上述那样的剪切粘度的情况下，相对于锌系电镀层的凹凸(即，发丝纹形状)，有机树脂被覆层的表面粗糙度过于平滑化，难以实现先前所说明的有机树脂被覆层的表面形状。

关于被覆有机树脂的方法，并无特别限定，能够使用已知的方法。例如，能够使用调整为上述那样的粘度的涂料，利用喷涂法、辊涂法、帘涂法、浸渍提拉法进行涂敷后，进行自然干燥或烘烤干燥而形成。干燥温度和干燥时间、以及烘烤温度和烘烤时间只要适宜确定以使得形成的有机树脂被覆层具备所期望的性能、且成为本实施方式涉及的形状即可。此时，若升温速度慢，则从树脂成分的软化点到烘烤结束为止的时间变长，流平会加重，因此优选升温速度快。

实施例

以下，通过发明例来对本发明效果进行具体说明。本发明的内容并不被以下所示的实施例中记载的内容限制。

将厚度为0.6mm的、退火和调整轧制过的钢板(作为成分组成，以质量％计分别含有C：0.001％、Si：0.01％、Mn：0.1％、P：0.008％、S：0.004％，且余量由Fe和杂质构成的钢板)，使用浓度30g/L的Na₄SiO₄处理液，在处理液60℃、电流密度20A/dm²、处理时间10秒的条件下进行电解脱脂，并进行了水洗。接着，将电解脱脂后的钢材在60℃的浓度为50g/L的H₂SO₄水溶液中浸渍10秒钟，进而进行水洗，由此进行了镀前处理。钢板的L方向(为与轧制方向平行的方向，且为赋予发丝纹的方向)的Ra(算术平均粗糙度)分别如以下的表1A、表2A所示。

接着，对上述那样的钢材，实施下述的表1A、表2A中所示的镀敷，形成了锌系电镀层。

Zn镀层皮膜(表1A：No.1～15)，是使用包含硫酸Zn七水合物1.0mol/l和无水硫酸钠50g/L的pH2.0的镀浴，在浴温50℃、电流密度50A/dm²下以附着量成为11g/m²(No.5、8、12)、22g/m²(No.1～4、7、9～11、14～15)、30g/m²(No.13)、38g/m²(No.6)程度的方式调整镀敷时间而形成的。

Zn-Ni镀层皮膜(表1A：No.16～30)，是使用以在浴温50℃、电流密度50A/dm²下进行镀敷时成为以下的表1A的组成的比调整了硫酸Zn七水合物和硫酸Ni六水合物的、包含合计为1.2mol/l的硫酸Zn七水合物和硫酸Ni六水合物、和50g/L无水硫酸钠的pH2.0的镀浴，以附着量成为11g/m²(No.26)、22g/m²(No.16～23、25、27、29、30)、30g/m²(No.28)、38g/m²(No.24)程度的方式调整镀敷时间而形成的。

Zn-Fe镀层皮膜(表1A～表2A：No.31～45)，是使用以在浴温50℃、电流密度50A/dm²下进行镀敷时成为以下的表1A、表2A的组成的比调整了硫酸Zn七水合物和硫酸Fe(II)七水合物的、包含合计为1.2mol/l的硫酸Zn七水合物和硫酸Fe(II)七水合物、和50g/L无水硫酸钠的pH2.0的镀浴，以附着量成为11g/m²(No.35、38)、22g/m²(No.31～34、36～37、40～42、44～45)、30g/m²(No.43)、38g/m²(No.39)程度的方式调整镀敷时间而形成的。

Zn-Co镀层皮膜(表2A：No.46～60)，是使用以在浴温50℃、电流密度50A/dm²下进行镀敷时成为以下的表2A的组成的比调整了硫酸Zn七水合物和硫酸Co七水合物的、包含合计为1.2mol/l的硫酸Zn七水合物和硫酸Co七水合物、和50g/L无水硫酸钠的pH2.0的镀浴，以附着量成为22g/m²(No.46～52、54～60)、38g/m²(No.53)程度的方式调整镀敷时间而形成的。

Zn-Ni-Fe镀层皮膜(表2A：No.61～62)，是使用以在浴温50℃、电流密度50A/dm²下进行镀敷时成为以下的表2A的组成的比调整了硫酸Zn七水合物、硫酸Ni六水合物和硫酸Fe(II)七水合物的、包含合计为1.2mol/l的硫酸Zn七水合物、硫酸Ni六水合物和硫酸Fe(II)七水合物、和50g/L无水硫酸钠的pH2.0的镀浴，以附着量成为11g/m²(No.61)、22g/m²(No.62)程度的方式调整镀敷时间而形成的。

Zn-Co-Mo镀层皮膜(表2A：No.63～64)，是使用以在浴温50℃、电流密度50A/dm²下进行镀敷时成为以下的表2A的组成的比调整了硫酸Zn七水合物、硫酸Co七水合物和钼酸钠二水合物的、包含合计为1.2mol/l的硫酸Zn七水合物、硫酸Co七水合物和钼酸钠二水合物、和25g/L甲酸钠以及50g/L硼酸的pH4.0的镀浴，以附着量成为22g/m²程度的方式调整镀敷时间而形成的。

在上述的全部的镀敷处理时，以相对流速成为1m/秒的方式使镀液流动。另外，所得到的镀层皮膜的组成，通过将镀敷后的钢板浸渍在加有抑制剂(朝日化学制NO.700AS)的10质量％盐酸中溶解剥离，利用ICP对溶解而成的溶液进行分析来确认。

另外，上述的试剂全部使用了一般试剂。

关于No.1～No.64，对所得到的镀层钢板，沿着钢板的L方向(轧制方向)赋予了发丝纹。发丝纹，是将各种粒度的研磨纸按压于钢板，改变压下力、研磨次数而形成的。

发丝纹赋予后的镀层粗糙度和镀层附着量如以下的表1A、表2A所示。

镀层粗糙度(即表面粗糙度Ra)利用三维表面粗糙度测定机(东京精密制サーフコム1500DX3)来测定。镀层附着量由浸渍于加有抑制剂(朝日化学制NO.700AS)的10质量％盐酸中进行溶解剥离前后的重量差来算出。

以下的表1A、表2A中示出的镀层附着量为在赋予发丝纹后测定的附着量，与前述的附着量的差量相当于在赋予发丝纹的过程中的镀层皮膜的减少量。

基底露出率通过以下方式来测定：对得到的镀敷钢板进行切取，用EPMA(日本电子制JXA8230)对1mm见方的视野5处进行分析，通过图像解析来算出未检出Zn且检出Fe的面积率。EPMA分析在加速电压15kV、照射电流30nA的条件下实施。将Zn的检测强度成为测定了标准试样(纯Zn)的情况的1/16以下的区域判断为未检出Zn的区域，将Fe的检测强度超过测定了标准试样(纯Fe)的情况的14/16的区域判断为检出了Fe。

将得到的结果示于以下的表1A、表2A中。

对赋予了发丝纹的上述的镀敷钢板形成了透明的有机树脂被覆层。关于透明的有机树脂，准备使聚氨酯系树脂(株式会社ADEKA制、HUX-232)分散于水中的、各种浓度和粘度的处理液，用辊将这些处理液附带起来，以在烘烤干燥后成为以下的表1A、表2A所示的厚度的方式进行了转印。将转印了处理液的钢板放入保持于250℃的炉中，保持1分钟～5分钟直至钢板的到达温度到达210℃后，取出来冷却。

在此，对于No.3～No.5、No.11～No.15、No.18～No.20、No.26～No.30、No.33～No.35、No.41～No.45、No.48～No.50、No.56～No.64，添加了各种尺寸的聚乙烯蜡。

另外，对于No.4、No.19、No.34、No.49，以相对于涂料的固体成分成为3质量％的方式添加了平均粒径成为有机树脂被覆层的厚度的1.5倍的大小的丙烯酸微珠(根上工业公司制GR400透明)。

在准备上述处理液时，使用BYK-425(ビッグケミー制)作为粘度调整剂，进行调整以使得在剪切速度0.1[1/sec]下具有10[Pa·s]以上的粘度、且在剪切速度1000[1/sec]下具有0.01[Pa·s]以下的剪切粘度。仅在与No.33对应的处理液中没有添加粘度调整剂，进行了调整以使得在剪切速度0.1[1/sec]下的粘度低于10[Pa·s]。

有机树脂被覆层的表面粗糙度，利用与锌系电镀层的表面粗糙度同样的方法进行了测定。另外，所得到的镀敷钢材的光泽度G60(Gl)和G60(Gc)分别利用光泽度计(スガ试验机制：グロスメーターUGV-6P)来测定。将所得到的这些结果归纳示于以下的表1A、表1B、表2A、表2B中。

关于所得到的镀敷钢材的耐腐蚀性(更详细而言，长期耐腐蚀性)，将所得到的试样切断成75mm×100mm的大小，通过胶带密封来保护端面和背面后，供于35℃-5％NaCl的盐水喷雾试验(JIS Z 2371)，将240小时后的锈产生率为5％以下的情况判为OK，将超过5％的情况判为NG。将所得到的结果一并示于以下的表1B、表2B中。

表1A

表1B

表2A

表2B

根据表1A、表1B、表2A、表2B，本发明的实施例均具备发丝纹，作为钢材具备金属感的指标的、在发丝纹方向上测定的光泽度G60(Gl)为70～400、且相对于在与发丝纹正交的方向上测定的光泽度G60(Gc)为0.30≤Gc/Gl≤0.70的范围。即，相当于本发明的镀敷钢材的实施例均具有优异的金属感。

与此相对，比较例均是光泽度G60(Gl)小于70、或者相对于在与发丝纹正交的方向上测定的光泽度G60(Gc)在0.30≤Gc/Gl≤0.70的范围以外。即，比较例涉及的镀敷钢材，由于金属表面的印象与由树脂表面反射的光的印象存在差异，因此很显然不能说具有优异的金属感。

以上，对本发明的适合的实施方式进行了详细说明，但本发明并不被这样的例子限定。具有本发明所属的技术领域的通常知识的人很显然地能够想到在权利要求书所记载的技术思想的范畴内的各种的变更例或修改例，这些变更例或修改例也当然地属于本发明的技术范围。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供尽管使用廉价的钢材但是具有发丝纹外观、且金属感优异的镀敷钢材。

Claims

1.一种镀敷钢材，具备：

钢材；

形成于所述钢材的表面的锌系电镀层；和

形成于所述锌系电镀层的表面的有机树脂被覆层，

所述锌系电镀层的所述表面具有在规定的方向上延伸的发丝纹，

在所述锌系电镀层的所述表面中，在所述发丝纹的延伸方向上测定的表面粗糙度Ra(ML)为0.10～0.70μm，

在所述锌系电镀层的所述表面中，在与所述延伸方向正交的方向上测定的基准水平10微英寸的峰数PPI相对于在与所述延伸方向正交的方向上测定的表面粗糙度Ra(MC)满足用下述(I)式表示的关系，

PPI≥350×Ra(MC)······(I)

在所述有机树脂被覆层的表面中，在与所述延伸方向正交的方向上测定的表面粗糙度Ra(CC)相对于在所述延伸方向上测定的表面粗糙度Ra(CL)满足用下述(II)式表示的关系，

Ra(CC)/Ra(CL)≥1.10······(II)

所述表面粗糙度Ra(CC)相对于所述表面粗糙度Ra(MC)满足用下述(III)式表示的关系，

Ra(CC)＜Ra(MC)······(III)。

2.根据权利要求1所述的镀敷钢材，所述有机树脂被覆层的平均厚度为10μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的镀敷钢材，

所述有机树脂被覆层的厚度的最小值为0.1μm以上，

所述有机树脂被覆层的平均厚度为1.0μm以上。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的镀敷钢材，所述表面粗糙度Ra(MC)为1.00μm以下。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的镀敷钢材，所述锌系电镀层的基底露出率小于5％。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的镀敷钢材，所述锌系电镀层的附着量为10g/m²以上。

7.根据权利要求1～6的任一项所述的镀敷钢材，除去所述有机树脂被覆层和所述锌系电镀层后的所述钢材的表面粗糙度Ra为0.50μm以下。