JP2017172014A - Black plated steel sheet - Google Patents

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JP2017172014A JP2016060823A JP2016060823A JP2017172014A JP 2017172014 A JP2017172014 A JP 2017172014A JP 2016060823 A JP2016060823 A JP 2016060823A JP 2016060823 A JP2016060823 A JP 2016060823A JP 2017172014 A JP2017172014 A JP 2017172014A
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Susumu Ueno
晋 上野
中野 忠
Tadashi Nakano
忠 中野
山本 雅也
Masaya Yamamoto
雅也 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a black plated steel sheet having a small amount of Mg included in a galvanized layer.SOLUTION: The content of Al is 0.1-10.0 mass% or less, and the content of Mg is 0.1 mass% or less. The surface of a molten Al-containing Zn plated layer having black Zn oxide distributed in the plated layer has a brightness of 60 or less in an Lvalue.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、黒色めっき鋼板に関する。   The present invention relates to a black-plated steel sheet.

建築物の屋根材や外装材、家電製品、自動車などの分野では、意匠性などの観点から黒色の外観を有する鋼板のニーズが高まっている。鋼板の表面を黒色化する方法としては、鋼板の表面に黒色塗料を塗布して黒色塗膜を形成する方法がある。しかしながら、上記の分野では、溶融Znめっきや溶融Al含有Znめっき、溶融Al、Mg含有Znめっきなどのめっきを施しためっき鋼板が使用されることが多く、これらのめっき鋼板の表面は金属光沢のある銀白色の色調を有している。したがって、黒色塗料の塗布により意匠性の高い黒色外観を得るためには、塗膜を厚くして下地色を隠蔽しなければならず、塗装コストが高くなってしまう。また、このように塗膜を厚くすると、スポット溶接などの抵抗溶接を行うことができなくなってしまうという問題もある。   In the fields of building roofing materials, exterior materials, home appliances, automobiles, and the like, there is an increasing need for steel plates having a black appearance from the standpoint of design. As a method for blackening the surface of a steel plate, there is a method of forming a black coating film by applying a black paint to the surface of the steel plate. However, in the above-mentioned fields, plated steel sheets plated with hot-dip Zn plating, hot Al-containing Zn plating, hot Al or Mg-containing Zn plating are often used, and the surface of these plated steel sheets has a metallic luster. It has a certain silver-white color tone. Therefore, in order to obtain a black appearance with high designability by applying a black paint, the coating film must be thickened to conceal the base color, resulting in high coating costs. Further, when the coating film is thick in this way, there is a problem that resistance welding such as spot welding cannot be performed.

黒色塗膜を形成せずに、めっき鋼板の金属光沢および銀白色の色調を遮蔽する方法としては、めっき層そのものを黒色化する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板に高温の水蒸気を24時間以上吹き付けて、めっき層表層に薄い黒色皮膜を形成する方法が開示されている。特許文献1に記載の黒色めっき鋼板では、黒色化促進元素としてMgやCu、Biなどをめっき層に含有させている。しかしながら、黒色化促進元素の含有量が1%を超えると、Znの酸化が抑制されるため、黒色化の促進効果が却って減少すると説明されている。   As a method of shielding the metallic luster and silver-white color tone of the plated steel sheet without forming a black coating film, a method of blackening the plating layer itself has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a method of forming a thin black film on the surface of a plating layer by spraying high-temperature water vapor on a molten Al, Mg-containing Zn-plated steel sheet for 24 hours or more. In the black plated steel sheet described in Patent Document 1, Mg, Cu, Bi, or the like is included in the plating layer as a blackening promoting element. However, it is described that when the content of the blackening promoting element exceeds 1%, the oxidation of Zn is suppressed, and thus the blackening promoting effect is decreased.

さらに、厚い黒色皮膜を形成して加工後の黒色外観の保持性を高め、かつ短時間の黒色化処理で製造するため、Al:1.0〜22.0質量%、Mg:1.3〜10.0質量%を含み、かつZnMg相がめっき層中に分布している溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板を原板として使用し、かつこのめっき鋼板を密閉容器中で水蒸気と接触させて、めっき層を黒色化する方法が提案されている(特許文献2参照)。 Furthermore, in order to form a thick black film to enhance the retention of the black appearance after processing, and to produce it by a short blackening treatment, Al: 1.0 to 22.0 mass%, Mg: 1.3 to A molten Al / Mg-containing Zn-plated steel sheet containing 10.0% by mass and having a Zn 2 Mg phase distributed in the plating layer is used as a raw sheet, and the plated steel sheet is contacted with water vapor in a sealed container. A method of blackening the plating layer has been proposed (see Patent Document 2).

特開昭64−56881号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-56881 特開2013−241665号公報JP2013-241665A

特許文献2に記載の黒色めっき鋼板は、ZnMg相に含まれるMgがZnから酸素を奪って酸素欠乏型の酸化物を形成するため、めっき鋼板の深部まで黒色酸化物が分布する。そのため、特許文献2に記載の黒色めっき鋼板は、加工後の黒色外観の保持性に優れ、かつ短時間の黒色化処理で製造されうる。しかし、特許文献2に記載の方法では、めっき層中にある程度のMgが存在しないと、めっき層が十分に黒色化しないと考えられていた。 In the black-plated steel sheet described in Patent Document 2, Mg contained in the Zn 2 Mg phase takes oxygen from Zn to form an oxygen-deficient oxide, so that the black oxide is distributed to the deep part of the plated steel sheet. Therefore, the black-plated steel sheet described in Patent Document 2 is excellent in retention of the black appearance after processing, and can be manufactured by a short-time blackening treatment. However, in the method described in Patent Document 2, it is considered that the plating layer is not sufficiently blackened if a certain amount of Mg is not present in the plating layer.

これに対し、黒色めっき鋼板の需要の増大に伴い、より広汎な組成を有するめっき層を黒色化することに対する要求が生じている。   On the other hand, with the increase in demand for black-plated steel sheets, there is a demand for blackening a plating layer having a wider composition.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、めっき層に含まれるMgの量が少ないにもかかわらず、黒色化されためっき層を有する黒色めっき鋼板を提供することをその目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a black-plated steel sheet having a blackened plating layer although the amount of Mg contained in the plating layer is small.

本発明者は、Alの含有量が0.1質量%以上10.0質量%以下であり、Mgの含有量が0.1質量%以下である溶融Al含有Znめっき層を有するめっき鋼板を原板として使用し、かつこのめっき鋼板を密閉容器中で水蒸気と接触させることにより、上記課題を解決できることを見出し、もって本発明を完成させた。   The present inventor made a plated steel sheet having a molten Al-containing Zn plating layer having an Al content of 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less and an Mg content of 0.1% by mass or less. And the present invention was completed by finding that the above-mentioned problems can be solved by bringing the plated steel sheet into contact with water vapor in a sealed container.

すなわち、本発明は、以下の黒色めっき鋼板に関する。
[1]基材鋼板と、Alの含有量が0.1質量%以上10.0質量%以下であり、Mgの含有量が0.1質量%以下であり、かつ、Znの黒色酸化物がめっき層中に分布している溶融Al含有Znめっき層を有し、前記溶融Al含有Znめっき層表面の明度は、L値で60以下である、黒色めっき鋼板。
[2]さらに無機系皮膜を有し、前記基材鋼板、前記溶融Al含有Znめっき層および前記無機系皮膜がこの順に積層されている、[1]に記載の黒色めっき鋼板。
[3]前記無機系皮膜は、バルブメタルの酸化物、バルブメタルの酸素酸塩、バルブメタルの水酸化物、バルブメタルのリン酸塩およびバルブメタルのフッ化物からなる群から選ばれる1種類または2種類以上の化合物を含み、前記バルブメタルは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、SiおよびAlからなる群から選ばれる1種類または2種類以上の金属である、[2]に記載の黒色めっき鋼板。
[4]さらに有機系樹脂皮膜を有し、前記基材鋼板、前記溶融Al含有Znめっき層および前記有機系樹脂皮膜がこの順に積層されている、[1]に記載の黒色めっき鋼板。
[5]前記有機系樹脂皮膜は、潤滑剤を含む、[4]に記載の黒色めっき鋼板。
[6]前記有機系樹脂皮膜は、バルブメタルの酸化物、バルブメタルの酸素酸塩、バルブメタルの水酸化物、バルブメタルのリン酸塩およびバルブメタルのフッ化物からなる群から選ばれる1種類または2種類以上の化合物を含み、前記バルブメタルは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、SiおよびAlからなる群から選ばれる1種類または2種類以上の金属である、[4]または[5]に記載の黒色めっき鋼板。
[7]前記有機系樹脂皮膜は、ラミネート層または塗布層である、[4]〜[6]のいずれかに記載の黒色めっき鋼板。
[8]前記有機系樹脂皮膜は、クリア塗膜である、[4]〜[7]のいずれかに記載の黒色めっき鋼板。
[9]加工品である、[1]〜[8]のいずれかに記載の黒色めっき鋼板。
That is, this invention relates to the following black plating steel plates.
[1] The base steel sheet, the Al content is 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less, the Mg content is 0.1% by mass or less, and the Zn black oxide is A black-plated steel sheet having a molten Al-containing Zn plating layer distributed in the plating layer, wherein the surface brightness of the molten Al-containing Zn plating layer is 60 or less in terms of L * value.
[2] The black plated steel sheet according to [1], further including an inorganic film, wherein the base steel sheet, the molten Al-containing Zn plating layer, and the inorganic film are laminated in this order.
[3] The inorganic coating may be one kind selected from the group consisting of valve metal oxides, valve metal oxyacid salts, valve metal hydroxides, valve metal phosphates, and valve metal fluorides. The valve metal contains two or more kinds of compounds, and the valve metal is one or more kinds of metals selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si, and Al. [2] A black-plated steel sheet as described in 1.
[4] The black plated steel sheet according to [1], further including an organic resin film, wherein the base steel sheet, the molten Al-containing Zn plating layer, and the organic resin film are laminated in this order.
[5] The black plated steel sheet according to [4], wherein the organic resin film includes a lubricant.
[6] The organic resin film is one type selected from the group consisting of valve metal oxides, valve metal oxyacid salts, valve metal hydroxides, valve metal phosphates and valve metal fluorides. Or two or more compounds, wherein the valve metal is one or more metals selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si and Al, [4 ] Or the black-plated steel sheet according to [5].
[7] The black plated steel sheet according to any one of [4] to [6], wherein the organic resin film is a laminate layer or a coating layer.
[8] The black plated steel sheet according to any one of [4] to [7], wherein the organic resin film is a clear coating film.
[9] The black-plated steel sheet according to any one of [1] to [8], which is a processed product.

本発明によれば、めっき層に含まれるMgの量が少ないにもかかわらず、黒色化されためっき層を有する黒色めっき鋼板を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although there is little quantity of Mg contained in a plating layer, the black plating steel plate which has a blackened plating layer can be provided.

図1は、水蒸気処理後の溶融Al含有Znめっき鋼板のめっき層の断面を示す光学顕微鏡像である。FIG. 1 is an optical microscope image showing a cross-section of a plated layer of a molten Al-containing Zn-plated steel sheet after steam treatment.

1.黒色めっき鋼板
本発明の黒色めっき鋼板は、基材鋼板と、溶融Al含有Znめっき層(以下「めっき層」ともいう)とを有する。本発明の黒色めっき鋼板は、さらに、無機系皮膜または有機系樹脂皮膜を有していてもよい。上記無機系皮膜または有機系樹脂皮膜は、上記基材鋼板、上記溶融Al含有Znめっき層および上記無機系皮膜または有機系樹脂皮膜がこの順に積層されるように形成される。本発明の黒色めっき鋼板は、上記無機系皮膜および上記有機系樹脂皮膜のいずれかのみを有していてもよく、これらの双方を有していてもよい。上記無機系皮膜および上記有機系樹脂皮膜の双方を有するとき、これらの皮膜の積層の順番は限定されず、上記無機系皮膜が上記溶融Al含有Znめっき層により近い位置になるように積層されてもよいし、上記有機系樹脂皮膜が上記溶融Al含有Znめっき層により近い位置になるように積層されてもよい。
1. Black-plated steel sheet The black-plated steel sheet of the present invention has a base steel sheet and a molten Al-containing Zn plating layer (hereinafter also referred to as “plating layer”). The black-plated steel sheet of the present invention may further have an inorganic coating or an organic resin coating. The inorganic coating or organic resin coating is formed such that the base steel plate, the molten Al-containing Zn plating layer, and the inorganic coating or organic resin coating are laminated in this order. The black-plated steel sheet of the present invention may have only one of the inorganic coating and the organic resin coating, or may have both of them. When both the inorganic coating and the organic resin coating are provided, the order of stacking these coatings is not limited, and the inorganic coating is laminated so as to be closer to the molten Al-containing Zn plating layer. Alternatively, the organic resin film may be laminated so as to be closer to the molten Al-containing Zn plating layer.

なお、本発明の黒色めっき鋼板は、水蒸気処理の程度などの黒色化処理条件を調節することによって、完全な黒色のみならず、より明度が高い黒灰色とすることもできる。本発明において、黒色を呈するめっきおよび黒灰色を呈するめっきをあわせて「黒色めっき」といい、そのような黒色めっきを有する鋼板を「黒色めっき鋼板」という。   The black-plated steel sheet of the present invention can be made not only perfect black but also black gray with higher brightness by adjusting the blackening treatment conditions such as the degree of steam treatment. In the present invention, black plating and black gray plating are collectively referred to as “black plating”, and a steel plate having such black plating is referred to as “black plated steel plate”.

本発明の黒色めっき鋼板は、1)めっき層中にZnの黒色酸化物が分布していること、および2)めっき層表面の明度がL値で60以下(好ましくは40以下、さらに好ましくは35以下)であることを一つの特徴とする。めっき層表面の明度(L値)は、分光型色差計を用いて、JIS K 5600に準拠した分光反射測定法で測定される。 In the black-plated steel sheet of the present invention, 1) the black oxide of Zn is distributed in the plating layer, and 2) the brightness of the plating layer surface is L * value of 60 or less (preferably 40 or less, more preferably 35 or less) is one feature. The lightness (L * value) of the plating layer surface is measured by a spectral reflection measurement method based on JIS K 5600 using a spectral color difference meter.

本発明の黒色めっき鋼板は、板状の鋼板が黒色化されたものであってもよいし、加工された鋼板が黒色化された加工品や、黒色化された板状の鋼板を加工して得られる加工品であってもよい。   The black-plated steel plate of the present invention may be a plate-like steel plate blackened, or a processed product obtained by blackening a processed steel plate or a blackened plate-like steel plate. The obtained processed product may be used.

[基材鋼板]
基材鋼板の種類は、特に限定されない。たとえば、基材鋼板としては、低炭素鋼や中炭素鋼、高炭素鋼、合金鋼などからなる鋼板を使用することができる。良好なプレス成形性が必要とされる場合は、低炭素Ti添加鋼、低炭素Nb添加鋼などからなる深絞り用鋼板が基材鋼板として好ましい。また、P、Si、Mnなどを含有する高強度鋼板を用いてもよい。
[Base steel sheet]
The kind of base steel plate is not particularly limited. For example, as the base steel plate, a steel plate made of low carbon steel, medium carbon steel, high carbon steel, alloy steel, or the like can be used. When good press formability is required, a steel sheet for deep drawing made of low carbon Ti-added steel, low carbon Nb-added steel, or the like is preferable as the base steel sheet. Moreover, you may use the high strength steel plate containing P, Si, Mn, etc.

[溶融Al含有Znめっき層]
上記めっき層は、0.1質量%以上10.0質量%以下のAlを含む溶融Al含有Znめっき層である。Alは、Zn系めっき鋼板の合金層の成長を抑制し加工時のめっき密着性を向上させる元素であるが、本発明においては、後述するように黒色化のために必須の元素である。Al含有量を上記範囲の下限値より多くすることで、十分な合金層の成長抑制効果を付与することができる。一方、Alの量を上記範囲の上限値より少なくすることで、めっき鋼板製造の際にめっき浴表面に発生する酸化物(ドロス)の量を減らし、美麗なめっき鋼板を得やすくすることができる。また、Al自体は黒色化しにくいため、Alの量が上記範囲の上限値よりも多くなると、めっき表面のAl量が多くなり、黒色化しない部分が増加するため、黒色めっき鋼板が得られにくい。
[Fused Al-containing Zn plating layer]
The plating layer is a molten Al-containing Zn plating layer containing 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less of Al. Al is an element that suppresses the growth of the alloy layer of the Zn-based plated steel sheet and improves the plating adhesion during processing. In the present invention, Al is an essential element for blackening as described later. By increasing the Al content beyond the lower limit of the above range, a sufficient alloy layer growth suppressing effect can be imparted. On the other hand, by reducing the amount of Al below the upper limit of the above range, the amount of oxide (dross) generated on the plating bath surface during the production of the plated steel sheet can be reduced, and a beautiful plated steel sheet can be easily obtained. . In addition, since Al itself is difficult to blacken, if the amount of Al exceeds the upper limit of the above range, the amount of Al on the plating surface increases and the portion that does not blacken increases, so that it is difficult to obtain a black-plated steel sheet.

上記組成の溶融Al含有Znめっき層は、Mgを含有してもよい。溶融Al含有Znめっき層がMgを含有するときの、Mgの含有量は、0.0質量%以上0.1質量%以下である。上記組成の溶融Al含有Znめっき層は、Mgの含有量が0.1質量%以下であっても、水蒸気処理によって十分に黒色化する。Mgの含有量は、0.01質量%以下であることが好ましく、Mgを含有しないことがより好ましい。   The molten Al-containing Zn plating layer having the above composition may contain Mg. When the molten Al-containing Zn plating layer contains Mg, the Mg content is 0.0 mass% or more and 0.1 mass% or less. The molten Al-containing Zn plating layer having the above composition is sufficiently blackened by water vapor treatment even if the Mg content is 0.1% by mass or less. The Mg content is preferably 0.01% by mass or less, and more preferably does not contain Mg.

上記組成の溶融Al含有Znめっき層を有するめっき鋼板を黒色化して得られる、本発明の黒色めっき鋼板は、めっき層が含有するMgの量が少ないか、またはMgを全く含有しないため、Mgをより多く含有する黒色めっき鋼板よりも軟質の黒色めっき層を有する。そのため、黒色めっき鋼板の加工などによりめっき層が引っ張り応力を受けた場合でもめっき層にクラックが発生しにくいことから、加工部での白錆が発生しにくい。   The black-plated steel sheet of the present invention obtained by blackening a plated steel sheet having a molten Al-containing Zn-plated layer having the above composition is low in the amount of Mg contained in the plated layer, or contains no Mg. It has a softer black plating layer than a black-plated steel sheet containing more. Therefore, even when the plating layer is subjected to tensile stress due to processing of the black plated steel sheet or the like, cracks are hardly generated in the plating layer, so that white rust is hardly generated in the processed portion.

また、上記本発明の黒色めっき鋼板は、めっき層が含有するMgの量が少ないか、またはMgを全く含有しないため、Mgをより多く含有する黒色めっき鋼板よりも安価に製造することができる。   Further, the black-plated steel sheet of the present invention can be manufactured at a lower cost than a black-plated steel sheet containing more Mg because the plating layer contains a small amount of Mg or contains no Mg at all.

なお、本願明細書において、めっき層中の各成分の含有量の値は、めっき層に含まれる各金属成分の質量をめっき層に含まれる全金属の質量で除したものを百分率で表したものである。すなわち、酸化物に含まれる酸素および水の質量は、めっき層中の成分として含まれない。したがって、水蒸気処理の際に金属成分の溶出が起こらない場合、水蒸気処理の前後においてめっき層中の各成分の含有量の値は変化しない。   In addition, in this specification, the value of the content of each component in the plating layer is expressed as a percentage obtained by dividing the mass of each metal component contained in the plating layer by the mass of all metals contained in the plating layer. It is. That is, the mass of oxygen and water contained in the oxide is not included as a component in the plating layer. Therefore, when the elution of the metal component does not occur during the steam treatment, the value of the content of each component in the plating layer does not change before and after the steam treatment.

溶融Al含有Znめっき層は、基材鋼板とめっき層との密着性を向上させるために、基材鋼板とめっき層との界面におけるAl−Fe合金層の成長を抑制できるSiを0.005質量%〜2.0質量%の範囲でめっき層に含有してもよい。Siの濃度が2.0質量%を超えると、黒色化を阻害するSi系酸化物がめっき層表面に生成してしまうおそれがある。また、Ti、B、Ti−B合金、Ti含有化合物またはB含有化合物をめっき層に含有してもよい。これらの化合物の含有量は、Tiが0.001質量%〜0.1質量%の範囲内となるように、Bが0.0005質量%〜0.045質量%の範囲内となるように設定することが好ましい。TiまたはBを過剰量含有すると、めっき層に析出物を成長させるおそれがある。なお、めっき層中へのTi、B、Ti−B合金、Ti含有化合物またはB含有化合物の含有は、水蒸気処理による黒色化にほとんど影響を与えない。   The molten Al-containing Zn plating layer has 0.005 mass of Si capable of suppressing the growth of the Al—Fe alloy layer at the interface between the base steel plate and the plating layer in order to improve the adhesion between the base steel plate and the plating layer. You may contain in a plating layer in the range of%-2.0 mass%. If the Si concentration exceeds 2.0 mass%, there is a possibility that a Si-based oxide that inhibits blackening may be generated on the surface of the plating layer. Further, Ti, B, Ti—B alloy, Ti-containing compound or B-containing compound may be contained in the plating layer. The content of these compounds is set so that Ti is in the range of 0.001 mass% to 0.1 mass% and B is in the range of 0.0005 mass% to 0.045 mass%. It is preferable to do. When an excessive amount of Ti or B is contained, there is a possibility that precipitates are grown on the plating layer. In addition, the inclusion of Ti, B, Ti-B alloy, Ti-containing compound or B-containing compound in the plating layer hardly affects the blackening by the water vapor treatment.

めっき層の厚みは、特に限定されないが、3〜100μmの範囲内が好ましい。めっき層の厚みが3μm未満の場合、取り扱い時に基材鋼板に到達するキズが入りやすくなるため、黒色外観の保持性および耐食性が低下するおそれがある。一方、めっき層の厚みが100μm超の場合、圧縮を受けた際のめっき層と基材鋼板の延性が異なるため、加工部においてめっき層と基材鋼板とが剥離してしまうおそれがある。   Although the thickness of a plating layer is not specifically limited, The inside of the range of 3-100 micrometers is preferable. When the thickness of the plating layer is less than 3 μm, scratches that reach the base steel sheet during handling are likely to occur, so that the black appearance retention and corrosion resistance may be reduced. On the other hand, when the thickness of the plating layer exceeds 100 μm, since the ductility of the plating layer and the base steel plate when subjected to compression is different, the plating layer and the base steel plate may be peeled off at the processed portion.

[黒色酸化物]
本発明の黒色めっき鋼板は、めっき層中に分布しているZnの黒色酸化物を含有する(図1参照)。ここで、めっき層中とは、めっき層表面とめっき層内部の両方を含む。なお、本願明細書では、酸化物と水和酸化物とを総称して酸化物と称する。
[Black oxide]
The black-plated steel sheet of the present invention contains a black oxide of Zn distributed in the plating layer (see FIG. 1). Here, in the plating layer includes both the surface of the plating layer and the inside of the plating layer. In the present specification, oxides and hydrated oxides are collectively referred to as oxides.

図1は、本発明の黒色めっき鋼板のめっき層の断面を示す光学顕微鏡像である。図1に示されるように、本発明の黒色めっき鋼板では、Znの黒色酸化物がめっき層内に分布している。Znの黒色酸化物が生成する機構は、以下のように考えられる。   FIG. 1 is an optical microscope image showing a cross-section of the plated layer of the black-plated steel sheet of the present invention. As shown in FIG. 1, in the black plated steel sheet of the present invention, the black oxide of Zn is distributed in the plating layer. The mechanism of the formation of Zn black oxide is considered as follows.

上述の溶融Al含有Znめっき鋼板を密閉容器中で水蒸気に接触させると、まずめっき層表面の酸化皮膜がHOと反応して水和酸化物に変化するとともに、この酸化物層を通過したHOがめっき層中の金属と反応する。このとき、Alを固溶したZnは優先的に酸化されやすい。時間の経過とともに、Znの酸化はめっき層の深さ方向に進行する。水蒸気雰囲気で酸素ポテンシャルが低下しているため、Zn酸化物の近傍に存在する、酸素との反応性の高いAlは、Zn酸化物から酸素を奪ってAl酸化物となる。このため、Zn酸化物は、非化学量論組成で酸素欠乏型の酸化物(例えば、ZnO1−x)に変化するものと考えられる。このように酸素欠乏型の酸化物が生成すると、その欠陥準位に光がトラップされるため、酸化物が黒色外観を呈することになる。一方、Zn相に含まれるZnは、酸化反応の進行が遅く、その大部分が金属のまま残存する。結果として、本発明により得られる黒色めっき鋼板のめっき層は、Znの黒色酸化物が分布する金属組織となる。 When the above-mentioned molten Al-containing Zn-plated steel sheet was brought into contact with water vapor in a sealed container, first, the oxide film on the surface of the plating layer reacted with H 2 O to be changed into a hydrated oxide and passed through this oxide layer. H 2 O reacts with the metal in the plating layer. At this time, Zn in which Al is dissolved is preferentially oxidized. Over time, Zn oxidation proceeds in the depth direction of the plating layer. Since the oxygen potential is lowered in the water vapor atmosphere, Al having high reactivity with oxygen existing in the vicinity of the Zn oxide takes oxygen from the Zn oxide and becomes Al oxide. For this reason, it is considered that the Zn oxide changes to a non-stoichiometric composition and an oxygen-deficient oxide (for example, ZnO 1-x ). When an oxygen-deficient oxide is generated in this way, light is trapped in the defect level, and the oxide exhibits a black appearance. On the other hand, the Zn contained in the Zn phase has a slow oxidation reaction, and most of it remains as a metal. As a result, the plated layer of the black plated steel sheet obtained by the present invention has a metal structure in which the black oxide of Zn is distributed.

また、めっき層中のAlはめっき層内部への酸化を促進させる効果がある。Alは、ZnおよびMgと比較してHOとの反応性が高い。したがって、Alは、高温の水蒸気と接触すると、速やかに酸化物となる。Alが速やかに酸化した後は、より内部に位置するZn相の酸化がめっき層の深さ方向に進行する。このようにAlは、めっき層内部のZnの酸化を促進するための「パス」となる。結果として、めっき層中にAlが存在する場合は、より短時間でめっき層内部にZnの黒色酸化物が形成される。 Moreover, Al in the plating layer has an effect of promoting oxidation into the plating layer. Al is more reactive with H 2 O than Zn and Mg. Therefore, when Al comes into contact with high-temperature steam, it quickly becomes an oxide. After Al is oxidized quickly, oxidation of the Zn phase located inside proceeds in the depth direction of the plating layer. Thus, Al serves as a “pass” for promoting the oxidation of Zn inside the plating layer. As a result, when Al is present in the plating layer, a black oxide of Zn is formed inside the plating layer in a shorter time.

特許文献1に記載の黒色めっき鋼板では、ZnO1−xの針状結晶の生成により、めっき層表面のみを黒色化している。これに対し、本発明の黒色めっき鋼板では、前述の反応機構を考えると、めっき層表面においては層状の黒色酸化物皮膜が形成され、めっき層内部にはZnの黒色酸化物が分布している。したがって、本発明の黒色めっき鋼板では、加工によりめっき層に傷がついても、黒色外観が保持されることになる。めっき層内部の酸化物が黒色を呈することは、めっき層の断面を光学顕微鏡で観察したり(図1参照)、飽和HgCl溶液を用いてめっき層中の金属ZnおよびAl(および、めっき層がMgを含有するときのMg)をアマルガム化して除去し、酸化物のみを回収したりすることにより確認できる。なお、めっき層中の黒色酸化物は、その内部まで黒色化していてもよいし、その表面だけが黒色化していてもよい。 In the black-plated steel sheet described in Patent Document 1, only the surface of the plating layer is blackened by the formation of ZnO 1-x needle-like crystals. On the other hand, in the black plated steel sheet of the present invention, when considering the reaction mechanism described above, a layered black oxide film is formed on the surface of the plated layer, and the black oxide of Zn is distributed inside the plated layer. . Therefore, in the black-plated steel sheet of the present invention, the black appearance is maintained even if the plating layer is scratched by processing. The fact that the oxide inside the plating layer is black indicates that the cross section of the plating layer is observed with an optical microscope (see FIG. 1), or metal Zn and Al in the plating layer (and the plating layer using a saturated HgCl 2 solution). Mg) when Mg contains Mg can be amalgamated and removed, and only the oxide can be recovered. In addition, the black oxide in a plating layer may be blackened to the inside, and only the surface may be blackened.

[無機系皮膜および有機系樹脂皮膜]
本発明の黒色めっき鋼板には、無機系皮膜または有機系樹脂皮膜が積層されていてもよい。無機系皮膜および有機系樹脂皮膜は、黒色めっき鋼板の耐食性や耐パウダリング性などを向上させる。Mgが少ない黒色めっき鋼板は、耐食性が十分に高まりにくく、特に厳しい加工の場合めっきの剥離やパウダリングが生じるケースがある。しかし、本発明の黒色めっき鋼板は、それ自体での耐食性が十分に高まらなくても、これらの皮膜を形成することで、実用に耐えうる耐食性や耐パウダリング性が達成されることを本発明者らは見いだした。
[Inorganic film and organic resin film]
The black plated steel sheet of the present invention may be laminated with an inorganic coating or an organic resin coating. The inorganic coating and the organic resin coating improve the corrosion resistance and powdering resistance of the black plated steel sheet. A black-plated steel sheet with a small amount of Mg is unlikely to have sufficient corrosion resistance, and there are cases in which peeling of the plating or powdering occurs in particularly severe processing. However, the black-plated steel sheet of the present invention can achieve practical corrosion resistance and powdering resistance by forming these films even if the corrosion resistance by itself is not sufficiently increased. They found it.

(無機系皮膜)
無機系皮膜は、バルブメタルの酸化物、バルブメタルの酸素酸塩、バルブメタルの水酸化物、バルブメタルのリン酸塩およびバルブメタルのフッ化物からなる群から選ばれる1種類または2種類以上の化合物(以下「バルブメタル化合物」ともいう)を含むものが好ましい。バルブメタル化合物を含ませることで、環境負荷を小さくしつつ、優れたバリア作用を付与することができる。バルブメタルとは、その酸化物が高い絶縁抵抗を示す金属をいう。バルブメタルとしては、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、SiおよびAlからなる群から選ばれる1種類または2種類以上の金属が挙げられる。バルブメタル化合物としては公知のものを用いてよい。
(Inorganic coating)
The inorganic coating is one or more kinds selected from the group consisting of valve metal oxides, valve metal oxyacid salts, valve metal hydroxides, valve metal phosphates and valve metal fluorides. Those containing a compound (hereinafter also referred to as “valve metal compound”) are preferred. By including the valve metal compound, it is possible to provide an excellent barrier action while reducing the environmental load. Valve metal refers to a metal whose oxide exhibits high insulation resistance. Examples of the valve metal include one or more metals selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si, and Al. Known valve metal compounds may be used.

また、バルブメタルの可溶性フッ化物を無機系皮膜に含ませることで、自己修復作用を付与することができる。バルブメタルのフッ化物は、雰囲気中の水分に溶け出した後、皮膜欠陥部から露出しているめっき鋼板の表面に難溶性の酸化物または水酸化物となって再析出し、皮膜欠陥部を埋める。無機系皮膜にバルブメタルの可溶性フッ化物を含ませるには、無機系塗料にバルブメタルの可溶性フッ化物を含有させてもよいし、バルブメタル化合物とは別に(NH)Fなどの可溶性フッ化物を含有させてもよい。 Moreover, a self-repairing action can be imparted by including a soluble fluoride of valve metal in the inorganic coating. The valve metal fluoride dissolves in the moisture in the atmosphere and then re-precipitates as a sparingly soluble oxide or hydroxide on the surface of the plated steel plate exposed from the film defect. fill in. In order to include the soluble fluoride of valve metal in the inorganic coating, the inorganic coating material may contain soluble fluoride of valve metal, or a soluble fluoride such as (NH 4 ) F separately from the valve metal compound. May be included.

無機系皮膜は、さらに可溶性または難溶性の金属リン酸塩または複合リン酸塩を含んでいてもよい。可溶性のリン酸塩は、無機系皮膜から皮膜欠陥部に溶出し、めっき鋼板の金属と反応して不溶性リン酸塩となることで、バルブメタルの可溶性フッ化物による自己修復作用を補完する。また、難溶性のリン酸塩は、無機系皮膜中に分散して皮膜強度を向上させる。可溶性の金属リン酸塩または複合リン酸塩に含まれる金属の例には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Mnが含まれる。難溶性の金属リン酸塩または複合リン酸塩に含まれる金属の例には、Al、Ti、Zr、Hf、Znが含まれる。   The inorganic film may further contain a soluble or hardly soluble metal phosphate or composite phosphate. Soluble phosphate elutes from the inorganic film to the film defect and reacts with the metal of the plated steel sheet to become insoluble phosphate, thereby complementing the self-repairing action of the valve metal with soluble fluoride. In addition, the hardly soluble phosphate is dispersed in the inorganic film to improve the film strength. Examples of the metal contained in the soluble metal phosphate or composite phosphate include alkali metals, alkaline earth metals, and Mn. Examples of the metal contained in the hardly soluble metal phosphate or the composite phosphate include Al, Ti, Zr, Hf, and Zn.

(有機系樹脂皮膜)
有機系樹脂皮膜を構成する有機樹脂は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、またはこれらの樹脂の組み合わせ、あるいはこれらの樹脂の共重合体または変性物などである。これらの柔軟性のある有機樹脂を用いることで、黒色めっき鋼板を成形加工する際にクラックの発生を抑制することができ、耐食性を向上させることができる。また、有機系樹脂皮膜にバルブメタル化合物を含ませる場合に、バルブメタル化合物を有機系樹脂皮膜(有機樹脂マトリックス)中に分散させることができる(後述)。
(Organic resin film)
The organic resin constituting the organic resin film is urethane resin, epoxy resin, olefin resin, styrene resin, polyester resin, acrylic resin, fluorine resin, or a combination of these resins, or these resins. Or a modified product thereof. By using these flexible organic resins, generation of cracks can be suppressed when forming a black-plated steel sheet, and corrosion resistance can be improved. Further, when the valve resin compound is included in the organic resin film, the valve metal compound can be dispersed in the organic resin film (organic resin matrix) (described later).

有機系樹脂皮膜は、潤滑剤を含むものが好ましい。潤滑剤を含ませることで、プレス加工などの加工の際、金型とめっき鋼板表面の摩擦を軽減でき、めっき鋼板表面のカジリを抑制することができる(耐カジリ性の向上)。潤滑剤の種類は、特に限定されず、公知のものから選択すればよい。潤滑剤の例には、フッ素系やポリエチレン系、スチレン系などの有機ワックス、二硫化モリブデンやタルクなどの無機潤滑剤が含まれる。   The organic resin film preferably contains a lubricant. By including a lubricant, it is possible to reduce friction between the mold and the surface of the plated steel sheet during press working or the like, and to suppress galling on the surface of the plated steel sheet (improvement of galling resistance). The type of the lubricant is not particularly limited and may be selected from known ones. Examples of the lubricant include organic waxes such as fluorine, polyethylene, and styrene, and inorganic lubricants such as molybdenum disulfide and talc.

有機系樹脂皮膜は、無機系皮膜と同様に、前述のバルブメタル化合物を含むものが好ましい。バルブメタル化合物を含ませることで、環境負荷を小さくしつつ、優れたバリア作用を付与することができる。   The organic resin film preferably contains the aforementioned valve metal compound, similarly to the inorganic film. By including the valve metal compound, it is possible to provide an excellent barrier action while reducing the environmental load.

また、有機系樹脂皮膜は、無機系皮膜と同様に、さらに可溶性または難溶性の金属リン酸塩または複合リン酸塩を含んでいてもよい。可溶性のリン酸塩は、有機系樹脂皮膜から皮膜欠陥部に溶出し、めっき鋼板の金属と反応して不溶性リン酸塩となることで、バルブメタルの可溶性フッ化物による自己修復作用を補完する。また、難溶性のリン酸塩は、有機系樹脂皮膜中に分散して皮膜強度を向上させる。   Further, the organic resin film may further contain a soluble or hardly soluble metal phosphate or composite phosphate, similarly to the inorganic film. Soluble phosphate is eluted from the organic resin film to the film defect portion and reacts with the metal of the plated steel sheet to become insoluble phosphate, thereby complementing the self-repairing action of the valve metal with soluble fluoride. Further, the hardly soluble phosphate is dispersed in the organic resin film to improve the film strength.

有機系樹脂皮膜がバルブメタル化合物やリン酸塩を含む場合、通常は、めっき鋼板と有機系樹脂皮膜との間に界面反応層が形成される。界面反応層は、有機系塗料に含まれるフッ化物またはリン酸塩とめっき鋼板に含まれる金属またはバルブメタルとの反応生成物であるフッ化亜鉛、リン酸亜鉛、バルブメタルのフッ化物、リン酸塩などからなる緻密層である。界面反応層は、優れた環境遮蔽能を有し、雰囲気中の腐食性成分がめっき鋼板に到達することを妨げる。一方、有機系樹脂皮膜では、バルブメタルの酸化物、バルブメタルの酸素酸塩、バルブメタルの水酸化物、バルブメタルのフッ化物、リン酸塩などの粒子が有機樹脂マトリックス中に分散している。バルブメタルの酸化物などの粒子は、有機樹脂マトリックス中に三次元的に分散しているため、有機樹脂マトリックスを浸透してきた水分などの腐食性成分を捕捉することができる。その結果、有機系樹脂皮膜は、界面反応層に到達する腐食性成分を大幅に減少することができる。これら有機系樹脂皮膜および界面反応層により、優れた防食効果が発揮される。   When the organic resin film contains a valve metal compound or a phosphate, an interface reaction layer is usually formed between the plated steel sheet and the organic resin film. Interfacial reaction layer consists of zinc fluoride, zinc phosphate, valve metal fluoride, phosphoric acid, which is a reaction product of fluoride or phosphate contained in organic paint and metal or valve metal contained in plated steel sheet It is a dense layer made of salt. The interface reaction layer has an excellent environmental shielding ability and prevents corrosive components in the atmosphere from reaching the plated steel sheet. On the other hand, in the organic resin film, particles of valve metal oxide, valve metal oxyacid salt, valve metal hydroxide, valve metal fluoride, phosphate, etc. are dispersed in the organic resin matrix. . Since particles such as valve metal oxide are three-dimensionally dispersed in the organic resin matrix, corrosive components such as moisture that have permeated the organic resin matrix can be captured. As a result, the organic resin film can greatly reduce the corrosive components reaching the interface reaction layer. An excellent anticorrosive effect is exhibited by the organic resin film and the interface reaction layer.

たとえば、有機系樹脂皮膜は、柔軟性に優れるウレタン系樹脂を含むウレタン系樹脂皮膜である。ウレタン系樹脂皮膜を構成するウレタン系樹脂は、ポリオールとポリイソシアネートを反応させることで得られるが、ウレタン系樹脂皮膜を形成した後に、黒色の色調を付与するために水蒸気処理を行う場合、ポリオールは、エーテル系ポリオール(エーテル結合を含むポリオール)およびエステル系ポリオール(エステル結合を含むポリオール)を所定の割合で組み合わせて使用することが好ましい。   For example, the organic resin film is a urethane resin film containing a urethane resin having excellent flexibility. The urethane-based resin constituting the urethane-based resin film is obtained by reacting a polyol and a polyisocyanate, but after forming the urethane-based resin film, when performing steam treatment to give a black color tone, the polyol is It is preferable to use an ether polyol (polyol containing an ether bond) and an ester polyol (polyol containing an ester bond) in combination at a predetermined ratio.

ポリオールとしてエステル系ポリオールのみを使用してウレタン系樹脂皮膜を形成した場合、ウレタン系樹脂中のエステル結合が水蒸気によって加水分解されてしまうため、耐食性を十分に向上させることができない。一方、ポリオールとしてエーテル系ポリオールのみを使用してウレタン系樹脂皮膜を形成した場合、めっき鋼板との密着性が十分ではなく、耐食性を十分に向上させることができない。これに対し、本発明者らは、エーテル系ポリオールおよびエステル系ポリオールを所定の割合で組み合わせて使用することで、両者の長所を活かし、かつ短所を補い合わせて、めっき鋼板の耐食性を顕著に向上させうることを見出した。これによれば、ウレタン系樹脂皮膜を形成した後に、黒色の色調を付与するために水蒸気処理を行っても(後述)、ウレタン系樹脂皮膜による耐食性の向上効果を維持することができる。すなわち、黒色の色調を有し、かつ耐食性に優れた黒色めっき鋼板を製造することができる。   When a urethane-based resin film is formed using only an ester-based polyol as a polyol, the ester bond in the urethane-based resin is hydrolyzed by water vapor, so that the corrosion resistance cannot be sufficiently improved. On the other hand, when a urethane-based resin film is formed using only an ether-based polyol as the polyol, the adhesion with the plated steel sheet is not sufficient, and the corrosion resistance cannot be sufficiently improved. In contrast, the present inventors use ether polyols and ester polyols in combination at a predetermined ratio, taking advantage of both and making up for the disadvantages, thereby significantly improving the corrosion resistance of the plated steel sheet. I found out that I could make it. According to this, even if a water vapor treatment is performed to give a black color tone after forming the urethane resin film (described later), the effect of improving the corrosion resistance by the urethane resin film can be maintained. That is, a black-plated steel sheet having a black color tone and excellent corrosion resistance can be produced.

エーテル系ポリオールの種類は、特に限定されず、公知のものから適宜選択すればよい。エーテル系ポリオールの例には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリンのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物のような直鎖状ポリアルキレンポリオールなどが含まれる。   The kind of ether polyol is not particularly limited, and may be appropriately selected from known ones. Examples of the ether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, linear polyalkylene polyol such as ethylene oxide or propylene oxide adduct of glycerin, and the like.

エステル系ポリオールの種類も、特に限定されず、公知のものから適宜選択すればよい。たとえば、エステル系ポリオールとしては、二塩基酸および低分子ポリオールを反応させて得られる、分子鎖中にヒドロキシ基を有する線状ポリエステルを使用できる。二塩基酸の例には、アジピン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テレフタル酸、ジメチルテレフタレート、イタコン酸、フマル酸、無水マレイン酸、または前記各酸のエステル類が含まれる。   The kind of ester polyol is not particularly limited, and may be appropriately selected from known ones. For example, as the ester polyol, a linear polyester having a hydroxy group in the molecular chain obtained by reacting a dibasic acid and a low molecular polyol can be used. Examples of dibasic acids include adipic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, dimer acid, isophthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, itaconic acid, fumaric acid, maleic anhydride, Esters are included.

エーテル系ポリオールおよびエステル系ポリオールからなるポリオール中におけるエーテル系ポリオールの割合は、5〜30質量%の範囲内であることが好ましい。エーテル系ポリオールの割合が5質量%未満である場合、エステル系ポリオールの比率が過剰に増加するため、ウレタン系樹脂皮膜が加水分解されやすくなり、耐食性を十分に向上させることができないおそれがある。一方、エーテル系ポリオールの割合が30質量%超である場合、エーテル系ポリオールの比率が過剰に増加するため、めっき鋼板との密着性が低下し、耐食性を十分に向上させることができないおそれがある。   The ratio of the ether-based polyol in the polyol composed of the ether-based polyol and the ester-based polyol is preferably in the range of 5 to 30% by mass. When the ratio of the ether-based polyol is less than 5% by mass, the ratio of the ester-based polyol is excessively increased, so that the urethane-based resin film is easily hydrolyzed, and the corrosion resistance may not be sufficiently improved. On the other hand, when the ratio of the ether-based polyol is more than 30% by mass, the ratio of the ether-based polyol is excessively increased, so that the adhesion with the plated steel sheet is lowered and the corrosion resistance may not be sufficiently improved. .

ポリイソシアネートの種類は、特に限定されず、公知のものから適宜選択すればよい。たとえば、ポリイソシアネートとして、芳香族環を有するポリイソシアネート化合物を使用することができる。芳香族環を有するポリイソシアネート化合物の例には、ヘキサメチレンジイソシアネート、o−、m−またはp−フェニレンジイソシアネート、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネート、芳香族環が水素添加された2,4−または2,6−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメチルー4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジメチルベンゼン、ω,ω’−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼンなどが含まれる。これらは、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   The kind of polyisocyanate is not particularly limited, and may be appropriately selected from known ones. For example, a polyisocyanate compound having an aromatic ring can be used as the polyisocyanate. Examples of polyisocyanate compounds having an aromatic ring include hexamethylene diisocyanate, o-, m- or p-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 2 hydrogenated aromatic rings. , 4- or 2,6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate, ω, ω′-diisocyanate-1,4-dimethylbenzene, ω , Ω′-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記のウレタン系樹脂皮膜は、多価フェノールをさらに含んでいることが好ましい。ウレタン系樹脂皮膜が多価フェノールを含む場合、めっき鋼板とウレタン系樹脂皮膜との界面に、これらを強固に密着させる多価フェノールの濃化層が形成される。したがって、ウレタン系樹脂皮膜に多価フェノールを配合することで、ウレタン系樹脂皮膜の耐食性をさらに向上させることができる。   The urethane resin film preferably further contains a polyhydric phenol. When the urethane-based resin film contains a polyhydric phenol, a concentrated layer of polyhydric phenol is formed at the interface between the plated steel sheet and the urethane-based resin film. Therefore, the corrosion resistance of the urethane resin film can be further improved by blending polyhydric phenol into the urethane resin film.

多価フェノールの種類は、特に限定されず、公知のものから適宜選択すればよい。多価フェノールの例には、タンニン酸、没食子酸、ハイドロキノン、カテコール、フロログルシノールが含まれる。また、ウレタン系樹脂皮膜中の多価フェノールの配合量は、0.2〜30質量%の範囲内が好ましい。多価フェノールの配合量が0.2質量%未満である場合、多価フェノールの効果を十分に発揮させることができない。一方、多価フェノールの配合量が30質量%超である場合、塗料の安定性が低下するおそれがある。   The kind of polyhydric phenol is not particularly limited, and may be appropriately selected from known ones. Examples of the polyhydric phenol include tannic acid, gallic acid, hydroquinone, catechol, and phloroglucinol. Moreover, the compounding quantity of the polyhydric phenol in a urethane type resin film has the preferable inside of the range of 0.2-30 mass%. When the blending amount of the polyhydric phenol is less than 0.2% by mass, the effect of the polyhydric phenol cannot be exhibited sufficiently. On the other hand, when the blending amount of the polyhydric phenol is more than 30% by mass, the stability of the paint may be lowered.

有機系樹脂皮膜は、ラミネート層であってもよいし、塗布層であってもよい。また、有機系樹脂皮膜は、黒色めっき鋼板の黒色外観を生かす観点からは、クリア塗膜であることが好ましい。   The organic resin film may be a laminate layer or a coating layer. Moreover, it is preferable that an organic type resin film is a clear coating film from a viewpoint of utilizing the black external appearance of a black plating steel plate.

本発明の黒色めっき鋼板では、黒色の色調を付与する黒色酸化物が、めっき層の表面だけでなく内部にも存在しており、さらにめっき層に層状で存在しているのではなく、めっき層中に分散している。したがって、本発明の黒色めっき鋼板は、めっき層の表面が削れても黒色の外観を維持することができ、黒色外観の保持性に優れており、また、黒色化によってめっき層の密着性が低下することはなく、加工性に優れている。   In the black-plated steel sheet of the present invention, the black oxide that imparts a black color tone is present not only on the surface of the plating layer but also on the inside, and is not present in a layered manner on the plating layer. Dispersed in. Therefore, the black-plated steel sheet of the present invention can maintain a black appearance even if the surface of the plating layer is scraped, has excellent black appearance retention, and the adhesion of the plating layer is reduced by blackening. It is excellent in workability.

本発明の黒色めっき鋼板の製造方法は特に限定されないが、本発明の黒色めっき鋼板は例えば以下の方法により製造されうる。   Although the manufacturing method of the black plating steel plate of this invention is not specifically limited, The black plating steel plate of this invention can be manufactured by the following method, for example.

2.黒色めっき鋼板の製造方法
本発明の黒色めっき鋼板の製造方法は、1)溶融Al含有Znめっき鋼板を準備する第1のステップと、2)溶融Al含有Znめっき鋼板を密閉容器中で水蒸気に接触させる第2のステップとを有する。さらに、任意のステップとして、第2のステップの前または後に3)溶融Al含有Znめっき鋼板の表面に無機系皮膜または有機系樹脂皮膜を形成するステップを有していてもよい。
2. Black Plated Steel Plate Manufacturing Method The black plated steel plate manufacturing method of the present invention includes 1) a first step of preparing a molten Al-containing Zn plated steel plate, and 2) contacting the molten Al-containing Zn plated steel plate with water vapor in a sealed container. And a second step. Furthermore, as an optional step, it may have a step of 3) forming an inorganic film or an organic resin film on the surface of the molten Al-containing Zn-plated steel sheet before or after the second step.

[第1のステップ]
第1のステップでは、前述の溶融Al含有Znめっき鋼板を準備する。
[First step]
In the first step, the aforementioned molten Al-containing Zn-plated steel sheet is prepared.

溶融Al含有Znめっき鋼板は、たとえば、Alの含有量が0.1質量%以上10.0質量%以下であり、Mgの含有量が0.1質量%以下であり、残部が実質的にZnの合金めっき浴を用いた溶融めっき法で製造されうる。このようにすることで、Alの含有量が0.1質量%以上10.0質量%以下であり、Mgの含有量が0.1質量%以下であり、残部がZnからなるめっき層を形成することができる。また、合金めっき浴は、Si、Ti、B、Ti−B合金、Ti含有化合物、B含有化合物を含有していてもよい。   In the molten Al-containing Zn-plated steel sheet, for example, the Al content is 0.1 mass% or more and 10.0 mass% or less, the Mg content is 0.1 mass% or less, and the balance is substantially Zn. It can be manufactured by a hot dipping method using an alloy plating bath. By doing in this way, the content of Al is 0.1 mass% or more and 10.0 mass% or less, the content of Mg is 0.1 mass% or less, and the remainder forms a plating layer made of Zn. can do. Moreover, the alloy plating bath may contain Si, Ti, B, a Ti-B alloy, a Ti-containing compound, and a B-containing compound.

[第2のステップ]
第2のステップでは、第1のステップで準備しためっき鋼板を密閉容器中で水蒸気に接触させて、めっき層を黒色化する。この工程により、めっき層表面の明度(L値)を60以下(好ましくは40以下、さらに好ましくは35以下)にまで低下させることができる。めっき層表面の明度(L値)は、分光型色差計を用いて測定される。
[Second step]
In the second step, the plated steel sheet prepared in the first step is brought into contact with water vapor in a sealed container to blacken the plating layer. By this step, the lightness (L * value) of the plating layer surface can be reduced to 60 or less (preferably 40 or less, more preferably 35 or less). The brightness (L * value) of the plating layer surface is measured using a spectroscopic color difference meter.

第2のステップにおいて、水蒸気処理を行う際に雰囲気中に酸素が存在すると、めっき層を十分に黒色化することができない。これは、酸素を多く含む雰囲気で水蒸気処理をした場合、黒色を呈するZnの酸素欠乏型の酸化物の形成よりも、表層における灰色を呈する塩基性炭酸亜鉛アルミニウムの形成が優先されるためと推察される。したがって、第2のステップでは、雰囲気中の酸素濃度(酸素分圧)を下げて水蒸気処理を行う必要がある。具体的には、水蒸気処理中の酸素濃度は、13%以下であることが好ましい。雰囲気中の酸素濃度を下げる方法は、特に限定されない。たとえば、水蒸気の濃度(相対湿度)を上げてもよいし、容器内の空気を不活性ガスで置換してもよいし、容器内の空気を真空ポンプなどで除去してもよい。いずれの場合であっても、水蒸気処理は密閉容器内で行うことが必要である。   In the second step, if oxygen is present in the atmosphere when performing the water vapor treatment, the plating layer cannot be sufficiently blackened. This is presumed that when steam treatment is performed in an oxygen-rich atmosphere, the formation of gray basic zinc aluminum carbonate in the surface layer is prioritized over the formation of black oxygen-deficient oxide of Zn. Is done. Therefore, in the second step, it is necessary to perform the steam treatment while reducing the oxygen concentration (oxygen partial pressure) in the atmosphere. Specifically, the oxygen concentration during the steam treatment is preferably 13% or less. A method for reducing the oxygen concentration in the atmosphere is not particularly limited. For example, the concentration (relative humidity) of water vapor may be increased, the air in the container may be replaced with an inert gas, or the air in the container may be removed with a vacuum pump or the like. In any case, the steam treatment needs to be performed in a closed container.

特許文献1に記載の黒色めっき鋼板の製造方法では、めっき鋼板の表面に高温の水蒸気を吹きつけていることから、酸素濃度を調整できない開放系で水蒸気処理を行っていると考えられる。しかしながら、第1のステップで準備した溶融Al含有Znめっき鋼板に対して酸素濃度を調整できない開放系で水蒸気処理を行っても、めっき層を十分に黒色化することはできない。   In the manufacturing method of the black plating steel plate of patent document 1, since high temperature steam is sprayed on the surface of a plating steel plate, it is thought that steam processing is performed by the open system which cannot adjust oxygen concentration. However, even if the steam treatment is performed in an open system in which the oxygen concentration cannot be adjusted with respect to the molten Al-containing Zn-plated steel sheet prepared in the first step, the plated layer cannot be sufficiently blackened.

(処理温度)
水蒸気処理の温度は、50℃以上かつ350℃以下の範囲内が好ましい。水蒸気処理の温度が50℃未満の場合、黒色化速度が遅く、生産性が低下してしまう。また、密閉容器の中で水を100℃以上に加熱すると、容器内の圧力が1気圧以上となり、雰囲気中の酸素濃度を容易に下げることができるため、水蒸気処理の温度は100℃以上であることがより好ましい。一方、水蒸気処理の温度が350℃超の場合、黒色化速度が非常に速くなり、制御することが困難となる。また、処理装置が大型になってしまうだけでなく、昇温および降温に要する時間を含む合計処理時間も長くなってしまい、実用的でない。したがって、雰囲気中の酸素の除去および黒色化速度の制御の観点から、水蒸気処理の温度は、105℃以上かつ200℃以下の範囲内が特に好ましい。
(Processing temperature)
The temperature of the steam treatment is preferably in the range of 50 ° C. or more and 350 ° C. or less. When the temperature of the water vapor treatment is less than 50 ° C., the blackening speed is slow and productivity is lowered. In addition, when water is heated to 100 ° C. or higher in a sealed container, the pressure in the container becomes 1 atm or higher, and the oxygen concentration in the atmosphere can be easily lowered, so the temperature of the steam treatment is 100 ° C. or higher. It is more preferable. On the other hand, when the temperature of the steam treatment is higher than 350 ° C., the blackening speed becomes very fast and it becomes difficult to control. Further, not only the processing apparatus becomes large, but also the total processing time including the time required for temperature increase and decrease becomes longer, which is not practical. Therefore, from the viewpoint of removing oxygen in the atmosphere and controlling the blackening rate, the steam treatment temperature is particularly preferably in the range of 105 ° C. or more and 200 ° C. or less.

水蒸気処理の温度を100℃未満に下げたい場合、容器内の圧力を大気圧以上として酸素の混入を抑制するため、不活性ガスを容器内に入れてもよい。不活性ガスの種類は、黒色化反応に無関係なものであれば特に限定されない。不活性ガスの例には、Ar、N、He、Ne、Kr、Xeなどが含まれる。これらの中では、安価に入手可能なAr、N、Heが好ましい。また、真空ポンプなどで容器内の空気を除去してから水蒸気処理を行ってもよい。 When it is desired to lower the temperature of the steam treatment to less than 100 ° C., an inert gas may be placed in the container in order to suppress the mixing of oxygen by setting the pressure in the container to atmospheric pressure or higher. The kind of the inert gas is not particularly limited as long as it is irrelevant to the blackening reaction. Examples of the inert gas include Ar, N 2 , He, Ne, Kr, and Xe. Among these, Ar, N 2 and He that can be obtained at low cost are preferable. Further, the steam treatment may be performed after the air in the container is removed by a vacuum pump or the like.

(相対湿度)
水蒸気処理中の水蒸気の相対湿度は、30%以上かつ100%以下の範囲内が好ましく、30%以上かつ100%未満の範囲内がより好ましい。水蒸気の相対湿度が30%未満の場合、黒色化速度が遅く、生産性が低下してしまう。また、水蒸気の相対湿度が100%の場合、めっき鋼板の表面に結露水が付着して外観不良が生じやすくなるおそれがある。
(Relative humidity)
The relative humidity of water vapor during the water vapor treatment is preferably in the range of 30% or more and 100% or less, and more preferably in the range of 30% or more and less than 100%. When the relative humidity of the water vapor is less than 30%, the blackening speed is slow and the productivity is lowered. Moreover, when the relative humidity of water vapor | steam is 100%, there exists a possibility that dew condensation may adhere to the surface of a plated steel plate, and an external appearance defect may arise easily.

水蒸気処理の処理時間は、水蒸気処理の条件(温度や相対湿度、圧力など)やめっき層中のAlおよびMgの量、必要とする明度などに応じて適宜設定されうる。   The treatment time for the water vapor treatment can be appropriately set according to the conditions for the water vapor treatment (temperature, relative humidity, pressure, etc.), the amounts of Al and Mg in the plating layer, the required brightness, and the like.

(事前加熱)
また、水蒸気処理を行う前にめっき鋼板を加熱してもよい。このときのめっき鋼板の加熱温度は、150〜350℃の範囲内が好ましい。事前加熱の処理時間は、処理温度やめっき層中のAlの量などに応じて適宜設定すればよい。通常は、250℃で2時間程度加熱すればよい。
(Pre-heating)
Moreover, you may heat a plated steel plate before performing a water vapor process. The heating temperature of the plated steel sheet at this time is preferably in the range of 150 to 350 ° C. The preheating treatment time may be appropriately set according to the treatment temperature, the amount of Al in the plating layer, and the like. Usually, it may be heated at 250 ° C. for about 2 hours.

水蒸気処理は、コイル状に巻かれためっき鋼板、成形加工前の平板状のめっき鋼板、成形加工や溶接などを行った後のめっき鋼板のいずれに対して行ってもよい。   The steam treatment may be performed on any of a plated steel sheet wound in a coil shape, a flat plated steel sheet before forming, or a plated steel sheet after forming or welding.

[任意のステップ]
第2のステップの前または後に任意に行われる任意のステップでは、溶融Al含有Znめっき鋼板の表面に無機系皮膜または有機系樹脂皮膜を形成する。
[Any step]
In an optional step optionally performed before or after the second step, an inorganic coating or an organic resin coating is formed on the surface of the molten Al-containing Zn-plated steel sheet.

無機系皮膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、バルブメタル化合物などを含む無機系塗料を、水蒸気に接触させる前または接触させた後の溶融Al含有Znめっき鋼板の表面に塗布し、水洗せずに乾燥させればよい。塗布方法の例には、ロールコート法、スピンコート法、スプレー法などが含まれる。無機系塗料がバルブメタル化合物を含有する場合は、無機系塗料中においてバルブメタル化合物が安定して存在できるように、キレート作用のある有機酸を無機系塗料が含有してもよい。有機酸の例には、タンニン酸、酒石酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、乳酸および酢酸が含まれる。   The inorganic film can be formed by a known method. For example, an inorganic paint containing a valve metal compound or the like may be applied to the surface of the molten Al-containing Zn-plated steel sheet before or after contact with water vapor and dried without being washed with water. Examples of the coating method include a roll coating method, a spin coating method, and a spray method. When the inorganic paint contains a valve metal compound, the inorganic paint may contain an organic acid having a chelating action so that the valve metal compound can stably exist in the inorganic paint. Examples of organic acids include tannic acid, tartaric acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, lactic acid and acetic acid.

有機系樹脂皮膜も、公知の方法で形成されうる。たとえば、有機系樹脂皮膜が塗布層である場合は、有機樹脂やバルブメタル化合物などを含む有機系塗料を、水蒸気に接触させる前または接触させた後の溶融Al含有Znめっき鋼板の表面に塗布し、水洗せずに乾燥させればよい。塗布方法の例には、ロールコート法、スピンコート法、スプレー法などが含まれる。有機系塗料がバルブメタル化合物を含有する場合は、有機系塗料中においてバルブメタル化合物が安定して存在できるように、キレート作用のある有機酸を有機系塗料が含有してもよい。有機樹脂やバルブメタル化合物、フッ化物、リン酸塩などを含む有機系塗料をめっき鋼板の表面に塗布した場合、フッ素イオンやリン酸イオンなどの無機陰イオンとめっき鋼板に含まれる金属またはバルブメタルとの反応生成物からなる皮膜(界面反応層)がめっき鋼板の表面に優先的にかつ緻密に形成され、その上にバルブメタルの酸化物、バルブメタルの水酸化物、バルブメタルのフッ化物、リン酸塩などの粒子が分散した有機系樹脂皮膜が形成される。一方、有機系樹脂皮膜がラミネート層である場合は、めっき鋼板の表面にバルブメタル化合物などを含む有機樹脂フィルムを積層すればよい。   The organic resin film can also be formed by a known method. For example, when the organic resin film is a coating layer, an organic paint containing an organic resin or a valve metal compound is applied to the surface of the molten Al-containing Zn-plated steel sheet before or after contact with water vapor. What is necessary is just to dry without washing with water. Examples of the coating method include a roll coating method, a spin coating method, and a spray method. When the organic coating material contains a valve metal compound, the organic coating material may contain an organic acid having a chelating action so that the valve metal compound can be stably present in the organic coating material. When an organic paint containing an organic resin, valve metal compound, fluoride, phosphate, etc. is applied to the surface of the plated steel sheet, inorganic anions such as fluorine ions and phosphate ions and metal or valve metal contained in the plated steel sheet A film (interfacial reaction layer) consisting of a reaction product with the above is formed preferentially and densely on the surface of the plated steel plate, on which a valve metal oxide, a valve metal hydroxide, a valve metal fluoride, An organic resin film in which particles such as phosphate are dispersed is formed. On the other hand, when the organic resin film is a laminate layer, an organic resin film containing a valve metal compound or the like may be laminated on the surface of the plated steel sheet.

溶融Al含有Znめっき鋼板を水蒸気に接触させる前に、溶融Al含有Znめっき鋼板の表面に有機系樹脂皮膜を形成する場合、有機系樹脂皮膜は、前述のウレタン系樹脂皮膜であることが好ましい。ポリオールとして、エーテル系ポリオールおよびエステル系ポリオールを所定の割合で組み合わせて使用したウレタン系樹脂皮膜は、水蒸気処理を行っても耐食性の向上効果を維持することができる。したがって、任意のステップの後に第2のステップを行っても、黒色の色調を有し、かつ耐食性に優れた黒色めっき鋼板を製造することができる。   When the organic resin film is formed on the surface of the molten Al-containing Zn-plated steel sheet before bringing the molten Al-containing Zn-plated steel sheet into contact with water vapor, the organic resin film is preferably the above-described urethane resin film. As a polyol, a urethane-based resin film using an ether-based polyol and an ester-based polyol in combination at a predetermined ratio can maintain the effect of improving corrosion resistance even when steam treatment is performed. Therefore, even if it performs a 2nd step after an arbitrary step, it can manufacture the black plating steel plate which has a black color tone and was excellent in corrosion resistance.

以上の手順により、めっき層を黒色化して、黒色外観の保持性および加工性に優れる黒色めっき鋼板を製造することができる。   By the above procedure, the plating layer can be blackened to produce a black-plated steel sheet having excellent black appearance and workability.

本発明の製造方法は、より短時間でめっき層内部にZnの黒色酸化物を形成してめっき層を黒色化することができる。   According to the production method of the present invention, the plating layer can be blackened by forming a black oxide of Zn inside the plating layer in a shorter time.

また、本発明の製造方法は、水蒸気を用いて黒色化するため、環境に負荷をかけずに黒色めっき鋼板を製造することができる。   Moreover, since the manufacturing method of this invention is blackened using water vapor | steam, it can manufacture a black plating steel plate, without applying a load to an environment.

以下、実施例を参照して本発明についてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with reference to an Example, this invention is not limited by these Examples.

[実施例1]
板厚1.2mmのSPCCを基材として、めっき層の厚みが3〜100μmの溶融Al含有Znめっき鋼板を作製した。このとき、めっき浴の組成(Zn、AlおよびMgの濃度)を変化させて、めっき層の組成およびめっき層の厚みがそれぞれ異なる12種類のめっき鋼板を作製した。作製した12種類のめっき鋼板のめっき浴の組成とめっき層の厚みを表1に示す。なお、めっき浴の組成とめっき層の組成は同一である。
[Example 1]
Using a SPCC having a plate thickness of 1.2 mm as a base material, a molten Al-containing Zn-plated steel plate having a plating layer thickness of 3 to 100 μm was produced. At this time, the composition of the plating bath (concentration of Zn, Al, and Mg) was changed to produce 12 types of plated steel sheets having different plating layer compositions and different plating layer thicknesses. Table 1 shows the composition of the plating bath and the thickness of the plating layer of the 12 types of plated steel sheets produced. The composition of the plating bath and the composition of the plating layer are the same.

作製しためっき鋼板No.1〜12を高温高圧湿熱処理装置(株式会社日阪製作所)内に置き、表2に示す条件でめっき層を水蒸気に接触させて、実施例1〜13とした。   The produced plated steel plate No. 1 to 12 were placed in a high-temperature and high-pressure wet heat treatment apparatus (Hisaka Manufacturing Co., Ltd.), and the plating layer was brought into contact with water vapor under the conditions shown in Table 2 to give Examples 1 to 13.

また、実施例14は、めっき鋼板No.1に、クリアのウレタン樹脂(株式会社ADEKA製、HUX−522)を、膜厚が1.5μmとなるように塗装した後に、めっき鋼板を水蒸気に接触させたものである。   In Example 14, the plated steel plate No. 1, a clear urethane resin (manufactured by ADEKA, HUX-522) is coated so that the film thickness becomes 1.5 μm, and then the plated steel sheet is brought into contact with water vapor.

また、実施例15は、めっき鋼板を100mmφの円状に打ち抜き、加工油を塗布し、ダイス径50mm、ダイス肩R4mm、高さ25mmの円筒絞り加工を実施した後に、めっき鋼板を水蒸気に接触させたものである。   In Example 15, the plated steel sheet was punched into a circular shape of 100 mmφ, processed oil was applied, and after the cylindrical drawing with a die diameter of 50 mm, a die shoulder R4 mm, and a height of 25 mm, the plated steel sheet was brought into contact with water vapor. It is a thing.

また、実施例16は、実施例15と同様の円筒絞り加工をしためっき鋼板No.1に、実施例14と同様にクリアのウレタン樹脂を塗装して、その後に、めっき鋼板を水蒸気に接触させたものである。   In addition, Example 16 is a plated steel plate No. 5 subjected to cylindrical drawing similar to that in Example 15. 1, a clear urethane resin was applied in the same manner as in Example 14, and then the plated steel sheet was brought into contact with water vapor.

また、実施例17は、実施例14と同様のクリアのウレタン樹脂を塗装しためっき鋼板No.1に、実施例15と同様の円筒絞り加工をして、その後に、めっき鋼板を水蒸気に接触させたものである。   In Example 17, plated steel sheet No. 1 coated with a clear urethane resin similar to Example 14 was used. 1, the same cylindrical drawing as in Example 15 was performed, and then the plated steel sheet was brought into contact with water vapor.

図1は、水蒸気処理後の実施例12のめっき鋼板のめっき層の断面を示す光学顕微鏡像である。この写真から、めっき層内にZnの黒色酸化物が分布していることがわかる。その他の実施例のめっき鋼板(実施例1〜11、13〜17)のめっき層においても、めっき層内にZnの黒色酸化物が分布していることが観察された。   FIG. 1 is an optical microscope image showing a cross section of the plated layer of the plated steel sheet of Example 12 after the steam treatment. It can be seen from this photograph that Zn black oxide is distributed in the plating layer. Also in the plated layers of the plated steel sheets of other examples (Examples 1 to 11 and 13 to 17), it was observed that Zn black oxide was distributed in the plated layer.

水蒸気処理後の各めっき鋼板(実施例1〜17)について、めっき層表面の明度(L値)を分光型色差計(有限会社東京電色製、TC−1800)を用いて、JIS K 5600に準拠した分光反射測定法で測定した。測定条件を以下に示す。
光学条件:d/8°法(ダブルビーム光学系)
視野:2度視野
測定方法:反射光測定
標準光:C
表色系:CIELAB
測定波長:380〜780nm
測定波長間隔:5nm
分光器:回折格子 1200/mm
照明:ハロゲンランプ(電圧12V、電力50W、定格寿命2000時間)
測定面積:7.25mmφ
検出素子:光電子増倍管(浜松ホトニクス株式会社製、R928)
反射率:0−150%
測定温度:23℃
標準板:白色
For each plated steel sheet (Examples 1 to 17) after the steam treatment, the lightness (L * value) of the plating layer surface was measured using a spectroscopic color difference meter (TC-1800, manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), JIS K 5600 Was measured by a spectral reflection measurement method based on the above. The measurement conditions are shown below.
Optical conditions: d / 8 ° method (double beam optical system)
Field of view: 2 degree field of view Measurement method: Reflected light measurement Standard light: C
Color system: CIELAB
Measurement wavelength: 380 to 780 nm
Measurement wavelength interval: 5 nm
Spectrometer: Diffraction grating 1200 / mm
Lighting: Halogen lamp (voltage 12V, power 50W, rated life 2000 hours)
Measurement area: 7.25mmφ
Detection element: Photomultiplier tube (manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd., R928)
Reflectance: 0-150%
Measurement temperature: 23 ° C
Standard plate: white

水蒸気処理後の各めっき鋼板(実施例1〜17)について、L値が50以下の場合は「○」、50超かつ60以下の場合は「△」、60超の場合は「×」と評価した。また、L値が60以下の場合に、めっき鋼板が十分に黒色化したと評価した。 For each plated steel sheet (Examples 1 to 17) after the steam treatment, “L” when the L * value is 50 or less, “△” when 50 or more and 60 or less, and “X” when 60 or more. evaluated. Moreover, when the L * value was 60 or less, it was evaluated that the plated steel plate was sufficiently blackened.

水蒸気処理後の各めっき鋼板のめっき層表面の明度を表2に示す。   Table 2 shows the brightness of the plated layer surface of each plated steel sheet after the steam treatment.

表2に示されるように、本発明の黒色めっき鋼板は、良好な黒色度を有していることがわかる。   As Table 2 shows, it turns out that the black plating steel plate of this invention has favorable blackness.

上述したクリアのウレタン樹脂を塗装した後に水蒸気処理を行った実施例14の黒色めっき鋼板に、上述した実施例15と同様の円筒絞り加工を行い、この円筒絞り加工品の表面をガーゼでぬぐったところ、黒色皮膜の剥離はほとんど認められなかった。   The black-plated steel sheet of Example 14 that was subjected to water vapor treatment after coating the above-described clear urethane resin was subjected to cylindrical drawing similar to that of Example 15 described above, and the surface of the cylindrical drawn product was wiped with gauze. However, almost no peeling of the black film was observed.

また、上述した円筒絞り加工を行った後に水蒸気処理を行った実施例15の黒色めっき鋼板の表面に、上述した実施例14と同様のクリアのウレタン樹脂を塗装し、その後塗装された表面をガーゼでぬぐったところ、黒色皮膜の剥離はほとんど認められなかった。   The surface of the black-plated steel plate of Example 15 that has been subjected to water vapor treatment after the cylindrical drawing process described above is coated with a clear urethane resin similar to that of Example 14 described above, and the coated surface is then gauze. As a result, almost no peeling of the black film was observed.

また、上述した円筒絞り加工を行った後にクリアのウレタン樹脂を塗装して、水蒸気処理を行った実施例16の黒色めっき鋼板の表面をガーゼでぬぐったところ、黒色皮膜の剥離はほとんど認められなかった。   In addition, when the surface of the black-plated steel plate of Example 16 that was subjected to water vapor treatment was coated with a clear urethane resin after the above-described cylindrical drawing process was wiped with gauze, almost no peeling of the black film was observed. It was.

また、上述したクリアのウレタン樹脂を塗装した上で円筒絞り加工を行った後に水蒸気処理を行った実施例17の黒色めっき鋼板の表面をガーゼでぬぐったところ、黒色皮膜の剥離はほとんど認められなかった。   In addition, when the surface of the black-plated steel sheet of Example 17 that was subjected to water vapor treatment after being subjected to cylindrical drawing after coating the above-described clear urethane resin was wiped with gauze, almost no peeling of the black film was observed. It was.

また、実施例1の黒色めっき鋼板の表面に、上述した実施例14と同様のクリアのウレタン樹脂を塗装し、その後上述した実施例15と同様の円筒絞り加工を行い、この円筒絞り加工品の表面をガーゼでぬぐったところ、黒色皮膜の剥離はほとんど認められなかった。   Moreover, the clear urethane resin similar to Example 14 mentioned above is applied to the surface of the black plated steel plate of Example 1, and then the cylindrical drawing similar to Example 15 described above is performed. When the surface was wiped with gauze, almost no peeling of the black film was observed.

また、実施例1の黒色めっき鋼板に、上述した実施例15と同様の円筒絞り加工を行い、その後上述した実施例14と同様のクリアのウレタン樹脂を塗装してから表面をガーゼでぬぐったところ、黒色皮膜の剥離はほとんど認められなかった。   Further, the black-plated steel sheet of Example 1 was subjected to cylindrical drawing similar to that of Example 15 described above, and then the surface was wiped with gauze after being coated with a clear urethane resin similar to Example 14 described above. The black film was hardly peeled off.

以上のことから、本発明の黒色めっき鋼板の表面にクリア塗装を設けることで、黒色皮膜の剥離を抑制できることがわかる。   From the above, it can be seen that peeling of the black coating can be suppressed by providing a clear coating on the surface of the black-plated steel sheet of the present invention.

本発明の黒色めっき鋼板は、意匠性および加工性に優れているため、例えば建築物の屋根材や外装材、家電製品、自動車などに使用されるめっき鋼板として有用である。
Since the black plated steel sheet of the present invention is excellent in design and workability, it is useful as a plated steel sheet used in, for example, building roofing materials, exterior materials, home appliances, automobiles, and the like.

Claims (9)

基材鋼板と、
Alの含有量が0.1質量%以上10.0質量%以下であり、Mgの含有量が0.1質量%以下であり、かつ、Znの黒色酸化物がめっき層中に分布している溶融Al含有Znめっき層とを有し、
前記溶融Al含有Znめっき層表面の明度は、L値で60以下である、
黒色めっき鋼板。
A base steel plate;
The Al content is 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less, the Mg content is 0.1% by mass or less, and the black oxide of Zn is distributed in the plating layer. A molten Al-containing Zn plating layer,
The brightness of the surface of the molten Al-containing Zn plating layer is 60 or less in L * value.
Black plated steel sheet.
さらに無機系皮膜を有し、
前記基材鋼板、前記溶融Al含有Znめっき層および前記無機系皮膜がこの順に積層されている、請求項1に記載の黒色めっき鋼板。
In addition, it has an inorganic film,
The black-plated steel sheet according to claim 1, wherein the base steel sheet, the molten Al-containing Zn plating layer, and the inorganic coating are laminated in this order.
前記無機系皮膜は、バルブメタルの酸化物、バルブメタルの酸素酸塩、バルブメタルの水酸化物、バルブメタルのリン酸塩およびバルブメタルのフッ化物からなる群から選ばれる1種類または2種類以上の化合物を含み、
前記バルブメタルは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、SiおよびAlからなる群から選ばれる1種類または2種類以上の金属である、
請求項2に記載の黒色めっき鋼板。
The inorganic coating is one or more selected from the group consisting of valve metal oxides, valve metal oxyacid salts, valve metal hydroxides, valve metal phosphates and valve metal fluorides. A compound of
The valve metal is one or more metals selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si and Al.
The black plated steel sheet according to claim 2.
さらに有機系樹脂皮膜を有し、
前記基材鋼板、前記溶融Al含有Znめっき層および前記有機系樹脂皮膜がこの順に積層されている、請求項1に記載の黒色めっき鋼板。
Furthermore, it has an organic resin film,
The black-plated steel sheet according to claim 1, wherein the base steel sheet, the molten Al-containing Zn plating layer, and the organic resin film are laminated in this order.
前記有機系樹脂皮膜は、潤滑剤を含む、請求項4に記載の黒色めっき鋼板。   The said organic resin film is a black plated steel plate of Claim 4 containing a lubricant. 前記有機系樹脂皮膜は、バルブメタルの酸化物、バルブメタルの酸素酸塩、バルブメタルの水酸化物、バルブメタルのリン酸塩およびバルブメタルのフッ化物からなる群から選ばれる1種類または2種類以上の化合物を含み、
前記バルブメタルは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、SiおよびAlからなる群から選ばれる1種類または2種類以上の金属である、
請求項4または5に記載の黒色めっき鋼板。
The organic resin film is one or two kinds selected from the group consisting of valve metal oxide, valve metal oxyacid salt, valve metal hydroxide, valve metal phosphate and valve metal fluoride. Containing the above compounds,
The valve metal is one or more metals selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si and Al.
The black-plated steel plate according to claim 4 or 5.
前記有機系樹脂皮膜は、ラミネート層または塗布層である、請求項4〜6のいずれか一項に記載の黒色めっき鋼板。   The black-coated steel sheet according to any one of claims 4 to 6, wherein the organic resin film is a laminate layer or a coating layer. 前記有機系樹脂皮膜は、クリア塗膜である、請求項4〜7のいずれか一項に記載の黒色めっき鋼板。   The said organic resin film is a black-plated steel plate as described in any one of Claims 4-7 which is a clear coating film. 加工品である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の黒色めっき鋼板。   The black-plated steel plate according to any one of claims 1 to 8, which is a processed product.
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