JP2017218647A - MOLTEN Zn-BASED PLATED STEEL SHEET HAVING LINEAR PATTERN - Google Patents

MOLTEN Zn-BASED PLATED STEEL SHEET HAVING LINEAR PATTERN Download PDF

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晋 上野
中野 忠
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steel sheet having high designability in which a silver linear pattern is mixed in a black ground, which is manufacturable more inexpensively than a design steel sheet mechanically polished after generating chemical color development on the surface of a stainless steel sheet.SOLUTION: A molten Zn-Al-Mg-based alloy plated steel sheet is subjected to steam oxidization, to thereby form a black ground having little metallic sheen by forming oxide and/or hydroxide on a surface layer of a plating layer, and thereafter, mechanical polishing is performed to remove a part of the black ground by cutting, and to thereby expose a silver part having an original tone of a molten plating layer as a linear pattern.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、建築物や車両等の内装材や外装材および家具調度品に調和する美麗な外観をもつ線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板に関するものである。   The present invention relates to a hot-dip Zn-based plated steel sheet having a linear pattern having a beautiful appearance in harmony with interior materials and exterior materials such as buildings and vehicles, and furniture furniture.

最近のエレベーター業界や建築業界では、黒色系の幻想的な雰囲気にふさわしい色模様を有する内装材、外装材等の材料が要望されている。この要望に応えるものとして、特許文献1には、ステンレス鋼板を六価クロム酸−硫酸混合水溶液に浸漬することにより、ステンレス鋼板の表面を強制酸化して薄い黒色から濃い黒色まで任意の黒さに発色可能な皮膜を形成した後、機械研磨により発色皮膜を所定の模様に対応して粗面化することで、発色皮膜による黒色系外観と、ステンレス鋼板の素材色である白色系または銀色系外観とが混在した色調のステンレス鋼板が得られる、金属板の表面模様の形成方法が開示されている。   In recent elevator industry and construction industry, materials such as interior materials and exterior materials having a color pattern suitable for a black-colored fantastic atmosphere are demanded. In order to meet this demand, Patent Document 1 discloses that a stainless steel plate is immersed in a hexavalent chromic acid-sulfuric acid mixed aqueous solution to forcibly oxidize the surface of the stainless steel plate to have a black color of any color from light black to dark black. After forming a colorable film, the surface of the colored film is roughened by mechanical polishing to correspond to a predetermined pattern, so that the black color appearance due to the color development film and the white or silver color appearance that is the material color of the stainless steel plate A method for forming a surface pattern of a metal plate is disclosed in which a stainless steel plate having a color tone mixed with is obtained.

特開昭61−213380号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-213380

ステンレス鋼板は、強い金属光沢を長期間にわたって維持し耐食性に優れている点で好適な素材であるが、鋼材コストが高いという問題がある。そのため、機械研磨を付与したステンレス鋼板は、経済的な理由から用途に制約が加わる。また、一般的にステンレス鋼板は、普通鋼の鋼板と比べて硬質であるため、必要な模様を付ける研磨作業にかかる負担が大きい。
そこで、研磨目模様を比較的容易に付けることが可能な素材、そして黒色と銀色が混在した幻想的な雰囲気にふさわしい線状模様の外観を付与できる方法が開発されると、意匠性に優れた安価な内装材,外装材等を提供することが可能となる。
A stainless steel plate is a suitable material in that it maintains a strong metallic luster over a long period of time and is excellent in corrosion resistance, but has a problem that the cost of the steel material is high. For this reason, the stainless steel sheet provided with mechanical polishing is restricted in use for economic reasons. In general, a stainless steel plate is harder than a steel plate of ordinary steel, so that the burden on polishing work for applying a necessary pattern is large.
Therefore, if a method that can give the appearance of a linear pattern suitable for a fantastic atmosphere with a mixture of black and silver was developed, it was excellent in design. It becomes possible to provide inexpensive interior materials and exterior materials.

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を要旨とする。
(1)基材鋼板の少なくとも一方の表面に、溶融Zn系めっき層と、その溶融Zn系めっき層の表層に酸化物かつ/または水酸化物を含む黒色の層とが設けられた溶融Zn系めっき鋼板であって、株式会社キーエンス製の形状解析レーザ顕微鏡、型式VK−9700を用いて前記溶融Zn系めっき鋼板の表面を200μm×280μmの範囲で測定したとき観察される幅5μm以上、深さ3μm以上の凹み部であって、凹み部の長さ/幅の比率が3倍以上である線状模様が前記溶融Zn系めっき鋼板の表面の1mm×1mmの範囲に3個以上あり、前記線状模様は、前記溶融Zn系めっき層が露出したものであり、表面の明度Lが55以下である、線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板である。
(2)(1)の溶融Zn系めっき鋼板は、鋼板の少なくとも一方の表面に、Znと、Al:0.1質量%以上かつ22.0質量%以下と、Mg:0.1質量%以上かつ10.0質量%以下からなる溶融Zn−Al−Mg系めっき層が設けられており、前記溶融Zn−Al−Mg系めっき層の表層にZn、AlおよびMgからなる群から選ばれる一以上の黒色化した酸化物かつ/または水酸化物が存在することを特徴とする(1)に記載の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板が好ましい。
(3)また、(1)の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板のさらに表層に、クロムを主成分とするクロメート皮膜もしくはクロメートフリー皮膜を有してもよい。
(4)また、本発明は、基材鋼板に、Znと、Al:0.1質量%以上かつ22.0質量%以下と、Mg:0.1質量%以上かつ10質量%以下を含む溶融Zn−Al−Mg系めっき層を有する溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板を準備するステップと、前記溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板を密閉容器中で水蒸気に接触させるステップと、前記水蒸気に接触させた後、機械研磨によりめっき層の一部を除去するステップと、を有する線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板の製造方法である。
(5)(4)の機械研磨によりめっき層の一部を除去するステップのあとに、さらに表層にクロムを主成分とするクロメート皮膜もしくはクロメートフリー皮膜を形成させるステップと、を有することが好ましい。
(6)また、本発明は、(1)に記載の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板からなる化粧板である。
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1) A molten Zn system in which a molten Zn-based plating layer and a black layer containing an oxide and / or a hydroxide are provided on the surface of the molten Zn-based plating layer on at least one surface of a base steel sheet It is a plated steel plate, and when the surface of the hot-dip Zn-based plated steel plate is measured in the range of 200 μm × 280 μm using a Keyence Corporation shape analysis laser microscope, model VK-9700, the width is 5 μm or more and the depth is observed. There are three or more linear patterns in the range of 1 mm × 1 mm on the surface of the hot-dip Zn-plated steel sheet, each of which is a recess portion of 3 μm or more, and the ratio of the length / width of the recess portion is three times or more. The shape pattern is a molten Zn-based plated steel sheet having a linear pattern in which the molten Zn-based plating layer is exposed and the surface brightness L * is 55 or less.
(2) The hot-dip Zn-based plated steel sheet of (1) has Zn, Al: 0.1 mass% to 22.0 mass%, and Mg: 0.1 mass% or more on at least one surface of the steel sheet. And a molten Zn—Al—Mg-based plating layer comprising 10.0% by mass or less is provided, and one or more selected from the group consisting of Zn, Al, and Mg on the surface layer of the molten Zn—Al—Mg-based plating layer A hot-dip Zn-plated steel sheet having a linear pattern as described in (1), characterized in that a blackened oxide and / or hydroxide is present.
(3) Moreover, you may have the chromate film | membrane or chromate free film | membrane which has chromium as a main component in the surface layer of the hot-dip Zn type plated steel plate which has the linear pattern of (1).
(4) In the present invention, the base steel sheet contains Zn, Al: 0.1% by mass or more and 22.0% by mass or less, and Mg: 0.1% by mass or more and 10% by mass or less. Preparing a molten Zn-Al-Mg-based plated steel sheet having a Zn-Al-Mg-based plating layer, contacting the molten Zn-Al-Mg-based plated steel sheet with water vapor in a sealed container, and And a step of removing a part of the plating layer by mechanical polishing after the contact, and a method for producing a hot-dip Zn-based plated steel sheet having a linear pattern.
(5) Preferably, after the step of removing a part of the plating layer by mechanical polishing in (4), a step of forming a chromate film or a chromate-free film mainly composed of chromium on the surface layer.
(6) Moreover, this invention is a decorative board which consists of a hot-dip Zn type plated steel plate which has the linear pattern as described in (1).

本発明によれば、水蒸気と接触させて溶融めっき層を酸化させて黒色化させた外観を地として、その中に溶融めっき層自体の色調である白色または銀色が線状模様として混在することにより、幻想的な雰囲気にふさわしい色模様を有し、線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板とその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, with the appearance of blackened by oxidizing the hot-dip plating layer by bringing it into contact with water vapor, white or silver which is the color tone of the hot-dip plating layer itself is mixed in as a linear pattern. It is possible to provide a hot-dip Zn-plated steel sheet having a color pattern suitable for a fantastic atmosphere and having a linear pattern, and a method for producing the same.

図1Aは、溶融めっき鋼板(水蒸気処理前)の一例における溶融めっき層についてのTOF−SIMSによる水酸化物の測定結果を示す図であり、図1Bは、図1Aの溶融めっき鋼板に対して水蒸気処理を施した後の溶融めっき層についてTOF−SIMSによる水酸化物の測定結果を示す図である。FIG. 1A is a diagram showing a measurement result of hydroxide by TOF-SIMS for a hot-dipped layer in an example of a hot-dipped steel sheet (before water vapor treatment), and FIG. 1B shows water vapor with respect to the hot-dipped steel sheet of FIG. It is a figure which shows the measurement result of the hydroxide by TOF-SIMS about the hot-dip plated layer after giving a process. 図2Aは、図1Aと同一の溶融めっき鋼板(水蒸気処理前)の一例における溶融めっき層についてのTOF−SIMSによる酸化物の測定結果を示す図であり、図2Bは、図1Bと同一の、溶融めっき鋼板に対して水蒸気処理を施した後の溶融めっき層についてTOF−SIMSによる酸化物の測定結果を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing a measurement result of oxide by TOF-SIMS for a hot-dip plated layer in an example of the same hot-dip steel sheet (before steam treatment) as in FIG. 1A, and FIG. 2B is the same as FIG. It is a figure which shows the measurement result of the oxide by TOF-SIMS about the hot-dipped layer after performing a steam process with respect to a hot-dipped steel plate. 図3Aは、図1Aと同一の溶融めっき鋼板(水蒸気処理前)の一例における溶融めっき層のX線回折のチャートを示す図であり、図3Bは、図3Aの溶融めっき鋼板に対して水蒸気処理を施した後の溶融めっき層についてのX線回折のチャートを示す図である。FIG. 3A is a view showing an X-ray diffraction chart of a hot dipped layer in an example of the same hot dipped steel sheet (before water vapor treatment) as in FIG. 1A, and FIG. 3B is a water vapor treatment for the hot dipped steel sheet of FIG. It is a figure which shows the chart of the X-ray diffraction about the hot-dip plated layer after giving. 図4Aは、図1Aと同一の溶融めっき鋼板(水蒸気処理前)の一例における溶融めっき層のESRスペクトルを示す図であり、図4Bは、図4Aの溶融めっき鋼板に対して水蒸気処理を施した後の溶融めっき層についてのESRスペクトルを示す図である。FIG. 4A is a diagram showing an ESR spectrum of a hot-dip plated layer in an example of the same hot-dip plated steel sheet (before water vapor treatment) as in FIG. 1A, and FIG. 4B is obtained by subjecting the hot-dip steel sheet of FIG. It is a figure which shows the ESR spectrum about the subsequent hot dipping layer. 図5は、図1Bと同一の黒色酸化後の断面の光学顕微鏡写真である。FIG. 5 is an optical micrograph of the same cross section after black oxidation as in FIG. 1B. 図6は、バイブレーション研磨装置の一例である。FIG. 6 is an example of a vibration polishing apparatus. 図7は、バイブレーション研磨による凹み部の形状を、形状解析レーザ顕微鏡を用いて評価した、2次元イメージの画像の一例である。FIG. 7 is an example of an image of a two-dimensional image in which the shape of the recess by vibration polishing is evaluated using a shape analysis laser microscope. 図8は、バイブレーション研磨による凹み部の形状を、形状解析レーザ顕微鏡を用いて評価した、2次元イメージの画像の一例である。FIG. 8 is an example of an image of a two-dimensional image in which the shape of the dent by vibration polishing is evaluated using a shape analysis laser microscope. 図9は、図7中に示した線分に沿って、凹み部の深さを測定した結果である。FIG. 9 shows the result of measuring the depth of the dent along the line segment shown in FIG.

本発明者等は、研磨目模様を比較的容易に付けることが可能な素材、そして黒色と銀色が混在した幻想的な雰囲気にふさわしい線状模様の外観を付与できる方法という観点から、各種の鋼材および黒色の外観色を得る方法を種々調査・検討した。その結果、ステンレス鋼板以外に研磨目模様を比較的容易に付けることが可能な素材として溶融亜鉛めっき鋼板,溶融亜鉛合金めっき鋼板を選択し、研磨目模様の付き具合を調査した。その結果、めっき層の表面にスパングル模様が現れない溶融Zn−Al−Mg系合金めっき鋼板を素材に使用すると、視認性が極めて高い研磨模様が付けられることが分かった。他方、溶融亜鉛めっき鋼板や他の溶融亜鉛合金めっき鋼板では、めっき層の表層にスパングル模様が残っているため、研磨目模様の視認性が低下する。   The present inventors have made various steel materials from the viewpoint of a material that can be given a polishing pattern relatively easily, and a method that can give an appearance of a linear pattern suitable for a fantastic atmosphere in which black and silver are mixed. Various methods for obtaining a black appearance color were investigated and examined. As a result, hot-dip galvanized steel sheet and hot-dip galvanized steel sheet were selected as materials that can be easily provided with a polishing pattern in addition to the stainless steel sheet, and the condition of the polishing pattern was investigated. As a result, it was found that when a hot-dip Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet in which a spangle pattern does not appear on the surface of the plating layer is used as a material, a polished pattern with extremely high visibility can be applied. On the other hand, in the hot-dip galvanized steel sheet and other hot-dip galvanized steel sheets, the visibility of the polished pattern is reduced because the spangle pattern remains on the surface layer of the plating layer.

溶融Zn−Al−Mg系合金めっき鋼板の外観色は銀色である。そこで、黒色の外観とするため、黒色塗装や、めっき層を水蒸気と接触させて酸化することにより黒色化する方法を検討した。その結果、めっき層自体を水蒸気酸化させて黒色の外観とすると、黒色の色合いの濃淡が微妙ににじみ出た奥深い視覚効果を有し、自然色に近い色合いとできることがわかった。他方、黒色塗装の場合、色合いやコントラストの差がなく、均一な黒色の外観とできるが、ある種のケバケバしさがあり、落ち着いた雰囲気が求められる使用環境にはそぐわないものであった。
なお、本明細書では、これ以降、めっき層を水蒸気と接触させて酸化することにより黒色化する処理を「水蒸気処理」と記載することがある。
The appearance color of the hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet is silver. Therefore, in order to obtain a black appearance, black coating and a method of blackening by oxidizing the plating layer in contact with water vapor were examined. As a result, it was found that when the plating layer itself was steam-oxidized to give a black appearance, it had a deep visual effect in which the shades of black color oozed out subtly and had a natural color tone. On the other hand, in the case of black paint, there is no difference in hue and contrast, and a uniform black appearance can be obtained, but there is some kind of blurring and it is not suitable for a use environment where a calm atmosphere is required.
In the present specification, hereinafter, the treatment for blackening the contact by oxidizing the plating layer with water vapor may be referred to as “water vapor treatment”.

さらに、めっき層を水蒸気と接触させて酸化することにより黒色化させためっき層の一部を機械研磨により除去することで、黒色と銀色が混在し、視認性が高く、変化に富んだ線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板が得られ、高い意匠性を有し、安価な内装材、外装材等として適用できる材料が得られた。また、線状模様を付けた後、線状模様を有する溶融Zn系めっき層の表面に無機系または有機系の皮膜を積層しても良い。   Furthermore, by removing a part of the plating layer that has been blackened by contacting the plating layer with water vapor and removing it by mechanical polishing, black and silver are mixed, visibility is high, and the line is rich in change. A hot-dip Zn-plated steel sheet having a pattern was obtained, and a material having high design properties and applicable as an inexpensive interior material, exterior material or the like was obtained. Further, after applying the linear pattern, an inorganic or organic film may be laminated on the surface of the hot-dip Zn-based plating layer having the linear pattern.

本発明者らは、溶融Zn系めっき鋼板を水蒸気と接触させることにより、めっき層の表層側の金属の一部について格子欠陥を持つ酸化物または水酸化物とすれば、金属光沢の少ない前述の黒色の外観が得られることを見出した。 The inventors of the present invention have a low metallic luster if the molten Zn-based plated steel sheet is brought into contact with water vapor to form an oxide or hydroxide having a lattice defect for a part of the metal on the surface layer side of the plating layer. It has been found that a black appearance can be obtained.

しかし、一般的に酸化物および水酸化物は、硬くて脆い。そのため、元々のめっき層が均一であると、酸化物または水酸化物の層は当該めっき鋼板の表面に形成されるにとどまる。その結果、酸化物および水酸化物の層を機械研磨した場合、研磨により形成された凹部の隣り合う凸部は指などで擦ると脱落しやすい。   However, generally oxides and hydroxides are hard and brittle. Therefore, if the original plating layer is uniform, the oxide or hydroxide layer is only formed on the surface of the plated steel sheet. As a result, when the oxide and hydroxide layers are mechanically polished, adjacent convex portions of the concave portions formed by polishing are likely to fall off when rubbed with a finger or the like.

そこで、本発明者らは、さらに検討した結果、めっき層の組織が複数の金属間化合物相からなる溶融Zn−Al−Mg系合金めっき鋼板に水蒸気処理を施すことで、当該めっき鋼板が、機械研磨後でも上記酸化物かつ/または水酸化物の凸部の脱落を低減できることを見いだした。   Therefore, as a result of further studies, the inventors have performed steam treatment on a molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet having a plating layer structure composed of a plurality of intermetallic compound phases. It has been found that the oxide and / or hydroxide protrusions can be reduced even after polishing.

また、このめっき層は硬質にもかかわらず視認性の高い研磨目模様が付きやすい。研磨目模様の付きやすさは、初晶Al,Zn単相,ZnMgの三元共晶組織が水蒸気酸化により格子欠陥をもつ酸化物かつ/および水酸化物となり、隣り合う各相どうしの結合力が低下するため、削られやすくなると推察される。さらに深さ方向に研磨を行うと、溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板の本来の色調である銀色の外観のめっき層が露出する。そこで、研磨条件の調整により、めっき層の外観として黒色と銀色が混在し対照的なコントラストをもつ線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板とできる。 Moreover, although this plating layer is hard, it is easy to have a polishing pattern with high visibility. The ease of attaching the texture pattern is that the primary eutectic Al, Zn single phase, Zn 2 Mg ternary eutectic structure becomes oxide and / or hydroxide with lattice defects by steam oxidation, and each adjacent phase It is presumed that the bonding force is reduced, so that it is easy to be cut. When the polishing is further performed in the depth direction, a plating layer having a silver appearance, which is the original color tone of the molten Zn—Al—Mg based steel sheet, is exposed. Therefore, by adjusting the polishing conditions, it is possible to obtain a hot-dip Zn-based plated steel sheet having a linear pattern in which black and silver are mixed and have a contrast contrast as the appearance of the plating layer.

線状模様を付けた後、溶融めっき層の表面に無機系または有機系のクリア皮膜を設けると、耐食性,耐指紋性,耐変色性が改善されると共に研磨目模様がクリア皮膜で保護され、長期にわたってめっき層の変色を防止でき視認性の高い研磨目模様が維持される。 After applying a linear pattern, providing an inorganic or organic clear coating on the surface of the hot dipped layer improves corrosion resistance, fingerprint resistance, and discoloration resistance, and protects the polished pattern with a clear coating. The plating layer can be prevented from discoloring over a long period of time, and a highly visible polished pattern can be maintained.

以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

[基材鋼板]
基材鋼板には、種々の鋼板を用いることができる。上記基材鋼板の例には、低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼、合金鋼、高強度鋼板およびステンレス鋼が含まれる。良好なプレス成形性が必要とされる場合は、上記の基材鋼板は、深絞り用の鋼板であることが好ましく、その例には、低炭素Ti添加鋼および低炭素Nb添加鋼が含まれる。また、上記の基材鋼板は、めっき性向上などの理由から、上記溶融めっきが施される前に、電気めっきをされていてもよい。当該電気めっきの例には、NiやFeなどのめっきが含まれる。
[Base steel sheet]
Various steel plates can be used as the base steel plate. Examples of the base steel plate include low carbon steel, medium carbon steel, high carbon steel, alloy steel, high strength steel plate, and stainless steel. When good press formability is required, the base steel plate is preferably a deep drawing steel plate, examples of which include low carbon Ti-added steel and low carbon Nb-added steel. . Further, the base steel sheet may be electroplated before the hot-dip plating is performed for reasons such as improved plating properties. Examples of the electroplating include plating of Ni or Fe.

[溶融Zn系めっき層]
溶融Zn系めっき層は、基材鋼板の少なくとも一方の表面または両面に配置される。当該溶融Zn系めっき層は、Zn、AlおよびMgを含有する。上記溶融Zn系めっき層におけるAlの含有量は、0.1〜22.0質量%である。また、上記溶融Zn系めっき層におけるMgの含有量は、0.1〜10.0質量%である。上記溶融Zn系めっき層におけるZnの含有量は、残りであってよく、例えば68〜99.8質量%である。
[Hot Zn-based plating layer]
The molten Zn-based plating layer is disposed on at least one surface or both surfaces of the base steel plate. The molten Zn-based plating layer contains Zn, Al, and Mg. The Al content in the molten Zn-based plating layer is 0.1 to 22.0 mass%. Moreover, content of Mg in the said hot-dip Zn type plating layer is 0.1-10.0 mass%. The content of Zn in the molten Zn-based plating layer may be the remaining, for example, 68 to 99.8% by mass.

Mgの含有量が上記範囲の下限値より小さい場合、水蒸気処理を行っても黒色外観が得られないことがある。一方、Alの含有量が上記範囲の範囲外であったり、またはMgの含有量が上記範囲の上限値より大きい場合は、めっき浴(溶融金属)の表面にドロスと呼ばれる酸化物が多く発生し、これが当該溶融めっき鋼板を製造する際に溶融めっき鋼板の表面に付着するため美麗な外観が得られないことがある。   When the Mg content is smaller than the lower limit of the above range, a black appearance may not be obtained even if steam treatment is performed. On the other hand, when the Al content is out of the above range or the Mg content is larger than the upper limit of the above range, a large amount of oxide called dross is generated on the surface of the plating bath (molten metal). Since this adheres to the surface of the hot dip galvanized steel sheet when the hot dip galvanized steel sheet is manufactured, a beautiful appearance may not be obtained.

上記溶融めっき層は、複数の合金相を有している。そのため、水蒸気処理を行った後の酸化物かつ/または水酸化物の部分が、機械研磨後においても当該溶融めっき層の凸部の脱落を防止できる。上記溶融めっき層は、通常、Al−Zn−ZnMgの三元共晶組織を有している。上記溶融めっき層は、上記の酸化物かつ/または水酸化物の脱落が防止される範囲において、共晶組織を有していればよく、Al−ZnやZn−ZnMgなどの二元共晶組織を含んでいてもよいし、ZnMgに代えてZn11Mgを含んでいてもよい。当該Zn11Mg相は、溶融めっき層の製造時における溶融金属の冷却速度などの条件によって形成され得る。 The hot-dip plated layer has a plurality of alloy phases. Therefore, the oxide and / or hydroxide portion after performing the steam treatment can prevent the protrusions of the hot-dip plated layer from falling off even after mechanical polishing. The hot-dip plated layer usually has an Al—Zn—Zn 2 Mg ternary eutectic structure. The hot-dip plated layer only needs to have a eutectic structure as long as the above oxide and / or hydroxide is prevented from falling off, and a binary co-structure such as Al—Zn or Zn—Zn 2 Mg. A crystal structure may be included, or Zn 11 Mg 2 may be included instead of Zn 2 Mg. The Zn 11 Mg 2 phase can be formed according to conditions such as the cooling rate of the molten metal during the production of the hot dipped layer.

また、上記溶融Zn系めっき層は、本実施形態の効果が得られる範囲において、Zn、AlおよびMg以外の他の金属または無機成分をさらに含んでいてもよい。たとえば、上記溶融Zn系めっき層は、2.0質量%以下のSiをさらに含有していてもよいし、0.1質量%以下のTiをさらに含有していてもよいし、0.045質量%以下のBをさらに含有していてもよい。また、上記溶融Zn系めっき層を製造する際に、上記鋼板を上記溶融金属へ浸漬し、通過させることから、上記溶融めっき層には、上記鋼板中の金属成分が一般には混入し得る。よって、上記溶融Zn系めっき層は、概ね2.0質量%程度までのFeをさらに含有していてもよい。   Moreover, the said hot-dip Zn type plating layer may further contain other metals or inorganic components other than Zn, Al, and Mg in the range in which the effect of this embodiment is acquired. For example, the molten Zn-based plating layer may further contain 2.0% by mass or less of Si, or may further contain 0.1% by mass or less of Ti, or 0.045% by mass. % Or less B may further be contained. Moreover, when manufacturing the said hot-dip Zn type plating layer, since the said steel plate is immersed in the said molten metal and let it pass through, the metal component in the said steel plate may generally mix in the said hot-dip plating layer. Therefore, the molten Zn-based plating layer may further contain up to approximately 2.0 mass% of Fe.

上記溶融Zn−Al−Mg系合金めっき鋼板めっき層の厚みは、本実施の形態の効果が得られる範囲において決めることができ、例えば、3〜100μmであることが好ましい。上記溶融めっき層の厚みが3μm未満の場合は、機械研磨により上記鋼板に到達してキズ部から早期に赤錆が発生するため意匠性が損なわれるおそれがある。一方、溶融めっき層の厚みが100μm超の場合、加工時に圧縮を受けた際の溶融めっき層と上記鋼板の延性が異なるため、加工部において溶融めっき層と鋼板とが剥離しやすくなる。上記溶融めっき鋼板の厚みは、意匠性の低下や溶融めっき層の剥離を防止する観点から、3〜50μmであることがより好ましく、5〜30μmであることがさらに好ましい。   The thickness of the hot-dip Zn—Al—Mg-based alloy-plated steel sheet plating layer can be determined within a range in which the effect of the present embodiment can be obtained, and is preferably 3 to 100 μm, for example. When the thickness of the hot-dip plating layer is less than 3 μm, the design properties may be impaired because red rust is generated from the scratched portion early by reaching the steel plate by mechanical polishing. On the other hand, when the thickness of the hot-dip plating layer exceeds 100 μm, the hot-dip plating layer and the steel plate are easily separated from each other in the processed portion because the hot-dip plating layer and the steel plate have different ductility when subjected to compression during processing. The thickness of the hot-dip plated steel sheet is more preferably 3 to 50 μm, and even more preferably 5 to 30 μm, from the viewpoint of preventing a decrease in design properties and peeling of the hot-dip plated layer.

[水蒸気処理によって生成した酸化物、水酸化物]
上記溶融Zn−Al−Mg系合金めっき層は、酸化物および水酸化物の一方または両方を含んでいる。当該酸化物または水酸化物は、当該溶融めっき層中に分布している。ここで「溶融めっき層中」とは、溶融めっき層の表面と溶融めっき層の内部との両方を含む。
[Oxides and hydroxides produced by steam treatment]
The molten Zn—Al—Mg-based alloy plating layer contains one or both of an oxide and a hydroxide. The oxide or hydroxide is distributed in the hot-dip plated layer. Here, “in the hot-dip plating layer” includes both the surface of the hot-dip plating layer and the inside of the hot-dip plating layer.

上記酸化物および水酸化物の一方または両方(以下、「酸化物等」とも言う)は、上記溶融めっき鋼板を水蒸気に接触させることで生成する。   One or both of the oxide and hydroxide (hereinafter, also referred to as “oxide or the like”) is produced by bringing the hot-dip plated steel sheet into contact with water vapor.

上記酸化物等は、例えば、Zn、AlおよびMgからなる群から選ばれる一以上の酸化物または水酸化物である。上記酸化物等は、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)やX線光電子分光(ESCA、XPS)分析によって同定することができる。上記酸化物等は、上記溶融めっき層中の金属成分と水蒸気との反応生成物であることから、上記溶融めっき層には、酸化物および水酸化物のいずれもが含まれていると考えられる。また、上記酸化物等の金属イオンは、上記溶融Zn−Al−Mg系合金めっき層中の金属成分に由来する。上記溶融めっき層が上記酸化物等を含む、とは、Zn、AlおよびMgのいずれもの酸化物および水酸化物が上記溶融めっき層中に存在していることを実質的には意味する。   The oxide or the like is, for example, one or more oxides or hydroxides selected from the group consisting of Zn, Al, and Mg. The oxides and the like can be identified by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) or X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA, XPS) analysis. Since the oxide or the like is a reaction product of the metal component in the hot-dip plating layer and water vapor, it is considered that the hot-dip plating layer contains both oxide and hydroxide. . Moreover, metal ions, such as the said oxide, originate in the metal component in the said molten Zn-Al-Mg type alloy plating layer. The fact that the hot-dip plating layer contains the oxide or the like substantially means that any oxide and hydroxide of Zn, Al, and Mg are present in the hot-dip plating layer.

TOF−SIMS分析結果の一例を図1および図2に示す。図1Aは、後述する実施例における表1の溶融めっき鋼板No.3(水蒸気処理前の溶融めっき鋼板、以下、「黒色酸化前」と記すことがある)の溶融めっき層のTOF−SIMSによる水酸化物の測定結果を示す図であり、図1Bは、実施例における表2の実施例3(水蒸気処理後の溶融めっき鋼板、以下、「黒色酸化後」と記すことがある)の溶融めっき層のTOF−SIMSによる水酸化物の測定結果を示す図である。
図2Aは、黒色酸化前の溶融めっき層のTOF−SIMSによる酸化物の測定結果を示す図であり、図2Bは、黒色酸化後の溶融めっき層のTOF−SIMSによる酸化物の測定結果を示す図である。
図1中、一点鎖線はHOZnを、実線はHOAlを、そして破線はHOMgをそれぞれ表している。同様に、図2中、一点鎖線はOZnを、実線はOAlを、そして破線はOMgをそれぞれ表している。また、測定条件は、一次イオン種にGa+を用い、一次加速電圧を15kV、一次イオン電流を0.6nAとしている。ラスター領域は20μm×20μm、測定範囲は0.5〜2000m/zである。図1および図2中の「二次イオン強度」とは、30秒間で検出された二次イオンの個数を表しており、「スパッタ時間」とはスパッタリングした時間のことであり、測定部分の深さを意味している。
An example of the TOF-SIMS analysis result is shown in FIGS. FIG. 1A shows the hot-dip plated steel plate No. 1 in Table 1 in Examples described later. FIG. 1B is a diagram showing the measurement results of hydroxide by TOF-SIMS of a hot-dip coating layer of 3 (hot-plated steel sheet before steaming treatment, hereinafter sometimes referred to as “before black oxidation”). FIG. It is a figure which shows the measurement result of the hydroxide by TOF-SIMS of the hot-dipped layer of Example 3 (The hot-dipped steel sheet after steam treatment, which may be referred to as “after black oxidation” hereinafter) in Table 2.
FIG. 2A is a diagram showing a measurement result of oxide by TOF-SIMS of a hot-dip plating layer before black oxidation, and FIG. 2B shows a measurement result of oxide by TOF-SIMS of a hot-dip plating layer after black oxidation. FIG.
In FIG. 1, the one-dot chain line represents HOZn, the solid line represents HOAl, and the broken line represents HOMg. Similarly, in FIG. 2, the alternate long and short dash line represents OZn, the solid line represents OAl, and the broken line represents OMg. The measurement conditions are such that Ga + is used as the primary ion species, the primary acceleration voltage is 15 kV, and the primary ion current is 0.6 nA. The raster area is 20 μm × 20 μm, and the measurement range is 0.5 to 2000 m / z. The “secondary ion intensity” in FIGS. 1 and 2 represents the number of secondary ions detected in 30 seconds, and “sputtering time” is the sputtering time. That means

黒色酸化前および黒色酸化後のいずれも、溶融めっき層の表面およびその近傍(「表層」とも言う)では大気による酸化を受けて、酸化物に由来する二次イオンと水酸化物に由来する二次イオンのどちらもが検出される。しかしながら、水蒸気処理前の溶融めっき層では、上記表層よりも溶融めっき層の内部(「下層」とも言う)では、二次イオンが検出されない。すなわち、溶融めっき層の下層では、酸化物および水酸化物のいずれも存在しておらず、すべて金属の状態であることが示されている(図1A、図2A)。ただし、図2AのOAlについては下層でも検出されている。Alは、ZnやMgと比較してイオン化効率の高い金属のため、下層でも強度が高くなったと考える。また、OZnやOMgは、上記下層には実質的に存在していないこと、および、ZnおよびMgについて後述の図2Bのそれらと比較すると図2Aにおける強度が十分に低いことから、本発明者らは、下層でのAlの検出は測定誤差などに起因しており、酸化物としての存在を示すものではないと考えている。   Before and after black oxidation, the surface of the hot-dip plating layer and the vicinity thereof (also referred to as “surface layer”) are oxidized by the atmosphere, and the secondary ions derived from oxide and hydroxide Both secondary ions are detected. However, secondary ions are not detected in the hot dipped layer before the steam treatment in the hot dipped layer (also referred to as “lower layer”) rather than the surface layer. That is, in the lower layer of the hot dip plating layer, neither oxide nor hydroxide is present, and it is shown that all are in a metal state (FIGS. 1A and 2A). However, OAl in FIG. 2A is also detected in the lower layer. Since Al is a metal having a higher ionization efficiency than Zn and Mg, it is considered that the strength is increased even in the lower layer. Further, the present inventors have found that OZn and OMg are not substantially present in the lower layer and that the strength in FIG. 2A is sufficiently low compared to those in FIG. 2B described later for Zn and Mg. Believes that the detection of Al in the lower layer is due to measurement errors and does not indicate the presence of oxide.

一方、黒色酸化後のめっき層では、下層においても、酸化物および水酸化物のいずれの二次イオンも検出される。また、前述したように図2BのOAlは、図2Aのそれと比較して明らかに高い強度を示していることから、Alの酸化物の存在が確認できる。酸化物は、Alの酸化物に由来する二次イオンの個数が多く、水酸化物は、Mgの水酸化物に由来する二次イオンの個数が多いことがわかる(図1B、図2B)。   On the other hand, in the plated layer after black oxidation, both secondary oxide ions and hydroxide ions are detected in the lower layer. Further, as described above, the OAl in FIG. 2B clearly shows a higher strength than that in FIG. 2A, and therefore the presence of an oxide of Al can be confirmed. It can be seen that the oxide has a large number of secondary ions derived from the oxide of Al, and the hydroxide has a large number of secondary ions derived from the hydroxide of Mg (FIGS. 1B and 2B).

溶融めっき層中の酸化物および水酸化物の種類については、上記の黒色酸化後のサンプルをX線回折にて分析することで判断できる。一例を図3に示す。図3Aは、黒色酸化前の溶融めっき層のX線回折のチャートを示す図であり、図3Bは、黒色酸化後の溶融めっき層のX線回折のチャートを示す図である。図3中、「●」はZnMgを、「▼」はZnOを、「▲」はZn(OH)を、「○」はZnを、「△」はAlを、そして「▽」はFeをそれぞれ表している。 About the kind of oxide and hydroxide in a hot dipping layer, it can judge by analyzing the sample after said black oxidation by X-ray diffraction. An example is shown in FIG. FIG. 3A is a diagram showing an X-ray diffraction chart of a hot-dip plating layer before black oxidation, and FIG. 3B is a diagram showing an X-ray diffraction chart of a hot-dip plating layer after black oxidation. In FIG. 3, “●” indicates Zn 2 Mg, “▼” indicates ZnO, “▲” indicates Zn (OH) 2 , “◯” indicates Zn, “Δ” indicates Al, and “▽” indicates Each represents Fe.

水蒸気処理前後の回折強度を見ると、水蒸気処理の前(黒色酸化前)には、Zn、ZnMg、Alのピーク強度が大きく認められる。しかしながら、水蒸気処理の後(黒色酸化後)では、それらのピーク強度は減少し、代わりにZnOおよびZn(OH)のピーク強度が増加している。上記のピーク強度の変化から、上記水蒸気処理により、溶融めっき層中に酸化物や水酸化物が生成したことが確認できる。 Looking at the diffraction intensity before and after the water vapor treatment, the peak intensities of Zn, Zn 2 Mg, and Al are large before the water vapor treatment (before black oxidation). However, after steam treatment (after black oxidation), their peak intensities decrease, and instead the ZnO and Zn (OH) 2 peak intensities increase. From the change in the peak intensity, it can be confirmed that oxides and hydroxides are generated in the hot-dip plating layer by the steam treatment.

ただし、AlおよびMgの酸化物等は、いずれもそのピークがブロードになりやすく、判断しにくい場合がある。その場合でも、これらは、上述したTOF−SIMSやESCAにて判断できる。また、簡易的には、AlおよびMgの酸化物等は、電子線マイクロアナライザ(EPMA)などによる吸放熱鋼板の断面における元素マッピングを行い、当該断面中の各金属成分と酸素の分布から判断することも可能である。   However, the peaks of Al and Mg oxides are likely to be broad and difficult to judge. Even in that case, these can be determined by the above-described TOF-SIMS or ESCA. For simplicity, oxides of Al and Mg are subjected to element mapping in the cross section of the heat absorbing and radiating steel plate using an electron beam microanalyzer (EPMA) and the like, and are determined from the distribution of each metal component and oxygen in the cross section. It is also possible.

上記酸化物等が格子欠陥を持つか否かについては、電子スピン共鳴(ESR)スペクトルによるピークの有無により判断できる。一例を図4に示す。図4Aは、黒色酸化前のESRスペクトルを示す図であり、図4Bは、黒色酸化後のESRスペクトルを示す図である。図4において、横軸は磁束密度(mT)とg因子(記号:g)を表しており、縦軸は強度を表している。   Whether or not the oxide or the like has a lattice defect can be determined by the presence or absence of a peak by an electron spin resonance (ESR) spectrum. An example is shown in FIG. FIG. 4A is a diagram showing an ESR spectrum before black oxidation, and FIG. 4B is a diagram showing an ESR spectrum after black oxidation. In FIG. 4, the horizontal axis represents the magnetic flux density (mT) and the g factor (symbol: g), and the vertical axis represents the strength.

水蒸気処理の前後におけるESR応答を比較すると、ESR応答は、水蒸気処理の後にのみ認められる。よって、水蒸気処理により生成した酸化物等は、格子欠陥を有すると判断できる。格子欠陥の原因については、必ずしも明確ではないが、水蒸気との反応であるために、Zn、AlおよびMgがそれぞれの酸化物または水酸化物に置換あるいは格子間原子として配置されるため、あるいは、Zn、AlおよびMgの酸素欠乏型の酸化物または水酸化物が生成しているため、と推察される。   When comparing the ESR response before and after steaming, the ESR response is only observed after steaming. Therefore, it can be determined that the oxide or the like generated by the steam treatment has lattice defects. The cause of the lattice defect is not necessarily clear, but because it is a reaction with water vapor, Zn, Al, and Mg are substituted with each oxide or hydroxide or arranged as an interstitial atom, or This is probably because oxygen-deficient oxides or hydroxides of Zn, Al, and Mg are generated.

各種合金層の分布か否かについては、光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡による断面組織観察によって判断できる。例えば、断面から観察すると、金属は白っぽい部分として観察され、酸化物等は灰色かそれよりも黒っぽい部分として観察される。一例を図5に示す。図5は、黒色酸化後の断面の光学顕微鏡写真である。   Whether the various alloy layers are distributed can be determined by observing a cross-sectional structure with an optical microscope or a scanning electron microscope. For example, when observed from a cross section, the metal is observed as a whitish portion, and the oxide or the like is observed as a gray portion or a darker portion. An example is shown in FIG. FIG. 5 is an optical micrograph of a cross section after black oxidation.

上記酸化物などの量は、光学顕微鏡での断面組織観察により、当該する部分の厚みを測定することによって判断できる。   The amount of the oxide or the like can be determined by measuring the thickness of the relevant part by observing the cross-sectional structure with an optical microscope.

溶融Zn−Al−Mg系めっき層の酸化速度(めっき層の表面から見た外観が黒色になる速度)は水蒸気処理の条件により任意に調整できる。水蒸気処理の条件が、高温高湿および長時間であるほどめっき層の表面から見た外観が黒くなり、明度も低下するが、明度Lは20〜25の範囲まで低下すると、それよりも低下することはない。しかし、外観の色調において変化がなくても、溶融Zn−Al−Mg系めっき層中の表層側から鋼素地方向への酸化は進行して黒色化された溶融Zn−Al−Mg系めっき層の厚みは増してゆき、最終的にはめっき層全体が酸化される。 The oxidation rate of the molten Zn—Al—Mg-based plating layer (the rate at which the appearance seen from the surface of the plating layer becomes black) can be arbitrarily adjusted depending on the conditions of the steam treatment. As the conditions of the steam treatment are high temperature and high humidity and for a long time, the appearance seen from the surface of the plating layer becomes black and the lightness is lowered. However, when the lightness L * is lowered to a range of 20 to 25, the appearance is lowered. Never do. However, even if there is no change in the color tone of the appearance, the oxidation of the molten Zn-Al-Mg-based plating layer that has been blackened due to the progress of oxidation from the surface side in the molten Zn-Al-Mg-based plating layer toward the steel substrate. The thickness increases and eventually the entire plating layer is oxidized.

水蒸気処理された溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板、すなわち、機械研磨前の溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板の外観色を明度L50以下とするためには、酸化された黒色めっき層の平均厚みを1.0μm以上とする必要がある。前述の黒色めっき層の平均厚みとは、水蒸気と酸化させた後の溶融Zn−Al−Mg系めっき層の断面を光学顕微鏡にて500倍で観察し、表層から深さ方向にかけて黒色化した部位の深さ方向の平均厚みを3視野分測定して平均した厚みである。 In order to make the appearance color of the molten Zn-Al-Mg-based plated steel sheet treated with water vapor, that is, the molten Zn-Al-Mg-based plated steel sheet before mechanical polishing, lightness L * 50 or less, an oxidized black plated layer The average thickness of the film must be 1.0 μm or more. The average thickness of the black plating layer described above is a site where the cross section of the molten Zn-Al-Mg plating layer after oxidation with water vapor is observed with an optical microscope at a magnification of 500 times and blackened from the surface layer to the depth direction. The average thickness in the depth direction was measured for three fields and averaged.

本発明の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板は、めっき層の表層の黒色めっき層の一部を機械研磨によって除去することによって、めっき層本来の銀色部が線状に露出する深さまで切削する必要があるため、水蒸気酸化後でも未酸化部を残存させる必要がある。また、機械研磨の方法により黒色化した酸化物層を切削する量が多くなる場合は、切削量に応じて上限厚みを調整する必要がある。しかし、切削量が多くなるとめっき層を酸化させて黒色化するために必要なエネルギーや処理時間および切削時間や切削により発生した切削屑が多くなるため生産効率が低下してコストアップとなる。そのため黒色化しためっき層の上限厚みは10μmが好ましい。 The hot-dip Zn-based plated steel sheet having the linear pattern of the present invention is cut to a depth at which the original silver portion of the plated layer is linearly removed by removing a part of the black plated layer on the surface of the plated layer by mechanical polishing. Therefore, it is necessary to leave an unoxidized part even after steam oxidation. Moreover, when the quantity which cuts the oxide layer blackened with the method of mechanical polishing increases, it is necessary to adjust an upper limit thickness according to the cutting quantity. However, as the amount of cutting increases, the energy, processing time, cutting time, and cutting waste generated by cutting increase in order to oxidize the plating layer and blacken, resulting in decreased production efficiency and increased costs. Therefore, the upper limit thickness of the blackened plating layer is preferably 10 μm.

なお、溶融Zn系めっき層の組成によっては、初晶としてAlあるいはZnあるいはZnMgが析出する場合がある。この初晶の部分は、前述の断面観察においては酸化物等の部分と同様に黒色化した部位として観察される。従って、初晶の存在は、本発明の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板において実質的には問題にはならない。むしろ、初晶は溶融めっき層内部の酸化を促進するためのパスとなり、その結果、溶融Zn系めっき層の水蒸気処理の処理時間を短縮化がもたらされやすい。 Depending on the composition of the molten Zn-based plating layer, Al, Zn, or Zn 2 Mg may be precipitated as the primary crystal. The primary crystal portion is observed as a blackened portion in the above-described cross-sectional observation as in the oxide portion. Therefore, the presence of primary crystals is not substantially a problem in the hot-dip Zn-based plated steel sheet having the linear pattern of the present invention. Rather, the primary crystal serves as a path for promoting oxidation inside the hot-dip plating layer, and as a result, the processing time of the water vapor treatment of the hot-dip Zn-based plating layer tends to be shortened.

[機械研磨]
機械研磨は、研磨紙を用いて一方向に研磨するヘアライン研磨やNo.4マット仕上げ研磨、バイブレーション仕上げなどがあるが特に特定されるものではなく、適用用途に応じた線状模様とすべく研磨方法の種類を適宜選択し、研磨条件を調整してよい。なお、機械研磨は、水蒸気酸化によって黒色化しためっき層の一部を除去して、水蒸気処理前の溶融Zn−Al−Mg系合金めっき層の本来の色調である銀色が露出するように行う必要がある。
[Mechanical polishing]
For mechanical polishing, hairline polishing or No. 1 polishing using polishing paper in one direction. There are 4 mat finish polishing, vibration finish, and the like, but they are not particularly specified, and the polishing conditions may be adjusted by appropriately selecting the type of polishing method to obtain a linear pattern according to the application. In addition, mechanical polishing needs to be performed so that a part of the plating layer blackened by steam oxidation is removed so that the original color tone of the molten Zn—Al—Mg alloy plating layer before the steam treatment is exposed. There is.

機械研磨した溶融めっき鋼板は表面が活性であり、指紋をはじめとする各種の汚れが付き易く、さらには白錆が発生し易い。そのため、これを防止する目的で、溶融Zn−Al−Mg合金めっき層を機械研磨した後に、クロメート皮膜或いはクロメートフリー皮膜を設けてもよい。   The machine-polished hot-dip galvanized steel sheet has an active surface, is easily contaminated with various kinds of dirt including fingerprints, and is susceptible to white rust. Therefore, in order to prevent this, a chromate film or a chromate-free film may be provided after the molten Zn—Al—Mg alloy plating layer is mechanically polished.

また、上記皮膜は無機系皮膜、或いは有機系皮膜であってもよい、更に無機系皮膜を形成後に有機系皮膜を形成してもよい。   The film may be an inorganic film or an organic film, and an organic film may be formed after the inorganic film is formed.

上記処理は研磨処理した溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板との組合せにより、更に幻想的な雰囲気を向上できるのであれば、処理皮膜の色調を任意に調整しても構わないが、好ましくはクリア系処理がよい。また、当該皮膜の厚みは研磨処理した溶融めっき鋼板の外観を損なわない厚みとすることが好ましい。有機系処理の場合、膜厚が厚くなると溶融めっき鋼板の表面の凹凸がなくなり平滑となった結果、光沢が増加する傾向にある。   As long as the above treatment can be further improved by a combination with the polished Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet, the color tone of the treatment film may be arbitrarily adjusted, but preferably clear. System processing is good. Moreover, it is preferable that the thickness of the film is a thickness that does not impair the appearance of the hot-dip plated steel sheet. In the case of organic processing, when the film thickness is increased, the surface of the hot dip plated steel sheet is smooth and smooth, and as a result, the gloss tends to increase.

無機系処理のクロメート処理の場合には公知のクロメート処理、例えば三価のクロム酸化物、六価クロム酸とシリカ、リン酸等とを主成分として含有するクロメート処理液によるクロメート処理を適用することができ、クロメート付着量を1〜100mg/m2とする。 In the case of inorganic chromate treatment, a known chromate treatment, for example, a chromate treatment with a chromate treatment solution containing trivalent chromium oxide, hexavalent chromic acid and silica, phosphoric acid or the like as a main component is applied. The chromate adhesion amount is 1 to 100 mg / m 2 .

クロメート付着量が1mg/m2未満であると充分な耐指紋性や防錆効果が得られず、また100mg/m2を超えると色調が変化して意匠性の低下や防錆効果が飽和して経済的にコスト高となる。より望ましくは、5〜50mg/m2が良い。 If the amount of chromate attached is less than 1 mg / m 2 , sufficient fingerprint resistance and rust preventive effect will not be obtained. If it exceeds 100 mg / m 2 , the color tone will change and the design will deteriorate and the rust preventive effect will be saturated. Costly. More desirably, 5 to 50 mg / m 2 is good.

また、クロメート処理と同様に無機系処理のクロメートフリー処理でも同様の効果を得ることができる。クロメートフリー処理は、環境上有害な六価クロムを処理液中に含有していなく、例えばZr、Tiの塩などを含む処理液、シランカップリング剤を含む処理液などがあり、これら公知のクロメートフリー処理液を用いることがきる。また、クロメートフリー処理では、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種類以上の金属を含有するクロメートフリー処理層の付着量を1〜200mg/m2とすることが好ましい。 Similar effects to the chromate-free treatment of the inorganic treatment can be obtained as well as the chromate treatment. The chromate-free treatment does not contain environmentally harmful hexavalent chromium in the treatment solution. For example, there are treatment solutions containing Zr and Ti salts, treatment solutions containing silane coupling agents, etc. Free processing solution can be used. In the chromate-free treatment, 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. The valve metal is a chromate-free treatment layer containing one or more metals selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si and Al. The adhesion amount is preferably 1 to 200 mg / m 2 .

クロメートフリー処理の付着量が1mg/m2未満であると充分な耐指紋性や防錆効果が得られず、また200mg/m2を超えると機械研磨により形成された凹凸が目立たなくなるばかりでなく防錆効果が飽和してしまい経済的にコスト高となる。より好ましくは、10〜200mg/m2が良い。 If the adhesion amount of chromate-free treatment is less than 1 mg / m 2 , sufficient fingerprint resistance and rust preventive effect cannot be obtained, and if it exceeds 200 mg / m 2 , not only the unevenness formed by mechanical polishing becomes inconspicuous. The rust prevention effect is saturated and the cost is increased economically. More preferably, 10 to 200 mg / m 2 is good.

有機系処理は、クリア樹脂被膜層を0.1〜100μmの厚さで形成させれば、耐指紋性、耐疵付性や耐食性を改善することができる。クリア樹脂被膜層は従来の公知の有機系クリア塗料を用いることができる。このような有機樹脂系焼付けクリア塗料としては、具体的には、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリエステル系、メラミンアルキッド系、フッ素樹脂系などが挙げられる。中でも、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、ポリエステル系、フッ素樹脂系が好ましく用いられる。 In the organic treatment, if the clear resin coating layer is formed with a thickness of 0.1 to 100 μm, fingerprint resistance, scratch resistance and corrosion resistance can be improved. For the clear resin coating layer, a conventionally known organic clear paint can be used. Specific examples of such an organic resin-based baking clear paint include acrylic resin-based, urethane resin-based, epoxy resin-based, polyester-based, melamine alkyd-based, and fluororesin-based. Of these, acrylic resin, urethane resin, polyester, and fluororesin are preferably used.

上記有機系処理は、防錆効果向上のために有機樹脂中に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配合してもよい。また、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 In order to improve the rust-prevention effect, the above organic treatment is made from valve metal oxide, valve metal oxyacid salt, valve metal hydroxide, valve metal phosphate, and valve metal fluoride in an organic resin. You may mix | blend the 1 type, or 2 or more types of compound chosen from the group which consists 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.

上記処理液の塗布方法としては、ロールコーター法、カーテンコーター法、スピンコート法、スプレー法、静電法などが挙げられる。これらの中では、ロールコーター法、スプレー法が好ましい。また、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に形成させた皮膜の形状は前述鋼板の幅方向および長さ方向で連続した皮膜または島状に分布した状態のどちらでもよい。
[製造方法]
Examples of the method for applying the treatment liquid include a roll coater method, a curtain coater method, a spin coat method, a spray method, and an electrostatic method. Among these, the roll coater method and the spray method are preferable. In addition, the shape of the coating formed on the surface of the hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel plate may be either a continuous coating in the width direction and the length direction of the steel plate or a state distributed in islands.
[Production method]

本発明の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板は、溶融Zn系めっき鋼板を準備し、その溶融Zn系めっき鋼板を密閉容器中で水蒸気に接触させて黒色化し、その後に、黒色化しためっき層の一部を機械研磨により除去することによって製造することができる。 The hot-dip Zn-based plated steel sheet having the linear pattern of the present invention is a hot-dip Zn-based plated steel sheet, which is blackened by bringing the hot-dip Zn-based plated steel sheet into contact with water vapor in a sealed container and then blackened. It can be produced by removing part of the layer by mechanical polishing.

(1)溶融Zn系めっき鋼板の準備
上記溶融Zn系めっき鋼板は、例えば、Alが1.0〜22.0質量%、Mgが1.3〜10.0質量%、残部が実質的にZnの溶融金属(合金めっき浴)を用いた溶融めっき法によって製造される。溶融めっき層は、基材鋼板の一方の面に形成されてもよいし、両面に形成されてもよい。
(1) Preparation of hot-dip Zn-plated steel sheet The hot-dip Zn-plated steel sheet has, for example, Al of 1.0 to 22.0 mass%, Mg of 1.3 to 10.0 mass%, and the balance substantially Zn. It is manufactured by a hot dipping method using a hot metal (alloy plating bath). The hot dip plating layer may be formed on one surface of the base steel plate, or may be formed on both surfaces.

当該溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板のめっき組織は、通常、Al−Zn−ZnMgのラメラ状の三元共晶組織を有している。後述の水蒸気処理を行うことで、当該三元共晶組織を、酸化物等をラメラ状に有する組織にすることができる。上記酸化物等は、ミクロオーダーでラメラ状に分布し、その結果、溶融Zn系めっき鋼板の加工後でも剥離しにくい。ただし、めっき組織に含まれるAlとMgが、それぞれある程度の質量%で含有されていないと、後述の水蒸気処理を行っても酸化物等がラメラ状の組織としては観察されないことがある。 The plated structure of the molten Zn—Al—Mg-based plated steel sheet usually has a lamellar ternary eutectic structure of Al—Zn—Zn 2 Mg. By performing the water vapor treatment described later, the ternary eutectic structure can be made into a structure having an oxide or the like in a lamellar shape. The oxides and the like are distributed in a lamellar form on the micro order, and as a result, they are difficult to peel off even after processing of a hot-dip Zn-based plated steel sheet. However, if Al and Mg contained in the plating structure are not contained in a certain amount of mass%, oxides or the like may not be observed as a lamellar structure even if the steam treatment described later is performed.

また、上記の溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板は、ミクロなAl−Zn−ZnMgの三元共晶組織を有するのでと、後述の水蒸気処理による酸化物等の生成反応が、他の種類のめっき層が設けられためっき鋼板に比べて速く、短時間で完了する。この理由については必ずしも明確ではないが、Al、Zn、Zn2Mgが微細に分布しているため、当該金属成分間の電位差による各金属成分の酸化が促進されることが原因ではないか、と本発明者らは推察している。 In addition, the above-described molten Zn—Al—Mg-based plated steel sheet has a microscopic Al—Zn—Zn 2 Mg ternary eutectic structure, and the formation reaction of oxides and the like by steam treatment described later is Compared to plated steel sheets with different types of plating layers, it is faster and takes less time. The reason for this is not necessarily clear, but since Al, Zn, and Zn2Mg are finely distributed, it may be caused by the promotion of oxidation of each metal component due to a potential difference between the metal components. They speculate.

上記合金めっき浴には、Si、TiまたはBなどの他の元素をさらに添加してもよい。上記溶融めっき鋼板は、例えば、上記合金めっき浴の温度を400℃とし、溶融めっき後の冷却を空冷方式とし、合金めっき浴の温度から溶融めっき層の凝固までの平均冷却速度を10℃/秒程度とすることで、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板として製造することができる。 You may further add other elements, such as Si, Ti, or B, to the said alloy plating bath. The hot-dip plated steel sheet has, for example, a temperature of the alloy plating bath of 400 ° C., cooling after hot dipping is an air cooling system, and an average cooling rate from the temperature of the alloy plating bath to solidification of the hot-dip plating layer is 10 ° C./second. By setting it as a grade, it can manufacture as a hot-dip Zn-Al-Mg alloy plating steel plate.

(2)水蒸気処理の実施
上記水蒸気処理は、上記溶融めっき鋼板を水蒸気と接触させて、溶融めっき層中の金属成分の一部を、格子欠陥を持つ酸化物または水酸化物に変化させる。当該水蒸気処理は、上記酸化物等とするための反応を均一に生じさせる観点から、雰囲気中の酸素の量を通常の大気中の濃度よりも少なめに調整することが好ましい。これは、酸素が多いと、格子欠陥を持たない酸化物および水酸化物の生成が促進されるため、と考えられる。よって、水蒸気処理における雰囲気中の酸素濃度は、13%以下であることが好ましい。当該雰囲気中の酸素の侵入を防ぐため、水蒸気処理には密閉容器、または容器内部の圧力を上げた状態で保持できる半密閉容器を用いることが好ましい。半密閉容器とは、水蒸気の供給によりその内圧を大気圧よりも高く維持できる容器である。具体的には、漏出するよりも多くの水蒸気が常時あるいは適宜供給される容器である。
(2) Implementation of water vapor treatment In the water vapor treatment, the hot-dip plated steel sheet is brought into contact with water vapor to change a part of the metal component in the hot-dip plating layer into an oxide or hydroxide having lattice defects. In the water vapor treatment, it is preferable that the amount of oxygen in the atmosphere is adjusted to be lower than the normal concentration in the atmosphere from the viewpoint of uniformly generating a reaction for obtaining the oxide or the like. This is presumably because when oxygen is large, the generation of oxides and hydroxides having no lattice defects is promoted. Therefore, the oxygen concentration in the atmosphere in the steam treatment is preferably 13% or less. In order to prevent intrusion of oxygen in the atmosphere, it is preferable to use a sealed container or a semi-sealed container that can be held in a state where the pressure inside the container is raised for the steam treatment. A semi-hermetic container is a container that can maintain its internal pressure higher than atmospheric pressure by supplying water vapor. Specifically, it is a container to which more water vapor is constantly or appropriately supplied than leaks.

上記水蒸気処理の処理温度は、50〜350℃であることが好ましい。当該処理温度が50℃未満の場合は、上記反応の速度が極端に低下し、生産性が低下することがある。上記処理温度が350℃超の場合、上記反応の速度が極端に速くなるが、昇温過程で上記溶融めっき層と上記鋼板との合金化が進行してしまい、溶融めっき層中のラメラ状組織が崩れることがあり、その結果、歩留まりが極端に低下することがある。水蒸気処理の反応速度を考慮した場合、上記処理温度は105〜200℃であることがより好ましい。 The treatment temperature of the steam treatment is preferably 50 to 350 ° C. When the treatment temperature is lower than 50 ° C., the reaction rate is extremely reduced, and productivity may be reduced. When the treatment temperature is higher than 350 ° C., the speed of the reaction becomes extremely fast, but the alloying of the hot-dip plating layer and the steel sheet proceeds in the temperature rising process, and the lamellar structure in the hot-dip plating layer May collapse, and as a result, the yield may be extremely reduced. In view of the reaction rate of the steam treatment, the treatment temperature is more preferably 105 to 200 ° C.

上記水蒸気処理の雰囲気中の相対湿度は、30〜100%であることが好ましい。当該相対湿度30%未満の場合、上記反応の速度が極端に低下し、生産性が低下することがある。 The relative humidity in the steam treatment atmosphere is preferably 30 to 100%. When the relative humidity is less than 30%, the rate of the reaction may be extremely reduced, and productivity may be reduced.

上記水蒸気処理の処理時間は、上記の処理温度や相対湿度、あるいは溶融めっき層の組成などに応じて適宜設定される。たとえば、上記処理時間は、0.017〜120時間の範囲内から適宜に決めることが可能である。 The treatment time for the water vapor treatment is appropriately set according to the treatment temperature and relative humidity, the composition of the hot-dip plating layer, or the like. For example, the processing time can be appropriately determined from the range of 0.017 to 120 hours.

上記水蒸気処理が施される上記溶融めっき鋼板の形状は、上記水蒸気処理が十分に施される範囲において適宜に決めることができる。たとえば、水蒸気処理が施される溶融めっき鋼板は、コイル状の上記溶融めっき鋼板、切り板形状の上記溶融めっき鋼板、および、上記溶融めっき鋼板の加工後の製品、のいずれでも可能である。溶融めっき鋼板同士が接触する場合では、上記溶融めっき層と水蒸気とを十分に接触させる観点から、溶融めっき鋼板間にスペーサーを配置することが好ましい。当該スペーサーの例には、不織布、メッシュ状の樹脂、および、金属ワイヤーが含まれる。 The shape of the hot dip plated steel sheet to be subjected to the steam treatment can be appropriately determined within a range where the steam treatment is sufficiently performed. For example, the hot dip galvanized steel sheet to be subjected to the steam treatment can be any of the coiled galvanized steel sheet, the cut plate shaped hot dip plated steel sheet, and a product after the hot dip plated steel sheet is processed. When the hot dip plated steel plates are in contact with each other, it is preferable to arrange a spacer between the hot dip plated steel plates from the viewpoint of sufficiently bringing the hot dip plated layer into contact with the water vapor. Examples of the spacer include a nonwoven fabric, a mesh-like resin, and a metal wire.

以下に実施例を記すが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

[溶融めっき鋼板1〜20の作製]
板厚1.2mmの冷間圧延鋼板(SPCC)に、厚みが1〜100μmの、Al、MgおよびZnを含有する溶融金属によるめっき層(溶融めっき層)を形成し、溶融めっき鋼板1〜20を作製した。溶融めっき層の組成は、上記溶融金属の組成(Zn、AlおよびMgの濃度)を変化させて調整した。また、溶融めっき層の厚みは、当該溶融金属の付着量によって調整した。なお、表1に記載の溶融金属の組成における残りは、実質的には亜鉛である。また、上記溶融金属の組成と作製された溶融めっき層の組成とは実質的に同一である。
[Production of Hot Dipped Steel Plates 1 to 20]
A cold-rolled steel plate (SPCC) having a thickness of 1.2 mm is formed with a plated layer (hot-plated layer) made of a molten metal containing Al, Mg and Zn and having a thickness of 1 to 100 μm. Was made. The composition of the hot-dip plating layer was adjusted by changing the composition of the molten metal (the concentrations of Zn, Al, and Mg). Moreover, the thickness of the hot dipping layer was adjusted by the amount of adhesion of the hot metal. In addition, the remainder in the composition of the molten metal described in Table 1 is substantially zinc. Further, the composition of the molten metal and the composition of the produced hot-dip plating layer are substantially the same.

溶融めっき鋼板1〜20における溶融金属の組成、溶融めっき層の厚み(t)および明度Lを表1に示す。 Table 1 shows the composition of the molten metal, the thickness (t D ) of the molten plating layer, and the lightness L * in the hot dip plated steel sheets 1 to 20.

溶融めっき鋼板1〜20について、めっき層表面の明度(L値)を分光型色差計(TC−1800;有限会社東京電色)にて、JISK5600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
About the hot dip plated steel plates 1-20, the lightness (L * value) of the plating layer surface was measured with a spectroscopic color difference meter (TC-1800; Tokyo Denshoku Co., Ltd.) by a spectral reflection measurement method based on JISK5600. The measurement conditions are shown below.
Optical conditions: d / 8 ° method (double beam optical system)
Field of view: Twice 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

表1の溶融めっき鋼板No.17、18、20は、溶融めっき浴の表面に発生したドロスが溶融めっき鋼板の表面に付着し、溶融めっき鋼板の外観が劣るため線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板として適用は困難であった。   In the hot dip plated steel sheets No. 17, 18, and 20 in Table 1, the dross generated on the surface of the hot dip plating bath adheres to the surface of the hot dip plated steel sheet, and the hot dip galvanized steel sheet is inferior in appearance and thus has a linear pattern. It was difficult to apply as a plated steel sheet.

表1の溶融めっき鋼板No.1〜16、19を高温高圧湿熱処理装置(株式会社日阪製作所製)内に置き、溶融めっき鋼板を水蒸気と接触させ、実施例1〜30および比較例1の黒色めっき鋼板を作成した。それぞれの水蒸気処理条件を表2に示す。表2において、T1は、処理温度(℃)、Hrは相対湿度(%)、Coは酸素濃度(%)およびt1は処理時間(時間)である。   The hot dip plated steel sheets No. 1 to 16 and 19 in Table 1 were placed in a high-temperature and high-pressure moist heat treatment apparatus (manufactured by Nisaka Manufacturing Co., Ltd.), and the hot dip plated steel sheet was brought into contact with water vapor. A black-plated steel sheet was created. The respective steam treatment conditions are shown in Table 2. In Table 2, T1 is the treatment temperature (° C.), Hr is the relative humidity (%), Co is the oxygen concentration (%), and t1 is the treatment time (hours).

また、表2には、水蒸気処理後の明度Lも合わせてしめす。明度Lの測定方法は表1に示した明度Lの測定方法と同一である。また、明度L値が35以下の場合は「◎」、35超かつ40以下の場合は「○」、40超かつ50以下の場合は「△」、50超の場合は「×」と評価した。 Table 2 also shows the lightness L * after the steam treatment. Method of measuring lightness L * is the same as the lightness L * measurement methods shown in Table 1. In addition, when the lightness L * value is 35 or less, it is evaluated as “◎”, when it is over 35 and 40 or less, “◯”, when it is over 40 and 50 or less, “△”, and when it exceeds 50, it is evaluated as “×”. did.

実施例18、19は相対湿度が低く、実施例21は酸素濃度が高く、実施例24は処理時間が短いため良好な黒色外観が得られなかった。また、比較例1は溶融めっき層中のMg量が少ないため良好な黒色外観が得られなかった。それら以外の実施例1〜17、20、22、23、25〜30は、明度L値が50以下であり、いずれも良好な黒色外観が得られた。 In Examples 18 and 19, the relative humidity was low, in Example 21, the oxygen concentration was high, and in Example 24, the treatment time was short, so a good black appearance was not obtained. In Comparative Example 1, a good black appearance was not obtained because the amount of Mg in the hot dipped layer was small. In Examples 1 to 17, 20, 22, 23, 25 to 30 other than those, the lightness L * value was 50 or less, and a good black appearance was obtained.

良好な黒色外観が得られた表2の実施例1〜17、20、22、23、25〜30について、線状模様を付すための機械研磨を実施した。   Mechanical polishing for giving a linear pattern was implemented about Examples 1-17, 20, 22, 23, 25-30 of Table 2 with which the favorable black external appearance was obtained.

機械研磨に用いたバイブレーション研磨装置の概要を図6に示す。バイブレーション研磨装置は、主軸1と、その回転軸2が主軸1に対して偏心位置となるように取り付けられたモーター3と、モーター3に取り付けられた円盤状のスポンジ4と、スポンジ4の表面に取り付けられた円盤状の不織布パッド5とを備えている。不織布パッド5には、住友3M社製の商品名「スコッチブライト♯180」(粒度180番)を使用した。また、符号6は機械研磨に供する黒色化した溶融Zn系めっき鋼板である。 An outline of the vibration polishing apparatus used for mechanical polishing is shown in FIG. The vibration polishing apparatus includes a main shaft 1, a motor 3 attached so that the rotation shaft 2 thereof is in an eccentric position with respect to the main shaft 1, a disc-like sponge 4 attached to the motor 3, and a surface of the sponge 4. And a disc-shaped non-woven pad 5 attached thereto. For the nonwoven fabric pad 5, trade name “Scotch Bright # 180” (grain size 180) manufactured by Sumitomo 3M Co. was used. Reference numeral 6 is a blackened hot-dip Zn-based plated steel sheet used for mechanical polishing.

バイブレーション研磨の条件は次のとおりである。
圧力 :20g/cm
主軸回転数 :1000rpm、
主軸移動速度:10m/min、
送りピッチ :50mm、
走査回数 :1回または2回
The conditions for vibration polishing are as follows.
Pressure: 20 g / cm 2
Spindle speed: 1000 rpm,
Spindle speed: 10m / min
Feed pitch: 50 mm,
Number of scans: 1 or 2 times

バイブレーション研磨を行った後に、以下の方法により、凹み部の幅と深さ、凹み部の幅と長さの比を求めて、本発明において有効である有効線状模様の数を評価した。また、前述の方法により明度Lを測定した。それらの結果を表3に示す。 After performing vibration polishing, the ratio of the width and depth of the dent and the width and length of the dent was determined by the following method, and the number of effective linear patterns effective in the present invention was evaluated. Further, the lightness L * was measured by the method described above. The results are shown in Table 3.

[評価A:有効線状模様の評価方法]
図7〜図9に、実施例3の実施例3の走査回数2回のサンプルについて、以下の形状解析レーザ顕微鏡を用いて測定した結果の一例を示す。
図7および図8は、凹凸の2Dイメージ画像である。図8により、1画面あたり、縦200μm×横280μmの範囲について観察したことが分かる。
図9は、図7の中に示した線分A−Bに沿って凹み部の深さを測定した結果である。凹み部が、本発明の線状模様に対応する。
・装置 :株式会社キーエンス製の形状解析レーザ顕微鏡
・型式 :型式VK−9700
・計測範囲:200μm×280μm
・有効線状模様の条件:凹み部の深さ3μm以上、幅5μm以上で、
幅と長さの比率が3倍以上
・評価基準;1mm×1mmの範囲における有効線状模様の数が
3個以上 ○、2個 △、1個 ×
[Evaluation A: Effective linear pattern evaluation method]
FIG. 7 to FIG. 9 show an example of the results of measurement using the following shape analysis laser microscope for the sample of Example 3 of Example 3 with two scans.
7 and 8 are uneven 2D image images. It can be seen from FIG. 8 that a range of 200 μm long × 280 μm wide was observed per screen.
FIG. 9 shows the result of measuring the depth of the recess along the line segment AB shown in FIG. A dent corresponds to the linear pattern of the present invention.
Apparatus: Shape analysis laser microscope manufactured by Keyence Corporation Model: Model VK-9700
・ Measurement range: 200μm × 280μm
-Effective linear pattern conditions: The depth of the recess is 3 μm or more and the width is 5 μm or more.
The ratio of width to length is 3 times or more ・ Evaluation criteria: The number of effective linear patterns in the range of 1 mm x 1 mm is 3 or more ○ 2 △ 1 piece ×

[評価B:目視観察による有効線状模様の数の測定方法]
・10mm×10mmの範囲で目視により線状模様の数を測定。
・測定する有効線状模様の条件:長さ5mm以上
・評価基準;有効線状模様数が
5個以上 ○、2個以上5個未満 △、2個未満 ×
[評価C:明度]
・評価基準;55以下:○、55超:×
[総合評価]
評価A〜評価Cの3つの評価結果に基づいて、総合評価を行った。評価基準は、○の数が;3個;○、2個:△、1個:×とした。
[Evaluation B: Method for measuring the number of effective linear patterns by visual observation]
-The number of linear patterns was measured visually within a range of 10 mm x 10 mm.
・ Effective linear pattern conditions to be measured: Length 5 mm or more ・ Evaluation criteria: Number of effective linear patterns 5 or more ○ 2 or more and less than 5 △ <2 or less ×
[Evaluation C: Lightness]
Evaluation criteria: 55 or less: ○, more than 55: ×
[Comprehensive evaluation]
Based on the three evaluation results of Evaluation A to Evaluation C, comprehensive evaluation was performed. The evaluation criteria were as follows: number of ◯: 3; ◯, 2: Δ, 1: x.

表3に示す総合評価が「○」である走査回数1回の実施例1、9、20〜23、30および走査回数2回の実施例2〜8、10〜17、25〜29のサンプルの表面に、水系ウレタン樹脂(株式会社ADEKA製、品名:HUX232)を乾燥膜厚0.5μm一定となるようにバーコーターで塗布し、到達板温160℃で乾燥させてクリア皮膜を形成させた。いずれのサンプルともクリア皮膜の形成により指紋の跡が殆どわからなくなることがわかった。   For the samples of Examples 1, 9, 20 to 23, 30 with a single scan number of Examples 2 to 8, 10 to 17, and 25 to 29 with a total number of scans of “◯” shown in Table 3, A water-based urethane resin (manufactured by ADEKA, product name: HUX232) was applied to the surface with a bar coater so as to be a constant dry film thickness of 0.5 μm, and dried at an ultimate plate temperature of 160 ° C. to form a clear film. In all samples, it was found that the traces of fingerprints were hardly recognized due to the formation of a clear film.

表3に示す結果から、実施例1〜30について溶融めっき層の黒色状態に応じてバイブレーション研磨条件を調整すれば、良好な黒銀色の外観を有する黒銀色Zn系めっき化粧板が得られることがわかった。   From the results shown in Table 3, it is possible to obtain a black-silver-colored Zn-based plated decorative board having a good black-silver appearance by adjusting the vibration polishing conditions according to the black state of the hot-dip plating layer in Examples 1 to 30. all right.

以上述べてきたように、溶融Zn−Al−Mg系合金めっき鋼板を水蒸気酸化して、溶融めっき鋼板のめっき層の表層側に酸化物および水酸化物を形成させて金属光沢の少ない黒色外観の下地を形成させる。その後、機械研磨により、黒色の溶融めっき層の一部を切削して溶融めっき層本来の色調である銀色部を露出させることで、黒銀色の外観を有する黒銀色Zn系めっき化粧板を得ることができる。この化粧板は、意匠性のある外観を有することから、家電製品、建築内装材、家具、化粧板等に使用することが可能であり、ステンレス鋼板の表面を化学発色後に機械研磨する意匠鋼板と比較して安価に提供できる。



As described above, the hot-dip Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet is steam-oxidized to form oxides and hydroxides on the surface layer side of the plated layer of the hot-dip plated steel sheet, resulting in a black appearance with less metallic luster. A base is formed. Thereafter, by mechanical polishing, a part of the black hot-dip plated layer is cut to expose the silver portion which is the original color tone of the hot-dip plated layer, thereby obtaining a black silver Zn-based plated decorative board having a black silver appearance. Can do. Since this decorative board has a design appearance, it can be used for home appliances, architectural interior materials, furniture, decorative boards, etc. In comparison, it can be provided at a low cost.



Claims (6)

基材鋼板の少なくとも一方の表面に、溶融Zn系めっき層と、その溶融Zn系めっき層の表層に酸化物かつ/または水酸化物を含む黒色の層とが設けられた溶融Zn系めっき鋼板であって、
株式会社キーエンス製の形状解析レーザ顕微鏡、型式VK−9700を用いて前記溶融Zn系めっき鋼板の表面を200μm×280μmの範囲で測定したとき観察される幅5μm以上、深さ3μm以上の凹み部であって、凹み部の長さ/幅の比率が3倍以上である線状模様が前記溶融Zn系めっき鋼板の表面の1mm×1mmの範囲に3個以上あり、
前記線状模様は、前記溶融Zn系めっき層が露出したものであり、
表面の明度Lが55以下である、
線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板。
A molten Zn-based plated steel sheet in which a molten Zn-based plated layer and a black layer containing an oxide and / or hydroxide are provided on the surface of the molten Zn-based plated layer on at least one surface of the base steel sheet There,
Indentations with a width of 5 μm or more and a depth of 3 μm or more observed when the surface of the molten Zn-based plated steel sheet is measured in the range of 200 μm × 280 μm using a shape analysis laser microscope manufactured by Keyence Corporation, model VK-9700 And there are three or more linear patterns in the range of 1 mm × 1 mm of the surface of the hot-dip Zn-based plated steel sheet, wherein the ratio of the length / width of the recesses is 3 times or more,
The linear pattern is one in which the molten Zn-based plating layer is exposed,
The surface brightness L * is 55 or less.
A hot-dip Zn-based plated steel sheet having a linear pattern.
前記線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板は、
鋼板の少なくとも一方の表面に、Znと、Al:0.1質量%以上かつ22.0質量%以下と、Mg:0.1質量%以上かつ10.0質量%以下からなる溶融Zn−Al−Mg系めっき層が設けられており、
前記溶融Zn−Al−Mg系めっき層の表層にZn、AlおよびMgからなる群から選ばれる一以上の黒色化した酸化物または水酸化物が存在することを特徴とする、
請求項1に記載の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板。
The hot-dip Zn-based plated steel sheet having the linear pattern is
On at least one surface of the steel plate, Zn, Al: 0.1% by mass to 22.0% by mass, Mg: 0.1% by mass to 10.0% by mass, and molten Zn—Al— Mg-based plating layer is provided,
One or more blackened oxides or hydroxides selected from the group consisting of Zn, Al, and Mg are present on the surface layer of the molten Zn—Al—Mg-based plating layer,
A hot-dip Zn-based plated steel sheet having the linear pattern according to claim 1.
前記線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板の、
さらに表層に、クロムを主成分とするクロメート皮膜もしくはクロメートフリー皮膜を有する、
請求項1に記載の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板。
Of the hot-dip Zn-based plated steel sheet having the linear pattern,
Furthermore, the surface layer has a chromate film or a chromate-free film mainly composed of chromium.
A hot-dip Zn-based plated steel sheet having the linear pattern according to claim 1.
Znと、Al:0.1質量%以上かつ22.0質量%以下と、Mg:0.1質量%以上かつ10質量%以下を含む溶融Zn−Al−Mg系めっき層を有する溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板を準備するステップと、
前記溶融Zn−Al−Mg系めっき鋼板を密閉容器中で水蒸気に接触させるステップと、
前記水蒸気に接触させた後、機械研磨によりめっき層の一部を除去するステップと、
を有する、線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板の製造方法。
Molten Zn-Al having a molten Zn-Al-Mg-based plating layer containing Zn, Al: 0.1 mass% or more and 22.0 mass% or less, and Mg: 0.1 mass% or more and 10 mass% or less -Preparing a Mg-based plated steel sheet;
Contacting the molten Zn-Al-Mg-based plated steel sheet with water vapor in a sealed container;
After contacting the water vapor, removing a part of the plating layer by mechanical polishing;
A method for producing a hot-dip Zn-based plated steel sheet having a linear pattern.
機械研磨によりめっき層の一部を除去するステップのあとに、
さらに表層にクロムを主成分とするクロメート皮膜もしくはクロメートフリー皮膜を形成させるステップと、を有することを特徴とする、
請求項4に記載の線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板の製造方法。
After the step of removing a part of the plating layer by mechanical polishing,
And a step of forming a chromate film or a chromate-free film mainly composed of chromium on the surface layer,
The manufacturing method of the hot-dip Zn-plated steel plate which has a linear pattern of Claim 4.
請求項1に記載の、線状模様を有する溶融Zn系めっき鋼板からなる化粧板。

A decorative board made of a hot-dip Zn-plated steel sheet having a linear pattern according to claim 1.

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