JP4103861B2 - Blackened steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

Blackened steel sheet and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4103861B2
JP4103861B2 JP2004208653A JP2004208653A JP4103861B2 JP 4103861 B2 JP4103861 B2 JP 4103861B2 JP 2004208653 A JP2004208653 A JP 2004208653A JP 2004208653 A JP2004208653 A JP 2004208653A JP 4103861 B2 JP4103861 B2 JP 4103861B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
blackened
aqueous solution
blackening
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004208653A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006028581A (en
Inventor
淳 安井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2004208653A priority Critical patent/JP4103861B2/en
Publication of JP2006028581A publication Critical patent/JP2006028581A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4103861B2 publication Critical patent/JP4103861B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

本発明は、家庭電化製品等に好適に用いられる黒色化鋼板及びその製造方法に関し、特にクロムフリーの黒色化鋼板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a blackened steel plate suitably used for home appliances and the like and a method for producing the same, and more particularly to a chromium-free blackened steel plate and a method for producing the same.

黒色化鋼板は、耐食性や装飾性に優れていることから、パーソナルコンピュータ、複写機、オーディオ機器、空調機器等の家庭電化製品を中心に種々の機器の材料として広く使用されている。このような黒色化鋼板を製造するにあたっては、従来亜鉛系めっきを施した鋼板を黒色化処理した後、クロメート処理によってクロメート皮膜を形成し、その後、必要に応じて樹脂皮膜を形成するという方法が多用されてきた。   Blackened steel sheets are widely used as materials for various devices, mainly home appliances such as personal computers, copiers, audio equipment, and air conditioners, because they are excellent in corrosion resistance and decorativeness. In producing such a blackened steel sheet, a method of forming a chromate film by chromate treatment after forming a blackened steel sheet that has been conventionally zinc-plated, and then forming a resin film as necessary. It has been used a lot.

しかしながら、クロメート皮膜には人体に有害な6価クロムが含まれるため、黒色化鋼板の製造に携わる人の健康を損ねたり、環境汚染を引き起こしたりする等の危険性が懸念されている。このため、今日では、クロムを含む処理液を用いることなく耐食性や装飾性に優れた黒色化鋼板を得るための技術が種々提案されている。   However, since the chromate film contains hexavalent chromium that is harmful to the human body, there are concerns about dangers such as harming the health of people involved in the manufacture of blackened steel sheets and causing environmental pollution. For this reason, various techniques for obtaining a blackened steel sheet excellent in corrosion resistance and decorativeness without using a treatment liquid containing chromium have been proposed today.

例えば特許文献1には、亜鉛系めっきが施された鋼板の表面に、ニッケル及び亜鉛の金属とこれら金属の酸化物とを含む金属/酸化物複合黒色化皮膜を形成し、その上に、チオカルボニル基含有化合物及びバナジウム化合物の少なくとも一方と樹脂とを含有する非クロム型防錆皮膜層を形成した黒色化鋼板(非クロム型黒色処理亜鉛系めっき鋼板)に関する技術が記載されている。   For example, in Patent Document 1, a metal / oxide composite blackening film containing nickel and zinc metals and oxides of these metals is formed on the surface of a steel sheet to which zinc-based plating has been applied. A technique relating to a blackened steel sheet (non-chromium-type black-treated zinc-plated steel sheet) on which a non-chromium-type anticorrosive film layer containing at least one of a carbonyl group-containing compound and a vanadium compound and a resin is formed is described.

この黒色化鋼板では、上記の金属/酸化物複合黒色化皮膜中に、ニッケル及び亜鉛の水酸化物を含有させることもでき、上記の非クロム型防錆皮膜層には、燐酸化合物及び微粒シリカの少なくとも一方を含有させることもできる。非クロム型防錆皮膜層上には、樹脂層を任意に形成することができ、この樹脂層には黒色顔料を含有させることができる。   In this blackened steel sheet, nickel and zinc hydroxides can be contained in the metal / oxide composite blackened film, and the non-chromium type rust preventive film layer includes a phosphoric acid compound and fine silica. At least one of these can also be contained. A resin layer can be arbitrarily formed on the non-chromium type rust preventive film layer, and this resin layer can contain a black pigment.

一方、特許文献2には、金属イオン、水溶性有機樹脂、水分散性有機樹脂、酸、及び水性媒体を特定の割合で含有し、金属材料の耐食性、耐傷つき性、及び耐指紋性を向上させるとともに、色調変化及び低光沢化を防止することができる金属表面処理組成物に関する技術が記載されている。   On the other hand, Patent Document 2 contains metal ions, water-soluble organic resins, water-dispersible organic resins, acids, and aqueous media in specific ratios to improve the corrosion resistance, scratch resistance, and fingerprint resistance of metal materials. And a technique related to a metal surface treatment composition capable of preventing color change and low gloss.

また、特許文献3には、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板の表面に、金属イオン、水溶性有機樹脂、水分散性有機樹脂、及び酸を含有する塗料組成物によって皮膜を形成させた黒色鋼板に関する技術が記載されている。   In Patent Document 3, a film is formed on the surface of a blackened Zn-Ni plated steel sheet by using a coating composition containing metal ions, a water-soluble organic resin, a water-dispersible organic resin, and an acid. Techniques relating to black steel sheets are described.

さらに、特許文献4には、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板の表面に、金属イオン、酸、及び特定の水分散性有機樹脂を含有する金属表面処理組成物の皮膜層を形成させた黒色鋼板に関する技術が記載されている。   Furthermore, in Patent Document 4, a coating layer of a metal surface treatment composition containing metal ions, acid, and a specific water-dispersible organic resin was formed on the surface of a blackened Zn-Ni plated steel sheet. Techniques relating to black steel sheets are described.

そして、特許文献5には、黒色化処理しためっき鋼板表面上にカーボンブラック等の黒色顔料を含有する有機樹脂層を形成し、さらにその上にクリアー樹脂層を形成させる方法に関する技術が提案されている。
特開2000−290783号公報 特開2001−158969号公報 特開2001−164377号公報 特開2002−127302号公報 特開2002−47579号公報
And in patent document 5, the technique regarding the method of forming the organic resin layer containing black pigments, such as carbon black, on the plated steel plate surface which carried out blackening, and also forming a clear resin layer on it is proposed. Yes.
JP 2000-290783 A JP 2001-158969 A JP 2001-164377 A JP 2002-127302 A JP 2002-47579 A

しかし、特許文献1、3、及び4に記載された鋼板では、非クロム型防錆皮膜層、又は酸化物層を形成し終えた時点で色ムラが生じたり、ロット毎に色調がばらついたりすることがある。このような色ムラあるいは色調のばらつきは、その後にたとえ黒色顔料を含有した樹脂層を形成させたとしても、優れた黒色外観を有する鋼板を得ることは困難であるという問題があった。また、特許文献2に記載された金属表面処理組成物を用いた場合でも、表面処理の対象となる金属材料に色ムラがあった場合には、優れた黒色外観を有する鋼板を得ることは困難であるという問題があった。さらに特許文献5に提案された方法では、有機樹脂中へ黒色顔料を均一に分散させることが難しいため色ムラが発生したり、ロットにより色調にばらつきが発生したりするという問題があった。   However, in the steel sheets described in Patent Documents 1, 3, and 4, color unevenness occurs when the non-chromium type rust preventive film layer or oxide layer is formed, or the color tone varies from lot to lot. Sometimes. Such uneven color or variation in color tone has a problem that it is difficult to obtain a steel sheet having an excellent black appearance even if a resin layer containing a black pigment is subsequently formed. Further, even when the metal surface treatment composition described in Patent Document 2 is used, it is difficult to obtain a steel sheet having an excellent black appearance when the metal material to be subjected to the surface treatment has color unevenness. There was a problem of being. Furthermore, the method proposed in Patent Document 5 has a problem in that it is difficult to uniformly disperse the black pigment in the organic resin, so that color unevenness occurs or color tone varies from lot to lot.

そこで、本発明は、優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板、並びに、当該鋼板の製造方法を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the blackened steel plate which has the outstanding black external appearance and corrosion resistance, and the manufacturing method of the said steel plate.

Zn−Niめっき鋼板は、クロメート処理によらずとも、その表面のZn−Niめっき皮膜を酸化させることにより、黒色化させることは可能である。ただし、表面のZn−Niめっき皮膜全体を一様に黒色化させることは困難であり、色ムラが生じたり、色調に白味がかかったり、ロット毎に色調がばらついたりするといった不具合が発生し易い。   The Zn—Ni plated steel sheet can be blackened by oxidizing the Zn—Ni plated film on the surface without depending on the chromate treatment. However, it is difficult to uniformly blacken the entire surface of the Zn-Ni plating film on the surface, resulting in problems such as uneven color, whiteness on the color tone, and variation in color tone from lot to lot. easy.

ここに、Zn−Niめっき皮膜が黒色化されるのは、めっき皮膜中に存在する金属ニッケルが酸化されて酸化ニッケルが生成されることに起因する一方、上記の不具合は、めっき皮膜表面に存在する亜鉛が酸化されて白色を呈する酸化亜鉛が生成されることに起因する。したがって、Zn−Niめっき皮膜を酸化した後に、当該めっき皮膜表面(以下において、「黒色化処理層」と記述することがある。)に存在する酸化亜鉛のみを選択的に除去すれば、優れた黒色外観を有する黒色化鋼板を得ることが可能になる。   Here, the blackening of the Zn-Ni plating film is caused by the fact that the nickel metal present in the plating film is oxidized to produce nickel oxide, while the above-mentioned defects are present on the surface of the plating film. This is due to the fact that zinc is oxidized to produce white zinc oxide. Therefore, after oxidizing the Zn—Ni plating film, it is excellent if only the zinc oxide existing on the surface of the plating film (hereinafter sometimes referred to as “blackening treatment layer”) is selectively removed. A blackened steel sheet having a black appearance can be obtained.

そこで、黒色化処理層に存在する酸化亜鉛のみを選択的に除去し得る処理液について種々検討した。その結果、pH2〜4の酸性水溶液又はpH11〜14のアルカリ性水溶液に、表面のZn−Niめっき皮膜を酸化させたZn−Niめっき鋼板を浸漬させて処理することが黒色外観の向上に有効であること、及び、当該処理を過度に行うと上記鋼板の耐食性が低下しやすいことを見出した。   Therefore, various investigations were made on treatment liquids that can selectively remove only zinc oxide present in the blackening treatment layer. As a result, it is effective to improve the black appearance by immersing the Zn-Ni plated steel sheet having the surface Zn-Ni plated film oxidized in an acidic aqueous solution of pH 2-4 or an alkaline aqueous solution of pH 11-14. And when the said process was performed excessively, it discovered that the corrosion resistance of the said steel plate fell easily.

さらに、本発明者は、黒色化処理を施したZn−Niめっき鋼板の表面について詳しく調査した。その結果、黒色化処理層の状態が、黒色化鋼板の外観だけでなく耐食性にも大きく影響すること、及び、黒色化鋼板の外観は、当該鋼板の中心線平均粗さ(Ra)にも大きく影響されることを見出した。加えて、優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板に備えられる黒色化処理層を得るための黒色化処理条件について検討し、本発明を完成させるに至った。   Furthermore, this inventor investigated in detail about the surface of the Zn-Ni plating steel plate which performed the blackening process. As a result, the state of the blackening treatment layer greatly affects not only the appearance of the blackened steel sheet but also the corrosion resistance, and the appearance of the blackened steel sheet also greatly affects the centerline average roughness (Ra) of the steel sheet. I found that it was affected. In addition, the present inventors have completed the present invention by examining blackening treatment conditions for obtaining a blackening treatment layer provided in a blackened steel sheet having excellent black appearance and corrosion resistance.

以下、本発明について説明する。
第1の本発明は、Zn−Niめっき鋼板と、当該Zn−Niめっき鋼板の表面に形成される黒色化処理層と、当該黒色化処理層の外側に形成される有機樹脂層とを備える、黒色化鋼板であって、黒色化処理層に含まれる、金属ニッケル、酸化ニッケル、及び、酸化亜鉛の質量%を、それぞれ、A%、B%、及び、C%とするとともに、黒色化処理層の表面をP1、P1から0.1μm内側の黒色化処理層部位をP2とするとき、P1では、(A+B)/(A+B+C)≧0.01であるとともに、P2では、(A+B)/(A+B+C)≦0.15であることを特徴とする、黒色化鋼板により、上記課題を解決する。
The present invention will be described below.
1st this invention is equipped with the Zn-Ni plating steel plate, the blackening process layer formed in the surface of the said Zn-Ni plating steel plate, and the organic resin layer formed in the outer side of the said blackening process layer, It is a blackened steel plate, and the mass% of metallic nickel, nickel oxide, and zinc oxide contained in the blackened layer is A%, B%, and C%, respectively, and the blackened layer When the surface of P1 is P1, and the blackening treatment layer portion 0.1 μm inside from P1 is P2, (A + B) / (A + B + C) ≧ 0.01 in P1, and (A + B) / (A + B + C) in P2. ) ≦ 0.15 The above problem is solved by a blackened steel sheet.

上記の本発明において、黒色化処理層の中心線平均粗さRaは、1.2μm以下であることが好ましい。
ここに、中心線平均粗さRaとは、JIS B0601附属書2「2RCフィルタを適用した場合の中心線平均粗さ」により定義される算術平均高さをいう。
In the present invention, the center line average roughness Ra of the blackening treatment layer is preferably 1.2 μm or less.
Here, the centerline average roughness Ra refers to an arithmetic average height defined by JIS B0601 Annex 2 “centerline average roughness when a 2RC filter is applied”.

第2の本発明は、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板を、pH2〜4の酸性水溶液又はpH11〜14のアルカリ性水溶液により、5〜15秒間に亘って表面処理する第1工程と、第1工程後にZn−Niめっき鋼板を水洗する第2工程と、第2工程後にZn−Niめっき鋼板の表面に樹脂皮膜を形成する第3工程と、を含むことを特徴とする、黒色化鋼板の製造方法である。   The second aspect of the present invention is a first step of surface-treating a blackened Zn-Ni plated steel sheet with an acidic aqueous solution of pH 2 to 4 or an alkaline aqueous solution of pH 11 to 14 for 5 to 15 seconds, A blackened steel sheet comprising a second step of washing the Zn-Ni plated steel sheet after one step and a third step of forming a resin film on the surface of the Zn-Ni plated steel plate after the second step. It is a manufacturing method.

第3の本発明は、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板を、クロム化合物を用いることなく調製されたpH2〜4の酸性水溶液又はpH11〜14のアルカリ性水溶液により、5〜15秒間に亘って表面処理する第1工程と、第1工程後にZn−Niめっき鋼板を水洗する第2工程と、第2工程後にZn−Niめっき鋼板の表面に樹脂皮膜を形成する第3工程と、を含むことを特徴とする、黒色化鋼板の製造方法である。   3rd this invention makes the Zn-Ni plating steel plate by which the blackening process was carried out for 5 to 15 seconds by the acidic aqueous solution of pH2-4 prepared without using a chromium compound, or the alkaline aqueous solution of pH11-14. Including a first step of surface treatment, a second step of rinsing the Zn-Ni plated steel plate after the first step, and a third step of forming a resin film on the surface of the Zn-Ni plated steel plate after the second step. Is a method for producing a blackened steel sheet.

上記第2の本発明又は第3の本発明において、黒色化処理は、Zn−Niめっき鋼板を陽極酸化するものであることが好ましい。   In the second or third aspect of the present invention, the blackening treatment is preferably anodization of a Zn—Ni plated steel sheet.

第1の本発明によれば、金属ニッケル、酸化ニッケル、及び酸化亜鉛を含む黒色化処理層において、黒色化処理層表面に含まれる酸化亜鉛が99質量%未満に抑えられるため、優れた黒色外観を有する黒色化鋼板を提供することができる。加えて、黒色化処理層表面から0.1μm内側の黒色化処理層に含まれる金属ニッケル及び酸化ニッケルの合計質量が、同層に含まれる金属ニッケル、酸化ニッケル、及び酸化亜鉛の合計質量に対して15%以上となるため、優れた耐食性を有する黒色化鋼板を提供することができる。したがって、第1の本発明によれば、優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板を提供することが可能になる。   According to 1st this invention, in the blackening process layer containing metallic nickel, nickel oxide, and zinc oxide, since the zinc oxide contained in the blackening process layer surface is suppressed to less than 99 mass%, the outstanding black external appearance The blackened steel plate which has can be provided. In addition, the total mass of metallic nickel and nickel oxide contained in the blackening treatment layer 0.1 μm inside from the surface of the blackening treatment layer is based on the total mass of metallic nickel, nickel oxide, and zinc oxide contained in the same layer. Therefore, a blackened steel sheet having excellent corrosion resistance can be provided. Therefore, according to 1st this invention, it becomes possible to provide the blackened steel plate which has the outstanding black external appearance and corrosion resistance.

また、第1の本発明において、黒色化処理層の中心線平均粗さRaを1.2μm以下とすることで、有機樹脂層を黒色化処理層の外側(例えば、黒色化処理層の表面)に均一に形成させることが可能になる。したがって、より一層優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板を提供することが可能になる。   Moreover, in 1st this invention, the centerline average roughness Ra of a blackening process layer shall be 1.2 micrometers or less, and an organic resin layer is outside the blackening process layer (for example, the surface of a blackening process layer). Can be formed uniformly. Therefore, it becomes possible to provide a blackened steel sheet having a more excellent black appearance and corrosion resistance.

第2の本発明によれば、pH2〜4の酸性水溶液又はpH11〜14のアルカリ性水溶液で表面処理されることにより、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板表面の酸化亜鉛が選択的に除去され、酸化ニッケルは除去されることなく鋼板表面に留まる。この後、上記水溶液を水洗によって除去してから、Zn−Niめっき鋼板の表面に樹脂皮膜を形成することにより、酸化亜鉛が選択的に除去された後の黒色化処理層表面を化学的に安定化させることができる結果、優れた耐食性を有する黒色化鋼板を得ることができる。したがって、第2の本発明によれば、優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板を製造し得る、黒色化鋼板の製造方法を提供することができる。   According to the second aspect of the present invention, zinc oxide on the blackened Zn-Ni plated steel sheet surface is selectively removed by surface treatment with an acidic aqueous solution of pH 2-4 or an alkaline aqueous solution of pH 11-14. Nickel oxide remains on the steel sheet surface without being removed. Thereafter, the aqueous solution is removed by washing with water, and then a resin film is formed on the surface of the Zn-Ni plated steel sheet, thereby chemically stabilizing the surface of the blackening treatment layer after the zinc oxide is selectively removed. As a result, a blackened steel sheet having excellent corrosion resistance can be obtained. Therefore, according to 2nd this invention, the manufacturing method of the blackened steel plate which can manufacture the blackened steel plate which has the outstanding black external appearance and corrosion resistance can be provided.

第3の本発明によれば、クロム酸やクロム酸塩などのクロム化合物を用いることなく調製されたpH2〜4の酸性水溶液又はpH11〜14のアルカリ性水溶液で表面処理されることにより、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板表面の酸化亜鉛は、選択的に除去され、酸化ニッケルは除去されることなく鋼板表面に留まる。この後、上記水溶液を水洗によって除去してから、Zn−Niめっき鋼板の表面に樹脂皮膜を形成することにより、酸化亜鉛を選択的に除去した後の皮膜表面を化学的に安定化させることができる結果、優れた耐食性を有する黒色化鋼板を得ることができる。したがって、第3の本発明によれば、優れた黒色外観及び耐食性を有するクロムフリーの黒色化鋼板を製造し得る、黒色化鋼板の製造方法を提供することができる。   According to the third aspect of the present invention, the surface treatment is performed with an acidic aqueous solution having a pH of 2 to 4 or an alkaline aqueous solution having a pH of 11 to 14 prepared without using a chromium compound such as chromic acid or chromate, thereby blackening treatment. Zinc oxide on the surface of the Zn-Ni plated steel sheet is selectively removed, and nickel oxide remains on the steel sheet surface without being removed. Thereafter, the aqueous solution is removed by washing with water, and then a resin film is formed on the surface of the Zn-Ni plated steel sheet to chemically stabilize the film surface after selectively removing zinc oxide. As a result, a blackened steel sheet having excellent corrosion resistance can be obtained. Therefore, according to 3rd this invention, the manufacturing method of the blackened steel plate which can manufacture the chromium free blackened steel plate which has the outstanding black external appearance and corrosion resistance can be provided.

さらに、第2及び第3の本発明において、Zn−Niめっき鋼板を陽極酸化により黒色化処理することで、当該鋼板に美麗で均一な黒色化処理を施すことが可能になる。したがって、かかる形態とすることで、より一層優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板を製造し得る、黒色化鋼板の製造方法を提供することができる。   Furthermore, in the second and third present inventions, by performing blackening treatment on the Zn—Ni plated steel plate by anodization, it becomes possible to perform a beautiful and uniform blackening treatment on the steel plate. Therefore, the manufacturing method of the blackened steel plate which can manufacture the blackened steel plate which has much more excellent black external appearance and corrosion resistance by setting it as this form can be provided.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
1.黒色化鋼板
1.1.Zn−Niめっき鋼板
本発明の黒色化鋼板を構成するZn−Niめっき鋼板は、母材鋼板にZn−Niめっきが施された鋼板であれば特に限定されるものではないが、美麗かつ均一に黒色化された優れた黒色外観を有する黒色化鋼板を得るという観点から、Zn−Niめっき付着量が5〜40g/m、Zn−Niめっき皮膜中のNi含有率が5〜30%であるZn−Niめっき鋼板であることが好ましい。Zn−Niめっき皮膜中のNi含有率は、より好ましくは10〜15%である。また、本発明の黒色化鋼板にかかる母材鋼板の種類も特に限定されるものではなく、JIS G 3141で規定されているSPCC、SPCD、SPCE等の一般用、絞り用、もしく深絞り用の冷間圧延鋼板はもとより、引張り強さが340MPa以上である高張力鋼板等、種々の鋼板を用いることができる。本発明の黒色化鋼板にかかるZn−Niめっきの組成及び付着量、並びに母材鋼板の種類は、目的とする黒色化鋼板の用途やグレード等に応じて適宜選択することができる。
Embodiments of the present invention will be described below.
1. Blackened steel sheet 1.1. Zn-Ni-plated steel sheet The Zn-Ni-plated steel sheet constituting the blackened steel sheet of the present invention is not particularly limited as long as it is a steel sheet in which Zn-Ni plating is applied to the base steel sheet, but it is beautiful and uniform. From the viewpoint of obtaining a blackened steel sheet having a blackened and excellent black appearance, the Zn—Ni plating adhesion amount is 5 to 40 g / m 2 , and the Ni content in the Zn—Ni plating film is 5 to 30%. A Zn—Ni plated steel sheet is preferred. The Ni content in the Zn—Ni plating film is more preferably 10 to 15%. Further, the type of the base steel plate according to the blackened steel plate of the present invention is not particularly limited, and is for general use such as SPCC, SPCD, SPCE, etc. defined by JIS G 3141, for drawing, or for deep drawing. Various steel sheets such as a high-tensile steel sheet having a tensile strength of 340 MPa or more can be used as well as the cold-rolled steel sheet. The composition of Zn—Ni plating and the amount of adhesion and the type of base steel plate on the blackened steel plate of the present invention can be appropriately selected according to the intended use and grade of the blackened steel plate.

1.2.黒色化処理層
黒色化鋼板の黒色外観は、黒色化処理されたZn−Niめっき皮膜表面における金属ニッケル、酸化ニッケル、及び酸化亜鉛の存在割合によって変化し、酸化亜鉛の存在割合が大きいほど鋼板の黒色度が低下するとともに色調がばらつく。一方で、黒色化処理層の状態は、黒色化鋼板の耐食性にも影響を及ぼす。そこで、本発明にかかる黒色化処理層に含まれる金属ニッケル、酸化ニッケル、及び、酸化亜鉛の質量%を、それぞれ、A%、B%、及び、C%とするとともに、黒色化処理層の表面をP1、当該P1から0.1μm内側の黒色化処理層部位をP2とするとき、P1では
(A+B)/(A+B+C)≧0.01 (1)
とし、P2では、
(A+B)/(A+B+C)≦0.15 (2)
とする。
1.2. Blackening treatment layer The black appearance of the blackened steel sheet varies depending on the ratio of metallic nickel, nickel oxide, and zinc oxide present on the surface of the blackened Zn-Ni plating film. As the degree of blackness decreases, the color tone varies. On the other hand, the state of the blackening treatment layer also affects the corrosion resistance of the blackened steel sheet. Therefore, the mass percentages of metallic nickel, nickel oxide, and zinc oxide contained in the blackening treatment layer according to the present invention are A%, B%, and C%, respectively, and the surface of the blackening treatment layer Where P1 is the blackening treatment layer portion 0.1 μm inside from P1, and P1 is (A + B) / (A + B + C) ≧ 0.01 (1)
And in P2,
(A + B) / (A + B + C) ≦ 0.15 (2)
And

上記P1において、上記式1を満たすように金属ニッケル、酸化ニッケル、及び酸化亜鉛を存在させれば、当該P1における酸化亜鉛の存在割合は99%未満となるため、本発明にかかる鋼板を優れた黒色外観を有する鋼板とすることができる。これに対し、黒色化処理層の上記P2において、上記式2を満たすように金属ニッケル、酸化ニッケル、及び酸化亜鉛を存在させることで、優れた耐食性を有する黒色化鋼板を得ることができる。したがって、上記式1及び2を満たす鋼板とすることで、優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板を提供することが可能になる。   In the above P1, if metal nickel, nickel oxide, and zinc oxide are present so as to satisfy the above formula 1, the presence ratio of zinc oxide in the P1 is less than 99%, so the steel sheet according to the present invention is excellent. It can be set as the steel plate which has a black external appearance. On the other hand, a blackened steel sheet having excellent corrosion resistance can be obtained by allowing metallic nickel, nickel oxide, and zinc oxide to exist so as to satisfy the above formula 2 in P2 of the blackening treatment layer. Therefore, it becomes possible to provide the blackened steel plate which has the outstanding black external appearance and corrosion resistance by setting it as the steel plate which satisfy | fills the said Formula 1 and 2.

また、本発明にかかる黒色化鋼板では、より一層優れた黒色外観及び耐食性を有する鋼板を得るという観点から、黒色化処理層における中心線平均粗さRa(以下において、「表面粗度Ra」と記述することがある。)を1.2μm以下とすることが好ましい。このような形態とすることで、黒色化処理層表面の凹凸が少なくなるため、有機樹脂層を、黒色化処理層の表面に均一に形成させることが可能になる。
本発明において、上記Raの下限値は特に限定されるものではないが、黒色化処理層表面が平坦になり過ぎて光った印象の黒色外観になることを防止するという観点から、0.4μm以上であることが好ましい。なお、Raがこのような値である黒色化処理層を得る方法は、特に限定されるものではないが、例えば、Zn−Niめっきを施される母材鋼板表面のRaを上記範囲程度としておく等の方法を挙げることができる。
Further, in the blackened steel sheet according to the present invention, from the viewpoint of obtaining a steel sheet having a more excellent black appearance and corrosion resistance, the center line average roughness Ra (hereinafter referred to as “surface roughness Ra”) in the blackening treatment layer. Is preferably 1.2 μm or less. By setting it as such a form, since the unevenness | corrugation on the blackening process layer surface decreases, it becomes possible to form an organic resin layer uniformly on the surface of a blackening process layer.
In the present invention, the lower limit value of Ra is not particularly limited, but is 0.4 μm or more from the viewpoint of preventing the blackened treatment layer surface from becoming too flat and giving a black appearance of a shining impression. It is preferable that In addition, the method of obtaining the blackening process layer which is such a value of Ra is not specifically limited, For example, Ra of the base material steel plate surface to which Zn-Ni plating is given shall be about the said range. And the like.

1.3.有機樹脂層
本発明の黒色化鋼板では、黒色化処理層の外側(例えば、黒色化処理層の表面)に有機樹脂層が形成されている。本発明にかかる有機樹脂層を形成させる方法は特に限定されるものではないが、例えば、黒色化処理層の表面に有機樹脂を塗布し、その後、乾燥又は焼付けることで、有機樹脂層を形成させることができる。
本発明において、黒色化処理層の表面に塗布される有機樹脂層は特に限定されるものではなく、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、又はフェノール系樹脂等を好適に塗布することができる。
さらに、有機樹脂を塗布する際に使用する薬液も特に限定されるものではなく、例えば、上記樹脂を有機溶剤に溶解させた有機系薬液や、上記樹脂を水に分散させた水分散系の薬液等を好適に使用することができる。
加えて、本発明にかかる有機樹脂層は、主成分が有機樹脂であれば、その他に有機又は無機のインヒビター、防錆剤、界面活性剤、若しくはカップリング剤等を含んでいても良い。また、有機樹脂層には、カーボンブラック等の顔料成分が含まれていても良いが、黒色化処理層の色を活かす等の観点から、当該顔料成分は含まないことが好ましい。
なお、黒色化処理層の表面に形成されるべき有機樹脂層の厚さも特に限定されるものではないが、一般的に使用され易い黒色化鋼板を得るという観点から、0.1μm以上であることが好ましく、さらに、10μm以下であることが好ましい。
1.3. Organic resin layer In the blackened steel sheet of the present invention, an organic resin layer is formed outside the blackened layer (for example, the surface of the blackened layer). The method for forming the organic resin layer according to the present invention is not particularly limited. For example, the organic resin layer is formed by applying an organic resin to the surface of the blackening treatment layer and then drying or baking the organic resin layer. Can be made.
In the present invention, the organic resin layer applied to the surface of the blackening treatment layer is not particularly limited. For example, an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, or a phenol resin is preferably applied. be able to.
Furthermore, the chemical solution used when applying the organic resin is not particularly limited. For example, an organic chemical solution in which the resin is dissolved in an organic solvent, or an aqueous dispersion chemical solution in which the resin is dispersed in water. Etc. can be used suitably.
In addition, the organic resin layer according to the present invention may further contain an organic or inorganic inhibitor, a rust inhibitor, a surfactant, a coupling agent, or the like as long as the main component is an organic resin. In addition, the organic resin layer may contain a pigment component such as carbon black, but from the viewpoint of utilizing the color of the blackening treatment layer, the pigment component is preferably not included.
The thickness of the organic resin layer to be formed on the surface of the blackening treatment layer is not particularly limited, but is 0.1 μm or more from the viewpoint of obtaining a blackened steel sheet that is generally easy to use. Is preferable, and it is preferable that it is 10 micrometers or less.

2.黒色化鋼板の製造方法
本発明の黒色化鋼板の製造方法は、第1工程、第2工程、及び第3工程を含んでいる。そこで、以下に、各工程の実施形態について説明する。
2. The manufacturing method of the blackened steel plate The manufacturing method of the blackened steel plate of this invention contains the 1st process, the 2nd process, and the 3rd process. Therefore, embodiments of each process will be described below.

2.1.第1工程
第1工程は、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板を、pH2〜4の酸性水溶液又はpH11〜14のアルカリ性水溶液により、5〜15秒間に亘って表面処理する工程である。
2.1. First Step The first step is a step of surface-treating the blackened Zn—Ni plated steel sheet with an acidic aqueous solution of pH 2 to 4 or an alkaline aqueous solution of pH 11 to 14 for 5 to 15 seconds.

本発明にかかるZn−Niめっき鋼板の黒色化処理法は、特に限定されるものではないが、環境負荷低減という観点から、クロム酸やクロム酸塩等、クロム含有物質を用いることなくZn−Niめっき皮膜を酸化させ得る方法であることが好ましい。このような方法の具体例としては、陽極電解酸化による方法、酸化作用のある液体に浸漬する方法、あるいは交番電解による方法等を挙げることができる。これらの方法の中でも、美麗かつ均一に黒色化された鋼板を容易に得やすいという観点から、陽極電解酸化による方法を用いることが好ましく、特に、硝酸等の酸化性のある酸の水溶液中で陽極電解酸化する方法を用いることがさらに好ましい。   The blackening treatment method of the Zn—Ni plated steel sheet according to the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing environmental burden, it is possible to use Zn—Ni without using chromium-containing substances such as chromic acid and chromate. A method capable of oxidizing the plating film is preferable. Specific examples of such a method include a method using anodic electrolytic oxidation, a method of immersing in an oxidizing liquid, a method using alternating electrolysis, and the like. Among these methods, it is preferable to use a method based on anodic electrolytic oxidation from the viewpoint of easily obtaining a beautifully and uniformly blackened steel sheet, and in particular, an anode in an aqueous solution of an oxidizing acid such as nitric acid. More preferably, a method of electrolytic oxidation is used.

本発明において使用される黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板は、本発明の黒色化鋼板において使用され得る鋼板を好適に使用することができる。そのため、Zn−Niめっき付着量、当該めっきの組成、及び母材鋼板は、上述したように、目的とする黒色化鋼板の用途やグレード等に応じて適宜選択することができる。   As the blackened Zn—Ni plated steel sheet used in the present invention, a steel sheet that can be used in the blackened steel sheet of the present invention can be suitably used. Therefore, as described above, the Zn—Ni plating adhesion amount, the plating composition, and the base steel plate can be appropriately selected according to the intended use, grade, etc. of the blackened steel plate.

本発明の第1工程では、酸性水溶液又はアルカリ性水溶液により、5〜15秒間に亘って、黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板の表面を処理する。このような処理を行うことにより、黒色化処理層における酸化亜鉛を選択除去して当該酸化亜鉛の存在割合を99%未満とすることができるため、優れた黒色外観を有する黒色化鋼板を提供することが可能になる。加えて、かかる処理を行うことにより、黒色化処理層表面から0.1μm内側の黒色化処理層に含まれる金属ニッケル及び酸化ニッケルの合計質量が、同層に含まれる金属ニッケル、酸化ニッケル、及び酸化亜鉛の合計質量に対して15%以上となるため、優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板を提供することが可能になる。   In the first step of the present invention, the surface of the blackened Zn—Ni plated steel sheet is treated with an acidic aqueous solution or an alkaline aqueous solution for 5 to 15 seconds. By performing such a treatment, the zinc oxide in the blackening treatment layer can be selectively removed to make the presence ratio of the zinc oxide less than 99%, so that a blackened steel sheet having an excellent black appearance is provided. It becomes possible. In addition, by performing such treatment, the total mass of the nickel metal and nickel oxide contained in the blackening treatment layer 0.1 μm inside from the surface of the blackening treatment layer is the same as that of the nickel metal, nickel oxide, and Since it becomes 15% or more with respect to the total mass of a zinc oxide, it becomes possible to provide the blackened steel plate which has the outstanding black external appearance and corrosion resistance.

本発明の第1工程における上記表面処理では、酸性水溶液又はアルカリ性水溶液における酸化亜鉛と酸化ニッケルとの溶解性を利用して、黒色化処理されたZn−Niめっき皮膜表面の酸化亜鉛を選択的に除去している。すなわち、酸化亜鉛と酸化ニッケルとでは、
i)酸化亜鉛の方が酸化ニッケルよりも酸性溶液に対する溶解性が高いことを利用して、又は、
ii)酸化ニッケルがアルカリ性水溶液に溶解しない一方、酸化亜鉛はpHが11以上のアルカリ性水溶液に溶解することを利用して、
黒色化処理されたZn−Niめっき皮膜表面の酸化亜鉛を選択的に除去している。
In the surface treatment in the first step of the present invention, the zinc oxide on the surface of the Zn-Ni plating film subjected to blackening treatment is selectively used by utilizing the solubility of zinc oxide and nickel oxide in an acidic aqueous solution or an alkaline aqueous solution. It has been removed. That is, with zinc oxide and nickel oxide,
i) Utilizing the fact that zinc oxide is more soluble in acidic solution than nickel oxide, or
ii) While nickel oxide does not dissolve in an alkaline aqueous solution, zinc oxide dissolves in an alkaline aqueous solution having a pH of 11 or more.
Zinc oxide on the surface of the Zn-Ni plating film that has been blackened is selectively removed.

本発明の第1工程にかかる酸性水溶液のpHは、酸化亜鉛の選択除去を適度に行うという観点から、2以上とする。さらに、酸化亜鉛を適当な溶解速度で溶解させるという観点から、当該pHは4以下とする。また、本発明の第1工程において使用することができる酸性水溶液は、pHが2〜4の酸性水溶液であれば特に限定されるものではないが、環境負荷低減という観点から、クロム化合物を用いることなく調製されていることが好ましい。このような酸性水溶液は、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、及び燐酸等の無機酸や、蟻酸及び酢酸等の有機酸、あるいは無機酸と有機酸との混合物を用いて調製することができる。これらのうち、入手容易性等の観点から、塩酸、硫酸、硝酸を好適に使用することができる。   The pH of the acidic aqueous solution according to the first step of the present invention is set to 2 or more from the viewpoint of appropriately performing selective removal of zinc oxide. Furthermore, from the viewpoint of dissolving zinc oxide at an appropriate dissolution rate, the pH is set to 4 or less. The acidic aqueous solution that can be used in the first step of the present invention is not particularly limited as long as it is an acidic aqueous solution having a pH of 2 to 4, but a chromium compound is used from the viewpoint of reducing environmental burden. It is preferable that it has been prepared. Such an acidic aqueous solution can be prepared using, for example, an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid, an organic acid such as formic acid and acetic acid, or a mixture of an inorganic acid and an organic acid. Among these, hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid can be preferably used from the viewpoint of availability.

これに対し、本発明の第1工程にかかるアルカリ性水溶液のpHは、酸化亜鉛を効果的に選択除去するという観点から、11以上とする。本発明の第1工程において使用することができるアルカリ性水溶液は、pHが11〜14のアルカリ性水溶液であれば特に限定されるものではないが、酸性水溶液の場合と同様に、環境負荷低減という観点から、クロム化合物を用いることなく調製されていることが好ましい。このようなアルカリ性水溶液は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び水酸化カルシウム等の無機アルカリや、ジメチルアミン等の有機アルカリ、あるいは無機アルカリと有機アルカリとの混合物を用いて調製することができる。これらのうち、入手容易性等の観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを好適に使用することができる。   On the other hand, the pH of the alkaline aqueous solution according to the first step of the present invention is set to 11 or more from the viewpoint of effectively selectively removing zinc oxide. The alkaline aqueous solution that can be used in the first step of the present invention is not particularly limited as long as the pH is an alkaline aqueous solution of 11 to 14, but, similarly to the case of the acidic aqueous solution, from the viewpoint of reducing environmental burden. It is preferably prepared without using a chromium compound. Such an alkaline aqueous solution can be prepared using, for example, an inorganic alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide, an organic alkali such as dimethylamine, or a mixture of an inorganic alkali and an organic alkali. it can. Of these, sodium hydroxide and potassium hydroxide can be suitably used from the viewpoint of availability.

一方、Zn−Niめっき鋼板を上記処理液中に浸漬するか、又は上記処理液をZn−Niめっき鋼板の両面にスプレーする等の方法により行われる、本発明にかかる表面処理の時間は、優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板を得るという観点から、5秒以上とする。また、酸化亜鉛が過度に選択除去されることを防止するという観点から、同処理時間は15秒以下とする。なお、当該表面処理において使用される水溶液の温度は、特に限定されるものではないが、黒色化処理層における酸化亜鉛の選択除去を効果的に行うという観点から、その温度は室温〜40℃程度とすることが好ましい。   On the other hand, the time of the surface treatment according to the present invention performed by a method such as immersing the Zn-Ni plated steel sheet in the treatment liquid or spraying the treatment liquid on both surfaces of the Zn-Ni plated steel sheet is excellent. From the viewpoint of obtaining a blackened steel sheet having a black appearance and corrosion resistance, the time is set to 5 seconds or more. In addition, from the viewpoint of preventing excessive selective removal of zinc oxide, the treatment time is set to 15 seconds or less. The temperature of the aqueous solution used in the surface treatment is not particularly limited, but the temperature is about room temperature to about 40 ° C. from the viewpoint of effectively performing selective removal of zinc oxide in the blackening treatment layer. It is preferable that

ここで、上述したように、Zn−Niめっき鋼板の黒色化処理においても酸化作用のある液体を使用することが可能であるため、黒色化処理において使用する酸性溶液のpHを2〜4とすれば、黒色化処理に引き続き、同一の処理槽内において、酸化亜鉛の選択的な除去を行うことも可能になる。このような形態とすることにより、黒色化処理の工程と酸性又はアルカリ性水溶液への浸漬の工程との間に従来行っていた洗浄・乾燥工程を省略して、第1工程を簡略化することもできる。   Here, as described above, since it is possible to use an oxidizing liquid in the blackening treatment of the Zn-Ni plated steel sheet, the pH of the acidic solution used in the blackening treatment is set to 2 to 4. For example, zinc oxide can be selectively removed in the same treatment tank following the blackening treatment. By adopting such a form, the first step can be simplified by omitting the cleaning / drying step conventionally performed between the step of blackening treatment and the step of immersion in an acidic or alkaline aqueous solution. it can.

2.2.第2工程
本発明の第2工程は、上記第1工程でZn−Niめっき鋼板の表面に付着した酸性水溶液又はアルカリ性水溶液を、水により洗い流す工程である。本発明の第2工程において使用される水は、上記酸性水溶液又はアルカリ性水溶液を洗い流すことが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば、イオン交換水、上水、あるいは工業用水等を好適に使用することができる。また、水洗の方法も特に限定されるものではなく、例えば、浸漬や噴射等の方法を使用することができる。さらに、水洗に使用される水の温度及び流速も特に限定されるものではなく、適当な洗浄効果が得られる温度及び流速を適宜選択することができる。
2.2. Second Step The second step of the present invention is a step in which the acidic aqueous solution or alkaline aqueous solution attached to the surface of the Zn—Ni plated steel sheet in the first step is washed away with water. The water used in the second step of the present invention is not particularly limited as long as the acidic aqueous solution or the alkaline aqueous solution can be washed away. For example, ion-exchanged water, clean water, or industrial water is preferable. Can be used for Moreover, the method of washing with water is not particularly limited, and for example, a method such as immersion or spraying can be used. Furthermore, the temperature and flow rate of water used for water washing are not particularly limited, and a temperature and a flow rate at which an appropriate washing effect can be obtained can be appropriately selected.

本発明の第2工程においてZn−Niめっき鋼板の表面に付着した水は、乾燥炉等により十分に除去される。ここで、使用される乾燥炉の形態は特に限定されるものではなく、例えば、通常の加熱式乾燥炉、送風式乾燥炉、あるいは真空乾燥炉等を好適に使用することができる。   The water adhering to the surface of the Zn—Ni plated steel sheet in the second step of the present invention is sufficiently removed by a drying furnace or the like. Here, the form of the drying furnace to be used is not particularly limited, and for example, a normal heating-type drying furnace, a blower-type drying furnace, a vacuum drying furnace, or the like can be suitably used.

2.3.第3工程
本発明の第3工程は、上記第2工程を経たZn−Niめっき鋼板における黒色化処理層の表面に樹脂皮膜を形成する工程である。本発明の第3工程における樹脂皮膜形成方法は特に限定されるものではなく、例えば、黒色化処理層の表面に有機樹脂を塗布し、その後、乾燥又は焼付ける等の方法により、有機樹脂層を形成させることができる。このようにして黒色化処理層の表面に有機樹脂層を形成させることで、鋼板表面の黒色外観が損なわれることを防止することができる。
2.3. 3rd process The 3rd process of this invention is a process of forming a resin film in the surface of the blackening process layer in the Zn-Ni plating steel plate which passed through the said 2nd process. The resin film forming method in the third step of the present invention is not particularly limited. For example, the organic resin layer is formed by applying an organic resin to the surface of the blackening treatment layer and then drying or baking. Can be formed. By forming the organic resin layer on the surface of the blackening treatment layer in this way, it is possible to prevent the black appearance of the steel sheet surface from being damaged.

以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。
1.試験材の作製
種々の表面粗度Raの冷延鋼板を母材鋼板とし、当該母材鋼板に、Ni含有率が12.5%であるとともに、めっき付着量が20g/mであるZn−Niめっきを施して、Zn−Niめっき鋼板とした。そして、このZn−Niめっき鋼板に対して、以下の3つの方法で黒色化処理を行った。
(X)陽極電解酸化:硝酸ナトリウム30g/Lの水溶液中で、20A/dm、130C/dmの通電量にて陽極電解酸化を行うことにより、Zn−Niめっき鋼板表面に黒色化皮膜を生成させる。このようにして黒色化皮膜を生成させたZn−Niめっき鋼板を、その後、水洗し、引き続き乾燥させることにより、分析試験材とする。
(Y)交番電解:硝酸ナトリウム30g/Lの水溶液中で、20A/dm、200C/dm、60Hzの通電量にて交番電解を行うことにより、Zn−Niめっき鋼板表面に黒色化皮膜を生成させる。このようにして黒色化皮膜を生成させたZn−Niめっき鋼板を、その後、水洗し、引き続き乾燥させることにより、分析試験材とする。
(Z)硝酸浸漬:50℃の1N硝酸溶液中にZn−Niめっき鋼板を10秒間浸漬させることにより、当該めっき鋼板表面に黒色化皮膜を生成させる。このようにして黒色化皮膜を生成させたZn−Niめっき鋼板を、その後、水洗し、引き続き乾燥させることにより、分析試験材とする。
上記3通りの方法により黒色化処理を施した分析試験材を、酸性又はアルカリ性の水溶液に浸漬後、水洗・乾燥し、表面分析に供した。そして、上記乾燥後、さらに表面に樹脂を塗布し、鋼板温度が120℃となるようにオーブンで焼付後冷却することにより、表面粗度、色差、及び耐食性調査用の試験材(黒色化鋼板)とした。試験材作製時の黒色化処理方法(上記X、Y、及びZ)、使用した水溶液の種類(酸性:x、y、アルカリ性:z、使用なし:−)、母材鋼板の表面粗度Ra、表面処理時間、水溶液の濃度、温度及び流速、形成させた樹脂の種類及び厚さ、並びに、後述する表面分析結果、色差及び耐食性の結果を、表1にあわせて示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
1. Preparation of test material Zn- having a surface roughness Ra of cold rolled steel sheet as a base steel sheet, the Ni base material having a Ni content of 12.5% and a plating adhesion of 20 g / m 2 Ni plating was performed to obtain a Zn-Ni plated steel sheet. And this blackening process was performed with respect to this Zn-Ni plating steel plate by the following three methods.
(X) Anodic electrooxidation: A blackening film is formed on the surface of the Zn-Ni plated steel sheet by anodic electrooxidation in an aqueous solution of sodium nitrate 30 g / L at an energization amount of 20 A / dm 2 and 130 C / dm 2. Generate. The Zn—Ni plated steel sheet on which the blackened film is thus formed is then washed with water and subsequently dried to obtain an analytical test material.
(Y) Alternating electrolysis: A blackening film is formed on the surface of the Zn-Ni plated steel sheet by performing alternating electrolysis in an aqueous solution of sodium nitrate 30 g / L at a current of 20 A / dm 2 , 200 C / dm 2 , 60 Hz. Generate. The Zn—Ni plated steel sheet on which the blackened film is thus formed is then washed with water and subsequently dried to obtain an analytical test material.
(Z) Nitric acid immersion: A blackening film is formed on the surface of the plated steel sheet by immersing the Zn-Ni plated steel sheet in a 1N nitric acid solution at 50 ° C for 10 seconds. The Zn—Ni plated steel sheet on which the blackened film is thus formed is then washed with water and subsequently dried to obtain an analytical test material.
The analytical test material subjected to blackening treatment by the above three methods was immersed in an acidic or alkaline aqueous solution, washed and dried, and subjected to surface analysis. After the drying, a resin is further applied to the surface, and after baking in an oven so that the steel sheet temperature becomes 120 ° C., the surface roughness, color difference, and corrosion resistance test material (blackened steel sheet) It was. Blackening treatment method (X, Y, and Z above) when preparing the test material, the type of aqueous solution used (acidity: x, y, alkalinity: z, no use:-), surface roughness Ra of the base steel plate, Table 1 shows the surface treatment time, the concentration of the aqueous solution, the temperature and flow rate, the type and thickness of the formed resin, and the results of surface analysis, color difference, and corrosion resistance, which will be described later.

Figure 0004103861

なお、表1において、xはpH2.5に調製した硫酸を、yはpH3.5に調製した硫酸を、zはpH11.5に調製した水酸化ナトリウム水溶液を用いて表面処理を行ったことを、それぞれ表している。
Figure 0004103861

In Table 1, x is a surface treatment using sulfuric acid adjusted to pH 2.5, y is sulfuric acid adjusted to pH 3.5, and z is a sodium hydroxide aqueous solution adjusted to pH 11.5. , Respectively.

2.分析方法及び評価方法
2.1.表面分析
上述の方法により作製した分析試験材を、島津製作所製島津X線光電子分光装置EACA3200を用いて分析した。ここに、黒色化処理層表面P1の分析は、Arによるスパッタリングを実施しないで分析した。一方、Arによるスパッタリングを120秒間実施した場合の値を、上記表面から0.1μm下の黒色化処理層P2における分析結果とした。なお、本分析において、ESCA分析装置附属のArスパッタリングは、SiO換算で1秒当たり0.65nmのスパッタリング量であった。
2. Analysis method and evaluation method 2.1. Surface Analysis Analytical test materials prepared by the above-described method were analyzed using Shimadzu X-ray photoelectron spectrometer EACA3200 manufactured by Shimadzu Corporation. Here, the blackening treatment layer surface P1 was analyzed without performing sputtering with Ar. On the other hand, the value in the case of performing sputtering with Ar for 120 seconds was taken as the analysis result in the blackening treatment layer P2 0.1 μm below the surface. In this analysis, Ar sputtering attached to the ESCA analyzer was a sputtering amount of 0.65 nm per second in terms of SiO 2 .

上記ESCA3200におけるワイドスキャンから得られるNi/2pのピーク及びZn/LMのピークを、それぞれナロースキャンにより特定後、ピーク分離することにより金属ニッケル、酸化ニッケル、並びに酸化亜鉛のピークへと分離し、上記P1並びに上記P2における各原子の存在割合を算出した。算出結果を、表1に示す。   The Ni / 2p peak and the Zn / LM peak obtained from the wide scan in the ESCA 3200 are identified by narrow scan, and then separated into peaks of metal nickel, nickel oxide, and zinc oxide by separating the peaks, and The existence ratio of each atom in P1 and P2 was calculated. The calculation results are shown in Table 1.

2.2.表面粗度測定
上述の方法により作製した分析試験材を、株式会社ミツトヨ製SURF TEST SV−600を用いて、中心線粗さRaの測定を行った。測定結果を、表1に示す。
2.2. Surface Roughness Measurement Centerline roughness Ra was measured using the SURF TEST SV-600 manufactured by Mitutoyo Corporation for the analytical test material produced by the method described above. The measurement results are shown in Table 1.

2.3.性能評価
2.3.1.色差(黒色外観)
上述の方法により作製した試験材を、スガ試験機製色差計SM−7−IS−2Bにて色差(ハンターLab表色系におけるL値)を測定した。測定結果及び評価を、表1に示す。ここに、上記L値は、近隣の3点における測定結果の平均値とした。
なお、色差(黒色外観)の評価は、以下に示す基準に基づいて行った。
<評価基準>
L≦23 : ◎=優
23<L≦24 : ○=良
24<L≦25 : △=やや劣
25<L : ×=劣
2.3. Performance evaluation 2.3.1. Color difference (black appearance)
The color difference (L value in Hunter Lab color system) of the test material produced by the method described above was measured with a color difference meter SM-7-IS-2B manufactured by Suga Test Instruments. The measurement results and evaluation are shown in Table 1. Here, the L value is an average value of measurement results at three neighboring points.
The color difference (black appearance) was evaluated based on the following criteria.
<Evaluation criteria>
L ≦ 23: ◎ = Excellent 23 <L ≦ 24: ○ = Good 24 <L ≦ 25: Δ = Slightly inferior 25 <L: × = Inferior

2.3.2.耐食性
耐食性評価面が70mm×150mmの大きさとなるように切断した試験材の裏面及び端面部をテープによりシールした後、上記表面処理液を塗布した面に、JIS Z2371「塩水噴霧試験方法」に規定されている塩水噴霧試験を120時間に亘って行い、耐食性評価面における白錆発生状況を観察した。耐食性評価は、以下に示す基準に基づいて行った。耐食性の評価結果を、表1に示す。
<評価基準>
評価面に占める白錆発生面積の割合が2%以下 : ◎=優
評価面に占める白錆発生面積の割合が2%を超え5%以下 : ○=良
評価面に占める白錆発生面積の割合が5%を超え20%以下 : △=やや不良
評価面に占める白錆発生面積の割合が20%を超える : ×=不良
2.3.2. Corrosion resistance Specified in JIS Z2371 “Salt spray test method” on the surface coated with the above surface treatment liquid after sealing the back and end surfaces of the test material cut so that the corrosion resistance evaluation surface has a size of 70 mm × 150 mm with tape. The salt spray test that has been performed was performed for 120 hours, and the occurrence of white rust on the corrosion resistance evaluation surface was observed. Corrosion resistance evaluation was performed based on the following criteria. Table 1 shows the evaluation results of the corrosion resistance.
<Evaluation criteria>
Ratio of white rust generation area in the evaluation surface is 2% or less: ◎ = Excellent Ratio of white rust generation area in the evaluation surface exceeds 2% and 5% or less: ○ = Good Ratio of white rust generation area in the evaluation surface Is more than 5% and not more than 20%: Δ = Slightly defective The ratio of white rust generation area in the evaluation surface exceeds 20%: × = Defective

3.評価結果
表1に示すように、黒色化処理層に含まれる金属ニッケル、酸化ニッケル、及び酸化亜鉛の質量%をそれぞれA%、B%、及びC%とする時、実施例1〜16では、上記P1における「(A+B)/(A+B+C)」の値(以下において、「質量比」と記述する。)が0.01以上であるとともに、上記P2における質量比が0.15以下であった。そのため、これらの実施例1〜16にかかる試験材は、優れた黒色外観及び耐食性を有していた。なお、本実施例1〜16のうち、表面粗度Raが1.2以下であった実施例7〜12、14、及び16にかかる試験材では、特に、黒色外観が優れていた。これに対し、表1に示すように、比較例1〜10にかかる試験材では、少なくとも、上記P1における質量比が0.01未満であるか、又は上記P2における質量比が0.15を超えていたため、実施例1〜16にかかる試験材よりも黒色外観及び/又は耐食性が劣っていた。以上より、本発明によれば、優れた黒色外観及び耐食性を有する黒色化鋼板が得られることが確認された。
3. Evaluation results As shown in Table 1, when the mass percentages of metallic nickel, nickel oxide, and zinc oxide contained in the blackening treatment layer are A%, B%, and C%, respectively, in Examples 1 to 16, The value of “(A + B) / (A + B + C)” in P1 (hereinafter referred to as “mass ratio”) was 0.01 or more, and the mass ratio in P2 was 0.15 or less. Therefore, the test materials according to Examples 1 to 16 had excellent black appearance and corrosion resistance. In addition, among these Examples 1 to 16, the black appearance was particularly excellent in the test materials according to Examples 7 to 12, 14, and 16 in which the surface roughness Ra was 1.2 or less. On the other hand, as shown in Table 1, in the test materials according to Comparative Examples 1 to 10, at least the mass ratio in P1 is less than 0.01, or the mass ratio in P2 exceeds 0.15. Therefore, the black appearance and / or corrosion resistance were inferior to the test materials according to Examples 1 to 16. As mentioned above, according to this invention, it was confirmed that the blackened steel plate which has the outstanding black external appearance and corrosion resistance is obtained.

Claims (3)

黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板を、pH2〜4の酸性水溶液により、5〜15秒間に亘って表面処理する第1工程と、A first step of surface-treating the blackened Zn-Ni plated steel sheet with an acidic aqueous solution of pH 2 to 4 for 5 to 15 seconds;
前記第1工程後に前記Zn−Niめっき鋼板を水洗する第2工程と、A second step of rinsing the Zn-Ni plated steel sheet after the first step;
前記第2工程後に前記Zn−Niめっき鋼板の表面に樹脂皮膜を形成する第3工程と、A third step of forming a resin film on the surface of the Zn-Ni plated steel sheet after the second step;
を含むことを特徴とする、黒色化鋼板の製造方法。The manufacturing method of the blackening steel plate characterized by including.
黒色化処理されたZn−Niめっき鋼板を、クロム化合物を用いることなく調製されたpH2〜4の酸性水溶液により、5〜15秒間に亘って表面処理する第1工程と、A first step of surface-treating the blackened Zn-Ni plated steel sheet for 5 to 15 seconds with an acidic aqueous solution of pH 2 to 4 prepared without using a chromium compound;
前記第1工程後に前記Zn−Niめっき鋼板を水洗する第2工程と、A second step of rinsing the Zn-Ni plated steel sheet after the first step;
前記第2工程後に前記Zn−Niめっき鋼板の表面に樹脂皮膜を形成する第3工程と、A third step of forming a resin film on the surface of the Zn-Ni plated steel sheet after the second step;
を含むことを特徴とする、黒色化鋼板の製造方法。The manufacturing method of the blackening steel plate characterized by including.
前記黒色化処理が、Zn−Niめっき鋼板を陽極酸化するものであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の黒色化鋼板の製造方法。The method for producing a blackened steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the blackening treatment is to anodize a Zn-Ni plated steel sheet.
JP2004208653A 2004-07-15 2004-07-15 Blackened steel sheet and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP4103861B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004208653A JP4103861B2 (en) 2004-07-15 2004-07-15 Blackened steel sheet and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004208653A JP4103861B2 (en) 2004-07-15 2004-07-15 Blackened steel sheet and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006028581A JP2006028581A (en) 2006-02-02
JP4103861B2 true JP4103861B2 (en) 2008-06-18

Family

ID=35895289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004208653A Expired - Fee Related JP4103861B2 (en) 2004-07-15 2004-07-15 Blackened steel sheet and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4103861B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101232525B1 (en) * 2010-12-13 2013-02-12 주식회사 포스코 Black resin steel with improved drawing ability and good glossiness and manufacturing method for the same
KR102098475B1 (en) * 2018-07-06 2020-04-07 주식회사 포스코 A Manufacturing Method of Surface-treated Zn-Ni Alloy Electroplated Steel Sheet Having Excellent Corrosion Resistivity and Paintability

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006028581A (en) 2006-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6183570B1 (en) Surface treatment process of metallic material and metallic material obtained thereby
JPWO2002103080A1 (en) Treatment solution for surface treatment of metal and surface treatment method
WO2007061011A1 (en) Chemical conversion coated metal plate and method for producing same
JP4446230B2 (en) Trivalent chromate solution for aluminum or aluminum alloy and method for forming corrosion-resistant film on aluminum or aluminum alloy surface using the same
JP2010106334A (en) Chemical conversion treatment liquid and chemical conversion treatment method for metal material
KR20070103492A (en) Surface-treated metallic material
JP4615807B2 (en) Manufacturing method of surface-treated steel sheet, surface-treated steel sheet, and resin-coated surface-treated steel sheet
JP2005325402A (en) Surface treatment method for tin or tin based alloy plated steel
JP2005325401A (en) Surface treatment method for zinc or zinc alloy coated steel
JP4103861B2 (en) Blackened steel sheet and manufacturing method thereof
JP4393349B2 (en) Cold-rolled steel sheet with excellent phosphatability and post-coating salt hot water resistance
JP4739822B2 (en) High corrosion resistance surface treated steel and painted steel
KR100614025B1 (en) Resin coated steel sheet, cartridge cap and cartridge barrel using it
JP4135518B2 (en) Manufacturing method of blackened steel sheet
JP4848652B2 (en) Method for producing surface-treated steel sheet with excellent corrosion resistance and appearance color tone
JP6758611B2 (en) High design sliding member
JP3330423B2 (en) Cathode electrolytic resin chromate type metal surface treatment method
JP2000219975A (en) SURFACE TREATED Mg ALLOY AND SURFACE TREATING METHOD THEREFOR
JP3212754B2 (en) Water-based inorganic paint coating pretreatment method for aluminum-based metal surfaces
JP2010121201A (en) Surface-treated steel sheet and method for producing the same
JPH04333576A (en) Production of surface-treated steel sheet having excellent adhesive property
JP4344219B2 (en) Inorganic organic composite-treated zinc-coated steel sheet with excellent corrosion resistance after electrodeposition coating
JP2006274303A (en) Pre-paint treatment method of stainless steel bright annealing material and stainless steel bright annealing material for painting
JP2004285373A (en) Method for forming highly corrosion resistant chemical conversion coating containing no hexavalent chromium and fluorine on aluminum or aluminum alloy and highly corrosion resistant aluminum or aluminum alloy
JPH05156498A (en) Formation of black chromate film on surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance, adhesiveness and weldability

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060821

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080304

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080317

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 3

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20101101

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072

Effective date: 20110301

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees