JP6121227B2 - Method for producing black-plated steel sheet - Google Patents

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Description

本発明は、黒色めっき鋼板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a black-plated steel sheet.

建築物の屋根材や外装材、家電製品、自動車などの分野では、意匠性などの観点から黒色の外観を有する鋼板のニーズが高まっている。鋼板の表面を黒色化する方法としては、鋼板の表面に黒色塗料を塗布して黒色塗膜を形成する方法がある。また、めっき鋼板のめっき層そのものを黒色化して、めっき鋼板の表面を黒色化する方法もある。たとえば、特許文献1には、溶融Al含有Znめっき鋼板を高温多湿の雰囲気で水蒸気処理し、溶融Al含有Znめっき層の表面を酸化させて、めっき層の表面に薄い黒色皮膜を形成する方法が開示されている。   In the fields of building roofing materials, exterior materials, home appliances, automobiles, and the like, there is an increasing need for steel plates having a black appearance from the viewpoint of design and the like. As a method for blackening the surface of a steel plate, there is a method of forming a black coating film by applying a black paint to the surface of the steel plate. There is also a method of blackening the plated layer itself of the plated steel plate to blacken the surface of the plated steel plate. For example, Patent Document 1 discloses a method in which a molten Al-containing Zn-plated steel sheet is steam-treated in a hot and humid atmosphere to oxidize the surface of the molten Al-containing Zn plated layer to form a thin black film on the surface of the plated layer. It is disclosed.

ところで、意匠性および耐食性の観点から、鋼板の表面を酸化させて、鋼板の表面に青色皮膜を形成する表面処理技術(ブルーイング)が知られている。たとえば、特許文献2には、鋼帯を巻いたコイルを酸化雰囲気で加熱処理して、ブルーイングする方法が開示されている。特許文献2の方法では、鋼帯の表面を露出させるために、コイルの鋼帯間にスペーサーとして金属線(ワイヤー)を配置している。   By the way, from the viewpoint of designability and corrosion resistance, a surface treatment technique (blueing) is known in which the surface of a steel plate is oxidized to form a blue film on the surface of the steel plate. For example, Patent Literature 2 discloses a method of bluing by heating a coil wound with a steel strip in an oxidizing atmosphere. In the method of patent document 2, in order to expose the surface of a steel strip, the metal wire (wire) is arrange | positioned as a spacer between the steel strips of a coil.

特開昭64−056881号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-056881 特開昭63−161126号公報JP 63-161126 A

特許文献1の技術のように、めっき鋼板に水蒸気処理を施して黒色めっき鋼板を製造する場合、平板状のめっき鋼板に1枚ずつ水蒸気処理をしていては、製造工程が煩雑になり、製造コストが増大してしまう。そこで、本発明者らは、めっき鋼板のコイルにそのまま水蒸気処理を施すことを試みたが、水蒸気が鋼帯間に浸入せず、めっき鋼板の表面を均一に黒色化することができなかった。   When producing a black-plated steel sheet by subjecting a plated steel sheet to steam treatment as in the technique of Patent Document 1, the manufacturing process becomes complicated if the plate-shaped plated steel sheet is subjected to steam treatment one by one. Cost increases. Therefore, the present inventors tried to perform the steam treatment as it is on the coil of the plated steel plate, but the water vapor did not enter between the steel strips, and the surface of the plated steel plate could not be uniformly blackened.

そこで、本発明者らは、特許文献2の方法を参照して、コイルの鋼帯(めっき鋼板)の間に金属線(スペーサー)を配置した状態で水蒸気処理を施すことを試みた。ところが、この方法では、めっき鋼板の表面に腐食が発生してしまい、良質な黒色めっき鋼板を得ることができなかった。   Then, the present inventors tried to perform the steam treatment in a state where metal wires (spacers) are arranged between the steel strips (plated steel plates) of the coil with reference to the method of Patent Document 2. However, in this method, corrosion occurs on the surface of the plated steel sheet, and a high-quality black-plated steel sheet cannot be obtained.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、めっき層の表面に腐食を発生させずに黒色めっき鋼板を効率よく製造することができる、黒色めっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the manufacturing method of a black plating steel plate which can manufacture a black plating steel plate efficiently, without generating corrosion on the surface of a plating layer. And

本発明者らは、その表面が絶縁体からなるスペーサーをめっき鋼板の間に配置した状態で水蒸気処理することにより、上記課題を解決できることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。   The inventors of the present invention have found that the above-mentioned problems can be solved by performing a steam treatment in a state in which a spacer whose surface is made of an insulator is disposed between plated steel sheets, and further studies have been made to complete the present invention.

すなわち、本発明は、以下の黒色めっき鋼板の製造方法に関する。
[1]Al:0.1〜22.0質量%、Mg:0.1〜10.0質量%を含む溶融Al、Mg含有Znめっき層を有する溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板を準備する工程と、前記溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板の間に、絶縁体で被覆されているか、または絶縁体からなるスペーサーを配置した状態で、前記溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板を水蒸気に接触させる工程と、を有する、黒色めっき鋼板の製造方法。
[2]前記スペーサーは、樹脂で被覆された金属線材、樹脂線材またはこれらの組み合わせからなる、[1]に記載の黒色めっき鋼板の製造方法。
[3]前記スペーサーは、樹脂で被覆された金属線材、樹脂線材またはこれらの組み合わせからなる、同心撚り線、集合撚り線または編み線である、[2]に記載の黒色めっき鋼板の製造方法。
[4]前記スペーサーは、紙、布または不織布である、[1]に記載の黒色めっき鋼板の製造方法。
[5]前記溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板の大きさは、幅500mm×長さ500mm以上であり、前記スペーサーは、合成繊維からなる、厚み0.3mm以上、通気量30cc/cm/s以上の不織布である、[1]に記載の黒色めっき鋼板の製造方法。
That is, this invention relates to the manufacturing method of the following black plated steel plates.
[1] Step of preparing Al: 0.1 to 22.0 mass%, Mg: molten Al containing 0.1 to 10.0 mass%, molten Al having an Mg-containing Zn plating layer, Mg-containing Zn-plated steel sheet And a step of bringing the molten Al, Mg-containing Zn-plated steel plate into contact with water vapor in a state where a spacer made of an insulator is disposed between the molten Al and Mg-containing Zn-plated steel plate. And a method for producing a black-plated steel sheet.
[2] The method for producing a black-plated steel sheet according to [1], wherein the spacer is made of a metal wire coated with a resin, a resin wire, or a combination thereof.
[3] The method for producing a black-plated steel sheet according to [2], wherein the spacer is a concentric stranded wire, a collective stranded wire, or a knitted wire made of a metal wire coated with a resin, a resin wire, or a combination thereof.
[4] The method for producing a black-plated steel sheet according to [1], wherein the spacer is paper, cloth, or nonwoven fabric.
[5] The size of the molten Al and Mg-containing Zn-plated steel sheet is 500 mm wide × 500 mm long, the spacer is made of synthetic fiber, has a thickness of 0.3 mm or more, and an air flow of 30 cc / cm 2 / s. The manufacturing method of the black plating steel plate as described in [1] which is the above nonwoven fabric.

本発明によれば、めっき層の表面に腐食を生じさせずに黒色めっき鋼板を効率よく製造することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a black plating steel plate can be manufactured efficiently, without producing corrosion on the surface of a plating layer.

図1Aは、同心撚り線型の線状スペーサーの模式図である。図1Bは、集合撚り線型の線状スペーサーの模式図である。図1Cは、編み線型の線状スペーサーの模式図である。図1Dは、単線型の線状スペーサーの模式図である。FIG. 1A is a schematic view of a concentric stranded linear spacer. FIG. 1B is a schematic diagram of a linear spacer of an aggregate stranded wire type. FIG. 1C is a schematic diagram of a knitted wire-type linear spacer. FIG. 1D is a schematic diagram of a single-line linear spacer. 図2Aは、めっき鋼板の上に線状スペーサーを配置した様子を示す模式図である。図2Bは、明度の測定位置を示す模式図である。図2Cは、めっき鋼板の上に面状スペーサーを配置した様子を示す模式図である。FIG. 2A is a schematic diagram showing a state in which linear spacers are arranged on a plated steel sheet. FIG. 2B is a schematic diagram illustrating a measurement position of brightness. FIG. 2C is a schematic diagram showing a state in which planar spacers are arranged on the plated steel sheet. 図3Aは、平面視したときの面状スペーサーの写真である。図3Bは、図3Aに示されるA部の断面の写真である。図3Cは、図3Bの破線部分の拡大写真である。図3Dは、図3Aに示されるB部の断面の写真である。FIG. 3A is a photograph of a planar spacer when viewed in plan. FIG. 3B is a photograph of a cross-section of part A shown in FIG. 3A. FIG. 3C is an enlarged photograph of the broken line part of FIG. 3B. FIG. 3D is a photograph of a cross section of part B shown in FIG. 3A. 図4Aは、水蒸気処理前のポリプロピレン製の面状スペーサーの断面の写真である。図4Bは、水蒸気処理後のポリプロピレン製の面状スペーサーの断面の写真である。図4Cは、水蒸気処理後のポリエチレンテレフタレート製の面状スペーサーの断面の写真である。FIG. 4A is a photograph of a cross section of a planar spacer made of polypropylene before steaming. FIG. 4B is a photograph of a cross section of a planar spacer made of polypropylene after steam treatment. FIG. 4C is a photograph of a cross section of a planar spacer made of polyethylene terephthalate after steam treatment.

本発明の黒色めっき鋼板の製造方法は、(1)溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板(以下「めっき鋼板」ともいう)を準備する第1工程と、(2)めっき鋼板の間にスペーサーを配置した状態で、めっき鋼板を水蒸気に接触させる第2工程とを有する。さらに、任意の工程として、第2工程の前または後に、(3)めっき鋼板の表面に無機系皮膜または有機系樹脂皮膜を形成する工程を有していてもよい。   The method for producing a black-plated steel sheet according to the present invention includes (1) a first step of preparing a molten Al, Mg-containing Zn-plated steel sheet (hereinafter also referred to as “plated steel sheet”), and (2) a spacer disposed between the plated steel sheets. And a second step of bringing the plated steel plate into contact with water vapor. Furthermore, as an optional step, it may have a step of (3) forming an inorganic coating or an organic resin coating on the surface of the plated steel sheet before or after the second step.

1.第1工程
第1工程では、基材鋼板の表面に溶融Al、Mg含有Znめっき層(以下「めっき層」ともいう)が形成された溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板を準備する。
1. First Step In the first step, a molten Al / Mg-containing Zn plated steel sheet having a molten Al / Mg-containing Zn plated layer (hereinafter also referred to as “plated layer”) formed on the surface of the base steel sheet is prepared.

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

[溶融Al、Mg含有Znめっき層]
本発明の黒色めっき鋼板の原板としては、Al:0.1〜22.0質量%、Mg:0.1〜10.0質量%を含む溶融Al、Mg含有Znめっき層を有する溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板が好適に使用される。AlまたはMgの含有量が上限値を超えた場合、めっき時にドロスが多く発生し、めっき層の外観が損なわれる。一方、Alの含有量が下限値未満の場合、めっきの密着性が低下するおそれがある。また、Mgの含有量が下限値未満の場合、黒色化速度が低下するおそれがある。
[Molded Al, Mg-containing Zn plating layer]
As the original plate of the black-plated steel sheet of the present invention, Al: 0.1 to 22.0 mass%, Mg: molten Al containing 0.1 to 10.0 mass%, molten Al having an Mg-containing Zn plating layer, Mg A contained Zn-plated steel sheet is preferably used. When the content of Al or Mg exceeds the upper limit value, a lot of dross is generated during plating, and the appearance of the plating layer is impaired. On the other hand, when the Al content is less than the lower limit, the adhesion of the plating may be reduced. Moreover, when content of Mg is less than a lower limit, there exists a possibility that the blackening speed | rate may fall.

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

現在、市場で最も多く流通している溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板は、めっき層中にAlを6質量%程度、Mgを3質量%程度含んでいる。このようなめっき組成の場合、めっき層の金属組織は、主として、初晶のAl相とAl/Zn/ZnMgの三元共晶組織とが混在したものとなっている。ここでAl/Zn/ZnMgの三元共晶組織を形成する各相(Al相、Zn相およびZnMg相)は、それぞれ不規則な大きさおよび形状をしており、互いに入り組んでいる。初晶のAl相とAl/Zn/ZnMgの三元共晶組織中のAl相は、Al−Zn−Mgの三元系平衡状態図における高温でのAl”相(Znを固溶するAl固溶体であり、少量のMgを含む)に由来するものである。この高温でのAl”相は、常温では通常は微細なAl相と微細なZn相に分離して現れる。三元共晶組織中のZn相は、少量のAlを固溶し、場合によってはさらにMgを固溶するZn固溶体である。三元共晶組織中のZnMg相は、Zn−Mgの二元系平衡状態図におけるZnが約84質量%の点付近に存在する金属間化合物相である。 Currently, the molten Al- and Mg-containing Zn-plated steel sheets that are most widely distributed in the market contain about 6 mass% Al and about 3 mass% Mg in the plating layer. In the case of such a plating composition, the metal structure of the plating layer is mainly a mixture of primary crystal Al phase and Al / Zn / Zn 2 Mg ternary eutectic structure. Here, the phases (Al phase, Zn phase and Zn 2 Mg phase) forming the ternary eutectic structure of Al / Zn / Zn 2 Mg have irregular sizes and shapes, respectively, Yes. The Al phase in the primary eutectic Al phase and the Al / Zn / Zn 2 Mg ternary eutectic structure is the Al ”phase (Zn solid solution at high temperature in the Al—Zn—Mg ternary equilibrium diagram). This is a solid solution of Al and contains a small amount of Mg. The Al "phase at high temperature usually appears separated into a fine Al phase and a fine Zn phase at room temperature. The Zn phase in the ternary eutectic structure is a Zn solid solution in which a small amount of Al is dissolved, and in some cases, Mg is further dissolved. The Zn 2 Mg phase in the ternary eutectic structure is an intermetallic compound phase in the vicinity of a point where Zn is about 84% by mass in the Zn—Mg binary equilibrium diagram.

溶融Al、Mg含有Znめっき層は、例えば、Al:0.1〜22.0質量%、Mg:0.1〜10.0質量%、残部:Znおよび不可避不純物からなるものを用いることが可能である。また、基材鋼板とめっき層との密着性を向上させるために、基材鋼板とめっき層との界面におけるAl−Fe合金層の成長を抑制できるSiを0.005質量%〜2.0質量%の範囲でめっき層に添加してもよい。Siの濃度が2.0質量%を超えると、黒色化を阻害するSi系酸化物がめっき層表面に生成してしまうおそれがある。また、外観および耐食性に悪影響を与えるZn11Mg相の生成および成長を抑制するために、Ti、B、Ti−B合金、Ti含有化合物またはB含有化合物をめっき層に添加してもよい。これらの化合物の添加量は、Tiが0.001質量%〜0.1質量%の範囲内となるように、Bが0.0005質量%〜0.045質量%の範囲内となるように設定することが好ましい。TiまたはBを過剰量添加すると、めっき層に析出物を成長させるおそれがある。なお、めっき層中へのTi、B、Ti−B合金、Ti含有化合物またはB含有化合物の添加は、水蒸気処理による黒色化にほとんど影響を与えない。 As the molten Al and Mg-containing Zn plating layer, for example, a layer composed of Al: 0.1 to 22.0 mass%, Mg: 0.1 to 10.0 mass%, balance: Zn and inevitable impurities can be used. It is. Moreover, in order to improve the adhesiveness of a base steel plate and a plating layer, Si which can suppress the growth of the Al-Fe alloy layer in the interface of a base steel plate and a plating layer is 0.005 mass%-2.0 mass. % May be added to the plating layer. If the Si concentration exceeds 2.0 mass%, there is a possibility that a Si-based oxide that inhibits blackening may be generated on the surface of the plating layer. Further, in order to suppress the formation and growth of Zn 11 Mg 2 phase adversely affecting the appearance and corrosion resistance, Ti, B, Ti-B alloy, a Ti-containing compound or a B-containing compound may be added to the plating layer. The amount of these compounds added is set so that Ti is in the range of 0.001% to 0.1% by mass and B is in the range of 0.0005% to 0.045% by mass. It is preferable to do. If an excessive amount of Ti or B is added, there is a possibility that precipitates grow on the plating layer. In addition, the addition of Ti, B, Ti—B alloy, Ti-containing compound or B-containing compound into the plating layer hardly affects the blackening due to the steam treatment.

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

2.第2工程
第2工程では、めっき鋼板の間にスペーサーを配置した状態で、めっき鋼板を水蒸気に接触させて、めっき層を黒色化する。めっき層の黒色化度は、めっき層表面の明度(L値)によって判断される。めっき層表面の明度(L値)は、分光型色差計を用いて、JIS K 5600に準拠した分光反射測定法で測定される。
2. Second Step In the second step, the plated steel sheet is made black by bringing the plated steel sheet into contact with water vapor in a state where the spacer is disposed between the plated steel sheets. The degree of blackening of the plating layer is determined by the brightness (L * value) of the surface of the plating layer. The lightness (L * value) of the plating layer surface is measured by a spectral reflection measurement method based on JIS K 5600 using a spectral color difference meter.

水蒸気処理によりめっき層が黒色化するメカニズムは不明であるが、一つの仮説としては、水蒸気処理によりめっき層表面およびめっき層中に酸素欠乏型の欠陥構造を有するZn、Al、Mgの酸化物(例えば、ZnO1−xやAl3−xなど)が生成されるためと推察される。このように酸素欠乏型の酸化物が生成すると、その欠陥順位に光がトラップされるため、酸化物が黒色外観を呈することになる。 Although the mechanism by which the plating layer is blackened by the steam treatment is unknown, one hypothesis is that Zn, Al, Mg oxide (having an oxygen-deficient defect structure in the plating layer surface and the plating layer by the steam treatment ( For example, it is presumed that ZnO 1-x , Al 2 O 3-x, etc.) are generated. When an oxygen-deficient oxide is generated in this manner, light is trapped in the defect order, and the oxide exhibits a black appearance.

[水蒸気処理]
水蒸気処理の温度は、50〜350℃の範囲内が好ましく、105〜200℃の範囲内がより好ましい。水蒸気処理の温度が50℃未満の場合、黒色化速度が遅く、生産性が低下してしまう。一方、水蒸気処理の温度が350℃超の場合、黒色化速度が非常に速くなり、制御することが困難となる。また、水蒸気処理の温度が350℃超の場合、処理装置が大型になってしまうだけでなく、加熱および冷却にかかる時間も長くなってしまい、実用的でない。
[Steam treatment]
The temperature of the steam treatment is preferably in the range of 50 to 350 ° C, more preferably in the range of 105 to 200 ° C. When the temperature of the water vapor treatment is less than 50 ° C., the blackening speed is slow and productivity is lowered. On the other hand, when the temperature of the steam treatment is higher than 350 ° C., the blackening speed becomes very fast and it becomes difficult to control. Further, when the temperature of the steam treatment is higher than 350 ° C., not only the treatment apparatus becomes large, but also the time required for heating and cooling becomes long, which is not practical.

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

水蒸気処理中の水蒸気の気圧は、特に限定されず、常圧(大気圧)であってもよいし、加圧されていてもよい。常圧(大気圧)下において、所定の温度および相対湿度に調整された水蒸気をめっき鋼板に吹き付けた場合、吐出口とめっき鋼板との距離や周辺温度に応じて水蒸気の温度および相対湿度が変化してしまうおそれがある。このような問題を回避するためには、所定の温度および相対湿度に調整された密閉容器中において、めっき鋼板を水蒸気に接触させることが好ましい。   The atmospheric pressure of water vapor during the water vapor treatment is not particularly limited, and may be normal pressure (atmospheric pressure) or may be pressurized. Under normal pressure (atmospheric pressure), when water vapor adjusted to the specified temperature and relative humidity is sprayed onto the plated steel sheet, the temperature and relative humidity of the water vapor change depending on the distance between the outlet and the plated steel sheet and the ambient temperature. There is a risk of it. In order to avoid such a problem, it is preferable to bring the plated steel sheet into contact with water vapor in a closed container adjusted to a predetermined temperature and relative humidity.

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

[スペーサー]
本発明の黒色めっき鋼板の製造方法では、製造効率を向上させる観点から、水蒸気処理は、例えば、めっき鋼板(鋼帯)を巻いたコイルや、平板状のめっき鋼板の積層体などに対して行われる。このようにめっき鋼板のコイルや積層体に対して水蒸気処理を行う場合、めっき鋼板の間に隙間がほとんどないため、めっき鋼板の周縁部と中心部とで接触する水蒸気量が大きく異なることになる。このようにめっき層表面において接触する水蒸気量が場所ごとに異なってしまうと、めっき層表面の黒色化度にムラが生じてしまう。めっき層表面の黒色化度のムラは、めっき鋼板が大きくなるほど顕著に現れ、また水蒸気処理の温度および相対湿度が高くなるほど顕著に現れる。
[spacer]
In the method for producing a black-plated steel sheet of the present invention, from the viewpoint of improving the production efficiency, the steam treatment is performed on, for example, a coil wound with a plated steel sheet (steel strip) or a laminated body of flat-plate plated steel sheets. Is called. In this way, when performing steam treatment on the coil or laminated body of the plated steel plate, there is almost no gap between the plated steel plates, so the amount of water vapor contacting the peripheral portion and the central portion of the plated steel plate is greatly different. . Thus, if the amount of water vapor that contacts the surface of the plating layer varies from place to place, unevenness occurs in the degree of blackening of the surface of the plating layer. The unevenness of the degree of blackening on the surface of the plating layer becomes more noticeable as the plated steel sheet becomes larger, and becomes more noticeable as the temperature and relative humidity of the water vapor treatment become higher.

本発明の黒色めっき鋼板の製造方法では、このような問題を解消すべく、めっき鋼板の間にスペーサーを配置することとしている。このようにめっき鋼板の間にスペーサーを配置してめっき鋼板の間に水蒸気が移動可能な隙間を形成することで、めっき鋼板の周縁部と同様に中心部にも水蒸気が接触することができるため、めっき層の表面をほぼ均一に黒色化することができる。めっき鋼板間の間隔は、水蒸気を容易に浸入させる観点から0.05mm以上であることが好ましい。なお、スペーサーは、同一のめっき鋼板の間に配置してもよいし(例えば、コイルの場合)、異なるめっき鋼板の間に配置してもよい(例えば、平板状のめっき鋼板を積層している場合)。   In the manufacturing method of the black plating steel plate of this invention, in order to eliminate such a problem, it is supposed that a spacer is arrange | positioned between plating steel plates. By arranging a spacer between the plated steel sheets and forming a gap in which the water vapor can move between the plated steel sheets in this way, the water vapor can contact the central portion as well as the peripheral edge of the plated steel sheet. The surface of the plating layer can be blackened almost uniformly. The distance between the plated steel sheets is preferably 0.05 mm or more from the viewpoint of allowing water vapor to easily enter. In addition, a spacer may be arrange | positioned between the same plated steel plates (for example, in the case of a coil), and may be arrange | positioned between different plated steel plates (for example, laminating flat plate-shaped plated steel plates). If).

また、本発明の黒色めっき鋼板の製造方法では、めっき鋼板の間に配置するスペーサーとして、絶縁体で被覆されているか、または絶縁体からなるスペーサーを使用する。このようにその表面が絶縁体からなるスペーサーを使用することで、スペーサーとめっき層との接触部において電気腐食が発生することを防止することができ、水蒸気処理中のめっき層表層の腐食を防止することができる。絶縁体の種類は、特に限定されない。絶縁体の例には、後述するように、樹脂、合成繊維、天然繊維、無機酸化物(例えば、無機酸化炭化物や無機酸化窒化物、無機酸化ホウ化物など)などが含まれる。   Moreover, in the manufacturing method of the black plating steel plate of this invention, the spacer which is coat | covered with the insulator or consists of an insulator is used as a spacer arrange | positioned between plating steel plates. In this way, by using a spacer whose surface is made of an insulator, it is possible to prevent the occurrence of electric corrosion at the contact portion between the spacer and the plating layer, and to prevent corrosion of the plating layer surface layer during the steam treatment. can do. The kind of insulator is not particularly limited. Examples of the insulator include resin, synthetic fiber, natural fiber, inorganic oxide (for example, inorganic oxide carbide, inorganic oxynitride, inorganic boride, and the like) as described later.

スペーサーの形状は、特に限定されない。スペーサーの形状の例には、以下に説明する線状スペーサーおよび面状スペーサーが含まれる。   The shape of the spacer is not particularly limited. Examples of the shape of the spacer include a linear spacer and a planar spacer described below.

線状スペーサーは、1または2以上の線材(素線)からなる、線状のスペーサーである。線状スペーサーは、めっき鋼板の表面の一部に配置され、めっき鋼板の間に隙間を設ける。線状スペーサーの素材は、水蒸気処理の際に、著しい劣化、発火およびめっき鋼板との融着が生じなければ、特に限定されない。たとえば、線状スペーサーは、樹脂で被覆された金属線材、樹脂線材またはこれらの組み合わせからなる。金属線材を被覆する樹脂および樹脂線材を構成する樹脂(絶縁体)の種類は、絶縁性を有し、かつ水蒸気処理の温度に耐えうるものであれば特に限定されないが、めっき層表面のスペーサーとの接触部においても黒色化する観点からは、ある程度水蒸気を透過させうるものが好ましい。そのような樹脂の例には、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニルなどが含まれる。金属線材の種類は、特に限定されない。たとえば、金属線材は、ステンレス鋼からなる線材である。   The linear spacer is a linear spacer made of one or more wire rods (elementary wires). A linear spacer is arrange | positioned in a part of surface of a plated steel plate, and provides a clearance gap between plated steel plates. The material of the linear spacer is not particularly limited as long as it is not significantly deteriorated, ignited, and fused with the plated steel sheet during the steam treatment. For example, the linear spacer is made of a metal wire coated with a resin, a resin wire, or a combination thereof. The type of the resin that coats the metal wire and the resin (insulator) that constitutes the resin wire is not particularly limited as long as it has insulating properties and can withstand the temperature of the water vapor treatment. From the viewpoint of blackening also in the contact portion, those that can permeate water vapor to some extent are preferable. Examples of such resins include fluororesins such as polytetrafluoroethylene, polyamides such as nylon 6 and nylon 66, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, and the like. The kind of metal wire is not particularly limited. For example, the metal wire is a wire made of stainless steel.

線状スペーサーの形状は、特に限定されない。線状スペーサーの形状の例には、図1Aに示される同心撚り線型、図1Bに示される集合撚り線型、図1Cに示される編み線型、図1Dに示される単線型などが含まれる。これらの中でも、同心撚り線型、集合撚り線型および編み線型は、めっき鋼板と接触させた場合であってもめっき鋼板との間に水蒸気が通過できる隙間が生じるため、特に好ましい。線状スペーサーが同心撚り線型および集合撚り線型である場合、素線を撚ることによって隙間が生じる。また、線状スペーサーが編み線型である場合は、素線を編むことにより生じる隙間のみならず、編み線自体に隙間を設けることもできる。同心撚り線型および集合撚り線型の素線数は、2本以上であれば特に限定されない。   The shape of the linear spacer is not particularly limited. Examples of the shape of the linear spacer include a concentric stranded wire type shown in FIG. 1A, a collective stranded wire type shown in FIG. 1B, a knitted wire type shown in FIG. 1C, and a single wire type shown in FIG. 1D. Among these, the concentric stranded wire type, the collective stranded wire type, and the braided wire type are particularly preferable because a gap through which water vapor can pass is formed between the plated steel plate and the plated steel plate. When the linear spacer is a concentric stranded wire type or a collective stranded wire type, a gap is generated by twisting the strands. Further, when the linear spacer is a knitted wire type, a gap can be provided not only in the gap generated by knitting the strand but also in the knitted wire itself. The number of strands of the concentric stranded wire type and the collective stranded wire type is not particularly limited as long as it is two or more.

素線径は、特に限定されない。素線径が過剰に大きい場合、水蒸気が通過しやすくなるが、線状スペーサーを配置した後のコイルまたは平板の積層体のサイズが大きくなり、水蒸気処理の装置も大型化してしまう。一方、素線径が過剰に小さい場合、線状スペーサーの引っ張り破断強度が小さくなり、線状スペーサーを配置する際に破断するおそれがある。よって、素線径は、黒色めっき鋼板の製造性や線状スペーサーを配置する際に掛かる張力などを考慮して適宜調整すればよい。素線径は、通常0.5〜2.0mm程度である。   The strand diameter is not particularly limited. When the wire diameter is excessively large, water vapor easily passes through, but the size of the coil or flat plate laminate after the linear spacers are arranged becomes large, and the apparatus for water vapor treatment becomes large. On the other hand, when the strand diameter is excessively small, the tensile breaking strength of the linear spacer is reduced, and there is a possibility of breaking when the linear spacer is disposed. Therefore, the wire diameter may be appropriately adjusted in consideration of the manufacturability of the black-plated steel sheet and the tension applied when arranging the linear spacers. The strand diameter is usually about 0.5 to 2.0 mm.

線状スペーサーをめっき鋼板の間に配置する方法は、特に限定されない。めっき鋼板がコイル状に巻かれている場合、鋼帯を緩めて、鋼帯の間に挿入すればよい。また、鋼帯と面状スペーサーを重ねた状態で、コイル状に巻いてもよい。さらに、平板状のめっき鋼板を積層する場合、めっき鋼板の周縁部に線状スペーサーを配置して、積層すればよい。   The method for arranging the linear spacers between the plated steel sheets is not particularly limited. When the plated steel sheet is wound in a coil shape, the steel strip may be loosened and inserted between the steel strips. Moreover, you may wind in a coil shape in the state which accumulated the steel strip and the planar spacer. Furthermore, when laminating a flat plated steel sheet, a linear spacer may be disposed on the peripheral edge of the plated steel sheet and laminated.

面状スペーサーは、水蒸気透過性を有する平板状の部材である。面状スペーサーは、めっき鋼板の表面全体に配置され、めっき鋼板の間に隙間を設ける。面状スペーサーの形状は、特に限定されないが、織物、編み物、複数の孔(開口部)を有するフィルム状部材などのように水蒸気が透過しやすいものが好ましい。たとえば、面状スペーサーは、合成繊維、天然繊維またはこれらの組み合わせからなる紙や布、不織布、羊皮紙などである。   The planar spacer is a flat plate member having water vapor permeability. A planar spacer is arrange | positioned at the whole surface of a plated steel plate, and provides a clearance gap between plated steel plates. The shape of the planar spacer is not particularly limited, but is preferably a material that allows water vapor to pass therethrough, such as a woven fabric, a knitted fabric, or a film-like member having a plurality of holes (openings). For example, the planar spacer is paper, cloth, nonwoven fabric, parchment or the like made of synthetic fiber, natural fiber, or a combination thereof.

面状スペーサーの素材は、特に限定されないが、絶縁性を有し、水蒸気を通過しやすく、かつ水蒸気を保持し難い素材であることが好ましい。面状スペーサーが水蒸気保持性に優れる素材からなる場合、面状スペーサー内に水膜が形成されて、水蒸気の移動を阻害することがある。面状スペーサーの素材の例には、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、EVAコポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリブチレン、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂からなる合成繊維;パルプ、竹、セルロース、麻、綿、リンネルなどの植物繊維;絹、羊毛、カシミアなどの動物繊維;石綿などの鉱物繊維などが含まれる。これらの素材は、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、サイズの大きいめっき鋼板(例えば、幅500mm×長さ500mm以上のめっき鋼板)を水蒸気処理する場合には、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートなどの水分を吸収しない合成繊維からなる面状スペーサーを使用することが好ましい。上述のように、水分を吸収する天然繊維などからなる面状スペーサーを使用すると、天然繊維が水蒸気を吸湿して、めっき鋼板の間に水膜を形成してしまい、めっき鋼板の中心部分に水蒸気が到達しないおそれがあるためである。   The material of the planar spacer is not particularly limited, but is preferably a material that has insulating properties, easily passes through water vapor, and does not easily hold water vapor. When the planar spacer is made of a material excellent in water vapor retention, a water film may be formed in the planar spacer to inhibit the movement of water vapor. Examples of planar spacer materials include fluororesins such as polytetrafluoroethylene, polyamides such as nylon 6 and nylon 66, polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyester, EVA copolymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene terephthalate, Synthetic fiber made of resin such as cellulose acetate, polycarbonate, polybutylene, urethane resin, acrylic resin, epoxy resin; plant fiber such as pulp, bamboo, cellulose, hemp, cotton, linen; animal fiber such as silk, wool, cashmere; asbestos Such as mineral fiber. These materials may be used in combination of two or more. In addition, when steaming a large-sized plated steel sheet (for example, a plated steel sheet having a width of 500 mm and a length of 500 mm or more), use a planar spacer made of synthetic fibers that do not absorb moisture, such as polypropylene and polyethylene terephthalate. Is preferred. As described above, when a planar spacer made of natural fibers or the like that absorbs moisture is used, the natural fibers absorb water vapor and form a water film between the plated steel sheets. This is because there is a possibility that will not reach.

面状スペーサーの素材は、水蒸気処理の温度に応じて適宜選択することが好ましい。具体的には、面状スペーサーの素材は、水蒸気処理の温度を超える融点を有するものが好ましく、水蒸気処理の温度に対して30℃以上高い融点を有するものがより好ましい。面状スペーサーの素材の融点が水蒸気処理の温度以下である場合、水蒸気処理の時に面状スペーサーが熱融着してしまい、水蒸気がめっき鋼板の中心部に到達できないおそれがあるためである。   The material of the planar spacer is preferably selected as appropriate according to the temperature of the steam treatment. Specifically, the material of the planar spacer preferably has a melting point exceeding the temperature of the steam treatment, and more preferably has a melting point higher by 30 ° C. or more than the temperature of the steam treatment. This is because when the melting point of the material of the planar spacer is equal to or lower than the temperature of the steam treatment, the planar spacer is thermally fused during the steam treatment, and the steam may not reach the center of the plated steel sheet.

面状スペーサーの形状は、特に限定されない。たとえば、面状スペーサーは、厚みが一定な板状であってもよい。また、図3に示されるように、面状スペーサーは、複数の凹部が格子状に配列された形状であってもよい。図3は、合成繊維からなる不織布(面状スペーサー)の一例を示す写真である。図3Aは、平面視したときの面状スペーサーの写真である。図3Bは、図3Aに示されるA部の断面の写真である。図3Cは、図3Bの破線部分の拡大写真である。図3Dは、図3Aに示されるB部の断面の写真である。   The shape of the planar spacer is not particularly limited. For example, the planar spacer may be a plate having a constant thickness. Further, as shown in FIG. 3, the planar spacer may have a shape in which a plurality of concave portions are arranged in a lattice shape. FIG. 3 is a photograph showing an example of a nonwoven fabric (planar spacer) made of synthetic fibers. FIG. 3A is a photograph of a planar spacer when viewed in plan. FIG. 3B is a photograph of a cross-section of part A shown in FIG. 3A. FIG. 3C is an enlarged photograph of the broken line part of FIG. 3B. FIG. 3D is a photograph of a cross section of part B shown in FIG. 3A.

面状スペーサーの厚みは、特に限定されない。面状スペーサーの厚みが厚い場合、めっき鋼板の中心部まで水蒸気が侵入しやすくなるが、面状スペーサーを配置した後のコイルまたは平板の積層体のサイズが大きくなり、水蒸気処理の装置も大型化して処理コストが高くなってしまう。一方、面状スペーサーの厚みが薄い場合、めっき鋼板の中心部まで、十分に水蒸気が侵入することができないおそれがある。面状スペーサーの厚みは、通常0.06〜2.0mm程度である。   The thickness of the planar spacer is not particularly limited. When the planar spacer is thick, water vapor easily penetrates to the center of the plated steel sheet. Processing costs. On the other hand, when the thickness of the planar spacer is thin, there is a possibility that water vapor cannot sufficiently penetrate to the center of the plated steel sheet. The thickness of the planar spacer is usually about 0.06 to 2.0 mm.

特に、サイズの大きいめっき鋼板(例えば、幅500mm×長さ500mm以上のめっき鋼板)を水蒸気処理する場合には、めっき鋼板の中心部まで水蒸気を十分に到達させる観点から、面状スペーサーの厚みは、0.30mm以上であることが好ましい。この場合も、めっき鋼板間の間隔は、水蒸気を容易に浸入させる観点から0.05mm以上であることが好ましい。   In particular, when steam processing is performed on a large-sized plated steel sheet (for example, a plated steel sheet having a width of 500 mm × a length of 500 mm or more), the thickness of the planar spacer is from the viewpoint of sufficiently reaching the central portion of the plated steel sheet. , 0.30 mm or more is preferable. Also in this case, the interval between the plated steel plates is preferably 0.05 mm or more from the viewpoint of allowing water vapor to easily enter.

また、サイズの大きいめっき鋼板(例えば、幅500mm×長さ500mm以上のめっき鋼板)を水蒸気処理する場合、面状スペーサーの通気量は、30cc/cm/s以上であることが好ましい。面状スペーサーの通気量を増加させるには、繊維密度を低下させることが有効である。しかし、繊維密度を低下させすぎると、面状スペーサーの引っ張り強度が低下してしまい、引き裂けやすくなってしまう点に留意すべきである。通気量および引っ張り強度の観点からは、面状スペーサーの繊維密度は、通常120〜500g/cmの範囲内が好ましい。 Further, when steam treatment is performed on a plated steel sheet having a large size (for example, a plated steel sheet having a width of 500 mm × a length of 500 mm or more), the air permeability of the planar spacer is preferably 30 cc / cm 2 / s or more. In order to increase the air flow rate of the planar spacer, it is effective to reduce the fiber density. However, it should be noted that if the fiber density is lowered too much, the tensile strength of the planar spacer is lowered, and it becomes easy to tear. From the viewpoint of air flow rate and tensile strength, the fiber density of the planar spacer is usually preferably in the range of 120 to 500 g / cm 2 .

面状スペーサーの大きさは、特に限定されないが、水蒸気処理するめっき鋼板以上の大きさであることが好ましい。小さい面状スペーサーをめっき鋼板の中央部に配置すると、めっき鋼板の周縁部同士が接触してしまい、黒色度にムラが生じるおそれがある。   Although the magnitude | size of a planar spacer is not specifically limited, It is preferable that it is a magnitude | size more than the plated steel plate which carries out a steam process. If a small planar spacer is disposed at the center of the plated steel plate, the peripheral portions of the plated steel plate come into contact with each other, which may cause unevenness in blackness.

面状スペーサーをめっき鋼板の表面に配置する方法は、特に限定されない。めっき鋼板がコイル状に巻かれている場合、めっき鋼板と面状スペーサーを重ねた状態で、コイル状に巻けばよい。また、めっき鋼板が平板の場合、平板と面状スペーサーを交互に積層すればよい。   The method for arranging the planar spacer on the surface of the plated steel sheet is not particularly limited. When the plated steel plate is wound in a coil shape, the plated steel plate and the planar spacer may be wound in a coil shape. Moreover, what is necessary is just to laminate | stack a flat plate and a planar spacer alternately when a plated steel plate is a flat plate.

3.第3工程
第2工程の前または後に任意に行われる第3工程では、溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板の表面に無機系皮膜または有機系樹脂皮膜を形成する。無機系皮膜および有機系樹脂皮膜は、黒色めっき鋼板の耐食性や耐カジリ性(黒色外観の保持性)などを向上させる。
3. Third Step In a third step that is optionally performed before or after the second step, an inorganic coating or an organic resin coating is formed on the surface of the molten Al, Mg-containing Zn-plated steel sheet. The inorganic coating and the organic resin coating improve the corrosion resistance and galling resistance (retainability of black appearance) of the black-plated steel sheet.

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

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

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

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

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

有機系樹脂皮膜は、潤滑剤を含むものが好ましい。潤滑剤を含ませることで、耐カジリ性を向上させることができる。潤滑剤の種類は、特に限定されず、公知のものから選択すればよい。潤滑剤の例には、フッ素系やポリエチレン系、スチレン系などの有機ワックス、二硫化モリブデンやタルクなどの無機潤滑剤が含まれる。   The organic resin film preferably contains a lubricant. By including the lubricant, galling resistance can be improved. The type of the lubricant is not particularly limited and may be selected from known ones. Examples of the lubricant include organic waxes such as fluorine, polyethylene, and styrene, and inorganic lubricants such as molybdenum disulfide and talc.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

以上の手順により、めっき層の表面に腐食を発生させずに、めっき層の表面が均一に黒色化された黒色めっき鋼板を効率よく製造することができる。   By the above procedure, a black-plated steel sheet in which the surface of the plating layer is uniformly blackened can be efficiently produced without causing corrosion on the surface of the plating layer.

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

[実験例1]
実験例1では、各種線状スペーサーを用いて水蒸気処理を施しためっき鋼板の黒色化度と、めっき層表面の腐食の発生について調べた。
1.めっき鋼板
板厚1.2mmのSPCCを基材として、めっき層の厚みが10μmの溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板を作製した。このとき、めっき浴の組成(Zn、Al、Mg、SiおよびTiの濃度)を変化させて、めっき層の組成がそれぞれ異なる6種類のめっき鋼板を作製した(表1参照)。なお、めっき浴の組成とめっき層の組成は同一である。
[Experiment 1]
In Experimental Example 1, the degree of blackening of the plated steel sheet treated with water vapor using various linear spacers and the occurrence of corrosion on the surface of the plated layer were examined.
1. Plated steel plate Using SPCC with a plate thickness of 1.2 mm as a base material, a molten Al, Mg-containing Zn plated steel plate with a plating layer thickness of 10 μm was prepared. At this time, the composition of the plating bath (concentration of Zn, Al, Mg, Si, and Ti) was changed to produce six types of plated steel sheets having different plating layer compositions (see Table 1). The composition of the plating bath and the composition of the plating layer are the same.

2.線状スペーサー
SUS304からなる直径0.5mmまたは2mmの線材(株式会社東綱ワイヤロープ)を準備した。また、フッ素樹脂からなる直径0.5mmまたは2mmの線材(中興化成工業株式会社)を準備した。SUS304線材については、必要に応じてフッ素樹脂(エースコート株式会社)でコーティングした。準備した線材を用いて、表2に示す12種類の線状スペーサーを作製した。
2. A wire rod (Tosun wire rope Co., Ltd.) having a diameter of 0.5 mm or 2 mm made of linear spacer SUS304 was prepared. Moreover, a wire rod (Chuko Kasei Kogyo Co., Ltd.) having a diameter of 0.5 mm or 2 mm made of a fluororesin was prepared. The SUS304 wire was coated with a fluororesin (Acecoat Co., Ltd.) as necessary. Using the prepared wires, 12 types of linear spacers shown in Table 2 were produced.

3.黒色めっき鋼板の作製および評価
(1)線状スペーサーを用いた水蒸気処理
めっき鋼板の原板から、400mm×400mmのめっき鋼板を2枚(上側めっき鋼板、下側めっき鋼板)切り出した。図2Aに示されるように、下側めっき鋼板の各辺から15mm内側に位置するように、下側めっき鋼板の上に4本の線状スペーサーを設置した。線状スペーサーの上に上側めっき鋼板を積層し、面圧が1.5kN/cmとなるように圧力を加えた。この状態で、水蒸気温度165℃、相対湿度90%、処理時間1.5時間の条件でめっき鋼板を水蒸気処理した。
3. Production and Evaluation of Black Plated Steel Plate (1) Steam Treatment Using Linear Spacer Two 400 mm × 400 mm plated steel plates (upper plated steel plate, lower plated steel plate) were cut out from the original plate of the plated steel plate. As shown in FIG. 2A, four linear spacers were placed on the lower plated steel sheet so as to be located 15 mm inside from each side of the lower plated steel sheet. The upper plated steel sheet was laminated on the linear spacer, and pressure was applied so that the surface pressure was 1.5 kN / cm 2 . In this state, the plated steel sheet was steam treated under the conditions of a steam temperature of 165 ° C., a relative humidity of 90%, and a treatment time of 1.5 hours.

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

A.センター部の明度(L値)の測定
図2Bに示すように、めっき鋼板のスペーサーを配置した面のセンター部(中心)の明度を測定した。センター部のL値が35以下の場合「◎」、L値が35超であって40以下の場合「○」、L値が40超であって60以下の場合「△」、L値が60超の場合「×」と評価した。
A. Measurement of lightness (L * value) of the center portion As shown in FIG. 2B, the lightness of the center portion (center) of the surface on which the spacers of the plated steel plate are arranged was measured. If the L * value of the center portion is less than or equal to 35 "◎", L * value of 40 or less was 35 more than "○", L * value of 60 or less and a greater than 40 "△", L * When the value exceeded 60, it was evaluated as “x”.

B.センター部とエッジ部の黒色化度(L値)の差の測定
図2Bに示すように、めっき鋼板のスペーサーを配置した面のセンター部およびエッジ部(端部から10mmの位置)の明度を測定した。エッジ部のL値からセンター部のL値を差し引くことで、エッジ部とセンター部のL値の差を算出した。エッジ部とセンター部のL値の差が1.0以下の場合「◎」、L値の差が1.0超であって5.0以下の場合「○」、L値の差が5.0超であって10.0以下の場合「△」、L値の差が10.0超の場合「×」と評価した。
B. Measurement of difference in blackening degree (L * value) between the center part and the edge part As shown in FIG. 2B, the brightness of the center part and the edge part (position of 10 mm from the end part) on the surface where the spacer of the plated steel plate is arranged. It was measured. By subtracting the L * value of the center portion from the L * value of the edge portion, and calculates a difference between L * values of the edge portion and the center portion. “◎” when the difference in L * value between the edge portion and the center portion is 1.0 or less, “◯” when the difference in L * value is more than 1.0 and 5.0 or less, difference in L * value Was more than 5.0 and 10.0 or less, “Δ”, and when the L * value difference was more than 10.0, “×” was evaluated.

(3)めっき鋼板表面の腐食の有無
水蒸気処理後の各めっき鋼板について、めっき層表面の線状スペーサーと接触した部分の腐食の有無を目視により評価した。めっき層表面に、腐食が発生しなかった場合「○」、腐食が発生した場合「×」と評価した。
(3) Presence / absence of corrosion on the surface of the plated steel sheet About each plated steel sheet after the steam treatment, the presence / absence of corrosion of the part in contact with the linear spacer on the surface of the plating layer was evaluated visually. When the corrosion did not occur on the plating layer surface, it was evaluated as “◯”, and when corrosion occurred, it was evaluated as “x”.

4.結果
表4に、使用しためっき鋼板および線状スペーサーの種類、水蒸気処理後のめっき層表面の明度(L値)、およびめっき層表面の腐食の有無を示す。
4). Results Table 4 shows the types of the plated steel sheets and linear spacers used, the lightness (L * value) of the plating layer surface after the steam treatment, and the presence or absence of corrosion on the plating layer surface.

表4の比較例5の結果から、スペーサーを使用しないと、めっき鋼板の間に水蒸気が浸入することができず、黒色化できないことがわかる。また、比較例1〜4の結果から、表面を樹脂でコーティングしていない金属線をスペーサーとして使用すると、めっき鋼板の表面に腐食が発生してしまうことがわかる。これに対し、実施例1〜27の結果から、その表面が絶縁体(樹脂)からなるスペーサーを使用すると、めっき鋼板の表面に腐食が発生しないことがわかる。   From the results of Comparative Example 5 in Table 4, it can be seen that if the spacer is not used, water vapor cannot enter between the plated steel sheets and cannot be blackened. Moreover, it turns out that corrosion will generate | occur | produce on the surface of a plated steel plate from the result of Comparative Examples 1-4 if the metal wire which does not coat the surface with resin is used as a spacer. On the other hand, from the results of Examples 1 to 27, it is understood that when a spacer whose surface is made of an insulator (resin) is used, corrosion does not occur on the surface of the plated steel sheet.

単線型の線状スペーサーを用いて作製した実施例4、8、12、16、20および24の黒色めっき鋼板では、センター部のL値が評価基準に到達せず、エッジ部とセンター部のL値(黒色化度)に差があった。これは、図2Aに示すように、単線型の線状スペーサーをめっき層表面のセンター部を隙間なく取り囲むように配置しているためと考えられる。すなわち、単線型の線状スペーサーはめっき層と隙間なく接触しており、エッジ部の水蒸気がセンター部側に移動することができなかったため、センター部が黒色化されなかったものと考えられる。なお、ここでは実験結果を示さないが、エッジ部の水蒸気がセンター部側に移動できるように、2本の単線型の線状スペーサーを平行に配置すれば、めっき鋼板の表面を均一に黒色化することができる。 In the black-plated steel plates of Examples 4, 8, 12, 16, 20, and 24 produced using a single-wire linear spacer, the L * value of the center portion did not reach the evaluation standard, and the edge portion and the center portion There was a difference in L * value (blackening degree). As shown in FIG. 2A, this is considered to be because the single-line linear spacers are arranged so as to surround the center portion of the plating layer surface without a gap. That is, the single-wire linear spacer is in contact with the plating layer without any gap, and the water vapor at the edge portion could not move to the center portion side, so it is considered that the center portion was not blackened. Although the experimental results are not shown here, the surface of the plated steel sheet is uniformly blackened by arranging two single-wire linear spacers in parallel so that the water vapor at the edge can move toward the center. can do.

同心撚り線型、集合撚り線型または編み線型の線状スペーサーを用いて作製した実施例1〜3、5〜7、9〜11、13〜15、17〜19、21〜23、25〜27の黒色めっき鋼板では、線状スペーサーをめっき層表面のセンター部を隙間なく取り囲むように配置しているが、めっき鋼板の表面を均一に黒色化することができた。これは、同心撚り線型、集合撚り線型または編み線型の線状スペーサーは、めっき層と接触しても線状スペーサーとめっき層との間に水蒸気が通過できる隙間が残るためだと考えられる。これらの結果から、単線型の線状スペーサーよりも、同心撚り線型、集合撚り線型または編み線型の線状スペーサーの方がより好ましいことがわかる。   Black of Examples 1-3, 5-7, 9-11, 13-15, 17-19, 21-23, 25-27 produced using concentric stranded wire type, collective stranded wire type or knitted wire type linear spacers In the plated steel sheet, the linear spacer is disposed so as to surround the center portion of the plated layer surface without any gap, but the surface of the plated steel sheet can be uniformly blackened. This is presumably because a concentric stranded wire type, aggregated stranded wire type or knitted wire type linear spacer leaves a gap through which water vapor can pass between the linear spacer and the plating layer even if it contacts the plating layer. From these results, it can be seen that the concentric stranded wire type, collective stranded wire type or knitted wire type linear spacer is more preferable than the single wire type linear spacer.

[実験例2]
実験例2では、各種面状スペーサーを用いて水蒸気処理を施しためっき鋼板の黒色化度と、めっき層表面の腐食の発生について調べた。
1.めっき鋼板
実験例1と同じ6種類のめっき鋼板を準備した。
[Experiment 2]
In Experimental Example 2, the degree of blackening of the plated steel sheet treated with water vapor using various planar spacers and the occurrence of corrosion on the surface of the plated layer were examined.
1. Plated steel sheets The same six types of plated steel sheets as in Experimental Example 1 were prepared.

2.面状スペーサー
A.面状スペーサーの準備
面状スペーサーとして、ワイプオール ×70、テクノパワー(いずれも日本製紙クレシア株式会社)、合紙40NN(日本製紙)およびオートクル400(日本製紙パピリア株式会社)を準備した(表5参照)。
2. Planar spacer A. Preparation of planar spacer As a planar spacer, Wipeall x70, Techno Power (all Nippon Paper Crecia Co., Ltd.), slip paper 40NN (Nippon Paper Industries Co., Ltd.) and Autocle 400 (Nippon Paper Papillia Co., Ltd.) were prepared (Table 5). reference).

B.面状スペーサーの吸水量の測定
各面状スペーサーの水蒸気透過性を知るため、各面状スペーサーについて吸水量を測定した。吸水量の測定は、雰囲気温度23℃、相対湿度50%の条件下で実施した。原紙から試験片(10cm×10cm)を切り出した。試験片を1Lの純水に15分間浸漬して、試験片に純水を吸水させた。純水から取り出した試験片を1分間吊して、試験片に吸水されていない過剰な純水を取り除いた。吸水後の試験片重量から試験片の絶乾重量を差し引いた吸水重量を、試験片の絶乾重量で除して、試験片の単位重量あたりの吸水量(g/g)を算出した。また、試験片の単位重量あたりの吸水量(g/g)に、各面状スペーサーの単位面積あたりの重量(g/m)を乗じることで、試験片の単位面積あたりの吸水量(g/m)を算出した。
B. Measurement of water absorption of each planar spacer In order to know the water vapor permeability of each planar spacer, the water absorption was measured for each planar spacer. The water absorption was measured under the conditions of an atmospheric temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%. A test piece (10 cm × 10 cm) was cut out from the base paper. The test piece was immersed in 1 L of pure water for 15 minutes to allow the test piece to absorb pure water. The test piece taken out from the pure water was suspended for 1 minute to remove excess pure water that was not absorbed by the test piece. The water absorption weight (g / g) per unit weight of the test piece was calculated by dividing the water absorption weight obtained by subtracting the absolute dry weight of the test piece from the weight of the test piece after water absorption by the absolute dry weight of the test piece. Also, the amount of water absorption per unit area of the test piece (g / g 2 ) is multiplied by the amount of water absorption (g / g) per unit weight of the test piece by the weight per unit area (g / m 2 ) of each planar spacer. / M 2 ) was calculated.

3.黒色めっき鋼板の作製および評価
(1)面状スペーサーを用いた水蒸気処理
めっき鋼板の原板から、400mm×400mmのめっき鋼板を2枚(上側めっき鋼板、下側めっき鋼板)切り出した。図2Cに示されるように、下側めっき鋼板の一方の面に400mm×400mmの面状スペーサーを積層した。面状スペーサーの上に上側めっき鋼板を積層し、面圧が1.5kN/cmとなるように圧力を加えた。この状態で、水蒸気温度165℃、相対湿度90%、処理時間1.5時間の条件でめっき鋼板を水蒸気処理した。
3. Production and Evaluation of Black Plated Steel Plate (1) Steam Treatment Using Planar Spacer Two 400 mm × 400 mm plated steel plates (upper plated steel plate, lower plated steel plate) were cut out from the original plate of the plated steel plate. As shown in FIG. 2C, a 400 mm × 400 mm planar spacer was laminated on one surface of the lower plated steel sheet. The upper plated steel sheet was laminated on the planar spacer, and pressure was applied so that the surface pressure was 1.5 kN / cm 2 . In this state, the plated steel sheet was steam treated under the conditions of a steam temperature of 165 ° C., a relative humidity of 90%, and a treatment time of 1.5 hours.

(2)黒色化度の測定および腐食の有無の評価
水蒸気処理後の各めっき鋼板について、実験例1と同じ手順で、センター部およびエッジ部の黒色化度(L値)を測定し、めっき層表面のスペーサー接触部の腐食の有無を評価した。
(2) Measurement of the degree of blackening and evaluation of the presence or absence of corrosion For each plated steel sheet after the steam treatment, the degree of blackening (L * value) of the center part and the edge part is measured in the same procedure as in Experimental Example 1, and plating is performed. The presence or absence of corrosion at the spacer contact portion on the surface of the layer was evaluated.

4.結果
表6に、使用しためっき鋼板および面状スペーサーの種類、水蒸気処理後のめっき層表面の明度(L値)、およびめっき層表面の腐食の有無を示す。
4). Results Table 6 shows the types of the plated steel sheet and the planar spacer used, the lightness (L * value) of the plating layer surface after the steam treatment, and the presence or absence of corrosion on the plating layer surface.

表6の実施例28〜42の結果から、絶縁体(植物繊維または樹脂繊維)からなる紙材をスペーサーとして使用すると、めっき鋼板の表面に腐食が発生しないことがわかる。   From the results of Examples 28 to 42 in Table 6, it can be seen that when a paper material made of an insulator (plant fiber or resin fiber) is used as a spacer, corrosion does not occur on the surface of the plated steel sheet.

表6に示されるように、吸水量が100g/cm未満の面状スペーサーを用いて製造した実施例30、31、34、35、38および39の黒色めっき鋼板では、水蒸気の透過量が少ないため、センター部のL値およびエッジ部とセンター部のL値の差がある程度大きかった。一方、吸水量が100g/cm以上の面状スペーサーを用いて製造した実施例28、29、32、33、36、37および40〜42の黒色めっき鋼板では、水蒸気の透過量が十分であったため、センター部のL値およびエッジ部とセンター部のL値の差が小さかった。 As shown in Table 6, in the black-plated steel plates of Examples 30, 31, 34, 35, 38, and 39 manufactured using a planar spacer having a water absorption of less than 100 g / cm 2 , the water vapor transmission amount is small. Therefore, the difference between the L * value of the center part and the L * value of the edge part and the center part was large to some extent. On the other hand, in the black-plated steel plates of Examples 28, 29, 32, 33, 36, 37 and 40 to 42 manufactured using a planar spacer having a water absorption of 100 g / cm 2 or more, the water vapor transmission amount was sufficient. Therefore, the difference between the L * value of the center part and the L * value of the edge part and the center part was small.

[実験例3]
実験例3では、各種面状スペーサーを用いて、実験例2とは異なる条件で水蒸気処理を施しためっき鋼板の黒色化度と、めっき層表面の腐食の発生とについて調べた。
1.めっき鋼板
実験例1と同じ6種類のめっき鋼板を準備した。
[Experiment 3]
In Experimental Example 3, using various planar spacers, the degree of blackening of the plated steel sheet subjected to the steam treatment under conditions different from Experimental Example 2 and the occurrence of corrosion on the surface of the plating layer were examined.
1. Plated steel sheets The same six types of plated steel sheets as in Experimental Example 1 were prepared.

2.面状スペーサー
実験例2と同じ面状スペーサーを準備した。
2. Planar Spacer The same planar spacer as in Experimental Example 2 was prepared.

3.黒色めっき鋼板の作製および評価
(1)面状スペーサーを用いた水蒸気処理
めっき鋼板の原板から、幅400mm×長さ400mmのめっき鋼板を2枚(上側めっき鋼板、下側めっき鋼板)切り出した。図2Cに示されるように、下側めっき鋼板の一方の面に400mm×400mmの面状スペーサーを積層した。面状スペーサーの上に上側めっき鋼板を積層し、面圧が1.5kN/cmとなるように圧力を加えた。この状態で、水蒸気温度142℃、相対湿度87%、処理時間6時間の条件でめっき鋼板を水蒸気処理した。
3. Production and Evaluation of Black Plated Steel Plate (1) Steam Treatment Using Planar Spacer Two plated steel plates having a width of 400 mm and a length of 400 mm (upper plated steel plate, lower plated steel plate) were cut out from the original plate of the plated steel plate. As shown in FIG. 2C, a 400 mm × 400 mm planar spacer was laminated on one surface of the lower plated steel sheet. The upper plated steel sheet was laminated on the planar spacer, and pressure was applied so that the surface pressure was 1.5 kN / cm 2 . In this state, the plated steel sheet was steam-treated under the conditions of a steam temperature of 142 ° C., a relative humidity of 87%, and a treatment time of 6 hours.

(2)黒色化度の測定および腐食の有無の評価
水蒸気処理後の各めっき鋼板について、実験例2と同じ手順で、センター部およびエッジ部の黒色化度(L値)を測定し、めっき層表面のスペーサー接触部の腐食の有無を評価した。
(2) Measurement of the degree of blackening and evaluation of the presence or absence of corrosion For each plated steel sheet after the steam treatment, the degree of blackening (L * value) of the center part and the edge part is measured in the same procedure as in Experimental Example 2, and plating is performed. The presence or absence of corrosion at the spacer contact portion on the surface of the layer was evaluated.

4.結果
表7に、使用しためっき鋼板および面状スペーサーの種類、水蒸気処理後のめっき層表面の明度(L値)、およびめっき層表面の腐食の有無を示す。
4). Results Table 7 shows the types of plated steel sheets and planar spacers used, the lightness (L * value) of the plating layer surface after the steam treatment, and the presence or absence of corrosion on the plating layer surface.

表7の比較例6の結果から、スペーサーを使用しないと、めっき鋼板の間に水蒸気が浸入することができず、黒色化できないことがわかる。また、実施例43〜57の結果から、面状スペーサーを使用して水蒸気処理すると、めっき鋼板の表面に腐食が発生しないことがわかる。   From the results of Comparative Example 6 in Table 7, it can be seen that if the spacer is not used, water vapor cannot enter between the plated steel sheets and cannot be blackened. Moreover, it turns out that corrosion does not generate | occur | produce on the surface of a plated steel plate from the result of Examples 43-57, when a water vapor process is performed using a planar spacer.

実験例2および実験例3の結果から、水蒸気処理の条件次第では、いずれの面状スペーサーでも、十分にめっき層表面を黒色化することができる。また、短時間で黒色化する場合、面状スペーサーは、吸水量が高いものを用いることが好ましいことがわかる。   From the results of Experimental Example 2 and Experimental Example 3, the surface of the plating layer can be sufficiently blackened with any planar spacer depending on the conditions of the steam treatment. Moreover, when it blackens in a short time, it turns out that it is preferable to use a planar spacer with a high water absorption.

[実験例4]
実験例4では、さらに大きなサイズのめっき鋼板に対して、各種面状スペーサーを用いて水蒸気処理を施しためっき鋼板の黒色化度と、めっき層表面の腐食の発生とについて調べた。
[Experimental Example 4]
In Experimental Example 4, the blackened degree of the plated steel sheet subjected to the steam treatment using various planar spacers and the occurrence of corrosion on the surface of the plated layer were examined for a larger-sized plated steel sheet.

1.めっき鋼板
No.1のめっき鋼板を準備した。
1. Plated steel plate No. 1 plated steel sheet was prepared.

2.面状スペーサー
面状スペーサーとして、表8に示されるNo.17〜34の不織布を準備した。図3は、使用した不織布の写真である。図3A〜Dに示されるように、不織布には、格子状に複数の凹部が形成されている。不織布の通気量は、JIS L 1913に準拠したフラジール形法にて測定した。
2. Planar Spacer As a planar spacer, No. 1 shown in Table 8 is used. 17 to 34 nonwoven fabrics were prepared. FIG. 3 is a photograph of the nonwoven fabric used. As shown in FIGS. 3A to 3D, the nonwoven fabric has a plurality of concave portions formed in a lattice shape. The air permeability of the nonwoven fabric was measured by the fragile method according to JIS L 1913.

3.黒色めっき鋼板の作製および評価
(1)面状スペーサーを用いた水蒸気処理
めっき鋼板の原板から、幅800mm×長さ800mmのめっき鋼板を2枚(上側めっき鋼板、下側めっき鋼板)切り出した。図2Cに示されるように、下側のめっき鋼板の一方の面に表5のNo.13または表8のNo.17〜34の面状スペーサー(800mm×800mm)を積層した。さらに面状スペーサーの上側にめっき鋼板を積層して、評価用の1組のめっき鋼板を準備した。そして、面圧が1.5KN/cmとなるように圧力を加えた。この状態で、表9に示す2種類の条件で複数組の評価用のめっき鋼板を水蒸気処理した。
3. Production and Evaluation of Black Plated Steel Plate (1) Steam Treatment Using Planar Spacer Two plated steel plates having a width of 800 mm and a length of 800 mm (upper plated steel plate, lower plated steel plate) were cut out from the original plate of the plated steel plate. As shown in FIG. 2C, No. 1 in Table 5 was formed on one surface of the lower plated steel sheet. 13 or no. 17 to 34 planar spacers (800 mm × 800 mm) were laminated. Furthermore, a plated steel plate was laminated on the upper side of the planar spacer to prepare a set of plated steel plates for evaluation. Then, pressure was applied so that the surface pressure was 1.5 KN / cm 2 . In this state, a plurality of sets of plated steel sheets for evaluation were steam-treated under the two types of conditions shown in Table 9.

(2)黒色化度の評価
水蒸気処理後の各組のめっき鋼板から無作為に1枚ずつ選択された合計3枚の試験片について、周辺部(端部から20mm内側に位置する任意の4か所/1枚)および中心部(中心付近の任意の4か所/1枚)の明度(L値)を測定した。明度の測定条件は、実験例1と同じである。選択された3枚のめっき鋼板の周辺部の明度と、選択された3枚のめっき鋼板の中心部の明度とのそれぞれについて平均値を算出した。そして、周辺部のL値の平均値から中心部のL値の平均値を差し引くことで算出したΔL値を、黒色化の均一性の評価の指標とした。各試験片についてΔL値が5以下の場合は「◎」、5超であって10以下の場合は「○」、10超であって15以下の場合は「△」とし、15超の場合は「×」と評価した。評価結果を表10に示す。
(2) Evaluation of degree of blackening A total of three test pieces randomly selected one by one from each set of plated steel sheets after steam treatment, the peripheral part (any 4 pieces located 20 mm inside from the end part) Lightness (L * value) at the center (1 sheet) and at the center (any 4 spots near the center / 1 sheet). The lightness measurement conditions are the same as in Experimental Example 1. An average value was calculated for each of the brightness of the peripheral part of the selected three plated steel sheets and the brightness of the central part of the selected three plated steel sheets. The ΔL * value calculated by subtracting the average value of the L * values in the central portion from the average value of the L * values in the peripheral portion was used as an index for evaluating the blackening uniformity. For each specimen, if the ΔL * value is 5 or less, “◎”; Was evaluated as “×”. Table 10 shows the evaluation results.

(3)耐食性の評価
水蒸気処理後の各めっき鋼板について、耐食性を評価した。耐食性は、各めっき鋼板から切り出した試験片(幅70mm×長さ150mm)の端面にシールを施した後、塩水噴霧工程、乾燥工程および湿潤工程を1サイクル(8時間)とし、赤錆の発生面積率が5%となるまでのサイクル数で評価した。塩水噴霧工程は、35℃の5%NaCl水溶液を試験片に2時間噴霧することで行った。乾燥工程は、気温60℃、相対湿度30%の環境下で、4時間放置することで行った。湿潤工程は、気温50℃、相対湿度95%の環境下で、2時間放置することで行った。赤錆の発生面積率が5%に達するまでのサイクル数が70サイクル超の場合は「◎」、30サイクル以上かつ70サイクル以下の場合は「○」、30サイクル未満の場合は「×」と評価した。
(3) Evaluation of corrosion resistance Corrosion resistance was evaluated about each plated steel plate after a steam process. Corrosion resistance is the area where red rust is generated after sealing the end face of a test piece (width 70 mm x length 150 mm) cut from each plated steel sheet, followed by a salt spray process, a drying process and a wetting process in one cycle (8 hours). The number of cycles until the rate reached 5% was evaluated. The salt water spraying process was performed by spraying a 5% NaCl aqueous solution at 35 ° C. on the test piece for 2 hours. The drying process was performed by leaving it to stand for 4 hours in an environment with an air temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 30%. The wetting process was performed by leaving it for 2 hours in an environment of an air temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%. Evaluated as “◎” when the number of cycles until the area ratio of red rust reaches 5% exceeds 70 cycles, “◯” when 30 cycles or more and 70 cycles or less, and “X” when less than 30 cycles. did.

水蒸気処理後の各試験片のめっき層表面の明度および耐食性の評価の結果を表10に示す。   Table 10 shows the results of evaluation of the brightness and corrosion resistance of the surface of the plating layer of each test piece after the steam treatment.

表10に示されるように、耐食性は、いずれの試験片も良好であった。面状スペーサーを挟まないで製造した比較例7,8の黒色めっき鋼板では、めっき鋼板の間に水蒸気が侵入することができず、黒色化できなかった。パルプおよびポリプロピレンで構成された面状スペーサーを用いて製造した実施例58,77の黒色めっき鋼板では、面状スペーサーが水を吸湿することにより、黒色めっき鋼板の間に水膜が形成され、めっき鋼板の中心部分まで水蒸気が到達しにくかったため、今回の処理時間では十分に黒色化することができなかった。厚みが0.3mm未満の面状スペーサーを用いて製造された実施例59,60,68,69,87,88の黒色めっき鋼板では、面状スペーサーの厚み不足によりめっき鋼板の中心部分まで水蒸気が到達しにくかったため、今回の処理時間では十分に黒色化することができなかった。通気量が30cc/cm/s未満のスペーサーを用いて製造された実施例65,66,74,75,93,94の黒色めっき鋼板では、通気量の不足によりめっき鋼板の中心部分まで水蒸気が到達しにくかったため、今回の処理時間では十分に黒色化することができなかった。また、融点が160℃のポリプロピレン製の面状スペーサー用いて製造された実施例78〜86の黒色めっき鋼板では、面状スペーサーを用いたにも関わらず、十分に黒色化することができなかった。これは、図4A,Bに示されるように、面状スペーサーが熱融着してしまい、水蒸気の進入を却って阻害してしまったためと考えられる。図4Aは、水蒸気処理前のポリプロピレン製の面状スペーサー(融点160℃)の断面の写真である。図4Bは、150℃で水蒸気処理した後のポリプロピレン製の面状スペーサーの断面の写真である。図4Bに示されるように、水蒸気処理の温度よりも融点が10℃高い合成繊維からなる不織布を使用した場合は、熱融着が観察された。 As shown in Table 10, the corrosion resistance of all the test pieces was good. In the black plated steel sheets of Comparative Examples 7 and 8 manufactured without sandwiching the planar spacer, water vapor could not enter between the plated steel sheets and could not be blackened. In the black plated steel plates of Examples 58 and 77 manufactured using a planar spacer made of pulp and polypropylene, the planar spacer absorbs water, thereby forming a water film between the black plated steel plates. Since it was difficult for water vapor to reach the central part of the steel plate, it was not possible to sufficiently blacken in this treatment time. In the black-plated steel plates of Examples 59, 60, 68, 69, 87, and 88 manufactured using a planar spacer having a thickness of less than 0.3 mm, water vapor is generated up to the central portion of the plated steel plate due to insufficient thickness of the planar spacer. Since it was difficult to reach, it was not possible to sufficiently blacken in this processing time. In the black-plated steel plates of Examples 65, 66, 74, 75, 93, and 94 manufactured using spacers having an air flow rate of less than 30 cc / cm 2 / s, water vapor was generated up to the central portion of the plated steel plate due to insufficient air flow rate. Since it was difficult to reach, it was not possible to sufficiently blacken in this processing time. In addition, in the black-plated steel plates of Examples 78 to 86 manufactured using a polypropylene planar spacer having a melting point of 160 ° C., it was not possible to sufficiently blacken even though the planar spacer was used. . As shown in FIGS. 4A and 4B, this is thought to be because the planar spacers were thermally fused and hindered by the ingress of water vapor. FIG. 4A is a photograph of a cross-section of a polypropylene planar spacer (melting point: 160 ° C.) before steaming. FIG. 4B is a photograph of a cross section of a planar spacer made of polypropylene after steaming at 150 ° C. As shown in FIG. 4B, thermal fusion was observed when a nonwoven fabric made of synthetic fibers having a melting point 10 ° C. higher than the temperature of the steam treatment was used.

一方、厚み0.3mm以上、通気量30cc/cm/s以上のポリエチレンテレフタレート製の面状スペーサーを用いて製造された実施例61,62,63,64,67,70,71,72,73,76のめっき鋼板では、めっき鋼板を均一に黒色化することができた。図4Cは、150℃で水蒸気処理後のポリエチレンテレフタレート製の面状スペーサー(融点250℃)の断面の写真である。図4Cに示されるように、水蒸気処理の温度よりも融点が100℃高い合成繊維からなる不織布を使用した場合は、熱融着は観察されなかった。 On the other hand, Examples 61, 62, 63, 64, 67, 70, 71, 72, and 73 manufactured using a polyethylene terephthalate planar spacer having a thickness of 0.3 mm or more and an air flow rate of 30 cc / cm 2 / s or more. 76, the plated steel sheet could be blackened uniformly. FIG. 4C is a photograph of a cross section of a polyethylene terephthalate planar spacer (melting point 250 ° C.) after steam treatment at 150 ° C. As shown in FIG. 4C, when a non-woven fabric made of synthetic fibers having a melting point 100 ° C. higher than the temperature of the steam treatment was used, no thermal fusion was observed.

これらの結果から、厚み0.3mm以上、通気量30cc/cm/s以上であって、水蒸気処理の温度より十分に高い融点を有する素材からなる面状スペーサーを使用することで、大きいめっき鋼板であっても短時間で均一に黒色化できることがわかる。 From these results, the use of a planar spacer made of a material having a thickness of 0.3 mm or more and an air flow rate of 30 cc / cm 2 / s or more and having a melting point sufficiently higher than the temperature of the steam treatment, Even so, it can be seen that it can be uniformly blackened in a short time.

本発明の黒色めっき鋼板の製造方法は、めっき層の表面に腐食を生じさせずに黒色めっき鋼板を効率よく製造することができるため、例えば建築物の屋根材や外装材、家電製品、自動車などに使用される黒色めっき鋼板の製造方法として有用である。   The method for producing a black-plated steel sheet according to the present invention can efficiently produce a black-plated steel sheet without causing corrosion on the surface of the plating layer. For example, a roofing material or exterior material of a building, a home appliance, an automobile, etc. It is useful as a method for producing a black-plated steel sheet used in the above.

Claims (5)

Al:0.1〜22.0質量%、Mg:0.1〜10.0質量%を含む溶融Al、Mg含有Znめっき層を有する溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板を準備する工程と、
コイル状または平板の積層体状に配置した、前記溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板の間に、絶縁体で被覆されているか、または絶縁体からなるスペーサーを配置した状態で、前記溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板を水蒸気に接触させる工程と、
を有する、黒色めっき鋼板の製造方法。
Al: 0.1 to 22.0 mass%, Mg: molten Al containing 0.1 to 10.0 mass%, a molten Al having an Mg-containing Zn plating layer, a step of preparing an Mg-containing Zn-plated steel sheet,
Between the molten Al and Mg-containing Zn-plated steel sheets arranged in a coiled or flat laminate, the molten Al and Mg are covered with an insulator or a spacer made of an insulator is arranged. A step of bringing the Zn-plated steel sheet into contact with water vapor;
A method for producing a black-plated steel sheet.
前記スペーサーは、樹脂で被覆された金属線材、樹脂線材またはこれらの組み合わせからなる、請求項1に記載の黒色めっき鋼板の製造方法。   The method of manufacturing a black-plated steel sheet according to claim 1, wherein the spacer is made of a metal wire coated with a resin, a resin wire, or a combination thereof. 前記スペーサーは、樹脂で被覆された金属線材、樹脂線材またはこれらの組み合わせからなる、同心撚り線、集合撚り線または編み線である、請求項2に記載の黒色めっき鋼板の製造方法。   The method for producing a black-plated steel sheet according to claim 2, wherein the spacer is a concentric stranded wire, a collective stranded wire or a knitted wire made of a metal wire coated with a resin, a resin wire, or a combination thereof. 前記スペーサーは、紙、布または不織布である、請求項1に記載の黒色めっき鋼板の製造方法。   The said spacer is a manufacturing method of the black plating steel plate of Claim 1 which is paper, cloth, or a nonwoven fabric. 前記溶融Al、Mg含有Znめっき鋼板の大きさは、幅500mm×長さ500mm以上であり、
前記スペーサーは、合成繊維からなる、厚み0.3mm以上、通気量30cc/cm/s以上の不織布である、
請求項1に記載の黒色めっき鋼板の製造方法。
The size of the molten Al, Mg-containing Zn plated steel sheet is 500 mm wide x 500 mm long,
The spacer is a non-woven fabric made of synthetic fiber and having a thickness of 0.3 mm or more and an air permeability of 30 cc / cm 2 / s or more.
The manufacturing method of the black plating steel plate of Claim 1.
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