KR102626695B1 - Zn-based plated steel sheet - Google Patents

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Abstract

강판과, 강판의 적어도 편면에 배치된, 0.05 내지 60질량%의 Al, 및 Zn을 함유하는 Zn계 도금층과, Zn계 도금층 상에 배치된, 편면당의 부착량 0.1 내지 15g/㎡의 크로메이트 프리의 화성 처리층이 구비되고, 화성 처리층에는, 20질량% 이상의 수지와, 1 내지 20질량%의 평균 입경 5 내지 200㎚의 실리카 입자와, Cu, Co 또는 Fe의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 안료가 함유되어 있고, 외관을 CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 b*가 -30 이상 -2 이하이며, JIS Z 8741:1997에 규정되는 60도 경면 광택 Gs(60°)가 50 내지 200이며, 금속 외관을 나타내는, Zn계 도금 강판.A steel sheet, a Zn-based plating layer containing 0.05 to 60% by mass of Al and Zn disposed on at least one side of the steel sheet, and a chromate-free chemical conversion disposed on the Zn-based plating layer with an adhesion amount of 0.1 to 15 g/m2 per side. A treatment layer is provided, and the chemical treatment layer contains 20% by mass or more of resin, 1 to 20% by mass of silica particles with an average particle diameter of 5 to 200 nm, and one or two or more types of Cu, Co, or Fe. Pigment is contained, b* is -30 or more and -2 or less when the appearance is evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space, and the 60-degree mirror gloss G specified in JIS Z 8741:1997 A Zn-based plated steel sheet with s (60°) of 50 to 200 and exhibiting a metallic appearance.

Description

Zn계 도금 강판Zn-based plated steel sheet

본 발명은 Zn계 도금 강판에 관한 것이다.The present invention relates to Zn-based plated steel sheets.

본원은, 2020년 10월 20일에 일본에 출원된 특허 출원 제2020-176149호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Patent Application No. 2020-176149 filed in Japan on October 20, 2020, and uses the content here.

내식성이 양호한 도금 강판으로서 가장 사용되는 도금 강판에 Zn계 도금 강판이 있다. Zn계 도금 강판은, 자동차, 가전, 건축재 분야 등 다양한 제조업에 있어서 사용되고 있다. 그 중에서도 특히, Al을 첨가한 도금은 내식성이 높기 때문에 근년 사용량이 증가하고 있다.The most commonly used plated steel plate with good corrosion resistance is Zn-based plated steel plate. Zn-based plated steel sheets are used in various manufacturing industries, such as automobiles, home appliances, and building materials. Among them, the use of Al-added plating has been increasing in recent years because it has high corrosion resistance.

내식성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 개발된 Zn계 도금 강판의 일례로서, 특허문헌 1에는, 용융 Zn-Al-Mg-Si 도금 강판이 기재되어 있다. 이 도금 강판은, 외관이 배껍질 무늬 모양을 나타내기 때문에, 외관 미려성에도 우수하다는 특징이 있다.As an example of a Zn-based plated steel sheet developed for the purpose of improving corrosion resistance, Patent Document 1 describes a hot-dip Zn-Al-Mg-Si plated steel sheet. This plated steel sheet has the characteristic of being excellent in appearance because its appearance shows a pear-shell pattern.

그런데, 종래, Zn계 도금 강판에 또한 고도의 방청 기능을 부여시키기 위해, 6가 크롬산염 등을 사용한 크로메이트 처리를 도금 후에 실시하는 것이 널리 행해지고, 또한 필요에 따라 의장성, 내오염성, 윤활성 등의 고부가 가치 기능을 부여하기 위해 유기 수지에 의한 피복이 행해지거나 하고 있었다. 그러나, 환경 문제의 고조를 배경으로, 크로메이트 처리의 사용을 자제하는 움직임이 있다. 그래서, 크로메이트 처리를 행하지 않고, 수지계 피막의 1층 처리만으로 간편하게 고도의 방청 기능을 부여하는 것을 목적으로 하여, 하기 특허문헌 2에 기재된 표면 처리 도금 강판이 있다.However, conventionally, in order to further impart a high level of rust prevention function to Zn-based plated steel sheets, chromate treatment using hexavalent chromate or the like is widely performed after plating, and further, as necessary, to improve designability, stain resistance, lubricity, etc. In order to provide high value-added functions, coating with organic resin was being performed. However, against the backdrop of heightened environmental concerns, there is a movement to refrain from using chromate treatment. Therefore, there is a surface-treated plated steel sheet described in Patent Document 2 below for the purpose of providing a high level of rust prevention function simply by treating one layer of a resin-based film without performing chromate treatment.

상기 특허문헌 2에 기재된 피막을 사용함으로써 내식성을 보다 향상시키는 것이 가능해지고 있다. 그러나, Al을 함유하는 Zn계 도금 강판은, 장기 보관하면, 도금층 중에 포함되는 Al이 산화됨으로써, 도금 표면이 부분적 또는 전체적으로 흑변된다고 하는 문제가 있다.By using the film described in Patent Document 2, it becomes possible to further improve corrosion resistance. However, when a Zn-based plated steel sheet containing Al is stored for a long period of time, there is a problem in that the Al contained in the plated layer is oxidized, causing the plated surface to turn black partially or entirely.

일본 특허 제3179446호 공보Japanese Patent No. 3179446 Publication 일본 특허 공개 제2006-52462호 공보Japanese Patent Publication No. 2006-52462

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, Al을 함유하는 Zn계 도금 강판에 있어서, 도금 표면이 부분적 또는 전체적으로 흑변된 경우라도, 흑변을 눈에 띄지 않게 하여 금속 외관을 유지하는 것이 가능하고, 또한, 내식성 및 내후성을 향상시킨, Zn계 도금 강판을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and in a Zn-based plated steel sheet containing Al, even when the plating surface is partially or entirely blackened, it is possible to maintain the metallic appearance by making the blackening inconspicuous, Additionally, the goal is to provide a Zn-based plated steel sheet with improved corrosion resistance and weather resistance.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 화성 처리층에 안료를 함유시킴으로써, 도금층의 표면 흑변 개소를 눈에 띄기 어렵게 하고, 또한, 도금층 표면의 금속 외관을 손상시키지 않게 하는 것을 발견하였다. 본 발명은 이하의 구성을 채용한다.In order to solve the above problem, the present inventors conducted extensive studies and discovered that by containing a pigment in the chemical conversion layer, surface blackening of the plating layer is made less noticeable and the metallic appearance of the plating layer surface is not damaged. did. The present invention adopts the following configuration.

[1] 강판과,[1] Steel plate,

상기 강판의 적어도 편면에 배치된, 0.05 내지 60질량%의 Al, 및 Zn을 함유하는 Zn계 도금층과,a Zn-based plating layer disposed on at least one side of the steel sheet and containing 0.05 to 60% by mass of Al and Zn;

상기 Zn계 도금층 상에 배치된, 편면당의 부착량 0.1 내지 15g/㎡의 크로메이트 프리의 화성 처리층이 구비되고,A chromate-free chemical conversion layer disposed on the Zn-based plating layer with an adhesion amount of 0.1 to 15 g/m2 per side is provided,

상기 화성 처리층에는, 20질량% 이상의 수지와, 1 내지 20질량%의 평균 입경 5 내지 200㎚의 실리카 입자와, Cu, Co 또는 Fe의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 안료가 함유되어 있고,The chemical conversion layer contains 20% by mass or more of resin, 1 to 20% by mass of silica particles with an average particle diameter of 5 to 200 nm, and a pigment containing one or two or more types of Cu, Co, or Fe, ,

외관을 CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 b*가 -30 이상 -2 이하이며, JIS Z 8741:1997에 규정되는 60도 경면 광택 Gs(60°)가 50 내지 200이며, 금속 외관을 나타내는, Zn계 도금 강판.When the appearance is evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space, b* is -30 or more and -2 or less, and the 60-degree mirror gloss G s (60°) specified in JIS Z 8741:1997 is 50 to 200, and exhibits a metallic appearance. Zn-based plated steel sheet.

[2] 상기 안료가, 구리(II)프탈로시아닌, 코발트(II)프탈로시아닌, 황산구리, 황산코발트, 황산철 또는 산화철 중 어느 1종 또는 2종 이상인, [1]에 기재된, Zn계 도금 강판.[2] The Zn-based plated steel sheet according to [1], wherein the pigment is one or two or more of copper (II) phthalocyanine, cobalt (II) phthalocyanine, copper sulfate, cobalt sulfate, iron sulfate, or iron oxide.

[3] 상기 화성 처리층 중에 있어서의, 상기 실리카 입자와 상기 안료의 혼합비를, 상기 실리카 입자의 Si 환산량[Si]과, 상기 안료의 Cu 환산량[Cu], Co 환산량[Co] 또는 Fe 환산량[Fe]로 나타낸 경우에, [Si]/([Cu]+[Co]+[Fe])이 1 내지 200의 범위인, [1] 또는 [2]에 기재된, Zn계 도금 강판.[3] The mixing ratio of the silica particles and the pigment in the chemical conversion layer is the Si equivalent amount of the silica particles [Si], the Cu equivalent amount of the pigment [Cu], the Co equivalent amount [Co], or When expressed in Fe equivalent amount [Fe], [Si]/([Cu]+[Co]+[Fe]) is in the range of 1 to 200, the Zn-based plated steel sheet described in [1] or [2] .

[4] 상기 Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra가 0.5 내지 2.0㎛이며, 상기 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa가 5㎚ 내지 100㎚인, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된, Zn계 도금 강판.[4] The arithmetic mean roughness Ra of the Zn-based plating layer is 0.5 to 2.0 ㎛, and the arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer is 5 nm to 100 nm, according to any one of [1] to [3], Zn-based plated steel sheet.

[5] 상기 화성 처리층에, Nb 화합물, 인산 화합물 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 더 포함되는, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된, Zn계 도금 강판.[5] The Zn-based plated steel sheet according to any one of [1] to [4], wherein the chemical conversion layer further contains one or both of a Nb compound and a phosphoric acid compound.

[6] 상기 화성 처리층 중의 상기 수지가, 폴리올레핀 수지, 불소 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 중 어느 1종 이상의 수지를 포함하는, [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된, Zn계 도금 강판.[6] [1] to [5] wherein the resin in the chemical conversion layer contains at least one of polyolefin resin, fluorine resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, epoxy resin, and phenol resin. The Zn-based plated steel sheet according to any one of the above.

[7] 상기 Zn계 도금층이, 평균 조성으로, Al: 4질량% 이상 22질량% 이하, Mg: 1질량% 이상 10질량% 이하를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물로 이루어지는, [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된, Zn계 도금 강판.[7] The Zn-based plating layer contains, as an average composition, Al: 4 mass% to 22 mass%, Mg: 1 mass% to 10 mass%, and the balance consists of Zn and impurities, [1] to The Zn-based plated steel sheet according to any one of [6].

[8] 상기 Zn계 도금층이, 평균 조성으로, Si: 0.0001 내지 2질량%를 더 함유하는, [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된, Zn계 도금 강판.[8] The Zn-based plated steel sheet according to any one of [1] to [7], wherein the Zn-based plating layer further contains Si: 0.0001 to 2% by mass as an average composition.

[9] 상기 Zn계 도금층이, 평균 조성으로, Ni, Sb, Pb 중 어느 1종 또는 2종 이상을, 합계로 0.0001 내지 2질량% 더 함유하는 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [8] 중 어느 한 항에 기재된 Zn계 도금 강판.[9] Among [1] to [8], wherein the Zn-based plating layer further contains, in average composition, 0.0001 to 2% by mass of one or more of Ni, Sb, and Pb in total. The Zn-based plated steel sheet according to any one of the items.

[10] 상기 Zn계 도금층에, 소정의 형상이 되도록 배치된 패턴부와, 비패턴부가 형성되고,[10] In the Zn-based plating layer, a pattern portion and a non-pattern portion arranged to have a predetermined shape are formed,

상기 패턴부 및 상기 비패턴부는, 각각, 하기의 결정 방법 1 내지 5 중 어느 것에 의해 결정되는 제1 영역, 제2 영역 중의 1종 또는 2종을 포함하고,The pattern portion and the non-pattern portion each include one or two types of a first region and a second region determined by any of the following determination methods 1 to 5,

상기 패턴부에 있어서의 상기 제1 영역의 면적률과, 상기 비패턴부에 있어서의 상기 제1 영역의 면적률의 차의 절댓값이, 30% 이상인, [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된, Zn계 도금 강판.Any one of [1] to [9], wherein the absolute value of the difference between the area ratio of the first region in the pattern portion and the area ratio of the first region in the non-pattern portion is 30% or more. Zn-based plated steel sheet described in .

[결정 방법 1][Decision method 1]

상기 Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 각 영역의 무게 중심점을 중심으로 하는 직경 0.5mm의 원 내를 측정 영역 A로 하고, 각 측정 영역 A에 있어서의 L*값을 측정한다. 얻어진 L*값 중에서 임의의 50점을 선정하고, 얻어진 L*값의 50점 평균을 기준 L*값으로 했을 때, L*값이 기준 L*값 이상이 되는 영역을 제1 영역, 기준 L*값 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다.Virtual grid lines are drawn at 0.5 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and in a plurality of areas divided by the virtual grid lines, a measurement area is within a circle with a diameter of 0.5 mm centered on the center of gravity of each area. Let A be used, and measure the L* value in each measurement area A. When 50 points are randomly selected from the obtained L* values and the average of 50 points of the obtained L* values is set as the standard L* value, the area where the L* value is greater than or equal to the standard L* value is called the first area, the reference L* The area below the value is referred to as the second area.

[결정 방법 2][Decision Method 2]

상기 Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 각 영역의 무게 중심점을 중심으로 하는 직경 0.5mm의 원 내를 측정 영역 A로 하고, 각 측정 영역 A에 있어서의 L*값을 측정하고, L*값이 45 이상이 되는 영역을 제1 영역, L*값이 45 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다.Virtual grid lines are drawn at 0.5 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and in a plurality of areas divided by the virtual grid lines, a measurement area is within a circle with a diameter of 0.5 mm centered on the center of gravity of each area. Let A be, the L* value in each measurement area A is measured, the area where the L* value is 45 or more is set as the first area, and the area where the L* value is less than 45 is set as the second area.

[결정 방법 3][Decision Method 3]

상기 Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 산술 평균 높이 Sa2를 측정한다. 얻어진 산술 평균 높이 Sa2가 1㎛ 이상이 되는 영역을 제1 영역, 1㎛ 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다.Virtual grid lines are drawn at 0.5 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and the arithmetic mean height Sa2 is measured in each of the plurality of regions defined by the virtual grid lines. The area where the obtained arithmetic mean height Sa2 is 1 µm or more is referred to as the first area, and the area where the obtained arithmetic mean height Sa2 is less than 1 µm is referred to as the second area.

[결정 방법 4][Decision Method 4]

상기 Zn계 도금층의 표면에 1㎜ 간격 또는 10㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 각각 X선을 입사시키는 X선 회절법에 의해, 상기 영역마다, Zn상의 (0002)면의 회절 피크 강도 I0002와, Zn상의 (10-11)면의 회절 피크 강도 I10-11을 측정하고, 이들의 강도비(I0002/I10-11)를 배향율로 한다. 상기 배향율이 3.5 이상인 영역을 제1 영역으로 하고, 상기 배향율이 3.5 미만인 영역을 제2 영역으로 한다.By drawing virtual grid lines on the surface of the Zn-based plating layer at intervals of 1 mm or 10 mm, and applying The diffraction peak intensity I 0002 of the (0002) plane of the Zn phase and the diffraction peak intensity I 10-11 of the (10-11) plane of the Zn phase were measured, and their intensity ratio (I 0002 /I 10-11 ) was calculated as the orientation ratio. Do this. The area where the orientation ratio is 3.5 or more is referred to as the first area, and the area where the orientation ratio is less than 3.5 is referred to as the second area.

[결정 방법 5][Decision Method 5]

상기 Zn계 도금층의 표면에 1㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 이어서, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역마다, 각 영역의 무게 중심점 G를 중심으로 하는 원 S를 그린다. 상기 원 S는, 상기 원 S의 내부에 포함되는 상기 Zn계 도금층의 표면 경계선의 합계 길이가 10㎜가 되도록 직경 R을 설정한다. 복수의 영역의 원 S의 직경 R 중 최대의 직경 Rmax와 최소의 직경 Rmin의 평균값을 기준 직경 Rave로 하고, 직경 R이 기준 직경 Rave 미만인 원 S를 갖는 영역을 제1 영역으로 하고, 직경 R이 기준 직경 Rave 이상인 원 S를 갖는 영역을 제2 영역으로 한다.Virtual grid lines are drawn at 1 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and then, for each of the plurality of regions divided by the virtual grid lines, a circle S is drawn centered on the center of gravity point G of each region. The diameter R of the circle S is set so that the total length of the surface boundaries of the Zn-based plating layer contained within the circle S is 10 mm. The average value of the largest diameter Rmax and the smallest diameter Rmin among the diameters R of circles S in a plurality of areas is set as the standard diameter Rave, and the area having circles S whose diameter R is less than the standard diameter Rave is set as the first area, and the diameter R is set as the first area. An area having a circle S larger than or equal to the reference diameter Rave is referred to as the second area.

[11] 상기 Zn계 도금층의 표면에, Co, Fe, Ni 중 어느 하나 또는 2개 이상을 갖는 [1] 내지 [10] 중 어느 한 항에 기재된, Zn계 도금 강판.[11] The Zn-based plated steel sheet according to any one of [1] to [10], which has one or two or more of Co, Fe, and Ni on the surface of the Zn-based plating layer.

본 발명에 따르면, Al을 함유하는 Zn계 도금 강판에 있어서, 도금층 중에 포함되는 Al이 산화됨으로써, 도금 표면이 부분적 또는 전체적으로 흑변되는 경우라도, 흑변을 눈에 띄지 않게 하여 금속 외관을 유지할 수 있고, 또한, 내식성 및 내후성을 향상시킨, Zn계 도금 강판을 제공할 수 있다.According to the present invention, in a Zn-based plated steel sheet containing Al, even when the plated surface turns black partially or entirely due to oxidation of Al contained in the plating layer, the metal appearance can be maintained by making the blackening inconspicuous, Additionally, it is possible to provide a Zn-based plated steel sheet with improved corrosion resistance and weather resistance.

본 발명자들은, 화성 처리층에 안료를 함유시켜서 화성 처리층을 청색으로 착색함으로써, 도금층의 표면에 발생한 흑변 부분이 눈에 띄기 어려워지는 것을 알아냈다. 그러나, 청색이 너무 진하면, 도금층 표면의 금속 외관을 시인하기 어려워진다. 또한, 도금층 표면에서 입사광이 반사되는 경우와, 화성 처리층의 표면에서 입사광이 반사되는 경우에서, 흑변부 부분의 시인성이나, 금속 외관의 시인성이 변화하는 것을 발견하였다. 그래서 더 검토한 결과, CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 b*값과, JIS Z 8741:1997에 규정되는 60도 경면 광택 Gs(60°)를 소정의 범위가 되도록 제어함으로써, 도금층 표면에 발생한 흑변부 부분을 눈에 띄기 어렵게 하고, 또한, 금속 외관을 시인할 수 있게 되는 것을 발견하였다. 또한, b*값 및 60도 경면 광택 Gs(60°)를 제어함으로써, 도금층의 표면에 문자 등의 임의의 형상을 나타낸 경우라도, 임의의 형상이 보기 쉬워지는 것도 발견하였다.The present inventors found that by adding a pigment to the chemical conversion layer and coloring the chemical conversion layer blue, the blackened portions generated on the surface of the plating layer become less conspicuous. However, if the blue is too dark, it becomes difficult to visually recognize the metallic appearance on the surface of the plating layer. In addition, it was discovered that the visibility of the blackened portion and the visibility of the metal exterior changed when the incident light was reflected from the surface of the plating layer and when the incident light was reflected from the surface of the chemical conversion layer. Therefore, as a result of further examination, the b* value when evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space and the 60-degree mirror gloss G s (60°) specified in JIS Z 8741:1997 were determined to be It was discovered that by controlling the range so that the blackened area generated on the surface of the plating layer becomes less noticeable, it also becomes possible to visually recognize the metallic appearance. Additionally, it was discovered that by controlling the b* value and the 60-degree mirror gloss G s (60°), even when arbitrary shapes such as letters were displayed on the surface of the plating layer, the arbitrary shapes became easier to see.

즉, 본 발명의 실시 형태의 Zn계 도금 강판은, 강판과, 강판의 적어도 편면에 배치된, 0.05 내지 60질량%의 Al, 및 Zn을 함유하는 Zn계 도금층과, Zn계 도금층 상에 배치된, 편면당의 부착량 0.1 내지 15g/㎡의 크로메이트 프리의 화성 처리층이 구비되고, 화성 처리층에는, 20질량% 이상의 수지와, 1 내지 20질량%의 평균 입경 5 내지 200㎚의 실리카 입자와, Cu, Co 또는 Fe의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 안료가 함유되어 있고, 외관을 CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 b*가 -30 이상 -2 이하이며, JIS Z 8741:1997에 규정되는 60도 경면 광택 Gs(60°)가 50 내지 200이며, 금속 외관을 나타내는, Zn계 도금 강판이다.That is, the Zn-based plated steel sheet of the embodiment of the present invention includes a steel sheet, a Zn-based plating layer containing 0.05 to 60% by mass of Al and Zn disposed on at least one side of the steel sheet, and a Zn-based plating layer disposed on the Zn-based plating layer. , a chromate-free chemical conversion layer with an adhesion amount of 0.1 to 15 g/m2 per side is provided, and the chemical conversion layer includes 20% by mass or more of resin, 1 to 20% by mass of silica particles with an average particle diameter of 5 to 200 nm, and Cu. , a pigment containing one or more types of Co or Fe is contained, and b* when the appearance is evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space is -30 or more and -2 or less, and , is a Zn-based plated steel sheet with a 60-degree mirror gloss G s (60°) specified in JIS Z 8741:1997 of 50 to 200 and a metallic appearance.

또한, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판에 있어서는, 안료가, 구리(II)프탈로시아닌, 코발트(II)프탈로시아닌, 황산구리, 황산코발트, 황산철 또는 산화철 중 어느 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.In addition, in the Zn-based plated steel sheet of this embodiment, the pigment is preferably one or two or more of copper (II) phthalocyanine, cobalt (II) phthalocyanine, copper sulfate, cobalt sulfate, iron sulfate, or iron oxide.

또한, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판에 있어서는, 화성 처리층 중에 있어서의, 실리카 입자와 안료의 혼합비를, 실리카 입자의 Si 환산량[Si]과, 안료의 Cu 환산량[Cu], Co 환산량[Co] 또는 Fe 환산량[Fe]로 나타낸 경우에, [Si]/([Cu]+[Co]+[Fe])이 1 내지 200의 범위인 것이 바람직하다. 또한, Si 환산량, Cu 환산량, Co 환산량, Fe 환산량의 각 단위는 「g/㎡」로 한다.In addition, in the Zn-based plated steel sheet of this embodiment, the mixing ratio of the silica particles and the pigment in the chemical conversion treatment layer is the Si equivalent amount of the silica particles [Si], the Cu equivalent amount of the pigment [Cu], and the Co conversion amount. When expressed in terms of amount [Co] or Fe equivalent amount [Fe], it is preferable that [Si]/([Cu]+[Co]+[Fe]) is in the range of 1 to 200. In addition, each unit of Si conversion amount, Cu conversion amount, Co conversion amount, and Fe conversion amount is set to “g/m2.”

또한, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판에 있어서는, Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra가 0.5 내지 2.0㎛이며, 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa가 5㎚ 내지 100㎚인 것이 바람직하다.In addition, in the Zn-based plated steel sheet of this embodiment, it is preferable that the arithmetic mean roughness Ra of the Zn-based plating layer is 0.5 to 2.0 μm, and the arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer is 5 nm to 100 nm.

[Zn계 도금 강판][Zn-based plated steel sheet]

이하, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판에 대해서 설명한다.Hereinafter, the Zn-based plated steel sheet of this embodiment will be described.

Zn계 도금층의 하지가 되는 강판은, 재질에 특별한 제한은 없다. 재질로서, 일반 강 등을 특별한 제한 없이 사용할 수 있고, Al 킬드강이나 일부의 고합금강도 적용하는 것도 가능하고, 형상에도 특별한 제한은 없다. 강판에 대해서 후술하는 용융 도금법을 적용함으로써, 본 실시 형태에 관한 Zn계 도금층이 형성된다.There are no particular restrictions on the material of the steel sheet that becomes the base of the Zn-based plating layer. As a material, general steel, etc. can be used without any particular restrictions, and Al killed steel or some high alloy steels can also be applied, and there are no special restrictions on the shape. The Zn-based plating layer according to this embodiment is formed by applying the hot-dip plating method described later to the steel sheet.

[Zn계 도금층][Zn-based plating layer]

다음으로, Zn계 도금층의 화학 성분에 대해서 설명한다.Next, the chemical composition of the Zn-based plating layer will be described.

Zn계 도금층은, 0.05 내지 60질량%의 Al과, Zn을 함유하는 것이 바람직하고, 0.05 내지 60질량%의 Al을 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. Al을 0.05질량% 이상 함유함으로써, Zn계 도금층의 내식성을 높일 수 있고, 또한, Al의 함유량을 60질량% 이하로 함으로써, Zn계 도금층에 포함되는 Zn량을 상대적으로 많게 하여, 희생 방식성을 확보하는 것이 가능해진다. Zn계 도금층에는, 40질량% 이상의 Zn이 포함되어 있어도 된다.The Zn-based plating layer preferably contains 0.05 to 60% by mass of Al and Zn, and more preferably contains 0.05 to 60% by mass of Al, with the balance consisting of Zn and impurities. By containing 0.05% by mass or more of Al, the corrosion resistance of the Zn-based plating layer can be improved, and by setting the Al content to 60% by mass or less, the amount of Zn contained in the Zn-based plating layer is relatively increased, thereby improving sacrificial corrosion resistance. It becomes possible to secure The Zn-based plating layer may contain 40% by mass or more of Zn.

또한, 본 실시 형태의 Zn계 도금층은, 평균 조성으로, Al: 4 내지 22질량%, Mg: 1 내지 10질량%를 함유하고, 잔부로서 Zn 및 불순물로 이루어지는 것이어도 된다. 또한, Zn계 도금층은, 평균 조성으로, Si: 0.0001 내지 2질량%를 함유해도 된다.In addition, the Zn-based plating layer of the present embodiment may contain, as an average composition, Al: 4 to 22% by mass and Mg: 1 to 10% by mass, and the balance may be composed of Zn and impurities. Additionally, the Zn-based plating layer may contain Si: 0.0001 to 2% by mass as an average composition.

이하, Al: 4 내지 22질량%, Mg: 1 내지 10질량%를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물로 이루어지는 Zn계 도금층의 성분 한정 이유를 설명한다.Hereinafter, the reason for limiting the components of the Zn-based plating layer, which contains 4 to 22% by mass of Al and 1 to 10% by mass of Mg, and the remainder consists of Zn and impurities, will be explained.

Al의 함유량은, 4 내지 22질량%의 범위이다. Al은, 내식성을 확보하기 위해 함유시키면 된다. Zn계 도금층 중의 Al의 함유량이 4질량% 이상이면, 내식성을 향상시키는 효과가 보다 높아진다. Al의 함유량이 22질량% 이하임으로써, 금속 외관을 유지하면서도, 내식성 및 내후성을 향상시키는 효과가 담보되기 쉬워진다.The Al content is in the range of 4 to 22 mass%. Al may be contained to ensure corrosion resistance. If the Al content in the Zn-based plating layer is 4% by mass or more, the effect of improving corrosion resistance becomes higher. When the Al content is 22% by mass or less, the effects of improving corrosion resistance and weather resistance are easily secured while maintaining the metallic appearance.

Mg의 함유량은, 1 내지 10질량%의 범위이다. Mg는, 내식성을 향상시키기 위해 함유시키면 된다. Zn계 도금층 중의 Mg의 함유량이 1질량% 이상이면, 내식성을 향상시키는 효과가 보다 높아진다. Mg의 함유량이 10질량% 이하임으로써, 도금욕에서의 드로스 발생이 억제되고, 드로스가 도금에 부착됨으로써 도금이 정상적으로 형성되지 않는 개소가 발생하는 것을 억제할 수 있어, 내식성의 저하를 억제할 수 있다.The Mg content is in the range of 1 to 10 mass%. Mg may be contained to improve corrosion resistance. If the Mg content in the Zn-based plating layer is 1% by mass or more, the effect of improving corrosion resistance becomes higher. When the Mg content is 10% by mass or less, the generation of dross in the plating bath is suppressed, the occurrence of locations where plating is not formed normally due to dross adhering to the plating can be suppressed, and a decrease in corrosion resistance can be suppressed. You can.

Mg의 함유량은 0%여도 된다. 즉, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판의 Zn계 도금층은, Zn-Al-Mg계 용융 도금층에 한정되는 것은 아니며, Zn-Al계 용융 도금층이어도 된다.The Mg content may be 0%. That is, the Zn-based plating layer of the Zn-based plated steel sheet of this embodiment is not limited to the Zn-Al-Mg-based hot-dip plating layer, and may be a Zn-Al-based hot-dip plating layer.

또한, Zn계 도금층은, Si를 0.0001 내지 2질량%의 범위에서 함유하고 있어도 된다.Additionally, the Zn-based plating layer may contain Si in the range of 0.0001 to 2% by mass.

Si는, Zn계 도금층의 밀착성을 향상시키는 경우가 있으므로, Si를 함유시켜도 된다. Si를 0.0001질량% 이상, 바람직하게는 0.001% 이상, 보다 바람직하게는 0.01% 이상을 함유시킴으로써 밀착성을 향상시키는 효과가 발현되므로, Si를 0.0001질량% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, Si를 2질량%를 초과하여 함유시켜도 도금 밀착성을 향상시키는 효과가 포화되므로, Si의 함유량은 2질량% 이하로 한다. 도금 밀착성의 관점에서는, Si의 함유량을 0.001 내지 1질량%의 범위로 해도 되고, 0.01 내지 0.8질량%의 범위로 해도 된다.Since Si may improve the adhesion of the Zn-based plating layer, Si may be contained. Since the effect of improving adhesion is exhibited by containing Si in an amount of 0.0001% by mass or more, preferably 0.001% or more, more preferably 0.01% or more, it is preferable to contain Si in an amount of 0.0001% by mass or more. On the other hand, even if Si is contained in excess of 2% by mass, the effect of improving plating adhesion is saturated, so the Si content is set to 2% by mass or less. From the viewpoint of plating adhesion, the Si content may be in the range of 0.001 to 1% by mass, or 0.01 to 0.8% by mass.

Zn계 도금층은, 평균 조성으로, Ni, Sb, Pb의 1종 또는 2종 이상을 합계로 0.0001 내지 2질량%, 바람직하게는 0.001 내지 2질량%를 함유하고 있어도 된다. 이들의 원소를 함유함으로써, 또한 내식성을 개선할 수 있다.The Zn-based plating layer may contain, in average composition, a total of 0.0001 to 2% by mass, preferably 0.001 to 2% by mass, of one or two or more types of Ni, Sb, and Pb. By containing these elements, corrosion resistance can also be improved.

Zn계 도금층의 화학 성분의 잔부는, 아연(Zn) 및 불순물이다. 불순물에는, 아연이나 다른 지금 중에 불가피하게 포함되는 것, 도금욕 중에서, 강이 용해됨으로써 포함되는 것이 있다.The remainder of the chemical components of the Zn-based plating layer are zinc (Zn) and impurities. Impurities include those that are inevitably included in zinc and other metals, and those that are included as a result of the steel dissolving in the plating bath.

또한, Zn계 도금층의 평균 조성은, 다음과 같은 방법에 의해 측정할 수 있다. 먼저, 도금을 침식하지 않는 도막 박리제(예를 들어, 산사이 가코사제 네오 리버 SP-751)에 의해, 화성 처리층을 제거한다. 화성 처리층 상에 표층 도막이 존재하고 있는 경우에는, 표층 도막도 아울러 제거한다. 그 후, 인히비터(예를 들어, 스기무라 가가쿠 고교사제 히비론)가 들어간 염산으로 Zn계 도금층을 용해하고, 얻어진 용액을 유도 결합 플라스마(ICP) 발광 분광 분석에 제공함으로써 구할 수 있다.Additionally, the average composition of the Zn-based plating layer can be measured by the following method. First, the chemical conversion layer is removed using a film release agent that does not erode the plating (e.g., Neo River SP-751 manufactured by Sansai Kako). If a surface layer coating film exists on the chemical conversion treatment layer, the surface layer coating film is also removed. Thereafter, the Zn-based plating layer can be determined by dissolving the Zn-based plating layer in hydrochloric acid containing an inhibitor (for example, Hibiron manufactured by Sugimura Chemical Co., Ltd.) and subjecting the obtained solution to inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopic analysis.

또한, Zn계 도금층의 표면에는, Co, Fe, Ni 중 어느 하나 또는 2개 이상의 원소를 갖는 것이 바람직하다. Co, Fe, Ni는, Zn계 도금층의 형성 후에, Co 처리, Fe 처리 또는 Ni 처리를 행함으로써, Zn계 도금층에 표면에 부착된다. 이들 원소가 Zn계 도금층의 표면에 있음으로써, 내흑변성을 향상시킬 수 있다. Co, Fe 또는 Ni는, 화합물의 상태에서 Zn계 도금층의 표면에 존재하고 있는 것이 바람직하다.Additionally, it is preferable that the surface of the Zn-based plating layer has any one or two or more elements among Co, Fe, and Ni. Co, Fe, and Ni are attached to the surface of the Zn-based plating layer by performing Co treatment, Fe treatment, or Ni treatment after formation of the Zn-based plating layer. By having these elements on the surface of the Zn-based plating layer, blackening resistance can be improved. Co, Fe or Ni is preferably present on the surface of the Zn-based plating layer in the form of a compound.

[화성 처리층][Formulated treatment layer]

다음으로, 화성 처리층에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 화성 처리층에는, 20질량% 이상의 수지와, 1 내지 20질량%의 평균 입경 5 내지 200㎚의 실리카 입자와, Cu, Co 또는 Fe의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 안료가 함유되어 있다. 본 실시 형태의 화성 처리층은, 수지, 실리카 입자, 안료를 함유하는 수성 조성물을, 강판 상에 형성된 Zn계 도금층에 도포하고, 건조시킴으로써 얻어지는 피막이다.Next, the chemical conversion layer is explained. The chemical conversion layer of this embodiment includes 20% by mass or more of resin, 1 to 20% by mass of silica particles with an average particle size of 5 to 200 nm, and a pigment containing one or two or more types of Cu, Co, or Fe. It is contained. The chemical conversion layer of this embodiment is a film obtained by applying an aqueous composition containing resin, silica particles, and pigment to a Zn-based plating layer formed on a steel sheet and drying it.

[수지][profit]

화성 처리층에 포함되는 수지는, 일반적인 수지이면 되고, 예를 들어, 폴리올레핀 수지, 불소 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는, 수용성 수지이어도 되고, 원래 수불용성이면서 에멀션이나 서스펜션과 같이 수중에 미분산된 상태로 될 수 있는 수지(수분산성 수지)여도 된다. 수용성 수지 외에, 원래 수불용성이면서 에멀션이나 서스펜션과 같이 수중에 미분산된 상태로 될 수 있는 수지(수분산성 수지)를 포함하여 수지라고 한다. 특히, 폴리올레핀 수지, 불소 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지 중 어느 1종 이상의 수지를 포함하는 것이 내후성이 우수하기 때문에 바람직하다.The resin contained in the chemical conversion layer may be any general resin, and examples include polyolefin resin, fluorine resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, epoxy resin, and phenolic resin. These resins may be water-soluble resins, or may be resins that are originally water-insoluble but can be microdispersed in water, such as emulsions or suspensions (water-dispersible resins). In addition to water-soluble resins, resins include resins that are originally water-insoluble but can be microdispersed in water, such as emulsions or suspensions (water-dispersible resins). In particular, it is preferable to contain at least one type of resin among polyolefin resin, fluorine resin, acrylic resin, and phenol resin because it has excellent weather resistance.

폴리올레핀 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 에틸렌과 메타크릴산, 아크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산을 고온 고압하에서 라디칼 중합한 후, 암모니아나 아민 화합물, KOH, NaOH, LiOH 등의 금속 화합물 혹은 상기 금속 화합물을 함유하는 암모니아나 아민 화합물 등으로 중화하고, 수분산화시켜서 얻어지는 것 등을 들 수 있다.The polyolefin resin is not particularly limited, and for example, ethylene and unsaturated carboxylic acids such as methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and crotonic acid are radically polymerized at high temperature and pressure, and then ammonia or amine compounds, Examples include those obtained by neutralizing with a metal compound such as KOH, NaOH, LiOH, or ammonia or an amine compound containing the metal compound, followed by water oxidation.

불소 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 플루오로올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체를 들 수 있다. 공중합체의 경우는, 플루오로올레핀과, 플루오로올레핀 이외의 불소 함유 단량체 및/또는 불소 원자를 갖지 않는 단량체와의 공중합체를 들 수 있다.There is no particular limitation on the fluororesin, and examples include homopolymers or copolymers of fluoroolefins. In the case of a copolymer, a copolymer of a fluoroolefin and a fluorine-containing monomer other than the fluoroolefin and/or a monomer that does not have a fluorine atom can be mentioned.

아크릴 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 스티렌, 알킬(메트)아크릴레이트류, (메트)아크릴산, 히드록시알킬(메트)아크릴레이트류, 알콕시실란(메트)아크릴레이트류 등의 불포화 단량체를, 수용액 중에서 중합 개시제를 사용하여 라디칼 중합함으로써 얻어지는 것을 들 수 있다. 상기 중합 개시제로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 아조비스시아노발레르산, 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물 등을 사용할 수 있다.The acrylic resin is not particularly limited, and examples include unsaturated monomers such as styrene, alkyl (meth)acrylates, (meth)acrylic acid, hydroxyalkyl (meth)acrylates, and alkoxysilane (meth)acrylates. , and those obtained by radical polymerization using a polymerization initiator in an aqueous solution. The polymerization initiator is not particularly limited, and for example, persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azo compounds such as azobiscyanovaleric acid, and azobisisobutyronitrile, etc. can be used.

우레탄 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 트리에틸렌글리콜, 비스페놀히드록시프로필에테르, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류와 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물을 반응시키고, 또한, 디아민 등으로 쇄 연장하고, 수분산화시켜서 얻어지는 것 등을 들 수 있다.The urethane resin is not particularly limited and includes, for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, triethylene glycol, bisphenol hydroxypropyl ether, glycerin, trimethylolethane, and trimethyl. and those obtained by reacting polyhydric alcohols such as allpropane with diisocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and tolylene diisocyanate, further chain extending with diamine, and water oxidation.

폴리에스테르 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 트리에틸렌글리콜, 비스페놀히드록시프로필에테르, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류와, 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 무수 숙신산, 아디프산, 세바스산, 무수 말레산, 이타콘산, 푸마르산, 무수 하이믹산 등의 다염기산을 탈수 축합시키고, 암모니아나 아민 화합물 등으로 중화하고, 수분산화시켜서 얻어지는 것 등을 들 수 있다.The polyester resin is not particularly limited and includes, for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, triethylene glycol, bisphenol hydroxypropyl ether, glycerin, trimethylolethane, Polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and polybasic acids such as phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic anhydride, adipic acid, sebacic acid, maleic anhydride, itaconic acid, fumaric acid, and hymic anhydride are dehydrated and condensed to produce ammonia. Those obtained by neutralizing with an amine compound or the like and oxidizing in water can be mentioned.

에폭시 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 레조르신형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 F형 에폭시 수지, 레조르신형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지를 디에탄올아민, N-메틸에탄올아민 등의 아민 화합물과 반응시키고, 유기산 또는 무기산으로 중화하여 얻어지는 것이나 상기 에폭시 수지의 존재 하에서, 고산가 아크릴 수지를 라디칼 중합한 후, 암모니아나 아민 화합물 등으로 중화하고, 수분산화시켜서 얻어지는 것 등을 들 수 있다.The epoxy resin is not particularly limited and includes, for example, bisphenol A-type epoxy resin, bisphenol F-type epoxy resin, resorcinol-type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-A epoxy resin, hydrogenated bisphenol F-type epoxy resin, and resorcinol-type epoxy resin. It is obtained by reacting an epoxy resin such as a resin or a novolak-type epoxy resin with an amine compound such as diethanolamine or N-methylethanolamine and neutralizing it with an organic or inorganic acid, or by radically polymerizing a high acid value acrylic resin in the presence of the epoxy resin. After that, it is neutralized with ammonia or an amine compound, and then obtained by water oxidation.

페놀 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 페놀, 레조르신, 크레졸, 비스페놀 A, 파라크실릴렌디메틸에테르 등의 방향족류와 포름알데히드를 반응 촉매의 존재 하에서 부가 반응시킨 메틸올화 페놀 수지 등의 페놀 수지를 디에탄올아민, N-메틸에탄올아민 등의 아민 화합물류와 반응시키고, 유기산 또는 무기산으로 중화함으로써 얻어지는 것 등을 들 수 있다.The phenol resin is not particularly limited and includes, for example, methylolated phenol resin obtained by addition reaction of aromatics such as phenol, resorcinol, cresol, bisphenol A, and paraxylylene dimethyl ether with formaldehyde in the presence of a reaction catalyst. and those obtained by reacting a phenol resin with amine compounds such as diethanolamine and N-methylethanolamine and neutralizing them with an organic acid or inorganic acid.

수지는, 화성 처리층 중에, 20질량% 이상의 비율로 함유시킨다. 수지의 함유량을 20질량% 이상으로 함으로써, 화성 처리층 자체가 취약해지는 일 없이, Zn계 도금층을 안정적으로 피복할 수 있다. 또한, 화성 처리층에는, 수지, 실리카 입자 및 안료와 함께, Nb 화합물, 인산 화합물 등의 수지 이외의 성분을 함유시키는 경우가 있고, 수지의 함유량은, 이들 성분의 잔부로 해도 된다.The resin is contained in the chemical conversion layer at a rate of 20% by mass or more. By setting the resin content to 20% by mass or more, the Zn-based plating layer can be stably covered without the chemical conversion layer itself becoming brittle. In addition, the chemical conversion layer may contain components other than the resin, such as Nb compounds and phosphoric acid compounds, along with the resin, silica particles, and pigments, and the resin content may be the remainder of these components.

[실리카 입자][Silica particles]

실리카 입자는, 화성 처리층의 내식성을 향상시키기 위해 배합한다. 실리카 입자로서는, 평균 입경이 5 내지 200㎚의 범위의 것이 적합하다. 실리카 입자는, 화성 처리층 중에 1 내지 20질량%의 비율로 함유시킨다. 실리카 입자의 함유량을 1질량% 이상으로 함으로써, 내식성의 향상 효과가 얻어진다. 또한, 실리카 입자의 함유량을 20질량% 이하로 함으로써, 화성 처리층 자체가 취약해지지 않고, Zn계 도금층을 안정적으로 피복할 수 있다. 평균 입경 5㎚ 미만의 실리카 입자는 입수 자체가 곤란하며, 평균 입경 5㎚ 미만의 실리카 입자를 포함하는 화성 처리층은, 사실상, 제작ㆍ제조가 곤란하므로, 실리카 입자의 평균 입경의 하한은 5㎚ 이상으로 한다. 또한, 실리카 입자의 평균 입경이 200㎚를 초과하면, 화성 처리층이 백탁되어 Zn계 도금층의 금속 외관이 손상될 우려가 있다. 실리카 입자의 함유량은, 화성 처리층의 내식성과 강도의 양쪽을 유지한다는 관점에서, 화성 처리층 중에 3 내지 15질량% 함유되는 것이 보다 바람직하다.Silica particles are blended to improve the corrosion resistance of the chemical conversion layer. As silica particles, those with an average particle diameter in the range of 5 to 200 nm are suitable. Silica particles are contained in the chemical conversion layer at a ratio of 1 to 20% by mass. By setting the content of silica particles to 1% by mass or more, the effect of improving corrosion resistance is obtained. Additionally, by setting the content of silica particles to 20% by mass or less, the chemical conversion layer itself does not become brittle and the Zn-based plating layer can be stably covered. Silica particles with an average particle size of less than 5 nm are difficult to obtain, and a chemical conversion layer containing silica particles with an average particle size of less than 5 nm is actually difficult to manufacture and manufacture, so the lower limit of the average particle size of silica particles is 5 nm. This is the above. Additionally, if the average particle diameter of the silica particles exceeds 200 nm, there is a risk that the chemical conversion treatment layer may become cloudy and the metallic appearance of the Zn-based plating layer may be damaged. The content of silica particles is more preferably 3 to 15% by mass in the chemical conversion layer from the viewpoint of maintaining both the corrosion resistance and strength of the chemical conversion layer.

일반적으로, 실리카 입자와 같은 무기 안료는 입경이 작으므로, 1차 입경보다도 큰 입경을 갖는 2차 입자의 형태로 화성 처리층 중에 존재하는 경우가 있다. 이 2차 입자(무기 안료가 응집된 입자)의 입경을, 이하 「2차 입경」이라고 기재한다. 본 실시 형태에 있어서의 실리카 입자는, 1차 입자 및 2차 입자가 혼재되어 있어도 되고, 또한 1차 입자와 2차 입자가 혼재되어 있다고 해도, 모두 평균 입경이 5 내지 200㎚의 범위이면 된다. 실리카 입자의 평균 입경은, 화성 처리층의 투과성을 높게 유지한다는 관점에서, 5 내지 150㎚가 보다 바람직하다.Generally, inorganic pigments such as silica particles have a small particle size, and therefore may exist in the chemical conversion layer in the form of secondary particles having a particle size larger than the primary particle size. The particle size of these secondary particles (particles in which the inorganic pigment is aggregated) is hereinafter referred to as “secondary particle size.” The silica particles in this embodiment may be a mixture of primary particles and secondary particles, and even if they are a mixture of primary particles and secondary particles, the average particle diameter may be in the range of 5 to 200 nm. The average particle size of the silica particles is more preferably 5 to 150 nm from the viewpoint of maintaining high permeability of the chemical conversion layer.

화성 처리층 중의 실리카의 평균 입경은, 이하의 방법에 의해 측정한다. 먼저, 본 발명의 강판의 압연 방향에 수직인 단면을 관찰할 수 있도록, 마이크로톰법에 의해 화성 처리층의 박막 시료를 제작한다. 얻어진 박막 시료의 20㎛×t㎛의 영역(판 폭 방향에 평행한 방향으로 20㎛, 판 두께 방향으로 막 두께 t㎛가 되는 영역)에 있어서, 200㎸ 전계 방출형 투과 전자 현미경(FE-TEM)을 사용하여 배율 10만배로 적어도 5 영역 관찰한다. 하기 식 1을 사용하여, 관찰 영역에 있어서의 모든 실리카 입자의 원 상당 직경을 산출하고, 이 원 상당 직경을 각각의 실리카 입자의 입경으로 하고, 평균함으로써 평균 입경을 구한다.The average particle size of silica in the chemical conversion layer is measured by the following method. First, a thin film sample of the chemical conversion layer is produced by a microtome method so that a cross section perpendicular to the rolling direction of the steel sheet of the present invention can be observed. In an area of 20 μm ) to observe at least 5 areas at a magnification of 100,000x. Using the following formula 1, the equivalent circle diameter of all the silica particles in the observation area is calculated, this equivalent circle diameter is set as the particle size of each silica particle, and the average particle size is obtained by averaging.

원 상당 직경=2√(S/π) ... 식 1Equivalent circle diameter=2√(S/π)...Equation 1

단, S는 실리카 입자의 면적이며, π는 원주율이다.However, S is the area of the silica particle, and π is the circumference.

화성 처리층 중의 실리카 입자의 함유량은, 이하의 방법에 의해 측정한다. 먼저, 목적의 샘플과는 별도로, 실리카 입자의 함유량이 기지인 화성 처리층을 갖는 비교 샘플을 복수 준비하고, 이들의 표면을 형광 X선 장치에 의해 측정하고, 얻어진 Si의 검출 강도와 실리카 입자의 함유량의 관계로부터 검량선을 그린다. 다음에, 비교 샘플과 동일 조건에서 목적의 샘플을 형광 X선 장치에 의해 측정하고, 얻어진 Si의 검출 강도로부터 상기의 검량선을 사용하여 실리카 입자의 함유량을 구한다.The content of silica particles in the chemical conversion layer is measured by the following method. First, separately from the target sample, a plurality of comparative samples having a chemical conversion layer with a known content of silica particles were prepared, their surfaces were measured by a fluorescence Draw a calibration curve based on the relationship between contents. Next, the target sample is measured with a fluorescence

또한, 본 발명에 있어서는, 도료에 분산하기 전의 수분산한 실리카의 상태에서의 평균 입경을 화성 처리층 중에서도 유지하고 있으므로, 그 값을 사용해도 된다.Additionally, in the present invention, the average particle size in the state of water-dispersed silica before being dispersed in the paint is maintained even in the chemical conversion layer, so that value may be used.

또한, 화성 처리층의 내식성을 향상시키기 위해, 실리카 입자 이외에, 티타니아 입자, 알루미나 입자, 지르코니아 입자 등을 함유시켜도 된다.Additionally, in order to improve the corrosion resistance of the chemical conversion layer, in addition to silica particles, titania particles, alumina particles, zirconia particles, etc. may be contained.

[안료][Pigment]

화성 처리층에는, Cu, Co 또는 Fe를 1종 또는 2종 이상 함유하는 안료가 포함된다. 안료는, Cu, Co 또는 Fe를 1종 포함해도 되고, 2종 이상 포함해도 된다. 또한, 화성 처리층에는, Cu, Co 또는 Fe의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 1종의 안료, 또는 2종 이상의 안료가 포함되어 있어도 된다. 안료로서는, 구리(II)프탈로시아닌, 코발트(II)프탈로시아닌, 황산구리, 황산코발트, 황산철 또는 산화철을 들 수 있다. 화성 처리층에 안료를 함유시킴으로써, 화성 처리층이 청색으로 착색되어, 도금층 표면에 드러난 흑변 부분을 눈에 띄기 어렵게 한다. 이 효과를 얻기 위해서는, 화성 처리층 중의 안료의 함유량을, 0.1 내지 10질량%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 화성 처리층 중의 안료의 함유량을 0.1질량% 이상으로 함으로써 Zn계 도금층 표면의 흑변 부분을 눈에 띄지 않게 할 수 있다. 또한, 안료의 함유량을 10질량% 이하로 함으로써, Zn계 도금층의 금속 외관이 손상되지 않게 된다. 안료의 함유량은, 금속 외관의 유지라고 하는 관점에서, 0.1 내지 5 질량%가 보다 바람직하고, 0.1 내지 3 질량%가 더욱 바람직하다.The chemical conversion layer contains a pigment containing one or two or more types of Cu, Co, or Fe. The pigment may contain one type of Cu, Co, or Fe, or may contain two or more types. Additionally, the chemical conversion layer may contain one type of pigment containing one or two or more types of Cu, Co, or Fe, or two or more types of pigments. Pigments include copper(II) phthalocyanine, cobalt(II) phthalocyanine, copper sulfate, cobalt sulfate, iron sulfate, or iron oxide. By containing a pigment in the chemical conversion layer, the chemical conversion layer is colored blue, making it difficult to notice the blackened portion exposed on the surface of the plating layer. In order to obtain this effect, it is preferable that the pigment content in the chemical conversion layer is in the range of 0.1 to 10 mass%. By setting the pigment content in the chemical conversion treatment layer to 0.1% by mass or more, the blackened portion on the surface of the Zn-based plating layer can be made inconspicuous. Additionally, by setting the pigment content to 10% by mass or less, the metallic appearance of the Zn-based plating layer is not damaged. From the viewpoint of maintaining the metallic appearance, the pigment content is more preferably 0.1 to 5% by mass, and still more preferably 0.1 to 3% by mass.

화성 처리층 중의 안료의 함유량은, 이하의 방법에 의해 측정한다. 먼저, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판의 압연 방향에 수직인 단면을 관찰할 수 있도록, 마이크로톰법에 의해 화성 처리층의 박막 시료를 제작한다. 얻어진 박막 시료의 20㎛×t㎛의 영역(판 폭 방향에 평행한 방향으로 20㎛, 판 두께 방향으로 막 두께 t㎛가 되는 영역)에 있어서, 200㎸ 전계 방출형 투과 전자 현미경(FE-TEM)을 사용하여 배율 10만배로 적어도 5 영역 관찰하고, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS 또는 EDX)를 사용하여, 원소 매핑을 행한다. 원소 매핑 결과로부터, Cu, Co 또는 Fe이 존재하는 영역의 면적률을 구한다. 여기서, 상기와 마찬가지의 방법에 의해, 안료의 함유량이 기지인 화성 처리층을 갖는 복수의 비교 샘플에 있어서의, Cu, Co 또는 Fe이 존재하는 영역의 면적률을 구하고, 안료의 함유량과의 관계로부터 검량선을 미리 준비해 둔다. 당해 검량선을 사용하여, 목적의 샘플 안료의 함유량을 구한다.The content of the pigment in the chemical conversion layer is measured by the following method. First, a thin film sample of the chemical conversion layer is produced by a microtome method so that a cross section perpendicular to the rolling direction of the Zn-based plated steel sheet of this embodiment can be observed. In an area of 20 μm ), observe at least 5 areas at a magnification of 100,000 times, and perform elemental mapping using an energy dispersive X-ray analyzer (EDS or EDX). From the element mapping results, the area ratio of the region where Cu, Co, or Fe exists is obtained. Here, by the same method as above, the area ratio of the region where Cu, Co, or Fe exists in a plurality of comparative samples having a chemical conversion layer with a known pigment content is determined, and the relationship with the pigment content is obtained. Prepare a calibration curve in advance. Using the calibration curve, the content of the target sample pigment is determined.

안료는, 화성 처리층을 청색으로 착색하여, Zn계 도금층의 표면의 흑변 부분을 눈에 띄기 어렵게 하지만, 화성 처리층에 안료가 포함되면, 화성 처리층의 내식성이 저하되는 경우가 있다. 그래서, 화성 처리층의 내식성의 저하를 방지하기 위해, 본 실시 형태의 화성 처리층에서는, 실리카 입자와 안료의 혼합비를 최적화하는 것이 바람직하다. 즉, 화성 처리층 중에서의 실리카 입자와 안료의 혼합비(질량비)를 실리카 입자의 Si 환산량[Si](g/㎡)과, 안료의 Cu 환산량[Cu](g/㎡), Co 환산량[Co](g/㎡) 또는 Fe 환산량[Fe](g/㎡)으로 나타낸 경우에, [Si]/[Cu], [Si]/[Co] 또는 [Si]/[Fe]이 1 내지 200의 범위인 것이 바람직하다. [Si]/[Cu], [Si]/[Co] 또는 [Si]/[Fe]을 1 이상으로 함으로써 화성 처리층에 안료를 포함하는 경우라도, 화성 처리층의 내식성을 향상시킬 수 있다. 또한, [Si]/[Cu], [Si]/[Co] 또는 [Si]/[Fe]을 200 이하로 함으로써, Zn계 도금층의 외관 저하를 방지할 수 있다. [Si]/[Cu], [Si]/[Co] 또는 [Si]/[Fe]은, 외관의 저하 방지와 내식성의 양쪽을 유지한다는 관점에서, 10 내지 150이 보다 바람직하다. 또한, 화성 처리층의 청색 착색을 보다 미려하게 한다고 하는 관점에서, [Si]/([Cu]+[Co]+[Fe])이 1 내지 200의 범위인 것이 보다 바람직하다.The pigment colors the chemical conversion layer blue and makes the blackened portion of the surface of the Zn-based plating layer less noticeable. However, if the pigment is included in the chemical conversion layer, the corrosion resistance of the chemical conversion layer may decrease. Therefore, in order to prevent a decrease in the corrosion resistance of the chemical conversion layer, it is desirable to optimize the mixing ratio of silica particles and pigment in the chemical conversion layer of this embodiment. That is, the mixing ratio (mass ratio) of the silica particles and the pigment in the chemical conversion layer is the Si equivalent amount of the silica particles [Si] (g/m2), the Cu equivalent amount of the pigment [Cu] (g/m2), and the Co equivalent amount. When expressed as [Co] (g/m2) or Fe conversion amount [Fe] (g/m2), [Si]/[Cu], [Si]/[Co] or [Si]/[Fe] is 1 It is preferable that it ranges from 200 to 200. By setting [Si]/[Cu], [Si]/[Co] or [Si]/[Fe] to 1 or more, the corrosion resistance of the converted layer can be improved even when the converted layer contains a pigment. Additionally, by setting [Si]/[Cu], [Si]/[Co], or [Si]/[Fe] to 200 or less, deterioration of the appearance of the Zn-based plating layer can be prevented. [Si]/[Cu], [Si]/[Co] or [Si]/[Fe] is more preferably 10 to 150 from the viewpoint of preventing deterioration of appearance and maintaining corrosion resistance. Additionally, from the viewpoint of making the blue coloring of the chemical conversion layer more beautiful, it is more preferable that [Si]/([Cu]+[Co]+[Fe]) is in the range of 1 to 200.

화성 처리층에는, Nb 화합물, 인산 화합물 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 더 포함되어 있어도 된다. Nb 화합물, 인산 화합물을 함유시킨 경우, Zn계 도금층의 내식성이 향상된다.The chemical conversion layer may further contain either or both an Nb compound and a phosphoric acid compound. When an Nb compound or a phosphoric acid compound is contained, the corrosion resistance of the Zn-based plating layer improves.

Nb 화합물로서는, 종래 공지된 니오븀 함유 화합물을 사용할 수 있고, 예를 들어, 산화니오븀, 니오브산 및 그의 염, 플루오로니오브산염, 플루오로옥소니오브산염 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 내식성의 향상의 점에서, 산화니오븀을 사용하는 것이 바람직하다.As the Nb compound, conventionally known niobium-containing compounds can be used, and examples include niobium oxide, niobic acid and its salts, fluoroniobate salts, and fluoroxoniobate salts. Among them, it is preferable to use niobium oxide from the viewpoint of improving corrosion resistance.

인산 화합물로서는, 예를 들어, 오르토인산, 메타인산, 피로인산, 3인산, 4인산 등의 인산류 및 그들의 염; 아미노트리(메틸렌포스폰산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 등의 포스폰산류 및 그들의 염; 피트산 등의 유기 인산류 및 그들의 염 등을 들 수 있다. 염류의 양이온종으로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, Cu, Co, Fe, Mn, Sn, V, Mg, Ba, Al, Ca, Sr, Nb, Y, Ni 및 Zn 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Examples of phosphoric acid compounds include phosphoric acids and salts thereof such as orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, triphosphoric acid, and tetraphosphoric acid; Phosphonic acids and their salt; Organic phosphoric acids such as phytic acid and their salts can be mentioned. There are no particular restrictions on the cationic species of the salt, and examples include Cu, Co, Fe, Mn, Sn, V, Mg, Ba, Al, Ca, Sr, Nb, Y, Ni, and Zn. These may be used individually, or two or more types may be used together.

Nb 화합물이나 인산 화합물은, 합계로, 화성 처리층 중에 0.5 내지 30질량%의 비율로 함유되면 된다. Nb 화합물이나 인산 화합물의 함유량이 0.5질량% 이상이면 내식성의 향상 효과가 얻어지고, Nb 화합물이나 인산 화합물의 함유량이 30질량% 이하이면 화성 처리층이 취약해지지 않고, Zn계 도금층을 안정적으로 피복할 수 있다.The Nb compound and the phosphoric acid compound may be contained in a total ratio of 0.5 to 30% by mass in the chemical conversion layer. If the content of the Nb compound or phosphoric acid compound is 0.5% by mass or more, the effect of improving corrosion resistance is obtained, and if the content of the Nb compound or phosphoric acid compound is 30% by mass or less, the chemical conversion layer does not become weak and the Zn-based plating layer can be stably covered. You can.

화성 처리층 중의 Nb 화합물이나 인산 화합물의 함유량은, 이하의 방법에 의해 측정한다. 먼저, 목적의 샘플과는 별도로, Nb 화합물이나 인산 화합물의 함유량이 기지인 화성 처리층을 갖는 비교 샘플을 복수 준비하고, 이들의 표면을 형광 X선 장치에 의해 측정하고, 얻어진 Nb나 P의 검출 강도와, Nb 화합물이나 인산 화합물의 함유량의 관계로부터 검량선을 그린다. 다음에, 비교 샘플과 동일 조건에서 목적의 샘플을 형광 X선 장치에 의해 측정하고, 얻어진 Si의 검출 강도로부터 상기의 검량선을 사용하여 Nb 화합물이나 인산 화합물의 함유량을 구한다.The content of the Nb compound or phosphoric acid compound in the chemical conversion layer is measured by the following method. First, separately from the target sample, a plurality of comparative samples having a chemical conversion layer with a known content of Nb compound or phosphoric acid compound are prepared, their surfaces are measured by a fluorescence X-ray device, and the resulting Nb or P is detected. A calibration curve is drawn based on the relationship between strength and the content of Nb compound or phosphoric acid compound. Next, the target sample is measured by a fluorescence

또한, Zn계 도금층의 편면당에 대한 화성 처리층의 부착량은, 0.1 내지 15g/㎡이다. 부착량이 0.1g/㎡ 이상이면, 화성 처리층의 부착량이 충분해지고, Zn계 도금층의 표면 흑변 부분을 눈에 띄지 않게 할 수 있어, Zn계 도금층의 내식성을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 부착량이 15g/㎡ 이하이면, 화성 처리층에 안료가 포함되어 있다고 해도, 화성 처리층 표면에서의 광의 반사가 적어져, Zn계 도금층의 표면의 금속 외관을 시인할 수 있다. 더욱 바람직한 부착량은, 0.2 내지 2g/㎡이다.Additionally, the adhesion amount of the chemical conversion layer per side of the Zn-based plating layer is 0.1 to 15 g/m2. If the adhesion amount is 0.1 g/m 2 or more, the adhesion amount of the chemical conversion layer becomes sufficient, the surface blackening portion of the Zn-based plating layer can be made inconspicuous, and the corrosion resistance of the Zn-based plating layer can be further improved. Additionally, if the adhesion amount is 15 g/m 2 or less, even if the chemical conversion layer contains a pigment, reflection of light on the surface of the chemical conversion layer decreases, and the metallic appearance of the surface of the Zn-based plating layer can be visually recognized. A more preferable adhesion amount is 0.2 to 2 g/m2.

화성 처리층에는, 실란 커플링제, 가교성 지르코늄 화합물 및 가교성 티타늄 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제를 더 함유해도 된다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The chemical conversion layer may further contain at least one crosslinking agent selected from the group consisting of a silane coupling agent, a crosslinkable zirconium compound, and a crosslinkable titanium compound. These may be used individually, or two or more types may be used together.

상기 실란 커플링제, 가교성 지르코늄 화합물 및 가교성 티타늄 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제를 함유시킨 경우, Zn계 도금층과 화성 처리층의 밀착성이 더욱 향상된다.When at least one crosslinking agent selected from the group consisting of the silane coupling agent, crosslinkable zirconium compound, and crosslinkable titanium compound is contained, the adhesion between the Zn-based plating layer and the chemical conversion treatment layer is further improved.

상기 실란 커플링제로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 신에쯔 가가쿠 고교, 닛폰 유니카, 칫소, 도시바 실리콘 등으로부터 판매되고 있는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필에톡시실란, N-[2-(비닐벤질아미노)에틸]-3-아미노프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 상기 실란 커플링제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The silane coupling agent is not particularly limited and includes, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and γ-amino sold by Shinetsu Chemical, Nippon Unica, Chisso, Toshiba Silicone, etc. Propyltrimethoxysilane, γ-aminopropylethoxysilane, N-[2-(vinylbenzylamino)ethyl]-3-aminopropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methoxysilane Kryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxy Silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, N-β(aminoethyl)γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (Aminoethyl)-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-(aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyl Trimethoxysilane, etc. can be mentioned. The said silane coupling agent may be used individually, or 2 or more types may be used together.

상기 가교성 지르코늄 화합물로서는, 카르복실기나 수산기와 반응할 수 있는 관능기를 복수개 갖는 지르코늄 함유 화합물이면 특별히 한정되지 않지만, 물 또는, 유기 용제에 가용인 화합물이 바람직하고, 수용성의 지르코늄 화합물인 것이 보다 바람직하다. 이러한 화합물로서는 탄산 지르코닐 암모늄을 들 수 있다.The crosslinkable zirconium compound is not particularly limited as long as it is a zirconium-containing compound having a plurality of functional groups capable of reacting with a carboxyl group or a hydroxyl group, but a compound soluble in water or an organic solvent is preferable, and a water-soluble zirconium compound is more preferable. . Examples of such compounds include zirconyl ammonium carbonate.

상기 가교성 티타늄 화합물로서는, 카르복실기나 수산기와 반응할 수 있는 관능기를 복수개 갖는 티타늄 함유 화합물이면 특별히 한정되지 않지만, 디프로폭시ㆍ비스(트리에탄올아미나토)티타늄, 디프로폭시ㆍ비스(디에탄올아미나토)티타늄, 프로폭시ㆍ트리스(디에탄올아미나토)티타늄, 디부톡시ㆍ비스(트리에탄올아미나토)티타늄, 디부톡시ㆍ비스(디에탄올아미나토)티타늄, 디프로폭시ㆍ비스(아세틸아세토나토)티타늄, 디부톡시ㆍ비스(아세틸아세토나토)티타늄, 디히드록시ㆍ비스(락테이토)티타늄모노암모늄염, 디히드록시ㆍ비스(락테이토)티타늄디암모늄염, 프로판디옥시티타늄비스(에틸아세트아세테이트), 옥소티타늄비스(모노암모늄옥사레이트), 이소프로필트리(N-아미드에틸ㆍ아미노에틸)티타네이트 등을 들 수 있다. 상기 가교제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The crosslinkable titanium compound is not particularly limited as long as it is a titanium-containing compound having a plurality of functional groups capable of reacting with a carboxyl group or a hydroxyl group. Dipropoxy/bis(triethanolaminato)titanium, dipropoxy/bis(diethanolaminato) )Titanium, propoxy·tris(diethanolaminato)titanium, dibutoxy·bis(triethanolaminato)titanium, dibutoxy·bis(diethanolaminato)titanium, dipropoxy·bis(acetylacetonato)titanium, Dibutoxy·bis(acetylacetonato)titanium, dihydroxy·bis(lactato)titanium monoammonium salt, dihydroxy·bis(lactato)titanium diammonium salt, propanedioxytitanium bis(ethylacetoacetate), Oxotitanium bis(monoammonium oxalate), isopropyl tri(N-amideethyl/aminoethyl)titanate, etc. are mentioned. The said crosslinking agent may be used individually, or 2 or more types may be used together.

상기 실란 커플링제, 가교성 지르코늄 화합물 및 가교성 티타늄 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제는, 수지의 고형분 100질량%에 대하여 0.1 내지 50질량% 함유하는 것이 바람직하다. 이 가교제의 함유량이 0.1질량% 미만인 경우, 밀착성의 향상 효과를 얻지 못하는 경우가 있고, 이 가교제의 함유량이 50질량%를 초과하면, 수성 조성물의 안정성이 저하되는 경우가 있다.The at least one crosslinking agent selected from the group consisting of the silane coupling agent, crosslinkable zirconium compound, and crosslinkable titanium compound is preferably contained in an amount of 0.1 to 50% by mass based on 100% by mass of the solid content of the resin. When the content of this crosslinking agent is less than 0.1% by mass, the effect of improving adhesion may not be obtained, and when the content of this crosslinking agent exceeds 50% by mass, the stability of the aqueous composition may decrease.

화성 처리층에는, 아미노 수지, 폴리이소시아네이트 화합물, 그 블록체, 에폭시 화합물 및 카르보디이미드 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제를 더 함유해도 된다. 이들의 가교제는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The chemical conversion layer may further contain at least one crosslinking agent selected from the group consisting of amino resins, polyisocyanate compounds, blocks thereof, epoxy compounds, and carbodiimide compounds. These crosslinking agents may be used individually, or two or more types may be used together.

상기 아미노 수지, 폴리이소시아네이트 화합물, 그 블록체, 에폭시 화합물 및 카르보디이미드 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제를 함유시킨 경우, 가교 밀도가 커져 화성 처리층의 배리어성이 향상되고, 내식성이 더 향상된다.When at least one crosslinking agent selected from the group consisting of the amino resin, polyisocyanate compound, block body thereof, epoxy compound, and carbodiimide compound is contained, the crosslinking density increases, the barrier property of the chemical conversion layer is improved, and the corrosion resistance is improved. This is further improved.

상기 아미노 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 요소 수지, 글리콜우릴 수지 등을 들 수 있다.The amino resin is not particularly limited, and examples include melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, and glycoluril resin.

상기 폴리이소시아네이트 화합물로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 그 블록화물은, 상기 폴리이소시아네이트 화합물의 블록화물이다.The polyisocyanate compound is not particularly limited, and examples include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, and tolylene diisocyanate. In addition, the blocked product is a blocked product of the polyisocyanate compound.

상기 에폭시 화합물은, 옥시란환을 복수개 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 아디프산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 테레프탈산디글리시딜에스테르, 소르비탄폴리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 글리세린 폴리글리시딜에테르, 트리메틸프로판 폴리글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜폴리글리시딜에테르, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 2,2-비스-(4'-글리시딜옥시페닐)프로판, 트리스(2,3-에폭시프로필)이소시아누레이트, 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등을 들 수 있다.The epoxy compound is not particularly limited as long as it is a compound having a plurality of oxirane rings, and examples include diglycidyl adipic acid, diglycidyl phthalate, diglycidyl terephthalate, and sorbitan polyglycidyl. Ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, glycerin polyglycidyl ether, trimethylpropane polyglycidyl ether, neopentyl glycol polyglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether. , propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, 2,2-bis-(4'-glycidyloxyphenyl)propane, tris(2,3-epoxypropyl)isocyanurate, Bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, etc. are mentioned.

상기 카르보디이미드 화합물로서는, 예를 들어, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물의 탈이산화탄소를 수반하는 축합 반응에 의해 이소시아네이트 말단 폴리카르보디이미드를 합성한 후, 또한 이소시아네이트기와의 반응성을 갖는 관능기를 갖는 친수성 세그먼트를 부가한 화합물 등을 들 수 있다.As the carbodiimide compound, for example, an isocyanate-terminated polycarbodiimide is synthesized by a condensation reaction involving decarbonization of diisocyanate compounds such as aromatic diisocyanate, aliphatic diisocyanate, and cycloaliphatic diisocyanate. and compounds to which a hydrophilic segment having a functional group reactive with an isocyanate group is added.

상기 아미노 수지, 폴리이소시아네이트 화합물, 그 블록체, 에폭시 화합물 및 카르보디이미드 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제는, 수지의 고형분 100질량%에 대하여 0.1 내지 50질량% 함유하는 것이 바람직하다. 이 가교제의 함유량이 0.1질량% 미만인 경우, 내식성의 향상 효과를 얻지 못하는 경우가 있고, 이 가교제의 함유량이 50질량%를 초과하면, 화성 처리층이 취약해져 내식성이 저하되는 경우가 있다.At least one crosslinking agent selected from the group consisting of the amino resin, polyisocyanate compound, block body thereof, epoxy compound, and carbodiimide compound is preferably contained in an amount of 0.1 to 50% by mass based on 100% by mass of solid content of the resin. . If the content of this crosslinking agent is less than 0.1% by mass, the effect of improving corrosion resistance may not be obtained, and if the content of this crosslinking agent exceeds 50% by mass, the chemical conversion treatment layer may become weak and corrosion resistance may decrease.

화성 처리층에는, 바나듐 화합물, 텅스텐 화합물 및 몰리브덴 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는 것이 바람직하다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.It is preferable that the chemical conversion layer further contains at least one type selected from the group consisting of vanadium compounds, tungsten compounds, and molybdenum compounds. These may be used individually, or two or more types may be used together.

상기 바나듐 화합물, 텅스텐 화합물 및 몰리브덴 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유함으로써 화성 처리층의 내식성이 향상된다.The corrosion resistance of the chemical conversion layer is improved by containing at least one type selected from the group consisting of the vanadium compound, tungsten compound, and molybdenum compound.

상기 바나듐 화합물로서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 바나듐 함유 화합물을 사용할 수 있고, 예를 들어, 바나듐산 및 바나듐산암모늄, 바나듐산나트륨 등의 바나듐산염, 인바나듐산 및 인바나듐산암모늄 등의 인바나듐산염 등을 들 수 있다.The vanadium compound is not particularly limited, and conventionally known vanadium-containing compounds can be used, for example, vanadic acid, ammonium vanadate, vanadate such as sodium vanadate, phosphorus such as phosphovanadic acid and ammonium phosphovanadate, etc. Vanadate salts, etc. can be mentioned.

상기 텅스텐 화합물로서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 텅스텐 함유 화합물을 사용할 수 있고, 예를 들어, 텅스텐산 및 텅스텐산암모늄, 텅스텐산나트륨 등의 텅스텐산염, 인텅스텐산 및 인텅스텐산암모늄 등의 인텅스텐산염 등을 들 수 있다.The tungsten compound is not particularly limited, and conventionally known tungsten-containing compounds can be used, for example, tungstic acid, ammonium tungstate, tungstate salts such as sodium tungstate, phosphorus such as tungstic acid and ammonium phosphotungstate. Tungstate salts, etc. can be mentioned.

상기 몰리브덴 화합물로서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 몰리브덴 함유 화합물을 사용할 수 있고, 예를 들어, 몰리브덴산염 등을 사용할 수 있다. 상기 몰리브덴산염은, 그 골격, 축합도에 한정은 없고, 예를 들어, 오르토몰리브덴산염, 파라몰리브덴산염, 메타몰리브덴산염 등을 들 수 있다. 또한, 단염, 복염 등의 모든 염을 포함하고, 복염으로서는 인산몰리브덴산염 등을 들 수 있다.The molybdenum compound is not particularly limited, and conventionally known molybdenum-containing compounds can be used, such as molybdate salts. The molybdate salt is not limited in its skeleton or degree of condensation, and examples include orthomolybdate salt, paramolybdate salt, and metamolybdate salt. In addition, it includes all salts such as single salts and double salts, and examples of double salts include molybdate phosphate.

상기 바나듐 화합물, 텅스텐 화합물 및 몰리브덴 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종은 수지의 고형분 100질량%에 대하여 0.01 내지 20질량% 함유하는 것이 바람직하다. 상기 바나듐 화합물, 텅스텐 화합물 및 몰리브덴 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 함유량이 0.01질량% 미만인 경우, 내식성의 향상 효과를 얻지 못하는 경우가 있고, 상기 바나듐 화합물, 텅스텐 화합물 및 몰리브덴 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 함유량이 20질량%를 초과하면, 화성 처리층이 취약해져 내식성이 저하되는 경우가 있다.It is preferable to contain at least 1 type selected from the group consisting of the vanadium compound, tungsten compound, and molybdenum compound in an amount of 0.01 to 20% by mass based on 100% by mass of the solid content of the resin. When the content of at least one selected from the group consisting of the vanadium compound, tungsten compound, and molybdenum compound is less than 0.01% by mass, the effect of improving corrosion resistance may not be obtained, and the group consisting of the vanadium compound, tungsten compound, and molybdenum compound If the content of at least one selected from the above exceeds 20% by mass, the chemical conversion layer may become brittle and corrosion resistance may decrease.

화성 처리층에는, 폴리페놀 화합물을 더 함유해도 된다.The chemical conversion treatment layer may further contain a polyphenol compound.

상기 폴리페놀 화합물을 함유함으로써 화성 처리층의 내식성이나 후도장 용도 등에 사용되는 경우의 후도장 피막의 밀착성이 향상된다.By containing the polyphenol compound, the corrosion resistance of the chemical conversion treatment layer and the adhesion of the post-coating film when used for post-coating purposes, etc. are improved.

상기 폴리페놀 화합물은, 벤젠환에 결합된 페놀성 수산기를 2 이상 갖는 화합물 또는 그 축합물이다. 상기 벤젠환에 결합된 페놀성 수산기를 2 이상 갖는 화합물로서는, 예를 들어, 갈산, 피로갈롤, 카테콜 등을 들 수 있다. 벤젠환에 결합된 페놀성 수산기를 2 이상 갖는 화합물의 축합물로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 통상 탄닌산이라고 불리는 식물계에 넓게 분포하는 폴리페놀 화합물 등을 들 수 있다. 탄닌산은, 넓게 식물계에 분포하는 다수의 페놀성 수산기를 갖는 복잡한 구조의 방향족 화합물의 총칭이다. 상기 탄닌산은, 가수 분해성 탄닌산이어도 축합형 탄닌산이어도 된다. 상기 탄닌산으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 하마멜리탄닌, 감 탄닌, 차 탄닌, 오배자 탄닌, 갈 탄닌, 미로발란 탄닌, 디비디비 탄닌, 알가로빌라 탄닌, 발로니아 탄닌, 카테킨 탄닌 등을 들 수 있다.The polyphenol compound is a compound having two or more phenolic hydroxyl groups bonded to a benzene ring or a condensate thereof. Examples of compounds having two or more phenolic hydroxyl groups bonded to the benzene ring include gallic acid, pyrogallol, and catechol. The condensate of a compound having two or more phenolic hydroxyl groups bonded to a benzene ring is not particularly limited, and examples include polyphenol compounds widely distributed in the plant kingdom, commonly called tannic acid. Tannic acid is a general term for aromatic compounds with a complex structure having a large number of phenolic hydroxyl groups widely distributed in the plant kingdom. The tannic acid may be hydrolyzable tannic acid or condensed tannic acid. The tannic acid is not particularly limited and includes, for example, hamamelittannin, persimmon tannin, tea tannin, gallnut tannin, brown tannin, myrobalan tannin, DBDB tannin, algarovilla tannin, Valonia tannin, catechin tannin, etc. You can.

상기 탄닌산으로서는, 시판 중인 것, 예를 들어 「탄닌산 엑기스 A」, 「B 탄닌산」, 「N 탄닌산」, 「공용 탄닌산」, 「정제 탄닌산」, 「Hi 탄닌산」, 「F 탄닌산」, 「국 탄닌산」(모두 다이닛폰 세이야꾸 가부시키가이샤 제조), 「탄닌산: AL」(후지가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조) 등을 사용할 수도 있다. 상기 폴리페놀 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The above-mentioned tannic acid includes commercially available ones, for example, “tannic acid extract A”, “B tannic acid”, “N tannic acid”, “common tannic acid”, “purified tannic acid”, “Hi tannic acid”, “F tannic acid”, and “national tannic acid”. "(all manufactured by Dainippon Seiyaku Co., Ltd.), "tannic acid: AL" (manufactured by Fujigaku Kogyo Co., Ltd.), etc. can also be used. The polyphenol compounds may be used individually, or two or more types may be used in combination.

상기 폴리페놀 화합물은, 수지의 고형분 100질량%에 대하여 0.1 내지 50질량% 함유하는 것이 바람직하다. 상기 폴리페놀 화합물의 함유량이 0.1질량% 미만인 경우, 내식성의 향상 효과를 얻지 못하는 경우가 있고, 상기 폴리페놀 화합물의 함유량이 50질량%를 초과하면, 수성 조성물의 안정성이 저하되는 경우가 있다.The polyphenol compound is preferably contained in an amount of 0.1 to 50% by mass based on 100% by mass of the solid content of the resin. If the content of the polyphenol compound is less than 0.1% by mass, the effect of improving corrosion resistance may not be obtained, and if the content of the polyphenol compound exceeds 50% by mass, the stability of the aqueous composition may decrease.

화성 처리층에는, 고형 윤활제를 더 함유해도 된다.The chemical conversion layer may further contain a solid lubricant.

상기 고형 윤활제를 함유함으로써 화성 처리층의 윤활성이 향상되고, 프레스 성형 시의 가공성 향상, 금형이나 취급 등에 의한 흠집 방지, 성형품이나 코일 수송 시의 마모 손상 방지에 대하여 효과가 있다.Containing the solid lubricant improves the lubricity of the chemical conversion layer, and is effective in improving processability during press molding, preventing scratches caused by molds or handling, and preventing wear and tear during transportation of molded products or coils.

상기 고형 윤활제로서는 특별히 제한없이, 공지된 불소계, 탄화수소계, 지방산 아미드계, 에스테르계, 알코올계, 금속 비누계 및 무기계 등의 윤활제를 들 수 있다. 가공성 향상을 위한 윤활 첨가물의 선택 기준으로서는, 첨가한 윤활제가 성막한 화성 처리층에 분산하여 존재하는 것보다도 화성 처리층 표면에 존재하는 물질을 선택하는 것이, 성형 가공물의 표면과 금형의 마찰을 저감시켜 윤활 효과를 최대한 발휘시키는 점에서 필요하다. 즉, 윤활제가 성막한 화성 처리층에 분산하여 존재하는 경우, 표면 마찰 계수가 높아 화성 처리층이 파괴되기 쉽고 분상 물질이 박리 퇴적되어 파우더링 현상이라고 불리는 외관 불량 및 가공성 저하를 발생시킨다. 화성 처리층 표면에 존재하는 물질로서는, 수지에 상용하지 않고 또한 표면 에너지가 작은 것이 선택된다.The solid lubricant is not particularly limited and includes known lubricants such as fluorine-based, hydrocarbon-based, fatty acid amide-based, ester-based, alcohol-based, metal soap-based and inorganic-based lubricants. As a criterion for selecting a lubricating additive to improve processability, selecting a substance present on the surface of the chemical conversion layer rather than one dispersed in the chemical conversion layer in which the added lubricant is formed reduces the friction between the surface of the molded workpiece and the mold. This is necessary to maximize the lubrication effect. That is, when the lubricant is dispersed in the formed chemical conversion layer, the surface friction coefficient is high, making it easy for the chemical conversion layer to be destroyed, and the powdered material is peeled off and deposited, resulting in poor appearance and reduced processability called a powdering phenomenon. As a substance present on the surface of the chemical conversion layer, one that is not compatible with the resin and has low surface energy is selected.

그 중에서도 폴리올레핀 왁스를 사용하면 표면의 운동 마찰 계수가 저하되고, 가공성이 크게 향상되어, 가공 후의 내식성도 양호해지게 되므로 보다 바람직하다. 이 왁스로서는, 파라핀, 마이크로 크리스탈린 또는 폴리에틸렌 등의 탄화수소계의 왁스를 들 수 있다. 가공 시에는, 소재의 변형 열과 마찰 열에 의해 피막 온도가 상승하므로, 왁스의 융점은 70 내지 160℃가 보다 바람직하다. 왁스의 융점이 70℃ 미만이면 가공 시에 연화 용융되어 고체 윤활제로서의 우수한 특성이 발휘되지 않는 경우가 있다. 또한, 왁스의 융점이 160 ℃를 초과하면, 딱딱한 입자가 표면에 존재하게 되어 마찰 특성을 저하시키므로 고도의 성형 가공성은 얻어지지 않는 경우가 있다.Among these, the use of polyolefin wax is more preferable because the surface kinetic friction coefficient is lowered, processability is greatly improved, and corrosion resistance after processing is also improved. Examples of this wax include hydrocarbon-based waxes such as paraffin, microcrystalline, or polyethylene. During processing, the film temperature increases due to the deformation heat and friction heat of the material, so the melting point of the wax is more preferably 70 to 160°C. If the melting point of the wax is less than 70°C, it may soften and melt during processing and may not exhibit excellent properties as a solid lubricant. Additionally, if the melting point of the wax exceeds 160°C, hard particles are present on the surface and the friction characteristics are reduced, so high molding processability may not be obtained.

이들 왁스의 입자경은, 0.1 내지 5㎛가 보다 바람직하다. 왁스의 입자경이 5㎛를 초과하는 것은 고체화한 왁스의 분포가 불균일해지거나, 화성 처리층으로부터의 탈락이 발생하거나 할 가능성이 있다. 또한, 왁스의 입자경이 0.1㎛ 미만인 경우는, 가공성이 불충분한 경우가 있다.The particle size of these waxes is more preferably 0.1 to 5 μm. If the wax particle size exceeds 5 μm, there is a possibility that the solidified wax may be distributed unevenly or fall off from the chemical treatment layer. Additionally, when the wax particle size is less than 0.1 μm, processability may be insufficient.

상기 고형 윤활제는 수지의 고형분 100질량%에 대하여 0.1 내지 30질량% 함유하는 것이 바람직하다. 상기 고형 윤활제의 함유량이 0.1% 미만인 경우, 가공성 향상 효과가 작고, 상기 고형 윤활제의 함유량이 30%를 초과하면, 내식성이 저하되는 경우가 있다.The solid lubricant is preferably contained in an amount of 0.1 to 30% by mass based on 100% by mass of the solid content of the resin. If the solid lubricant content is less than 0.1%, the effect of improving processability is small, and if the solid lubricant content exceeds 30%, corrosion resistance may decrease.

화성 처리층은, 수지, 실리카 입자, 청색 유기 안료, Nb 화합물, 인산 화합물 등의 성분을 함유하는 수성 조성물을, Zn계 도금층의 표면에 도포, 건조함으로써 얻어진다. 수성 조성물에는, 조막성을 향상시키고, 보다 균일하여 평활한 피막을 형성하기 위해 용제를 사용해도 된다. 용제로서는, 도료에 일반적으로 사용되는 것이면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 레벨링의 점에서, 알코올계, 케톤계, 에스테르계, 에테르계의 친수성 용제 등을 들 수 있다.The chemical conversion layer is obtained by applying and drying an aqueous composition containing components such as resin, silica particles, blue organic pigment, Nb compound, and phosphoric acid compound to the surface of the Zn-based plating layer. A solvent may be used in the aqueous composition to improve film forming properties and form a more uniform and smooth film. The solvent is not particularly limited as long as it is commonly used in paints. For example, from the viewpoint of leveling, alcohol-based, ketone-based, ester-based, ether-based hydrophilic solvents, etc. can be mentioned.

화성 처리층의 형성에 사용하는 수성 조성물의 피복 방법은, 수성 조성물을 Zn계 도금층 표면에 도포하여 피막을 형성하는 것이다. 피복 방법은 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 사용되는 롤 코트, 에어 스프레이, 에어리스 스프레이, 침지 등을 적절히 채용할 수 있다. 화성 처리층의 경화성을 높이기 위해, 미리 피도물을 가열해 두거나, 피복 후에 피도물을 열 건조시키는 것이 바람직하다. 열 건조 방법으로서는, 열풍, 유도 가열, 근적외, 원적외 등의 어느 방법이어도 되고, 병용해도 된다. 피도물의 가열 온도는 50 내지 250℃, 바람직하게는 70 내지 220℃이다. 가열 온도가 50℃ 미만이면, 수분의 증발 속도가 느려 충분한 성막성이 얻어지지 않으므로, 내식성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 가열 온도가 250℃를 초과하면 수지의 열 분해가 발생하여 내식성이 저하되고, 또한 황변 등에 의해 외관이 나빠진다. 피복 후에 열 건조시키는 경우의 건조 시간은 1초 내지 5분이 바람직하다. 또한, 수지가 전자선이나 자외선에 의해 경화하는 것이면 이들의 조사에 의한 경화여도 되고, 열 건조와의 병용이어도 된다.The method of coating the aqueous composition used to form the chemical conversion layer is to apply the aqueous composition to the surface of the Zn-based plating layer to form a film. The coating method is not particularly limited, and commonly used roll coat, air spray, airless spray, dipping, etc. can be appropriately employed. In order to increase the curability of the chemical conversion layer, it is preferable to heat the object to be coated in advance or to heat dry the object to be coated after coating. As a heat drying method, any method such as hot air, induction heating, near infrared, or far infrared may be used, and may be used in combination. The heating temperature of the object to be coated is 50 to 250°C, preferably 70 to 220°C. If the heating temperature is less than 50°C, the evaporation rate of moisture is slow and sufficient film forming properties are not obtained, so corrosion resistance may deteriorate. On the other hand, if the heating temperature exceeds 250°C, thermal decomposition of the resin occurs, corrosion resistance decreases, and the appearance deteriorates due to yellowing or the like. When heat drying after coating, the drying time is preferably 1 second to 5 minutes. Additionally, if the resin is cured by electron beams or ultraviolet rays, curing may be done by irradiation of these, or combined use with heat drying may be used.

또한, Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra는 0.5 내지 2.0㎛이며, 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa는 5㎚ 내지 100㎚인 것이 바람직하다. Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra가 2.0㎛ 이하임으로써, Zn계 도금층의 금속 외관을 높게 유지할 수 있다. Ra가 2.0㎛를 초과하면 Zn계 도금층 표면에 닿는 광이 난반사되기 쉬워져, 금속 외관이 저하되기 쉬워진다. 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa는 100㎚ 이하임으로써 화성 처리층의 투과성을 유지할 수 있다. 한편, Sa가 100㎚를 초과하면 화성 처리층의 표면에 닿는 광이 난반사되기 쉬워져, 화성 처리층의 투과성이 저하될 우려가 있다. Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra 및 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa가 각각 상한 이하임으로써, Zn계 도금층의 금속 외관을 유지할 수 있다. 또한, Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra 및 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa를 각각 하한 미만으로 해도 금속 외관이나 투과성을 유지하는 효과가 포화되므로, 각각 하한값 이상으로 한다. Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra는, 3D 레이저 현미경(가부시키가이샤 키엔스제)에 의해 측정ㆍ계산한다. 20배의 표준 렌즈를 사용하여, 측정 간격 50㎛로 높이 Z를 측정한다. 측정 점수는 100점으로 하는 것이 바람직하다. 측정 점수를 100점으로 하고, 얻어진 높이 Z 100점을 높이 Z1 내지 높이 Z100을 사용하여, 하기의 식 2로부터 산술 평균 조도 Ra를 산출한다. Zave는 높이 Z 100점의 평균으로 한다.In addition, the arithmetic mean roughness Ra of the Zn-based plating layer is preferably 0.5 to 2.0 μm, and the arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer is preferably 5 nm to 100 nm. When the arithmetic mean roughness Ra of the Zn-based plating layer is 2.0 μm or less, the metallic appearance of the Zn-based plating layer can be maintained high. When Ra exceeds 2.0 μm, light hitting the surface of the Zn-based plating layer is likely to be diffusely reflected, and the appearance of the metal is likely to deteriorate. The permeability of the chemical conversion layer can be maintained by the arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer being 100 nm or less. On the other hand, if Sa exceeds 100 nm, light hitting the surface of the chemical conversion layer tends to be diffusely reflected, and there is a risk that the permeability of the chemical conversion layer may decrease. When the arithmetic mean roughness Ra of the Zn-based plating layer and the arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer are each below the upper limit, the metallic appearance of the Zn-based plating layer can be maintained. In addition, even if the arithmetic mean roughness Ra of the Zn-based plating layer and the arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer are each set below the lower limit, the effect of maintaining the metallic appearance and permeability is saturated, so they are each set above the lower limit. The arithmetic average roughness Ra of the Zn-based plating layer is measured and calculated using a 3D laser microscope (manufactured by Keyence Corporation). Using a 20x standard lens, the height Z is measured at a measurement interval of 50 μm. It is desirable to set the measurement score to 100 points. The measurement points are set as 100 points, and the 100 points of the obtained height Z are used as heights Z1 to height Z100 to calculate the arithmetic mean illuminance Ra from the following equation 2. Zave is the average of height Z of 100 points.

Ra=1/100×Σ[x=1→100](|높이 Zx-Zave|) ... 식 2Ra=1/100×Σ[x=1→100](|Height Zx-Zave|) ... Equation 2

화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa는, 이하의 방법에 의해 측정ㆍ계산한다. Zn계 도금 강판으로부터 소정의 크기로 잘라낸 샘플의 표면을 50㎚의 두께로 금 증착하고, 금 증착한 샘플을 수지에 매립하고, 샘플의 판 두께 방향의 단면이 노출되도록 연마한다. 샘플의 단면을 주사 전자 현미경을 사용해서 5000배의 배율로 관찰하고, 단면에 수직인 방향으로부터 관찰했을 때의 금 증착층의 선 조도를 산출한다. 얻어진 선 조도로부터 면 조도차로 변환함으로써 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa를 구한다. 금 증착은 화성 처리층과 수지의 경계를 명확하게 하기 위해 실시하는 것이며, 금 증착층의 두께는 화성 처리층과 비교하여 무시할 수 있으므로, 금 증착층의 산술 평균 높이를 화성 처리층의 표면의 산술 평균 높이 Sa로서 대체할 수 있다.The arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer is measured and calculated by the following method. Gold is deposited on the surface of a sample cut to a predetermined size from a Zn-based plated steel sheet to a thickness of 50 nm, the gold-deposited sample is embedded in resin, and the cross section of the sample in the plate thickness direction is exposed. The cross section of the sample is observed at a magnification of 5000 times using a scanning electron microscope, and the line roughness of the gold deposition layer when observed from the direction perpendicular to the cross section is calculated. The arithmetic mean height Sa of the converted layer is obtained by converting the obtained line roughness into surface roughness difference. Gold deposition is performed to clarify the boundary between the chemical conversion layer and the resin, and since the thickness of the gold deposition layer is negligible compared to the chemical conversion layer, the arithmetic average height of the gold deposition layer is calculated as the arithmetic average height of the surface of the chemical conversion layer. It can be replaced by the average height Sa.

화성 처리층은, 다른 피막 등을 개재하지 않고, Zn계 도금층의 표면에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 보다 미려한 금속 외관을 얻기 위해서는, 화학 처리층 상에는 다른 착색 피막이나 저투과성의 피막 등이 마련되지 않는 것이 바람직하다.The chemical conversion layer is preferably formed on the surface of the Zn-based plating layer without any other coating or the like interposing it. In addition, in order to obtain a more beautiful metallic appearance, it is preferable that no other colored film or low-permeability film is provided on the chemically treated layer.

화성 처리층이 있어도, 도금층 표면의 금속 외관을 반영한다는 관점에서는, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판을 다각도 분광 측색계에 의해 측정했을 때, 화성 처리층의 표면과 직교하는 평면에 있어서, 화성 처리층의 표면으로부터 60°의 각도로부터 화성 처리층의 표면에 향하여 광을 입사하고, 화성 처리층의 표면에서 반사하는 광을 화성 처리층의 표면으로부터 135°의 각도로 수광했을 때에 얻어지는 L*를 L*1로 하고, 상기 평면에 있어서, 화성 처리층의 표면으로부터 120°의 각도로부터 화성 처리층의 표면을 향하여 광을 입사하고, 화성 처리층의 표면에서 반사하는 광을 화성 처리층의 표면으로부터 135°의 각도로 수광했을 때에 얻어지는 L*를 L*2로 했을 때, L*1/L*2≥2를 충족하는 것이 바람직하다. 이 특징은, 화성 처리층이 있어도 금속 광택감을 갖고, 그 결과 금속 외관을 갖는 Zn계 도금 강판이 고유한 성질인 것을 발견하였다. 이러한 범위로 한 후에, CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 b*를 후술하는 범위로 설정함으로써, 흑변을 눈에 띄지 않게 하면서도, 보다 미려한 금속 외관을 유지할 수 있다. L*1/L*2는, 3 이상인 것이 보다 바람직하다.Even if there is a chemical conversion layer, from the viewpoint of reflecting the metallic appearance of the surface of the plating layer, when the Zn-based plated steel sheet of this embodiment is measured by a multi-angle spectrophotometer, the chemical conversion treatment layer is in the plane orthogonal to the surface of the chemical treatment layer. L* obtained when light is incident on the surface of the converted layer from an angle of 60° from the surface of the layer and the light reflected by the surface of the converted layer is received at an angle of 135° from the surface of the converted layer, L* * 1 , in the above plane, light is incident toward the surface of the converted layer from an angle of 120° from the surface of the converted layer, and the light reflected by the surface of the converted layer is 135 degrees from the surface of the converted layer. When L* obtained when light is received at an angle of ° is taken as L* 2 , it is desirable to satisfy L* 1 /L* 2 ≥ 2. It was discovered that this characteristic is unique to Zn-based plated steel sheets, which have a metallic luster even if there is a chemical conversion treatment layer and, as a result, have a metallic appearance. After setting it to this range, by setting b* when evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space to the range described later, it is possible to maintain a more beautiful metallic appearance while making blackening less noticeable. . It is more preferable that L* 1 /L* 2 is 3 or more.

[외관][Exterior]

다음으로, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판의 외관에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판을 화성 처리층측에서 본 외관은, CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 b*가 -30 이상 -2 이하이며, JIS Z 8741:1997에 규정되는 60도 경면 광택 Gs(60°)가 50 내지 200이며, 금속 외관을 나타내는 것이 된다. 이하, b* 및 60도 경면 광택 Gs(60°)의 한정 이유를 설명한다.Next, the appearance of the Zn-based plated steel sheet of this embodiment will be described. The appearance of the Zn-based plated steel sheet of this embodiment as seen from the chemical conversion layer side is that b* is -30 or more and -2 or less when evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space, and JIS Z 8741: The 60-degree mirror gloss G s (60°) specified in 1997 is 50 to 200, giving it a metallic appearance. Hereinafter, the reasons for the limitation of b* and 60-degree mirror gloss G s (60°) will be explained.

Zn계 도금층의 표면에서 광이 반사될수록 광휘도가 높아지고, 낮으면 화성 처리층에서의 반사가 늘어나기 때문에, 소정의 b*가 아니면, Zn계 도금층의 금속 외관을 시인할 수 없게 된다. 그래서, Zn계 도금층의 금속 외관을 시인할 수 있으면서도, 내흑변성이 우수하기 위해서는, 소정의 60도 경면 광택 Gs(60°) 및 b*로 하면 되는 것을 알았다. 흑변 시에 b*값이 증가하는 방향으로 변동되기 때문이라고 추정된다.The more light is reflected from the surface of the Zn-based plating layer, the higher the luminance, and if it is low, the reflection from the chemical conversion layer increases, so if b* is not a certain level, the metallic appearance of the Zn-based plating layer cannot be recognized. Therefore, it was found that in order to be able to visually recognize the metallic appearance of the Zn-based plating layer and have excellent blackening resistance, the predetermined 60-degree mirror gloss G s (60°) and b* are sufficient. It is presumed that this is because the b* value changes in the direction of increasing during blackening.

CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 b*가 -30 미만이 되면, Zn계 도금 강판 표면의 청색이 진해져, Zn계 도금층의 금속 외관이 시인되지 않게 된다. 또한, b*가 -2를 초과하면, 청색이 옅어져 버려, Zn계 도금층의 표면의 흑변 부분이 눈에 띄게 되어, 외관이 악화된다. 따라서 b*는 -30 이상 -2 이하의 범위로 한다. b*의 하한값은, 금속 외관의 유지 관점에서, -22가 바람직하고, -15가 보다 바람직하다. b*의 상한값은, 흑변 방지의 관점에서, -3.5가 바람직하고, -5가 보다 바람직하다.When b* when evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space is less than -30, the blue color of the surface of the Zn-based plated steel sheet becomes darker, and the metallic appearance of the Zn-based plated layer becomes invisible. Additionally, when b* exceeds -2, the blue color becomes lighter, blackened portions on the surface of the Zn-based plating layer become noticeable, and the appearance deteriorates. Therefore, b* should be in the range of -30 to -2. The lower limit of b* is preferably -22, and more preferably -15 from the viewpoint of maintaining the metallic appearance. The upper limit of b* is preferably -3.5, and more preferably -5 from the viewpoint of preventing blackening.

또한, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판을 화성 처리층측에서 본 외관으로서는, CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 L*가 85 이하인 것이 바람직하다. L*가 85 이하임으로써, 금속 외관을 보다 미려하게 시인할 수 있는 효과가 있다. L*는, 흑변을 눈에 띄기 어렵게 하는 관점에서, 80 이하가 보다 바람직하고, 75 이하인 것이 더욱 바람직하다.In addition, when the Zn-based plated steel sheet of this embodiment is viewed from the chemical conversion layer side, it is preferable that L* is 85 or less when evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space. When L* is 85 or less, there is an effect that the metal appearance can be recognized more beautifully. From the viewpoint of making blackening less noticeable, L* is more preferably 80 or less, and even more preferably 75 or less.

또한, 60도 경면 광택 Gs(60°)가 50 미만이 되면, Zn계 도금 강판의 외관이 백색에 가까워지고, Zn계 도금층의 금속 외관이 시인되지 않게 된다. 또한, 60도 경면 광택 Gs(60°)가 200을 초과하면, 화성 처리층의 표면에서의 반사가 강해져, Zn계 도금층의 금속 외관을 시인하기 어려워진다. 여기서, 본 발명에 있어서의 외관이란, Zn계 도금 강판을, 강판의 적어도 편면에 배치된 Zn계 도금층측에서 보았을 때의 외관을 의미한다.Additionally, when the 60-degree mirror gloss G s (60°) is less than 50, the appearance of the Zn-based plated steel sheet approaches white, and the metallic appearance of the Zn-based plated layer becomes invisible. Additionally, when the 60-degree mirror gloss G s (60°) exceeds 200, reflection from the surface of the chemical conversion layer becomes stronger, making it difficult to visually recognize the metallic appearance of the Zn-based plating layer. Here, the appearance in the present invention means the appearance of the Zn-based plated steel sheet when viewed from the side of the Zn-based plating layer disposed on at least one side of the steel sheet.

또한, 본 실시 형태에 관한 Zn계 도금층의 표면에는, 소정의 형상이 되도록 배치된 패턴부와, 비패턴부가 형성되어 있어도 된다.Additionally, a pattern portion and a non-pattern portion arranged to have a predetermined shape may be formed on the surface of the Zn-based plating layer according to the present embodiment.

패턴부는, 직선부, 곡선부, 도트부, 도형, 숫자, 기호, 모양 혹은 문자 중 어느 1종 또는 이들 중의 2종 이상을 조합한 형상으로 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 비패턴부는, 패턴부 이외의 영역이다. 또한, 패턴부의 형상은, 도트 누락과 같이 일부가 빠져 있어도, 전체적으로 인식할 수 있으면 허용된다. 또한, 비패턴부는, 패턴부의 경계에 가선을 두르는 형상이어도 된다.The pattern portion is preferably arranged to have any one of straight lines, curved lines, dots, figures, numbers, symbols, patterns, or letters, or a combination of two or more of these. Additionally, the non-pattern portion is an area other than the pattern portion. Additionally, the shape of the pattern portion is acceptable as long as it can be recognized as a whole even if some parts are missing, such as missing dots. Additionally, the non-pattern portion may have a shape in which a thin line surrounds the boundary of the pattern portion.

Zn계 도금층 표면에, 직선부, 곡선부, 도트부, 도형, 숫자, 기호, 모양 혹은 문자 중 어느 1종 또는 이들 중의 2종 이상을 조합한 형상이 배치되어 있는 경우에, 이들 영역을 패턴부로 하고, 그 이외의 영역을 비패턴부로 할 수 있다. 패턴부와 비패턴부의 경계는, 육안으로 파악할 수 있다. 패턴부와 비패턴부의 경계는, 광학 현미경이나 확대경 등에 의한 확대상으로부터 파악해도 된다.When any one of straight lines, curved lines, dots, figures, numbers, symbols, shapes, or letters, or a combination of two or more of them, is disposed on the surface of the Zn-based plating layer, these areas are used as pattern portions. And the other areas can be used as non-pattern parts. The boundary between the pattern portion and the non-pattern portion can be recognized with the naked eye. The boundary between the pattern portion and the non-pattern portion may be grasped from an enlarged image using an optical microscope, a magnifying glass, or the like.

패턴부는, 육안, 확대경 하에 또는 현미경 하에 패턴부의 존재를 판별 가능한 정도의 크기로 형성되면 된다. 또한, 비패턴부는, Zn계 도금층(Zn계 도금층의 표면)의 대부분을 차지하는 영역이며, 비패턴부 내에 패턴부가 배치되는 경우가 있다.The pattern portion may be formed to a size that allows the presence of the pattern portion to be determined with the naked eye, under a magnifying glass, or under a microscope. Additionally, the non-patterned portion is an area that occupies most of the Zn-based plating layer (the surface of the Zn-based plating layer), and the patterned portion may be disposed within the non-patterned portion.

패턴부는, 비패턴부 내에 있어서 소정의 형상에 배치되어 있다. 구체적으로는, 패턴부는, 비패턴부 내에서, 직선부, 곡선부, 도형, 도트부, 도형, 숫자, 기호, 모양 혹은 문자 중 어느 1종 또는 이들 중의 2종 이상을 조합한 형상으로 되도록 배치되어 있다. 패턴부의 형상을 조정함으로써, Zn계 도금층의 표면에, 직선부, 곡선부, 도형, 도트부, 도형, 숫자, 기호, 모양 혹은 문자 중 어느 1종 또는 이들 중의 2종 이상을 조합한 형상이 나타난다. 예를 들어, Zn계 도금층의 표면에는, 패턴부로 이루어지는 문자열, 숫자 열, 기호, 마크, 선도, 디자인화 혹은 이들의 조합 등이 나타난다. 이 형상은, 후술하는 제조 방법에 의해 의도적 혹은 인공적으로 형성된 형상이며, 자연스럽게 형성된 것은 아니다.The pattern portion is arranged in a predetermined shape within the non-pattern portion. Specifically, the pattern portion is arranged to be any one of straight portions, curved portions, figures, dots, figures, numbers, symbols, shapes, or letters, or a combination of two or more of these, within the non-pattern portion. It is done. By adjusting the shape of the pattern portion, any one of straight lines, curved lines, figures, dots, figures, numbers, symbols, patterns, or letters, or a combination of two or more of these, appears on the surface of the Zn-based plating layer. . For example, on the surface of the Zn-based plating layer, a character string consisting of a pattern portion, a string of numbers, a symbol, a mark, a line, a design, or a combination thereof appear. This shape is a shape formed intentionally or artificially by a manufacturing method described later, and is not formed naturally.

이와 같이, 패턴부 및 비패턴부는, Zn계 도금층의 표면에 형성된 영역이고, 또한, 패턴부 및 비패턴부에는, 각각, 제1 영역, 제2 영역 중의 1종 또는 2종이 포함된다.In this way, the pattern portion and the non-pattern portion are regions formed on the surface of the Zn-based plating layer, and the pattern portion and the non-pattern portion each include one or both of the first region and the second region.

패턴부 및 비패턴부는, 각각, 하기의 결정 방법 1 내지 5 중 어느 것에 의해 결정되는 제1 영역, 제2 영역 중의 1종 또는 2종을 포함하고, 패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률과, 비패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률의 차의 절댓값이, 30% 이상이다. 패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률과 비패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적 비율의 차가, 절댓값으로 30% 이상인 경우에, 패턴부와 비패턴부를 식별할 수 있게 된다. 이 면적 비율의 차가 30% 미만이면, 패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적 비율과, 비패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적 비율의 차가 작고, 패턴부 및 비패턴부의 외관이 비슷한 외관으로 되어, 패턴부를 식별하는 것이 곤란해진다. 면적 비율의 차는, 크면 클수록 좋고, 이 면적 비율의 차가 40% 이상인 것이 보다 바람직하고, 이 면적 비율의 차가 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다.The pattern portion and the non-pattern portion each include one or two types of a first region and a second region determined by any of the following determination methods 1 to 5, and the area ratio of the first region in the pattern portion is The absolute value of the difference between the area ratios of the first region in the non-pattern portion is 30% or more. When the difference between the area ratio of the first region in the pattern portion and the area ratio of the first region in the non-pattern portion is 30% or more in absolute value, the pattern portion and the non-pattern portion can be distinguished. If the difference in area ratio is less than 30%, the difference between the area ratio of the first region in the pattern portion and the area ratio of the first region in the non-pattern portion is small, and the appearance of the pattern portion and the non-pattern portion have a similar appearance. This makes it difficult to identify the pattern portion. The larger the difference in area ratio, the better. It is more preferable that the difference in area ratio is 40% or more, and even more preferably, the difference in area ratio is 60% or more.

즉, 패턴부에 있어서는, 제1 영역 및 제2 영역의 각각의 면적 비율을 구할 수 있다. 그리고, 제1 영역의 면적 분율이 70%를 초과하는 경우는, 제1 영역의 면적 분율이 70% 이하인 경우에 대해 패턴부가 상대적으로 백색 혹은 백색에 가까운 색으로 보인다. 제1 영역의 면적 분율이 30% 이상 70% 이하인 경우는, 패턴부가 상대적으로 배껍질 무늬 모양으로 보인다. 또한, 제1 영역의 면적 분율이 30% 미만인 경우, 패턴부는 상대적으로 금속 광택이 있는 것처럼 보인다. 이와 같이, 패턴부의 외관은, 제1 영역의 면적 분율에 의존한다.That is, in the pattern portion, the area ratio of each of the first area and the second area can be obtained. And, when the area fraction of the first region exceeds 70%, the pattern portion appears relatively white or a color close to white compared to when the area fraction of the first region is 70% or less. When the area fraction of the first region is 30% or more and 70% or less, the pattern portion appears relatively like a pear shell pattern. Additionally, when the area fraction of the first region is less than 30%, the pattern portion appears to have a relatively metallic luster. In this way, the appearance of the pattern portion depends on the area fraction of the first region.

한편, 비패턴부에 있어서도, 제1 영역 및 제2 영역의 각각의 면적 비율을 구할 수 있다. 패턴부와 마찬가지로, 비패턴부의 외관은, 제1 영역의 면적 분율에 의존한다.On the other hand, even in the non-pattern portion, the area ratio of each of the first area and the second area can be obtained. Like the patterned portion, the appearance of the non-patterned portion depends on the area fraction of the first region.

그리고, 패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적 비율과, 비패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적 비율의 차가, 절댓값으로 30% 이상인 경우에, 패턴부와 비패턴부를 식별할 수 있게 된다. 이 면적 비율의 차가 30% 미만이면, 패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적 비율과, 비패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적 비율의 차가 작고, 패턴부 및 비패턴부의 외관이 비슷한 외관으로 되어, 패턴부를 식별하는 것이 곤란해진다. 면적 비율의 차는, 크면 클수록 좋고, 40% 이상인 것이 보다 바람직하고, 60% 이상인 것이 더욱 바람직하다.And, when the difference between the area ratio of the first region in the pattern portion and the area ratio of the first region in the non-pattern portion is 30% or more in absolute value, the pattern portion and the non-pattern portion can be distinguished. If the difference in area ratio is less than 30%, the difference between the area ratio of the first region in the pattern portion and the area ratio of the first region in the non-pattern portion is small, and the appearance of the pattern portion and the non-pattern portion have a similar appearance. This makes it difficult to identify the pattern portion. The larger the difference in area ratio, the better. It is more preferably 40% or more, and even more preferably 60% or more.

[결정 방법 1][Decision method 1]

결정 방법 1에서는, Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 각 영역의 무게 중심점을 중심으로 하는 직경 0.5mm의 원 내를 측정 영역 A로 하고, 각 측정 영역 A에 있어서의 L*값을 측정한다. 얻어진 L*값 중에서 임의의 50점을 선정하고, 얻어진 L*값의 50점 평균을 기준 L*값으로 했을 때, L*값이 기준 L*값 이상이 되는 영역을 제1 영역, 기준 L*값 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다.In determination method 1, virtual grid lines are drawn at 0.5 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and in a plurality of areas divided by the virtual grid lines, each area is within a circle with a diameter of 0.5 mm centered on the center of gravity of each area. Let be the measurement area A, and the L* value in each measurement area A is measured. When 50 points are randomly selected from the obtained L* values and the average of 50 points of the obtained L* values is set as the standard L* value, the area where the L* value is greater than or equal to the standard L* value is called the first area, the reference L* value. The area below the value is referred to as the second area.

[결정 방법 2][Decision Method 2]

결정 방법 2에서는, Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 각 영역의 무게 중심점을 중심으로 하는 직경 0.5mm의 원 내를 측정 영역 A로 하고, 각 측정 영역 A에 있어서의 L*값을 측정하고, L*값이 45 이상이 되는 영역을 제1 영역, L*값이 45 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다.In decision method 2, virtual grid lines are drawn at 0.5 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and in a plurality of areas divided by the virtual grid lines, each area is within a circle with a diameter of 0.5 mm centered on the center of gravity of each area. Let be the measurement area A, and measure the L* value in each measurement area A. The area where the L* value is 45 or more is set as the first area, and the area where the L* value is less than 45 is set as the second area. .

[결정 방법 3][Decision Method 3]

결정 방법 3에서는, Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 산술 평균 높이 Sa2를 측정한다. 얻어진 산술 평균 높이 Sa2가 1㎛ 이상이 되는 영역을 제1 영역, 1㎛ 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다. 산술 평균 높이 Sa2의 측정은, 3D 레이저 현미경(가부시키가이샤 키엔스제)을 사용하여 행한다. 본 실시 형태에서는, 20배의 표준 렌즈를 사용하여, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 측정 간격 50㎛로 영역 내의 높이 Z를 측정한다. 격자 상에 측정한 경우는 영역 내에는 100점의 측정점이 얻어진다. 얻어진 높이 Z 100점을 높이 Z1 내지 높이 Z100을 사용하여, 하기의 식 3에 의해 산술 평균 높이 Sa2를 산출한다. Zave는 높이 Z 100점의 평균으로 한다.In determination method 3, virtual grid lines are drawn at intervals of 0.5 mm on the surface of the Zn-based plating layer, and the arithmetic mean height Sa2 is measured in each of the plurality of regions defined by the virtual grid lines. The area where the obtained arithmetic mean height Sa2 is 1 µm or more is referred to as the first area, and the area where the obtained arithmetic mean height Sa2 is less than 1 µm is referred to as the second area. The arithmetic mean height Sa2 is measured using a 3D laser microscope (manufactured by Keyence Corporation). In this embodiment, a 20x standard lens is used to measure the height Z within a plurality of regions divided by virtual grid lines at a measurement interval of 50 μm. When measurements are made on a grid, 100 measurement points are obtained within the area. Using the obtained height Z of 100 points as height Z1 to height Z100, the arithmetic mean height Sa2 is calculated by the following equation 3. Zave is the average of height Z of 100 points.

Sa2=1/100×Σ[x=1→100](|높이 Zx-Zave|) ... 식 3Sa2=1/100×Σ[x=1→100](|Height Zx-Zave|) ... Equation 3

[결정 방법 4][Decision Method 4]

결정 방법 4에서는, Zn계 도금층의 표면에 1㎜ 간격 또는 10㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 각각 X선을 입사시키는 X선 회절법에 의해, 상기 영역마다, Zn상의 (0002)면의 회절 피크 강도 I0002와, Zn상의 (10-11)면의 회절 피크 강도 I10-11을 측정하고, 이들의 강도비(I0002/I10-11)를 배향율로 한다. 배향율이 3.5 이상인 영역을 제1 영역으로 하고, 배향율이 3.5 미만인 영역을 제2 영역으로 한다.In determination method 4, virtual grid lines are drawn at 1 mm intervals or 10 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and X-rays are incident on a plurality of regions defined by the virtual grid lines, respectively. By the X-ray diffraction method, the above For each region, the diffraction peak intensity I 0002 of the (0002) plane of the Zn phase and the diffraction peak intensity I 10-11 of the (10-11) plane of the Zn phase were measured, and their intensity ratio (I 0002 /I 10-11 ) is taken as the orientation ratio. The area where the orientation ratio is 3.5 or more is set as the first area, and the area where the orientation ratio is less than 3.5 is set as the second area.

[결정 방법 5][Decision Method 5]

결정 방법 5에서는, Zn계 도금층의 표면에 1㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 이어서 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역마다, 각 영역의 무게 중심점 G를 중심으로 하는 원 S를 그린다. 원 S는, 원 S의 내부에 포함되는 Zn계 도금층의 표면 경계선의 합계 길이가 10㎜가 되도록 직경 R을 설정한다. 복수의 영역의 원 S의 직경 R 중 최대의 직경 Rmax와 최소의 직경 Rmin의 평균값을 기준 직경 Rave로 하고, 직경 R이 기준 직경 Rave 미만인 원 S를 갖는 영역을 제1 영역으로 하고, 직경 R이 기준 직경 Rave 이상인 원 S를 갖는 영역을 제2 영역으로 한다.In decision method 5, virtual grid lines are drawn at 1 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and then, for each of the plurality of regions divided by the virtual grid lines, a circle S is drawn centered on the center of gravity point G of each region. The diameter R of the circle S is set so that the total length of the surface boundary of the Zn-based plating layer contained inside the circle S is 10 mm. The average value of the largest diameter Rmax and the smallest diameter Rmin among the diameters R of circles S in a plurality of areas is set as the standard diameter Rave, and the area having circles S whose diameter R is less than the standard diameter Rave is set as the first area, and the diameter R is set as the first area. An area having a circle S larger than or equal to the reference diameter Rave is referred to as the second area.

결정 방법 1 또는 2에 의해 제1 영역과 제2 영역이 특정되는 패턴부 및 비패턴부의 형성은, Zn계 도금층의 형성 후에 행한다. 패턴부 및 비패턴부의 형성은, 60 내지 200℃의 Zn계 도금층의 표면에 산성 용액을 부착시킴으로써 행한다. 보다 구체적으로는, 산성 용액을 준비하고, 이것을 인쇄 수단에 의해 Zn계 도금층의 표면에 부착시키면 된다. 인쇄 수단으로서는, 각종 판을 사용한 인쇄법(그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄, 오프셋 인쇄, 실크 인쇄 등), 잉크젯법 등, 일반적인 인쇄법을 적용할 수 있다.The formation of the patterned portion and the non-patterned portion, in which the first region and the second region are specified by determination method 1 or 2, is performed after the formation of the Zn-based plating layer. The patterned portion and the non-patterned portion are formed by depositing an acidic solution on the surface of the Zn-based plating layer at a temperature of 60 to 200°C. More specifically, an acidic solution may be prepared and this may be adhered to the surface of the Zn-based plating layer using a printing means. As the printing means, general printing methods such as printing methods using various plates (gravure printing, flexo printing, offset printing, silk printing, etc.) and inkjet methods can be applied.

산성 용액이 부착된 개소에서는, Zn계 도금층의 극히 표면이 용해되어, Zn계 도금층의 표면이, 도금된 상태로부터 변화한다. 이에 의해, 산성 용액이 부착되지 않은 개소와 비교하여, 산성 용액이 부착된 개소의 외관이 변화한다. 이와 같이 하여, 패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률과, 비패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률의 차가 커져, 패턴부와 비패턴부를 식별할 수 있게 된다고 추측된다.At the location where the acidic solution adheres, the very surface of the Zn-based plating layer is dissolved, and the surface of the Zn-based plating layer changes from the plated state. As a result, the appearance of the location where the acidic solution has adhered changes compared to the location where the acidic solution has not adhered. In this way, it is assumed that the difference between the area ratio of the first region in the pattern portion and the area ratio of the first region in the non-pattern portion increases, making it possible to distinguish the pattern portion from the non-pattern portion.

산성 용액의 부착 범위는, 패턴부에 대응하는 영역으로 해도 되고, 비패턴부에 대응하는 영역으로 해도 된다.The adhesion range of the acidic solution may be an area corresponding to the patterned part or an area corresponding to the non-patterned part.

산성 용액으로서는, 염산, 질산, 황산 등의 무기산을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 산성 용액에 있어서의 산의 농도는, 0.1 내지 10질량%인 것이 바람직하다. 산성 용액의 부착 시의 강판 온도는 60 내지 200℃, 바람직하게는 50 내지 80℃로 한다. 산성 용액의 종류나 농도를 조정함으로써, 산성 용액을 부착시킨 개소에서, Zn계 도금층 표면에 있어서의 제1 영역, 제2 영역의 면적 분율을 조정할 수 있게 된다.As the acidic solution, it is preferable to use an inorganic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, or sulfuric acid. Additionally, the acid concentration in the acidic solution is preferably 0.1 to 10 mass%. The temperature of the steel sheet when the acidic solution is attached is 60 to 200°C, preferably 50 to 80°C. By adjusting the type and concentration of the acidic solution, it is possible to adjust the area fraction of the first region and the second region on the surface of the Zn-based plating layer at the location where the acidic solution adheres.

산성 용액을 부착시킬 때의 Zn계 도금층의 표면 온도가 60℃ 미만이면, 패턴부 또는 비패턴부의 형성에 시간을 요하기 위해 바람직하지 않고, Zn계 도금층의 표면 온도가 200℃를 초과하면, 산성 용액이 바로 휘발되어, 패턴부 또는 비패턴부를 형성할 수 없게 되므로 바람직하지 않다.If the surface temperature of the Zn-based plating layer when attaching the acid solution is less than 60°C, it is undesirable because it takes time to form the patterned portion or the non-patterned portion, and if the surface temperature of the Zn-based plating layer exceeds 200°C, the acidic This is undesirable because the solution volatilizes immediately, making it impossible to form a patterned portion or a non-patterned portion.

산성 용액의 부착 후는, 1 내지 10초 이내에 수세를 행할 필요가 있다.After the acidic solution adheres, it is necessary to wash with water within 1 to 10 seconds.

다음에, 결정 방법 3에 의해 제1 영역과 제2 영역이 특정되는 패턴부 및 비패턴부의 형성은, Zn계 도금층의 형성 후에 행한다. 패턴부 및 비패턴부의 형성은, 부분적으로 표면 조도를 크게 한 롤을, Zn계 도금층의 표면에 압박하고, 롤의 표면 형상을 Zn계 도금층에 전사함으로써 행한다. 예를 들어, Zn계 도금층의 표면에 패턴부를 형성하기 위해, 롤 표면 중, 패턴부에 대응하는 개소의 조도를, 다른 개소에 대하여 크게 함으로써, 표면 조도가 큰 제1 영역을 많이 포함하는 패턴부를 형성 가능하게 된다. 또한, 반대로, 패턴부에 대응하는 개소의 조도를, 다른 개소에 대하여 작게 한 롤을 사용해도 된다. 롤 표면의 조도(산술 평균 높이 Sa2(㎛))는, 조도를 높게 하는 개소에 있어서의 조도의 범위를 0.6 내지 3.0㎛로 하고, 바람직하게는 1.2 내지 3.0㎛로 한다. 조도를 낮게 하는 개소에 있어서의 조도의 범위는, 0.05 내지 1.0㎛, 바람직하게는 0.05 내지 0.8㎛로 하면 된다. Zn계 도금층의 표면 온도가 100 내지 300℃의 범위로 전사를 행하면 된다. 또한, 조도를 높게 하는 개소에 있어서의 조도와, 조도를 낮게 하는 개소에 있어서의 조도의 차는, 산술 평균 높이 Sa2로 0.2㎛ 초과, 바람직하게는 0.3㎛ 이상으로 한다. 조도의 차가 작아지면, 패턴부 및 비패턴부가 판별하기 어려워진다.Next, the formation of the patterned portion and the non-patterned portion, where the first region and the second region are specified by determination method 3, is performed after the formation of the Zn-based plating layer. The pattern portion and the non-pattern portion are formed by pressing a roll with partially increased surface roughness against the surface of the Zn-based plating layer and transferring the surface shape of the roll to the Zn-based plating layer. For example, in order to form a pattern portion on the surface of the Zn-based plating layer, the roughness of the portion corresponding to the pattern portion on the roll surface is increased relative to other portions to form a pattern portion containing many first regions with high surface roughness. formation is possible. Alternatively, a roll may be used in which the illuminance of the portion corresponding to the pattern portion is reduced relative to other portions. The roughness (arithmetic mean height Sa2 (μm)) of the roll surface is set to be in the range of 0.6 to 3.0 μm at the point where the roughness is increased, and preferably 1.2 to 3.0 μm. The range of illuminance at the location where the illuminance is lowered is 0.05 to 1.0 μm, preferably 0.05 to 0.8 μm. Transfer may be performed when the surface temperature of the Zn-based plating layer is in the range of 100 to 300°C. Additionally, the difference between the illuminance at the location where the illuminance is increased and the illuminance at the location where the illuminance is lowered is set to be greater than 0.2 μm, preferably 0.3 μm or more, in terms of the arithmetic mean height Sa2. As the difference in illuminance decreases, it becomes difficult to distinguish between the patterned portion and the non-patterned portion.

결정 방법 4에 의해 특정되는 패턴부 및 비패턴부의 형성은, 용융 도금욕으로부터 인상한 직후의 강판에 대하여, 비산화성 가스를 용융 상태의 금속에 가스 노즐에 의해 국소적으로 분사함으로써 행한다. 비산화성 가스로서는, 질소나 아르곤을 사용하면 된다. 조성에 의해 최적의 온도역은 다르지만, 용융 금속의 온도가 (최종 응고 온도 -5)℃ 내지 (최종 응고 온도 +5)℃의 범위에 있을 때, 비산화성 가스의 분사를 행하면 된다. 또한, 비산화성 가스의 온도는, 최종 응고 온도 미만으로 한다.The formation of the patterned portion and the non-patterned portion specified by the determination method 4 is performed by locally spraying a non-oxidizing gas onto the molten metal using a gas nozzle on the steel sheet immediately after being pulled from the hot-dip plating bath. As a non-oxidizing gas, nitrogen or argon may be used. Although the optimal temperature range varies depending on the composition, non-oxidizing gas may be sprayed when the temperature of the molten metal is in the range of (final solidification temperature -5)°C to (final solidification temperature +5)°C. Additionally, the temperature of the non-oxidizing gas is set to be lower than the final solidification temperature.

Zn계 도금층이 상기의 온도 범위에 있을 때에 비산화성 가스가 분사된 개소에서는, 용융 금속의 냉각 속도가 증가하고, 이에 의해, 응고 후의 Zn계 도금층의 배향율이 높아진다. 한편, 비산화성 가스가 분사되지 않은 개소에서는, 용융 금속의 냉각 속도가 저하되고, 이에 의해, 응고 후의 Zn계 도금층의 배향율이 낮아진다. 따라서, 비산화성 가스의 분사 범위를 조정함으로써, 배향율이 높은 영역, 배향율이 낮은 영역의 각각의 출현 개소를 의도적 혹은 임의로 조정할 수 있게 된다.When the Zn-based plating layer is in the above-mentioned temperature range, the cooling rate of the molten metal increases at the location where the non-oxidizing gas is sprayed, and as a result, the orientation ratio of the Zn-based plating layer after solidification increases. On the other hand, at locations where the non-oxidizing gas is not sprayed, the cooling rate of the molten metal decreases, and as a result, the orientation ratio of the Zn-based plating layer after solidification decreases. Therefore, by adjusting the injection range of the non-oxidizing gas, it is possible to intentionally or arbitrarily adjust the appearance points of the region with a high orientation rate and the region with a low orientation rate.

이에 의해, 패턴부 및 비패턴부의 형상을 임의로 조정할 수 있고, 또한, 패턴부 및 비패턴부를 식별할 수 있게 된다. 분사하는 가스의 온도가 낮을수록 배향율이 높아지므로, 분사하는 가스의 온도에 의해 배향율을 조정 가능하다. 가스 온도는, 최종 응고 온도 미만으로 하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 가스 온도를 25 내지 250℃로 조정해도 된다.As a result, the shapes of the pattern portion and the non-pattern portion can be arbitrarily adjusted, and it is also possible to distinguish the pattern portion and the non-pattern portion. The lower the temperature of the injected gas, the higher the orientation rate, so the orientation rate can be adjusted depending on the temperature of the injected gas. The gas temperature is preferably lower than the final solidification temperature, and for example, the gas temperature may be adjusted to 25 to 250°C.

결정 방법 5에 의해 특정되는 패턴부 및 비패턴부의 형성은, 용융 도금욕으로부터 인상한 직후의 강판에 대하여, 도금의 최종 응고 온도 이상의 비산화성 가스를 용융 상태의 금속에 가스 노즐에 의해 국소적으로 분사함으로써 행한다. 비산화성 가스로서는, 질소나 아르곤을 사용하면 된다. 조성에 의해 최적의 온도역은 다르지만, 용융 금속의 온도가 (최종 응고 온도 -5)℃ 내지 (최종 응고 온도 +5)℃의 범위에 있을 때, 비산화성 가스의 분사를 행하면 된다. 또한, 비산화성 가스의 온도는, 최종 응고 온도 이상으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, Al: 11%, Mg: 3%의 도금 조성에 있어서는, 용융 금속의 온도가 330 내지 340℃일 때에 가스 온도가 최종 응고 온도 이상인 비산화성 가스의 분사를 행하면 된다.The formation of the patterned portion and the non-patterned portion specified by Determination Method 5 involves locally applying a non-oxidizing gas higher than the final solidification temperature of plating to the molten metal using a gas nozzle on a steel sheet immediately after being pulled from a hot-dip galvanizing bath. This is done by spraying. As a non-oxidizing gas, nitrogen or argon may be used. Although the optimal temperature range varies depending on the composition, non-oxidizing gas may be sprayed when the temperature of the molten metal is in the range of (final solidification temperature -5)°C to (final solidification temperature +5)°C. Additionally, it is desirable that the temperature of the non-oxidizing gas is equal to or higher than the final solidification temperature. For example, in a plating composition of Al: 11% and Mg: 3%, a non-oxidizing gas whose gas temperature is equal to or higher than the final solidification temperature may be sprayed when the temperature of the molten metal is 330 to 340°C.

비산화성 가스가 분사된 주변에서는, 용융 금속의 냉각 속도가 저하되고, 이에 의해, 표면에 나타나는 경계 또는 결정립계가 조대해진다. 따라서, 비산화성 가스의 분사량과 범위를 조정함으로써, 표면에 나타나는 경계 또는 결정립계의 크기를 임의로 조정할 수 있게 된다.In the vicinity where the non-oxidizing gas is sprayed, the cooling rate of the molten metal decreases, and as a result, boundaries or grain boundaries appearing on the surface become coarse. Therefore, by adjusting the injection amount and range of the non-oxidizing gas, it is possible to arbitrarily adjust the size of the boundary or grain boundary that appears on the surface.

패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률과, 비패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률의 차의 절댓값을 30% 이상으로 함으로써 패턴부와 비패턴부를 식별할 수 있게 된다. 형성된 패턴부 및 비패턴부는, 인쇄나 도장에 의해 형성된 것은 아니므로, 내구성이 높게 되어 있다. 또한, 패턴부 및 비패턴부가 인쇄나 도장에 의해 형성된 것은 아니므로, Zn계 도금층의 내식성에의 영향도 없다. 따라서, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판은, 내식성이 우수한 것이 된다.By setting the absolute value of the difference between the area ratio of the first region in the pattern portion and the area ratio of the first region in the non-pattern portion to 30% or more, the pattern portion and the non-pattern portion can be distinguished. Since the formed pattern portion and non-pattern portion are not formed by printing or painting, durability is high. Additionally, since the pattern portion and the non-pattern portion are not formed by printing or painting, there is no influence on the corrosion resistance of the Zn-based plating layer. Therefore, the Zn-based plated steel sheet of this embodiment has excellent corrosion resistance.

패턴부가 형성된 Zn계 도금층에 있어서는, 패턴부의 내구성이 높고, 내식성 등이 적합한 도금 특성을 갖는 Zn계 도금 강판을 제공할 수 있다. 패턴부는, 의도적 혹은 인공적인 형상으로 할 수 있으므로, 직선부, 곡선부, 도트부, 도형, 숫자, 기호, 모양 혹은 문자 중 어느 1종 또는 이들 중의 2종 이상을 조합한 형상으로 되도록 패턴부를 배치할 수 있다. 이에 의해, Zn계 도금층의 표면에, 인쇄나 도장을 행하지 않고, 다양한 의장, 상표, 그 밖의 식별 마크를 나타낼 수 있어, 강판의 출처 식별성이나 디자인성 등을 높일 수 있다. 또한, 패턴부에 의해, 공정 관리나 재고 관리 등에 필요한 정보나 수요자가 구하는 임의의 정보를, 용융 도금 강판에 부여할 수도 있다. 이에 의해, Zn계 도금 강판의 생산성의 향상에도 기여할 수 있다.In the Zn-based plating layer in which the pattern portion is formed, it is possible to provide a Zn-based plated steel sheet with high durability of the pattern portion and plating characteristics such as suitable corrosion resistance. Since the pattern portion can be shaped intentionally or artificially, the pattern portion is arranged to have any one of straight lines, curves, dots, figures, numbers, symbols, shapes, or letters, or a combination of two or more of these. can do. As a result, various designs, trademarks, and other identification marks can be displayed on the surface of the Zn-based plating layer without printing or painting, thereby improving the source identification and design of the steel sheet. Additionally, the pattern section can provide information necessary for process management, inventory management, etc., or arbitrary information requested by the consumer, to the hot-dip galvanized steel sheet. This can also contribute to improving the productivity of Zn-based plated steel sheets.

그리고, 본 실시 형태의 Zn계 도금 강판에 의하면, 패턴부를 형성한 Zn계 도금층 상에, 안료를 함유하는 화성 처리층을 형성하므로, 패턴부의 시인성을 보다 향상시킬 수 있다.And, according to the Zn-based plated steel sheet of this embodiment, a chemical conversion treatment layer containing a pigment is formed on the Zn-based plating layer on which the pattern portion is formed, so the visibility of the pattern portion can be further improved.

실시예Example

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

먼저, 두께 1㎜의 냉연 강판을 준비하고, 이것을 각 조성의 도금욕에 침지하고, N2 와이핑으로 도금 부착량을 편면 80g/㎡로 조정하였다. 얻어진 Zn계 도금 강판의 도금 조성을 표 1에 나타낸다.First, a cold rolled steel sheet with a thickness of 1 mm was prepared, this was immersed in a plating bath of each composition, and the plating adhesion amount was adjusted to 80 g/m2 on one side by N 2 wiping. Table 1 shows the plating composition of the obtained Zn-based plated steel sheet.

또한, Zn계 도금층에 패턴부를 형성하는 경우는, 또한 하기의 방법에 의해 패턴을 실시하였다. 패턴부 및 비패턴부는, 각각, 결정 방법 1 내지 5 중 어느 방법에 의해 정한 제1 영역, 제2 영역 중의 1종 또는 2종을 포함하고, 패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률과, 비패턴부에 있어서의 제1 영역의 면적률의 차의 절댓값이, 40%였다.In addition, when forming a pattern portion on the Zn-based plating layer, the pattern was further performed by the following method. The pattern portion and the non-pattern portion each include one or two types of a first region and a second region determined by any of determination methods 1 to 5, and the area ratio of the first region in the pattern portion is: The absolute value of the difference in area ratio of the first region in the non-pattern portion was 40%.

<패턴 1><Pattern 1>

1변이 50㎜의 정사각형 패턴의 볼록부 또는 오목부를 갖는 고무판에, 염산 용액을 부착시키고, 이 고무판을 Zn계 도금층의 표면에 압박함으로써, 산성 용액을 강판에 부착시켜, 정사각 형상의 패턴부를 형성하였다. 산성 용액 부착 시의 용융 도금 강판의 Zn계 도금층의 표면 온도는 60 내지 200℃가 범위로 하였다. 또한, 정사각 형상의 패턴부 이외의 개소를 비패턴부로 하였다. 그리고, 결정 방법 2에 기초하여, Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 각 영역의 무게 중심점을 중심으로 하는 직경 0.5mm의 원 내를 측정 영역 A로 하고, 각 측정 영역 A에 있어서의 L*값을 측정하고, L*값이 45 이상이 되는 영역을 제1 영역, L*값이 45 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 하였다. 이 Zn계 도금 강판을 실시예 70으로 하였다.A hydrochloric acid solution was attached to a rubber plate having convex portions or concave portions in a square pattern of 50 mm on each side, and this rubber plate was pressed against the surface of the Zn-based plating layer, thereby causing the acid solution to adhere to the steel plate and forming a square-shaped pattern portion. . The surface temperature of the Zn-based plating layer of the hot-dip galvanized steel sheet when the acidic solution was attached was set to be in the range of 60 to 200°C. Additionally, locations other than the square-shaped pattern portion were designated as non-pattern portions. Then, based on determination method 2, virtual grid lines are drawn at intervals of 0.5 mm on the surface of the Zn-based plating layer, and in a plurality of regions divided by the virtual grid lines, each region has a diameter of 0.5 centered on the center of gravity of each region. The inside of the mm circle is set as measurement area A, the L* value in each measurement area A is measured, the area where the L* value is 45 or more is called the first area, and the area where the L* value is less than 45 is called the first area. It was divided into 2 areas. This Zn-based plated steel sheet was used as Example 70.

<패턴 2><Pattern 2>

Zn계 도금층의 표면 온도를 100 내지 300℃로 한 상태에서, 1변이 50㎜의 정사각형 패턴을 갖는 롤을, Zn계 도금층의 표면에 압박함으로써 패턴부를 형성하였다. 정사각형 패턴의 개소를 패턴부로 하고, 정사각형 패턴 이외의 개소를 비패턴부로 하였다. 결정 방법 3에 기초하여, Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 산술 평균 높이 Sa2를 측정하였다. 얻어진 산술 평균 높이 Sa2가 1㎛ 이상이 되는 영역을 제1 영역, 1㎛ 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 하였다. 이 Zn계 도금 강판을 실시예 71로 하였다.With the surface temperature of the Zn-based plating layer set at 100 to 300°C, a roll having a square pattern of 50 mm on each side was pressed against the surface of the Zn-based plating layer to form a pattern portion. The portions of the square pattern were designated as pattern portions, and the portions other than the square pattern were designated as non-pattern portions. Based on determination method 3, virtual grid lines were drawn at intervals of 0.5 mm on the surface of the Zn-based plating layer, and the arithmetic mean height Sa2 was measured in each of the plurality of regions defined by the virtual grid lines. The region where the obtained arithmetic mean height Sa2 was 1 μm or more was designated as the first region, and the region where it was less than 1 μm was designated as the second region. This Zn-based plated steel sheet was used as Example 71.

<패턴 3><Pattern 3>

도금욕으로부터 강판을 인상했을 때, 용융 금속의 온도가 (최종 응고 온도 -5)℃ 내지 (최종 응고 온도 +5)℃의 범위에 있을 때, 강판 표면의 용융 금속에, 비산화성 가스의 1종인 질소 가스를 가스 노즐에 의해 분사하였다. 가스 온도는, 최종 응고 온도 미만이었다. 그 후, 냉각하여 용융 금속을 완전히 응고시켰다. 질소 가스의 분사 범위는, 1변이 50㎜의 정사각형 패턴으로 되도록 제어하였다. 정사각형 패턴의 개소를 패턴부로 하고, 정사각형 패턴 이외의 개소를 비패턴부로 하였다. 결정 방법 4에 기초하여, Zn계 도금층의 표면에 1㎜ 간격 또는 10㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 각각 X선을 입사시키는 X선 회절법에 의해, 상기 영역마다, Zn상의 (0002)면의 회절 피크 강도 I0002와, Zn상의 (10-11)면의 회절 피크 강도 I10-11을 측정하고, 이들의 강도비(I0002/I10-11)를 배향율로 한다. 배향율이 3.5 이상인 영역을 제1 영역으로 하고, 배향율이 3.5 미만인 영역을 제2 영역으로 하였다. 이 Zn계 도금 강판을 실시예 72로 하였다.When a steel sheet is pulled from a plating bath, when the temperature of the molten metal is in the range of (final solidification temperature -5)°C to (final solidification temperature +5)°C, a type of non-oxidizing gas is added to the molten metal on the surface of the steel sheet. Nitrogen gas was sprayed through a gas nozzle. The gas temperature was below the final solidification temperature. Afterwards, it was cooled to completely solidify the molten metal. The spray range of nitrogen gas was controlled to form a square pattern with 50 mm on each side. The portions of the square pattern were designated as pattern portions, and the portions other than the square pattern were designated as non-pattern portions. Based on determination method 4, virtual grid lines are drawn at 1 mm or 10 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and X-rays are incident on a plurality of regions defined by the virtual grid lines. , for each of the above regions, the diffraction peak intensity I 0002 of the (0002) plane of the Zn phase and the diffraction peak intensity I 10-11 of the (10-11) plane of the Zn phase were measured, and their intensity ratio (I 0002 /I 10- 11 ) is taken as the orientation ratio. The region where the orientation ratio was 3.5 or more was designated as the first region, and the region where the orientation ratio was less than 3.5 was designated as the second region. This Zn-based plated steel sheet was used as Example 72.

<패턴 4><Pattern 4>

도금욕으로부터 강판을 인상했을 때, 용융 금속의 온도가 (최종 응고 온도 -5)℃ 내지 (최종 응고 온도 +5)℃의 범위에 있을 때, 강판 표면의 용융 금속에, 비산화성 가스의 1종인 질소 가스를 가열한 상태에서 가스 노즐로부터 분사하였다. 질소 가스의 분사 조건은 표 1에 나타낸 바와 같다. 최종 응고 온도 이상이었다. 그 후, 냉각하여 용융 금속을 완전히 응고시켰다. 질소 가스의 분사 범위는, 1변이 50㎜의 정사각형 패턴으로 되도록 제어하였다. 정사각형 패턴의 개소를 패턴부로 하고, 정사각형 패턴 이외의 개소를 비패턴부로 하였다. 그리고, 결정 방법 5에 기초하여, Zn계 도금층의 표면에 1㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 이어서 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역마다, 각 영역의 무게 중심점 G를 중심으로 하는 원 S를 그렸다. 원 S는, 원 S의 내부에 포함되는 Zn계 도금층의 표면 경계선의 합계 길이가 10㎜가 되도록 직경 R을 설정하였다. 복수의 영역의 원 S의 직경 R 중 최대의 직경 Rmax와 최소의 직경 Rmin의 평균값을 기준 직경 Rave로 하고, 직경 R이 기준 직경 Rave 미만인 원 S를 갖는 영역을 제1 영역으로 하고, 직경 R이 기준 직경 Rave 이상인 원 S를 갖는 영역을 제2 영역으로 하였다. 이 Zn계 도금 강판을 실시예 73 및 74로 하였다.When a steel sheet is pulled from a plating bath, when the temperature of the molten metal is in the range of (final solidification temperature -5)°C to (final solidification temperature +5)°C, a type of non-oxidizing gas is added to the molten metal on the surface of the steel sheet. Nitrogen gas was injected from a gas nozzle in a heated state. The injection conditions of nitrogen gas are as shown in Table 1. It was above the final solidification temperature. Afterwards, it was cooled to completely solidify the molten metal. The spray range of nitrogen gas was controlled to form a square pattern with 50 mm on each side. The portions of the square pattern were designated as pattern portions, and the portions other than the square pattern were designated as non-pattern portions. Then, based on determination method 5, virtual grid lines are drawn at 1 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and then, for each of the plurality of regions demarcated by the virtual grid lines, a circle S centered on the center of gravity point G of each region is drawn. I drew it. The diameter R of the circle S was set so that the total length of the surface boundary of the Zn-based plating layer contained inside the circle S was 10 mm. The average value of the largest diameter Rmax and the smallest diameter Rmin among the diameters R of circles S in a plurality of areas is set as the standard diameter Rave, and the area having circles S whose diameter R is less than the standard diameter Rave is set as the first area, and the diameter R is set as the first area. The area having a circle S larger than the reference diameter Rave was designated as the second area. These Zn-based plated steel sheets were used as Examples 73 and 74.

그 다음에, 필요에 따라서, Zn계 도금 강판을 황산 Co액 또는 황산 Fe액 혹은 황산 Ni액에 침지함으로써, Zn계 도금층의 표면에 Co, Fe 또는 Ni를 1㎎/㎡ 석출시켰다. Zn 도금층의 구성을 표 3A 및 표 3B에 나타낸다.Next, as necessary, the Zn-based plated steel sheet was immersed in a Co sulfate solution, a Fe sulfate solution, or a Ni sulfate solution to deposit 1 mg/m 2 of Co, Fe, or Ni on the surface of the Zn-based plating layer. The composition of the Zn plating layer is shown in Table 3A and Table 3B.

Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra의 측정은, 3D 레이저 현미경(가부시키가이샤 키엔스제)을 사용하여 행했다. 본 실시예에서는, 20배의 표준 렌즈를 사용하여, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 측정 간격 50㎛로 영역 내의 높이 Z를 측정하였다. 격자 상에 측정하고, 영역 내에는 100점의 측정점을 얻었다. 얻어진 높이 Z 100점을 높이 Z1 내지 높이 Z100으로 하여, 상술한 식 2를 사용하여 산술 평균 조도 Ra를 산출하였다. Zave는 높이 Z 100점의 평균으로 하였다.The arithmetic mean roughness Ra of the Zn-based plating layer was measured using a 3D laser microscope (manufactured by Keyence Corporation). In this example, using a 20x standard lens, the height Z within each region was measured at a measurement interval of 50 μm in a plurality of regions divided by virtual grid lines. Measurements were made on a grid, and 100 measurement points were obtained within the area. The obtained height Z of 100 points was set as height Z1 to height Z100, and the arithmetic mean roughness Ra was calculated using the above-mentioned equation 2. Zave was set as the average of height Z of 100 points.

다음에, 제조한 Zn계 도금 강판의 Zn계 도금층의 표면에, 각종 수성 수지(우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 불소 수지), 실리카 입자, 산화니오븀, 인산나트륨, 각종 안료(황산구리, 황산코발트, 황산철, Cu프탈로시아닌(구리(II)프탈로시아닌), Co프탈로시아닌(코발트(II)프탈로시아닌), 산화철, 카본 블랙, 퀴나크리돈 레드, 비스무트 바나듐, 산화티타늄)을 함유한 수성 조성물을 바 코터로 건조 부착량 1.5g/㎡가 되도록 도포하고, 열풍 건조로에서 도달 판온 150℃로 건조시킨 후, 수랭함으로써, 크로메이트 프리의 화성 처리층을 형성하였다. 산화니오븀 및 인산나트륨의 함유량은 각각 5%로 하였다. 표 2A에, 안료의 상세를 나타낸다. 또한, 표 2B에, 실리카 입자의 상세를 나타낸다.Next, various water-based resins (urethane resin, polyester resin, polyolefin resin, epoxy resin, acrylic resin, phenol resin, fluororesin), silica particles, niobium oxide, Sodium phosphate, various pigments (copper sulfate, cobalt sulfate, iron sulfate, Cu phthalocyanine (copper (II) phthalocyanine), Co phthalocyanine (cobalt (II) phthalocyanine), iron oxide, carbon black, quinacridone red, bismuth vanadium, titanium oxide) The aqueous composition containing was applied with a bar coater at a dry adhesion amount of 1.5 g/m2, dried in a hot air drying furnace at a plate temperature of 150°C, and then cooled with water to form a chromate-free chemical conversion layer. The contents of niobium oxide and sodium phosphate were each 5%. Table 2A shows details of the pigment. Additionally, Table 2B shows details of the silica particles.

표 4A 내지 표 5B에, 화성 처리층의 조성 등을 나타낸다. 표 4A 및 표 4B의 「20% 이상」의 란에 있어서, 화성 처리층 중의 수지량이 20% 이상인 경우는 「○(good)」로 하고, 20% 미만인 경우에는 「×(bad)」로 하였다. 또한, 표 5A 및 표 5B의 「산화 Nb」의 란에 있어서, 산화니오븀을 함유시킨 경우를 「○(good)」로 하고, 함유시키지 않은 경우를 「×(bad)」로 하였다. 또한, 「인산 Na」의 란에 있어서, 인산나트륨을 함유시킨 경우를 「○(good)」로 하고, 함유시키지 않은 경우를 「×(bad)」로 하였다. 또한, 비교예 5 및 6에 대해서는, 건조 온도를 50 내지 250℃의 범위 외로 하거나, 건조 시간을 1초 내지 5분의 범위 외로 하였다.Tables 4A to 5B show the composition of the chemical conversion layer, etc. In the column “20% or more” in Tables 4A and 4B, when the amount of resin in the chemical conversion layer was 20% or more, “○ (good)” was set, and when it was less than 20%, it was set as “× (bad)”. In addition, in the “Nb oxide” column of Tables 5A and 5B, the case where niobium oxide was contained was designated as “○ (good)”, and the case where niobium oxide was not contained was designated as “× (bad)”. In addition, in the column of “Na phosphate”, the case where sodium phosphate was contained was set to “○ (good)”, and the case where sodium phosphate was not contained was set to “× (bad)”. In addition, for Comparative Examples 5 and 6, the drying temperature was set outside the range of 50 to 250°C, and the drying time was set outside the range of 1 second to 5 minutes.

(화성 처리층의 산술 평균 높이)(arithmetic average height of the chemical treatment layer)

화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa는, 이하의 방법에 의해 얻었다. Zn계 도금 강판으로부터 소정의 크기로 잘라낸 샘플의 표면을 50㎚의 두께로 금 증착하고, 금 증착한 샘플을 수지에 매립하고, 샘플의 판 두께 방향의 단면이 노출되도록 연마하였다. 샘플의 단면을 주사 전자 현미경을 사용해서 5000배의 배율로 관찰하고, 단면에 수직인 방향으로부터 관찰했을 때의 금 증착층의 조도를 산출함으로써 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa를 구하였다. 금 증착은 화성 처리층과 수지의 경계를 명확하게 하기 위해 실시하였다. 금 증착층의 두께는 화성 처리층과 비교하여 무시할 수 있으므로, 금 증착층의 산술 평균 높이를 화성 처리층의 표면의 산술 평균 높이 Sa로서 대체하였다.The arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer was obtained by the following method. Gold was deposited on the surface of a sample cut to a predetermined size from a Zn-based plated steel sheet to a thickness of 50 nm, the gold-deposited sample was embedded in resin, and the cross section of the sample in the plate thickness direction was polished to be exposed. The cross section of the sample was observed at a magnification of 5000 times using a scanning electron microscope, and the roughness of the gold deposition layer when observed from the direction perpendicular to the cross section was calculated to determine the arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer. Gold deposition was performed to clarify the boundary between the chemical conversion layer and the resin. Since the thickness of the gold deposition layer is negligible compared to the chemical conversion layer, the arithmetic mean height of the gold deposition layer was replaced by the arithmetic mean height Sa of the surface of the chemical conversion layer.

(60도 경면 광택 Gs(60°))(60 degree mirror gloss G s (60°))

광택계(스가 시껭끼사제 UGV-6P)를 사용하고, JIS Z 8741에 규정되는 방법에 기초하여 Zn 도금층의 표면의 60° 광택도(%)를 측정하였다. 광택도가 50 내지 200%인 경우를 「A」로 하고, 50% 미만인 경우를 「B」로 하였다. 결과를 표 5A 및 표 5B에 나타낸다.The 60° glossiness (%) of the surface of the Zn plating layer was measured using a gloss meter (UGV-6P manufactured by Suga Testimonials) based on the method specified in JIS Z 8741. The case where the gloss was 50 to 200% was designated as “A”, and the case where the gloss was less than 50% was designated as “B”. The results are shown in Table 5A and Table 5B.

(b*값)(b*value)

분광 색차계(닛폰 덴쇼쿠 고교 가부시키가이샤 제조 SE6000)를 사용하여, Zn 도금층의 표면을 측정하고, b*가 -15 이상 -5 이하인 경우를 「AAA」로 하고, b*가 -22 이상 또한 -3.5 이하(-15 이상 -5 이하를 제외함)인 경우를 「AA」로 하고, b*가 -30 이상 또한 -2 이하(-22 이상 -3.5 이하를 제외함)인 경우를 「A」로 하고, -2 초과 혹은 -30 미만인 경우를 「B」로 하였다. 결과를 표 5A 및 표 5B에 나타낸다.Using a spectroscopic colorimeter (SE6000 manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.), the surface of the Zn plating layer was measured, and the case where b* was -15 or more and -5 or less was set as "AAA", and if b* was -22 or more. The case where b* is -3.5 or less (excluding -15 or more and -5 or less) is set as "AA", and the case where b* is -30 or more and -2 or less (excluding -22 and -3.5 or less) is "A". and the case exceeding -2 or less than -30 was set as "B". The results are shown in Table 5A and Table 5B.

(L*값)(L*value)

분광 색차계(닛폰 덴쇼쿠 고교 가부시키가이샤 제조 SE6000)을 사용하여, L*를 측정하였다. L*가 75 이하인 경우를 「AAA」로 하고, L*가 75 초과 80 이하인 경우를 「AA」로 하고, L*가 80 초과 85 이하인 경우를 「A」로 하고, L*가 85 초과인 경우를 「B」로 하였다. 결과를 표 5A 및 표 5B에 나타낸다.L* was measured using a spectroscopic colorimeter (SE6000 manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.). The case where L* is 75 or less is set as “AAA”, the case where L* is between 75 and 80 is set as “AA”, the case where L* is between 80 and 85 is set as “A”, and the case where L* is over 85 was set to “B”. The results are shown in Table 5A and Table 5B.

(금속 광택감)(metallic luster)

다각도 분광 측색계(X-rite사제 MA T12)를 사용하여, 금속 광택감을 평가하였다. 화성 처리층의 표면과 직교하는 평면에 있어서, 화성 처리층의 표면으로부터 60°의 각도로부터 화성 처리층의 표면을 향하여 광을 입사하고, 화성 처리층의 표면에서 반사하는 광을 화성 처리층의 표면으로부터 135°의 각도로 수광했을 때에 얻어지는 L*를 L*1로 하고, 상기 평면에 있어서, 화성 처리층의 표면으로부터 120°의 각도로부터 화성 처리층의 표면을 향하여 광을 입사하고, 화성 처리층의 표면에서 반사하는 광을 화성 처리층의 표면으로부터 135°의 각도로 수광했을 때에 얻어지는 L*를 L*2로 했을 때, L*1/L*2가 3 이상을 「AA」로 하고, L*1/L*2가 2 이상 3 미만을 「A」로 하고, L*1/L*2가 2 미만을 「B」로 하였다. 결과를 표 5A 및 표 5B에 나타낸다.Metallic glossiness was evaluated using a multi-angle spectroscopic colorimeter (MA T12 manufactured by X-rite). In a plane perpendicular to the surface of the converted layer, light is incident toward the surface of the converted layer from an angle of 60° from the surface of the converted layer, and the light reflected from the surface of the converted layer is directed to the surface of the converted layer. Let L* obtained when light is received at an angle of 135° from When the L* obtained when the light reflected from the surface of is received at an angle of 135° from the surface of the chemical conversion layer, L* 2 is taken as L*2. L* 1 /L* 2 of 3 or more is set to "AA", * 1 /L* 2 was set to 2 or more and less than 3 as “A”, and L* 1 /L* 2 was set to less than 2 as “B”. The results are shown in Table 5A and Table 5B.

(내흑변성)(blackening resistance)

Zn계 도금 강판을 70℃ 80% RH의 고온 고습 하에서 12일간 정치했을 때의 시험 전후의 Zn 도금층 표면의 색 변화로부터 내흑변성을, 색차 ΔE*ab에 의해 평가하였다. 색차는, L*a*b* 표색계에서의 크로마틱네스 지수를 a* 및 b*, 명도 지수를 L*로 했을 때, 하기 식 4로 표시된다.Blackening resistance was evaluated by color difference ΔE*ab from the color change of the surface of the Zn plating layer before and after the test when the Zn-based plated steel sheet was left to stand at a high temperature and high humidity at 70°C and 80% RH for 12 days. The color difference is expressed by the following equation 4, when the chromaticity indices in the L*a*b* color system are a* and b*, and the brightness index is L*.

ΔE*ab=√((Δa*)2+(Δb*)2+(ΔL*)2) ... 식 4ΔE*ab=√((Δa*) 2 +(Δb*) 2 +(ΔL*) 2 ) ... Equation 4

단, 상기 식에 있어서 Δa*는 시험 전의 Zn계 도금층의 a*와 시험 후의 Zn계 도금층의 a*의 차분이며, Δb*는 시험 전의 Zn계 도금층의 b*와 시험 후의 Zn계 도금층의 b*의 차분이며, ΔL*는 시험 전의 Zn계 도금층의 L*와 시험 후의 Zn계 도금층의 L*의 차분이다. 평가는 이하에 나타내는 평점 부여로 판정하고, 평점 4 또는 3을 합격으로 하였다. 결과를 표 6A 및 표 6B에 나타낸다.However, in the above equation, Δa* is the difference between a* of the Zn-based plating layer before the test and a* of the Zn-based plating layer after the test, and Δb* is the difference between b* of the Zn-based plating layer before the test and b* of the Zn-based plating layer after the test. is the difference, and ΔL* is the difference between L* of the Zn-based plating layer before the test and L* of the Zn-based plating layer after the test. The evaluation was determined by giving the ratings shown below, and a rating of 4 or 3 was considered passing. The results are shown in Tables 6A and 6B.

4: ΔE*ab≤54: ΔE*ab≤5

3: 5<ΔE*ab≤103: 5<ΔE*ab≤10

2: 10<ΔE*ab≤152: 10<ΔE*ab≤15

1: ΔE*>151: ΔE*>15

(내식성)(corrosion resistance)

Zn계 도금 강판에 대하여, 염수 분무 시험(JIS Z 2371:2015)을 행하였다. 에릭센 가공을 실시한 부분의 시험 시간 120시간 후의 백청 발생 상황을 관찰하고, 이하에 나타내는 평점 부여로 판정하였다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다. 결과를 표 6A 및 표 6B에 나타낸다.A salt spray test (JIS Z 2371:2015) was performed on the Zn-based plated steel sheet. The occurrence of white rust in the area subjected to Eriksen processing was observed after 120 hours of test time, and judgment was made by giving the rating shown below. A score of 3 or higher was considered passing. The results are shown in Tables 6A and 6B.

4: 백청 발생 5% 미만4: White rust generation less than 5%

3: 백청 발생 5% 이상 10% 미만3: Occurrence of white rust: 5% or more but less than 10%

2: 백청 발생 10% 이상 30% 미만2: Occurrence of white rust 10% or more but less than 30%

1: 백청 발생 30% 이상1: White rust generation: 30% or more

(금속 외관)(metal exterior)

Zn계 도금 강판의 Zn 도금층의 표면을 5명의 패널리스트에게 보였을 때, 도금의 금속 외관의 보이는 방식으로 판정하였다. 평가는 이하에 나타내는 평점 부여로 판정하고, 평점 4 또는 3을 합격으로 하였다. 결과를 표 6A 및 표 6B에 나타낸다.The surface of the Zn plating layer of the Zn-based plated steel sheet was judged based on the appearance of the metal plating when shown to five panelists. The evaluation was determined by giving the ratings shown below, and a rating of 4 or 3 was considered passing. The results are shown in Tables 6A and 6B.

4: 5명 중 4명 이상이 도금의 금속 외관을 시인할 수 있었다.4: More than 4 out of 5 people were able to recognize the metallic appearance of the plating.

3: 5명 중 3명이 도금의 금속 외관을 시인할 수 있었다.3: 3 out of 5 people were able to recognize the metallic appearance of the plating.

2: 5명 중 2명이 도금의 금속 외관을 시인할 수 있었다.2: Two out of five people were able to recognize the metallic appearance of the plating.

1: 5명 중 1명 이하가 도금의 금속 외관을 시인할 수 있었다.1: Less than 1 out of 5 people could recognize the metallic appearance of the plating.

(내후성)(weather resistance)

Zn계 도금 강판의 Zn 도금층의 표면을 선샤인 웨더 미터 시험기로 500시간 시험한 후, 초기와 시험 후의 막 두께 비율로부터 화성 처리층의 평가는 이하에 나타내는 평점 부여로 판정하고, 평점 4 또는 3을 합격으로 하였다. 결과를 표 6A 및 표 6B에 나타낸다.After testing the surface of the Zn plating layer of the Zn-based plated steel sheet for 500 hours with a Sunshine Weather Meter tester, the chemical conversion layer was evaluated based on the film thickness ratio between the initial and post-test stages by giving the ratings shown below, with a rating of 4 or 3 being passed. It was done as follows. The results are shown in Tables 6A and 6B.

4: 화성 처리층의 잔존율이 90% 이상4: Residual rate of chemical conversion layer is 90% or more

3: 화성 처리층의 잔존율이 50 내지 90% 미만3: Residual rate of chemical conversion layer is less than 50 to 90%

2: 화성 처리층의 잔존율이 30 내지 50% 미만2: Residual rate of chemical conversion layer is less than 30 to 50%

1: 화성 처리층의 잔존율이 30% 미만1: Residual rate of chemical conversion layer is less than 30%

[표 1][Table 1]

Figure 112023038795584-pct00001
Figure 112023038795584-pct00001

[표 2A][Table 2A]

Figure 112023038795584-pct00002
Figure 112023038795584-pct00002

[표 2B][Table 2B]

Figure 112023038795584-pct00003
Figure 112023038795584-pct00003

[표 3A][Table 3A]

Figure 112023038795584-pct00004
Figure 112023038795584-pct00004

[표 3B][Table 3B]

Figure 112023038795584-pct00005
Figure 112023038795584-pct00005

[표 4A][Table 4A]

Figure 112023038795584-pct00006
Figure 112023038795584-pct00006

[표 4B][Table 4B]

Figure 112023038795584-pct00007
Figure 112023038795584-pct00007

[표 5A][Table 5A]

Figure 112023038795584-pct00008
Figure 112023038795584-pct00008

[표 5B][Table 5B]

Figure 112023038795584-pct00009
Figure 112023038795584-pct00009

[표 6A][Table 6A]

Figure 112023038795584-pct00010
Figure 112023038795584-pct00010

[표 6B][Table 6B]

Figure 112023038795584-pct00011
Figure 112023038795584-pct00011

표 1 내지 표 6B에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 74의 Zn계 도금 강판은, 모두, 본 발명의 범위를 충족하는 화성 처리층을 구비하고 있고, 내흑변성, 내식성, 금속 외관, 내후성이 양호하였다.As shown in Tables 1 to 6B, the Zn-based plated steel sheets of Examples 1 to 74 all have a chemical conversion treatment layer that satisfies the scope of the present invention, and have good blackening resistance, corrosion resistance, metallic appearance, and weather resistance. did.

또한, 화성 처리층에 포함되는 수지로서, 페놀 수지, 폴리올레핀 수지, 불소 수지 또는 아크릴 수지를 사용한 실시예 14 내지 16의 Zn계 도금 강판은, 특히 내후성이 우수하였다.In addition, the Zn-based plated steel sheets of Examples 14 to 16 that used phenol resin, polyolefin resin, fluororesin, or acrylic resin as the resin contained in the chemical treatment layer were particularly excellent in weather resistance.

또한, 도금층에 패턴부를 형성한 실시예 70 내지 74에 대해서는, 내흑변성, 내식성, 금속 외관, 내후성이 양호하고, 또한, 패턴부의 시인성이 대폭으로 향상되었다.Additionally, for Examples 70 to 74 in which a pattern portion was formed on the plating layer, blackening resistance, corrosion resistance, metallic appearance, and weather resistance were good, and visibility of the pattern portion was significantly improved.

한편, 표 1 내지 표 6B에 나타낸 바와 같이, 비교예 1은 화성 처리층에 수지가 포함되어 있지 않았으므로, 화성 처리층 자체가 매우 취약해져, 각종의 평가 시험을 실시할 수 없었다.On the other hand, as shown in Tables 1 to 6B, in Comparative Example 1, since the chemical conversion layer did not contain resin, the chemical conversion layer itself became very fragile and various evaluation tests could not be performed.

비교예 2는 실리카 입자를 함유하지 않았기 때문에, 내식성이 저하되었다.Since Comparative Example 2 did not contain silica particles, corrosion resistance was reduced.

비교예 3은 실리카 입자의 함유율이 30%로 높았기 때문에, 화성 처리층 자체가 매우 취약해져, 각종의 평가 시험을 실시할 수 없었다.In Comparative Example 3, the content of silica particles was as high as 30%, so the chemical conversion layer itself became very fragile and various evaluation tests could not be performed.

비교예 4는 화성 처리층에 안료가 함유되지 않았으므로, 내흑변성이 저하되었다.In Comparative Example 4, the chemical conversion treatment layer did not contain pigment, so the blackening resistance was reduced.

비교예 5는 화성 처리층 형성 시의 건조 조건이 바람직한 범위로부터 벗어났기 때문에, 화성 처리층의 b*가 -30 내지 -2가 범위로부터 벗어나서, 금속 외관성이 불충분하였다.In Comparative Example 5, because the drying conditions at the time of forming the chemical conversion layer were outside the preferred range, b* of the chemical conversion layer was outside the range of -30 to -2, and the metallic appearance was insufficient.

비교예 6은 화성 처리층 형성 시의 건조 조건이 바람직한 범위로부터 벗어났기 때문에, 화성 처리층의 표면에 있어서의 60도 경면 광택 Gs(60°)가 50 내지 200의 범위로부터 벗어나서, 금속 외관성이 불충분하였다.In Comparative Example 6, because the drying conditions at the time of forming the chemical conversion layer were outside the desirable range, the 60-degree mirror gloss G s (60°) on the surface of the chemical conversion layer was outside the range of 50 to 200, resulting in poor metallic appearance. This was insufficient.

비교예 7은 실리카 입자의 직경이 450㎚이었기 때문에, 금속 외관성이 불충분하였다.In Comparative Example 7, since the diameter of the silica particles was 450 nm, the metallic appearance was insufficient.

비교예 8 내지 11은 Cu, Co 또는 Fe를 함유하는 안료를 포함하지 않아, 내흑변성이 불충분하였다.Comparative Examples 8 to 11 did not contain pigments containing Cu, Co, or Fe, and the blackening resistance was insufficient.

본 발명에 따르면, Al을 함유하는 Zn계 도금 강판에 있어서, 도금층 중에 포함되는 Al이 산화됨으로써, 도금 표면이 부분적 또는 전체적으로 흑변된 경우라도, 흑변을 눈에 띄지 않게 하여 금속 외관을 유지할 수 있고, 또한, 내식성 및 내후성을 향상시킨, Zn계 도금 강판을 제공할 수 있으므로, 본 발명은 산업상 이용 가능성이 높다.According to the present invention, in a Zn-based plated steel sheet containing Al, Al contained in the plating layer is oxidized, so that even when the plating surface is partially or entirely blackened, the blackening can be made inconspicuous and the metallic appearance can be maintained, In addition, since it is possible to provide a Zn-based plated steel sheet with improved corrosion resistance and weather resistance, the present invention has high industrial applicability.

Claims (11)

강판과,
상기 강판의 적어도 편면에 배치된, 0.05 내지 60질량%의 Al, 및 Zn을 함유하는 Zn계 도금층과,
상기 Zn계 도금층 상에 배치된, 편면당의 부착량 0.1 내지 15g/㎡의 크로메이트 프리의 화성 처리층이 구비되고,
상기 화성 처리층에는, 20질량% 이상의 수지와, 1 내지 20질량%의 평균 입경 5 내지 200㎚의 실리카 입자와, Cu, Co 또는 Fe의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 안료가 함유되어 있고,
외관을 CIE1976(L*, a*, b*) 색 공간에서 평가한 경우의 b*가 -30 이상 -2 이하이며, JIS Z 8741:1997에 규정되는 60도 경면 광택 Gs(60°)가 50 내지 200이며, 금속 외관을 나타내는, Zn계 도금 강판.
steel plate,
a Zn-based plating layer disposed on at least one side of the steel sheet and containing 0.05 to 60% by mass of Al and Zn;
A chromate-free chemical conversion layer disposed on the Zn-based plating layer with an adhesion amount of 0.1 to 15 g/m2 per side is provided,
The chemical conversion layer contains 20% by mass or more of resin, 1 to 20% by mass of silica particles with an average particle diameter of 5 to 200 nm, and a pigment containing one or two or more types of Cu, Co, or Fe, ,
When the appearance is evaluated in the CIE1976 (L*, a*, b*) color space, b* is -30 or more and -2 or less, and the 60-degree mirror gloss G s (60°) specified in JIS Z 8741:1997 is 50 to 200, and exhibits a metallic appearance. Zn-based plated steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 안료가, 구리(II)프탈로시아닌, 코발트(II)프탈로시아닌, 황산구리, 황산코발트, 황산철 또는 산화철 중 어느 1종 또는 2종 이상인, Zn계 도금 강판.
According to paragraph 1,
A Zn-based plated steel sheet wherein the pigment is one or two or more of copper (II) phthalocyanine, cobalt (II) phthalocyanine, copper sulfate, cobalt sulfate, iron sulfate, or iron oxide.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 화성 처리층 중에 있어서의, 상기 실리카 입자와 상기 안료의 혼합비를, 상기 실리카 입자의 Si 환산량[Si]과, 상기 안료의 Cu 환산량[Cu], Co 환산량[Co] 또는 Fe 환산량[Fe]으로 나타낸 경우에, [Si]/([Cu]+[Co]+[Fe])가 1 내지 200의 범위인, Zn계 도금 강판.
According to claim 1 or 2,
The mixing ratio of the silica particles and the pigment in the chemical conversion layer is the Si equivalent amount [Si] of the silica particles, and the Cu equivalent amount [Cu], Co equivalent amount [Co], or Fe equivalent amount of the pigment. A Zn-based plated steel sheet where, when expressed as [Fe], [Si]/([Cu]+[Co]+[Fe]) is in the range of 1 to 200.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 Zn계 도금층의 산술 평균 조도 Ra가 0.5 내지 2.0㎛이며, 상기 화성 처리층의 산술 평균 높이 Sa가 5㎚ 내지 100㎚인, Zn계 도금 강판.
According to claim 1 or 2,
A Zn-based plated steel sheet in which the arithmetic mean roughness Ra of the Zn-based plating layer is 0.5 to 2.0 μm, and the arithmetic mean height Sa of the chemical conversion layer is 5 nm to 100 nm.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 화성 처리층에, Nb 화합물, 인산 화합물 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 더 포함되고, 상기 Nb 화합물 및 상기 인산 화합물이 합계로 0.5 내지 30질량%의 비율로 함유되는, Zn계 도금 강판.
According to claim 1 or 2,
A Zn-based plated steel sheet wherein the chemical conversion treatment layer further contains one or both of an Nb compound and a phosphoric acid compound, and the Nb compound and the phosphoric acid compound are contained in a total ratio of 0.5 to 30% by mass.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 화성 처리층 중의 상기 수지가, 폴리올레핀 수지, 불소 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 중 어느 1종 이상의 수지를 포함하는, Zn계 도금 강판.
According to claim 1 or 2,
A Zn-based plated steel sheet wherein the resin in the chemical conversion layer contains at least one of polyolefin resin, fluorine resin, acrylic resin, urethane resin, polyester resin, epoxy resin, and phenol resin.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 Zn계 도금층이, 평균 조성으로, Al: 4질량% 이상 22질량% 이하, Mg: 1질량% 이상 10질량% 이하를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물로 이루어지는, Zn계 도금 강판.
According to claim 1 or 2,
A Zn-based plated steel sheet in which the Zn-based plating layer contains, as an average composition, Al: 4% by mass to 22% by mass, Mg: 1% by mass to 10% by mass, and the balance consists of Zn and impurities.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 Zn계 도금층이, 평균 조성으로, Si: 0.0001 내지 2질량%를 더 함유하는, Zn계 도금 강판.
According to claim 1 or 2,
A Zn-based plated steel sheet in which the Zn-based plating layer further contains Si: 0.0001 to 2% by mass in average composition.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 Zn계 도금층이, 평균 조성으로, Ni, Sb, Pb 중 어느 1종 또는 2종 이상을, 합계로 0.0001 내지 2질량% 더 함유하는 것을 특징으로 하는 Zn계 도금 강판.
According to claim 1 or 2,
A Zn-based plated steel sheet, characterized in that the Zn-based plating layer further contains 0.0001 to 2% by mass of one or more of Ni, Sb, and Pb in total as an average composition.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 Zn계 도금층에, 소정의 형상이 되도록 배치된 패턴부와, 비패턴부가 형성되고,
상기 패턴부 및 상기 비패턴부는, 각각, 하기의 결정 방법 1 내지 5 중 어느 것에 의해 결정되는 제1 영역, 제2 영역 중의 1종 또는 2종을 포함하고,
상기 패턴부에 있어서의 상기 제1 영역의 면적률과, 상기 비패턴부에 있어서의 상기 제1 영역의 면적률의 차의 절댓값이, 30% 이상인, Zn계 도금 강판.
[결정 방법 1]
상기 Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 각 영역의 무게 중심점을 중심으로 하는 직경 0.5㎜의 원 내를 측정 영역 A로 하고, 각 측정 영역 A에 있어서의 L*값을 측정한다. 얻어진 L*값 중에서 임의의 50점을 선정하고, 얻어진 L*값의 50점 평균을 기준 L*값으로 했을 때, L*값이 기준 L*값 이상이 되는 영역을 제1 영역, 기준 L*값 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다.
[결정 방법 2]
상기 Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 각 영역의 무게 중심점을 중심으로 하는 직경 0.5mm의 원 내를 측정 영역 A로 하고, 각 측정 영역 A에 있어서의 L*값을 측정하고, L*값이 45 이상이 되는 영역을 제1 영역, L*값이 45 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다.
[결정 방법 3]
상기 Zn계 도금층의 표면에 0.5㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 있어서 각각, 산술 평균 높이 Sa2를 측정한다. 얻어진 산술 평균 높이 Sa2가 1㎛ 이상이 되는 영역을 제1 영역, 1㎛ 미만이 되는 영역을 제2 영역으로 한다.
[결정 방법 4]
상기 Zn계 도금층의 표면에 1㎜ 간격 또는 10㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역에 각각 X선을 입사시키는 X선 회절법에 의해, 상기 영역마다, Zn상의 (0002)면의 회절 피크 강도 I0002와, Zn상의 (10-11)면의 회절 피크 강도 I10-11을 측정하고, 이들의 강도비(I0002/I10-11)를 배향율로 한다. 상기 배향율이 3.5 이상인 영역을 제1 영역으로 하고, 상기 배향율이 3.5 미만인 영역을 제2 영역으로 한다.
[결정 방법 5]
상기 Zn계 도금층의 표면에 1㎜ 간격으로 가상 격자선을 그리고, 이어서 상기 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역마다, 각 영역의 무게 중심점 G를 중심으로 하는 원 S를 그린다. 상기 원 S는, 상기 원 S의 내부에 포함되는 상기 Zn계 도금층의 표면 경계선의 합계 길이가 10㎜가 되도록 직경 R을 설정한다. 복수의 영역의 원 S의 직경 R 중 최대의 직경 Rmax와 최소의 직경 Rmin의 평균값을 기준 직경 Rave로 하고, 직경 R이 기준 직경 Rave 미만인 원 S를 갖는 영역을 제1 영역으로 하고, 직경 R이 기준 직경 Rave 이상인 원 S를 갖는 영역을 제2 영역으로 한다.
According to claim 1 or 2,
A pattern portion and a non-pattern portion arranged to have a predetermined shape are formed in the Zn-based plating layer,
The pattern portion and the non-pattern portion each include one or two types of a first region and a second region determined by any of the following determination methods 1 to 5,
A Zn-based plated steel sheet, wherein the absolute value of the difference between the area ratio of the first region in the pattern portion and the area ratio of the first region in the non-pattern portion is 30% or more.
[Decision method 1]
Virtual grid lines are drawn at intervals of 0.5 mm on the surface of the Zn-based plating layer, and in a plurality of areas divided by the virtual grid lines, a measurement area is within a circle with a diameter of 0.5 mm centered on the center of gravity of each area. Let A be used, and measure the L* value in each measurement area A. When 50 points are randomly selected from the obtained L* values and the average of 50 points of the obtained L* values is set as the standard L* value, the area where the L* value is greater than or equal to the standard L* value is called the first area, the reference L* The area below the value is referred to as the second area.
[Decision Method 2]
Virtual grid lines are drawn at 0.5 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and in a plurality of areas divided by the virtual grid lines, a measurement area is within a circle with a diameter of 0.5 mm centered on the center of gravity of each area. Let A be, the L* value in each measurement area A is measured, the area where the L* value is 45 or more is set as the first area, and the area where the L* value is less than 45 is set as the second area.
[Decision Method 3]
Virtual grid lines are drawn at 0.5 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and the arithmetic mean height Sa2 is measured in each of the plurality of regions defined by the virtual grid lines. The area where the obtained arithmetic mean height Sa2 is 1 µm or more is referred to as the first area, and the area where the obtained arithmetic mean height Sa2 is less than 1 µm is referred to as the second area.
[Decision Method 4]
By drawing virtual grid lines on the surface of the Zn-based plating layer at intervals of 1 mm or 10 mm, and applying The diffraction peak intensity I 0002 of the (0002) plane of the Zn phase and the diffraction peak intensity I 10-11 of the (10-11) plane of the Zn phase were measured, and their intensity ratio (I 0002 /I 10-11 ) was calculated as the orientation ratio. Do this. The area where the orientation ratio is 3.5 or more is referred to as the first area, and the area where the orientation ratio is less than 3.5 is referred to as the second area.
[Decision Method 5]
Virtual grid lines are drawn at 1 mm intervals on the surface of the Zn-based plating layer, and then, for each of the plurality of regions divided by the virtual grid lines, a circle S is drawn centered on the center of gravity point G of each region. The diameter R of the circle S is set so that the total length of the surface boundaries of the Zn-based plating layer contained within the circle S is 10 mm. The average value of the largest diameter Rmax and the smallest diameter Rmin among the diameters R of circles S in a plurality of areas is set as the standard diameter Rave, and the area having circles S whose diameter R is less than the standard diameter Rave is set as the first area, and the diameter R is set as the first area. An area having a circle S larger than or equal to the reference diameter Rave is referred to as the second area.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 Zn계 도금층의 표면에, Co, Fe, Ni 중 어느 하나 또는 2개 이상을 갖는, Zn계 도금 강판.
According to claim 1 or 2,
A Zn-based plated steel sheet having any one or two or more of Co, Fe, and Ni on the surface of the Zn-based plating layer.
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