DE112020002796T5

DE112020002796T5 - Aufgerautes plattiertes blech

Info

Publication number: DE112020002796T5
Application number: DE112020002796.1T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Yanaga; Shinichirou Horie; Etsuro Tsutsumi; Masashi Ichishima; Toshifumi Koyanagi; Koh Yoshioka
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2022-03-03
Also published as: WO2020250946A1; CN114008250B; US20220235483A1; US20230340685A1; JPWO2020250946A1; JP7499763B2; CN114008250A; US11732376B2; KR20220018981A

Abstract

Es wird ein aufgerautes plattiertes Blech bereitgestellt, das eine aufgeraute plattierte Schicht mit einer aufgerauten vernickelten Schicht und einer verzinkten Schicht umfasst, die auf mindestens einer Oberfläche eines Metallsubstrats in dieser Reihenfolge von der Seite des Metallsubstrats aus gebildet sind, wobei der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit RZjiseiner Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht gemäß einer Lasermikroskopmessung 3 µm oder mehr beträgt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein aufgerautes plattiertes Blech mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnetem Haftvermögen an anderen Bauteilen.
STAND DER TECHNIK
Verkupferte Stahlbleche, vernickelte Stahlbleche, Kupferbleche und Nickelbleche werden üblicherweise als Bestandteile von Batterien oder als Bestandteile von elektronischen Geräten verwendet. Insbesondere vernickelte Stahlbleche und Nickelbleche sind unter dem Gesichtspunkt der Korrosionsbeständigkeit weit verbreitet, und vernickelte Stahlbleche sind unter dem Gesichtspunkt der Kosten geeignet. Es gibt bekannte Verfahren zur Steuerung von Oberflächenstrukturen unter dem Gesichtspunkt, dass das Haftvermögen bei der Verbindung mit anderen Bauteilen verbessert wird.
Patentdokument 1 offenbart beispielsweise ein oberflächenbehandeltes Stahlblech, das erhalten wird, indem auf einem Stahlblech eine vernickelte Schicht gebildet wird, die eine kontrollierte Feinstruktur mit einer Teilchendichte von 2 bis 500/µm² und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,05 bis 0,7 µm aufweist.
Patentdokument 2 offenbart eine oberflächenbehandelte Kupferfolie, die erhalten wird, indem auf einer Kupferrohfolie eine darunterliegende vernickelte Schicht, eine aufgeraute kupferbeschichtete Schicht, die aufgeraute Kupferkristallteilchen enthält, und eine verzinkte Schicht als oberflächenbehandelte Kupferfolie zur Bildung eines kupferbeschichteten Laminats durch Zusammenkleben mit einem Harzfilm gebildet werden. Darüber hinaus offenbart das Patentdokument 3 ein verbundenes Produkt aus einem verzinkten Stahlblech auf Zinkbasis mit ultrafeinen Unregelmäßigkeiten und einem Haftmittel, das einen aus einem Harz geformten Gegenstand aus einer thermoplastischen Harzzusammensetzung enthält, die hauptsächlich eines oder mehrere aus Polybutylenterephthalat, Polyphenylensulfid und aromatischem Polyamid ausgewählte Elemente enthält.
STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5885345
Patentdokument 2: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2016-65266
Patentdokument 3: Internationale Veröffentlichung Nr. WO 2009/116484

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEM, DAS DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLL
Das im oben beschriebenen Patentdokument 1 offenbarte oberflächenbehandelte Stahlblech kann jedoch je nach Art der mit dem oberflächenbehandelten Stahlblech verbundenen Teile und der Verbindungsmethode manchmal nicht ausreichend an anderen Bauteilen haften, und es wurde eine weitere Verbesserung der Haftfähigkeit gefordert.
Das oberflächenbehandelte Stahlblech, das in dem oben beschriebenen Patentdokument 1 offenbart wird, hat die äußerste Oberfläche aus Nickel und hat daher auch das Problem, dass es keine ausreichende Korrosionsbeständigkeit aufweist (insbesondere keine Beständigkeit gegen Salzschäden und Lochfraß).
Die in Patentdokument 2 offenbarte oberflächenbehandelte Kupferfolie, bei der eine verzinkte Schicht auf einer mit im Vergleich zu Nickel elektrochemisch edlem Kupfer beschichteten Schicht gebildet wird, hat daher das Problem, dass sich das Zink leicht aus der verzinkten Schicht löst und die Korrosionsbeständigkeit nicht ausreichend ist.
Die in Patentdokument 3 beschriebene Technik erfordert nicht nur, dass das Ätzen nach der Verzinkung durchgeführt wird, und verursacht einen komplizierten Produktionsprozess, sondern benötigt auch eine lange Zeit für das Ätzen und hat daher das Problem, dass sie in der Produktionseffizienz nachteilig ist.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein aufgerautes plattiertes Blech bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist und eine ausgezeichnete Haftfähigkeit an anderen Bauteilen zeigt.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Die gegenwärtigen Erfinder haben intensive Studien durchgeführt, um die obige Aufgabe zu lösen, und haben als Ergebnis festgestellt, dass das dies erreicht werden kann durch die Bildung einer aufgerauten plattierten Schicht, die durch die Bildung einer aufgerauten vernickelten Schicht und einer verzinkten Schicht in der aufgelisteten Reihenfolge auf einem Metallsubstrat erhalten wird, und durch die Steuerung des Zehn-Punkt-Mittelwerts der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht in einem vorbestimmten Bereich, was zur Vollendung der vorliegenden Erfindung führte.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein aufgerautes plattiertes Blech bereit, das eine aufgeraute plattierte Schicht mit einer aufgerauten nickelplattierten Schicht und einer zinkplattierten Schicht umfasst, die auf mindestens einer Oberfläche eines Metallsubstrats in dieser Reihenfolge von der Metallsubstratseite aus gebildet sind, wobei eine Zehn-Punkt-Mittelwert des Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht gemäß einer Lasermikroskopmessung 3 µm oder mehr beträgt.
Bei dem aufgerauten plattierten Blech der vorliegenden Erfindung beträgt die Helligkeit L* einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht vorzugsweise 83 oder weniger.
Bei dem aufgerauten plattierten Blech der vorliegenden Erfindung beträgt der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht vorzugsweise 3 bis 30 µm.
Bei dem aufgerauten plattierten Blech der vorliegenden Erfindung beträgt die Helligkeit L* einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht vorzugsweise 45 bis 83.
Das aufgeraute plattierte Blech der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise eine weitere plattierte Schicht zwischen dem Metallsubstrat und der aufgerauten vernickelten Schicht.
Bei dem aufgerauten plattierten Blech der vorliegenden Erfindung ist die andere plattierte Schicht vorzugsweise eine vernickelte oder verzinkte Schicht.
In dem aufgerauten plattierten Blech der vorliegenden Erfindung beträgt die anhaftende Menge der verzinkten Schicht, die die aufgeraute plattierte Schicht bildet, 3 g/m² oder mehr.
Bei dem aufgerauten plattierten Blech der vorliegenden Erfindung ist das Metallsubstrat vorzugsweise ein Metallblech oder eine Metallfolie mit einem reinen Metall, ausgewählt aus Fe, Cu, Al und Ni, oder ein Metallblech oder eine Metallfolie mit einer Legierung, die eines ausgewählt aus Fe, Cu, Al und Ni enthält.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein aufgerautes plattiertes Blech mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit und hervorragender Haftfähigkeit an anderen Bauteilen bereitgestellt werden.
Figurenliste

1 ist eine Konfigurationsansicht eines aufgerauten plattierten Blechs gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
2 ist eine schematische Ansicht, die eine Detailstruktur einer aufgerauten vernickelten Schicht und einer verzinkten Schicht zeigt, die ein aufgerautes plattiertes Blech gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden.
3 ist eine schematische Ansicht zur Beschreibung eines Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung eines aufgerauten plattierten Blechs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Konfigurationsansicht eines aufgerauten plattierten Blechs gemäß einer anderen Ausführungsform.
5(A) ist ein Bild, das durch Beobachtung einer Oberfläche eines aufgerauten plattierten Blechs gemäß Beispiel 1 mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) erhalten wurde, 5(B) ist ein Bild, das durch Beobachtung eines Querschnitts des aufgerauten plattierten Blechs gemäß Beispiel 1 mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) erhalten wurde, und 5(C) ist ein Bild, das eine Zinkatomverteilung durch ein energiedispersives Röntgenspektrometer (EDS) bei Beobachtung des in 5(B) dargestellten Querschnitts mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) illustriert.
6 ist eine schematische Ansicht eines 180°-Schälprüfkörpers.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine Ansicht, die die Konfiguration eines aufgerauten plattierten Blechs 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in 1 dargestellt, weist das aufgeraute plattierte Blech 1 der vorliegenden Ausführungsform eine aufgeraute plattierte Schicht 12 auf, die durch Aufbringen auf ein Metallsubstrat 11 einer aufgerauten vernickelte Schicht 121 und einer verzinkten Schicht 122 in der aufgeführten Reihenfolge erhalten wird.
Das aufgeraute plattierte Blech 1, das durch Bilden der aufgerauten plattierten Schicht 12, die aus der aufgerauten vernickelten Schicht 121 und der verzinkten Schicht 122 gebildet wird, auf (nur) einer Oberfläche des Metallsubstrats 11 erhalten wird, wird in der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft dargestellt, ist aber nicht besonders auf die Ausführungsform beschränkt, und die aufgeraute plattierte Schicht 12, die aus der aufgerauten vernickelten Schicht 121 und der verzinkten Schicht 122 gebildet wird, kann auch auf jeder der beiden Oberflächen des Metallsubstrats 11 gebildet werden.
<Metallsubstrat 11>
Das Metallsubstrat 11, das als Basisblech des plattierten Blechs 1 der vorliegenden Ausführungsform dient, ist nicht besonders begrenzt, Beispiele dafür sind ein Metallblech oder eine Metallfolie, die ein reines Metall enthält, das aus Fe, Cu, Al und Ni ausgewählt ist, oder ein Metallblech oder eine Metallfolie, die eine Legierung enthält, die ein aus Fe, Cu, Al und Ni ausgewähltes Metall enthält, oder ähnliches, spezifische Beispiele dafür sind ein Stahlblech, ein Edelstahlblech, ein Kupferblech, ein Aluminiumblech oder ein Nickelblech (jedes kann ein reines Metall oder eine Legierung sein oder in Form einer Folie vorliegen) oder dergleichen, wobei ein Stahlblech unter den Gesichtspunkten bevorzugt wird, dass die Beschichtung leicht aufgebracht werden kann, selbst wenn eine Vorbehandlung der Plattierungsverarbeitung eine relativ einfache Vorbehandlung ist, und dass der Effekt der Verbesserung der Haftfähigkeit an dem Metallsubstrat durch die Bildung der aufgerauten vernickelten Schicht 121 und der verzinkten Schicht 122 verstärkt werden kann, und insbesondere ein kohlenstoffarmer aluminiumberuhigter Stahl (wobei die Menge an Kohlenstoff 0.01 bis 0,15 Gew.-% beträgt), ein Stahl mit ultraniedrigem Kohlenstoffgehalt mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,01 Gew.-% oder weniger (vorzugsweise einem Kohlenstoffgehalt von 0,003 Gew.-% oder weniger) oder ein alterungsbeständiger Stahl mit ultraniedrigem Kohlenstoffgehalt, der durch Zugabe von Ti, Nb und/oder dergleichen zu einem Stahl mit ultraniedrigem Kohlenstoffgehalt erhalten wird, wird in geeigneter Weise verwendet.
In der vorliegenden Ausführungsform kann ein Stahlblech, ein Edelstahlblech, ein Kupferblech, ein Aluminiumblech oder ein Nickelblech, das durch Waschen eines warmgewalzten Blechs des Metallsubstrats mit Säure zur Entfernung von Zunder (Oxidfilm) auf einer Oberfläche, anschließendes Kaltwalzen und elektrolytisches Abwaschen von Walzöl erhalten wurde, als Basisblech verwendet werden. Es kann auch nach dem elektrolytischen Abwaschen geglüht oder angelassen werden. Das Glühen kann hier entweder ein kontinuierliches Glühen oder ein Kastenglühen sein und ist nicht besonders begrenzt. Alternativ kann als Metallsubstrat eine Kupferfolie, eine Nickelfolie oder ähnliches, wie eine elektrolytische Folie oder ein durch ein Galvanoforming-Verfahren oder ähnliches hergestelltes Metallblech, verwendet werden.
In einem Fall, in dem das verwendete Metallsubstrat 11 ein Metallsubstrat ist, bei dem ein Passivierungsfilm auf einem rostfreien Stahlblech, einem Nickelblech oder ähnlichem gebildet ist, kann eines verwendet werden, das vor dem aufgerauten Vernickeln vorvernickelt wird, um die aufgeraute vernickelte Schicht 121 zu bilden, oder vor der Beschichtungsverarbeitung, um eine darunter liegende metallisierte Schicht zu bilden, die optional gebildet werden kann. Die Bedingungen für die Vorvernickelung sind nicht besonders begrenzt, und Beispiele umfassen die folgenden Bedingungen. Die anhaftende Menge des Nickels durch die Vorvernickelung unter den folgenden Bedingungen beträgt in der Regel 0,08 bis 0,89 g/m², und in einem Fall, in dem eine darunter liegende Nickelschicht als die darunter liegende metallisierte Schicht gebildet wird, wird die Gesamtmenge der anhaftenden Menge des Nickels durch die Vorvernickelung und die anhaftende Menge des Nickels durch die Vernickelung zur Bildung der darunter liegenden Nickelschicht als die anhaftende Menge des Nickels der darunter liegenden Nickelschicht gemessen.
Zusammensetzung des Bades: 100 bis 300 g/L Nickelsulfathexahydrat, 10 bis 200 g/L Schwefelsäure pH-Wert: 1,0 oder weniger
Badtemperatur: 40 bis 70°C
Stromdichte: 5 bis 100 A/dm²
Plattierungszeit: 3 bis 100 Sekunden
Die Dicke des Metallsubstrats 11 ist nicht besonders begrenzt und beträgt vorzugsweise 0,01 bis 2,0 mm, bevorzugter 0,025 bis 1,6 mm, weiter bevorzugt 0,025 bis 0,3 mm. Die Rauheit des Metallsubstrats 11 ist nicht besonders begrenzt, und der arithmetische Mittelwert der Rauheit Ra mit einem Oberflächenrauheitsmessgerät vom Stylus-Typ beträgt 0,05 bis 2,0 µm, bevorzugter 0,05 bis 0,9 µm, weiter bevorzugt 0,05 bis 0,5 µm.
<Aufgeraute plattierte Schicht 12 (aufgeraute vernickelte Schicht 121 und verzinkte Schicht 122)>
Das aufgeraute plattierte Blech 1 der vorliegenden Ausführungsform enthält die aufgeraute plattierte Schicht 12, die aus der aufgerauten vernickelten Schicht 121 und der verzinkten Schicht 122 auf dem Metallsubstrat 11 gebildet wird, wie in 1 dargestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12, die aus der aufgerauten vernickelten Schicht 121 und der verzinkten Schicht 122 gebildet wird, gemäß Lasermikroskopmessung auf 3 µm oder mehr gesteuert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die aufgeraute plattierte Schicht 12 eine sein, bei der die verzinkte Schicht 122 auf der aufgerauten vernickelten Schicht 121 gebildet wird, um dadurch der verzinkten Schicht 122 eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit zu verleihen (insbesondere Beständigkeit gegen Salzschäden und Lochfraßkorrosion), wodurch das aufgeraute plattierte Blech 1 eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit erhält, und außerdem kann der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 gemäß einer Lasermikroskopmessung im Bereich von 3 µm oder mehr liegen, wodurch das aufgeraute plattierte Blech 1 ein ausgezeichnetes Haftvermögen an anderen Bauteil erhält. Insbesondere sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform die aufgeraute vernickelte Schicht 121 und die verzinkte Schicht 122 kombiniert, um dadurch kaum zu bewirken, dass die verzinkte Schicht 122 herausgelöst wird, weil das Standardelektrodenpotential von Nickel näher an dem von Zink liegt als das von Kupfer und dergleichen, und somit der Effekt der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Zink ausreichend ausgeübt werden kann und somit eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit realisiert werden kann.
Wenn die aufgeraute vernickelte Schicht 121 und die verzinkte Schicht (die entweder eine darunter liegende verzinkte Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13, die unten beschrieben wird, oder die verzinkte Schicht 121, die die aufgeraute plattierte Schicht 12 bildet, sein kann) auf einer Oberfläche des aufgerauten plattierten Blechs 1 koexistieren, tritt die Schwärzung einer Zinkoberfläche durch eine Oxidationsreaktion aufgrund des Potentialunterschieds zwischen Nickel und Zink in einer Verwendungsumgebung des aufgerauten plattierten Blechs 1 (z.B. in einer korrosiven Umgebung) auf, was zur Bildung eines schwarzen Zinkoxids führt. Nach den Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder wurde bestätigt, dass das schwarze Zinkoxid eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu Weißrost (Hydroxid von Weißzink und Oxid von Zink) aufweist, der im Falle einer Schichtkonfiguration einer einzelnen Zinkplatte entsteht. Obwohl ein Mechanismus einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit des schwarzen Zinkoxids nicht notwendigerweise klar ist, wird davon ausgegangen, dass der Effekt der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, z.B. die Verlangsamung des Auftretens von Rotrost, ausgeübt wird durch die Ausübung des Effekts der Verlangsamung der Auflösung von Zink aufgrund der Bildung eines schwarzen Oxids auf der Zinkoberfläche, des Effekts der Ermöglichung einer langsamen Entwicklung der Opferkorrosionsschutzwirkung von Zink und dergleichen, z.B. im Fall der Verwendung eines Stahlblechs oder dergleichen als Metallsubstrat 11.
Das Verfahren, das es ermöglicht, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 in der vorliegenden Ausführungsform 3 µm oder mehr beträgt, ist nicht besonders beschränkt und ist geeigneterweise z.B. ein Verfahren, das es ermöglicht, dass die aufgeraute plattierte Schicht 12 eine detaillierte Struktur wie in 2 dargestellt aufweist. 2 ist eine schematische Ansicht, die eine detaillierte Struktur einer aufgerauten plattierten Schicht 12 zeigt, die aus einer aufgerauten vernickelten Schicht 121 und einer verzinkten Schicht 122 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Wie in 2 dargestellt, wird die aufgeraute plattierte Schicht 12 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten durch Bilden einer Schicht, die aus einer Vielzahl von Nickelteilchenmaterialien 1210 konfiguriert ist, als die aufgeraute vernickelte Schicht 121 und einer verzinkten Schicht 1220 (nämlich der verzinkten Schicht 122) auf der aufgerauten vernickelten Schicht 121 einschließlich der Vielzahl von Nickelteilchenmaterialien 1210, so dass die Vielzahl von Nickelteilchenmaterialien 1210 bedeckt sind.
Der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 kann gemäß Lasermikroskopmessung im Bereich von 3 µm oder mehr liegen, und der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis beträgt vorzugsweise 3 bis 30 µm, noch bevorzugter 4 bis 15 µm, weiter bevorzugt 5 bis 10 µm. Liegt der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis unter 3 µm, ist die Aufrauhung unzureichend, und es kann keine Haftung an anderen Bauteilen gewährleistet werden. Beträgt der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis dagegen mehr als 30 µm, so wird die Haftung der aufgerauten Schicht auf dem Metallsubstrat tendenziell verschlechtert.
Der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis der aufgerauten plattierten Schicht 12 kann im obigen Bereich liegen, und der arithmetische Mittelwert der Rauheit Ra einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 beträgt gemäß Lasermikroskopmessung vorzugsweise 0,2 bis 3,5 µm, noch bevorzugter 0,4 bis 2,0 µm, weiter bevorzugt 0,4 bis 1,1 µm. Wenn der arithmetische Mittelwert der Rauheit Ra weniger als 0,2 µm beträgt, ist die Aufrauhung unzureichend und es kann mitunter keine Haftung an anderen Bauteilen sichergestellt werden. Beträgt der arithmetische Mittelwert der Rauheit Ra hingegen mehr als 3,5 µm, kann die Haftung der aufgerauten Schicht auf dem Metallsubstrat mitunter beeinträchtigt sein.
Die Helligkeit einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12, als der L*-Wert der aufgerauten plattierten Schicht 12, ist vorzugsweise 83 oder weniger, mehr bevorzugt 45 bis 83, weiter bevorzugt 53 bis 70, besonders bevorzugt 58 bis 70. Die Helligkeit L* liegt in dem oben genannten Bereich, und somit kann das aufgeraute plattierte Blech 1 eine bessere Haftung an anderen Bauteilen aufweisen.
Der Glanzgrad bei 85° einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 beträgt vorzugsweise 0,3 bis 83, mehr bevorzugt 1 bis 60, weiter bevorzugt 1 bis 35, besonders bevorzugt 4 bis 35.
Der Grund, warum bei der vorliegenden Ausführungsform nicht nur der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis, sondern auch die Helligkeit L* und der Glanzgrad bei 85° im Mittelpunkt stehen, ist der folgende.
Beispielsweise werden in einem Fall, in dem die aufgeraute plattierte Schicht 12 eine detaillierte Struktur aufweist, wie sie in 2 dargestellt ist, Aggregate von Vorsprüngen (Säulen), einschließlich sekundärer Partikel (Nickelpartikelmaterialien 1210) von aggregierten Primärpartikeln gebildet, und der verzinkte Film 1220 (nämlich die verzinkte Schicht 122) gebildet. Es hat sich dann nach Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder herausgestellt, dass z.B. bei einer solchen Struktur kein Harz in solche Vorsprünge eindringen kann und die Haftfähigkeit mitunter nicht gewährleistet werden kann, wenn die Dichte der aufgerauten plattierten Schicht 12 zu hoch ist, dazu führt, dass jedes Aggregat dünn ist und leicht bricht, was möglicherweise zu einer Verschlechterung der Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht 12 an dem Metallsubstrat 11 führt, wenn die Dichte zu niedrig ist, und außerdem dazu führt, dass ein solches Aggregat für sich genommen so wenig vorhanden ist, dass der Verankerungseffekt nicht notwendigerweise ausreichend ist und manchmal kein ausreichender Effekt zur Verbesserung der Haftfähigkeit an anderen Bauteilen erzielt werden kann.
Die vorliegenden Erfinder haben unter diesen Umständen weitere Untersuchungen durchgeführt und sich dabei nicht nur auf den Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis, sondern auch auf die Helligkeit L* und den Glanz bei 85° der aufgerauten plattierten Schicht 12 konzentriert, als Parameter, die mit der Größe, der Form und der Dichte der aufgerauten plattierten Schicht 12 verbunden sind, und haben festgestellt, dass diese Parameter in bestimmten Bereichen liegen können, um dadurch eine weitere Verbesserung der Haftfähigkeit an anderen Bauteilen und der Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht 12 selbst zu erreichen.
In der vorliegenden Ausführungsform liegt die Helligkeit L* vorzugsweise im obigen Bereich, und wenn die Helligkeit L* zu hoch ist, ist die Dichte der aufgerauten plattierten Schicht so hoch, dass keine anderen Elemente wie ein Harz in solche Vorsprünge eindringen können und manchmal die Haftung an anderen Bauteilen nicht gewährleistet werden kann. Wenn der Glanzgrad bei 85° weniger als 0,3 beträgt, ist die Dichte der aufgerauten Schicht gering und die einzelnen Aggregate sind dünn und brechen leicht, was manchmal zu einer Verschlechterung der Haftfähigkeit der aufgerauten Schicht auf dem Metallsubstrat führt. Liegt der Glanzgrad bei 85° hingegen über 83, ist die Dichte der aufgerauten Schicht so hoch, dass keine anderen Elemente, wie z.B. ein Harz, in solche Vorsprünge eindringen können und manchmal die Haftung an anderen Bauteilen nicht gewährleistet werden kann.
Der arithmetische Mittelwert der Rauheit Ra einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 ist vorzugsweise 1,1 µm oder weniger und die Helligkeit einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12, als der L*-Wert, ist vorzugsweise 58 oder mehr unter dem Gesichtspunkt, dass die Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht 12 selbst (Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht 12 an dem Metallsubstrat 11) verbessert werden kann. Somit kann die aufgeraute plattierte Schicht 12 selbst eine höhere Haftfähigkeit aufweisen (Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht 12 an dem Metallsubstrat 11) und somit eine höhere Zuverlässigkeit und Stabilität aufweisen, wenn sie zum Kleben an anderen Bauteilen verwendet wird.
Die Haftungsmenge der aufgerauten vernickelten Schicht 121, die die aufgeraute plattierte Schicht 12 bildet, ist nicht besonders begrenzt und beträgt vorzugsweise 0,4 bis 14,0 g/m², mehr bevorzugt 0,8 bis 9,0 g/m², weiter bevorzugt 0,8 bis 6,0 g/m². Die Haftungsmenge der aufgerauten vernickelten Schicht 121 kann in dem oben genannten Bereich liegen, damit das aufgeraute, beschichtete Blech 1 eine bessere Haftung an anderen Bauteilen aufweist.
Die anhaftende Menge der aufgerauten vernickelten Schicht 121 kann bestimmt werden durch Messung der Gesamtmenge an Nickel in dem erhaltenen aufgerauten plattierten Blech 1 mit einem Fluoreszenzröntgengerät, wenn keine darunter liegende vernickelte Schicht als eine darunter liegende metallisierte Schicht 13, wie unten beschrieben, gebildet wird, und andererseits, durch Messen der Gesamtmenge an Nickel in dem erhaltenen aufgerauten plattierten Blech 1 mit einem Fluoreszenzröntgengerät und anschließendes Subtrahieren der Nickelmenge, die derjenigen in einer darunterliegenden vernickelten Schicht als eine unten beschriebene darunterliegende metallisierte Schicht 13 entspricht, von der Gesamtmenge an Nickel in einem Fall, in dem die darunterliegende vernickelte Schicht als eine darunterliegende metallisierte Schicht 13 ausgebildet ist. Die Menge an Nickel, die derjenigen in der darunter liegenden vernickelten Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13 entspricht, kann beispielsweise bestimmt werden durch ein Verfahren, das das Schneiden des erhaltenen aufgerauten plattierten Blechs 1 und das Beobachten eines Querschnitts mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) umfasst, um dadurch die Dicke der darunter liegenden vernickelten Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13 zu messen und die Menge an Nickel zu bestimmen, die aus der Dicke der darunter liegenden vernickelten Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13 umgerechnet wird, ein Verfahren, das die Messung der Nickelmenge auf einem Stahlblech bei der Bildung der darunter liegenden vernickelten Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13 auf dem Stahlblech mit einem Fluoreszenzröntgengerät umfasst, oder ein Verfahren, das die Bestimmung der Nickelmenge aus der Menge der Elektrokristallisation umfasst, die aus der Coulombmenge bei der Bildung der darunter liegenden vernickelten Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13 auf dem Stahlblech berechnet wird.
Die anhaftende Menge der verzinkten Schicht 122, die die aufgeraute plattierte Schicht 12 bildet, ist nicht besonders begrenzt und beträgt vorzugsweise 3 g/m² oder mehr, mehr bevorzugt 6 g/m² oder mehr, weiter bevorzugt 6 bis 30 g/m², besonders bevorzugt 6 bis 21 g/m², unter dem Gesichtspunkt der Korrosionsbeständigkeit. Die anhaftende Menge der verzinkten Schicht 122 liegt in dem oben genannten Bereich, und somit kann das aufgeraute plattierte Blech 1 eine bessere Haftfähigkeit zu anderen Bauteilen aufweisen.
Die anhaftende Menge der verzinkten Schicht 122 kann wie im Fall der anhaftenden Menge der aufgerauten vernickelten Schicht 121 mit einem Fluoreszenzröntgengerät gemessen werden und kann wie im Fall der anhaftenden Menge der aufgerauten vernickelten Schicht 121 in Abhängigkeit vom Vorhandensein der darunterliegenden verzinkten Schicht als darunterliegende metallisierte Schicht 13 bestimmt werden.
Mit anderen Worten, die anhaftende Menge der verzinkten Schicht 122 kann bestimmt werden, indem die Gesamtmenge an Zink in dem erhaltenen aufgerauten plattierten Blech 1 mit einem Fluoreszenzröntgengerät gemessen wird, wenn keine darunter liegende verzinkte Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13, wie unten beschrieben, ausgebildet ist, und andererseits, kann sie bestimmt werden, indem die Gesamtmenge an Zink in dem aufgerauten plattierten Blech 1 mit einem Fluoreszenzröntgengerät gemessen wird und dann die Menge an Zink, die derjenigen in einer darunterliegenden vernickelten Schicht als eine unten beschriebene darunterliegende metallisierte Schicht 13 entspricht, von der Gesamtmenge an Zink subtrahiert wird, wenn die darunterliegende verzinkte Schicht als eine darunterliegende metallisierte Schicht 13 ausgebildet ist. Die Menge an Zink, die derjenigen in der darunter liegenden verzinkten Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13 entspricht, kann beispielsweise auch durch ein Verfahren bestimmt werden, das die Messung der Dicke der darunter liegenden verzinkten Schicht aus der Beobachtung eines Querschnitts und die Durchführung einer Umwandlung beinhaltet, ein Verfahren, das die Messung der Menge an Zink bei der Bildung der darunter liegenden verzinkten Schicht beinhaltet, oder ein Berechnungsverfahren aus der Coulombmenge bei der Bildung der darunter liegenden verzinkten Schicht, wie im Fall der Bestimmung der Menge an Nickel, die derjenigen in der darunter liegenden vernickelten Schicht entspricht.
Das Verhältnis zwischen der anhaftenden Menge der aufgerauten vernickelten Schicht 121 und der anhaftenden Menge der verzinkten Schicht 122 ist nicht besonders begrenzt und beträgt vorzugsweise 0,4 bis 0,87, noch bevorzugter 0,55 bis 0,87, weiter bevorzugt 0,65 bis 0,87 als das Verhältnis von „anhaftende Menge der verzinkten Schicht 122 / (anhaftende Menge der aufgerauten vernickelten Schicht 121 + anhaftende Menge der verzinkten Schicht 122)“ (d.h. „Zn / (Ni + Zn)“), unter dem Gesichtspunkt einer verbesserten Haftfähigkeit an anderen Bauteilen.
Wie oben beschrieben, ist ein geeignetes Verfahren, das es ermöglicht, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 3 µm oder mehr beträgt, beispielsweise ein Verfahren, das es ermöglicht, dass die aufgeraute plattierte Schicht 12 eine detaillierte Struktur aufweist, wie sie in 2 dargestellt ist, und die aufgeraute plattierte Schicht 12 mit einem solchen Modus kann beispielsweise durch das folgende Verfahren hergestellt werden. Mit anderen Worten, die aufgeraute plattierte Schicht 12 mit einer detaillierten Struktur, wie sie in 2 dargestellt ist, kann gebildet werden, indem zunächst das Metallsubstrat 11 einer aufgerauten Vernickelung unterzogen wird, um dadurch die auf dem Metallsubstrat 11 aggregierten Nickelteilchenmaterialien 1210, wie sie in 3 dargestellt sind, abzuscheiden und so die aufgeraute vernickelte Schicht 121 zu bilden, die aus der Vielzahl der Nickelteilchenmaterialien 1210 gebildet wird, und anschließendes Unterziehen des Metallsubstrats 11, auf dem die Nickelteilchenmaterialien 1210 in aggregierter Form abgeschieden sind, einer Verzinkung, um dadurch die Nickelteilchenmaterialien 1210 mit dem verzinkten Film 1220 zu bedecken und so die verzinkte Schicht 122 als den verzinkten Film 1220 auf der aufgerauten vernickelten Schicht 121 zu bilden, die aus der Vielzahl von Nickelteilchenmaterialien 1210 gebildet ist.
Die Bedingungen für die aufgeraute Vernickelung zur Ausfällung der Nickelteilchenmaterialien 1210, die bei der Bildung der aufgerauten vernickelten Schicht 121 aggregiert werden, sind nicht besonders begrenzt, und ein Verfahren mit elektrolytischer Beschichtung unter Verwendung eines Beschichtungsbades, das Nickelsulfathexahydrat in einer Konzentration von 10 bis 100 g/L und Ammoniumsulfat in einer Konzentration von 1 bis 100 g/L enthält, ist unter dem Gesichtspunkt vorzuziehen, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 in dem obigen Bereich geeignet gesteuert werden kann. Die Konzentration von Nickelsulfathexahydrat im verwendeten Beschichtungsbad beträgt vorzugsweise 10 bis 60 g/L, noch bevorzugter 10 bis 50 g/L, weiter bevorzugt 10 bis 40 g/L. Dabei kann Nickelchloridhexahydrat anstelle von Nickelsulfathexahydrat oder Nickelchloridhexahydrat und Nickelsulfathexahydrat in Kombination als Nickelionenquelle verwendet werden. Bei der Verwendung von Nickelchloridhexahydrat beträgt die Konzentration von Nickelchloridhexahydrat vorzugsweise 10 bis 60 g/L, noch bevorzugter 10 bis 50 g/L, weiter bevorzugt 10 bis 40 g/L. Da eine Erhöhung der Nickel-Ionen-Konzentration und der Chlor-Ionen-Konzentration kaum zu einer angemessenen aufgerauten Form führen kann, so dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis in einem vorgegebenen Bereich liegt, ist die kombinierte Verwendung von Nickelchloridhexahydrat mit Nickelsulfathexahydrat oder Ammoniumchlorid zu beachten. Bei Verwendung von Ammoniumsulfat als Ammoniakquelle in einer Beschichtungslösung beträgt die Konzentration von Ammoniumsulfat im verwendeten Beschichtungsbad vorzugsweise 10 bis 50 g/L, noch bevorzugter 10 bis 45 g/L, weiter bevorzugt 15 bis 40 g/L. Dabei kann die Zugabe von Ammoniak zu einem solchen Vernickelungsbad die Zugabe von Ammoniakwasser oder die Zugabe in Form eines Salzes wie Ammoniumsulfat oder Ammoniumchlorid sein, und die Ammoniakkonzentration im Beschichtungsbad beträgt vorzugsweise 0,3 bis 30 g/L, weiter bevorzugt 1 bis 20 g/L, weiter bevorzugt 3 bis 15 g/L, besonders bevorzugt 3 bis 12 g/L oder weniger.
Wenn die aufgeraute vernickelte Schicht 121 gebildet wird, beträgt der pH-Wert des Nickelbades bei der aufgerauten Vernickelung zur Ausfällung der Nickelteilchenmaterialien 1210, die sich angesammelt haben, vorzugsweise 4,0 bis 8,0 unter dem Gesichtspunkt, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 geeigneter gesteuert werden kann. Wenn der pH-Wert zu hoch ist, wird aus einem Nickel-Ion im Bad Hydrat gebildet, was leicht zu Beschichtungsfehlern führt, und daher liegt die Obergrenze vorzugsweise bei 7,5 oder weniger, weiter vorzugsweise bei 7,0 oder weniger. Wenn der pH-Wert niedrig ist, wird die Badbeständigkeit reduziert, Nickelteilchen, die Sekundärteilchen bilden, werden kaum abgeschieden, ein üblicher Abscheidungsmodus (flache Platte), der nicht aufgeraut wird, wird leicht gemacht und somit wird die aufgeraute Nickelschicht kaum gebildet, und daher ist der pH-Wert bevorzugter 4,5 oder mehr, weiter bevorzugt 4,8 oder mehr, besonders bevorzugt 5,0 oder mehr.
In einem Fall, in dem eine aufgeraute Vernickelung zur Ausfällung der Nickelteilchenmaterialien 1210 durchgeführt wird, beträgt die Stromdichte vorzugsweise 5 bis 40 A/dm² unter dem Gesichtspunkt, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 besser gesteuert werden kann. Wenn die Stromdichte hoch ist, kommt es nicht nur leicht zu einer Verringerung der Abscheidungseffizienz, sondern auch zu Schwankungen in der Beschichtung und zu Schwankungen in der Steuerung der Oberflächenrauheit in einem Bereich der Beschichtungsbearbeitung, und daher beträgt die Stromdichte vorzugsweise 30 A/dm² oder weniger, weiter vorzugsweise 25 A/dm² oder weniger, besonders bevorzugt 20 A/dm² oder weniger, insbesondere, damit ein breiter Bereich von 100 cm² oder mehr gewährleistet ist. Wenn die Stromdichte niedrig ist, werden Nickelteilchen, die Sekundärteilchen bilden, kaum abgeschieden, ein üblicher Abscheidungsmodus, der nicht aufgeraut wird, wird leicht gemacht und somit wird die aufgeraute Nickelschicht kaum gebildet, und daher ist die Stromdichte vorzugsweise 10 A/dm² oder mehr. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Stromdichte vorzugsweise gesteuert in Abhängigkeit von beispielsweise der Nickelionenkonzentration im Vernickelungsbad (in den nachstehend beschriebenen Beispielen als Nickelsulfathexahydrat (g/L) im Vernickelungsbad gesteuert), der Temperatur des Vernickelungsbades, dem pH-Wert des Vernickelungsbades, der Ammoniakkonzentration im Vernickelungsbad und der Halogenatomkonzentration im Vernickelungsbad, unter dem Gesichtspunkt, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 geeigneter gesteuert wird.
Die Badtemperatur des Vernickelungsbades beim aufgerauten Vernickeln ist nicht besonders begrenzt und beträgt vorzugsweise 25 bis 60°C, noch bevorzugter 25 bis 50°C, weiter bevorzugt 30 bis 50°C unter dem Gesichtspunkt, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 besser gesteuert werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Beschichtung vorzugsweise unter Rühren des Inhalts des Vernickelungsbads bei der aufgerauten Vernickelung durchgeführt, um die Nickelteilchenmaterialien 1210 in aggregierter Form auszufällen. Der Inhalt des Nickelbades wird gerührt und somit werden die Nickelteilchenmaterialien 1210 leicht gleichmäßig auf dem Metallsubstrat 11 ausgefällt, wobei sie aggregiert werden, und daher kann der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 besser gesteuert werden. Das Verfahren zum Durchführen eines solchen Rührens ist nicht besonders begrenzt, und Beispiele dafür umfassen ein Verfahren wie Blasenbildung, Pumpenzirkulation und dergleichen. Die Art des Gases unter den Bedingungen der Blasenbildung ist nicht besonders begrenzt, als Gas wird vorzugsweise Luft im Hinblick auf die allgemeinen Eigenschaften verwendet, und der Zeitpunkt der Gaszufuhr ist vorzugsweise eine kontinuierliche Belüftung für stabiles Rühren.
Das Herstellungsverfahren in der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Ausfällen der Nickelteilchenmaterialien 1210, die durch aufgerautes Vernickeln aggregiert werden, um dadurch die aufgeraute vernickelte Schicht 121 zu bilden, die die Vielzahl der Nickelteilchenmaterialien 1210 enthält, und dann die weitere Durchführung einer Verzinkung, um dadurch die Nickelteilchenmaterialien 1210 mit dem verzinkten Film 1220 zu bedecken und somit die verzinkte Schicht 122 als den verzinkten Film 1220 auf der aufgerauten vernickelten Schicht 121, die aus der Vielzahl der Nickelteilchenmaterialien 1210 konfiguriert ist, zu bilden. Eine solche Verzinkung zum Bedecken der Nickelteilchenmaterialien 1210 mit dem verzinkten Film 1220 kann durch ein beliebiges elektrolytisches oder nicht-elektrolytisches Beschichtungsverfahren erfolgen, vorzugsweise durch elektrolytisches Beschichten.
In einem Fall, in dem die Verzinkung durch ein elektrolytisches Plattierungsverfahren durchgeführt wird, ist das Verfahren nicht besonders begrenzt, und ein Verfahren mit elektrolytischer Plattierung unter Verwendung eines Plattierungsbades, das Zinksulfatheptahydrat in einer Konzentration von 10 bis 400 g/L und Ammoniumsulfat in einer Konzentration von 10 bis 100 g/L enthält, ist unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 in dem obigen Bereich in geeigneter Weise gesteuert werden kann. Die Konzentration von Zinksulfatheptahydrat im verwendeten Beschichtungsbad beträgt vorzugsweise 50 bis 300 g/L, noch bevorzugter 100 bis 300 g/L, weiter bevorzugt 200 bis 300 g/L. Die Konzentration von Ammoniumsulfat im verwendeten Beschichtungsbad beträgt vorzugsweise 10 bis 50 g/L, weiter bevorzugt 10 bis 45 g/L, weiter bevorzugt 15 bis 40 g/L. Die Zugabe von Ammoniak zu einem solchen Verzinkungsbad kann durch Zugabe von Ammoniakwasser oder durch Zugabe in Form eines Salzes wie Ammoniumsulfat oder Ammoniumchlorid erfolgen.
In einem Fall, in dem die Verzinkung durch ein elektrolytisches Beschichtungsverfahren durchgeführt wird, beträgt die Stromdichte vorzugsweise 1 bis 60 A/dm², mehr bevorzugt 5 bis 30 A/dm², weiter bevorzugt 10 bis 20 A/dm², unter dem Gesichtspunkt, dass der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 geeigneter gesteuert werden kann. In einem Fall, in dem eine solche Verzinkung durch ein elektrolytisches Beschichtungsverfahren durchgeführt wird, beträgt die Badtemperatur des Verzinkungsbades vorzugsweise 25 bis 70°C, weiter bevorzugt 30 bis 60°C, weiter bevorzugt 40 bis 60°C, und der pH-Wert des Verzinkungsbades beträgt vorzugsweise 1 bis 6, weiter bevorzugt 1 bis 3, weiter bevorzugt 1 bis 2.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine darunter liegende metallisierte Schicht 13 vorzugsweise zwischen dem Metallsubstrat 11 und der aufgerauten plattierten Schicht 12 gebildet, genauer gesagt zwischen dem Metallsubstrat 11 und der aufgerauten vernickelten Schicht 121, die die aufgeraute plattierte Schicht 12 bildet, wie in 4 dargestellt, unter dem Gesichtspunkt einer verbesserten Haftfähigkeit zwischen dem Metallsubstrat 11 und der aufgerauten plattierten Schicht 12. 4 ist eine Ansicht, die die Konfiguration eines aufgerauten plattierten Blechs 1a gemäß einer anderen Ausführungsform veranschaulicht, und das aufgeraute plattierte Blech 1a umfasst eine darunter liegende metallisierte Schicht 13 auf einem Metallsubstrat 11 und weist eine aufgeraute plattierte Schicht 12 auf, die durch Bilden einer aufgerauten vernickelten Schicht 121 und einer verzinkten Schicht 122 in der aufgeführten Reihenfolge auf der darunter liegenden metallisierte Schicht 13 erhalten wird. Die darunter liegende metallisierte Schicht 13 ist vorzugsweise eine vernickelte Schicht oder eine verzinkte Schicht, besonders bevorzugt eine vernickelte Schicht. Insbesondere liegt eine Vielzahl von Nickelteilchenmaterialien 1210, die die aufgeraute vernickelte Schicht 121 bilden, als Aggregate vor, die durch Aggregation und Ausfällung von Partikeln gebildet werden, wobei unter dem Gesichtspunkt der Haftung an anderen Bauteilen zwischen solchen Aggregaten vorzugsweise eine Lücke vorhanden ist und somit eine Oberfläche des gesamten Metallsubstrats 11 manchmal nicht vollständig bedeckt ist. So ist beispielsweise die darunter liegende metallisierte Schicht 13 vorzugsweise vorgesehen, um die Wirkung der Unterdrückung des Auftretens von Rost auf dem Stahlblech zu verstärken, zum Beispiel bei Verwendung des Stahlblechs als Metallsubstrat 11. In diesem Fall ist es zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit vorteilhaft, das Metallsubstrat 11 in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung auszuwählen und die entsprechende Beschichtung vorzunehmen, und im Falle der Verwendung von Stahlblech oder Kupfer im Metallsubstrat 11 ist es vorteilhaft, eine darunter liegende vernickelte Schicht oder eine darunter liegende verkupferte Schicht als darunter liegende metallisierte Schicht 13 vorzusehen. In einem Fall, in dem das Metallsubstrat 11 ein Kupferblech ist, kann die Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht 12 auch durch eine Säurebehandlung oder ähnliches in einer Vorbehandlung verbessert werden.
Die darunter liegende metallisierte Schicht 13 kann durch Beschichten des Metallsubstrats 11 im Voraus gebildet werden, vor dem aufgerauten Vernickeln zur Ausfällung der angesammelten Nickelteilchenmaterialien 1210 auf dem Metallsubstrat 11, d.h. vor der Bildung der aufgerauten vernickelten Schicht 121, die die Vielzahl der Nickelteilchenmaterialien 1210 enthält. In einem Fall, in dem die darunter liegende metallisierte Schicht 13 eine vernickelte Schicht ist, kann die Schicht durch ein beliebiges elektrolytisches oder nicht-elektrolytisches Beschichtungsverfahren gebildet werden, wobei sie vorzugsweise durch elektrolytisches Beschichten gebildet wird.
In einem Fall, in dem ein elektrolytisches Plattierungsverfahren als Verfahren zur Bildung der darunter liegenden vernickelten Schicht verwendet wird, wenn die darunter liegende metallische Plattierungsschicht 13 eine vernickelte Schicht ist, kann beispielsweise ein Verfahren verwendet werden, bei dem das verwendete Vernickelungsbad ein Watts-Bad mit einer Badzusammensetzung von 200 bis 350 g/L Nickelsulfathexahydrat, 20 bis 60 g/L Nickelchloridhexahydrat und 10 bis 50 g/L Borsäure ist, die Vernickelung unter Bedingungen eines pH-Werts von 3.0 bis 5,0, einer Badtemperatur von 40 bis 70°C und einer Stromdichte von 5 bis 30 A/dm² (vorzugsweise 10 bis 20 A/dm²) durchgeführt wird, und anschließend mit Wasser gewaschen wird. In einem Fall, in dem ein elektrolytisches Beschichtungsverfahren als Verfahren zur Bildung der darunter liegenden verzinkten Schicht verwendet wird wenn die darunter liegende metallische Beschichtung 13 eine verzinkte Schicht ist, umfassen Beispiele ein Verfahren zur elektrolytischen Beschichtung unter den gleichen Bedingungen wie im Fall des verzinkten Films 1220 (verzinkte Schicht 122).
Wie oben beschrieben, kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die aufgeraute plattierte Schicht 12 mit einer detaillierten Struktur, wie in 2 dargestellt, durch die Bildung der aufgerauten vernickelten Schicht 121 aufgrund der Ausfällung der aggregierten Nickelteilchenmaterialien 1210 auf dem Metallsubstrat 11 gebildet werden, und zwar durch aufgerautes Vernickeln, wie in 3 dargestellt, und anschließendes Verzinken der resultierenden Schicht, um dadurch die verzinkte Schicht 122 als verzinkter Film 1220 zu bilden, und diese Bildungsbedingungen können so gesteuert werden, dass dadurch der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 im obigen Bereich liegt.
Das obige aufgeraute plattierte Blech 1 der vorliegenden Ausführungsform hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit (insbesondere Salzschadensbeständigkeit und Lochkorrosionsbeständigkeit) und weist ein ausgezeichnetes Haftvermögen an anderen Bauteilen auf und kann daher in geeigneter Weise in Anwendungen verwendet werden, bei denen das aufgeraute plattierte Blech mit anderen Bauteilen verbunden wird und dann beispielsweise verwendet wird Harze (beispielsweise verschiedene Harze wie Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 12, Polypropylen, ein ABS-Harz, ein Polymethylmethacrylatharz, ein thermoplastisches Polyurethanharz und ein Epoxidharz, sowie Harzkomposite aus solchen Harzen, die jeweils einen Füllstoff, eine verstärkte Faser und/oder ähnliches enthalten), verschiedene Behälter, von denen verlangt wird, dass sie an verschiedenen Bauteilen haften, Bauelemente, Elemente elektronischer Geräte (ein Gehäuse, ein Abschirmungselement und ein Verstärkungselement) und Batterieelemente (ein äußeres Gehäuse, ein Stromabnehmer und eine Anschlussleitung).
Beispiele
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Die Methoden zur Bewertung der jeweiligen Eigenschaften sind wie folgt.
<Oberflächenrauheit>
Ein Betrachtungsfeld von 97 µm × 129 µm (Länge × Breite) (Messbreite des Betrachtungsfelds: 129 µm, Messbereich: etwa 12.500 µm² (12.500 µm² ± 100 µm²)) auf einer Oberfläche des aufgerauten plattierten Blechs, auf dem die aufgerauten plattierten Schichten (aufgeraute vernickelte Schicht und verzinkte Schicht) gebildet wurden, wurde mit einem Lasermikroskop (Modellnummer: OLS3500, hergestellt von Olympus Corporation) gemäß JIS B0601:2013 abgetastet und dann unter einer Rauheitsanalysebedingung als Analysemodus mit einer Analysesoftware (Softwarename: LEXT-OLS) analysiert, und so wurden der arithmetische Mittelwert der Rauheit Ra und der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis gemessen. Der Grenzwert bei der Messung mit dem Lasermikroskop lag hier bei einer Wellenlänge von etwa 43 µm (angezeigt: 43,2 µm), was einer Länge von einem Drittel der Messbreite des Betrachtungsfeldes (129 µm) entspricht.
<Haftvermögen der aufgerauten Nickelschicht und Haftvermögen des Zinkblechs>
Nachdem die verzinkte Schicht auf der aufgerauten vernickelten Schicht gebildet worden war, wurden die anhaftende Menge einer aufgerauten Nickelplattierung, die die aufgeraute plattierte Schicht bildet, und die anhaftende Menge einer Zinkplattierung, die die aufgeraute plattierte Schicht bildet, mit einem Fluoreszenzröntgengerät bestimmt.
In den Beispielen 7, 8, 27, 28, 36 und 37, in denen die darunter liegende vernickelte Schicht oder die darunter liegende verzinkte Schicht gebildet wurde, wurde die anhaftende Menge der darunter liegenden vernickelten Schicht oder der darunter liegenden verzinkten Schicht durch Messung mit einem Fluoreszenzröntgengerät nach dem Schritt der Bildung der darunter liegenden vernickelten Schicht oder der darunter liegenden verzinkten Schicht bestimmt, und wurde subtrahiert, um dadurch die anhaftende Menge einer aufgerauten Nickelplattierung, die die aufgeraute plattierte Schicht bildet, und die anhaftende Menge einer Zinkplattierung, die die aufgeraute plattierte Schicht bildet, zu bestimmen.
<Helligkeit L*>
Die Helligkeit L* einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht wurde mit einem spektralfotometrischen Farbmessgerät (Produktname „CM-5“, hergestellt von Konica Minolta, Inc.) in einem SCE-System (System zur Entfernung von regulärem Reflexionslicht) gemäß den geometrischen Bedingungen C in JIS Z8722 gemessen.
<Glanz bei 85°>
Der Glanz bei 85° einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht wurde mit einem Glossimeter (Produktname „VG 7000“, hergestellt von Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) gemäß JIS Z8741 gemessen. Der Glanzgrad bei 60° wurde mit demselben Glossimeter gemessen, und der Glanzgrad bei 60° war in jedem der Beispiele (Beispiele 1 bis 32) kleiner als 1,5.
<Harz-Klebekraft (180°-Schälfestigkeit)>
Ein Formrahmen (aus SUS) einer bestimmten Größe wurde hergestellt, und das aufgeraute plattierte Blech und eine Harzplatte wurden gestapelt und in den Rahmen gelegt, so dass das Volumen des Materials im Verhältnis zum Volumen im Rahmen 105 bis 110 % betrug. Anschließend wurde der mit dem Material beladene Formrahmen zwischen SUS-Schichten gelegt, die jeweils mit einem Trennmittel beschichtet waren, und dann zwischen der oberen und der unteren Platte der Heißpresse (kleine Fußpumpenpresse des Modells G-12 (hergestellt von Techno Supply Co., Ltd.)) installiert.
Ein laminiertes Blech, das ein Metall und ein Harz enthält, wurde durch Erhitzen und Druckbeaufschlagung unter den folgenden Laminierungsbedingungen hergestellt.
<Laminierungsbedingungen>

1) Vorläufiges Heizen → Temperatur: 180 bis 310°C, Oberflächendruck: 0,5 MPa, Verweilzeit: 3 Minuten
2) Pressen → Temperatur: 180 bis 310°C, Flächenpressung: 5 MPa, Verweilzeit: 7 Minuten
3) Abkühlung/Entformung → Temperatur: 70°C oder weniger, Oberflächendruck: 5 MPa

Anschließend wurde das hergestellte laminierte Blech auf eine Breite von 20 mm und eine Länge von 100 mm geschnitten und das Metall bis zu einer Position von 40 mm von einem Ende in Längsrichtung abgeschält, um so einen 180°-Schälprüfkörper zu erhalten. Anschließend wurde der so erhaltene 180°-Schälprüfkörper einem Zugversuch mit einem Zugprüfgerät unterzogen, und die Schällast (180°-Schälfestigkeit) wurde gemessen. Die Schälfestigkeit war ein Wert, der sich aus der Mittelung der Belastungen bei einem Hub von 25 mm bis 75 mm und der Division des Ergebnisses durch die Breite des Prüfstücks ergab. 6 zeigt eine schematische Darstellung des 180°-Schälprüfkörpers.
Es kann festgestellt werden, dass die Haftung auf dem Harz umso besser ist, je höher die 180°-Schälfestigkeit ist.
Die Werte der 180°-Schälfestigkeit in den Beispielen 1 bis 8 und den Vergleichsbeispielen 1 und 12 wurden jeweils durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 2 1,0 war, und die Werte in den Beispielen 9 bis 28 und den Vergleichsbeispielen 3 und 13 wurden jeweils durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 4 1,0 war. In ähnlicher Weise wurde der Wert in Beispiel 29 durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 5 1,0 war, der Wert in Beispiel 30 wurde durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 6 1,0 war, der Wert in Beispiel 31 wurde durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 7 1,0 war, die Werte in den Beispielen 32, 36 und 37 und Vergleichsbeispiel 14 wurden jeweils durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 8 1.0 war, der Wert in Beispiel 33 wurde durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 9 1,0 war, der Wert in Beispiel 34 wurde durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 10 1,0 war, und der Wert in Beispiel 35 wurde durch den Index unter der Annahme dargestellt, dass der Wert in Vergleichsbeispiel 11 1,0 war.
<Korrosionsbeständigkeit>
Das aufgeraute plattierte Blech wurde auf 50 mm × 130 mm zugeschnitten und ein Querschnitt mit einer Dichtung abgedeckt, um ein streifenförmiges Prüfmuster zu erhalten. Das streifenförmige Prüfmuster wurde 72 Stunden lang einem Salzwassersprühtest mit 5 Gew.-% NaCl bei 35°C und 98 % ausgesetzt, und das Aussehen des Prüfmusters wurde nach Ablauf von 72 Stunden visuell bewertet, um die Korrosionsbeständigkeit nach den folgenden Kriterien zu bewerten. Eine solche Bewertung der Korrosionsbeständigkeit wurde in den Beispielen 1, 7 und 8, den Vergleichsbeispielen 1 und 2, den Beispielen 23, 27 und 28, den Vergleichsbeispielen 3 und 4, den Beispielen 32, 36 und 37, dem Vergleichsbeispiel 8 und den Vergleichsbeispielen 12 bis 14 durchgeführt.
Ausgezeichnet: kein Auftreten von sichtbarem Rotrost (Fleckenrost)
Gut: leichtes Auftreten von sichtbarem Rotrost (Fleckenrost) (mit weniger als zehn Flecken)
Angemessen: Auftreten von sichtbarem Rotrost (Fleckenrost) (in einer Größenordnung von mehreren zehn Flecken) insgesamt
Schlecht: Auftreten von Rotrost oder fleckigem, extrem großem Rotrost auf der gesamten Oberfläche
<<Beispiel 1>>
Als Basis wurde ein Stahlblech hergestellt, das durch Glühen eines kaltgewalzten Blechs (Dicke 0,1 mm) aus kohlenstoffarmem, aluminiumberuhigtem Stahl erhalten wurde.
Das hergestellte Stahlblech wurde einer alkalischen elektrolytischen Entfettung und einer sauren Beizung durch Eintauchen in Schwefelsäure unterzogen und dann elektrolytisch vernickelt (aufgerautes Vernickeln) mit einem aufgerauten Vernickelungsbad der folgenden Badzusammensetzung unter den folgenden Bedingungen, um dadurch Nickelpartikel auf einer Oberfläche des Stahlblechs auszufällen, wodurch eine aufgeraute vernickelte Schicht gebildet wird.
<Beschichtungsbedingungen von aufgerautem Nickel>
Zusammensetzung des Bades: 10 g/L Nickelsulfathexahydrat, 10 g/L Nickelchloridhexahydrat, 20 g/L Ammoniumsulfat
pH-Wert: 6,0
Badtemperatur: 35°C
Stromdichte: 15 A/dm²
Galvanisierungszeit: 20,8 Sekunden
Als nächstes wurde das Stahlblech, auf dem die Nickelteilchenmaterialien abgeschieden wurden, einer elektrolytischen Beschichtung (Verzinkung) mit einem Verzinkungsbad der folgenden Badzusammensetzung unter den folgenden Bedingungen unterzogen, um dadurch die auf dem Stahlblech abgeschiedenen Nickelteilchenmaterialien mit einem verzinkten Film zu bedecken, wodurch ein aufgerautes plattiertes Blech gemäß Beispiel 1 erhalten wurde.
<Beschichtungsbedingungen von Zink>
Zusammensetzung des Bades: 220 g/L Zinksulfatheptahydrat, 30 g/L Ammoniumsulfat
pH-Wert: 2,0
Badtemperatur: 55°C
Stromdichte: 10 A/dm²
Plattierungszeit: 47,0 Sekunden
Das erhaltene aufgeraute plattierte Blech wurde entsprechenden Messungen der anhaftenden Menge der aufgerauten vernickelten Schicht, der anhaftenden Menge der verzinkten Schicht, des Zehn-Punkt-Mittelwerts der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht, des arithmetischen Mittelwertes der Rauheit Ra sowie der Helligkeit L* und des Glanzes bei 85° einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Das erhaltene aufgeraute plattierte Blech und eine Harzplatte aus Nylon 6 (PA6, Dicke 1 mm) wurden verwendet, um einen 180°-Schälprüfkörper herzustellen, und der erhalten 180°-Schälprüfkörper wurde zur Bewertung der Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) verwendet.
Konkret wurden zunächst das erhaltene aufgeraute plattierte Blech und die Harzplatte (Nylon 6) jeweils auf eine Abmessung von 100 mm Länge und 100 mm Breite zugeschnitten, diese beiden Materialien wurden so gestapelt, dass die aufgeraute plattierte Schicht auf dem aufgerauten plattierten Blech mit der Harzplatte verbunden wurde, und wurden durch Heißpressen erhitzt und unter Druck gesetzt, um so eine laminierte Platte herzustellen.
<Laminierungsbedingungen>

1) Vorläufiges Heizen → Temperatur: 270°C, Oberflächendruck: 0,5 MPa, Verweilzeit: 3 Minuten
2) Pressen → Temperatur: 270° C, Oberflächendruck: 5 MPa, Verweilzeit: 7 Minuten
3) Abkühlung/Entformung → Temperatur: 70°C oder weniger, Oberflächendruck: 5 MPa

Aus der so erhaltenen laminierten Platte wurde ein 180°-Schälprüfkörper hergestellt, und die Klebkraft des Harzes (180°-Schälfestigkeit) wurde nach der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
<<Beispiele 2 bis 6 und Vergleichsbeispiel 1>>
Jedes aufgeraute plattierte Blech und jeder 180°-Schälprüfkörper der Beispiele 2 bis 6 und des Vergleichsbeispiels 1 wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Plattierungszeit (Verarbeitungszeit) der aufgerauten Vernickelung und die Plattierungszeit (Verarbeitungszeit) der Verzinkung zu den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen geändert wurden und die Auswertung auf die gleiche Weise durchgeführt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
<<Beispiel 7>>
Das Stahlblech wurde einer alkalischen elektrolytischen Entfettung und einer sauren Beizung durch Eintauchen in Schwefelsäure unterzogen und dann elektrolytisch mit einem Bad zur darunterliegenden Vernickelung der folgenden Badzusammensetzung unter den folgenden Bedingungen plattiert, um dadurch eine darunterliegende Vernickelung mit einer Dicke von 1 µm auf jeder der beiden Oberflächen des Stahlblechs zu bilden; danach wurde eine aufgeraute Vernickelungsschicht auf einer solchen darunterliegenden Vernickelung gebildet und eine Abdeckung mit einem verzinkten Film wurde darauf in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 aufgebracht, um dadurch ein aufgerautes plattiertes Blech gemäß Beispiel 7 zu erhalten; ein 180°-Schälprüfkörper wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, und die Auswertung wurde in der gleichen Weise durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
<Plattierungsbedingungen des darunter liegenden Nickels>
Zusammensetzung des Bades: 250 g/L Nickelsulfathexahydrat, 45 g/L Nickelchloridhexahydrat, 30 g/L Borsäure
pH-Wert: 4,2
Badtemperatur: 60°C
Stromdichte: 10 A/dm²
«Beispiel 8»
Das Stahlblech wurde einer alkalischen elektrolytischen Entfettung und einer sauren Beizung durch Eintauchen in Schwefelsäure unterzogen und dann elektrolytisch mit einem Bad zur darunterliegenden Verzinkung der folgenden Badzusammensetzung beschichtet, um dadurch eine darunterliegende Verzinkung mit einer Dicke von 1 µm auf jeder der beiden Oberflächen des Stahlblechs zu bilden; danach wurde eine aufgeraute Vernickelungsschicht auf einer solchen darunterliegenden Verzinkung gebildet und eine Abdeckung mit einem verzinkten Film darauf in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 aufgebracht, um dadurch ein aufgerautes plattiertes Blech gemäß Beispiel 8 zu erhalten; ein 180°-Schälprüfkörper wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, und die Auswertung wurde in der gleichen Weise durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
<Plattierungsbedingungen des darunter liegenden Zinks>
Zusammensetzung des Bades: 220 g/L Zinksulfatheptahydrat, 30 g/L Ammoniumsulfat
pH-Wert: 2,0
Badtemperatur: 55°C
Stromdichte: 10 A/dm²
<<Vergleichsbeispiel 2>>
Ein plattiertes Blech und ein 180°-Schälprüfkörper wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass keine aufgeraute Vernickelung gebildet wurde und die Verzinkung direkt auf das Stahlblech aufgetragen wurde, und die Auswertung wurde auf dieselbe Weise durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
<<Beispiel 9>>
Ein aufgerautes plattiertes Blech gemäß Beispiel 9 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Plattierungszeit (Verarbeitungszeit) der aufgerauten Vernickelung und die Plattierungszeit (Verarbeitungszeit) der Verzinkung zu den in Tabelle 2 gezeigten Bedingungen geändert wurden, und die Bewertung wurde auf die gleiche Weise durchgeführt. Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das erhaltene aufgeraute plattierte Blech verwendet wurde, ein Epoxidharz (EP, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet wurde und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 180°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde durch die oben genannte Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
<<Beispiele 10 bis 26 und Vergleichsbeispiel 3>>
Jedes aufgeraute plattierte Blech und jeder 180°-Schälprüfkörper der Beispiele 10 bis 26 und des Vergleichsbeispiels 3 wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Plattierungszeit (Verarbeitungszeit) der aufgerauten Vernickelung, die Plattierungszeit (Verarbeitungszeit) der Verzinkung, das Beschichtungsbad, die Stromdichte, der pH-Wert und die Badtemperatur zu den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen geändert wurden und die Auswertung wurde auf die gleiche Weise durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
<<Beispiel 27>
Eine unterliegende Vernickelung mit einer Dicke von 1 µm wurde auf jeder der beiden Oberflächen des Stahlblechs in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 gebildet, danach wurde eine aufgeraute Vernickelungsschicht auf einer solchen unterliegenden Vernickelung gebildet und eine Abdeckung mit einem verzinkten Film wurde darauf in der gleichen Weise wie in Beispiel 23 aufgebracht, um dadurch ein aufgerautes plattiertes Blech gemäß Beispiel 27 zu erhalten; ein 180°-Schälprüfkörper wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 erhalten und die Auswertung wurde in der gleichen Weise durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
<<Beispiel 28>>
Eine unterliegende Verzinkung mit einer Dicke von 1 µm wurde auf jeder der beiden Oberflächen des Stahlblechs in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 gebildet; danach wurde eine aufgeraute Vernickelungsschicht auf einer solchen unterliegenden Verzinkung gebildet und eine Abdeckung mit einem verzinkten Film wurde darauf in der gleichen Weise wie in Beispiel 23 aufgebracht, um dadurch ein aufgerautes plattiertes Blech gemäß Beispiel 28 zu erhalten; ein 180°-Schälprüfkörper wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 erhalten, und die Auswertung wurde in der gleichen Weise durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
<<Vergleichsbeispiel 4>>
Ein plattiertes Blech und ein 180°-Schälprüfkörper wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 18 hergestellt, mit der Ausnahme, dass keine aufgeraute Vernickelung gebildet wurde, und die Auswertung wurde auf die gleiche Weise durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
<<Beispiel 29>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers Nylon 66 (PA66, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 280°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde mit der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Beispiel 30>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers Nylon 610 (PA610, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde nach der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Beispiel 31>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers Nylon 12 (PA12, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet wurde und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 240°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde mit der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Beispiel 32>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers ein Polypropylenharz (PP, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 200°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde nach der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Beispiel 33>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers ein ABS-Harz (ABS, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 240°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde nach der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Beispiel 34>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers ein Polymethylmethacrylatharz (PMMA, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 250°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde nach der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Beispiel 35>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 mit dem aufgerauten plattierten Blech erhalten, das auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten wurde, außer dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers ein thermoplastisches Polyurethanharz (TPU, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet wurde und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 220°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde mit der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Beispiel 36>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers ein Polypropylenharz (PP, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet wurde und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 200°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde mit der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Beispiel 37>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers ein Polypropylenharz (PP, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet wurde und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 200°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde mit der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Vergleichsbeispiele 5 bis 11>>
Jeweilige 180°-Schälprüfkörper wurden in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 mit dem plattierten Blech hergestellt, das in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt wurde, außer dass bei der Herstellung der 180°-Schälprüfkörper die Nylon 66-Folie (Vergleichsbeispiel 5), die Nylon 610-Folie (Vergleichsbeispiel 6), die Nylon 12-Folie (Vergleichsbeispiel 7), die Polypropylenharzfolie (Vergleichsbeispiel 8), die ABS-Harzfolie (Vergleichsbeispiel 9), die Polymethylmethacrylat-Harzfolie (Vergleichsbeispiel 10) bzw. die thermoplastische Polyurethan-Harzfolie (Vergleichsbeispiel 11), die jeweils in den Beispielen 29 bis 35 verwendet wurden, in den Harzplatten verwendet wurden, und die Heiztemperaturen beim Heißpressen hingen von den jeweiligen Harzfolien ab, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde nach der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
<<Vergleichsbeispiel 12>>
Das Stahlblech wurde einer alkalischen elektrolytischen Entfettung und einer sauren Beizung durch Eintauchen in Schwefelsäure unterzogen und dann elektrolytisch mit einem Vernickelungsbad der folgenden Badzusammensetzung unter den folgenden Bedingungen beschichtet, um dadurch eine Vernickelung mit einer Dicke von 1 µm auf jeder der beiden Oberflächen des Stahlblechs zu bilden und dadurch ein vernickeltes Blech zu erhalten. Das erhaltene vernickelte Blech wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, ein 180°-Schälprüfkörper wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit dem erhaltenen vernickelten Blech hergestellt, und die Bewertung wurde in der gleichen Weise durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
<Plattierungsbedingungen von Nickel>
Zusammensetzung des Bades: 250 g/L Nickelsulfathexahydrat, 45 g/L Nickelchloridhexahydrat, 30 g/L Borsäure
pH-Wert: 4,2
Badtemperatur: 60°C
Stromdichte: 10 A/dm²
Plattierungszeit: 31,2 Sekunden
<<Vergleichsbeispiel 13>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 12 hergestellt, außer dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörpers ein Epoxidharz (EP, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 180°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde nach der oben beschriebenen Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
<<Vergleichsbeispiel 14>>
Ein 180°-Schälprüfkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 12 hergestellt, mit der Ausnahme, dass bei der Herstellung des 180°-Schälprüfkörper ein Polypropylenharz (PP, Dicke 1 mm) anstelle von Nylon 6 in der Harzplatte verwendet wurde und die Heiztemperatur beim Heißpressen auf 200°C geändert wurde, und die Harzhaftung (180°-Schälfestigkeit) wurde mit der oben genannten Methode bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Wie aus den Tabellen 1 bis 4 hervorgeht, wiesen alle aufgerauten plattierten Bleche, die jeweils die aufgeraute plattierte Schicht enthalten, die durch Bildung der aufgerauten vernickelten Schicht und der verzinkten Schicht in der aufgeführten Reihenfolge erhalten wurde und bei denen der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit R_Zjis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 3 µm oder mehr betrug, ein ausgezeichnetes Haftvermögen an verschiedenen Harzen auf (Beispiele 1 bis 37).
Andererseits war in den Fällen, in denen der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit R_Zjis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht weniger als 3 µm betrug und in denen keine aufgeraute Schicht gebildet wurde (d.h. es wurde keine aufgeraute Vernickelungsschicht gebildet und die verzinkte Schicht wurde direkt gebildet), die Haftfähigkeit an verschiedenen Harzen geringer (Vergleichsbeispiele 1 bis 11).
Auch in dem Fall, in dem keine aufgeraute plattierte Schicht gebildet wurde, war die Haftfähigkeit an verschiedenen Harzen schlechter (Vergleichsbeispiele 12 bis 14).
In einem Fall, in dem die darunter liegende vernickelte Schicht unter der aufgerauten plattierten Schicht gebildet wurde, war die Harzhaftung noch besser und die Korrosionsbeständigkeit extrem gut (Beispiele 7, 27 und 36).
In einem Fall, in dem die darunter liegende verzinkte Schicht unter der aufgerauten plattierten Schicht gebildet war, war die Korrosionsbeständigkeit extrem gut (Beispiele 8, 28 und 37) .
Unabhängig vom Vorhandensein der darunter liegenden plattierten Schicht wurden keine extremen Unterschiede in der Oberflächenrauheit und im Aussehen festgestellt, und die Ergebnisse in Beispiel 1, Beispiel 23 und Beispiel 32 lassen darauf schließen, dass auch in anderen Beispielen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit erzielt werden konnte.
5(A) ist ein Bild, das durch Beobachtung einer Oberfläche des aufgerauten plattierten Blechs gemäß Beispiel 1 mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) erhalten wurde, 5(B) ist ein Bild, das durch Beobachtung eines Querschnitts des aufgerauten plattierten Blechs gemäß Beispiel 1 mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) erhalten wurde, und 5(C) ist ein Bild, das eine Zinkatomverteilung durch ein energiedispersives Röntgenspektrometer (EDS) bei der Beobachtung des in 5(B) dargestellten Querschnitts mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) zeigt. Wie aus dem Vergleich zwischen 5(B) und 5(C) ersichtlich ist, kann die aufgeraute plattierte Schicht gemäß Beispiel 1, in der der verzinkte Film (die verzinkte Schicht) auf den Oberflächen der Vielzahl von Nickelteilchenmaterialien, die die aufgeraute vernickelte Schicht bilden, gebildet wurde, somit als in der Lage bezeichnet werden, ausreichend ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit des verzinkten Films (der verzinkten Schicht) zu zeigen. Dies gilt für alle Beispiele 1 bis 31 einschließlich Beispiel 1.
Die Lage der Grenzfläche zwischen dem Substrat und der aufgerauten plattierten Schicht wurde auf der Grundlage der Lage der Wurzel jedes Vorsprungs in Bezug auf die aufgeraute plattierte Schicht bestimmt, die durch die Bildung des verzinkten Films (verzinkte Schicht) auf den Oberflächen der Nickelteilchenmaterialien wie in 5(B) und 5(C) erhalten wurde, und es wurde somit bestätigt, dass die aufgeraute plattierte Schicht vorteilhaft mit der Grenzfläche als Begrenzung gebildet wurde.
Die Haftfähigkeit (Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht selbst auf dem Metallsubstrat) der aufgerauten plattierten Schicht, die mit der folgenden Bewertungsmethode bewertet wurde, wurde in den Beispielen 1, 4, 6 bis 8, 10, 11, 13, 14, 18 bis 24 und 27 bis 37 bewertet, die jeweils einen arithmetischen Mittelwert der Rauheit Ra einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12 von 1.1 µm oder weniger und eine Helligkeit einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 12, als der L*-Wert, von 58,5 oder mehr aufwiesen, und somit wurde ein günstiges Ergebnis eines ΔE*ab von weniger als 5 erhalten und die Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht in jedem der Beispiele war ebenfalls ausgezeichnet.
Nachfolgend wird die Methode zur Bewertung der Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht beschrieben.
<Haftfähigkeit der aufgerauten plattierten Schicht>
Zunächst wurde ein druckempfindliches Klebeband (Handelsname „Cellotape (eingetragenes Warenzeichen)“, hergestellt von Nichiban Co., Ltd.) auf einen Pappkarton geklebt, um eine Referenzprobe herzustellen, und die Helligkeit L* sowie die Farbwerte a* und b* wurden mit einem spektralfotometrischen Farbmessgerät (Produktname „CM-5“, hergestellt von Konica Minolta, Inc.) gemessen. Für die Messung wurde das CIE 1976 L*a*b*-Farbdifferenzmodell verwendet.
Ein druckempfindliches Klebeband (Handelsname „Cellotape (eingetragenes Warenzeichen)“, hergestellt von Nichiban Co, Ltd.) wurde auf eine Oberfläche des aufgerauten plattierten Blechs geklebt, das in jedem der Beispiele 1, 4, 6 bis 8, 10, 11, 13, 14, 18 bis 24 und 27 bis 37 erhalten wurde, auf dem die aufgeraute plattierte Schicht gebildet wurde, so dass ein Bereich von 24 mm Breite und 50 mm Länge erreicht wurde, und danach wurde ein Ablösetest durch das aufgeklebte druckempfindliche Klebeband in der Art eines in JIS H 8504 beschriebenen Ablösetestverfahrens durchgeführt. Das druckempfindliche Klebeband wurde nach dem Ablösetest auf denselben Pappkarton wie das Referenzmuster geklebt, und die Helligkeit L* und die Farbwerte a* und b* wurden mit einem spektralfotometrischen Farbmessgerät auf die gleiche Weise wie oben beschrieben gemessen. Aus den Messergebnissen der Helligkeit L* und der Farbwerte a* und b* des Referenzmusters, die im Voraus gemessen wurden, und den Messergebnissen der Helligkeit L* und der Farbwerte a* und b* des Haftklebebandes nach dem Abziehversuch wurde die Differenz ΔE*ab (ΔE*ab = [(ΔL*)² + (Δa*)² + (Δb*)²]^1/2) berechnet und das Haftvermögen der aufgerauten plattierten Schicht anhand der folgenden Kriterien bewertet. Es kann festgestellt werden, dass, wenn ΔE*ab klein ist, die Menge der Ablösung im Ablösetest kleiner ist, mit anderen Worten, der Prozentsatz der aufgerauten Nickelschicht, die nach dem Ablösetest verbleibt, höher ist und das Haftvermögen auf einem Substrat ausgezeichneter ist.
Bezugszeichenliste

1: aufgerautes plattiertes Blech
11: Metallsubstrat
12: aufgeraute plattierte Schicht
121: aufgeraute vernickelte Schicht
1210: Nickelteilchenmaterialien
122: verzinkte Schicht
1220: verzinkte Folie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5885345 [0004]
WO 2009/116484 [0004]

Claims

Aufgerautes plattiertes Blech, umfassend eine aufgeraute plattierte Schicht mit einer aufgerauten vernickelten Schicht und einer verzinkten Schicht, die auf mindestens einer Oberfläche eines Metallsubstrats in dieser Reihenfolge von der Seite des Metallsubstrats aus gebildet sind, wobei ein Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit R_Zjis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht gemäß einer Lasermikroskopmessung 3 µm oder mehr beträgt.
Aufgerautes plattiertes Blech nach Anspruch 1, wobei eine Helligkeit L* einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 83 oder weniger beträgt.
Aufgerautes plattiertes Blech nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zehn-Punkt-Mittelwert der Rauheit Rz_jis einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 3 bis 30 µm beträgt.
Aufgerautes plattiertes Blech nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Helligkeit L* einer Oberfläche der aufgerauten plattierten Schicht 45 bis 83 beträgt.
Aufgerautes plattiertes Blech nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das außerdem eine weitere plattierte Schicht zwischen dem Metallsubstrat und der aufgerauten vernickelten Schicht aufweist.
Aufgerautes plattiertes Blech nach Anspruch 5, wobei die weitere plattierte Schicht eine vernickelte Schicht oder eine verzinkte Schicht ist.
Aufgerautes plattiertes Blech nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die anhaftende Menge der verzinkten Schicht, die die aufgeraute plattierte Schicht bildet, 3 g/m² oder mehr beträgt.
Aufgerautes plattiertes Blech nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Metallsubstrat ein Metallblech oder eine Metallfolie, das bzw. die genau ein reines Metall, ausgewählt aus Fe, Cu, Al und Ni, umfasst, oder ein Metallblech oder eine Metallfolie, das bzw. die eine Legierung, enthaltend eines ausgewählt aus Fe, Cu, Al und Ni, enthält, ist.