JP2014141695A - Method of manufacturing steel foil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼箔の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a steel foil.
鋼箔は、通常、耐食性と強度とを併せ持つことから、様々な用途で使用される。たとえば、鋼箔は、その上に形成された樹脂層を有する樹脂被覆鋼箔とすることで、耐食性を要する容器の内袋用の材料に用いられる。鋼箔は、一般に、前述した樹脂層や化成処理皮膜などの層をその表面に形成するために、例えば140℃以上の温度に加熱されることがある。加熱された鋼箔は、上記の層や鋼箔の所期の状態を安定して実現するために、通常、一定の条件で冷却される。 Steel foil is usually used in various applications because it has both corrosion resistance and strength. For example, the steel foil is used as a material for an inner bag of a container that requires corrosion resistance by using a resin-coated steel foil having a resin layer formed thereon. In general, the steel foil may be heated to a temperature of, for example, 140 ° C. or higher in order to form a layer such as the above-described resin layer or chemical conversion coating on the surface thereof. The heated steel foil is usually cooled under certain conditions in order to stably realize the desired state of the above-mentioned layer and steel foil.
鋼箔の冷却方法には、略水平方向に搬送されている鋼箔を鋼箔の下面に当接するロールによって平らに支持し、あるいは搬送されている鋼箔を当該ロールによって若干上方に押し上げながら支持して鋼箔の平坦度を高め、この支持された鋼箔の両面に冷媒を吹き付けて鋼箔を冷却する方法が知られている(例えば、特許文献1および2参照)。
The steel foil is cooled by supporting the steel foil transported in a substantially horizontal direction flatly by a roll that abuts the lower surface of the steel foil, or supporting the steel foil being transported slightly upward by the roll. A method of cooling the steel foil by increasing the flatness of the steel foil and spraying a refrigerant on both surfaces of the supported steel foil is known (for example, see
一方で、生産性や製品の品質維持の観点から、鋼箔を急冷する場合がある。この場合、冷媒を鋼箔に吹き付けるスプレーノズルやカーテンノズルなどの噴霧式冷却器のみでは、十分な冷却速度が得られないことがあり、鋼箔の急冷には不利である。鋼箔の急冷には、冷却液に鋼箔を浸漬して冷却することが有効である。 On the other hand, from the viewpoint of productivity and product quality maintenance, the steel foil may be rapidly cooled. In this case, a sufficient cooling rate may not be obtained only with a spray-type cooler such as a spray nozzle or a curtain nozzle that blows the refrigerant onto the steel foil, which is disadvantageous for rapid cooling of the steel foil. For rapid cooling of the steel foil, it is effective to cool the steel foil by immersing it in a coolant.
しかしながら、例えば幅が320mmの樹脂被覆されたオーステナイト系ステンレス鋼箔を180℃に加熱すると、鋼箔の幅は320.89mmになり、室温にまで冷却すると320mmになる。このように、鋼箔は、加熱、冷却によって膨張、収縮する。このため、図1に示されるように、冷却液中に鋼箔を案内するように、加熱炉の出口に鋼箔の搬送方向を変えるための搬送ロール6を配置すると、鋼箔が搬送ロール6によって冷却されて、鋼箔14の搬送方向に沿う折れシワ7が発生することがある。これは、搬送ロールに当接する鋼箔に張力がかかり、鋼箔は、鋼箔の搬送方向には収縮せず、搬送ロールの軸方向(鋼箔の幅方向)に主に収縮するため、と考えられる。
However, for example, when a resin-coated austenitic stainless steel foil having a width of 320 mm is heated to 180 ° C., the width of the steel foil becomes 320.89 mm, and when cooled to room temperature, it becomes 320 mm. Thus, the steel foil expands and contracts by heating and cooling. For this reason, as shown in FIG. 1, when a
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、加熱と冷却とを伴う鋼箔の製造において、搬送ロールに鋼箔を当接させることによる折れシワの発生を防止することが可能な方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in the production of a steel foil accompanied by heating and cooling, a method capable of preventing the occurrence of folding wrinkles caused by bringing the steel foil into contact with a transport roll. The purpose is to provide.
本発明者らは、加熱された鋼箔が搬送ロールに当接するまでに当該鋼箔を特定の温度まで冷却しておくことによって、鋼箔を急冷しても上記の折れシワが発生しないことを見出し、本発明を完成させた。 By cooling the steel foil to a specific temperature before the heated steel foil comes into contact with the transport roll, the inventors have confirmed that the above-described folding wrinkle does not occur even when the steel foil is rapidly cooled. The headline and the present invention were completed.
すなわち、本発明は、以下の鋼箔の製造方法に関する。
[1] 到達温度がT1℃に加熱されており、その後に温度T3℃(ただしT3<T1−120℃)の搬送ロールに当接してその搬送方向が変えられるべき鋼箔を、前記搬送ロールに当接した時の鋼箔の温度がT3+120℃以下となるように、冷却装置によって鋼箔に冷媒を供給して予冷する工程を含む、鋼箔の製造方法。
[2] 前記搬送ロールは、冷却槽中の温度T3℃の冷却液に一部浸されるように配置されている、[1]に記載の鋼箔の製造方法。
That is, this invention relates to the manufacturing method of the following steel foil.
[1] A steel foil whose ultimate temperature is heated to T 1 ° C. and then abutting on a conveyance roll at a temperature T 3 ° C. (however, T 3 <T 1 −120 ° C.) and whose conveyance direction should be changed, wherein the transport rollers such that the temperature of the steel foil when in contact becomes T 3 + 120 ° C. or less, comprising the step of pre-cooled by supplying a coolant to the steel foil by the cooling device, a manufacturing method of the steel foil.
[2] The method for producing a steel foil according to [1], wherein the transport roll is disposed so as to be partially immersed in a cooling liquid having a temperature T 3 ° C in a cooling bath.
本発明によれば、折れシワを有さない鋼箔を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to produce a steel foil that does not have creases.
本発明に係る鋼箔の製造方法は、到達温度がT1℃に加熱されており、その後にT3℃の搬送ロールに当接してその搬送方向が変えられるべき鋼箔を、前記搬送ロールに当接した時の鋼箔の温度がT2℃以下となるように、冷却装置によって鋼箔に冷媒を供給して予冷する工程(以下、「予冷工程」とも言う)を含む。ただし、T2は、T3+120以下であり、T3はT1−120未満である。なお、到達温度は、加熱される鋼箔が到達する温度のうち最も高い温度である。
In the method for producing a steel foil according to the present invention, a steel foil whose ultimate temperature is heated to T 1 ° C. and then abuts on a T 3 ° C. conveyance roll and whose conveyance direction is to be changed is applied to the conveyance roll. It includes a step (hereinafter, also referred to as “pre-cooling step”) of supplying a refrigerant to the steel foil by a cooling device and pre-cooling so that the temperature of the steel foil at the time of contact becomes T 2 ° C. or less. However, T 2 is a
上記鋼箔は、厚さ200μm以下の鋼板である。鋼箔の材料の例には、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、Zn−Al合金めっき鋼板、Zn−Al−Mg合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板およびステンレス鋼板が含まれる。ステンレス鋼板は、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系のいずれのステンレス鋼板であってもよい。耐食性の観点から、鋼箔は、各種めっき鋼板またはステンレス鋼板であることが好ましい。鋼箔の厚さは、強度、加工性および製造コストの観点から、15μm以上であることが好ましい。 The steel foil is a steel plate having a thickness of 200 μm or less. Examples of the material of the steel foil include a cold rolled steel plate, a galvanized steel plate, a Zn—Al alloy plated steel plate, a Zn—Al—Mg alloy plated steel plate, an aluminum plated steel plate, and a stainless steel plate. The stainless steel plate may be any of austenitic, ferritic and martensitic stainless steel plates. From the viewpoint of corrosion resistance, the steel foil is preferably various plated steel plates or stainless steel plates. The thickness of the steel foil is preferably 15 μm or more from the viewpoint of strength, workability, and manufacturing cost.
鋼箔には、耐食性および樹脂層との密着性を向上させる観点から、その表面に化成処理皮膜が形成されていてもよい。化成処理の種類は、特に限定されない。化成処理の例には、クロメート処理(クロム酸系)、クロムフリー処理(シラン系、有機チタン系、有機アルミ系など)、リン酸塩処理(リン酸クロム、リン酸亜鉛など)が含まれる。 From the viewpoint of improving corrosion resistance and adhesion to the resin layer, a chemical conversion treatment film may be formed on the surface of the steel foil. The type of chemical conversion treatment is not particularly limited. Examples of the chemical conversion treatment include chromate treatment (chromic acid type), chromium-free treatment (silane type, organic titanium type, organic aluminum type, etc.), and phosphate treatment (chromium phosphate, zinc phosphate, etc.).
化成処理によって形成される化成処理皮膜の付着量は、耐食性および樹脂層との密着性の向上に有効な範囲内であれば特に限定されない。たとえば、クロメート皮膜の場合、全Cr換算付着量が5〜100mg/m2となるように付着量を調整すればよい。また、クロムフリー皮膜の場合、Ti−Mo複合皮膜では10〜500mg/m2、フルオロアシッド系皮膜ではフッ素換算付着量または総金属元素換算付着量が3〜100mg/m2の範囲内となるように付着量を調整すればよい。また、リン酸塩皮膜の場合、5〜500mg/m2となるように付着量を調整すればよい。 The adhesion amount of the chemical conversion treatment film formed by chemical conversion treatment is not particularly limited as long as it is within a range effective for improving corrosion resistance and adhesion to the resin layer. For example, in the case of a chromate film, the adhesion amount may be adjusted so that the total Cr conversion adhesion amount is 5 to 100 mg / m 2 . Further, in the case of a chromium-free coating, the Ti-Mo composite coating has a range of 10 to 500 mg / m 2 , and the fluoroacid-based coating has a fluorine equivalent or total metal element equivalent deposit of 3 to 100 mg / m 2. The adhesion amount may be adjusted. Moreover, what is necessary is just to adjust the adhesion amount so that it may become 5-500 mg / m < 2 > in the case of a phosphate membrane | film | coat.
化成処理皮膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、ロールコート法、スピンコート法、スプレー法などの方法により鋼箔の表面に化成処理液を塗布し、水洗せずに乾燥させればよい。乾燥温度および乾燥時間は、水分を蒸発させることができれば特に限定されない。生産性の観点からは、乾燥温度は到達温度で60〜150℃の範囲内が好ましく、乾燥時間は2〜10秒の範囲内が好ましい。 The chemical conversion film can be formed by a known method. For example, the chemical conversion treatment liquid may be applied to the surface of the steel foil by a method such as a roll coating method, a spin coating method, or a spray method, and dried without washing with water. The drying temperature and drying time are not particularly limited as long as moisture can be evaporated. From the viewpoint of productivity, the drying temperature is preferably in the range of 60 to 150 ° C. at the ultimate temperature, and the drying time is preferably in the range of 2 to 10 seconds.
また、鋼箔には、耐食性の向上などの機能の向上の観点から、その表面に樹脂層が形成されていてもよい。樹脂層に含有される樹脂は一種でも二種以上でもよい。また樹脂層は、単層でも複層でもよい。樹脂の種類の例には、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ナイロン6などのポリアミド、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂、アクリル樹脂およびこれらの酸変性された樹脂、などの結晶性樹脂が含まれる。
Moreover, the resin layer may be formed in the surface from steel foil from a viewpoint of improvement of functions, such as improvement of corrosion resistance. The resin contained in the resin layer may be one type or two or more types. The resin layer may be a single layer or multiple layers. Examples of resin types include polyolefins such as polypropylene and polyethylene, polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyamides such as
酸変性された樹脂は、上記の樹脂に酸性基が導入された樹脂である。酸性基は、例えば不飽和カルボン酸またはその無水物によるグラフト変性や、不飽和カルボン酸をモノマーに含むラジカル重合などによって樹脂に導入されうる。上記不飽和カルボン酸の例には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、シトラコン酸およびイタコン酸が含まれる。酸変性された樹脂は、鋼箔と樹脂層との密着性を高める観点から好ましく用いられる。 The acid-modified resin is a resin in which an acidic group is introduced into the above resin. The acidic group can be introduced into the resin by, for example, graft modification with an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof, radical polymerization containing an unsaturated carboxylic acid as a monomer, or the like. Examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, citraconic acid and itaconic acid. The acid-modified resin is preferably used from the viewpoint of improving the adhesion between the steel foil and the resin layer.
樹脂層の厚さは、各層の機能、および、得られる樹脂被覆鋼箔の加工性、の両方が十分に発現される観点から、10〜200μmであることが好ましい。樹脂層が複層の場合、各層の厚さは、上記の観点から、10〜100μmであることが好ましい。 The thickness of the resin layer is preferably 10 to 200 μm from the viewpoint of sufficiently expressing both the function of each layer and the workability of the resulting resin-coated steel foil. When the resin layer is a multilayer, the thickness of each layer is preferably 10 to 100 μm from the above viewpoint.
上記搬送ロールは、その周面に鋼箔を当接させ、鋼箔の搬送方向を変える。搬送ロール6は、回転駆動するロールであってもよいし、搬送される鋼箔に従動して回転するロールであってもよい。搬送ロールには、鋼箔の搬送に用いられる公知のロールを使用することができる。搬送ロールは加熱された鋼箔に常に当接していることから、搬送ロールの温度は上昇しやすい。したがって、搬送ロールの温度は、搬送ロールを適宜に冷却することによって、T3℃に維持されうる。たとえば、搬送ロールの温度は、搬送ロールを十分量のT3℃の液体に浸しながら使用するように配置する方法、または、搬送ロール内部にT3℃の液体を循環させる方法によりT3℃に調整されうる。加熱時の鋼箔の温度T1℃が高い場合には、搬送ロールは、必要に応じて加熱されうる。
The said conveyance roll makes steel foil contact | abut on the surrounding surface, and changes the conveyance direction of steel foil. The
上記冷却装置には、冷媒を鋼箔に供給する公知の装置を用いることができる。たとえば、冷却装置は、冷却ガスを鋼箔に吹き付ける装置であってもよいし、冷却液を鋼箔に供給する装置であってもよい。生産性、製造ラインの短縮、および、十分に速い冷却速度の維持、の観点から、冷却装置は、冷却液を鋼箔に供給する装置であることが好ましい。冷却液は、例えば水である。より好ましい冷却装置の例には、スプレーノズルおよびカーテンノズルが含まれる。中でも、より高い冷却能力を有することから、カーテンノズルがより好ましい。カーテンノズルは、冷却液を排出するスリット状の開口部を有するノズルであり、鋼箔上にカーテン状に冷却液を流す。 As the cooling device, a known device for supplying a coolant to the steel foil can be used. For example, the cooling device may be a device that blows a cooling gas onto a steel foil, or may be a device that supplies a coolant to the steel foil. From the viewpoints of productivity, shortening of the production line, and maintaining a sufficiently high cooling rate, the cooling device is preferably a device that supplies a cooling liquid to the steel foil. The coolant is water, for example. Examples of more preferred cooling devices include spray nozzles and curtain nozzles. Among them, a curtain nozzle is more preferable because it has a higher cooling capacity. The curtain nozzle is a nozzle having a slit-like opening for discharging the cooling liquid, and allows the cooling liquid to flow in a curtain shape on the steel foil.
本発明に係る製造方法は、本発明の効果が得られる範囲において、前述した予冷工程以外の他の工程をさらに含んでいてもよい。このような他の工程の例には、鋼箔を準備する工程、鋼箔の表面に樹脂材料層を形成する工程、鋼箔を加熱する工程、および、予冷した鋼箔をさらに冷却する工程、が含まれる。 The production method according to the present invention may further include other steps than the above-described precooling step within a range where the effects of the present invention can be obtained. Examples of such other steps include a step of preparing a steel foil, a step of forming a resin material layer on the surface of the steel foil, a step of heating the steel foil, and a step of further cooling the precooled steel foil, Is included.
鋼箔を準備する工程の例には、鋼箔を酸洗する工程や鋼箔の表面に化成処理皮膜を形成する工程などの公知の工程が含まれる。 Examples of the step of preparing the steel foil include known steps such as a step of pickling the steel foil and a step of forming a chemical conversion coating on the surface of the steel foil.
鋼箔の表面に樹脂材料層を形成する工程は、樹脂材料層に応じた公知の方法によって行われる。たとえば、樹脂材料層は、上記樹脂のフィルムを鋼箔に貼り合わせることによって形成されうる。または、樹脂材料層は、上記樹脂の塗料を鋼箔の表面に塗布することによって形成されうる。上記塗料は、例えば加温により溶融した樹脂組成物や、溶剤に樹脂を溶解した樹脂の溶液などである。塗料の塗布方法の例には、Tダイ押し出し機、バーコーター、ロールコーターまたはスピンコーターなどで塗料を鋼箔に塗布する方法が含まれる。樹脂材料層が複層である場合では、各層を順次形成してもよいし、同時に形成してもよい。 The step of forming the resin material layer on the surface of the steel foil is performed by a known method corresponding to the resin material layer. For example, the resin material layer can be formed by bonding the resin film to a steel foil. Alternatively, the resin material layer can be formed by applying the resin paint to the surface of the steel foil. The paint is, for example, a resin composition melted by heating or a resin solution in which a resin is dissolved in a solvent. Examples of the coating method include a method of coating the steel foil with a T-die extruder, a bar coater, a roll coater or a spin coater. When the resin material layer is a multilayer, each layer may be formed sequentially or simultaneously.
鋼箔を加熱する工程は、鋼箔の製造に通常用いられる加熱炉を用いて行われる。本発明では、前述したように、搬送ロールの当接によっても折れシワが発生しないことから、加熱後の鋼箔の冷却に上記搬送ロールが通常用いられる、水平に配置される加熱炉が好適に用いられる。水平に配置される加熱炉とは、加熱される鋼箔が水平方向に搬送されながら加熱されるように構成されている加熱炉である。鋼箔の加熱は、鋼箔に対して接触する部材によって行われてもよいし、非接触の部材によって行われてもよいし、その両方であってもよい。 The step of heating the steel foil is performed using a heating furnace usually used for manufacturing the steel foil. In the present invention, as described above, since the wrinkle does not occur even when the conveyance roll comes into contact, a horizontally disposed heating furnace in which the conveyance roll is usually used for cooling the steel foil after heating is suitable. Used. The horizontally disposed heating furnace is a heating furnace configured to be heated while the steel foil to be heated is conveyed in the horizontal direction. The heating of the steel foil may be performed by a member that contacts the steel foil, may be performed by a non-contact member, or both.
予冷した鋼箔をさらに冷却する工程は、例えば、予冷された鋼箔を、冷却槽中の冷却液中に搬送することによって行われうる。このとき、冷却液の温度をT3℃とし、搬送ロールを十分量の冷却液に一部浸すように配置すると、搬送ロールの温度をT3℃に維持することができるとともに、鋼箔をT3℃に急冷することが可能となる。上記冷却槽における冷却液の種類は、予冷工程における冷却液の種類と同じであってもよいし、異なっていてもよい。この冷却液の温度は、サーモスタットによる冷却槽での冷却液の温度調整や、冷却槽と温度調整装置との間で冷却槽中の冷却液の循環などの、公知の方法によって調整することが可能である。 The step of further cooling the pre-cooled steel foil can be performed, for example, by conveying the pre-cooled steel foil into a cooling liquid in a cooling tank. At this time, when the temperature of the cooling liquid is set to T 3 ° C and the conveying roll is arranged so as to be partially immersed in a sufficient amount of cooling liquid, the temperature of the conveying roll can be maintained at T 3 ° C, and the steel foil is made of T It becomes possible to rapidly cool to 3 ° C. The kind of the cooling liquid in the cooling tank may be the same as or different from the kind of the cooling liquid in the pre-cooling step. The temperature of the cooling liquid can be adjusted by a known method such as adjusting the temperature of the cooling liquid in the cooling tank using a thermostat or circulating the cooling liquid in the cooling tank between the cooling tank and the temperature adjusting device. It is.
なお、鋼箔の表面に樹脂材料層を形成する場合では、予冷前の鋼箔の到達温度T1℃を樹脂の融点以上の温度とすることができる。樹脂材料層が複数種の樹脂を含む場合、「樹脂の融点」とは、樹脂材料層中の樹脂のうち、最も高い融点を有する樹脂の融点である。上記の場合における冷却工程後の鋼箔の温度は、例えば樹脂がポリプロピレンであれば65℃以下であり、ポリエチレンであれば30℃以下であり、ポリエステルであれば80℃以下であり、ナイロン6などのポリアミドであれば85℃以下であり、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂であれば70℃以下であることが好ましい。
In the case where the resin material layer is formed on the surface of the steel foil, the ultimate temperature T 1 ° C of the steel foil before pre-cooling can be set to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin. When the resin material layer contains a plurality of types of resins, the “melting point of the resin” is the melting point of the resin having the highest melting point among the resins in the resin material layer. The temperature of the steel foil after the cooling step in the above case is, for example, 65 ° C. or less when the resin is polypropylene, 30 ° C. or less when the resin is polyethylene, 80 ° C. or less when the polyester is used,
本発明に係る製造方法では、搬送ロールに当接したときの鋼箔と搬送ロールとの温度差が120℃以下となるように、鋼箔を予冷する。搬送ロールに当接する鋼箔には、鋼箔を冷却液中に搬送するためにある程度の張力が掛けられており、この張力の向きである搬送方向に沿ってシワが発生しやすい。しかしながら、搬送ロールに当接しているときの鋼箔の温度T2℃と搬送ロールの温度T3℃との温度差が120℃以下であることから、この温度差による搬送ロール上での鋼箔の収縮を十分に小さくすることができる。このため、搬送方向に沿う折れシワの発生を防止することができる。
以下、図面を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
In the manufacturing method according to the present invention, the steel foil is pre-cooled so that the temperature difference between the steel foil and the transport roll when contacting the transport roll is 120 ° C. or less. A certain amount of tension is applied to the steel foil in contact with the transport roll to transport the steel foil into the cooling liquid, and wrinkles are likely to occur along the transport direction, which is the direction of this tension. However, since the temperature difference between the temperature T 2 ° C of the steel foil and the temperature T 3 ° C of the transport roll when in contact with the transport roll is 120 ° C or less, the steel foil on the transport roll due to this temperature difference. The shrinkage can be made sufficiently small. For this reason, generation | occurrence | production of the wrinkle along a conveyance direction can be prevented.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図2は、本発明に係る製造方法を実施しうる製造装置の一例の構成を概略的に示す図である。図2Aに示される装置は、鋼箔11に樹脂フィルム12,13を貼り合わせる一対のロール1と、樹脂フィルム12,13が貼り合わされた鋼箔11(以後、「積層体14」とも言う)を水平方向に案内するロール4と、水平に配置された、積層体14を加熱する加熱炉2と、加熱炉2から搬出された積層体14を予冷するカーテンノズル8と、冷却槽3に向けて積層体14を下方に案内する搬送ロール6と、積層体14が案内される、温度T3℃の冷却水を収容した冷却槽3と、を有する。搬送ロール6は、冷却槽3中の冷却水に一部浸されている。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an example of a manufacturing apparatus capable of performing the manufacturing method according to the present invention. The apparatus shown in FIG. 2A includes a pair of
積層体14は、予冷工程に際して、加熱炉2によって、その到達温度がT1℃に加熱されている。T1は、例えば、カーテンノズル8直下の積層体14の温度とすることができる。T1は、冷却槽3中の冷却水の温度T3に対して120℃超の温度であればよい。たとえば、T3が20℃である場合では、T1は、例えば140℃超である。T3がT1−120℃以下であると、搬送ロールに当接したときの鋼箔の収縮がより大きくなり、鋼箔に上記搬送方向に沿う折れシワが発生することがある。T1は、鋼箔またはその表面に形成された皮膜や層などが所期の状態に維持される範囲において、適宜に決められうる。
The
予冷工程では、搬送ロール6に当接する前の積層体14を、搬送ロール6に当接する位置(図3中の第一の位置P1)での温度がT2℃以下になるように冷却する。T2は、T3+120℃である。カーテンノズル8の位置は、T1℃の積層体14を第一の位置P1でT2℃以下に冷却できる、第一の位置P1よりも上流側の位置であれば、特に限定されない。
In the pre-cooling step, the
カーテンノズル8の角度は30度以下であることが好ましい。カーテンノズル8の角度とは、カーテンノズルノズル8および積層体14を側面視したときに、カーテンノズル8の軸線が積層体14に交差してなる角度のうち、積層体14の搬送方向における上流側に形成される角度(図3中のθ)である。カーテンノズル8の角度を上記のように設定することによって、予冷時に、冷却液が積層体14の搬送方向における上流側に逆流することが防止され、予冷工程における積層体14の過度の冷却が防止される。なお、積層体14の搬送方向を、積層体14がより下方に搬送されるように傾斜させることも、冷却液の逆流による積層体14の過度の冷却を防止する観点から好ましい。
The angle of the
搬送ロール6は、その温度がT3℃に調整されており、その周面に積層体14を当接させ、積層体14の搬送方向を下方に変える。図3は、図2に示される製造装置の搬送ロール近傍を模式的に示す図である。図3に示されるように、搬送されている積層体14は、積層体14及び搬送ロール6を側面視したときに、搬送ロール6の外周面における第一の位置P1から第二の位置P2までの部分に接触し、当該外周面における第二の位置P2から、第二の位置P2における接線方向に離れる。
The temperature of the
搬送ロール6に当接した積層体14は、温度T3℃の冷却水を収容する冷却槽3に搬送され、冷却水中に案内されてT3℃に急冷される。T2℃とT3℃との温度差が120℃以下であることから、積層体14の搬送方向に沿う折れシワの発生を防止することができる。前述した予冷工程は、カーテンノズル8などの冷却装置による冷却のほか、加熱炉2から搬出された積層体14の空冷によって行うことが可能である。ここで、カーテンノズル8のような冷却装置を用いて積層体14の温度をT2℃に下げることは、T3が比較的低い場合に、あるいは製造ラインの延長を抑制する観点から、より有利である。このような観点から、T3は、85℃以下であることが好ましく、65℃以下であることがより好ましく、40℃以下であることがさらに好ましい。
The
本発明に係る製造方法は、図2Bに示される装置によっても実施することが可能である。図2Bに示される装置は、一対のロール1およびロール4に代えて、鋼箔の表面に樹脂層用塗料を塗布するロールコーター9を有する。この装置によれば、塗料の塗布により形成される樹脂材料層を有する積層体が得られる。
The manufacturing method according to the present invention can also be implemented by the apparatus shown in FIG. 2B. The apparatus shown in FIG. 2B has a
なお、本発明に係る製造方法において、搬送ロールを複数配置する場合では、各搬送ロールにおいて、搬送ロールに当接する鋼箔の温度と搬送ロールの温度との温度差を120℃以下にすることが、前述した折れシワの発生を防止する観点から好ましい。また、鋼箔が樹脂層を有さない場合では、T1は、当該樹脂層が変性するような高温(例えば400℃以上)であってもよい。 In addition, in the manufacturing method which concerns on this invention, when arrange | positioning two or more conveyance rolls, in each conveyance roll, the temperature difference of the temperature of the steel foil contact | abutted to a conveyance roll and the temperature of a conveyance roll shall be 120 degrees C or less. From the viewpoint of preventing the occurrence of the above-described folding wrinkles. In the case where the steel foil has no resin layer, T 1 may be a high temperature such as the resin layer is modified (e.g., 400 ° C. or higher).
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with reference to an Example, this invention is not limited by these Examples.
[鋼箔1の製造]
ステンレス鋼箔(SUS304:厚さ0.1mm)の表面を脱脂洗浄した後、乾燥させ、市販の塗布型リン酸クロメート処理液(ZMR1320;日本パーカライジング株式会社)を全Cr換算付着量が25mg/m2となるようにロールコーターで塗布した。クロメート処理液を塗布した鋼箔を到達板温120℃になるように10秒間加熱して、化成処理皮膜を形成した。
[Manufacture of steel foil 1]
The surface of a stainless steel foil (SUS304: thickness 0.1 mm) is degreased and washed, and then dried, and a commercially available coating-type phosphoric acid chromate treatment solution (ZMR1320; Nippon Parkerizing Co., Ltd.) has a total Cr equivalent adhesion amount of 25 mg / m. 2 was applied with a roll coater. The steel foil coated with the chromate treatment solution was heated for 10 seconds so that the ultimate plate temperature was 120 ° C. to form a chemical conversion treatment film.
次いで、図2Aに示されるような装置を用いて、上記鋼箔の表面に樹脂材料層を作製した。まず、化成処理されたステンレス鋼箔を10m/分で搬送しながら、その表面に、膜厚30μmの無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルム(QE−060;三井化学東セロ株式会社、融点139℃)を積層し、次いで、無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルムの表面に膜厚30μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(CP−S;三井化学東セロ株式会社、融点163℃)をさらに積層し、140℃に加熱した加熱ラミネートロールで加熱圧着した。その後、加熱炉において、積層体を搬送しながら、ステンレス鋼箔の到達温度が185℃になるように積層体を50秒間加熱して、ステンレス鋼箔に酸変性ポリプロピレンフィルムおよびポリプロピレンフィルムを熱溶着した。 Next, a resin material layer was produced on the surface of the steel foil using an apparatus as shown in FIG. 2A. First, while carrying the chemical conversion treated stainless steel foil at 10 m / min, a 30 μm-thick maleic anhydride-modified polypropylene film (QE-060; Mitsui Chemicals, Inc., melting point 139 ° C.) is laminated on the surface. Next, an unstretched polypropylene film (CP-S; Mitsui Chemicals, Inc., melting point 163 ° C.) having a film thickness of 30 μm is further laminated on the surface of the maleic anhydride-modified polypropylene film, and heated with a heating laminate roll heated to 140 ° C. Crimped. Then, while conveying the laminate in a heating furnace, the laminate was heated for 50 seconds so that the ultimate temperature of the stainless steel foil was 185 ° C., and the acid-modified polypropylene film and the polypropylene film were thermally welded to the stainless steel foil. .
熱溶着後、温度T1が181℃である樹脂材料層上にカーテンノズルから水を供給して樹脂材料層を予冷した。温度T1は、カーテンノズルの直下の位置における鋼箔の温度とした。こうして、冷却槽の冷却液中に一部没している搬送ロールに鋼箔が当接したときの鋼箔の温度T2が140℃となるように、鋼箔を冷却した。そして、搬送ロールに当接した鋼箔を、冷却槽中に収容されている、温度T3(20℃)の冷却液(水)中に搬送し、水没させて冷却した。こうして、樹脂層を有する鋼箔1を得た。
After thermal welding, pre-cooled resin material layer by supplying the water from the curtain nozzle on the resin material layer is at a temperature T 1 is 181 ° C.. Temperatures T 1 was set to a temperature of the steel foil at a position immediately below the curtain nozzle. Thus, the temperature T 2 of the steel foil when the steel foil is in contact with the transport rollers are immersed part in the cooling liquid of the cooling bath so that 140 ° C., and cooled steel foil. Then, the contact with the steel foil the transport rollers are accommodated in the cooling vessel and transported into a cooling liquid temperature T 3 (20 ℃) (water), and cooled by submerged. Thus, a
なお、本実施例において、T1は加熱炉の出力によって、T2はカーテンノズルの搬送方向における位置およびカーテンノズルから供給する水の温度によって、T3は冷却槽と温度調整装置との間で冷却槽中の水を循環させることによって、それぞれ調整した。温度T1およびT2の測定には、データロガー(メモリハイロガー 8430;日置電機株式会社)を用いた。また、鋼箔が搬送ロールに当接したときから水没する間の樹脂材料層の冷却速度は、100℃/秒以上であった。 In this embodiment, T 1 is the output of the heating furnace, T 2 is the position in the conveyance direction of the curtain nozzle and the temperature of the water supplied from the curtain nozzle, and T 3 is between the cooling tank and the temperature adjusting device. Each was adjusted by circulating water in the cooling bath. A data logger (Memory Hi Logger 8430; Hioki Electric Co., Ltd.) was used for measuring the temperatures T 1 and T 2 . Moreover, the cooling rate of the resin material layer during submergence from when the steel foil contacted the transport roll was 100 ° C./second or more.
[鋼箔2〜7の製造]
T1がそれぞれ180,182,180,179,156および155℃となるように鋼箔を加熱炉で加熱し、T2をそれぞれ140,151,150,149,140および143℃とし、T3をそれぞれ32,20,31,18,20および13℃とした以外は、鋼箔1と同様にして、樹脂層を有する鋼箔2〜7をそれぞれ製造した。
[Manufacture of steel foils 2-7]
The steel foil was heated in a heating furnace so that T 1 would be 180, 182, 180, 179, 156 and 155 ° C., respectively, T 2 would be 140, 151, 150, 149, 140 and 143 ° C. respectively, and T 3 would be Steel foils 2 to 7 having resin layers were produced in the same manner as
[鋼箔8〜9の製造]
ポリプロピレンフィルムに代えて膜厚30μmのポリエチレンフィルム(モディック(三菱化学株式会社の登録商標)HDPE H503(三菱化学株式会社)を含有するポリエチレンフィルム、融点128℃)を用い、T1がそれぞれ141,140℃となるように鋼箔を加熱炉で加熱し、T2をそれぞれ125,135℃とし、T3をそれぞれ20,10℃とした以外は、鋼箔1と同様にして、樹脂層を有する鋼箔8〜9をそれぞれ製造した。
[Manufacture of steel foils 8-9]
In place of the polypropylene film, a polyethylene film having a film thickness of 30 μm (a polyethylene film containing Modic (registered trademark of Mitsubishi Chemical Corporation) HDPE H503 (Mitsubishi Chemical Corporation), melting point 128 ° C.) is used, and T 1 is 141,140 respectively. ° C. become so heated steel foil in a heating furnace, and the T 2 respectively 125, 135 ° C., except that the T 3 and 20,10 ° C., respectively, in the same manner as a
[鋼箔10〜16の製造]
ポリプロピレンフィルムに代えて膜厚16μmのポリエステルフィルム(ルミラー F865;東レ株式会社、融点213℃)を用い、T1がそれぞれ250,250,252,251,252,201および200℃となるように鋼箔を加熱炉で加熱し、T2をそれぞれ180,181,180,190,191,180および180℃とし、T3をそれぞれ61,70,55,72,59,60および54℃とした以外は、鋼箔1と同様にして、樹脂層を有する鋼箔10〜16をそれぞれ製造した。
[Production of steel foils 10 to 16]
Instead of polypropylene film, a polyester film with a film thickness of 16 μm (Lumirror F865; Toray Industries, Inc., 213 ° C.) is used, and the steel foil is adjusted so that T 1 is 250, 250, 252, 251, 252, 201 and 200 ° C., respectively. except that the heating in a heating furnace, and the T 2 respectively 180,181,180,190,191,180 and 180 ° C., and the T 3 respectively 61,70,55,72,59,60 and 54 ° C. are In the same manner as the
[鋼箔17〜23の製造]
ポリプロピレンフィルムに代えて膜厚30μmのナイロン6フィルム(レイファンNO 1401;東レ株式会社、融点267℃)を用い、T1がそれぞれ280,280,281,281,280,250および251℃となるように鋼箔を加熱炉で加熱し、T2をそれぞれ190,190,192,200,201,190および191℃とし、T3をそれぞれ70,81,65,80,72,71および66℃とした以外は、鋼箔1と同様にして、樹脂層を有する鋼箔17〜23をそれぞれ製造した。
[Manufacture of steel foils 17 to 23]
Instead of the polypropylene film, a
[鋼箔24〜30の製造]
図2Bに示されるような装置を用い、無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルムおよびポリプロピレンフィルムの積層に代えて、樹脂材料層の膜厚が30μmとなるように、ポリフッ化ビニリデン(カイナー(アルケマ社の登録商標)720;アルケマ社)を含有する塗料をロールコーターでステンレス鋼箔の表面に塗布し、T1がそれぞれ190,193,191,190,192,160および161℃となるように鋼箔を加熱炉で加熱し、T2をそれぞれ140,141,140,149,150,139および140℃とし、T3をそれぞれ20,30,14,29,19,20および15℃とした以外は、鋼箔1と同様にして、樹脂層を有する鋼箔24〜30をそれぞれ製造した。得られた樹脂材料層の樹脂組成物の融点は170℃であった。
[Manufacture of steel foils 24 to 30]
Using an apparatus as shown in FIG. 2B, instead of laminating a maleic anhydride-modified polypropylene film and a polypropylene film, polyvinylidene fluoride (Kyner (registered trademark of Arkema Co., Ltd.) is used so that the resin material layer has a thickness of 30 μm. ) 720; the ARKEMA) paint containing coated on the surface of the stainless steel foil with a roll coater, heating furnace steel foil as T 1 is the respective 190,193,191,190,192,160 and 161 °
[鋼箔31〜37の製造]
図2Bに示されるような装置を用い、無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルムおよびポリプロピレンフィルムの積層に代えて、樹脂材料層の膜厚が30μmとなるように、ポリエステル(バイロン(東洋紡株式会社の登録商標)GM925;東洋紡株式会社)を含有する塗料をロールコーターでステンレス鋼箔の表面に塗布し、T1がそれぞれ242,241,240,240,241,201および200℃となるように鋼箔を加熱炉で加熱し、T2をそれぞれ180,182,180,190,190,180および181℃とし、T3をそれぞれ61,71,50,72,65,60および53℃とした以外は、鋼箔1と同様にして、樹脂層を有する鋼箔31〜37をそれぞれ製造した。得られた樹脂材料層の樹脂組成物の融点は216℃であった。
[Manufacture of steel foils 31 to 37]
Using an apparatus as shown in FIG. 2B, instead of laminating a maleic anhydride-modified polypropylene film and a polypropylene film, polyester (Byron (registered trademark of Toyobo Co., Ltd.) is used so that the resin material layer has a thickness of 30 μm. GM925; a paint containing Toyobo Co., Ltd.) was applied to the surface of the stainless steel foil with a roll coater, heating furnace steel foil as T 1 is the respective 242,241,240,240,241,201 and 200 ° C. in heating to a T 2 respectively 180,182,180,190,190,180 and 181 ° C., except that the T 3 respectively 61,71,50,72,65,60 and 53 ° C., the
[評価]
各鋼箔を目視で観察し、鋼箔の長手方向(搬送方向)に沿って形成された折れシワの有無を確認し、以下の基準で評価した。
○:折れシワが確認されなかった
×:折れシワが確認された
[Evaluation]
Each steel foil was visually observed to confirm the presence or absence of creases formed along the longitudinal direction (conveying direction) of the steel foil, and evaluated according to the following criteria.
○: No wrinkles were confirmed ×: Wrinkles were confirmed
各鋼箔の製造条件および評価結果を表1および表2に示す。表中、「PP」はポリプロピレンを、「PE」はポリエチレンを、「PA」はナイロン6を、「PVdF」はポリフッ化ビニリデンを、「Polyester」はポリエステルを、それぞれ意味する。また、表中、「HL」は熱ラミネートを、「C」は塗装を、それぞれ意味する。
The production conditions and evaluation results of each steel foil are shown in Table 1 and Table 2. In the table, “PP” means polypropylene, “PE” means polyethylene, “PA” means
鋼箔1,2,4および6から明らかなように、搬送ロール当接時の樹脂材料層の温度T2と冷却槽中の冷却水の温度T3との温度差が120℃以下であると、鋼箔の搬送方向に沿う折れシワがない鋼箔が得られた。また、表1および表2から明らかなように、樹脂の種類が異なる場合でも、上記と同じ特徴が確認された。
As is apparent from the
本発明では、水平方向の製造ラインでも、折れシワがない鋼箔を製造することが可能となる。よって、本発明によれば、鋼箔のさらなる普及や用途のさらなる拡大が期待される。 In the present invention, it is possible to produce a steel foil that does not have wrinkles even in a horizontal production line. Therefore, according to the present invention, further spread of steel foil and further expansion of applications are expected.
1 一対のロール
2 加熱炉
3 冷却槽
4 ロール
6 搬送ロール
7 折れシワ
8 カーテンノズル
9 ロールコーター
11 鋼箔
12,13 樹脂フィルム
14 積層体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
The transport roll is arranged to be immersed part to the coolant temperature T 3 ° C. in the cooling bath, the production method of the steel foil according to claim 1.
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JPH09316673A (en) * | 1996-03-22 | 1997-12-09 | Kawasaki Steel Corp | Pretreatment to descaling for stainless steel strip |
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