WO2022131188A1 - 水性組成物、これを用いたステンレス鋼表面の粗化処理方法、ならびに粗化ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents

水性組成物、これを用いたステンレス鋼表面の粗化処理方法、ならびに粗化ステンレス鋼の製造方法 Download PDF

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WO2022131188A1
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stainless steel
aqueous composition
mass
roughened
roughening
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和彦 池田
智子 藤井
裕嗣 松永
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三菱瓦斯化学株式会社
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/54—Contact plating, i.e. electroless electrochemical plating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23F1/28—Acidic compositions for etching iron group metals
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    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/382—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal
    • H05K3/383—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal by microetching

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous composition used for surface treatment of stainless steel, a method for roughening the surface of stainless steel using the aqueous composition, and the like.
  • stainless steel has been considered for expansion into various fields in recent years due to its excellent durability and weather resistance.
  • stainless steel is being increasingly used in housings for electronic parts, battery current collector foils, and automobile parts.
  • the surface of the stainless steel is roughened for the purpose of adhering a dielectric substance or an organic substance.
  • the surface of the stainless steel is roughened for the purpose of promoting heat dissipation.
  • the roughening level is not always sufficient, and the treatment time and cost are increased because a complicated process is required. Therefore, a method has been desired that enables a sufficient roughening treatment to be efficiently applied to the surface of stainless steel in a simple process.
  • the quality of the roughened stainless steel may be a problem.
  • the problem that can occur has become clear.
  • the present inventors can efficiently roughen the surface of stainless steel with sufficient and few steps by using an aqueous composition having a specific composition. At the same time, they have found that it is possible to realize a stainless steel of good quality in which extremely thin regions and pinholes are prevented from occurring, and have completed the present invention.
  • the present invention is as follows.
  • Hydrogen peroxide is contained in an amount of 0.1 to 10% by mass based on the total amount of the aqueous composition.
  • Halide ion is contained in an amount of 1 to 30% by mass based on the total amount of the aqueous composition.
  • the aqueous composition according to the above [1], wherein the compound that supplies the halide ion contains at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, sodium chloride, and copper chloride.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the roughened stainless steel specified by JIS B 0601-2001 is 0.04 ⁇ m higher than the arithmetic mean roughness (Ra) of the flat surface of the untreated stainless steel.
  • the stainless steel is defined by JIS G4305 standard.
  • Chromium-nickel stainless steel containing SUS304, SUS316, SUS3211, SUS347, and SUS329J1; Ferritic stainless steel (chrome stainless steel) containing SUS405, SUS430, SUS434, SUS444, SUS447, SUSXM27; and Precipitation hardening system (chromium / nickel stainless steel) containing SUS630, SUS631, and SUH660; The method for roughening stainless steel according to any one of the above [5] to [14], which is at least one of the above.
  • a method for producing roughened stainless steel which comprises a roughening treatment step for roughening the surface of stainless steel using the aqueous composition according to any one of [1] to [4] above.
  • the stainless steel is defined by JIS G4305 standard.
  • Chromium-nickel stainless steel containing SUS304, SUS316, SUS3211, SUS347, and SUS329J1; Ferritic stainless steel (chrome stainless steel) containing SUS405, SUS430, SUS434, SUS444, SUS447, SUSXM27; and Precipitation hardening system (chromium / nickel stainless steel) containing SUS630, SUS631, and SUH660; The method for producing roughened stainless steel according to the above [16], which is at least one of the above. [18] The method for producing roughened stainless steel according to the above [16] or [17], wherein the stainless steel is a stainless steel foil.
  • the surface of stainless steel can be sufficiently roughened by an efficient method with a small number of steps, and the quality is good in which extremely thin regions and pinholes are prevented from occurring. It is possible to stably obtain roughened stainless steel.
  • the aqueous composition of the present invention is suitably used for a treatment for roughening a metal surface, that is, a treatment for roughening a metal surface and expanding irregularities.
  • Preferred objects to be roughened with the aqueous composition of the present invention include various stainless steels whose details will be described later.
  • the aqueous composition of the present invention contains 0.1 to 10% by mass of hydrogen hydrogen, 1 to 30% by mass of a halide ion, and 0 to 3% by mass of copper ion based on the total amount of the aqueous composition. include.
  • the aqueous composition may include water and the like, in particular ion-exchanged water or ultrapure water.
  • each component of the aqueous composition will be described.
  • Hydrogen peroxide contained in the aqueous composition is usually mixed with other components as an aqueous solution having an appropriate concentration.
  • concentration of hydrogen peroxide in the aqueous hydrogen peroxide solution used for producing the aqueous composition is not particularly limited, and may be, for example, 10 to 90%, and 35% to 60% according to industrial standards. Is preferable.
  • hydrogen peroxide may contain a stabilizer up to about 0.01% by mass, and examples of an acceptable stabilizer include sulfuric acid and phosphoric acid.
  • the production process and acquisition route of hydrogen peroxide are not limited, and for example, those produced by the anthraquinone method and the like are used.
  • the concentration of hydrogen peroxide in the aqueous composition is 0.1 to 10% by mass, preferably 0.12 to 7% by mass, more preferably, based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. Is 0.15 to 5% by mass, or 0.1 to 3% by mass, and may be 0.1 to 2% by mass (less than). Further, the lower limit of the concentration of hydrogen peroxide in the aqueous composition is, for example, 0.001% by mass, 0.01% by mass, 0.05% by mass, 0 based on the total amount (total mass) of the aqueous composition.
  • .15% by mass, 0.2% by mass, 0.3% by mass, 0.5% by mass, 1.0% by mass, 1.5% by mass, 2.0% by mass may be used in an aqueous composition.
  • the upper limit of the concentration of hydrogen peroxide contained is, for example, 15% by mass, 12% by mass, 10% by mass, 7% by mass, 6% by mass, and 5% by mass based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. 4, 4% by mass, 3.5% by mass, 3% by mass, 2.5% by mass, 2% by mass, 1.5% by mass and the like.
  • the range of the concentration of hydrogen peroxide is a range in which the above-mentioned lower limit value and upper limit value are appropriately combined, for example, 0.001 to 15% by mass, 0.01 to 15% by mass, 0.05 to 12% by mass, and 0. .05-7% by mass, 0.1-7% by mass, 0.1-5% by mass, 0.1-3% by mass, 0.1-2% by mass, 0.2-10% by mass, 0.2 It can be appropriately selected from ⁇ 7% by mass, 0.2 to 6% by mass, 0.2 to 5% by mass, 0.3 to 3% by mass and the like.
  • the concentration of hydrogen peroxide in the above range By setting the concentration of hydrogen peroxide in the above range, the action and effect of the present invention tend to be more preferably achieved, and copper ions, halide ions and the like, which will be described later, coexist in the aqueous composition. However, the possibility of heat generation or foaming due to the decomposition of hydrogen peroxide is suppressed, and work safety is ensured.
  • the type of the halide ion contained in the aqueous composition is not particularly limited, and may be, for example, a fluoride ion, a chloride ion, a bromide ion, or an iodide ion, but the chloride ion is easy to handle and economical. More preferable from the viewpoint of sex.
  • the halogen compound that gives the halide ion is not particularly limited, and is, for example, a halide of an alkali metal such as sodium halide and potassium halide, a halide of an alkaline earth metal such as calcium halide, and a halogen.
  • Examples include ammonium oxide, copper halide, and hydrogen halide.
  • a halide of an alkali metal or a hydrogen halide is preferable, and hydrochloric acid or sodium chloride is more preferable, from the viewpoint of more effectively and surely exerting the action and effect of the present invention.
  • the halogen compound is used alone or in combination of two or more.
  • the halogen compound may overlap with the following copper compound.
  • the copper halide also corresponds to the following copper compound as a copper ion source.
  • the halogenated copper copper chloride is preferable.
  • Halogen compounds (halide ions) cause pitting corrosion on the passivation film in the roughening treatment of the stainless steel surface.
  • the concentration of halide ions in the aqueous composition is 1 to 30% by mass, preferably 2.0 to 25% by mass, more preferably 2.0 to 25% by mass, based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. It is 4.0 to 22% by mass or 3.0 to 20% by mass, and particularly preferably 5.0 to 15% by mass, 8 to 15% by mass, or 10 to 15% by mass.
  • the range of the concentration of halide ions in the aqueous composition is 0.01% by mass, 0.1% by mass, 0.5% by mass, and 1.0% by mass based on the total amount (total mass) of the aqueous composition.
  • the range of the halide ion concentration is a range in which the above-mentioned lower limit value and upper limit value are appropriately combined, for example, 0.1 to 24% by mass, 1.0 to 24% by mass, 0.1 to 22% by mass, 1.
  • the concentration of the halide ion in the above range, the action and effect of the present invention tend to be more preferably achieved. More specifically, in the aqueous composition in which the concentration of the halide ion is within the above range, the roughened shape can be developed while preventing the progress of the pitting reaction of the stainless steel, and the hydrogen peroxide can be expressed. Safety can be ensured by preventing decomposition reactions.
  • the concentration of copper ions in the aqueous composition is 0 to 3% by mass based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. That is, the aqueous composition in the present invention does not contain copper ions, or the content of copper ions is 3% by mass or less based on the total amount (total mass) of the aqueous composition.
  • Copper ions in an aqueous composition can be generated by mixing a copper compound as a copper ion source with other components.
  • the type of copper ion source is not particularly limited as long as it is a copper compound capable of supplying copper ions in the aqueous composition.
  • copper sulfate such as cupric sulfate
  • copper chloride such as cupric chloride, copper tetrafluoroborate, cupric bromide, oxidation.
  • copper sulfate or copper chloride is preferable, and cupric sulfate or cupric chloride is more preferable, from the viewpoints of more effective and reliable effect of the present invention, ease of handling, and economy. Copper sulfate is more preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the copper ions contained in the aqueous composition cause a substitution reaction with nickel and chromium, which are components of stainless steel, in the roughening treatment, and then the roughened shape is formed by removing the substitution reaction product derived from the copper ions. Is presumed to be obtained. Further, in the quality of stainless steel after roughening treatment, particularly in an aqueous composition used for treating a stainless steel foil having a small thickness, as will be described later, extremely thin regions and pinholes are prevented from occurring. Therefore, it is preferable to adjust the content of copper ions.
  • the concentration of copper ions contained in the aqueous composition is 3% by mass or less, preferably 2% by mass or less, less than 1.5% by mass or 1.5% by mass or less, and more preferably 1.2. It may be 0.75% by mass or less, 0.5% by mass or less, and less than 0.25% by mass, and may be 0.75% by mass or less, or 1.0% by mass or less.
  • the concentration range of copper ions is 0 to 3% by mass, preferably 0 to 2% by mass, more preferably 0 to 1.5% by mass, and further preferably 0.1 to 1.5% by mass. It may be 0.2 to 1.5% by mass.
  • the lower limit of the concentration of copper ions in the aqueous composition is 0% by mass based on the total amount (total mass) of the aqueous composition, but for example, 0.00001% by mass (0.1% by mass), 0. 0001% by mass (1% by mass), 0.001% by mass, 0.01% by mass, 0.02% by mass, 0.03% by mass, 0.05% by mass, 0.07% by mass, 0.1% by mass May be.
  • the upper limit of the concentration of copper ions in the aqueous composition is, for example, 3% by mass, 2.5% by mass, 2% by mass, 1.7% by mass, and 1.5% by mass based on the total amount of the aqueous composition.
  • the range of the concentration of copper ions is a range in which the above-mentioned lower limit value and upper limit value are appropriately combined, for example, 0.0001 to 3% by mass, 0.001 to 3% by mass, 0.01 to 2% by mass, 0. 01 to 1.7% by mass, 0.01 to 1.5% by mass, 0.02 to 1% by mass, 0.03 to 0.25% by mass, 0.03 to 0.20% by mass, 0.05 to It can be appropriately selected from 0.15% by mass, 0.05 to 0.12% by mass, and the like.
  • the effects of the present invention tend to be more preferably achieved.
  • the concentration of copper ions in the aqueous composition is too high, pinholes and extremely thin regions are likely to occur in the roughened stainless steel, and if the concentration of copper ions is too low, the roughening treatment is performed. It may not proceed efficiently.
  • the aqueous composition of the present invention may contain an additive as a component other than the above-mentioned hydrogen peroxide, copper ion, and halide ion as long as the effect of the present invention is exhibited.
  • the additive include a heterocyclic nitrogen compound (azole compound), an organic solvent and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the additive include a surfactant, a pH adjuster and the like, but these should not be included in the aqueous composition of the present invention.
  • the concentration of the additive that may be contained in the aqueous composition is preferably 10% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or less, and even more preferably 2.0% by mass or less. Particularly preferably, it is 1.0% by mass or less.
  • the aqueous composition of the present invention may contain water, and preferably contains water.
  • the water is not particularly limited, but is preferably water from which metal ions, organic impurities, particles, etc. have been removed by distillation, ion exchange treatment, filter treatment, various adsorption treatments, etc., more preferably pure water, and ultrapure water. Especially preferable.
  • the content of water in the aqueous composition of the present invention is the balance of each of the above-mentioned components and the additives described in detail later, and is not particularly limited, but is 50 to 98 based on the total amount (total mass) of the aqueous composition.
  • the mass% is preferable, more preferably 60 to 95% by mass, still more preferably 75 to 93% by mass, and particularly preferably 85 to 90% by mass.
  • the aqueous composition of the present invention is preferably a solution, and preferably does not contain a component insoluble in the composition which is the solution, for example, solid particles such as abrasive particles.
  • the aqueous composition containing each of the above components is considered to function as follows in the roughening treatment of the stainless steel surface.
  • Halide ions are responsible for pitting the oxide film normally formed on the surface of stainless steel.
  • the copper ion has an action of causing a substitution reaction with nickel and chromium, which are components of the stainless steel, and then the substitution reaction product derived from the copper ion is removed, and Rz is generated on the surface of the stainless steel. It is considered that large unevenness, that is, a roughened shape is formed.
  • hydrogen peroxide serves to remove the substitution reaction product derived from the copper ion after the above-mentioned substitution reaction. Then, by using an aqueous composition containing copper ions or the like whose content is adjusted to an appropriate range, it is possible to prevent the occurrence of extremely thin regions and pinholes in the roughened stainless steel, especially the stainless steel foil. can.
  • the aqueous composition of the present invention the above-mentioned hydrogen peroxide-containing component, halide ion supply component, and water, and if necessary, a copper ion supply component and other components are added and stirred until uniform.
  • the properties of the aqueous composition are not particularly limited, but the pH value is preferably ⁇ 1.0 to 4.0, more preferably ⁇ 0.5 to 3.0, and even more preferably. It is ⁇ 0.25 to 2.5, and particularly preferably ⁇ 0.1 to 2.0, 0.0 to 1.5, 0.005 to 1.0 or 0.01 to 0.5.
  • the pH value can be measured by the method described in Examples.
  • the roughening treatment method for roughening the surface of stainless steel of the present invention includes a roughening treatment step of roughening the surface of stainless steel using the above-mentioned aqueous composition.
  • roughening the surface of stainless steel using the aqueous composition means bringing the aqueous composition used for the treatment into contact with the surface of the stainless steel.
  • the method for roughening the stainless steel of the present invention includes at least a step of bringing the aqueous composition into contact with the surface of the stainless steel.
  • the roughening treatment step is a step of bringing the above-mentioned aqueous composition into contact with the stainless steel to be roughened.
  • the temperature of the roughening treatment is preferably 20 to 60 ° C, more preferably 25 to 55 ° C, and particularly preferably 30 to 50 ° C.
  • the method for roughening stainless steel of the present invention is excellent in that the surface of stainless steel is roughened even at room temperature of 25 ° C. even if the temperature is not so high.
  • the temperature of the roughening treatment refers to the temperature at which the aqueous composition is brought into contact with the surface of the stainless steel, particularly the liquid temperature of the aqueous composition which is brought into contact with the surface of the stainless steel.
  • the roughening treatment time is preferably 30 seconds to 120 seconds, more preferably 40 seconds to 100 seconds, and particularly preferably 50 seconds to 90 seconds. ..
  • the method for roughening stainless steel of the present invention is excellent in that the roughening of stainless steel progresses even if it does not take a very long time.
  • the roughening treatment time refers to the time for contacting the aqueous composition with the surface of the stainless steel. For example, the time for immersing the stainless steel in the aqueous composition, the time from spraying the aqueous composition on the surface of the stainless steel to the time for removing the aqueous composition with water or the like.
  • the method of contacting the aqueous composition with the surface of the stainless steel is not particularly limited, and for example, the aqueous composition is brought into contact with the stainless steel by a form such as dropping or spraying (spraying), or the stainless steel is used.
  • a method of immersing in an aqueous composition or the like can be adopted.
  • any method may be adopted.
  • a method of spraying an aqueous composition onto stainless steel processed into a specific shape to obtain a roughened stainless steel or installing an aqueous composition dropping device, a spraying device, or a dipping device between stainless steel foil rolls.
  • the aqueous composition is supplied by passing through the vicinity of the above-mentioned device, and coarsely prepared.
  • examples thereof include a method of winding a stainless steel foil that has been subjected to a chemical treatment to obtain a roll.
  • the stainless steel roughened in the roughening treatment step may be subjected to a treatment such as washing with water.
  • the roughened stainless steel also referred to as roughened stainless steel in the present specification, and stainless steel foil (film or sheet) is also included in the stainless steel.
  • the maximum height (Rz) of the surface can be 1.0 ⁇ m or more, 2.0 ⁇ m or more, or 3.0 ⁇ m or more. That is, in the roughening treatment method for stainless steel of the present invention, even in the stainless steel immediately after the roughening treatment step, all the treatments such as washing the stainless steel with water are completed, and the finally obtained roughening is completed.
  • the maximum height (Rz) of the surface can be 1.0 ⁇ m or more, 2.0 ⁇ m or more, 2.5 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or more, or 3.5 ⁇ m or more. In this way, the point that the targeted roughening level is achieved immediately after the roughening treatment process or on the surface of the stainless steel of the final product is the same for the following surface roughness parameters (including Ra). be.
  • the maximum height (Rz) of the surface of the roughened stainless steel is preferably 1.0 ⁇ m or more, and more preferably 1.5 ⁇ m or more after the roughening treatment step. Preferably, it may be 2.0 ⁇ m or more, 2.5 ⁇ m or more, or 3.0 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the maximum height (Rz) of the roughened stainless steel surface is not particularly limited, but is, for example, 5.0 ⁇ m or less, 4.0 ⁇ m or less, or 3.0 ⁇ m or less. May be.
  • the maximum surface height (Rz) of the stainless steel that has not been roughened (also referred to as untreated stainless steel in the present specification) is not particularly limited, but for example. , 0.2 to 2.0 ⁇ m, etc., and about 0.5 to 1.5 ⁇ m.
  • the maximum height (Rz) of the roughened stainless steel surface is larger than the value of the maximum height (Rz) of the untreated stainless steel surface after the roughening treatment step.
  • the value can be 0.1 ⁇ m or more, preferably 0.3 ⁇ m or more larger than that of untreated stainless steel, more preferably 0.5 ⁇ m or more, and 1.0 ⁇ m or more. A large value is more preferable, and a value larger than 1.5 ⁇ m may be used.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the roughened stainless steel can be 0.1 ⁇ m or more after the roughening treatment step.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the roughened stainless steel is preferably 0.15 ⁇ m or more, or 0.2 ⁇ m or more after the roughening treatment step. It is more preferably possible to make it 0.3 ⁇ m or more, or 0.4 ⁇ m or more, and it may be 0.5 ⁇ m or more or 0.6 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the roughened stainless steel is not particularly limited, but is, for example, 1.0 ⁇ m or less, 0.8 ⁇ m or less, or 0.7 ⁇ m or less. There may be.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the untreated stainless steel is not particularly limited, but is, for example, 0.03 to 1.0 ⁇ m, preferably 0.05 to 0.5 ⁇ m. ..
  • the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the roughened stainless steel is the arithmetic average roughness (Ra) of the flat surface of the untreated stainless steel after the roughening treatment step. It is possible to make the value 0.02 ⁇ m or more larger than that, preferably 0.04 ⁇ m or more larger than the untreated stainless steel, and more preferably 0.10 ⁇ m or more. A value larger than 20 ⁇ m is more preferable, a value larger than 0.30 ⁇ m is particularly preferable, and a value larger than 0.40 ⁇ m or 0.50 ⁇ m may be used.
  • the above-mentioned maximum height (Rz) and arithmetic mean roughness (Ra) are calculated according to JIS B 0601-2001.
  • the device used for the measurement is not particularly limited, but for example, a laser microscope can be used.
  • the maximum height (Rz) after the roughening treatment step after removing the precipitate from the surface of the roughened stainless steel in which the precipitate was generated after the roughening treatment by a physical means such as an adhesive tape.
  • the value of arithmetic mean roughness (Ra) can be measured.
  • such physical means are not always practical as part of the manufacturing process.
  • the etching rate of the stainless steel in the roughening treatment step is not particularly limited, but is, for example, 0.1 ⁇ m / min or more, preferably 0.5 ⁇ m / min or more, and more preferably 0.7 ⁇ m / min.
  • the above more preferably 1.0 ⁇ m / min or more, 1.5 ⁇ m / min or more, 2.0 ⁇ m / min or more, 2.5 ⁇ m / min or more, 3.0 ⁇ m / min or more, or 3.5 ⁇ m / min or more. May be.
  • a substantially one-step treatment that is, a roughening treatment in which the aqueous composition of the present invention is brought into contact with the surface of the stainless steel to be treated. It is possible to obtain stainless steel with enlarged surface irregularities only by further performing appropriate cleaning (for example, water cleaning) according to the above. Further, as described above, since the treatment conditions in the roughening treatment are mild and the required time is short, the roughening treatment of stainless steel can be efficiently performed according to the present invention.
  • the type of stainless steel to be roughened by the aqueous composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include the following. That is, SUS304, SUS316, SU defined by the JISG4305 standard. Chromium-nickel stainless steel containing S321, SUS347, and SUS329J1; ferritic stainless steel (chrome stainless steel) containing SUS405, SUS430, SUS434, SUS444, SUS447, and SUSXM27; and precipitation hardening stainless steel containing SUS630, SUS631, and SUH660 (chromium-nickel). Stainless steel) etc. Of the above-mentioned stainless steels, SUS304 and SUS444 are more preferable as targets for the roughening treatment with the aqueous composition.
  • the maximum height (Rz) on the surface of the roughened stainless steel is, for example, 1.0 ⁇ m or more, preferably 1.5 ⁇ m or more, and 2.0 ⁇ m or more, 2.5 ⁇ m or more. , Or may be 3.0 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the maximum height (Rz) of the roughened stainless steel surface is not particularly limited, but is, for example, 5.0 ⁇ m or less, 4.0 ⁇ m or less, or 3.0 ⁇ m or less. May be.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the roughened stainless steel is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 0.15 ⁇ m or more, or 0.2 ⁇ m or more, preferably 0.3 ⁇ m or more, or 0.4 ⁇ m. The above is more preferable, and it may be 0.5 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the roughened stainless steel is not particularly limited, but is, for example, 1.0 ⁇ m or less, 0.8 ⁇ m or less, or 0.7 ⁇ m or less. There may be.
  • the size, thickness, and shape of the stainless steel to be roughened are not particularly limited, and for example, it can be applied to stainless steel foil.
  • the thickness of the stainless steel to which the roughening treatment method of the present invention is applied is not particularly limited, but is, for example, 1 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the thickness of the stainless steel is more preferably 15 ⁇ m or less.
  • the region of the stainless steel to be roughened has at least a portion having a thickness of 15 ⁇ m or less.
  • the thickness of all regions of the stainless steel to be roughened may be 15 ⁇ m or less.
  • the thickness of the roughened portion is substantially uniform (excluding fine irregularities on the surface) by the roughening treatment using the aqueous composition having the above-mentioned components. ) Roughened stainless steel can be obtained, and it is possible to prevent the occurrence of extremely thin regions and pinholes.
  • the thickness of the stainless steel or the stainless steel foil to be roughened may be, for example, 12 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or less, 8 ⁇ m or less, and 6 ⁇ m or less.
  • stainless steel or stainless steel foil having a thickness of 20 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or less, etc. may be subject to the roughening treatment.
  • the lower limit of the thickness of the stainless steel or the stainless steel foil is not particularly limited, but is, for example, 1.0 ⁇ m.
  • the thickness of the stainless steel or the stainless steel foil may be, for example, 1.5 ⁇ m or more, 2.0 ⁇ m or more, 3.0 ⁇ m or more, 5.0 ⁇ m or more.
  • the region of the stainless steel or the stainless steel foil where the roughening treatment is performed has at least a portion in the above-mentioned thickness range. Further, it is preferable that the thickness of all the regions to be roughened in the stainless steel is within the above range, and further, regardless of the region to be roughened, the entire region of the stainless steel is formed. It is preferably within the above range.
  • the method for producing stainless steel of the present invention has at least the above-mentioned roughening treatment step. According to the method for producing stainless steel of the present invention, it is possible to produce stainless steel having a surface that is rougher than that before the roughening treatment, that is, has a surface in which irregularities are enlarged more than the surface before the treatment.
  • the stainless steel that is the target of the stainless steel manufacturing method of the present invention is described in the above [3. Stainless steel] as described in the column.
  • the maximum height (Rz) and arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the roughened stainless steel obtained by the method for producing stainless steel of the present invention are described in the above [3. Stainless steel] as described in the column.
  • the roughened stainless steel obtained by the method for producing stainless steel of the present invention is, for example, a collector foil for batteries such as solid-state batteries and lithium-ion batteries, a solar cell base material, a flexible substrate for electronic devices, and a power storage device. It can be used as a substrate, a carrier such as an exhaust gas purification catalyst, an electromagnetic wave shielding member, and a heat radiating member.
  • the roughened stainless steel foil obtained by the method for producing stainless steel of the present invention is suitably used as, for example, a current collector foil for a battery.
  • a stainless steel (foil) having a thickness of 10 ⁇ m, a length and a width of 30 mm ⁇ 30 mm, and a material of SUS304 was prepared.
  • the Rz of the stainless steel foil and Ra of the stainless steel foil measured according to the above (measurement of the surface roughness of the stainless steel foil) were 1.26 ⁇ m and Ra was 0.08 ⁇ m.
  • the surface roughness values of the untreated stainless steel foil are shown in Table 1 below as a reference example.
  • the amount of hydrogen hydrogen finally becomes 0.5% by mass (1.7 g of 60 wt% hydrogen peroxide aqueous solution), and 34 mass% (68.6 g) of 35 wt% hydrochloric acid aqueous solution.
  • Each added aqueous composition was prepared.
  • the concentration of the halide ion (Cl ⁇ ) derived from hydrochloric acid in this composition was 12% by mass based on the total amount of the aqueous composition.
  • the stainless steel foil was immersed in the aqueous composition at a liquid temperature of 35 ° C. for 60 seconds. Then, the stainless steel foil after immersion was thoroughly washed with ultrapure water and then sufficiently dried to obtain a surface-treated foil.
  • the obtained surface-treated foil was measured according to the above (measurement of the surface roughness of the stainless steel foil), the Rz value was 1.17 ⁇ m and the Ra value was 0.12 ⁇ m. Further, when the surface shape was visually observed according to the above (confirmation of the presence or absence of pinholes), no pinholes (fine through holes) were observed, and the evaluation was "good".
  • Example 1 2.0 g of copper sulfate pentahydrate was further added to the aqueous solution to obtain the composition shown in Table 1, and the stainless steel foil was roughened in the same manner as in Example 1. A surface treated foil was obtained. The concentration of copper ions (Cu 2+ ) derived from copper sulfate in this aqueous composition was 0.25% by mass based on the total amount of the aqueous composition. Table 1 shows the results of the Rz value, Ra value, etc. of the obtained surface-treated foil. [Examples 3 to 6, 12 to 15 and Comparative Example 1]
  • a stainless steel foil was used in the same manner as in Example 1 except that the concentrations of at least one of hydrogen peroxide, chloride ion and copper ion (Cu 2+ ) in the aqueous composition were changed to the compositions shown in Table 1. Roughening treatment was performed to obtain a surface-treated foil. Table 1 shows the results of the Rz value, Ra value, etc. of the obtained surface-treated foil. [Examples 7 to 11]
  • the surface of stainless steel can be sufficiently and efficiently roughened in a short time with a sufficient number of steps. Further, it is possible to realize stainless steel of good quality, particularly one having a uniform thickness and free from defects such as pinholes. Then, if stainless steel having a rough surface while maintaining a good appearance, particularly stainless steel foil, is used for a battery current collector foil, an automobile component housing, etc., a dielectric substance or an organic substance is effectively adhered or organic. , Can be retained. Further, as a member for dissipating heat, stainless steel having a roughened surface can be preferably used. Therefore, the present invention has industrial applicability in the field of surface roughening treatment of material members, for example, stainless steel used in the above products.

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Abstract

ステンレス鋼の表面を、十分に、かつ少ない工程で効率的に粗化させるとともに、処理後のステンレス鋼の厚み等の品質を良好に保つ水性組成物等を提供する。　上述の課題は、ステンレス鋼の表面を粗化するための以下の水性組成物により解決された。すなわち、過酸化水素を水性組成物の全量基準で０．１～１０質量％含み、ハロゲン化物イオンを水性組成物の全量基準で、１～３０質量％含み、銅イオンを水性組成物の全量基準で０～３質量％含む、水性組成物である。

Description

水性組成物、これを用いたステンレス鋼表面の粗化処理方法、ならびに粗化ステンレス鋼の製造方法
　本発明は、ステンレス鋼の表面処理に用いられる水性組成物、水性組成物を用いたステンレス鋼表面の粗化処理方法等に関する。
　ステンレス鋼は、耐久性や耐候性に優れる特性から、近年、様々な分野への展開が検討されている。例えば、電子部品や電池集電箔、自動車部品の筐体において、ステンレス鋼の採用が進んでいる。具体的には、電池集電箔や自動車部品筐体にステンレス鋼が使用される場合には、誘電物質や有機物を付着させる目的でステンレス鋼の表面が粗化される。また、放熱用途としてステンレス鋼が使用される場合には、放熱を促進させる目的で、ステンレス鋼表面が粗化される。
　このような用途でステンレス鋼が各製品にて使用される場合に、表面積を増大させる要望がある。そこで、ステンレス鋼の表面を、例えば塩化鉄を含む処理液で処理する方法等が知られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、この処理方法によれば、処理後のステンレス鋼の表面にも平坦な面が多く存在するため、上記の用途に用いるためには必ずしも十分に粗化されているとはいえない。
　また、ステンレス鋼の表面を粗化する方法として、ウェットピーニングと薬液による粗化処理を組み合わせたものが見出されているが（例えば、特許文献２）、これらの方法によれば、粗化処理に先立って表面を特定の方法で処理する工程が必要とされる。このため、粗化処理の効率化に関して改善の余地が認められる。
特開２０１１－１６８０１７号公報 特開２０１５－１８３２３９号公報
　上述のように、従来のステンレス鋼表面の粗化処理においては、粗化レベルが必ずしも十分ではなく、また、複雑な工程を要するために処理時間やコストが増大していた。そこで、ステンレス鋼の表面に対して、十分な粗化処理を簡素な工程で効率的に施すことを可能にする方法が望まれていた。
　また、粗化処理されたステンレス鋼の品質が問題となる場合もある。特に、厚みが小さいステンレス鋼箔の粗化処理においては、処理後に良好な品質の箔を得ることが容易でないことが、明らかになりつつある。すなわち、粗化処理後のステンレス鋼の表面品質等の向上も望まれうる。例えば、粗化処理で得られたステンレス鋼の表面の厚さが均一でないという問題、特に、処理されるステンレス鋼が薄い箔である場合において、製品化に支障をきたし得るピンホールの発生等が生じ得るという問題点がわかってきた。
　本発明では、ステンレス鋼の表面に対して十分な粗化処理を簡素な工程で効率的に施すことを可能にするとともに、厚み等の品質が良好な粗化ステンレス鋼を安定的に得る方法の実現などを課題とした。
　本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の組成の水性組成物を用いることにより、ステンレス鋼の表面を、十分に、かつ少ない工程で効率的に粗化できるとともに、厚みが極度に薄い領域やピンホールの発生が防止されている良好な品質のステンレス鋼を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は下記のとおりである。
［１］ステンレス鋼の表面を粗化するための水性組成物であって、
　過酸化水素を、前記水性組成物の全量基準で０．１～１０質量％含み、
　ハロゲン化物イオンを、前記水性組成物の全量基準で、１～３０質量％含み、
　銅イオンを、前記水性組成物の全量基準で、０～３質量％含む、水性組成物。
［２］前記ハロゲン化物イオンを供給する化合物が、塩酸、塩化ナトリウム、及び塩化銅からなる群より選択される１種以上を含む、上記［１］に記載の水性組成物。
［３］前記銅イオンの含有量が、前記水性組成物の全量基準で、１．５質量％以下である、上記［１］または［２］に記載の水性組成物。
［４］前記過酸化水素の含有量が、前記水性組成物の全量基準で、０．１～３質量％である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の水性組成物。
［５］上記［１］～［４］のいずれかに記載の水性組成物を用いてステンレス鋼表面の粗化処理を行う粗化処理工程を含む、ステンレス鋼の粗化処理方法。
［６］前記粗化処理が行われるステンレス鋼の領域が、１５μｍ以下の厚さの部位を少なくとも有する、上記［５］に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［７］前記粗化処理が行われるステンレス鋼の全ての領域の厚さが、１５μｍ以下である、上記［６］に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［８］前記ステンレス鋼が、ステンレス鋼箔である、上記［５］～［７］のいずれかに記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［９］粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される最大高さ（Ｒｚ）が１．０μｍ以上である、上記［５］～［８］のいずれかに記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［１０］粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される最大高さ（Ｒｚ）が５．０μｍ以下である、上記［５］～［９］のいずれかに記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［１１］粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される最大高さ（Ｒｚ）の値が、未処理のステンレス鋼の表面の最大高さ（Ｒｚ）の値よりも０．３μｍ以上大きい、上記［５］～［１０］のいずれかに記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［１２］粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以上である、上記［５］～［１１］のいずれかに記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［１３］粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以下である、上記［５］～［１２］のいずれかに記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［１４］粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が、未処理のステンレス鋼の平面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも０．０４μｍ以上大きい、上記［５］～［１３］のいずれかに記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［１５］前記ステンレス鋼が、ＪＩＳＧ４３０５規格にて定められる、
　ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３２１，ＳＵＳ３４７，およびＳＵＳ３２９Ｊ１を含むクロム・ニッケルステンレス；
　ＳＵＳ４０５，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４３４，ＳＵＳ４４４，ＳＵＳ４４７，ＳＵＳＸＭ２７を含むフェライト系ステンレス（クロムステンレス）；および、
　ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１、ＳＵＨ６６０を含む析出硬化系（クロム・ニッケルステンレス）；
の少なくともいずれかである、上記［５］～［１４］のいずれかに記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
［１６］上記［１］～［４］のいずれかに記載の水性組成物を用いてステンレス鋼表面の粗化処理を行う粗化処理工程を有する、粗化ステンレス鋼の製造方法。
［１７］前記ステンレス鋼が、ＪＩＳＧ４３０５規格にて定められる、
　ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３２１，ＳＵＳ３４７，およびＳＵＳ３２９Ｊ１を含むクロム・ニッケルステンレス；
　ＳＵＳ４０５，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４３４，ＳＵＳ４４４，ＳＵＳ４４７，ＳＵＳＸＭ２７を含むフェライト系ステンレス（クロムステンレス）；および、
　ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１、ＳＵＨ６６０を含む析出硬化系（クロム・ニッケルステンレス）；
の少なくともいずれかである、上記［１６］に記載の粗化ステンレス鋼の製造方法。
［１８］前記ステンレス鋼が、ステンレス鋼箔である、上記［１６］または［１７］に記載の粗化ステンレス鋼の製造方法。
［１９］前記粗化処理が行われるステンレス鋼の領域が、１５μｍ以下の厚さの部位を少なくとも有する、上記［１６］～［１８］のいずれかに記載の粗化ステンレス鋼の製造方法。
［２０］前記粗化処理が行われるステンレス鋼の全ての領域の厚さが、１５μｍ以下である、上記［１９］に記載のステンレス鋼の製造方法。
［２１］上記［１６］～［２０］のいずれかに記載の製造方法で製造された粗化ステンレス鋼を含む、電池用集電箔、太陽電池基材、電子デバイス用フレキシブル基板、蓄電デバイス用基板、触媒担体、電磁波シールド部材、又は放熱部材。
　本発明によれば、工程数の少ない効率的な方法により、ステンレス鋼の表面を十分に粗化させることができ、厚みが極度に薄い領域やピンホールの発生が防止されている品質が良好な粗化ステンレス鋼を安定的に得ることが可能である。
　以下、本発明について詳細に説明するが、本発明は下記に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
　［１．水性組成物］
　本発明の水性組成物は、金属表面の粗化処理、すなわち、金属表面を粗くして凹凸を拡大するための処理に好適に用いられる。本発明の水性組成物で粗化処理を行う好ましい対象としては、詳細を後述する各種のステンレス鋼が挙げられる。
　本発明の水性組成物は、いずれも水性組成物の全量基準で、０．１～１０質量％の過酸化水素、１～３０質量％のハロゲン化物イオン、および０～３質量％の銅イオンを含む。これらの成分以外にも、水性組成物は、水等、特に、イオン交換水または超純水を含み得る。
　以下に、水性組成物の各成分について説明する。
（１－１．過酸化水素）
　水性組成物に含まれる過酸化水素は、通常、適度な濃度の水溶液として他の成分と混合される。水性組成物の製造に用いられる過酸化水素水溶液における過酸化水素の濃度は、特に限定されるものではなく、例えば、１０～９０％であってよく、工業用規格に沿った３５％～６０％であることが好ましい。
　また、過酸化水素には、０．０１質量％程度までの安定剤が含まれていてもよく、許容され得る安定剤として、硫酸、リン酸等が挙げられる。過酸化水素の製造工程、入手の経路に限定はなく、例えば、アントラキノン法により製造されたもの等が用いられる。
　水性組成物における過酸化水素の濃度は、水性組成物の全量（全体の質量）基準で、０．１～１０質量％であるが、好ましくは、０．１２～７質量％であり、より好ましくは、０．１５～５質量％、あるいは、０．１～３質量％であり、０．１～２質量％（未満）であってもよい。
　また、水性組成物における過酸化水素の濃度の下限値は、水性組成物の全量（全体の質量）基準で、例えば、０．００１質量％、０．０１質量％、０．０５質量％、０．１５質量％、０．２質量％、０．３質量％、０．５質量％、１．０質量％、１．５質量％、２．０質量％であってもよく、水性組成物に含まれる過酸化水素の濃度の上限値は、例えば、水性組成物の全量（全体の質量）基準で、１５質量％、１２質量％、１０質量％、７質量％、６質量％、５質量％、４質量％、３．５質量％、３質量％、２．５質量％、２質量％、１．５質量％等であってもよい。過酸化水素の濃度の範囲は、上述の下限値と上限値を適宜、組み合わせた範囲、例えば、０．００１～１５質量％、０．０１～１５質量％、０．０５～１２質量％、０．０５～７質量％、０．１～７質量％、０．１～５質量％、０．１～３質量％、０．１～２質量％、０．２～１０質量％、０．２～７質量％、０．２～６質量％、０．２～５質量％、０．３～３質量％などから、適宜選択することができる。
　過酸化水素の濃度を、上述した範囲とすることで、本発明の作用効果がより好適に達成できる傾向にあるとともに、後述する銅イオン、ハロゲン化物イオン等が水性組成物中に共存していても過酸化水素の分解に伴う発熱または発泡の可能性が抑えられ、作業安全性が確保される。
（１－２．ハロゲン化物イオン（ハロゲンイオン））
　水性組成物に含まれるハロゲン化物イオンの種類は、特に限定されず、例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンであってよいが、塩化物イオンが、取扱い容易性、経済性の観点から、より好ましい。
　ハロゲン化物イオンを与えるハロゲン化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、ハロゲン化ナトリウム及びハロゲン化カリウム等のアルカリ金属のハロゲン化物、ハロゲン化カルシウム等のアルカリ土類金属のハロゲン化物、ハロゲン化アンモニウム、ハロゲン化銅、ハロゲン化水素が挙げられる。これらの中で、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、アルカリ金属のハロゲン化物またはハロゲン化水素が好ましく、塩酸または塩化ナトリウムがより好ましい。
　ハロゲン化合物は、１種を単独で、又は、２種以上を組み合わせて用いられる。なお、ハロゲン化合物は、下記の銅化合物と重複してもよい。例えば、ハロゲン化物イオンの供給源としてハロゲン化銅を用いる場合、そのハロゲン化銅は下記の銅イオン源としての銅化合物にも該当する。ハロゲン化銅としては、塩化銅が好ましい。ハロゲン化合物（ハロゲン化物イオン）は、ステンレス鋼表面の粗化処理において、不働態皮膜に対する孔食作用を引き起こす。
　水性組成物におけるハロゲン化物イオンの濃度は、水性組成物の全量（全体の質量）基準で、１～３０質量％であるが、好ましくは、２．０～２５質量％であり、より好ましくは、４．０～２２質量％あるいは３．０～２０質量％であり、特に好ましくは、５．０～１５質量％、８～１５質量％、あるいは１０～１５質量％である。
　また、水性組成物におけるハロゲン化物イオンの濃度の範囲として、水性組成物の全量（全体の質量）基準で、０．０１質量％、０．１質量％、０．５質量％、１．０質量％、２．０質量％、３．０質量％、５．０質量％、及び８．０質量％のいずれかを下限値とし、水性組成物の全量基準で、２４質量％、２２質量％、２０質量％、１５質量％、１２質量％、及び１０質量％のいずれかを上限値としてもよい。ハロゲン化物イオン濃度の範囲は、上述の下限値と上限値を適宜、組み合わせた範囲、例えば、０．１～２４質量％、１．０～２４質量％、０．１～２２質量％、１．０～２２質量％、０．０１～２０質量％、０．０５～２０質量％、０．１～２０質量％、１．０～１５質量％、１．５～１５質量％、２．０～１５質量％、３．０～１２質量％、５．０～１２質量％、８．０～１０質量％などから、適宜選択することができる。
　ハロゲン化物イオンの濃度を、上述した範囲とすることで、本発明の作用効果がより好適に達成できる傾向にある。より具体的には、ハロゲン化物イオンの濃度が上述の範囲内である水性組成物においては、ステンレス鋼の孔食反応の進行を防止しつつ、粗化形状を発現させられるとともに、過酸化水素の分解反応を防止して安全性も確保できる。
（１－３．銅イオン）
　水性組成物における銅イオンの濃度は、水性組成物の全量（全体の質量）基準で、０～３質量％である。すなわち、本発明における水性組成物は、銅イオンを含まないか、あるいは銅イオンの含有量が、水性組成物の全量（全体の質量）基準で、３質量％以下である。水性組成物における銅イオンは、銅イオン源としての銅化合物を他の成分と混合させることにより生じさせることができる。銅イオン源の種類については、水性組成物において銅イオンを供給できる銅化合物であれば、特に限定されるものではない。
　例えば、無水物であってもよく五水和物であってもよい、硫酸第二銅等の硫酸銅、塩化第二銅等の塩化銅、テトラフルオロホウ酸銅、臭化第二銅、酸化第二銅、リン酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、硝酸銅等が挙げられる。これらの中で、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する点、取扱い容易性、経済性の観点から、硫酸銅または塩化銅が好ましく、硫酸第二銅または塩化第二銅がより好ましく、硫酸第二銅がさらに好ましい。これらは、１種を単独で、又は、２種以上を組み合わせて用いられる。
　水性組成物に含まれる銅イオンにより、粗化処理において、ステンレス鋼の成分であるニッケルとクロムに対して置換反応が起こり、その後、銅イオン由来の置換反応生成物を除去することで粗化形状が得られるものと推測される。
　また、粗化処理後のステンレス鋼の品質、特に、厚みの小さいステンレス鋼箔の処理に用いられる水性組成物においては、後述するように、極度に厚みが薄い領域やピンホールの発生を防止すべく、銅イオンの含有量を調整することが好ましい。
　水性組成物に含まれる銅イオンの濃度は、３質量％以下であり、好ましくは、２質量％以下、１．５質量％未満あるいは１．５質量％以下であり、より好ましくは、１．２質量％以下あるいは１．０質量％以下であり、０．７５質量％以下、０．５質量％以下、０．２５質量％未満であってもよい。銅イオンの濃度範囲としては、０～３質量％であり、好ましくは０～２質量％、より好ましくは０～１．５質量％、さらに好ましくは０．１～１．５質量％であり、０．２～１．５質量％であってもよい。
　水性組成物における銅イオンの濃度の下限値としては、水性組成物の全量（全体の質量）基準で０質量％であるが、例えば、０．００００１質量％（０．１質量ｐｐｍ）、０．０００１質量％（１質量ｐｐｍ）、０．００１質量％、０．０１質量％、０．０２質量％、０．０３質量％、０．０５質量％、０．０７質量％、０．１質量％であってもよい。
　また、水性組成物における銅イオンの濃度の上限値は、水性組成物の全量基準で、例えば、３質量％、２．５質量％、２質量％、１．７質量％、１．５質量％、１質量％、０．５質量％、０．３質量％、０．２２質量％、０．１６質量％、０．１４質量％等であってもよい。銅イオンの濃度の範囲は、上述の下限値と上限値を適宜、組み合わせた範囲、例えば、０．０００１～３質量％、０．００１～３質量％、０．０１～２質量％、０．０１～１．７質量％、０．０１～１．５質量％、０．０２～１質量％、０．０３～０．２５質量％、０．０３～０．２０質量％、０．０５～０．１５質量％、０．０５～０．１２質量％などから、適宜選択することができる。
　銅イオンの濃度を、上述した範囲とすることで、本発明の作用効果がより好適に達成できる傾向にある。
　一方、水性組成物における銅イオンの濃度が高すぎると、粗化処理後のステンレス鋼にピンホールや厚みが極度に薄い領域が生じ易くなり、銅イオンの濃度が低すぎると、粗化処理が効率的に進行しない可能性がある。
（１－４．水性組成物に含まれる添加剤）
　本発明の水性組成物は、本発明の効果を発揮する範囲で、上述の過酸化水素、銅イオン、及びハロゲン化物イオン以外の成分として、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、複素環窒素化合物（アゾール系化合物）、有機溶剤等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は、２種以上を組み合わせて用いられる。また、添加剤として界面活性剤、ｐＨ調整剤等も挙げられるが、これらは本発明の水性組成物に含まれない方が良い。
　水性組成物に含まれていてもよい添加剤の濃度は、１０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは５．０質量％以下であり、より好ましくは、２．０質量％以下であり、特に好ましくは、１．０質量％以下である。
（１－５．水）
　本発明の水性組成物は、水を含んでいてもよく、水を含むことが好ましい。水としては、特に限定されないが、蒸留、イオン交換処理、フイルター処理、各種吸着処理などによって、金属イオンや有機不純物、パーテイクルなどが除去されたものが好ましく、純水がより好ましく、超純水が特に好ましい。
　本発明の水性組成物における水の含有量は、上述した各成分及び詳細を後述する添加剤の残部であり、特に限定されないが、水性組成物の全量（全体の質量）基準で、５０～９８質量％が好ましく、より好ましくは６０～９５質量％、さらに好ましくは７５～９３質量％、特に好ましくは８５～９０質量％である。
　なお、本発明の水性組成物は溶解液であることが好ましく、溶解液である組成物に対する非溶解性の成分、例えば、研磨粒子等の固形粒子は含有しないことが好ましい。
（１－６．水性組成物の機能および性状）
　上述の各成分を含む水性組成物は、ステンレス鋼表面の粗化処理において、以下のように機能するものと考えられる。
　ハロゲン化物イオンは、ステンレス鋼の表面に通常、形成されている酸化膜を孔食する役割を担う。銅イオンは、上述のように、ステンレス鋼の成分であるニッケルとクロムに対する置換反応を生じさせる作用があり、その後、銅イオン由来の置換反応生成物が除去されて、ステンレス鋼の表面にＲｚの大きな凹凸、すなわち、粗化形状が形成されると考えられる。
　また、過酸化水素は、上述の置換反応後の銅イオン由来の置換反応生成物を除去する役目を果たす。
　そして、適度な範囲に含有量が調整された銅イオン等を含む水性組成物により、粗化処理後のステンレス鋼、特に、ステンレス鋼箔において、厚みが極度に薄い領域やピンホールの発生を防止できる。
　本発明の水性組成物は、上述した、過酸化水素含有成分、ハロゲン化物イオン供給成分、及び水と、必要に応じて、銅イオン供給成分、その他の成分を加えて均一になるまで攪拌することで調製される。
　水性組成物の性状については、特に限定されないが、ｐＨ値は、－１．０～４．０であることが好ましく、より好ましくは、－０．５～３．０であり、さらに好ましくは、－０．２５～２．５であり、特に好ましくは、－０．１～２．０、０．０～１．５、０．００５～１．０あるいは０．０１～０．５である。ｐＨ値は、実施例に記載の方法で測定することができる。
　［２．ステンレス鋼の粗化処理方法］
　本発明のステンレス鋼の表面を粗化する粗化処理方法（本明細書においては、ステンレス鋼の粗化処理方法、ともいう）においては、粗化処理工程が行われる。すなわち、本発明の粗化処理方法は、上述の水性組成物を用いてステンレス鋼表面の粗化処理を行う粗化処理工程を含む。ここで、水性組成物を用いてステンレス鋼表面の粗化処理を行うとは、処理に用いる水性組成物とステンレス鋼表面とを接触させることをいう。このことからも明らかであるように、本発明のステンレス鋼の粗化処理方法は、少なくとも、水性組成物をステンレス鋼表面に接触させる工程を含む。
（２－１．粗化処理工程）
　粗化処理工程は、粗化処理の対象となるステンレス鋼に、上述の水性組成物を接触させる粗化処理が行う工程である。
　粗化処理工程においては、粗化処理の温度が、２０～６０℃であることが好ましく、２５～５５℃であることがさらに好ましく、３０～５０℃であることが特に好ましい。このように、さほど高温でなくとも、例えば、２５℃の室温下でもステンレス鋼表面の粗化が進行する点で、本発明のステンレス鋼の粗化処理方法は優れている。ここで、粗化処理の温度とは、水性組成物とステンレス鋼表面とを接触させるときの温度、特に、ステンレス鋼の表面に接触させる水性組成物の液温をいう。
　また、粗化処理工程においては、粗化処理の時間が、３０秒間～１２０秒間であることが好ましく、４０秒間～１００秒間であることがさらに好ましく、５０秒間～９０秒間であることが特に好ましい。このように、さほど長時間でなくともステンレス鋼の粗化が進行する点で、本発明のステンレス鋼の粗化処理方法は優れている。ここで、粗化処理の時間とは、水性組成物とステンレス鋼表面とを接触させる時間のことをいう。例えば、ステンレス鋼を水性組成物に浸漬させている時間や、ステンレス鋼の表面に水性組成物を噴霧したときから、水等により水性組成物を除去するときまでの時間である。
　水性組成物とステンレス鋼表面とを接触させる方法は、特に限定されず、例えば、水性組成物を、滴下またはスプレー（噴霧処理）などの形式により、ステンレス鋼に接触させる方法、あるいは、ステンレス鋼を水性組成物に浸漬させる方法などを採用することができる。本発明においては、いずれの方法を採用してもよい。例えば、特定形状に加工されたステンレス鋼に水性組成物を噴霧して粗化処理されたステンレス鋼を得る方法や、ステンレス鋼箔ロール間に水性組成物の滴下装置、噴霧装置または浸漬装置を設置して、ロールｔｏロールの手法により、未処理のステンレス鋼箔が巻き付けられていたロールからステンレス鋼箔を広げて移動させる間に、上記装置の付近を通過させて水性組成物を供給し、粗化処理されたステンレス鋼箔を巻き取ってロールを得る方法などが挙げられる。
　なお、詳細を後述するように、粗化処理工程で粗化処理されたステンレス鋼に水洗などの処理を施してもよい。
（２－２．粗化処理後のステンレスの表面粗さ）
　本発明のステンレス鋼の粗化処理方法によれば、粗化処理されたステンレス鋼（本明細書においては、粗化ステンレス鋼ともいい、ステンレス鋼箔（フィルムあるいシート）もステンレス鋼に含まれる）の表面の最大高さ（Ｒｚ）を、１．０μｍ以上、２．０μｍ以上、あるいは３．０μｍ以上とすることが可能である。
　すなわち、本発明のステンレス鋼の粗化処理方法においては、粗化処理工程の直後のステンレス鋼においても、また、ステンレス鋼に対する水洗などの全ての処理が終了し、最終的に得られた粗化ステンレス鋼の表面においても、表面の最大高さ（Ｒｚ）を、１．０μｍ以上、２．０μｍ以上、２．５μｍ以上３．０μｍ以上、あるいは３．５μｍ以上とすることが可能である。
　このように、粗化処理工程の直後や最終製品のステンレス鋼の表面において目標とされていた粗化レベルが実現される点は、以下の表面粗さのパラメータ（Ｒａを含む）についても同様である。
　本発明のステンレス鋼の粗化処理方法においては、粗化ステンレス鋼表面の最大高さ（Ｒｚ）は、粗化処理工程後、１．０μｍ以上にできることが好ましく、１．５μｍ以上にできることがより好ましく、２．０μｍ以上、２．５μｍ以上、あるいは３．０μｍ以上であってもよい。
　また、粗化処理されたステンレス鋼表面の最大高さ（Ｒｚ）の上限値は、特に限定されるものではないが、例えば、５．０μｍ以下であり、４．０μｍ以下、あるいは３．０μｍ以下であってもよい。
　なお、粗化処理が施されていない状態のステンレス鋼（本明細書では、未処理のステンレス鋼、ともいう）の表面の最大高さ（Ｒｚ）は、特に限定されるものではないが、例えば、０．２～２．０μｍ等であり、０．５～１．５μｍほどである。
　本発明のステンレス鋼の粗化処理方法においては、粗化ステンレス鋼表面の最大高さ（Ｒｚ）は、粗化処理工程後、未処理のステンレス鋼表面の最大高さ（Ｒｚ）の値よりも０．１μｍ以上大きい値とすることが可能であり、未処理のステンレス鋼よりも０．３μｍ以上大きい値とすることが好ましく、０．５μｍ以上大きい値とすることがより好ましく、１．０μｍ以上大きい値とすることがさらに好ましく、１．５μｍ以上大きい値としてもよい。
　本発明のステンレス鋼の粗化処理方法においては、粗化ステンレス鋼の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、粗化処理工程後、０．１μｍ以上とすることが可能である。本発明のステンレス鋼の粗化処理方法においては、粗化ステンレス鋼の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、粗化処理工程後、０．１５μｍ以上、あるいは０．２μｍ以上にできることが好ましく、０．３μｍ以上、あるいは０．４μｍ以上にできることがより好ましく、０．５μｍ以上あるいは０．６μｍ以上であってもよい。
　また、粗化ステンレス鋼の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）の上限値は、特に限定されるものではないが、例えば、１．０μｍ以下であり、０．８μｍ以下、あるいは０．７μｍ以下であってもよい。
　なお、未処理のステンレス鋼の算術平均粗さ（Ｒａ）は、特に限定されるものではないが、例えば、０．０３～１．０μｍであり、好ましくは、０．０５～０．５μｍである。
　本発明のステンレス鋼の粗化処理方法においては、粗化ステンレス鋼の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、粗化処理工程後、未処理のステンレス鋼の平面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも０．０２μｍ以上大きい値とすることが可能であり、未処理のステンレス鋼よりも０．０４μｍ以上大きい値とすることが好ましく、０．１０μｍ以上大きい値とすることがより好ましく、０．２０μｍ以上大きい値とすることがさらに好ましく、０．３０μｍ以上大きい値とすることが特に好ましく、０．４０μｍ以上あるいは０．５０μｍ以上大きい値としてもよい。
　上述した最大高さ（Ｒｚ）及び算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１に準じて算出される。測定に用いる装置は、特に限定されるものではないが、例えば、レーザー顕微鏡を用いることができる。
　なお、粗化処理後に析出物が生じた粗化ステンレス鋼の表面から、析出物を粘着性のあるテープなどの物理的な手段によって除去した後に、粗化処理工程後の最大高さ（Ｒｚ）及び算術平均粗さ（Ｒａ）の値を測定することができる。ただし、このような物理的な手段は、製造工程の一環として必ずしも実用的ではない。
　粗化処理工程におけるステンレス鋼のエッチングレートは、特に限定されるものではないが、例えば０．１μｍ／分以上であり、好ましくは０．５μｍ／分以上であり、より好ましくは０．７μｍ／分以上であり、さらに好ましくは１．０μｍ／分以上であり、１．５μｍ／分以上、２．０μｍ／分以上、２．５μｍ／分以上、３．０μｍ／分以上あるいは３．５μｍ／分以上であってもよい。
　上述したステンレス鋼の粗化処理方法によれば、実質的に一段階の処理、すなわち、本発明の水性組成物を処理対象となるステンレス鋼の表面と接触させる粗化処理のみにより、あるいは、必要に応じて適度な洗浄（例えば、水洗浄）をさらに行うだけで、表面の凹凸が拡大されたステンレス鋼を得ることができる。
　また、上述のように、粗化処理における処理条件は穏やかであり、所要時間も短いため、本発明によれば、ステンレス鋼の粗化処理を効率的に行うことができる。
　［３．ステンレス鋼］
　本発明の水性組成物による粗化処理の対象となるステンレス鋼の種類については、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
　すなわち、ＪＩＳＧ４３０５規格にて定められる、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵ
Ｓ３２１、ＳＵＳ３４７、およびＳＵＳ３２９Ｊ１を含むクロム・ニッケルステンレス；ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４４７、ＳＵＳＸＭ２７を含むフェライト系ステンレス（クロムステンレス）；および、ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１、ＳＵＨ６６０を含む析出硬化系（クロム・ニッケルステンレス）等である。
　水性組成物による粗化処理の対象として、上述のステンレス鋼のうち、ＳＵＳ３０４、及び、ＳＵＳ４４４がより好ましい。
　そして上述のように、粗化処理されたステンレス鋼表面における最大高さ（Ｒｚ）は、例えば１．０μｍ以上であり、１．５μｍ以上であることが好ましく、２．０μｍ以上、２．５μｍ以上、あるいは３．０μｍ以上であってもよい。
　また、粗化処理されたステンレス鋼表面の最大高さ（Ｒｚ）の上限値は、特に限定されるものではないが、例えば、５．０μｍ以下であり、４．０μｍ以下、あるいは３．０μｍ以下であってもよい。
　粗化ステンレス鋼の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、例えば、０．１μｍ以上であり、０．１５μｍ以上、あるいは０．２μｍ以上であることが好ましく、０．３μｍ以上、あるいは０．４μｍ以上であることがより好ましく、０．５μｍ以上であってもよい。
　また、粗化ステンレス鋼の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）の上限値は、特に限定されるものではないが、例えば、１．０μｍ以下であり、０．８μｍ以下、あるいは０．７μｍ以下であってもよい。
　粗化処理の対象となるステンレス鋼のサイズ、厚さ、形状は特に限定されず、例えば、ステンレス鋼箔に対して行うこともできる。
　本発明の粗化処理方法の対象となるステンレス鋼の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、１μｍ以上５００μｍ以下であり、好ましくは、５μｍ以上１００μｍ以下である。ステンレス鋼の厚みは、１５μｍ以下であることがより好ましい。
　特に、粗化処理の対象であるステンレス鋼の厚さは通常は均一であるものの、粗化処理が行われるステンレス鋼の領域が、１５μｍ以下の厚さの部位を少なくとも有することが好ましく、また、粗化処理が行われるステンレス鋼の全ての領域の厚さが、１５μｍ以下であってもよい。
　このように、厚みの小さいステンレス鋼を対象としても、上述の成分を有する水性組成物を用いた粗化処理により、粗化処理を施した部分の厚みが概ね均一（表面の微細な凹凸を除く）な粗化ステンレス鋼を得ることができ、厚みが極度に薄い領域やピンホールの発生を防止できる。
　粗化処理の対象となるステンレス鋼あるいはステンレス鋼箔の厚みは、例えば、１２μｍ以下であってもよく、１０μｍ以下、８μｍ以下、６μｍ以下であってもよい。ただし、厚みが２０μｍ以下、３０μｍ以下、５０μｍ以下等であるステンレス鋼あるいはステンレス鋼箔を粗化処理の対象としてもよい。
　また、ステンレス鋼あるいはステンレス鋼箔の厚みの下限値は、特に限定されないものの、例えば、１．０μｍである。ステンレス鋼あるいはステンレス鋼箔の厚みは、例えば、１．５μｍ以上、２．０μｍ以上、３．０μｍ以上、５．０μｍ以上であってもよい。
　そして、ステンレス鋼あるいはステンレス鋼箔における粗化処理の行われる領域については、上述の厚み範囲の部位を少なくとも有することが好ましい。また、ステンレス鋼における粗化処理の対象となる全ての領域の厚さが、上述の範囲内にあることが好ましく、さらに、粗化処理の対象領域を問わず、ステンレス鋼の全体の領域が、上述の範囲内にあることが好ましい。
　［４．ステンレス鋼の製造方法］
　本発明のステンレス鋼の製造方法は、少なくとも、上述の粗化処理工程を有する。本発明のステンレス鋼の製造方法によれば、粗化処理の前よりも表面が粗い、すなわち、凹凸が処理前の表面よりも拡大された表面を有するステンレス鋼が製造できる。
　本発明のステンレス鋼の製造方法の対象となるステンレス鋼は、上記［３．ステンレス鋼］の欄で述べたとおりである。
　本発明のステンレス鋼の製造方法によって得られる粗化処理されたステンレス鋼表面の最大高さ（Ｒｚ）及び算術平均粗さ（Ｒａ）は、上記［３．ステンレス鋼］の欄で述べたとおりである。
　本発明のステンレス鋼の製造方法によって得られる粗化処理されたステンレス鋼は、例えば、固体電池やリチウムイオン電池などの電池用集電箔、太陽電池基材、電子デバイス用フレキシブル基板、蓄電デバイス用基板、排気ガス浄化触媒等の担体、電磁波シールド部材、及び放熱部材などの用途に用いることができる。本発明のステンレス鋼の製造方法によって得られる粗化処理されたステンレス鋼箔は、例えば、電池用集電箔として好適に用いられる。
　以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（ステンレス鋼箔の表面粗さの測定）
　原材料のステンレス鋼箔、ならびに、実施例および比較例で得られた表面処理箔について、レーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製、製品名「ＶＫ－Ｘ２５０」）を用いて、ＪＩＳ Ｂ　０６０１－２００１に準じた最大高さ（Ｒｚ）及び算術平均粗さ（Ｒａ）を測定した。
（ピンホールの有無の確認）
　実施例および比較例で得られた表面処理箔について、目視で表面形状を観察した。ピンホール（微細な貫通穴）の発生が認められなかった場合、「良好」、ピンホールが認められた場合、「不良」と評価した。
（ｐＨ値の測定）
　実施例および比較例における水性組成物のｐＨ値は、２５℃にて、ｐＨメーター（株式会社堀場製作所製ｐＨメーターＦ－５２）を使用して測定した。
（エッチングレート（Ｅ．Ｒ．）の測定）
　実施例および比較例で得られた表面処理箔について、水性組成物による処理前後のステンレス鋼箔の質量差（Ｄ）を、用いたステンレス鋼箔の面積Ｓ（水性組成物による処理面積）、ステンレス鋼箔の密度（ρ）、及び、処理時間（Ｔ）で除することにより、Ｅ．Ｒ．の値（μｍ／分）を算出した。
　すなわち、下記式（１）の通りである。なお、式（１）により直接、算出されるＥ．Ｒ．の値の単位は（ｃｍ／分）であるが、（μｍ／分）の単位に変換した値を下記表１及び表２に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ［実施例１］
　厚さが１０μｍ、縦と横の長さが３０ｍｍ×３０ｍｍであり、材質がＳＵＳ３０４であるステンレス鋼（箔）を準備した。上記（ステンレス鋼箔の表面粗さの測定）に従って測定した、当該ステンレス鋼箔のＲｚは、１．２６μｍ、Ｒａは、０．０８μｍであった。未処理のステンレス鋼箔の表面粗さの値を下記表１に参考例として示す。
　１３０ｍｌの超純水に、過酸化水素を最終的に０．５質量％となる量（６０ｗｔ％の過酸化水素水溶液を１．７ｇ）、塩酸の３５ｗｔ％水溶液を３４質量％（６８．６ｇ）、それぞれ添加した水性組成物を準備した。この組成物中の塩酸に由来するハロゲン化物イオン（Ｃｌ－）の濃度は、水性組成物全量基準で１２質量％であった。
　上記ステンレス鋼箔を、液温３５℃の上記水性組成物に６０秒間、浸漬した。次いで、浸漬後のステンレス鋼箔を超純水で十分に水洗した後、十分に乾燥させて、表面処理箔を得た。得られた表面処理箔について上記（ステンレス鋼箔の表面粗さの測定）に従って測定したところ、Ｒｚの値が１．１７μｍ、Ｒａの値が０．１２μｍであった。また、上記（ピンホールの有無の確認）に従って、目視で表面形状を観察したところ、ピンホール（微細な貫通穴）の発生は認められず、「良好」と、評価した。
［実施例２］
　実施例１において、２．０ｇの硫酸銅五水和物をさらに水溶液に添加して、表１に記載された組成としたほかは、実施例１と同様にステンレス鋼箔を粗化処理し、表面処理箔を得た。
　この水性組成物中の硫酸銅に由来する銅イオン（Ｃｕ２＋）の濃度は、水性組成物全量基準で０．２５質量％であった。
　得られた表面処理箔のＲｚの値、Ｒａの値等の結果を表１に示す。
［実施例３～６、１２～１５及び比較例１］
　水性組成物中の過酸化水素、塩化物イオン及び銅イオン（Ｃｕ２＋）の少なくともいずれかの濃度を、表１に記載された組成に変更したほかは、実施例１と同様にステンレス鋼箔を粗化処理し、表面処理箔を得た。
　得られた表面処理箔のＲｚの値、Ｒａの値等の結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 ［実施例７～１１］
　材質がＳＵＳ４４４であるステンレス鋼（箔）（Ｒｚは、０．８８μｍ、Ｒａは、０．０９μｍ）を用い、水性組成物中の過酸化水素、銅イオン（Ｃｕ２＋）、及びハロゲン化物イオン（Ｃｌ－）の濃度を下記表２に示すように調整したほかは、実施例１と同様にステンレス鋼箔を粗化処理し、表面処理箔を得た。
　得られた表面処理箔のＲｚの値、Ｒａの値等の結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
産業上の利用可能性
　本発明によれば、特定の組成の水性組成物を用いることにより、ステンレス鋼の表面を、十分に、かつ少ない工程と短い時間で効率的に粗化させることができ、さらに良好な品質のステンレス鋼、特に均一な厚みを有し、ピンホール等の欠陥のないものの実現が可能である。そして、このように、外観の良好なままで表面を粗くしたステンレス鋼、特にステンレス鋼箔を、電池集電箔、自動車部品筐体等に用いれば、誘電物質や有機物を効果的に付着、又は、保持させることができる。また放熱させるための部材においても、表面が粗化されたステンレス鋼が好適に用いられ得る。
　よって本発明は、材料の部材、例えば上記製品にて用いられるステンレス鋼の表面の粗化処理の分野において、産業上の利用可能性がある。
 

Claims (21)

  1. 　ステンレス鋼の表面を粗化するための水性組成物であって、
    　過酸化水素を、前記水性組成物の全量基準で０．１～１０質量％含み、
    　ハロゲン化物イオンを、前記水性組成物の全量基準で、１～３０質量％含み、
    　銅イオンを、前記水性組成物の全量基準で、０～３質量％含む、水性組成物。
  2. 　前記ハロゲン化物イオンを供給する化合物が、塩酸、塩化ナトリウム、及び塩化銅からなる群より選択される１種以上を含む、請求項１に記載の水性組成物。
  3. 　前記銅イオンの含有量が、前記水性組成物の全量基準で１．５質量％以下である、請求項１または２に記載の水性組成物。
  4. 　前記過酸化水素の含有量が、前記水性組成物の全量基準で、０．１～３質量％である、請求項１～３のいずれか一項に記載の水性組成物。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の水性組成物を用いてステンレス鋼表面の粗化処理を行う粗化処理工程を含む、ステンレス鋼の粗化処理方法。
  6. 　前記粗化処理が行われるステンレス鋼の領域が、１５μｍ以下の厚さの部位を少なくとも有する、請求項５に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
  7. 　前記粗化処理が行われるステンレス鋼の全ての領域の厚さが、１５μｍ以下である、請求項６に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
  8. 　前記ステンレス鋼が、ステンレス鋼箔である、請求項５～７のいずれか一項に記載のス
    テンレス鋼の粗化処理方法。
  9. 　粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される最大
    高さ（Ｒｚ）が１．０μｍ以上である、請求項５～８のいずれか一項に記載のステンレス
    鋼の粗化処理方法。
  10. 　粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される最大
    高さ（Ｒｚ）が５．０μｍ以下である、請求項５～９のいずれか一項に記載のステンレス
    鋼の粗化処理方法。
  11. 　粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される最大高さ（Ｒｚ）の値が、未処理のステンレス鋼の表面の最大高さ（Ｒｚ）の値よりも０．３μｍ以上大きい、請求項５～１０のいずれか一項に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
  12. 　粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以上である、請求項５～１１のいずれか一項に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
  13. 　粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以下である、請求項５～１２のいずれか一項に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
  14. 　粗化処理されたステンレス鋼表面のＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）が、未処理のステンレス鋼の平面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも０．０４μｍ以上大きい、請求項５～１３のいずれか一項に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
  15. 　前記ステンレス鋼が、ＪＩＳＧ４３０５規格にて定められる、
    　ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３２１，ＳＵＳ３４７，およびＳＵＳ３２９Ｊ１を含むクロム・ニッケルステンレス；
    　ＳＵＳ４０５，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４３４，ＳＵＳ４４４，ＳＵＳ４４７，ＳＵＳＸＭ２７を含むフェライト系ステンレス（クロムステンレス）；および、
    　ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１、ＳＵＨ６６０を含む析出硬化系（クロム・ニッケルステンレス）；
    の少なくともいずれかである、請求項５～１４のいずれか一項に記載のステンレス鋼の粗化処理方法。
  16. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の水性組成物を用いてステンレス鋼表面の粗化処理を行う粗化処理工程を有する、粗化ステンレス鋼の製造方法。
  17. 　前記ステンレス鋼が、ＪＩＳＧ４３０５規格にて定められる、
    　ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３２１，ＳＵＳ３４７，およびＳＵＳ３２９Ｊ１を含むクロム・ニッケルステンレス；
    　ＳＵＳ４０５，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４３４，ＳＵＳ４４４，ＳＵＳ４４７，ＳＵＳＸＭ２７を含むフェライト系ステンレス（クロムステンレス）；および、
    　ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１、ＳＵＨ６６０を含む析出硬化系（クロム・ニッケルステンレス）；
    の少なくともいずれかである、請求項１６に記載の粗化ステンレス鋼の製造方法。
  18. 　前記ステンレス鋼が、ステンレス鋼箔である、請求項１６または１７に記載の粗化ステンレス鋼の製造方法。
  19. 　前記粗化処理が行われるステンレス鋼の領域が、１５μｍ以下の厚さの部位を少なくとも有する、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の粗化ステンレス鋼の製造方法。
  20. 　前記粗化処理が行われるステンレス鋼の全ての領域の厚さが、１５μｍ以下である、請求項１９に記載のステンレス鋼の製造方法。
  21. 　請求項１６～２０のいずれか一項に記載の製造方法で製造された粗化ステンレス鋼を含む、電池用集電箔、太陽電池基材、電子デバイス用フレキシブル基板、蓄電デバイス用基板、触媒担体、電磁波シールド部材、又は放熱部材。
     
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024058249A1 (ja) * 2022-09-15 2024-03-21 三菱瓦斯化学株式会社 ステンレス鋼の製造方法、軽量化処理方法、ステンレス鋼及び水性組成物
WO2024058250A1 (ja) * 2022-09-15 2024-03-21 三菱瓦斯化学株式会社 水性組成物、これを用いたステンレス鋼の製造方法ならびに薄膜化処理方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58193372A (ja) * 1983-04-25 1983-11-11 Nitto Electric Ind Co Ltd スズ−ニツケル合金のエツチング液
WO2011021299A1 (ja) * 2009-08-20 2011-02-24 日新製鋼株式会社 色素増感型太陽電池およびその製造方法
JP2011168868A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Nisshin Steel Co Ltd 粗面化ステンレス鋼板の製造方法
JP2011168017A (ja) 2010-02-22 2011-09-01 Nisshin Steel Co Ltd ステンレス鋼板と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが接合された複合体、およびその製造方法
JP2015183239A (ja) 2014-03-25 2015-10-22 株式会社日立製作所 ステンレス鋼の表面加工方法とそれを用いた熱交換器
WO2015186752A1 (ja) * 2014-06-06 2015-12-10 株式会社Uacj 集電体用金属箔、集電体及び集電体用金属箔の製造方法
WO2019039332A1 (ja) * 2017-08-23 2019-02-28 富士フイルム株式会社 金属箔、金属箔の製造方法、二次電池用負極および二次電池用正極
CN111421747A (zh) * 2020-03-04 2020-07-17 博罗县东明化工有限公司 不锈钢基材表面处理方法及不锈钢纳米注塑方法
WO2020250784A1 (ja) * 2019-06-11 2020-12-17 三菱瓦斯化学株式会社 水性組成物、これを用いたステンレス鋼表面の粗化処理方法、ならびに粗化処理されたステンレス鋼およびその製造方法
WO2021020253A1 (ja) * 2019-07-30 2021-02-04 三菱瓦斯化学株式会社 組成物、これを用いたステンレス鋼表面の粗化処理方法、ならびに粗化処理されたステンレス鋼およびその製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58193372A (ja) * 1983-04-25 1983-11-11 Nitto Electric Ind Co Ltd スズ−ニツケル合金のエツチング液
WO2011021299A1 (ja) * 2009-08-20 2011-02-24 日新製鋼株式会社 色素増感型太陽電池およびその製造方法
JP2011168868A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Nisshin Steel Co Ltd 粗面化ステンレス鋼板の製造方法
JP2011168017A (ja) 2010-02-22 2011-09-01 Nisshin Steel Co Ltd ステンレス鋼板と熱可塑性樹脂組成物の成形体とが接合された複合体、およびその製造方法
JP2015183239A (ja) 2014-03-25 2015-10-22 株式会社日立製作所 ステンレス鋼の表面加工方法とそれを用いた熱交換器
WO2015186752A1 (ja) * 2014-06-06 2015-12-10 株式会社Uacj 集電体用金属箔、集電体及び集電体用金属箔の製造方法
WO2019039332A1 (ja) * 2017-08-23 2019-02-28 富士フイルム株式会社 金属箔、金属箔の製造方法、二次電池用負極および二次電池用正極
WO2020250784A1 (ja) * 2019-06-11 2020-12-17 三菱瓦斯化学株式会社 水性組成物、これを用いたステンレス鋼表面の粗化処理方法、ならびに粗化処理されたステンレス鋼およびその製造方法
WO2021020253A1 (ja) * 2019-07-30 2021-02-04 三菱瓦斯化学株式会社 組成物、これを用いたステンレス鋼表面の粗化処理方法、ならびに粗化処理されたステンレス鋼およびその製造方法
CN111421747A (zh) * 2020-03-04 2020-07-17 博罗县东明化工有限公司 不锈钢基材表面处理方法及不锈钢纳米注塑方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024058249A1 (ja) * 2022-09-15 2024-03-21 三菱瓦斯化学株式会社 ステンレス鋼の製造方法、軽量化処理方法、ステンレス鋼及び水性組成物
WO2024058250A1 (ja) * 2022-09-15 2024-03-21 三菱瓦斯化学株式会社 水性組成物、これを用いたステンレス鋼の製造方法ならびに薄膜化処理方法

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