WO2024058249A1 - 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 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/28—Acidic compositions for etching iron group metals
Definitions
- the present invention relates to a method for producing stainless steel, a method for reducing the weight of stainless steel, a stainless steel and an aqueous composition, and particularly relates to a stainless steel with a low density, a method for producing the same, a method for reducing the weight of the stainless steel, and a method for reducing the weight of stainless steel.
- This invention relates to useful aqueous compositions.
- stainless steel Due to its excellent durability and weather resistance, stainless steel has been considered for use in various fields in recent years. For example, stainless steel is increasingly being used in the housings of electronic parts, battery current collector foils, and automobile parts.
- Patent Document 1 When stainless steel is used in various products, treatment to increase the surface area (for example, Patent Document 1), treatment to form unevenness on the surface of stainless steel (for example, Patent Document 2), etc. It has been known.
- stainless steel with a predetermined thickness and low density may be required. Even with conventional stainless steel manufacturing methods or surface treatment methods, it has been difficult to obtain a stainless steel with a specified low density due to weight reduction.
- the present invention provides the following stainless steel manufacturing method, weight reduction treatment method, stainless steel, aqueous composition, etc.
- the present invention includes the following.
- [1] Including a lightweighting treatment step of lightweighting stainless steel using an aqueous composition, A method for producing stainless steel, wherein the weight-reduced stainless steel has a density of less than 7.4 g/cm 3 .
- [2] The method for producing stainless steel according to [1] above, wherein the weight-reduced stainless steel has a density of 7.0 g/cm 3 or less.
- the density (g/cm 3 ) of the stainless steel subjected to weight reduction treatment is 0.95 times or less of the density (g/cm 3 ) of the stainless steel before weight reduction treatment. 1] or the method for producing stainless steel according to [2].
- Stainless steel having a density of less than 7.4 g/cm 3 and a thickness of 100 ⁇ m or less.
- Including a lightweighting treatment step of lightweighting stainless steel using an aqueous composition A method for reducing the weight of stainless steel, wherein the density of the weight-reducing stainless steel is less than 7.4 g/cm 3 .
- An aqueous composition for reducing the weight of stainless steel containing 0.1 to 5% by mass of hydrogen peroxide, 1 to 30% by mass of halide ions, and 0 to 40% by mass of copper ions. , aqueous composition.
- the present invention it is possible to realize a stainless steel manufacturing method, a lightweight treatment method, an aqueous composition, and a low-density stainless steel that enable reduction in weight and density of stainless steel by a simple method. According to the present invention, it is possible to reduce the weight of stainless steel, preferably in the form of a foil or plate, without making it very thin. Further, according to the present invention, it is possible to realize a stainless steel having a lower density, a method for manufacturing such stainless steel, etc., while preventing deterioration of surface properties such as the occurrence of pinholes.
- the method for manufacturing stainless steel of the present invention includes a weight reduction treatment step of treating stainless steel for weight reduction using an aqueous composition. According to the method for producing stainless steel of the present invention, it is possible to reduce the weight and density of stainless steel, such as plate-shaped or thin stainless steel, while generally maintaining the thickness before the weight-reducing treatment.
- the density of the stainless steel that has undergone the weight reduction process is less than 7.4 g/cm 3 (7.40 g/cm 3 ).
- the density of the stainless steel of one embodiment of the present invention for example, the stainless steel obtained by weight reduction treatment, is preferably 7.3 g/cm 3 , 7.29 g/cm 3 or less, less than 7.29 g/cm 3 , 7.
- the lower limit of the density of stainless steel after weight reduction treatment varies depending on the use and is not particularly limited, but from the viewpoint of durability and weather resistance, it is usually preferably 1.3 g/cm 3 or more.
- the density value D 1 (g/cm 3 ) of stainless steel after weight reduction treatment is the same as the density value D 2 (g/cm 3 ) of the same stainless steel without weight reduction treatment. g/cm 3 ), it is preferably 0.95 times or less (D 1 /D 2 ⁇ 0.95), more preferably 0.93 times or less or 0.91 times or less, and 0. It is more preferably .90 times or less or 0.88 times or less, particularly preferably 0.85 times or less, 0.82 times or less, or 0.80 times or less.
- the lower limit of the density ratio D 1 /D 2 before and after the weight reduction treatment varies depending on the use and is not particularly limited, but from the viewpoint of durability and weather resistance, it is usually preferably 0.16 times or more.
- the density value D 1 (g/cm 3 ) of stainless steel after weight reduction treatment and the density value D 2 ( g/cm 3 ), that is, the value of D 2 ⁇ D 1 (g/cm 3 ), is preferably 0.2 (g/cm 3 ) or more, and 0.4 (g/cm 3 ). More preferably, it is 0.5 (g/cm 3 ) or more, or 0.6 (g/cm 3 ) or more, and 0.8 (g/cm 3 ) or more, 0.9 (g/cm 3 ).
- the upper limit of the density difference D 2 - D 1 (g/cm 3 ) before and after weight reduction treatment varies depending on the application and is not particularly limited, but from the viewpoint of durability and weather resistance, it is usually 6.7 (g/cm 3 ). 3 ) The following is preferable.
- the shape and thickness of the stainless steel to be subjected to weight reduction treatment are not particularly limited, stainless steel in the form of foil or plate is preferably used.
- the thickness is, for example, 100 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less or 25 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less or 18 ⁇ m or less, More preferably, it is 15 ⁇ m or less or 12 ⁇ m or less, particularly preferably 10 ⁇ m or less.
- the lower limit of the thickness varies depending on the use and is not particularly limited, but from the viewpoint of durability and weather resistance, it is preferably 1 ⁇ m or more.
- the thickness is, for example, 2.0 mm or less, preferably 1.5 mm or less, and more preferably 1.2 mm or less or less than 1.2 mm. It is more preferably 1.1 mm or less, less than 1.1 mm, or 1.0 mm or less, particularly preferably 0.8 mm or less.
- the lower limit of the thickness varies depending on the use and is not particularly limited, but from the viewpoint of durability and weather resistance, it is preferably 0.1 mm or more.
- the thickness T 1 ( ⁇ m) of stainless steel after weight reduction treatment is compared to the thickness T 2 ( ⁇ m) of the same stainless steel without weight reduction treatment. , preferably 0.80 times or more (T 1 /T 2 ⁇ 0.80), more preferably 0.85 times or more or 0.90 times or more, 0.95 times or more or 0.98 It is more preferably twice or more, and particularly preferably 1.0 times, so that the thickness before treatment can be maintained.
- the types of stainless steel to be subjected to weight reduction treatment using the aqueous composition of the present invention are not particularly limited, but include, for example, the following. That is, chromium-nickel stainless steel including SUS304, SUS316, SUS321, SUS347, and SUS329J1 defined by JIS G4305 standard; ferritic stainless steel (chrome stainless steel) including SUS405, SUS430, SUS434, SUS444, SUS447, and SUSXM27; and SUS630 , SUS631, and precipitation hardening systems (chromium-nickel stainless steel) including SUH660.
- SUS304, SUS430 series (SUS430, SUS430LX, etc.), SUS444, etc. are more preferable as targets for weight reduction treatment using the aqueous composition.
- the aqueous composition used in the method for manufacturing stainless steel contains 0.1 to 5% by mass of hydrogen peroxide, 1 to 30% by mass of halide ions, and 0 to 40% by mass, based on the total amount of the aqueous composition. % of copper ions. Details of the components of the aqueous composition will be described later.
- the aqueous composition forms fine recesses on the surface of the stainless steel, making it possible to reduce the weight of the stainless steel without significantly reducing its thickness.
- the light weight treatment method of the present invention includes a light weight treatment step of performing light weight treatment on the surface of stainless steel using the above-mentioned aqueous composition.
- performing lightweight treatment on a stainless steel surface using an aqueous composition means bringing the aqueous composition used for treatment into contact with the stainless steel surface.
- the stainless steel lightweight treatment method of the present invention includes at least the step of bringing the aqueous composition into contact with the stainless steel surface.
- the above-mentioned aqueous composition is brought into contact with the stainless steel to be treated.
- the temperature of the weight reduction treatment is preferably 20 to 60°C, more preferably 25 to 55°C, and particularly preferably 30 to 50°C.
- the stainless steel weight reduction treatment method of the present invention is excellent in that the weight reduction of the stainless steel surface progresses even at a room temperature of 25° C., for example, even if the temperature is not so high.
- the temperature of the weight reduction treatment refers to the temperature at which the aqueous composition and the stainless steel surface are brought into contact, particularly the liquid temperature of the aqueous composition brought into contact with the stainless steel surface.
- the time for the weight reduction treatment 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 reducing the weight of stainless steel according to the present invention is excellent in that the weight reduction of stainless steel progresses even if it does not take a very long time.
- the time for weight reduction treatment refers to the time for contacting the aqueous composition with the stainless steel surface. For example, it is the time during which the stainless steel is immersed in the aqueous composition, or the time from when the aqueous composition is sprayed onto the surface of the stainless steel until the time when the aqueous composition is removed with water or the like.
- the method of bringing the aqueous composition into contact with the stainless steel surface is not particularly limited.
- the aqueous composition may be brought into contact with the stainless steel by dropping or spraying (spraying treatment), or A method such as immersion in an aqueous composition can be adopted.
- any method may be adopted.
- the aqueous composition is passed through the apparatus while the stainless steel foil is unrolled and moved from the roll on which the untreated stainless steel foil was wrapped, and the aqueous composition is delivered to the lightweight material.
- a method in which a roll is obtained by winding up a chemically treated stainless steel foil may be subjected to a treatment such as washing with water (cleaning step).
- the above-mentioned weight reduction treatment process is useful not only as part of a stainless steel manufacturing method, but also as a post-treatment for stainless steel after manufacturing, for example.
- the stainless steel weight reduction treatment method of the present invention includes the above-mentioned weight reduction treatment steps. Therefore, in the weight reduction treatment used in the weight reduction treatment method, the properties and type of stainless steel, the components of the aqueous composition, the conditions for the weight reduction treatment, etc. are as described above.
- the aqueous composition of the present invention is suitably used in the above-mentioned stainless steel manufacturing method or stainless steel weight reduction treatment method.
- the aqueous composition of the present invention contains 0.1 to 5% by mass of hydrogen peroxide, 1 to 30% by mass of halide ions, and 0 to 40% by mass of copper ions, all based on the total amount of the aqueous composition.
- the aqueous composition may include water and the like, particularly ion-exchanged water or ultrapure water. Each component of the aqueous composition will be explained below.
- Hydrogen peroxide contained in aqueous compositions is usually mixed with other ingredients as an aqueous solution at a moderate 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% in accordance with industrial standards. It is preferable that Hydrogen peroxide may also contain up to about 0.01% by weight of stabilizers, and acceptable stabilizers include sulfuric acid, phosphoric acid, and the like.
- stabilizers include sulfuric acid, phosphoric acid, and the like.
- the concentration of hydrogen peroxide in the aqueous composition is 0.1 to 5.0% by mass, preferably 0.2 to 4.5% by mass, based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. Yes, more preferably 0.3 to 4.5% by mass or 0.2 to 4.0% by mass, still more preferably 0.35 to 3.0% by mass or 0.3 to 3.5% by mass. %, particularly preferably 0.4 to 2.0 mass %, 0.45 to 1.5 mass %, 0.45 to 1.2 mass %, or 0.5 to 1.0 mass %. .
- 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% by mass, based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. Even if it is .15 mass%, 0.2 mass%, 0.25 mass%, 0.3 mass%, 0.35 mass%, 0.4 mass%, 0.45 mass% or 0.5 mass% Often, the upper limit of the concentration of hydrogen peroxide contained in an aqueous composition is, for example, 4.8% by mass, 4.5% by mass, or 4.2% by mass based on the total amount (total mass) of the aqueous composition.
- the content may be .0% by mass, 1.8% by mass, 1.5% by mass, 1.2% by mass, 1.0% by mass, or the like.
- the range of the concentration of hydrogen peroxide can be appropriately selected from the combination of the lower limit and upper limit described above.
- the effects of the present invention tend to be more preferably achieved, and copper ions, halide ions, etc., which will be described later, coexist in the aqueous composition. Also, the possibility of heat generation or foaming due to the decomposition of hydrogen peroxide is suppressed, ensuring work safety.
- halide ion (halogen ion)
- the type of halide ion contained in the aqueous composition is not particularly limited and may be, for example, fluoride ion, chloride ion, bromide ion, or iodide ion. More preferable from the viewpoint of sex.
- Halogen compounds that provide halide ions are not particularly limited, but include, for example, hydrochloric acid, alkali metal halides such as sodium halide and potassium halide, and alkaline earth metal halides such as calcium halide. , ammonium halides, copper halides, and hydrogen halides.
- hydrochloric acid, an alkali metal halide, or hydrogen halide are preferred, and hydrochloric acid or sodium chloride is more preferred, from the viewpoint of more effectively and reliably achieving the effects of the present invention.
- the halogen compounds may be used alone or in combination of two or more. Note that the halogen compound may overlap with the copper compound described below. For example, when copper halide is used as a source of halide ions, the copper halide also corresponds to the copper compound described below as a source of copper ions. As the copper halide, copper chloride is preferred. Halogen compounds (halide ions) are thought to cause pitting corrosion on the passive film during weight reduction treatment on the surface of stainless steel.
- the concentration of halide ions in the aqueous composition is 1 to 30% by mass, preferably 2.0 to 25% by mass, more preferably, It is 4.0 to 22% by weight or 3.0 to 20% by weight, particularly preferably 5.0 to 15% by weight, 8 to 15% by weight, or 10 to 15% by weight.
- the concentration range of halide ions in the aqueous composition is 0.01% by mass, 0.1% by mass, 0.5% by mass, 1.0% by mass based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. %, 2.0% by mass, 3.0% by mass, 5.0% by mass, 8.0% by mass, 10.0% by mass, and 12.0% by mass as the lower limit, and the total amount of the aqueous composition.
- the upper limit may be 29% by mass, 28% by mass, 27% by mass, 26% by mass, or 25% by mass.
- the range of the halide ion concentration can be appropriately selected from a range that is a combination of the lower limit and upper limit described above.
- the concentration of halide ions By setting the concentration of halide ions within the above-mentioned range, the effects of the present invention tend to be more suitably achieved. More specifically, in an aqueous composition in which the concentration of halide ions is within the above-mentioned range, it is possible to prevent the pitting reaction of stainless steel from progressing, to form minute depressions on the surface, and to prevent peroxidation. Safety can also be ensured by preventing hydrogen decomposition reactions.
- the concentration of copper ions in the aqueous composition is 0 to 40% by mass, based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. That is, the aqueous composition of the present invention does not contain copper ions or has a copper ion content of 40% by mass or less based on the total amount (total mass) of the aqueous composition. Copper ions in aqueous compositions can be generated by mixing a copper compound as a source of copper ions with other ingredients.
- the type of copper ion source is not particularly limited as long as it is a copper compound that can supply copper ions in an aqueous composition.
- copper sulfate such as cupric sulfate
- copper chloride such as cupric chloride, copper tetrafluoroborate, cupric bromide, oxide
- cupric acid copper phosphate, copper acetate, copper formate, and copper nitrate.
- copper sulfate or copper chloride is preferred, and cupric sulfate or cupric chloride is more preferred, from the viewpoint of more effectively and reliably achieving the effects of the present invention, ease of handling, and economical efficiency. More preferred is cupric sulfate. These may be used alone or in combination of two or more.
- Copper ions contained in the aqueous composition cause a substitution reaction with nickel and chromium, which are components of stainless steel, during weight reduction treatment, and then by removing the substitution reaction products derived from copper ions, depressions are formed on the surface. is assumed to be formed.
- the quality of stainless steel after lightweight processing, especially in the aqueous composition used for processing thin stainless steel foils, is important in order to prevent extremely thin areas and pinholes, as described below. , it is preferable to adjust the content of copper ions.
- the concentration of copper ions contained in the aqueous composition is 40% by mass or less, preferably 25% by mass or less, 20% by mass or less, or 15% by mass or less, more preferably 12% by mass or less or 10% by mass. % or less, and may be 7.0% by mass or less, 5.0% by mass or less, or 3.0% by mass or less.
- the preferred concentration range of copper ions is preferably 0 to 3.0% by mass, preferably 0 to 2.5% by mass, more preferably 0 to 1.5% by mass, and still more preferably 0.1 to 1.5% by mass. 5% by mass, and may be 0.3 to 1.5% by mass or 0.5 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, for example, 0.00001% by mass (0.1 mass ppm), 0. 0001 mass% (1 mass ppm), 0.001 mass%, 0.01 mass%, 0.02 mass%, 0.03 mass%, 0.05 mass%, 0.07 mass%, 0.1 mass% It may be.
- the upper limit value of the concentration of copper ions in the aqueous composition is, for example, 30% by mass, 25% by mass, 20% by mass, 17% by mass, 15% by mass, 10% by mass, 7% by mass, based on the total amount of the aqueous composition.
- the range of the concentration of copper ions can be selected from a range that is a combination of the above lower limit and upper limit as appropriate. By setting the concentration of copper ions within the above-mentioned range, the effects of the present invention tend to be more suitably achieved. On the other hand, if the concentration of copper ions in the aqueous composition is too high, the stainless steel after light treatment is prone to pinholes and areas of extremely thin thickness, while if the concentration of copper ions is too low, the formation of depressions in the surface , the weight reduction process may not proceed efficiently.
- the aqueous composition of the present invention may contain additives as components other than the above-mentioned hydrogen peroxide, copper ions, and halide ions, within a range that exhibits the effects of the present invention.
- additives include heterocyclic nitrogen compounds (azole compounds), organic solvents, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Further, additives include surfactants, pH adjusters, etc., but these are preferably not 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 1.0% by mass or less.
- the aqueous composition of the present invention may contain water, and preferably contains water.
- Water is not particularly limited, but water from which metal ions, organic impurities, particles, etc. have been removed by distillation, ion exchange treatment, filter treatment, various adsorption treatments, etc. is preferable, pure water is more preferable, and ultrapure water is preferable. Particularly preferred.
- the content of water in the aqueous composition of the present invention is the balance of the above-mentioned components and the additives detailed below, and is not particularly limited, but is 50 to 98% based on the total amount (total mass) of the aqueous composition.
- the aqueous composition of the present invention is preferably a solution, and preferably does not contain components that are insoluble in the composition, which is the solution, such as solid particles such as abrasive particles.
- aqueous composition containing each of the above-mentioned components efficiently forms recesses on the surface of stainless steel, making it possible to reduce the weight, as described below.
- Halide ions play a role in pitting the oxide film that is normally formed on the surface of stainless steel.
- copper ions have the effect of causing a substitution reaction with nickel and chromium, which are components of stainless steel, and then the substitution reaction products derived from copper ions are removed, leaving a relatively large amount on the surface of stainless steel. , it is thought that a large recess is formed.
- hydrogen peroxide serves to remove the substitution reaction product derived from copper ions after the above-mentioned substitution reaction.
- the aqueous composition containing copper ions, etc. whose content is adjusted to an appropriate range, prevents the occurrence of extremely thin areas and pinholes in stainless steel after weight reduction treatment, especially in stainless steel foil. can.
- the aqueous composition of the present invention is prepared by adding the above-mentioned hydrogen peroxide-containing component, halide ion-supplying component, water, and, if necessary, a copper ion-supplying component and other components, and stirring until uniform. It is prepared in
- 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, -0.25 to 2.5, 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 the Examples.
- the stainless steel of the present invention has a density of less than 7.4 (g/cm 3 ) (7.40 g/cm 3 ).
- the density of the stainless steel of one embodiment of the present invention, for example, the stainless steel obtained by weight reduction treatment, is preferably 7.3 g/cm 3 , 7.29 g/cm 3 or less, less than 7.29 g/cm 3 , 7.
- the manufacturing method and weight reduction treatment method including the above-mentioned weight reduction treatment step can be easily manufactured by the manufacturing method and weight reduction treatment method including the above-mentioned weight reduction treatment step. That is, according to the above-mentioned weight-reducing treatment process, the weight-reducing treatment is carried out only in a substantially one-step process, that is, in which the aqueous composition of the present invention is brought into contact with the surface of the stainless steel to be treated, or as necessary. By simply further carrying out appropriate cleaning (for example, water cleaning), it is possible to obtain lightweight stainless steel with no significant change in thickness. Furthermore, as described above, the treatment conditions for the weight reduction treatment are mild and the time required is short, so that lightweight stainless steel can be efficiently obtained.
- lightweight and low-density stainless steel can be used, for example, in current collector foils for batteries such as solid-state batteries and lithium-ion batteries, solar cell substrates, flexible substrates for electronic devices, substrates for power storage devices, and exhaust gas. It can be used for purposes such as carriers for purification catalysts, electromagnetic shielding members, and heat radiating members.
- the weight-reduced stainless steel foil obtained by the stainless steel manufacturing method of the present invention is suitably used, for example, as a current collector foil for batteries.
- the thickness values of the surface-treated stainless steel foils in Examples and Comparative Examples and the untreated stainless steel foils in Reference Examples 1 to 4 were measured using a digital micrometer (manufactured by Mitutoyo Co., Ltd., MDC-25MXT). .
- Example 1 A stainless steel (foil) having a thickness of 10 ⁇ m, a length and a width of 30 mm ⁇ 30 mm, and a material of SUS444 was prepared (Reference Example 1). In 55 ml of ultrapure water, add hydrogen peroxide in an amount that will give a final concentration of 0.5% by mass (1.7 g of a 60 wt% aqueous hydrogen peroxide solution) and 72% by mass (143 g) of a 35 wt% aqueous solution of hydrochloric acid, respectively. An aqueous composition was prepared. The concentration of halide ions (Cl ⁇ ) derived from hydrochloric acid in this composition was 25% 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 30° C. for 60 seconds. Next, the stainless steel foil after immersion was thoroughly washed with ultrapure water, and then thoroughly dried to obtain a surface-treated foil.
- the thickness was 9 ⁇ m and the density was 6.6 g/cm 3 . 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 product was evaluated as "good.”
- Examples 2 to 7/Comparative Examples 1 to 4 Stainless steel foil was subjected to weight reduction treatment in the same manner as in Example 1, except that the stainless steel to be treated, the properties of the aqueous composition, and the conditions of the weight reduction treatment method were changed as shown in Table 1 below. I got it.
- 3.9 g and 12 g of copper sulfate pentahydrate (CuSO 4.5H 2 O) were used as a source of copper ions (Cu 2+ ), and in Comparative Examples 2 and 3, iron chloride ( III) 133 g and 133 g of hexahydrate (FeCl 3 .6H 2 O) were used, respectively.
- Table 1 shows the results such as the thickness and density of the surface-treated foil obtained.
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Abstract
本発明は、低密度のステンレス鋼およびその製造方法、ステンレス鋼の軽量化処理方法、ステンレス鋼の軽量化に有用な水性組成物などを提供する。水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含み、軽量化処理されたステンレス鋼の密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満である、ステンレス鋼の製造方法などにより、上述の課題は解決された。本発明によれば、簡易な手法によりステンレス鋼の軽量化および低密度化を実現できる。
Description
本発明は、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に関するものであり、特に、密度の低いステンレス鋼とその製造方法、軽量化処理方法、及びステンレス鋼の軽量化に有用な水性組成物に関する。
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。
ステンレス鋼が各製品にて使用される場合において、表面積を増大させるための処理（例えば特許文献１）、ステンレス鋼の表面に凹凸を形成するための処理（例えば、特許文献２）などを施すことが知られている。
ステンレス鋼の用途によっては軽量化が望まれており、特に、所定の厚さを有するとともに密度の低いステンレス鋼が求められる場合がある。そして従来のステンレス鋼の製造方法あるいは表面処理方法などによっても、軽量化が図られていて低密度の所定のステンレス鋼を得ることは困難であった。
本発明は、以下のステンレス鋼の製造方法、軽量化処理方法、ステンレス鋼、水性組成物などを提供する。
すなわち、本発明は下記のものを含む。
［１］水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含み、
軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満である、ステンレス鋼の製造方法。
［２］軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．０ｇ／ｃｍ３以下である、上記［１］に記載のステンレス鋼の製造方法。
［３］軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度（ｇ／ｃｍ３）が、軽量化処理される前の前記ステンレス鋼の密度（ｇ／ｃｍ３）の０．９５倍以下である、上記［１］又は［２］に記載のステンレス鋼の製造方法。
［４］軽量化処理された前記ステンレス鋼の厚さが１００μｍ以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載のステンレス鋼の製造方法。
［５］軽量化処理された前記ステンレス鋼の厚さ（μｍ）が、軽量化処理される前の前記ステンレス鋼の厚さ（μｍ）の０．８０倍以上である、上記［１］～［４］のいずれかに記載のステンレス鋼の製造方法。
［６］前記水性組成物が、０．１～５質量％の過酸化水素、１～３０質量％のハロゲン化物イオン及び０～４０質量％の銅イオンを含む、上記［１］～［５］のいずれかに記載のステンレス鋼の製造方法。
［７］密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満であり、厚さが１００μｍ以下であるステンレス鋼。
［８］水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含み、
軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満である、ステンレス鋼の軽量化処理方法。
［９］ステンレス鋼を軽量化するための水性組成物であって、０．１～５質量％の過酸化水素、１～３０質量％のハロゲン化物イオン及び０～４０質量％の銅イオンを含む、水性組成物。
［１］水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含み、
軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満である、ステンレス鋼の製造方法。
［２］軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．０ｇ／ｃｍ３以下である、上記［１］に記載のステンレス鋼の製造方法。
［３］軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度（ｇ／ｃｍ３）が、軽量化処理される前の前記ステンレス鋼の密度（ｇ／ｃｍ３）の０．９５倍以下である、上記［１］又は［２］に記載のステンレス鋼の製造方法。
［４］軽量化処理された前記ステンレス鋼の厚さが１００μｍ以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載のステンレス鋼の製造方法。
［５］軽量化処理された前記ステンレス鋼の厚さ（μｍ）が、軽量化処理される前の前記ステンレス鋼の厚さ（μｍ）の０．８０倍以上である、上記［１］～［４］のいずれかに記載のステンレス鋼の製造方法。
［６］前記水性組成物が、０．１～５質量％の過酸化水素、１～３０質量％のハロゲン化物イオン及び０～４０質量％の銅イオンを含む、上記［１］～［５］のいずれかに記載のステンレス鋼の製造方法。
［７］密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満であり、厚さが１００μｍ以下であるステンレス鋼。
［８］水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含み、
軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満である、ステンレス鋼の軽量化処理方法。
［９］ステンレス鋼を軽量化するための水性組成物であって、０．１～５質量％の過酸化水素、１～３０質量％のハロゲン化物イオン及び０～４０質量％の銅イオンを含む、水性組成物。
本発明によれば、簡易な手法によるステンレス鋼の軽量化、低密度化を可能にするステンレス鋼の製造方法、軽量化処理方法及び水性組成物、密度の低いステンレス鋼を実現できる。
本発明によれば、好ましくは箔状あるいは板状のステンレス鋼をさほど薄くすることなしに、軽量化を図ることが可能である。また、本発明によれば、例えば、ピンホールの発生などの表面性状の劣化を防止しつつ、低密度化されたステンレス鋼、そのようなステンレス鋼の製法などが実現される。
本発明によれば、好ましくは箔状あるいは板状のステンレス鋼をさほど薄くすることなしに、軽量化を図ることが可能である。また、本発明によれば、例えば、ピンホールの発生などの表面性状の劣化を防止しつつ、低密度化されたステンレス鋼、そのようなステンレス鋼の製法などが実現される。
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．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、水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含む。本発明のステンレス鋼の製造方法によれば、例えば板状、薄状などのステンレス鋼の軽量化の処理前の厚みを概ね維持しつつ軽量化、低密度化することができる。
本発明のステンレス鋼の製造方法は、水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含む。本発明のステンレス鋼の製造方法によれば、例えば板状、薄状などのステンレス鋼の軽量化の処理前の厚みを概ね維持しつつ軽量化、低密度化することができる。
（１－１．ステンレス鋼の性状）
軽量化処理工程を経たステンレス鋼、すなわち、軽量化処理後のステンレス鋼の密度は、７．４ｇ／ｃｍ３（７．４０ｇ／ｃｍ３）未満である。本発明の一態様のステンレス鋼、例えば軽量化処理して得られるステンレス鋼の密度は、好ましくは７．３ｇ／ｃｍ３、７．２９ｇ／ｃｍ３以下、７．２９ｇ／ｃｍ３未満、７．２８ｇ／ｃｍ３以下、あるいは７．２ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは７．１８ｇ／ｃｍ３以下、７．１５ｇ／ｃｍ３以下、７．１ｇ／ｃｍ３あるいは７．０ｇ／ｃｍ３以下であり、さらに好ましくは６．９ｇ／ｃｍ３あるいは６．８ｇ／ｃｍ３以下である。軽量化処理後のステンレス鋼の密度の下限値は、用途によって異なり特に限定されないが、耐久性や耐候性の点から、通常、１．３ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。
軽量化処理工程を経たステンレス鋼、すなわち、軽量化処理後のステンレス鋼の密度は、７．４ｇ／ｃｍ３（７．４０ｇ／ｃｍ３）未満である。本発明の一態様のステンレス鋼、例えば軽量化処理して得られるステンレス鋼の密度は、好ましくは７．３ｇ／ｃｍ３、７．２９ｇ／ｃｍ３以下、７．２９ｇ／ｃｍ３未満、７．２８ｇ／ｃｍ３以下、あるいは７．２ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは７．１８ｇ／ｃｍ３以下、７．１５ｇ／ｃｍ３以下、７．１ｇ／ｃｍ３あるいは７．０ｇ／ｃｍ３以下であり、さらに好ましくは６．９ｇ／ｃｍ３あるいは６．８ｇ／ｃｍ３以下である。軽量化処理後のステンレス鋼の密度の下限値は、用途によって異なり特に限定されないが、耐久性や耐候性の点から、通常、１．３ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。
軽量化処理を施した後のステンレス鋼の密度の値Ｄ１（ｇ／ｃｍ３）は、同一のステンレス鋼であって軽量化処理が施されていない状態のステンレス鋼の密度の値Ｄ２（ｇ／ｃｍ３）に比べて、０．９５倍以下（Ｄ１／Ｄ２≦０．９５）であることが好ましく、０．９３倍以下あるいは０．９１倍以下であることがより好ましく、０．９０倍以下あるいは０．８８倍以下であることがさらに好ましく、０．８５倍以下、０．８２倍以下あるいは０．８０倍以下であることが特に好ましい。軽量化処理前後の密度の比Ｄ１／Ｄ２の下限値は、用途によって異なり特に限定されないが、耐久性や耐候性の点から、通常、０．１６倍以上であることが好ましい。
軽量化処理を施した後のステンレス鋼の密度の値Ｄ１（ｇ／ｃｍ３）と、同一のステンレス鋼であって軽量化処理が施されていない状態のステンレス鋼の密度の値Ｄ２（ｇ／ｃｍ３）との差、すなわちＤ２－Ｄ１（ｇ／ｃｍ３）の値は、０．２（ｇ／ｃｍ３）以上であることが好ましく、０．４（ｇ／ｃｍ３）以上、０．５（ｇ／ｃｍ３）以上あるいは０．６（ｇ／ｃｍ３）以上であることがより好ましく、０．８（ｇ／ｃｍ３）以上、０．９（ｇ／ｃｍ３）以上あるいは１．０（ｇ／ｃｍ３）以上であることがさらに好ましく、１．２（ｇ／ｃｍ３）以上、１．４（ｇ／ｃｍ３）以上あるいは１．６（ｇ／ｃｍ３）以上であることが特に好ましい。軽量化処理前後の密度の差Ｄ２－Ｄ１（ｇ／ｃｍ３）の上限値は、用途によって異なり特に限定されないが、耐久性や耐候性の点から、通常、６．７（ｇ／ｃｍ３）以下であることが好ましい。
軽量化処理の対象となるステンレス鋼の形状、厚さは特に限定されないが、箔あるいは板状であるステンレス鋼が好適に用いられる。箔状のステンレス鋼、すなわちステンレス箔を軽量化の処理対象とする場合、厚さは、例えば１００μｍ以下であり、好ましくは５０μｍ以下あるいは２５μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以下あるいは１８μｍ以下であり、さらに好ましくは１５μｍ以下あるいは１２μｍ以下であり、特に好ましくは１０μｍ以下である。上記厚さの下限値は用途によって異なり特に限定されないが、耐久性や耐候性の点から、１μｍ以上であることが好ましい。
板状のステンレス鋼を軽量化処理の対象とする場合、厚さは、例えば２．０ｍｍ以下であり、好ましくは１．５ｍｍ以下であり、より好ましくは、１．２ｍｍ以下あるいは１．２ｍｍ未満であり、さらに好ましくは、１．１ｍｍ以下、１．１ｍｍ未満あるいは１．０ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．８ｍｍ以下である。上記厚さの下限値は用途によって異なり特に限定されないが、耐久性や耐候性の点から、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
板状のステンレス鋼を軽量化処理の対象とする場合、厚さは、例えば２．０ｍｍ以下であり、好ましくは１．５ｍｍ以下であり、より好ましくは、１．２ｍｍ以下あるいは１．２ｍｍ未満であり、さらに好ましくは、１．１ｍｍ以下、１．１ｍｍ未満あるいは１．０ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．８ｍｍ以下である。上記厚さの下限値は用途によって異なり特に限定されないが、耐久性や耐候性の点から、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
軽量化処理を施した後のステンレス鋼の厚さＴ１（μｍ）は、同一のステンレス鋼であって軽量化処理が施されていない状態のステンレス鋼の厚さＴ２（μｍ）に比べて、０．８０倍以上（Ｔ１／Ｔ２≧０．８０）であることが好ましく、０．８５倍以上あるいは０．９０倍以上であることがより好ましく、０．９５倍以上あるいは０．９８倍以上であることがさらに好ましく、１．０倍であって処理前の厚さが維持されることが特に好ましい。
（１－２．ステンレス鋼の種類）
本発明の水性組成物による軽量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、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）等である。
水性組成物による軽量化処理の対象として、上述のステンレス鋼のうち、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０系（ＳＵＳ４３０及びＳＵＳ４３０ＬＸなど）、ＳＵＳ４４４などがより好ましい。
本発明の水性組成物による軽量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、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）等である。
水性組成物による軽量化処理の対象として、上述のステンレス鋼のうち、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０系（ＳＵＳ４３０及びＳＵＳ４３０ＬＸなど）、ＳＵＳ４４４などがより好ましい。
（１－３．水性組成物）
ステンレス鋼の製造方法において用いられる水性組成物は、いずれも水性組成物の全量基準で、０．１～５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０～４０質量％の銅イオンを含むことが好ましい。水性組成物の成分の詳細については後述する。水性組成物によりステンレス鋼の表面に微細な凹部が形成され、ステンレス鋼の厚みを極度に減らすことなしに軽量化が図られる。
ステンレス鋼の製造方法において用いられる水性組成物は、いずれも水性組成物の全量基準で、０．１～５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０～４０質量％の銅イオンを含むことが好ましい。水性組成物の成分の詳細については後述する。水性組成物によりステンレス鋼の表面に微細な凹部が形成され、ステンレス鋼の厚みを極度に減らすことなしに軽量化が図られる。
本発明のステンレス鋼の表面を軽量する軽量処理方法においては、軽量処理工程が行われる。すなわち、本発明の軽量処理方法は、上述の水性組成物を用いてステンレス鋼表面の軽量処理を行う軽量処理工程を含む。ここで、水性組成物を用いてステンレス鋼表面の軽量処理を行うとは、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軽量処理方法は、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。
（１－４．軽量化処理の条件）
軽量化処理工程においては、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。
軽量化処理工程においては、軽量化処理の温度が、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軽量化が進行する点で、本発明のステンレス鋼の軽量化処理方法は優れている。ここで、軽量化処理の温度とは、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。
軽量化処理工程においては、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。
軽量化処理工程においては、軽量化処理の温度が、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軽量化が進行する点で、本発明のステンレス鋼の軽量化処理方法は優れている。ここで、軽量化処理の温度とは、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、軽量化処理工程においては、軽量化処理の時間が、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軽量化が進行する点で、本発明のステンレス鋼の軽量化処理方法は優れている。ここで、軽量化処理の時間とは、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軽量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、軽量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、軽量化処理工程で軽量化処理されたステンレス鋼に水洗などの処理（洗浄工程）を施してもよい。
なお、軽量化処理工程で軽量化処理されたステンレス鋼に水洗などの処理（洗浄工程）を施してもよい。
［２．ステンレス鋼の軽量化処理方法］
上述の軽量化処理工程は、ステンレス鋼の製造方法の一環としてだけでなく、例えば、製造後のステンレス鋼などに対する後処理としても有用である。本発明のステンレス鋼の軽量化処理方法は、上述の軽量化処理工程を含む。従って、軽量化処理方法で用いられる軽量化処理において、ステンレス鋼の性状、種類、水性組成物の成分、軽量化処理の条件などについては、上述の通りである。
上述の軽量化処理工程は、ステンレス鋼の製造方法の一環としてだけでなく、例えば、製造後のステンレス鋼などに対する後処理としても有用である。本発明のステンレス鋼の軽量化処理方法は、上述の軽量化処理工程を含む。従って、軽量化処理方法で用いられる軽量化処理において、ステンレス鋼の性状、種類、水性組成物の成分、軽量化処理の条件などについては、上述の通りである。
［３．水性組成物］
本発明の水性組成物は、上述のステンレス鋼の製造方法又はステンレス鋼の軽量化処理方法において好適に用いられる。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、０．１～５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０～４０質量％の銅イオンを含み、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。
本発明の水性組成物は、上述のステンレス鋼の製造方法又はステンレス鋼の軽量化処理方法において好適に用いられる。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、０．１～５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０～４０質量％の銅イオンを含み、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。
（３－１．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、０．１～５．０質量％であるが、好ましくは、０．２～４．５質量％であり、より好ましくは、０．３～４．５質量％あるいは０．２～４．０質量％であり、さらに好ましくは、０．３５～３．０質量％あるいは０．３～３．５質量％であり、特に好ましくは、０．４～２．０質量％、０．４５～１．５質量％、０．４５～１．２質量％あるいは０．５～１．０質量％、である。
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％、０．２５質量％、０．３質量％、０．３５質量％、０．４質量％、０．４５質量％あるいは０．５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、４．８質量％、４．５質量％、４．２質量％、４．０質量％、３．８質量％、３．５質量％、３．２質量％、３．０質量％、２．８質量％、２．５質量％、２．２質量％、２．０質量％、１．８質量％、１．５質量％、１．２質量％、１．０質量％などであってもよい。
過酸化水素の濃度の範囲は、上述の下限値と上限値を組み合わせた範囲から、適宜選択することができる。
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％、０．２５質量％、０．３質量％、０．３５質量％、０．４質量％、０．４５質量％あるいは０．５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、４．８質量％、４．５質量％、４．２質量％、４．０質量％、３．８質量％、３．５質量％、３．２質量％、３．０質量％、２．８質量％、２．５質量％、２．２質量％、２．０質量％、１．８質量％、１．５質量％、１．２質量％、１．０質量％などであってもよい。
過酸化水素の濃度の範囲は、上述の下限値と上限値を組み合わせた範囲から、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。
（３－２．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、塩酸、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、塩酸、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。
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、塩酸、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、塩酸、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軽量化処理において、不働態皮膜に対する孔食作用を引き起こすものと考えられる。
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％、８．０質量％、１０．０質量％及び１２．０質量％のいずれかを下限値とし、水性組成物の全量基準で、２９質量％、２８質量％、２７質量％、２６質量％及び２５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、組み合わせた範囲から、適宜選択することができる。
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％、８．０質量％、１０．０質量％及び１２．０質量％のいずれかを下限値とし、水性組成物の全量基準で、２９質量％、２８質量％、２７質量％、２６質量％及び２５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、表面に微細な凹部を生じ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。
（３－３．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、０～４０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、４０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、０～４０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、４０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、軽量化処理において、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表面において凹部が形成されるものと推測される。
また、軽量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。
また、軽量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、４０質量％以下であり、好ましくは、２５質量％以下、２０質量％以下あるいは１５質量％以下であり、より好ましくは、１２質量％以下あるいは１０質量％以下であり、７．０質量％以下、５．０質量％以下、３．０質量％以下であってもよい。銅イオンの好ましい濃度範囲として、好ましくは０～３．０質量％であり、好ましくは０～２．５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、０．３～１．５質量％あるいは０．５～１．５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、３０質量％、２５質量％、２０質量％、１７質量％、１５質量％、１０質量％、７．０質量％、５．０質量％、３．０質量％、２．５質量％、２．０質量％、１．８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、組み合わせた範囲から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、軽量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、表面における凹部の形成、軽量化処理が効率的に進行しない可能性がある。
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、３０質量％、２５質量％、２０質量％、１７質量％、１５質量％、１０質量％、７．０質量％、５．０質量％、３．０質量％、２．５質量％、２．０質量％、１．８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、組み合わせた範囲から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、軽量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、表面における凹部の形成、軽量化処理が効率的に進行しない可能性がある。
（３－４．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。
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。
（３－５．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。
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。
（３－６．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、以下のように、ステンレス鋼表面にて効率的に凹部を形成させ、軽量化を可能に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比較的、大きな凹部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、軽量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。
上述の各成分を含む水性組成物は、以下のように、ステンレス鋼表面にて効率的に凹部を形成させ、軽量化を可能に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比較的、大きな凹部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、軽量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。
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。
［４．ステンレス鋼］
本発明のステンレス鋼は、７．４（ｇ／ｃｍ３）（７．４０ｇ／ｃｍ３）未満の密度を有する。本発明の一態様のステンレス鋼、例えば軽量化処理して得られるステンレス鋼の密度は、好ましくは７．３ｇ／ｃｍ３、７．２９ｇ／ｃｍ３以下、７．２９ｇ／ｃｍ３未満、７．２８ｇ／ｃｍ３以下、あるいは７．２ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは７．１８ｇ／ｃｍ３以下、７．１５ｇ／ｃｍ３以下、７．１ｇ／ｃｍ３あるいは７．０ｇ／ｃｍ３以下であり、さらに好ましくは６．９ｇ／ｃｍ３あるいは６．８ｇ／ｃｍ３以下である。
本発明のステンレス鋼は、７．４（ｇ／ｃｍ３）（７．４０ｇ／ｃｍ３）未満の密度を有する。本発明の一態様のステンレス鋼、例えば軽量化処理して得られるステンレス鋼の密度は、好ましくは７．３ｇ／ｃｍ３、７．２９ｇ／ｃｍ３以下、７．２９ｇ／ｃｍ３未満、７．２８ｇ／ｃｍ３以下、あるいは７．２ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは７．１８ｇ／ｃｍ３以下、７．１５ｇ／ｃｍ３以下、７．１ｇ／ｃｍ３あるいは７．０ｇ／ｃｍ３以下であり、さらに好ましくは６．９ｇ／ｃｍ３あるいは６．８ｇ／ｃｍ３以下である。
このように、密度の低いステンレス鋼を通常の製法、処理方法によって製造することは困難であるものの、上述の軽量化処理工程を含む製法、軽量化処理方法によれば、容易に製造できる。すなわち、上述の軽量化処理工程によれば、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軽量化処理のみにより、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、厚みに大きな変化がなく、軽量化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、軽量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、軽量化されたステンレス鋼を効率的に得ることができる。
また、上述のように、軽量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、軽量化されたステンレス鋼を効率的に得ることができる。
このように、軽量化・低密度化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軽量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。
（厚み）
実施例および比較例における表面処理済みのステンレス箔、及び、参考例１～４における未処理のステンレス箔について、デジタルマイクロメータ（株式会社ミツトヨ製、ＭＤＣ－２５ＭＸＴ）を用いて厚みの値を測定した。
実施例および比較例における表面処理済みのステンレス箔、及び、参考例１～４における未処理のステンレス箔について、デジタルマイクロメータ（株式会社ミツトヨ製、ＭＤＣ－２５ＭＸＴ）を用いて厚みの値を測定した。
（密度）
実施例および比較例における表面処理済みのステンレス箔、及び、参考例１～４における未処理のステンレス箔について、用いたステンレス箔の重量（Ｄ）、用いたステンレス箔の面積（Ｓ）、前述の通り測定したステンレス箔の厚み（Ｔ）を用いて下記式（１）により密度の値を算出した。
実施例および比較例における表面処理済みのステンレス箔、及び、参考例１～４における未処理のステンレス箔について、用いたステンレス箔の重量（Ｄ）、用いたステンレス箔の面積（Ｓ）、前述の通り測定したステンレス箔の厚み（Ｔ）を用いて下記式（１）により密度の値を算出した。
（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。
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。
［実施例１］
厚さが１０μｍ、縦と横の長さが３０ｍｍ×３０ｍｍであり、材質がＳＵＳ４４４であるステンレス鋼（箔）を準備した（参考例１）。
５５ｍｌ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７２質量％（１４３ｇ）、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２５質量％であった。
厚さが１０μｍ、縦と横の長さが３０ｍｍ×３０ｍｍであり、材質がＳＵＳ４４４であるステンレス鋼（箔）を準備した（参考例１）。
５５ｍｌ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７２質量％（１４３ｇ）、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２５質量％であった。
上記ステンレス鋼箔を、液温３０℃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述の方法に従って測定したところ、厚みは９μｍであり、密度は６．６ｇ／ｃｍ３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２～７・比較例１～４］
処理対象のステンレス鋼、水性組成物の性状、軽量化処理方法の条件のいずれかを下記表１の通り変更した他は、実施例１と同様にステンレス鋼箔を軽量化処理し、表面処理箔を得た。
なお、実施例４及び７では、銅イオン（Ｃｕ２＋）の供給源として硫酸銅五水和物（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３．９ｇ及び１２ｇ、比較例２及び３では、塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物（ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ）を１３３ｇ及び１３３ｇ、それぞれ用いた。
得られた表面処理箔の厚さ、密度の値などの結果を表１に示す。
処理対象のステンレス鋼、水性組成物の性状、軽量化処理方法の条件のいずれかを下記表１の通り変更した他は、実施例１と同様にステンレス鋼箔を軽量化処理し、表面処理箔を得た。
なお、実施例４及び７では、銅イオン（Ｃｕ２＋）の供給源として硫酸銅五水和物（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３．９ｇ及び１２ｇ、比較例２及び３では、塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物（ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ）を１３３ｇ及び１３３ｇ、それぞれ用いた。
得られた表面処理箔の厚さ、密度の値などの結果を表１に示す。
産業上の利用可能性
特定の組成の水性組成物を用いた上述の各実施例において、少ない工程と短い時間で効率的にステンレス鋼を軽量化させることが可能であり、処理前後でステンレス鋼の厚みが大きく変化しないことが確認された。また、処理後のステンレス鋼は、概ね均一な厚みを有し、ピンホール等の欠陥は認められなかった。このように、外観の良好なままで低密度化したステンレス鋼、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、軽量化、低密度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材料部材としてのステンレス鋼を処理する分野において、産業上の利用可能性が認められる。
特定の組成の水性組成物を用いた上述の各実施例において、少ない工程と短い時間で効率的にステンレス鋼を軽量化させることが可能であり、処理前後でステンレス鋼の厚みが大きく変化しないことが確認された。また、処理後のステンレス鋼は、概ね均一な厚みを有し、ピンホール等の欠陥は認められなかった。このように、外観の良好なままで低密度化したステンレス鋼、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、軽量化、低密度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材料部材としてのステンレス鋼を処理する分野において、産業上の利用可能性が認められる。
Claims (9)
- 水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含み、
軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満である、ステンレス鋼の製造方法。 - 軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．０ｇ／ｃｍ３以下である、請求項１に記載のステンレス鋼の製造方法。
- 軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度（ｇ／ｃｍ３）が、軽量化処理される前の前記ステンレス鋼の密度（ｇ／ｃｍ３）の０．９５倍以下である、請求項１に記載のステンレス鋼の製造方法。
- 軽量化処理された前記ステンレス鋼の厚さが１００μｍ以下である、請求項１に記載のステンレス鋼の製造方法。
- 軽量化処理された前記ステンレス鋼の厚さ（μｍ）が、軽量化処理される前の前記ステンレス鋼の厚さ（μｍ）の０．８倍以上である、請求項１に記載のステンレス鋼の製造方法。
- 前記水性組成物が、０．１～５質量％の過酸化水素、１～３０質量％のハロゲン化物イオン及び０～４０質量％の銅イオンを含む、請求項１に記載のステンレス鋼の製造方法。
- 密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満であり、厚さが１００μｍ以下であるステンレス鋼。
- 水性組成物を用いてステンレス鋼を軽量化処理する軽量化処理工程を含み、
軽量化処理された前記ステンレス鋼の密度が７．４ｇ／ｃｍ３未満である、ステンレス鋼の軽量化処理方法。 - ステンレス鋼を軽量化するための水性組成物であって、０．１～５質量％の過酸化水素、１～３０質量％のハロゲン化物イオン及び０～４０質量％の銅イオンを含む、水性組成物。
Applications Claiming Priority (2)
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| JP2022-147358 | 2022-09-15 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024058249A1 true WO2024058249A1 (ja) | 2024-03-21 |
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/033575 WO2024058249A1 (ja) | 2022-09-15 | 2023-09-14 | 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 |
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|---|---|
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Citations (3)
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| 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 |
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-
2023
- 2023-09-14 WO PCT/JP2023/033575 patent/WO2024058249A1/ja unknown
Patent Citations (3)
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