JPH03287795A - 深絞り電池ケース用の光沢Ｎｉメッキ鋼帯およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 良！上Δ秤１分野 本発明は、光沢Ｎｉメッキ鋼帯及びその製造方法に関し
、特に、コイル状に巻回されるに適したもので、かつ、
該光沢Ｎｉメッキ鋼帯を用いて深絞り加工した場合にも
光沢性を保持出来るものである。

従来の技術 従来より、冷延鋼帯およびステンレス鋼帯にＮｉメッキ
を施した製品が製造されている。これらＮｉメッキ製品
は用途により、特に耐食性や加工性を重視する機能部品
用途と、表面光沢性を重視する装飾部品用途とに大別さ
れる。一般に、機能部品用途に供されるＮｉメッキ鋼帯
は、その必要とする耐食性や加工性を保持するため、無
光沢Ｎｉメッキにより製造される一方、装飾部品用途に
供されるＮｉメッキ鋼帯は半光沢あるいは鏡面光沢を問
わず、光沢Ｎ１メッキによって製造されている。

しかしながら、近時の技術革新や省力化により、機能部
品用途として供されている場合でも、耐食性や加工性の
みならず、同時に表面光沢を有するＮｉメッキ鋼帯が要
望され、それに伴って、無光沢Ｎｉメッキ鋼帯に劣らな
い耐食性と加工性を有した光沢Ｎｉメッキ鋼帯の簡単な
製造方法も待望されている。

ところで、光沢Ｎｉメッキを施して光沢Ｎｉメッキ鋼帯
を製造する場合、使用する光沢Ｎｉメッキの大部分が有
機添加剤によるものであるため、該有機添加剤（光沢剤
）の作用でＮｉメッキが硬化（Ｈ■４００〜５００）し
たり、添加剤中の硫黄がＮｉと共析して皮膜の耐食性を
損ねることが多い。そのため、鋼帯素地に対してＮｉメ
ッキとの密着性を高めるための処理を施した後に、メッ
キによる付着すべき必要量の全てを光沢Ｎｉメッキで施
しているが、該光沢Ｎｉメッキ層は硬くて脆い為、製品
化する場合に加工性に乏しく、かつ、加工を施した場合
に剥離やクラックが発生しやすく、耐食性も著しく損な
われる欠点があった。

発明が解決しようとする課題 上記光沢Ｎｉメッキ法による問題を解決するため、パフ
研磨法および焼鈍処理法が用いられることがあるが、い
ずれも問題があった。

即ち、パフ研磨法は耐食性および加工性に優れた無光沢
Ｎｉメッキを施した後に、パフ研磨により表面に光沢性
を与えている。しかしながら、該パフ研磨法による場合
、Ｎｉメッキ工程とは別に二次工程としてのパフ研磨工
程が必要となり、コスト的に不利となると共に、品質的
にもパフ研磨により与えられる光沢は一時的なもので、
経時変化により酸化、変色する欠点を有している。

一方、焼鈍処理法では、無光沢Ｎｉメッキを施した後に
、中性又は還元雰囲気中で焼鈍処理を行い、素地とＮｉ
メッキ層との間に拡散層を形成させることにより、耐食
性・加工性を向上させると共に調質圧延により表面光沢
を得るものであるが、該方法においては、下記に列挙す
る欠点があった。

■まず、該焼鈍処理法による場合、最終工程が調質圧延
となるため、製造されたＮｉメッキ銅帯の表面光沢は十
分でなく、特に、該Ｎｉメッキ鋼帯を深絞り加工した場
合は光沢がなくなる欠点がある。例えば、電池のケーシ
ングのプラス側部分を深絞り加工して製造した際、深絞
り部分の加工の度合が大きいため、光沢が全くなくなり
、外観として見える電池のプラス側部分の光沢がないこ
とにより、製品価値が落ちる欠点がある。

■焼鈍処理により拡散層を設けた場合、拡散層の厚さを
一定にすることは極めて困難なことである。即ち、バッ
チ焼鈍の場合、焼鈍容器内において、通常、コイル状と
したＮｉメッキ鋼帯は積み重ねて焼鈍され、そのため、
コイルの外部より内部へ、積重段の上段より下段へと徐
々に加熱され、例えば、温度を６００℃に設定した場合
、コイルの内部および下段においては５５０℃と温度が
低い部分が発生する。このように、温度分布が異な乞為
、温度が高いコイル外部および上段では拡散が速く始ま
る一方、内部および下段では拡散が遅れて始まり、よっ
て、必然的に生成される拡散層の厚さに不均一が生じる
。一方、連続焼鈍の場合についても、短時間で加熱する
ため、高温としており、例えば、８００℃で１分程度で
焼鈍しているが、その場合、拡散速度が速く、短時間で
拡散するため、拡散層の厚みを制御することが出来ない
。しかしながら、拡散層を一定の厚さにすることは不可
欠のことであり、当該拡散層の厚さが不均一であると、
プレス加工等の後加工で製造された製品に問題が生じる
。即ち、拡散層が薄い部分では耐食性が劣り、また、厚
い部分では加工時にクラックが発生して耐食性が著しく
損なわれる。

上記した焼鈍時に発生する拡散層の不均一を解消するも
のとして、本出願人は先に、特願平１−２２８０７７号
を提案している。該発明によれば、一定厚さの拡散層を
得ることが出来ると共に、深絞り加工した場合にも表面
光沢を保持するＮｉメッキ鋼帯を得ることが出来る。し
かしながら、該発明では、素地に対して、−次無光沢メ
ッキー焼鈍→二次無光沢メッキ→三次光沢メッキという
多段の工程を必要とするため、コスト高になるという欠
点を有している。

従って、本発明は上記光沢メッキ法、パフ研磨法、焼鈍
処理法等からなる従来方法では解決できなかった欠点を
解消し、耐食性、加工性を保持すると共に、表面光沢を
有するＮｉメッキ鋼帯およびその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明は、冷延鋼帯あるいは
ステンレス鋼帯の表面に一定厚さの無光沢Ｎｉメッキを
施した後に、該無光沢Ｎｉメッキの表面に一定厚さの光
沢Ｎｉメッキを施すもので、無光沢Ｎｉメッキ鋼帯と同
等もしくはそれ以上の耐食性、加工性を備えると共に、
加工前は勿論、深絞り加工後においても表面光沢を有す
ることを特徴とする光沢Ｎｉメッキ鋼帯及びその製造方
法を提供するものである。

上記した本発明に係わる光沢Ｎｉメッキ鋼帯はコイル状
に巻回した状態で提供されるものである。

さらにまた、本発明は上記した光沢Ｎｉメッキ鋼帯を用
いて形成した電池ケースを提供するもので、該電池ケー
スは少なくとも上記光沢Ｎｉメッキ鋼帯を深絞り加工し
て成形したプラス側部分を備えるものである。

上記した無光沢Ｎｉメッキの厚さは１．０〜ｌＯμ、好
ましくは１．５〜３．０μであり、光沢Ｎｉメッキの厚
さは０．５〜３．０μ、好ましは０．５〜１．５μであ
る。

上記無光沢および光沢Ｎｉメッキ方法としては、電気メ
ッキ方法が好適に用いられるが、他の適宜なメッキ方法
、例えば、無電解メッキ方法、蒸着メッキ方法等も用い
ることが出来る。

作用 上記したように、本発明によれば、光沢Ｎｉメッキ鋼帯
を簡単に製造することが出来ると共に、該光沢Ｎｉメッ
キ鋼帯は無光沢Ｎｉメッキ層の存在により耐食性および
加工性を備え、かつ、表層の光沢Ｎｉメッキ層の存在に
より経時変化せず且つ深絞り加工を施した場合において
も十分な表面光沢を有するものであり、特に、電池ケー
スの素材として好適に用いられる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する 第１図は本発明に係わる方法により製造した光沢Ｎｉメ
ッキ鋼帯ｌＯの断面図であって、１１は普通冷延鋼板あ
るいはステンレス鋼板からなる鋼素地で、１２Ａ、１２
Ｂは鋼素地１１の両面に積層される略一定厚さの無光沢
Ｎｉメッキ層、１３は一方側（使用時に表面側となる面
）の無光沢Ｎｉメッキ層１２Ａの表面に積層される略一
定厚さの光沢Ｎｉメッキ層である。

上記した光沢Ｎｉメッキ鋼帯１０は、第２図に示すよう
に、まず、鋼素地コイル体１１’より鋼素地１１を巻き
戻しながら、第１電気メッキ装置１５により、その表面
に電気メッキ法によりｌ　Ｏ〜ｌＯμ、好ましくは１．
５〜３．０μの厚さで無光沢電気Ｎｉメッキを施し、鋼
素地！ｌの両側表面に無光沢Ｎｉメッキ層１２Ａ、４２
Ｂを付着している。該無光沢電気Ｎｉメッキ方法として
は、ワット浴、スルファミン酸等の通常のメッキ浴を使
用した電気メッキを用いている。

上記１回目のメッキ処理に連続して、鋼素地１１の両面
に無光沢Ｎｉメッキ層１２Ａ、１２Ｂを付着したものを
第２メッキ装置１６に搬送して、２回目の光沢電気Ｎｉ
メッキを施す。該光沢電気Ｎｉメッキは上記一方の無光
沢Ｎｉメッキ層１２Ａの表面側にのみ行い、光沢Ｎｉメ
ッキ層１３を無光沢Ｎｉメッキ層１２Ａの表面に付着す
る。尚、使用時に裏面側となる無光沢Ｎｉメッキ層１２
Ｂ側には光沢Ｎ１メッキは行っていない。

上記光沢Ｎｉメッキ層１３の厚さは０５〜３．０μ、好
ましくは０．５〜１．５μであり、通常添加量の１／３
の有機添加剤を加え、流速を１５０ｍ／分〜２００ｍ／
分に上げることにより、高速度光沢Ｎｉメッキ浴による
電気メッキを行っている。特に、該２回目の電気メッキ
処理は７５Ａ／ｄｍ”−１００Ａ／ｄｍ’の高電流密度
で行い、１回目の無光沢Ｎｉメッキ層１２Ａに対する２
回目の光沢Ｎｉメッキ層１３の密着度を高めている。

上ε己２回目の光沢電気Ｎｉメッキを施し、鋼索地！菫
の表面に無光沢Ｎｉメッキ層１２Ａ％１２Ｂ。

該光沢Ｎｉメッキ層１３を付着した光沢Ｎｉメッキ鋼帯
！０をコイル体１０’として巻回している。

上記製造方法によれば、１つのラインからなるメッキ工
程だけで、鋼素地１１を光沢Ｎｉメッキ鋼帯ＩＯとする
ことが出来ると共に、２重メッキとなる無光沢Ｎｉメッ
キ層１２Ａと光沢Ｎｉメッキ層１３との密着度が高いた
めに、第３図に示すように、該光沢Ｎｉメッキ鋼帯ＩＯ
を巻回してコイル体ｌＯ°として製造することが出来る
。

上記した実施例は鋼素地１１の両面に無光沢Ｎｉメッキ
層１２ＡＳ　１２Ｂを形成し、一方の無光沢Ｎｉメッキ
層１２Ａの表面にのみ光沢Ｎｉメッキ層１３を形成した
ものであるが、第４図に示すように両方の無光沢Ｎｉメ
ッキ層１２Ａ、１２Ｂの両方の表面に光沢Ｎｉメッキ層
１３Ａ、１３Ｂを形成することも出来る。また、第５図
に示す如く、鋼素地１１の片面にのみ無光沢Ｎｉメッキ
層１２を形成し、該無光沢Ｎｉメッキ層の表面に光沢Ｎ
ｉメッキ層１３を形成することも出来る。

上記方法で製造された光沢Ｎｉメッキ鋼板ｌＯは、鋼素
地１日ニ一定厚さの無光沢Ｎｉメッキ層１２を介在して
一定厚さの光沢Ｎｉメッキ層１３を形成するため、無光
沢メッキ層１２の存在により耐食性および加工性を備え
ている。かつ、光沢メッキ層１３の存在により十分な表
面光沢を有し、該光沢は経時変化により損なわれない。

しかも、光沢Ｎｉメッキ層１３を無光沢Ｎｉメッキ層１
２に密着度を高めて付着しているため、プレス加工時に
両方のメッキ層１２と１３とが剥離して光沢Ｎｉメッキ
層がはがれ、表面に無光へＮｉメッキ層１２が露出して
表面光沢を損なうことはない。かつ、メッキ付着量の全
量を光沢Ｎｉメッキで施している場合と比較して、光沢
メッキ層１３の厚さが薄いため、クラックが発生しにく
い。

上記した理由より、本発明に係わる光沢Ｎｉメッキ鋼帯
１０を素材としてプレス加工し、第６図に示すような電
池ケース１を好適に形成することが出来る。即ち、該電
池ケースｌはその全体を上記光沢Ｎｉメッキ鋼帯ｌＯを
プレス加工して図示の如く形成し、該電池ケースｌのプ
ラス側部分２においては深絞り加工により略直角に屈折
させた段状部３を形成している。

上記プレス加工、特に、深絞り加工を施した場合、表層
の光沢Ｎｉメッキ層１３において、従来の全量を光沢Ｎ
ｉメッキ層とした場合と比較して発生率は低いが、クラ
ックが発生する場合もある。

その場合、該光沢Ｎｉメッキ層１３の下層にある無光沢
Ｎｉメッキ層１２によって耐食性がカバーされ、クラッ
ク発生により耐食性が損なわれることはない。更に、一
般にＮｉメッキ皮膜は硫黄含有量が多いほど自然電位が
低いので、光沢Ｎｉメッキ層１３を貫通する腐食孔（ピ
ンホール）が無光沢Ｎｉメッキ層１２に達すると、光沢
Ｎｉメッキ層１３と無光沢Ｎｉメッキ層１２との間に電
位差が生じ、下地無光沢Ｎｉメッキ層１２は光沢Ｎｉメ
ッキ層１３によりアノード防食を受け、鋼素地１１の方
向への腐食を緩慢とすることが出来、耐食性をより良好
に保持出来る。

（実験例１） 本発明に係わる鋼素地の表面に無光沢Ｎｉメッキと光沢
Ｎｉメッキとを施した二重メッキ方法による光沢Ｎｉメ
ッキ鋼板（Ａ）と、従来例に記載した無光沢パフ研磨法
による光沢Ｎｉメッキ鋼板（Ｂ）および焼鈍処理調質圧
延法による光沢Ｎｉメッキ鋼板（Ｃ）とを設けた。

これら光沢Ｎｉメッキ鋼板（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を１
００ＷｘｌＯＯＬの大きさにカットし、大気中に放置し
て、酸化（変色）情況を下記の光沢度計で測定した。

光沢度計・・日本重色工業（株）製 機種ＶＧＳ−ＩＤ型 基準値・ステンレス　ＢＡ仕上（光輝焼鈍）鏡面１０４
０゜ その結果は、下記の表１に示す通りである。

表１ 前頁表１中、◎は光沢度が８００°で鏡面光沢、Ｑは光
沢度が６００°で光沢中、 △は光沢度が５００°で光沢小、 ×は光沢度が３００°で光沢なし を表している。

（実験例２） 上記実験例１で形成した本発明に係わる２重メッキ法に
よる光沢Ｎｉメッキ鋼板（Ａ）、従来例の無光沢パフ研
磨法による光沢Ｎｉメッキ鋼板（Ｂ）および焼鈍処理調
質圧延法による光沢Ｎｉメッキ鋼板（Ｃ）を用いてアル
カリ単玉電池のケースを形成した。該電池ケースのトッ
プ部（十極側）の光沢度を実験例１と同様の光沢度計を
用いて測定した。

測定は、トップ部を深絞り加工した直後、洗浄（トリク
レン洗浄、アルカリ脱脂あるいはフロン洗浄）後、１ケ
月後および２ケ月後に行った。光沢度の評価は実験例１
と同様に◎、○、△、×でおこなっている。その結果は
次頁の表２に示す通りである。

表２ 上記表２より明らかなように、従来のパフ研磨法、調質
圧延法は有機物が混入されていない為、トップ部は深絞
り加工時、上部より金型で押さえられることにより表面
光沢が落ち、必然的に酸化（変色）されていく。本発明
の二重メッキ法では有機物を混入させて光沢を出してい
るため、表層硬度が無光沢Ｎｉに比べて非常に高い。即
ち、本発明の光沢Ｎｉメッキでは表面硬度が４００〜５
００ＨＶであるのに対して、無光沢Ｎｉメッキは表面硬
度が２００〜３００である。このように、本発明は表面
硬度が高いためにトップ部の絞り加工時に金型で押さえ
られても光沢度は変化しない。

発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明によれば、鋼素
地の表面に一定厚さで無光沢Ｎｉメッキ層を設け、その
表面に一定厚さの光沢Ｎｉメッキ層を設けた２重メッキ
構成としているため、無光沢Ｎｉメッキ層で耐食性およ
び加工性を保持出来ると共に、光沢Ｎｉメッキ層で十分
な表面光沢を得ることが出来、従来の無光沢Ｎｉメッキ
を施した機能部品用途および光沢Ｎｉメッキを施した装
飾部品用途の両方の用途に用いることが出来ると共に、
機能性と装飾性の両方が要求される用途、例えば、電池
ケースの素材として、特に、好適に用いることが出来る
ものである。また、該光沢Ｎｉメッキ鋼帯を巻回したコ
イル体は製造時、搬送時および保管時等のいずれにおい
ても、スペースをとらず、かつ、取り扱いが容品である
等の種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第り図は本発明に係わる光沢Ｎｉメッキ調帯の断面図、
第２図は上記光沢Ｎｉメッキ鋼帯の製造方法を示す概略
図、第３図は上記光沢Ｎｉメッキ鋼帯からなるコイル体
の正面図、第４図および第５図は本発明の他の実施例を
示す光沢Ｎｉメッキ鋼帯の断面図、第６図は上記光沢Ｎ
ｉメッキ鋼帯より形成した電池ケースの断面図であるウ
ド・・電池ケース、２・・・プレス側部分、１０・・・
光沢Ｎｉメッキ鋼帯、 １０゛・・・光沢Ｎｉメッキ調帯コイル体、１１・・・
鋼素地、１２・・・無光沢Ｎｉメッキ層、１３・・・光
沢Ｎｉメッキ層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷延鋼帯あるいはステンレス鋼帯等の鋼素地の表面
   に一定厚さの無光沢Ｎｉメッキ層を備えると共に、該無
   光沢Ｎｉメッキ層の表面に一定厚さの光沢Ｎｉメッキ層
   を備えたことを特徴とする光沢Ｎｉメッキ鋼帯。 ２、冷延鋼帯あるいはステンレス鋼帯等の鋼素地の表面
   に一定厚さの無光沢Ｎｉメッキ層を備えると共に、該無
   光沢Ｎｉメッキ層の表面に一定厚さの光沢Ｎｉメッキ層
   を備えた光沢Ｎｉメッキ鋼帯を用いて形成され、少なく
   とも該光沢Ｎｉメッキ鋼帯をプレス加工して形成した段
   状に屈折したプラス側部分を備えている電池ケース。 ３、冷延鋼帯あるいはステンレス鋼帯等の鋼素地の表面
   に、一定厚さの無光沢Ｎｉメッキを施した後に、該無光
   沢Ｎｉメッキの表面に一定厚さの光沢Ｎｉメッキを施す
   光沢Ｎｉメッキ鋼帯の製造方法。