JP2007154218A - Film separating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、テストピースの表面にニッケル燐酸塩化成処理皮膜が形成されたサンプルから、ニッケル燐酸塩化成処理皮膜を分離する皮膜分離方法に関する。 The present invention relates to a film separation method for separating a nickel phosphate chemical conversion coating from a sample having a nickel phosphate chemical conversion coating formed on the surface of a test piece.
ニッケル燐酸塩化成処理皮膜(以下、単に「化成処理皮膜」とも称する。)は、例えば、被処理材の耐磨耗性、耐食性等を向上させるための保護膜、あるいは被処理材に金めっきを施す際の下地として利用されている。この化成処理皮膜の成分を分析することは、品質管理の面から重要である。例えば、特許文献1には、アンモニア性の重クロム酸アンモニウム水溶液を用いて化成処理皮膜を溶解し、溶解前後の鋼板の質量差から化成処理皮膜の付着量を求め、溶液の元素分析から皮膜組成を求める方法が記載されている。しかし、上記方法では、化成処理皮膜を溶解してしまうため、皮膜の付着量と皮膜に含まれる元素量を求め得るだけにとどまり、それ以上の化成処理皮膜を対象とする評価(例えば、化成処理皮膜の結晶性の評価等)は困難となる。
The nickel phosphate chemical conversion coating (hereinafter also simply referred to as “chemical conversion coating”) is, for example, a protective film for improving the wear resistance, corrosion resistance, etc. of the material to be processed, or gold plating on the material to be processed. It is used as a base for application. It is important from the aspect of quality control to analyze the components of the chemical conversion coating. For example, in
上記課題を解決するため、特許文献2には、亜鉛系めっき鋼板の表面に化成処理皮膜が形成されたサンプルを、ヨウ素を含有する有機溶媒に浸漬し、亜鉛系めっき層のみを溶解させて化成処理皮膜を膜の状態で分離する皮膜分離方法が提案されている。
しかしながら、特許文献2に記載の方法では、化成処理皮膜と亜鉛系めっき層との界面に有機溶媒を浸透させる必要があるため皮膜の分離に時間がかかる上、有機溶媒をろ過により除去する必要があるため処理工数が増加するおそれがある。
However, in the method described in
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、簡易な方法で化成処理皮膜を分離することができる皮膜分離方法を提供する。 This invention solves the said conventional subject, and provides the film separation method which can isolate | separate a chemical conversion treatment film by a simple method.
本発明の皮膜分離方法は、折り曲げ可能なテストピースの表面にニッケル燐酸塩化成処理皮膜が形成されたサンプルから、前記ニッケル燐酸塩化成処理皮膜を分離する皮膜分離方法であって、
前記テストピースは、クロム及びアルミニウムの少なくとも一方を含む材料からなり、
前記サンプルを折り曲げることによって前記ニッケル燐酸塩化成処理皮膜を破断させて、その破断箇所から前記ニッケル燐酸塩化成処理皮膜を剥離することを特徴とする。
The film separation method of the present invention is a film separation method for separating the nickel phosphate chemical conversion coating from a sample in which a nickel phosphate chemical conversion coating is formed on the surface of a foldable test piece,
The test piece is made of a material containing at least one of chromium and aluminum,
The nickel phosphate chemical conversion treatment film is broken by bending the sample, and the nickel phosphate chemical conversion treatment film is peeled off from the broken portion.
本発明の皮膜分離方法によれば、簡易な方法で化成処理皮膜を分離することができるため、処理時間や処理工数の削減が可能となる。 According to the film separation method of the present invention, since the chemical conversion film can be separated by a simple method, the processing time and the number of processing steps can be reduced.
本発明の皮膜分離方法では、折り曲げ可能なテストピースの表面にニッケル燐酸塩化成処理皮膜(化成処理皮膜)が形成されたサンプルを折り曲げることによって、化成処理皮膜を破断させて、その破断箇所から化成処理皮膜を剥離する。これにより、有機溶媒を用いずに化成処理皮膜を容易に分離できるため、従来の方法に比べ処理時間や処理工数の削減が可能となる。なお、サンプルを折り曲げる際、サンプルの折り曲げ箇所の曲率半径は、0.1〜50mmであることが好ましい。化成処理皮膜の剥離が更に容易になるからである。また、化成処理皮膜の厚みは、例えば1〜100μm程度である。 In the method for separating a film according to the present invention, a sample having a nickel phosphate chemical conversion coating (chemical conversion coating) formed on the surface of a bendable test piece is bent to break the chemical conversion coating and then form a chemical conversion from the fractured portion. Remove the treatment film. Thereby, since the chemical conversion treatment film can be easily separated without using an organic solvent, it is possible to reduce the processing time and the number of processing steps as compared with the conventional method. In addition, when bending a sample, it is preferable that the curvature radius of the bending location of a sample is 0.1-50 mm. It is because peeling of a chemical conversion treatment film becomes still easier. Moreover, the thickness of a chemical conversion treatment film is about 1-100 micrometers, for example.
上記テストピースは、クロム及びアルミニウムの少なくとも一方を含む材料からなる。例えばクロム、クロム合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の材料からなるテストピースを使用することができる。クロム及びアルミニウムは酸素との結合力が強いため、クロム及びアルミニウムの少なくとも一方を含む材料からなるテストピースは、その表面に緻密な酸化皮膜(不動態膜)が形成される。この酸化皮膜はガラスと同程度の緻密性を有するため、上記酸化皮膜と化成処理皮膜(例えば無電解めっき膜)との間の密着性は低くなる。そのため、上述したようにサンプルを折り曲げることによって、その破断箇所を起点として化成処理皮膜をテストピースから容易に剥離することができる。なお、テストピース中のクロム又はアルミニウムの含有量は、例えば9質量%以上であり、好ましくは9〜25質量%である。 The test piece is made of a material containing at least one of chromium and aluminum. For example, a test piece made of a material such as chromium, a chromium alloy, aluminum, an aluminum alloy, and stainless steel can be used. Since chromium and aluminum have a strong binding force with oxygen, a test piece made of a material containing at least one of chromium and aluminum has a dense oxide film (passive film) formed on the surface thereof. Since this oxide film has the same compactness as glass, the adhesion between the oxide film and the chemical conversion film (for example, electroless plating film) is low. Therefore, by bending the sample as described above, the chemical conversion coating can be easily peeled off from the test piece starting from the broken portion. In addition, content of chromium or aluminum in a test piece is 9 mass% or more, for example, Preferably it is 9-25 mass%.
上記テストピースの形状は、板状又は棒状であることが好ましい。テストピースを容易に折り曲げることができるからである。板状のテストピースを用いる場合は、その厚みが、例えば0.1〜1mm程度であればよい。また、棒状のテストピースを用いる場合は、その径が、例えば0.1〜5mm程度であればよい。 The shape of the test piece is preferably a plate shape or a rod shape. This is because the test piece can be easily bent. When using a plate-shaped test piece, the thickness should just be about 0.1-1 mm, for example. Moreover, when using a rod-shaped test piece, the diameter should just be about 0.1-5 mm, for example.
上記化成処理皮膜を無電解めっきにより形成する場合、無電解めっきは、テストピースとテストピースへの無電解めっきを促進させるダミー材とを投入した容器を無電解めっき液で満たされた浴槽に浸漬し、上記容器を揺動させてテストピースとダミー材とを接触させながら行うことが好ましい。上述したように、本発明で使用されるテストピースは化成処理皮膜との密着性が低いが、ダミー材と共にテストピースを処理することにより、ダミー材を起点として化成処理皮膜を成長させてテストピースへの無電解めっきを行うことができる。また、揺動させながら無電解めっきを行うことにより、テストピースとダミー材とを接触させながら無電解めっき反応中に発生する気泡を除去することができるため、化成処理皮膜中への気泡の抱きこみを防止できる。 When the chemical conversion coating is formed by electroless plating, electroless plating is performed by immersing a container filled with a test piece and a dummy material that promotes electroless plating on the test piece in a bath filled with electroless plating solution. It is preferable to perform the test while the test piece and the dummy material are brought into contact with each other by swinging the container. As described above, the test piece used in the present invention has low adhesion to the chemical conversion treatment film, but by treating the test piece together with the dummy material, the chemical treatment film is grown from the dummy material as a starting point. Electroless plating can be performed. In addition, by performing electroless plating while swinging, bubbles generated during the electroless plating reaction can be removed while the test piece and the dummy material are in contact with each other. Dust can be prevented.
上記容器の底面及び側面には、貫通孔が形成されていることが好ましい。上記容器内の無電解めっき液と上記浴槽内の無電解めっき液との交換が促進されるため、めっき処理を安定して行うことができる。このような容器としては、例えば、網かご状に形成された容器を使用することができる。容器の素材は特に限定されないが、例えばポリプロピレンやポリエチレン等が使用できる。なお、上記貫通孔の径は、例えば0.5〜10mm程度であればよい。 It is preferable that through holes are formed in the bottom and side surfaces of the container. Since the exchange between the electroless plating solution in the container and the electroless plating solution in the bath is promoted, the plating process can be performed stably. As such a container, for example, a container formed in a mesh basket shape can be used. The material of the container is not particularly limited, and for example, polypropylene or polyethylene can be used. In addition, the diameter of the said through-hole should just be about 0.5-10 mm, for example.
上記ダミー材は、鉄、ニッケル等の8族元素を含む材料からなることが好ましい。8族元素は無電解めっき液との反応性が高いため、無電解めっきを促進させる効果が高まるからである。また、上記ダミー材の形状は、略球状であることが好ましい。テストピースとダミー材との接触が点接触となるため、テストピースへの無電解めっきが均一に行われるからである。この場合、上記ダミー材の径は、例えば0.6〜20mm程度であればよい。 The dummy material is preferably made of a material containing a group 8 element such as iron or nickel. This is because the Group 8 element has high reactivity with the electroless plating solution, and thus the effect of promoting electroless plating is enhanced. The shape of the dummy material is preferably substantially spherical. This is because the contact between the test piece and the dummy material becomes a point contact, and thus the electroless plating on the test piece is performed uniformly. In this case, the diameter of the dummy material may be about 0.6 to 20 mm, for example.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、参照する図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示し、重複する説明を省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in the drawings to be referred to, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of brevity, and redundant description may be omitted.
まず、本発明の一実施形態に係る皮膜分離方法について説明する。図1A,Bは、本発明の一実施形態に係る皮膜分離方法を説明するための断面図である。 First, a film separation method according to an embodiment of the present invention will be described. 1A and 1B are cross-sectional views for explaining a film separation method according to an embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態に係る皮膜分離方法では、折り曲げ可能なテストピース1の表面に化成処理皮膜2が形成されたサンプル3(図1A)を、図1Bに示すように折り曲げることによって化成処理皮膜2を破断させて、その破断箇所から化成処理皮膜2を剥離する。これにより、有機溶媒を用いずに化成処理皮膜2を容易に分離できるため、従来の方法に比べ処理時間や処理工数の削減が可能となる。
In the film separation method according to one embodiment of the present invention, the sample 3 (FIG. 1A) in which the
テストピース1は、クロム及びアルミニウムの少なくとも一方を含む材料からなる。例えばクロム、クロム合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の材料からなるテストピースを使用することができる。クロム及びアルミニウムは酸素との結合力が強いため、クロム及びアルミニウムの少なくとも一方を含む材料からなるテストピース1は、その表面に緻密な酸化皮膜(不動態膜)が形成される。この酸化皮膜はガラスと同程度の緻密性を有するため、上記酸化皮膜と化成処理皮膜2との間の密着性は低くなる。そのため、上述したようにサンプル3を折り曲げることによって、その破断箇所を起点として化成処理皮膜2をテストピース1から容易に剥離することができる。
The
次に、テストピース1の表面に化成処理皮膜2を形成する好適な方法について説明する。参照する図2は、化成処理皮膜2を形成する方法を説明するための断面図である。なお、以下に説明する方法は、化成処理皮膜2を無電解めっきにより形成する方法である。
Next, a suitable method for forming the
図2に示すように、本方法では、テストピース1とテストピース1への無電解めっきを促進させるダミー材11(例えば鉄球)とを投入した容器10を無電解めっき液21で満たされた浴槽20に浸漬し、容器10を揺動させてテストピース1とダミー材11とを接触させながら行う。容器10としては、本方法では網かご状に形成されたものを使用している。また、容器10の揺動方向は無電解めっき液21の液面に略垂直な方向とし、揺動の速さは、例えば0.1〜0.5秒/サイクル程度であればよい。なお、揺動方法は特に限定されず、手動により揺動させてもよいし、揺動装置を用いてもよい。本方法を用いれば、ダミー材11を起点として化成処理皮膜2(図1A参照)を成長させることによりテストピース1への無電解めっきを行うことができる。
As shown in FIG. 2, in this method, the
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited to the Example shown below.
本実施例では、化成処理皮膜2を上述の図2で示す方法により形成した。テストピース1には、縦100mm×横20mm×厚み0.2mmの板状ステンレス鋼(SUS304製)を用いた。ダミー材11には、径が6mmの鉄球を用いた。容器10には、ポリプロピレン製の網かご状容器を用いた。なお、この網かご状容器は、網かご部分の底面の径が100mmで、網かご部分の高さが200mmであり、網かご部分に設けられた貫通孔の径が3mmである。また、浴槽20には容積が430Lのものを使用し、この浴槽20内に、400Lの無電解ニッケルめっき液(上村工業株式会社製、型番:ニムデンDX)を入れて、以下に示す手順でめっきを行った。
In this example, the
まず、容器10にテストピース1及びダミー材11を投入した。この際、テストピース1とダミー材11との体積比が、テストピース1:ダミー材11=1:3となるようにした。このテストピース1及びダミー材11が投入された容器10を、55℃のアルカリ脱脂液に3分間浸漬した後、1分間水洗し、次いで40℃の塩酸(塩化水素の濃度:14%程度)に3分間浸漬し、水洗を1秒間行った。そして、これを上記無電解ニッケルめっき液に浸漬し、容器10を手動で2分間揺動させた。この際、容器10の揺動方向は無電解ニッケルめっき液の液面に略垂直な方向とし、揺動の振幅は25cmとし、揺動の速さは0.3秒/サイクルとした。そして、このテストピース1及びダミー材11が投入された容器10を揺動装置に取り付けて、上記無電解ニッケルめっき液中で容器10を揺動させながら無電解ニッケルめっきを行った(処理時間:1時間)。なお、この際の揺動の速さは0.5秒/サイクルとし、無電解ニッケルめっき液の温度は86〜90℃の範囲に保持した。このめっき処理によって、テストピース1の表面に厚さ12μmの化成処理皮膜2が形成された。
First, the
そして、上記化成処理皮膜2で覆われたサンプル3を1分間水洗し、イソプロピルアルコールに20秒間浸漬し、その後110℃の雰囲気で30分間乾燥させた。そして、このサンプル3を折り曲げることによって化成処理皮膜2を破断させて、その破断箇所から化成処理皮膜2を膜の状態で剥離した。なお、サンプル3を折り曲げる際、サンプル3の折り曲げ箇所の曲率半径は0.5mmとした。
The sample 3 covered with the
なお、テストピース1として板状ステンレス鋼の代わりに、針金状ステンレス鋼(径:0.5mm、長さ:20m)を用いて上記と同様の条件でめっきを行い、同様に化成処理皮膜2を剥離した場合も、膜の状態で化成処理皮膜2を分離することができた。
In addition, instead of plate-like stainless steel, the
本発明は、テストピースの表面にニッケル燐酸塩化成処理皮膜が形成されたサンプルから、ニッケル燐酸塩化成処理皮膜を膜の状態で分離する皮膜分離方法として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a film separation method for separating a nickel phosphate chemical conversion coating film in a film state from a sample having a nickel phosphate chemical conversion coating film formed on the surface of a test piece.
1 テストピース
2 化成処理皮膜(ニッケル燐酸塩化成処理皮膜)
3 サンプル
10 容器
11 ダミー材
20 浴槽
21 無電解めっき液
1
3
Claims (6)
前記テストピースは、クロム及びアルミニウムの少なくとも一方を含む材料からなり、
前記サンプルを折り曲げることによって前記ニッケル燐酸塩化成処理皮膜を破断させて、その破断箇所から前記ニッケル燐酸塩化成処理皮膜を剥離することを特徴とする皮膜分離方法。 A film separation method for separating the nickel phosphate chemical conversion coating from a sample having a nickel phosphate chemical conversion coating formed on the surface of a bendable test piece,
The test piece is made of a material containing at least one of chromium and aluminum,
A method of separating a film, comprising bending the sample to break the nickel phosphate chemical conversion coating, and peeling the nickel phosphate chemical conversion coating from the broken portion.
前記無電解めっきは、前記テストピースと前記テストピースへの無電解めっきを促進させるダミー材とを投入した容器を無電解めっき液で満たされた浴槽に浸漬し、前記容器を揺動させて前記テストピースと前記ダミー材とを接触させながら行う請求項1に記載の皮膜分離方法。 The nickel phosphate chemical conversion coating is formed by electroless plating,
The electroless plating is performed by immersing a container filled with the test piece and a dummy material that promotes electroless plating on the test piece in a bath filled with an electroless plating solution, and swinging the container to The film separation method according to claim 1, wherein the method is performed while bringing the test piece and the dummy material into contact with each other.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105445128A (en) * | 2015-12-16 | 2016-03-30 | 三棵树涂料股份有限公司 | Device and detection method for quickly detecting elasticity of paint film |
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JP2005060809A (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Toyo Kohan Co Ltd | SURFACE-TREATED Al SHEET EXCELLENT IN SOLDERABILITY, ITS PRODUCTION METHOD AND HEAT SINK USING THE SAME |
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2005
- 2005-11-30 JP JP2005346932A patent/JP2007154218A/en active Pending
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