JP3194148B2 - 金属の表面処理方法 - Google Patents

金属の表面処理方法

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JP3194148B2
JP3194148B2 JP07816091A JP7816091A JP3194148B2 JP 3194148 B2 JP3194148 B2 JP 3194148B2 JP 07816091 A JP07816091 A JP 07816091A JP 7816091 A JP7816091 A JP 7816091A JP 3194148 B2 JP3194148 B2 JP 3194148B2
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康夫 澤田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の表面処理方法に
関し、特に有機硫黄化合物をプラズマ化して金属の表面
を処理する金属の表面処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属表面は大気中の酸素、或いは酸又は
アルカリなどの化学薬品によって容易に酸化或いは腐蝕
を受けやすい性質を有し、この性質を防止するため、金
属表面に塗料や接着剤を塗布することが行われている。
金属表面に塗料や接着剤を塗布する場合、脱脂或いは脱
錆などの前処理を行ったのち、りん酸処理、陽極酸化或
いはメッキ等の化成処理を行わなければならなかった。
【0003】しかし、これらの化成処理等は何れも水溶
液中で行われるため、その処理浴からの廃棄物は環境汚
染の問題を生じやすいという欠点があった。
【0004】他方、従来より原料物質をグロー放電によ
りプラズマ化し、これによって種々の物体の表面を改質
する表面処理法は、プラズマ化学の表面処理方法として
知られているが、最近大気圧下で安定なグロー放電が可
能になって以来、プラズマ化による表面処理は盛んに行
われるようになってきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者は、上
述のプラズマ化による表面処理方法を金属表面に適用
し、金属表面に防蝕性を賦与し、また環境汚染の問題を
生ずることなく金属表面に塗料又は接着剤との密着性を
賦与すべく種々検討した結果、有機性硫黄化合物をプラ
ズマ化し金属表面に該化合物の薄膜を形成せしめること
によって所期の目的を達成できることを見出し、本発明
を完成するに至ったもので、本発明の目的はプラズマ処
理によって金属の表面処理方法を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、対向す
る電極間に金属を位置せしめ、不活性気体及び有機硫黄
化合物を存在させ、両電極間にグロー放電を起し該有機
硫黄化合物をプラズマ化励起させて前記金属の表面に有
機硫黄化合物の反応若しくは重合薄膜を形成させること
を特徴とする金属の表面処理方法である。
【0007】すなわち、本発明によれば、両電極間にグ
ロー放電させることによって、有機硫黄化合物はプラズ
マ化励起され、対向する電極間にある金属板表面に有機
硫黄化合物の反応もしくはその重合体の薄膜(単に薄膜
という)が形成され、これによって金属板表面が改質さ
れ、防蝕性或いは塗料又は接着剤との密着性が賦与する
ものと思われる。
【0008】本発明について詳細に説明する。有機性硫
黄化合物は通常融点が100℃以上で室温では結晶性若
しくは無定形の固体状のものが多く、本発明ではこれら
のものを粉砕し、結晶状若しくは粉末状として使用す
る。
【0009】使用に先立ち粉末状もしくは結晶状有機硫
黄化合物を乾燥する。有機硫黄化合物が湿った状態では
グロー放電はしにくいため好ましくなく、したがって、
乾燥して使用する。
【0010】具体的に使用しうる有機硫黄化合物を列挙
すると、チオ安息香酸、チオ尿素、チオウレタン、チオ
アセトアミド、チオキサンテン、トリアジンチオール等
であり、好ましい有機硫黄化合物としては、チオ尿素、
トリアジンチオール等である。処理される金属として
は、鉄、銅、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、ク
ロム等通常一般に使用する金属類であれば何れでもよ
く、その形態としては板状、粉末状、網状、ワイヤー状
或は成形体のいずれでも良い。
【0011】グロー放電させる雰囲気としてはへリウ
ム、アルゴン、窒素等のガス又はこれらの混合ガス等の
不活性ガス雰囲気である。アルゴンガス単独の場合、電
極間に電圧を印加するとグロー放電を起こさず、糸状放
電になるのでアルゴンガス中に少量のケトン類、好まし
くはアセトンの蒸気を添加することが必要である。
【0012】両電極間にグロー放電させ、プラズマ化さ
せる手段は、通常のプラズマ表面処理の場合と大差な
い。すなわち、電圧は2000V〜6000Vで、周波
数は100Hz〜100,000Hz必要である。好ま
しくは500Hz〜10,000Hz、最も好ましく
は、1,000Hz〜5,000Hzである。
【0013】また、両電極間の間隔としては、存在する
不活性ガス或いはプラズマ化する有機硫黄化合物の種類
によって多少異なるが、通常50mmから1mm、好ま
しくは20mmから5mm程度である。
【0014】本発明に係る表面処理方法の処理時間とし
ては20秒〜20分程度であって、処理時間を長くする
ことにより金属表面に形成される薄膜の厚みは増すが、
経済性は低下するので、通常上記の範囲内の時間を処理
時間とする。
【0015】本発明において、対向する電極間に金属板
を位置せしめる手段は特に限定されるものではないが、
二、三の具体的な方法を例示すると次の通りである。
【0016】(1)金属板を上部電極(陽性)に取付
け、下部電極(アース側)の上にセラミック板をのせ、
その上に結晶性又は粉末状の有機硫黄化合物を散布し、
必要に応じて下部電極を加温し有機硫黄化合物の融点近
くの温度にし、両極間に電圧を印加してグロー放電させ
有機硫黄化合物をプラズマ励起させる。
【0017】(2)下部電極上に非伝導体よりなる網を
おき、この網に有機硫黄化合物粉体を付着させ、しかる
後、グロー放電して有機硫黄化合物をプラズマ励起させ
る。 (3)対向する電極の周りに金属板を吊るし、下部電極
上に粉末又は有機硫黄化合物をおきグロー放電させて有
機硫黄化合物をプラズマ励起させる。
【0018】以上の例では有機硫黄化合物を結晶状又は
粉末状としてそのまま使用したが、有機硫黄化合物の粉
末の中に少量の粘結剤(糊料又は接着剤)を加えてこれ
を板状又はシート状として成形、乾燥して厚さ0.1〜
1mm程度の板をつくり、これを上述の各例示における
有機硫黄化合物の粉末又は結晶の代わりに使用してもよ
い。
【0019】次に実施例をもって更に具体的に説明す
る。
【実施例】実施例 1 プラズマ反応器中の上下電極のうち下部の電極に電極よ
リも大きい厚み0.5mmのセラミック板をのせ、これ
を誘電体被膜とする。
【0020】上部電極には厚み1mmの冷延鋼板G31
41を取り付ける。取り付ける方法としては電極と冷延
銅板が接触しておればどのような方法でもかまわない
が、簡単にクリップ等ではさんでもよい。
【0021】次に下部電極上においたセラミック板の上
にトリアジンチオール〔商品名ジスネット三協化成
(株)〕(融点約130℃)の粉末を均一に散布し容器
の中の空気をヘリウムにて置換し且つすこしづつ、ヘリ
ウムガスを導入して完全に容器をヘリウムで満たす。
【0022】上下電極間隙は3mmとする。次に電極間
に3000Hz、2500Vの高周波電圧を印加すると
直ちにグロー放電が起こりプラズマ励起される。この間
下部電極の上に位置せしめたセラミック上に散布したト
リアジンチオールはプラズマ中のイオンによりたたかれ
て分子を放出し、上部電極に取付けられた冷延銅板上に
付着して薄膜を形成する。薄い間は虹色の干渉膜である
が時間の経過と共にやや黄色を帯びた膜を生成する。処
理時間2〜3分で厚み500〜600mmである。
【0023】処理したものはその薄膜が薄く虹色の干渉
膜を有しているものもアクリル樹脂のプライマーを塗装
した場合、完全に密着しクロスカット試験は100/1
00であった。一方処理されていない冷延銅板はクロス
カット試験25/100で密着は極めて悪かった。
【0024】実施例 2 実施例1と全く同じように同じ材料を使用した。ただし
下部電極を中に組み込んだヒーターによって電極温度1
40℃にして全く同様にプラズマ処理を行った。セラミ
ック板上のトリアジンチオールは熱により溶解すると同
時にプラズマによって蒸発し短時間で上部電極に取付け
た冷延鋼板に厚い皮膜を形成した。この鋼板も非常に良
好な密着性を示した。
【0025】実施例 3 反応容器は実施例1と全く同様なものを使用した。処理
する為の金属板としてはステンレスSUS304 0.
5mm厚のものを使用した。導入ガスはアルゴンガスに
アセトン蒸気を少量加えたものを導入した。その比率は
流量でアルゴン99.9部アセトン0.1部である。
【0026】電極間の間隙は5mm、周波数は3000
Hz電圧は3500Vの高周波電圧を印加した。グロー
放電は青白色の美しい放電であるが、ややアセトンが少
ない為か若干の枝毛放電が見られた。トリアジンチオー
ルは実施例2と全く同じように140℃に加熱してプラ
ズマ処理を行った。
【0027】2分間で虹色のない推定1ミクロンの被膜
を形成し実施例1と同様にアクリルプライマーを塗装し
て密着を調べた結果100/100のクロスカットを示
し完全に密着していた。別に未処理のステンレスSUS
304にアクリルプライマ−を塗装したが全く密着せず
0/100であった。
【0028】実施例 4 反応容器中の上部電極と下部電極の中下部電極のみに誘
電体皮膜としてポリイミドフイルム(商品名カプトン)
150ミクロン厚で且つ電極よリ大きいシートを接着し
た。次に上部電極に厚み1mmの普通鉄板を取付ける。
【0029】更にポリエステル繊維でつくられた網約3
0〜40メッシュの表面にチオ尿素の粉末を付着せしめ
これを上下電極間に配置する。
【0030】チオ尿素の粉末を付着する方法としては乳
鉢で細かく粉末としたチオ尿素をポリエステルの網にこ
すりつけるか又はチオ尿素の水溶液に網を浸し乾燥して
析出させるかの方法がある。
【0031】導入ガスはアルゴンガス30部ヘリウムガ
ス70部の混合ガスを使用する。アルゴンガス単独では
火花放電状になるからヘリウムガスを混合してグロー放
電とする。
【0032】周波数1000Hz、2800Vの高周波
電圧を印加すると紫色のグロー放電が起こりプラズマ励
起され上部電極に取付けた普通鉄板の表面に青く又はや
や赤く虹状に光沢のある皮膜を形成する。
【0033】この処理品もアクリルプライマ−にクロス
カット試験100/100の密着性をもつが未処理は4
0/100で不良である。又耐蝕性も良く570食塩水
に浸してすぐに引き上げ空気中に放置したところ無処理
品は数時間で赤錆が発生したがプラズマ処理を行ったも
のは24時間後も錆の発生はなかった。
【0034】実施例 5 反応容器中の上下電極のうち下部電極に実施例1と全く
同様にセラミック板をのせその上にトリアジンチオール
を均一に散布する。次に反応容器の空間に厚み3mmタ
テヨコ各30mmの普通磨き鉄板を配置した。本試験で
は容器のガラス壁に両面テープにて10ケ接着したが上
からブラ下げてもかまわない。
【0035】下部電極130〜140℃に加熱してその
ままヘリウムガス中でグロー放電を起こさせる。プラズ
マによる生成物が空間中に充満し配置した鉄板の表面を
うすく被覆し青色を帯びた皮膜をつくる。
【0036】これも実施例4と同じように密着性、耐蝕
性とも良好である。この方法を用いると処理品の全面処
理が可能となり又金属板だけでなく加工品でも処理がで
きるものと思われる。
【0037】この場合の周波数は実施例では5000H
z、3000Vに電圧で行なったが間隙等は自由に調節
できるから更に低い電圧でも可能である。
【0038】実施例 6 反応容器中の配置は実施例1と全く同様にした。ただし
セラミックの板上には純鉄粉95部トリアジンチオール
5部の混合物を散布した。厚み1mm位に均一に散布し
た。
【0039】導入ガスはアルゴンガスとアセトンを使用
しアルゴンガス90%アセトン10%の流量で両者の混
合ガスを容器に満たした。
【0040】本実施例の場合アセトンはアルゴンに飽和
させたものの流量である。上下電極間に周波数10,0
00Hz、3,800Vの高周波電圧を印加した。薄青
いグロー放電が起こリプラズマ励起される。10秒後電
源を切り粉末をとり出しマグネットにて鉄粉を分離す
る。この鉄粉は水の中に入れると水上に浮き表面が撥水
性の被膜で被覆されている事が判る。未処理の鉄粉は水
中に沈む。
【0041】実施例 7 実施例1と同様な方法で上部電局に厚み1mmのアルミ
ニウム板を取付けた。アルミニウム板は軽いので両面接
着テープで電極に接着できる。下部電極にセラミック板
をのせ、その上にトリアジンチオールの粉末を均一に散
布し容器中の空気をアルゴンガス90%、アセトン飽和
アルゴンガス10%の混合ガスで置換した。上下電極に
周波数10,000Hz、3,800Vの高周波電圧を
印加した。薄青いグロー放電が起こりプラズマ励起され
る。5分間の後、アルミニウム板の表面はやや黄色を帯
びた被膜を形成する。この表面に5%の水酸化カリ水溶
液を滴下したが何の変化も起こらなかった。しかし、無
処理のものは徐々に腐食がはじまり水素の発泡が見られ
た。
【0042】実施例 8 実施例1と同様な方法で上部電極に厚み1mmのニッケ
ルメッキされた鋼板を取付けた。下部電極にセラミック
板をのせ、その上にチオ尿素の粉末を均一に散布し容器
中の空気をヘリウムガス50部、アルゴンガス50部の
混合ガスで置換した。その後、上下電極に周波数5,0
00Hz,2,800V高周波電圧を印加すると、紫色
のグロー放電を発生し、プラズマ励起される。10分
後、ニッケルメッキ表面は、うすい虹色の被膜を形成
し、これはアクリルプライマーが完全に密着し、クロス
カット試験で100/100を示したが、無処理品は全
く密着しなかった。
【0043】実施例 9 実施例1と同様な方法で上部電極に厚み0.5mmのク
ロムメッキされた鋼板を取付けた。下部電極にセラミッ
ク板をのせ、その上にトリアジンチオールの粉末を均一
に散布し、下部電極にセラミック板をおき、容器中の空
気をヘリウムガス90部、窒素ガス10部の混合ガスで
置換し、1,000Hz,4,000Vの高周波電圧を
印加すると、紫色のグロー放電を発生し、プラズマ励起
される。3分後、クロムメッキ表面は、青白い被膜を生
成した。この被膜を生成した面はアクリルプライマーの
密着がよく、無処理品のものに比ベて著しい差が見られ
た。
【0044】
【発明の効果】以上述べたように本願発明は金属の表面
処理方法として、対向する電極間に金属板を位置せし
め、グロー放電させて存在する有機硫黄化合物をプラズ
マ励起させ、金属板表面に有機硫黄化合物の反応被膜を
形成させて表面処理することにより金属の防蝕性を向上
し、塗料又は接着剤の密着性を良好にする等の効果をあ
げることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C23C 14/22 C23C 14/22 Z 16/50 16/50 (56)参考文献 特開 昭63−50478(JP,A) 特開 平2−15171(JP,A) 特開 平1−190729(JP,A) 特開 昭54−71734(JP,A) 特開 昭53−37150(JP,A) 特公 昭60−14831(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58 B05D 3/10 B05D 7/14 B32B 15/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向する電極間に金属を位置せしめ、不
    活性気体及び融点が100℃以上の有機硫黄化合物を
    晶状もしくは粉末状として存在させ、大気圧下、両電極
    間にグロ−放電を起し該有機硫黄化合物をプラズマ化励
    起させて前記金属の表面に有機硫黄化合物の反応若しく
    は重合薄膜を形成させることを特徴とする金属の表面処
    理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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