JP5713564B2 - 金属部材の表面処理方法及び金属部材 - Google Patents
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Description
実施例1では、上述したような金属部材として熱硬化性樹脂用の成型金型を適用した例である。成型金型は、ダイス鋼、工具鋼、ハイス鋼等を使用し、使用温度は約180℃である。先ず、この成型金型を中性洗剤で脱脂する。次に、脱脂後の成型金型に表面処理としてクロム酸を主成分にした硬質クロムめっき処理を施し、成型金型の表面に、膜厚3〜5μmの硬質クロムめっき膜を形成した。次に、硬質クロムめっき膜が形成された成型金型を、昇温速度5℃/min、使用温度180℃よりも10℃高い190℃で、5分間熱処理を行った。これにより、硬質クロムめっき膜の表面に形成されていた孔(ピンホール)や亀裂(クラック)が大きくなり、新たに孔や亀裂が発生した。次に、硬質クロムめっき膜表面に、有機フッ素化合物を含む溶液を0.9パスカル以下の圧力で真空引きして浸入させた。用いた有機フッ素化合物は、フルオロカーボン鎖を有するフッ素系モノマーである。なお、この溶液は、成型する材料の熱可塑性樹脂との相性、例えば剥離性等の点で適宜決める。次に、温度195℃、10分間加熱処理を施して、孔や亀裂部分の硬質クロムめっき膜と有機フッ素化合物とを重合させて、孔や亀裂部分に有機フッ素化合物を含むコーティング膜を形成した。
実施例2では、AL合金製ゴム成型金型に、硬質陽極酸化処理(ハードアノダイジング)を施して、膜厚50〜75μmのアノード膜を形成した以外は、実施例1と同様にして、熱処理後に、アノード膜に有機フッ素化合物を含むコーティング膜を形成した。
実施例3では、金属部材として、海岸地域の監視カメラの駆動部品に適用した例である。この駆動部品は、Fe合金からなり、温度50〜70℃程度の発熱を伴う部品である。実施例3では、実施例1と同様に、駆動部品に膜厚3〜5μm硬質クロムめっき膜を形成し、100℃で熱処理を行った。次に、孔や亀裂が大きくなり、新たな孔や亀裂が形成された硬質クロムめっき膜の表面に、以下の組成からなる有機フッ素化合物を含有する溶液を真空中下、液温100℃、5分間浸漬させ、孔や亀裂に溶液を浸入させた。次に、実施例1と同様に、加熱処理を施して、孔や亀裂部分の硬質クロムめっき膜と有機フッ素化合物とを重合させて、孔や亀裂部分に有機フッ素化合物を含むコーティング膜を形成した。
実施例4では、金属部材として、圧縮機の圧縮が掛かるアルミニウム部品を適用した例である。圧縮機の圧縮が掛かるアルミニウム部品は、空気を圧縮しているため、水分に曝されている状態で使用する部品であり、使用温度が約70℃である。このアルミニウム部品に、実施例2と同様にして、膜厚50〜75μmのアノード膜を形成し、熱処理後に、アノード膜に有機フッ素化合物を含むコーティング膜を形成した。
実施例5では、金属部材として鋼板(SPCC)を適用したものであり、使用温度は45℃である。実施例5では、鋼板(SPCC)に、実施例1と同様に硬質クロムめっき膜を形成したものに対して、以下の表1に示すように、熱処理及びコーティング膜の形成を行った。
実施例6では、金属部材としてアルミニウム板(A2024)を適用したものであり、使用温度は210℃である。実施例6−1では、実施例5−1と同様に熱処理のみを施した。実施例6−2、6−3は、アルミニウム板に、実施例2と同様に硬質陽極酸化処理によりアノード膜を形成したこと以外は、実施例5−2、5−3と同様にして、アノード膜を熱処理し、有機フッ素化合物、有機シリコン化合物を含むコーティング膜を形成した。
Claims (4)
- 硬質クロムめっきにより3μm〜5μmの表面処理膜が形成された金属部材に、使用温度が50℃〜180℃である該金属部材の該使用温度よりも5℃〜50℃高い温度で熱処理を施し、上記表面処理膜に熱歪みを生じさせ、上記熱処理後の金属部材をフッ素化合物を含有する溶液に浸漬し、含浸させ、次に上記表面処理膜と上記フッ素化合物とを結合させ、上記表面処理膜に上記フッ素化合物による更なる表面処理を施すことを特徴とする金属部材の表面処理方法。
- 上記フッ素化合物は、加熱重合する有機フッ素化合物、パーフルオロアルキル基を有する有機フッ素化合物であることを特徴とする請求項1記載の金属部材の表面処理方法。
- 上記熱処理後の上記表面処理膜に形成されている孔及び/又は亀裂に、上記溶液を真空引きにより含浸させることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の金属部材の表面処理方法。
- 上記表面処理膜と上記フッ素化合物との重合法は、50℃〜250℃に加温、低エネルギー電子線照射処理、紫外線照射のいずれかによることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の金属部材の表面処理方法。
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