JPH01263295A

JPH01263295A - 金属のパターン発色方法

Info

Publication number: JPH01263295A
Application number: JP9251488A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Totsuka; 戸塚　信夫; Takao Kurisu; 栗栖　孝雄
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1988-04-14
Publication date: 1989-10-19

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、ペースト化した発色／Ａ埋用薬剤を用いて発
色処理する金属のパターン発色方法に関する。

〈従来の技術〉従来から表面に不働態皮膜を有するステンレス鋼、チタ
ン、アルミニウム、タンタル等の金属は、適当な水溶液
中で電解処理することによって発色させることができる
ことはよく知られている。

また、これらの発色法とフォトレジスト法を組み合わせ
て、表面を任意の模様状に発色させることも行なわれて
いる。

１ノかし、このフォトレジスト法との組み合わせによる
パターン発色法の工程は、（１）原図の作成、（２）写
真製版法による原版の作成、（３）被処理面の前処理（
研磨、脱脂、洗浄、乾燥等）、（４）　　感光液塗布、
（５）露光、（６）現像、（７）被加工材裏面にレジス
ト塗布、（８）発色処理、（９）洗浄、（１０）レジス
ト除去、（１１）洗浄・乾燥、（１２）仕上げの各工程
から成り、工程数が多く、かつ製品１つ毎に感光液、現
像液、レジストおよびレジスト剥離剤等多くの薬剤を使
用するので、生産性が低く製造コストが高いという欠点
があった。

また、多色発色処理を行なうには上記（１）〜（１２）
の工程を複数回くり返す必要があり、非常に煩雑な工程
となるのが現状である。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明は前記の様な従来技術の欠点を解消し、低コスト
でかつ連続処理可能な金属のパターン発色方法を提供す
ることを目的としている。

く課題を解決するための手段〉上記目的を達成するために、本発明によれば、金属性被
処理材の表面に、電気的絶縁性を有し、発色用溶媒と反
応しない物質で構成され、かつ発色処理されるべき模様
を有するスクリーンを密接させ、該スクリーンを介して
、ペースト化した発色用溶媒を塗布し、さらに前記発色
用溶媒の塗布面に接するように固定式または８勤式の電
極を設置したのち、前記被処理材との間に電流を通じて
電解発色処理をすることにより該被処理材の表面を模様
状に発色させることを特徴とする金属のパターン発色方
法が提供される。

前記電解発色処理が電極を陰極、被処理材を陽極として
電解するものであることが好ましい。

また、前記電流が交番電流であることが好ましい。

さらに、本発明によれば、前記請求項１〜３に記載のパ
ターン発色工程を２回以上連続して行なうことにより、
該被処理材の表面を多色の模様状に発色させることを特
徴とするパターン発色方法が提供される。

以下に、本発明を添付の図面を参照しながらさらに詳細
に説明する。

第１図は、本発明において発色用模様付きスクリーンを
表面に密着させた被処理材の一例を示す断面図である。

　まず、被処理材１の表面に、発色用模様付きスクリー
ン２を密接させる。　　３は前記スクリーンの固定枠で
ある。　上記において発色用模様付きスクリーン２は、
発色用溶媒と反応しなければ、通常のスクリーン印刷に
使用される様なナイロン、テトロン、ポリエステル等の
スクリーン上にレジストを印刷したものでも、ナイロン
、塩ビ、テフロン、ステンレス、高Ｎｉ合金等のシート
を印刻したものでも良く、発色用模様部分２ａのみに、
発色用溶媒が透過しうる透孔が設けられている。　ただ
し、金属性シートの場合には、電気的絶縁性を有する被
覆処理を行なう必要がある。　このスクリーン２は適当
な固定枠３に固定され、たわみが生じない様工夫された
ものが良い。　　また、スクリーン自体に適度の弾性が
あり被処理材表面に密着できるものであることがより望
ましい。

つぎに、第２図に示すように前記発色用模様付きスクリ
ーン２の上からペースト化した発色用溶媒４を塗布する
。　塗布された発色用溶媒４は発色用模様付きスクリー
ン２の模様の部分２ａにおいてのみ被処理材１の表面に
接しているから、前記スクリーン２の模様状に被処理材
１の表面が発色される。

第３図は、発色後の被処理材の断面図であり、８は発色
部分である。

上記において発色用溶媒４のペーストとしては、力性ソ
ーダ、力性カリ、アンモニア等のアルカリ、もしくは塩
酸、硫酸、硝酸、しゆう酸、ぶつ酸、クロム酸、重クロ
ム酸、リン酸、ぎ酸、酢酸、マロン酸、マレイン酸、リ
ンゴ酸、酒石酸等の酸、あるいは上記のアルカリもしく
は酸の塩類を単独または混合した発色用水溶液を用い、
たとえばポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ナトリウム
、ザンサンガム等の有機増粘剤および／またはゼオライ
ト、水ガラス、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ
、珪弗化ソーダ等゛の無機増粘剤などを加えてペースト
化したものであればどのような方法で製造されたもので
も用いることができる。

なお、上記発色処理中にへヶによって発色用溶媒４を攪
拌すると、より美しい仕上りにすることができる。

このように発色用溶媒をペースト化することにより、そ
の流動性や反応性を適宜調整することができる。　かく
して発色処理に際して、従来技術のように特に、被処理
材の表面に密着したフォトレジスト層を設けなくとも、
発色用模様付ぎスクリーンを密接させるという簡便な方
法によって、鮮明な発色模様を得ることができる。

また、ペースト化した発色用溶媒は流動性が小さくこぼ
れ落ち難いものであるから、従来技術のように発色処理
に際して、被処理材を浸漬するための処理液槽を必要と
せず、模様を設けたい部分のみにスクリーンを密接して
ペースト化した発色用溶媒を供給して選択的に発色処理
することができ、また、発色を望まない被処理材の裏面
や側面に何らの発色防止のための処理（例えば、レジス
トの塗布等）を必要としない。

かかるペースト化による発色用溶媒の反応性や流動性は
、被処理材の材質、使用するスクリーンの材質、模様の
大きさや要求される精度、スクリーンのメツシュ間隔、
処理時間、処理方法（電解の条件、連続処理、バッチ処
理等）等に応じて、適宜選択することができる。

第４図は、本発明において電解発色処理する方法の一例
を示す説明図である。

電気絶縁性を有する発色用模様付ぎスクリーン１２を用
い、これを前記被処理材１１０表面に密接させ、さらに
前記スクリーン１２の上からペースト化した発色用溶媒
４を塗布したのち、該発色用溶媒４に接するようにその
上に固定式または８動式の電極５を配設し、該電極５お
よび被処理材１１をそれぞれリード線６で電解用電源７
に接続すれば、被処理材１１は発色用模様付きスクリー
ン１２の模様の部分１２ａに接する部分のみが発色用溶
媒４と接しているから、この部分のみが電解発色処理さ
れる。

上記において既述説明と同じ部分については説明を省略
した。

また、交番電流を印加すると模様端の発色ダレ防止に効
果があり、よりシャープなパターン発色模様を得ること
ができる。

電極には銅、ニッケル、ステンレス鋼、普通鋼、チタン
その他の金属のほかに、カーボン、導電性セラミック等
を使用することができ、形状も被処理材の形状にあわせ
て任意に選択できる。

電源には、通常のメツキ電源、ポテンショスタット、ガ
ルバノスタット等を用いることができ、目的に応じて選
択できる。

本発明は発色加工を必要とする金属材料に適用できる。

非処理材としては、アルミニウム、チタン、タンタル、
クロム、ステンレス鋼等の不働態皮膜を有する金属およ
びそれらの合金および／またはこれらの金属を表面に被
膜した材料に適用できる。

また、その形状としては、被処理面にスクリーンを密接
できるようなものであれば、薄膜、板、条、ブロックそ
の他種々の形状の被処理材に適用でき、織布、不織布の
ようなウェブ状体にも適用できる。

電解発色処理には直流または交番電流による電解を併用
する方法が適用できる。

その際、極性、通電パターンは、被処理材や発色溶媒に
より適宜選択するが、交番電流による電解または、被処
理材を陽極、対極を陰極とし、直流電解を行なうのが良
い。

さらに、前記各パターン発色工程を２回以上連続して行
なうことにより多色発色処理ができる。　これは、複数
回の処理によって被処理面の部分の処理時間を複数回変
化させ、これによって皮膜厚を変え、発色を変化させる
か、複数回の電解処理の電解処理条件を変化させ、皮膜
厚を変化させて多色発色させるものである。

〈実施例〉以下に大発明を実施例に基づき、具体的に説明する。

（実施例１および比較例１）３重量％リン酸水溶液に０．３重量％ザンサンガムを加
えてペースト化したものを発色用溶媒として用い、発色
処理を行なった。

被処理材として１．６ｍｍＪｉｘｌ　ＯＯｍｍＸｌｏｏ
ｍｍのチタン板を１２００番まで二ミリー研磨したもの
を用いた。

電極には２ｍｍ厚ｘ５０ｍｍｘ５０ｍｍのステンレス鋼
板を用いリード線を接続した。

この電極はスクリーンを傷つけないようにポリエステル
製織布で包んで使用した。

発色用模様付きスクリーンは、市販のスクリーン印刷用
ポリエステル製模様付きスクリーン（２００番、花模様
）を使用した。

被処理材裏面にはリード線をハンダ付けしたのち、処理
面上に発色用模様付きスクリーンを密着させ、その上か
ら発色用溶媒を塗布した。

その後、十分発色用溶媒を含浸させたポリエステル製織
布に包まれた電極を前記発色用溶媒の上に設置し、電極
が陰極、チタン板が陽極となるよう、直流電源に結線し
、被処理面に対して約Ｉ　Ａ　／　ｄ　ｍ　２の電流密
度となるよう、通電した。　通電は電圧が５０Ｖに上昇
するまで同一条件で通電し、５０Ｖに達したのち電圧を
５０Ｖに保持し１０分間通電した。　この処理により、
ゴールド（干渉色）に発色した花模様を持つチタン板が
得られた（実施例１）。

比較のため、実施例１と同じチタン板を用い、フォトレ
ジスト法で実施例１と同じ花模様のレジスト模様をチタ
ン板に付着させたのち、裏面処理をし、３重量％リン酸
水溶液中に浸漬し、ステンレス鋼板を対極として用い実
施例１と同じ電解条件で電解発色処理を行った（比較例
１）ところ、実施例１の方がはるかに工程が簡単であり
ながら比較例１とくらべて何ら遜色のないものが得られ
た。

（実施例２および比較例２）上記発色処理した実施例１のチタン板を用いて第２段の
発色処理を行った。

すなわち、上記花模様が完全に含まれる直径８０ｍｍの
円をくりぬいた形のスクリーンを上記チタン板に密接さ
せたのち、実施例１と同じ手順で発色処理を行なった。

ただし、通電は電圧が７０Ｖに上昇するまでＩＡ／ｄｍ
’の電流密度で通電し、７０Ｖに達したのち電圧を７０
Ｖに保持し１０分間通電した。　この処理により、ゴー
ルド（干渉色）に発色した円形の背景を持つ赤紫色の花
模様のチタン板が得られた（実施例２）。

比較のため、実施例２のチタン板にフォトレジスト法で
実施例２と同様の形状のレジスト膜を塗布し、さらに裏
面処理したのち、比較例１と同様の装置・手順で電解処
理を行なフた。

なお、電解条件は実施例２と同一とした。

この比較例２の処理でも実施例２と同様ゴールド（干渉
色）に発色した円形の背景を持つ赤紫色の花模様のチタ
ン板が得られるが、工程は実施例２に比較して複雑で全
処理時間は３倍以上かかる。

（実施例３および比較例３）実施例１と同様の装置を用い、１５重１％硫酸水溶液に
５重量％ポリアクリル酸ソーダを添加してペースト化し
た陽極酸化用溶媒を用いて市販の純アルミニウム板（１
，０ｍｍＪ”ＪｘｌＯＯｍｍｘｌＯＯｍｍ）を（＋）電
極を（〜）とし、Ｉ　Ａ　／　ｄ　ｍ　２の電流密度で
３０分間処理した。　その後、アルミニウム板を洗浄・
乾燥したのち、以下の手順で発色処理を行なった。

０．５重量％硫酸十〇、ｏｔ５ｇ／ρ硫酸銀水溶液に０
．３重量％のザンサンガムを加えてペースト化したもの
を発色用溶媒として用いた。

被処理材として前記陽極酸化処理したアルミニウム板を
用いた。　電極およびスクリーンは実施例１と同様のも
のを用い、同様の手順で設置したのち、電源を８ｖの交
流（２０サイクル、正弦波電圧）になるよう調整し、３
分間の交流電解処理を行なった。

この処理により、ゴールドに発色した花模様を持つアルミニウム板が得られた（実施例３）。

比較のため、１５重量％硫酸水溶液で実施例３と同一の
電解条件で陽極酸化処理したのち、フォトレジスト法で
実施例１と同じ花模様のレジスト模様をアルミニウム板
に付着させ、裏面処理をしたのち、０．５重量％硫酸＋
　０．０１５ｇｅｌ硫酸銀水溶液中で実施例３と同様の
電解発色処理を行なった。

この比較例３の処理でも実施例３と同様ゴールドに発色
した花模様を有するアルミニウム板が得られるが、工程
は実施例３に比較して複雑で全処理時間は３倍以上かか
る。

以上、実施例１〜３から本発明方法により従来の方法に
くらべより簡便にパターン発色処理が行なえることが明
らかになった。

〈発明の効果〉本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

ペースト化した発色用溶媒を用いてパターン発色処理す
ることにより、簡単な工程でしかも高品質の製品が安価
に得られ、金属に意匠性あるいは機能性のある種々の模
様、絵その他のパターンを容易に作製することができる
。

また、ペースト化した発色用溶媒の調合を変えることに
より他の電解処理技術、例えば電気メツキ、電解エツチ
ング等も容易に行なうことができる。

さらに、パターン発色工程を２回以上連続して行なうこ
とにより、被処理材の表面を多色の模様状に発色させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において発色用模様付きスクリーンを表
面に密着させた被処理材の一例を示す断面図である。第２図は発色用模様付きスクリーンの上から発色用溶媒
を塗布したときの被処理材の断面図である。第３図は発色後の被処理材の断面図である。第４図は本発明において電解発色する方法の一例を示す
説明図である。符号の説明１．１１・・・被処理材、２．１２・・・発色用模様付きスクリーン、３・・・固
定枠、４・・・発色用ペースト剤、５・・・電極、６・・・リード線、７・・・電解用電源、８・・・発色部分・す２−；１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属性被処理材の表面に、電気的絶縁性を有し、
発色用溶媒と反応しない物質で構成され、かつ発色処理
されるべき模様を有するスクリーンを密接させ、該スク
リーンを介して、ペースト化した発色用溶媒を塗布し、さらに前記発色用溶媒の塗布面に接するように固定式ま
たは移動式の電極を設置したのち、前記被処理材との間
に電流を通じて電解発色処理をすることにより該被処理
材の表面を模様状に発色させることを特徴とする金属の
パターン発色方法。
（２）前記電解発色処理が電極を陰極、被処理材を陽極
として電解するものである請求項１記載のパターン発色
方法。
（３）前記電流が交番電流である請求項１または２に記
載のパターン発色方法。
（４）前記請求項１〜３に記載のパターン発色工程を２
回以上連続して行なうことにより、該被処理材の表面を
多色の模様状に発色させることを特徴とするパターン発
色方法。