JPH03240942A - 水栓器具の表面処理方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は水栓器具の表面処理方法に関する。

（従来の技術） 従来、水栓器具の表面にはニッケルメッキが施された上
その上側にクロムメッキが施され１表面が保護されてい
る。従って、通常、水栓金具の表面色は銀色鋼をなして
いる。

ところで水栓器具の表面色を金色とするために水栓器具
の表面に金メツキを施したり、真鍮メツキを施すことが
行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら金メツキの場合、コストが通常のニッケル
ークロムメッキの場合に比べて著しく高価になるといっ
た問題の外、メツキ膜が軟らかく、耐摩耗性がないため
に、水栓器具を使用しているうちにメツキ膜の一部或い
は全体が剥がれ或いは消失してしまう問題がある。而し
てメツキ膜が」がれると下地が腐食してしまう。

一方真鍮メツキの場合、かかる真鍮メツキ膜が速やかに
酸化膜を造ってしまうために表面に透明な樹脂コーティ
ングを施す必要がある。しかしながら樹脂コーティング
を施した場合、コーティング層の欠陥部から腐食が進み
、またかかる樹脂コーテイング膜は耐ｊＩ［純性に乏し
いために、使用しているうちに次第に部分的若しくは全
体的に摩栽・消失してしまう問題がある。

帽ｌを解決するための手段） 本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
であり、その要旨は、水栓器具の表面にセラミックス薄
膜から成る保護膜を形成することにある。

（作用及び発明の効果） このように本発明は従来とは全く異なった膜。

即ちセラミックス薄膜から成る保護膜を水栓器具表面に
形成するようにしたものである。而してこのセラミック
ス薄膜は硬度が高く、耐摩耗性に優れているために、使
っているうちに表面の保護膜が羽かれたり、消失したり
するといった不具合を生じない、即ち水栓器具の表面に
は水垢その他の汚れが付着するのを避は得ず、この場合
磨き具により表面をこすって汚れを除去することが行わ
れるが１本発明に従って水栓器具の表面をセラミックス
コーティングした場合、芙際上表面のセラミックス薄膜
は殆ど摩耗せず、従って表面の色が一部はげたり、或い
ははげた部分の下地が腐食されてしまうといった不具合
を生じないのである。

本発明においては、水栓器具表面のセラミックスｔｓｍ
の種類、材買を種々変化させることかでき、これにより
水栓器具表面の色調を任意の色調にコントロールするこ
とができる０例えば本発明に従って水栓器具表面にＺｒ
Ｎ、　ＴｉＮの膜を形成した場合には上記真鍮色を得る
ことができ、また−方Ｚｒ（ＣＭ）　（ＣＭハ炭窒化物
）　、　Ｔｉ（ＣＭ）ノ膜を形成した場合には金メツキ
と同等色を得ることができる。またＣ、Ｎの比率を様々
に変化させることによって、その色調を少しずつ変化さ
せることができる。

尚かかるセラミックス薄膜の形成方法としては種々の方
法が可能であるが、膜形成物質をイオンの状態で被着物
表面に射突させて膜形成させるイオンブレーティング手
法が好適である。

本発明においては、セラミックス薄膜を単層て形μする
外、これを２層以上に積層形成することもできる。而し
てセラミックス薄膜を２層以上に積層形成する場合、下
地のセラミックス薄膜の色の上に上層のセラミックス薄
膜の色を加味することができ、以て全体の色調をより幅
広い範囲でコントロールできる利点が生ずる。

本発明においては、セラミックス薄膜の下側に金属の下
地膜を予め形成しておくのが望ましく、而してそのよう
な金属膜としてはニッケルメッキ膜或いはクロムメッキ
膜を下地膜の表面膜とするのが好適である。

一部セラミックス薄膜としては種々のものが可能である
が、特にかかるセラミックス薄膜をＺｒ又はＴｆの窒化
物とした場合、耐摩耗性に優れた真鍮色を得ることがで
きる。

上述したように水栓器具の表面に真鍮メツキを施すこと
は従来性われているが、この真鍮メツキ膜は耐摩耗性、
耐腐食性が乏しいことから現実には殆ど実用化されてい
ないのが実情である。しかるに本発明に従って得られる
真鍮色の水栓器具は、耐摩耗性、耐腐食性共に優れてお
り、実用上置等問題を生じない、即ち本発明により、始
めて実用可能な真鍮色を有する水栓器具が提供されるの
である。

他方水栓器具表面にＺｒ又はＴｉの炭窒化物から成るセ
ラミックス薄膜を形成した場合、金メツキと同等の色調
の表面色を得ることができる。しかもこの金メツキ色の
水栓器具はコスト的にも安く、また耐摩耗性、耐腐食性
において優れているため、単に美しい色調、光沢を有す
る装飾品的な使用にとどまらず、一般家庭等で日常的に
用いられる水栓器具として提供することが可能である。

尚Ｚｒ、Ｔｉの炭窒化物のセラミックス薄膜を形成する
には、窒素又は炭素含有の反応性ガスの供給下でＺｒ、
丁ｌをイオン化して対象物に射突させるイオンブレーテ
ィング手法が好適であり、その炭窒化物の組成比を変え
ることによって色調をコントロールすることができる。

本発明にあっては、下地膜としてニッケルメッキ膜を表
面膜とする下地膜の方が上側のセラミックス薄膜との密
着性、即ち特性的な面で優れていること、またセラミッ
クス薄膜としては金属元素がＴｉであるセラミックス薄
膜よりもＺｒのセラミックス薄膜の方が耐腐食性の点で
優れていることが確認されている。従って全色調の表面
色を得たい場合、特性的に最も望ましい組合せは（１）
ニッケルメッキ膜の上にＺｒＮ又はＺｒ（ＯＮ）のセラ
ミックス薄膜を形成する組合せであり、次いで（１１）
クロムメッキ膜の上にＺｒＮ又はＺｒ（ＣＮ）のセラミ
ックス薄膜を形成すること又はニッケルメッキ膜の上に
ＴｉＮ　、　Ｔｉ（ＯＮ）の膜を形成することであり、
その次に（ｍ　）クロムメッキ膜の上にＴｉＮ又はＴｉ
（ＣＭ）の膜を形成する組合せである。

ところで水栓金具として現在最も多く生産され或いは生
産体制にあるものは、表面にクロムメッキを施したもの
であり、従って上記クロムメッキ膜の上にセラミックス
薄膜を形成する方法にあっては、器具表面に改めてニッ
ケルメッキ膜を施すことなくセラミックス薄膜の形成処
理を施すことができる利点があり、コスト的にも安価と
なって望ましいものである。

（実施例） 次に本発明の特徴を具体的に示すべく、以下にその実施
例を詳述する。

第１因に示すように水栓金具ｌＯを対象物とし、その表
面にニッケルメッキを施し、又はニッケルメッキを施し
た上にクロムメッキを施して下地膜を形成した後、第２
図に示す装置を用いてイオンブレーティング処理（カン
ードアークプラズマ蒸着）を行イ、　ＺｒＮ、　Ｚｒ（
ＣＮ）、　ＴｉＮ、　Ｔｉ（ＣＮ）ノ膜を単層で又は２
層に形成して、その耐腐食試験をＪＩＳＨ８６１７のキ
ャス試験に従って行った。

因みにこのキャス試験とは、−試料を噴霧室内に置いて
塩化ナトリウム、酢酸、塩化第二銅を含む塩溶液を所定
時間（本実験では４８時間）連続噴霧し、試料表面の腐
食の程度を調べるものである。

その結果か第１表に示しである。但し表中Ｒ，Ｎ、はレ
イティングナンバーであフて、腐食度を示す指標であり
、数値が高い程腐食の程度が低いことを表わす、因みに
Ｒ，Ｎ、か８．０の場合、腐食面積率は０．ｌＯ〜０．
２５％である。尚、表中には表面保護膜／下地膜の同種
の組合せのものがあるが、これは複数の同種サンプルに
ついての測定値である。

上記第２５！Ｕに示すイオンブレーティング処理は次の
ようにして行った。即ち膜形成物質としてのＴｉ、　Ｚ
ｒをアーク放電回路の陰極（カソード）１２とし、アー
ク電源１４とカソード１２表面上てアークを生ぜしめて
物質を真空槽１６内で蒸発せしめるとともにイオン化し
、これをバイアス電圧の印加により生ぜしめた被着体１
８近傍の電場て加速して、回転テーブル２０上の被着体
１８に射ズさせた。尚真空槽１６内には反応ガスとして
Ｎ２ガス、　ＣＨ，等を供給し、被着体１８上にＺｒＮ
　。

ＴｉＮ、　２ｒ（ＣＮ）、　Ｔｉ（ＣＮ）の膜を形成さ
せた。

（以下余白） 第１表 第１表の結果にみられるように、ＺｒＮ　。

Ｚｒ（ＯＮ）のセラミックス薄膜を形成したものは耐腐
食性が良好であること、下地膜としては特性的にニッケ
ルメッキ膜が優れていることが解る。これらの結果をま
とめると第２表の如くとなる。

第　　２　　表 尚、下地膜自身の耐腐食性についてみるとＣｒの方がＮ
はりも優れているにも拘らず、セラミックス薄膜を形成
した場合の全体的な耐腐食性の結果は予想に反してニッ
ケルメッキ膜の方が優れているのは次の理由によるもの
と考えられる。即ちクロムメッキ膜の場合安定した酸化
膜をもち、硬度も高いためにそれ自身を表面膜とする場
合には良いが、更にその上にセラミックス薄膜を形成す
る場合には、軟らかいニッケルメッキ膜の方がイオンか
より深くまで注入され、均一な膜が形成されることによ
るものと考えられる。つまりクロムメッキ膜のもつ耐腐
食性が逆に悪影響を及ぼしていると考えられる。

またＺｒとＴｉについてみると、表の結果においてＺｒ
の膜の方が耐腐食性が良好となっているのは。

２「の系の方がきめ細かい膜を形成するためと考えられ
る。

尚ＺｒＮ、　ＴｉＮの場合には真鍮色の表面色が得られ
、またＺｒ（ＣＮ）、　Ｔｉ（ＣＮ）の場合には金メツ
キ色が夫々得られた。因みにＺｒＮ　、　Ｚｒ（ＣＭ）
の膜を形成した場合の表面色が参考写真として示しであ
る（参考写真（０）中の（Ａ）がＺｒＮ、（イ）及び（
０）中のＣＢ）が２ｒ（ＣＮ））　。

以上本発明の実施例を詳述したが１本発明はその他の態
様において実施可能である。

例えば本発明は上記形態以外の水栓金具に対しても勿論
適用可能であるし、金具のみならず樹脂等から成る水栓
器具の表面処理方法としても適用可能である。この場合
樹脂品の表面にセラミックス膜を形成するには、その表
面に金属メツキを施した上、上記アークカソードプラズ
マ蒸着を施すのか好適である。この方法では樹脂品を溶
融させてしまうほどの高温に曝すことなく、セラミック
ス薄膜の形成が可能である。

またセラミックス薄膜の形成方法としてはイオンブレー
ティング手法が好適であるが、場合によりスパッタ法そ
の他の方法を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用対象である水栓金具の一例を示す
斜視図てあり、第２図は本発明の実施例において用いた
セラミックス膜形成方法としてのイオンブレーティング
手法を概略的に示す説明図である。 ｌＯ：水栓金具 １２：蒸発源 １６：真空槽 第 ■ 図 第 図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）水栓器具の表面にセラミックス薄膜から成る保護
   膜を形成することを特徴とする水栓器具の表面処理方法
   。
2. （２）水栓器具に金属の下地膜を形成した上、その上側
   に前記セラミックス薄膜から成る保護膜を形成すること
   を特徴とする請求項（１）に記載の水栓器具の表面処理
   方法。
3. （３）前記セラミックス薄膜を２層以上に積層形成する
   ことを特徴とする請求項（１）又は（２）に記載の水栓
   器具の表面処理方法。
4. （４）前記下地膜がニッケルメッキ膜又はクロムメッキ
   膜をその表面膜とするものであることを特徴とする請求
   項（２）又は（３）に記載の水栓器具の表面処理方法。
5. （５）前記セラミックス薄膜がＺｒ又はＴｉの窒化物又
   は炭窒化物を主とするものであることを特徴とする請求
   項（１）〜（４）の何れかに記載の水栓器具の表面処理
   方法。
6. （６）前記下地膜とセラミックス薄膜との組合せが以下
   の組合せとされていることを特徴とする請求項（４）又
   は（５）に記載の水栓器具の表面処理方法。 （イ）クロムメッキ膜を表面膜とする下地膜とＺｒの窒
   化物又は炭窒化物を主とするセラミックス薄膜との組合
   せ。 （ロ）ニッケルメッキ膜を表面膜とする下地膜とＺｒ又
   はＴｉの窒化物若しくは炭窒化物を主とするセラミック
   ス薄膜との組合せ。