JPH03257153A - 陽極電解発色に適した表面処理金属板および発色表面処理金属板ならびにそれらの製造方法 - Google Patents
陽極電解発色に適した表面処理金属板および発色表面処理金属板ならびにそれらの製造方法Info
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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、建材、家電、自動車などの広い分野に亙って
使用可能な、陽極電解発色に適した表面処理金属板およ
び発色処理金属板ならびにそれらの製造方法に関するも
のである。
使用可能な、陽極電解発色に適した表面処理金属板およ
び発色処理金属板ならびにそれらの製造方法に関するも
のである。
〈従来の技術〉
チタン材に陽極酸化電解処理を施し発色化したものが最
近屋根や建材等に使われだした。 その特徴は材料の意
匠性、高耐蝕性にある。 チタン材そのものの陽極酸化
による着色方法は、例えば、特開平１−１２３０９７号
公報などにより公知である。 しかし、チタン材はコ
ストが高く、−射的に建材、家電、自動車などに使用す
るには、工業的に生産して低コスト化を図らなければな
らない。
近屋根や建材等に使われだした。 その特徴は材料の意
匠性、高耐蝕性にある。 チタン材そのものの陽極酸化
による着色方法は、例えば、特開平１−１２３０９７号
公報などにより公知である。 しかし、チタン材はコ
ストが高く、−射的に建材、家電、自動車などに使用す
るには、工業的に生産して低コスト化を図らなければな
らない。
近年、鋼板等の金属板に金属を蒸着する方法が使用され
ている。 例えば、鋼板にＴｉを蒸着する方法として、
特開昭６３−２０６４６３号公報゛に記載の発明が知ら
れている。 母材に鋼板を用いた方がＴｉ等の材料をそ
のまま使用するよりも低コストになる。
ている。 例えば、鋼板にＴｉを蒸着する方法として、
特開昭６３−２０６４６３号公報゛に記載の発明が知ら
れている。 母材に鋼板を用いた方がＴｉ等の材料をそ
のまま使用するよりも低コストになる。
そこで、安価な金属部材表面にチタン等の金属を蒸着法
またはイオンプレーティング法によって被覆したのち、
陽極酸化法や化成処理によって、この被覆金属層を発色
せしめる技術が提案された（特開昭５３−１１９７３４
号公報）。
またはイオンプレーティング法によって被覆したのち、
陽極酸化法や化成処理によって、この被覆金属層を発色
せしめる技術が提案された（特開昭５３−１１９７３４
号公報）。
ところが、本発明者が、上記特許出願に開示されている
ように鋼板上にＴｉをイオンプレーティングまたは真空
蒸着し、陽極酸化処理を施したところ、イオンプレーテ
ィングによってＴｉ被覆を形成した際には、発色むら等
の品質トラブルは生じなかったが、真空蒸着によってＴ
ｉ被覆を形成した際には、陽極酸化処理の電圧を上げて
行くに従って斑点状の発色むらが生じるに到った。
ように鋼板上にＴｉをイオンプレーティングまたは真空
蒸着し、陽極酸化処理を施したところ、イオンプレーテ
ィングによってＴｉ被覆を形成した際には、発色むら等
の品質トラブルは生じなかったが、真空蒸着によってＴ
ｉ被覆を形成した際には、陽極酸化処理の電圧を上げて
行くに従って斑点状の発色むらが生じるに到った。
これは、蒸着めっきにより生じたピンホールなどの欠陥
が原因していることが考えられた。 すなわち、Ｔｉ部
は不動態化して電流が流れなくなるのに対して、定電圧
を維持するため欠陥部への電流が次第に集中し、下地の
鉄の溶解が起り、その結果発色むらが生じたものと考え
られる。 また、このような鋼板は発色化処理を行な
わずにそのまま高耐蝕性鋼板として使用する場合にも同
様に耐蝕性の点で問題となる。
が原因していることが考えられた。 すなわち、Ｔｉ部
は不動態化して電流が流れなくなるのに対して、定電圧
を維持するため欠陥部への電流が次第に集中し、下地の
鉄の溶解が起り、その結果発色むらが生じたものと考え
られる。 また、このような鋼板は発色化処理を行な
わずにそのまま高耐蝕性鋼板として使用する場合にも同
様に耐蝕性の点で問題となる。
〈発明が解決しようとする課題〉
したがって、本発明は耐蝕性に優れる安価な発色用金属
板、発色させたときにも色むらを生じることのない発色
金属板ならびにこれらの製造方法を提供することを目的
とする。
板、発色させたときにも色むらを生じることのない発色
金属板ならびにこれらの製造方法を提供することを目的
とする。
く課題を解決するための手段〉
上述した問題を解決するために蒸着めっき方法の検討を
行なった。 その結果、通常の電子線加熱（ＥＢ加熱）
による蒸着ではピンホールなどの欠陥が多く、イオンプ
レーティングの場合にはピンホールの形成が少なかった
。 従って、めっきはイオンプレーティングで行ったほ
うがよい。 しかし、イオンプレーティングは蒸着速度
がＥＢ加熱による蒸着に比べ約１／１０と小さいので連
続的な工業生産には生産コスト面であまり向かない。
行なった。 その結果、通常の電子線加熱（ＥＢ加熱）
による蒸着ではピンホールなどの欠陥が多く、イオンプ
レーティングの場合にはピンホールの形成が少なかった
。 従って、めっきはイオンプレーティングで行ったほ
うがよい。 しかし、イオンプレーティングは蒸着速度
がＥＢ加熱による蒸着に比べ約１／１０と小さいので連
続的な工業生産には生産コスト面であまり向かない。
そこで、鋼板素地界面にはめっきの特性に優れたイオン
プレーティングによるめっきを薄く施し、その上層には
工業生産に適した蒸着めっきを施すことにより初期の目
的を達成することが可能と考えた。 そこで、この考え
に基づく鋼板を作製し陽極処理を施したところそれぞれ
単一でめっきした場合に比べてほとんど着色むらが生じ
なかった。 このことは、膜質に優れた下地を用いる
ことにより上層との界面にある膜厚にエピタキシャルに
戊辰じたＴｉが生して、ピンホール欠陥に対して相乗的
に効果が生じたものと考えられる。
プレーティングによるめっきを薄く施し、その上層には
工業生産に適した蒸着めっきを施すことにより初期の目
的を達成することが可能と考えた。 そこで、この考え
に基づく鋼板を作製し陽極処理を施したところそれぞれ
単一でめっきした場合に比べてほとんど着色むらが生じ
なかった。 このことは、膜質に優れた下地を用いる
ことにより上層との界面にある膜厚にエピタキシャルに
戊辰じたＴｉが生して、ピンホール欠陥に対して相乗的
に効果が生じたものと考えられる。
すなわち、本発明は金属板上にＴｉのイオンプレーティ
ング層を０．０５μｍ以上、５μｍ以下有し、その上層
にＴｉの蒸着めっき層を０．５μｍ以上、１５μｍ５μ
ｍ以下有とを特徴とする陽極電解発色に適した表面処理
金属板およびその表層が陽極電解により発色されてなる
発色表面処理金属板を提供するものである。
ング層を０．０５μｍ以上、５μｍ以下有し、その上層
にＴｉの蒸着めっき層を０．５μｍ以上、１５μｍ５μ
ｍ以下有とを特徴とする陽極電解発色に適した表面処理
金属板およびその表層が陽極電解により発色されてなる
発色表面処理金属板を提供するものである。
また、本発明は金属板上にイオンプレ−ティングにより
、付着厚みが０．０５μｍ以上、５μｍ以下のＴｉ層を
設け、その上に、蒸着法により、付着厚みが０．５μｍ
以上、１５μｍ以下のＴｉ層を設けることを特徴とする
陽極電解発色に適した表面処理金属板の製造方法および
このようにして製造された表面処理金属板に陽極電解処
理を施す発色表面処理金属板の製造方法を提供するもの
である。
、付着厚みが０．０５μｍ以上、５μｍ以下のＴｉ層を
設け、その上に、蒸着法により、付着厚みが０．５μｍ
以上、１５μｍ以下のＴｉ層を設けることを特徴とする
陽極電解発色に適した表面処理金属板の製造方法および
このようにして製造された表面処理金属板に陽極電解処
理を施す発色表面処理金属板の製造方法を提供するもの
である。
このとき、蒸着法は電子線加熱蒸着法によるのが好まし
い。
い。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明で基板として用いる金属板は、単層の金属板ある
いは表層が金属の複合板など任意である。 特に金属板
としては安価な鋼板が最適であり、これらには予めＮｉ
、Ｃｒなどの単味あるいは合金めっきが施されていても
よい。
いは表層が金属の複合板など任意である。 特に金属板
としては安価な鋼板が最適であり、これらには予めＮｉ
、Ｃｒなどの単味あるいは合金めっきが施されていても
よい。
このような金属板上にイオンプレーティングによりＴｉ
めっきを０．０５〜５μｍ施す。
めっきを０．０５〜５μｍ施す。
イオンプレーティング法はアーク放電式、ホローカソー
ド（ＨＣＤ）式などで行なうのがよい。
ド（ＨＣＤ）式などで行なうのがよい。
イオンプレーティングによるＴｉめっきの付着量を、こ
のように限定した理由は０．０５μｍ未満では下地とし
ての効果がほとんどなく、上層めっきの特性によって支
配される。
のように限定した理由は０．０５μｍ未満では下地とし
ての効果がほとんどなく、上層めっきの特性によって支
配される。
５μｍを超えると益々１３！密なめつきとなり、発色に
は適した材料になるが、厚くなるとコスト高となり、経
済的ではない。 最も適切な範囲は、０．１〜３μｍで
ある。
は適した材料になるが、厚くなるとコスト高となり、経
済的ではない。 最も適切な範囲は、０．１〜３μｍで
ある。
このイオンプレーティングによるＴｉめっき層上には蒸
着法によりＴｉめっきを０．５〜１５μｍ施す。 蒸着
法としては電子線加熱（ＥＢ）法、プラズマ加熱、レー
ザー加熱等などが可能であるがＥＢ法が高速めっきが可
能であるため工業的生産上、特に好適である。
着法によりＴｉめっきを０．５〜１５μｍ施す。 蒸着
法としては電子線加熱（ＥＢ）法、プラズマ加熱、レー
ザー加熱等などが可能であるがＥＢ法が高速めっきが可
能であるため工業的生産上、特に好適である。
蒸着法により施すＴｉめっきの付着量が０．５μｍ未満
では蒸着膜による増膜の効果がほとんどみられない。
また１５μｍを越えると結晶粒径が粗大化し、効果が比
例して向上しなくなり、コスト高となり経済的ではない
。
では蒸着膜による増膜の効果がほとんどみられない。
また１５μｍを越えると結晶粒径が粗大化し、効果が比
例して向上しなくなり、コスト高となり経済的ではない
。
最も適切な範囲は１〜１０μｍである。
Ｔｉめつきの最適な膜厚は着色に要する電解電圧に依存
する。 低い電解電圧では膜厚は少なくて済み、高い電
圧では膜厚を厚くする必要がある。
する。 低い電解電圧では膜厚は少なくて済み、高い電
圧では膜厚を厚くする必要がある。
膜厚の効果を見るために同一の総膜厚で調べた。 結果
を表１に示す。 これより、トータル３μｍにおいて
ＥＢ加熱蒸着単独では効果が無かったのに対し、イオン
プレーティングによる膜厚を１／３に減らして代わりに
ＥＢ加熱蒸着で補ったものが、イオンプレーティングの
みで３μｍの膜厚のめっきを施した場合と同程度の結果
が得られた。 この理由として、下地に膜質に優れたイ
オンプレーティングめっきを施すことにより、ＥＢ加熱
蒸着による初期付着Ｔｉがエピタキシャルに成長して、
隼にＥＢ加熱蒸着した場合より１１Ｍ質にすぐれたＴｉ
が析出したものと考えられる。
を表１に示す。 これより、トータル３μｍにおいて
ＥＢ加熱蒸着単独では効果が無かったのに対し、イオン
プレーティングによる膜厚を１／３に減らして代わりに
ＥＢ加熱蒸着で補ったものが、イオンプレーティングの
みで３μｍの膜厚のめっきを施した場合と同程度の結果
が得られた。 この理由として、下地に膜質に優れたイ
オンプレーティングめっきを施すことにより、ＥＢ加熱
蒸着による初期付着Ｔｉがエピタキシャルに成長して、
隼にＥＢ加熱蒸着した場合より１１Ｍ質にすぐれたＴｉ
が析出したものと考えられる。
なお、陽極電解処理は、りん酸溶液、硫酸、過酸化水素
酸、有機カルボン酸などの酸溶液およびそれらの塩の水
溶液を電解液として用いる一Ｍ的な方法で行えばよい。
酸、有機カルボン酸などの酸溶液およびそれらの塩の水
溶液を電解液として用いる一Ｍ的な方法で行えばよい。
表 １
〈実施例〉
次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
（実施例１）
鋼板上にイオンプレーティングによる下層Ｔｉめっきお
よび蒸着による上層Ｔｔめっきを行った。
よび蒸着による上層Ｔｔめっきを行った。
下層のイオンプレーティング（Ｉｐ）は、ＨＣＤ方式で
行なった。 一部アーク放電型でも確認したが両者に差
は認められなかった。
行なった。 一部アーク放電型でも確認したが両者に差
は認められなかった。
上層はＥＢ加熱による通常の蒸着を行なった。 膜厚は
水晶モニターを使用し、一部化学分析でチエツクして差
異の゛ないことを確認した。
水晶モニターを使用し、一部化学分析でチエツクして差
異の゛ないことを確認した。
次いで、上記のようにして得たＴｉめっき鋼板に陽極電
解により発色処理を施した。 陽極電解発色処理は、陽
極にＴｉめっき板、陰極に炭素板を置き、電解液として
５％りん酸溶液を使用した。 電解は、定電圧電解で行
ない、指定の電圧に達するまで保持し、さらに３０秒そ
のままで保持した。
解により発色処理を施した。 陽極電解発色処理は、陽
極にＴｉめっき板、陰極に炭素板を置き、電解液として
５％りん酸溶液を使用した。 電解は、定電圧電解で行
ない、指定の電圧に達するまで保持し、さらに３０秒そ
のままで保持した。
このような各種発色鋼板を以下のようにして評価した。
その結果をまとめて表２に示す。
均一性は目視で判断し、発色むらの有無を３段階で評価
した。
した。
密着性はデュポン衝撃および曲げ試験後のセロテープへ
のめっきｌ！Ｊｓｆにより３段階で評価した。
のめっきｌ！Ｊｓｆにより３段階で評価した。
耐蝕性５Ｓ７１５００時間後の赤錆の発生率の序列で示
した。
した。
〈発明の効果〉
本発明により、鋼板等の安価な金属板を基材として、Ｔ
ｉ材と同等の発色処理効果の得られる発色用または発色
金属板を製造することが可能となり、高耐食性の上に金
属板の意匠性付与に著しいバラエティを提供しうろこと
となった。
ｉ材と同等の発色処理効果の得られる発色用または発色
金属板を製造することが可能となり、高耐食性の上に金
属板の意匠性付与に著しいバラエティを提供しうろこと
となった。
Claims (5)
- （１）金属板上にＴｉのイオンプレーティング層を０．
０５μｍ以上、５μｍ以下有し、その上層にＴｉの蒸着
めっき層を０．５μｍ以上、１５μｍ以下有することを
特徴とする陽極電解発色に適した表面処理金属板。 - （２）請求項１に記載の表面処理金属板の表層が陽極電
解により発色されてなる発色表面処理金属板。 - （３）金属板上にイオンプレーティングにより、付着厚
みが０．０５μｍ以上、５μｍ以下のＴｉ層を設け、そ
の上に、蒸着法により、付着厚みが０．５μｍ以上、１
５μｍ以下のＴｉ層を設けることを特徴とする陽極電解
発色に適した表面処理金属板の製造方法。 - （４）蒸着法が、電子線加熱蒸着法によるものである、
請求項３に記載の陽極電解発色に適した表面処理金属板
の製造方法。 - （５）請求項３または４に記載の方法によって製造れさ
れた金属板に陽極電解処理を施すことを特徴とする発色
表面処理金属板の製造方 法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333690A JPH03257153A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 陽極電解発色に適した表面処理金属板および発色表面処理金属板ならびにそれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333690A JPH03257153A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 陽極電解発色に適した表面処理金属板および発色表面処理金属板ならびにそれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257153A true JPH03257153A (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=12939906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5333690A Pending JPH03257153A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 陽極電解発色に適した表面処理金属板および発色表面処理金属板ならびにそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03257153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009132996A (ja) * | 2007-11-07 | 2009-06-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 耐熱性絶縁基板およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP5333690A patent/JPH03257153A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009132996A (ja) * | 2007-11-07 | 2009-06-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 耐熱性絶縁基板およびその製造方法 |
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