JPH0390555A - チタンまたはチタン合金の白色化法 - 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］ 本発明はチタンまたはチタン合金（金屈開化会物を含む
。）の白色化法に関する。

［従来の技術］ 従来、チタンの着色法として陽極酸化法や熱酸化法によ
るものが知られている。

前者の方法は陽極酸化により、また後者の方法は高温の
酸素を含む雰凹気中で表面を酸化させることにより被処
理物表面に透明な酸化皮膜を形威し、この皮膜の表面と
下地金属表面との間で生ずる多重反射により干渉色を生
ぜしめるものである。

上記の干渉色は皮膜が厘くなるに従って種々の色調を呈
するが、干渉色は特定の波長を強く反ａ＝ｔするため色
１凋のスペクトル幅か狭く彩やかな１１１色系の色調し
か得られないという欠点がある。

したがって、上記の方法では原理的に可視光の波長域を
平均に反射し、白色を呈する皮膜を形成することは不可
能である。

白色に着色する方法として塗料、たとえば１’　１０２
を樹ｊ指に混入したチタンホットを用いることも行われ
ているか、平板状以外の線条体や異形断市の凹凸を有す
る物体には採用てきない。これは均一な厚みの皮膜を形
成することが困難である上、色ムラを生じ晃いことと塗
膜の強度が小さいなどの押出による。さらには塗装の際
のロスが多く経済的に不利であるという難点も有する。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記の難点を解決するためになされたもので、
塗装によることなくチタンまたはチタン合金よりなる板
状体以外の、たとえば線条体等に対しても皮膜の強度が
大きく、かつ均一な色調と厚みを有する白色皮膜を形成
することのできる新たな方法を提供することをその目的
とする。

［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のチタンまたはチタン
合金の白色化法は、 （イ）チタンまたはチタン合金よりなる被処理物の表面
に酸化皮膜を生成する工程と、 （ロ）前記酸化皮膜下の被処理物表面を化学的に腐蝕す
る工程と、 （ハ）次いで前記酸化皮膜が不透明な白色を何するまで
酸化処理を施す工程と、 （ニ）白色酸化皮膜に透明な表面強化材を含浸させる工
程とからなるものである。

本発明における酸化皮膜の生成は、酸素を含む雰囲気中
で通電加熱するか、あるいは高温の酸素雰囲気中に保持
することにより行われる。この場合、圧力は特に限定さ
れず高圧、大気圧、低圧のいずれも可能であり、チタン
またはチタン合金は高温で活性であるため３００〜５０
０℃に加熱すると選択的に容易に酸化され、透明な酸化
皮膜が生成される。この酸化皮膜はその膜厚に応じて金
色−赤紫色→青已−金色 の干渉色を順次呈する。

このようにして生成された酸化皮膜下の下地金属を化学
的に腐蝕する。たとえば上記の酸化皮膜を数百λ程度（
紫〜青〜空色）生成させ、弗酸、硝酸および水の混合液
に浸漬することにより皮膜下の下地金属表面がエツチン
グされ、反射率が低下するとともに下地金属表面に微小
な凹凸が形成され、干渉色が淡くなり遂には淡灰青色を
呈する。

ここで水洗乾燥後、１１■度、上記の酸化皮膜が不透明
な白色を呈するまで酸化させる。

この酸化工程も上述と同様の方法で行われ、白色を呈す
る状態において酸化物の微細粒子を極めて薄＜　（１μ
ｌ以下程度）付着した状態と同様の状態が得られる。

上記の白色皮膜の耐摩耗性や耐汚染性を強化するために
透明な表面強化材が含浸される。

この表面強化材としてはテフロンやエポキシ、アクリル
系の合成樹脂を用いることができる。

なお本発明においては、酸化皮膜生成−化学的腐蝕の工
程を必要に応じて繰返してもよい。

［作用］ 本発明においては、酸化皮膜生成後の化学的処理におい
て、皮膜のピンホール等の欠陥部を通して下地金属表面
がエツチングされ、再度の酸化処理により酸化皮膜の下
に新たな酸化皮膜が成長する。この時、初めに生成した
皮膜が薄い場合には２つの皮膜は強固に一体化するが、
厚い場合（数百λ程度）には２つの皮膜は一体化せず最
外周の皮膜はスポンジ状あるいは隣片状に変化し、微細
な酸化物、すなわち白色のＴｌＯ２が均一に固着して表
面を覆う状態を呈する。

上記のＴｌＯ２はチタンホワイトとして白色顔料の原料
として知られた物質であり、本発明はこのようにして得
られた白色表面層を表面強化材により固着して白色化す
るものである。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について説明する。

０．５ｍｍ　Ｘ　Ｏ，５ｍｍの短形断面をＨする長さ４
０ｍｌ１１の形状記憶特性をＨする旧−Ｔｉ合金（５Ｏ
Ｎｉ　−５０Ｔｉａｔ％）線を酸化性雰囲気中でＡＣ２
５ＶＸ２分間通電加熱し、金色の干渉色をＧする酸化皮
膜を生成させた。

次いで硝酸４０％、弗酸ｌＯ％、水５０％（ｖｏ１％）
の混合液に室温で６分間浸漬し、表向が淡青色を呈する
状態にエツチングを施した。

このエツチング後、さらにＡＣ３０ＶＸ　１．５分間の
通電加熱および上記と同一組成の混合液に７分間浸漬し
表向色を淡青色から薄灰青色に変化させた。

この後、ＡＣ３３ＶＸ４分間の通電加熱により白色表面
に変化させた後、耐熱弗素樹脂（ファインケミカル・ジ
ャパン社製；ファイン耐熱ＴＦＥコート）をコーティン
グし、１３５〜２５０℃の低温で数十分間焼付ｊり硬化
させて密書強度の良好な白色線材を製逍した。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、塗装による白色化法
の欠点を除去することができる。

すなわち、（イ）線状体や異形断面を有する彼処理物に
対して適用できる。（ロ）均一な色調と厚さを有する皮
膜を被処理表面に生成させることができる。（ハ）密着
強度の大きな皮膜の生成が可能である上、（ニ）経済的
に有利な塗装法では達成することのできない白色化か可
能である。

本発明の方法は、たとえば歯列矯正用の形状記憶特性を
有するＮｉ−Ｔｌ合金に応用できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　（イ）　チタンまたはチタン合金よりなる被処
   理物の表面に酸化皮膜を生成する工程と、（ロ）　前記
   酸化皮膜下の被処理物表面を化学的に腐蝕する工程と、 （ハ）　次いで前記酸化皮膜が不透明な白色を有するま
   で酸化処理を施す工程と、 （ニ）　白色酸化皮膜に透明な表面強化材を含浸させる
   工程とからなることを特徴とするチタンまたはチタン合
   金の白色化法。
2. （２）　被処理物は、形状記憶合金特性を有するＮｉ−
   Ｔｉ合金よりなる線材である請求項１記載のチタンまた
   はチタン合金の白色化法。