JPH0572469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、Al又はAl合金（以下Alで代表する）
にAl以外の金属を蒸着めつきするに当たり、蒸
着めつき金属のAlに対する密着性等を優れたも
のとすることに成功したAlの表面処理方法に関
するものである。 ［従来の技術］ Al板は軽量で且つ美感及び耐食性等に優れて
いるという特性を有しているので、これまで建材
や家庭電気製品等の分野で汎用されてきた。 また最近の自動車業界においては、車体の軽量
化に対する要望が極めて大きいが、Alはこの要
望に答える材料としても期待されている。 更にAlは非磁性材料であるから、このことを
利用して電子材料分野への適用も進められてい
る。 ところでAlをこれらの分野に適用していくに
当たつては、各用途に応じた種々の特性を付与す
ることが必要である。例えば自動車車体には優れ
た塗装性を、電子材料には良好な半田付け性を
夫々付与することが必要である。 そこで本発明者等は、上記特性を付与する手段
としてめつき殊に電気めつきに着目してこれを実
施した。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、電気めつき法によつて形成されため
つき層の密着性はさほど優れたものでないことが
分かつた。即ちAlは活性な金属であるからその
表面には酸化皮膜が形成されているのが通常であ
り、これが介在層となつて密着性に悪影響が及ん
だものと考えられる。また溶融めつきについても
同様にめつき層の密着性等について検討した。そ
の結果、密着性については満足できるレベルであ
つたが、Alの機械的特性を劣化させることが分
かつた。 本発明は、こうした事情を憂慮してなされたも
のであつて、Alの機械的性質に悪影響を与える
ことなく、密着性の高い各種蒸着めつき層を形成
することのできる、Alの表面処理方法を提供し
ようとするものである。 ［問題点を解決する為の手段］ 本発明に係るAlの表面処理方法とは、Al上に
少なくとも0.01μｍ以上のAlを蒸着した後、該Al
蒸着膜を大気にさらすことなくAl以外の金属を
蒸着めつきするところにその要旨が存在するもの
である。 ［作用］ 前記酸化皮膜は、前述の如く電気めつき層との
間に介在し素材と電気めつき層の相互の密着性を
阻害するのであるが、本発明者等は、酸化皮膜の
上記弊害を除去し得る方法を見出すべく、電気め
つき法に代えて蒸着めつき法を採用し、下記(1)及
び(2)の如き予備的実験を行なつた。 (1) Al合金板に脱脂処理を施した後、Al基板温
度：400℃で、厚さ：2μｍとなるまでCuの蒸着
めつきを行ない、Cu蒸着めつきAl合金板を作
成した。次いでCu蒸着めつき層の密着性を評
価する為、接着テープによるめつき剥離試験を
行なつたところ、Cu蒸着めつき層はAl合金板
との界面で剥離し易いことが分かつた。 (2) 上記(1)においてCuをAlに代えた以外は全く
同一の条件でAl蒸着めつきAl合金板（前例に
倣い単にAl板という）を作成し、同じく同一
の条件で剥離試験を行なつた。その結果、当該
Al蒸着めつきAl板は、前記(1)のCu蒸着めつき
Al板に比し格段優れた密着性を有するもので
あることがわかつた。 本発明者等は、上記(1)及び(2)の結果からAl板
に対するAl蒸着層（以下Al蒸着膜ということが
ある）形成の有用性を下記の如く認識するに至
り、本発明完成への指針とした。即ち、上記(1)の
如くCu等（Al以外の金属であればよい）の様に
余り活性でない金属を蒸着することによつてAl
板上に当該金属の蒸着めつき層を形成した場合、
Cu等は酸化皮膜と反応できないのであるから、
Cu等とAl板との界面は半ば断層的なものとなり、
従つてCu等の蒸着めつき層はその密着性に優れ
たものとはならない。これに対しAlを蒸着した
場合においては、Alが活性金属であるところか
ら、Alは、上記酸化皮膜と反応し該皮膜との界
面においてこれらの連続体を形成し、その結果
Al蒸着層の密着性を優れたものとすることがで
きる。 上述の如く、AlをAl板上に蒸着することによ
つてAl蒸着層自体の密着性を優れたものとする
ことができたが、こうして形成されたAl蒸着層
形成Al板に、各種金属をめつき付着させてそれ
らの特性を発揮させ種々の用途に供するに当たつ
ては次の様にすることが必要である。即ちAl板
にAlを蒸着させ大気中に放置すると、前述の如
くAl蒸着層には酸化皮膜が形成されてしまうか
ら、該酸化皮膜が形成されるまでに（換言すると
大気にさらす前に）上記所望金属を蒸着によりめ
つきしてやることが必要である。これは次の実験
によつて確認された。即ちAl板上にAl蒸着層
（0.05μｍ）を形成した後一旦大気にさらし、その
後真空中でCuの蒸着めつき（2μｍ）を行ない、
剥離試験を行なつたところ、該Cuめつき層の密
着性は明らかに低下した。そこで大気にさらすこ
となく蒸着めつきを行なつてやると、Alの活性
が保持され、その上にめつきされる所望金属との
界面においてAl蒸着層と所望金属との密着性を
優れたものとすることができるということを確信
するに至つた。 ところが本発明者等はAl蒸着層−所望金属め
つき層形成のAl板を用いて剥離試験を行なつて
いたところ、上記Al蒸着層の厚さによつては上
記所望金属めつき層の密着性を必ずしも満足のい
くものにすることができないことが分かつてき
た。 そこで本発明者等は、Al板に種々の厚さのAl
蒸着層を形成し、この上にCuを2μｍ蒸着めつき
した（温度は300℃）Al板にテープ剥離試験を実
施し、密着性を評価したところ、第１図の如き結
果を得た。 第１図から明らかな様に上記Al蒸着層の厚さ
を0.01μｍ以上とすると、Cuめつき層の密着性を
優れたものとなし得ることが分かる。尚上記所望
金属としては、CuのみではなくFe、Ni、Co、
Cr、Zn、Si、Sn、Pb等（要するにAl以外の金
属）を用いることができるが、これらの場合にも
Al蒸着層厚の下限は0.01μｍであつた。 以上説明した様に本発明は、Al又はAl合金上
にAlを蒸着した点、これによつて形成されたAl
蒸着膜を大気にさらすことなく更にAl以外の金
属を蒸着する点、上記Al蒸着膜の厚さを0.01μｍ
以上とする点、をその構成的特徴とするものであ
り、これらの構成を満足する限り、如何なる制限
も受けないが、必要に応じて下記の如き構成を加
えることや変形を与えることは自由である。 (1)Al蒸着膜の厚さは1μｍ以下が推奨される。
蒸着効率やコスト等の点で有利であるからであ
る。(2)Alの蒸着温度（Al板の温度）としては、
一般的には100℃以上であり、本発明においても
これを否定するものではないが、特に200〜450℃
が推奨される。本発明者等は、好ましい蒸着温度
を規定する為に、各種Al板温度でAlを2μｍ蒸着
し、テープ剥離試験を行ない、その結果を第２図
に示した。この結果から明らかな様に、200℃以
上であれば密着性に優れたAl蒸着膜が得られる
ことが分かつた。一方Al板温度が450℃を超える
と、Al板自体の機械的性質の悪化を招いた。 ［実施例］ Al合金板（0.6×100×100）mmをアルカリ電解
脱脂後、第１表に示した各条件で各種金属被覆層
を蒸着めつきし、蒸着めつきAl合金板を作成し
た。

【表】 上記蒸着めつきAl合金板の蒸着めつき面に接
着テープを貼り、テープ剥離試験を行なつた。尚
該試験の評価はめつき剥離面積の測定によつて行
なつた。また蒸着めつきAl合金板のめつき面が
外側となる様に密着曲げを行ない、該曲げ部につ
いて上記と同様の剥離試験を行なつた。これらの
結果を第２表に示す。

【表】

【表】 これらの結果から明らかな如くAl合金板への
Al蒸着温度を200〜450℃としてやることによつ
てめつき剥離率の顕著な向上が認められた。 ［発明の効果］ 本発明は上述の如く構成されているので下記の
如き優れた効果が発揮される。 (1) 密着性の高い各種金属蒸着めつき層を得るこ
とができる。 (2) 上記金属蒸着めつき層を選定することによ
り、各種用途に適合し得るAl又はAl合金板を、
当該用途を長期且つ安定的に持続する状態で提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はAl蒸着層めつき膜厚とめつき剥離面
積率の関係を示す図、第２図はAl板温度とめつ
き剥離面積率の関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Al又はAl合金上に少なくとも0.01μｍ以上の
   Alを蒸着した後、該Al蒸着膜を大気にさらすこ
   となくAl以外の金属を蒸着めつきすることを特
   徴とするAl又はAl合金の表面処理方法。