JPH06228797A - チタン部材の塗装方法 - Google Patents
チタン部材の塗装方法Info
- Publication number
- JPH06228797A JPH06228797A JP1620193A JP1620193A JPH06228797A JP H06228797 A JPH06228797 A JP H06228797A JP 1620193 A JP1620193 A JP 1620193A JP 1620193 A JP1620193 A JP 1620193A JP H06228797 A JPH06228797 A JP H06228797A
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- Japan
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- film
- coating
- adhesion
- titanium
- coating film
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チタン部材の、素地上又は陽極酸化皮膜上
に、密着性の良い塗膜を形成することができる方法を提
供することである。 【構成】 チタン部材の、素地又は陽極酸化皮膜を、ア
クリル樹脂系のカチオン型電着塗料中にて、陰極とし
て、直流電解することを特徴とする方法である。
に、密着性の良い塗膜を形成することができる方法を提
供することである。 【構成】 チタン部材の、素地又は陽極酸化皮膜を、ア
クリル樹脂系のカチオン型電着塗料中にて、陰極とし
て、直流電解することを特徴とする方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チタン又はチタン合
金、即ちチタン部材の、素地上又は陽極酸化皮膜上に、
耐候性向上のための塗膜を形成する方法に関するもので
ある。
金、即ちチタン部材の、素地上又は陽極酸化皮膜上に、
耐候性向上のための塗膜を形成する方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】チタンの陽極酸化皮膜は、
チタンを、リン酸、硫酸等の電解浴中で陽極酸化処理し
て得ることができ、厚さがｎｍオーダーの干渉皮膜とμ
ｍオーダーの厚膜型皮膜とに分類される。ところで、上
記干渉皮膜は、赤、青、黄等の種々の色調を呈するの
で、建築物の内装材、外装材や、モニュメント、アクセ
サリー等に用いられているが、皮膜厚さが極めて薄いた
め脆く、また、指触跡や汚れが付着しやすく即ち耐汚染
性が悪く、そのため実際上利用困難であった。また、厚
膜型皮膜は、特開昭６３−１１１１９８等に示されるよ
うに、過酸化水素を含んだリン酸、硫酸等を電解浴とし
て用い、陽極酸化する際の電解電圧をチタン表面から火
花放電が開始する電圧以上とすることによって得られ、
その色調は灰色である。同様の電解浴に、更に硫酸ニッ
ケル、塩化コバルト等の金属塩を添加すると、金属イオ
ンが火花放電による局部的発熱によって熱加水分解さ
れ、酸化物（水和物を含む）となると同時に熱融着も生
じて皮膜中に固着するので、厚膜型皮膜は金属酸化物
（水和物を含む）の色調に着色されたものとなる。この
ような厚膜型皮膜の表面は、火花発生により生じた１μ
ｍ程度の径の孔とその周囲の盛り上がり部とを有する凹
凸状態であり、そのため、上記干渉皮膜ほどではない
が、指触跡や汚れが付着しやすかった。そこで、陽極酸
化皮膜上に塗装が試みられた。
チタンを、リン酸、硫酸等の電解浴中で陽極酸化処理し
て得ることができ、厚さがｎｍオーダーの干渉皮膜とμ
ｍオーダーの厚膜型皮膜とに分類される。ところで、上
記干渉皮膜は、赤、青、黄等の種々の色調を呈するの
で、建築物の内装材、外装材や、モニュメント、アクセ
サリー等に用いられているが、皮膜厚さが極めて薄いた
め脆く、また、指触跡や汚れが付着しやすく即ち耐汚染
性が悪く、そのため実際上利用困難であった。また、厚
膜型皮膜は、特開昭６３−１１１１９８等に示されるよ
うに、過酸化水素を含んだリン酸、硫酸等を電解浴とし
て用い、陽極酸化する際の電解電圧をチタン表面から火
花放電が開始する電圧以上とすることによって得られ、
その色調は灰色である。同様の電解浴に、更に硫酸ニッ
ケル、塩化コバルト等の金属塩を添加すると、金属イオ
ンが火花放電による局部的発熱によって熱加水分解さ
れ、酸化物（水和物を含む）となると同時に熱融着も生
じて皮膜中に固着するので、厚膜型皮膜は金属酸化物
（水和物を含む）の色調に着色されたものとなる。この
ような厚膜型皮膜の表面は、火花発生により生じた１μ
ｍ程度の径の孔とその周囲の盛り上がり部とを有する凹
凸状態であり、そのため、上記干渉皮膜ほどではない
が、指触跡や汚れが付着しやすかった。そこで、陽極酸
化皮膜上に塗装が試みられた。
【０００３】陽極酸化皮膜に対する塗装としては、スプ
レー塗装が一般に行なわれている。しかし、チタンの陽
極酸化皮膜の内部や表面には、陽極酸化処理の際に浴組
成中のＳＯ4 2-、ＰＯ4 3-等のアニオンが混入又は付着し
ており、これらのアニオンが陽極酸化皮膜と塗膜との界
面に残存して両者の密着性を低下させていた。例えば、
塗装処理を行なう前に、アニオンを洗い流すための純水
湯洗、アセトン脱脂等の処理を行なっても、ＪＩＳ Ｈ
８６０２に準ずる促進耐候試験の結果は２５０時間で密
着性が５０／１００と低かった。
レー塗装が一般に行なわれている。しかし、チタンの陽
極酸化皮膜の内部や表面には、陽極酸化処理の際に浴組
成中のＳＯ4 2-、ＰＯ4 3-等のアニオンが混入又は付着し
ており、これらのアニオンが陽極酸化皮膜と塗膜との界
面に残存して両者の密着性を低下させていた。例えば、
塗装処理を行なう前に、アニオンを洗い流すための純水
湯洗、アセトン脱脂等の処理を行なっても、ＪＩＳ Ｈ
８６０２に準ずる促進耐候試験の結果は２５０時間で密
着性が５０／１００と低かった。
【０００４】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、チタン部材の、素地上又は
陽極酸化皮膜上に、密着性の良い塗膜を形成することが
できる方法を提供することを目的とする。
ためになされたものであり、チタン部材の、素地上又は
陽極酸化皮膜上に、密着性の良い塗膜を形成することが
できる方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明のチタン部材の
塗装方法は、チタン部材の、素地又は陽極酸化皮膜を、
アクリル樹脂系のカチオン型電着塗料中にて、陰極とし
て、直流電解することを特徴とするものである。
塗装方法は、チタン部材の、素地又は陽極酸化皮膜を、
アクリル樹脂系のカチオン型電着塗料中にて、陰極とし
て、直流電解することを特徴とするものである。
【０００６】カチオン型電着塗料としては、具体的に
は、商品名「アクアＮｏ．４８３０」（日本油脂株式会
社製）が用いられる。
は、商品名「アクアＮｏ．４８３０」（日本油脂株式会
社製）が用いられる。
【０００７】
【作用】図１に示すように、カチオン型電着塗料ＲＮ+
が泳動すると同時に、陽極酸化皮膜１中のアニオンであ
るＰＯ4 3-、ＳＯ4 2-等が遊離するので、陽極酸化皮膜１
と塗膜との界面にはアニオンが残存しなくなる。従っ
て、両者の密着性は良好となる。なお、図１において、
２はチタンの素地である。
が泳動すると同時に、陽極酸化皮膜１中のアニオンであ
るＰＯ4 3-、ＳＯ4 2-等が遊離するので、陽極酸化皮膜１
と塗膜との界面にはアニオンが残存しなくなる。従っ
て、両者の密着性は良好となる。なお、図１において、
２はチタンの素地である。
【０００８】
（実施例１）純チタン板を、０．３ｍｏｌ／ｌリン酸、
０．４ｍｏｌ／ｌ硫酸、０．３ｍｏｌ／ｌ過酸化水素の
混合浴に浸し、２Ａ／ｄｍ2で２２０Ｖまで昇圧し、そ
の電圧で５分間陽極酸化処理して、厚さ約４μｍの灰色
の陽極酸化皮膜を形成した。
０．４ｍｏｌ／ｌ硫酸、０．３ｍｏｌ／ｌ過酸化水素の
混合浴に浸し、２Ａ／ｄｍ2で２２０Ｖまで昇圧し、そ
の電圧で５分間陽極酸化処理して、厚さ約４μｍの灰色
の陽極酸化皮膜を形成した。
【０００９】この灰色の陽極酸化皮膜を、液温２８℃
の、光沢度５０の無色透明な塗膜を得るためのカチオン
型電着塗料である商品名「アクアＮｏ．４８３０」（日
本油脂株式会社製）の中で、陰極とし、ステンレス板を
陽極として、１５０Ｖを３分間印加する直流電解条件で
塗装処理した。なお、得られた塗膜は、水洗、自然乾燥
した後、１８０℃で２０分間焼付処理した。塗膜厚さ
は、１２μｍであった。
の、光沢度５０の無色透明な塗膜を得るためのカチオン
型電着塗料である商品名「アクアＮｏ．４８３０」（日
本油脂株式会社製）の中で、陰極とし、ステンレス板を
陽極として、１５０Ｖを３分間印加する直流電解条件で
塗装処理した。なお、得られた塗膜は、水洗、自然乾燥
した後、１８０℃で２０分間焼付処理した。塗膜厚さ
は、１２μｍであった。
【００１０】ＪＩＳ Ｈ８６０２に準ずる促進耐候試験
を行なったところ、塗膜の密着性は、１０００時間でも
１００／１００であり、全く低下していなかった。ま
た、光沢保持率は９５．２％、色差ΔＥは０．７であ
り、光沢度及び色調は殆んど変化しておらず、汚れ等の
付着も認められなかった。なお、図２は塗装前の陽極酸
化皮膜のＥＰＭＡによる断面線分析結果を示す図であ
り、図３は同じく塗装後のものである。両図からわかる
ように、陽極酸化処理の際の電解浴中のアニオンである
ＰＯ4 3-、ＳＯ4 2-は塗装前の陽極酸化皮膜には存在して
いるが、塗装後の陽極酸化皮膜には存在していない。図
３には上記アニオンに基づくＰ、Ｓは全く認められな
い。
を行なったところ、塗膜の密着性は、１０００時間でも
１００／１００であり、全く低下していなかった。ま
た、光沢保持率は９５．２％、色差ΔＥは０．７であ
り、光沢度及び色調は殆んど変化しておらず、汚れ等の
付着も認められなかった。なお、図２は塗装前の陽極酸
化皮膜のＥＰＭＡによる断面線分析結果を示す図であ
り、図３は同じく塗装後のものである。両図からわかる
ように、陽極酸化処理の際の電解浴中のアニオンである
ＰＯ4 3-、ＳＯ4 2-は塗装前の陽極酸化皮膜には存在して
いるが、塗装後の陽極酸化皮膜には存在していない。図
３には上記アニオンに基づくＰ、Ｓは全く認められな
い。
【００１１】（比較例）実施例１と同様にして灰色の陽
極酸化皮膜を形成し、この陽極酸化皮膜上に、アクリル
シリコン樹脂系クリヤー塗料である商品名「ベルタイト
Ｎｏ．２０００」（日本油脂株式会社製）をスプレー塗
装した。得られた塗膜の厚さは、２０μｍであった。促
進耐候試験を行なったところ、塗膜の密着性は、２５０
時間で５０／１００と低かった。
極酸化皮膜を形成し、この陽極酸化皮膜上に、アクリル
シリコン樹脂系クリヤー塗料である商品名「ベルタイト
Ｎｏ．２０００」（日本油脂株式会社製）をスプレー塗
装した。得られた塗膜の厚さは、２０μｍであった。促
進耐候試験を行なったところ、塗膜の密着性は、２５０
時間で５０／１００と低かった。
【００１２】（実施例２）Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金であ
るチタン合金板を、０．１ｍｏｌ／ｌリン酸水溶液中
で、５０Ｖで陽極酸化処理して、青色の干渉膜である陽
極酸化皮膜を形成した。この陽極酸化皮膜を、実施例１
と同様に塗装処理した。なお、実施例１と同様の焼付処
理した後の塗膜厚さは、１２μｍであった。表１は促進
耐候試験（１０００時間）の結果を示す。光沢度及び色
調は殆んど変化しておらず、密着性も良好であった。
るチタン合金板を、０．１ｍｏｌ／ｌリン酸水溶液中
で、５０Ｖで陽極酸化処理して、青色の干渉膜である陽
極酸化皮膜を形成した。この陽極酸化皮膜を、実施例１
と同様に塗装処理した。なお、実施例１と同様の焼付処
理した後の塗膜厚さは、１２μｍであった。表１は促進
耐候試験（１０００時間）の結果を示す。光沢度及び色
調は殆んど変化しておらず、密着性も良好であった。
【００１３】（実施例３）１０ｇ／ｌ過酸化水素水、３
５ｇ／ｌリン酸、２５ｇ／ｌ硫酸、５０ｇ／ｌ硫酸クロ
ム・カリウム・１２水和物の混合溶液からなる電解浴
に、純チタン板を浸して、２００Ｖで２０分間陽極酸化
処理し、厚さ４．７μｍのモスグリーンの色調を有する
陽極酸化皮膜を形成した。この陽極酸化皮膜を、実施例
１と同様に塗装処理した。なお、実施例１と同様の焼付
処理した後の塗膜厚さは、１２μｍであった。表１は促
進耐候試験（１０００時間）の結果を示す。光沢度及び
色調は殆んど変化しておらず、密着性も良好であった。
５ｇ／ｌリン酸、２５ｇ／ｌ硫酸、５０ｇ／ｌ硫酸クロ
ム・カリウム・１２水和物の混合溶液からなる電解浴
に、純チタン板を浸して、２００Ｖで２０分間陽極酸化
処理し、厚さ４．７μｍのモスグリーンの色調を有する
陽極酸化皮膜を形成した。この陽極酸化皮膜を、実施例
１と同様に塗装処理した。なお、実施例１と同様の焼付
処理した後の塗膜厚さは、１２μｍであった。表１は促
進耐候試験（１０００時間）の結果を示す。光沢度及び
色調は殆んど変化しておらず、密着性も良好であった。
【００１４】（実施例４）下地処理としてＢＡ仕上げ
（６０°鏡面光沢度：９５）を施した純チタン板を、実
施例１と同様に塗装処理した。表１は促進耐候試験（１
０００時間）の結果を示す。光沢度及び色調は殆んど変
化しておらず、密着性も良好であった。純チタン板の下
地処理された表面状態は、塗膜を介しても、そのままの
状態で観察された。なお、下地処理としては、ショット
ブラスト仕上げ、酸洗仕上げ、ダル仕上げ、ブライト仕
上げ、Ｎｏ．１仕上げ、Ｎｏ．２Ｄ仕上げ、Ｎｏ．２Ｂ
仕上げ、Ｎｏ．３仕上げ、Ｎｏ．４仕上げ、ＨＬ仕上げ
等を行なってもよい。
（６０°鏡面光沢度：９５）を施した純チタン板を、実
施例１と同様に塗装処理した。表１は促進耐候試験（１
０００時間）の結果を示す。光沢度及び色調は殆んど変
化しておらず、密着性も良好であった。純チタン板の下
地処理された表面状態は、塗膜を介しても、そのままの
状態で観察された。なお、下地処理としては、ショット
ブラスト仕上げ、酸洗仕上げ、ダル仕上げ、ブライト仕
上げ、Ｎｏ．１仕上げ、Ｎｏ．２Ｄ仕上げ、Ｎｏ．２Ｂ
仕上げ、Ｎｏ．３仕上げ、Ｎｏ．４仕上げ、ＨＬ仕上げ
等を行なってもよい。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、チタン部
材の、素地又は陽極酸化皮膜を、アクリル樹脂系のカチ
オン型電着塗料中にて、陰極として、直流電解するの
で、密着性の良い塗膜を形成することができる。
材の、素地又は陽極酸化皮膜を、アクリル樹脂系のカチ
オン型電着塗料中にて、陰極として、直流電解するの
で、密着性の良い塗膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における塗装機構を示す図である。
【図２】 実施例１における塗装前の陽極酸化皮膜のＥ
ＰＭＡによる断面線分析結果を示す図である。
ＰＭＡによる断面線分析結果を示す図である。
【図３】 実施例１における塗装後の陽極酸化皮膜のＥ
ＰＭＡによる断面線分析結果を示す図である。
ＰＭＡによる断面線分析結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩野 清二 大阪府大阪市淀川区三国本町３丁目９番39 号 株式会社日本アルミ内 (72)発明者 山田 紀久夫 大阪府大阪市淀川区三国本町３丁目９番39 号 株式会社日本アルミ内 (72)発明者 出島 宏一 兵庫県西宮市門戸岡田町６−11
Claims (1)
- 【請求項１】 チタン部材の、素地又は陽極酸化皮膜
を、アクリル樹脂系のカチオン型電着塗料中にて、陰極
として、直流電解することを特徴とするチタン部材の塗
装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1620193A JPH06228797A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | チタン部材の塗装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1620193A JPH06228797A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | チタン部材の塗装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228797A true JPH06228797A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11909901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1620193A Pending JPH06228797A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | チタン部材の塗装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228797A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101857288A (zh) * | 2010-06-18 | 2010-10-13 | 南京理工大学 | 钛基二氧化钛纳米管二氧化锡电极的制备方法 |
| CN109385659A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-02-26 | 西安庄信新材料科技有限公司 | 一种钛建材的着色方法 |
| WO2020153422A1 (ja) | 2019-01-23 | 2020-07-30 | 日本製鉄株式会社 | チタン材および塗装チタン材 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61177399A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-09 | Nippon Denki Kagaku Kogyosho:Kk | チタンおよびチタン合金の表面処理方法 |
| JPS6473100A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-17 | Iwasaki Mekki Kk | Facing part |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP1620193A patent/JPH06228797A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61177399A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-09 | Nippon Denki Kagaku Kogyosho:Kk | チタンおよびチタン合金の表面処理方法 |
| JPS6473100A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-17 | Iwasaki Mekki Kk | Facing part |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101857288A (zh) * | 2010-06-18 | 2010-10-13 | 南京理工大学 | 钛基二氧化钛纳米管二氧化锡电极的制备方法 |
| CN109385659A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-02-26 | 西安庄信新材料科技有限公司 | 一种钛建材的着色方法 |
| WO2020153422A1 (ja) | 2019-01-23 | 2020-07-30 | 日本製鉄株式会社 | チタン材および塗装チタン材 |
| EP3916125A4 (en) * | 2019-01-23 | 2022-11-16 | Nippon Steel Corporation | TITANIUM MATERIAL AND TITANIUM COATED MATERIAL |
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