JPH06306620A - チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法 - Google Patents
チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法Info
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- JPH06306620A JPH06306620A JP9350393A JP9350393A JPH06306620A JP H06306620 A JPH06306620 A JP H06306620A JP 9350393 A JP9350393 A JP 9350393A JP 9350393 A JP9350393 A JP 9350393A JP H06306620 A JPH06306620 A JP H06306620A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はチタン材表面に各種のめっきを施し
た場合におけるめっき皮膜のチタン材への密着性に優れ
たチタン材のめっき処理前におけるチタン材の処理方法
およびこの前処理を行った後めっき処理を行うチタン材
のめっき処理方法を目的とする。 【構成】 チタン材をフッ素及び過酸化水素を含む水溶
液に浸漬しその表面を腐食する方法である。最適な濃度
としてはフッ素については０．５〜５．５wt％であり過
酸化水素については０．５〜３０wt％である。更に上記
濃度の腐食液で腐食する際にチタン材を陰極とし不溶性
の陽極材を使用し、このチタン材と陽極材との間に１〜
２５Ｖの直流電圧を印加する。また、上記これらの腐食
を行った後そのチタン材を水中において１０分以内保持
し、その後めっき処理を行う。
た場合におけるめっき皮膜のチタン材への密着性に優れ
たチタン材のめっき処理前におけるチタン材の処理方法
およびこの前処理を行った後めっき処理を行うチタン材
のめっき処理方法を目的とする。 【構成】 チタン材をフッ素及び過酸化水素を含む水溶
液に浸漬しその表面を腐食する方法である。最適な濃度
としてはフッ素については０．５〜５．５wt％であり過
酸化水素については０．５〜３０wt％である。更に上記
濃度の腐食液で腐食する際にチタン材を陰極とし不溶性
の陽極材を使用し、このチタン材と陽極材との間に１〜
２５Ｖの直流電圧を印加する。また、上記これらの腐食
を行った後そのチタン材を水中において１０分以内保持
し、その後めっき処理を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチタン材の表面にめっき
処理をした場合にそのめっき皮膜のチタン材に対する密
着性に優れたチタン材の前処理方法およびチタン材のめ
っき方法に関する。
処理をした場合にそのめっき皮膜のチタン材に対する密
着性に優れたチタン材の前処理方法およびチタン材のめ
っき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チタンは軽量であり、また、耐食性に優
れていることから、宇宙航空材料や海水淡水化プラント
の材料などの用途に広く用いられてきた。近年、自動車
用部品などの機械部品やハードディスク基板などの電子
材料部品等、いわゆる新規用途への応用が活発化してい
る。しかし、これら新規用途においてはより高い水準の
耐摩耗性や硬度が要求されるため、比較的軟らかい材料
に属するチタン材の表面に高硬度のめっき層を形成する
ことが必要不可欠となる。
れていることから、宇宙航空材料や海水淡水化プラント
の材料などの用途に広く用いられてきた。近年、自動車
用部品などの機械部品やハードディスク基板などの電子
材料部品等、いわゆる新規用途への応用が活発化してい
る。しかし、これら新規用途においてはより高い水準の
耐摩耗性や硬度が要求されるため、比較的軟らかい材料
に属するチタン材の表面に高硬度のめっき層を形成する
ことが必要不可欠となる。
【０００３】ところが、チタンはアルミやモリブデンな
どともに難めっき材として知られ( 例えば、H.J.Wiesne
r, AES. Symp. Plat. Difficult-to-Plate Metals 1(19
80) P.1 ）、密着性の良いめっき層を形成することは不
可能とされてきた。
どともに難めっき材として知られ( 例えば、H.J.Wiesne
r, AES. Symp. Plat. Difficult-to-Plate Metals 1(19
80) P.1 ）、密着性の良いめっき層を形成することは不
可能とされてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はめっき皮膜の
チタン材への密着性の高い前処理方法を目的とする。こ
こでチタン材とは純チタン材、各種チタン合金及び各種
表面状態のチタン合金（圧延材、酸洗材、ショット材、
表面硬化処理材、研磨材等）を含む。また、ここでメッ
キ皮膜とは無電解による皮膜及び電気めっきにより形成
した皮膜をいう。更に、前記無電解めっきにはＮｉめっ
き、Ｃｕめっき、パラジウムめっき及びこれらの金属の
合金のめっきをいう。又前記電気めっきとはＮｉめっ
き、Ｃｕめっき、Ｃｒめっき及びこれらの金属の合金の
めっき等をいう。ところで、前記チタン材に何らの前処
理を施さずに前述のめっき皮膜の形成を行った場合、め
っき組成やめっき方法（前述の無電解めっき、または電
解めっき）、更にはチタン材の材質によらずめっき皮膜
の剥離が容易に生ずる。
チタン材への密着性の高い前処理方法を目的とする。こ
こでチタン材とは純チタン材、各種チタン合金及び各種
表面状態のチタン合金（圧延材、酸洗材、ショット材、
表面硬化処理材、研磨材等）を含む。また、ここでメッ
キ皮膜とは無電解による皮膜及び電気めっきにより形成
した皮膜をいう。更に、前記無電解めっきにはＮｉめっ
き、Ｃｕめっき、パラジウムめっき及びこれらの金属の
合金のめっきをいう。又前記電気めっきとはＮｉめっ
き、Ｃｕめっき、Ｃｒめっき及びこれらの金属の合金の
めっき等をいう。ところで、前記チタン材に何らの前処
理を施さずに前述のめっき皮膜の形成を行った場合、め
っき組成やめっき方法（前述の無電解めっき、または電
解めっき）、更にはチタン材の材質によらずめっき皮膜
の剥離が容易に生ずる。
【０００５】これは研磨したままのチタン表面には、化
学的に安定で緻密な酸化皮膜が形成されているため、こ
の酸化皮膜がめっき皮膜とチタン表面との密着性を阻害
するからである。この事実から、めっき皮膜の密着性を
改善するためにはめっき処理の前段においてこの酸化膜
を除去するための酸洗による腐食処理を施し、露出した
活性化した表面にめっき層を生成させることが有効であ
る。
学的に安定で緻密な酸化皮膜が形成されているため、こ
の酸化皮膜がめっき皮膜とチタン表面との密着性を阻害
するからである。この事実から、めっき皮膜の密着性を
改善するためにはめっき処理の前段においてこの酸化膜
を除去するための酸洗による腐食処理を施し、露出した
活性化した表面にめっき層を生成させることが有効であ
る。
【０００６】従来、種々の酸洗方法（腐食液）が提案さ
れてきたが（例えば、H.J.Wiesner,AES. Symp. Plat. D
ifficult-to-Plate Metals 1(1980) P.1 ）、工業的な
規模で安定性よくめっき層を形成する方法が確立したと
いう報告はなされていない。この理由は、従来の酸洗処
理においてはチタン材表面にドロス状の酸化物が残存し
てしまうためであり、更に、酸洗後の表面の親水性が不
十分であり、酸洗後めっき処理を行う間に表面に再び大
気による酸化膜が形成されてしまうためである。本発明
はかかる事情に鑑みてなされたものであって、チタン材
表面に十分な密着性を有する皮膜を形成させるためのチ
タン材のめっき前におけるチタン材の前処理方法および
この前処理方法を利用しためっき方法の提供を目的とす
る。
れてきたが（例えば、H.J.Wiesner,AES. Symp. Plat. D
ifficult-to-Plate Metals 1(1980) P.1 ）、工業的な
規模で安定性よくめっき層を形成する方法が確立したと
いう報告はなされていない。この理由は、従来の酸洗処
理においてはチタン材表面にドロス状の酸化物が残存し
てしまうためであり、更に、酸洗後の表面の親水性が不
十分であり、酸洗後めっき処理を行う間に表面に再び大
気による酸化膜が形成されてしまうためである。本発明
はかかる事情に鑑みてなされたものであって、チタン材
表面に十分な密着性を有する皮膜を形成させるためのチ
タン材のめっき前におけるチタン材の前処理方法および
この前処理方法を利用しためっき方法の提供を目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決するため、チタン材のめっき皮膜の密着性を改
善する方法について鋭意検討した結果、フッ素及び過酸
化水素を含む水溶液で腐食を行うことによりチタン表面
に親水性のチタン水素化物の皮膜を形成させることで、
十分な密着性を有するめっきを施すことが可能であるこ
とを見出した。具体的には以下の通りである。
題を解決するため、チタン材のめっき皮膜の密着性を改
善する方法について鋭意検討した結果、フッ素及び過酸
化水素を含む水溶液で腐食を行うことによりチタン表面
に親水性のチタン水素化物の皮膜を形成させることで、
十分な密着性を有するめっきを施すことが可能であるこ
とを見出した。具体的には以下の通りである。
【０００８】（１）請求項１の発明は下記の工程を備え
ためっき用チタン材の前処理方法である。 （ａ）めっき処理をするチタン材を用意する工程と、
（ｂ）前記チタン材をフッ素及び過酸化水素を含む水溶
液に浸漬し、その表面を腐食する工程。 （２）請求項２の発明は前記フッ素濃度が０．０５〜５
ｗｔ％であり、前記過酸化水素の濃度が０．５〜３０ｗ
ｔ％である請求項１記載のめっき用チタン材の前処理方
法である。
ためっき用チタン材の前処理方法である。 （ａ）めっき処理をするチタン材を用意する工程と、
（ｂ）前記チタン材をフッ素及び過酸化水素を含む水溶
液に浸漬し、その表面を腐食する工程。 （２）請求項２の発明は前記フッ素濃度が０．０５〜５
ｗｔ％であり、前記過酸化水素の濃度が０．５〜３０ｗ
ｔ％である請求項１記載のめっき用チタン材の前処理方
法である。
【０００９】（３）請求項３の発明は下記の工程を備え
ためっき用チタン材の前処理方法である。 （ａ）めっき処理をされるチタン材と陽極材を用意する
工程と、、（ｂ）前記チタン材と陽極材をそれぞれフッ
素濃度が０．０５〜５ｗｔ％であり、過酸化水素のの濃
度が０．５〜３０ｗｔ％である水溶液に離隔して浸漬す
る工程と、（ｃ）前記チタン材に対し、陽極材との間に
−１〜−２５Ｖの直流電圧を印加する工程。
ためっき用チタン材の前処理方法である。 （ａ）めっき処理をされるチタン材と陽極材を用意する
工程と、、（ｂ）前記チタン材と陽極材をそれぞれフッ
素濃度が０．０５〜５ｗｔ％であり、過酸化水素のの濃
度が０．５〜３０ｗｔ％である水溶液に離隔して浸漬す
る工程と、（ｃ）前記チタン材に対し、陽極材との間に
−１〜−２５Ｖの直流電圧を印加する工程。
【００１０】（４）請求項４の発明は下記の工程を備え
ためっき用チタン材の前処理方法である。 （ａ）請求項１から３までのいずれかの前処理方法を行
う工程と、（ｂ）前記前処理を行ったチタン材を、その
処理後直ちに水溶液に浸漬し、めっき処理までの間１０
分以下の時間保存する工程。 （５）請求項５の発明は下記の工程を備えたチタン材の
めっき方法である。 （ａ）チタン材に対して請求項４記載の前処理を行う工
程と、（ｂ）前記処理を行ったチタン材に対して、直ち
にめっき処理を行う工程。
ためっき用チタン材の前処理方法である。 （ａ）請求項１から３までのいずれかの前処理方法を行
う工程と、（ｂ）前記前処理を行ったチタン材を、その
処理後直ちに水溶液に浸漬し、めっき処理までの間１０
分以下の時間保存する工程。 （５）請求項５の発明は下記の工程を備えたチタン材の
めっき方法である。 （ａ）チタン材に対して請求項４記載の前処理を行う工
程と、（ｂ）前記処理を行ったチタン材に対して、直ち
にめっき処理を行う工程。
【００１１】
【作用】従来、チタン水素化物がめっき性向上のために
有効であるとの報告があるものの、該チタン水素化物を
チタン材表面に均一に成形する手段が確立されていなか
った（例えば、S.Ruben, U.S.Patent 4,127,709(1978)
、J.P.Winfree, U.S.Patent 3,647,647(1972））。し
かし、本発明者らによるフッ素及び過酸化水素を含む水
溶液で腐食することにより大気酸化皮膜層が均一に除去
され、かつ均質なチタン水素化物が形成されることを見
いだした（請求項１）。
有効であるとの報告があるものの、該チタン水素化物を
チタン材表面に均一に成形する手段が確立されていなか
った（例えば、S.Ruben, U.S.Patent 4,127,709(1978)
、J.P.Winfree, U.S.Patent 3,647,647(1972））。し
かし、本発明者らによるフッ素及び過酸化水素を含む水
溶液で腐食することにより大気酸化皮膜層が均一に除去
され、かつ均質なチタン水素化物が形成されることを見
いだした（請求項１）。
【００１２】この腐食液の最適範囲について種々検討し
た結果、以下のようなフッ素及び過酸化水素の濃度範囲
において最適な腐食が行われることが判明した。最適な
フッ素イオン濃度は０．０５wt％以上５wt％以下である
ことが望ましい。またこの濃度が０．０５wt％未満であ
ると酸化物の除去が不十分となる恐れがあり、また５wt
％を超えると表面性状の劣化によりめっきの密着性が不
十分となることがわかった。以上のことからフッ素の濃
度の最適範囲は０．０５〜５wt％とする。
た結果、以下のようなフッ素及び過酸化水素の濃度範囲
において最適な腐食が行われることが判明した。最適な
フッ素イオン濃度は０．０５wt％以上５wt％以下である
ことが望ましい。またこの濃度が０．０５wt％未満であ
ると酸化物の除去が不十分となる恐れがあり、また５wt
％を超えると表面性状の劣化によりめっきの密着性が不
十分となることがわかった。以上のことからフッ素の濃
度の最適範囲は０．０５〜５wt％とする。
【００１３】次に腐食液に含まれる過酸化水素の濃度は
０．５wt％以上３０wt％以内であることが好適である。
濃度が０．５wt％未満であると酸化物の除去が不十分と
なり、３０wt％を超えると表面性状の劣化によりめっき
の密着性が不十分となる。そこで過酸化水素の最適な濃
度は０．５〜３０wt％が最適である（請求項２）。
０．５wt％以上３０wt％以内であることが好適である。
濃度が０．５wt％未満であると酸化物の除去が不十分と
なり、３０wt％を超えると表面性状の劣化によりめっき
の密着性が不十分となる。そこで過酸化水素の最適な濃
度は０．５〜３０wt％が最適である（請求項２）。
【００１４】さらに，本発明者らはチタン材の表面粗さ
を更に良好にする技術を開発した。即ち、めっき処理を
施したチタン材を工業製品として利用する場合はその表
面の鏡面研磨が不可欠である。さらに、磁気ディスクな
どのハードディスク基板としてめっき処理をしたチタン
材を利用する場合は、表面粗さが最も重要な因子とな
る。めっき処理後の粗さが悪いとその後の鏡面研磨に要
する時間が多大となり、コストの増加を招き、経済的な
面から好ましくない。よって、めっき処理ままでのチタ
ン材の表面粗さはできるだけ良好であることが好まし
い。
を更に良好にする技術を開発した。即ち、めっき処理を
施したチタン材を工業製品として利用する場合はその表
面の鏡面研磨が不可欠である。さらに、磁気ディスクな
どのハードディスク基板としてめっき処理をしたチタン
材を利用する場合は、表面粗さが最も重要な因子とな
る。めっき処理後の粗さが悪いとその後の鏡面研磨に要
する時間が多大となり、コストの増加を招き、経済的な
面から好ましくない。よって、めっき処理ままでのチタ
ン材の表面粗さはできるだけ良好であることが好まし
い。
【００１５】以上のような観点から、より良好な表面粗
さを形成するためには、Ｎｉ等を陽極とし、チタン材を
陰極として直流の負電圧を印加した状態でめっき処理前
の化学腐食を行うのが有効である。化学腐食の際にチタ
ン材に印加する直流電圧は−１〜−２５Ｖであることが
望ましい。−１Ｖより小さい直流電圧を印加すると腐食
のコントロールが不十分となるため表面粗さの劣化がお
こり、−２５Ｖを超えると表面がピット状に欠落するた
め表面粗さが劣化する傾向にある。この際、陽極として
は例えばＮｉ電極等の不溶性電極が使用できる（請求項
３）。
さを形成するためには、Ｎｉ等を陽極とし、チタン材を
陰極として直流の負電圧を印加した状態でめっき処理前
の化学腐食を行うのが有効である。化学腐食の際にチタ
ン材に印加する直流電圧は−１〜−２５Ｖであることが
望ましい。−１Ｖより小さい直流電圧を印加すると腐食
のコントロールが不十分となるため表面粗さの劣化がお
こり、−２５Ｖを超えると表面がピット状に欠落するた
め表面粗さが劣化する傾向にある。この際、陽極として
は例えばＮｉ電極等の不溶性電極が使用できる（請求項
３）。
【００１６】更に、本発明者らは上述の腐食を行ったチ
タン材をめっき処理する前において以下に述べるような
保存方法を行うと、その後にめっき皮膜を形成したとき
めっき皮膜の密着性が優れていることを見いだした。こ
の方法は、前述の腐食後チタン材を直ちに水中で保存
し、その表面を十分水に濡らして置く方法である。
タン材をめっき処理する前において以下に述べるような
保存方法を行うと、その後にめっき皮膜を形成したとき
めっき皮膜の密着性が優れていることを見いだした。こ
の方法は、前述の腐食後チタン材を直ちに水中で保存
し、その表面を十分水に濡らして置く方法である。
【００１７】この理由は、上記腐食によりチタン材表面
に生成したチタン水素化物が親水性であるため、チタン
表面が大気雰囲気に接するよりはむしろ水中で水に接し
ているほうが再酸化を効果的に阻止できるからである。
なお、この水中に保存する時間は１０分以内が望ましい
ことが明らかとなった。
に生成したチタン水素化物が親水性であるため、チタン
表面が大気雰囲気に接するよりはむしろ水中で水に接し
ているほうが再酸化を効果的に阻止できるからである。
なお、この水中に保存する時間は１０分以内が望ましい
ことが明らかとなった。
【００１８】即ち、水中に１０分を超えて保存すると、
その後電解又は電解めっきを施した場合にそのめっき皮
膜のチタン材への密着性にばらつきが認められるからで
ある。そこで、上述の処理を施した後１０分以内水中に
保存し、その後直ちにめっきすることにより、めっき皮
膜のチタン材への密着性が優れていることがわかったか
らである（請求項４、請求項５）。このめっき処理は無
電解めっき、電解めっきのいずれでもよい。また、めっ
きの種類は、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ等
の各種のめっきがある。
その後電解又は電解めっきを施した場合にそのめっき皮
膜のチタン材への密着性にばらつきが認められるからで
ある。そこで、上述の処理を施した後１０分以内水中に
保存し、その後直ちにめっきすることにより、めっき皮
膜のチタン材への密着性が優れていることがわかったか
らである（請求項４、請求項５）。このめっき処理は無
電解めっき、電解めっきのいずれでもよい。また、めっ
きの種類は、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ等
の各種のめっきがある。
【００１９】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。 実施例１ ＣＰ−２種純チタン冷延板（５０×５０×０．８５mm）
をフッ素イオンが１wt％及び過酸化水素１５wt％を含む
腐食液（フッ酸と過酸化水素水の混合水溶液）で３０秒
間腐食した。その後、このチタン材を水中に０分〜１５
分保存した後、無電解Ｎｉ−１２wt％Ｐめっきを施し
た。めっき液は以下の組成ある。 硫酸ニッケル：３０ｇ／リットル、次亜燐酸ナトリウ
ム：２０ｇ／リットル、乳酸：３０ｇ／リットル、プロ
ピオン酸：５ｇ／リットル、鉛：２mg／リットル、Ｐ
Ｈ：４．５、液温：９０℃ 上記めっき液中で９０分めっきを行った。
をフッ素イオンが１wt％及び過酸化水素１５wt％を含む
腐食液（フッ酸と過酸化水素水の混合水溶液）で３０秒
間腐食した。その後、このチタン材を水中に０分〜１５
分保存した後、無電解Ｎｉ−１２wt％Ｐめっきを施し
た。めっき液は以下の組成ある。 硫酸ニッケル：３０ｇ／リットル、次亜燐酸ナトリウ
ム：２０ｇ／リットル、乳酸：３０ｇ／リットル、プロ
ピオン酸：５ｇ／リットル、鉛：２mg／リットル、Ｐ
Ｈ：４．５、液温：９０℃ 上記めっき液中で９０分めっきを行った。
【００２０】また、電解Ｎｉ−１２wt％Ｐめっきを下記
の組成のめっき液を用いて行った。 硫酸ニッケル：２４０ｇ／リットル、塩化ニッケル：４
５ｇ／リットル、ほう酸：３０ｇ／リットル、亜燐酸３
５ｇ／リットル、ＰＨ：２ 上記液中でチタン材を陰極とし、陽極にはニッケル板を
用い極間距離を１０cmとし、１．５Ａ／dm2 の電流で１
０秒間めっきを行った。ただし、水中保持時間が０分の
場合は大気中に５分間保持したものである。
の組成のめっき液を用いて行った。 硫酸ニッケル：２４０ｇ／リットル、塩化ニッケル：４
５ｇ／リットル、ほう酸：３０ｇ／リットル、亜燐酸３
５ｇ／リットル、ＰＨ：２ 上記液中でチタン材を陰極とし、陽極にはニッケル板を
用い極間距離を１０cmとし、１．５Ａ／dm2 の電流で１
０秒間めっきを行った。ただし、水中保持時間が０分の
場合は大気中に５分間保持したものである。
【００２１】上記めっき処理を行った試料についてめっ
き皮膜の密着性を評価した。密着性はJIS H8602 に準じ
た碁盤の目セロテープ剥離試験により行った。ただし、
本実施例では試料（５×５cm）での１箇所での剥離試験
のみで密着性を評価するのではなく、任意の５箇所（５
点）について剥離試験を行った。この理由は本発明の処
理方法は均一なめっき処理を施すことを目的とする方法
のため、めっきの密着性の場所による変動を調べ、めっ
きの密着性の均質性を評価するためである。
き皮膜の密着性を評価した。密着性はJIS H8602 に準じ
た碁盤の目セロテープ剥離試験により行った。ただし、
本実施例では試料（５×５cm）での１箇所での剥離試験
のみで密着性を評価するのではなく、任意の５箇所（５
点）について剥離試験を行った。この理由は本発明の処
理方法は均一なめっき処理を施すことを目的とする方法
のため、めっきの密着性の場所による変動を調べ、めっ
きの密着性の均質性を評価するためである。
【００２２】５点全てにおいて剥離が認められなかった
場合は○、５点の内１点ないし４点について剥離が認め
られた場合は△、５点全てにおいて剥離が認められた場
合は×印とした。結果を表１に示した。なお、この際の
前処理条件、水中保持時間及びめっき後の密着性を示し
た。表１より水中保持時間が０分すなわち大気中保持時
間が５分の場合は無電解及び電解めっきの場合ともに密
着性にばらつきが認められる。
場合は○、５点の内１点ないし４点について剥離が認め
られた場合は△、５点全てにおいて剥離が認められた場
合は×印とした。結果を表１に示した。なお、この際の
前処理条件、水中保持時間及びめっき後の密着性を示し
た。表１より水中保持時間が０分すなわち大気中保持時
間が５分の場合は無電解及び電解めっきの場合ともに密
着性にばらつきが認められる。
【００２３】すなわち、大気中ではチタン水素化物皮膜
の効果が小さいことがわかる。また、水中保存時間が１
０分を超えると無電解及び電解めっきの場合ともに密着
性にばらつきが認められる。すなわち１０分を超えて試
料を水中保存すると水中の酸素イオンの影響でチタン水
素化物皮膜の効果が小さいことがわかる。水中保存時間
が１０分以内であれば密着性のばらつきがなく均質なめ
っきが施されており、水中保存時間はこの範囲が良好で
あることが確認された。
の効果が小さいことがわかる。また、水中保存時間が１
０分を超えると無電解及び電解めっきの場合ともに密着
性にばらつきが認められる。すなわち１０分を超えて試
料を水中保存すると水中の酸素イオンの影響でチタン水
素化物皮膜の効果が小さいことがわかる。水中保存時間
が１０分以内であれば密着性のばらつきがなく均質なめ
っきが施されており、水中保存時間はこの範囲が良好で
あることが確認された。
【００２４】尚、比較のために前記 S.Rubenが提案して
いる方法も併せて評価し、その結果を表１に示した。こ
の方法はチタン材をキシロール(Xylol) で脱脂し、NH4F
・HFとNH4Fの水溶液に浸漬し、更に、H2PO41% を含むH2
SO4 に浸漬し、続いて鉛を陽極として電解し、最後にNi
めっきを行ない、更に、鉛めっきを行う方法である。本
発明の方法はこの方法よりも優れていることが明らかで
あった。
いる方法も併せて評価し、その結果を表１に示した。こ
の方法はチタン材をキシロール(Xylol) で脱脂し、NH4F
・HFとNH4Fの水溶液に浸漬し、更に、H2PO41% を含むH2
SO4 に浸漬し、続いて鉛を陽極として電解し、最後にNi
めっきを行ない、更に、鉛めっきを行う方法である。本
発明の方法はこの方法よりも優れていることが明らかで
あった。
【００２５】
【表１】
【００２６】実施例２ 実施例１と同様に、ＣＰ２種の冷延板をフッ素イオンが
０．０３wt％〜７wt％及び過酸化水素を１５wt％含む腐
食液（フッ酸と過酸化水素水の混合水溶液）で、３０秒
間腐食した。水中に３分保存後、実施例１と同様な無電
解及び電解Ｎｉ−12wt％Ｐめっきを施した。表２にこの
際の前処理条件、フッ素イオン濃度及びめっき後の密着
性を示す。
０．０３wt％〜７wt％及び過酸化水素を１５wt％含む腐
食液（フッ酸と過酸化水素水の混合水溶液）で、３０秒
間腐食した。水中に３分保存後、実施例１と同様な無電
解及び電解Ｎｉ−12wt％Ｐめっきを施した。表２にこの
際の前処理条件、フッ素イオン濃度及びめっき後の密着
性を示す。
【００２７】評価は実施例１と同様な方法で行った。表
２よりフッ素イオン濃度は０．０５wt％未満及び５wt％
を超えると、無電解及び電解めっきの場合はともに５点
全てでめっきの剥離が生じる。フッ素イオン濃度は０．
０５wt％〜５wt％以下の範囲であれば密着性にばらつき
がなく均質なめっきを施すことができ、フッ素イオンの
濃度はこの範囲が良好であることが確認された。
２よりフッ素イオン濃度は０．０５wt％未満及び５wt％
を超えると、無電解及び電解めっきの場合はともに５点
全てでめっきの剥離が生じる。フッ素イオン濃度は０．
０５wt％〜５wt％以下の範囲であれば密着性にばらつき
がなく均質なめっきを施すことができ、フッ素イオンの
濃度はこの範囲が良好であることが確認された。
【００２８】
【表２】
【００２９】実施例３ 実施例１と同様、ＣＰ２種の冷延板をフッ素イオン濃度
１wt％及び過酸化水素を０．３wt％〜４０wt％を含む腐
食液（フッ酸と過酸化水素水の混合水溶液）で３０秒間
腐食した。水中に３分間保存後実施例１と同様な無電解
及び電解Ｎｉ−１２wt％Ｐめっきを施した。表３にこの
際の前処理条件、過酸化水素濃度及びめっき後の密着性
を示す。
１wt％及び過酸化水素を０．３wt％〜４０wt％を含む腐
食液（フッ酸と過酸化水素水の混合水溶液）で３０秒間
腐食した。水中に３分間保存後実施例１と同様な無電解
及び電解Ｎｉ−１２wt％Ｐめっきを施した。表３にこの
際の前処理条件、過酸化水素濃度及びめっき後の密着性
を示す。
【００３０】評価は実施例１と同様な方法で行った。表
３より過酸化水素濃度が０．５wt％未満及び３０wt％を
超えると、無電解及び電解めっきの場合はともに５点全
てでめっきの剥離が生じる。過酸化水素の濃度は０．５
wt％〜３０wt％以下の範囲であれば密着性にばらつきが
なく、均質なめっきを施すことができ、過酸化水素の濃
度はこの範囲が良好であることが確認された。
３より過酸化水素濃度が０．５wt％未満及び３０wt％を
超えると、無電解及び電解めっきの場合はともに５点全
てでめっきの剥離が生じる。過酸化水素の濃度は０．５
wt％〜３０wt％以下の範囲であれば密着性にばらつきが
なく、均質なめっきを施すことができ、過酸化水素の濃
度はこの範囲が良好であることが確認された。
【００３１】
【表３】
【００３２】実施例４ ＣＰ−２種純チタン板（厚さ０．８５mm）を直径２．５
インチの磁気ディスク基板状に打ち抜き、これに所定の
内外周端面加工を施してチタン製磁気ディスク基板とし
た。さらに、このディスク基板上に仕上げ研磨を施し、
表面粗さがＲｍａｘ：０．２μm のハードディスク基板
を製作した。この基板をフッ素イオンを１wt％及び過酸
化水素水を１５wt％含む腐食液（フッ酸と過酸化水素の
混合水溶液）中で基板を陰極、陽極には純チタン板を用
い電極間距離を３cmとし、電解液を攪拌すること無く０
〜−３０Ｖの直流負電圧を２０秒間印加して電解腐食を
行った。
インチの磁気ディスク基板状に打ち抜き、これに所定の
内外周端面加工を施してチタン製磁気ディスク基板とし
た。さらに、このディスク基板上に仕上げ研磨を施し、
表面粗さがＲｍａｘ：０．２μm のハードディスク基板
を製作した。この基板をフッ素イオンを１wt％及び過酸
化水素水を１５wt％含む腐食液（フッ酸と過酸化水素の
混合水溶液）中で基板を陰極、陽極には純チタン板を用
い電極間距離を３cmとし、電解液を攪拌すること無く０
〜−３０Ｖの直流負電圧を２０秒間印加して電解腐食を
行った。
【００３３】水中に３分間保存後実施例１と同様な無電
解及び電解Ｎｉ−１２wt％Ｐめっきを施した。表４にこ
の際の条件、直流負電圧、めっき後の密着性及び表面粗
さを示す。評価は実施例１と同様な方法で行った。表４
より直流の負電圧が０Ｖの時すなわち直流負電圧を印加
しないときは密着性には問題ないが、処理前の表面粗さ
が０．０２μm であり、かなり劣化が認められる。一
方、直流負電圧が−２５Ｖを超えると密着性には問題が
ないものの、処理前表面粗さにかなりの劣化が認められ
る。直流負電圧が−１〜−２５Ｖ以下の範囲では処理前
の表面粗さを損なうことなく密着性が良好なめっきを施
すことができ、直流負電圧はこの範囲が良好であること
が確認された。
解及び電解Ｎｉ−１２wt％Ｐめっきを施した。表４にこ
の際の条件、直流負電圧、めっき後の密着性及び表面粗
さを示す。評価は実施例１と同様な方法で行った。表４
より直流の負電圧が０Ｖの時すなわち直流負電圧を印加
しないときは密着性には問題ないが、処理前の表面粗さ
が０．０２μm であり、かなり劣化が認められる。一
方、直流負電圧が−２５Ｖを超えると密着性には問題が
ないものの、処理前表面粗さにかなりの劣化が認められ
る。直流負電圧が−１〜−２５Ｖ以下の範囲では処理前
の表面粗さを損なうことなく密着性が良好なめっきを施
すことができ、直流負電圧はこの範囲が良好であること
が確認された。
【００３４】
【表４】
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、チタン材をフッ素及び
過酸化水素を含む腐食液で腐食を行った後、水中に保存
することにより密着性が十分でかつ均質なめっきを施す
ことができる。さらに、上記腐食に際し、チタン材に負
の直流電圧を印加する電解腐食を行うことによりめっき
前の表面粗さを損なうことなく密着性の良好なめっきを
施すことができる。本発明では純チタン材、各種チタン
合金および各種表面状態のチタン合金（圧延材、酸洗
材、ショット材、表面硬化処理材、研磨材など）におい
ても同様の効果を得ることができる。
過酸化水素を含む腐食液で腐食を行った後、水中に保存
することにより密着性が十分でかつ均質なめっきを施す
ことができる。さらに、上記腐食に際し、チタン材に負
の直流電圧を印加する電解腐食を行うことによりめっき
前の表面粗さを損なうことなく密着性の良好なめっきを
施すことができる。本発明では純チタン材、各種チタン
合金および各種表面状態のチタン合金（圧延材、酸洗
材、ショット材、表面硬化処理材、研磨材など）におい
ても同様の効果を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 博義 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 大村 雅紀 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 永嶋 仁 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 井田 巌 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 下記の工程を備えためっき用チタン材の
前処理方法。 （ａ）めっき処理をするチタン材を用意する工程と、
（ｂ）前記チタン材をフッ素及び過酸化水素を含む水溶
液に浸漬し、その表面を腐食する工程。 - 【請求項２】 前記フッ素濃度が０．０５〜５ｗｔ％で
あり、前記過酸化水素の濃度が０．５〜３０ｗｔ％であ
る請求項１記載のめっき用チタン材の前処理方法。 - 【請求項３】 下記の工程を備えためっき用チタン材の
前処理方法。 （ａ）めっき処理をされるチタン材と陽極材を用意する
工程と、（ｂ）前記チタン材と陽極材を、フッ素濃度が
０．０５〜５ｗｔ％であり、過酸化水素の濃度が０．５
〜３０ｗｔ％である水溶液に離隔して浸漬する工程と、
（ｃ）前記チタン材に対し、陽極材との間に−１〜−２
５Ｖの直流電圧を印加する工程。 - 【請求項４】 下記の工程を備えためっき用チタン材の
前処理方法。 （ａ）請求項１から３までのいずれかの前処理方法を行
う工程と、（ｂ）前記処理を行ったチタン材を、その処
理後直ちに水溶液に浸漬し、めっき処理までの間１０分
以下の時間保存する工程。 - 【請求項５】 下記の工程を備えたチタン材のめっき方
法。 （ａ）チタン材に対して請求項４記載の前処理を行う工
程と、（ｂ）前記処理を行ったチタン材に対して、直ち
にめっき処理を行う工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350393A JPH06306620A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350393A JPH06306620A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306620A true JPH06306620A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14084156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9350393A Pending JPH06306620A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06306620A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1096039A3 (en) * | 1999-10-29 | 2002-06-05 | Matsumoto Dental University | Method of forming an oxide film on a metallic member and method of cementing the metallic member |
| CN105063738A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-11-18 | 大连理工大学 | 一种钛合金基体耐久性水下超疏油表面的制备方法 |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP9350393A patent/JPH06306620A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1096039A3 (en) * | 1999-10-29 | 2002-06-05 | Matsumoto Dental University | Method of forming an oxide film on a metallic member and method of cementing the metallic member |
| EP1669477A1 (en) * | 1999-10-29 | 2006-06-14 | Matsumoto Dental University | Method of forming an oxide film on a metallic member and method of cementing the metallic member |
| CN105063738A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-11-18 | 大连理工大学 | 一种钛合金基体耐久性水下超疏油表面的制备方法 |
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