JPH07216590A - 人工緑青銅板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 表面が銅または銅合金である銅板を基材とし
て、前記基材の上に厚さ０．００５〜２０μｍの硫化銅
層が形成され、更に前記硫化銅層の上に陽極電解法によ
って緑青被膜が形成された人工緑青銅板。 【効果】 緑青被膜の密着性が良く、耐候性が良好な人
工緑青銅板となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表面に緑青被膜が形成さ
れた建築材用銅板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋根板等や装飾用等に銅板が使用
されている。このような建築材用の銅板には少なくとも
表面が銅または銅合金が用いられるが、耐蝕性、耐候性
の向上と、必要なら美観を向上させる目的で、表面を人
工的に緑青化させたいわゆる緑青銅板が使用されること
もある。緑青は銅が酸化し、大気中の硫黄等と結合する
ことで発生するもので、経年を重ねれば銅に天然に生ず
るものである（天然緑青という）。建築材用に使用され
る銅板の場合、予め表面に緑青を人工的に形成させたも
の（人工緑青銅板）が使用されることが多く、人工緑青
を形成させる方法として化学的方法や電解法が知られて
いる。化学的方法は、銅塩およびアンモニウム塩、その
他添加物からなる発色液に銅板を浸漬するか、或いは前
記発色液を吹きつけ、乾燥させる操作を繰り返すか、或
いは前記発色液と水系樹脂とを混合しペースト状にした
ものを塗布する方法等が知られている。また電解法は銅
板の表面を脱脂、酸洗処理した後、炭酸塩、重炭酸塩、
アンモニウム塩、酸素酸塩等を含有する電解液中に浸
し、処理すべき銅板を陽極として電解処理することで陽
極酸化させる方法である。この電解法は化学的方法より
緑青被膜を均一に生成させることができ、また処理時間
が比較的短時間であるという利点があった。

【０００３】ところで上述の如く人工緑青銅板を屋根板
等に使用すると、風雨に晒されたりするため、銅板の表
面に形成させた緑青が徐々に剥離、流出する等、緑青被
膜が自然に劣化していく。このように緑青被膜が劣化す
ると緑青被膜が退色して美観が悪くなる。そのため人工
緑青銅板の表面を保護する目的で有機樹脂を塗布したも
のも使用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うに有機樹脂を塗布しても、上述のような緑青被膜の剥
離、流出等の問題を十分に解決することはできなかっ
た。特に屋外に使用される屋根板等の場合、長い年月太
陽光に晒され有機樹脂が劣化してしまい、緑青被膜を十
分に保護できなくなるからである。そこで長い年月の間
使用しても緑青被膜が一部剥離したり、変色することが
少ない耐候性の高い緑青被膜を形成させた緑青銅板が望
まれていた。特に電解法により形成させた緑青被膜は、
天然に形成された緑青被膜に比べ被膜表面がポーラスで
あり、ポーラスな部分で微粉末状に剥離する状態（粉落
ち状態と言われる）になりやすい欠点があり、また基材
である銅板の表面と、緑青被膜との間に隙間（ボイド）
が生じやすく銅板の表面との密着性が悪かった。このよ
うなことが耐候性を悪くする原因になっており、人工的
に形成させた緑青被膜の密着性の向上が望まれていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる状況に鑑
み、鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的
は、銅板の表面との密着性と耐摩耗性が良好で、長期に
わたり剥離等が少ない優れた耐候性を有する緑青被膜を
銅板の表面の上に形成させた人工緑青銅板を提供するこ
とである。即ち本発明は、表面が銅または銅合金である
銅板を基材として、前記基材の上に厚さ０．００５〜２
０μｍの硫化銅層が形成され、更に前記硫化銅層の上に
陽極電解法によって緑青被膜が形成された人工緑青銅板
である。

【０００６】

【作用】本発明の人工緑青銅板は、表面が銅または銅合
金である銅板を基材として、前記基材の上に厚さ０．０
０５〜２０μｍの硫化銅層を形成した後、更にその上に
陽極電解法によって緑青被膜を形成させたもので、基材
と緑青被膜との間に隙間（ボイド）が殆どなく、緑青被
膜が強固に密着した人工緑青銅板となる。また硫化銅層
の上に形成させた緑青被膜の表面が密で堅固なものにな
り、耐摩耗性が高い緑青被膜になる。このため長期に渡
り剥離等が少ない優れた耐候性を有する緑青被膜にな
る。

【０００７】しかして前記硫化銅層の厚さであるが、
０．００５〜２０μｍが望ましい。０．００５μｍ未満
であると、密着性の向上に寄与が乏しく、一方２０μｍ
を越えると、陽極電解法によって緑青被膜を形成させる
際、硫化銅層が剥離してしまうからである。このため、
例え厚さ２０μｍを越える硫化銅層の上に緑青被膜を形
成させても、緑青被膜が剥離しやすくなり、逆に密着性
が悪くなるからである。特に硫化銅層の厚さは、０．０
５〜１０μｍが密着性の点で好ましく、更に好ましいの
は０．５〜１０μｍである。

【０００８】ところで銅板の表面に硫化銅層を形成させ
る方法は従来から知られた方法でよく、具体的には硫化
カリウム、硫化ナトリウム、ポリ硫化アンモニウムまた
はポリ硫化ナトリウム等の水溶液で処理する方法でよ
い。また緑青被膜を形成する方法は、銅板の表面を脱
脂、酸洗処理した後、炭酸塩、重炭酸塩、アンモニウム
塩、酸素酸塩等を含有する電解液中に浸し、処理すべき
銅板を陽極として電解する従来知られた電解法を用いる
ことができる。

【０００９】

【実施例】

本発明例および比較例 基材である銅板として０．４ｍｍ厚さのリン脱酸銅板を
用いた。この銅板を脱脂、酸洗した後、硫化カリウム５
ｇ／Ｌ水溶液を塗布し、更に塗布面をブラシ研磨して硫
化銅層（厚さを表１に示す）を形成した。次にモリブデ
ン酸アンモニウム５ｇ／Ｌおよび炭酸アンモニウム５０
ｇ／Ｌの混合液（緑青発色処理液）に浸し、上記リン脱
酸銅板を陽極にして陽極電解処理して人工緑青銅板を作
製した（電流密度５Ａ／ｄｍ² 、２分間、緑青発色処理
液の温度２５℃）。

【００１０】従来例 従来例は硫化銅層を形成させなかった点以外は本発明例
と同様である。

【００１１】上記のようにして作製した人工緑青銅板の
評価をした。評価項目は表面観察、１８０度１Ｔ曲げ試
験、鉛筆硬度試験（ＪＩＳＧ３３１２）である。表面観
察は、色調と発色状態および剥離の有無についてで、色
調は水色か暗水色かを、発色状態は、均一な色になって
いる場合は均一と記し、また多少の色の濃淡を伴うがほ
ぼ均一色の場合は良好と記した。また剥離の有無は肉眼
で確認できる程度の剥離の有無がある場合は剥離有りと
記した。１８０度１Ｔ曲げ試験は０．４ｍｍの銅板（本
実施例における基材と同じ厚さ）を挟んで１８０度曲げ
る試験で、曲げ部の外周面の剥離状態を観察し、剥離が
ピンホール状に数カ所観察される場合はやや剥離と記
し、剥離部分が曲げた部分の幅に対し１／１０以下の場
合は剥離少しと、１／１０を越える場合は剥離有りと記
した。また上記表面観察の段階（１８０度１Ｔ曲げ試験
の前）で既に剥離が認められた比較例Ｎｏ８について
は、１８０度１Ｔ曲げ試験を行わなかった。鉛筆硬度試
験は１８０度１Ｔ曲げ試験を行っていない部位で試験
し、その結果はＪＩＳに定められた表記法に従い、緑青
被膜に傷が付かない場合の鉛筆の硬度を記した。なお比
較例Ｎｏ８については既に剥離が認められるので、鉛筆
硬度試験を行わなかった。以上の結果を表１に記す。

【００１２】

【表１】

【００１３】表１を見ると、本発明例は従来例に比べ色
調と発色状態では同程度かやや劣るものの、１８０度１
Ｔ曲げ試験および鉛筆硬度試験の結果から明らかなよう
に剥離しにくく、また硬度が高い堅固な緑青被膜となっ
たことが判る。このように本発明の人工緑青銅板は、緑
青被膜の密着性がよいものである。表１の結果は、人工
緑青銅板の作製直後の評価結果であるが、実際に使用す
れば、本発明例は緑青被膜の密着性が良いため、耐候性
が良好であることは明らかである。なお、本発明の人工
緑青銅板に１５０〜２８０℃で加熱処理すれば色調等が
変えることができる。加熱処理は必要に応じて施せばよ
い。

【００１４】

【効果】以上説明したように本発明の人工緑青銅板は、
緑青被膜の密着性が良く、耐候性が良好なもので、また
耐磨耗性も高いものであるので、人工緑青銅板の商品価
値を高める等、産業上著しい貢献をなすものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面が銅または銅合金である銅板を基材
   として、前記基材の上に厚さ０．００５〜２０μｍの硫
   化銅層が形成され、更に前記硫化銅層の上に陽極電解法
   によって緑青被膜が形成された人工緑青銅板。