JPH07252634A - Alkali resistant metallic plate and production thereof - Google Patents
Alkali resistant metallic plate and production thereofInfo
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- JPH07252634A JPH07252634A JP7024794A JP7024794A JPH07252634A JP H07252634 A JPH07252634 A JP H07252634A JP 7024794 A JP7024794 A JP 7024794A JP 7024794 A JP7024794 A JP 7024794A JP H07252634 A JPH07252634 A JP H07252634A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インテリア、建材、自
動車などの装飾部材として、そのアルカリ性環境の下で
も使用可能な装飾性・耐アルカリ性に優れたセラミック
コーティング金属板に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic-coated metal plate having excellent decorativeness and alkali resistance, which can be used as an interior decoration member, a building material, an automobile or the like in an alkaline environment.
【0002】[0002]
【従来の技術】エレクトロニクス技術の発展に伴い、金
属材料の表面改質にも物理蒸着・化学蒸着などのドライ
プロセスが応用され始めた。2. Description of the Related Art With the development of electronics technology, dry processes such as physical vapor deposition and chemical vapor deposition have begun to be applied to the surface modification of metallic materials.
【0003】このような技術の進歩により、従来のメッ
キに代表されるウェットプロセスではできないセラミッ
クスをコーティングし、耐候性・耐摩耗性・装飾性など
の機能が付与された金属材料を得ることが可能になって
きた。Due to such technological progress, it is possible to obtain a metal material coated with ceramics, which cannot be obtained by a conventional wet process such as plating, and which is provided with functions such as weather resistance, abrasion resistance and decorativeness. Has become.
【0004】しかしながら、量産性に向いていない、ラ
ンニングコストが高い、装置が高価なことなど、コスト
面で抱える問題点が大きく、よほど機能的に優れたもの
でない限り、工業的にウェットプロセスに置き代わるこ
とは依然として難しいのが現状である。However, it is not suitable for mass production, the running cost is high, the equipment is expensive, and the like, and there are many problems in terms of cost. It is still difficult to replace.
【0005】装飾関連分野では、例えば、世の中の高級
指向を反映して、特に外観に高級感を持たせた、TiN
の金色装飾コーティングが工業化に成功した例である。In the field of decoration, for example, TiN, which has a high-class appearance in view of the high-class trend in the world,
The golden decorative coating of is an example of successful industrialization.
【0006】装飾コーティングでは、上記TiNの金色
以外に、今までのところ、TiCの黒色など物質色を利
用した材料や、アルミニウム或は珪素の酸化物など透明
セラミックス被覆による光の干渉によって色を出す、い
わゆるカラーコーティング装飾材がある(例えば、特願
昭54―66385、54―85214)。In the decorative coating, in addition to the above-described TiN gold color, so far, a color utilizing a material color such as TiC black, or a color of a transparent ceramic coating such as an oxide of aluminum or silicon is colored by light interference. There are so-called color coating decoration materials (for example, Japanese Patent Application Nos. 54-66385 and 54-85214).
【0007】しかしながら、これら従来の装飾コーティ
ング材料に用いられてきたセラミックスコーティング物
質は、耐アルカリ性に劣るという問題があった。However, the ceramic coating materials used for these conventional decorative coating materials have a problem that they have poor alkali resistance.
【0008】特に、床などに使用される装飾材の場合に
は、床洗浄した場合にも優れた装飾性を維持するのが必
須の条件である。Particularly, in the case of a decorative material used for a floor or the like, it is an essential condition to maintain excellent decorative properties even when the floor is washed.
【0009】一方、床材には塩化ビニル樹脂などが金属
基板と併用されることが多いが、塩化ビニル樹脂が酸に
弱いことから、床洗浄にはアルカリ系洗剤が多く用いら
れている。On the other hand, a vinyl chloride resin or the like is often used in combination with the metal substrate for the floor material, but since the vinyl chloride resin is weak against acid, an alkaline detergent is often used for the floor cleaning.
【0010】従来のセラミックスコーティング材は、ア
ルカリ系洗剤でクリーニングすると、コーティング材の
色調の変化や、膜の割れや、剥離などの劣化を生じ、装
飾性を著しく損なうという問題があった。The conventional ceramic coating material has a problem that when it is cleaned with an alkaline detergent, the color tone of the coating material is changed, the film is cracked, the film is peeled off, and the decorative property is significantly impaired.
【0011】例えば、TiNの金色コーティング膜の表
面を、アルカリ系洗剤を用いてクリーニングすると、色
が黒みがかかった金色に変化したり、同様にしてアルミ
ニウム酸化物の薄黄色コーティング膜をクリーニングす
ると、膜が溶解して下地の金属が露出するという問題が
あった。For example, when the surface of the gold coating film of TiN is cleaned with an alkaline detergent, the color changes to a blackish gold color, and when the light yellow coating film of aluminum oxide is similarly cleaned, There was a problem that the film was dissolved and the underlying metal was exposed.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の装飾
コーティング材料が耐アルカリ性に劣るという上記問題
点を解決し、インテリア材・建材・自動車など広い分野
において使用を可能にした装飾性・耐アルカリ性に優れ
る金属板及びその製造方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems that conventional decorative coating materials are inferior in alkali resistance, and enables them to be used in a wide range of fields such as interior materials, building materials and automobiles. A metal plate having excellent alkalinity and a method for producing the same are provided.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、発明者らが、
ドライプロセスで形成した薄膜状酸化チタンがバルク状
酸化チタンに対し、耐アルカリ性に優れていることを発
見し、該酸化チタン層を金属基板上に形成することによ
り、セラミックコーティング膜が耐アルカリ性に劣ると
いう従来の欠点を克服することが初めて可能となったも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is
It was discovered that the thin film titanium oxide formed by the dry process is superior in alkali resistance to bulk titanium oxide, and by forming the titanium oxide layer on the metal substrate, the ceramic coating film is inferior in alkali resistance. For the first time, it is possible to overcome the conventional drawbacks.
【0014】すなわち、金属基板上に屈折率が高い性質
を備える酸化チタン層を形成し、該酸化チタン層の膜厚
に基づいた干渉色による色のバリエーションを付与す
る、或は該酸化チタン層を厚くすることにより干渉色を
利用せず透明感のある色調を得ると共に、該酸化チタン
層が耐アルカリ性に優れる性質を利用したものであり、
ステンレス等の金属基板上に好ましくは0.03〜5μ
m、更に製造コストの点からより好ましくは0.03〜
0.2μm厚さの酸化チタン層を形成し、装飾性・耐ア
ルカリ性に優れたセラミックコーティング金属板を提供
するものである。That is, a titanium oxide layer having a high refractive index is formed on a metal substrate, and a color variation due to an interference color is imparted based on the thickness of the titanium oxide layer, or the titanium oxide layer is formed. By using a property that the titanium oxide layer is excellent in alkali resistance while obtaining a transparent color tone without utilizing interference colors by making it thick.
On a metal substrate such as stainless steel, preferably 0.03-5 μ
m, and more preferably 0.03 to 10 from the viewpoint of manufacturing cost.
The present invention provides a ceramic-coated metal plate having a 0.2 μm-thick titanium oxide layer and excellent in decorativeness and alkali resistance.
【0015】また、本発明の金属板は金属基板上に0.
03〜5μm厚さの酸化チタン層をイオンプレーティン
グ及び或はスパッタリングで形成し製造できる。Further, the metal plate of the present invention can be formed on a metal substrate in the form of
A titanium oxide layer having a thickness of 03 to 5 μm can be formed by ion plating and / or sputtering.
【0016】更に、該酸化チタン層の下地基板に近い部
分をイオンプレーティングで、表層に近い部分をスパッ
タリングで形成することにより、基板との密着性により
優れ、かつ膜の表層部化学量論組成比を厳密に制御した
高品質膜を製造できる。Further, by forming a portion of the titanium oxide layer close to the base substrate by ion plating and forming a portion close to the surface layer by sputtering, the adhesion to the substrate is excellent, and the stoichiometric composition of the surface layer portion of the film. It is possible to manufacture a high quality film with a strictly controlled ratio.
【0017】すなわち、本発明で開示している優れた装
飾性は、金属基板上に屈折率の高い酸化チタン層を干渉
効果の作用する膜厚範囲で形成することにより、該金属
基板の色から色調が大きく変化することを利用するもの
である。That is, the excellent decorativeness disclosed in the present invention is obtained by forming a titanium oxide layer having a high refractive index on a metal substrate in a film thickness range in which an interference effect is exerted. It utilizes that the color tone changes greatly.
【0018】或は、金属基板上に干渉効果の作用しない
膜厚範囲の酸化チタン層を形成することにより干渉色を
利用せずに金属基板の色調をそのまま生かすことも可能
である。Alternatively, it is possible to utilize the color tone of the metal substrate as it is without using the interference color by forming a titanium oxide layer in a film thickness range where the interference effect does not act on the metal substrate.
【0019】[0019]
【作用】次に、本発明の金属板の耐アルカリ性について
説明する。Next, the alkali resistance of the metal plate of the present invention will be described.
【0020】従来、薄膜状セラミックスの耐アルカリ性
について充分な検討はなされていなかった。Conventionally, the alkali resistance of thin film ceramics has not been sufficiently studied.
【0021】データハンドブックによればバルク状セラ
ミックスの耐アルカリ性に関して、以下のように記述さ
れている(改訂3版、化学便覧基礎編I、日本化学会
編、p80(1984))。According to the Data Handbook, the alkali resistance of bulk ceramics is described as follows (Revised 3rd edition, Chemical Handbook Basic Edition I, The Chemical Society of Japan, p80 (1984)).
【0022】Al2O3:アルカリ水溶液に難溶 SiO2:アルカリ水溶液に不溶 TiO2:アルカリ水溶液に溶解Al 2 O 3 : Insoluble in alkaline aqueous solution SiO 2 : Insoluble in alkaline aqueous solution TiO 2 : Insoluble in alkaline aqueous solution
【0023】しかしながら、発明者らはドライコーティ
ングによる各種セラミックコーティング金属板を用いた
耐アルカリ性テストを行った結果、ドライコーティング
で形成した厚さ5μm以下である薄膜状セラミックスの
耐アルカリ性はバルク状セラミックスの特性とは異な
り、酸化チタン膜が耐アルカリ性に優れていることを発
見した。However, as a result of carrying out an alkali resistance test using various ceramic-coated metal plates by dry coating, the inventors found that the alkali resistance of the thin film-like ceramics formed by dry coating and having a thickness of 5 μm or less is that of bulk ceramics. It was discovered that, unlike the characteristics, the titanium oxide film has excellent alkali resistance.
【0024】以下に、耐アルカリ性テスト方法、及びサ
ンプル作製方法、及び評価方法について記す。The alkali resistance test method, sample preparation method, and evaluation method will be described below.
【0025】<アルカリ浸漬テスト方法> NaOH水溶液浸漬 溶液:濃度2wt%、NaOH水溶液、200CC(蒸
留水使用) 浸漬時間:一週間 温度:室温<Alkali immersion test method> NaOH solution immersion solution: concentration 2 wt%, NaOH solution, 200 CC (using distilled water) Immersion time: one week Temperature: room temperature
【0026】なお、市販のアルカリ系洗剤はpH11〜
13程度であるが、それに対し本テストではより強いア
ルカリ性水溶液を用いて行うことにより、耐アルカリ性
適応範囲を広げた試験を行った。Commercially available alkaline detergents have a pH of 11 to 11.
However, in this test, a stronger alkaline aqueous solution was used to perform a test in which the alkali resistance applicable range was widened.
【0027】市販床洗浄用アルカリ系洗剤浸漬(原
液) pH:12 浸漬時間:一週間 温度:室温Immersion in a commercial floor cleaning alkaline detergent (stock solution) pH: 12 Immersion time: one week Temperature: room temperature
【0028】<サンプル作製方法>成膜方法:バッチ式
高周波マグネトロンスパッタリング装置により成膜(但
し、TiN及びTiCはイオンプレーティング装置を用
いた) 膜種: 酸化物系―Al2O3、SiO2、TiO2、TiAlO、
Nb2O3 窒化物系―TiN、ZrN 炭化物系―TiC (膜厚は各0.1μm) 基板:SUS304 BA 0.3mm厚(成膜後、3
5mm角の大きさに切断しテストに供した)<Sample preparation method> Film formation method: Film formation by a batch type high frequency magnetron sputtering apparatus (however, TiN and TiC used an ion plating apparatus) Film type: oxide-based Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , TiAlO,
Nb 2 O 3 Nitride-TiN, ZrN Carbide-TiC (film thickness is 0.1 μm each) Substrate: SUS304 BA 0.3 mm thickness (3 after film formation)
It was cut to a size of 5 mm square and used for the test)
【0029】<浸漬前後における色調変化及び膜劣化の
評価方法> 1.目視判定により、膜の割れや剥離等の膜劣化状況を
観察 2.L*、a*、b*表色系により色調測定 ここで、「L*、a*、b*表色系」とは国際照明委員会
で用いられている色座標で、以下のような感覚色度を表
す。 L*:黒←−側、+側→白 a*:緑←−側、+側→赤 b*:青←−側、+側→黄 (市販の色彩色差計を用いて異なる3点を測定し平均値
を求めた) 3.テスト前後の色差ΔEを算出し、色調変化を評価し
た なお、色差ΔEは次式により求めた。<Evaluation method of color tone change and film deterioration before and after immersion> 1. By visual judgment, observe the state of film deterioration such as film cracking and peeling. Color tone measurement by L * , a * , b * color system Here, "L * , a * , b * color system" is a color coordinate used by the International Commission on Illumination and has the following sensation. Indicates chromaticity. L * : Black ← − side, + side → White a * : Green ← − side, + side → Red b * : Blue ← − side, + side → Yellow (Measure three different points using a commercially available colorimeter. Then, the average value was obtained) 3. The color difference ΔE before and after the test was calculated, and the change in color tone was evaluated. The color difference ΔE was calculated by the following formula.
【0030】[0030]
【数1】 ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2 [Equation 1] ΔE = [(ΔL) 2 + (Δa) 2 + (Δb) 2 ] 1/2
【0031】(ΔL、Δa、Δbはそれぞれ浸漬前後の
色調の差)(ΔL, Δa, and Δb are differences in color tone before and after immersion)
【0032】第1表に上記の結果を示す。また、第2表
に色差の値の評価基準を示す。Table 1 shows the above results. In addition, Table 2 shows the evaluation criteria of the color difference value.
【0033】第1表に示すように、酸化チタンコーティ
ング材ではアルカリ浸漬前後の色差が1.3であり色調
変化の評価判定が「僅かに異なる」であった。As shown in Table 1, in the titanium oxide coating material, the color difference before and after the immersion in alkali was 1.3, and the evaluation judgment of the change in color tone was "slightly different".
【0034】更に、酸化チタンコーティング材では膜の
割れや剥離等の劣化も全くみられなかった。Furthermore, the titanium oxide coating material did not show any deterioration such as cracking or peeling of the film.
【0035】一方、酸化チタン以外のコーティング材で
は、色差が1.4以上で色調変化が「感知し得る〜別の
色系統」であるか、または膜の劣化が観察された。On the other hand, in the coating materials other than titanium oxide, the color difference was 1.4 or more, the change in color tone was "perceptible to another color system", or the deterioration of the film was observed.
【0036】金属基板としては、ステンレス、チタン、
銅、鋼、アルミなどが用いられる。本発明では、基板に
対して特にこれら金属に制限するものではない。但し、
これらのうち、アルミは酸にもアルカリにも溶解する両
性金属である。As the metal substrate, stainless steel, titanium,
Copper, steel, aluminum, etc. are used. In the present invention, the substrate is not particularly limited to these metals. However,
Of these, aluminum is an amphoteric metal that is soluble in both acid and alkali.
【0037】従って、アルミは裸材においてもアルカリ
性環境下で用いる場合には耐アルカリ性処理が必須であ
る。Therefore, aluminum is indispensable for the alkali resistance treatment even when it is used in an alkaline environment even in a bare material.
【0038】本発明は、特に建材や自動車などに使用可
能であるように、好ましくはリボン状或はコイル状の大
面積基板(例えば370mm×300m)が選ばれる。In the present invention, a ribbon-shaped or coil-shaped large-area substrate (for example, 370 mm × 300 m) is preferably selected so that it can be used particularly for building materials and automobiles.
【0039】酸化チタンの膜厚は0.03〜5μmの範
囲が好ましい。なぜならば、0.03μmより薄いと金
属基板を保護するのに充分ではなく、またコスト上の面
から最大膜厚は5μmに制限され、更に5μm超では金
属基板と膜の密着性の低下及び曲げ加工する場合に膜の
割れを引き起こすという弊害も生じてくるためである。The film thickness of titanium oxide is preferably in the range of 0.03 to 5 μm. The reason is that if the thickness is less than 0.03 μm, it is not enough to protect the metal substrate, and the maximum thickness is limited to 5 μm from the viewpoint of cost. This is because the adverse effect of causing cracking of the film also occurs during processing.
【0040】また、該酸化チタンの膜厚は、用途に応じ
て干渉効果の作用する膜厚範囲で用いる方法と、干渉効
果の作用しない膜厚範囲で用いる方法がある。The titanium oxide film may be used in a film thickness range in which the interference effect acts or in a film thickness range in which the interference effect does not act, depending on the application.
【0041】例えば、基板としてSUS304 BA
SBを用いた場合、0.03〜1.5μmの範囲で用い
ることにより、干渉色を生かした装飾性金属基板が得ら
れ、1.5μm超の範囲で用いることにより、干渉色を
避け、金属板の色調を生かした透明感のある装飾性金属
板が得られる。For example, as the substrate, SUS304 BA
When SB is used in the range of 0.03 to 1.5 μm, a decorative metal substrate making the best use of the interference color is obtained, and in the range of more than 1.5 μm, the interference color is avoided and the metal A transparent decorative metal plate that takes advantage of the color tone of the plate can be obtained.
【0042】更に、酸化チタンの膜厚は0.03〜0.
2μmの範囲がより好ましい。なぜならば、ドライプロ
セスの生産性の問題に起因する製造コスト上の制約から
酸化チタンの膜厚はなるべく薄い方が好ましく、また該
酸化チタンの膜厚が0.03〜0.2μmの範囲で最小
限の色のバラエティを備えることが可能であるためであ
る。Further, the film thickness of titanium oxide is 0.03 to 0.
The range of 2 μm is more preferable. This is because it is preferable that the film thickness of titanium oxide is as thin as possible from the viewpoint of the manufacturing cost constraint caused by the productivity problem of the dry process, and the film thickness of the titanium oxide is the minimum in the range of 0.03 to 0.2 μm. This is because it is possible to provide a limited variety of colors.
【0043】すなわち、酸化チタン層の干渉色は1周期
が約0.1μm厚さで、色調が周期的に変化し、周期を
繰り返し厚さが増す毎に色は次第に濃くなり、また鮮映
性も大きくなるが、膜厚が0.2μmもあれば周期の色
バリエーションを最小限保持できるからである。That is, the interference color of the titanium oxide layer has a thickness of about 0.1 μm per cycle, the color tone changes periodically, and the color gradually becomes darker as the thickness is increased by repeating the cycle and the image clarity is improved. This is because the color variation of the cycle can be kept to a minimum if the film thickness is 0.2 μm.
【0044】酸化チタンコーティング金属板の作製は、
ドライプロセスを用いる。従来、金属酸化物をコーティ
ングする例として、金属のアルコキサイドやキレートを
アルコール溶液に溶かして熱分解する方法がある。The titanium oxide coated metal plate was prepared by
Use a dry process. Conventionally, as an example of coating a metal oxide, there is a method of dissolving a metal alkoxide or chelate in an alcohol solution and thermally decomposing it.
【0045】この熱分解によるコーティング方法では、
ある程度の環境遮断性の向上が見られるものの、作製し
た膜は該プロセス特有のポーラスな膜となり、充分な耐
環境性は得られていない。In this thermal decomposition coating method,
Although the environmental barrier property is improved to some extent, the produced film becomes a porous film peculiar to the process, and sufficient environmental resistance is not obtained.
【0046】更に、膜厚の制御も難しいため、膜厚によ
って望みの干渉色を出すことが困難である。Further, since it is difficult to control the film thickness, it is difficult to produce a desired interference color depending on the film thickness.
【0047】また、金属酸化物を作製する他の方法とし
て、スプレー法、ロールコート法、スピンコート法等が
あるが、いずれも膜厚の制御がネックとなっている。Other methods for producing a metal oxide include a spray method, a roll coating method, a spin coating method, etc., but the control of the film thickness is a bottleneck in all of them.
【0048】膜厚の均一性という点からは浸漬引き上げ
法が適しているが、この場合溶液の粘度や基板の種類に
よって膜厚は影響されてしまい、やはり膜厚の制御の点
で問題があった。The dipping / pulling-up method is suitable from the viewpoint of the uniformity of the film thickness, but in this case, the film thickness is affected by the viscosity of the solution and the type of the substrate, and there is still a problem in controlling the film thickness. It was
【0049】本発明では、ドライプロセスを用いること
により、従来にはなかった金属基板を得るに至ったもの
である。In the present invention, by using the dry process, a metal substrate which has not been obtained in the past can be obtained.
【0050】酸化チタンコーティングは、ドライプロセ
スとしてイオンプレーティング及び或はスパッタリング
を用いる。Titanium oxide coating uses ion plating and / or sputtering as a dry process.
【0051】なぜならば、セラミックコーティング金属
板において、セラミック膜と金属基板の界面での密着性
が問題点となるが、イオンプレーティングは、蒸着粒子
がイオン化され、高いエネルギーで基板に衝突するの
で、密着性良好の膜を生産性良くコーティングすること
ができるためである。This is because, in the ceramic coated metal plate, the adhesion at the interface between the ceramic film and the metal substrate becomes a problem, but in the ion plating, the vapor deposition particles are ionized and collide with the substrate with high energy. This is because a film having good adhesion can be coated with good productivity.
【0052】或は、酸化チタン膜の品質を向上するため
に、チタンと酸素の化学量論組成比を厳密に制御する必
要があり、スパッタリングは意図した化学量論組成比の
膜を容易にコーティングできるからである。Alternatively, in order to improve the quality of the titanium oxide film, it is necessary to strictly control the stoichiometric composition ratio of titanium and oxygen, and the sputtering easily coats the film having the intended stoichiometric composition ratio. Because you can.
【0053】特に、鮮映性の高い干渉色を得るために
は、膜の光吸収が少ない方が良く、そのためには酸化チ
タンの酸素欠損がなるべく少ない膜が良い。酸素欠損が
大きいと吸収が大きくなり、膜の色は黒っぽくなる。In particular, in order to obtain an interference color having a high sharpness, it is preferable that the light absorption of the film is small, and for that purpose, a film having less oxygen deficiency of titanium oxide is preferable. If the oxygen deficiency is large, the absorption is large and the color of the film becomes dark.
【0054】従って、酸化チタンをコーティングする場
合、金属基板との密着性を上げるために、まず金属基板
に近い層をイオンプレーティングで、続いてチタンと酸
素の化学量論組成比を厳密に制御し意図した高品質の膜
を得るために、残りの厚みの層をスパッタリングで行う
ことがより好ましい。Therefore, in the case of coating with titanium oxide, in order to improve the adhesion to the metal substrate, the layer close to the metal substrate is first subjected to ion plating, and then the stoichiometric composition ratio of titanium and oxygen is strictly controlled. However, in order to obtain an intended high quality film, it is more preferable to perform the remaining layer by sputtering.
【0055】この場合、イオンプレーティングで形成す
る下層の厚さは、特に制限されるものではないが、カバ
ーリングの面から、0.01μmもあれば充分である。In this case, the thickness of the lower layer formed by ion plating is not particularly limited, but 0.01 μm is sufficient from the viewpoint of the covering.
【0056】更に、イオンプレーティングとスパッタリ
ングを併用する場合には、酸化チタンの下層と上層のコ
ーティングは、同一チャンバー内で連続的に行うことが
望ましい。Further, when using both ion plating and sputtering, it is desirable that the lower layer and the upper layer of titanium oxide be continuously coated in the same chamber.
【0057】なぜなら、下層を形成した後真空を破りサ
ンプルを大気中に取り出してから上層を形成する場合に
は、上層と下層の間に大気中のガス成分、特に酸素ガス
と水分が残るため、上層と下層の界面が分離し膜の品質
が低下するためである。This is because when the vacuum is broken after the lower layer is formed and the sample is taken out into the atmosphere and then the upper layer is formed, the gas components in the atmosphere, particularly oxygen gas and water remain between the upper layer and the lower layer. This is because the interface between the upper layer and the lower layer separates and the quality of the film deteriorates.
【0058】また、上層と下層を別チャンバーで行う操
作により該金属基板の温度が昇降されるため膜の内部応
力が発生したり、内部応力の増加・緩和が繰り返される
ためコーティング層にクラックが発生したりするため
に、金属基板と下層の間で密着性の低下が引き起こされ
るためである。In addition, the temperature of the metal substrate is raised and lowered by the operation of performing the upper layer and the lower layer in separate chambers, and internal stress is generated in the film, and cracks are generated in the coating layer because the internal stress is repeatedly increased and relaxed. This is because the adhesiveness is lowered between the metal substrate and the lower layer.
【0059】以下実施例により具体的に説明する。The present invention will be specifically described below with reference to examples.
【0060】[0060]
【実施例1】コイル巻き出し機構と巻き取り機構の間
に、基板のクリーニング機構、イオンプレーティング、
スパッタリング装置が直列に配置された連続コイルコー
ティング設備を用いて、幅370mm、長さ300m、
厚さ0.3mmのコイル状オーステナイト系ステンレス
に、まずイオンプレーティングで0.01μm厚の酸化
チタンをコーティングし、続いてスパッタリングで0.
05μm厚の酸化チタンをコーティングした。[Example 1] A substrate cleaning mechanism, ion plating,
Using a continuous coil coating facility in which sputtering devices are arranged in series, a width of 370 mm, a length of 300 m,
A coil-shaped austenitic stainless steel having a thickness of 0.3 mm is first coated with 0.01 μm thick titanium oxide by ion plating, and then sputtered to a thickness of 0.
It was coated with titanium oxide having a thickness of 05 μm.
【0061】なお、コーティングに先立って、クリーニ
ングルームにおいて、基板にアルゴンガスによるイオン
ボンバードメント処理を施した。下にコーティング条件
を示す。Prior to coating, the substrate was subjected to ion bombardment treatment with argon gas in the cleaning room. The coating conditions are shown below.
【0062】<コーティング条件> ○作製プロセス:イオンプレーティング及びスパッタリ
ング ○基板:SUS304 BA SB 0.3mm厚<Coating conditions> ○ Fabrication process: ion plating and sputtering ○ Substrate: SUS304 BA SB 0.3 mm thick
【0063】[0063]
【表1】 [Table 1]
【0064】[0064]
【表2】 [Table 2]
【0065】得られたコーティングサンプルの色調は鮮
度の高い青色を呈した。同様にして、酸化チタンの膜厚
を0.06〜5μmの範囲で変えたサンプルを作製し、
濃度2%のNaOH水溶液を用いて一週間、浸漬テスト
を行った。The color tone of the obtained coating sample was blue with high freshness. Similarly, samples with different thicknesses of titanium oxide in the range of 0.06 to 5 μm were prepared,
An immersion test was performed for one week using a 2% concentration aqueous NaOH solution.
【0066】テスト前後の色調を市販の色差計を用い
て、L*、a*、b*表示及び色差ΔEに従って測定、
算出した。結果を第3表に示す。The color tone before and after the test was measured using a commercially available color difference meter according to the L *, a *, b * display and the color difference ΔE.
It was calculated. The results are shown in Table 3.
【0067】テスト前後の色差は極めて小さく、色調の
変化は殆どみられないことがわかる。また、テストによ
る膜の割れや剥離等の劣化は、一切見られなかった。It can be seen that the color difference before and after the test is extremely small and there is almost no change in color tone. Further, no deterioration such as cracking or peeling of the film due to the test was observed at all.
【0068】また、耐アルカリ性テスト前後の曲げ加工
性について調べたところ、9mmφ、6mmφの180
度曲げテストにおいて膜の割れや剥離は見られず、いず
れのサンプルも評価は合格であった。Further, when the bending workability before and after the alkali resistance test was examined, 180 mm of 9 mmφ and 6 mmφ were obtained.
No cracking or peeling of the film was found in the degree bending test, and all samples passed the evaluation.
【0069】更に、これらの酸化チタンをコーティング
したステンレスを用いて実地に洗浄テストを行った。該
コーティングステンレスを床に置き、市販の床洗浄用ア
ルカリ系洗剤を塗布し洗浄用ブラシで擦った。Further, a cleaning test was actually conducted using these stainless steels coated with titanium oxide. The coated stainless steel was placed on the floor, and a commercially available alkaline detergent for floor cleaning was applied and rubbed with a cleaning brush.
【0070】膜の割れや剥離、色調の変化などの膜の劣
化は全くみられなかった。なお、アルカリ系洗剤のpH
は12であった。No film deterioration such as cracking or peeling of the film and change of color tone was observed. The pH of the alkaline detergent
Was 12.
【0071】[0071]
【実施例2】コイル巻き出し機構と巻き取り機構の間
に、基板のクリーニング機構、イオンプレーティング、
スパッタリング装置が直列に配置された連続コイルコー
ティング設備を用いて、幅370mm、長さ300mの
コイル状アルミニウム0.3mm厚材に、まず、イオン
プレーティングで0.01μm厚の酸化チタンをコーテ
ィングし、続いてスパッタリングで0.18μm厚の酸
化チタンをコーティングした。[Embodiment 2] Between the coil unwinding mechanism and the winding mechanism, a substrate cleaning mechanism, ion plating,
Using a continuous coil coating facility in which sputtering devices are arranged in series, a coiled aluminum 0.3 mm thick material having a width of 370 mm and a length of 300 m is first coated with titanium oxide having a thickness of 0.01 μm by ion plating, Subsequently, 0.18 μm thick titanium oxide was coated by sputtering.
【0072】なお、コーティングに先立って、クリーニ
ングルームにおいて、基板にアルゴンガスによるイオン
ボンバードメント処理を施した。下にコーティング条件
を示す。Prior to coating, the substrate was subjected to ion bombardment treatment with argon gas in the cleaning room. The coating conditions are shown below.
【0073】<コーティング条件> ○作製プロセス:イオンプレーティング及びスパッタリ
ング ○基板:Al 0.3mm厚<Coating conditions> ○ Fabrication process: ion plating and sputtering ○ Substrate: Al 0.3 mm thick
【0074】[0074]
【表3】 [Table 3]
【0075】[0075]
【表4】 [Table 4]
【0076】得られた酸化チタンの色調は鮮度の高い赤
紫色を呈した。同様にして、酸化チタンの膜厚が0.5
0μm及び1.00μmのサンプルを作製し、濃度2%
のNaOH水溶液を用いて一週間、浸漬テストを行っ
た。The color tone of the obtained titanium oxide was reddish purple with high freshness. Similarly, the thickness of titanium oxide is 0.5
Samples of 0 μm and 1.00 μm were prepared and the concentration was 2%
Immersion test was carried out for 1 week using the above NaOH aqueous solution.
【0077】なお、アルミはアルカリに溶解するためテ
スト前に基板の非コーティング部分、すなわちコーティ
ング裏面及びコーティング面エッジ部をエポキシ樹脂で
封止し耐アルカリ処理を施した後、テストを行った。Since aluminum dissolves in alkali, before the test, the non-coated portion of the substrate, that is, the back surface and the edge portion of the coated surface were sealed with an epoxy resin and subjected to an alkali resistance treatment, and then tested.
【0078】テスト前後の色調を市販の色差計を用いて
L*、a*、b*表示及び色差ΔEに従って測定、算出
した。結果を第4表に示す。The color tones before and after the test were measured and calculated according to L *, a *, b * display and color difference ΔE using a commercially available color difference meter. The results are shown in Table 4.
【0079】なお、干渉色の色調は基板の色調に影響を
受ける。従って、第1表と第4表の値が異なるのは、ス
テンレスとアルミの基板の違いによるものである。The color tone of the interference color is influenced by the color tone of the substrate. Therefore, the difference between the values in Table 1 and Table 4 is due to the difference between the stainless steel and aluminum substrates.
【0080】テスト前後の色差は極めて小さく色調の変
化は、殆どみられないことがわかる。また、テストによ
る膜の割れや剥離等の劣化は、一切見られなかった。It can be seen that the color difference before and after the test is extremely small and there is almost no change in color tone. Further, no deterioration such as cracking or peeling of the film due to the test was observed at all.
【0081】また、耐アルカリ性テスト前後の曲げ加工
性について調べたところ、9mmφ、6mmφの180
度曲げテストにおいて膜の割れや剥離は見られず、いず
れのサンプルの評価も合格であった。The bending workability before and after the alkali resistance test was examined.
No cracking or peeling of the film was found in the degree bending test, and all samples were evaluated as acceptable.
【0082】更に、これらの酸化チタンをコーティング
したアルミを用いて実地に洗浄テストを行った。該コー
ティングステンレスを床に置き、市販の床洗浄用アルカ
リ系洗剤を塗布し洗浄用ブラシで擦った。膜の割れや剥
離、色調の変化などの膜の劣化は全くみられなかった。
なお、アルカリ系洗剤のpHは12であった。Further, a cleaning test was actually conducted using the aluminum coated with titanium oxide. The coated stainless steel was placed on the floor, and a commercially available alkaline detergent for floor cleaning was applied and rubbed with a cleaning brush. No film deterioration such as cracking or peeling of the film and change of color tone was observed.
The pH of the alkaline detergent was 12.
【0083】[0083]
【表5】 [Table 5]
【0084】[0084]
【表6】 [Table 6]
【0085】[0085]
【表7】 [Table 7]
【0086】[0086]
【表8】 [Table 8]
【0087】[0087]
【発明の効果】本発明は、以上述べたように、金属基板
上に屈折率が高い性質を備える酸化チタン膜を形成する
ことによって、干渉色による色のバリエーションを付与
した装飾材料を得ると共に、耐アルカリ性に優れる該酸
化チタンをコーティングすることで、アルカリ系洗剤で
クリーニングしてもコーティング膜が劣化しない装飾性
金属板を得ることができた。As described above, according to the present invention, a titanium oxide film having a high refractive index is formed on a metal substrate to obtain a decorative material having a color variation due to an interference color. By coating the titanium oxide having excellent alkali resistance, it was possible to obtain a decorative metal plate in which the coating film did not deteriorate even after cleaning with an alkaline detergent.
【0088】これにより内装・外装用装飾建材、インテ
リア材、自動車など広い分野に使用を可能にした。As a result, it can be used in a wide range of fields such as interior / exterior decorative building materials, interior materials, and automobiles.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 直人 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 (72)発明者 高橋 常利 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 (72)発明者 伊藤 功 東京都千代田区大手町2―6―3 新日本 製鐵株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Naoto Ono, 3434 Shimada, Hikari-shi, Shimada, Nippon Steel Stock Company, Ltd. Inside the Hikari Steel Works (72) Inventor Isao Isoh 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Shin Nippon Steel Co., Ltd.
Claims (4)
チタン層を被覆した装飾性に優れた耐アルカリ性金属
板。1. An alkali-resistant metal plate excellent in decorativeness, comprising a metal substrate coated with a titanium oxide layer having a thickness of 0.03 to 5 μm.
れたものである請求項1記載の装飾性に優れた耐アルカ
リ性金属板。2. The alkali-resistant metal plate having excellent decorativeness according to claim 1, wherein the titanium oxide layer is formed by a dry process.
酸化チタン層をイオンプレーティング及び或はスパッタ
リングで形成する装飾性に優れた耐アルカリ性金属板の
製造法。3. A method for producing an alkali-resistant metal plate having an excellent decorative property, which comprises forming a titanium oxide layer having a thickness of 0.03 to 5 μm on a metal substrate by ion plating and / or sputtering.
オンプレーティングで、表層に近い部分をスパッタリン
グで形成した請求項3記載の装飾性に優れた耐アルカリ
性金属板の製造法。4. The method for producing an alkali-resistant metal plate having excellent decorativeness according to claim 3, wherein a portion of the titanium oxide layer near the base substrate is formed by ion plating, and a portion near the surface layer is formed by sputtering.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7024794A JPH07252634A (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Alkali resistant metallic plate and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7024794A JPH07252634A (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Alkali resistant metallic plate and production thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07252634A true JPH07252634A (en) | 1995-10-03 |
Family
ID=13426052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7024794A Withdrawn JPH07252634A (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Alkali resistant metallic plate and production thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07252634A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007254849A (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Citizen Tohoku Kk | Metallic oxide film, and member coated with the metallic oxide film |
JP2007254851A (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Citizen Tohoku Kk | Metallic oxide film, and member coated with the metallic oxide film |
WO2017030392A1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | 주식회사 엘지화학 | Low refractive layer and anti-reflection film comprising same |
JP2017066434A (en) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 株式会社Screenホールディングス | Film deposition apparatus, and laminate |
CN110031919A (en) * | 2015-08-18 | 2019-07-19 | 株式会社Lg化学 | Forming low-refractive-index layer and anti-reflective film including it |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP7024794A patent/JPH07252634A/en not_active Withdrawn
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WO2017030392A1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | 주식회사 엘지화학 | Low refractive layer and anti-reflection film comprising same |
CN110031919A (en) * | 2015-08-18 | 2019-07-19 | 株式会社Lg化学 | Forming low-refractive-index layer and anti-reflective film including it |
CN110031919B (en) * | 2015-08-18 | 2020-12-22 | 株式会社Lg化学 | Low refractive layer and anti-reflection film including the same |
US11614567B2 (en) | 2015-08-18 | 2023-03-28 | Lg Chem, Ltd. | Low refractive layer and anti-reflective film comprising the same |
JP2017066434A (en) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 株式会社Screenホールディングス | Film deposition apparatus, and laminate |
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