JPH0747837B2 - 着色金属材の表面処理方法 - Google Patents
着色金属材の表面処理方法Info
- Publication number
- JPH0747837B2 JPH0747837B2 JP22454888A JP22454888A JPH0747837B2 JP H0747837 B2 JPH0747837 B2 JP H0747837B2 JP 22454888 A JP22454888 A JP 22454888A JP 22454888 A JP22454888 A JP 22454888A JP H0747837 B2 JPH0747837 B2 JP H0747837B2
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- Japan
- Prior art keywords
- metal material
- treatment
- oxide film
- coloring
- titanium
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、建材や装飾品等に使用する弁金属又はその合
金から成る金属材の表面を加工して、所定の発色を得る
とともに粒界の発色を鮮明にし、更に手が接触しても汚
れが付きにくい前記着色金属材を提供するための方法に
関する。
金から成る金属材の表面を加工して、所定の発色を得る
とともに粒界の発色を鮮明にし、更に手が接触しても汚
れが付きにくい前記着色金属材を提供するための方法に
関する。
（従来技術とその問題点） チタンをははじめとする弁金属及びその合金類は、海水
や塩害にも耐え得る耐候性や耐久性、軽量性等を有する
ため、従来から化学装置や航空機等の運輸装置の材料と
して汎用されてきた。近年、これらの弁金属やその合金
類は、上記した特性に注目されて建材や装飾品として使
用される機会が増加している。
や塩害にも耐え得る耐候性や耐久性、軽量性等を有する
ため、従来から化学装置や航空機等の運輸装置の材料と
して汎用されてきた。近年、これらの弁金属やその合金
類は、上記した特性に注目されて建材や装飾品として使
用される機会が増加している。
化学装置としての使用に際しては美観に特別の注意を払
う必要はなかったが、建材や装飾品として使用される場
合には、当然に色調を含む外観に配慮する必要が生ず
る。上記したチタン等に着色を施すにはその表面に１μ
ｍ以下の酸化被膜を形成すればよく、該酸化被膜の厚さ
を調節することにより所望の着色を得ることができる。
う必要はなかったが、建材や装飾品として使用される場
合には、当然に色調を含む外観に配慮する必要が生ず
る。上記したチタン等に着色を施すにはその表面に１μ
ｍ以下の酸化被膜を形成すればよく、該酸化被膜の厚さ
を調節することにより所望の着色を得ることができる。
該酸化被膜を形成するには、前記弁金属を10-4〜10-6To
rr程度の真空中で900〜1300℃で熱処理を行い、該熱処
理により前記弁金属表面の結晶粒を成長させるととも
に、熱エッチングにより前記表面に凹凸を形成し、前記
弁金属表面の輝きを増した後、通常の電解酸化や加熱酸
化により前記弁金属の酸化物の被膜を形成すればよく、
該被膜が多色に発色して建材や装飾品として好適な材料
となるのである。
rr程度の真空中で900〜1300℃で熱処理を行い、該熱処
理により前記弁金属表面の結晶粒を成長させるととも
に、熱エッチングにより前記表面に凹凸を形成し、前記
弁金属表面の輝きを増した後、通常の電解酸化や加熱酸
化により前記弁金属の酸化物の被膜を形成すればよく、
該被膜が多色に発色して建材や装飾品として好適な材料
となるのである。
しかしながら、この方法は前記真空処理において僅かな
量の酸素が混入し、該酸素ガスが前記弁金属と反応して
その表面に酸化被膜を形成してしまうという欠点を有し
ている。該酸化被膜が形成された弁金属に着色処理を行
うと、一定の着色条件を設定しても、真空時に形成され
た前記酸化被膜の影響を受けて期待した色調とは異なっ
た色調となったり、あるいは弁金属表面にむらが生じた
りする。該欠点を解消するために、前記真空処理後、フ
ッ化水素酸あるいはフッ硝酸等で酸洗し、前記表面酸化
被膜を除去した後、着色処理を行う方法が提案されてい
るが、該方法は前記表面酸化被膜の除去と同時に表面を
腐食して該表面の凹凸を小さくし、熱処理による結晶粒
子成長を弱める結果を引き起こしてしまう。更に表面に
フッ化物を形成するために、粒界の明瞭な表面を得にく
く、着色処理を行っても鮮やかな発色を得にくいという
欠点がある。
量の酸素が混入し、該酸素ガスが前記弁金属と反応して
その表面に酸化被膜を形成してしまうという欠点を有し
ている。該酸化被膜が形成された弁金属に着色処理を行
うと、一定の着色条件を設定しても、真空時に形成され
た前記酸化被膜の影響を受けて期待した色調とは異なっ
た色調となったり、あるいは弁金属表面にむらが生じた
りする。該欠点を解消するために、前記真空処理後、フ
ッ化水素酸あるいはフッ硝酸等で酸洗し、前記表面酸化
被膜を除去した後、着色処理を行う方法が提案されてい
るが、該方法は前記表面酸化被膜の除去と同時に表面を
腐食して該表面の凹凸を小さくし、熱処理による結晶粒
子成長を弱める結果を引き起こしてしまう。更に表面に
フッ化物を形成するために、粒界の明瞭な表面を得にく
く、着色処理を行っても鮮やかな発色を得にくいという
欠点がある。
又従来は、着色処理における着色の鮮明さを狙うため
に、表面に凹凸を形成するよりはむしろ該表面を鏡面と
し、該鏡面に熱エッチングによる緩い凹凸を形成するこ
とが主として行われており、該方法で形成された表面は
手が触れることにより、皮膚脂肪等によって変色や色む
ら等の汚れを生じ易いという欠点を有している。
に、表面に凹凸を形成するよりはむしろ該表面を鏡面と
し、該鏡面に熱エッチングによる緩い凹凸を形成するこ
とが主として行われており、該方法で形成された表面は
手が触れることにより、皮膚脂肪等によって変色や色む
ら等の汚れを生じ易いという欠点を有している。
（発明の目的） 本発明は、上述した従来技術の欠点を解消し、所定の着
色を有し粒界が明瞭でかつ表面に汚れが付着し難い着色
金属材を製造する方法を提供することを目的とする。
色を有し粒界が明瞭でかつ表面に汚れが付着し難い着色
金属材を製造する方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、弁金属又はその合金から成る被処理金属材に
酸化処理を施してその表面に酸化被膜を形成して前記金
属材を着色する方法において、該酸化被膜の形成に先立
って前記金属材を酸洗して該金属材表面に水素化物を形
成するとともに微細な凹凸を形成せしめ、その後前記金
属材に熱処理を施して粒子成長を行わせることを特徴と
する着色金属材の表面処理方法である。
酸化処理を施してその表面に酸化被膜を形成して前記金
属材を着色する方法において、該酸化被膜の形成に先立
って前記金属材を酸洗して該金属材表面に水素化物を形
成するとともに微細な凹凸を形成せしめ、その後前記金
属材に熱処理を施して粒子成長を行わせることを特徴と
する着色金属材の表面処理方法である。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明は、陽極酸化法、加熱酸化法又は化学酸化法等に
より、金属材に酸化被膜を形成して着色する操作の前段
階の前記金属材の前処理方法である。
より、金属材に酸化被膜を形成して着色する操作の前段
階の前記金属材の前処理方法である。
本発明に使用される金属材は、チタン等の弁金属又はそ
の合金である。該金属材例えばチタン材に酸洗例えば塩
酸による酸洗を施すことにより、前記チタン材の表面が
塩化チタンとして溶解するとともに該表面に微細な凹凸
が形成され、更に水素が発生する。該水素は前記チタン
材のチタンと反応して水素化物層を前記金属材表面に形
成する。
の合金である。該金属材例えばチタン材に酸洗例えば塩
酸による酸洗を施すことにより、前記チタン材の表面が
塩化チタンとして溶解するとともに該表面に微細な凹凸
が形成され、更に水素が発生する。該水素は前記チタン
材のチタンと反応して水素化物層を前記金属材表面に形
成する。
この酸洗処理条件は金属材の種類によっても異なるが、
前記金属材表面に３〜100μｍの凹凸が形成される条件
であることが望ましく、チタン材の場合には85℃以上の
15〜25％の塩酸に該チタン材を浸漬し、10〜60分間酸洗
処理を行う。該処理によって該チタン材に10〜200g/m2
程度のチタン溶解が起こり、深さ１〜20μｍ程度の凹凸
が形成される。該酸洗処理後の前記金属材表面には通常
渦巻き状の水素化物層がほぼ前面に亘って形成される。
該酸洗に使用する酸としては、前記塩酸以外に硫酸や硝
酸等がある。該酸洗のみでは表面粗度が不足する場合に
は、酸洗前にブラスト処理等を施して予め表面粗度を上
げておくことが望ましい。
前記金属材表面に３〜100μｍの凹凸が形成される条件
であることが望ましく、チタン材の場合には85℃以上の
15〜25％の塩酸に該チタン材を浸漬し、10〜60分間酸洗
処理を行う。該処理によって該チタン材に10〜200g/m2
程度のチタン溶解が起こり、深さ１〜20μｍ程度の凹凸
が形成される。該酸洗処理後の前記金属材表面には通常
渦巻き状の水素化物層がほぼ前面に亘って形成される。
該酸洗に使用する酸としては、前記塩酸以外に硫酸や硝
酸等がある。該酸洗のみでは表面粗度が不足する場合に
は、酸洗前にブラスト処理等を施して予め表面粗度を上
げておくことが望ましい。
次いでこのような水素化物層が形成された梨地肌を有す
る前記金属材に熱処理を行うと粒子成長が起こり、光輝
性を有する表面が形成されるとともに、熱エッチングに
より表面に緩い凹凸が形成されて結晶粒界が極めて明瞭
となる。
る前記金属材に熱処理を行うと粒子成長が起こり、光輝
性を有する表面が形成されるとともに、熱エッチングに
より表面に緩い凹凸が形成されて結晶粒界が極めて明瞭
となる。
該熱処理の条件は、10-4Torr以下の高真空下、900〜130
0℃程度の温度で１〜６時間とすることが好ましいが、
前記金属材自身に前記水素化物層が形成され酸化防止効
果を有するため、前記熱処理はアルゴン等の不活性雰囲
気下常圧で行うこともできる。
0℃程度の温度で１〜６時間とすることが好ましいが、
前記金属材自身に前記水素化物層が形成され酸化防止効
果を有するため、前記熱処理はアルゴン等の不活性雰囲
気下常圧で行うこともできる。
このように光輝性を有し凹凸が形成された前記金属材に
続いて通常の電解酸化処理、加熱酸化処理又は化学酸化
処理等を施すことにより、該金属材表面上に前記凹凸に
応じた酸化被膜が金属材表面に形成され、該酸化被膜が
前記金属材表面を保護するとともに、該酸化被膜が多様
に発色して装飾品、内装品又は建材の材料として好適な
ものとなる。前記電解酸化処理は、例えば硫酸等の無機
酸、又は蓚酸等の有機酸あるいは硫酸ナトリウム等の塩
類溶液中で前記金属材を陽極として電解を行い該金属材
表面に酸化被膜を形成する方法であり、又加熱酸化処理
は、大気中で加熱することにより前記金属材表面に酸化
被膜を形成する方法であり、又化学酸化処理は、無機酸
中で煮沸することにより前記金属材表面に酸化被膜を形
成する方法である。
続いて通常の電解酸化処理、加熱酸化処理又は化学酸化
処理等を施すことにより、該金属材表面上に前記凹凸に
応じた酸化被膜が金属材表面に形成され、該酸化被膜が
前記金属材表面を保護するとともに、該酸化被膜が多様
に発色して装飾品、内装品又は建材の材料として好適な
ものとなる。前記電解酸化処理は、例えば硫酸等の無機
酸、又は蓚酸等の有機酸あるいは硫酸ナトリウム等の塩
類溶液中で前記金属材を陽極として電解を行い該金属材
表面に酸化被膜を形成する方法であり、又加熱酸化処理
は、大気中で加熱することにより前記金属材表面に酸化
被膜を形成する方法であり、又化学酸化処理は、無機酸
中で煮沸することにより前記金属材表面に酸化被膜を形
成する方法である。
（実施例） 以下本発明を実施例により説明するが、該実施例は本発
明を限定するものではない。
明を限定するものではない。
実施例１ 縦50mm、横30mm、厚さ0.5mmの市販のチタン板の表面を
中性洗剤で脱脂し水洗した後、沸騰した20重量％の塩酸
中に20分間浸漬し、酸洗処理を行った。該酸洗処理後、
該チタン板の表面を洗浄し、Ｘ線分析したところ、水素
化物の形成が認められた。
中性洗剤で脱脂し水洗した後、沸騰した20重量％の塩酸
中に20分間浸漬し、酸洗処理を行った。該酸洗処理後、
該チタン板の表面を洗浄し、Ｘ線分析したところ、水素
化物の形成が認められた。
次いで該チタン板を真空炉に入れ、４×10-5〜２×10-5
Torr、1050℃の条件下で３時間処理を行い、酸化被膜の
形成を行った。
Torr、1050℃の条件下で３時間処理を行い、酸化被膜の
形成を行った。
該酸化被膜形成処理の後、該チタン板を陽極とし、厚さ
1.5mmのチタンメッシュを陰極とし、又20重量％の硫酸
＋10g/lの硫酸銅水溶液を電解液として使用して、25
℃、電流密度20mA/cm2、印加電圧を80Vとして通電を行
った。既定電圧に達した後、その電圧に更に２分間維持
した。該チタン板を取り出したところ、小豆色の素地に
１〜1.2mmの緑色の斑点のある結晶粒の粒界が明瞭な輝
きを有する着色被膜が形成されていた。
1.5mmのチタンメッシュを陰極とし、又20重量％の硫酸
＋10g/lの硫酸銅水溶液を電解液として使用して、25
℃、電流密度20mA/cm2、印加電圧を80Vとして通電を行
った。既定電圧に達した後、その電圧に更に２分間維持
した。該チタン板を取り出したところ、小豆色の素地に
１〜1.2mmの緑色の斑点のある結晶粒の粒界が明瞭な輝
きを有する着色被膜が形成されていた。
なお、酸洗を行わなかったこと以外は同様にして前記チ
タン板上に電解により酸化被膜を形成したところ、該チ
タン板全体的にくすんだ小豆色を呈し、明瞭な輝きがみ
られなかった。又該チタン板に指を押しつけたところ、
その部分が黒く変色した。
タン板上に電解により酸化被膜を形成したところ、該チ
タン板全体的にくすんだ小豆色を呈し、明瞭な輝きがみ
られなかった。又該チタン板に指を押しつけたところ、
その部分が黒く変色した。
実施例２ 実施例１のチタン板の表面を＃70のアルミナメディアを
使用し、吸引法でブラスト処理した後、中性洗剤で脱脂
し水洗した。該チタン板の表面粗度は30μｍ程度であ
り、該チタン板を実施例１と同様の条件で塩酸で酸洗
し、表面に水素化物層を形成した。その表面粗度は25μ
ｍであった。
使用し、吸引法でブラスト処理した後、中性洗剤で脱脂
し水洗した。該チタン板の表面粗度は30μｍ程度であ
り、該チタン板を実施例１と同様の条件で塩酸で酸洗
し、表面に水素化物層を形成した。その表面粗度は25μ
ｍであった。
次いで該チタン板を実施例１と同一条件下で真空炉中で
熱処理し、更に実施例１と同一条件で通電を行った。通
電停止後取り出したところ、該チタン板は小豆色の素地
に１〜1.2mmの緑色の斑点のある結晶粒の粒界が明瞭な
輝きを有していた。該チタン板表面に繰り返し指を押し
つけて変化を観察したが、色彩及び輝く等に変化は生じ
なかった。
熱処理し、更に実施例１と同一条件で通電を行った。通
電停止後取り出したところ、該チタン板は小豆色の素地
に１〜1.2mmの緑色の斑点のある結晶粒の粒界が明瞭な
輝きを有していた。該チタン板表面に繰り返し指を押し
つけて変化を観察したが、色彩及び輝く等に変化は生じ
なかった。
（発明の効果） 本発明は、弁金属等から成る被処理金属材を酸化被膜形
成により発色させる前に、該金属材を酸洗してその表面
に水素化物層を形成するようにしている。
成により発色させる前に、該金属材を酸洗してその表面
に水素化物層を形成するようにしている。
従って本発明によると、従来の着色方法では不可避であ
った、金属材表面に存在する酸素の影響で発色以前の前
記金属材表面に酸化被膜が形成され、該酸化被膜により
所定の発色以外の発色が起こり異なった色調や色むらが
生じることが、前記水素化物層が混入酸素による酸化被
膜の形成を防止することにより回避され、所定の発色と
明瞭な粒界を有する着色材を得ることができる。
った、金属材表面に存在する酸素の影響で発色以前の前
記金属材表面に酸化被膜が形成され、該酸化被膜により
所定の発色以外の発色が起こり異なった色調や色むらが
生じることが、前記水素化物層が混入酸素による酸化被
膜の形成を防止することにより回避され、所定の発色と
明瞭な粒界を有する着色材を得ることができる。
又水素化物層を形成した後に熱処理して着色させた着色
材は表面の強度が大きく、取扱の間に指等が接触しても
表面が変色したり色むらが生じたりすることがなくな
る。
材は表面の強度が大きく、取扱の間に指等が接触しても
表面が変色したり色むらが生じたりすることがなくな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｄ 11/26 Ａ ３０１ ３０２ ３０３
Claims (2)
- 【請求項１】弁金属又はその合金から成る被処理金属材
に酸化処理を施してその表面に酸化被膜を形成して前記
金属材を着色する方法において、該酸化被膜の形成に先
立って前記金属材を酸洗して該金属材表面に水素化物を
形成するとともに微細な凹凸を形成せしめ、その後前記
金属材に熱処理を施して粒子成長を行わせることを特徴
とする着色金属材の表面処理方法。 - 【請求項２】酸洗に使用する酸が塩酸である請求項１に
記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22454888A JPH0747837B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 着色金属材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22454888A JPH0747837B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 着色金属材の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0273995A JPH0273995A (ja) | 1990-03-13 |
| JPH0747837B2 true JPH0747837B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=16815518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22454888A Expired - Lifetime JPH0747837B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 着色金属材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747837B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4961274B2 (ja) * | 2007-06-15 | 2012-06-27 | 日立アプライアンス株式会社 | 冷蔵庫 |
| JP7320979B2 (ja) * | 2019-04-23 | 2023-08-04 | シチズン時計株式会社 | チタン部材の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-09 JP JP22454888A patent/JPH0747837B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0273995A (ja) | 1990-03-13 |
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