JPS589159B2 - ドウ マタハ ドウゴウキンノチヤクシヨクホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、銅または銅合金材料に密着性の良好な緑色
被膜を形成するための陽極電解処理法の改良に関するも
のである。

詳言すれば銅または銅合金材料をクロム、モリブデン、
タングステン、バナジウムの中から選ばれるいずれかの
水溶性の酸素酸またはその塩の少くとも１つ以上を０．
００１〜５Ｍ添加したアルカリ性の炭酸塩および／また
は炭酸水素塩浴中で陽極電解処理を行い、その表面に密
着性の良い緑青色被膜を形成させる方法に関するもので
ある。

さて、従来銅または銅合金の表面に緑青色被膜を形成す
る化学的方法として、銅塩および塩化アンモニウムを含
む水溶液にこれらの材料を浸漬するか、該液をスプレー
により、その表面に付着させ大気中に放置して乾燥する
操作を繰返すか或いは銅塩および塩化アンモニウムを水
でペースト状にしたものを銅表面に塗布するなどの方法
が採用されていた。

しかし、これらの方法による場合は、処理時間が長いと
か、形成した着色物と素材との密着性が悪いため、温度
変化により剥離するなどの欠点があった。

また電解法としては、硫酸マグネシウム、臭素酸カリウ
ムおよび水酸化マグネシウムからなる水溶液を用いる陽
極処理法が行なわれていた。

しかし、この方法は沸点近くの温度において１５分程度
の通電処理を施す必要があり、しかも形成された着色被
膜の色調もすぐれないなどの欠点があった。

この発明は、アルカリ金属またはアンモニウムの炭酸塩
或いは炭酸水素塩の中から選ばれるいずれか１つまたは
２つ以上の化合物を基本成分とした酸根な含むアルカリ
浴を用いる公知の陽極処理法を改良したものである。

さて、炭酸根を含む浴を用い陽極処理する場合には、通
電により被処理物である銅の表面に、まず黒色の酸化物
を形成し、ついで緑青色ができる。

本発明は、上記浴中に陽極酸化反応において酸化触媒作
用を果すような後記の添加物を加えて処理を行い、生成
する着色被膜の密着性、均一性ならびに「つぎまわり」
を顕著に改善し得たものである。

本発明者は、銅、銅合金材料の表面に形成する着色被膜
の密着性を改善するための研究と実験とを行ってきたが
、これらの材料と、それらの金属酸化物とは、その密着
性が極めて良好であることに着目し、この特性を着色被
膜の形成に応用できるのではないかと考えた。

そこでまず、アルカリ性の炭酸塩および／または炭酸水
素塩浴に各種の添加剤を加えて種々検討してみた。

その結果、クロム、モリブデン、タングステンおよびバ
ナジウムの中から選ばれるいずれかの金属の水溶性酸素
酸またはその塩の少くとも１つまたは２つ以上を添加し
た浴中で、被処理金属材料を電解処理すれば、良好な密
着性を備えた着色被膜を形成できることを知り得た。

本発明は、上記実験結果に基いて完成を見たものである
。

本発明を銅、銅合金材料に対し実施すれば、着色被膜が
あたかも酸化被膜に根を張ったような状態で形成され、
その密着性が極めて良好であるばかりか、その処理も至
って簡単である。

従って、本発明は銅、銅合金材料の表面着色に極めて有
効な技術を提供する発明と言い得る。

本発明を、さらに詳細に説明すると、まず炭酸塩の濃度
については０．０５〜１．５Ｍ好ましくは０．１〜０．
５Ｍの範囲である。

また化合物としてはアルカリ金属とアンモニウムの炭酸
塩と炭酸水素塩を用いる。

また浴のｐＨの調整は、炭酸水素塩を用いる。

また浴のｐＨの調整は、炭酸水素塩と炭酸塩との混合割
合を変更するか、または炭酸水素塩を水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム、アンモニカ水を用いて中和すること
によって行う。

また実施に当って好適なｐＨは８．０〜１２．０の範囲
である。

つぎに陽極処理の際に酸化触媒としての作用を果す添加
剤について述べると、クロム、モリブデン、タングステ
ンおよびバナジウムの中から選ばれるいずれかの金属を
含む陰イオン原子団を形成する化合物、例えば水溶性の
酸素酸またはその塩であり、それらの代表例としては、
クロム酸、重クロム酸、オルソモリブデン酸、バラモリ
ブデン酸、オルソタングステン酸、オルソバナジン酸、
メタバナジン酸およびピロパカジン酸またはそれらの水
溶性塩（アルカリ金属、アンモニウムなどの）を挙げる
ことができる。

また上記添加剤は、浴中に単独または２つ以上混合して
添力ルても良く、その濃度は０．００１〜０．５Ｍの範
囲である。

このように、添加剤の量を限定した理由は、０．００１
Ｍ以下の配合によっては、密着性の着色被膜を形成させ
ることが困難であり、一方０．５Ｍ以上の大量を添加す
れば、被膜が脆化する傾向を認めたからである。

つぎに本発明の処理工程を概略説明すると、まず被処理
材料である銅、銅合金を公知の方法で脱脂洗浄後、これ
を適量の添加剤を加えた処理浴中に浸漬し、浴温１０〜
６０℃、電流密度１〜２０Ａ／ｄｍ２、通電時間１〜６
０分の範囲の処理条件を採用して電解を行う。

また処理後は被処理材料を浴から取り出し、いったん水
洗して乾燥する。

このような処理によって被処理材料の表面に緑青色の密
着性の優れた均一被膜を形成できる。

以下、本発明を実施例によって、さらに具体的に説明す
る。

実施例 （１） 炭酸水素ナトリウム１５ｇと炭酸ナトリウム１５ｇおよ
びオルトモリブデン酸ナトリウム１．５ｇを水道水に溶
解して１ｌとなし、これを電解槽に入れ、あらかじめ脱
脂洗浄を行った銅板試片（１００×１００×０．３ｍｍ
）を陽極とし、浴温３５℃、初期電流密度５Ａ／ｄｍ２
において５分間通電処理を行った。

処理後、試片を取り出し水洗後、８０℃において乾燥し
たところ青味の強い緑青色の均一着色被膜を銅試片に形
成し得た。

実施例 （２） 実施例（１）に記載したオルトモリブデン酸ナトリウム
の量を７５ｇとなした以外は、実施例（１）において述
べたと全く同様の処理を行い、青味の強い緑青色の均一
着色被膜を銅試片に形成できた。

実施例 （３） 炭酸水素カリウム１５ｇ、炭酸カリウム３０ｇおよびメ
タバナジン酸アンモニウム５ｇを水道水に溶解して１ｌ
となし、これを電解槽に移入し、銅板な試片とし浴温を
４０℃となした以外は、いずれも実施例（１）で述べた
と同様の操作を行い、緑の強い均一着色被膜な銅試片に
形成し得た。

実施例（４） 炭酸水素ナトリウム３０ｇ、水酸化ナトリウム５ｇおよ
びオルトタングステン酸ナトリウム１．５ｇを水道水に
溶解して１ｌとなし、これを電解槽に入れ、浴温を３０
℃となした以外は実施例（１）で述べたと全《同一条件
で処理を行い、青味の強い緑青色の均一着色被膜を銅試
片に形成し得た。

実施例 （５） 実施例（４）で述べたオルトタングステン酸ナトリウム
の量を７．５ｇに変更した以外は、実施例（４）と全く
同一条件で処理を行い、青味の強い緑青色の均一着色被
膜な試片に形成し得た。

実施例 （６） 炭酸水素カリウム３０ｇ，水酸化カリウム１０ｇおよび
クロム酸カリウム１，５ｇを水道水に溶解して１ｌとな
し、これを電解槽に移入し、浴温な４０℃となした以外
は、実施例（１）と同様な操作を行い、緑青色の均一着
色被膜な試片に形成し得た。

実施例（７） 炭酸水素ナトリウム１３ｇと炭酸ナトリウム１９ｇおよ
びモリブデン酸５．６ｇを水道水に溶解して１ｌとなし
、電解槽に入れて浴温を４０℃となした以外は、前記実
施例（１）で述べたと全く同様の処理を行い、青味の強
い緑青色の均一着色被膜を銅試片に形成し得た。

実施例（８） 炭酸水素カリウム３０ｇ、水酸化カリウム１０．５ｇお
よび無水クロム酸０．８ｇを水道水に溶解して１ｌとな
し、電解槽に入れて浴温を４０℃にした以外は、前記実
施例（１）において述べたと全く同一の処理を施こすこ
とにより、緑青色の均一着色被膜な銅試片に形成し得た
。

比較例 上記各実施例で得た着色被膜の密着性を、従来のものと
比較するため、炭酸水素ナトリウム１５ｇと炭酸ナトリ
ウム１５ｇとを水道水に溶解し１ｌに調整した公知の電
解液を電解槽に入れ、浴温な３５℃となした以外は実施
例（１）で述べたと同様の条件を採用し、青味の強い着
色被膜を銅板試片上に形成させた。

ついで該試片と前記各実施例で得た試片の着色被膜面を
乾際したガーゼを用い略略同一条件で摩擦し、黒褐色の
酸化被膜を露出するまでに要した摩擦回数から、それら
被膜の密着性の良否を定性的に判定してみた。

結果は下表に示す通りである。

表から、本発明の方法による着色被膜は、従来のものに
較べ、その密着性において顕著に優れたものであること
は明白である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 銅または銅合金材料をクロム、モリブデン、タング
   ステン、バナジウムの中から選ばれるいずれかの水溶性
   の酸素酸またはその塩の少くとも１つ以上を０．００１
   〜０．５Ｍ添加したアルカリ性の炭酸塩および／または
   炭酸水素塩浴中において陽極電解することを特徴とする
   銅または銅合金の着色方法。