JPS61213379A - 金属板表面模様形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建築物の壁面、天井面、エレベータ扉、その
他の内外装用装飾板として有用な金属板の表面模様形成
方法に関する。

〔従来技術〕

金属板の表面を着色する方法として、インコ法や黒染法
等のように、薬剤を用いる化学処理により自然発色させ
る方法が広く行われている。

インコ法は、六価クロム酸−硫酸混合水溶液を処理液（
発色処理液）とし、これに表面仕上げされたステンレス
鋼板（光輝焼きなまし仕上げ、鏡面パフ研磨仕上げ鋼板
）を浸漬し１．その表面を強制酸化して酸化皮膜（発色
皮膜）を形成させるものであり、その皮膜厚さが増すに
伴って、皮膜の色合いが、ブルー→ゴールド→レッド→
グリーンの順に変化するので、浸漬処理時間の調節によ
り、所望の色合いに着色された金属板が得られる。また
、黒染法によれば、上記発色処理液の多ロム酸と硫酸の
比率を変えることによって、薄いブラックから濃いブラ
ックに到る任意の色調に発色させることができる。

上記の発色処理に、段染め法やエツチング（食刻）等の
手法を併用することにより、二色以上の色合い・色調の
組合わされた多食模様・図像を現した装飾板が得られる
。例えば、ステンレス鋼板の表面に、スクリーン印刷ま
たは写真製版法により、所望の模様に対応して耐酸イン
キをマスキングし、これをクロム酸−硫酸混合水溶液に
浸漬してその露出面を発色させたのち、耐酸インキのマ
スクを除去して再度適当時間浸漬処理する膜束法によれ
ば、耐酸インキでマスキングされていた部分とそうでな
い部分との発色の変化の進み度合（酸化皮膜の厚さ）の
差により、異なる色合いの組合わせになる色模様（例え
ば、マスキングされていた部分がゴールドで、そうでな
い部分がレッドである二色の組合わせの模様）が形成さ
れる。

また、ステンレス鋼板の表面に、印刷等により所望の模
様に対応する耐酸インキのマスクを施し、一旦腐食液（
例えば、塩化第二鉄水溶液）に浸漬して露出せる部分を
エツチングすることにより食刻模様を形成した後、耐酸
インキのマスクを除去し、ついで発色処理液に適当時間
浸漬すると、食刻面とそうでない面とでは、同じ浸漬時
間であっても発色の変化（酸化皮膜の成長速さ）が異な
ることによって、互いに異なる色合いに着色された色模
様が形成される。

更に、耐酸インキの印刷によるマスキング個所を変えて
露出した部分を発色させる操作を繰り返せば、三種以上
の色合い・色調の組合わされた多食模様を形成すること
ができる。

〔解決しようとする問題点〕

上記従来の方法は、ステンレス鋼板に色模様を与える方
法として広く使用され、装飾法としての価値は高いが、
これらの方法では、その模様の色合いの差が強く現れる
ので、最近のエレベータ業界や建築業界で求められてい
るような幻想的な雰囲気にふされしい色模様を形成する
ことはできない。色合いの差が顕著でコントラストの強
い色模様は、派手で華やかさに冨む反面、ある種のケバ
ケバしさかあり、落ち着いた雰囲気が求められる環境に
はそぐわないものである。かかる環境に対しては、色合
いの濃淡が微妙ににじみ出た奥深い視覚効果を有するス
カシ模様が適しており、そのような色模様に対する要請
が顕著に増えてきた。

本発明は上記要請に応える新たな模様形成方法を提供し
ようとするものである。

〔技術的手段および作用〕

本発明の金属板表面模様形成方法は、光沢面を有するス
テンレス鋼板を素材とし、その光沢面に色模様を形成す
るものであって、その特徴とするところは、ステンレス
鋼板の光沢面に、所定の模様に対応させて耐酸インキを
マスキングして陽極電解処理に付し、ついでその表面か
ら耐酸インキのマスクを除去し、六価クロムイオンと硫
酸とを含む水溶液にて発色処理するようにした点に存す
る。また、本発明方法は、耐酸インキをマスキングする
に先立って、ステンレス鋼板を酸化性水溶液中に浸漬す
る前処理を行い、しかるのち上記と同様の各処理を施し
て色模様を形成する方法をも包含する。

本発明方法によれば、まず光沢面を有するステンレス鋼
板の光沢表面に、所望の模様に対応する耐酸インキのマ
スキングフィルムを形成する。そのマスキングは、スク
リーン版型を用いる方法、あるいは写真製版法等により
行えばよい。

耐酸インキをマスキングした後、その鋼板を陽極として
電解処理に付す。電解液としては、例えばリン酸、硫酸
またはこれらの混酸、あるいはクロム酸等の水溶液が用
いられる。陽極電解処理前のステンレス鋼板は、その全
面にわたり一様な膜厚の不働態皮膜で覆われているが、
電解処理を受けることにより、マスキングされていない
部分のみ選択的に不働態皮膜が溶解し、マスキングされ
ている部分とは異なった表面性状が与えられる。

陽極電解処理の後、鋼板表面から耐酸インキのマスキン
グフィルムを除去する。マスキングフィルムは、その耐
酸インキの種類に応じ、アルカリ可溶型であれば苛性ソ
ーダ溶液等により、また溶剤可溶型であれば、有機溶剤
により溶解除去すればよい。

ついで、六価クロムイオンと硫酸を含む水溶液を発色処
理液とし、これに上記陽極電解処理された鋼板を浸漬す
ることにより酸化皮膜（発色皮膜）を所望の層厚に形成
せしめる。この発色処理はインク性や黒染法に準拠して
行うことができるインク性に準拠すると、例えば２５０
ｇ／Ｊクロム酸と、４９０ｇ／ｌの硫酸との加温水溶液
（インコ発色処理液）を使用し、該処理液中の鋼板の浸
漬時間を調節することにより、生成する発色皮膜の厚さ
に応じてブルー、ゴールド、レッド、グリーン等の任意
の色合いに発色させることができる４この発色処理にお
いては、陽極電解処理の際にマスキングされていた部分
（非電解処理部分）とそうでない部分（電解処理部分）
との発色の色合いに殆ど違いはなく、鋼板の前面にわた
ってほぼ同一の色合いに仕上げられるが、非電解処理部
分と電解処理部分とで微妙な濃淡差があり、その濃淡差
のパターンが奥深い感じのスカシ模様として視覚される
。

上記インコ発色処理における鋼板の表面の挙動を説明す
ると、処理液中に浸漬された鋼板は、まずその表面の既
存の酸化皮膜（陽極電解処理において溶解消失せずに残
存した不働態皮膜）が溶解する。該皮膜の溶解消失につ
づき発色皮膜の生成が始まり、時間の経過と共に発色皮
膜の膜厚が増す。この場合、事前に陽極電解処理されて
いる部分は、そうでない部分に比し、既存の酸化皮膜の
膜厚が薄い（陽極電解処理条件によってはほぼ完全に溶
解消失している場合もある）ので、その分だけ発色皮膜
の生成・成長が先行する。もっとも、その発色皮膜の膜
厚の差は、異なる色合いに視覚される程には大きくはな
いが、発色の進みに若干のずれがあり、また陽極電解処
理されている部分は微細な粗面を有し、その表面性状が
他の部分と異なっているので、これらの差異によって、
同じ色でありながら、微妙な濃淡差として現れるものと
考えられる。

また、インコ発色処理液に代えて黒染液（インコ発色処
理液よりも、クロム酸含有比率を減じ、硫酸の含有比率
を高めた加温混合水溶液）を用い、これに陽極電解処理
後の鋼板を浸漬すると、ブラックに発色するが、この場
合も、前記と同様に、陽極電解処理されている部分とそ
うでない部分・とで発色の進みに若干のずれが生じるこ
とにより、微妙な濃淡差を帯有するスカシ模様が現出す
る。

なお、黒染液中での浸漬時間を長くすると、その浸漬時
間に応じて発色皮膜の膜厚が増すことにより、黒色を呈
びたブルー、ゴールド、レッド、グリーン等に発色した
濃淡差を有するスカシ模様に仕上げることもできる。

上記の陽極電解処理と発色処理とを経て形成される鋼板
表面の模様は、同色であって濃淡差を有する色の組合わ
せに成る色模様であるが、前処理として、耐酸インキの
マスキング前のステンレス鋼板を、酸化性水溶液に浸漬
処理することにより、その後インコ発色処理において異
なる色の組合わせになるスカシ模様を形成することがで
きる。その酸化性水溶液としては、クロム酸等のごとき
強力な酸化剤を含む水溶液が好ましく用いられる。

また、クロム酸と硫酸との混合水溶液を使用することも
できる。

酸化性水溶液による前処理を行うことにより、異なる色
の組合わせの模様が形成されるのは、その後の発色処理
において、陽極電解処理されている部分と、そうでない
部分との発色皮膜生成・成長の進みが、前処理をしない
場合に比し、大きく異なるからである。

すなわち、ステンレス鋼板を酸化性水溶液に浸漬する前
処理を施すと、その表面は、通常のステンレス鋼板の不
働態皮膜より厚い酸化膜が形成される。この厚い酸化膜
で覆われた鋼板の表面に、前記と同じように、所定の模
様に対応して耐酸インキのマスキングフィルムを施して
陽極電解処理を行うと、露出している部分の酸化皮膜は
溶解し、その厚さが滅じ（処理時間が長ければ、溶解消
失して鋼板の素地が現れる）、一方マスキングされてい
る部分の酸化皮膜は当初のままの膜厚に保持される。従
って、陽極電解処理された部分と、そうでない部分との
酸化皮膜々厚着は、前記前処理を受けていない鋼板（−
通常の不働態皮膜で覆われた鋼板）の陽極電解処理後の
膜厚差よりも大きい。

この鋼板をインコ発色処理液に浸漬すると、陽極電解処
理部分は酸化皮膜が薄い（または酸化皮膜のない素地表
面である）ので早期に発色皮膜の生成・成長が開始する
のに対し、陽極電解処理されていない部分は酸化皮膜が
厚いため、その溶解に比較的長い時間を要し、それだけ
発色皮膜の生成開始が遅延する。

このように、酸化性水溶液で前処理された鋼板は、陽極
電解処理部分とそうでない部分とにおける発色皮膜の生
成開始の時間のずれが、前処理を受けていない鋼板に比
べて大きく、それに伴って発色の度合の差も大きくなる
結果、陽極電解処理された部分とそうでない部分とが異
なった色合いに仕上げられ、例えば陽極電解された部分
がゴールドに、そうでない部分がブルーに発色した色模
様を形成することができる。むろん、その色の組合わせ
はこれに限定されず、前処理や発色処理条件の調節によ
り、レッドとゴールド、あるいはグリーンとレッド等、
種々の色の組合わせになる模様を得ることができる。し
かも、この場合、陽極電解処理された部分とそうでない
部分とは、発色皮膜の膜厚差だけでなく、発色処理前の
表面性状に微妙な差があるために、その色模様は、色合
いの違いと微妙な濃淡差とが重畳したスカシ模様として
視覚される。

一方、酸化性水溶液で前処理したステンレス鋼板の発色
処理を、黒染液を用いて行う場合には、前処理しない場
合よりも濃淡差の大きいブラックに発色したスカシ模様
を形成することができ、また前処理や発色処理条件の調
節により異なった色の組合わせになるスカシ模様に仕上
げることもできる。例えば、前処理時間を長めに設定し
て酸化皮膜を厚く形成しておくと、陽極電解された部分
を黒味を帯びたブルーに、そうでない部分をブラックに
発色させることができ、また黒染液中での処理時間を長
めに調節することにより、黒味を帯びた色調のゴールド
とブルー、あるいは黒味を帯びた色調のレッドとゴール
ド等の二色に発色したスカシ模様を形成することもでき
る。

本発明方法において、酸化性水溶液による前処理の有無
にかかわらず、鋼板のマスキング個所を変えて陽極電解
処理を２回以上繰り返し、所定の模様に対応して部分的
に陽極電解の程度に差を与えておけば、その後の発色処
理において３種以上の異なる色合いの組合わせに成るス
カシ模様を現出させることができる。

上記各工程を経て模様を形成した後、後処理として、ク
ロム酸−リン酸水溶液（例えばクロム酸２５０ｇ／ｌ−
リン酸２．５ｇ／ｌ中、ステンレス鋼板を陰極として電
解処理する硬膜処理を施しておくことが好ましい。この
処理により、発色皮膜がより強固になる。

なお、本発明に使用されるステンレス鋼板の表面を光沢
面に規定するのは、濃淡差を帯有するスカシ模様を効果
的に視覚させるためであり、例えば光輝焼きなまし仕上
げ板（ＢＡ仕上げ板）や高度の反射率をもつようにパフ
研磨された鏡面研磨仕上げ板等が好ましく用いられる。

また、本発明に使用されるステンレス鋼板は、材質上の
制限はなく、例えば５ＵＳ３０４．５ＵＳ３１６．５Ｕ
Ｓ４３０等、各種のステンレス鋼板を、用途・使用条件
に応じて使用することができる。

〔実施例〕

大胤斑上 おもて面が鏡面研磨仕上げされたステンレス鋼板（ＳＵ
Ｓ４３０、板厚１．０ｍ）にスクリーン版型を用いて、
耐酸インキにより流目模様（乱点模様）の印刷マスキン
グを施す。この鋼板を、１５０ｇリン酸−３００ｇ／ｊ
！硫酸の常温混酸水溶液に浸漬し、電流密度２Ａ／ｄｍ
”、電解時間５分の陽極電解処理を行う。陽極電解処理
後、マスキングフィルムを苛性ソーダ水溶液で溶解除去
し、ついでその鋼板を、１００ｇ／ｌクロム酸−６５０
ｇ／ｌ硫酸の９０℃混酸水溶液（黒染液）に１５分間浸
漬することにより、鋼板表面にブラックに発色した濃淡
差を有するスカシ模様が形成された。

尖施ｔＪ　２ 光輝焼きなましくＢ　Ａ）仕上げされたステンレス鋼板
（ＳＵＳ３０４．板厚１．２ｍｍ）にスクリーン版型を
用いて、耐酸インキにより流目模様（乱点模様）の印刷
マスキングを施す。この鋼板を、２００ｇ／ｌリン酸−
３２０ｇ／ｌ硫酸の常温混酸水溶液中に浸漬し、電流密
度５Ａ／ｄｍ”、電解時間８分の陽極電解処理を行う。

陽極電解処理後、マスキングフィルムを苛性ソーダ水溶
液で溶解除去し、ついでその鋼板を、２５０ｇ／ｆクロ
ム酸−４９０ｇ／ｌ硫酸の８０℃混酸水溶液（インコ発
色液）に１２分間浸漬することにより、鋼板表面にゴー
ルド色の濃淡差を有するスカシ模様が形成された。

去廉斑主 おもて面が鏡面研磨仕上げされたステンレス鋼板（ＳＵ
Ｓ３０４、板厚１．５　ｔｍ）を２００ｇ、／ｌクロム
酸−４００ｇ／Ｉｔ硫酸の８０℃混酸水溶液に３０秒間
浸漬した後、スクリーン版型を用いて耐酸インキにより
流目模様（乱点模様）の印刷マスキングを施す。この鋼
板を、１５０ｇ／ｌリン酸−３００ｇ／ｌ硫酸の常温混
酸水溶液に浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ”、電解時間４
分の陽極電解処理を行う。

陽極電解処理後、マスキングフィルムを苛性ソーダ水溶
液で溶解除去し、ついでその鋼板を２５０　ｇ／ｌクロ
ム酸−４９０ｇ／ｌ硫酸の８０ｔ’混酸水溶液（インコ
発色液）に１５分間浸漬することにより、レッド地にゴ
ールドのスカシ模様が形成された。

人血斑土 おもて面が鏡面研磨仕上げされたステンレス鋼板（ＳＵ
Ｓ３０４、板厚１．２ｍ）を、２５０ｇ／ｊ！クロム酸
の３５℃水溶液に１０分間浸漬した後、スクリーン版型
を用いて耐酸インキにより流目模様（乱点模様）の印刷
マスキングを施す。この鋼板を、１５０ｇ／ｌリン酸−
３００ｇ／ｌ硫酸の常温混酸水溶液に浸漬し、電流密度
２Ａ／ｄｍ”、電解時間５分の陽極電解処理を行う。陽
極電解処理後、マスキングフィルムを有機溶剤で溶解除
去し、ついテソノ鋼板を、１００　ｇ／　Ｉｌりｏム酸
−６５０ｇ／ｊ’硫酸の９０℃混酸水溶液（黒染液）に
１８分間浸漬することにより、黒味を帯びたブルー地に
ブラックのスカシ模様が形成される。

実施例５ 光輝焼きなましくＢ　Ａ）仕上げされたステンレス鋼板
（Ｓ　Ｕ　３３０４　、板厚１．５鶴）を、１５０ｇ／
ｌクロム酸−５００ｇ／／ｌ硫酸の７０℃水溶液に１分
間浸漬した後、写真製版法を用いて耐酸インキにより、
ストライプ模様のマスキングを施す。この鋼板を１５０
ｇ／／リン酸−３００ｇ／ｌ硫酸の５０℃混酸水溶液に
浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ２、電解時間３分の陽極電
解処理を行う。陽極電解処理後、マスキングフィルムを
苛性ソーダ水溶液で溶解除去し、ついでこの鋼板を２５
０ｇ／ｌクロム酸−４９０ｇ／ｊ７硫酸の８０℃混酸水
溶液（インコ発色液）中、１２分間浸漬することにより
、ゴールドの地にブルーのスカシ模様が形成された。

大嵐五工 おもて面が鏡面研磨仕上げされたステンレス鋼板（ＳＵ
Ｓ３０４、板厚１．５鶴）を、３００ｇ／Ａクロム酸−
４００ｇ／ｌ硫酸の８０℃水溶液に３０秒間浸漬した後
、スクリーン版型を用いて、耐酸インキによりストライ
プ模様の印刷マスキングを施す。

この鋼板を、１５０ｇ／ｌリン酸−３００ｇ／ｌ硫酸の
常温混酸水溶液に浸漬し、電流密度２．５Ａ／ｄｍ”、
電解時間３分の陽極電解処理を行い、更にこの電解処理
で露出していたストライプ模様の一部にスクリーン版型
にて耐酸インキのマスキングを施した後、同じ電解液中
で電流密度２．５Ａ／ｄｍ”、電解時間２分の陽極電解
処理を行う。しかる後、マスキングフィルムを苛性ソー
ダ水溶液で溶解除去し、ついで２５０ｇ／ｌクロムＭ　
−４９０ｇ／ｌ硫酸の８０℃混酸水溶液（インコ発色液
）に２０分間浸漬することにより、グリーン地にレッド
とゴールドのスカシ模様が形成された。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ステンレス鋼板表面に、同色または複
数の色の組合わせの微妙な濃淡を帯有するスカシ模様を
形成することができる。その模様は、従来製造されてき
た装飾板のそれとは全く異なる新しい模様形式に属する
ものであって、奥深く微妙で優雅な美しさを備え、てい
る。その洗練された美しさは、建材やエレベータ材の高
級化指向にもすぐれてマツチするものであり、建築物の
壁面、天井面、柱巻、扉、腰板、壁画、あるいはエレベ
ータの扉、内壁面、天井面、その他種々の用途における
装飾板として有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光沢面を有するステンレス鋼板の光沢表面に、所
   定の模様に対応させて耐酸インキをマスキングし、陽極
   電解処理することにより、露出せる部分の酸化皮膜を溶
   解せしめ、ついで耐酸インキを除去した後、六価のクロ
   ムイオンと硫酸を含む水溶液に浸漬して発色皮膜を形成
   することを特徴とする金属板表面模様形成方法。
2. （２）光沢面を有するステンレス鋼板を、酸化性水溶液
   中に浸漬して光沢表面に酸化皮膜を形成したのち、その
   表面に所定の模様に対応させて耐酸インキをマスキング
   し、陽極電解処理することにより、露出せる部分の酸化
   皮膜を溶解せしめ、ついで耐酸インキを除去したのち、
   六価のクロムイオンと硫酸を含む水溶液に浸漬して発色
   皮膜を形成することを特徴とする金属板表面模様形成方
   法。