JP2014205871A - 銅系金属表面の青色着色処理方法 - Google Patents
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
【解決手段】亜塩素酸塩類を0.5〜250g/L、アルカリ金属の水酸化物を1〜625g/L、所望により、リン酸類0.1〜50g/Lおよびグリコール類0.01〜5g/Lを含有する亜塩素酸塩系化成処理液に銅系金属を浸漬処理する銅系金属表面の青色着色処理方法、前記処理方法により銅系金属を処理する表面が青色の色調を有する銅系金属の製造方法、および前記方法により製造された表面が青色の色調を有する銅系金属からなる服飾品または装飾品。
【選択図】なし
Description
(1)有機系塗料等により表面コーティングする方法、すなわち、所望の色を発色させるために顔料または染料を適宜含有した有機系塗料により塗装(コーティング)する方法。
(2)有機系塗料を使用しない方法として、例えば、金属それ自体の色調をそのまま利用する方法、あるいは、金属表面に何らかの化成処理を施すことにより表面を特定の色に着色(発色)させる方法。
銅−亜鉛合金においても同様に、金属中の銅、亜鉛の含有率を変化させることにより、赤(銅色)〜黄色〜灰色等の外観が得られることが知られている。
しかし、従来の有機系塗料を用いないこれらの方法では、本発明が狙いとする銅表面を青色の色調に着色することを提案するには至っていない。
[1]亜塩素酸塩類を0.5〜250g/L、アルカリ金属の水酸化物を1〜625g/L含有する亜塩素酸塩系化成処理液に銅系金属を浸漬処理することを特徴とする銅系金属表面の青色着色処理方法。
[2]亜塩素酸塩系化成処理液が、さらにリン酸類およびグリコール類から選択される少なくとも1種を含有する前項1に記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
[3]亜塩素酸塩系化成処理液のリン酸類含有量が0.1〜50g/L、グリコール類含有量が0.01〜5g/Lである前項2に記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
[4]亜塩素酸塩類が亜塩素酸ナトリウムであり、アルカリ金属の水酸化物が水酸化ナトリウムである前項1〜3のいずれかに記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
[5]リン酸類がポリリン酸であり、グリコール類がエチレングリコールである前項2〜4のいずれかに記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
[6]銅系金属が、銅、銅−錫系合金、または銅−亜鉛系合金である前項1〜5のいずれかに記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
[7]青色の色調が、マンセル表色系で表した場合の色相(H)がGY(黄緑)、G(緑)、BG(青緑)、B(青)、青紫(PB)、紫(P)で分類される色相である前項1〜6のいずれかに記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
[8]青色の色調のマンセル表色系で表した場合の明度(V)が2以上8.5以下であり、彩度(C)が2以上である前項7に記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
[9]前項1〜8のいずれかに記載の青色着色処理方法により銅系金属を処理することを特徴とする表面が青色の色調を有する銅系金属の製造方法。
[10]前項9に記載の方法により製造された表面が青色の色調を有する銅系金属からなる服飾品または装飾品。
本発明は、銅系金属を、亜塩素酸塩類を0.5g/L〜250g/L、アルカリ金属の水酸化物を1g/L〜625g/L含有する水溶液で浸漬処理することを特徴とする。
亜塩素酸塩類が0.5g/L未満でも、アルカリ金属の水酸化物が1g/L未満でも本発明の効果が得られない。
亜塩素酸塩類含有量は3g/L〜150g/L、アルカリ金属の水酸化物含有量は7.5g/L〜375g/Lが好ましく、さらに好ましくは、亜塩素酸塩類含有量は14g/L〜110g/L、アルカリ金属の水酸化物含有量は35g/L〜275g/Lである。
このように、銅系金属表面を本発明による処理液で浸漬処理することにより、青色の色調を有した外観の銅系金属が初めて得られる。
例えば、リン酸類として亜リン酸、次亜リン酸、リン酸、ピロ燐酸、トリポリリン酸、ポリリン酸、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ポリリン酸カリシウム、メタリン酸、ヘキサメタリン酸等が挙げられる。これらの中でも、ポリリン酸が最も好ましい。
また、リン酸類の好ましい濃度は0.1g/L〜50g/Lであり、特に好ましくは0.5g/L〜30g/Lである。
本発明で使用する化成処理液は、銅系金属にのみ効果を有し、その他の鉄、ステンレス等の鉄系金属では効果が得られず、銅系金属に最も適した青染め化成処理液である。
本発明における銅系金属とは、少なくともその最表面が銅系金属により形成されているものであればよく、例えば鋳造、鍛造、圧延、プレス等により製造されたバルクそのものが銅系金属よりなるもの、あるいは、めっき等により最表面が銅系金属皮膜により形成されている物等、少なくともその最表面が銅系金属により形成されてさえいれば、本願発明に含まれる。
中でも、通電可能な素材(例えば、鉄、鋼、銅、真鍮等の金属素材、あるいはセラミックあるいはプラスチック素材に予めなんらかの金属めっきが施されたもの等)に後述する銅系の金属めっきを施したもの、あるいは製品素材(バルク)自体が銅または真鍮(銅−亜鉛系合金)である鍛造品、鋳造品、圧延プレス品等が最も好ましい。
銅系の電気めっき浴としては、硫酸塩浴、シアン浴、ピロ燐酸塩浴等各種あるが、本発明では、いずれのめっき浴も使用可能である。但し、服飾品、装飾品で扱われる物には小物部品が多く、生産性の観点からバレルめっきでめっきが行われるのが主流であること、かつシアン浴は有毒であり作業者への負荷が大きいこと等より、本発明のめっき浴としては、特にピロ燐酸塩浴による銅めっき浴がより好ましい。
なお、青染め化成処理前に変色防止剤、防錆剤等による化成処理および/または防錆処理が実施されている場合は、青染め化成処理を行う前に、アルカリ系薬液による脱脂処理、および/または酸系薬液による活性化処理を実施することが外観の均一性、青色の発色の観点から好ましい。
実施例および比較例で使用する銅めっき製品を下記により作成した。
真鍮(黄銅)製のボタントップパーツ部材(品名「B27S.プレーン」)を適量バレルに投入し、浸漬脱脂(ソフィアクリーナー1100(日本ニュークローム(株)):60g/L 50℃、12分)を行い、さらに電解脱脂(ソフィアクリーナー1100(日本ニュークローム(株)):100g/L、50℃、5V、12分)、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で5分浸漬後、水洗を行い、下記の銅めっき浴(1)中で50℃、電流密度0.1A/dm2で30分間めっきを行った後、水洗後、カゴに移し、VERZONE SF−310(大和化成(株))50ml/L溶液に30秒浸漬後、水洗し、メタノール浸漬後に乾燥を行い、最表面が銅よりなる銅めっき製品を作成した。
ピロ燐酸カリウム:390g/L、
ピロ燐酸銅:90g/L、
ピロトップPC(奥野製薬工業(株)製):1.5ml/L。
銅めっき製品を浸漬処理用の治具(またはカゴ)に適量投入し、浸漬脱脂(アイクリーン1230((株)アイコー)40g/L、50℃〜60℃、2分)し水洗後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗を行い、表1に示す青染め化成処理液および処理条件で浸漬処理し、水洗、乾燥して、実施例1の製品を得た。その後得られた製品に下記の外観判定を行った。その結果を合わせて表1に示す。
目視により、サンプルを下記の「マンセルシステムによる色彩の定規」に掲載されている色票と直接比較し、その色票の中でサンプルの色調に最も近い色票をそのサンプルの色調とし、このマンセル表色系で表し、その色相(H)をもとに下記の「◎,○,×」の3段階の基準で評価した。
評価基準:
◎:色相(H)がG(緑)、BG(青緑)、B(青)、青紫(PB)のいずれか、
○:色相(H)がGY(黄緑)、紫(P)のいずれか、
×:上記以外の色相。
使用した色票:
マンセルシステムによる色彩の定規(拡充版)(発行:日本色研事業株式会社)
[色の内容]
色相数:24色相(5R、7.5R、10R、2.5YR、5YR、7.5YR、10YR、2.5Y、5Y、10Y、5GY、10GY、5G、10G、5BG、10BG、5B、10B、5PB、10PB、5P、10P、5RP、10RP)、
明度段階:9段階(無彩色のみ18段階)
彩度段階:0、1、2、3、4、6、8、10、12、14
色数:有彩色1071色、無彩色18段階
青染め化成処理条件が異なる以外は、実施例1と同様の方法で実施し、実施例2、3の製品を作成した。実施した青染め化成処理条件を表1に示す。その後得られた製品の外観判定を実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
銅めっき製品を浸漬処理用の治具(またはカゴ)に適量投入し、浸漬脱脂(ソフィアクリ−ナー1100(日本ニュークローム(株)):50g/L 50℃、2分)を行い、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗を行い、表1に示す青染め化成処理液および処理条件で浸漬処理し、水洗、乾燥して実施例4の製品を作成した。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
使用した青染め化成処理液および処理条件が異なる以外は、実施例4と同様の方法で実施し、実施例5の製品を作成した。使用した青染め化成処理液および処理条件を表1に示す。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
銅めっき製品を適量、処理用の治具(またはカゴ)に投入し、電解脱脂(ソフィアクリ−ナー1100(日本ニュークローム(株)):50g/L 50℃、1A、1分)を行い、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗を行い、表1に示す青染め化成処理液および処理条件で浸漬処理し、水洗、乾燥して実施例6の製品を作成した。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
真鍮(黄銅)製のボタンのトップパーツ部材(品名「B27S.プレーン」)を適量、浸漬処理用の治具(またはカゴ)に投入し、浸漬脱脂(ソフィアクリ−ナー1100(日本ニュークローム(株)):80g/L 50℃、2分)を行い、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で60秒浸漬後、水洗を行い、表1に示す青染め化成処理液および処理条件で浸漬処理し、水洗、乾燥して実施例7の製品を作成した。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
使用した青染め化成処理液および処理条件が異なる以外は、実施例6と同様の方法で実施し、実施例8の製品を作成した。使用した青染め化成処理液および処理条件を表1に示す。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
真鍮(黄銅)製のボタンのトップパーツ部材(品名「B27S.プレーン」)を適量、処理用の治具(またはカゴ)に投入し、電解脱脂(ソフィアクリ−ナー1100(日本ニュークローム(株)):50g/L 50℃、1A、1分)を行い、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗を行い、表1に示す青染め化成処理液および処理条件で浸漬処理し、水洗、乾燥して実施例9の製品を作成した。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
*本実施例では、薬液の蒸発量がかなり多く(約3時間で約120mL程度蒸発)、連続的な生産をする場合、品質の維持のために薬液の頻繁な調整管理を要すると考えられる。また、薬液コスト的に不利である。
使用した青染め化成処理液および処理条件が異なる以外は、実施例9と同様の方法で実施し、実施例10の製品を作成した。使用した青染め化成処理液および処理条件を表1に示す。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
青染め化成処理条件が異なる以外は、実施例1と同様の方法で実施し、実施例11の製品を作成した。実施した青染め化成処理条件を表1に示す。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
使用した青染め化成処理液および処理条件が異なる以外は、実施例6と同様の方法で実施し、実施例12、13の製品を作成した。使用した青染め化成処理液および処理条件を表1に示す。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
使用した青染め化成処理液および処理条件が異なる以外は、実施例9と同様の方法で実施し、実施例14の製品を作成した。使用した青染め化成処理液および処理条件を表1に示す。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
青染め化成処理条件が異なる以外は、実施例1と同様の方法で実施し、比較例1、2の製品を作成した。実施した青染め化成処理条件を表1に示す。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
真鍮(黄銅)製のボタンのトップパーツ部材(品名「B27S.プレーン」)を浸漬処理用の治具(またはカゴ)に適量投入し、浸漬脱脂(アイクリーン1230((株)アイコー)40g/L、50℃〜60℃、2分)し水洗後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗を行い、表1に示す青染め化成処理液および処理条件で浸漬処理し、水洗、乾燥して、比較例3、4の製品を得た。その後得られた製品に下記の外観判定を行った。その結果を合わせて表1に示す。
ハルセル陰極板(鉄)((株)山本鍍金試験器)を使用し、ハルセル陰極板(鉄)表面に予め施されている亜鉛めっきを適宜酸洗により除去し、鉄表面を露出させた後、浸漬脱脂(ソフィアクリ−ナー1100(日本ニュークローム(株)):50g/L 50℃、2分)を行い、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗を行い、表1に示す青染め化成処理液および処理条件で浸漬処理し、水洗、乾燥して比較例5の製品を作成した。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
ハルセル陰極板(SUS304)((株)山本鍍金試験器)を使用し、浸漬脱脂(ソフィアクリ−ナー1100(日本ニュークローム(株)):50g/L 50℃、2分)を行い、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗を行い、表1に示す青染め化成処理液および処理条件で浸漬処理し、水洗、乾燥して比較例6の製品を作成した。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
銅めっき製品を適量、処理用の治具(またはカゴ)に投入し、電解脱脂(ソフィアクリ−ナー1100(日本ニュークローム(株)):50g/L 50℃、1A、1分)を行い、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗、乾燥して、比較例7の製品を得た。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
真鍮(黄銅)製のボタンのトップパーツ部材(品名「B27S.プレーン」)を適量、処理用の治具(またはカゴ)に投入し、電解脱脂(ソフィアクリ−ナー1100(日本ニュークローム(株)):50g/L 50℃、1A、1分)を行い、水洗を行った。その後、市販塩酸(35%HCl)100ml/L溶液に室温で30秒浸漬後、水洗、乾燥して、比較例8の製品を得た。その後得られた製品の外観判定を、実施例1と同様に行った。その結果も合わせて表1に示す。
Claims (10)
- 亜塩素酸塩類を0.5〜250g/L、アルカリ金属の水酸化物を1〜625g/L含有する亜塩素酸塩系化成処理液に銅系金属を浸漬処理することを特徴とする銅系金属表面の青色着色処理方法。
- 亜塩素酸塩系化成処理液が、さらにリン酸類およびグリコール類から選択される少なくとも1種を含有する請求項1に記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
- 亜塩素酸塩系化成処理液のリン酸類含有量が0.1〜50g/L、グリコール類含有量が0.01〜5g/Lである請求項2に記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
- 亜塩素酸塩類が亜塩素酸ナトリウムであり、アルカリ金属の水酸化物が水酸化ナトリウムである請求項1〜3のいずれかに記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
- リン酸類がポリリン酸であり、グリコール類がエチレングリコールである請求項2〜4のいずれかに記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
- 銅系金属が、銅、銅−錫系合金、または銅−亜鉛系合金である請求項1〜5のいずれかに記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
- 青色の色調が、マンセル表色系で表した場合の色相(H)がGY(黄緑)、G(緑)、BG(青緑)、B(青)、青紫(PB)、紫(P)で分類される色相である請求項1〜6のいずれかに記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
- 青色の色調のマンセル表色系で表した場合の明度(V)が2以上8.5以下であり、彩度(C)が2以上である請求項7に記載の銅系金属表面の青色着色処理方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の青色着色処理方法により銅系金属を処理することを特徴とする表面が青色の色調を有する銅系金属の製造方法。
- 請求項9に記載の方法により製造された表面が青色の色調を有する銅系金属からなる服飾品または装飾品。
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