JPS62161993A - 曲げ加工性および密着性に優れた着色チタン材の製造方法 - Google Patents

曲げ加工性および密着性に優れた着色チタン材の製造方法

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JPS62161993A
JPS62161993A JP256686A JP256686A JPS62161993A JP S62161993 A JPS62161993 A JP S62161993A JP 256686 A JP256686 A JP 256686A JP 256686 A JP256686 A JP 256686A JP S62161993 A JPS62161993 A JP S62161993A
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titanium
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titanium alloy
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Hiroshi Sato
佐藤 廣士
Hidetoshi Yamaguchi
英俊 山口
Koji Kanechika
金近 孝二
Kenji Miki
三木 賢二
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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  • Electrochemical Coating By Surface Reaction (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

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】 [発明の利用分野] 本発明は、密着性に優れた着色チタン又はチタン合金材
の製造方法に関する。
[従来技術] 近年1着色チタンは、腐食環境の厳しい地域での屋根材
、外壁材としてのみならず、意匠性及び美感を重んする
インテリア、あるいはパネルとして、また、高級性及び
ファツション性を重んじるアクセサリ−及びタイピンな
どの装飾品として注目をあびている。
従来、チタンの着色法としては大気酸化法、陽極酸化法
及び化成処理法が知られている。
大気酸化法とはチタン材を高温において酸化することに
よりチタン材表面を酸化させ、チタン酸化物皮膜をチタ
ン材表面に成長させてチタン材表面を着色する技術であ
る。
陽極酸化法は、適当な電解溶液中で陽極側にチタン材を
置き、陰極に不活性全屈を使用して両極に電圧を印加す
ることによりチタン材表面に酸化物を形成せしめること
によりチタン材表面を着色する技術である。
化成処理法は、チタン材の表面に化学変化を与えて安定
したチタン化合物の層をつくることによりチタン材表面
を着色する方法である。
[発明が解決しようとする問題点] 大気酸化法は、その皮膜の色調は主に温度に依存するた
めに、加熱炉の温度分布に起因する若色斑が発生しやす
く、着色可能な色調が限られる。
陽極酸化法は、中間色のみならず、数々の色を着色可能
であるが、密着性が悪いという問題点がある。なお、陽
極酸化法には加工性が悪いという問題点もある。
化成処理法は1M色可能な色調が限定されていると共に
中間色及び希望する色調を発色させることは不可能であ
るという問題点がある。
[問題点を解決するための手段] 上記問題点は、チタン又はチタン合金材に下記の条件(
c)による陽極酸化処理を行なうことにより該チタン又
はチタン合金材表面に着色皮膜を生成した後、下記の条
件(a)、(b)により、該チタン又はチタン合金材を
3秒以上加熱することを特徴とする密着性に優れた着色
チタン又はチタン合金材の製造方法によって解決される
すなわち本発明は、陽極酸化によりチタン又はチタン合
金材表面に着色皮膜を生成した後、該チタン又はチタン
合金を加熱することを特徴とし、それにより着色チタン
材の密着性を良好にすることができる。特に本発明は、
加熱処理条件が下記の様に陽極酸化条件に依存すること
を特徴とする。
175≦t≦450    (a) t:加熱処理温度(℃) t<450−0.68E (b) 5≦E≦1aO(c) E:陽極酸化電圧(V) ここでチタンまたはチタン合金材はチタンを主成分とす
るものならばよく、その成分範囲には特に限定されない
また陽極酸化においては、陽極酸化電圧として上記した
以外は常法に従えばよい。
なお、下記の条件(d)、(e)において30秒以上加
熱すると密着性が一層良好となり90°曲げ試験前後の
被膜でも基盤目セロテープ試験により剥離しない。
200≦t≦450   (d) t<450−0.9E  (e) さらに、上記の条件(c)、(e)において250〜3
50℃の温度において4分以上加熱すると、加工性も良
好となり1800密着曲げ試験を行なっても被膜の破壊
及び剥離は生じない。
ただ20分以上保持しても実質的に変化しないため経済
性を踏まえこの温度における最も好ましい加熱処理時間
は4〜20分である。
陽極酸化条件として、印加電圧は5〜 180vである。これは、5v未満の電圧では着色せず
、また、180vを越える電圧では実質上色が変化せず
、経済的に不利だからである。
[発明の実施例] (第1実施例) 70℃のアルカリ系脱脂剤を含む水溶液中に10分間浸
漬して脱脂した純チタン板( 300見X300wX0.6t)を、50℃の5重量%
弗酸水溶液中で3分間酸洗した。次いで、この純チタン
板を、1重量%弗酩と7重都二%過酸化水素との50°
Oi合水溶液中に2分間浸漬することにより表面を酸洗
して清浄化した後、1重量%リン隊水溶液中で陽極酸化
電圧110vを印加して2分間保持したところチタン板
表面は桃色に着色された。上記のようにして着色した着
色チタン板を、加熱温度を各種変えて30分間加熱処理
を行ない試料を作成した。このようにして作成した試料
につき、基盤ロセロテープ試験を実施した。その結果を
m1図及び第1表のB−Wに示す、第1表においてBは
従来例を示し、D、L、N、Pは比較例を示し、F、H
,J、R,Tは本発明の実施例を示す。
第1図及び第1表かられかるように、加熱温度が、17
5℃未満では、皮膜の密着性が改善されておらず、また
、加熱温度が375℃を越えると(第1表し)、あらた
に大気酸化皮膜を形成するため、退色及び変色を生じる
と共に皮膜の密着性が低下する。それに対し加熱温度が
175〜375℃の範囲(第1表F、H,J。
R、T)では密着性の改善が見られる。特に。
加熱温度200〜350℃で加熱した場合(第1表H,
J、T)は剥離はO/looと非常に良好である。
(第2実施例) 本例においては、第1実施例と同様にしてチタン板に着
色を行なった。
この着色チタン板を、加熱温度300℃で、加熱時間を
各種変えて加熱処理を行なった。その結果をt51表U
−Wに示す、第1表においてU−Wはいずれも本発明の
実施例である。
第1図及び第1表かられかるように、加熱処理時間が3
秒以上ではチタンと酸化皮膜との密着性が著しく改善さ
れ皮膜剥離率が低下する。
また、加熱時間を30秒以上とした場合(第1表V)に
は、密着性が一段と向上し皮膜剥離率はO/100とな
る。なお、かかる向上は300 ’Cにおいてのみなら
ず200〜350 ’Cの範囲においても生じる。
さらに、加熱時間を4分以上とした場合(第1表W)に
は密着性のみならず、加工性も向上する。なお、かかる
向上は300℃においてのみならず200〜350℃の
範囲においても生じる。
(第3実施例) 70’Cのアルカリ系脱脂剤を含む水溶液中に10分間
浸漬して脱脂した純チタン板 (300MX300wX0.6t)を、50℃の5重量
%弗酸水溶液中で3分間酸洗し1次いで、50″Cの1
重量%弗酸−7重量%過酸化水素の混合水溶液中に2分
間浸漬し表面を酸洗して清浄化した後、1重量%リン酸
水溶液中で陽極酸化電圧25Vを印加して2分間保持し
たところチタン板表面は青色に着色された。
上記のようにして着色した着色チタン板を、加熱温度を
各種変えて30分間加熱処理を行なった。このようにし
て作成した試料につき、49盤目セロテープ試験を実施
した。その結果を第1図及び第1表のA−3に示す、第
1表においてAは従来例を、C,に、は比較例を、E。
G、I、M、O,Q、Sは本発明の実施例を示す。
第1図及び第1表かられかるように、加熱温度が175
℃未満では、皮膜の密着性が改善されておらず、また、
加S温度が433℃を越えると(第1表K)あらたに大
気酸化皮膜を形成するため、退色及び変色を生じると共
に皮膜の密着性が低下する。それに対し加熱温度が17
5〜433℃の範囲(第1表E、G、I。
M、O,Q、S)では密着性の改善が見られる。特に、
加熱温度200〜427℃で加熱した場合(第1表G、
I、O,Q、S)は剥離は0/Zooと非常に良好であ
る。
(第4実施例) 第1実施例で述べた純チタン板に代え、チタン合金板と
してTi−5Ta、Ti−2Mo。
Ti−6Al−4V、Ti−5AI−2,53n 、 
T i −15M o −52rなどを使用し第1実施
例と同様に試験を行なった所、純チタン板の場合と同様
の効果が得られた。
なお、以上の実施例及び比較例においては板材を使用し
たが、板材以外の材料についても板材と同様の結果が得
られることはいうまでもない。
(他の比較例1) アルカリ系脱脂材により純チタン板表面を脱脂した後、
この純チタン板を流水中で洗浄した、モして50’Oの
1重量%弗酸と7重量%過酩化水素との混合水溶液中に
2分間浸漬し表面を清浄化した。
純チタン板表面を流水中で洗浄した後、li量%リン酸
3ナトリウム水溶液中で純チタン板を対極として11O
vの電圧を印加したところ、純チタン板表面が均一に桃
色に変化した。
この着色チタン板の基盤目試験を行なった所、着色被膜
はすべて剥離した。
さらに、灯騰水中に100分間浸漬た後、同一着色した
所60%が剥離した。
(他の比較例2) 陽極酸化により青色に着色した純チタン板を450℃に
加熱した電気炉中に20分間保持した所、青色が退色し
た。また、基盤面セロテープ試験を実施した所、93%
の被膜が′A#した。なお1以上において各試験は次の
条件で行なった。
基盤目セロテープ試験・・基盤目をカッターナイフで作
成し、セロテープを密着させたのち、瞬時に除去し、5
0%以上残った皮膜数で評価する。
金属曲げ試験・−JISZ2248によった。
[発明の効果] 本発明によれば、陽極酸化皮IIgの色彩を変化させる
ことなく、かつ、着色斑を生じさせることなく数々の色
を、密着性よくチタン材に着色が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における陽極酸化電圧と加熱温度との条
件範囲を示すグラフである。 第  1 1望 目  密性性向上範囲 ]  密着性が優れ、90°1部f可能範囲陽極酸化電
圧(V)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)チタン又はチタン合金材に下記の条件(c)によ
    る陽極酸化処理を行なうことにより該チタン又はチタン
    合金材表面に着色皮膜を生成した後、下記の条件(a)
    、(b)により該チタン又はチタン合金材を3秒以上加
    熱することを特徴とする密着性に優れた着色チタン又は
    チタン合金材の製造方法。 175≦t≦450(a) t<450−0.68E(b) t:加熱処理温度 (単位℃)(以下同じ) 5≦E≦180(c) E:陽極酸化電圧 (単位V)(以下同じ)
  2. (2)下記の条件(d)、(e)によりチタン又はチタ
    ン合金材を30秒以上加熱する特許請求の範囲第1項記
    載の密着性に優れた着色チタン又はチタン合金材の製造
    方法。 200≦t≦450(d) t<450〜0.9E(e)
  3. (3)下記の条件(f)によりチタン又はチタン合金材
    を4分以上加熱する特許請求の範囲第2項記載の密着性
    に優れた着色チタン又はチタン合金材の製造方法。 250≦t≦350(f)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6483692A (en) * 1987-09-22 1989-03-29 Kobe Steel Ltd Colored titanium material
JPH01104798A (ja) * 1987-10-15 1989-04-21 Permelec Electrode Ltd 着色金属材の処理方法
JPH0214131A (ja) * 1988-06-30 1990-01-18 Showa Alum Corp 接着強度の制御方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5524513A (en) * 1978-08-09 1980-02-21 Shin Nippon Koa Kk Multistage honeycomb structure
JPS6286197A (ja) * 1985-10-01 1987-04-20 Kobe Steel Ltd 密着性に優れた着色チタン材の製造方法

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