JPS62260070A - 化成処理法による黒色チタン材の製造方法 - Google Patents
化成処理法による黒色チタン材の製造方法Info
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- JPS62260070A JPS62260070A JP10441686A JP10441686A JPS62260070A JP S62260070 A JPS62260070 A JP S62260070A JP 10441686 A JP10441686 A JP 10441686A JP 10441686 A JP10441686 A JP 10441686A JP S62260070 A JPS62260070 A JP S62260070A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
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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。
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］
本発明は化成処理法による黒色チタン材の製造方法に係
る。
る。
［従来の技術〕
近年、着色チタンは腐食環境の厳しい地域での建築材料
としてだけでなく、意匠性及び美感を重視するインテリ
アやパネル部材として、また高級性及びファツション性
を重視するアクセサリ−やネクタイピン等の装飾品とし
て注目されている。
としてだけでなく、意匠性及び美感を重視するインテリ
アやパネル部材として、また高級性及びファツション性
を重視するアクセサリ−やネクタイピン等の装飾品とし
て注目されている。
特に、黒色チタン材の工業的製造法は確立されていない
が、そのアクセント材としての潜在的な需要ニーズは非
常に高い。
が、そのアクセント材としての潜在的な需要ニーズは非
常に高い。
従来のチタンの若色法としては陽極酸化法及び大気酸化
法があり、多種類の色調を得ることが可能で実用化も検
討されているが、黒色皮膜を得ることは前記の方法では
不可部である。
法があり、多種類の色調を得ることが可能で実用化も検
討されているが、黒色皮膜を得ることは前記の方法では
不可部である。
そこで、チタン表面に黒色皮ｉ漠を生成する方法として
、極めてまれではあるが、酸性溶液に可溶性の銅化合物
と過マンガン酸カリウム及び二酸化マンガンを含む硫酸
水溶液にチタンを侵漬し、酸化銅としてチタン表面を黒
色に被着せしめる方法がある。
、極めてまれではあるが、酸性溶液に可溶性の銅化合物
と過マンガン酸カリウム及び二酸化マンガンを含む硫酸
水溶液にチタンを侵漬し、酸化銅としてチタン表面を黒
色に被着せしめる方法がある。
また、チタンを１ｗｔ％以下の弗酸水溶液中に浸漬し、
黒色皮膜を生成する表面処理法がある。
黒色皮膜を生成する表面処理法がある。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、上記の方法の内、前者については金属チタンの
表面に異種金属の黒色化合物皮膜を被着せしめたという
問題点があり、後者については明度が高（（Ｌ＝２０〜
２５）、着色前処理により表面を非常に清浄化したチタ
ンを使用する必要があり、また着色斑が発生しやすいと
いう問題がある。
表面に異種金属の黒色化合物皮膜を被着せしめたという
問題点があり、後者については明度が高（（Ｌ＝２０〜
２５）、着色前処理により表面を非常に清浄化したチタ
ンを使用する必要があり、また着色斑が発生しやすいと
いう問題がある。
そこで、本発明は上記のような欠点がなく。
密若性、加工性、耐摩耗性、耐指紋性、更には耐候性及
び耐食性にも優れた黒色チタン材を得ることが可能な化
成処理法による黒色チタン材の製造方法を提供すること
を目的として創作された。
び耐食性にも優れた黒色チタン材を得ることが可能な化
成処理法による黒色チタン材の製造方法を提供すること
を目的として創作された。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、チタンまたはチタン合金を硫酸水溶液中に下
記（Ａ）の条件で浸漬する第一次処理工程と、該第一次
処理工程を経たチタンまたはチタン合金を下記（Ｂ）の
条件で弗酸水溶液に浸漬する第二次処理工程からなる化
成処理法による黒色チタン材の製造方法に係る。
記（Ａ）の条件で浸漬する第一次処理工程と、該第一次
処理工程を経たチタンまたはチタン合金を下記（Ｂ）の
条件で弗酸水溶液に浸漬する第二次処理工程からなる化
成処理法による黒色チタン材の製造方法に係る。
条件（Ａ）
硫酸濃度（ｗｔ％）≧１０
溶液温度（”０） ≧５０
浸漬時間（ｍ ｉ ｎ）≧１０
条件（Ｂ）
２≦弗酸濃度（ｗｔ％）＜１０
溶液温度（℃）≦３５
１≦浸漬時間（ｓｅｃ）≦１０００
［作用］
本発明は上記のように二つの処理工程からなるが、チタ
ンまたはチタン合金に該二工程を施すことにより、金属
表面に安定した黒色皮膜を得ることができる。
ンまたはチタン合金に該二工程を施すことにより、金属
表面に安定した黒色皮膜を得ることができる。
以下、各処理工程における浸漬条件を限定した理由につ
いて説明する。
いて説明する。
第一次処理工程の浸漬条件（Ａ）について：硫酸濃度が
１０ｗｔ％未満ではチタンとの反応が遅く、黒色皮膜が
生成され難い、この硫酸濃度に上限はないが、９８ｗｔ
％以上は入手が困難である。従って、硫酸濃度（ｗｔ％
）≧１０としたが、経済性も考慮すると、３０〜５０ｗ
ｔ％の濃度範囲を採用することが好ましし翫。
１０ｗｔ％未満ではチタンとの反応が遅く、黒色皮膜が
生成され難い、この硫酸濃度に上限はないが、９８ｗｔ
％以上は入手が困難である。従って、硫酸濃度（ｗｔ％
）≧１０としたが、経済性も考慮すると、３０〜５０ｗ
ｔ％の濃度範囲を採用することが好ましし翫。
溶液温度については、５０℃未満では硫酸とチタンが反
応せず、このことから溶液温度（”Ｏ）≧５０としたが
、９０七以上になるとミストの発生が著しいため、８０
〜９０℃の範囲が好ましいといえる。
応せず、このことから溶液温度（”Ｏ）≧５０としたが
、９０七以上になるとミストの発生が著しいため、８０
〜９０℃の範囲が好ましいといえる。
浸漬時間については、１０分間未満では明度が窩＜、灰
色ないし灰黒色に見える。この浸漬時間は長くなっても
チタンの黒色化度は変化しないため、浸漬時間（ｍｉｎ
）≧１０としたが、好ましくは３０〜６０分間の範囲で
ある。
色ないし灰黒色に見える。この浸漬時間は長くなっても
チタンの黒色化度は変化しないため、浸漬時間（ｍｉｎ
）≧１０としたが、好ましくは３０〜６０分間の範囲で
ある。
第二次処理工程の浸漬条件（Ｂ）について二部酸濃度が
２ｗｔ％未満では反応速度が遅く、黒色皮膜を生成する
ために長時間を要し、工業的生産に向かない、一方、１
０ｗｔ５以上とすると生成した黒色皮膜が弗酸に溶解す
るため明度が高くなる。従って、黒色化度と生産性を考
慮して２≦弗酸濃度（Ｗｔ９６）＜１０としたが、好ま
しくは３〜８ｗｔ％の範囲である。
２ｗｔ％未満では反応速度が遅く、黒色皮膜を生成する
ために長時間を要し、工業的生産に向かない、一方、１
０ｗｔ５以上とすると生成した黒色皮膜が弗酸に溶解す
るため明度が高くなる。従って、黒色化度と生産性を考
慮して２≦弗酸濃度（Ｗｔ９６）＜１０としたが、好ま
しくは３〜８ｗｔ％の範囲である。
溶液温度については、３５℃を越えると黒色皮膜が弗酸
と激しく反応して無色となる。下限温度については別段
規定する必要はないが、温度が低いほど反応に長時−間
を要する上、０℃以下では溶液として存在しない。従っ
て、溶液温度（℃）≦３５としたが、好ましくは１０〜
２５℃の範囲である。
と激しく反応して無色となる。下限温度については別段
規定する必要はないが、温度が低いほど反応に長時−間
を要する上、０℃以下では溶液として存在しない。従っ
て、溶液温度（℃）≦３５としたが、好ましくは１０〜
２５℃の範囲である。
侵ｖ′ｉ［１４間は１秒未満では潜伏時間に相当するた
め反応が見かけ上発生せず、一方１ｏｏｏ秒以上では生
成した皮膜が弗酸に溶解されて消失することになる。従
って、１≦浸漬時間（ｓｅＣ）≦１０００としたが、一
般に反応時間が短か過ぎれば反応が充分でないため明度
が高く、逆に長過ぎると皮膜が溶解する傾向を生じるこ
とになり、この明度の問題と経済性をも考慮して、好ま
しくは２０〜１００秒の範囲である。
め反応が見かけ上発生せず、一方１ｏｏｏ秒以上では生
成した皮膜が弗酸に溶解されて消失することになる。従
って、１≦浸漬時間（ｓｅＣ）≦１０００としたが、一
般に反応時間が短か過ぎれば反応が充分でないため明度
が高く、逆に長過ぎると皮膜が溶解する傾向を生じるこ
とになり、この明度の問題と経済性をも考慮して、好ま
しくは２０〜１００秒の範囲である。
以上に本発明の第−及び第二の処理工程の浸漬条件につ
いて説明したが、本発明の方法においては、全屈表面に
生成する黒色皮膜の明度は各処理条件、即ち試薬濃度、
溶液温度、及び浸漬時間によって変化させることができ
るため、これを制御することにより黒色化度をＴＡ整で
きる。また、本発明による発色法は陽極酸化法に比較し
て着色斑の発生が生じ難く、ハンドリングが簡単である
。
いて説明したが、本発明の方法においては、全屈表面に
生成する黒色皮膜の明度は各処理条件、即ち試薬濃度、
溶液温度、及び浸漬時間によって変化させることができ
るため、これを制御することにより黒色化度をＴＡ整で
きる。また、本発明による発色法は陽極酸化法に比較し
て着色斑の発生が生じ難く、ハンドリングが簡単である
。
［実施例］
実施例１
純チタン冷延板（３００１Ｘ３００Ｗ Ｘｏ 。
６ｔ 、単位： ｍ ｍ ）を第１表に示す条件で硫
酸水溶液中に浸漬した後、更に室温にて５ｗｔ％の弗酸
水溶液中に浸漬したところ、同表に示される明度及び色
調の着色チタン板が得られた。
酸水溶液中に浸漬した後、更に室温にて５ｗｔ％の弗酸
水溶液中に浸漬したところ、同表に示される明度及び色
調の着色チタン板が得られた。
同表から明らかなように、本発明の方法に係る浸漬条件
の範囲での黒色化度は明度及び色調とも要望に応えるも
のであった。
の範囲での黒色化度は明度及び色調とも要望に応えるも
のであった。
実施例２
純チタン板（７０１Ｘ１５０１ Ｘｏ、３Ｌ 。
単位：ｍｍ）を８０℃の３７ｗｔ％の硫酸溶液中に３０
分間浸漬した後、表面を流水中で洗浄し、更に第２表に
示す条件下で該金属板を非加水溶液中に浸漬したところ
、同表に示される明度及び色調の着色チタン板が得られ
た。
分間浸漬した後、表面を流水中で洗浄し、更に第２表に
示す条件下で該金属板を非加水溶液中に浸漬したところ
、同表に示される明度及び色調の着色チタン板が得られ
た。
同表から明らかなように、本発明の方法に係る浸漬条件
の範囲での黒色化度は明度及び色調とも要望に応えるも
のであった。
の範囲での黒色化度は明度及び色調とも要望に応えるも
のであった。
実施例３
純チタン板（７０１Ｘ１５０Ｗ Ｘｏ、５ｔ 。
単位： ｍ ｍ ）を８０”０の３７ｗｔ％の硫酸溶液
中に６０分間浸漬した後、室温にて５ｗｔ％の弗酸水溶
液に浸漬したところ表面が黒色に変化した。
中に６０分間浸漬した後、室温にて５ｗｔ％の弗酸水溶
液に浸漬したところ表面が黒色に変化した。
そのサンプルを、色差計により色彩を測定した結果を第
３表に示す、更に、サンシャインウェザ−メーター試験
機を使用した耐候性の評価結果、及び塩水噴霧試験装置
を用いた試験結果を同表に併記したが、何れの試験にお
いても変色はほとんど見られない。
３表に示す、更に、サンシャインウェザ−メーター試験
機を使用した耐候性の評価結果、及び塩水噴霧試験装置
を用いた試験結果を同表に併記したが、何れの試験にお
いても変色はほとんど見られない。
更に、密着性、加工性、耐摩耗性、及び耐指紋性の評価
結果が第４表に示されるが、何れの性能においても使用
上問題がないと判断される。
結果が第４表に示されるが、何れの性能においても使用
上問題がないと判断される。
尖」ｕＩＡ
チタン合金板（Ｔｉ−２Ｍｏ、５０’ Ｘ１５ｒ
ｏ ｘｉ、ｏ 単位： ｍ ｍ ）を８５℃の４０
ｗｔ％の硫酸溶液中に６０分間浸漬した後、室温にて５
ｗｔ％の弗酸水溶液に浸漬したところ、表面が黒色に変
化した。そして、前記と同様の色彩測定を行なったとこ
ろ、Ｌ＝１７．０．ａ＝０．３．ｂ＝３．０であった。
ｗｔ％の硫酸溶液中に６０分間浸漬した後、室温にて５
ｗｔ％の弗酸水溶液に浸漬したところ、表面が黒色に変
化した。そして、前記と同様の色彩測定を行なったとこ
ろ、Ｌ＝１７．０．ａ＝０．３．ｂ＝３．０であった。
従って、純チタンだけでなく、チタン合金においても同
様に黒色チタン材を製造することができる。
様に黒色チタン材を製造することができる。
［発明の効果］
以上のように、本発明はチタンまたはチタン合金に密着
性、加工性、耐摩耗性、耐指紋性、更には耐候性及び耐
食性にも優れ、且つ美感を有する黒色皮膜を生成させる
ことにより、耐腐食性を要する建築材のような用途とし
てだけでなく、チタン材の用途を装飾品の領域へ大きく
拡大するものである。
性、加工性、耐摩耗性、耐指紋性、更には耐候性及び耐
食性にも優れ、且つ美感を有する黒色皮膜を生成させる
ことにより、耐腐食性を要する建築材のような用途とし
てだけでなく、チタン材の用途を装飾品の領域へ大きく
拡大するものである。
第１表
（註）試料番号１，５．９は比較例
試料番号２〜４．６〜８．１０〜１２は本発明の実施例
第２表 （註）試料番号１３．１７，２１，２２．２７は比較例
試料番号１４〜１６．１８〜２０．２３〜２６は本発明
の実施例第３表 （註） Ｌ：明度 ａ、ｂ：色調を表す指数 第４表
第２表 （註）試料番号１３．１７，２１，２２．２７は比較例
試料番号１４〜１６．１８〜２０．２３〜２６は本発明
の実施例第３表 （註） Ｌ：明度 ａ、ｂ：色調を表す指数 第４表
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 チタンまたはチタン合金を硫酸水溶液中に下記（Ａ）の
条件で浸漬する第一次処理工程と、該第一次処理工程を
経たチタンまたはチタン合金を下記（Ｂ）の条件で弗酸
水溶液に浸漬する第二次処理工程からなる化成処理法に
よる黒色チタン材の製造方法。 条件（Ａ） 硫酸濃度（ｗｔ％）≧１０ 溶液温度（℃）≧５０ 浸漬時間（ｍｉｎ）≧１０ 条件（Ｂ） ２≦弗酸濃度（ｗｔ％）＜１０ 溶液温度（℃）≦３５ １≦浸漬時間（ｓｅｃ）≦１０００
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10441686A JPS62260070A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 化成処理法による黒色チタン材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10441686A JPS62260070A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 化成処理法による黒色チタン材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260070A true JPS62260070A (ja) | 1987-11-12 |
| JPS644593B2 JPS644593B2 (ja) | 1989-01-26 |
Family
ID=14380086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10441686A Granted JPS62260070A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 化成処理法による黒色チタン材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62260070A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103215579A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-24 | 沈阳理工大学 | 一种钛合金表面化学发黑的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56123382A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-28 | Pentel Kk | Treatment for metal surface |
| JPS58147561A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-02 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | チタンおよびチタン合金の前処理浴 |
-
1986
- 1986-05-06 JP JP10441686A patent/JPS62260070A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56123382A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-28 | Pentel Kk | Treatment for metal surface |
| JPS58147561A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-02 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | チタンおよびチタン合金の前処理浴 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103215579A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-24 | 沈阳理工大学 | 一种钛合金表面化学发黑的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644593B2 (ja) | 1989-01-26 |
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