JPH06346300A - チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法 - Google Patents
チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法Info
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- JPH06346300A JPH06346300A JP13963193A JP13963193A JPH06346300A JP H06346300 A JPH06346300 A JP H06346300A JP 13963193 A JP13963193 A JP 13963193A JP 13963193 A JP13963193 A JP 13963193A JP H06346300 A JPH06346300 A JP H06346300A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はチタン材表面に各種のめっきを施し
た場合におけるめっき皮膜のチタン材への密着性に優れ
たチタン材のめっき処理前におけるチタン材の処理方法
およびこの前処理を行った後めっき処理を行うチタン材
のめっき処理方法を目的とする。 【構成】 チタン材を少なくともフッ素を含む電解水溶
液に浸漬し、チタン材と対極材との間に交流電圧を印可
しその表面を腐食する方法である。最適な交流電圧は
０．１〜２０Ｖ，周波数は３Ｈｚ〜３ｋＨｚである。ま
た、最適のフッ素濃度は０．０５〜５ｗｔ％であり、有
機添加剤の最適濃度は０．１〜３０ｗｔ％である。更に
上記濃度の電解水溶液で腐食を行った後、直ちにめっき
処理を行う。
た場合におけるめっき皮膜のチタン材への密着性に優れ
たチタン材のめっき処理前におけるチタン材の処理方法
およびこの前処理を行った後めっき処理を行うチタン材
のめっき処理方法を目的とする。 【構成】 チタン材を少なくともフッ素を含む電解水溶
液に浸漬し、チタン材と対極材との間に交流電圧を印可
しその表面を腐食する方法である。最適な交流電圧は
０．１〜２０Ｖ，周波数は３Ｈｚ〜３ｋＨｚである。ま
た、最適のフッ素濃度は０．０５〜５ｗｔ％であり、有
機添加剤の最適濃度は０．１〜３０ｗｔ％である。更に
上記濃度の電解水溶液で腐食を行った後、直ちにめっき
処理を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチタン材の表面にめっき
処理をする場合に、そのめっき皮膜のチタン材に対する
密着性に優れためっき処理のための前処理方法およびそ
のめっき方法に関する。
処理をする場合に、そのめっき皮膜のチタン材に対する
密着性に優れためっき処理のための前処理方法およびそ
のめっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チタンは軽量でありまた耐食性に優れる
ことから、宇宙航空材料や海水淡水化プラント材料など
の用途に広く用いられてきた。近年、自動車用部品など
の機械部品や磁気ディスク基板などの電子材料部品とい
う、いわゆる新規用途への応用が活発化してきている。
しかし、これら新規用途においてはより高い水準の耐摩
耗性や硬度が要求されるため、比較的柔らかい材料に属
するチタン材の表面に高硬度のメッキ層を形成すること
が必要不可欠となる。
ことから、宇宙航空材料や海水淡水化プラント材料など
の用途に広く用いられてきた。近年、自動車用部品など
の機械部品や磁気ディスク基板などの電子材料部品とい
う、いわゆる新規用途への応用が活発化してきている。
しかし、これら新規用途においてはより高い水準の耐摩
耗性や硬度が要求されるため、比較的柔らかい材料に属
するチタン材の表面に高硬度のメッキ層を形成すること
が必要不可欠となる。
【０００３】ところが、チタンはアルミニウムやモリブ
デンなどとともに難メッキ材料として知られ、密着性の
良い信頼性のあるメッキ層を形成するのは不可能とされ
てきた（例えば、H.J.Wiesner,AES.Symp.Plat.Difficul
t-to-Plate Metals 1(1980)p.1）。
デンなどとともに難メッキ材料として知られ、密着性の
良い信頼性のあるメッキ層を形成するのは不可能とされ
てきた（例えば、H.J.Wiesner,AES.Symp.Plat.Difficul
t-to-Plate Metals 1(1980)p.1）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はめっき皮膜の
チタン材への密着性の高い前処理方法を目的とする。こ
こでチタン材とは純チタン材、各種チタン合金及び各種
表面状態のチタン合金（圧延材、酸洗材、ショット材、
表面硬化処理材、研磨材等）を含む。また、ここでめっ
き皮膜とは無電解による皮膜及び電気めっきにより形成
した皮膜をいう。更に、前記めっきの種類にはＮｉめっ
き、Ｃｕめっき、パラジウムめっき及びこれらの金属の
合金のめっきがある。
チタン材への密着性の高い前処理方法を目的とする。こ
こでチタン材とは純チタン材、各種チタン合金及び各種
表面状態のチタン合金（圧延材、酸洗材、ショット材、
表面硬化処理材、研磨材等）を含む。また、ここでめっ
き皮膜とは無電解による皮膜及び電気めっきにより形成
した皮膜をいう。更に、前記めっきの種類にはＮｉめっ
き、Ｃｕめっき、パラジウムめっき及びこれらの金属の
合金のめっきがある。
【０００５】ところで、前記チタン材に何らの前処理を
施さずに前述のめっき皮膜の形成を行った場合、めっき
組成やめっき方法（前述の無電解めっき、または電解め
っき）、更にチタン材の材質によらずめっき皮膜の剥離
が容易に生ずる。
施さずに前述のめっき皮膜の形成を行った場合、めっき
組成やめっき方法（前述の無電解めっき、または電解め
っき）、更にチタン材の材質によらずめっき皮膜の剥離
が容易に生ずる。
【０００６】これはチタン表面に化学的に安定で緻密な
酸化皮膜が形成されているため、この酸化皮膜がめっき
皮膜とチタン表面との密着性を阻害するからである。こ
の事実から、めっき皮膜の密着性を改善するにはめっき
処理の前段においてこの酸化膜を除去するための酸洗に
よる腐食処理を施し、露出した活性化した表面にめっき
層を生成させることが有効である。
酸化皮膜が形成されているため、この酸化皮膜がめっき
皮膜とチタン表面との密着性を阻害するからである。こ
の事実から、めっき皮膜の密着性を改善するにはめっき
処理の前段においてこの酸化膜を除去するための酸洗に
よる腐食処理を施し、露出した活性化した表面にめっき
層を生成させることが有効である。
【０００７】従来、種々の酸洗方法（腐食液）が提案さ
れてきたが（例えば、H.J.Wiesner,AES.Symp.Plat.Diff
icult-to-Plate Metals 1(1980)p.1）、工業的な規模で
安定性よくめっき層を形成する方法が確立したという報
告はなされていない。この理由は、従来の酸洗処理にお
いてはチタン材表面にドロス状の酸化物が残存してしま
うためであり、更に、酸洗後の表面の親水性が不十分で
あり、酸洗後めっき処理を行う間に表面に再び大気によ
る酸化膜が形成されてしまうためである。
れてきたが（例えば、H.J.Wiesner,AES.Symp.Plat.Diff
icult-to-Plate Metals 1(1980)p.1）、工業的な規模で
安定性よくめっき層を形成する方法が確立したという報
告はなされていない。この理由は、従来の酸洗処理にお
いてはチタン材表面にドロス状の酸化物が残存してしま
うためであり、更に、酸洗後の表面の親水性が不十分で
あり、酸洗後めっき処理を行う間に表面に再び大気によ
る酸化膜が形成されてしまうためである。
【０００８】また、チタン水素化物がめっき密着性向上
のために有効であるとの報告があるものの、該チタン水
素化物をチタン材表面に均一に形成する手段が確立され
ていなかった（例えば、S.Ruben,U.S.Patent 4,127,709
(1978)、J.P.Winfree,U.S.Patent 3,647,647(1972)）。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、チ
タン材表面に十分な密着性を有するめっき皮膜を形成さ
せるめのチタン材のめっき前におけるチタン材の前処理
方法およびこの前処理方法を利用しためっき方法の提供
を目的とする。
のために有効であるとの報告があるものの、該チタン水
素化物をチタン材表面に均一に形成する手段が確立され
ていなかった（例えば、S.Ruben,U.S.Patent 4,127,709
(1978)、J.P.Winfree,U.S.Patent 3,647,647(1972)）。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、チ
タン材表面に十分な密着性を有するめっき皮膜を形成さ
せるめのチタン材のめっき前におけるチタン材の前処理
方法およびこの前処理方法を利用しためっき方法の提供
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは、上記の
問題点を解決するために、チタン材のめっき皮膜の密着
性を改善する方法について鋭意検討した結果、少なくと
もフッ素を含む電解水溶液、更には前記電解水溶液が有
機添加剤を含む水溶液中で、特定周波数の交流電圧をめ
っき処理をされるチタン材と対極材との間に印加して電
解処理を行うと、腐食反応と酸化反応とが同時的に進行
し、大気酸化膜層が均一に除去され、かつチタン表面に
親水性の均質なチタン水素化物が形成されることを新た
に見いだし、十分な密着性を有するめっきを施すことが
可能であることを見出した。具体的には以下の通りであ
る。
問題点を解決するために、チタン材のめっき皮膜の密着
性を改善する方法について鋭意検討した結果、少なくと
もフッ素を含む電解水溶液、更には前記電解水溶液が有
機添加剤を含む水溶液中で、特定周波数の交流電圧をめ
っき処理をされるチタン材と対極材との間に印加して電
解処理を行うと、腐食反応と酸化反応とが同時的に進行
し、大気酸化膜層が均一に除去され、かつチタン表面に
親水性の均質なチタン水素化物が形成されることを新た
に見いだし、十分な密着性を有するめっきを施すことが
可能であることを見出した。具体的には以下の通りであ
る。
【００１０】（１）請求項１の発明は下記の工程を備え
たチタン材のめっきのための前処理方法である。（ａ）
めっき処理をされるチタン材と対極材を用意する工程
と、（ｂ）前記チタン材と対極材を少なくともフッ素を
水溶電解液に離隔して浸漬する工程と、（ｃ）前記チタ
ン材に対し、対極材との間に交流電圧を印加する工程。
たチタン材のめっきのための前処理方法である。（ａ）
めっき処理をされるチタン材と対極材を用意する工程
と、（ｂ）前記チタン材と対極材を少なくともフッ素を
水溶電解液に離隔して浸漬する工程と、（ｃ）前記チタ
ン材に対し、対極材との間に交流電圧を印加する工程。
【００１１】（２）請求項２の発明は前記交流電圧が
０．１Ｖ〜２０Ｖである請求項１記載のチタン材のめっ
きのための前処理方法である。 （３）請求項３の発明は前記交流電圧の周波数が３Ｈｚ
〜３ｋＨｚである請求項１記載のチタン材のめっきのた
めの前処理方法である。 （４）請求項４の発明は前記電解液水溶液がフッ素以外
に有機添加剤としてヒドロキシ化合物、カルボニル化合
物、カルボン酸、アルキル鎖状化合物、アセチレン系炭
化水素化合物、複素環式芳香族化合物及びその誘導体の
一種または二種を含む電解水溶液である請求項１記載の
チタン材のめっきのための前処理方法である。
０．１Ｖ〜２０Ｖである請求項１記載のチタン材のめっ
きのための前処理方法である。 （３）請求項３の発明は前記交流電圧の周波数が３Ｈｚ
〜３ｋＨｚである請求項１記載のチタン材のめっきのた
めの前処理方法である。 （４）請求項４の発明は前記電解液水溶液がフッ素以外
に有機添加剤としてヒドロキシ化合物、カルボニル化合
物、カルボン酸、アルキル鎖状化合物、アセチレン系炭
化水素化合物、複素環式芳香族化合物及びその誘導体の
一種または二種を含む電解水溶液である請求項１記載の
チタン材のめっきのための前処理方法である。
【００１２】（５）請求項５の発明は前記電解液のフッ
素濃度が０．０５ｗｔ％〜５ｗｔ％であり、有機添加剤
濃度が０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％である請求項１記載の
チタン材のめっきのための前処理方法である。 （６）請求項６の発明は下記の工程を備えたチタン材の
めっきのための前処理方法である。（ａ）請求項１から
５までのいずれかの前処理方法を行う工程と、（ｂ）前
記処理を行ったチタン材に対して、直ちにめっき処理を
行う工程。
素濃度が０．０５ｗｔ％〜５ｗｔ％であり、有機添加剤
濃度が０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％である請求項１記載の
チタン材のめっきのための前処理方法である。 （６）請求項６の発明は下記の工程を備えたチタン材の
めっきのための前処理方法である。（ａ）請求項１から
５までのいずれかの前処理方法を行う工程と、（ｂ）前
記処理を行ったチタン材に対して、直ちにめっき処理を
行う工程。
【００１３】
【作用】電解処理をされるチタン材の形状は特に制限は
なく、板上でも棒状でも、またある程度複雑な形状でも
よい。対極材は電解液にあまり溶解しない導電性の材料
であれば良い。印加する電圧が交流であることから電解
処理をされるチタン材でもよく、この場合は一回の処理
で二個のチタン材を同時に処理できる。電解液は少なく
ともフッ素を含む電解水溶液であることが必要である。
フッ素はチタン材表面に生成している酸化膜を腐食する
ことができるからである。その他の電解液の成分として
は乳酸、ナトリウム等チタン材を酸化させない酸、アル
カリ等を含むことができる。
なく、板上でも棒状でも、またある程度複雑な形状でも
よい。対極材は電解液にあまり溶解しない導電性の材料
であれば良い。印加する電圧が交流であることから電解
処理をされるチタン材でもよく、この場合は一回の処理
で二個のチタン材を同時に処理できる。電解液は少なく
ともフッ素を含む電解水溶液であることが必要である。
フッ素はチタン材表面に生成している酸化膜を腐食する
ことができるからである。その他の電解液の成分として
は乳酸、ナトリウム等チタン材を酸化させない酸、アル
カリ等を含むことができる。
【００１４】通常、電解処理においては直流電圧が利用
されるが、本発明においてはチタン材を陽極酸化せず、
その表面に水素化物を生成するため交流電圧を利用する
点に大きな特徴がある（請求項１）。
されるが、本発明においてはチタン材を陽極酸化せず、
その表面に水素化物を生成するため交流電圧を利用する
点に大きな特徴がある（請求項１）。
【００１５】印加する交流電圧は０．１Ｖ〜２０Ｖであ
ることが望ましい。０．１Ｖより小さいと酸化物の除去
が不十分となる恐れがあり、２０Ｖを超えると表面酸化
により、めっきの密着性が不十分となる（請求項２）。
ることが望ましい。０．１Ｖより小さいと酸化物の除去
が不十分となる恐れがあり、２０Ｖを超えると表面酸化
により、めっきの密着性が不十分となる（請求項２）。
【００１６】次に、交流電圧の周波数は３Ｈｚ以上３ｋ
Ｈｚ以内であることが望ましい。周波数が３Ｈｚ未満で
あると酸化物の除去が不十分となる恐れがあり、３ｋＨ
ｚを超えると表面酸化が腐食に比べて過剰となり、した
がって、密着性が不十分となる。以上のことから交流電
圧の周波数の最適範囲は３Ｈｚ以上３ｋＨｚ以内とする
（請求項３）。
Ｈｚ以内であることが望ましい。周波数が３Ｈｚ未満で
あると酸化物の除去が不十分となる恐れがあり、３ｋＨ
ｚを超えると表面酸化が腐食に比べて過剰となり、した
がって、密着性が不十分となる。以上のことから交流電
圧の周波数の最適範囲は３Ｈｚ以上３ｋＨｚ以内とする
（請求項３）。
【００１７】次に電解液に有機添加剤としてヒドロキシ
化合物、カルボニル化合物、カルボン酸、アルキル鎖状
化合物、アセチレン系炭化水素化合物、複素環式芳香族
化合物及びその誘導体の一種または二種を含むと、電解
液の粘性をコントロールして上記反応の均一性を増大さ
せるとともにそれ自身の腐食作用も有するので、望まし
い（請求項４）。
化合物、カルボニル化合物、カルボン酸、アルキル鎖状
化合物、アセチレン系炭化水素化合物、複素環式芳香族
化合物及びその誘導体の一種または二種を含むと、電解
液の粘性をコントロールして上記反応の均一性を増大さ
せるとともにそれ自身の腐食作用も有するので、望まし
い（請求項４）。
【００１８】電解液の最適範囲について種々検討した結
果、以下のようなフッ素及び有機添加剤の濃度範囲にお
いて最適な腐食が行われることが判明した。最適なフッ
素の濃度は０．０５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であること
が望ましい。また、この濃度が０．０５ｗｔ％未満であ
ると酸化物の除去が不十分となる恐れがあり、５ｗｔ％
を超えると腐食が過剰となりめっきの密着性が不十分と
なる。以上のことからフッ素の濃度の最適範囲は０．０
５ｗｔ％〜５ｗｔ％とする。
果、以下のようなフッ素及び有機添加剤の濃度範囲にお
いて最適な腐食が行われることが判明した。最適なフッ
素の濃度は０．０５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であること
が望ましい。また、この濃度が０．０５ｗｔ％未満であ
ると酸化物の除去が不十分となる恐れがあり、５ｗｔ％
を超えると腐食が過剰となりめっきの密着性が不十分と
なる。以上のことからフッ素の濃度の最適範囲は０．０
５ｗｔ％〜５ｗｔ％とする。
【００１９】有機添加剤の濃度は０．１ｗｔ％以上３０
ｗｔ％以内であることが好適である。この濃度が０．１
ｗｔ％未満であると酸化物の除去が不十分となる恐れが
あり、３０ｗｔ％を超えると腐食が過剰となりめっきの
密着性が不十分であることがわかったからである。。そ
こで有機添加剤の最適な濃度は０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ
％が最適である（請求項５）。
ｗｔ％以内であることが好適である。この濃度が０．１
ｗｔ％未満であると酸化物の除去が不十分となる恐れが
あり、３０ｗｔ％を超えると腐食が過剰となりめっきの
密着性が不十分であることがわかったからである。。そ
こで有機添加剤の最適な濃度は０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ
％が最適である（請求項５）。
【００２０】なお、本発明の前処理方法で前処理したチ
タン材にめっき処理を行う場合、めっき方法としては無
電解めっき、電解めっきのいずれでも良い。また、めっ
きの種類は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ等
の各種のめっきがある。上記前処理したチタン材にめっ
き処理を行う場合には、前記前処理後直ちに行うことが
重要である。前記チタン材表面の大気による酸化を防止
するためである（請求項６）。
タン材にめっき処理を行う場合、めっき方法としては無
電解めっき、電解めっきのいずれでも良い。また、めっ
きの種類は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ等
の各種のめっきがある。上記前処理したチタン材にめっ
き処理を行う場合には、前記前処理後直ちに行うことが
重要である。前記チタン材表面の大気による酸化を防止
するためである（請求項６）。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例１ ＣＰ−２種純チタン冷延板（５０×５０×０．８５ｍ
ｍ）をフッ素を０．１ｗｔ％及び有機添加剤を５ｗｔ％
含む腐食液（フッ化ナトリウムと乳酸の混合水溶液）中
で基板を一方の極、もう一方の極には純チタン板を用い
電極間距離を３ｃｍとし、電解液を撹拌すること無く周
波数が５０Ｈｚである０．０５Ｖ〜２５Ｖの交流電圧を
２０秒印加して電解腐食を行った。その後、無電解Ｎｉ
−１２ｗｔ％Ｐめっきを施した。めっき液は以下の組成
である。
ｍ）をフッ素を０．１ｗｔ％及び有機添加剤を５ｗｔ％
含む腐食液（フッ化ナトリウムと乳酸の混合水溶液）中
で基板を一方の極、もう一方の極には純チタン板を用い
電極間距離を３ｃｍとし、電解液を撹拌すること無く周
波数が５０Ｈｚである０．０５Ｖ〜２５Ｖの交流電圧を
２０秒印加して電解腐食を行った。その後、無電解Ｎｉ
−１２ｗｔ％Ｐめっきを施した。めっき液は以下の組成
である。
【００２２】硫酸ニッケル：３０ｇ／リットル、次亜燐
酸ナトリウム：２０ｇ／リットル、乳酸：３０ｇ／リッ
トル、プロピオン酸：５ｇ／リットル、鉛：２ｍｇ／リ
ットル ＰＨ４．５、液温９０℃ 上記めっき液中で９０分行った。
酸ナトリウム：２０ｇ／リットル、乳酸：３０ｇ／リッ
トル、プロピオン酸：５ｇ／リットル、鉛：２ｍｇ／リ
ットル ＰＨ４．５、液温９０℃ 上記めっき液中で９０分行った。
【００２３】また、電解Ｎｉ−１２ｗｔ％Ｐめっきを下
記の組成のめっき液を用いて行った。 硫酸ニッケル：２４０ｇ／リットル、塩化ニッケル：４
５ｇ／リットル、ほう酸：３０ｇ／リットル、亜燐酸３
５ｇ／リットル、 ＰＨ２ 上記液中でチタン材を一の極とし、他の極にはニッケル
板を用い、極間距離を１０ｃｍとし、１．５Ａ／ｄｍ2
の電流で１０秒間めっきを行った。
記の組成のめっき液を用いて行った。 硫酸ニッケル：２４０ｇ／リットル、塩化ニッケル：４
５ｇ／リットル、ほう酸：３０ｇ／リットル、亜燐酸３
５ｇ／リットル、 ＰＨ２ 上記液中でチタン材を一の極とし、他の極にはニッケル
板を用い、極間距離を１０ｃｍとし、１．５Ａ／ｄｍ2
の電流で１０秒間めっきを行った。
【００２４】上記めっき処理を行った試料についてめっ
き皮膜の密着性を評価した。密着性はＪＩＳ Ｈ８６０
２に準じた碁盤目試験により行った。ただし、本実施例
では試料内（５×５ｃｍ）での１箇所の剥離試験のみで
密着性を評価するのではなく、任意の５箇所（５点）に
ついて剥離試験を行った。
き皮膜の密着性を評価した。密着性はＪＩＳ Ｈ８６０
２に準じた碁盤目試験により行った。ただし、本実施例
では試料内（５×５ｃｍ）での１箇所の剥離試験のみで
密着性を評価するのではなく、任意の５箇所（５点）に
ついて剥離試験を行った。
【００２５】この理由は、本発明のめっき前処理方法は
均質なめっき処理を施すことを目的とする方法であるの
で、めっきの密着性の場所によるばらつきを調べること
はめっきの密着性の均質性を評価することになるからで
ある。５点全てにおいて剥離が認められなかった場合は
○、５点の内１点ないし４点において剥離が認められた
場合は△、５点全てにおいて剥離が認められた場合は×
とした。
均質なめっき処理を施すことを目的とする方法であるの
で、めっきの密着性の場所によるばらつきを調べること
はめっきの密着性の均質性を評価することになるからで
ある。５点全てにおいて剥離が認められなかった場合は
○、５点の内１点ないし４点において剥離が認められた
場合は△、５点全てにおいて剥離が認められた場合は×
とした。
【００２６】さらに、ＪＩＳ Ｈ８５０４に準じた曲げ
試験により密着性を評価した。剥離が認められなかった
場合は○、剥離はしないがクラックが生じた場合は△、
剥離した場合は×とした。表１にこの際の前処理条件、
電圧及びめっき後の密着性を示す。表１より交流電圧が
０．１Ｖ未満及び２０Ｖを超えると、無電解及び電解め
っきの両場合ともに５点全てでめっきの剥離が生じる。
また、曲げ試験でも剥離が生じる。交流電圧が０．１Ｖ
以上２０Ｖ以下の範囲であれば密着性にばらつきがなく
均質なめっきを施すことができ、交流電圧はこの範囲が
良好であることが確認された。
試験により密着性を評価した。剥離が認められなかった
場合は○、剥離はしないがクラックが生じた場合は△、
剥離した場合は×とした。表１にこの際の前処理条件、
電圧及びめっき後の密着性を示す。表１より交流電圧が
０．１Ｖ未満及び２０Ｖを超えると、無電解及び電解め
っきの両場合ともに５点全てでめっきの剥離が生じる。
また、曲げ試験でも剥離が生じる。交流電圧が０．１Ｖ
以上２０Ｖ以下の範囲であれば密着性にばらつきがなく
均質なめっきを施すことができ、交流電圧はこの範囲が
良好であることが確認された。
【００２７】比較のために前記S.Ruben が提案している
方法も併せて評価し、その結果を表１に示した。この方
法はチタン材をキシレンで脱脂し、NH4F・ HFとNH4Fの水
溶液に浸漬し、更に、H2PO4 1%を含むH2SO4 に浸漬し、
続いて鉛を陽極として電解し、最後にＮｉめっきを行
い、更に鉛めっきを行う方法である。本発明の方法はこ
の方法よりも優れていることが明らかであった。
方法も併せて評価し、その結果を表１に示した。この方
法はチタン材をキシレンで脱脂し、NH4F・ HFとNH4Fの水
溶液に浸漬し、更に、H2PO4 1%を含むH2SO4 に浸漬し、
続いて鉛を陽極として電解し、最後にＮｉめっきを行
い、更に鉛めっきを行う方法である。本発明の方法はこ
の方法よりも優れていることが明らかであった。
【００２８】
【表１】
【００２９】実施例２ 実施例１と同様に、ＣＰ−２種純チタン冷延板（５０×
５０×０．８５ｍｍ）をフッ素を０．１ｗｔ％及び有機
添加剤を５ｗｔ％含む腐食液（フッ化ナトリウムと乳酸
の混合水溶液）中で基板を一方の極、もう一方の極には
純チタン板を用い電極間距離を３ｃｍとし、電解液を撹
拌すること無く周波数が１Ｈｚ〜３．５ｋＨｚである交
流電圧４Ｖを２０秒印加して電解腐食を行った。その
後、実施例１と同様な無電解及び電解Ｎｉ−１２ｗｔ％
Ｐめっきを施した。
５０×０．８５ｍｍ）をフッ素を０．１ｗｔ％及び有機
添加剤を５ｗｔ％含む腐食液（フッ化ナトリウムと乳酸
の混合水溶液）中で基板を一方の極、もう一方の極には
純チタン板を用い電極間距離を３ｃｍとし、電解液を撹
拌すること無く周波数が１Ｈｚ〜３．５ｋＨｚである交
流電圧４Ｖを２０秒印加して電解腐食を行った。その
後、実施例１と同様な無電解及び電解Ｎｉ−１２ｗｔ％
Ｐめっきを施した。
【００３０】表２にこの際の前処理条件、周波数及びめ
っき後の密着性を示す。評価は実施例１と同様な方法で
行った。表２より周波数が３Ｈｚ未満及び３ｋＨｚを超
えると、無電解及び電解めっきの両場合ともに５点全て
でめっきの剥離が生じる。また、曲げ試験でも剥離が生
じる。周波数が３Ｈｚ以上３ｋＨｚ以下の範囲であれば
密着性にばらつきがなく均質なめっきを施すことがで
き、周波数はこの範囲が良好であることが確認された。
っき後の密着性を示す。評価は実施例１と同様な方法で
行った。表２より周波数が３Ｈｚ未満及び３ｋＨｚを超
えると、無電解及び電解めっきの両場合ともに５点全て
でめっきの剥離が生じる。また、曲げ試験でも剥離が生
じる。周波数が３Ｈｚ以上３ｋＨｚ以下の範囲であれば
密着性にばらつきがなく均質なめっきを施すことがで
き、周波数はこの範囲が良好であることが確認された。
【００３１】
【表２】
【００３２】実施例３ 実施例１と同様に、ＣＰ−２種純チタン冷延板（５０×
５０×０．８５ｍｍ）フッ素を０．０３ｗｔ％〜７ｗｔ
％、及び有機添加剤を５ｗｔ％含む腐食液（フッ化ナト
リウムと乳酸の混合水溶液）中で基板を一方の極、もう
一方の極には純チタン板を用い電極間距離を３ｃｍと
し、電解液を撹拌すること無く周波数５０Ｈｚの交流電
圧４Ｖを２０秒印加して電解腐食を行った。その後、実
施例１と同様な無電解及び電解Ｎｉ−１２ｗｔ％Ｐめっ
きを施した。表３にこの際の前処理条件、フッ素濃度及
びめっき後の密着性を示す。評価は実施例１と同様な方
法で行った。表３よりフッ素濃度が０．０５ｗｔ％未満
及び５ｗｔ％を超えると、無電解及び電解めっきの両場
合ともに５点全てでめっきの剥離が生じる。また、曲げ
試験でも剥離が生じる。フッ素の濃度が０．０５ｗｔ％
以上５ｗｔ％以下の範囲であれば密着性にばらつきがな
く、均質なめっきを施すことができ、フッ素の濃度はこ
の範囲が良好であることが確認された。
５０×０．８５ｍｍ）フッ素を０．０３ｗｔ％〜７ｗｔ
％、及び有機添加剤を５ｗｔ％含む腐食液（フッ化ナト
リウムと乳酸の混合水溶液）中で基板を一方の極、もう
一方の極には純チタン板を用い電極間距離を３ｃｍと
し、電解液を撹拌すること無く周波数５０Ｈｚの交流電
圧４Ｖを２０秒印加して電解腐食を行った。その後、実
施例１と同様な無電解及び電解Ｎｉ−１２ｗｔ％Ｐめっ
きを施した。表３にこの際の前処理条件、フッ素濃度及
びめっき後の密着性を示す。評価は実施例１と同様な方
法で行った。表３よりフッ素濃度が０．０５ｗｔ％未満
及び５ｗｔ％を超えると、無電解及び電解めっきの両場
合ともに５点全てでめっきの剥離が生じる。また、曲げ
試験でも剥離が生じる。フッ素の濃度が０．０５ｗｔ％
以上５ｗｔ％以下の範囲であれば密着性にばらつきがな
く、均質なめっきを施すことができ、フッ素の濃度はこ
の範囲が良好であることが確認された。
【００３３】
【表３】
【００３４】実施例４ ＣＰ−２種純チタン冷延板（厚さ０．８５ｍｍ）を直径
２．５インチの磁気ディスク基板形状に打ち抜き、これ
に所定の内外周端面加工を施してチタン製磁気ディスク
基板とした。この基板をフッ素を０．１ｗｔ％、及び有
機添加剤を０．０５ｗｔ％〜３５ｗｔ％含む腐食液中
（フッ化ナトリウムと有機添加剤の混合水溶液）で基板
を一方の極、もう一方の極には純チタン板を用い電極間
距離を３ｃｍとし、電解液を撹拌すること無く周波数５
０Ｈｚの交流電圧４Ｖを２０秒印加して電解腐食を行っ
た。その後、実施例１と同様な無電解及び電解Ｎｉ−１
２ｗｔ％Ｐめっきを施した。なお、有機添加剤は以下の
有機化合物である。ヒドロキシ化合物の一例としてイソ
ブチルアルコール、カルボニル化合物の一例としてクマ
リン、カルボン酸の一例として乳酸、アルキル鎖状化合
物の一例としてアリルアルデヒド、アセチレン系炭化水
素化合物の一例として１，４ブチンジオール、複素環式
芳香族化合物の一例としてピミリジンとした。
２．５インチの磁気ディスク基板形状に打ち抜き、これ
に所定の内外周端面加工を施してチタン製磁気ディスク
基板とした。この基板をフッ素を０．１ｗｔ％、及び有
機添加剤を０．０５ｗｔ％〜３５ｗｔ％含む腐食液中
（フッ化ナトリウムと有機添加剤の混合水溶液）で基板
を一方の極、もう一方の極には純チタン板を用い電極間
距離を３ｃｍとし、電解液を撹拌すること無く周波数５
０Ｈｚの交流電圧４Ｖを２０秒印加して電解腐食を行っ
た。その後、実施例１と同様な無電解及び電解Ｎｉ−１
２ｗｔ％Ｐめっきを施した。なお、有機添加剤は以下の
有機化合物である。ヒドロキシ化合物の一例としてイソ
ブチルアルコール、カルボニル化合物の一例としてクマ
リン、カルボン酸の一例として乳酸、アルキル鎖状化合
物の一例としてアリルアルデヒド、アセチレン系炭化水
素化合物の一例として１，４ブチンジオール、複素環式
芳香族化合物の一例としてピミリジンとした。
【００３５】表４にこの際の前処理条件、各種有機添加
剤、濃度及びめっき後の密着性を示す。評価は実施例１
と同様な方法で行った。ただし、碁盤目剥離試験の結果
は、請求項５の範囲内では良好であったので省略した。
表４より各種有機添加剤の濃度が０．１ｗｔ％未満及び
３０ｗｔ％を超えると、無電解及び電解めっきの両場合
ともめっきの剥離が生じる。各種有機添加剤の濃度が
０．１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の範囲であればめっき
の剥離がなく、均質なめっきを施すことができ、有機添
加剤の濃度はこの範囲が良好であり、各種有機添加剤に
おいて同様な効果を得ることができる。なお、各種有機
添加剤を混合した水溶液で前処理を行った場合でも、濃
度が上記の範囲内であれば効果に変わりはない。
剤、濃度及びめっき後の密着性を示す。評価は実施例１
と同様な方法で行った。ただし、碁盤目剥離試験の結果
は、請求項５の範囲内では良好であったので省略した。
表４より各種有機添加剤の濃度が０．１ｗｔ％未満及び
３０ｗｔ％を超えると、無電解及び電解めっきの両場合
ともめっきの剥離が生じる。各種有機添加剤の濃度が
０．１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の範囲であればめっき
の剥離がなく、均質なめっきを施すことができ、有機添
加剤の濃度はこの範囲が良好であり、各種有機添加剤に
おいて同様な効果を得ることができる。なお、各種有機
添加剤を混合した水溶液で前処理を行った場合でも、濃
度が上記の範囲内であれば効果に変わりはない。
【００３６】
【表４】
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、チタン材に対する密着
性の良好なめっきを施すことができる。本発明は純チタ
ン材、各種チタン合金および各種表面状態のチタン合金
（圧延材、酸洗材、ショット材、表面効果処理材、研磨
材など）においても同様の効果を得ることができる。
性の良好なめっきを施すことができる。本発明は純チタ
ン材、各種チタン合金および各種表面状態のチタン合金
（圧延材、酸洗材、ショット材、表面効果処理材、研磨
材など）においても同様の効果を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 博義 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 大村 雅紀 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 永嶋 仁 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 井田 巌 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 下記の工程を備えたチタン材のめっきの
ための前処理方法。 （ａ）めっき処理されるチタン材と対極材を用意する工
程と、（ｂ）前記チタン材と対極材を少なくともフッ素
を含む電解液水溶液に離壁して浸漬する工程と、（ｃ）
前記チタン材に対し、対極材との間に交流電圧を印加す
る工程。 - 【請求項２】 前記交流電圧が０．１Ｖ〜２０Ｖである
請求項１記載のチタン材のめっきのための前処理方法。 - 【請求項３】 前記交流電圧の周波数が３Ｈｚ〜３ｋＨ
ｚである請求項１記載のチタン材のめっきのための前処
理方法。 - 【請求項４】 前記電解液水溶液がフッ素以外に、有機
添加剤としてヒドロキシ化合物、カルボニル化合物、カ
ルボン酸、アルキル鎖状化合物、アセチレン系炭化水素
化合物、複素環式芳香族化合物及びそれらの誘導体の一
種または二種以上を含む電解水溶液である請求項１記載
のチタン材のめっきのための前処理方法。 - 【請求項５】 前記電解液のフッ素濃度が０．０５ｗｔ
％〜５ｗｔ％であり、有機添加剤濃度が０．１ｗｔ％〜
３０ｗｔ％である請求項１記載のチタン材のめっきのた
めの前処理方法。 - 【請求項６】 下記の工程を備えたチタン材のめっきの
ための前処理方法。 （ａ）請求項１から５までのいずれかの前処理方法を行
う工程と、（ｂ）前記処理を行ったチタン材に対して、
直ちにめっき処理を行う工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13963193A JPH06346300A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13963193A JPH06346300A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06346300A true JPH06346300A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15249782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13963193A Pending JPH06346300A (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | チタン材のめっきのための前処理方法およびチタン材の めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06346300A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009097060A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタン材ならびにチタン材製造方法 |
| US9487882B2 (en) | 2008-12-17 | 2016-11-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Titanium material and method for producing titanium material |
| JP2017110276A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 石原ケミカル株式会社 | 不導態形成性の軽金属上への導電性皮膜形成方法 |
| JP2020037739A (ja) * | 2018-07-25 | 2020-03-12 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | チタン基材を活性化するための組成物及び方法 |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP13963193A patent/JPH06346300A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009097060A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタン材ならびにチタン材製造方法 |
| US9487882B2 (en) | 2008-12-17 | 2016-11-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Titanium material and method for producing titanium material |
| JP2017110276A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 石原ケミカル株式会社 | 不導態形成性の軽金属上への導電性皮膜形成方法 |
| JP2020037739A (ja) * | 2018-07-25 | 2020-03-12 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | チタン基材を活性化するための組成物及び方法 |
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