JPH09228062A - 金属の表面処理方法 - Google Patents
金属の表面処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有害な重金属塩を用いた処理工程を経ること
なく、良好な耐食性を有し、しかも金属感を保つことが
可能な皮膜を金属材料、合金材料の表面に形成する。 【解決手段】 有機金属化合物を１種類以上含む水溶液
に皮膜形成助剤（皮膜形成促進剤あるいは皮膜形成安定
剤を添加してなる処理液中に、金属材料あるいは合金材
料（例えばマグネシウム又はその合金）を浸漬すること
によって表面に無色透明な皮膜を形成する。有機金属化
合物としては、金属アルコキシド、金属アセチルアセト
ネート、金属カルボキシレートを用いる。有機金属化合
物の濃度は０．０００５〜１０モル／リットル、皮膜形
成助剤の濃度は０．０００１〜５０モル／リットルと
し、浴温度は０〜５０℃とする。
なく、良好な耐食性を有し、しかも金属感を保つことが
可能な皮膜を金属材料、合金材料の表面に形成する。 【解決手段】 有機金属化合物を１種類以上含む水溶液
に皮膜形成助剤（皮膜形成促進剤あるいは皮膜形成安定
剤を添加してなる処理液中に、金属材料あるいは合金材
料（例えばマグネシウム又はその合金）を浸漬すること
によって表面に無色透明な皮膜を形成する。有機金属化
合物としては、金属アルコキシド、金属アセチルアセト
ネート、金属カルボキシレートを用いる。有機金属化合
物の濃度は０．０００５〜１０モル／リットル、皮膜形
成助剤の濃度は０．０００１〜５０モル／リットルと
し、浴温度は０〜５０℃とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属の表面処理方
法に関するものであり、特に、切削加工面の光沢や金属
感を保ちながら耐食性を大幅に改善することが可能な新
規な表面処理方法に関する。
法に関するものであり、特に、切削加工面の光沢や金属
感を保ちながら耐食性を大幅に改善することが可能な新
規な表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属材料あるいは合金材料は、機械特性
に優れ、さらには重厚な質感を有することから、例えば
外装材料として各方面で広く用いられており、特に、マ
グネシウム合金材料は、実用金属材料中最も軽く、切削
性が良好で、強度／密度比が高く、かつダイカストの鋳
造性が良いことから、各種コンピューター、オーディオ
機器、通信機器、航空機、自動車等の筐体、構造体、各
種部品等への応用が検討されている。
に優れ、さらには重厚な質感を有することから、例えば
外装材料として各方面で広く用いられており、特に、マ
グネシウム合金材料は、実用金属材料中最も軽く、切削
性が良好で、強度／密度比が高く、かつダイカストの鋳
造性が良いことから、各種コンピューター、オーディオ
機器、通信機器、航空機、自動車等の筐体、構造体、各
種部品等への応用が検討されている。
【０００３】しかしながら、マグネシウム合金材料は、
耐食性に劣り、大気中ですぐに酸化されて表面に薄い皮
膜が形成される傾向にある。特に、精密切削を施すと、
耐食性の優劣が顕著になる。これは、マグネシウム合金
に限らず、金属材料全般に言えることである。
耐食性に劣り、大気中ですぐに酸化されて表面に薄い皮
膜が形成される傾向にある。特に、精密切削を施すと、
耐食性の優劣が顕著になる。これは、マグネシウム合金
に限らず、金属材料全般に言えることである。
【０００４】このため、従来、マグネシウム合金材料の
耐食性、耐摩耗性、塗膜の密着性等を向上するために、
六価クロム酸塩、マンガン酸塩、過マンガン酸塩等の重
金属塩やフッ化物を用いた陽極酸化処理や化成処理が行
われている。
耐食性、耐摩耗性、塗膜の密着性等を向上するために、
六価クロム酸塩、マンガン酸塩、過マンガン酸塩等の重
金属塩やフッ化物を用いた陽極酸化処理や化成処理が行
われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
陽極酸化処理や化成処理によった場合、金属感が損なわ
れるという大きな問題が残る。
陽極酸化処理や化成処理によった場合、金属感が損なわ
れるという大きな問題が残る。
【０００６】また、例えば重金属塩類を用いた陽極酸化
処理、化成処理は、重金属塩類による排水の汚染をもた
らし、環境保全の観点からは好ましいものではない。
処理、化成処理は、重金属塩類による排水の汚染をもた
らし、環境保全の観点からは好ましいものではない。
【０００７】さらに、陽極酸化処理を採用した場合、次
のような不都合を生ずる。
のような不都合を生ずる。
【０００８】すなわち、陽極酸化処理によって形成され
る陽極酸化皮膜は、その面粗さが素材の３〜１０倍にも
なるため、機械加工後の寸法設定が大変難しく、通常は
加工後に研磨工程を入れている。しかしながら、上記陽
極酸化皮膜は、その欠点でもあるが、硬いが脆い面があ
り、研磨時に凹凸部位の脱落が起こることがある。
る陽極酸化皮膜は、その面粗さが素材の３〜１０倍にも
なるため、機械加工後の寸法設定が大変難しく、通常は
加工後に研磨工程を入れている。しかしながら、上記陽
極酸化皮膜は、その欠点でもあるが、硬いが脆い面があ
り、研磨時に凹凸部位の脱落が起こることがある。
【０００９】また、この陽極酸化皮膜には、直径３〜１
０μｍ程度の複雑な形状をした孔が無数に形成されてお
り、研磨加工時に発生する研磨粉がこの孔や表面の凹凸
に侵入あるいは付着し、これが使用中に脱落すること
で、結果として研削材の役目をし、陽極酸化皮膜の自己
破壊を起こすことがある。
０μｍ程度の複雑な形状をした孔が無数に形成されてお
り、研磨加工時に発生する研磨粉がこの孔や表面の凹凸
に侵入あるいは付着し、これが使用中に脱落すること
で、結果として研削材の役目をし、陽極酸化皮膜の自己
破壊を起こすことがある。
【００１０】さらに、上記陽極酸化皮膜の面粗さが大き
いことから、皮膜の膜厚管理が大変難しいという不都合
もある。
いことから、皮膜の膜厚管理が大変難しいという不都合
もある。
【００１１】そこで本発明は、このような従来の表面処
理方法が有する欠点を解決するために提案されたもので
あって、良好な耐食性を有し、しかも金属材料、合金材
料が有する金属感を損なうことのない皮膜を形成するこ
とが可能な表面処理方法を提供することを目的とする。
理方法が有する欠点を解決するために提案されたもので
あって、良好な耐食性を有し、しかも金属材料、合金材
料が有する金属感を損なうことのない皮膜を形成するこ
とが可能な表面処理方法を提供することを目的とする。
【００１２】さらに、本発明は、有害な重金属塩を用い
た処理工程を含まず、また処理された製品にも有害物質
が含まれず、したがってリサイクル時に前処理として燃
焼、剥離、機械又は化学的除去を必要とせずに再溶解可
能な表面処理方法を提供することを目的とする。
た処理工程を含まず、また処理された製品にも有害物質
が含まれず、したがってリサイクル時に前処理として燃
焼、剥離、機械又は化学的除去を必要とせずに再溶解可
能な表面処理方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため、処理工程中に有害物質を極力混入させ
ず、種々の条件下で様々な実験を行った。その結果、有
機金属化合物、例えば金属アルコキシドにより金属材
料、合金材料を処理することにより、ほとんど無色透明
で、金属材料や合金材料が有する金属感をそのまま生か
すことのできる高品質な皮膜が形成されることを見出し
た。
を達成するため、処理工程中に有害物質を極力混入させ
ず、種々の条件下で様々な実験を行った。その結果、有
機金属化合物、例えば金属アルコキシドにより金属材
料、合金材料を処理することにより、ほとんど無色透明
で、金属材料や合金材料が有する金属感をそのまま生か
すことのできる高品質な皮膜が形成されることを見出し
た。
【００１４】本発明は、このような知見に基づいて完成
されたものであって、少なくとも１種の有機金属化合物
及び少なくとも１種の皮膜形成助剤を含む水溶液中に金
属を浸漬することを特徴とするものである。
されたものであって、少なくとも１種の有機金属化合物
及び少なくとも１種の皮膜形成助剤を含む水溶液中に金
属を浸漬することを特徴とするものである。
【００１５】本発明において、表面処理の対象となる被
処理材は、金属材料全般、合金材料全般であるが、特
に、これまで表面処理が難しいとされてきたマグネシウ
ムやその合金から成る金属材料（以下、マグネシウム系
金属材料と称する。）に適用して好適である。
処理材は、金属材料全般、合金材料全般であるが、特
に、これまで表面処理が難しいとされてきたマグネシウ
ムやその合金から成る金属材料（以下、マグネシウム系
金属材料と称する。）に適用して好適である。
【００１６】ここで、マグネシウム合金としては、例え
ばＭｇ−Ａｌ系合金、Ｍｇ−Ｍｎ系合金、Ｍｇ−Ｃａ系
合金、Ｍｇ−Ｌｉ系合金、Ｍｇ−Ａｇ系合金、Ｍｇ−希
土類元素系合金等が挙げられる。
ばＭｇ−Ａｌ系合金、Ｍｇ−Ｍｎ系合金、Ｍｇ−Ｃａ系
合金、Ｍｇ−Ｌｉ系合金、Ｍｇ−Ａｇ系合金、Ｍｇ−希
土類元素系合金等が挙げられる。
【００１７】本発明においては、上記のマグネシウム系
金属材料等の金属材料、合金材料を処理液に浸漬するこ
とによって表面に皮膜を形成するが、このとき、処理液
としては、有機金属化合物を含み、これに皮膜形成助剤
（皮膜形成促進剤あるいは皮膜形成安定剤）を添加した
水溶液が用いられる。
金属材料等の金属材料、合金材料を処理液に浸漬するこ
とによって表面に皮膜を形成するが、このとき、処理液
としては、有機金属化合物を含み、これに皮膜形成助剤
（皮膜形成促進剤あるいは皮膜形成安定剤）を添加した
水溶液が用いられる。
【００１８】前記有機金属化合物としては、例えば金属
アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボ
キシレート（金属有機酸塩）が挙げられ、これらの少な
くとも１種を選択して用いる。
アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボ
キシレート（金属有機酸塩）が挙げられ、これらの少な
くとも１種を選択して用いる。
【００１９】金属アルコキシドは、Ｍ（ＯＲ）ｎ（ただ
し、Ｍは金属元素、Ｒはアルキル基を表し、ｎは金属元
素の酸化数である。）なる一般式で表され、単一金属ア
ルコキシドや、二金属アルコキシド等が使用可能であ
る。
し、Ｍは金属元素、Ｒはアルキル基を表し、ｎは金属元
素の酸化数である。）なる一般式で表され、単一金属ア
ルコキシドや、二金属アルコキシド等が使用可能であ
る。
【００２０】単一金属アルコキシドの場合、周期律表の
ＩＡ族、ＩＢ族、IIＡ族、IIＢ族、IIIＡ族、IIIＢ族、
IVＡ族、IVＢ族、ＶＢ族、VIＢ族の各元素とアルキル基
の組み合わせが挙げられる。
ＩＡ族、ＩＢ族、IIＡ族、IIＢ族、IIIＡ族、IIIＢ族、
IVＡ族、IVＢ族、ＶＢ族、VIＢ族の各元素とアルキル基
の組み合わせが挙げられる。
【００２１】具体的には、ＬｉＯＣＨ3、ＮａＯＣＨ3、
Ｃｕ（ＯＣＨ3）2、Ｃａ（ＯＣＨ3）2、Ｓｒ（ＯＣ
2Ｈ5）2、Ｂａ（ＯＣ2Ｈ5）2、Ｚｎ（ＯＣ2Ｈ5）2、Ｂ
（ＯＣＨ3）3、Ａｌ（iso−ＯＣ3Ｈ7）3、Ｇａ（ＯＣ2
Ｈ5）3、Ｙ（ＯＣ4Ｈ9）3、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｇｅ
（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｐｂ（ＯＣ4Ｈ9）4、Ｐ（ＯＣＨ3）3、
Ｓｂ（ＯＣ2Ｈ5）3、ＶＯ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ｔａ（ＯＣ3
Ｈ7）5、Ｗ（ＯＣ2Ｈ5）6が挙げられ、さらには、Ｓｉ
（ＯＣＨ3）4、Ｓｉ（iso−ＯＣ3Ｈ7）4、Ｓｉ（ｔ−Ｏ
Ｃ4Ｈ9）4、Ｔｉ（ＯＣＨ3）4、Ｔｉ（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｔ
ｉ（iso−ＯＣ3Ｈ7）4、Ｔｉ（ＯＣ4Ｈ9）4、Ｚｒ（Ｏ
ＣＨ3）4、Ｚｒ（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4、Ｚ
ｒ（ＯＣ4Ｈ9）4、Ａｌ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ａｌ（ＯＣ
4Ｈ9）3等が例示される。
Ｃｕ（ＯＣＨ3）2、Ｃａ（ＯＣＨ3）2、Ｓｒ（ＯＣ
2Ｈ5）2、Ｂａ（ＯＣ2Ｈ5）2、Ｚｎ（ＯＣ2Ｈ5）2、Ｂ
（ＯＣＨ3）3、Ａｌ（iso−ＯＣ3Ｈ7）3、Ｇａ（ＯＣ2
Ｈ5）3、Ｙ（ＯＣ4Ｈ9）3、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｇｅ
（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｐｂ（ＯＣ4Ｈ9）4、Ｐ（ＯＣＨ3）3、
Ｓｂ（ＯＣ2Ｈ5）3、ＶＯ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ｔａ（ＯＣ3
Ｈ7）5、Ｗ（ＯＣ2Ｈ5）6が挙げられ、さらには、Ｓｉ
（ＯＣＨ3）4、Ｓｉ（iso−ＯＣ3Ｈ7）4、Ｓｉ（ｔ−Ｏ
Ｃ4Ｈ9）4、Ｔｉ（ＯＣＨ3）4、Ｔｉ（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｔ
ｉ（iso−ＯＣ3Ｈ7）4、Ｔｉ（ＯＣ4Ｈ9）4、Ｚｒ（Ｏ
ＣＨ3）4、Ｚｒ（ＯＣ2Ｈ5）4、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4、Ｚ
ｒ（ＯＣ4Ｈ9）4、Ａｌ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ａｌ（ＯＣ
4Ｈ9）3等が例示される。
【００２２】二金属アルコキシドとしては、Ｌａ−Ａｌ
系、Ｍｇ−Ａｌ系、Ｎｉ−Ａｌ系、Ｚｒ−Ａｌ系、Ｂａ
−Ｚｒ系のもの等が挙げられ、具体的には、Ｌａ［Ａｌ
（iso−ＯＣ3Ｈ7）4］3、Ｍｇ［Ａｌ（iso−ＯＣ3Ｈ7）
4］3、Ｍｇ［Ａｌ（sec−ＯＣ4Ｈ9）4］2、Ｎｉ［Ａｌ
（iso−ＯＣ3Ｈ7）4］2、（ＣＨ3Ｏ）2Ｚｒ［Ａｌ（Ｏ
Ｃ3Ｈ7）4］2、Ｂａ［Ｚｒ2（ＯＣ2Ｈ5）9］2等が例示
される。
系、Ｍｇ−Ａｌ系、Ｎｉ−Ａｌ系、Ｚｒ−Ａｌ系、Ｂａ
−Ｚｒ系のもの等が挙げられ、具体的には、Ｌａ［Ａｌ
（iso−ＯＣ3Ｈ7）4］3、Ｍｇ［Ａｌ（iso−ＯＣ3Ｈ7）
4］3、Ｍｇ［Ａｌ（sec−ＯＣ4Ｈ9）4］2、Ｎｉ［Ａｌ
（iso−ＯＣ3Ｈ7）4］2、（ＣＨ3Ｏ）2Ｚｒ［Ａｌ（Ｏ
Ｃ3Ｈ7）4］2、Ｂａ［Ｚｒ2（ＯＣ2Ｈ5）9］2等が例示
される。
【００２３】また、金属アセチルアセトネートとして
は、Ｉｎ（ＣＯＣＨ2ＣＯＯＣＨ3）、Ｚｎ（ＣＯＣＨ2
ＣＯＯＣＨ3）2等が、金属カルボキシレートとしては、
Ｐｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2、Ｙ（Ｃ17Ｈ35ＣＯＯ）3、Ｂａ
（ＨＣＯＯ）2等が使用可能である。
は、Ｉｎ（ＣＯＣＨ2ＣＯＯＣＨ3）、Ｚｎ（ＣＯＣＨ2
ＣＯＯＣＨ3）2等が、金属カルボキシレートとしては、
Ｐｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2、Ｙ（Ｃ17Ｈ35ＣＯＯ）3、Ｂａ
（ＨＣＯＯ）2等が使用可能である。
【００２４】上述の有機金属化合物は、単独で用いても
よいし、また二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
いずれにしても、有機金属化合物の含有量は、処理液
中、０．０００５ｌ〜１０モル／リットルの範囲とする
ことが好ましく、より好ましくは０．０５〜３モル／リ
ットルである。有機金属化合物の含有量が０．０００５
モル／リットル未満であると、皮膜にむらが発生しやす
くなり、逆に１０モル／リットルを越えると、皮膜に色
がついたり、いわゆる「スマット」が発生する等の不都
合が生ずる。
よいし、また二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
いずれにしても、有機金属化合物の含有量は、処理液
中、０．０００５ｌ〜１０モル／リットルの範囲とする
ことが好ましく、より好ましくは０．０５〜３モル／リ
ットルである。有機金属化合物の含有量が０．０００５
モル／リットル未満であると、皮膜にむらが発生しやす
くなり、逆に１０モル／リットルを越えると、皮膜に色
がついたり、いわゆる「スマット」が発生する等の不都
合が生ずる。
【００２５】また、処理液には、皮膜形成の促進、安定
化、液の寿命の向上等を目的に、皮膜形成助剤（いわゆ
る皮膜形成促進剤、皮膜形成安定剤）を添加する。
化、液の寿命の向上等を目的に、皮膜形成助剤（いわゆ
る皮膜形成促進剤、皮膜形成安定剤）を添加する。
【００２６】皮膜形成促進剤、皮膜形成安定剤として
は、無機化合物、有機化合物を用いることができ、具体
的には、無機化合物として、塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸
等の酸、アンモニア等のアルカリ等が挙げられる。ま
た、有機化合物としては、メタノール、エタノール、プ
ロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチ
ルグリコール等の水酸基を有する化合物、酢酸、シュウ
酸等のカルボキシル基を有する化合物、トリエタノール
アミン等のアミノ基を有する化合物、さらにはエチレン
オキシド、キシレン、フォルムアミド、ジメチルフォル
ムアミド、ジオキシ酸等も使用可能である。
は、無機化合物、有機化合物を用いることができ、具体
的には、無機化合物として、塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸
等の酸、アンモニア等のアルカリ等が挙げられる。ま
た、有機化合物としては、メタノール、エタノール、プ
ロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチ
ルグリコール等の水酸基を有する化合物、酢酸、シュウ
酸等のカルボキシル基を有する化合物、トリエタノール
アミン等のアミノ基を有する化合物、さらにはエチレン
オキシド、キシレン、フォルムアミド、ジメチルフォル
ムアミド、ジオキシ酸等も使用可能である。
【００２７】これらの皮膜形成促進剤、皮膜形成安定剤
も、それぞれ単独で用いてもよいし、２種類以上を組み
合わせて用いてもよい。
も、それぞれ単独で用いてもよいし、２種類以上を組み
合わせて用いてもよい。
【００２８】この皮膜形成促進剤、皮膜形成安定剤の含
有量は、処理液中、０．０００１〜５０モル／リットル
の範囲とすることが好ましく、より好ましくは０．００
０５〜１０モル／リットルである。この含有量が０．０
００１モル／リットル未満であると、浴の安定性がなく
なり、逆に５０モル／リットルを越えると、いわゆる
「かぶり」や「むら」、「しみ」が生じ、取り扱いに注
意が必要になるとともに、耐食性が安定しなくなる。
有量は、処理液中、０．０００１〜５０モル／リットル
の範囲とすることが好ましく、より好ましくは０．００
０５〜１０モル／リットルである。この含有量が０．０
００１モル／リットル未満であると、浴の安定性がなく
なり、逆に５０モル／リットルを越えると、いわゆる
「かぶり」や「むら」、「しみ」が生じ、取り扱いに注
意が必要になるとともに、耐食性が安定しなくなる。
【００２９】本発明においては、このように調整された
処理液中にマグネシウム系金属材料等の金属材料、合金
材料を浸漬して表面処理を行うが、その時の浴温は０〜
５０℃の範囲とすることが好ましい。
処理液中にマグネシウム系金属材料等の金属材料、合金
材料を浸漬して表面処理を行うが、その時の浴温は０〜
５０℃の範囲とすることが好ましい。
【００３０】また、処理時間については、金属材料、合
金材料の種類、液組成、添加剤の種類、処理温度によっ
て異なり、これらに応じて任意に設定すればよい。
金材料の種類、液組成、添加剤の種類、処理温度によっ
て異なり、これらに応じて任意に設定すればよい。
【００３１】上述の本発明によれば、有害物質（重金属
塩）を含んだ工程を経ることなく、金属材料表面、ある
いは合金材料表面に皮膜が形成される。
塩）を含んだ工程を経ることなく、金属材料表面、ある
いは合金材料表面に皮膜が形成される。
【００３２】したがって、形成される皮膜にも有害物質
が含まれることはなく、例えばリサイクルの際に環境汚
染が問題になることはない。
が含まれることはなく、例えばリサイクルの際に環境汚
染が問題になることはない。
【００３３】また、形成される皮膜の色調等は、使用す
る有機金属化合物の種類等によって変えることができ、
例えばＳｉの金属アルコキシドを使用することで、無色
透明で耐食性に優れた皮膜を形成することができ、金属
材料、合金材料が持つ金属感が保たれる。
る有機金属化合物の種類等によって変えることができ、
例えばＳｉの金属アルコキシドを使用することで、無色
透明で耐食性に優れた皮膜を形成することができ、金属
材料、合金材料が持つ金属感が保たれる。
【００３４】
【実施例】以下、本発明を適用した実施例について、具
体的な実験結果を基に詳細に説明する。
体的な実験結果を基に詳細に説明する。
【００３５】実施例１ 本実施例では、処理条件（処理時間、浴温度）を変えて
種々の実験を行った。
種々の実験を行った。
【００３６】先ず、マグネシウム圧延板（商品名ＡＺ３
１，サイズ：７０ｍｍ×１５０ｍｍ×３１ｍｍ）を脱脂
及び酸洗浄した後、これを２５℃に保った処理浴中に浸
漬し、さらに処理後、水洗し乾燥した。
１，サイズ：７０ｍｍ×１５０ｍｍ×３１ｍｍ）を脱脂
及び酸洗浄した後、これを２５℃に保った処理浴中に浸
漬し、さらに処理後、水洗し乾燥した。
【００３７】このときの処理液の組成は、Ｓｉ（ＯＣＨ
3）4０．６７モル／リットル，ＮＨ4ＯＨ０．００５モ
ル／リットルとした。
3）4０．６７モル／リットル，ＮＨ4ＯＨ０．００５モ
ル／リットルとした。
【００３８】このようにして生成された皮膜について、
色調、耐食性を評価した。
色調、耐食性を評価した。
【００３９】（１）処理時間と色調 処理時間と色調の関係は下記の表１及び図１に示すよう
になった。
になった。
【００４０】
【表１】
【００４１】このように、処理時間を変えても、本実施
例の場合には、ほとんど無色透明の皮膜が形成された。
例の場合には、ほとんど無色透明の皮膜が形成された。
【００４２】（２）浴温度と色調 また、表２及び図２は、処理時間を変えず、浴の温度を
変えたときの色調さの変化を示すものである。
変えたときの色調さの変化を示すものである。
【００４３】
【表２】
【００４４】これら表２及び図２を見ると、浴の温度を
４０℃以上にしたときに色調に変化が見られ、５０℃以
上になると着色が著しいことがわかる。したがって、無
色透明の皮膜を形成するためには、浴の温度を適正な範
囲（５０℃以下）に設定する必要があることがわかる。
４０℃以上にしたときに色調に変化が見られ、５０℃以
上になると着色が著しいことがわかる。したがって、無
色透明の皮膜を形成するためには、浴の温度を適正な範
囲（５０℃以下）に設定する必要があることがわかる。
【００４５】（３）耐食性 先の手法に従い表面処理したマグネシウム板に対し、５
重量％塩化ナトリウム水溶液を用いた塩水噴霧試験（Ｊ
ＩＳ Ｚ−２３７１）を行い、レイティング・ナンバー
（Ｒ．Ｎ．）により評価した。また、通常広く利用され
ている陽極酸化膜についても、比較例１（Ｄｏｗ２
０）、比較例２（Ｄｏｗ２１）として、同様の評価を行
った。結果を表３に示す。
重量％塩化ナトリウム水溶液を用いた塩水噴霧試験（Ｊ
ＩＳ Ｚ−２３７１）を行い、レイティング・ナンバー
（Ｒ．Ｎ．）により評価した。また、通常広く利用され
ている陽極酸化膜についても、比較例１（Ｄｏｗ２
０）、比較例２（Ｄｏｗ２１）として、同様の評価を行
った。結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】この表３を見ると明らかなように、本発明
を適用した実施例サンプルは、陽極酸化膜サンプル（比
較例１、比較例２）と同等以上の耐食性を発揮してい
る。
を適用した実施例サンプルは、陽極酸化膜サンプル（比
較例１、比較例２）と同等以上の耐食性を発揮してい
る。
【００４８】実施例２ Ｓｉ（ＯＣＨ3）4の代わりにＳｉ（ＯＣ2Ｈ5）4を用
い、その他は実施例１と同様に表面処理を行った。
い、その他は実施例１と同様に表面処理を行った。
【００４９】ただし、電流密度は４Ａ／ｄｍ2、電解時
間は２０分間、電解浴温度は６０℃とした。
間は２０分間、電解浴温度は６０℃とした。
【００５０】そして、形成された皮膜について、実施例
１と同様に評価したところ、色調、耐食性に関しては、
実施例１とほぼ同等の結果が得られた。ただし、色調に
ついては、１ランク早く変化が起きる傾向にあった。
１と同様に評価したところ、色調、耐食性に関しては、
実施例１とほぼ同等の結果が得られた。ただし、色調に
ついては、１ランク早く変化が起きる傾向にあった。
【００５１】実施例３ 処理液の組成をＴｉ（ＯＣ2Ｈ5）4０．０５モル／リッ
トル、Ｃ2Ｈ4ＯＨ０．０１モル／リットル、（ＣＨ2Ｃ
ＯＯＨ）2０．００１モル／リットルとし、浴温２０
℃、処理時間１０分として、実施例１と同様の処理を行
った。
トル、Ｃ2Ｈ4ＯＨ０．０１モル／リットル、（ＣＨ2Ｃ
ＯＯＨ）2０．００１モル／リットルとし、浴温２０
℃、処理時間１０分として、実施例１と同様の処理を行
った。
【００５２】形成された皮膜は、実施例１に比べて若干
硬く、クラックが入っていた。また、色調は、若干の白
濁が見られた。耐食性は実施例１と同程度であった。
硬く、クラックが入っていた。また、色調は、若干の白
濁が見られた。耐食性は実施例１と同程度であった。
【００５３】実施例４ 処理液の組成を（ＣＨ3）Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）2０．００５
モル／リットル、Ｃ2Ｈ4ＯＨ０．０５モル／リットルと
し、浴温２０℃、処理時間５分として、実施例１と同様
の処理を行った。
モル／リットル、Ｃ2Ｈ4ＯＨ０．０５モル／リットルと
し、浴温２０℃、処理時間５分として、実施例１と同様
の処理を行った。
【００５４】形成された皮膜は、色調が若干干渉色であ
ったが、耐食性は良好であった。
ったが、耐食性は良好であった。
【００５５】実施例５ 処理液の組成をＳｉ（ＯＣ2Ｈ5）4０．５モル／リット
ル、Ｃ2Ｈ4ＯＨ３０モル／リットルとし、浴温２０℃、
処理時間１０分として、実施例１と同様の処理を行っ
た。
ル、Ｃ2Ｈ4ＯＨ３０モル／リットルとし、浴温２０℃、
処理時間１０分として、実施例１と同様の処理を行っ
た。
【００５６】形成された皮膜は、色調、耐食性共に良好
であった。
であった。
【００５７】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の表面処理方法によれば、マグネシウム系金属材料等
の金属材料、合金材料の表面に、例えば無色透明で耐食
性に優れたの皮膜を形成することが可能であり、金属感
を維持することが可能である。
明の表面処理方法によれば、マグネシウム系金属材料等
の金属材料、合金材料の表面に、例えば無色透明で耐食
性に優れたの皮膜を形成することが可能であり、金属感
を維持することが可能である。
【００５８】しかも、本発明方法によれば、排水中に重
金属を含んでいないため、公害のリスクが著しく小さ
く、また、表面処理された製品のリサイクルにおいて
も、再溶解の前処理として特別な処理を必要とせず、し
たがって環境に優しい表面処理方法と言える。
金属を含んでいないため、公害のリスクが著しく小さ
く、また、表面処理された製品のリサイクルにおいて
も、再溶解の前処理として特別な処理を必要とせず、し
たがって環境に優しい表面処理方法と言える。
【００５９】本発明方法は、コンピュータ、オーディ
オ、通信機器等の外装品において、部分的に金属素地が
露出するような場合、金属感を持ち、電磁波シールド
性、耐食性が要求される部位に適用して好適である
オ、通信機器等の外装品において、部分的に金属素地が
露出するような場合、金属感を持ち、電磁波シールド
性、耐食性が要求される部位に適用して好適である
【図１】処理時間による皮膜の色調の変化を示す特性図
である。
である。
【図２】浴温度による皮膜の色調の変化を示す特性図で
ある。
ある。
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも１種の有機金属化合物及び少
なくとも１種の皮膜形成助剤を含む水溶液中に金属を浸
漬することを特徴とする金属の表面処理方法。 - 【請求項２】 有機金属化合物が金属アルコキシド、金
属アセチルアセトネート、金属カルボキシレートから選
ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１
記載の金属の表面処理方法。 - 【請求項３】 皮膜形成助剤が皮膜形成促進剤または皮
膜形成安定剤であることを特徴とする請求項１記載の金
属の表面処理方法。 - 【請求項４】 皮膜形成促進剤または皮膜形成安定剤
が、酸、アルカリ、その塩類、または水酸基、カルボキ
シル基、アミノ基のいずれかを有する有機化合物から選
ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項３
記載の金属の表面処理方法。 - 【請求項５】 有機金属化合物の濃度を０．０００５〜
１０モル／リットル、皮膜形成助剤の濃度を０．０００
１〜５０モル／リットルとすることを特徴とする請求項
１記載の金属の表面処理方法。 - 【請求項６】 表面処理する金属がマグネシウムまたは
その合金であることを特徴とする請求項１記載の金属の
表面処理方法。 - 【請求項７】 水溶液の温度を０〜５０℃とすることを
特徴とする請求項１記載の金属の表面処理方法。 - 【請求項８】 金属の表面に無色透明の皮膜が形成され
ることを特徴とする請求項１記載の金属の表面処理方
法。
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|---|---|---|---|
| JP3246896A JP3598163B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 金属の表面処理方法 |
| US08/802,532 US5851597A (en) | 1996-02-20 | 1997-02-18 | "Process for surface-treating body made of metal" |
| DE1997106482 DE19706482B4 (de) | 1996-02-20 | 1997-02-19 | Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Körpers aus Metall und nach dem Verfahren hergestellter Verbundstoff |
| CA 2197973 CA2197973C (en) | 1996-02-20 | 1997-02-19 | Process for surface-treating body made of metal |
| US09/018,672 US6051322A (en) | 1996-02-20 | 1998-02-04 | Process for surface-treating body made of metal and composition of matter produced thereby |
| US09/376,252 US6136381A (en) | 1996-02-20 | 1999-08-18 | Process for surface-treating body made of metal and composition of matter produced thereby |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3246896A JP3598163B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 金属の表面処理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09228062A true JPH09228062A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3598163B2 JP3598163B2 (ja) | 2004-12-08 |
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ID=12359814
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3246896A Expired - Fee Related JP3598163B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 金属の表面処理方法 |
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| JP (1) | JP3598163B2 (ja) |
| CA (1) | CA2197973C (ja) |
| DE (1) | DE19706482B4 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6328530B1 (en) * | 1998-03-18 | 2001-12-11 | Hitachi, Ltd. | MG alloy member and its use |
| US6361833B1 (en) | 1998-10-28 | 2002-03-26 | Henkel Corporation | Composition and process for treating metal surfaces |
| JP2003171776A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-20 | Million Kagaku Kk | リチウム系マグネシウム合金材の表面処理方法 |
| JP2009161840A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Nagoya City | 水系ジルコニウム防食剤、それを用いた金属の防食方法及び水系ジルコニウム防食剤の製造方法 |
| JP2009185363A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Matsumoto Fine Chemical Co Ltd | 表面処理組成物 |
| JP2014501338A (ja) * | 2010-12-28 | 2014-01-20 | ポスコ | 表面組織が緻密なマグネシウム合金およびその表面処理方法 |
| WO2017138714A1 (ko) | 2016-02-11 | 2017-08-17 | 주식회사 노루코일코팅 | 마그네슘 및 마그네슘 합금용 알칼리 화성처리 조성물 및 이를 이용한 마그네슘 및 마그네슘 합금 소재의 표면 처리방법 |
| JP2017210635A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | ネクサス株式会社 | マグネシウム部材およびその製品 |
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| US6335099B1 (en) * | 1998-02-23 | 2002-01-01 | Mitsui Mining And Smelting Co., Ltd. | Corrosion resistant, magnesium-based product exhibiting luster of base metal and method for producing the same |
| JP3992173B2 (ja) * | 1998-10-28 | 2007-10-17 | 日本パーカライジング株式会社 | 金属表面処理用組成物及び表面処理液ならびに表面処理方法 |
| DE19913242C2 (de) * | 1999-03-24 | 2001-09-27 | Electro Chem Eng Gmbh | Chemisch passivierter Gegenstand aus Magnesium oder seinen Legierungen, Verfahren zur Herstellung und seine Verwendung |
| US20030213771A1 (en) * | 2000-03-31 | 2003-11-20 | Kenichirou Ohshita | Surface treatment method for magnesium alloys and magnesium alloy members thus treated |
| US7396446B2 (en) * | 2001-08-14 | 2008-07-08 | Keronite International Limited | Magnesium anodisation methods |
| US20060134339A1 (en) * | 2004-12-21 | 2006-06-22 | Shengxian Wang | Coating compositions and methods of making and using them |
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| JPS59172624A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-09-29 | Hitachi Ltd | 光偏向走査装置 |
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-
1996
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-
1997
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- 1997-02-19 CA CA 2197973 patent/CA2197973C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-02-19 DE DE1997106482 patent/DE19706482B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-04 US US09/018,672 patent/US6051322A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-08-18 US US09/376,252 patent/US6136381A/en not_active Expired - Fee Related
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| US5851597A (en) | 1998-12-22 |
| DE19706482B4 (de) | 2008-01-10 |
| US6136381A (en) | 2000-10-24 |
| CA2197973A1 (en) | 1997-08-21 |
| US6051322A (en) | 2000-04-18 |
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