JPH0312145B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はステンレス鋼への銅メツキ方法に関す
る。 従来より家庭用品をはじめとして種々の工業的
製品に銅メツキが施されれているが、軟鋼その他
の鉄合金を素材とした製品では、長期使用によつ
て銅メツキが摩耗すると錆が発生するという問題
があるため、ステンレス鋼を素材とすることが試
みられている。しかし、ステンレス鋼に直接電解
銅メツキあるいは化学銅メツキできないため実用
化されていないのが現状である。他方、耐衝撃性
に劣るガラス製魔法瓶に代り、近年、ステンレス
鋼を材料とする金属製魔法瓶が実用に供されるよ
うになつてきている。ステンレス鋼は、耐食性に
優れ、機構的強度も強く、熱伝導率も小さいとい
う利点があるが、熱輻射率が著しく大きいため、
ガラス製魔法瓶と同様に、ステンレス鋼製魔法瓶
の真空空間を包囲する内外瓶の壁面に銀鏡を形成
させ輻射による熱移動を減少させることが、例え
ば、特公昭57−22571号公報および特開昭57−
75621号公報にて提案され、また、後者にはニツ
ケルメツキを介して銅メツキすることが開示され
ている。銀鏡層を形成したステンレス鋼製魔法瓶
は、実用上充分な保温力を示すが、銀のコストが
著しく高いため、魔法瓶の製造コストが著しく高
くなる問題がある。また、ニツケルメツキを介在
させて銅メツキを形成した魔法瓶も実用上充分な
保温性を示すが、ステンレス鋼素地そのままでは
銅メツキを形成することができないため、ニツケ
ルメツキを形成しなければならず、しかも、内瓶
および外瓶を構成する各部材、例えば、胴部材、
首部材、底部材毎にメツキした後、接合しなけれ
ばならないため、製造工程が煩雑で多大の工数を
要するという問題があつた。 本発明は、これらの問題を解決し、均質で密着
性が良く、良質の銅メツキをステンレス鋼表面に
容易に形成することができる方法を提供すること
を目的とし、その要旨は、ステンレス鋼を酸化性
雰囲気中で焼成し、次いで該ステンレス鋼表面に
化学銅メツキすることを特徴とするステンレス鋼
への銅メツキ方法にある。 すなわち、本発明はステンレス鋼の素地そのま
までは化学銅メツキしても、下記化学反応により
素地表面に発生すると水素によつて銅の析出が阻
害され、たとえ析出したとしてもひび割れしたり
剥離してしまうため、良好な銅メツキをすること
は不可能であるが、ステンレス鋼素地表面が適度
に酸化されると、酸化第２鉄を主体とする酸化被
膜が形成され、この酸化被膜が銅の析出を促進さ
せ、密着性の良好な銅メツキ層を形成することを
可能にするという知見に基ずいて完成されたもの
である。 アルカリ性二価銅溶液における化学反応は次の
通りである。 Cu⁺⁺＋2e^-→Cu↓ 2HCHO＋2OH^-→ 2HCOO^-＋2H₂O＋2e^-＋H₂↑ 本発明の好ましい実施態様ににおいては、銅の
析出を促進させるため、酸化被膜形成後、化学銅
メツキするに先立つて、塩化パラジウム主成分と
する溶液に浸漬させて前記酸化被膜表面を活性化
させることが行なわれる。また、塩化パラジウム
を主成分とする溶液に浸漬する代りに、あるいは
該溶液に浸漬した後、塩化第１錫を主成分とする
溶液に浸漬して、活性化することが行なわれる。 他の好ましい実施態様においては、銅メツキ層
のステンレス鋼表面への強固な密着性を保証する
ため、焼成処理は250〜550℃、好ましくは、300
〜450℃で行なうのがよく、また、その時間は温
度によつて異なるが、通常５〜180分、好ましく
は、10〜60分が適当である。焼成温度が250℃未
満では充分な酸化被膜が形成されないか、あるい
はその形成に長時間を要し、製造コストの上昇を
招くためであり、550℃を超えるとステンレス鋼
素地が変態することからである。また、焼成時間
は前記温度範囲内であれば任意に設定できるが、
５分未満では焼成温度が低い場合に充分な酸化被
膜が形成し難く、180分を超えると焼成温度が高
い場合に、必要以上の焼成処理をすることになり
エネルギー損失が多くなる他、再び銅の析出が阻
害されるようになるので、前記範囲で焼成するの
が望ましい。 本発明方法によれば、ステンレス鋼への銅メツ
キは、まず、焼成処理によりステンレス鋼表面を
酸化させ、次いで、化学銅メツキ浴に浸漬するこ
とにより行なわれるが、その酸化の度合いは、焼
成後のステンレス鋼表面の光沢度が焼成前の研摩
表面の光沢度にべて10〜50低下する範囲が好適で
ある。これは、光沢度の低下が10未満となる程度
の酸化ではステンレス鋼表面に銅析出反応させる
ことができず、また、光沢度が50を超えて低下す
る過度の酸化では銅析出反応させることが困難と
なるからである。このような現象の起る原因は、
完全に解明されていないが、無焼成あるいはこれ
に近い状態では銅の析出に寄与する酸化第２鉄が
充分に形成されず、過度に酸化させると表面に酸
化第２鉄が存在しなくなり、ほとんど酸化クロム
のみになつて銅の析出を阻害するからであると推
測される。通常、前記焼成条件下で焼成を行なう
限り、ステンレス鋼表面の光沢度の変化は前記範
囲におさまるので、焼成後、特に光沢度を測定す
る必要はない。また、ステンレス鋼としては、オ
ーステナイト系、フエライト系、ステアナイト系
等いずれも問題はない。 酸化被膜を形成したステンレス鋼への化学銅メ
ツキは、そのままでも行なうことができるが、銅
の析出を促進させ実用可能な銅メツキ被膜を形成
するため、金、白金、パラジウムおよび銀のいず
れか一種の貴金属を含む浴中に短時間、通常、５
秒〜５分間常温で浸漬するのが好ましい。また、
その後、ハロゲン化第１錫を主成分とする浴中に
短時間常温で浸漬して活性化するのが好ましい。 化学銅メツキ浴としては、アルカリ性銅浴であ
れば、添加剤含有の有無にかかわりなく特に制限
はなく、市販のものを使用すればよい。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 0.3mm厚のステンレス鋼（SUS 304）の試験片
（50×150mm）を用意し、これをバフ研摩した後、
トリクレンおよびアセトンを用いて脱脂し、次い
で空気中350℃で20分間焼成した。次に、塩化パ
ラジウム0.1ｇ／の水溶液中に常温にて30秒間
浸漬した後、塩化第１錫10ppmの水溶液中に常温
にて10秒間浸漬し、水洗した。これを下記処方に
より調整した化学銅メツキ浴中に、22℃で10分間
浸漬して、ステンレス鋼表面に銅の析出させ、水
洗、乾燥したところ、平滑で密着性のよい良質の
銅メツキを形成することができた。 （化学銅メツキ浴の処方） ロツセル塩170ｇを１の水に溶解させた後、
水酸化ナトリウム50ｇを溶解させ、さらに硫酸銅
35ｇを溶解させて得た液をＡ液とする一方、ホル
ムアルデヒド40w／ｖ％水溶液をＢ液とし、これ
らを100：30の比率で混合して化学銅メツキ浴と
する。 このようにして得たメツキ層の密着度を調べる
ため、爪先で強くこすつてみたが、全く剥離する
ことがなく、また、高真空中450℃で数時間放置
しても異常は認められなかつた。 なお、バフ研摩し脱脂した後の試験片表面の光
沢度は122で、焼成処理後の光沢度は101と焼成前
に比べて21低下していた。この光沢度の値は、
JIS Z8741に規定される測定法に基ずき、ガス試
験機(株)製デジタル変角光沢計（型式：UGV−
4D）を用いて、入射角60°、標準サンプルの光沢
度91.1を1/4の22.8に設定して求めた値である。 比較例 １ 実施例１において、焼成処理を省略した以外は
全く同じ方法、条件で化学銅メツキしたところ、
試験片表面にひび割れした銅メツキ層が所々に形
成されているだけで、爪で強くすると大部分が剥
離した。 実施例２〜７および参考例１〜３ 実施例１において、焼成条件を表１に示す条件
に変えた以外は全く同様にして化学銅メツキし
た。 それらの結果を焼成後の光沢度および比較例１
の結果と共に表１に示す。

【表】

【表】 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、焼成後、化学銅メツキするという簡単な操作
で、従来ニツケルメツキ等を介在させない限り密
着性が良好で良質の銅メツキを得ることが不可能
であつとものが可能になる。また、本発明方法を
ステンレス鋼製魔法瓶などの高真空断熱容器の製
造に適用した場合、従来のニツケルメツキを介在
させる場合のように煩雑な工程を必要とせず、内
外瓶構成部材を焼成し、二重壁構造に組立てた
後、化学銅メツキするだけでよいので作業性が向
上し、しかも、銅メツキは銀メツキ層と同等の熱
輻射率を有するので、保温力に優れた高真空断熱
容器を安価に製造することができるなど優れた効
果を奏する。また、内外瓶を焼成する過程におい
て、ステンレス鋼からの脱ガス作用もあり、真空
排気時間の短縮時間になるという効果もある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ステンレス鋼を酸化性雰囲気中で焼成し、次
   いで該ステンレス鋼表面に化学銅メツキすること
   を特徴とするステンレス鋼への銅メツキ方法。 ２ 化学銅メツキするに先立つて、前記焼成され
   たステンレス鋼表面を塩化パラジウム水溶液で活
   性化する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ ステンレス鋼を酸化性雰囲気中、250〜550℃
   で焼成する特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の方法。