JPS62196393A - クロム合金の電解着色法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明はクロム合金の電解着色法に関し、特に、たと
えばステンレスのような鉄、コバルトおよびニッケルの
１種またはそれ以上の主要金属を有するクロム合金の表
面に所定の色調の着色を行うことができる、クロム合金
の電解着色法に関する。

（従来技術） 従来のクロム合金の電解着色法が、たとえば特公昭５２
−３２６２１号公報に開示されている。

この方法は、クロム酸と硫酸とを含む水溶液中でクロム
合金に陽極電解処理を行い、一方、この水溶液中にたと
えば化学的に安定な飽和井水（塩化水銀）、硫酸第−水
恨電極などの不活性金属や合金からなる参照電極を浸漬
し、この参照電極と着色すべきクロム合金との電位差を
測定し、この電位差が所定の値になったことに基づいて
、陽極電解処理を停止することによって、所定の色調の
着色を行う方法である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のクロＪ、合金の電解着
色法では、高価な参照電極や電位差計が必要となる。し
かも、参照電極とクロム合金との電位差を測定する際に
は、陽極電解処理を−は停止しなければならなく、その
場合、所定の電位差が確認できなければ、さらに、陽極
電解処理を行わなければならなく、その作業が大変煩雑
であった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、安価に、しかも
、陽極電解処理を一旦停止することなく所定の着色を行
うことができる、クロム合金の電解着色法を提供するこ
とである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、クロム化合物、マンガン化合物。

バナジウム化合物およびセレン化合物よりなる群より選
択された少なくとも１種を主剤として含有しかつ硫酸を
含有する水溶液を準備する工程と、この水溶液中にクロ
ム合金を浸漬する工程と、水溶液中において、クロム合
金に一定の電流密度の電流で陽極電解処理を行うことに
よって、クロ１、合金の表面に着色を行う工程とを含み
、クロム合金の表面に着色を行う工程を、陽極電解処理
の電流密度において、クロム合金の表面に所定の着色の
酸化皮膜を形成するために行われかつ予め測定された時
間をもって停止するようにした、クロム合金の電解着色
法である。

（作用） クロム合金に電流密度と処理時間とが設定された陽極電
解処理を行うことによって、クロム合金の表面に一定の
色調の着色が行われる。

（発明の効果） この発明によれば、クロｌ、合金の表面に一定の色調の
着色を行うためには、クロム合金に行う陽極電解処理の
電流密度と処理時間とを設定すればよいので、参照電極
や電位差計を用いないで、クロム合金の表面に一定の色
調の着色を行うことができる。

そのため、安価に、しかも、陽極電解処理を一旦停止せ
ずに所定の着色を行うことができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明を実施するための装
置の一例を示し、第１Ａ図はその全体の図解図であり、
第１Ｂ図は浴およびその周辺部分を示す図解図である。

この装置１０は、定電流電源１２を含む。この定電流電
源１２は、その入力端にたとえば交流１００ないし２０
０Ｖの電源を接続することによって、その出力端から任
意の定電流が出力される。

なお、この定電流電源１２では、たとえばＯ〜１０、Ｏ
Ａの任意の電流値の直流定電流を出力することができ、
たとえば電流通過面３積がｌｄｍの導体に、たとえばＯ
”ＩＯ，ＯＡ／ｄｉの電流密度の電流を流すことができ
る。

定電流電源１２の一方の出力端は、たとえばデジタル表
示やアナログ表示の電流計１４および銅製の接続具１６
を介して、被着色板２０に接続される。この被着色＋Ｆ
ｊ、２０としては、たとえば５ＵＳ３０４ステンレスな
どのクロム合金が用いられる。

なお、この被着色板２０は、電解着色処理の前処理とし
て、たとえば脱脂処理、水洗処理および中和処理などの
処理が行われていることが好ましい。この脱脂処理とし
ては、クロム合金としてのステンレス板などの被着色板
２０を、たとえばオルソケイ酸ソーダ系のたとえば７０
’Ｃの溶液に浸漬することによって行われる。また、水
洗処理としては、被着色板２０を、たとえば水浴中で超
音波洗浄することによって行われる。さらに、中和処理
としては、被着色板２０を、たとえば２０％ＨＮＯ，溶
液に３０〜６０秒間浸清することによって行われる。

一方、定電流電源１２の他方の出力端は、銅製の接続具
１８を介して、被着色板２０の対極としての対極板２２
に接続される。この対極板２２は、この実施例では鉛で
形成されているが、白金、チタン、ニオブ、カーボンお
よびステンレスなどの他の導電性金属で形成されてもよ
い。

これらの被着色板２０および対極板２２は、浴２４内の
水溶液２６中で、所定間隔を隔てて対向するように配置
される。

すなわち、この実施例では、浴２４は、その内面が鉛張
りされて、その内容量がたとえば２５０ｐの容量で形成
されていて、その浴２４の中にたとえば２００βの水溶
液２６が溜められている。

そして、被着色板２０および対極板２２が、銅製の接続
具１６および１８で吊るされて、水溶液２６中において
たとえば１２ｄｎ（の面積で対向するように水溶液２６
中に浸漬されているのである。

なお、被着色板２０および対極板２２は、それぞれの上
部が水溶液２６に清からないように、接続具１６および
１８によって、吊るされているのである。なお、接続具
１６および１８を、チタンやステンレスなどのように水
溶液２６で腐食されにくい金属材料で形成すれば、接続
具１６および１８を水？８液２６中に漬けてもよい。

また、浴２４内に溜められた水溶液２６は、主剤として
たとえば２５０　ｇ／（！のクロム酸、および電解質と
してたとえば４９０ｇ／ｆの硫酸を含む。

なお、この発明における水溶液２６の好ましい例として
は、クロム酸を５０〜５００ｇ／ｌおよび硫酸を３００
−１０００ｇ／Ｊを含む水溶液が挙げられる。

すなわち、水溶液に含有させるクロム酸は、それを５０
ｇ／β未満にすると、酸化皮膜を形成する工程に時間が
かかり過ぎて実用に供しなく、それを５００ｇ／ｊ２を
超える値にすると、クロム酸が溶解しにくく経済的に不
利益があって、この発明おける水溶液２６に含有される
クロム酸は、上述の範囲で含有させることが好ましいと
した。

さらに、水溶液に含有させる硫酸は、それを３００　ｇ
　／　１未満にすると、電解処理の反応が遅過ぎて実用
に供しなく、それを１０００ｇ／／！を超える値にする
と、被着色板の表面を溶解してしまい被着色板の表面に
多孔質の酸化皮■９を形成することができないので、こ
の発明における水溶液２６に含有される硫酸は、上述の
範囲で含有させることが好ましいとした。

さらに、好ましくは、クロム酸を２００〜４００ｇ／ｌ
および硫酸を４００〜６００　ｇ／ｌ含む水溶液が挙げ
られる。

なお、この水溶液２６は、その温度が、常温（２０℃）
より低ければ、電解処理に時間がかかり過ぎて実用に供
することができず、１００°Ｃより高ければ、浴の腐食
などによる老化が起こるため、２０〜１００℃の範囲に
するのが好ましい。さらに好ましくは、水溶液の温度が
４０〜８０℃の範囲にあることであり、最も好ましいの
は、５０〜６０℃の範囲である。

また、水溶液２６には、電解着色による急激な色の変化
を抑えて、一定な色を取り出し易くするために、たとえ
ばリン酸などの抑制剤を、たとえば１０〜１２０ｇ／β
含有させてもよい。

そして、この発明では、上述した主剤および硫酸などを
含む水？８液２６中に、たとえばステンレスなどのクロ
ム合金（被着色板２０）を浸漬して、このクロム合金に
、一定の電流密度の電流で、所定の着色を得るために行
われかつ予め測定された時間をもって陽極電解処理を行
ったのである。

次に、この実施例における各工程を詳しく説明するが、
この発明は、この発明者が数多くの実験を行った結果か
ら、クロム合金の陽極電解処理において電流密度と処理
時間とを設定すれば一定の色調の着色が行われることを
見出したことに基づいて、発明されたということを予め
指摘しておく。

この実施例では、まず、前述した範囲の水溶液２６、被
着色板２０および対極板２２を、第１Ａ図（二示すよう
に準備する。この場合、被着色板２０と対極板２２との
対向面積を測定しておく。

次に、定電流電源１２から直流電流を流して被着色板２
０に陽極電解処理を行う。この場合、先に測定した対向
面積と電流計１４の値とから、被着色板２０に流れる電
流の電流密度を求める。なお、この電流密度は、定電流
電源１２の電流値を変えることによって任意に変更する
ことができる。

こうして設定した電流密度によって、クロム合金として
の被着色板２０に陽極電解処理を行い、被着色板２０が
所定の色調に着色されるまでの時間、すなわち処理時間
を測定する。このようにして得られた電流密度と処理時
間とによって、別のクロム合金に陽極電解処理を行えば
、これに所定の色調の着色を行うことができる。

なお、これらの電流密度と処理時間との積は、単位面積
当たりのクーロン量として表される。したがって、陽極
電解処理において、その単位面積当たりのクーロン量と
、その電流密度または処理時間とを設定すれば、結果的
に、その電流密度と処理時間とを設定したことになって
、所定の色調の着色をクロム合金に行うことができる。

また、上述の実施例では、水溶液２６の主剤としてクロ
ム酸を用いたが、このクロム酸に代えて、たとえばクロ
ム酸塩や重クロム酸などのクロム化合物が利用可能であ
る。

さらに、この発明における水溶液２６の好ましい例とし
ては、過マンガン酸カリウムを５〜１゜Ｏｇ／ｌおよび
硫酸を５０〜１０００ｇ／ｆｆ含むものが挙げられる。

すなわち、水溶液に含有させる過マンガン酸カリウムは
、それを５ｇ／β未満にすると、電解発色させるための
電解処理に時間がかかり過ぎて実用に供しなく、それを
１００ｇ／２を超える値にすると、経済的に不利益があ
るだけでなく七酸化マンガンによると推定される爆発の
危険性があって、この発明おける水溶液２６に含有され
る過マンガン酸カリウムは、上述の範囲で含有させるこ
とが好ましい。さらに、水溶液に含有させる硫酸は、そ
れを５０　ｇ　／　１未満にすると、電解処理の反応が
遅過ぎて実用に供しなく、それを１０００ｇ／ｆｆを超
える値にすると、被電解着色板の表面を溶解してしまい
被電解着色板の表面に酸化皮膜を形成することができな
いので、この発明における水溶液２６に含有される硫酸
は、上述の範囲で含有させることが好ましい。

また、水溶液の主剤としては、Ｋ　Ｍ　ｎ　Ｏ４（過マ
ンガン酸カリウム）の他に、たとえばＮａＭｎ０．　　
（過マンガン酸ナトリウム）　、Ｍ　ｎ　Ｏｚ　　（二
酸化マンガン）　、ＭｎＳＯ４（硫酸マンガン）、Ｍ　
ｎ、　Ｏ，Ｍ　ｎ　３０４、Ｍｎ２０：１．、ＭｎＯ３
、Ｍｎｚ　Ｏｔ　、ＭｎＡ　１２０４　、ＭｎＴｉ０：
＋　、ＬａＭｎ０．　　、Ｋｚ　　Ｍｎ２０ｓ　　、Ｎ
ａ２　Ｍｎ、Ｏ，、ＣａＯ−ｎＭｎｏｚ　　（ｎ＝０．
５．　１．　２．　３．　５）　　、Ｎａａ　　ＭｎＯ
＜　　、Ｂａ３　　（Ｍｎ０４　）ｚ　　、Ｋｚ　　Ｍ
ｎＯ４、Ｌ　ｉＭｎｏ４　、ＲｂＭｎ０．　　、ＡｇＭ
ｎ０．　　、ＣｓＭｎＣＬ　　、Ｃａ　　（ＭｎＣＬ　
　〕　ｚ　　、Ｍｇ　ＣＭｎ０ｎ　）２　、Ｂａ　（Ｍ
ｎＯ４）ｚなどおよびこれらの化合物の水和物などのマ
ンガン酸化物およびその塩類などのマンガン化合物を用
いることができる。

さらに、主剤としては、たとえばＨＶＯ３（メタバナジ
ン酸）、Ｖ２Ｏ５（五酸化バナジウノ、）、ＫＶＯ３、
Ｎａ　ＶＯ３、Ｎａ５ｖｏ４　、ＮＨ４ＶＯｌ、（Ｎ　
Ｈ４）　４　Ｖ４０ｆ□などのアルカリまたはアンモニ
ウムなどのバナジン酸塩などのバナジウム化合物やたと
えばＨ２Ｓ　ｅ　Ｏａ　　（セレン酸）などのセレン化
合物も利用可能である。

すなわち、主剤としては、クロム化合物、マン”　７　
化合物、　バナジウム化合物およびセレン化合物よりな
る群より選択された少なくとも１種を用いればよいので
ある。

実験例 この実験例では、まずクロム合金を０．０５〜０．５Ａ
／ｄｍの電流密度の電流で１〜１３分間、陽極電解処理
し、その際に着色されたクロム合金の色調を測定して、
その電流密度および処理時間と着色される色調との関係
を明らかにした。

そして、電流密度と処理時間とを設定して、その際に行
われる着色の色調が前述の色調と一敗するかどうかを調
べた。

実験に際しては、まず、２５０　ｇ／ｌのクロム酸およ
び４９０　ｇ／ｌの硫酸を含有する水溶液を調製した。

そして、この水溶液を５１のと一カに注ぎ込み、被着色
板として縦１５０　ａｍ、横１４０曽璽、厚さ１．５謙
麿のクロム合金と、対極板として縦１５０ｍｍ、横１４
０　ａｍの鉛板とを１Ｑｃｉ隔てて対向させた。

次に、別表１に示すように、電流密度を０．０５、　　
Ｏ，ｌ　　０．　２．　　Ｏ１３，０，４および０゜５
　Ａ　／　ｄ　ｒｄの各個とし、また、処理時間を１〜
１３分の範囲として、クロム合金に陽極電解処理を行っ
た。そして、着色された色調を測定した。その結果を別
表１に示した。

次に、電流密度が０．０５，０．１，０．２゜０．３，
０．４および０．５Ａ／ｄｍの各個として、処理時間を
、別表１の範囲内がら無作意に１つ選びだした。そして
、それらの条件下で先のクロム合金と同じクロム合金に
陽極電解処理を行った後、着色された色調を調べた。そ
の結果を別表２に示した。

なお、色調の測定は全てり、　ａ　ｂ表色系による色差
式によって行った。

別表１および２に示した結果より、電流密度と処理時間
とを設定すれば、同じ色調の着色を再現できることがわ
かる。

さらに、別表１に示した実験結果より、陽極電解処理の
電流密度を大きくすれば、所定の色調の着色を短時間で
行うことができ、一方、その電流密度を小さくすれば、
所定の色調の着色を行うための処理時間の幅が長くなっ
て、所定の色調の着色を行いやすくなることがわかる。

なお、上述の実験例において、クロム合金に電流を流す
ためには、実施例で説明した装置１０を用いた。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明を実施するための装
置の一例を示し、第１Ａ図はその図解図であり、第１Ｂ
図は第１Ａ図に示した装置の浴およびその周辺部分の図
解図である。 図において、１０は装置、１２は定電流電源、１４は電
流計、１６および１８は接続具、２０は被着色板、２２
は対極板、２４は浴、２６は水溶液を示す。 特許出願人　近畿薬品工業株式会社 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 （ばか１名） 表１ 表２ 第１Ａ図　　　　　　　　　　　　　　、。 第１Ｂ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　クロム化合物、マンガン化合物、バナジウム化合物
   およびセレン化合物よりなる群より選択された少なくと
   も１種を主剤として含有しかつ硫酸を含有する水溶液を
   準備する工程、 前記水溶液中にクロム合金を浸漬する工程、および 前記水溶液中において、前記クロム合金に一定の電流密
   度の電流で陽極電解処理を行うことによって、前記クロ
   ム合金の表面に着色を行う工程を含み、 前記クロム合金の表面に着色を行う工程を、前記陽極電
   解処理の電流密度において、前記クロム合金の表面に所
   定の着色の酸化皮膜を形成するために行われかつ予め測
   定された時間をもって停止するようにした、クロム合金
   の電解着色法。 ２　前記クロム化合物は、クロム酸、クロム酸塩および
   重クロム酸のうちの１種を含む、特許請求の範囲第１項
   記載のクロム合金の電解着色法。 ３　前記マンガン化合物は、マンガン酸化物またはその
   塩類を含む、特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   クロム合金の電解着色法。 ４　前記マンガン酸化物およびその塩類は、過マンガン
   酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、二酸化マンガン
   および硫酸マンガンのうちの１種を含む、特許請求の範
   囲第３項記載のクロム合金の電解着色法。 ５　前記バナジウム化合物は、バナジン酸塩を含む、特
   許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のク
   ロム合金の電解着色法。 ６　前記バナジン酸塩は、メタバナジン酸および五酸化
   バナジウムのうちの１種を含む、特許請求の範囲第５項
   記載のクロム合金の電解着色法。 ７　前記セレン化合物は、セレン酸を含む、特許請求の
   範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載のクロム合金
   の電解着色法。