JPS6379966A - 帯板の連続複合コ−テイング設備 - Google Patents
帯板の連続複合コ−テイング設備Info
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- JPS6379966A JPS6379966A JP22097686A JP22097686A JPS6379966A JP S6379966 A JPS6379966 A JP S6379966A JP 22097686 A JP22097686 A JP 22097686A JP 22097686 A JP22097686 A JP 22097686A JP S6379966 A JPS6379966 A JP S6379966A
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- JP
- Japan
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- strip
- band steel
- ion bombardment
- coating
- plasma cvd
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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、金属やプラスチックなど各種帯板の表面に２
層あるいは多層のコーティングを連続的に施すための装
置に関するものである。
層あるいは多層のコーティングを連続的に施すための装
置に関するものである。
金属やプラスチックなど各種材料に耐食性や装飾性など
を付与するために、表面にコーティングを施す手段とし
て、塗装、メッキ、蒸着などが古くから行われている。
を付与するために、表面にコーティングを施す手段とし
て、塗装、メッキ、蒸着などが古くから行われている。
また、ステンレス鋼などの耐食性材料は、近年ますます
その用途が拡がり、その使用量も増加しているが、特に
、近年、高度の耐食性、耐誘性（以下、総称して耐食性
という）が要求され、また耐食性と同時に耐摩耗性や装
飾性も要求されるマーケットが出現している。
その用途が拡がり、その使用量も増加しているが、特に
、近年、高度の耐食性、耐誘性（以下、総称して耐食性
という）が要求され、また耐食性と同時に耐摩耗性や装
飾性も要求されるマーケットが出現している。
近年、イオンプレーティング、スパッタリング。
プラズマＣＶ Ｄ （ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ
ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などのいわゆるドライコーティ
ング法により、優れた耐食性、装飾性、耐摩耗性を有す
るコーティング皮膜が得られることがわかり、このよう
な方法によってコーティングされた高付加価値材料の要
求が高まっている。
ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などのいわゆるドライコーティ
ング法により、優れた耐食性、装飾性、耐摩耗性を有す
るコーティング皮膜が得られることがわかり、このよう
な方法によってコーティングされた高付加価値材料の要
求が高まっている。
金属材料にこのような高付加価値を与える例として、最
近、工業用機械部品、工具等特定の分野において、前記
ドライコーティング法によりセラミックス等のコーティ
ングが施されており、優れた耐摩耗性が発揮されるとと
もに、耐食性や装飾性も優れていることが判明している
。
近、工業用機械部品、工具等特定の分野において、前記
ドライコーティング法によりセラミックス等のコーティ
ングが施されており、優れた耐摩耗性が発揮されるとと
もに、耐食性や装飾性も優れていることが判明している
。
従来のドライコーテング法は、切板などを真空容器に入
れてコーティングするバッチ処理により行われており、
また、帯板に連続的にコーティングする方法も知られて
いるが、いずれも単一の処理装置によっている。各種ド
ライコーティング法により施されたコーティング皮膜は
、それぞれ特有の特性を有しているので、従来のような
単一の処理装置では限られた特性のものしか得られない
。
れてコーティングするバッチ処理により行われており、
また、帯板に連続的にコーティングする方法も知られて
いるが、いずれも単一の処理装置によっている。各種ド
ライコーティング法により施されたコーティング皮膜は
、それぞれ特有の特性を有しているので、従来のような
単一の処理装置では限られた特性のものしか得られない
。
また、被処理材の表面が汚染されていたり、あるいは被
処理材が特有の皮膜を有している場合は、コーティング
皮膜の密着性が悪いために、コーテイング後の材料に予
期した効果が得られないという問題があった。合金成分
としてＣｒを含有するステンレス鋼、高合金鋼、 Ｃｒ
合金等およびＴｉやＴｉ合金等の金属材料は、表面に不
動態皮膜が存在し、このため耐食性、耐錆性に優れてい
るが、その反面、前記のようなドライコーティングを施
す際には、この不動態皮膜に起因してコーティング皮膜
の密着性が悪いという問題がある。特に、板材の場合は
、コーティングした材料に曲げなどの加工を施すことが
多く、加工部分のコーティング皮膜が剥離する等の問題
があった。
処理材が特有の皮膜を有している場合は、コーティング
皮膜の密着性が悪いために、コーテイング後の材料に予
期した効果が得られないという問題があった。合金成分
としてＣｒを含有するステンレス鋼、高合金鋼、 Ｃｒ
合金等およびＴｉやＴｉ合金等の金属材料は、表面に不
動態皮膜が存在し、このため耐食性、耐錆性に優れてい
るが、その反面、前記のようなドライコーティングを施
す際には、この不動態皮膜に起因してコーティング皮膜
の密着性が悪いという問題がある。特に、板材の場合は
、コーティングした材料に曲げなどの加工を施すことが
多く、加工部分のコーティング皮膜が剥離する等の問題
があった。
本発明は、金属やプラスチックなど各種帯板の表面に連
続的に複数のドライコーティングを施して２層あるいは
多層の密着性のよいコーティング皮膜を生成させ、耐食
性、耐摩耗性、装飾性など多種多様の特性を有する帯板
製品を比較的短時間で製造することを目的とする。
続的に複数のドライコーティングを施して２層あるいは
多層の密着性のよいコーティング皮膜を生成させ、耐食
性、耐摩耗性、装飾性など多種多様の特性を有する帯板
製品を比較的短時間で製造することを目的とする。
ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明設備は、２基の巻出巻取装置の間に、−方の該巻
出巻取装置側に寄せてイオンボンバードメント装置を設
け、該イオンボンバードメンＩ・装置と他方の前記巻出
巻取装置との間に、イオンプレーティング装置とスパッ
タリング装置とプラズマＣＶＤ装置のうちの２種または
３種を直列に設けたことを特徴とする。
出巻取装置側に寄せてイオンボンバードメント装置を設
け、該イオンボンバードメンＩ・装置と他方の前記巻出
巻取装置との間に、イオンプレーティング装置とスパッ
タリング装置とプラズマＣＶＤ装置のうちの２種または
３種を直列に設けたことを特徴とする。
以下に本発明設備を第１図に示す一例によって説明する
。２基の巻出巻取装置１．１の間に、−方の巻出巻取装
置１側（図では右側）に寄せてイオンボンバードメント
装置（以下ＩＰ装置という）１６を設け、ＩＢ装置１６
と他方の巻出巻取装置１との間にイオンプレーティング
装置く以下ＩＰ装置という）２とスパッタリング装置（
以下ＳＰ装置という）３とプラズマＣＶＤ装置（以下Ｐ
−ＣＶＤ装置という）４の３種の装置が直列に設けられ
ている。ＩＰ装置とＳＰ装置とＰ−ＣＶＤ装置は第１図
に示すような順に設けるほか、任意の順に設けることが
できるが、ＩＰ装置とＳＰ装置とは隣合わせて設けるこ
とが望ましい。また、ＩＰ装置とＳＰ装置とＰ−ＣＶＤ
装置のうちから任意の２種の装置を選択し、すなわち、
ＩＰ装置とＳＰ装置、ＩＰ装置とＰ−ＣＶＤ装置、ＳＰ
装置とＰ’−ＣＶＤ装置の組合わせをそれぞれ直列に設
けることもできる。
。２基の巻出巻取装置１．１の間に、−方の巻出巻取装
置１側（図では右側）に寄せてイオンボンバードメント
装置（以下ＩＰ装置という）１６を設け、ＩＢ装置１６
と他方の巻出巻取装置１との間にイオンプレーティング
装置く以下ＩＰ装置という）２とスパッタリング装置（
以下ＳＰ装置という）３とプラズマＣＶＤ装置（以下Ｐ
−ＣＶＤ装置という）４の３種の装置が直列に設けられ
ている。ＩＰ装置とＳＰ装置とＰ−ＣＶＤ装置は第１図
に示すような順に設けるほか、任意の順に設けることが
できるが、ＩＰ装置とＳＰ装置とは隣合わせて設けるこ
とが望ましい。また、ＩＰ装置とＳＰ装置とＰ−ＣＶＤ
装置のうちから任意の２種の装置を選択し、すなわち、
ＩＰ装置とＳＰ装置、ＩＰ装置とＰ−ＣＶＤ装置、ＳＰ
装置とＰ’−ＣＶＤ装置の組合わせをそれぞれ直列に設
けることもできる。
これら各装置は真空容器６内に収容され、真空容器６は
、巻出巻取装置１，１の間で一体的に構成され、排気装
置Ｐにより各部位が所定の真空度に保たれるよう排気さ
れる。
、巻出巻取装置１，１の間で一体的に構成され、排気装
置Ｐにより各部位が所定の真空度に保たれるよう排気さ
れる。
巻出巻取装置１．１は、帯板Ｓのコイルを巻き出し、あ
るいは巻き出された帯板Ｓを巻取るものである。
るいは巻き出された帯板Ｓを巻取るものである。
ＩＢ装置１６は、導入したＡｒをプラスチックとし、電
界をかけてイオン化された静を帯板Ｓの表面に衝突させ
、イオンボンバードメント処理するものである。
界をかけてイオン化された静を帯板Ｓの表面に衝突させ
、イオンボンバードメント処理するものである。
ＩＰ装置２は、藤発源となる金属種８を加熱しあるいは
電子ビーム照射して、金属種８の構成物質を蒸発させイ
オン化し、帯板Ｓの表面に皮膜層を形成させるものであ
る。
電子ビーム照射して、金属種８の構成物質を蒸発させイ
オン化し、帯板Ｓの表面に皮膜層を形成させるものであ
る。
ＳＰ装置３は、不活性ガスを電界中でイオン化しターゲ
ット９に衝突させて、ターゲット９の原子あるいは分子
をはじき出し、帯板Ｓの表面に皮膜層を形成させるもの
である。
ット９に衝突させて、ターゲット９の原子あるいは分子
をはじき出し、帯板Ｓの表面に皮膜層を形成させるもの
である。
Ｐ−ＣＶＤ装置４は、反応性ガスを電界中でプラズマ化
し化学反応を起させて、帯板Ｓの表面に化学反応による
生成物からなる皮膜層を形成させるものである。
し化学反応を起させて、帯板Ｓの表面に化学反応による
生成物からなる皮膜層を形成させるものである。
なお、第１図中の５は差圧シール装置、７は予熱ヒータ
、１０はガス導入口、１１はＩＰ装置ヒータ、１２はＳ
Ｐ装置ヒータ、１３はＰ−ＣＶＤ装置ヒータ、１４はス
リットである。差圧シール装置５およびスリット１４は
、ＩＢ装置、ＩＰ装置、ＳＰ装置、Ｐ−ＣＶＤ装置内を
所定の真空度に保つためのものであり、公知の各種手段
を用いることができる。
、１０はガス導入口、１１はＩＰ装置ヒータ、１２はＳ
Ｐ装置ヒータ、１３はＰ−ＣＶＤ装置ヒータ、１４はス
リットである。差圧シール装置５およびスリット１４は
、ＩＢ装置、ＩＰ装置、ＳＰ装置、Ｐ−ＣＶＤ装置内を
所定の真空度に保つためのものであり、公知の各種手段
を用いることができる。
巻出巻取装置１．１のいずれか一方に帯板Ｓのコイルを
装着し、帯板Ｓの一端を他方に装着して、真空容器６内
を排気する。つぎに、ＩＢ装置１６に静ガスを導入する
とともに、ＩＰ装置２．ＳＰ装置３．１”−ＣＶＤ装置
４のうちの所望の装置に所望の反応ガスを導入し、各ポ
ンプＰにより、各装置内を所望の真空度に維持する。つ
いで、予熱ヒータ７および所望の装置内のヒータｌＬ１
２．１３により帯板Ｓを所定温度に加熱しつつ通板させ
、イオンボンバードメント処理およびコーティング処理
を行う。
装着し、帯板Ｓの一端を他方に装着して、真空容器６内
を排気する。つぎに、ＩＢ装置１６に静ガスを導入する
とともに、ＩＰ装置２．ＳＰ装置３．１”−ＣＶＤ装置
４のうちの所望の装置に所望の反応ガスを導入し、各ポ
ンプＰにより、各装置内を所望の真空度に維持する。つ
いで、予熱ヒータ７および所望の装置内のヒータｌＬ１
２．１３により帯板Ｓを所定温度に加熱しつつ通板させ
、イオンボンバードメント処理およびコーティング処理
を行う。
２層コーティング皮膜を形成する場合は、たとえばＩＰ
装置２とＰ−ＣＶＤ装置４を作動した場合には、イオン
ボンバードメント処理されたのちイオンプレーティング
皮膜層とプラズマＣＶＤ皮膜層の２層コーティングが施
される。また第１図の配置で、スパッタリング皮膜層、
プラズマＣＶＤ皮膜層、イオンプレーティング皮膜層を
順に形成した３層コーティングを施す場合は、まず、Ｓ
Ｐ装置３およびＰ−ＣＶＤ装置４を作動して図の右から
左に通板し、イオンボンバードメント処理しスパッタリ
ング皮膜層を形成しプラズマＣＶＤ皮膜層を形成し、つ
いでＩＰ装置を作動して図の左から右に通板しイオンプ
レーティング皮膜層を形成すればよい。
装置２とＰ−ＣＶＤ装置４を作動した場合には、イオン
ボンバードメント処理されたのちイオンプレーティング
皮膜層とプラズマＣＶＤ皮膜層の２層コーティングが施
される。また第１図の配置で、スパッタリング皮膜層、
プラズマＣＶＤ皮膜層、イオンプレーティング皮膜層を
順に形成した３層コーティングを施す場合は、まず、Ｓ
Ｐ装置３およびＰ−ＣＶＤ装置４を作動して図の右から
左に通板し、イオンボンバードメント処理しスパッタリ
ング皮膜層を形成しプラズマＣＶＤ皮膜層を形成し、つ
いでＩＰ装置を作動して図の左から右に通板しイオンプ
レーティング皮膜層を形成すればよい。
２層のコーティング皮膜層を形成するには、第１図に示
した設備によるほか、ＩＰ装置、ＳＰ装置、Ｐ−ＣＶＤ
装置のうちの所望の２種の装置が設けられた設備を用い
ることもできる。
した設備によるほか、ＩＰ装置、ＳＰ装置、Ｐ−ＣＶＤ
装置のうちの所望の２種の装置が設けられた設備を用い
ることもできる。
なお、単層のコーティング皮膜を形成する場合は、ＩＰ
装置、ｓｐ装置、Ｐ−ＣＶＤ装置のうち所望の装置を作
動させ、第１図の右から左に帯板Ｓを通板させ、ＩＢ装
置１６でイオンボンバードメント処理したのち所望のコ
ーティング層を形成すればよい。
装置、ｓｐ装置、Ｐ−ＣＶＤ装置のうち所望の装置を作
動させ、第１図の右から左に帯板Ｓを通板させ、ＩＢ装
置１６でイオンボンバードメント処理したのち所望のコ
ーティング層を形成すればよい。
イオンボンバードメント処理は、帯板を真空容器内に入
れ、計ガスを導入し、容器内の真空度を１ ｘｌｏ−５
〜Ｉ Ｘｌ０−”Ｔｏｒｒに保ち、計プラズマ状態を生
じさせ、電極により電界をかけて、イオン化されたＡｒ
を帯板に衝突させる処理である。電界は、高周波あるい
は低周波の交番電界が望ましいが、直流でもよい。この
処理により、帯板の表面に存在した汚染物や不動態皮膜
が除去され、該表面は活性状態になる。ついで、帯板は
大気にさらされることなく、引き続き真空中で表面にド
ライコーティング皮膜層が施される。コーテイング材と
しでは、Ｃｒ、Ｔｉ＋ＡＩ、Ｍｏ＋Ｎｉ＋Ｃｕ等の金属
やＴ ｉＮ ＋ Ｔ ｔ Ｃ＋ Ｗ Ｃ＋Ｂ、、Ｃ，Ａ
Ｉ□０３等のセラミックスがあり、これらの１種または
２種以上を単層または多層にコーティングする。
れ、計ガスを導入し、容器内の真空度を１ ｘｌｏ−５
〜Ｉ Ｘｌ０−”Ｔｏｒｒに保ち、計プラズマ状態を生
じさせ、電極により電界をかけて、イオン化されたＡｒ
を帯板に衝突させる処理である。電界は、高周波あるい
は低周波の交番電界が望ましいが、直流でもよい。この
処理により、帯板の表面に存在した汚染物や不動態皮膜
が除去され、該表面は活性状態になる。ついで、帯板は
大気にさらされることなく、引き続き真空中で表面にド
ライコーティング皮膜層が施される。コーテイング材と
しでは、Ｃｒ、Ｔｉ＋ＡＩ、Ｍｏ＋Ｎｉ＋Ｃｕ等の金属
やＴ ｉＮ ＋ Ｔ ｔ Ｃ＋ Ｗ Ｃ＋Ｂ、、Ｃ，Ａ
Ｉ□０３等のセラミックスがあり、これらの１種または
２種以上を単層または多層にコーティングする。
本発明設備により帯板をコーティングすれば、帯板はあ
らかじめ表面の汚染物や不動態皮膜が除去され活性状態
となったのちにドライコーティングされるので、コーテ
ィング皮膜の密着性がきわめて良く、高度の耐食性、耐
摩耗性を有する。また、コーティング皮膜を構成する金
属やセラミックス特有の色を呈するので装飾性にも優れ
ている。
らかじめ表面の汚染物や不動態皮膜が除去され活性状態
となったのちにドライコーティングされるので、コーテ
ィング皮膜の密着性がきわめて良く、高度の耐食性、耐
摩耗性を有する。また、コーティング皮膜を構成する金
属やセラミックス特有の色を呈するので装飾性にも優れ
ている。
さらに、コーティング皮膜の厚さは１０００人程度あれ
ば、これら特性を発揮することができるので、コーティ
ングを施した帯板に曲げる等の加工をしてもコーティン
グ皮膜が剥離することがなく、加工後の帯板の耐食性、
耐摩耗性、装飾性も問題ない。
ば、これら特性を発揮することができるので、コーティ
ングを施した帯板に曲げる等の加工をしてもコーティン
グ皮膜が剥離することがなく、加工後の帯板の耐食性、
耐摩耗性、装飾性も問題ない。
第１図に示す本発明設備を用いて、５ＵＳ３０４ステン
レス鋼帯の光輝焼鈍材（ＢＡ材）に、イオンプレーティ
ング法とプラスマＣＶＤ法によりＴｉＮ、 ５ｉＯ７２
層皮膜を施した例を示す。
レス鋼帯の光輝焼鈍材（ＢＡ材）に、イオンプレーティ
ング法とプラスマＣＶＤ法によりＴｉＮ、 ５ｉＯ７２
層皮膜を施した例を示す。
本発明例として、厚さ０．３ｍｍ、幅３７０ｍｍの銅帯
を０．９ｍ／分で通板し、まず１３．５２ ＭＨｚの高
周波イオンボンバードメント処理を施した後、イオンプ
レーティング装置により蒸発源としてＴｉを、ガスとし
てＮ２を使用し、真空度Ｉ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒに維
持してＴｉＮを１０００人厚さにコーティングした。引
き続きプラズマＣＶＤ装置により、反応ガスとしてＳ
ｉ Ｉｔ ａ 。
を０．９ｍ／分で通板し、まず１３．５２ ＭＨｚの高
周波イオンボンバードメント処理を施した後、イオンプ
レーティング装置により蒸発源としてＴｉを、ガスとし
てＮ２を使用し、真空度Ｉ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒに維
持してＴｉＮを１０００人厚さにコーティングした。引
き続きプラズマＣＶＤ装置により、反応ガスとしてＳ
ｉ Ｉｔ ａ 。
Ｎ、Ｏを供給し、真空度０．１ Ｔｏｒｒに維持して５
ｉ（ｈを１０００人厚さにコーティングし、ＴｉＮ−５
ｉＯｚの２層皮膜を形成した。
ｉ（ｈを１０００人厚さにコーティングし、ＴｉＮ−５
ｉＯｚの２層皮膜を形成した。
その結果、本発明例では金色の優れた装飾皮膜が形成さ
れ、促進型塩水噴霧試験、大気暴露試験において５ＵＳ
３１６ステンレス鋼帯に相当する耐食性皮膜であること
が判明した。また、この皮膜は、板厚の２．５倍曲げ半
径で１８０°曲げ加工しても剥離することなく、密着性
の優れたものであった。
れ、促進型塩水噴霧試験、大気暴露試験において５ＵＳ
３１６ステンレス鋼帯に相当する耐食性皮膜であること
が判明した。また、この皮膜は、板厚の２．５倍曲げ半
径で１８０°曲げ加工しても剥離することなく、密着性
の優れたものであった。
本発明設備により、各種帯板材料に２層あるいは多層の
密着性の良いコーティング皮膜を連続的に形成すること
ができ、高度の耐食性、耐摩耗性。
密着性の良いコーティング皮膜を連続的に形成すること
ができ、高度の耐食性、耐摩耗性。
装飾性を有する帯板材料が得られる。
第１図は本発明を実施するための装置例を示す敬、列国
である。
である。
Claims (1)
- ２基の巻出巻取装置の間に、一方の該巻出巻取装置側に
寄せてイオンボンバードメント装置を設け、該イオンボ
ンバードメント装置と他方の前記巻出巻取装置との間に
、イオンプレーティング装置とスパッタリング装置とプ
ラズマＣＶＤ装置のうちの２種または３種を直列に設け
たことを特徴とする帯板の連続複合コーティング設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22097686A JPS6379966A (ja) | 1986-09-20 | 1986-09-20 | 帯板の連続複合コ−テイング設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22097686A JPS6379966A (ja) | 1986-09-20 | 1986-09-20 | 帯板の連続複合コ−テイング設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379966A true JPS6379966A (ja) | 1988-04-09 |
Family
ID=16759516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22097686A Pending JPS6379966A (ja) | 1986-09-20 | 1986-09-20 | 帯板の連続複合コ−テイング設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6379966A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5616362A (en) * | 1993-06-02 | 1997-04-01 | Andritz-Patentverwaltungs-Gesellschaft M.B.H. | Process and apparatus for the coating of metal |
| KR100323991B1 (ko) * | 1999-11-16 | 2002-02-16 | 이경희 | 박막 제조 방법 및 제조 장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678416A (en) * | 1979-11-29 | 1981-06-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Preparation of thin film |
| JPS5746207A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Compound optical fiber |
| JPS57135836A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Glow discharge treatment |
| JPS61220976A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-01 | Kubota Ltd | 車両のブレ−キ装置 |
-
1986
- 1986-09-20 JP JP22097686A patent/JPS6379966A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678416A (en) * | 1979-11-29 | 1981-06-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Preparation of thin film |
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| JPS61220976A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-01 | Kubota Ltd | 車両のブレ−キ装置 |
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| KR100323991B1 (ko) * | 1999-11-16 | 2002-02-16 | 이경희 | 박막 제조 방법 및 제조 장치 |
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