(57)【要約】【課題】  金属製ロールへの密着性の高いメッキ方法を提供する。【解決手段】  メッキ金属製ロール１は、アルミニウムの金属製ロール１０の表面を物理的に加工することにより、凹凸を形成し、脱脂処理後にさらに、化学的処理によるエッチングを実施することにより、表面の凹凸を明瞭且つ緻密なものにする。そして、置換処理を経て金属製ロール１０へメッキ処理を行う。金属製ロール１０に施されたメッキは、凹凸に入り込み、サンドブラスト処理のみ、また、酸処理のみのメッキの前処理をした場合と比べて、メッキが金属製ロール１０からより剥離しにくくなる。【選択図】図１
2018135543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製ロールに対する物理的衝突により、前記金属製ロールの表面に凹凸を形成するステップと、
物理的衝突により凹凸が形成された前記金属製ロールを、脱脂処理するステップと、
脱脂処理された前記金属製ロールを、酸性溶液によりエッチング処理するステップと、
エッチング処理後に、前記金属製ロールをメッキするステップと
を有する金属製ロールのメッキ方法。
【請求項２】
メッキされた前記金属製ロールを置換処理するステップ
をさらに有する請求項１に記載のメッキ方法。
【請求項３】
物理的衝突により形成された凹凸を、表面に有する第１の層と、
前記第１の層上に形成される金属の薄膜である第２の層と
を有し、
前記第１の層は、脱脂処理、及び酸性溶液によるエッチング処理を施されている
メッキ金属製ロール。
【請求項４】
前記第１の層は、置換液による置換処理が施されている
請求項３に記載のメッキ金属製ロール。
【請求項５】
前記金属製ロールの金属がアルミニウムである
請求項３に記載のメッキ金属製ロール。
【請求項６】
全長が、最大２４００ｍｍであり、
外径がφ３０〜φ２５０である
請求項３に記載のメッキ金属製ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッキ方法及びメッキ金属製ロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、セラミックを化学浸食又はサンドブラスト処理した後、そのセラミックの表面に抗菌性金属材料を化学メッキする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３５８５６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属製ロールに対する密着性の高いメッキ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にるメッキ金属製ロールのメッキ方法は、金属製ロールに対する物理的衝突により、前記金属製ロールの表面に凹凸を形成するステップと、物理的衝突により凹凸が形成された前記金属製ロールを、脱脂処理するステップと、脱脂処理された前記金属製ロールを、酸性溶液によりエッチング処理するステップと、エッチング処理後に、前記金属製ロールをメッキするステップとを有する。
【０００６】
好適には、メッキされた前記金属製ロールを置換処理するステップをさらに有する。
【０００７】
本発明に係るメッキ金属製ロールは、物理的衝突により形成された凹凸を、表面に有する第１の層と、前記第１の層上に形成される金属の薄膜である第２の層とを有し、前記第１の層は、脱脂処理、及び酸性溶液によるエッチング処理を施されている。
【０００８】
好適には、前記第１の層は、置換液による置換処理が施されている。
【０００９】
好適には、前記金属製ロールの金属がアルミニウムである。
【００１０】
好適には、全長が、最大２４００ｍｍであり、外径がφ３０〜φ２５０である。
【発明の効果】
【００１１】
金属製ロールに対する密着性の高いメッキ方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】メッキ金属製ロール１を例示する図である。
【図２】メッキ金属製ロール１のメッキ処理（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。
【図３】金属製ロール１０をメッキ液に浸漬させた状態を例示する図である。
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、メッキ金属性ロール１を例示する図である。
図１に例示するように、メッキ金属製ロール１は、第１の層１００を有する金属製ロール１０と、第１の層１００上に形成されたメッキ層である第２の層１０２と、第２の層１０２上に形成されたメッキ層とにより構成される。金属製ロールとは、アルミニウムで形成されるロールであり、例えば、コーター、スリッター、及びフィルム乾燥炉等に使用される、高機能フィルムを生産する機械の搬送用ローラーである。より具体的には、金属製ロール１０は、ロール外径がφ３０〜φ２５０であり、全長は、最大約２４００ｍｍである。
第１の層１００は、物理的衝突により形成された凹凸を有する。具体的には、第１の層１００は、金属製ロール１０の表面に、圧縮空気や遠心力等を用いて、研削材を高速に吹き付けること（サンドブラスト）により凹凸が形成された層である。本例では、サンドブラストに使用するサンド材質は、番手１５０番のアルミナを使用する。
【００１４】
第１の層１００は、脱脂処理が施されている。具体的には、第１の層１００上の油脂類を除去するために、酸性脱脂剤を使用した溶液に、金属製ロール１０を浸漬させて脱脂を実施する。
また、第１の層１００は、エッチング処理とスマット除去とが施されている。エッチング処理では、脱脂処理された第１の層１００は、第１の層１００上に形成されている酸化被膜を、酸を用いて除去される。本例では、モノ過硫酸素カリウムと過流酸カリウムとを含む酸性溶液、及び硫酸から成る酸性溶液に、第１の層１００が形成された金属製ロール１０を浸漬させることで酸化被膜を除去する。さらに、第１の層１００は、酸化被膜除去時に生じたスマットを除去される。酸化被膜とスマットとの除去により、既に形成されていた酸化被膜及び第１の層１００の形成後に出来た酸化被膜が除去される。これにより、サンドブラストにより形成された第１の層１００の凹凸を覆っていた酸化被膜が除去され、凹凸が明瞭になる。また、化学的処理によるエッチングでは、物理的処理とは大きさの異なる凹凸が形成され、第１の層１００の凹凸がより緻密なものとなる。
このように、第１の層１００は、油脂や酸化被膜を除去され、めっきに適した清浄な状態にされるとともに、サンドブラストという物理的処理と、エッチングという化学的処理とにより金属製ロール１０の表面が粗化されることにより形成される。
【００１５】
さらに、エッチング処理された第１の層１００は、置換液による置換処理が施されている。具体的には、第１の層１００は、空中及び水洗い中に新たに形成された酸化被膜の除去、再酸化の防止のために、亜鉛を強アルカリ性溶液に溶解させた水溶液に、金属製ロール１０を浸漬させ、第１の層１００上に亜鉛皮膜を形成させる。本例では、酸化亜鉛と水酸化ナトリウムとを含む水溶液を使用する。
第１の層１００上の亜鉛皮膜は、一度剥離され、その後、再度亜鉛置換を施される。これにより、第１の層１００上には、より微細な亜鉛皮膜が形成される。本例において、剥離には、エッチングと同じ溶液（モノ過硫酸素カリウム及び過流酸カリウムを含む酸性溶液、及び硫酸を含む酸性溶液）を使用する。
【００１６】
第２の層１０２は、第１の層１００上に金属の薄膜が形成された層である。金属の薄膜とは、例えば、ニッケルのメッキであり、ニッケルのメッキは、第１の層１００の凹凸に入り込んでいる。これにより第２の層１０２が第１の層１００すなわち金属製ロール１０から剥離しにくくなる。
第２の層１０２は、亜鉛置換処理された第１の層１００にメッキ処理されることにより形成される。具体的には、第２の層１０２は、亜鉛置換処理された第１の層１００を有する金属製ロール１０を、ニッケルのメッキ液に浸漬させることにより形成される。さらに具体的には、第２の層１０２は、メッキ液中において、第１の層１００上の亜鉛皮膜がニッケルに置換されることにより、第１の層１００上にニッケルメッキが形成される。本例では、メッキ液に、ワット浴を使用し、成分として、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、及びホウ酸を含む。これにより、第１の層１００上にニッケルのメッキが施され、第２の層１０２が形成される。第２の層の厚さは約１０〜１５μｍである。ニッケルメッキを施すことにより耐食性に優れる。
【００１７】
第２の層１０２上には、さらに、硬質クロムのメッキ層が形成される。具体的には、第２の層１０２は、脱脂処理、エッチング処理を施され、その後、第２の層１０２上に、硬質クロムのメッキ層が、硬質クロムメッキ浴に金属製ロール１０を浸漬させることにより形成される。硬質クロムメッキは、高硬度であり、耐摩耗性及び耐久性に優れている。
【００１８】
図２は、金属製ロール１０へのメッキ処理（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。
図２に例示するように、ステップ１００（Ｓ１００）において、金属製ロール１０にサンドブラスト加工を施し、その表面に凹凸を形成する。サンドブラスト加工により形成されるのが第１の層１００である。
ステップ１０５（Ｓ１０５）において、金属製ロール１０を酸性溶液を用いて脱脂処理する。具体的には、サンドブラスト加工された第１の層１００を有する金属製ロール１０を５０℃のアルカリ性溶液に５分間浸漬する。脱脂後、水洗いし、金属製ロール１０に付着した溶液を流し、次に浸漬させる溶液と混ざらないようにする。
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、脱脂処理された金属製ロール１０にエッチング処理を行う。脱脂処理された金属製ロール１０を５０℃の酸性溶液に２分間浸漬し、金属製ロール１０の酸化被膜を除去する。さらに、酸化被膜除去時に生じたスマットを除去する。Ｓ１０５と同様に酸処理後は、水洗いする。
ステップ１１５（Ｓ１１５）において、酸処理された金属製ロール１０に亜鉛置換処理（１次置換）を行う。亜鉛を強アルカリ性溶液に溶解させた２５℃の溶液に、金属製ロール１０を浸漬させ、溶液の入った貯留槽を４０秒間揺動し、金属製ロール１０上に亜鉛皮膜を形成する。その後水洗いする。
ステップ１２０（Ｓ１２０）において、Ｓ１１５において形成された亜鉛皮膜を剥離する。具体的には、金属製ロール１０を３０℃の酸性溶液に４０秒間浸漬する。その後水洗いし、金属製ロール１０上に酸性溶液が残らないようにする。
ステップ１２５（Ｓ１２５）において、再度亜鉛置換処理（２次置換）を行う。１次置換と同様に、亜鉛を強アルカリ性溶液に溶解させた２５℃の水溶液に浸漬し、２０秒間水溶液の貯留槽を揺動する。これにより、より微細な亜鉛皮膜を第１の層１００上に形成することができる。その後水洗いする。
ステップ１３０（Ｓ１３０）において、亜鉛置換処理された金属製ロール１０にメッキ処理を行う。具体的には、Ｓ１２５により亜鉛皮膜が形成された金属製ロール１０を５０℃のワット浴に２０分間浸漬する。その際、金属製ロール１０に通電し、（３０A〜４０A）電解メッキを行う。図３に例示するように、メッキ槽３に浸漬された金属製ロール１０は、回転機構３２により回転しながら、ニッケルメッキが施される。第１の層１００上に施されたメッキ層が第２の層１０２である。
ステップ１３５（Ｓ１３５）において、Ｓ１３０により、第２の層１０２が形成された金属製ロール１０にＳ１０５と同様に脱脂処理を行う。
ステップ１４０（Ｓ１４０）において、Ｓ１１０と同様に、Ｓ１３５により脱脂された金属製ロール１０にエッチング処理及びスマット除去処理を行う。
ステップ１４５（Ｓ１４５）において、硬質クロムメッキ浴に金属製ロール１０を浸漬し、第２の層１０２上に硬質クロムのメッキ層を形成する。硬質クロムメッキは、金属製ロール１０に電解メッキにより施される。
ステップ１５０（Ｓ１５０）において、硬質クロムメッキされた金属製ロール１０を鏡面研磨し、バランスを修正した後、検査を実施する。
【００１９】
図３は、本発明に係るニッケルのメッキ槽３を例示する図である。
図３に例示するように、メッキ槽３は、メッキ液を貯留する容器３０と、容器３０に浸漬された金属製ロール１０を回転させる回転機構３２と、容器３０内部に配置されたアノード３４とを有する。容器３０は、メッキ液としてワット浴が貯留される。メッキ液に浸漬された金属製ロール１０は、カソードとして通電され、回転機構３２により、軸中心に回転されながらニッケルメッキが施される。
【００２０】
以上、説明したように、メッキ金属製ロール１は、物理的な加工（サンドブラスト加工）により表面に凹凸が形成されており、さらに、化学的な処理（エッチング処理）が施されることにより、メッキ金属製ロール１の凹凸を明瞭且つ緻密にする。これらの処理後にメッキされるため、メッキが金属製ロール１０の凹凸に入り込み、金属製ロール１０とメッキとの密着性が増す。つまり、サンドブラスト処理のみ、また、酸処理のみのメッキの前処理をした場合と比べて、メッキが金属製ロール１０からより剥離しにくくなる。
【００２１】
上記実施形態において、第1の層１００は、研削材を高速に吹き付けることにより凹凸が形成されているが、例えば、やすりやサンドペーパー等により第１の層１００を削ることで第１の層１００に凹凸を形成してもよい。
また、上記実施形態において、脱脂剤に酸性脱脂剤を使用しているが、第１の層１００上の油脂類を除去できればこれに限定されるものではなく、例えば、アルカリ脱脂剤を使用して脱脂処理してもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１…メッキ金属製ロール
３…メッキ槽
１０…金属製ロール
３０…容器
３２…回転機構
３４…アノード
１００…第１の層
１０２…第２の層
【図１】
2018135543.tif 000003
【図２】
2018135543.tif 000004
【図３】
2018135543.tif 000005