JP2000226694A - アルミニウム材の表面処理方法 - Google Patents
アルミニウム材の表面処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 乳白色の安定した色調をもつ電着塗膜をアル
ミニウム材の表面に形成する。 【構成】 陽極酸化処理したアルミニウム材を電着塗装
に先立ってリン酸溶液又は硫酸溶液に浸漬し、アルミニ
ウム材の表面を改質する。リン酸溶液を使用する場合、
温度３０〜９０℃，濃度５〜３００ｇ／ｌのリン酸溶液
にアルミニウム材を２〜１５分浸漬する。硫酸溶液を使
用する場合、温度４０〜９０℃，濃度２０〜５００ｇ／
ｌの硫酸溶液にアルミニウム材を２〜１５分浸漬する。
何れの場合も、浸漬処理後に水洗し、電着塗装工程に送
る。
ミニウム材の表面に形成する。 【構成】 陽極酸化処理したアルミニウム材を電着塗装
に先立ってリン酸溶液又は硫酸溶液に浸漬し、アルミニ
ウム材の表面を改質する。リン酸溶液を使用する場合、
温度３０〜９０℃，濃度５〜３００ｇ／ｌのリン酸溶液
にアルミニウム材を２〜１５分浸漬する。硫酸溶液を使
用する場合、温度４０〜９０℃，濃度２０〜５００ｇ／
ｌの硫酸溶液にアルミニウム材を２〜１５分浸漬する。
何れの場合も、浸漬処理後に水洗し、電着塗装工程に送
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、乳白色の塗膜形成に適
したアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法
に関する。
したアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】サッシ等の建材では、耐久性，強度に優
れた軽量なアルミニウム又はアルミニウム合金（以下、
アルミニウム材という）の押出形材が多用されている。
押出形材を脱脂→アルカリエッチング→中和→陽極酸化
→湯洗→電解着色→湯洗→電着塗装→焼付けの順で表面
処理すると、白色から黒色にわたる広範囲の色調が付与
される。たとえば、特開平１−１３９７９８号公報で
は、不溶性又は難溶性のアルカリ土類金属塩を含む酸性
水溶液でアルミニウム材を処理することにより、乳白
色，白色等の色調を付与している。乳白色の色調は、熱
処理で異質粒子を析出させる合金発色法（特開平１−１
７２５４１号公報，特開平１−２７２７４０号公報）に
よっても得られる。
れた軽量なアルミニウム又はアルミニウム合金（以下、
アルミニウム材という）の押出形材が多用されている。
押出形材を脱脂→アルカリエッチング→中和→陽極酸化
→湯洗→電解着色→湯洗→電着塗装→焼付けの順で表面
処理すると、白色から黒色にわたる広範囲の色調が付与
される。たとえば、特開平１−１３９７９８号公報で
は、不溶性又は難溶性のアルカリ土類金属塩を含む酸性
水溶液でアルミニウム材を処理することにより、乳白
色，白色等の色調を付与している。乳白色の色調は、熱
処理で異質粒子を析出させる合金発色法（特開平１−１
７２５４１号公報，特開平１−２７２７４０号公報）に
よっても得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アルカリ土類
金属塩を用いて乳白色に着色するとき、キレート剤及び
フッ素化合物を添加した酸性水溶液が使用される。その
ため、従来の表面処理液を使用する場合とは異なった作
業環境及び廃液処理設備が必要とされ、設備コストや製
造コストが高くなる。他方、建材関連で使用される押出
形材は、ＪＩＳ Ａ６０６３を始めとする合金系であ
る。この種の合金系は、従来の乳白色合金発色法で提案
されている合金と組成及び製造工程が大きく異なってお
り、熱処理によっても必要とする乳白色の皮膜が形成さ
れない。
金属塩を用いて乳白色に着色するとき、キレート剤及び
フッ素化合物を添加した酸性水溶液が使用される。その
ため、従来の表面処理液を使用する場合とは異なった作
業環境及び廃液処理設備が必要とされ、設備コストや製
造コストが高くなる。他方、建材関連で使用される押出
形材は、ＪＩＳ Ａ６０６３を始めとする合金系であ
る。この種の合金系は、従来の乳白色合金発色法で提案
されている合金と組成及び製造工程が大きく異なってお
り、熱処理によっても必要とする乳白色の皮膜が形成さ
れない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、陽極酸化処理と
電着塗装との間でリン酸処理又は硫酸処理することによ
り、安定した乳白色の色調を呈する複合皮膜をアルミニ
ウム材の表面に形成することを目的とする。本発明の表
面処理方法は、その目的を達成するため、陽極酸化処理
したアルミニウム又はアルミニウム合金を、電着塗装に
先立ってリン酸溶液又は硫酸溶液に浸漬し、アルミニウ
ム材の表面を改質する。リン酸溶液を使用する場合、温
度３０〜９０℃，濃度５〜３００ｇ／ｌのリン酸溶液に
アルミニウム材を２〜１５分浸漬する。硫酸溶液を使用
する場合、温度４０〜９０℃，濃度２０〜５００ｇ／ｌ
の硫酸溶液にアルミニウム材を２〜１５分浸漬する。何
れの場合も、浸漬処理後に水洗し、電着塗装工程に送
る。
題を解消すべく案出されたものであり、陽極酸化処理と
電着塗装との間でリン酸処理又は硫酸処理することによ
り、安定した乳白色の色調を呈する複合皮膜をアルミニ
ウム材の表面に形成することを目的とする。本発明の表
面処理方法は、その目的を達成するため、陽極酸化処理
したアルミニウム又はアルミニウム合金を、電着塗装に
先立ってリン酸溶液又は硫酸溶液に浸漬し、アルミニウ
ム材の表面を改質する。リン酸溶液を使用する場合、温
度３０〜９０℃，濃度５〜３００ｇ／ｌのリン酸溶液に
アルミニウム材を２〜１５分浸漬する。硫酸溶液を使用
する場合、温度４０〜９０℃，濃度２０〜５００ｇ／ｌ
の硫酸溶液にアルミニウム材を２〜１５分浸漬する。何
れの場合も、浸漬処理後に水洗し、電着塗装工程に送
る。
【０００５】
【作用】一般的にいって、反射面における正反射分をで
きるだけ少なくし、拡散反射を多くするとき、白色系の
色調が得られる。たとえば、素地のアルミニウム材は、
押出直後の均一表面よりも機械的前処理で塑性変形さ
せ、或いは酸又はアルカリを用いたエッチングで凹凸面
を形成することにより表面が白色化する。陽極酸化皮膜
では、微小な異質粒子を皮膜中に分散させるとき、拡散
反射が多くなって白色化する。ただし、異質粒子を分散
させるだけでは皮膜が物理的に弱くなるので、電着塗装
によって皮膜を強化している。しかし、何れの場合も、
処理条件の変動による影響が大きく、安定した白色の色
調が得られ難い。
きるだけ少なくし、拡散反射を多くするとき、白色系の
色調が得られる。たとえば、素地のアルミニウム材は、
押出直後の均一表面よりも機械的前処理で塑性変形さ
せ、或いは酸又はアルカリを用いたエッチングで凹凸面
を形成することにより表面が白色化する。陽極酸化皮膜
では、微小な異質粒子を皮膜中に分散させるとき、拡散
反射が多くなって白色化する。ただし、異質粒子を分散
させるだけでは皮膜が物理的に弱くなるので、電着塗装
によって皮膜を強化している。しかし、何れの場合も、
処理条件の変動による影響が大きく、安定した白色の色
調が得られ難い。
【０００６】これに対し、陽極酸化処理されたアルミニ
ウム材をリン酸浸漬又は硫酸浸漬すると、電着塗装後に
色調が安定した乳白色の皮膜が形成される。リン酸浸漬
又は硫酸浸漬が色調の安定性に及ぼす影響は次のように
推察される。陽極酸化処理したアルミニウム材をリン酸
溶液又は硫酸溶液に浸漬すると、陽極酸化皮膜のセル壁
が溶解し、皮膜表面が凹凸に富む皮膜構造に変わる。生
成した凹凸が微小構造で陽極酸化皮膜の表面に無数に存
在するため、拡散反射が促進される。したがって、陽極
酸化皮膜の上に形成される塗膜の色調は、陽極酸化皮膜
の溶解の進行に応じて徐々に白味を増し、最終的には乳
白色に変化する。この点、水酸化ナトリウム，水酸化カ
リウム等のアルカリ系溶液を用いて陽極酸化材を処理す
ると、陽極酸化皮膜が均一溶解するため、凹凸に富む皮
膜構造への変化が望めない。
ウム材をリン酸浸漬又は硫酸浸漬すると、電着塗装後に
色調が安定した乳白色の皮膜が形成される。リン酸浸漬
又は硫酸浸漬が色調の安定性に及ぼす影響は次のように
推察される。陽極酸化処理したアルミニウム材をリン酸
溶液又は硫酸溶液に浸漬すると、陽極酸化皮膜のセル壁
が溶解し、皮膜表面が凹凸に富む皮膜構造に変わる。生
成した凹凸が微小構造で陽極酸化皮膜の表面に無数に存
在するため、拡散反射が促進される。したがって、陽極
酸化皮膜の上に形成される塗膜の色調は、陽極酸化皮膜
の溶解の進行に応じて徐々に白味を増し、最終的には乳
白色に変化する。この点、水酸化ナトリウム，水酸化カ
リウム等のアルカリ系溶液を用いて陽極酸化材を処理す
ると、陽極酸化皮膜が均一溶解するため、凹凸に富む皮
膜構造への変化が望めない。
【０００７】リン酸浸漬処理では、温度３０〜９０℃，
濃度５〜３００ｇ／ｌのリン酸溶液が使用される。リン
酸塩溶液の液温は、陽極酸化皮膜の乳白色化を効率よく
進行させる上で、３０〜９０℃の範囲に設定しておくこ
とが必要である。３０℃未満の液温では、陽極酸化皮膜
の溶解反応が遅くなり、必要とする色調を得るまでに長
時間の浸漬が要求される。逆に９０℃を超える液温で
は、溶解反応が激しく進行し、得られる色調が不安定に
なる。リン酸塩溶液の濃度は、比較的短時間の浸漬で陽
極酸化皮膜の表面に微細な凹凸を形成させるため、５〜
３００ｇ／ｌの範囲に設定しておくことが必要である。
５ｇ／ｌ未満の濃度では、皮膜溶解能が小さく、長時間
の浸漬処理が必要になる。逆に３００ｇ／ｌを超える濃
度では、陽極酸化皮膜の溶解が過度に進行し、後工程で
形成される塗膜の密着性が低下する。
濃度５〜３００ｇ／ｌのリン酸溶液が使用される。リン
酸塩溶液の液温は、陽極酸化皮膜の乳白色化を効率よく
進行させる上で、３０〜９０℃の範囲に設定しておくこ
とが必要である。３０℃未満の液温では、陽極酸化皮膜
の溶解反応が遅くなり、必要とする色調を得るまでに長
時間の浸漬が要求される。逆に９０℃を超える液温で
は、溶解反応が激しく進行し、得られる色調が不安定に
なる。リン酸塩溶液の濃度は、比較的短時間の浸漬で陽
極酸化皮膜の表面に微細な凹凸を形成させるため、５〜
３００ｇ／ｌの範囲に設定しておくことが必要である。
５ｇ／ｌ未満の濃度では、皮膜溶解能が小さく、長時間
の浸漬処理が必要になる。逆に３００ｇ／ｌを超える濃
度では、陽極酸化皮膜の溶解が過度に進行し、後工程で
形成される塗膜の密着性が低下する。
【０００８】温度及び濃度が管理されたリン酸塩溶液に
アルミニウム材を２〜１５分浸漬する。浸漬時間に応じ
て陽極酸化皮膜の表面に形成される凹凸の個数が増加す
る。２分に達しない短時間浸漬では処理効果が不充分で
あり、１５分を超えて浸漬処理しても長時間浸漬時間に
見合った効果が得られない。硫酸溶液を使用する場合
も、同様な理由から温度４０〜９０℃，濃度２０〜５０
０ｇ／ｌの硫酸溶液が使用され、浸漬時間が２〜１５分
の間に設定される。リン酸溶液又は硫酸溶液を用いて浸
漬処理されたアルミニウム材は、表面に付着している酸
液を水洗除去した後、電着塗装工程に送られる。
アルミニウム材を２〜１５分浸漬する。浸漬時間に応じ
て陽極酸化皮膜の表面に形成される凹凸の個数が増加す
る。２分に達しない短時間浸漬では処理効果が不充分で
あり、１５分を超えて浸漬処理しても長時間浸漬時間に
見合った効果が得られない。硫酸溶液を使用する場合
も、同様な理由から温度４０〜９０℃，濃度２０〜５０
０ｇ／ｌの硫酸溶液が使用され、浸漬時間が２〜１５分
の間に設定される。リン酸溶液又は硫酸溶液を用いて浸
漬処理されたアルミニウム材は、表面に付着している酸
液を水洗除去した後、電着塗装工程に送られる。
【０００９】
【実施例】アルミニウム材として、Ａ６０６３−Ｔ５材
を使用した。アルミニウム材を２５℃，１００ｇ／ｌの
硫酸溶液に５分間浸漬することにより脱脂した後、５０
℃，５０ｇ／ｌの水酸化ナトリウム溶液で４分間エッチ
ングし、２５℃，１００ｇ／ｌの硫酸溶液に３分間浸漬
することにより中和した。次いで、アルミニウム材を２
０℃の硫酸溶液に浸漬し電流密度１５０Ａ／ｍ2 で電解
し、膜厚１０μｍの陽極酸化皮膜を生成させた。陽極酸
化処理されたアルミニウム材に、電流密度５Ａ／ｍ2 で
電着塗料ＡＬ８００Ｎ（ハニー化成株式会社製）を電着
塗装し、１８０℃×３０分の加熱焼付けで膜厚１０μｍ
の塗膜を形成した。これを従来例（試験番号１）とし、
色調の変化を調査するときの基準に用いた。
を使用した。アルミニウム材を２５℃，１００ｇ／ｌの
硫酸溶液に５分間浸漬することにより脱脂した後、５０
℃，５０ｇ／ｌの水酸化ナトリウム溶液で４分間エッチ
ングし、２５℃，１００ｇ／ｌの硫酸溶液に３分間浸漬
することにより中和した。次いで、アルミニウム材を２
０℃の硫酸溶液に浸漬し電流密度１５０Ａ／ｍ2 で電解
し、膜厚１０μｍの陽極酸化皮膜を生成させた。陽極酸
化処理されたアルミニウム材に、電流密度５Ａ／ｍ2 で
電着塗料ＡＬ８００Ｎ（ハニー化成株式会社製）を電着
塗装し、１８０℃×３０分の加熱焼付けで膜厚１０μｍ
の塗膜を形成した。これを従来例（試験番号１）とし、
色調の変化を調査するときの基準に用いた。
【００１０】リン酸溶液浸漬又は硫酸浸漬では、表１に
示す条件で陽極酸化処理後のアルミニウム材を処理した
後、同様に電着塗装した。形成された各塗膜の色調を調
査した。変角分光測色計（ＧＰＳ−２，村上色彩株式会
社製）を用い、入射角４５度，受光角２０度で塗膜のＬ
* 値（明度）を測定した。測定結果を試験番号１のＬ*
値と比較し、両者の明度差で色調変化を判定した。表１
の調査結果にみられるように、電解塗装に先立って本発
明で規定した条件下でリン酸浸漬処理又は硫酸浸漬処理
すると、従来例に対し明度差が１０以上と大きく、優れ
た乳白色を呈する膜面であることが判る。他方、濃度，
温度，浸漬時間等の条件が本発明で規定した範囲を外れ
ると、明度差が小さくなっていることから、リン酸浸漬
又は硫酸浸漬の処理効果が低下することが窺がわれる。
示す条件で陽極酸化処理後のアルミニウム材を処理した
後、同様に電着塗装した。形成された各塗膜の色調を調
査した。変角分光測色計（ＧＰＳ−２，村上色彩株式会
社製）を用い、入射角４５度，受光角２０度で塗膜のＬ
* 値（明度）を測定した。測定結果を試験番号１のＬ*
値と比較し、両者の明度差で色調変化を判定した。表１
の調査結果にみられるように、電解塗装に先立って本発
明で規定した条件下でリン酸浸漬処理又は硫酸浸漬処理
すると、従来例に対し明度差が１０以上と大きく、優れ
た乳白色を呈する膜面であることが判る。他方、濃度，
温度，浸漬時間等の条件が本発明で規定した範囲を外れ
ると、明度差が小さくなっていることから、リン酸浸漬
又は硫酸浸漬の処理効果が低下することが窺がわれる。
【００１１】
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、電着塗装に先立ってリン酸浸漬又は硫酸浸漬するこ
とにより、アルミニウム材の表面に形成されている陽極
酸化皮膜の拡散反射効果を高め、その上に形成される電
着塗膜を乳白色化している。この方法によるとき、新た
な設備を必要とすることなく、安定した乳白色の色調を
もつ電着塗装材が安価に製造される。
は、電着塗装に先立ってリン酸浸漬又は硫酸浸漬するこ
とにより、アルミニウム材の表面に形成されている陽極
酸化皮膜の拡散反射効果を高め、その上に形成される電
着塗膜を乳白色化している。この方法によるとき、新た
な設備を必要とすることなく、安定した乳白色の色調を
もつ電着塗装材が安価に製造される。
Claims (2)
- 【請求項１】 陽極酸化処理したアルミニウム又はアル
ミニウム合金を、温度３０〜９０℃，濃度５〜３００ｇ
／ｌのリン酸溶液に２〜１５分浸漬し、水洗後に電着塗
装して乳白色の複合皮膜を形成することを特徴とするア
ルミニウム材の表面処理方法。 - 【請求項２】 陽極酸化処理したアルミニウム又はアル
ミニウム合金を、温度４０〜９０℃，濃度２０〜５００
ｇ／ｌの硫酸溶液に２〜１５分浸漬し、水洗後に電着塗
装して乳白色の複合皮膜を形成することを特徴とするア
ルミニウム材の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11024811A JP2000226694A (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | アルミニウム材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11024811A JP2000226694A (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | アルミニウム材の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000226694A true JP2000226694A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12148589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11024811A Pending JP2000226694A (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | アルミニウム材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000226694A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002069694A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-08 | Nippon Light Metal Co Ltd | 表面処理アルミニウム材及びその製造方法 |
| JP2007246932A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Nippon Light Metal Co Ltd | 複層皮膜形成方法 |
| CN108138351A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-06-08 | 欧朋达科技(深圳)有限公司 | 白色铝件及其制备方法 |
| KR20200135297A (ko) | 2018-03-28 | 2020-12-02 | 가부시키가이샤 유에이씨제이 | 알루미늄 부재 및 그 제조 방법 |
| KR20210100188A (ko) | 2019-01-23 | 2021-08-13 | 가부시키가이샤 유에이씨제이 | 알루미늄 부재 및 그 제조 방법 |
-
1999
- 1999-02-02 JP JP11024811A patent/JP2000226694A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002069694A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-08 | Nippon Light Metal Co Ltd | 表面処理アルミニウム材及びその製造方法 |
| JP2007246932A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Nippon Light Metal Co Ltd | 複層皮膜形成方法 |
| CN108138351A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-06-08 | 欧朋达科技(深圳)有限公司 | 白色铝件及其制备方法 |
| WO2019061341A1 (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 欧朋达科技(深圳)有限公司 | 白色铝件及其制备方法 |
| KR20200135297A (ko) | 2018-03-28 | 2020-12-02 | 가부시키가이샤 유에이씨제이 | 알루미늄 부재 및 그 제조 방법 |
| KR102533326B1 (ko) | 2018-03-28 | 2023-05-17 | 가부시키가이샤 유에이씨제이 | 알루미늄 부재 및 그 제조 방법 |
| US11932956B2 (en) | 2018-03-28 | 2024-03-19 | Uacj Corporation | Aluminum member and method of manufacturing the same |
| KR20210100188A (ko) | 2019-01-23 | 2021-08-13 | 가부시키가이샤 유에이씨제이 | 알루미늄 부재 및 그 제조 방법 |
| US12173421B2 (en) | 2019-01-23 | 2024-12-24 | Uaci Corporation | Aluminum member and method of manufacturing aluminum member |
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|---|---|---|---|
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