JPH0791659B2 - アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法 - Google Patents
アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法Info
- Publication number
- JPH0791659B2 JPH0791659B2 JP17356184A JP17356184A JPH0791659B2 JP H0791659 B2 JPH0791659 B2 JP H0791659B2 JP 17356184 A JP17356184 A JP 17356184A JP 17356184 A JP17356184 A JP 17356184A JP H0791659 B2 JPH0791659 B2 JP H0791659B2
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- aluminum
- treatment
- film
- aluminum alloy
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/82—After-treatment
- C23C22/83—Chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上利用分野） 本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面
処理法に関し、特に化学的に形成した酸化皮膜の防錆効
果を高めることにより、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金としての耐食性を向上せしめたアルミニウムまた
はアルミニウム合金の表面処理法に関する。
処理法に関し、特に化学的に形成した酸化皮膜の防錆効
果を高めることにより、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金としての耐食性を向上せしめたアルミニウムまた
はアルミニウム合金の表面処理法に関する。
（従来の技術） 従来、アルミニウムまたはアルミニウム合金（以下、単
にアルミニウムと称する。）は、それ自体が耐食性に乏
しいことからその改善のために種々の表面処理が行われ
ている。
にアルミニウムと称する。）は、それ自体が耐食性に乏
しいことからその改善のために種々の表面処理が行われ
ている。
即ち、その一例としては、アルマイト処理による電気化
学的方法、またベーマイト処理、クロメート処理などで
知られる化成処理などであるが、電気化学的方法につい
ては、それのみで充分なる耐食性は得られるものの、実
際に工業的に生産を行うまでには多大の設備、費用を要
して容易に着手できないという経済上の不利益を有して
おり、また化成処理におけるベーマイト処理では容易性
の点では良好であるも、満足のいく耐食性は得難く、ま
た使用可能なアルミニウムも制限され、更に、クロメー
ト処理においては公害上の問題が付随すると共に、ベー
マイト処理のものと同様耐食性の点でも未だ不十分であ
るなど、いずれの方法においてもその改良の余地が残さ
れていた。
学的方法、またベーマイト処理、クロメート処理などで
知られる化成処理などであるが、電気化学的方法につい
ては、それのみで充分なる耐食性は得られるものの、実
際に工業的に生産を行うまでには多大の設備、費用を要
して容易に着手できないという経済上の不利益を有して
おり、また化成処理におけるベーマイト処理では容易性
の点では良好であるも、満足のいく耐食性は得難く、ま
た使用可能なアルミニウムも制限され、更に、クロメー
ト処理においては公害上の問題が付随すると共に、ベー
マイト処理のものと同様耐食性の点でも未だ不十分であ
るなど、いずれの方法においてもその改良の余地が残さ
れていた。
更に、アルキルシリケートのアルコール溶液で処理する
ことも提案されている（特開昭51−105940号公報）が、
該方法においても、単にSiO2膜を基材に形成したもので
あり、耐食性の点で問題が残されていた。
ことも提案されている（特開昭51−105940号公報）が、
該方法においても、単にSiO2膜を基材に形成したもので
あり、耐食性の点で問題が残されていた。
そこで本発明は、アルミニウムに対する化成処理、即
ち、アルミニウム表面に形成した化学的酸化皮膜に着目
し、何故それらが耐食性の点で劣るのかを追求した結
果、以下の知見を得るに至った。
ち、アルミニウム表面に形成した化学的酸化皮膜に着目
し、何故それらが耐食性の点で劣るのかを追求した結
果、以下の知見を得るに至った。
即ち、アルミニウム表面に形成された化学的酸化皮膜
は、水に対しての親和性が良好である親和化されたもの
となっており、その為水分は皮膜に対して付着し易く、
また濡れ易くなり、結果的にこれが起因してアルミニウ
ム自体は腐食劣化され易いという知見である。現状にお
いてはこれに基づきこの親和化された皮膜を逆に疎水化
して撥水効果を出すべく界面活性剤による処理、或いは
シリコンオイル等を塗布することも考えられが、いずれ
も使用条件、環境等によってはその処理剤が皮膜より離
脱して効力を消失する恐れが生じ延いてはこれが腐食へ
とつながるため、これらの方法は根本的な問題解決のた
めの対象とはなり得ていないのが実状である。
は、水に対しての親和性が良好である親和化されたもの
となっており、その為水分は皮膜に対して付着し易く、
また濡れ易くなり、結果的にこれが起因してアルミニウ
ム自体は腐食劣化され易いという知見である。現状にお
いてはこれに基づきこの親和化された皮膜を逆に疎水化
して撥水効果を出すべく界面活性剤による処理、或いは
シリコンオイル等を塗布することも考えられが、いずれ
も使用条件、環境等によってはその処理剤が皮膜より離
脱して効力を消失する恐れが生じ延いてはこれが腐食へ
とつながるため、これらの方法は根本的な問題解決のた
めの対象とはなり得ていないのが実状である。
（発明の目的） 本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、経済
的に見て有利な化成処理によるアルミニウムの化学的酸
化皮膜に対し、物理的、且つ、化学的に安定な疎水化表
面を形成し得る処理剤について種々検討を重ねた結果、
特定のカップリング剤が最適であることを見い出し、遂
に本発明を完成したものである。
的に見て有利な化成処理によるアルミニウムの化学的酸
化皮膜に対し、物理的、且つ、化学的に安定な疎水化表
面を形成し得る処理剤について種々検討を重ねた結果、
特定のカップリング剤が最適であることを見い出し、遂
に本発明を完成したものである。
（発明の構成） 即ち、本発明は、基材たるアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金表面に、化学的に酸化皮膜を形成し、次いで該
酸化皮膜を、加水分解可能な官能基と、アルキル基より
なる疎水基とを有するシラン系カップリング剤にて処理
し、基剤側の皮膜はSi−Ｏの共有結合を生じさせ、最表
面の皮膜はアルキル基を配するようにしてなることを特
徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処
理法を要旨とするものである。
ウム合金表面に、化学的に酸化皮膜を形成し、次いで該
酸化皮膜を、加水分解可能な官能基と、アルキル基より
なる疎水基とを有するシラン系カップリング剤にて処理
し、基剤側の皮膜はSi−Ｏの共有結合を生じさせ、最表
面の皮膜はアルキル基を配するようにしてなることを特
徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処
理法を要旨とするものである。
本発明において使用されるカップリング剤は、シラン系
のものであり、具体的には、Ｘ〜Si（OR）３の一般式で
表される。ここでＸはアルキル基よりなる疎水基であ
り、Ｒは加水分解可能なメトキシ基、エトキシ基などの
官能基である。本発明のカップリング剤は、このように
１つの分子内に二種の官能基を有しているものであり、
例えばアルミニウムの化学的酸化皮膜たるベーマイト皮
膜に対してはシラノール基の加水分解により酸化アルミ
ニウムと非常に安定な化学共有結合を生じ、これにより
カップリング剤は酸化皮膜より容易に離脱したりするこ
とがないもので、またカップリング剤処理の施された酸
化皮膜の最表面にはアルキル基よりなる疎水基が位置す
ることにより、アルミニウムとしての表面は疎水化さ
れ、その結果として撥水効果が上がり耐食性が非常に向
上するものと思われる。これらのメカニズムを以下に示
す。
のものであり、具体的には、Ｘ〜Si（OR）３の一般式で
表される。ここでＸはアルキル基よりなる疎水基であ
り、Ｒは加水分解可能なメトキシ基、エトキシ基などの
官能基である。本発明のカップリング剤は、このように
１つの分子内に二種の官能基を有しているものであり、
例えばアルミニウムの化学的酸化皮膜たるベーマイト皮
膜に対してはシラノール基の加水分解により酸化アルミ
ニウムと非常に安定な化学共有結合を生じ、これにより
カップリング剤は酸化皮膜より容易に離脱したりするこ
とがないもので、またカップリング剤処理の施された酸
化皮膜の最表面にはアルキル基よりなる疎水基が位置す
ることにより、アルミニウムとしての表面は疎水化さ
れ、その結果として撥水効果が上がり耐食性が非常に向
上するものと思われる。これらのメカニズムを以下に示
す。
尚、上記カップリング剤の化学的酸化皮膜に対する安定
性を増すためには、カップリング剤処理後、これに温風
を当てたり、或いはこれを高温室に配置したりするなど
の熱処理を施しても良いものである。
性を増すためには、カップリング剤処理後、これに温風
を当てたり、或いはこれを高温室に配置したりするなど
の熱処理を施しても良いものである。
（実施例） 実施例１ アルミニウム板（JIS2011）を95℃以上の１％トリエタ
ノールアミン水溶液に20分間浸漬してベーマイト処理を
行い、次いでこのアルミニウム板を25℃、１％のアルキ
ル基を有するシランカップリング剤（東レシリコン
（株）製、AY−43−004（ジメチルジメトキシシラン
（（CH3）2Si（OCH3）２）））メタノール溶液に20分間
浸漬した後、120℃、15分間の温風乾燥による熱処理を
施してアルミニウム板を得た。
ノールアミン水溶液に20分間浸漬してベーマイト処理を
行い、次いでこのアルミニウム板を25℃、１％のアルキ
ル基を有するシランカップリング剤（東レシリコン
（株）製、AY−43−004（ジメチルジメトキシシラン
（（CH3）2Si（OCH3）２）））メタノール溶液に20分間
浸漬した後、120℃、15分間の温風乾燥による熱処理を
施してアルミニウム板を得た。
実施例２ 実施例１におけるアルミニウム板をJIS1070とし、また
シランカップリング剤をアルキル基を有するシランカッ
プリング剤（東レシリコン（株）製、AY−43−064）と
した以外は全て実施例１と同様になしたものを実施例２
とした。尚、AY−43−064は、2,4,6,8−テトラメチル−
ビス（２−トリメトキシシリルエチル）−ビス（３−０
−ヒドロキシフェニルプロピル）−シクロテトラシロキ
サンであり、以下の構造式を示す。
シランカップリング剤をアルキル基を有するシランカッ
プリング剤（東レシリコン（株）製、AY−43−064）と
した以外は全て実施例１と同様になしたものを実施例２
とした。尚、AY−43−064は、2,4,6,8−テトラメチル−
ビス（２−トリメトキシシリルエチル）−ビス（３−０
−ヒドロキシフェニルプロピル）−シクロテトラシロキ
サンであり、以下の構造式を示す。
比較例１ アルミニウム板（JIS2011）を95℃以上の１％トリエタ
ノールアミン水溶液に20分間浸漬してベーマイト処理を
施し、アルミニウム板を得た。
ノールアミン水溶液に20分間浸漬してベーマイト処理を
施し、アルミニウム板を得た。
比較例２ アルミニウム板（JIS2011）を30℃のCrO3を4.0（g/
）、Na2Cr2O7を3.0（g/）、NaFを0.8（g/）から
なる溶液に１分間浸漬してクロメート処理を施し、アル
ミニウム板を得た。
）、Na2Cr2O7を3.0（g/）、NaFを0.8（g/）から
なる溶液に１分間浸漬してクロメート処理を施し、アル
ミニウム板を得た。
以上実施例１、２、比較例１、２で得られたアルミニウ
ム板について耐食性を試験を行い、その結果を下記表−
１に示す。
ム板について耐食性を試験を行い、その結果を下記表−
１に示す。
以上述べた如く本発明によると、化学処理自体の長所を
生かしながらも従来のアルミニウムにおける化学的酸化
皮膜では得ることのできなかった優れた、しかも経時的
にも安定した耐食性が付与できるもので、各種建材、家
具、装飾品、筆記具など巾広い用途に利用可能なものと
なる。
生かしながらも従来のアルミニウムにおける化学的酸化
皮膜では得ることのできなかった優れた、しかも経時的
にも安定した耐食性が付与できるもので、各種建材、家
具、装飾品、筆記具など巾広い用途に利用可能なものと
なる。
Claims (1)
- 【請求項１】基材たるアルミニウムまたはアルミニウム
合金表面に、化学的に酸化皮膜を形成し、次いで該酸化
皮膜を、加水分解可能な官能基と、アルキル基よりなる
疎水基とを有するシラン系カップリング剤にて処理し、
基材側の皮膜はSi−Ｏの共有結合を生じさせ、最表面の
皮膜はアルキル基を配するようにしてなることを特徴と
するアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17356184A JPH0791659B2 (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17356184A JPH0791659B2 (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152369A JPS6152369A (ja) | 1986-03-15 |
| JPH0791659B2 true JPH0791659B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=15962832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17356184A Expired - Fee Related JPH0791659B2 (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791659B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5372983B2 (ja) * | 2011-02-16 | 2013-12-18 | 株式会社日立製作所 | 金属の腐食防止方法 |
| CN115652389A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-31 | 合肥三林科技有限公司 | 一种耐腐蚀铝合金及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5124292B2 (ja) | 2008-01-10 | 2013-01-23 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電力スイッチ回路 |
-
1984
- 1984-08-21 JP JP17356184A patent/JPH0791659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5124292B2 (ja) | 2008-01-10 | 2013-01-23 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電力スイッチ回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6152369A (ja) | 1986-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |