JPS5847473B2 - アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は．アルミニウムまたはアルミニウム合金（以下
アルミニウムという）の表面処理方法｛こ関し．さら｛
こ詳しくは．アルミニウムを表面に凹凸状の立体的な筋
状模様を形成するアルミニウムの表面処理方法に関する
。

従来．アルミニウムの表面４こ模様を形成する方法とし
ては．アルミニウムの表面を適当な保護材料でマスキン
グして塗装するマスキング法．スクリーン印刷又は転写
印刷等の千段｛こより塗料その他の着色料をアルミニウ
ムの表面Ｉこ印刷する方法．転圧ロールまたはプレス成
形１こよりアルミニウム表面に所定の刻線を圧刻するエ
ンボス法．写真製版の手法によりアルミニウム表面を薬
品でエッチングして原画を蝕刻する蝕刻法などが知られ
でいるが、マスキング法，印刷法および蝕刻法はマスキ
ング加工および製版に手間がかかるだけでなく．その後
の二次処理が非常｛こ面倒であり．特殊な機械設備が必
要であるため加工経費が高くつき．複雑な形状の形材に
は使用できない欠点があり．一方．エンボス法でも複雑
な形状の形材には適用できに＜＜．さらにダイスや成形
型の製作に多犬の費用を用する難点があった。

本発明は．上記の点に鑑み．マスキング塗装．印刷、圧
刻．蝕刻などの複雑な機械的千法１こよらず．電気化学
的に容易にアルミニウム表面｛こ模様を形或することが
できる独自な表面処理方法を提供することを目的としで
なされたものである。

本発明者らの研究１こよると．アルミニウムＥこ陽極酸
化皮膜処理を施した後．リン酸三ナトリウム．リン酸（
ヘ）カリウム．硫酸カリウム，硫酸リチウム．ケイ酸カ
リウム．炭酸ナトリウム．硼酸ナトリウム．メタリン酸
カリウム．ビロリン酸ナトリウム．水酸化ナトリウム．
酒石酸カリウム．酒石酸ナトリウム．酢酸カリウム．シ
ュウ酸ナトリウム．フクル酸ナトリウム．クエン酸ナト
リウムおよびスルフアミン酸ナトリウム（以下．特定化
合物という）のｔ種以上を含有する電解浴中に浸漬し．
被処理物を蔭極としで直流もしくはこれと同等の効果を
もつ電流波形で電解処理すると．陽極酸化皮膜が筋状に
触刻され．筋状模様が形成されることを見出した。

すなわち．本発明による方法は．アルミニウムを公知の
無機酸または有機酸の水溶液中にで陽極酸化皮膜処理を
施した後．前記特定化合物の１種以上を含有する毛解浴
中に浸漬し．上記アルミニウムを蔭極としで直流もしく
はこれと同等の効果をもつ電流波形により電解処理する
こと１こよって．陽極酸化皮膜を部分的に上下方向に触
刻して筋状模様を生成させることを特徴とするアルミニ
ウムの表面処理方法である。

本発明１こよる他の方法は，上記のように処理して陽極
酸化皮膜を部分的に上下方向に蝕刻して筋状模様を生成
させた後．有機酸を含有する電解浴中での陽極酸化処理
（電解発色法）または筋状部分を陽極酸化処理後金属塩
を含有する電解浴中での交流電解処理（電解着色法）に
よって．筋状模様部分１こ着色皮膜を形或して着色筋状
模様を形戊する方法である。

本発明によるさらに他の方法は．蝕刻Ｉこよる筋状模様
の生成の前に．アルミニウムを公知の無機酸またはそれ
に有機酸を添加した水溶液中で陽極酸化処理後．無色酸
化皮膜の場合有機酸を含有する電解浴中での陽極酸化処
理（電解発色法）．金属塩を含有する浴中での交流電解
処理（電解着色法）また１１浸漬着色処理１こよって一
次着色酸化皮膜を形或した後．前記した方法によって着
色酸化皮膜を部分的に上下方向に蝕刻して筋状模様を生
威させ．その後筋状模様部分に電解発色法または陽極酸
化処理後電解着色法によって二次着色皮膜を形成して．
背景（筋状模様以外の部分）の色と筋状模様の色が対照
的ｆこ調和のとれた美麗な着色筋状模様を形或する方法
である。

本発明の方法についで詳しく説明すると．まずアルミニ
ウム被処理物を常法に従い脱脂．エッチングおよび中和
処理した後．無機酸または有機酸の水溶液浴中にて陽極
酸化受膜処理を施し．その後前記特定化合物を１種また
は２種以上含有する水溶液をｐＨ １〜６の範囲に調整
した電解浴中に浸漬し．適当な対極．例えばカーボンな
どを用いて陽極とし．被処理物を蔭極として直流電解処
理を施すことにより．上下方向に筋状｛こ陽極酸化皮膜
を蝕刻し．筋模様を生戒させるものである。

前記特定化合物．すなわちリン酸三ナトリウム．リン酸
（→カリウム．硫酸カリウム．硫酸リチウム．ケイ酸カ
リウム．炭酸ナトリウム．硼酸ナトリウム．メタリン酸
カリウム．ビロリン酸ナトリウム．水酸化ナトリウム．
酒石酸カリウム．酒石酸ナトリウム．酢酸カリウム．シ
ュウ酸ナトリウム．フタル酸ナトリウム．クエン酸ナト
リウム．スルフアミン酸ナトリウムの１種あるいは２種
以上を含有する溶液中でアルミニウムを電解処理して筋
模様を生或する条件としては．電解液中の上記化合物の
濃度が低すぎると電流の流れが悪くなり．模様の生或が
不充分となり．逆に高すぎても好ましくなく．また．特
にｐＨは１〜６の範囲に調整することが必要であり．こ
の範囲を外れると筋模様の形戊が困難となる。

筋模様生成のための処理条件を列記すると下記のとおり
である。

（１）前記化合物の濃度範囲： ０．１ 〜５０９７ｅ，好ましくハ０．１〜２０Ｖ４（
１１）溶液のｐＨ範囲： ｐＨ１〜６．好ましくはｐＨ２〜４ （ｉｉｉ） 電圧範囲： ５〜８０■．好ましくは２０〜５０Ｖ （イ）液温範囲： １０〜５０°Ｃ．好ましくは２０〜３０°Ｃ■）処理時
間範囲： ２〜２０分．好ましくは５〜１５分 なお．上記各種の処理条件を種々変えることにより．長
短．広狭などの任意の筋模様に調節することが町能であ
る。

−ヒ記の条件で直流電解処理して筋模様を生或した後．
これに電着塗装．浸漬塗装．スプレー塗装などによって
塗装を施して使用することもできるが．本発明の他の方
法によると．上記のようにしｒｄｔ刻状の筋模様を生成
した後．有機酸．例えばシュウ酸．マロン酸．クエン酸
．マレイン酸、酒石酸．スルホサリチル酸などを含有す
る電解浴中での陽極酸化処理による電解発色法あるいは
陽極酸化処理後ニッケル．クロム．コバルｌ−． 銅．
鉄．モリプテン．鉛．亜鉛などの金属塩を含有する電
解浴中の交流電解処理による電解着色法など公知の方法
により．筋模様部分に着色皮膜を形成し．耐蝕性．耐候
性などを兼ね備えた美麗な着色筋模様を形成するもので
ある。

さらに．本発明の別の方法では．筋模様形或の前段階の
陽極酸化皮膜処理の皮膜が無色皮膜の場合．陽極酸化皮
膜処理後に．前記した電解発色法あるいは電解着色法ま
たは浸漬着色により一次着色酸化皮膜を形戊し．この一
次着色酸化受膜を前記した方法により蝕刻して筋模様を
形或し．その後上記と同様に電解発色法もしくは電解着
色法により二次着色皮嘆を形成し．より一層耐食性．耐
候性などに優れた皮膜が得られると共１こ．背景（筋模
様以外の部分）の着色皮膜と筋模様部分の着色皮膜の色
が対照的に調和のとれた美麗な着色筋模様が形成される
。

以上のように．本発明の方法によってアルミニウム押出
材などのアルミニウム材を処理した場合．模様形戊は陽
極酸化皮膜または着色酸化皮膜を電気化学的に蝕刻する
ことを特徴とするため．複雑な形状のアルミニウム加工
材にも容易に立体的な模様を形成でき．また従来の電気
化学的方法による模様形或方法よりも模様の付きまわり
性がよく．さらに筋状１こ蝕刻した部分だけに着色巳膜
を形或するため．アルミニウム表面に多色の模様付けが
町能であり．耐食性を兼ね備えた美麗な装飾模様を得る
ことができる。

さら１こ．アルミニウム押出材の表面処理においで行な
われる大スケール生産方式装置の中に組込んで行なうこ
とができるため．低い処理加工費で加工ができるなどの
利点がある。

つぎ１こ．実施例を示して本発明の方法をざら番こ詳細
に説明するが．本発明が下記実施例１こ限定されるもの
でないことはもとよりである。

実施例 １ アルミニウム合金Ａ６０６３Ｓ材を常法により脱脂．エ
ッチング．中和．陽極酸化処理した後．リン酸三ナトリ
ウムｌｇ／ｌ水溶液をリン酸でｐＨ２．８に調整し浴温
２０℃１こ保ち．対極としてカーボンを用いて陽極とし
．被処理物を蔭極としで直流２０Ｖの電解処理を５分間
行なったところ．アルミニウム合金表面の陽極酸化皮膜
が部分的に蝕刻された凹状の筋模様が得られた。

ついで．これをスルホサリチル酸１００ｇ／ｅ一硫酸５
ｇ／ｅ混合水溶液浴中で４０Ｖで直流電解したところ，
陽極酸化皮膜の蝕刻された筋模様部だけが琥珀色【こ美
しく自然発色皮膜処理された着色筋模様が形成された。

比較例 １ 実施例１と同一条件にで．陽極酸化皮膜処理が施されて
いない被処理物を蔭極として直流電解処理を行なったが
．筋模様は現出しなかった。

比較例 ２ 実施例１と同一条件にて．陽極酸化皮膜処理をした後の
被処理物を．交流で電解処理したが筋模様は現出しなか
った。

実施例 ２ アルミニウム合金Ａ６０６３Ｓ材を常法により脱脂．エ
ッチング．中和．陽極酸化皮膜処理した後．硫酸カリウ
ム２０ｇ／ｅ水溶液を硫酸でｐＨ４０｝こ調整し．浴温
を３０℃１こ保ち．対極にカーボンを用いて陽極とし．
被処理物を蔭極としで直流３０Ｖで電解処理を５分間行
なったところ．アルミニウム合金表面の陽極酸化皮膜の
みが蝕刻された凹状の筋模様が得られた。

ついで．これを３０ｇ／ｅシュウ酸浴中で４０Ｖで直流
電解したところ．皮膜の蝕刻された筋模様だけが淡黄色
に美しく自然発色した着色筋模様が形或された。

実施例 ３ アルミニウム合金Ａ６０６３材を常法により脱脂．エッ
チング．中和．陽極酸化皮膜処理した後．過マンガン酸
カリウム溶液に硫酸を含有する無機塩浴中で電解着色し
，その後ビロリン酸ナトリウム５０ｇ／ｅ水溶液をリン
酸でｐＨ ３ ＋こ調整し．浴温２０℃に保ち．対極に
カーボンを用いて陽極とし．被処理物を蔭極として直流
４０Ｖで電解処理を５分間行なったところ．アルミニウ
ム合金表面の黄色に着色された酸化皮膜上に蝕刻された
凹状の筋模様が得られた。

ついで．これをスルホサリチル酸１００ｇ／ｅ一硫酸５
ｇ／ｅ混合浴で直流４０Ｖで電解すると．琥珀色に自然
発色した筋模様と背景（筋以外の面）の黄色が対照的に
調和のとれた美麗な筋模様入り着色皮膜がアルミニウム
表面に形或された。

実施例 ４ アルミニウム合金Ａ６０６３Ｓ材を常法｛こよりエッチ
ング．中和。

陽極酸化皮膜処理した後．水酸化ナトリウムｏ．ｔｇ７
ｇ水溶液を硫酸でｐＨ２０に調整し．浴温３０℃に保ち
．対極にカーボンを用いて陽極とし．被処理物を蔭極と
しで直流２０■で５分間電解処理を行なったところ．ア
ルミニウム合金表面の陽極酸化咬膜のみが蝕刻された凹
状の筋模様が得られた。

ついで．これを硫酸ニッケルを含有する無機塩浴中で電
解着色した後．スルホサリチル酸１００ｇ／６一硫酸５
ｇ／４混合浴で４０Ｖで直流電解すると．ブロンズ色に
電解着色された背景（筋以外の面）と琥珀色に自然発色
した筋模様の色が対照的に調和のとれた美麗な筋模様入
り着色皮膜がアルミニウム表面に形或された。

実施例 ５ アルミニウム合金Ａ６０６３Ｓ材を常法により脱脂．エ
ッチング．中和処理した後， １ｏｏｇ７ｅスルホサ
リチル酸−５ｇ＃硫酸混合浴中で３０分間４０Ｖで直流
電解して琥珀色に自然発色させた。

その後．酒石酸ナトリウム５９７ｅ水溶液を硫酸でｐＨ
３に調整し．浴温３０℃に保ち．対極にカーボンを用い
て陽極とし，被処理物を蔭極として直流５０Ｖで２分間
電解処理を行なったところ，アルミニウム合金表面の自
然発色皮膜のみが蝕刻された凹状の筋模様が得られた。

ついで．これを１８０ｇ／６硫酸浴中で直流１５Ｖで陽
極酸化処理した後．過マンガン酸カリウム溶液に硫酸を
含有する無機塩浴中で電解着色したところ．黄色と琥珀
色の濃淡の差がある調和のとれた美麗な筋模様入り着色
皮膜がアルミニウム表面１こ形威された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウムまたはアルミニウム合金を．公知の無
   機酸または有機酸の水溶液中にて陽極酸化皮膜処理を施
   した後，リン酸三ナトリウム．リン酸（→カリウム．硫
   酸カリウム．硫酸リチウム、ケイ酸カリウム，炭酸ナト
   リウム．硼酸ナトリウム．メクリン酸カリウム．ビロリ
   ン酸ナトリウム．水酸化ナトリウム．酒石酸カリウム．
   酒石酸ナトリウム．酢酸カリウム．シュウ酸ナトリウム
   ．フタル酸ナトリウム．クエン酸ナトリウム．スルファ
   ミン酸ナトリウムの１種以上を含有する電解浴中に浸漬
   し，上記アルミニウムまたはアルミニウム合金を蔭極と
   して直流もしくはこれと同等の効果をもつ電流波形によ
   り電解処理することによって陽極酸化皮膜を部分的に上
   下方向に触刻して筋状模様を生或させることを特徴とす
   るアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理方法
   。 ２ 電解浴のｐＨが１〜６の範囲にある特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ３ 前記電解浴の濃度がｏ．ｉ〜５０９７ｅである特許
   請求の範囲第１項または第２項Ｉこ記載の方法。 ４ アルミニウムまたはアルミニウム合金を．公知の無
   機酸または有機酸の水溶液中にて陽極酸化皮膜処理を施
   した後．リン酸三ナトリウム．リン酸（ニ）カリウム．
   硫酸カリウム．硫酸リチウム．ケイ酸カリウム．炭酸ナ
   トリウム．硼酸ナトリウム．メタリン酸カリウム．ビロ
   リン酸ナトリウム．水酸化ナトリウム．酒石酸カリウム
   ．酒石酸ナトリウム．酢酸カリウム．シュウ酸ナトリウ
   ム．フタル酸ナトリウム．クエン酸ナトリウム．スルフ
   ァミン酸ナｌ− ＩＪウムの１種以上を含有する電解浴
   中に浸漬し．上記アルミニウムまたはアルミニウム合金
   を蔭極として直流もしくはこれと同等の効果をもつ電流
   波形ｔこより電解処理すること１こよって．陽極酸化皮
   膜を部分的に上下方向１こ触刻して筋状模様を生或させ
   た後．筋状模様部分に電解法により着色皮膜を形威して
   着色筋状模様を形戒す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方法，。 ５ 電解法１こよる着色皮膜形或を．有機酸を含有する
   電解浴中での陽極酸化処理または筋状部分を陽極酸化処
   理後金属塩を含有する電解浴中での電解着色処理により
   行なう特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 電解浴のｐＨが１−６の範囲１こある特許請求の範
   囲第４項または第５項１こ記載の方法。 ７ 前記電解浴の濃度が０．１〜５０ｇ／ｅである特許
   請求の範囲第６項ｌこ記載の方法。 ８ アルミニウムまたはアルミニウム合金を．公知の無
   機酸またはそれに有機酸を添加した水溶液中で陽極酸化
   皮膜を施し．つぎに一次着色酸化皮膜を形或した後．リ
   ン酸三ナトリウム．リン酸（ヘ）カリウム．硫酸カリウ
   ム．硫酸リチウム．ケイ酸カリウム，炭酸ナトリウム．
   硼酸ナトリウム．メクリン酸カリウム．ビロリン酸ナト
   リウム．水酸化ナトリウム，酒石酸カリウム．酒石酸ナ
   トリウム，酢酸カリウム．シュウ酸ナトリウム．フタル
   酸ナトリウム．クエン酸ナトリウム．スルファミン酸ナ
   ｌ− ＩＪウムの１種以上を含有する電解浴中｛こ浸漬
   し．上記アルミニウムまたはアルミニウム合金を蔭極と
   しで直流もしくはこれと同等の効果をもつ電流波形によ
   り電解処理することによって着色酸化皮膜を部分的に上
   下方向１こ蝕刻して筋状模様を生成させた後．筋状模様
   部分に電解法により二次着色皮膜を形成して筋状の着色
   模様を形戊す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方法。 ９ 一次着色酸化皮膜の形成を．有機酸を含有する電解
   浴中での陽極性酸化処理．金属塩を含有する電解浴中で
   の電解着色処理または浸漬着色１こよって行なう特許請
   求の範囲第８項に記載の方法。 １０筋状模様部分への電解法による二次着色皮膜の形成
   を．有機酸を含有する電解浴中での陽極酸化処理または
   筋状部分を陽極酸化処理後金属塩を含有する電解浴中で
   の電解着色処理により行なう特許請求の範囲第８項に記
   載の方法。 １１ 電解浴のｐＨが１〜６の範囲ｌこある特許請求の
   範囲第８項ないし第１０項のいずれかに記載の方法。 １２前記電解浴の濃度が０．１〜５０ｇ／ｅである特許
   請求の範囲第１１項に記載の方法。