JPS5919996B2 - アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金３ｏ（以
下この両者を単にアルミニウム、或いは被処理物として
略記する）の表面処理方法に関するもので、その目的は
、圧刻、蝕刻又は塗料の吹付け、焼付け及び印刷など経
費のかかる面倒な方法を用いずに、電気化学的な手段に
よつて、アルミニウ３５ ムの表面に美麗でしかも耐食
性の優れた木目模様皮膜を簡単に形成し得る新規な表面
処理方法を提供することにある。

ｎハー 従来、アルミニウムの表面に木目模様などの模様づけを
行なう方法としては（４）転圧ロール又はブレス成形型
を使用してアルミニウムの表面に所定の刻線を圧刻する
方法。

（日 写真製版の手法によりアルミニウムの表面を薬品
でエツチングして原画を蝕刻する方法。Ｃ）アルミニウ
ムの表面を適当な保護材料で部分的にマスキングして塗
料の吹付け及び焼付け、或いは化学的な染色処理又は酸
化皮膜の着色処理を行なう方法。（自）スクリーン印刷
又は転写印刷等の手段によつて塗料その他の着色料をア
ルミニウムの表面に印刷する方法。

などが知られており、そのほか木目模様を印刷してある
模様紙又は模様フイルムをアルミニウムの表面に貼着す
る方法もあるが、このうち（４）のエンボス法は、一対
のダイス又は成形型で被処理物を強く挟圧しながら圧縮
する方法であるため、平板状のアルミニウムにしか適用
できない事は勿論、ダイスや成形型の製作に多大の経費
を要する難点があり、また０３＞（：ｌ）蝕刻法、０の
マスキング法、（自）の印刷法は、マスキング加工及び
木目模様の製板に手間がかかるだけでなく、その後の二
次処理が非常に面倒で、然かも模様形成皮膜の耐久性に
問題があり、更に模様紙貼着法をも含めてこれらの各方
法には、総べて特殊な機械設備が必要であるため、加工
経費が非常に高くつき、殊に複雑な形状を持つアルミニ
ウム材、例えばアルミサツシ用の押出形材などには使用
できない欠点があつた。

本発明は、前記従来法の欠点を解決するために開発され
たものであつて、以下にその方法を詳細に説明するが、
この出願では、アルミニウム又はアルミニウム合金から
成る被処理物の表面に、特異な電解浴によつて木目模様
を形成させた後、交流もしくはそれと同様の効果を持つ
電源波形で保護皮膜を形成させる第１番日の発明に係る
方法と、前記の特定発明に、該発明の方法によつて得ら
れる木目模様を更に鮮明に着色する工程を附加した第２
番目及び第３番目の発明に係る方法が特許請求の範囲に
記載してあるので、先づ第１番目の発明から順に説明を
進める。即ち、第１番目の発明では、アルミニウム又は
アルミニウム合金よりなる被処理物を常法により脱脂、
エツチングの前処理を施した後、まづ最初に被処理物を
無機酸又は有機酸の水溶液またはこれにアルカリ金属、
アルカリ土類金属もしくはアンモニウムの水酸化物もし
くは塩を加えたバリア型皮膜を生成し易い浴で交流もし
くはそれと同等の効果を持つ電源波形により電解処理を
行なう。

このような処理を行なうと、アルミニウムの表面には、
浴中の被処理物の吊下げ方向（上下方向）に沿つて木目
模様が現出する。これは電解処理中に発生する大小多数
の水素ガスの気泡が被処理物の表面に沿つて下方から水
面に上昇し、その際前記水素ガスの気泡は、電解浴の諸
条件に応じほぼ一定の航跡を通つて浮上する関係上、被
処理物の表面には、この気泡によつてトレースされた部
分と他の部分との間に大きな電解作用の差が生じ、気泡
の通過部分には多孔質皮膜が形成され、表面が明らかに
凹んだ状態に変化し、他の部分にはバリア型皮膜が形成
されるからである。上記のような処理によつて木目模様
を形成させたアルミニウムは、このまま透明樹脂を塗装
した状態で使用するか、あるいは金属塩を含む浴中で交
流電解を施したり、染料や顔料による浸漬着色処理の後
、塗装した状態でアルミニウム材料として使用すること
もできるが、さらに耐候性を向上させるためには、木目
模様を形成させた後で、有機酸や無機酸又はこれらの混
酸浴による陽極酸化処理を施して多孔質酸化皮膜からな
る保護被膜を全面に形成させればよい。

また陽極酸化を施すことによつて、次に金属塩浴で交流
電解したり、染料、顔料浴に浸漬して木目模様を着色す
る場合に、着色性が良くなり、鮮明な木目模様を得るこ
とができる。しかしながら被処理物の表面には、木目模
様形成の工程においてすでに部分的にバリア型皮膜が形
成されているため、次の陽極酸化処理では電流の流れが
悪く、皮膜生成の速度が遅くなるので、耐食、耐摩耗性
を確保するのに必要な皮膜を得るには、電解時間を長く
しなくてはならない。この点を解決するために、本発明
者等は、陽極酸化の前に、薄い苛性ソーダ浴や、炭酸ソ
ーダ浴を使つて皮膜の表面を軽くエツチングし、陽極酸
化処理時の電流を流れ易くすることを以前に検討して来
たが、この方法では、木目模様電解浴と陽極酸化浴の間
にエツチング浴を設け、エツチング条件を常に一定に保
持せねばならぬなど種々の煩雑な問題が伴う。そＣで）
この発明では、木目模様形成後の被処理物に対して陽極
酸化処理の前提になるエツチング処理を行なわずに、無
機酸又は有機酸或はこれらの混酸などを含有する多孔質
酸化皮膜形成に適した電解浴中で交流電解もしくはこれ
と同等の効果を持つた電流波形（例えばパルス波形電解
）の電解を行なうことによつて、木目模様形成後の皮膜
処理工程を能率的に行なうことを特徴とする。

上記のようにして被処理物の表面に模様及び保護皮膜を
形成させたアルミニウムは、保護皮膜が持つ色調の濃淡
模様を有するのみであるから、これに透明質の樹脂を塗
装して使用するか、或は前記の濃淡模様を更に鮮明化す
る為に、第２番目及び第３番目の発明では、第１番目の
発明に係る方法に次の様な着色処理工程を附加する。（
イ）模様及び保護皮膜形成後の被処理物を金属塩を添加
した無機着色浴中で交流電解する。

（第２番目の発明の方法）（ロ）模様及び保護皮膜形成
後の被処理物を金属塩を添加した無機着色浴、又は染料
もしくは顔料を添加した浴中での浸漬処理を施す。

（第３番目の発明の方法）模様および保護皮膜形成後の
アルミニウムに対して上記（イ）（ロ）の各方法のいず
れかの処理を施すと、第１番目の発明の方法によつて得
られた保護皮膜が浴中の金属塩又は染料、顔料により著
しく鮮明度の高い任意の色調に着色されて被処理物の表
面に模様が現出し、その際、通常のアルミニウムの加工
素材に見られるロール目、擦り傷、打傷、ダイスマーク
、並びに陽極酸化後のストリークなどを完全に消滅させ
ることが出来、非常に鮮明で美麗な模様が得られる。

なお、本発明方法の模様形成工程の交流電解の浴組成に
使用される無機酸又は有機酸の具体例としては、例えば
硫酸、りん酸、スルフアミン酸、ほう酸、クロム酸、ピ
ロりん酸、ぎ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、しゆう酸
、マロン酸、こはく酸、アジピン酸、マレイ７酸、イタ
コン酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸、タングステ
ン酸、亜セレン酸、りんご酸、酒石酸、くえん酸、ベン
ゼンスルホン酸、フエノールスルホン酸、クレゾールス
ルホン酸、チモールスルホン酸、スルホサリチル酸、フ
タル酸、スルホフタル酸、りんモリブデン酸、など種々
の酸をあげることができ、こノれらを１種類単独に使用
するか、あるいは２種類以上混合して用いてもよい。

また上記の酸と併用可能な水酸化物の好ましい例として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム、水酸化アンモ
ニウムなどがあり、また好ましい塩としては、これらの
けい酸塩、炭酸塩、りん酸塩、硫酸塩、酢酸塩、ほう酸
塩、しゆう酸塩、硝酸塩などをあげることができる。木
目模様形成後の保護皮膜形成処理は、前述のように交流
またはそれと同効の電源により行うが、そのさい用いる
電解浴には、交流皮膜形成のために通常用いられる有機
酸または無機酸、たとえばシユウ酸、スルホサリチル酸
、マレイン酸、酒石酸、ベンゼンスルホン酸、フタル酸
、硫酸、リン酸、クロム酸等をいずれも用いることがで
きる。

次に本発明方法を実施例について更に具体的に説明する
が、第１番目の発明に係る方法と第２番目から第３番目
の発明に係る方法は、実際の場合、殆んど相連続して行
なわれることが多いので、両者を複合したものを代表的
な実施例としてあげる。実施例 １アルミニウム６０６
３Ｓ−Ｔ５を常法により前処理し、ほう酸５ｇ／１１メ
タほう酸ナトリウム３０ｇ／ｌの浴中で対極にステンレ
ス鋼を用い、交流を３０Ｖ１１０分間通電すると、上記
アルミニウム形材に木目模様が得られる。

次にこれを１５０ｇ／ｌの硫酸浴中で交流１０Ｖ１４０
分間通電して保護皮膜を形成し、更にこれを硫酸ニツケ
ルを含有する浴中で交流電解処理し、最後に電着塗装を
施したところ、木目部分が濃色になる美麗な木目調アル
ミニウム形材が得られた。実施例 ２ アルミニウム６０６３Ｓ−Ｔ５を常法により前処理し、
ほう酸６ｇ／２、メタほう酸ナトリウム３０ｇ／１１硫
酸ナトリウム７ｇ／ｌの浴中で対極にステンレス鋼を用
いて、交流を３０Ｖ１１０分間通電すると、上記アルミ
ニウム形材に木目模様が得られる。

次にこれを１５０ｇ／ｌの硫酸浴中で正波の印加電圧を
１６とし、極性変換時間２秒に、また負波の印加電圧を
１０Ｖ１極性変換時間を２秒にそれぞれ定めたＰＲ波を
３０分間通゛電して保護皮膜を形成し、これを染色浴に
浸漬してライトブラウンに着色した後、静電塗装を施し
たところ、美麗な木目調アルミニウム形材が得られた。
以上のように、本発明方法をアルミニウムの表面処理加
工に適用すれば、電気化学的な処理手段によつて被処理
物の表面に独自の模様を形成し得るばかりでなく、その
後、交流電解処理を施すことにより耐食性の優れた保護
皮膜を簡単且つ容易に形成し、またこれに着色処理を施
せば、その模様部分を更に鮮明に着色することが出来、
しかも従来法のように機械的処理あるいは手作業を含ま
ないため、生産性が著しく向土し、美麗な模様のアルミ
ニウム表面処理を低簾な価格で能率的に行なうことが可
能になつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機酸もしくは有機酸の水溶液またはこれにアルカ
   リ金属、アルカリ土類金属もしくはアンモニウムの水酸
   化物もしくは塩を加えたものよりなるバリア型皮膜を生
   成し易い浴で、交流またはそれと同等の効果を持つ波形
   の電源により被処理物を電解処理し、電解中に被処理物
   表面より発生する気泡によつてトレースされた部分と他
   の部分との間に電解作用の差を生じさせることによりア
   ルミニウム表面に木目状のすじ模様を有する皮膜を生成
   させ、次に保護皮膜形成のための電解処理を交流または
   それと同等の効果を持つ波形の電源により施すことを特
   徴とするアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理
   法。 ２ 無機酸もしくは有機酸の水溶液またはこれにアルカ
   リ金属の水酸化物もしくは塩を加えたものよりなり且つ
   バリア型皮膜を生成し易い浴で、交流またはそれと同等
   の効果を持つ波形の電源により被処理物を電解処理し、
   電解中に被処理物表面より発生する気泡によつてトレー
   スされた部分と他の部分との間に電解作用の差を生じさ
   せることによりアルミニウム表面に木目状のすじ模様を
   有する皮膜を生成させ、次に保護皮膜形成のための電解
   処理を交流またはそれと同等の効果を持つ波形の電源に
   より施し、更に金属塩を含む無機着色浴中で交流電解し
   て被処理物表面の木目模様を鮮明に着色することを特徴
   とするアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法
   。 ３ 無機酸もしくは有機酸の水浴液またはこれにアルカ
   リ金属の水酸化物もしくは塩を加えたものよりなり且つ
   バリア型皮膜を生成し易い浴で、交流またはそれと同等
   の効果を持つ波形の電源により被処理物を電解処理し、
   電解中に被処理物表面より発生する気泡によつてトレー
   スされた部分と他の部分との間に電解作用の差を生じさ
   せることによりアルミニウム表面に木目状のすじ模様を
   有する皮膜を生成させ、次に保護皮膜形成のための電解
   処理を交流またはそれと同等の効果を持つ波形の電源に
   より施し、更に金属塩を添加した無機着色浴または染料
   もしくは顔料を添加した浴中に浸漬する処理を施して被
   処理物表面の木目模様を鮮明に着色することを特徴とす
   るアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法。