JPS609898A - アルミニウムの模様付け表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、アルミニウムの表面に各種の模様を牛成刀る
ための表面９几理方法に関するものである。 本明細書においてアルミニウムとはアルミニウム及びア
ルミニウム合金を総称するらのである。 ｆ、Ｙｌ來にす、アルミニラｌ＼の表面にｌｅｔ様を生
成する方法と１ノで、陽極酸化処理前のアルミニラ１１
を一定の液中に浸ＩＬぎして通電する方法が種々Ｉ？案
されている。このＪ：うむ方法は、通電ににって発生し
た水素ガスがアルミニウムの表面に形成する上界軌跡を
模様とするものであるが、通電時におりる水素ガスの発
生が一定ｌず極めて不規則であるため、アルミニウムの
表面に一定した規則的な模様を生成することができず、
又同一模様を再現することのできない不都合を右してい
る。 更に、このような方法による模様が専ら水素ガスの上野
軌跡に依存していることから、単調な線模様や柾目模様
しか寄られず、アルミニウムの用途に応じた外観意匠に
ふされしい模様を随意１ｑることのできない不都合を有
している。 一方、自由へ−デザインを得ようとすれば一般的な印刷
処理に賄ろものはないが、印刷をするためには被印刷物
の表面が乾燥している必要があり、各種の浴中で陽１！
ｉ酸化処理したアルミニウムに印刷をしようとすれば、
乾燥するまでに長時間を要し、生産性め向上を図る上で
大ぎな問題点どなり、又、乾燥を促進するために陽極酸
化処ＦｒＩ後のアルミニウムを湯洗寸れば、酸化皮膜孔
が封孔状態と成り、後工程の着色処理に支障を来す問題
点を右している。 そこで、本発明はアルミニウムの表面に中温な線模様ば
かりでなく自由なデザインで而も自由イＩ色調の模様を
効率ｊ：＜生成することのできる模様付

【プ表面処理方
法を提供することを目的どして、独自のｆｌｌｈａ工夫
を凝らしたちのである。 即ち、本発明方法は、常法にＪ：って陽極酸化皮膜を生
成したアルミニウムを一〇ト］基もしくは−ｃ　ｏ　ｏ
　＋−＋　ｖを合む有機酸、オルトリン酸。 ビ［］リン酸、亜リす酸、クロム酸、硫酸アミド。 ４０Ｖ／Ｖ％以上の高田３度硫酸又はこれらの塩のうち
１種又は２秤Ｉス」〕を含む浴中で電解処理した後、湯
洗処理し、このアルミニラ１１１ｉ面に後工程の着色処
理を１劇害するインキにより適宜の模様を印刷し、次い
で着色処理を施して、上記インキの非付着部分を着色す
ることを特徴どする〜ｂのである。 更に本発明方法をＫＴｌボすれば、まずアルミニウムの
表面に陽極酸化皮膜を生成するにあ１ζっての常法とは
、脱脂、洗浄、■ツヂング、スマッ１へ除去などの前処
理を行なったアルミニウムを、硫酸、蓚酸、硫Ｗ１蓚酸
混酸などの多孔性酸化皮膜を生成覆る浴中で、直流電解
、交流電解又は交直千尋電解などイの他面等の効婁を有
する電流波形を用いて電解処理することである。 この時発色を伴う処理を行なってもよい。 イして、このＪ：うにして生成されたアルミニウムの陽
１’ｌｉ　ＮＭ化化成膜更に電解処理して、陽極酸化皮
膜の特性を変化さ」↓るものであるが、特性の変化とは
微細孔の構造を常法のものと責なつた複雑なものにする
ことなどである。 ぞのＩζめの処理浴としては、オルトリン酸。 ビロリン酸、亜すン酸、クロム酸、硫酸アミド。 ４、ＯＶ、／Ｖ％以」−の高濃度硫酸又はこれらの塩の
う１５１種又は２種以上の無機酸を主体とするものであ
り、伯に、リンゴ酸、グルコン酸、マレイン酪、クエン
酸、マロン酸、酒石酸、クレゾールスルボン酸、スルホ
ノタル酸、スルホサリヂル酸、没食子酸、安患香酸、フ
タル酸９石炭酸などの一０］］基あるいは一〇〇〇Ｈ基
を含む右；幾酸もしくはこれらの塩のうち１種又は２種
以上を主体とする浴が用いられる。又、上記無機酸、有
機酸を適宜混合して用いることもできる。 電流波形としては、交流もしくはこれと同様に正負の極
性が交互に交換する波形、直流又は交直ｒＦ＋管・波形
を用いる。処理電圧は５〜５０Ｖが好ましく、処理時間
は１〜１０分で充分な効果が１！７られる。ここでのＩ
Ｆ１解処理において交流を用いた場合、予め施された陽
極酸化皮膜に生５− じる特性変化を直流を用いた場合ｊこりも大きくするこ
とができる。一方、直流は交流に比べて陽極酸化皮膜に
変化を与える範囲は狭いといえるが、電解処理時の電流
密面を抑える効果を右しているどどちに、容色皮膜の性
能としては交流処理の場合よりも良好なものとなる。 この後、第１次着色処理を施１ノでもよいが、ここでの
着色処理は何ら格別なものではな〈従来公知の方法でよ
く、印刷後の着色処理と同様であるから、印刷後の着色
処理の説明の際に合わＩセで説明する。 さて、本発明に４３いては、アルミニウムの表面に印刷
を施すことが重要な要件の１つであるが、印刷をするた
めにはアルミニウムの表面が乾燥状態であることが必要
である。 一般にアルミニウムはＦ！２４ｉｉ酸化処理の後水洗処
理を受けるものであるが、水洗後の表面はなかなか乾燥
しデ［いので生産効率を上げるためには実用状況洗処理
をして乾燥時間を短縮することが最適なものと＜ｉる。 ところが、常法によっ６− て１！７らｉ”１．７．：陽極酸化皮膜を単に湯洗処理
すると、封孔処理された状態となって陽極酸化皮１φと
しての活ｆ１１度を失＜１い、その後の電解発色処理に
おいて着色に関りする金属が析出し得ない、又（Ｊ、染
色において染わ１を吸着ＩＪ得ないことになるのである
。 そこで、このようｌ：ｒ封孔作用を伴わない湯洗処理を
考えれば、上述の如ぎ特性変化のための電解処理は重要
な意味を持っており、当該電解処理によって陽極酸化皮
膜は封孔されにくい状態に特ＩＱ変化さね、湯洗処理が
可能どなるのである。 湯洗処理の条件どしては原則どして純水を用いることが
好Ｊ、しいが、これに限る必要はなく中↑！１付近の界
面活性剤を含む水やぞの他＆ト品を適宜含むものの使用
も可能である。封孔作用を伴ね（７い湯洗を可能にする
処理時間は５０〜９０℃で１〜３０分間、９０〜１００
℃で１〜１０分間が好ましく、この範囲内で自由に選択
することができる。 イして、−に述のように特性変イヒされた陽極酸化皮膜
を湯洗処理すると、当該陽極酸化皮膜は封孔されイ）こ
とイ【＜、処理槽からの引上げ後は３Ｆ！８やかに乾燥
状態どなって次Ｔ稈の模様（＝ｌＣ−１のための印１１
１１処Ｊ甲に移ることがで゛ぎる。 印刷処理に用いる後工程の着色処理を田舎するインキと
は、電気絶縁性を右し電解着色又は電解発色処理時の通
電を１！■害するものや、阻水性を右し染色液をはじく
ものであるが、格別のものを使用する必要はへ−く、低
沸ＬＴ右機溶剤を希釈剤どして含有する市販のグラビア
インキ等で充分である。 又、印刷方法も格別へ−ものではなく、グラビアオフセ
ット印刷、スタリーン印刷等従来の印刷方法を適宜採用
することができろ。 この印刷処理に」；って、アルミニウムの陽極酸化皮膜
に自由な色調で適宜の（斐わ：を描出した後、省Ｃ！５
処理を行なう。 ここでの７１ｃθ処理は何ら格別なものでＩＩＩ、イ丁
り従来公知のｌｊ法を適宜採用ηることができる。 例えば、ニッケル、コバルト、銅、錫、マンガン、亜鉛
、クロム、鉄、鉛、モリブデンなどの着色に関りする各
種金属の酸も１〕＜は塩を含む着色浴、これらの金属の
酸も１ノくけ塩に過酸化水素水を加えた容色浴中で、交
流電解、直流陰８ｉ電解又は交直７Ｉ′Ｔ畳電解など適
宜電流波形を用いて電解する方法があげられる。又、染
色処理、電解発色処理によって着色してもよい。 この着色処理の効果は、インキの非付着部分の陽極酸化
皮膜にのみ及び、その結宋、インキの色調と着色処理に
よってインキの非付着部分に施された色調の差に基づい
て着色模様が生成するのである。 以上のように、本発明方法は、インキの色調と着色処理
による色調のコンビネーションにより、自由なデザイン
、自由な色調で且つ従来の印刷方法にＪ：る模様とは趣
きの異なる着色模様を１９にとができる。而も、印刷処
理に先立って湯洗処理を施すことが可能であるから、乾
燥時間を大幅に短縮して、生産能率の向上を図る＝９− ことができるのであり、実用上１千めで有益ン丁模様付
（）表面処理方法である。 以下、本発明方法の実施例について説明寸ろ。 【実施例１】 アルミニウム板Δ１１００ｐを１０Ｗ１％の硝酸に？フ
せきして脱脂洗浄した緒、５ｗｔ％の水酸化す１〜リウ
ム溶液に５０℃で７分間泥！！：きしてエツヂング処理
を施し、次いで、１０ｗｔ％硝酸に浸Ｕきしてスマッ１
へ除去を行なった。このアルミニウム板を硫酸１５０Ｇ
〃、浴温２０℃、電流１儒痕１．０△／ｄ−の条１′１
で３０分間陽極酸化処理を施した１わ、亜リン酸１！３
０α〃の浴中で、アルミニウム板を陽極に接続して、浴
）品２０℃。 Ｄ、Ｃ，３０Ｖで２分間電解処理を施し、陽極酸化皮膜
の特（／ｌを変化Ｖしめた１゜ このアルミニウム板を、純水８０℃で１０分間湯洗９１
１即した後、処理槽から引−１−げて陽極酸化皮ＩＩφ
の表面を乾燥状態とした。 次いで、マレイン酸樹脂をビヒクルとする茶１０− 色のグラビアインキを用いて」−記アルミニウム板に木
目模様のグラビアオフ［？ツ１〜印刷を行なつ　Ｉこ　
。 その後、このアルミニウム板を、硫酸第一錫２０　’Ｊ
　ｌｅ　、硫酸１５汗／ｅ、スルホサリヂル酸１０２〃
浴中で浴温２０℃、Δ、Ｃ，１５Ｖで１分間電解処理を
行）ｒうと、インキの非付着部分は黄金色に着色された
。 このアルミニウム板の仝而をアクリル系クリアー塗料で
スプレー；を装を行ない、黄金色と茶色から成る美麗な
木目模様を生成した。 （実施例２１ アルミニウム合金へ６０Ｇ３Ｓを、実施例１と同様の前
処理及び陽極酸化処理を行なった後、亜リン酸１００Ｓ
１．ｆｆ、蓚酸２０牙〃の混酸浴中で陽極に接続し、浴
温２０℃、Ｄ、Ｃ，２０Ｖで２分間電解処理を行なった
。 このアルミニウム合金を純水７０℃で１０分間）易洗処
理した後、５０℃の温風で皮膜表面を乾燥状態とした。 次いで、１］ジン変＋＋＋アル１−ド（ｔｉ脂をビヒク
ルどし、低沸点石油系溶剤を希釈剤とする褐色のグラビ
アインキを使用して、上記アルミニウム合金に柾目模様
のグラビアオフセット印刷を行イア　＝）だ。 このアルミニウム合金を、硫酸マンガン２０牙ｉｐ　、
過酸化水素水２０　ｍ、Ｏｉρ温浴中陰極に接続し、浴
温２０℃、　ｒ）、Ｃ，３０Ｖテ３０秒間電解処理を行
なうと、インＡ−非付若部分１．Ｊレモンゴールド色に
ｊ’、’ｊ色され、しＬンゴールドを下地どして、褐ｒ
！、１の柾目模様がアルミニウム、合金表面に生成した
。 （実施例３１ アルミニウム板Δ１２００Ｊ−）を実施例１と同（〕１
の前処理及び陽極酸化処理を行（１９だ後、硫酸アミド
５０９／ｇ、リン酸１００９　／ｉの浴中で陽極に接続
Ｌ−’ｃ、２５℃、Ｄ、　Ｃ，２５Ｖ　１７）条イ１で
２分間電解し、純水７　Ｆ５℃で１３分間渇洗処理した
ｔｉ、処理槽から引」二げて皮膜表面を乾燥状態どした
。 次いで、ポリアミド樹脂系の青色のグラビアインキを用
いて、上記アルミニウム板に木目模様のグラビアオフレ
ット印刷を行なった。 このアルミニウム板を、亜セレン酸３０　’＆　／Ｊ　
。 硫酸３０９〃の浴中で、浴温２０℃、Δ、Ｃ，３０■で
３０分間電解処理を行なうど、インキ非付着部分はオレ
ンジ色に着色され、オレンジ色と青色から成る木目模様
がアルミニウム板表面に生成した。

【実施例４】 アルミニウム合金へ６０Ｇ３３を実施例１と同様の前処
理及び陽極酸化処理を行なった後、亜リン酸１７０９／
ｅ、リンゴ酸２０９　／ｎ浴中で陽極に接続して、２０
℃、Ｄ、Ｃ，３０Ｖの条件で３分間電解し、次いで、硫
酸第一錫１５０．／／、硫酸１０ｑ／ρ、フェノールス
ルホン酸１０９　、／／浴中で、浴温２０℃、Δ、０．
１２Ｖで５０秒間電解処＝１３− 理を行なうど、アルミニウム合金表面にベージュ色の着
色皮膜が生成した。 このアルミニウム合金を純水８０℃で５分間湯洗処理を
行なった後、溝用乾燥し、皮膜表面を乾燥状態どした。 次いで、ロジン変性フェノール樹脂をビヒクルどする黒
色の市販グラビアインキを用いて、」−記アルミニウム
合金に木目膜１１；のグラビアオフレット印刷を行なっ
た。 このアルミニウム合金を、上記着色浴中で浴温２０℃、
Δ、Ｃ，２０Ｖで５分間電解処理を行なうど、インキ非
付着部分が淡ブロンズ色に着色された。このアルミニウ
ム合金に熱硬化型アクリル系クリアー４オ１１を浸せぎ
塗装し、１８０℃で４０分間焼付は乾燥を行なうと、淡
ブロンズ色ど黒色から成る木目模様が生成した。 ［実施例５１ アルミニウム合金へ６０Ｇ３８を、実施例１ど同様の前
処理及び陽極酸化処理を行なった４”ｔ′、亜１４− リン酸１００９．７で、マロン酸５０９〃の混酸浴中で
、浴温２０℃、△Ｃ，１０Ｖで３分間′Ｆｉ解処理を行
なった。１ 次いで、蒸留水９０″Ｃで３分間の湯洗処理を行なった
後、皮膜表面を乾燥状態とした。 このアルミニウム合金にマレモレ醇樹脂系の苦土σ５の
グラビアインキを用いて、木目模様のグラビアΔフセッ
１〜印刷を行なった後、硫酸ニッケル３０　’；Ｊ／ｐ
　、　１ＩＩＩ　Ｍｕ　３０　’ｈ　ｉｅ　、硫酸アン
モニラｌ、３０！ｌｌ／ρの浴中で、浴温２０℃、Δ、
Ｃ，”Ｉ８Ｖで１分１５秒間電解処理を行なうど、イン
キ非付着部分が淡Ｗ７色に着色さ４１、淡青色と黄土色
から成る木］］模様が生成した。

【実施例Ｇ】

アルミニウム合金へ６０Ｇ３Ｓを実施例１ど同様の前処
理及び陽極酸化処狸を行なった１（２、仙リン酸１００
９　／１！の浴中で陽極に接続し、浴温２０℃、　Ｄ、
０．１０　Ｖで２分間電解処理を行なった。 次いで、硫酸マンガン１５’ａ／ｅ、過酸化水素水１０
　ｍ、Ｑ　／／７）ｉ行中テ・陰極に接続し、浴温２０
℃。 Ｄ　Ｃ２！”ｉ　Ｖで３０秒間電解処理を行なうと、ア
ルミニウム合金表面に淡ゴールド色の盾色皮■Ｃ）が生
成した。 このアルミニウム合金を純水６０°Ｃで１５分間ン易洗
処理を行な−）た１１２、皮Ｉ１１．ｊ表面を乾燥状態
とした。 次いで、二１−ロ１？ルロースをビヒクルとする褐色の
市販グラビアインキを用いて、十記アルミニウム合金に
木「１模杵のグラビアＡフセツ１〜印刷を行なった。 このアルミニウｌ＼合金を、′Ｆｉ酸第二ｉ久アンモニ
ウム浴に浴温６５℃で４分間浸１！きすると、イン−１
−１１ニイ（１着部分ｉ）＜淵♂４．色に着色され、ｆ
ｑ　ｆ、＋ｊ色と褐１！シから成る木口模様が生成した
。 １、゛ｌ訂出願人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　常法によって陽極酸化皮膜を生成したアルミニ
   ウムを、−ＯＨ基もしくは−０００８基を含む心機Ｆｉ
   Ｌ７１ル１〜リン酸、ビロリン酸。 亜すン酸、クロム酸、硫酸アミド、／ＩＯＶ／Ｖ％以上
   の高濃度硫酸又はこれらの塩のうち１秤又は２種以上を
   含む浴中で電１ｌｉ７処理した後潟洗処理し、このアル
   ミニウム表面に後■程の着色処理をｍ害するインキを用
   いて適宜の模様を印刷し、次いで着色処理を施して、上
   記インキの非付着部分を着色することを特徴どするアル
   ミニウムの模様付り表面処理方法。