JPS6196086A - アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下
これを単にアルミニウムと呼称）の表面に、特定の化成
処理によって微細な凹凸を形成させる表面処理方法に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、アルミニウムの表面にエツチングなどの処理を施
して微細な凹凸を形成し、光の乱反射を利用して乳白色
からグレー系の色調又は梨地状の外観を得る方法として
は、これを大別すると、（イ）工・ツチング法、（ロ）
電気化学的方法がよく知られている。

このうち、（イ）のエツチング法（化学的方法）は、酸
又はアルカリの溶液を使用してアルミニウムの表面を溶
解し、被処理材表面に細かな凹凸を得る方法で、弗化ア
ンモニウムと硫酸アンモニウムとの混合液、塩化アンモ
ニウムと塩酸及び塩化カルシウムとの混合液等を用い、
前記の処理液中にアルミニウムを１〜５分間浸漬して、
被処理物の表面に細かな凹凸を得る方法で梨地状の外観
を呈するが、処理液が非常に早く老化する欠点があるの
で、色調及び外観の均一な製品を得るためには厳密な浴
管理が要求される。

（ロ）の電気化学的方法には、被処理物を陽極として電
解処理を行なう直流法と、対極との交流通電により電解
処理を行なう交流法とがある。

その代表的な方法としては、例えば５〜２０％の塩酸浴
中で電流密度１０〜３０Ａ／　ｎ（にて１〜２分間直流
又は交流電解する方法、１〜２％の硫酸と０．３％の塩
酸との混合液中にて電流密度７０Ａ／ｒｆにて１〜２分
間直流又は交流電解する方法、並びに３〜ｌＯモルの苛
性ソーダと１．５〜２．５モルのグルコン酸ソーダとの
混合液中にて電流密度５〜５０Ａ／　ｒｒｒで３〜１０
分間直流陽極電解を行なう方法等があり、この場合には
、前記の化学的方法に比して凹凸のムラが少なくエツチ
ングが迅速で処理時間が短かくて済み、乳白色からグレ
ー系の色調又は梨地状の外観が得られるが、処理浴が老
化しやすく厳密な浴管理を必要とし、且つ、電力消費が
多いため不経済であった。

〔発明の目的〕

この発明の主たる目的は、エツチング処理液の老化が非
常に少なく且つ電解処理が不要で経済的に極めて有効な
方法により、微細な凹凸面を持つ独自の外観が得られる
新規なアルミニウムの表面処理方法を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕 この発明の表面処理方法は、前記の目的を達成するため
に開発されたものであって、被処理物たるアルミニウム
を、亜鉛を含む苛性ソーダ水溶液中でエツチング処理を
施した後に、塩素を含む水溶液中で浸漬処理を行なうこ
とを特徴とするものである。

この発明によるアルミニウムの表面処理方法をさらに詳
しく工程順に説明すると、被処理物たるアルミニウムに
は、最初の苛性ソーダによるエツチング処理を施す前に
、被処理物の表面に付着している油性分を除去するため
に脱脂処理を行なう。

、この場合の脱脂処理は、通常の脱脂処理と同様の脱脂
手段でよく、脱脂剤の種類については、一般的に酸性、
中性、アルカリ性の脱脂剤が用いられているが、いずれ
の脱脂剤も使用可能であって、この後で苛性ソーダによ
るエツチング処理が施される。

本発明の場合、最初のエツチング処理は、通常の苛性ソ
ーダによるエツチング浴に５〜１０００ｐｐ＋＊以上の
亜鉛を添加した浴中でエツチング処理を行なう。

エツチングの条件としては 苛性ソーダ濃度　　５０〜１００ｇ／　Ｑ浴温　　　３
０〜６０℃ 浸漬時間　　　　　２〜２０分 の範囲が適当で、苛性ソ：ダ濃度及び浴温は上記の一般
的な条件でよく、浸漬時間は２分以上で可能であるが、
好ましくは５分以上がよい、けれども、亜鉛の添加濃度
が５　ｐｐＩａ未満では、後工程の塩素を含む水溶液中
での浸漬処理工程にて微細な凹凸の外観を持つ表面が得
られなくなり、添加濃度が１１０００ｐｐを超えると、
アルミニウムの表面に亜鉛が析出し不経済である。

前記の処理を終わったアルミニウムは、苛性ソーダによ
るエツチング処理時に付着したスマットを除去するため
、次に゛水洗及びスマット除去処理を施した後、最終の
浸漬処理工程に送られるが、この場合のスマット処理は
、１０〜２０％の硫酸水溶液中に被処理物を浸漬する通
常の処理条件で行なえばよい。

最終工程の浸漬処理は、１１００ｐｐ以上の塩素イオン
を含む硫酸、硝酸、塩酸等の水溶液中に被処理物たるア
ルミニウムを浸漬して行なう。その際。

浸漬処理液の塩素イオン濃度が１００ｐｐＩｏ未満では
凹凸にムラが発生し、５００００ｐｐｍ以上では凹凸が
粗くなるので、塩素イオン濃度は１０００〜１１０００
０ｐｐの範囲が最も好適な条件であり、浸漬浴のｐＨ値
は０．５〜８の間が好ましく　、　ｐＨ０，５以下では
アルミニウムの溶解力が強すぎるため凹凸がなくなり、
ＰＨ８以上では表面にムラが発生する。

次に、浴温は塩素イオン濃度及びｐＨ値によって若干具
なるが、５０℃以上が必要で、　６０〜９０℃の範囲が
好適条件であり、浴温か５０℃未満では凹凸にムラが発
生し、９０℃以上でアルミニウムの溶解力が強すぎるた
め凹凸が弱くなる。また浸漬時間は１０〜４０分間の範
囲が最も適切な条件であって、特に浴温の影響が大きく
、浴温か低いと長時間の処理が必要になり、浴温が高い
場合には短い時間で微細な凹凸が得られる傾向を示し、
浸漬時間が１０分間未満では凹凸ムラが発生しやすく、
４０分間以上では変化が少ない。

上記一連の処理を行なうと、被処理物たるアルミニラム
の表面には、微細な無数の凹凸が非常に密な分布状態で
生成されるため、独特のグレー系の均一な色調が得られ
る。前記の場合、アルミニウムの表面に形成される凹凸
は、従来のエツチング処理に比して凹凸の深さく高低差
）が浅く細かいので、エツチング処理液の老化が非常に
少なく。

然かも電解処理を行なわないので、電力が不要である。

このような処理によってアルミニウムの表面に極めて微
細な凹凸が得られる理由としては、亜鉛を含む苛性ソー
ダの水溶液中でアルミニウムを溶解した場合、溶解の過
程に於いて洛中の亜鉛がアルミニウムの表面に析出、溶
解を繰返すため、亜鉛を添加していない苛性ソーダに比
べて溶解速度や溶解形態が異なり、微細な凹凸の表面が
得られるものと考えられる。その際、苛性ソーダの水溶
液中に含まれる亜鉛の有無により表面の凹凸に差ができ
ることは光学顕微鏡で確認した。けれども。

この時点では１通常の苛性ソーダのみによるエツチング
処理よりも微細な凹凸が生成されてはいるが、そのエツ
チング外観は、通常のエツチング処理に比較して僅かに
光沢が落ちる程度で、未だグレーの外観にはなっていな
い。

次に、これを塩素イオンを含む水溶液中で浸漬処理する
とグレーの外観に変化するものであって、その理由は、
亜鉛を含む苛性ソーダ液中でのエツチング工程にて得ら
れた微細な凹凸面が、その後、塩素イオンを含む高温水
溶液中で浸漬処理を行なったとき、更に一層微細な凹凸
面に変化するためであり、苛性ソーダ液中に亜鉛を含ま
ない場合は粗い凹凸面しか得られず、前記の亜鉛を含む
苛性ソーダ液中でのエツチング工程と塩素イオンを含む
高温水溶液中での浸漬工程とが必須条件であって、両工
程の組合わせによりはじめて独特のグレー系の外観を呈
する微細な凹凸面が得られ、これらの関係は光学顕微鏡
で充分確認することができた。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の代表的な実施例をつぎに掲げその実施
態様を説明するが１本発明によるアルミニウムの表面処
理方法は、必ずしもこれらの実施例のみに拘束されるも
のではない。

実施例１ ７０　Ｘ　７０　Ｘ　１．Ｏｔのアルミニ゛ウム押出形
材６０６３５−Ｔ５を脱脂剤サンクリーンＡ−１０（日
華化学社製）濃度３％、浴温５０℃の浴中に６分間浸漬
して脱脂処理を施し、水洗後、苛性ソーダ濃度ｓｏｇハ
Ｌ浴温４０℃、亜鉛濃度４００ｐｐｍに調整されたエツ
チング浴中に１０分間浸漬するエツチング処理を行ない
、再び水洗後、［酸濃度１００ｇ／　Ｑ、常温の浴中に
５分間浸漬し、前工程のエツチング処理時に付着したス
マット除去を行なった。

次に、この試料を硫酸酸性ｐＨ１，５，塩素イオン濃度
１００００ｐｐ１１（塩化ナトリウム（こて添加）、浴
温７５℃の浴中で２５分間の浸漬処理を行なったところ
、微細な凹凸の生成によるグレーの表面が得られた。

更に後処理として硫酸皮膜９μｍを施し、沸騰水による
水和封孔処理を行なって最終仕上げとした。

実施例２ ７０Ｘ７０Ｘ１．８ｔのアルミニウム板材Ａｌ１００Ｐ
−Ｈ１４に前記実施例１と同様の脱脂処理を施し、水洗
後、苛性ソーダ濃度１００ｇ／　Ｑ、浴温５０℃、亜鉛
濃度５０ｐｐｍに調整されたエツチング浴中に１０分間
浸漬するエツチング処理を行ない、再び水洗後、硫［！
１度１００ｇ／　ｕ、常温の浴中に５分間浸漬するスマ
ット除去処理を行なった。

次に、この試料を硫酸酸性ｐＨ２，５、塩素イオン濃度
５０００ｐｐｍ、浴温６０℃の浴中で３０分間の浸漬処
理を行なったところ、微細な凹凸の生成によるグレーの
表面が得られた。更に後処理として、硫酸皮膜９μｍを
施し、　沸騰水による水和封孔処理を行なって最終仕上
げとした。

〔発明の効果〕

以上のように１本発明の方法をアルミニウムの表面処理
に適用すれば、従来の化学エツチングや電解エツチング
で得られる凹凸とは違って、エツチング凹凸が遥かに浅
く且つ微細なので、処理液の老化が非常に少なくて済み
、独特のグレー系のムラのない均一な色調が得られ、そ
の後処理としてアルマイト加工後に染色や電解着色を施
した場合には従来にない装飾効果があられれるため、各
種のエフステリヤ、インチリヤ製品及び日用品の製造に
最適な新しいアルミニウム材料を安価に提供することが
できる。

１７、、−、＝−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム又はアルミニウム合金を亜鉛を含む苛性ソ
   ーダ水溶液中でエッチング処理を施した後に、塩素を含
   む水溶液中で浸漬処理を行なう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方法。