JP2003027286A - アルミニウム材の表面処理方法及び表面処理アルミニウム材 - Google Patents
アルミニウム材の表面処理方法及び表面処理アルミニウム材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面光沢や色調において均一性や再現性に富
み、広範囲に亘って制御された表面光沢や色調を付与す
ることができるアルミニウム材の表面処理方法を提供す
る。 【解決手段】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なるアルミニウム材の表面処理方法であり、アルミニウ
ム材の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程と、
一塩基酸及び／又はその塩を含む水溶液中でアノード電
解を行う第二工程と、塩酸水溶液中に浸漬する塩酸浸漬
処理を行う第三工程とを含む、アルミニウム材の表面処
理方法である。
み、広範囲に亘って制御された表面光沢や色調を付与す
ることができるアルミニウム材の表面処理方法を提供す
る。 【解決手段】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なるアルミニウム材の表面処理方法であり、アルミニウ
ム材の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程と、
一塩基酸及び／又はその塩を含む水溶液中でアノード電
解を行う第二工程と、塩酸水溶液中に浸漬する塩酸浸漬
処理を行う第三工程とを含む、アルミニウム材の表面処
理方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム又
はアルミニウム合金からなる押出材や圧延材等のアルミ
ニウム材の表面の金属光沢を均一に制御し、仕上り外観
に斑のない均一な落ち着いた表面状態を有する表面処理
アルミニウム材を製造するためのアルミニウム材の表面
処理方法、及びこの方法によって作製された表面処理ア
ルミニウム材に関する。
はアルミニウム合金からなる押出材や圧延材等のアルミ
ニウム材の表面の金属光沢を均一に制御し、仕上り外観
に斑のない均一な落ち着いた表面状態を有する表面処理
アルミニウム材を製造するためのアルミニウム材の表面
処理方法、及びこの方法によって作製された表面処理ア
ルミニウム材に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム材は、軽量で耐蝕性や耐久
性、加工性、表面処理性等に優れており、また、適度な
強度を有することから、外装材、内装材、表層材等の建
築材料や電気機器等のケーシング材料を始めとして、極
めて多くの分野で広範に使用されている。
性、加工性、表面処理性等に優れており、また、適度な
強度を有することから、外装材、内装材、表層材等の建
築材料や電気機器等のケーシング材料を始めとして、極
めて多くの分野で広範に使用されている。
【０００３】そして、このようなアルミニウム材につい
ては、その使用目的に応じて周囲の環境との調和や意匠
性等の向上を図る目的で、梨地処理、ブラスト処理等の
方法で表面光沢を調整したり、あるいは、電解着色処
理、塗装処理等の方法で着色する表面処理が行われてい
る。
ては、その使用目的に応じて周囲の環境との調和や意匠
性等の向上を図る目的で、梨地処理、ブラスト処理等の
方法で表面光沢を調整したり、あるいは、電解着色処
理、塗装処理等の方法で着色する表面処理が行われてい
る。
【０００４】この種の表面処理の具体例としては、例え
ば、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ
等の合金成分の添加量を調整し、粗面化処理で表面色調
を白色に調整した後に陽極酸化処理を施して色調が白色
のアルミニウム材を得る方法（特開平3-47,937号公
報）、熱処理とエッチング処理を施して結晶粒を粗大化
させ、結晶模様を有するアルミニウム材を得る方法（特
開平3-257,177号公報）、完全軟化焼鈍処理を施した後
に塑性変形を加え、次いで熱処理を施して結晶粒を粗大
化させ、結晶模様を有するアルミニウム材を得る方法
（特開平5-70,906号公報）、Ｆｅ成分とＣｕ成分とを所
定の割合で含むＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金を押出加工し、
次いでエッチング処理して結晶模様を有するアルミニウ
ム材を得る方法（特開平6-336,682号公報）等が提案さ
れている。
ば、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ
等の合金成分の添加量を調整し、粗面化処理で表面色調
を白色に調整した後に陽極酸化処理を施して色調が白色
のアルミニウム材を得る方法（特開平3-47,937号公
報）、熱処理とエッチング処理を施して結晶粒を粗大化
させ、結晶模様を有するアルミニウム材を得る方法（特
開平3-257,177号公報）、完全軟化焼鈍処理を施した後
に塑性変形を加え、次いで熱処理を施して結晶粒を粗大
化させ、結晶模様を有するアルミニウム材を得る方法
（特開平5-70,906号公報）、Ｆｅ成分とＣｕ成分とを所
定の割合で含むＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金を押出加工し、
次いでエッチング処理して結晶模様を有するアルミニウ
ム材を得る方法（特開平6-336,682号公報）等が提案さ
れている。
【０００５】しかしながら、このような従来の表面処理
では、アルミニウム材の表面に付与される表面光沢の選
択の幅が狭く、観察角度によって色調が異なる角度依存
性があり、また、処理後の外観を制御できないために表
面光沢や色調において均一性や再現性に乏しく、更に、
特に建築材料等の分野で嗜好の多様化に伴って要求され
る広範でバラエティに富む表面光沢や色調、特に手で触
れてもザラザラした感じはないが金属光沢感が少なくて
目にやさしいザラザラ感を有する表面光沢や色調に対応
できないという問題があった。
では、アルミニウム材の表面に付与される表面光沢の選
択の幅が狭く、観察角度によって色調が異なる角度依存
性があり、また、処理後の外観を制御できないために表
面光沢や色調において均一性や再現性に乏しく、更に、
特に建築材料等の分野で嗜好の多様化に伴って要求され
る広範でバラエティに富む表面光沢や色調、特に手で触
れてもザラザラした感じはないが金属光沢感が少なくて
目にやさしいザラザラ感を有する表面光沢や色調に対応
できないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、このような問題を解決すべく鋭意検討した結果、ア
ルミニウム材の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる処理
に続いて、一塩基酸及び／又はその塩を含む水溶液中で
のアノード電解処理を行い、更に引き続いて塩酸水溶液
中での塩酸浸漬処理を行うことにより、表面光沢や色調
において均一性や再現性に富み、広範囲に亘って制御さ
れた表面光沢や色調（目にやさしいザラザラ感）を付与
することができ、同時に圧延痕や押出痕等も消失するこ
とを見出し、本発明を完成した。
は、このような問題を解決すべく鋭意検討した結果、ア
ルミニウム材の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる処理
に続いて、一塩基酸及び／又はその塩を含む水溶液中で
のアノード電解処理を行い、更に引き続いて塩酸水溶液
中での塩酸浸漬処理を行うことにより、表面光沢や色調
において均一性や再現性に富み、広範囲に亘って制御さ
れた表面光沢や色調（目にやさしいザラザラ感）を付与
することができ、同時に圧延痕や押出痕等も消失するこ
とを見出し、本発明を完成した。
【０００７】従って、本発明の目的は、素材形成時の圧
延痕や押出痕等が消失すると共に、表面光沢や色調にお
いて均一性や再現性に富み、広範囲に亘って制御された
表面光沢や色調を付与することができるアルミニウム材
の表面処理方法を提供することにある。
延痕や押出痕等が消失すると共に、表面光沢や色調にお
いて均一性や再現性に富み、広範囲に亘って制御された
表面光沢や色調を付与することができるアルミニウム材
の表面処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ア
ルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム
材の表面処理方法であり、アルミニウム材の表面に水和
酸化皮膜を形成せしめる第一工程と、一塩基酸及び／又
はその塩を含む水溶液中でアノード電解を行う第二工程
と、塩酸水溶液中に浸漬する塩酸浸漬処理を行う第三工
程とを含むことを特徴とするアルミニウム材の表面処理
方法である。
ルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム
材の表面処理方法であり、アルミニウム材の表面に水和
酸化皮膜を形成せしめる第一工程と、一塩基酸及び／又
はその塩を含む水溶液中でアノード電解を行う第二工程
と、塩酸水溶液中に浸漬する塩酸浸漬処理を行う第三工
程とを含むことを特徴とするアルミニウム材の表面処理
方法である。
【０００９】また、本発明は、第三工程の塩酸浸漬処理
の後に、第四工程としてアルカリ性水溶液中に浸漬する
アルカリ処理を行うアルミニウム材の表面処理方法であ
る。
の後に、第四工程としてアルカリ性水溶液中に浸漬する
アルカリ処理を行うアルミニウム材の表面処理方法であ
る。
【００１０】本発明において、アルミニウム材の表面に
水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程は、アルミニウム
材の表面に水和酸化皮膜を生成させる処理であればよ
く、アルミニウム材を熱水中に浸漬する熱水処理であっ
ても、アルミニウム材を水蒸気雰囲気中に放置する水蒸
気処理であってもよい。この熱水処理、又は水蒸気処理
は、理論的にはアルミニウム材の表面に擬似ベーマイト
皮膜を形成せしめるためのものであり、表面に水和酸化
皮膜を形成したアルミニウム材に対し、次工程であるア
ノード電解を施すと、水和酸化皮膜の一部が破壊され、
アルミニウム材の表面にピットを形成させることができ
る。
水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程は、アルミニウム
材の表面に水和酸化皮膜を生成させる処理であればよ
く、アルミニウム材を熱水中に浸漬する熱水処理であっ
ても、アルミニウム材を水蒸気雰囲気中に放置する水蒸
気処理であってもよい。この熱水処理、又は水蒸気処理
は、理論的にはアルミニウム材の表面に擬似ベーマイト
皮膜を形成せしめるためのものであり、表面に水和酸化
皮膜を形成したアルミニウム材に対し、次工程であるア
ノード電解を施すと、水和酸化皮膜の一部が破壊され、
アルミニウム材の表面にピットを形成させることができ
る。
【００１１】本発明の上記第一工程における熱水処理の
処理条件は、熱水が温度６０℃以上、好ましくは８０℃
以上、ｐＨ５〜１０の水溶液であって、アルミニウム材
を浸漬する浸漬時間が１〜３０分である。水溶液の温度
が６０℃未満、又はｐＨが５より小さい、又はｐＨが１
０を超える、又は浸漬時間が１分未満の熱水処理では、
アルミニウム材の表面に十分な厚さの水和酸化皮膜が生
成されず、均一な外観を得ることができない。反対に、
浸漬時間が３０分を超える浸漬を行っても、効果の向上
は認められず、時間及び熱量の点で経済的ではない。
処理条件は、熱水が温度６０℃以上、好ましくは８０℃
以上、ｐＨ５〜１０の水溶液であって、アルミニウム材
を浸漬する浸漬時間が１〜３０分である。水溶液の温度
が６０℃未満、又はｐＨが５より小さい、又はｐＨが１
０を超える、又は浸漬時間が１分未満の熱水処理では、
アルミニウム材の表面に十分な厚さの水和酸化皮膜が生
成されず、均一な外観を得ることができない。反対に、
浸漬時間が３０分を超える浸漬を行っても、効果の向上
は認められず、時間及び熱量の点で経済的ではない。
【００１２】また、水和酸化皮膜の生成を促進するため
に、上記水溶液にアルカリ性添加剤を加えてもよく、具
体的には、アンモニア及び／又はアミノアルコールを使
用してもよい。アミノアルコールとしては、トリエタノ
ールアミンが望ましい。また、上記アルカリ性添加剤の
濃度は０.１〜１質量％、好ましくは０.３〜０.５質量
％である。
に、上記水溶液にアルカリ性添加剤を加えてもよく、具
体的には、アンモニア及び／又はアミノアルコールを使
用してもよい。アミノアルコールとしては、トリエタノ
ールアミンが望ましい。また、上記アルカリ性添加剤の
濃度は０.１〜１質量％、好ましくは０.３〜０.５質量
％である。
【００１３】本発明の上記第一工程における水蒸気処理
の処理条件は、温度７５〜２００℃、好ましくは７５〜
１２０℃の飽和水蒸気雰囲気中に、アルミニウム材を放
置する放置時間が１〜３０分、好ましくは３〜２０分で
ある。
の処理条件は、温度７５〜２００℃、好ましくは７５〜
１２０℃の飽和水蒸気雰囲気中に、アルミニウム材を放
置する放置時間が１〜３０分、好ましくは３〜２０分で
ある。
【００１４】また、本発明において、上記のアルミニウ
ム材の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程に続
いて行われる第二工程の電解処理は、一塩基酸及びその
塩を含む水溶液中でアノード電解により行われ、この際
に用いられる一塩基酸及びその塩としては、塩酸、硝
酸、酢酸、過塩素酸等の一塩基酸や、そのナトリウム
塩、カリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられ、好まし
くは塩酸、硝酸、塩化ナトリウム（NaCl）、塩化カリウ
ム（KCl）、塩化アンモニウム（NH4Cl）、硝酸ナトリウ
ム（NaNO3）、硝酸カリウム（KNO3）、硝酸アンモニウ
ム（NH4NO3）等である。これらの一塩基酸及びその塩
は、その１種のみを単独で用いてもよいほか、２種以上
を混合して得られた混酸及びその塩として用いてもよ
い。この電解処理により、先に記したアルミニウム材の
表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程によりアル
ミニウム材の表面に形成された水和酸化皮膜を破壊し、
このアルミニウム材の表面に極めて微細な凹凸が形成さ
れる。
ム材の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程に続
いて行われる第二工程の電解処理は、一塩基酸及びその
塩を含む水溶液中でアノード電解により行われ、この際
に用いられる一塩基酸及びその塩としては、塩酸、硝
酸、酢酸、過塩素酸等の一塩基酸や、そのナトリウム
塩、カリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられ、好まし
くは塩酸、硝酸、塩化ナトリウム（NaCl）、塩化カリウ
ム（KCl）、塩化アンモニウム（NH4Cl）、硝酸ナトリウ
ム（NaNO3）、硝酸カリウム（KNO3）、硝酸アンモニウ
ム（NH4NO3）等である。これらの一塩基酸及びその塩
は、その１種のみを単独で用いてもよいほか、２種以上
を混合して得られた混酸及びその塩として用いてもよ
い。この電解処理により、先に記したアルミニウム材の
表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程によりアル
ミニウム材の表面に形成された水和酸化皮膜を破壊し、
このアルミニウム材の表面に極めて微細な凹凸が形成さ
れる。
【００１５】この第二工程の電解処理における処理条件
については、使用する一塩基酸及びその塩の種類によっ
ても異なるが、通常、１〜５００ｇ／リットル、好まし
くは１０〜２００ｇ／リットルの濃度の処理液を用い、
液温度１０〜６０℃、好ましくは２０〜５０℃の範囲
で、アルミニウム材を陽極として電流密度０．１〜３Ａ
／ｄｍ2、好ましくは０．５〜２．５Ａ／ｄｍ2の直流、
商用交流、矩形波交流、パルス波形等の電流を２〜３０
０秒間、好ましくは３〜１８０秒間通電し、アノード電
解を行う。
については、使用する一塩基酸及びその塩の種類によっ
ても異なるが、通常、１〜５００ｇ／リットル、好まし
くは１０〜２００ｇ／リットルの濃度の処理液を用い、
液温度１０〜６０℃、好ましくは２０〜５０℃の範囲
で、アルミニウム材を陽極として電流密度０．１〜３Ａ
／ｄｍ2、好ましくは０．５〜２．５Ａ／ｄｍ2の直流、
商用交流、矩形波交流、パルス波形等の電流を２〜３０
０秒間、好ましくは３〜１８０秒間通電し、アノード電
解を行う。
【００１６】更に、本発明方法においては、上記第二工
程の電解処理に引き続いて、第三工程として塩酸水溶液
中に浸漬する塩酸浸漬処理を行う。この塩酸浸漬処理
は、アルミニウム材を塩酸水溶液中に浸漬することによ
り行われる。この塩酸浸漬処理の処理条件については、
塩酸濃度が１０〜２００ｇ／リットル、好ましくは３０
〜１５０ｇ／リットルであり、また、処理温度が２０〜
５０℃、好ましくは２５〜４０℃であり、更に、処理時
間が２０分以下、好ましくは３〜１５分である。この塩
酸水溶液による塩酸浸漬処理は、塩酸濃度１０ｇ／リッ
トル以上、処理温度２０℃以上で進行し、反対に、塩酸
濃度が２００ｇ／リットルより高くなったり、あるい
は、処理温度が５０℃より高くなると、化学溶解反応が
激しくなって微細な凹凸の制御が難しくなり、また、処
理時間が２０分を超えると均一溶解が過度に進行してか
えって凹凸が目立たなくなるほか、アルミの溶解減量も
大きくなって好ましくない。
程の電解処理に引き続いて、第三工程として塩酸水溶液
中に浸漬する塩酸浸漬処理を行う。この塩酸浸漬処理
は、アルミニウム材を塩酸水溶液中に浸漬することによ
り行われる。この塩酸浸漬処理の処理条件については、
塩酸濃度が１０〜２００ｇ／リットル、好ましくは３０
〜１５０ｇ／リットルであり、また、処理温度が２０〜
５０℃、好ましくは２５〜４０℃であり、更に、処理時
間が２０分以下、好ましくは３〜１５分である。この塩
酸水溶液による塩酸浸漬処理は、塩酸濃度１０ｇ／リッ
トル以上、処理温度２０℃以上で進行し、反対に、塩酸
濃度が２００ｇ／リットルより高くなったり、あるい
は、処理温度が５０℃より高くなると、化学溶解反応が
激しくなって微細な凹凸の制御が難しくなり、また、処
理時間が２０分を超えると均一溶解が過度に進行してか
えって凹凸が目立たなくなるほか、アルミの溶解減量も
大きくなって好ましくない。
【００１７】また、この塩酸浸漬処理においては、微細
な凹凸の制御を容易にするために、使用する塩酸水溶液
中に、Ｆｅイオン、Ｎｉイオン、Ｃｕイオン、ＳＯ4イ
オン、ＮＯ3イオン、ＰＯ4イオン等から選ばれた1種又
は２種以上のイオンを添加してもよく、具体的には、例
えば硫酸塩、硝酸塩、塩化物、リン酸塩等の形で添加さ
れ、また、シュウ酸等の有機酸を添加してもよく、その
添加量は、通常０〜５ｇ／リットル、好ましくは０〜１
ｇ／リットルの範囲である。
な凹凸の制御を容易にするために、使用する塩酸水溶液
中に、Ｆｅイオン、Ｎｉイオン、Ｃｕイオン、ＳＯ4イ
オン、ＮＯ3イオン、ＰＯ4イオン等から選ばれた1種又
は２種以上のイオンを添加してもよく、具体的には、例
えば硫酸塩、硝酸塩、塩化物、リン酸塩等の形で添加さ
れ、また、シュウ酸等の有機酸を添加してもよく、その
添加量は、通常０〜５ｇ／リットル、好ましくは０〜１
ｇ／リットルの範囲である。
【００１８】そして、本発明においては、上記第三工程
の塩酸浸漬処理に引き続いて、第四工程としてアルカリ
性水溶液中に浸漬するアルカリ処理を行ってもよい。こ
の第四工程のアルカリ処理における処理条件について
は、遊離アルカリ濃度が２０〜１００ｇ／リットル、好
ましくは４０〜７０ｇ／リットルであり、処理温度が３
０〜７０℃、好ましくは４０〜６０℃であり、また、ｐ
Ｈ値が１３以上であり、更に、処理時間が３〜２０分、
好ましくは５〜１５分である。遊離アルカリ濃度２０ｇ
／リットル未満、処理温度３０℃未満、又はｐＨ値１３
未満では、いずれの場合も、溶解速度が遅く、生産性が
低下する。反対に、遊離アルカリ濃度１００ｇ／リット
ル超、又は処理温度７０℃超では、溶解速度が速くなり
すぎて制御困難になり、表面がなだらかになってしま
い、所望の表面状態を得るのが困難になる。また、処理
時間についても、遊離アルカリ濃度、処理温度、ｐＨ値
等の条件によっても異なるが、３分に達しない短時間浸
漬では均一溶解が進行せずに所望の凹凸を得ることが難
しく、また、２０分を超える長時間浸漬では均一溶解が
過度に進行してかえって凹凸が目立たなくなるほか、ア
ルミの溶解減量も大きくなって好ましくない。
の塩酸浸漬処理に引き続いて、第四工程としてアルカリ
性水溶液中に浸漬するアルカリ処理を行ってもよい。こ
の第四工程のアルカリ処理における処理条件について
は、遊離アルカリ濃度が２０〜１００ｇ／リットル、好
ましくは４０〜７０ｇ／リットルであり、処理温度が３
０〜７０℃、好ましくは４０〜６０℃であり、また、ｐ
Ｈ値が１３以上であり、更に、処理時間が３〜２０分、
好ましくは５〜１５分である。遊離アルカリ濃度２０ｇ
／リットル未満、処理温度３０℃未満、又はｐＨ値１３
未満では、いずれの場合も、溶解速度が遅く、生産性が
低下する。反対に、遊離アルカリ濃度１００ｇ／リット
ル超、又は処理温度７０℃超では、溶解速度が速くなり
すぎて制御困難になり、表面がなだらかになってしま
い、所望の表面状態を得るのが困難になる。また、処理
時間についても、遊離アルカリ濃度、処理温度、ｐＨ値
等の条件によっても異なるが、３分に達しない短時間浸
漬では均一溶解が進行せずに所望の凹凸を得ることが難
しく、また、２０分を超える長時間浸漬では均一溶解が
過度に進行してかえって凹凸が目立たなくなるほか、ア
ルミの溶解減量も大きくなって好ましくない。
【００１９】更に必要により、上記第四工程のアルカリ
処理の後に、スマット除去処理、陽極酸化処理、染色又
は金属の電解析出による着色処理、あるいは封孔処理を
行ってもよく、また、これらの処理に代えて、クロメー
ト処理を行ってもよい。これらの陽極酸化処理、着色処
理、封孔処理、及びクロメート処理については、従来公
知の方法で実施することができる。
処理の後に、スマット除去処理、陽極酸化処理、染色又
は金属の電解析出による着色処理、あるいは封孔処理を
行ってもよく、また、これらの処理に代えて、クロメー
ト処理を行ってもよい。これらの陽極酸化処理、着色処
理、封孔処理、及びクロメート処理については、従来公
知の方法で実施することができる。
【００２０】また、本発明においては、アルミニウム材
の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程に先駆け
て、アルミニウム材の前処理として、脱脂処理及び／又
はアルカリエッチング処理を行ってもよい。また、アル
カリエッチング処理の後に必要に応じてスマット除去処
理を行ってもよい。これらの脱脂処理、アルカリエッチ
ング処理及びスマット除去処理についても、従来公知の
方法で実施することができる。
の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程に先駆け
て、アルミニウム材の前処理として、脱脂処理及び／又
はアルカリエッチング処理を行ってもよい。また、アル
カリエッチング処理の後に必要に応じてスマット除去処
理を行ってもよい。これらの脱脂処理、アルカリエッチ
ング処理及びスマット除去処理についても、従来公知の
方法で実施することができる。
【００２１】本発明によれば、上記熱水処理、又は水蒸
気処理によりアルミニウム材の表面に水和酸化皮膜を形
成せしめ、次いで電解処理を行うことによりこの水和酸
化皮膜を破壊し、アルミニウム材の素地の金属組織に影
響されること無く、このアルミニウム材の表面に均一か
つ微細で大きさの揃った孔を形成せしめることができ
る。
気処理によりアルミニウム材の表面に水和酸化皮膜を形
成せしめ、次いで電解処理を行うことによりこの水和酸
化皮膜を破壊し、アルミニウム材の素地の金属組織に影
響されること無く、このアルミニウム材の表面に均一か
つ微細で大きさの揃った孔を形成せしめることができ
る。
【００２２】また、上記処理によりアルミニウム材の表
面に水和酸化皮膜を形成せしめた後の電解処理に続いて
塩酸浸漬処理を行うと、電解処理の皮膜破壊によって形
成された孔の部分でのみアルミニウム材の素地と塩酸と
を反応させてエッチピットを形成することができ、その
後にアルカリ処理を行った場合には、アルミニウム材の
素地の金属組織に影響されること無く、均一に凹凸を存
在させることができる。
面に水和酸化皮膜を形成せしめた後の電解処理に続いて
塩酸浸漬処理を行うと、電解処理の皮膜破壊によって形
成された孔の部分でのみアルミニウム材の素地と塩酸と
を反応させてエッチピットを形成することができ、その
後にアルカリ処理を行った場合には、アルミニウム材の
素地の金属組織に影響されること無く、均一に凹凸を存
在させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて、本発明
の好適な実施の形態を具体的に説明する。 〔実施例１〕JIS A6063アルミニウム合金押出形材を、
前処理として、濃度５０ｇ／リットル、浴温５０℃の水
酸化ナトリウム水溶液に５分間浸漬し、このアルミニウ
ム合金押出形材の表面の自然酸化皮膜を除去した。
の好適な実施の形態を具体的に説明する。 〔実施例１〕JIS A6063アルミニウム合金押出形材を、
前処理として、濃度５０ｇ／リットル、浴温５０℃の水
酸化ナトリウム水溶液に５分間浸漬し、このアルミニウ
ム合金押出形材の表面の自然酸化皮膜を除去した。
【００２４】次に、前処理済みのアルミニウム合金押出
形材を、浴温８５℃の純水中に５分間浸漬して、表面に
水和酸化皮膜を生成させ（第一工程）、次いで濃度１０
０ｇ／リットルの塩酸水溶液中、浴温２０℃、電流密度
１００Ａ／ｍ2、及び処理時間６０秒の条件でアノード
電解して多数の微細なピットを形成せしめ（第二工
程）、更に、濃度１００ｇ／リットルの塩酸水溶液中、
浴温３０℃及び処理時間１２０秒の条件で浸漬して第二
工程で形成されたピットを拡大させ（第三工程）、ま
た、濃度５０ｇ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液
中、浴温５０℃及び処理時間１０分の条件で浸漬して上
記塩酸浸漬処理で形成されたピットを更に拡大させ（第
四工程）、表面処理されたアルミニウム合金押出形材を
得た。
形材を、浴温８５℃の純水中に５分間浸漬して、表面に
水和酸化皮膜を生成させ（第一工程）、次いで濃度１０
０ｇ／リットルの塩酸水溶液中、浴温２０℃、電流密度
１００Ａ／ｍ2、及び処理時間６０秒の条件でアノード
電解して多数の微細なピットを形成せしめ（第二工
程）、更に、濃度１００ｇ／リットルの塩酸水溶液中、
浴温３０℃及び処理時間１２０秒の条件で浸漬して第二
工程で形成されたピットを拡大させ（第三工程）、ま
た、濃度５０ｇ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液
中、浴温５０℃及び処理時間１０分の条件で浸漬して上
記塩酸浸漬処理で形成されたピットを更に拡大させ（第
四工程）、表面処理されたアルミニウム合金押出形材を
得た。
【００２５】得られた表面処理アルミニウム合金押出形
材の光沢度及び表面粗さ（Ra）を、試料内の測定位置を
変えて１０点測定し、その平均値、及び最大値と最小値
との差を求めた。この実施例１の表面処理アルミニウム
合金押出形材は、その光沢度及び表面粗さにおいてばら
つきがなく、手で触れてもザラザラした感触はないが、
金属光沢感が無くて目にやさしいザラザラ感のある均一
な外観であった。また、押出痕が消失し、表面欠陥（ス
トレインマークやストリーク等）が無く、表面品質が安
定していた。結果を表１に示す。
材の光沢度及び表面粗さ（Ra）を、試料内の測定位置を
変えて１０点測定し、その平均値、及び最大値と最小値
との差を求めた。この実施例１の表面処理アルミニウム
合金押出形材は、その光沢度及び表面粗さにおいてばら
つきがなく、手で触れてもザラザラした感触はないが、
金属光沢感が無くて目にやさしいザラザラ感のある均一
な外観であった。また、押出痕が消失し、表面欠陥（ス
トレインマークやストリーク等）が無く、表面品質が安
定していた。結果を表１に示す。
【００２６】〔実施例２〕実施例１と同様にして自然酸
化皮膜を除去した前処理済みのアルミニウム合金押出形
材を、浴温８５℃で、０.５質量％トリエタノールアミ
ン水溶液中に５分間浸漬させて、表面に水和酸化皮膜を
生成させ（第一工程）、次いで濃度１００ｇ／リットル
の塩酸水溶液中、浴温２０℃、電流密度１００Ａ／
ｍ2、及び処理時間６０秒の条件でアノード電解して多
数の微細なピットを形成せしめ（第二工程）、更に、濃
度５５ｇ／リットルの塩酸水溶液中、浴温３５℃及び処
理時間１２０秒の条件で浸漬して第二工程で形成された
ピットを拡大させ（第三工程）、また、濃度５０ｇ／リ
ットルの水酸化ナトリウム水溶液中、浴温５０℃及び処
理時間１０分の条件で浸漬して上記塩酸浸漬処理で形成
されたピットを更に拡大させ（第四工程）、表面処理さ
れたアルミニウム合金押出形材を得た。
化皮膜を除去した前処理済みのアルミニウム合金押出形
材を、浴温８５℃で、０.５質量％トリエタノールアミ
ン水溶液中に５分間浸漬させて、表面に水和酸化皮膜を
生成させ（第一工程）、次いで濃度１００ｇ／リットル
の塩酸水溶液中、浴温２０℃、電流密度１００Ａ／
ｍ2、及び処理時間６０秒の条件でアノード電解して多
数の微細なピットを形成せしめ（第二工程）、更に、濃
度５５ｇ／リットルの塩酸水溶液中、浴温３５℃及び処
理時間１２０秒の条件で浸漬して第二工程で形成された
ピットを拡大させ（第三工程）、また、濃度５０ｇ／リ
ットルの水酸化ナトリウム水溶液中、浴温５０℃及び処
理時間１０分の条件で浸漬して上記塩酸浸漬処理で形成
されたピットを更に拡大させ（第四工程）、表面処理さ
れたアルミニウム合金押出形材を得た。
【００２７】得られた表面処理アルミニウム合金押出形
材の光沢度及び表面粗さ（Ra）を実施例１と同様にして
測定し、その平均値、及び最大値と最小値との差を求め
た。この実施例２の表面処理アルミニウム合金押出形材
は、実施例１と同様に、その光沢度及び表面粗さにおい
てばらつきがなく、押出痕や表面欠陥が無くて均一な外
観であった。結果を表１に示す。
材の光沢度及び表面粗さ（Ra）を実施例１と同様にして
測定し、その平均値、及び最大値と最小値との差を求め
た。この実施例２の表面処理アルミニウム合金押出形材
は、実施例１と同様に、その光沢度及び表面粗さにおい
てばらつきがなく、押出痕や表面欠陥が無くて均一な外
観であった。結果を表１に示す。
【００２８】〔実施例３〕アルミニウム材の表面に水和
酸化物を生成させる第一工程を温度１２０℃の飽和水蒸
気雰囲気中に３分間静置させるとした以外は、上記実施
例２と同様にして表面処理を行い、得られた表面処理ア
ルミニウム合金押出形材の光沢度及び表面粗さ（Ra）を
上記実施例１と同様にして測定し、その平均値、及び最
大値と最小値との差を求めた。この実施例３の表面処理
アルミニウム合金押出形材は、実施例２と同様に、その
光沢度及び表面粗さにおいてばらつきがなく、押出痕や
表面欠陥が無くて均一な外観であった。結果を表１に示
す。
酸化物を生成させる第一工程を温度１２０℃の飽和水蒸
気雰囲気中に３分間静置させるとした以外は、上記実施
例２と同様にして表面処理を行い、得られた表面処理ア
ルミニウム合金押出形材の光沢度及び表面粗さ（Ra）を
上記実施例１と同様にして測定し、その平均値、及び最
大値と最小値との差を求めた。この実施例３の表面処理
アルミニウム合金押出形材は、実施例２と同様に、その
光沢度及び表面粗さにおいてばらつきがなく、押出痕や
表面欠陥が無くて均一な外観であった。結果を表１に示
す。
【００２９】〔比較例１〕前処理として、濃度５０ｇ／
リットル、浴温５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５分
間浸漬し、このアルミニウム合金押出形材の表面の自然
酸化皮膜を除去した後、濃度５５ｇ／リットルの塩酸水
溶液中、浴温３５℃及び処理時間５分間の条件で浸漬
し、次いで濃度５０ｇ／リットルの水酸化ナトリウム水
溶液中、浴温５０℃及び処理時間１０分の条件で浸漬
し、表面処理されたアルミニウム合金押出形材を得た。
リットル、浴温５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５分
間浸漬し、このアルミニウム合金押出形材の表面の自然
酸化皮膜を除去した後、濃度５５ｇ／リットルの塩酸水
溶液中、浴温３５℃及び処理時間５分間の条件で浸漬
し、次いで濃度５０ｇ／リットルの水酸化ナトリウム水
溶液中、浴温５０℃及び処理時間１０分の条件で浸漬
し、表面処理されたアルミニウム合金押出形材を得た。
【００３０】得られた表面処理アルミニウム合金押出形
材の光沢度及び表面粗さ（Ra）を上記実施例１と同様に
して測定し、その平均値、及び最大値と最小値との差を
求めた。この比較例１の表面処理アルミニウム合金押出
形材は、凹凸の分布に偏りがあり、ムラのある表面状態
であることが確認された。結果を表１に示す。
材の光沢度及び表面粗さ（Ra）を上記実施例１と同様に
して測定し、その平均値、及び最大値と最小値との差を
求めた。この比較例１の表面処理アルミニウム合金押出
形材は、凹凸の分布に偏りがあり、ムラのある表面状態
であることが確認された。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】本発明のアルミニウム材の表面処理方法
によれば、素材形成時の圧延痕や押出痕等が消失すると
共に、表面光沢や色調において均一性や再現性に富み、
広範囲に亘って制御された表面光沢や色調を付与するこ
とができる。
によれば、素材形成時の圧延痕や押出痕等が消失すると
共に、表面光沢や色調において均一性や再現性に富み、
広範囲に亘って制御された表面光沢や色調を付与するこ
とができる。
フロントページの続き
(72)発明者 塚本 由美子
静岡県庵原郡蒲原町蒲原１−34−１、日本
軽金属株式会社グループ技術センター内
(72)発明者 海老原 健
静岡県庵原郡蒲原町蒲原１−34−１、日本
軽金属株式会社グループ技術センター内
(72)発明者 朝倉 美樹夫
東京都品川区大崎一丁目11番１号、新日軽
株式会社内
(72)発明者 入谷 隆
東京都品川区大崎一丁目11番１号、新日軽
株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なるアルミニウム材の表面処理方法であり、アルミニウ
ム材の表面に水和酸化皮膜を形成せしめる第一工程と、
一塩基酸及び／又はその塩を含む水溶液中でアノード電
解を行う第二工程と、塩酸水溶液中に浸漬する塩酸浸漬
処理を行う第三工程とを含むことを特徴とするアルミニ
ウム材の表面処理方法。 - 【請求項２】 第三工程の塩酸浸漬処理の後に、第四工
程としてアルカリ性水溶液中に浸漬するアルカリ処理を
行う請求項１に記載のアルミニウム材の表面処理方法。 - 【請求項３】 アルミニウム材の表面に水和酸化皮膜を
形成せしめる第一工程が、アルミニウム材を熱水中に浸
漬する熱水処理であって、該熱水処理に用いる熱水が温
度６０℃以上及びｐＨ５〜１０の水溶液であり、アルミ
ニウム材を浸漬する浸漬時間が１〜３０分である請求項
１又は２に記載のアルミニウム材の表面処理方法。 - 【請求項４】 第一工程の熱水処理に用いる水溶液が、
アルカリ性添加剤を含む請求項３に記載のアルミニウム
材の表面処理方法。 - 【請求項５】 アルカリ性添加剤がアンモニア及び／又
はアミノアルコールである請求項４に記載のアルミニウ
ム材の表面処理方法。 - 【請求項６】 アルミニウム材の表面に水和酸化皮膜を
形成せしめる第一工程が、アルミニウム材を水蒸気雰囲
気中に放置する水蒸気処理であって、該水蒸気処理に用
いる水蒸気が温度７５〜２００℃であり、アルミニウム
材を放置する放置時間が１〜３０分である請求項１又は
２に記載のアルミニウム材の表面処理方法。 - 【請求項７】 第二工程の電解処理で用いる一塩基酸
が、塩酸、硝酸、酢酸、及び過塩素酸から選ばれた１種
又は２種以上の混酸である請求項１〜６のいずれかに記
載のアルミニウム材の表面処理方法。 - 【請求項８】 第二工程の電解処理における処理条件
が、電流密度０．１〜３Ａ／ｄｍ2及び処理時間２〜３
００秒である請求項１〜７のいずれかに記載のアルミニ
ウム材の表面処理方法。 - 【請求項９】 第三工程の塩酸浸漬処理における処理条
件が、塩酸濃度１０〜２００ｇ／リットル及び処理温度
２０〜５０℃である請求項１〜８のいずれかに記載のア
ルミニウム材の表面処理方法。 - 【請求項１０】 第三工程の塩酸浸漬処理で用いる塩酸
水溶液が、Ｆｅイオン、Ｎｉイオン、Ｃｕイオン、ＳＯ
4イオン、ＮＯ3イオン、ＰＯ4イオン、酢酸イオン及び
シュウ酸イオンから選ばれた1種又は２種以上のイオン
を含む請求項１〜９のいずれかに記載のアルミニウム材
の表面処理方法。 - 【請求項１１】 第四工程のアルカリ処理における処理
条件が、遊離アルカリ濃度２０〜１００ｇ／リットル及
び処理温度３０〜７０℃である請求項２〜１０のいずれ
かに記載のアルミニウム材の表面処理方法。 - 【請求項１２】 アルミニウム材の表面に水和酸化皮膜
を形成せしめる第一工程に先駆けて、前処理として脱脂
処理及び／又はアルカリエッチング処理を行う請求項１
〜１１のいずれかに記載のアルミニウム材の表面処理方
法。 - 【請求項１３】 請求項１〜１２に記載のいずれかの方
法により作製された表面処理アルミニウム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208171A JP3930706B2 (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | アルミニウム材の表面処理方法及び表面処理アルミニウム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208171A JP3930706B2 (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | アルミニウム材の表面処理方法及び表面処理アルミニウム材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003027286A true JP2003027286A (ja) | 2003-01-29 |
| JP3930706B2 JP3930706B2 (ja) | 2007-06-13 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001208171A Expired - Fee Related JP3930706B2 (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | アルミニウム材の表面処理方法及び表面処理アルミニウム材 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6151873B1 (ja) * | 2017-02-10 | 2017-06-21 | Ｌｕｍｉｏｔｅｃ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセント装置、ディスプレイ装置、照明装置 |
| JP6151874B1 (ja) * | 2017-02-10 | 2017-06-21 | Ｌｕｍｉｏｔｅｃ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセント装置および照明装置 |
| CN114182260A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-15 | 东莞市润纳实业有限公司 | 铝合金表面处理剂以及铝合金表面纳米孔处理方法 |
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| JPS49133238A (ja) * | 1973-04-26 | 1974-12-20 | ||
| JPS565999A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-22 | Daidou Kofunyuugenkoushi | Forming of antiicorrosion aluminum oxide film |
| JPS5989796A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-24 | Hitachi Condenser Co Ltd | 電解コンデンサ用アルミ箔の製造方法 |
| JPS6110491A (ja) * | 1984-06-11 | 1986-01-17 | ヘキスト・セラニ−ズ・コ−ポレイシヨン | アルミニウムシートを処理する方法 |
| JPH02146718A (ja) * | 1988-04-25 | 1990-06-05 | Showa Alum Corp | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
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| JP2000030979A (ja) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解コンデンサ用アルミニウム電極箔の製造方法およびこれに使用するエッチング装置 |
-
2001
- 2001-07-09 JP JP2001208171A patent/JP3930706B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP6151874B1 (ja) * | 2017-02-10 | 2017-06-21 | Ｌｕｍｉｏｔｅｃ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセント装置および照明装置 |
| JP2018129261A (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | Ｌｕｍｉｏｔｅｃ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセント装置、ディスプレイ装置、照明装置 |
| JP2018129262A (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | Ｌｕｍｉｏｔｅｃ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセント装置および照明装置 |
| CN114182260A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-15 | 东莞市润纳实业有限公司 | 铝合金表面处理剂以及铝合金表面纳米孔处理方法 |
| CN114182260B (zh) * | 2021-12-13 | 2024-05-14 | 东莞市润纳实业有限公司 | 铝合金表面处理剂以及铝合金表面纳米孔处理方法 |
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