JP2003301297A - Method for forming anode oxidation film - Google Patents

Method for forming anode oxidation film

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JP2003301297A
JP2003301297A JP2002109170A JP2002109170A JP2003301297A JP 2003301297 A JP2003301297 A JP 2003301297A JP 2002109170 A JP2002109170 A JP 2002109170A JP 2002109170 A JP2002109170 A JP 2002109170A JP 2003301297 A JP2003301297 A JP 2003301297A
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誠 土橋
Masahiro Momotake
正浩 百武
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming an anode oxidation film which is a heat-resistant, clear, enamel-like barrier film, holds the gloss of the surface of a base magnesium material, is corrosion-resistant, and can be baked at a high temperature when coated, enabling a coating film excellent in adhesiveness to be formed thereon. <P>SOLUTION: In this method for forming an anode oxidation film, the surface of magnesium or a magnesium alloy is subjected to anode oxidation in an electrolytic solution containing a tertiary amine, water in a content of 5-50 mass%, and an organic solvent; thus, a method is provided for producing a magnesium product or a magnesium alloy product which has a heat-resistant, clear, enamel-like barrier film, holds the gloss of the surface of a base metal, and is corrosion-resistant. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム又は
マグネシウム合金の表面に陽極酸化皮膜を形成する方法
に関し、より具体的には、新規な組成の電解液を用いて
陽極酸化処理することにより、耐熱性で透明なエナメル
状のバリヤー皮膜を有し、耐食性であり、また塗装する
場合でも高温での焼付が可能で密着性に優れた塗膜を形
成することができるマグネシウム製品又はマグネシウム
合金製品を得る方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming an anodized film on the surface of magnesium or a magnesium alloy, and more specifically, it is possible to improve heat resistance by anodizing treatment using an electrolytic solution having a novel composition. A magnesium product or magnesium alloy product that has a transparent and transparent enamel-like barrier film, is corrosion resistant, and can be baked at high temperature even when applied to form a film with excellent adhesion Regarding the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】マグネシウム及びマグネシウム合金(以
下の記載においては、マグネシウム材料と記載する場合
には、マグネシウム及びマグネシウム合金の両者を含
む)は実用金属中で最も軽量で且つ比強度も大きいの
で、その特性を利用して、自動車、二輪車等の内外装部
品、家電製品の部品、カバン、スーツケース等の収納容
器類、スポーツ用品、光学機器の部品、杖、更にはコン
ピュータ、音響などの電子工業の分野への応用も試みら
れ、実用されている。
2. Description of the Related Art Magnesium and magnesium alloys (in the following description, when referred to as magnesium materials include both magnesium and magnesium alloys) are the lightest of practical metals and have a large specific strength. Utilizing the characteristics, interior and exterior parts of automobiles and motorcycles, parts of home appliances, bags, storage containers such as suitcases, sports equipment, parts of optical equipment, canes, and even computers, acoustics, etc. Application to the field has also been tried and put into practical use.

【0003】しかしながら、マグネシウム材料は実用金
属中で最も活性な金属材料であるため、耐食性の点で素
材のままでの使用は困難であり、またマグネシウム材料
は、大気中ですぐに酸化されて表面に薄い皮膜が形成さ
れるため、塗装し難く、また塗膜の密着性も著しく低下
するという欠点を有している。
However, since the magnesium material is the most active metal material among the practical metals, it is difficult to use the material as it is from the viewpoint of corrosion resistance, and the magnesium material is immediately oxidized in the atmosphere and the surface thereof is oxidized. Since a thin film is formed on the surface, it has a drawback that it is difficult to apply and the adhesion of the coating film is significantly lowered.

【0004】マグネシウム材料の耐食性、塗膜密着性を
改善するための表面処理法として、従来、化成処理や陽
極酸化処理が実施されてきており、水系の処理液、電解
液が用いられてきている。特に、陽極酸化処理で皮膜を
形成し、更に封孔処理した場合には、比較的均一な皮膜
が形成されるので、それらの処理は防錆処理や塗装の下
地処理として利用されている。
As a surface treatment method for improving the corrosion resistance and coating film adhesion of magnesium materials, chemical conversion treatment and anodic oxidation treatment have been conventionally carried out, and an aqueous treatment liquid or electrolytic solution has been used. . In particular, when a film is formed by anodizing treatment and then a sealing treatment is performed, a relatively uniform film is formed, so these treatments are used as a rust preventive treatment or a base treatment for coating.

【0005】また、マグネシウム材料は金属光沢を有し
ているので、マグネシウム材料の製品にその金属光沢を
生かした装飾性を持たせることが望ましいが、マグネシ
ウム材料の表面は酸化され易いので、その初期の金属光
沢を生かした装飾性を維持するためには何らかの表面処
理が必要である。
Further, since the magnesium material has a metallic luster, it is desirable to give the product of the magnesium material a decorative property utilizing the metallic luster, but since the surface of the magnesium material is easily oxidized, its initial stage In order to maintain the decorative properties by utilizing the metallic luster of the above, some kind of surface treatment is required.

【0006】従来実施されているクロム酸又は重クロム
酸塩を使用した化成処理や陽極酸化処理で得られる皮膜
は白色〜褐色〜黒色や緑色に着色してしまう。また、ク
ロム酸も重クロム酸塩も使用しない陽極酸化処理で得ら
れる皮膜でも耐食性を得ることが可能であるが、耐食性
を得るためにはその膜厚を数μm以上にする必要があ
り、表面に曇りが生じることは避けられない。
The film obtained by the conventional chemical conversion treatment using chromic acid or dichromate or anodizing treatment is colored white to brown to black or green. In addition, it is possible to obtain corrosion resistance with a film obtained by anodizing treatment that does not use chromic acid or dichromate, but in order to obtain corrosion resistance, the film thickness must be several μm or more. It is inevitable that cloudiness will occur on the ground.

【0007】また、マグネシウム材料表面の金属光沢を
保持し且つ耐食性を付与する表面処理法として有機クリ
ヤ塗料を塗布する方法が一般的である。しかしながら、
マグネシウム材料表面に有機塗膜を形成した場合には、
必然的にその金属光沢が変化してしまう。また、化成処
理した上に塗装する場合には、塗装時の高温焼付で化成
処理層が悪影響を受ける場合もある。
As a surface treatment method for maintaining the metallic luster of the surface of the magnesium material and imparting corrosion resistance, a method of applying an organic clear paint is generally used. However,
When an organic coating film is formed on the surface of magnesium material,
Inevitably, the metallic luster changes. In addition, when coating is performed after chemical conversion treatment, the chemical conversion treatment layer may be adversely affected by high temperature baking during coating.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の表面
処理方法で得られる陽極酸化皮膜が有する欠点を解消し
た、即ち、耐熱性で透明なエナメル状のバリヤー皮膜を
有していてマグネシウム材料の素地表面の光沢を保持
し、耐食性であり、また塗装する場合でも高温での焼付
が可能で密着性に優れた塗膜を形成することができる陽
極酸化皮膜の形成方法を提供することを課題としてい
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the drawback of the anodized film obtained by the conventional surface treatment method, that is, it has a heat-resistant and transparent enamel-like barrier film and is made of a magnesium material. It is an object of the present invention to provide a method for forming an anodized film capable of forming a coating film that retains the luster of the substrate surface, has corrosion resistance, and that can be baked at high temperature even when coating and has excellent adhesion. I am trying.

【0009】また、本発明は、マグネシウム材料製品の
表面に特定の陽極酸化処理方法によって陽極酸化皮膜を
形成することによる、耐熱性で透明なバリヤー皮膜を有
していてマグネシウム材料の素地表面の光沢を保持して
おり且つ耐食性であるマグネシウム材料製品の製造方法
を提供することを課題としている。
Further, the present invention has a heat-resistant and transparent barrier film formed by forming an anodic oxide film on the surface of a magnesium material product by a specific anodic oxidation treatment method to obtain a glossy surface of a magnesium material substrate. It is an object of the present invention to provide a method for producing a magnesium material product that retains the above and has corrosion resistance.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来の水
系の電解液の代わりに有機溶媒−水系の電解液を用いて
マグネシウム材料を陽極酸化することにより、耐熱性で
透明なエナメル状のバリヤー皮膜であって、耐食性であ
り、また塗装する場合でも高温での焼付が可能で密着性
に優れた塗膜を形成することができる陽極酸化皮膜が得
られることを見いだし、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The present inventors have used an organic solvent-water-based electrolytic solution instead of a conventional water-based electrolytic solution to anodize a magnesium material to obtain a heat-resistant and transparent enamel-like material. It was found that an anodized film which is a barrier film of, which is corrosion resistant, can be baked at high temperature even when applied, and can form a film with excellent adhesion is obtained, and the present invention has been completed. did.

【0011】即ち、本発明の陽極酸化皮膜の形成方法
は、第三アミン、水及び有機溶媒を含有し、所望により
アルミン酸塩等の添加剤を追加含有する電解液であっ
て、水の含有量が全電解液の5〜50質量%を占めてい
る電解液中で、マグネシウム又はマグネシウム合金(即
ち、マグネシウム材料)の表面を陽極酸化処理すること
を特徴とする。
That is, the method for forming an anodized film of the present invention is an electrolytic solution containing a tertiary amine, water and an organic solvent, and optionally an additive such as an aluminate. It is characterized in that the surface of magnesium or a magnesium alloy (that is, magnesium material) is anodized in an electrolytic solution whose amount accounts for 5 to 50% by mass of the total electrolytic solution.

【0012】また、本発明のマグネシウム製品又はマグ
ネシウム合金製品の製造方法は、マグネシウム製品又は
マグネシウム合金製品の表面に上記の陽極酸化皮膜の形
成方法によって陽極酸化皮膜を形成することを特徴とす
る、耐熱性で透明なエナメル状のバリヤー皮膜を有して
いて金属素地表面の光沢を保持しており且つ耐食性であ
るマグネシウム製品又はマグネシウム合金製品の製造方
法である。
The method for producing a magnesium product or a magnesium alloy product of the present invention is characterized by forming an anodized film on the surface of a magnesium product or a magnesium alloy product by the above-mentioned method for forming an anodized film. It is a method for producing a magnesium product or a magnesium alloy product which has a transparent and transparent enamel-like barrier film, retains the luster of the surface of the metal substrate, and is corrosion resistant.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法
は、いかなるマグネシウム材料の表面にも陽極酸化皮膜
を形成することができる。そのような材料としては、組
成的には、例えば、Mg−Al系合金、Mg−Zn系合
金、Mg−Mn系合金、Mg−Zr系合金、Mg−Al
−Zn系合金、Mg−Al−Mn系合金、Mg−Zn−
Zr系合金、Mg−希土類元素系合金、Mg−Zn−希
土類元素系合金等のマグネシウム合金や、マグネシウム
金属があり、また用途的にはAZ63、AZ91、AZ
92、AM100、ZK51、EZ33、ZE41等の
鋳造用マグネシウム合金や、AZ31、AZ61、AZ
80、ZK60等の展伸用マグネシウム合金がある。ま
た、いかなる表面状態のマグネシウム材料にも陽極酸化
皮膜を形成することができる。例えば、ダイカストのま
まの表面でも、塑性加工したままの表面でも、研磨によ
り鏡面仕上げした表面でもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for forming an anodized film of the present invention can form an anodized film on the surface of any magnesium material. As such a material, in terms of composition, for example, a Mg-Al alloy, a Mg-Zn alloy, a Mg-Mn alloy, a Mg-Zr alloy, and a Mg-Al alloy
-Zn alloy, Mg-Al-Mn alloy, Mg-Zn-
There are magnesium alloys such as Zr-based alloys, Mg-rare earth element-based alloys, Mg-Zn-rare earth element-based alloys, and magnesium metals, and AZ63, AZ91, and AZ are used for the purpose.
92, AM100, ZK51, EZ33, ZE41 and other magnesium alloys for casting, AZ31, AZ61, AZ
There are wrought magnesium alloys such as 80 and ZK60. Further, the anodic oxide film can be formed on the magnesium material having any surface condition. For example, the surface may be a die-cast surface, a plastic-processed surface, or a mirror-polished surface by polishing.

【0014】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法において
は、一般的には、前処理したマグネシウム材料を陽極酸
化処理する。この前処理は、例えば、ダイカストのまま
の表面に対しては、マグネシウム材料の陽極酸化処理に
先立って従来実施されていた公知の種々の処理法で実施
することができ、例えば酸洗浄、ピロリン酸塩処理、苛
性アルカリ処理で実施することができる。また、光沢を
有する表面を形成する場合には、研磨により鏡面仕上げ
した表面を形成した後、その研磨表面を溶解しない(光
沢をなくさない)前処理を実施する必要がある。このよ
うな前処理としては界面活性剤処理やアルカリ処理、或
いはそれらの組合せによる洗浄を行うことが好ましい。
In the method for forming an anodized film of the present invention, generally, the pretreated magnesium material is anodized. This pretreatment can be performed, for example, on the surface of the die-cast as it is by various known treatment methods that have been conventionally performed prior to the anodizing treatment of the magnesium material. It can be carried out by salt treatment or caustic treatment. Further, when forming a surface having gloss, it is necessary to perform a pretreatment that does not dissolve the polished surface (does not lose gloss) after forming a mirror-finished surface by polishing. As such pretreatment, washing with a surfactant treatment, an alkali treatment, or a combination thereof is preferably performed.

【0015】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法で用いる
第三アミンとしては、トリエチルアミン、トリプロピル
アミン、トリブチルアミン、トリアミルアミン、トリオ
クチルアミン等を挙げることができる。電解液中の第三
アミンの濃度については、何れの濃度でもそれなりの効
果が得られるが、第三アミン濃度が低過ぎると本発明で
目的としている効果が不十分となる傾向があり、また、
第三アミン濃度が高くなってもその増加に応じた効果が
得られない。従って、本発明においては、電解液中の第
三アミンの濃度は好ましくは0.05〜2M程度であ
る。
Examples of the tertiary amine used in the method for forming an anodized film of the present invention include triethylamine, tripropylamine, tributylamine, triamylamine, trioctylamine and the like. Regarding the concentration of the tertiary amine in the electrolytic solution, some effect can be obtained at any concentration, but if the concentration of the tertiary amine is too low, the effect aimed at by the present invention tends to be insufficient, and
Even if the concentration of the tertiary amine increases, the effect corresponding to the increase cannot be obtained. Therefore, in the present invention, the concentration of the tertiary amine in the electrolytic solution is preferably about 0.05 to 2M.

【0016】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法で用いる
電解液中の水の含有量は重要な意味を持つ。水の含有量
が5質量%未満である場合には、得られる陽極酸化皮膜
はその一部が多孔質化した構造となり、皮膜の外観は白
味ないし黄味を帯び、不透明な膜となる傾向がある。ま
た、水の含有量が50質量%を超える場合には、得られ
る陽極酸化皮膜構造に絶縁破壊が生じ、皮膜の外観は淡
灰色となり、安定な皮膜の形成はできない。水の含有量
が 5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%であ
る場合には、得られる陽極酸化皮膜は耐食性のある透明
なエナメル状のバリヤー皮膜構造となり、マグネシウム
材料の素地表面の光沢を保持したままである。
The content of water in the electrolytic solution used in the method for forming an anodized film of the present invention has an important meaning. When the water content is less than 5% by mass, the anodized film obtained has a partially porous structure, and the appearance of the film tends to be whitish or yellowish and opaque. There is. When the content of water exceeds 50% by mass, dielectric breakdown occurs in the resulting anodized film structure, the appearance of the film becomes light gray, and a stable film cannot be formed. When the content of water is 5 to 50% by mass, preferably 10 to 40% by mass, the obtained anodic oxide film has a transparent enamel-like barrier film structure with corrosion resistance, and the luster of the surface of the base material of the magnesium material. Remains held.

【0017】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法で用いる
有機溶媒としては、アルコール性水酸基を有する溶媒、
中でも脂肪族アルコールが好ましく、その具体例として
は、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−
プロパノール、1−ブタノール、2−エチル−1−ヘキ
サノール、シクロヘキサノール等の一価アルコール;エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ブタン−
1,4−ジオール、ジエチレングリコール等の二価アル
コール;グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価ア
ルコールを挙げることができる。また、分子内にアルコ
ール性水酸基以外の官能基を有する溶媒、例えば、2−
メトキシエタノールやジエチレングリコールモノエチル
エーテルのように、アルコキシ基を有する溶媒も使用す
ることができる。
As the organic solvent used in the method for forming an anodized film of the present invention, a solvent having an alcoholic hydroxyl group,
Among them, aliphatic alcohols are preferable, and specific examples thereof include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-
Monohydric alcohols such as propanol, 1-butanol, 2-ethyl-1-hexanol, cyclohexanol; ethylene glycol, propylene glycol, butane-
Examples thereof include dihydric alcohols such as 1,4-diol and diethylene glycol; and polyhydric alcohols such as glycerin and pentaerythritol. Further, a solvent having a functional group other than the alcoholic hydroxyl group in the molecule, for example, 2-
It is also possible to use a solvent having an alkoxy group, such as methoxyethanol or diethylene glycol monoethyl ether.

【0018】また、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラ
クトン、δ−バレロラクトン等の環状カルボン酸エステ
ル類;酢酸メチル、プロピオン酸メチル等の鎖状カルボ
ン酸エステル類;エチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネ
ート等の環状炭酸エステル類;ジメチルカーボネート、
エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の
鎖状炭酸エステル類;N−メチルホルムアミド、N−エ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジエチルホルムアミド、N−メチルアセトアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリ
ドン等のアミド類;アセトニトリル、グルタロニトリ
ル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、3−メ
トキシプロピオニトリル等のニトリル類;トリメチルフ
ォスフェート、トリエチルフォスフェート等のリン酸エ
ステル類等の極性溶媒を用いることもできる。
Further, cyclic carboxylic acid esters such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone and δ-valerolactone; chain carboxylic acid esters such as methyl acetate and methyl propionate; ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, Cyclic carbonic acid esters such as vinylene carbonate; dimethyl carbonate,
Chain carbonic acid esters such as ethylmethyl carbonate and diethyl carbonate; N-methylformamide, N-ethylformamide, N, N-dimethylformamide,
Amides such as N, N-diethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone; nitriles such as acetonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropionitrile; It is also possible to use polar solvents such as phosphoric acid esters such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate.

【0019】更に、ヘキサン、トルエン、シリコンオイ
ル等の非極性溶媒も用いることができる。これらの溶媒
は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わ
せて使用してもよい。本発明においては、エチレングリ
コール単独、プロピレングリコール単独、又はそれらの
混合溶媒であることが特に好ましい。
Further, a non-polar solvent such as hexane, toluene or silicone oil can be used. One of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. In the present invention, ethylene glycol alone, propylene glycol alone, or a mixed solvent thereof is particularly preferable.

【0020】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法において
は電解液がアルミン酸塩及び/又は塩フッ化アンモニウ
ムを追加含有することが好ましい。アルミン酸塩は電解
液の電気抵抗を下げる効果があり且つ得られる陽極酸化
皮膜の平滑性にも顕著な効果を達成する。本発明の陽極
酸化皮膜の形成方法で用いるアルミン酸塩としては、ア
ルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等
を挙げることができる。電解液中のアルミン酸塩の濃度
については、アルミン酸塩濃度が低過ぎると上記の効果
が不十分であり、逆にアルミン酸塩濃度が高過ぎると加
水分解を起こして沈殿が生じる傾向がある。従って、本
発明においては、電解液中のアルミン酸塩の濃度は好ま
しくは0.01〜1.5M程度である。なお、電解液が
フッ化アンモニウムを追加含有する場合にも電解液の電
気抵抗を下げる効果があるが、フッ化アンモニウムが高
濃度である場合には得られる陽極酸化皮膜の耐食性に悪
影響が生じる場合もある。
In the method for forming an anodized film of the present invention, it is preferable that the electrolytic solution additionally contains aluminate and / or ammonium chlorofluoride. The aluminate has the effect of lowering the electrical resistance of the electrolytic solution and also achieves a remarkable effect on the smoothness of the anodized film obtained. Examples of the aluminate used in the method for forming an anodized film of the present invention include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts and the like. Regarding the concentration of aluminate in the electrolytic solution, the above effect is insufficient if the concentration of aluminate is too low, and conversely, if the concentration of aluminate is too high, hydrolysis tends to cause precipitation. . Therefore, in the present invention, the concentration of aluminate in the electrolytic solution is preferably about 0.01 to 1.5M. Even when the electrolytic solution additionally contains ammonium fluoride, it has the effect of lowering the electric resistance of the electrolytic solution, but when ammonium fluoride has a high concentration, the corrosion resistance of the obtained anodic oxide film may be adversely affected. There is also.

【0021】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法で用いる
電解液は第三アミンを含有しているので、電解液のpH
はアルカリ性である。電解液が第三アミンを含有してい
ても酸等の存在により電解液のpHが中性〜酸性である
場合には、本発明で目的としている効果は得られない。
また、電解液の温度が高過ぎると、電解が不安定になっ
たり、得られる陽極酸化皮膜に曇りが生じたりする傾向
がある。従って、電解液の温度は室温〜50℃程度であ
ることが好ましい。
Since the electrolytic solution used in the method for forming an anodized film of the present invention contains a tertiary amine, the pH of the electrolytic solution is
Is alkaline. Even if the electrolytic solution contains a tertiary amine, if the pH of the electrolytic solution is neutral to acidic due to the presence of an acid or the like, the effect intended by the present invention cannot be obtained.
Further, if the temperature of the electrolytic solution is too high, electrolysis tends to be unstable, and the obtained anodic oxide film tends to become cloudy. Therefore, the temperature of the electrolytic solution is preferably about room temperature to 50 ° C.

【0022】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法で陽極酸
化処理する際の電源については、直流電源、交流電源、
PR電源、パルス電源等の任意の電源を用いることがで
きるが、一般的には直流電源又は交流電源を用いる。そ
れらの電源電圧については、10V未満の場合には陽極
酸化皮膜の形成が困難であり、また、直流電源で200
Vを超える場合及び交流電源で150Vを超える場合に
は電解が不安定となり、また得られるに陽極酸化皮膜の
透明度が低下する傾向があるので好ましくない。直流電
源の場合には150V以下程度、交流電源の場合には1
00V以下程度であることが好ましい。
Regarding the power source for the anodizing treatment by the method for forming an anodized film of the present invention, there are direct current power source, alternating current power source,
Although any power source such as a PR power source and a pulse power source can be used, a DC power source or an AC power source is generally used. When the power source voltage is less than 10 V, it is difficult to form an anodic oxide film, and the direct current power source is 200
If it exceeds V or exceeds 150 V with an AC power source, electrolysis becomes unstable, and the transparency of the anodized film tends to decrease before it is obtained, which is not preferable. About 150V or less for DC power supply, 1 for AC power supply
It is preferably about 00 V or less.

【0023】従来の技術で得られる陽極酸化皮膜は所望
の耐食性を得るために膜厚を1μm〜数十μmにする必
要があり、それで陽極酸化皮膜は白色〜褐色〜黒色や緑
色に着色した皮膜であった。これに対して、上記した本
発明の形成方法によって得られる陽極酸化皮膜は非常に
平滑であり且つ緻密であるため、極めて薄くても耐食性
が良好であり、例えば、金属素地の光沢調を十分に保持
し得る厚さ、好ましくは0.1μm以下の厚さであって
も、充分な耐食性を示す。即ち、マグネシウム材料素地
表面の光沢をほとんど変化させないで耐食性に優れた表
面とすることができる。
The anodic oxide film obtained by the conventional technique needs to have a film thickness of 1 μm to several tens of μm in order to obtain desired corrosion resistance, so that the anodic oxide film is a film colored from white to brown to black or green. Met. On the other hand, since the anodic oxide film obtained by the forming method of the present invention is extremely smooth and dense, it has good corrosion resistance even if it is extremely thin. Sufficient corrosion resistance is exhibited even if the thickness can be retained, preferably 0.1 μm or less. That is, it is possible to obtain a surface having excellent corrosion resistance while hardly changing the gloss of the surface of the magnesium material substrate.

【0024】以上に、陽極酸化皮膜の形成方法について
説明したが、別の観点から見ると、本発明は、マグネシ
ウム製品又はマグネシウム合金製品の表面に上記の陽極
酸化皮膜の形成方法によって陽極酸化皮膜を形成するこ
とを特徴とする、耐熱性で透明なエナメル状のバリヤー
皮膜を有していて金属素地表面の光沢を保持しており且
つ耐食性であるマグネシウム製品又はマグネシウム合金
製品の製造方法と見ることができる。このようなマグネ
シウム製品又はマグネシウム合金製品の具体例として
は、MDウォークマン(登録商標)等として知られてい
るMD録音再生装置やデジタルビデオカメラ等のケー
ス、カバン、スーツケース類、自動車、二輪車の内外装
部品、車椅子、杖等の福祉関連用具等がある。
Although the method for forming the anodic oxide film has been described above, from another point of view, the present invention provides an anodic oxide film on the surface of a magnesium product or a magnesium alloy product by the above method for forming an anodic oxide film. It can be seen as a method for producing a magnesium product or a magnesium alloy product that has a heat-resistant and transparent enamel-like barrier film that retains the luster of the surface of the metal substrate and is corrosion resistant, which is characterized by being formed. it can. Specific examples of such magnesium products or magnesium alloy products include cases of MD recording / reproducing devices known as MD Walkman (registered trademark), digital video cameras, bags, bags, suitcases, automobiles, and motorcycles. There are welfare equipment such as exterior parts, wheelchairs and canes.

【0025】本発明の形成方法によって得られる陽極酸
化皮膜は、上記したようにマグネシウム材料素地表面の
光沢をほとんど変化させることがなく、耐食性に優れて
いる皮膜であるが、マグネシウム材料素地表面の光沢を
少し犠牲にしてでも更に耐食性を上げるために、下地処
理として本発明の陽極酸化皮膜の形成方法を用い、その
陽極酸化皮膜上にクリヤー塗装することも可能である。
例えば、クリヤーのアクリルラッカー塗装を施す場合に
は、マグネシウム材料の表面に直接塗装するよりも、本
発明の形成方法によって得られる陽極酸化皮膜上に塗装
した方が塗膜の密着性が向上し、耐食性も向上する。本
発明の陽極酸化皮膜の形成方法で得られる皮膜は耐熱性
であるので、高温焼付を必要とする塗装も可能である。
The anodic oxide film obtained by the forming method of the present invention is a film excellent in corrosion resistance with hardly changing the gloss of the surface of the magnesium material base as described above. In order to further increase the corrosion resistance even with a slight sacrifice, it is possible to use the method for forming an anodized film of the present invention as a base treatment and perform clear coating on the anodized film.
For example, when applying a clear acrylic lacquer coating, the adhesion of the coating film is improved by coating on the anodized film obtained by the forming method of the present invention, rather than directly coating on the surface of the magnesium material, Corrosion resistance is also improved. Since the film obtained by the method for forming an anodized film of the present invention is heat resistant, it is possible to perform coating requiring high temperature baking.

【0026】[0026]

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に
説明する。 実施例 マグネシウム材料として、99.95質量%Mgのマグ
ネシウム圧延板(50mm×50mm×3mm)、9
9.6質量%Mgのマグネシウム圧延板(50mm×5
0mm×3mm)、AZ31Bの圧延板(50mm×5
0mm×3mm)、又はAZ91Dのダイカスト板(5
0mm×50mm×3mm)を用い、それらの表面をア
ルカリで脱脂した後、硫酸で酸洗浄した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples. Example As a magnesium material, a magnesium rolled plate of 99.95 mass% Mg (50 mm × 50 mm × 3 mm), 9
Magnesium rolled plate of 9.6 mass% Mg (50 mm × 5
0mm x 3mm), rolled plate of AZ31B (50mm x 5)
0mm x 3mm) or AZ91D die-cast plate (5
(0 mm × 50 mm × 3 mm), their surfaces were degreased with alkali, and then acid washed with sulfuric acid.

【0027】一方、主溶媒がエチレングリコールであ
り、トリエチルアミンの濃度が0.5M又は1Mであ
り、水の含有量が10、20、30又は40質量%であ
り、アルミン酸ナトリウムを含有する(濃度0.1M又
は1M)か又は含有せず、フッ化アンモニウムを含有す
る(濃度0.1M又は1M)か又は含有しない種々の電
解液を用意した。それらの電解液の温度を25℃に維持
しながら、それらの中に上記の洗浄した各々のマグネシ
ウム材料板を浸漬し、それぞれ電解電圧60Vで4分間
直流電解を実施して陽極酸化皮膜を形成し、その後乾燥
した。
On the other hand, the main solvent is ethylene glycol, the concentration of triethylamine is 0.5M or 1M, the content of water is 10, 20, 30 or 40% by mass, and sodium aluminate is contained (concentration Various electrolytes were prepared with or without 0.1 M or 1 M) and with or without ammonium fluoride (concentration 0.1 M or 1 M). While maintaining the temperature of the electrolytic solution at 25 ° C., each of the magnesium material plates washed as described above was dipped therein and subjected to direct current electrolysis at an electrolysis voltage of 60 V for 4 minutes to form an anodized film. , Then dried.

【0028】上記のように陽極酸化処理を施した各々の
マグネシウム材料板と、脱脂及び酸洗浄のみを実施した
各々の対応するマグネシウム材料板とを、それらの表面
の金属光沢及び色調について肉眼で比較した。水の含有
量が10質量%であり、且つアルミン酸ナトリウムを含
有しない電解液を用いた場合には、何れのマグネシウム
材料の場合にも、それらの表面の金属光沢及び色調は僅
かに低下していたが、その他の場合にはほとんど差異は
認められなかった。即ち、各々の陽極酸化皮膜は透明性
に優れたものであった。
Each magnesium material plate anodized as described above and each corresponding magnesium material plate only subjected to degreasing and acid cleaning were visually compared for their metallic luster and color tone. did. When an electrolytic solution having a water content of 10% by mass and containing no sodium aluminate was used, the metallic luster and color tone of the surface of each of the magnesium materials slightly decreased. However, in other cases, there was almost no difference. That is, each anodic oxide film was excellent in transparency.

【0029】上記のように陽極酸化処理を施したマグネ
シウム材料板上の陽極酸化皮膜の膜厚をエリプソメトリ
ーで測定したところ、いずれも0.5μm以下であっ
た。第1表〜第2表に示すマグネシウム材料を第1表〜
第2表に示す組成の電解液中で陽極酸化処理を施して得
た陽極酸化皮膜を有する各々のマグネシウム材料板の耐
食性について、JIS Z 2371に従って第1表〜
第2表に示す時間で塩水噴霧試験を実施し、レイティン
グナンバ法によって評価した。それらの結果は第1表〜
第2表に示す通りであった。
When the film thickness of the anodized film on the magnesium material plate anodized as described above was measured by ellipsometry, all were 0.5 μm or less. Table 1 shows the magnesium materials shown in Table 1 to Table 2.
Regarding the corrosion resistance of each magnesium material plate having an anodized film obtained by anodizing treatment in an electrolytic solution having a composition shown in Table 2, Table 1 to Table 1 according to JIS Z2371.
The salt spray test was conducted at the times shown in Table 2 and evaluated by the rating number method. The results are shown in Table 1 ~
It was as shown in Table 2.

【0030】また、第3表〜第4表に示すマグネシウム
材料を第3表〜第4表に示す組成の電解液中で陽極酸化
処理を施して得た陽極酸化皮膜を有する各々のマグネシ
ウム材料板を200℃で1時間熱処理したものの耐食性
について、JIS Z 2371に従って第3表〜第4
表に示す時間で塩水噴霧試験を実施し、レイティングナ
ンバ法によって評価した。それらの結果は第3表〜第4
表に示す通りであった。
Further, each magnesium material plate having an anodic oxide film obtained by anodizing the magnesium materials shown in Tables 3 to 4 in an electrolytic solution having a composition shown in Tables 3 to 4 Regarding the corrosion resistance of the product heat-treated at 200 ° C. for 1 hour, according to JIS Z 2371, Tables 3 to 4
The salt spray test was conducted at the times shown in the table and evaluated by the rating number method. The results are shown in Tables 3 to 4.
It was as shown in the table.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】[0034]

【表4】 [Table 4]

【0035】第1表〜第4表に示すレイティングナンバ
からも明らかなように、本発明の陽極酸化皮膜の形成方
法によって処理したマグネシウム製品及びマグネシウム
合金製品は耐食性に優れており、また、第1表に示すレ
イティングナンバと第3表に示すレイティングナンバと
の比較、及び第2表に示すレイティングナンバと第4表
に示すレイティングナンバとの比較から明らかなよう
に、本発明の陽極酸化皮膜の形成方法によって得られた
陽極酸化皮膜は耐熱性にも優れている。
As is clear from the rating numbers shown in Tables 1 to 4, the magnesium products and magnesium alloy products treated by the method for forming an anodized film of the present invention have excellent corrosion resistance, and As is clear from the comparison between the rating numbers shown in the table and the rating numbers shown in Table 3 and the comparison between the rating numbers shown in Table 2 and the rating numbers shown in Table 4, formation of the anodized film of the present invention The anodized film obtained by the method also has excellent heat resistance.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の陽極酸化皮膜の形成方法によっ
て得られる陽極酸化皮膜は緻密であるため、極めて薄く
ても耐食性が良好であり、金属素地の光沢を変化させな
い厚さであっても充分な耐食性を示す。即ち、マグネシ
ウム材料素地表面の光沢をほとんど変化させないで耐食
性に優れた表面とすることができる。
The anodic oxide film obtained by the method for forming an anodic oxide film of the present invention is dense, so that even if it is extremely thin, it has good corrosion resistance, and even if it has a thickness that does not change the gloss of the metal base, it is sufficient. Shows excellent corrosion resistance. That is, it is possible to obtain a surface having excellent corrosion resistance while hardly changing the gloss of the surface of the magnesium material substrate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 郁洋 東京都新宿区西新宿1−24−2 工学院大 学工学部応用化学科無機物性化学研究室内 (72)発明者 土橋 誠 埼玉県上尾市原市1333−2 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 百武 正浩 埼玉県上尾市原市1333−2 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Ikuhiro Sakai             1-24-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Kogakuin University             Faculty of Engineering, Department of Applied Chemistry, Laboratory of Inorganic Materials Chemistry (72) Inventor Makoto Dobashi             1333-2 Hara-shi, Ageo-shi, Saitama Mitsui Mining & Smelting             Research Institute, Inc. (72) Inventor Masahiro Hyakutake             1333-2 Hara-shi, Ageo-shi, Saitama Mitsui Mining & Smelting             Research Institute, Inc.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第三アミン、水及び有機溶媒を含有する電
解液であって、水の含有量が全電解液の5〜50質量%
を占めている電解液中で、マグネシウム又はマグネシウ
ム合金の表面を陽極酸化処理することを特徴とする陽極
酸化皮膜の形成方法。
1. An electrolytic solution containing a tertiary amine, water and an organic solvent, wherein the content of water is 5 to 50% by mass of the total electrolytic solution.
A method for forming an anodic oxide coating, characterized in that the surface of magnesium or a magnesium alloy is subjected to anodizing treatment in an electrolyte solution that occupies the same.
【請求項2】水の含有量が全電解液の10〜40質量%
を占めている電解液を用いる請求項1記載の陽極酸化皮
膜の形成方法。
2. The content of water is 10 to 40% by mass of the total electrolytic solution.
The method for forming an anodized film according to claim 1, wherein an electrolytic solution occupying the same is used.
【請求項3】第三アミンの濃度が0.05〜2Mである
電解液を用いる請求項1又は2記載の陽極酸化皮膜の形
成方法。
3. The method for forming an anodized film according to claim 1, wherein an electrolytic solution having a tertiary amine concentration of 0.05 to 2 M is used.
【請求項4】有機溶媒として、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ブタン−1,4−ジオール、ジエ
チレングリコール、メタノール、エタノール、1−プロ
パノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−エ
チル−1−ヘキサノール、シクロヘキサノール、グリセ
リン、ペンタエリスリトールから選ばれる脂肪族アルコ
ールを含有する電解液を用いる請求項1、2又は3記載
の陽極酸化皮膜の形成方法。
4. An organic solvent, such as ethylene glycol, propylene glycol, butane-1,4-diol, diethylene glycol, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-ethyl-1-hexanol, cyclo. The method for forming an anodized film according to claim 1, 2 or 3, wherein an electrolytic solution containing an aliphatic alcohol selected from hexanol, glycerin and pentaerythritol is used.
【請求項5】アルミン酸塩を0.01〜1.5Mの濃度
で追加含有している電解液を用いる請求項1〜4の何れ
かに記載の陽極酸化皮膜の形成方法。
5. The method for forming an anodized film according to claim 1, wherein an electrolytic solution additionally containing an aluminate at a concentration of 0.01 to 1.5 M is used.
【請求項6】マグネシウム製品又はマグネシウム合金製
品の表面に請求項1〜5の何れかに記載の形成方法によ
って陽極酸化皮膜を形成することを特徴とする、耐熱性
で透明なエナメル状のバリヤー皮膜を有していて金属素
地表面の光沢を保持しており且つ耐食性であるマグネシ
ウム製品又はマグネシウム合金製品の製造方法。
6. A heat-resistant and transparent enamel-like barrier film, characterized in that an anodized film is formed on the surface of a magnesium product or a magnesium alloy product by the method according to any one of claims 1 to 5. A method for producing a magnesium product or a magnesium alloy product, which has corrosion resistance and retains the luster of the surface of a metal substrate.
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