JPH0219476A - アルミニウム材表面に黒色皮膜を形成する方法 - Google Patents

アルミニウム材表面に黒色皮膜を形成する方法

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JPH0219476A
JPH0219476A JP16977888A JP16977888A JPH0219476A JP H0219476 A JPH0219476 A JP H0219476A JP 16977888 A JP16977888 A JP 16977888A JP 16977888 A JP16977888 A JP 16977888A JP H0219476 A JPH0219476 A JP H0219476A
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JP
Japan
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film
treatment
aluminum material
black film
zinc
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JP16977888A
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Yoshifumi Shimajiri
島尻 芳文
Kanji Takasaki
高崎 完二
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Altemira Co Ltd
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Showa Aluminum Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C23C22/43Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also hexavalent chromium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated

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】 産業上の利用分野 この発明は、たとえば放熱フィン、装飾品等として用い
られるアルミニウム材の表面に黒色皮膜を形成する方法
に関する。
この明細書において、「アルミニウム」という語には純
アルミニウムのほかにアルミニウム合金を含むものとす
る。
従来の技術 従来、アルミニウム材の表面に黒色皮膜を形成する方法
としては、次の3つの方法が知られていた。
A、有機酸をベースとした電解液を用いて陽極酸化処理
を行う方法。
B、硫酸陽極酸化処理を行って皮膜を形成した後、この
皮膜を黒色に染色する方法。
C2黒色塗料を塗布する方法。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の方法Aで黒色皮膜を形成する場合
には、皮膜を厚膜にする必要があるので、処理時間が長
くなり、コスト高に繋がるという問題があった。また、
従来の方法Bで黒色皮膜を形成する場合には、形成され
た皮膜の耐熱性が十分ではなく、たとえば150℃以上
の温度で長時間使用したさいに退色が発生するという問
題があった。さらに、従来の方法Cで黒色皮膜を形成す
る場合には、形成された皮膜の放熱性が十分ではなく、
放熱性が要求される放熱フィン等には適用することがで
きないという問題があった。
この発明の目的は、上記問題を解決したアルミニウム材
表面に黒色皮膜を形成する方法を提供することにある。
課題を解決するための手段 この発明によるアルミニウム材表面に黒色皮膜を形成す
る方法は、アルミニウム材にジンケート処理を施した後
、亜鉛、鉄および水酸化ナトリウムを含有するメッキ処
理浴中で電気メッキ処理を施して鉄を含む亜鉛合金皮膜
を形成し、ついでモリブデン塩を含有するクロメート処
理液に浸漬することを特徴とするものである。
また、この発明によるアルミニウム材表面に黒色皮膜を
形成する方法は、アルミニウム材にジンケート処理を施
した後、亜鉛、鉄および水酸化ナトリウムを含有するメ
ッキ処理浴中で電気メッキ処理を施して鉄を含む亜鉛合
金皮膜を形成し、ついで銀塩を含有するクロメート処理
液に浸漬することを特徴とするものである。
また、この発明によるアルミニウム材表面に黒色皮膜を
形成する方法は、アルミニウム材にジンケート処理を施
した後、亜鉛、ニッケルおよび水酸化ナトリウムを含有
するメッキ処理浴中で電気メッキ処理を施してニッケル
を含む亜鉛合金皮膜を形成し、ついでモリブデン塩を含
有するクロメート処理液に浸漬することを特徴とするも
のである。
さらに、この発明によるアルミニウム材表面に黒色皮膜
を形成する方法は、アルミニウム材にジンケート処理を
施した後、亜鉛、ニッケルおよび水酸化ナトリウムを含
有するメッキ処理浴中で電気メッキ処理を施してニッケ
ルを含む亜鉛合金皮膜を形成し、ついで銀塩を含有する
クロメート処理液に浸漬することを特徴とするものであ
る。
上記の亜鉛、鉄および水酸化ナトリウムを含有するメッ
キ処理浴としては次の組成のものを用いるのが好ましい
Zn     ;10〜30g/j! Fe     ;0.1〜Ig/N NaOH;  100〜170g/N 光沢剤 ; 4〜12rrl /II  (亜鉛用);
1〜6mN/j!(鉄用) 上記において、メッキ処理浴中のFeの量およびZnの
量を上記量とするのが好ましい理由は次の通りである。
すなわち、Znの含有量が10 g/R未満では形成さ
れる皮膜の耐食性が劣り、30g/#を越えるとコスト
が高くなって経済的に不利となるからである。また、F
eの含有量が0.1g/j!未満では適正なZn−Fe
合金皮膜が得られず、1g/gを越えても効果は少なく
、コストが高くなって経済的に不利となるからである。
ZnおよびFeは、その量が上記の量となるように、そ
れぞれ化合物の状態で含有せしめられる。
処理浴の温度は15〜35℃の範囲にするのが好ましい
。15℃未満ではつきまわり性が劣り、35℃を越える
と処理浴中の光沢剤の変質分解をきたし、処理浴の安定
性が損なわれるとともに、Zn−Fe合金皮膜の均一な
形成が妨げられるからである。
また、電気メッキ時の電流密度は0.5〜5A/ddと
するのが好ましい。その理由は、0゜5A/dゴ未満で
は所定の膜厚の皮膜を形成するのに長時間を要して作業
性が劣り、5A/dゴを越えると形成される皮膜の膜厚
のばらつきが大きくなるからである。
上記の亜鉛、ニッケルおよび水酸化ナトリウムを含有す
るメッキ処理浴としては次の組成のものを用いるのが好
ましい。
Z n   ; 6410 g / flNL   ;
1.0〜1.6g/l NaOH;120〜150g/N 安定剤 ;90〜120g/j2  にッケル用)光沢
剤 ;3〜15r+l/N(亜鉛用)上記において、メ
ッキ処理浴中のNiの量およびZnの量を上記量とする
のが好ましい理由は次の通りである。すなわち、Znの
含有量が6g/g未満では形成される皮膜の耐食性が劣
り、10g/lを越えるとコストが高くなって経済的に
不利となるからである。また、Niの含有量が1.0g
/j!未満では適正なZn−Ni合金皮膜が得られず、
1.6g/IIを越えても効果は少なく、コストが高く
なって経済的に不利となるからである。ZnおよびNi
は、その量が上記の量となるように、それぞれ化合物の
状態で含有せしめられる。
処理浴の温度は15〜35℃の範囲にするのが好ましい
。15℃未満ではつきまわり性が劣り、35℃を越える
と処理浴中の光沢剤の変質分解をきたし、処理浴の安定
性が損なわれるとともに、Zn−Fe合金皮膜の均一な
形成が妨げられるからである。
また、電気メッキ時の電流密度は0.5〜10A/dr
rfとするのが好ましい。その理由は、0.5A/dr
f未満では所定の膜厚の皮膜を形成するのに長時間を要
して作業性が劣り、5A/drrrを越えると形成され
る皮膜の膜厚のばらつきが大きくなるからである。
さらに、上記いずれの処理浴を用いた電気メッキにおい
ても、電気メッキ処理時の陽極には5US304などの
ステンレス鋼を用いるのがよい。なお、電気メッキ処理
時間は、形成すべき皮膜の厚さを考慮して適宜変更され
る。
電気メッキ処理の前のジンケート処理の処理浴としては
、電気メッキ処理の処理浴と同じ組成でかつ同じ温度の
ものを用いることができる。
また、上記において、モリブデン塩を含むクロメート処
理液としては次の組成のものを用いるのが好ましい。
Cr Oi  ; 50〜500 g/flHNO,;
30〜200 g/f1 Mo塩 ;5〜50g/l 上記において、クロメート処理浴中のMo塩の量を上記
量とするのが好ましい理由は次の通りである。すなわち
、Mo塩の含有量が5g/p未満では形成される皮膜が
黒色になりにくく、50 g/flを越えるとコストが
高くなって経済的に不利となるからである。
クロメート処理浴の温度は50〜60℃の範囲にするの
が好ましい。50℃未満では反応時間が長くなるために
作業性が劣り、60℃を越えると皮膜の溶解速度が大と
なり、均一に着色することが困難になるからである。
さらに、上記において、銀塩を含むクロメート処理液と
しては次の組成のものを用いるのが好ましい。
Cr 01 ; 50〜500 g / j!HNO3
;30〜200g/N Ag塩 ;1〜15g/U 上記において、クロメート処理浴中のAg塩の量を上記
量とするのが好ましい理由は次の通りである。すなわち
、Ag塩の含有量が1g/g未満では形成される皮膜が
黒色になりにくく、15g/Nを越えるとコストが高く
なって経済的に不利となるからである。
クロメート処理浴の温度は50〜60℃の範囲にするの
が好ましい。50℃未満では反応時間が長くなるために
作業性が劣り、60℃を越えると皮膜の溶解速度が大と
なり、均一に着色することが困難になるからである。
実  施  例 以下、この発明の実施例を比較例とともに示す。
実施例I J I 5A606B製アルミニウム押出型材を常法に
したがって清浄にした後、これを下記浴組成よりなる浴
温25℃の亜鉛−鉄合金メッキ処理浴中に無通電状態で
浸漬することによってジンケート処理を施した。
亜鉛−鉄合金メッキ処理浴組成 Zn   ;  20g/ll Fe   ;0.4g/l NaOH;130g/N 光沢剤 ;8rrl、l(亜鉛用) ;3mR/N(鉄用) ついで、ジンケート処理の施されたアルミニウム押出型
材を同処理浴中に浸漬したまま、続いて5US304を
陽極として使用し、電流密度2A/dryfで15分間
電気メッキ処理を施した。
その後、下記浴組成よりなる浴温55℃のクロメート処
理浴中に1分間浸漬した。こうして、アルミニウム押出
型材の表面に均一な黒色皮膜を形成した。
クロメート処理浴組成 Cr0i  ; 100g/R HNO3; 50 g/D Mo塩 ;5g/N 実施例2 J I 5A6063製アルミニウム押出型材に上記実
施例1と同様にしてジンケート処理および電気メッキ処
理を施した後、下記浴組成よりなる浴温55℃のクロメ
ート処理浴中に1分間浸漬した。こうして、アルミニウ
ム押出型材の表面に均一な黒色皮膜を形成した。
クロメート処理浴組成 C,r 03  ; 100 g/j)HNOi;50
g’/Ω Ag塩 ;5g/R 実施例3 J l5A6063製アルミニウム押出型材を常法にし
たがって清浄にした後、これを下記浴組成よりなる浴温
25℃の亜鉛−ニッケル合金メッキ処理浴中に無通電状
態で浸漬することによってジンケート処理を施した。
亜鉛−ニッケル合金メッキ処理浴組成 Zn   ;8g/、1! Ni   ;1.4g/、1! NaOH;130g/N 安定剤 ;100g# 光沢剤 ;10rrl/it(亜鉛用)ついで、ジンケ
ート処理の施されたアルミニウム押出型材を同処理浴中
に浸漬したまま、続いて5US304を陽極として使用
し、電流密度2A/ddで15分間電気メッキ処理を施
した。
その後、下記浴組成よりなる浴温55℃のクロメート処
理浴中に1分間浸漬した。こうして、アルミニウム押出
型材の表面に均一な黒色皮膜を形成した。
クロメート処理浴組成 Crys  ;100g/l HNO3; 50 g/jI’ Mo塩 ;20g/Ω 実施例4 J I 5A6063製アルミニウム押出型材に上記実
施例3と同様にしてジンケート処理および電気メッキ処
理を施した後、下記浴組成よりなる浴温55℃のクロメ
ート処理浴中に1分間浸漬した。こうして、アルミニウ
ム押出型材の表面に均一な黒色皮膜を形成した。
クロメート処理浴組成 CrOs  ; 100g/i’ HNO3; 50g/g Ag塩 ;5g/N 比較例I J l5A6063製アルミニウム押出型材を常法にし
たがって清浄にした。ついで、液温20℃の10vt%
硫酸水溶液中において、電流密度IA/drri”の直
流電流を通じて25分間陽極酸化処理を行ない、アルミ
ニウム押出型材の表面に膜厚6μmの硫酸陽極酸化皮膜
を形成した。
その後、アルミニウム染色用黒色塗料を用いて、硫酸陽
極酸化皮膜を黒色に染色した。こうして、アルミニウム
押出型材の表面に均一な黒色皮膜を形成した。
比較例2 J I 5A6063製アルミニウム押出型材を常法に
したがって清浄にした。ついで、黒色の水溶性アクリル
樹脂塗料の水溶液(液温25℃)中に浸漬し、電流密度
IA/dr&の直流電流を5分間通じることにより、ア
ルミニウム押出型材の表面に樹脂皮膜を形成した。その
後、180℃で30分間焼付は乾燥処理を施した。こう
して、アルミニウム押出型材の表面に均一な黒色皮膜を
形成した。
評価試験 上記実施例および比較例の方法で形成された各黒色皮膜
の性能を評価するために、各皮膜を150℃で所定時間
加熱し、黒色皮膜の色調の変化を調べた。その結果、実
施例1〜3の黒色皮膜は、96時間加熱後も色調は変化
していなかった。これに対し、比較例1の黒色皮膜は、
96時間加熱後の色調が加熱前の色調に比べて著しく退
色していた。また、比較例2の黒色皮膜は、96時間加
熱後の色調が、比較例1の場合はど著しくないが、加熱
前の色調に比べて退色していた。この結果から明らかな
ように、この発明の方法で形成された黒色皮膜では、長
時間に渡って高温に加熱したとしても、色調が変化せず
に熱放射性能の劣化はほとんどない。これに対して、従
来の方法で形成された黒色皮膜では、色調が変化して熱
放射性能は著しく劣化する。
発明の効果 上述のように、この発明の方法で形成された黒色皮膜は
、従来の方法で形成された黒色皮膜に比較して、長時間
に渡って高温に加熱したとしても色調の変化もほとんど
見られず、その結果熱放射性能も変化しない。したがっ
て、耐熱性に優れた黒色皮膜を安価に形成することがで
きる。
以  上 48F

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アルミニウム材にジンケート処理を施した後、亜鉛
    、鉄および水酸化ナトリウムを含有するメッキ処理浴中
    で電気メッキ処理を施して鉄を含む亜鉛合金皮膜を形成
    し、ついでモリブデン塩を含有するクロメート処理液に
    浸漬することを特徴とするアルミニウム材表面に黒色皮
    膜を形成する方法。 2、アルミニウム材にジンケート処理を施した後、亜鉛
    、鉄および水酸化ナトリウムを含有するメッキ処理浴中
    で電気メッキ処理を施して鉄を含む亜鉛合金皮膜を形成
    し、ついで銀塩を含有するクロメート処理液に浸漬する
    ことを特徴とするアルミニウム材表面に黒色皮膜を形成
    する方法。 3、アルミニウム材にジンケート処理を施した後、亜鉛
    、ニッケルおよび水酸化ナトリウムを含有するメッキ処
    理浴中で電気メッキ処理を施してニッケルを含む亜鉛合
    金皮膜を形成し、ついでモリブデン塩を含有するクロメ
    ート処理液に浸漬することを特徴とするアルミニウム材
    表面に黒色皮膜を形成する方法。 4、アルミニウム材にジンケート処理を施した後、亜鉛
    、ニッケルおよび水酸化ナトリウムを含有するメッキ処
    理浴中で電気メッキ処理を施してニッケルを含む亜鉛合
    金皮膜を形成し、ついで銀塩を含有するクロメート処理
    液に浸漬することを特徴とするアルミニウム材表面に黒
    色皮膜を形成する方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5277261A (en) * 1992-01-23 1994-01-11 Makita Corporation Tightening tool
JPH08501959A (ja) * 1992-09-18 1996-03-05 テイラー メイド ゴルフ カムパニー,インコーポレーテッド 可溶性芯部により位置決めされる内部挿入部材を含む、プラスチックの射出成形によるゴルフクラブヘッドの製造方法

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