JPS58167797A - アルミニウム又はアルミニウム合金表面への模様形成方法 - 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やアルミニウム合金の表面に模様
管形成する方法に関する。

従来、アルミニウムやアルミニウム合金の表面に模様を
形成する方法としては、転写印刷法、レジストインクｔ
＃１布し喪後エツチング処理を行なう方法、更に硫酸浴
で陽極酸化皮ａｔ管形成た後。

局部的に厚いバリヤーＩＩＩを形成し、電解着色管材な
って厚いバリヤ一層が形成された部分を非着色状１１に
し、厚いバリヤ一層が形成されていない部分を着色する
など、陽極酸化処理法の組合せによる方法等が知られて
いる。

しかし、転写印刷法は染料を使用するので耐候性に難が
あり、またレジストインクを塗布し、エツチングを行な
う方法は、レジストインクを剥して再処理するなどの工
程が複雑であり、更に陽極酸化処理法の組合せによる方
法も同様に工程が複雑化する間ｍｔ−有していた。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、アルミニウム
やアルミニウム合金表面に任意の模様を高精度で再現性
良く形成でき、しかも作業も簡単で能率的な模様形成を
行ない得るアルミニウム又はアルミニウム合金表面への
模様形成方法を提供することを目的とする。

即ち１本発明は上記目的全達成するため、アルミニウム
又はアルミニウム合金を着色表面処理する工程中もしく
は着色表面処理後、表面の一部にレーザ・ビームを照射
し、レーザ・ビーム照射部分全所用の深さに食刻して、
模様を形成するようにしたものである。

以下、本発明につき更に祥しく説明する。

本発明において、模様付に供されるアルミニウム及びア
ルミニウム合金は、その種類に制限はなく、いずれのも
のをも使用し得る。

本発明に係るアルミニウム又はアルミニウム合金の模様
形成方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金表面の
一部にレーザ・ビームを照射し、とのレーザ・ビーム照
射部分を所用深さに食刻するものであるが、このレーザ
・ビームの照射はアルミニウム又はアルミニウム合金の
着色表面処理工程中及び着色表面処理後のいずれかの段
階で行なうことができる。またこの場合、レーザーと一
ム照射は上記いずれかの一段階で行なうのみでなく、複
数段階にわたって行なうこともできる。

本発明において、アルミニウム又はアルミニウム合金の
着色表面処理方法としては糧々の方法が採用でき、レー
ザ・ビームの照射はその着色表面処理の種類に応じ、適
宜な段階で行なわれる。

例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金の着色表面
処理方法として、陽４ｉ！ｉｉ！ＩＪ化処理法による着
色処理方法が挙けられる。この陽極酸化処理法による着
色処理方法ｔよ、一般にアルミニウム又はアルミニウム
合餐會脱脂し、次いでエツチング処理し、更に中和処理
を行なつ九後、硫酸浴、シュウ酸浴等を用いて通常の無
色の陽極酸化皮膜全形成し、これを染料浴液中に浸漬し
て染色する方法。

或いは通常の陽極酸化皮膜全形成した後、金属塩を含む
電解液中で交流又は直Ｒ，’ｌｌＥ解奢行ない、陽極酸
化皮膜の微視孔中に金属を析出させることにより着色全
行なう電解着色法、更には自然発色法。

即ち陽極酸化によって発色する合金成分をアルミニウム
に添〃口し、その合金に陽極酸化皮膜を形成する素材発
色法や前記中和処理後、有機酸や有機酸−無機酸混液等
管用いてＭ、　ｆｉ　、交流、ＰＲ，ＳＣＲ波形などに
よる電解を行ない、アルミニウム又はアルミニウム合金
を一段で電解発色させる電解発色法がどかあり、これら
はいずれも本発明方法において好適に採用される。また
９本発明において蝶、上述した方法を組合せて着色する
方法を採用することもできる。

この場合、レーザ・ビーム照射扛１着色後に所用部分を
素地に達するまで行なうことができ、これによりレーザ
・ビームの照射によって素地が露呈した部分とレーザ・
ビーム非照射部分とにより模様が形成される。また１着
色後所用部分をレーザ拳ビームで照射する際、素地に達
する前に照射を中断したり、或いは照射部分のうち一部
を素地まで負刻し、他の部分扛素地に達する前に照射を
中断して、模様を形成することもできる。

なお、このようにレーザービーム照射により素地までも
しくは途中まで食刻した場合、再度上述した適宜な方法
を用いて着色処理することも可能である。更に、上述し
た染料による染色方法や電解着色法を採用する場合扛５
通常の陽極酸化皮膜を形成した後、その所用部分にレー
ザ・ビームを照射し、レーザ・ビームを照射した陽極酸
化皮膜部分を素地に達するまでもしくは途中まで除去し
。

次いで染色法或いは電解着色法を用いて着色することに
よっても、同様に良好な模様が形成される。

また更に、上述した脱脂処理、エツチング処理又は中和
処理後、好壕しくけエツチング処理後にレーザ・ビーム
を照射［７，次いでＦｊｉ用の後工程１に付なうように
してもよい。

また、アルミニウム又はアルミニウム合金の着色表面処
理方法として、陽極酸化皮膜上に塗装皮膜を形成する方
法を採用することもできる。この場合、４膜は通常の陽
極酸化皮膜或いは上述した着色膜ｌｌ！Ｉ（染料による
染色膜、電解着色膜、自然発色１１１（素材発色法及び
／又は電解発色法による着色膜）等）上に形成すること
ができ、レーザ・ビームを塗膜の所用部分に照射し、こ
のレーザビームを照射した塗膜部分を途中まで食刻し、
或いは全部を食刻して陽極酸化皮ｌｌＩ！を露呈させ、
場合によっては＃ｈ４１！酸化皮膜をも食刻して素地を
露呈させ、これによって模様を形成することができる。

また、塗膜の形成に際し、互に異なる色彩の塗膜を複数
−形成し、レーザ・ビームをより下階の塗膜が顕われる
まで照射して模様を形成することもできる。なお、レー
ザ・ビームを照射して素地まで露呈させた場合、もしく
は陽極酸化皮膜管途中まで食刻させた場合、再度表面処
理を施すことが可能であり、また脱脂処理、エツチング
処理又は中和処理後にレーザ・ビームを照射し、続いて
陽極酸化、′ｍ装を行ない、模様を形成することもてき
る。

なおまた、陽極酸化皮膜形成後、その所用部分にレーザ
・ビームを照射し１次いで塗膜を形成して模様を付する
ようにしてもよい。

更に、アルミニウム又轢アルミニウム合金の着色表面処
理方法として、アルミニウム又扛アルミニウム合金管脱
脂、エツチング、中和処理した後。

直接、好ましくは化成処理を行なって化成皮膜上形成し
たのち、塗装皮ＩＩＩを一層もしくは互に異なる色のも
のを多層形成する方法も好適に採用され得る。この場合
、レーザ・と−ムの照射は上述した陽４ｉｌｉ酸化皮膜
上に塗装皮膜を形成し良場合と同様に行なうことができ
る。また同様に、素地を露呈させる等した場合は再度の
表面処理を行なうこともでき、脱脂処理、エツチング処
理又は中和処理後にレーザ・ビームを照射し１次いで後
工程を実施して模様全形成することもでき、更に祉化成
皮膜形成後、との化成皮膜の所用部分にレーザ・ビーム
を照射してから、塗装を施し、模様を形成することもで
きる。

また更に、アルミニウム又忙アルミニウム合金を過マン
ガン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウム、硫化カリ
ウム等、適宜な塩類が溶解しているｆｆＩ敵中に浸漬さ
せることにより着色する化学着色方法を採用し１着色後
レーザ・ビームを照射してその部分を素地に達するまで
食刻したり、アルミニウム又はアルミニウム合金を脱脂
、エツチング、又は中和処理した後レーザ・ビームを照
射し、次いで化学着色することもできる。爽に、化学着
色膜上に塗膜を杉成し、レーザ・ビーム照射により照射
ａ分を着色膜が露呈するまで食刻するなど。

上述した模様形成方法と同様の方法を行なって模塗料の
撞類扛特に制限されず、模様形成材の使用目的等により
所望の塗料が選択される。また、塗装法もスプレー塗装
、電着塗装、粉体流動浸漬塗装、静電塗装、浸漬塗装等
、適宜なｍ装法が採用され得る。

本発明において、レーザ・ビームの照射に用いるレーザ
・と−ム照射装置に扛特に制限灯なく、ＹＡＧ　　レー
ザ等の固体レーザ、巌酸ガスレーザ等の気体レーザ、液
体レーザ、半導体レーザが挙けられ、上述した食刻を行
なφ得る能力含有するものであればいずれのものをも使
用することができる。また、レーザ・ビームの照射方法
は連続で４パルスでもよく、更にレーザ出力１尭振波長
等は被照射膜の種類や食刻深さなどに応じて適宜選足さ
れる。

本発明に係るアルミニウム又轄アルミニウム合金の模様
形成方法たよれば、上述したようにアルミニウム又祉ア
ルミニウム合金ヲ曹色表面処理する工程中もしくは着色
表面処理後、表面の一部にレーザービーム會照射し、レ
ーザ・ビーム照射部分を所用の深さに食刻するものであ
るため、任意の棟々変化に富んだ模様を簡単かつ自由に
、しかも高精度で再現性よく形成できる。また、その模
様形成方法蝶、従来法、特にマスキング−エツチング法
に比較して簡単であり、能率よく所用の模様を形成し得
る。更に、レーザ・ビーム照射工程は従来のアルミニウ
ムやアルミニウム合金に対する着色表面処理工程に容易
に組込むことができ。

またコンピューター制御などにより機械化、無人化が容
易になされ得る。

以下、実施例を示し１本発明を具体的に説明するが、本
発明は下記の実施例に駆足されるものではない。

なお、下記の例において、レーザ・ビームの照射には富
士電機創造株式会社製のＬＡＳＥＲＭＡＴＥ−５０を使
用した（　ＹＡＧレーザ、レーザ容ｉ１ｍａｘ５０Ｗ。

波長１．０６μｍ）。

〔実施例ＩＪ アルミニウム材としてＡ−６０６３−Ｔ、材會使用し。

常法に従って脱ｌ！１．エツチング、中和処理を行なっ
た後、硫酸浴を用いて直流電解し、通常の陽極酸化皮膜
を形成した。次いで、下記組成の液Ｎ　ｉ　Ｓ　０４・
６出０　　　２５１！／１１（ＮＨ４）冨５０４１５＃ ルＢＯｓ　　　　　　　２５　　’ ｐ）１　　　　　　　　４．５ を用いて交流電解し、ブロンズ色の電解着色膜を形成し
た後、この着色膜上にクリアー塗装を施した。なお、塗
料としてはハニーライトＡＬ８００′ｔ−用い、電着塗
装法により塗装を行なって、約８μ調の塗膜を形成した
。

次に、クリアー塗膜の所用部分にレーザ・ビームを照射
シ（インパルス）、レーザ・ビームを照射した部分のク
リアー塗膜を電解着色皮膜が露呈するまて除去した。

これによｆ）、レーザ・ビーム照射部分が凹部となる立
体模様が得られ喪。

〔実施例２〕 実施１ｐＩＩｌと同様にしてゴールド色の電解着色膜１
１１Ｎを形成した後、その上に赤褐色のアクリル樹脂塗
料を用いてＴＦＳ　法により約１５１ｍの塗膜を形成し
、次いで実施ガ１と同様にして所用部分に電解着色皮膜
が露呈するまでレーザ・ビームを照射した。

これにより、レーザビーム照射部分（凹Ｓ）がゴールド
色で、残りの部分（塗膜形成部分）が赤〔実施例３」 アルミニウム材として　Ａｌ１０Ｏ−ＨＩ３　ｆｆｉ使
用し。

常法に従って脱脂、エツチング、中和処理した後。

下記組成の液 スルホサリチル酸　　　　　８０　Ｐ／ＩＨｚＳＯ４５
ｙ ｔ用いて１ＩＬｆＬ電解し、ブロンズ色の自然発色皮膜
１約２０μｍ形成した。

この発色皮膜の所用部分にレーザ・ビームを照射（２（
インパルス）、発色皮膜のレーザ・ビーム照射部分全途
中まで除去した。

これにより、レーザ・と−ム照射部分が薄いゴールド色
となった＃Ｉ淡模様か形成された。

〔実施例４Ｊ 実施１１１ｔ　ｌと同様にしてブロンズ色の電解着色膜
を約１０μｍ形成した後、その所用部分にレーザ・ビー
ムを照射し、その部分を素地に達するまで除去した。

次に、＊ｌＩ！浴を用いて直流電解により陽極酸化処理
した後、下記組成の液 Ｃｕ５Ｏａ　・５Ｌ０　　　３０　ｐ／Ａ’山８０４　
　　　　　　５　　ｇ を用いて交流電解により電解着色処理を行なった。

これにより、レーザーと−ム照射Ｓ分がブロンズ色、残
りの部分がピンク色の模様が得られた。

〔実施例５Ｊ アルミニウム材として　Ａ３００５−Ｈ２４ｉ＆用し、
脱脂、エツチング、中和処理を行なった皺、硫酸浴を用
いて直流電解し１通常の無色の陽極酸化皮１ａｔ−約１
５＃ｍ形成シタ。

この皮膜の所用部分を実施例４と同様にして素地に達す
るまでレーザ・ビームを照射し１次いで下記の敵 モノエタノールアミン　　１０１／１ 酢酸アルミニウム　　　　２０　＃ ｐＨ９，５ 愛用いて化学着色した（条件９０Ｃ，３０分浸漬処Ｉｔ
） これにより％レーザービーム照射部分がアンバー色、他
の部分がシルバー色の模様が形成された。

〔実施例６〕 アルミニウム材として　Ａ６ｔ１６３−Ｔ！形材を使用
し、常法により脱脂、エツチング、中和処理を行ない１
次いで脱イオン水中で９５Ｃ，１５分浸漬し、ベーマイ
ト処理を行なった。

次に、褐色のアクリル樹脂塗料及び白色のアクリル柚脂
塗料を用いて順次塗装しく塗装法としてはスプレー法を
採用）、上ｌｉｅ塗膜の所用部分にレーザ・ビーム’を
照射Ｌ（インパルス）、このレーザ・ビーム照射１１Ｓ
ｔｌｆｔ−下ｉｌ塗膜が麹呈するまで除去した。

これＶこより、レーザ・ビーム照射部分が褐色。

他の部分が白色の模様が得られた。

〔実施例７Ｊ 実施例６と同様にしてベーマイト皮膜を形成した後、Ｐ
ＩＴ用部分にレーザ・ビームをその部分の素地が十分食
刻される程［まで照射した（連続）。

次いで、黄金色のアクリル樹脂塗１料を用いて浸ｆｌｉ
ｒｔ装法により塗装し、約８μ属のｍ＊を形成した。

これにより、レーザ・ビーム照射部分が凹部となる立体
模様が得られた。

出願人　　不二すツシ株式金社 代理人−弁理士　小島隆旬 ｌ　　弁理士高畑端世

Claims (1)

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管着色表面処
   理する工程中もしくは着色表１ｊ４６理後、表面の一部
   にレーザ・ビームを照射し、レーザ・ビーム照射部分を
   所用の深さに食刻して。 模様を形成するようにしたことｔ−特徴とするアルミニ
   ウム又はアルミニウム合金表面への模様形成方法。 ２　アルミニウム又はアルミニウム合金の着色表向処理
   が陽極酸化処理法による着色処理である特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３　陽極酸化処理法による着色処理が、陽極酸化皮ｌＩ
   Ｉを染料により染色して着色皮ｌＩｔ形成する処理であ
   る特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、　陽極酸化処理法による着色処理が、陽極酸化皮膜
   を電解着色法により着色して着色皮膜を形成する処理で
   ある特許請求の範囲第２項記載の方法。 ５、＃極酸化処理法による着色処理が、自然発色法（翼
   材発色法及び／又は電解発色法）により着色皮膜を形成
   する処理である特許請求の範囲第２項記載の方法。 ６　レーザ・ビームを着色皮膜に照射してその部分を翼
   端に達するまでもしくは途中まで食刻するようにした特
   許請求の範囲第３項乃至第５項いずれか記載の方法。 ７、　レーザ・ビームを着色皮膜に照射してその部分を
   翼端に達するまでもしくは途中まで食刻させた後、再度
   着色処理を行なうようにした特許請求の範囲第６項記載
   の方法。 ８、　レーザ・ビームを陽極酸化皮膜に照射してその部
   分子：翼端に達するまでもしくは途中まで食刻した後１
   着色処理を行なうようにした特許請求の範囲第３項又は
   第４項記載の方法。 ９、　アルミニウム又はアルミニウム合金の着色表面処
   理が、アルミニウム又はアルミニウム合金の陽極酸化皮
   膜上に塗装皮膜を形成する処理である特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 １０、　　陽極酸化皮ｌＩが着色皮膜である特許請求の
   範囲第９項記載の方法。 １１　　レーザ・ビーム會塗装皮膜に照射して陽極酸化
   皮膜が露呈するまで食刻するようにした特許請求の範囲
   第９璃又は第１０項記載の方法。 １２　　レーザ・ビームを陽極酸化皮膜に照射して所用
   深さまで食刻し友後、塗装皮膜ｔ−杉成するようにした
   特許請求の範囲第９項記載の方法。 １３、　　、ｉｌ装皮膜として互に異なる色彩の塗膜を
   複数層形成し、レーザ・ビームを上階塗膜に下−１１ｉ
   膜が露呈するまで照射するようにした特許請求の範囲第
   ９項記載の方法。 １４　　アルミニウム又はアルミニウム合金の着色表向
   処理が、アルミニウム又はアルミニウム合金の化成皮膜
   上に塗装皮ａｔ形成する処理である特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 １５、　　レーザ・ビーム全化成皮膜に照射して所用深
   さまで食刻した後、塗装皮膜を形成するようにした特許
   請求の範囲第１４項記載の方法。 １６　　塗装皮膜として互に異なる色彩の塗膜を複数層
   形成し、レーザ・ビームを上階塗膜にＴ１塗膜が露呈す
   るまで照射するようにした特許請求の範囲第１４項記載
   の方法。 １７　　アルミニウム又はアルミニウム合金の着色表面
   処理が、化学着色法による処理である特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 １８　　レーザ・ビームを化学着色膜に照射してその部
   分を素地に達するまで照射するようにした特許請求の範
   囲第１７項記載の方法。 １９、　　アルミニウム又はアルミニウム合金の着色表
   面処理が、アルミニウム又はアルミニウム合金の化学着
   色膜上に塗装皮膜を形成する処理である特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 加　レーザ・ビームを塗装皮膜に照射して化学着色膜が
   露呈するまで食刻するようにした特許請求の範囲第１９
   項記載の方法。 ２１、　　アルミニウム又はアルミニウム合金を脱脂処
   理、エツチング処理又は中和処理したｕｋ。 レーザ・ビームを所用深さまで照射し、次いで着色表向
   処ｌ１ｔ−行なうようにし九特許請求の範囲第１項記載
   の方法。