JPS5919997B2 - アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法 - Google Patents

アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法

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JPS5919997B2
JPS5919997B2 JP7843976A JP7843976A JPS5919997B2 JP S5919997 B2 JPS5919997 B2 JP S5919997B2 JP 7843976 A JP7843976 A JP 7843976A JP 7843976 A JP7843976 A JP 7843976A JP S5919997 B2 JPS5919997 B2 JP S5919997B2
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喜三 柴田
一郎 大塚
「けい」一 穴田
成雄 山辺
邦男 若杉
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HOKUTO ARUMI KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金(以下こ
の両者を単にアルミニウム、或いは被処理物として略記
する)の表面処理方法に関するもので、その目的は、圧
刻、蝕刻又は塗料の吹付け、焼付け及び印刷など経費の
かかる面倒な方法を用いずに、電気化学的な手段によつ
て、アルミニウムの表面に美麗でしかも耐食性の優れた
木目模様皮膜を簡単に形成し得る新規な表面処理方法を
提供することにある。
従来、アルミニウムの表面に木目模様などの模様づけを
行なう方法としては、囚 転圧ロール又はプレス成形型
を使用してアルミニウムの表面に所定の刻線を圧刻する
方法。
(B)写真製版の手法によりアルミニウムの表面を薬品
でエツチングして原画を蝕刻する方法。(Oアルミニウ
ムの表面を適当な保護材料で部分的にマスキングして塗
料の吹付け及び焼付け、或いは化学的な染色処理又は酸
化皮膜の着色処理を行なう方法。(自)スクリーン印刷
又は転写印刷等の手段によつて塗料その他の着色料をア
ルミニウムの表面に印刷する方法。
などが知られており、そのほか木目模様を印刷してある
模様紙又は模様フイルムをアルミニウムの表面に貼着す
る方法もあるが、このうち(4)のエンボス法は、一対
のダイス又は成形型で被処理物を強く挟圧しながら圧縮
する方法であるため、平板状のアルミニウムにしか適用
できない事は勿論、ダイスや成形型の製作に多大の経費
を要する難点があり、また(B)の蝕刻法、(C)のマ
スキング法、(自)の印刷法は、マスキング加工及び木
目模様の制版に手間がかかるだけでなく、その後の二次
処理が非常に面倒で、然かも模様形成皮膜の耐久性に問
題があり、更に模様紙貼着法をも含めてこれらの各方法
には、総べて特殊な機械設備が必要であるため、加工経
費が非常に高くつき、殊に複雑な形状を持つアルミニウ
ム材、例えばアルミサツシ用の押出形材などには使用で
きない欠点があつた。
本発明は、前記従来法の欠点を解決するために開発され
たものであつて、以下にその方法を詳細に説明するが、
この出願では、被処理物の表面に、特異な電解浴によつ
て木目模様を形成させた後、先ず交流もしくはそれと同
様の効果を持つ電源波形で通電し、次にこの電流を直流
に切換えて陽極酸化を行ない、保護皮膜を形成する第1
番目の発明に係る方法と、前記の特定発明に、該発明の
方法によつて得られる木目模様を更に鮮明に着色する工
程を附加した第2番目及び第3番目の発明に係る方法が
特許請求の範囲に記載してあるので、先づ第1番目の発
明から順に説明を進める。即ち、第1番目の発明では、
被処理物を常法により脱脂、エツチングの前処理を施し
た後、先づ最初に被処理物を無機酸又は有機酸の水溶液
またはこれにアルカリ金属、アルカリ土類金属もしくは
アンモニウムの水酸化物もしくは塩を加えたバリア型皮
膜を生成し易い浴で交流もしくはそれと同等の効果を持
つ電源波形により電解処理を行なう。このような処理を
行なうと、アルミニウムの表面には、浴中の被処理物の
吊下げ方向(上下方向)に沿つて木目模様が現出する。
これは電解処理中に発生する大小多数の水素ガスの気泡
が被処理物の表面に沿つて下方から水面に上昇し、その
際前記水素ガスの気泡は、電解浴の諸条件に応じほぼ一
定の航跡を通つて浮上する関係上、被処理物の表面には
、この気泡によつてトレースされた部分と他の部分との
間に大きな電解作用の差が生じ、気泡の通過部分には多
孔質皮膜が形成され、表面が明らかに凹んだ状態に変化
し、他の部分にはバリア型皮膜が形成されるからである
。上記のような処理によつて木目模様を形成させたアル
ミニウムは、このまま透明樹脂を塗装した状態で使用す
るか、あるいは金属塩を含む浴中で交流電解を施したり
、染料や顔料による浸漬着色処理の後、塗装した状態で
アルミニウム材料として使用することもできるが、さら
に耐候性を向上させるためには、木目模様を形成させた
後で、有機酸や無機酸又はこれらの混酸浴による陽極酸
化処理を施して多孔質酸化皮膜からなる保護皮膜を全面
に形成させれば良い。
また陽極酸化を施すことによつて、次に金属塩浴で交流
電解したり、染料、顔料浴に浸漬して木目模様を着色す
る場合に、着色性が良くなり、鮮明な木目模様を得るこ
とができる。しかしながら被処理物の表面には、木目模
様形式の工程においてすでに部分的にバリア型皮膜が形
成されているため、次の陽極酸化処理では電流の流れが
悪く、皮膜生成の速度が遅くなるので、耐食、耐摩耗性
を確保するのに必要な皮膜を得るには、電解時間を長く
しなくてはならない。この点を解決するために、本発明
者等は、陽極酸化の前に、薄い苛性ソーダ浴や、炭酸ソ
ーダ浴を使つて皮膜の表面を軽くエツチングし、陽極酸
化処理時の電流を流れ易くすることを以前に検討して来
たが、この方法では、木目模様電解浴と陽極酸化浴の間
にエツチング浴を設け、エツチング条件を常に一定に保
持せねばならぬなど種々の煩雑な問題が伴う。そこで、
この発明では、木目模様形成後の被処理物に対して陽極
酸化処理の前提になるエツチング処理を全く行なわずに
、無機酸又は有機酸或いはこれらの混酸などを含有する
多孔質酸化皮膜形式に適した電解浴中で交流電解もしく
はこれと同等の効果を持つた電流波形(例えばパルス波
形電解)の電解を行ない、電流を流れやすくしてから電
流波形を直流に切換えて陽極酸化処理を施し、木目模様
形成後の皮膜処理工程を能率的に行なうことを特徴とす
る。
上記のようにして被処理物の表面に模様及び保護皮膜を
形成させたアルミニウムは、保護皮膜が持つ色調の濃淡
模様を有するのみであるから、これに透明質の樹脂を塗
装して使用するか、或いは前記の濃淡模様を更に鮮明化
するために、第2番目及び第3番目の発明では、第1番
目の発明に係る方法に次のような着色処理工程を附加す
る。
(イ)模様及び保護皮膜形成後の被処理物を金属塩を添
加した無機着色浴中で交流電解する。(第2番目の発明
方法)(ロ)模様及び保護皮膜形成後の被処理物を金属
塩を添加した無機着色浴、又は染料もしくは顔料を添加
した浴中での浸漬処理を施す。
(第3番目の発明方法)模様および保護皮膜成形後のア
ルミニウムに対して上記(イ)(口)の各方法のいずれ
かの処理を施すと、第1番目の発明の方法によつて得ら
れた保護皮膜が浴中の金属塩又は染料、顔料により著し
く鮮明度の高い任意の色調に着色されて被処理物の表面
に模様が現出し、その際、通常のアルミニウムの加工素
材に見られるロール目、擦り傷、打傷、ダイスマーク、
並びに陽極酸化後のストリークなどを完全に消滅させる
ことが出来、非常に鮮明で美麗な模様が得られる。
なお、本発明方法の模様形成工程の交流電解の浴組成に
使用される無機酸又は有機酸の具体例としては、例えば
硫酸、りん酸、スルフアミン酸、ほう酸、クロム酸、ピ
ロリん酸、ぎ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、しゆう酸
、マロン酸、こはく酸、アジピン酸、マレイン酸、イタ
コン酸、グル′コール酸、グルコン酸、乳酸、タングス
テン酸、亜セレン酸、りんご酸、酒石酸、くえん酸、ベ
ンゼンスルホン酸、フエノールスルホン酸、クレゾール
スルホン酸、チモールスルホン酸、スルホサリチル酸、
フタル酸、スルホフタル酸、りんモリブデン酸、など種
々の酸をあげることができ、これらを1種類単独に使用
するか、あるいは2種類以上混合して用いてもよい。
また上記の酸と併用可能な水酸化物の好ましい例として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム、水酸化アンモ
ニウムなどがあり、また好ましい塩としてはけい酸塩、
炭酸塩、りん酸塩、硫酸塩、酢酸塩、ほう酸塩、しゆう
酸塩、硝酸塩などをあげることができる。木目模様形成
後の保護皮膜形成処理は、前述のようにまず交流または
それと同効の電源により行なつたのち引続き同一浴で直
流により行うが、そのさい用いる電解浴には、交流皮膜
形成のために通常用いられる有機酸または無機酸、たと
えばシユウ酸、スルホサリチル酸、マレイン酸、酒石酸
、ベンゼンスルホン酸、フタル酸、硫酸、リン酸、クロ
ム酸等を、いずれも用いることができる。
次に本発明方法を実施例について更に具体的に説明する
が、第1番目の発明に係る方法と第2番目から第3番目
の発明に係る方法は、実際の場合、殆んど相連続して行
なわれることが多いので、両者を複合したものを代表的
な実施例としてあげる。実施例 1アルミニウム606
3S−T5を常法により前処理し、ほう酸189/11
水酸化ナトリウム19/lの浴中で対極にステンレス鋼
を用い、交流を35Vで10分間通電すると、上記アル
ミニウム形材に木目模様が得られる。
次にこれを硫酸150g/11しゆう酸10g/l浴中
で10で5分間交流を通電し、次にアルミニウムを陽極
とし、16で30分間直流通電して保護皮膜を形成し、
更にこれを209/lのしゆう酸第二鉄アンモニウム浴
中で600C−20分間浸漬処理し、最後に透明樹脂の
受漬塗装を施したところ、木目部分がオレンジ色に着色
し、他は淡黄色に着色した美麗な白木様のアルミニウム
形材が得られた。実施例 2アルミニウム1050P−
Hl4を常法により前処理し、ほう酸109/11硫酸
ナトリウム79/lの浴中で対極にカーボン板を用いて
、交流を25で10分間通電すると、上記アルミニウム
板に模様が現出する。
次に1509/11(7)硫酸浴中で7一5分間交流を
通電し、次にアルミニウムを陽極として16−30分間
直流通電して保護皮膜を形成し、更にこれを硫酸第一錫
を含有する無機着色浴中で交流電解処理し、最後に純水
中(95℃以上)で封孔処理を施したところ、アッパー
色の模様のある美麗なアルミニウム板が得られた。以上
のように、本発明方法をアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の表面処理加工に適用すれば、電気化学的な処理
手段によつて被処理物の表面に独自の模様を形成し得る
ばかりでなく、その後、交流電解処理及び直流電解処理
を施すことにより耐食性の優れた保護皮膜を簡単且つ容
易に形成し、またこれに着色処理を施せば、その模様部
分を更に鮮明に着色することが出来、しかも従来法のよ
うに機械的処理あるいは手作業を含まないため、生産性
が著しく向上し美麗な模様のアルミニウム表面処理を低
簾な価格で能率的に行なうことが可能になつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 無機酸もしくは有機酸の水溶液またはこれにアルカ
    リ金属、アルカリ土類金属もしくはアンモニウムの水酸
    化物もしくは塩を加えたものよりなるバリア型皮膜を生
    成し易い浴で、交流またはそれと同等の効果を持つ波形
    の電源により被処理物を電解処理し、電解中に被処理物
    の表面より発生する気泡によつてトレースされた部分と
    他の部分との間に電解作用の差を生じさせることによつ
    てアルミニウム表面に木目状のすじ模様を有する皮膜を
    生成させ、次に保護皮膜形成のための電解処理を、まず
    交流またはそれと同等の効果を持つ波形の電源により施
    したのち引続き同一の浴で電源を直流に切換えて行うこ
    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
    面処理法。 2 無機酸もしくは有機酸め水溶液またはこれにアルカ
    リ金属、アルカリ土類金属もしくはアンモニウムの水酸
    化物もしくは塩を加えたものよりなるバリア型皮膜を生
    成し易い浴で、交流またはそれと同等の効果を持つ波形
    の電源により被処理物を電解処理し、電解中に被処理物
    の表面より発生する気泡によつてトレースされた部分と
    他の部分との間に電解作用の差を生じさせることによつ
    てアルミニウム表面に木目状のずじ模様を有する皮膜を
    生成させ、次に保護皮膜形成のための電解処理を、まず
    交流またはそれと同等の効果を持つ波形の電源により施
    したのち引続き同一の浴で電源を直流に切換えて行い、
    その後、金属塩を含む無機着色浴中で交流電解して被処
    理物表面の木目模様を鮮明に着色することを特徴とする
    アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理法。 3 無機酸もしくは有機酸の水溶液またはこれにアルカ
    リ金属、アルカリ土類金属もしくはアンモニウムの水酸
    化物もしくは塩を加えたものよりなるバリア型皮膜を生
    成し易い浴で、交流またはそれと同等の効果を持つ波形
    の電源により被処理物を電解処理し、電解中に被処理物
    の表面より発生する気泡によつてトレースされた部分と
    他の部分との間に電解作用の差を生じさせることによつ
    てアルミニウム表面に木目状のすじ模様を有する皮膜を
    生成させ、次に保護皮膜形成のための電解処理を、まず
    交流またはそれと同等の効果を持つ波形の電源により施
    したのち引続き同一の浴で電源を直流に切換えて行い、
    その後、金属塩を添加した無機着色浴または染料もしく
    は顔料を添加した浴中に浸漬する処理を施して被処理物
    表面の木目模様を鮮明に着色する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法。
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