JPS60159195A - 酸化アルミニウム薄膜体 - Google Patents

酸化アルミニウム薄膜体

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JPS60159195A
JPS60159195A JP59014969A JP1496984A JPS60159195A JP S60159195 A JPS60159195 A JP S60159195A JP 59014969 A JP59014969 A JP 59014969A JP 1496984 A JP1496984 A JP 1496984A JP S60159195 A JPS60159195 A JP S60159195A
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aluminum
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film body
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Tsuruo Nakayama
鶴雄 中山
Takefumi Katsuta
勝田 武文
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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またはアルミニウム合金を陽極酸
化することによって得られる新規な酸化アルミニウム薄
膜体に関し′、更に詳しくは優れた吸着活性を有すると
共に、耐熱性、耐食性を極力良好となし、薄層、ガス、
GL体などのクロマトグラフィーにおける固定相に用う
るに好適な酸化アルミニウム薄膜体に関する。
従来より、硫酸、シュウ酸、クロム酸などの酸性液、或
いは水酸化ナトリウム、炭酸ナトl)ラムなどのアルカ
リ性液における陽極酸化によって得られる酸化皮膜を有
するアルミニウムまたはアルミニウム合金基体は公知で
あるが、これらの酸化皮膜は平滑且つ緻密なものであり
染料等に対してはある程度吸着活性は示すものの、良好
な吸着活性が要求される7例えば薄層。
ガス、液体などのクロマトグラフィーにおける固定相と
して用うるには不適当なものであった。
またアルミニウムまたはアルミニウム合金基体を化学的
酸化法によってその表面に酸化皮膜を形成することも知
られているが、このものは酸化皮膜の厚さが非常に薄い
ものであり、吸着等に対しては不活性なものであるため
、やはり各種クロマトグラフィーにおける固定相として
は利用できるものでなかった。
これらの問題を解消せんとしたものとしては。
特開昭48−85042号公報記載の酸化皮膜を有する
アルミニウムま/こはアルミニウム合金基体が知られて
いるが、このものは基本的にアルεニウム−まだはアル
ミニウム合金基体表面に形成された酸化皮膜が結晶性も
しくは結晶化がかなり進んでいるものでありその比表面
積も小さいものであるため、またその酸化皮膜の厚さも
薄いものであるだめ、↓L体的には4〜20/zm程度
であるか、め1例えば薄層りO−7トグラフイーの固定
相として用いた場合にはその結晶ヤ1゛に起因して吸着
活性が非常に低いことから試料の分離特性の点で満足な
ものとは6えず、試料によっては固定相たる前記酸化皮
膜に適鼠ヌボノトして展開し1分離しても試料が四方に
拡欣してし捷うというテーリ/グ現象が生じ易くなり正
確1」つ迅速なりI2−マドグラフィーを行なう上で決
して好ましいものとは看えなかった。
ところで、一般にアルミニウムを陽極酸化することによ
って得られる酸化皮膜はその下部層にアルミニウムまだ
はアルミニウム合金からなる未酸化の層を有しているが
、この未酸化の層は、高熱下においては熱膨張係数の違
いによりクラックを発生したり、アルミニウム金属を溶
出したりすることがあるため、これによって酸化皮膜自
体の機能並びに構成を同時に損なう恐れがあり1寸だ腐
食性の高い環境下においても。
未酸化層の腐食劣化にイ手ない、前記同様酸化皮膜が損
なわれるという不都合があり、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金層を有することによって(幾械的強度等に
優れるという長所もある反面、いくら優れた吸着活性等
の特性を有する酸化皮膜が得られても前述したことから
耐熱性。
耐食性に劣るだめ酸化皮膜の特性を十分に生かしきれな
いという具合に種々の面で制約を受ける恐れがあった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、優
れた吸着活性を有し、しかも高熱下或いは腐食性の高い
環境−トにj?(0ても十分にイ吏用可能なもので、薄
層、ガス、OL体などのクロマトグラフィーにおける固
定相として用いた場合、特に優れた効果が期待できる酸
イヒアルミニウム薄膜体の具体的構造を提供することを
目的としたもので、その要旨を、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金を陽極酸化することによって得らり、る
酸化アルミニウノA薄膜体であって。
該酸化アルミニウム薄膜体はアルミニ・クム丑たはアル
ミニウム、合金層を有さす、少なくとも全1状組織層と
ポーラス層とからなり、該」Z−ラス層における孔が全
1状組織層の孔を通じて夕V名昏と連通してなることを
特徴とする酸化アルミニウム薄膜体とするものである。
本発明における酸化アルシミニウム薄1摸イ本力;。
何故吸着活性に優れているのかは定かではないが以下の
様に推察せ−られ石。
即ち、従来の陽極酸化による酸化皮膜構造はその表面が
平滑且つ緻密なものとなっているためその表面積も比較
的小さいものとなり、これに起因して各種溶液などに対
しては毛管性、浸透性が悪く、且つ、その比表面積も小
さいため吸着活性の点で良好な性能を示さなかったので
ある力戦本発明における酸化アルミニウム薄膜体構造は
、アルミニウム゛まだはアルミニウム合金層を有さす、
少なくともポーラス層、針状組織層の2層からなってお
りこの剣状組織層はその表面が凹凸状を有していること
によってマクロ的な孔が形成されていると共に、この層
全体に及んで外部と連通せる無数のミクロ的な孔力;縦
横無尽に複数に入り組んで形成されているといつ従来に
は見られなかった新規な構造が表出されているため、こ
れによって毛管性、浸透性が良好となり、吸着活性も著
しく向上できるものと思われるが、更にひとつのこれら
の要因として考えられることは、針状組織層にあ・ける
ミクロ的な無数の孔がその下部層であるポーラス層にお
けるミクロ的な孔と連通しており、酸イヒアルミニウム
薄膜体の奥深くに1でわたって孔が形成されているため
、結果的に本発明による酸化皮膜の比表面積は著しく増
大しく約倍以上)。
もって毛管性、浸透性が良好となり優れた吸着活性が得
られるものと思われる。尚、これら物理的構造による要
因もさることながら7分子間引力やイオン交換能による
化学的要因も優れた吸着活性が得られる一要因として(
Jlせて考えておく必要がある。
以下1本発明を添付図面に基いて説明する。
図面において、参照符号1は酸化アルミニウム薄膜体を
示すものであって、該酸化アルミニウム薄膜体1は針状
組織層2と、ポーラス層6とバリヤ層4とからなってい
る。針状組織層2ばその表面の凹凸によってマクロ的な
孔2aを有すると共に核化2aに連通せる無数のミクロ
的な孔2bが縦横無尽に複雑l形成されており。
核化21)は隣接するポーラス層ろのミクロ的な孔5a
に連通1−ている。(第6図参照)このような酸化アル
ミニウム薄膜体を得るに際シては、アルミニウム捷たは
アルミニウム合金表面に多孔質陽極酸化皮膜を形成し得
る2゜′C〜60°Cの溶液中で、アルミニウムまたは
アルミニウム合金と前記溶液との間で放電が発生しない
5 A / d m” −60A / d niの高電
流密度によりアルミニウムまたはアルミニウム合金を陽
極酸化すれば良い。この後、従来より知られている種々
の方法によって、アルミニウムまたはアルミニウム台金
層を除去すれば所望の酸化アルミニウム薄膜体が容易に
得られるっ、そのアルミニウム捷だはアルミニウム合金
層を除去する方法としては、特公昭53−51885号
公報にみられるように陽極酸化処理後、これを陰極とし
て同一処理浴中で電気分解することにより水素ガスを発
生させ、アルミニウムまたはアルミニウム合金層を剥離
する方法、壕だ特公昭56−33138号公報にみられ
るように上記方法によって陽極酸化処理したものを熱雰
囲気下に配置してアルミニウムまたはアルミニウム合金
層を溶融除去する方法、更にはアルミニウム捷たはアル
ミニウム合金層を選択的に溶解し得るような昇汞、ヨウ
素飽和メタノール溶液等に、L記方法によって陽極酸化
処理したものを浸漬し、アルミニウム捷たはアルミニウ
ム合金層を溶出せしめる方法などが挙げられる。これら
の方法以外には、上記した方法によって陽極酸化処理後
、従来より知られている通′帛の陽極酸化条件によって
継続的に処理を行ない、アルミニウムまだはアルミニウ
ム合金層を残きず全てを陽極酸化することにより酸化ア
ルミニウム薄膜体を得る方法がある。
尚、このような種々の方法を採用することによって得ら
れる酸化アルミニウム薄膜体にはバリヤ層を有するもの
と有さないものとがある。
本発明に使用されるヱルーミニウムまたはアルミニウム
合金表面に多孔質陽極酸化皮膜を形成し得る溶液として
は、硫酸、クロム酸、リン酸。
/ユウ酸等による酸性液、水酸化ナトリウム。
炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等によるアルカリ性
液が挙げられるが、これらの濃度は通常行なわれている
陽極酸化の際の溶i濃度よりも15〜5倍程度に調整し
ておくことが酸化皮膜生成の点から特に好ましい。また
電源波形としては直流、交流、パルス、不完全整流など
が使用できる。
以下1本発明による酸化アルミニウム薄膜体を得るだめ
の具体例を述べると、、50Xi00×05(則)のア
ルミニウム板(Ai070−p 172 H、純度97
%)を10%、70°C水酸化ナトリウム水溶液に10
秒浸漬し、水洗後6U ’%硝硝酸水液液ジ清し中和後
、水洗し、これを温度55℃、a度250 g/lの硫
酸溶液に浸漬して、直流電源波形を使用し、電流密度i
sA/dm”、時間30分の条件下で陽極酸化を行なう
。次いで陽極酸化処理が施されたアルミニウム板にカッ
ターにて機械的に傷をつけたものを昇汞の飽和水溶液に
浸漬し1選択的にアルミニウムを溶出させることにより
厚さ86μmの乳白色の酸化アルミニウム薄膜体が得ら
れる。このようにして得られた酸化アルミニウム薄膜体
における針状組織層、ポーラス層の厚さはそ扛ぞれ51
μrn 、 55 tz mでおり、針状組織層におい
てはマクロ的な孔およびミクロ的な孔、ポーラス層にお
いてはミクロ的な孔がそれぞれ確認された。
以上で得られた酸化アルミニウム薄膜体の吸着(′l!
i性の性能を調べるため1前記酸化アルミニウム薄膜体
を薄層クロマトグラフィーの固定相として用い、下記の
条件で試験を行なったが。
その結果は次の通りである。
〈条件〉 標準混合色素として和光紬薬■製のアルミナBテスター
を使用し、マイクロ/−νンジで酸化アルミニウム薄膜
体の末端より15順の中央位置に01μtスポツトし5
次いでこれを500mtビーカーに入れ常法で展開させ
た。、尚、展開剤としては四塩化炭素を用いた。
く結果〉 アゾベンゼン、スダンイエロー、P−7ミノアゾペンゼ
/の5成分は完全に分離し、各々のRf値(xioo)
は38,18.0でありた。
以上述べた如く1本発明による酸化アルミニ崩していな
いだめ耐熱性、耐食性が極力良好となり、使用環境に対
する制約も受けず、その利用範囲も大幅に改善でき、汎
用性が出てくるもので、更にはその形状を球状、棒状と
するなど任意の形状が採用できるもので、これ−七例え
ば薄層、カス、液体などのクロマトグラフィーにおける
固定相として用いた場合には特に良好な結果が得られる
ものである。
尚2本発明においては酸化アルミニウム薄膜体中にタン
グステ/、モリブデン、ジルコニウム、ルテニウム、マ
グネシウム、白金、金、銀ロジウム、パラジウム、鉄、
ニッケル、コノ(ルト、スズ、クロム、マノガン、銅な
どの金属を11!!もしくは2種以上沈着せしめること
ができ本発明による優れた吸着活性性能を利用すること
により触媒担体なと各種工業林料として種々の分野にわ
たって利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は酸化アルミニウム薄膜体の断面図。 第2図は他の例を示す酸化アルミニウム薄膜体の断面図
、第6図は第2図におけるA都の拡大模式図である。 1・・酸化アルミニウム薄膜体。 2 針状組織層、2a、2b・・孔 6・ポーラス層、3a・孔 特許出願人 ぺんてる株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アルミニウムまたはアルミニウム合金を陽極酸化するこ
    とによって得られる酸化アルミニウム薄膜体であって、
    該酸化アルミニウム薄膜体はアルミニウム甘たはアルミ
    ニウム合金層を有さす、少なくとも針状組織層とポーラ
    ス層とからなり、該ポーラス層における孔が釧状組織層
    の孔を通じて外部と連通してなることを特徴とする酸化
    アルミニウム薄膜体。
JP59014969A 1984-01-30 1984-01-30 酸化アルミニウム薄膜体 Granted JPS60159195A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62153161A (ja) * 1985-11-29 1987-07-08 ベルンハルト テイ−ル セラミツクスからなる薄い成形品の製造方法および該方法によつて得られる音響変成器用薄膜
JP2011026179A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Hitachi Aic Inc 水素触媒部材またはその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4883042A (ja) * 1972-01-25 1973-11-06

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