JPS6215639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は着色酸化皮膜を持つアルミニウム材に
関するものであり、更に詳しくは、木材状の、改
良された外観を有する上記アルミニウム材に関す
るものである。

ここでアルミニウム材とはアルミニウム又はア
ルミニウム合金の成形物（例えば板材、押出形材
など）を意味し、また着色酸化皮膜とは周知の電
気化学的手段によりその酸化皮膜の形成過程にお
いて着色された酸化皮膜又は皮膜形成後に染料に
より染色された酸化皮膜を意味し、印刷又は塗装
により着色されたものは含まない。

アルミニウム材の酸化皮膜を種々の方法で着色
することは早くから行われているが、建築材料の
分野でも、近年、酸化皮膜を黄色や茶褐色に着色
して木材に似た感じを持たせたアルミニウム材が
登場し、サツシ、パネル、建具等の材料として広
く利用されるようになつた。しかしながら、従来
の木材調着色アルミニウム材はまつたく一様に着
色された酸化皮膜を持つものであるから、遠くか
ら見た場合はともかく、近づいて観察するならば
木材とは程遠い外観のものであつた。

そこでアルミニウム材の表面に着色するだけで
なく、木目状の模様を付与したものが提案され、
一部のものは商品化もされた。その主なものを示
すと次のとおりである。

(A) 転圧ロール又はプレス成形型を使用して、ア
ルミニウム材の表面に細かい溝を多数、木目状
に圧刻したもの。

(B) 写真製版の手法により、または被処理物表面
に発生する酸素ガスの作用を利用してアルミニ
ウム材表面を選択的に溶解する電解彫刻の手法
（特公昭40−23644号）により、アルミニウム材
の表面を部分的に（木目状に）エツチングした
もの。

(C) アルミニウム材の表面を適当な保護材料で部
分的にマスクした状態で塗装又は染色を行なつ
たもの。

(D) 印刷により木目模様を付与したもの。

(E) 木目模様を印刷してある紙又はプラスチツク
フイルムを表面に貼着したもの。

しかしながら、これらのうち(A)及び(B)は木目状
配置の凹みを形成したにすぎず、色調に濃淡のコ
ントラストがないものであるから、木材感におい
てまだ不十分なものである。また(C)，(D)及び(E)は
木目模様の耐久性に難点がある。そしてこれらに
共通する欠点としては、木目模様形成手段が非常
に複雑で用いる装置も高価なものが多く、したが
つて製品が高価となるという問題がある。

これに対して本発明によるアルミニウム材は、
電気化学的に形成され酸化皮膜自体が木目状の濃
淡をもつて着色されていること、及び酸化皮膜の
濃色部分が、肉眼では判然としない程度である
が、淡色部分よりも僅かに凹んでいる（その深さ
は約10μである）ことによつて、木材様外観を呈
するものである。

本発明によるアルミニウム材は、上述のような
構成に基づき、きわめて木材に類似した外観を長
期間安定に保持し得るすぐれた材料である。すな
わち、前記(C)，(D)，(E)のように完全に平担な表面
に木目模様を付与したものと違つて、木目模様の
濃色部分と合致した顕微鏡的規模の凹みがあるか
ら、木目模様が非常に鮮明に見え、凹みの存在に
基づく光の乱反射とあいまつて、きわめて自然な
木材様表面を形成しているのである。そして濃淡
２様に着色された酸化皮膜は、周知の着色酸化皮
膜形成法と本質的には異なるところのない方法に
よつて形成されたものであるから、皮膜とその色
の耐久性が印刷等により形成された木目模様のそ
れとはもともと比較にならないほどすぐれたもの
であることはもちろん、木目に相当する濃色部が
僅かに凹入していることにより、表面が少々摩耗
したり擦り傷を受けても木目が消失しにくいとい
う、完全に２次元的な印刷模様には到底期待でき
ない特長を持つ。

本発明によるアルミニウム材は以下に詳述する
純電気化学的な方法で容易に製造することができ
る。

まず所望の形状に成形したアルミニウム材を、
常法により脱脂、エツチング等の前処理を施した
後、硫酸、りん酸、クロム酸、スルフアミン酸、
ほう酸、タングステン酸、亜セレン酸、りんモリ
ブデン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン
酸、しゆう酸、こはく酸、アジピン酸、マレイン
酸、マロン酸、乳酸、りんご酸、くえん酸、フタ
ル酸、酒石酸、ベンゾールスルホン酸、フエノー
ルスルホン酸、スルホサリチル酸、クレゾールス
ルホン酸、チモールスルホン酸等の稀薄な水溶液
あるいはこの水溶液に水酸化ナトリウム、メタけ
い酸ナトリウム、りん酸三ナトリウム、炭酸水素
ナトリウム、メタほう酸ナトリウム、硫酸ナトリ
ウム、炭酸ナトリウム、ほう砂、硫酸水素ナトリ
ウムその他上記酸のアンモニウム塩、カルシウム
塩、バリウム塩、リチウム塩、カリウム塩等のア
ルカリ性電解質のいずれか一種を加えた水溶液
中、又はこれらと同様の効果を持つ水溶液を電解
液として、交流もしくはこれと同様の電源波形に
より電解処理する。このような処理を行なうと、
アルミニウム材の表面には、浴中の被処理物の吊
下げ方向（上下方向）に沿つて銀灰色の木目模様
が現出する。これは上記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
て左右に微妙に揺動しながら下方から水面に上昇
するため、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他の部分よりも遥かに多くの
細孔が生成して銀灰色に輝くものと考えられ、実
際に処理後のアルミニウム材を顕微鏡で観察した
場合、気泡でトレースされた部分には、他の部分
よりも細孔の数が非常に多く発見され、且つ、他
の部分よりも表面が明らかに凹んだ状態に変化し
ている。

上記のようにして銀灰色の木目模様を付与した
アルミニウム材を、金属塩を含む無機着色浴中で
交流電解する。望ましくは水酸化ナトリウム、炭
酸ナトリウム等のアルカリの水溶液で軽くエツチ
ングしてから、無機酸、有機酸又はこれらの混合
物の水溶液中で陽極酸化処理した後に上記無機着
色浴中での交流電解処理を行なつてもよい。また
無機酸、有機酸又はこれらの混合物の水溶液中で
陽極酸化処理した後、金属塩を添加した無機着色
浴又は染料の溶液中に浸漬してもよい。これらの
有色酸化皮膜形成処理法自体は周知のとおりであ
り、上記の処理においても特別の条件を必要とす
るわけではないから、これについての詳細な説明
は省略する。

上記処理法のいずれによつて処理しても、最初
の工程で形成された銀灰色の木目模様が著しく鮮
明度の高い色調に着色されて本発明のアルミニウ
ム材が得られる。このような選択的着色が起こる
のは、前述のように細孔が多数集中して存在する
凹んだ“木目”部分に金属塩や染料などの着色成
分が沈着又は付着し易いためである。

上述のように、本発明のアルミニウム材は、特
殊な機械装置を必要とすることなしに、従来の単
純着色アルミニウム材の場合とほとんど変らない
簡単な工程と高い生産性をもつて製造し得るもの
であるから、きわめて特異な表面構造のものであ
るにもかかわらず、容易に低廉な価格による大量
提供が可能である。

本発明によるアルミニウム材は、既に述べたよ
うな多くの特長を生かして、建築物のサツシ、建
具、パネル等のほか、各種車輛、家庭用器具類、
装飾物等における構造材又は表面仕上材等として
広く利用することができる。

以下本発明によるアルミニウム材の製造例を示
して本発明を説明する。

実施例 １ アルミニウム形材（6063S‐T5）を常法により
前処理し、メタほう酸ナトリウム0.2mol／、ほ
う酸3g／の浴中で対極にステンレス鋼を用い
て、交流を初期電流密度2.0A／ｄm²で15分間通
電すると、発生する水素気泡でトレースされた上
記アルミニウム形材の垂下面に銀灰色の木目模様
が形成された。次いでこれを水酸化ナトリウム水
溶液（30g／、浴温60℃）中に１分間浸漬し、
水洗後、硫酸浴中で約10μの陽極酸化皮膜を施
し、次にしゆう酸第二鉄アンモニウムを含む無機
着色浴（60℃）中に数分間浸漬し、最後に沸とう
水処理を行なつたところ、淡黄色で、上記木目模
様の木目部分が特に濃く着色されると共に、最大
10μ程度凹んでいる白木様の美麗なアルミニウム
形材が得られた。

実施例 ２ 実施例１で用いたものと同じアルミニウム形材
を常法により前処理し、くえん酸0.3mol／、水
酸化ナトリウム10g／の浴中で対極にステンレ
ス鋼を用いて、交流を初期電流密度2.0A／ｄm²
にて15分間通電すると、発生する水素気泡でトレ
ースされた被処理物の垂下面に銀灰色の木目模様
が形成された。次いでこれを炭酸ナトリウム浴
（40g／、浴温45℃）中に２分間浸漬し、水洗
後、硫酸浴中で陽極酸化皮膜を施し、次に硫酸銅
（30g／）、スルフアミン酸（20g／）を含む
浴中で交流電解し、最後に沸とう水処理を行なつ
たところ、木目部分が最大８μ程度凹んでいる赤
銅色の美麗な木目調のアルミニウム形材が得られ
た。

実施例 ３ 実施例１で用いたものと同じアルミニウム形材
を常法により前処理し、リン酸三ナトリウム
0.3mol／、ブタン酸5g／の浴中で対極にス
テンレス鋼を用いて、交流を初期電流密度
2.0A／ｄm²にて15分間通電すると、発生する水
素気泡でトレースされた被処理物の垂下面に銀灰
色の木目模様が形成された。次いでこれを水酸化
ナトリウム（30g／、60℃）中に１分間浸漬
し、水洗後、硫酸浴中で約６μの陽極酸化皮膜を
施し、次に酢酸ニツケル（20g／）、ほう酸
（5g／）を含む浴中で交流電解し、最後に沸と
う水処理を行なつたところ、茶褐色の美麗な木目
調のアルミニウム形材（木目部分の最大凹み約２
μ）が得られた。

実施例 ４ 実施例１で用いたものと同じアルミニウム形材
を常法により前処理し、酒石酸0.1mol／、炭酸
ナトリウム5g／の浴中で、対極にカーボン板
を用いて、交流を初期電流密度2.0A／ｄm²にて
20分間通電すると、水素気泡でトレースされた面
に銀灰色の木目模様が形成された。次いでこれを
水酸化ナトリウム浴（30g／、60℃）中に１分
間浸漬し、水洗後、硫酸浴中で陽極酸化処理を施
し、次に硫酸銀を含む無機着色浴（60℃）中に数
分間浸漬し、最後に沸とう水処理を行なつたとこ
ろ、茶褐色の美麗な木目調アルミニウム形材（木
目部分の最大の凹み約３μ）が得られた。

実施例 ５ アルミニウム板材（1050P−H14）を常法によ
り前処理し、アジピン酸0.3mol／、りん酸三ア
ンモニウム10g／の浴中に吊下げ、対極に白金
板を用いて交流を初期電流密度3.0A／ｄm²にて
15分間通電すると、表面に銀灰色の木目模様が形
成された。次いでこれを炭酸ナトリウム浴
（50g／、50℃）中に２分間浸漬し、水洗後、
硫酸浴中で陽極酸化処理を施し、次にしゆう酸第
二鉄アンモニウムを含む無機着色浴（60℃）中に
数分間浸漬し、最後に沸とう水処理を行なつたと
ころ、白木様の美麗なアルミニウム板材（木目部
分の最大凹み約９μ）が得られた。

実施例 ６ 実施例１で用いたものと同じアルミニウム形材
を常法により前処理し、くえん酸0.3mol／、水
酸化ナトリウム5g／の水溶液からなる浴中
で、対極にステンレス鋼を用いて交流を電流密度
2.0A／ｄm²で10分間通電すると、発生する水素
気泡でトレースされた面に銀灰色の木目模様が形
成された。次いでこれを硫酸第１錫を含有する無
機着色浴中で交流電解すると、木目部分だけが鮮
明に着色された。この段階で、木目部分は最大９
μ程度凹んでいた。最後に透明樹脂の浸漬塗装を
施して、美麗な木目模様を持つアルミニウム形材
を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 着色酸化皮膜を持つアルミニウム材におい
   て、酸化皮膜の着色に木目状の濃淡があること及
   び酸化皮膜の濃色部分が淡色部分よりも僅かに凹
   んでいることにより、表面が木材様のものである
   ことを特徴とするアルミニウム材。