JPS6215640B2 - - Google Patents

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JPS6215640B2
JPS6215640B2 JP11896979A JP11896979A JPS6215640B2 JP S6215640 B2 JPS6215640 B2 JP S6215640B2 JP 11896979 A JP11896979 A JP 11896979A JP 11896979 A JP11896979 A JP 11896979A JP S6215640 B2 JPS6215640 B2 JP S6215640B2
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JP
Japan
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acid
sodium
aqueous solution
wood grain
workpiece
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JP11896979A
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English (en)
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JPS5542000A (en
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Yoshizo Shibata
Ichiro Ootsuka
Shoichi Anada
Kunio Wakasugi
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HOKUSEI ALUMINIUM CO Ltd
Original Assignee
HOKUSEI ALUMINIUM CO Ltd
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Publication of JPS6215640B2 publication Critical patent/JPS6215640B2/ja
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  • Electrochemical Coating By Surface Reaction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム又アルミニウム合金の成
形物(以下アルミニウム材という)の表面に電気
化学的手段によつて着色酸化皮膜を形成する場合
に木目状の濃淡着色がおのずから行われるよう、
アルミニウム材の表面を不均一構造のものに改質
する前処理法に関するものである。
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を単に着色するだ
けでなく、そこに木目状の模様を付与することが
考えられるに至つた。
従来、アルミニウム材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、 (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材の表面
を薬品でエツチングして原画を蝕刻する方法。
(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。
(D) 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材
の表面に貼着する方法もあるが、このうち(A)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材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、(D)の印刷法は、マスキング加工及び木目模様
の製版に手間が掛かるだけでなく、その後の二次
処理が非常に面倒で、し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、す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、これら欠点の多い従来法とはまつた
く異なる原理に基づく木目模様形成のための手段
を提供するものであつて、アルミニウム材に常法
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からなる群より選ばれた
1種以上の酸の希薄な水溶液又は前記水溶液に水
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もしくは上記酸のア
ンモニウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、リチ
ウム塩、カリウム塩からなる群から選ばれたアル
カリ性電解質いずれか一種を加えた水溶液又はこ
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、水素
ガスが発生する条件下に電解処理することを特徴
とする。このような処理を行なつて被処理物の表
面で発生した水素ガスの泡をそのまま被処理物の
表面に沿つて上昇させると、該表面に被処理物の
吊下げ方向(上下方向)に伸びる銀灰色の木目状
模様が現出するから、この段階で電解を止める。
この処理によつて銀灰色の木目状模様が現われ
るのは、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左右に微妙に
揺動しながら下方から水面に上昇するとき、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ためと考えら
れ、実際に処理後の被処理物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。
本発明による処理を施したアルミニウム材は、
その表面が上述のような不均一構造のものである
から、これに電気化学的な着色酸化皮膜形成処理
を施すとおのずから木目状の濃淡着色模様が形成
されるものである。すなわち、細孔が集中的に存
在する前記銀灰色の凹部において、細孔分布密度
の低い他の部分よりもはるかに多くの金属塩や染
料などの着色成分が沈着又は付着するため、一様
な電解酸化処理及び着色処理を受けても着色に濃
淡を生じ、鮮明な木目状着色模様が形成されるの
である。
本発明による前処理を施したアルミニウム材の
表面特性を生かして着色木目模様を形成するのに
特に適した着色酸化皮膜形成処理法を示せば次の
とおりである(但し「被処理物」とは本発明にる
前処理を施したアルミニウム材を意味する。)。
(イ) 金属塩を含有する無機着色浴中で被処理物を
交流電解する。
(ロ) 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を用いて軽くエツチン
グしてから、被処理物を、無機酸又は(及び)
有機酸を含有する混酸の電解液中で陽極化処理
した後、更に金属塩を添加した無機着色浴中で
交流電解する。
(ハ) 被処理物を、無機酸又は(及び)有機酸を含
有する電解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
する。
以下実施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浴
(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た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
(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、木目部分が赤銅色の美麗な木目調アル
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
ナトリウム水溶液(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
木目調アルミニウム形材が得られた。
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、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
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。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。
以上のように、本発明の前処理をアルミニウム
材の表面着色処理に当り採用するだけで鮮明且つ
耐久性ある木目模様を形成することができる。そ
して本発明の前処理もその後の着色酸化皮膜形成
処理も、すべて電気化学的な処理であるから、着
色木目模様形成処理工程全体としてみても、従来
法のような機械的処理や手作業を含まないことに
より生産性が著しく高く、装置としても特殊なも
のは不要であるほか、複雑な形状のアルミニウム
材の処理や模様の変更も容易であるという利点が
ある。しかも本発明の前処理法を利用して形成さ
れた着色木目模様は、圧刻、蝕刻、あるいは塗
装、印刷等の方法により同一模様を繰返し形成し
たものと違つて木目の形状や配置が画一的でない
から、天然木材の木目同様の自然さを持つ。した
がつて、本発明により、あらゆる点で従来のもの
よりもすぐれた木目模様を持ち、各種建材、表面
仕上材、装飾材料等に好適なアルミニウム材をき
わめて安価に提供することが可能になつたのであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルミニウム材を、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
    酸からなる群より選ばれた1種以上の酸の希薄な
    水溶液又は前記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
    リウムもしくは上記酸のアンモニウム塩、カルシ
    ウム塩、リチウム塩、バリウム塩、カリウム塩か
    らなる群から選ばれたアルカリ性電解質を加えた
    水溶液、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効果を
    持つ電源波形により、被処理物の表面において水
    素ガスが発生する条件下に電解処理すること、 2 電解中、被処理物の表面において発生する水
    素ガスの泡を被処理物の表面に沿つて上昇させる
    こと、 及び 3 上記電解を、上記水素ガスの泡の作用によ
    り、被処理物の表面に銀灰色の木目状模様が形成
    される迄行うこと により、被処理物の表面を木目状に濃淡着色可能
    な不均一構造のものとすることを特徴とするアル
    ミニウム材の着色酸化皮膜形成処理における前処
    理法。
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CN102312264B (zh) * 2011-08-22 2013-10-09 吴江市精工铝字制造厂 铝及铝合金的装饰性氧化法

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