JPS5846559B2 - アルミニウム又はアルミニウム合金の乳白色皮膜生成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下
両者を単にアルミニウムと呼称）の乳白色皮膜生成法に
関する。

従来、アルミニウムの表面に乳白色皮膜を生成させる方
法としては、エマタール法、クロム酸法がよく知られて
いるが、このうち、エマタール法は、蓚酸チタンカリウ
ムを主成分とする電解液中にてアルミニウムを陽極酸化
する方法なので、使用する薬品が高価であることは勿論
、高い電圧で電解を行なわねばならぬ関係上、皮膜原価
が高くなる欠点があり、これに対してクロム酸法は、エ
マタール法よりも皮膜原価は低いが、クロム酸を用いる
ため薬品公害発生の原因になる恐れがあって、現在では
あまり使用されていない。

この発明の方法は、前記の欠点を解 するため高価な薬
品や危険な薬品及び高電圧を使用せずにアルミニウムの
表面にエマタール法又はクロム酸法と同様の白色陶器状
の乳白色皮膜を得ようとするもので、通常の陽極酸化皮
膜を形成させたアルミニウムを浴温５０〜１００℃の温
水浴中で３０分以内の仮封孔処理を行なった後、硫酸電
解浴中にて５〜１５Ｖの交流電解処理を施すことを特徴
とするものである。

以下、本発明によるアルミニウムの乳白色皮膜生成法を
その各工程について、さらに具体的且つ詳細に説明する
と、まず最初の陽極酸化皮膜形成工程では、通常の場合
、硫酸電解液を用いてアルミニウムを陽極酸化処理し、
アルミニウムの表面に硫酸陽極酸化皮膜を形成させるが
、その際、皮膜の厚さは５ミクロン以上を必要とする。

５ミクロン以下の薄い皮膜では、後工程での硫酸交流電
解処理時に於いて電流が流れやすいため、完全な乳白色
皮膜になり難く、ムラのある皮膜になってしまう恐れが
ある。

次の仮封孔処理の工程では、前工程でアルミニウムの表
面に形成された陽極酸化皮膜に適度の封孔処理を施すも
のであって、封孔度が弱い場合は、後工程の交流電解処
理で電流が流れやすく、普通の交流皮膜が生成されてし
まうので、乳白色の皮膜にはならない。

また逆に封孔度が強い場合は、後工程の交流電解処理で
全く電流が流れようとしないので、交流電解が不可能と
なる。

従って、適度の封孔度を有する皮膜を得るため湯洗条件
は、浴温か高ければ浸漬時間を短くする必要があり、反
対に浴温か低ければ浸漬時間を長くする必要がある。

一般的には５０〜１００℃の温度で１０〜３０分間の浸
漬処理が適当であり、封孔処理剤として酢酸ニッケルを
添加した浴中で浸漬処理を行なうこともある。

最後の交流電解処理工程では、前記の仮封孔工程で封孔
処理された陽極酸化皮膜を硫酸電解浴中にて交流電解す
るものであって、この陽極酸化皮膜には前の工程で適度
の封孔処理が施されているため、交流電圧をかけても、
通電初期には電流が流れないが、ある程度時間が経過し
たときに電流が流れ始める所謂「回復現象」が起き、こ
の回復現象が起きるために乳白色皮膜生成が可能になる
ものである。

この場合、回復現象にて電流密度がＩＡ／ｄｍ２までに
達する時間が２０分以上かかる皮膜のときには乳白色皮
膜が得られ、回復電流の電流密度がＩＡ／ｄｍ３までに
達する時間が２０分以下の皮膜のときにはムラのある乳
白色皮膜しか生成されず、均一な乳白色皮膜が得られな
い。

上記のように、本工程の交流電解処理では、長時間かけ
て電流回復されることが特徴であって封孔処理条件と密
接な関係がある。

つまり、皮膜の封孔度が弱いときには極く短時間で電流
回復が起き、長時間かけて電流が回復される場合、交流
皮膜が生成されると共に素地表面が粗面化され、乱反射
によって皮膜が乳白色を呈し、短時間で電流回復する場
合には交流皮膜のみが生成され、素地表面を粗面化する
作用は起きない。

この事は、リン酸とクロム酸の混合液を用いて皮膜剥離
実験を行なった結果、長時間かけて電流回復した場合に
は素地自体が粗面化されており、他方、短時間で電流回
復した皮膜は粗面化されていないことを確認できた。

また、電流回復の時間を長くするためには、電解処理時
の交流電圧も大きな影響を持ち、電圧の大きさは５〜１
５Ｖが良好であり、１０ｖ近辺が最も良好である。

この場合、電圧が５Ｖ以下では電流が全く流れず、１５
ｖ以上では電流密度がＩＡ ／ ｄ ７１１，２位まで
に回復する時間が早いため、交流皮膜だけが生成される
ことになり、従って素地の粗面化が起らない事は勿論、
皮膜剥離の現象が起りやすくなる。

このほか本工程で留意すべき事項としては、交流電解処
理浴には硫酸水溶液を用いるが、その濃度は１０〜３０
％位が適当であり、硫酸濃度が低過きると皮膜の溶解性
が悪く、電流回復までに時間がかかり過ぎ、逆に硫酸濃
度が高過ぎる場合は回復時間が短かくなる。

また浴温は１８〜２２℃が適当である。

温度が高くなると、電流回復の時間が短かくなり、逆に
温度が低い場合は、電流回復の時間が長くなり過ぎて不
適当で、これらの諸条件から考えて電流回復の時間は、
概ね３０分位が最も適当である。

上述の如く、本発明の方法によれば、アルミニウムの表
面に乳白色皮膜を生成させる場合、蓚酸チタンカリウム
のように高価な薬品、或いはクロム酸のように公害発生
の原因になる危険な薬品を全く使用せずに、然かも低電
圧で電解処理を行ない、簡単な方法でムラのない美麗な
色調の乳白色皮膜を得ることが出来るので、皮膜コスト
が安価な事とも相俟って、アルミニウムの皮膜加工に頗
る顕著な効果を発揮するものである。

次に本発明による乳白色皮膜生成法の具体的な実施例を
説明するが、本発明法はこれらに限定されるものではな
い。

実施例 １ アルミニウム材（６０６３８−Ｔ５）を市販のリン酸系
脱脂剤２多水溶液中にて６０℃、５分間の脱脂処理を施
した後、５０℃、５０ｇ／を苛性ソーダ水溶液中に５分
間浸漬してエツチングを行ない、次いで、室温の２０％
硝酸水溶液中に２分間浸漬して中和処理を行なった。

このようにして前処理したアルミニウム材を浴温２０℃
、１５０ｇ／ｌの硫酸水溶液中にて陽極酸化処理し、前
記アルミニウム材の表面に１５μｍの陽極酸化皮膜を得
た。

つぎに、これを７０℃の純水中にて２０分間浸漬処理を
行ない仮封孔処理を施した後、浴温２０℃、１５０．９
／、ｆｆ硫酸水溶液中にて対極にカーボン板を用い市販
交流（６０サイクル）１０ｖの通電を行なった。

通電当初は全く電流が流れなかったが、ＩＯ分間経過後
には徐々に電流が流れはじめ、３０分経過後には電流密
度がＩ Ａ ／ ｄ ｍ２に達した時点で通電を止めた
ところ、アルミニウム材は美麗な乳白色皮膜を呈してい
た。

実施例 ２ アルミニウム材（ＩｌｏｏＰ−ＨＩ３）に実施例１と同
様の前処理を施した後、浴温２０℃、１５０ｆｌ／、ｌ
の硫酸水溶液中にて陽極酸化処理し、前記アルミニウム
材の表面に１５μｍの陽極酸化皮膜を得た。

次にこれを８０℃の５ｇ／を酢酸ニッケル水溶液中にて
１０分間の浸漬処理を行なった後、浴温２０℃、１５０
ｇ／を硫酸水溶液中にて対極に鉛板を使用し、市販交流
（６０サイクル）８Ｖの通電を行なった。

通電当初は全く電流が流れなかったが、７分間経過後に
は徐々に電流が流れはじめ、２６分後に電流密度がＩＡ
／ｄｍ２に達した時点で通電を止めたところ、アルミニ
ウム材は美麗な乳白色皮膜を呈していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 通常の陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウム又は
   アルミニウム合金を浴温５０〜１００℃の温水浴中で３
   ０分以内の仮封孔処理を行なった後、硫酸電解浴中にて
   ５〜１５Ｖの交流電解処理を施す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乳白色皮膜生成法。