JPS6141276B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミニウムの表面に模様を生成す
るための表面処理方法に関するものである。

本明細書においてアルミニウムとはアルミニウ
ム及びアルミニウム合金を総称するものである。

従来より、複雑な断面形状を有する建材用、家
具用など各種用途のアルミニウムの表面に模様を
生成する方法として、陽極酸化処理前のアルミニ
ウムを一定の液中に浸して通電処理する方法が
種々提案されている。

このような方法は、通電処理によつてアルミニ
ウムの表面に発生する水素ガスがアルミニウムの
表面に上昇軌跡を形成し、この軌跡を模様とする
ものである。しかし、通電処理時における水素ガ
スの発生が常に一定せず、極めて不規則であるた
めアルミニウムの表面に一定した規則的な模様を
生成することができず、又、同一模様を再現する
ことのできない不都合を有している。

加えて、このような方法による模様が専ら水素
ガスの上昇軌跡に依存していることから、単調な
線模様や柾目模様しか得られず、アルミニウムの
各種用途に応じた外観意匠にふさわしい模様を随
意得ることのできない不都合を有している。

一方、自由なデザイン模様を生成しようとすれ
ば、一般的な印刷方法にまさるものはないが、複
雑な断面形状を有するアルミニウムには適用でき
ない問題点を有している。

そこで、本発明は複雑な断面形状を有する建材
用のアルミニウムに対してでも、単調な線模様ば
かりでなく印刷方法と同様に自由なデザイン模様
を生成することのできる模様付け表面処理方法を
提供することを目的として、独自の創意工夫を凝
らしたものであり、紫外線硬化型樹脂塗料を用
い、これをアルミニウムの表面に付着させて模様
を生成するようにしたものである。

以下、本発明方法について詳述する。

まず、紫外線硬化型樹脂塗料の付着対象となる
アルミニウムに陽極酸化皮膜を生成することが必
要である。この生成処理は、前処理として常法に
よる脱脂、洗浄、エツチング、スマツト除去など
の処理をした後、硫酸、蓚酸、硫酸蓚酸混酸など
の多孔性酸化皮膜を生成するための浴中で、直流
電解、交流電解、又は交直重畳電解、その他同等
の効果を有する電流波形を用いて電解処理するこ
とによつて行なわれる。

通常の陽極酸化皮膜は発色を伴なわないが、こ
の陽極酸化皮膜生成時に発色させても構わない。

又、本発明では、陽極酸化皮膜生成後次に例示
する処理を施したものを対象とすることができ
る。

(1) ニツケル、コバルト、マンガン、銅、錫、鉄
などの着色に関与する金属の酸又は塩を主成分
とする着色浴中で、陽極酸化皮膜を電解処理す
ることによつて着色したアルミニウム。

(2) 陽極酸化皮膜を生成したアルミニウムを、オ
ルトリン酸、ピロリン酸、亜リン酸、クロム
酸、硫酸アミド、40V/V%以上の高濃度硫酸、
又はこれらの塩のうち１種又は２種以上の無機
酸を主体とする浴、リンゴ酸、マレイン酸、ク
エン酸、スルホサリチル酸、没食子酸などの−
OH基は−COOH基を含む各種有機酸、又はこ
れらの塩のうち１種又は２種以上を主体とする
浴、又はこれらの浴を適宜混合した浴中に浸せ
きして通電処理するこにより、陽極酸化皮膜の
微細孔構造を変化させた後、上記(1)の方法で電
解着色処理することにより、この(1)の方法で得
られる色調と異なる色調に着色したアルミニウ
ム。

このようにして処理されたアルミニウムの陽極
酸化皮膜に模様状の紫外線硬化型樹脂塗料による
模様を形成するのであるが、ここで紫外線硬化型
樹脂塗料とは、アクリル型、ポリエステル型、ウ
レタン型、エポキシ型、ポリエーテル型などの光
重合性プレポリマーを主剤とし、その他紫外線を
吸収して重合反応を開始させる光重合開始剤、希
釈剤としての光重合性モノマー、及び顔料などの
各種添加剤から成るものである。

そして、模様の形成は次のようにして行なう。

即ち、ポリビニルアルコールなどの水溶解性を
有する適宜材料から成る薄膜の片面全体に、上記
の紫外線硬化型樹脂塗料をロールコーターなどを
用いて塗布した後、この塗布面に紫外線を照射す
るのである。このとき、第１図に示すように紫外
線源１と薄膜２との間に紫外線遮蔽体３を介在さ
せる。この紫外線遮蔽体３は適宜位置に紫外線透
過部４を有し、紫外線吸収部５と相俟つて適宜の
模様を形成している。

従つて、紫外線は透過部４のみを透過して照射
することになり、紫外線硬化型樹脂塗料６は透過
部４に対応して所々硬化する。

なお、薄膜の材料は上記ポリビニルアルコール
の他、合成高分子として、ポリアクリン酸ソー
ダ、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサ
イド、メチルセルローズ、カルボキシメチルセル
ローズ、アクリル酸アミドなどがあり、動物性高
分子としては、ニカワ、ゼラチン、カゼイン、ポ
リペプタイドなどがあり、又、植物性高分子とし
ては、澱粉、セルローズ、デキストリン、ダイズ
タンパクなどがあげられる。

上述のように硬化部分と未硬化部分が生じた紫
外線硬化型樹脂塗料を、陽極酸化皮膜に付着させ
るには、液圧の利用が有効である。

液圧の利用とは、第３図に示すように紫外線硬
化型樹脂塗料の塗布面を上にした薄膜２を液面に
浮かべた後、アルミニウム７を上記塗布面に押圧
しながら液中に沈めることにより、液圧を利用し
て薄膜２をアルミニウム７の表面全体にくまなく
密着させ、もつて塗布面の紫外線硬化型樹脂塗料
６をアルミニウムの表面に付着させることであ
る。この手段はアルミニウム７が複雑な断面形状
を有している場合に、特に有効に働く。

この付着工程においては、硬化状態の樹脂塗料
６ａがアルミニウム７の表面になじまないため付
着状態とならず、未硬化の部分６ｂのみがアルミ
ニウム７の表面に付着する。

そして、この薄膜２を密着したままの状態でア
ルミニウム７を例えば温水中に浸すと、薄膜２の
溶解とともに硬化した樹脂塗料６ａが除去され、
第４図のように未硬化の樹脂塗料６ｂのみがアル
ミニウム７の表面に残り、模様を形成するのであ
る。

従つて、アルミニウムが非着色の場合、紫外線
硬化型樹脂塗料中に顔料を添加しておけば、この
顔料による色調の着色模様を得ることができる。

又、アルミニウムが発色又は着色されている場
合、その色調と異なる顔料を紫外線硬化型樹脂塗
料中に添加しておけば、色調の差異にもとづく着
色模様を得ることができる。

なお、この後、アルミニウムの表面に付着して
いる未硬化の模様状紫外線硬化型樹脂塗料に紫外
線を照射すれば、紫外線硬化型樹脂塗料は微細孔
中に侵入した状態で硬化し、アルミニウムの表面
に一層強固に密着して模様状塗膜層を形成する。

以上のように、本発明は、紫外線硬化型樹脂塗
料を用いて着色模様を生成するものであるが、ア
ルミニウムの表面に付着する樹脂塗料を模様状に
するために、紫外線を用いているので、印刷など
の手段によつて模様を形成する場合と異なり、簡
単な設備で極めて短時間で模様形成が可能であ
り、表面処理作業の能率向上に効果的である。

以下、本発明の実施例を示す。

実施例 １ 10Wt％硝酸浴中で脱脂洗浄し、5Wt％水酸化
ナトリウム浴中で浴温50℃で８分間浸せきしてエ
ツチング処理し、次いで10Wt％硝酸に浸せきし
てスマツト除去を行なつたアルミニウム合金
A6063Sを15Wt％硫酸浴中で20℃、電密1.0A/dm²
で30分間陽極酸化処理を施した。

一方、ポリビニルアルコール製薄膜の片面全体
にオレンジ色の紫外線硬化型樹脂塗料（大日本イ
ンキ(株)製ダイキユアUVインキSSKタイプ）を20
μｍの厚さに塗布し、この塗布面に花柄模様の紫
外線吸収部を有する紫外線遮蔽体を通して、高圧
水銀灯（出力2KW）により１秒間紫外線を照射
し、紫外線硬化型樹脂塗料を部分的に硬化させ
た。

このような薄膜を液面に浮かべて、その塗布面
に充分に乾燥させたアルミニウム合金を押圧して
液中に沈めることにより、液圧を利用して薄膜を
アルミニウム合金の表面に密着させた。

次いで、40℃の温水によつて薄膜を除去すると
ともに、硬化した紫外線硬化型樹脂部分を取り除
くと、非着色のアルミニウム合金の表面に未硬化
の花柄模様状紫外線硬化型樹脂塗料が残り、オレ
ンジ色の花柄模様が生成した。

実施例 ２ 実施例１と同様に前処理及び陽極酸化処理を施
したアルミニウム板A1200Pを、硫酸ニツケル30
ｇ/、硼酸30ｇ/の水溶液中で陰極に接続し、
20℃、D.C20Vの条件で60秒間通電すると、ブロ
ンズ色に着色した。

一方、デンプン製薄膜の片面全体に黒色の紫外
線硬化型樹脂塗料（大日本インキ(株)ダイキユア
UVインキSSKタイプ）を30μｍの厚さに塗布
し、この塗布面に木目状の紫外線吸収部を有する
紫外線遮蔽体を通して、高圧水銀灯（出力
2KW）により２秒間紫外線を照射し、紫外線硬
化型樹脂塗料を部分的に硬化させた。

このような薄膜を実施例１と同様に液圧を利用
してアルミニウム板の表面に密着させた後、60℃
の温水シヤワーにより薄膜と硬化した紫外線硬化
型樹脂塗料を取り除くと、アルミニウム板の表面
に未硬化の木目状紫外線硬化型樹脂塗料が残り、
ブロンズ色のアルミニウム板の表面に木目状の黒
い模様が生成した。

なお、この状態のアルミニウム板に上記高圧水
銀灯を用いて２秒間紫外線を照射すると、黒色の
木目状模様に硬化して、アルミニウム板と強固に
一体化した塗膜層を形成した。

実施例 ３ 実施例１と同様に前処理及び陽極酸化処理を施
したアルミニウム合金A6063Sを、亜リン酸200
ｇ/浴中で陽極に接続して、20℃、D.C10Vの条
件で４分間通電処した後、硫酸第１錫10ｇ/、
硫酸10ｇ/、スルホサリチル酸10ｇ/の浴中
で、20℃、A.C.20Vの条件で１分間通電処理する
ことにより緑色の着色皮膜を生成した。

このアルミニウム合金を純水80℃の浴中に５分
間浸せきした後、80℃の雰囲気で２分間乾燥させ
た。

一方、ポリエチレンオキサイド製薄膜の片面全
体に黄色の紫外線硬化型樹脂塗料（大日本インキ
(株)ダイキユアUVインキSSKタイプ）を塗布し、
この塗布面に水玉模様の紫外線透過部を有する紫
外線遮蔽体を通して、高圧水銀灯（出力2KW）
により１秒間紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂
塗料を部分的に硬化させた。

このような薄膜を実施例１と同様に液圧を利用
してアルミニウム板の表面に密着させた後、ジエ
ツトシヤワーにより常温水を吹きつけ薄膜と水玉
模様状に硬化した樹脂塗料を除去すると、黄色の
未硬化樹脂塗料と水玉模様状に点在する着色皮膜
とによる着色模様が生成した。

なお、この状態のアルミニウム合金に上記高圧
水銀灯により紫外線を２秒間照射すると、黄色の
未硬化部分が硬化してアルミニウムの着色皮膜と
一体化した。

【図面の簡単な説明】

第１図は紫外線の照射状態を示す概略図、第２
図は紫外線硬化型樹脂の硬化部分と未硬化部分を
示す薄膜の断面図、第３図は液圧利用による薄膜
の密着状態を示す概略図、第４図は未硬化の紫外
線硬化型樹脂を付着させた状態のアルミニウムを
示す断面図である。 符号、１……紫外線源、２……薄膜、６……紫
外線硬化型樹脂塗料、６ａ……硬化部分、６ｂ…
…未硬化部分、７……アルミニウム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 薄膜全面に塗布した紫外線硬化型樹脂塗料に
   紫外線を部分的に照射することにより、紫外線硬
   化型樹脂塗料を部分的に硬化させ、この薄膜上の
   紫外線硬化型樹脂塗料塗布面をアルミニウムの陽
   極酸化皮膜上に密着させて、紫外線硬化型樹脂塗
   料の未硬化部分を陽極酸化皮膜上に付着させた
   後、薄膜と硬化した紫外線硬化型樹脂塗料を除去
   することにより、アルミニウム表面上に未硬化の
   紫外線硬化型樹脂塗料による模様を生成すること
   を特徴とするアルミニウムの模様付け表面処理方
   法。