(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はその合金から形成された母材の片面にフッ素樹脂被膜を形成した後、前記フッ素樹脂被膜を有する母材を、硫酸浴、シュウ酸浴又はこれらの混合浴中に硝酸銀又は硫酸銀を添加した電解液中にて、交直重畳の電流を加えて電解処理し、これによって前記フッ素樹脂被膜を通して前記母材の片面に陽極酸化被膜を形成すると同時に、添加した硝酸銀又は硫酸銀の銀をこの陽極酸化被膜及び前記フッ素樹脂被膜に析出させるとともに、前記母材の他面に陽極酸化被膜を形成すると同時に、この陽極酸化被膜に添加した硝酸銀又は硫酸銀の銀を析出させることを特徴とするアルミニウム又はその合金の表面処理方法。
【請求項２】
前記母材は、鍋、釜、ホットプレート、食器、ケトル、又はフォイルであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム又はその合金の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム又はその合金の表面に表面処理を行う表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム又はその合金の表面処理方法として、特公平５−１４０３３号公報に開示されたものが知られている。この公知の表面処理方法は、アルミニウム又はその合金から形成された母材の表面に陽極酸化処理を施して陽極酸化被膜を形成し、その後金属塩を含む電解液中にて陽極酸化被膜を有する母材に交流電圧を加えて陽極酸化被膜中に金属を析出される方法であり、主として母材の表面の色を所要の色調にすることを目的としている。
【０００３】
また、アルミニウム又はその合金の表面処理方法として、特開平９−７１８９７号公報に開示されたものが知られている。かかる公知の表面処理は、アルミニウム又はその合金から形成された母材の表面に陽極酸化処理を施して陽極酸化被膜を形成し、その後光触媒作用を有する半導体微粒子を含む分散液中に陽極酸化被膜を有する母材を浸漬し、かく浸漬した母材の陽極酸化被膜の細孔中に電気泳動法により半導体微粒子を充填する方法であり、主として母材に抗菌性、防汚性等を付与することを目的としている。この表面処理方法では、更に、陽極酸化被膜の表面に半導体微粒子に加えて銀、銅等の抗菌性金属を析出することも開示されており、このようにすることによって母材の抗菌性をも高めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような公知の表面処理方法では、まず母材の表面に陽極酸化被膜を形成し、その後電解処理によって金属を析出させている（又は電気泳動法により半導体微粒子を充填させている）。それ故に、母材に所要の通りの表面処理を行うのに２〜３回の処理工程が必要となり、このことに起因して、表面処理に要する時間が長くなるとともに、表面処理のための設備も大型化且つ複雑化し、これによって表面処理を行うためのためのコストも高くなるという問題がある。
【０００５】
また、アルミニウム又はその合金から形成された母材、例えば炊飯器の内釜、ホットプレートでは、その表面にフッ素樹脂被膜が施されている。このようにフッ素樹脂被膜を形成した場合、フッ素樹脂被膜の熱伝導率が比較的小さいので、調理器具類の加熱効率が高くなく、加熱効率（調理加熱効率）の向上が望まれている。また、このような母材では、安全衛生の観点から抗菌性を有するものが望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な表面処理でもって母材に抗菌性、脱臭性、熱伝導性、導電性等を持たせることができるアルミニウム又はその合金の表面処理方法を提供することである。
本発明の他の目的は、簡単な表面処理でもって、粒子状樹脂被膜を有する母材に抗菌性、脱臭性、熱伝導性、導電性等を持たせることができるアルミニウム又はその合金の表面処理方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アルミニウム又はその合金から形成された母材の片面にフッ素樹脂被膜を形成した後、前記フッ素樹脂被膜を有する母材を、硫酸浴、シュウ酸浴又はこれらの混合浴中に硝酸銀又は硫酸銀を添加した電解液中にて、交直重畳の電流を加えて電解処理し、これによって前記フッ素樹脂被膜を通して前記母材の片面に陽極酸化被膜を形成すると同時に、添加した硝酸銀又は硫酸銀の銀をこの陽極酸化被膜及び前記フッ素樹脂被膜に析出させるとともに、前記母材の他面に陽極酸化被膜を形成すると同時に、この陽極酸化被膜に添加した硝酸銀又は硫酸銀の銀を析出させることを特徴とするアルミニウム又はその合金の表面処理方法である。
【００１１】
本発明に従えば、まず、アルミニウム又はその合金から形成された母材の片面にフッ素樹脂被膜を形成し、その後にフッ素樹脂被膜を形成した母材を電解処理する。電解処理の電解液として硫酸浴、シュウ酸浴又はこれらの混合浴中に硝酸銀又は硫酸銀を添加したものを用い、この電解液中に交直重畳の電流を加えて電解処理する。このように電解処理することによって、母材の片面においてはフッ素樹脂被膜を通して電解液が母材に作用し、母材の片面に陽極酸化被膜を形成することができるとともに、この陽極酸化被膜及びその表面のフッ素樹脂被膜に硝酸銀又は硫酸銀の銀を析出させることができる。また、母材の他面においては、その表面に陽極酸化被膜を形成すると同時に、形成した陽極酸化被膜に硝酸銀又は硫酸銀の銀を析出させることができる。このように銀が析出するので、母材の両面の抗菌性、脱臭性、熱伝導性、導電性を高めることができる。このような母材としては、片面にフッ素樹脂被膜を施す鍋（例えば調理鍋、フライパン等）、釜（炊飯器の内釜等）、ホットプレート等がある。
【００１８】
また、本発明では、前記母材は、鍋、釜、ホットプレート、食器、ケトル、又はフォイルであることを特徴とする。
本発明に従えば、アルミニウム又はアルミ合金の母材の表面に陽極酸化被膜を形成すると同時に、この陽極酸化被膜に銀を析出させているので、抗菌性、脱臭性、熱伝導性、導電性が良く、鍋、釜、ホットプレート、食器、ケトル、食品を包むフォイルに好都合に適用することができ、これらに適用することによって、食品、調理品の安全性を高めることができるとともに、加熱調理を行うときの加熱効率を高めることができる。
【００１９】
また、アルミニウム又はアルミ合金の母材の表面にフッ素樹脂被膜を形成し、このフッ素樹脂被膜を通して母材の表面の陽極酸化被膜及びフッ素樹脂被膜に銀を析出させているので、フッ素樹脂被膜を施しているにもかかわらず抗菌性、脱臭性、熱伝導性、導電性が高められ、鍋（調理鍋等）、釜（炊飯釜の内釜等）に好都合に適用することができ、これらに適用することによって、食品、調理品の安全性を高めることができるとともに、加熱調理を行うときの加熱効率を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うアルミニウム又はその合金の表面処理方法の実施形態について説明する。
まず、図１及び図２を参照して、本発明に従うアルミニウム又はその合金の表面処理方法の実施例について説明する。図１は、本発明に従う表面処理方法の実施例を実施するための処理装置の一例を簡略的に示す簡略図であり、図２は、図１の処理装置によって処理した母材の一部を拡大するとともに簡略化して示す部分拡大断面図である。
【００２２】
図１において、図示の処理装置は、直方体状の電解槽２を備え、この電解槽２内の両側部に電極４，６が配設されている。この形態では、電極４，６は、長手方向、図１において左右方向に間隔をおいて配設された４個のプレート状電極８，１０から構成され、これらプレート状電極８，１０がカーボンから形成されている。電極４，６は電気的に並列に配置され、一方の電極４の４個のプレート状電極８は電気的に直列に接続され、他方の電極６の４個のプレート状電極１０は電気的に直列に接続されている。
【００２３】
一対の電極４，６の間に表面処理すべき母材１２，１４が配設される。一方の母材１２は電極４に対向してその内側に配設され、他方の母材１４は電極６に対向してその内側に配設される。母材１２，１４は、例えばプレート状部材から構成され、かかる母材１２，１４はアルミニウム又はアルミニウム合金から形成される。この処理装置は、アルミニウム又はその合金から形成された母材１２，１４に後述する如くして表面処理を行う。
【００２４】
この電解槽２内には、表面処理するための電解液が充填され、処理すべき母材１２，１４はこの電解液中に浸漬される。電解液としては、硫酸浴、シュウ酸浴又はこれらの混合浴が用いられる。そして、このような浴に金属の硝酸塩として硝酸銀及び硝酸銅のいずれか一つ又は二つ、即ち硝酸銀、硝酸銅又はこれら双方が添加される。硫酸浴を用いる場合、硫酸が例えば１５０〜３００ｇ／リットルの割合で溶解され、シュウ酸浴を用いる場合、例えば例えば２０〜４０ｇ／リットルの割合で溶解される。また、このような浴に添加される硝酸銀又は硝酸銅は、例えば２〜１０ｇ／リットルの割合で加えられる。金属の硝酸塩が２ｇ／リットルより少なくなると、表面処理を行ったときの金属の析出量が少なくなり、また金属の硝酸塩が１０ｇ／リットルを超えると、表面処理を行ったときに陽極酸化被膜にピット（孔食）が発生して被膜欠陥が発生し易くなる。
【００２５】
硝酸塩に代えて、金属の硫酸塩としての硫酸銀及び硫酸銅のいずれか一つ又は二つ、即ち硫酸銀、硫酸銅又はこれら双方を添加するようにしてもよく、この場合にも、添加される硫酸銀又は硫酸銅は、例えば２〜１０ｇ／リットルの割合で加えられる。
母材１２，１４に表面処理を施す際、母材１２，１４に交直重畳波形の電流、即ち交流電流と直流のプラス側電流とを重畳させた電流が加えられ、このような電流を加えて母材１２，１４に電解処理を施す。この形態では、直流電源１６のプラス側がリアクタ１８に電気的に接続され、またこの直流電源１６のマイナス側が電極４，６（プレート状電極８，１０）に電気的に接続される。更に、交流電源２０がリアクタ１８に電気的に接続され、リアクタ１８は直流電源１６のプラス側の電流を交流電源２０からの交流電流に重畳し、重畳した重畳電流を処理すべき母材１２，１４に送給する。
【００２６】
表面処理時には、電流密度が例えば１〜１０Ａ／ｄｍ２の範囲になるように選定され、この電流密度が所定設定時間継続して通電される。電流密度が１０Ａ／ｄｍ２を超えると、表面処理によって形成される陽極酸化被膜にヤケ等の変色が発生し易く、また母材１２，１４とこれを保持する治具との接触部に放電による損傷が発生し易くなる。一方、電流密度が１Ａ／ｄｍ２より小さくなると、電解液中を流れる電流が小さく、表面処理の処理効率が悪くなる。
【００２７】
この表面処理時、電解液の浴の温度は例えば−１０〜２５℃の範囲になるように選定される。浴の温度が２５℃を超えると、母材１２，１４の表面に生成される陽極酸化被膜が軟質化し、場合によっては平坦な被膜が得られなくなる。一方、浴の温度が−１０℃より低くなると、表面処理の処理効率が悪くなり、処理コストが増大する。
上述した処理装置でもって母材１２，１４に表面処理を施すと、母材１２，１４の表面は図２に示す通りに形成される。図２を参照して、アルミニウム又はその合金から形成された母材１２，１４の表面に陽極酸化被膜２２（所謂アルマイト被膜）が形成される。この陽極酸化被膜２２は、母材１２（１４）の表面に形成されるバリヤ層２４と、このバリヤ層２４の表面に形成される多孔質層２６とから構成され、バリヤ層２４の厚さは約０．０１〜０．１μｍ程度に、また多孔質層２６の厚さは約１０〜２００μｍ程度に形成される。
【００２８】
上述した表面処理方法で処理すると、多孔質層２６に多数存在する孔２８内に硝酸塩の金属、例えば硝酸銀（又は硫酸銀）を用いた場合に銀、硝酸銅（又は硫酸銅）を用いた場合に銅、また硝酸銀及び硝酸銅（又は硫酸銀及び硫酸銅）を用いた場合に銀及び銅が析出し、かかる孔２８の底部に析出金属３０が形成される。従って、多孔質層２６の孔２８に金属、この実施形態では銀及び／又は銅が析出するので、母材１２（１４）に抗菌性、防汚性が付与され、衛生上の安全が保たれるとともに、その表面の陽極酸化被膜２２の熱伝導性、導電性が高められ、これによって放熱性の向上及び静電気の防止の効果が得られる。また、母材の表面に陽極酸化被膜２２が形成されるので、母材１２（１４）の表面の硬度が大きくなり、耐摩耗性も向上し、特に硬質の陽極酸化被膜２２を形成するようにすることによって、充分な耐摩耗性、高硬度を持たせることができる。
【００２９】
このような処理は、母材１２，１４としてのアルミニウム又はその合金製の各種製品、例えば食器（茶碗、皿、カップ等）、アルミ箔食器（各種容器類、皿等）、調理用アルミホフォイル、鍋（調理鍋、フライパン等）、ケトル等に好都合に適用することができ、これらに適用することによって、調理時の加熱効率の向上を図ることができるとともに、食品衛生上の安全も確保することができる。
【００３０】
また、このような表面処理によって、陽極酸化被膜２２の硬度が増大することに加えて熱伝導性（換言すると放熱性）も向上するので、調理機器類の分野以外の部材に、例えば建築用部材（アルミサッシ用部材、ドア、壁部材等）、交通若しくは輸送機器用部材（自動車、航空機、船舶等の各種部品等）にも好都合に適用することができ、これらに適用することによって、耐火性、耐摩耗性を高めることができる。
【００３１】
尚、上述した実施形態では、表面処理する際に交直重畳波形の電流を加えて電解処理しているが、交直重畳の電流に代えて、マイナス波を流すＰＲ又はマイナス波を流すパルス波の電流を加えるようにしても、上述したと同様に、１回の電解処理でもって所定の表面処理を行うことができ、母材１２，１４の表面に上記陽極酸化被膜２２を形成するとともに、形成した陽極酸化被膜２２に金属を析出させることができる。
【００３２】
上述した例では、アルミニウム又はその合金から形成された母材１２，１４に陽極酸化被膜２２を形成するのに適用して説明したが、これに限定されず、アルミニウム又はその合金製の母材の表面に粒子状樹脂被膜、例えばフッ素樹脂被膜を有する母材に陽極酸化被膜を形成するとともに、形成した陽極酸化被膜に銀及び／又は銅を析出させるのにも適用することができる。
上述した処理装置を用いて上述したと同様にして表面処理を施す、即ち上述した電解液に粒子状樹脂被膜としてのフッ素樹脂被膜を有する母材を浸漬し、この浸漬状態にて上述したと同様の電流を加えると、粒子状被膜を有する母材は、図３に示すように形成される。即ち、母材３２の表面に陽極酸化被膜３４が形成され、この陽極酸化被膜３４は母材３２の表面のバリア層３６と、バリア層３６の表面の多孔質層３８から構成される。この場合、母材３２の表面にフッ素樹脂被膜４０が存在するので、母材３２の表面に作用する電解液の量が少なく、母材３２の表面に形成される陽極酸化被膜３４の膜厚は薄く、例えば２〜４μｍ程度となり、かかる２〜４μｍの被膜にバリア層３６及び多孔質層３８が含まれる。また、このように処理すると、陽極酸化被膜３４の表面側の多孔質層３８に多数存在する孔４２内に硝酸塩（又は硫酸塩）の金属、例えば硝酸銀（又は硫酸銀）を用いた場合に銀、硝酸銅（又は硫酸銅）を用いた場合に銅、硝酸銀及び硝酸銅（又は硫酸銀及び硫酸銅）を用いた場合に銀及び銅が、かかる孔４２に析出し、加えて、フッ素樹脂被膜４０にも析出し、この析出は陽極酸化被膜３４からフッ素樹脂被膜４０の表面に向けて進行する。このとき、フッ素樹脂被膜４０は、図３に示すように、微細な球状粒子の集合であり、その樹脂被膜４０の内部には相互に連通する空隙が存在しており、電解処理するための電解液は、これら空隙を通して母材３２の表面に作用する。そして、このことに関連して、母材３２表面に形成される陽極酸化被膜３４の膜厚は薄くなるとともに、電解液中の金属はフッ素樹脂被膜４０の空隙を通して陽極酸化被膜３４の多孔質層３８の孔４２に析出するとともに、フッ素樹脂被膜４０の空隙にも析出する。このようにフッ素樹脂被膜４０を有していても母材３２の表面に陽極酸化被膜３４が形成されるので、その母材３２の表面の硬度を高めて耐摩耗性を付与することができるとともに、生成された陽極酸化被膜３４及びフッ素樹脂被膜４０に硝酸塩又は硫酸塩の金属、即ち銀及び／又は銅が析出するので、母材３２及びその表面のフッ素樹脂被膜４０の熱伝導性、導電性を高めることができ、これによって放熱性の向上及び静電気防止の効果が得られる。加えて母材１２，１４及びフッ素樹脂被膜４０に抗菌性、防汚性を付与することができ、衛生上の安全も保つことができる。
【００３３】
このような処理は、フッ素樹脂被膜４０を有するアルミニウム又はその合金製の各種製品、例えば鍋（調理鍋、フライパン等）、釜（炊飯器の内釜等）、ホットプレート等に好都合に適用することができ、これらに適用することによって、調理時の加熱効率の向上を図ることができるとともに、食品衛生上の安全も確保することができる。
母材としての炊飯器の内釜（又は鍋）に適用した場合、内釜本体（又は鍋本体）はアルミニウムから形成され、その内面にフッ素樹脂被膜が施されている。このような炊飯内釜（又は鍋）に上述した表面処理を施すと、炊飯内釜（又は鍋）の内面側においては、表面側のフッ素樹脂被膜の空隙を通して電解液が内釜本体に作用し、内釜本体（又は鍋本体）の内側表面に薄い陽極酸化被膜が形成されるとともに、電解液中の硝酸塩又は硫酸塩の金属がこの陽極酸化被膜及び表面のフッ素樹脂被膜に析出する。また、炊飯内釜（又は鍋）の外面側においては、上述した記載から理解されるように、電解液が直接的に内釜本体に作用し、内釜本体（又は鍋本体）の外側用面に比較的厚い陽極酸化被膜が形成され、この陽極酸化被膜に硝酸塩又は硫酸塩の金属が析出する。従って、炊飯内釜自体（又は鍋自体）の熱伝導性が高められ、これによって加熱効率がよくなり、効率のよい炊飯（又は加熱調理）を行うことができる。
【００３４】
上述した実施形態では、母材３２の表面にフッ素樹脂被膜４０を設けたものに適用して説明したが、これに限定されず、フェノール樹脂被膜又はアクリル樹脂被膜等の粒子状樹脂被膜（樹脂被膜層に連続した空隙を有するもの）を有する母材にも同様の電解処理を施すことによって、母材の表面に陽極酸化被膜を形成するとともに、この形成した陽極酸化被膜、また、その表面を覆う粒子状樹脂被膜に金属（銀、銅又はこれら双方）を析出させることができる。
【００３５】
また、上述した例では、一回の電解処理でもって粒子状樹脂被膜を有する母材の表面に陽極酸化被膜を形成すると同時に、この陽極酸化被膜に金属を析出させているが、陽極酸化被膜の形成と、金属の析出とを別の工程で行うようにしてもよい。この場合、粒子状樹脂被膜を形成した母材を硫酸浴、シュウ酸浴又はこれらの混合浴に浸漬して陽極酸化処理を施し、その後、硝酸塩としての硝酸銀及び硝酸銅のいずれか一つ又は二つ、又は硫酸塩としての硫酸銀及び硫酸銅のいずれか一つ又は二つを添加した電解液でもって電解処理すればよく、このようにしても同様の陽極酸化被膜の形成、この陽極酸化被膜への金属の析出を行うことができる。尚、この場合には、電解処理の電流としては種々の電流、例えば商業用電源である交流、交直重畳、マイナス波を流すＰＲ又はマイナス波を流すパルス波等の電流を加えることによって所定の電解処理を行うことができる。
【００３６】
〔実施例及び比較例〕
実施例１
本発明の効果を確認するために、母材に次の通りの表面処理を行った。実施例１として、図１に示す処理装置を用い、硫酸２００ｇ／リットルの硫酸浴に硫酸塩として硫酸銀を５ｇ／リットルを添加した電解液を用いて電解処理を行った。母材としてアルミニウム（材質：Ａ１０５０）製プレート（縦１００ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ１ｍｍ）を用い、このプレートを陽極（プラス）側とし、カーボン電極を陰極（マイナス）側とした。電解処理時の電解液の温度は５℃であり、電解処理中、交流と直流の電流比率を１：１とした交直重畳の電流を加え、その電流密度は３．０Ａ／ｄｍ２であった。上述した条件で電解処理を３０分行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
【００３７】
実施例２
実施例２として、硫酸２００ｇ／リットルの硫酸浴に硫酸塩として硫酸銅を５ｇ／リットルを添加した電解液を用いて電解処理を行った。母材としては実施例１と同様のものを用い、この母材に実施例１と同様の条件でもって電解処理を行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
実施例３
実施例３として、硫酸１５０ｇ／リットルの硫酸浴に硝酸塩として硝酸銀を５ｇ／リットルを添加した電解液を用いて電解処理を行った。母材としては実施例１と同様のものを用い、この母材に実施例１と同様の条件でもって電解処理を行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
【００３８】
実施例４
実施例４として、図１に示す処理装置を用い、硫酸２３０ｇ／リットルの硫酸浴に硝酸塩として硝酸銅を２ｇ／リットルを添加した電解液を用いて電解処理を行った。母材としてアルミニウム（材質：Ａ１０５０）製繊維布（縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１．０ｍｍ）を用い、この繊維布を陽極（プラス）側とし、カーボン電極を陰極（マイナス）側とした。電解処理時の電解液の温度は２０℃であり、電解処理中、交流と直流の電流比率を２：１とした交直重畳の電流を加え、その電流密度は２．０Ａ／ｄｍ２であった。上述した条件で電解処理を３０分行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
【００３９】
実施例５
実施例５として、図１に示す処理装置を用い、硫酸２３０ｇ／リットルの硫酸浴に硫酸塩として硫酸銀を１０ｇ／リットルを添加した電解液を用いて電解処理を行った。母材としてアルミニウム合金（材質：ＡＤＣ１２）製プレート（縦７０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ５ｍｍ）を用い、このプレートを陽極（プラス）側とし、カーボン電極を陰極（マイナス）側とした。電解処理時の電解液の温度は１５℃であり、電解処理中、交流と直流の電流比率を１：１とした交直重畳の電流を加え、その電流密度は４．０Ａ／ｄｍ２であった。上述した条件で電解処理を３０分行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
【００４０】
実施例６
実施例６として、図１に示す処理装置を用い、硫酸２５０ｇ／リットルの硫酸浴に硝酸塩として硝酸銀を１０ｇ／リットルを添加した電解液を用いて電解処理を行った。母材としてアルミニウム（材質：Ａ２０２４）製プレート（縦５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍ）を用い、このプレートを陽極（プラス）側とし、カーボン電極を陰極（マイナス）側とした。電解処理時の電解液の温度は５℃であり、電解処理中、交流と直流の電流比率を１：１とした交直重畳の電流を加え、その電流密度は３．０Ａ／ｄｍ２であった。上述した条件で電解処理を６０分行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
【００４１】
実施例７
実施例７として、図１に示す処理装置を用い、硫酸１５０ｇ／リットルの硫酸浴に硝酸塩として硝酸銀を１０ｇ／リットルを添加した電解液を用いて電解処理を行った。母材としてアルミニウム（材質：Ａ３００４）製炊飯器内釜（内面にフッ素被膜が施されている）を用い、この炊飯器内釜を陽極（プラス）側とし、カーボン電極を陰極（マイナス）側とした。電解処理時の電解液の温度は５℃であり、電解処理中、交流と直流の電流比率を１：１とした交直重畳の電流を加え、その電流密度は３．０Ａ／ｄｍ２であった。上述した条件で電解処理を３０分行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
【００４２】
実施例８
実施例８として、図１に示す処理装置を用い、硫酸１５０ｇ／リットルの硫酸浴に硝酸塩として硝酸銀を１０ｇ／リットルを添加した電解液を用いて電解処理を行った。母材としてアルミニウム（材質：Ａ６０６３）製プレート（縦５０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１ｍｍ）を用い、このプレートを陽極（プラス）側とし、カーボン電極を陰極（マイナス）側とした。電解処理時の電解液の温度は５℃であり、電解処理中、交流と直流の電流比率を１：１とした交直重畳の電流を加え、その電流密度は３．０Ａ／ｄｍ２であった。上述した条件で電解処理を５０分行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
【００４３】
比較例１
比較例１として、図１に示す処理装置を用い、硫酸２００ｇ／リットルの硫酸浴（金属の硝酸塩及び硫酸塩の双方を含んでいない）を電解液としてを用いて電解処理を行った。母材としてアルミニウム（材質：Ａ１０５０）製プレート（縦１００ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ１ｍｍ）を用い、このプレートを陽極（プラス）側とし、カーボン電極を陰極（マイナス）側とした。電解処理時の電解液の温度は５℃であり、電解処理中、交流と直流の電流比率を１：１とした交直重畳の電流を加え、その電流密度は３．０Ａ／ｄｍ２であった。上述した条件で電解処理を３０分行い、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さを測定するとともに、その表面の色調を調べた。
【００４４】
〔被膜厚さ及び色調〕
上述した実施例１〜８及び比較例において母材の表面に形成された陽極酸化被膜の厚さ及びその表面の色調は表１に示す通りであった。
【００４５】
【表１】
0003712229.tif 000002
表１から理解されるように、実施例１及び３〜８においては、母材の表面に形成された陽極酸化被膜の色調が黄金色乃至黄土色又は紫系褐色であり、このような色調は硝酸塩又は硫酸塩の金属である銀又は銅が析出しているためであり、目視でもって銀又は銅の析出を確認することができた。尚、比較例１においては、硝酸塩及び硫酸塩が全く添加されてなく、従って析出する金属が存在せず、陽極酸化被膜は形成されるが、その表面の色調はほぼ無色透明であり、金属が析出していないことを示している。
【００４６】
〔熱伝導性試験〕
熱伝導性を確認するために、次の通りの試験を行った。実施例９として、母材としてアルミニウム（材質：Ａ１０５０）製プレート（縦１００ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ１ｍｍ）を用い、実施例１と同様の条件でこの母材の表面に４μｍの陽極酸化被膜を形成した。そして、この実施例９のプレートの熱伝導率を測定した。また、実施例１０として、実施例９と同様の母材を用いるとともに、同一の条件でもって母材の表面に２５μｍの陽極酸化被膜を形成し、また実施例１１として、実施例９と同様の母材を用いるとともに、同一の条件でもって母材の表面に５０μｍの陽極酸化被膜を形成し、これら実施例１０，１１のプレートの熱伝導率を測定した。これらの測定結果は表２に示す通りである。
【００４７】
比較例２として、実施例９の母材としてのアルミニウム（材質：Ａ１０５０）製プレート、また比較例３として厚さ５０μｍの硬質アルマイト被膜（金属の析出がない陽極酸化被膜）を有するアルミニウム製プレート（実施例９のプレートと同じもの）の熱伝導率を測定し、それらの結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
0003712229.tif 000003
表２から理解されるように、実施例９〜１１のプレート、即ち金属としての銀が析出した陽極酸化被膜を有するプレートでは、母材としてのアルミニウム生地とほぼ同じ熱伝導率を有し、３００℃付近以上においては実施例９〜１１のプレートの方がアルミニウム生地よりも大きくなっている。これに対し、比較例３のプレート、即ち単なる硬質アルマイト被膜を有するプレートでは、その熱伝導率はアルミニウム生地の熱伝導率よりも小さくて約１／３程度である。これらのことから、硝酸塩の金属としての銀が析出することによって、熱伝導率が大きくなり、熱伝導性が大きく改善されることが確認できた。
【００４９】
〔抗菌性試験〕
抗菌性を確認するために、次の通りの実験を行った。実施例１２として実施例３と同様にして電解処理を施したもの（実施例３と同様の表面処理を施し、表面の陽極酸化被膜の膜厚が３０μｍのもの）を用いて抗菌力試験を行った。抗菌力試験は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、腸炎ビブリオ及びサルモネラ菌を含む菌液をそれぞれ滴下し、環境温度が３５℃の雰囲気で２４時間保存し、２４時間経過後の各生菌数を測定した。
【００５０】
比較例４として、実施例３における電解液から硝酸銀を除いた液を用いた以外は実施例３と同様にして電解処理を施したもの（表面に膜厚３０μｍの陽極酸化被膜が存在するが、銀が析出していないもの）を用い、実施例１２と同様にして抗菌力試験を行った。
【００５１】
【表３】
0003712229.tif 000004
実施例１２及び比較例４の測定結果は、表３に示す通りである。比較例４では、２４時間経過後においても大腸菌、黄色ブドウ球菌、腸炎ビブリオ、サルモネラ菌が生存しているが、実施例１２では、２４時間経過後において生存する菌数を検出することができなかった。これらのことから、陽極酸化被膜に銀を析出させることによって、優れた抗菌性が得られることが確認できた。
【００５２】
〔臭気試験〕
実施例１３として、実施例１２と同様にして電解処理を行ったものを用いて臭気試験を行った。臭気試験は、ビーカに川の水を１リットル入れ、その中に実施例１３にて電解処理したものを浸漬し、１週間経過後にビーカから発する臭いの程度を調べた。また、比較例５として、比較例４と同様にして電解処理を行ったものを用い、実施例１３と同様にして臭気試験を行って臭いの程度を調べた。
【００５３】
実施例１３では、１週間経過しても臭気はほとんど発しなかったが、比較例５では臭い臭気が発した。これらのことから、陽極酸化被膜に銀を析出させることによって、優れた脱臭性が得られることが確認できた。
〔耐火試験〕
耐火性能を確認するために、次の通りの実験を行った。実施例１４として実施例８（材質：Ａ６０６３）と同様にして電解処理を行ったものを用いて耐火試験を行った。耐火試験は、実施例１４にて電解処理したものにガスバーナの火炎をさらした。ガスバーナの火炎温度は１４００℃であり、１５０ｍｍの間隔をおいてガスバーナの火炎にて加熱し、その加熱時間は２０秒であった。
【００５４】
比較のために、比較例６として比較例２（材質：Ａ１０５０）と同様にして電解処理を行ったものを用い、また比較例７として生地のアルミニウム（材質Ａ６０６３）製プレート（電解処理を全く施していないもの）を用い、実施例１４と同様にして耐火試験を行った。
【００５５】
【表４】
0003712229.tif 000005
実施例１４及び比較例６，７の耐火試験の結果は、図４に示す通りであり、実施例１４では加熱した後においても表面の色、また形状に変化はなかった。これに対し、比較例６では表面の色が薄くなり、またその形状も幾分変形し、また、比較例７では表面の色は変化しなかったが、その形状は大きく曲がって変形した。これらのことから、アルミニウム製プレートの表面に陽極酸化被膜が存在すると、生地のものに比して耐火性能が向上し、この陽極酸化被膜に銀を析出させると、この耐火性能が更に向上し、銀を析出させることによって充分な耐火性能が得られることが確認できた。
【００５６】
〔銀析出確認試験〕
実施例１５としてアルミニウム（Ａ３００４）製プレートの表面の一部にフッ素樹脂被膜を形成し、このフッ素樹脂被膜を有するプレートに実施例１と同様の条件でもって電解処理を施し、その表面（フッ素樹脂被膜が存在しない部分）に陽極酸化被膜を３０μｍ形成した。このように作成した実施例１５のプレートでは、アルミニウム部分（フッ素樹脂被膜が存在しない部分）の表面は黄金色を呈しており、これは生成された陽極酸化被膜に銀が析出していることを示しているのに対し、フッ素樹脂被膜部分は、電解処理を施したが外観上変化は見られなかった。
【００５７】
この実施例１５のプレートに銀が析出しているか否かを確認するために、銀の析出確認試験を行った。この確認試験は、実施例１５のプレートのアルミニウム部分側からとフッ素樹脂被膜部分側から走査電子顕微鏡で観察し、アルミニウム部分とフッ素樹脂部分をＸ線回析法により銀が存在しているかを調べた。アルミニウム部分の結果は、図４に示す通りであり、銀が析出して存在している。また、フッ素樹脂被膜部分の結果は、図５に示す通りであり、この部分においても銀が析出して存在している。これらのことから、硝酸塩の金属としての銀が、陽極酸化被膜及びフッ素樹脂被膜に析出していることが確認できた。
【００５８】
〔炊飯保温試験〕
炊飯保温性能を確認するために、次の通りの実験を行った。実施例１６として実施例７と同様にして電解処理を行った炊飯釜を用いて炊飯保温試験を行った。炊飯保温試験は、実施例１６にて電解処理した炊飯内釜（炊飯内釜の内面にフッ素樹脂被膜が施され、このフッ素樹脂被膜に硝酸銀の金属が析出しているもの）を用いて炊飯を行い、炊き上げ時、炊き上げから１日目、２日目、３日目における炊飯米の色及び臭いの変化を調べた。また、比較例８として、電解処理を施さない従来の炊飯内釜（炊飯内釜の内面に単にフッ素樹脂被膜が施されているもの）を用いて炊飯を行い、実施例１６と同様に、炊き上げ時、炊き上げから１日目、２日目、３日目における炊飯米の色及び臭いの変化を調べた。
【００５９】
【表５】
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実施例１６及び比較例８の結果は、表５に示す通りであり、実施例１６の炊飯釜では炊き上げ後３日経過しても炊飯米の色に変化はなく、また臭いも発生しなかった。これに対し、比較例８の炊飯釜では炊き上げ後２日目で炊飯米の色が黄ばみ始め、臭いにおいては炊き上げ後１日目で臭いが出始め、炊き上げ後２日目で強い臭いが発するようになった。これらのことから、母材表面の陽極酸化被膜への銀の析出が確認することができ、また析出した銀による脱臭作用も確認することができた。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の請求項１の表面処理方法によれば、アルミニウム又はその合金から形成された母材の片面においてはフッ素樹脂被膜を通して母材の表面に陽極酸化被膜を形成すると同時に、形成した陽極酸化被膜及びその表面のフッ素樹脂被膜に硝酸銀又は硫酸銀の銀を析出させることができ、また母材の他面においては直接的に陽極酸化被膜を形成すると同時に、形成した陽極酸化被膜に硝酸銀又は硫酸銀の銀を析出させることができる。このようなフッ素樹脂被膜を施した母材でも、形成された陽極酸化被膜及びフッ素樹脂被膜に銀が析出しているので、母材の抗菌性、脱臭性、熱伝導性、導電性が高められる。
【００６４】
また、本発明の請求項２の表面処理方法によれば、アルミニウム又はアルミ合金の母材の表面に陽極酸化被膜を形成するとともに、この陽極酸化被膜に銀を析出させているので、抗菌性、脱臭性、熱伝導性、導電性が良く、鍋、釜、ホットプレート、食器、ケトル、食品を包むフォイルに好都合に適用することができ、これらに適用することによって、食品、調理品の安全性を高めることができるとともに、加熱調理を行うときの加熱効率を高めることができる。また、アルミニウム又はアルミ合金の母材の表面のフッ素樹脂被膜を通して母材の表面に陽極酸化被膜を形成するとともに、形成した陽極酸化被膜及びその表面のフッ素樹脂被膜に銀を析出させているので、フッ素樹脂被膜を施しているにもかかわらず抗菌性、脱臭性、熱伝導性、導電性が高められ、鍋（調理鍋等）、釜（炊飯器の内釜等）に好都合に適用することができ、これらに適用することによって、食品、調理品の安全性を高めることができるとともに、加熱調理を行うときの加熱効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う表面処理方法の実施例を実施するための処理装置の一例を簡略的に示す簡略図である。
【図２】図１の処理装置によって処理した母材の一部を拡大するとともに簡略化して示す部分拡大断面図である。
【図３】図１の処理装置によって処理した他の母材の一部を拡大するとともに簡略化して示す部分拡大断面図である。
【図４】実施例１５のプレートのアルミニウム部分をＸ線回析法により調べた結果を示す図である。
【図５】実施例１５のプレートのフッ素樹脂被膜部分をＸ線回析法により調べた結果を示す図である。
【符号の説明】
２  電解槽
４，６  電極
１２，１４、３２  母材
１６  直流電源
１８  交流電源
２２，３４  陽極酸化被膜
２４，３６  バリア層
２６，３８  多孔質層
３０，４２  析出金属
【図１】
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【図２】
0003712229.tif 000008
【図３】
0003712229.tif 000009
【図４】
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【図５】
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