(57)【要約】【課題】有害なガスの発生が少なく、少ない薬品消費量で高光沢を得ることができ、条件管理が容易なアルミニウム及びアルミニウム合金の表面処理方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係るアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法は、濃度０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上のアルカリ金属塩の水溶液中で、アルミニウム又はアルミニウム合金材を陽極として電圧１０Ｖ以上で電気量０．２〜２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２を通電し、表面光沢を得ることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃度０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上のアルカリ金属塩の水溶液中で、アルミニウム又はアルミニウム合金材を陽極として電圧１０Ｖ以上で電気量０．２〜２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２を通電し、表面光沢を得る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表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム及びアルミニウム合金材の表面を光沢化（つや出し）する表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム及びアルミニウム合金からなる押出材や圧延材の表面をつやのある光輝性に表面処理する方法としては、化学研磨法が公知である（非特許文献１）。
しかし、この種の化学研磨法では、例えば、リン酸と硝酸の混合水溶液を約１００℃前後の高温にした浴中に、アルミニウム材等を浸漬する方法であり、化学反応に伴い、亜硝酸ガス等の有害なガスが多量に発生し、その処理が大変である。
また、化学研磨処理後には速やかに水洗しないといわゆる表面焼けと称される外観不具合が発生しやすく、この水洗水の排水処理費用が大きいという問題もあった。
【０００３】
【非特許文献１】アルミニウムの表面処理，４６年度版，日刊工業新聞社発行，Ｐ１０３〜１０５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記背景技術に鑑みて、有害なガスの発生が少なく、少ない薬品消費量で高光沢を得ることができ、条件管理が容易なアルミニウム及びアルミニウム合金の表面処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るアルミニウム及びアルミニウム合金材の表面処理方法は、濃度０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上のアルカリ金属塩の水溶液中で、アルミニウム又はアルミニウム合金材（以下、単にアルミニウム合金材と称する。）を陽極として電圧１０Ｖ以上で電気量０．２〜２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２を通電し、表面光沢を得ることを特徴とする。
【０００６】
ここで、アルカリ金属塩とは、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の塩をいい、塩の種類としては、水溶液にした状態で強アルカリ性を示すものであればよく、入手しやすく排水処理が容易である観点からは、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化物が好ましい。
また、アルカリ金属塩の濃度は、遊離アルカリ分の濃度を意味する。
なお、アルカリ金属塩の濃度が０．０１ｍｏｌ／Ｌ未満ではアルミニウムの溶解量が少なく、必要な電気量を通電してもアルミニウム合金材の表面に光沢が充分に現れない。
本発明に係る光沢処理（光輝処理）は、濃度０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上であれば、アルカリ金属塩の濃度が希薄であっても良く、濃度が濃くなると電流が流れやすくなり、電気量０．２〜２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２  の範囲に入るように電圧や電解時間を調節する。
また、電圧が１０Ｖ未満では電解がほとんど進行せず、電圧の設定を１０ボルト以上にして電気量を０．２〜２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２  の範囲にする。
一般に、遊離アルカリ分の変化により同じ電圧でも通電量が変化するが、単位面積当たりに通電する電気量が０．２〜２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２の範囲に入るように、通電電気量を制御すると安定して光沢のある表面が得られる。
ここで、Ａ・ｈｒ／ｄｍ２なる単位は、１デシ平方メートルの面積当たりの電流アンペアと通電時間の積を意味する。
従って、電解方法は定電圧でも定電流でもよく、その組み合わせでもよい。
また、電流波形にも制限はない。
通電する電気量が０．２Ａ・ｈｒ／ｄｍ２未満では、アルミの溶解がほとんど進行せず、光沢が得られない。一方、２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２を超えると光沢が低下し始める。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による表面処理は、アルカリ金属塩の水溶液を用いた電解によるので、従来の化学研摩に比較して有害なガスの発生が少なく、有害な排水も少ない。
本発明における電解制御は、通電電気量の制御によるので電解浴中のアルミ不純物や浴温等の影響が少なく条件管理が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
アルミニウム合金材の代表例として、ＪＩＳに規定の６０６３合金を用いた押出形材と１１００合金を用いた圧延材に対して、図１の表に示す条件で表面処理を実施した。
（電解液）
アルカリ金属塩の代表例として、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用い、比較例として炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を用いた。
水溶液の濃度及び液温は、図１の表に示す。
（電解条件）
電流波形としては、直流、交直重畳、矩形波を代表例として用いた。
電解方式としては、定電圧を用い、電気量積算計にて所定の電気量が通電すると電解が自動的にストップするようになっている。
【０００９】
（評価結果）
図１の表に表面処理条件とともに、外観（光沢）の評価結果を示す。
評価基準としては、下記のように目視評価した。
○：高光沢外観に仕上がり、光輝性に優れる。
△：やや高光沢外観に仕上がるが、光輝性に若干劣る。
×：光沢外観にはならない。
実施例１〜６までは、本発明に係る表面処理（光輝処理）のみで評価し、実施例７は光輝処理後に硫酸水溶液を用いて陽極酸化皮膜を形成した。
陽極酸化皮膜の形成により、やや光沢が低下するものの、充分に光輝性は有していた。
実施例８は、陽極酸化皮膜にさらに電解着色処理をしたが、光沢そのものには変化がなかった。
実施例１は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）０．２５ｍｏｌ／Ｌ、浴温３０℃の水溶液中で、６０６３合金からなる押出形材を陽極にし、電圧４０Ｖで５分間、直流電解し、系に流れた電気量が、１．２０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２ であったことを示し、実施例１の条件で表面処理すると、高光沢が得られた。
実施例２は、電圧を２０Ｖに下げて電気量を０．９２Ａ・ｈｒ／ｄｍ２ に下げたが、高光沢が得られた。
実施例３は、アルカリ濃度を０．０２５ｍｏｌ／Ｌに希薄にしても電気量が０．５７Ａ・ｈｒ／ｄｍ２ であると高光沢が得られたことを示す。
実施例４から、アルカリ金属塩として、水酸化カリウムを用いてもよいことがわかり、実施例５から純アルミ系合金１１００の圧延材も高光沢がでることがわかる。
また、実施例６、９から電流波形が、交直重畳、矩形波形でもよいことがわかる。
この実験から、電気量を管理すれば、浴温の影響をほとんど受けないことも明らかになった。
これに対して、比較例１、２から電気量が０．２Ａ・ｈｒ／ｄｍ２  未満であれば、光沢が得られず、比較例３、４、５から２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２  を超えると光沢が低下することがわかる。
これにより、通電する電気量が０．２〜２．０Ａ・ｈｒ／ｄｍ２の範囲に入るように、通電電気量を制御すると安定して光沢のある表面が得られることが明らかになった。
比較例６は、炭酸ナトリウムの水溶液を用いたもので、通電しやすくするために、２．８ｍｏｌ／Ｌまで濃度を上げていっても光沢がでなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】アルミニウム材の表面処理条件と光沢の評価結果を示す。
【図１】
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