(57)【要約】【課題】  アルミニウム母材表面の陽極酸化被膜における絶縁特性の低下の原因となる、被膜に存在する硫酸残渣のイオン化を防止する。【解決手段】  アルミニウム母材の表面に陽極酸化被膜を形成してなるワークを塩化バリウム水溶液およびスルホン酸系界面活性剤の混合溶液に浸漬させることにより、陽極酸化被膜に存在する硫酸残渣を塩化バリウムと化学的に結合させ、それにより電気抵抗値の低下をもたらす硫酸イオンを安定化させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム母材の表面に陽極酸化被膜を形成してなるワークを塩化バリウム水溶液およびスルホン酸系界面活性剤の混合溶液に浸漬させたことを特徴とする陽極酸化被膜における硫酸イオンの安定化方法。
【請求項２】
前記浸漬は、前記混合溶液を常温よりも加熱した状態で行うことを特徴とする請求項１に記載の陽極酸化被膜における硫酸イオンの安定化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム母材表面に形成された陽極酸化被膜における硫酸イオンの安定化に関し、特に、絶縁や潤滑性の向上に用いられる陽極酸化被膜内に残留する硫酸イオンの安定化に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からアルミニウム母材の表面に陽極酸化処理（いわゆるアルマイト処理）を施すことにより酸化被膜が得られることが知られている。アルミニウムの陽極酸化処理とは、アルミニウム母材を電池の陽極として配置し、電解液として主に硫酸を用いて電気分解を行うことにより、母材表面を電気化学的に酸化させて、多孔質ではあるが、耐食、耐摩耗性に優れた絶縁性の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）被膜を形成させることを指す。例えば、特許文献１，２に開示のように、酸化被膜を絶縁層として用いることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３３６７３５号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０１８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、こうした被膜には、陽極酸化処理の薬液である硫酸の残渣（硫酸根）が残留している。そのため、水の存在下で被膜が吸湿すると、被膜内の硫酸の残渣がイオン化して硫酸イオンを生じさせ、それにより電気抵抗値の低下を引き起こしていた。したがって、陽極酸化被膜による絶縁は信頼性が低く、絶縁性の接着剤やフィルムを併用する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、アルミニウム母材の陽極酸化処理時の残渣物である硫酸を無力化、安定化させるべく、硫酸残渣と相性の良い（すなわちイオン半径が同等の）物質を硫酸残渣と化学的に結合させ、それにより被膜の吸湿時に生じうる硫酸残渣のイオン化を防ぐものである。
【０００６】
本発明の硫酸イオンの安定化方法は、アルミニウム母材の表面に陽極酸化被膜を形成してなるワークを塩化バリウム水溶液およびスルホン酸系界面活性剤の混合溶液に浸漬させたことを特徴とする。それにより、陽極酸化被膜内の硫酸残渣が塩化バリウムと反応して電気的、化学的に安定した硫酸バリウムとなり、電気抵抗値の低下を抑制する。尚、スルホン酸系界面活性剤は、硫酸残渣とバリウム溶液との相溶性の向上を目的として添加するものである。
【０００７】
好ましくは、塩化バリウム水溶液とスルホン酸系界面活性剤との混合溶液を常温よりも加熱した状態で、ワークの浸漬を行う。これは陽極酸化被膜の微細な孔に溶液を呼び込みやすくするためであり、溶液は例えば５０°Ｃ程度に加熱することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アルミニウム母材の陽極酸化被膜が水の存在下で吸湿した場合であっても、硫酸イオンに起因する電気抵抗値の低下が抑制されるため、酸化被膜が絶縁性に優れ、電気的に安定したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】アルミニウム母材表面の陽極酸化被膜の溶液処理に用いる装置を示す図。
【図２】アルミニウム母材の電気抵抗の測定に用いる装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１１】
（実施例１）
＜試験片の作成＞
母材として、Ａ６０６１アルミニウムからなる縦５０ｍｍ、横８０ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウム母材を使用した。この母材にＪＩＳ  Ｈ８６０１の硫酸法に準拠した通常の陽極酸化処理を施すことにより、膜厚１０μｍの陽極酸化被膜を有する試験片１を得た。
【００１２】
＜前処理＞
上記のようにして得られた複数の試験片１の試験条件を同一にし、試験時の湿度による電気抵抗値への影響をキャンセルするように、全ての試験片１をイオン交換水に常温で２日間浸漬させた。
【００１３】
＜溶液処理＞
濃度０．４２ｗｔ％の塩化バリウム水溶液１．１Ｌに、スルホン酸系界面活性剤であるアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム１ｇを添加した混合溶液を、図１に示すようにガラス容器２中でホットプレート３を用いて５０°Ｃに加熱した。次いで、その混合溶液をスターラ４で攪拌しながら、上記の試験片１を５０°Ｃの条件下、１５分間浸漬させた。浸漬後、試験片１を取り出し、イオン交換水で洗浄したのちに、ドライヤー等の冷風で表面を乾燥させた。
【００１４】
＜電気抵抗の測定＞
図２に示すように、ガラス容器１２内のフッ素系不活性液体等の絶縁液体１３中に試験片１を入れた状態で、ＪＩＳ  Ｃ２１１０に準拠した方法により抵抗測定器１４を用いて試験片１の電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、２．５×１０8Ωであった。
【００１５】
（実施例２）
界面活性剤の添加量を３ｇにした以外は、実施例１と同じ条件で試験片１の処理を行い、試験片１の電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、２．９×１０8Ωであった。
【００１６】
（実施例３）
試験片１の塩化バリウム混合溶液への浸漬処理（溶液処理）時間を５分とした以外は、実施例２と同じ条件で試験片１の処理を行い、試験片１の電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、４．７×１０8Ωであった。
【００１７】
（比較例１）
試験片１のイオン交換水への浸漬処理（前処理）ならびに溶液処理は行わず、乾燥オーブン中で試験片１を１００°Ｃで２日間加熱することにより、試験片１を完全に乾燥させた。乾燥状態のまま、試験片１の電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、１．０×１０11Ωであった。
【００１８】
（比較例２）
試験片１をイオン交換水に２日間浸漬処理（前処理）した後、塩化バリウム混合溶液への浸漬処理（溶液処理）は行わずに、電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、１．１×１０6Ωであった。
【００１９】
（比較例３）
界面活性剤として、アニオン系リン酸化合物の界面活性剤を３ｇ添加した以外は、実施例１，２と同じ条件で試験片１の処理を行い、試験片１の電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、８．０×１０6Ωであった。
【００２０】
（比較例４）
界面活性剤として、ノニオン系界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルを３ｇ添加した以外は、実施例１，２と同じ条件で試験片１の処理を行い、試験片１の電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、５．９×１０6Ωであった。
【００２１】
（比較例５）
実施例２の塩化バリウム水溶液に代えて水酸化バリウム水溶液を用いたものであって、濃度０．０４５ｗｔ％の水酸化バリウム水溶液１．１Ｌに、スルホン酸系界面活性剤であるアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム３ｇを添加した混合溶液を、図１に示すようにガラス容器２中でホットプレート３を用いて５０°Ｃに加熱した。次いで、その混合溶液中に、イオン交換水で２日間浸漬処理（前処理）した試験片１を１５分間、攪拌しながら浸漬させた。浸漬後、試験片１を取り出し、イオン交換水で洗浄したのちに、ドライヤー等の冷風で表面を乾燥させた。その後、実施例１〜３と同様の条件で試験片１の電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、１．７×１０7Ωであった。
【００２２】
（比較例６）
試験片１の塩化バリウム混合溶液での浸漬処理（溶液処理）温度を２５°Ｃとした以外は、実施例２と同じ条件で試験片１の処理を行い、試験片１の電気抵抗値を測定した。試験片１の電気抵抗は、６．５×１０7Ωであった。
【００２３】
実施例１〜３および比較例１〜６の結果を下記の表１に示す。
【００２４】
【表１】
2015052135.tif 000002
【００２５】
上記の結果から、塩化バリウム水溶液およびスルホン酸系界面活性剤の混合溶液中に試験片１を浸漬させた実施例１〜３では、吸湿条件においても絶乾状態（比較例１）に近い電気抵抗が得られることが分かった。また、実施例１〜３の結果から、試験片１の塩化バリウム混合溶液への浸漬処理（溶液処理）時間は、５分〜１５分程度で十分な結果が得られることが分かった。
【００２６】
尚、イオン交換水への２日間の浸漬処理は、比較例と実施例の条件を揃えるためであり、硫酸イオンの除去に必要なものではない。
【図１】
2015052135.tif 000003
【図２】
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