(57)【要約】【課題】顔料を用いたり合金成分を調整したりすることなく、白色度の高い純粋な白色を発色する色調が白色のアルミニウム合金及びその製造方法を提供すること。【解決手段】アルミニウム合金１の表面に、該表面に対する投射材の最小入射角が６０°以下となるようにブラスト処理を行って凹凸状のシボ面１ａを形成し、更にブラスト処理後にアルミニウム合金１の表面を化学的に研磨する化学研磨処理又はエッチング処理等の化学的処理を行う。化学的処理を行うことでシボ面１ａの凹凸形状を荒らすこととなり、白色度を高めることができ、表面の色調がＬ＊値で９０以上の明度を有するのアルミニウム合金とすることができる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にブラスト処理を行い、該ブラスト処理後にその表面を化学的に研磨する化学研磨処理又はエッチング処理を行うことにより、表面がＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値で９０以上の明度を有する、色調が白色のアルミニウム合金。
【請求項２】
アルミニウム合金の表面に、該表面に対する投射材の最小入射角が６０°以下となるようにブラスト処理を行い、該ブラスト処理後にその表面を化学的に研磨する化学研磨処理又はエッチング処理を行うことを特徴とする色調が白色のアルミニウム合金の製造方法。
【請求項３】
前記ブラスト処理は、投射材が前記表面に向かって円錐形状に広がって吹き付けられることを特徴とする請求項２に記載の色調が白色のアルミニウム合金の製造方法。
【請求項４】
前記ブラスト処理は、投射材を混合した研磨液を空気と共に吹き付ける湿式ブラスト処理であることを特徴とする請求項２に記載の色調が白色のアルミニウム合金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色調が白色のアルミニウム合金及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルミニウム合金の表面を、顔料を用いずに白色系の色調を得る方法としては、いくつか知られているのもがある。例えば、特開平１０−１７９６５号公報には、アルミニウム合金の合金成分の調整等により硫酸アルマイト処理で白色系に発色する方法が開示されている。また、特公平７−３９６２２号公報には、アルミニウム合金の合金成分の調整に加え、アルミニウム合金の表面に粗面化処理を施して白色系に発色する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の技術においては、Ｆｅを０．８％以上も含有させるとともにＳｉの含有量を規制する等の合金成分の調整が必要であり、純粋な白色系の色調を得ることは困難であった。また、アルミニウム合金の表面にショットブラスト処理を行うことにより白色系に発色する方法も知られているが、白色度を高めるには高圧にする必要があり、やはり、純粋な白色系の色調を得ることは困難であった。
【０００４】
それゆえ、本発明は、以上の事情を背景になされたものであり、顔料を用いたり合金成分を調整したりすることなく、白色度の高い純粋な白色を発色する色調が白色のアルミニウム合金及びその製造方法を提供することを技術的課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載のように、表面にブラスト処理を行い、該ブラスト処理後にその表面を化学的に研磨する化学研磨処理又はエッチング処理を行うことにより、顔料を用いることなく表面がＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値で９０以上の明度を有する、色調が白色のアルミニウム合金とした。尚、本発明においてアルミニウム合金とは、アルミニウムも含むものとする。
【０００６】
本発明に係る色調が白色のアルミニウム合金によれば、アルミニウム合金の表面にブラスト処理により凹凸状のシボ面が形成され、更にその表面に化学研磨処理又はエッチング処理を行うことでシボ面の凹凸形状を荒らすことによって、白色度を高めることができ、表面の色調がＬ＊値で９０以上の明度を有するのアルミニウム合金とすることができる。
【０００７】
また、請求項２に記載のように、アルミニウム合金の表面に、該表面に対する投射材の最小入射角が６０°以下となるようにブラスト処理を行い、該ブラスト処理後にその表面を化学的に研磨する化学研磨処理又はエッチング処理を行うことを特徴とする色調が白色のアルミニウム合金の製造方法とした。これによれば、アルミニウム合金の表面にブラスト処理により凹凸状のシボ面を形成する。特に、投射材の最小入射角が６０°以下となるようにブラスト処理を行うので、シボ面の凹凸形状をより緻密にしている。更にその表面に化学研磨処理又はエッチング処理を行うことでシボ面の凹凸形状を荒らすことによって、白色度を高めることができる。
【０００８】
好ましくは、請求項３に記載のように、前記ブラスト処理は、投射材が前記表面に向かって円錐形状に広がって吹き付けられることが望ましい。これによれば、投射材が表面に向かって円錐形状に広がって吹き付けられることにより、投射材はアルミニウム合金の表面に対して垂直方向以外の斜方向からも吹き付けられるので、シボ面の凹凸形状を緻密にすることができる。よって、明度の高い色調の白色を得ることが可能となる。
【０００９】
また好ましくは、請求項４に記載のように、前記ブラスト処理は、投射材を混合した研磨液を空気と共に吹き付ける湿式ブラスト処理であることが望ましい。これにより、研磨液と空気を低圧でアルミニウム合金の表面に吹き付けても、シボ面の凹凸形状を均一かつ緻密に形成することができ、更に、厚さの薄いアルミニウム合金であっても、アルミニウム合金の変形を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る色調が白色のアルミニウム合金の製造方法の一実施形態を模式的に示す図であり、図２は意匠面が形成されたアルミニウム合金を模式的に示す拡大断面図である。
【００１１】
図１に示すように、アルミニウム合金１の表面にノズル２から研磨液３を吹き付けるブラスト処理を行う。このブラスト処理により、図２（ａ）に示すように、板厚の薄いアルミニウム合金の表面には、全体に亘って、ブラスト加工にて形成された凹凸状のシボ面１ａが形成されている。そして、このシボ面１ａを化学研磨処理又はエッチング処理等の化学的な処理を行うことで、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、シボ面１ａの凹凸形状が調整される。シボ面１ａを形成後に、陽極酸化処理や、クリヤ塗装を行うことでアルミニウム合金１の表面に意匠面が形成される。
【００１２】
ここで、前記ブラスト処理について詳しく説明する。ブラスト処理は、水と投射材を混合した研磨液を用い、この研磨液を投射すると同時に空気を吹き付けることによって行われる。即ち、本実施形態におけるブラスト処理は、図１に示すように、ノズル２から投射材３ａと水３ｂを混合した研磨液３を空気と共に、アルミニウム合金１の表面に対して、所定の圧力にて吹き付ける処理方法であり、湿式ブラスト処理である。ここでいう水とは液体のことであり、一般的な切削液等でもよい。
【００１３】
用いる研磨剤は、水と投射材を一定の比率で混合したものであるが、投射材はけい砂、アルミナビーズ、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ等である。より白色にするには、多角ビーズを用いることが望ましい。投射材の粒径は３００μｍ以下が望ましく、１００μｍ程度が適している。
【００１４】
また、押出、鋳造等によって所定の形状に形成されたアルミニウム合金１の表面は、キズ、湯ジワ等の素材欠陥を有している場合があるが、ブラスト処理により表面を加工した際に、表面上に形成されていた素材欠陥は研磨液３により削り取られるとともに、削り取られた金属粉塵等を飛び散ることなく、アルミニウム合金１の表面に吹き付けられる研磨液３と共に洗浄される。その結果、アルミニウム合金１の表面を均一な凹凸形状のシボ面１ａに加工することができる。
【００１５】
このブラスト処理は、投射材３ａがアルミニウム合金１の表面に向かって円錐形状に広がって吹き付けられる方がよい。即ち、投射材３ａを含んだ研磨液３がノズル２から噴出されたときの流れの断面が、図１に示すように、扇状に投射するものが望ましい。本実施形態では、アルミニウム合金１の表面に対する投射材３ａの入射角は４５〜９０°（円錐形状の中心軸を流れる投射材３ａの入射角が９０°）となっている。即ち、最小入射角θは４５°となっている。この最小入射角θは６０°以下が望ましい。このように、投射材３ａがアルミニウム合金１の表面に向かって円錐形状に広がって吹き付けられるながら、ノズル２はアルミニウム合金１に対して水平に移動させられる。
【００１６】
水と投射材３ａを混合した研磨液３を空気と同時に投射する湿式ブラスト処理にて行うことで、研磨液と空気の投射圧を０．１〜０．４ＭＰａと低圧で行うことができ、ドライブラスト処理にて吹き付けられる圧力と異なり、アルミニウム合金が変形することなくシボ加工できることが実際に確認されている。
【００１７】
ブラスト処理の後、シボ面１ａを形成したアルミニウム合金１の表面を、化学研磨処理又はエッチング処理等の化学的な処理を行うことで更に意匠性を高める。具体的には、ブラスト処理にて形成された凹凸状のシボ面１ａは、図２（ａ）に示すように、凸部は鋭角であり、これを、図２（ｂ）に示すように、化学的な研磨処理にて凸部をならすように研磨したり、図２（ｃ）に示すように、シボ面１ａの凹凸形状を更に微細に荒らしたりする。
【００１８】
次に、本発明の実施例について、比較例と対比して具体的に説明する。本実施例では、いずれも、金属材料としてアルミニウム合金の押出形材（厚さ１ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ２００ｍｍ）を使用した。ここで、実施例１〜４及び比較例７〜１２はアルミニウム合金Ａ６０６３（ＪＩＳ）、実施例５〜６はアルミニウム合金Ａ５０５２（ＪＩＳ）を使用した。
【００１９】
ブラスト処理については、実施例１〜６は、図１に示すように、水３ｂと投射材３ａを混合した研磨液３を空気と共に吹き付けられる湿式ブラスト処理とし、最小入射角θが４５°となるようにアルミニウム合金の表面に向かって円錐形状に広がって吹き付けられるものとした。投射材は、アルミナ多角ビーズを使用し、実施例１〜２、５〜６は＃１２０（粒径約１００μｍ）、実施例３〜４は＃２８０（粒径約５０μｍ）とした。
【００２０】
比較例７は、＃１２０アルミナ多角ビーズ（粒径約１００μｍ）を湿式ブラスト処理にて、アルミニウム合金の表面に対して垂直に吹き付けた。比較例８はバフ研磨とし、比較例９〜１０はＳＵＳビーズ（粒径０．５〜１．５ｍｍ）を用いたショットブラスト、比較例１１〜１２はガラスビーズ（粒径１００〜１５０μｍ）を用いたショットブラストとした。
【００２１】
ブラスト処理後は、それぞれ表１に示す化学的処理を行った。その条件は、以下のとおりである。
エッチング：１００ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させて５０℃×２分間
化学研磨：リン酸を主成分とした化学研磨浴（例えば、ラサ工業（株）ラサブライト）に浸漬させて９０℃×１分間
梨地処理：ラサ工業（株）製　梨地処理剤　５０℃×５分間
【００２２】
その後、水洗し、硫酸浴で、対極にカーボン極板を使用して硫酸浴温度２０℃、表１に示す硫酸濃度、電流密度にて、それぞれ陽極酸化皮膜が１３μｍになるように陽極酸化処理を行った。
【００２３】
このようにして得られたアルミニウム合金の表面の色調を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＣＩＥ規格）による色差計（ミノルタＣＲ−３００）により測定した。この測定結果も表１に併せて示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１に示すように、実施例１〜６は、Ｌ＊値が９０以上（ａ＊値、ｂ＊値は、０．０±１．０）の明度を有する、白色度の高い純粋な白色の色調を得ることができた。それに対して、比較例７〜１２は、Ｌ＊値が９０未満の明度となり、白色度の低いシルバー色系の色調であった。
【００２６】
以上のように、本発明においては、アルミニウム合金１の表面にブラスト処理により凹凸状のシボ面１ａが形成され、更にその表面に化学研磨処理又はエッチング処理を行うことでシボ面の凹凸形状を荒らすことによって、白色度を高めることができ、表面の色調がＬ＊値で９０以上の明度を有するのアルミニウム合金とすることができる。
【００２７】
また、投射材３ａの最小入射角θが６０°以下となるようにブラスト処理を行うので、シボ面１ａの凹凸形状をより緻密にしている。その表面に化学研磨処理又はエッチング処理を行うことでシボ面の凹凸形状を荒らすことによって、白色度を高めることができる。更に、投射材３ａがアルミニウム合金１の表面に向かって円錐形状に広がって吹き付けられることにより、投射材３ａはアルミニウム合金１の表面に対して垂直方向以外の斜方向からも吹き付けられるので、シボ面１ａの凹凸形状を緻密にすることができる。よって、明度の高い色調の白色を得ることが可能となる。
【００２８】
また更に、ブラスト処理は、水３ｂと投射材３ａを混合した研磨液３を空気と共に吹き付ける湿式ブラスト処理であることにより、研磨液３と空気を０．１〜０．４ＭＰａという低圧でアルミニウム合金の表面に吹き付けることができ、従って、厚さの薄いアルミニウム合金であっても、アルミニウム合金の変形を防止することができる。
【００２９】
尚、上記した実施形態（実施例１〜６）は、化学的処理の後に陽極酸化処理を行った例を示したが、本発明の実施にあたっては、陽極酸化処理のかわりにクリヤ塗装を行っても、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。また、必要に応じて、陽極酸化処理の後にクリヤ塗装を行うことも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、顔料を用いたり合金成分を調整したりすることなく、白色度の高い純粋な白色を発色する色調が白色のアルミニウム合金及びその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態を模式的に示す図である。
【図２】アルミニウム合金を模式的に示す拡大断面図であり、図２（ａ）はブラスト処理後、図２（ｂ）は化学研磨処理後、図２（ｃ）はエッチング処理後を示す。
【符号の説明】
１　　　アルミニウム合金
１ａ　　シボ面
２　　　ノズル
３　　　研磨液
３ａ　　投射材
３ｂ　　水
θ　　　入射角
【図１】
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【図２】
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