(57)【要約】【課題】短時間かつ比較的緩やかな条件で、アルミニウム又はアルミニウム合金の部材の陽極酸化皮膜に、耐食性に優れた封孔処理を行う。【解決手段】金属塩水溶液を含み、ｐＨ緩衝剤を含まない封孔処理液に、陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム又はアルミニウム合金の部材を浸漬し、該部材に電圧を印加することを含むアルミニウム又はアルミニウム合金の封孔処理方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属塩水溶液を含み、ｐＨ緩衝剤を含まない封孔処理液に、陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム又はアルミニウム合金の部材を浸漬し、該部材に電圧を印加することを含むアルミニウム又はアルミニウム合金の封孔処理方法。
【請求項２】
前記金属塩水溶液が、硫酸ニッケル水溶液、酢酸ニッケル水溶液、フッ化ニッケル水溶液、またはそれらを混合してなる水溶液である請求項１に記載の封孔処理方法。
【請求項３】
前記電圧が負電圧である請求項１または２に記載の封孔処理方法。
【請求項４】
前記電圧が−５Ｖ以下の直流電圧であり、該電圧を印加する時間が１分以上である請求項１〜３のいずれかに記載の封孔処理方法。
【請求項５】
前記電圧が−１０Ｖ〜−５Ｖである請求項４に記載の封孔処理方法。
【請求項６】
前記電圧が−１０Ｖ以下の直流電圧であり、該電圧を印加する時間が１分未満である請求項１〜３のいずれかに記載の封孔処理方法。
【請求項７】
前記電圧が、交流にマイナス成分の直流を重畳させた交直重畳電圧である請求項１または２に記載の封孔処理方法。
【請求項８】
前記交直重畳電圧の最大電圧が０Ｖ以下であり、最小電圧が−２０Ｖ〜−５Ｖである請求項７に記載の封孔処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、陽極酸化処理されたアルミニウム又はアルミニウム合金の封孔処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、高い耐食性が要求されるアルミダイカスト材、アルミ鋳造材において特に有効な封孔処理方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
アルミニウムや、アルミ展伸材、アルミ鋳造材、アルミダイカスト材などのアルミニウム合金の耐食性及び耐磨耗性を向上させる方法として、従来から陽極酸化（アルマイト）処理が行われている。図３に、陽極酸化処理がなされたアルミニウム表面の概念図を示す。陽極酸化処理がなされたアルミニウム表面は、アルミニウム基材２に、絶縁体であるＡｌ２Ｏ３のバリア層５と、多孔質層６との二層からなる陽極酸化皮膜４が形成されている。多孔質層６には微細な孔８が多数存在する。例えば、硫酸浴による陽極酸化処理を行った場合には、この孔８のサイズは約１００Åである。さらなる耐食性の向上を目的として、陽極酸化処理後に、かかる孔８を塞ぐ封孔処理が行われている。
【０００３】
従来から知られている封孔処理の一つである水和封孔処理には、金属塩等の封孔助剤を添加した８０〜１００℃の熱水にアルミニウム材を浸漬する高温水和型と、蒸気によって陽極酸化皮膜を封孔する蒸気封孔型、封孔助剤を添加した３０〜５０℃の温水にアルミニウム材を浸漬する低温水和型がある。
【０００４】
高温封孔処理は、８０〜１００℃の酢酸ニッケル浴に、陽極酸化処理品を１０分以上浸漬して封孔処理するものである。この高温封孔処理では、下記式（１）に示すように、皮膜の体積膨張を伴う「水和反応」と、孔８への耐食性向上に効果のある水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）２）の「析出反応」という二種類の反応機構により封孔を行っている。
Ａｌ２Ｏ３  ＋  Ｈ２Ｏ  →  Ａｌ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ（ベーマイト）  （１）
【０００５】
高温封孔処理後のアルミ展伸材の概念図を、図４（Ａ）に示す。高温封孔処理後のアルミ展伸材は、孔の奥に水酸化ニッケル７が析出し、入口は水和反応により閉じた構造となる。しかし、この高温水和処理では、耐食性向上に効果のある水酸化ニッケルの析出量が少ない。この水酸化ニッケルの析出量の少ない原因として、次の二点がある。一つは、単なる高温処理では水酸化ニッケルの析出反応が遅いことによるものである。もう一つの原因は、水酸化ニッケルは酸性浴中、特にｐＨ２以下の酸性浴中では析出しないことによるものである。すなわち、封孔処理は陽極酸化処理後に水洗してから行うが、水洗で孔の入口付近は比較的よく洗浄されるものの、孔の奥の部分には、陽極酸化浴の成分が残留しやすく、陽極酸化に酸性浴を使用した場合は、上記の理由により水酸化ニッケルの析出が阻害されるためである。また、この高温封孔処理では、孔内に陽極酸化浴の成分が残留しやすく、耐食性が低下するという問題があった。さらに、高温封孔処理は、高温の浴中で、比較的長時間にわたって行う必要があった。
【０００６】
鋳造性や機械的性質の改善のために、アルミニウムにＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ等の様々な元素を添加してなるアルミ鋳造材、アルミダイカスト材に高温封孔処理を施したものの概念図を図４（Ｂ）に示す。アルミ鋳造材、アルミダイカスト材に高温封孔処理を施しても、陽極酸化皮膜４中に添加元素３が存在するために、完全な水和封孔ができず、不完全封孔部分９が生じてしまう。この不完全封孔部分９に水や塩水が入り込むため、アルミ鋳造材、アルミダイカスト材ではアルミ展伸材と比べて耐食性が劣るといった欠点がある。
【０００７】
一方、低温封孔処理は、１５〜４０℃のフッ化ニッケル浴に、陽極酸化皮膜１μｍあたり１〜３分浸漬して封孔処理する方法である。この低温封孔処理方法は、処理温度が低いというメリットがあるが、浴温が低いため、高温封孔処理よりもさらに水酸化物の析出速度が遅く、処理時間を長くしなければならないという欠点がある。また、処理時間を長くしても、図５（Ａ）に示すように孔を水酸化物で完全に塞ぐことは困難であり、特に、図５（Ｂ）に示すように鋳造材やアルミダイカスト材で高温封孔処理と同様に耐食性が低いという問題がある。
【０００８】
特許文献１には、酢酸ニッケルを浴として用い、二段階の高温水和を行う、電解を用いない高温封孔処理が開示されている。しかしながら、かかる処理は、処理時間が長く、高温浴を使用するため、生産性に問題があった。特許文献２には、ｐＨ調整剤を含むフッ化ニッケル浴で、電解法を用いないで高温水和および低温水和を行うことによる封孔処理方法が開示されている。かかる方法も、処理時間が長く、高温浴を使用するため、生産性に問題があった。特許文献３には、ｐＨ調整剤を含むフッ化ニッケル浴で低温水和を、ｐＨ調整剤を含む酢酸ニッケル浴で高温水和を行うことによる水和封孔処理が開示されている。特許文献４には、アルミニウム基板を硫酸ニッケル液に浸漬して、交流１０Ｖで定電圧電解することにより、陽極酸化皮膜の表面の孔に金属ニッケルを析出させる封孔方法が開示されている。しかし、この方法で析出した金属ニッケルはガルバニック腐食を起こすため、封孔処理されたアルミニウム部材の耐食性は低下する。特許文献５には、金属塩及び無機酸を含むｐＨを０．１〜５．５に調整した電解液中で交流電解する下地処理方法が開示されている。この方法は、ｐＨ調整剤である無機酸を用い、耐食性を低下させる金属ニッケルを析出させる封孔方法である。このほか、特許文献６には、酢酸ニッケルを浴として用い、熱水で高温封孔処理を行う方法が開示されている。特許文献７には、酢酸ニッケルを６０〜９０℃で加水分解することによりＮｉ（ＯＨ）２を析出させて水和封孔処理する方法が開示されている。何れの方法も、処理温度が高く、処理時間もかかる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−２１６５８８号公報
【特許文献２】
特開平５−３４９６４号公報
【特許文献３】
特開平７−１９１４８７号公報
【特許文献４】
特開平５−１７３１７２号公報
【特許文献５】
特開平８−１００２９０号公報
【特許文献６】
特開平７−２８１４６７号公報
【特許文献７】
特開平１１−３８６６２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
比較的緩やかな条件下で、短い処理時間でアルミニウム又はアルミニウム合金の陽極酸化皮膜に、耐食性に優れた封孔処理を行う方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、金属塩水溶液を含み、ｐＨ緩衝剤を含まない封孔処理液に、陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム又はアルミニウム合金の部材を浸漬し、該部材に電圧を印加することを含むアルミニウム又はアルミニウム合金の封孔処理方法である。かかる処理により、従来は電圧を印加せずに高温で行っていた処理を、常温においても実施することができる。また、絶縁性の金属水酸化物を孔内に析出させることにより、短い処理時間で、高い耐食性を付与することが可能となる。
【００１２】
前記金属塩水溶液が、硫酸ニッケル水溶液、酢酸ニッケル水溶液、フッ化ニッケル水溶液、またはそれらを混合してなる水溶液であることが好ましい。これらのニッケル塩水溶液を封孔処理浴に用いることにより、耐食性の高い水酸化ニッケルを孔に析出させ、高い耐食性を付与することが可能となった。
【００１３】
前記電圧は、負電圧であることが好ましい。また、前記電圧は、直流電流を用いて実施することができる。このような電圧を印加する時間は１分以上であり、電圧は、−５Ｖ以下であることが好ましい。電圧の印加により、耐食性を向上させる水酸化ニッケルを急速に析出させることができるため、封孔処理時間の短縮が可能となる。
【００１４】
特に、該電圧が−１０Ｖ〜−５Ｖである場合は、前記電圧を印加する時間が１分以上であることが好ましい。かかる電圧範囲とすることで、孔内にのみ高速で水酸化ニッケルを析出させ、水酸化ニッケルの析出を望まない箇所である陽極酸化皮膜の表面部分には水酸化ニッケルが析出しないように制御することができる。
【００１５】
印加電圧が、−１０Ｖ以下である場合には、電圧の印加時間を１分未満にすることが好ましい。かかる電圧条件とすることで、高速で水酸化ニッケルを析出させ、封孔処理時間を短縮することができる。
【００１６】
前記電圧としては、交流にマイナス成分の直流を重畳させた交直重畳電圧とすることもできる。交流と直流を重畳させた電解波形は、封孔処理において表面の一部に電流が集中することがないため、均一な封孔処理を行うことができる。
【００１７】
このとき、前記交直重畳の電解波形の最大電圧は０Ｖ以下であり、最小電圧は−２０Ｖ〜−５Ｖであることが好ましい。かかる電圧範囲とすることで、交直重畳の電解波形を用いたとき、孔内にのみ高速で水酸化ニッケルを析出させ、水酸化ニッケルの析出を望まない箇所である陽極酸化皮膜の表面部分には水酸化ニッケルが析出しないように制御することができる。また、この条件で処理して得られた封孔処理されたアルミニウム材またはアルミニウム合金材は、塗装が可能であり、工業的に有用性が高い。
【００１８】
本発明にかかる封孔処理方法により、常温下、短時間で、封孔処理を行い、不完全封孔部分の形成や、陽極酸化処理液の孔への残留などによる耐食性低下の要因のない、水酸化ニッケルで十分に封孔されたアルミニウム、またはアルミニウム合金部材を得ることができる。本発明の方法は、特に、耐食性の低いアルミニウムダイカスト材、アルミニウム鋳造材の耐食性を向上させることができるため、有効である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を、図面を参照して実施の形態を挙げて説明する。本発明の図面においては、同じ部材には同じ符号を示した。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、金属塩水溶液を含み、ｐＨ緩衝剤を含まない封孔処理液に被処理物を浸漬し、該被処理物に電圧を印加することを含むアルミニウム又はアルミニウム合金の封孔処理方法を提供する。
【００２１】
本発明において、封孔処理の処理対象となる被処理物は、孔の形成された陽極酸化皮膜を生成させたアルミニウム材またはアルミニウム合金材である。陽極酸化皮膜は、陽極酸化処理液中でアルミニウム材またはアルミニウム合金材を作用電極として、処理液を電気分解することによって得られる。陽極酸化処理液としては、硫酸、シュウ酸、リン酸、クロム酸等の酸性浴、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、フッ化ナトリウム等の塩基性浴の何れを用いてもよく、本発明において封孔処理の対象となる陽極酸化皮膜を生成させたアルミニウム材またはアルミニウム合金材は、特定の陽極酸化処理浴を使用したものには限定されない。
また、陽極酸化皮膜の膜厚も限定されない。
【００２２】
陽極酸化処理は、従来から広く知られた方法で行うことができる。この陽極酸化処理において、交流に直流を印加した交直重畳法を用い、さらに従来の５０〜６０Ｈｚという商用周波数より高い周波数の交流、好ましくは６００〜２０００Ｈｚの周波数の交流を用いることにより、高速で、均一な陽極酸化皮膜を得ることができる。
【００２３】
被処理物である、陽極酸化皮膜を生成させたアルミニウム材またはアルミニウム合金材は、封孔処理浴に浸漬する前に、水洗浄などの前処理を行うことができる。被処理物に付着した陽極酸化処理液が封孔処理浴に混入することを防止し、また孔内の陽極酸化処理液を除去するためである。
【００２４】
封孔処理液は、金属塩水溶液を含み、ｐＨ緩衝剤を含まないものを使用する。
具体的には、硫酸ニッケル単独浴、酢酸ニッケル単独浴、フッ化ニッケル単独浴のいずれか、またはこれらの混合浴を使用することができる。ここで、ニッケル単独浴とは、ニッケル塩以外の添加物質を含まないことを意味する。金属塩の中でも特にニッケル塩が好ましいのは、耐食性の高い水酸化ニッケルを生成するためである。その他にも、コバルトの塩を使用することができる。水酸化コバルトが電析して、耐食性を向上させる効果があるからである。
【００２５】
本実施形態にかかる封孔処理液には、ｐＨ緩衝作用を有する成分を含まない。ｐＨ緩衝作用を有する成分とは、化学反応において、ｐＨの急激な変動が生じてもｐＨの変動を抑制する働きをする成分である。従来技術においては、通常、封孔処理浴には、ｐＨを調節するための添加剤を加えていた。特に、このようなｐＨ調整剤としては、ホウ酸やシュウ酸等が用いられてきた。ｐＨ調整剤は、同時にｐＨ緩衝剤として作用する場合があり、電圧を印加して封孔を行う場合には、被処理物とニッケル浴の界面でｐＨの上昇が緩やかに進み、陽極酸化皮膜に形成された孔には金属ニッケルが析出する。このような反応は、先行技術である特許文献４に記載されている。しかし、陽極酸化処理後の封孔処理において金属ニッケルを析出させると、耐食性が低下する。特に、陽極酸化皮膜のバリア層が不均一なアルミダイカスト材を被処理材としたときには、耐食性の低下が著しい。これは、電析した金属ニッケルがアルミニウム基材と電気的に接触し、ガルバニック腐食（電食）を起こすことによるものである。
【００２６】
封孔処理液の金属塩濃度は、１〜１０重量％であることが好ましく、３〜５重量％が特に好ましい。本発明にかかる電解による封孔処理を実施する上では、封孔処理液の金属塩濃度は、特定の値には限定されないが、被処理物に封孔処理液が付着し、次の工程へ持ち出されることによる損失を防止するという経済的な理由からである。
【００２７】
封孔処理液の浴温は、１５〜３０℃程度の室温とすることが好ましい。水酸化ニッケルの電析反応には、必ずしも、従来の水和反応のように高温条件とする必要がなく、常温での処理は作業性が高いからである。ただし、このことは、高温処理を排除するものではなく、３０℃以上の温度で本発明を実施することができる。また、１５℃以下の温度で処理を行うことも可能である。
【００２８】
封孔処理においては、電解が進むにつれて封孔処理液中のニッケルイオンが消費され、目的とする水酸化ニッケルが析出しなくなるため、ニッケルイオンの補給が必要である。ニッケルイオンが消費されると、浴のｐＨが低下するため、ｐＨを測定することでニッケルイオンの消費状態がわかる。ニッケルイオンの補給には、炭酸ニッケル、硫酸ニッケル、酢酸ニッケル等のニッケル塩を添加して、ｐＨを一定範囲内に保つことができる。
このとき、保持すべき好ましいｐＨ値の範囲は、ｐＨ２．０〜７．０である。封孔処理液のｐＨが２．０以下だと、ニッケルイオンが不足しているため水酸化ニッケルの電析反応が生じないからである。また、水酸化ニッケルは、ｐＨが２．０以下で溶解するという特徴があるため好ましくないからである。一方、封孔処理液は酸性であるため、ｐＨが７．０より大きくなることは考え難いからである。
また、封孔処理の前段階で陽極酸化皮膜を形成する処理において、酸性浴を用いる場合には、酸を封孔処理浴に持ち込んでｐＨを低下させることがないよう、封孔処理に先立って、被処理物を十分に洗浄しておくことが好ましい。
【００２９】
電解処理を行うあいだにわたって、浴を撹拌することが好ましい。浴を撹拌することによって、封孔処理の均一化、高速化を図ることができるからである。撹拌は、プロペラやポンプを用いた液循環や、空気による撹拌が好ましい。
【００３０】
被処理物であるアルミニウム材またはアルミニウム合金材に電圧を印加して、封孔処理液中で電解封孔処理することにより、被処理物であるアルミニウム材またはアルミニウム合金に形成された陽極酸化皮膜の孔に水酸化ニッケルを電析させる。次に電解封孔処理の条件を説明する。
【００３１】
電解封孔処理法としては、直流、交流、パルス電解法、極性反転パルス法（ＰＲ電解法）、交直重畳電解法等があり、電解波形は特定のものには限定されないが、特には、交直重畳電解法によることが好ましい。水酸化ニッケルの電析は電圧がマイナスのときにのみ生ずるため、プラスとマイナスの両成分を含む交流よりも、交流にマイナス成分の直流を重畳させた電流により水酸化ニッケルの電析を促進することができるからである。
【００３２】
電解封孔処理での制御は、電圧制御、電流制御の何れの制御方法によっても実施することができる。特には、電圧制御によることが好ましい。電流制御を行うには、被処理物の表面積を算出して電流値を設定する必要があるが、電圧制御にはこのような被処理物の表面積から算出する必要がないため、容易に制御できるからである。
【００３３】
電解電圧は、一般的に、負の値にする必要があり、さらにある一定値よりも低くすることが好ましい。電圧が負の場合にのみ、水酸化ニッケルの電析が生じ、電解時の負電圧が０に近いと、陽極酸化皮膜とニッケル塩浴の界面でのｐＨ変化が緩慢になり、水酸化ニッケルではなく、金属ニッケルが析出するためである。
金属ニッケルが析出すると、特に陽極酸化皮膜のバリア層が不均一なアルミ鋳造材やアルミダイカスト材では、アルミニウム基材と析出した金属ニッケル間で導通が生じ、ガルバニック腐食によって耐食性が低下するため、好ましくない。
【００３４】
直流電解を行う場合には、電圧は−５Ｖ以下であってよく、−５Ｖ〜−１０Ｖとすることが好ましい。この電圧値は、封孔処理液に含まれる金属塩の種類にかかわらず適用される。電圧が−５Ｖより高いと水酸化ニッケルの電析が生じにくく、電圧を−１０Ｖより低くすると、陽極酸化皮膜の孔内だけでなく、被処理物であるアルミニウム材またはアルミニウム合金材の表面にも水酸化ニッケルが電析するからである。水酸化ニッケルが電析した被処理物の表面に塗装を行うと、塗膜の密着性が低下するため、好ましくない。したがって、−１０Ｖより低い電圧で直流電解を行った場合には、孔外に電析した水酸化ニッケルを除去することが好ましい。また、特に処理時間を短縮したいときは、印加電圧を低くすることが好ましい。
【００３５】
交流に直流を重畳させた交直重畳法により電解を行う場合には、最大電圧が０Ｖ以下になるようにする。上記と同様に、電圧が負の値でないと水酸化ニッケルの電析が生じないからである。また、最小電圧は、−２０Ｖ〜−５Ｖとすることが好ましい。被処理物の表面への水酸化ニッケルの電析を防止する一方で、孔内には水酸化ニッケルを析出させるのに十分な条件だからである。
【００３６】
電解時間は、０．５〜３分とすることが好ましい。時間は、陽極酸化皮膜に形成された孔のサイズや、印加電圧にもよるが、ニッケル塩水溶液を浴として用いる場合には、通常、０．５分未満では水酸化ニッケルの十分な析出が得られず、３分以上とすると被処理物の表面への水酸化ニッケルの電析が生じやすいためである。
【００３７】
このような電解条件により被処理物に負電圧を印加することで、陽極酸化皮膜に形成された孔に水酸化ニッケルを析出させ、完全に孔を塞ぐことができる。これは、陽極酸化皮膜とニッケル塩浴の界面で、ｐＨを急激に上昇させ、水酸化ニッケルを電析させることができるためである。水酸化ニッケルは絶縁体であるため、金属ニッケルと異なり、ガルバニック腐食を起こすという問題はない。また、このように電解を行うことで、孔内に水素ガスを発生させ、この水素ガスにより、孔内に貯まっている、耐食性を低下させる要因となる陽極酸化処理液を孔の奥から追い出すこともできる。
【００３８】
本発明にかかる封孔処理方法によれば、常温下で、短時間で封孔処理を完了することができる。封孔にかかる時間は、陽極酸化皮膜１μｍあたり１分以下であり、従来法である、電圧を印加せずに金属塩中に陽極酸化処理がなされたアルミニウムまたはアルミニウム合金部材を浸漬させる方法において問題となっていた、約２０〜３０分の処理時間を、０．５〜５分にまで、大幅に短縮することができる。また、水酸化ニッケルの電析は、被処理物のアルミニウム合金中に含まれる添加元素に影響されないという利点がある。
【００３９】
このようにして得られた、封孔処理後のアルミニウム展伸材１の概念図を図１に示す。アルミニウム基材２上に形成された陽極酸化皮膜４は、析出した水酸化ニッケル７で完全に封孔され、不完全封孔部分や浴成分の残留がみられない。同様に、封孔処理して得られたアルミニウムダイカスト材１ａを図２に示す。アルミニウムダイカスト基材２ａ上に形成された陽極酸化皮膜４には、Ｓｉや金属間化合物等の添加元素３が見られるが、陽極酸化皮膜４は、析出した水酸化ニッケル７で完全に封孔され、アルミニウム展伸材と同様に、不完全封孔部分や浴成分の残留はみられない
【００４０】
【実施例】
［実験例１］
約５μｍの陽極酸化皮膜を形成させたアルミダイカスト材（ＡＤＣ１２材）を被処理物とし、濃度が５重量％、温度が２５℃の硫酸ニッケル単独浴に浸漬させた。このとき、プロペラを用いて液の撹拌を行った。この状態で、被処理物に直流で−１Ｖの電圧を０．５分間にわたって印加した。次に、この電解封孔した物を水洗し、ＪＩＳ  Ｚ２３７１に規定されている「塩水噴霧試験法」に準拠して耐食性を評価した。評価基準は、腐食面積が５％より少ない場合は◎、腐食面積が５〜２５％の場合は○、腐食面積が２６％以上の場合は△とした。
【００４１】
［実験例２〜２０］
実験例１と同じ約５μｍの陽極酸化皮膜を形成させたアルミダイカスト材を被処理物として使用し、濃度が５重量％、温度が２５℃の硫酸ニッケル単独浴に浸漬させ、直流電解での電圧を−１Ｖ〜−１０Ｖの間で変化させ、電圧を印加する時間である処理時間を０．５〜３分の間で変化させて、封孔処理を行った。封孔処理後に、電解封孔した物を水洗し、同様に耐食性を評価した。
【００４２】
［実験例２１］
実験例１と同じ約５μｍの陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウムダイカスト材を被処理物として使用し、濃度が５重量％、温度が２５℃の硫酸ニッケル単独浴に浸漬させて、交流に直流を加えた交直重畳法で３分間の電解封孔処理を行った。交流電圧は、ｓｉｎ波で１ｋＨｚ、２０Ｖｐ−ｐであり、直流電圧は−１０Ｖであった。封孔処理後に水洗を行い、同様に耐食性を評価した。
【００４３】
［比較例２２、２３］
実験例１と同じ約５μｍの陽極酸化皮膜を形成させたアルミダイカスト材を被処理物として使用し、９０℃とした市販の酢酸ニッケル系封孔処理液（奥野製薬工業株式社製、「トップシール」（商品名））の浴に被処理物を浸漬して、電圧を印加することなく、５分間または１５分間にわたって封孔処理を行った。その後、実験例１と同様に電解封孔した物を水洗し、耐食性を評価した。
【００４４】
［参考例２４、２５］
実験例１と同じ約５μｍの陽極酸化皮膜を形成させたアルミダイカスト材を被処理物として使用し、温度が２５℃で、３重量％の硫酸ニッケルと２重量％のホウ酸を含むニッケル系封孔処理液の浴に被処理物を浸漬した。ここで用いたニッケル系封孔処理液の浴は、従来技術によるものである。次に、直流電解での電圧を−１０Ｖ、交流電解での電圧を１５Ｖ、周波数を６０Ｈｚとし、２分間にわたって電圧を印加した。電解処理後には、湯洗または沸騰水による封孔は行わず、水洗のみを行った後、実験例１と同様に耐食性を評価した。
【００４５】
【表１】
2004277866.tif 000002
【００４６】
これらの実験例、比較例、参考例の結果を表１に示す。表１の実験例１〜２０の結果より、直流電流で、電圧制御とした場合、電圧印加時間が１分未満では−１０Ｖ以下の電圧をかけた場合に、電圧印加時間が１分以下では−５Ｖ以下の電圧をかけた場合に、比較例、参考例と比べて高い耐食性が得られた。また、交直重畳法により電解封孔処理を実施した実験例２１についても、参考例と比較して優れた耐食性能を示した。
【００４７】
【発明の効果】
本発明にかかる封孔処理方法により、常温条件下、短時間で、封孔処理を行い、不完全封孔部分の形成や、陽極酸化処理液の孔への残留などによる耐食性低下の要因のない、水酸化ニッケルで十分に封孔されたアルミニウム、またはアルミニウム合金の陽極酸化処理材を得ることができる。従来と異なり、高温での長時間の処理を必要としないため、作業面、エネルギー効率の面で優れた処理方法である。
本発明の方法は、特に、耐食性の低いアルミニウムダイカスト材、アルミニウム鋳造材の耐食性を向上させることができる。このため、過酷な環境で使用される船外機の防錆方法として有用である。また、この条件で処理して得られたアルミニウム材またはアルミニウム合金材は、塗装が可能であるため工業的に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、陽極酸化処理後に本発明にかかる封孔処理方法により処理されたアルミ展伸材を示す模式図である。
【図２】図２は、陽極酸化処理後に本発明にかかる封孔処理方法により処理されたアルミ鋳造材またはアルミダイカスト材を示す模式図である。
【図３】図３は、アルミ展伸材を陽極酸化処理したときの陽極酸化皮膜を示す模式図である。
【図４】図４（Ａ）は、金属塩による高温封孔処理法により処理されたアルミ展伸材を示す模式図であり、図４（Ｂ）は金属塩による高温封孔処理法により処理されたアルミ鋳造材またはアルミダイカスト材を示す模式図である。
【図５】図５（Ａ）は、金属塩による低温封孔処理法により処理されたアルミ展伸材を示す模式図であり、図５（Ｂ）は金属塩による低温封孔処理法により処理されたアルミ鋳造材またはアルミダイカスト材を示す模式図である。
【符号の説明】
１  封孔処理されたアルミニウム部材
１ａ  封孔処理されたアルミニウム合金部材
２  アルミニウム基材
２ａ  アルミニウム合金基材
３  添加元素
４  陽極酸化皮膜
５  バリア層
６  多孔質層
７  析出した水酸化ニッケル
８  孔
９  不完全封孔部
【図１】
2004277866.tif 000003
【図２】
2004277866.tif 000004
【図３】
2004277866.tif 000005
【図４】
2004277866.tif 000006
【図５】
2004277866.tif 000007