JP2002371380A

JP2002371380A - 耐食性マグネシウム材料製品およびその製造方法

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Publication number: JP2002371380A
Application number: JP2001181640A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Naganuma; 靖雄長沼; Masami Tsutsumi; 正巳堤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】白色で平滑性に優れた耐食性皮膜を有するマ
グネシウム材料製品、および、その製造方法を提供す
る。【解決手段】マグネシウム材料製品において、マグネ
シウム製またはマグネシウム合金製の基材を陽極酸化し
て、酸化マグネシウムおよびアルミン酸マグネシウムを
含んで基材の少なくとも一部を覆う皮膜を設け、その上
にガラスコーテイング層を形成した。また前記被膜を染
料により染色するか、ガラスコーテイング層に顔料を添
加することによって着色処理を施した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウムまた
はマグネシウム合金（以下、この両者を含めて「マグネ
シウム材料」と記載する）を基材とする耐食性マグネシ
ウム材料製品およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、ノートパソコンなどの電子・電気機
器では、軽量化および薄型化の観点より、マグネシウム
材料製の筐体が多用されている。特にＢ５サイズ以下の
モバイル用ノートパソコンで、その傾向が強い。マグネ
シウム材料は、放熱性が高いので、例えばノートパソコ
ンの筐体に採用される場合においては、製品の軽量化お
よび薄型化に資するのみならず、ＣＰＵないしＭＰＵの
高速化に伴う発熱の問題に対処するうえでも好ましい。

【０００３】しかしながら、マグネシウム材料を構成す
るマグネシウムないしマグネシウム合金は、大気中で容
易に酸化されてしまうという問題を有する。そのため、
機器筐体として使用する場合などにあっては、実用的に
は、マグネシウム材料の表面に対し、何らかの処理を施
して耐食性を付与する必要がある。また、製品のデザイ
ン設計上、マグネシウム材料製の筐体の表面に着色を施
す場合には、染料または塗料との相性のよい下地膜を筐
体表面に設け、染料の染色性または塗料の塗着性を向上
させる必要もある。

【０００４】例えば、特開平１１−３２３５７１号公報
には、マグネシウム材料の表面を化成処理することによ
って塗装下地膜を形成する技術が開示されている。具体
的には、所定濃度のアルカリ金属イオン、縮合リン酸イ
オン、ホウ酸イオンを含んでｐＨを８以上に調整された
処理液に、マグネシウム材料を浸漬することによって、
材料表面に塗装下地膜が形成される。しかしながら、こ
のような化成処理は、マグネシウムまたはマグネシウム
合金表面で自発的に生じる化学反応を利用するものであ
り、膜厚制御の自由度に乏しいうえに、塗装下地膜とし
て形成される皮膜の膜厚は薄い傾向にある。そのため、
このような化成処理皮膜のみによっては、マグネシウム
またはマグネシウム合金の表面の耐食性を充分に向上さ
せることができない。

【０００５】一方、化成処理によるよりも厚い皮膜を形
成できる表面処理技術として、陽極酸化処理が知られて
おり、マグネシウム材料の耐食性を向上させる目的にお
いても、採用される場合がある。しかしながら、マグネ
シウム材料に対する従来の陽極酸化処理によると、マグ
ネシウム材料表面に黒色、緑色または褐色を呈した酸化
皮膜が形成され、それらは一般に濃色である。そのた
め、デザイン性の高い彩色を施すためには、酸化皮膜上
に、当該酸化皮膜が有する濃呈色からの影響を受けにく
い有機塗装を施さなければならなかった。また、従来の
陽極酸化処理により形成される酸化皮膜は、表面の凹凸
が大きい傾向にあるため、当該酸化皮膜が形成された製
品を塗装する際には、塗料を厚塗りする必要があった。
有機塗装が施されたマグネシウム材料製品は、リサイク
ル時において、そのまま高温加熱に付されると、塗膜が
燃焼されることにより有機系の有毒ガスが発生してしま
う。塗装膜が厚いほど、その発生量は増大する。このよ
うな不具合を回避するためには、リサイクル過程におい
て、溶剤を用いて、或いは、ウエットブラスト処理によ
り、有機塗装膜を剥離する必要があり、作業環境の劣悪
化や作業工程数の増加という問題を招来してしまう。

【０００６】本発明は、このような事情のもとで考え出
されたものであって、以上に述べた問題点を解消ないし
軽減することを課題とし、白色で平滑性に優れた耐食性
皮膜を有するマグネシウム材料製品、および、その製造
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
ると、耐食性マグネシウム材料製品が提供される。この
耐食性マグネシウム材料製品は、マグネシウム製または
マグネシウム合金製の基材と、酸化マグネシウムおよび
アルミン酸マグネシウムを含んで基材の少なくとも一部
を覆う皮膜と、を備えることを特徴とする。

【０００８】このような構成によると、マグネシウム製
またはマグネシウム合金製の製品、即ちマグネシウム材
料製品において、皮膜が形成された箇所の耐食性が向上
するとともに、当該皮膜形成領域の彩色性を良好なもの
とすることができる。酸化マグネシウムおよびアルミン
酸マグネシウムを含んで構成される皮膜は、スピネル構
造をとると考えられるところ、マグネシウム材料により
構成される基材の表面の耐食性を向上させる。これに加
えて、当該皮膜は、緻密な表面質感を有して平滑性に優
れ、白色系を呈する。耐食性を有する皮膜が、白色で平
滑な優れた下地としても機能することによって、本発明
の耐食性マグネシウム材料に対しては、染料を用いた染
色によって自由度の高い良好な彩色を施すことが可能と
なる。

【０００９】本発明の第２の側面によると、耐食性マグ
ネシウム材料製品の製造方法が提供される。この方法
は、アルミン酸イオン、リン酸イオン、スズ酸イオン、
水酸化物イオン、フッ化物イオン、および多価アルコー
ルを含む電解液を用いてマグネシウム製またはマグネシ
ウム合金製の基材の表面を陽極酸化処理することによっ
て、基材に対して皮膜を設ける工程を含むことを特徴と
する。

【００１０】このような構成によると、陽極酸化処理に
より、基材表面に、酸化マグネシウムおよびアルミン酸
マグネシウムよりなる酸化皮膜ないし皮膜が形成され、
本発明の第１の側面に係る耐食性マグネシウム材料製品
を製造することができる。したがって、本発明の第２の
側面によっても、第１の側面に関して上述したのと同様
の効果が奏される。

【００１１】好ましくは、皮膜を形成するために用いら
れる電解液には、アルミン酸イオンは０．２〜２ｍｏｌ
／Ｌ、リン酸イオンは０．０５〜０．１５ｍｏｌ／Ｌ、
スズ酸イオンは０．１〜０．２ｍｏｌ／Ｌ、水酸化物イ
オンは１〜５ｍｏｌ／Ｌ、フッ化物イオンは０．３〜１
ｍｏｌ／Ｌ、多価アルコールは１〜５ｖｏｌ％の濃度範
囲で含まれている。また、多価アルコールは、好ましく
は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリ
セリンからなる群より選択される。

【００１２】好ましくは、皮膜を形成するための陽極酸
化処理は、電解液温度が１５〜６０℃の範囲、電流密度
が０．５〜２Ａ／ｄｍ²の範囲の条件下において行われ
る。

【００１３】好ましくは、皮膜は３〜１０μｍの厚みを
有する。また、皮膜を染料により染色してもよいし、皮
膜上にガラスコーティング層を形成してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態について具体的に説明する。

【００１５】本発明で用いられる基材は、マグネシウム
製またはマグネシウム合金製であるところ、マグネシウ
ム合金としては、例えば、Ｍｇ−Ａｌ合金、Ｍｇ−Ａｌ
−Ｚｎ合金、Ｍｇ−Ａｌ−Ｍｎ合金、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ
合金、Ｍｇ−希土類元素合金、Ｍｇ−Ｚｎ−希土類元素
合金を用いることができる。より具体的には、ＡＺ９１
Ｄ合金、ＡＺ３１合金、ＡＺ６１合金、ＡＭ６０合金、
ＡＭ１２０合金などを用いることができる。

【００１６】基材に対しては、陽極酸化皮膜を形成する
前に、脱脂処理を施す。脱脂処理は、界面活性剤を作用
させて行うことができる。これに代えて、アセトンおよ
びこれに続いてアルカリ処理剤を作用させて行うことも
できる。界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムなどを用いることができる。ア
ルカリ処理剤としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウムなどを用いることができ
る。脱脂処理を経た基材は流水でよく洗浄し、脱脂処理
で使用した薬剤を除去する。

【００１７】本発明において陽極酸化法により基材に皮
膜を形成する際に使用する電解液に含まれるリン酸イオ
ンは、例えば、リン酸の、アルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、アンモニウム塩などを添加することによっ
て、電解液に供給することができる。また、リン酸とと
もに、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類水酸化物な
どを添加することによっても、電解液に供給することが
できる。

【００１８】リン酸イオンの電解液における濃度は、
０．０５〜０．１５ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましい。この
範囲よりも低濃度であると、電解が不安定となって、皮
膜の形成が不安定となる傾向にある。この範囲よりも高
濃度であると、良好な耐食性を示す皮膜が得られない傾
向にある。

【００１９】本発明において陽極酸化法により基材に皮
膜を形成する際に使用する電解液に含まれるアルミン酸
イオンは、例えば、アルミン酸アルカリ金属塩、アルミ
ン酸アルカリ土類金属塩などを添加することによって、
電解液に供給することができる。また、アルカリ水溶液
に水酸化アルミニウムを溶解すると、アルミン酸イオン
が生成するので、この反応を利用して、電解液にアルミ
ン酸イオンを供給することもできる。

【００２０】アルミン酸イオンの電解液における濃度
は、０．２〜２ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましい。この範囲
を逸脱すると、皮膜の形成が不安定となり、皮膜の耐食
性および白色性を充分に確保できなくなる傾向にある。
特に、この範囲よりも高濃度であると、アルミン酸塩が
加水分解して沈殿を生じる傾向にあり、良好な皮膜の形
成が阻害される。

【００２１】陽極酸化処理中の基材、即ちマグネシウム
またはマグネシウム合金を安定化させるために、電解液
には、１〜５ｍｏｌ／Ｌの濃度範囲で水酸化物イオンを
添加する。水酸化物イオンは、例えば、ＮａＯＨやＫＯ
Ｈなどのアルカリ金属水酸化物を添加することによっ
て、電解液に供給することができる。水酸化物イオンの
濃度は電解液のｐＨを左右するところ、最終的な電解液
のｐＨは、基材の化学的安定および電解現象の物理的安
定の観点より、電解温度において１３〜１４の範囲に調
整する。

【００２２】陽極酸化処理に使用する電解液には、スズ
酸イオンを０．１〜０．２ｍｏｌ／Ｌの濃度範囲で、フ
ッ化物イオンを０．３〜１ｍｏｌ／Ｌの濃度範囲で添加
する。それぞれ、その濃度範囲において、良好な皮膜が
形成される傾向にある。スズ酸イオンは、例えば、スズ
酸ナトリウムやスズ酸カリウムなどを添加することによ
って、電解液に供給することができる。一方、フッ化物
イオンについては、例えば、フッ化カリウム、フッ化ナ
トリウム、フッ化アンモニウムなどを添加することによ
って、電解液に供給することができる。

【００２３】電解液には、更に、１〜５ｖｏｌ％の濃度
範囲で多価アルコールを添加しておく。この範囲よりも
低濃度であると、形成される皮膜の平滑性が損なわれる
傾向にある。この範囲よりも高濃度であると、形成され
る皮膜の膜厚を充分に確保できなくなる傾向にある。

【００２４】陽極酸化処理は、上述のように脱脂処理が
施されたマグネシウム製またはマグネシウム合金製の基
材を陽極に用い、ステンレス鋼または白金を陰極に用い
て行う。これら陽極および陰極を上述の電解液に浸漬
し、両極間に電圧を印加する。電圧印加用の電源として
は、例えば、直流電源、交流電源、パルス電源を用いる
ことができる。直流電源を用いて定電流電解を行う場合
には、印加電圧は７５〜１５０Ｖの範囲が好ましい。そ
して、この電圧範囲において、電解時における電流密度
が０．５〜２Ａ／ｄｍ²となるようにする。電流密度が
低すぎると、皮膜形成に長時間を要してしまい、製造効
率が低下してしまう。電流密度が高すぎると、皮膜表面
にいわゆる荒れが生じ、形成される皮膜の平滑性が劣化
するおそれがある。また、電解温度に関しては、高すぎ
ると電解液流の水分が蒸発して濃度管理が困難となる傾
向にあるため、１５〜６０℃の範囲が好ましい。本実施
形態においては、陽極酸化皮膜は、膜厚４〜１５μｍの
範囲で形成される。

【００２５】デザイン設計上必要とされる場合には、こ
のようにしてマグネシウム材料基材上に形成された皮膜
を染料で染色する。染料としては、例えば、アゾ染料、
アントラキノン染料、インジゴイド染料、フタロシアニ
ン染料、硫化染料、トリフェニルメタン染料、ピラゾロ
ン染料、スチルベン染料、ジフェニルメタン染料、キサ
ンテン染料、アリザリン染料、アクリジン染料、アジン
染料、オキサジン染料、チアジン染料、チアゾール染
料、メチン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料などを挙げ
ることができる。染色液は、所望の染料を３〜５ｇ／Ｌ
の濃度で水に溶解し、緩衝液でｐＨを４〜６に調整する
ことによって用意される。このとき用いる緩衝液として
は、例えば、酢酸アンモニウムやギ酸アンモニウムを含
んだものなどが挙げられる。

【００２６】染色に際しては、まず、染色液を５０〜６
０℃に加温し、これを維持しておく。次いで、当該染色
液に対して、上述のように既に皮膜が形成された基材を
１０〜６０分間浸漬する。次いで、基材を染色液から引
き上げ、流水で染色液を洗い落とす。その後、窒素ブロ
ーし、オーブンで乾燥させる。このとき、オーブン内温
度は１２０〜１５０℃、乾燥時間は１０〜６０分が好ま
しい。この処理において、使用する染料によって、マグ
ネシウム材料基材の皮膜に対して任意の彩色が可能であ
る。なお、アルマイト材料を着色するために従来から使
用されてきたアルマイト用染料を使用しても、上述のよ
うにしてマグネシウム材料基材上に形成された陽極酸化
皮膜を良好に染色できることが確認されている。

【００２７】上述のようにしてマグネシウム材料基材上
に形成された皮膜を保護するためには、当該皮膜上にガ
ラスコーティング層を設けることができる。ガラスコー
ティング層を構成する材料としては、例えば、ヒートレ
スガラス、テリオスガラスなどの酸化物ガラス系の材料
を使用することができる。

【００２８】ガラスコーティング層の形成に際しては、
まず、液状のコーティング剤を、スピンコート、ディッ
プコート、ドクターブレード法、ロールコートなどの手
段によって、基材の皮膜上に塗布する。次いで、これを
室温で１０分程度静置した後、１２０℃に加熱したオー
ブンに３０〜６０分間入れて、コーティング剤を硬化さ
せる。

【００２９】本工程においては、予めコーティング剤に
顔料を添加しておくことにより、マグネシウムおよびマ
グネシウム合金上に表面光沢のある彩色を施すことが可
能となる。顔料としては、ベンガラ（Ｆｅ₂Ｏ₃）、朱
（ＨｇＳ）、カドミウム赤（ＣｄＳまたはＣｄＳｅ）、
黄鉛（ＰｄＣｒＯ₄）、群青（２Ａｌ₂Ｎａ₄Ｓｉ₃Ｏ₁₀Ｓ
₄）、コバルト青（ＣｏＯ・ｎＡｌ₂Ｏ₃）、コバルト紫
（Ｃｏ₃（ＰＯ₄）₂）、カーボンブラックなどの無機顔
料や、フタロシアニン系、ジオキサジン系、アントラキ
ノン系などの有機顔料を用いることができる。

【００３０】顔料を添加したコーティング剤を用いてガ
ラスコーティング層を形成する場合には、上述の染色工
程を行わなくとも、デザイン設計上要求される彩色を施
すことも可能である。ただし、皮膜を染色したうえで顔
料含有ガラスコーティング層を設けることによる彩色効
果を得ることもできる。また、皮膜の染色を行わず、無
機顔料により着色したガラスコーティング層を設けるこ
とによってマグネシウム材料に対して彩色を施す場合に
は、そのマグネシウム材料製品において、陽極酸化皮
膜、無機顔料およびガラスコーティング剤はすべて無機
物であるために、リサイクル時における燃焼によっても
有機系有毒ガスが殆ど発生せず、環境対応型のマグネシ
ウム材料として極めて好ましい。

【００３１】次に、本発明の実施例について説明する。

【００３２】

【実施例１】＜電解液の調製＞アルミン酸ナトリウム
（関東化学製）を０．４９ｍｏｌ／Ｌ、水酸化カリウム
（和光純薬製）を２．９４ｍｏｌ／Ｌ、フッ化カリウム
（和光純薬製）を０．６ｍｏｌ／Ｌ、リン酸ナトリウム
十二水和物（和光純薬製）を０．０９ｍｏｌ／Ｌ、スズ
酸ナトリウム（関東化学製）を０．１３ｍｏｌ／Ｌ含
み、ｐＨ１４の水溶液を調製した。この水溶液に対し
て、後述の電解処理直前に、最終濃度が１ｖｏｌ％とな
るようにジエチレングリコール（和光純薬製）を添加・
混合することによって、電解液を調製した。

【００３３】＜陽極酸化処理＞アセトン洗浄および水洗
を経て脱脂された基材としてのＡＺ３１合金板（東洋マ
ーク製、７０ｍｍ×２０ｍｍ×１．５ｍｍ）を、上述の
電解液に浸漬し、ＡＺ３１合金板を陽極とし、陰極には
ステンレス板を用いて、１Ａ／ｄｍ²の電流密度で１５
分間の直流電解を行った。このときの電解液の温度は２
５℃に維持した。電解液から基材を引き上げ、流水によ
る３０秒間の水洗の後、窒素ブローにより乾燥させた。
その結果、基材上に膜厚５μｍの平滑な白色皮膜が形成
された耐食性マグネシウム材料基材が得られた。薄膜Ｘ
線回析による成分分析の結果、白色皮膜には酸化マグネ
シウムおよびアルミン酸マグネシウムが含まれているこ
とが判った。また、皮膜の表面粗さを触針式膜厚計（商
品名：ＳＴ−３０３０、Ｄｅｋｔａｋ製）で測定したと
ころ、Ｒａは０．４μｍであった。本実施例における皮
膜色およびＲａの値を表１に掲げる。

【００３４】＜耐食性試験＞上述のようにして、陽極酸
化皮膜が形成されたマグネシウム材料基材を５ｗｔ％の
塩水に浸漬して、その耐食性を調べた。浸漬開始から２
４時間経過時において、浸食は殆ど見られず、基材の表
面状態は良好なものであった。また、３３７時間経過時
においても、浸食は殆ど進行せず、基材の表面状態は良
好なものであった。これらの結果を表１に掲げる。

【００３５】

【実施例２】実施例１と同様の方法により白色皮膜が形
成されたマグネシウム材料基材を、１２０℃のオーブン
で６０分間乾燥させた後、液状のヒートレスグラスＧＳ
−６００−１（東海電子熱錬（株）製）に浸漬し、３ｍ
ｍ／秒で引き上げた。これを室温で３０分間放置した
後、１２０℃のオーブンで６０分間乾燥することによっ
て、皮膜上にガラスコーティング層を形成した。このよ
うにガラスコーティング層が形成されたマグネシウム材
料基材について、実施例１と同様の方法により、耐食性
を調べた。浸漬開始から２４時間経過時において、浸食
は全く見られず、基材の表面状態は極めて良好なもので
あった。また、３３７時間経過時においても、浸食は全
く見られず、基材の表面状態は極めて良好なものであっ
た。本実施例では、耐食性試験において、マグネシウム
材料基材の表面には全く変化がみられなかった。これら
の結果を表１に掲げる。

【００３６】

【実施例３】アルマイト用染料（商品名：Ｓａｎｏｄａ
ｌＴｕｒｑｕｏｉｓｅＰＬＷＬｉｑｕｉｄ、クラリ
アント製）を５ｇ／Ｌ含む水溶液を、酢酸アンモニウム
緩衝液でｐＨ５．５に調整して染色液を調製した。実施
例１と同様の方法により白色皮膜が形成されたマグネシ
ウム材料基材を、５５℃で３０分間、当該染色液に浸漬
した。マグネシウム材料を染色液から取り出して流水で
洗浄した後、窒素ブローし、更に、１３０℃に加温した
オーブン中で２０分間放置することにより、乾燥させ
た。その結果、白色皮膜が形成されたマグネシウム材料
基材が、良好にスカイブルーに染色された。次いで、実
施例２と同様の方法により、染色された皮膜上にガラス
コーティング層を形成した後、実施例１と同様の方法に
より、耐食性を調べた。浸漬開始から２４時間経過時に
おいて、浸食は全く見られず、基材の表面状態は極めて
良好なものであった。また、３３７時間経過時において
も、浸食は全く見られず、基材の表面状態は極めて良好
なものであった。マグネシウム材料基材の表面には全く
変化がみられなかった。これらの結果を表１に掲げる。

【００３７】

【実施例４】実施例１と同様の方法により白色皮膜が形
成されたマグネシウム材料基材を、１２０℃のオーブン
で６０分間乾燥させた後、無機顔料（商品名：ダイアブ
ラック、三菱化学製）を３％の濃度で含有する液状のヒ
ートレスグラスＧＳ−６００−１（東海電子熱錬（株）
製）に浸漬し、３ｍｍ／秒で引き上げた。これを室温で
３０分間放置した後、１２０℃のオーブンで６０分間乾
燥することによって、皮膜上にガラスコーティング層を
形成した。その結果、黒色の光沢表面を有する耐食性マ
グネシウム材料基材が得られた。

【００３８】

【比較例１】陽極酸化処理に用いる電解液にジエチレン
グリコールを添加しない以外は全て実施例１と同様にし
て、マグネシウム材料に対して白色皮膜を形成し、皮膜
の表面粗さを触針式膜厚計（商品名：ＳＴ−３０３０、
Ｄｅｋｔａｋ製）で測定したところ、Ｒａ値は０．７μ
ｍであった。この結果を表１に掲げる。

【００３９】

【比較例２】＜電解液の調製＞硫酸アンモニウム（和光
純薬製）を０．２３ｍｏｌ／Ｌ、重クロム酸ナトリウム
（和光純薬製）を０．１０ｍｏｌ／Ｌ、アンモニア水
（和光純薬製）を０．１６ｍｏｌ／Ｌ含む水溶液であっ
て、ｐＨを４とした電解液を調製した。

【００４０】＜陽極酸化処理＞アセトン洗浄および水洗
を経て脱脂された基材としてのＡＺ３１合金板（東洋マ
ーク製、７０ｍｍ×２０ｍｍ×１．５ｍｍ）を、上述の
電解液に浸漬し、ＡＺ３１合金板を陽極とし、陰極には
ステンレス板を用いて、０．５Ａ／ｄｍ²の電流密度で
３０分間の直流電解を行った。このときの電解液の温度
は５５℃に維持した。その結果、基材上に黒色の皮膜が
形成された耐食性マグネシウム材料基材が得られた。そ
して、実施例１と同様の方法により耐食性を調べた。浸
漬開始から２４時間経過時において、相当程度の浸食が
見られ、基材の表面状態は劣悪なものとなった。また、
３３７時間経過時においては、浸食は更に進行し、基材
の表面状態は極めて劣悪なものとなった。これらの結果
を表１に掲げる。

【００４１】

【比較例３】＜電解液の調製＞水酸化ナトリウム（和光
純薬製）を６．０ｍｏｌ／Ｌ、エチレングリコール（和
光純薬製）を１．５４ｍｏｌ／Ｌ、シュウ酸ナトリウム
（和光純薬製）を０．０２ｍｏｌ／Ｌ含む水溶液であっ
て、ｐＨを１４の電解液を調製した。

【００４２】＜陽極酸化処理＞アセトン洗浄および水洗
を経て脱脂された基材としてのＡＺ３１合金板（東洋マ
ーク製、７０ｍｍ×２０ｍｍ×１．５ｍｍ）を、上述の
電解液に浸漬し、ＡＺ３１合金板を陽極とし、陰極には
ステンレス板を用いて、１Ａ／ｄｍ²の電流密度で２０
分間の直流電解を行った。このときの電解液の温度は７
５℃に維持した。その結果、基材上に褐色の皮膜が形成
された耐食性マグネシウム材料基材が得られた。そし
て、実施例１と同様の方法により耐食性を調べた。浸漬
開始から２４時間経過時において、相当程度の浸食が見
られ、基材の表面状態は劣悪なものとなった。また、３
３７時間経過時においては、浸食は更に進行し、基材の
表面状態は極めて劣悪なものとなった。これらの結果を
表１に掲げる。

【００４３】

【表１】

【００４４】以下、本発明の構成をそのバリエーション
とともに付記として記載する。

【００４５】（付記１）マグネシウム製またはマグネ
シウム合金製の基材と、酸化マグネシウムおよびアルミ
ン酸マグネシウムを含み、前記基材の少なくとも一部を
覆う皮膜と、を備えることを特徴とする耐食性マグネシ
ウム材料製品。（付記２）前記皮膜は、５〜１５μｍの厚みを有す
る、付記１に記載の耐食性マグネシウム材料製品。（付記３）前記皮膜は陽極酸化処理により形成されて
いる、付記１または２に記載の耐食性マグネシウム材料
製品。（付記４）前記皮膜の表面は染料により染色されてい
る、付記１から３のいずれか１つに記載の耐食性マグネ
シウム材料製品。（付記５）更に、前記皮膜上にガラスコーティング層
を有する、付記１から４のいずれか１つに記載の耐食性
マグネシウム材料製品。（付記６）前記ガラスコーティング層には顔料が添加
されている、付記５に記載の耐食性マグネシウム材料製
品。（付記７）アルミン酸イオン、リン酸イオン、スズ酸
イオン、水酸化物イオン、フッ化物イオン、および多価
アルコールを含む電解液を用いて、マグネシウム製また
はマグネシウム合金製の基材の少なくとも一部を陽極酸
化処理することによって、前記基材に対して皮膜を設け
る工程を含むことを特徴とする、耐食性マグネシウム材
料製品の製造方法。（付記８）前記アルミン酸イオン、前記リン酸イオ
ン、前記スズ酸イオン、前記水酸化物イオン、および前
記フッ化物イオンは、これらとアルカリ金属、アルカリ
土類金属、またはアンモニアとからなる塩を添加するこ
とによって電解液に供給される、付記７に記載の耐食性
マグネシウム材料製品の製造方法。（付記９）前記アルミン酸イオンは、０．２〜２ｍｏ
ｌ／Ｌの濃度で前記電解液に含まれている、付記７また
は８に記載の耐食性マグネシウム材料製品の製造方法。（付記１０）前記リン酸イオンは、０．０５〜０．１
５ｍｏｌ／Ｌの濃度で前記電解液に含まれている、付記
７から９のいずれか１つに記載の耐食性マグネシウム材
料製品の製造方法。（付記１１）前記スズ酸イオンは、０．１〜０．２ｍ
ｏｌ／Ｌの濃度で前記電解液に含まれている、付記７か
ら１０のいずれか１つに記載の耐食性マグネシウム材料
製品の製造方法。（付記１２）前記水酸化物イオンは、１〜５ｍｏｌ／
Ｌの濃度で前記電解液に含まれている、付記７から１１
のいずれか１つに記載の耐食性マグネシウム材料製品の
製造方法。（付記１３）前記フッ化物イオンは、０．３〜１ｍｏ
ｌ／Ｌの濃度で前記電解液に含まれている、付記７から
１２のいずれか１つに記載の耐食性マグネシウム材料製
品の製造方法。（付記１４）前記多価アルコールは、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、グリセリンからなる群よ
り選択される、付記７から１３のいずれか１つに記載の
耐食性マグネシウム材料製品の製造方法。（付記１５）前記多価アルコールは、１〜５ｖｏｌ％
の濃度で前記電解液に含まれている、付記７から１４の
いずれか１つに記載の耐食性マグネシウム材料製品の製
造方法。（付記１６）前記陽極酸化処理は、１５〜６０℃の電
解液温度で行う、付記７から１５のいずれか１つに記載
の耐食性マグネシウム材料製品の製造方法。（付記１７）前記陽極酸化処理は、０．５〜２Ａ／ｄ
ｍ²の電流密度で行う、付記７から１６のいずれか１つ
に記載の耐食性マグネシウム材料製品の製造方法。（付記１８）更に、前記皮膜の表面を染料で染色する
工程を含む、付記７から１７のいずれか１つに記載の耐
食性マグネシウム材料製品の製造方法。（付記１９）更に、前記皮膜上にガラスコーティング
層を形成する工程を含む、付記７から１８のいずれか１
つに記載の耐食性マグネシウム材料製品の製造方法。（付記２０）前記ガラスコーティング層には無機顔料
が添加されている、付記１９に記載の耐食性マグネシウ
ム材料製品の製造方法。

【００４６】

【発明の効果】本発明によると、酸化マグネシウムおよ
びアルミン酸マグネシウムにより構成される皮膜が基材
表面に形成されることによって、マグネシウムまたはマ
グネシウム合金製の基材の耐食性が、従来の陽極酸化皮
膜が形成されたマグネシウム材料基材よりも、向上す
る。加えて、本発明では、基材表面に形成される皮膜が
平滑で白色なため、当該皮膜が優れた白色下地膜として
機能し、その結果、マグネシウム材料製品に対して彩色
を施す際の自由度が高くなる。更に、無機顔料を添加し
たコーティング剤によりガラスコーティング層を皮膜上
に設けることにより、着色光沢表面を有する環境対応型
のマグネシウム材料製品とすることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K044 AA06 BA11 BA12 BA21 BB03 BB04 BB16 BC02 CA17 CA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネシウム製またはマグネシウム合金
製の基材と、酸化マグネシウムおよびアルミン酸マグネシウムを含
み、前記基材の少なくとも一部を覆う皮膜と、を備える
ことを特徴とする耐食性マグネシウム材料製品。
【請求項２】更に、前記皮膜上にガラスコーティング
層を有する、請求項１に記載の耐食性マグネシウム材料
製品。
【請求項３】前記皮膜を染料により染色するか、或い
は、前記ガラスコーティング層に顔料を添加することに
よって、着色処理が施されている、請求項１または２に
記載の耐食性マグネシウム材料製品。
【請求項４】アルミン酸イオン、リン酸イオン、スズ
酸イオン、水酸化物イオン、フッ化物イオン、および多
価アルコールを含む電解液を用いて、マグネシウム製ま
たはマグネシウム合金製の基材の表面を陽極酸化処理す
ることによって、前記基材に対して皮膜を設ける工程を
含むことを特徴とする、耐食性マグネシウム材料製品の
製造方法。
【請求項５】前記多価アルコールは、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、グリセリンからなる群よ
り選択される、請求項４に記載の耐食性マグネシウム材
料製品の製造方法。