JPS6259192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、時効硬化性能を有するアルミニウム
合金（純アルミニウムは除く）の表面に、木目
調、プリント調等の各種装飾模様を鮮明に生成で
きる表面処理方法に関するものであり、さらに詳
しくは、アルミニウム合金の表面に機械的操作、
二段階時効硬化処理操作、電気化学的操作を巧み
に組み合わせて施すことにより、極めて簡単な方
法で、アルミニウム合金表面に濃淡差のある美麗
な着色模様を生成できると共に耐食性のある着色
皮膜を形成できるアルミニウム合金の模様付け表
面処理方法に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、アルミニウム材の表面に、人工時効硬化
処理を利用して着色模様を生成させる方法として
は、特開昭53―83941号が知られている。この技
術は、アルミニウム材の素材表面に所望の模様入
りシートを付着し、これを通常の条件下で人工時
効硬化処理した後、冷却前または後に前記模様入
りシートを取除き、次いでそのアルミニウム材を
陽極として電解着色処理を行なうことによつて、
アルミニウム材の表面に着色模様を生成させる方
法である。そして、この方法における着色模様の
生成機構は、時効硬化処理中にアルミニウム材に
模様入りシートの付着している部分と付着してい
ない部分とに加熱による結晶構造の差異をもたら
すことによつて、その後の電解着色時に模様を生
成させるものである。

しかしながら、この技術は以下の不具合を有す
る。

ａ 時効硬化処理炉内は、左右、上下、前後の各
端部と中央部の温度が必ずしも均一でなく、温
度差があるため、得られる製品の模様のコント
ロールが難かしい。

ｂ アルミニウム材の熱伝導は非常に良好である
ので、模様入りシートの付着部分と付着してい
ない部分との温度差を出すことに困難性を伴な
う。従つて、鮮明な濃淡差のある着色模様の生
成は困難であり、また例えば斑点模様、水玉模
様、木目調模様等の小さな模様をアルミニウム
材に表出させることは困難である。

ｃ 模様入りシートを付着する工程、及び脱着す
る工程が必要であり、また、押出形材の形状毎
に模様入りシートを用意しなければならないの
で、極めて作業性が悪く、得られる製品もコス
ト高になる。

また、他の模様付き酸化皮膜の形成方法として
は、特公昭43―6365号に記載の方法が知られてい
る。この技術は、Al―Mn―Mg系合金の組成を特
別に選足したアルミニウム合金を使用し、該アル
ミニウム合金を展伸加工し、該加工工程中または
加工後に特別の熱処理を加え、その後陽極酸化処
理することにより、アルミニウム合金表面にAl
―Mn二次化合物の析出に起因するコントラスト
のある黒白模様を生成させる方法である。

この方法によつて得られる模様は、その形態が
全くランダムであり、任意の模様が得られないと
共に、その模様を黒白のコントラストに限定され
るため、装飾性のある美麗な着色模様が依然とし
て得られないという不具合を有する。

発明の目的 従つて、本発明の第１の目的は、作業性がよ
く、アルミニウム合金表面に美麗な木目調、プリ
ント調等各種所望の着色模様を生成できるアルミ
ニウム合金の模様付け表面処理方法を提供するこ
とにある。

本発明の第２の目的は、上記目的と関連して、
耐食性、耐候性、耐摩耗性等各種性能に優れた着
色模様の生成とアルミニウム合金への機械的強
度、特に硬度の付与を一連の工程で生産性よくか
つエネルギー効率よく行なわれるアルミニウム合
金の模様付け表面処理方法を提供することにあ
る。

本発明のさらに第３の目的は、前記目的と関連
して、着色模様をさらに濃淡差のある極めて鮮明
な着色模様とすることのできるアルミニウム合金
の模様付け表面処理方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、前記目的と関連し
て、着色模様のコントラストがより鮮明であると
共に着色性に極めて優れたアルミニウム合金の模
様付け表面処理方法を提供することにある。

発明の構成 本発明は、押出成型後のアルミニウム合金に機
械的操作による下地模様を施した後、従来から一
般に行なわれている押出成型後の完全時効硬化処
理に代えて、不完全時効硬化処理、及び該硬化処
理の設定温度より高い温度での不完全乃至完全時
効硬化処理の二段階に分けて該処理を前記アルミ
ニウム合金に施し、さらに該アルミニウム合金に
電気化学的操作により着色皮膜を施すことによ
り、前記機械的操作による下地模様の形成、二段
階時効硬化処理、及び電気化学的着色皮膜の形成
の各工程の相剰効果によつて、前記下地模様部分
と背景（非模様付与部）との間に着色の濃淡差が
生じ、アルミニウム合金の表面に前記下地模様が
極めて鮮明に表出するという知見に基づくもので
あり、さらに、前記着色皮膜形成工程に酸化皮膜
改質工程を付加することにより、前記基本的方法
で得られる着色模様を、さらに濃淡差のある極め
て鮮明な着色模様に改良できるという知見にも基
づくものである。

すなわち、本発明に係る第１の発明は、前記第
１及び第２の発明の目的に対応するものであつ
て、 (A) 押出成型後のアルミニウム合金表面に機械的
操作による下地模様を施し、 (B) 次いで、該アルミニウム合金に１次不完全時
効硬化処理を施した後、 (c) 上記硬化処理の設定温度より高い温度で２次
不完全時効硬化処理乃至完全時効硬化処理を施
し、 （D′） しかる後、前記アルミニウム合金表面に
着色皮膜を形成する、 という基本構成を採るものである。

また、本発明に係る第２の発明は、前記第１乃
至第４の発明の目的に対応するものであつて、上
記第１の発明の(D)工程に代えて、前記(A)〜(C)の各
工程後、 （D″） (i) 前記アルミニウム合金に常法による
酸化皮膜を形成し、 (ii) 続いて無機酸及び／又は有機酸浴中で交流電
解して上記酸化皮膜を二重皮膜構造に改質し
た後、 (iii) 着色処理を施す という構成を採用するものである。

さらに本発明に係る第３の発明は、前記第１乃
至第４の発明の目的に対応するものであつて、上
記第１の発明の(D)工程に代えて、前記(A)〜(C)の各
工程後、 （D″） (i) 前記アルミニウム合金に常法による
酸化皮膜を形成し、 (ii) 続いて無機酸及び／又は有機酸浴中で前記ア
ルミニウム合金を陰極に接続して直流電解し
て上記酸化皮膜を改質した後、 (iii) 着色処理を施す という構成を採用するものである。

発明の態様 次に、前記本発明の各工程及びその態様につい
詳細に説明する。

(A) 下地模様形成工程 まず、押出成型後（押出直後の500〜580℃位の
高温の押出形材でもよいし、押出後冷却された常
温の押出形材でもよい）のアルミニウム合金（以
下、アルミ合金と略称する）に機械的操作による
下地模様を施す。機械的操作とは、酸、アルカリ
による食刻など化学的処理以外の全ての操作を含
む。

この下地模様は、例えば、砂、鉄粉等を吹き付
けるブラスト法、水等の液体を高圧で噴射する高
圧噴射法、ブラシによるアルミ合金表面を傷付け
るブラシ法、レーザー光線を照射するレーザー光
線法、エンボス版ロールを使用するローラー法、
型プレスにより圧刻するプレス法等の各種機械的
操作手段によりアルミ合金表面に施される。

より具体的に説明すれば、例えば作業性の向上
を狙い、アルミ合金の押出直後に、その押出金型
と同形状で一定間隔のクリアランスのある金型も
しくは金枠（治具）に、例えば柾目模様間隔に高
圧噴射の噴射溝（穴）を設け、水または研摩剤等
を噴射しながら連続的に表面調整（下地模様付
与）することにより、複雑な形状の凹凸部にも下
地模様を施すことができる。この場合、所望の連
続模様（例えば、印刷の如く長く通つた柾目の間
隔、ぼかしに変化のある模様等）を容易に付与で
きる。また、上記高圧噴射に代えて、押出金型後
に配設した金型もしくは金枠内部に、例えば柾目
模様間隔に金属またはセラミツクの爪状の治具を
配設し、これによつて一定圧力で押出成型後の形
材をこする方法も採用できる。

また、押出成型されたアルミ合金形材を冷却し
た後、キズもしくはヒズミを与える装置、例えば
エンボス版ロールにて任意の模様に圧刻すること
により、柾目、板目、文字、絵等の所望の模様が
容易に形成でき、装飾性をより高めることができ
る。さらに、パネル関係においては、型プレスに
よる圧刻もでき、複雑な任意の模様を付与でき
る。

その他、形材形状との相剰効果法として、形材
自体に模様状に凹凸を付け、それを押出直後また
は冷却後に、金属、セラミツク、カーボン等で表
面をこすることによつても、模様を付与できる。

下地模様の形成手段は、以上の方法のみに限定
されるものではなく、アルミ合金の形材表面に作
業性の良い方法で装飾性のある模様状の表面調整
ができる方法であればよい。

この下地模様の形成は、その後の時効硬化処理
（１次不完全時効硬化処理及び２次不完全乃至完
全時効硬化処理）と電気化学的着色処理との相剰
作用により、着色模様表出の下地乃至核となるも
のであり、キズ部の凹部深さは表面調整（下地模
様形成）の不可欠要素ではなく、外観上合格とな
る程度のダイスマーク以内で充分であり、その後
の酸化皮膜生成後の状態においても、顕微鏡によ
る観察でもそのキズによる性能低下は全く認めら
れない程度のものである。また、ヒズミを与えた
部分も同様であり、性能の低下は全くない。

(B) １次不完全時効硬化処理工程 １次時効硬化処理は、アルミ合金が完全時効に
至らない条件で行なう。

時効硬化処理について説明すると、例えばアル
ミ合金Ａ―6063S材の場合、時効硬化温度と時間
との合金の硬度に及ぼす影響は第１図に示すとお
りである。すなわち、いずれの温度においてもあ
る時間経過後に硬度は最大値となり、この段階の
時効硬化を完全時効硬化と定義する。従つて、不
完全時効硬化とは、この段階に達する以前の時効
硬化を意味する。

第１図は高温時効あるいは人工時効の状態を示
すが、ここでいう不完全時効はこれのみに限られ
ず、室温時効あるいは自然時効をも含むものであ
る。従つて、極端なことをいえば、長時間放置し
て自然時効してもよい。

(C) ２次不完全乃至完全時効硬化処理工程 これは、不完全時効硬化でもよいし、完全時効
硬化でもよいという意味である。この２次時効硬
化処理は、前記１次時効硬化処理よりも高い温度
で行なう。

前記１次及び２次の２段階時効硬化処理による
効果について、例えばＡ―6063S合金における１
次時効（160℃）及び２次時効（190℃）の組合せ
及びその条件による効果を第２図に示す。

第２図から明らかなように、いずれの条件にお
いても、１次時効と２次時効の組合せは、190℃
×6hrの１段完全時効硬化処理よりも硬度が高く
なるという効果がある。この効果が得られる１次
と２次の時効硬化処理の組合せにより、その後の
着色処理(D)，（D′），（D″）によりキズまたはヒズ
ミ等の表面調整した箇所（下地模様部分）が濃色
となり、着色コントラストのある模様を現出させ
ることができる。他の効果としては、陽極酸化処
理、電解発色処理、酸化皮膜改質処理、電解着色
処理等の電解処理前に、アルミ合金に充分な硬度
を入れることができる、ということが挙げられ
る。

なお、第２図は１次と２次の時効硬化処理の間
に常温まで冷却した場合の結果であるが、１次時
効と２次時効との間に冷却工程を入れないと前記
した効果が少なくなる。従つて、１次と２次の時
効硬化処理の間には冷却工程を入れることが好ま
しく、これによつて単なる２段階時効硬化処理よ
りも、硬度がさらに大きく、かつその後の着色処
理により前記下地模様部分と背景（非模様付与
部）との着色濃淡差がさらに大きくなる。

なお、前記(B)１次不完全時効硬化処理の温度と
(C)２次不完全時効硬化処理乃至２次完全時効硬化
処理の温度との温度差は５℃〜60℃に設定するの
が好ましい。その理由は、５℃未満の場合には、
時効硬化処理を２段階に分けたことによる効果が
明瞭に現われず、充分な硬度及び着色処理におけ
る充分な着色濃淡差が得られないためである。ま
た、上限を60℃と設定した理由は、これ以上の温
度差がある場合は、１次不完全時効硬化処理温度
が低くなるため、処理時間が長くなり、製造工程
における効率が悪くなり、不経済であるからであ
る。

また、２段階時効硬化処理における１次不完全
時効硬化処理の時間と温度の適正範囲を第３図に
示す。

斜線内は特に好ましい範囲を示す。

なお、２次の時効硬化処理の時間は少なくとも
１時間以上を必要とする。

(D) 着色皮膜処理工程 前記各工程(A)〜(C)を経たアルミ合金を、通常の
方法により脱脂、水洗、必要に応じてスマツト除
去等の処理を施した後、周知である次のいずれか
の方法により前記アルミ合金表面に着色酸化皮膜
を形成する。

ａ 無機酸及び／又は有機酸の電解液中で、直流
または交流もしくはこれらに類似の電流波形を
使用して、前記アルミ合金を陽極酸化処理した
後、無機金属塩を含む電解液中で交流電解また
は直流陰極電解して着色皮膜を形成する。

いわゆる陽極酸化―電解着色によつて着色皮
膜を形成するものである。陽極酸化に使用する
電解質としては周知の無機酸及び／又は有機
酸、例えば硫酸、クロム酸、リン酸等、あるい
はこれらの混酸液、シユウ酸、マロン酸等ある
いはこれらのまたは無機酸との混酸液など、周
知の電解質が使用でき、陽極酸化の印加電圧及
び印加時間等も常法通りで充分である。

電解着色に用いる無機金属塩としても、例え
ばニツケル、コバルト、クロム、銅、カドミウ
ム、チタン、マンガン、モリブデン、スズ、マ
グネシウム、銀、鉛等の硫酸塩、塩酸塩、シユ
ウ酸塩、酒石酸塩、クロム酸塩、リン酸塩等、
従来周知の各種塩が使用でき、また電解条件も
常法通りで充分である。

ｂ 無機酸に金属塩を添加した電解液、または有
機酸を含む電解液中で、アルミ合金表面に陽極
酸化皮膜を形成すると同時に着色する電解発色
法により着色皮膜を形成する。

エマタル法、カルカラー（Kalcolor）法等各
種方法が知られており、また陽極酸化皮膜が発
色を起す有機酸としてはシユウ酸、マロン酸、
スルホサリチル酸、スルホフタル酸、マレイン
酸、酒石酸等各種の酸あるいは混酸液が知られ
ている。

ｃ 無機酸を含む電解液中で、自然発色合金から
成るアルミ合金表面に陽極酸化皮膜を形成する
と同時に発色させる自然発色法により、着色皮
膜を形成する。

別名、合金発色法としても知られ、アルミニ
ウム中に添加された金属の影響により陽極酸化
すると発色するものであり、その合金成分特有
の着色を呈する。一般に、含有成分がCrの場
合鮮黄色系、Cuの場合黄褐色系、Siの場合黒
色系、Mnの場合ピンク系となることが知られ
ており、またAl―Mn―Cr系合金ではMn及び
Crが固溶状態の場合はブロンズ色、析出状態
では黒色となるなど、熱処理の条件等によつて
も異なつた着色を示す。

以上のような各種方法により電気化学的に着色
処理することにより、耐食性や耐候性に優れた着
色皮膜が形成されると共に、前記下地模様部分
（キズもしくはヒズミ部）が背景（非模様付与
部）よりも濃く着色され、機械的操作によりアル
ミ合金表面に施された下地模様が着色模様として
表出する。

このように着色皮膜処理を施されたアルミ合金
は、必要に応じて塗装工程へ送られ、周知の方法
により塗装処理、焼付処理される。

本発明に係る第２及び第３の発明は、前記第１
の発明の(D)着色皮膜処理工程の代りに、陽極酸化
皮膜処理→酸化皮膜改質処理→着色処理の工程を
採用するものであり、酸化皮膜改質処理の相違に
より以下の２つの方法に分けられる。

すなわち、前記(A)〜(C)の各工程後、 （D′） (i) 前記アルミニウム合金に常法による
酸化皮膜を形成し、 (ii) 続いて無機酸及び／又は有機酸浴中で交流
電解して上記酸化皮膜を二重皮膜構造に改質
した後、 (iii) 着色処理を施す 方法（第２の発明）と、 （D″） (i) 前記アルミニウム合金に常法による
酸化皮膜を形成し、 (ii) 続いて無機酸及び／又は有機酸浴中で前記
アルミニウム合金を陰極に接続して直流電解
して上記酸化皮膜を改質した後、 (iii) 着色処理を施す 方法（第３の発明）である。

前記（D′）(ii)及び（D″）(ii)の酸化皮膜改質処
理は、第１の発明の如く必ずしも不可欠というも
のではないが、模様のコントラストをより鮮明に
する目的で行なう工程である。すなわち、前記着
色皮膜処理(D)自体でも充分な場合もあるが、より
作業性のある条件での処理及び装飾性の向上を狙
い、酸化皮膜改質処理を行なう。

この条件としては、前記着色皮膜処理(D)の電解
液と同じ電解質あるいはそれに金属塩等添加剤を
加えたもの、または異なる電解質でもよいが、こ
の電解液中で陰極電解するか、交流またはそれと
同等の効果のある波形で電解処理する。例えば、
硫酸浴中での陽極酸化処理後、これと同じ電解液
を用い、カーボンを対極として交流電解を行なう
方法が標準的な組合せである。なお、前記着色皮
膜処理(D)と同じ電解質の電解液で濃度、温度等を
変え、また添加剤の添加等を行なつて、陽極酸化
及び酸化皮膜改質を行なつても同様の効果が得ら
れる。

以下に各工程毎に説明する。

（D′）(i)，（D″）(i) 酸化皮膜形成工程 前記(D)ａで説明したように、無機酸及び／又は
有機酸の電解液中で、直流または交流もしくはこ
れらの類似の電流波形を使用して、アルミ合金を
陽極酸化処理し、酸化皮膜を形成する。印加電
圧、浴温等の電解条件は常法の通りで充分であ
る。

（D′）(ii)，（D″）(ii) 酸化皮膜改質工程 前記のようにして得られたアルミ合金表面の酸
化皮膜を、以下のいずれかの方法で改質する。

（D′） (ii) 交流電解改質法 硫酸、リン酸、クロム酸等の無機酸またはシユ
ウ酸等の有機酸からなる電解液中で、アルミ合金
に交流またはこれと同等の性質を有する電流波形
を通電することにより、前記酸化皮膜を二重皮膜
構造に改質する。電解条件は常法の通りで充分で
あるが、好ましくは５〜30V、１〜30分の条件で
行なう。

この交流電解による２次陽極酸化処理は、着色
皮膜の生成を目的とするものではなく、前記酸化
皮膜処理と相俟つて二重皮膜構造の酸化皮膜を生
成させるものである。

この二重皮膜構造の生成によつて、その後の着
色処理により形成される着色模様は、下地模様部
分と背景との着色濃淡差が顕著になり、着色模様
のコントラストがより鮮明になる。

（D″） (ii) 陰極直流電解改質法 硫酸、リン酸等の無機酸からなる電解液中で、
前記酸化皮膜が形成されたアルミ合金を陰極に接
続して、直流またはこれと同等の性質を有する電
流波形を使用して、前記アルミ合金を通電処理す
る。

この通電処理により、アルミ合金表面の酸化皮
膜に溶解作用が生じるが、この際、下地模様部分
と他の部分（背景）とで電流の流れる量が違うた
め、両者間の皮膜の質に違いが出る。その結果、
その後の着色処理によつて着色模様のコントラス
トがより顕著となる。

電解液の濃度、印加電圧、時間等は常法の通り
で充分であるが、好ましくは３〜20V、20秒〜10
分の条件で行なう。

（D′）(iii)，（D″）(iii)着色処理工程 前記工程で改質された酸化皮膜を、前記(D)，ａ
で述べた方法で着色する。すなわち、無機金属塩
を含む電解液中で交流電解または直流陰極電解
し、着色皮膜を形成する。

これによつて、アルミ合金表面に濃淡差のある
極めて鮮明な着色模様が形成される。

素 材 本発明では純アルミニウムは除かれるが、各種
アルミニウム合金が使用できる。アルミニウム合
金は、焼入れや焼もどしにより強度を高める合
金、すなわち主要添加物としてCu，Mg＋Si，Zn
＋Mg等を添加したものが好適例として挙げられ
るが、これだけに限定されるものではなく、また
添加元素、加工硬化、熱処理条件等の組合せによ
つて、着色模様の色調、模様のコントラストを調
整できる。また、熱処理効果を高め処理時間の短
縮を図るために、添加元素量を変えることもでき
る。例えば、Al―Mg―Siの合金において、ある
いはMg―Si―Fe合金において、添加量の組合せ
によつて、例えば過剰Siとすることにより、時効
硬化を促進することができる。従つて、色調、模
様のコントラスト、処理工程の作業性改善等を目
的として、その処理工程、条件に合つた合金成分
のアルミニウム合金を用いることができる。

発明の効果 以上のように、本発明に係るアルミニウム合金
の模様付け表面処理方法によれば、機械的操作に
よる下地模様の形成、二段階時効硬化処理、及び
電気化学的着色皮膜の形成の各工程の相剰作用に
より、前記下地模様部分と背景との間に着色濃淡
差が生じ、アルミニウム合金表面に、耐食性、耐
候性、耐摩耗性等各種性能に優れると共に、木目
調、プリント調等各種所望の美麗な着色模様を生
成できる。また、前記酸化皮膜改質工程が付加さ
れることにより、着色濃淡差がさらに大きくな
り、着色模様のコントラストがより鮮明であると
共に着色性に極めて優れた着色模様が得られる。

さらに、２段階の時効硬化処理を採用するた
め、アルミニウム合金への機械的強度、特に硬度
の付与を、陽極酸化もしくは着色皮膜形成前に、
一連の工程で行なえ、しかも押出直後に連続的に
下地模様が形成できるため、作業性、生産性よ
く、かつエネルギー効率よく、アルミニウム合金
の模様付け表面処理が行なえる。また、下地模様
がそのまま着色コントラスト模様として表出する
ため、表面処理工程のラツキング形態は横吊り及
び縦吊りのいずれでもよく、特に新しい技術を付
加しなければならない要素もなく、現在標準化さ
れている方法でも充分対処できるという利点があ
る。

また、本発明に従つて処理したアルミニウム合
金形材は、下地模様付与によつても性能低下は全
くなく、顕微鏡による酸化皮膜あるいは着色皮膜
の観察によつても欠陥は全く認められず、各種試
験においても電解着色による着色形材と何ら変わ
らず、同用途、すなわち内外装の限定なく自由に
選択使用できる。

実施例 実施例 １ 押出成型直後のアルミニウム合金（Ａ―
6063S）形材表面に凹凸状のカーボンを圧接して
下地模様を形成し、次いで160℃、3hrの条件で１
次不完全時効硬化処理した後、該アルミニウム合
金形材を一旦常温まで冷却し、続いて190℃、3hr
の条件で２次時効硬化処理した。

その後、該アルミニウム合金形材を脱脂、エツ
チング、スマツト除去し、常法により該形材を
18W／Ｖ％の硫酸水溶液中に浸漬して、電流密度
1.1A／ｄm²（電圧約12V）、液温20℃、時間30分
の条件で陽極酸化処理を行ない、その表面に約10
μｍの陽極酸化皮膜を形成した。水洗後、着色処
理として、長さ200mm、幅150mm、高さ150mmの容
器の一側端部にカーボン対極を配置したものを電
解着色用装置として用い、長さ150mm、幅70mm、
厚さ1.3mmの前記アルミニウム合金形材をカーボ
ン対極との極間距離180mmにして、硫酸40ｇ／
、三チオン酸ナトリウム１ｇ／、硫酸第１錫
４ｇ／の組成からなる液温16℃の電解液中に浸
漬して、初期電流密度1A／ｄm²、10Vの印加電圧
で５分30秒交流電解したところ、前記下地模様が
背景に比べて濃色に着色されている美麗な黄土色
の装飾模様が表出した。

実施例 ２ 押出成型後、自然冷却したアルミニウム合金
（Ａ―6063S）形材表面に、高圧噴射装置を用い
て水を0.2mmφノズルより1000Kg／cm²で噴射せし
めて下地模様を形成し、次いで160℃、2hrの条件
で１次不完全時効硬化処理した後、直ちに190
℃、4hrの条件で２次時効硬化処理した。

その後、該アルミニウム合金形材を脱脂、エツ
チング、スマツト除去し、該形材を18W／Ｖ％の
硫酸水溶液中に浸漬して、電流密度1.1A／ｄm²
（電圧約12V）、液温20℃、時間30分の条件で陽極
酸化処理して約10μｍの陽極酸化皮膜を形成し
た。続いて、酸化皮膜改質処理として、前記陽極
酸化処理浴と同濃度、同温度条件にてカーボン対
極との間で電流密度3A／ｄm²（電圧約8V）で８
分間交流電解を行ない、その後着色処理として、
実施例１と同様な装置を用い、かつ同条件にて前
記アルミニウム合金形材に交流電解着色処理した
ところ、下地模様部分が背景と比べてかなり濃く
黄土色に着色して、鮮明な装飾模様が表出した。

実施例 ３ 実施例２の酸化皮膜改質処理を、電流密度
1A／ｄm²（電圧約5V）で２分間、アルミニウム
合金形材を陰極に接続して直流電解した以外は、
実施例２と全く同じ方法で前記アルミニウム合金
形材を処理したところ、該形材表面に、下地模様
部分と背景との間に濃淡差のあるきれいな装飾模
様が表出した。

実施例 ４ 押出成型後、自然冷却したアルミニウム合金
（Ａ―6063S）形材表面に、10mm／secの速度に
て、周波数3.0KHz、16Aのレーザー光線を照射
し、下地模様を形成した。次いで、170℃×2hrの
条件で１次不完全時効硬化処理した後、一度室温
にまで冷却した後、190℃×3hrの条件で２次時効
硬化処理した。

その後、該アルミニウム合金形材を脱脂、エツ
チング、スマツト除去し、該形材を18W／Ｖ％の
硫酸水溶液中に浸漬し、電流密度1.1A／ｄm²
（電圧約12V）、液温20℃、時間30分の条件で陽極
酸化処理し、約10μｍの陽極酸化皮膜を形成し
た。次いで、着色処理として、実施例１と同様な
装置を使用し、下記の組成を有する液温20℃の電
解液中に前記形材を浸漬して、初期電流密度
1A／ｄm²、11Vの印加電圧で５分30秒交流電解し
たところ、下地模様部分が背景に比べてかなり濃
く着色して鮮明な装飾模様となつた。

電解液組成：硫 酸 20ml／ 硫酸ニツケル 30ｇ／ 硫酸第１錫 ５ｇ／ クレゾールスルフオン酸 10ｇ／ 実施例 ５ 押出成型後、自然冷却したアルミニウム合金
（Ａ―6063S）形材表面に、凹凸状のカーボンを
接触させて下地模様を形成し、次いで160℃×4hr
の条件で１次不完全時効硬化処理した後、該アル
ミニウム合金形材をそのまま190℃×3hrの条件で
２次時効硬化処理した。

しかる後、該アルミニウム合金形材を脱脂、エ
ツチング、スマツト除去し、次いで陽極酸化処理
として、長さ200mm、幅150mm、高さ150mmの容器
でカーボン対極を容器の一方端に配置したものを
陽極酸化処理装置として用い、下記の組成を有す
る浴温20℃の電解液中に浸漬して、電流密度
2A／ｄm²、7Vの印加電圧で45分間交流電解した
ところ、下地模様部分が背景に比べてかなり濃く
着色して鮮明な装飾模様となつた。

電解液組成：硫 酸 18W／Ｖ％ 硫酸第１錫 ２ｇ／ 実施例 ６ 実施例２の下地模様形成処理を、肉厚約0.1mm
のステンレス板を食刻して約30μｍの凹凸のある
模様状エンボス版を作り、これをアルミニウム合
金形材上に載置し、その上からローラーにて圧刻
して、該アルミニウム合金表面に模様を形成する
以外は、実施例２と全く同じ方法にて前記アルミ
ニウム合金形材を処理したところ、該形材表面に
下地模様部分と背景との間に濃淡差のあるきれい
な装飾模様を表出した。

実施例 ７ 押出成型直後のアルミニウム合金（Ａ―
6063S）形材表面に、ケイ砂（粒度100）を6.4mm
φのノズルより空気圧２Kg／cm²で噴射して下地模
様を形成した。

次いで、160℃×4hrの条件で１次不完全時効硬
化処理した後、一度室温にまで冷却した後、200
℃×2hrの条件で２次時効硬化処理し、しかる後
に、実施例３と同様に、脱脂、エツチング、スマ
ツト除去し、該形材を17W／Ｖ％の硫酸水溶液中
に浸漬し、電流密度1.2A／ｄm²（電圧約
12.5V）、液温20℃、時間35分の条件で陽極酸化
し、約10.5μｍの陽極酸化皮膜を形成した。つぎ
に、酸化皮膜改質処理として、電流密度1.2A／
ｄm²（電圧約6V）で１分30秒、アルミニウム合
金形材を陰極に接続して、直流電解した。次い
で、着色処理として、実施例１と同じ容器にて、
下記の組成を有する浴温28℃の電解液中に浸漬
し、初期電流密度1A／ｄm²、11Vの印加電圧で３
分間交流電解したところ、サンドブラストを当て
た面のみが、黒茶色となり、一方、サンドブラス
トを当てない面は淡茶色となり形材の面により着
色の異なる美しい形材となつた。

電解液組成：硫酸ニツケル 25ｇ／ 硫酸マグネシウム 15ｇ／ 硫酸アンモニウム 30ｇ／ 硼酸 20ｇ／ チオ硫酸アンモニウム １ｇ／ PH 5.5 比較例 １ 実施例１において、時効硬化処理を１次不完全
時効160℃、3hrの条件のみとした以外は、実施例
１と同様の処理をしたところ、淡黄土色となり、
下地模様部分が背景と比べわずかに濃く着色され
たが、実施例１に比べ不鮮明であり、ビツカース
硬度も低かつた。

ビツカース硬度： 実施例１ 80.9 比較例１ 66.5 比較例 ２ 実施例１において、時効硬化処理を190℃、6hr
の完全時効硬化処理とした以外は、実施例１と同
様の処理をしたところ、全面が黄土色に着色さ
れ、下地模様部分と背景との着色差はなく模様を
呈さなかつた。また、ビツカース硬度も低かつ
た。

ビツカース硬度： 実施例１ 80.9 比較例２ 74.5

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミニウム合金（Ａ―6063S）の硬
度に及ぼす時効硬化処理温度と処理時間の影響を
示すグラフ、第２図は２段階時効硬化処理におけ
る１次時効（160℃）と２次時効（190℃）の組合
せ及びその条件がアルミニウム合金（Ａ―
6063S）の硬度に及ぼす影響を示すグラフ、第３
図は１次不完全時効硬化処理の時間と温度の適正
範囲を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) 押出成型後のアルミニウム合金表面に機
   械的操作による下地模様を施し、 (B) 次いで、該アルミニウム合金に１次不完全時
   効硬化処理を施した後、 (C) 上記硬化処理の設定温度より高い温度で２次
   不完全時効硬化処理乃至完全時効硬化処理を施
   し、 （Ｄ） しかる後、前記アルミニウム合金表面に
   着色皮膜を形成する ことにより、前記下地模様をアルミニウム合金
   表面に鮮明に表出させることを特徴とするアルミ
   ニウム合金の模様付け表面処理方法。 ２ (A) 押出成型後のアルミニウム合金表面に機
   械的操作による下地模様を施し、 (B) 次いで、該アルミニウム合金に１次不完全時
   効硬化処理を施した後、 (C) 上記硬化処理の設定温度より高い温度で２次
   不完全時効硬化処理乃至完全時効硬化処理を施
   し、 （D′） しかる後、 (i) 前記アルミニウム合金に常法による酸化皮
   膜を形成し、 (ii) 続いて無機酸及び／又は有機酸浴中で交流
   電解して上記酸化皮膜を二重皮膜構造に改質
   した後、 (iii) 着色処理を施す ことにより、前記下地模様をアルミニウム合金
   表面に鮮明に表出させることを特徴とするアルミ
   ニウム合金の模様付け表面処理方法。 ３ (A) 押出成型後のアルミニウム合金表面に機
   械的操作による下地模様を施し、 (B) 次いで、該アルミニウム合金に１次不完全時
   効硬化処理を施した後、 (C) 上記硬化処理の設定温度より高い温度で２次
   不完全時効硬化処理乃至完全時効硬化処理を施
   し、 （D″） しかる後、 (i) 前記アルミニウム合金に常法による酸化皮
   膜を形成し、 (ii) 続いて無機酸及び／又は有機酸浴中で前記
   アルミニウム合金を陰極に接続して直流電解
   して上記酸化皮膜を改質した後、 (iii) 着色処理を施す ことにより、前記下地模様をアルミニウム合金
   表面に鮮明に表出させることを特徴とするアルミ
   ニウム合金の模様付け表面処理方法。