專利名稱：表面處理鋁材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有陽極氧化膜和涂布膜的表面處理鋁材及其制造方法。更具體而言，涉及一種在預(yù)粗化處理表面上帶有陽極氧化膜和涂布膜、由鋁或鋁合金構(gòu)成的表面處理鋁材。
背景技術(shù)：
專利文獻1特開平3-047937專利文獻2特開平3-257177專利文獻3特開平5-070906專利文獻4特開平6-336682鋁材，由于輕量、抗腐蝕性和耐久性、加工性、表面處理性等極好，且有適當?shù)膹姸?，在以建筑材?外部裝飾、內(nèi)部裝飾、表層材料等)和包裝材料(電氣裝置等)為主的很多領(lǐng)域廣泛地使用著。
于是，關(guān)于這樣的鋁材，按照使用目的謀術(shù)與周圍環(huán)境諧調(diào)和圖案設(shè)計性向上，借助緞紋處理(Satin finish)、噴丸處理來調(diào)整表面光澤，或者借助電解著色處理、涂布處理來實施著色的表面處理。
作為此種表面處理的具體例子，例如有人建議；調(diào)整Fe、Mn、Zr、Si、Cr、Mg、Zn、Cu等合金成分的添加量，用粗化處理把表面色調(diào)調(diào)整成白色后，實施陽極氧化處理，得到白色鋁材的方法(專利文獻1)；實施熱處理和蝕刻處理，使晶粒變粗，得到有結(jié)晶花紋的鋁材(專利文獻2)；實施完全軟化退火處理后使之塑性變形，接著實施熱處理使晶粒變粗，得到有結(jié)晶花紋的鋁材(專利文獻3)；擠出加工一種AL-Mg-Si系合金(含規(guī)定比率的Fe和Cu)，接著做蝕刻處理，得到有結(jié)晶花紋的鋁材(專利文獻4)。
但是，這種用從來的表面處理方法制得的鋁材存在的問題是表面光澤的選擇幅度狹窄，色調(diào)有因觀察角度而異的角度依存性(使鋁材表面成水平觀察時俯角色調(diào)的角度依存性)。并且，色調(diào)有因觀察方向而異的方向依存性(鋁材延伸方向平行面內(nèi)觀察的色調(diào)與其垂直面內(nèi)觀察的色的離差)。再者，處理后的外觀不可控，導(dǎo)致表面光澤和色調(diào)缺乏均勻一致性和再現(xiàn)性，特別是建材等領(lǐng)域中伴隨愛好的多樣化，要求富有廣泛范圍多樣性的表面光澤和色調(diào)，尤其是觸摸還是眼觀都有柔和溫暖的手感，表現(xiàn)出色彩調(diào)和場所氣氛的質(zhì)感，現(xiàn)有的表面處理技術(shù)對此還不能適應(yīng)。并且，即使建議解決此等問題的鋁材，也會存在易于產(chǎn)生裂紋的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在表面光澤和色調(diào)觀察時沒有角度依存性，也沒有方向依存性，表面光澤及色調(diào)富有均勻一致性和再現(xiàn)性，既有柔和溫暖的手感和色采調(diào)和又有高耐擦傷性的表面處理鋁材。
本發(fā)明人等為解決這一課題專心研究的結(jié)果，找到了一種借助酸蝕刻處理及堿蝕刻處理等方法使預(yù)粗化處理表面上帶有陽極氧化膜和涂布層的鋁材，在表面光澤和色調(diào)方面沒有角度依存性，富有均勻一致性和再現(xiàn)性，既有柔和溫暖的手感和色彩調(diào)和的質(zhì)感，又有高耐擦傷性(因陽極氧化膜和涂布膜間的粘附性良好)，從而完成了本發(fā)明。
就是，關(guān)于本發(fā)明的第一方式，本發(fā)明的表面處理鋁材是一種在預(yù)粗化處理表面上帶有陽極氧化膜和涂布膜，由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材，其特征在于表面的耐鉛筆刮擦性為6～9H、用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(擴散反射比)在0.2以上。
關(guān)于本發(fā)明的第二方式，本發(fā)明的表面處理鋁材是一種在預(yù)粗化處理表面上帶有陽極氧化膜和涂布膜、由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材，其特征在于表面的耐鉛筆刮擦性為6～9H、用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°L*值與受光角0°的L*值之比(擴散反射比)在0.25以上，從任何方向觀察都能看出反射中無斑駁且色調(diào)相同。
關(guān)于本發(fā)明的第三方式，本發(fā)明的表面處理鋁材是一種借助酸蝕刻處理及堿蝕刻處理使預(yù)粗化處理表面上帶有陽極氧化膜和涂布膜、由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材，其特征在于表面的耐鉛筆刮擦性為6～9H、用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(擴散反射比)在0.2以上。
關(guān)于本發(fā)明的第四方式，本發(fā)明的表面處理鋁材是一種借助酸蝕刻處理及堿蝕刻處理使預(yù)粗化處理表面上帶有陽極氧化膜和涂布膜、由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材，其特征在于表面的耐鉛筆刮擦性為6～9H，用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(擴散反射比)在0.25以上，從任何方向觀察都能看出反射中無斑駁且色調(diào)相同。
本發(fā)明的表面處理鋁材的制造方法的特征在于對鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材做粗化處理，再做陽極氧化處理，形成氧化膜后實施電積附涂布處理。
在本發(fā)明中，為了具備高耐擦傷性，表面耐鉛筆刮擦性為6～9H、更優(yōu)選為7～9H，最優(yōu)選為8～9H。本發(fā)明的表面處理鋁材，難以產(chǎn)生裂紋，不剌眼。
本發(fā)明表面處理鋁材的擴散反射比在0.2以上，優(yōu)選在0.25以上，更優(yōu)選在0.30以上，最優(yōu)選在0.35以上。
此處，用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角0°的L*值是擴散反射的亮度，用同一變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°的L*值是全反射的亮度。用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°L*值之比(擴散反射比)是鋁材表面的光澤和色調(diào)的角度依存性的光學(xué)上數(shù)字化。其值近似1時，成為無光澤外觀，色調(diào)不因觀察角度而不同。
在本發(fā)明的表面處理鋁材上，從任何方向觀察也只看到同一顏色，在任意方向測得的擴散反射比都在0.2以上，優(yōu)選在0.25以上，更優(yōu)選在0.30以上，最優(yōu)選在0.35以上。
并且，本發(fā)明的表面處理鋁材，從任何方向觀察也只看到同一顏色，在觀察角度光澤及顏色不變。用變角分光裝置在與鋁材延伸方向(輥壓材為輥壓方向、擠出型材為擠出方向)垂直面內(nèi)入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(第一擴散反射比)的、與鋁材延伸方向平行面內(nèi)入射角-45°測得，受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(第二擴散反射比)兩者的比率優(yōu)選在0.80以上，第一擴散反射比與第二擴散反射比的比率更優(yōu)選在0.85以上。
與鋁材延伸方向垂直面的擴散反射比(第一擴散反射比)的、與鋁材延伸方向平行面的擴散反射比(第二擴散反射比)的比率是，把方向依存性加到鋁材表面光澤和色調(diào)的角度依存性的光學(xué)上數(shù)字化。
本發(fā)明的表面處理鋁材，即使在預(yù)粗化處理后經(jīng)過陽極氧化處理和電積附涂布處理，仍留有基底面的形狀，能夠大大降低表面的光澤度，其結(jié)果，得到有柔和溫暖手感和色彩調(diào)和質(zhì)感的表面。
就本發(fā)明的表面處理鋁材而言，鏡面光澤度優(yōu)選在15以下，做消光電積附涂布，鏡面光澤度優(yōu)選在5以下，更優(yōu)選為1～5，最優(yōu)選為2～4。并且，在本發(fā)明的表面處理鋁材表面上有平緩的凹凸面。表面粗度(Rz)優(yōu)選為3～30μm，更優(yōu)選為5～30μm，最優(yōu)選為8～25μm。因有較深的凹部，即使在凸部與別的部件有接觸也不影響凹部的涂布膜。就是，與別的部件的接觸，無論哪個點接觸。或成為點的連續(xù)，都難以看到裂紋。再者，手感光滑，難以傳導(dǎo)金屬特有的冷感，能夠成為消光風(fēng)格的建筑材料。并且，塵土不易附著在上面。
就本發(fā)明的表面處理鋁材而言，做有光電積附涂布。60°鏡面光澤度優(yōu)選為5～15，最優(yōu)選為10～14。
同時，本發(fā)明表面處理鋁材的制造過程是，在通常的預(yù)先處理——預(yù)脫脂、蝕刻之后，借助酸處理及堿處理等做粗化處理，再做陽極氧化處理形成氧化膜后實施電積附涂布處理。
可借助浸漬在硫酸水溶液中，接著浸漬在氫氧化鈉水溶液中除去鋁合金擠出型材表面的自然氧化膜來實施通常的預(yù)先處理——脫脂、蝕刻。
作為粗化處理，可采用化學(xué)加工粗化處理或機械加工粗化處理。
作為化學(xué)加工粗化處理，在酸性水溶液中做陽極電解，在同一水溶液中做浸漬處理使大量的微細凹痕得以形成(酸蝕刻處理)又在堿性水溶液中浸漬，使上述酸蝕刻形成的凹痕進一步擴大(堿蝕刻處理)的兩段處理法是優(yōu)選的?；蛘撸部稍阡X材表面陽極氧化膜等氧化膜形成之后做上述兩段處理。
作為前段的酸蝕刻處理，優(yōu)選借助在含一價酸的水溶液中做陽極電解。優(yōu)選在酸性水溶液中做陽極電解，又在同一水溶液中做浸漬處理，使大量的微細凹痕得以形成。作為此時所用的一價酸及其鹽，可以舉出鹽酸、硝酸、醋酸、高氯酸等、及其鈉鹽、鉀鹽、銨鹽等。優(yōu)選的是鹽酸、硝酸、氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCL)、氯化銨(NH4Ce)、硝酸鈉(NaNO3)、硝酸鉀(KNO3)、硝酸銨(NH4NO3)等。此等一價酸及其鹽除單獨用其一種外，也可用其兩種以上混合得到的混酸及其鹽。
關(guān)于此陽極電解的處理條件，因所用一價酸的種類而異，通常，處理液的濃度為1～500g/l，優(yōu)選為10～200g/l，液溫為10～60℃優(yōu)選為15～50℃，以鋁材為陽極的電流密度為10～300A/m2，優(yōu)選為50～250A/m2，通直流電時間為2～300秒鐘，優(yōu)選為3～180秒鐘。
然后，緊接上述前段酸蝕刻處理，實施后段浸漬在堿性水溶液中的堿性蝕刻處理。在后段工序中，能使前段工序中生成的凹痕擴大。關(guān)于此后段堿蝕刻的處理條件，游離堿的濃度優(yōu)選為20～100g/L，更優(yōu)選為40～70g/L，處理溫度優(yōu)選為30～70℃，更優(yōu)選為40～60℃，PH值優(yōu)選在13以上，而且，處理時間優(yōu)選為3～20分鐘，更優(yōu)選為5～15分鐘。游離堿濃度未滿20g/L，處理溫度未滿30℃，PH值未滿13時，無論哪個場合都是溶解速度緩慢，生產(chǎn)率降低。相反，游離堿濃度超過100g/L，或者處理溫度超過70℃時，溶解速度變得過高。凹痕過分擴大，表面趨于平緩，難以獲得想要的表面狀態(tài)。
關(guān)于處理時間，也因游離堿的濃度，處理溫度，PH值等條件而異，不到3分鐘的短時間浸漬沒有發(fā)生“均勻溶解”，難以獲得想要的凹凸表面，而超過20分鐘的長時間浸漬，轉(zhuǎn)變成過度發(fā)生“均勻溶解”，除凹凸不刺眼之外還使鋁的溶解量變大，這也是不希望有的。
本發(fā)明的表面處理鋁材，借助酸蝕刻及堿蝕刻處理做粗化處理后，即使經(jīng)過陽極其氧化處理和電積附涂布處理，仍留有基底面的形狀，能夠大大降低表面的光澤度，其結(jié)果，得到有柔和溫暖手感和色彩調(diào)和質(zhì)感的表面。
借助上述化學(xué)加工粗化處理后再經(jīng)陽極氧化處理及電積附涂布的本發(fā)明表面處理鋁材，由于成為比較均勻一致的凹凸面，能夠把反射率抑制在極低水平，能夠形成均勻一致的消光表面。此結(jié)果，從任何方向觀察都能看到反射中無斑駁且色調(diào)相同。
并且，因為凹凸面的凹底借助化學(xué)蝕刻形成擴大部，所以形狀不均勻一致。陽極氧化處理后的電積附涂布膜，借助錨定作用粘合性良好，難以剝離。尤其可得到部分粘合力。此結(jié)果，即使為消除涂布膜而刮擦，也只能把凸部削成點狀，凹部的涂布膜沒有一起剝離。借助實施化學(xué)蝕刻就能做到使擠出口膜的痕跡(die mark)擠出時的條紋難以見到。
尤其是，上述經(jīng)酸蝕劑及堿蝕刻“兩段處理”化學(xué)蝕刻處理的本發(fā)明表面處理鋁材，因為有復(fù)雜形狀的全向表面被均勻一致地蝕刻，所以材料形成時的輥壓痕跡和擠出痕跡等消失，擠出口模痕跡尤其難以見到。
并且，作為機械加工粗化處理，噴丸處理是優(yōu)選的。作為噴丸處理，例如，使用一種最大粒徑在1mm以下且平均粒徑在100μm以上的氧化鋁粒子對鋁材表面做噴丸處理是最優(yōu)選的。氧化鋁粒子用于鋁材噴丸之所以最好，是因為它容易在硬質(zhì)鋁材表面形成微細的凹凸，而且即使殘留在鋁材表面也不會給后續(xù)工序帶來有害影響。因而，別的粒子，只要能發(fā)揮與氧化鋁粒子同樣作用，如陶瓷、砂，或金屬等，也能使用。
如圖1所示，優(yōu)選的本發(fā)明表面處理鋁材，在鋁基底上有陽極氧化膜，其上又有電積附涂布膜。因為凹凸面的凹底由化學(xué)蝕刻形成擴大部，所以形狀不均勻一致。就是，在陽極氧化膜形成的凹凸部屢次觀察到，凹底的寬窄明顯大于開口部出入口的寬窄。其結(jié)果，如圖1所示，陽極氧化處理后的電積附涂布膜，借助錨定作用粘合性良好，難以剝離。尤其可得到部分粘合力。此結(jié)果，即使為消除涂布膜而刮擦，也只能把凸部削成點狀，凹部的涂布膜沒有一起剝離。借助實施化學(xué)蝕刻就能做到使擠出口模的痕跡(擠出時的條紋形狀)難以見到。尤其是上述酸蝕刻及堿蝕刻“兩段處理“化學(xué)蝕刻處理的本發(fā)明表面處理鋁材，因為有復(fù)雜形狀的全向表面被均勻一致地蝕刻，所以材料形成時的輥壓痕跡和擠出痕跡等消失，擠出口模痕跡尤其難以見到。
可借助通常的方法實施陽極氧化處理。在此陽極氧化處理中包括陽極氧化膜的形成和金屬氧化物的析出。例如，此陽極氧化膜的形成可在硫酸浴(直流100～150A/m2)中實施。金屬氧化物的析出，可用通常的方法使產(chǎn)生目的著色的金屬析出，或可借助電解著色處理使金屬氧化物析出。接著，借助電積附涂布在此陽極氧化膜上形成涂布膜。作為電積附涂布，優(yōu)選的是借助通常的方法實施。電積附涂布可兼顧封孔。電積附涂布有消光電積附涂布和有光電附涂布，可用透明涂料也可用含顏料的著色涂料。
此外，在通常的預(yù)先處理——脫脂、蝕刻的后粗化處理前，及粗化處理后的后陽極化處理前，分別借助通常的方法實施中和處理是合乎需要的。
并且，在電積附涂布，尤其消光電積附涂布之前，借助周知的方法實施電解著色處理是合乎需要的，借此對多色化采取措施是可能的。例如，在以產(chǎn)生目的著色的金屬鹽為主的電解著色槽中浸漬以使有色的金屬氧化物在此陽極氧化膜里析出。也可在涂有陽極氧化膜鋁材上借助電解著色處理，為獲得基于光干涉的著色而實施陽極氧化膜細孔的改性處理，然后實施電解著色處理。此時，優(yōu)選的是，首先把改性的鋁材作為陽極，為暫時隔離層的調(diào)整而實施初步電解處理，隨后把它作為陰極，在含有金屬鹽的電解槽中借助施加正脈動電壓的直流電流實施電解著色。
按照本發(fā)明，能夠提供一種新的表面處理鋁材，在表面光澤和色調(diào)方面沒有角度依存性，從任何方向觀察都看到相同顏色，顏色不因觀察角度而異，富有均勻一致性和再現(xiàn)性，既有柔和溫暖的手感和色彩調(diào)和的質(zhì)感，又有高耐擦傷性，難以產(chǎn)生裂紋，不刺眼。


圖1本發(fā)明表面處理鋁材的表面部分斷面模式2本發(fā)明實施例1表面處理鋁合金擠出型材表面的位置處在與此型材的擠出方向(延伸方向)平行面內(nèi)的方向，使自然光從此鋁材表面傾斜的方向入射，從正當頭觀察的照片。
圖3本發(fā)明實施例1表面處理鋁合金擠出型材表面的位置處在與此型材的擠出方向(延伸方向)垂直面內(nèi)的方向，使自然光從此鋁材表面傾斜的方向入射，從正當頭觀察的照片。
圖4比較例1的表面處理鋁合金擠出型材表面的位置處在與此型材擠出方向(延伸方向)平行面內(nèi)的方向，使自然光從此鋁材表面傾斜的方向入射，從正當頭觀察的照片。
圖5比較例1的表面處理鋁合金擠出型材表面的位置處在與此型材擠出方向(延伸方向)垂直面內(nèi)的方向，使自然光從此鋁材表面傾斜的方向入射，從正當頭觀察的照片。
圖6入射角為-45°時各受光角的L*值的曲線圖，符號說明1電積附涂布膜 2陽極氧化膜3鋁基底°具體實施方式
下面，依照實施例具體地說明本發(fā)明合適的實施方式。
實施例1作為預(yù)處理，把A6063鋁合金擠出型材浸漬在濃度100g/L的硫酸水溶液中210秒鐘，接著，浸漬在濃度50g/L的氫氧化鈉水溶液中(槽溫50℃)3分鐘，除去此型材表面的自然氧化膜。接著對此預(yù)處理了的型材在濃度150g/L的硫酸水溶液中(槽溫20℃、電流密度150A/m2)做陽極氧化處理2分鐘。
接著，在濃度100g/L的鹽酸水溶液中(槽溫30℃、電流密度100A/m2)做陽極電解1分鐘，又在同一水溶液中做浸漬處理5分鐘，使大量的微細凹痕得以形成，又在濃度50g/L的氫氧化鈉水溶液中(槽溫50℃)浸漬10分鐘，使上述鹽酸蝕刻形成的凹痕進一步擴大，浸漬在硫酸水溶液中做中和處理，接著，在濃度150g/L的硫酸水溶液中(電流密度150A/m2)做陽極氧化處理30分鐘。再用通常的方法做消光電積附涂布處理，接著，在180℃下做烘熔處理20分鐘，制得表面處理的鋁合金擠出型材。
對所得表面處理鋁合金擠出型材的耐鋁筆刮擦性、而擦傷性、第一擴散反射之比(用變角分光裝置在入射角-45°測得的受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比)、第二擴散反射之比(用變角分光裝置在垂直于鋁擠出型材表面、且在與鋁材料延伸方向平行面內(nèi)入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比)、第一擴散反射比與第2擴散反射比兩者的比率、60°鏡面光澤度、以及表面粗度(Rz)的測定結(jié)果示于表1。再者，耐鉛筆刮擦性按JIS H8602測定，各個擴散反射比用村上色彩技術(shù)研究所(株)制的變角分光測色裝置GCMS-4，在入射角-45°測定。
使此表面處理鋁合金擠出型材的位置處在與型材的擠出方向(延伸方向)平行面內(nèi)的方向，使自然光從此鋁材表面傾斜的方向入射，從此鋁合金擠出型材表面的正當頭觀察的照片示于圖2；以及位置處在與此型材的擠出方向(延伸方向)垂直面內(nèi)的方向，使自然然光從此鋁材表面傾斜方向入射，從此鋁合金型材表面的正當頭觀察的照片示于圖3。在任何情況下都沒觀察到擠出口模痕跡(die mark)。從任何方向觀察都能看出反射中無斑駁且色調(diào)相同。


實施例2與實施例1相同，把A6063鋁合金擠出型材浸漬在硫酸水溶液及氫氧化鈉水溶液中以除去表面的自然氧化膜，做陽極氧化處理、陽極電解，在同一水溶液中作浸漬處理便大量微細凹痕得以形成，在氫氧化鈉水溶液中浸漬使凹痕進一步擴大，做中和處理，接著，做陽極氧化處理，形成陽極氧化膜(至此與實施例1相同)。
再用通常的方法做有光澤電積附涂布處理，接著，在180℃下做烘焙處理20分鐘，制得表面處理的鋁合金擠出型材。
對所得表面處理鋁合金擠出型材，與實施例1同樣項目的評價測定結(jié)果示于表1。
實施例3用氧化鋁系磨料(粒度#60)，在壓力4kg/cm2、速度0.5m/mim條件下，對A6063鋁合金擠出型材做噴丸處理。
接著，浸漬在濃度100g/L的硫配水溶液中210秒鐘，接著，浸漬在濃度50g/L的氫氧化鈉水溶液中(槽溫50℃)3分鐘，又浸漬在硫酸水溶液中做中和處理。
其后，在濃度150g/L的硫酸水溶液中(電流密度150A/m2做陽極氧化處理30分鐘，形成陽極氧化膜。再用通常的方法做消光電積附涂布處理，接著，在180℃下做烘焙處理20分鐘，制得表面處理的鋁合金擠出型材。對此表面處理鋁合金擠出型材，與實施例1同樣項目的測定結(jié)果示于表1。
比較例1作為預(yù)處理，把A6063鋁合金擠出型材浸漬在濃度100g/L的硫酸水溶液中210秒鐘，接著，浸漬在濃度50g/L的氫氧化鈉水溶液中(槽溫50℃)5分鐘，除去此型材表面的自然氧化膜。
接著，不經(jīng)表面粗化處理，在濃度150g/L的硫酸水深液中(電流密度150A/m2)做陽極氧化處理30分鐘，形成陽極氧化膜，再做消光電積附涂布處理，接著，在180℃下做烘焙處理20分鐘，得到表面處理的鋁合金擠出型材。對此表面處理鋁合金擠出型材，與實施例1同樣項目的測定結(jié)果示于表1。
使此表面處理鋁合金擠出型材的位置處在與型材擠出方向(延伸方向)平行面內(nèi)的方向，使自然光從此鋁材表面傾斜的方向入射，從此鋁合金擠出型材表面的正當頭觀察的照片示于圖4；以及位置處在與此型材擠出方向(延伸方向)垂直面內(nèi)的方向，使自然光從此鋁材表面傾斜方向入射，從此鋁合金型材表面的正當頭觀察的照片示于圖5。可觀察到圖4中的擠出口模痕跡不鮮明，而圖5中的擠出口膜痕跡明顯。取決于觀察方向，能夠看出反射中有斑駁且色調(diào)不同。
實施例4與實施例1相同，把A6063鋁合金擠出型材浸漬在硫酸水溶液及氫氧化鈉水溶液中以除去表面的自然氧化膜，做陽極氧化處理、做陽極電解，在同一水溶液中做浸漬處理使大量微細凹痕得以形成，在氫氧化鈉水溶液中浸漬使凹痕進一步擴大，做中和處理，接著，做陽極氧化處理，形成陽極氧化膜(至此與實施例1相同)。
接著浸漬在以硫磺酸鎳為主的電解著色槽中，使有色的金屬氧化物在此陽極氧化膜中析出。再用通常的方法做消光電積附涂布處理，接著，在180℃下做烘焙處理，制得表面處理的鋁合金擠出型材。
對所得表面處理鋁合金擠出型材的耐鉛筆刮擦性，耐擦傷性、擴散反射比(用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比)、60°鏡面光澤度、以及表面粗度(Rz)的測定結(jié)果示于表2。再者，耐鉛筆刮擦性按JISH8602測定，擴散反射比用村上色彩技術(shù)研究所(株)制的變角分光測色裝置GCMS-4，在入射角-45°測定。


實施例5與實施例3相同，對A6063鋁合金擠出型材做噴丸處理，浸漬在硫酸水溶液及氫氧化鈉水溶液中，中和處理后再做陽極氧化處理，形成陽極氧化膜(至此與實施例3相同)。
接著，浸漬在以硫酸鎳為主的電解著色槽中，使有色的金屬氧化物在此陽極化膜中析出。再用通常的方法做消光電積附涂布處理，接著，在180℃下做烘焙處理20分鐘，制得表面處理的鋁合金擠出型材。對此表面處理鋁合金擠出型材，與實施例4同樣項目的測定結(jié)果示于表2。
比較例2把A6063鋁合金擠出型材，不經(jīng)表面粗化處理，浸漬在濃度100g/L的硫酸水溶液中210秒鐘，接著浸漬在濃度50g/L的氫氧化鈉水溶液中(槽溫50℃)3分鐘，除去此型材表面的自然氧化膜作為預(yù)處理。接著，用含硫酸160g/L的電解液(23℃)且在電流密度150A/m2的條件下做陽極氧化處理，形成陽極氧化膜，浸漬在以硫酸鎳為主的電解著色槽中，使有色的金屬氧化物在此陽極氧化膜中析出。接著，實施與實施例1同樣的消光電積附涂布處理及烘焙處理，得到表面處理的鋁合金擠出型材。對此表面處理鋁合金擠出型材，與實施例4同樣項目的測定結(jié)果示于表2。
圖6給出，用村上公司色彩技術(shù)研究所(株)制的變角分光測色裝置在入射角-45°測得各受光角的L*值的曲線圖。
權(quán)利要求
1.一種表面處理鋁材，其特征在于預(yù)粗化處理表面上帶有陽極氧化膜和涂布膜，由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材，表面的耐鉛筆刮擦性為6H～9H，用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比在0.2以上。
2.按照權(quán)利要求1表面處理鋁材，其特征在于60°鏡面光澤度在15以下，表面粗度(Rz)為3～30μm。
3.按照權(quán)利要求1或2的表面處理鋁材，其特征在于該涂布膜是一種借助消光電積附涂布處理形成的消光電積附涂布層，60°鏡面光澤度在5以下。
4.按照權(quán)利要求1或2的表面處理鋁材，其特征在于該涂布膜是一種借助有光澤電積附涂布處理形成的有光澤電積附涂布層，60°鏡面光澤度為5～15。
5.按照權(quán)利要求1或2的表面處理鋁材，其特征在于該陽極氧化膜是一種電解著色處理的陽極氧化膜。
6.按照權(quán)利要求1的表面處理鋁材，其特征在于用變角分光裝置在入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比在0.25以下，從任何方向觀察都能看出反射中無斑駁，同一色調(diào)。
7.按照權(quán)利要求6的表面處理鋁材，其特征在于用變角分光裝置在與鋁材延伸方向垂直面內(nèi)入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(第一擴散反射比)的、與鋁材延伸方向平行面內(nèi)入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(第二擴散反射比)兩者的比率在0.8以上。
8.按照權(quán)利要求6或7的表面處理鋁材，其特征在于60°鏡面光澤度在15以下，表面粗度(Rz)為3～30μm。
9.按照權(quán)利要求6或7的表面處理鋁材，其特征在于該涂布層是一種借助消光電積附涂布或有光澤電積附涂布處理形成的電積附涂布層。
10.按照權(quán)利要求1的表面處理鋁材，其特征在于借助酸蝕刻及堿蝕刻處理在預(yù)粗化處理表面上帶有陽極氧化膜和涂布層。
11.按照權(quán)利要求10的表面處理鋁材。其特征在于60°鏡面光澤度在15以下，表面粗度(Rz)為3～30μm。
12.按照權(quán)利要求10或11的表面處理鋁材，其特征在于該涂布層是一種借助消光電積附涂布和有光澤電積附涂布處理形成的電積附涂布層。
13.按照權(quán)利要求10或11的表面處理鋁材，其特征在于該陽極氧化膜是一種電解著色處理的陽極氧化膜。
14.按照權(quán)利要求10的表面處理鋁材，其特征在于用變角分光裝置在入角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比在0.25以上，從任何方向觀察都能看出反射中無斑駁同一色調(diào)。
15.按照權(quán)利要求14的表面處理鋁材，其特征在于用變角分光裝置在與鋁材延伸方向垂直面內(nèi)入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(第一擴散反射比)的，與鋁材延伸方向平行面內(nèi)入射角-45°測得受光角45°的L*值與受光角0°的L*值之比(第二擴散反射比)的比率在0.8以上。
16.按照權(quán)利要求14或15的表面處理鋁材，其特征在于60°鏡面光澤度在15以下，表面粗度(Rz)為3～30μm。
17.按照權(quán)利要求14或15的表面處理鋁材，其特征在于涂布層是一種借助消電積附涂布或有光澤電積附涂布處理形成的電積附涂布層。
18.按照權(quán)利要求1的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于對由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材做粗化處理，再做陽極氧化處理以形成氧化膜、實施電積附涂布處理。
19.按照權(quán)利要求18的表面處理鋁材的制造方法其特征在于在該粗化處理之前，實施預(yù)脫脂和蝕刻的預(yù)先處理以除去表面的自然氧化膜。
20.按照權(quán)利要求18的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于該粗化處理是一種借助化學(xué)加工的粗化處理。
21.按照權(quán)利要求20的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于該粗化處理是一種酸蝕刻處理及堿蝕刻處理的兩段處理。
22.按照權(quán)利要求21的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于陽極氧化膜等的氧化膜在鋁材表面形成后，實施該兩段處理的粗化處理。
23.按照權(quán)利要求21的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于作為該堿蝕刻處理，是浸漬在游離堿濃度為20～100g/L，PH在13以上的堿性水深液中。
24.按照權(quán)利要求21的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于作為該酸蝕刻處理，是在含一價酸的水溶液中實施陽極電解處理。
25.按照權(quán)利要求24的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于在該陽極電解處理后，又在同一水溶液中做浸漬處理，使大量的微細凹痕得以形成。
26按照權(quán)利要求24的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于作為該陽極電解處理，用1～500g/L濃度的一價酸處理液，液溫10～60℃，鋁材作為陽極，以電流密度10～300A/m2的直流通電2～300秒鐘。
27.按照權(quán)利要求18的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于該粗化處理是一種借助機械加工的粗化處理。
28.按照權(quán)利要求18的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于作為電積附涂布，是消光電積涂布或是有光澤電積附涂布。
29.按照權(quán)利要求18的表面處理鋁材的制造方法，其特征在于電積附涂布之前，實施電解著色處理。
全文摘要
提供一種在表面光澤和色調(diào)觀察時沒有角度依存性、也沒有方向依存性、表面光澤及色調(diào)富有均勻一致性和再現(xiàn)性、既有柔和溫暖的手感和色彩調(diào)和的質(zhì)感，又有高耐擦傷性的表面處理鋁材。其特征在于表面的耐鉛筆刮擦性為6～9H，用變角分光裝置在入射角－45°測得受光角45°的L
文檔編號C25D11/20GK1718869SQ20041008171
公開日2006年1月11日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者塚本由美子, 入谷隆 申請人:日本輕金屬株式會社, 新日輕株式會社