機能性物の製造方法及びこれを用いて製造した機能性粒状／粉状物
【課題】 粒状乃至粉状の機能性物を生成するのに適した機能性物の製造方法を提供すること。
【解決手段】 アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程Ｓ１と、母材とその表面に形成された陽極酸化被膜との密着性を低下させる密着性低下工程Ｓ２と、陽極酸化被膜の多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を陽極酸化被膜に付与する金属析出工程Ｓ３と、陽極酸化被膜の多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程Ｓ５と、母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程Ｓ５とを含む機能性物の製造方法。被膜剥離工程Ｓ６の後に、生成した機能性生成物を粒状乃至粉状に加工する粒状／粉状加工工程Ｓ７を設けることができる。
【解決手段】 アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程Ｓ１と、母材とその表面に形成された陽極酸化被膜との密着性を低下させる密着性低下工程Ｓ２と、陽極酸化被膜の多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を陽極酸化被膜に付与する金属析出工程Ｓ３と、陽極酸化被膜の多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程Ｓ５と、母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程Ｓ５とを含む機能性物の製造方法。被膜剥離工程Ｓ６の後に、生成した機能性生成物を粒状乃至粉状に加工する粒状／粉状加工工程Ｓ７を設けることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌性機能又はマイナスイオン発生機能などの機能を持たせた機能性物の製造方法、またこの製造方法を用いて製造した機能性粒状／粉状物に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム又はその合金から形成された母材に抗菌性を持たせ、この抗菌性を有する母材を鍋、釜、食器、ホットプレートなどに適用することが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような抗菌性を有する母材は、例えば、硫酸浴（又はシュウ酸浴）に硫酸銀（又は硝酸銀）を添加した電解液中に母材を浸漬し、このような状態にて交直重畳電流（又はマイナス波を有するＰＲ電流、マイナス波を有するパルス波電流）を加えて電解処理することによって製造され、このよう処理することによって、母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜が形成されると同時に、形成した陽極酸化被膜の多数の細孔内に銀が析出され、析出した銀によって母材に抗菌性機能を持たせることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４７５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の方法では、母材の陽極酸化被膜内に析出された銀から発生する銀イオンによってに母材に抗菌性機能を持たせることができるが、その適用はプレート状乃至ブロック状の部材に限られ、銀イオン効果による抗菌性機能などを持たすことができるものが限定されるという問題がある。
【０００５】
近年、銀イオン、マイナスイオンなどの効能が注目され、より広い分野への適用が期待され、銀などの金属を粒状乃至粉状に加工したものが実用に供されている。このような粒状／紛状物は、適用する物に練り込まれて使用されるが、金属を直接的に混入するために、金属の特性としての機能が充分に発揮されないという問題がある。例えば、抗菌性を付与するために銀粉末を混入したとしても、銀による抗菌性機能を充分に持たせることができない。
【０００６】
本発明の目的は、粒状乃至粉状の機能性物を生成するのに適した機能性物の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、抗菌性機能又はマイナスイオン発生機能などの機能を充分に発揮する粒状／粉状物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の機能性物の製造方法は、アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記母材とその表面に形成された前記陽極酸化被膜との密着性を低下させる密着性低下工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、前記母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の機能性物の製造方法は、アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記母材への密着性を弱化させる密着性弱化工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、前記母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の機能性物の製造方法は、アルミニウム又はその合金から形成された箔状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を完全に形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の機能性物の製造方法では、前記陽極酸化被膜工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴の中に前記母材を浸漬して陽極酸化処理を施して前記母材に前記陽極酸化被膜を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の機能性物の製造方法では、前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金属の硝酸塩としての硝酸銀及び硝酸銅のいずれか一つ又は二つ、又は金属の硫酸塩としての硫酸銀及び硫酸銅のいずれか一つ又は二つを添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に添加した硝酸塩又は硫酸塩の金属を析出させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載の機能性物の製造方法では、前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金属としての金及び/又は白金の金属塩を添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金及び／又は白金を析出させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項７に記載の機能性物の製造方法では、前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中にマイナスイオン発生金属塩を添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内にマイナスイオン発生金属を析出させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項８に記載の機能性物の製造方法では、前記マイナスイオン金属がジルコニウム、パナジウム、リチウム、イットリウム、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリン、トリウム、ウラン、ラジウム又はラドンから選ばれた一つ又は複数の金属であり、また前記遠赤外線発生金属がパラジウム、ゲルマニウム又はトルマリンから選ばれた一つ又は複数の金属であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項９に記載の機能性物の製造方法では、前記密着性低下工程では、前記陽極酸化被膜工程における前記陽極酸化処理の後に、そのままの状態に第１処理時間にわたって保持する、又は前記陽極酸化被膜形成工程よりも低い所定電圧でもって前記陽極酸化処理を第２処理時間にわたって施すことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項１０に記載の機能性物の製造方法では、前記金属析出工程と前記狭孔処理工程との間に、前記陽極酸化被膜の前記母材への密着性を弱化させる密着性弱化工程が行われることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１１に記載の機能性物の製造方法では、前記密着性弱化工程では、前記陽極酸化被膜に金属が析出した前記母材を中性浴に浸漬させて直流電圧を印加して電解処理することを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明の請求項１２に記載の機能性粒状／粉状物は、請求項１〜１１のいずれかに記載の製造方法により製造した機能性生成物を粒状乃至粉状に加工したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に従う機能性物の製造方法によれば、母材の表面に陽極酸化被膜を形成した後に密着性低下工程を遂行するので、母材と陽極酸化被膜との密着性が低下し、後の被膜剥離工程において陽極酸化被膜を母材から容易に剥離することができる。また、金属析出工程において、陽極酸化被膜の多数の細孔に金属を析出させるので、母材から剥離した陽極酸化被膜（即ち、剥離生成物）に析出した金属の機能、例えば銀を析出させた場合に銀による抗菌性機能を持たせることができる。特に、上述した如くして金属を析出させると、イオン化された金属が析出され、それ故に、金属イオンの放出が多く、付与する機能の効能アップを図ることができる。また、この剥離生成物を粉砕加工処理などすることによって、機能性を有する粒状乃至粉状物を生成することができ、その適用範囲を広めることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項２に記載の機能性物の製造方法によれば、母材の表面に形成した陽極酸化被膜に金属を析出させた後に密着性弱化工程を遂行するので、陽極酸化被膜の母材への密着性を弱化することができ、後の被膜剥離工程において陽極酸化被膜を母材から容易に剥離することができる。また、金属析出工程において陽極酸化被膜に金属を析出させるので、上述したと同様に、剥離した陽極酸化被膜に析出した金属の機能を持たせることができ、また付与する機能の効能を高めることができ、この剥離生成物を粉砕加工処理などをすることによって、機能性を有する粒状乃至粉状物を生成することができる。
【００２１】
また、本発明の請求項３に記載の機能性物の製造方法によれば、陽極酸化被膜形成工程において箔状の母材に完全に陽極酸化被膜を形成し、この陽極酸化被膜に金属を析出させているので、それ自体でもって金属が析出した陽極酸化被膜となり、また付与する機能も高められ、この生成物を粉砕加工処理などをすることによって、機能性を有する粒状乃至粉状物とすることができ、比較的簡単な製造工程でもって製作することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項４に記載の機能性物の製造方法によれば、陽極酸化被膜形成工程においては、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴を用いて陽極酸化処理を施すので、母材に陽極酸化被膜を形成することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項５に記載の機能性物の製造方法によれば、金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に硝酸銀（及び／又は硝酸銅）を添加した電解液中にて電解処理を行うので、陽極酸化被膜に銀（及び又は銅）を析出させることができ、析出した銀（及び／又は銅）から発生する銀イオン（及び／又は銅イオン）も多く放出され、銀イオン（及び／又は銅イオン）による充分な抗菌性機能、脱臭性機能、静電気防止機能、熱伝導性機能、導電性機能などを持たせることができる。また、硫酸銀（及び／又は硫酸銅）を添加することによっても、陽極酸化被膜に銀（及び／又は銅）を析出させることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項６に記載の機能性物の製造方法によれば、金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金（及び／又は白金）の金属塩を添加した電解液中にて電解処理を行うので、陽極酸化被膜に金（及び／又は白金）を析出させることができ、金（及び／又は白金）による充分な静電気防止機能、熱伝導性機能、導電性機能などを持たせることができる。尚、金の金属塩とは例えば塩化金酸であり、白金の金属塩とは例えば塩化白金である。
【００２５】
また、本発明の請求項７に記載の機能生物の製造方法によれば、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中にマイナスイオン発生金属塩又は遠赤外線発生金属塩を添加した電解液中にて電解処理を行うので、陽極酸化被膜にマイナス発生金属又は遠赤外線発生金属を析出させることができ、マイナスイオン発生金属による充分なマイナスイオン発生機能を持たせることができ、又は遠赤外線発生金属による充分な遠赤外線発生機能を持たせることができる。
【００２６】
また、本発明の請求項８に記載の機能性物の製造方法によれば、マイナスイオン発生金属として陽極酸化被膜にジルコニウム、パナジウム、リチウム、イットリウム、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリン、トリウム、ウラン、ラジウム又はラドンから選ばれた一つ又は複数の金属を析出させることができ、また遠赤外線発生金属としてパラジウム、ゲルマニウム又はトルマリンから選ばれた一つ又は複数の金属を析出させることができる。
【００２７】
また、本発明の請求項９に記載の機能性物の製造方法によれば、密着性低下工程では、陽極酸化被膜工程における陽極酸化処理の後にそのままの状態に第１処理時間にわたって保持するので、陽極酸化処理の浴液が陽極酸化被膜との境の母材に作用してその表面を溶解し、陽極酸化被膜と母材との密着性を低下させることができる。また、陽極酸化被膜形成工程よりも低い所定電圧で陽極酸化処理を行うことによっても、同様に母材表面を溶解させて陽極酸化被膜の密着性を低下させることができる。
【００２８】
また、本発明の請求項１０に記載の機能性物の製造方法によれば、金属析出工程と狭孔処理工程との間に密着性弱化工程が行われるので、陽極酸化被膜の母材への密着性を弱化させ、陽極酸化被膜を剥離性を更によくすることができる。
【００２９】
また、本発明の請求項１１に記載の機能性物の製造方法によれば、密着性弱化工程では、母材を中性浴中にて直流電流で電解処理するので、陽極酸化被膜の破壊が起こり、これによって、陽極酸化被膜の密着性が弱化させることができる。
【００３０】
更に、本発明の請求項１２に記載の機能性粒状／粉状物によれば、請求項１〜１０のいずれかに記載の製造方法により製造した機能性生成物を粒状乃至粉状に加工しているので、所望の機能性を有する粒状乃至粉状物を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う機能性物の製造方法について説明する。図１は、本発明に従う機能性物の製造方法のプロセスを示す工程図であり、図２は、陽極酸化被膜形成工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図であり、図３は、金属析出工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図であり、図４は、狭孔処理工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【００３２】
図１〜図４を参照して、この製造方法においては、機能性物を製造するのにアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されたプレート状の母材が用いられ、この母材に次の通りの処理加工が施される。
【００３３】
機能性物を製造するには、まず、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１が遂行され、この工程Ｓ１によって、母材２の表面に陽極酸化被膜４（所謂、アルマイト被膜）が形成される。この陽極酸化被膜形成工程Ｓ１においては、それ自体公知の方法により形成され、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸浴及びクロム酸浴のいずれか一つ又はこれらの二つ以上を混合した混合浴が用いられ、かかる陽極酸化処理の浴液に母材が浸漬され、かかる母材２を陽極（プラス）側とし、例えば、この母材２に商用交流電流を印加することによって行われる。このようにすると、母材２の表面に陽極酸化処理が施され、母材２の表面に陽極酸化被膜４が形成される。この場合、印加する交流電流の電流密度は１〜５Ａ／ｄｍ２程度でよい。尚、商用交流電流に代えて、交直重畳電流などを印加するようにしてもよい。
【００３４】
このようにして陽極酸化被膜４を形成すると、母材２は、図２に示すような状態となる。図２において、母材２の表面に形成される陽極酸化被膜４は、母材２の表面に形成されるバリア層６と、このバリア層６の表面に形成される多孔質層８とから構成され、この多孔質層８には、表面側に開口する多数の細孔１０が存在する。このように形成される陽極酸化被膜８では、バイヤ層８の厚さが、例えば０．０１〜０．１μｍ程度であり、多孔質層８の厚さが例えば５〜２０μｍ程度となる。
【００３５】
この陽極酸化被膜形成工程Ｓ１の後に、密着性低下工程Ｓ２が行われ、この密着性低下工程Ｓ２によって、母材２と陽極酸化被膜４との密着性が低下される。この密着性低下工程Ｓ２においては、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１における状態にて、第１の所定時間にわたって母材２に電圧を印加することなくそのままの状態にて浸漬することによって行われる（換言すると、母材２への電流供給を停止した状態にてそのまま放置する）。このようにすると、陽極酸化処理のための浴液が陽極酸化被膜４の多数の細孔１０を通してバリア層６及び母材２の表面に作用し、この浴液によって、バリア層６及び母材２表面が溶解され、陽極酸化被膜４と母材２との密着性が弱められる。
【００３６】
この密着性低下工程Ｓ２では、次のように処理するようにしてもよい。即ち、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１における状態にて、第２の所定時間にわたって、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１と同様の電流を、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１における電圧よりも低い所定電圧で印加するようにしてもよい。このように電圧を印加した場合においても、母材２への陽極酸化処理が促進されず、陽極酸化被膜４と母材２との密着性を弱めることができる。
【００３７】
この密着性低下工程Ｓ２の後に、金属析出工程Ｓ３が遂行され、母材２表面に形成された陽極酸化被膜４（特に、多孔質層８）への金属の析出が行われる。この金属析出工程Ｓ３においては、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸浴及びクロム酸浴のいずれか一つ又はこれらの二つ以上を混合した混合浴が用いられ、金属としての銀１２を析出させる場合に、硝酸銀又は硫酸銀が添加され、硝酸銀又は硫酸銀が添加された電解処理液が用いられる。この電解処理浴の液中に母材２が浸漬され、かかる母材２を陽極（プラス）側とし、例えば、この母材２に交直重畳電流を印加することによって行われる。このようにすると、母材２の表面の陽極酸化被膜４に電解処理液中の銀１２が析出される。この場合、印加する交直重畳電流の電流密度は１〜１０Ａ／ｄｍ２程度でよい。尚、交直重畳電流に代えて、マイナス波を流すＰＲ電流又はマイナス波を流すパルス波電流などを印加するようにしてもよい。
【００３８】
このように金属としての銀１２を析出すると、母材２は、図３に示すような状態となる。図３において、析出する銀１２は、陽極酸化被膜４の多孔質層８の多数の細孔１０の底部から開口に向けて堆積するように析出される。このように析出された銀はイオン化されており、従って銀イオンの放出が大きく、析出した銀１２による機能、例えば抗菌性機能、脱臭性機能、熱伝導性機能、導電性機能、静電気防止機能などを陽極酸化被膜４に充分に持たせることができる。
【００３９】
この実施形態では銀１２を析出させているが、銀１２と同様の機能を持たせるために、金属としての銅を析出させるようにしてもよい。この場合、上述した電解処理浴の液に硝酸銅又は硫酸銅を添加すればよく、このような電解処理浴の液を用いることによって、陽極酸化被膜４の多数の細孔１０内に銅を析出させることができる。尚、銀１２及び銅を析出させる場合、電解処理浴の液に硝酸銀及び硝酸銅を添加するか、又は硫酸銀及び硫酸銅を添加すればよい。
【００４０】
また、例えば、熱伝導性機能、導電性機能、静電気防止機能などの機能を持たせるためには、電解処理浴の液に金属としての金及び／又は白金の金属塩を添加し、上述したと同様の電解処理によって、母材２の表面の陽極酸化被膜４の多数の細孔１０に金及び／又は白金を析出させればよい。
【００４１】
また、マイナスイオン発生機能又は遠赤外線発生機能をもたせるためには、電解処理浴の液にマイナスイオン発生金属又は遠赤外線発生金属の塩を添加して、上述したと同様にして電解処理をすればよく、かく電解処理することによって、母材２の陽極酸化被膜４の多数の細孔１０にマイナスイオン発生金属又は遠赤外線発生金属を析出させることができる。マイナスイオン発生金属は、単にマイナスイオンを発生させる金属と、マイナスイオンを発生させるとともに放射性を有する放射性金属とを含み、単にマイナスイオンを発生させる金属として、例えばジルコニウム、パナジウム、リチウム、イットリウム、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリンなどがあり、放射性金属として、例えばトリウム、ウラン、ラジウム、ラドンなどがある。また、遠赤外線発生金属とは、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリンなどであり、これらの金属は上述したようにマイナスイオン発生金属として用いられる。
【００４２】
上述した金属析出工程Ｓ３の後に、密着性弱化工程Ｓ４が遂行され、母材２と陽極酸化被膜４との密着性が更に弱められる。この密着性弱化工程Ｓ４においては、中性液の浴中に母材２を浸漬し、この母材２に直流電圧を印加することによって行われる。このようにすると、陽極酸化被膜４の破壊が生じ、この破壊によって陽極酸化被膜４の母材２への密着性が更に弱化される。
【００４３】
この密着性弱化工程Ｓ４の後に、狭孔処理工程Ｓ５が遂行され、陽極酸化被膜４の多孔質層８に存在する多数の細孔１０の開口が狭められる。この狭孔処理工程Ｓ５においては、狭孔処理浴の液中に母材２を浸漬することによって行われる。このように処理すると、図４に示すように、母材２表面の陽極酸化被膜４の多数の細孔１０の開口が狭められ、陽極酸化被膜４が安定化されるとともに、析出した銀１２の陽極酸化被膜４からの離脱が確実に防止される。この狭孔処理工程Ｓ５における狭孔処理浴は、例えば、酢酸ニッケルを添加水溶液でよく、この狭孔処理液が例えば９０℃前後に沸かした状態で用いられる。狭孔処理にこのような高温の水溶液を用いるので、母材２と陽極酸化被膜４との熱膨張の差により陽極酸化被膜４にクラックが生じ易くなり、このことに起因しても、陽極酸化被膜４の母材２からの剥離が容易となる。
【００４４】
この狭孔処理工程Ｓ５の後に、被膜剥離工程Ｓ６が行われ、母材２から陽極酸化被膜４の剥離が行われる。この被膜剥離工程Ｓ６においては、母材２を曲げることができる程度に薄いときには、この母材２を湾曲させることによって行われ、このように湾曲させることによって、陽極酸化被膜４を母材２表面から剥離することができる。特に、密着性低下工程Ｓ２及び密着性弱化工程４において母材２と陽極酸化被膜４との密着性を弱めているので、陽極酸化被膜４の剥離を容易に行うことができる。尚、湾曲させることが難しいときには、ブラシなどを母材２の表面に作用させて剥離させることができる。このようにして銀１２が析出した陽極酸化被膜４、即ち機能性を有する生成物（この場合、抗菌性などの銀１２による機能を発揮する物）を製造することができる。
【００４５】
この機能性生成物を粒状乃至粉状に形成する場合、その後に粒状／粉状加工工程Ｓ７が遂行される。この粒状／粉状加工工程Ｓ７においては、例えば電動ミキサー（図示せず）などを用いて小さく粉砕し、機能性生成物を所望の大きさの粒状乃至粉状に加工する。
【００４６】
このように加工した機能性物は、小さな粒状乃至粉状に形成されているので、各種材料に練り込む、混合させるなどすることによって広く適用することができ、多孔質物質（例えば、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂など）、繊維（例えば、織布、不織布など）に練り込むことによって、これらに機能性物による機能を持たせることができ、また塗料などに混合することによって、塗料を塗布、吹き付けたものに機能性物による機能を持たせることができる。
【００４７】
上述した製造方法では、母材２と陽極酸化被膜４との密着性を弱めるために密着性低下工程Ｓ２及び密着性弱化工程Ｓ５を実施しているが、必ずしも二つの工程を実施する必要はなく、密着性低下工程Ｓ２のみで密着性を弱くすることができるときには密着性弱化工程Ｓ４を省略することができ、また密着性弱化工程Ｓ４のみで密着性を弱めることができるときには密着性低下工程Ｓ２を省略することができる。
【００４８】
また、上述した実施形態では、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１における陽極酸化処理浴に硫酸浴などを用いるとともに、金属析出工程Ｓ３における電解処理浴に硫酸浴などを用いているが、陽極酸化処理浴及び／又は電解処理浴として、酸性深層水の浴を用いるようにしてもよい。この場合、酸性深層水はカドミウム、鉛、水銀、ヒ素、クロムなどの有害物質を含んでいないので、環境への悪影響が少なく、また処理を行う作業者への人体への悪影響も少なくすることができる。
【００４９】
また、上述した実施形態ではプレート状の母材を用いているが、ブロック状の母材を用いるようにしてもよく、この場合、ブロック状の母材の表面に形成された陽極酸化被膜を例えば剥離用工具を用いて剥離除去するようになる。また、母材としてアルミニウム又はアルミニウム合金から形成された箔状のものを用いるようにしてもよく、箔状の場合には、例えば、図５に示すようにして製造される。
【００５０】
図５において、箔状の母材を用いて機能性物を製造する場合、母材の表面にのみ陽極酸化被膜を形成するのではなく、母材の全体に陽極酸化被膜を形成するようになり、そのために、母材として厚さが７〜２０μｍ程度のものを用いるようになる。この場合、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１１において、箔状の母材に陽極酸化被膜を完全に形成する（アルミニウム又はアルミニウム合金が残らないように母材に陽極酸化処理を施す）ようすることが重要である。尚、この陽極酸化被膜の形成は、図１における陽極酸化被膜形成工程Ｓ１と同様にして行うことができる。
【００５１】
箔状の母材を用いた場合、それ自体が機能性物として製造されるので、母材表面から陽極酸化被膜を剥離する工程及びこの剥離に関連する工程、即ち密着性低下工程、密着性弱化工程及び被膜剥離工程を必要とせず、比較的簡単な製造工程でもって製造することができる。即ち、母材を完全な陽極酸化被膜に形成した（陽極酸化被膜形成工程Ｓ１１）後、形成された陽極酸化被膜に金属の析出が行われ（金属析出工程Ｓ１２）、その後陽極酸化被膜の多数の細孔の開口を狭める狭孔処理が行われ（狭孔処理工程Ｓ１３）、その後、必要に応じて、生成した機能性物を粉砕して粒状乃至粉状に形成され（粒状／粉状加工工程Ｓ１４）、このようにして粒状乃至氏粉状の機能性物を製造することができる。尚、箔状の母材を用いた場合においても、プレート状の母材を用いたときと同様にして、上述したと同様にして各種金属を陽極酸化被膜に析出させることができる。
【００５２】
以上、本発明に従う機能性物の製造方法及びこの製造方法を用いて製造した機能性粒状／粉状物について説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００５３】
実施例
実施例として、アルミニウムから形成された母材を用いて次の通りにして機能性物を製造した。母材として、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚さ０．１ｃｍのプレート状のものを用いた。陽極酸化処理浴として硫酸浴を用い、この陽極酸化処理液に母材を浸漬させて陽極酸化処理を行った（陽極酸化被膜形成工程）。陽極酸化処理時には、交流電流を供給し、そのときの電流密度は２Ａ／ｄｍ２であった。その後、母材に供給する電流を停止し、母材を陽極酸化処理液中に２０分間にわたって浸漬させた（密着性低下工程）。
【００５４】
その後、電解処理浴として硫酸浴を用い、この硫酸浴に硝酸銀を添加した電解処理液に母材を浸漬させて電解処理を行った（金属析出工程）。電解処理時には、交直重畳電流を供給し、そのときの電流密度は３Ａ／ｄｍ２であった。このように処理することによって、陽極酸化被膜の細孔内に銀が析出した。
【００５５】
しかる後、中性液浴に母材を浸漬させ、直流電圧を印加して密着性弱化処理を行った（密着性弱化処理工程）。その後、狭孔処理浴として酢酸ニッケルを添加した水溶液を用い、９０℃に沸かした狭孔処理浴に母材を浸漬させて狭孔処理を行った（狭孔処理工程）。その後に、プレート状の母材を湾曲させて、母材の表面から陽極酸化被膜を剥離させた（被膜剥離工程）。この剥離工程においては、プレート状母材を湾曲させるだけで陽極酸化被膜を簡単に剥離させることができた。このように密着性低下工程及び密着性弱化工程を行うことによって、プレート状母材を湾曲させるという簡単な作業でもって母材表面の陽極酸化被膜を剥離させることができことが確認できた。このように生成した生成物は銀イオンの放出が通常の銀よりも多く、抗菌性機能などの機能を充分に発揮することが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に従う機能性物の製造方法の一実施例のプロセスを示す工程図。
【図２】陽極酸化被膜形成工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図。
【図３】金属析出工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図。
【図４】狭孔処理工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図。
【図５】本発明に従う機能性物の製造方法の他の実施例のプロセスを示す工程図。
【符号の説明】
【００５７】
２ 母材
４ 陽極酸化被膜
６ バリア層
８ 多孔質層
１０ 細孔
１２ 銀
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌性機能又はマイナスイオン発生機能などの機能を持たせた機能性物の製造方法、またこの製造方法を用いて製造した機能性粒状／粉状物に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム又はその合金から形成された母材に抗菌性を持たせ、この抗菌性を有する母材を鍋、釜、食器、ホットプレートなどに適用することが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような抗菌性を有する母材は、例えば、硫酸浴（又はシュウ酸浴）に硫酸銀（又は硝酸銀）を添加した電解液中に母材を浸漬し、このような状態にて交直重畳電流（又はマイナス波を有するＰＲ電流、マイナス波を有するパルス波電流）を加えて電解処理することによって製造され、このよう処理することによって、母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜が形成されると同時に、形成した陽極酸化被膜の多数の細孔内に銀が析出され、析出した銀によって母材に抗菌性機能を持たせることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４７５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の方法では、母材の陽極酸化被膜内に析出された銀から発生する銀イオンによってに母材に抗菌性機能を持たせることができるが、その適用はプレート状乃至ブロック状の部材に限られ、銀イオン効果による抗菌性機能などを持たすことができるものが限定されるという問題がある。
【０００５】
近年、銀イオン、マイナスイオンなどの効能が注目され、より広い分野への適用が期待され、銀などの金属を粒状乃至粉状に加工したものが実用に供されている。このような粒状／紛状物は、適用する物に練り込まれて使用されるが、金属を直接的に混入するために、金属の特性としての機能が充分に発揮されないという問題がある。例えば、抗菌性を付与するために銀粉末を混入したとしても、銀による抗菌性機能を充分に持たせることができない。
【０００６】
本発明の目的は、粒状乃至粉状の機能性物を生成するのに適した機能性物の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、抗菌性機能又はマイナスイオン発生機能などの機能を充分に発揮する粒状／粉状物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の機能性物の製造方法は、アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記母材とその表面に形成された前記陽極酸化被膜との密着性を低下させる密着性低下工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、前記母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の機能性物の製造方法は、アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記母材への密着性を弱化させる密着性弱化工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、前記母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の機能性物の製造方法は、アルミニウム又はその合金から形成された箔状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を完全に形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の機能性物の製造方法では、前記陽極酸化被膜工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴の中に前記母材を浸漬して陽極酸化処理を施して前記母材に前記陽極酸化被膜を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の機能性物の製造方法では、前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金属の硝酸塩としての硝酸銀及び硝酸銅のいずれか一つ又は二つ、又は金属の硫酸塩としての硫酸銀及び硫酸銅のいずれか一つ又は二つを添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に添加した硝酸塩又は硫酸塩の金属を析出させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載の機能性物の製造方法では、前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金属としての金及び/又は白金の金属塩を添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金及び／又は白金を析出させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項７に記載の機能性物の製造方法では、前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中にマイナスイオン発生金属塩を添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内にマイナスイオン発生金属を析出させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項８に記載の機能性物の製造方法では、前記マイナスイオン金属がジルコニウム、パナジウム、リチウム、イットリウム、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリン、トリウム、ウラン、ラジウム又はラドンから選ばれた一つ又は複数の金属であり、また前記遠赤外線発生金属がパラジウム、ゲルマニウム又はトルマリンから選ばれた一つ又は複数の金属であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項９に記載の機能性物の製造方法では、前記密着性低下工程では、前記陽極酸化被膜工程における前記陽極酸化処理の後に、そのままの状態に第１処理時間にわたって保持する、又は前記陽極酸化被膜形成工程よりも低い所定電圧でもって前記陽極酸化処理を第２処理時間にわたって施すことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項１０に記載の機能性物の製造方法では、前記金属析出工程と前記狭孔処理工程との間に、前記陽極酸化被膜の前記母材への密着性を弱化させる密着性弱化工程が行われることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１１に記載の機能性物の製造方法では、前記密着性弱化工程では、前記陽極酸化被膜に金属が析出した前記母材を中性浴に浸漬させて直流電圧を印加して電解処理することを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明の請求項１２に記載の機能性粒状／粉状物は、請求項１〜１１のいずれかに記載の製造方法により製造した機能性生成物を粒状乃至粉状に加工したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に従う機能性物の製造方法によれば、母材の表面に陽極酸化被膜を形成した後に密着性低下工程を遂行するので、母材と陽極酸化被膜との密着性が低下し、後の被膜剥離工程において陽極酸化被膜を母材から容易に剥離することができる。また、金属析出工程において、陽極酸化被膜の多数の細孔に金属を析出させるので、母材から剥離した陽極酸化被膜（即ち、剥離生成物）に析出した金属の機能、例えば銀を析出させた場合に銀による抗菌性機能を持たせることができる。特に、上述した如くして金属を析出させると、イオン化された金属が析出され、それ故に、金属イオンの放出が多く、付与する機能の効能アップを図ることができる。また、この剥離生成物を粉砕加工処理などすることによって、機能性を有する粒状乃至粉状物を生成することができ、その適用範囲を広めることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項２に記載の機能性物の製造方法によれば、母材の表面に形成した陽極酸化被膜に金属を析出させた後に密着性弱化工程を遂行するので、陽極酸化被膜の母材への密着性を弱化することができ、後の被膜剥離工程において陽極酸化被膜を母材から容易に剥離することができる。また、金属析出工程において陽極酸化被膜に金属を析出させるので、上述したと同様に、剥離した陽極酸化被膜に析出した金属の機能を持たせることができ、また付与する機能の効能を高めることができ、この剥離生成物を粉砕加工処理などをすることによって、機能性を有する粒状乃至粉状物を生成することができる。
【００２１】
また、本発明の請求項３に記載の機能性物の製造方法によれば、陽極酸化被膜形成工程において箔状の母材に完全に陽極酸化被膜を形成し、この陽極酸化被膜に金属を析出させているので、それ自体でもって金属が析出した陽極酸化被膜となり、また付与する機能も高められ、この生成物を粉砕加工処理などをすることによって、機能性を有する粒状乃至粉状物とすることができ、比較的簡単な製造工程でもって製作することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項４に記載の機能性物の製造方法によれば、陽極酸化被膜形成工程においては、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴を用いて陽極酸化処理を施すので、母材に陽極酸化被膜を形成することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項５に記載の機能性物の製造方法によれば、金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に硝酸銀（及び／又は硝酸銅）を添加した電解液中にて電解処理を行うので、陽極酸化被膜に銀（及び又は銅）を析出させることができ、析出した銀（及び／又は銅）から発生する銀イオン（及び／又は銅イオン）も多く放出され、銀イオン（及び／又は銅イオン）による充分な抗菌性機能、脱臭性機能、静電気防止機能、熱伝導性機能、導電性機能などを持たせることができる。また、硫酸銀（及び／又は硫酸銅）を添加することによっても、陽極酸化被膜に銀（及び／又は銅）を析出させることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項６に記載の機能性物の製造方法によれば、金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金（及び／又は白金）の金属塩を添加した電解液中にて電解処理を行うので、陽極酸化被膜に金（及び／又は白金）を析出させることができ、金（及び／又は白金）による充分な静電気防止機能、熱伝導性機能、導電性機能などを持たせることができる。尚、金の金属塩とは例えば塩化金酸であり、白金の金属塩とは例えば塩化白金である。
【００２５】
また、本発明の請求項７に記載の機能生物の製造方法によれば、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中にマイナスイオン発生金属塩又は遠赤外線発生金属塩を添加した電解液中にて電解処理を行うので、陽極酸化被膜にマイナス発生金属又は遠赤外線発生金属を析出させることができ、マイナスイオン発生金属による充分なマイナスイオン発生機能を持たせることができ、又は遠赤外線発生金属による充分な遠赤外線発生機能を持たせることができる。
【００２６】
また、本発明の請求項８に記載の機能性物の製造方法によれば、マイナスイオン発生金属として陽極酸化被膜にジルコニウム、パナジウム、リチウム、イットリウム、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリン、トリウム、ウラン、ラジウム又はラドンから選ばれた一つ又は複数の金属を析出させることができ、また遠赤外線発生金属としてパラジウム、ゲルマニウム又はトルマリンから選ばれた一つ又は複数の金属を析出させることができる。
【００２７】
また、本発明の請求項９に記載の機能性物の製造方法によれば、密着性低下工程では、陽極酸化被膜工程における陽極酸化処理の後にそのままの状態に第１処理時間にわたって保持するので、陽極酸化処理の浴液が陽極酸化被膜との境の母材に作用してその表面を溶解し、陽極酸化被膜と母材との密着性を低下させることができる。また、陽極酸化被膜形成工程よりも低い所定電圧で陽極酸化処理を行うことによっても、同様に母材表面を溶解させて陽極酸化被膜の密着性を低下させることができる。
【００２８】
また、本発明の請求項１０に記載の機能性物の製造方法によれば、金属析出工程と狭孔処理工程との間に密着性弱化工程が行われるので、陽極酸化被膜の母材への密着性を弱化させ、陽極酸化被膜を剥離性を更によくすることができる。
【００２９】
また、本発明の請求項１１に記載の機能性物の製造方法によれば、密着性弱化工程では、母材を中性浴中にて直流電流で電解処理するので、陽極酸化被膜の破壊が起こり、これによって、陽極酸化被膜の密着性が弱化させることができる。
【００３０】
更に、本発明の請求項１２に記載の機能性粒状／粉状物によれば、請求項１〜１０のいずれかに記載の製造方法により製造した機能性生成物を粒状乃至粉状に加工しているので、所望の機能性を有する粒状乃至粉状物を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う機能性物の製造方法について説明する。図１は、本発明に従う機能性物の製造方法のプロセスを示す工程図であり、図２は、陽極酸化被膜形成工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図であり、図３は、金属析出工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図であり、図４は、狭孔処理工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【００３２】
図１〜図４を参照して、この製造方法においては、機能性物を製造するのにアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されたプレート状の母材が用いられ、この母材に次の通りの処理加工が施される。
【００３３】
機能性物を製造するには、まず、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１が遂行され、この工程Ｓ１によって、母材２の表面に陽極酸化被膜４（所謂、アルマイト被膜）が形成される。この陽極酸化被膜形成工程Ｓ１においては、それ自体公知の方法により形成され、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸浴及びクロム酸浴のいずれか一つ又はこれらの二つ以上を混合した混合浴が用いられ、かかる陽極酸化処理の浴液に母材が浸漬され、かかる母材２を陽極（プラス）側とし、例えば、この母材２に商用交流電流を印加することによって行われる。このようにすると、母材２の表面に陽極酸化処理が施され、母材２の表面に陽極酸化被膜４が形成される。この場合、印加する交流電流の電流密度は１〜５Ａ／ｄｍ２程度でよい。尚、商用交流電流に代えて、交直重畳電流などを印加するようにしてもよい。
【００３４】
このようにして陽極酸化被膜４を形成すると、母材２は、図２に示すような状態となる。図２において、母材２の表面に形成される陽極酸化被膜４は、母材２の表面に形成されるバリア層６と、このバリア層６の表面に形成される多孔質層８とから構成され、この多孔質層８には、表面側に開口する多数の細孔１０が存在する。このように形成される陽極酸化被膜８では、バイヤ層８の厚さが、例えば０．０１〜０．１μｍ程度であり、多孔質層８の厚さが例えば５〜２０μｍ程度となる。
【００３５】
この陽極酸化被膜形成工程Ｓ１の後に、密着性低下工程Ｓ２が行われ、この密着性低下工程Ｓ２によって、母材２と陽極酸化被膜４との密着性が低下される。この密着性低下工程Ｓ２においては、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１における状態にて、第１の所定時間にわたって母材２に電圧を印加することなくそのままの状態にて浸漬することによって行われる（換言すると、母材２への電流供給を停止した状態にてそのまま放置する）。このようにすると、陽極酸化処理のための浴液が陽極酸化被膜４の多数の細孔１０を通してバリア層６及び母材２の表面に作用し、この浴液によって、バリア層６及び母材２表面が溶解され、陽極酸化被膜４と母材２との密着性が弱められる。
【００３６】
この密着性低下工程Ｓ２では、次のように処理するようにしてもよい。即ち、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１における状態にて、第２の所定時間にわたって、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１と同様の電流を、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１における電圧よりも低い所定電圧で印加するようにしてもよい。このように電圧を印加した場合においても、母材２への陽極酸化処理が促進されず、陽極酸化被膜４と母材２との密着性を弱めることができる。
【００３７】
この密着性低下工程Ｓ２の後に、金属析出工程Ｓ３が遂行され、母材２表面に形成された陽極酸化被膜４（特に、多孔質層８）への金属の析出が行われる。この金属析出工程Ｓ３においては、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸浴及びクロム酸浴のいずれか一つ又はこれらの二つ以上を混合した混合浴が用いられ、金属としての銀１２を析出させる場合に、硝酸銀又は硫酸銀が添加され、硝酸銀又は硫酸銀が添加された電解処理液が用いられる。この電解処理浴の液中に母材２が浸漬され、かかる母材２を陽極（プラス）側とし、例えば、この母材２に交直重畳電流を印加することによって行われる。このようにすると、母材２の表面の陽極酸化被膜４に電解処理液中の銀１２が析出される。この場合、印加する交直重畳電流の電流密度は１〜１０Ａ／ｄｍ２程度でよい。尚、交直重畳電流に代えて、マイナス波を流すＰＲ電流又はマイナス波を流すパルス波電流などを印加するようにしてもよい。
【００３８】
このように金属としての銀１２を析出すると、母材２は、図３に示すような状態となる。図３において、析出する銀１２は、陽極酸化被膜４の多孔質層８の多数の細孔１０の底部から開口に向けて堆積するように析出される。このように析出された銀はイオン化されており、従って銀イオンの放出が大きく、析出した銀１２による機能、例えば抗菌性機能、脱臭性機能、熱伝導性機能、導電性機能、静電気防止機能などを陽極酸化被膜４に充分に持たせることができる。
【００３９】
この実施形態では銀１２を析出させているが、銀１２と同様の機能を持たせるために、金属としての銅を析出させるようにしてもよい。この場合、上述した電解処理浴の液に硝酸銅又は硫酸銅を添加すればよく、このような電解処理浴の液を用いることによって、陽極酸化被膜４の多数の細孔１０内に銅を析出させることができる。尚、銀１２及び銅を析出させる場合、電解処理浴の液に硝酸銀及び硝酸銅を添加するか、又は硫酸銀及び硫酸銅を添加すればよい。
【００４０】
また、例えば、熱伝導性機能、導電性機能、静電気防止機能などの機能を持たせるためには、電解処理浴の液に金属としての金及び／又は白金の金属塩を添加し、上述したと同様の電解処理によって、母材２の表面の陽極酸化被膜４の多数の細孔１０に金及び／又は白金を析出させればよい。
【００４１】
また、マイナスイオン発生機能又は遠赤外線発生機能をもたせるためには、電解処理浴の液にマイナスイオン発生金属又は遠赤外線発生金属の塩を添加して、上述したと同様にして電解処理をすればよく、かく電解処理することによって、母材２の陽極酸化被膜４の多数の細孔１０にマイナスイオン発生金属又は遠赤外線発生金属を析出させることができる。マイナスイオン発生金属は、単にマイナスイオンを発生させる金属と、マイナスイオンを発生させるとともに放射性を有する放射性金属とを含み、単にマイナスイオンを発生させる金属として、例えばジルコニウム、パナジウム、リチウム、イットリウム、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリンなどがあり、放射性金属として、例えばトリウム、ウラン、ラジウム、ラドンなどがある。また、遠赤外線発生金属とは、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリンなどであり、これらの金属は上述したようにマイナスイオン発生金属として用いられる。
【００４２】
上述した金属析出工程Ｓ３の後に、密着性弱化工程Ｓ４が遂行され、母材２と陽極酸化被膜４との密着性が更に弱められる。この密着性弱化工程Ｓ４においては、中性液の浴中に母材２を浸漬し、この母材２に直流電圧を印加することによって行われる。このようにすると、陽極酸化被膜４の破壊が生じ、この破壊によって陽極酸化被膜４の母材２への密着性が更に弱化される。
【００４３】
この密着性弱化工程Ｓ４の後に、狭孔処理工程Ｓ５が遂行され、陽極酸化被膜４の多孔質層８に存在する多数の細孔１０の開口が狭められる。この狭孔処理工程Ｓ５においては、狭孔処理浴の液中に母材２を浸漬することによって行われる。このように処理すると、図４に示すように、母材２表面の陽極酸化被膜４の多数の細孔１０の開口が狭められ、陽極酸化被膜４が安定化されるとともに、析出した銀１２の陽極酸化被膜４からの離脱が確実に防止される。この狭孔処理工程Ｓ５における狭孔処理浴は、例えば、酢酸ニッケルを添加水溶液でよく、この狭孔処理液が例えば９０℃前後に沸かした状態で用いられる。狭孔処理にこのような高温の水溶液を用いるので、母材２と陽極酸化被膜４との熱膨張の差により陽極酸化被膜４にクラックが生じ易くなり、このことに起因しても、陽極酸化被膜４の母材２からの剥離が容易となる。
【００４４】
この狭孔処理工程Ｓ５の後に、被膜剥離工程Ｓ６が行われ、母材２から陽極酸化被膜４の剥離が行われる。この被膜剥離工程Ｓ６においては、母材２を曲げることができる程度に薄いときには、この母材２を湾曲させることによって行われ、このように湾曲させることによって、陽極酸化被膜４を母材２表面から剥離することができる。特に、密着性低下工程Ｓ２及び密着性弱化工程４において母材２と陽極酸化被膜４との密着性を弱めているので、陽極酸化被膜４の剥離を容易に行うことができる。尚、湾曲させることが難しいときには、ブラシなどを母材２の表面に作用させて剥離させることができる。このようにして銀１２が析出した陽極酸化被膜４、即ち機能性を有する生成物（この場合、抗菌性などの銀１２による機能を発揮する物）を製造することができる。
【００４５】
この機能性生成物を粒状乃至粉状に形成する場合、その後に粒状／粉状加工工程Ｓ７が遂行される。この粒状／粉状加工工程Ｓ７においては、例えば電動ミキサー（図示せず）などを用いて小さく粉砕し、機能性生成物を所望の大きさの粒状乃至粉状に加工する。
【００４６】
このように加工した機能性物は、小さな粒状乃至粉状に形成されているので、各種材料に練り込む、混合させるなどすることによって広く適用することができ、多孔質物質（例えば、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂など）、繊維（例えば、織布、不織布など）に練り込むことによって、これらに機能性物による機能を持たせることができ、また塗料などに混合することによって、塗料を塗布、吹き付けたものに機能性物による機能を持たせることができる。
【００４７】
上述した製造方法では、母材２と陽極酸化被膜４との密着性を弱めるために密着性低下工程Ｓ２及び密着性弱化工程Ｓ５を実施しているが、必ずしも二つの工程を実施する必要はなく、密着性低下工程Ｓ２のみで密着性を弱くすることができるときには密着性弱化工程Ｓ４を省略することができ、また密着性弱化工程Ｓ４のみで密着性を弱めることができるときには密着性低下工程Ｓ２を省略することができる。
【００４８】
また、上述した実施形態では、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１における陽極酸化処理浴に硫酸浴などを用いるとともに、金属析出工程Ｓ３における電解処理浴に硫酸浴などを用いているが、陽極酸化処理浴及び／又は電解処理浴として、酸性深層水の浴を用いるようにしてもよい。この場合、酸性深層水はカドミウム、鉛、水銀、ヒ素、クロムなどの有害物質を含んでいないので、環境への悪影響が少なく、また処理を行う作業者への人体への悪影響も少なくすることができる。
【００４９】
また、上述した実施形態ではプレート状の母材を用いているが、ブロック状の母材を用いるようにしてもよく、この場合、ブロック状の母材の表面に形成された陽極酸化被膜を例えば剥離用工具を用いて剥離除去するようになる。また、母材としてアルミニウム又はアルミニウム合金から形成された箔状のものを用いるようにしてもよく、箔状の場合には、例えば、図５に示すようにして製造される。
【００５０】
図５において、箔状の母材を用いて機能性物を製造する場合、母材の表面にのみ陽極酸化被膜を形成するのではなく、母材の全体に陽極酸化被膜を形成するようになり、そのために、母材として厚さが７〜２０μｍ程度のものを用いるようになる。この場合、陽極酸化被膜形成工程Ｓ１１において、箔状の母材に陽極酸化被膜を完全に形成する（アルミニウム又はアルミニウム合金が残らないように母材に陽極酸化処理を施す）ようすることが重要である。尚、この陽極酸化被膜の形成は、図１における陽極酸化被膜形成工程Ｓ１と同様にして行うことができる。
【００５１】
箔状の母材を用いた場合、それ自体が機能性物として製造されるので、母材表面から陽極酸化被膜を剥離する工程及びこの剥離に関連する工程、即ち密着性低下工程、密着性弱化工程及び被膜剥離工程を必要とせず、比較的簡単な製造工程でもって製造することができる。即ち、母材を完全な陽極酸化被膜に形成した（陽極酸化被膜形成工程Ｓ１１）後、形成された陽極酸化被膜に金属の析出が行われ（金属析出工程Ｓ１２）、その後陽極酸化被膜の多数の細孔の開口を狭める狭孔処理が行われ（狭孔処理工程Ｓ１３）、その後、必要に応じて、生成した機能性物を粉砕して粒状乃至粉状に形成され（粒状／粉状加工工程Ｓ１４）、このようにして粒状乃至氏粉状の機能性物を製造することができる。尚、箔状の母材を用いた場合においても、プレート状の母材を用いたときと同様にして、上述したと同様にして各種金属を陽極酸化被膜に析出させることができる。
【００５２】
以上、本発明に従う機能性物の製造方法及びこの製造方法を用いて製造した機能性粒状／粉状物について説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００５３】
実施例
実施例として、アルミニウムから形成された母材を用いて次の通りにして機能性物を製造した。母材として、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚さ０．１ｃｍのプレート状のものを用いた。陽極酸化処理浴として硫酸浴を用い、この陽極酸化処理液に母材を浸漬させて陽極酸化処理を行った（陽極酸化被膜形成工程）。陽極酸化処理時には、交流電流を供給し、そのときの電流密度は２Ａ／ｄｍ２であった。その後、母材に供給する電流を停止し、母材を陽極酸化処理液中に２０分間にわたって浸漬させた（密着性低下工程）。
【００５４】
その後、電解処理浴として硫酸浴を用い、この硫酸浴に硝酸銀を添加した電解処理液に母材を浸漬させて電解処理を行った（金属析出工程）。電解処理時には、交直重畳電流を供給し、そのときの電流密度は３Ａ／ｄｍ２であった。このように処理することによって、陽極酸化被膜の細孔内に銀が析出した。
【００５５】
しかる後、中性液浴に母材を浸漬させ、直流電圧を印加して密着性弱化処理を行った（密着性弱化処理工程）。その後、狭孔処理浴として酢酸ニッケルを添加した水溶液を用い、９０℃に沸かした狭孔処理浴に母材を浸漬させて狭孔処理を行った（狭孔処理工程）。その後に、プレート状の母材を湾曲させて、母材の表面から陽極酸化被膜を剥離させた（被膜剥離工程）。この剥離工程においては、プレート状母材を湾曲させるだけで陽極酸化被膜を簡単に剥離させることができた。このように密着性低下工程及び密着性弱化工程を行うことによって、プレート状母材を湾曲させるという簡単な作業でもって母材表面の陽極酸化被膜を剥離させることができことが確認できた。このように生成した生成物は銀イオンの放出が通常の銀よりも多く、抗菌性機能などの機能を充分に発揮することが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に従う機能性物の製造方法の一実施例のプロセスを示す工程図。
【図２】陽極酸化被膜形成工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図。
【図３】金属析出工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図。
【図４】狭孔処理工程による加工後の母材の一部を拡大して示す部分拡大断面図。
【図５】本発明に従う機能性物の製造方法の他の実施例のプロセスを示す工程図。
【符号の説明】
【００５７】
２ 母材
４ 陽極酸化被膜
６ バリア層
８ 多孔質層
１０ 細孔
１２ 銀
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記母材とその表面に形成された前記陽極酸化被膜との密着性を低下させる密着性低下工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、前記母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程と、を含むことを特徴とする機能性物の製造方法。
【請求項２】
アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記母材への密着性を弱化させる密着性弱化工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、前記母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程と、を含むことを特徴とする機能性物の製造方法。
【請求項３】
アルミニウム又はその合金から形成された箔状の母材に多数の細孔を有する陽極酸化被膜を完全に形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、を含むことを特徴とする機能性物の製造方法。
【請求項４】
前記陽極酸化被膜工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴の中に前記母材を浸漬して陽極酸化処理を施して前記母材に前記陽極酸化被膜を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物の製造方法。
【請求項５】
前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金属の硝酸塩としての硝酸銀及び硝酸銅のいずれか一つ又は二つ、又は金属の硫酸塩としての硫酸銀及び硫酸銅のいずれか一つ又は二つを添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に添加した硝酸塩又は硫酸塩の金属を析出させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物の製造方法。
【請求項６】
前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金属としての金及び/又は白金の金属塩を添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金及び/又は白金を析出させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物の製造方法。
【請求項７】
前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中にマイナスイオン発生金属塩又は遠赤外線発生金属塩を添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内にマイナスイオン発生金属又は遠赤外線発生金属を析出させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物の製造方法。
【請求項８】
前記マイナスイオン金属がジルコニウム、パナジウム、リチウム、イットリウム、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリン、トリウム、ウラン、ラジウム又はラドンから選ばれた一つ又は複数の金属であり、また前記遠赤外線発生金属がパラジウム、ゲルマニウム又はトルマリンから選ばれた一つ又は複数の金属であることを特徴とする請求項７に記載の機能性物の製造方法。
【請求項９】
前記密着性低下工程では、前記陽極酸化被膜工程における前記陽極酸化処理の後に、そのままの状態に第１処理時間にわたって保持する、又は前記陽極酸化被膜形成工程よりも低い所定電圧でもって前記陽極酸化処理を第２処理時間にわたって施すことを特徴とする請求項１に記載の機能性物の製造方法。
【請求項１０】
前記金属析出工程と前記狭孔処理工程との間に、前記陽極酸化被膜の前記母材への密着性を弱化させる密着性弱化工程が行われることを特徴とする請求項１に記載の機能性物の製造方法。
【請求項１１】
前記密着性弱化工程では、前記陽極酸化被膜に金属が析出した前記母材を中性浴に浸漬させて直流電圧を印加して電解処理することを特徴とする請求項１０に記載の機能性物の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の製造方法により製造した機能性生成物を粒状乃至粉状に加工したことを特徴とする機能性粒状／粉状物。
【請求項１】
アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記母材とその表面に形成された前記陽極酸化被膜との密着性を低下させる密着性低下工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、前記母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程と、を含むことを特徴とする機能性物の製造方法。
【請求項２】
アルミニウム又はその合金から形成されたプレート状乃至ブロック状の母材の表面に、多数の細孔を有する陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記母材への密着性を弱化させる密着性弱化工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、前記母材表面の陽極酸化被膜を剥離する被膜剥離工程と、を含むことを特徴とする機能性物の製造方法。
【請求項３】
アルミニウム又はその合金から形成された箔状の母材に多数の細孔を有する陽極酸化被膜を完全に形成する陽極酸化被膜形成工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金属を析出させ、析出させた金属の機能を前記陽極酸化被膜に付与する金属析出工程と、前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔の開口を狭くする狭孔処理工程と、を含むことを特徴とする機能性物の製造方法。
【請求項４】
前記陽極酸化被膜工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴の中に前記母材を浸漬して陽極酸化処理を施して前記母材に前記陽極酸化被膜を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物の製造方法。
【請求項５】
前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金属の硝酸塩としての硝酸銀及び硝酸銅のいずれか一つ又は二つ、又は金属の硫酸塩としての硫酸銀及び硫酸銅のいずれか一つ又は二つを添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に添加した硝酸塩又は硫酸塩の金属を析出させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物の製造方法。
【請求項６】
前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中に金属としての金及び/又は白金の金属塩を添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内に金及び/又は白金を析出させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物の製造方法。
【請求項７】
前記金属析出工程では、硫酸浴、シュウ酸浴、リン酸及びクロム酸浴のいずれか一つ若しくはこれらの二つ以上の混合浴又は酸性深層水浴中にマイナスイオン発生金属塩又は遠赤外線発生金属塩を添加した電解液中にて電解処理し、これによって前記陽極酸化被膜の前記多数の細孔内にマイナスイオン発生金属又は遠赤外線発生金属を析出させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性物の製造方法。
【請求項８】
前記マイナスイオン金属がジルコニウム、パナジウム、リチウム、イットリウム、パラジウム、ゲルマニウム、トルマリン、トリウム、ウラン、ラジウム又はラドンから選ばれた一つ又は複数の金属であり、また前記遠赤外線発生金属がパラジウム、ゲルマニウム又はトルマリンから選ばれた一つ又は複数の金属であることを特徴とする請求項７に記載の機能性物の製造方法。
【請求項９】
前記密着性低下工程では、前記陽極酸化被膜工程における前記陽極酸化処理の後に、そのままの状態に第１処理時間にわたって保持する、又は前記陽極酸化被膜形成工程よりも低い所定電圧でもって前記陽極酸化処理を第２処理時間にわたって施すことを特徴とする請求項１に記載の機能性物の製造方法。
【請求項１０】
前記金属析出工程と前記狭孔処理工程との間に、前記陽極酸化被膜の前記母材への密着性を弱化させる密着性弱化工程が行われることを特徴とする請求項１に記載の機能性物の製造方法。
【請求項１１】
前記密着性弱化工程では、前記陽極酸化被膜に金属が析出した前記母材を中性浴に浸漬させて直流電圧を印加して電解処理することを特徴とする請求項１０に記載の機能性物の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の製造方法により製造した機能性生成物を粒状乃至粉状に加工したことを特徴とする機能性粒状／粉状物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−５７００３（Ｐ２００８−５７００３Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３５９２６（Ｐ２００６−２３５９２６）
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（５９９１６５８６５）株式会社ＧＨＡ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（５９９１６５８６５）株式会社ＧＨＡ (3)
【Ｆターム（参考）】
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