酸エッチング方法、酸エッチング処理装置及びアルミニウム系部材の製造方法
【課題】処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行う方法を提供する。
【解決手段】酸エッチング方法は、アルミニウム系材料を鋳造及び／又は鍛造してなるアルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする方法であり、Ｆイオンとアルカリ金属イオンとを上記表面処理液に供給する供給工程２，１１を含む。
【解決手段】酸エッチング方法は、アルミニウム系材料を鋳造及び／又は鍛造してなるアルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする方法であり、Ｆイオンとアルカリ金属イオンとを上記表面処理液に供給する供給工程２，１１を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸エッチング方法、及び当該方法に使用する酸エッチング処理装置、並びに当該酸エッチング方法を使用するアルミニウム系部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム基材やアルミニウム合金基材（以下、総称して「アルミニウム系基材」と記す）は、素材自体に光輝性があり、軽量であるため、これらの特性を生かして様々な分野で利用が拡大している。例えば、自動車用ホイールは、鉄製のものが主流であったが、自動車の高級化、軽量化が要求されるようになってから、アルミニウム合金基材からなるアルミホイールの需要が高まっている。
【０００３】
アルミニウム基材をアルミホイールに鋳造成型した場合、若しくは鍛造成型した場合、その表面には鋳造時や鍛造時に用いられる離型剤や、鋳造時や鍛造時に生成する酸化アルミニウムの被膜、汚れ、油等（以下、これらを総称して「不純物」と記す場合もある）が付着している。これら不純物は、アルミホイールへの塗膜の密着性を低下させる要因となる。このため、アルミホイールを塗装する前に、塗装の前処理を行うことにより上記不純物を除去する必要がある。
【０００４】
上記不純物を除去するために、従来、アルミニウム系基材を鋳造成型若しくは鍛造成型したアルミホイールに対してショットブラスト、バレル研磨、ブラシ研磨、及びバフ研磨等の物理処理による処理が行われている。しかしながら、これら物理処理のみでは、形状が複雑なアルミホイールの意匠面を均一に処理することが困難であった。
【０００５】
このため、アルミホイールの表面をアルカリ性若しくは酸性処理液を用いた化学エッチング処理することがその代替として、若しくは物理的手段による処理と組み合わされて行われている。
【０００６】
上記アルカリ性処理液を用いた化学エッチング処理では、アルミホイール表面を不均一にエッチングするため、アルミホイールの光輝面を曇らせてしまうことがあり、塗装外観に劣る。
【０００７】
これに対して、上記酸性処理液を用いた化学エッチング処理では、アルカリ性処理液での化学エッチング法と比べて、均一にエッチングを行うことができ、塗装外観を損なわないという利点を有する。
【０００８】
しかしながら、上記酸性処理液を用いた化学エッチング処理では、エッチングされたアルミニウム表面の品質をある一定以上に保つために、液中アルミニウム濃度を一定以下に保つ必要がある。しかし、当該処理液を多数のアルミホイールに対して繰り返し用いると、徐々に液中アルミニウム濃度が上昇してしまう。このため、従来は、液中アルミニウム濃度が一定以上高くなった処理液は廃棄され、新しい処理液を調整していた。
【０００９】
上記処理液の廃棄を抑制する方法として、エッチング処理液にフッ化水素を添加することにより処理液中の溶解アルミニウムフッ化アルミニウムとして沈殿除去する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、メッキ液中の金属イオンを除去する方法として、カチオン交換樹脂を用いる方法も知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−６２５６５号公報（１９９５年３月７日公開）
【非特許文献１】西川忠弥、「クロムめっきにおける不純物の影響とその対策」、表面技術、４０、６５３（１９８９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、エッチング速度が遅いという問題を生じる。
【００１２】
具体的には、フッ化アルミニウムの溶解度は約５ｇ／リットルと比較的高いため、上記特許文献１に記載の方法では、処理液中のアルミニウム濃度を５ｇ／リットル程度以下でしか管理できない。このため、特許文献１に記載の方法を用いたとしても、依然として処理液中には大量のアルミニウムが残存するため、エッチング速度は遅い。
【００１３】
また、非特許文献１に記載の方法では、処理コストが高く、またアルミニウムイオンを一定濃度に維持することが困難であった。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行う方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は上記課題を解決するために、処理液を交換することなく、高いエッチング速度でアルミニウム系部材の酸エッチングを連続して行う方法について、鋭意検討を行った。当該検討の過程において、（ｉ）無機酸として燐酸、硝酸、塩酸等を用いても、アルミニウム表面に１ｇ／ｍ２以上のエッチングを行うことができないこと、（ii）上記無機酸に加え、フッ化水素酸、フッ化水素酸のアルカリ金属塩、又はケイフッ化水素酸、ホウフッ化水素酸等の錯フッ化水素酸を表面処理液に含有させれば、アルミニウム表面に１ｇ／ｍ２以上のエッチングを行うことができるが、かかる酸エッチングを繰り返し行ううちに表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度が１００ｐｐｍ以上となるとエッチング作用が著しく低下し、１ｇ／ｍ２以上のエッチングを行うことができなくなること、が判明した。
【００１６】
上記知見から、本発明者は、エッチング速度はｐＨが低ければ低いほど速くなるために、従来、生産効率の観点から表面処理液に含有することが全く考えられてこなかった、ＨＦのアルカリ金属塩等を表面処理液に供給することにより、表面処理液中に溶解したアルミニウムイオンを沈殿させ、処理液中のアルミニウムイオンの濃度を１００ｐｐｍ未満に維持することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
即ち、本発明に係る酸エッチング方法は、上記課題を解決するために、アルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする方法であり、Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記表面処理液に供給する供給工程を含むことを特徴としている。
【００１８】
上記方法によれば、酸エッチングにより表面処理液中に生じるアルミニウムイオンをクリオライト（Ｎａ３ＡｌＦ６）、エルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）等として沈殿させるため、アルミニウムイオンを表面処理液中から除去することができる。従って、連続ライン等多数のアルミニウム系部材に対して、当該処理液で酸エッチングを行う場合でも、途中で表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができるという効果を奏する。
【００１９】
従って、本発明を連続ラインの一工程として適用すれば、連続して供給されるアルミニウム系部材に対し、連続して酸エッチングを施すことができる。
【００２０】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記表面処理液は、上記無機酸として、１０ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下の濃度で燐酸を含有することが好ましい。当該方法によれば、例えば、ショットブラストを行った場合に、アルミニウム系部材表面のショット残渣（Ｆｅ）を効率良く除去することができるという更なる効果を奏する。
【００２１】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記表面処理液は、０．５ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の濃度で錯フッ化水素酸を更に含有することが好ましい。当該方法によれば、錯フッ化水素酸は、処理剤と接触するアルミニウム系部材の表面において、エッチングにより消耗されるＨＦを適時補うようにＨＦを供給するため、表面処理液中のアルミニウム系部材表面付近のＨＦ濃度変化を抑制することができる。このため、より均一に酸エッチングを行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２２】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記錯フッ化水素酸がケイフッ化水素酸であることが好ましい。当該方法によれば、より高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２３】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記供給工程を、ＨＦのアルカリ金属塩を上記表面処理液に供給することにより行うことが好ましい。当該方法によれば、腐食性の高いフッ化水素を使用する必要がないため、より安全に酸エッチング処理を行うことができる。
【００２４】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記ＨＦのアルカリ金属塩は、ＨＦのナトリウム塩及びＨＦのカリウム塩であることが好ましい。当該方法によれば、酸エッチングにより表面処理液中に生じるアルミニウムイオンを、溶解度が低いエルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）として沈殿化させることができるため、表面処理液中のアルミニウムイオンをより低濃度に維持できる。よって、より高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２５】
本発明に係る酸エッチング方法では、供給工程により生じる沈殿物を表面処理液から除去する沈殿物除去工程を更に含み、複数のアルミニウム系部材に対し、連続して酸エッチングを行うことが好ましい。尚、上記「連続して酸エッチングを行うこと」とは、複数のアルミニウム系部材に対して、表面処理液を取り替えることなく、繰り返し酸エッチング処理を行うことを意味する。当該方法によれば、沈殿させたアルミニウムイオンが再度表面処理液に溶出することを抑制することができ、酸エッチング処理を高効率で行うことができる。
【００２６】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記供給工程を、上記表面処理液中のＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように行うことが好ましい。当該方法によれば、表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度を１００ｐｐｍ未満に制御することができる。このため、継続的に１ｇ／ｍ２以上のエッチング処理を行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２７】
本発明に係る酸エッチング方法では、更に、上記表面処理液中のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定工程を含み、上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいてＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように上記供給工程を行うことが好ましい。当該方法によれば、上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいてＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように上記供給工程を行うため、表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度を１００ｐｐｍ未満に確実に制御することができる。このため、継続的に１ｇ／ｍ２以上のエッチング処理を安定して行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２８】
本発明に係る再生剤は、上記課題を解決するために、上記本発明に係る酸エッチング方法で用いられる酸エッチング処理液の再生剤であって、ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、又はＨＦのアルカリ金属塩を含むことを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、酸エッチングにより表面処理液中に生じるアルミニウムイオンをクリオライト（Ｎａ３ＡｌＦ６）、エルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）等として沈殿させることができるため、アルミニウムイオンを表面処理液中から除去することができる。従って、連続ライン等多数のアルミニウム系部材に対して、当該処理液で酸エッチングを行う場合でも、途中で表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができるという効果を奏する。
【００３０】
本発明に係る再生剤では、ＨＦのアルカリ金属塩を含み、上記ＨＦのアルカリ金属塩として、ＨＦのナトリウム塩及びＨＦのカリウム塩を用いることが好ましい。当該構成によれば、酸エッチングにより表面処理液中に生じるアルミニウムイオンを、溶解度が低いエルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）として沈殿化させることができるため、表面処理液中のアルミニウムイオンをより低濃度に維持できる。よって、より高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができるという更なる効果を奏する。
【００３１】
本発明に係るアルミニウム系部材の製造方法は、上記課題を解決するために、上記本発明に係る酸エッチング方法を行う酸エッチング工程と、酸エッチング工程後のアルミニウム系部材に化成処理を行う化成処理工程と、化成処理工程後のアルミニウム系部材に塗装を行う塗装工程と、を含むことを特徴としている。
【００３２】
上記方法によれば、上記本発明に係る酸エッチング方法を行う工程を含むため、表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができる。よって、より低コストでアルミニウム系部材を製造することができるという効果を奏する。
【００３３】
本発明に係る酸エッチング処理装置は、上記課題を解決するために、上記本発明に係る酸エッチング方法を行うための酸エッチング処理装置であり、表面処理液を蓄える処理槽と、上記表面処理液から被測定液を採取するサンプリング手段と、上記被測定液のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定手段と、ＨＦ濃度測定手段により測定されるＨＦ濃度に基づいて上記処理槽中の表面処理液に供給するＦイオン及びアルカリ金属イオンの供給量を算出する算出手段と、算出手段が算出した上記供給量に基づいて、Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記処理槽中の表面処理液に供給する供給手段と、を備えることを特徴としている。
【００３４】
上記構成によれば、上述した本発明に係る酸エッチング方法を行うことができるため、表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができるという効果を奏する。
【００３５】
本発明に係る酸エッチング処理装置では、上記ＨＦ濃度測定手段は、金属シリコン電極メータであることが好ましい。当該構成によれば、ＨＦ濃度を直接若しくは間接的に測定するため、エッチング処理液のｐＨ等に影響されること無く、酸エッチング作用を正確に評価することができるという更なる効果を奏する。
【００３６】
具体的には、一般的なＨＦ濃度の測定方法は、Ｆイオンを測定する方法であり、ｐＨ調整してＨＦをＦイオンとして測定する。しかし、ＨＦは水溶液中で部分的に解離してＦイオンを生じるが、水溶液のｐＨ等でその解離状態が変化する。これに対して、金属シリコン電極法は、金属シリコンを溶解するＨＦの作用を利用して、被検液中のＨＦ濃度を測定する方法であるため、酸エッチング作用を正確に評価することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る酸エッチング方法は、以上のように、Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記表面処理液に供給する供給工程を含むことを特徴としている。
【００３８】
このため、表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができ、アルミニウム系部材表面の性状不良の酸化膜や離型剤を継続的に除去することができる。
【００３９】
また、本発明に係るアルミニウム系部材の製造方法は、上記本発明に係る酸エッチング方法を行う酸エッチング工程と、酸エッチング工程後のアルミニウム系部材に化成処理を行う化成処理工程と、化成処理工程後のアルミニウム系部材に塗装を行う塗装工程と、を含むことを特徴としている。
【００４０】
このため、より低コストでアルミニウム系部材を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の実施の一形態について説明すれば、以下の通りである。
【００４２】
尚、本明細書では、「重量」は「質量」と同義語として扱い、「重量％」は「質量％」と同義語として扱う。また、「ｐｐｍ」は特に断らない限り質量換算で求められる値を意味し、例えば、１０，０００ｐｐｍは１質量％を意味する。更には、本明細書では、範囲を示す「Ａ〜Ｂ」は、Ａ以上Ｂ以下であることを示す。
【００４３】
また、本明細書で挙げられている各種物性は、特に断りの無い限り後述する実施例に記載の方法により測定した値を意味する。
【００４４】
本明細書における「アルミニウム系基材」とは、少なくともアルミニウム基材若しくはアルミニウム合金基材を含む、アルミニウムを主として含む基材全般を意図している。
【００４５】
（Ｉ）酸エッチング方法
本実施の形態に係る酸エッチング方法は、アルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする方法であり、（ａ）エッチング工程、（ｂ）ＨＦ濃度測定工程、（ｃ）ＨＦ及びアルカリ金属供給工程、（ｄ）沈殿物除去工程を含む。以下、詳細に説明する。
【００４６】
（ａ）エッチング工程
上記エッチング工程では、上記アルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする。
【００４７】
本実施の形態に係る酸エッチング方法を適用することができるアルミニウム系部材としては、特には限定されないが、例えば、アルミホイール、船外機ボディ等が挙げられる。
【００４８】
上記無機酸としては、燐酸、硫酸、塩酸、硝酸、フッ化水素酸、錯フッ化水素酸等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。表面処理液における上記無機酸の濃度は、特には限定されないが、例えば、１０ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下の範囲内とすることができ、より好ましくは１０ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の範囲内とすることができる。表面処理液における上記無機酸の濃度が上記範囲内であれば安定した酸エッチング作用を得ることができる。
【００４９】
本実施の形態に係る酸エッチング方法を適用するアルミニウム系部材が、ショットブラストを行ったものである場合には、アルミニウム系部材の表面にショット残渣（Ｆｅ）が残存している。表面処理液中にＦｅイオンが溶解して蓄積していくと（例えば、５００ｐｐｍ以上）、表面処理液の上記ショット残渣（Ｆｅ）を溶解する能力が低下する。これにより、Ａｌよりも貴な金属であるショット残渣をアルミニウム系部材の表面に残すことになり、塗装後の耐食性を低下させる。
【００５０】
このため、アルミニウム系部材が、ショットブラストを行ったものである場合には、上記無機酸として、１０ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の濃度で燐酸を含有することが好ましい。燐酸は、処理液中に溶解した鉄イオンと結合して不溶性の燐酸鉄を形成するからである。
【００５１】
表面処理液のｐＨは３以下であればよいが、２．５以下であることがより好ましく、２．０以下であることが更に好ましい。ｐＨが上記範囲内であれば、高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができる。
【００５２】
上記表面処理液は、０．５ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の濃度で錯フッ化水素酸を更に含有することが好ましい。錯フッ化水素酸の濃度が上記範囲内であれば、高いエッチング速度でより安定した酸エッチングを行うことができる。
【００５３】
上記錯フッ化水素酸としては、例えば、ケイフッ化水素酸、ホウフッ化水素酸、チタンフッ化水素酸が挙げられ、ケイフッ化水素酸であることがより好ましい。
【００５４】
上記エッチング工程における処理温度は、特に限定されるものではなく、従来の酸エッチングで通常用いられる温度範囲であればよい。具体的には、一般的に、２０℃〜７０℃の範囲内で行うことが好ましく、３５℃〜６０℃の範囲内で行うことがより好ましい。また、作業性を向上させる等の目的で、加温した状態でエッチングを行ってもよい。
【００５５】
更には、エッチング処理液に、アルミニウム系部材を浸漬してエッチングする際に、超音波処理を行ってもかまわない。これにより、エッチング反応を促進することができる。尚、この超音波処理によるエッチング反応の促進は、超音波による微小振動、攪拌、脱泡、キャビテーション等の効果によるものである。
【００５６】
（ｂ）ＨＦ濃度測定工程
上記ＨＦ濃度測定工程では、上記表面処理液のＨＦ濃度を測定する。上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいて、表面処理液中のＨＦ濃度が所定の範囲内となるように、後述する供給工程を行う。表面処理液中のＨＦ濃度の測定は、例えば、金属シリコン電極メータにより行うことができる。
【００５７】
（ｃ）供給工程
上記供給工程では、上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいて、表面処理液中のＨＦ濃度が所定の範囲となるように、Ｆイオンとアルカリ金属イオンとを上記表面処理液に供給する。尚、当然のことながら、Ｆイオンとアルカリ金属イオンとを最初から表面処理液に含有させてもよい。
【００５８】
Ｆイオンとアルカリ金属イオンとを上記表面処理液に供給する具体的な方法としては、例えば、ＨＦのアルカリ金属塩、又はＨＦ及びアルカリ金属含有化合物（以下、「ＨＦのアルカリ金属塩、又はＨＦ及びアルカリ金属含有化合物」を「ＨＦのアルカリ金属塩等」と略する場合がある）を、酸エッチング処理液の再生剤として上記表面処理液に添加する方法が挙げられる。
【００５９】
上記ＨＦのアルカリ金属塩としては、例えば、ＮａＦ、ＮａＨＦ２等のＨＦのナトリウム塩、ＫＦ、ＫＨＦ２等のＨＦのカリウム塩等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。これらの中でも、溶解度の低いエルパソライトを形成させる観点から、ＨＦのナトリウム塩とＨＦのカリウム塩とを併用することがより好ましい。
【００６０】
ＨＦのナトリウム塩とＨＦのカリウム塩とを併用する場合における、ＨＦのナトリウム塩とＨＦのカリウム塩との比率はモル比で１：１．５〜１：２．５の範囲内であることが好ましい。
【００６１】
上記アルカリ金属含有化合物としては、例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等のアルカリ金属の水酸化物、ＮａＣｌ、ＫＣｌ等のアルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の燐酸塩、アルカリ金属の硝酸塩、アルカリ金属の硫酸塩、アルカリ金属の塩酸塩等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。これらの中でも、溶解度の低いエルパソライトを形成させる観点から、ナトリウム塩とカリウム塩とを併用することが好ましい。
【００６２】
ナトリウム塩とカリウム塩とを併用する場合における、ナトリウム塩とカリウム塩との比率も同様に、モル比で１：１．５〜１：２．５の範囲内であることが好ましい。
【００６３】
また、ＨＦとアルカリ金属含有化合物とを上記表面処理液に添加する場合、ＨＦとアルカリ金属含有化合物とのモル比は１：１〜２：１の範囲内であることが好ましい。
【００６４】
上記供給工程では、表面処理液中のＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように、ＨＦのアルカリ金属塩等を上記表面処理液に供給することが好ましく、０．３ｇ／Ｌ以上となるように供給することがより好ましい。
【００６５】
表面処理液中のＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上であれば、表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度を約１００ｐｐｍ以下に制御することができ、エッチング速度の低下を抑制することができる。
【００６６】
また、表面処理液中のＨＦ濃度が５．０ｇ／Ｌ以下となるように、ＨＦのアルカリ金属塩等を上記表面処理液に供給することが好ましく、１．０ｇ／Ｌ以下となるように供給することがより好ましく、０．５ｇ／Ｌ以下となるように供給することが更に好ましい。
【００６７】
表面処理液中のＨＦ濃度が５．０ｇ／Ｌ以下であれば、アルミニウムイオンを沈殿させるのに必要な量以上のＨＦが処理液中に存在しないため、エッチング速度が所定の速度以上になることを抑制することができる。また、アルミニウムイオンの除去のための再生剤の使用量が多くなったり、アルミニウム含有スラッジの発生量が多くなることを抑制できる。
【００６８】
尚、本明細書におけるＨＦ濃度とは、シリコン電極メータ（商品名：サーフプロガード１０１Ｎ、日本ペイント社製）を用い、酸エッチング液を希釈せずに、測定した値を意味する。
【００６９】
また、上記再生剤とは別に、処理液の酸度の低下割合に応じて、無機酸を含む補給剤を処理液に加えることもできる。上記補給剤は、処理する部材の処理に応じて、非連続的若しくは連続的に上記処理液に補給することができ、処理液の酸度分析結果に基づき補給量を調整することができる。
【００７０】
（ｄ）沈殿物除去工程
上記沈殿物除去工程では、供給工程により生じる沈殿物を表面処理液から除去する。尚、本実施の形態では、沈殿物除去工程を含む場合について説明しているが、これに限るものではない。沈殿物除去工程を含んでいなくてもよい。但し、本実施形態のように、沈殿物除去工程を含む場合は、沈殿させたアルミニウムイオンが再度表面処理液に溶出することを抑制することができ、特に効果が大きい。
【００７１】
尚、上述の説明では、本実施の形態に係る酸エッチング方法がＨＦ濃度測定工程を含む場合について説明したが、これに限るものではない。ＨＦ濃度測定工程を含んでいなくてもよい。少なくとも酸エッチング工程と供給工程とを含んでいれば、本実施形態とほぼ同様の効果が得られる。つまり、この場合には、ＨＦ濃度による管理を行わないで、例えば、所定時間毎に上記供給工程を行ったり、エッチング速度を観察しながら、適宜上記供給工程を行ったりすればよい。
【００７２】
但し、本実施形態のように、ＨＦ濃度測定工程を含む場合は、一定のエッチング速度で安定して酸エッチングを行うことが可能である。このため、連続して、均一に酸エッチング工程を行うことができるため特に効果が大きい。
【００７３】
（II）酸エッチング処理液の再生剤
本実施の形態に係る再生剤は、上述した本実施の形態に係る酸エッチング方法で用いられる酸エッチング処理液の再生剤であって、ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、又はＨＦのアルカリ金属塩を含む。
【００７４】
上記アルカリ金属含有化合物、ＨＦのアルカリ金属塩としては、「（Ｉ）酸エッチング方法」で例示した化合物が挙げられる。尚、本実施の形態に係る再生剤は、ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、ＨＦのアルカリ金属塩の両方を含有していてもかまわない。
【００７５】
本実施の形態に係る再生剤における、ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、又はＨＦのアルカリ金属塩の含有量は、特に限定はされないが、１〜２０質量％の範囲内であることが好ましく、５〜２０質量％の範囲内であることがより好ましい。
【００７６】
（III）酸エッチング処理装置
図１は、本実施の形態に係る酸エッチング処理装置の概略構成を示す模式図である。
【００７７】
本実施の形態に係る酸エッチング処理装置は、上述した酸エッチング方法を行うための酸エッチング処理装置であり、図１に示すように、表面処理液を蓄える処理槽１と、表面処理液から被測定液を採取するサンプリング手段（ポンプ６及び流量制御部７）と、上記被測定液のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定部（ＨＦ濃度測定手段）４と、ＨＦ濃度測定部４により測定されるＨＦ濃度に基づいて上記処理槽１中の表面処理液に供給するＨＦのアルカリ金属塩等の量を算出するコントロールユニット（算出手段）５と、コントロールユニット５が算出した上記量に基づいて、ＨＦのアルカリ金属塩等を上記処理槽１中の表面処理液に供給する供給手段（補給槽２、ポンプ１０及び流量制御部１１）と、を備える。
【００７８】
尚、本実施の形態に係る酸エッチング処理装置では、処理槽１にアルミニウム系部材を浸漬させることにより、従来公知の方法により酸エッチング処理を行うことができる。本明細書では、アルミニウム系部材を浸漬させるための部材等の従来公知と同様の部材については説明を省略する。
【００７９】
図１に示すように、表面処理液が蓄えられる処理槽１には、被測定液として表面処理液をＨＦ濃度測定部４に供給するための配管が設けられており、この配管にはポンプ６及び流量制御部７が設けられ、サンプリング手段を構成している。流量制御部７は、流量調整弁と流量計とから構成されている。尚、以下説明する流量制御部は、全て流量調整弁及び流量計から構成されている。
【００８０】
補給槽２には、処理槽１へＨＦのアルカリ金属塩等を含む溶液（以下、「ＨＦアルカリ金属塩等溶液」と記す）を供給するための配管が設けられており、この配管にはポンプ１０及び流量制御部１１が設けられている。これによって、供給手段が構成されている。
【００８１】
サンプリング手段からは、ＨＦ濃度測定手段としてのＨＦ濃度測定部４に上記被測定液を供給するための配管が設けられており、この配管には流量制御部１２が設けられている。またＨＦ濃度測定部４からは測定後の被測定液を再び処理槽１に戻すための配管が設けられている。またサンプリング手段と処理槽１との間には、ＨＦ濃度測定部４を通過しないバイパス配管が設けられており、このバイパス配管には流量調整弁１３が設けられている。
【００８２】
ＨＦ濃度測定部４で測定されたＨＦ濃度の測定データ信号は、コントロールユニット５に送られ、この測定データに基づき、処理槽１に供給すべきＨＦアルカリ金属塩等溶液の補給量が定められ、この補給量を制御する信号がポンプ１０及び流量制御部１１に送られる。
【００８３】
ＨＦ濃度測定部４内には、金属シリコン電極メータが設けられ、金属シリコン電極メータにより被測定液中のＨＦ濃度が測定される。このようなＨＦ濃度測定部４の構造としては、例えば、図２に示すような構造を採用することができる。
【００８４】
図２は、本実施の形態に係る酸エッチング処理装置におけるＨＦ濃度測定部の一例の概略構成を示す断面図である。
【００８５】
図２に示すように、ＨＦ濃度測定部４においては、樹脂製パイプ２３内に、ＨＦ濃度を検出する陽極の金属シリコン電極２０と陰極の白金電極２１とが、樹脂製パイプ２３内を流れる被測定液と接触するように設けられている。更に、樹脂製パイプ２３には金属シリコン電極２０及び白金電極２７に対し垂直方向に陰極の電解洗浄時の対極となるもう一本の白金電極２２が設けられている。このような構造により、樹脂製パイプ２３内を流れる被測定液中のＨＦ濃度を測定することができる。
【００８６】
以下、図１に示す酸エッチング処理装置による動作について説明する。
【００８７】
図１に示す装置では、処理槽１中の表面処理液から、ＨＦ濃度測定部４に一定量の被測定液が送液され、ＨＦ濃度が測定される。この送液は、ポンプ６及び流量制御部７によりなされ、所定の流量で被測定液はＨＦ濃度測定部４へ送液される。
【００８８】
ＨＦ濃度測定後、被測定液は処理槽１に戻される。処理槽１中の表面処理液からサンプリングした被測定液をこのように還流させる流速としては、例えば５リットル／分とすることができる。
【００８９】
サンプリングした被測定液はＨＦ濃度測定部４に送られるが、ここにはバイパスが設けられているため、流量制御部１２及び流量調整弁１３により、ＨＦ濃度測定部４中を通過する被測定液の量を調整することができる。例えば、２〜５リットル／分の範囲内でＨＦ濃度測定部４内を通過する被測定液の量を任意に設定することができる。
【００９０】
サンプリングした被測定液はＨＦ濃度測定部４において、ＨＦ濃度が測定される。このＨＦ濃度の測定データは、コントロールユニット５に伝達され、コントロールユニット５において上記処理槽１中の表面処理液に供給するＨＦのアルカリ金属塩等の量を算出する。
【００９１】
この算出された量に基づき、制御信号をポンプ１０及び流量制御部１１に送る。この伝達された信号に基づき、補給槽２からＨＦアルカリ金属塩等溶液の所定量がポンプ１０及び流量制御部１１によって、処理槽１中に供給される。
【００９２】
処理槽１中に供給されたＨＦアルカリ金属塩等溶液は、処理槽１中の表面処理液中のアルミニウムイオンと反応し、クリオライト（Ｎａ３ＡｌＦ６）、エルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）等の沈殿を形成し、表面処理液からアルミニウムイオンを除去する。これにより、表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度を所定の範囲に制御する。
【００９３】
尚、上記図１では、表面処理液から上記沈殿を除去する構成については省略しているが、本実施の形態に係る酸エッチング処理装置では、従来公知の構成を採用することができる。
【００９４】
例えば、処理槽１の底部に、沈殿物を一時貯留し、必要に応じて沈殿物を処理層１から取り除くことができるホッパー等を設けてもよい。また、上記取り出したスラリー状の沈殿から、表面処理液を回収するためのフィルターを更に設けてもよい。これにより、表面処理液の使用量を減らすことができる。
【００９５】
上記フィルターとしては、特には限定されないが、例えば、加圧脱水フィルタ、加圧濃縮フィルタ等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、複数組み合わせて用いてもよい。
【００９６】
図３に、表面処理液から上記沈殿を除去する構成の一例を示す。図３に示すように、処理槽１の底部には、沈殿物を一時貯留し、必要に応じて沈殿物を処理層１から取り除くことができるホッパー３６が設けられている。処理槽１から取り除かれたスラリー状の沈殿物は、ポンプ３１により加圧濃縮フィルタ３２へ移送される。
【００９７】
加圧濃縮フィルタ３２では、スラリー状の沈殿物から、表面処理液の一部が回収され、処理槽１へと移送される。残りのスラリー状の沈殿物は、ドレン槽３３に一旦貯留され、その後、ポンプ３１により加圧脱水フィルター３４へ移送される。
【００９８】
加圧脱水フィルタ３４では、スラリー状の沈殿物から、沈殿物３５をケーキ状で取り除き、残りの表面処理液は、処理槽１へ移送される。
【００９９】
以上のように、本実施の形態に係る酸エッチング装置を用いれば、連続的に処理槽１から被測定液をサンプリングしてＨＦ濃度を測定し、この測定結果に基づき処理槽中に適当量のＨＦアルカリ金属塩等溶液を添加して表面処理液中のアルミニウム濃度を所定の値以下に制御することができる。
【０１００】
（IV）アルミニウム系部材の製造方法
本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法は、上述した本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程を含む。
【０１０１】
本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法に含まれ得る、上述した本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程以外の各工程としては、例えば、アルミニウム系基材を成型する工程、物理的手段による離型剤除去工程、脱脂工程、化成処理工程、及び塗装工程が挙げられる。
【０１０２】
アルミニウム系基材を成型する工程は、アルミニウム系基材を成型する工程であり、鋳造及び／又は鍛造等の従来公知の方法により行うことができる。
【０１０３】
物理的手段による離型剤除去工程は、鋳造及び／又は鍛造された後の上記アルミニウム系部材の表面に残存する離型剤や酸化アルミニウム皮膜を、物理的手段により除去する処理を施す工程である。
【０１０４】
上記物理的手段としては、具体的には、例えば、ショットブラスト等が挙げられる。このような物理的手段による処理によって、アルミニウム系部材の表面に付着した離型剤及び性状不良の酸化アルミニウム皮膜、アルミニウム系部材の表面に付着している機械油、及び切削油等の有機不純物等を除去することができる。
【０１０５】
上記脱脂工程は、アルミニウム系部材の表面に付着した油分を除去する工程である。脱脂工程において、アルミニウム系部材の表面を脱脂する方法は、特に限定されるものではなく、アルミニウム基材の表面の脱脂処理に用いられる従来公知の方法を用いればよい。
【０１０６】
化成処理工程では、本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程で処理されたアルミニウム系部材の表面に、塗膜との密着性や耐食性を向上させるための化成皮膜を形成させる。具体的には、均一で緻密な化成皮膜が、アルミニウム系部材の素地に強固に密着して形成させる。
【０１０７】
化成処理工程における具体的な化成処理としては、特に限定されるものではなく、アルミニウム系部材の表面に施される従来公知の化成処理を行えばよい。
【０１０８】
上記塗装工程では、上記化成処理工程で処理後のアルミニウム系部材の表面に塗装を行う。該塗装は特に限定されるものではなく、従来公知のあらゆる塗装を用いることができる。具体的には、例えば、溶剤塗装、水性塗装及び粉体塗装を挙げることができる。
【０１０９】
尚、本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法では、脱脂工程の後に、本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程を行い、その後化成処理工程を行うことが好ましい。
【０１１０】
また、本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法では、上記酸エッチング処理後、アルミニウム系部材に対して水洗処理を行うことが好ましい。これにより、表面処理液を洗い流して（希釈して）、エッチング反応を停止させることができる。また、上記水洗処理により、後の工程に持ち込まれる表面処理液の量を低減することもできる。
【０１１１】
上記水洗処理は、エッチング反応を停止させることが可能な条件で行えばよいが、効率の点から、複数回行うことが好ましい。これにより、エッチング反応を確実に停止させることができる。
【０１１２】
更には、本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法では、上記本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程後（化成処理工程を行う場合にはその後）に、塗装膜とアルミニウム系部材との密着性を向上させる処理を行う工程（後処理工程）を含んでいてもよい。
【０１１３】
上記後処理工程を行うことにより、アルミニウム系部材に施す塗装の種類の選択域を広げることができる。より具体的に説明すれば、粉体塗料のように内部応力の高い厚膜を形成する塗装を施した場合であっても、塗膜のアルミニウム系部材との密着性を向上させることができる。
【実施例】
【０１１４】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１１５】
〔Ａｌ合金溶解量〕
Ａｌ合金溶解量は、化学エッチング前後での処理面積あたりの重量減（Ｐ）を求め、算出した。
【０１１６】
〔ショット残渣〕
化成処理後のホイールの鋳肌表面を切り出し、リガク走査型蛍光Ｘ線分析装置 ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ（（株）リガク製）を用いて、蛍光Ｘ線分析法にてショット粒の主成分であるＦｅの残留量を定量分析し、以下の基準
○：Ｆｅ残留量が１００ｍｇ／ｍ２未満である場合
△：Ｆｅ残留量が１００以上２００ｍｇ／ｍ２未満である場合
×：Ｆｅ残留量が２００ｍｇ／ｍ２を超えた場合
で評価した。
【０１１７】
〔離型剤除去性〕
化成処理後のホイール表面を白色ガーゼで擦り、白色ガーゼに黒色不純物の付着の度合いを以下の基準
○：白色ガーゼに黒色不純物の付着が認められない
△：白色ガーゼに密着不良原因となる黒色不純物の付着が認められる
×：白色ガーゼに黒色不純物の付着が明瞭に認められる
で評価した。
【０１１８】
〔塗装耐食性〕
試験片の表面をカッターナイフにより１０ｃｍ長さでカットし、ＪＩＳＺ２３７１−２０００で調整されたキャス試験液を５０±２℃で２４０時間噴霧し、カット部の周辺における腐食の度合いを以下の基準
◎：塗膜のふくれ、又は錆の発生がカット部から１ｍｍ未満
○：塗膜のふくれ、又は錆の発生がカット部から１ｍｍ〜３ｍｍ
×：塗膜のふくれ、又は錆の発生がカット部から３ｍｍを超えている
で評価した。
【０１１９】
〔表面処理液のｐＨ〕
表面処理液のｐＨは、希釈せずに、ｐＨ計により２０℃で測定した。
【０１２０】
〔実施例１〕
溶湯したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を、市販の黒鉛系離型剤が塗布された自動車用ホイール金型に鋳込み、冷却後、金型から取り出した。
【０１２１】
次に、熱処理を実施した後、物理的処理として、ＳＵＳ４３０材料をショット粒として使用し、ショットブラスト加工を実施した。
【０１２２】
その後、アルカリ脱脂剤（サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント株式会社製）、２重量％）による脱脂（５０℃、３分間浸漬処理）をした。脱脂処理後、２段回で浸漬水洗を実施した。そして、酸洗処理液（サーフクリーナー３５５Ａ（日本ペイント株式会社製）、３重量％）による酸洗（４０℃、３分間浸漬処理）をした。
【０１２３】
次に、表１に記載の成分の表面処理液（表１の初期組成の欄参照）で、表１に記載の処理方法により、図１に示す装置を用いて酸エッチング処理を行った。つまり、表１に記載の初期組成の表面処理液を用いて、酸エッチング処理を行い、表面処理液のＨＦ換算濃度が０．２５〜０．３２ｇ／Ｌとなるように、表１に記載の組成の補給剤Ｂを適宜補給した。また、補給剤Ａは、処理液の設定量（１０ｍＬ）を採取し、０．１Ｎ苛性ソーダ溶液にて中和滴定分析を適宜必要なタイミングで実施し、酸度の低下割合に応じて補給した。
【０１２４】
酸エッチング処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｎ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分乾燥させた後、自然冷却した。
【０１２５】
その後、アクリル系粉体塗料（パウダックスＡ４００クリヤー（日本ペイント社製））で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１２６】
次いで、アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４（日本ペイント社製））を乾燥塗膜２０μｍとなるように塗装し、１０分間でセッティングした後、１４０℃で２０分間加熱した。次に、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０（日本ペイント社製））を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間でセッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１２７】
得られた塗装アルミホイールに関する各種評価結果を表１に示す。
【０１２８】
〔実施例２〜１２、比較例１〜５〕
ショットブラスト加工の実施の有無、化学エッチングの条件を表１に示す条件に変更したこと以外は実施例１と同様に、アルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）の処理を行った。得られた塗装アルミホイールの各評価結果を表１、２に示す。
【０１２９】
尚、実施例１０、１１、比較例５の初期組成におけるＮａＯＨは、ＨＦに対して１／２モルとなるように加えている。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
【表２】
【０１３２】
表１、２から明らかなように、本発明の酸エッチング方法を行った場合には、実施例１２を除き、Ａｌ合金溶解量が初期と１０００ｍ２処理後とでほとんど変化していなかった。実施例１２では、処理液の初期組成にＨＦのアルカリ金属塩等を含んでいないが、その後、補給剤ＢとしてＨＦとＮａＯＨとを処理液に加えているため、１０００ｍ２処理後のＡｌ合金溶解量に優れていた。
【０１３３】
また、ショットブラストを行っていない実施例（実施例２，３，９）では、塗料耐久性が初期と１０００ｍ２処理後とでほとんど変化していなかった。ショットブラストを行っている実施例（実施例１，４〜８）であっても、表面処理液に燐酸を含む実施例（実施例１，５〜８）であれば、ショット残渣量及び塗料耐食性は、初期と１０００ｍ２処理後とでほとんど変化していなかった。
【０１３４】
尚、当然のことながら、酸エッチング処理を行っていない比較例３では、塗料耐食性は悪かった。
【０１３５】
一方、比較例１，２では、表面処理剤の初期組成にも補給用薬剤にもＨＦのアルカリ金属塩を含まないため、Ａｌ合金溶解量、ショット残渣量及び塗料耐食性が、初期と比べて１０００ｍ２処理後では悪化していた。また、初期にＨＦのアルカリ金属塩を含むが、補給用薬剤にＨＦのアルカリ金属塩を含まない比較例４でも、Ａｌ合金溶解量、ショット残渣量及び塗料耐食性が、初期と比べて１０００ｍ２処理後では悪化していた。
【０１３６】
また、ケイフッ化水素を含有する実施例２と、含有しない実施例３との比較から、ケイフッ化水素を含有している方がＡｌ合金溶解量が大きいことが確認できた。
【０１３７】
以上のように、本発明の酸エッチング方法を用いれば、アルミホイール表面を継続的に１ｇ／ｍ２以上エッチングすることができ、酸化膜や離型剤を継続的に除去することが可能である。このため、上記酸エッチング処理を施したアルミホールに塗装を施した場合、塗装接着性、及び塗装耐食性を向上させることができる。
【０１３８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明の酸エッチング方法は、処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができる。このため、各種アルミニウム系部材の酸エッチング処理に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本実施の形態に係る酸エッチング処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る酸エッチング処理装置におけるＨＦ濃度測定部の一例の概略構成を示す断面図である。
【図３】本実施の形態に係る酸エッチング処理装置における、表面処理液から上記沈殿を除去する構成の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１ 処理槽
２ 補給槽（供給手段）
４ ＨＦ濃度測定部（ＨＦ濃度測定手段）
５ コントロールユニット（算出手段）
６ ポンプ（サンプリング手段）
７ 流量制御部（サンプリング手段）
１０ ポンプ（供給手段）
１１ 流量制御部（供給手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸エッチング方法、及び当該方法に使用する酸エッチング処理装置、並びに当該酸エッチング方法を使用するアルミニウム系部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム基材やアルミニウム合金基材（以下、総称して「アルミニウム系基材」と記す）は、素材自体に光輝性があり、軽量であるため、これらの特性を生かして様々な分野で利用が拡大している。例えば、自動車用ホイールは、鉄製のものが主流であったが、自動車の高級化、軽量化が要求されるようになってから、アルミニウム合金基材からなるアルミホイールの需要が高まっている。
【０００３】
アルミニウム基材をアルミホイールに鋳造成型した場合、若しくは鍛造成型した場合、その表面には鋳造時や鍛造時に用いられる離型剤や、鋳造時や鍛造時に生成する酸化アルミニウムの被膜、汚れ、油等（以下、これらを総称して「不純物」と記す場合もある）が付着している。これら不純物は、アルミホイールへの塗膜の密着性を低下させる要因となる。このため、アルミホイールを塗装する前に、塗装の前処理を行うことにより上記不純物を除去する必要がある。
【０００４】
上記不純物を除去するために、従来、アルミニウム系基材を鋳造成型若しくは鍛造成型したアルミホイールに対してショットブラスト、バレル研磨、ブラシ研磨、及びバフ研磨等の物理処理による処理が行われている。しかしながら、これら物理処理のみでは、形状が複雑なアルミホイールの意匠面を均一に処理することが困難であった。
【０００５】
このため、アルミホイールの表面をアルカリ性若しくは酸性処理液を用いた化学エッチング処理することがその代替として、若しくは物理的手段による処理と組み合わされて行われている。
【０００６】
上記アルカリ性処理液を用いた化学エッチング処理では、アルミホイール表面を不均一にエッチングするため、アルミホイールの光輝面を曇らせてしまうことがあり、塗装外観に劣る。
【０００７】
これに対して、上記酸性処理液を用いた化学エッチング処理では、アルカリ性処理液での化学エッチング法と比べて、均一にエッチングを行うことができ、塗装外観を損なわないという利点を有する。
【０００８】
しかしながら、上記酸性処理液を用いた化学エッチング処理では、エッチングされたアルミニウム表面の品質をある一定以上に保つために、液中アルミニウム濃度を一定以下に保つ必要がある。しかし、当該処理液を多数のアルミホイールに対して繰り返し用いると、徐々に液中アルミニウム濃度が上昇してしまう。このため、従来は、液中アルミニウム濃度が一定以上高くなった処理液は廃棄され、新しい処理液を調整していた。
【０００９】
上記処理液の廃棄を抑制する方法として、エッチング処理液にフッ化水素を添加することにより処理液中の溶解アルミニウムフッ化アルミニウムとして沈殿除去する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、メッキ液中の金属イオンを除去する方法として、カチオン交換樹脂を用いる方法も知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−６２５６５号公報（１９９５年３月７日公開）
【非特許文献１】西川忠弥、「クロムめっきにおける不純物の影響とその対策」、表面技術、４０、６５３（１９８９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、エッチング速度が遅いという問題を生じる。
【００１２】
具体的には、フッ化アルミニウムの溶解度は約５ｇ／リットルと比較的高いため、上記特許文献１に記載の方法では、処理液中のアルミニウム濃度を５ｇ／リットル程度以下でしか管理できない。このため、特許文献１に記載の方法を用いたとしても、依然として処理液中には大量のアルミニウムが残存するため、エッチング速度は遅い。
【００１３】
また、非特許文献１に記載の方法では、処理コストが高く、またアルミニウムイオンを一定濃度に維持することが困難であった。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行う方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は上記課題を解決するために、処理液を交換することなく、高いエッチング速度でアルミニウム系部材の酸エッチングを連続して行う方法について、鋭意検討を行った。当該検討の過程において、（ｉ）無機酸として燐酸、硝酸、塩酸等を用いても、アルミニウム表面に１ｇ／ｍ２以上のエッチングを行うことができないこと、（ii）上記無機酸に加え、フッ化水素酸、フッ化水素酸のアルカリ金属塩、又はケイフッ化水素酸、ホウフッ化水素酸等の錯フッ化水素酸を表面処理液に含有させれば、アルミニウム表面に１ｇ／ｍ２以上のエッチングを行うことができるが、かかる酸エッチングを繰り返し行ううちに表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度が１００ｐｐｍ以上となるとエッチング作用が著しく低下し、１ｇ／ｍ２以上のエッチングを行うことができなくなること、が判明した。
【００１６】
上記知見から、本発明者は、エッチング速度はｐＨが低ければ低いほど速くなるために、従来、生産効率の観点から表面処理液に含有することが全く考えられてこなかった、ＨＦのアルカリ金属塩等を表面処理液に供給することにより、表面処理液中に溶解したアルミニウムイオンを沈殿させ、処理液中のアルミニウムイオンの濃度を１００ｐｐｍ未満に維持することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
即ち、本発明に係る酸エッチング方法は、上記課題を解決するために、アルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする方法であり、Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記表面処理液に供給する供給工程を含むことを特徴としている。
【００１８】
上記方法によれば、酸エッチングにより表面処理液中に生じるアルミニウムイオンをクリオライト（Ｎａ３ＡｌＦ６）、エルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）等として沈殿させるため、アルミニウムイオンを表面処理液中から除去することができる。従って、連続ライン等多数のアルミニウム系部材に対して、当該処理液で酸エッチングを行う場合でも、途中で表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができるという効果を奏する。
【００１９】
従って、本発明を連続ラインの一工程として適用すれば、連続して供給されるアルミニウム系部材に対し、連続して酸エッチングを施すことができる。
【００２０】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記表面処理液は、上記無機酸として、１０ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下の濃度で燐酸を含有することが好ましい。当該方法によれば、例えば、ショットブラストを行った場合に、アルミニウム系部材表面のショット残渣（Ｆｅ）を効率良く除去することができるという更なる効果を奏する。
【００２１】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記表面処理液は、０．５ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の濃度で錯フッ化水素酸を更に含有することが好ましい。当該方法によれば、錯フッ化水素酸は、処理剤と接触するアルミニウム系部材の表面において、エッチングにより消耗されるＨＦを適時補うようにＨＦを供給するため、表面処理液中のアルミニウム系部材表面付近のＨＦ濃度変化を抑制することができる。このため、より均一に酸エッチングを行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２２】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記錯フッ化水素酸がケイフッ化水素酸であることが好ましい。当該方法によれば、より高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２３】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記供給工程を、ＨＦのアルカリ金属塩を上記表面処理液に供給することにより行うことが好ましい。当該方法によれば、腐食性の高いフッ化水素を使用する必要がないため、より安全に酸エッチング処理を行うことができる。
【００２４】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記ＨＦのアルカリ金属塩は、ＨＦのナトリウム塩及びＨＦのカリウム塩であることが好ましい。当該方法によれば、酸エッチングにより表面処理液中に生じるアルミニウムイオンを、溶解度が低いエルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）として沈殿化させることができるため、表面処理液中のアルミニウムイオンをより低濃度に維持できる。よって、より高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２５】
本発明に係る酸エッチング方法では、供給工程により生じる沈殿物を表面処理液から除去する沈殿物除去工程を更に含み、複数のアルミニウム系部材に対し、連続して酸エッチングを行うことが好ましい。尚、上記「連続して酸エッチングを行うこと」とは、複数のアルミニウム系部材に対して、表面処理液を取り替えることなく、繰り返し酸エッチング処理を行うことを意味する。当該方法によれば、沈殿させたアルミニウムイオンが再度表面処理液に溶出することを抑制することができ、酸エッチング処理を高効率で行うことができる。
【００２６】
本発明に係る酸エッチング方法では、上記供給工程を、上記表面処理液中のＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように行うことが好ましい。当該方法によれば、表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度を１００ｐｐｍ未満に制御することができる。このため、継続的に１ｇ／ｍ２以上のエッチング処理を行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２７】
本発明に係る酸エッチング方法では、更に、上記表面処理液中のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定工程を含み、上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいてＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように上記供給工程を行うことが好ましい。当該方法によれば、上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいてＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように上記供給工程を行うため、表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度を１００ｐｐｍ未満に確実に制御することができる。このため、継続的に１ｇ／ｍ２以上のエッチング処理を安定して行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２８】
本発明に係る再生剤は、上記課題を解決するために、上記本発明に係る酸エッチング方法で用いられる酸エッチング処理液の再生剤であって、ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、又はＨＦのアルカリ金属塩を含むことを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、酸エッチングにより表面処理液中に生じるアルミニウムイオンをクリオライト（Ｎａ３ＡｌＦ６）、エルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）等として沈殿させることができるため、アルミニウムイオンを表面処理液中から除去することができる。従って、連続ライン等多数のアルミニウム系部材に対して、当該処理液で酸エッチングを行う場合でも、途中で表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができるという効果を奏する。
【００３０】
本発明に係る再生剤では、ＨＦのアルカリ金属塩を含み、上記ＨＦのアルカリ金属塩として、ＨＦのナトリウム塩及びＨＦのカリウム塩を用いることが好ましい。当該構成によれば、酸エッチングにより表面処理液中に生じるアルミニウムイオンを、溶解度が低いエルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）として沈殿化させることができるため、表面処理液中のアルミニウムイオンをより低濃度に維持できる。よって、より高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができるという更なる効果を奏する。
【００３１】
本発明に係るアルミニウム系部材の製造方法は、上記課題を解決するために、上記本発明に係る酸エッチング方法を行う酸エッチング工程と、酸エッチング工程後のアルミニウム系部材に化成処理を行う化成処理工程と、化成処理工程後のアルミニウム系部材に塗装を行う塗装工程と、を含むことを特徴としている。
【００３２】
上記方法によれば、上記本発明に係る酸エッチング方法を行う工程を含むため、表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができる。よって、より低コストでアルミニウム系部材を製造することができるという効果を奏する。
【００３３】
本発明に係る酸エッチング処理装置は、上記課題を解決するために、上記本発明に係る酸エッチング方法を行うための酸エッチング処理装置であり、表面処理液を蓄える処理槽と、上記表面処理液から被測定液を採取するサンプリング手段と、上記被測定液のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定手段と、ＨＦ濃度測定手段により測定されるＨＦ濃度に基づいて上記処理槽中の表面処理液に供給するＦイオン及びアルカリ金属イオンの供給量を算出する算出手段と、算出手段が算出した上記供給量に基づいて、Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記処理槽中の表面処理液に供給する供給手段と、を備えることを特徴としている。
【００３４】
上記構成によれば、上述した本発明に係る酸エッチング方法を行うことができるため、表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができるという効果を奏する。
【００３５】
本発明に係る酸エッチング処理装置では、上記ＨＦ濃度測定手段は、金属シリコン電極メータであることが好ましい。当該構成によれば、ＨＦ濃度を直接若しくは間接的に測定するため、エッチング処理液のｐＨ等に影響されること無く、酸エッチング作用を正確に評価することができるという更なる効果を奏する。
【００３６】
具体的には、一般的なＨＦ濃度の測定方法は、Ｆイオンを測定する方法であり、ｐＨ調整してＨＦをＦイオンとして測定する。しかし、ＨＦは水溶液中で部分的に解離してＦイオンを生じるが、水溶液のｐＨ等でその解離状態が変化する。これに対して、金属シリコン電極法は、金属シリコンを溶解するＨＦの作用を利用して、被検液中のＨＦ濃度を測定する方法であるため、酸エッチング作用を正確に評価することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る酸エッチング方法は、以上のように、Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記表面処理液に供給する供給工程を含むことを特徴としている。
【００３８】
このため、表面処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができ、アルミニウム系部材表面の性状不良の酸化膜や離型剤を継続的に除去することができる。
【００３９】
また、本発明に係るアルミニウム系部材の製造方法は、上記本発明に係る酸エッチング方法を行う酸エッチング工程と、酸エッチング工程後のアルミニウム系部材に化成処理を行う化成処理工程と、化成処理工程後のアルミニウム系部材に塗装を行う塗装工程と、を含むことを特徴としている。
【００４０】
このため、より低コストでアルミニウム系部材を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の実施の一形態について説明すれば、以下の通りである。
【００４２】
尚、本明細書では、「重量」は「質量」と同義語として扱い、「重量％」は「質量％」と同義語として扱う。また、「ｐｐｍ」は特に断らない限り質量換算で求められる値を意味し、例えば、１０，０００ｐｐｍは１質量％を意味する。更には、本明細書では、範囲を示す「Ａ〜Ｂ」は、Ａ以上Ｂ以下であることを示す。
【００４３】
また、本明細書で挙げられている各種物性は、特に断りの無い限り後述する実施例に記載の方法により測定した値を意味する。
【００４４】
本明細書における「アルミニウム系基材」とは、少なくともアルミニウム基材若しくはアルミニウム合金基材を含む、アルミニウムを主として含む基材全般を意図している。
【００４５】
（Ｉ）酸エッチング方法
本実施の形態に係る酸エッチング方法は、アルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする方法であり、（ａ）エッチング工程、（ｂ）ＨＦ濃度測定工程、（ｃ）ＨＦ及びアルカリ金属供給工程、（ｄ）沈殿物除去工程を含む。以下、詳細に説明する。
【００４６】
（ａ）エッチング工程
上記エッチング工程では、上記アルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする。
【００４７】
本実施の形態に係る酸エッチング方法を適用することができるアルミニウム系部材としては、特には限定されないが、例えば、アルミホイール、船外機ボディ等が挙げられる。
【００４８】
上記無機酸としては、燐酸、硫酸、塩酸、硝酸、フッ化水素酸、錯フッ化水素酸等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。表面処理液における上記無機酸の濃度は、特には限定されないが、例えば、１０ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下の範囲内とすることができ、より好ましくは１０ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の範囲内とすることができる。表面処理液における上記無機酸の濃度が上記範囲内であれば安定した酸エッチング作用を得ることができる。
【００４９】
本実施の形態に係る酸エッチング方法を適用するアルミニウム系部材が、ショットブラストを行ったものである場合には、アルミニウム系部材の表面にショット残渣（Ｆｅ）が残存している。表面処理液中にＦｅイオンが溶解して蓄積していくと（例えば、５００ｐｐｍ以上）、表面処理液の上記ショット残渣（Ｆｅ）を溶解する能力が低下する。これにより、Ａｌよりも貴な金属であるショット残渣をアルミニウム系部材の表面に残すことになり、塗装後の耐食性を低下させる。
【００５０】
このため、アルミニウム系部材が、ショットブラストを行ったものである場合には、上記無機酸として、１０ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の濃度で燐酸を含有することが好ましい。燐酸は、処理液中に溶解した鉄イオンと結合して不溶性の燐酸鉄を形成するからである。
【００５１】
表面処理液のｐＨは３以下であればよいが、２．５以下であることがより好ましく、２．０以下であることが更に好ましい。ｐＨが上記範囲内であれば、高いエッチング速度で酸エッチングを行うことができる。
【００５２】
上記表面処理液は、０．５ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の濃度で錯フッ化水素酸を更に含有することが好ましい。錯フッ化水素酸の濃度が上記範囲内であれば、高いエッチング速度でより安定した酸エッチングを行うことができる。
【００５３】
上記錯フッ化水素酸としては、例えば、ケイフッ化水素酸、ホウフッ化水素酸、チタンフッ化水素酸が挙げられ、ケイフッ化水素酸であることがより好ましい。
【００５４】
上記エッチング工程における処理温度は、特に限定されるものではなく、従来の酸エッチングで通常用いられる温度範囲であればよい。具体的には、一般的に、２０℃〜７０℃の範囲内で行うことが好ましく、３５℃〜６０℃の範囲内で行うことがより好ましい。また、作業性を向上させる等の目的で、加温した状態でエッチングを行ってもよい。
【００５５】
更には、エッチング処理液に、アルミニウム系部材を浸漬してエッチングする際に、超音波処理を行ってもかまわない。これにより、エッチング反応を促進することができる。尚、この超音波処理によるエッチング反応の促進は、超音波による微小振動、攪拌、脱泡、キャビテーション等の効果によるものである。
【００５６】
（ｂ）ＨＦ濃度測定工程
上記ＨＦ濃度測定工程では、上記表面処理液のＨＦ濃度を測定する。上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいて、表面処理液中のＨＦ濃度が所定の範囲内となるように、後述する供給工程を行う。表面処理液中のＨＦ濃度の測定は、例えば、金属シリコン電極メータにより行うことができる。
【００５７】
（ｃ）供給工程
上記供給工程では、上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいて、表面処理液中のＨＦ濃度が所定の範囲となるように、Ｆイオンとアルカリ金属イオンとを上記表面処理液に供給する。尚、当然のことながら、Ｆイオンとアルカリ金属イオンとを最初から表面処理液に含有させてもよい。
【００５８】
Ｆイオンとアルカリ金属イオンとを上記表面処理液に供給する具体的な方法としては、例えば、ＨＦのアルカリ金属塩、又はＨＦ及びアルカリ金属含有化合物（以下、「ＨＦのアルカリ金属塩、又はＨＦ及びアルカリ金属含有化合物」を「ＨＦのアルカリ金属塩等」と略する場合がある）を、酸エッチング処理液の再生剤として上記表面処理液に添加する方法が挙げられる。
【００５９】
上記ＨＦのアルカリ金属塩としては、例えば、ＮａＦ、ＮａＨＦ２等のＨＦのナトリウム塩、ＫＦ、ＫＨＦ２等のＨＦのカリウム塩等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。これらの中でも、溶解度の低いエルパソライトを形成させる観点から、ＨＦのナトリウム塩とＨＦのカリウム塩とを併用することがより好ましい。
【００６０】
ＨＦのナトリウム塩とＨＦのカリウム塩とを併用する場合における、ＨＦのナトリウム塩とＨＦのカリウム塩との比率はモル比で１：１．５〜１：２．５の範囲内であることが好ましい。
【００６１】
上記アルカリ金属含有化合物としては、例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等のアルカリ金属の水酸化物、ＮａＣｌ、ＫＣｌ等のアルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の燐酸塩、アルカリ金属の硝酸塩、アルカリ金属の硫酸塩、アルカリ金属の塩酸塩等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。これらの中でも、溶解度の低いエルパソライトを形成させる観点から、ナトリウム塩とカリウム塩とを併用することが好ましい。
【００６２】
ナトリウム塩とカリウム塩とを併用する場合における、ナトリウム塩とカリウム塩との比率も同様に、モル比で１：１．５〜１：２．５の範囲内であることが好ましい。
【００６３】
また、ＨＦとアルカリ金属含有化合物とを上記表面処理液に添加する場合、ＨＦとアルカリ金属含有化合物とのモル比は１：１〜２：１の範囲内であることが好ましい。
【００６４】
上記供給工程では、表面処理液中のＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように、ＨＦのアルカリ金属塩等を上記表面処理液に供給することが好ましく、０．３ｇ／Ｌ以上となるように供給することがより好ましい。
【００６５】
表面処理液中のＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上であれば、表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度を約１００ｐｐｍ以下に制御することができ、エッチング速度の低下を抑制することができる。
【００６６】
また、表面処理液中のＨＦ濃度が５．０ｇ／Ｌ以下となるように、ＨＦのアルカリ金属塩等を上記表面処理液に供給することが好ましく、１．０ｇ／Ｌ以下となるように供給することがより好ましく、０．５ｇ／Ｌ以下となるように供給することが更に好ましい。
【００６７】
表面処理液中のＨＦ濃度が５．０ｇ／Ｌ以下であれば、アルミニウムイオンを沈殿させるのに必要な量以上のＨＦが処理液中に存在しないため、エッチング速度が所定の速度以上になることを抑制することができる。また、アルミニウムイオンの除去のための再生剤の使用量が多くなったり、アルミニウム含有スラッジの発生量が多くなることを抑制できる。
【００６８】
尚、本明細書におけるＨＦ濃度とは、シリコン電極メータ（商品名：サーフプロガード１０１Ｎ、日本ペイント社製）を用い、酸エッチング液を希釈せずに、測定した値を意味する。
【００６９】
また、上記再生剤とは別に、処理液の酸度の低下割合に応じて、無機酸を含む補給剤を処理液に加えることもできる。上記補給剤は、処理する部材の処理に応じて、非連続的若しくは連続的に上記処理液に補給することができ、処理液の酸度分析結果に基づき補給量を調整することができる。
【００７０】
（ｄ）沈殿物除去工程
上記沈殿物除去工程では、供給工程により生じる沈殿物を表面処理液から除去する。尚、本実施の形態では、沈殿物除去工程を含む場合について説明しているが、これに限るものではない。沈殿物除去工程を含んでいなくてもよい。但し、本実施形態のように、沈殿物除去工程を含む場合は、沈殿させたアルミニウムイオンが再度表面処理液に溶出することを抑制することができ、特に効果が大きい。
【００７１】
尚、上述の説明では、本実施の形態に係る酸エッチング方法がＨＦ濃度測定工程を含む場合について説明したが、これに限るものではない。ＨＦ濃度測定工程を含んでいなくてもよい。少なくとも酸エッチング工程と供給工程とを含んでいれば、本実施形態とほぼ同様の効果が得られる。つまり、この場合には、ＨＦ濃度による管理を行わないで、例えば、所定時間毎に上記供給工程を行ったり、エッチング速度を観察しながら、適宜上記供給工程を行ったりすればよい。
【００７２】
但し、本実施形態のように、ＨＦ濃度測定工程を含む場合は、一定のエッチング速度で安定して酸エッチングを行うことが可能である。このため、連続して、均一に酸エッチング工程を行うことができるため特に効果が大きい。
【００７３】
（II）酸エッチング処理液の再生剤
本実施の形態に係る再生剤は、上述した本実施の形態に係る酸エッチング方法で用いられる酸エッチング処理液の再生剤であって、ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、又はＨＦのアルカリ金属塩を含む。
【００７４】
上記アルカリ金属含有化合物、ＨＦのアルカリ金属塩としては、「（Ｉ）酸エッチング方法」で例示した化合物が挙げられる。尚、本実施の形態に係る再生剤は、ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、ＨＦのアルカリ金属塩の両方を含有していてもかまわない。
【００７５】
本実施の形態に係る再生剤における、ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、又はＨＦのアルカリ金属塩の含有量は、特に限定はされないが、１〜２０質量％の範囲内であることが好ましく、５〜２０質量％の範囲内であることがより好ましい。
【００７６】
（III）酸エッチング処理装置
図１は、本実施の形態に係る酸エッチング処理装置の概略構成を示す模式図である。
【００７７】
本実施の形態に係る酸エッチング処理装置は、上述した酸エッチング方法を行うための酸エッチング処理装置であり、図１に示すように、表面処理液を蓄える処理槽１と、表面処理液から被測定液を採取するサンプリング手段（ポンプ６及び流量制御部７）と、上記被測定液のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定部（ＨＦ濃度測定手段）４と、ＨＦ濃度測定部４により測定されるＨＦ濃度に基づいて上記処理槽１中の表面処理液に供給するＨＦのアルカリ金属塩等の量を算出するコントロールユニット（算出手段）５と、コントロールユニット５が算出した上記量に基づいて、ＨＦのアルカリ金属塩等を上記処理槽１中の表面処理液に供給する供給手段（補給槽２、ポンプ１０及び流量制御部１１）と、を備える。
【００７８】
尚、本実施の形態に係る酸エッチング処理装置では、処理槽１にアルミニウム系部材を浸漬させることにより、従来公知の方法により酸エッチング処理を行うことができる。本明細書では、アルミニウム系部材を浸漬させるための部材等の従来公知と同様の部材については説明を省略する。
【００７９】
図１に示すように、表面処理液が蓄えられる処理槽１には、被測定液として表面処理液をＨＦ濃度測定部４に供給するための配管が設けられており、この配管にはポンプ６及び流量制御部７が設けられ、サンプリング手段を構成している。流量制御部７は、流量調整弁と流量計とから構成されている。尚、以下説明する流量制御部は、全て流量調整弁及び流量計から構成されている。
【００８０】
補給槽２には、処理槽１へＨＦのアルカリ金属塩等を含む溶液（以下、「ＨＦアルカリ金属塩等溶液」と記す）を供給するための配管が設けられており、この配管にはポンプ１０及び流量制御部１１が設けられている。これによって、供給手段が構成されている。
【００８１】
サンプリング手段からは、ＨＦ濃度測定手段としてのＨＦ濃度測定部４に上記被測定液を供給するための配管が設けられており、この配管には流量制御部１２が設けられている。またＨＦ濃度測定部４からは測定後の被測定液を再び処理槽１に戻すための配管が設けられている。またサンプリング手段と処理槽１との間には、ＨＦ濃度測定部４を通過しないバイパス配管が設けられており、このバイパス配管には流量調整弁１３が設けられている。
【００８２】
ＨＦ濃度測定部４で測定されたＨＦ濃度の測定データ信号は、コントロールユニット５に送られ、この測定データに基づき、処理槽１に供給すべきＨＦアルカリ金属塩等溶液の補給量が定められ、この補給量を制御する信号がポンプ１０及び流量制御部１１に送られる。
【００８３】
ＨＦ濃度測定部４内には、金属シリコン電極メータが設けられ、金属シリコン電極メータにより被測定液中のＨＦ濃度が測定される。このようなＨＦ濃度測定部４の構造としては、例えば、図２に示すような構造を採用することができる。
【００８４】
図２は、本実施の形態に係る酸エッチング処理装置におけるＨＦ濃度測定部の一例の概略構成を示す断面図である。
【００８５】
図２に示すように、ＨＦ濃度測定部４においては、樹脂製パイプ２３内に、ＨＦ濃度を検出する陽極の金属シリコン電極２０と陰極の白金電極２１とが、樹脂製パイプ２３内を流れる被測定液と接触するように設けられている。更に、樹脂製パイプ２３には金属シリコン電極２０及び白金電極２７に対し垂直方向に陰極の電解洗浄時の対極となるもう一本の白金電極２２が設けられている。このような構造により、樹脂製パイプ２３内を流れる被測定液中のＨＦ濃度を測定することができる。
【００８６】
以下、図１に示す酸エッチング処理装置による動作について説明する。
【００８７】
図１に示す装置では、処理槽１中の表面処理液から、ＨＦ濃度測定部４に一定量の被測定液が送液され、ＨＦ濃度が測定される。この送液は、ポンプ６及び流量制御部７によりなされ、所定の流量で被測定液はＨＦ濃度測定部４へ送液される。
【００８８】
ＨＦ濃度測定後、被測定液は処理槽１に戻される。処理槽１中の表面処理液からサンプリングした被測定液をこのように還流させる流速としては、例えば５リットル／分とすることができる。
【００８９】
サンプリングした被測定液はＨＦ濃度測定部４に送られるが、ここにはバイパスが設けられているため、流量制御部１２及び流量調整弁１３により、ＨＦ濃度測定部４中を通過する被測定液の量を調整することができる。例えば、２〜５リットル／分の範囲内でＨＦ濃度測定部４内を通過する被測定液の量を任意に設定することができる。
【００９０】
サンプリングした被測定液はＨＦ濃度測定部４において、ＨＦ濃度が測定される。このＨＦ濃度の測定データは、コントロールユニット５に伝達され、コントロールユニット５において上記処理槽１中の表面処理液に供給するＨＦのアルカリ金属塩等の量を算出する。
【００９１】
この算出された量に基づき、制御信号をポンプ１０及び流量制御部１１に送る。この伝達された信号に基づき、補給槽２からＨＦアルカリ金属塩等溶液の所定量がポンプ１０及び流量制御部１１によって、処理槽１中に供給される。
【００９２】
処理槽１中に供給されたＨＦアルカリ金属塩等溶液は、処理槽１中の表面処理液中のアルミニウムイオンと反応し、クリオライト（Ｎａ３ＡｌＦ６）、エルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）等の沈殿を形成し、表面処理液からアルミニウムイオンを除去する。これにより、表面処理液中のアルミニウムイオンの濃度を所定の範囲に制御する。
【００９３】
尚、上記図１では、表面処理液から上記沈殿を除去する構成については省略しているが、本実施の形態に係る酸エッチング処理装置では、従来公知の構成を採用することができる。
【００９４】
例えば、処理槽１の底部に、沈殿物を一時貯留し、必要に応じて沈殿物を処理層１から取り除くことができるホッパー等を設けてもよい。また、上記取り出したスラリー状の沈殿から、表面処理液を回収するためのフィルターを更に設けてもよい。これにより、表面処理液の使用量を減らすことができる。
【００９５】
上記フィルターとしては、特には限定されないが、例えば、加圧脱水フィルタ、加圧濃縮フィルタ等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、複数組み合わせて用いてもよい。
【００９６】
図３に、表面処理液から上記沈殿を除去する構成の一例を示す。図３に示すように、処理槽１の底部には、沈殿物を一時貯留し、必要に応じて沈殿物を処理層１から取り除くことができるホッパー３６が設けられている。処理槽１から取り除かれたスラリー状の沈殿物は、ポンプ３１により加圧濃縮フィルタ３２へ移送される。
【００９７】
加圧濃縮フィルタ３２では、スラリー状の沈殿物から、表面処理液の一部が回収され、処理槽１へと移送される。残りのスラリー状の沈殿物は、ドレン槽３３に一旦貯留され、その後、ポンプ３１により加圧脱水フィルター３４へ移送される。
【００９８】
加圧脱水フィルタ３４では、スラリー状の沈殿物から、沈殿物３５をケーキ状で取り除き、残りの表面処理液は、処理槽１へ移送される。
【００９９】
以上のように、本実施の形態に係る酸エッチング装置を用いれば、連続的に処理槽１から被測定液をサンプリングしてＨＦ濃度を測定し、この測定結果に基づき処理槽中に適当量のＨＦアルカリ金属塩等溶液を添加して表面処理液中のアルミニウム濃度を所定の値以下に制御することができる。
【０１００】
（IV）アルミニウム系部材の製造方法
本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法は、上述した本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程を含む。
【０１０１】
本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法に含まれ得る、上述した本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程以外の各工程としては、例えば、アルミニウム系基材を成型する工程、物理的手段による離型剤除去工程、脱脂工程、化成処理工程、及び塗装工程が挙げられる。
【０１０２】
アルミニウム系基材を成型する工程は、アルミニウム系基材を成型する工程であり、鋳造及び／又は鍛造等の従来公知の方法により行うことができる。
【０１０３】
物理的手段による離型剤除去工程は、鋳造及び／又は鍛造された後の上記アルミニウム系部材の表面に残存する離型剤や酸化アルミニウム皮膜を、物理的手段により除去する処理を施す工程である。
【０１０４】
上記物理的手段としては、具体的には、例えば、ショットブラスト等が挙げられる。このような物理的手段による処理によって、アルミニウム系部材の表面に付着した離型剤及び性状不良の酸化アルミニウム皮膜、アルミニウム系部材の表面に付着している機械油、及び切削油等の有機不純物等を除去することができる。
【０１０５】
上記脱脂工程は、アルミニウム系部材の表面に付着した油分を除去する工程である。脱脂工程において、アルミニウム系部材の表面を脱脂する方法は、特に限定されるものではなく、アルミニウム基材の表面の脱脂処理に用いられる従来公知の方法を用いればよい。
【０１０６】
化成処理工程では、本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程で処理されたアルミニウム系部材の表面に、塗膜との密着性や耐食性を向上させるための化成皮膜を形成させる。具体的には、均一で緻密な化成皮膜が、アルミニウム系部材の素地に強固に密着して形成させる。
【０１０７】
化成処理工程における具体的な化成処理としては、特に限定されるものではなく、アルミニウム系部材の表面に施される従来公知の化成処理を行えばよい。
【０１０８】
上記塗装工程では、上記化成処理工程で処理後のアルミニウム系部材の表面に塗装を行う。該塗装は特に限定されるものではなく、従来公知のあらゆる塗装を用いることができる。具体的には、例えば、溶剤塗装、水性塗装及び粉体塗装を挙げることができる。
【０１０９】
尚、本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法では、脱脂工程の後に、本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程を行い、その後化成処理工程を行うことが好ましい。
【０１１０】
また、本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法では、上記酸エッチング処理後、アルミニウム系部材に対して水洗処理を行うことが好ましい。これにより、表面処理液を洗い流して（希釈して）、エッチング反応を停止させることができる。また、上記水洗処理により、後の工程に持ち込まれる表面処理液の量を低減することもできる。
【０１１１】
上記水洗処理は、エッチング反応を停止させることが可能な条件で行えばよいが、効率の点から、複数回行うことが好ましい。これにより、エッチング反応を確実に停止させることができる。
【０１１２】
更には、本実施の形態に係るアルミニウム系部材の製造方法では、上記本実施の形態に係る酸エッチング方法を行う工程後（化成処理工程を行う場合にはその後）に、塗装膜とアルミニウム系部材との密着性を向上させる処理を行う工程（後処理工程）を含んでいてもよい。
【０１１３】
上記後処理工程を行うことにより、アルミニウム系部材に施す塗装の種類の選択域を広げることができる。より具体的に説明すれば、粉体塗料のように内部応力の高い厚膜を形成する塗装を施した場合であっても、塗膜のアルミニウム系部材との密着性を向上させることができる。
【実施例】
【０１１４】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１１５】
〔Ａｌ合金溶解量〕
Ａｌ合金溶解量は、化学エッチング前後での処理面積あたりの重量減（Ｐ）を求め、算出した。
【０１１６】
〔ショット残渣〕
化成処理後のホイールの鋳肌表面を切り出し、リガク走査型蛍光Ｘ線分析装置 ＺＳＸ Ｐｒｉｍｕｓ（（株）リガク製）を用いて、蛍光Ｘ線分析法にてショット粒の主成分であるＦｅの残留量を定量分析し、以下の基準
○：Ｆｅ残留量が１００ｍｇ／ｍ２未満である場合
△：Ｆｅ残留量が１００以上２００ｍｇ／ｍ２未満である場合
×：Ｆｅ残留量が２００ｍｇ／ｍ２を超えた場合
で評価した。
【０１１７】
〔離型剤除去性〕
化成処理後のホイール表面を白色ガーゼで擦り、白色ガーゼに黒色不純物の付着の度合いを以下の基準
○：白色ガーゼに黒色不純物の付着が認められない
△：白色ガーゼに密着不良原因となる黒色不純物の付着が認められる
×：白色ガーゼに黒色不純物の付着が明瞭に認められる
で評価した。
【０１１８】
〔塗装耐食性〕
試験片の表面をカッターナイフにより１０ｃｍ長さでカットし、ＪＩＳＺ２３７１−２０００で調整されたキャス試験液を５０±２℃で２４０時間噴霧し、カット部の周辺における腐食の度合いを以下の基準
◎：塗膜のふくれ、又は錆の発生がカット部から１ｍｍ未満
○：塗膜のふくれ、又は錆の発生がカット部から１ｍｍ〜３ｍｍ
×：塗膜のふくれ、又は錆の発生がカット部から３ｍｍを超えている
で評価した。
【０１１９】
〔表面処理液のｐＨ〕
表面処理液のｐＨは、希釈せずに、ｐＨ計により２０℃で測定した。
【０１２０】
〔実施例１〕
溶湯したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を、市販の黒鉛系離型剤が塗布された自動車用ホイール金型に鋳込み、冷却後、金型から取り出した。
【０１２１】
次に、熱処理を実施した後、物理的処理として、ＳＵＳ４３０材料をショット粒として使用し、ショットブラスト加工を実施した。
【０１２２】
その後、アルカリ脱脂剤（サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント株式会社製）、２重量％）による脱脂（５０℃、３分間浸漬処理）をした。脱脂処理後、２段回で浸漬水洗を実施した。そして、酸洗処理液（サーフクリーナー３５５Ａ（日本ペイント株式会社製）、３重量％）による酸洗（４０℃、３分間浸漬処理）をした。
【０１２３】
次に、表１に記載の成分の表面処理液（表１の初期組成の欄参照）で、表１に記載の処理方法により、図１に示す装置を用いて酸エッチング処理を行った。つまり、表１に記載の初期組成の表面処理液を用いて、酸エッチング処理を行い、表面処理液のＨＦ換算濃度が０．２５〜０．３２ｇ／Ｌとなるように、表１に記載の組成の補給剤Ｂを適宜補給した。また、補給剤Ａは、処理液の設定量（１０ｍＬ）を採取し、０．１Ｎ苛性ソーダ溶液にて中和滴定分析を適宜必要なタイミングで実施し、酸度の低下割合に応じて補給した。
【０１２４】
酸エッチング処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｎ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分乾燥させた後、自然冷却した。
【０１２５】
その後、アクリル系粉体塗料（パウダックスＡ４００クリヤー（日本ペイント社製））で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１２６】
次いで、アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４（日本ペイント社製））を乾燥塗膜２０μｍとなるように塗装し、１０分間でセッティングした後、１４０℃で２０分間加熱した。次に、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０（日本ペイント社製））を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間でセッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１２７】
得られた塗装アルミホイールに関する各種評価結果を表１に示す。
【０１２８】
〔実施例２〜１２、比較例１〜５〕
ショットブラスト加工の実施の有無、化学エッチングの条件を表１に示す条件に変更したこと以外は実施例１と同様に、アルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）の処理を行った。得られた塗装アルミホイールの各評価結果を表１、２に示す。
【０１２９】
尚、実施例１０、１１、比較例５の初期組成におけるＮａＯＨは、ＨＦに対して１／２モルとなるように加えている。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
【表２】
【０１３２】
表１、２から明らかなように、本発明の酸エッチング方法を行った場合には、実施例１２を除き、Ａｌ合金溶解量が初期と１０００ｍ２処理後とでほとんど変化していなかった。実施例１２では、処理液の初期組成にＨＦのアルカリ金属塩等を含んでいないが、その後、補給剤ＢとしてＨＦとＮａＯＨとを処理液に加えているため、１０００ｍ２処理後のＡｌ合金溶解量に優れていた。
【０１３３】
また、ショットブラストを行っていない実施例（実施例２，３，９）では、塗料耐久性が初期と１０００ｍ２処理後とでほとんど変化していなかった。ショットブラストを行っている実施例（実施例１，４〜８）であっても、表面処理液に燐酸を含む実施例（実施例１，５〜８）であれば、ショット残渣量及び塗料耐食性は、初期と１０００ｍ２処理後とでほとんど変化していなかった。
【０１３４】
尚、当然のことながら、酸エッチング処理を行っていない比較例３では、塗料耐食性は悪かった。
【０１３５】
一方、比較例１，２では、表面処理剤の初期組成にも補給用薬剤にもＨＦのアルカリ金属塩を含まないため、Ａｌ合金溶解量、ショット残渣量及び塗料耐食性が、初期と比べて１０００ｍ２処理後では悪化していた。また、初期にＨＦのアルカリ金属塩を含むが、補給用薬剤にＨＦのアルカリ金属塩を含まない比較例４でも、Ａｌ合金溶解量、ショット残渣量及び塗料耐食性が、初期と比べて１０００ｍ２処理後では悪化していた。
【０１３６】
また、ケイフッ化水素を含有する実施例２と、含有しない実施例３との比較から、ケイフッ化水素を含有している方がＡｌ合金溶解量が大きいことが確認できた。
【０１３７】
以上のように、本発明の酸エッチング方法を用いれば、アルミホイール表面を継続的に１ｇ／ｍ２以上エッチングすることができ、酸化膜や離型剤を継続的に除去することが可能である。このため、上記酸エッチング処理を施したアルミホールに塗装を施した場合、塗装接着性、及び塗装耐食性を向上させることができる。
【０１３８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明の酸エッチング方法は、処理液を交換することなく、高いエッチング速度で酸エッチングを継続して行うことができる。このため、各種アルミニウム系部材の酸エッチング処理に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本実施の形態に係る酸エッチング処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る酸エッチング処理装置におけるＨＦ濃度測定部の一例の概略構成を示す断面図である。
【図３】本実施の形態に係る酸エッチング処理装置における、表面処理液から上記沈殿を除去する構成の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１ 処理槽
２ 補給槽（供給手段）
４ ＨＦ濃度測定部（ＨＦ濃度測定手段）
５ コントロールユニット（算出手段）
６ ポンプ（サンプリング手段）
７ 流量制御部（サンプリング手段）
１０ ポンプ（供給手段）
１１ 流量制御部（供給手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする方法であり、
Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記表面処理液に供給する供給工程を含むことを特徴とする酸エッチング方法。
【請求項２】
上記表面処理液は、上記無機酸として、１０ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下の濃度で燐酸を含有することを特徴とする請求項１に記載の酸エッチング方法。
【請求項３】
上記表面処理液は、０．５ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の濃度で錯フッ化水素酸を更に含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の酸エッチング方法。
【請求項４】
上記錯フッ化水素酸がケイフッ化水素酸であることを特徴とする請求項３に記載の酸エッチング方法。
【請求項５】
上記供給工程を、ＨＦのアルカリ金属塩を上記表面処理液に供給することにより行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の酸エッチング方法。
【請求項６】
上記ＨＦのアルカリ金属塩は、ＨＦのナトリウム塩及びＨＦのカリウム塩であることを特徴とする請求項５に記載の酸エッチング方法。
【請求項７】
供給工程により生じる沈殿物を表面処理液から除去する沈殿物除去工程を更に含み、
複数のアルミニウム系部材に対し、連続して酸エッチングを行うことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の酸エッチング方法。
【請求項８】
上記供給工程を、上記表面処理液中のＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように行うことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の酸エッチング方法。
【請求項９】
更に、上記表面処理液中のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定工程を含み、
上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいてＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように上記供給工程を行うことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の酸エッチング方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の酸エッチング方法で用いられる酸エッチング処理液の再生剤であって、
ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、又はＨＦのアルカリ金属塩を含むことを特徴とする再生剤。
【請求項１１】
ＨＦのアルカリ金属塩を含み、
上記ＨＦのアルカリ金属塩として、ＨＦのナトリウム塩及びＨＦのカリウム塩を用いることを特徴とする請求項１０に記載の再生剤。
【請求項１２】
請求項１〜９の何れか１項に記載の酸エッチング方法を行う酸エッチング工程と、
酸エッチング工程後のアルミニウム系部材に化成処理を行う化成処理工程と、
化成処理工程後のアルミニウム系部材に塗装を行う塗装工程と、
を含むことを特徴とするアルミニウム系部材の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜９の何れか１項に記載の酸エッチング方法を行うための酸エッチング処理装置であり、
表面処理液を蓄える処理槽と、
上記表面処理液から被測定液を採取するサンプリング手段と、
上記被測定液のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定手段と、
上記ＨＦ濃度測定手段により測定されるＨＦ濃度に基づいて上記処理槽中の表面処理液に供給するＦイオン及びアルカリ金属イオンの供給量を算出する算出手段と、
上記算出手段が算出した上記供給量に基づいて、Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記処理槽中の表面処理液に供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする酸エッチング処理装置。
【請求項１４】
上記ＨＦ濃度測定手段は、金属シリコン電極メータであることを特徴とする請求項１３に記載の酸エッチング処理装置。
【請求項１】
アルミニウム系部材の表面を、無機酸を含むｐＨ３以下の表面処理液で酸エッチングする方法であり、
Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記表面処理液に供給する供給工程を含むことを特徴とする酸エッチング方法。
【請求項２】
上記表面処理液は、上記無機酸として、１０ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下の濃度で燐酸を含有することを特徴とする請求項１に記載の酸エッチング方法。
【請求項３】
上記表面処理液は、０．５ｇ／Ｌ以上１５ｇ／Ｌ以下の濃度で錯フッ化水素酸を更に含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の酸エッチング方法。
【請求項４】
上記錯フッ化水素酸がケイフッ化水素酸であることを特徴とする請求項３に記載の酸エッチング方法。
【請求項５】
上記供給工程を、ＨＦのアルカリ金属塩を上記表面処理液に供給することにより行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の酸エッチング方法。
【請求項６】
上記ＨＦのアルカリ金属塩は、ＨＦのナトリウム塩及びＨＦのカリウム塩であることを特徴とする請求項５に記載の酸エッチング方法。
【請求項７】
供給工程により生じる沈殿物を表面処理液から除去する沈殿物除去工程を更に含み、
複数のアルミニウム系部材に対し、連続して酸エッチングを行うことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の酸エッチング方法。
【請求項８】
上記供給工程を、上記表面処理液中のＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように行うことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の酸エッチング方法。
【請求項９】
更に、上記表面処理液中のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定工程を含み、
上記ＨＦ濃度測定工程により測定したＨＦ濃度に基づいてＨＦ濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上となるように上記供給工程を行うことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の酸エッチング方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の酸エッチング方法で用いられる酸エッチング処理液の再生剤であって、
ＨＦ及びアルカリ金属含有化合物、又はＨＦのアルカリ金属塩を含むことを特徴とする再生剤。
【請求項１１】
ＨＦのアルカリ金属塩を含み、
上記ＨＦのアルカリ金属塩として、ＨＦのナトリウム塩及びＨＦのカリウム塩を用いることを特徴とする請求項１０に記載の再生剤。
【請求項１２】
請求項１〜９の何れか１項に記載の酸エッチング方法を行う酸エッチング工程と、
酸エッチング工程後のアルミニウム系部材に化成処理を行う化成処理工程と、
化成処理工程後のアルミニウム系部材に塗装を行う塗装工程と、
を含むことを特徴とするアルミニウム系部材の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜９の何れか１項に記載の酸エッチング方法を行うための酸エッチング処理装置であり、
表面処理液を蓄える処理槽と、
上記表面処理液から被測定液を採取するサンプリング手段と、
上記被測定液のＨＦ濃度を測定するＨＦ濃度測定手段と、
上記ＨＦ濃度測定手段により測定されるＨＦ濃度に基づいて上記処理槽中の表面処理液に供給するＦイオン及びアルカリ金属イオンの供給量を算出する算出手段と、
上記算出手段が算出した上記供給量に基づいて、Ｆイオン及びアルカリ金属イオンを上記処理槽中の表面処理液に供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする酸エッチング処理装置。
【請求項１４】
上記ＨＦ濃度測定手段は、金属シリコン電極メータであることを特徴とする請求項１３に記載の酸エッチング処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−７１７０（Ｐ２０１０−７１７０Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７１３４７（Ｐ２００８−１７１３４７）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【Ｆターム（参考）】
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