CN110832122B - 经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理剂和使用其的表面处理方法、封孔处理方法以及物品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够提高利用染料进行染色处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的耐光性且提高染色固定性的表面处理剂和表面处理方法。本发明提供一种表面处理剂，其为经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理剂，其特征在于，含有氟锆酸盐，pH为3.4以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理剂和使用其的表面处理方法、封孔处理方法以及物品。
背景技术
在铝或铝合金等轻金属上形成阳极氧化覆膜，并用于各种用途中。根据用途，对这种形成于铝等的阳极氧化覆膜要求耐腐蚀性等的性能，为了赋予这些性能而进行表面处理。
作为对如上述的形成于轻金属的阳极氧化覆膜赋予耐腐蚀性和设计性的表面处理方法，提出了一种表面处理方法，其包括：对轻金属或它们的合金形成阳极氧化覆膜的工序；然后，将其浸渍于含有水溶性锆化合物等水溶性化合物的水溶液的工序(例如，参考专利文献1)。
然而，专利文献1中，为了赋予设计性，探讨了通过在进行上述表面处理后的表面上印刷、转印木纹图案等设计图案来赋予图案。专利文献1中，关于例如将阳极氧化覆膜浸渍于含有染料的染料水溶液中的方法等、利用染料对阳极氧化覆膜进行染色处理的方法，并没有研究。另外，专利文献1中，关于在利用上述染料的染色处理中提高染色固定性的方面，也没有研究。
另外，专利文献1中，关于对利用染料进行染色处理后的阳极氧化覆膜赋予耐光性，没有进行研究。如上所述，在利用染料对阳极氧化覆膜实施了染色处理的情况下，存在通过暴露于紫外线等的光，染料的色泽退色、颜色变浅的问题。
因此，需要开发能够提高利用染料进行染色处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的耐光性、并且提高染色固定性的表面处理剂以及表面处理方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006－183065号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供一种能够提高利用染料进行染色处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的耐光性、并且提高染色固定性的表面处理剂以及表面处理方法。
用于解决技术问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明的发明人反复进行了深入研究。结果发现，作为经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理剂，使用含有氟锆酸盐且pH为3.4以下的表面处理剂，由此，能够实现上述目的，以至完成了本发明。
即，本发明涉及下述的经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理剂和使用其的表面处理方法、封孔处理方法以及物品。
1.一种表面处理剂，其为经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理剂，其特征在于，含有氟锆酸盐，pH为3.4以下。
2.如项1所述的表面处理剂，其中，上述表面处理剂的pH为2.3～2.8。
3.如项1或2所述的表面处理剂，其中，上述表面处理剂还包括不含氟的金属氧化物盐。
4.如项1～3中任一项所述的表面处理剂，其中，上述表面处理剂还含有pH缓冲剂。
5.如项1～4中任一项所述的表面处理剂，其中，上述表面处理剂还含有阴离子系表面活性剂。
6.一种表面处理方法，其为经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理方法，上述表面处理方法的特征在于，包括：
(1)对铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行染色处理的工序1；和
(2)将染色后的阳极氧化覆膜浸渍于表面处理剂而进行表面处理的工序2，
其中，表面处理剂含有氟锆酸盐，并且pH为3.4以下。
7.如项6所述的表面处理方法，其中，表面处理剂的pH为2.3～2.8。
8.如项6或7所述的表面处理方法，其中，表面处理剂的温度为10～70℃。
9.如项6～8中任一项所述的表面处理方法，其中，在表面处理剂中的浸渍时间为1～30分钟。
10.一种铝或铝合金的阳极氧化覆膜的封孔处理方法，包括：
对利用项6～9中任一项所述的表面处理方法进行表面处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行封孔处理的工序3。
11.一种包括利用权利要求10所述的封孔处理方法进行封孔处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的物品。
发明的效果
根据本发明的表面处理剂和表面处理方法，通过使用该表面处理剂对染色后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行表面处理，能够对阳极氧化覆膜赋予优异的染色固定性，并且能够抑制阳极氧化覆膜被照射光时的退色，从而显示优异的耐光性。
并且，根据本发明的封孔处理方法，铝或铝合金的阳极氧化覆膜通过上述表面处理方法进行了表面处理，能够对封孔处理前的阳极氧化覆膜赋予优异的染色固定性，并且能够抑制封孔处理后的阳极氧化覆膜被照射光时的退色，显示优异的耐光性。
另外，关于本发明的物品而言，由于通过上述封孔处理方法对利用上述表面处理方法进行表面处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行封孔处理，因此，物品的阳极氧化覆膜的染色固定性优异，并且能够抑制物品的阳极氧化覆膜被照射光时的退色，显示优异的耐光性。
附图说明
图1为实施例3和比较例3的耐光性试验中的各照射时间后的试验片的照片。
图2为实施例4和比较例4的耐光性试验中的各照射时间后的试验片的照片。
图3为使用本发明的表面处理剂对铝合金的阳极氧化覆膜进行表面处理后的、阳极氧化覆膜的表面的FE－SEM图像。
图4为使用本发明的表面处理剂对铝合金的阳极氧化覆膜进行表面处理后的、阳极氧化覆膜的剖面的FE－SEM图像。
图5为示出使用本发明的表面处理剂对铝合金的阳极氧化覆膜进行表面处理后的、利用X射线光电子能谱分析(XPS)得到的阳极氧化覆膜的元素深度方向分析的结果的图。
图6为示出使用本发明的表面处理剂对铝合金的阳极氧化覆膜进行表面处理后的、利用X射线光电子能谱分析(XPS)得到的阳极氧化覆膜的窄区扫描分析的结果的图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
1.表面处理剂
本发明的经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理剂(以下，有时简单记为“表面处理剂”。)含有氟锆酸盐，pH为3.4以下。关于通过使用本发明的表面处理剂对染色后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行表面处理而能够对该阳极氧化覆膜赋予优异的耐光性和染色固定性的理由，虽然不明确，但可以推测如下。即，可以推测，通过使用本发明的表面处理剂对染色后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行表面处理，能够在该阳极氧化覆膜的表面形成ZrO2的覆膜，由此，在后续工序的封孔处理等时，抑制染料渗出，显示优异的染色固定性。还可以推测，形成于该阳极氧化覆膜的表面的ZrO2的覆膜，能够抑制因照射到阳极氧化覆膜表面的紫外线等光引起的染料的分解，从而显示优异的耐光性。
本发明的表面处理剂的pH为3.4以下。表面处理剂的pH超过3.4时，无法获得充分的染色固定性。pH优选为3.0以下，更优选为2.8以下。另外，pH优选为2.0以上，更优选为2.3以上。通过使pH的下限在上述范围，能够进一步提高耐光性和染色固定性。
(氟锆酸盐)
作为氟锆酸盐，没有特别限制，能够使用氟锆酸铵、氟锆酸钾、氟锆酸钠、氟锆酸等。这些之中，从耐光性和染色固定性更加优异的方面考虑，优选为氟锆酸铵、氟锆酸钾，更优选为氟锆酸铵。上述氟锆酸盐可以单独使用一种或者混合两种以上使用。
表面处理剂中的氟锆酸盐的含量没有特别限制，优选0.1～100g/L，更优选0.2～20g/L。通过使氟锆酸盐的含量的下限在上述范围，耐光性进一步提高。另外，通过使氟锆酸盐的含量的上限在上述范围，从抑制表面处理时的脱色的方面优异。
(不含氟的金属氧化物盐)
本发明的表面处理剂优选还包括不含氟的金属氧化物盐。通过包括不含氟的金属氧化物盐，即使在对染成黑色等深色的深染色品的表面进行处理时，也能够更进一步充分地抑制阳极氧化覆膜的表面的外观不良。
形成不含氟的金属氧化物盐的金属没有特别限制，可以列举镍、钴、钛、锆、铯、钽、钒、铌等的金属氧化物盐。
另外，作为不含氟的金属氧化物盐，优选无机酸盐。通过使用无机酸盐，表面处理剂能够发挥更加优异的染色固定性。作为形成无机酸盐的无机酸，没有特别限制，可以列举盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸等。
上述不含氟的金属氧化物盐可以单独使用一种或者混合两种以上使用。
表面处理剂中的不含氟的金属氧化物盐的含量没有特别限制，优选为0.1～10g/L，更优选为0.2～1g/L。通过使不含氟的金属氧化物盐的含量在上述范围内，能够更进一步充分地抑制阳极氧化覆膜表面的外观不良。
(pH缓冲剂)
本发明的表面处理剂优选还含有pH缓冲剂。通过含有pH缓冲剂，染色固定性进一步提高，并且能够抑制阳极氧化覆膜表面的粉化或白化外观不良。
作为pH缓冲剂，没有特别限制，能够使用现有公知的pH缓冲剂。作为这样的pH缓冲剂，例如可以列举氨基酸、有机酸盐、铵盐、硼酸盐、胺化合物、含氮杂环化合物等。这些之中，从能够进一步提高染色固定性、并且抑制阳极氧化覆膜表面的粉化和发白外观不良的方面考虑，优选为氨基酸。
作为氨基酸，可以列举谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、天冬氨酸等以及它们的盐。这些之中，从pH缓冲作用的方面考虑，优选谷氨酸及其盐、甘氨酸及其盐、组氨酸及其盐、天冬氨酸及其盐，更优选甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸以及它们的盐。
作为有机酸盐，可以列举羧酸或羟基羧酸的盐。上述羧酸、羟基羧酸的碳原子数优选为4以下。另外，作为上述盐，可以列举钠盐、钾盐。
作为铵盐，可以列举有机酸的铵盐、无机酸的铵盐。作为有机酸的铵盐，可以列举羧酸或羟基羧酸的铵盐。上述羧酸、羟基羧酸的碳原子数优选为4以下。另外，作为无机酸的铵盐，可以列举硫酸铵盐、硝酸铵盐、氨基磺酸铵盐等。
作为硼酸盐，可以列举硼酸钠、硼酸钾、硼酸铵等。
作为胺化合物，可以列举单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺这些乙醇胺，另外，还可以列举烷基胺、芳香族胺以及脲等水溶性羰基胺等。
作为含氮杂环化合物，可以列举：作为杂原子含有至少一个氮原子的杂环化合物、作为杂原子含有至少一个氮原子和至少一个氧原子的杂环化合物。
作为上述含氮杂环化合物，可以列举包括乙撑亚胺环、氮杂环丙烯(azirine)环、吖丁啶环、氮杂环丁二烯(azete)环、吡咯烷环、吡咯环、哌啶环、吡啶环、六亚甲基亚胺环、吖
(azatropylidene)环、咪唑环、吡唑环、噁唑环、咪唑啉环、吡嗪环、吗啉环、蝶啶环、嘌呤环等的含氮杂环化合物。这些中，优选包括吡咯烷环、吡咯环、哌啶环、吡啶环、六亚甲基亚胺环、吖
环、咪唑环、吡唑环、噁唑环、咪唑啉环、吡嗪环、吗啉环、蝶啶环、嘌呤环等的含氮杂环化合物。
作为上述含氮杂环化合物，可以列举乙撑亚胺、氮杂环丙烯、吖丁啶、氮杂环丁二烯、吡咯烷、吡咯、哌啶、吡啶、六亚甲基亚胺、吖
咪唑、吡唑、噁唑、咪唑啉、吡嗪、吗啉、蝶啶、嘌呤等，可以使用在这些的骨架上加合氨基、甲基而成的化合物。这些之中，优选作为环状构成原子具有一个或两个氮原子作为杂原子、且包括碳或一个杂原子氧和碳的环状5元～7元环的杂环化合物，具体可以列举以吡咯烷、吡咯、哌啶、吡啶、六亚甲基亚胺、吖
咪唑、吡唑、噁唑、咪唑啉、吡嗪、吗啉等化合物和其环状骨架作为基本结构的化合物组。另外，也优选以具有多重环结构且具有四个以上杂原子氮的化合物、例如嘌呤、蝶啶等和其多重环状骨架作为基本结构的化合物组。其中，进一步优选5～6元环的化合物，可以列举以吡咯烷、吡咯、哌啶、吡啶、咪唑、吡唑、噁唑、咪唑啉、吡嗪、吗啉等化合物和其环状骨架作为基本结构的化合物组。其中，特别优选以环内具有双键的吡咯、吡啶、咪唑、吡唑、噁唑、咪唑啉、吡嗪等化合物和其环状骨架作为基本结构的化合物组。作为构成这些化合物组的取代基，可以列举氨基、甲基等，也可以使用加合有这些取代基的化合物组。例如，作为特别优选的物质，可以列举2－氨基吡啶、4－氨基吡啶等的氨基吡啶等、以及2－甲基咪唑等的甲基咪唑等。其中，最优选吡啶、咪唑、氨基吡啶、甲基咪唑等。
上述pH缓冲剂可以单独使用一种或者混合两种以上使用。
表面处理剂中的pH缓冲剂的浓度没有特别限制，优选0.1～20g/L，更优选0.2～5g/L。通过使pH缓冲剂的浓度在上述范围，表面处理剂能够显示出优异的pH缓冲性，并且抑制因pH缓冲剂的浓度过高而引起的染色品的脱色。
(阴离子系表面活性剂)
本发明的表面处理剂优选还含有阴离子系表面活性剂。通过含有阴离子系表面活性剂，能够进一步提高染色固定性，并且抑制阳极氧化覆膜表面的粉化、白化外观不良。
作为阴离子系表面活性剂，没有特别限制，能够使用硫酸盐系表面活性剂、磺酸盐系表面活性剂、磺基琥珀酸系表面活性剂、磷系表面活性剂等。
作为硫酸盐系表面活性剂，可以列举芳香族硫酸盐系表面活性剂、脂肪族硫酸盐系表面活性剂等。
作为上述芳香族硫酸盐系表面活性剂，例如可以列举聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸盐。另外，作为脂肪族硫酸盐系表面活性剂，例如可以列举聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。
作为磺酸盐系表面活性剂，可以列举芳香族磺酸盐系表面活性剂等。
作为上述芳香族磺酸盐系表面活性剂，可以列举苯磺酸盐、萘磺酸盐等芳香族磺酸盐化合物、以及在苯磺酸盐、萘磺酸盐等芳香族磺酸盐骨架上取代烷基、聚氧乙烯基、聚氧乙烯烷基醚基、羧基、羰基、羟基、醇基、乙烯基以及烯丙基等的亚烷基或具有重键的基团、另外的磺酸基而成的化合物等，另外，还可以列举这些化合物在甲醛等中的缩聚物、以及共聚物等。作为这样的芳香族磺酸盐系表面活性剂，例如可以列举烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、以及它们的甲醛等缩聚物、萘磺酸盐的甲醛等缩聚物、来自亚烷基苯磺酸盐或亚烷基萘磺酸盐等的共聚物等。
作为上述芳香族磺酸盐系表面活性剂，可以列举二苯醚二磺酸盐等的、醚键合有多个苯磺酸盐的化合物，另外，还可以列举在该化合物上取代有烷基、聚氧乙烯基、聚氧乙烯烷基醚基等的化合物。作为这样的芳香族磺酸盐系表面活性剂，例如可以列举烷基二苯基醚二磺酸盐等。
作为磺基琥珀酸系表面活性剂，可以列举在磺基琥珀酸上键合烷基、芳香族环而成的物质。具体可以列举烷基磺基琥珀酸、二烷基磺基琥珀酸、烷基二苯基醚二磺基琥珀酸等和它们的盐。
作为磷系表面活性剂，能够使用磷酸酯系表面活性剂、磷酸酯盐系表面活性剂等。具体可以列举聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯亚烷基化苯醚磷酸酯、烷基磷酸酯等和它们的盐。
作为上述阴离子系表面活性剂，优选磺酸盐系表面活性剂。
上述阴离子系表面活性剂可以单独使用一种或者混合两种以上使用。
表面处理剂中的阴离子系表面活性剂的浓度没有特别限制，优选10mg/L～10g/L，更优选20mg/L～5g/L。通过使表面活性剂的浓度在上述范围，染色固定性进一步提高。
(pH调节剂)
本发明的表面处理剂可以还含有pH调节剂。作为pH调节剂，没有特别限制，能够使用现有公知的pH调节剂。
作为用于调节表面处理剂使其降低至酸性侧的pH调节剂，例如可以列举乙酸、氨基磺酸、硫酸、硝酸、有机磺酸等的稀释水溶液。这些之中，从进一步提高染色固定性的方面考虑，优选为硝酸。
作为用于提高表面处理剂的pH的pH调节剂，例如可以列举氨水、氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液等。这些之中，从进一步提高染色固定性的方面考虑，优选为氨水。
上述pH调节剂可以单独使用一种或者混合两种以上使用。
表面处理剂中的pH调节剂的浓度没有特别限制，优选0～20g/L，更优选0～10g/L，进一步优选0～5g/L。通过使pH调节剂的浓度在上述范围，染色固定性进一步提高。
(其它成分)
为了进一步提高染色固定性、提高表面处理剂的使用实用性，本发明的表面处理剂可以根据需要含有防霉剂、配位剂等添加剂成分。作为添加剂，例如可以列举：苯甲酸、苯甲酸盐等防霉剂；柠檬酸、柠檬酸盐等配位剂等。另外，作为防霉剂，也可以添加市售的防霉剂，例如“TAC KABIKORON”(奥野制药工业株式会社制造)。
本发明的表面处理剂只要含有氟锆酸盐，对其它成分没有特别限制，优选为含有上述各成分的水溶液。
2.表面处理方法
本发明的表面处理方法是经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理方法，包括：(1)对铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行染色处理的工序1；和(2)将染色后的阳极氧化覆膜浸渍于表面处理剂而进行表面处理的工序2，其中，表面处理剂含有氟锆酸盐并且pH为3.4以下。
(工序1)
工序1为对铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行染色处理的工序。
作为染色处理的处理对象的铝或铝合金的阳极氧化覆膜，只要是对一般的铝、铝合金实施使用硫酸、草酸等的公知的阳极氧化法而得到的阳极氧化覆膜即可。作为铝合金，没有特别限制，能够将各种铝主体的合金作为阳极氧化的对象。作为铝合金的具体例，可以列举由JIS规定的JIS－A 1000～7999所示的展伸材料系合金、AC、ADC的各序号所示的铸造材料、压铸材料等所代表的铝主体的各种合金组等。
作为对铝或铝合金实施的阳极氧化法，例如可以列举如下方法：使用硫酸浓度为100g/L～400g/L左右的水溶液，将液温设为0～30℃左右，以0.5～4A/dm2左右的阳极电流密度进行电解。
作为染色处理，没有特别限制，可以列举利用染料的着色。作为利用染料的着色，可以列举将阳极氧化覆膜浸渍于现有公知的染料水溶液的方法。作为这样的染料，能够使用作为铝或铝合金的阳极氧化覆膜用染料市售的染料，例如可以列举阴离子系染料等。上述染料水溶液的温度优选为10～70℃，更优选为20～60℃。另外，上述染料水溶液中的染料的浓度和浸渍时间根据所需的染色色调、颜色的深浅，适当设定即可。
通过以上所说明的工序1对铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行染色处理。
(工序2)
工序2为将染色后的阳极氧化覆膜浸渍于表面处理剂而进行表面处理的工序。作为表面处理剂，使用上述中说明的表面处理剂即可。
将染色后的阳极氧化覆膜浸渍于表面处理剂时，将部分形成有阳极氧化覆膜的铝或铝合金浸渍于表面处理剂即可。另外，在该铝或铝合金与其它构件接合而形成物品的情况下，将该物品整个浸渍于表面处理剂即可。
将阳极氧化覆膜浸渍于表面处理剂时的表面处理剂的温度，优选为10～70℃，更优选为30～50℃。通过使表面处理剂的温度在上述范围内，阳极氧化覆膜的耐光性和染色固定性进一步提高。
将阳极氧化覆膜浸渍于表面处理剂时的浸渍时间优选为1～30分钟，更优选为2～10分钟。通过使浸渍时间的下限在上述范围，阳极氧化覆膜的耐光性和染色固定性进一步提高。另外，通过使浸渍时间的上限在上述范围，生产效率优异。
工序2中，也可以在工序1的染色处理后，将铝或铝合金的阳极氧化覆膜充分水洗并干燥，之后浸渍于上述表面处理剂。由此，阳极氧化覆膜的染色固定性进一步提高。
通过以上所说明的工序2，对阳极氧化覆膜进行表面处理。
3.封孔处理方法
本发明的封孔处理方法为阳极氧化覆膜的封孔处理方法，该方法包括：对利用上述表面处理方法进行表面处理后的阳极氧化覆膜进行封孔处理的工序3。
作为封孔处理，没有特别限制，通过现有公知的封孔处理方法进行处理即可。作为这样的封孔处理方法，优选为将利用上述表面处理方法进行表面处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜浸渍于封孔处理液的方法。
作为上述封孔处理液，没有特别限制，可以列举含有金属盐的封孔处理液。作为上述金属盐中所含的金属，优选为碱金属、碱土金属和过渡金属，具体可以列举Li、Be、Na、Mg、K、Ca、Rb、Sr、Cs、Ba、Fr、Ra、Zr、Mn、Fe、Ni、Co。这些之中，从封孔处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜具有优异的耐腐蚀性的方面考虑，更优选为Na、Mg、K、Ca、Ba、Mn、Ni的金属盐，进一步优选为Mg、Ca、Mn、Ni的金属盐。上述金属盐中所含的金属可以单独使用一种或混合两种以上使用。
封孔处理液中的金属盐的浓度没有特别限制，优选为0.001～1摩尔/L，更优选为0.003～0.3摩尔/L。通过使金属盐的浓度在上述范围内，封孔处理液能够显示充分的封孔性能，利用封孔处理液进行封孔处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的耐腐蚀性进一步提高。
为了提高封孔性能(外观、耐腐蚀性等)，封孔处理液可以含有pH缓冲剂、表面活性剂等添加剂成分。作为添加剂，例如可以列举：乙酸、乙酸盐、硝酸、硝酸盐、苯甲酸、苯甲酸盐等的pH缓冲剂或pH调节剂；萘磺酸甲醛缩合物钠盐等磺酸系分散剂等。
封孔处理液的pH通常为5.0～8.0，优选为5.3～6.0。封孔处理液的pH例如使用乙酸、硝酸、苯甲酸、硫酸等酸类；氢氧化钠、碳酸钠、氨水等碱类调整至上述pH范围即可。
封孔处理液的温度(处理温度)通常为80℃～沸点左右，优选为85℃～沸点左右。浸渍时间通常为1分钟～60分钟左右，优选为3分钟～30分钟左右。通过使处理温度和浸渍时间在上述范围内，能够防止封孔后的覆膜成为粉化状态，并且提高覆膜的耐污染性，而且获得耐腐蚀性。
为了提高封孔性能、液体的使用实用性，封孔处理液可以根据需要含有防霉剂、配位剂等添加剂成分。作为添加剂，例如可以列举：苯甲酸、苯甲酸盐等防霉剂；柠檬酸、柠檬酸盐等配位剂等。另外，作为防霉剂，可以添加市售的防霉剂，例如“TAC KABIKORON”(奥野制药工业株式会社制造)。
封孔处理液只要含有上述的金属盐、pH缓冲剂和表面活性剂等，对其它成分没有特别限制，优选为含有上述各成分的水溶液。
根据以上所说明的封孔处理方法，铝或铝合金的阳极氧化覆膜通过上述表面处理方法被实施表面处理，能够对封孔处理前的阳极氧化覆膜赋予优异的染色固定性，并且，能够抑制封孔处理后的阳极氧化覆膜被照射光时的退色，从而显示优异的耐光性。
4.物品
本发明的物品为包括利用上述封孔处理方法进行封孔处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的物品。
作为物品，只要包括利用上述封孔处理方法进行封孔处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜，对其用途没有特别限制，例如可以列举电子设备的外包装体、化妆品的外包装体等。
关于本发明的物品而言，通过上述封孔处理方法对利用上述表面处理方法进行表面处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行封孔处理，因此，物品的阳极氧化覆膜具有优异的染色固定性，并且能够抑制物品的阳极氧化覆膜被照射光时的退色，从而显示优异的耐光性。
实施例
以下，示出实施例和比较例，对本发明进行具体的说明。但是，本发明不限于实施例。
根据以下的制造条件，制造用于下述实施例和比较例的实施阳极氧化和染色后的铝合金试验片。
将铝合金的试验片(JIS A1050P板)在弱碱性脱脂液(奥野制药工业株式会社制造的TOP ALCLEAN 404(商品名)30g/L的水溶液、浴温60℃)中浸渍5分钟进行脱脂，水洗之后，在以硫酸为主成分的阳极氧化浴(包含游离硫酸180g/L和溶存铝8.0g/L)中进行阳极氧化(浴温20℃±1℃、阳极电流密度：1a/dm2、电解时间：30分钟、膜厚：约10μm)。将所得到的阳极氧化覆膜进行水洗，在水洗之后，在下述染料的水溶液(浴温55℃)中浸渍1分钟，进行染色，并进行水洗，由此，得到实施阳极氧化和染色后的铝合金试验片(以下，称为“经阳极氧化－染色后的试验片”)。
其中，用于染色的染料以及使用该染料时的浓度和浸渍时间为：TAC BLACK－GLH(5g/L、3分钟)；TAC RED－BLH(5g/L、3分钟)；TAC YELLOW－RHM(5g/L、3分钟)；TACORANGE－LH(5g/L、3分钟)；TAC YELLOR－SGL(1g/L、1分钟)。其中，上述染料均使用奥野制药工业株式会社制造的TAC染料。
(实施例1～5)
将使用表1和2所示的染料制作的各经阳极氧化－染色后的试验片，在由含有氟锆酸铵1.2g/L、甘氨酸1g/L、不含氟的金属氧化物盐0.4g/L且用硝酸调节为pH 2.5的水溶液构成的表面处理剂(浴温45℃)中浸渍3分钟，进行水洗，从而进行表面处理。接着，在由含有40ml/L的奥野制药工业株式会社制造的Top Seal H－298的pH为5.7的水溶液构成的封孔处理剂(浴温92℃)中浸渍15分钟，并进行水洗和干燥。
(实施例6)
不添加不含氟的金属氧化物盐，除此之外，与实施例1～5同样操作，对经阳极氧化－染色后的试验片进行表面处理，浸渍在封孔处理剂中，并进行水洗和干燥。
(实施例7)
将表面处理液的PH调整为3.0，除此之外，与实施例1～5同样操作，对经阳极氧化－染色后的试验片进行表面处理，浸渍在封孔处理剂中，并进行水洗和干燥。
(比较例1～4)
不对经阳极氧化－染色后的试验片进行表面处理，除此之外，与实施例1～5同样操作，浸渍在封孔处理剂中，并进行水洗和干燥。
(比较例5)
将表面处理液的PH调整为3.5，除此之外，与实施例1～5同样操作，对经阳极氧化－染色后的试验片进行表面处理，浸渍在封孔处理剂中，并进行水洗和干燥。
针对上述实施例和比较例，通过下述实验方法进行评价。
耐光性
通过积分球分光测色计(X－rite公司制造的SP64、光源D65、视野10度、包括镜面反射光)对上述实施例1～4、6和比较例1～4所得到的封孔处理后的试验片的L*、a*、b*进行测定，并作为基准值。接着，使用以氙气灯为光源的耐光性试验机(ATLAS公司制造的SUNTEST XLS+)、在照射温度65℃、放射照度550W/m2的条件下，对上述实施例1～4、6和比较例1～4所得到的试验片照射最多400小时的光。通过上述积分球分光测色计测定照射后的试验片的L*、a*、b*。根据相对于上述基准值的色差总变化量ΔE*ab，评价耐光性。其中，ΔE*ab越低，表示耐光性越高。
染色固定性
通过积分球分光测色计(X－rite公司制造SP64、光源D65、包括镜面反射光)对上述实施例5、7和比较例5所得到的试验片的L*、a*、b*进行测定，评价染色固定性。其中，b*越高，黄色的深度越深，表示TAC YELLOW－SGL的染色固定性越高。
将结果示于表1和2。
[表1]
由表1明确可知，利用含有氟锆酸盐且pH为3.4以下的表面处理剂进行表面处理后的实施例1～4，与未进行表面处理的比较例1～4相比，耐光性试验后的色差ΔE*ab变低，能够显示高的耐光性。
另外可知，不添加不含氟的金属氧化物盐的实施例6也与实施例1～5同样，耐光性试验后的色差ΔE*ab变低，能够显示高耐光性。
[表2]
由表2明确可知，表面处理剂的pH为2.5和3.0的实施例5和7，与pH为3.5的比较例5相比，色调中表示黄色的深度的b*变高，能够显示高的染色固定性。
图1示出实施例3和比较例3的耐光性试验中的各照射时间后的试验片的照片。另外，图2示出实施例4和比较例4的耐光性试验中的各照射时间后的试验片的照片。由图1和2可知，在进行了表面处理的实施例3和4中，在400小时后也能够抑制退色，耐光性优异。另一方面可知，在未进行表面处理的比较例3和4中，照射时间延长时，退色变得显著，耐光性差。
使用日本电子公司制造的JSM－6335F、在倍率50000倍的条件下拍摄铝合金的阳极氧化覆膜的FE－SEM图像，该铝合金的阳极氧化覆膜与实施例1同样地进行染色，接着，利用表面处理剂进行表面处理，并且未进行封孔处理。图3示出表面图像，图4示出剖面图像。由图4可知，通过表面处理在阳极氧化覆膜的表面形成了覆膜。通过表面处理形成的覆膜为30～100nm左右的微粒的集合体，该覆膜的厚度为100nm左右。
使用ULVAC-PHI,INCORPORATED.制造的ESCA－SYSTEMESCA 5800ci/SAM，在溅射速度以SiO2换算计为3nm/min的条件下进行铝合金的阳极氧化覆膜的利用X射线光电子能谱分析(XPS)的元素深度方向分析，该铝合金的阳极氧化覆膜与实施例1同样地进行染色，接着，使用表面处理剂进行表面处理，并且未进行封孔处理。将结果示于图5。根据图5，溅射时间短时，Zr原子的浓度高，并且O原子的浓度也高，因此，可以认为通过表面处理形成于阳极氧化覆膜的表面的覆膜为ZrO2的覆膜。
使用ULVAC-PHI,INCORPORATED.制造的ESCA－SYSTEMESCA 5800ci/SAM，进行铝合金的阳极氧化覆膜的利用X射线光电子能谱分析(XPS)的窄区扫描分析，该铝合金的阳极氧化覆膜与实施例1同样地进行染色，接着，利用表面处理剂进行表面处理，并且未进行封孔处理。将结果示于图6。根据图6，由窄区扫描分析得到的峰值与ZrO2键合能的峰值182.3±0.3ev一致。由此可知，通过表面处理形成于阳极氧化覆膜的表面的覆膜为ZrO2的覆膜。
Claims (9)
1.一种表面处理剂，其为经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理剂，所述表面处理剂的特征在于：
含有氟锆酸盐和pH缓冲剂，pH为2.0～2.8。
2.如权利要求1所述的表面处理剂，其特征在于：
还包括不含氟的金属氧化物盐。
3.如权利要求1或2所述的表面处理剂，其特征在于：
还含有阴离子系表面活性剂。
4.一种表面处理方法，其为经染色的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的表面处理方法，所述表面处理方法的特征在于，包括：
(1)对铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行染色处理的工序1；和
(2)将染色后的阳极氧化覆膜浸渍于表面处理剂而进行表面处理的工序2，
表面处理剂含有氟锆酸盐，并且pH为3.4以下。
5.如权利要求4所述的表面处理方法，其特征在于：
表面处理剂的pH为2.3～2.8。
6.如权利要求4或5所述的表面处理方法，其特征在于：
表面处理剂的温度为10～70℃。
7.如权利要求4或5所述的表面处理方法，其特征在于：
在表面处理剂中的浸渍时间为1～30分钟。
8.一种铝或铝合金的阳极氧化覆膜的封孔处理方法，其特征在于，包括：
对利用权利要求4～7中任一项所述的表面处理方法进行表面处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜进行封孔处理的工序3。
9.一种包括利用权利要求8所述的封孔处理方法进行封孔处理后的铝或铝合金的阳极氧化覆膜的物品。
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