JPS58147592A - アルミニウム又はアルミニウム合金の着色方法 - Google Patents

アルミニウム又はアルミニウム合金の着色方法

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JPS58147592A
JPS58147592A JP2980282A JP2980282A JPS58147592A JP S58147592 A JPS58147592 A JP S58147592A JP 2980282 A JP2980282 A JP 2980282A JP 2980282 A JP2980282 A JP 2980282A JP S58147592 A JPS58147592 A JP S58147592A
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JP
Japan
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aluminum
film
coloring
treatment
oxide film
Prior art date
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Pending
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JP2980282A
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English (en)
Inventor
Kazuo Chiba
千葉 和郎
Koji Mitamura
三田村 康二
Isao Takeuchi
竹内 庸
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MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Publication date
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  • Electrochemical Coating By Surface Reaction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の着色方法に係り、アルミニウム又はアルミニウム合金
に陽極酸化皮膜を形成した後、この陽極酸化皮膜を硫酸
水溶液中で約3〜20Vの一次電解電圧以下の電解電圧
で交流電解処理し、その後に着色処理を行なうことによ
って、例えば黒染のような濃色系の着色が色むらなく行
なえ、色調に優れた極ノて好ましいものとなり、しかも
生産性よく低コストで汀なえるアルミニウム又はアルミ
ニウム合金の着色方法を提供することを目的とする。
従来、アルミニウム又はアルミニウム合金(以下単にア
ルミニウムという)の着色は、一般VC染色又は無機顔
料による着色工程において濃色を得るには、(1)処理
液の溶質濃度を高める、(2)処理液の液温を高める、
(3)処理時間を長くするといった手段が考えられるが
、これらの手段には様々な問題がある。すなわち、(1
)の手段は、建浴切期には濃色系が得られやすいけれど
も、膜厚のわずかな違いがそのまま着色濃度に影響し、
色違いとなってあられれ、良好な所望のものが得られに
くい。
さらには、処理液の温度分布や攪拌具合によって着色具
合が大きな影響を受け、色むらが極めて起きやすいもの
となる。又、処理液が不安定で沈殿物を作りやすく、寿
命の短かいものであるといった欠点もある0又、(2)
の手段は、着色速度が早いので、その制御が困難でるり
、色違い及び色ムラが生じやすく、又着色工程時に封孔
作用が生じ、不均一な着色となりやすい。又、(3)の
手段は、生産性が極めて低く、工業的実施には全く適し
ていない。
又、アルミニウムの着色性を同上させる手段として、上
述の手段とは異なり、着色の行なわれるアルミニウム表
面層の特性を改質したものとすることが提案さ扛ており
、例えば(4)アルミニウムを凄惨酸化処理する際の電
解液温を高目にする、(5)電流密度を低目にする、(
6)電解液濃度を高目にする、(7)り流遊源又は脈流
の多い直流電源を用いるとい−)た手段が考えられるの
でるるか、これらの1段でも良好な着色アルミニウムは
得られない。
すなわら、例えば(41、(6) 、 (7)の手段で
は、アルミニウムの表面皮膜が著しく軟質なものとなり
、又表面皮膜生成効率が悪いので生産性が低く、特に(
7)の手段では電解中に皮膜剥離の現象が生じ、耐食性
の悪い皮膜となり、さらには黄味を帯びたものとなる欠
点がある。又、(5)の手段では、陽極酸化処理時間を
長く必要とし、その為生産性は著しく悪く、工業的実施
には適していない。
又、上記のような単なる陽極酸化処理ではなく、例えば
、アルミニウムに陽極酸化皮膜を形成した後、このアル
ミニウムを0.5〜2vの電解電圧で電解処理すること
により着色し、次いで塗料を・塗布乾燥させるといった
方法(特開昭51−I z6i目1号)、あるいはアル
ミニウムに陽極酸化皮膜を形成した後、このアルミニウ
ムを金属塩水浴液中で交流電解して電解着色を行ない、
次いで有憬染柘で染色するといった方法(特開昭52−
28.136 弓)の如く、染料又は顔料による着色処
理のN+J処理として、電解処理を2段階に分けて行な
う手段が提案されている。本発明者も、染料等による着
色に際して、電解処理を2段階に分けて行なう方法につ
いて種々の研究を行なった結果、2段階目の電解処理に
よって着色具合が大きな影響を受けることを見い出し、
前記公報における処理条件でハ層色具合が良好なものと
ならなかった。
本発明者は、アルミニウムに所望の色調の染色又は無機
顔料による着色が行なえるようにするには、アルミニウ
ムにどのような前処理を施してふ・けばよいかを詳細に
実験した結果、2段階[」の電解処理は、その処理液と
して硫酸水溶液を用い、しかもその電解電圧は1段階目
の電解電圧より低く、かつ約:3〜20■の電圧で交流
電解することによ−、て、染色めるいは無機顔料による
着色が良好なものとなることを見い出したのである。
すなわち、アルミニウムに予備処理、すなわち?lIえ
は脱脂、水洗、エツチング、水洗、中和、水洗等の常法
の予備処理を行なった後、この予備処理さ7’tたアル
ミニウムに常法の陽極酸化処理によ、て約3〜15μm
厚の陽極酸化皮膜を形成した後、次にこの陽極酸化皮膜
の形成されたアルミニウムを、濃度が約50〜300g
/11の硫酸水溶液中で、温度が約10〜4σG1周波
数が約10〜100Hz1電流密度が約05〜4Aハt
r(、電解電圧が前段階の電解電圧よりも小さく、かつ
約3〜20Vの電圧で約1〜10分間交流電解処理をす
るといった前処理を行なっておくことにより、この前処
理の行なわ扛たアルミニウムを水洗した後、染料又は無
機顔料によって着色処理を行ない、その後水洗、封孔処
理を行なうアルミニウムの着色方法によれば、着色の色
調等に極めて優れた所望の着色が極めて生産性良く行な
えるものである。
同、上記の電解処理工程において、−次の電剪処理液と
して硫酸水溶液を用いれば、同一の屯W(処理槽におい
て電源の切替を行なうのみですみ、極めて能率的に行な
えるものとなる。
そして、上記の工程において、二次の%M処理時の電圧
が小さすぎると、すなわち3■以1・ではこの電解処理
による効果があまり認めら71ず、次工程における染料
又は無機顔料等による着色が“イ(ましいものとならず
、逆に約20V以上の犬さな電圧では一次の電解処理に
よって形成された陽極酸化皮膜が破壊されてしまい、又
−次の電解処理電圧より大きい場合にも陽極酸化皮膜が
破壊さJすることになり、特に望ましい電解電圧は、−
次の寛解電圧以下で、かつ約10〜20Vであり、父、
−次の電解処理時の電流密度が小さすぎると、すなわち
05A/di以下ではこの電解処理による効果があ1 
 ゛り認められず、次工程における染料又は無機顔料等
による着色が望昔しいものとならず、逆に約1A/dm
”尉のものとなると陽極酸化皮膜が破壊さftてしまい
、次工程における染料又は無機顔料等による着色が望ま
しいものとならず、特に望ましい電流密度は約1〜35
A/CWであり、又、この二次の交流電解の処理時間は
望ましくは約2分以上行なえば充分であり、父、電解液
は、硫酸濃度が50,9/l以下でに電圧、電流の制御
が困難で二次の電解処理が効果的なものとならず、逆に
硫酸濃度が3009/lを越えると電圧、電流の制御が
困難のみならず、皮膜の特性が劣下し、次工程の染料又
は無機顔料等による着色が望ましいものとならず、特に
窒ましい硫酸水溶液の濃度は約100〜200g/lで
あり、父、二次の交流電解の処理時の液温は特に約15
〜25°′Cの範囲内で行なうことが次工程の染料又は
無機顔料等による着色に好ましいものとなることが判っ
た。
これは、染料あるいは無機顔料等によるアルミニウムの
陽極酸化皮膜の着色は、陽極酸化皮膜の物理的及び化学
的特性、例えば陽極酸化皮膜の表向活性、物理的又は化
学的吸引力、マイクロポアの構造等によって大きな影響
を受けるのであるが。
これらの因子が二次電解の条件によって大きな影響を受
け、本発明のような条件のもとて陽極酸化皮膜を処理す
ると、この処理された陽極酸化皮膜と染料又は無機顔料
との相互作用性が好ましいものとなり、この結果染料又
は無機顔料による着色が優れたものになると思われる。
同、アルミニウムを前記本発明の処理工程、すなわち陽
極酸化皮膜を前記二次の電解処理条件で交流電解したも
のの断面を走査電子顕微鏡によって撮影した写真を示す
以下、本発明に係るアルミニウム又はアルミ−ニウム会
合の着色方法の具体的実施例について説明する。
実施例1 アルミニウム板(A 1050P−H24)を、まず7
6′法によって脱脂、エツチング、中和等の処理l二稈
によって予備処理する。
次に、この予備処理されたアルミニウム板を、濃度が約
150.!?/lの硫酸水溶液を用いて、浴温約20”
G 、電流密度的1.3A/:覆、電圧約18Vの条件
で、陰極を鉛板として約25分間の陽極酸化処理を行な
い、アルミニウム板表面に約10μm厚の陽極酸化皮膜
を形成する。
引き続いて、同浴液中で、電解電圧が約18V以トー、
電流密度が約4h7ch、z以下、浴温か約20°Cの
条件下で約3分間交流電解処理を行”なう。
上記のようにして処理されたアルミニウム板を水洗した
後、例えば60°Cの黒染液(実計製薬製の1“ACC
12濃度10Vl)中に約10分間浸漬処理して染色し
、次いで脱イオン沸騰水中で約20分間封孔処理をする
実施例2 実施例1の交流電解処理の工程まで同様にしてアルミニ
ウム板を前処理し、この交流電解処理の行なわれたアル
ミニウム板を水洗した後、6σCの/ユウ酸第二鉄アン
モニウム溶液(濃度約10 Vl)甲に約5分間浸漬処
理して金色に着色し、その後脱イオン沸騰水中で約20
分間封孔処理をする。
比鴫ヒと沙り 太施例1と同様なアルミニウム板を、実施例1と同様な
予備処理をした後、実施例1と同様な条件で約55分間
の陽極酸化処理を行なって約2(1,om Ijjの陽
極酸化皮膜を形成した後、前記実施例における交流電解
処理を行なわず、前記実施例と同様な黒染液あるいはシ
ュウ酸第二鉄アンモニウム浴液を用いて着色し、その後
脱イオン沸騰水中でホ′J20分間封孔処理する。
上記実施例及び比較例で得られた着色アルミ−ラム板の
着色具合を観察すると、上記実施例に係るものは比較例
のものよりも着色濃度が一定したものでアシ、着色ムラ
のない、極めて美麗なものであり、その色調にも優れた
ものであり、著しく好ましいものであった。又、上記実
施例に係るものは比較例に係るものに比べて光沢度にも
優iシたものであり、例えば光輝性の要求される用途に
Lし、じてバフ、化学研磨等の前処理によって得た尤θ
くを減少させることのないものでもあった。
又、上記実施例のようにして行なわれる青色に要する時
間は、比較例のようにして行なわれる着色に要する時間
の半分ですみ、生産性に著しく富んだものともなる。
さらに、アルミニウム板の着色の耐久性について6JI
I ボすると、例えばテーバ摩耗減量、耐アルカリ性、
キャス試験、促進耐候性等の特性においても、本発明に
係るものは着色皮膜層が薄いにもかかわりずデく遜色な
く、例えばテーバ摩耗減量等の特性は約3倍程度も優れ
ており、極めて耐久性に冨んだものでもある。
ヒ述の如く、本発明に係るアルミニウム又はアルミニウ
ム合金の着色方法は、アルミニウム又はアルミニウム合
金に陽極酸化皮膜を形成した後、硫酸水浴液中において
前記陽極酸化皮膜形成時の電解電圧より小さくかつ約3
〜20Vの陽極酸化電圧で交流電解処理を行ない、その
後着色処理を施すものであるので、陽極酸化皮膜の膜厚
が薄くても、例えば従来のように約20μm厚といった
ような厚膜でなく、約10μm厚以下の薄膜でも、所望
の濃色系で、色調及び光沢にすぐれ、かつ着色ムラのな
い着色が行なえるようになり、しかもこのようにして得
られた着色の耐久性は極めて良好であり、さらには薄膜
でも所望の濃色系の着′色が汀なえるので着色処理に要
する時間は極めて短がいものとなり、生産性良く低コス
トで行なえる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明に係るアルミニウム又はアルミニウム合
金の着色方法において実施される交流電解処理を行なっ
たアルミニウムの組織の几f?電子顕微鏡写真である。 特許出願人  三菱アルミニウム株式会+1代理人 宇
 高 克 己 ☆−2

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アルミニウム又はアルミニウム合金に陽極、酸化皮gを
    形成した後、硫酸水溶液中において前記陽極酸化皮膜形
    成時の電解電圧より小さくかつ約3〜20Vの陽極酸化
    電圧で又流電屑処理を行ない、その後着色処理を施す乙
    とを特徴とするアルミニウム又はアルミニウム合金の着
    色方法。
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