JPS63206499A - アルミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法 - Google Patents

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】 《産業上の利用分野》 本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金製品、例
えばアルミニウムサツシ、引戸、玄関等の建築製品、シ
ョーケース、日用品、脚立、梯子、装飾用品、鋳物、ダ
イカスト、Ｉｆｉ輌又は船舶等の部品に使用されるアル
ミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法に関する
。

（従来の技術） 近来の消費生活、需要嗜好の多様化に伴い、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金製品についても種々の色に着色
することが要求されるようになっている。特に従来のア
ルミニウム又はアルミニウム合金に施された着色皮膜の
色調は、ゴールド又はシルバー等の金属色を基調とした
冷たい印象を与える色合いであるため、白色を基調とし
た温かい感じを与える着色皮膜の′：Ｊ要が高まってい
る。

そしてその様な着色皮膜を得るために、従来幾つかの不
透明白色処理が提案されてきた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが従来の白色処理方法では、使用される薬品が有
害物質であるために公害防止手段を講じなければならず
、又得られる不透明白色皮膜の程度によっては実用上不
適当な場合もある。従って現状では塗装法などで対処さ
れている。

又この様な問題点を解決するために特開昭６０−１９７
８９７号公報において、以下の方法が提案されている。

即もアルミニウム又はアルミニウム合金の陽極酸化皮膜
を白色にする手段として、陽極酸化皮膜孔中に白色ない
し灰白色の物質を生成せしめる方法である。

ところがその方法では、２次電解着色の段階で白色化合
物に該金属を反応させて白色化合物を生成する際に、析
出むらが生じていることを発見してｂ１既に金属が析出
されているので上記析出むらを修正することができず、
着色むらが生じるという不具合が生じる。

又他方１１２極酸化皮膜の孔を拡大せずに、白色の酸化
物を孔に析出６Ｕることは出来ず、鍋形状のアルミニウ
ム製製品や、コの字形の製品を着色処理する際に、１次
電解着色の段階で陽極酸化皮膜の孔中に白色の基礎とな
る金属を析出さＵる時に析出むらが生じやすいという不
具合が生じる。しかも上述した理由により、処Ｉ！！製
品の表面に生じた析出むらを修正することができず、着
色むらを解消することができないという不具合が生じる
。

そこで本件出願人は、以下の発明を提案している。即ち
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、次に上記陽極酸化皮膜の孔径をリン酸、ｉ酸等の
無機酸又はスルホサリチル酸、シュウｗＪ等のｈａｍ、
あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ性溶液を用いて拡大した後、Ｃａ、Ｂａ、Ｔ　ｉ　、
ＺｎｌＭＱ、ＡＩ等の酸化物が白色である金属の水溶液
中で再陽極酸化処理を行い、更に同浴中で電解着色処理
を行うことを特徴とするアルミニウム又はアルミニウム
合金の白色処理方法である。

［記処理方法を採用り゛ることにより、均一で暖かな色
調の白色皮膜が生成される。ところがそのＩＪ法では、
着色処理後の封孔処理において脱色が生じるおそれがあ
る。その様な不具合を解決するために、電解着色模、別
の工程として有機系極性溶媒又は４゛レ一ト化合物ある
いは有機系極性溶媒及びキレート化合物を含む浴中で浸
漬又は電解処理を施すことも考えられる。しかしその方
法では、工程が多くなり、生産性の低下を回避できない
。

本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に
、均一な白色皮膜を生成し、ざらに封孔処理を施しても
脱色することのない白色皮膜を（１することのできる白
色皮膜処理方法を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明者はアルミニウム又はアルミニウム合金を白色に
着色する場合において上記問題点を解決する方法を研究
した結果、少なくと６１種の金属塩と、有機酸系極性溶
媒又はキレート化合物あるいは有機酸系極性２ｍ媒及び
キレート化合物とを含む水溶液中で、該陽極酸化皮膜を
陽極とし゛（直流電圧を印加した後、同浴中で陰極とし
て０流電圧を印加するか又は交流電圧を印加して該１ｌ
ｌｉ極酸化皮膜の孔の中に白色化合物を析出させること
が極めて有効であることを見出し、本発明を完成さゼる
に至った。

即ち本発明は、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、上記陽極酸化皮膜に硫酸、リン酸
、シ１つ酸等の酸性溶液及び水醒化ナトリウム、リン酸
三ナトリウム、炭酸プトリウム等のアルカリ性溶液中ぐ
再陽極酸化を行なって上記陽極酸化皮膜の孔径を拡大し
た後、Ｔｉ１ｚ　ｎ、Ｃａ１Ｌ３ａ、Ｓｔ’、ｆｌ／Ｈ
１、ＡＩの塩の少なくとも１種の金属塩と、有機酸系極
性溶媒又はキレート化合物あるいは有ＩＩＩＭ′Ａ極性
溶媒及びキレ−１−化合物とを含む水溶液中で、該陽極
酸化皮膜を陽極として直流電圧を印加した後、同浴中で
陰極として直流電圧を印加するか又は交流電圧を印加し
て該陽極酸化皮膜の孔の中に白色化合物を析出させ、均
一な白色陽４４１Ｍ化皮膜を得ることを特徴とするアル
ミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法である。

上記陽極酸化皮膜を形成するには、通常の陽極酸化法が
採用される。例えばＩｉ１酸、リン酸、クロム酸等から
なる無機酸、シュウ酸、スルホサリチル酸、マロン酸等
からなる０機酸、又は水酸化ナトリウム、リン酸三ナト
リウム等からなるアルカリ性の水溶液中で、直流、交流
、パルス、Ｐ　Ｒ波、又は交直重畳法による電解によっ
て形成される。

これにより、孔を備えたｇ！極酸酸化皮膜断面模式図で
ある第１図に示すような陽極酸化皮膜１が得られる。尚
第１図〜第３図中、４はＢＪ月、５はバリヤ一層である
。

、Ｆ記孔径を拡大する方法としては、例えば酸性？８ｗ
ｌあるいはアルカリ性溶液中で試料を陽極とし、直流若
しくはパルスあるいは交流を印加する方法を用いる。こ
れにより第２図に示すような拡大された孔２を冑ること
ができる。首孔２の直径ａは、約２００オンゲストＯ−
ム以−Ｆに拡大することが好ましい。上記方法によりｍ
３図に示すように、白色酸化物３が拡大された孔２の中
に析出し、白色皮膜を得ることが可能となる。

上記キレート化合物の具体的な代表例としては、エチレ
ンジアミン四酢酸やそのナトリウム塩、トランス−１，
２−シクロヘキサンジアミン四酢酸、ジエチレントリア
ミン五酢酸、エチレジアミンニ酢酸、３，６−シオキサ
ー１．８−オクタンジアミン四酢酸、Ｎ−（２−ヒト［
１キシエチル）イミノニ酢酸、トリエチレンテトラミン
六酢酸等のポリアミノカルボン酸類、エチレンジアミン
等のジアミン類、トリエタノールアミン、トリ］チレン
テトラミン等の一分子中に２以上のアミン基を有するア
ミン化合物、アセト酢酸エチル、ニトリ〇三酢酸、ホル
マリン、修酸、マレイン酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン
酸、コハク酸、グルコン酸又はグリシン等の多塩基酸及
びこれらの可溶性金属塩が挙げられる。

（作用） 金属塩に有機系極性ｗ１媒又はキレート化合物あるいは
有機系極性２８媒及びキレート化合物の添加された浴中
で電解着色処理を行なうことにより、着色反応によって
１ＩｉＪｋ酸化皮膜の孔の中に生成した白色化合物と強
固な不溶性化合物を形成し、孔の中にその白色生成物が
固着する。

（発明の効果） （１）本発明によると、陽極酸化皮膜の孔径を拡大させ
た後、Ｔ　ｉ　、Ｚｎ、Ｃａ、８ａ、ＳｒｌＭｕ、ＡＮ
の塩の少なくとも１種の金ｊＩ！塩と、有機酸系極性溶
媒又はキレート化合物あるいは有機酸系極性溶媒及びキ
レート化合物とを含む水溶液中で、該陽極酸化皮膜を陽
極として直流電圧を印加した後、同浴中で陰極として直
流電圧を印加するか又は交流電圧を印加して該陽極酸化
皮膜の孔の中に白色化合物を析出させ、均一な白色ｆｉ
ｌ極酸化皮膜を得ることを特徴としているので、白色生
成物が孔の中に固着し、封孔処理を１Ｍ１ノだ後も脱色
することはない。又本発明は１つの浴で着色処理を行な
うので、他の浴で浸漬又は電解処理を行なうことにより
、白色生成物を孔の中に固着させる方法に比べて処理工
程が少なく、生産性が高いという利点がある。

（２）白色をＭｌｌとした暖かな色合いの白色皮膜をア
ルミニウムやアルミニウム合金の表面に生成することが
でき、多用な市場のニーズに応じることができる。又陽
極酸化皮膜の孔径を拡大させることにより、従来孔中に
析出できなかった白色酸化物を直接析出させることがで
きる。さらに本発明によると、電流の電流密磨に比例し
た厚さのバリｔ−−ｆｌを得ることができる。従っで処
１１！製品の形状が複雑なために、電流密度が局部的に
増減している場合でも、ｆｆｉ！密度に比例配分したバ
リヤ一層を得ることができるので、本発明を形状の複雑
な鋼状の製品に採用した場合でも、従来の方法では困難
であった着色むらを容易に防Ｉｔケることができる。

（実施例） 以下に説明する実施例は、アルミニウム合金について行
なわれたものであるが、アルミニウム材についても同様
に採用することができることはいうまでもない。

第４図及び第５図に示すように、平板状のアルミニウム
合金（Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５材）処理材１０を電ｗＩ枠１
２の電解棒１４に吊った。これを１７００／ｊのＨ２Ｓ
Ｏ４浴中で陽極酸化処理を行ない、皮膜厚９μｍのｗＡ
権酸酸化皮膜得た。その俊該陽極酸化皮膜をカーボンを
対極としてリン酸１０００／ｊ　　（２０℃）中で再１
１４！酸化処理（直流型ｒｆ１６Ｖｘ１０分）を行なっ
て、陽極酸化皮膜の孔径の拡大処理を行った。

次に白色皮膜の電解着色を以下に示す第１実施例〜第５
実施例の通り行なった。

［第１実施例１ １０ａ／ｊのＭａＳＯ，５％のメタノールの雷解着色浴
中で、第６図（示すように、直流のｆｆｉ圧Ｅ−２４ボ
ルト、交流の電圧Ｖ−２０ボルト、直流の電Ｊ）、Ｉ：
の昇圧時間ｔ１−２０秒、保持時開ｔ　　−２秒、交流
の電圧Ｖの昇圧時間ｔ３−５秒、保持時＋ｆｆ１ｔ４−
３００秒として通電した結果、処理材１０の中央部１０
ａ、端部１０ｂ（第４図、第５図）とも均一な白色度１
１！Ｊ（ハンタ一方式による白色度−９２，５％）を得
ることができた。

さらに封孔処理として、シーリングソルトＡｓ（サンド
社製封孔助剤）７０＃ｌ浴中９０℃×２０分を行なった
が、処理材１０の中央７！ｌＳｉ　ｏａ、端部１０ｂ（
第４図、第５図）いずれも全く脱色しなかった。

【第２実施例］ ５ｇ／ｊのＢａＧＯ，１％のアセトンの電解者色浴中で
、第７図に示すように、正の極性の電圧Ｅ１−２０，１
ルト、負の極性ノｒＩＩＥ［Ｅ２＝−１８ホルト、正の
極性の電圧Ｅ１の昇圧時ｍｔ、−ｉｓ秒、保持時ｒｍｔ
　　−ｉ秒、負の極性の電圧［２の昇ｒｒｕｎ　ｔ　３
−　ａ　ｏ秒、保持ｌｉ固ｔ４−１８０秒として通電し
た結果、処１１ＩＩ４１０の中央部１０ａ１端部１０ｂ
（第４図、第５図）とも均一な白色皮膜（ハンタ一方式
による白色＊−８９，２％″）を得ることができた。

ざらに封孔処理として、シーリングソルトＡｓ（サンド
社製封孔助剤）７ｏ／ｊ浴中９０℃×２０分を行なった
が、処３１１！＠１０の中央部１０ａ１端部１０ｂ（第
４図、第５図）いずれも全く脱色しなかった。

［第３実施例］ ２　Ｑ／ＩのＺｎ　（Ｎｏ　　）　　、１０ｏ／ｊの八
ｊ　　　（Ｓｏ　　）　　、２ａ／磨のＥＤＴへの電解
者色浴中で、第８図に示すように、正の極性の電圧Ｅ　
−１８ボルト、負の極性の電圧Ｅ２−１８ボル ト 秒、保持時間ｔ２−２秒、負の極性の電圧Ｅ２の昇圧時
間ｔ３−１０秒、保持時間ｔ４−５秒、体止時ｒｌＪｔ
５＝１秒として反復回数ｎ・・３０同で通電した結果、
処理材１０の中央部１０ａ，端部１０ｂ（第４図、第５
図）とも均・な白色皮膜（ハンタ一方式による白色度−
９１．５％）を得ることができた。

ざらに封孔処理として、シーリングソルトＡｓ（サンド
社製封孔助剤）ｌ／ｊ浴中９０り×２０分を行なったが
、処１１材１０の中火部１０ａ，端部１０ｂ（第４図、
第５図）いずれも仝く１脱色しなかった。

［第４実施例］ １００／ｊのＴｉＯＳｏ　　、５％のジメチルホルムア
ミド、５　ａ／ｊのグリシンの電解着色浴中で、第９図
に示すように、直流の電圧Ｅ−２６ボルト、交流の電圧
ｖ−２０ボルト、直流の電圧［の弁圧時間ｔ，ー１５秒
、保持時間ｔ２−２秒、交流の電ＪＩＶ（７）ｌＪＩ＆
？ｆｌｌ　ｔ　３−　１　０秒、ｓ　持ｕｓ　ｒｍ　ｔ
　４−３００秒として通電した結果、処理材１０の中央
部１０ａ、端部１０ｂ（第４図、第５図）とも均−な白
色皮膜（ハンタ一方式による白色度−９２，３％）を得
ることができた。

さらに封孔処理として、シーリングソルトＡｓ（サンド
社製封孔助剤’）７ａ／Ｉ浴中９０℃Ｘ２０分を行なっ
たが、処理材１０の中央部１０ａ、端部１０ｂ（第４図
、第５図）いずれも全く脱色しなかった。

［第５実施例１ １０ｇ／ｊのＡｌ　（ＳＯ）　　、２ａ／ｌのＣａＳＯ
，１％のグルコン酸の電解着色浴中で、第１０図に示す
ように、正の極性の電圧Ｅ。

−１８ボルト、負め極性の電圧Ｅ、２−１８ボルト、正
の極性の電圧Ｅ１のシー正時間ｔ１−１０秒、保持時間
ｔ２＝１秒、負の極性の電圧Ｅ２の昇圧時間ｔ３−ａｏ
秒、保持時間ｔ４−１８０秒として通電した結果、処理
材１０の中央Ｎ　１０　ａ　、端部１０ｂ（第４図、第
５図）とも均一な白色皮膜（ハンタ一方式による白色度
−９０，７％）を得ることができた。

ざらに封孔処理として、シーリングソルトＡＳ（ＩＪ′
ンド社製封孔助剤）ｌ／ｊ浴中９０り×２０分を行＜ｋ
つだが、処理材１０の中央部１０ａ１端部１０ｂ（第４
図、第５１ｊ！４）いずれも全く脱色しなかった。

【図面の簡単な説明】

本発明の実施例を示す第１図〜第１０図において、第１
図は孔を備えた陽極酸化皮膜の断面模式図、第２図はｗ
Ａ権酸酸化皮膜孔径を拡大した状態を示す陽極酸化皮膜
の断面模式図、第３図は拡大した陽１４ｇＦｉｆｉ化皮
膜の孔の中に白色酸化物を析出した状態を示すｌ！ｇ極
酸化皮膜の断面模式図、第４図は第１〜第５実施例に用
いたｔｌｌり具の１１石略図、第５図は第１〜第５実施
例に用いた吊り具の側面略図、第６図は第１実施例の電
圧印加方法を示Ｊグラフ、第７図は第２実施例の電圧印
加方法を示すグラフ、第８図は第３実施例の電圧印加方
法を示すグラフ、第９図は第４実施例の電圧印加方法を
示タグラフ、第１０図は第５実施例の電圧印加方法を示
すグラフである。 第４図　　　　　　第５図 第６図 ７サイクル 手続補正書（自発） 昭和６３年２月２１１＝１ 詩許庁長官　殿 １ｖ司−件の表示 昭和６２年　特　許　願　第３９６１８号２　発明の名
称 アルミニウム又はアルミニウム合金の白色゛処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　大阪市東区農人橋詰町２３番地名　称　藤田商
事株式会社 代表者　代表取締役　ａ　ｍ　　安彦 ４、代理人 住　所　　大阪市北区東天満２丁目９番４ｆ−５千代川
ピル東館７Ｍ（・５３０） ５、補正命令の日付　（発送日）昭和　年　月　日（１
）　特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 絶・ 陽極酸化皮膜に陽極電解処理をしだ後」と補正する。 （３）　同７頁７〜８行の［該陽極酸化皮膜を陽極とし
て直流電圧を印加した後」を［該陽極酸化皮膜に陽極電
解処理をしだ後］と補正する。 （４）　同９′ｆｉ８行と９行の間に次の説明を加える
。 「　上記陽極電解処理としては、例えば試料を陽極とす
る直流またはパルスを印加する方法が用いられる。」 （５）　同１０頁２〜３行の［該陽極酸化皮膜を１１１
ｉ１４ｉとして直流電圧を印加した後」を「該陽極酸ヒ
皮膜に陽極電解処理をしだ後」と補正する。 （６）　同１０頁１２行の「利点がある。」の次に以下
の説明を加える。 「このｇｉｌｆ！電解処理は、形状の複雑な処理物品の
１面に均一に着色処理を行なう上で特に重要である。す
なわち仮にこの陽極電解処理を行わないと、処理物品の
対極に近い部所に電流が集中し、よく着色されるが、遠
い箇所は電流が流れにクク着色しにくい。従って色調が
不均一になってしまう。 使方本発明においては、陽極電解処理を行なっているの
で、電流密度に比例した厚さのバリヤー履を１９ること
ができ、形状の複雑な処理物品の着色に際しても着色む
らは生じないのである。」（７）　同１６頁４行と５行
の間に以下の説明を加える。 「［第１〜第５実施例の効果］ 以上説明した第１〜第５実施例によって上述した本発明
の効果を得ることができる。すなわち第１〜第５実施例
によるとＴ　＋、ｚｎ、ｃａ１ｓａ。 Ｓｒ、Ｍｇ、Ａｌｌの塩の少なくとも１種の金属塩と、
有機酸系極性溶媒又はキレート化合物あるいは有機酸系
極性溶媒及びキレート化合物とを含む水溶液中で、該陽
極酸化皮膜に陽極電解処理を施しているので、電流密度
に比例した厚さのバリヤーｌｉｄを得ることができ、コ
の字形の処理物品の着色に際しても着色むらは生じない
のである。 他方仮にこの陽極電解処理を行なわないと、断面がコの
字形の処理物品の着色に際し、対極に近い外周面に電流
が集中し、内周面には電流が流れにくくなるため、着色
むらが生じやすくなる。しかし第１〜第５実施例におい
ては、上記陽極電解処理を採用しているので、断面がコ
の字形処理物品についてもより一層確実に均一な着色皮
膜を得ることができる。 なお第１〜第５実施例においては、上記陽極電解処理と
して、第６図、第７図、第８図、第９図、第１０図の１
１で示すように、電圧を印加開始時点から目標の電圧値
にまで比例的に昇圧し、その間の昇圧時間を５〜２０秒
とする方法を採用している。」 ８、添附書類の目録 （１）　特許請求の範囲・・・　　　　　　　１　通以
　　上 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
膜を形成し、上記ｖＪ極酸酸化皮膜硫酸、リン酸、シュ
ウＭ＠の酸性溶液及び水酸化ナトリウム、リン酸三ナト
リウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ性溶液中で再陽極
酸化を行なって上記陽極酸化皮膜の孔径を拡大した棲、
Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、ＭＱ、ＡＪの塩の少な
くとも１種の金属塩と、有機酸系極性溶媒又はキレート
化合物あるいは有！ａ酸系極性ｍｔｓ及びキレート化合
物とを含む水溶液中で、　　　　　　　に陽極′解処理
をした後、同浴中で陰極として直流電圧を印加するか又
は交流電圧を印加して該陽極酸化皮膜の孔の中に白色化
合物を析出させ、均一な白色ｌ！極酸酸化皮膜得ること
を特徴とするアルミニウム又はアルミニウム合金の白色
処理方法。 （２）上記酸性溶液が、リン酸、Ｔｍ酸等の無機酸又は
スルホサリチル酸、シュウ酸箸の有機酸である特許請求
の範囲第１項記載のアルミニウム又はアルミニウム合金
の白色処理方法。 （３）上記孔径を拡大する方法として、酸性溶液あるい
はアルカリ性溶液中で試料を陽極とし、直流若しくはパ
ルスあるいは交流を印加する方法を用いた特許請求の範
囲第１項記載のアルミニウム又−はアルミニウム合金の
白色処理方法。 （４）上記キレート化合物が、ポリアミノカルボン酸類
、多塩基酸類又は１分子中に２以上のアミン　　　′基
を有するアミノ化合物である特許請求の範囲第１項記載
のアルミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法。 （５）ｒ　　　　　処理として　　　を　　とする直流
又はパルスを印加する特許請求の範囲第１項記載のアル
ミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、上記陽極酸化皮膜に硫酸、リン酸、シユウ
   酸等の酸性溶液及び水酸化ナトリウム、リン酸三ナトリ
   ウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ性溶液中で再陽極酸
   化を行なって上記陽極酸化皮膜の孔径を拡大した後、Ｔ
   ｉ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ａｌの塩の少なく
   とも１種の金属塩と、有機酸系極性溶媒又はキレート化
   合物あるいは有機酸系極性溶媒及びキレート化合物とを
   含む水溶液中で、該陽極酸化皮膜を陽極として直流電圧
   を印加した後、同浴中で陰極として直流電圧を印加する
   か又は交流電圧を印加して該陽極酸化皮膜の孔の中に白
   色化合物を析出させ、均一な白色陽極酸化皮膜を得るこ
   とを特徴とするアルミニウム又はアルミニウム合金の白
   色処理方法。
2. （２）上記酸性溶液が、リン酸、硫酸等の無機酸又はス
   ルホサリチル酸、シユウ酸等の有機酸である特許請求の
   範囲第１項記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の
   白色処理方法。
3. （３）上記孔径を拡大する方法として、酸性溶液あるい
   はアルカリ性溶液中で試料を陽極とし、直流若しくはパ
   ルスあるいは交流を印加する方法を用いた特許請求の範
   囲第１項記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の白
   色処理方法。
4. （４）上記キレート化合物が、ポリアミノカルボン酸類
   、多塩基酸類又は１分子中に２以上のアミン基を有する
   アミノ化合物である特許請求の範囲第１項記載のアルミ
   ニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法。