CN106068338A - 着色铝成形体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明在通过阳极氧化所形成的细孔中填充颜料从而得到具有被充分着色的膜的铝成形体。具体而言为如下铝成形体,在表面形成阳极氧化膜且在该阳极氧化膜上所形成的细孔中填充着色颜料。
Description
技术领域
本发明涉及着色的铝成形体及其制造方法。
背景技术
铝成形体自身具有来自金属铝的金属光泽,用于对这样的成形体进行着色的各种用途时,根据需要在进行周知的表面处理的基础上,使用黑、红、白等成为目标的任意颜色的着色涂料进行涂装。
与上述的涂装不同,还周知有下述方法,将铝成形体表面通过例如硫酸法、草酸法进行阳极氧化处理后,使任意的染料含浸于表面所形成的微细的细孔中,或填充颜料,或者使镍等电解析出从而进行电解着色。然而,根据这些方法,尤其是电解着色法,只能得到限定的色彩。
另外,根据通过电泳在铝成形体表面所形成的细孔中加入颜料从而进行着色的方法,需要细孔的直径为颜料可进入的程度的大小,且需要颜料的直径变小。然而,即使根据该方法,尤其是相对于较大的铝成形体,稳定、均匀地着色较为困难,且由于能够进入细孔的颜料的量也有限度,故而着色为浓色也较为困难。填充该颜料时,由于需要阳极氧化膜的细孔直径均匀且足够大,故而进行致密的着色较为困难。
另外,已知虽不是着色方法,而在专利文献1中记载了下述在阳极氧化膜的表面及孔内面上形成由二氧化钛构成的光触媒膜的方法,该方法具有下述工序,将铝成形体表面预先进行阳极氧化膜处理后,在包含硫酸氧钛等以及形成阳离子的络合剂的混合液中进行电解处理,在阳极氧化膜的表面及孔内面上使二氧化钛析出从而形成二氧化钛含有膜的钛氧电解处理工序,以及将该二氧化钛含有膜进行烧成从而成为具有光触媒能的由二氧化钛构成的光触媒膜的烧成处理工序。
进而,在专利文献2中记载了具有下述特征的铝或铝合金材,在由铝或铝合金构成的基材表面所形成的阳极氧化膜上涂布有光触媒膜,该光触媒膜由具有光触媒作用的平均粒径1nm~1000nm的氧化钛等的半导体微粒凝聚从而堆积而成,具有形成在阳极氧化膜上所形成的细孔外而非细孔内的氧化钛膜。
在专利文献3中记载了相对于在高电压下进行了阳极氧化的铝材,在金属盐溶液中施加交流电压从而进行电解着色,在专利文献4中记载了将形成了阳极氧化膜的铝材通过稀碱水溶液进行蚀刻处理,从而将阳极氧化膜的细孔底部的屏障层的露出部表面进行化学溶解后,在包含颜料粒子或金属盐的电解着色槽中进行电解着色、电泳从而着色。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4905659号公报
专利文献2:日本专利第3326071号公报
专利文献3:日本特开平11-335893号公报
专利文献4:日本特开平11-236697号公报
发明内容
在现有技术中,由于为了使铝成形体表面着色而涂布涂料,故而随着铝成形体的持续使用,有时其白色涂膜剥落等从而有损美观。
另外,根据通过电泳在阳极氧化膜的细孔中填充颜料的方法,为了填充该颜料可发挥着色力的程度的量,必须使该细孔的直径变大。这样以来,有可能在铝成形体的表面产生粗糙感从而可能会有损美观。
进而,由于这样所得到的着色膜并非致密的膜,且细孔的直径较大,故而在填充氧化钛以前,因由细孔引起的光的反射,铝成形体已经具有某种程度的光干扰性,从而呈现具有透明性的白色。因此,无法得到不透明的白色膜。
另外,在通过电泳进行稳定的浓色着色时,由于电泳时的槽电流较小,故而存在颜料并非在细孔内而在细孔外的表面过剩析出的趋势。
另外,如上述专利文献1记载的那样,根据具有在阳极氧化膜的表面及孔内面上使二氧化钛析出从而形成二氧化钛膜的钛氧电解处理工序以及将该二氧化钛膜烧成的工序的方法,使足够量的光触媒用二氧化钛析出较为困难,同时由于对耐热性相对较差的铝成形体进行高温加热,故而存在其成形体变形或者物性改变的可能性。
专利文献2所述的方法为下述方法,通过将阳极氧化处理完成后的铝板浸渍到氧化钛溶胶中并进行电泳,使氧化钛粒子并非在铝板表面所形成的细孔内而在表面上析出从而担载光触媒,所担载的氧化钛为光触媒用且并非在细孔内,且细孔内的担载量也较少。
专利文献3所述的方法为在金属盐溶液中施加交流电压使设置有阳极氧化膜的铝材表面着色的方法,但阳极氧化处理仅1次,且并未提示直至金属化合物在细孔内析出为止。
进而,在专利文献4中记载了在通过阳极氧化处理膜所形成的细孔内填充颜料的方法,然而,可知由于具备在进行颜料的填充以前,先对阳极氧化处理膜蚀刻从而使屏障层溶解的工序,故而该蚀刻工序当然无法仅使细孔内的屏障层溶解,而使阳极氧化处理膜整体蚀刻。其结果,相对于阳极氧化处理膜整体形成具有凹凸的表面,即使可着色,作为铝板也仅为形成了存在凹凸的不均匀的表面。
另外,由于对暂时形成的阳极氧化处理膜进行蚀刻,从而该阳极氧化处理膜消失。因此,即使细孔存在,细孔内也成为无法被阳极氧化处理膜保护的状态,随着铝材的使用,细孔内、铝材表面腐蚀。
据此,本发明可得到下述铝成形体,在由阳极氧化所形成的细孔中填充二氧化钛等的颜料粒子而具有不透明且充分着色的膜,并可维持最初的形状,且具备根据阳极氧化处理膜的原本的物性。
本发明者为了解决上述课题进行了深入研究,结果发明了下述铝成形体及其制造方法。
1.一种铝成形体,其特征在于,在表面形成阳极氧化膜,且在该阳极氧化膜上所形成的细孔中以每1平方分米2mg~30mg的密度填充颜料。
2.根据1所述的铝成形体,其特征在于,该细孔的开口部的直径为50~300nm。
3.根据1或2所述的铝成形体,其特征在于,该细孔的成形体的深度方向的长度为5~50μm。
4.根据1~3中任一项所述的铝成形体,其特征在于,铝成形体表面的阳极氧化膜通过下述方法形成,该方法包括在电流值保持一定的条件下进行阳极氧化处理阶段以及之后的使电压值保持一定的阳极氧化处理阶段。
5.一种对铝成形体表面进行着色的方法,其特征在于,相对于铝成形体进行阳极氧化处理并进行在所形成的细孔中填充颜料的处理,该阳极氧化处理包括在电流值保持一定的条件下进行阳极氧化处理阶段以及之后的使电压值保持一定的阳极氧化处理阶段。
6.根据5所述的对铝成形体表面进行着色的方法,其特征在于,填充颜料的处理为使用颜料分散液及/或颜料溶胶含有液来进行电泳的处理。
与以往的涂装方法相比,根据本发明只要阳极氧化膜不剥离,则着色膜也不脱落。另外,由于在阳极氧化膜的细孔内加入颜料而成的被着色的铝成形体中能够使更多的颜料固定,故而能够呈现稳定且尤其是浓的着色。另外,由于能够在细孔内进行二次凝聚,故而即使使用一次粒径小且作为颜料不呈现着色的颜料,也可充分地着色。
附图说明
图1为在本发明中导入了氧化钛粒子的工序的示意图。
图2为表示电泳时的电流-时间关系的图。
图3为本发明的被着色的铝成形体的分析照片及图。
符号说明
1.铝成形体;2.阳极氧化膜;3.细孔;4.氧化钛粒子
具体实施方式
本发明可通过在阳极氧化膜上所形成的细孔内填充分散于溶剂而成的颜料粒子来进行。另外,即使为由于粒径更小,例如原本一次粒子就较小故而不呈现白色的氧化钛等的粒子,通过使用作为该溶胶状的粒子所分散的分散液,在细孔内成为上述颜料溶胶凝聚而成的凝聚粒子的状态,从而从外部入射的光在构成该凝聚粒子的氧化钛粒子间进行乱反射等,不透明性变高,故而凝聚的氧化钛粒子呈现白色,其结果阳极氧化膜可呈现白色。其次,可以说不仅是氧化钛,涉及其他颜料时也同样。
因此,阳极氧化膜的细孔的开口部足够大,从其开口部导入例如作为白色颜料已具有着色能的氧化钛粒子或其他颜料或者其凝聚粒子,作为其结果呈现白色时,与铝成形体相比,能够得到更为致密地着色的阳极氧化膜。
这样的本发明的铝成形体可通过下述的由2阶段阳极氧化进行的细孔形成工序及其后进行的颜料的填充工序来制造。在该方法中共通的事项为在通过作为被处理物的铝成形体的阳极氧化处理所得到的细孔内导入颜料或溶胶。
在本发明中使用的阳极氧化法为相对于由下述的铝材料构成的成形体而进行的方法。
(铝成形体的铝材料)
构成本发明的铝成形体的铝材料也可为仅由铝构成的材料,也可为通常称作铝合金的材料(例如,Al-Mn系合金、Al-Mg系合金、Al-Mg-Si系合金等),也可为经阳极氧化处理而形成细孔的材料。另外,也可为铝材料自身与其他金属制成合金而已被着色的材料。
采用何种铝材料,根据本发明的铝成形体的用途来决定。
作为本发明可使用的颜料,可为公知的颜料,也可使用氧化钛、氧化铁、碳黑、氧化锌、铜酞菁蓝、铜酞菁绿、偶氮类、喹吖啶酮类、蒽醌类、二酮吡咯并吡咯类、苝类、芘酮类、二恶嗪类化合物或其衍生物等,可选择在阳极氧化处理工序中可在处理液中含有的颜料。
进而,作为粒径,可采用作为着色颜料可使用的范围的公知粒径的颜料,可使用粒径为100nm左右为止的颜料。粒径超过100nm时,填充到细孔中较为困难。
另外,作为也可在本发明中使用的溶胶,可采用由作为上述颜料可使用的材料构成的溶胶。
[细孔形成工序]
关于进行2阶段的阳极氧化的细孔形成工序进行叙述。
(2阶段阳极氧化法)
(第1阳极氧化处理)
为了得到本发明的铝成形体而进行的第1阶段的阳极氧化处理通常是为了在铝成形体表面所形成的表面上赋予耐腐蚀性及装饰性而进行的处理,需要能够在阳极氧化膜上形成细孔的处理。
通过使铝成形体与阳极氧化处理装置的阳极进行电接触从而使该阳极及阴极同时浸渍到电解液中,在所述阳极与阴极之间通电,从而在所述铝成形体上形成阳极氧化膜。
作为此时所使用的电解液,优选使用含有如下有机酸的电解液,该有机酸为草酸/磷酸混合物、丙二酸/磷酸混合物、马来酸/磷酸混合物等含有磷酸的有机酸,但并不特别限定于此。但是,优选例如马来酸/磷酸混合物。
作为第1阶段的阳极氧化的条件,将电流密度维持为一定来进行处理。作为此时的电流密度,优选0.5~2.0A/dm2。通过进行这样的处理,在某种电压值下成为一定的电压后,根据期望在该一定电流及一定电压下持续处理一定时间。
例如图1(a)所示,生成的细孔形成为细孔3,其为在铝成形体1的表面形成的阳极氧化膜2的深度方向上延伸的长柱状的空间。但是,相对于铝成形体表面,不限于如图所示的那样形成直角,而实际上表示弯曲、分枝等不规则的形状。其开口部的直径可根据阳极氧化条件来任意调整,但在本发明中通过该工序生成的阳极氧化膜的细孔的开口部直径为50~300nm、优选100~250nm。大于300nm时,难以使阳极氧化膜成为均匀的膜,小于50nm时,使足够量的氧化钛粒子等的颜料粒子在细孔内部析出较为困难。
另外,细孔的长度没有特别限定,为了使可被颜料充分着色的所需量的颜料析出,从铝表面朝向厚度方向为5~50μm、优选10~40μm。
(第2阳极氧化处理)
在第2阶段中一边使施加的电压变化一边施加来进行阳极氧化处理。此时,在使电压变化时,通过在每个预先确定的时间及/或在每个成为预先确定的电流值为止的时间,按照阶段使电压降低来进行处理。电解中从高的槽电压E1变为低的槽电压E2时,电流值瞬时几乎成为0,其后电流值慢慢上升,最终成为对应于E2的定常状态的电流值。即,显示出屏障层的厚度与电压成比例。即使刚刚变为E2后电流值为0,由于屏障层溶解于电解液从而屏障层变薄,最终也成为定常状态的电流值而开展电解反应。
通过一边使电压这样进行变化一边进行电解反应,能够使细孔的直径变大且主要使屏障层的厚度变薄。
在上述工序中的处理液也可为可用于第1阶段阳极氧化处理的公知的阳极氧化处理用处理液,可接着使用第1阶段使用的电解液。
[颜料填充工序]
(使颜料附着于细孔内壁的工序)
本发明的方法中的使颜料在阳极氧化膜的细孔内析出的工序为相对于阳极氧化处理后的铝成形体使颜料分散液及/或颜料溶胶电泳的工序。
在此使用的颜料分散液含有相对于水性溶剂的规定的颜料与颜料分散性树脂、根据情况的水溶性有机溶剂,根据需要还可进一步合用公知的添加剂。
在该工序中,作为颜料分散液中的颜料浓度,为0.1~10.0重量%的范围,脱离上述范围时,有颜料的填充不充分或分散性变差的可能性。
另外,例如使用氧化钛的分散液时,其pH为8.0以上、优选9.0~11.0。
通过使氧化钛粒子在细孔内析出,如图1(b)所示在细孔3的细孔内颜料4析出。
在此提到的颜料优选由一次粒子或二次粒子构成。其平均粒径(D50)优选5~100nm。平均粒径超过100nm时,难以从阳极氧化膜上所形成的细孔的开口部进入到细孔中,一次粒径小于5nm时难以获得。
作为该颜料分散液所含有的分散剂等的水溶性树脂,可例示聚乙烯醇类树脂、明胶、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂、丙烯酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、葡聚糖、糊精、卡拉胶(κ、ι、λ等)、琼脂、普鲁兰多糖、水溶性聚乙烯醇缩丁醛、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等、环氧类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚酰胺类树脂、纤维素类树脂、聚酯类树脂等。
颜料分散而成的分散液整体为100重量%时的水溶性树脂的含量优选为1~30重量%。
且,在使用颜料溶胶的方法中,并不一定需要使用上述的水溶性树脂。
作为该分散液所含有的水溶性有机溶剂,例如可列举醇类(例如,甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、环己醇、苄醇等)、多元醇类(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇、硫二醇等)、多元醇醚类(例如,乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单丁基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、三乙二醇单丁基醚、乙二醇单苯基醚、丙二醇单苯基醚等)、胺类(例如,乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、三乙基胺、吗啉、N-乙基吗啉、乙二胺、二乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚乙烯亚胺、五甲基二乙烯三胺、四甲基丙二胺等)、酰胺类(例如,甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等)、杂环类(例如,2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮、2-恶唑烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等)、亚砜类(例如,二甲基亚砜等)、砜类(例如,环丁砜等)、尿素、乙腈、丙酮等。作为优选的水溶性有机溶剂,可列举乙二醇等的多元醇类。进而,还可合用多元醇与多元醇醚。
将该颜料分散而成的分散液作为100重量%时的水溶性有机溶剂的含量优选为0~40重量%。
使用颜料溶胶时,可使用凝聚成为颜料从而可得到着色的铝成形体的公知的无机化合物的溶胶。
作为这样的溶胶,例如,可使用胶体状的氧化钛溶胶、氧化锌溶胶、氧化铁溶胶、氧化铜溶胶等的可成为颜料的无机化合物的溶胶。
作为颜料溶胶的粒子,可采用5~100nm左右的粒子。
作为使用颜料分散液或颜料溶胶的电泳条件,在室温的分散液或溶胶中设置形成了细孔的铝成形体,按照1秒钟0.5~2V的速度提高电压,并在50~200V下维持30秒~5分钟。在此期间,在细孔内水被电分解而生成的氢离子使颜料的分散体或溶胶凝聚而不溶化,从而颜料被填充到细孔内。
另外,优选进一步在20~70℃的0.1~2.0重量%的马来酸等的弱酸水溶液中浸渍1~10分钟,据此还能够进行铝成形体的中和以及细孔内的分散体的固定。
如上述那样,通过使用颜料分散液及/或颜料溶胶并进行电泳使颜料填充到细孔内后,由于有时颜料也附着在铝成形体表面的非细孔的部分,故而此时通过三乙醇胺、水等进行清洗能够将附着于细孔外的颜料除去。通过这样的除去,能够将产生所谓的过剩析出从而难以进行鲜明着色的可能性排除。
根据本发明所形成的铝成形体的表面的每1dm2(平方分米)的细孔内所填充的颜料为金属化合物时,作为该金属为2~30mg/dm2的范围。通过以2~30mg/dm2这样的密度填充颜料,与通过以现有的方法进行着色相比能够进一步使着色力提高。
例如在填充氧化钛颜料时,其表面的颜色尤其是L*值为78以上,a*、b*值分别在0±5的范围,可知为白色。
进而,本发明的铝成形体可进行消光也可不进行消光。
这样的本发明的铝成形体可用于迄今为止使用铝成形体的广泛的领域·用途。例如,在家具、餐具、容器、家电产品、日用品等的所有用途中,在需要的情况下可采用表面为白色的铝成形体。
实施例
实施例1(通过使颜料分散液进行电泳从而在细孔内填充颜料的方法)
(铝板的阳极氧化处理工序)
阳极氧化处理工序通过下述的第1阳极氧化处理(定电流阳极氧化处理)与第2阳极氧化处理(定电压阳极氧化处理)进行。
(第1阳极氧化处理)
准备1升中含有85%磷酸30g与马来酸30g的阳极氧化膜形成用电解液。
使该阳极氧化膜形成用电解液为30℃,将铝板浸渍于其中,以电流密度1.0A·dm-2、电解时间45分钟进行阳极氧化。此时,该阳极氧化处理工序的最终电压为约120V。
(第2阳极氧化处理)
接着,作为第2阳极氧化处理工序,使电压保持一定而进行阳极氧化处理的工序为一边逐次降低保持为一定的电压一边进行。
首先,使电压从120V降低到100V并固定。最初电流值较低,缓缓上升而成为大致一定的电流值时,接着使电压降低至80V,同样地使电压固定在80V,电流值上升并成为大体一定。一边将电压每次降低20V一边反复进行这样的工序,直至进行到在40V~100V的最终电压下电流值上升至一定值。
因该最后的保持为一定的电压不同而屏障层的厚度(从细孔的底到铝板的相反的表面为止的厚度)也不同,进而细孔的深度也不同,但可形成19±1μm的深度、直径150~200nm的极细长的细孔。
(颜料分散体的制备及电泳工序)
作为氧化钛,采用10重量份一次粒径为通过透射电子显微镜求得的平均一次粒径为6nm的锐钛矿型氧化钛粉体,作为分散剂,使用10重量份BASF制Joncryl 679(丙烯酸类共聚物),并分散于由三乙醇胺与水构成的溶剂中来制备颜料分散液。
该分散液含有0.6重量%粒径(根据动态光散射法测定的体积基准的D50%)为28nm的该氧化钛,进一步含有三乙醇胺,并制备成pH为8.3或9.5。
将第1阳极氧化处理完成后的铝板按照下述表1所示的条件进行第2阳极氧化处理,接着在颜料分散液中进行电泳工序。将所得到的处理完成后的铝板用三乙醇胺水溶液进行清洗,将附着于细孔外的氧化钛除去来消除过剩析出。
表1
如上述表1及下述表2所示的表面每1平方分米的钛量的测定方法如以下所示。
从在离子交换水1L中混合·溶解85%磷酸35ml与铬酸酐20g而成的溶液中准备50ml,将20mm×30mm的电泳处理完成后的铝板浸渍在该溶液中,于50~100℃使膜的部分溶解。此时,溶液中存在所溶解的该膜成分以及在该膜成分中存在的若干氧化钛粒子。因此,进一步加入适量(10ml左右)浓硫酸并加热使氧化钛溶解。制备成该溶液的总量为100ml,通过ICP-AES(电感耦合等离子体原子发射光谱法)对溶液中的钛量进行定量。
上述表1及下述表2所示的L*、a*及b*使用日本电色工业公司制的分光色差计SE2000型进行测定,干扰的有无为目视处理后的铝板并检查有无干扰色的产生。
根据上述表的结果为,所填充的氧化钛量用明度L*表示时,相当于本发明的表面处理铝板的明度L*为82.15以上的表中的3个例子,几乎看不到干扰。另外,a*值为-1.00以上,且上述例子的b*值为-3.60以上。且,由于上述颜色特性也会受作为基材的铝板颜色的影响,故而它们的范围仅限于该例的范围。
上述3个例子中的第2阳极氧化处理的最终电压均为40V或60V,这是基于屏障层是较薄的膜的结果。
另外,图2所示的图为关于根据通过使颜料进行泳动从而在细孔内填充颜料的方法所得到的着色铝板,说明了根据各个第2阳极氧化处理时的处理条件的电泳时的电泳条件的不同。
图2中的1为不进行第2阳极氧化处理,颜料在电泳时的pH为8.3时,处于本发明的范围外。同样2所示的图为在40V下进行15分钟第2阳极氧化处理,电泳时的分散液为pH8.3的例子,3所示的图为在60V下进行15分钟第2阳极氧化处理,电泳时的分散液为pH9.5的例子,4所示的图为在40V下进行15分钟第2阳极氧化处理,电泳时的分散液为pH9.5的例子。显示出任一图均在超过120秒附近具有峰,2~4的图与1的图相比,在明显更长时间的高电流密度下进行电泳。根据该图,并根据2~4所示的例子,意味着比表1所示的例子多的颜料被填充到细孔内。
另外,对比2与3时,原本电压值更小的2能够以更高的电流密度进行处理,但由于pH较低故而所测定的电流密度小。根据该结果,可知电泳时分散液的pH值大为佳。
实施例2(通过使颜料溶胶进行电泳从而在细孔内填充颜料的方法)
(铝板的阳极氧化处理工序)
作为铝板的阳极氧化处理方法,采用上述实施例1所进行的方法。
电泳时使用的颜料溶胶溶液为如下溶液,将反絮凝氧化钛溶胶(以氧化钛换算含有20重量%,一次平均粒径6nm,锐钛矿形,中性,溶剂为水)的pH通过添加三乙醇胺与三乙基胺来进行调整并装入分散机中。
颜料溶胶溶液中的氧化钛浓度为0.5重量%,电泳条件与实施例1相同。
在铝板的细孔内填充氧化钛颜料后的处理为仅进行水洗。
表2
确认上述表2的结果时,第2阳极氧化处理的最终电压为20~60V,且进行电泳工序时,所得到的处理铝板表面几乎无干扰或完全没有干扰,且作为在细孔所填充的白色颜料的氧化钛的量用明度L*确认时为80.00以上,进而,满足了a*为-1.60以上、b*为-5.00以上的范围。
在此,在颜料溶胶pH的栏中记载了9.5()的例子,作为铝板使用6063合金(Al-Mg-Si系)。在颜料溶胶pH的栏中记载了9.5()的例子,作为铝板使用6061合金(Al-Mg-Si系)。在其他例子中使用工业用纯铝的板。由于作为基材的铝不同,基材的颜色也互不相同,故而相对于除铝板的原材料以外为相同条件的2段上的例子,L*·a*·b*的值有些许不同。
关于表2中的pH为10.5(☆)所示的例子,图3(a)表示其处理完成后的铝板的表面SEM图像,图3(b)表示根据膜表面的EDX图像分析的钛原子的定位图像,及图3(c)表示根据EDX图像分析的截面的钛原子的定位图像。进而,图3(d)中表示根据rf-GD-OES(辉光放电发射光谱仪)的铝板深度方向的钛原子、氧原子、铝原子的存在位置的分析结果。
根据图3(a)的图,可确认通过阳极氧化处理在铝板表面所形成的细孔。可知这些细孔的直径大体相同且均匀地形成。
进而,观察图3(b)时,可知在根据图3(a)可确认的细孔中存在白点所示的钛原子,即存在氧化钛的颜料。
另外,根据图3(c),铝板表面相当于该图上部的明亮的点所表示的钛原子些许存在的区域,在该图的下方存在表示钛原子的明亮的点集中的带状部分,该带状部分恰好表示氧化钛的颜料存在于细孔里。
用其他结果表示了该趋势的为图3(d)。其为对处理完成后的铝板进行溅镀从而确认同时检测的原子种类的图,溅镀时间0秒的时刻为在处理完成后的铝板表面经过的时间越长,测定在距离其表面越深位置存在的原子。根据该结果,溅镀时间在20~30秒附近具有钛原子的强度为0.3左右的峰,其后,在超过300秒的时刻显示出超过0.5的峰,其后强度降低。相对于此,从溅镀开始到350秒附近为止,氧原子的强度在1~1.5左右的范围内上下,在400秒以后其强度减弱。
与该氧原子的强度完全不同,关于铝原子直至350秒附近为0.5左右的强度,其后急剧增强。然而,钛原子的强度与铝原子、氧原子的强度相比放大了500倍。
综合上述趋势时,可知在表面部分也存在氧化钛,其后从250秒到超过350秒附近为止,存在氧化钛的含量增多的层。
综合上述图所示的事项时,可知根据实施例处理完成后的铝板在其表面具备朝向厚度方向的大量的细孔,且氧化钛颜料被填充至该细孔的中深部。
其结果,铝板表面的色彩呈现强烈反映氧化钛颜料颜色的颜色,而具有白色。其次,由于所得到的铝板的表面未被蚀刻,故而不会被消光,为比所得到的着色更为鲜艳的颜色。
Claims (6)
1.一种铝成形体,其特征在于,在表面形成阳极氧化膜,且在该阳极氧化膜上所形成的细孔中以每1平方分米2mg~30mg的密度填充颜料。
2.根据权利要求1所述的铝成形体,其特征在于,该细孔的开口部的直径为50~300nm。
3.根据权利要求1或2所述的铝成形体,其特征在于,该细孔的成形体的深度方向的长度为5~50μm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的铝成形体,其特征在于,铝成形体表面的阳极氧化膜通过下述方法形成,该方法包括在电流值保持一定的条件下进行阳极氧化处理阶段以及之后的使电压值保持一定的阳极氧化处理阶段。
5.一种对铝成形体表面进行着色的方法,其特征在于,相对于铝成形体进行阳极氧化处理并进行在所形成的细孔中填充颜料的处理,该阳极氧化处理包括在电流值保持一定的条件下进行阳极氧化处理阶段以及之后的使电压值保持一定的阳极氧化处理阶段。
6.根据权利要求5所述的对铝成形体表面进行着色的方法,其特征在于,填充颜料的处理为使用颜料分散液及/或颜料溶胶含有液来进行电泳的处理。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106029957A (zh) * | 2014-02-28 | 2016-10-12 | 株式会社樱花彩色笔 | 着色铝成形体及其制造方法 |
CN110114668A (zh) * | 2017-01-04 | 2019-08-09 | 株式会社樱花彩色笔 | 含有色素的铝阳极氧化处理等离子体指示器 |
CN110257876A (zh) * | 2018-03-12 | 2019-09-20 | 深圳市裕展精密科技有限公司 | 阳极氧化膜的制作方法 |
CN110257875A (zh) * | 2018-03-12 | 2019-09-20 | 深圳市裕展精密科技有限公司 | 阳极氧化膜及其制作方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018190839A1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Treating alloy substrates having oxidized layers |
FR3068712B1 (fr) * | 2017-07-10 | 2021-10-01 | Constellium Rolled Products Singen Gmbh & Co Kg | Produit lamine en alliage d’aluminium ayant des couleurs iridescentes intenses |
US11214886B2 (en) | 2018-06-15 | 2022-01-04 | Apple Inc. | Zinc-based seal for anodized parts |
US11795564B2 (en) | 2018-08-17 | 2023-10-24 | Apple Inc. | Dye solution alternatives for reduced dye uptake in anodized layers |
US11312107B2 (en) * | 2018-09-27 | 2022-04-26 | Apple Inc. | Plugging anodic oxides for increased corrosion resistance |
US20220186038A1 (en) * | 2019-03-26 | 2022-06-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Composite member, and construction member and decoration member using same |
TW202212640A (zh) * | 2020-04-24 | 2022-04-01 | 紐西蘭商西洛斯材料科學有限公司 | 在合金上施加著色塗層的方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5215434A (en) * | 1975-07-29 | 1977-02-05 | Riken Keikinzoku Kogyo Kk | Process for forming colored oxidation coating on aluminum or its alloy |
CN1152633A (zh) * | 1996-08-21 | 1997-06-25 | 邓维鹏 | 金黄色铝合金硒盐电解着色技术 |
CN1492081A (zh) * | 2003-09-04 | 2004-04-28 | 上海交通大学 | 铝三步电解法制备太阳能彩色吸收涂层的工艺 |
CN101016641A (zh) * | 2006-12-31 | 2007-08-15 | 武汉大学 | 一种通过恒流降压制备三维氧化铝纳米模板的方法 |
CN101210341A (zh) * | 2006-12-30 | 2008-07-02 | 新疆众和股份有限公司 | 扩孔电解液和高比表面积铝电解电容器电极箔生产方法 |
CN101210342A (zh) * | 2006-12-30 | 2008-07-02 | 新疆众和股份有限公司 | 发孔电解液和高比表面积铝电解电容器电极箔生产方法 |
CN101240439A (zh) * | 2008-03-19 | 2008-08-13 | 吉林大学 | 一种通过减薄阻挡层制备多孔氧化铝的方法 |
CN103031582A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 电化皮膜工业株式会社 | 着色铝制品或着色铝合金制品制造方法、着色用颜料组合物及着色铝制品或着色铝合金制品 |
CN103276428A (zh) * | 2013-05-08 | 2013-09-04 | 江苏和兴汽车科技有限公司 | 一种铝合金仿钛色阳极氧化工艺 |
CN106029957A (zh) * | 2014-02-28 | 2016-10-12 | 株式会社樱花彩色笔 | 着色铝成形体及其制造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2937963B2 (ja) * | 1997-09-16 | 1999-08-23 | ワイケイケイ株式会社 | アルミニウム又はアルミニウム合金の着色体 |
JP2008050674A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Mitsubishi Chemicals Corp | 酸化物皮膜形成方法および酸化物皮膜形成装置 |
JP5078013B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2012-11-21 | 国立大学法人東北大学 | 金属酸化物膜を有する金属部材及びその製造方法 |
JP2012241224A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Kogakuin Univ | 多孔質材料及びその製造方法 |
JP5863301B2 (ja) * | 2011-07-08 | 2016-02-16 | 株式会社新菱 | 陽極酸化用電解液の管理方法 |
-
2015
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5215434A (en) * | 1975-07-29 | 1977-02-05 | Riken Keikinzoku Kogyo Kk | Process for forming colored oxidation coating on aluminum or its alloy |
CN1152633A (zh) * | 1996-08-21 | 1997-06-25 | 邓维鹏 | 金黄色铝合金硒盐电解着色技术 |
CN1492081A (zh) * | 2003-09-04 | 2004-04-28 | 上海交通大学 | 铝三步电解法制备太阳能彩色吸收涂层的工艺 |
CN101210341A (zh) * | 2006-12-30 | 2008-07-02 | 新疆众和股份有限公司 | 扩孔电解液和高比表面积铝电解电容器电极箔生产方法 |
CN101210342A (zh) * | 2006-12-30 | 2008-07-02 | 新疆众和股份有限公司 | 发孔电解液和高比表面积铝电解电容器电极箔生产方法 |
CN101016641A (zh) * | 2006-12-31 | 2007-08-15 | 武汉大学 | 一种通过恒流降压制备三维氧化铝纳米模板的方法 |
CN101240439A (zh) * | 2008-03-19 | 2008-08-13 | 吉林大学 | 一种通过减薄阻挡层制备多孔氧化铝的方法 |
CN103031582A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 电化皮膜工业株式会社 | 着色铝制品或着色铝合金制品制造方法、着色用颜料组合物及着色铝制品或着色铝合金制品 |
CN103276428A (zh) * | 2013-05-08 | 2013-09-04 | 江苏和兴汽车科技有限公司 | 一种铝合金仿钛色阳极氧化工艺 |
CN106029957A (zh) * | 2014-02-28 | 2016-10-12 | 株式会社樱花彩色笔 | 着色铝成形体及其制造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
高云震 等: "《铝合金表面处理》", 31 August 1991, 冶金工业出版社 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106029957A (zh) * | 2014-02-28 | 2016-10-12 | 株式会社樱花彩色笔 | 着色铝成形体及其制造方法 |
CN110114668A (zh) * | 2017-01-04 | 2019-08-09 | 株式会社樱花彩色笔 | 含有色素的铝阳极氧化处理等离子体指示器 |
CN110257876A (zh) * | 2018-03-12 | 2019-09-20 | 深圳市裕展精密科技有限公司 | 阳极氧化膜的制作方法 |
CN110257875A (zh) * | 2018-03-12 | 2019-09-20 | 深圳市裕展精密科技有限公司 | 阳极氧化膜及其制作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015129660A1 (ja) | 2015-09-03 |
JP6720073B2 (ja) | 2020-07-08 |
JPWO2015129660A1 (ja) | 2017-03-30 |
US20160362808A1 (en) | 2016-12-15 |
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