JP3239828B2 - アルミニウム又はアルミニウム合金の電解着色方法 - Google Patents
アルミニウム又はアルミニウム合金の電解着色方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、色調の均一性に優れた
着色皮膜をアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に
形成する電解着色方法に関する。
着色皮膜をアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に
形成する電解着色方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】建材，車両，家具等に、着色した陽極酸
化皮膜をもつアルミニウム又はアルミニウム合金（以
下、アルミ材という）が使用されている。この種の着色
アルミ材は、表面に陽極酸化皮膜を形成した後、Ｎｉ，
Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎ等の可溶性金属塩を含む電解浴中で電
解することにより金属塩の電解生成物を陽極酸化皮膜中
に沈着させることにより製造している。たとえば、特公
昭５８−５２０３７号公報では、陰極としてのアルミ材
に正のパルス電圧を印加しながら電解着色するとき、陽
極酸化皮膜が迅速に着色され、しかも安定した電解着色
が継続されることが開示されている。特開平８−４１６
８５号公報では、通電及び通電停止を繰り返しながら断
続的に電解処理するとき、次段の処理電圧を前段の処理
電圧よりも順次高く設定することにより、安定した色調
を付与している。
化皮膜をもつアルミニウム又はアルミニウム合金（以
下、アルミ材という）が使用されている。この種の着色
アルミ材は、表面に陽極酸化皮膜を形成した後、Ｎｉ，
Ｃｏ，Ｃｕ，Ｓｎ等の可溶性金属塩を含む電解浴中で電
解することにより金属塩の電解生成物を陽極酸化皮膜中
に沈着させることにより製造している。たとえば、特公
昭５８−５２０３７号公報では、陰極としてのアルミ材
に正のパルス電圧を印加しながら電解着色するとき、陽
極酸化皮膜が迅速に着色され、しかも安定した電解着色
が継続されることが開示されている。特開平８−４１６
８５号公報では、通電及び通電停止を繰り返しながら断
続的に電解処理するとき、次段の処理電圧を前段の処理
電圧よりも順次高く設定することにより、安定した色調
を付与している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電解着色されたアルミ
材は、色調の均一性如何によって商品価値が大きく左右
される。色調は、１回の通電においても電解条件，浴組
成等の変動に起因して不均一になることがある。色調の
均一性を確保するため、着色電流密度を段階的に変化さ
せる方法（特公平３−３２６３７号公報），定電流着色
前処理を施す方法（特開昭５１−１０１７４０号公
報），非対称交流を用いる方法（特開昭６３−４５３９
８号公報）等、種々の方法が提案されており、色調の均
一性がある程度図られている。しかし、僅かな色調の違
いが大きく目立つ淡色系の色調を付与する場合等では、
依然として色調にバラツキが発生し易く、バラツキを抑
制する実用的で有効な手段が開発されていない。本発明
は、このような問題を解消すべく案出されたものであ
り、陽極酸化皮膜を均一化する着色前処理に引き続いて
電解着色処理を施すとき、着色前処理時の電流密度との
関連で電解着色処理時の電流密度を制御することにより
アルミ材に供給される電流の分布を均一にし、更に光の
干渉作用等による影響を補償するように調整することに
より均一な色調で着色されたアルミ材を得ることを目的
とする。
材は、色調の均一性如何によって商品価値が大きく左右
される。色調は、１回の通電においても電解条件，浴組
成等の変動に起因して不均一になることがある。色調の
均一性を確保するため、着色電流密度を段階的に変化さ
せる方法（特公平３−３２６３７号公報），定電流着色
前処理を施す方法（特開昭５１−１０１７４０号公
報），非対称交流を用いる方法（特開昭６３−４５３９
８号公報）等、種々の方法が提案されており、色調の均
一性がある程度図られている。しかし、僅かな色調の違
いが大きく目立つ淡色系の色調を付与する場合等では、
依然として色調にバラツキが発生し易く、バラツキを抑
制する実用的で有効な手段が開発されていない。本発明
は、このような問題を解消すべく案出されたものであ
り、陽極酸化皮膜を均一化する着色前処理に引き続いて
電解着色処理を施すとき、着色前処理時の電流密度との
関連で電解着色処理時の電流密度を制御することにより
アルミ材に供給される電流の分布を均一にし、更に光の
干渉作用等による影響を補償するように調整することに
より均一な色調で着色されたアルミ材を得ることを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の電解着色方法
は、その目的を達成するため、陽極酸化処理されたアル
ミニウム又はアルミニウム合金を可溶性金属塩を含む電
解処理液に浸漬し、アルミニウム又はアルミニウム合金
を陽極として定電流電解する着色前処理を施し、次いで
同じ電解処理液中でアルミニウム又はアルミニウム合金
を陰極として定電流電解する電解着色処理を施す際、電
解着色処理時の電流密度を着色前処理時の電流密度の
０．６〜０．９５倍の範囲に維持することを特徴とす
る。電解着色処理には、直流電流の外に、プラス成分を
もつ矩形波，正弦波，パルス波又はこれらを組み合わせ
た波形をもつ交番電流を使用できる。この場合、プラス
成分の電流密度を着色前処理時の電流密度とほぼ等しく
することが好ましく、具体的には電解着色時のカソード
電流密度の１／０．６〜１／０．９５倍の範囲に設定す
る。また、着色前処理時にマイナス成分をもつ交番電流
を供給するとき、マイナス成分の最大電流密度の絶対値
を好ましくはプラス成分の最大電流密度の絶対値の０．
６〜０．９５倍の範囲に維持する。更に、電解着色処理
槽の槽内電位差を４Ｖ以下に保ち、電解着色時の電流密
度の絶対値を着色前処理時の電流密度の０．７倍に維持
するとき、均一な濃色系の色調が発現する。淡色系の着
色処理では、槽条件，浴条件，処理条件等の変動を考慮
して０．７５〜０．９０倍の範囲で電流密度比を設定す
る。
は、その目的を達成するため、陽極酸化処理されたアル
ミニウム又はアルミニウム合金を可溶性金属塩を含む電
解処理液に浸漬し、アルミニウム又はアルミニウム合金
を陽極として定電流電解する着色前処理を施し、次いで
同じ電解処理液中でアルミニウム又はアルミニウム合金
を陰極として定電流電解する電解着色処理を施す際、電
解着色処理時の電流密度を着色前処理時の電流密度の
０．６〜０．９５倍の範囲に維持することを特徴とす
る。電解着色処理には、直流電流の外に、プラス成分を
もつ矩形波，正弦波，パルス波又はこれらを組み合わせ
た波形をもつ交番電流を使用できる。この場合、プラス
成分の電流密度を着色前処理時の電流密度とほぼ等しく
することが好ましく、具体的には電解着色時のカソード
電流密度の１／０．６〜１／０．９５倍の範囲に設定す
る。また、着色前処理時にマイナス成分をもつ交番電流
を供給するとき、マイナス成分の最大電流密度の絶対値
を好ましくはプラス成分の最大電流密度の絶対値の０．
６〜０．９５倍の範囲に維持する。更に、電解着色処理
槽の槽内電位差を４Ｖ以下に保ち、電解着色時の電流密
度の絶対値を着色前処理時の電流密度の０．７倍に維持
するとき、均一な濃色系の色調が発現する。淡色系の着
色処理では、槽条件，浴条件，処理条件等の変動を考慮
して０．７５〜０．９０倍の範囲で電流密度比を設定す
る。
【０００５】
【作用】電解着色では、アルミ材の表面における電流分
布が不均一になると還元析出した金属量が変動するた
め、アルミ材に付与される色調に大きなバラツキが発生
する。電流分布の不均一は、アルミ材の表面に形成され
ている陽極酸化皮膜のバリアー層に原因がある。バリア
ー層の抵抗成分（皮膜抵抗）は、アノード電流とカソー
ド電流において電流の流れる機構が異なるため、アノー
ド電流が流れる場合よりもカソード電流が流れる場合の
方が小さい。電流方向に対して皮膜抵抗が非対称である
ことは、アノード電流が流れる場合とカソード電流が流
れる場合とで電解着色時におけるアルミ材の電流分布が
異なることを意味する。そこで、本発明者等は、皮膜抵
抗が電流分布に及ぼす影響を種々調査検討した結果、電
解着色処理時の電流密度を着色前処理時の電流密度との
関連で制御するとき、電解処理時の電流分布が均一化さ
れることを見い出した。
布が不均一になると還元析出した金属量が変動するた
め、アルミ材に付与される色調に大きなバラツキが発生
する。電流分布の不均一は、アルミ材の表面に形成され
ている陽極酸化皮膜のバリアー層に原因がある。バリア
ー層の抵抗成分（皮膜抵抗）は、アノード電流とカソー
ド電流において電流の流れる機構が異なるため、アノー
ド電流が流れる場合よりもカソード電流が流れる場合の
方が小さい。電流方向に対して皮膜抵抗が非対称である
ことは、アノード電流が流れる場合とカソード電流が流
れる場合とで電解着色時におけるアルミ材の電流分布が
異なることを意味する。そこで、本発明者等は、皮膜抵
抗が電流分布に及ぼす影響を種々調査検討した結果、電
解着色処理時の電流密度を着色前処理時の電流密度との
関連で制御するとき、電解処理時の電流分布が均一化さ
れることを見い出した。
【０００６】着色前処理工程では、一般的にいって、対
極に近い部分（以下、Ａ部という）ほど浴抵抗が小さい
ため電流が流れ易く、対極から遠い部分（以下、Ｂ部と
いう）ほど大きな浴抵抗のために電流が流れにくい。説
明の簡略化のため皮膜抵抗を単純抵抗と仮定し、着色前
処理時及び電解着色時の電流分布を考察する。着色前処
理の初期段階では、浴抵抗が小さいＡ部ほど電流が流れ
るため、バリアー層が優先的に成長する。バリアー層の
成長は、バリアー層の抵抗成分（皮膜抵抗）を増加させ
る。その結果、着色前処理の進行に従って対極−被着色
材間の抵抗（全抵抗）がＡ部及びＢ部で等しくなり、Ａ
部及びＢ部における電流密度が等しくなる。他方、被着
色材を陽極から陰極に替えて電解する着色工程では、極
性の変換時を起点として各部の抵抗が変化し、結果とし
て電流分布も変化する。この電流分布の変化は、アノー
ド電流が流れる場合よりもカソード電流が流れる場合の
方が皮膜抵抗が小さいことに由来する。すなわち、主と
してアノード電流が作用する着色前処理に比較して、主
としてカソード電流が作用する着色処理では皮膜抵抗が
一定の割合で低下する。そのため、皮膜抵抗の大きなＡ
部の抵抗減少がＢ部の抵抗減少よりも大きくなり、その
分だけ全抵抗が小さくなってＢ部よりもＡ部に多量の着
色電流が流れることになる。
極に近い部分（以下、Ａ部という）ほど浴抵抗が小さい
ため電流が流れ易く、対極から遠い部分（以下、Ｂ部と
いう）ほど大きな浴抵抗のために電流が流れにくい。説
明の簡略化のため皮膜抵抗を単純抵抗と仮定し、着色前
処理時及び電解着色時の電流分布を考察する。着色前処
理の初期段階では、浴抵抗が小さいＡ部ほど電流が流れ
るため、バリアー層が優先的に成長する。バリアー層の
成長は、バリアー層の抵抗成分（皮膜抵抗）を増加させ
る。その結果、着色前処理の進行に従って対極−被着色
材間の抵抗（全抵抗）がＡ部及びＢ部で等しくなり、Ａ
部及びＢ部における電流密度が等しくなる。他方、被着
色材を陽極から陰極に替えて電解する着色工程では、極
性の変換時を起点として各部の抵抗が変化し、結果とし
て電流分布も変化する。この電流分布の変化は、アノー
ド電流が流れる場合よりもカソード電流が流れる場合の
方が皮膜抵抗が小さいことに由来する。すなわち、主と
してアノード電流が作用する着色前処理に比較して、主
としてカソード電流が作用する着色処理では皮膜抵抗が
一定の割合で低下する。そのため、皮膜抵抗の大きなＡ
部の抵抗減少がＢ部の抵抗減少よりも大きくなり、その
分だけ全抵抗が小さくなってＢ部よりもＡ部に多量の着
色電流が流れることになる。
【０００７】着色処理時の電流密度を均一にするために
は、着色処理における各部の全抵抗を等しくすることが
重要である。そこで、本発明者等は、陽極処理から陰極
処理への変換に際して生じる皮膜抵抗の減少に及ぼす着
色前処理及び着色処理における電流密度の影響を調査検
討した。その結果、着色処理時の電流密度／着色前処理
時の電流密度で表される電流密度比Ｒｄを適正に調整す
るとき、前後における各部の全抵抗の比を変化させるこ
となく、各部の全抵抗を等しくできることを見い出し
た。浴中の電圧降下の差が無視できる条件下では、適正
な電流密度比Ｒｄが０．７にあることが本発明者等によ
る調査・研究から明らかになった。現実の濃色系着色処
理では、電解着色処理槽の槽内電位差を４Ｖ以下に維持
するとき、電流密度比Ｒｄを０．７に設定することによ
り均一な色調が得られる。これは、濃色系着色処理の場
合、色差に大きな影響を及ぼす干渉作用がほとんど問題
にならないことが原因である。
は、着色処理における各部の全抵抗を等しくすることが
重要である。そこで、本発明者等は、陽極処理から陰極
処理への変換に際して生じる皮膜抵抗の減少に及ぼす着
色前処理及び着色処理における電流密度の影響を調査検
討した。その結果、着色処理時の電流密度／着色前処理
時の電流密度で表される電流密度比Ｒｄを適正に調整す
るとき、前後における各部の全抵抗の比を変化させるこ
となく、各部の全抵抗を等しくできることを見い出し
た。浴中の電圧降下の差が無視できる条件下では、適正
な電流密度比Ｒｄが０．７にあることが本発明者等によ
る調査・研究から明らかになった。現実の濃色系着色処
理では、電解着色処理槽の槽内電位差を４Ｖ以下に維持
するとき、電流密度比Ｒｄを０．７に設定することによ
り均一な色調が得られる。これは、濃色系着色処理の場
合、色差に大きな影響を及ぼす干渉作用がほとんど問題
にならないことが原因である。
【０００８】淡色系の着色処理では、電流密度比Ｒｄを
０．７に設定することにより色調の差が減少する傾向は
みられるものの、依然として不均一な色調が発現する場
合がある。色調の不均一性は、次の原因，によるも
のと推察される。 着色処理開始直後の電流分布が均一であっても、着
色処理の進行に伴って皮膜自体に変質が生じること。 被着色材各部におけるバリアー層の厚みのバラツキ
に応じ、皮膜に及ぼす光干渉作用の影響が各部で異なる
こと。 原因は、皮膜の相対的な均一性が回復されるように、
着色電流を正負の交番電流とし、プラス成分の電流密度
を着色前処理時の電流密度に等しくし、或いは電解着色
処理時のカソード電流の１／０．６〜１／０．９５倍に
することにより効果的に抑制される。着色電流のプラス
成分は、着色前処理と同様な効果を奏し、電流分布を均
一化させる。原因による色調差は、着色処理の槽条
件，浴条件，処理条件等によって生じるものであるが、
着色電流のマイナス成分の電流密度比Ｒｄを０．７から
若干ずれた値に設定するとき極めて小さくなることが判
った。最適な電流密度比Ｒｄは、０．６〜０．９５（好
ましくは、０．７５〜０．９０倍）の範囲にあることが
経験的に求められた。
０．７に設定することにより色調の差が減少する傾向は
みられるものの、依然として不均一な色調が発現する場
合がある。色調の不均一性は、次の原因，によるも
のと推察される。 着色処理開始直後の電流分布が均一であっても、着
色処理の進行に伴って皮膜自体に変質が生じること。 被着色材各部におけるバリアー層の厚みのバラツキ
に応じ、皮膜に及ぼす光干渉作用の影響が各部で異なる
こと。 原因は、皮膜の相対的な均一性が回復されるように、
着色電流を正負の交番電流とし、プラス成分の電流密度
を着色前処理時の電流密度に等しくし、或いは電解着色
処理時のカソード電流の１／０．６〜１／０．９５倍に
することにより効果的に抑制される。着色電流のプラス
成分は、着色前処理と同様な効果を奏し、電流分布を均
一化させる。原因による色調差は、着色処理の槽条
件，浴条件，処理条件等によって生じるものであるが、
着色電流のマイナス成分の電流密度比Ｒｄを０．７から
若干ずれた値に設定するとき極めて小さくなることが判
った。最適な電流密度比Ｒｄは、０．６〜０．９５（好
ましくは、０．７５〜０．９０倍）の範囲にあることが
経験的に求められた。
【０００９】このようにして、着色前処理時にアルミ材
に流れるアノード電流に対し電解着色時にアルミ材に流
れるカソード電流の電流密度を０．６〜０．９５倍の範
囲にある値に設定すると、アノード電流が流れる場合と
カソード電流が流れる場合とで電流分布が同一且つ均一
になる。その結果、アルミ材の表面全域にわたり一様な
電解着色反応が生じ、色調の均一性に優れた着色皮膜が
形成される。着色前処理は、後続する着色工程で使用す
る電解着色処理液と同じ処理液を用い、陽極酸化処理さ
れたアルミ材に施される。着色前処理及び着色処理に同
じ処理液を使用するため、着色処理時における電流分布
の不均一性が着色前処理によって補正される。これに対
し、着色前処理及び着色処理をそれぞれ別の槽、すなわ
ち別の電解槽条件及び浴条件で実施すると、色調の均一
化に最適な電流密度比Ｒｄが槽間で異なることから、同
一電解槽を用いた場合に比較して色調の均一性が低下す
る。
に流れるアノード電流に対し電解着色時にアルミ材に流
れるカソード電流の電流密度を０．６〜０．９５倍の範
囲にある値に設定すると、アノード電流が流れる場合と
カソード電流が流れる場合とで電流分布が同一且つ均一
になる。その結果、アルミ材の表面全域にわたり一様な
電解着色反応が生じ、色調の均一性に優れた着色皮膜が
形成される。着色前処理は、後続する着色工程で使用す
る電解着色処理液と同じ処理液を用い、陽極酸化処理さ
れたアルミ材に施される。着色前処理及び着色処理に同
じ処理液を使用するため、着色処理時における電流分布
の不均一性が着色前処理によって補正される。これに対
し、着色前処理及び着色処理をそれぞれ別の槽、すなわ
ち別の電解槽条件及び浴条件で実施すると、色調の均一
化に最適な電流密度比Ｒｄが槽間で異なることから、同
一電解槽を用いた場合に比較して色調の均一性が低下す
る。
【００１０】電解着色処理浴は、成分種，濃度等に特別
の制約を受けるものではないが、通常は弱酸性から中性
の処理浴が使用される。金属塩にはＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，
Ｍｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｚｎ等の各種金属
の硝酸塩，硫酸塩，リン酸塩，クロム酸塩等の無機酸
塩、蓚酸塩，酢酸塩，酒石酸塩等の有機酸塩があり、単
独で又は複合して電解着色処理浴に添加される。電解着
色法では、同じ電解処理浴を使用しても、印加電圧，電
流，時間等の処理条件によって異なる色調が発現する。
着色前処理は、これらの電解着色処理液中でバリアー層
の厚さのバラツキを解消するため、電圧，電流，温度，
時間等の電解条件が設定される。電解条件は、使用する
電解着色処理液の種類にもよるが、２０〜７０Ｖの電
圧，１０〜５０Ａ／ｍ2 の電流，１０〜３０℃の温度，
１００秒以下の処理時間の範囲で適宜選択される。電解
着色処理は、着色前処理時の電流密度の０．６〜０．９
５倍の電流密度でカソード電解することを条件として、
２０〜７０Ｖの電圧，１０〜５０Ａ／ｍ2 の電流，１０
〜３０℃の温度，６００秒以下の処理時間の範囲で適宜
選択される。
の制約を受けるものではないが、通常は弱酸性から中性
の処理浴が使用される。金属塩にはＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，
Ｍｎ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｚｎ等の各種金属
の硝酸塩，硫酸塩，リン酸塩，クロム酸塩等の無機酸
塩、蓚酸塩，酢酸塩，酒石酸塩等の有機酸塩があり、単
独で又は複合して電解着色処理浴に添加される。電解着
色法では、同じ電解処理浴を使用しても、印加電圧，電
流，時間等の処理条件によって異なる色調が発現する。
着色前処理は、これらの電解着色処理液中でバリアー層
の厚さのバラツキを解消するため、電圧，電流，温度，
時間等の電解条件が設定される。電解条件は、使用する
電解着色処理液の種類にもよるが、２０〜７０Ｖの電
圧，１０〜５０Ａ／ｍ2 の電流，１０〜３０℃の温度，
１００秒以下の処理時間の範囲で適宜選択される。電解
着色処理は、着色前処理時の電流密度の０．６〜０．９
５倍の電流密度でカソード電解することを条件として、
２０〜７０Ｖの電圧，１０〜５０Ａ／ｍ2 の電流，１０
〜３０℃の温度，６００秒以下の処理時間の範囲で適宜
選択される。
【００１１】着色前処理及び電解着色処理に使用される
電流は、定電流制御である限り、特に波形が制約される
ものではない。たとえば、直流，パルス波，矩形波，正
弦波，これらに類似する波形及びこれらを組み合わせた
波形等が使用される。電解着色処理に矩形波電流等のプ
ラス成分をもつ電流を使用する場合、各部の電流分布を
均一化するために、電解着色処理時のプラス成分（アノ
ード電流）を着色前処理時のアノード電流とほぼ等しく
すること、或いは電解着色処理時のアノード電流を電解
着色前処理時のカソード電流の１／０．６〜１／０．９
５に設定することが有効である。このようにして電解着
色処理されたアルミ材は、表面全域にわたって均一化さ
れた電流分布で電解着色反応が進行するため、色調の均
一性に優れた着色皮膜をもつ。電解着色されたアルミ材
には、常法に従って電着塗装，封孔処理等を施すことが
できる。
電流は、定電流制御である限り、特に波形が制約される
ものではない。たとえば、直流，パルス波，矩形波，正
弦波，これらに類似する波形及びこれらを組み合わせた
波形等が使用される。電解着色処理に矩形波電流等のプ
ラス成分をもつ電流を使用する場合、各部の電流分布を
均一化するために、電解着色処理時のプラス成分（アノ
ード電流）を着色前処理時のアノード電流とほぼ等しく
すること、或いは電解着色処理時のアノード電流を電解
着色前処理時のカソード電流の１／０．６〜１／０．９
５に設定することが有効である。このようにして電解着
色処理されたアルミ材は、表面全域にわたって均一化さ
れた電流分布で電解着色反応が進行するため、色調の均
一性に優れた着色皮膜をもつ。電解着色されたアルミ材
には、常法に従って電着塗装，封孔処理等を施すことが
できる。
【００１２】
【実施例】実施例１：（矩形波電流を用いた電解着色処
理） アルミニウム合金Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５材を陽極酸化処理
し、膜厚１０μｍの陽極酸化皮膜を生成させた。このア
ルミ材を次の電解着色処理液に浸漬し、図１に示した電
解条件Ａ〜Ｃで着色前処理及び電解着色処理を施した。 電解着色浴 組成： ＮｉＳＯ4・６Ｈ2 Ｏ １６０ｇ／ｌ Ｈ3 ＢＯ3 ４０ｇ／ｌ ｐＨ： ５．０ 浴温： ２０℃
理） アルミニウム合金Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５材を陽極酸化処理
し、膜厚１０μｍの陽極酸化皮膜を生成させた。このア
ルミ材を次の電解着色処理液に浸漬し、図１に示した電
解条件Ａ〜Ｃで着色前処理及び電解着色処理を施した。 電解着色浴 組成： ＮｉＳＯ4・６Ｈ2 Ｏ １６０ｇ／ｌ Ｈ3 ＢＯ3 ４０ｇ／ｌ ｐＨ： ５．０ 浴温： ２０℃
【００１３】電解条件Ａでは、陽極酸化処理されたアル
ミ材を陽極として電流密度２０Ａ／ｍ2 の直流を３０秒
間供給した後、プラス成分が２０Ａ／ｍ2 でデュ−ティ
比０．１，周波数５Ｈｚの矩形波電流を同じ２０Ａ／ｍ
2 の電流密度で３０秒間供給した。電解条件Ｂでは、ア
ルミ材に電流密度２８Ａ／ｍ2 の直流を３０秒間供給し
た後、電解条件Ａと同じ矩形波電流を電流密度２０Ａ／
ｍ2 で３０秒間供給した。電解条件Ｃでは、アルミ材に
電流密度２８Ａ／ｍ2 の直流を３０秒間供給した後、プ
ラス成分の電流密度が２８Ａ／ｍ2 となるデュ−ティ比
０．１，周波数５Ｈｚの矩形波電流を３０秒間供給し
た。電解着色された各アルミ材をＬ，ａ，ｂ表色計で測
色し、色差ΔＥ* ab を求めた。表１の測定結果にみられ
るように、アノード電流に対し０．７１倍のカソード電
流を供給する電解条件Ｂ，Ｃでは、１回の電解着色処理
で得られた色調の色差ΔＥ* ab が小さく、色調の均一性
に優れた着色皮膜が得られた。なかでも、電解着色処理
時のプラス成分を着色前処理時のアノード電流と等しく
した電解条件Ｃでは、色差ΔＥ* ab が極めて小さな値を
示した。これに対し、同じ電流密度で着色前処理及び電
解着色処理する電解条件Ａでは、色差ΔＥ* ab が大き
く、得られた電解着色材の表面内に色ムラが検出され
た。
ミ材を陽極として電流密度２０Ａ／ｍ2 の直流を３０秒
間供給した後、プラス成分が２０Ａ／ｍ2 でデュ−ティ
比０．１，周波数５Ｈｚの矩形波電流を同じ２０Ａ／ｍ
2 の電流密度で３０秒間供給した。電解条件Ｂでは、ア
ルミ材に電流密度２８Ａ／ｍ2 の直流を３０秒間供給し
た後、電解条件Ａと同じ矩形波電流を電流密度２０Ａ／
ｍ2 で３０秒間供給した。電解条件Ｃでは、アルミ材に
電流密度２８Ａ／ｍ2 の直流を３０秒間供給した後、プ
ラス成分の電流密度が２８Ａ／ｍ2 となるデュ−ティ比
０．１，周波数５Ｈｚの矩形波電流を３０秒間供給し
た。電解着色された各アルミ材をＬ，ａ，ｂ表色計で測
色し、色差ΔＥ* ab を求めた。表１の測定結果にみられ
るように、アノード電流に対し０．７１倍のカソード電
流を供給する電解条件Ｂ，Ｃでは、１回の電解着色処理
で得られた色調の色差ΔＥ* ab が小さく、色調の均一性
に優れた着色皮膜が得られた。なかでも、電解着色処理
時のプラス成分を着色前処理時のアノード電流と等しく
した電解条件Ｃでは、色差ΔＥ* ab が極めて小さな値を
示した。これに対し、同じ電流密度で着色前処理及び電
解着色処理する電解条件Ａでは、色差ΔＥ* ab が大き
く、得られた電解着色材の表面内に色ムラが検出され
た。
【００１４】
【００１５】更に、電解着色処理時の電流密度を２０Ａ
／ｍ2 の一定値に維持し、矩形波電流の供給時間を１０
〜１００秒として着色前処理時の電流密度を変化させ、
着色前処理時の電流密度に対する電解着色処理時の電流
密度の比率が色調均一性に及ぼす影響を調査した。その
結果、矩形波電流の供給時間が１０〜１００秒間に設定
された条件下では、色差ΔＥ* ab ≦２の範囲で安定化し
た色調をもつ着色皮膜を１回の電解着色処理で形成させ
る電解着色処理時の電流密度は、着色前処理時の電流密
度の０．６〜０．９５倍の範囲にあることが判った。
／ｍ2 の一定値に維持し、矩形波電流の供給時間を１０
〜１００秒として着色前処理時の電流密度を変化させ、
着色前処理時の電流密度に対する電解着色処理時の電流
密度の比率が色調均一性に及ぼす影響を調査した。その
結果、矩形波電流の供給時間が１０〜１００秒間に設定
された条件下では、色差ΔＥ* ab ≦２の範囲で安定化し
た色調をもつ着色皮膜を１回の電解着色処理で形成させ
る電解着色処理時の電流密度は、着色前処理時の電流密
度の０．６〜０．９５倍の範囲にあることが判った。
【００１６】実施例２：（直流電流を用いた電解着色処
理） 着色前処理及び電解着色処理に電解条件Ｄ，Ｅ（図２）
の直流を使用する外は、実施例１と同様に陽極酸化処理
されたアルミ材を電解着色した。電解条件Ｄでは、アル
ミ材を陽極として電流密度２０Ａ／ｍ2 の直流を３０秒
間供給した後、同じ電流密度で５０秒間陰極電解した。
電解条件Ｅは、本発明に従って電解着色処理時の電流密
度を規制する方式であり、アルミ材に電流密度２８Ａ／
ｍ2 の直流を供給した後、電流密度２０Ａ／ｍ2 で５０
秒間陰極電解した。電解着色処理されたアルミ材を実施
例１と同様に測色した。測定結果を示す表２にみられる
ように、この場合にも電解着色処理時の電流密度を着色
前処理時の電流密度の０．７１倍に調整することによ
り、色調の均一性に優れた着色皮膜が得られることが確
認された。
理） 着色前処理及び電解着色処理に電解条件Ｄ，Ｅ（図２）
の直流を使用する外は、実施例１と同様に陽極酸化処理
されたアルミ材を電解着色した。電解条件Ｄでは、アル
ミ材を陽極として電流密度２０Ａ／ｍ2 の直流を３０秒
間供給した後、同じ電流密度で５０秒間陰極電解した。
電解条件Ｅは、本発明に従って電解着色処理時の電流密
度を規制する方式であり、アルミ材に電流密度２８Ａ／
ｍ2 の直流を供給した後、電流密度２０Ａ／ｍ2 で５０
秒間陰極電解した。電解着色処理されたアルミ材を実施
例１と同様に測色した。測定結果を示す表２にみられる
ように、この場合にも電解着色処理時の電流密度を着色
前処理時の電流密度の０．７１倍に調整することによ
り、色調の均一性に優れた着色皮膜が得られることが確
認された。
【００１７】
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、着色前処理時の電流密度に対して０．６〜０．９５
倍の電流密度でアルミ材を電解着色処理することによ
り、アルミ材表面における電流分布が電解着色時に均一
化され、表面全域にわたって一様な電解着色反応が生
じ、結果として色調の均一性に優れた着色皮膜が形成さ
れる。このようにして電解着色されたアルミ材は、色調
の均一性に優れていることから、色ムラのない建材，車
両，家具等の表層材として使用される。
は、着色前処理時の電流密度に対して０．６〜０．９５
倍の電流密度でアルミ材を電解着色処理することによ
り、アルミ材表面における電流分布が電解着色時に均一
化され、表面全域にわたって一様な電解着色反応が生
じ、結果として色調の均一性に優れた着色皮膜が形成さ
れる。このようにして電解着色されたアルミ材は、色調
の均一性に優れていることから、色ムラのない建材，車
両，家具等の表層材として使用される。
【図１】 実施例１で採用した電解条件
【図２】 実施例２で採用した電解条件
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−124843（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−29328（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−101740（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−54297（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−331688（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 11/22
Claims (6)
- 【請求項１】 陽極酸化処理されたアルミニウム又はア
ルミニウム合金を可溶性金属塩を含む電解処理液に浸漬
し、アルミニウム又はアルミニウム合金を陽極として定
電流電解する着色前処理を施し、次いで同じ電解処理液
中でアルミニウム又はアルミニウム合金を陰極として定
電流電解する電解着色処理を施す際、電解着色処理時の
電流密度を着色前処理時の電流密度の０．６〜０．９５
倍の範囲に維持す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電解着色方法。 - 【請求項２】 プラス成分をもつ交番電流を用いて電解
着色処理するとき、プラス成分の電流密度を着色前処理
時の電流密度と等しくする請求項１記載のアルミニウム
又はアルミニウム合金の電解着色方法。 - 【請求項３】 着色前処理時に供給される電流としてマ
イナス成分をもつ交番電流を使用するとき、マイナス成
分の最大電流密度の絶対値をプラス成分の最大電流密度
の絶対値の０．６〜０．９５倍の範囲に維持する請求項
１記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の電解着色
方法。 - 【請求項４】 矩形波，正弦波，パルス波又はこれらを
組み合わせた波形をもつ交番電流を供給しながら着色前
処理する請求項１〜３の何れかに記載のアルミニウム又
はアルミニウム合金の電解着色方法。 - 【請求項５】 電解着色処理槽の槽内電位差を４Ｖ以下
に保ち、電解着色時の電流密度の絶対値を着色前処理時
の電流密度の０．７倍に維持する請求項１〜４の何れか
に記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の電解着色
方法。 - 【請求項６】 電解着色時の電流密度の絶対値を着色前
処理時の電流密度の０．７５〜０．９０倍に維持する請
求項１〜５の何れかに記載のアルミニウム又はアルミニ
ウム合金の電解着色方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35876297A JP3239828B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | アルミニウム又はアルミニウム合金の電解着色方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35876297A JP3239828B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | アルミニウム又はアルミニウム合金の電解着色方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11189896A JPH11189896A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3239828B2 true JP3239828B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=18460987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35876297A Expired - Lifetime JP3239828B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | アルミニウム又はアルミニウム合金の電解着色方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239828B2 (ja) |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP35876297A patent/JP3239828B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11189896A (ja) | 1999-07-13 |
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