JPH057476B2 - - Google Patents
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- JPH057476B2 JPH057476B2 JP1260269A JP26026989A JPH057476B2 JP H057476 B2 JPH057476 B2 JP H057476B2 JP 1260269 A JP1260269 A JP 1260269A JP 26026989 A JP26026989 A JP 26026989A JP H057476 B2 JPH057476 B2 JP H057476B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
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Description
［発明の利用分野］
本発明は、アルミニウム合金の表面に美麗なア
ルマイト被膜を設ける新規の表面処理方法に関す
る。 ［従来技術］ アルミニウム合金の表面処理法には、ブロンズ
色乃至褐色をもたらす電解着色法並びに黄色をも
たらす重クロム酸封孔処理法が公知である。更
に、アルマイト被膜を有機染料で封孔処理して所
望の色に着色する方法がある。 しかしながら、有機染料で着色したものでは耐
光性が悪く、日光に曝されると、短期間で褪色や
変色が起こる欠点を有している。 ［発明が解決しようとする課題］ 従つて、本発明の課題は、アルミニウム合金の
表面に、耐食性および耐光性をもたらす無機物に
よつて特徴ある美麗な着色をもたらす表面処理法
を見出すことにある。 ［発明の構成］ 本発明者は、鋭意研究を重た結果、かゝる課題
が、アルミニウム合金に硫酸陽極酸化処理を行つ
てアルマイト被膜を形成した後に、0.2〜
0.6mol／のクロム酸アンモニウムおよび0.01〜
0.03mol／の三価クロムイオンを含む水溶液に
80〜100℃にて浸漬して、アルマイト被膜の孔の
中にクロメートを生成させることにより、アルマ
イトとクロメートの複合被膜を形成させることを
特徴とするアルミニウム合金の表面処理方法によ
つて耐食性および耐光性のある美麗な黄緑色が得
られ、解決し得ることを見出した。この色は、変
色し難いという優れた性質を有している。 本発明で処理されるアルミニウム合金は、Si、
Fe、Cu、Mn、Znおよび場合によつてはMg、
Cr、Ti、Zr、Ｖを微量に含有する各種アルミニ
ウム合金である。アルミニウム合金の表面は滑ら
かであつてもまたは粗面化されていてもよい。粗
面化されたアルミニウム合金に本発明の方法に従
つて表面処理を施した場合には、輝きのある金色
に近い黄緑色がえられる。滑らかな表面に表面処
理した場合には、深みのある黄緑色が得られる。
またアルミニウム素材を公知の方法により電解研
磨または化学研磨を施してから、本発明の処理方
法を行うことによつていつそう美麗な外観を得る
ことができる。本発明の方法で表面処理されるア
ルミニウム合金は、種々の成形体の状態のもので
ある。 本発明の方法で使用するクロム酸アンモニウム
は、0.2mol／以上〜0.6mol／の濃度で使用
するのが有利である。この濃度が0.2mol／よ
り低い場合には、黄緑色が薄く成り耐食性が低下
してしまう。0.6mol／より高い濃度でも所望
の効果が達成されるが、それ以上の付加的効果は
ない。 クロム酸アンモニウムの代わりに、クロム酸ナ
トリウム、クロム酸カリウム用いた場合、クロム
酸ナトリウムでは帯赤黄色〜黄色の着色が得ら
れ、クロム酸カリウム等でも種々の色が得られる
が、これらの着色は決して美麗なものではなく且
つ他の性質においても、本発明に従つてクロム酸
アンモニウムを用いた場合の如き優れた効果を達
成することができない。 クロメートを形成する為の水性浴中に存在させ
る三価のクロムイオン（Cr+3）は、有機または無
機の三価のクロムを持つ化合物、例えば硫酸クロ
ム、塩化クロム、蟻酸クロム、酢酸クロム、蓚酸
クロム等を水性浴中に溶解することによつて得ら
れるCr+3である。酢酸クロムを用いた場合が特に
有利であることが実証されている。 クロメートを形成する際に、水性浴を80〜100
℃、特に90〜100℃の温度に調整するのが有利で
ある。その際の水性浴のPH値は、中性域、殊に６
〜８、特に6.8〜7.5であるのが有利である。 アルミニウム合金にアルマイトを形成させる陽
極酸化処理は、従来公知の通例の方法で実施する
ことができる（例えばJIS H9500参照）。 本発明の方法で達成される上述の効果は、アル
マイト被膜の孔にクロメートが生成してアルマイ
ト被膜とクロメート被膜との複合被膜が形成され
ることによつて達成される。 本発明の方法で表面処理された製品は、建材と
してだけでなく、その美麗さの為に審美性が問題
とされる物品、例えば自動車のフオイール、自転
車の車体フレーム、家庭用電気製品のケーシン
グ、時計のボデイー等並びに装飾的製品、例えば
花瓶、電燈の傘、建具等種々の用途に用いること
ができる。 本発明を以下の実施例によつて更に詳細に説明
する。 ［実施例］ 実施例 １ アルミニウム合金6063の試験片にJIS H9500の
作業標準に従つて、陽極酸化被膜処理を行つた。
即ち、15％濃度のH2SO4浴で、浴温20℃、浴電
圧16Vにて30分間の電解を行なう。形成されたア
ルマイト被膜を持つ試験片を、0.5mol／のク
ロム酸アンモニウムおよび0.02mol（三価クロム
イオンに換算）／の酢酸クロムを含む水溶液中
に90℃で10分間浸漬する。美麗な黄緑色の被膜が
得えられる。 この試験片は塩水噴霧試験（ASTM−B117に
従う）2000時間でも腐食も変化も認められず、優
れた耐食性および耐変色性を示した。 また、上記のようにして得た別の試験片を直射
日光の下で300日間、屋外暴露試験を実施したが、
腐食も変色も認められず、優れた耐食性および耐
光性を示した。 比較例 １ 実施例１と同様のアルミニウム合金試験片に実
施例１と同様の陽極酸化処理を行なう。次いで公
知の有機染料のモルダント・イエローで染色し封
孔処理を行つた。 実施例１と同様な試験を行つた。結果は以下の
通りであつた： 塩化噴霧試験：800時間後に白色腐食生成物が
発生し且つ褪色が認められた。 屋外暴露試験：30日で褪色が認められ、60日で
白色腐食生成物が発生し且つ完全に変色した。 比較例 ２ アルミニウム合金として最も耐食性に劣る高力
アルミニウム合金2024T−３（JIS規格）の試験片
に実施例１と同様に陽極酸化処理を行ない、次の
４種類の後処理（邦孔処理）をそれぞれ90〜98℃
の液温（但し試験Ｄでは90℃の液温）のもとで各
５分間の侵漬によつて行つてから、ASTM−
B117による塩水噴霧試験を行ない耐食性の評価
を行ない次表の結果を得た：
ルマイト被膜を設ける新規の表面処理方法に関す
る。 ［従来技術］ アルミニウム合金の表面処理法には、ブロンズ
色乃至褐色をもたらす電解着色法並びに黄色をも
たらす重クロム酸封孔処理法が公知である。更
に、アルマイト被膜を有機染料で封孔処理して所
望の色に着色する方法がある。 しかしながら、有機染料で着色したものでは耐
光性が悪く、日光に曝されると、短期間で褪色や
変色が起こる欠点を有している。 ［発明が解決しようとする課題］ 従つて、本発明の課題は、アルミニウム合金の
表面に、耐食性および耐光性をもたらす無機物に
よつて特徴ある美麗な着色をもたらす表面処理法
を見出すことにある。 ［発明の構成］ 本発明者は、鋭意研究を重た結果、かゝる課題
が、アルミニウム合金に硫酸陽極酸化処理を行つ
てアルマイト被膜を形成した後に、0.2〜
0.6mol／のクロム酸アンモニウムおよび0.01〜
0.03mol／の三価クロムイオンを含む水溶液に
80〜100℃にて浸漬して、アルマイト被膜の孔の
中にクロメートを生成させることにより、アルマ
イトとクロメートの複合被膜を形成させることを
特徴とするアルミニウム合金の表面処理方法によ
つて耐食性および耐光性のある美麗な黄緑色が得
られ、解決し得ることを見出した。この色は、変
色し難いという優れた性質を有している。 本発明で処理されるアルミニウム合金は、Si、
Fe、Cu、Mn、Znおよび場合によつてはMg、
Cr、Ti、Zr、Ｖを微量に含有する各種アルミニ
ウム合金である。アルミニウム合金の表面は滑ら
かであつてもまたは粗面化されていてもよい。粗
面化されたアルミニウム合金に本発明の方法に従
つて表面処理を施した場合には、輝きのある金色
に近い黄緑色がえられる。滑らかな表面に表面処
理した場合には、深みのある黄緑色が得られる。
またアルミニウム素材を公知の方法により電解研
磨または化学研磨を施してから、本発明の処理方
法を行うことによつていつそう美麗な外観を得る
ことができる。本発明の方法で表面処理されるア
ルミニウム合金は、種々の成形体の状態のもので
ある。 本発明の方法で使用するクロム酸アンモニウム
は、0.2mol／以上〜0.6mol／の濃度で使用
するのが有利である。この濃度が0.2mol／よ
り低い場合には、黄緑色が薄く成り耐食性が低下
してしまう。0.6mol／より高い濃度でも所望
の効果が達成されるが、それ以上の付加的効果は
ない。 クロム酸アンモニウムの代わりに、クロム酸ナ
トリウム、クロム酸カリウム用いた場合、クロム
酸ナトリウムでは帯赤黄色〜黄色の着色が得ら
れ、クロム酸カリウム等でも種々の色が得られる
が、これらの着色は決して美麗なものではなく且
つ他の性質においても、本発明に従つてクロム酸
アンモニウムを用いた場合の如き優れた効果を達
成することができない。 クロメートを形成する為の水性浴中に存在させ
る三価のクロムイオン（Cr+3）は、有機または無
機の三価のクロムを持つ化合物、例えば硫酸クロ
ム、塩化クロム、蟻酸クロム、酢酸クロム、蓚酸
クロム等を水性浴中に溶解することによつて得ら
れるCr+3である。酢酸クロムを用いた場合が特に
有利であることが実証されている。 クロメートを形成する際に、水性浴を80〜100
℃、特に90〜100℃の温度に調整するのが有利で
ある。その際の水性浴のPH値は、中性域、殊に６
〜８、特に6.8〜7.5であるのが有利である。 アルミニウム合金にアルマイトを形成させる陽
極酸化処理は、従来公知の通例の方法で実施する
ことができる（例えばJIS H9500参照）。 本発明の方法で達成される上述の効果は、アル
マイト被膜の孔にクロメートが生成してアルマイ
ト被膜とクロメート被膜との複合被膜が形成され
ることによつて達成される。 本発明の方法で表面処理された製品は、建材と
してだけでなく、その美麗さの為に審美性が問題
とされる物品、例えば自動車のフオイール、自転
車の車体フレーム、家庭用電気製品のケーシン
グ、時計のボデイー等並びに装飾的製品、例えば
花瓶、電燈の傘、建具等種々の用途に用いること
ができる。 本発明を以下の実施例によつて更に詳細に説明
する。 ［実施例］ 実施例 １ アルミニウム合金6063の試験片にJIS H9500の
作業標準に従つて、陽極酸化被膜処理を行つた。
即ち、15％濃度のH2SO4浴で、浴温20℃、浴電
圧16Vにて30分間の電解を行なう。形成されたア
ルマイト被膜を持つ試験片を、0.5mol／のク
ロム酸アンモニウムおよび0.02mol（三価クロム
イオンに換算）／の酢酸クロムを含む水溶液中
に90℃で10分間浸漬する。美麗な黄緑色の被膜が
得えられる。 この試験片は塩水噴霧試験（ASTM−B117に
従う）2000時間でも腐食も変化も認められず、優
れた耐食性および耐変色性を示した。 また、上記のようにして得た別の試験片を直射
日光の下で300日間、屋外暴露試験を実施したが、
腐食も変色も認められず、優れた耐食性および耐
光性を示した。 比較例 １ 実施例１と同様のアルミニウム合金試験片に実
施例１と同様の陽極酸化処理を行なう。次いで公
知の有機染料のモルダント・イエローで染色し封
孔処理を行つた。 実施例１と同様な試験を行つた。結果は以下の
通りであつた： 塩化噴霧試験：800時間後に白色腐食生成物が
発生し且つ褪色が認められた。 屋外暴露試験：30日で褪色が認められ、60日で
白色腐食生成物が発生し且つ完全に変色した。 比較例 ２ アルミニウム合金として最も耐食性に劣る高力
アルミニウム合金2024T−３（JIS規格）の試験片
に実施例１と同様に陽極酸化処理を行ない、次の
４種類の後処理（邦孔処理）をそれぞれ90〜98℃
の液温（但し試験Ｄでは90℃の液温）のもとで各
５分間の侵漬によつて行つてから、ASTM−
B117による塩水噴霧試験を行ない耐食性の評価
を行ない次表の結果を得た：
【表】
各試験の説明：
(A) （比較試験）公知の重クロム酸ナトリウム封
孔処理の場合は次式の如き反応により、重クロ
ム酸ナトリウムがアルマイト被膜のベーマイト
と反応して、（AlO）2Cr2O7が生成し、これから
発生するクロム酸イオンがアルミニウムに対し
て腐食抑制効果を示すが、同時にアルミニウム
に対して腐食性を持つ水酸化ナトリウムがポア
（電子顕微鏡的孔）中に発生することにより、
十分な耐食性が阻害されるものと考えられる。 2AlOOH＋Na2Cr2O7→（AlO）2Cr2O7＋2NaOH (B) （比較試験）クロム酸アンモニウムを用いた
場合には、下記式の如く酸化アルミニウムに対
し腐食性を持たず且つ乾燥により蒸発し去る水
酸化アンモニウムが生成するので、クロム酸イ
オンの腐食抑制効果により耐食性が向上するも
のと考えられる。即ち、表から判る通り、600
時間後まで白錆が発生しない。 2AlOOH＋（NH4）2CrO4→（AlO）2CrO4＋2NH4OH (C) （比較試験）ニツケル、コバルトの如き重金
属がアルマイト被膜のポア中に析出するため
に、アルミニウムとの間に腐食電池が形成され
ることが考えられ、この為に耐食性の低下をも
たらしたものと推測される。 (D) （本発明に従う試験）クロム酸アンモニウム
を使用することにより、試験(B)の場合と同様な
効果−即ち、アルミニウムに対して腐食性を持
たない水酸化アンモニウムを生じ且つ生じるク
ロム酸イオンによる腐食抑制効果を示す−があ
るが、更に３価クロムイオンの存在により、３
価クロムイオンと６価クロムイオンが反応して
クロミウムクロメートCr2（CrO4）3・nH2Oのゲ
ル状物質が生成し、アルマイト被膜のポア中に
発生析出封孔することにより、2000時間後でも
白錆の発生も変色も生じないという驚く程に優
秀な耐食性、耐変色性の効果が得られたものと
考えられる。 ［効果］ 本発明の方法は、アルミニウム合金に、従来に
無かつた美麗で優れた耐光性、耐褪色性、耐変色
性のある黄緑色をもたらす表面処理法であり、ア
ルミニウム合金の用途範囲を拡げることができ、
工業上有意義な発明である。
孔処理の場合は次式の如き反応により、重クロ
ム酸ナトリウムがアルマイト被膜のベーマイト
と反応して、（AlO）2Cr2O7が生成し、これから
発生するクロム酸イオンがアルミニウムに対し
て腐食抑制効果を示すが、同時にアルミニウム
に対して腐食性を持つ水酸化ナトリウムがポア
（電子顕微鏡的孔）中に発生することにより、
十分な耐食性が阻害されるものと考えられる。 2AlOOH＋Na2Cr2O7→（AlO）2Cr2O7＋2NaOH (B) （比較試験）クロム酸アンモニウムを用いた
場合には、下記式の如く酸化アルミニウムに対
し腐食性を持たず且つ乾燥により蒸発し去る水
酸化アンモニウムが生成するので、クロム酸イ
オンの腐食抑制効果により耐食性が向上するも
のと考えられる。即ち、表から判る通り、600
時間後まで白錆が発生しない。 2AlOOH＋（NH4）2CrO4→（AlO）2CrO4＋2NH4OH (C) （比較試験）ニツケル、コバルトの如き重金
属がアルマイト被膜のポア中に析出するため
に、アルミニウムとの間に腐食電池が形成され
ることが考えられ、この為に耐食性の低下をも
たらしたものと推測される。 (D) （本発明に従う試験）クロム酸アンモニウム
を使用することにより、試験(B)の場合と同様な
効果−即ち、アルミニウムに対して腐食性を持
たない水酸化アンモニウムを生じ且つ生じるク
ロム酸イオンによる腐食抑制効果を示す−があ
るが、更に３価クロムイオンの存在により、３
価クロムイオンと６価クロムイオンが反応して
クロミウムクロメートCr2（CrO4）3・nH2Oのゲ
ル状物質が生成し、アルマイト被膜のポア中に
発生析出封孔することにより、2000時間後でも
白錆の発生も変色も生じないという驚く程に優
秀な耐食性、耐変色性の効果が得られたものと
考えられる。 ［効果］ 本発明の方法は、アルミニウム合金に、従来に
無かつた美麗で優れた耐光性、耐褪色性、耐変色
性のある黄緑色をもたらす表面処理法であり、ア
ルミニウム合金の用途範囲を拡げることができ、
工業上有意義な発明である。
Claims (1)
- １ アルミニウム合金に硫酸陽極酸化処理を行つ
つてアルマイト複膜を形成した後に、0.2〜
0.6mol／のクロム酸アンモニウムおよび0.01〜
0.03mol／の三価クロムイオンを含む水溶液に
80〜100℃にて浸漬して、アルマイト被膜の孔の
中にクロメートを生成させることにより、アルマ
イトとクロメートの複合被膜を形成させることを
特徴とするアルミニウム合金の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26026989A JPH03122300A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | アルミニウム合金の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26026989A JPH03122300A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | アルミニウム合金の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122300A JPH03122300A (ja) | 1991-05-24 |
| JPH057476B2 true JPH057476B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=17345712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26026989A Granted JPH03122300A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | アルミニウム合金の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122300A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060191599A1 (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | The U.S. Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Process for sealing phosphoric acid anodized aluminums |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS643958A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Shin Kobe Electric Machinery | Manufacture of cathode plate for alkaline storage battery |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP26026989A patent/JPH03122300A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03122300A (ja) | 1991-05-24 |
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