JPH0770791A - アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色方法 - Google Patents
アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色方法Info
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- JPH0770791A JPH0770791A JP19992593A JP19992593A JPH0770791A JP H0770791 A JPH0770791 A JP H0770791A JP 19992593 A JP19992593 A JP 19992593A JP 19992593 A JP19992593 A JP 19992593A JP H0770791 A JPH0770791 A JP H0770791A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウムまたはその合金電解着色におけ
る着色性を増しかつその均一性を増すこと。 【構成】 アルミニウムまたはその合金の表面に、常法
により形成した直流陽極酸化皮膜を、中間電解処理とし
て硫酸、シュウ酸より選択した少なくとも１種を含む電
解液中で、対極との間に１〜８Ｖの交流電圧を引加し、
陽極酸化処理を施した後、無機金属塩を含有する電解着
色液中で、０．１〜２．０Ａ／ｄｍ2 の交流を印加して
電流密度制御電解する。
る着色性を増しかつその均一性を増すこと。 【構成】 アルミニウムまたはその合金の表面に、常法
により形成した直流陽極酸化皮膜を、中間電解処理とし
て硫酸、シュウ酸より選択した少なくとも１種を含む電
解液中で、対極との間に１〜８Ｖの交流電圧を引加し、
陽極酸化処理を施した後、無機金属塩を含有する電解着
色液中で、０．１〜２．０Ａ／ｄｍ2 の交流を印加して
電流密度制御電解する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三次電解法によるアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金（以下単に「アルミニウ
ム」という）の多色電解着色法に関するものである。詳
しくは耐光性を必要とする建築ビルのカーテンウォー
ル、サッシ、ドアなどにあざやかな色調を均一に着色せ
しめ、その装飾性を高めることができるアルミニウムの
電解着色方法に関するものである。
ニウムまたはアルミニウム合金（以下単に「アルミニウ
ム」という）の多色電解着色法に関するものである。詳
しくは耐光性を必要とする建築ビルのカーテンウォー
ル、サッシ、ドアなどにあざやかな色調を均一に着色せ
しめ、その装飾性を高めることができるアルミニウムの
電解着色方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムの表面を均一に着色する方
法はこれまでいくつか知られている。標準陽極酸化処理
を施して酸化皮膜を形成し、次いでこれを無機金属塩の
電解着色液中で交流電解して着色皮膜を形成する方法で
は、得られる色調が、ブラック、ブロンズ、アンバーな
どに限定されるという問題がある。この問題を解決する
ため、三次電解着色法として特開昭５１−９９６４１、
特開昭５３−５３５３３、特開昭５４−８５１３７、特
開昭５５−４７３９５、特開昭５７−３２３９７、特開
昭５８−５５５９３、特開昭５８−２１３８９５など多
くの方法が知られている。これらの出願特許が示す問題
解決方法は、 中間処理としてアルカリ性浴中に浸漬あるいはアルカ
リ性浴中で陽極酸化を行う（特開昭５８−２１３８９
５）。 中間処理として酸性浴中に浸漬する（特開昭５７−３
２３９７、特開昭５８−５５５９３）。 リン酸、クロム酸などの水溶液中で中間電解処理を行
う（特開昭５１−９９６４１、特開昭５４−８５１３
７）。 ０．０１〜１．２Ａ／ｄｍ2 の電解密度で中間電解処
理を行う（特開昭５５−４７３９５）。 着色液中で着色処理に先立ち１〜２０Ｖの電解処理を
行う（特開昭５３−５３５３３）。などである。 しかしこれらの方法により実験室的には、ブラック、ア
ンバー、ブロンズ以外にいくつかの原色系色調を得るこ
とができるが、現実の実用ラインで安定着色可能な色調
は、ブラック、ブロンズ、アンバー、ゴールドなどに限
られており、ブルー、グレー、バイオレット、パープ
ル、イエロー、グリーン、などの着色皮膜を得ることは
困難であるのが実情である。これらの方法が実用化され
ない他の理由として、特開昭５１−９９６４１や特開昭
５４−８５１３７などのリン酸やクロム酸などを使用す
る方法は、特別な廃水処理が必要なためコスト高にな
り、特開昭５７−３２３９７や特開昭５８−５５５９３
などの様に浸漬工程を経ると、浸漬によりバリヤー層の
改質のみならず、微細孔をも溶解し皮膜自体を劣化して
しまい、結果として皮膜硬度や耐食性を低下させてしま
うことなどが挙げられる。
法はこれまでいくつか知られている。標準陽極酸化処理
を施して酸化皮膜を形成し、次いでこれを無機金属塩の
電解着色液中で交流電解して着色皮膜を形成する方法で
は、得られる色調が、ブラック、ブロンズ、アンバーな
どに限定されるという問題がある。この問題を解決する
ため、三次電解着色法として特開昭５１−９９６４１、
特開昭５３−５３５３３、特開昭５４−８５１３７、特
開昭５５−４７３９５、特開昭５７−３２３９７、特開
昭５８−５５５９３、特開昭５８−２１３８９５など多
くの方法が知られている。これらの出願特許が示す問題
解決方法は、 中間処理としてアルカリ性浴中に浸漬あるいはアルカ
リ性浴中で陽極酸化を行う（特開昭５８−２１３８９
５）。 中間処理として酸性浴中に浸漬する（特開昭５７−３
２３９７、特開昭５８−５５５９３）。 リン酸、クロム酸などの水溶液中で中間電解処理を行
う（特開昭５１−９９６４１、特開昭５４−８５１３
７）。 ０．０１〜１．２Ａ／ｄｍ2 の電解密度で中間電解処
理を行う（特開昭５５−４７３９５）。 着色液中で着色処理に先立ち１〜２０Ｖの電解処理を
行う（特開昭５３−５３５３３）。などである。 しかしこれらの方法により実験室的には、ブラック、ア
ンバー、ブロンズ以外にいくつかの原色系色調を得るこ
とができるが、現実の実用ラインで安定着色可能な色調
は、ブラック、ブロンズ、アンバー、ゴールドなどに限
られており、ブルー、グレー、バイオレット、パープ
ル、イエロー、グリーン、などの着色皮膜を得ることは
困難であるのが実情である。これらの方法が実用化され
ない他の理由として、特開昭５１−９９６４１や特開昭
５４−８５１３７などのリン酸やクロム酸などを使用す
る方法は、特別な廃水処理が必要なためコスト高にな
り、特開昭５７−３２３９７や特開昭５８−５５５９３
などの様に浸漬工程を経ると、浸漬によりバリヤー層の
改質のみならず、微細孔をも溶解し皮膜自体を劣化して
しまい、結果として皮膜硬度や耐食性を低下させてしま
うことなどが挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はリン
酸、クロム酸などを使用せず、皮膜特性を低下させるこ
となく、安定して、均一で、鮮やかな着色をアルミニウ
ムに施す方法を実用化させる方法を提供することであ
る。
酸、クロム酸などを使用せず、皮膜特性を低下させるこ
となく、安定して、均一で、鮮やかな着色をアルミニウ
ムに施す方法を実用化させる方法を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は上述の従来技
術の問題点を解決するために種々の検討を重ねた。その
結果、三次電解における中間電解処理を、通常より低い
１〜８Ｖの低電圧交流電解とし、電解着色処理を通常の
電圧制御ではなく０．１〜２．０Ａ／ｄｍ2 の電流密度
制御電解とすることにより、従来法の欠点を解消できる
ことを見出した。本発明はかかる知見に基いて完成した
ものである。即ち、本発明の方法は、前処理されたアル
ミニウムを常法により直流陽極酸化処理した後、中間電
解処理としてシュウ酸、硫酸などの電解液中で１〜８
Ｖ、好ましくは２〜６Ｖの交流定電圧電解を行うか、１
〜８Ｖで定電圧電解を行った後、緩やかに８Ｖ以下、好
ましくは０．３〜２Ｖの電圧を降下させる電解を行う。
１〜８Ｖの定電圧電解は、バリヤー層厚さの均一化、お
よび微細孔径の一定化に寄与するものである。よってか
ならず電圧制御下で行われなければならない。電解電圧
は１〜８Ｖが好ましく、１Ｖ以下でも効果はあるが、電
解時間が長くなり実用的でない。８Ｖを超えると効果が
認められなくなる。中間電解液として硫酸４０ｇ／ｌ〜
２５０ｇ／ｌ、シュウ酸１ｇ／ｌ〜飽和液が可能な濃度
であるが、コスト、廃水処理性などを考慮すると硫酸が
最も実用的である。対極にはカーボン、アルミニウムな
どが望ましく、チタンなどの不溶性金属を使用すると、
通電開始から安定電流値になるまでの時間が変動する。
他にステンレス、鉛、スズ、ニッケルなども使用でき
る。また、多数の出願特許において、中間電解液に混酸
を用いているものもあるが、二種以上の酸濃度を一定に
保つことは管理上問題が多い。よって実用的な電解液
は、単一組成が望ましい。以上の処理を施したアルミニ
ウムを無機金属塩として、スズ塩単独あるいはスズ塩と
銅、ニッケル、亜鉛、鉄、コバルト、金、銀、バナジウ
ム、マグネシウム、チタン、マンガン、モリブデン、カ
ルシウム、セレンなどの無機金属の塩の一種以上を含有
する電解着色液中で、電流密度０．１〜２．０Ａ／ｄｍ
2 好ましくは０．５〜１．５Ａ／ｄｍ2 の交流を印加し
て電解着色処理を行う。スズ塩以外の着色液（例えば、
通常の二次電解法で用いられるニッケル浴や銅浴）にお
いても着色可能であるが、スズの着色液が多くの鮮明な
色調を安定して得ることに最も優れている。また、０．
１Ａ／ｄｍ2 以下でも着色可能であるが電解時間が長く
なり、２．０Ａ／ｄｍ2 を超えると色調の均一性が維持
できない。０．１〜２．０Ａ／ｄｍ2 の定電流密度電解
を行うと、当初約１〜８Ｖの低電圧で徐々に電解が開始
され、均一な着色が行われる。本発明によって得られる
皮膜の色調は、中間電解処理条件により、グレー、ブル
ー、バイオレット、パープル、イエロー、グリーンなど
である。本発明の方法によると従来法に比較して、電解
着色液中の金属塩を変えることなく、種々の色調の電解
着色皮膜が得られ、色調も優れ、封孔処理によりＪＩＳ
Ｈ８６８１に基づくＣＡＳＳ試験１６時間後にレイテ
ィングナンバー９．５以上を満足する耐食性、サンシャ
インウエザオメーター試験１０００時間後、△Ｅが２以
下を満たす日光堅牢度を有するものが、安定して得られ
る。また、リン酸、クロム酸などの特別に廃水処理を必
要とする薬品を必要としないため、廃水処理コストの削
減も可能である。次に実施例を挙げて説明する。試験は
ＪＩＳ Ａ１０５０およびＡ５０５２材を使用し、大き
さ１ｍｍ×５０ｍｍ×１００ｍｍのアルミニウム板にて
行い、通常の脱脂及びアルカリエッチング処理を施し
た。なお、必要に応じて化学研摩及び梨地処理を施し
た。同一条件にて１０回の処理を行い、同一色調の回数
により色調安定性の評価とした。
術の問題点を解決するために種々の検討を重ねた。その
結果、三次電解における中間電解処理を、通常より低い
１〜８Ｖの低電圧交流電解とし、電解着色処理を通常の
電圧制御ではなく０．１〜２．０Ａ／ｄｍ2 の電流密度
制御電解とすることにより、従来法の欠点を解消できる
ことを見出した。本発明はかかる知見に基いて完成した
ものである。即ち、本発明の方法は、前処理されたアル
ミニウムを常法により直流陽極酸化処理した後、中間電
解処理としてシュウ酸、硫酸などの電解液中で１〜８
Ｖ、好ましくは２〜６Ｖの交流定電圧電解を行うか、１
〜８Ｖで定電圧電解を行った後、緩やかに８Ｖ以下、好
ましくは０．３〜２Ｖの電圧を降下させる電解を行う。
１〜８Ｖの定電圧電解は、バリヤー層厚さの均一化、お
よび微細孔径の一定化に寄与するものである。よってか
ならず電圧制御下で行われなければならない。電解電圧
は１〜８Ｖが好ましく、１Ｖ以下でも効果はあるが、電
解時間が長くなり実用的でない。８Ｖを超えると効果が
認められなくなる。中間電解液として硫酸４０ｇ／ｌ〜
２５０ｇ／ｌ、シュウ酸１ｇ／ｌ〜飽和液が可能な濃度
であるが、コスト、廃水処理性などを考慮すると硫酸が
最も実用的である。対極にはカーボン、アルミニウムな
どが望ましく、チタンなどの不溶性金属を使用すると、
通電開始から安定電流値になるまでの時間が変動する。
他にステンレス、鉛、スズ、ニッケルなども使用でき
る。また、多数の出願特許において、中間電解液に混酸
を用いているものもあるが、二種以上の酸濃度を一定に
保つことは管理上問題が多い。よって実用的な電解液
は、単一組成が望ましい。以上の処理を施したアルミニ
ウムを無機金属塩として、スズ塩単独あるいはスズ塩と
銅、ニッケル、亜鉛、鉄、コバルト、金、銀、バナジウ
ム、マグネシウム、チタン、マンガン、モリブデン、カ
ルシウム、セレンなどの無機金属の塩の一種以上を含有
する電解着色液中で、電流密度０．１〜２．０Ａ／ｄｍ
2 好ましくは０．５〜１．５Ａ／ｄｍ2 の交流を印加し
て電解着色処理を行う。スズ塩以外の着色液（例えば、
通常の二次電解法で用いられるニッケル浴や銅浴）にお
いても着色可能であるが、スズの着色液が多くの鮮明な
色調を安定して得ることに最も優れている。また、０．
１Ａ／ｄｍ2 以下でも着色可能であるが電解時間が長く
なり、２．０Ａ／ｄｍ2 を超えると色調の均一性が維持
できない。０．１〜２．０Ａ／ｄｍ2 の定電流密度電解
を行うと、当初約１〜８Ｖの低電圧で徐々に電解が開始
され、均一な着色が行われる。本発明によって得られる
皮膜の色調は、中間電解処理条件により、グレー、ブル
ー、バイオレット、パープル、イエロー、グリーンなど
である。本発明の方法によると従来法に比較して、電解
着色液中の金属塩を変えることなく、種々の色調の電解
着色皮膜が得られ、色調も優れ、封孔処理によりＪＩＳ
Ｈ８６８１に基づくＣＡＳＳ試験１６時間後にレイテ
ィングナンバー９．５以上を満足する耐食性、サンシャ
インウエザオメーター試験１０００時間後、△Ｅが２以
下を満たす日光堅牢度を有するものが、安定して得られ
る。また、リン酸、クロム酸などの特別に廃水処理を必
要とする薬品を必要としないため、廃水処理コストの削
減も可能である。次に実施例を挙げて説明する。試験は
ＪＩＳ Ａ１０５０およびＡ５０５２材を使用し、大き
さ１ｍｍ×５０ｍｍ×１００ｍｍのアルミニウム板にて
行い、通常の脱脂及びアルカリエッチング処理を施し
た。なお、必要に応じて化学研摩及び梨地処理を施し
た。同一条件にて１０回の処理を行い、同一色調の回数
により色調安定性の評価とした。
【０００５】
実施例１ １ｄｍ2 の面積を有する試験片を常法により標準陽極酸
化処理後、浴温２５℃、１４０ｇ／ｌ硫酸水溶液中にて
対極としてカーボンを用い、３Ｖで２１０秒間の交流電
解処理を行った。さらに、浴温２５℃、硫酸第一スズ１
０ｇ／ｌ、硫酸４０ｇ／ｌの電解着色液中で０．８Ａ／
ｄｍ2 の電流密度にて６０秒間の交流電解着色処理を行
った。均一でグリーンに電解着色されたアルミニウムを
安定して得た。 実施例２ １ｄｍ2 の面積を有する試験片を常法により標準陽極酸
化処理後、浴温２５℃、１４０ｇ／ｌ硫酸水溶液中にて
対極としてカーボンを用い、３Ｖで２１０秒間の交流電
解処理を行った。さらに、浴温２５℃、硫酸第一スズ６
ｇ／ｌ、硫酸５０ｇ／ｌ、硫酸コバルト５ｇ／ｌの電解
着色液中で、０．８Ａ／ｄｍ2 の電流密度にて６０秒間
の交流電解着色処理を行った。均一で深みのあるグリー
ンに電解着色されたアルミニウムを安定して得た。 実施例３ 標準陽極酸化処理後の交流電解処理を、１８０秒間行っ
た以外は、実施例２と同様に実施したところ、均一でバ
イオレットに電解着色されたアルミニウムを安定して得
た。 実施例４ 標準陽極酸化処理後の交流電解処理を、１５０秒間行っ
た以外は、実施例２と同様に実施したところ、均一でグ
レーに電解着色されたアルミニウムを安定して得た。 実施例５ 交流電解着色処理条件を、電流密度０．５Ａ／ｄｍ2 、
処理時間１００秒にて行った以外は、実施例３と同様に
実施したところ均一でバイオレットに電解着色されたア
ルミニウムを安定して得た。以下、同様にして行った実
験条件および結果をまとめて表１に示す。
化処理後、浴温２５℃、１４０ｇ／ｌ硫酸水溶液中にて
対極としてカーボンを用い、３Ｖで２１０秒間の交流電
解処理を行った。さらに、浴温２５℃、硫酸第一スズ１
０ｇ／ｌ、硫酸４０ｇ／ｌの電解着色液中で０．８Ａ／
ｄｍ2 の電流密度にて６０秒間の交流電解着色処理を行
った。均一でグリーンに電解着色されたアルミニウムを
安定して得た。 実施例２ １ｄｍ2 の面積を有する試験片を常法により標準陽極酸
化処理後、浴温２５℃、１４０ｇ／ｌ硫酸水溶液中にて
対極としてカーボンを用い、３Ｖで２１０秒間の交流電
解処理を行った。さらに、浴温２５℃、硫酸第一スズ６
ｇ／ｌ、硫酸５０ｇ／ｌ、硫酸コバルト５ｇ／ｌの電解
着色液中で、０．８Ａ／ｄｍ2 の電流密度にて６０秒間
の交流電解着色処理を行った。均一で深みのあるグリー
ンに電解着色されたアルミニウムを安定して得た。 実施例３ 標準陽極酸化処理後の交流電解処理を、１８０秒間行っ
た以外は、実施例２と同様に実施したところ、均一でバ
イオレットに電解着色されたアルミニウムを安定して得
た。 実施例４ 標準陽極酸化処理後の交流電解処理を、１５０秒間行っ
た以外は、実施例２と同様に実施したところ、均一でグ
レーに電解着色されたアルミニウムを安定して得た。 実施例５ 交流電解着色処理条件を、電流密度０．５Ａ／ｄｍ2 、
処理時間１００秒にて行った以外は、実施例３と同様に
実施したところ均一でバイオレットに電解着色されたア
ルミニウムを安定して得た。以下、同様にして行った実
験条件および結果をまとめて表１に示す。
【０００６】
【表１】
【表２】
【０００７】
【発明の効果】本発明の電解着色方法によれば、リン酸
やクロム酸などを使用する事無く従来法より鮮やかな色
調が得られることはもとより、実際のアルマイトライン
にて実用できなかったグレー、ブルー、バイオレット、
パープル、イエロー、グリーン、などの色調を、品物の
形状や大きさにかかわらず安定かつ均一に着色を施すこ
とができるものである。そのため建築ビルの壁装材、ド
ア、サッシ材、自動車内外装材、電子材料などに使用し
機能的、装飾的効果を高めることができる。以上のよう
に、本発明の方法はアルミニウムにあざやかな多色調を
安定して施す方法としてその実用的かつ工業的利用価値
は極めて大きい。
やクロム酸などを使用する事無く従来法より鮮やかな色
調が得られることはもとより、実際のアルマイトライン
にて実用できなかったグレー、ブルー、バイオレット、
パープル、イエロー、グリーン、などの色調を、品物の
形状や大きさにかかわらず安定かつ均一に着色を施すこ
とができるものである。そのため建築ビルの壁装材、ド
ア、サッシ材、自動車内外装材、電子材料などに使用し
機能的、装飾的効果を高めることができる。以上のよう
に、本発明の方法はアルミニウムにあざやかな多色調を
安定して施す方法としてその実用的かつ工業的利用価値
は極めて大きい。
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミニウムまたはその合金の表面に、
常法により形成した直流陽極酸化皮膜を、中間電解処理
として硫酸、シュウ酸より選択した少なくとも１種を含
む電解液中で、対極との間に１〜８Ｖの交流電圧を印加
し、陽極酸化処理を施した後、無機金属塩を含有する電
解着色液中で、０．１〜２．０Ａ／ｄｍ2 の交流を印加
して電流密度制御電解することを特徴とするアルミニウ
ムまたはその合金の電解着色方法。 - 【請求項２】 中間電解処理液の濃度が硫酸４０ｇ／ｌ
〜２５０ｇ／ｌ、シュウ酸１ｇ／ｌ〜飽和液である請求
項１に記載の電解着色方法。 - 【請求項３】 電解着色液中の無機金属塩としてスズ塩
単独、あるいはスズと鉄、ニッケル、コバルト、銅、亜
鉛、金、銀、バナジウム、マグネシウム、チタン、マン
ガン、モリブデン、カルシウム、セレンより選択した金
属塩の一種以上を含む、請求項１または２に記載の電解
着色方法。 - 【請求項４】 中間電解処理が、カーボン、アルミニウ
ム、ステンレス、鉛、スズ、ニッケルより選択した一種
を対極として電解することを特徴とする請求項１ないし
３のいずれかに記載の電解着色方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19992593A JPH0770791A (ja) | 1993-06-21 | 1993-07-20 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17212393 | 1993-06-21 | ||
| JP5-172123 | 1993-06-21 | ||
| JP19992593A JPH0770791A (ja) | 1993-06-21 | 1993-07-20 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0770791A true JPH0770791A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=26494589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19992593A Withdrawn JPH0770791A (ja) | 1993-06-21 | 1993-07-20 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770791A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843027A1 (en) * | 1996-11-18 | 1998-05-20 | Ykk Corporation | Method for electrolytically coloring aluminum material and gray-colored aluminum material obtained thereby |
-
1993
- 1993-07-20 JP JP19992593A patent/JPH0770791A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843027A1 (en) * | 1996-11-18 | 1998-05-20 | Ykk Corporation | Method for electrolytically coloring aluminum material and gray-colored aluminum material obtained thereby |
| US5849169A (en) * | 1996-11-18 | 1998-12-15 | Ykk Corporation | Method for electrically coloring aluminum material and gray-colored aluminum material obtained thereby |
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