JPS58151493A - アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色法 - 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】 この発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金（以
下これを単にアル１＝ウムと呼称）の電解着色法に関す
る。

従来、アルミニウムを電解着色する方法としては、過電
の陽極酸化処理を施したアル１ニウムを、金属塩を含む
電解液に浸漬して交流電解することにより皮膜の微細孔
中に金属または金属酸化物を析出させる方法（特公昭３
８−１７１５％がよく知られているが、このような交流
電解ｉ色決で濃色の着色皮膜を得ようとする場合、例え
ば、濃プｐンズ色で１゛０分以上、黒色で１５分以上と
長時間の電解時間が必要になり、その生産性が着しく低
下する欠点があった。

本発明者は一′前記従来法の欠点を解消するために鋭意
研究を続けた結果、陽極酸化処理後のア／ｋ（ニウムを
金属の酸または塩を含む着色洛中で交流電解する際、交
流電解の前工程に於いて成る種の電解液中で特定の電解
処理を行なえば、陽極酸化皮膜が独特の整流作用を示す
皮膜に変化し、次の交流電解着色工程でその着色を促進
する。ので、極めて短時間に濃色の着色皮膜が得られる
ことを解明し、このような知見に基いて本発明の電解着
色法を開発することに成功したものである。

すなわち、本発明によるアルミニウムの電解着色法は、
陽極酸化処理を施したアルミニウムを、あらかじめ金員
の硫酸塩浴中で陽極直流電解処理を施した後に、金属の
酸または塩を含む着色洛中で交流電解を行なうもので、
最初の陽極蒙化９！＆場と最後の交流電解着色処理は従
来法と何喀変すないが、画処理工程の間に陽極直流電解
処理工程を介在させた点に特徴がある。

このように、陽極酸化処理後のアル１　ニウムに金属の
硫酸塩浴中で陽極直流電解処理を施すと、陽極酸化皮膜
の整流作用が大きくなるので、次の着色洛中での交流電
解に於いて負の電流分による金属の析出が優先されるた
め、着しく短時間（従来の約り程度）で濃色の着色皮膜
が得られるようになる。これに対して前記の陽極直流電
解処理を施さなかった場合は、陽極酸化皮膜の整流作用
が小さいので、次の交流電解に於いて正の電流分がある
程度流れるために、負の電流分による着色浴中の金属の
析出が緩和されることになり、その結果、着色速度が遅
く、着色時間が長くなる。

また前記の陽極直流電解処理には、特定の電解液を使用
することが必須要件であって１陽極直流電解処理に金属
の硫酸塩を用いた場合、陽極酸化皮膜が次の着色浴中で
の交流電解に於いて陽極酸化皮膜の孔中への金属の析出
に最も適度な整流作用を示す。金属の硫酸塩としては例
えばｅツケル、コバルト、鉄、錫、アルミニウム、マン
ガン、カルシウム、ナトリウム等、いずれの金属の硫酸
塩も使用可能であるが、硫酸以外の金属塩、例えば燐酸
塩では、皮膜の溶解に伴なうバリヤ一層の改質が行なわ
れる関係上、着色皮膜の色調は原色系の色調を示し、ホ
ウ酸櫨では、急鈑厳化皮簾のバリヤ一層の増膜作用に効
果を示すため、色の付置り性は陶土するが、着色皮膜の
濃色化には寄与しない。また−炭酸塩、１ｉＩＩＩＩ！
壌、酢酸壊では、ビット状の皮膜破壊が起きるため不適
である。

表１は、陽極直流電解処理の有無１び金属の硫酸塩以外
ての陽極直流電解処理による着色皮膜の色調を１後記す
る一部の実施例及び比較例について表示したもので、陽
極直流電解処理後の着色浴に線、硫酸ニッケルとホウ酸
の混合浴を用いて交流電解を行なったものを示す。

表１ 上表のように、陽極直流電解処理に燐酸系の薬品を用い
た場合（比較例２）は、ｌＩＩ極酸極度化皮膜解とバリ
ヤ一層の改質が行なわれ、金属の析出分布が均一になる
ので、原色系の着色皮膜が得られ、またホウ酸系の薬品
を用いた場合（比較例３）は、ｌｉＩ極酸極度化皮膜リ
ヤ一層の増膜が行なわれ、電気的な抵抗が増大するため
着色の付廻り性を良くすることはできるが、短時間で濃
色の着色皮膜を得ることは不可能である。これに対して
、本発明方法のように、金属の硫酸塩浴中で陽極直流電
解処理を行なった場合には、陽極酸化皮膜が大きな整流
作用を示すように変化するので、着色速度を著しく増大
させることが明白であり、比較例２及び比較例３０着色
法と本発明の着色法とでは、その目的及び金属の析出機
構が全く異なるものである。

次に、このはかの点で本発明方法の実施に際して留意す
べ幹事項を各工程別に捕足的に説明する。

幀　陽極酸化皮膜処理 まず最初に行なわれるアル１＝ウムの陽極酸化ｍｉ＊ｃ
ついては、これまで一般に使用されている方法、即ち、
硫酸、燐酸、蓚酸１スルフアミン酸の単独もしくは混合
浴中にて直流１交流または交直重畳電解法による方法で
実施すればよい。

−陽極直流電解処理 この工程での浴濃度は、使用する薬品の種頓により適当
な濃度は異なるが、通常は２００１／１以下の濃度で充
分実施可能で、これ以上濃度を高くすると経済的に不利
となり、浴管理を春易にするためには１０〜以上の濃度
が適当である。また浴温は特別な制限はなく、電解時の
電圧及び時間を適当に選択すれば常温で差支えない。

電解電圧及び電解時間については、使用する薬品の種類
、濃度、浴温等によって異なり、印加電圧はバリヤ一層
の増大が目的ではないので、アルマイト電圧より低くし
ても時間を長くすれば可能であるが、１０ｖ〜４０マが
適当である。これ以下では効果が少なく、これ以上では
着色速度が逆に遅くなりビット状の皮膜破壊を起す恐れ
がある。電解時間は１０〜３００秒で充分効果が発揮出
来、対４ＭＩＣは特別な制限はなく何を使用してもよい
〇 （ハ）　交流電解による着色処理 この工程での着色処理は一般の交流電解法で良く、特別
な条件を必要とせず、市販交流５０％または６０°Ｂを
用いて実施することが出来、対極にはカーボン板もしく
は着色に用いる金属と同質の金属板を使用する。浴組成
についても特に制限はなく、ニッケル塩を用いる場合は
硫酸ニッケルとホウ酸の混合液、また銅塩を用いる場合
は硫酸第１銅と硫酸の混合液で充分実施可能である。

以下、本発明方法の具体的な実施例とその比較例な次に
掲げるが、本発明は必ずしもこれらＯ実施例のみに拘束
されるものではない。

実施例１ アルミニウム押出形材（ムロ０６３Ｂ−〒５）を常法に
より脱脂、エツチング、デスマットの前処環を行ない、
硫酸１５０〜、浴温２０℃の電解浴中にて電圧１７７で
陽極酸化処理し、皮膜厚さ１０Ｐの陽極酸化皮膜を得た
。次にこのアルミニウム押出形材を陽極とし硫酸ニッケ
ル７０〜、浴温２０℃の電解浴中で陰極にニッケル板を
用い、電圧Ｉ！ｏｙで１分間の陽極直流電解を施した後
に、硫酸ニッケル５０Ｉ／、ホウ酸４０〜、浴温２５℃
の着色浴中で対極にニッケル板を使用し、電流密度０．
３４＠Ｔ　５分間の交流電解を行なったところ、真黒色
の着色皮膜が得られた。

比較例↓ アルミニウム押出形材（ムロ０６３Ｂ−！５）に実施例
１と同様の前処理及び陽極酸化処理を施した後、陽極直
流電解を行なわずに、硫酸ニッケル５０Ｉ！／、ホウ酸
４０を、浴温２５℃の着色浴中１　　　　　　　　１ で対極にニッケル板を用い・電流密度。・３へｄにて５
分間の交流電解を行なったところ、プル２ズ色の着色皮
膜が得られた。

比較例２ アルミニウム押出形材（ムロ０６３１３−ｒｓ）に実施
例１と同様の前処理及び陽極酸化処理を行ない、電圧１
７７で皮膜厚さｉｏＰの陽極酸化皮膜を得た。次にこの
アル１　ニウム押ａ形材を陽極とし、燐酸８０〜、浴温
２０℃の電解浴中にて陰極にカーボン板を用い、電圧３
５Ｖで３分間の陽極直流電解処理を施した後、硫酸ニッ
ケル５０Ｉｌ／ｌ、ホウ酸４０Ｉｌ／ｌ、、浴温２５℃
の着色浴中で対極にニツ＋ル板を使用し、電流密度０．
３〜ｄで６分間の交流電解を行なったところ、干渉色を
伴なう青色系の着色を経て濃プｐンズ色の着色皮膜が得
られた。

比較例３ アルミニウム押出形材（ムロ０６３Ｂ−〒５）（実施例
１と同様の前処理及び陽極酸化処理を行ない、電圧１７
７で皮膜厚さ１ｏＰの陽極酸化皮膜を得た。次にこのア
ルミニウム押出形材を陽極とし１ホウ酸アンモン４０〜
、浴温２ｏ℃の電解浴中て陰極にステンレス板を用いて
、電圧２０マで１分間の陽極直流電解処理を施した後、
硫酸ニッケル５０　％　、ホウ酸４０’！ｊ、浴温２５
℃の着色洛中で対極にニッケル板を使用し、電流書ｆｉ
０．３〜１で６分間の交流電解を行なったところ、均一
なブロンズ色の着色皮膜を得た。

実施例２ アルミニウム押出形材（ムロ０６３Ｂ−Ｔ５）に実施例
１と同様の前処理及び陽極酸化処理を行ない、電圧１７
．’Ｖで皮膜厚さ１０μ亀の陽極酸化皮膜を得た。次に
このアルミニウム押出形材を陽極とし、硫酸コバル）５
０ｇ／ｌ、浴温２０℃の電解洛中で陰極にカーボン板を
用いて、電圧２０ｖ１３０秒間の陽極直流電解処理を施
した後、硫酸第１銅１０〜、硫酸１９〜、浴温２０℃の
着色浴中にて電流密度０．３’Ｉｄｄで１分間の交流電
解を行なったところ、濃赤褐色の着色皮膜が得られた。

陽極直流電解処理のないものを同時に交流電解着色して
比較したところ、その着色皮膜は淡いブロンズ色であっ
た。

実施−例３ アルミニウム押出形材（ムロ０６３Ｂ−〒５）に実施例
１と同様の前処理及び陽極酸化処理を行ない、電圧１７
７で皮膜厚さ１ｏｐｓの陽極酸化皮膜を得た。次にこの
アル１ニウム押出形材を陽極とし、硫酸ニッケル１００
〜、浴温２０℃の電解洛中で＋ｗｕｉにニッケル板を用
い、電圧１５ｖ１３分間の陽極直流電解処理を施した後
、硫酸コバルト５０９４　、ホウ酸４０〜、浴温２５℃
の着色洛中にて電流一度”　Ａ４ＦＪ／で５分間の交流
電解を行なったところ１真黒色の着色皮膜が得られた。

＠極直流電解処理のないものを同時に交流電解着色して
比較したところ、その着色皮膜はプ四ンズ色であった。

以上のように、本発明方法をアル１＝ウムの着色に適用
すれば、陽極酸化熱Ａアル１＝ウムを金属の酸または塩
を含む着色浴中で交流電解する際に、その前工＠Ｃ於い
て金属の硫酸塩浴中で陽極直流電解処理を施し、整流作
用の大きな陽極酸化皮膜に変化させてから交流電解着色
を行なうので、従来法と違って非常に短時間（約％程度
）の電解着色で濃色の着色皮膜を得ることが出来、全体
の処理工程が比較的簡単で生産性が高く、アルミニウム
の着色に頗る顕著な効果な秦゛するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 陽極酸化９処堰な施したアルミニウムまたはアルｌｘつ
   五合金を、あらかじめ金員め硫酸塩浴中で陽極直流電解
   処理を施した後に１金属の酸型たは蝮を含む着色浴中で
   交流電解を行なうことを特徴とするアルミニウムまたは
   アルミニウム合金の電解着色法。