JPS5816099A - アルミニウム又はアルミニウム合金の模様着色処理方法 - 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】 この発明社、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下
両者を単にアルミニウムと呼称）の模様着色処理方決に
関するもので、その目的は、陽極酸化皮膜形成後のアル
ミニウムに模様着色を施す場合、前後二回の着色工程の
聞に独自の処理工程を介在させて着色を行なうことによ
）、アル１＝ウムの表面にコーナ一部分と他の部分とで
色調の異なる模様着色皮膜が得られる新規なアル１＝ウ
ムの模様層色処理方法を提供することにある。

従来、アル１＝ウムの陽極酸化皮膜に色調の異なった模
様着色を總す方法として社、陽極酸化処理又はさらに電
解着色等によ〕着色したアルミニウムを熱硬化５ｏｙａ
色塗料を用いて浸漬塗装を行ない、アルミニウム表面の
凹凸部と平坦部の違いによって色調の興なる模様着色皮
膜を形成する方法（特開昭１５５−５４５９４号）、あ
るいはエッヂ部や曲率半径の小さなコーナ一部を有する
アルミニウムに陽極酸化処理又はさらに電解着色等によ
シ着色したアルｌニウムを熱硬化型の着色塗料で塗装し
て、エッヂ部やコーナ一部と他の平坦な部分で色調を興
にする方法（特開昭４５５−５０４Ｇｌ１号）等が知ら
れている。これらの方法によれば模様着色を形成できる
が、門凸部やエッヂ部あるいはコーナ一部を除く平坦部
の色調は塗料による着色であるため、塗料によって着色
されている部分については樹脂が摩耗して下地の色調が
露出する懸念があるので、特に屋外の使用には困難を伴
なう欠点を有している。

本発明の方法は、前記のような塗装による着色ではなく
、陽極酸化皮膜を電解着色した後、熱硬化型透明合成樹
脂塗料による浸漬塗装を行ない、更に乾燥処理を施した
後、着色成分を脱色する陽極処理を行ない、コーナ一部
のみ脱色を行なって。

脱色されたコーナ一部の陽極酸化皮膜を色調の興なる色
に再着色し、着色部分の摩耗や退色のない模様着色皮膜
を形成する方法であシ、これによって前記従来法の問題
点を解決したものである。

本発明の中間工程に用いる浸漬塗装法は、単一の塗料を
塗装する場合、被塗物の表面に付着する塗膜の厚さを、
塗料の物性あるいは被塗物の塗料中からの引上げ速度等
の物理的な要因によって管理できるため、例えばアルミ
ニウム押出形材のような等断面長尺材の縦吊シ塗装法と
して広く利用されているが、塗装の際における塗料の付
着状態、即ち塗膜の厚さは、被塗物のコーナ一部分がそ
れ以外の平坦な場所よ６４薄くなることはよく知られて
いる。この傾向は、コーナ一部分の曲率半径が小さいほ
ど顕著であって、膜厚の差を大きくしたいときＫは、塗
料の種類、塗膜の厚さ等の条件によって多少異なるが、
通常の場合、自重半径Ｒ５麿以下のコーナ一部では、コ
ーナ一部分と他の平面の部分とで大きな膜厚分布の差が
得られる。

本発明は、このように浸漬塗装法で社、被処理物のコー
ナ一部分の膜厚が他の部分より薄くなることに着目し、
この現象を巧みに利用して、先に電解着色された陽極酸
化皮膜処理材のコーナ一部分の脱色処理と、脱色後の再
着色処理とを行なう方法により、アルミニウムの表面に
コーナ一部分と他の部分とで色調の異なる模様着色皮膜
を得るととに成功したものである。

次に本発明によるアルミニウムの模様着色処理方法を具
体的且つ群細に説明すると、この発明の方法では、 １）　アルミニウムに陽極酸化皮膜を形成し、金属塩溶
液中での電解着色（−次着色）を行なう。

幻　着色後の被処理材に対し、熱硬化型の透明合成樹脂
塗料を用いて浸漬塗装を行ない、その後、乾燥処理を施
し、溶剤を揮発させると共ＫＩ？膜を定着させる。

３）　電解質溶液中で陽極電解を行ない、コーナ一部分
よシ着色成分を溶出させて脱色する。

４）　−次着色と異なる色調が得られる電Ｗ４珊色ある
いは染色処理を行なってコーナ一部分ｏＪ！Ｐｔ着色（
二次着色）し、コーナ一部分と他の部分とで色調の異な
った模様着色皮膜を得る。

の順に処理を施すので、以下、これらの各工程について
、実施の態様とその際に留意すべき事項を工程順に説明
する。

（１）陽極酸化皮膜及び電解着色処理 この工程での陽極酸化皮膜処理及び電解着色処理（−次
着色）は、通常行なわれている一般的な処理方法でよく
、電解着色は陰極電解法あるいは交流電解法のいずれを
適用してもよい。

（２）塗装処理 前記の工程で電解着色された被処理材は、次に熱硬化型
透明合成樹脂塗料を用いて浸漬塗装を行なうが、塩素化
炭化水素を溶剤とする塗料を使用した場合は、被処理材
を塗料中よ）引上げた時点で溶剤が速かに揮発し、被処
理材のコーナ一部にお妙る塗膜の付着が強いので、コー
ナ一部を脱色させるためＫは、平坦部での膜厚を５１　
／Ｊ　３　ｐｓ以下に設定しなければならず、従って浸
漬浴の固形分濃度や引上げ速度等の諸条件の設定範囲が
非常にせまくなる。を走、コーナ一部以外の平坦部に傷
などの凹凸があると塗膜の膜厚がうすいため、凹゛凸部
において塗膜厚分布が不均一となり易く、塗膜厚の薄い
箇所ができるため、後の陽極処理工程でコーナ一部と共
に傷等の凹凸部も同時に脱色されるなど、使用上の困■
が伴なう、従って、本発明の場合、浸漬塗装に使用する
塗料の種類は、熱硬化型塗料のうちで４、水溶性の塗料
を用いる方が良い結果を得ることができる。水溶性塗料
を用いた場合、溶媒紘水が主成分であるため、被処理材
を塗料洛中から引き上けたときに、被処理材表面からの
溶媒の揮発が運いためＫ、平坦部とコーナ一部の膜厚Ｏ
差が大きくな夛、これによって平坦部での膜厚を厚くす
ることが可能となり、塗料の固形分濃度や引き上げ速度
の許容能Ｉが広くなシ管理が容易であるという特徴を有
している。

従って水溶性塗料の場合は、塩素化炭化水素を溶剤とす
る塗料と社員な夛、被処理材の平坦部にキズ等による凹
凸があっても、被処理材の平坦部での塗膜厚さが充分に
厚いので、後の陽極処理工程で平坦部のキメ等による凹
凸部も同時に脱色されるというむとがなく、安定した模
様着色を得る事が出来る。しかし水溶性塗料の場合は、
被処理材を塗料洛中から引き上げた後、加熱硬化による
塗膜の形成が進行しない条件、即ち、加熱乾燥処理が不
充分な場合、又塩素化炭化水素を溶剤とする塗料の場合
でも、加熱乾燥処理を全く行なわない場合は、いずれも
次の陽極処理に上る脱色の工程でコーナ一部以外の平坦
部も塗料が脱離して、脱色ムラが生じる。この事から安
定した模様着色を得るためＫは、熱硬化型透明合成樹脂
塗料では。

乾燥工程は必須条件となる。この加熱乾燥に際し、塗膜
が完全に硬化する高温、長時間での焼付処理を行なう事
は好ましくなく、塗膜を完全に硬化させてしまうと、コ
ーナ一部分の塗膜が固着してしまい、次の陽極処理工程
において、コーナ一部分の脱色が困難となる。また、そ
の適当な温度範囲は、塗料の種類又は塗膜厚さによ）異
なるが、約４０℃から塗膜が本来の性能を発揮する焼付
温度の領域であることが必要であシ、被処理材Ｋｌ＆布
される塗膜厚さ約２〜１０μの範囲で乾燥処理条件とそ
れぞれ組合、わ′せて使用することができ、乾燥条件や
塗膜厚さについては、作業性や経済性の観点から設定す
ればよい。

前記の塗装及び乾燥処理の影響について、その−例を示
すと、例えば神東塗料株式会社製の水溶性電着塗料ＡＬ
４００−５０を用いた場合、被処理材を籠料浴から引上
け、温度２５℃で２０分間放置した後、陽極処理を行な
ったとζろ、平坦部Ｏ膜厚が４〜５Ｐ以上の厚さの被処
理材において社、一応、コーナ一部分は脱色されるもの
の、平坦部も斑点状に脱色ムラが生じ、また塗膜厚さが
４〜５ｐｔ＊以下の被処理材では、全面に脱色ムラが生
じた。一方、塗装後の被処理材を温度１９０℃時間３５
分で完全硬化した場合、塗膜厚さに関係なくコーナ一部
分は脱色不能となった。なお、乾燥時間については、前
記の適正な温度領域であれば、約５分間〜ｇｏ分間の範
囲で著しい差はない。

（３）　　陽極電解による脱色処理 通常の場合、電解着色された陽極酸化皮膜を酸又はそれ
らの塩の水溶液で被処理材を陽極として電解を行なうと
、皮膜孔中に沈着していた金属又は金属塩が電解液中に
溶出して脱色される。けれども、本発明方法に於いては
、電解着色（−凍着色）後の被処理材を陽極電解する際
Ｋ、その前工程で電気的抵抗の大！い塗装処理を行ない
、彼処環材表面にコーナ一部分と他の部分とで膜厚分布
の違った塗膜が形成しであるので、コーナ一部分以外の
箇所は電解されず、塗料の付着が少ないコーナ一部分の
塗膜杜電気的に破壊されやすくなっている為、この部分
だけが集中的に電解され、その結果、被処理材のコーナ
一部分のみが選択的に脱色されることになる。

尚、本工程での陽極電解処理に用いる電解浴は一定され
るものではなく、経済性や作業性の観点から適宜決定す
ればよいので、当初の陽極酸化皮膜形成に供した電解浴
、あるい紘−次着色に供した電解着色浴等を利用する事
も可能であるが、アルカリ浴社アルマイトを溶解させや
すい為、酸もしくは塩を添加した酸性浴が良い。

（４）二次着色処理 前記の陽極電解によってコーナ一部分を脱色した被処理
材は、次に一次着色と異なった色調が得られる着色手段
によ）二次着色を施せば、コーナ一部分以外の箇所は一
次着色の色調を保ちつつコーナ一部分だけが二次着色に
よる別種の色調に着色される。この場合、二次着色には
一次着色と同じく電解層色決を用いてもよいし、染色法
など別種の着色法を使用することも可能である。

（５）　　このようＫして、模様着色が形成された被処
理材は、先に塗布した塗膜を完全に硬化させるため、塗
料が本来の性能を発揮する温度で焼付乾燥処理を行なう
か、あるいは、用途によっては再度塗装処理を行なった
後、焼付乾燥処理を施せばよい。

以下、本発明による模様着色処理方法の具体的な実施例
を次に搗けるが、本発明祉必ずしもこれらの各実施例の
みに拘束されるものではない。

実施例１ 一辺が４０１１１の方形でコーナ一部分の自重半径が０
．４１１１ＲＯ断面形を有する６０６３８−Ｔ５の７）
ｋｌニウム押出形材を長さｆｆ１ｏｏ＃に切断し、通常
の−前処理を行なった後、硫酸１５０Ｖｌ、アルミニウ
ムイオンｘｏｌ／、、浴温が２０℃の洛中にて電流密度
Ｌ２Ａ／、、で３０分間の陽極酸化処理を行ない、形材
表面に陽極酸化皮膜を形成し、硫酸ニラクル５０〜ニホ
ウ酸４０Ｑ、浴温３０℃で陽極にニッケル板を用い電流
密度””ｄｄ、３０秒間の陰極電解を行なって均一なブ
ロンズ色の着色を得た。

次に前記着色形材を東亜ペイント（株）製の塗料ドアカ
ロン”ＦＯＯＯ（クリヤＡＬ）を使用して固形分濃度２
３％、水／＠　＠　Ａ　（東亜ペイント製）−４、浴温
３０’（３、引上は速度００％によシ塗装を施し。

温度８０℃で５分間の乾燥処理を行なった後、陽極酸化
皮膜の形成に用いた硫酸電解浴にて電圧１８Ｖ、５分間
の陽極処理を行なったところ、コーナ一部分は脱色され
、その他の部分はブロンズ色のま＼であった。（平坦部
の塗膜厚さ約８μｍ）このコーナ一部分が脱色された形
材を、次に二酸化セレン１５ｑ／、＠酸銅０．６’７ｉ
　、硫酸亜鉛０．３Ｉｌ／ｌＩ。

浴温２０℃の着色浴によって、陽極をカーボンとして電
ＥＥ１３Ｖｊ分間の陰極電解を行なったとζろ、′：Ｉ
−す一部分はゴールド色に着色され、コーナ一部以外で
はブロンズ色の模様着色皮膜を得た。

！！總例２ 一辺が７５麿の方形でコーナ一部分の自重半径が１１１
１１Ｈの断面形を有する６０６３８−７５のアルミニウ
ム押出形材を実施例１と同じく前処理、陽極酸化皮膜の
形成及び着色処理を行なった後、この着色形材を神東塗
料（株）製の電着塗料ＡＬ−ａ）Ｏ−５０の固形分濃度
１７襲の木暮液、浴温怠６℃の浸漬浴を用いｚ−ｏ％の
引上げ速度にて塗装を行ない、温度８０℃で５分間の乾
燥処理を施した後この形材を硫酸２００〜、浴温２０℃
の洛中にて電圧１５ｘ３分間の陽極電解を行なったとこ
ろ、コーナ一部分は脱色されたが、その他の部分はブロ
ンズ色の１−であった、（平坦部の塗膜厚さ約９μ） 次に、このコーナ一部分が脱色された形材を実施例１と
同様に着色処理を行なったところ。

前記実施例１と同じくコーナ一部分がゴールド色でその
他の部分がブロンズ色の模様着色皮膜を得た。

実施例３ 一辺が５０腸の方形でコーナ一部分の曲率半径がｏ、５
ｓｗＨの断面形を有する６０６３　Ｓ−Ｔ！Ｓのアルミ
ニウム押出形材を長さａｏｏｍ　Ｋ切断し、５Ｎ！施例
１と同様に前処理及び陽極酸化皮膜処理を施した後、硫
酸ニッケルｓｏｌ／、）、ホウ酸４０〜の浴で陽極にニ
ッケル板を用いて電流密度０．５もｙ、１５秒間の陰極
電解を行ない、被処理材の表面に均一な淡ブロンズ色の
着色を得た。

次にこの着色形材を実施例２と同様に塗装処理、乾燥処
理及び陽極電解処理を行ない、コーナ一部分のみを脱色
させた後、蓚酸第二鉄アンモニウムｌ　Ｏ’／１．浴温
５５℃の浴に６分間浸漬して黄色に着色したとζろ、コ
ーナ一部分が黄色でその他の部分が淡ブロンズ色の模様
着色皮膜を得た。

実施側番 一辺が５０１の方形でコーナ一部分の曲率半径が０，５
■Ｒの断面形を有する６０６３８−Ｔ５のアルｌニウム
押出形材を長さ２００麿に切断し、９！總例１と同様に
前処理及び陽極酸化皮膜処理を施した後、硫酸第一一５
１７．、硫酸７１，７ｔｔ、浴＠ｇｏ”ｃｏ電解洛中に
於いて対極をカーボンとして電圧ｘｇＶａ分間の交流電
解を行ない、褐色の着色皮膜を得た。

次にこの着色形材を神東塗料（株）製の電着塗料ＡＩ？
！００−５０のｌ〇−水溶液、温度２０℃を用いて引上
げ速度１．７−／、によシ塗装を行ない、６０℃の温度
で５分間の乾燥処理を施し、その後、前記陽極酸化皮膜
の形成に用いた電解浴で電圧１５ｖ。

３分間の陽極処理を行なったとζろ、コーナ一部分は脱
色され、その他の部分は褐色のま＼であった。（平坦部
の塗膜厚さ約３μ寓）このコーナ一部分が脱色された形
材を、次に硫酸銅１０’４硫酸２胡ｊの水溶液中にて浴
温２０℃で対極に鋼板を用いて電圧ｘｘＶ、ｇ分間の交
流電解を行なったとζろ、コーナ一部分は赤褐色に着色
され、コーナ一部分以外は褐色の模様着色皮膜を得た。

以上のように、本発明の方法によれば、陽極酸化皮膜形
成後のアルミニウムに模様着色を施す場合、前後二回の
着色工程の間Ｋ、熱硬化型透明合成ｗ１１ｍ料による浸
漬塗装、塗膜が完全硬化しない条件の乾燥処理、並びに
酸性溶液中での陽極電解によるコーナ一部分の脱色処理
の各工程を介在させる独自の表面処理方法によって、従
来法のように着色塗料を用いずに、被処理材の表面にコ
ーナ一部分と他の部分とで色調の興なる模様着色皮膜を
得ることが出来、従って、これを室内建具用０フルｔニ
ウム押出形材をはじめ、各種アルミニウム材料の表面処
理加工に適用すれば、現有の設備を利用して簡単に多色
の模様着色を実現することが可能になシ、その生産性が
高く、然かも耐食性に優れ且つ美麗な模様着色皮膜が得
られる事とも相俟って、斯業の発展に大きな貢献を果す
ものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム又はアルミニウム合金からなる被処理材に
   陽極酸化皮膜を形成し、電解着色による一次着色を施し
   た後、熱硬化型の透明合成樹脂塗−による浸漬塗装を行
   ない、被処理材表面にコーナ一部分と他の平坦な部分と
   で膜厚分布の違った塗膜を形成せしめ、その後に塗膜の
   乾燥処理を施して１次にこの被処理材を酸性溶液中で陽
   極電解して当該被処理材のコーナ一部分のみを選択的に
   脱色し、その後、−次着色で得られた色調と異なった色
   調が得られる電解着色あるいは染色による二次着色を施
   して被処理材のコーナ一部分だけを着色し、被処理材の
   表面にコーナ一部分と他の部分とで色調の興なる模様着
   色皮膜を得ることを特徴とするアルミニウム又はアルミ
   ニウム合金の模様着色処理方法。