JPS58161795A - アルミニウムまたはアルミニウム合金陽極酸化皮膜着色方法 - Google Patents

アルミニウムまたはアルミニウム合金陽極酸化皮膜着色方法

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JPS58161795A
JPS58161795A JP4504182A JP4504182A JPS58161795A JP S58161795 A JPS58161795 A JP S58161795A JP 4504182 A JP4504182 A JP 4504182A JP 4504182 A JP4504182 A JP 4504182A JP S58161795 A JPS58161795 A JP S58161795A
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JP
Japan
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electrolysis
coloring
aluminum
oxide film
anodic oxide
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Pending
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JP4504182A
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English (en)
Inventor
Yoshikatsu Hayashi
美克 林
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Nippon Steel Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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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】 本発明はアルミニウムまたはアルミニウム合金(以下ア
ルミニウム材と略記する)を陽極酸化して形成させた陽
極酸化皮膜に所望の着色特に濃色の着色を施す方法に関
する。
従来のアルミニウム材の電解着色法として、−次電解に
より陽極酸化皮膜の形成されたアルミニウム材を金属塩
を溶解した電解浴中で交流電解を行ない二次電解着色を
施す方法や、金属塩を溶解した電解浴中で、陽極酸化皮
膜の形成されたアルミニウム材を陰極として直流電解し
二次電解着色を施す方法等が知られている。しかしなが
ら、いずれの場合も着色むらが生じたり、皮膜の剥離が
起ったり、電解管理が困難である等の欠点があり、濃色
で美麗な着色皮膜を得ることは容易でなかった。例えば
、ブラック着色をする場合の1つとしてアルミニウム材
をリン酸水溶液中で陽極酸化して形成させた陽極酸化皮
膜に対し金属塩を溶解した電解浴中で二次電解着色を行
なう方法があるが、この方法では皮膜の吸着容鏝が硫酸
中で陽極酸化皮膜を形成させたものに較べて大きくブラ
ック色が容易に得られる反面、陽極酸化皮膜形成効率が
低く、そのため−次電解による皮膜生成効率が悪く、さ
らに二次電解着色においてもより^い電圧が必要であっ
た。又、着色電解浴中に錫のような重金属の塩類を添加
剤として用いた場合、沈澱を生じ易くて電解浴の溶液管
理が難しい。さらに、二次着色電解における電流として
は直流が最も効率がよいが、長時間直流電解を行なうと
皮膜剥離(スポーリング)が発生して実質上、黒色皮膜
が得にくり、又、着色電解浴中にNa÷やに÷などが溶
存すると皮膜剥離がより一層起り易いという問題があっ
た。この他、陽極酸化処理後交流電解、陽極直流電解お
よび陰極直流電解の順I″r−処理を行なうものく特公
昭56年第47278号)、陽極酸化処理後陽極直流電
解、陰極直流電解、交流電解および陰極直流電解の順番
で処理を行なうも1     の(特公昭56年第47
279号)があるが、処理回数が多く、結果長時間を要
するものであり、又、比較的高電圧であることによりア
ルカリfILllIイオンの存在が陽極酸化皮膜の着色
用金属イオンの吸着を妨害するので、それを防ぐため純
水を用いる必要があった。
本発明者らは従来知られている電解戦色法にみられるよ
うな上記欠点に鑑み鋭意研究の結果、交流電流による着
色電解後に直流電流による濃色化電解を行なうことによ
り、均一かつ濃色な着色皮膜が冑られることを見出した
ものである。寸なわら、本発明の要旨とするところは、
アルミニウムまたはアルミニウム合金の陽極酸化皮膜を
電解によって着色する方法において、陽極酸化皮膜を備
えたアルミニウムまたはアルミニウム合金を、金属塩を
溶解した電解浴に浸漬して交流電解した後、陰極直流電
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
ニウム合金陽極酸化皮膜着色方法にある。
本発明をさらに詳細に説明すると、ここで使用される陽
極酸化皮膜を形成させたアルミニウム材は、通常、脱脂
及びエツチング処理したアルミニウム材を10%〜30
%硫酸中、直流電流にて電解開始10秒後の初期電流密
度(以下中に電流密度という)0.5〜2 A / d
耐で10分〜60分間浸漬することによって形成される
。上記1i*lIの他に、リン酸、シュウ酸なども用い
ることができ、又、電流は直流以外の電圧波形のものを
使用してもよい。
次に1−記の如く陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウ
ム材を金属塩を溶解した着色電解浴に浸漬し、先ず交流
電解による着色を行う。この鴇色電解浴中に含有される
金属塩としては例えば硫酸のニッケル塩、コバルト塩、
銅塩等の水溶性塩の1種又は2種以上が所望の着色皮膜
を得るために用いられる。又、水溶性塩の種類に応じて
ホウ酸やrlill酸マグネシウム、クエン酸、コハク
酸、酒石酸等を適饅加えて電解浴の電IJ度やpHの調
整が行われる。
以」−のようにして調整された電解浴に対して25℃で
電圧10〜25v(実効値、交流電圧は以下全て実効値
を表わす)、電流密度0.3−.1゜5A、/d耐の交
流電流が10秒〜数分間好ましくは30秒〜2分間導通
されることにより、陽極酸化皮膜の孔中に均一に金属が
析出し、電解着色が行われる。この電解着色工程におい
て、電流の導通時間が10秒よりも少ないと、着色効果
は認められず、反対に上記範囲よりも長くしても着色効
果は変らず却って不経済である。又、交W&電流の電圧
が10Vよりも低いと着色にバラツキを生じ、均一な着
色皮膜が得られず、反対に、25Vよりも高くても皮膜
表面に水素発生反応を生じこれまた均一な着色皮膜が得
られない。次に上記のような着色電解を行った後、同−
電解浴又は別の電解浴において、アルミニウム材を陰極
として電圧15〜25v、電流密度0.3〜1.5A/
drT?の直流電流が10秒〜90秒間好ましくは20
秒〜60秒間導通され、濃色化電解が行われる。この場
合の電解電圧は、浴組成、アルミニウム材の表面積、極
間距離などによって変わってくるが、最初の着色電解に
おける交流電解の電圧よりも2〜8V、その内でも4〜
6V高い方が着色効果がよくて好ましい。以上のような
電解着色処理終了後、アルミニウム材の着色皮膜に、必
要に応じて封孔処理又は塗装が施される。
本発明のアルミニウム材の陽極酸化皮膜の着色方法は以
上述べたように、公知の方法により陽極酸化皮膜を形成
させたアルミニウム材を金属塩の溶液を含む電解浴中に
浸漬し、先ず、交流電流による着色電解処理を行い、次
いで該アルミニウム材を陰極として配置し、直流電流に
よる濃色化電解処理を行うことを特徴とするもので、こ
のような方法をとることにより、通常のアルミニウムの
他に例えば0.2〜0.3%といった含有鉄分の多いア
ルミニウム合金に対しても、色扱は欠陥やスポーリング
を生じることなく、濃色に着色された皮膜を短時間に得
ることができる。又、N a +イオンやに+イオンを
多く含む電解浴においても安定した欠陥のない着色皮膜
を得ることができる。
例えば直流電流のみによる着色電解においては、Na+
イオンの含有許容齢はせいぜい20 DI)Iが限度と
されているが、本発明方法では30〜40pp帛の含有
量であってもスポーリングを生じないのである。
次に、本発明につき実施例を挙げてさらに詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例
に限定されることはない。
実施例1 Fe分を0.15%含有するA A 6063−T5ア
ルミニウム押し出し型材<2tX100wx6001)
を通常の条件で脱脂、エツチング処理した後、15%硫
酸水溶液中、電流密度IA/dイ、電解時11140分
、浴温20℃の条件で直流電解し、水洗して厚み10μ
mの陽極酸化皮膜を生成させた。これを、硫酸ニッケル
(6水塩)を120g/立と ホウ酸409/立を含む
着色電解浴中に浸漬し、25℃の濃度下、電圧14V、
電流密度0.5A/d rrrで40秒間交流電流によ
る電解着色を行った。次に、上記着色処理の終ったアル
ミニウム押し出し型材を陰極として配置し、ニッケル板
を対極として電圧18V電流密度0゜8A/d rrr
、 電11時間ヲ第1表に示す10〜90秒の範囲で直
流電解を行って、濃色化し、同表に示すようなl−値(
日本電色■楽色差訂ND101で測定)を有する均一な
欠陥のないブロンズ−黒色の着色皮膜を得た。尚、比較
のために実施例1と同一のアルミニウム押し出し型材に
同一条件で陽極酸化皮膜を生成させた試料について第1
表に示す交流電解又は直流電解のみの条件で着色電解を
行った場合のL値を併記する。
以上の結果から明かなとおり、本発明方法による実施例
ではL値が24.5〜17.0の均一で欠陥のないブロ
ンズ−黒色に着色した皮膜が得られた。これに対し、比
較例の交流電流のみで着色電解した場合り値約17を得
るのに、電圧14Vで電解時間に240秒も要した。又
、同じく比較例の直流電流のみで着色電解した場合、電
圧14V1電解時間100秒でLva約17の黒色に着
色した皮膜が得られたがスポーリングが認められ欠陥が
あるものであった。
実施例2 鉄分を0.3%含有する6063−T5アルミニウム押
し出し型材(2t xl 00w x600立)を実施
例1と同一条件により処理して陽極酸化皮膜を生成させ
た。これを実施例1と同一の組成の着色電解浴に浸漬し
交流電流を導通し電圧14V、電解密度0.5A/d 
rrr1電解時間90秒にて、電解着色を行い、次いで
、該アルミニウム押し出し型材を陰極として直流電流を
導通し電圧18V、電流密度0.8A/d rrrで電
解時間60秒にて、濃色化電解を行った。その結果、L
値が21.3の均一な着色皮膜が冑られた。一方、上記
実施例2と同一アルミニウム材試料に同一陽極酸化皮膜
を生成させたものについて、比較例として、実施例2と
同一着色電解浴に浸漬し、交流電解を省略し陰極直流電
流のみを導通し、電圧18V、電流密度0.8A/dば
、電解時間100秒にて、着色電解を行ったところ、L
(1120の着色が得られたものの、スポーリングが認
められ欠陥のあるものであった。
実施例3 実施例1と同一のアルミニウム押し出し型材を実施例1
と同一条件により、処理して陽極酸化皮躾を1成させた
。このようにして得られた試料10片を実施例1と同一
の着色電解浴中に浸漬し、電圧15v1電流密tio、
6A/d nrr40秒間交流電流による電解着色を行
った。次に着色処理の終ったアルミニウム押し出し型材
試料を陰極として配置し、電圧19V、電流密度1.O
A/dばで60秒間直流電流による濃色化電解を行った
得られた着色皮膜のL値を測定しそのバラツキをみたと
ころ、最大値と最小値との差はOt 8であった。又、
比較のために、実施例1と同〜の条件で陽極酸化皮膜を
生成させた試$13110片について、実施例3と同一
着色浴を用い、交流電流の電圧を9Vとした以外は、す
べて実施例3と同一条件で、着色電解及び濃色化電解し
て得られた着色皮膜の「偵を測定し、そのバラツキを見
たところ、最大値と最小値との差は1.7で実施例3よ
りも着色濃度が不均一であった。
実施例4 実施例3における着色電解において、交流電流の電圧を
14V1電解時間を10秒、濃色化電解の直流電流電圧
を18Vとした伯は実施例3と同様の条件で得られた1
0片の試料のLllを測定【ノ、そのバラツキを見たと
ころ、最大値、と最小値の差は1.4であった。又、比
較のために、上記実施例4における交流電流の着色電解
を省略した以外は実施例4と同様にして電解し、得られ
た着色皮膜のし@を測定した結果、そのバラツキを見た
ところ、最大値と最小値との差は1.9で実施例4より
も着色濃度が遥かに不均一であった。
実施例5 実施例1と同様にして、交流及び直流から成る電解着色
処理を行い、交流電圧と直流電圧の差を変化させ、第2
表の如くの結果を得た。この結果電圧差が4Vのときに
最も濃色となった。
第1表 第2表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルミニウムまたはアルミニウム合金の陽極酸化皮
    膜を電解によって着色する方法において、陽極酸化皮膜
    を備えたアルミニウムまたはアルミニウム合金を、金属
    塩を溶解した電解浴に浸漬して交流電解した後、陰極直
    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
    ルミニウム合金陽極酸化皮811色方法。 2 交流電解の電圧が10V乃至2.5V、陰極直流電
    解の電圧が15V乃至25Vである特許請求の範囲第1
    項記載のアルミニウムまたはアルミニウム合金陽極酸化
    皮膜着色方法。 3 陰極直流電解の電圧が交流電解の電圧より2V乃至
    Bv高電圧である特許請求の範囲第1項または第2項記
    載のアルミニウムまたはアルミニウム合金陽極酸化皮膜
    着色方法。
JP4504182A 1982-03-19 1982-03-19 アルミニウムまたはアルミニウム合金陽極酸化皮膜着色方法 Pending JPS58161795A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103194777A (zh) * 2013-03-27 2013-07-10 成都阳光铝制品有限公司 铝合金基材的阳极氧化工艺
CN103643278A (zh) * 2013-11-21 2014-03-19 桂林福冈新材料有限公司 一种汽车配件铝材微弧氧化的方法

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