JPS593559B2 - アルミニウム若しくはその合金材の浸漬着色法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミニウム若しくはその合金材（以下単に
Ａｌ材という）の浸漬着色法、とくに、モリブデン酸、
タングステン酸等の無機塩を含む水溶液と、すず塩、銀
塩等の無機塩を含む水溶液との順あるいは逆に浸漬して
Ａｌ材の表面を、例えば青色等に着色するＡｌ材の浸漬
着色法に関する。

近来、Ａｌ材が建材、日用品材のほか種々の分野に著し
く進出し、その使用範囲は、益々拡大の一途をたどつて
いる。

また、Ａｌ材は他の金属材料に較べて軽く、種５ 種の
合金の開発もあつて、機械的強度にも優れているが、表
面が侵蝕され易く、このため、Ａｌ材は陽極酸化処理等
で表面を処理してから市場に供されている。

また、このような陽極酸化処理等の如き表面処１０理と
相まつて、Ａｌ材の表面を種々の趣向的に合せて着色し
、市場の装置を向上することが求められ、最近では、Ａ
ｌ材につき、種々の着色表面処理法が提案実施されてい
る。

すなわち、Ａｌ材の表面の着色処理法として、１５最も
一般的なものは、陽極酸化処理による着色法であつて、
これらの中でＡｌ材を陽極酸化処理後に、更に金属塩を
含む電解洛中で交流電解して、その金属特有の色に酸化
皮膜を着色する方法が知られている。

しかし、この電解着色法は、高価な２０電解設備を要し
、多量の電気エネルギーが必要のほか、Ａｌ材が複雑な
形状であると、電流密度が一定せず、着色むらが生じ、
金属塩によつて色調が制限されて、例えば、青色、緑色
等の所望色が得られないのが実情である。２５本発明は
、上記欠点の解決を目的とし、とくに、Ａｌ材を陽極処
理後、無機塩を含む少なくとも二種の水溶液中に浸漬し
て、例えば、青色、緑色等の所望色にＡｌ材を着色する
方法を提案する。

すなわち、本発明法は、アルミニウム若しくは３０その
合金材を陽極酸化処理してから、モリブデンまたはタン
グステンのうちの一種若しくは二種の金属を含有する無
機塩類を含んで成る水溶液と、前記無機塩類を還元する
還元剤を含む水溶液との順に浸漬するか、あるいは、そ
の逆に浸漬するこ３５とを特徴とする。また、本発明は
、アルミニウム若しくはその合金材を陽極酸化処理して
から、モリブデンまたはタングステンのうちの一種若し
くは二種の金属を含有する無機塩類を含む水溶液と、前
記無機塩を還元する還元剤を含む水溶液との順に浸漬す
るか、あるいは、その逆に浸漬し、その後、銀塩を含む
水溶液中に浸漬することを特徴とする。

以下、本発明法について詳しく説明する。

まず、常法によつてＡｌ材を前処理し、その後、例えば
、硫酸溶中で直流電解して、Ａ′材の表面に陽極酸化処
理皮膜を生成する。

次に、陽極酸化処理後のＡｌ材を、無機塩類を含有する
水溶液中に浸漬し、表面の陽極酸化皮膜の孔隙中に、水
溶液中の無機塩類を吸着させる。

すなわち、本発明法は陽極酸化皮膜の孔隙中に無機塩類
を吸着させ、この無機塩類に、後記の通Ｄ還元剤を作用
させて着色するものであつて、無機塩類としては、モリ
ブデン、タングステンのうちの一種若しくは二種を含む
ものが好ましく、好適例を示すと、モリプデン酸、モリ
ブデン酸アンモニウム、ケイモリブデン酸、ケイモリブ
デン酸アンモニウム、タングステン酸、タングステン酸
アンモニウム、ケイタングステン酸、ケイタングステン
酸アンモニウム等である。また、これら無機塩類は、後
記の通り、還元されて、青色等に発色する程度、水溶液
中に添加させれば十分であり、水溶液の温度並びに浸漬
時間は、孔隙中に無機塩類が吸着できれば何れでも良い
が、通常は、水溶液の温度は室温に保持して、５〜１０
分程度浸漬すれば十分である。

次に、以上の通りに陽極酸化皮膜の孔隙中に無機塩類を
吸着させてから、更に、Ａｌ材は還元剤を含有する水溶
液中に浸漬し、この還元剤によつて無機塩類を還元する
。

このように浸漬して還元すると、Ａｌ材上の陽極酸化皮
膜には還元生成物が析出し、還元生成物固有の色に着色
する。すなわち、Ａｌ材を無機塩類を含む水溶液中に浸
漬すると、陽極酸化皮膜の孔隙中に無機塩類が吸着され
ても、無機塩類からはほとんど発色せず無色である。し
かしながら、還元剤を含む水溶液中に浸漬すると、その
還元剤が無機塩類に作用し、還元の結果、陽極酸化皮膜
は所望色に着色する。この場合、還元剤としては前記無
機塩を還元し、とくに還元の結果、錯塩を形成し、着色
できるものであれば何れのものも用いることができるが
。通常は、例えば、硫酸第１すずの如きすず塩が好まし
い。また、還元剤を含む水溶液中に浸漬する場合に、水
溶液の温度は高いほど還元反応が促進され、例えば、４
６〜５６′Ｃであると、反応時間が短くても着色する。
しかしながら、水溶液の温度をあまり高めると、陽極酸
化皮膜が溶解し、この意味で．通常は、水溶液を常温に
保つて浸漬するのが望ましい。また、還元剤を含む水溶
液中の浸漬時間は、無機塩と還元剤の着色還元反応が進
行すれば、その程度に応じて浸漬すれば十分であるが、
通常は、１０分以内程度で良い。

また、還元剤は無機塩類の添加量と関連して添加すれば
十分であつて、上記の通りに水１１に対して無機塩５〜
１００ｆＩ程度添加する場合は、例えば、硫酸第゛１す
ずの如き還元剤は水１１中１〜５０９程度添加すれば十
分である。

また、還元剤を含む水溶液には、所要に応じて着色安定
剤を添加するのが好ましい。

この着色安定剤としては、通常リン酸、硫酸のほか、例
えばクエン酸、クレゾールスルホン酸等の有機酸のうち
一種若しくは二種以上を添加すれば十分であつて、これ
らの着色安定剤を添加すると、後記の通りに封孔処理し
たときに、着色された色調はほとんど脱色することがな
い。以上の通り、本発明法は、Ａｌ材上に陽極酸化皮膜
を生成し、この陽極酸化皮膜の孔隙を利用し、その孔隙
中にモリブデゾ酸塩等の無機塩類を吸着させ、続いてこ
の無機塩類に、例えば、硫酸第１すずの如き還元剤を作
用させて、孔隙中に錯塩を生成し、その錯塩の形成、例
えば、ＭＯ２Ｏ３３ＭＯＯ３・６Ｈ２０の場合は、モリ
ブデンブルー、Ｗ２Ｏ３・３Ｗ０３・６Ｈ２０の場合は
タンタングステンブルーに着色するものである。

また、このようにモリブデン、タングステン等を含む無
機塩類に還元剤を作用させて着色するところから、本発
明法では、陽極酸化処理後のＡ′材は、はじめに、例え
ば硫酸第１すずの如き還元剤を含む水溶液中に浸漬し、
その後、無機塩類を含む水溶液中に浸漬しても同様にで
きる。なお、このように逆に浸漬処理する場合でも、そ
の処理条件はほとんど上記のところと同等で十分である
が、．還元剤を含む水溶液中では、還元剤が孔隙中に吸
着し、無機塩類を含む水溶液中では還元、錯塩の生成が
行われることが必要である。

また、以上の通りに着色処理後は、Ａｌ材につき、常法
で封孔処理、または透明塗料による塗装などを行えば十
分である。また、以上の通りにＡｌ材の表面を着色処理
してから、未封孔若しくは未塗装の状態で、例えば、硫
酸銀、硫酸銀等の銀塩を含む水溶液に浸漬する。

このように処理すると、表面のブルー色の上に、黄色等
が重ね合わされて縁色に着色される。すなわち、Ａｌ材
を陽極酸化処理してから銀塩を含む水溶液中に浸漬する
と、陽極酸化皮膜は黄色に着色する。従つて、上記の通
りに二種の水溶液中に浸漬処理して、銀塩を含む水溶液
中に浸漬すると、ブルー色の上に黄色が重ね合わされて
、縁色に着色された陽極酸化皮膜が得られる。また、こ
のように陽極酸化皮膜を縁色に着色してからは、常法に
よつて封孔処理若しくは透明塗料で塗装すれば十分であ
る。また、上記の如く本発明法によつてブルー若しくは
縁色に着色する場合に、着色の程度は、各水溶液中に含
まれる無機塩類、還元剤、銀塩等の添加量、つまり、孔
隙中への吸着量や還元の程度等によつて調整でき、更に
、浸漬時間、各水溶液の温度等によつても調整できる。
次に、実施例について説明する。

実施例 １ Ａ１材（６０６３）を常法によつて脱脂、水洗い、エツ
チング処理してから、１５％硫酸の電解溶中で、電解密
度１．０Ａ／Ｄｍ２、．温度２♂Ｃの条件で、常法によ
ｌ！）３０分間直流電解し、膜厚９ミクロンの陽極酸化
皮膜を生成した。

次に、水１１中にモリブデン酸アンモニウム２０９を添
加し、温度２ｄ）ｃの水溶液中に５分間、Ａｌ材を浸漬
し、水洗した後、水１１中に硫酸第１すず８ｆ１、硫酸
２０ｆ、リン酸５ｆ、クレゾールスルホン酸８ｆを添加
した水溶液（温度２（５）Ｃ）中に浸漬した。

この結果、浸漬時間２分間でＡｌ材上の陽極酸化皮膜は
鮮かなブルー色に着色されｂ更に、水洗し、沸騰純水中
に３０分間浸漬して、封孔処理した。

実施例 ２ 実施例１と同様にＡｌ材を前処理ならびに陽極酸化処理
し、９ミクロンの陽極酸化皮膜を生成したＯその後、水
１１中にケイモリブデン酸アンモニウム３０ｆを添加し
、温度２６）ｃの水溶液中に１０分間浸漬し、さらに水
洗した後、水１１中に硫酸第１すず８ｆ，硫酸１５ｆ１
リン酸１０ｆＩ，クエン酸５ｆ１を添加した水溶液（３
（５）Ｃ）中に浸漬した。

浸漬後、５分間でＡｌ材上の陽極酸化皮膜は、鮮かな濃
青色に着色された。更に、水洗し沸騰純水中に３０分間
浸漬して封孔処理をした。実施例 ３実施例１と同様に
Ａｌ材を前処理ならびに陽極酸化処理し、膜厚９ミクロ
ンの陽極酸化皮膜を生成した。

次に、Ａｌ材を水１１中に、硫酸第１すず５ｑ、スルフ
アミン酸１５ｇ、リン酸５ｆ１を添加し、温度４（５）
Ｃの水溶液中に２分間浸漬し、続いて水洗し、さらに水
１１中にタングステン酸アンモン２０ｑを添加し、温度
２０℃の水溶液中に浸漬した。

浸漬後、１０分間浸漬でＡｌ材上の陽極酸化皮膜は、鮮
かな青色に着色された。更に水洗し、沸騰純水中に３０
分間浸漬して、封孔処理をした。実施例 ４実施例１で
ブルーに着色された封孔処理前のＡｌ材を水洗した後、
水１１に硝酸銀１１を添加し、温度２（５）Ｃの水溶液
中に浸漬したところ、Ａｌ材の表面は１０分間で鮮かな
グリーン色に着色されたｏ次に、沸騰純水中で３０分間
封孔処理したところ、全く色調が損われなかつた。

実施例 ５ 実施例２により、ブルーに着色された封孔前のＡｌ材を
水洗した後、水１１中に硝酸銀５１を添加し、温度２ｄ
）ｃの水溶液中に１０分間浸漬したところ、表面は鮮か
な濃いグリーン色に着色した。

次に、水洗し通常の透明水溶性電着塗料液中において、
Ａｌ材を陽極とし、ステンレス鋼を陰極として、電圧１
８０Ｖで３分間電着塗装し、その後、表面の塗膜を２０
０Ｃで３０分間焼付乾燥を行なつた。この結果、着色の
程度に全く変化がなかつた。実施例 ６ 実施例３により、ブルーに着色された封孔前のＡｌ材を
水洗した後、水１１中に硝酸銀３ｇ、硫酸５ｙを添加し
、温度２（ｆ′Ｃの水溶液中に５分間浸漬したところ、
Ａｌ材の表面は、グリーンに着色された。

その後、水洗し、沸騰純水中で３０分封孔処理したとこ
ろ、着色は全く損われなかつた。以上詳しく説明した通
ジ、本発明法は、Ａｊ材を陽極酸化処理してから、順次
若しくはその逆に、無機塩類を含む水溶液と無機塩類の
還元剤を含む水溶液中に浸漬し、ブルー若しくはその系
統にＡｌ材を着色するものである。このため、本発明法
では、従来例の交流、直流等の電解着色法の如く、高価
な電気エネルギーが必要でなく、浸漬処理するだけで着
色できるため、作業工程が簡略化し、大がかりな設備も
必要でなく、きわめて経済的である。

また、従来例の電解着色法は、電流密度やその分布等に
よつて着色の程度が左右され、複雑な形状の型材は仲々
均一に着色できなかつた。

しかし、本発明法は浸漬着色法のため、どのような形状
のものでも均一着色でき、いわゆる着色のつきまわりが
きわめて良い。また、本発明法では、従来例の電解着色
法ではほとんど得られない青色、縁色にもＡｌ材を着色
処理でき、商品価値が高められる。

また、本発明法で浸漬着色する場合は、耐光性に優れ、
その着色の程度は安定で退色はほとんどない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム若しくはその合金材を陽極酸化処理し
   てから、モリブデンまたはタングステンのうち一種若し
   くは二種の金属を含有する無機塩類を含んで成る水溶液
   と、前記無機塩類を還元する還元剤を含む水溶液との順
   に浸漬するか、あるいは、その逆に浸漬することを特徴
   とするアルミニウム若しくはその合金材の浸漬着色法。 ２ アルミニウム若しくはその合金材を陽極酸化処理し
   てから、モリブデンまたはタングステンのうちの一種若
   しくは二種の金属を含有する無機塩類を含む水溶液と、
   前記無機塩を還元する還元剤を含む水溶液との順に浸漬
   するか、あるいは、その逆に浸漬し、その後、銀塩を含
   む水溶液中に浸漬することを特徴とするアルミニウム若
   しくはその合金材の浸漬着色法。