JPS5938399A - アルミニウム又はその合金の電解着色浴 - Google Patents

アルミニウム又はその合金の電解着色浴

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JPS5938399A
JPS5938399A JP14816182A JP14816182A JPS5938399A JP S5938399 A JPS5938399 A JP S5938399A JP 14816182 A JP14816182 A JP 14816182A JP 14816182 A JP14816182 A JP 14816182A JP S5938399 A JPS5938399 A JP S5938399A
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峰岸 知弘
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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又はアルミニウム合金着色用電解
浴に関する。
一般に、アルミニウム又はその合金の着色は、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金を陽極酸化してその表面に陽
極酸化皮膜を形成させ、これを金属塩を含む電解液中に
浸漬して交流または直流電圧を印加し二次電解すること
によって行なわれている。この二次電解着色法は比較的
容易で、安定した着色が得られる利点があるが、それが
着色物であるために微妙、な色調差が視覚的差異となっ
て表われ易く、素材のロット毎に、あるいは処理ロット
毎に電解諸条件をかなり厳格に制御しても色調の均一性
を保持することは困難であった。
本発明は、このような欠点を改善すべくなされたもので
、素材のロットが変わっても、また処理ロフトが異なっ
ても均一な色調を得ることができる電解浴を提供するこ
とを目的とし、その要旨は、錯イオン形成可能な金属塩
と錯化剤を含有して成るアルミニウム又はその合金の電
解着色浴にある。
本発明において使用する錯イオン形成可能な金属塩とし
ては、ニツケノペコバルト、鉄、銅、カドミウム、亜鉛
、錫、マンガン、モリブデンからなる群から選ばれた一
種又は二種以上の金属の無機酸塩、例えば、硫酸塩、リ
ン酸塩、塩酸塩、および有機酸塩、例えば、クエン酸塩
、酢酸塩、酒石酸塩など、特に、錯イオン形成容易な金
属塩が好適であるが、これらに限定されるものではない
これらの金属塩は、その飽和濃度の範囲で、単独である
いは必要に応じて二種以上を組合せて使用することがで
き、通常、10〜100 g/lの濃度で使用される。
公知のこれらの金属塩の種類、濃度、組合せによってそ
の溶液のみで好みの色調に調整しうるが、電解条件が変
動し易く、安定した色調が得られないことから、本発明
においてはミこれらの金属を錯イオン化することによっ
て、この問題を解決している。すなわち、本発明におい
ト ては、金属塩の一部または全部を錯イオン化するため、
錯化剤が添加される。錯化剤としては、エチレンジアミ
ン、トリエチレンテトラミン、グリコールエーテルジア
ミンなどのポリアミンポリカルボン酸類、アンモニア、
アンモニア水、アンモニア塩、などの一種または二種以
上が添加される。
また、電解浴中に前記錯イオンを存在させると電解電圧
が高くなり着色が不均一となる原因の−pであるガスが
発生し易くなるため、ナトリウム、カリウム、マグネシ
ウムなどアルカリ金属やアンモニアの硝酸塩、硫酸塩、
亜硫酸塩などの強酸塩を少なくとも一種含有させ、導電
性を向上させるのがよく、これにより着色の進行が促進
され、低電圧での電解が可能となる。この強酸塩の添加
量は電気伝導度によって調整されるべきであるが、通常
、5〜1009/lの範囲がよく、特に、5〜20Vの
電解電圧で被着色材から員ガスの発生を生じることがな
く、かつ被着色材の単位表面積当り0.05〜0.4 
A/C1Rの電流密度を前記電圧範囲で維持しうる電気
伝導度を与える濃度がよい。
電解浴のpHは5.0〜7.0の範囲が好適である。
これはpHが5未満では被着色材からガスの発生を生じ
て着色ムラを生成することがあり、また、pHが7を超
えると電導度が著しく低下するのみならず、使用中に錯
イオンになっていない一部のニッケル、コバルト、鉄な
どのイオンが酸化されて水酸化物状の沈殿を生じて液中
に固形浮遊物をつくる場合があるからである。このpH
の調整は、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸などの無機酸、
酢酸、酒石酸、ブドウ酸、プロピオン酸などの有機酸、
あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニ
ア水などの塩基の中から適宜選択使用される。
pHの安定化のため、緩衝液組成の試薬例えはクエン酸
ソーダ、苛性カリの組み合せを用いることも有効である
本発明の電解浴を用いてアルミニウム又はその合金に着
色する場合、錯イオンを含む電解液中に陽極酸化された
アルミニウム又はその合金を浸漬し、5〜20Vの直流
又は交流電圧を印加して電解することによって行なわれ
るが、直流を用いる場合は、陽極酸化されたアルミニウ
ム又はその合金を陰極として5〜10v1交流を用いる
場合には7〜IOVの電解電圧とするのが好適である。
また、電解時間は20秒〜20分の範囲で行なうが、3
0秒〜2分で充分実用性のある着色を魯ることができる
液温は20〜60’Cの範囲であるが、高温程着色の進
行が早く、かつ均一性が良いが、色調の調整のためには
30〜40℃において行うのが良い。
この温度範囲では、ロットによる色むらがなく、色合せ
も容易であり、形状による着色むらもなく、作業性、生
産性ともに格段に改善することができる。
このようにして得た着色材は、公知の封孔処理を行った
後、もしくは行うことなく浸漬法、吹付は法、電着法な
どの塗装法によりクリヤーラッカーを塗布し、乾燥させ
ぞ仕上げてもよい。
つぎに、実施例により、本発明を説明する。
実施例1 硫酸ニッケル(6水塩)30〜35g/l、ホウ酸20
 E//lを溶解後、アンモニア水によりpH10に調
整し、ニッケルをアンモニア錯体とした後、硫酸を用い
てPH6,0に調整し、これに電導度改善剤として、硫
酸アルミニウム259/l、硫酸マグネシウム(7水塩
) 20 g/lを加え、電解浴を調整する。
前処理をほどこしたアルミニウム圧延板を陽極とし、液
温20℃、20 W/V%の硫酸中で1.0A/d7y
l’の電流密度で30分電解し陽極酸化被膜を形成させ
、水洗後、これを陽極とし、幅10Cm長10cm厚0
.5cmの黒鉛板2枚を陽極として30℃で前記組成の
着色用電解液中に極間距離10cmになるように配置し
、7.5■の直流電圧を印加し、0、IA/ddの電流
密度で3分間電解したところ、むらのない明るいブロン
ズ色に着色した。電流を0.2A/ddに増したものは
、1.5分で同一色調となり、3分でやや濃いブロンズ
色の着色を得た。
時間を10分に延長してもこれ以上濃くならなかった。
比較例1 上記液より硫酸アンモニウムを添加せぬ液によって電解
したものは、0.2A/ddにするためには15Vを必
要とし、ガスの発生が見られ、着色不良となった。また
上記液から硫酸マグネシウムを除いた場合も同様な結果
となり、硫酸アンモニウム、硫酸マグネシウムが電導度
改善には有効であった。
実施例2 硫酸ニッケル(6水塩) 40 g/l  にアンモニ
ア水を加えてpl(IQ  に調整し、エチレンジアミ
ンLO9/lを添加してキレート化した後、硫酸を加え
てp)ls、o、ついて、酒石酸を加えてpH6,2に
調整し、これに電導度改善剤として、硫酸アンモニウム
15 g/l、硫酸マグネシウム(7水塩〕10 g/
l  を添加して着色用電解浴とした。
実施例1の条件で陽極酸化した6063合金押出材(2
0cmX10cmx0.5cm)を前記電解浴を用いて
30℃で交流を用い8■で2分間、0.15A/d77
(で電解したところ、均一な赤味を帯びたブロンズ着色
を得ることができた。
実施例3 実施例2の着色用電解浴において、PI−I6,2で電
導度改善剤として、硫酸アンモニウム25g/!、亜硫
酸アンモニウム5 g/11硫酸マ硫酸マグネシウム1
5占/lものを用い、上記陽極酸化した6063合金2
0cmX 10cmX O,5cmの大きさのものを2
分間、30℃で交流電解したところ、電流密度0.1A
/byrfで草色ブロンズ、電流−密度0.2 A/d
dて暖色ブロンズの色調が得られた。この液201を用
いて長20cm中10cm厚0.5cmの押出材3枚を
同時に0.2 A/ddの交流で電解したところ、いず
れも色差のない着色を得ることができた。
実施例4 硫酸ニッケル35 g/l、酒石酸5 g/l、ホウ酸
30 g/lを溶解したpH3,5の溶液にチオ硫酸ア
ンモニウム10 i/lを加え、これを分解し、充分に
イオウの発生を確認し、亜硫酸アンモンの生成をさせた
後、アンモニア水によってpH3に調整し、ニッケルを
錯化させたものを硫酸によってpH5,0に調整し、硫
酸アンモニウム50 g/lを加えて着色用電解液を調
製する。この電解液を用いて実施例3と同寸法の陽極処
理した6063合金板を直流を用いて陰極とし、30℃
で0.2^/dd、1.5分で電解したところ、淡いブ
ロンズ色に着色できた。この時、浴電圧はIOVであっ
た。40℃では濃いブロンズ色となった。この液で繰返
し60枚を着色したが、1番目と600番目試料で着色
の差は認められなかった。また、30℃交流0.1A/
dイ、2分では明るいブロンズ色、0.25 A7di
は濃いブロンズ色に着色された。
実施例5 硫酸ニッケル(6水塩) 20 g/l、硫酸コバルト
(7水塩) 10 g/l、ホウ酸10 g/l、硫酸
マグネシウム(7水塩) 15 g/lを混合し、アン
モニア水によってpH8に調整tた後、エチレンジアミ
ン3 g/lを添加し、次いで硫酸によりpH6,0に
調整し、硫酸アンモニウム50 g/l、亜硫酸アンモ
ニウム5 g/lを加え、pH6,0の着色用電解浴を
調製する。
この電解浴を用い、6063合金20c+nX10cm
X0.5cmの陽極処理材を、30℃で、AC8V。
0、2 A/dd、3分間電解したものは、赤味を帯び
たブロンズ着色を得た。
なお、上記組成において、硫酸アンモニウム、亜硫酸ア
ンモニウムを添加しなかったものは、30℃の交流電解
(0,2Mdd)で発色したが、電圧が12Vでガスの
発生が著しく、ピット、色むらなどの欠陥が生じ、良好
な着色が得られなかった。
実施例6 硫酸ニッケル(6水塩) 15 g/l、酒石酸10g
/l、硫酸マグネシウム(7水塩) 15 、!?/I
!、硫酸アンモニウム25 g/l、ホウ酸10 g/
11チオ硫酸アンモン5 g/1以上を混合し、pH2
,5〜2.8でチオ硫酸アンモンを反応せしめた後、ア
ンモニア水でpH6,0に調整した液をAとし、硫酸ニ
ッケル(6水塩〕2モル水溶液、エチレンジアミン(E
n)0.5モル水溶液をBとし、A : B=10:1
の容積比で混合し、硫酸アンモニア水でpH6,0に調
整した液を用い、陽極酸化した6063合金(長20c
mX巾10c+nX厚1 wn )を用い、交流で0、
2 A/ddで30〜40℃で電解したところ、浴電圧
は8■であった。
2TIrInでは薄いブロンズ、411Rでは濃いブロ
ンズに着色され、色むらの無い均一な着色を得た。
実施例7 実施例1における浴組成において、硫酸ニッケル(6水
塩) 309/l、ホウ酸209/l、硫酸アンモニウ
ム25 g/l、硫酸マグネシウム(7水塩)20 g
/lを溶解した後、アンモニア水によってpH10,0
に調整し、しかる後、硫酸によってpHs、0とし、さ
らに酒石酸によってpH6,0に調整した。
この浴は、錯化処理を全試薬溶解後に行い、錯化順序を
替え、pHの最終調整をしたものであるが、実施例1と
同様の試料を用い、同条件で着色した場合の色調は、実
施例1と全く同様の結果で、ブロンズ色に着色できた。
同様の効果は、実施例2,3.4.5においてもみられ
、錯化とpH調整を最終段階にもってきても同様効果の
あることが確認できた。
特許出願人 峯岸知弘 同 上    貴和興業株式会社 代 理 人弁理士 青白 葆ほか2名

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)錯イオン形成可能な金属塩と錯化剤を含有して成
    るアルミニウム又はその合金の電解着色浴。
  2. (2)前記金属塩がニッケル、コバルト、鉄、銅、カド
    ミウム、亜鉛、錫、マンガン、モリブデンからなる群か
    ら選ばれた金属の無機酸塩および有機酸塩の一種または
    二種以上である特許請求の範囲第1項記載の電解着色浴
  3. (3)前記錯化剤がポリアミンポリカルボン酸類および
    その塩類、アンモニアおよびアンモニウム塩類からなる
    群から選ばれた少なくとも一種の化合物である特許請求
    の範囲第1項記載の電解着色浴。
  4. (4)アルカリ金属の無機酸塩およびアンモニアの無機
    酸塩からなる群から選ばれた少なくとも一種の無機酸塩
    を含有する特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一
    項記載の電解着色浴。 (51pHが5.0〜7.0である特許請求の範囲第1
    項〜第4項のいずれか一項記載の電解着色浴。
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