JPS6033910B2 - 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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JPS6033910B2
JPS6033910B2 JP14816182A JP14816182A JPS6033910B2 JP S6033910 B2 JPS6033910 B2 JP S6033910B2 JP 14816182 A JP14816182 A JP 14816182A JP 14816182 A JP14816182 A JP 14816182A JP S6033910 B2 JPS6033910 B2 JP S6033910B2
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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
俗に関する。
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
浸潰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、また処理ロットが異
なっても均一な色調を得ることができる電解格を提供す
ることを目的とし、その要旨は、錆イオン形成可能な金
属塩と錆化剤を含有して成るアルミニウム又はその合金
の電解着色俗にある。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、
錆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、10〜100g/そ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、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
ては、金属塩の一部または全部を錆イオン化するため、
錯化剤が添加される。鍵化剤としては、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、電解裕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
一つであるガスが発生し易くなるという問題を生じるこ
とから、本発明においては、アルカリ金属やアンモニア
の強酸塩を含有させ電解俗の導電性を高めることによっ
て、この問題を解決している。
即ち、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ると、電解半谷の導電
性が向上して低電圧での電解が可能となると同時に、ガ
スの発生が抑制され着色の進行が促進されるため、短時
間で均一な着色を行うことができる。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
、5〜100gノその範囲がよく、特に、5〜20Vの
電解電圧で被着色材から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0.05〜0.4A/
cみ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。電解俗の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ばクエン酸ソーダ、
苛性カリの組み合せを用いることも有効である。本発明
の電解格を用いてアルミニウム又はその合金に着色する
場合、錨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糟し、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5〜10V、交流を用いる場合に
は7〜10Vの電解電圧とするのが好適である。
また、電解時間は2町砂〜2■トの範囲で行なうが、3
の砂〜2分で充分実用性のある着色を得ることができる
。液温は20〜600C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30〜40q C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
行うことなく浸療法、吹付け法、雷着法などの塗装法に
よりクリヤーラッカーを塗布し、乾燥させて仕上げても
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)30〜3繋/夕,ホウ酸20g
/〆を溶解後、アンモニア水によりPHIOもこ調整し
、ニッケルをアンモニア錯体とした後、硫酸を用いてp
H6.0に調整し、これに電導度改善剤として、硫酸ア
ルミニウム25g/夕、硫酸マグネシウム(7水塩)2
0g/そを加え、蚕解浴を調整する。
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2000、20W/V%の硫酸中で1.0A/dあの
電流密度で3の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10弧長10cの厚0.5肌の
黒鉛板2枚を陽極として30ooで前記組成の着色用電
解液中に極間距離10cのになるように配置し、7.5
Vの直流電圧をEO加し、0.1A/dれの電流密度で
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/dめに増したものは、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/d力にするためには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つた。実施例 2 硫酸ニッケル(6水塩)4雌/そにアンモニア水を加え
てpH1Oに調整し、エチレンジアミン1雌ノクを添加
してキレート化した後、硫酸を加えてPH8.0、つい
で、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15g/夕、硫酸マグ
ネシウム(7水塩)log/夕を添加して着色用電解俗
とした。
実施例1の条件で陽極酸化した6063合金押出材(2
0cの×10c双×0.5仇)を前記電解俗を用いて3
0℃で交流を用い8Vで2分間、0.1虫/dめで電解
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の着色用電解俗において、pH6.2で電導度
改善剤として、硫酸アンモニウム25g/夕、亜硫酸ア
ンモニウム鍵/そ、硫酸マグネシウム15g/〆とした
ものを用い、上記陽極酸化した6063合金20cm×
10肌×0.5c爪の大きさのものを2分間、30℃で
交流電解したところ、電流密度0.1A/dめで草色ブ
ロンズ、電流密度0.2A/dめで暖色ブロンズの色調
が得られた。
この液20夕を用いて長20cの中10cm厚0.5肌
の押出材3枚を同時に0.2A/dあの交流で電解した
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35g/そ、酒石酸5g/夕、ホゥ酸30
gノ夕を溶解したpH3.5の溶液にチオ硫酸アンモニ
ウムlog/〆を加え、これを分解し、充分にィオウの
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pH8に調整し、ニッケルを錯化させ
たものを硫酸によってpH6.0に調整し、硫酸アンモ
ニウム50gノそを加えて着色用電解液を調整する。
この電解液を用いて実施例3と同寸法の陽極処理した6
063合金板を直流を用いて陰極とし、3000で0.
泌/dの、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、裕電圧は10Vであった。40
qo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6疎蚤目
の試料で着色の差は認められなかった。また、30qo
交流0.1A/d〆、2分では明るいブロンズ色、0.
2船/dめ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)20gノそ、硫酸コパルト(7
水塩)1腿/そ、ホウ酸log/そ、硫酸マグネシウム
(7水塩)15g/そを混合し、アンモニア水によって
pH8に調整した後、エチレンジアミン3g/夕を添加
し、次いで硫酸によりPH6.0に調整し、硫酸アンモ
ニウム50gノそ、亜硫酸アンモニウム5g/夕を加え
、pH6.0の着色用電解俗を調製する。
この蟹解浴を用い、6063合金20cm×10伽×0
.5肌の陽極処理材を、30ooで、AC8V、0.2
A/dで、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
(0.2Aノdの)で発色したが、電圧が12Vでガス
の発生が著しく、ビット、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)15g/〆、酒石酸10g/夕
、硫酸マグネシウム(7水塩)15g/夕、硫酸アンモ
ニウム25g/〆、ホゥ酸log/夕、チオ硫酸アンモ
ン5g/そ以上を混合し、pH2.5〜2.8でチオ硫
酸ァ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(En)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20cm×中10肌×厚1柳)を
用い、交流で0.2A/dめで30〜40ooで電解し
たところ、裕電圧は8Vであった。
2側では薄いブロンズ、4側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)30g/夕、ホゥ酸2雌/そ、硫酸アン
モニウム25g/夕、硫酸マグネシウム(7水塩)2腿
/夕を溶解した後、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pH8.0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、銭化順序を
替え、柵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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ニツケル、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
    の無機酸塩及び有機酸塩の一種または二種以上の錯イオ
    ン形成可能な金属塩と、ポリアミン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錯化剤と、アルカリ金
    属およびアンモニアの強酸塩からなる群から選ばれた少
    なくとも一種の強酸塩とを含有し、pHが5.0〜7.
    0であるアルミニウム又はその合金の電解着色浴。
JP14816182A 1982-08-25 1982-08-25 アルミニウム又はその合金の電解着色浴 Expired JPS6033910B2 (ja)

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