JPS62238397A - アルミニウム材の原色系電解着色方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、アルミニウム材の表面に電解着色処理によっ
て原色系着色皮膜を形成する方法に関するものであって
、特に新規な前処理手段を経て処理した後に、全屈塩浴
中で、電解着色処理を行なうことによって原色系着色皮
膜を形成する方法を提案するものである。

〈従来技術とその問題点〉 アルミニウム及びアルミニウム合金材（以下、単に「ア
ルミニウム材」という。）の電解着色材は、サツシやカ
ーテンウオール等の外装材或いは天井材や間仕切り材等
の内装材などの建材、また高欄、照明用ボール等の道路
資材などの種々の用途に通用されている。それらの電解
着色材は、アルミニウム材を陽極酸化処理した後、金属
塩を含む水溶液中で交流電解又は直流陰極電解する着色
法で製造されており、代表的なものとして浅田法が知ら
れている。しかしその着色状態はアンバー系からブロン
ズ系のものが多く、１μｍ前後の薄膜の場合を除いて通
常の１０〜３０μＩ１１厚の着色皮膜において、赤、黄
、青、紫などの原色系着色皮膜を得ることが困難であっ
た。

そのため、陽極酸化処理工程と電解着色処理工程との間
にバリヤ一層調整のための中間電解処理工程を付加する
方法が、例えば特開昭５３−５３５３３号公報や特開昭
５９−１９０３８９号公報などに提案されているが、処
理工程が増加するため生産コストの上昇が避けられない
。

また陽極酸化処理工程自体において望ましい皮膜構造の
ものを形成する方法として、例えば特定の通電条件によ
る方式（例えば、特開昭５７−２００５９５号公ｔμや
特開昭５９−１４０３９６号公報）とか特定の電解浴に
よる方式（例えば特開昭５！１１−１９０３９１号公報
）等が提案されている。本発明は、前者の方式に属する
ものであって、電解制御がより簡便な方式を提案すると
共に、先きに本発明者が提案し特開昭５！ｌ−５０１９
６号公報に開示されている多層アルマイト製造技術を応
用して、熱サイクルなどに対する皮膜の耐剥離性に優れ
た電解着色皮膜を得ることができる方法を提案するもの
である。

〈発明の構成〉 本発明は、アルミニウム材を硫酸浴中で直流陽極電解と
交流電解とを交互に複数回繰返して行ない、多層酸化皮
膜を形成した後、金属塩水溶液中で電解着色処理を行な
うことを特徴とするアルミニウム材の原色系電解着色方
法であり、更に好ましくは多層酸化皮膜中の直流皮膜及
び交流皮膜の−ｉ当りの厚さを０．００１〜０．１μｍ
とすることを特徴とするアルミニウム材の原色系電解着
色方法である。

即ち、本発明は第一工程として耐食性と耐摩耗性に優れ
ると共に経済性にも優れている酸化皮膜を形成し得る硫
酸浴中で多層酸化皮膜処理を行なうものである。

硫酸濃度３０重量％以下、好ましくは、１０〜２０重量
％の水溶液の浴中で、常法により脱脂処理やアルカリエ
ツチングなどによる脱キズ脱膜処理などの前処理を施し
たアルミニウム材に対して、直流陽極電解と交流電解と
を交互に複数回繰返して薄膜の直流皮膜と交流皮膜が多
段に積層して成る多層酸化皮膜を形成する。その際、１
回当りに形成される直流皮膜と交流皮膜の各々をｏ、ｏ
ｏｔ〜０．１μ鴫とし、全体としては用途に応じて従来
の膜厚と同等の例えば、０．５〜３０ＩＪａの多層酸化
皮膜とするのが好ましい。

直流陽極電解は電解電圧１２〜１８Ｖ、電流密度０．１
〜３．　ＯＡ／ｄｍ２で電解時間２分以下、好ましくは
１０秒〜１分の条件で行なう。

交流電解は、電解電圧８〜１４Ｖ、電流密度０、１〜３
．　ＯＡ　／ｄｍ２で電解時間２分以下、好マしくは１
０秒〜１分の条件で行なう。なお交流電解における電流
は商用電流が汎用的であるが、所望によりＰＲ波電流で
もよい。

直流陽極電解及び交流電解を前記の条件で浴温１０〜２
０℃の硫酸浴中にて１０〜２００回、好ましくは２０〜
１００回繰返すことによって膜厚０．５〜３０．＋１ｍ
の多層酸化皮膜を形成し、耐食性、耐摩耗性、耐剥離性
に優れ、且つ、次に電解着色処理を行なうときに原色系
着色を発現し得る特性の皮膜が形成される。この際の対
極にはカーボン極、鉛極などが用いられる。

この場合１回当り形成される直流皮膜と交流皮膜が０．
１μｍを超えると、熱衝撃を受けた際に直流皮膜と交流
皮膜との界面で皮膜破壊が生じ耐剥離性が劣化するよう
になるので好ましくなく、又、０．００１／１ｌｌ１未
満の皮膜生成では全体の繰返し数が多くなると共に健全
な皮膜が得難いので望ましくなく、浴温も２５℃を越え
ると生成した薄膜の再溶解が発生し易くなるので、１０
〜２０℃が実用的である。

なお、このような交互電解処理によって形成される多層
酸化皮膜が電解着色皮膜の色調を決定するため、所望の
色調に応じて交互電解処理条件を適宜選定する。その場
合、交流皮膜と直流皮膜との間に相対的な膜厚差をもた
らすことによって灰色以外の色調を得ることができる。

又、次に行なわれる電解着色処理は主として色相に作用
するので、所望の色相に応じて電解着色条件を選定する
ことによって所望の色彩の原色系着色皮膜を得ることが
できる。

多層酸化皮膜処理を行なったアルミニウム材は、次に金
属塩浴中で電解着色処理を行なうが、その電解方式など
は適宜の汎用的又は特殊な方式のいずれであってもよい
。

通常はニッケル、スズ、銅及びコバルト等の金属塩（硫
酸塩が汎用的に使用されている）をｍ独に又は混合して
含有する水溶液に所望の導電性や粘性等を得るために硫
酸やほう酸などを添加した浴中にアルミニウム材を浸漬
して、直流陰極電解、交流電解パルス波電解などによっ
て実施されるが、交流電解方式が汎用的である。次に、
硫酸塩を使用する浴組成の一例を示す。

電解着色処理はこれらの浴を用いて電解方式に応じて対
極にカーボン極やニッケル極を用いて、通常の電解電圧
、電流密度、電解時間にて処理する。

例えば一番汎用されているニッケル塩浴による交流電解
着色方式の場合には浴温２０〜４０　’Ｃ下で商用交流
を用いて電解電圧８〜１５Ｖで３０秒〜１０分間電解処
理する。

この場合、実施例にも示すように前段の交互電解処理条
件に応じて電解着色条件を適合させることによって、一
種の金属塩浴を用いる場合でも、各種の色調とその色の
濃淡を発現させることができる。

交互電解処理と電解着色処理が施されたアルミニウム材
は水洗後、常法通り、封孔処理に供されるが、所望によ
りスプレ一方式や電着塗装方式等によるクリヤー樹脂塗
装としてもよい。

封孔処理は、沸騰水封孔や加圧水蒸気による場合には短
時間で完了するようにすることが望ましく、常温封礼法
によるものが最適である。例えば、常温封孔処理剤（日
華産業社製商品名ニハードウオール；酢酸ニッケルとフ
ッ化アニモニウムの混合粉末）を１〜１０ｇ／Ｉ！の濃
度で含有する水溶液中に浴温３０℃で５〜１０分浸漬す
ることによって封孔処理することができる。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

失態Ａ± 純度９９．０％の公称２Ｓ製アルミニウム板（板厚０．
３ｍｍ）をカセイソーダによるエツチング処理後１５重
量％硫酸水溶液中に次表に示す条件で直流陽極電解と交
流電解を常温２０″Ｃで全電解時間１時間の処理を行な
った。

水洗後、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ４・６ｔｌｚＯ）　　
５０ｇ／ｌ、はう酸（ＨＪＯｔ）　　３０　ｇ　／　（
１０）混合水溶液を浴とし、浴温２０℃下で商用交流（
５０１１ｚ）を用いて電解電圧１０Ｖで３分間電解着色
処理を行ない、３０℃の通常封孔浴（常温封孔処理削：
商品名ハードウオール（日華産業社製）を５ｇ／ｌの割
合で溶解した水溶液に７分間浸漬し封孔処理した。得ら
れた皮膜の着色状態は、次の通りである。

友將叢主 サツシ用ＪｒＳ６０６３アルミニウム合金製押出型材に
ついてアルカリエツチング処理後、浴温１５°Ｃの１７
重量％硫酸水溶液中で次表−に示す条件で直流陽極電解
と交流電解とを繰返し全体で１時間の電解処理を行ない
、水洗処理した。

続いて硫酸ニッケル（ＮｌＳＯ４・６１１．０　）　　
３０　ｇ／ｌ、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯａ　　・７
ｔｈＯ）　　ｌ　Ｏｇ／ｌ、ホウ酸（ＨＪＯｔ）　３０
　ｇ　／　６の混合水溶液の浴（浴温３０℃）を用いて
電解電圧１３Ｖで５分間電解着色処理を行ない、水洗後
スプレー塗装方式により常乾型クリアー樹脂塗装を行な
った。

得られた製品の皮膜状態は次の通りである。

〈発明の効果〉 本発明は多層酸化皮膜を形成するに当り、汎用されてい
る直流電解手段と交流電解手段とを採用するため、従来
提案されている方式よりも電解設備が簡便でよく、しか
もカラーコントロールが安易で、生産コスト上も有利で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム材を硫酸浴中で直流陽極電解と交流電解と
   を交互に複数回繰返して行ない、多層酸化皮膜を形成し
   た後、金属塩水溶液中で電解着色処理を行なうことを特
   徴とするアルミニウム材の原色系電解着色方法。