JPS62297497A - アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色方法 - 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】 ３、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またはアルミニウム合金（以下「
アルミニウム」という。）の電解着色方法に関し、詳し
くはアルミニウムの表面にすぐれた耐候性を有する鮮や
かな色調の皮膜を形成する電解着色方法に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕一
般に、アルミニウムを銅化合物やセレン化合物を含む水
溶液中で電解着色処理すると、ニッケル塩、コバルト塩
あるいはスズ塩などを含む通常の電解液の場合に得られ
る褐色系の色調とは異なり、緑、赤、黄色系の鮮やかな
着色皮膜が得られる。

しかし、これらの鮮やかな着色皮膜は、耐候性に乏しい
ため、屋外で使用する建材製品には不向きである。その
ため従来は、耐候性を高めるために着色皮膜形成後、長
時間にわたって封孔処理したり、二段階にわけて封孔処
理するという煩雑な員作が必要である。

そこで本発明者は、簡単な操作で耐候性にすぐれた鮮や
かな着色皮膜をアルミニウム表面に形成する方法を開発
すべく鋭意研究を重ねた。

〔問題点を解決するための手段〕

その結果、陽極酸化処理したアルミニウムを、銅化合物
やセレン化合物を含む水溶液中で電解着色処理した後に
、特定の水溶液中で浸漬処理することにより、目的を達
成しうろことを見出した。

本発明はかかる知見に基いて完成した。

すなわち本発明は、陽極酸化処理を施したアルミニウム
を、銅化合物および／またはセレン化合物を含む水溶液
中で電解着色処理し、しかる後にニッケルイオンおよび
／またはコバルトイオンならびにフッ素イオンを含む水
溶液にて浸漬処理することを特徴とするアルミニウムの
電解着色方法を提供するものである。

本発明の方法に用いるアルミニウムは陽極酸化処理を施
したものであって、その表面には陽極酸化皮膜が形成さ
れている。陽極酸化処理にあたっては、その条件は特に
制限はな〈従来から広く行われている通常の条件で充分
である。たとえば、まずアルミニウム表面の状態に応じ
て脱脂、エツチング、中和などの前処理を行い、次いで
陽極酸化皮膜を形成する硫酸、クロム酸、リン酸等の無
機酸あるいはシュウ酸、酒石酸、芳香族スルホン酸等の
有機酸を成分とする水溶液よりなる電解浴中で電解を行
う。かかる処理によりアルミニウムの表面に陽極酸化皮
膜が形成される。

本発明の方法では、上記の如く陽極酸化処理を施したア
ルミニウムを、まず電解着色処理する。

ここで電解着色処理に使用する電解液は、銅化合物およ
び／またはセレン化合物を含む水溶液である。この銅化
合物としては、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅、リン酸銅、ピ
ロリンＭ銅、酢酸洞、ギ酸銅などが用いられ、またセレ
ン化合物としては、二酸化セレン、亜セレン酸、ゼレン
酸およびそれらのナトリウム塩、アンモニウム塩、カリ
ウム塩などが用いられる。

上記電解液中には、銅化合物、セレン化合物のいずれか
一方を含有せしめればよいが、両者を併存させてもよい
。またこの電解液中の銅化合物およびセレン化合物の濃
度は、素材であるアルミニウムの種類、陽極酸化皮膜の
状態、所望する着色皮膜の色調等に応じて適宜選定すれ
ばよく、一義的に決定することはできないが、通常は銅
として濃度１〜５０ｇ／ｌ、好ましくは５〜２０　ｇ／
６であり、また、セレンとして濃度０．１〜３０ｇ／１
２．好ましくは０６５〜２０ｇ／Ｊである。

本発明の方法では、上記電解液を用いて電解着色処理す
るが、この処理の条件は、従来から行われている交流電
解着色法に準じて選定すればよい。

また、電解着色処理にあたっては、電解液中に銅やセレ
ンとともに、マグネシウム、ニッケル、スズ等を存在さ
せてもよい。

電解着色に際しての条件、例えば印加すべき交流電圧１
通電時間、液温などについては通常の場合と同様に適宜
選定すればよい。具体的には、陽極酸化処理を施したア
ルミニウムを一方の極とし、ニッケル、ステンレススチ
ール、カーボン等ヲ対極として交流もしくは交流と同等
の効果を有する波形の電流（例えば不完全整流）を用い
て行う。

電解温度（浴温）は、１０〜４０　”Ｃ１特に１５〜３
０℃が好ましく、印加電圧は５〜３ＱＶ、特に８〜２０
Ｖが好ましい。さらに電解時間は０．５〜３０分間、好
ましくは３〜１０分間である。

本発明の方法では、上述の電解着色処理を行ったアルミ
ニウムを必要に応じて水洗した後、浸漬処理することと
なる。この浸漬処理は、上記の電解着色処理したアルミ
ニウムをニッケルイオンとコバルトイオンのいずれか一
方あるいは両者とフ・ノ素イオンを含む水溶液に浸漬す
ることにより行う。ここで、ニッケルイオンの供給源と
しては、各種のものがあるが、例えば硫酸ニッケル、硝
酸ニッケル、酢酸ニ□ッケル、塩化ニッケルなどがあげ
られ、また、コバルトイオンの供給源としては、硫酸コ
バルト、硝酸コバルト酢酸コバルト、塩化コバルトなど
があげられる。

一方、フッ素イオンの供給源としては、フッ化水素酸、
フッ化ナトリウム、フッ化アンモニウム。

フン化カリウム等のフッ化化合物やケイフッ化水素酸、
ケイフッ化ナトリウム、ケイフッ化アンモニウム、ケイ
フッ化カリウム等のケイフッ化物がイ吏用される。

浸漬処理に用いる水溶液中のニッケルイオン。

コバルトイオンおよびフッ素イオンの濃度は、特に制限
はないが、一般的にはニッケルイオン０．５〜１０　ｇ
　／　ｌ、好ましくは１〜５　ｇ　／　Ｉ！、コバルト
イオン０．１〜５　ｇ　／　ｌ、好ましくは０．２〜３
ｇ／Ｉ！であり、フッ素イオンは０．０５〜１０ｇ／Ｉ
！、好ましくは０．１〜５ｇ／！である。

なお、上述したニッケルイオンおよび／またはコバルト
イオンならびにフッ素イオンを含む水溶液は、低温封孔
剤あるいは常温封孔剤と称され、ハードウオール３．ハ
ードウオール５（以上、日華化学特製）、アノプールＣ
３−１，アノダールＣ５−２（以上、サンド社製）ある
いはＰＥＬ８１（アルサン社製）などの商品名で市販さ
れている。

浸漬処理にあたっては、前述の電解着色処理したアルミ
ニウムを、前記水溶液に短時間浸すだけでよい。この際
の処理条件としては、液温１５〜４０℃、時間５〜２０
分間とすればよい。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、銅化合物やセレン化合物に基く
鮮やかなしかも耐候性のすぐれた着色皮膜をアルミニウ
ム表面に形成することができる。

したがって、本発明の方法によって得られるアルミニウ
ムの電解着色製品は、建材等として屋外の使用が可能で
あり、長期間褪色などの心配がない。

〔実施例〕

次に２本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

実施例１ 硫酸銅５水塩３０ｇ／ｌ、硫酸マグネシウム７水塩２０
　ｇ　／　１および硫酸５　ｇ　／　ｌを含有し、ｐＨ
１，０の電解着色液を５１のビーカーに入れ、この中に
陽極酸化処理したＡ６０６３　　Ｔｓのアルミニウム板
材（１５０璽ｍＸ７Ｑｍ麿×２１）の試験片を入れて、
対極をカーボン板として、交流１０Ｖを印加して１分間
電解着色処理を行って明るい赤色の皮膜を得た。

次いでこの試験片を、低温封孔剤である商品名「ハード
ウオール３」　（日華化学特製’）５ｇ／ｌの水溶液に
ッケルイオン約１．５ｇ／Ｃフッ素イオン約１ｇ／Ｉを
含む）中に３０″Ｃで１５分間浸漬した。

浸漬後、試験片をサンシャインカーボンウェザ−メータ
ーに入れて、５００時間照射した。

その結果、照射前後の色差はΔＥ＝１．２６であ・って
、殆んど変化がないことがわかる。

比較例１ 実施例１において、試験片を低温封孔剤の水溶液に浸漬
する代わりに、脱塩水の沸騰水（９５℃）に２５分間浸
漬したこと以外は、実施例１と同様の操作を行った。そ
の結果、試験片の照射前後の色差は八Ｅ＝４．７７と大
きく、照射後の試験片は淡いピンク色に脱色していた。

実施例２ 硫酸銅５水塩３５ｇ／Ｌ硫酸マグネシウム７水塩２０　
ｇ　／　ｌおよび硼酸２０　ｇ　／　ｌを含有し、ｐＨ
４，０の電解着色液を５１のビーカーに入れ、この中に
陽極酸化処理したＡ６０６３　　Ｔｓのアルミニウム板
材（１５０ｍｍＸ７０鰭×２鶴）の試験片を入れて、対
極をカーボン板として、交流１０Ｖを印加して１．５分
間電解着色処理を行って若葉色の皮膜を得た。

次いでこの試験片を、低温封孔剤である商品名「アノダ
ールＣ３−ＩＪ　　（サンド社製）１５ｇ／ｌの水溶液
にッケルイオン約２．５ｇ／ｊ２．コバルトイオン４０
０ｐｐｍ、フッ素イオン６００ｐｐｍを含む）中に３２
°Ｃで２０分間浸漬した。

浸漬後、試験片をデユーパネルウェザ−メーターに入れ
て、１０００時間照射した。

その結果、照射前後の色差はΔＥ＝２．７１であって、
殆んど変化がないことがわかる。

比較例２ 実施例２において、試験片を低温封孔剤の水溶液に浸漬
する代わりに、脱塩水の沸騰水（９５℃）に２５分間浸
漬したこと以外は、実施例２と同様の操作を行った。そ
の結果、試験片の照射前後の色差はΔＥ＝４．３２と大
きく、照射後の試験片はほとんど着色がなくなるまで脱
色していた。

実施例３ 硫酸銅５水塩３０　ｇ／７！、硫酸マグネシウム７水塩
２０　ｇ　／　ｌおよび硫酸５　ｇ／ｌを含存し、ｐＨ
１，０の電解着色液を５Ｉｌのビーカーに入れ、この中
に陽極酸化処理したＡ６０６３　　Ｔｓのアルミニウム
板材（Ｉ５０璽難Ｘ７（＋１×２議１）の試験片を入れ
て、対極をカーボン板として、交流１２Ｖを印加して２
分間電解着色処理を行ってマゼンダ色の皮膜を得た。

次いでこの試験片を、低温封孔剤である商品名「ハード
ウオール５」　（日華化学側製）５ｇ／ｌの水溶液にソ
ケルイオン約１２００ｐｐｍ、　コバルトイオン３５０
ｐｐｍ、フッ素イオン８００ｐｐｍを含む）中に３５℃
で１５分間浸漬した。

浸漬後、試験片を屋外に３ケ月間曝露した。

その結果、照射前後の色差はΔＥ＝１．１５であって、
殆んど変化がないことがわかる。

比較例３ 実施例３において、試験片を低温封孔剤の水溶液に浸漬
する代わりに、脱塩水の沸騰水（９５℃）に２５分間浸
漬したこと以外は、実施例３と同様の操作を行った。そ
の結果、試験片の照射前後の色差はΔＥ＝８．１８と大
きく、照射後の試験片はピンク色に脱色していた。

実施例４ 二酸化セレン５ｇ／１．硫酸マグネシウム７水塩２０ｇ
／Ｉ！および硫酸５ｇ／βを含有し、ｐＨ１，５の電解
着色液をＱｐのビーカーに入れ、この中に陽極酸化処理
したＡ６０６３−Ｔｓのアルミニウム板材（１５０朋Ｘ
７０鳳鳳Ｘ２１１ｍ）の試験片を入れて、対極をカーボ
ン板として、交流１０Ｖを印加して５分間電解着色処理
を行ってレグホーン色の皮膜を得た。

次いでこの試験片を、低温封孔剤である商品名［アノダ
ールＣ３−２Ｊ　　（サンド社製）５ｇ／ｊ’の水溶液
にッケルイオン約２．４・ｇ／ｌ、コバルトイオン３０
０ｐｐｍ、フッ素イオン９００ｐｐＨを含む）中に３０
℃で１５分間浸漬した。

浸漬後、試験片をデユーパネルウェザ−メーターに入れ
て、１ｏｏｏ時間照射した。

その結果、照射前後の色差はΔＥ＝０．９１であって、
殆んど変化がないことがわかる。

比較例４ 実施例４において、試験片を低温封孔剤の水溶液に浸漬
する代わりに、脱塩水の沸騰水（９５℃）に２５分間浸
漬したこと以外は、実施例４と同様の操作を行った。そ
の結果、試験片の照射前後の色差はΔＥ＝４．１６と大
きく、照射後の試験片は淡い色に脱色していた。

実施例５ 二酸化セレン２　ｇ／ｌ、硫酸二・シケル６水塩２０　
ｇ／Ｌ硫酸マグネシウム２０ｇ／ｌおよび硼酸３０　ｇ
／／を含有し、ｐＨ４，５の電解着色液を５１のビーカ
ーに入れ、この中に陽極酸化処理したＡ６０６３　　Ｔ
ｓのアルミニウム板材（１５０龍ｘ７０龍×２１）の試
験片を入れて、対極をカーボン板として、交流１０Ｖを
印加して３０秒間電解着色処理を行って赤紫色の皮膜を
得た。

次いでこの試験片を、低温封孔剤である商品名ｒＰＥＬ
８１Ｊ　　（アルサン社製）２００ｍ／／Ｊの水溶液に
ッケルイオン約１１５０ｐｐｍ、　コバルトイオン３０
０ｐｐｍ、フッ素イオン約１ｌ１００ｐｐ　）中に３０
°Ｃで１５分間浸漬した。

浸漬後、試験片を屋外に３ケ月間曝露した。

その結果、照射前後の色差はΔＥ＝２．１９であって、
殆んど変化がないことがわかる。

比較例５ 実施例５において、試験片を低温封孔剤の水溶液に浸漬
する代わりに、商品名［アルマイトシーラーＬＬＪ　　
（日本化学産業■製）７ｇ／ｊ’を含む沸騰水（９５℃
）に２５分間浸漬したこと以外は、実施例５と同様の操
作を行った。その結果、試験片の照射前後の色差はΔＥ
＝５．４８と大きく、照射後の試験片は黄変していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極酸化処理を施したアルミニウムまたはアルミ
   ニウム合金を、銅化合物および／またはセレン化合物を
   含む水溶液中で電解着色処理し、しかる後にニッケルイ
   オンおよび／またはコバルトイオンならびにフッ素イオ
   ンを含む水溶液にて浸漬処理する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の電解着色方法。