JPS63179098A - アルミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法 - 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、アルミニウム又はアルミニウム合金製品、例
えばアルミニウムサツシ、引戸、玄関等の建築製品、シ
ョーケース、日用品、脚立、梯子、装飾用品、鋳物、ダ
イカスト、車輌又は船舶等の部品に使用されるアルミニ
ウム又はアルミニウム合金の白色処理方法に関する。

（従来の技術） 近来の消費生活、需要嗜好の多様化に伴い、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金製品についても種々の色に着色
することが要求されるようになっている。

特に従来のアルミニウム又はアルミニウム合金に施され
た着色皮膜の色調は、ゴールド又はシルバー等の金属色
を基調とした冷たい印象を与える色合いであるため、白
色を基調とした暖かい感じを与える着色皮膜の需要が高
まっている。そしてこの様な着色皮膜を得るために、従
来以下に述べるような幾つかの不透明白色処理方法が提
案されている。

（１）アルミニウム材料を交流電解又は直流電解或いは
浸漬笠により表面を白色化する方法（例えば特公昭４Ｇ
−２８９２１）。

（２）１次電解法により不透明白色陽極酸化皮膜を得る
方法（例えば特公昭５４−２８１４７＞。

（３）陽極酸化処理を施した後、２次電解を行うことに
より不透明白色陽極酸化皮膜を術る方法（例えば特公昭
５４−１１２４８）。

（発明が解決しようとする問題点） ところが上記従来の方法によると、使用される薬品が有
害物質であるために公害防止手段を講じなければならず
、又得られる不透明白色皮膜の程度によっては実用上不
適当な場合もある。従って現状では塗装法などで対処さ
れている。

又この様な問題点を解決するために特開昭６０−１９７
８９７丹公報において、以下の方法が提案されている。

即ちアルミニウム又はアルミニウム合金の陽極酸化皮膜
を白色にする手段として、陽極酸化皮膜孔中に白色ない
し灰白色の物質を生成せしめる方法である。

ところがその方法では、以下の点に不具合が生じる。

（１）上記特開昭６０−１９７８９７号公報に開示され
た方法では、１次電解着色の段階でアルマイト孔中に白
色の基礎となる金属を析出させている。このため２次電
解着色の段階で白色化合物に該金属を反応させて白色化
合物を生成する際に、析出むらが生じていることを発見
しても、既に金属が析出されているので上記析出むらを
修正することができず、着色むらが生じるという不具合
が生じる。

（２）他方陽極酸化皮膜の孔を拡大せずに、白色の酸化
物を孔に析出させることは出来ない。陽極酸化皮膜の孔
径の方が酸化物の粒子径よりも小さいからである。

（３）例えば鍋形状のアルミニウム゛製物品や、コの字
形の物品を着色処理する際に、特開昭６０−１９７８９
７号公報に開示された方法を採用した場合、？Ｉｉ流密
度が必ずしも均一にならず、局部的に電流密度が増減す
る。このため１次電解着色の段階でアルマイト孔中に白
色の基礎となる金属を析出させる時に析出むらが生じや
すい。しかも上述した理由により、処理物品の表面に生
じた析出むらを修正することができず、着色むらを解消
することができないという不具合が生じる。

本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に、
均一な白色皮膜を生成することのできる白色皮膜処理方
法を提供することにより、上記問題点を解決することを
目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明者はアルミニウム又はアルミニウム合金を白色に
着色する場合において上記問題点を解決する方法を研究
した結果、アルマイト孔を拡大させ、その後陽極酸化皮
膜を、酸化物が白色である金属の水溶液中で再陽極酸化
することが極めて有効であることを見出し、本発明を完
成させるに至った。

即ら本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金に陽
極酸化皮膜を形成し、次に上記陽Ｎ１酸化皮膜の孔径を
リン酸、硫酸等の無機酸又はスルホサリチル酸、シュウ
酸等の有機酸、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等のアルカリ性溶液を用いて拡大した後、Ｃａ、Ｂ
ａ、Ｔｉ５Ｚｎ。

Ｍｑ、Ａ！Ｊ等の酸化物が白色である金属の水溶液中で
再陽極酸化処理を行い、更に同浴中で電解着色処理を行
うことを特徴とするアルミニウム又はアルミニウム合金
の白色処理方法である。

上記陽極酸化皮膜を形成するには、通常のエル酸化法が
採用される。例えば硫酸、リン酸、クロム＠等からなる
無ＩＩ、シュウ酸、スルホサリチル酸、マロン酸等から
なる有機酸、又は水酸化ナトリウム、リン酸三ナトリウ
ム等からなるアルカリ性の水溶液中で、直流、交流、パ
ルス、ＰＲ波、又は交直重畳法による電解によって形成
される。

これにより、アルマイト孔を幅えた陽極酸化皮膜の断面
模式図である第１図に示すような陽極酸化皮膜１が得ら
れる。尚第１図〜第３図中、４は母材、５はバリヤ一層
である。

上記孔径を拡大する方法としては、例えば無機酸中で試
料を陽極とし、直流若しくはパルス又は交流を印加する
方法、或いは無機酸中に試料を浸漬させる方法を用いる
。これにより第２図に示すような拡大されたアルマイト
孔２を得ることができる。尚アルマイト孔２の直径ａは
、約２００オングストローム以上に拡大することが好ま
しい。

上記Ｃａ、Ｂａ１Ｔ　ｉ　、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｊ等の酸化
物が白色である金属の水溶液としては、例えば硫酸塩、
硝酸塩、炭酸塩、リン酸塩等の金ｒａ塩が用いられる。

上記電解着色方法としては、例えばＣａ、３ａ。

Ｔｉ、Ｚｎ％Ｍｇ、Ａｌ等の金属の水溶液の浴中で、試
料を陰極とする直流若しくはパルス又は交流を印加する
方法、或いは試料を陰極とする交流又はパルスを印加す
る方法が用いられる。

上記方法により第３図に示すように、白色酸化物３が拡
大されたアルマイト孔２中に析出され、白色皮膜を得る
ことが可能となる。

（作用） 上記処理方法を採用することにより、均一で暖かな色調
の白色皮膜が生成される。

（発明の効果） （１）本発明を採用することにより、白色を基調とした
暖かな色合いの白色皮膜をアルミニウムやアルミニウム
合金の表面に生成することができ、多用な市場のニーズ
に応じることができる。

（２）アルマイト孔を拡大させることにより、従来アル
マイト孔中に析出できなかった白色酸化物を直接析出さ
せることができる。

（３）アルマイト孔を拡大させた後、酸化物が白色であ
る金属の水溶液中で再陽極酸化することにより、Ｔｌｌ
１ｌ！の電流密度に比例した厚さのバリヤ一層を得るこ
とができる。従って処理物品の形状が複雑なために、電
流密度が局部的に増減している場合でも、電流密度に比
例配分したバリヤ一層を得ることができるので、本発明
を形状の複雑な鋼状の物品に採用した場合でも、従来の
方法では困難であった着色むらを容易に防止することが
できる。

（実施例） 以下に述べる本発明の実施例では、アルミニウム合金に
ついて行なわれたものであるが、アルミニウム材につい
ても同様に採用することができることはいうまでもない
。

［第１実施例］ 第４図及び第５図に示すように、平板状のアルミニウム
合金（Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５材）処理材１０を電解枠１２
の電解棒１４に吊った。これを１７０ｇ／ＩＩのＦｌ・
　ＳＯ４（２０℃）中で陽極酸化処理を行い、皮膜厚９
μｍを得た。その後、同浴中で１度電圧をＯボルトとし
、直流電圧１０ボルトを１分間印加し、アルマイト孔径
の拡大処理を行った。

次に１０ｏ／４１のＭｇ５０　．２０１Ｊ／Ｊｌのグル
コン酸の電解着色液中で、第６図に示すように、直流の
電圧Ｅ＝２４ボルト、交流の電圧■＝１８ボルト、直流
の電圧Ｅの昇圧時間ｔ１＝１０秒、保持時間ｔ２＝５秒
、交流の電圧■の昇圧時間ｔ３＝１０秒、保持時間ｔ４
＝１８０秒として通電した結果、処理材１０の中央部１
０ａ１、端部１０ｂ（第４図、第５図）とも均一な白色
皮膜を得ることができた。

［第２実施例］ 第４図及び第５図に示すように、平板状のアルミニウム
合金（Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５材）処理材１０を電解枠１２
の電解枠１４に吊った。これを１７０ａｌ　ｔ７）Ｈ２
８０４（２０℃）中ｔ’ｌ極酸化処理を行い、皮膜厚９
μｍを得た。その後、１００ｇ／ｌのリンＩＩ（３０℃
）中に５分間浸漬し、アルマイト孔径の拡大処理を行っ
た。

次に１０ｇ／４１の（ＮＨ４）２　ＣＯ３，５ａ／ｊの
ＢａＣＯ３の電！Ｉｉ色液（２０℃）中で、第７図に示
すように、正の極性の電圧Ｅ１＝２０ボルト、負の極性
の電圧Ｅ２−１８ボルト、正の極性の電圧Ｅ１の昇圧時
間ｔ１−１５秒、保持時間ｔ２＝１８秒、負の極性の電
圧Ｅ２の昇圧時間ｔ３−２秒、保持時間ｔ４−３００秒
として通電した結果、処理材１０の中央部１０ａ、端部
１０ｂ（第４図、第５図）とも均一な白色皮膜を得るこ
とができた。

［第３実施例］ 第４図及び第５図に示すように、平板状のアルミニウム
合金（Ａ６０６３Ｓ−７５材）処理材１０を電解枠１２
の電解枠１４に吊った。これを１７０！ＩＩ／ＪｌのＨ
２ＳＯ４（２０℃）中で陽極酸化処理を行い、皮膜厚９
μｍを得た。その後１００ａ／ｆＪのリン酸（２０℃）
中で直流電圧１０ボルトを３分間印加し、アルマイト孔
径の拡大処理を行った。

次に３０ａ／４１のｔ（Ｂｏ　　、１０ｃ＋／ＩのＺｎ
（ＮＯ３）２の電解着色液（２０℃）中で、第８図に示
すように、正の極性の電圧Ｅ１＝２０ボルト、負の極性
の電圧Ｅ２＝１８ボルト、正の極性の電圧Ｅ１の昇圧時
間ｔ１＝５秒、保持時間ｔ２＝３秒、負の極性の電圧Ｅ
２の昇圧時間ｔ３＝２秒、保持時間ｔ　＝１０秒、休止
時間ｔｓ”２秒として反復回数ｎ＝２０回で通電した結
果、処理材１０の中央部１０ａ１端部１０ｂ（第４図、
第５図）とも均一な白色皮膜を得ることができた。

［第４実施例］ 第９図に示すように、内径Ａ＝２００ｍ＋ａ、深さＢ−
１５０ｍｍの鋼状のアルミニウム合金（Ａ１０５０Ｐ−
８２４材＞ＩＪ処理物品１６を第４図及び第５図で説明
した電解枠１２の電解枠１４に吊った。これを１７０ａ
／ｌのＨ２ＳＯ４（２０℃）中で陽極酸化処理を行い、
皮膜厚１２μｍを得た。

その後１０ｇ／ｆＪの硫酸、５０　ａ／Ｊ）のリン酸（
２０℃）中で交流電圧１５ボルトを５分間印加し、アル
マイト孔径の拡大処理を行った。

次に２００／ｌのＡｊ　（ＮＨ４）（Ｓ０４）２．５ｇ
／ｌのＣａＳＯ４の電解着色液（２０℃）中で、第１０
図に示すように、正の極性の電圧Ｅ１＝２４ボルト、負
の極性の電圧Ｅ２−２０ボルト、正の極性の電圧Ｅ１の
昇圧時間ｔ１−１５秒、保持時間ｔ２−５秒、負の極性
の電圧Ｅ２の４圧時間ｔ３−１５秒、保持時間ｔ４−３
００秒として通電した結果、処理物品１６の内周面１６
ａ、外周面１６ｂ（第９図）とも均一な白色皮膜を得る
ことができた。

［第５実施例］ 第１１図に示すように、概ねコの字形のアルミニウム合
金（Ａ　６０６３　Ｓ　−Ｔ　５材）の押し型処理物品
１８を第１２図及び第１３図に示す電解枠２０の電解枠
２２に吊った。これを１７（１／ｊ）のＨ２ＳＯ４（２
０℃）中で陽極酸化処理を行い、皮膜厚９μｍを得た。

更に１００ｏ／ｌのり・ン酸（２０℃）中で直流電圧１
０ボルトを３分間印加し、アルマイト孔径の拡大処理を
行った。

次に１０ｇ／Ｊｌのトリエタノールアミン、２０ｇ／、
０のＴｉ０５Ｏ４の電解着色液（２０℃）中で、第１４
図に示すように、直流の電圧Ｅ＝２４ボルト、交流の電
圧ｖ＝１８ボルト、直流の電圧Ｅの昇圧時間ｔ１＝１０
秒、保持時間ｔ２−５秒、交流の電圧■の昇圧時間ｔ３
＝ｉｏ秒、保持時間ｔ４＝３００秒として通電した結果
、処理物品１８の内周面１８ａ１外周面１８ｂ１側端部
１８Ｃ（第１１図）とも均一な白色皮膜を得ることがで
きた。

【図面の簡単な説明】

本発明の実施例を示す第１図〜第１４図において、第１
図はアルマイト孔を備えた陽極酸化皮膜の断面模式図、
第２図はアルマイト孔を拡大した状態を示す陽極酸化皮
膜の断面模式図、第３図は拡大したアルマイト孔に白色
酸化物を析出した状態を示す陽極酸化皮膜の断面模式図
、第４図は第１〜３実施例に用いた吊り具の正面略図、
第５図は第４図の側面略図、第６図は第１実施例の電圧
印加方法を示すグラフ、第７図は第２実施例の電圧印加
方法を示すグラフ、第８図は第３実施例の電圧印加方法
を示すグラフ、第９図は第４実施例に用いたアルミニウ
ム合金製の処理物品を示す断面略図、第１０図は第４実
施例の電圧印加方法を示すグラフ、第１１図は第５実施
例に用いたアルミニウム合金製の処理物品を示す模式図
、第１２図は第５実施例に用いた吊り具の正面略図、第
１３図は第１２図の側面略図、第１４図は第５実施例の
電圧印加方法を示すグラフである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム又はアルミニウム合金に陽極酸化皮
   膜を形成し、次に上記陽極酸化皮膜の孔径をリン酸、硫
   酸等の無機酸又はスルホサリチル酸、シュウ酸等の有機
   酸、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のア
   ルカリ性溶液を用いて拡大した後、Ｃａ、Ｂａ、Ｔｉ、
   Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｌ等の酸化物が白色である金属の水溶液
   中で再陽極酸化処理を行い、更に同浴中で電解着色処理
   を行うことを特徴とするアルミニウム又はアルミニウム
   合金の白色処理方法。
2. （２）孔径を拡大する方法として、無機酸又はスルホサ
   リチル酸、シュウ酸等の有機酸、あるいは水酸化ナトリ
   ウム、水酸化カリウム等のアルカリ性溶液中で試料を陽
   極とし、直流若しくはパルス又は交流を印加する方法を
   用いた特許請求の範囲第１項記載のアルミニウム又はア
   ルミニウム合金の白色処理方法。
3. （３）孔径を拡大する方法として、無機酸又はスルホサ
   リチル酸、シュウ酸等の有機酸、あるいは水酸化ナトリ
   ウム、水酸化カリウム等のアルカリ性溶液中に試料を浸
   漬させる方法を用いた特許請求の範囲第１項記載のアル
   ミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法。
4. （４）Ｃａ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｌ等の酸化物
   が白色である金属の水溶液として、硫酸塩、硝酸塩、炭
   酸塩、リン酸等の金属塩を用いた特許請求の範囲第１項
   記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方
   法。
5. （５）電解着色方法が、Ｃａ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｇ
   、Ａｌ等の金属の水溶液の浴中で、試料を陰極とする直
   流若しくはパルス又は交流を印加する方法を用いた特許
   請求の範囲第１項記載のアルミニウム又はアルミニウム
   合金の白色処理方法。
6. （６）電解着色方法が、Ｃａ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｇ
   、Ａｌ等の金属の水溶液の浴中で、試料を陰極とする交
   流又はパルスを印加する方法を用いた特許請求の範囲第
   １項記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の白色処
   理方法。