JPS63203795A - アルミニウム又はアルミニウム合金の着色法 - Google Patents
アルミニウム又はアルミニウム合金の着色法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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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。
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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の着色法に
関するものである。
関するものである。
［従来技術とその欠点］
従来、アルミニウム又はアルミニウム合金の着色法には
（イ）アルミニウム合金中に発色に寄与する特殊金属を
添加し、その金属の分散状態や酸化反応により発色させ
る方法、 （０）陽極酸化皮膜そのものを微量不純物もしくは結晶
構造変化により発色させる方法、（ハ）ｆｉ極酸酸化皮
膜微細孔中に電気的に金属を析出させて着色する方法、 （ニ）陽極酸化皮膜の孔内に染料を吸着させて着色する
方法、 がある。
添加し、その金属の分散状態や酸化反応により発色させ
る方法、 （０）陽極酸化皮膜そのものを微量不純物もしくは結晶
構造変化により発色させる方法、（ハ）ｆｉ極酸酸化皮
膜微細孔中に電気的に金属を析出させて着色する方法、 （ニ）陽極酸化皮膜の孔内に染料を吸着させて着色する
方法、 がある。
ところが、（イ）においては合金中への発色金属の均一
分散が難しく、ロフト毎のバラツキが著しい、（ロ）に
おいては色調の濃さが皮膜厚さに正比例するため、所望
の色調を得るには電気代が嵩むという欠点があり、又（
ハ）にお、いては通常ニッケルやコバルト、スズによる
アンバー色に限られており、特殊の色調の着色が難しい
。（ニ）においては種々の鮮やかな色調の着色が可能で
あるが、褪色性が著しく悪く、この着色法により得た材
料を外装に用いることは不適当である。それぞれ以上の
欠点を有する。
分散が難しく、ロフト毎のバラツキが著しい、（ロ）に
おいては色調の濃さが皮膜厚さに正比例するため、所望
の色調を得るには電気代が嵩むという欠点があり、又（
ハ）にお、いては通常ニッケルやコバルト、スズによる
アンバー色に限られており、特殊の色調の着色が難しい
。（ニ）においては種々の鮮やかな色調の着色が可能で
あるが、褪色性が著しく悪く、この着色法により得た材
料を外装に用いることは不適当である。それぞれ以上の
欠点を有する。
［この発明の目的］
本発明は、従来法の上記のような欠点を解消し、褪色性
の良い均一性のある特殊な色調を得るためのアルミニウ
ム又はアルミニウム合金の着色法を提供しようとするも
のである。
の良い均一性のある特殊な色調を得るためのアルミニウ
ム又はアルミニウム合金の着色法を提供しようとするも
のである。
［目的達成手段］
次に、この発明の概略を第１図に基いて説明する。
第１図に示す如く、第一工程において硫酸や蓚酸等の一
般的な電解液を用いる陽極酸化処理により、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金の素材（以下ＡＩ素材という）
に、多孔質陽極酸化皮１１１２．３を生成させた後、第
二工程においてそのＡ！素材を、硝酸、クロム酸、硫酸
、スルファミン酸の単独もしくは混合溶液からなる孔拡
大液に浸漬して皮膜の微細孔４を化学的に溶解させて拡
大する。
般的な電解液を用いる陽極酸化処理により、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金の素材（以下ＡＩ素材という）
に、多孔質陽極酸化皮１１１２．３を生成させた後、第
二工程においてそのＡ！素材を、硝酸、クロム酸、硫酸
、スルファミン酸の単独もしくは混合溶液からなる孔拡
大液に浸漬して皮膜の微細孔４を化学的に溶解させて拡
大する。
第二工程では、微細孔拡大と同時に、バリヤー層２が溶
解され、そのままでは第四工程での電解着色処理時の浴
電圧に耐え切れずに着色不能となる恐れがある。これを
防止するため、第三工程において、スルファミン酸、リ
ン酸、蓚酸の単独もしくは混合液中でバリヤー層２の厚
さを微少調整する。この場合、バリヤー層は、浴電圧に
比例して厚くなるため、容易に厚さ調整ができる。
解され、そのままでは第四工程での電解着色処理時の浴
電圧に耐え切れずに着色不能となる恐れがある。これを
防止するため、第三工程において、スルファミン酸、リ
ン酸、蓚酸の単独もしくは混合液中でバリヤー層２の厚
さを微少調整する。この場合、バリヤー層は、浴電圧に
比例して厚くなるため、容易に厚さ調整ができる。
その後、第四工程における電解析出処理により、銅もし
くは鉄を含んだ着色液中で微細孔４内部に金属５を析出
させることにより着色した後、第五工程として、空気中
に放置し又は水中に浸漬することにより自然変色させる
。銅の場合は黄緑〜緑色、鉄の場合は黄金色となる。
くは鉄を含んだ着色液中で微細孔４内部に金属５を析出
させることにより着色した後、第五工程として、空気中
に放置し又は水中に浸漬することにより自然変色させる
。銅の場合は黄緑〜緑色、鉄の場合は黄金色となる。
このような色調は、皮膜の微細孔の拡大に基く微細孔間
隔、微細孔内の金属析出量、及び析出物間距離などによ
り吸収される光の波長が、従来の電解着色法における吸
収波長と異なることによるものである。つまり、本発明
は孔拡大処理及びバリヤー層調整により電解着色後の吸
収光波長条件を設定し、空中又は水中放置により薬液を
除去してその波長条件を固定し、その後の吸収光波長の
変動を阻止したことを特徴とするものであり、これによ
り、従来得られなかった色調の着色を可能にしたもので
ある。
隔、微細孔内の金属析出量、及び析出物間距離などによ
り吸収される光の波長が、従来の電解着色法における吸
収波長と異なることによるものである。つまり、本発明
は孔拡大処理及びバリヤー層調整により電解着色後の吸
収光波長条件を設定し、空中又は水中放置により薬液を
除去してその波長条件を固定し、その後の吸収光波長の
変動を阻止したことを特徴とするものであり、これによ
り、従来得られなかった色調の着色を可能にしたもので
ある。
以上が概略であるが、更に詳しく記述する。
第二工程における孔径拡大のための液には、その種類に
より液温と濃度と浸漬時間についてバランスある条件が
必要であり、 硝 酸 １５〜５０℃ ５〜２０％ ３
〜６０分クロム酸 １５〜５０℃ １〜１０％ ３〜
６０分硫 酸 １５〜５０℃ １０〜３０℃
３〜６０分スルファミン酸 １５〜５０℃ １〜１０％ ３〜６０分の範囲であ
れば良いが、工場生産上、薬液コスト低減及び時間短縮
のため、 硝 酸 ２５〜３５℃ １０〜１５％ ５
〜１５分クロム酸 ３０〜４０℃ ３〜６％ ５〜１
５分硫 酸 ２５〜３５℃ １５〜２０℃
５〜１５分スルファミン酸 ３０〜４０℃ ３〜８％ ５〜１５分が好適である
。
より液温と濃度と浸漬時間についてバランスある条件が
必要であり、 硝 酸 １５〜５０℃ ５〜２０％ ３
〜６０分クロム酸 １５〜５０℃ １〜１０％ ３〜
６０分硫 酸 １５〜５０℃ １０〜３０℃
３〜６０分スルファミン酸 １５〜５０℃ １〜１０％ ３〜６０分の範囲であ
れば良いが、工場生産上、薬液コスト低減及び時間短縮
のため、 硝 酸 ２５〜３５℃ １０〜１５％ ５
〜１５分クロム酸 ３０〜４０℃ ３〜６％ ５〜１
５分硫 酸 ２５〜３５℃ １５〜２０℃
５〜１５分スルファミン酸 ３０〜４０℃ ３〜８％ ５〜１５分が好適である
。
また、第三工程におけるバリヤー層の調整は一般的にア
ルミニウムの陽極酸化に使用される電解液を使用すれば
良く、その浴電圧は次工程の着色電圧に相当する電圧と
すればよい。液温、浴電圧、濃度及び浸漬時間は、例え
ば、スルファミン酸 １５〜４０℃ ６〜１５■ １〜１０％ ３〜１
８分硫酸 １０〜３０℃ ８〜２０Ｖ １０〜２０％ ３〜
１８分蓚 酸 ２０〜４０℃ ８〜３０Ｖ １〜５％ ３〜１８
分である。
ルミニウムの陽極酸化に使用される電解液を使用すれば
良く、その浴電圧は次工程の着色電圧に相当する電圧と
すればよい。液温、浴電圧、濃度及び浸漬時間は、例え
ば、スルファミン酸 １５〜４０℃ ６〜１５■ １〜１０％ ３〜１
８分硫酸 １０〜３０℃ ８〜２０Ｖ １０〜２０％ ３〜
１８分蓚 酸 ２０〜４０℃ ８〜３０Ｖ １〜５％ ３〜１８
分である。
しかしながら、陽極酸化皮膜の化学的溶解、工場生産上
の時間短縮、設備上の点から考慮すると、第二工程の孔
径拡大浴中で連続してそのままバリヤー層を調整するの
が良く、その場合の薬品と上記諸元の好適範囲を限定す
ると、スルファミン酸 ３０〜４０℃ ６〜１５■ ３〜８％ ５〜１０
分硫酸 ２５〜３０℃ １２〜１８Ｖ １３〜１８％ ５〜
１０分となる。
の時間短縮、設備上の点から考慮すると、第二工程の孔
径拡大浴中で連続してそのままバリヤー層を調整するの
が良く、その場合の薬品と上記諸元の好適範囲を限定す
ると、スルファミン酸 ３０〜４０℃ ６〜１５■ ３〜８％ ５〜１０
分硫酸 ２５〜３０℃ １２〜１８Ｖ １３〜１８％ ５〜
１０分となる。
次に、第四工程における着色液は一般的に用いられてい
る銅もしくは鉄浴でよく、代表的な組成は次の通りであ
る。
る銅もしくは鉄浴でよく、代表的な組成は次の通りであ
る。
銅浴 ＣｕＳＯ４５〜１０ｇ／ｌ
Ｈ２ＳＯ４１０〜１５０ｇ／ Ｊｌ
鉄浴 硫酸第１鉄アンモン ２０〜６０９／ＩＨ３Ｂ０
３ ２０〜４０ｇ／ｌ 硫安 ２０〜４０９／Ｊ！ ｐＨ５，５〜６．５ 安水で調整 また、着色程度は後工程の変色に非常に大きな要因とな
り、銅浴においてピンク色程度の着色でよく、そのため
には浴電圧は８〜１０Ｖ、着色時間は１５〜２０秒でよ
い。また、鉄浴での着色において黄金色を得るには、ダ
ークブロンズからブラックに着色する必要がある。その
ためには、浴電圧を１２〜１５Ｖ、着色時間を１０〜１
５分とする必要がある。そして、その際使用される電源
としては、一般的にアルミニウムの電解着色に使用され
ている商用交流、直流の極性変換波、パルス極性変換波
等、着色が行われる波形であればよい。
３ ２０〜４０ｇ／ｌ 硫安 ２０〜４０９／Ｊ！ ｐＨ５，５〜６．５ 安水で調整 また、着色程度は後工程の変色に非常に大きな要因とな
り、銅浴においてピンク色程度の着色でよく、そのため
には浴電圧は８〜１０Ｖ、着色時間は１５〜２０秒でよ
い。また、鉄浴での着色において黄金色を得るには、ダ
ークブロンズからブラックに着色する必要がある。その
ためには、浴電圧を１２〜１５Ｖ、着色時間を１０〜１
５分とする必要がある。そして、その際使用される電源
としては、一般的にアルミニウムの電解着色に使用され
ている商用交流、直流の極性変換波、パルス極性変換波
等、着色が行われる波形であればよい。
第五工程において、放置による変色時間は５分以上あれ
ばよいが、酸性雰囲気中の空中放置や酸性、アルカリ性
液の水中放置を行なう場合は脱色の恐れがあるので、変
色は中性雰囲気、中性水での放置が必要となる。
ばよいが、酸性雰囲気中の空中放置や酸性、アルカリ性
液の水中放置を行なう場合は脱色の恐れがあるので、変
色は中性雰囲気、中性水での放置が必要となる。
［この発明の実施例］
（実施例１）
Ａ１１００−８１４材に１５％硫酸電解液中で厚さ９μ
ｍのｌｉｔ極酸化皮膜を生成させ、水洗の後、スルファ
ミン３％、３０”Ｃの液中に１０分間浸漬して皮膜の微
細孔を拡大し、そのままその浴で８■の電圧を５分間印
加し、バリヤー層の厚さを調整した。その後、水洗し、
硫酸銅１０９／ｌ ’ｆｌＡＦａ１０９／１．２０℃の
浴中で商用交流を用い、１０Ｖの電圧を１５秒印加し、
ピンク色に着色した。次に、表面の薬液を流水でよく洗
浄した後、中性水中に５分浸漬したところ、色調は均一
な黄緑色となった。
ｍのｌｉｔ極酸化皮膜を生成させ、水洗の後、スルファ
ミン３％、３０”Ｃの液中に１０分間浸漬して皮膜の微
細孔を拡大し、そのままその浴で８■の電圧を５分間印
加し、バリヤー層の厚さを調整した。その後、水洗し、
硫酸銅１０９／ｌ ’ｆｌＡＦａ１０９／１．２０℃の
浴中で商用交流を用い、１０Ｖの電圧を１５秒印加し、
ピンク色に着色した。次に、表面の薬液を流水でよく洗
浄した後、中性水中に５分浸漬したところ、色調は均一
な黄緑色となった。
（実施例２）
実施例１と同じ皮膜厚の陽極酸化皮膜を生成後、水洗し
、クロム酸３％と硫酸５％の混合浴、液１３０℃中に１
０分間浸漬して孔を拡大し、水洗の後、蓚酸３５℃中で
１５Ｖの電圧を５分間印加し、次に水洗し、実施例１と
同じ浴、で第２図の如く、直流の極性変換波を２０秒間
印加した。その後よく水洗し、清浄雰囲気中に５分間放
置したところ、均一な緑色に変色した。
、クロム酸３％と硫酸５％の混合浴、液１３０℃中に１
０分間浸漬して孔を拡大し、水洗の後、蓚酸３５℃中で
１５Ｖの電圧を５分間印加し、次に水洗し、実施例１と
同じ浴、で第２図の如く、直流の極性変換波を２０秒間
印加した。その後よく水洗し、清浄雰囲気中に５分間放
置したところ、均一な緑色に変色した。
（実施例３）
実施例１と同じ皮膜厚の陽極酸化皮膜を、実施例１と同
じ条件で孔径拡大し、バリヤー層を電解調整し、水洗後
、硫酸第１鉄アンモン５０ｇ／ｌ １ｍ酸２０’Ｊ／１
．硫安１０９／１゜２３℃の浴中で交流を１５Ｖ、１２
分間負荷し、ダークブロンズ色に着色した。次に、よく
水洗後、空中に１０分間放置したところ、均一に黄金色
に変色した。
じ条件で孔径拡大し、バリヤー層を電解調整し、水洗後
、硫酸第１鉄アンモン５０ｇ／ｌ １ｍ酸２０’Ｊ／１
．硫安１０９／１゜２３℃の浴中で交流を１５Ｖ、１２
分間負荷し、ダークブロンズ色に着色した。次に、よく
水洗後、空中に１０分間放置したところ、均一に黄金色
に変色した。
［この発明の効果］
以上のように、この発明によれば、アルミニウム又はア
ルミニウム合金の陽極酸化処理により生成された皮膜の
微細孔を拡大し、かつ、バリヤー層の厚さを調整した後
、銅又は鉄着色液中で電解析出させるので、第１に、着
色金属の孔内析出が多量にかつ均一に行われ、ロットご
とのバラツキがなく、従来と異なる微細孔間隔及び析出
物間距離が得られるため黄緑、緑、黄金色など従来にな
い特殊な色調が得られる。第２に、色調及びその濃さは
酸化皮膜の厚さでなく、析出液の組成と印加電圧及び印
加時間のわずかな相違によって異なるので、異なる色調
、濃さを得るために電気代がとくに嵩むことがない。第
３に、着色金属析出後に、中性雰囲気中又は中性水中に
放置して変色させるから、変色工程中に脱色することが
なく、褪色性にも優れている。
ルミニウム合金の陽極酸化処理により生成された皮膜の
微細孔を拡大し、かつ、バリヤー層の厚さを調整した後
、銅又は鉄着色液中で電解析出させるので、第１に、着
色金属の孔内析出が多量にかつ均一に行われ、ロットご
とのバラツキがなく、従来と異なる微細孔間隔及び析出
物間距離が得られるため黄緑、緑、黄金色など従来にな
い特殊な色調が得られる。第２に、色調及びその濃さは
酸化皮膜の厚さでなく、析出液の組成と印加電圧及び印
加時間のわずかな相違によって異なるので、異なる色調
、濃さを得るために電気代がとくに嵩むことがない。第
３に、着色金属析出後に、中性雰囲気中又は中性水中に
放置して変色させるから、変色工程中に脱色することが
なく、褪色性にも優れている。
要するに、この発明により、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金を低コストで、褪色のない特殊な色調に着色す
ることが可能にされた。
ウム合金を低コストで、褪色のない特殊な色調に着色す
ることが可能にされた。
第１図はこの発明による着色法の工程を示す模式図、第
２図は電解析出処理に使用される電流波形の一例を示す
タイムチャートである。 陽極酸化処理 化学的溶解 電（多孔質皮膜
生成） （孔径拡大） （バリ１１・・・
基材 □ ２・・・バリヤー層 ３・・・ポーラス層 ４・・・微細孔 ５・・・析出金属 第１因 解処理 電解着色処理 空中又は水中放
置′−厚さ調整） （金属析出） （自然
発色）第２図 極。２− 極
２図は電解析出処理に使用される電流波形の一例を示す
タイムチャートである。 陽極酸化処理 化学的溶解 電（多孔質皮膜
生成） （孔径拡大） （バリ１１・・・
基材 □ ２・・・バリヤー層 ３・・・ポーラス層 ４・・・微細孔 ５・・・析出金属 第１因 解処理 電解着色処理 空中又は水中放
置′−厚さ調整） （金属析出） （自然
発色）第２図 極。２− 極
Claims (1)
- 陽極酸化処理を施したアルミニウム又はアルミニウム合
金の酸化皮膜の微細孔を孔拡大液により拡大した後、バ
リヤー層の厚さを電解調整し、銅もしくは鉄着色液中で
電解着色を行った後、中性の雰囲気中又は水中に放置し
て変色させることを特徴とするアルミニウム又はアルミ
ニウム合金の着色法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3401387A JPS63203795A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | アルミニウム又はアルミニウム合金の着色法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3401387A JPS63203795A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | アルミニウム又はアルミニウム合金の着色法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63203795A true JPS63203795A (ja) | 1988-08-23 |
Family
ID=12402528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3401387A Pending JPS63203795A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | アルミニウム又はアルミニウム合金の着色法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63203795A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5334297A (en) * | 1991-09-30 | 1994-08-02 | Yoshida Kogyo K.K. | Method for production of colored article of aluminum or aluminum alloy |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53128547A (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-09 | Fuji Satsushi Kogyo Kk | Elementary color coloring method of aluminium or aluminium alloy |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP3401387A patent/JPS63203795A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53128547A (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-09 | Fuji Satsushi Kogyo Kk | Elementary color coloring method of aluminium or aluminium alloy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5334297A (en) * | 1991-09-30 | 1994-08-02 | Yoshida Kogyo K.K. | Method for production of colored article of aluminum or aluminum alloy |
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