KR850001214B1 - Method for producing colored aluminum articles - Google Patents

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닛뽄 케이킨조꾸 가부시기 가이샤
마쯔나가 요시마사
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Abstract

The surface of an Aluminum article is coated with an anodic oxidation film by a conventional method. The bottom of the pores of the anodic oxidation film are enlarged in order to obtain the coloring which changes according to the interference effect of light. After the reforming treatment, the Al articles receive a preliminary electrolytic treatment, and then, the anode Al articles are sent through the electrolytic coloring treatment via an electrolytic bath, which contains a metallic base and direct current.

Description

빛의 간섭작용을 이용한 착색알루미늄재(colored aluminum article)의 제조방법Manufacturing method of colored aluminum article using interference of light

제1도는 실시예 1과 비교예 1의 실험에 사용되는 굴곡판의 개략적인 투시도.1 is a schematic perspective view of a flexure plate used in the experiments of Example 1 and Comparative Example 1.

제2(a)도 및 제2(b)도는 각각의 전해 착색 처리시 인가되는 펄스전압의 패턴을 도시하는 선도.2 (a) and 2 (b) are diagrams showing patterns of pulse voltages applied during respective electrolytic coloring processes.

본 발명은 원색계통의 착색양극 산화피막을 가진 알루미늄재(材)의 제조방법, 특히 미리 통상 방법에 의한 양극 산화피막을 실시한 알루미늄에 양극 산화피막 세공(細孔)의 개질(改質)처리를 실시하여, 전해 착색처리를 행하는 것에 의하여 빛의 간섭작용에 의거한 착색알루미늄재를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention provides a method for producing an aluminum material having a primary color pigmented anodized film, in particular, anodization of the anodized film pores on aluminum which has been subjected to anodized film by a conventional method in advance. The present invention relates to a method for producing a colored aluminum material based on interference of light by performing electrolytic coloring.

근년에, 차량, 간축제, 외장재 등에 널리 착색 알루미늄재가 사용되게 되었으나, 이들 용도에 사용되는 착색알루미늄재에는 내후성, 즉 장기간 일광이나 풍우에 노출되어 있어도 퇴색 또는 변색되지 않는 것이 요구되며, 따라서 이와 같은 내후성이 우수한 착색방법으로서, 미리 양극 산화피막을 베푼 알루미늄재를 한쪽극으로 하여, 이것을 니켈, 주석, 코발트와 같은 금속의 가용성염을 함유한 전해욕 중에서 교루 전해시키거나, 혹은 이것을 음극으로 하여, 직류전해시키는 것에 의하여 양극 산화피막의 세공중에 금속염의 전해생성물을 침강부착 시켜서, 피막을 금속염의 종류에 따른 색으로 착색시키는 소위 금속염 전해 착색 방법이 행하여 지고 있다.In recent years, colored aluminum materials have been widely used in vehicles, shrinking agents, exterior materials, and the like, but the colored aluminum materials used for these applications are required to be weather resistant, that is, they do not fade or discolor even after long-term exposure to sunlight or wind and rain. As a coloring method excellent in weatherability, the aluminum material which previously gave an anodized film is made into one pole, and this is electrolyzed in the electrolytic bath containing soluble salts of metals, such as nickel, tin, and cobalt, or it is made into a cathode, A so-called metal salt electrolytic coloring method is performed in which electrolytic products of metal salts are sedimented and deposited in the pores of the anodized film by direct current electrolysis, and the coatings are colored with the color according to the type of metal salt.

그런데 종래의 전해 착색 방법에 있어서는 전해 착색에 의하여 얻어지는 피막의 색조가 기본적으로 욕중에 함유되는 금속염의 종류에 의하여 정해지며, 전해조건을 약간만 변화시켜도 색조가 농후하고 담색화되기 때문에 공업적으로는 회색계통, 청동색계통, 흑색계통 등 색채가 단조롭고 어두운색 계통을 주체로 하는 것에 한정되어, 밝은색 계통을 포함한 다양한 종류의 착색 알루미늄재를 얻을 수가 없었다. 또 색상이 다른 착색 알루미늄재를 얻기 위하여는 일일이 전해욕중에 함유되는 금속염의 종류를 변경시킬 필요가 있는 등의 번잡한 문제도 있었다.By the way, in the conventional electrolytic coloring method, the color tone of the film obtained by electrolytic coloring is basically determined by the type of metal salt contained in the bath, and industrially gray because the color tone is rich and pale even if the electrolytic conditions are slightly changed. It was limited to monochromatic and dark color systems such as color system, bronze system, and black system, and various kinds of colored aluminum materials including light system could not be obtained. In addition, in order to obtain a colored aluminum material having a different color, there is also a complicated problem such as the need to change the type of metal salt contained in the electrolytic bath.

근년에 이와같은 종래의 전해 착색방법의 결점을 보충하는 것으로서, 미합중국 특허 제4,066,816호, 일본국 특공소 54-13860호, 특공소 54-23658호에 개시되는 것과 같이, 단일한 금속염 합유전해욕을 사용하여 전해시간을 조정하는 것만으로 밝은색 계통의 극히 광범위한 색조를 가진 알루미늄재를 얻는 방법이 개발되었다.In recent years, as a supplement to the drawbacks of such conventional electrolytic coloring methods, as disclosed in U.S. Patent No. 4,066,816, Japanese Patent Application No. 54-13860, Japanese Patent Application No. 54-23658, A method of obtaining an aluminum material having an extremely broad color tone of a light color system has been developed by simply adjusting the electrolysis time.

이 방법은 기본적으로는 양극 산화피막을 베푼 알루미늄재에 금속염에 의한 전해착색 처리를 실시함에 앞어서, 양극 산화 피막의 개질처리를 행하여, 적어도 금속염의 전해 석출물이 침강 부착되는 피막세공 바닥부분의 용적을 확대시키는 것에 의하여 전해 착색시에 있어서의 금속염 전해 석출물의 침강부착층의 두께를 얇게하고, 배리어(barrier)층의 기저부(基底部)에서 침강부착부의 상면 까지의 높이를 가시광선(可視光線)의 파장과 대략 동일한 정도로 갖추게 하는 것에 의하여, 빛의 간섭작용에 의한 착색을 얻으려고 하는 것으로서, 이 방법에 의할 때에는 전해처리 시간의 길이의 변화, 즉 석출물의 침강부착층의 두께의 변화에 의하여, 자색, 남색, 청색, 녹색, 황색, 주황색, 적색의 순으로 빛의 간섭에 의거한 여러 가지의 원색계통의 밝은 색소의 착색 알루미늄재가 어더지므로, 종래의 착색방법에 비하여는 훨씬, 색채의 종류도 풍부할뿐만 아니라, 동일 금속염 함유전해욕에 의하여 희망하는 여러 가지 색조의 알루미늄재를 얻을 수 있으므로 경제적으로도 극히 유리하지만, 또 한편에 있어서 방법은 전해시간 경과에 대한 색상변화 속도가 너무 빠르기 때문에 정확하게 희망하는 색을 얻기 위한 "배색"이 곤란하며, 또 특히 복잡한 형상을 가진 알루미늄재에 간섭색에 의거한 착색처리를 실시하고저 할 경우에는 알루미늄재의 형상에 의거한 대극(對極)거리의 변화에 의하여 전류분해가 불균일하게 되어 부분적으로 "색불균일"이 생기는 등 균일한 색조의 알루미늄재를 안정하게 얻는 것이 곤란하였다.This method basically performs an anodizing treatment on the aluminum material on which the anodized film has been subjected to electrolytic coloring, followed by reforming of the anodizing film, and at least the volume of the bottom portion of the coated work where the electrolytic precipitate of the metal salt precipitates. The thickness of the sedimentation-adhesion layer of the metal salt electrolytic precipitate at the time of electrolytic coloring is made thin, and the height from the base part of the barrier layer to the upper surface of the sedimentation-adhesion part is enlarged by visible light. It is intended to obtain coloring due to the interference of light by making it approximately equal to the wavelength of, and according to this method, the change of the length of the electrolytic treatment time, that is, the change of the thickness of the precipitate deposit layer of the precipitate Bright pigments of various primary colors based on light interference in the order of purple, indigo, blue, green, yellow, orange and red Since the colored aluminum material is messed up, it is much more economical than the conventional coloring method because it is not only rich in kinds of colors, but also an aluminum material having various desired color shades can be obtained by the same metal salt-containing electrolytic bath. On the other hand, the method is difficult to "color" in order to obtain a precisely desired color because the color change rate is so fast that the electrolysis time elapses, and in particular, the aluminum material having a complicated shape is subjected to the coloring based on the interference color. In the case of lowering, it is difficult to stably obtain an aluminum material of uniform color tone, such as uneven current decomposition due to a change in the counter electrode distance based on the shape of the aluminum material, causing partial color unevenness.

이와 같은 간섭색 전해착색 방법에 의한 착색 알루미늄재에 있어서의 색조의 불균일성이나 불안정성을 해소하는 방법으로서, 예를 들면 일본국 특개소 53-128547호에는 간섭색 착색을 위한 양극 산화피막의 개질처리와 전해착색처리의 중간처리로서, 베리어형 산화피막처리를 행하고, 그런 후에 금속염 함유전해욕을 사용한 교류전해 착색처리를 실시하는 것이 기재되어 있다.As a method of eliminating the unevenness and instability of the color tone in the colored aluminum material by such an interference color electrolytic coloring method, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-128547 discloses an anodized film for electrochromic coloring and electrolytic coloring. As an intermediate treatment of the treatment, it is described that the barrier oxide coating treatment is performed, and then the alternating electrolytic coloring treatment using a metal salt-containing electrolytic bath is described.

이 방법은 알루미늄재에 중간적으로 배리어형산화 피막처리를 실시하는 거세 의하여 양극 산화피막 전체에 걸쳐서 배리어층의 보강을 함과 동시에 전류가 통하기 쉬운 알루미늄재 부분, 즉 금속염 전해착새을 행함에 있어서, 다른 부분에 비하여 착색속도가 빠르고 색조의 이동이 진해되기 쉬운 부분에 우선적으로 두꺼운 막의 배리어 피막을 생성시키는 것에 의하여 다음의 전해처리시에 있어서의 전류분포의 균일화를 도모하여 색조를 균일화시킴과 동시에, 전체적으로 착색속도를 저하시키려고 하는 것이나, 상기한 방법에 있어서는 금속염에 의한 전해착색을 실시함에 있어서 교류를 사용하기 때문에 전압치-전류치의 상대변화가 심하고, 따라서 전해시간과 알루미늄재의 색조변화관계를 적정하게 포착하여 소망하는 색조의 알루미늄재를 안정하게 얻기 위하여는 극히 복잡한 전해조건의 설정을 행하지 않으면 안되었다.In this method, the barrier layer is applied to the aluminum material in an intermediate manner, thereby reinforcing the barrier layer over the entire anodized film and performing a portion of the aluminum material, ie, metal salt electrolytic deposition, which is easily passed through the current. By forming a barrier film of a thick film preferentially in a portion where the coloring speed is faster than that of other parts and where color shifts tend to be darker, the current distribution during the next electrolytic treatment is made uniform, and the color tone is uniform. In order to reduce the coloring speed as a whole, in the above-described method, since the alternating current is used in carrying out electrolytic coloring by metal salts, the relative change in voltage value and current value is severe, so that the relationship between the electrolysis time and the color tone change of the aluminum material is appropriate. Capture and stabilize the aluminum material of the desired color tone In order to obtain it must have been subjected to is extremely complex set of electrolysis conditions.

발명자들은 비교적 전류치 제어가 용이한 직류에 의한 금극전해 착색방법에 주목하여, 배리어층 조정후의 알루미늄재를 음극으로 하고, 금속염 함유전해욕 중에서 저전류밀도로 정(定) 전류직류 전해를 행하는 것에 의하여 균일한 색조의 알루미늄재를 비교적 완만한 색조변화에 의하여 제어성이 좋게 착색시키는 것에 성공하였다. 이 방법은 전압제어에 의하지 않을 수 없는 교류전해 방법과는 달라서, 전해에 기여하는 전기량의 관리가 용이하기 때문에 간섭색 전해착색과 같이 전해전류의 통전량의 변화에 의하여 색조가 미묘하게 변화되는 착색방법에 있어서는, "배색"이 용이하고 안정하게 목적으로 하는 색조의 알루미늄재를 재현성 있게 얻을 수가 있으나, 얻어진 착색피막에 왕왕전해중에 피막이 극부적으로 파괴되는 소위 스포올링(spalling)이 발생하고, 또 원인불명의 색의 탁해짐을 볼 수 있었다.The inventors pay attention to the method of coloring the positive electrode by the direct current, which is relatively easy to control the current value, by using the aluminum material after the adjustment of the barrier layer as the cathode, and performing constant current direct current electrolysis at low current density in the metal salt-containing electrolytic bath. It succeeded in coloring the aluminum material of uniform color tone with controllability by comparatively gentle color change. This method is different from the alternating current electrolytic method, which must be controlled by voltage control. Therefore, it is easy to manage the amount of electricity contributing to electrolysis. In the present invention, an aluminum material having a desired color tone can be easily and stably reproduced, but a so-called spalling occurs in which the film is extremely destroyed during the king's electrolysis. I could see the turbidity of the unknown color.

발명자들은 다시 연구를 거듭한 결과, 전해착색시에 상기한 음극 직류전류에 간헐적으로 정(정) 방향의 펄스전류를 부가할 때에는 알루미늄재에 있어서의, 착색의 균일성이나 색조의 안정성이 손상되지 않고 스포올링의 발생이나 색의 탁해짐을 방지할 수 있다는 것을 발견하였다.As a result of their studies, the inventors have found that the uniformity of the coloring and the stability of the color tone in the aluminum material are not impaired when the pulse current in the positive direction is intermittently added to the above-described cathode DC current during electrolytic coloring. It has been found that it is possible to prevent the occurrence of sporling and the turbidity of the color.

즉, 본 발명은 미리 통상 방법에 의한 양극 산화피막을 베푼 알루미늄재에 전해착색처리에 의하여 빛의 간섭작용에 의거한 착색이 얻어지도록 양극산화 피막의 세공의 개질처리를 행하고, 그런 후에 전해착색처리를 실시할때에, 먼저 개질처리후의 알루미늄재를 양극으로 하여, 잠시 배리어층의 조정을 위한 예비전해처리를 실시하고, 이어서 이것을 음극으로 하여서 금속염을 함유한 전해욕 중에서 정(정)의 펄스전류가 부가한 직류전류에 의하여 전해착색 시키는 것을 특징으로 하는 빛의 간섭작용을 이용한 착색알루미늄재의 제조 방법이다.That is, according to the present invention, the pores of the anodized film are reformed so that coloring based on the interference effect of light is obtained by electrolytic coloring on the aluminum material which has been subjected to the anodized film by a conventional method in advance. In carrying out, firstly, the aluminum material after the reforming treatment is used as the anode, and preliminary electrolytic treatment for the adjustment of the barrier layer is performed for a while, and then, as the cathode, a positive pulse current in the electrolytic bath containing the metal salt. Electrolytic coloring by the addition of a direct current is a method for producing a colored aluminum material using the interference of light.

본 발명에 의할 때에는 종래 빛의 간섭작용에 의거한 알루미늄재의 전해착색을 실시함에 있어서, 대단히 곤란한 것으로 되어 있든 알루미늄재의 형상에 의거한 색조의 불균일성의 개선 및 전해착색 기간의 경과에 의거한 색조의 추이(推移)에 의한 "배색"의 곤란성을 간단한 방법으로 개선 극복하고, 균일한 색조의 착색 알루미늄재를 얻을 수가 있다.According to the present invention, in performing electrolytic coloring of an aluminum material based on conventional interference of light, it is very difficult to improve the nonuniformity of the color tone based on the shape of the aluminum material, and The difficulty of "coloring" due to transition can be improved and overcome by a simple method, and a colored aluminum material of uniform color tone can be obtained.

이하 본 발명에 방법에 대하여, 다시 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail again.

본 발명에 있어서는 먼저 통상방법에 따라서 얻어진 알루미늄 양극 산화피막재에 전해착색 처리에 의하여 빛의 간섭작용에 의거한 착색이 행하여 지도록 양극산화 피막의 개질처리를 하는 것이나, 여기에는 종래 이미 공포되고 있는 방법, 예를들면 양금 산화피막을 베푼 알루미늄재를 인산 또는 크롬산을 주체로 하는 수용액 중에서 전해처리를 실시하는 것에 의하여 행하여진다.In the present invention, first, the anodizing film is modified so that the aluminum anodized film material obtained according to a conventional method is subjected to electrochromic treatment to perform coloring based on the interference of light. For example, it is performed by electrolytic treatment of the aluminum material which gave the gold oxide film in the aqueous solution mainly containing phosphoric acid or chromic acid.

이와 같은 피막개질 처리를 실시하는 것에 의하여 적어도 금속염 전해착색 처리에 있어서 금속염 전해 석출물이 침강 부착되는 피막세공의 저부 용적이 그대로 확대, 또는 분기된 모양으로 확대되어, 이후의 전해 착색 처리에 의하여 금속염 전해 석출물이 세공저부에 엷게 확산된 층으로서 침강 부착시키는 것에 의하여, 전해시간의 경과와 더불어 자색에서 적색까지의 스펙트럼순의 따른 빛의 간접작용에 의거한 발색을 얻게된다.By performing such a film-forming treatment, the bottom volume of the coating work in which the metal salt electrolytic precipitate precipitates and precipitates at least in the metal salt electrolytic coloring process is enlarged or branched into shape, and the metal salt is electrolyzed by subsequent electrolytic coloring treatment. By sedimentation and deposition of the precipitate as a thinly diffused layer on the bottom of the pores, color development is obtained based on the indirect action of light in spectral order from purple to red with the passage of the electrolysis time.

본 발명에 있어서는 상기와 같이 피막세공의 개질처리를 실시한 알루미늄재에 대하여 전해착색 처리를 실시함에 있어서 이것을 양극으로 하여서 배리어층의 조정을 위한 예비전해 처리를 실시하는 것이나, 여기에 사용되는 전해욕은, 다음에 행하여지는 전해착색 처리와 동일한 금속염 함유 전해욕을 사용하여도 된다. 그러나, 반드시 동일한 전해욕을 사용할 필요는 없고, 배리어층의 생성능력을 가지는 전해욕이면 된다.In the present invention, when electrolytic coloring treatment is performed on the aluminum material subjected to the film-forming reforming treatment as described above, the electrolytic bath used for the adjustment of the barrier layer using this as an anode is used. You may use the metal salt containing electrolytic bath similar to the electrolytic coloring process performed next. However, it is not necessary to necessarily use the same electrolytic bath, and an electrolytic bath having a capability of generating a barrier layer may be used.

이와 같은 전해욕의 예로서는 붕산, 붕사, 붕산암모늄, 주석산암모늄, 인산암모늄, 구연산 등의 묽은 수용액 또는 이들 수용액에 적절한 금속염을 용해시킨 욕등이 사용된다.As an example of such an electrolytic bath, a dilute aqueous solution such as boric acid, borax, ammonium borate, ammonium stannate, ammonium phosphate, citric acid or a bath in which a suitable metal salt is dissolved in these aqueous solutions is used.

예비전에 처리에 있어서의 양극 전류밀도는 3A/dm2정도까지는 허용되나, 일반적으로 0.05-0.5A/dm2정도에서 행하는 것이 적당하다.In the pretreatment process, the anode current density in the treatment is allowed up to about 3 A / dm 2 , but in general, it is appropriate to carry out at about 0.05-0.5 A / dm 2 .

전해시간은 전류밀도에 따라서도 다르나, 이 처리는 본래 다음의 전해착색 처리시에, 알루미늄재 각 부에 있어서의 전류분포의 균일화를 도모하는 것을 목적으로 하는것이므로, 그 목적이 달성되는 범위에서 될 수 있는대로 단시간의 통전이 바람직하며, 많아도 2분 이하, 일반적으로 전류밀도 0.05-0.5A/dm2에서 10-60초 정도 행하는 것에 의하여 충분히 그 목저이 달성된다.Although the electrolysis time varies depending on the current density, this treatment is intended to achieve a uniform current distribution in each part of the aluminum material during the next electrochromic treatment. As short as possible, energization for a short time is preferred, and the width is sufficiently achieved by performing at most 2 minutes or less, generally at about 10-60 seconds at a current density of 0.05-0.5 A / dm 2 .

예비전해 처리를 끝내 알루미늄재는 이것을 음극으로 하여서 금속염 전해욕중에서 전해 착색을 실시하는 것이나, 이 전해욕으로서는 니켈, 코발트, 등 주석 기카 종래 이런 종류의 금속염에 의한 전해 착색방법에 사용되고 있는 금속염의 수용액을 사용할 수 있다. 욕을 함유하는 금속염의 종류에 따라서도 다르지만, 황산, 붕산과 같은 무기산 도는 주석산, 구연산과 같은 유기산에 의하여 약한산성으로 유지되는 것이 바람직하다.After preliminary electrolytic treatment, the aluminum material is electrolytically colored in a metal salt electrolytic bath using the cathode as an anode, and as the electrolytic bath, nickel, cobalt, etc. are used as an aqueous solution of metal salts conventionally used for electrolytic coloring by this type of metal salt. Can be used. Although it depends also on the kind of metal salt containing a bath, it is preferable to remain weakly acidic by inorganic acids, such as sulfuric acid and boric acid, or organic acids, such as tartaric acid and citric acid.

전해착색은, 음극으로서의 알루미늄재에 제2도에 도시된 바와 같은 펄스 전류를 부가시킨 직류전류를 통전시켜서 행하게 된다. 제2a도 및 제2b도는 본 발명의 전해 착색처리 방법에 사용되는 펄스 전류를 부가시키는 직류전류의 파형을 도시하는 것으로서, 가로축은 전해시간, 세로축은 전류치를 나타낸다. 물론 파형은 도면에 도시된 것으로 국한되지 않고 다른형태의 것도 사용할 수 있다. 또한, 통전량의 관리를 용이하게 하기 위하여 정(定)전류 제어에 의한 통전을 행하는 것이 좋은데, 이 경우에 전해착색시에 있어서의 색조변화에 속도를 완만하게 하여'배색"을 용이하게 하기 위하여선는 비교적 전류밀도의 약간 낮게 잡는 것이 바람직하며, 알루미늄재의 음극시에 있어서의 부(負)의 전류밀도는 1A/dm2정도이하, 바람직하기는 0.05-0.5A/dm2정도로 하는 것이 적당하다.Electrolytic coloring is performed by energizing the DC current which added the pulse current as shown in FIG. 2 to the aluminum material as a cathode. 2A and 2B show waveforms of a direct current for adding a pulse current used in the electrolytic coloring treatment method of the present invention, with the horizontal axis representing the electrolysis time and the vertical axis representing the current value. Of course, the waveform is not limited to that shown in the drawings, and other forms may be used. In addition, in order to facilitate the management of the amount of energization, it is preferable to conduct the energization by the constant current control. It is preferable to hold the wire at a relatively low current density, and the negative current density at the time of the cathode of the aluminum material is preferably about 1 A / dm 2 or less, preferably about 0.05-0.5 A / dm 2 .

또 펄스전류는 음극으로서의 알루미늄재로 부터 대극으로 향하여 단속적으로 정방향이 순간전류가 흐르도록 부가되는 것이나, 이 경우의 펄스전류의 크기는 알루미늄재의 음극시에 흐르는 직류전류의 전류치와 대략 동일한 정도가 되도록 하면 된다.The pulse current is added so that the positive current flows intermittently in the positive direction from the aluminum material as the cathode toward the counter electrode, but the magnitude of the pulse current in this case is about the same as the current value of the DC current flowing at the cathode of the aluminum material. Just do it.

펄스전류의 부가빈도, 즉 단위시간당의 부가수 및 정부시간비율, 즉 펄스전류를 부가사는 것에 의하여 알루미늄재가 순간적으로 양극으로 되어서 정방향의 전류가 흐르는 시간 ta와 알루미늄재가 음극으로 되어서 부방향의 전류가 흐르고 있는 시간 tc의 비율 ta/tc의 각각을 적절하게 제어하는 것은 스포올링이나 색조의 탁해짐을 억제하고, 또한 알루미늄재의 착색의 균일성, 안정성을 유지하기 위하여 중요한 것이다.The addition frequency of the pulse current, that is, the number of additions per unit time and the government time ratio, i.e., the addition of the pulse current, causes the aluminum material to become an anode momentarily and the time ta in which the current flows in the positive direction, and the aluminum material becomes the cathode. It is important to appropriately control each of the ratio ta / tc of the flowing time tc to suppress spoiling and color tone, and to maintain uniformity and stability of coloring of the aluminum material.

실험에 의하면 플스전류의 부가의 빈도는 200-2600회/분 정도, 바람직하기는 300-1800회/분의 범위에서 또 정부시간비율 ta/tc는 0.3이하, 바람직하기는 0.01-0.15의 범위에서 적절히 선정하면 된다.According to the experiment, the frequency of addition of the plural current is in the range of 200-2600 times / minute, preferably in the range of 300-1800 times / minute, and the government time ratio ta / tc is 0.3 or less, preferably in the range of 0.01-0.15. You may select appropriately.

펄스전류의 부가빈도 및 정부시간 비율이 상기한 범위보다 현저하게 작을 때에는 스포올링, 색조의 탁해짐에 대한 개선효과를 얻을 수 없고, 또 부가빈도 및 정부시간비율이 상기한 범위보다 현저하게 클 때에는 전해착색의 진행이 극도로 저하되어, 도리어 균일한 착색을 얻을 수 없을 때가 있다.When the addition frequency and the government time ratio of the pulse current are significantly smaller than the above ranges, the improvement effect of spoiling and color tone cannot be obtained, and when the addition frequency and the government time ratio are significantly larger than the above range. The progress of electrolytic coloring is extremely low, and uniform coloring may not be obtained at all.

전해착색의 진행에 따라서, 알루미늄재는 자색, 남색, 청색, 녹색, 황색, 주황색, 적색의 각 색계통으로 순차로 색조가 변화되므로 소망하는 색조로 된 곳에서 전해를 정지시키면 된다.As the electrolytic coloring progresses, the aluminum material is sequentially changed in color to purple, indigo blue, blue, green, yellow, orange, and red, so that electrolysis may be stopped at a desired color tone.

또한 전해 착색을 끝낸 알루미늄재는, 수세후, 필요에 따라서, 고온 수증기 또는 고온 수침지에 의한 봉함처리, 또는 전착도장(電着塗裝)클리어 래커 등에 의한 표면도장이 실시된다.In addition, the aluminum material which finished electrolytic coloring is surface-sealed by the sealing process by high temperature steam or high temperature immersion paper, or electrodeposition coating lacquer etc. after washing with water as needed.

이상 기술한 바와 같이 본 발명 방법에 의할 때에는 간섭색 발색을 위한 양극 산화피막 세공의 개질 처리를 실시한 알루미늄재에 대하여, 금속염에 의한 전해 착색처리를 실시하고, 간섭색에 의거한 착색 알루미늄재를 얻을 때에, 알루미늄재의 배리어층 조정을 위한 예비전해 처리를 실시하고, 그런 후에, 알루미늄재를 음극으로 하고, 정의펄스전류를 부가한 전류제어에 의한 직류전류를 통전시키는 것에 의하여, 스포올링, 색조의 탁해짐을 생기게 하는 일없이 균일하고 또한 안정된 색조의 원색계통 착색 알루미늄재를 얻을 수가 있으므로, 그 공업적 가치는 큰 것이다.As described above, according to the method of the present invention, when the aluminum material subjected to the modification treatment of the anodized pores for the color development of the interference color is subjected to electrolytic coloring treatment with a metal salt to obtain a colored aluminum material based on the interference color. After carrying out preliminary electrolytic treatment for the adjustment of the barrier layer of the aluminum material, afterwards, the sputtering and color tone become turbid by energizing a DC current by current control with the aluminum material as a cathode and a positive pulse current added thereto. Since the primary color system coloring aluminum material of a uniform and stable color tone can be obtained without producing | generating, the industrial value is large.

이하, 본 발명의 실시예에 관해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described.

[실시예 1]Example 1

알루미늄재로서 JISA-1100의 제1도에 표시한 바와 같은 굴곡판(길이 l ; 200mm, 폭 W : 300mm, 표면 A의 폭 100mm, 표면 B의 폭 100mm, 표면 A'의 폭 100mm, 표면 A와 B의 깊이의 차 100mm)을 사용하여, 이것을 15% 황산욕중에서, 전류밀도 1A/dm2의 직류전류에 의하여 양극산화 처리하여서, 표면에 평균 15μ의 양극산화 피막을 형성시켰다.As an aluminum material, a bending plate as shown in FIG. 1 of JISA-1100 (length l; 200 mm, width W: 300 mm, surface A width 100 mm, surface B width 100 mm, surface A 'width 100 mm, surface A and Using a difference of depth of B of 100 mm), this was anodized by a DC current having a current density of 1 A / dm 2 in a 15% sulfuric acid bath to form an average of 15 탆 anodized film on the surface.

다음에 상기한 양극 산화피막을 실시한 알루미늄재를 한쪽 극(極)으로 하고, 대극(對極)으로서 탄속극을 사용하여서, 100g/l의 인산욕중에서 10V의 교류전류로서 3분간 전해처리를 실시하여 양극산화 피막세공의 개질처리를 한 후, 이 알루미늄재를 양극으로 하고, 대극으로서 탄소극을 사용하여, 다음 조성과 같은 니켈염 전해욕 중에서, 양극전류밀도 0.2A/dm2에서 30초간 직류전류로 예비 처리를 행하였다.Next, the aluminum material subjected to the anodization described above was used as one pole, and the carbonaceous electrode was used as the counter electrode, and electrolytic treatment was performed for 10 minutes with an alternating current of 10 V in a 100 g / l phosphoric acid bath. After the anodic oxidation coating was reformed, the aluminum material was used as the anode, and the carbon electrode was used as the counter electrode. In a nickel salt electrolytic bath having the following composition, a direct current was applied for 30 seconds at an anode current density of 0.2 A / dm 2 . Pretreatment was performed with an electric current.

욕조성Bathtub

황 산 니 켈 NiSO2·6H2O 30g/lNickel Sulfate NiSO 2 6H 2 O 30 g / l

황 산 마 그 네 슘 MgSO4·7H2O 10g/lMagnesium Sulphate MgSO 4 7 H 2 O 10 g / l

붕 산 H3BO330g/lBoric acid H 3 BO 3 30 g / l

주석산 10g/lTartaric acid 10g / l

물 잔 부Glass of water

이어서, 상기한 예비 전해처리를 실시한 알루미늄재를 음극으로 하고, 대극으로서 탄소극을 사용하여서, 예비전해 처리에 있어서의 동일한 조성의 니켈염 전해욕 중에서, 펄스전류를 부가한 직류전류에 의한 전해착색을 행하였다.Subsequently, electrolytic coloring by DC current in which a pulse current was added in a nickel salt electrolytic bath of the same composition in the preliminary electrolytic treatment using the aluminum material subjected to the preliminary electrolytic treatment as a cathode and a carbon electrode as a counter electrode. Was performed.

전해착색에 있어서의 전해조건은 다음과 같았다.The electrolytic conditions in electrolytic coloring were as follows.

전해착색의 조건Electrochromic condition

펄스빈도 300회/분Pulse frequency 300 times / min

ta/tc비율 0.10ta / tc ratio 0.10

음극전류밀도 0.1A/dm2 Cathode Current Density 0.1A / dm 2

양극전류밀도펄스 0.1A/dm2 Anode Current Density Pulse 0.1A / dm 2

욕온도 25℃Bath temperature 25 ℃

전해는 스포올링 현상을 수반하는 일 없이 행하여진다. 통전시간과 피막의 색조 관계를 제1표에 표시하였다.Electrolysis is performed without accompanying the sporling phenomenon. The relationship between the energization time and the color tone of the film is shown in the first table.

[제1표][Table 1]

Figure kpo00001
Figure kpo00001

[비교예 1]Comparative Example 1

실시예 1과 동일한 알루미늄재에 대하여, 실시예 1과 동일하게 하여서 양극산화 피막처리, 피막세공의 개질처리를 행하고, 이어서 예비전해 처리를 행하는 일없이, 실시예 1과 동일한 조성의 금속염 전해욕 중에서 15V의 극간전압으로 교류전해를 행하였으나, 통전시간 4분으로 표면 A(A')은 짙은 적자색, 표면 B는 엷은 브론즈색으로 되어 표면 A(A')와 표면 B의 색조는 전혀 다른 것이 없었다.In the same manner as in Example 1, the same aluminum material as in Example 1 was subjected to the anodizing film treatment and the coating pore reforming treatment, and then to preliminary electrolytic treatment in a metal salt electrolytic bath having the same composition as in Example 1. Alternating current was carried out with a 15V pole voltage, but at 4 minutes of energization, the surface A (A ') became deep reddish purple and the surface B became pale bronze, and the color of the surface A (A') and surface B was not different at all. .

[실시예 2]Example 2

알루미늄재로서 JISA-1100판재(150mm×150mm)를 사용하고, 실시예 1과 동일한 조건으로 양극 산화피막처리와 피막세공의 개질처리를 실시한 후, 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 착색 전해처리욕을 사용하여 알루미늄재를 양극으로 하여서 양극전류밀도 0.15A/dm2에서 45초간 직류전류를 통전하여서, 예비전해 처리를 실시하였다. 이어서 전원을 변환시켜, 알루미늄재를 음극으로 하여서, 다음 조건으로 펄스전류를 부가한 직류전류를 통전시키는 것에 의하여 전해착색을 행하였다.JISA-1100 plate material (150 mm x 150 mm) was used as the aluminum material, and the same color electrolytic treatment bath as used in Example 1 was used after anodizing and modifying the coating work under the same conditions as in Example 1. Using a aluminum material as the anode, a direct current was conducted at a cathode current density of 0.15 A / dm 2 for 45 seconds, and preliminary electrolytic treatment was performed. Subsequently, electrolytic coloring was performed by switching a power supply, making an aluminum material the cathode, and energizing the direct current which added the pulse current on the following conditions.

전해착색조건Electrolytic Coloring Condition

펄스빈도 600회/분Pulse frequency 600 times / min

ta/tc비율 0.10ta / tc ratio 0.10

음극전류밀도 0.1A/dm2 Cathode Current Density 0.1A / dm 2

양극전류밀도펄스 0.1A/dm2 Anode Current Density Pulse 0.1A / dm 2

욕온도 25℃Bath temperature 25 ℃

통전시간과 색조의 관계를 제2표에 표시하였다.The relationship between energization time and color tone is shown in the 2nd table | surface.

[제2표][Table 2]

Figure kpo00002
Figure kpo00002

제2표에서 알 수 있는 것과 같이 비교예 2즉 종래의 간섭색에 의한 전해 착색을 행한 것은 착색의 균일성이 적고, 또한 색조의 변화가 빨라서 소망하는 색조를 얻기 위한 "배색"이 곤란하였다.As can be seen from Table 2, Comparative Example 2, that is, electrolytic coloring using a conventional interference color, had little uniformity in coloration and a rapid change in color tone, making it difficult to "color" to obtain a desired color tone.

[실시예 3]Example 3

알루미늄 재로서 JISA-6063의 압출형제(외측 치수 50mm×100mm×12mm 단면 H형)를 사용하고, 이것을 15% 황산욕중에서, 전류밀도 1A/dm2의 직류전류에 의하여 양극산화 처리하여, 표면에 평균 20μ의 양극산화피막을 형성시켰다.An extrusion material of JISA-6063 (outer dimension 50 mm x 100 mm x 12 mm cross-section H type) was used as the aluminum material, which was anodized by a DC current having a current density of 1 A / dm 2 in a 15% sulfuric acid bath, An average of 20 µ anodized film was formed.

다음에 이것을 한쪽 극으로 하고, 대극을 사용하여 120g/l의 인산욕 중에서 10V, 2분간의 교류 전해를 행한 후, 이어서 이것을 양극으로 하여서 20V, 1분간 양극 직류전류를 통전하여 피막 세공의 개질처리를 행하였다.Next, this electrode was made into one pole, and 10 V for 2 minutes in alternating electrolysis in a 120 g / l phosphoric acid bath using a counter electrode, followed by an anode DC current for 20 minutes for 1 minute to be used as a positive electrode to reform the coating pores. Was performed.

다음에 이 알루미늄재를 양극으로 하고. 대극으로서 사용하여서, 다음 조성의 니켈염, 코발트염의 혼합전해욕중에서, 양극 전류밀도 0.15A/dm2에서 32초간 직류전류를 통전시키는 것에 의하여 예비전해 처리를 행하였다.Next, this aluminum material is used as the anode. Using as a counter electrode, preliminary electrolytic treatment was performed by energizing a DC current for 32 seconds at a cathode current density of 0.15 A / dm 2 in a mixed electrolyte bath of nickel salt and cobalt salt of the following composition.

욕조성Bathtub

황 산 니 켈 NiSO4·6H2O 30g/lNickel Sulfate NiSO 4 / 6H 2 O 30 g / l

황 산 암 모 늄 (NH4)2SO450g/lAmmonium Sulfate (NH 4 ) 2 SO 4 50g / l

붕 산 H3BO340g/lBoric acid H 3 BO 3 40 g / l

물 잔 부Glass of water

이어서 예비 전해처리를 실시한 알루미늄재를 음극으로 하고, 대극으로서 탄소극을 사용하여서, 예비전해 처리에 있어서의 동일한 조성의 전해욕 중에서, 정의 펄스전류를 부가한 직류전류에 의한 전해 착색을 행하였다.Subsequently, electrolytic coloring by direct current with the addition of a positive pulse current was performed in an electrolytic bath of the same composition in the preliminary electrolytic treatment, using the aluminum material subjected to the preliminary electrolysis as a cathode, and using a carbon electrode as the counter electrode.

전해착색의조건Electrochromic condition

펄스빈도 420회/분Pulse frequency 420 times / min

ta/tc비율 0.12ta / tc ratio 0.12

음극전류밀도 0.15A/dm2 Cathode Current Density 0.15A / dm 2

양극전류밀도펄스 0.12A/dm2 Anode Current Density Pulse 0.12A / dm 2

욕온도 25℃Bath temperature 25 ℃

전해는 스포올링 현상을 수반함이 없이 진행되었다. 전류공급의 지속시간과 착색의 관계는 제3표에 표시하였다. 착색변화의 모든 단계에서, 알루미늄재는 깨끗하고 청정한 착색을 얻을 수 있었다.Electrolysis was carried out without being accompanied by a spalling phenomenon. The relationship between the duration of the current supply and the coloration is shown in Table 3. At all stages of the color change, the aluminum material was able to obtain clean and clean coloration.

[비교예 3]Comparative Example 3

실시예 3에서 사용된 것과 동일한 알루미늄재를 전해처리를 하며, 피막의 세공의 개질처리와 예비전해 처리는 실시예 3의 조건과 동일하였다. 전해착색을 위한 차후의 처리에서 알루미늄재를 펄스전류를 부가시킴이 없이 실시예 3에서 사용된 전해조건과 동일하게 양극전류, 전해시켰다.The same aluminum material as used in Example 3 was subjected to electrolytic treatment, and the modification and pre-electrolytic treatment of the pores of the film were the same as those in Example 3. In subsequent processing for electrolytic coloring, the aluminum material was electrolyzed in the same manner as the electrolytic conditions used in Example 3 without adding a pulse current.

전해중 스포올링과 금속의 조잡한 전착이 발견되었다.During electrolysis, sporadic and coarse electrodeposition of metals was found.

이렇기 때문에 전해를 더 이상 계속할 수가 없었다.Because of this, the delivery could not continue anymore.

[제3표][Table 3]

Figure kpo00003
Figure kpo00003

Claims (1)

미리 통상방법에 의한 양극 산화피막을 실시한 알루미늄재의 전해 착색처리에 의하여 빛의 간섭작용에 의거한 착색을 얻을 수 있도록 양극 산화피막의 세공저부의 확대 처리를 실시하고, 그런 후에 저해 착색처리를 실시할때에, 먼저 개질처리후의 알루미늄재를 양극으로 하여, 잠시 베리어 층의 조정을 위한 예비 전해 처리를 실시하고, 이어서 이것을 음극으로 하여서 금속염을 함유한 전해욕중에서 정의 펄스전압을 인가한 직류전류에 의하여 전해착색시키는 것을 특징으로 하는 빛의 간섭작용을 이용한 착색 알루미늄재의 제조방법.An electrolytic coloring treatment of an aluminum material subjected to anodization in accordance with a conventional method is carried out to enlarge the pore bottom portion of the anodized coating in order to obtain coloring based on the interference of light, and then to perform inhibition coloring treatment. At this time, the aluminum material after the reforming treatment is first used as an anode, and preliminary electrolytic treatment is performed for the adjustment of the barrier layer for a while, and then, as a cathode, a direct current applied by applying a positive pulse voltage in an electrolytic bath containing a metal salt. A method for producing a colored aluminum material using the interference of light, characterized in that the electrolytic coloring.
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