JPH01205092A - 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

アルミニウムまたはアルミニウム合金の電解着色方法

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JPH01205092A
JPH01205092A JP2849088A JP2849088A JPH01205092A JP H01205092 A JPH01205092 A JP H01205092A JP 2849088 A JP2849088 A JP 2849088A JP 2849088 A JP2849088 A JP 2849088A JP H01205092 A JPH01205092 A JP H01205092A
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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。

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またはアルミニウム合金(以下単
に「アルミニウム」という。)の電解着色方法に関し、
詳しくは陽極酸化処理を施したアルミニウムを電解着色
するにあたって、まず正電圧波形の電圧を印加して予備
処理し、次いで特定の波形の電圧を印加して電解着色処
理することによって、アルミニウム表面に均一かつ美麗
な着色を効率よく施すことのできる方法に関する。
〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕従来か
らアルミニウムを電解着色するにあたって、付き廻り性
や着色速度を改善するために様々な方法が提案されてい
る。例えば着色の付き廻り性を改善するために、電解液
に様々な工夫をする方法(特公昭60−11119号公
報)、電解着色の際に加える電圧の昇圧あるいは印加の
仕方に工夫をする方法(特公昭54−2366’ 3号
公報(米国特許第4070255号明細書)、特公昭5
B−46557号公報、特開昭59−145798号公
報、特公昭49−34287号公報、特公昭52−49
408号公報、特公昭57−27953号公報、特公昭
53−4503号公報)、あるいは電解着色に先立って
特定の直流陽極電解を行う方法(特公昭54−1385
9号公報、特公昭54−25898号公報(米国特許第
4021315号明細書)、特公昭54−23664号
公報、特公昭5B−52037号公報(米国特許第43
16780号明細書)、特公昭58−39237号公報
)などがある。また、電解着色の着色速度を向上させる
ために、電解液に工夫を  。
する方法(特公昭60−11119号公報、特公昭54
−23663号公報)あるいは対極板に工夫をする方法
(特公昭60−13440号公報)などがある。
しかし、一般に電解着色法、特に交流電解着色法におい
ては、上述したような工夫では着色の際に、付き廻り性
と着色速度のいずれか一方は改善されるが、他方は充分
に改善されず、むしろ低下する傾向を示す。
特に、交流を抵抗やサイリスク制御して着色する方法(
特公昭53−4503号公報、特公昭49−34287
号公報−1特公昭57−27953号公報)は、バリヤ
ー層の調整工程を行わないため、充分な着色効果を発現
できないという問題がある。さらに、予めバリヤー層を
調整し、しかる後に正のパルス電圧を印加した直流電流
によって電解着色処理を行う特公昭58−52037号
公報(米国特許第4316780号明細書)に開示され
た方法は、電流の制御が掻めて煩雑となるとともに設備
費がかさみ、経済的に不利である。
そこで本発明者は上述の従来技術の欠点を克服し、付き
廻り性と着色速度の両者を同時に向上させることのでき
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、陽極酸化処理を施したアルミニウムを、正電
圧波形の電圧を印加して予備処理し、しかる後に特定の
非対称波形の電圧を印加して電解着色処理することによ
って、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ものである。
すなわち本発明は、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、金属塩を含有する電解着色
液中で電解着色するにあたり、前記電解着色液中あるい
は前記電解着色液と同等の電気伝導性を有する電解液中
で実質的に正電圧波形の電圧を印加して予備処理し、し
かる後に前記電解着色液中で正の電圧と負の電圧の印加
時間の比率が1:1〜3になるように制御された波形の
電圧を1秒間に1〜25回の割合で印加して電解着色す
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、その表面に陽極
酸化処理を施したものである。ここで行う陽極酸化処理
は従来から広く行われている方法でよ(、通常はアルミ
ニウムの表面を脱脂洗浄し、これを陽極として、またア
ルミニウム、グラファイト等を陰極として用い、硫酸、
シュウ酸、スルファミン酸などの酸性電解液中で直流通
電することにより行う。
本発明の方法では、上述の如く陽極酸化処理を施したア
ルミニウムを、電解着色処理するに先立って予備処理し
ておくことが必要である。予備処理を行う電解液は、後
続の電解着色処理で用いる電解着色液と必ずしも同じで
ある必要はなく、この電解着色液と同等の電気伝導性を
有する電解液であれば特に制限はない。しかしながら、
電解着色液中で予備処理すれば、同一電解浴にて予備処
理から電解着色処理までを連続して操作できるため、工
程が簡略化し工業的に有利である。
一般に、陽極酸化処理によって形成されるバリヤー層を
改質する場合、改質したバリヤー層が厚ければ厚い程、
陽極酸化時に形成したバリヤー層の電気的な抵抗が均一
化し、均一な電解着色が可能であるが、あまり厚すぎる
と電解着色時にピッティングが発生するという問題があ
る。
しかし、本発明の方法では予備処理後に行う電解着色処
理の段階で用いる電圧波形に工夫を施しているため、予
備処理によるバリヤー層の改質の程度はあまり問題にな
らない。すなわち、改質したバリヤー層が多少薄くても
、電解着色の付き廻り性は充分確保でき、また逆にやや
厚くなりすぎてもピンティングが発生するおそれはない
このような理由から、本発明の方法の予備処理では印加
する電圧は、実質的に正電圧波形を示すものであれば特
に制限はなく、直流の正波、三相を含む半波整流、同全
波整流等で充分である。また、実質的に正電圧波形とは
、用いる電圧波形の一周期に亘るすべてにおいて正電圧
を示す波形のみならず、若干の負電圧部分(例えば負電
圧/正電圧=0〜0.5)を有する波形をも含むもので
ある。ここで負電圧部分を有する波形の電圧を印加させ
ることにより、正電圧を高くすることができ、バリヤー
層の改質効果が高められる。またこの予備処理では、後
続の電解着色工程で用いる波形の正負を逆にした波形を
用いることもできるが、このような電圧波形を用いるこ
とは設備上便宜的な方法となる。
この予備処理の際の通電時間、印加すべき正電圧の大き
さ、その昇圧速度等については特に制限はなく、状況に
応じて適宜定めればよい。予備処理時間は、各種状況に
よって異なり、一義的に定めることはできないが、通常
は昇圧に要する時間を含めて5秒〜3分間、好ましくは
10秒〜1.5分間である。また電流密度は、正の平均
値電流で0、O1〜2A/dm2、好ましくは0.01
〜IA / d m ”である。
上記予備処理を行うことなく、直接に電解着色処理を行
うと、電解液の種類によっては付き廻り性が充分でなく
均一な着色が得られないかあるいは着色されにくいとい
う問題がある。また着色を早めるために着色時に高電圧
を印加するとピッティングが発生するおそれがある。。
本発明の方法では、上記予備処理を電解着色液または他
の予備処理用電解液中で行った後、電解着色液中で引き
続いて電解着色処理を行う。
ここで行う電解着色処理は、基本的には交流電解着色処
理であるが、印加電圧として正電圧が負電圧より小さい
波形の電圧を用いることが必要である。
ここで使用できる波形は不完全整流法や電流反転整流(
Duty)法で得られるものである。不完全整流法の場
合は例えば三相交流の一相を逆転させて整流することに
よって得られる。また電流反転整流法では正と負のパル
ス数を1:1〜3にすることによって得られる。いずれ
にしても、正電圧と負電圧の印加時間の比率を正電圧:
負電圧=1:1〜3の範囲に設定するとともに、このよ
うに制御された波形の電圧を1秒間に1〜25回、好ま
しくは5〜20回の割合で印加することが必要である。
なお、これらの電圧電源としては三相交流電圧を好適な
ものとして挙げることができる。
またこれらの波形によって電解着色するにあたって、正
負の電流密度の比率は、特に制限はないが、一般には正
の電流密度:負の電流密度=1:2〜6、好ましくは1
:3〜5になるように通電する。またこのときの正の電
流密度は好ましくは0.01〜0.5A/drrf、特
に好ましくは0.02〜0.3A/dボであり、負の電
流密度は好ましくは0.05〜LA/drrr、特に好
ましくは0.1〜0.6A/dボである。
電解時間は必要とする色調によって異なるが、−船釣に
は、10秒〜30分、好ましくは30秒〜20分である
本発明の方法に用いる電解着色液には目的に応じて様々
な金属塩が含有されている。この金属塩の具体例をあげ
れば、ニッケル、コバルト、銅。
セレン、鉄、モリブデン、スズなどの金属の硫酸塩、硝
酸塩、リン酸塩、塩酸塩、シュウ酸塩、酢酸塩、酒石酸
塩などがある。
電解着色処理に際しての条件、例えば印加すべき電圧の
大きさ2通電時間、液温などについては適宜選定すれば
よい。しかし、本発明の方法にょれば、従来の交流電解
着色よりも高電圧(負電圧)で着色処理ができるので、
着色速度も速く比較的短時間で電解着色を行うことがで
きる。
〔発明の効果〕
本発明の方法によれば、予備処理を行ってアルミニウム
表面の陽極酸化皮膜のバリヤー層をある程度改質すると
ともに、電解着色工程で特定の波形を用いるため、電解
着色を高電圧で行ってもピッティング等を起こすことな
く、着色が速やかにしかも付き廻り性よく進行し、短時
間で均一かつ美麗な電解着色皮膜が形成される。
[実施例] 次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
実施例1 アルミニウム材としてA・6063−TS材(150X
70X2mm)を使用し、常法に従って、脱脂、エッチ
ラグ、中和処理を行った後、硫酸浴を用いて直流電解し
、無色の陽極酸化皮膜を形成した。
次に、N i S Oa・6H20を90 g/1.お
よびH,BO,を40g/l含有しp H5,0の電解
着色液を用い、温度30°Cの条件で6相半波整流0.
2A/dn(で30秒間予備処理を行い、次いで正のパ
ルス3.負のパルス6の電流反転整流波を用い、正の電
流密度0.04A/dポ、正の電圧7.5■、負の電流
密度0.15A/dボ、負の電圧13Vの条件で3分間
電解着色を行った。その結果、得られた着色膜は濃ブロ
ンズ色であった。
実施例2 アルミニウム材としてA・1100・HI3材(150
X70X2世)を使用し、常法に従って、脱脂、エッチ
ラグ、中和処理を行った後、硫酸浴を用いて直流電解し
、無色の陽極酸化皮膜を形成した。
次に、CoSO4・6H20を50 g#!およびH,
BO,を30 g#金含有pH4,5の電解着色液を用
い、温度35°Cの条件で正のパルス12゜負のパルス
4の電流反転整流波を用い、正の電流密度0.2A/d
イ、負の電流密度0.OIA/dボで20秒間予備処理
を行った。次いで正のパルス4、負のパルス12の電流
反転整流波を用い、正の電流密度0.04A/dボ、正
の電圧7■、負の電流密度0.2A/drd、負の電圧
14Vの条件で6分間電解着色を行った。その結果、得
られた着色膜は黒色であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1の電解着色処理で使用した電流反転
整流波の波形を示す。

Claims (3)

    【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、金属塩を含有する電解着色液中で電解着
    色するにあたり、前記電解着色液中あるいは前記電解着
    色液と同等の電気伝導性を有する電解液中で実質的に正
    電圧波形の電圧を印加して予備処理し、しかる後に前記
    電解着色液中で正の電圧と負の電圧の印加時間の比率が
    1:1〜3になるように制御された波形の電圧を1秒間
    に1〜25回の割合で印加して電解着色することを特徴
    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。
  2. (2)正の電圧と負の電圧の印加時間の比率が1:1〜
    3に制御された波形の電圧を、正と負の電流密度の比率
    が1:2〜6になるように通電して電解着色することを
    特徴とする請求項1記載の電解着色方法。
  3. (3)正の電圧と負の電圧の印加時間の比率が1:1〜
    3になるように制御された波形の電圧が、三相交流電圧
    を制御したものである請求項1記載の電解着色方法。
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