JPH0747836B2 - アルミニウム又はアルミニウム合金材の着色法 - Google Patents

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材（以下、
アルミニウム材という）の表面に、耐久性のある原色性
の青色、緑色、赤色、褐色、白色等の着色をする方法に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、陽極酸化皮膜形成処理を施したアルミニウム材の
着色方法としては、各種金属塩を含む浴を用いての電解
着色法を中心に多くの方法が知られている。又、無機化
合物の浴あるいは有機染料による浸漬着色法も良く知ら
れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来技術において、建築材料用外装
材等の様に、耐久性能を満たすために中膜厚（例えば９
μｍ以上）の陽極酸化皮膜を施したアルミニウム材に、
鮮明な原色性の着色処理をすることは容易ではない。
又、原色着色性をだすために、陽極酸化皮膜の微細孔の
拡大又は多孔質化の処理を施すと、皮膜の実用的耐久性
能の低下が生じるといわれている。

浸漬着色法においては、着色物質が陽極酸化皮膜の微細
孔の入口部に多く析出し、水洗等の後処理段階における
脱色又は着色アルミニウム材の耐食性、耐光性が劣る
等、耐久性のある鮮明な着色を施すことは容易ではな
い。

そこで、本発明では陽極酸化皮膜の微細孔の拡大や修正
等の処理を施さないで、アルミニウム材の表面に耐久性
のある原色性の着色を施そうとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決できる原色性着色法を種々研
究の結果、アルミニウム陽極酸化皮膜の微細孔の拡大又
は修正等の処理を施さないで、該微細孔の深部に有色の
顔料化合物を反応形成することにより、着色操作性及び
耐久性のある着色法を開発するに至ったものである。

すなわち、本発明は、陽極酸化皮膜形成処理を施したア
ルミニウム材をヘキサシアノ鉄（II）酸塩又はヘキサシ
アノ鉄（III）酸塩を含む浴にて電気泳動処理をする第
一工程と、Fe、Ni、Co、Cu、Zn、Cd、Ba、Tl、Mgの金属
塩の１種又は２種以上の塩を主成分とし、添加剤として
硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩化ナトリウム、塩化
カリウムの１種又は２種以上の電解質を含む浴に浸漬処
理する第二工程よりなるアルミニウム材の着色法であ
る。

この場合、アルミニウム材として、電解発色又は金属塩
浴により電解着色した着色陽極酸化皮膜を有するものを
用いると、更に多彩な着色を施すことができる。

本発明を更に具体的に説明すると、第一工程において
は、陽極酸化皮膜形成処理を施したアルミニウム材を、
ヘキサシアノ鉄（II）酸塩又はヘキサシアノ鉄（III）
酸塩を１〜60g/l好ましくは５〜20g/lを含む弱酸性のpH
8以下の水溶液中で、アルミニウム材を陽極として電圧
１〜20Vを印加して、電気泳動処理を行い、アルミニウ
ム材の陽極酸化皮膜の微細孔の深部孔壁に、ヘキサシア
ノ鉄（II）酸イオン又はヘキサシアノ鉄（III）酸イオ
ンを吸着させる。

第二工程ではFe、Ni、Co、Cu、Zn、Cd、Ba、Tl、Mg等の
金属塩の１種又は２種以上を主成分とし、硫酸ナトリウ
ム等の添加剤の１種を２〜50g/l含むの弱酸性の水溶液
中に、0.5〜15分間浸漬して処理する。

これにより、アルミニウム材の陽極酸化皮膜の微細孔の
深部に、ヘキサシアノ鉄（II）又はヘキサシアノ鉄（II
I）の金属化合物が形成され、表１に示す様に鮮やかな
種々の着色皮膜が得られる。

なお、第二工程成分として、上記以外にNi²⁺、Zn²⁺、Cd
²⁺の塩を用いても同様にできる。

本発明の第一工程の電気泳動処理の作用を図に基づいて
説明すると、第２図は第一工程において電気泳動処理を
施さない場合の酸化皮膜中の有色反応物中の鉄分の分布
曲線（EPMAにて分析）を示し、第１図は本発明の電気泳
動処理をした場合の酸化皮膜中の有色反応物中の鉄分の
分布曲線を示す。これらの図から、第１図の場合は、酸
化皮膜微細孔の深孔部に有色化合物の鉄分が集中的に存
在することが明らかである。

又、第二工程の処理浴に硫酸ナトリウム等の電解質塩を
添加することにより、該皮膜微細孔中に形成した有色化
合物が着色処理中又は水洗や封孔処理中に泣きだす現象
を抑制又は防止する効果が大きい。

本発明では上記の電気泳動処理及び電解質塩の使用によ
り、短時間に濃色の着色処理を均一に行うことを可能に
した。更に該皮膜微細孔の深孔部に顔料物質が形成して
いるため、着色アルミニウム材の実用耐久性の確保にも
効果がある。

次に本発明の方法で着色した青色アルミニウム試片にア
クリル系電着塗膜を被覆したものについて、表面性能試
験をした。結果は表２に示すように耐久性として必要な
試験値を得た。

更に多彩な着色アルミニウム材を得る方法として、陽極
酸化皮膜形成処理を施したアルミニウム材を金属塩浴中
で交流電解着色し、これを本発明の二工程により着色処
理を行うことにより、新しい色彩の着色を施すことがで
きる。例えば錫塩を主成分とする酸性水液中で、交流電
解着色して、アルミニウム材の酸化皮膜を黄金色に着色
し、次にヘキサシアノ鉄（II）塩浴にて第一工程処理を
行い、更に修酸第二鉄塩及び硫酸ナトリウムを含む浴で
第二工程処理を行うことにより、鮮やかな黄緑色のアル
ミニウム材を得ることができる。

又、ケイ素を含むアルミニウム材に陽極酸化電解発色処
理を施して灰色に着色し、次に本発明の二工程よりなる
着色処理を行うことにより美麗な青灰色のアルミニウム
材を得ることができる。

このように、本発明では実用耐久性のある多彩な着色ア
ルミニウム材を得ることができる。

［実施例］ 次に本発明の実施例について述べる。

実施例１ アルミニウム（6063S）圧延材を硫酸190g/lを含む20℃
の水溶液中で直流陽極酸化処理して、11μｍの皮膜化成
を行った。得られた処理材をヘキサシアノ鉄（II）酸カ
リウム10g/l、pH2の水溶液中で炭素よりなる対極を陰
極、アルミニウム材を陽極として、電圧5Vにて電気泳動
処理を５分間行った。次いで修酸鉄アンモニウム10g/
l、硫酸ナトリウム10g/lの水溶液に浸漬し鮮かな青色皮
膜を得た。

実施例２ 実施例１に記載した電気泳動処理を施したアルミニウム
材を修酸鉄アンモニウム20g/l、硫酸ナトリウム20g/l、
pH45、浴温度45℃の水溶液中に５分間浸漬し緑色の着色
皮膜を得た。

実施例３ アルミニウム材（6063S）を硫酸190g/lを含む20℃の水
溶液中で直流陽極酸化処理して、11μｍの皮膜化成をし
た。それを硫酸ニッケル30g/l、ほう酸30g/lを含む浴に
て交流12Vで５分間電解処理した。これによりブロンズ
色に着色されたアルミニウム材を得た。この処理材を実
施例１と同様の処理に付したところ、灰青色の着色アル
ミニウム材を得た。

実施例４ アルミニウム材（6063S）を硫酸190g/lを含む20℃の水
溶液中で直流陽極酸化して、11μｍの皮膜化成をした。
それを硫酸錫6g/l、硫酸40g/l、硫酸アンモニウム40g/
l、ホルマリン3g/l、硫酸第１鉄3g/lを含む25℃の水溶
液中で、交流12Vで４分間電解処理することにより、黄
金色の着色アルミニウム材を得た。この処理材を実施例
１と同様の処理をすることにより、均一な緑色のアルミ
ニウム材を得た。

実施例５ 実施例１に記載した電気泳動処理を施した、アルミニウ
ム材を硫酸コバルト20g/l、硫酸ナトリウム10g/lの浴に
２分間浸漬し、うすい灰緑色の皮膜を得た。

実施例６ 実施例１に記載した電気泳動処理を施した、アルミニウ
ム材を硫酸鉄（III）30g/l、硫酸ナトリウム10g/l、pH2
の液に１分間浸漬し、紫色の着色皮膜を得た。

［発明の効果］ 本発明は、アルミニウム陽極酸化皮膜の微細孔の拡大又
は修正等の処理を施さないで、該微細孔の深部に有色化
合物を反応形成することにより、種々の耐久性のある着
色を、着色操作性よく得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による着色酸化皮膜中の有色生成物を含
まれる金属分布状態を示すEPMA線図、第２図は本発明の
電気泳動処理をしない着色酸化皮膜中の有色生成物中の
金属分布状態を示すEPMA線図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極酸化皮膜形成処理を施したアルミニウ
   ム又はアルミニウム合金材をヘキサシアノ鉄（II）酸塩
   又はヘキサシアノ鉄（III）酸塩を含む浴にて電気泳動
   処理をする第一工程と、Fe、Ni、Co、Cu、Zn、Cd、Ba、
   Tl、Mgの金属塩の１種又は２種以上の塩を主成分とし、
   添加剤として硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩化ナト
   リウム、塩化カリウムの１種又は２種以上の電解質を含
   む浴に浸漬処理する第二工程よりな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材の着色法。
2. 【請求項２】アルミニウム又はアルミニウム合金材に電
   解発色又は金属塩浴により電解着色して着色陽極酸化皮
   膜を形成させ、更にこの着色アルミニウム又はアルミニ
   ウム合金材に前記請求項（１）記載の着色処理を行うア
   ルミニウム又はアルミニウム合金材の着色法。