JPH0841684A - 陽極酸化皮膜の電解着色方法、及び電解着色処理の高速化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 陽極酸化皮膜を着色処理するに際して、高電
圧の使用を可能とすることにより、同色調着色の迅速化
（高速化）を可能とする方法を提供する。 【構成】 表面に陽極酸化皮膜を形成させたアルミニウ
ムあるいはアルミニウム合金を、濃度５〜３５０ｇ／リ
ットルの酸性溶液に金属塩が添加された２次電解着色溶
液中にて電解着色を行なう。 【効果】 高電圧を使用しても、陽極酸化皮膜が破壊す
ることなく、同色調着色の迅速化（高速化）が可能とな
った。また使用できる電圧値の幅が広くなったため、そ
の分得られる色調も多くなり、電解着色法における多色
化が実現した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陽極酸化皮膜の電解着色
方法と電解着色処理の高速化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来よ
り、アルミニウムまたはアルミニウム合金は、その特性
が生かされ、装飾品、厨房用品、光学機器部品、ネーム
プレートあるいは建築用品など多方面に使用されてい
る。そして、これらの用途に供するために、通常各種の
着色処理が施されている。そして、最近、製品に対する
高級化・個性化を打出すため多色化が要求され始めてき
ていることから、着色処理方法の技術開発が盛んに行な
われてきている。

【０００３】現在行なわれている着色処理方法として
は、大きく分けて、下記〜の方法が挙げられる。 陽極酸化皮膜に対して有機染料又は無機化合物を吸着
させる方法（染色法） 陽極酸化処理による自然発色方法（電解発色法） 陽極酸化皮膜を電解着色する方法（電解着色法）。

【０００４】上記の染色法にあっては、陽極酸化皮膜
の微細孔中に有機染料または無機化合物を吸着させる方
法であるため、色の選択は自由に行えるものの、耐候性
に問題があった。また、大ロット（量産化）の時には、
色彩バラツキが大きくなるという欠点も有していた。

【０００５】上記の自然発色法にあっては、アルミニ
ウム合金組成の均質化と、陽極酸化処理によって得られ
る陽極酸化皮膜厚の均一化とによる相乗効果が色彩バラ
ツキを大きくするといった問題があり、また、合金成分
によって発色する色調が限定されてしまうという問題も
あった。さらには、特殊合金、特殊溶液を使用するた
め、コストが高くつくといった欠点を有していた。

【０００６】そこで、大ロット（量産化）の時には、着
色の耐候性がよく安価である上記の方法、すなわち陽
極酸化皮膜に電解着色（２次電解着色）を施す方法が採
られている。

【０００７】しかし、従来の２次電解着色法にあって
は、処理時間が比較的長くかかり、決して満足のいく方
法とは言えなかった。電解着色時において、高電圧（例
えば、２０〜３０Ｖ）を使用することができれば、同色
調着色の迅速化（高速化）が可能とはなるが、電圧を高
くすれば陽極酸化皮膜の破壊につながるため、低い電圧
での使用を余儀なくされていた。

【０００８】［発明の目的］本発明は上記の実情に鑑み
てなされたものであり、その目的は、陽極酸化皮膜を着
色処理するに際して、高電圧の使用を可能とすることに
より、同色調着色の迅速化（高速化）を可能とする方法
を提供するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段と作用】本発明の陽極酸化
皮膜の電解着色法は、表面に陽極酸化皮膜を形成させた
アルミニウムあるいはアルミニウム合金を、２次電解着
色溶液中にて電解着色を行なう方法において、前記２次
電解着色溶液が、１リットル当たり酸性化合物を５〜３
５０ｇ含むことを特徴とする方法である。

【００１０】請求項２に記載の方法は、請求項１に記載
の方法において、前記２次電解着色溶液の酸濃度が１８
０〜３５０ｇ／リットルであることを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の方法は、アルミニウムあ
るいはアルミニウム合金の表面に形成させた陽極酸化皮
膜を、２次電解着色溶液中にて着色する電解着色処理の
高速化方法であって、酸性化合物が１リットル当たり５
〜３５０ｇ含まれる酸性溶液を２次電解着色溶液として
使用することを特徴とする方法である。

【００１２】本発明における電解着色用の溶液として
は、通常、上記酸性化合物の溶液に金属塩を添加したも
のが使用される。

【００１３】本発明で使用し得る酸性化合物としては、
硫酸、リン酸、クロム酸、硝酸などの無機酸またはシュ
ウ酸、ギ酸、スルホサリチル酸、スルファミン酸などの
有機酸、あるいは上記無機酸と有機酸の混合溶液が挙げ
られるが、これらによって限定されるものではない。

【００１４】金属塩としては、ニッケル、コバルト、
錫、亜鉛、銅またはマンガン等の硫酸塩、硝酸塩、炭酸
塩、酢酸塩など、またはこれらの塩の混合物が挙げられ
る。

【００１５】着色溶液中に含まれる酸性化合物（無機酸
および／または有機酸）の濃度は、従来よりも高く、５
〜３５０ｇ／リットルである。前記酸化合物の濃度が５
ｇ／リットル未満である場合には、高電圧の使用により
陽極酸化皮膜の破壊が生じるという問題が生じ、また３
５０ｇ／リットルを超える場合には、色ヌケ、色サメ等
が起こるなど着色の均一性が乏しくなるという問題が生
じる。なお、高電圧使用時でも酸化皮膜を安定的に着色
できるという点で、５０〜３５０ｇ／リットルの濃度が
好ましく、１００〜３５０ｇ／リットルの濃度がさらに
好ましく、１８０〜３５０ｇ／リットルの濃度がさらに
好ましい。

【００１６】着色溶液中の金属塩の濃度は、使用する金
属塩によって変わるので一概には言えないが、通常、着
色溶液１リットル当たり１〜２００ｇである。前記金属
塩の濃度が１ｇ／リットル未満である場合、陽極酸化皮
膜に対する着色が認められないという問題が生じる傾向
になり、また、２００ｇ／リットルを超える場合は、陽
極酸化皮膜表面に添加金属の異常析出が発生し易くな
る。

【００１７】上記したように、５〜３５０ｇ／リットル
という高い濃度の無機酸または有機酸あるいはそれらの
混合物の溶液に金属塩を添加してなる酸性金属塩溶液を
着色溶液として使用して電解着色を行なえば、従来の２
次電解着色では使用できなかった高電圧による着色が可
能となり（すなわち、高い電圧を使用しても陽極酸化皮
膜が破壊することなく着色でき）、これにより、同色調
着色の迅速化（高速化）が実現する。

【００１８】また、本発明の他の効果として「多色化」
を挙げることができる。通常使用されている電圧レベル
（８〜２０Ｖ）で電解着色法により多色処理を行なうこ
とも可能ではあるが、これには、陽極酸化皮膜生成時に
おける中間処理（３次電解）や陽極酸化処理電源におけ
る制御（特殊電源の使用）といった、煩雑な処理工程を
伴った。しかしながら、本発明により、得られる色調の
範囲が上記３次電解等で得られるものと同程度の多色色
調が簡単に得られる。

【００１９】すなわち、使用する着色溶液の濃度を上記
した程度までに上げることにより、電解着色時において
使用する電圧を、たとえば８〜３０Ｖの範囲で選択する
ことができる。電圧の値により陽極酸化皮膜が何色に着
色されるかが決まる訳であるが、上述したように、使用
できる電圧値の幅が３０Ｖ迄と広くなったため、得られ
る色調もその分多くなる。

【００２０】本発明によれば、２次電解着色品に対して
灰色、青色、黄色、緑色、紫色、ブロンズ色、黒色等の
均一でムラのない皮膜が簡単にでき、従来品と変わりな
い品質で利用が可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明により、陽極酸化皮膜を着色処理
するに際し、高電圧を使用しても陽極酸化皮膜が破壊す
ることなく、同色調着色の迅速化（高速化）が可能とな
った。また、使用できる電圧値の幅が広くなったため、
その分得られる色調も多くなり、電解着色法における多
色化が実現した。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げて説明するが、
本発明はこれによって限定されるものではない。

【００２３】実施例１ Ａ５０５２Ｐ−Ｈ３２のアルミニウム板（７０ｍｍ×１
５０ｍｍ×１．５ｍｍ）を表面から油分および酸化皮膜
を取り除くために、１０％硝酸水溶液に室温で１０分間
浸漬した後水洗した。

【００２４】次に、５０℃に加温した５％苛性ソーダ水
溶液に３分間浸漬した後に水洗し、１０％硝酸水溶液に
室温で５分間浸漬中和した後水洗した。

【００２５】以上の前処理工程によりアルミニウム板の
表面を洗浄した後、１５％硫酸水溶液にて液温２０℃陰
極にカーボン板を用いて、電流密度１．０Ａ／ｄｍ^２を
有する直流電流で３０分間陽極酸化を行い、水洗して９
μｍの厚さの陽極酸化皮膜を得た。

【００２６】このようにして得た陽極酸化皮膜を、硫酸
２００ｇ／リットル・硫酸錫１０ｇ／リットル（濃度２
００ｇ／リットルの硫酸溶液１リットル当たり、１０ｇ
の硫酸錫が含まれる、という意味。以下同様。）の２次
電解着色溶液に浸漬し、陰極にカーボン板を用いて、交
流電圧１０Ｖで３分間電解着色を行った。

【００２７】このようにして得られた２次電解着色皮膜
は、全体が均一なライトブロンズ色に着色していた。

【００２８】実施例２ 電解着色時の交流電圧を１０Ｖから２８Ｖに上げたとい
う以外は実施例１と同様にし、しかも実施例１で得られ
た着色色調（ライトブロンズ色）と同じ色調を得ようと
電解着色処理を行なった。

【００２９】その結果、処理中、陽極酸化皮膜の破壊を
起こすことなく、３０秒間の電解着色処理で２次電解着
色皮膜の全体が均一なライトブロンズ色に着色し、処理
時間の迅速化（高速化）が顕著にみられた。

【００３０】実施例３ 電解着色時の交流電圧を、１０Ｖから２８Ｖに変えたと
いう以外は実施例１と同様（電解着色時間も３分間と同
様）にして電解着色を行なった。

【００３１】その結果、陽極酸化皮膜の破壊は起こら
ず、陽極酸化皮膜全体が均一な灰色に着色していた。

【００３２】実施例４ Ａ１２００Ｐ−Ｈ２４のアルミニウム板（７０ｍｍ×１
５０ｍｍ×１．５ｍｍ）を実施例１と同様の方法で前処
理および陽極酸化処理を行い９μｍの陽極酸化皮膜を得
た。

【００３３】このようにして得た陽極酸化皮膜を、硫酸
３００ｇ／リットル・硫酸ニッケル３０ｇ／リットルの
２次電解着色溶液に浸漬し、陰極にカーボン板を用い
て、交流電圧１２Ｖで３分間電解着色を行った。

【００３４】このようにして得られた２次電解着色皮膜
は、全体が均一にブロンズ色に着色していた。

【００３５】実施例５ 電解着色時の交流電圧を１２Ｖから２８Ｖに上げたとい
う以外は実施例４と同様にし、しかも実施例４で得られ
た着色色調（ブロンズ色）と同じ色調を得ようと電解着
色処理を行なった。

【００３６】その結果、処理中、陽極酸化皮膜の破壊を
起こすことなく、３０秒間の電解着色処理で２次電解着
色皮膜の全体が均一なブロンズ色に着色し、処理時間の
迅速化（高速化）が顕著にみられた。

【００３７】実施例６ 電解着色時の交流電圧を、１２Ｖから２８Ｖに変えたと
いう以外は実施例４と同様（電解着色時間も３分間と同
様）にして電解着色を行なった。

【００３８】その結果、陽極酸化皮膜の破壊は起こら
ず、陽極酸化皮膜全体が均一な黄緑色に着色していた。

【００３９】実施例７ Ａ５００５Ｐ−Ｈ３２のアルミニウム板（７０ｍｍ×１
５０ｍｍ×１．５ｍｍ）を実施例１と同様の方法で前処
理および陽極酸化処理を行ない、９μｍの厚さの陽極酸
化皮膜を得た。

【００４０】このようにして得た陽極酸化皮膜を、スル
ファミン酸１００ｇ／リットル・硫酸コバルト５０ｇ／
リットルの２次電解着色溶液に浸漬し、陰極にカーボン
板を用いて、交流電圧１５Ｖで３分間電解着色を行っ
た。

【００４１】このようにして得られた２次電解着色皮膜
は、全体が均一な褐色に着色していた。

【００４２】実施例８ 電解着色時の交流電圧を１５Ｖから３０Ｖに上げたとい
う以外は実施例７と同様にし、しかも実施例７で得られ
た着色色調（褐色）と同じ色調を得ようと電解着色処理
を行なった。

【００４３】その結果、処理中、陽極酸化皮膜の破壊を
起こすことなく、３０秒間の電解着色処理で２次電解着
色皮膜の全体が均一な褐色に着色し、処理時間の迅速化
（高速化）が顕著にみられた。

【００４４】実施例９ 電解着色時の交流電圧を、１５Ｖから３０Ｖに変えたと
いう以外は実施例７と同様にして電解着色を行なった。

【００４５】その結果、陽極酸化皮膜の破壊は起こら
ず、陽極酸化皮膜全体が均一な暗紫色に着色していた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 太一 大阪府豊中市蛍池西町２丁目７番26号 Ｎ ＡＣＬビル２階 株式会社日本電気化学工 業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に陽極酸化皮膜を形成させたアルミニ
   ウムあるいはアルミニウム合金を、２次電解着色溶液中
   にて電解着色を行なう方法において、 前記２次電解着色溶液が、１リットル当たり酸性化合物
   を５〜３５０ｇ含むことを特徴とする陽極酸化皮膜の電
   解着色方法。
2. 【請求項２】１リットル当たりに含まれる酸性化合物が
   １８０〜３５０ｇである溶液を前記した２次電解着色溶
   液として用いることを特徴とする請求項１に記載の陽極
   酸化皮膜の電解着色方法。
3. 【請求項３】アルミニウムあるいはアルミニウム合金の
   表面に形成させた陽極酸化皮膜を、２次電解着色溶液中
   にて着色する電解着色処理の高速化方法であって、 酸性化合物が１リットル当たり５〜３５０ｇ含まれる酸
   性溶液を２次電解着色溶液として使用することを特徴と
   する電解着色処理の高速化方法。