JPH09241888A - アルミニウム材の黄褐色着色方法 - Google Patents
アルミニウム材の黄褐色着色方法Info
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- JPH09241888A JPH09241888A JP8085296A JP8085296A JPH09241888A JP H09241888 A JPH09241888 A JP H09241888A JP 8085296 A JP8085296 A JP 8085296A JP 8085296 A JP8085296 A JP 8085296A JP H09241888 A JPH09241888 A JP H09241888A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム材の耐候性、耐光性の優れたブ
ロンズ色電解着色した陽極酸化皮膜を容易にかつ安価な
方法で黄褐色に着色する。 【構成】 アルミニウムまたはアルミニウム合金材の陽
極酸化皮膜を電解着色処理によりブロンズ色に着色した
後に、蓚酸鉄アンモニウム水溶液に浸漬して、二つの着
色法による着色皮膜の分光反射率特性を合成して種々の
明度及び彩度の黄褐色に着色する。また、上記の工程に
おいて、蓚酸鉄アンモニウム水溶液に浸漬して陽極酸化
皮膜を黄色に着色した後、ブロンズ色電解着色を行って
もよい。
ロンズ色電解着色した陽極酸化皮膜を容易にかつ安価な
方法で黄褐色に着色する。 【構成】 アルミニウムまたはアルミニウム合金材の陽
極酸化皮膜を電解着色処理によりブロンズ色に着色した
後に、蓚酸鉄アンモニウム水溶液に浸漬して、二つの着
色法による着色皮膜の分光反射率特性を合成して種々の
明度及び彩度の黄褐色に着色する。また、上記の工程に
おいて、蓚酸鉄アンモニウム水溶液に浸漬して陽極酸化
皮膜を黄色に着色した後、ブロンズ色電解着色を行って
もよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金材（以下、アルミニウム材という。）の
陽極酸化皮膜の着色法に関する。
ルミニウム合金材（以下、アルミニウム材という。）の
陽極酸化皮膜の着色法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム材は、軽量で加工性が良く
かつ耐食性があるためサッシや内装パネル材などの建
材、家具類或いは車両部品などに広く用いられている
が、その耐食性向上のため陽極酸化皮膜処理を行うこと
が一般である。この皮膜は耐食性に優れているが、その
ままでは金属地金の白色系の色合いであるため、単調で
趣味性に乏しく、このため用途に応じて、各種の色の塗
装や着色処理が施されることが多くなっている。中で
も、電解着色処理は、陽極酸化処理によって形成された
酸化皮膜の微細なポアー中に化学的に安定な金属塩類を
吸着せしめて着色するため環境に対して極めて安定して
おり、長期間に渡って屋外においても変色したり褪色す
ることがなく、広く普及を見ている。
かつ耐食性があるためサッシや内装パネル材などの建
材、家具類或いは車両部品などに広く用いられている
が、その耐食性向上のため陽極酸化皮膜処理を行うこと
が一般である。この皮膜は耐食性に優れているが、その
ままでは金属地金の白色系の色合いであるため、単調で
趣味性に乏しく、このため用途に応じて、各種の色の塗
装や着色処理が施されることが多くなっている。中で
も、電解着色処理は、陽極酸化処理によって形成された
酸化皮膜の微細なポアー中に化学的に安定な金属塩類を
吸着せしめて着色するため環境に対して極めて安定して
おり、長期間に渡って屋外においても変色したり褪色す
ることがなく、広く普及を見ている。
【０００３】このように電解着色法による陽極酸化皮膜
の着色は広く用いられているが、最近では、建材や車両
部品などアルミニウム材の用途が広まるにつれ、着色の
色合いやその濃度等にも様々な要求が寄せられるように
なってきている。例えば、従来は建材等を中心にブロン
ズ色などの濃い色調が主流であったが、近年、これらの
着色アルミニウム材の用途が広まるにつれて、その使用
環境に応じたさまざまな色合い、色調の着色品が求めら
れるようになってきている。例えば、居住環境において
は、木質系天然素材を用いることが望まれる様になって
きているが、機能上の要求やコストなどの面からアルミ
ニウム材を用いてこれら建材の内装パネルや家具等を製
造する場合でも天然素材と調和した色合いの着色材を用
いることが求められている。このため、これらの陽極酸
化皮膜を形成したアルミニウム材において、これらの多
様な色に対する要望に応えるべく、種々の染料や塗料を
用いてこのような多様な色の着色が行われている。しか
しながら、染料で着色する方法によっては、染料自体が
比較的安定性に欠けるため、着色皮膜の耐候性、耐光性
が十分でなく、屋外における使用環境などでは褪色を生
じるなど好ましいものではなかった。塗料による場合
も、コスト上昇要因となる特殊な顔料を含む塗料を必要
とする場合等のほか、建材製品の耐食性、耐候性を満た
すための重要な封孔品の仕様に対応することができない
ものであった。このため、電解着色による着色法によっ
てこのような各種の色を着色することが試みられている
が、前記したような木質系天然素材との調和などから要
望されている着色の代表的なものに黄褐色の電解着色法
がある。特に建材の内装パネルや家具等では木質系の寛
いだ雰囲気を感じさせることや或いは日常身近で使用す
る物品等でもその落ちついた色感が好まれることから、
このような茶色系統の着色品に対する要望が強い。
の着色は広く用いられているが、最近では、建材や車両
部品などアルミニウム材の用途が広まるにつれ、着色の
色合いやその濃度等にも様々な要求が寄せられるように
なってきている。例えば、従来は建材等を中心にブロン
ズ色などの濃い色調が主流であったが、近年、これらの
着色アルミニウム材の用途が広まるにつれて、その使用
環境に応じたさまざまな色合い、色調の着色品が求めら
れるようになってきている。例えば、居住環境において
は、木質系天然素材を用いることが望まれる様になって
きているが、機能上の要求やコストなどの面からアルミ
ニウム材を用いてこれら建材の内装パネルや家具等を製
造する場合でも天然素材と調和した色合いの着色材を用
いることが求められている。このため、これらの陽極酸
化皮膜を形成したアルミニウム材において、これらの多
様な色に対する要望に応えるべく、種々の染料や塗料を
用いてこのような多様な色の着色が行われている。しか
しながら、染料で着色する方法によっては、染料自体が
比較的安定性に欠けるため、着色皮膜の耐候性、耐光性
が十分でなく、屋外における使用環境などでは褪色を生
じるなど好ましいものではなかった。塗料による場合
も、コスト上昇要因となる特殊な顔料を含む塗料を必要
とする場合等のほか、建材製品の耐食性、耐候性を満た
すための重要な封孔品の仕様に対応することができない
ものであった。このため、電解着色による着色法によっ
てこのような各種の色を着色することが試みられている
が、前記したような木質系天然素材との調和などから要
望されている着色の代表的なものに黄褐色の電解着色法
がある。特に建材の内装パネルや家具等では木質系の寛
いだ雰囲気を感じさせることや或いは日常身近で使用す
る物品等でもその落ちついた色感が好まれることから、
このような茶色系統の着色品に対する要望が強い。
【０００４】これら茶色系統の着色法として、陽極酸化
皮膜を形成したアルミニウムまたはアルミニウム合金材
をセレン塩及び硫酸銅を添加した硫酸浴中で電解して黄
褐色に着色する方法（特開昭５８−１１７８９２号公
報）や、陽極酸化皮膜を形成したアルミニウムまたはア
ルミニウム合金材を硫酸浴中で交流電解した後でスズ塩
とイオウを放出する物質を含む浴中で交流電解して黄土
色に着色する方法（特開昭５９−６７３９１号公報）等
がある。しかしながら、前者の着色法では、セレンは有
毒物質であるため、製造上もまたその使用環境上も好ま
しくなく、後者の着色法についても、第１硫酸浴による
陽極酸化に続いて第２硫酸浴を用いて２次陽極酸化を行
って２重皮膜構造の陽極酸化皮膜とするための２段階の
前処理操作を必要とするなど工程が複雑となってコスト
の上昇をもたらす要因となり、その色合いも赤みを帯び
た黄土色であって、上記の黄褐色の色調に対する要望を
満たすものとは言えなかった。
皮膜を形成したアルミニウムまたはアルミニウム合金材
をセレン塩及び硫酸銅を添加した硫酸浴中で電解して黄
褐色に着色する方法（特開昭５８−１１７８９２号公
報）や、陽極酸化皮膜を形成したアルミニウムまたはア
ルミニウム合金材を硫酸浴中で交流電解した後でスズ塩
とイオウを放出する物質を含む浴中で交流電解して黄土
色に着色する方法（特開昭５９−６７３９１号公報）等
がある。しかしながら、前者の着色法では、セレンは有
毒物質であるため、製造上もまたその使用環境上も好ま
しくなく、後者の着色法についても、第１硫酸浴による
陽極酸化に続いて第２硫酸浴を用いて２次陽極酸化を行
って２重皮膜構造の陽極酸化皮膜とするための２段階の
前処理操作を必要とするなど工程が複雑となってコスト
の上昇をもたらす要因となり、その色合いも赤みを帯び
た黄土色であって、上記の黄褐色の色調に対する要望を
満たすものとは言えなかった。
【０００５】一方、従来より行われているブロンズ色電
解着色法は、アルミニウム材に陽極酸化処理により多孔
質の陽極酸化皮膜を形成し、次いで、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ
などの金属の水溶性の塩を含む浴中でアルミニウム材を
陰極として電解して、陽極酸化皮膜の微細な孔にＮｉ、
Ｃｏ、Ｓｎなどの金属塩を析出させて、陽極酸化皮膜を
ブロンズ色といわれる茶色系統の色に着色する方法であ
るが、その着色皮膜が耐候性、耐光性に優れ、屋外にお
いて長期間日光や風雨にさらされても腐食や褪色を生じ
ないため広く用いられている。また、それらの中、特定
の方法による時はその着色皮膜の特徴として、付き廻り
性、着色均一性に優れ、電解着色の過程において着色の
明度の制御が容易でその濃淡を自由に調整できるという
利点があるものもある。しかしながら、その色合いは茶
系統といっても淡い色合いから濃い色合いまでの茶色で
あって、むしろ赤みを帯びた色であるため、上記のよう
な最近の褐色系の色に対する嗜好に応えるものではな
く、これらの優れた着色の制御性や皮膜特性に着目し
て、着色条件を種々検討して試みられたものの、これま
で望む黄褐色の色を出すことはできなかった。
解着色法は、アルミニウム材に陽極酸化処理により多孔
質の陽極酸化皮膜を形成し、次いで、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ
などの金属の水溶性の塩を含む浴中でアルミニウム材を
陰極として電解して、陽極酸化皮膜の微細な孔にＮｉ、
Ｃｏ、Ｓｎなどの金属塩を析出させて、陽極酸化皮膜を
ブロンズ色といわれる茶色系統の色に着色する方法であ
るが、その着色皮膜が耐候性、耐光性に優れ、屋外にお
いて長期間日光や風雨にさらされても腐食や褪色を生じ
ないため広く用いられている。また、それらの中、特定
の方法による時はその着色皮膜の特徴として、付き廻り
性、着色均一性に優れ、電解着色の過程において着色の
明度の制御が容易でその濃淡を自由に調整できるという
利点があるものもある。しかしながら、その色合いは茶
系統といっても淡い色合いから濃い色合いまでの茶色で
あって、むしろ赤みを帯びた色であるため、上記のよう
な最近の褐色系の色に対する嗜好に応えるものではな
く、これらの優れた着色の制御性や皮膜特性に着目し
て、着色条件を種々検討して試みられたものの、これま
で望む黄褐色の色を出すことはできなかった。
【０００６】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、陽極酸化アルミニウム材に上記の
ような市場の要求に応える黄褐色の着色を可能とするも
のであり、有害な物質を使用することなく、処理操作上
格別の複雑な工程を必要とせずに、その着色の濃淡や明
度の制御を容易にかつ正確に行うことができると共に付
廻り性がよく均一着色性にも優れた着色方法を提供する
ものである。また、仕向け先によって後工程での封孔処
理及びクリヤー電着塗装のいずれの仕様にも応じること
のできる陽極酸化皮膜着色法を提供するものである。
出されたものであり、陽極酸化アルミニウム材に上記の
ような市場の要求に応える黄褐色の着色を可能とするも
のであり、有害な物質を使用することなく、処理操作上
格別の複雑な工程を必要とせずに、その着色の濃淡や明
度の制御を容易にかつ正確に行うことができると共に付
廻り性がよく均一着色性にも優れた着色方法を提供する
ものである。また、仕向け先によって後工程での封孔処
理及びクリヤー電着塗装のいずれの仕様にも応じること
のできる陽極酸化皮膜着色法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本第一の発明は、その目
的を達成するため、予め陽極酸化皮膜を形成したアルミ
ニウムアルミニウムまたはアルミニウム合金材を電解着
色処理によりブロンズ色に着色する工程及び蓚酸鉄アン
モニウム水溶液浸漬により該陽極酸化皮膜に黄色染色を
施す工程を逐次行うことにより、陽極酸化皮膜を黄褐色
に着色することを特徴とする方法である。また、第二の
発明はこれらの工程の順序を逆にして、第１の工程にお
いて蓚酸鉄アンモニウム水溶液浸漬により陽極酸化皮膜
を黄色に染色し、第２の工程において該陽極酸化皮膜を
電解着色処理によりブロンズ色に着色することにより、
陽極酸化皮膜を黄褐色に着色するものである。
的を達成するため、予め陽極酸化皮膜を形成したアルミ
ニウムアルミニウムまたはアルミニウム合金材を電解着
色処理によりブロンズ色に着色する工程及び蓚酸鉄アン
モニウム水溶液浸漬により該陽極酸化皮膜に黄色染色を
施す工程を逐次行うことにより、陽極酸化皮膜を黄褐色
に着色することを特徴とする方法である。また、第二の
発明はこれらの工程の順序を逆にして、第１の工程にお
いて蓚酸鉄アンモニウム水溶液浸漬により陽極酸化皮膜
を黄色に染色し、第２の工程において該陽極酸化皮膜を
電解着色処理によりブロンズ色に着色することにより、
陽極酸化皮膜を黄褐色に着色するものである。
【０００８】
【作用】本発明において、ブロンズ色電解着色法は、ア
ルミニウム材の陽極酸化皮膜の微細な孔にＮｉ、Ｃｏ、
Ｓｎなどの金属を析出させて、皮膜をブロンズ色といわ
れる茶色系統の色に着色するものである。この方法で着
色した皮膜の分光反射率特性を見ると図１に示すように
特定の波長域での明確なピークは表れず、長波長になる
ほど高くなる傾向がある。このため、長波長の光をより
多く反射して赤茶色の色合いとなる。一方、蓚酸鉄アン
モニウム水溶液に浸漬する着色法は、陽極酸化皮膜に黄
色の蓚酸アンモニウム鉄を吸着させて着色する方法であ
る。この方法で着色した黄色皮膜の分光反射率特性は図
２に示すとおり、明確なピークは表れないが、長波長域
に向けて反射率が高くなり、６００ｎｍ付近から幅広く
フラットな反射特性を有するため、強い黄色を呈する。
ブロンズ色電解着色皮膜にこの蓚酸鉄アンモニウム水溶
液に浸漬する着色法を適用すると図３に示すような分光
反射率特性を示すようになる。すなわち、二つの分光反
射率特性が重なり合い、ブロンズ色電解着色皮膜の長波
長域の反射率を全体に高め、黄みの強い褐色を得ること
ができる。
ルミニウム材の陽極酸化皮膜の微細な孔にＮｉ、Ｃｏ、
Ｓｎなどの金属を析出させて、皮膜をブロンズ色といわ
れる茶色系統の色に着色するものである。この方法で着
色した皮膜の分光反射率特性を見ると図１に示すように
特定の波長域での明確なピークは表れず、長波長になる
ほど高くなる傾向がある。このため、長波長の光をより
多く反射して赤茶色の色合いとなる。一方、蓚酸鉄アン
モニウム水溶液に浸漬する着色法は、陽極酸化皮膜に黄
色の蓚酸アンモニウム鉄を吸着させて着色する方法であ
る。この方法で着色した黄色皮膜の分光反射率特性は図
２に示すとおり、明確なピークは表れないが、長波長域
に向けて反射率が高くなり、６００ｎｍ付近から幅広く
フラットな反射特性を有するため、強い黄色を呈する。
ブロンズ色電解着色皮膜にこの蓚酸鉄アンモニウム水溶
液に浸漬する着色法を適用すると図３に示すような分光
反射率特性を示すようになる。すなわち、二つの分光反
射率特性が重なり合い、ブロンズ色電解着色皮膜の長波
長域の反射率を全体に高め、黄みの強い褐色を得ること
ができる。
【０００９】この方法では、二つの着色法について、そ
れぞれの着色条件を選ぶことによって、着色される茶褐
色の色の濃淡と明度とを調整することができる。すなわ
ち、ブロンズ色電解法は、着色の電解時間を変えること
により容易に着色の明度の制御ができ、それによって、
茶褐色皮膜の明度を調整することができる。また、蓚酸
鉄アンモニウム浸漬着色法では染色液の濃度、温度、時
間及び陽極酸化皮膜の厚さによって、色の制御が容易に
できる。このように、二つの着色法のそれぞれの着色段
階で、これらの明度及び色の濃淡、彩度の着色条件を別
個に制御することにより、茶褐色の色の濃淡と明度とを
容易にかつ正確に制御することができる。
れぞれの着色条件を選ぶことによって、着色される茶褐
色の色の濃淡と明度とを調整することができる。すなわ
ち、ブロンズ色電解法は、着色の電解時間を変えること
により容易に着色の明度の制御ができ、それによって、
茶褐色皮膜の明度を調整することができる。また、蓚酸
鉄アンモニウム浸漬着色法では染色液の濃度、温度、時
間及び陽極酸化皮膜の厚さによって、色の制御が容易に
できる。このように、二つの着色法のそれぞれの着色段
階で、これらの明度及び色の濃淡、彩度の着色条件を別
個に制御することにより、茶褐色の色の濃淡と明度とを
容易にかつ正確に制御することができる。
【００１０】この様にして得られた着色皮膜は、ブロン
ズ色が電解着色皮膜であるため耐候性、耐光性に優れて
おり、また、蓚酸鉄アンモニウムは無機化合物で化学的
に安定であるため極めて耐候性、耐光性に優れ、屋外の
環境においても腐食や褪色を生じない。しかも、第１の
工程をブロンズ色電解着色法によるため既存の手法、設
備を使用することができ、第２の工程の蓚酸鉄アンモニ
ウムによる着色工程も格別の複雑な処理工程を必要とせ
ず、容易にかつ安価に着色することができる。
ズ色が電解着色皮膜であるため耐候性、耐光性に優れて
おり、また、蓚酸鉄アンモニウムは無機化合物で化学的
に安定であるため極めて耐候性、耐光性に優れ、屋外の
環境においても腐食や褪色を生じない。しかも、第１の
工程をブロンズ色電解着色法によるため既存の手法、設
備を使用することができ、第２の工程の蓚酸鉄アンモニ
ウムによる着色工程も格別の複雑な処理工程を必要とせ
ず、容易にかつ安価に着色することができる。
【００１１】
【実施の態様】本発明の着色法は前段階の工程で、被処
理材のアルミニウム材を脱脂処理、アルカリエッチング
処理、脱スマット処理等の前処理を行い、硫酸等の酸性
水溶液中で陽極酸化処理を行って、所定の膜厚、例えば
３〜４０μｍの陽極酸化皮膜を形成する。これにブロン
ズ色電解着色処理、及び蓚酸鉄アンモニウム浸漬着色処
理により所要の明度、濃淡の茶褐色に着色し、最後にク
リヤー塗装を行って焼き付け処理して仕上げるか、また
は、沸騰水浸漬、封孔助剤入りの水に浸漬して封孔処理
を行う。あるいは、上記主要工程において、電解着色処
理と浸漬処理による着色処理の工程を前後入れ替えて行
う。
理材のアルミニウム材を脱脂処理、アルカリエッチング
処理、脱スマット処理等の前処理を行い、硫酸等の酸性
水溶液中で陽極酸化処理を行って、所定の膜厚、例えば
３〜４０μｍの陽極酸化皮膜を形成する。これにブロン
ズ色電解着色処理、及び蓚酸鉄アンモニウム浸漬着色処
理により所要の明度、濃淡の茶褐色に着色し、最後にク
リヤー塗装を行って焼き付け処理して仕上げるか、また
は、沸騰水浸漬、封孔助剤入りの水に浸漬して封孔処理
を行う。あるいは、上記主要工程において、電解着色処
理と浸漬処理による着色処理の工程を前後入れ替えて行
う。
【００１２】本発明に用いられるアルミニウム材は陽極
酸化皮膜が形成可能であれば特に限定はされないが、Ｊ
ＩＳ Ａ１１００材等の純Ａｌ系、ＪＩＳ Ａ６０６３
材等のＡｌ−Ｍｇ−Ｆｅ−Ｓｉ系等の材質で、板、管、
押出形材等の建材に用いられるものが好ましい。陽極酸
化皮膜処理は、硫酸、蓚酸、スルホン酸浴等の通常の陽
極酸化処理浴が使用できるが、硫酸浴が好適である。硫
酸浴法による場合１０〜３００ｇ／ｌ，浴温−５〜３０
℃で、膜厚３〜４０μｍの多孔性陽極酸化皮膜とする。
ブロンズ色電解着色は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ等の金属塩水
溶液中で交流法、直流法あるいはパルス波形を用いる電
解法等、その処理浴、処理条件に格別の制限はない。例
えばいわゆる浅田法（特公昭３８−１７１５号公報記
載）あるいは特公昭５７−３２１１９号公報に記載され
る電解着色法等の公知の方法に準じて行えば良い。着色
均一性向上のためにはバリヤー層均一化処理後、矩形波
交番電流を用いる、いわゆるユニコール法（特公昭５８
−５２０３７号公報記載）に準じた電解着色法によるこ
とが望ましい。
酸化皮膜が形成可能であれば特に限定はされないが、Ｊ
ＩＳ Ａ１１００材等の純Ａｌ系、ＪＩＳ Ａ６０６３
材等のＡｌ−Ｍｇ−Ｆｅ−Ｓｉ系等の材質で、板、管、
押出形材等の建材に用いられるものが好ましい。陽極酸
化皮膜処理は、硫酸、蓚酸、スルホン酸浴等の通常の陽
極酸化処理浴が使用できるが、硫酸浴が好適である。硫
酸浴法による場合１０〜３００ｇ／ｌ，浴温−５〜３０
℃で、膜厚３〜４０μｍの多孔性陽極酸化皮膜とする。
ブロンズ色電解着色は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ等の金属塩水
溶液中で交流法、直流法あるいはパルス波形を用いる電
解法等、その処理浴、処理条件に格別の制限はない。例
えばいわゆる浅田法（特公昭３８−１７１５号公報記
載）あるいは特公昭５７−３２１１９号公報に記載され
る電解着色法等の公知の方法に準じて行えば良い。着色
均一性向上のためにはバリヤー層均一化処理後、矩形波
交番電流を用いる、いわゆるユニコール法（特公昭５８
−５２０３７号公報記載）に準じた電解着色法によるこ
とが望ましい。
【００１３】例えば、（１）硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4
・６ＨＯ2 ）２５ｇ／ｌ、硫酸アンモニウム（（ＮＨ
4 ）2 ＳＯ4 ）１２ｇ／ｌの浴で商用交流を使用して電
解電圧１３Ｖの定電圧で５分間処理する着色法、（２）
硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）２５ｇ／ｌ、硫酸ニッケル（ＮｉＳ
Ｏ4 ・６Ｈ2 Ｏ）２０ｇ／ｌ、硫酸アンモニウム（（Ｎ
Ｈ4 ）2 ＳＯ4 ）１５ｇ／ｌの浴で商用交流を使用して
電解電圧２０Ｖの定電圧で２分間処理する着色法、或い
は、（３）硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4 ・６ＨＯ2）５０
ｇ／ｌ、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ4 ７Ｈ2 Ｏ）５０ｇ／
ｌ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）４０ｇ／ｌ、スルホサリチル酸
塩１０ｇ／ｌの浴で商用交流を使用して電解電圧１０Ｖ
の定電圧で７分間処理する着色法等が適用できる。
・６ＨＯ2 ）２５ｇ／ｌ、硫酸アンモニウム（（ＮＨ
4 ）2 ＳＯ4 ）１２ｇ／ｌの浴で商用交流を使用して電
解電圧１３Ｖの定電圧で５分間処理する着色法、（２）
硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）２５ｇ／ｌ、硫酸ニッケル（ＮｉＳ
Ｏ4 ・６Ｈ2 Ｏ）２０ｇ／ｌ、硫酸アンモニウム（（Ｎ
Ｈ4 ）2 ＳＯ4 ）１５ｇ／ｌの浴で商用交流を使用して
電解電圧２０Ｖの定電圧で２分間処理する着色法、或い
は、（３）硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4 ・６ＨＯ2）５０
ｇ／ｌ、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ4 ７Ｈ2 Ｏ）５０ｇ／
ｌ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）４０ｇ／ｌ、スルホサリチル酸
塩１０ｇ／ｌの浴で商用交流を使用して電解電圧１０Ｖ
の定電圧で７分間処理する着色法等が適用できる。
【００１４】以下に本発明の第１及び第２の各着色工程
で、ブロンズ色に着色する電解着色としてユニコール法
に準じた方法を用いる場合を例に、具体的に説明する。
第１工程のブロンズ色電解着色においては、硫酸ニッケ
ル（ＮｉＳＯ4 ・６ＨＯ2 ）５０〜２００ｇ／ｌ、硼酸
（Ｈ3 ＢＯ3 ）２０〜４０ｇ／ｌ、酒石酸４〜１２ｇ／
ｌ、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4 ７Ｈ2 Ｏ）０．５〜
１５０ｇ／ｌの浴中でアルミニウム材を陽極として電流
密度０．０５〜３Ａ／ｄｍ2 にて２０秒〜２分間直流電
解処理してバリヤー層均一化処理を施して後、同一浴中
でアルミニウム材を陰極として矩形波交番電流を印加し
て電解着色処理を行う。アルミニウム材に印加される矩
形波交番電流の周波数は、５〜２５Ｈｚで行うが、好ま
しくは１０〜２０Ｈｚの範囲がよい。周波数が５Ｈｚ未
満では被処理材の表面にざらつきが生じ、２５Ｈｚを越
えると着色速度が著しく低下していずれも不適である。
また、被処理材に印加される矩形波交番電流のアルミニ
ウム材での正電流の通電時間ｔa とアルミニウム材での
負電流の通電時間ｔc の比、電流比ｔa ／ｔcは０．０
０５〜０．３０の範囲で処理が行われるが、好ましくは
０．０１〜０．２５の範囲がよい。これらの範囲外の
０．００５未満では着色性が不均一となり、０．０３を
越えると、着色速度が遅くなって生産性が低下し、いず
れも不適である。矩形波交番電流の波形は、図４のよう
に均一なパルス状で印加しても良く、また、図５のよう
に一定電流の流れるＴ1 の期間に対してパルスを繰り返
すＴ2 の期間を設けても良い。通電時間は、目標とする
着色状態に応じて２〜６分の範囲で調整すれば良い。
で、ブロンズ色に着色する電解着色としてユニコール法
に準じた方法を用いる場合を例に、具体的に説明する。
第１工程のブロンズ色電解着色においては、硫酸ニッケ
ル（ＮｉＳＯ4 ・６ＨＯ2 ）５０〜２００ｇ／ｌ、硼酸
（Ｈ3 ＢＯ3 ）２０〜４０ｇ／ｌ、酒石酸４〜１２ｇ／
ｌ、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4 ７Ｈ2 Ｏ）０．５〜
１５０ｇ／ｌの浴中でアルミニウム材を陽極として電流
密度０．０５〜３Ａ／ｄｍ2 にて２０秒〜２分間直流電
解処理してバリヤー層均一化処理を施して後、同一浴中
でアルミニウム材を陰極として矩形波交番電流を印加し
て電解着色処理を行う。アルミニウム材に印加される矩
形波交番電流の周波数は、５〜２５Ｈｚで行うが、好ま
しくは１０〜２０Ｈｚの範囲がよい。周波数が５Ｈｚ未
満では被処理材の表面にざらつきが生じ、２５Ｈｚを越
えると着色速度が著しく低下していずれも不適である。
また、被処理材に印加される矩形波交番電流のアルミニ
ウム材での正電流の通電時間ｔa とアルミニウム材での
負電流の通電時間ｔc の比、電流比ｔa ／ｔcは０．０
０５〜０．３０の範囲で処理が行われるが、好ましくは
０．０１〜０．２５の範囲がよい。これらの範囲外の
０．００５未満では着色性が不均一となり、０．０３を
越えると、着色速度が遅くなって生産性が低下し、いず
れも不適である。矩形波交番電流の波形は、図４のよう
に均一なパルス状で印加しても良く、また、図５のよう
に一定電流の流れるＴ1 の期間に対してパルスを繰り返
すＴ2 の期間を設けても良い。通電時間は、目標とする
着色状態に応じて２〜６分の範囲で調整すれば良い。
【００１５】浴組成の金属塩はＮｉに変えてＣｏ、Ｓｎ
等の硫酸塩も適用できる。また、硼酸に替えて硼酸アン
モニウム、酒石酸アンモニウムを、酒石酸に替えてクエ
ン酸をそれぞれ適用し得る。浴の管理上、１価の陽イオ
ン（Ｎａ，Ｋ，ＮＨ4 ）はスポーリング発生を誘発させ
るので２０ＰＰＭ以下とすること、Ａｌイオンは析出し
て皮膜欠陥を誘発することから５００ＰＰＭ以下とする
ことが好適である。この電解着色処理法におけるバリヤ
ー層均一化処理は、アルミニウム基質と陽極酸化皮膜の
多孔質層との間に形成される緻密なアルミナ層、いわゆ
るバリヤー層の、被処理材の電解槽内での配置位置の違
いから生ずる厚さのアンバランスを均一化させ、陽極酸
化皮膜の劣化による皮膜破壊を防止してスポーリング現
象の発生を防止し、電解着色処理での付き廻り性を良好
にするための陽極酸化処理であるが、この均一化処理
は、所望によって電解着色浴とは別浴として、硼酸、硼
酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム等の独立浴での陽
極酸化処理により行うこともできる。
等の硫酸塩も適用できる。また、硼酸に替えて硼酸アン
モニウム、酒石酸アンモニウムを、酒石酸に替えてクエ
ン酸をそれぞれ適用し得る。浴の管理上、１価の陽イオ
ン（Ｎａ，Ｋ，ＮＨ4 ）はスポーリング発生を誘発させ
るので２０ＰＰＭ以下とすること、Ａｌイオンは析出し
て皮膜欠陥を誘発することから５００ＰＰＭ以下とする
ことが好適である。この電解着色処理法におけるバリヤ
ー層均一化処理は、アルミニウム基質と陽極酸化皮膜の
多孔質層との間に形成される緻密なアルミナ層、いわゆ
るバリヤー層の、被処理材の電解槽内での配置位置の違
いから生ずる厚さのアンバランスを均一化させ、陽極酸
化皮膜の劣化による皮膜破壊を防止してスポーリング現
象の発生を防止し、電解着色処理での付き廻り性を良好
にするための陽極酸化処理であるが、この均一化処理
は、所望によって電解着色浴とは別浴として、硼酸、硼
酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム等の独立浴での陽
極酸化処理により行うこともできる。
【００１６】第２工程の蓚酸鉄アンモニウムの吸着によ
り黄色染色を行う着色処理は、ブロンズ色電解着色した
アルミニウム材を蓚酸鉄アンモニウム０．１〜５０ｇ／
ｌ、浴温５〜７０℃の水溶液に１〜１５分間浸漬して行
う。着色処理後は、目的に応じて封孔処理またはクリヤ
ー着塗装等の所要の処理を行う。
り黄色染色を行う着色処理は、ブロンズ色電解着色した
アルミニウム材を蓚酸鉄アンモニウム０．１〜５０ｇ／
ｌ、浴温５〜７０℃の水溶液に１〜１５分間浸漬して行
う。着色処理後は、目的に応じて封孔処理またはクリヤ
ー着塗装等の所要の処理を行う。
【００１７】実施例１ ＪＩＳ Ａ１１００製アルミニウム材を硫酸浴中で１．
５Ａ／ｄｍ2 で２３分間電解して、１０μｍの陽極酸化
皮膜を生成させた後、硫酸ニッケル２０ｇ／ｌ、硼酸２
５ｇ／ｌ、硫酸アンモニウム１５ｇ／ｌの水溶液中で、
商用交流２０Ｖで２分間交流電解着色を行い。ブロンズ
色に着色した。この時点での、測色値はＬ* ＝５０．
４、ａ* ＝３．６２、ｂ* ＝１４．３であった。次い
で、蓚酸鉄アンモニウム１０ｇ／ｌの水溶液（浴温６０
℃）に５分間浸漬して茶褐色に着色処理し、封孔処理し
た。測色値はＬ* ＝５３．０、ａ* ＝５．３５、ｂ* ＝
２３．２であった。ここで、Ｌ* 、ａ* 、ｂ* は、日本
工業規格（ＪＩＳ Ｚ８７２９）によるＬ* ａ* ｂ* 表
色系表示で、ブロンズ色は、Ｌ* 値で２５〜７３、ａ*
＝０〜１０、ｂ* ＝０〜２０。但し、この範囲でａ* ＋
ｂ* ＞３である。また、黄褐色は、Ｌ* 値で２７〜７
５、ａ* ＝０〜１０、ｂ* ＝２０〜４０の範囲である。
但し、ａ* よりもｂ* の方が大である。なお、これらに
おいて、ａ* が大きくなると赤味が強くなり、一方、ｂ
* が大きくなると黄味が強くなる傾向がある。
５Ａ／ｄｍ2 で２３分間電解して、１０μｍの陽極酸化
皮膜を生成させた後、硫酸ニッケル２０ｇ／ｌ、硼酸２
５ｇ／ｌ、硫酸アンモニウム１５ｇ／ｌの水溶液中で、
商用交流２０Ｖで２分間交流電解着色を行い。ブロンズ
色に着色した。この時点での、測色値はＬ* ＝５０．
４、ａ* ＝３．６２、ｂ* ＝１４．３であった。次い
で、蓚酸鉄アンモニウム１０ｇ／ｌの水溶液（浴温６０
℃）に５分間浸漬して茶褐色に着色処理し、封孔処理し
た。測色値はＬ* ＝５３．０、ａ* ＝５．３５、ｂ* ＝
２３．２であった。ここで、Ｌ* 、ａ* 、ｂ* は、日本
工業規格（ＪＩＳ Ｚ８７２９）によるＬ* ａ* ｂ* 表
色系表示で、ブロンズ色は、Ｌ* 値で２５〜７３、ａ*
＝０〜１０、ｂ* ＝０〜２０。但し、この範囲でａ* ＋
ｂ* ＞３である。また、黄褐色は、Ｌ* 値で２７〜７
５、ａ* ＝０〜１０、ｂ* ＝２０〜４０の範囲である。
但し、ａ* よりもｂ* の方が大である。なお、これらに
おいて、ａ* が大きくなると赤味が強くなり、一方、ｂ
* が大きくなると黄味が強くなる傾向がある。
【００１８】実施例２ ＪＩＳ Ａ１１００製アルミニウム材を硫酸浴中で１．
５Ａ／ｄｍ2 で２３分間電解して、１０μｍの陽極酸化
皮膜を生成させた後、蓚酸鉄アンモニウム１０ｇ／ｌの
水溶液（浴温６０℃）に５分間浸漬して黄色着色皮膜を
得た。この時点での、測色値はＬ* ＝７９．０４、ａ*
＝−０．１７、ｂ* ＝２２．０９であった。次いで、硫
酸ニッケル２０ｇ／ｌ、硼酸２５ｇ／ｌ、硫酸アンモニ
ウム１５ｇ／ｌの水溶液中で、商用交流２０Ｖで２分間
交流電解着色を行って黄褐色に着色処理し、封孔処理し
た。測色値はＬ* ＝５４．８３、ａ* ＝５．２５、ｂ*
＝２３．２１であった。
５Ａ／ｄｍ2 で２３分間電解して、１０μｍの陽極酸化
皮膜を生成させた後、蓚酸鉄アンモニウム１０ｇ／ｌの
水溶液（浴温６０℃）に５分間浸漬して黄色着色皮膜を
得た。この時点での、測色値はＬ* ＝７９．０４、ａ*
＝−０．１７、ｂ* ＝２２．０９であった。次いで、硫
酸ニッケル２０ｇ／ｌ、硼酸２５ｇ／ｌ、硫酸アンモニ
ウム１５ｇ／ｌの水溶液中で、商用交流２０Ｖで２分間
交流電解着色を行って黄褐色に着色処理し、封孔処理し
た。測色値はＬ* ＝５４．８３、ａ* ＝５．２５、ｂ*
＝２３．２１であった。
【００１９】実施例３ ＪＩＳ Ａ１１００製アルミニウム材を硫酸浴中で１．
５Ａ／ｄｍ2 で２３分間電解して、１０μｍの陽極酸化
皮膜を生成させた後、硫酸ニッケル１００ｇ／ｌの水溶
液中で０．５Ａ／ｄｍ2 の定電流矩形波（ｔa ／ｔc ＝
１／５、１０Ｈｚ）を用い、２．５分間交流電解着色を
行い、ブロンズ色に着色した。この時点での、測色値は
Ｌ* ＝５０．１、ａ* ＝３．５２、ｂ* ＝１３．２６で
あった。次いで、蓚酸鉄アンモニウム１０ｇ／ｌの水溶
液（浴温６０℃）に５分間浸漬して黄褐色に着色処理
し、封孔処理した。測色値はＬ* ＝５２．６８、ａ* ＝
５．２５、ｂ* ＝２２．１であった。
５Ａ／ｄｍ2 で２３分間電解して、１０μｍの陽極酸化
皮膜を生成させた後、硫酸ニッケル１００ｇ／ｌの水溶
液中で０．５Ａ／ｄｍ2 の定電流矩形波（ｔa ／ｔc ＝
１／５、１０Ｈｚ）を用い、２．５分間交流電解着色を
行い、ブロンズ色に着色した。この時点での、測色値は
Ｌ* ＝５０．１、ａ* ＝３．５２、ｂ* ＝１３．２６で
あった。次いで、蓚酸鉄アンモニウム１０ｇ／ｌの水溶
液（浴温６０℃）に５分間浸漬して黄褐色に着色処理
し、封孔処理した。測色値はＬ* ＝５２．６８、ａ* ＝
５．２５、ｂ* ＝２２．１であった。
【００２０】実施例４ ＪＩＳ Ａ６０６３製アルミニウム材を用いた以外は、
実施例１と同様に着色処理し、黄褐色着色材を得た。測
色値はＬ* ＝４９．８５、ａ* ＝３．５２、ｂ* ＝２
２．２であった。
実施例１と同様に着色処理し、黄褐色着色材を得た。測
色値はＬ* ＝４９．８５、ａ* ＝３．５２、ｂ* ＝２
２．２であった。
【００２１】耐候性試験結果 実施例１で作成した試料を、ＪＩＳ Ｈ８６０２記載の
条件により、サンシャインウエザーメーターで、３００
０時間試験した。試験前後の色差△Ｅ＝０．５で褪色は
認められなかった。比較として、実施例１の第２工程の
代わりに黄色有機染料を使用し、同色とした試料を同様
に試験したところ、褪色しブロンズ色色となった。
条件により、サンシャインウエザーメーターで、３００
０時間試験した。試験前後の色差△Ｅ＝０．５で褪色は
認められなかった。比較として、実施例１の第２工程の
代わりに黄色有機染料を使用し、同色とした試料を同様
に試験したところ、褪色しブロンズ色色となった。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、種々のアルミニウム陽極酸化材に対し、任意の明度
及び彩度の黄褐色に着色することができる。明度及び彩
度は、二つの着色工程でそれぞれ調整することにより容
易に、正確に制御することができ、コストの上昇を招く
ことなく生産できる。着色品は、耐光性、耐候性に優れ
ており、封孔品、電着塗装品のいずれの仕様にも応える
ことができる。
ば、種々のアルミニウム陽極酸化材に対し、任意の明度
及び彩度の黄褐色に着色することができる。明度及び彩
度は、二つの着色工程でそれぞれ調整することにより容
易に、正確に制御することができ、コストの上昇を招く
ことなく生産できる。着色品は、耐光性、耐候性に優れ
ており、封孔品、電着塗装品のいずれの仕様にも応える
ことができる。
【図１】 ブロンズ色電解着色皮膜の分光反射率。
【図２】 蓚酸鉄アンモニウム浸漬着色法により着色し
た皮膜の分光反射率。
た皮膜の分光反射率。
【図３】 本発明による着色皮膜の分光反射率。
【図４】 矩形波交番電流による電解着色法でのアルミ
ニウム材に印加される電流波形。
ニウム材に印加される電流波形。
【図５】 矩形波交番電流による電解着色法でのアルミ
ニウム材に印加される他の電流波形。
ニウム材に印加される他の電流波形。
Claims (2)
- 【請求項１】 予め陽極酸化皮膜を形成したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金材を電解着色処理によりブロ
ンズ色に着色して後、蓚酸鉄アンモニウム水溶液に浸漬
する黄色染色を施すことを特徴とするアルミニウム材の
黄褐色着色方法。 - 【請求項２】 予め陽極酸化皮膜を形成したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金材を蓚酸鉄アンモニウム水溶
液に浸漬して黄色染色を施して後、電解着色法によりブ
ロンズ色に着色することを特徴とするアルミニウム材の
黄褐色着色方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8085296A JPH09241888A (ja) | 1996-03-09 | 1996-03-09 | アルミニウム材の黄褐色着色方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8085296A JPH09241888A (ja) | 1996-03-09 | 1996-03-09 | アルミニウム材の黄褐色着色方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241888A true JPH09241888A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=13729886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8085296A Pending JPH09241888A (ja) | 1996-03-09 | 1996-03-09 | アルミニウム材の黄褐色着色方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09241888A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100193010A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Wells David N | Reflector and system for photovoltaic power generation |
| CN106480486A (zh) * | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 侊东Hitech株式会社 | 铝材的分级着色方法及利用其的铝材 |
| CN115976587A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-04-18 | 中国地质大学（北京） | 电解着色表面氧化层低反射率的生产工艺及系统 |
-
1996
- 1996-03-09 JP JP8085296A patent/JPH09241888A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100193010A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Wells David N | Reflector and system for photovoltaic power generation |
| CN106480486A (zh) * | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 侊东Hitech株式会社 | 铝材的分级着色方法及利用其的铝材 |
| CN115976587A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-04-18 | 中国地质大学（北京） | 电解着色表面氧化层低反射率的生产工艺及系统 |
| CN115976587B (zh) * | 2023-02-21 | 2023-08-22 | 中国地质大学（北京） | 电解着色表面氧化层低反射率的生产工艺及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041026 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050308 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |