JPH10147899A - アルミニウム材の電解着色法及びそれにより得られるグレー着色アルミニウム材 - Google Patents
アルミニウム材の電解着色法及びそれにより得られるグレー着色アルミニウム材Info
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- JPH10147899A JPH10147899A JP8321156A JP32115696A JPH10147899A JP H10147899 A JPH10147899 A JP H10147899A JP 8321156 A JP8321156 A JP 8321156A JP 32115696 A JP32115696 A JP 32115696A JP H10147899 A JPH10147899 A JP H10147899A
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
- C25D11/20—Electrolytic after-treatment
- C25D11/22—Electrolytic after-treatment for colouring layers
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- Electrochemical Coating By Surface Reaction (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の電解着色条件で再現性良く陽極酸化皮
膜をグレー色に着色できるアルミニウム材の電解着色法
を提供し、もって、比較的濃い色の無彩色又はそれに近
いグレー色に着色された耐候性、耐食性等の諸性能に優
れたアルミニウム材を低コストで提供する。 【解決手段】 表面に陽極酸化皮膜を形成したアルミニ
ウム材を無機金属塩を含有する電解着色液中で電解着色
する方法において、上記電解着色液として硫酸、硫酸第
一スズ、硫酸ニッケル及び硫酸アンモニウムを含有する
ｐＨ２．５以下の強酸性電解着色液を用いる。好適には
硫酸を３〜３０ｇ／ｌ、硫酸第一スズを０．１〜３．０
ｇ／ｌ，硫酸ニッケルを１０〜１００ｇ／ｌ、硫酸アン
モニウムを２０〜１００ｇ／ｌの濃度範囲で含有する電
解着色液を用いる。この方法により、無彩色系又はそれ
に近いグレー色に着色された陽極酸化皮膜を有するグレ
ー着色アルミニウム材が得られる。
膜をグレー色に着色できるアルミニウム材の電解着色法
を提供し、もって、比較的濃い色の無彩色又はそれに近
いグレー色に着色された耐候性、耐食性等の諸性能に優
れたアルミニウム材を低コストで提供する。 【解決手段】 表面に陽極酸化皮膜を形成したアルミニ
ウム材を無機金属塩を含有する電解着色液中で電解着色
する方法において、上記電解着色液として硫酸、硫酸第
一スズ、硫酸ニッケル及び硫酸アンモニウムを含有する
ｐＨ２．５以下の強酸性電解着色液を用いる。好適には
硫酸を３〜３０ｇ／ｌ、硫酸第一スズを０．１〜３．０
ｇ／ｌ，硫酸ニッケルを１０〜１００ｇ／ｌ、硫酸アン
モニウムを２０〜１００ｇ／ｌの濃度範囲で含有する電
解着色液を用いる。この方法により、無彩色系又はそれ
に近いグレー色に着色された陽極酸化皮膜を有するグレ
ー着色アルミニウム材が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム材の
グレー色への電解着色法及びそれにより得られるグレー
着色アルミニウム材に関する。本明細書中において、ア
ルミニウム材とは、アルミニウム又はアルミニウム合金
からなる材料をいう。
グレー色への電解着色法及びそれにより得られるグレー
着色アルミニウム材に関する。本明細書中において、ア
ルミニウム材とは、アルミニウム又はアルミニウム合金
からなる材料をいう。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】陽極酸化
皮膜を形成したアルミニウム材は、耐候性や耐食性、耐
久性等に優れるため、サッシ、パネル、引戸、玄関ドア
等の建築材料や、車輛、船舶等の部品、脚立、梯子等の
日用品など、広範囲な分野で用いられている。しかしな
がら、従来得られている陽極酸化皮膜の色調はブロンズ
系からブラック系のものが主体であり、ユーザーのニー
ズの多様化に応じて、近年、グレー系の色調のものへの
要望が強くなってきている。
皮膜を形成したアルミニウム材は、耐候性や耐食性、耐
久性等に優れるため、サッシ、パネル、引戸、玄関ドア
等の建築材料や、車輛、船舶等の部品、脚立、梯子等の
日用品など、広範囲な分野で用いられている。しかしな
がら、従来得られている陽極酸化皮膜の色調はブロンズ
系からブラック系のものが主体であり、ユーザーのニー
ズの多様化に応じて、近年、グレー系の色調のものへの
要望が強くなってきている。
【０００３】従来、アルミニウム材にグレー系の着色酸
化皮膜を形成する方法としては、アルミニウム合金中に
Ｓｉ，Ｍｇ等を添加して、その陽極酸化処理によってグ
レー色の陽極酸化皮膜を形成させる、所謂、電解発色法
が主流であった。しかしながら、この方法は、添加元素
を特別にブレンドしたアルミニウム合金を作製するた
め、その組織のコントロールが必要であり、コストが高
くなり、また陽極酸化皮膜形成条件によっては均一な色
調の陽極酸化皮膜が得られ難いことなどが知られてい
る。
化皮膜を形成する方法としては、アルミニウム合金中に
Ｓｉ，Ｍｇ等を添加して、その陽極酸化処理によってグ
レー色の陽極酸化皮膜を形成させる、所謂、電解発色法
が主流であった。しかしながら、この方法は、添加元素
を特別にブレンドしたアルミニウム合金を作製するた
め、その組織のコントロールが必要であり、コストが高
くなり、また陽極酸化皮膜形成条件によっては均一な色
調の陽極酸化皮膜が得られ難いことなどが知られてい
る。
【０００４】一方、陽極酸化処理したアルミニウム材を
金属塩を含む電解着色液中で交流通電することにより、
陽極酸化皮膜の微細孔中に金属コロイドあるいは金属塩
を析出させて着色させる、所謂、電解着色法は広く知ら
れている。この電解着色法により陽極酸化皮膜をグレー
色に着色した例も幾つか報告されているが（例えば、特
開昭６１−２０４３９５号、特公昭６２−３３３１８
号）、実用化されているものは殆どない。それは、着色
陽極酸化皮膜の色調が極めて淡色の時にグレーぽく見え
る程度のものであったり、工業的レベルでの生産に不向
きであったためと思われる。
金属塩を含む電解着色液中で交流通電することにより、
陽極酸化皮膜の微細孔中に金属コロイドあるいは金属塩
を析出させて着色させる、所謂、電解着色法は広く知ら
れている。この電解着色法により陽極酸化皮膜をグレー
色に着色した例も幾つか報告されているが（例えば、特
開昭６１−２０４３９５号、特公昭６２−３３３１８
号）、実用化されているものは殆どない。それは、着色
陽極酸化皮膜の色調が極めて淡色の時にグレーぽく見え
る程度のものであったり、工業的レベルでの生産に不向
きであったためと思われる。
【０００５】さらに、一連の陽極酸化処理−電解着色処
理に他の電解処理を付加してグレー系に着色されたアル
ミニウム材を得る方法も報告されている。例えば、特開
昭６３−２２３１９９号には、硫酸浴で陽極酸化皮膜を
形成せしめたアルミニウム材を、着色成分としてのニッ
ケル塩及び亜鉛塩、又はニッケル塩、亜鉛塩及びモリブ
デン塩、マスキング剤としてのニッケルイオン、及び支
持電解質を含有するｐＨ４．５以上の電解着色浴で電解
着色する方法において、上記陽極酸化皮膜形成前に、ア
ルミニウム材をリン酸イオンを含む浴に浸漬処理し、あ
るいはさらに電解処理を行うことによって、その表面に
リン酸処理皮膜を化成する方法が開示されている。しか
しながら、このような方法においては、その工程が複雑
であり、それに伴ってコストが増大するという問題の他
に、着色酸化皮膜の色が後の工程で抜け易いという欠点
がある。特に、析出金属や陽極酸化皮膜の微細孔の幾何
学的形状に基づく光の干渉を利用した着色酸化皮膜はそ
の傾向があり、後の工程で色合いが大きく変わってしま
う。
理に他の電解処理を付加してグレー系に着色されたアル
ミニウム材を得る方法も報告されている。例えば、特開
昭６３−２２３１９９号には、硫酸浴で陽極酸化皮膜を
形成せしめたアルミニウム材を、着色成分としてのニッ
ケル塩及び亜鉛塩、又はニッケル塩、亜鉛塩及びモリブ
デン塩、マスキング剤としてのニッケルイオン、及び支
持電解質を含有するｐＨ４．５以上の電解着色浴で電解
着色する方法において、上記陽極酸化皮膜形成前に、ア
ルミニウム材をリン酸イオンを含む浴に浸漬処理し、あ
るいはさらに電解処理を行うことによって、その表面に
リン酸処理皮膜を化成する方法が開示されている。しか
しながら、このような方法においては、その工程が複雑
であり、それに伴ってコストが増大するという問題の他
に、着色酸化皮膜の色が後の工程で抜け易いという欠点
がある。特に、析出金属や陽極酸化皮膜の微細孔の幾何
学的形状に基づく光の干渉を利用した着色酸化皮膜はそ
の傾向があり、後の工程で色合いが大きく変わってしま
う。
【０００６】通常の条件の電解着色法においては、陽極
酸化処理したアルミニウム材を硫酸ニッケルを含有する
電解着色浴中で電解着色した場合にはブロンズ色とな
る。また、硫酸第一スズを含有する電解着色浴を用いた
場合には草色味のあるブロンズ色、硫酸ニッケルと硫酸
第一スズの両方を含有する電解着色浴を用いた場合には
草色味〜黄味のあるブロンズ色の着色酸化皮膜となり、
比較的濃色の無彩色に近いグレー色の着色酸化皮膜は得
られない。従って、本発明の目的は、特別な工程を必要
とすることなく、通常の電解着色条件で再現性良く陽極
酸化皮膜をグレー色に着色できるアルミニウム材の電解
着色法を提供し、もって、比較的濃い色の無彩色又はそ
れに近いグレー色に着色された耐候性、耐食性、耐久性
等の諸性能に優れたアルミニウム材を低コストで提供す
ることにある。
酸化処理したアルミニウム材を硫酸ニッケルを含有する
電解着色浴中で電解着色した場合にはブロンズ色とな
る。また、硫酸第一スズを含有する電解着色浴を用いた
場合には草色味のあるブロンズ色、硫酸ニッケルと硫酸
第一スズの両方を含有する電解着色浴を用いた場合には
草色味〜黄味のあるブロンズ色の着色酸化皮膜となり、
比較的濃色の無彩色に近いグレー色の着色酸化皮膜は得
られない。従って、本発明の目的は、特別な工程を必要
とすることなく、通常の電解着色条件で再現性良く陽極
酸化皮膜をグレー色に着色できるアルミニウム材の電解
着色法を提供し、もって、比較的濃い色の無彩色又はそ
れに近いグレー色に着色された耐候性、耐食性、耐久性
等の諸性能に優れたアルミニウム材を低コストで提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明によれば、表面に陽極酸化皮膜を形成したア
ルミニウム材を無機金属塩を含有する電解着色液中で電
解着色する方法において、上記電解着色液として硫酸、
硫酸第一スズ、硫酸ニッケル及び硫酸アンモニウムを含
有するｐＨ２．５以下の強酸性電解着色液を用い、上記
陽極酸化皮膜をグレー色に着色することを特徴とするア
ルミニウム材の電解着色法が提供される。好適な態様に
おいては、上記電解着色液として、硫酸を３〜３０ｇ／
ｌ、硫酸第一スズを０．１〜３．０ｇ／ｌ，硫酸ニッケ
ルを１０〜１００ｇ／ｌ、硫酸アンモニウムを２０〜１
００ｇ／ｌの濃度範囲で含有する電解着色液を用いる。
このような方法により、無彩色系又はそれに近いグレー
色に着色された陽極酸化皮膜を有するグレー着色アルミ
ニウム材が得られる。
に、本発明によれば、表面に陽極酸化皮膜を形成したア
ルミニウム材を無機金属塩を含有する電解着色液中で電
解着色する方法において、上記電解着色液として硫酸、
硫酸第一スズ、硫酸ニッケル及び硫酸アンモニウムを含
有するｐＨ２．５以下の強酸性電解着色液を用い、上記
陽極酸化皮膜をグレー色に着色することを特徴とするア
ルミニウム材の電解着色法が提供される。好適な態様に
おいては、上記電解着色液として、硫酸を３〜３０ｇ／
ｌ、硫酸第一スズを０．１〜３．０ｇ／ｌ，硫酸ニッケ
ルを１０〜１００ｇ／ｌ、硫酸アンモニウムを２０〜１
００ｇ／ｌの濃度範囲で含有する電解着色液を用いる。
このような方法により、無彩色系又はそれに近いグレー
色に着色された陽極酸化皮膜を有するグレー着色アルミ
ニウム材が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者らは、ニッケル塩や第一
スズ塩を含有する電解着色浴中でのアルミニウム材の電
解着色について長年研究を行ってきたが、硫酸を５〜１
０ｇ／ｌ程度の濃度で含有する酸性浴にニッケルやスズ
の硫酸塩を添加して電解着色を行った場合、ニッケル塩
単独ではアルミニウム材の陽極酸化皮膜は着色せず、一
方、第一スズ塩を単独で添加した場合には第一スズ塩が
３．０ｇ／ｌ程度以上の比較的高濃度になると着色する
が、２．０〜３．０ｇ／ｌの濃度範囲では淡いブロンズ
色にしか発色せず、しかもスズ塩の濃度が１．５ｇ／ｌ
程度以下の低い時は着色しないという知見を得ている。
このような知見は、既に一般的なものとなっていると考
えられる。また、従来、グレー系の着色酸化皮膜が得ら
れたと報告されている例では、ｐＨ約５以上の弱酸性〜
中性の電解着色液が用いられており、ニッケル塩、第一
スズ塩及び酒石酸などが添加されている。ただし、第一
スズ塩は酸性浴では安定であるが、弱酸性〜中性の電解
着色液ではすぐに沈殿が起こってしまう。そこで、電解
着色液中の第一スズ塩を安定に保つために酒石酸等を添
加してキレート化させると、電解着色液はいつまでも沈
殿を生じないが、逆にキレート作用が強すぎるために陽
極酸化皮膜が着色しなくなる。
スズ塩を含有する電解着色浴中でのアルミニウム材の電
解着色について長年研究を行ってきたが、硫酸を５〜１
０ｇ／ｌ程度の濃度で含有する酸性浴にニッケルやスズ
の硫酸塩を添加して電解着色を行った場合、ニッケル塩
単独ではアルミニウム材の陽極酸化皮膜は着色せず、一
方、第一スズ塩を単独で添加した場合には第一スズ塩が
３．０ｇ／ｌ程度以上の比較的高濃度になると着色する
が、２．０〜３．０ｇ／ｌの濃度範囲では淡いブロンズ
色にしか発色せず、しかもスズ塩の濃度が１．５ｇ／ｌ
程度以下の低い時は着色しないという知見を得ている。
このような知見は、既に一般的なものとなっていると考
えられる。また、従来、グレー系の着色酸化皮膜が得ら
れたと報告されている例では、ｐＨ約５以上の弱酸性〜
中性の電解着色液が用いられており、ニッケル塩、第一
スズ塩及び酒石酸などが添加されている。ただし、第一
スズ塩は酸性浴では安定であるが、弱酸性〜中性の電解
着色液ではすぐに沈殿が起こってしまう。そこで、電解
着色液中の第一スズ塩を安定に保つために酒石酸等を添
加してキレート化させると、電解着色液はいつまでも沈
殿を生じないが、逆にキレート作用が強すぎるために陽
極酸化皮膜が着色しなくなる。
【０００９】本発明者らは、上記のような現象について
さらに鋭意研究した結果、電解着色に用いる電解着色液
に添加する金属塩として硫酸第一スズ（ＳｎＳＯ4 ）及
び硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ）を用いると共
に、さらに硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ）及
び硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）を添加してｐＨ２．５以下の強酸
性の電解着色液とすることにより、アルミニウム材の陽
極酸化皮膜を無彩色系又はそれに近いグレー色に電解着
色できることを見い出し、本発明を完成するに至ったも
のである。従来の酸性浴では陽極酸化皮膜を着色できな
い、もしくは、できても淡色ブロンズにしか着色できな
いとされていた第一スズ塩の条件及びニッケル塩の条件
を組み合わせて用いたにも拘らず、グレー色に電解着色
できたことは、従来の一般的知見からは全く予測できな
い驚くべきことである。
さらに鋭意研究した結果、電解着色に用いる電解着色液
に添加する金属塩として硫酸第一スズ（ＳｎＳＯ4 ）及
び硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ）を用いると共
に、さらに硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ）及
び硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）を添加してｐＨ２．５以下の強酸
性の電解着色液とすることにより、アルミニウム材の陽
極酸化皮膜を無彩色系又はそれに近いグレー色に電解着
色できることを見い出し、本発明を完成するに至ったも
のである。従来の酸性浴では陽極酸化皮膜を着色できな
い、もしくは、できても淡色ブロンズにしか着色できな
いとされていた第一スズ塩の条件及びニッケル塩の条件
を組み合わせて用いたにも拘らず、グレー色に電解着色
できたことは、従来の一般的知見からは全く予測できな
い驚くべきことである。
【００１０】しかしながら、硫酸を含有する強酸性浴を
用いても、例えば１〜２０ｇ／ｌ程度の濃度の硫酸水溶
液に硫酸第一スズと約１０〜１００ｇ／ｌの硫酸ニッケ
ルを添加し、硫酸アンモニウムを添加しないで電解着色
を行った場合、得られる着色酸化皮膜は、第一スズ塩の
濃度が高い場合（３．０ｇ／ｌ以上）にはブロンズ色と
なり、２．０〜３．０ｇ／ｌの濃度範囲では淡色ブロン
ズ、第一スズ塩の濃度が低い場合（１．５ｇ／ｌ以下）
にはグレー系の色調になるが無彩色系という程ではな
い。この条件で電解着色液中にさらに硫酸アンモニウム
を加えて電解着色を行うと、ほとんど無彩色のグレー着
色酸化皮膜が得られる。また、硫酸を含有している電解
着色液を用いているため、付き廻り性が良く、着色の均
一性にも優れている。従って、本発明で用いる電解着色
液は、硫酸、硫酸第一スズ、硫酸ニッケル及び硫酸アン
モニウムを必須成分として含有し、しかもｐＨ２．５以
下の強酸性であることを基本的な特徴としている。
用いても、例えば１〜２０ｇ／ｌ程度の濃度の硫酸水溶
液に硫酸第一スズと約１０〜１００ｇ／ｌの硫酸ニッケ
ルを添加し、硫酸アンモニウムを添加しないで電解着色
を行った場合、得られる着色酸化皮膜は、第一スズ塩の
濃度が高い場合（３．０ｇ／ｌ以上）にはブロンズ色と
なり、２．０〜３．０ｇ／ｌの濃度範囲では淡色ブロン
ズ、第一スズ塩の濃度が低い場合（１．５ｇ／ｌ以下）
にはグレー系の色調になるが無彩色系という程ではな
い。この条件で電解着色液中にさらに硫酸アンモニウム
を加えて電解着色を行うと、ほとんど無彩色のグレー着
色酸化皮膜が得られる。また、硫酸を含有している電解
着色液を用いているため、付き廻り性が良く、着色の均
一性にも優れている。従って、本発明で用いる電解着色
液は、硫酸、硫酸第一スズ、硫酸ニッケル及び硫酸アン
モニウムを必須成分として含有し、しかもｐＨ２．５以
下の強酸性であることを基本的な特徴としている。
【００１１】以下、本発明による電解着色法について詳
しく説明すると、まず、出発材料であるアルミニウム材
は、通常の方法により脱脂、エッチング、中和、水洗、
必要に応じてスマット除去等の前処理を施した後、酸性
電解液、好ましくは硫酸電解液中で陽極酸化処理され
る。すなわち、アルミニウム材を陽極に接続して、周知
の無機酸及び／又は有機酸の電解液、例えば、硫酸、ク
ロム酸、リン酸等の無機酸あるいはこれらの混酸、また
シュウ酸、マロン酸等の有機酸、あるいはこれらの混
酸、さらには上記無機酸と有機酸との混酸などを含有す
る電解液中で、直流もしくはこれに類似の電圧電流波形
又は交流波形、交直重畳波形を使用して、上記アルミニ
ウム材を陽極酸化処理する。陽極酸化処理の印加電圧、
印加時間等は常法通りで充分であるが、通常、５〜１０
０Ｖの範囲が適当である。５Ｖ未満では希望する皮膜厚
を得るのに長時間必要となり、生産性が悪く、一方、１
００Ｖを越えると皮膜厚のバラツキが大きく、また高電
圧での処理のためエネルギー的にも無駄が大きいので望
ましくない。
しく説明すると、まず、出発材料であるアルミニウム材
は、通常の方法により脱脂、エッチング、中和、水洗、
必要に応じてスマット除去等の前処理を施した後、酸性
電解液、好ましくは硫酸電解液中で陽極酸化処理され
る。すなわち、アルミニウム材を陽極に接続して、周知
の無機酸及び／又は有機酸の電解液、例えば、硫酸、ク
ロム酸、リン酸等の無機酸あるいはこれらの混酸、また
シュウ酸、マロン酸等の有機酸、あるいはこれらの混
酸、さらには上記無機酸と有機酸との混酸などを含有す
る電解液中で、直流もしくはこれに類似の電圧電流波形
又は交流波形、交直重畳波形を使用して、上記アルミニ
ウム材を陽極酸化処理する。陽極酸化処理の印加電圧、
印加時間等は常法通りで充分であるが、通常、５〜１０
０Ｖの範囲が適当である。５Ｖ未満では希望する皮膜厚
を得るのに長時間必要となり、生産性が悪く、一方、１
００Ｖを越えると皮膜厚のバラツキが大きく、また高電
圧での処理のためエネルギー的にも無駄が大きいので望
ましくない。
【００１２】以上のようにして表面に陽極酸化皮膜を形
成したアルミニウム材は、次に、本発明に従って電解着
色される。電解着色液は、前記したように強酸性である
必要があり、ｐＨを２．５以下、好ましくは０．５〜
２．０、さらに好ましくは０．５〜１．５の範囲に調整
する。このために、硫酸の含有量は３〜３０ｇ／ｌの範
囲にあることが好ましい。硫酸の含有量が３ｇ／ｌ未満
になると電解着色液のｐＨは弱酸性側に移り、得られる
着色酸化皮膜の色調はブロンズ色になってしまうので好
ましくない。また、硫酸第一スズの濃度は好ましくは
０．１〜３．０ｇ／ｌ、さらに好ましくは０．２〜１．
５ｇ／ｌの範囲であり、硫酸ニッケルの濃度は１０〜１
００ｇ／ｌの範囲が好ましい。特に、硫酸第一スズの濃
度が高くなると、得られる着色酸化皮膜の色調が彩色を
帯び易く、ブロンズ色になるので、３．０ｇ／ｌ以下の
範囲に維持することが必要である。
成したアルミニウム材は、次に、本発明に従って電解着
色される。電解着色液は、前記したように強酸性である
必要があり、ｐＨを２．５以下、好ましくは０．５〜
２．０、さらに好ましくは０．５〜１．５の範囲に調整
する。このために、硫酸の含有量は３〜３０ｇ／ｌの範
囲にあることが好ましい。硫酸の含有量が３ｇ／ｌ未満
になると電解着色液のｐＨは弱酸性側に移り、得られる
着色酸化皮膜の色調はブロンズ色になってしまうので好
ましくない。また、硫酸第一スズの濃度は好ましくは
０．１〜３．０ｇ／ｌ、さらに好ましくは０．２〜１．
５ｇ／ｌの範囲であり、硫酸ニッケルの濃度は１０〜１
００ｇ／ｌの範囲が好ましい。特に、硫酸第一スズの濃
度が高くなると、得られる着色酸化皮膜の色調が彩色を
帯び易く、ブロンズ色になるので、３．０ｇ／ｌ以下の
範囲に維持することが必要である。
【００１３】硫酸アンモニウムは、特に硫酸の濃度が低
いときに液の電導性を改良するために添加されるもので
あるが、本発明の組成系の電解着色液においては、得ら
れる着色酸化皮膜の色調をグレー系に移行させる働きを
有する。但し、硫酸アンモニウムの濃度が高すぎると着
色酸化皮膜の色調を淡くする傾向を有し、また、硫酸ア
ンモニウムはＮｉイオンに作用して水溶液に溶け難い硫
酸ニッケルアンモニウムを生成する傾向にあるので多量
に添加することは好ましくない。従って、硫酸アンモニ
ウムの濃度は２０〜１００ｇ／ｌの範囲が好ましく、さ
らに好ましい範囲は３０〜７５ｇ／ｌである。
いときに液の電導性を改良するために添加されるもので
あるが、本発明の組成系の電解着色液においては、得ら
れる着色酸化皮膜の色調をグレー系に移行させる働きを
有する。但し、硫酸アンモニウムの濃度が高すぎると着
色酸化皮膜の色調を淡くする傾向を有し、また、硫酸ア
ンモニウムはＮｉイオンに作用して水溶液に溶け難い硫
酸ニッケルアンモニウムを生成する傾向にあるので多量
に添加することは好ましくない。従って、硫酸アンモニ
ウムの濃度は２０〜１００ｇ／ｌの範囲が好ましく、さ
らに好ましい範囲は３０〜７５ｇ／ｌである。
【００１４】その他の電解着色条件、例えば電流波形、
電流密度、通電時間及び浴温等は通常のアルミニウム材
の電解着色法において用いられている範囲から適宜選択
される。例えば、使用電圧は５〜３０Ｖ程度で充分であ
り、また通電時間も通常０．５〜１０分程度が適当であ
る。電流波形としては交流、交直重畳電流などを適用可
能ではあるが、通常の交流電源をそのまま利用するのが
簡便である。さらに対極としては、従来の電解着色法と
同様に、カーボン、スズ、ニッケル板等を利用できる。
なお、通電の際に、正弦波の＋成分を増加した電流波形
を用いたり、また通電方法を変えることによっても、得
られる着色酸化皮膜のグレー系色調を濃色化することが
可能である。Ｓn 2+ はＳn 4+ になって酸化され沈殿し、
液の劣化が起こる場合があるが、このような場合には、
これを防止するため弱還元性の物質を添加することが望
ましい。
電流密度、通電時間及び浴温等は通常のアルミニウム材
の電解着色法において用いられている範囲から適宜選択
される。例えば、使用電圧は５〜３０Ｖ程度で充分であ
り、また通電時間も通常０．５〜１０分程度が適当であ
る。電流波形としては交流、交直重畳電流などを適用可
能ではあるが、通常の交流電源をそのまま利用するのが
簡便である。さらに対極としては、従来の電解着色法と
同様に、カーボン、スズ、ニッケル板等を利用できる。
なお、通電の際に、正弦波の＋成分を増加した電流波形
を用いたり、また通電方法を変えることによっても、得
られる着色酸化皮膜のグレー系色調を濃色化することが
可能である。Ｓn 2+ はＳn 4+ になって酸化され沈殿し、
液の劣化が起こる場合があるが、このような場合には、
これを防止するため弱還元性の物質を添加することが望
ましい。
【００１５】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明につ
いてさらに具体的に説明するが、本発明が下記実施例に
限定されるものでないことはもとよりである。
いてさらに具体的に説明するが、本発明が下記実施例に
限定されるものでないことはもとよりである。
【００１６】実施例１〜３ 常法により脱脂、エッチング、中和処理を施したアルミ
ニウム材Ａ６０６３を２０℃、１８０ｇ／ｌの硫酸浴中
に浸漬し、電流密度１．１Ａ／ｄｍ2 で３５分間、陽極
酸化処理を行った。次いで、このように陽極酸化処理し
たアルミニウム材を表１に示す組成の２８℃の電解着色
液中に浸漬し、カーボンを対極とし、１２Ｖで４分間、
交流電解着色を行った。得られた着色酸化皮膜の着色状
態は、色彩色差計（ミノルタ（株）製、ＣＲ−３００）
を用いて測定した。表中、Ｌは明度指数、ａ及びｂはク
ロマティクネス指数を示し、Ｌ値が小さいほど色が濃い
ことを示し、またａ値及びｂ値が小さいほど無彩色系に
近いことを示す。ａ＝ｂ＝０で理想的な無彩色である
が、ｂ値は２．５以下であることが好ましい。結果を表
１に併せて示す。
ニウム材Ａ６０６３を２０℃、１８０ｇ／ｌの硫酸浴中
に浸漬し、電流密度１．１Ａ／ｄｍ2 で３５分間、陽極
酸化処理を行った。次いで、このように陽極酸化処理し
たアルミニウム材を表１に示す組成の２８℃の電解着色
液中に浸漬し、カーボンを対極とし、１２Ｖで４分間、
交流電解着色を行った。得られた着色酸化皮膜の着色状
態は、色彩色差計（ミノルタ（株）製、ＣＲ−３００）
を用いて測定した。表中、Ｌは明度指数、ａ及びｂはク
ロマティクネス指数を示し、Ｌ値が小さいほど色が濃い
ことを示し、またａ値及びｂ値が小さいほど無彩色系に
近いことを示す。ａ＝ｂ＝０で理想的な無彩色である
が、ｂ値は２．５以下であることが好ましい。結果を表
１に併せて示す。
【００１７】
【表１】 表１に示す結果から明らかなように、実施例１及び２で
はアルミニウム材の陽極酸化皮膜を無彩色又はそれに近
いグレー色に均一に着色できたが、硫酸アンモニウム濃
度が低い実施例３ではやや黄味のあるグレー色に電解着
色された。この結果から、硫酸アンモニウムの濃度２０
ｇ／ｌは、無彩色又はそれに近いグレー色に電解着色す
る場合には下限値であることがわかる。
はアルミニウム材の陽極酸化皮膜を無彩色又はそれに近
いグレー色に均一に着色できたが、硫酸アンモニウム濃
度が低い実施例３ではやや黄味のあるグレー色に電解着
色された。この結果から、硫酸アンモニウムの濃度２０
ｇ／ｌは、無彩色又はそれに近いグレー色に電解着色す
る場合には下限値であることがわかる。
【００１８】比較例１〜８ 表２に示す組成の電解着色浴を用いた以外は実施例１〜
３と同様にして、アルミニウム材に陽極酸化処理及び電
解着色処理を行った。その結果を表２に併せて示す。
３と同様にして、アルミニウム材に陽極酸化処理及び電
解着色処理を行った。その結果を表２に併せて示す。
【００１９】
【表２】 表２に示されるように、硫酸ニッケル又は硫酸第一スズ
を含有しない電解着色液を用いた比較例１及び２では、
アルミニウム材の陽極酸化皮膜を着色できなかった。ま
た、硫酸ニッケルは含有していないが、硫酸第一スズを
低濃度で含有している電解着色液を用いた比較例３で
は、着色することはできたが淡ブロンズ色であり、硫酸
第一スズを比較的高濃度で含有した場合の比較例４では
ブロンズ色に着色された。一方、硫酸アンモニウムを含
有していない電解着色液を用いた比較例５では淡黄味の
ブロンズ色に電解着色された。さらに、硫酸第一スズを
高濃度で含有している電解着色液を用いた比較例６及び
７、及び硫酸の濃度が低いためにｐＨが２．５以上とな
った電解着色液を用いた比較例８のいずれの場合も、ア
ルミニウム材の陽極酸化皮膜はブロンズ色に電解着色さ
れた。
を含有しない電解着色液を用いた比較例１及び２では、
アルミニウム材の陽極酸化皮膜を着色できなかった。ま
た、硫酸ニッケルは含有していないが、硫酸第一スズを
低濃度で含有している電解着色液を用いた比較例３で
は、着色することはできたが淡ブロンズ色であり、硫酸
第一スズを比較的高濃度で含有した場合の比較例４では
ブロンズ色に着色された。一方、硫酸アンモニウムを含
有していない電解着色液を用いた比較例５では淡黄味の
ブロンズ色に電解着色された。さらに、硫酸第一スズを
高濃度で含有している電解着色液を用いた比較例６及び
７、及び硫酸の濃度が低いためにｐＨが２．５以上とな
った電解着色液を用いた比較例８のいずれの場合も、ア
ルミニウム材の陽極酸化皮膜はブロンズ色に電解着色さ
れた。
【００２０】実施例４ 硫酸６ｇ／ｌ、硫酸ニッケル６０ｇ／ｌ、硫酸アンモニ
ウム５０ｇ／ｌを含有し、硫酸第一スズを表３に示す種
々の濃度で含有する電解着色浴を用いた以外は実施例１
〜３と同様にして、アルミニウム材に陽極酸化処理及び
電解着色処理を行った。その結果を表３に併せて示す。
ウム５０ｇ／ｌを含有し、硫酸第一スズを表３に示す種
々の濃度で含有する電解着色浴を用いた以外は実施例１
〜３と同様にして、アルミニウム材に陽極酸化処理及び
電解着色処理を行った。その結果を表３に併せて示す。
【００２１】
【表３】 表３に示す結果から、硫酸第一スズの濃度が高くなるほ
ど黄味を増してブロンズ色に近くなることがわかる。
ど黄味を増してブロンズ色に近くなることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
表面に陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム材を無機金
属塩を含有する電解着色液中で電解着色するに当たっ
て、上記電解着色液として、硫酸、硫酸第一スズ、硫酸
ニッケル及び硫酸アンモニウムを含有するｐＨ２．５以
下の強酸性電解着色液を用いたことにより、通常の電解
着色条件で再現性良く、陽極酸化皮膜を比較的濃い色の
無彩色又はそれに近いグレー色に均一に着色できる。し
かも、電解着色液は安定であり、長時間に亘って使用で
きる。したがって、工業的にも意匠的にも優れる無彩色
又はそれに近いグレー色に着色された、耐候性、耐食
性、耐久性等の諸性能に優れるアルミニウム材を簡単な
工程で低コストで提供することができる。
表面に陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム材を無機金
属塩を含有する電解着色液中で電解着色するに当たっ
て、上記電解着色液として、硫酸、硫酸第一スズ、硫酸
ニッケル及び硫酸アンモニウムを含有するｐＨ２．５以
下の強酸性電解着色液を用いたことにより、通常の電解
着色条件で再現性良く、陽極酸化皮膜を比較的濃い色の
無彩色又はそれに近いグレー色に均一に着色できる。し
かも、電解着色液は安定であり、長時間に亘って使用で
きる。したがって、工業的にも意匠的にも優れる無彩色
又はそれに近いグレー色に着色された、耐候性、耐食
性、耐久性等の諸性能に優れるアルミニウム材を簡単な
工程で低コストで提供することができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 表面に陽極酸化皮膜を形成したアルミニ
ウム又はアルミニウム合金材を、無機金属塩を含有する
電解着色液中で電解着色する方法において、上記電解着
色液として硫酸、硫酸第一スズ、硫酸ニッケル及び硫酸
アンモニウムを含有するｐＨ２．５以下の酸性電解着色
液を用い、上記陽極酸化皮膜をグレー色に着色すること
を特徴とするアルミニウム材の電解着色法。 - 【請求項２】 前記電解着色液が、硫酸を３〜３０ｇ／
ｌ、硫酸第一スズを０．１〜３．０ｇ／ｌ、硫酸ニッケ
ルを１０〜１００ｇ／ｌ、硫酸アンモニウムを２０〜１
００ｇ／ｌの濃度範囲で含有する請求項１に記載の電解
着色法。 - 【請求項３】 前記硫酸第一スズの濃度が０．２〜１．
５ｇ／ｌ、硫酸アンモニウムの濃度が３０〜７５ｇ／ｌ
の範囲内にある請求項１又は２に記載の電解着色法。 - 【請求項４】 前記請求項１乃至３のいずれか一項に記
載の電解着色法によりグレー色に着色された陽極酸化皮
膜を有するグレー着色アルミニウム材。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32115696A JP3302582B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | アルミニウム材の電解着色法及びそれにより得られるグレー着色アルミニウム材 |
| CN97123101A CN1118589C (zh) | 1996-11-18 | 1997-11-17 | 对铝材进行电解着色的方法和所获得的灰色铝材 |
| DE69706024T DE69706024T2 (de) | 1996-11-18 | 1997-11-17 | Verfahren zur elektrolytischen Färbung von Aluminium-Material |
| IDP973682A ID18890A (id) | 1996-11-18 | 1997-11-17 | Metode mewarnai bahan yang terbuat dari aluminium dan bahan aluminium berwarna abu-abu yang diperoleh dengan jalan elektrolit |
| ES97120129T ES2159801T3 (es) | 1996-11-18 | 1997-11-17 | Metodo de coloracion electrolitica de un material aluminico. |
| EP97120129A EP0843027B1 (en) | 1996-11-18 | 1997-11-17 | Method for electrolytically coloring aluminum material |
| US08/972,506 US5849169A (en) | 1996-11-18 | 1997-11-18 | Method for electrically coloring aluminum material and gray-colored aluminum material obtained thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32115696A JP3302582B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | アルミニウム材の電解着色法及びそれにより得られるグレー着色アルミニウム材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10147899A true JPH10147899A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3302582B2 JP3302582B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=18129437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32115696A Expired - Fee Related JP3302582B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | アルミニウム材の電解着色法及びそれにより得られるグレー着色アルミニウム材 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5849169A (ja) |
| EP (1) | EP0843027B1 (ja) |
| JP (1) | JP3302582B2 (ja) |
| CN (1) | CN1118589C (ja) |
| DE (1) | DE69706024T2 (ja) |
| ES (1) | ES2159801T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP6306897B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2018-04-04 | 株式会社サクラクレパス | 着色アルミニウム成形体及びその製造方法 |
| CN104313660B (zh) * | 2014-10-31 | 2016-09-14 | 湖州织里天荣铝材添加剂厂 | 一种新型铝合金锡盐着色工艺及着色液 |
| CN108707942A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-26 | 江苏和兴汽车科技有限公司 | 一种铝合金黑色阳极氧化电泳的工艺 |
| CN109722698B (zh) * | 2018-12-18 | 2021-02-09 | 佛山科学技术学院 | 一种铝合金表面双层微结构薄膜干涉着色方法 |
| CN111218704B (zh) * | 2020-02-26 | 2022-02-01 | 佛山市三水凤铝铝业有限公司 | 一种用于竖吊式电解槽的单锡盐电解着色方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5017302B1 (ja) * | 1971-05-13 | 1975-06-19 | ||
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| US3977948A (en) * | 1974-02-20 | 1976-08-31 | Iongraf, S.A. | Process for coloring, by electrolysis, an anodized aluminum or aluminum alloy piece |
| JPS5334107B2 (ja) * | 1974-04-23 | 1978-09-19 | ||
| JPS51122637A (en) * | 1975-04-19 | 1976-10-26 | Riyouji Suzuki | Process for rapid coloring anodic coating of aluminum |
| AR208421A1 (es) * | 1975-07-16 | 1976-12-27 | Alcan Res & Dev | Articulo de aluminio electroliticamente anodizado y coloreado y un metodo para producir el mismo |
| JPS57207197A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-18 | Nippon Kentetsu Co Ltd | Neutral electrolytic coloring liquid |
| JPS61204395A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-10 | Nippon Light Metal Co Ltd | 着色アルミニウム材 |
| JPS63223199A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Corona Kogyo Kk | アルミニウム材の電解着色法 |
| JPH0770791A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-03-14 | Nippon Hyomen Kagaku Kk | 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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1996
- 1996-11-18 JP JP32115696A patent/JP3302582B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-17 CN CN97123101A patent/CN1118589C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-17 DE DE69706024T patent/DE69706024T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-17 ID IDP973682A patent/ID18890A/id unknown
- 1997-11-17 EP EP97120129A patent/EP0843027B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-17 ES ES97120129T patent/ES2159801T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 US US08/972,506 patent/US5849169A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0843027B1 (en) | 2001-08-08 |
| DE69706024T2 (de) | 2002-04-18 |
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| ID18890A (id) | 1998-05-20 |
| JP3302582B2 (ja) | 2002-07-15 |
| US5849169A (en) | 1998-12-15 |
| ES2159801T3 (es) | 2001-10-16 |
| CN1118589C (zh) | 2003-08-20 |
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