JPS59182990A - アルミニウム又はアルミニウム合金の着色法 - Google Patents

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】 この発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下
両者を単にアルミニウムと総称）の着色法に関するもの
で、その主たる目的は、アルミニウムの陽極酸化処理工
程に於いて特異な電圧調整を行なうことによシ、後の電
解着色工程で被処理物毎に安定した着色皮膜が得られる
新規な着色方法を確立することにある。

通常、陽極酸化皮膜処理の通電方法には、定電流密度電
解法と定電圧電解法の二種類の方法がある。このうち定
電流密度電解法では、被処理物毎に電解電圧が異なり、
電解電圧が異なる原因としては、接触部の抵抗による電
圧降下をはじめ、電解浴の浴組成、温度等があげられる
。

また定電圧電解法では、電解浴の浴組成、湿度、攪拌等
の影響を受けて電流値が変わ抄成膜厚さが変化するので
、後の電解着色に大き々影響を及埋す。

定電流密度電解に於いて、その電解電圧を一定に保つた
めには、電解浴の浴組成や温度及び接触部の抵抗による
電圧降下の状態を厳密に管理すればよいが、これには自
ら限界がある。例えば、硫酸を用いた電解浴の場合、一
般的な管理由として硫酸濃度で±１．０％（重量）、浴
温±２．０°Ｃであり、定電流密度電解の電解電圧は１
６〜２０Ｖまでの範囲内に於いてバラツキが生じる。こ
の場合、電解電圧とをよ、被処理物と対極との電圧であ
って、各電解槽毎の接触部の抵抗による電圧降下がある
ときには、その電圧降下分を補正する必要がある。

また、電解着色の工程に於いて色調の濃淡が不均一にな
る原因には着色条件もある。例えば着色の通電条件を一
定にしても、着色浴の浴組成、浴温、不純物によって着
色の濃淡にバラツキを生じるが、本発明者は、これらの
電解着色時の管理中による濃淡のバラツキよりも、陽極
酸化皮膜処理時の電解電圧（１６〜２０Ｖ）の差による
色調の濃淡のバラツキの方がはるかに大きいことを実験
で確認した。

本発明によるアルミニウムの着色法は、前記のような知
見に基いて開発された方法で、アルミニウムの陽極酸化
皮膜処理工程に於いて、各電解槽の被処理物毎の電解終
了時に、最終の電解電圧を所定時間１３〜１６Ｖの範囲
内まで降下させて陽極酸化皮膜処理を完了し、次に金属
塩を含む水溶液中で電解着色を行なうことを特徴とし、
とれによって淡色から濃色までの巾広い色調で被処理物
毎に安定したバラツキのない均一な着色皮膜を得ること
に成功したものである。

前記の場合、陽極酸化皮膜処理工程に於いて。

電解終了時の電解電圧を調整する時間は、３０秒以下で
はあまり効果がなく、３０秒〜３００秒の範囲内が適当
であり、３００秒以上でも効果はあるが、必要以上に電
圧調整時間を長くすると、電解浴組成や浴温の影響を受
けて電流値が異なり、皮膜厚さのバラツキが大きくなる
ため不経済である。

また、電解終了時の電解電圧を１３〜１６Ｖの範囲内に
特定した理由は、１３Ｖ以下の電解電圧ではこれによっ
て生成されるバリヤ一層の厚さが薄く、後の着色工程に
於いて金属析出量の割に水素ガス発生量が多くなり、こ
の水素ガスによる皮膜破壊が起きやすくなるためである
。逆に１６Ｖ以上の電解電圧ではバリヤ一層が厚いので
皮膜抵抗が大きく、着色工程で金属の析出効率が悪くな
って濃色が得られない。そのため、１３〜１６Ｖの範囲
で生成されるバリヤ一層の厚さが金属の析出に最も有効
であシ、淡色から濃色まで安定した色調の着色皮膜が得
られる。この場合、陽極酸化皮膜処理の最初から１３〜
１６Ｖの定電圧電解を行なえば、着色工程で被処理物毎
に安定した色調は得られるが、電解電圧が低いので流れ
る電流値が少なく、一定の皮膜厚さを得るためには長時
間の電解が必要になる不都合が生じる。

さらに、電解電圧を所定時間一定にして着色工程で安定
した色調が得られる理由については、陽極酸化皮膜底部
のバリヤ一層が一定の厚さに保たれるものと考えられる
。バリヤ一層の厚さにバラツキがあると、着色工程で通
電条件（電圧や通電時間等）を一定にしても、バリヤ一
層の厚さによる皮膜抵抗の違いで金属の析出に差が生じ
るため色調が安定せず、各電解槽の被処理物毎のバリヤ
一層の厚さが均一な場合に皮膜抵抗が一定となり、着色
工程で一定の通電条件でも安定した色調が得られる。

なお、本発明の先行技術としては、特公昭５０−１７３
０２号公報に「陽極酸化皮膜生成時に於いてその化成電
圧を％乃至数を分の−に徐々に降下させて一定にする」
と云うアルミニウム陽極酸化皮膜の着色法が開示されて
いるが、この場合には、調整する電圧が低過ぎ、そのた
めにバリヤ一層はかなり低いところでバリヤ一層の厚さ
を揃えることによって、着色濃度のバラツキを小さくし
ようとしている０バリヤ一層が薄くと、着色工程に於い
て金属の析出する量の割に水素ガスの発生する量が多く
なり、この水素ガスによる皮膜破壊が起きやすくなる。

そして、皮膜破壊が起ると着色時間を長くする事が出来
なくなシ、得られる色調は自ずから淡色のブロンズ系の
色調に限定される。

これに対し１本発明による着色方法の場合は。

最終電圧を１３〜１６Ｖの範囲内で所定時間一定に保つ
ため、バリヤ一層は厚いととるで一定しており、従って
前記水素ガスの発生による皮膜破壊が起き難く、着色時
間を長くすることが可能になるので、淡色から濃色まで
巾広い色調にて被処理物毎に安定した着色皮膜が得られ
、従来のような色合わせを行なう必要がなくなり、着色
の通電条件を一定にして作業の自動化を実現することが
できる。なお、本発明方法は交流電解着色法（浅田法）
、直流陰極電解着色法（住化法）のいずれの着色方法に
於いても効果があるＯ 以下、この発明の具体的な実施例とその比較例を次に掲
げるが、本発明は必ずしもこれらの実施例のみに拘束さ
れるものではない。

実施例１ ３枚の６０６３８−Ｔ５アルミニウム板（７０Ｘ７０Ｘ
Ｌ８　ｔ）に通常の前処理を施した後、硫酸浴を表１の
ように３種類建浴し、浴温２０°Ｃの浴中で各々電流密
度：Ｌ、５　Ａ／ｌ／、／、３０分間の陽極酸化皮膜処
理を施し。

そのうち最終の３００秒間の電解電圧を１４Ｖに調整し
た０次いで、これを水洗後、硫酸ニッケル４０　ｇ／ｌ
、硼酸３０ｇ／ｌ、浴濡３５°Ｃの着色洛中でニッケル
板を陽極として電流密度０．５１′／ｄ、、２０秒間の
直流陰極電解を行なった。その結果は表１のように最終
電圧を調整することにより濃淡差のほとんどないブロン
ズ色の着色が得られたＯ比較例１ 実施例１に於いて３００秒間の最終電圧の調整を行なわ
々かった場合には、表１のように淡ブロンズ色の着色と
なり、濃淡にバラツキが認められた０ 表１ 実施例２ ５枚の１２００Ｐ−Ｈ２４アルミニウム板（ワＯＸ７０
Ｘ２　ｔ　）に通常の前処理を施した後、１２％（重量
）硫酸の電解浴を表２のように浴温を５種類に分けて。

電流密度−５〜、、／、３０分間の陽極酸化皮膜処理を
施し、そのうち最終１８０秒間の電解！田を１３Ｖに調
整した０次いで、これを水洗後、硫酸ニッケル５０〜、
硼酸４０矩浴温２５°Ｃの着色洛中でニッケル板を対極
として電圧１ｘＶ、５分間の交流電解を行なった０その
結果は、表２のように最終電圧を調整することにより濃
淡の差がほとんどない濃ブロンズ色の着色が得られた。

比較例２ 実施例２に於いて１８０秒間の最終電圧の調整を行なわ
なかった場合には、表２のように淡ブロンズ色の着色と
なシ、濃淡にバラツキが認められた。

表２ 実施例３ ３枚＋７）　６０６３８−Ｔ５７　／Ｉ／ミニウム板（
７０×７ｏｘＬ８ｔ）に通常の前処理を施した後、硫酸
浴を表３のように３種類建浴し、浴温２２°Ｃの浴中で
各々電流密度１．５Ｉｙｄ、、／、３０分間の陽極酸化
皮膜処理を施し。

そのうち最終の２４０秒間の電解電圧を１６ｖに調整し
た。次いで、これを水洗後、硫酸マンガン３０す、過酸
化水素水２０″′匂、浴温２０°Ｃの着色浴中でカーボ
ンを陽極として電流密度ｔｃｌｙ、イ、１０秒間の直流
陰極電解を行なった。その結果は表３のように最終電圧
を調整することにより濃淡差のほとんどないゴールド色
の着色が得られた。

比較例３ 実施例３に於いて２４０秒間の最終電圧の調整を行なわ
なかった場合には、表３のように淡ゴールド色の着色と
なり、濃淡にバラツキが認められた。

表３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム又はアルミニウム合金の陽極酸化皮膜処理
   工程に於いて、各電解槽の被処理物毎の電解終了時に、
   最終の電解電圧を所定時間１３〜１６Ｖの範囲内まで降
   下させて陽極酸化皮膜処理を完了し、次に金属塩を含む
   水溶液中で電解着色を行なうととを特徴とするアルミニ
   ウム又はアルミニウム合金の着色法。