JPS608320B2 - 無機電解着色を施したアルミニウム押出成形材の無脱色電着塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機電解着色を施したアルミニウム押出成形材
の無脱色電着塗装方法に関する。

詳しく述べると、アルミニウム押出成形材（以下、アル
ミ押出材と称す）を陽極酸化、無機電解着色、電着塗装
を含む表面処理を施す場合において、無機電解着色の後
、チオカルバミン酸、ジチオカルバミン酸およびチオ尿
素ならびにそれらの誘導体（以下、これらをチオ炭酸ア
ミド化合物と総称する）の水溶液または水分散液に浸潰
し、ついで露着塗装を施す方法に関する。従来、金属塩
水溶液中で陽極酸化処理を施したアルミ押出材を電解し
て無機着色を施すこと、またこの無機電解着色を施した
アルミ押出材をさるに電着塗装することは広く実施され
ている。

ところが、霞着塗装時に着色の色が抜け塗膜中に色が移
行する、いわゆる脱色現象が生じる欠点があり、この脱
色を防ぐ方法として種々の方法が提案されている。たと
えば、無機電解着色後不完全封孔処理を行ない、ついで
電着塗装する方法（特公昭４６一２１８３６号公報参照
）が知られており、この池無機電解着色時に濃い着色を
行ない、電着塗装時の脱色によって適当な色調に調整す
る方法などが提案されている。

しかし、前者の場合、特に脱色の激しい銀の塩を少なく
とも一種含む金属塩水溶液中で無機電解着色を施したも
のでは、不完全封孔処理を行なっても、次の電着塗装で
脱色が起り効果なく、後者の場合、ロット毎に色調を一
致させることが困難であるという欠点があった。本発明
は上記の点に鑑みなされたもので、銀の塩を含む金属塩
水中で無機電解着色を施したアルミ押出材を雷着塗装し
ても、全く脱色が生じない亀着塗装方法を提供すること
を目的とするものである。

本発明を概説すると、陽極酸化処理を施し表面に多孔質
酸化皮膜を形成したアルミ押出材を、少なくとも一種の
銀の塩を含む金属塩水溶液中で電解を行ない無機電解着
色した後、チオ炭酸ァミド化合物の水溶液または水分散
液中に浸潰し、ついで電着塗装を施す方法である。

本発明者の実験によると、銀の塩を含む金属塩水溶液中
で無機電解着色を施したアルミ押出材は、霞着塗装時の
通電が可能な程度の通常実施されている種々の封孔処理
を行ない、ついで電着塗装しても、脱色現象を防ぐこと
ができず、単なる不完全な封孔処理を施すだけでは効果
のないことが明らかとなった。

一方、無機電解着色を施したアルミ押出村を、通常の封
孔処理を行なった後電着塗装すると、脱色は抑止できる
が、電流がほとんど流れず、正常な電着塗装ができない
ことが確認された。

本発明者は、更に鋭意研究の結果、陽極酸化処理後に特
に脱色の激しい銀の塩を含む金属塩水溶液中で無機電解
着色を施したアルミ押出材を、霞着塗装の前に単にチオ
炭酸アミド化合物の水溶液または水分散液中に浸潰する
工程を加えるだけで、電着塗膜への色の移行がなく、完
全に脱色を防ぐことができ、さらに驚くべきことに塗膜
が増膜する傾向にあることを見出した。

本発明は、このような知見に基きなされたもので、脱色
のない均一な着色および塗腰を簡単な方法で形成できる
無脱色電着塗装方法を提供するものである。本発明を詳
細に説明すると、電着塗装の対象とするアルミ押出材は
、通常アルミニウムサッシ業界で広く実施されている陽
極酸化処理し、少なくとも一種の銀の塩を含有する金属
塩水溶液中で電解を行ない無機着色を施したものである
。無機電解着色に使用する金属塩水溶液は、銀の酸素酸
塩、有機酸塩もしくは銭塩を少なくとも一種含有するも
のであり、これと混合して使用するその他の金属塩とし
てはセレンの酸素酸塩、ハロゲン錯塩、ニッケル、コバ
ルト、スズ、鉛、鉄、銅、亜鉛、金などの無機酸塩、有
機酸塩もしくは錨塩などがある。

無機電解着色は、少なくとも一種の銀の塩を含む金属塩
水溶液中に陽極酸化処理を施したアルミ押出材を一方の
電極として浸潰し、対極との間で交流又は直流電解して
達成される。

電解条件は、通常実施されている範囲内で適当に選択し
て好みの色調に合わせればよい。

本発明では、無機電解着色を施したアルミ押出材を、雷
着塗装前にチオ炭酸アミド化合物の水溶液または水分散
液中に浸債することを特徴とするチオ炭酸アミド化合物
とは、チオカルバミン酸、ジチオカルバミン酸およびチ
オ尿素ならびにそれらの誘導体をいい、具体的には、チ
オカルバミン酸およびその誘導体としてはチオンカルバ
ミン酸、チオールカルバミン酸およびこれらのアンモニ
ウム塩、アミン塩、金属塩、ェステル；Ｎ−アルキルチ
オンカルバミン酸もしくはＮーアルキルチオールカルバ
ミン酸のアンモニウム塩、アミン塩、金属塩、ヱステル
；Ｎ，Ｎージアルキルチオンカルバミン酸もしくはＮ，
Ｎージアルキルチオールカルバミン酸のアンモニウム塩
、アミン塩、金属塩、ェステル；並びにＮ，Ｓ−ジアル
キルチオールカルバミン酸；さらにチオカルバミン酸ハ
ロゲン化物などがあり、ジチオカルバミン酸としてはジ
チオカルバミン酸およびそのアンモニウム塩、アミン塩
、金属塩、ェステル；Ｎ−アルキルジチオカルバミン酸
およびそのアンモニウム塩、アミン塩、金属塩、ェステ
ル；並びにＮ，Ｎージアルキルジチオカルバミン酸の金
属塩などがあり、またチオ尿素としてはチオ尿素、アル
キルチオ尿素、ィソチオ尿素などがある。

本発明では、チオ炭酸アミド化合物は、水溶液または水
分散液の状態で使用するため、水溶性または水分散性の
ものが好ましい。

しかし、例えば、Ｎ，Ｎジアルキルジチオカルバミン酸
の亜鉛塩のように水不溶性のものであっても、水酸化ナ
トリウム水溶液中に溶解してナトリウム塩とすることで
使用できる。このように、水不溶性または水難溶性のチ
オ炭酸アミド化合物であっても、何らかの処理を施し水
に分散が可能な形にすれば使用できる。本発明は、上記
チオ炭酸アミド化合物の少くとも一種を水に溶解または
分散してなる液中に無機電解着色を施したアルミ押出村
を浸潰するもので、この浸贋条件としては、チオ炭酸ア
ミド化合物の濃度は１．０夕／１以上、好ましくは２．
０夕／１以上、液温は２０ｏｏ以上、好ましくは３０ｑ
ｏ以上、浸債時間は２分以上、好ましくは５分以上が適
当であるが、使用するチオ炭酸アミド化合物の種類によ
り変動するため、特にこの範囲には限定されない。

本発明者の実験によると、脱色防止効果は、特にチオ炭
酸アミド化合物の濃度に左右される煩向がみられ、濃度
が高ければ液温、浸濃時間は最低条件でも十分であるこ
とが判明した。

チオ炭酸アミド化合物の水溶液または水分散液中に浸潰
した無機電解着色アルミ押出材は、このあと水洗、必要
に応じて傷洗の後、竜着塗装を施す。

雷着塗装に使用する蟹着塗料はポリカルボン酸樹脂およ
びアミノ樹脂を塗膜形成成分とするものである。

ポリカルボン酸樹脂としては、飽和又は不飽和のアルキ
ッド樹脂並びにその油変性物、カルボキシル基を有する
アクリルポリマー、ビニルポリマー並びにアクリルビニ
ルポリマー等の一種又は二種以上を混合したものを使用
する。

このポリカルボン酸樹脂は、カルポキシル基の少なくと
も一部を有機アミン又はアンモニアで中和して、水に透
明又は乳濁状に希釈可能にしたものである。

ポＩＪカルボン酸樹脂の中和に用いる有機アミンとして
は、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプ
ロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジメチルアミノ
エタノール、ジエチルアミノェタノールなどがあり、こ
の他アンモニアも使用できる。

ポリカルボン酸樹脂は、アミノ樹脂と混合して使用する
ことにより、熱硬化性電着塗料としての塗膜の物理的な
らびに化学的性質の向上をはかる必要がある。

アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾ
グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂などが使用でき
るが、本発明では特にメラミン樹脂のうちでもメタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの一種
もしくは二種以上の一価のアルコールにより少なくとも
部分的にエーテル化された水鍵溶性のメチロールメラミ
ンが適当である。

塗膜形成成分のポリカルボン酸樹脂とアミノ樹脂との組
成割合は、ポリカルボン酸樹脂：アミノ樹脂＝３０〜９
０：７０〜１０（重量比）が適当である。

電着塗料は、塗膜形成成分が３〜２の重量％となるよう
に希釈して使用する。本発明では、亀着塗料中に艶消剤
を分散配合したものを使用できる。

この場合、えられる製品の表面の光沢が少なく、落着い
たソフトな感じの着色となる。亀着塗膜形成は無機電解
着色を施したアルミ押出材を陽極として雷着塗料中に浸
潰し、対極を談けて電圧１２〜３００ボルトで３０〜３
０硯砂直流電流を印加して行なう。

特に低電圧領域で塗装を行なうと、下地の無機電解着色
の脱色はもちろんのこと、色調の変化もなく好ましい結
果がえられる。アルミ押出材が長尺村の場合は、水平に
対して３〜９００の角度をつけて保持し、露着塗装すれ
ばよい。本発明では、アルミ押出材は横吊りあるいは縦
吊り（水平に対して９００）にして、脱脂、エッチング
、中和、陽極酸化、水洗、無機電解着色の各工程を経て
、チオ炭酸アミド化合物の水溶液または水分散液中に浸
潰し、これを水洗必要に応じ傷洗し、ついで電着塗装を
施し、水洗せずにあるいは水洗の後加熱乾燥される。

なお、本発明でアルミ押出材を長手方向に縦吊りにして
一連の処理工程を実施する場合、電着塗装後の水洗処理
を省略することができ、またアルミ押出材の一端に電気
接点を設けて、この部分を処理液に浸漬せず常に液面上
に位置させるいわゆる液外接点を使用すると優れた塗膜
表面がえられる利点があり好ましい。

本発明は、特に均一な無機電解着色および塗膜を形成す
るのが難しいとされる長さ４〜１０ｍの最尺アルミ押出
材に、脱色のない均一な着色および塗膜を簡単な方法で
形成することに成功したのである。

以下に実施例を示して、本発明をより具体的に説明する
。

実施例 １ 長さ４肌のアルミニウム押出成形材（ＪＩＳＡ−６０６
３）を長手方向に縦吊りｌこして、以下の工程順に前処
理および陽極酸化処理を行なった。

｛１｝ 脱脂処理：液温７０℃の３重量％洗剤中に５分
浸債■ 水 洗：工業用水中に２分浸債 糊 エッチング処理：液温６０ｏ○の５重量％水酸化ナ
トリウム液中に５分浸債【４｝ 水 洗：工業用水中
に２分浸濃■ 中和処理：１０％硝酸中に３分浸涜 職 水 洗：工業用水中５分浸債 ｛７ー 陽極酸化処理：液温２０００、１舷容量％硫酸
中で電流密度ＩＡ／ので３船ご陽極直流電解 ‘８１ 水 洗：工業用水中に５分浸債ついで、陽極
酸化処理を施したアルミニウム押出形材を亜セレン酸２
夕／１、硝酸銀１夕／１、硫酸１５夕／１よりなる電解
着色水溶液に浸潰し、カーボンを対極として液温２ず０
、電圧１５Ｖで２分間交流電解を行ない、黄金色の無機
着色を施した。

これを水洗した後、液温２０つ０に調整したジェチルジ
チオカルバミン酸ナトリウムの１０タノー水溶液中に５
分間浸潰した。ついで、水洗の後、樹脂固形分を７重量
％に調整した水溶性アクリルーメラミン樹脂塗料（商品
名ハニラィトＡＬ−７８０止 ハニ−化成社製）中に浸
潰し、これを陽極に結線し、陰極として長さ２肌のステ
ンレス板を使用し電圧１５０ボルトで２分間直流通電し
て露着塗装を行なった。

ついで、アルミニゥム押出形材を格から引上げ５分間液
切りの後、１９０００で３び分間加熱乾燥した。軍着塗
腹は８仏で外観に優れるものであった。えられた製品の
塗膜をナイフで削り取り着色の有無を調べたが、ほとん
ど色の移行は見られなかつた。

実施例２〜５および比較例１〜２ 実施例１の方法において、ジェチルジチオカルバミン酸
ナトリウムの濃度を変化させる以外は全て同じ方法を実
施した。

各濃度における塗膜への色の移行を調べた結果は第１表
に示す通りであった。

第１表 （ジェチルジチオカルバミン酸ナトリウム水溶液の液温
２００Ｃ、濠滴部電５分）実施例６〜９および比較例３ 実施例１の方法において、ジェチルジチオカルバミン酸
ナトリウム水溶液の温度を変化させる以外は全て同じ方
法を実施した。

各温度における塗膜への色移行を調べた結果は、第２表
に示す通りであった。

第２表 （ジェチルジチオカルバミン酸ナトリウムの濃度１０９
イＺ、濠競部酌５分）実施例１０〜１２および比較例４
〜５ 実施例１の方法において、ジェチルジチオカルバミン酸
ナトリウム水溶液に浸債する時間を変化させる以外は全
て同じ方法を実施した。

各浸債時間における塗膜への色移行を調べた結果は、第
３表に示す通りであった。

第３表 （ジュチルジチオヵルバミン酸ナトリウム水溶液■濃度
ｌｏｇノ多、液温２０℃）実施例 １３ 実施例１と同様の方法において、アルミニウム押出成形
材を水平に対し３度の角度を持たせて横吊りとし、無機
電解着色後に液温６０午０に調整したジブチルチオ尿素
の１０夕／１水溶液に１び分間浸潰し、水洗および湯洗
を行ない、ついで電圧１８０ボルトで２分電着塗装を施
し、水洗処理の後胤℃で３び分間加熱乾燥した。

えられた製品の塗膜をナイフで削り着色の有無を調べた
が、色の移行は認められなかった。なお、露着塗際は外
観に優れ、塗膜厚は１４ミクロンであった。

実施例１４〜１８および比較例６〜１５ 実施例１の方法において、無機電解着色後浸簿するチオ
炭酸アミド化合物の種類、その濃度、液温、浸簿時間を
かえた以外は全て同じ方法を実施＊した。

結果は第４表に示す通りであった。

第４表 ただし、実施例１８で使用したジメチルジチオカルバミ
ン酸亜鉛は水に不溶であるので、亜鉛をナトリウムと置
換しナトリウム塩とするため、等モル以上の濃度に調整
した水酸化ナトリウム水溶液中に溶解して使用した。

以上の結果から、本発明方法により、従来の無機電解着
色後封孔処理を施すと脱色は生起しないが、次の電着塗
装で塗膜がつかない欠点、また不完全封孔処理を施した
後竃着塗装すると脱色する欠点を、一挙に解決できるこ
とが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 陽極酸化処理を施したアルミニウム押出成形材を、
   少なくとも一種の銀の塩を含む金属塩水溶液中で電解を
   行ない無機電解着色した後、チオカルバミン酸、ジチオ
   カルバミン酸およびチオ尿素ならびにそれらの誘導体（
   これらをチオ炭酸アミド化合物と総称する）よりなる群
   から選ばれた少なくとも一種の化合物の水溶液または水
   分散液中に浸漬し、ついで電着塗装を施すことを特徴と
   する無機電解着色を施したアルミニウム押出成形材の無
   脱色電着塗装方法。