專利名稱：鋁材的著色覆膜形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成耐候性、耐久性、外觀良好的無公害型覆膜的鋁材著色覆膜形成方法。
背景技術(shù)：
過去，由于鋁比鋼鐵等的高溫加工性能優(yōu)異，所以可以比較容易地通過熱擠壓獲得具有各種截面形狀的型材。并且，鋁重量輕，易于加工，且耐腐蝕性良好，由于鋁本身的這些優(yōu)良性質(zhì)，可以廣泛應(yīng)用于建材、車輛構(gòu)件、家具等領(lǐng)域中，特別是很多情況下可以作為與建材有關(guān)的材料。
作為由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材的覆膜形成方法，例如，在特公昭56-14753號公報和特公昭56-24718號公報中，公開了在從硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鉻酸鹽、鉬酸鹽、釩酸鹽、高錳酸鹽和錫酸鹽中選出的一種或兩種以上的含氧酸鹽的水溶液或水分散液中，將與含有或不含氨或胺類的熱水或者水蒸氣接觸的鋁或鋁合金構(gòu)成的物體作為陽極進(jìn)行通電處理之后，利用電鍍涂敷丙烯酸類三聚氰胺類電鍍涂料的方法，形成密合性、耐化學(xué)品性和耐腐蝕性良好的覆膜。
最近，希望提供一種形成在耐候性、耐久性等的基礎(chǔ)上、還具有良好的外觀的覆膜的鋁材的覆膜形成方法。
過去，作為形成外觀良好的覆膜的鋁材覆膜形成方法，例如，在特許第3202949號公報(特開平11-106994號公報)中，公開了在鋁或鋁合金上進(jìn)行陽極氧化處理之后進(jìn)行電解著色處理，在具有規(guī)定亮度的陽極氧化覆膜上，由含有一定量的白色顏料和黑色顏料的半透明的灰色涂料實施電鍍涂漆的鋁和鋁合金著色覆膜形成方法，其中，得到無彩色的灰色，而且涂料的種類不變，可以容易地著色出從淺灰到深灰的各種濃淡程度的灰色。
但是，由上述著色覆膜形成方法獲得的覆膜，不僅不滿足外觀、耐候性、覆膜密合性、光澤、L值等方面的要求，而且必須進(jìn)行陽極氧化處理，作為其處理液，由于采用硫酸、草酸、或有機(jī)酸-硫酸混合液等試劑，所以伴隨其的處理裝置的腐蝕、處理廢液對環(huán)境造成的影響和使處理劑無公害化需要龐大的成本。因而，需要一種能形成除了耐候性、耐久性、外觀性等覆膜性能之外還沒有公害的覆膜的覆膜形成方法。
即，在本發(fā)明的第一個方案中，提供一種鋁材著色覆膜形成方法，其特征在于，依次包括以下工序(A)使由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材與含有或不含氨或胺類的熱水或水蒸氣接觸的勃姆石處理工序，(B1)浸漬到含有水溶性或水分散性的含氧酸鹽類的至少一種的第一水溶液或第一水分散液中進(jìn)行第一無機(jī)電鍍處理的工序，進(jìn)一步優(yōu)選，(B2)，在含有與工序(B1)的第一水溶液或第一水分散液含有的含氧酸鹽同種或不同種的含氧酸鹽的第二水溶液或第二水分散液中，進(jìn)一步進(jìn)行第二無機(jī)電鍍處理，根據(jù)需要反復(fù)進(jìn)行通電處理的工序，(C1)通過以鋁材作為陰極進(jìn)行恒定電流直流電解或交流電解，析出金屬或金屬氧化物進(jìn)行著色的電解著色處理工序，或者(C2)進(jìn)行利用染料對鋁材著色的著色處理工序，以及(D)進(jìn)而，涂敷涂料，形成覆膜的面漆涂覆工序。
在本發(fā)明的第二個方案中，提供一種鋁材著色覆膜形成方法，其特征在于，順序進(jìn)行以下工序(A)使由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材與含有或不含氨或胺類的熱水或水蒸氣接觸的勃姆石處理工序，
(C1)通過以鋁材作為陰極進(jìn)行恒定電流直流電解或交流電解，析出金屬或金屬氧化物進(jìn)行著色的電解著色處理工序，或者(C2)進(jìn)行利用染料對鋁材著色的著色處理工序，(B1)浸漬到含有水溶性或水分散性的含氧酸鹽類的至少一種的第一水溶液或第一水分散液中，進(jìn)行第一無機(jī)電鍍處理的工序，進(jìn)一步優(yōu)選，(B2)，在含有與工序(B1)的第一水溶液或第一水分散液含有的含氧酸鹽同種或不同種的含氧酸鹽的第二水溶液或第二水分散液中進(jìn)一步進(jìn)行第二無機(jī)電鍍處理，根據(jù)需要反復(fù)進(jìn)行通電處理的工序，和(D)進(jìn)而，涂敷涂料形成覆膜的面漆涂覆工序。
作為本發(fā)明的方法中的鋁材成型方法的熱擠出方法，通常，加熱并熔融圓柱形的鋁鑄塊，然后，將該熔融物送入擠出機(jī)中，利用具有規(guī)定截面形狀的孔的模具進(jìn)行擠壓，ところてん式に通過所述孔，成型出具有規(guī)定形狀的型材，為了提高商品的價值，對其進(jìn)行彩色化，賦予藝術(shù)性。
通常，在本發(fā)明的方法之前，作為預(yù)處理，利用常規(guī)方法，對鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材順序進(jìn)行脫脂、浸蝕和中和的表面處理(以下簡稱表面處理)。
本發(fā)明方法的工序(A)中的勃姆石處理，是使利用常規(guī)的方法進(jìn)行脫脂、浸蝕、中和等表面處理的鋁材與含有或不含氨或胺類的熱水或水蒸氣接觸來進(jìn)行的。這時，在勃姆石處理浴、尤其是含有氨或胺類的熱水中，可以添加乳酸或甘油等以增加勃姆石涂層的厚度。在任何情況下，利用勃姆石處理形成的被覆層最好盡量均勻，在過于不均勻的表面層上和含氧酸鹽的無機(jī)物復(fù)合覆膜也變得不均勻，存在在該無機(jī)物復(fù)合覆膜上產(chǎn)生缺陷、形成于其上的有機(jī)物覆膜的缺陷部中的耐腐蝕性和耐化學(xué)品性下降的情況。
下面，對本發(fā)明方法中的工序(B1)和(B2)進(jìn)行說明。
工序(B1)和其后的工序(B2)，可以在工序(A)之后、或工序(C1)或工序(C2)之后進(jìn)行。
由工序(A)、工序(C1)或工序(C2)獲得的鋁材，必須浸漬到含有從水溶性或水分散性的硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鉻酸鹽、鉬酸鹽、釩酸鹽、高錳酸鹽、鎢酸鹽和錫酸鹽中選出的一種或兩種以上的含氧酸鹽的第一水溶液或第一水分散液中，進(jìn)行第一通電處理，優(yōu)選在此之后，在含有與上述的第一水溶液或第一水分散液含有的含氧酸鹽同種或不同種的含氧酸鹽的第二水溶液或第二水分散液中，進(jìn)一步對所獲得的鋁材進(jìn)行通電處理，進(jìn)行第二無機(jī)電鍍處理，進(jìn)而可以根據(jù)需要反復(fù)進(jìn)行前述通電處理。
這樣，通過在含氧酸鹽水溶液或水分散液中進(jìn)行通電處理，在鋁的表面形成由含氧酸鹽、化成覆膜-含氧酸鹽或勃姆石覆膜-含氧酸鹽構(gòu)成的致密的無機(jī)覆膜。然而，利用一次含氧酸鹽水性浴中的通電處理，不能完全被覆鋁的活性點(diǎn)，因此，成為例如在該鋁材上產(chǎn)生腐蝕等異常析出的原因。因此，通過在與第一次同種或不同種的含氧酸鹽水性浴中進(jìn)一步反復(fù)進(jìn)行通電處理，獲得更致密的無機(jī)覆膜，并且在混合含氧酸鹽的情況下，即使是產(chǎn)生沉淀的含氧酸鹽種類的組合，通過分別對它們反復(fù)進(jìn)行通電處理，任何種類的含氧酸鹽均能在鋁材上析出，獲得耐化學(xué)品性、耐腐蝕性和面漆涂覆適應(yīng)性、密合性比在一次的含氧酸鹽水性浴中通過通電處理獲得的覆膜更好的無機(jī)復(fù)合覆膜。
作為含氧酸鹽類的例子，作為硅酸鹽，包括通式為M2O·xSiO2表示的各種硅酸鹽(M表示堿金屬、鏈烷醇胺、鏈烷醇胺季銨或胍等。x是0.5-20的正數(shù)。)。作為堿金屬鹽，使用硅酸鈉，硅酸鉀，硅酸鋰等，作為銨鹽，使用硅酸三乙醇銨鹽等，胍硅酸鹽等各種水溶性或部分溶于水的硅酸鹽。作為硼酸鹽，可以列舉偏硼酸鋰(LiBO2·2H2O)，四硼酸鋰(Li2B4O7·5H2O)，偏硼酸鈉(NaBO2)，四硼酸鈉(Na2B4O7·10H2O)，五硼酸鈉(NaB5O8·10H2O)，過硼酸鈉(NaBO2·H2O2·3H2O)，硼酸鈉過氧化氫加合物(Na2B4O7·H2O2·9H2O)，偏硼酸鉀(KBO2)，四硼酸鉀(K2B4O7·5H2O)，四硼酸銨[(NH4)2B4O7·4H2O]等，作為磷酸鹽，可以列舉以六偏磷酸鈉為代表的通式(NaPOa)n(n為2-14的整數(shù))表示的各種偏磷酸鈉，作為鉻酸鹽，可以列舉鉻酸鋰(Li2CrO4·2H2O)，鉻酸鈉(Na2CrO4·10H2O)，鉻酸鉀(K2CrO4)，鉻酸銨[(NH4)2CrO4]，鉻酸鈣(CaCrO4·2H2O)，鉻酸鍶(SrCrO4)等，作為鉬酸鹽，可以列舉通式xM2O·yMoO3·nH2O(M是Li，Na，K或NH4，x是1-5的整數(shù)，y是1-12的整數(shù)，n是0或正整數(shù))表示的各種鉬酸鹽，例如原鉬酸鋰(Li2MoO4)，原鉬酸鈉(Na2MoO4)，原鉬酸鉀(K2MoO4·5H2O)，仲鉬酸銨[(NH4)6Mo7O24·4H2O]，12-磷鉬酸鈉[Na3(PO4·Mo12O36)·10H2O]等，作為釩酸鹽，可以列舉原釩酸鋰(Li3VO4)，原釩酸鈉(Na3VO4)，偏釩酸鋰(LiVO3·2H2O)，偏釩酸鈉(NaVO34H2O)，偏釩酸鉀(KVO3)，偏釩酸銨[(NH4)VO3]，焦釩酸鈉(Na4V2O7)等，作為高錳酸鹽，可以列舉高錳酸鈉(NaMnO4·SH2O)，高錳酸鉀(KMnO4)，高錳酸銨[(NH4)MnO4]等，作為鎢酸鹽，可以列舉通式M2O·WO3(M表示Li，Na，K或(NH4)等)表示的原鎢酸鹽，例如鎢酸鈉(Na2WO42H2O)等，通式M2O·4WO3(M表示Li，Na，K或(NH4)等)表示的偏鎢酸鹽，例如偏鎢酸鈉(Na2W4O13)等，通式5M2O·12WO3(M同前)表示的仲鎢酸鹽，例如仲鎢酸鈉(Na10W12O41)等，五鎢酸銨[(NH4)4W5O17·5H2O]，七鎢酸銨[(NH4)6W7O24·6H2O]，磷鎢酸鈉(Na3PO4·12WO3·18H2O)，硼鎢酸鋇Ba9[B(W2O7)6]2等，作為錫酸鹽，可以列舉偏錫酸鈉(SnO2·mH2O·nNaOH)，偏錫酸鉀(SnO3·mH2O·nKOH)(兩式中的m是0或正數(shù)，n是正數(shù))等代表性的例子。這些水溶性或水分散性含氧酸鹽可以單獨(dú)使用，或者，如果不會由于相互間的反應(yīng)而產(chǎn)生沉淀等，同時使用兩種以上也沒有關(guān)系。在任何情況下，含氧酸鹽水溶液中的濃度在飽和濃度以下、0.1重量％以上即可。
通電處理，可以將勃姆石處理過的鋁材浸漬到上述水溶性或水分散性含氧酸鹽的水性浴中，以其為電極按照通常的電鍍涂裝法進(jìn)行處理。這時，可以采用直流、交流的任意一種，采用直流的情況下，以鋁為陽極進(jìn)行通電處理。例如，在恒定電壓電鍍法中，在陽極和陰極之間施加一定的電壓進(jìn)行通電，經(jīng)過伴隨著覆膜形成的電流值劇烈下降之后，電流值達(dá)到一定值，進(jìn)而可以繼續(xù)通電，另外，在恒定電流電鍍法中，以相對于陽極或陰極具有一定的電流密度的方式，使陽極和陰極的施加電壓連續(xù)變化、進(jìn)行通電，在經(jīng)過伴隨著覆膜形成的電壓急劇上升之后，電壓達(dá)到一定值，進(jìn)而可以繼續(xù)通電。當(dāng)然在上述操作中，在到達(dá)一定的電流值或一定的電壓值之后，即使繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)的通電處理，也沒有妨礙。并且，施加的電壓，在直流時優(yōu)選為5～200伏，在交流時優(yōu)選為5～100伏，通過使電壓在該范圍內(nèi)，能夠可靠地在鋁上形成含氧酸鹽的連續(xù)覆膜。而且，為了使所形成的連續(xù)覆膜完全不會被破壞，能夠可靠地形成具有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐化學(xué)品性的無機(jī)物復(fù)合覆膜。并且，在對應(yīng)于水溶性含氧酸鹽的種類等不會凍結(jié)、也不會沸騰的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)確定通電處理時的液體溫度，通常可以在10～40℃的范圍內(nèi)有利地實施。在利用上述處理析出含氧酸鹽之后進(jìn)一步在含氧酸鹽水性浴中進(jìn)行通電處理的情況下，如果是同種的含氧酸鹽浴，則不水洗直接進(jìn)行，如果是不同種的含氧酸鹽，特別是如果是產(chǎn)生沉淀的組合，則立即進(jìn)行水洗，去除附著到表面上的最后析出的含氧酸鹽，之后，再次浸漬到同種或不同種的含氧酸鹽水性浴中，進(jìn)行通電處理。進(jìn)而，可以根據(jù)需要反復(fù)進(jìn)行前述通電處理。這樣，在鋁材表面上形成無機(jī)覆膜，也可以在通電處理后立即進(jìn)行水洗，如果有必要，在室溫至260℃、優(yōu)選150～260℃進(jìn)行干燥，進(jìn)一步提高無機(jī)覆膜的耐腐蝕性、耐化學(xué)品性、耐久性和附著性之后進(jìn)行。
下面對本發(fā)明方法的工序(C1)進(jìn)行說明。
在本發(fā)明的方法中，進(jìn)行電解著色處理的工序(C1)，可以在工序(A)、工序(B1)或工序(B2)之后進(jìn)行。
本發(fā)明的方法的電解著色工序(C1)，通過以由工序(A)、工序(B1)或工序(B2)獲得的鋁材作為陰極進(jìn)行恒定電流直流電解或交流電解，析出金屬或金屬氧化物、進(jìn)行著色。
電解著色處理是通過在含有金屬鹽的溶液中向鋁材提供負(fù)的直流或交流來進(jìn)行的。作為交流，除了商用交流電之外，可以采用正弦波、方形波、三角波、鋸形波或與它們類似的波形的交流電。電解著色處理也可以利用恒定電壓法進(jìn)行，但是從減少覆膜厚度偏差的角度講，優(yōu)選采用恒定電流法。
電解著色處理是這樣進(jìn)行的，即，例如在含有硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸銅、硫酸亞錫等的水溶液中，在由工序(A)、工序(B1)或工序(B2)獲得的鋁材和由鎳板或不銹鋼板構(gòu)成的對極之間，通以交流、直流或脈沖電流。
下面，說明本發(fā)明方法的利用染料進(jìn)行著色的著色處理的工序(C2)。
在本發(fā)明的方法中，上述工序(C2)可以在工序(A)、工序(B1)或工序(B2)之后進(jìn)行。
作為在上述著色處理中使用的染料的種類，可以是現(xiàn)有公知的水溶性染料，也可以是油溶性染料，例如，在染料結(jié)構(gòu)的分類中，可以舉出(I)偶氮染料類、(II)蒽醌染料類、(III)靛類染料類、(IV)可溶性建染料類、(V)硫化染料類、(VI)陽碳染料類、(VII)醌亞胺染料類、(VIII)酞菁染料類等。所使用的染料的濃度可以在0.001重量％～10重量％的范圍內(nèi)使用，優(yōu)選在0.01重量％～5重量％的范圍內(nèi)。
更具體地說，作為オリエント化學(xué)工業(yè)株式會社制造的商品名已知的Alfast Yellow SW-5101、Alfast Orange SW-5201、Alfast OrangeSW-5202、Alfast Orange SW-5203、Alfast Red SW-5301、Alfast BrownSW-5401、Alfast Brown 5402、Alfast Blue SW-5601、Alfast BlueSW-5602、Alfast Black SW-5801、Alfast Black SW-5802、AlfastBlack5803等染料，在耐光性、耐候性等方面是優(yōu)選的。
作為具體的著色處理方法，例如采用以下方法，將由工序(A)、工序(B1)或工序(B2)獲得的鋁材，浸漬到將上述染料溶解在脫鹽水中且染料濃度為0.1～1.0重量％的溶液中，在染色溫度為55～60℃、染色時間為2～40分鐘、pH值為4～10的條件下進(jìn)行染色，然后進(jìn)行水洗、干燥。在此，pH的最佳值因染料種類的不同而多少會有些變化，但是通常pH值在4～10的范圍內(nèi)，根據(jù)需要，可以利用醋酸、醋酸鈉或苛性蘇打進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。
下面，說明涂覆涂料、形成覆膜的面漆涂覆工序(D)。
本發(fā)明方法的工序(D)在工序(C1)或工序(C2)、工序(B1)或工序(B2)之后進(jìn)行。
在工序(D)中使用的涂料，可以使用現(xiàn)有的各種涂料，例如可以舉出粉末涂料、有機(jī)溶劑類噴涂涂料、水性噴涂涂料、陽離子電鍍涂料、陰離子電鍍涂料等，對于其中的陰離子電鍍涂料，可以將含有羧基的乙烯基類共聚樹脂、三聚氰胺樹脂、嵌段異氰酸酯等固化劑、進(jìn)而還有顏料、染料、固化觸媒、流動調(diào)整劑、紫外線吸收劑等配合起來，通過添加中和劑(例如二乙胺、三乙胺等)對乙烯基類共聚樹脂的羧基進(jìn)行水分散之后，添加去離子水，獲得固形成分為5重量％～20重量％的陰離子電鍍涂料。
在使用這樣的陰離子電鍍涂料形成涂膜的過程中，使陰離子電鍍涂料作為浴，在該浴中浸漬鋁材之后，進(jìn)行形成大約5～30μm的干燥膜厚的陰離子電鍍涂漆，不進(jìn)行水洗(無漂洗)、或進(jìn)行水洗(漂洗)，接著，在室溫下進(jìn)行固化(セツテング)之后，通過燒制(例如在大約160～200℃下進(jìn)行約20～40分鐘)形成涂膜。


圖1是用于說明現(xiàn)有的著色覆膜形成方法的一個例子的示意圖。
圖2是用于說明本發(fā)明方法的第一種實施形式的示意圖。
圖3是用于說明本發(fā)明方法的第二種實施形式的示意圖。
具體實施例方式
下面，用實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。實施例對本發(fā)明不起限定作用。另外，“份”和“％”表示“重量份”和“重量％”。
制造例1(陰離子電鍍涂料的制造例)在反應(yīng)容器中加入異丙醇70g，保持在80℃，向其中添加苯乙烯10g、甲基丙烯酸甲酯31g、丙烯酸正丁酯10g、丙烯酸乙酯30g、丙烯酸2-羥乙酯12g、丙烯酸7g以及偶氮二(二甲基戊腈)1g，在80℃下保持一小時，進(jìn)行反應(yīng)，制造丙烯酸類共聚樹脂(a)。該丙烯酸類共聚樹脂(a)重均分子量約為20,000、酸值為55mgKOH/g、羥基值為58mgKOH/g。
如上所述，相對于丙烯酸類共聚樹脂(a)70份(固體成分)的羧基配合0.4當(dāng)量的三乙胺，之后，進(jìn)行混合分散，接著，向其中混合分散ニカラツクMX600(三和Chemical株式會社制造，商品名ブトキ化メラミン樹脂)30份之后，一邊進(jìn)行攪拌一邊緩慢滴加去離子水，進(jìn)而添加三乙胺，使pH值為7.5，獲得固體成分10％的瓷漆類的陰離子電鍍涂料用的乳液。
添加55％的羧酸加成型的丙烯酸類分散樹脂(分子量2,000、酸值55mgKOH/g、顏料分散樹脂)5.45份，CR-93(石原產(chǎn)業(yè)株式會社制，商品名チタン白)25份，三乙胺0.5份，去離子水25.05份，獲得固體成分50％的顏料糊A。
如上所述，在10％的乳液1000份(固體成分100份)中配合顏料糊A6.2份，進(jìn)而，添加三乙胺，使pH值為8.5，加入去離子水，獲得固體成分10％的陰離子電鍍涂料。
制造例2(陽離子電鍍涂料的制造例)向反應(yīng)容器中加入正丁醇27份和異丙醇27份，加熱至90℃。向其中以大約兩小時的時間滴加苯乙烯30份、甲基丙烯酸2-乙基己酯35份、丙烯酸2-羥乙酯20份、N，N-二甲氨基乙基丙烯酸酯15份、偶氮二異丁腈3.5份的混合物。反應(yīng)在注入氮的條件下進(jìn)行。反應(yīng)溫度保持在90℃，再進(jìn)行4小時的反應(yīng)，獲得作為基體樹脂的固體成分為65％的丙烯酸類樹脂。
在另一個容器中，在40～60℃的溫度下在甲基酮肟40份中滴加異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)50份，之后，在80℃加熱一小時，獲得固體成分90％的固化劑(封端)聚異氰酸酯化合物。
如上所述，在將65％的丙烯酸類樹脂107.7份(固體成分70份)、(封端)聚異氰酸酯化合物33.3份(固體成分30份)、液態(tài)有機(jī)錫2.5份(固體成分1份)、10％的甲酸8.2份配合起來，均勻攪拌之后，一邊強(qiáng)力攪拌一邊用大約15分鐘滴加去離子水163.9份，獲得固體成分32.0％的陽離子電鍍用的乳液。
如上所述，添加32％的陽離子電鍍用乳液318.5份(固體成分101份)、純水186.5份，獲得固體成分20％的陽離子電鍍涂料。
實施例1對厚度為1.5mm的鋁合金板(6063)，順次進(jìn)行使用3％的ライトクリ-ンD11(商品名，共榮社化學(xué)社制造)弱堿性脫脂劑在75℃下處理5分鐘以脫脂、使用10％的氫氧化鈉在0℃下浸蝕3分30秒，然后用20％的硫酸進(jìn)行兩分鐘中和的表面處理。
將表面處理后的鋁合金板浸漬到10μΩ/cm的去離子水的沸騰水中10分鐘之后，取出，進(jìn)行水洗和勃姆石處理。
接著，將該鋁合金板作為陽極浸漬到10％的硅酸鈉(Na2O·2SiO2)水溶液中，以30伏通電60秒之后，進(jìn)行水洗，在160℃下干燥30分鐘，進(jìn)行第一無機(jī)電鍍處理。
將進(jìn)行上述第一無機(jī)電鍍處理后的鋁合金板連接到陰極上，在含有硫酸鎳100g/L、硼酸40g/L的水溶液中施加25V的電壓，進(jìn)行電解著色處理，以進(jìn)行電解著色處理工序。
在進(jìn)行電解著色處理工序之后的鋁合金板上，用由制造例1獲得的陰離子電鍍涂料進(jìn)行電鍍涂漆的工序，通過在180℃下進(jìn)行20分鐘的燒制，獲得鋁材No.1。
實施例2除了在實施例1的第一無機(jī)電鍍處理工序之前進(jìn)行電解著色處理工序之外，與實施例1相同，獲得鋁材No.2。
實施例3在實施例2中的第一無機(jī)電鍍處理工序之后，浸漬到3％偏硼酸鈉(NaBO2)中，同樣地，以60伏通電60秒之后，進(jìn)行水洗，在160℃下干燥30分鐘，進(jìn)行第二無機(jī)電鍍處理，除此之外，與實施例2相同，獲得鋁材No.3。
實施例4
在進(jìn)行實施例1的電解著色處理的鋁合金板上涂覆在制造例2中獲得的陽離子電鍍涂料、形成覆膜的工序，通過在180℃的溫度下燒制20分鐘，獲得鋁材No.4。
比較例1將與實施例1同樣經(jīng)過表面處理的鋁合金板，代替勃姆石處理，在20℃的硫酸水溶液(150g/L)中，以100A/m2的電流密度進(jìn)行35分鐘的陽極氧化處理，生成厚度9μm的陽極氧化覆膜。
接著，對陽極氧化處理的鋁合金板進(jìn)行與實施例1相同的電解著色處理。
接著，用65℃的溫水對進(jìn)行電解著色處理的鋁合金板進(jìn)行2分鐘的漂洗(封孔)處理。
接著，進(jìn)行與實施例1相同的電鍍涂漆，獲得鋁材No.5。
比較例2代替比較例1的陽極氧化處理，進(jìn)行以下的陽極氧化處理，即，上在電解浴中采用保持在20℃的15％硫酸溶液，在電流密度1.4A/dm2下，進(jìn)行48分鐘的陽極氧化，形成厚度20μm的陽極氧化覆膜，除此之外，進(jìn)行與比較例1相同的處理，獲得鋁材No.6。
對所獲得的鋁材No.1～6進(jìn)行性能試驗。結(jié)果表示在表1中。
表1

性能試驗方法
(注1)涂面平滑性用目視觀察涂膜表面(皺皮、凹凸等)進(jìn)行評價。
評價目視○良好△略有不好×不好(注2)外觀評價模具印記的隱蔽性。
評價目視○良好△略有不好×不好(注3)促進(jìn)耐候性(光澤保持率％)采用サンシヤインウエザオメ-タ-(スガ試驗機(jī))。光澤保持率＝經(jīng)過2000小時之后的涂膜鏡面反射率/試驗前的涂膜鏡面反射率)×100，采用JIS K-5400 60度鏡面反射率測定涂膜鏡面反射率。
(注4)涂膜密合性在40℃下浸漬240小時的各鋼板上，用切刀切出方格，粘貼并剝離セロテ-プ(ニチバン株式會社的注冊商標(biāo))。
○沒有異?！魍磕さ囊徊糠直粍冸x×涂膜剝離(注5)光澤根據(jù)JIS K-5400 7.6(1990)的60度鏡面光澤度，測定入射角和受射角分別為60度時的反射率，以鏡面光澤度的基準(zhǔn)面的光澤度為100時的百分率表示涂膜的光澤程度。
(注6)L值使用變角分光光度計ミノルタCR-300(ミノルタ社制造，商品名，分光光度計)進(jìn)行測定。
在現(xiàn)有的鋁處理工藝中，陽極氧化處理中產(chǎn)生硫酸廢液、霧氣，其處理和作業(yè)伴隨有危險性，但是采用本發(fā)明，在本工藝中，不存在這種問題，是無公害的，外觀、耐候性、涂膜密合性、光澤、耐久性等涂膜性能良好，同時，作為面飾涂料施用的涂料，若采用現(xiàn)有的陽極氧化法，當(dāng)將陽離子電鍍涂料用作面飾涂漆時，破壞了鋁的氧化覆膜，并且，在采用噴涂涂料的情況下，由于附著性不充分，所以僅限于陰離子電鍍涂料，但是本發(fā)明可以進(jìn)行陽離子電鍍涂料、粉末涂料、有機(jī)溶劑型的噴涂涂料、水性噴涂涂料等各種涂料的涂覆，拓寬了性能、外觀、精加工性等的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋁材著色覆膜的形成方法，其特征在于，順序進(jìn)行以下工序(A)使由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材與含有或不含氨或胺類的熱水或水蒸氣接觸的勃姆石處理工序，(B1)浸漬到含有水溶性或水分散性的含氧酸鹽類的至少一種的第一水溶液或第一水分散液中進(jìn)行第一無機(jī)電鍍處理的工序，(C1)通過以鋁材作為陰極進(jìn)行恒定電流直流電解或交流電解、析出金屬或金屬氧化物進(jìn)行著色的電解著色處理工序，或者(C2)進(jìn)行利用染料對鋁材著色的著色處理工序，以及(D)進(jìn)而，涂敷涂料以形成覆膜的面漆涂覆工序。
2.一種鋁材著色覆膜形成方法，其特征在于，順序進(jìn)行以下工序(A)使由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材與含有或不含氨或胺類的熱水或水蒸氣接觸的勃姆石處理工序，(C1)通過以鋁材作為陰極進(jìn)行恒定電流直流電解或交流電解、析出金屬或金屬氧化物進(jìn)行著色的電解著色處理工序，或者(C2)進(jìn)行利用染料對鋁材著色的著色處理工序，(B1)浸漬到含有水溶性或水分散性的含氧酸鹽類的至少一種的第一水溶液或第一水分散液中進(jìn)行第一無機(jī)電鍍處理的工序，(D)進(jìn)而，涂敷涂料以形成覆膜的面漆涂覆工序。
3.如權(quán)利要求1或2所述的著色覆膜形成方法，進(jìn)一步包括以下工序(B2)在工序(B1)之后，在含有與工序(B1)的第一水溶液或第一水分散液含有的含氧酸鹽同種或不同種的含氧酸鹽的第二水溶液或第二水分散液中，進(jìn)一步進(jìn)行第二無機(jī)電鍍處理，根據(jù)需要反復(fù)進(jìn)行通電處理。
4.如權(quán)利要求1～3中任何一項所述的著色覆膜形成方法，所述含氧酸鹽類從硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鉻酸鹽、鉬酸鹽、釩酸鹽、高錳酸鹽、鎢酸鹽和錫酸鹽中選出。
5.利用如權(quán)利要求1～4中任何一項所述的方法獲得的鋁材。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無公害的、耐久性、外觀性良好的鋁材覆膜形成方法，其依次包括以下工序(A)使由鋁或鋁合金構(gòu)成的鋁材與含有或不含氨或胺類的熱水或水蒸氣接觸的勃姆石處理工序，(B
文檔編號C23C28/00GK1429928SQ0215846
公開日2003年7月16日 申請日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者平野浩司, 溝口佳孝, 青木健二 申請人:關(guān)西涂料株式會社