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JPH0454760B2 - - Google Patents
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JPH0454760B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0454760B2
JPH0454760B2 JP61101579A JP10157986A JPH0454760B2 JP H0454760 B2 JPH0454760 B2 JP H0454760B2 JP 61101579 A JP61101579 A JP 61101579A JP 10157986 A JP10157986 A JP 10157986A JP H0454760 B2 JPH0454760 B2 JP H0454760B2
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JP
Japan
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salt
aluminum
oxide film
metal
surface treatment
Prior art date
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Application number
JP61101579A
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Japanese (ja)
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JPS62256994A (en
Inventor
Seishiro Ito
Shiro Manaka
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FUJITA SHOJI KK
Original Assignee
FUJITA SHOJI KK
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Publication date
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Publication of JPH0454760B2 publication Critical patent/JPH0454760B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(a) 産業上の利用分野 本発明は、酸化皮膜を有する、アルミニウム又
はアルミニウムを含む合金などのアルミニウム系
金属における当該酸化皮膜の表面部に耐色性、耐
候性の優れた不透明な白色乃至灰白色の物質を生
成させる、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属
の表面処理剤に関する。 (b) 従来の技術 近時、生活様式や嗜好の変化に伴い、建材、銘
板、装飾用品、日用品又は車両等に使用されるア
ルミニウム系金属製品を着色することが要求され
ており、特に、日用品、装飾用品、車両や建材等
の分野ではパステル調に着色したアルミニウム系
金属製品が看者に穏やか且つ暖かい感じを与える
ことから強く要請されている。 ところで、アルミニウム系金属製品をパステル
調に着色するには、先ず、アルミニウム系金属半
製品を、基本となる不透明な白色乃至灰白色に着
色することが必要である。 従来、アルミニウム系金属半製品を不透明な白
色乃至灰白色に着色する方法として、以下に述べ
る表面処理方法が提案されている。 即ち、(イ)陽極酸化皮膜を有するアルミニウム系
金属半製品を、カルシウム塩、マグネシウム
塩、亜鉛塩及びアルミニウク塩の少なくとも1種
の塩と硫酸を含む溶液に浸漬又はその溶液中で電
解した後、この処理した陽極酸化皮膜の微細孔
中における上記塩からの生成物と反応して白色乃
至灰白色の化合物となる物質の1種以上を含む溶
液に浸漬又はその溶液中で電解するものである
(特開昭60−197897号公報)。 又、(ロ)陽極酸化皮膜を有するアルミニウム又は
アルミニウム合金材を、1種又は2種以上のア
ルカリ土類金属イオンを含むPH7以上の水溶液に
浸漬して白色化処理し、次いで、該アルミニウ
ム又はアルミニウム合金材表面の白色化効果を向
上させるための後処理を行う表面仕上げ(表面処
理)方法が提案されている(特開昭53−92345号
公報)。 そして、この場合、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金材表面の白色化効果を向上させるための
後処理とは、PH4以下の水溶液に浸漬したり、或
いは弱アルカリの水溶液に浸漬処理することによ
り化学的組織を変化させたり、粒子径などの物理
的、光学的性状を異にしたり、また、酸化皮膜の
溶解、粗化等を図り、これによつて、アルミ材表
面の拡散反射率を増大し、白色を呈するようにす
るものである。 (c) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記(イ)の方法は陽極酸化皮膜を
有するアルミニウム系金属半製品を上記のと
の工程を経て白色乃至灰白色に着色するものであ
るから工程数が多くなり、しかも、2種の電解・
反応装置やこれらに付帯する設備、更に水洗装置
を要し、加えて、それらを管理する人員が必要と
なる結果、製造コストが著しく高くなるのであ
る。 又、この方法は、電解工程も含まれるが、この
場合、電解液や電解条件の管理が困難であり、し
かも電流密度がエツジ部や凸部に集中し、被処理
体であるアルミニウム系金属半製品の中心部や凹
部での電流密度が小さくなつて反応が不充分とな
り、このため色ムラが生じて不良品が発生する場
合があつた。 更に、上記製造方法は再電解を行うためラツキ
ングのズレを生じ、このズレが生じた場合、電極
が絶縁部(Al2O3で被覆された箇所)と接触し通
電不良となる場合があつた。 上記(ロ)の方法では、上記(イ)の方法と同様、工程
数が多く、しかも、2種の電解・反応装置やこれ
らに付帯する設備、更に水洗装置を要し、加え
て、それらを管理する人員が必要となる結果、製
造コストが著しく高くなるのである。 又、この方法では、拡散反射率が増大して白色
化が進行するが、この酸化皮膜の溶解、粗化等に
よつて当該酸化皮膜の耐摩耗性や耐久性が低下す
るのであり、しかもこの酸化皮膜の溶解、粗化の
際に当該酸化皮膜における微細孔が拡大し、この
後工程である封孔処理工程において、脱色が生
じ、色ムラや酸化皮膜の白色度の低下、つまり薄
化が生じるなどの問題が生じるのである。 更に、この方法では、酸化皮膜を有するアルミ
ニウム又はアルミニウム合金材における当該酸化
皮膜の微細孔中において、アルミニウム又はアル
ミニウム合金材とアルカリ土類金属の化合物との
結合力が弱く、このため、後工程である封孔の際
にアルカリ土類金属の化合物が泣き出し、つまり
脱色が生じ、この封孔工程において、一層色ムラ
が生じ、実用性に欠けるなどの問題がある。 (d) 問題点を解決するための手段 本発明者らは、上記問題点を一挙に解決すべく
多年に亘つて鋭意検討を重ねた結果、酸化皮膜を
有するアルミニウム系金属半製品の表面を白色乃
至灰白色に着色するには、加水分解により白色乃
至灰白色の水和金属酸化物を生成する金属塩を用
いるのが好ましく、しかも、該金属塩の水溶液に
ポリアミノカルボン酸類を溶解して成る表面処理
剤に上記アルミニウム系金属半製品を浸漬するだ
けで、均一且つ優れた特性の白色乃至灰白色の皮
膜が得られることを見い出し、本発明を完成する
に至つたものである。 即ち、本願の第1の発明は、加水分解により白
色乃至灰白色の水和金属酸化物類を生成する第1
の金属塩とポリアミノカルボン酸類を必須成分と
する、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表
面処理剤である。 又、本願の第2の発明は、加水分解により白色
乃至灰白色の水和金属酸化物類を生成する第1の
金属塩、ポリアミノカルボン酸類および第2の金
属塩を必須成分とする、酸化皮膜を有するアルミ
ニウム系金属の表面処理剤である。 更に、本願の第3の発明は、加水分解により白
色乃至灰白色の水和金属酸化物類を生成する第1
の金属塩、ポリアミノカルボン酸類および定着性
珪酸塩を必須成分とする、酸化皮膜を有するアル
ミニウム系金属の表面処理剤である。 以下、本発明を詳細に説明する。 先ず、本願の第1の発明について詳細に説明す
る。 即ち、本願の第1の発明は、加水分解により白
色乃至灰白色の水和金属酸化物類を生成する第1
の金属塩とポリアミノカルボン酸類を必須成分と
する、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表
面処理剤である。 本発明において用いられる、加水分解により白
色乃至灰白色の水和金属酸化物類を生成する第1
の金属塩は、水又は水と後述するポリアミノカル
ボン酸類の溶液に可溶性或いは難溶性の金属塩で
あつて加水分解により白色乃至灰白色の水和金属
酸化物類を生成する金属塩であれば特に限定され
るものではない。 上記第1の金属塩の具体的な代表例としては、
亜鉛塩、カルシウム塩、バリウム塩、ストロンチ
ウム塩、マグネシウム塩又はアルミニウム塩等か
らなる少なくとも1種が挙げられる。 上記金属塩の濃度としては0.01〜200g/、
特に好ましくは0.1〜100g/とするのが望まし
く、0.01g/未満では濃度が薄くなり過ぎて充
分に緻密な皮膜が得られない場合があり、逆に
200g/を超えると濃度が高くなり過ぎて液温
が下がると(例えば冬期)金属塩が析出して濃度
が変化し、この結果、表面処理剤の管理が困難に
なる場合があるから好ましくない。 本発明の酸化皮膜を有するアルミニウム系金属
の表面処理剤は、上記第1の金属塩とポリアミノ
カルボン酸類を必須成分とするものである。 又、本発明において用いられるポリアミノカル
ボン酸類は、表面処理剤中における金属イオンの
安定性や、該表面処理剤中に上記アルミニウム系
金属を浸漬した際、その表面部(酸化皮膜部)で
生成する水和金属酸化物類のゾルを安定化させる
だけでなく、特に、酸化皮膜を有するアルミニウ
ム系金属の当該酸化皮膜部に上記水和金属酸化物
類を極めて容易に、しかも均一且つ強固に結合さ
せるのである。 このように、ポリアミノカルボン酸類を用いる
と、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の当該
酸化皮膜内に金属塩からの生成物が固定されるの
は、一方の窒素原子と結合している−COO-と第
1の金属塩からの生成物とが結合し、また他方の
窒素原子と結合している−COO-がアルミニウム
系金属の酸化皮膜における微細孔内に静電気的に
配位しているAl3+と結合し、このため酸化皮膜
の微細孔内に金属塩からの生成物が固定されるた
めと解される。 又、金属塩からの加水分解物(コロイド物質)
は負に帯電しており、これを、酸化皮膜において
微細孔中のAl3+や他の金属イオン(アルカリ金
属のイオンや第1の金属塩からの金属イオン)の
周囲に電気的に引き付けられ、この結果、該微細
孔内に、この第1の金属塩からの生成物が集中
し、この結果、複雑な形成のアルミニウム系金属
でも均一に着色できるためと解される。 更に、この微細孔内において、第1の金属塩か
ら生成した生成物は静電気的に固定されているか
ら、封孔の際に脱離、つまり脱色し難く、均一に
着色しうるためと解されるのである。 事実、ポリアミノカルボン酸類を用いることに
より、優れた特性のパステルカラーの皮膜が得ら
れるのである。 尚、本発明において水和金属酸化物類とは上記
第1の金属塩に相当する金属塩の酸化物に1以上
の水分子が配位しているもの、水和金属酸化物又
は金属水酸化物或いはこれらの集合物等をいう。 上記ポリアミノカルボン酸類の具体的な代表例
としては、エチレンジアミン四酢酸やそのナトリ
ウム塩等のアルカリ金属塩、トランス−1,2−
シクロヘキサンジアミン四酢酸、ジエチレントリ
アミン五酢酸、エチレジアミン二酢酸、3,6−
ジオキサ−1,8−オクタンジアミン四酢酸、N
−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン三
酢酸、N−(2−ヒドロキシエチル)イミノ二酢
酸、トリエチレンテトラミン六酢酸或いはそれら
のアルカリ金属塩等が挙げられるが、これらのう
ち、特に安価で、しかも取り扱いが至便なエチレ
ンジアミン四酢酸及び/又はそのアルカリ金属塩
が好ましい。 これらの中には水に不溶のポリアミノカルボン
酸類も含まれるが、これを水に分散させたり、或
いは有機系極性溶媒を加えることにより、つまり
水と有機系極性溶媒との混合物には溶解するので
ある。 上記ポリアミノカルボン酸類の濃度としては、
用いる第1の金属塩の種類や濃度によつても異な
るが、一般に0.1〜50g/の範囲が好ましく、
0.1g/未満では効果が乏しくなり、逆に50
g/を超えると効果に限界が生じると共に第1
の金属塩の溶解性に影響を与える場合があるから
望ましくない。 ところで、本発明においては有機系極性溶媒を
用いてもよいが、該有機系極性溶媒としては、水
溶性の極性溶媒であれば特に限定されるものでは
なく、具体的には、例えばメタノール、エタノー
ル等の低級アルコール、アセトン、メチルエチル
ケトン、ジエチルケトン等のケトン類、エーテ
ル、ジエチルエーテル等のエーテル類等が挙げら
れる。 上記有機系極性溶媒の濃度としては0.1〜50容
量%とするのが好ましい。 即ち、本発明の表面処理剤中には、上記ポリア
ミノカルボン酸類が含有されていることによつ
て、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属を浸漬
するだけでその表面部に優れた特性の白色乃至灰
白色の緻密な皮膜を形成し得るのであるが、更
に、これに有機系極性溶媒を含有させることによ
り、ポリアミノカルボン酸類の溶解性を向上させ
たり、第1の金属塩からの生成物の安定化を図る
ので好ましい。 上記有機系極性溶媒の濃度が0.1容量%未満で
は薄くなり過ぎて充分な効果が得られない場合が
あり、逆に50容量%を超えると濃度が高くなり過
ぎて上記第1の金属塩の溶解性に影響を与えるか
ら好ましくない。 そして、本発明の酸化皮膜を有するアルミニウ
ム系金属の表面処理剤(以下、表面処理剤とい
う)は上記第1の金属塩と、ポリアミノカルボン
酸類を必須成分とし、これに水や所望によりPH調
整剤が加えられた溶液である。 そして、この表面処理剤のPHは0.5〜3の範囲、
特に1.5〜3の範囲にするのが望ましく、PHが0.5
未満になると酸性度が高くなり過ぎて皮膜が破壊
される恐れがあり、又、逆にPHが3を超えると上
記第1の金属塩が加水分解されて表面処理剤が保
存中や取扱い中に白濁するのであり、しかも酸化
皮膜を有するアルミニウム系金属を浸漬した際、
加水分解により生成した白色乃至灰白色の水和金
属酸化物類の粒子が大きくなり過ぎて上記アルミ
ニウム系金属の表面部(酸化皮膜部)に浸入でき
なくなつたり、或いは緻密な皮膜が得られなくな
る恐れがあるから好ましくない。 そして、上記PHの範囲では、水和金属酸化物類
が数分子集合した無色透明乃至僅かに濁りのある
ヒドロゾルになつているものと解される。 上記PHの調整剤としては、硫酸、リン酸等の無
機酸、酢酸、クエン酸、コハク酸、グルコン酸、
グリシン、マロン酸、修酸、ギ酸等の有機酸、ア
ルカリ金属の水酸化物、炭酸塩又は重炭酸塩、ア
ンモニア、有機酸のアルカリ金属塩等が挙げられ
る。これらの酸又は塩基或いは有機酸のアルカリ
金属塩は1種類を用いてもよいし、2種以上を併
用してもよく、特にその併用がより有効な場合も
ある。 次に、本願の第2の発明について説明する。 本願第2の発明は、上記第1の発明の改良にか
かるものである。 即ち、加水分解により白色乃至灰白色の水和金
属酸化物類を生成する第1の金属塩、ポリアミノ
カルボン酸類および第2の金属塩を必須成分とす
る、酸化被膜を有するアルミニウム系金属の表面
処理剤である。 本発明は、上記第1の発明において、加水分解
により白色乃至灰白色の水和金属酸化物類を生成
する第1の金属塩に第2の金属塩を添加したもの
であり、その他の要件、例えば第1の金属塩、ポ
リアミノカルボン酸類の種類や濃度、更に表面処
理剤のPH範囲やPH調整剤等は第1の発明と同様で
ある。 そして、本発明において用いられる第2の金属
塩は、第1の金属塩以外の金属塩であつて、酸化
皮膜を有するアルミニウム系金属の表面部(酸化
皮膜部)に水和金属酸化物類の皮膜を形成する
際、この皮膜の緻密性を一層向上させたり、ある
いは皮膜を白色乃至灰白色の範囲において任意に
着色するために用いられるものである。 上記第2の金属塩の具体的な代表例としては、
鉄、ニツケル、コバルト、マンガン、クロム、カ
ドミウム、錫、銅、鉛、インジウム、タングステ
ン、銀、モリブデン又はバナジウム等の各種の金
属塩が挙げられる。これらの金属塩は1種類を使
用してもよいし、2種類以上を使用してもよいの
である。 又、上記第2の金属塩の濃度としては、用いる
金属塩の種類や組合わせ等によつても異なるが、
通常0.01〜100g/、好ましくは0.1〜50g/
の範囲とするのが望ましい。 次に、本願の第3の発明について説明する。 本願の第3の発明は、上記第1の発明の改良に
かかるものである。 即ち、加水分解により白色乃至灰白色の水和金
属酸化物類を生成する第1の金属塩、ポリアミノ
カルボン酸類および定着性珪酸塩を必須成分とす
る、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表面
処理剤である。 本発明は、上記第1の発明において、定着性珪
酸塩を添加したものであり、その他の要件、例え
ば第1の金属塩、ポリアミノカルボン酸類の種類
や濃度、更に表面処理剤のPH範囲やPH調整剤等は
第1の発明と同様である。 そして本発明において用いられる定着性珪酸塩
は、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表面
部(酸化皮膜部)に不透明な白色乃至灰白色の水
和金属酸化物類の均一な皮膜を形成して封孔する
際、この水和金属酸化物類を上記表面部に定着し
てその脱離を防止し、これによつて、脱色を防止
するために用いるものである。 かかる定着性珪酸塩としては、水又は、ポリア
ミノカルボン酸類の水溶液に溶解或いは微粒子状
で分散するものであれば特に限定されるものでは
なく、具体的な代表例としては、珪酸ナトリウ
ム、珪酸カリウム又は珪酸リチウム等の可溶性珪
酸アルカリ、又、珪酸アルミニウム、珪酸アルミ
ニウムカリウム、珪酸アルミニウムナトリウム、
珪酸アルミニウムカルシウムの微粒子状水分散液
等が挙げられる。 又、上記定着性珪酸塩の濃度としては、用いる
ポリアミノカルボン散類の種類や濃度、珪酸塩の
種類等によつても異なるが、通常、0.1〜100g/
、好ましくは0.5〜50g/の範囲とするのが
望ましい。 本発明において、酸化皮膜を有するアルミニウ
ム系金属とは、アルミニウム又はアルミニウムを
含む合金の表面に、化学的或いは電気化学的(陽
極酸化)により酸化皮膜を形成したアルミニウム
系金属をいうが、特に陽極酸化皮膜を形成したも
のが、一層優れた特性の白色乃至灰白色の酸化皮
膜が得られるのが好ましい。 そして、上記アルミニウム系金属に陽極酸化皮
膜を形成するには、公知の陽極酸化法が採用され
る。 具体的には、例えば、硫酸、リン酸、クロム酸
等からなる無機酸、シユウ酸、パラフエノールス
ルホン酸、スルホサリチル酸、マロン酸等からな
る有機酸又は水酸化ナトリウム、リン酸三ナトリ
ウム等からなる水溶液中で、直流、交流、パル
ス、PR波又は交直重畳法による電解によつて陽
極酸化皮膜が形成される。 次に、本発明の表面処理剤の使用例を以下に述
べる。 酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表面を
白色乃至灰白色に着色するにあたり、上記表面処
理剤を処理槽に仕込み、所望により水及び/又は
有機系極性溶媒或いはキレート化合物で濃度調整
をしたり、PH調整剤でPH調整を行い、該処理液の
温度を、通常、室温〜75℃、好ましくは40〜70℃
に調節し、この溶液に上記アルミニウム系金属
を、通常10秒〜20分、好ましくは1分〜15分間浸
漬すると、特性の優れた白色乃至灰白色の緻密な
皮膜が一回の処理で得られるのである。 又、本発明の表面処理剤はアルミニウム系金属
を浸漬するだけで、均一且つ緻密な白色乃至灰白
色の皮膜が得られるから、電解によつてもその条
件を厳格にすることなく優れた特性の皮膜を得る
ことができるのである。 (e) 作用 本発明は、上記構成を有し、表面処理剤中にポ
リアミノカルボン酸類を用いると、該ポリアミノ
カルボン酸類が金属イオンや、PHの変化により生
成した白色乃至灰白色の水和金属酸化物類のゾル
を安定化させるだけでなく、特に、酸化皮膜を有
するアルミニウム系金属の当該酸化皮膜部に上記
水和金属酸化物類を極めて容易に、しかも均一且
つ強固に結合させる作用を有するものである。 このように、ポリアミノカルボン酸類を用いる
と、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の当該
酸化皮膜内に金属塩からの生成物が固定されるの
は、一方の窒素原子と結合している−COO-と第
1の金属塩からの生成物とが結合し、また他方の
窒素原子と結合している−COO-がアルミニウム
系金属の酸化皮膜における微細孔内に静電気的に
配位しているAl3+と結合し、このため酸化皮膜
の微細孔内に第1の金属塩からの生成物が固定さ
れるためと解される。 又、金属塩からの加水分解物(コロイド物質)
は負に帯電しており、これを、酸化皮膜において
微細孔中のAl3+や他の金属イオン(アルカリ金
属のイオンや金属塩からの金属イオン)の周囲に
電気的に引き付けられ、この結果、該微細孔内
に、この金属塩からの生成物が集中し、この結
果、複雑な形成のアルミニウム系金属でも均一に
着色できる作用を有するのである。 更に、この微細孔内において、金属塩から生成
した生成物は静電気的に固定されているから、封
孔の際に脱離、つまり脱色し難く、均一に着色し
うる作用を有するのである。 特に、本発明の表面処理剤は浸漬するだけで化
学的に白色乃至灰白色の均一且つ緻密な皮膜を形
成しうるのであるから電解によつても優れた特性
の皮膜の形成が容易になしえ、したがつて高価な
電解装置やこれに付帯する制御装置が不要であ
り、しかも電解液や電解条件、更に電流密度の分
布等を厳格に管理することなく、電解によつて、
複雑な、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属に
対しても均一な皮膜を形成しうる作用を有するの
である。 この場合、この表面処理剤中に有機系極性溶媒
を含有させるとポリアミノカルボン酸類の溶解性
が向上したり、白色乃至灰白色の水和金属酸化物
類のヒドロゾルの自由度が小さくなり、酸化皮膜
を有するアルミニウム系金属を浸漬することによ
るPHの変化によつて当該酸化皮膜部に上記水和金
属酸化物類が析出する。 又、表面処理剤中に有機系極性溶媒を加える
と、該有機系極性溶媒が白色乃至灰白色の水和金
属酸化物類のヒドロゾル中のコロイド粒子に配位
している水分子や上記当該酸化皮膜に配位してい
る水分子を奪つて上記アルミニウム系金属の表面
部において、微細な、水和金属酸化物類のヒドロ
ゾルを連続的に生成させる作用も有するものであ
る。 (f) 実施例 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例 1〜6 実施例1〜6の各々の表面処理剤の組成を第1
表に示す。 比較例 1〜6 上記実施例1〜6においてその各成分であるポ
リアミノカルボン酸類を除いたものを用いた。 実施例 7〜9 実施例7〜9の各々の表面処理剤の組成を第2
表に示す。
(a) Industrial application field The present invention is directed to an aluminum-based metal such as aluminum or an aluminum-containing alloy having an oxide film, and the surface of the oxide film has an opaque white to gray-white color with excellent color fastness and weather resistance. The present invention relates to a surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film, which produces a substance. (b) Conventional technology In recent years, with changes in lifestyles and tastes, there has been a demand for coloring aluminum-based metal products used in building materials, nameplates, decorative items, daily necessities, vehicles, etc. In the fields of decorative goods, vehicles, building materials, etc., pastel-colored aluminum-based metal products are in high demand because they give a calm and warm feeling to the viewer. By the way, in order to color an aluminum-based metal product in a pastel tone, it is first necessary to color the aluminum-based metal semi-finished product in a basic opaque white to gray-white color. Conventionally, the following surface treatment method has been proposed as a method for coloring an aluminum-based metal semi-finished product in an opaque white to grayish white color. That is, (a) an aluminum-based metal semi-finished product having an anodized film is immersed in a solution containing sulfuric acid and at least one of calcium salt, magnesium salt, zinc salt, and aluminum salt, or electrolyzed in the solution; The treated anodic oxide film is immersed in a solution containing one or more substances that react with the products from the salts in the micropores to form a white to grayish-white compound, or electrolyzed in the solution. Publication No. 197897). (b) An aluminum or aluminum alloy material having an anodized film is immersed in an aqueous solution with a pH of 7 or more containing one or more alkaline earth metal ions to whiten it, and then the aluminum or aluminum A surface finishing (surface treatment) method has been proposed in which a post-treatment is performed to improve the whitening effect on the surface of an alloy material (Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-92345). In this case, post-treatment to improve the whitening effect of the surface of aluminum or aluminum alloy material is to change the chemical structure by immersing it in an aqueous solution with a pH of 4 or less, or by immersing it in a weakly alkaline aqueous solution. By changing the physical and optical properties such as particle size, dissolving and roughening the oxide film, and thereby increasing the diffuse reflectance of the aluminum material surface and giving it a white color. It is intended to do so. (c) Problems to be Solved by the Invention However, the method (a) above involves coloring an aluminum-based metal semi-finished product having an anodic oxide film white to gray-white through the above steps, and therefore requires a large number of steps. In addition, two types of electrolytic
As a result of the necessity of a reaction apparatus, associated equipment, and water washing equipment, as well as personnel to manage them, the manufacturing cost becomes extremely high. Furthermore, this method also includes an electrolytic process, but in this case, it is difficult to control the electrolytic solution and electrolytic conditions, and the current density is concentrated at edges and convex parts, which can damage the aluminum-based metal semi-conductor that is the object to be processed. The current density at the center and concave portions of the product is reduced, resulting in insufficient reaction, resulting in uneven color and, in some cases, defective products. Furthermore, the above manufacturing method involves re-electrolysis, which causes a misalignment of the racking, and when this misalignment occurs, the electrode may come into contact with the insulating part (the part covered with Al 2 O 3 ), resulting in poor conduction. . The method (b) above, like the method (a) above, requires a large number of steps, and also requires two types of electrolysis/reaction devices, their accompanying equipment, and a water washing device. As a result of the need for personnel to manage the process, manufacturing costs become significantly higher. In addition, in this method, the diffuse reflectance increases and whitening progresses, but the wear resistance and durability of the oxide film decreases due to dissolution and roughening of the oxide film. When the oxide film is dissolved and roughened, the micropores in the oxide film expand, and in the subsequent pore sealing process, decolorization occurs, resulting in uneven color and a decrease in the whiteness of the oxide film, that is, thinning. This results in problems such as: Furthermore, in this method, the bonding force between the aluminum or aluminum alloy material and the alkaline earth metal compound is weak in the micropores of the oxide film in the aluminum or aluminum alloy material that has the oxide film, so that During a certain sealing process, the alkaline earth metal compound bleeds out, that is, decolorization occurs, and this sealing process causes further color unevenness, which poses problems such as a lack of practicality. (d) Means for Solving the Problems As a result of extensive research over many years in order to solve the above problems all at once, the inventors of the present invention decided to whiten the surface of an aluminum semi-finished metal product having an oxide film. For coloring to a grayish-white color, it is preferable to use a metal salt that produces a white to grayish-white hydrated metal oxide upon hydrolysis, and a surface treatment agent prepared by dissolving polyaminocarboxylic acids in an aqueous solution of the metal salt. The present inventors have discovered that a white to grayish-white film with uniform and excellent properties can be obtained by simply immersing the aluminum-based metal semi-finished product in the water, and have completed the present invention. That is, the first invention of the present application is a first invention that produces white to grayish-white hydrated metal oxides by hydrolysis.
This is a surface treatment agent for aluminum-based metals that has an oxide film and contains a metal salt and polyaminocarboxylic acids as essential components. Further, the second invention of the present application provides an oxide film containing as essential components a first metal salt, a polyaminocarboxylic acid, and a second metal salt that produce white to grayish-white hydrated metal oxides upon hydrolysis. It is a surface treatment agent for aluminum-based metals. Furthermore, the third invention of the present application provides a first method that produces white to grayish-white hydrated metal oxides by hydrolysis.
This is a surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film, which contains metal salts of , polyaminocarboxylic acids, and fixing silicates as essential components. The present invention will be explained in detail below. First, the first invention of the present application will be explained in detail. That is, the first invention of the present application is a first invention that produces white to grayish-white hydrated metal oxides by hydrolysis.
This is a surface treatment agent for aluminum-based metals that has an oxide film and contains a metal salt and polyaminocarboxylic acids as essential components. The first compound used in the present invention that produces white to grayish-white hydrated metal oxides by hydrolysis.
The metal salt is particularly limited if it is a metal salt that is soluble or poorly soluble in water or a solution of water and polyaminocarboxylic acids described below, and that produces white to grayish-white hydrated metal oxides upon hydrolysis. It is not something that will be done. Specific representative examples of the first metal salt are:
At least one of zinc salts, calcium salts, barium salts, strontium salts, magnesium salts, aluminum salts, and the like can be mentioned. The concentration of the above metal salt is 0.01 to 200g/,
Particularly preferably, it is 0.1 to 100g/; if it is less than 0.01g/, the concentration may become too thin and a sufficiently dense film may not be obtained;
If it exceeds 200g/, the concentration becomes too high and when the liquid temperature drops (for example, in winter), metal salts will precipitate and the concentration will change, which may make it difficult to manage the surface treatment agent, which is not preferable. The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film of the present invention contains the above-mentioned first metal salt and polyaminocarboxylic acids as essential components. In addition, the polyaminocarboxylic acids used in the present invention are determined by the stability of metal ions in the surface treatment agent, and by the stability of the metal ions generated on the surface (oxide film) when the aluminum metal is immersed in the surface treatment agent. In addition to stabilizing the sol of hydrated metal oxides, in particular, the hydrated metal oxides are bonded extremely easily, uniformly, and firmly to the oxide film part of an aluminum-based metal having an oxide film. It is. In this way, when polyaminocarboxylic acids are used, the product from the metal salt is fixed in the oxide film of an aluminum-based metal having an oxide film due to the -COO - bonded to one nitrogen atom. -COO - , which is bonded to the product from the first metal salt and also bonded to the other nitrogen atom, is electrostatically coordinated within the micropores of the aluminum-based metal oxide film . It is understood that this is because the products from the metal salt are fixed in the micropores of the oxide film. Also, hydrolysates from metal salts (colloidal substances)
is negatively charged, and is electrically attracted around Al 3+ and other metal ions (alkali metal ions and metal ions from the first metal salt) in the micropores in the oxide film. As a result, the product from the first metal salt concentrates in the micropores, and as a result, even the aluminum-based metal with a complicated formation can be uniformly colored. Furthermore, since the product generated from the first metal salt is electrostatically fixed within the micropores, it is difficult to desorb, that is, decolorize, during pore sealing, and it is understood that this is because the product can be uniformly colored. It is. In fact, by using polyaminocarboxylic acids, pastel colored films with excellent properties can be obtained. In the present invention, hydrated metal oxides include those in which one or more water molecules are coordinated to the oxide of a metal salt corresponding to the first metal salt, hydrated metal oxides, or metal hydroxides. Refers to things or collections of these things. Specific representative examples of the above polyaminocarboxylic acids include ethylenediaminetetraacetic acid and its alkali metal salts such as its sodium salt, trans-1,2-
Cyclohexanediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, ethylenediaminediacetic acid, 3,6-
Dioxa-1,8-octanediaminetetraacetic acid, N
-(2-Hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid, N-(2-hydroxyethyl)iminodiacetic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid, or their alkali metal salts, among others, are particularly inexpensive and easy to handle. Preferably, ethylenediaminetetraacetic acid and/or its alkali metal salts are conveniently used. These include polyaminocarboxylic acids that are insoluble in water, but by dispersing them in water or adding an organic polar solvent, in other words, they can be dissolved in a mixture of water and an organic polar solvent. be. The concentration of the above polyaminocarboxylic acids is as follows:
Although it varies depending on the type and concentration of the first metal salt used, it is generally preferably in the range of 0.1 to 50 g/,
If it is less than 0.1g/, the effect will be poor;
If it exceeds g/, there will be a limit to the effect and the first
This is undesirable because it may affect the solubility of the metal salt. Incidentally, in the present invention, an organic polar solvent may be used, but the organic polar solvent is not particularly limited as long as it is a water-soluble polar solvent, and specifically, for example, methanol, ethanol, etc. Examples include lower alcohols such as, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and diethyl ketone, and ethers such as ether and diethyl ether. The concentration of the organic polar solvent is preferably 0.1 to 50% by volume. That is, because the surface treatment agent of the present invention contains the above-mentioned polyaminocarboxylic acids, an aluminum-based metal having an oxide film can be coated with an excellent white to grayish white color on its surface by simply immersing it. Although it is possible to form a dense film, it is also possible to improve the solubility of polyaminocarboxylic acids and to stabilize the product from the first metal salt by including an organic polar solvent therein. Therefore, it is preferable. If the concentration of the organic polar solvent is less than 0.1% by volume, it may become too dilute and a sufficient effect may not be obtained.On the other hand, if it exceeds 50% by volume, the concentration becomes too high and dissolves the first metal salt. It is not desirable because it affects sexuality. The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film of the present invention (hereinafter referred to as surface treatment agent) contains the above-mentioned first metal salt and polyaminocarboxylic acids as essential components, and water and optionally a PH adjuster. is added to the solution. The pH of this surface treatment agent is in the range of 0.5 to 3.
In particular, it is preferable to keep it in the range of 1.5 to 3, and the pH is 0.5.
If the pH is less than 3, the acidity may become too high and the film may be destroyed. Conversely, if the pH exceeds 3, the first metal salt may be hydrolyzed and the surface treatment agent may be damaged during storage or handling. It becomes cloudy, and when aluminum-based metal with an oxide film is immersed,
There is a risk that particles of white to grayish-white hydrated metal oxides generated by hydrolysis may become too large to penetrate into the surface area (oxide film part) of the aluminum metal, or it may become impossible to obtain a dense film. I don't like it because there is. In the above pH range, it is understood that a few molecules of hydrated metal oxides aggregate to form a colorless and transparent to slightly cloudy hydrosol. The above pH adjusters include inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid, acetic acid, citric acid, succinic acid, gluconic acid,
Examples include organic acids such as glycine, malonic acid, oxalic acid, and formic acid, alkali metal hydroxides, carbonates or bicarbonates, ammonia, and alkali metal salts of organic acids. One type of these acids or bases or alkali metal salts of organic acids may be used, or two or more types may be used in combination, and the combination thereof may be particularly effective in some cases. Next, the second invention of the present application will be explained. The second invention of the present application is an improvement of the first invention. That is, a surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film, which contains as essential components a first metal salt, a polyaminocarboxylic acid, and a second metal salt that produce white to grayish-white hydrated metal oxides upon hydrolysis. It is. In the present invention, in the first invention, a second metal salt is added to the first metal salt that produces white to grayish-white hydrated metal oxides by hydrolysis, and other requirements, such as The type and concentration of the first metal salt and polyaminocarboxylic acids, the PH range of the surface treatment agent, the PH adjuster, etc. are the same as in the first invention. The second metal salt used in the present invention is a metal salt other than the first metal salt, and is a metal salt containing hydrated metal oxides on the surface part (oxide film part) of an aluminum-based metal having an oxide film. When forming a film, it is used to further improve the density of the film, or to color the film arbitrarily in the range of white to grayish white. Specific representative examples of the second metal salt are:
Examples include various metal salts such as iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, cadmium, tin, copper, lead, indium, tungsten, silver, molybdenum, or vanadium. These metal salts may be used alone or in combination of two or more. In addition, the concentration of the second metal salt varies depending on the type and combination of metal salts used, but
Usually 0.01-100g/, preferably 0.1-50g/
It is desirable that the range be within the range of . Next, the third invention of the present application will be explained. The third invention of the present application is an improvement of the first invention. That is, it is a surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film, which contains as essential components a first metal salt, polyaminocarboxylic acids, and a fixing silicate that produce white to grayish-white hydrated metal oxides upon hydrolysis. be. The present invention is the first invention, in which a fixing silicate is added, and other requirements, such as the type and concentration of the first metal salt and polyaminocarboxylic acids, as well as the PH range and PH of the surface treatment agent, are provided. The adjusting agent and the like are the same as in the first invention. The fixing silicate used in the present invention forms a uniform film of an opaque white to grayish-white hydrated metal oxide on the surface of the aluminum metal having an oxide film (oxide film part) to seal the pores. When this is done, the hydrated metal oxides are fixed on the surface area to prevent their desorption, thereby preventing decolorization. The fixing silicate is not particularly limited as long as it can be dissolved or dispersed in the form of fine particles in water or an aqueous solution of polyaminocarboxylic acids, and typical examples include sodium silicate, potassium silicate, or potassium silicate. Soluble alkali silicates such as lithium silicate, aluminum silicate, potassium aluminum silicate, sodium aluminum silicate,
Examples include fine particulate aqueous dispersions of calcium aluminum silicate. The concentration of the above-mentioned fixing silicate varies depending on the type and concentration of the polyaminocarboxylate used, the type of silicate, etc., but is usually 0.1 to 100 g/
, preferably in the range of 0.5 to 50 g/. In the present invention, an aluminum-based metal having an oxide film refers to an aluminum-based metal in which an oxide film is formed on the surface of aluminum or an alloy containing aluminum by chemical or electrochemical (anodic oxidation). It is preferable that a white to grayish-white oxide film with better characteristics can be obtained. A known anodic oxidation method is employed to form an anodic oxide film on the aluminum-based metal. Specifically, for example, inorganic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, and chromic acid; organic acids such as oxalic acid, paraphenolsulfonic acid, sulfosalicylic acid, and malonic acid; or sodium hydroxide, trisodium phosphate, etc. An anodic oxide film is formed in an aqueous solution by electrolysis using direct current, alternating current, pulse, PR waves, or AC/DC superposition method. Next, examples of use of the surface treatment agent of the present invention will be described below. When coloring the surface of an aluminum-based metal having an oxide film white to grayish white, the above surface treatment agent is placed in a treatment tank, and if desired, the concentration is adjusted with water and/or an organic polar solvent or a chelate compound, and the pH is adjusted. Adjust the pH with a treatment agent, and adjust the temperature of the treatment solution to usually room temperature to 75°C, preferably 40 to 70°C.
By immersing the aluminum-based metal in this solution for usually 10 seconds to 20 minutes, preferably 1 minute to 15 minutes, a dense white to gray-white film with excellent properties can be obtained in a single treatment. be. In addition, the surface treatment agent of the present invention can produce a uniform and dense white to grayish-white film simply by immersing aluminum-based metals, so even when electrolyzed, a film with excellent properties can be obtained without strict conditions. can be obtained. (e) Effect The present invention has the above configuration, and when polyaminocarboxylic acids are used in the surface treatment agent, white to grayish-white hydrated metal oxides are produced by the polyaminocarboxylic acids due to metal ions or changes in pH. It not only stabilizes the sols of the above types, but also has the effect of extremely easily, uniformly and strongly bonding the hydrated metal oxides to the oxide film part of the aluminum-based metal having an oxide film. be. In this way, when polyaminocarboxylic acids are used, the product from the metal salt is fixed in the oxide film of an aluminum-based metal having an oxide film due to the -COO - bonded to one nitrogen atom. -COO - , which is bonded to the product from the first metal salt and also bonded to the other nitrogen atom, is electrostatically coordinated within the micropores of the aluminum-based metal oxide film . It is understood that this is because the product from the first metal salt is fixed in the micropores of the oxide film. Also, hydrolysates from metal salts (colloidal substances)
is negatively charged and is electrically attracted around Al 3+ and other metal ions (alkali metal ions and metal ions from metal salts) in the micropores of the oxide film. Products from the metal salt concentrate in the micropores, and as a result, even complexly formed aluminum metals can be uniformly colored. Furthermore, since the product produced from the metal salt is electrostatically fixed within the micropores, it is difficult to desorb, that is, decolorize, during sealing, and has the effect of uniformly coloring the pores. In particular, since the surface treatment agent of the present invention can chemically form a white to grayish-white, uniform and dense film just by immersion, it is easy to form a film with excellent properties even by electrolysis. Therefore, there is no need for expensive electrolysis equipment or accompanying control equipment, and moreover, electrolysis can be used without strictly controlling the electrolyte, electrolysis conditions, current density distribution, etc.
It has the ability to form a uniform film even on aluminum-based metals that have complex oxide films. In this case, if an organic polar solvent is included in the surface treatment agent, the solubility of the polyaminocarboxylic acids will be improved, the degree of freedom of the white to gray-white hydrated metal oxide hydrosol will be reduced, and the oxide film will be reduced. The above-mentioned hydrated metal oxides are precipitated on the oxide film due to the change in pH caused by immersing the aluminum-based metal. In addition, when an organic polar solvent is added to the surface treatment agent, the organic polar solvent removes the water molecules coordinated to the colloidal particles in the white to off-white hydrosol of hydrated metal oxides and the oxide film. It also has the effect of continuously producing a fine hydrosol of hydrated metal oxides on the surface of the aluminum-based metal by removing water molecules coordinating with the metal. (f) Examples Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on Examples, but the present invention is not limited thereto. Examples 1 to 6 The composition of each surface treatment agent of Examples 1 to 6 was
Shown in the table. Comparative Examples 1 to 6 Examples 1 to 6 above except for the polyaminocarboxylic acids as the respective components were used. Examples 7 to 9 The composition of each surface treatment agent of Examples 7 to 9 was
Shown in the table.

【表】【table】

【表】 実施例 10〜20 実施例10〜20の各々の表面処理剤の組成を第3
表に示す。
[Table] Examples 10 to 20 The composition of each surface treatment agent in Examples 10 to 20 was
Shown in the table.

【表】 実施例 21〜23 実施例21〜23の表面処理剤の組成を第4表に示
す。
[Table] Examples 21 to 23 Table 4 shows the compositions of the surface treatment agents of Examples 21 to 23.

【表】 上記各実施例及び各比較例を用いて白色乃至灰
白色の着色試験を、第5表に示す条件で行つた。 なお、上記各実施例及び各比較例並びに後述の
参考例において用いた陽極酸化皮膜は、純アルミ
ニウム板を通常の脱脂等の前処理を行つた後、硫
酸濃度180g/、浴温20℃、電流密度1.5A/d
m2の条件下、18分間直流電解して得た。 この場合、陽極酸化皮膜の厚さは8μmであつ
た。 その結果を第5表及び参考例に示す。
[Table] Using each of the above Examples and Comparative Examples, a white to grayish-white coloring test was conducted under the conditions shown in Table 5. The anodic oxide film used in each of the above Examples and Comparative Examples, as well as the Reference Examples described below, was prepared by pre-treating a pure aluminum plate with normal degreasing, etc., using a sulfuric acid concentration of 180 g/, a bath temperature of 20°C, and an electric current. Density 1.5A/d
It was obtained by direct current electrolysis for 18 minutes under conditions of m 2 . In this case, the thickness of the anodic oxide film was 8 μm. The results are shown in Table 5 and Reference Examples.

【表】【table】

【表】 参考例 上記の陽極酸化皮膜を形成した純アルミニウム
板を酢酸カルシウム30g/及び硫酸0.5g/
の水溶液中で温度30℃の条件下、交流電圧20Vで
10分間電解し、水洗後、リン酸30g/の水溶液
中で温度30℃の条件下、交流電圧20Vで10分間電
解してアルミニウム板の表面に白色皮膜を得た。 比較例 1 陽極酸化皮膜を有する純アルミニウム板を硫酸
アルミニウム50g/の水溶液(温度60℃)に20
分間浸漬し、次いで、これを水洗後、硫酸アルミ
ニウム50g/としゆう酸10g/を含む水溶液
に浸漬して上記純アルミニウム板の表面に白色皮
膜を形成した。 この白色皮膜は淡白色で、しかも色ムラがあ
り、実用に耐えられるものではなかつた。 比較例 2 陽極酸化皮膜を有する純アルミニウム板を硫酸
アルミニウム50g/の水溶液(温度60℃)に20
分間浸漬し、次いで、これを水洗後、硫酸アルミ
ニウム50g/と酒石酸10g/を含む水溶液に
浸漬して上記純アルミニウム板の表面に白色皮膜
を形成した。 この白色皮膜は淡白色で、しかも色ムラがあ
り、実用に耐えられるものではなかつた。 比較例 3 陽極酸化皮膜を有する純アルミニウム板を硫酸
アルミニウム50g/の水溶液(温度60℃)に20
分間浸漬し、次いで、これを水洗後、硫酸アルミ
ニウム50g/とクエン酸10g/を含む水溶液
に浸漬して上記純アルミニウム板の表面に白色皮
膜を形成した。 この白色皮膜は淡白色で、しかも色ムラがあ
り、実用に耐えられるものではなかつた。 第5表に色調の結果を示す通り、加水分解によ
り白色乃至灰白色の水和金属酸化物類を生成する
金属塩とポリアミノカルボン酸類を必須成分とす
る表面処理剤、つまり本願の第1の発明の表面処
理剤により陽極酸化皮膜を白色に着色でき、しか
も色ムラはほとんど認められなかつた。 又、本願の第2の発明は第1の発明に第2の金
属塩を添加したものであり、これによつて均一に
着色(白色から灰白色まで)でき、しかも着色時
間が著しく短縮できると共に第2の金属塩の選択
により白色から灰白色まで用途に応じた色に着色
しうることが認められた。 更に、本願の第3の発明によると、陽極酸化皮
膜を有するアルミニウム系金属を白色乃至灰白色
に着色し、次いで、これを封孔する際の脱色が確
実に防止されることが認められた。 上記各実施例の白色乃至灰白色の皮膜を、染料
や金属塩を用い、公知のスクリーン印刷法、熱転
写法、浸漬法などで着色、封孔したところ、均一
且つ緻密なパステル調の皮膜が得られた。 これらに対して各比較例のものは色ムラが大で
実用性に欠けるのであり、又参考例のものはエツ
ジ部と中心部とで色ムラがあり、いずれのものも
耐候性についても良好な結果が得られなかつた。 (g) 発明の効果 本発明の表面処理剤は酸化皮膜を有するアルミ
ニウム系金属を浸漬するだけで上記皮膜を均一に
白色ないし灰白色に着色しうるものであり、電解
で行う場合に比較して反応のバラツキがなく均一
且つ緻密で耐候性に優れた白色ないし灰白色の皮
膜を形成しうるのである。 又、本発明の表面処理剤は化学的に上記酸化皮
膜を不透明な白色ないし灰白色に着色するもので
あり、電解による着色に比較して設備費やランニ
ングコストが著しく安価になり、しかも反応条件
や表面処理剤の管理が容易である上、複雑な形状
のものでも特殊な装置を使うことなく均一に着色
しうる効果を有するのである。 更に、本発明の表面処理剤において、定着性珪
酸塩を添加すると、該定着性珪酸塩が、封孔の際
に、白色乃至灰白色の水和金属酸化物類をアルミ
ニウム系金属の表面部(酸化皮膜部)に定着して
その脱離、つまり脱色を一層防止し、これによつ
て、一層優れた特性のパステルカラーの皮膜が得
られる効果を有するのである。
[Table] Reference example Pure aluminum plate with the above anodic oxide film formed with calcium acetate 30g/and sulfuric acid 0.5g/
in an aqueous solution at a temperature of 30℃ and an AC voltage of 20V.
Electrolysis was carried out for 10 minutes, and after washing with water, electrolysis was carried out in an aqueous solution containing 30 g of phosphoric acid at a temperature of 30°C for 10 minutes at an AC voltage of 20 V to obtain a white film on the surface of the aluminum plate. Comparative Example 1 A pure aluminum plate with an anodized film was soaked in an aqueous solution (temperature 60°C) containing 50 g of aluminum sulfate for 20 minutes.
The plate was immersed for a minute, and then washed with water, and then immersed in an aqueous solution containing 50 g of aluminum sulfate/10 g of citric acid to form a white film on the surface of the pure aluminum plate. This white film was pale and uneven in color, and was not suitable for practical use. Comparative Example 2 A pure aluminum plate with an anodized film was immersed in an aqueous solution (temperature 60°C) containing 50 g of aluminum sulfate for 20 minutes.
The plate was immersed for a minute, and then washed with water, and then immersed in an aqueous solution containing 50 g of aluminum sulfate and 10 g of tartaric acid to form a white film on the surface of the pure aluminum plate. This white film was pale and uneven in color, and was not suitable for practical use. Comparative Example 3 A pure aluminum plate with an anodized film was immersed in an aqueous solution (temperature 60°C) containing 50 g of aluminum sulfate for 20 minutes.
The plate was immersed for a minute, and then washed with water, and then immersed in an aqueous solution containing 50 g of aluminum sulfate and 10 g of citric acid to form a white film on the surface of the pure aluminum plate. This white film was pale and uneven in color, and was not suitable for practical use. As shown in the color tone results in Table 5, a surface treatment agent containing a metal salt and a polyaminocarboxylic acid as essential components that produce white to grayish-white hydrated metal oxides upon hydrolysis, that is, the first invention of the present application. The anodic oxide film could be colored white by the surface treatment agent, and almost no color unevenness was observed. In addition, the second invention of the present application is the one in which a second metal salt is added to the first invention, and this makes it possible to uniformly color (from white to grayish white), and also to significantly shorten the coloring time. It has been found that by selecting the metal salt No. 2, it is possible to color the product in a color ranging from white to grayish-white depending on the intended use. Furthermore, according to the third invention of the present application, it has been found that decolorization is reliably prevented when an aluminum-based metal having an anodized film is colored white to grayish white and then sealed. When the white to grayish-white films of each of the above examples were colored and sealed using dyes or metal salts by known screen printing methods, thermal transfer methods, dipping methods, etc., uniform and dense pastel-like films were obtained. Ta. In contrast, the comparative examples have large color unevenness and lack practicality, and the reference examples have uneven color between the edges and the center, and both have good weather resistance. No results were obtained. (g) Effects of the Invention The surface treatment agent of the present invention can uniformly color an aluminum-based metal having an oxide film to a white or grayish color by simply immersing it, and the reaction rate is faster than when electrolytically applied. It is possible to form a white to grayish-white film that is uniform, dense, and has excellent weather resistance without any variation in color. In addition, the surface treatment agent of the present invention chemically colors the above-mentioned oxide film to an opaque white or grayish white color, and compared to coloring by electrolysis, equipment costs and running costs are significantly lower, and the reaction conditions and In addition to being easy to manage the surface treatment agent, it also has the effect of uniformly coloring even complex-shaped objects without the use of special equipment. Furthermore, when a fixing silicate is added to the surface treatment agent of the present invention, the fixing silicate causes white to grayish-white hydrated metal oxides to form on the surface of the aluminum metal (oxidized This has the effect of fixing on the film and further preventing its desorption, that is, decolorization, thereby producing a pastel-colored film with even better characteristics.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 加水分解により白色乃至灰白色の水和金属酸
化物類を生成する第1の金属塩とポリアミノカル
ボン酸類を必須成分とする、酸化皮膜を有するア
ルミニウム系金属の表面処理剤。 2 第1の金属塩が亜鉛塩、カルシウム塩、バリ
ウム塩、ストロンチウム塩、マグネシウム塩又は
アルミニウム塩から成る少なくとも1種である特
許請求の範囲第1項に記載の酸化皮膜を有するア
ルミニウム系金属の表面処理剤。 3 第1の金属塩の濃度が0.01〜200g/であ
る特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の酸化
皮膜を有するアルミニウム系金属の表面処理剤。 4 ポリアミノカルボン酸類の濃度が0.1〜50
g/である特許請求の範囲第1項乃至第3項の
いずれかに記載の酸化皮膜を有するアルミニウム
系金属の表面処理剤。 5 加水分解により白色乃至灰白色の水和金属酸
化物類を生成する第1の金属塩、ポリアミノカル
ボン酸類および第2の金属塩を必須成分とする、
酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表面処理
剤。 6 第1の金属塩が亜鉛酸、カルシウム塩、バリ
ウム塩、ストロンチウム塩、インジウム塩、マグ
ネシウム塩又はアルミニウム塩から成る少なくと
も1種である特許請求の範囲第5項に記載の酸化
皮膜を有するアルミニウム系金属の表面処理剤。 7 第1の金属塩の濃度が0.01〜200g/であ
る特許請求の範囲第5項又は第6項に記載の酸化
皮膜を有するアルミニウム系金属の表面処理剤。 8 第2の金属塩が鉄塩、ニツケル塩、コバルト
塩、マンガン塩、クロム塩、カドミウム塩、錫
塩、鉛塩、インジウム塩又はバナジウム塩の少な
くとも1種である特許請求の範囲第5項乃至第7
項のいずれかに記載の酸化皮膜を有するアルミニ
ウム系金属の表面処理剤。 9 第2の金属塩の濃度が0.01〜100g/であ
る特許請求の範囲第5項乃至第8項のいずれかに
記載の酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表
面処理剤。 10 ポリアミノカルボン酸類の濃度が0.1〜50
g/である特許請求の範囲第5項乃至第9項の
いずれかに記載の酸化皮膜を有するアルミニウム
系金属の表面処理剤。 11 加水分解により白色乃至灰白色の水和金属
酸化物類を生成する第1の金属塩、ポリアミノカ
ルボン酸類および定着性珪酸塩を必須成分とす
る、酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表面
処理剤。 12 第1の金属塩が亜鉛塩、カルシウム塩、バ
リウム塩、ストロンチウム塩、インジウム塩、マ
グネシウム塩又はアルミニウム塩から成る少なく
とも1種である特許請求の範囲第11項に記載の
酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表面処理
剤。 13 第1の金属塩の濃度が0.01〜200g/で
ある特許請求の範囲第11項又は第12項に記載
の酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表面処
理剤。 14 ポリアミノカルボン酸類の濃度が0.1〜50
g/である特許請求の範囲第11項乃至第13
項のいずれかに記載の酸化皮膜を有するアルミニ
ウム系金属の表面処理剤。 15 定着性珪酸塩が珪酸アルカリである特許請
求の範囲第11項乃至第14項のいずれかに記載
の酸化皮膜を有するアルミニウム系金属の表面処
理剤。 16 定着性珪酸塩の濃度が0.1〜100g/であ
る特許請求の範囲第11項乃至第15項のいずれ
かに記載の酸化皮膜を有するアルミニウム系金属
の表面処理剤。
[Scope of Claims] 1. A surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film, which contains as essential components a first metal salt that produces white to off-white hydrated metal oxides upon hydrolysis and polyaminocarboxylic acids. 2. The surface of an aluminum-based metal having an oxide film according to claim 1, wherein the first metal salt is at least one of zinc salt, calcium salt, barium salt, strontium salt, magnesium salt, or aluminum salt. Processing agent. 3. The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to claim 1 or 2, wherein the first metal salt has a concentration of 0.01 to 200 g/2. 4 Concentration of polyaminocarboxylic acids is 0.1 to 50
The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface treatment agent has an oxide film of: 5. The essential components are a first metal salt, a polyaminocarboxylic acid, and a second metal salt that produce white to grayish-white hydrated metal oxides upon hydrolysis.
A surface treatment agent for aluminum-based metals that has an oxide film. 6. Aluminum-based material having an oxide film according to claim 5, wherein the first metal salt is at least one of zinc acid, calcium salt, barium salt, strontium salt, indium salt, magnesium salt, or aluminum salt. Metal surface treatment agent. 7. The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to claim 5 or 6, wherein the first metal salt has a concentration of 0.01 to 200 g/. 8. Claims 5 to 8, wherein the second metal salt is at least one of iron salt, nickel salt, cobalt salt, manganese salt, chromium salt, cadmium salt, tin salt, lead salt, indium salt, or vanadium salt. 7th
A surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to any one of Items 1 to 3. 9. The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to any one of claims 5 to 8, wherein the second metal salt has a concentration of 0.01 to 100 g/. 10 Concentration of polyaminocarboxylic acids is 0.1-50
The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to any one of claims 5 to 9, which has an oxidation film of 100 g/g/. 11. A surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film, which contains as essential components a first metal salt that produces white to off-white hydrated metal oxides upon hydrolysis, polyaminocarboxylic acids, and a fixing silicate. 12. The aluminum base having an oxide film according to claim 11, wherein the first metal salt is at least one of zinc salt, calcium salt, barium salt, strontium salt, indium salt, magnesium salt, or aluminum salt. Metal surface treatment agent. 13. The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to claim 11 or 12, wherein the first metal salt has a concentration of 0.01 to 200 g/. 14 Concentration of polyaminocarboxylic acids is 0.1 to 50
Claims 11 to 13 which are g/
A surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to any one of Items 1 to 3. 15. The surface treatment agent for aluminum metal having an oxide film according to any one of claims 11 to 14, wherein the fixing silicate is an alkali silicate. 16. The surface treatment agent for aluminum-based metals having an oxide film according to any one of claims 11 to 15, wherein the concentration of the fixing silicate is 0.1 to 100 g/.
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