HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrolytischen Färben eines
Aluminiummaterials in grauer Farbe und ein dadurch erhaltenes grau gefärbtes
Aluminiummaterial. Der Begriff "Aluminiummaterial" bezieht sich in der vorliegenden
Beschreibung auf ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehendes
Material.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Das Aluminiummaterial, welches einen darauf ausgebildeten anodischen Oxidfilm
aufweist, weist hervorragende Witterungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit
und Haltbarkeit auf, und fand Verwendung für einen breiten Anwendungsbereich,
einschließlich Baumaterialien, wie etwa Fensterrahmen, Paneele, Schiebetüren und
Eingangstüren, Teile für Fahrzeuge und Schiffe, und Artikel des täglichen
Gebrauchs, wie etwa tragbare Trittleitern und stationäre Leitern.
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Die Farbtöne der bisher hergestellten anodischen Oxidfilme waren jedoch
vorwiegend bronzefarben bis schwarz. In den vergangenen Jahren zwang die
Diversifizierung des Bedarfs der Nutzer dazu, anodische Oxidfilme mit dem Farbton grau
herzustellen.
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Als Mittel zur Herstellung eines grau gefärbten Oxidfilms auf
Aluminiummaterialien war das sogenannte integrale Färbeanodisierungsverfahren führend vor anderen
Verfahren, bei welchem die Ausbildung eines anodischen Oxidfilms von grauer
Farbe durch Zusetzen von Si, Mn, etc. zu einer Aluminiumlegierung erfolgt und
die entstandene Legierung einer anodischen Oxidationsbehandlung unterzogen
wird.
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Da dieses Verfahren die Fertigung einer Aluminiumlegierung mit speziell in diese
eingemischten Additivelementen mit sich bringt, ist jedoch eine Steuerung des
Legierungsgefüges erforderlich und es entstehen zusätzliche Kosten. Es war auch
dafür bekannt, dass Schwierigkeiten beim Erzielen eines anodischen Oxidfilms von
einheitlichem Farbton auftreten, in Abhängigkeit von den für die Bildung des
anodischen Oxidfilms angewandten Bedingungen.
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Unterdessen ist das sogenannte elektrolytische Färbeverfahren verbreitet bekannt,
bei welchem die Färbung erzielt wird, indem ein anodisiertes Aluminiummaterial
einer elektrolytischen Behandlung unter Wechselstrombedingungen in einer ein
Metallsalz enthaltenden elektrolytischen Färbelösung unterzogen wird, wodurch
eine Ablagerung eines Metall-Kolloids oder Metallsalzes in den Mikroporen des
anodischen Oxidfilms und demzufolge eine Färbung des anodischen Oxidfilms
herbeigeführt wird.
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Verschiedene Fälle des Färbens eines anodischen Oxidfilms in grauer Farbe durch
dieses elektrolytische Färbeverfahren wurden beschrieben (beispielsweise
japanische Patentanmeldung KOKAI (Vorveröffentlichung) Nr. 61-204395 und japanische
Patentveröffentlichung Nr. 62-33318). Praktisch keine von diesen wurde jedoch in
die Praxis umgesetzt. Diese bedauerliche Entwicklung Lässt sich logisch dadurch
erklären, dass man annimmt, dass diese gefärbten anodischen Oxidfilme fast nicht
gräulich aussehen, wenn sie von sehr heller Farbe sind, und demzufolge sind die
betreffenden Verfahren für den Zwecke einer kommerziellen Produktion
ungeeignet.
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Weiter wurden Verfahren beschrieben, mit denen Aluminiummaterialien grauer
Färbung erzielt werden können, indem eine elektrolytische Behandlung zusätzlich
zur Behandlungsabfolge anodische Oxidation und elektrolytisches Färben verwendet
wird. Die japanische Patentanmeldung KOKAI Nr. 63-223199 offenbart
beispielsweise ein Verfahren, welches umfasst: Ein Aluminiummaterial, auf dem zuvor in
einem schwefelsauren Bad ein anodischer Oxidilm ausgebildet wurde, wird einem
elektrolytischen Färben in einem elektrolytischen Färbebad unterzogen, welches
einen pH-Wert von nicht weniger als 4, 5 aufweist und ein Gemisch aus einem
Nickelsalz und einem Zinksalz oder ein Gemisch aus einem Nickelsalz, einem
Zinksalz und einem Molybdänsalz als färbende Bestandteile, Nickelionen als
Maskiermittel und einen Trägerelektrolyt enthält, wobei das Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, dass bewirkt wird, dass das Aluminiummaterial vor der Bildung des
anodischen Oxidfilms einer Tauchbehandlung in einem Phosphor-Ionen
enthaltenden Bad oder optional weiter einer elektrolytischen Behandlung unterzogen wird
und demzufolge eine Bildung eines Phosphorsäure-behandelten anodischen
Oxidfilms auf dessen Oberfläche herbeigeführt wird.
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Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass der gefärbte Oxidfilm in den
nachfolgenden Schritten seine Farbe verliert und außerdem das Verfahren kompliziert
wird und demzufolge dessen Kosten erhöht werden. Insbesondere solche gefärbten
Oxidfilme, welche die Interferenz von Licht bedingt durch ausgefällte Metalle oder
die geometrischen Formen von Mikroporen des anodischen Oxidfilms ausnutzen,
unterliegen diesem Nachteil und erleiden eine starke Farbänderung in den
nachfolgenden Schritten.
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JP-A 51122637 offenbart ein Verfahren zum schnellen Färben von anodisiertem Al,
unter Verwendung einer Färbelösung, welche 35 g/l Ni-Sulfamat, 10 g/l SnSO&sub4;, 5
g/l H&sub2;SO&sub4; und 5 g/l (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4; enthält.
INHALT DER ERFINDUNG
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Beim elektrolytischen Färbeverfahren, welches unter herkömmlichen Bedingungen
durchgeführt wird, nimmt das Aluminiummaterial, welches der anodischen
Oxidationsbehandlung unterzogen wurde, eine bronze-artige Färbung an, wenn es einem
elektrolytischen Färben in einem Nickelsulfat enthaltenden elektrolytischen
Färbebad unterzogen wird. Das Aluminiummaterial bildet einen gefärbten Oxidfilm aus,
welcher eine bronze-artige Farbe von grünlicher Färbung annimmt, wenn das
elektrolytische Färbebad Stannosulfat enthält, oder eine bronze-artige Farbe von
grünlicher bis gelblicher Färbung, wenn das elektrolytische Färbebad sowohl Nickelsulfat
als auch Stannosulfat enthält. Keines dieser Bäder erzeugt einen farbigen Oxidfilm
von relativ dunkler achromatischer grauer Farbe.
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Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum elektrolytischen Färben
eines Aluminiummaterials bereitzustellen, welches den anodischen Oxidfilm in
grauer Farbe mit hoher Reproduzierbarkeit unter herkömmlichen elektrolytischen
Färbebedingungen färben kann, ohne dass irgendein spezieller Schritt benötigt
wird, und demzufolge bei niedrigen Kosten ein Aluminiummaterial liefert, bei
welchem verschiedene physikalische Eigenschaften, wie etwa Witterungsbeständigkeit,
Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit ausgezeichnet sind, und welches in einer
im wesentlichen dunklen und achromatischen oder im wesentlichen achromatischen
grauen Farbe gefärbt ist.
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Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, liefert die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum elektrolytischen Färben eines Aluminiummaterials, das einen auf seiner
Oberfläche ausgebildeten anodischen Oxidfilm aufweist, und zwar in einer
elektrolytischen Färbelösung, die ein anorganisches Metallsalz enthält, dadurch
gekennzeichnet, dass eine stark acidische elektrolytische Färbelösung, die
Schwefelsäure, Stannosulfat, Nickelsulfat und Ammoniumsulfat enthält und einen pH-Wert
von nicht mehr als 2,5 aufweist, als elektrolytische Färbelösung verwendet wird,
um den anodischen Oxidfilm grau zu färben, wobei die obenerwähnte
elektrolytische Färbelösung eine elektrolytische Färbelösung ist, die Schwefelsäure in einer
Konzentration zwischen 3 bis 30 g/Liter, Stannosulfat in einer Konzentration
zwischen 0,1 bis 3,0 g/Liter, Nickelsulfat in einer Konzentration zwischen 10 bis 100
g/Liter, und Ammoniumsulfat in einer Konzentration zwischen 20 bis 100 g/Liter
enthält.
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Durch dieses Verfahren wird ein grau gefärbtes Aluminiummaterial erhalten,
welches einen anodischen Oxidfilm aufweist, der in achromatischer oder im
wesentlichen achromatischer grauer Farbe gefärbt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfinder dieser Erfindung haben über viele Jahre hinweg das elektrolytische
Färben eines Aluminiummaterials in einem elektrolytischen Färbebad untersucht,
welches ein Nickelsalz oder ein Stannosalz enthielt. Sie haben in der Folge das
Wissen erworben, dass beim elektrolytischen Färben, das in einem Säurebad
durchgeführt wird, welches Schwefelsäure in einer Konzentration im Bereich von 5
bis 10 g/l enthält und dem außerdem ein Nickel- oder Titansulfat zugesetzt ist, der
anodische Oxidfilm des Aluminiummaterials nicht gefärbt wird, wenn lediglich das
Nickelsalz diesem zugesetzt wird, er gefärbt wird, wenn allein das Stannosalz mit
einer relativ hohen Konzentration von über 3,0 g/l zugesetzt wird, und in einer
hellen bronze-artigen Farbe kaum gefärbt wird, wenn die Konzentration des
Stannosalzes zwischen 2,0 bis 3,0 g/l liegt, und nicht gefärbt wird, wenn das Zinnsalz
eine geringe Konzentration von nicht mehr als ungefähr 1,5 g/l enthält. Es wird
vermutet, dass dieses Wissen bereits weit verbreitet ist. Der herkömmliche Fall,
von dem berichtet wird, dass damit ein Oxidfilm grauer Farbe erhalten wird,
verwendet eine schwach saure bis neutrale elektrolytische Färbelösung, welche einen
pH-Wert von nicht weniger als 5 aufweist, und welche ein Nickelsalz, ein
Stannosalz und Weinsäure enthält.
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Das Stannosalz verfügt über Stabilität in einem acidischen Bad, jedoch tritt in der
schwach sauren bis neutralen elektrolytischen Färbelösung unmittelbar ein
Ausfällen auf. Wenn der elektrolytischen Färbelösung Weinsäure zugesetzt ist, um eine
Chelatbildung herbeizuführen, damit ermöglicht wird, dass das Stannosalz in dieser
stabil bleibt, wird, auch wenn dies weiter das ansonsten mögliche Auftreten eines
Niederschlags verhindert, die demzufolge erzeugte Chelatbildung zu stark, als dass
sie eine Färbung des anodischen Oxidfilms zulassen würde.
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Die Erfinder haben bei dem oben erwähnten Phänomen eine sorgfältige
Untersuchung durchgeführt und in der Folge gefunden, dass der anodische Oxidfilm des
Aluminiummaterials in einer achromatischen oder im wesentlichen achromatischen
grauen Farbe elektrolytisch gefärbt werden kann, indem Stannosulfat (SnSO&sub4;) und
Nickelsulfat (NiSO&sub4;·6H&sub2;O) als Metallsalze zum Zusetzen zur elektrolytischen
Färbelösung zur Verwendung beim elektrolytischen Färben verwendet wird und diese
weiter außerdem Ammoniumsulfat [(NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;] und Schwefelsäure (H&sub2;SO&sub4;) enthält
und demzufolge eine stark saure elektrolytische Färbelösung mit einem pH-Wert
von nicht mehr als 2,5 erzeugt wird.
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Die Tatsache, dass man die elektrolytische Färbung eines anodisierten
Aluminiummaterials in grauer Farbe trotz der kombinierten Verwendung der Bedingungen für
das Stannosalz und der Bedingungen für das Nickelsalz erzielt, welche man beim
herkömmlichen Säurebad bisher als ungeeignet zum Färben des anodischen
Oxidfilms oder für kaum in der Lage hielt, diesen in einer hellen bronze-artigen Farbe
zu färben, ist äußerst überraschend und war aus den herkömmlichen allgemeinen
Kenntnissen niemals vorherzusehen.
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Selbst wenn das stark acidische, Schwefelsäure enthaltende Bad verwendet wird,
erzeugt jedoch das elektrolytische Färben, welches unter Zusetzen von Stannosulfat
in veränderlicher Konzentration und von Nickelsulfat in einer Konzentration im
misch aus derartigen Säuren, oder ein Gemisch aus der anorganischen Säure und
der oben erwähnten organischen Säure, einer anodischen Oxidationsbehandlung
unter Verwendung einer Gleichstrom- oder einer ähnlichen Spannungs-Strom-
Wellenform oder einer Wechselstrom-Wellenform, oder einer überlagerten
Wechselstrom-Gleichstrom-Wellenform unterzogen. Die für die anodische
Oxidationsbehandlung anzulegende Spannung und die Dauer der Anwendung müssen lediglich
den in der Technik gebräuchlichen Standardpegeln entsprechen. Im Allgemeinen
liegt die Spannung vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 100 V. Wenn die
Spannung weniger als 5 V beträgt, wird für die Behandlung, um die erforderliche
Filmdicke zu erreichen, eine so lange Dauer erforderlich, dass die Produktivität
beeinträchtigt wird. Wenn im umgekehrten Fall die Spannung oberhalb 100 V
liegt, ergibt sich, dass die Behandlung bei der hohen Spannung unvorteilhaft ist, da
die Filmdicke ungleichmäßig ist und der Energieverlust inakzeptabel hoch ist.
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Das Aluminiummaterial, auf dessen Oberfläche der anodische Oxidfilm wie oben
beschrieben ausgebildet wurde, wird dann dem elektrolytischen Färben in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unterzogen.
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Die elektrolytische Färbelösung muss wie oben erwähnt stark acidisch sein. Deren
pH-Wert wird auf einen Wert von 2,5 oder weniger eingestellt, oder vorzugsweise
auf einen Pegel zwischen 0,5 und 2,0, und bevorzugter auf einen Pegel zwischen
0,5 und 1,5. Somit liegt der Schwefelsäuregehalt in der Lösung in einem Bereich
von 3 bis 30 g/l. Wenn der Gehalt an Schwefelsäure unterhalb 3 g/l liegt,
verschiebt sich der pH-Wert der elektrolytischen Färbelösung zur schwach acidischen
Seite und der erzeugte Oxidfilm nimmt eine bronze-artige Farbe an.
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Dann muss die Konzentration des Stannosulfats zwischen 0,1 bis 3,0 g/l,
bevorzugter zwischen 0,2 bis 1,5 g/l liegen, und die Konzentration des Nickelsulfats
muss zwischen 10 bis 100 g/l liegen. Insbesondere wenn die Konzentration des
Bereich zwischen ca. 10 bis 100 g/l zur wässrigen Lösung, die Schwefelsäure in
einer Konzentration zwischen ca. 1 bis 20 g/l enthält, und ohne Zusetzen von
Ammoniumsulfat durchgeführt wird, einen gefärbten Oxidfilm, welcher eine
bronzeartige Farbe annimmt, wenn die Konzentration des Stannosalzes hoch ist (nicht
weniger als 3,0 g/l), eine helle bronze-artige Farbe, wenn die Konzentration zwischen
2,0 bis 3,0 g/l liegt, oder einen grauen Farbton, der kaum die Bezeichnung
achromatischer Farbton verdient, wenn die Konzentration gering ist (nicht mehr als 1,5
g/l). Wenn die elektrolytische Färbelösung unter diesen Bedingungen weiter dieser
zugesetztes Ammoniumsulfat enthält, erzeugt die ihr durchgeführte elektrolytische
Färbung einen fast achromatischen Oxidfilm grauer Farbe. Da weiter die
elektrolytische Färbelösung Schwefelsäure enthält, verfügt der gefärbte Oxidfilm über ein
äußerst zufriedenstellendes Streuvermögen und weist eine hervorragende
Gleichmäßigkeit der Färbung auf.
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Die in der vorliegenden Erfindung zu verwendende elektrolytische Färbelösung ist
daher im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass sie Schwefelsäure,
Stannosulfat, Nickelsulfat und Ammoniumsulfat als wesentliche Bestandteile enthält und eine
starke Acidität aufweist, die einen pH-Wert von 2,5 nicht übersteigt.
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Nachfolgend wird das elektrolytische Färbeverfahren gemäß der Erfindung
detailliert beschrieben. Zuerst wird das Aluminiummaterial als Ausgangsmaterial einer
Vorbehandlung wie etwa Entfetten, Ätzen, Neutralisieren, Waschen mit Wasser und
optional Entschmutzen unterzogen, und wird dann einer anodischen
Oxidationsbehandlung in einem acidischen Elektrolyt, vorzugsweise einem Schwefelsäure-
Elektrolyt unterzogen. Genauer gesagt wird das Aluminiummaterial mit einer
Anode verbunden und wird dann, in einem bekannten Elektrolyten aus einer
anorganischen Säure und/oder einer organischen Säure, etwa beispielsweise einem
Elektrolyten, welcher eine anorganische Säure enthält, etwa beispielsweise Schwefelsäure,
Chromsäure oder Phosphorsäure oder ein Gemisch derartiger Säuren, eine
organische Säure enthält, etwa beispielsweise Oxalsäure oder Malonsäure oder ein Ge-
Stannosulfats zunimmt, nimmt der erzeugte Oxidfilm einen chromatischen Farbton
und eine bronze-artige Farbe an. Daher sollte er nicht mehr als 3,0 g/l betragen.
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Ammoniumsulfat wird insbesondere zugesetzt, wenn die
Schwefelsäurekonzentration zum Zweck des Verbesserns der elektrischen Leitfähigkeit der Lösung gering
ist. In der elektrolytischen Färbelösung von der in der vorliegenden Erfindung
betrachteten Zusammensetzung hat es die Funktion, den Farbton des erzeugten
gefärbten Oxidfilms zu einem Grauton hin zu verschieben. Das Zusetzen des
Ammoniumsulfats in übermäßig großer Menge ist unvorteilhaft, da das
Ammoniumsulfat in übermäßig hoher Konzentration die Tendenz hat, den Farbton des erzeugten
gefärbten Oxidfilms aufzuhellen, und das Ammoniumsulfat mit Ni-Ionen reagiert
und die Tendenz hat, Nickel-Ammoniumsulfat zu bilden, welches in wässriger
Lösung nicht leicht löslich ist:
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Die Konzentration von Ammoniumsulfat liegt daher zwischen 20 und 100 g/l,
speziell zwischen 30 bis 75 g/l.
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Die übrigen Bedingungen für das elektrolytische Färben, beispielsweise etwa die
Stromwellenform, die Stromdichte, die Dauer der Elektrisierung, und die
Temperatur des Bades können geeignet in den Bereichen gewählt werden, welche für das
herkömmliche Verfahren des elektrolytischen Färbens des Aluminiummaterials
verwendet werden. Beispielsweise ist eine Arbeitsspannung zwischen ca. 5 bis 30
V ausreichend und die Dauer des Stromanlegens liegt geeignetermaßen zwischen
ca. 0,5 bis 10 Minuten. Was die Stromwellenform betrifft, kann geeignetermaßen,
auch wenn ein Strom mit einer Wechselstrom-Gleichstrom-Überlagerung verwendet
werden kann, eine gewöhnliche Gleichstrom-Stromquelle in unmodifizierter Form
verwendet werden. Als Gegenelektrode kann, wie beim herkömmlichen
elektrolytischen Färbeverfahren, eine Kohlenstoff-, Zinn- oder Nickelplatte verwendet
werden.
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Im Übrigen kann der graue Farbton des erzeugten gefärbten Oxidfilms dunkler
gemacht werden, indem eine Stromwellenform verwendet wird, bei der die
+-Komponente der Sinuswelle während der Elektrisierung vergrößert ist, oder
indem das Elektrisierungsverfahren geeignet geändert wird. Sn²&spplus; wird manchmal
zu Sn&sup4;&spplus; oxidiert und ausgefällt, so dass eine Beeinträchtigung der Lösung
herbeigeführt wird. Um dieses Phänomen zu verhindern, wird der elektrolytischen
Färbelösung vorzugsweise eine schwach reduzierende Substanz zugesetzt.
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Das Verfahren der Erfindung wie oben beschrieben ermöglicht, dass der anodische
Oxidfilm in einer relativ dunkel achromatischen oder im wesentlichen
achromatischen grauen Farbe bei den Standardbedingungen des elektrolytischen Färbens mit
hoher Reproduzierbarkeit gleichmäßig gefärbt wird, da dieses Verfahren beim
elektrolytischen Färben des Aluminiummaterials, bei welchem auf der Oberfläche
ein anodischer Oxidfilm in einer anorganische Metallsalze enthaltenden
elektrolytischen Färbelösung ausgebildet wird, eine stark acidische elektrolytische
Färbelösung verwendet, welche Schwefelsäure, Stannosulfat, Nickelsulfat und
Ammoniumsulfat enthält und einen pH-Wert von nicht mehr als 2,5 besitzt. Außerdem ist die
elektrolytische Färbelösung stabil und kann über einen langen Zeitraum verwendet
werden.
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Das Verfahren kann daher Aluminiummaterialien von achromatischer oder im
wesentlichen achromatischer grauer Farbe bereitstellen, welche sich sowohl vom
kommerziellen Standpunkt als auch hinsichtlich der Gestaltung als äußerst geeignet
erweist und bei dem verschiedene Eigenschaften, wie etwa Witterungsbeständigkeit,
Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit hervorragend sind, und zwar mittels eines
einfachen Arbeitsablaufes und zu niedrigen Kosten.
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Nachfolgend wird die Erfindung genauer unter Bezugnahme auf die
Arbeitsbeispiele und die Vergleichsbeispiele beschrieben.
Beispiele 1 bis 3
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Ein Aluminiummaterial, A6063, welches einem Entfetten, Ätzen und einer
Neutralisierungsbehandlung in gewöhnlicher Weise unterzogen wurde, wurde in ein Bad
eingetaucht, welches Schwefelsäure in einer Konzentration von 180 g/l enthielt und
auf 20ºC gehalten wurde, und dann 35 Minuten lang einer anodischen
Oxidierungsbehandlung bei einer Stromdichte von 1,1 A/dm² unterzogen.
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Als nächstes wurde das Aluminiummaterial, welches der oben beschriebenen
anodischen Oxidierungsbehandlung unterzogen wurde, in eine elektrolytische
Färbelösung von in Tabelle 1 dargestellter veränderlicher Zusammensetzung eingetaucht
und auf 28ºC gehalten, und dann vier Minuten lang bei 12 V einem
elektrolytischen Färben mit Wechselstrom unter Verwendung einer Gegenelektrode aus
Kohlenstoff unterzogen.
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Der demzufolge erzeugte gefärbte Oxidfilm wurde auf den Färbezustand unter
Verwendung eines Differentialkalorimeters (hergestellt von Minolta Camera Co.,
Ltd. und vermarktet unter dem Produktcode "CR 300") geprüft. In der Tabelle
stellt "L" die psychometrische Helligkeit und "a" und "b" die psychometrischen
Farbstärkekoordinaten dar. Die Signifikanz des Symbol "L" ist folgendermaßen,
dass die Dunkelheit der Farbe proportional mit der Abnahme ihres Wertes
zunimmt, und die Signifikanz von "a" und "b" so, dass sich die Farbe mit Abnahme
von deren Werten proportional an eine achromatische Farbe annähert. Die ideale
achromatische Farbe liegt vor, wenn a = b = 0. Der Wert von "b" liegt
vorzugsweise nicht über 2,5.
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Die Ergebnisse sind zusätzlich in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
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Es ist aus den in Tabelle 1 dargestellten Ergebnissen klar zu ersehen, dass die
anodischen Oxidfilme der Aluminiummaterial-Proben der Beispiele 1 und 2 in
achromatischer oder im wesentlichen achromatischer grauer Farbe einheitlich
gefärbt waren, hingegen war der Film der Probe von Beispiel 3 in einer etwas gelblich
grauen Farbe gefärbt. Aus den Ergebnissen ist es klar, dass die untere Grenze der
Ammoniumsulfat-Konzentration für ein elektrolytisches Färben des anodischen
Oxidfilms, um eine achromatische oder im wesentlichen achromatische graue Farbe
zu erzeugen, 20 g/l betrugt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 8
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Das Aluminiummaterial wurde einer anodischen Oxidationsbehandlung und einer
elektrolytischen Färbebehandlung unterzogen, indem man der Vorgehensweise der
Beispiele 1 bis 3 folgte und dabei die elektrolytischen Färbebäder der in Tabelle 2
gezeigten Zusammensetzungen verwendete.
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Die Ergebnisse sind zusätzlich in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
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Die elektrolytischen Färbelösungen der Vergleichsbeispiele 1 und 2, welche weder
Nickelsulfat noch Stannosulfat enthielten, konnten die anodischen Oxidfilme des
Aluminiummaterials wie dargestellt in Tabelle 2 nicht färben. Die Lösung des
Vergleichsbeispiels 3, welches kein Nickelsulfat enthielt und Stannosulfat von niedriger
Konzentration enthielt, konnte den Film färben, erteilte diesem jedoch eine helle
Bronzefarbe, und die Lösung von Vergleichsbeispiel 4, welche Stannosulfat von
relativ hoher Konzentration enthielt, verlieh dem Film eine bronze-artige Farbe.
Die Lösung des Vergleichsbeispiels 5, welches kein Ammoniumsulfat enthielt,
erzeugte eine helle gelbliche Bronzefarbe auf dem Film. Die Lösungen der
Vergleichsbeispiel 6 und 7, welche Stannosulfat in hoher Konzentration enthielten, und
die Lösung des Vergleichsbeispiels 8, welche Schwefelsäure in niedriger
Konzentration enthielt und demzufolge einen pH-Wert von über 2,5 aufwies, erzeugten
unverändert eine Bronzefarbe auf den Filmen.
Beispiel 4
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Das Aluminiummaterial wurde einer anodischen Oxidationsbehandlung und einer
elektrolytischen Färbebehandlung unterzogen, indem man der Vorgehensweise der
Beispiele 1 bis 3 folgte und dabei die elektrolytischen Färbebäder verwendete,
welche Schwefelsäure in einer Konzentration von 6 g/l, Nickelsulfat in einer
Konzentration von 60 g/l, Ammoniumsulfat in einer Konzentration von 50 g/l, und
Stannosulfat in veränderlicher Konzentration wie in Tabelle 3 dargestellt enthält.
Die Ergebnisse sind insgesamt in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3
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Aus Tabelle 3 geht klar hervor, dass die Farbe des anodischen Oxidfilms allmählich
gelblicher wurde und mit zunehmender Konzentration des Stannosulfats nahezu
bronzefarben wurde.