(57)【要約】【課題】本発明は見る角度によっても色調が変化せず、様々な種類の色に均一に着色可能な金属ガラスからなる着色用材料と着色材、および、その着色方法を提供する。【解決手段】本発明に係る着色用材料は、アルミニウムが表面に存在し、陽極電解処理によって表面に多数の微細な孔を形成し、該孔の中や表面に、着色媒体を吸着あるいは塗布することにより、様々な色に均一に着色可能であることを特徴とする。また、本発明に係る着色材は、アルミニウムが表面に存在する金属ガラスを、陽極電解処理によって、該金属ガラス表面に多数の微細な孔を形成し、該孔の中や表面に、着色媒体を吸着あるいは塗布することにより、様々な色に均一に着色したことを特徴とする。さらに、本発明にかかる着色用材料の着色方法は、アルミニウムが表面に存在する金属ガラス表面を多孔質化するステップと、該孔の中に着色媒体を吸着あるいは塗布するステップと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムを含む金属ガラスからなるとともに表面を着色する着色用材料であって、
アルミニウムが表面に存在している着色用材料。
【請求項２】
アルミニウムの表面濃度が１０％以上である請求項１記載の着色用材料。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の着色用材料の表面を電解処理して形成された多数の微細な孔に着色媒体が保持されている着色層を有する着色材。
【請求項４】
前記着色層の表面に透明膜が形成されている請求項３に記載の着色材。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の着色用材料の表面を電解処理して表面に多数の微細な孔を形成するステップと、
少なくとも該孔の中に着色媒体を吸着あるいは塗布するステップと、
を含む着色用材料の着色方法。
【請求項６】
前記着色媒体を吸着又は塗布した前記着色用材料の表面に透明膜を形成するステップを含む請求項５に記載の着色用材料の着色方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムが表面に存在する金属ガラスにおいて、陽極電解処理によって表面に多数の微細な孔を形成し、該孔の中や表面に、着色媒体を吸着あるいは塗布することにより、様々な色に均一に着色可能な着色用材料と着色材、および、その着色方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非晶質合金の研究が進展する中で、徐冷却凝固法により金属ガラスが生成されており、高耐食、高強度、高靱性、高転写性などの優れた特長を有していることから、実用材料としての応用が期待されている。
【０００３】
金属ガラスが、現在、実用材料としてすでに使用されているアルミニウムと同じように、様々な種類の色に均一に着色することができれば、アルミニウムよりも薄肉で高強度、高耐食性、高靱性、高転写性などの優れた特徴があることから、アルミニウムと置き換わる分野が多くなると期待されている。このように期待が大きい材料であるため、現在、いくつかの着色方法が考案されている。
【０００４】
特許文献１には、ジルコニウム基非晶質合金に熱処理を行い、その表面を茶系、グレー系又は黒色系に調色する方法が開示されている。特許文献１によれば、上記非晶質合金を酸素や窒素を含む雰囲気下又は大気雰囲気下で熱処理を施すことによって、上記非晶質合金表面にジルコニア膜及び合金元素の酸化物又は窒化物を形成するが、熱処理条件を変えることで、形成される膜の厚さを制御して茶系、グレー系又は黒色系に調色する方法である。
【０００５】
また、特許文献２には、ジルコニウム基金属ガラス部品をアルカリ溶液で陽極酸化を行い、その表面に２００ｎｍ以下の膜厚で酸化皮膜を形成させることにより、干渉色を付与する方法が開示されている。特許文献２によれば、上記金属ガラス部品に対しアルカリ性溶液を用いた陽極酸化処理を行うことによって、上記金属ガラス部品表面に干渉色を付与するが、電気化学的条件を変えることで、形成される膜の厚さを制御して、黄、緑、青、薄茶などの干渉色を付与する方法である。
【０００６】
さらに、同じく特許文献２には、ジルコニウム基金属ガラス部品に熱処理を行い、その表面に３００ｎｍ以下の膜厚で皮膜を形成させることにより、干渉色を付与する方法が開示されている。同じく特許文献２によれば、上記金属ガラス部品を酸素濃度５００ｐｐｍ以下である不活性ガス雰囲気中で上記金属ガラスの結晶化温度以下で加熱することによって、上記金属ガラス部品表面に干渉色を付与するが、加熱条件を変えることで、形成される膜の厚さを制御して、黄、緑、青、薄茶などの干渉色を付与する方法である。
【０００７】
一方、特許文献３には、高融点金属の高圧鋳造方法および装置が開示されており、その方法および装置は、減圧雰囲気下で、射出スリーブ内の溶湯をプランジャチップにより加圧して鋳型キャビティ内に充填する高融点金属の高圧鋳造方法において、射出スリーブと、該射出スリーブ内に摺動可能に嵌合され、かつ、プランジャロッドに固定されていないプランジャチップとによって射出容器を構成し、該射出容器内に鋳込材料を装填し、射出容器を鋳込口から離脱させた状態で誘導加熱コイル内に配置して、射出容器の加熱と鋳込材料の溶解を行なった後、射出容器を直線移動により鋳込口と連結し、次いでプランジャチップと分離した状態のプランジャロッドを所要の速度でプランジャチップに衝突させ、前記射出容器内の溶湯を一気に鋳型キャビティに射出充填することで、溶湯が完全に凝固する前に鋳型キャビティへの充填を完了できる高融点金属の高圧鋳造方法とダイカスト装置である。この方法および装置により金属ガラスを製造することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１６６０４４号公報
【特許文献２】特許第４４８２５５８号
【特許文献３】特許第４１３９８６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１記載の方法では、ジルコニウム基非晶質合金表面に得られる色調が茶、グレー又は黒に限られており、様々な種類の色に着色することはできない。また、熱処理を行っても膜厚が薄い茶や黒色系の色調では、上記非晶質合金全体を均一な色調に制御することは困難であるという課題を有している。
【００１０】
一方、特許文献２記載の方法では、アルカリ溶液での陽極酸化、及び酸素濃度５００ｐｐｍ以下である不活性ガス雰囲気中での加熱によって、ジルコニウム基金属ガラス部品表面に黄、緑、青、薄茶などの様々な色調の干渉色が得られている。しかし、干渉色は皮膜が着色しているのではなく、膜厚が薄い透明皮膜の表面から反射する光と、皮膜と下地金属との界面から反射する光とが屈折と干渉の作用により人間の目に色として認識されるものであり、物理的構造に基づくため構造色と呼ばれるものである。このような構造色は自然界に多く存在し、モルフォチョウの羽や玉虫の表面はその代表的な例である。このように干渉色は光の屈折と干渉の作用で起きるため、見る角度によって色調が変化してしまうという課題を有している。
【００１１】
そこで、本発明者は、前述の課題を解決するために、試行錯誤を重ねた結果、金属ガラスに含まれる元素、特にアルミニウムを利用して着色することを思いついた。
【００１２】
なぜなら、これまで、すべての金属の中で、見る角度によっても色調が変化せず、様々な種類の色に均一に着色可能な金属はアルミニウムただ一つであったためである。この理由は次のとおりである。
【００１３】
金属アルミニウムを酸やアルカリなどの電解質溶液中で陽極電解すると、表面に多数の微細な孔を持った酸化アルミニウム皮膜が垂直に形成される。形成される孔の大きさは１５ｎｍ程度と小さく、かつ縦に細長く形成されるため、微細孔は毛細管現象による吸着力が活発である。したがって、陽極電解を行った金属アルミニウムを、染料を溶解した溶液に浸漬すると、分子サイズ約１．５ｎｍと小さい染料がこの孔に強力に吸着し、金属アルミニウムが着色される。
【００１４】
このような微細孔を持つ酸化皮膜は金属アルミニウムを陽極電解したときのみ形成される。金属アルミニウムを熱処理しても微細孔は形成されないため、熱処理した金属アルミニウムを、染料を溶解した溶液に浸漬しても着色されない。
【００１５】
また、アルミニウム以外の金属を陽極電解しても、微細孔の毛細管現象による吸着力が作用しないため、染料を溶解した溶液に浸漬しても着色されない。
【００１６】
以上の理由により、すべての金属の中で、見る角度によっても色調が変化せず、様々な種類の色に均一に着色可能な金属はアルミニウムただ一つであった。
【００１７】
ここで、本発明者は金属ガラスの組成に注目した。
【００１８】
特許文献１のジルコニウム基非晶質合金のバルク組成は、実施例によれば、ジルコニウム５５％、ニッケル５％、アルミニウム１０％、銅３０％である。
【００１９】
また、特許文献２のジルコニウム基金属ガラス部品のバルク組成は明記されていないが、実施形態にジルコニウム−銅−アルミニウム−ニッケルと記載されているため、主成分がジルコニウムであり、アルミニウムをある程度含有した金属ガラス部品を用いていると考えられる。
【００２０】
以上より、特許文献１、２の金属ガラスともにアルミニウムを含有している。アルミニウムの含有率は、特許文献１では１０％、特許文献２では明記されていないが、おそらく特許文献１と同程度と考えられるため、特許文献１、２の金属ガラスはともにバルク組成としてアルミニウムを１０％程度含有していると思われる。
【００２１】
しかし、本発明者は、金属ガラスのバルク組成であるアルミニウム濃度１０％程度では、十分な着色性は得られないと考え、十分な着色性を得るためには金属ガラス表面のアルミニウム濃度はバルク組成よりも高くなければならないと考えた。そこで、本発明者は金属ガラスの表面組成に注目した。
【００２２】
特殊なケースであるが、ある合金では、内部の組成であるバルク組成と、表面の組成とが異なる場合がある。たとえば、ステンレス合金であるＳＵＳ３０４のバルク組成は鉄７４％、クロム１８％、ニッケル８％であるが、表面の組成は異なっており、鉄８５％、クロム１５％、ニッケル０％であり、鉄が高濃度に存在している。
【００２３】
同様に、金属ガラスの表面組成もバルク組成と異なり、アルミニウムが表面に高濃度に存在していれば、陽極電解を行うことで、表面に多数の微細な孔を持った酸化アルミニウム皮膜を垂直に形成することが可能となる。そうすれば上述したように微細孔の毛細管現象を利用した金属ガラスの染料による着色が可能となると考えられる。
【００２４】
そこで、アルミニウムが表面に存在する金属ガラスを陽極電解処理し、その後染料を溶解した溶液に浸漬すると、見る角度によらず、染料色に均一に着色された金属ガラスを得ることができた。このように本発明者が、初めて、アルミニウム以外の金属の均一な着色に成功し、本発明を完成した。
【００２５】
このように、本発明は、アルミニウムを含む金属ガラスにおいて、表面に存在するアルミニウムを利用して、見る角度によっても色調が変化せず、様々な種類の色に均一に着色可能な着色用材料と着色材、および、その着色方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明に係る着色用材料は、アルミニウムを含む金属ガラスであって、アルミニウムが表面に存在し、陽極電解処理によって表面に多数の微細な孔を持った酸化アルミニウムを形成し、該孔の中や表面に、着色媒体を吸着あるいは塗布することにより、様々な色に均一に着色可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る着色用材料は、アルミニウムが表面に存在し、電解処理によって表面に多数の微細な孔を持った酸化アルミニウムを形成することができ、該孔の中や表面に、着色媒体を吸着あるいは塗布することにより、様々な色に均一に着色することができる。
【００２８】
本発明に係る着色材は、表面が多孔質化されており、その孔の中や孔の表面に着色媒体を直接、吸着や塗布させているため、光の屈折と干渉の作用によって人間の目に認識される干渉膜と異なり、見る角度によって色調が変化せず、また様々な種類の色に均一に着色されている。
【００２９】
また、本発明に係る着色材は、着色後の表面に透明膜が形成されているため、着色媒体の脱落防止、表面光沢の向上、汚れ付着防止、耐食性、耐摩耗性、硬度などがより一層向上している。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る着色用材料の実施形態について説明する。
【００３１】
まず着色用材料について説明する。
【００３２】
本発明者は、複数の方法によって製造されたジルコニウム基金属ガラスについて、光電子分光分析装置（ＸＰＳ）を用いて表面分析を行った。
【００３３】
ＸＰＳは、材料の表面数ｎｍから飛び出してくる光電子の運動エネルギを検出する分析装置である。光電子は元素ごとに異なる運動エネルギを有するため、材料表面数ｎｍの元素分析が可能である。このような点において、バルク分析装置である蛍光Ｘ線やＥＰＭＡとは異なっているため、材料表面の分析目的で使用されている。また、装置内にイオン銃を装備しているため、イオンエッチングにより表面から内部に向かって材料を削り取りながら分析を行う、深さ方向元素濃度分析も可能である。
【００３４】
ここで、本発明における表面とは、ＸＰＳで分析される表面と定義する。
【００３５】
本発明者は、ＸＰＳによる表面分析を行った結果、アルミニウムが表面に高濃度に存在する金属ガラスがあることを初めて見出した。
【００３６】
表１は各種方法により製造されたジルコニウム（Ｚｒ）５５％、銅（Ｃｕ）３０％、ニッケル（Ｎｉ）５％、アルミニウム（Ａｌ）１０％のバルク組成を有するジルコニウム基金属ガラスの表面元素濃度を、ＸＰＳを用いて分析した結果である。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１からわかるように、製造方法によって、金属ガラス表面の元素濃度は大きく異なっている。どの製造方法もジルコニウムが主成分であることには違いがないが、特許文献３記載のダイカスト高圧鋳造法で製造した金属ガラスはアルミニウムの濃度が高く、表面にアルミニウムが高濃度に存在していることが初めてわかった。これに対し、傾斜式重力法や振動鋳造法で製造した金属ガラスは、表面にアルミニウムは存在していないことがわかる。
【００３９】
また、図１は特許文献３記載のダイカスト高圧鋳造法１により製造したジルコニウム基金属ガラスの深さ方向元素濃度分布である。
【００４０】
図１からわかるように、表面にアルミニウムが高濃度に存在しているが、内部に行くにしたがって、アルミニウムの濃度が減少し、バルク組成であるジルコニウム５５％、銅３０％、ニッケル５％、アルミニウム１０％に近づいていくことがわかる。
【００４１】
また、図２は傾斜式重力法により製造したジルコニウム基金属ガラスの深さ方向元素濃度分布である。
【００４２】
図２からわかるように、表面にはアルミニウムは存在していない。しかし、内部にいくにしたがって、アルミニウムの濃度が増加し、図１に示したダイカスト高圧鋳造法１により製造したジルコニウム基金属ガラスと同様に、バルク組成であるジルコニウム５５％、銅３０％、ニッケル５％、アルミニウム１０％に近づいていくことがわかる。
【００４３】
以上の結果より、ダイカスト高圧鋳造法により製造した金属ガラスは表面にアルミニウムが高濃度に存在しているため、陽極電解処理によって表面に多数の微細な孔を持った酸化アルミニウムを形成し、該孔の中や表面に、着色媒体を吸着あるいは塗布することにより、様々な色に均一に着色可能である。
【００４４】
このように表面にアルミニウムが存在している金属ガラスを用いることで表面を着色する着色用材料として使用することができる。
【００４５】
着色用材料のアルミニウムの表面濃度については、高ければ高いほど濃く着色されるが、アルミニウムの表面濃度を１０％以上に設定することが好ましい。アルミニウムの表面濃度が１０％より低くなると、目視した場合に明確な着色を認識することが難しくなる。
【００４６】
なお、本実施形態では、ダイカスト高圧鋳造法により製造した金属ガラスを着色用材料として説明しているが、表面にアルミニウムが存在していれば、金属ガラスの製造方法はダイカスト高圧鋳造法に限定されず、他の製造方法であってもよい。
【００４７】
次に、着色層が形成されている着色材について説明する。
【００４８】
本発明に係る着色材とは、アルミニウムが表面に存在する金属ガラスを、陽極電解処理によって、該金属ガラス表面に多数の微細な孔を形成し、該孔の中や表面に、着色媒体を吸着あるいは塗布することにより形成される着色層を有し、様々な色に均一に着色したことを特徴とする。
【００４９】
ここで、着色層とは、着色用材料の表面に着色媒体が吸着又は塗布されて保持されている層状部分である。
【００５０】
前記アルミニウムが表面に存在する金属ガラスは、アルミニウムが金属ガラスの構成成分であるもの以外に、金属ガラスの表面にアルミニウムをコーティングしたものや、アルミニウム原子やイオンなどを金属ガラスに注入したものなど、金属ガラスに表面処理を施したものでもよい。
【００５１】
前記多孔質表面の孔の大きさは、１５ｎｍ程度が基本であるが、１５ｎｍよりも小さくても大きくてもよい。
【００５２】
前記着色媒体としては、染料、顔料、インク、色素、金属、合金、金属化合物、無機物、有機物、セラミックスなどの一般に着色処理に用いられている材料が挙げられる。
【００５３】
また、本発明に係る着色材は、着色した金属ガラス表面からの前記着色媒体の脱落防止、着色金属ガラス表面への汚れ付着防止、着色金属ガラス表面の耐食性向上等の機能性を付与する目的のために、前記孔をふさいだことを特徴とする。
【００５４】
さらに、本発明に係る着色材は、着色後又は封孔後の金属ガラスの表面に透明膜が形成されていることを特徴とする。
【００５５】
前記透明膜の材料としては樹脂、有機物、セラミックス、無機物などの材料が適用できる。
【００５６】
次に、着色用材料の着色方法について説明する。
【００５７】
本発明に係る着色用材料の着色方法は、アルミニウムが表面に存在する金属ガラス表面を多孔質化するステップと、該孔の中に着色媒体を吸着あるいは塗布するステップと、を含む。
【００５８】
前記多孔質化するステップは、電解法を用い、使用する溶液は酸やアルカリ、塩などの水溶液や有機溶剤などの非水溶液が使用できる。
【００５９】
前記着色媒体の吸着あるいは塗布ステップは、浸漬、電気分解、スプレー、印刷、転写などの方法が適用できる。
【００６０】
前記多孔質化するステップと前記着色媒体の吸着あるいは塗布ステップは、順に行っても良いし、同時に行っても良い。
【００６１】
図３は、アルミニウムが表面に存在する金属ガラス表面に多数の微細な孔を形成するために、陽極電解処理を行う装置の模式図である。
【００６２】
図３に示す、電解処理装置は、硫酸などの電解溶液１を入れた電解槽２の中に、陽極としてアルミニウムが表面に存在する金属ガラス３を、陰極として導電性材料４を浸漬し、直流電源５に陽極及び陰極を接続して両電極間に通電するよう構成されている。また、電解溶液の温度調節と撹拌を行う場合は恒温水循環装置６を用いることができる。
【００６３】
本実施形態では、電解溶液として硫酸を用いている。しかし、本発明は、かかる場合に限定される必要はなく、りん酸などの別の酸溶液や水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液や中性塩溶液、有機溶媒なども適用可能である。
【００６４】
また、本実施形態では、電解溶液の温度調節と撹拌を恒温水循環装置で行っている。しかし、本発明は、かかる場合に限定される必要はなく、温度調節は恒温水槽やヒーター、クーラーなどを用いてもよく、撹拌はスターラーや攪拌機、超音波振動機なども適用可能である。
【００６５】
電解溶液の濃度は、使用する電解溶液によって異なるが、硫酸を使用した場合は、通常０．１〜５０％程度の濃度範囲が好ましい。
【００６６】
電解処理の操作としては、直流を数秒から数十分程度流すことで、アルミニウムが表面に存在する金属ガラス表面に多数の微細な孔を形成することができる。
【００６７】
次に、電解処理により表面に多数の微細な孔を形成した金属ガラスを、染料を溶解した水溶液中に一定時間浸漬することにより、表面の微細な孔の中や孔の表面に染料が吸着し、染料色に着色した金属ガラスを得ることができる。
【００６８】
染料を溶解した水溶液の温度は、使用する染料によって異なるが、室温程度から６０度程度まで幅広い温度範囲で使用することができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、金属ガラス表面に多数の微細な孔を形成した後、染料を溶解した水溶液に浸漬して着色金属ガラスを得たが、微細な孔の形成と染料溶液への浸漬とを同時に行っても良い。この場合、染料を溶解した電解溶液中で、アルミニウムが表面に存在する金属ガラスを陽極として通電する。
【００７０】
また、本発明に係る着色用材料の着色方法は、多孔質化した着色金属ガラス表面の孔をふさぐ後処理のステップを含む。
【００７１】
表面の微細な孔をふさぐ後処理を封孔処理とよび、着色した金属ガラス表面からの染料の脱落防止、表面への汚れ付着防止、表面の耐食性向上等の機能性を付与することができる。
【００７２】
本実施形態では、着色方法として染料浸漬法を用いているが、本発明は、かかる場合に限定される必要はなく、電解着色法や印刷、塗装法なども適用可能である。
【００７３】
封孔処理方法は金属アルミニウムと同様、３〜６ｋｇｆ／ｃｍ２に加圧された水蒸気中に保持する加圧蒸気処理、９５度以上の純水中で煮沸する沸騰水法、酢酸ニッケル水溶液中で煮沸する酢酸ニッケル法などを行うことができる。
【００７４】
また、本発明に係る着色用材料の着色方法は、着色後および封孔後に、該表面に透明膜を形成するステップを含む。
【００７５】
着色した金属ガラスおよび封孔処理した着色金属ガラスの上に透明膜を形成する。この透明膜の形成により、着色した金属ガラスおよび封孔処理した着色金属ガラスは、表面光沢度向上、染料の脱落防止、汚れ付着防止、耐食性向上、耐摩耗性向上等の機能性を付与することができる。
【００７６】
透明膜の形成は、ウレタンやアクリル樹脂などの透明樹脂や無機材料をスプレーや刷毛塗、浸漬、スピンコートなどの方法での塗布や、印刷などの方法によって行うことができる。
【実施例】
【００７７】
以下本発明の実施例を詳しく説明する。
【００７８】
（実施例１）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が４２％である金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。
【００７９】
図４は陽極電解前の金属ガラス表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真であり、図５は陽極電解後の金属ガラス表面のＳＥＭ写真である。図４および５からわかるように、金属ガラス表面に陽極電解前には存在していなかった孔が、陽極電解後に形成されていることがわかる。
【００８０】
その後、５０度に温めた５ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＯＲＡＮＧＥ−ＣＨ）溶液に浸漬し取り出すと、金属ガラスは均一なオレンジ色に着色された。
【００８１】
図６は実施例１の分光反射率チャートである。図６からわかるように、実施例１はオレンジ色の反射領域である波長６００ｎｍ近辺が高くなっているため、オレンジ色に見える。
【００８２】
また、図７は実施例１のＸ線回折チャートである。図７からわかるように、大きな非晶質のピークしか検出されておらず、着色を行っても非晶質を維持していることがわかる。
【００８３】
（実施例２）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が２９％である金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、５０度に温めた５ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＯＲＡＮＧＥ−ＣＨ）溶液に浸漬し取り出すと、金属ガラスは均一なオレンジ色に着色された。
【００８４】
表２は、実施例１記載の着色金属ガラスと、実施例２記載の着色金属ガラスの測色結果である。
【００８５】
【表２】
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【００８６】
表２からわかるように、実施例１記載の着色金属ガラスの方が、実施例２記載の着色金属ガラスよりも、明るさを表す指標であるＬ＊が小さくなっていることから、濃く着色されていることがわかる。このことは、染色の条件が同一であるため、金属ガラス表面のアルミニウム濃度の違いにより、着色の度合いが異なるということを表している。すわなち、金属ガラス表面のアルミニウム濃度が高ければ濃く着色され、低ければ薄く着色されるということを表している。
【００８７】
（実施例３）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が４２％である金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度１Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、５０度に温めた２ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＰＩＮＫ−ＧＬＨ）溶液に浸漬し取り出すと、金属ガラスは均一なピンク色に着色された。
【００８８】
図８は実施例３の分光反射率チャートである。図８からわかるように、実施例３は赤色の反射領域である波長６５０ｎｍ近辺と、青色の反射領域である波長３７５ｎｍおよび４５０ｎｍ近辺が高くなっているため、ピンク色に見える。
【００８９】
（実施例４）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が４２％である金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度２Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、５０度に温めた５ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＧＲＥＥＮ−ＧＭ）溶液に浸漬し取り出すと、金属ガラスは均一な緑色に着色された。
【００９０】
図９は実施例４の分光反射率チャートである。図９からわかるように、実施例４は緑色の反射領域である波長５２５ｎｍ近辺が高くなっているため、緑色に見える。
【００９１】
（実施例５）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が４２％である金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度４Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、５０度に温めた１０ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＢＬＵＥ−ＳＬＨ）溶液に浸漬し取り出すと、金属ガラスは均一な青色に着色された。
【００９２】
図１０は実施例５の分光反射率チャートである。図１０からわかるように、実施例５は青色の反射領域である波長３７５ｎｍおよび４５０ｎｍ近辺の反射が高くなっているため、青色に見える。
【００９３】
（実施例６）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が２９％である金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度６Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、５０度に温めた５ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＲＥＤ−ＢＬＨ）溶液に浸漬し取り出すと、金属ガラスは均一な赤色に着色された。
【００９４】
（実施例７）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が４２％である金属ガラスを脱脂洗浄後、１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、封孔処理としてオートクレーブを用いた加圧蒸気処理を６ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で３０分間行った。
【００９５】
（実施例８）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が４２％である金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度１Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、封孔処理として、５ｇ／Ｌの酢酸ニッケル水溶液中に浸漬し、２０分間煮沸処理を行った。
【００９６】
（実施例９）ダイカスト高圧鋳造法により製造した、表面のアルミニウム濃度が４２％である金属ガラスを脱脂洗浄後、１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、封孔処理としてオートクレーブを用いた加圧蒸気処理を６ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で３０分間行った。その後、この金属ガラス表面にウレタン樹脂を塗布して透明膜を形成した。
【００９７】
表３は、実施例９記載の電解処理のみの金属ガラスと、電解処理後に封孔処理および透明膜を形成した金属ガラスについて、ＪＩＳ  Ｈ８６８１−２に記載の耐食性試験であるキャス試験を２４時間行った結果である。判定は目視により行い、孔食などの腐食が認められるものを×、腐食が認められないものを○とした。
【００９８】
【表３】
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【００９９】
表３からわかるように、電解処理のみでは孔食が認められたが、電解処理後に封孔処理および透明膜形成を行った金属ガラスには腐食は認められず、良好な耐食性を示すことがわかる。
【０１００】
また、実施例９記載の金属ガラス表面の指紋付着拭き取り試験を行った結果、拭き取り後に目視による指紋の残留は認められず、拭き取り性は良好であった。
【０１０１】
（比較例１）傾斜式重力法により製造した、表面にアルミニウムが存在しない金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、５０度に温めた５ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＯＲＡＮＧＥ−ＣＨ）溶液に浸漬し取り出したが、金属ガラスは着色されなかった。
【０１０２】
（比較例２）振動鋳造法により製造した、表面にアルミニウムが存在しない金属ガラスを脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、５０度に温めた５ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＯＲＡＮＧＥ−ＣＨ）溶液に浸漬し取り出したが、金属ガラスは着色されなかった。
【０１０３】
（実施例１０）傾斜式重力法により製造した金属ガラスの表面濃度を調整し、表面のアルミニウム濃度を約１０％とした金属ガラスを、脱脂洗浄後、０．１％硫酸溶液中で、２０度、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２にて陽極電解処理を行った。その後、５０度に温めた５ｇ／ＬのＴＡＣ染料（ＯＲＡＮＧＥ−ＣＨ）溶液に浸漬し取り出すと、金属ガラスは薄いオレンジ色に着色された。
【０１０４】
以上、本発明に係る着色用材料と着色材及びその着色方法について実施形態および実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施形態および実施例等に限定されるものではない。表面にアルミニウムが存在していれば、金属ガラスの製造方法はダイカスト高圧鋳造法に限定されず、他の製造方法であってもよく、電解溶液は硫酸以外の酸であってもアルカリや中性塩などでもよく、特に限定されない。また、着色方法も、染料溶液浸漬に限らず、電解着色法や印刷、塗装法などでもよく、特に限定されない。また、着色した金属ガラス表面に形成する透明膜もウレタン樹脂に限らず、アクリル樹脂やセラミックス皮膜などでもよく、特に限定されずに本発明に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係る着色用材料と着色材及びその着色方法は、眼鏡や時計、携帯電子情報機器、パソコン、自転車、自動車など様々な色に着色される装飾性が必要な部品や製品に利用される。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】ダイカスト高圧鋳造法１により製造したジルコニウム基金属ガラスの深さ方向元素濃度分布である。
【図２】傾斜式重力法により製造したジルコニウム基金属ガラスの深さ方向元素濃度分布である。
【図３】アルミニウムが表面に存在する金属ガラスを電解処理する装置の模式図である。
【図４】陽極電解前の金属ガラス表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図５】陽極電解後の金属ガラス表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図６】実施例１の分光反射率チャートである。
【図７】実施例１のＸ線回折チャートである。
【図８】実施例３の分光反射率チャートである。
【図９】実施例４の分光反射率チャートである。
【図１０】実施例５の分光反射率チャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１：電解溶液
２：電解槽
３：アルミニウムが表面に存在する金属ガラス
４：導電性材料
５：直流電源
６：恒温水循環装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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