(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な均染緩染効果を有し、陽極酸化アルミニウムが染色工程に生じる局部的な色差又は表面ムラを防止し、陽極酸化膜の優れる機械特性と化学特性を両立させながら色差のない薄色の染色仕上げ加工の提供。【解決手段】カルボン酸基含有の化合物、カルボン酸塩、置換カルボン酸塩、カルボン酸無水物、アミノ酸塩、及びアミノ酸無水物から選ばれる１種又は２種以上を含む第１の活性成分と、スルホン酸基含有の化合物及び／又はスルホン酸塩を含む第２の活性成分と、ｐＨ安定剤、ブロッキング防止剤、及びスケール防止剤から選ばれる１種又は２種以上を含む補助添加剤とを含む、陽極アルミニウム均染緩染助剤、その助剤を使用する陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液及び陽極アルミニウム均染緩染処理プロセス。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極アルミニウム均染緩染助剤であって、
前記陽極アルミニウム均染緩染助剤は、第１の活性成分と、第２の活性成分と、補助添加剤とを含み、
前記第１の活性成分は、カルボン酸基含有の化合物、カルボン酸塩、置換カルボン酸塩、カルボン酸無水物、アミノ酸塩、及びアミノ酸無水物から選ばれる１種又は２種以上を含み、
前記第２の活性成分は、スルホン酸基含有の化合物及び／又はスルホン酸塩を含み、
前記補助添加剤は、ｐＨ安定剤、ブロッキング防止剤、及びスケール防止剤から選ばれる１種又は２種以上を含む、
ことを特徴とする陽極アルミニウム均染緩染助剤。
【請求項２】
前記カルボン酸基含有の化合物は、カルボン酸又は置換カルボン酸を含み、
前記置換カルボン酸は、アミノ酸、ヒドロキシ酸、ハロゲン化酸、又はカルボニル酸を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤。
【請求項３】
前記アミノ酸は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、アスパラギン酸、ヒスチジン、アスパラギン、グルタミン酸、リジン、グルタミン、メチオニン、アルギニン、セリン、スレオニン、システイン、及びプロリンから選ばれる１種又は２種以上を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤。
【請求項４】
前記カルボン酸基含有の化合物は、酢酸、グリコール酸、プロピオン酸、アクリル酸、ぎ酸酢酸無水物、酒石酸、リンゴ酸、マロン酸、乳酸、クロトン酸、マレイン酸、オキサロ酢酸、コハク酸、１，３−グルタル酸、α−ケトグルタル酸、１−ヘキサン酸、１，４−アジピン酸、クエン酸、ヘプタン酸、１，５−ピメリン酸、安息香酸、１，２−フタル酸、１，３−フタル酸、１，４−フタル酸、サリチル酸、及びモノカルボン酸ポリマー又はポリカルボン酸ポリマーから選ばれる１種又は２種以上を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤。
【請求項５】
前記カルボン酸塩は、カルボン酸ナトリウム塩、カルボン酸カリウム塩、カルボン酸マグネシウム塩、又はカルボン酸カルシウム塩を含み、
前記置換カルボン酸塩は、置換カルボン酸ナトリウム塩、置換カルボン酸カリウム塩、置換カルボン酸マグネシウム塩、又は置換カルボン酸カルシウム塩を含み、
前記アミノ酸塩は、アミノ酸ナトリウム塩、アミノ酸カリウム塩、アミノ酸マグネシウム塩、又はアミノ酸カルシウム塩を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤。
【請求項６】
前記スルホン酸基含有の化合物は、メチルスルホン酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、タウリン、メルカプトプロパンスルホン酸、及びトリフルオロメタンスルホン酸から選ばれる１種又は２種以上を含み、
前記スルホン酸塩は、スルホン酸ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、又はカルシウム塩を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤。
【請求項７】
陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液であって、
前記陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤を水に加え、均一に混合して得られる、
ことを特徴とする陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液。
【請求項８】
前記陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液において、前記第１の活性成分の濃度は０．０１ｇ／Ｌ〜２００ｇ／Ｌであり、前記第２の活性成分の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜４００ｇ／Ｌであり、前記補助添加剤の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜４００ｇ／Ｌである、
ことを特徴とする請求項７に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液。
【請求項９】
前記処理液において、前記第１の活性成分の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌであり、前記第２の活性成分の濃度は５ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌであり、前記補助添加剤の濃度は５ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌである、
ことを特徴とする請求項８に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液。
【請求項１０】
陽極アルミニウム均染緩染処理プロセスであって、
陽極酸化処理された陽極アルミニウムを請求項７に記載の陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液に投入して、５℃〜９０℃で１分間〜６０分間処理した後、前記処理液から取り出して洗浄するステップと、
洗浄した陽極アルミニウムに対して染色及び封孔処理を行うステップと、を含む、
ことを特徴とする陽極アルミニウム均染緩染処理プロセス。
【請求項１１】
前記陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液で前記陽極アルミニウムを処理するプロセスは、具体的に、２０℃〜５０℃で３分間〜８分間処理することである、
ことを特徴とする請求項１０に記載の陽極アルミニウム均染緩染処理プロセス。
【請求項１２】
前記陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液は、ｐＨが０．５〜７．０に調整される、
ことを特徴とする請求項１０に記載の陽極アルミニウム均染緩染処理プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極アルミニウム均染色プロセスに関し、特に陽極アルミニウム均染緩染助剤及びその処理液、並びに陽極アルミニウム均染緩染処理プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
陽極酸化アルミニウムは、軽質、高硬度であり、耐摩耗性および耐食性が良いなどの特徴を有する外、優れた装飾機能を得るために、陽極の酸化処理後の染色及び着色により、アルミニウム材の表面に様々な外観を与えることができる。このようにして、陽極酸化アルミニウムは、現在、スマートフォン、タブレットなどの電気製品に最も広く使用される基材の１つになっている。
【０００３】
製造中に染色不良の現象がよくある。アルミニウム材の酸化染色の全過程において、染色不良は、酸化プロセスに起因する以外、その原因が不安定な染色予備処理プロセスにも関わる。陽極酸化されたアルミニウム製品は、微孔に富む酸化アルミニウム膜を表面に有するため、陽極酸化槽における強酸がこれらの微孔に残留しやすい。残留した強酸は次の染色工程に悪い影響を与える。まず、残留した強酸が染料槽における溶液に溶解することにより、染料溶液のｐＨ値を変化させ、ひいては染料を変色、脱色させる。次に、残留した強酸が酸化膜表面における微孔の一部を占めるため、染料分子の酸化膜表面への吸着が不均一になり、局部的な色差又は表面ムラを引き起こす。染色前に陽極アルミニウムの表面に対して適当な処理を行えば、このような問題を回避できる。
【０００４】
また、実際に使用する場合、ワークを比較的薄色でかつ色差のない外観に製造することが必要になることがある。吸着原理によると、実際の製造中に、このような色の効果を達成するために、陽極酸化又は染色のプロセスフローを調整する従来の方法は、いくつかの欠陥を引き起こす。例えば、陽極酸化時間を短縮することにより陽極酸化膜厚を減少させ、さらに染料の吸着を抑制する効果を達成する方法、又は、染料槽における染料の濃度を低下させること、又は染色時間を短縮することにより、染料の酸化膜への吸着を抑制し、さらに薄色の染色仕上げ加工の効果を達成する方法がある。しかしながら、薄くなった陽極酸化アルミニウム製品は、硬度、耐摩耗性、耐食性等の特性がそれらの変化とともに低くなる。また、染料濃度が低すぎると、槽内液における染料の濃度の変動が大きくなり、生産ラインに対するコントロールが困難になり、さらに異なるバッチの製品間の色差を著しく増大させる。一方、染色時間が短すぎると着色が速くなり、染色の不均一や異なるバッチの製品間の色差を引き起こす。
【０００５】
したがって、陽極酸化の過程中に陽極アルミニウムの酸化プロセス及び染色プロセスを基本的に変更しない前提で、薄色の染色仕上げ加工を円滑に行えるようにする染色予備処理の処方及びプロセスが強く期待されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み、従来技術において、陽極酸化アルミニウムが染色工程に生じる局部的な色差又は表面ムラを防止し、陽極酸化膜の優れる機械特性と化学特性を両立させながら色差のない薄色の染色仕上げ加工を円滑に実現しにくい問題を解決するために、陽極アルミニウム均染緩染助剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様では、本発明は、カルボン酸基含有の化合物、カルボン酸塩、置換カルボン酸塩、カルボン酸無水物、アミノ酸塩、及びアミノ酸無水物から選ばれる１種又は２種以上を含む第１の活性成分と、スルホン酸基含有の化合物及び／又はスルホン酸塩を含む第２の活性成分と、ｐＨ安定剤、ブロッキング防止剤、及びスケール防止剤から選ばれる１種又は２種以上を含む補助添加剤とを含む、陽極アルミニウム均染緩染助剤を提供する。
【０００８】
上記第１の活性成分は、陽極酸化膜を染色するときに、染色を徐行させる効果がある。このようにして、陽極アルミニウム酸化膜の厚さ（陽極アルミニウム膜の厚さが薄すぎると製品の機械的強度が不十分になりやすい）、又は染色時間（染色時間が短すぎると染色が不均一になりやすい）を減少させる必要がない。
【０００９】
好ましくは、上記カルボン酸基含有の化合物は、カルボン酸及び／又は置換カルボン酸を含む。
【００１０】
上記カルボン酸は、トリカルボン酸、ジカルボン酸、モノカルボン酸を含み、ここで、トリカルボン酸、ジカルボン酸、モノカルボン酸の染色を徐行させる効果はこの順に弱くなる。
【００１１】
好ましくは、上記置換カルボン酸は、アミノ酸、ヒドロキシ酸、ハロゲン化酸、及び／又はカルボニル酸を含む。
【００１２】
好ましくは、上記アミノ酸は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、アスパラギン酸、ヒスチジン、アスパラギン、グルタミン酸、リジン、グルタミン、メチオニン、アルギニン、セリン、スレオニン、システイン、及びプロリンから選ばれる１種又は２種以上を含む。
【００１３】
好ましくは、上記カルボン酸基含有の化合物は、酢酸、グリコール酸、プロピオン酸、アクリル酸、ぎ酸酢酸無水物、酒石酸（２，３−ジヒドロキシブタン二酸）、リンゴ酸（２−ヒドロキシブタン二酸）、マロン酸（プロパン二酸）、乳酸（ヒドロキシプロパン酸）、クロトン酸（２−ブテン酸）、マレイン酸（ｃｉｓ−ブテン二酸）、オキサロ酢酸、コハク酸（１，２−ブタン二酸）、１，３−グルタル酸、α−ケトグルタル酸、１−ヘキサン酸、１，４−アジピン酸、クエン酸（２−ヒドロキシプロパン−１，２，３−トリカルボン酸）、ヘプタン酸、１，５−ピメリン酸、安息香酸、１，２−フタル酸、１，３−フタル酸、１，４−フタル酸、サリチル酸（２−ヒドロキシ安息香酸）、及びモノカルボン酸ポリマー又はポリカルボン酸ポリマーから選ばれる１種又は２種以上を含む。
【００１４】
好ましくは、上記カルボン酸塩は、カルボン酸ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、又はカルシウム塩を含み、上記置換カルボン酸塩は、置換カルボン酸ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、又はカルシウム塩を含み、上記アミノ酸塩は、アミノ酸ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、又はカルシウム塩を含む。
【００１５】
上記第２の活性成分は、陽極アルミニウム製品の表面に残留した酸の除去に寄与し、陽極酸化槽における強酸の染料槽への混入を防止するとともに、レベリングにも寄与するため、その後染色の均一度を向上させ、かつ適当な酸性度を付与することができる。
【００１６】
好ましくは、上記スルホン酸基含有の化合物は、メチルスルホン酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、タウリン、メルカプトプロパンスルホン酸、及びトリフルオロメタンスルホン酸から選ばれる１種又は２種以上を含む。
【００１７】
好ましくは、上記スルホン酸塩は、スルホン酸ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、又はカルシウム塩を含む。
【００１８】
第１の活性成分、第２の活性成分、及び補助添加剤によって、本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤は、粉末製剤又は液体製剤であってもよい。
【００１９】
さらに、上記陽極アルミニウム均染緩染助剤は水を含む。すなわち、粉末製剤又は液体製剤を水と混合して混合系を形成することにより、処理液を得る。上記混合系において、上記第１の活性成分の濃度は０．０１ｇ／Ｌ〜２００ｇ／Ｌであり、上記第２の活性成分の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜４００ｇ／Ｌであり、上記補助添加剤の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜４００ｇ／Ｌである。
【００２０】
好ましくは、上記混合系において、上記第１の活性成分の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌであり、上記第２の活性成分の濃度は５ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌであり、上記補助添加剤の濃度は５ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌである。
【００２１】
本発明の第１の態様に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤は、第１の活性成分と、第２の活性成分と、補助添加剤との間の相乗効果により、良好な均染緩染効果が得られ、陽極アルミニウム膜の厚さ、染料濃度、又は染色時間を減少させる必要なく、陽極アルミニウム酸化膜の良好な機械的強度を保持しつつ、異なるバッチの製品間の色差を減少させ、さらに均一な染色の効果を達成することができる。
【００２２】
第２の態様では、本発明は、本発明の第１の態様に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤を水に加え、均一に混合して得られる陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液を提供する。
【００２３】
好ましくは、上記処理液において、上記第１の活性成分の濃度は０．０１ｇ／Ｌ〜２００ｇ／Ｌであり、上記第２の活性成分の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜４００ｇ／Ｌであり、上記補助添加剤の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜４００ｇ／Ｌである。
【００２４】
より好ましくは、上記処理液において、上記第１の活性成分の濃度は０．５ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌであり、上記第２の活性成分の濃度は５ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌであり、上記補助添加剤の濃度は５ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌである。
【００２５】
さらに好ましくは、上記処理液において、上記第１の活性成分の濃度は６ｇ／Ｌであり、上記第２の活性成分の濃度は２７ｇ／Ｌであり、上記補助添加剤の濃度は２７ｇ／Ｌである。
【００２６】
第３の態様では、本発明は、陽極酸化処理された陽極アルミニウムを本発明の第２の態様に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液に投入して、５℃〜９０℃で１分間〜６０分間処理した後、処理液から取り出して洗浄するステップと、洗浄した陽極アルミニウムに対して染色及び封孔処理を行うステップと、を含む陽極アルミニウム均染緩染処理プロセスを提供する。
【００２７】
上記陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液により上記陽極アルミニウムを処理するプロセスは、具体的に、２０℃〜５０℃で３分間〜８分間処理することが好ましく、２５℃で５分間処理することはより好ましい。
【００２８】
好ましくは、上記陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液は、ｐＨが０．５〜７．０に調整され、より好ましくは、ｐＨが０．５〜４．０に調整され、さらに好ましくは、ｐＨが２．０〜２．５に調整される。
【００２９】
陽極アルミニウム製品は、本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤で処理された後、染色活性度が１００％未満になり、すなたち、緩染効果があることを示す。染色活性度の計算式は、下記に示される。
【式１】
【００３０】
2016138331.tif 000002
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤及びそれを使用する均染緩染処理プロセスにより、陽極酸化されたアルミニウム材に対して染色予備処理を行うことで、下記の（１）〜（５）に示すような有益な効果をもたらす。
【００３２】
（１）アルミニウム製品の表面に付与する均染と緩染効果により、陽極アルミニウムの染色プロセスがコントロールしやすくなり、すなわち、下記の（１−１）〜（１−３）の効果をもたらす。
【００３３】
（１−１）このような染色予備処理は、陽極酸化又は染色のプロセスフローを変更する必要がないことを最大の利点とし、このようにして、製品の設計時にアルミニウム陽極酸化膜の厚みに制限がないので、その後染色するときにアルミニウム陽極酸化膜厚の染色均一性への影響を心配する必要がない。この利点により、当該陽極アルミニウム均染緩染助剤は、製品が均一な薄色に染色されるとともに、酸化膜が十分な機械的特性を保持するための厚さに形成される必要がある場合に特に有用である。
【００３４】
（１−２）生産ラインで本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤を使用して予備処理を行う場合、得られる異なるバッチの製品間の色差が小さくなる。
【００３５】
（１−３）陽極酸化の過程中に、アルミニウム製品の表面に電流密度分布の不均一により陽極酸化膜厚の違いを生じさせる場合が多い。陽極酸化膜厚の違いによって染色時に起こる色差は大きすぎると表面ムラを発生させるが、本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤による染色仕上げ加工は、この問題を良好に解決することができる。
【００３６】
（２）本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤の組成及びプロセスにより陽極酸化されたアルミニウム材に対して染色予備処理を行う場合、その後封孔処理に影響を与えない。
【００３７】
（３）本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染処理プロセスで処理された陽極アルミニウム製品の日光照射による退色度合は、処理されない陽極アルミニウム製品と比較して、大した差はなかった。
【００３８】
（４）本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染処理プロセスは、従来の生産ラインに容易に適用されるので、薄色に染色するとともに一定の酸化膜厚を保持する必要がある陽極アルミニウムの製造に特に有用である。
【００３９】
（５）本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤の組成は、アルミニウム材の種類に制限がないので、様々な種類のアルミニウム材に適用でき、その組成は無リン組成であるため環境にも優しい。
【００４０】
本発明の実施例の有意な効果について、以下に説明する。それらの効果は、明細書等の記載から自明又は本発明の実施例を実施することによって知られる。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の好適な実施例について詳しく説明するが、本発明の思想を逸脱しないことを前提とする場合、当業者が、複数の変形及び変更をしても、本発明の保護範囲に属するものであると理解されるべきである。
【００４２】
以下、いくつかの実施例により本発明の実施形態をさらに説明する。本発明は、下記の具体的な実施例に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲による保護範囲を逸脱しない範囲で、適当に変更して実施され得る。
【００４３】
なお、本発明の下記実施例に使用されるすべてのアルミニウムシートは、サイズが５０ｍｍ×３０ｍｍ（長×幅）である。
【００４４】
本発明の下記実施例に使用されるすべての染料は奥野製薬工業株式会社製のものであり、当該会社の製品に限定されるものではないことは当然である。
【００４５】
本発明の下記実施例に係るすべての陽極酸化は以下のプロセスにより行い、本発明を実施する場合に陽極酸化プロセスは下記のプロセスに限定されるものではないことは当然である。
【００４６】
アルミニウムシート→洗浄→スマット除去→陽極酸化
洗浄プロセス：「Ｒａｍ  Ｃｌｅａｎ  １０５（品番）」、５０ｇ／Ｌ、６０℃洗浄５分間。
【００４７】
スマット除去プロセス：「Ｒａｍ  ＤＳＭ３０（品番）」、５０ｍＬ／Ｌ、室温３０秒。
【００４８】
陽極酸化プロセス：「９８％Ｈ２ＳＯ４」、２２０ｇ／Ｌ、１８℃、電圧１４Ｖ、酸化時間１０分間〜３０分間、（酸化膜厚５μｍ〜２０μｍ）。
【００４９】
＜実施例１＞
陽極アルミニウム均染緩染助剤の調製方法は、下記に示される。
【００５０】
クエン酸ナトリウム１００ｇ、スルファミン酸４５０ｇ、及びｐＨ安定剤４５０ｇを均一に混合し、陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤１ｋｇを調製した。
【００５１】
＜実施例２＞
陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液の調製方法は、下記に示される。
【００５２】
上記実施例１で調製される陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を脱イオン水に加え、濃度がそれぞれ０．５ｇ／Ｌ、１．５ｇ／Ｌ、３ｇ／Ｌ、及び６ｇ／Ｌ（第１の活性成分であるクエン酸ナトリウムの濃度を基準とする）である陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液を調製した。
【００５３】
＜実施例３＞
陽極アルミニウム均染緩染処理プロセスは、下記のステップ（１）〜（３）を含む。
【００５４】
（１）型番が５０５２のアルミニウム材試験片４枚を陽極酸化して水で洗浄した後、それぞれ本発明の実施例２で調製される異なる濃度の陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液（２５℃）に５分間浸漬し、その後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。ここで、アルミニウム材試験片の陽極酸化時間は２０分間であり、酸化膜厚は約１５μｍである。
【００５５】
（２）続いて、異なる濃度の陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液で処理されたアルミニウムシートを染色液に投入して５分間染色した後、アルミニウムシートを取り出して洗浄した。ここで、使用される染料は、奥野製薬工業株式会社製の黒色染料「ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ」であり、濃度が１０ｇ／Ｌである。染料槽の温度は２５℃に調整される。
【００５６】
（３）最後に、洗浄したアルミニウムシートに対して、染色及び封孔処理を行った。
【００５７】
異なる濃度に調製される陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液による均染、緩染効果（同じ染料を使用して、ｐＨ、処理時間、温度などの操作条件も同様である）を調査するために、上記実施例３のステップ（２）で染色したアルミニウムシートの中央位置の色調Ｌａｂ値を測定した。各濃度の均染緩染助剤で処理された試料のＬａｂ値を空試料のＬａｂ値と比較して計算した差ΔＥは、試料間の色の濃淡の相違を示す。ΔＥ値の計算式は、下記に示される。
【式２】
【００５８】
2016138331.tif 000003
【００５９】
式中、Ｌ１、ａ１、ｂ１はそれぞれ空試料のＬ、ａ、ｂ値を示し、Ｌｉ、ａｉ、ｂｉはそれぞれ試料のＬ、ａ、ｂ値を示す。
【００６０】
その後、染色活性度を測定した。染色活性度は、染色した陽極アルミニウム試験片の色合いを示し、その数値が大きいほど、色合いが濃くなる。また、染色活性度数値の大きさは、均染緩染助剤による染色予備処理が染色速度を効果的に緩めるか否かを判定するためにも使用され得る。
【００６１】
染色活性度の測定方法は下記に示される。
【００６２】
ビーカーに濃度５０ｇ／ＬのＮａＯＨ５０ｍＬを加え５０℃まで加熱した後、染色した試験片を入れて、その皮膜を取り除いた。皮膜が完全に取り除かれた後、ペンチで試験片を取り出した。試験片、ペンチ、温度計に付着される液体をイオン交換水で洗浄してビーカーに収集した。ビーカー内の液体を撹拌しながら恒温（５０℃）状態で１０分間放置した後。その後、５分間以内に２５℃まで冷却し、１００ｍＬのメスフラスコに移し入れ定容とし、３０分間放置した後、２時間以内に吸光度（波長約５６８ｎｍ）を測定した。
【００６３】
実験の測定結果は表１に示される。表１における均染緩染助剤の濃度が０ｇ／Ｌの試料を空試料とする。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料であり、染色された後、その色差、活性度などを測定した。
【００６４】
【表１】
2016138331.tif 000004
【００６５】
表１の結果によると、濃度が０．５ｇ／Ｌ〜６ｇ／Ｌの陽極アルミニウム均染緩染助剤で染色予備処理された試料は、濃度の増加とともに空試料との差ΔＥが増大し、同様の染色条件において均染緩染助剤の予備処理により明らかな緩染効果を示すことが分かる。同様の結論は染色活性度の測定結果によっても確認された。すなわち、均染緩染助剤で予備処理されない試料は、染色した色が最も濃いため活性度も最も高い一方、均染緩染助剤の濃度の増加とともに、染色した試料の色が薄くなり、活性度も低くなる。しかしながら、均染緩染助剤の濃度が３ｇ／Ｌ〜６ｇ／Ｌになると、色の薄くなる傾向が弱くなるので、均染緩染助剤はこの濃度範囲で緩染効果が最大値に達することが示される。
【００６６】
＜実施例４＞
本実施例は、陽極アルミニウム均染緩染助剤の組成における第１の活性成分が異なる種類の単一の有機カルボン酸である場合の均染、緩染効果を調査した。
【００６７】
陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液の調製方法は、下記に示される。
【００６８】
クエン酸１００ｇ、スルファミン酸４５０ｇ、及びｐＨ安定剤４５０ｇを均一に混合し、陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤１ｋｇを調製した。その後、得られる粉末製剤を脱イオン水に加え、濃度が６ｇ／Ｌ（第１の活性成分であるクエン酸の濃度を基準とする）である陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液を調製した。
【００６９】
リンゴ酸、酒石酸、クロトン酸、乳酸のそれぞれを第１の活性成分として、上記と同様にして第１の活性成分がそれぞれリンゴ酸、酒石酸、クロトン酸、乳酸であり、濃度が６ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）である陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液を調製した。
【００７０】
本実施例で調製されたリンゴ酸、酒石酸、クロトン酸、乳酸をそれぞれ第１の活性成分とする陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液で、上記と同様の操作条件（２５℃で５分間浸漬する）において、陽極アルミニウム試験片（アルミニウム材型番５０５２）に対して染色予備処理を行った後、濃度が１０ｇ／Ｌの黒色染料「ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ」で上記と同様の条件（５５℃）において１５分間染色した。完成品の色調Ｌａｂ値を測定した。本実施例で使用される陽極アルミニウム試験片の酸化膜厚は約１５μｍである。実験結果は表２に示される。表２における「空白」とは、空試料のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料であり、染色された後、その色差などを測定した。
【００７１】
【表２】
2016138331.tif 000005
【００７２】
表２の結果によると、本実施例で測定される５種類の有機カルボン酸は、いずれも緩染効果を持つことが示される。また、異なる有機カルボン酸を同様の濃度で均染緩染助剤に添加して染色した後、空試料の色調と比較して異なるΔＥを得る。そのΔＥは、大きいほど色の濃淡の相違も大きくなる。実験結果によると、カルボン酸の緩染効果はそのカルボン酸の種類によって明らかに異なるが示される。そのうち、クエン酸を第１の活性成分とする組成で染色された試料は、色が最も薄く、測定したＬａｂ値と空試料との色差ΔＥも最も大きいため、緩染効果は、クエン酸が最も強く、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、クロトン酸、乳酸の順に弱くなる。すなわちトリカルボン酸、ジカルボン酸、モノカルボン酸の染色徐行の効果がこの順に弱くなる。
【００７３】
＜実施例５＞
本実施例は、陽極アルミニウム均染緩染助剤の組成における第１の活性成分が二成分混合物である場合の均染、緩染効果を調査した。
【００７４】
陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液の調製方法は、下記に示される。
【００７５】
合計質量１００ｇのクエン酸及び酒石酸をクエン酸：酒石酸＝１００：０、７０：３０、３０：７０、０：１００の質量比で、それぞれスルファミン酸４５０ｇ及びｐＨ安定剤４５０ｇと均一に混合し、陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を調製した。その後、得られる粉末製剤をそれぞれ脱イオン水に加え、クエン酸、クエン酸：酒石酸（７０：３０）、クエン酸：酒石酸（３０：７０）、酒石酸をそれぞれ第１の活性成分とし、濃度が６ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）である陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液をそれぞれ調製した。
【００７６】
本実施例において異なる比率でクエン酸及び酒石酸を添加した陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液で、上記と同様の操作条件（２５℃で５分間浸漬する）において陽極アルミニウム試験片（アルミニウム材型番５０５２）に対して染色予備処理（すなわち、染色仕上げ加工）を行った後、濃度が１０ｇ／Ｌの黒色染料「ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ」で上記と同様の条件（５５℃）において５分間染色した。完成品の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定した。本実施例の空試料は、染色予備処理されない陽極アルミニウム試験片（アルミニウム材型番５０５２）を、濃度が１０ｇ／Ｌの黒色染料「ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ」で上記と同様の条件（５５℃）において５分間直接染色して得られたものである。その空試料の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定した。本実施例で使用される陽極アルミニウム試験片の酸化膜厚は約１５μｍである。実験結果は表３に示される。
【００７７】
【表３】
2016138331.tif 000006
【００７８】
表３の結果によると、２種類の有機カルボン酸（クエン酸及び酒石酸）を活性成分として添加した場合、緩染効率が有機カルボン酸の濃度と直線関係を示す。また、クエン酸の比例が比較的高い場合、空試料に対するΔＥがより大きく活性度がより低いことから、緩染効果が比較的強いことを示す。この結論は実施例４の結果と同様である。
【００７９】
＜実施例６＞
本実施例は、陽極アルミニウム均染緩染助剤の組成における第２の活性成分が異なる化合物である場合、又は第１の活性成分と第２の活性成分と補助添加剤の比率が異なる場合の均染、緩染効果を調査した。
【００８０】
陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液の調製方法は、下記に示される。
【００８１】
組成Ａ：合計質量１００ｇのクエン酸ナトリウムを、スルファミン酸４５０ｇ及びｐＨ安定剤４５０ｇと均一に混合し、陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を調製した。その後、得られる粉末製剤を脱イオン水に加え、濃度が６ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）である陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液を調製した。
【００８２】
組成Ｂ：合計質量１００ｇのクエン酸ナトリウムを、ベンゼンスルホン酸ナトリウム４５０ｇ及びｐＨ安定剤４５０ｇと均一に混合し、陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を調製した。その後、得られる粉末製剤を脱イオン水に加え、濃度が６ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）である陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液を調製した。
【００８３】
組成Ｃ：合計質量１００ｇのクエン酸ナトリウムを、スルファミン酸５５０ｇ及びｐＨ安定剤３５０ｇと均一に混合し、陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を調製した。その後、得られる粉末製剤を脱イオン水に加え、濃度が６ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）である陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液を調製した。
【００８４】
上記組成Ａ〜組成Ｃで調製される均染緩染助剤の処理液のｐＨは、約２．０である。
【００８５】
本実施例で調製された組成Ａ〜組成Ｃの陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液で、上記と同様の操作条件（２５℃で５分間浸漬する）において陽極アルミニウム試験片（アルミニウム材型番５０５２）に対して染色予備処理（すなわち、染色仕上げ加工）を行った後、濃度が１０ｇ／Ｌの黒色染料「ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ」で上記と同様の条件（５５℃）において５分間染色した。完成品の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定した。本実施例の空試料は、染色予備処理されない陽極アルミニウム試験片（アルミニウム材型番５０５２）を、濃度が１０ｇ／Ｌの黒色染料「ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ」で上記と同様の条件（２５℃、５分間）において直接染色して得られたものである。その空試料の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定した。本実施例で使用される陽極アルミニウム試験片の酸化膜厚は約１８μｍである。実験結果は表４に示される。
【００８６】
【表４】
2016138331.tif 000007
【００８７】
表４の結果によると、異なる第２の活性成分の使用は、緩染効果に一定の影響を与える。組成ＡはΔＥが比較的大きく活性度がより低いことから、スルファミン酸はベンゼンスルホン酸ナトリウムより優れる緩染効果を持つことを示す。一方、第２の活性成分がスルファミン酸である場合、その添加量を微調整しても緩染効果に大きな影響を与えない。
【００８８】
＜実施例７＞
本実施例は、染色予備処理が異なる種類の染料に適用される場合の均染、緩染効果を調査した。
【００８９】
陽極アルミニウム均染緩染処理プロセスは、下記のステップ（１）〜（３）を含む。
【００９０】
（１）型番が５０５２のアルミニウム材試験片４枚を陽極酸化して水で洗浄した後、それぞれ本発明の実施例２で調製される濃度６ｇ／Ｌの陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液（２５℃）に５分間浸漬し、その後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。ここで、アルミニウム材試験片の陽極酸化時間は２０分間であり、酸化膜厚は約１５μｍである。
【００９１】
（２）続いて、処理されたアルミニウムシートをそれぞれ赤色、黄色、青色、黒色染料の染料槽に投入して５分間染色した後、アルミニウムシートを取り出して洗浄した。ここで、使用される染料は、奥野製薬工業株式会社製の染料であり、濃度が１０ｇ／Ｌである。染料槽の温度は２５℃に調整される。
【００９２】
（３）最後に、洗浄したアルミニウムシートに対して、染色及び封孔処理を行った。
【００９３】
同時に、本実施例の陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液で染色予備処理されない酸化アルミニウムシートを空試料として試験を行った。
【００９４】
染色した完成品の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定した。実験結果は表５に示される。表５における「空白」とは、空試料（合計４枚、異なる染料にそれぞれ対応する）のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料であり、４種類の染料（赤／黄／青／黒）のいずれかで染色された後、その色差、活性度などを測定した。
【００９５】
【表５】
2016138331.tif 000008
【００９６】
表５の結果によると、均染緩染助剤の組成は、４種類の色の染料による陽極アルミニウム試験片の染色に緩染効果がある。しかしながら、均染緩染助剤の使用濃度が６ｇ／Ｌである場合、染料の種類によって活性度の減少量が異なることから、色によって緩染効果が異なることを示す。そのうち、黒色顔料（ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ）の活性度が最も低いので、均染緩染助剤の黒色顔料に対する緩染効果は最も明らかであることを示す。
【００９７】
＜実施例８＞
本実施例は、陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液により異なるｐＨで行う染色仕上げ予備処理の染色への影響を調査した。
【００９８】
本発明の実施例１で調製された陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を、濃度６ｇ／Ｌと１５ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）の処理液になるように希釈した。希釈された処理液のｐＨをそれぞれ１．５と２．５に調整した後、２５℃で陽極酸化されたアルミニウムシート（型番５０５２、酸化膜厚約１５μｍ）を上記処理液に５分間浸漬し、その後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。続いて、アルミニウムシートを濃度１０ｇ／Ｌの黒色染料（ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ）に浸漬し、上記と同様な条件（５５℃、１５分間染色）で染色した。最後に、完成品の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定した。実験結果は表６に示される。表６における「空白」とは、空試料のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料であり、染色された後、その色差、活性度などを測定した。
【００９９】
【表６】
2016138331.tif 000009
【０１００】
表６の結果によると、処理液のｐＨ値は染色に大きな影響を与える。ｐＨが１．５である場合、処理液の濃度（６ｇ／Ｌ又は１５ｇ／Ｌ）を問わず、活性度が４０％〜４４％程度まで低下するが、ｐＨが２．５まで増大すると、両濃度の処理液は、いずれも活性度が２６％〜２８％程度まで低下するので、緩染効果が類似する。その結果によると、ｐＨが比較的高い場合、均染緩染助剤の緩染効果はより明らかであることを示す。
【０１０１】
＜実施例９＞
本実施例は、陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液により異なる浸漬時間で陽極アルミニウムワークに対して行う染色仕上げ予備処理の染色への影響を調査した。
【０１０２】
本発明の実施例１で調製された陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を濃度６ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）の処理液になるように希釈した。希釈された処理液のｐＨを２．０に調整した後、４５℃で陽極酸化されたアルミニウムシート（品番５０５２、酸化膜厚約１５μｍ）を上記処理液にそれぞれ２分間、５分間、８分間浸漬し、その後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。続いて、アルミニウムシートを濃度１０ｇ／Ｌの黒色染料（ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ）に浸漬し、上記と同様な条件（５５℃、１５分間染色）で染色した。最後に、完成品の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定した。実験結果は表７に示される。表７における「空白」とは、空試料のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料であり、染色された後、その色差、活性度などを測定した。
【０１０３】
【表７】
2016138331.tif 000010
【０１０４】
表７の結果によると、浸漬時間の増加とともにΔＥが大きくなるが、活性度が小さくなることから、均染緩染助剤に浸漬される時間が長いほど、染色予備処理による陽極酸化されたアルミニウムシートの緩染効果が強くなることを示す。
【０１０５】
＜実施例１０＞
本実施例は、陽極アルミニウム均染緩染助剤の処理液により異なる温度で行う染色仕上げ予備処理の染色への影響を調査した。
【０１０６】
本発明の実施例１で調製された陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を濃度１５ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）の処理液になるように希釈した。希釈された処理液のｐＨを２．０に調整した後、それぞれ２５℃、４５℃の温度で、陽極酸化されたアルミニウムシート（型番５０５２、酸化膜厚約１５μｍ）を上記処理液にそれぞれ５分間浸漬し、その後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。続いて、アルミニウムシートを濃度１０ｇ／Ｌの黒色染料（ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ４１５ＡＮ）に浸漬し、上記と同様な条件（５５℃、１５分間染色）で染色した。最後に、完成品の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定した。実験結果は表８に示される。表８における「空白」とは、空試料のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料であり、染色された後、その色差、活性度などを測定した。
【０１０７】
【表８】
2016138331.tif 000011
【０１０８】
表８の結果によると、他の条件を変更しない場合、温度の増加とともにΔＥが大きくなるが、活性度が小さくなることから、均染緩染助剤の処理液の温度が高いほど、染色仕上げ予備処理による陽極酸化されたアルミニウムシートの緩染効果が強くなることを示す。
【０１０９】
＜実施例１１＞
陽極酸化の過程中に、アルミニウム製品の表面に電流密度分布の不均一により陽極酸化膜厚の違いを生じさせる場合が多い。陽極酸化膜厚の違いによって染色時に引き起こる色差は大きすぎると表面ムラを発生させる。均染緩染助剤による染色仕上げ加工は、この問題を良好に解決することができる。
【０１１０】
実施例１で調製された均染緩染助剤の粉末製剤を、濃度０ｇ／Ｌ〜１５ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）の処理液になるように希釈した。上記と同様の操作条件（２５℃で５分間浸漬する）において、陽極アルミニウム試験片（アルミニウム材品番５０５２、酸化膜厚５μｍ〜２０μｍ）に対して染色予備処理を行った後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。続いて、アルミニウムシートを２つの濃度（０．５ｇ／Ｌ、２ｇ／Ｌ）の黒色染料（ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＧＢＬＨ  ４１３）に浸漬し、上記と同様な条件（２５℃、ｐＨ５．０）で染色した。染色時間の長さは、各試料に対して均染緩染助剤による染色仕上げ加工の有無、及び処理液の濃度に依存するので、各製品に対して均染緩染助剤による染色仕上げ加工を行うか否かにを問わず、なるべく染色後で色の濃淡に大差がないようにする。例えば、均染緩染助剤で予備処理されない試料は深く染色しやすいため、染色時間を短く（６分間３０秒〜８分間）制御する必要がある一方、均染緩染助剤で予備処理された試料は同程度の濃淡に染色するために必要な時間が長いため、実験で比較的長い染色時間（９分間〜１１分間）で染色する必要がある。最後に、完成品の色調Ｌａｂ値及び色差ΔＥを測定した。色差ΔＥは酸化膜厚１０μｍのＬａｂ値を基準とする。また、異なる濃度の均染緩染助剤で処理された陽極アルミニウム試料の間の標準偏差、及び均染緩染助剤で処理されない陽極アルミニウム試料の間の標準偏差σを計算した。標準偏差σの計算式は下記に示される。
【式３】
【０１１１】
2016138331.tif 000012
【０１１２】
式中、μは下記のように計算される。
【式４】
【０１１３】
2016138331.tif 000013
【０１１４】
実験結果は表９に示される。表９における「０ｇ／Ｌ」とは、空試料（合計８枚、異なる酸化膜厚及び染色時間にそれぞれ対応する）のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた異なる膜厚の４枚の陽極アルミニウム試料であり、２つの濃度（それぞれ０．５ｇ／Ｌ、２ｇ／Ｌ）の黒色染料で染色された後、色差などを測定した。
【０１１５】
【表９】
2016138331.tif 000014
【０１１６】
表９の結果によると、染色時に染料の濃度（０．５ｇ／Ｌ又は２ｇ／Ｌ）を問わず、均染緩染助剤で染色予備処理された試料は、酸化膜厚５μｍ、１５μｍ、２０μｍの試料と膜厚１０μｍの試料との間の色差ΔＥが比較的小さく、標準偏差の数値も同じ傾向に沿うから、均染緩染助剤が均一に染色させる効果を有することが証明される。全体のデータから見ると、均染緩染助剤の濃度が１５ｇ／Ｌである場合の色差は、濃度が６ｇ／Ｌである場合の色差より小さいので、均染緩染助剤の濃度が６ｇ／Ｌから１５ｇ／Ｌまで増加すると、さらなる均一な染色に有利であることが示される。
【０１１７】
＜実施例１２＞
本実施例は、均染緩染助剤による染色予備処理が均一な染色に対する効果を調査した。実施例１で調製された均染緩染助剤の粉末製剤を濃度６ｇ／Ｌと１５ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）の処理液になるように希釈した。希釈された処理液のｐＨを２．０に調整した後、それぞれ異なる温度（２５℃、４５℃）条件で、アルミニウムシート（型番５０５２、酸化膜厚１０．６μｍ〜１１．２μｍ）を上記溶液に５分間浸漬し、その後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。続いて、アルミニウムシートを濃度０．５ｇ／Ｌの黒色染料（ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＧＢＬＨ  ４１３黒色染料）に浸漬し、上記と同様な条件（２５℃、８分間染色、ｐＨ５．０）で染色した。最後に、完成品に対して５点（試料の４つの角及び中間点）の色調Ｌａｂ値、及び色差ΔＥを測定した。色差ΔＥは中間点のＬａｂ値を基準とする。実験結果は表１０に示される。表１０における「空白」とは、空試料のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料であり、染色された後、色差などを測定した。
【０１１８】
【表１０】
2016138331.tif 000015
【０１１９】
表１０の結果によると、均染緩染助剤の濃度（６ｇ／Ｌ又は１５ｇ／Ｌ）を問わず、均染緩染助剤で染色予備処理された試料は、４つの角と中間点との色差ΔＥが空試料より小さいことから、均染緩染助剤がそれに対応する条件で均一に染色させる効果を有することが証明される。全体のデータから見ると、均染緩染助剤の濃度が１５ｇ／Ｌである場合の色差ΔＥは濃度が６ｇ／Ｌである場合の色差ΔＥよりやや小さいので、均染緩染助剤の濃度が６ｇ／Ｌから１５ｇ／Ｌまで増加すると、さらなる均一な染色に有利であることが示される。
【０１２０】
＜実施例１３＞
本実施例は、均染緩染助剤による染色予備処理が異なる品番のアルミニウム材に対する効果を調査した。
【０１２１】
実施例１で調製された均染緩染助剤の粉末製剤を濃度６ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）の処理液になるように希釈した。上記と同様の操作条件、すなわち、２５℃で５分間浸漬する条件において、陽極アルミニウム試験片（アルミニウム材品番７０１８、酸化膜厚約１５μｍ）に対して染色予備処理を行った後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。続いて、アルミニウムシートを黒色染料（ＴＡＣ  Ｂｌａｃｋ  ＳＬＨ  ４１５ＡＮ、１０ｇ／Ｌ）に浸漬し、一定の条件（５５℃、１５ｍｉｎ）で染色した。さらに、完成品の色調Ｌａｂ値及び染色活性度を測定して、測定結果を均染緩染助剤で染色予備処理されない試料（空試料）と比較した。実験結果は表１１に示される。表１１における「空白」とは、空試料のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料（アルミニウム材品番７０１８）であり、染色後、その色差を測定した。
【０１２２】
【表１１】
2016138331.tif 000016
【０１２３】
表１１の結果によると、均染緩染助剤で染色予備処理された試料は、色差ΔＥ及び活性度が低くなるので、品番７０１８のアルミニウムシートに対しても同様に緩染効果を有することが示され、陽極アルミニウム均染緩染助剤が異なる品番のアルミニウム材に適用できることを証明した。
【０１２４】
＜実施例１４＞
本実施例は、均染緩染助剤による染色予備処理が異なる膜厚の陽極酸化アルミニウムシートに適用される場合、日光照射（日照）された後、色の変化を調査した。
【０１２５】
実施例１で調製された陽極アルミニウム均染緩染助剤の粉末製剤を、濃度６ｇ／Ｌと１５ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）の処理液になるように希釈した。陽極酸化されたアルミニウムシート（アルミニウム材品番５０５２、膜厚それぞれ５μｍと１０μｍ）を、上記と同様の操作条件、すなわち、２５℃で上記処理液に５分間浸漬した後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。続いて、アルミニウムシートを赤色染料（ＴＡＣ  Ｒｅｄ  ＢＬＨ１０２、１０ｇ／Ｌ）に浸漬し、一定の条件（２５℃、５ｍｉｎ）で染色した。さらに、完成品の色調Ｌａｂ値を測定した。染色したアルミニウムシートを光退色試験機（アトラス社製、Ａｔｌａｓ  Ｓｕｎｔｅｓｔ  ＣＰＳ＋）で照射して、一定の時間間隔で光退色試験機から取り出して色調Ｌａｂ値を調査した。同時に、日光照射前後の色差を比較した。実験結果は表１２に示される。表１２における「空白」とは、空試料（合計２枚、異なる酸化膜厚にそれぞれ対応する）のことを指す。空試料は、均染緩染助剤溶液に浸漬されない以外に、他の実験プロセスが同様に行われた陽極アルミニウム試料であり、日光照射後の色差などを測定した。
【０１２６】
【表１２】
2016138331.tif 000017
【０１２７】
表１２の結果によると、２つの濃度の均染緩染助剤の処理液で予備処理されたアルミニウムシートは、陽極膜厚が５μｍ又は１０μｍのいずれを問わず、染色して日光照射５か月後、均染緩染助剤で予備処理されない試料（空試料）と比較して、色差ΔＥに差を示さないので、染色仕上げ加工を行った試料は、色の変化が空試料と比較して大した差はなかったことが分かった。
【０１２８】
＜実施例１５＞
本実施例は、陽極アルミニウム均染緩染助剤による染色予備処理が陽極酸化アルミニウム表面の自由エネルギーに対する効果を調査した。
【０１２９】
実施例１で調製された均染緩染助剤の粉末製剤を、濃度６ｇ／Ｌと１５ｇ／Ｌ（第１の活性成分の濃度を基準とする）の処理液になるように希釈した。陽極酸化されたアルミニウムシート（アルミニウム材型番５０５２、酸化膜厚約１５μｍ）を、上記と同様の操作条件、すなわち、２５℃で上記処理液に５分間浸漬した後、処理液から取り出して脱イオン水で洗浄した。その後、室温で３０分間自然乾燥した後、陽極アルミニウム表面の接触角を測定した。実験結果は表１３に示される。表１３における「空白」とは、空試料のことを指す。空試料は、同様の温度及び浸漬時間などの条件で、均染緩染助剤を含有しない脱イオン水に浸漬された試料であり、その後、接触角を測定した。
【０１３０】
【表１３】
2016138331.tif 000018
【０１３１】
なお、接触角が大きいほど、表面の自由エネルギーが低くなる。表１３の結果によると、均染緩染助剤で染色予備処理されたアルミニウムシートは、均染緩染助剤の濃度が６ｇ／Ｌ又は１５ｇ／Ｌのいずれを問わず、アルミニウムシート表面の接触角を増大する効果を有することが示され、均染緩染助剤がアルミニウムシート表面の自由エネルギーを低下させ、他の物質をアルミニウムシート表面に吸着しにくくなり得ることが証明される。これは、均染緩染助剤が緩染効果を発揮する根本原因であると考えられる。
【０１３２】
本発明に係る陽極アルミニウム均染緩染助剤及びその処理液、並びに陽極アルミニウム均染緩染処理プロセスは、緩染効果を有し、陽極アルミニウム酸化膜厚（陽極アルミニウム膜の厚さが薄すぎると製品の機械的強度が不十分になりやすい）、又は染色時間（染色時間が短すぎると染色が不均一になりやすい）を減少させる必要がない。当該助剤で処理されたアルミニウム製品は、異なるバッチの製品間の色差が小さいとともに、アルミニウム製品表面の複雑な構造に起因する酸化膜厚の相違により染色ムラ又は不均一を引き起こさず、均一な染色の効果を達成することができる。また、当該助剤が無リン組成であり、染色後の封孔への影響がないので、従来の陽極アルミニウムプロセスに適用でき、各種類及び品番のアルミニウム材にも適用できる。また、当該助剤を使用した後、アルミニウム製品の日光照射による退色は、処理されない陽極アルミニウム製品と比較して、大した差はなかった。