專利名稱：鎂材的著色方法以及利用該方法著色的鎂材制殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及筆記本PC機箱體等的構(gòu)成材料中使用的鎂或鎂合金(以下，包括這二者，記為“鎂材”)的著色方法以及利用該著色方法著色的鎂材制殼體。
背景技術(shù)：
近年，筆記本PC機等電氣、電子機械中，根據(jù)輕質(zhì)化及薄型化的觀點，多采用鎂材殼體。特別是B5型號以下的移動型筆記本PC機中這種趨勢很明顯。圖7表示的是由鎂材制成的便攜式設(shè)備殼體的一例。具體來說，是筆記本PC機殼體中的LCD蓋。鎂材因散熱性好，用于筆記本PC機的殼體構(gòu)成材料時，不僅對制品的輕質(zhì)化及薄型化有益，對處理CPU乃至MPU的高速化所伴隨的發(fā)熱問題也是合適的。
鎂材即鎂或鎂合金有容易在空氣中氧化的性質(zhì)。因此，作為設(shè)備殼體使用時，為了實用，對鎂材的表面進(jìn)行某種處理，使其具有耐腐蝕性是必要的。
化成處理是已知的賦予這種耐腐蝕性的一種方法，在化成處理中，通過把鎂材浸漬于指定的試液中，在材料表面形成涂層。但是，化成處理是利用鎂或鎂合金表面的自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)，控制膜的厚度方面缺少自由度。另外，涂層具有形成較薄的傾向。因此，僅靠這種化成處理涂層很難使鎂材表面的耐腐蝕性充分提高。
另一方面，作為形成比化成處理更厚涂層的表面處理技術(shù)，已知的是陽極氧化處理。例如特開平11-256394號公報公開了陽極氧化鋁材表面的方法，為了提高鎂材的耐腐蝕性也采用了這種陽極氧化技術(shù)。但是，鎂材用這種以往的方法陽極氧化處理后，在鎂材的表面形成呈黑色、綠色或褐色的氧化膜，這些膜一般是深色。因此，為給經(jīng)過氧化處理的鎂材實施設(shè)計性強的色彩，必須向氧化膜上實施不受該氧化膜有的深色調(diào)的影響的有機涂裝。
然而，實施有機涂裝的鎂材制品在回收再利用過程中，直接高溫加熱時，涂層燃燒產(chǎn)生有機類有毒氣體。鎂材上氧化膜呈現(xiàn)的顏色越深，有機涂層的厚度越厚，涂膜越厚，氣體產(chǎn)生的越多。為了避免這種不良現(xiàn)象，必須在制品在回收再利用過程中應(yīng)用溶劑或濕噴法處理，使有機涂膜脫落，這又帶來作業(yè)環(huán)境惡化及作業(yè)工序增多的問題。另外，有機涂層由于涂膜的膜質(zhì)劣化，容易從材料表面脫落，這樣的脫落在制品的設(shè)計上不被優(yōu)選。

發(fā)明內(nèi)容
基于這種狀況，本發(fā)明以解決乃至減輕這些現(xiàn)有問題為課題，對鎂材的陽極氧化膜不采用涂料進(jìn)行涂裝處理，提供一種能對鎂材進(jìn)行良好的著色、抑制色彩的脫落的著色方法以及利用這種方法著色的鎂材殼體。
根據(jù)本發(fā)明的第1個側(cè)面，提供鎂材的著色方法，該方法特征在于，包括通過對鎂制或鎂合金制的基材表面進(jìn)行陽極氧化處理而在基材表面設(shè)置陽極氧化膜的陽極氧化工序，對陽極氧化膜實施無涂裝著色。
通過這種構(gòu)成，不必用涂料涂裝處理即可對鎂材的陽極氧化膜進(jìn)行良好的著色處理。因此，鎂材制品的回收再利用過程中，制品制造時進(jìn)行涂裝處理時產(chǎn)生的作業(yè)環(huán)境惡化和作業(yè)工序數(shù)增加的這些前述現(xiàn)有的問題得到了避免，另外，著色時不用涂料，避免了鎂材表面涂膜的脫落。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，在陽極氧化工序中陽極氧化處理時使用含有顏料的電解液，通過設(shè)計吸附該顏料的陽極氧化膜，達(dá)到無涂裝著色。這樣的構(gòu)成，在陽極氧化處理的同時可對鎂材進(jìn)行著色，因此，使鎂材制品制造中的作業(yè)效率提高成為可能。另外，可以通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)電解液中懸浮顏料的種類和用量，得到多彩的著色效果。
顏料優(yōu)選無機顏料，特別是珠光顏料?；蛘哳伭鲜怯萌玖蠈μ畛漕伭先旧纳眍伭稀Ｍㄟ^使用這樣的顏料達(dá)到無涂裝著色，鎂材制品在回收再利用過程中，制品制造時涂裝處理時產(chǎn)生的作業(yè)環(huán)境惡化及作業(yè)工序增加的前述問題得到了避免。另外，顏料的平均粒徑優(yōu)選5nm～50μm，更優(yōu)選在5nm～500nm的范圍，優(yōu)選顏料是微粒子的程度，這樣能致密地對陽極氧化膜著色。
本發(fā)明其他的優(yōu)選實施方式中，該著色方法還包括對陽極氧化膜表面的活化處理的活化工序、對活化的陽極氧化膜表面用染料染色達(dá)到無涂裝著色的染色工序。通過這樣的構(gòu)成，活化處理使陽極氧化膜的表面對染料的染色作用的感受性提高，通過染色工序?qū)@種活化后的氧化膜表面進(jìn)行染色。利用染色的這種無涂裝著色，能高效且良好地對鎂材著色。
活化工序中優(yōu)選用絡(luò)合劑或焦磷酸鹽處理陽極氧化膜的表面，使該陽極氧化膜的表面粗糙?；蛘?，活化工序中優(yōu)選用含有氨基的硅烷類偶合劑處理陽極氧化膜的表面，對該陽極氧化膜的表面進(jìn)行化學(xué)改性。通過這種表面粗化或化學(xué)改性，可以對陽極氧化膜的表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕罨?br> 本發(fā)明中陽極氧化處理使用的電解液優(yōu)選自鋁酸鈉、偏硅酸鈉和硅酸鈉。這樣可以形成白色的陽極氧化膜。因為顏料、染料的色調(diào)鮮明，優(yōu)選白色的陽極氧化膜。
更優(yōu)選包括對實施無噴涂著色的陽極氧化膜利用無機涂布劑進(jìn)行透明涂布的工序。這樣使陽極氧化膜上形成透明涂層，可謀求保護(hù)陽極氧化膜并使陽極氧化膜的表面有光澤，而且使陽極氧化膜得到封孔處理。
根據(jù)本發(fā)明的第2個側(cè)面，提供利用具有與第1個側(cè)面相關(guān)的前述任一構(gòu)成的鎂材的著色方法著色的鎂材制殼體。上述本發(fā)明的第2個側(cè)面達(dá)到與上述第1個側(cè)面同樣的效果。因此，可以得到以所期望的濃度色調(diào)進(jìn)行良好著色的便攜式的各殼體等鎂材制殼體。


圖1表示本發(fā)明第1種實施方式的鎂材著色方法的流程圖。
圖2表示陽極氧化處理裝置的模式圖。
圖3表示本發(fā)明第2種實施方式的鎂材著色方法的流程圖。
圖4表示實施例3～12及比較例1、2的染色情況。
圖5表示實施例13～16的染色情況。
圖6表示實施例17～26及比較例3～12的染色情況。
圖7表示鎂材制造的便攜式設(shè)備殼體的一例。
符號的說明S11、S21脫脂工序S12、S22第1水洗工序S13、S23陽極氧化工序S14、S24第2水洗工序S15吹氮工序S16涂布工序S17焙燒工序S25活化工序S26第3水洗工序S27染色工序具體實施方式
圖1是本發(fā)明第1種實施方式的鎂材著色方法的流程圖。本實施方式包括脫脂工序S11、第1水洗工序S12、陽極氧化工序S13、第2水洗工序S14、吹氮工序S15、涂布工序S16和焙燒工序S17。
本發(fā)明用的基材是鎂制或鎂合金制基材，作為鎂合金，可用例如Mg-Al合金、Mg-Al-Zn合金、Mg-Al-Mn合金、Mg-Zn-Zr合金、Mg-稀土元素合金、Mg-Zn-稀土元素合金等。更具體地可使用例如AZ91D合金、AZ31合金、AZ61合金、AM60合金、AM120合金等。用這些鎂材制作成如圖7所示的規(guī)定的成形體后，進(jìn)行著色。
對本實施方式的著色對象基材，首先，經(jīng)脫脂工序S11進(jìn)行脫脂處理。脫脂處理通過把基材先后浸漬在丙酮及堿性處理劑中進(jìn)行。作為堿性處理劑可以使用如碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀等?；蛘撸部梢酝ㄟ^將基材表面用表面活性劑處理進(jìn)行脫脂處理。表面活性劑可以用例如十二烷基苯磺酸鈉等。
其次，第1水洗工序S12中，將經(jīng)過前述脫脂工序S11的基材用流水充分洗凈，除去脫脂處理時使用的試劑。
接下來，陽極氧化工序S13中，對基材表面進(jìn)行陽極氧化處理。陽極氧化處理使用的電解液含有氧化膜形成用的種種試劑及著色用的顏料。作為氧化膜的形成試劑，采用例如鋁酸鈉、偏硅酸鈉、硅酸鈉等可以很好的形成白色陽極氧化膜的試劑。作為顏料，優(yōu)選珠光顏料等無機顏料或者色淀顏料。色淀顏料是用染料將例如氫氧化鋁、氧化鈦等所謂的填充顏料染色得到的顏料。顏料也可以用紅色氧化鐵(Fe2O3)，朱(HgS)、鎘紅(CdS或CdSe)、黃鉛(PdCrO4)、群青(2Al2Na4Si3O10S4)、鈷藍(lán)(CoO·nAl2O3)、鈷紫(Co3(PO4)2)、碳黑等無機顏料。應(yīng)用這種無機顏料著色的鎂材制品回收再利用過程中燃燒幾乎不產(chǎn)生有機類有毒氣體，作為環(huán)保型的鎂材制品是特別優(yōu)選的。另外，本實施方式中顏料粒子的平均粒徑是5nm～500nm。電解液含有這些成分，用于在電解時產(chǎn)生火花放電。
圖2是陽極氧化處理裝置的模式圖。電源1的一端電連接在需要著色的基材2上，另一端電連接在不銹鋼電極或碳電極3上，它們作為一對電極浸漬在前述電解液4中，在該電極間加交流電壓。這時電流的密度在0.5～5A/dm2的范圍。電流密度過小時，不易生成火花放電，過大，會使陽極氧化膜的表面粗糙。電解液的溫度在15～60℃的范圍內(nèi)。15℃以下，氧化膜的形成速度有顯著降低的趨勢，60℃以上，形成的膜的表面有過于粗糙的趨勢。另外，為了使電解液中的顏料分散均一，利用如電磁式攪拌器5攪拌電解液。陽極氧化處理過程中，基材電極是陽極時，在基材表面產(chǎn)生火花放電，在基材表面逐漸形成陽極氧化膜。此時，陽極氧化膜吸附電解液中分散的顏料逐漸成長，所以在基材上形成陽極氧化膜的同時也被著色。這樣，通過本實施方式形成厚5～20μm的陽極氧化膜。
接下來，第2水洗工序S14過程中用流水充分洗凈經(jīng)過前述陽極氧化工序S13的基材，除去基材上附著的電解液。接下來，吹氮工序S15過程中對基材噴氮氣，使基材上附著的水分飛散乃至蒸發(fā)。
接下來，涂布工序S16過程中在基材的陽極氧化膜上設(shè)置涂層。具體地說，利用旋涂、浸涂、刮涂、輥涂等手段將液體涂布劑涂布在基材的陽極氧化膜的表面上。作為涂層的構(gòu)成材料，可以使用市售的無機類涂布劑、利用溶膠凝膠法可以固化的金屬氧化物溶膠等。
接下來，焙燒工序S17過程中使涂層硬化。具體地說，像前述那樣將涂有涂布劑的基材置于室溫下靜置約10分鐘后，于加熱至120℃的烘箱中放置30-60分鐘，使陽極氧化膜上的涂層硬化。這樣通過設(shè)置涂層，使已著色的陽極氧化膜有光澤且色調(diào)鮮明的同時，也可以對陽極氧化膜進(jìn)行物理保護(hù)。但是，本發(fā)明中不需要涂層時，涂布工序S16及焙燒工序S17都不必進(jìn)行。
按照本實施方式的鎂材的著色方法，在陽極氧化處理過程中，原本白色的陽極氧化膜逐漸吸附顏料在鎂材表面生長形成。這樣因為在陽極氧化膜上實施無涂裝著色，鎂材制品的回收再利用過程中，避免了制品制造時涂裝處理情況下產(chǎn)生的作業(yè)環(huán)境惡化及作業(yè)工序數(shù)增加的前述的現(xiàn)有問題。另外，因為著色時沒有使用涂料，避免了鎂材表面的涂膜的脫落。
圖3是本發(fā)明的第2種實施方式的鎂材的著色方法的流程圖。本實施過程包括脫脂工序S21、第1水洗工序S22、陽極氧化工序S23、第2水洗工序S24、活化工序S25、第3水洗工序S26和染色工序S27。
本實施方式中對著色對象的鎂制或鎂合金制的基材首先先后進(jìn)行脫脂工序S21和第1水洗工序S22。具體的方法及使用的試劑等與前述第一種實施方式的脫脂工序S11及第1水洗工序S12所述的相同。
接下來，在陽極氧化工序S23中對基材表面進(jìn)行陽極氧化處理。陽極氧化處理使用的電解液含有氧化膜形成用的各種試劑。氧化膜形成試劑使用能很好地形成白色陽極氧化膜的例如鋁酸鈉、偏硅酸鈉、硅酸鈉等試劑。為使電解時發(fā)生火花放電，調(diào)制含有這些成分的電解液。用這樣的電解液，如圖2所示，電源1的陽極端與要著色的基材2電連接，陰極端與不銹鋼電極或碳電極3電連接，它們作為一對電極浸漬在前述電解液4中，在該電極間加直流電壓，進(jìn)行恒定電流電解。此時，電流的密度為1～8A/dm2的范圍，電解液溫度在15～60℃的范圍。另外，利用電磁式攪拌器5攪拌電解液。陽極氧化處理過程中，基材電極是陽極時，在基材表面產(chǎn)生火花放電，在基材表面逐漸形成陽極氧化膜。這樣通過本實施方式形成厚5～10μm的陽極氧化膜。
接下來，第2水洗工序S24用流水將經(jīng)過前述陽極氧化工序S23的基材充分洗凈，除去基材上附著的電解液。
接下來，活化工序S25中，為了提高染料引起的染色作用的感受性，對基材的陽極氧化膜表面活化處理。作為謀求陽極氧化膜的活化的手段，可采用通過浸漬在含EDTA等絡(luò)合劑或焦磷酸鹽的水溶液中，使陽極氧化膜表面粗糙化的方法，或者浸漬在含硅烷類偶合劑的水溶液中，對陽極氧化膜表面進(jìn)行化學(xué)改性。硅烷類偶合劑可以用例如含氨基的硅烷類偶合劑。
接下來，第3水洗工序S26中，用流水將經(jīng)前述活化工序S25的基材充分洗凈，除去基材上的活化處理液。此后，干燥基材。另外，前述活化工序S25使用偶合劑時，為了不進(jìn)行偶合劑處理后的干燥工序，也可以在處理液中加入如甲醇、乙醇、異丙醇等醇類。醇類的添加量優(yōu)選10～50％的范圍。如果處理液中存在過量醇，會干燥過快而產(chǎn)生染色不均。
接下來，染色工序S27中，將已形成白色陽極氧化膜的基材浸漬在含有所希望的染料的染色液中，對基材進(jìn)行染色。染料可以是例如偶氮染料、蒽醌染料、靛藍(lán)類染料、酞菁染料、硫化染料、三苯基甲烷染料、Pyrazolone染料、茋染料、二苯基甲烷染料、呫噸染料、茜素染料、吖啶染料、吖嗪染料、噁嗪染料、噻嗪染料、噻唑染料、次甲基染料、硝基染料、亞硝基染料等染料。染色液制成含所用染料0.1～5g/L濃度的水溶液，用緩沖液調(diào)pH至5～6。
染色時，首先將染色液加熱到50～60℃，維持此溫度。然后，將形成陽極氧化膜的基材浸漬在該染色液中10～30分鐘。然后將基材從染色液中取出，用流水將染色液洗掉。此后，吹氮氣，烘箱中干燥。烘箱內(nèi)的溫度為120～150℃，干燥時間優(yōu)選30～60分鐘。如此處理，根據(jù)所使用的染料的不同，可以使用鎂或鎂合金制得的基材的陽極氧化膜呈任意的色彩。
本實施方式與第1種實施方式同樣，也可以進(jìn)行涂布工序及其后的焙燒工序，在陽極氧化膜上形成涂層。通過設(shè)置涂層，使已著色的陽極氧化膜有光澤、色調(diào)鮮明，同時也可以對陽極氧化膜進(jìn)行物理保護(hù)。
按照本實施方式的鎂材的著色方法，通過陽極氧化處理形成的陽極氧化膜活化后，對陽極氧化膜進(jìn)行染色。因此，鎂材制品在回收再利用過程中，可避免制品制造時涂裝處理產(chǎn)生的作業(yè)環(huán)境惡化及作業(yè)工序數(shù)增加的前述現(xiàn)有問題。另外，因為著色時沒有使用涂料，可避免鎂材表面的涂膜的脫落。
實施例本發(fā)明的實施例與比較例一并記錄如下。實施例1～2是第1種實施方式的實施例，實施例3～26是第2種實施方式的實施例。
實施例1<電解液的配制>
配制含有鋁酸鈉(關(guān)東化學(xué)制)100g/L、珠光顏料(商品名Iriodin Blue WII，Merck制)10％、pH13.6的電解液。
<著色工序>
作為經(jīng)過脫脂工序、第1水洗工序的基材，將AZ31合金板(東洋マ一ク制，70mm×20mm×1.5mm)浸漬在前述電解液中，圖2的裝置構(gòu)成中，該AZ31合金板與不銹鋼(SUS-304)板作為一對電極，電解液用電磁式攪拌器于400rpm下攪拌，在4A/dm2電流密度下，交流電解10分鐘。此時電解液的溫度維持在30℃。然后，從電解液中取出基材，用流水進(jìn)行第2水洗工序。再經(jīng)過吹氮氣，干燥基材。這樣，通過對顏料的吸入，得到具有著色成綠色的陽極氧化膜的AZ31合金板。
實施例2
<電解液的配制>
配制含偏硅酸鈉(和光純藥工業(yè)制)200g/L、珠光顏料(商品名Iriodin 153WII Merck制)10％、pH13的電解液。
<著色工序>
作為經(jīng)過脫脂工序、第1水洗工序的基材，將AZ31合金板(東洋マ一ク制，70mm×20mm×1.5mm)浸漬在前述電解液中，圖2的裝置構(gòu)成中，該AZ31合金板與不銹鋼(SUS-304)板作為一對電極，在4A/dm2電流密度下，交流電解10分鐘。此時電解液的溫度維持在30℃。然后，從電解液中取出基材，用流水進(jìn)行第2水洗工序。再經(jīng)過吹氮氣，干燥基材。然后，將基材浸漬在無機涂布劑ヒ一トレスガラス(商品名GS-600-1 type BC，大橋化學(xué)制)中，以3mm/秒向上拉。室溫放置30分鐘后，于加熱到120℃的烘箱中干燥60分鐘，在陽極氧化膜上焙燒成涂層。這樣，通過對顏料的吸附得到具有著色成金色的陽極氧化膜且該氧化膜上又形成涂層的AZ31合金板。
實施例3～12和比較例1、2<電解液的配制>
配制含氫氧化鉀2.9M、氟化鉀0.6M、磷酸三鈉0.1M、鋁酸鈉0.5M、錫酸鈉0.13M、pH14的水溶液。后述陽極氧化處理前向此水溶液加入二甘醇，混勻，直到最終濃度為0.14M，配制成電解液。
<著色工序>
作為實施例3～12及比較例1，2的基材，準(zhǔn)備12塊AZ31合金板(東洋マ一ク制，70mm×20mm×1.5mm)，首先，將12塊基材經(jīng)脫脂工序進(jìn)行脫脂處理，具體地說，將12塊基材浸漬在含有氫氧化鈉30g/L、氫氧化鉀30g/L的80℃水溶液中30分鐘后，經(jīng)過第1水洗工序水洗。然后，對各基材分別進(jìn)行陽極氧化工序。具體地說，如圖2所示的裝置構(gòu)成，各基材與不銹鋼(SUS-304)板作為一對電極，浸漬在前述電解液中，在1A/dm2電流密度下恒定電流電解15分鐘。各基材如圖4所示，P2、P3區(qū)域與電解液相接浸漬。此間電解液的溫度維持在25℃。經(jīng)過這樣的陽極氧化工序，形成約10μm厚的陽極氧化膜。然后，從電解液中取出基材，用流水進(jìn)行第2水洗工序。再經(jīng)過吹氮氣，干燥各個基材。
接下來是活化工序，對實施例3～12的基材進(jìn)行活化處理。比較例1，2的基材不進(jìn)行活化處理?；罨ば蛑?，將基材浸漬在含絡(luò)合劑EDTA四鈉的(同仁化學(xué)(株)制)約25℃的表面活性處理液中。各基材如圖4所示，P3區(qū)域與處理液相接浸漬。對各實施例的基材，處理液的絡(luò)合劑濃度及浸漬時間如下所述。實施例3，8的基材的絡(luò)合濃度為0.05M，浸漬時間為10分鐘，實施例4，9的基材的絡(luò)合濃度為0.05M，浸漬時間為30分鐘，實施例5，10的基材的絡(luò)合濃度為0.1M，浸漬時間為10分鐘，實施例6，11的基材的絡(luò)合濃度為0.2M，浸漬時間為10分鐘，實施例7，12的基材的絡(luò)合濃度為0.2M，浸漬時間為30分鐘。另外，如上所述，比較例1，2的基材不浸漬在表面活性處理液中。
接下來，將經(jīng)過活化工序的基材經(jīng)第3水洗工序用流水洗凈，然后干燥。接下來對實施例3～12及比較例1，2的基材進(jìn)行染色工序。具體地說，將實施例3～7及比較例1的基材在含橙色染料(商品名Sanodal Orangeクラリアント(株)制)5g/L、用醋酸銨緩沖液調(diào)至pH5.5的55℃的染色液中浸漬10分鐘。另一方面，將實施例8～12及比較例2的基材在含蘭色染料(商品名Sanodal Blue，クラリアント(株)制)3g/L、用醋酸銨緩沖液調(diào)至pH5.5的55℃的染色液中浸漬10分鐘。各基材如圖4所示，P2和P3區(qū)域與染色液相接浸漬。然后，從染色液中取出各基材，用流水沖洗30秒以上，洗凈后，吹氮氣，在加熱到130℃的烘箱中放置30分鐘，干燥。
<染色結(jié)果>
圖4表示實施例3～12及比較例1，2基材的染色狀態(tài)。各基材中P1是本色的區(qū)域，P2是對陽極氧化膜直接染色的區(qū)域，P3是陽極氧化膜經(jīng)過活化處理后染色的區(qū)域。實施例3～12的基材中，將P3區(qū)域用所希望的濃度染色。P2區(qū)域比P3區(qū)域染色薄，還有產(chǎn)生染色脫落的地方。比較例1，2的基材的染色效果不好。
實施例13～16<著色工序>
作為實施例13-16的基材，準(zhǔn)備4塊AZ31合金板(東洋マ一ク制，70mm×20mm×1.5mm)，與實施例3-12同樣進(jìn)行脫脂工序、第1水洗工序、陽極氧化工序以及第2水洗工序。然后，在活化工序中，對各基材進(jìn)行活化工序?；罨ば蛑?，將基材浸漬在含焦磷酸鉀0.11M(和光純藥工業(yè)(株)制)的表面活性處理液中。各基材如圖5所示，P3區(qū)域浸漬在處理液中。各實施例的基材的處理液溫度及浸漬時間如下所述。實施例13的基材的處理液溫度為25℃，浸漬時間為10分鐘，實施例14的基材的處理液溫度為25℃，浸漬時間為30分鐘，實施例15的基材的處理液溫度為60℃，浸漬時間為10分鐘，實施例16的基材的處理液溫度為60℃，浸漬時間為30分鐘。
然后，經(jīng)第3水洗工序用流水洗凈經(jīng)過活化工序的基材，干燥。接下來對實施例13～16的基材進(jìn)行染色工序。具體地說，實施例13～16的基材在用蘭色染料(商品名Sanodal Blue，クラリアント(株)制)3g/L、用醋酸銨緩沖液調(diào)至pH5.5的55℃的染色液中浸漬10分鐘。各基材如圖5所示，P2和P3區(qū)域與染色液接觸浸漬。從染色液中取出各基材，用流水沖洗30秒以上，洗凈后，吹氮氣，在加熱到130℃的烘箱中放置30分鐘，干燥。
<染色結(jié)果>
圖5表示實施例13～16基材的染色狀態(tài)。各基材中P1是本色的區(qū)域，P2是陽極氧化膜直接染色的區(qū)域，P3是陽極氧化膜經(jīng)過活化處理后染色的區(qū)域。各基材中，P3區(qū)域用所希望的濃度染色。P2區(qū)域比P3區(qū)域染色薄，還有染色脫落的地方。
實施例17～26及比較例3～12<著色工序>
作為實施例17～26及比較例3～12的基材，準(zhǔn)備17塊AZ31合金板(東洋マ一ク制，70mm×20mm×1.5mm)，與實施例3-12同樣對這些基材進(jìn)行脫脂工序、第1水洗工序、陽極氧化工序、以及第2水洗工序。然后，進(jìn)行活化工序，對各基材進(jìn)行活化?；罨ば蛑?，實施例17～21的基材浸漬在含有氨基的硅烷類偶合劑(商品名KBM-903，信越化學(xué)(株)制)的表面活性處理液中，實施例22～26的基材浸漬在含有其他偶合劑(商品名A-1120，日本尤尼卡(株)制)的表面活性處理液中。比較例3～7的基材浸漬在含有巰基的硅烷類偶合劑(商品名KBM-803，信越化池(株制))的表面活性處理液中。這些偶合劑是對鎂合金沒有溶解能力的堿性偶合劑。各基材全部浸漬在處理液中，25℃浸漬10秒鐘，然后，使其干燥。反復(fù)對同一基材進(jìn)行處理液浸漬和其后的干燥的工序三次。比較例8～12的基材不進(jìn)行活化處理。
然后，對實施例17～26及比較例3～12的基材進(jìn)行染色工序。具體來講，實施例17、22和比較例3、8的基材浸漬在含有偶氮染料(商品名Sanodal Orange，クラリアント(株)制)5g/L的染色液中。實施例18、23及比較例4、9的基材浸漬在含有蒽醌染料(商品名SanodalBlue，クラリアント(株)制)3g/L的染色液中。實施例19、24和比較例5、10的基材浸漬在含有次甲基染料(商品名Sanodal Yellow，クラリアント(株)制)3g/L的染色液中。實施例20、25和比較例6、11的基材浸漬在含有其他偶氮染料(商品名Aluminum Green，クラリアント(株)制)1g/L的染色液中。實施例21、26和比較例7、12的基材浸漬在含有酞菁染料(商品名Sanodal Turquoise，クラリアント(株)制)5g/L的染色液中。各染色液用醋酸銨緩沖液調(diào)pH至5.5，染色過程中維持溫度為55℃。各基材全部浸漬在染色液中。然后，各基材從染色液中取出并用流水沖洗30秒以上，洗凈后，吹氮氣，于加熱到130℃的烘箱中放置30分鐘，干燥。
<染色結(jié)果>
圖6表示實施例17～26和比較例3～12的基材染色狀態(tài)。用KBM-903的氨基硅烷類偶合劑活化處理的實施例17～21的基材，以及用A-1120的偶合劑活化處理的實施例22～26的基材得到滿意的染色效果。而KBM-803的巰基硅烷類偶合劑的活化處理的比較例3～7的基材的偶合劑涂層與染料液不相容，不能染色。另外，比較例8～12的基材與實施例17-26相比染色較淺，并且有染色脫落的地方。
綜上所述，本發(fā)明的構(gòu)成及其演變?nèi)缦隆?br> 1.一種鎂材著色方法，其特征在于，包括通過在鎂制或鎂合金制基材的表面進(jìn)行陽極氧化處理而在前述基材的表面設(shè)置陽極氧化膜的陽極氧化工序，對前述陽極氧化膜進(jìn)行無涂裝著色。
2. 1中所述的鎂材的著色方法，其中，前述陽極氧化工序中的陽極氧化處理是通過使用含有顏料的電解液、吸入該顏料從而設(shè)置前述陽極氧化膜，進(jìn)行前述無涂裝著色。
3. 2中所述的鎂材的著色方法，其中，前述顏料是無機顏料。
4. 2所述的鎂材的著色方法，其中，前述顏料是將填充顏料用染料染色的色淀顏料。
5. 1所述的鎂材的著色方法，其中，還包括對前述陽極氧化膜的表面進(jìn)行活化處理的活化工序和用染料對活化的前述陽極氧化膜的表面染色從而進(jìn)行前述無涂裝著色的染色工藝。
6. 5所述的鎂材的著色方法，其中，在前述活化工序中，通過用絡(luò)合劑或焦磷酸鹽作用于前述陽極氧化膜的表面，使該陽極氧化膜的表面粗化。
7. 5所述的鎂材的著色方法，其中，前述活化工序中，通過用含氨基的硅烷類偶合劑作用于前述陽極氧化膜的表面，對該陽極氧化膜的表面進(jìn)行化學(xué)改性。
8. 1～7的任一項所述的鎂材的著色方法，其中，在前述陽極氧化處理時使用的電解液選自鋁酸鈉、偏硅酸鈉、硅酸鈉。
9. 1～8的任一項所述的鎂材的著色方法，其中，還包括對前述無涂裝著色的前述陽極氧化膜進(jìn)行使用無機涂布劑的透明涂布的工序。
10.一種按照1～9的任一項所述的鎂材的著色方法進(jìn)行著色的便攜式設(shè)備殼體。
按照本發(fā)明，第一種實施方式中，可以在鎂及鎂合金表面形成陽極氧化膜的同時進(jìn)行著色，這樣可以減少需要著色的鎂材制品的制備工序數(shù)目。另外，不必進(jìn)行涂料的涂裝處理，因為著色時作為顏料使用的是無機顏料，陽極氧化膜和無機顏料都是無機物，所以鎂材制品的回收再利用過程中，即使直接放入溶解爐中使其燃燒，也可以控制有毒氣體的產(chǎn)生。另一方面，第2種實施方式中也不使用涂料，能控制回收再利用處理時產(chǎn)生的有害氣體，另外，由于活化的白色陽極氧化膜表面進(jìn)行染色，能合適地得到所希望的染色。
權(quán)利要求
1.一種鎂材的著色方法，其特征在于，包括通過對鎂制或鎂合金制的基材表面進(jìn)行陽極氧化處理而在前述基材表面設(shè)置陽極氧化膜的陽極氧化工序，對前述陽極氧化膜實施無涂裝著色。
2.權(quán)利要求1所述的鎂材的著色方法，其中，在前述陽極氧化工序的前述陽極氧化處理中，使用含有顏料的電解液，在吸附該顏料的同時設(shè)置前述陽極氧化膜，從而進(jìn)行前述無涂裝著色。
3.權(quán)利要求1所述的鎂材的著色方法，其中，還包括對前述陽極氧化膜的表面進(jìn)行活化處理的活化工序和用染料對活化的前述陽極氧化膜的表面染色從而進(jìn)行前述無涂裝著色的染色工序。
4.權(quán)利要求3所述的鎂材的著色方法，其中，在前述活化工序中，通過用絡(luò)合劑或焦磷酸鹽作用于前述陽極氧化膜的表面，使該陽極氧化膜的表面粗化。
5.權(quán)利要求3所述的鎂材的著色方法，其中，前述活化工序中，通過用含氨基的硅烷類偶合劑作用于前述陽極氧化膜的表面，對該陽極氧化膜的表面進(jìn)行化學(xué)改性。
6.權(quán)利要求1～5的任一項所述的鎂材的著色方法，其中，在前述陽極氧化處理時使用的電解液選自鋁酸鈉、偏硅酸鈉和硅酸鈉。
7.利用權(quán)利要求1～5的任一項所述的鎂材的著色方法進(jìn)行著色的鎂材制殼體。
全文摘要
提供一種鎂材的著色方法以及利用該方法著色的鎂材制殼體。在所述著色方法中，通過對鎂制或鎂合金制的基材表面進(jìn)行陽極氧化處理，設(shè)置陽極氧化膜，并對陽極氧化膜進(jìn)行無涂裝著色。利用這種著色方法，不需涂裝，就能良好著色，從而避免色彩剝離。
文檔編號C25D11/30GK1405362SQ0214266
公開日2003年3月26日 申請日期2002年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月17日
發(fā)明者長沼靖雄, 堤正巳 申請人:富士通株式會社