(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023072154
(43)【公開日】2023-05-24
(54)【発明の名称】アルミニウム部材及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C25D 11/12 20060101AFI20230517BHJP
C25D 11/04 20060101ALI20230517BHJP
C25D 11/06 20060101ALI20230517BHJP
C25D 11/18 20060101ALI20230517BHJP
C25D 11/20 20060101ALI20230517BHJP
【ＦＩ】
C25D11/12 Z
C25D11/04 101A
C25D11/04 302
C25D11/06 C
C25D11/18 301E
C25D11/20 304B
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021184519
(22)【出願日】2021-11-12
(71)【出願人】
【識別番号】000004743
【氏名又は名称】日本軽金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100101247
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
(72)【発明者】
【氏名】清水 さゆり
(72)【発明者】
【氏名】山口 隆幸
(57)【要約】
【課題】防汚性及び角度依存性に優れたアルミニウム部材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】アルミニウム部材１は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材１０と、基材１０の表面に設けられた陽極酸化皮膜２０とを備えている。陽極酸化皮膜２０は、複数の第１孔２４を有し、カルボキシル基を有する化合物を含む電解液で陽極酸化したカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と、基材１０とカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と接して配置され、複数の第２孔２５を有するリン酸陽極酸化皮膜２２とを含んでいる。複数の第１孔２４はアルミニウム水和物を含む封孔物４０を有している。
【選択図】図１
【解決手段】アルミニウム部材１は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材１０と、基材１０の表面に設けられた陽極酸化皮膜２０とを備えている。陽極酸化皮膜２０は、複数の第１孔２４を有し、カルボキシル基を有する化合物を含む電解液で陽極酸化したカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と、基材１０とカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と接して配置され、複数の第２孔２５を有するリン酸陽極酸化皮膜２２とを含んでいる。複数の第１孔２４はアルミニウム水和物を含む封孔物４０を有している。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材と、
前記基材の表面に設けられた陽極酸化皮膜と、
を備え、
前記陽極酸化皮膜は、
複数の第１孔を有し、カルボキシル基を有する化合物を含む電解液で陽極酸化したカルボン酸含有陽極酸化皮膜と、
前記基材と前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜との間に前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜と接して配置され、複数の第２孔を有するリン酸陽極酸化皮膜と、
を含み、
前記複数の第１孔はアルミニウム水和物を含む封孔物を有している、アルミニウム部材。
前記基材の表面に設けられた陽極酸化皮膜と、
を備え、
前記陽極酸化皮膜は、
複数の第１孔を有し、カルボキシル基を有する化合物を含む電解液で陽極酸化したカルボン酸含有陽極酸化皮膜と、
前記基材と前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜との間に前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜と接して配置され、複数の第２孔を有するリン酸陽極酸化皮膜と、
を含み、
前記複数の第１孔はアルミニウム水和物を含む封孔物を有している、アルミニウム部材。
【請求項2】
前記陽極酸化皮膜には顔料粒子が取り込まれている、請求項１に記載のアルミニウム部材。
【請求項3】
前記封孔物はニッケルをさらに含む、請求項１又は２に記載のアルミニウム部材。
【請求項4】
前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜の厚さは０．５μｍ以上２μｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のアルミニウム部材。
【請求項5】
前記リン酸陽極酸化皮膜の厚さは５μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載のアルミニウム部材。
【請求項6】
前記複数の第１孔の平均孔径は５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載のアルミニウム部材。
【請求項7】
前記複数の第２孔の平均孔径は５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載のアルミニウム部材。
【請求項8】
前記陽極酸化皮膜は前記リン酸陽極酸化皮膜と前記基材との間に前記リン酸陽極酸化皮膜及び前記基材と接して配置されたバリア層を含み、
前記バリア層の厚さは１５０ｎｍ以下である、請求項１～７のいずれか一項に記載のアルミニウム部材。
前記バリア層の厚さは１５０ｎｍ以下である、請求項１～７のいずれか一項に記載のアルミニウム部材。
【請求項9】
アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材を、カルボキシル基を有する化合物を含む第１電解液で第１陽極酸化する工程と、
前記第１陽極酸化された基材をリン酸及びリン酸塩の少なくともいずれか一方を含む第２電解液で第２陽極酸化し、複数の第１孔を有するカルボン酸含有陽極酸化皮膜と、前記基材と前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜との間に前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜と接して配置され、複数の第２孔を有するリン酸陽極酸化皮膜とを含む陽極酸化皮膜を形成する工程と、
前記複数の第１孔を、アルミニウム水和物を含む封孔物で封孔する工程と、
を含む、アルミニウム部材の製造方法。
前記第１陽極酸化された基材をリン酸及びリン酸塩の少なくともいずれか一方を含む第２電解液で第２陽極酸化し、複数の第１孔を有するカルボン酸含有陽極酸化皮膜と、前記基材と前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜との間に前記カルボン酸含有陽極酸化皮膜と接して配置され、複数の第２孔を有するリン酸陽極酸化皮膜とを含む陽極酸化皮膜を形成する工程と、
前記複数の第１孔を、アルミニウム水和物を含む封孔物で封孔する工程と、
を含む、アルミニウム部材の製造方法。
【請求項10】
第１陽極酸化された基材は、電圧が徐々に小さくなるように第２陽極酸化される、請求項９に記載のアルミニウム部材の製造方法。
【請求項11】
前記陽極酸化皮膜に顔料粒子を取り込む工程を含み、前記顔料粒子は電着法によって前記陽極酸化皮膜に取り込まれる、請求項９又は１０に記載のアルミニウム部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミニウム部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、アルミニウム及びアルミニウム合金をリン酸溶液で陽極酸化し、耐食性を向上させ、接着結合強度を維持する方法が試みられている。
【0003】
具体的には、特許文献１には、酸性水溶液でリン酸陽極酸化アルミニウム及びリン酸陽極酸化アルミニウム合金を封孔処理する方法が開示されている。酸性水溶液は、３価クロム化合物、フッ素化合物、六フッ化ジルコン酸アルカリ金属塩、２価亜鉛化合物、水溶性濃化剤及び水溶性界面活性剤を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第４８０５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
リン酸陽極酸化アルミニウム皮膜は非常に多孔性に富み、耐食性が劣る性質があることが特許文献１に記載されている。そのため、特許文献１では、塗料のようなコーティングをリン酸陽極酸化アルミニウム及びリン酸陽極酸化アルミニウム合金の表面に形成することが予定されている。しかしながら、このようなコーティングが設けられていない場合であっても、アルミニウム部材が優れた防汚性及び角度依存性を有していれば、アルミニウム部材の用途をさらに拡大することができる可能性がある。また、アルミニウム部材は角度によって見え方が異なる場合があり、角度依存性が低いアルミニウム部材が望まれる場合がある。
【0006】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、防汚性及び角度依存性に優れたアルミニウム部材及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１の態様に係るアルミニウム部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材と、基材の表面に設けられた陽極酸化皮膜とを備えている。陽極酸化皮膜は、複数の第１孔を有し、カルボキシル基を有する化合物を含む電解液で陽極酸化したカルボン酸含有陽極酸化皮膜と、基材とカルボン酸含有陽極酸化皮膜との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜と接して配置され、複数の第２孔を有するリン酸陽極酸化皮膜とを含んでいる。複数の第１孔はアルミニウム水和物を含む封孔物を有している。
【0008】
本発明の第２の態様に係るアルミニウム部材の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材を、カルボキシル基を有する化合物を含む第１電解液で第１陽極酸化する工程と、第１陽極酸化された基材をリン酸及びリン酸塩の少なくともいずれか一方を含む第２電解液で第２陽極酸化し、複数の第１孔を有するカルボン酸含有陽極酸化皮膜と、基材とカルボン酸含有陽極酸化皮膜との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜と接して配置され、複数の第２孔を有するリン酸陽極酸化皮膜とを含む陽極酸化皮膜を形成する工程と、複数の第１孔を、アルミニウム水和物を含む封孔物で封孔する工程とを含んでいる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、防汚性及び角度依存性に優れたアルミニウム部材及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態に係るアルミニウム部材の一例を示す断面図である。
【図2】本実施形態に係るアルミニウム部材の製造方法の一例を示す図である。
【図3】ゴニオフォトメーターを用いて角度毎の光の反射強度を測定することにより角度毎の試料の見え方の違いを評価する（以降角度依存性と明記）方法を説明する図である。
【図4】電気泳動を実施していないアルミニウム部材をＧＤ－ＯＥＳ（グロー放電発光分析法）で測定した結果である。
【図5】電気泳動を実施したアルミニウム部材をＧＤ－ＯＥＳで測定した結果である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を用いて本実施形態に係るアルミニウム部材及びアルミニウム部材の製造方法について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【0012】
［アルミニウム部材］
まず、本実施形態に係るアルミニウム部材１について図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態のアルミニウム部材１は、基材１０と、陽極酸化皮膜２０とを備える。以下において、これらの構成要素を説明する。
まず、本実施形態に係るアルミニウム部材１について図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態のアルミニウム部材１は、基材１０と、陽極酸化皮膜２０とを備える。以下において、これらの構成要素を説明する。
【0013】
（基材１０）
基材１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される。基材１０は、例えば、１０００系合金、３０００系合金、５０００系合金、６０００系合金又は７０００系合金で形成されていてもよい。
基材１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される。基材１０は、例えば、１０００系合金、３０００系合金、５０００系合金、６０００系合金又は７０００系合金で形成されていてもよい。
【0014】
基材１０は１０質量％のマグネシウムを含んでいてもよい。マグネシウムは必ずしも基材１０に含有されている必要はないが、基材１０がマグネシウムを含有していると、アルミニウムとマグネシウムとが固溶して、基材１０の強度を向上させることができる。また、マグネシウムの含有量を１０質量％以下とすることにより、基材１０の耐食性の低下を抑制しつつ、基材１０の強度を向上させることができる。マグネシウムの含有量は、０．５質量％以上であってもよく、１質量％以上であってもよい。また、マグネシウムの含有量は、８質量％以下であってもよく、５質量％以下であってもよい。
【0015】
基材１０は０．５質量％以下の鉄を含有していてもよい。また、基材１０は０．５質量％以下のケイ素を含有していてもよい。鉄及びケイ素はアルミニウムと固溶しにくい。そのため、基材１０がこれらの元素を含有する場合、これらの元素は陽極酸化皮膜２０内に鉄又はケイ素を含む第二相として析出しやすい。陽極酸化皮膜２０がこれらのような第二相を含有する場合、陽極酸化皮膜２０内を透過する光の一部が第二相に吸収されるため、アルミニウム部材１が黄色を帯びた色のように見えてしまうことがある。したがって、鉄及びケイ素の含有量は少ない程好ましい。基材１０は、０．４質量％以下、０．３質量％以下、０．２質量％以下、０．１質量％以下、又は、０．０５質量％以下の鉄を含有していてもよい。また、基材１０は、０．４質量％以下、０．３質量％以下、０．２質量％以下、０．１質量％以下、又は、０．０５質量％以下のケイ素を含有していてもよい。
【0016】
基材１０は１０質量％以下の亜鉛を含有していてもよい。亜鉛は必ずしも基材１０に含有されている必要はないが、基材１０が亜鉛を含有していると、基材１０の強度を維持することができる。また、亜鉛の含有量を１０質量％以下とすることにより、基材１０の強度を維持しつつアルミニウム部材１の外観が損なわれない。亜鉛の含有量は８質量％以下であってもよい。
【0017】
基材１０は０．２質量％以下の銅を含有していてもよい。基材１０における銅の含有量が少ない場合、Ｌ＊値を増加させ、ｂ＊値を低下させることができる。基材１０における銅の含有量は、０．１５質量％以下、０．１０質量％以下、０．０５質量％以下、０．０３質量％以下又は０．０１質量％以下の銅を含有していてもよい。
【0018】
基材１０は０．２質量％以下のマンガンを含有していてもよい。基材１０は０．１以上０．４質量％のクロムを含有していてもよい。
【0019】
基材１０は不可避不純物を含有していてもよい。本実施形態において、不可避不純物とは、原料中に存在したり、製造工程において不可避的に混入したりするものを意味する。不可避不純物は、本来は不要なものであるが、微量であり、アルミニウム又はアルミニウム合金中の特性に影響を及ぼさないため、許容されている不純物である。不可避不純物の量は、アルミニウム又はアルミニウム合金中に合計で０．５質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以下であることがより好ましく、０．１５質量％以下がさらに好ましく、０．１０質量％以下が特に好ましい。また、不可避不純物として含まれる個々の元素の含有量は０．０５質量％以下であることが好ましく、０．０３質量％以下であることがより好ましく、０．０１質量％以下であることがさらに好ましい。
【0020】
基材１０は陽極酸化皮膜２０側の表面に凹凸を有していてもよい。アルミニウム部材１は、表面に形成された凹凸によって陽極酸化皮膜２０を透過する光を拡散反射することができる。表面の凹凸は、後述する粗面化処理によって形成することができる。基材１０の表面の算術平均高さＳａは０．１μｍ～０．５μｍであり、最大高さＳｚは０．２μｍ～５μｍであり、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは０．５μｍ～１０μｍであってもよい。
【0021】
算術平均高さＳａを０．１μｍ以上とすることにより、陽極酸化皮膜２０を透過した光が基材１０の表面で拡散反射するため、アルミニウム部材１を斜めから見た場合の白色度を高くすることができる。また、算術平均高さＳａを０．５μｍ以下とすることにより、陽極酸化皮膜２０を透過した光が基材１０の表面の凹凸間で捕捉されるのを抑制することができるため、アルミニウム部材１の外観が灰色になるのを抑制することができる。算術平均高さＳａは０．４μｍ以下であってもよい。算術平均高さＳａは、ＩＳＯ２５１７８に準じて測定することができる。
【0022】
最大高さＳｚを０．２μｍ以上とすることにより、陽極酸化皮膜２０を透過した光が基材１０の表面で拡散反射するため、アルミニウム部材１を斜めから見た場合の白色度を高くすることができる。また、最大高さＳｚを５μｍ以下とすることにより、陽極酸化皮膜２０を透過した光が基材１０の表面の凹凸間で捕捉されるのを抑制することができるため、アルミニウム部材１の外観が灰色になるのを抑制することができる。最大高さＳｚは、１μｍ以上であってもよく、４．７μｍ以下であってもよい。最大高さＳｚは、ＩＳＯ２５１７８に準じて測定することができる。
【0023】
粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍを０．５μｍ以上とすることにより、基材１０の表面の凹凸のピッチが小さくなりすぎないため、陽極酸化皮膜２０を透過した光が基材１０の表面の凹凸間で捕捉されるのを抑制することができる。したがって、アルミニウム部材１の外観が灰色になるのを抑制することができる。また、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍを１０μｍ以下とすることにより、基材１０の表面の凹凸のピッチが大きくなりすぎない。そのため、陽極酸化皮膜２０を透過した光が基材１０の表面で拡散反射し、アルミニウム部材１を斜めから見た場合の白色度を高くすることができる。粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、５μｍ以上であってもよく、９．５μｍ以下であってもよい。粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３（ＩＳＯ ４２８７：１９９７，Ａｍｄ．１：２００９）に準じて測定することができる。
【0024】
基材１０の表面の算術平均高さＳａ、最大高さＳｚ及び粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、基材１０から陽極酸化皮膜２０を除去することにより測定することができる。なお、基材１０の表面の凹凸は陽極酸化によって滑らかになるため、陽極酸化前の基材１０の表面の凹凸と陽極酸化後の基材１０の表面の凹凸とは形状が異なっているおそれがある。そのため、本実施形態では、陽極酸化皮膜２０除去後の基材１０の表面の形状を測定している。基材１０から陽極酸化皮膜２０を除去する方法は特に限定されない。例えばＪＩＳ Ｈ８６８８：２０１３に準じ、アルミニウム部材１をリン酸クロム酸（ＶＩ）溶液に浸し、陽極酸化皮膜２０を溶解して除去することができる。
【0025】
基材１０の形状や厚さは特に限定されず、用途に応じて適宜変更することができる。また、基材１０は、加工処理又は熱処理などがされていてもよい。
【0026】
（陽極酸化皮膜２０）
陽極酸化皮膜２０は、基材１０の表面に設けられる。このような陽極酸化皮膜２０により、耐食性や耐摩耗性などを向上させることができる。陽極酸化皮膜２０には顔料粒子３０が取り込まれていてもよい。陽極酸化皮膜２０は、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と、リン酸陽極酸化皮膜２２と、バリア層２３とを含んでいる。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１、リン酸陽極酸化皮膜２２及びバリア層２３は、陽極酸化皮膜２０の外表面から基材１０に向かってこの順番で配置されている。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は陽極酸化皮膜２０の最外層として配置されている。リン酸陽極酸化皮膜２２は、基材１０とカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と接して配置されている。具体的には、リン酸陽極酸化皮膜２２は、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１とバリア層２３との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１及びバリア層２３と接して配置されている。バリア層２３はリン酸陽極酸化皮膜２２と基材１０との間にリン酸陽極酸化皮膜２２及び基材１０と接して配置されている。陽極酸化皮膜２０の厚さは、特に限定されないが、５μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
陽極酸化皮膜２０は、基材１０の表面に設けられる。このような陽極酸化皮膜２０により、耐食性や耐摩耗性などを向上させることができる。陽極酸化皮膜２０には顔料粒子３０が取り込まれていてもよい。陽極酸化皮膜２０は、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と、リン酸陽極酸化皮膜２２と、バリア層２３とを含んでいる。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１、リン酸陽極酸化皮膜２２及びバリア層２３は、陽極酸化皮膜２０の外表面から基材１０に向かってこの順番で配置されている。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は陽極酸化皮膜２０の最外層として配置されている。リン酸陽極酸化皮膜２２は、基材１０とカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と接して配置されている。具体的には、リン酸陽極酸化皮膜２２は、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１とバリア層２３との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１及びバリア層２３と接して配置されている。バリア層２３はリン酸陽極酸化皮膜２２と基材１０との間にリン酸陽極酸化皮膜２２及び基材１０と接して配置されている。陽極酸化皮膜２０の厚さは、特に限定されないが、５μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
【0027】
カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は複数の第１孔２４を有している。複数の第１孔２４の平均孔径は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。第１孔２４の平均孔径を５０ｎｍ以上とすることにより、顔料粒子３０が第１孔２４に取り込まれやすくなる。また、第１孔２４の平均孔径が３００ｎｍ以下であることにより、第１孔２４が封孔されやすくなる場合がある。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の平均孔径は、８０ｎｍ以上であってもよく、１００ｎｍ以上であってもよい。また、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の平均孔径は、２００ｎｍ以下であってもよく、１５０ｎｍ以下であってもよい。なお、本明細書において、平均孔径は、走査型電子顕微鏡でアルミニウム部材１の断面を観察して１０以上の孔を測定した平均値である。
【0028】
カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さは、０．５μｍ以上２μｍ以下であってもよい。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さを０．５μｍ以上とし、第１孔２４を封孔することによって防汚性をより向上させることができる。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さを２μｍ以下とすることにより、角度依存性をより向上させることができる。また、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１に由来する黄色を低減することができる場合がある。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さは、０．８μｍ以上であってもよい。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さは、１．５μｍ以下であってもよい。
【0029】
陽極酸化皮膜２０に対するカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さの比は、０．０５以上０．２以下であってもよい。厚さの比を０．０５以上とし、第１孔２４を封孔することによって防汚性をより向上させることができる。また、厚さの比を２以下とすることにより、角度依存性をより向上させることができる。また、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１に由来する黄色を低減することができる場合がある。厚さの比は、０．０８以上であってもよい。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さは、０．１５以下であってもよい。
【0030】
カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は、カルボキシル基を有する化合物を含む電解液で陽極酸化した陽極酸化皮膜である。カルボキシル基を有する化合物は、カルボキシル基を有する酸、及び、カルボキシル基を有するアニオンとの塩の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。カルボキシル基を有する酸は、蓚酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸及びマレイン酸からなる群より選択される少なくとも１つを含んでいてもよい。カルボキシル基を有するアニオンは上記カルボキシル基を有する酸のアニオンと同じであってもよい。塩としては、ナトリウム塩及びカリウム塩などが挙げられる。したがって、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は、酸化アルミニウムに上記電解液成分を含んだ皮膜である。また、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は、アルミニウム及び酸素に加え、陽極酸化の電解液に由来する炭素を含んでいる。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は、蓚酸及び蓚酸塩の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。すなわち、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は、蓚酸陽極酸化皮膜であってもよい。また、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は、マレイン酸陽極酸化皮膜であってもよい。
【0031】
リン酸陽極酸化皮膜２２は複数の第２孔２５を有している。リン酸陽極酸化皮膜２２の第２孔２５は、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の第１孔２４と連なっている。複数の第２孔２５の平均孔径は、複数の第１孔２４の平均孔径より大きくてもよく、複数の第１孔２４の平均孔径以下であってもよい。複数の第２孔２５の平均孔径は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。第２孔２５の平均孔径を５０ｎｍ以上とすることにより、顔料粒子３０が第２孔２５に取り込まれやすくなる。また、第２孔２５の平均孔径が３００ｎｍ以下であることにより、第２孔２５が封孔されやすくなる場合がある。リン酸陽極酸化皮膜２２の平均孔径は、８０ｎｍ以上であってもよく、１００ｎｍ以上であってもよい。また、リン酸陽極酸化皮膜２２の平均孔径は、２００ｎｍ以下であってもよく、１５０ｎｍ以下であってもよい。なお、本明細書において、平均孔径は、走査型電子顕微鏡でアルミニウム部材１の断面を観察して１０以上の孔を測定した平均値である。
【0032】
第２孔２５の平均孔径に対する第１孔２４の平均孔径の比は、０．８以上１．２以下であってもよい。平均孔径の比を上記の範囲内とすることにより、顔料粒子３０を陽極酸化皮膜２０に容易に取り込むことができる。平均孔径の比は、０．９以上であってもよい。また、平均孔径の比は、１．１以下であってもよい。
【0033】
リン酸陽極酸化皮膜２２の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。リン酸陽極酸化皮膜２２の厚さを５μｍ以上とすることにより、アルミニウム部材１のＬ＊値を向上させることができる場合がある。また、リン酸陽極酸化皮膜２２の厚さを２０μｍ以下とすることにより、電気泳動による顔料粒子の析出を容易にすることができる。リン酸陽極酸化皮膜２２の厚さは、７μｍ以上であってもよく、９μｍ以上であってもよい。また、リン酸陽極酸化皮膜２２の厚さは、１６μｍ以下であってもよく、１２μｍ以下であってもよい。
【0034】
陽極酸化皮膜２０に対するリン酸陽極酸化皮膜２２の厚さの比は、０．８以上０．９５以下であってもよい。厚さの比を０．８以上とすることにより、アルミニウム部材１のＬ＊値を向上させることができる場合がある。厚さの比を０．９５以下とすることにより、電気泳動による顔料粒子の析出を容易にすることができる。厚さの比は、０．８５以上であってもよい。また、厚さの比は、０．９以下であってもよい。
【0035】
リン酸陽極酸化皮膜２２の厚さに対するカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さの比は、０．５以下であってもよく、０．４以下であってもよく、０．３以下であってもよく、０．２以下であってもよい。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さを薄くすることにより、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１に由来する黄色を低減することができる場合がある。また、リン酸陽極酸化皮膜２２の厚さに対するカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の厚さの比は、０．０１以上であってもよく、０．５以上であってもよい。
【0036】
リン酸陽極酸化皮膜２２は、酸化アルミニウムを含んでいる。また、リン酸陽極酸化皮膜２２は、アルミニウム及び酸素に加え、陽極酸化の電解液に由来するリンを含んでいる。リン酸陽極酸化皮膜２２は、リン酸及びリン酸塩の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。なお、塩としては、ナトリウム塩及びカリウム塩などが挙げられる。
【0037】
バリア層２３は緻密な無孔質の層である。バリア層２３の厚さは特に限定されないが、１５０ｎｍ以下であってもよい。バリア層２３の厚さを１５０ｎｍ以下とすることにより、導電性が高くなるため、電気泳動によって顔料粒子３０を陽極酸化皮膜２０に容易に取り込むことができる。バリア層２３の厚さは、１００ｎｍ以下であってもよく、７０ｎｍ以下であってもよい。また、バリア層２３の厚さは、２ｎｍ以上であってもよく、５ｎｍ以上であってもよい。
【0038】
バリア層２３は、酸化アルミニウムを含んでいる。また、バリア層２３は、アルミニウム及び酸素に加え、陽極酸化の電解液に由来するリンを含んでいてもよい。具体的には、バリア層２３は、リン酸及びリン酸塩の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。なお、塩としては、ナトリウム塩及びカリウム塩などが挙げられる。
【0039】
陽極酸化皮膜２０には顔料粒子３０が取り込まれていてもよい。顔料粒子３０は複数の第１孔２４及び複数の第２孔２５の少なくともいずれか一方の内側に配置されていてもよい。陽極酸化皮膜２０に顔料粒子３０が取り込まれることにより、角度依存性をより向上させることができる。顔料粒子３０は、基材１０と陽極酸化皮膜２０との界面及び陽極酸化皮膜２０のカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１側の表面付近に局在していてもよい。
【0040】
顔料粒子３０は、白色顔料粒子、黒色顔料粒子、青色顔料粒子、赤色顔料粒子、黄色顔料粒子及び緑色顔料粒子からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。顔料粒子３０は、有機顔料粒子及び無機顔料粒子の少なくともいずれか一方を含んでいてもよいが、無機顔料粒子を含んでいることが好ましい。無機顔料粒子は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、硫化亜鉛及びカーボンブラックからなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。顔料粒子３０は、球状、楕円状、多角形状、板状、鱗片状、針状、無定形状及びこれらの混合物であってもよい。
【0041】
顔料粒子３０の平均粒子径は、第１孔２４の平均孔径よりも小さくてもよい。また、顔料粒子３０の平均粒子径は、第２孔２５の平均孔径よりも小さくてもよい。顔料粒子３０の平均粒子径は、例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であってもよい。顔料粒子３０の平均粒子径を１０ｎｍ以上とすることにより、角度依存性を十分に低下させることができる。また、顔料粒子３０の平均粒子径を２００ｎｍ以下とすることにより、顔料粒子３０が第１孔２４内及び第２孔２５内に入り込みやすくなることから、陽極酸化皮膜２０に多くの顔料粒子３０を効率的に取り込むことができる。顔料粒子３０の平均粒子径は、２０ｎｍ以上であってもよく、３０ｎｍ以上であってもよい。また、顔料粒子３０の平均粒子径は、１５０ｎｍ以下であってもよく、１００ｎｍ以下であってもよい。本明細書において、平均粒子径は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）などの顕微鏡を用いて実測した粒子径の平均値である。
【0042】
複数の第１孔２４はアルミニウムが水和されたアルミニウム水和物を含む封孔物４０を有する。複数の第１孔２４内のアルミニウム水和物は、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１が水和されたアルミニウム水和物であってもよい。複数の第１孔２４が封孔されることにより、異物が第１孔２４及び第２孔２５に侵入することを抑制することができる。そのため、アルミニウム部材１の防汚性を向上させることができる。なお、各第１孔２４の少なくとも一部が封孔物４０を有していればよく、各第１孔２４の全てが封孔物４０を有していてもよい。例えば、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の最表面が封孔物４０であってもよい。また、各第２孔２５の少なくとも一部が封孔物４０を有していればよく、各第２孔２５の全てが封孔物４０を有していてもよい。複数の第２孔２５内のアルミニウム水和物は、リン酸陽極酸化皮膜２２が水和されたアルミニウム水和物であってもよい。封孔物４０はニッケルをさらに含んでいてもよい。具体的には、封孔物４０はニッケル化合物をさらに含んでいてもよい。
【0043】
ゴニオフォトメーターを用いて陽極酸化皮膜２０側の反射強度を－８０度～＋１０度の検出器角度で測定した場合において、最小反射強度に対する最大反射強度の比が１３．５以下であってもよい。上記比が１３．５以下であると、様々な角度からアルミニウム部材１を見た場合であっても白色に見えるため、白色度の角度依存性を低くすることができる。上記比は小さい程好ましいため、上記比の下限値は１である。
【0044】
以上の通り、本実施形態に係るアルミニウム部材１は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材１０と、基材１０の表面に設けられた陽極酸化皮膜２０とを備えている。陽極酸化皮膜２０は、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と、リン酸陽極酸化皮膜２２とを含んでいる。カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１は、複数の第１孔２４を有し、カルボキシル基を有する化合物を含む電解液で陽極酸化されている。リン酸陽極酸化皮膜２２は、基材１０とカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と接して配置され、複数の第２孔２５を有する。複数の第１孔２４はアルミニウム水和物を含む封孔物４０を有している。
【0045】
このような構成により、本実施形態に係るアルミニウム部材１は、防汚性及び角度依存性に優れている。
【0046】
［アルミニウム部材の製造方法］
次に、本実施形態に係るアルミニウム部材１の製造方法について図２を用いて説明する。図２に示すように、アルミニウム部材１の製造方法は、粗面化処理工程Ｓ１と、エッチング工程Ｓ２と、第１陽極酸化工程Ｓ３と、第２陽極酸化工程Ｓ４と、顔料取込工程Ｓ５と、封孔処理工程Ｓ６とを含んでいる。以下、各工程について詳細に説明する。
次に、本実施形態に係るアルミニウム部材１の製造方法について図２を用いて説明する。図２に示すように、アルミニウム部材１の製造方法は、粗面化処理工程Ｓ１と、エッチング工程Ｓ２と、第１陽極酸化工程Ｓ３と、第２陽極酸化工程Ｓ４と、顔料取込工程Ｓ５と、封孔処理工程Ｓ６とを含んでいる。以下、各工程について詳細に説明する。
【0047】
（粗面化処理工程Ｓ１）
粗面化処理工程Ｓ１では、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材１０の表面に凹凸を形成する。粗面化処理工程Ｓ１は必須の工程ではないが、アルミニウム部材１の外観を白色にすることができる。凹凸を形成する基材１０は、例えば、所定の元素を有する溶湯の調製、鋳造、圧延、熱処理などにより作製してもよい。また、凹凸を形成する基材１０は、鋳造後、圧延後又は熱処理後、特段の表面処理をせずに、そのまま用いてもよい。また、凹凸を形成する基材１０は、フライス盤による研削、並びに、エメリー紙、バフ研磨、化学研磨及び電解研磨等により表面を研磨して用いてもよい。凹凸を形成する基材１０の表面は、算術平均高さＳａを１００ｎｍ未満程度に研磨してもよい。基材１０の表面の算術平均高さＳａを１００ｎｍ未満とすることにより基材１０の明度が高くなる。
粗面化処理工程Ｓ１では、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材１０の表面に凹凸を形成する。粗面化処理工程Ｓ１は必須の工程ではないが、アルミニウム部材１の外観を白色にすることができる。凹凸を形成する基材１０は、例えば、所定の元素を有する溶湯の調製、鋳造、圧延、熱処理などにより作製してもよい。また、凹凸を形成する基材１０は、鋳造後、圧延後又は熱処理後、特段の表面処理をせずに、そのまま用いてもよい。また、凹凸を形成する基材１０は、フライス盤による研削、並びに、エメリー紙、バフ研磨、化学研磨及び電解研磨等により表面を研磨して用いてもよい。凹凸を形成する基材１０の表面は、算術平均高さＳａを１００ｎｍ未満程度に研磨してもよい。基材１０の表面の算術平均高さＳａを１００ｎｍ未満とすることにより基材１０の明度が高くなる。
【0048】
基材１０の表面の凹凸は例えばブラスト処理で形成してもよい。ブラスト処理では、基材１０の表面に粒子を衝突させて凹凸を形成することができる。ブラスト処理の方法は特に限定されず、例えばウェットブラスト及びドライブラストの少なくともいずれか一方を用いることができる。粗面化処理工程Ｓ１では２０μｍ以下の平均粒子径を有する粒子を基材１０の表面に衝突させて凹凸を形成してもよい。平均粒子径を２０μｍ以下とすることにより、陽極酸化皮膜２０を通過した光が基材１０の表面の凹凸で吸収されるのを抑制することができ、アルミニウム部材１の外観を白色にすることができる。
【0049】
ブラスト処理の粒子の平均粒子径は、１０．５μｍ以下であってもよい。一方、平均粒子径の下限は特に限定されないが、２μｍ以上であってもよい。平均粒子径を２μｍ以上とすることにより、基材１０の表面に適度に凹凸が形成されることから、陽極酸化皮膜２０を通過してきた光を拡散反射させることができる。そのため、角度を変えて斜めから見た場合でも、アルミニウム部材１が白く見えるため、アルミニウム部材１を紙のような白色にすることができる。なお、平均粒子径は、体積基準における粒度分布の累積値が５０％の時の粒子径を表し、例えば、レーザー回折・散乱法により測定することができる。
【0050】
ブラスト処理に用いられる粒子としては、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、アルミナ、ジルコニアなどを含むセラミックビーズ、ステンレス、スチールなどを含む金属ビーズ、ナイロン、ポリエステル、メラミン樹脂などを含む樹脂ビーズ、ガラスなどを含むガラスビーズなどが挙げられる。なお、ウェットブラストの場合は、粒子を水などの液体に混ぜて基材１０に吹き付けることができる。ブラスト処理の際の噴射圧力、粒子総数などの条件は特に限定されず、基材１０の状態などに応じて適宜変更することができる。ブラスト処理では、入射角が所定値以下となるように粒子を基材１０の表面に衝突させてもよい。入射角は、６０度以下であってもよく、４５度以下であってもよく、３０度以下であってもよく、１５度以下であってもよく、５度以下であってもよい。
【0051】
基材１０の表面に凹凸を形成する方法はブラスト処理に限定されず、レーザー加工及び粗面化処理剤などを用いたエッチング処理などの他の方法で形成してもよい。レーザー加工では、基材１０の表面にレーザー光を照射することで凹凸を形成する。基材１０の表面の凹部及び凸部の径、深さ及びピッチなどは、レーザー光のスポット径、波長、出力、周波数及びパルス幅、基材１０に対するレーザー光の移動速度などを調節することによって変更することができる。エッチング処理による粗面化処理は、例えば、奥野製薬工業株式会社のアルサテン（登録商標）ＯＬ－２５等のフッ化物を含有した薬品を用いてエッチング処理することで凹凸を形成してもよい。基材１０の表面の凹部の深さ及び凸部の高さなどは、エッチング液の温度、濃度及び時間などを調節することによって変更することができる。
【0052】
（エッチング工程Ｓ２）
エッチング工程Ｓ２は、必須の工程ではないが、粗面化処理工程Ｓ１で形成された基材１０の表面の凹凸の角を取り除き、凹凸を滑らかにすることができる。エッチングの条件は特に限定されず、白色度の高いアルミニウム部材１が得られればよい。
エッチング工程Ｓ２は、必須の工程ではないが、粗面化処理工程Ｓ１で形成された基材１０の表面の凹凸の角を取り除き、凹凸を滑らかにすることができる。エッチングの条件は特に限定されず、白色度の高いアルミニウム部材１が得られればよい。
【0053】
エッチング工程Ｓ２では、粗面化された基材１０を、酸性溶液及びアルカリ性溶液の少なくともいずれか一方によりエッチングしてもよい。酸性溶液としては、例えば、塩酸、硫酸及び硝酸などの水溶液を用いることができる。また、アルカリ性溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び炭酸ナトリウムなどの水溶液を用いることができる。酸性溶液及びアルカリ性溶液の濃度などは特に限定されないが、水酸化ナトリウム水溶液を用いる場合、例えば１０ｇ／Ｌ～２５０ｇ／Ｌであってもよい。
【0054】
エッチング時間やエッチング温度も特に限定されず、基材１０の状態やエッチング液に応じて適宜調整することができる。一例を挙げると、エッチング時間は５秒～９０秒、エッチング温度は１０℃～６０℃である。
【0055】
（第１陽極酸化工程Ｓ３）
第１陽極酸化工程Ｓ３では、凹凸が形成された基材１０を、カルボキシル基を有する化合物を含む第１電解液で第１陽極酸化する。カルボキシル基を有する化合物は、カルボキシル基を有する酸、及び、カルボキシル基を有するアニオンとの塩の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。カルボキシル基を有する酸は、蓚酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸及びマレイン酸からなる群より選択される少なくとも１つを含んでいてもよい。カルボキシル基を有するアニオンは上記カルボキシル基を有する酸のアニオンと同じであってもよい。カルボキシル基を有する化合物は、蓚酸及び蓚酸塩の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。塩としては、ナトリウム塩及びカリウム塩などが挙げられる。カルボキシル基を有する化合物の濃度は、１ｇ／Ｌ～２００ｇ／Ｌであってもよい。濃度をこのような範囲内とすることで、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１を効率的に形成するとともに、アルミニウム部材１の黄色味を低減することができる。電解液の温度は、例えば０℃以上８０℃以下であってもよい。
第１陽極酸化工程Ｓ３では、凹凸が形成された基材１０を、カルボキシル基を有する化合物を含む第１電解液で第１陽極酸化する。カルボキシル基を有する化合物は、カルボキシル基を有する酸、及び、カルボキシル基を有するアニオンとの塩の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。カルボキシル基を有する酸は、蓚酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸及びマレイン酸からなる群より選択される少なくとも１つを含んでいてもよい。カルボキシル基を有するアニオンは上記カルボキシル基を有する酸のアニオンと同じであってもよい。カルボキシル基を有する化合物は、蓚酸及び蓚酸塩の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。塩としては、ナトリウム塩及びカリウム塩などが挙げられる。カルボキシル基を有する化合物の濃度は、１ｇ／Ｌ～２００ｇ／Ｌであってもよい。濃度をこのような範囲内とすることで、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１を効率的に形成するとともに、アルミニウム部材１の黄色味を低減することができる。電解液の温度は、例えば０℃以上８０℃以下であってもよい。
【0056】
電圧は、例えば４０Ｖ以上３００Ｖ以下であってもよい。電圧が４０Ｖ以上であることにより、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１の第１孔２４の孔径を大きくすることができるため、陽極酸化皮膜２０に顔料粒子３０を取り込みやすくすることができる。また、電圧は１５０Ｖ以下であってもよい。電圧が１５０Ｖ以下であることにより、アルミニウム部材１の黄色味を低減することができる。電解時間は、例えば０．１分以上１８０分以下であってもよい。
【0057】
単位面積当たりの電気量は、例えば１Ｃ／ｃｍ２以上４Ｃ／ｃｍ２以下であってもよい。電気量を１Ｃ／ｃｍ２以上とし、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１が薄くなりすぎないようにすることで、色調を損なわず封孔が可能となり防汚性をより向上させることができる。また、電気量を４Ｃ／ｃｍ２以下とし、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１が厚くなりすぎないようにすることで、角度依存性の課題をより改善させることができる。
【0058】
（第２陽極酸化工程Ｓ４）
第２陽極酸化工程Ｓ４では、第１陽極酸化された基材１０をリン酸及びリン酸塩の少なくともいずれか一方を含む第２電解液で第２陽極酸化する。第１陽極酸化及び第２陽極酸化により、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１とリン酸陽極酸化皮膜２２とを含む陽極酸化皮膜２０を形成することができる。リン酸及びリン酸塩の濃度は、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上５ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよい。電解液の温度は、例えば０℃～４０℃であってもよい。
第２陽極酸化工程Ｓ４では、第１陽極酸化された基材１０をリン酸及びリン酸塩の少なくともいずれか一方を含む第２電解液で第２陽極酸化する。第１陽極酸化及び第２陽極酸化により、カルボン酸含有陽極酸化皮膜２１とリン酸陽極酸化皮膜２２とを含む陽極酸化皮膜２０を形成することができる。リン酸及びリン酸塩の濃度は、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上５ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよい。電解液の温度は、例えば０℃～４０℃であってもよい。
【0059】
第１陽極酸化された基材１０は、電圧が徐々に小さくなるように第２陽極酸化されてもよい。すなわち、初期電圧から最終電圧まで電圧が徐々に小さくなるように基材１０を第２陽極酸化してもよい。電圧を徐々に小さくして第２陽極酸化することにより、バリア層２３を薄くすることができるため、電気泳動によって基材１０に電流が流れ、顔料粒子３０を陽極酸化皮膜２０に取り込みやすくすることができる。例えば、初期電圧を１１０Ｖ、最終電圧を４０Ｖとし、１１０Ｖ、８０Ｖ、６０Ｖ、４０Ｖと段階的に電圧が低下するように基材１０が第２陽極酸化されてもよい。
【0060】
第２陽極酸化において、初期電圧は最大電圧であってもよく、初期電圧は例えば１５０Ｖ以下であってもよい。初期電圧を１５０Ｖ以下とすることにより、リン酸陽極酸化皮膜２２の第２孔２５の孔径を十分に大きくすることができるため、陽極酸化皮膜２０に顔料粒子３０を取り込みやすくすることができる。また、第２陽極酸化において、最終電圧は最小電圧であってもよく、最終電圧は例えば１０Ｖ以上であってもよい。最終電圧を１０Ｖ以上とすることにより、バリア層２３を十分に薄くすることができるため、電気泳動によって基材１０に電流が流れ、顔料粒子３０を陽極酸化皮膜２０に取り込みやすくすることができる。
【0061】
第１陽極酸化された基材１０は、電圧と共に単位面積当たりの電気量が徐々に小さくなるように第２陽極酸化されてもよい。具体的には、１２０Ｖの電気量は、２０Ｃ／ｃｍ２、８０Ｖは６．８５Ｃ／ｃｍ２、６０Ｖは１．５２Ｃ／ｃｍ２、４０Ｖは０．２１Ｃ／ｃｍ２と段階的に電圧と電気量が低下するように基材１０が第２陽極酸化されてもよい。第２陽極酸化における最大電気量電圧は例えば３０Ｃ／ｃｍ２であってもよい。
【0062】
（顔料取込工程Ｓ５）
顔料取込工程Ｓ５では、第１陽極酸化及び第２陽極酸化によって得られた陽極酸化皮膜２０に顔料粒子３０を取り込む。陽極酸化皮膜２０は、複数の第１孔２４を有するカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と、基材１０とカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と接して配置され、複数の第２孔２５を有するリン酸陽極酸化皮膜２２とを含んでいる。
顔料取込工程Ｓ５では、第１陽極酸化及び第２陽極酸化によって得られた陽極酸化皮膜２０に顔料粒子３０を取り込む。陽極酸化皮膜２０は、複数の第１孔２４を有するカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と、基材１０とカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と接して配置され、複数の第２孔２５を有するリン酸陽極酸化皮膜２２とを含んでいる。
【0063】
顔料粒子３０は電着法によって陽極酸化皮膜２０に取り込まれてもよく、電着を伴わない浸漬法などの方法によって取り込まれてもよい。電着法では、顔料粒子３０と顔料粒子３０を分散させる分散媒とを含む懸濁液中に、電極を浸漬させ、電極間に電圧を印加する。電圧が印加されると、電気泳動現象により、顔料粒子３０が分散媒中で電極に向かって移動する。本実施形態では、基材１０と陽極酸化皮膜２０とを備える部材を陽極又は陰極として用いることにより、陽極酸化皮膜２０に顔料粒子３０を取り込むことができる。
【0064】
顔料粒子３０は、負に帯電していてもよく、正に帯電していてもよい。顔料粒子３０が負に帯電している場合には基材１０と陽極酸化皮膜２０とを備える部材を陽極に設置し、顔料粒子３０が正に帯電している場合には基材１０と陽極酸化皮膜２０とを備える部材を陰極に設置する。上記部材が設置された電極とは反対側の電極には、カーボンを設置してもよい。
【0065】
顔料粒子３０の正負の帯電は、顔料粒子の種類及び懸濁液のｐＨなどによって調製することができる。電極間には、通常、電源から直流電流が流される。分散媒は、電解質であればよく、例えば水溶液であってもよい。分散液のｐＨは、例えば８以上１１以下であってもよい。電着法での印加電圧は例えば１００Ｖ以上２００Ｖ以下であってもよい。また、電着法での電圧の印加時間は５分以上６０分以下であってもよい。電着法での電解液の温度は、例えば０℃～４０℃であってもよい。顔料粒子３０の材料及び平均粒子径などは、上述したものを採用することができる。
【0066】
浸漬法では、顔料粒子３０と顔料粒子３０を分散させる分散媒を含む懸濁液中に、上述した第１陽極酸化及び第２陽極酸化した部材を浸漬させる。これにより、第１孔２４内及び第２孔２５内に顔料粒子３０が析出する。懸濁液は電着法と同様のものを用いてもよい。
【0067】
懸濁液における顔料粒子３０の含有量は１質量％以上５０質量％以下であってもよい。懸濁液は、顔料粒子３０及び分散媒に加え、顔料粒子３０を分散させるための分散剤を含む添加剤を含んでいてもよい。
【0068】
（封孔処理工程Ｓ６）
封孔処理工程Ｓ６では、複数の第１孔２４を、アルミニウム水和物を含む封孔物４０で封孔する。複数の第１孔２４が封孔されることにより、異物が第１孔２４及び第２孔２５に侵入することを抑制することができる。そのため、アルミニウム部材１の防汚性を向上させることができる。封孔処理は、例えば酢酸ニッケル系封孔材を用いて実施することができる。
封孔処理工程Ｓ６では、複数の第１孔２４を、アルミニウム水和物を含む封孔物４０で封孔する。複数の第１孔２４が封孔されることにより、異物が第１孔２４及び第２孔２５に侵入することを抑制することができる。そのため、アルミニウム部材１の防汚性を向上させることができる。封孔処理は、例えば酢酸ニッケル系封孔材を用いて実施することができる。
【0069】
以上の通り、本実施形態に係るアルミニウム部材１の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される基材１０を、カルボキシル基を有する化合物を含む第１電解液で第１陽極酸化する工程Ｓ３を含んでいる。上記方法は、第１陽極酸化された基材１０をリン酸及びリン酸塩の少なくともいずれか一方を含む第２電解液で第２陽極酸化し、陽極酸化皮膜２０を形成する工程Ｓ４を含んでいる。陽極酸化皮膜２０は、複数の第１孔２４を有するカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と、基材１０とカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１との間にカルボン酸含有陽極酸化皮膜２１と接して配置され、複数の第２孔２５を有するリン酸陽極酸化皮膜２２とを含んでいる。上記方法は、複数の第１孔２４を、アルミニウム水和物を含む封孔物４０で封孔する工程を含んでいる。
【0070】
本実施形態に係る方法によれば、防汚性及び角度依存性に優れたアルミニウム部材１を製造することができる。
【実施例0071】
以下、本実施形態を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【0072】
［実施例１］
（試料の準備）
圧延及び焼鈍した厚さ３ｍｍのアルミニウム合金板を、長さ５０ｍｍ及び幅５０ｍｍに切り出したものを基材とした。Ａ５０５２アルミニウム合金は、０．２５質量％以下のケイ素、０．４０質量％以下の鉄、０．１０質量％以下の銅、０．１０質量％以下のマンガン、２．２～２．８質量％のマグネシウム、０．１５～０．３５質量％のクロム、０．１０質量％以下の亜鉛を含有し、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物である。なお、残部は、個々の元素量が０．０５質量％以下であり、合計の元素量が０．１５質量％以下である。
（試料の準備）
圧延及び焼鈍した厚さ３ｍｍのアルミニウム合金板を、長さ５０ｍｍ及び幅５０ｍｍに切り出したものを基材とした。Ａ５０５２アルミニウム合金は、０．２５質量％以下のケイ素、０．４０質量％以下の鉄、０．１０質量％以下の銅、０．１０質量％以下のマンガン、２．２～２．８質量％のマグネシウム、０．１５～０．３５質量％のクロム、０．１０質量％以下の亜鉛を含有し、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避不純物である。なお、残部は、個々の元素量が０．０５質量％以下であり、合計の元素量が０．１５質量％以下である。
【0073】
（粗面化処理）
上記基材の表面に対して垂直方向にドライブラストで粒子を衝突させ、基材の表面に凹凸を形成した。粒子は、株式会社不二製作所製のフジランダムＷＡ 粒番号８００（アルミナ粒子、最大粒子径３８．０μｍ 平均粒子径１４±１．０μｍ）を用いた。ブラスト処理後、基材を２００ｇ／Ｌの硝酸水溶液に室温（約２０℃）で３分間浸漬させて脱脂した。
上記基材の表面に対して垂直方向にドライブラストで粒子を衝突させ、基材の表面に凹凸を形成した。粒子は、株式会社不二製作所製のフジランダムＷＡ 粒番号８００（アルミナ粒子、最大粒子径３８．０μｍ 平均粒子径１４±１．０μｍ）を用いた。ブラスト処理後、基材を２００ｇ／Ｌの硝酸水溶液に室温（約２０℃）で３分間浸漬させて脱脂した。
【0074】
（エッチング）
凹凸が形成された基材を、温度６０℃で濃度２００ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒間浸漬してエッチングした後、濃度２００ｇ／Ｌの硝酸水溶液に室温（約２０℃）で２分間浸漬してスマットを除去した。
凹凸が形成された基材を、温度６０℃で濃度２００ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒間浸漬してエッチングした後、濃度２００ｇ／Ｌの硝酸水溶液に室温（約２０℃）で２分間浸漬してスマットを除去した。
【0075】
（第１陽極酸化）
エッチングされた基材を、濃度１ｇ／Ｌの蓚酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１２０Ｖまで１２０秒で昇圧した後、温度１０℃かつ電気量２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で第１陽極酸化した。
エッチングされた基材を、濃度１ｇ／Ｌの蓚酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１２０Ｖまで１２０秒で昇圧した後、温度１０℃かつ電気量２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で第１陽極酸化した。
【0076】
（第２陽極酸化）
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで１１０秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで２２分間、６０Ｖで８分間、４０Ｖで５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。なお、本例では、第２陽極酸化の最終電圧を４０Ｖとしているため、バリア層２３の厚さは４０ｎｍ程度である。
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで１１０秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで２２分間、６０Ｖで８分間、４０Ｖで５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。なお、本例では、第２陽極酸化の最終電圧を４０Ｖとしているため、バリア層２３の厚さは４０ｎｍ程度である。
【0077】
（顔料析出）
負に帯電し、平均粒子径約６０ｎｍの酸化チタン粒子が分散した分散液を希釈した希釈液を調製した。この希釈液に、第２陽極酸化した部材を陽極、カーボンを陰極として浸漬させた。そして、昇圧時間４８０秒で１６０Ｖまで昇圧した後、電圧を室温（約２０℃）で８．５分間印加することにより、酸化チタン粒子を電気泳動させ、第２陽極酸化した部材上に酸化チタン粒子を析出させた。
負に帯電し、平均粒子径約６０ｎｍの酸化チタン粒子が分散した分散液を希釈した希釈液を調製した。この希釈液に、第２陽極酸化した部材を陽極、カーボンを陰極として浸漬させた。そして、昇圧時間４８０秒で１６０Ｖまで昇圧した後、電圧を室温（約２０℃）で８．５分間印加することにより、酸化チタン粒子を電気泳動させ、第２陽極酸化した部材上に酸化チタン粒子を析出させた。
【0078】
（封孔処理）
第２陽極酸化された部材を、酢酸ニッケル系封孔材（花見化学株式会社製シーリングＸ）によって９５℃で２０分間封孔処理した。このようにして、本例のアルミニウム部材を作製した。
第２陽極酸化された部材を、酢酸ニッケル系封孔材（花見化学株式会社製シーリングＸ）によって９５℃で２０分間封孔処理した。このようにして、本例のアルミニウム部材を作製した。
【0079】
［実施例２］
（第１陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１ｇ／Ｌの蓚酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１２０Ｖまで１２０秒で昇圧した後、温度１０℃かつ電気量２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で第１陽極酸化した。
（第１陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１ｇ／Ｌの蓚酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１２０Ｖまで１２０秒で昇圧した後、温度１０℃かつ電気量２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で第１陽極酸化した。
【0080】
（第２陽極酸化）
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで１１０秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで１６分間、６０Ｖで８分間、４０Ｖで５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで１１０秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで１６分間、６０Ｖで８分間、４０Ｖで５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。
【0081】
（顔料析出）
顔料粒子は析出させず、第２陽極酸化させた部材を実施例１と同様に封孔して本例のアルミニウム部材とした。
顔料粒子は析出させず、第２陽極酸化させた部材を実施例１と同様に封孔して本例のアルミニウム部材とした。
【0082】
［実施例３］
（第１陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１５０ｇ／Ｌのマレイン酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１１０Ｖまで１１０秒で昇圧した後、温度７０℃かつ電気量２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で第１陽極酸化した。
（第１陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１５０ｇ／Ｌのマレイン酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１１０Ｖまで１１０秒で昇圧した後、温度７０℃かつ電気量２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で第１陽極酸化した。
【0083】
（第２陽極酸化）
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで２秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで３０分間、６０Ｖで１５分間、４０Ｖで２５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで２秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで３０分間、６０Ｖで１５分間、４０Ｖで２５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。
【0084】
（顔料析出）
第２陽極酸化させた部材に対し、実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
第２陽極酸化させた部材に対し、実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
【0085】
［実施例４］
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１５０ｇ／Ｌのマレイン酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１１０Ｖまで１１０秒で昇圧した後、温度７０℃かつ電気量２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で第１陽極酸化した。
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１５０ｇ／Ｌのマレイン酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１１０Ｖまで１１０秒で昇圧した後、温度７０℃かつ電気量２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で第１陽極酸化した。
【0086】
（第２陽極酸化）
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで２秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで３０分間、６０Ｖで１５分間、４０Ｖで２５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで２秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで３０分間、６０Ｖで１５分間、４０Ｖで２５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。
【0087】
（顔料析出）
顔料粒子は析出させず、第２陽極酸化させた部材を実施例１と同様に封孔して本例のアルミニウム部材とした。
顔料粒子は析出させず、第２陽極酸化させた部材を実施例１と同様に封孔して本例のアルミニウム部材とした。
【0088】
［比較例１］
（第１陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１８０ｇ／Ｌの硫酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を温度２０℃かつ電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２の電解条件で２分間第１陽極酸化した。
（第１陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１８０ｇ／Ｌの硫酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を温度２０℃かつ電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２の電解条件で２分間第１陽極酸化した。
【0089】
（第２陽極酸化）
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、８５％リン酸４０ｇ／Ｌと９９％マレイン酸３０ｇ／Ｌとを含有する水溶液に浸漬し、１２０Ｖまで１２０秒で昇圧し、温度２０℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２の電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、８５％リン酸４０ｇ／Ｌと９９％マレイン酸３０ｇ／Ｌとを含有する水溶液に浸漬し、電圧１１０Ｖで５分、１００Ｖで４分、８０Ｖで１３分、６０Ｖで１９分、４０Ｖで４４分の順番で、電解温度３０℃で陽極酸化した。
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、８５％リン酸４０ｇ／Ｌと９９％マレイン酸３０ｇ／Ｌとを含有する水溶液に浸漬し、１２０Ｖまで１２０秒で昇圧し、温度２０℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２の電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、８５％リン酸４０ｇ／Ｌと９９％マレイン酸３０ｇ／Ｌとを含有する水溶液に浸漬し、電圧１１０Ｖで５分、１００Ｖで４分、８０Ｖで１３分、６０Ｖで１９分、４０Ｖで４４分の順番で、電解温度３０℃で陽極酸化した。
【0090】
（顔料析出）
第２陽極酸化させた部材に対し、実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
第２陽極酸化させた部材に対し、実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
【0091】
［比較例２］
（第１陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１８０ｇ／Ｌの硫酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を温度２０℃かつ電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２の電解条件で２分間第１陽極酸化した。
（第１陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１８０ｇ／Ｌの硫酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を温度２０℃かつ電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２の電解条件で２分間第１陽極酸化した。
【0092】
（第２陽極酸化）
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、８５％リン酸４０ｇ／Ｌと９９％マレイン酸３０ｇ／Ｌとを含有する水溶液に浸漬し、１２０Ｖまで１２０秒で昇圧し、温度２０℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、８５％リン酸４０ｇ／Ｌと９９％マレイン酸３０ｇ／Ｌとを含有する水溶液に浸漬し、電圧１１０Ｖで５分間、１００Ｖで４分間、８０Ｖで１３分間、６０Ｖで１９分間、４０Ｖで４４分間の順番で、電解温度３０℃で陽極酸化した。
第１陽極酸化された部材を以下のようにして第２陽極酸化した。まず、第１陽極酸化された部材を、８５％リン酸４０ｇ／Ｌと９９％マレイン酸３０ｇ／Ｌとを含有する水溶液に浸漬し、１２０Ｖまで１２０秒で昇圧し、温度２０℃かつ電気量２０Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、８５％リン酸４０ｇ／Ｌと９９％マレイン酸３０ｇ／Ｌとを含有する水溶液に浸漬し、電圧１１０Ｖで５分間、１００Ｖで４分間、８０Ｖで１３分間、６０Ｖで１９分間、４０Ｖで４４分間の順番で、電解温度３０℃で陽極酸化した。
【0093】
（顔料析出）
顔料粒子は析出させず、第２陽極酸化させた部材を実施例１と同様に封孔して本例のアルミニウム部材とした。
顔料粒子は析出させず、第２陽極酸化させた部材を実施例１と同様に封孔して本例のアルミニウム部材とした。
【0094】
［比較例３］
（陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１ｇ／Ｌの蓚酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１２０Ｖまで１２０秒で昇圧した後、温度１０℃かつ電気量２２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。
（陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１ｇ／Ｌの蓚酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を１２０Ｖまで１２０秒で昇圧した後、温度１０℃かつ電気量２２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。
【0095】
（顔料析出）
実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
【0096】
［比較例４］
（陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで１１０秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで２２分間、６０Ｖで８分間、４０Ｖで５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。
（陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、１１０Ｖまで１１０秒で昇圧し、温度１５℃かつ電気量２２Ｃ／ｃｍ２へ到達するまで通電し、この電解条件で陽極酸化した。続いて、陽極酸化した部材を、濃度１ｍｏｌ／Ｌのリン酸を含有する水溶液に浸漬し、電圧８０Ｖで２２分間、６０Ｖで８分間、４０Ｖで５分間の順番で、電解温度２０℃で陽極酸化した。
【0097】
（顔料析出）
陽極酸化させた部材に対し、実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
陽極酸化させた部材に対し、実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
【0098】
［比較例５］
（陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１８０ｇ／Ｌの硫酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を温度２０℃かつ電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２の電解条件で２２分間陽極酸化した。
（陽極酸化）
実施例１と同様にエッチングされた基材を、濃度１８０ｇ／Ｌの硫酸を含有する水溶液に浸漬させた。そして、基材を温度２０℃かつ電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２の電解条件で２２分間陽極酸化した。
【0099】
（顔料析出）
陽極酸化させた部材に対し、実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
陽極酸化させた部材に対し、実施例１と同様に顔料粒子を析出及び封孔して本例のアルミニウム部材とした。
【0100】
［評価］
各例で得られたアルミニウム部材の防汚性及び角度依存性を以下の通り評価した。
各例で得られたアルミニウム部材の防汚性及び角度依存性を以下の通り評価した。
【0101】
（防汚性）
染料として奥野製薬工業製ＴＡＣ－ＦＡＩＲＹ－ＲＥＤを用いた以外は、ＪＩＳ Ｈ８６８３－１：２０１３の規定を参考にして染料吸着試験を実施した。次に、試験前後のアルミニウム部材の色調を、ＪＩＳ Ｚ８７２２に準拠して測定した。色調は、コニカミノルタジャパン株式会社製の色彩色差計ＣＲ３００を用い、照明・受光光学系を拡散照明垂直受光方式（Ｄ／０）、観察条件をＣＩＥ２°視野等色関数近似、光源をＣ光源、及び、表色系をＬ＊ａ＊ｂ＊の条件で測定した。測定して得られた試験前後のＬ＊値、ａ＊値及びｂ＊値から色差ΔＬ＊値、Δａ＊値、Δｂ＊値及びΔＥ値を算出した。ΔＥ値が５以下である場合には防汚性が「良」と判定し、ΔＥ値が５より大きい場合には防汚性が「否」と判定した。
染料として奥野製薬工業製ＴＡＣ－ＦＡＩＲＹ－ＲＥＤを用いた以外は、ＪＩＳ Ｈ８６８３－１：２０１３の規定を参考にして染料吸着試験を実施した。次に、試験前後のアルミニウム部材の色調を、ＪＩＳ Ｚ８７２２に準拠して測定した。色調は、コニカミノルタジャパン株式会社製の色彩色差計ＣＲ３００を用い、照明・受光光学系を拡散照明垂直受光方式（Ｄ／０）、観察条件をＣＩＥ２°視野等色関数近似、光源をＣ光源、及び、表色系をＬ＊ａ＊ｂ＊の条件で測定した。測定して得られた試験前後のＬ＊値、ａ＊値及びｂ＊値から色差ΔＬ＊値、Δａ＊値、Δｂ＊値及びΔＥ値を算出した。ΔＥ値が５以下である場合には防汚性が「良」と判定し、ΔＥ値が５より大きい場合には防汚性が「否」と判定した。
【0102】
（角度依存性）
アルミニウム部材の白色度の角度依存性を、ニッカ電測株式会社製のゴニオフォトメーター（ＧＰ－２型）を用いて評価した。具体的には、図３に示すように、アルミニウム部材１０１に対して光を照射し、検出器１０２が受光する光の強度を測定した。検出器１０２は、アルミニウム部材１０１を中心として所定の距離をおいて回転可能に設けられている。入射光１０３の入射角が４５度及び反射光１０４の反射角が４５度の位置に検出器１０２が配置される場合を検出器角度０度とした。検出器角度が－８０度～＋４５度の範囲において０．５度間隔でアルミニウム部材１０１が反射する反射光１０４の陽極酸化皮膜側の反射強度を測定した。そして、検出器角度が－８０度～＋１０度の範囲における最小反射強度に対する最大反射強度の比（最大反射強度／最小反射強度）を算出した。上記比が１３．５以下である場合には角度依存性が「良」と判定し、記比が１３．５より大きい場合には角度依存性が「否」と判定した。
アルミニウム部材の白色度の角度依存性を、ニッカ電測株式会社製のゴニオフォトメーター（ＧＰ－２型）を用いて評価した。具体的には、図３に示すように、アルミニウム部材１０１に対して光を照射し、検出器１０２が受光する光の強度を測定した。検出器１０２は、アルミニウム部材１０１を中心として所定の距離をおいて回転可能に設けられている。入射光１０３の入射角が４５度及び反射光１０４の反射角が４５度の位置に検出器１０２が配置される場合を検出器角度０度とした。検出器角度が－８０度～＋４５度の範囲において０．５度間隔でアルミニウム部材１０１が反射する反射光１０４の陽極酸化皮膜側の反射強度を測定した。そして、検出器角度が－８０度～＋１０度の範囲における最小反射強度に対する最大反射強度の比（最大反射強度／最小反射強度）を算出した。上記比が１３．５以下である場合には角度依存性が「良」と判定し、記比が１３．５より大きい場合には角度依存性が「否」と判定した。
【0103】
【表1】
【0104】
【表2】
【0105】
表２に示すように、比較例３及び比較例５の防汚性の判定は「良」であるのに対し、比較例４の防汚性の判定は「否」であった。比較例のように蓚酸単独又は硫酸単独で陽極酸化したアルミニウム部材を電子顕微鏡で確認したところ、少なくとも陽極酸化皮膜の最表層が水和物で覆われており、孔が塞がっていた。一方、比較例４のようにリン酸単独で陽極酸化したアルミニウム部材では、陽極酸化皮膜の孔が十分に封孔されていなかった。
【0106】
一方、実施例１の防汚性の判定は「良」であった。電子顕微鏡で確認したところ、蓚酸とリン酸で２段階の陽極酸化を実施した場合には、陽極酸化皮膜の孔が水和物で覆われて塞がっていることが分かった。これらの結果から、リン酸単独では封孔が困難であるが、蓚酸とリン酸で２段階の陽極酸化を実施することにより、封孔が可能になり、防汚性が向上したと考えられる。なお、蓚酸陽極酸化皮膜の孔のみでなく、リン酸陽極酸化皮膜の孔もほとんど塞がっていた。
【0107】
また、実施例１のアルミニウム部材は、実施例２のアルミニウム部材と比較し、角度依存性に優れていた。この結果から、実施例１のアルミニウム部材では、陽極酸化皮膜に顔料粒子が取り込まれることによって角度依存性が向上したと考えられる。
【0108】
また、実施例３及び実施例４も、実施例１及び実施例２と同様に、防汚性及び角度依存性が良好であった。カルボキシル基を有する化合物を含む電解液を用いた場合には、高電圧で陽極酸化することができるため、孔径を大きくすることができ、顔料を取り込むことが容易になると考えられる。また、このような電解液を用いて陽極酸化されたカルボン酸含有陽極酸化皮膜は、封孔も容易である。したがって、カルボン酸含有陽極酸化皮膜とリン酸陽極酸化皮膜とを含む陽極酸化皮膜を備えるアルミニウム部材は、防汚性及び角度依存性に優れていると考えられる。
【0109】
次に、実施例１及び実施例２のように、蓚酸及びリン酸で２段階の陽極酸化したアルミニウム部材を作製し、酸化チタンの存在状態を確認するため、アルミニウム部材の断面をＧＤ－ＯＥＳで分析した。図４は、電気泳動を実施していないアルミニウム部材をＧＤ－ＯＥＳで測定した結果である。図５は、電気泳動を実施したアルミニウム部材をＧＤ－ＯＥＳで測定した結果である。図４では酸化チタンの存在を示すチタン元素が見られないのに対し、図５では陽極酸化皮膜中にチタン元素が存在することが確認できた。これらの結果から、電気泳動したアルミニウム部材では、陽極酸化皮膜に顔料粒子である酸化チタンが取り込まれていることが分かる。また、電気泳動したアルミニウム部材では、チタン元素のピークから、酸化チタンは基材と陽極酸化皮膜との界面及び陽極酸化皮膜の蓚酸陽極酸化皮膜側の表面付近に局在していると考えられる。
【0110】
以上、本実施形態を実施例及び比較例によって説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0111】
１ アルミニウム部材
１０ 基材
２０ 陽極酸化皮膜
２１ カルボン酸含有陽極酸化皮膜
２２ リン酸陽極酸化皮膜
２３ バリア層
２４ 第１孔
２５ 第２孔
３０ 顔料粒子
４０ 封孔物
１０ 基材
２０ 陽極酸化皮膜
２１ カルボン酸含有陽極酸化皮膜
２２ リン酸陽極酸化皮膜
２３ バリア層
２４ 第１孔
２５ 第２孔
３０ 顔料粒子
４０ 封孔物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
