(57)【要約】【課題】本発明は、高温に曝されることなく使用される、耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に無孔質陽極酸化皮膜が形成され、該無孔質陽極酸化皮膜の厚さが５００〜８０００Åであり、有孔度を３０％以下であり、かつ、皮膜全体の含水率が１５〜３０％の無孔質陽極酸化皮膜とする。特定の条件下で陽極酸化処理をした後、熱水と接触させ高温で水和反応させて安定で耐食性の高いベーマイトを形成しておく。【選択図】なし【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の表面に無孔質陽極酸化皮膜が形成され、該無孔質陽極酸化皮膜は厚さが５００〜８０００Åであって、有孔度が３０％以下で、かつ、前記無孔質陽極酸化皮膜の含水率が１５〜３０％であることを特徴とする表面処理アルミニウム材料。
【請求項２】
前記無孔質陽極酸化皮膜の厚さが１０００〜７０００Åであることを特徴とする請求項１に記載の表面処理アルミニウム材料。
【請求項３】
前記無孔質陽極酸化皮膜の有孔度が２０％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表面処理アルミニウム材料。
【請求項４】
前記無孔質陽極酸化皮膜の含水率が８〜２０％であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の表面処理アルミニウム材料。
【請求項５】
前記無孔質陽極酸化皮膜は、硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、カルシウム（Ｃａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）又は硫黄（Ｓ）成分のうち少なくとも１種を２０ｐｐｍ以上含有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の表面処理アルミニウム材料。
【請求項６】
前記無孔質陽極酸化皮膜は、硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、カルシウム（Ｃａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）又は硫黄（Ｓ）成分のうち少なくとも１種を５０ｐｐｍ以上含有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の表面処理アルミニウム材料。
【請求項７】
アルミニウム又はアルミニウム合金を硼酸、硼酸塩、アジピン酸、酒石酸塩、クエン酸、マロン酸、珪酸塩、リン酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩のうちから選ばれた少なくとも１種を溶解した電解質水溶液中で電解処理して、該アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に無孔質陽極酸化皮膜を形成した後、熱水と接触させて該無孔質陽極酸化皮膜の有孔度が３０％以下、かつ該無孔質陽極酸化皮膜中の含水量が１５〜３０％の無孔質陽極酸化皮膜を形成することを特徴とする耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気部品の筐体、熱交換器のフィン材等の、アルミニウム材料表面の一部に塗装や有機樹脂フィルムのラミネート処理を施し、高温で加熱しない比較的低い温度環境で使用される表面処理アルミニウム材料の耐食性を改善する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、飲料缶をはじめとする各種容器や家具、内装建材用の化粧板には、アルミニウム材の表面にリン酸クロメートもしくはクロム酸クロメートの皮膜を形成し、そのリン酸クロメート皮膜もしくはクロム酸クロメート皮膜の表面に有機樹脂フィルムをラミネートした表面処理アルミニウム材料が採用されている。飲料缶に使用する表面処理アルミニウム材料は、缶に加工する際にラミネートした有機樹脂フィルムがアルミニウム表面から剥離しないよう強い接着性が要求される。また、内容物に対する耐食性も要求される。さらに化粧板等に使用される表面処理アルミニウム材料でも、長期間にわたる良好な耐食性が要求され、成形加工する際にラミネートした有機樹脂フィルムがアルミニウム表面から剥離しないよう強い接着性が要求される。
【０００３】
表面処理アルミニウム材料と有機樹脂フィルムとの密着性を向上させ、併せて耐食性を維持するための手段として、本出願人は先にアルミニウム材料の表面に形成する酸化皮膜を無孔質陽極酸化皮膜とする方法を提案した（特許文献１参照）。この方法はアルミニウム材料を特定の条件下で陽極酸化処理して、アルミニウム材料表面に厚さが５０〜１５００Åで、含水率が５％以下の無孔質陽極酸化皮膜を形成したものである。この無孔質陽極酸化皮膜は、従来の硫酸法等による陽極酸化皮膜とは異なり、表面に僅かの窪みを有するものの無孔質であり、含水率が５％以下と少ない。従って、この無孔質陽極酸化皮膜の表面に有機樹脂フィルムをラミネートする際には、陽極酸化皮膜と有機樹脂フィルムとの接触面積が大きくなり、密着性が向上する。また、有機樹脂フィルムをラミネートする際に、有機樹脂フィルムの融点である２００℃以上の高温に加熱するが、無孔質陽極酸化皮膜の含水率が５％以下と少ないため、高温加熱時に水分の放出もなく、陽極酸化皮膜と有機樹脂フィルムとの密着性が向上する。
【０００４】
まず、この表面処理アルミニウム材料の製造方法を、飲料缶に使用される表面処理アルミニウム材料を例に挙げて説明する。表面処理アルミニウム材の製造に先立って、アルミニウム又はアルミニウム合金の素材に前処理を施す。この前処理は、素材の表面に付着した油脂分を除去し、表面の不均質な酸化被膜を除去するのが目的であり、アルカリ洗浄等の手段が用いられる。次いで、アルミニウム又はアルミニウム合金の素材を、硼酸、硼酸塩、アジピン酸、酒石酸、クエン酸塩、マロン酸塩もしくは過酸化水素の群から選ばれる少なくとも１種を添加した電解質水溶液を使用して、比較的低電圧、低電流密度で生成する無孔質陽極酸化皮膜が溶解しないように穏やかに陽極酸化処理を行って、無孔質陽極酸化皮膜を有する表面処理アルミニウム材料を得る。
【０００５】
さらに、無孔質陽極酸化皮膜の表面に、有機樹脂フィルムをラミネート加工する。有機樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンとポリエチレンに第二成分を添加して融点を下げた接着層を有する二層フィルム等が多用される。この有機樹脂フィルムを無孔質陽極酸化皮膜の表面に、その低融点の接着層を接着させて積層し、接着層の融点以上の１９０℃〜２２０℃の温度の加熱したローラーを通過させて、有機樹脂フィルムをラミネートし、表面処理アルミニウム材料を得る。無孔質陽極酸化皮膜は、表面が無孔質で有機樹脂フィルムとの接触面積が大きいので、アルミニウム材料への有機樹脂フィルムの密着性を高めることができる。このようにして得られた有機樹脂フィルムをラミネートしたアルミニウム材料は、アルミニウム材料を加工する際の加工油の塗布が不要となり、缶の製造コストが低減できる。また、内容物が直接アルミニウムに接触しないので、飲料へのアルミニウム臭の混入を防ぐことができる。さらに、万一有機樹脂フィルムにピンホール等の損傷が発生しても、無孔質陽極酸化皮膜のバリアー性が高いので、孔から侵入した飲料等がアルミニウムの生地を腐食させることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１２７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この無孔質陽極酸化皮膜は表面の孔が少なくしかも浅いので、水分や塩素等の腐食性の物質が侵入し難く、耐食性は従来の硫酸法等による陽極酸化膜に比較して格段に優れているものの、湿度が高く腐食物質を含む使用環境においては満足のいく耐食性が得られておらず、一層の耐食性の向上が求められている。アルミニウム材料にあっては、電気部品の筐体やエアコンのフィン材等の、防食のために陽極酸化皮膜を施したままで、その後２００℃以上の高温に加熱することなく、そのまま或いは簡単な塗装を施して使用される用途が多々存在する。このようなアルミニウム材料の使用条件下では、大気中の湿分や水中の塩素といった腐食物質による腐食に耐える耐食性が求められている。このような目的に添った耐食性を具備した表面処理アルミニウム材料で満足できるものは未だに得られていない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、２００℃以上の高温に加熱することのない使用条件下で、大気中の湿分や水中の塩素といった腐食物質による腐食に耐えることができる、耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明者は無孔質陽極酸化皮膜の性状を詳しく検討した。その結果、無孔質陽極酸化皮膜を熱水で処理することにより、耐食性が極めて向上することを見出して本発明に至った。従来の無孔質陽極酸化皮膜は含水率が５％以下と少なく、安定した水酸化物となっていないため、大気中の湿分や水中の塩素といった腐食物質に長時間曝されると腐食に至る結果を招いていた。これに対して本発明では、特定の条件下の陽極酸化処理によって得られる無孔質陽極酸化皮膜を熱水と接触させて水和反応を促進させ、無孔質陽極酸化皮膜表面に安定なγ−ベーマイト（γ−ＡｌＯＯＨ）を形成し、耐食性を向上させることとした。従来の陽極酸化法においても陽極酸化皮膜を高温の水と反応させてベーマイト化して封孔する処理が知られているが（平成２年、軽金属協会発行、「アルミニウム ハンドブック」第４版、Ｐ．１５７参照）、本発明の無孔質陽極酸化皮膜は封孔処理されたものではなく、もともと無孔状態で形成された陽極酸化皮膜の表面をベーマイト化したものである。
【００１０】
本発明の表面処理アルミニウム材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に無孔質陽極酸化皮膜が形成され、該無孔質陽極酸化皮膜は厚さが５００〜８０００Åであり、有孔度が３０％以下であり、かつ、前記無孔質陽極酸化皮膜の含水率が１５〜３０％である無孔質陽極酸化皮膜を具備した表面処理アルミニウム材料とした。適度な厚さを有する陽極酸化皮膜は、有孔度が３０％以下と低くしかも適度な水分を含むことによって、耐食性に富んだγ−ベーマイトを形成しているので、２００℃以下の比較的低温で使用する用途においては、優れた耐食性を発揮することができる。
【００１１】
本発明では、前記無孔質陽極酸化皮膜の厚さは１０００〜７０００Åとするのがより好ましい。充分な耐食性を付与するためである。なお、ここでいう無孔質陽極酸化皮膜の厚さとは、表面のγ−ベーマイト層を含んだ厚さである。また、前記無孔質陽極酸化皮膜の有孔度は２０％以下とするのが好ましい。腐食性の成分が侵入する機会をより少なくして、耐食性を増進させるためである。本発明では、前記無孔質陽極酸化皮膜の含水率は８〜２０％であることが好ましい。適量の水分を含有していれば水和反応が促進されて、耐食性に富んだγ−ベーマイトを形成しているからである。
【００１２】
また、本発明では前記無孔質陽極酸化皮膜中に硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、カルシウム（Ｃａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）又は硫黄（Ｓ）成分のうち少なくとも１種を２０ｐｐｍ以上、好ましくは５０ｐｐｍ以上含有させるのが良い。耐食性を増進させるγ−ベーマイトが生成する水和反応が促進されるからである。
本発明の耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金を硼酸、硼酸塩、アジピン酸、酒石酸塩、クエン酸、マロン酸、珪酸塩、リン酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩のうちから選ばれた少なくとも１種を溶解した電解質水液中で電解し、該アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に無孔質陽極酸化皮膜を形成した後、熱水と接触させて該無孔質陽極酸化皮膜の有孔度を３０％以下にして、かつ該無孔質陽極酸化皮膜中の含水量を１５〜３０％にする耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料の製造方法である。特定の条件下で生成した無孔質陽極酸化皮膜を、熱水と接触させるという簡単な方法で、極めて耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料を得ることができる利点を有する。
【００１３】
本発明の耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料の製造方法では、電解質水液中に硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、カルシウム（Ｃａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）又は硫黄（Ｓ）成分のうち少なくとも１種を添加した電解質水溶液を用いると良い。γ−ベーマイトを生成させる水和反応を促進させる効果を有するからである。
【発明の効果】
【００１４】
以上詳細に説明したように、本発明の無孔質陽極酸化皮膜を有する表面処理アルミニウム材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に無孔質陽極酸化皮膜が形成され、該無孔質陽極酸化皮膜は厚さが５００〜８０００Å、有孔度が３０％以下で、かつ、含水率が皮膜全体で１５〜３０％に保たれており、該無孔質陽極酸化皮膜は耐食性に優れたγ−ベーマイトとなっているため、優れた耐食性を備えている。従って、本発明の表面処理アルミニウム材料は、２００℃以上の高温に加熱されることのない使用環境においては、優れた耐食性を発揮するので電気部品の筐体や熱交換器のフィン材として有用である。
【００１５】
また本発明の表面処理アルミニウム材料の製造方法によれば、適正な電解条件を選択することにより、容易に無孔質陽極酸化皮膜を有する表面処理アルミニウム材料とすることができ、これをさらに沸騰水中で加熱するという簡単な処理で耐食性の優れた表面処理アルミニウム材料を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の表面処理アルミニウム材料について順を追って説明する。本発明に使用するアルミニウム素材としては、純アルミニウムの他に純アルミ系のＪＩＳ１０００系合金、Ａｌ−Ｍｎ系のＪＩＳ３０００系合金あるいはＡｌ−Ｍｇ系のＪＩＳ５０００系等が使用でき、材質については特に限定されるものではない。また、これらの合金に溶体化処理、時効処理等の種々の調質処理を施したものも使用される。これらの素材の各種圧延板が好んで使用される。また、これらのアルミニウム合金のクラッド材も使用できる。
【００１７】
アルミニウム素材に対して前処理が施される。前処理は、特に限定されたものではなく、素材表面の不均質な酸化膜を除去するためのものであって、例えば、弱アルカリ性の脱脂液による洗浄をした後、水酸化ナトリウム水溶液中でアルカリエッチングをして硝酸水溶液中でデスマット処理を行う方法や、脱脂洗浄後に酸洗浄を行う方法などが用いられる。
【００１８】
次に、この前処理が施されたアルミニウム素材を電解質水溶液中で電解して、アルミニウム素材の表面に無孔質陽極酸化皮膜を形成するための陽極酸化処理を行う。電解液としては、生成する無孔質酸化皮膜を溶解しにくく、かつ無孔質酸化皮膜を生成する電解質である硼酸、硼酸塩、アジピン酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、マロン酸塩、珪酸塩、リン酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩の群から選ばれる少なくとも１種を溶解した、皮膜溶解性の低い電解質水溶液を使用する。あるいはまた、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む水溶液を電解液として用いても良い。これらの電解液の中でも特に硼酸、硼酸塩あるいはアジピン酸塩を含む電解液が好んで使用できる。電解質水溶液中の電解質濃度は、添加する塩の種類や電解条件によっても異なるが、おおむね２〜１５０ｇ／ｌ程度である。電解質濃度が２ｇ／ｌより低いと皮膜ムラが生じやすく、１５０ｇ／ｌを越えると溶解し難く沈殿を生じることがある。
【００１９】
また、電解浴温度は３０℃以上、好ましくは４０℃〜６０℃、より好ましくは５０℃〜６０℃が良い。電解浴温度が３０℃未満では電解質の溶解性が低く、液抵抗による電圧ロスが大きくなるからである。一方、電解浴温度が６０℃を越えるほど高くなると、緻密な陽極酸化皮膜ができ難いほかに、加熱に費用がかかるからである。電解質水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）は、３〜８の範囲が好ましい。ｐＨが３より低いと生成する陽極酸化皮膜が多孔質化する傾向にあり、一方、ｐＨが８を越えると生成した皮膜が溶解したり、皮膜の生成率が低下して所望の厚さの陽極酸化皮膜が得難くなるからである。
【００２０】
電解条件は、印加電圧はおおむね３〜５７０Ｖで、電解質水溶液の種類、電流密度によって適宜選定する。電流密度は０．３〜１０Ａ／ｄｍ２程度である。陽極酸化処理時の電流密度が高くなると、電解面の温度も上昇して皮膜の有孔度が高くなる傾向にある。陽極酸化皮膜の厚さは陽極酸化処理時間によって調節し、膜厚が５００〜８０００Å、好ましくは１０００〜７０００Åとなるようにする。これらの範囲で電解条件を適宜選択して、陽極酸化皮膜中の有孔度が３０％以下、好ましくは２０％以下となるようにする。陽極酸化処理をするにあたっての留意点は、アルミニウム母材を削り取ること無く、穏やかに陽極酸化皮膜を形成させて、孔を極力生じさせないようにすることである。
【００２１】
次に、上記陽極酸化処理によって得られた無孔質陽極酸化皮膜を沸騰水中で煮沸処理し、無孔質陽極酸化皮膜を水和反応させて安定で耐食性に富んだγ−ベーマイト（γ−ＡｌＯＯＨ）を形成させる。煮沸処理に使用する水は腐食性の不純物、特に塩素を含まないイオン交換水が適する。ＪＩＳに規定されたイオン交換水は、電気伝導度が０．１μＳ（マイクロジーメンス）で、腐食性のイオンをほとんど含まないので耐食性を損なうことはない。表面に無孔質陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム材料を、８０℃以上の沸騰したイオン交換水中に浸漬して水和反応をさせる。浸漬時間は材料の大きさや皮膜の厚さを考慮して、数秒から数分間でよい。
【００２２】
このような陽極酸化処理と水中煮沸処理によって得られた陽極酸化皮膜は、厚さの均一な無孔質陽極酸化皮膜である。無孔質陽極酸化皮膜の膜厚は５００〜８０００Åで、有孔度は３０％以下、含水率は６〜３０％である。膜厚が５００Å以下では充分な耐食性は得られない。一方、膜厚が８０００Åを越えると皮膜中に欠陥が生じやすくなり、皮膜が破壊されて耐久性が劣るようになる。従って、無孔質陽極酸化皮膜の膜厚適正範囲は５００〜８０００Å、好ましくは１０００〜７０００Åである。また、無孔質陽極酸化皮膜の有孔度は３０％以下、より好ましくは２０％以下とするのが良い。有孔度は３０％を越えると孔に腐食性物質が侵入しやすくなり、そこを起点として腐食され易くなる。アルミニウム又はアルミニウム合金の表面にはシリコンや鉄などの微量不純物の金属間化合物が存在しており、これら不純物の上には陽極酸化皮膜が生成し難く、極微小な窪みが生じている。このような不純物が露出していない部分では、実質的に無孔の状態である。陽極酸化皮膜のこのような窪みも全て積算して孔の面積割合が３０％以下となっていれば良い。３０％以下には０％（ゼロ％）を含むものである。無孔質陽極酸化皮膜の有孔度は、表面を電子顕微鏡で２万倍に拡大して約５０μｍ２の面積を任意の２０箇所について観察し、合計の面積当たりの孔の面積を積算することによって測定できる。
【００２３】
また、無孔質陽極酸化皮膜の含水率は、６％〜３０％である。含水率が６％未満では安定なγ−ベーマイト（γ−ＡｌＯＯＨ）が充分生成しておらず、耐食性が向上しない。一方、無孔質陽極酸化皮膜の含水率が３０％を越えるようでは孔が多数有って、良質の無孔質陽極酸化皮膜になっていないということであり、耐食性が得られない。従って、無孔質陽極酸化皮膜の含水率は６％〜３０％、好ましくは８％〜２０％である。無孔質陽極酸化皮膜中の含水量とは、表面に付着している水分ばかりでなく、孔の深部に侵入して結晶水となっている水分も含んだ皮膜全体の水分である。無孔質陽極酸化皮膜の含水率は、熱重量法により室温から５００℃まで０．５℃／ｍｉｎの加熱速度で加熱した際の、１２０℃から５００℃までの重量減少から測定できる。このようにして無孔質陽極酸化皮膜に安定なγ−ベーマイト（γ−ＡｌＯＯＨ）を生成させておけば、２００℃以上に加熱しない限りは安定で、良好な耐食性を維持している。使用中に２００℃以上に加熱すると、γ−ベーマイトが脱水して耐食性が悪化するので、使用環境には留意すべきである。
【００２４】
さらに、本発明の無孔質陽極酸化皮膜は、シリコン（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硼素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、カルシウム（Ｃａ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、硫黄（Ｓ）成分のうち少なくとも１種を合計で２０ｐｐｍ以上、好ましくは５０ｐｐｍ以上含有しているものとするのが良い。これらの元素はγ−ＡｌＯＯＨ生成の水和反応を促進させる効果を有する。これらの成分を適量含んだ無孔質陽極酸化皮膜を得るには、前述の通りこれら成分を適量含む電解質水溶液を使用し、適正な電解条件を選択して陽極酸化処理を行う。
【００２５】
このようにして得られた無孔質陽極酸化皮膜を具備した表面処理アルミニウム材料は、湿潤な汚染雰囲気環境で長期間使用しても腐食されることのない耐食性を具備したものとなる。従って、電気部品の筐体やエアコンのフィン材等の、防食のために陽極酸化皮膜を施したままで、その後２００℃以上の高温に加熱することなく、そのまま或いは簡単な塗装又はラミネートを施して使用される用途に広く利用可能である。
【００２６】
「作用」
本発明は、特定の条件下で陽極酸化処理をして得られる無孔質陽極酸化皮膜を熱水中で水和反応させ、安定なγ−ベーマイトを形成し、耐食性を持たせたものである。陽極酸化皮膜中に腐食物質が侵入する孔が少なく、しかも該無孔質陽極酸化皮膜が耐食性の高いγ−ベーマイト皮膜であれば、２００℃以下程度の低温環境で使用されるアルミニウム材料において、十分な耐食性を有したものとなる。
【実施例】
【００２７】
以下試験例と比較例を用いて本発明をより具体的に説明する。アルミニウム合金素材として０．１ｍｍまで圧延したＡｌ−Ｍｇ系のＪＩＳ５０５２板材を準備した。この素材を２％の界面活性剤を含む５０℃の脱脂液に６０秒間浸漬させた後、３０秒間水洗した。次いで、１０％ＮａＯＨ水溶液で５０℃で３０秒間エッチングした後、３０秒間水洗した。さらに引き続き、１０％ＨＮＯ３ 溶液で３０秒間洗浄した後、３０秒間水洗した。
【００２８】
次いで、表１に示す塩又は過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む水溶液を電解液として、上記アルミニウム合金を陽極にして電解処理を行った。電解液中の塩の濃度は２〜１５０ｇ／ｌ、電解浴温度は４０〜６０℃、電解電圧は３〜６００Ｖ、電流密度は０．３〜１０Ａ／ｄｍ２の範囲で適宜調整した。このようにしてアルミニウム合金表面に表１に示す厚さの陽極酸化皮膜を形成した。次いで、陽極酸化皮膜を施したアルミニウム合金を、温度８０℃から沸騰温度までのイオン交換水中で数秒から数分間煮沸処理して、陽極酸化皮膜中の含水率を調整した。
【００２９】
各試料の陽極酸化皮膜について皮膜厚さ、有孔度、含水率を測定し、次いで、ＳＳＴ試験と湿潤試験により耐食性の評価を行った。さらに陽極酸化皮膜中の微量成分を測定した。皮膜厚さは試片を切断し、電子顕微鏡観察により測定した。有孔度は、陽極酸化皮膜表面を２万倍の電子顕微鏡で約５０μｍ２の面積を任意の２０箇所について観察し、孔の面積を求めた。含水率は、所定の陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム材料を、熱重量法により室温から５００℃まで０．５℃／ｍｉｎの速度で加熱した時の、１２０℃から５００℃の間の結晶水の脱離による重量減少を測定し、陽極酸化皮膜を形成していないアルミニウム材料の減量を補正し、陽極酸化皮膜中の含水量に換算した。耐食性の評価はＪＩＳ Ｚ−２３７１に規定する方法に準拠し、５％ＮａＣｌ水溶液を３５℃で７２０時間噴霧した後、外観に変化のない場合は○印、やや変色が認められる場合は△印、腐食が認められた場合は×印を付して評価した。また、湿潤試験は５０℃で９５％の相対湿度を有する環境に１６８時間暴露した後外観を観察して、外観に全く変化のない場合は◎印、一部に軽い変色が認められるが腐食は見られない場合は○印、全面に変色があるが腐食は認められない場合は△印、腐食が認められた場合は×印を付して評価した。微量成分の測定は、グロー放電質量分析法（ＧＤ−ＭＡＳＳ分析）により皮膜をエッチングしながら元素分析して測定した。これらの測定結果を表１に併記する。
【００３０】
比較のため、従来の硫酸法による多孔質の陽極酸化皮膜の例（比較例Ｎｏ．１）、無孔質陽極酸化皮膜を厚く形成した例（比較例Ｎｏ．２）、陽極酸化処理により形成したままの陽極酸化皮膜中の水分が少ない例（比較例Ｎｏ．３）及び電解質として過酸化水素を使用した例（比較例Ｎｏ．４）について、試験例と同様の評価をした。各比較例の処理条件は次の通りである。比較例Ｎｏ．１は、２０℃の１５％硫酸中で、直流１．５Ａ／ｄｍ２で１００秒間処理。比較例Ｎｏ．２は、５０℃の１０％硼酸塩水溶液中で、直流２Ａ／ｄｍ２で６０秒間、６００Ｖの電圧に達するまで処理。比較例Ｎｏ．３は、５０℃の２％リン酸塩水溶液中で、直流２Ａ／ｄｍ２で６０秒間、２１０Ｖの電圧に達するまで処理。比較例Ｎｏ．４は、２０℃の１％過酸化水素中で、直流１．６Ａ／ｄｍ２で３００秒間、５０Ｖの電圧に達するまで処理。これらの結果も表１に併記する。
【００３１】
【表１】
2010018890.tif 000002
【００３２】
表１の結果から、比較例Ｎｏ．１は有孔度が高く腐食物質が入りやすく、耐食性が劣ることが判る。比較例Ｎｏ．２は皮膜厚さが厚すぎるため皮膜に亀裂が入り、耐食性が悪化したものである。比較例のＮｏ．４は皮膜中の含水率が低くて耐食性のγ−ベーマイトが生成しておらず、耐食性が発揮されなかったものである。これに対して試験例１から試験例６はいずれも良好な耐食性を示している。