TW201928126A - 鋁積層體及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之鋁積層體(10)包含：鋁基材(1)，其具有第1面(1A)；及陽極氧化皮膜(2)，其與第1面(1A)相接地形成，且具有位於在與第1面(1A)交叉之方向上離開第1面(1A)之位置的第2面(2A)。鋁基材(1)之包含第1面(1A)之表層含有純度99.9質量%以上之鋁與0.001質量%以上且0.052質量%以下之鐵。陽極氧化皮膜(2)之第2面(2A)之表面粗糙度Ra為20 nm以下。陽極氧化皮膜(2)之第2面(2A)之平均凹凸間距離RSm未達30 μm。陽極氧化皮膜(2)之交叉方向之厚度為9 μm以上且26 μm以下。鋁積層體(1)之上述交叉方向之整體之厚度值T1(單位：μm)與陽極氧化皮膜(2)之上述交叉方向之厚度值T2(單位：μm)滿足關係式T1+10×T2≦450。

Description

鋁積層體及其製造方法

本發明係關於一種鋁積層體及其製造方法。

鋁之表面一般形成有自然氧化皮膜。然而，自然氧化膜容易因濕氣或水分而腐蝕。因此，於包含濕氣或水分等而使鋁腐蝕之腐蝕環境下所使用之鋁板之表面一般形成有陽極氧化皮膜以保護該表面免遭腐蝕。陽極氧化皮膜之厚度越厚，由陽極氧化皮膜產生之耐蝕性作用越高。

另一方面，鋁板用作照明之反射板或設計性建築材料用面板。此類用途中，要求具有高光澤度及高全反射率之鋁板。又，該等用途中，有實施彎曲加工形成適當形狀之情形。

然而，先前認為越增厚陽極氧化皮膜，鋁板之光澤度與全反射率越降低。

日本專利特開2008-174764號公報(專利文獻1)中揭示有一種鋁材，其具備厚度為100 nm以上且500 nm以下之障壁型陽極氧化皮膜。上述專利文獻1中記載，若厚度超過500 nm，則由陽極氧化皮膜導致之可見光線之吸收之影響變大，正反射性較差，故障壁型陽極氧化皮膜之厚度需要設為500 nm以下。

日本專利特開2007-51360號公報(專利文獻2)中揭示有藉由將氧化皮膜之皮膜耐受電壓設為1 V以上且未達20 V(相當於膜厚10~200 Å)之範圍，能夠獲得具有良好之耐蝕性及耐候性且柔軟性亦優異之鋁箔。
[先前技術文獻]
[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-174764號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-51360號公報

[發明所欲解決之問題]

專利文獻1所記載之厚度為500 nm以下之障壁型陽極氧化皮膜無法充分防止例如於廚房附近、室外之包含大量濕氣或水分之腐蝕環境下使用之鋁板之腐蝕。

又，近年來，對建築材料用面板用鋁板隨著設計之多樣化，要求高圖像清晰度。然而，上述專利文獻1中未考慮圖像清晰度。

專利文獻2所記載之鋁箔雖然具有柔軟性，但氧化皮膜之厚度相對較薄，未考慮直接暴露於室外環境之用途，耐蝕性不充分。若欲提高耐蝕性而使氧化皮膜之厚度變厚則會產生龜裂。又，上述專利文獻2中未考慮表面硬度、光澤度、全反射率、圖像清晰度。

因此，本發明之目的在於提供一種具有高光澤度、高全反射率及高圖像清晰度，且具有高耐蝕性、高表面硬度、及高彎曲加工性之鋁積層體。
[解決問題之技術手段]

本發明者等人為解決上述之課題而反覆銳意研究，結果發現，若使陽極氧化皮膜之厚度極端增厚，則不僅具有高耐蝕性及高表面硬度，而且可獲得高光澤度、高全反射率、高圖像清晰度；進而發現，鋁積層體之整體之厚度值T1(單位：μm)與陽極氧化皮膜層之厚度值T2(單位：μm)之關係滿足T1+10×T2≦450之鋁積層體能夠進行最小直徑為100 mm以下之彎曲加工。再者，所謂能夠進行最小直徑為100 mm以下之彎曲加工，係指實施使鋁積層體沿著直徑至少為100 mm之圓筒之外周面保持10秒鐘之加工後，目視觀察下未於陽極氧化皮膜表面確認到龜裂。

即，本實施形態之鋁積層體具有以下之特徵。依照本實施形態之鋁積層體具備：鋁基材，其具有第1面；及第1陽極氧化皮膜，其與第1面相接地形成，且具有位於在與第1面交叉之方向上離開第1面之位置的第2面。鋁基材之包含第1面之表層含有純度99.9質量%以上之鋁與0.001質量%以上且0.052質量%以下之鐵。第1陽極氧化皮膜之第2面之表面粗糙度Ra為20 nm以下。第1陽極氧化皮膜之第2面之平均凹凸間距離RSm未達30 μm。第1陽極氧化皮膜之交叉方向之厚度為9 μm以上且26 μm以下。鋁積層體之上述交叉方向之整體之厚度值T1(單位：μm)與第1陽極氧化皮膜之上述交叉方向之厚度值T2(單位：μm)滿足關係式T1+10×T2≦450。

又，先前已知隨著陽極氧化皮膜之厚度變厚，具備其之鋁積層體之正反射率降低。此時之正反射率並非伴隨膜厚之增加而單調遞減，而是顯示出一邊重複降低傾向與上升傾向，一邊慢慢降低之傾向。上述專利文獻1之圖1中顯示出若使陽極氧化皮膜之厚度自0 nm慢慢變厚至550 nm左右，則鋁積層體之正反射率一邊週期性地反覆減少與增加，一邊慢慢降低之傾向。上述專利文獻1中，基於該傾向，得出陽極氧化皮膜之厚度較佳為150 nm±30 nm、或300 nm±20 nm之結論。認為上述傾向係因鋁基材之第1面上之反射光與陽極氧化皮膜之第2面上之反射光干涉而產生。

與此相對，本發明者等人確認具備厚度為9 μm以上且26 μm以下之第1陽極氧化皮膜之本實施形態之鋁積層體與具備厚度為150 nm以上且300 nm以下左右之陽極氧化皮膜之鋁積層體相比，具有高可見光全反射率(詳情參照下述之實施例)。又，鋁積層體與具備厚度為600 nm以上且未達9 μm之陽極氧化皮膜之鋁積層體相比，不僅具有同等以上之高光澤度、可見光全反射率及圖像清晰度，而且亦具有高耐蝕性(詳細參照下述實施例)。總之，本發明者等人確認於9 μm以上且26 μm以下之相對廣泛的第1陽極氧化皮膜之厚度之數值範圍內，能夠實現高光澤度、高可見光全反射率、及高圖像清晰度。

本發明者等人認為，由於本次所發現之上述傾向與上述因干涉而正反射率一邊反覆增減一邊慢慢減少之傾向不同，故係藉由與干涉不同之作用而實現。

上述鋁積層體中，陽極氧化皮膜較佳為硫酸陽極氧化皮膜。

製造上述鋁積層體之方法具備如下步驟：準備第1面之表面粗糙度Ra為15 nm以下之鋁基材；及使用含有硫酸之電解液，於鋁基材之第1面上形成交叉方向之厚度為9 μm以上且26 μm以下之第1陽極氧化皮膜。
[發明之效果]

根據本發明，能夠提供具有高光澤度、高全反射率及高圖像清晰度，且具有高耐蝕性、高表面硬度及高彎曲加工性之鋁積層體。

以下參照圖式針對本發明之實施形態進行說明。再者，以下之圖式中對相同或相應之部分標註相同之參照編號，不重複其說明。
[鋁積層體之結構]
如圖1所示，本實施形態之鋁積層體10具備鋁基材1與第1陽極氧化皮膜2。

鋁基材1具有第1面1A、及位於與第1面1A相反側之第3面1B。構成鋁基材1之材料含有鋁(Al)。鋁基材1例如為鋁箔。

鋁基材1之包含第1面1A之表層之鋁純度為99.9質量%以上。

鋁基材1之包含第1面1A之表層含有0.001質量%以上且0.052質量%以下之鐵(Fe)。若鐵之含量未達0.001質量%，則鋁基材1之強度降低。另一方面，由於鐵向鋁之固溶度較小，故鋁之鑄造時，FeAl₃ 等金屬間化合物容易晶析。該等晶析物會導致可見光區域之反射率較鋁生坯低，使作為鋁基材之光澤度及可見光反射率降低。又，若存在FeAl₃ 等金屬間化合物，則陽極氧化皮膜變得不均勻，不僅陽極氧化皮膜之透明性明顯變差而反射率降低，而且陽極氧化皮膜之硬度亦會降低。因此，鐵之含量需要設為0.052質量%以下。

鋁基材1之包含第1面1A之表層例如可含有0.001質量%以上且0.09質量%以下之矽(Si)。由於矽向鋁之固溶度較大而不易形成晶析物，故只要為不產生晶析物程度之含量，則不會使可見光區域之反射率降低。又，固溶有0.001質量%以上之矽之鋁基材1之機械強度與未固溶矽之鋁基材1之機械強度相比，藉由固溶強化而提昇。因此，例如固溶有0.001質量%以上之矽之鋁基材1不僅維持與未固溶矽之鋁基材1同等之機械強度，而且亦能夠使厚度較薄之箔之壓延更容易。另一方面，於鋁基材1含有多於0.09質量%之矽之情形時，若使第1陽極氧化皮膜2之厚度變厚，則第1陽極氧化皮膜2之透明性降低而反射率降低。進而，第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之硬度亦降低。因此，矽之含量需要設為0.09質量%以下。

鋁基材1之包含第1面1A之表層中之除Al、Fe、及Si以外之剩餘部分含有雜質。該雜質例如為不可避免之雜質，除不可避免之雜質之外，亦可含有不會對光澤度、可見光之全反射率、圖像清晰度、及耐蝕性大幅產生影響之微量之雜質。上述雜質例如包含選自由銅(Cu)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、釩(V)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鋯(Zr)、硼(B)、鎵(Ga)、及鉍(Bi)等所組成之群中之至少1種元素。各雜質元素之含量分別為0.01質量%以下。

鋁基材1之包含第1面1A之上述表層係在與第1面1A交叉之方向(深度方向)上自第1面1A至5 μm之區域。較佳為第1面1A之表面粗糙度Ra為15 nm以下。作為使鋁基材1之第1面1A具有如此小之表面粗糙度Ra之方法，有物理研磨、電解研磨、化學研磨等研磨加工、或使用表面為鏡面狀態之壓延輥進行之冷壓延等。據發明者研究，電解研磨及化學研磨為濕式法，且於第1面1A之研磨前之表面粗糙度Ra為29 nm以上而粗糙之情形時，即使將該第1面研磨至表面粗糙度Ra為15 nm以下，其表面凹凸間距離RSm亦為30 μm以上。於此情形時，於該第1面上形成之陽極氧化皮膜之第2面之表面凹凸間距離RSm亦變為30 μm以上，該第2面不具有高圖像清晰度。較佳為藉由物理研磨或冷壓延使第1面1A之表面粗糙度Ra為15 nm以下。根據此種方法，即使於研磨前之第1面1A之表面粗糙度Ra為29 nm以上之情形時，藉由該方法亦能夠獲得表面粗糙度Ra與表面凹凸間距離RSm均抑制得較小之研磨面。因此，可使於該第1面1A上形成之第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之表面凹凸間距離RSm未達30 μm，故第2面2A能夠具有高圖像清晰度。

除上述表層以外之鋁基材1之其他部分之組成並無特別限定，鋁基材1例如可構成為包層材。

第1陽極氧化皮膜2與第1面1A相接地形成。第1陽極氧化皮膜2具有：與第1面1A相接之面、及位於在與第1面1A交叉之方向上離開第1面1A之位置的第2面2A。第1陽極氧化皮膜2係藉由對鋁基材1之第1面1A進行陽極氧化處理而形成。陽極氧化處理只要為公知之陽極氧化處理方法即可，例如係使用含有硫酸、硼酸、草酸、及磷酸之至少一種之電解液的陽極氧化處理。較佳為第1陽極氧化皮膜2係藉由使用含有硫酸之電解液之陽極氧化處理而形成。即，較佳為第1陽極氧化皮膜2為硫酸陽極氧化皮膜。較佳為第1陽極氧化皮膜2透明。

第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度為9 μm以上且26 μm以下。第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度為第1陽極氧化皮膜2中與第1面1A相接之面與第2面2A之間之距離。於陽極氧化皮膜之上述交叉方向之厚度小於9 μm之情形時，入射至陽極氧化皮膜之第2面之光於鋁基材之第1面上之反射光與該入射光於第2面上之反射光干涉。於此情形時，陽極氧化皮膜之第2面上產生干涉色或白色之渾濁，鋁積層體無法實現高光澤度、高可見光全反射率、或高圖像清晰度。又，於第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度小於9 μm之情形時，無法滿足對室外使用之鋁積層體10所要求之耐蝕性，又，第2面2A之表面硬度亦降低。

另一方面，於第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度大於26 μm之情形時，由於陽極氧化處理中亦進行陽極氧化皮膜之溶解，故第1陽極氧化皮膜2之膜質降低，第2面2A之表面硬度降低。

因此，藉由使第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度為9 μm以上且26 μm以下，其第2面2A不僅具有高光澤度、高可見光全反射率、及高圖像清晰度，而且亦具有高表面硬度。

較佳為第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度為12 μm以上且20 μm以下。具備此種第1陽極氧化皮膜2之鋁積層體10之生產性提昇，並且於第2面2A具有高光澤度、高全反射率及高圖像清晰度，而且具有高耐蝕性。

第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之表面粗糙度Ra為20 nm以下。入射至鋁積層體10之光之一部分於第1陽極氧化皮膜2之第2面2A反射，剩餘部分於第2面2A折射並到達鋁基材1之第1面1A。於第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之表面粗糙度Ra超過20 nm之情形時，因於第2面2A反射之光或於第2面2A折射之光擴散，而第2面2A之光澤度及全反射率降低。若第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之表面粗糙度Ra為20 nm以下，則能夠抑制於第2面2A反射之光或於第2面2A折射之光之擴散，第2面2A具有高光澤度及高全反射率。再者，第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之表面粗糙度Ra係將由JIS B0601(2001年版)及ISO4287(1997年版)所定義之算術平均粗糙度Ra以能夠應用於面之方式三維地擴展而計算出之值。

第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之平均凹凸間距離RSm未達30 μm。第2面2A內相互正交之任意之2個方向之平均凹凸間距離RSm未達30 μm。例如於經由壓延步驟製造鋁基材1之情形時，鋁基材1之壓延方向(RD方向)及與其正交之方向(TD方向)上之第2面2A之平均凹凸間距離RSm未達30 μm。於第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之平均凹凸間距離RSm為30 μm以上之情形時，第2面2A之圖像清晰度降低。若第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之平均凹凸間距離RSm未達30 μm，則該第2面2A具有高圖像清晰度。再者，平均凹凸間距離係由JIS標準JIS B0601(2001年版)所規定。

為了將第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之表面粗糙度Ra及平均凹凸間距離RSm設為上述數值範圍，較佳為使鋁基材1之第1面1A之表面粗糙度Ra變小。較佳為如上所述，鋁基材1之第1面1A之表面粗糙度Ra為15 nm以下。

鋁積層體10之上述交叉方向之整體之厚度值T1(單位：μm，參照圖1)與第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度值T2(單位：μm，參照圖1)滿足關係式T1+10×T2≦450。本發明者等人確認，不滿足上述關係式之T1+10×T2超過450之鋁積層體於實施將最小直徑設為100 mm以下之彎曲加工之情形時，會於陽極氧化皮膜產生龜裂。另一方面，本發明者等人發現，具備上述之特徵且滿足上述關係式之鋁積層體即使於實施將最小直徑設為100 mm以下之彎曲加工之情形時，亦能夠抑制龜裂之產生。

具體而言，本發明者等人針對具有高光澤度、高全反射率、高圖像清晰度、高耐蝕性、高表面硬度、及高彎曲加工性之鋁積層體進行了銳意研究。結果確認，鋁基材1之包含第1面1A之表層含有純度99.9質量%以上之鋁與0.001質量%以上且0.052質量%以下之鐵，第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之表面粗糙度Ra為20 nm以下，第1陽極氧化皮膜2之第2面2A之平均凹凸間距離RSm未達30 μm，第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度為9 μm以上且26 μm以下的鋁積層體具有高光澤度、高全反射率、高圖像清晰度、高耐蝕性、及高表面硬度。進而，本發明者等人發現，此種鋁積層體之彎曲加工性、即實施彎曲加工時產生龜裂之難度與鋁積層體之整體之厚度值T1及第1陽極氧化皮膜2之厚度值T2相關(詳情參照下述之實施例)。

關於鋁積層體10之上述T1及上述T2，只要第1陽極氧化皮膜2之厚度為9 μm以上且26 μm以下，且滿足上述關係式T1+10×T2≦450，則可任意設定。鋁積層體10就提昇彎曲加工性之觀點而言，較佳為滿足T1+10×T2≦400，更佳為滿足T1+10×T2≦350，更佳為滿足T1+10×T2≦300。

鋁積層體10之上述T1+10×T2之下限值以至少能夠將第1陽極氧化皮膜2之上述交叉方向之厚度T2設為9 μm以上之方式設定即可。上述T1+10×T2之下限值例如可為150，亦可為100。

再者，如圖1所示之鋁積層體10中，若將鋁基材1之上述交叉方向之厚度值設為T3(單位：μm)，則上述值T1表示鋁基材1之厚度值T3與第1陽極氧化皮膜2之厚度值T2之和。圖1所示之鋁積層體10滿足關係式T3+11×T2≦450。

＜鋁積層體之製造方法＞
其次，針對本實施形態之鋁積層體之製造方法之一例進行說明。如圖2所示，本實施形態之鋁積層體之製造方法具備：準備鑄塊之步驟(S10)、對鑄塊進行均質化處理之步驟(S20)、對鑄塊進行熱壓延之步驟(S30)、對藉由熱壓延所獲得之熱壓延材進行冷壓延之步驟(S40)、對藉由冷壓延所獲得之冷壓延材進行作為最終精加工之冷壓延(以下稱最終精冷壓延)形成鋁基材之步驟(S50)、及形成陽極氧化皮膜之步驟(S60)。

首先，準備鑄塊(步驟(S10))。具體而言，製備特定之組成之鋁之熔液，使鋁之熔液凝固，藉此鑄造(例如半連續鑄造)鑄塊。以鋁基材1之上述表層中之鋁純度成為99.9質量%以上之方式對熔液中之Fe、Mn、Si等金屬元素之含量進行控制。以鋁基材1之上述表層中之Fe之含量成為0.001質量%以上且0.052質量%以下之方式對熔液中之Fe之含量進行控制。較佳為以鋁基材1之上述表層中之Fe之含量成為0.001質量%以上且0.09質量%以下之方式對熔液中之Si之含量進行控制。

其次，將所得之鑄塊進行均質化熱處理(步驟(S20))。均質化熱處理於一般之操作條件之範圍內進行即可，例如於將加熱溫度設為400℃以上且630℃以下，將加熱時間設為1小時以上且20小時以下之條件下進行。

其次，對鑄塊進行熱壓延(步驟(S30))。藉由本步驟，獲得具有特定之厚度W1之熱壓延材。熱壓延可進行1次或複數次。再者，於藉由連續鑄造而製造薄板之鋁鑄塊之情形時，該薄板狀之鑄塊亦可不經過本步驟，進行冷壓延。

其次，對藉由熱壓延所獲得之熱壓延材進行冷壓延(步驟(S40))。藉由本步驟，獲得具有特定之厚度W2之冷壓延材(最終精冷壓延步驟(S50)中之被壓延材)。於本步驟中，冷壓延例如隔著中間退火步驟進行複數次。例如，首先對熱壓延材實施第1冷壓延步驟(S40A)，形成薄於熱壓延材之厚度W1且厚於冷壓延材之厚度W2之壓延材。其次，對獲得之壓延材實施中間退火步驟(S40B)。中間退火於一般之操作條件之範圍內進行即可，例如於將退火溫度設為50℃以上且500℃以下，將退火時間設為1秒以上且20小時以下之條件下進行。其次，對退火後之壓延材實施第2冷壓延步驟(S40C)形成厚度W2之冷壓延材。

其次，對冷壓延材進行最終精冷壓延(步驟(S50))。本步驟中，用壓延輥對被壓延材進行最終精冷壓延。壓延輥具有與壓延材接觸而進行壓延之輥面。較佳為夾著被壓延材配置之一對壓延輥中，至少一方之壓延輥之輥面之表面粗糙度Ra為50 nm以下。若使用表面粗糙度大於50 nm之壓延輥對被壓延材進行壓延，則獲得之鋁基材之第1面之表面粗糙度Ra成為20 nm以上。本步驟中使用之壓延輥之表面粗糙度Ra較佳為儘量小，更佳為40 nm以下。以此方式準備鋁基材1。

其次，於獲得之鋁基材1之第1面1A上形成第1陽極氧化皮膜2(步驟(S60))。本步驟(S60)能夠藉由一般公知之陽極氧化處理方法實施。陽極氧化處理例如係藉由如下方式進行：將選自硫酸浴、硼酸浴、草酸浴、及磷酸浴所組成之群中之至少1種作為電解液，將鋁基材1浸漬於其中作為陽極，將浸漬於該電解液中之其他電極作為陰極，並將該等之間通電。陽極氧化處理方法之各條件係以第1陽極氧化皮膜2之厚度成為9 μm以上且26 μm以下、第2面2A之表面粗糙度Ra成為20 nm以下、第2面2A之平均凹凸間距離RSm未達30 μm之方式適當選擇。較佳為將硫酸浴用於電解液。以此方式能夠獲得如圖1所示之本實施形態之鋁積層體10。

＜變化例＞
鋁基材1之包含第1面1A之表層可不含Si。如上所述，雖然Si有助於鋁基材1之機械強度之提昇，但於能夠藉由厚度等其他之參數確保所要求之機械強度之情形時，鋁基材1可不含Si。於此情形時，鋁基材1之包含第1面1A之表層中之構成除Al及Fe以外之剩餘部分的上述雜質之含量之合計只要為0.10質量%以下即可。

如圖3所示，鋁積層體11可進而具備以與鋁基材1之上述第3面1B相接之方式設置的第2陽極氧化皮膜3。第2陽極氧化皮膜3具有位於在上述交叉方向上離開第3面1B之位置之第4面3B。即，鋁積層體11具備鋁基材1、及以隔著鋁基材1之方式設置之第1陽極氧化皮膜2與第2陽極氧化皮膜3。

如圖3所示之鋁積層體11中，上述整體之厚度值T1表示鋁基材1之厚度值T3(單位：μm)、第1陽極氧化皮膜2之厚度值T2(單位：μm)、及第2陽極氧化皮膜3之上述交叉方向之厚度值T4(單位：μm)之和。第2陽極氧化皮膜3之厚度為第1陽極氧化皮膜2之厚度以下。第2陽極氧化皮膜3之厚度為9 μm以上且26 μm以下。

鋁積層體11滿足關係式T1+10×T2≦450。即，鋁積層體11滿足關係式T1+10×T4≦T1+10×T2≦450。滿足上述關係式之鋁積層體11能夠發揮與實施形態1之鋁積層體10相同之效果，具有高彎曲加工性。較佳為鋁積層體11滿足關係式T1+10×(T2+T4)≦450。

鋁積層體11中，鋁基材1之包含第3面1B之表層與包含第1面1A之表層同樣地，鋁純度為99.9質量%以上，且含有0.001質量%以上且0.052質量%以下之鐵。此種鋁基材1能夠藉由與上述之鋁積層體10之製造方法之上述步驟(S10)~(S50)相同之方法準備。

鋁積層體11中，第2陽極氧化皮膜3與上述第1陽極氧化皮膜2同樣地，第4面3B之表面粗糙度Ra為20 nm以下，第4面3B之平均凹凸間距離RSm未達30 μm。此種第2陽極氧化皮膜3能夠藉由與上述之鋁積層體10之製造方法之上述步驟(S60)相同之方法形成。此種鋁積層體11中，第1陽極氧化皮膜2之第2面2A及第2陽極氧化皮膜3之第4面3B具有高光澤度、高全反射率及高圖像清晰度。

上述鋁積層體11中，基材1之包含第3面1B之表層之組成可與包含第1面1A之表層之組成不同，但較佳為相同。鋁基材1例如亦可如包層材般，包含第1面1A之表層及包含第3面1B之表層之各組成與夾於該等之中間層之組成不同。

如圖4所示，上述鋁積層體之製造方法中，可於上述步驟(S50)之後且上述步驟(S60)之前，實施對藉由最終精冷壓延所獲得之鋁基材進行研磨加工之步驟(S70)。本步驟(S70)中，上述鋁基材中應該成為第1面1A之表面被研磨加工，形成具有第1面1A之鋁基材1。上述鋁積層體11之製造方法中，應該成為第1面1A之表面及應該成為第3面1B之表面被研磨加工，形成具有第1面1A及第3面1B之鋁基材1。研磨加工方法能夠自物理研磨、電解研磨、及化學研磨等中選擇，但並不限定於此。較佳為本步驟(S70)中實施物理研磨。

上述鋁積層體之製造方法中，可於上述步驟(S50)之後且上述步驟(S60)之前，實施使藉由最終精冷壓延獲得之鋁基材形成特定之形狀之步驟。或者可於上述步驟(S60)之後，實施使藉由步驟(S60)獲得之上述鋁積層體10、11成型之步驟。又，可於上述步驟(S60)之後，於鋁積層體10之至少1面上、例如於鋁基材1之第3面1B上實施形成皮膜之步驟。構成該皮膜之材料係選自由樹脂、金屬、及陶瓷等所組成之群中之至少1種。上述皮膜例如係接著層，可於形成上述皮膜之步驟之後，實施經由該皮膜使鋁積層體10、11接著於其他構件或壁等之步驟。又，可於上述步驟(S60)之後，於藉由步驟(S60)所獲得之上述鋁積層體10、11之第1陽極氧化皮膜2及第2陽極氧化皮膜3之至少一者之多孔部實施著色處理及封孔處理，亦可僅實施封孔處理。再者，著色處理可為任意之方法，例如可為使染料或顏料吸附之方法，亦可為二次電解著色法。
[實施例]

以下按照說明製作本實施形態之實施例與比較例之反射構件之試樣，評價該等之光澤度、全反射率、圖像清晰度及耐蝕性。

[表1]

[表2]

首先，使用表1及表2所示之鋁純度及Fe之含量不同之鋁，按照以下所示之製造步驟製作實施例及比較例之鋁基材。

將藉由DC（direct chill，直接冷鑄）鑄造獲得之鋁之鑄塊於加熱爐內進行均質化熱處理。其後，進行熱壓延直至厚度成為約6.5 mm。對所獲得之熱壓延材進行複數次之冷壓延直至厚度成為特定之值。複數次之冷壓延係隔著中間退火實施，製作表1及表2所示厚度之鋁基材。

此時，關於實施例1~9、12~18及比較例1~12、27、28，最終精冷壓延中使用表面粗糙度Ra為40 nm之壓延輥進行壓延。關於實施例10、11及比較例13、14，最終精冷壓延中使用表面粗糙度Ra為50 nm之壓延輥進行壓延。關於比較例15~22，最終精冷壓延中使用表面粗糙度Ra為100 nm之壓延輥進行壓延。關於比較例23~26，最終精冷壓延中使用表面粗糙度Ra為150 nm之壓延輥進行壓延。

進而，關於實施例8、9及比較例11、12、19~22，對藉由最終精冷壓延獲得之鋁基材之應該成為第1面之面(經壓延輥壓延之面)進行電解研磨。電解研磨係藉由使上述鋁基材於電流密度2000 A/m² 之條件下，於包含60體積%之磷酸與20體積%硫酸之浴溫度70℃之水溶液中浸漬20分鐘而進行。

再者，均質化熱處理係對各試樣於將加熱溫度設為400℃以上且630℃以下、將加熱時間設為1小時以上且20小時以下之條件下進行。中間退火係對各試樣例如於將退火溫度設為50℃以上且500℃以下、將退火時間設為1秒以上且20小時以下之條件下進行。各實施例之鋁基材之第1面之表面粗糙度Ra為15 nm以下。各實施例之鋁基材之第1面之平均凹凸間距離RSm為30 μm以下。

對如上述獲得之鋁基材進行陽極氧化處理。電解液係設為含有15體積%之硫酸且浴溫度21℃之水溶液。將各試樣浸漬於該電解液作為陽極，於其與陰極之間使電流密度130 mA/m² 之電流流通特定時間，進行陽極氧化處理。將各試樣之陽極氧化處理時間作為獲得特定之厚度之陽極氧化被覆層之時間。即，對各試樣之陽極氧化處理條件除陽極氧化處理時間以外設為同等。

進而，對全部試樣以同等之條件進行封孔處理。封孔處理係藉由使形成有陽極氧化皮膜之各試樣於含有濃度5 g/L之乙酸鎳與濃度5 g/L之硼酸且浴溫度90℃之水溶液中浸漬20分鐘，其次於溫度98℃之純水中浸漬20分鐘而進行。

對以此方式製成之各試樣藉由以下之評價方法進行評價。將評價結果示於表1~表4。

＜評價方法＞
獲得之陽極氧化皮膜之厚度係使用Fischer Instruments製造之渦電流式膜厚計ISOSCOPE FMP10，利用FTA3.3H探針測定。又，獲得之鋁積層體之厚度係藉由Mitutoyo股份有限公司製造之數位式測微計MDC-MX IP65測定。

利用原子力顯微鏡進行之表面凹凸之觀察係使用Hitachi High-Tech Science股份有限公司製造之掃描式探針顯微鏡AFM5000II，於由動態力模式方式(非接觸)所獲得之表面形狀為80 μm×80 μm之矩形之視野下進行。對獲得之觀察結果，利用藉由最小平方近似求出曲面並進行擬合之三維曲面自動斜率修正而修正試樣之斜率，測定表面粗糙度Ra。表面粗糙度Ra係將JIS B0601(2001年版)及ISO4287(1997年版)中定義之算術平均粗糙度Ra以能應用於觀察之表面整體之方式三維地擴展而算出之值。

表面凹凸間距離RSm係使用東京精密股份有限公司製造之SURFCOM 1400D，測定JIS B0601(2001年版)及ISO4287(1997年版)中定義之算術表面凹凸間距離RSm。測定類別為粗糙度測定，形狀去除為最小平方直線法，評價長度為4 mm，截止類別為2RC相位非補償，截止波長λc於本測定中所獲得之Ra未達0.1 μm之情形時設為0.25 mm，於0.1 μm以上之情形時設為0.8 mm進行測定。測定係於壓延方向(RD)與相對於壓延方向垂直之方向(TD)兩個方向進行測定，評價各方向之值。

光澤度之測定係使用日本電色工業股份有限公司製造之光澤計VG7000，於光入射角60°下測定光澤度。光澤度之測定係於壓延方向(RD)與相對於壓延方向垂直之方向(TD)兩個方向進行測定，評價各方向之值。光澤度越高，獲得之金屬光澤感越多。

全反射率之測定係使用日本分光股份有限公司製造之紫外可見分光光度計V570，將Labsphere公司製造之積分球用標準白板Spectralon作為參考，於波長區域250 nm~2000 nm之範圍內測定積分球上之全反射率。根據獲得之全反射率測定值求出波長區域400 nm~800 nm之可見光之平均值。全反射率之測定係於壓延方向(RD)與相對於壓延方向之垂直之方向(TD)兩個方向進行測定，根據該等之平均值評價全反射率。

圖像清晰度之評價係使用RHOPOINT INSTRUMENTS製造之多功能一體式光澤計IQ3，將依據ASTM D5767之DOI（Distinctness of Image，圖像鮮映性）值作為圖像清晰度評價。測定係於壓延方向(RD)與相對於壓延方向垂直之方向(TD)兩個方向進行測定，評價各方向之值。

表面硬度係藉由維氏硬度評價。對獲得之各實施例及比較例之陽極氧化皮膜之第2面測定交叉方向(深度方向)之維氏硬度。維氏硬度將表面之損傷難易度作為指標，使用島津製作所製造之維氏硬度計HMV-1，進行於利用金剛石壓頭按壓下以試驗力490.3 mN壓入5秒鐘後之維氏硬度測定試驗，獲得HV0.05值。

耐蝕性係進行卡斯試驗，按照以下之內容評價。卡斯試驗係於JIS H8681-2(1999年版)所記載之試驗條件下實施，試驗時間係參考JIS H8601(1999年版)之6.2.2節所記載之用途例設為假定室外使用之32小時。評價係使用JIS H8681-2(1999年版)所記載之基準，按照JIS H8601(1999年版)6.3節所記載，將評分9以上設為合格(表3、4中A)，將未達評分9設為不合格(表3、4中F)。

彎曲加工性係藉由對上述實施了彎曲加工之各試樣，觀察各陽極氧化皮膜有無龜裂而評價。

具體而言，首先，將各實施例及比較例之試片沿壓延方向(RD)切出100 mm，沿相對於壓延方向垂直之方向(TD)切出150 mm。進而，準備具有階梯性地不同之直徑之複數個圓筒。其次，使切出之各小片沿著直徑最長之圓筒之外周面且保持10秒鐘。其次，目視觀察此種彎曲加工後之陽極氧化皮膜表面。使目視觀察中未於陽極氧化皮膜確認到龜裂者沿著較之前使用之圓筒直徑更短之圓筒之外周面，目視觀察保持10秒鐘後之陽極氧化皮膜表面。以此方式，針對未於陽極氧化皮膜確認到龜裂者，階梯性地使用直徑更短之圓筒實施上述彎曲加工及上述評價。表3、4中之最小直徑表示對各試片未於陽極氧化皮膜確認到龜裂之上述彎曲加工所使用之圓筒之直徑之最小值(單位：mm)。進而，圖5係表示上述彎曲加工試驗之結果之曲線圖，橫軸表示各試樣之上述關係式之左邊T1+10×T2之值，縱軸表示表3及表4中之最小直徑(單位：mm)。

＜評價結果＞

[表3]

[表4]

如圖5所示，本發明者等人發現，關於實施例1~18及比較例1~28之各試樣，彎曲加工試驗中未於陽極氧化皮膜確認到龜裂之上述彎曲加工所用之圓筒之直徑之最短值(單位：mm)與將鋁基材及陽極氧化皮膜之上述交叉方向之整體之厚度值設為T1、將陽極氧化皮膜之上述交叉方向之厚度值設為T2時之值T1+10×T2相關。相關係數R² 超過0.92。如圖5所示，滿足上述關係式之實施例1~18即使沿著直徑至少為100 mm之圓筒之外周面進行彎曲加工，亦未於其第1陽極氧化皮膜2確認到龜裂。進而，上述值T1+10×T2為300以下之實施例6、8、12、13、15即使沿著直徑為80 mm之圓筒之外周面進行彎曲加工，亦未於其第1陽極氧化皮膜2確認到龜裂。另一方面，不滿足上述關係式之比較例9、10、16~18、20~22、27、28沿著直徑為100 mm以上之圓筒之外周面進行彎曲加工時，於陽極氧化皮膜確認到龜裂。

本發明者等人確認，即使是陽極氧化皮膜之厚度T2相對較厚為9 μm以上之鋁積層體，只要滿足上述關係式，亦能夠實現高彎曲加工性。

例如實施例17雖與比較例9同樣地陽極氧化皮膜之厚度為17.5 μm，但鋁基材之厚度較比較例9薄100 μm。滿足上述關係式之實施例17於彎曲加工試驗中，即使捲繞至直徑為73 mm之圓筒之外周，亦未確認到龜裂。另一方面，不滿足上述關係式之比較例9於彎曲加工試驗中，捲繞至直徑為100 mm之圓筒之外周時，確認到龜裂。

本發明者等人認為，上述關係式中之左邊T1+10×T2之係數1及10與對鋁基材及陽極氧化皮膜之彎曲加工性之影響度之差異有關。陽極氧化皮膜與鋁基材相比延展性差。因此，認為陽極氧化皮膜與鋁基材相比，對彎曲加工性之影響度較高。例如，於鋁積層體之厚度增減數十μm之情形，於該增減起因於鋁基材之厚度之增減之情形時，彎曲加工性不會因該增減大幅變化。與此相對，於鋁積層體之厚度增減數十μm之情形，於該增減起因於陽極氧化皮膜之厚度之增減之情形時，彎曲加工性會因該增減大幅變化。該情況於本評價結果中得以體現。

例如實施例7與實施例12相比，鋁基材1厚140 μm，但陽極氧化皮膜之厚度相同，與實施例12同樣地滿足上述關係式。實施例7於彎曲加工試驗中即使捲繞至直徑為96 mm之圓筒之外周時亦未確認到龜裂。

另一方面，例如比較例9與實施例6、7相比，鋁基材之厚度等相等，但僅上述厚度T2變厚約8 μm，不滿足上述關係式。如上所述，比較例9於彎曲加工試驗中，捲繞至直徑為100 mm之圓筒之外周時，確認到龜裂。

實施例1~18中，鋁基材之鋁純度為99.9質量%以上，且含有0.001質量%以上且0.052質量%以下之鐵、及厚度為9 μm以上且26 μm以下，第2面之表面粗糙度Ra為20 nm以下，第2面之RD方向及TD方向之平均凹凸間距離RSm未達30 μm。

此種實施例1~18之光澤度於RD方向及TD方向為63%以上，可見光全反射率為83%以上，DOI值於RD方向及TD方向為80以上，具有高光澤度、高全反射率及高圖像清晰度及高彎曲加工性。進而，實施例1~18之維氏硬度為300 HV以上，卡斯試驗合格，具有高耐蝕性，並且實施例1~18中，未確認到隨著陽極氧化覆膜之厚度於9 μm以上且26 μm以下之範圍內之增加，光澤度、可見光全反射率、及圖像清晰度降低之傾向。

與此相對，雖然比較例1~12、27、28與實施例1~9、12~18之最終精冷壓延之條件相同，但鋁之化學組成、鋁基材之厚度、電解研磨之有無、陽極氧化皮膜之厚度、及上述關係式之至少一者不滿足上述之各數值範圍。

鋁基材之鋁純度為99.9質量%以上但鋁基材之Fe之含量多於0.052質量%之比較例1之光澤度未達63%，不具有高光澤度。認為其原因在於含Fe之金屬間化合物於比較例1之鋁基材之第1面大量晶析，由此鋁基材之光澤度降低。

鋁基材之鋁純度低於99.9質量%且鋁基材之Fe之含量多於0.052質量%之比較例2~4之光澤度未達63%，可見光全反射率未達83%，不具有高光澤度及高全反射率。進而，陽極氧化皮膜之厚度為9 μm以上且26 μm以下之比較例4之RD方向及TD方向之DOI值為80以下，不具有高圖像清晰度。認為其原因在於，含鐵之金屬間化合物於比較例2~4之鋁基材之第1面大量晶析，由此鋁基材之光澤度及全反射率降低，並且陽極氧化皮膜之透明性明顯降低。進而，陽極氧化皮膜之厚度未達9 μm之比較例2及3之陽極氧化皮膜之維氏硬度為290 HV以下，卡斯試驗不合格，不具有高耐蝕性。認為其原因在於，因鋁基材之上述晶析物之存在，故陽極氧化皮膜之膜質不均勻，且未形成充分厚之陽極氧化皮膜。

僅陽極氧化皮膜之厚度與實施例6、7不同且該厚度未達9 μm之比較例5~8之維氏硬度為290 HV以下，卡斯試驗不合格，不具有高耐蝕性。進而，陽極氧化皮膜之厚度為0.5 μm以下之比較例5及6之可見光全反射率未達83%，不具有高可見光全反射率。認為此係由入射至陽極氧化皮膜之第2面之光於鋁基材之第1面上之反射光與該入射光於第2面上之反射光之干涉所致。

僅陽極氧化皮膜之厚度與實施例6、7不同且該厚度超過26 μm之比較例10之維氏硬度為290 HV以下，表面硬度低，不具有充分高之耐蝕性(耐擦傷性)。

僅陽極氧化皮膜之厚度與實施例8、9不同且該厚度未達9 μm之比較例11、12之維氏硬度為290 HV以下，卡斯試驗不合格，不具有高耐蝕性。

僅陽極氧化皮膜之厚度與實施例10、11不同且該厚度未達9 μm之比較例13、14之TD方向之光澤度未達63%，可見光全反射率未達83%，不具有高光澤度及高可見光全反射率。認為此係由入射至陽極氧化皮膜之第2面之光於鋁基材之第1面上之反射光與該入射光於第2面上之反射光之干涉所致。進而，比較例13、14之維氏硬度為290 HV以下，卡斯試驗不合格，不具有高耐蝕性。

比較例15~18之陽極氧化皮膜之第2面之表面粗糙度Ra超過20 nm，第2面之RD方向及TD方向之平均凹凸間距離RSm為30 μm以上。該比較例15~18之RD方向及TD方向之光澤度未達63%，可見光全反射率未達83%，不具有高光澤度及高可見光全反射率。進而，比較例15~18中，確認到陽極氧化皮膜之厚度越厚，則TD方向之DOI值越降低之傾向。陽極氧化皮膜之厚度為7.2 μm以上之比較例16~18之TD方向之DOI值為80以下，不具有高圖像清晰度。

比較例19~22之陽極氧化皮膜之第2面之表面粗糙度Ra為20 nm以下，第2面之RD方向及TD方向之平均凹凸間距離RSm為30 μm以上，特別是第2面之TD方向之平均凹凸間距離RSm較TD方向之平均凹凸間距離RSm長，為57 μm以上。該比較例19~22之TD方向之DOI值未達80，不具有高圖像清晰度。進而，比較例19~22中，確認到陽極氧化皮膜之厚度越薄，維氏硬度越降低之傾向。陽極氧化皮膜之厚度未達9 μm之比較例19、20之維氏硬度為290 HV以下，卡斯試驗不合格，不具有高耐蝕性。

比較例23~26之陽極氧化皮膜之第2面之表面粗糙度Ra超過74 nm，第2面之RD方向及TD方向之平均凹凸間距離RSm均為30 μm以上。特別是比較例23~26之第2面之TD方向之平均凹凸間距離RSm為300 μm以上。該比較例22~25之RD方向及TD方向之光澤度未達63%，可見光全反射率未達83%，TD方向之DOI值為80以下，不具有高光澤度及高可見光全反射率、以及高圖像清晰度。

根據以上之結果確認，藉由本實施形態，能夠提供具有高光澤度、高全反射率及高圖像清晰度且具有高耐蝕性之鋁積層體。本實施形態之鋁積層體特別適用於廚房周圍或室外等包含大量濕氣或水分之腐蝕環境下使用之照明之反射板或建築材料用面板。

應認為本次所揭示之實施形態與實施例於所有方面均為例示，並非限制性者。本發明之範圍並非由以上之實施形態與實施例所示，而是由申請專利範圍所示，且意欲包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之所有修正與變化。

1‧‧‧鋁基材

1A‧‧‧第1面

1B‧‧‧第3面

2‧‧‧第1陽極氧化皮膜

2A‧‧‧第2面

3‧‧‧第2陽極氧化皮膜

3B‧‧‧第4面

4‧‧‧基板

10‧‧‧鋁積層體

11‧‧‧鋁積層體

S10~S70‧‧‧步驟

T1‧‧‧鋁積層體之整體之厚度值

T2‧‧‧第1陽極氧化皮膜之厚度值

T3‧‧‧鋁基材之厚度值

T4‧‧‧第2陽極氧化皮膜之厚度值

圖1係表示本實施形態之反射構件之概略剖視圖。

圖2係表示本實施形態之反射構件之製造方法之流程圖。

圖3係表示本實施形態之反射構件之變化例之概略剖視圖。

圖4係表示本實施形態之反射構件之製造方法之變化例之流程圖。

圖5係表示實施例之反射構件之彎曲加工性之曲線圖。

Claims (3)

1. 一種鋁積層體，其包含： 鋁基材，其具有第1面；及 第1陽極氧化皮膜，其與上述第1面相接地形成，且具有位於在與第1面交叉之方向上離開第1面之位置的第2面； 上述鋁基材之包含上述第1面之表層含有純度99.9質量%以上之鋁與0.001質量%以上且0.052質量%以下之鐵； 上述第1陽極氧化皮膜之上述第2面之表面粗糙度Ra為20 nm以下； 上述第1陽極氧化皮膜之上述第2面之平均凹凸間距離RSm未達30 μm； 上述第1陽極氧化皮膜之上述交叉方向之厚度為9 μm以上且26 μm以下；且 上述鋁積層體之上述交叉方向之整體之厚度值T1(單位：μm)與上述第1陽極氧化皮膜之上述交叉方向之厚度值T2(單位：μm)滿足關係式T1+10×T2≦450。
2. 如請求項1之鋁積層體，其中上述第1陽極氧化皮膜為硫酸陽極氧化皮膜。
3. 一種鋁積層體之製造方法，其係製造如請求項1或2之鋁積層體之方法，且包括如下步驟： 準備上述第1面之表面粗糙度Ra為15 nm以下之上述鋁基材；及 使用含有硫酸之電解液，於上述鋁基材之上述第1面上形成上述交叉方向之厚度為9 μm以上且26 μm以下之第1陽極氧化皮膜。