JP2000282196A - アルミニウム合金箔地の製造方法および前記製造方法により製造されたアルミニウム合金箔地 - Google Patents

アルミニウム合金箔地の製造方法および前記製造方法により製造されたアルミニウム合金箔地

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JP2000282196A JP11087956A JP8795699A JP2000282196A JP 2000282196 A JP2000282196 A JP 2000282196A JP 11087956 A JP11087956 A JP 11087956A JP 8795699 A JP8795699 A JP 8795699A JP 2000282196 A JP2000282196 A JP 2000282196A
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孝弘 坪田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 裏面筋の少ないアルミニウム合金箔が得られ
るアルミニウム合金箔地を製造する。 【解決手段】 Siを0.05〜0.5mass%(以下%
と略記)、Feを0.15〜2.0%、Cuを0.18
%以下含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアル
ミニウム合金鋳塊に、均質化処理を520〜580℃の
温度で施し、次いで熱間圧延を開始温度350〜450
℃で施し、次いで冷間圧延を施し、次いで中間焼鈍を3
00〜450℃の温度で施し、次いで最終冷間圧延を施
す。 【効果】 得られるアルミニウム合金箔地は均一微細な
再結晶組織からなり、この箔地を重合圧延して得られる
Al合金箔は、裏面筋が少なく装飾性、意匠性などに優
れ、更に強度や耐食性などにも優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、重合圧延して得ら
れるアルミニウム合金箔の重合面に圧延方向に延びる筋
状模様などが発生しないアルミニウム合金箔地の製造方
法、および前記製造方法により製造されたアルミニウム
合金箔地に関する。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム合金箔は、塗装、印刷が施
されたり、各種樹脂フィルム、紙等と貼り合わされて食
料品、薬品、化粧箱等の耐湿性、耐紫外線性を備えた包
装材として用いられる。このようなアルミニウム合金箔
(アルミニウム箔を含む)は、通常アルミニウム合金箔
地(アルミニウム箔地を含む)を重合圧延して製造され
る。前記重合圧延された箔は、圧延ロールと接する面が
金属光沢を呈し、アルミニウム合金箔地同士が接して圧
延された面は艶消し状の外観を呈し、この艶消し面に装
飾効果乃至は美観効果を持たせて利用されてきた。
【0003】前記アルミニウム合金箔地は、JIS 1
N30や純アルミニウム系合金などを半連続鋳造法によ
り厚さ300〜600mmの鋳塊とし、この鋳塊に48
0〜600℃の温度で加熱する均質化処理を施し、その
後、熱間圧延を、開始温度450℃超え550℃以下、
終了温度320〜420℃で施し、更に、冷間圧延、中
間焼鈍、最終冷間圧延を順に施して厚さ0.2〜0.6
mmに仕上げて製造されてきた。
【0004】前記アルミニウム合金箔地の製造におい
て、均質化処理及び熱間圧延が比較的高温度で施す理由
は、均質化処理では熱間圧延時の粗大結晶粒組織の発生
を防止するため、熱間圧延ではピックアップやグレンス
トリーク等の表面欠陥を防止すると共に、熱間圧延での
変形抵抗を低く抑えるためである。
【0005】前記アルミニウム合金箔地は、通常、冷間
圧延途中で中間焼鈍を施してH14材として箔圧延業者
に出荷され、箔圧延業者により更に厚さ5〜60μmに
箔圧延される。前記箔圧延は、例えば、アルミニウム合
金箔地を数パス冷間圧延したのち、最終圧延パスの1〜
2パス前の圧延箔を複数枚(通常2枚)重ね合わせて重
合圧延して行われる。重合圧延後の重合した箔は分離さ
れ別々に巻き取られる。前記箔は、必要に応じて適宜最
終焼鈍が施される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記重合圧延
により製造される箔は、重合面に圧延方向に延びる筋状
模様或いは網目状模様が現れ易かった。これらの模様
(以下、両者を裏面筋と総称する)が顕著なものは表面
欠陥として挙げられ、不良品と判定されてきたが、軽度
の裏面筋は許容されてきた。しかし、近年、包装用材料
としての衣裳性を高めるため、裏面筋のない箔が非常に
強く要求されるようになった。このため、本発明者らは
前記裏面筋発生防止について詳細に研究を行い、熱間圧
延後の材料の結晶組織が裏面筋の発生に重大な影響を及
ぼすこと、即ち熱間圧延後の再結晶粒が粗大だと裏面筋
が現れ易いことを知見し、更に研究を重ねて本発明を完
成させるに至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、Siを0.05〜0.5mass%(以下%と略記)、
Feを0.15〜2.0%、Cuを0.18%以下含有
し、残部がアルミニウムと不可避不純物からなるアルミ
ニウム合金鋳塊に、均質化処理を520〜580℃の温
度で施し、次いで熱間圧延を開始温度350〜450℃
で施し、次いで冷間圧延を施し、次いで中間焼鈍を30
0〜450℃の温度で施し、次いで最終冷間圧延を施す
ことを特徴とするアルミニウム合金箔地の製造方法であ
る。
【0008】請求項2に記載の発明は、Siを0.05
〜0.5mass%(以下%と略記)、Feを0.15〜
2.0%、Cuを0.18%以下含有し、残部がアルミ
ニウムと不可避不純物からなるアルミニウム合金鋳塊
に、均質化処理を520〜580℃の温度で施し、次い
で熱間圧延を開始温度350〜450℃で施し、次いで
冷間圧延を施し、次いで中間焼鈍を300〜450℃の
温度で施し、次いで最終冷間圧延を施して製造されたこ
とを特徴とするアルミニウム合金箔地である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のアルミニウム合
金箔地の合金元素について説明する。Siは焼鈍時の軟
化温度を安定させ、箔の品質を向上させる。その含有量
を0.05〜0.5%に規定する理由は、0.05%未
満ではその効果が十分に得られず、0.5%を超えると
熱間圧延時に再結晶核の発生が少なくなって再結晶粒が
粗大化し、それにより箔の強度と成形性が低下し、また
ピンホールが発生し易くなるためである。
【0010】Feは、熱間圧延時に再結晶核の発生を促
し、熱間圧延後の再結晶組織を微細化し、重合圧延後の
裏面筋の発生を防止する。またFeは、箔の強度と成形
性の向上、箔の均質化にも寄与する。その含有量を0.
15〜2.0%に規定する理由は、0.15%未満では
その効果が十分に得られず、2.0%を超えると粗大な
Al−Fe系またはAl−Fe−Si系金属間化合物が
生成してピンホールが発生し易くなるためである。特に
好ましいFeの含有量は0.2〜1.7%である。
【0011】Cuは箔の強度を向上させる。その含有量
を0.18%以下に規定する理由は、0.18%を超え
ると材料の変形抵抗が大きくなり特に箔圧延性が阻害さ
れ、また箔の耐食性が低下するためである。不可避的不
純物元素は、市販の純アルミニウム系材料に含まれる程
度ならば特に問題ない。
【0012】次に、本発明の製造方法について説明す
る。本発明のアルミニウム合金箔地は、所定組成のアル
ミニウム合金を常法にて溶解鋳造し、得られた鋳塊を面
削し、次いで所定温度で均質化処理し、所定温度で熱間
圧延を開始し、熱間圧延後、更に冷間圧延、所定温度で
の中間焼鈍、最終冷間圧延を順次施して製造される。
【0013】前記均質化処理は鋳造組織の偏析を消失さ
せると同時に、鋳造中に生成した微細析出物を固溶させ
るために行う。前記均質化処理温度を520〜580℃
に規定する理由は、520℃未満では微細析出物が十分
に固溶せず、580℃を超えると再結晶粒微細化に寄与
する晶出物が固溶して、次の熱間圧延工程で再結晶粒が
粗大化して裏面筋が発生するためである。
【0014】本発明では、前記熱間圧延での圧延開始温
度を規定して、均質化処理で固溶した元素を既存の晶出
物上に析出させ、以て熱間圧延後の再結晶組織の微細化
と熱間圧延性の向上を図る。前記熱間圧延開始温度を3
50〜450℃に規定する理由は、350℃未満では固
溶元素が十分析出せず、固溶元素により熱間圧延中の再
結晶が阻害され、450℃を超えると再結晶粒が粗大化
して裏面筋が発生し易くなり、またピックアップ等の表
面欠陥が生じてピンホールが発生し易くなるためであ
る。
【0015】本発明では、熱間圧延終了温度は特に規定
しないが、280〜350℃が好ましい。熱間圧延終了
温度が280℃未満では圧延終了後に未再結晶部分が残
るため重合圧延時に重合面が不均一変形して裏面筋が発
生することがある。また350℃を超えると結晶粒が粗
大化して裏面筋が生じ易くなる。裏面筋の発生防止には
熱間圧延終了時の材料の組織は完全再結晶組織でなけれ
ばならず、その再結晶粒の大きさは150μm以下が好
ましい。
【0016】本発明において、中間焼鈍温度を300〜
450℃の温度に規定する理由は、300℃未満では再
結晶核の発生が少なく、450℃を超えると再結晶粒が
成長し、いずれの場合も再結晶粒が粗大化して裏面筋が
発生し易くなるためである。中間焼鈍後の再結晶粒の大
きさは60μm以下が好ましい。中間焼鈍後の再結晶組
織をより確実に微細化するには、中間焼鈍時の加熱速度
を25℃/h以上にするのが好ましい。加熱速度を高め
るには連続焼鈍炉の使用が簡便である。
【0017】アルミニウム合金箔は、圧延のまま硬質箔
として、或いは焼鈍して軟質箔として使用される。また
印刷を行って加熱乾燥したり、樹脂を焼付け塗装したり
もする。前記加熱乾燥後または焼付け塗装後に強度が要
求されるものは、中間焼鈍を360℃を超える高温側で
行って合金元素を固溶させておくのが好ましい。
【0018】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 (実施例1)本発明で規定する組成内のアルミニウム合
金を常法により溶解し鋳造して厚さ500mmの鋳塊と
し、この鋳塊を面削後、均質化処理と熱間圧延を順に施
して厚さ3mmの熱延板を得た。次いで、この熱延板
に、冷間圧延、中間焼鈍、最終冷間圧延を順に施して調
質H14に相当する厚さ0.3mmのアルミニウム合金
箔地を製造した。製造条件は全て本発明規定条件内とし
た。
【0019】(比較例1)均質化処理温度、熱間圧延温
度、中間焼鈍温度のうちの少なくとも1つを本発明規定
条件外とした他は、実施例1と同じ方法によりアルミニ
ウム合金箔地を製造した。
【0020】(比較例2)本発明で規定する組成外のア
ルミニウム合金を用いた他は、実施例1と同じ方法によ
りアルミニウム合金箔地を製造した。
【0021】実施例1、比較例1、2で得られた各々の
アルミニウム合金箔地に冷間圧延および重合圧延を順に
施して厚さ7μmのアルミニウム合金箔を製造し、重合
面の品質を評価した。重合面に裏面筋が全く認められな
いものを極めて良好(◎)、裏面筋が少しあるが通常の
用途には使用できるものを良好(○)、裏面筋がかなり
認められるものを不良(×)と評価した。前記裏面筋の
他、中間焼鈍での軟化特性、箔圧延性、箔の強度、ピン
ホール、耐食性などについても調べた。結果を表1〜3
に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
【表3】
【0025】表1〜3より明らかなように、本発明例の
No.1〜12は、いずれも裏面筋のない優れた品質のアルミ
ニウム合金箔であった。また中間焼鈍での焼鈍軟化特
性、箔圧延性、箔の強度、耐食性なども良好で、ピンホ
ールも発生しなかった。これに対し、比較例1の No.13
〜22は、いずれも均質化処理温度、熱間圧延温度、中間
焼鈍温度の各製造条件のうちの少なくとも1つが本発明
の規定値を外れたため、重合面に裏面筋がかなり認めら
れ実用性に欠けるものであった。また比較例2では、N
o.25 はFeが少ないため裏面筋がかなり認められ、ま
た箔の強度が低下した。その他には裏面筋は認められな
かったが、 No.23はSi量が少ないため中間焼鈍での軟
化温度が不安定になり、 No.24はSiが多かったため、
No. 26はFeが多かったため、いずれも箔にピンホール
が発生し、No.27,28はCuが多かったため箔圧延性と箔
の耐食性が劣った。前記実施例から明らかなように、本
発明は、合金組成、および均質化処理、熱間圧延、中間
焼鈍などの製造条件が単独に作用して効果を奏するもの
ではなく、各条件が相互に影響しあって裏面筋などの改
善がなされるものである。
【0026】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の製造方法
では、合金組成を規定し、また均質化処理、熱間圧延及
び中間焼鈍などの製造条件を規定するので、得られるア
ルミニウム合金箔地は均一微細な再結晶組織からなり、
この箔地を重合圧延して得られるアルミニウム合金箔は
裏面筋が少なく装飾性、意匠性などに優れ、更に強度、
耐食性などにも優れ、工業上顕著な効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22F 1/00 683 C22F 1/00 683 685 685 693 693A 694 694B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Siを0.05〜0.5mass%(以下%
    と略記)、Feを0.15〜2.0%、Cuを0.18
    %以下含有し、残部がアルミニウムと不可避不純物から
    なるアルミニウム合金鋳塊に、均質化処理を520〜5
    80℃の温度で施し、次いで熱間圧延を開始温度350
    〜450℃で施し、次いで冷間圧延を施し、次いで中間
    焼鈍を300〜450℃の温度で施し、次いで最終冷間
    圧延を施すことを特徴とするアルミニウム合金箔地の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 Siを0.05〜0.5mass%(以下%
    と略記)、Feを0.15〜2.0%、Cuを0.18
    %以下含有し、残部がアルミニウムと不可避不純物から
    なるアルミニウム合金鋳塊に、均質化処理を520〜5
    80℃の温度で施し、次いで熱間圧延を開始温度350
    〜450℃で施し、次いで冷間圧延を施し、次いで中間
    焼鈍を300〜450℃の温度で施し、次いで最終冷間
    圧延を施して製造されたことを特徴とするアルミニウム
    合金箔地。
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