JP2002143904A - 高光沢アルミニウム板及びその製造方法 - Google Patents

高光沢アルミニウム板及びその製造方法

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JP2002143904A
JP2002143904A JP2000346374A JP2000346374A JP2002143904A JP 2002143904 A JP2002143904 A JP 2002143904A JP 2000346374 A JP2000346374 A JP 2000346374A JP 2000346374 A JP2000346374 A JP 2000346374A JP 2002143904 A JP2002143904 A JP 2002143904A
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rolling
gloss
plate
oil
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Yasushi Funato
寧 船戸
Yoshiyuki Imanishi
由幸 今西
Koichi Takada
幸一 高田
Kaoru Takeda
薫 竹田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高光沢アルミニウム、及び該高光沢アルミニ
ウム板を生産性よく且つ安定して得ることができる高光
沢アルミニウム板の製造方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムの冷間圧延板であって、表
面粗さが、0.2μm≦Ra≦0.6μm、Rsm≧
0.03mm、Pc(±0.05μm)≦250個/c
mであり、且つアルミニウム板の表面に0.5〜30μ
mの大きさのオイルピットが5×103 個/mm2 以下
の分布量で分布している。直径が600mm以下で、フ
ィルム研磨あるいはキスロール研磨により表面仕上げさ
れた圧延ロールにより、粘度が2〜20cStの圧延油
を使用し、圧延速度100〜1000m/分、加工率1
0〜50%で仕上冷間圧延することにより製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高光沢をそなえた
アルミニウム板、とくに、缶蓋のようにアルミニウムの
素地のままで用いられる用途に好適な高光沢アルミニウ
ム板及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミニウム板を含む金属板の表
面の光沢は、表面粗さにより判断され、その表面粗さの
指標として、通常、算術平均粗さRa(JIS B06
01−1994に規定)が採用されており、例えば、低
いRa値に磨き上げたロール光沢を板表面に転写するこ
とにより高光沢の金属板を得ている。
【0003】ワークロールに低粗度の研磨面を形成する
方法としては、砥石研磨、フィルム研磨、キスロール法
等による研磨法がある。砥石研磨は、圧延ロールの表面
を研削砥石で加工するものであり、砥石研磨を適用して
ワークロール表面の凸部を潰して低粗度とし、冷間圧延
時のスリップを防止し、磨耗粉の発生を抑制できるアル
ミニウム板の製造方法が提案されている(特開2000
−197904号公報参照)。
【0004】フィルム研磨は、フィルムに砥粉を吹き付
けて薄く層成した研磨フィルムにてワークロールの表面
を研磨するもので、この方法によりワークロールの表面
を低粗度に調整し、高光沢のステンレス鋼板を得る方法
が提案されている(特開平6−269809号公報、特
開平9−225510号公報)。また、キスロール法
は、圧延前に上下のワークロールを潤滑油を介して接触
させ、ワークロール表面の凸部を潰すものである。
【0005】しかしながら、高光沢をそなえたアルミニ
ウム板を得ようとする場合、前記特開2000−197
904号公報に記載のアルミニウム板の製造方法のよう
に、砥石研磨で凸部を潰した表面を有するワークロール
によりアルミニウム板表面のRaを低く調整しただけで
は、高光沢のアルミニウム板を確実に得ることは難し
い。また、前記特開平6−269809号公報、特開平
9−225510号公報に記載される高光沢度のステン
レス鋼板を得る方法でも、アルミニウム板に必ずしも最
適な高光沢を付与することができない。
【0006】普通粗度のワークロールにより冷間圧延
し、得られた冷間圧延板に対して機械研磨あるいは化学
研磨を施し高光沢を得る方法もあるが、この方法では、
アルミニウム板の高光沢を得るための工程が別途必要と
なり、生産性及び生産コストの面で不利となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルミニウ
ム板に高光沢を与える場合における上記従来の問題点を
解消するために、アルミニウム板の光沢度と表面粗さに
ついての種々の指標との関連、ワークロールの研磨方
法、冷間圧延の態様と得られるアルミニウム圧延板の光
沢度との関係について、広範囲な試験、検討を加えた結
果としてなされたものであり、その目的は、高光沢アル
ミニウム板および高光沢アルミニウム板を生産性よく且
つ安定して得ることを可能とする方法を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の高光沢アルミニウム板は、アルミニウムの
冷間圧延板であって、板表面の平均粗さRaが0.20
〜0.60μm、凹凸の平均間隔Rsmが0.030m
m以上、ピークカウントPc(±0.05μm)が25
0個/cm以下であり、且つ前記アルミニウムの冷間圧
延板の表面に0.5〜30μmの大きさのオイルピット
が5×103 個/mm2 以下分布していることを特徴と
する。
【0009】また、本発明による高光沢アルミニウム板
の製造方法は、請求項1記載の高光沢アルミニウム板を
製造する方法であって、直径が600mm以下で、フィ
ルム研磨あるいはキスロール研磨により表面仕上げされ
た圧延ロールにより、粘度が2〜20cStの圧延油を
使用し、圧延速度100〜1000m/分、加工率10
〜50%で仕上冷間圧延することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の高光沢アルミニウム板
は、表面粗さとして、JIS B0601−1994に
規定されるRa、Rsm、Pcを限定し、且つ表面のオ
イルピットの分布状態を規定することにより得られる。
本発明におけるアルミニウム板の表面粗さを示すRa、
Rsm、Pcの意義及びその限定理由について説明する
と、Raは算術平均粗さを示し、粗さ曲線からその平均
線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の
平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均
した値である。Raは、0.20〜0.60μmの範囲
とするのが好ましく、Ra値が0.20μm未満では高
光沢が得られても、冷間圧延時にスリップが発生して製
造上問題となり、0.60μmを越えると、正反射光量
が少なく高光沢が得難い。
【0011】Rsmは、凹凸の平均間隔を示し、粗さ曲
線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、1つ
の山及びそれに隣り合う1つの谷に対応する平均線の長
さの和を求め、平均値をミリメートル(mm)で示した
ものである。Rsmは、0.03mm以上とするのが好
ましく、Rsmが0.030mm未満では正反射光量が
少なく高光沢が得難い。
【0012】Pcは、ピークカウントを示し、平均線を
中心として任意のバンド幅(この場合±0.05μm)
を通り抜ける一対の山と谷の単位長さ(10mm)あた
りの数である。Pc(±0.05μm)は、250個/
cm以下とすのが好ましく、Rsmが250個/cmを
越えると正反射光量が少なく高光沢が得難い。
【0013】更に、本発明においては、オイルピットの
分布状態が高光沢を得る上で重要な要件となる。オイル
ピットは、アルミニウム板の表面にあるミクロサイズの
微小割れ状の凹みであり、潤滑油を介して行うアルミニ
ウムの圧延では必須のものである。オイルピットの分布
状態としては、0.5〜30μmの大きさのオイルピッ
トが5×103 個/mm2 以下の分布量で分布している
のが好ましい。オイルピットの大きさが0.5μm未満
では、可視光線の波長が0.4〜0.7μmであるた
め、光が散乱し難くなり高光沢を得ることが出来ない。
30μmを越えると正反射光量が少なく高光沢が得難く
なる。0.5〜30μmの範囲の大きさのオイルピット
が5×103 個/mm2 を越えた分布量であると、正反
射光量が少なくなり高光沢を得ることが出来なくなる。
【0014】本発明の高光沢アルミニウム板は、加工
率、圧延速度、圧延油粘度、ワークロール直径、ワーク
ロール表面の研磨方法が以下の条件を満たした場合に、
安定して製造することが出来る。圧延加工率は10〜5
0%の範囲が好ましい。加工率が10%未満では、ワー
クロールのかみ込み角度が小さくなり、圧延油の持ち込
み量が増えてオイルピットが増加し、更に歪みやスリッ
プが発生し易くなる。加工率が50%を越えると、潤滑
不良となり、杉綾模様の光沢差(ヘリンボーン)が発生
し易くなる。
【0015】圧延速度は100〜1000m/分の範囲
とするのが好ましい。圧延速度が100m/分未満では
生産性に劣り、1000m/分を越えると、圧延油の持
ち込み量が増えてオイルピットが増加する。更に好まし
い圧延速度は300〜600m/分である。
【0016】圧延油の粘度は2〜20cStの範囲とす
るのが好ましい。圧延油の粘度が2cSt未満では、潤
滑性が劣り圧下が困難となり、目的とする板表面の粗さ
を得ることが難しくなり、20cStを越えると圧延油
の持ち込み量が増えてオイルピットが増加する。更に好
ましい圧延油粘度は3〜10cStの範囲である。
【0017】高光沢を与えるために、アルミニウム板を
最終仕上圧延するためのワークロールの直径は600m
m以下とするのが好ましい。ワークロールの直径が60
0mmを越えると、ワークロールのかみ込み角度が小さ
くなり、圧延油の持ち込み量が増えてオイルピットが増
加する。実用上、ワークロール直径は300〜600m
mとするのがよい。
【0018】アルミニウム板の冷間圧延において使用す
るワークロールの表面は、フィルム研磨あるいはキスロ
ール研磨により仕上げていることが望ましい。このロー
ル研磨でワークロールの表面粗度を調整することによ
り、最終仕上冷間圧延したアルミニウム板の表面粗さ
が、0.2μm≦Ra≦0.6μm、Rsm≧0.03
mm、Pc(±0.05μm)≦250個/cmであ
り、且つアルミニウム板の表面に0.5〜30μmの大
きさのオイルピットが5×103 個/mm2 以下の分布
量となり、高光沢アルミニウム板の製造が達成される。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明し、その効果を確認する。 実施例1 板厚3mmの熱間圧延上がりアルミニウム板(5082
合金板)を、表面をフィルム研磨したワークロール(直
径500mm)を使用し、粘度4cStの圧延油を用
い、加工率40%、圧延速度800m/分の条件で、厚
さ0.3mmまで仕上げ冷間圧延を行った。フィルム研
磨条件を変えて、表1に示すように、Ra、Rsm、P
cを変化させた。
【0020】得られた冷間圧延アルミニウム板(試験材
No.1〜3)について、Ra、Rsm、Pc、オイル
ピットの平均サイズ及び分布量を測定し、更に、光沢度
を村上色彩技術研究所製の光沢度計(型式GM3D)を
用いて測定し、正反射率(法線に対し60度の入射・反
射角度)を測定し、圧延方向に平行な方向における正反
射率が40%以上で、且つ圧延方向に直角な方向におけ
る正反射率が20%以上のものを、高光沢として合格
(○)とし、どちらかの正反射率が外れた場合を不合格
(×)とした。評価結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】表1にみられるように、本発明の条件に従
う試験材No.1〜3はいずれも、圧延方向に平行な方
向における正反射率が40%以上で、且つ圧延方向に直
角な方向における正反射率が20%以上あり高光沢を示
した。
【0023】比較例1 実施例1と同様にして板厚0.3mmの冷間圧延アルミ
ニウム板を得た。このアルミニウム板(試験材No.4
〜6)について、実施例1と同様にRa、Rsm、P
c、オイルピットの平均サイズ及び分布量を測定し、且
つ実施例1と同様の方法で正反射率を測定し、高光沢を
評価した。測定、評価結果を表2に示す。なお、試験材
No.6については、圧延速度を1200m/分として
冷間圧延した。
【0024】
【表2】
【0025】表2に示すように、本発明の条件を外れた
比較例の試験材No.4〜6は、いずれも圧延方向に平
行な方向における正反射率が40%以上で、且つ圧延方
向に直角な方向における正反射率が20%以上の条件を
満たさず高光沢を得ることができなかった。
【0026】すなわち、試験材No.4は、表面粗さの
Raが0.60μmを越えており、試験材No.5は表
面粗さのRsmが0.030mm未満で、且つPc(±
0.05μm)が250個/cmを越えているため、高
光沢が得られなかった。また、試験材No.6は、圧延
速度が本発明の条件を越える1200m/分であったた
め、圧延油の持ち込みが多くなりオイルピット分布量が
増加し高光沢が得られなかった。
【0027】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、高光沢
アルミニウム板を生産性よく且つ安定して得ることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 幸一 東京都港区新橋5丁目11番3号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 竹田 薫 東京都港区新橋5丁目11番3号 住友軽金 属工業株式会社内 Fターム(参考) 4E002 AA08 AD05 AD06 AD10 BB09 BC02 BC05 BC07 BC08 CB03 CB09 4E016 AA02 CA04 CA09 DA12 FA16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム(アルミニウム合金を含
    む、以下同じ)の冷間圧延板であって、板表面の平均粗
    さRaが0.20〜0.60μm、凹凸の平均間隔Rs
    mが0.030mm以上、ピークカウントPc(±0.
    05μm)が250個/cm以下であり、且つ前記アル
    ミニウムの冷間圧延板の表面に0.5〜30μmの大き
    さのオイルピットが5×103 個/mm2 以下分布して
    いることを特徴とする高光沢アルミニウム板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高光沢アルミニウム板を
    製造する方法であって、直径が600mm以下で、フィ
    ルム研磨あるいはキスロール研磨により表面仕上げされ
    た圧延ロールにより、粘度が2〜20cStの圧延油を
    使用し、圧延速度100〜1000m/分 加工率10
    〜50%で仕上冷間圧延することを特徴とする高光沢ア
    ルミニウム板の製造方法。
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