JP2012052158A - Aluminum foil and container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般的にはアルミニウム箔と容器に関し、特定的には成形加工用アルミニウム箔とそれを用いて成形加工された容器に関する。なお、本明細書においては、「アルミニウム箔」という用語は、純アルミニウム箔だけでなく、アルミニウム合金箔も含む意味で用いられる。 The present invention relates generally to an aluminum foil and a container, and more particularly to a forming aluminum foil and a container molded using the same. In the present specification, the term “aluminum foil” is used to include not only pure aluminum foil but also aluminum alloy foil.
従来、深絞り成形性などの成形加工性に優れるアルミニウム材として、ＪＩＳ Ｈ ４０００−２００６で規定される５０００系、６０００系のアルミニウム合金が開発されている。しかしながら、これらのアルミニウム合金は、製造するためには種々の添加元素が必要で、製造コストが高く、用途によって使い分けられており、汎用性に乏しい。また、上記のアルミニウム合金は、延性が低いため、薄箔への圧延加工には適さない。そこで、製造コスト、汎用性、延性の観点から、１０００系の純アルミニウム、８０００系のアルミニウム合金を用いることが期待されるが、成形加工性に優れた厚みが１０μｍ以上のアルミニウム箔は工業的には未だ開発されていない。 Conventionally, 5000 series and 6000 series aluminum alloys defined in JIS H 4000-2006 have been developed as aluminum materials excellent in moldability such as deep drawability. However, these aluminum alloys require various additive elements in order to produce them, have a high production cost, are selectively used depending on the application, and lack versatility. Moreover, since said aluminum alloy has low ductility, it is not suitable for the rolling process to a thin foil. Therefore, from the viewpoint of manufacturing cost, versatility, and ductility, it is expected to use 1000 series pure aluminum and 8000 series aluminum alloy, but aluminum foil having a thickness of 10 μm or more excellent in forming processability is industrially used. Has not been developed yet.
たとえば、特開平９‐２７２９３８号公報（以下、特許文献１という）では、強度が高く伸びのある絞り成形性の良好なアルミニウム箔およびその製造方法が提案されている。 For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-272938 (hereinafter referred to as Patent Document 1) proposes an aluminum foil having high strength and good stretchability, and a method for producing the same.
また、特許第２７５４２６３号公報（以下、特許文献２という）では、強度と成形加工性に優れ、かつピンホールの少ないアルミニウム箔とその製造方法が提案されている。 Japanese Patent No. 2754263 (hereinafter referred to as Patent Document 2) proposes an aluminum foil having excellent strength and moldability and having few pinholes, and a method for producing the same.
しかしながら、特許文献１に記載のアルミニウム箔は、Ｆｅ：０．１０〜０．８ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％を含有し、残部が不可避的不純物およびＡｌからなり、不可避的不純物中Ｓｉが０．１５ｗｔ％未満と、その組成が限定されているだけでなく、その製造方法が連続鋳造圧延材に限定されていることから、汎用性に乏しく、工業的生産には適していない。 However, the aluminum foil described in Patent Document 1 contains Fe: 0.10 to 0.8 wt%, Ti: 0.001 to 0.02 wt%, and the balance is inevitable impurities and Al. Medium Si is less than 0.15 wt%, not only its composition is limited, but also its manufacturing method is limited to continuous cast rolled material, so it is not versatile and not suitable for industrial production .
また、特許文献２に記載のアルミニウム箔も、Ｆｅ：０．８〜２．０重量％、Ｓｉ：０．１５重量％以下、かつＦｅ／Ｓｉ比を１５以上、不可避的不純物をそれぞれ０．０５重量％以下と、その組成が限定されているだけでなく、その製造方法においては、均質化熱処理を施すに際し、加熱温度Ｔ（℃）が４００℃以上５００℃以下の範囲で、保持時間ｔ（ｈｒ）が式 ｔ≦（５５−０．１Ｔ）（ただし、ｔ≦１０）を満足しなければならないことから、工程管理が難しい。また、その製造方法では、均質化熱処理温度が低いことから、十分に均質化されたスラブが得られないため、その後、圧延されたアルミニウム箔の品質上のバラツキが大きく、特許文献２に記載のアルミニウム箔も工業的生産には適していない。 Further, the aluminum foil described in Patent Document 2 also has Fe: 0.8 to 2.0% by weight, Si: 0.15% by weight or less, an Fe / Si ratio of 15 or more, and unavoidable impurities of 0.05 respectively. Not only the composition is limited to not more than% by weight, but in the production method, when the homogenization heat treatment is performed, the heating temperature T (° C.) is in the range of 400 ° C. hr) must satisfy the formula t ≦ (55−0.1T) (where t ≦ 10), so that process control is difficult. Further, in the manufacturing method, since the homogenization heat treatment temperature is low, a sufficiently homogenized slab cannot be obtained. Therefore, the quality variation of the rolled aluminum foil is large, which is described in Patent Document 2. Aluminum foil is also not suitable for industrial production.
いずれにしても、組成が限定されないで汎用性があり、かつ、成形加工性に優れた、厚みが１０μｍ以上のアルミニウム箔は工業的には未だ開発されていない。 In any case, an aluminum foil having a thickness of 10 μm or more, which is versatile and has excellent moldability, has not yet been developed industrially.
そこで、本発明の目的は、鉄以外の添加元素を特に必要としないで、汎用性があり、かつ成形加工性に優れたアルミニウム箔とそれを用いて成形加工された容器を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an aluminum foil that does not require any additional element other than iron, has versatility, and is excellent in molding processability, and a container molded using the aluminum foil. .
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、添加元素を必要としないで、特定の物性を有するアルミニウム箔が成形加工性に優れることを見出した。すなわち、本発明のアルミニウム箔とそれを用いて成形加工された容器は、以下の特徴を有する。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an aluminum foil having specific physical properties is excellent in molding processability without requiring an additive element. That is, the aluminum foil of this invention and the container shape | molded using it have the following characteristics.
本発明に従ったアルミニウム箔は、鉄を０．７質量％以上１．７質量％以下、含み、厚みが１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、Ｘ線回折において（１１１）面、（１００）面、（１１０）面、および、（３１１）面のそれぞれを示す各回折強度の合計である合計回折強度に対する（１００）面を示す回折強度の比率が３０％以上５０％以下であり、上記の合計回折強度に対する（１１０）面を示す回折強度の比率が１５％以上４０％以下である。 The aluminum foil according to the present invention contains 0.7% by mass or more and 1.7% by mass or less of iron and has a thickness of 10 μm or more and 150 μm or less. In X-ray diffraction, (111) plane, (100) plane, ( The ratio of the diffraction intensity showing the (100) plane to the total diffraction intensity, which is the sum of each diffraction intensity showing each of the 110) plane and the (311) plane, is 30% or more and 50% or less, and the above total diffraction intensity The ratio of the diffraction intensity indicating the (110) plane with respect to is 15% or more and 40% or less.
本発明の一つの局面に従った容器は、上記の特徴を有するアルミニウム箔を成形加工することにより製造されたものである。 A container according to one aspect of the present invention is manufactured by molding an aluminum foil having the above characteristics.
また、本発明のもう一つの局面に従った容器は、上記の特徴を有するアルミニウム箔と、樹脂フィルムとを含むラミネート材を成形加工することにより製造されたものである。 A container according to another aspect of the present invention is manufactured by molding a laminate material including the aluminum foil having the above characteristics and a resin film.
さらに、本発明の別の局面に従った容器は、上記の特徴を有するアルミニウム箔と、樹脂フィルムと、熱接着層とを含むラミネート材を成形加工することにより製造されたものである。 Furthermore, a container according to another aspect of the present invention is manufactured by molding a laminate material including the aluminum foil having the above characteristics, a resin film, and a heat bonding layer.
以上の特徴を有する本発明のアルミニウム箔は、高いエリクセン値を示すので、良好な成形性を有する。したがって、本発明によれば、鉄以外の添加元素を特に必要としないで、汎用性があり、かつ成形加工性に優れたアルミニウム箔を得ることができる。 Since the aluminum foil of the present invention having the above characteristics exhibits a high Erichsen value, it has good formability. Therefore, according to the present invention, an aluminum foil having versatility and excellent moldability can be obtained without particularly requiring an additive element other than iron.
また、本発明のアルミニウム箔を成形加工することにより、成形深さが大きい容器、または、成形割れなどの不良が生じ難い容器を得ることができる。 Further, by molding the aluminum foil of the present invention, a container having a large molding depth or a container in which defects such as molding cracks hardly occur can be obtained.
さらに、本発明のアルミニウム箔と樹脂フィルムとを含むラミネート材を成形加工することにより、成形深さが大きいラミネート材の容器、または、成形割れなどの不良が生じ難いラミネート材の容器を得ることができる。 Furthermore, by molding a laminate material containing the aluminum foil and resin film of the present invention, it is possible to obtain a laminate material container having a large molding depth or a laminate material container in which defects such as molding cracks are unlikely to occur. it can.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明のアルミニウム箔は、鉄（Ｆｅ）を０．７質量％以上１．７質量％以下、含む。Ｆｅの含有量は、好ましくは０．９５質量％以上１．７質量％以下、さらに好ましくは１．１質量％以上１．７質量％以下であればよい。アルミニウム結晶粒を微細化し、粗大な金属間化合物の発生を抑制し、かつ適度な強度と伸びを確保するためには、Ｆｅの含有量は０．７質量％以上１．７質量％以下の範囲内であるのが適している。しかし、Ｆｅの含有量が０．７質量％未満では、アルミニウム結晶粒を微細化する効果が不十分で、箔の強度が十分でなく、冷間圧延後にピンホールが比較的多く発生する傾向がある。他方、Ｆｅの含有量が１．７質量％を超えると、粗大な金属間化合物が発生しやすくなり、加工性（圧延性、成形性）が劣るとともに、ピンホールも発生しやすくなる。 The aluminum foil of the present invention contains 0.7% by mass or more and 1.7% by mass or less of iron (Fe). The Fe content is preferably 0.95% by mass to 1.7% by mass, and more preferably 1.1% by mass to 1.7% by mass. In order to refine the aluminum crystal grains, suppress the generation of coarse intermetallic compounds, and ensure appropriate strength and elongation, the Fe content ranges from 0.7% by mass to 1.7% by mass. It is suitable to be within. However, if the Fe content is less than 0.7% by mass, the effect of refining aluminum crystal grains is insufficient, the strength of the foil is not sufficient, and relatively many pinholes tend to occur after cold rolling. is there. On the other hand, if the Fe content exceeds 1.7% by mass, coarse intermetallic compounds are likely to be generated, workability (rollability, formability) is inferior, and pinholes are also likely to occur.
本発明のアルミニウム箔においてシリコン（Ｓｉ）の含有量は、好ましくは０．３０質量％以下、さらに好ましくは０．１５質量％以下であればよい。Ｓｉの含有量が０．３０質量％を超えると、粗大な晶出物が発生しやすくなり、アルミニウム結晶粒を微細化する効果が低減するとともに、強度と加工性も低下する傾向にある。なお、Ｓｉは工業用アルミニウム中に不可避的に存在するので、Ｓｉ含有量の下限値を０．０１質量％としてもよい。 In the aluminum foil of the present invention, the content of silicon (Si) is preferably 0.30% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less. When the Si content exceeds 0.30% by mass, coarse crystals are likely to be generated, and the effect of refining aluminum crystal grains is reduced, and the strength and workability tend to be reduced. Since Si inevitably exists in industrial aluminum, the lower limit value of the Si content may be 0.01% by mass.
本発明のアルミニウム箔において銅（Ｃｕ）の含有量は、好ましくは０．０５質量％以下、さらに好ましくは０．０２質量％以下であればよい。Ｃｕの含有量が０．０５質量％を超えると、加工性と耐食性が低下するおそれがある。なお、Ｃｕは工業用アルミニウム中に不可避的に存在するので、Ｃｕ含有量の下限値を０．００１質量％としてもよい。 In the aluminum foil of the present invention, the content of copper (Cu) is preferably 0.05% by mass or less, more preferably 0.02% by mass or less. If the Cu content exceeds 0.05 mass%, workability and corrosion resistance may be reduced. In addition, since Cu inevitably exists in industrial aluminum, the lower limit value of the Cu content may be 0.001% by mass.
本発明のアルミニウム箔において上記の元素以外の残部はアルミニウム（Ａｌ）である。しかし、本発明のアルミニウム箔は、上記のＦｅ、Ｓｉ、Ｃｕ以外の微量元素をそれぞれ０．０５質量％以下含んでもよい。微量元素としては、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ガリウム（Ｇａ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）等が挙げられる。これらの元素はアルミニウム中に微量、不可避不純物元素として存在する場合がある。 In the aluminum foil of the present invention, the balance other than the above elements is aluminum (Al). However, the aluminum foil of the present invention may contain 0.05% by mass or less of trace elements other than the above-described Fe, Si, and Cu. Examples of the trace element include manganese (Mn), magnesium (Mg), zinc (Zn), titanium (Ti), zirconium (Zr), gallium (Ga), chromium (Cr), vanadium (V), and the like. These elements may exist in trace amounts in the aluminum as inevitable impurity elements.
以上、本発明のアルミニウム箔の組成を説明したが、本発明のアルミニウム箔の組成は、たとえば、工業的には市販されている、ＪＩＳ Ｈ ４１６０−１９９４で規定された合金番号８０２１と８０７９に相当する組成であるのが好ましい。したがって、本発明のアルミニウム箔は、高価な添加元素を必要としないで、８０００系または８０００系に近い組成を有する汎用性のアルミニウム箔であって、かつ成形加工性に優れるものである。 Although the composition of the aluminum foil of the present invention has been described above, the composition of the aluminum foil of the present invention corresponds to, for example, alloy numbers 8021 and 8079 defined in JIS H 4160-1994, which are commercially available. The composition is preferably Therefore, the aluminum foil of the present invention does not require an expensive additive element, is a versatile aluminum foil having a composition close to 8000 series or 8000 series, and is excellent in moldability.
本発明のアルミニウム箔の厚みは１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以上８０μｍ以下であればよい。アルミニウム箔の厚みが１０μｍ未満であれば、成形時に破断したり、ピンホールが発生（または拡大）したりするおそれがある。アルミニウム箔の厚みが１５０μｍを超えると、本発明で規定する範囲のＸ線回折強度比を得ることが困難であるだけでなく、容器に成形加工した場合に重量が増加し、成形圧力が上昇する。 The thickness of the aluminum foil of the present invention is 10 μm or more and 150 μm or less, preferably 20 μm or more and 80 μm or less. If the thickness of the aluminum foil is less than 10 μm, the aluminum foil may be broken during molding or a pinhole may be generated (or enlarged). When the thickness of the aluminum foil exceeds 150 μm, not only is it difficult to obtain an X-ray diffraction intensity ratio in the range specified in the present invention, but the weight increases when the container is molded, and the molding pressure increases. .
本発明のアルミニウム箔のＸ線回折において、（１１１）面、（１００）面、（１１０）面、および、（３１１）面のそれぞれを示す各回折強度の合計である合計回折強度に対する（１００）面を示す回折強度の比率が３０％以上５０％以下である。また、上記の合計回折強度に対する（１１０）面を示す回折強度の比率が１５％以上４０％以下である。（１００）面を示す回折強度の比率と（１１０）面を示す回折強度の比率とを上記の範囲内に限定することにより、優れた成形加工性を得ることができる。 In the X-ray diffraction of the aluminum foil of the present invention, (100) with respect to the total diffraction intensity, which is the sum of each diffraction intensity showing each of the (111) plane, (100) plane, (110) plane, and (311) plane The ratio of the diffraction intensity showing the surface is 30% or more and 50% or less. The ratio of the diffraction intensity indicating the (110) plane to the total diffraction intensity is 15% or more and 40% or less. By limiting the ratio of the diffraction intensity indicating the (100) plane and the ratio of the diffraction intensity indicating the (110) plane within the above range, excellent moldability can be obtained.
Ｘ線回折における（１００）面を示す回折強度の比率（Ｐ100）は、Ｘ線回折装置で、回折チャート上の（１１１）面、（１００）面、（１１０）面、および、（３１１）面のそれぞれを示す各回折強度を、バックグラウンド（ＢＧ）除去後の積分強度として測定し、上記の各回折強度の合計である合計回折強度に対する比率として、以下の式１により算出される。実際の積分強度の測定は、使用したＸ線回折装置の解析ソフトウエアである積分強度計算プログラムを用いて読取ることによって行う。また、Ｘ線回折の強度のバックグラウンド除去は、上記の積分強度計算プログラム内にあるマニュアル法を用いて行う。 The ratio (P 100 ) of the diffraction intensity indicating the (100) plane in X-ray diffraction is the (111) plane, (100) plane, (110) plane, and (311) on the diffraction chart in the X-ray diffractometer. Each diffraction intensity indicating each of the surfaces is measured as an integrated intensity after removing the background (BG), and is calculated by the following formula 1 as a ratio to the total diffraction intensity, which is the sum of the diffraction intensity. The actual integral intensity is measured by reading using an integral intensity calculation program that is analysis software of the X-ray diffractometer used. Further, the background removal of the X-ray diffraction intensity is performed using the manual method in the above-described integrated intensity calculation program.
Ｐ100＝［[（１００）面の回折強度]／[（１１１）面、（１００）面、（１１０）面、および、（３１１）面の各回折強度の合計]］×１００［％］・・・式１ P 100 = [[Diffraction intensity of (100) plane] / [Total of each diffraction intensity of (111) plane, (100) plane, (110) plane, and (311) plane]) × 100 [%] · ..Formula 1
Ｘ線回折における（１１０）面を示す回折強度の比率（Ｐ110）も同様に求めることができる。すなわち、上式の分子を「（１１０）面の回折強度」に置き換えればよい。なお、Ｘ線回折強度を測定する面は、アルミニウム箔の圧延面、すなわち、アルミニウム箔を製造する際の冷間圧延時に圧延ロールと接する面である。 The ratio (P 110 ) of diffraction intensity indicating the (110) plane in X-ray diffraction can be obtained in the same manner. That is, the numerator in the above formula may be replaced with “(110) plane diffraction intensity”. In addition, the surface which measures X-ray diffraction intensity is a rolling surface of aluminum foil, ie, a surface which contacts a rolling roll at the time of cold rolling at the time of manufacturing aluminum foil.
本発明のアルミニウム箔の成形加工性は、アルミニウム箔のエリクセン試験（ＪＩＳ Ｚ ２２４７）で測定されエリクセン値（深さ）で評価される。このエリクセン値を向上させることにより、アルミニウム箔の成形加工性を改善することができる。 The moldability of the aluminum foil of the present invention is measured by the Eriksen test (JIS Z 2247) of the aluminum foil and evaluated by the Eriksen value (depth). By improving this Erichsen value, the moldability of the aluminum foil can be improved.
アルミニウム箔のエリクセン値を向上させるためには、一般的には引張試験における引張伸びを向上させることが検討され、引張伸びを向上させる一般的な手段としてはアルミニウム結晶粒を微細化することが図られる。しかし、本発明のアルミニウム箔におけるアルミニウムの平均結晶粒径は５〜１０μｍ程度であり、さらなる結晶粒の微細化を図ることは技術的に困難である。このことから、引張伸びをさらに向上させることは困難である。そこで、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、厚みが１０〜１５０μｍのアルミニウム箔において、アルミニウム箔のエリクセン値の向上が、引張伸びよりも、所定の結晶方位と関係していることを見出した。すなわち、Ｘ線回折で検出される回折強度において、上記の合計回折強度に対して、（１００）面を示す回折強度の比率が３０％以上５０％以下で、かつ、（１１０）を示す回折強度の比率が１５％以上４０％以下の範囲内に入っていれば、そのアルミニウム箔のエリクセン値は優れたものとなることを見出した。（１００）面と（１１０）面を示す回折強度の各比率が上記の範囲を外れると、各結晶方位のバランスが悪くなり、結果としてエリクセン値が低下するものと考えられる。 In order to improve the Erichsen value of aluminum foil, it is generally considered to improve the tensile elongation in a tensile test. As a general means for improving the tensile elongation, it is possible to refine aluminum crystal grains. It is done. However, the average crystal grain size of aluminum in the aluminum foil of the present invention is about 5 to 10 μm, and it is technically difficult to further refine crystal grains. For this reason, it is difficult to further improve the tensile elongation. Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have found that, in an aluminum foil having a thickness of 10 to 150 μm, an improvement in the Erichsen value of the aluminum foil is related to a predetermined crystal orientation rather than tensile elongation. It was. That is, in the diffraction intensity detected by X-ray diffraction, the ratio of the diffraction intensity indicating the (100) plane is 30% or more and 50% or less with respect to the total diffraction intensity, and the diffraction intensity indicating (110). It has been found that the Erichsen value of the aluminum foil is excellent when the ratio is within the range of 15% to 40%. If each ratio of the diffraction intensities indicating the (100) plane and the (110) plane is out of the above range, the balance of the crystal orientations is deteriorated, resulting in a decrease in the Erichsen value.
そして、（１００）面と（１１０）面を示す回折強度の各比率を所定の範囲に収めるためには、特に制限されるものではないが、上記のアルミニウム箔の組成の鋳塊を均質化熱処理する際に、均質化熱処理温度を、従来、一般的に実施されている温度（５００〜５４０℃程度）よりも高い温度（たとえば５７０℃〜６３０℃）で均質化熱処理を行えばよく、その後の製板工程（熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍）の作業条件と製箔工程（冷間圧延）の作業条件は一般的な条件に設定すればよい。このようにして得られた厚みが１０〜１５０μｍのアルミニウム箔を最終焼鈍することにより、安定的にエリクセン値の高いアルミニウム箔を製造することができる。 And in order to make each ratio of the diffraction intensity which shows a (100) plane and a (110) plane fall in a predetermined range, although it does not restrict | limit, the ingot of said aluminum foil composition is homogenized heat processing. When performing the homogenization heat treatment, the homogenization heat treatment may be performed at a temperature (for example, 570 ° C. to 630 ° C.) higher than a conventionally performed temperature (about 500 to 540 ° C.). The working conditions of the plate making process (hot rolling, cold rolling, intermediate annealing) and the working conditions of the foil making process (cold rolling) may be set to general conditions. The aluminum foil having a high Erichsen value can be stably produced by subjecting the aluminum foil having a thickness of 10 to 150 μm thus obtained to final annealing.
なお、本発明のアルミニウム箔を用いることにより、アルミニウム箔と樹脂フィルムとを含むラミネート材における成形加工性も向上させることができる。 In addition, by using the aluminum foil of this invention, the moldability in the laminate material containing an aluminum foil and a resin film can also be improved.
上記のように本発明のアルミニウム箔の製造方法は特に限定されるものではないが、工業的に実施されている圧延法によるのが好ましい。たとえば、半連続鋳造法で得られた所定の成分を有するスラブを均質化熱処理（ソーキングともいう）し、続いて熱間圧延、中間焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍という工程を経て、本発明のアルミニウム箔を得ることができる。ここで、均質化熱処理の条件を５７０℃以上で行うことが好ましく、６００℃以上で行うことがさらに好ましい。このようにすることにより、本発明で規定される適切なＸ線回折強度比を有するアルミニウム箔が得られやすくなる。均質化熱処理時間は、スラブの大きさと熱処理炉の性能に応じて適宜決めればよいが、通常、１時間〜２０時間、好ましくは２〜１０時間程度であればよい。均質化熱処理に続いて、４００℃〜５００℃の温度で熱間圧延を行い、室温付近まで冷却後、冷間圧延を所定の厚みになるまで実施すればよい。必要に応じて冷間圧延の途中で中間焼鈍（３００〜４００℃）を実施してもよい。冷間圧延終了後は２５０〜４５０℃程度で最終焼鈍を実施する。なお、各熱処理時間は、炉の容量と製品（または試料）の量および大きさとによって適宜決めればよいが、通常、数時間〜数十時間とすればよい。なお、工業的量産時には熱間圧延工程は必要であるが、ラボベースの実験と試作では、熱間圧延工程は必ずしも必要ではない。 As described above, the method for producing the aluminum foil of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use an industrially implemented rolling method. For example, a slab having a predetermined component obtained by a semi-continuous casting method is subjected to a homogenization heat treatment (also referred to as soaking), followed by steps of hot rolling, intermediate annealing, cold rolling, and final annealing. An aluminum foil can be obtained. Here, the homogenization heat treatment is preferably performed at 570 ° C. or higher, and more preferably at 600 ° C. or higher. By doing in this way, it becomes easy to obtain the aluminum foil which has the appropriate X-ray diffraction intensity ratio prescribed | regulated by this invention. The homogenization heat treatment time may be appropriately determined according to the size of the slab and the performance of the heat treatment furnace, but it is usually 1 hour to 20 hours, preferably about 2 to 10 hours. Following the homogenization heat treatment, hot rolling may be performed at a temperature of 400 ° C. to 500 ° C., and after cooling to near room temperature, cold rolling may be performed until a predetermined thickness is reached. You may implement intermediate annealing (300-400 degreeC) in the middle of cold rolling as needed. After the cold rolling is completed, final annealing is performed at about 250 to 450 ° C. Each heat treatment time may be appropriately determined depending on the capacity of the furnace and the amount and size of the product (or sample), but is usually several hours to several tens of hours. In addition, although a hot rolling process is required at the time of industrial mass production, a hot rolling process is not necessarily required in laboratory-based experiments and trial manufacture.
本発明のアルミニウム箔はそのままでもプレス機等により成形加工（好ましくは冷間成形加工）して容器を製造することができるが、樹脂フィルムおよび／または熱接着層（シーラントフィルムなど）を適宜積層した後、冷間成形することによって容器を製造することもできる。 The aluminum foil of the present invention can be formed by a press machine or the like (preferably cold forming) to produce a container, but a resin film and / or a heat bonding layer (such as a sealant film) is appropriately laminated. Thereafter, the container can be manufactured by cold forming.
樹脂フィルムとしては、厚みが５μｍ〜５００μｍの樹脂フィルムが好ましい。樹脂フィルムの材質は、たとえば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン‐プロピレン共重合体、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン‐アクリル酸エチル共重合体、エチレン‐アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル‐スチレン共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース、セロハン等の各種の樹脂から選択することができる。樹脂フィルムは、一軸方向または二軸方向に延伸されているものでもよい。また、必要であれば、樹脂フィルムの表面にアンカーコート剤等をコ−ティングして表面平滑化処理等を施すこともできる。樹脂フィルムをラミネートすることにより、耐食性、絶縁性、安全性、強度、耐突刺性、耐磨耗性等を向上させることができる。 As the resin film, a resin film having a thickness of 5 μm to 500 μm is preferable. The material of the resin film is, for example, low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene-acrylic acid. Ethyl copolymer, ethylene-acrylic acid or methacrylic acid copolymer, methylpentene polymer, polybutene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyvinylidene chloride resin, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer , Poly (meth) acrylic resin, polyacrylonitrile resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyester resin, polyamide Tree , Polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, fluorine resin, diene resin, polyacetal resin, polyurethane resin, nitrocellulose, cellophane, etc. Can do. The resin film may be stretched in a uniaxial direction or a biaxial direction. If necessary, the surface of the resin film can be coated with an anchor coating agent or the like to be subjected to a surface smoothing treatment or the like. By laminating the resin film, corrosion resistance, insulation, safety, strength, puncture resistance, abrasion resistance, and the like can be improved.
熱接着層としては、たとえば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等を主成分とする熱接着剤または熱接着性フィルムを積層して形成することができる。熱接着層を積層することにより、密封性、経時安定性等をアルミニウム箔に付与することができる。 Examples of the heat bonding layer include low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear (linear) low density polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, and ethylene-acrylic acid copolymer. Polyolefin resins such as polymers, ethylene-ethyl acrylate copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, ethylene-methyl methacrylate copolymers, ethylene-propylene copolymers, methylpentene polymers, polybutene polymers, polyethylene or polypropylene Modified with an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, etc., acid-modified polyolefin resin, polyvinyl acetate resin, poly (meth) acrylic resin, polychlorinated Made mainly of vinyl resin Heat adhesive or heat-adhesive film to be able to make stacked. By laminating the thermal adhesive layer, sealing properties, stability over time, and the like can be imparted to the aluminum foil.
樹脂フィルムおよび／または熱接着層の積層方法は特に制限されるものではなく、ドライラミネート法、押出しラミネート法、ウエットラミネート法、ヒートラミネート法、ロールコーティング、グラビア印刷による塗布などの公知の方法を採用することができる。 The method for laminating the resin film and / or the thermal adhesive layer is not particularly limited, and a known method such as dry lamination method, extrusion lamination method, wet lamination method, heat lamination method, roll coating, and gravure printing is adopted. can do.
本発明のアルミニウム箔をそのままの状態で、または、本発明のアルミニウム箔に上記の樹脂フィルムおよび／または熱接着層を積層（ラミネート）した状態で、プレス機等により成形加工（好ましくは冷間成形加工、冷間塑性加工）することにより容器（好ましくはフランジ付きの容器）を製造することができる。製造された容器は、食品、飲料品、コンタクトレンズ、化学品、電子部品、薬品、薬剤等の収容容器、電池の外装容器、等として好適に利用することができる。 With the aluminum foil of the present invention as it is or with the resin film and / or the thermal adhesive layer laminated (laminated) on the aluminum foil of the present invention, a molding process (preferably cold molding) is performed. A container (preferably a container with a flange) can be produced by processing or cold plastic working. The manufactured container can be suitably used as a container for foods, beverages, contact lenses, chemicals, electronic parts, chemicals, drugs, etc., a battery outer container, and the like.
以下に説明するように本発明の実施例と比較例のアルミニウム箔の試料を作製した。 As will be described below, samples of aluminum foils of Examples and Comparative Examples of the present invention were prepared.
表１に示す合金Ａ〜Ｆを用いて、表２に示す製造工程Ａ〜Ｊに従って、表３に示す実施例１〜１２と比較例１〜６のアルミニウム箔の試料を作製した。なお、表１において「その他元素計」とは、ＪＩＳで規定される元素以外の不可避不純物元素（Ｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｎａなど）の合計含有量を示す。 Using the alloys A to F shown in Table 1, samples of the aluminum foils of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 shown in Table 3 were prepared according to the manufacturing steps A to J shown in Table 2. In Table 1, “other element meter” indicates the total content of inevitable impurity elements (B, Bi, Pb, Na, etc.) other than the elements specified by JIS.
表２に示すように、製造工程Ａ〜Ｆでは、ＤＣ鋳造によって得られたアルミニウム合金の鋳塊を加熱炉にて所定の温度と時間で均質化熱処理を行った。その後、熱間圧延を行わずに、複数回の冷間圧延を行い、冷間圧延の途中で所定の温度と時間で中間焼鈍を実施し、厚みが５０μｍになるまで冷間圧延を行った。さらに、所定の温度と時間で最終焼鈍を行うことにより、表３に示すように厚みが５０μｍのアルミニウム箔の試料を作製した。なお、製造工程Ａ〜Ｆでは、鋳塊の製造工程以外の工程１、３〜６を研究設備で行った。 As shown in Table 2, in the manufacturing steps A to F, an ingot of aluminum alloy obtained by DC casting was subjected to homogenization heat treatment at a predetermined temperature and time in a heating furnace. Then, without performing hot rolling, cold rolling was performed a plurality of times, intermediate annealing was performed at a predetermined temperature and time during the cold rolling, and cold rolling was performed until the thickness reached 50 μm. Furthermore, by performing final annealing at a predetermined temperature and time, a sample of an aluminum foil having a thickness of 50 μm was produced as shown in Table 3. In addition, in manufacturing process AF, process 1, 3-6 other than the manufacturing process of an ingot was performed with research equipment.
また、表２に示すように、製造工程Ｇ〜Ｊでは、ＤＣ鋳造によって得られたアルミニウム合金の鋳塊を加熱炉にて所定の温度と時間で均質化熱処理を行った。その後、４８０℃の開始温度で厚みが約６．５ｍｍになるまで熱間圧延を行った。得られた熱間圧延材を用いて複数回の冷間圧延を行い、冷間圧延の途中で所定の温度と時間で中間焼鈍を実施し、厚みが所定の値になるまで冷間圧延を行った。さらに、所定の温度と時間で最終焼鈍を行うことにより、表３に示す厚みのアルミニウム箔の試料を作製した。なお、製造工程Ｇ〜Ｊでは、鋳塊の製造工程だけでなく、すべての工程１〜６を量産機で行った。また、製造工程Ｇ〜Ｊでは、均質化熱処理温度が高温であることから、鋳塊の温度が均質化熱処理温度に達すれば、その後、熱間圧延が開始可能な温度まで鋳塊を冷却してもよい。さらに、均質化熱処理時間は、一般的な処理時間内であればよく、表２に示す時間に限定されるものではない。中間焼鈍条件は、本発明の特性に大きな影響を及ぼさないことから、表２に示す温度と時間に限定されるものではなく、一般的な操業条件の範囲内であればよい。 Moreover, as shown in Table 2, in the manufacturing processes GJ, the ingot of the aluminum alloy obtained by DC casting was subjected to homogenization heat treatment at a predetermined temperature and time in a heating furnace. Thereafter, hot rolling was performed at a starting temperature of 480 ° C. until the thickness became about 6.5 mm. Using the obtained hot rolled material, cold rolling is performed a plurality of times, intermediate annealing is performed at a predetermined temperature and time during the cold rolling, and cold rolling is performed until the thickness reaches a predetermined value. It was. Furthermore, by performing final annealing at a predetermined temperature and time, samples of aluminum foil having thicknesses shown in Table 3 were produced. In addition, in manufacturing process GJ, not only the ingot manufacturing process but all the processes 1-6 were performed with the mass production machine. Further, in the manufacturing processes G to J, since the homogenization heat treatment temperature is high, if the ingot temperature reaches the homogenization heat treatment temperature, then the ingot is cooled to a temperature at which hot rolling can be started. Also good. Furthermore, the homogenization heat treatment time is not limited to the time shown in Table 2 as long as it is within a general processing time. Since the intermediate annealing conditions do not significantly affect the characteristics of the present invention, the intermediate annealing conditions are not limited to the temperatures and times shown in Table 2, and may be within the range of general operating conditions.
得られたアルミニウム箔の各試料について、（１００）面を示す回折強度の比率と（１１０）面を示す回折強度の比率を算出するためにＸ線回折強度を測定した。また、アルミニウム箔の各試料について成形加工性を評価するためにエリクセン値を測定した。なお、アルミニウム箔の各試料について引張強度、耐力および伸びも測定した。 For each sample of the obtained aluminum foil, the X-ray diffraction intensity was measured in order to calculate the ratio of the diffraction intensity indicating the (100) plane and the ratio of the diffraction intensity indicating the (110) plane. In addition, the Erichsen value was measured in order to evaluate the moldability of each sample of the aluminum foil. The tensile strength, proof stress and elongation were also measured for each sample of aluminum foil.
Ｘ線回折強度の測定は、株式会社リガク製（形式：ＲＩＮＴ−２０００）のＸ線回折装置を用いて、ＣｕＫα線、４０ｋＶ、４０ｍＡの条件でＸ線回折を行い、Ｘ線回折で（１１１）面、（１００）面、（１１０）面、および、（３１１）面のＸ線回折強度（バックグラウンド除去後の積分強度）を測定することによって行った。得られた各面のＸ線回折強度の値を用いて、その相対的な回折強度比率を上記の式１で算出した。 The X-ray diffraction intensity is measured by using an X-ray diffractometer manufactured by Rigaku Corporation (type: RINT-2000) under the conditions of CuKα ray, 40 kV, 40 mA, and (111) The measurement was performed by measuring the X-ray diffraction intensity (integrated intensity after background removal) of the plane, (100) plane, (110) plane, and (311) plane. Using the value of the X-ray diffraction intensity of each surface thus obtained, the relative diffraction intensity ratio was calculated according to the above formula 1.
エリクセン試験は、株式会社安田精機製作所製の電動エリクセン塗膜試験機（５１６‐Ｍ）を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４７−２００６に準じて行った。エリクセン試験によって測定されたエリクセン値は、ＪＩＳ Ｚ ８４０１‐１９９９に従って、小数点第一位に丸めたものを使用した。ただし、試験時にアルミニウム箔の試料に塗布するグリースとしてはスプレー式ハイグリース（株式会社タイホーコーザイ製）を用い、グリースは、試験ポンチが接触するアルミニウム箔の面（片面）のみに塗布した。 The Eriksen test was conducted according to JIS Z 2247-2006 using an electric Erichsen coating film testing machine (516-M) manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho. The Eriksen value measured by the Eriksen test was rounded to the first decimal place in accordance with JIS Z 8401-1999. However, spray type high grease (manufactured by Taiho Kozai Co., Ltd.) was used as the grease to be applied to the aluminum foil sample during the test, and the grease was applied only to the surface (one side) of the aluminum foil with which the test punch contacted.
引張強度、耐力および伸びの測定は、引張試験機（株式会社東洋精機製 ストログラフＶＥ５０Ｄ、歪速度：２０ｍｍ／分、試料幅：１５ｍｍ、チャック間距離：１００ｍｍ）を用いて行った。 The tensile strength, proof stress and elongation were measured using a tensile tester (Stragraph VE50D manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., strain rate: 20 mm / min, sample width: 15 mm, distance between chucks: 100 mm).
以上の測定結果を表３に示す。なお、表３において下線を付した値は、回折強度比率が本発明の範囲外であることを示す。また、合金Ａと合金Ｂを用いて作製された試料（実施例１〜８と比較例１〜４）については、最も低い温度で均質化熱処理された鋳塊を用いて作製された試料のエリクセン値を基準にして、エリクセン値の増減率を参考に示した。 The above measurement results are shown in Table 3. The underlined values in Table 3 indicate that the diffraction intensity ratio is outside the scope of the present invention. Moreover, about the sample (Examples 1-8 and Comparative Examples 1-4) produced using the alloy A and the alloy B, the elixir of the sample produced using the ingot homogenized and heat-treated at the lowest temperature. Based on the value, the rate of increase / decrease in Eriksen value is shown for reference.
表３に示す結果から、実施例のアルミニウム箔は、回折強度比率を本発明の範囲内に限定することにより、高いエリクセン値を示すことがわかる。また、実施例９〜１２では、１５〜１５０μｍの範囲内のさまざまな厚みのアルミニウム箔が、回折強度比率を本発明の範囲内に限定することにより、高いエリクセン値を示すことがわかる。 From the results shown in Table 3, it can be seen that the aluminum foils of the examples show high Erichsen values by limiting the diffraction intensity ratio within the range of the present invention. Moreover, in Examples 9-12, it turns out that the aluminum foil of various thickness within the range of 15-150 micrometers shows a high Erichsen value by limiting a diffraction intensity ratio in the range of this invention.
今回開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態と実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。 It should be considered that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments and examples but by the scope of claims, and is intended to include all modifications and variations within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. .
本発明のアルミニウム箔を成形加工することにより製造された容器は、食品、医薬品等の収納または包装に利用することができ、また、電解質と集電体を収容するための電池パックに利用することもできる。
The container manufactured by molding the aluminum foil of the present invention can be used for storage or packaging of food, medicine, etc., and can be used for a battery pack for storing an electrolyte and a current collector. You can also.
Claims (4)
The container manufactured by shape | molding the laminate material containing the aluminum foil of Claim 1, a resin film, and a heat bonding layer.
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