JP2534955B2 - 脱脂機能を有する金属条用スリッタ― - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延後の金属条（本発明
において金属条とは厚さ５μｍ〜３ｍｍ程度の金属箔ま
たは金属薄板を意味する。）を所定幅、長さに切断する
ための装置であって、金属条に付着している圧延油を同
時に除去することが可能な金属条用スリッターに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】金属は比較的安価なものが多く、また価
格の割には機械適性が優れており、安価な導電性材料と
して、また貴金属などにおいてはその化学的耐食性、装
飾性などに優れているところから工業用材料、電気的材
料などとして広く用いられている。

【０００３】特に包装材、電気的素材、日用品、装飾
品、工業用材料などの分野においてはこれに使用するた
めの金属箔（５μｍ〜２００μｍくらい）または金属薄
板（２００μｍ〜３ｍｍ位）が多量に生産されている。

【０００４】これら金属条は一般にスラブ状の金属をロ
ールを用いて圧延するが、圧延後の表面は圧延の際に使
用されていた圧延油に覆われており、印刷、積層等の金
属条の二次加工の際の障害となることが多い。このため
通常はスリッターを通して規定の寸法に裁断された金属
条を脱脂（圧延油の除去）を兼ねた焼なましを行うのが
普通である。この焼なましは金属条をコイル状に巻いた
ままで行われることが多い。

【０００５】この場合、金属条の材質が鉄などのように
比較的高融点金属であるときはあまり問題にならない
が、アルミニウムや銅あるいはそれらの合金のごとく比
較的低融点金属の場合には脱脂と焼なましによる材質の
軟質化が同時に進行し、脱脂のため必要以上の軟質化金
属となることがある。

【０００６】例えばアルミニウム条（アルミニウムまた
はアルミニウム合金の箔または薄板状体を意味する。）
焼鈍工程中の圧延油の除去は現在はコイル状のまま長時
間熱処理を行ういわゆるバッチ焼鈍によっている。この
際バッチ焼鈍による圧延油の除去に関する処理温度や時
間に影響を与える因子として圧延油の種類が問題となる
ほか、製品の幅や巻径、巻硬さ等が大きく影響を与え
る。特にアルミニウム条は最近ますます広幅、長尺製品
の要求が多くなってきているが、これは圧延油のコイル
からの逸失に抵抗を大きくする方向であり、圧延油の除
去を完全とするためには熱処理に高温、長時間を必要と
することになり、必然的に希望していないアルミニウム
条の軟質化を伴うことになる。

【０００７】特に広幅、長尺製品のコイル幅の中央部の
コイルの中心部の圧延油にあっては、外表面から遠い、
かつクリアランスの狭い（巻硬さが硬いとき）ところか
ら逸失するための距離は長く、熱の供給は少なく、逸失
抵抗が大きくなるため一層幅方向の表面特性の均一性を
確保することは困難となり、均一性を確保するためには
高温、長時間の焼なましが必要となり、アルミニウム条
の軟質化を一層促進することになる。

【０００８】従って圧延油の完全除去を必要とするが、
剛性の高いアルミニウム条を必要とする分野、例えば医
薬品用ＰＴＰ用箔、ミニカップ等、あるいはキャップシ
ール用材料のような印刷のピッチ、ズレが問題となる用
途等の特定の用途に対しては剛性の高い材料（例えば３
００３，Ａｌ−Ｆｅ系合金）を使用しても長時間のコイ
ル焼鈍したアルミニウム条においてはそれでも軟質化が
進み機械的強度の低下が著しく種々問題を発生する。

【０００９】従って剛性の高いアルミニウム条の製造に
おいては、圧延後セパレーターまたはスリッター等の工
程の巻き取り中において圧延工程で付着してきた油分を
自然蒸発させ、あるいは更に印刷、接着などの加工直前
においてコロナ放電処理、アンカーコート処理などを行
って圧延油の残留の影響を除去してきた。この場合コロ
ナ放電処理は処理後の時間の経過に従いその効果が弱く
なるので次工程の直前に処理しなければならない制限が
ある。またアンカーコート処理はアンカーコート剤の塗
布、溶剤の蒸発工程、さらには環境保全のためには溶剤
回収装置など装置及び工程が複雑となるデメリットがあ
って更なる改善が必要である。

【００１０】一方、このようなアルミニウム条の製造工
程に用いられるスリッターは軟質箔、硬質箔等のアルミ
ニウム条を所定の幅に幅入れすると共に所定の巻き長さ
に巻き取るだけの機能を有しているだけの装置であり、
脱脂処理とは関係のない装置であるため圧延上りで残油
分が多い場合や、バッチ焼鈍（ロール状に巻いたまま高
温で長時間処理する工程）品で脱脂が不十分なアルミニ
ウム条においては、前者においてはバッチ焼鈍時間を長
時間への変更、後者においては再バッチ焼鈍することが
必要となっていた。

【００１１】脱脂に関しては現状ではバッチ焼鈍する方
法がもっともコストパフォーマンスがよく、確実である
ため、工業的にはこれ以外の方法はほとんど採用されて
いない。しかし他の金属条製造工程がその大部分が連続
化されているのに、バッチ焼鈍はその言葉に示すごとく
この部分で工程がバッチ処理となるため一時ストップ
し、製造工程のネックポイントとなっている（アルミニ
ウム箔製造においては、その製造リードタイプの１／３
を占める。）。

【００１２】以上の説明で分かるように金属箔のバッチ
焼鈍による脱脂処理は製造工程中の時間的に大きな部分
を要すること、望まないときでも金属材料の焼なましに
よる軟質化が避けられないことなどがあり、これらを克
服できる処理装置の開発が望まれていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は金属材料の軟
質化を伴わない圧延油除去の手段を備えたスリッターで
あって、本スリッターの処理後にあって圧延油除去が不
十分であり、バッチ焼鈍を必要とする場合においてもそ
の時間を大幅に短縮できるスリッターの開発を目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）外径１
５０ｍｍφ以上の温度調節可能な回転ロール、（ｂ）該
ロール表面上の金属条をフレーム処理するためのバーナ
ーを備えたことを特徴とする金属条のスリッターを開発
することにより上記の目的を達成した。

【００１５】以下図面を参照して本発明を説明する。本
発明の対象となる金属条はアルミニウム、銅あるいはそ
の合金等のごとき軟質、低融点金属、金、銀、白金等の
貴金属、鉄、ステンレススチール等の比較的硬質、高融
点の金属等の圧延した金属箔（５〜２００μｍくら
い）、金属薄板（２００μｍ〜３ｍｍくらい）を対象と
する。特に軟質低融点金属あるいは貴金属の金属条に使
用することが好ましい。スリッターとしては通常の金属
箔または金属薄板そのままでも良いが、アンコイラー
（圧延上りの金属条のコイル）１とリコイラー（スリッ
ト後の金属条巻き取りコイル）１０の間に温度調節可能
な回転ロールを設け、このロール表面に金属条を密着走
行させながらこの金属条表面をフレーム処理できるバー
ナーを一体に設けた金属条スリッターである。

【００１６】これを図１に基づいて説明すると、圧延上
り金属条のコイルをセットするアンコイラー１からの金
属条Ａはシワ防止及び巻き出しからのパスの長さを一定
にする機能を有するスイングロール２を経て、温度調節
可能な高速で回転するロール４の表面に密着状態で接し
ながらバーナー３のフレーム処理を受ける。

【００１７】温度調節可能な回転ロールは、直径が少な
くとも１５０ｍｍφ、好ましくは２００ｍｍφ以上の平
滑な表面のロールである。

【００１８】そして該回転ロール４への金属条Ａの巻き
つき角度（温度調節可能な回転ロールに対して金属条の
接触開始点と離れる点＝「回転ロールに対して巻きつい
ている部分」のロール中心から見た接触している角度）
は金属条Ａのしわ防止、金属条の過熱を避けるため少な
くとも１２０°以上、好ましくは１８０°以上（但し温
度調節可能な回転ロール４の径が大である時は小なる角
度でも良い。）となるように補助ロール（図１におい
て、スイングロール２と１番目の回転ロール４との間の
ロール、回転ロール４と次の回転ロール４の間のロー
ル、最後の回転ロールとテンションロール５の間のロー
ルなどを指す。）等を用いて金属条Ａと温度調節可能な
回転ロール４の表面の密着を図ることが好ましい。回転
ロール４への密着度が高い時は、フレーム処理面の金属
条の温度が高温になっても回転ロールに密着している面
の温度は回転ロール温度に近似した温度に保持され高温
度になることはなく、余分な焼なましを避けることが可
能になる。

【００１９】バーナーはガスバーナー、オイルバーナー
などその種類について特に制限はないが、アルミニウム
条等の場合、その融点（約６００℃）よりも遥かに高温
度（約１８００℃）のフレームであるため、金属条単位
面積あたりのエネルギー供給量及び回転ロール４への密
着度は極めて重要である。従って金属条の温度調節可能
な回転ロール４への巻きつき接触圧を一定にするためス
イングロール２及びテンションロール５などを利用して
金属条のテンションの調節を行い回転ロールへの密着を
図るべきである。

【００２０】また金属条単位面積あたりのエネルギー供
給量は、金属材質、条の厚さ、圧延油の種類、圧延上り
金属条表面の残油量、目標とする純水との接触角（フレ
ーム処理後の油の残存許容割合）、許容焼なまし度など
を勘案して定めなければならないが一般的には０．１〜
１０ｋｃａｌ／ｍ² （片面）程度である。より精密な条
件が必要な時は簡単なテストにより決定することができ
る。

【００２１】温度調節可能な回転ロール４の温度は、例
えばアルミニウム条において焼なましを希望しないとき
には約４０℃以下のごとき低温であり、焼なまし度が高
くなるに従い高温にすることが必要である。回転ロール
４の温度を調整するには、該ロールを冷却することが必
要な時はロールの内部に冷水、冷却媒を、また高温度に
することが必要な時は、熱水、水蒸気、熱媒用オイルな
どを通すかあるいは電熱コイルなどを内蔵させ通電する
ことにより行うことができる。この温度は処理する金属
条の種類によって最高温度が異なるが、アルミニウムの
場合には最高３００℃位で行うことが好ましい。フレー
ム処理を片面でする時はバーナーを片面だけ、両面処理
をする時は両面に設けることが必要である。また１回の
フレーム処理でも良いが、この際図面に示すごとく同一
面を２箇所以上でフレーム処理して脱脂度を上げること
もできる。

【００２２】テンションロール５を出た金属条Ａは、フ
レーム処理系のテンションにカッター（７．８），リコ
イラー１０等からのテンションの影響をカットするため
のニップロール６．６’（通常片方はゴムであることが
多い。）を経てカッター下刃７、カッター上刃８により
所定の幅に幅入れされた後、リコイラー１０に所定の長
さに巻き取る（リコイラー１０は通常予備の巻き取りロ
ールがある。）。

【００２３】処理の速度は各種の要因により変わるが通
常最高３００ｍ／ｍｉｎくらいでも充分処理可能であ
る。なおフレーム処理部分は高温となるため熱がこもら
ないように排熱装置を付属させるか、熱を遮断できるよ
うに配慮が必要である。

【００２４】フレーム処理により圧延油は大幅に減少す
るし、脱脂した硬質の金属条が得られる。またこの処理
では脱脂程度が不十分な場合、あるいはフレーム処理に
よる焼なましが不十分な場合などは、更に通常のバッチ
焼鈍をすれば良く、この場合には圧延油除去による焼鈍
時間の設定でなく、単に焼なまし度合いを基準とした焼
鈍時間の設定が可能となり、過剰の焼なましによる柔ら
かい硬質箔の生産は完全に避けられる。

【００２５】本フレーム処理製品のもう一つの特徴は、
バッチ焼鈍品のごとく金属条の幅方向、長さ方向の表面
特性（水濡れ性、酸化膜厚等）の均一性が良く、高速で
脱脂金属条を生産できることであり、本発明の金属条用
スリッターはこれを可能とした装置である。

【００２６】

【作用】温度調節可能な少なくとも外径１５０ｍｍφ回
転ロールの表面に圧延上りの圧延油が付着した金属条を
密着させ、この密着した部分の一部を高温度のフレーム
で処理することにより圧延油を除去する装置を内蔵した
金属条用スリッターである。

【００２７】この場合フレーム面は約１８００℃のごと
き高温にさらされるが、回転ロールに密着しているた
め、金属条そのもの全体は高温とならず、その表面の一
部だけが高温となり、圧延油が焼却あるいは揮散して金
属条本体の焼なましはほとんど起こらないで済んだもの
と推定している。

【００２８】特に本発明はエネルギー供給量の大なるフ
レーム処理装置を内蔵したスリッターであるため、金属
条の所定の幅入れ、所定の巻き長さに巻き取るだけでな
く、焼なましの少ないあるいは焼なましも同時にできる
金属条用スリッターである。

【００２９】

【発明の効果】本発明の金属条用スリッターは次のよう
な効果を発揮するスリッターである。 （１）スリット工程と脱脂工程を一挙に行うことがで
き、仮にバッチ焼鈍による脱脂工程の追加が必要であっ
てもリードタイムを大幅に節約できる。 （２）フレーム処理による脱脂処理であるため、バッチ
焼鈍に比して幅方向及び長さ方向の表面特性（水濡れ
性、酸化膜厚等）の均一性が良く、高速処理が可能であ
る。 （３）硬質箔スリット品の脱脂ができる。 （４）軟質スリット品のラミネータ加工前処理ができ、
ユーザーサイドでのコロナ放電加工等の前処理が不要と
なる。 （５）加熱ロール上でフレーム処理をすることにより硬
質箔を半硬質箔あるいは軟質箔に変化させ、しかも脱脂
良好な金属箔となる。このフレーム処理は短時間加熱、
冷却のためＣＡＬ並の強度を持った金属箔の製造が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属条用スリッターの概念図である。

【符号の説明】

１ アンコイラー ２ スイングロール ３ バーナー ４ 温度調節可能な回転ロール ５ テンションロール ６ ニップロール ６’ ニップロール ７ カッター ８ カッター ９ タッチロール １０ リコイラー Ａ 金属条

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 礒山 永三 大阪府堺市海山町６丁224番地昭和アル ミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−73357（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）外径１５０ｍｍφ以上の温度調節
   可能な回転ロール （ｂ）該ロール表面上の金属条をフレーム処理するため
   のバーナー を備えたことを特徴とする金属条用スリッター。
2. 【請求項２】 回転ロールへの金属条の巻き付き角度が
   １２０°以上となるように補助ロールを設けた請求項１
   の金属条スリッター。
3. 【請求項３】 温度調節可能な高速度回転ロールが冷却
   ロールまたは３００℃以下の加熱ロールである請求項１
   または２の金属条スリッター。