JP2552967B2

JP2552967B2 - ロールボンドパネル

Info

Publication number: JP2552967B2
Application number: JP3230984A
Authority: JP
Inventors: 守松尾
Original assignee: Sky Aluminium Co Ltd
Current assignee: Sky Aluminium Co Ltd
Priority date: 1991-08-19
Filing date: 1991-08-19
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH0550269A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は各種の熱交換用部材に
使用されるロールボンドパネルに関するものであり、特
に暖房、調理、その他各種の加熱、あるいは冷凍、さら
には鮮度維持などの輻射熱を利用する分野において赤外
線、遠赤外線を有効に放射、吸収し得るロードハボンド
パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から冷蔵庫等の熱交換用部材にはロ
ールボンドパネルが用いられている。このロールボンド
パネルは、例えば図９に示すようにして製造される。す
なわち、２枚の金属板（通常はアルミニウム板）１，２
を、その間の予め定めた位置にコロイド状グラファイト
を主成分とするインキで代表される圧着防止剤３が所定
のパターンで介在されるようにして重ね合せ、所定の温
度に加熱してから熱間圧延ロール４によって圧延・圧接
させる。このとき、両金属板１，２の間のうち圧着防止
剤３が介在していない部分のみが圧接される。その後、
必要に応じて冷間圧延や焼鈍を行なった後、非圧接部、
すなわち圧着防止剤を介在させた部分に圧縮空気等の流
体圧を加え、その部分を膨張させる。すなわち非圧接部
の両側の金属板もしくは片側の金属板を膨出させる。こ
れによって圧着防止剤の形成パターンに沿った中空管路
５が形成される。したがってこのようにして作られたロ
ールボンドパネルの中空管路に熱媒体や冷却媒体を流通
させることにより熱交換体として使用することができ
る。

【０００３】以上のようなロールボンドパネルは、熱交
換体に最適であるが、従来のロールボンドパネルを用い
た熱交換体は主として対流および熱伝導を利用した熱交
換についてのみ考慮が払われており、輻射による熱交換
については殆ど考慮されていなかったのが実情である。

【０００４】一方輻射熱、特に遠赤外線の輻射熱を利用
したヒータ類においては、放射体の遠赤外線放射率が高
くしかも１００℃以上の比較的低い表面温度で可視領域
の放射が少ない反面、遠赤外線領域の放射が多いものが
要求されるが、これらの要求をある程度満たす放射体と
して、従来からアルミナ、グラファイト、ジルコニア等
の各種のセラミック材料で構成したものが実用化されて
いる。そしてこれらのセラミック材料のうちでも、遠赤
外線放射特性の面ではアルミナが他のセラミック材料よ
り優れていることが知られている。そこで最近では、高
純度のアルミニウムの表面を陽極酸化処理して、アルミ
ナからなるアルマイト皮膜（陽極酸化皮膜）を生成さ
せ、基材アルミニウムによる良好な熱伝導性と表面のア
ルマイト皮膜による良好な遠赤外線放射特性とを兼ね備
えた遠赤外線放射体を提供する試みがなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】既に述べたように、従
来のロールボンドパネルを用いた熱交換体としては、輻
射による熱交換がほとんど考慮されておらず、そのため
ロールボンドパネルの使用分野も限られているのが実情
である。

【０００６】そこで本発明者等は、前述のような高純度
のアルミニウム材料の表面に陽極酸化皮膜を生成した板
をロールボンドパネルに適用し、遠赤外線等による輻射
熱も積極利用した熱交換体を作ることを考えた。しかし
ながら、従来の高純度アルミニウム基材の表面に陽極酸
化処理を施した板においては、２００℃以上では陽極酸
化皮膜にクラックが生じやすく、そのため赤外線放射率
が不安定となるとともに耐食性も悪くなる問題があり、
さらには、３〜７μｍの波長域での放射率が低い等の問
題があった。

【０００７】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、熱交換体として輻射熱を積極利用するに最適
なロールボンドパネル、すなわち遠赤外線放射特性に優
れかつ耐ヒートクラック性にも優れたロールボンドパネ
ルを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前述の課題
を解決するべく鋭意実験・検討を重ねた結果、ロールボ
ンドパネルに用いられる金属板として、特定の成分組成
を有しかつ析出物や晶出物の分散状態を特定の条件に制
御したアルミニウム合金板の表面に陽極酸化処理を施し
た板が最適であることを見出し、この発明をなすに至っ
た。

【０００９】具体的には、請求項１、請求項２の各発明
のロールボンドパネルは、金属板として、基本的にＡｌ
−Ｍｎ系の成分組成を有しかつＡｌ−Ｍｎ系金属間化合
物析出物を制御したアルミニウム合金板に陽極酸化皮膜
を生成させた板を用いている。

【００１０】すなわち、請求項１の発明は、２枚の金属
板を、その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着
防止剤を介在させた状態で相互に圧着させ、前記圧着防
止剤の介在により生じた非圧着部に流体圧を導入するこ
とによりその非圧着部の一方または双方の側の金属板を
膨出させてなるロールボンドパネルにおいて、前記２枚
の金属板のうち、いずれか一方もしくは双方の金属板と
して、Ｍｎ０．３〜４．３wt％を含有し、残部がＡｌお
よび不可避的不純物よりなり、かつ粒径０．０１〜３μ
ｍのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出物が分散しているＡ
ｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金圧延板が用いられており、
しかもそのアルミニウム合金圧延板の各面のうち、ロー
ルボンドパネルの表側となる面の少なくとも１つの面に
は、１０μｍ以上の厚みの陽極酸化皮膜が生成されてい
ることを特徴とするものである。

【００１１】また請求項２の発明は、２枚の金属板を、
その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防止剤
を介在させた状態で相互に圧着させ、前記圧着防止剤の
介在により生じた非圧着部に流体圧を導入することによ
りその非圧着部の一方または双方の側の金属板を膨出さ
せてなるロールボンドパネルにおいて、前記２枚の金属
板のうち、いずれか一方もしくは双方の金属板として、
Ｍｎ０．３〜４．３wt％およびＭｇ０．０５〜６．０wt
％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりな
り、かつ粒径０．０１〜３μｍのＡｌ−Ｍｎ系金属間化
合物析出物が分散しているＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合
金圧延板が用いられており、しかもそのアルミニウム合
金圧延板の各面のうち、ロールボンドパネルの表側とな
る面の少なくとも１つの面には、１０μｍ以上の厚みの
陽極酸化皮膜が生成されていることを特徴とするもので
ある。

【００１２】一方請求項３〜請求項５の発明のロールボ
ンドパネルは、金属板として、基本的にＡｌ−Ｓｉ系の
成分組成を有しかつ金属Ｓｉ粒子の分散状態を制御した
アルミニウム合金に陽極酸化皮膜を生成した板を用いて
いる。

【００１３】すなわち、請求項３の発明は、２枚の金属
板を、その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着
防止剤を介在させた状態で相互に圧着させ、前記圧着防
止剤の介在により生じた非圧着部に流体圧を導入するこ
とによりその非圧着部の一方または双方の側の金属板を
膨出させてなるロールボンドパネルにおいて、前記２枚
の金属板のうち、いずれか一方もしくは双方の金属板と
して、Ｓｉ３〜１５wt％を含有し、残部がＡｌおよび不
可避的不純物よりなり、かつ初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉもしく
は析出Ｓｉからなる金属Ｓｉ粒子のうち粒径０．０５μ
ｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在しない領域に描ける円の最
大直径が３０μｍ以下であり、しかも粒径０．０５μｍ
以上の金属Ｓｉ粒子が存在しない領域のうち、直径１５
μｍの円を描ける領域の合計面積が、全体の面積に対し
面積率３０％以下であるＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金
圧延板が用いられており、さらにそのアルミニウム合金
圧延板の各面のうち、ロールボンドパネルの表側となる
面の少なくとも１つの面には、１０μｍ以上の厚みの陽
極酸化皮膜が生成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１４】また請求項４の発明は、２枚の金属板を、
その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防止剤
を介在させた状態で相互に圧着させ、前記圧着防止剤の
介在により生じた非圧着部に流体圧を導入することによ
りその非圧着部の一方または双方の側の金属板を膨出さ
せてなるロールボンドパネルにおいて、前記２枚の金属
板のうち、いずれか一方もしくは双方の金属板として、
Ｓｉ３〜１５wt％を含有し、かつＦｅ０．０５〜２．０
wt％、Ｍｇ０．０５〜２．０wt％、Ｃｕ０．０５〜６．
０wt％、Ｍｎ０．０５〜２．０wt％、Ｎｉ０．０５〜
３．０wt％、Ｃｒ０．０５〜０．５wt％、Ｖ０．０５〜
０．５wt％、Ｚｒ０．０５〜０．５wt％、Ｚｎ１．０％
を越え７．０wt％以下のうちの１種または２種以上を含
有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、かつ
初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉもしくは析出Ｓｉからなる金属Ｓｉ
粒子のうち粒径０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在
しない領域に描ける円の最大直径が３０μｍ以下であ
り、しかも粒径０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在
しない領域のうち、直径１５μｍの円を描ける領域の合
計面積が、全体の面積に対し面積率３０％以下であるＡ
ｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金圧延板が用いられており、
さらにそのアルミニウム合金圧延板の各面のうち、ロー
ルボンドパネルの表側となる面の少なくとも１つの面に
は、１０μｍ以上の厚みの陽極酸化皮膜が生成されてい
ることを特徴とするものである。

【００１５】さらに請求項５の発明は、２枚の金属板
を、その間の予め定めた位置に所定のパターンで圧着防
止剤を介在させた状態で相互に圧着させ、前記圧着防止
剤の介在により生じた非圧着部に流体圧を導入すること
によりその非圧着部の一方または双方の側の金属板を膨
出させてなるロールボンドパネルにおいて、前記２枚の
金属板のうち、いずれか一方もしくは双方の金属板とし
て、Ｓｉ３〜１５wt％を含有し、かつＴｉ０．００５〜
０．２wt％を含有するとともに、Ｐ０．００５〜０．１
wt％、Ｎａ０．００５〜０．１wt％、Ｓｂ０．００５〜
０．３wt％、Ｓｒ０．００５〜０．１wt％のうちの１種
または２種以上を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不
純物よりなり、かつ初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉもしくは析出Ｓ
ｉからなる金属Ｓｉ粒子のうち粒径０．０５μｍ以上の
金属Ｓｉ粒子が存在しない領域に描ける円の最大直径が
３０μｍ以下であり、しかも粒径０．０５μｍ以上の金
属Ｓｉ粒子が存在しない領域のうち、直径１５μｍの円
を描ける領域の合計面積が、全体の面積に対し面積率３
０％以下であるＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金圧延板が
用いられており、さらにそのアルミニウム合金圧延板の
各面のうち、ロールボンドパネルの表側となる面の少な
くとも１つの面には、１０μｍ以上の厚みの陽極酸化皮
膜が生成されていることを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】アルミニウム合金板表面の陽極酸化皮膜におけ
る遠赤外線放射特性が良好であるための前提条件とし
て、その陽極酸化皮膜の色調が黒色もしくは黒色に近い
色調であることが必要である。本発明者等は、Ａｌ−Ｍ
ｎ系合金においては、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出物
が本質的に陽極酸化皮膜の黒色化および遠赤外線放射特
性に寄与し、また耐ヒートクラック性の向上にも寄与す
ることを見出し、請求項１、請求項２の発明をなした。
またＡｌ−Ｓｉ系合金においては、金属Ｓｉ粒子の晶
出、析出状態が陽極酸化皮膜の黒色化および遠赤外線放
射特性に寄与し、また耐ヒートクラック性の向上にも寄
与することを見出し、請求項３〜請求項５の発明をなし
た。

【００１７】そこで先ず請求項１、請求項２の発明にお
いて合金板として用いるＡｌ−Ｍｎ系合金について説明
する。

【００１８】ある程度の量のＭｎを含有するＡｌ−Ｍｎ
系合金では、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物が生成され、そ
のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の析出物の析出状態が適切
であれば、遠赤外線放射特性と陽極酸化処理後の色調の
黒色化に寄与するとともに、耐ヒートクラック性の向上
に寄与する。すなわち、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物とし
てはＡｌ₆Ｍｎ、Ａｌ₆（ＭｎＦｅ）、αＡｌＭｎ（Ｆ
ｅ）Ｓｉ、およびそれらにＣｒ，Ｔｉ等が少量固溶され
たものなどがあるが、このようなＡｌ−Ｍｎ系金属間化
合物の析出物が分散しているアルミニウム合金板の表面
に陽極酸化処理を施せば、陽極酸化皮膜中にそのＡｌ−
Ｍｎ系金属間析出物の分散粒子が残存する。このような
陽極酸化皮膜中の分散粒子によって入射光が散乱吸収さ
れて、遠赤外線の放射物特性が向上する。また可視光線
も吸収されるため、目視の色調も黒くなる。さらに、陽
極酸化処理時において陽極酸化皮膜（多孔質層）が成長
する過程で、ポアは枝分かれした構造となり、このよう
な枝分かれポア構造によって入射光に対する陽極酸化皮
膜内での散乱吸収が助長され、遠赤外線放射特性が一層
向上する。

【００１９】さらに、陽極酸化皮膜中に分散して存在す
るＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の析出物粒子は応力の緩和
点としても機能し、また前述のようなポアの枝分かれ構
造は歪の吸収能力が高く、そのためクラックが生じにく
いとともに、仮にクラックが発生してもその伝播が阻止
され、耐ヒートクラック性が良好となる。

【００２０】ここで、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出物
の径が０．０１μｍ未満では前述のような析出物分散に
よる効果が得られず、一方３μｍを越える粗大な金属間
化合物は成形性を悪化させるから、粒径が０．０１〜３
μｍの範囲内のものが分散している必要がある。さら
に、０．０１〜３μｍのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出
物は、１×１０⁵個／mm³以上の密度で分散しているこ
とが好ましい。

【００２１】次に上述のようなＡｌ−Ｍｎ系合金におけ
る成分組成の限定理由を述べる。

【００２２】Ｍｎ：ＭｎはＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物を
生成し、前述のように遠赤外線特性の向上と陽極酸化処
理後の黒色の色調の確保、および耐ヒートクラック性の
向上に寄与する。ここで、Ｍｎ量が０．３wt％未満では
良好な遠赤外線放射特性が得られなくなるとともに、陽
極酸化皮膜の充分な黒色化が困難となり、一方４．３wt
％を越えた場合には薄板連続鋳造が困難となり、実用的
でない。すなわち、前述のようなＡｌ−Ｍｎ系金属間化
合物の析出状態を得るためには、後に改めて説明するよ
うに鋳造時の冷却速度を５℃／sec 以上としてＭｎを充
分に固溶させておき、その後析出のための熱処理を施す
ことが好ましいが、５℃／sec 以上の冷却速度で鋳造す
るためには実用上は薄板連続鋳造法（連続鋳造圧延法）
を適用することが最適である。しかしながらＭｎ量が
４．３wt％を越えれば薄板連続鋳造が困難となってしま
うのである。したがってＭｎ量は０．３wt％以上４．３
wt％以下とした。

【００２３】Ｍｇ：Ｍｇは必ずしも必須の元素ではない
が、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物の析出を促進し、前述の
ような析出状態を達成するに寄与する。特にＭｎ量が比
較的少ない範囲においては、Ｍｇの添加量を多くするこ
とがＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の析出を促進して遠赤外
線放射特性の向上と陽極酸化皮膜の黒色化をより確実に
するために有効である。但しＭｇ量が６．０wt％を越え
れば、薄板連続鋳造が困難となり、実用的でなくなる。
一方Ｍｇ量が０．０５wt％未満ではＭｇ添加による上述
の効果が得られない。したがってＭｇを添加する場合の
Ｍｇ量は０．０５〜６．０wt％の範囲内とした。

【００２４】以上の各成分の残部は、基本的にはＡｌお
よび不可避的不純物とすれば良い。ここでアルミニウム
合金における不可避的不純物の代表的なものとしてＦ
ｅ，Ｓｉがあり、またＦｅ，Ｓｉは合金の用途によって
は積極添加することもあるが、請求項１、請求項２の発
明のロールボンドパネルにおいて金属板として用いるＡ
ｌ−Ｍｎ系合金では、Ｆｅを０．５wt％以下、Ｓｉを
２．０wt％以下に規制することが好ましい。

【００２５】すなわちＦｅはＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物
の析出にある程度影響を与えるが、遠赤外線放射特性や
陽極酸化皮膜の黒色の色調には本質的な影響はない。鋳
造性の点からはＦｅ量は少ない方が好ましく、０．５wt
％を越えれば薄板連続鋳造が困難となるおそれがある。
またＳｉもＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の析出にある程度
影響を与えるが、遠赤外線放射特性や陽極酸化処理後の
黒色の色調には本質的な影響は与えない。鋳造性の点か
らはＳｉ量は少ないことが好ましく、２．０wt％を越え
れば薄板連続鋳造が困難となるおそれがある。

【００２６】さらに、通常のアルミニウム合金において
は、鋳塊の結晶粒微細化のために少量のＴｉを単独で、
あるいは微量のＢと組合せて添加することがあるが、請
求項１、請求項２の発明のロールボンドパネルにおいて
金属板として用いるＡｌ−Ｍｎ系合金にも、０．００３
〜０．１５wt％のＴｉを単独でもしくは１〜１００ppm
のＢと組合せて添加しても良い。

【００２７】すなわち、Ｔｉは鋳塊の結晶粒を微細化し
て、圧延板のストリークス、キメを防止する効果がある
が、Ｔｉ０．００３wt％未満ではその効果が得られず、
一方Ｔｉが０．１５wt％を越えればＴｉＡｌ₃系粗大金
属間化合物が生成されてしまう。またＢはＴｉと共存し
て結晶粒微細化を促進する元素であるが、Ｂ量が１ppm
未満ではその効果が得られず、一方１００ppm を越えれ
ばその効果が飽和し、また粗大ＴｉＢ₂粒子が生成され
て線状欠陥が発生する。

【００２８】このほか、Ｍｇを含有する系のアルミニウ
ム合金においては、溶湯の酸化を防止するために微量の
Ｂｅを添加することが従来から行なわれているが、請求
項１、請求項２の発明のロールボンドパネルで使用され
るＡｌ−Ｍｎ系合金の場合にも５００ppm 程度以下のＢ
ｅを添加することは特に支障ない。

【００２９】さらに請求項１、請求項２の発明のロール
ボンドパネルで使用されるＡｌ−Ｍｎ系合金において
は、Ｎｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｃｕ，Ｚｎ等が含まれることがあ
る。これらのうちＮｉ，Ｚｒ，Ｖは遠赤外線放射特性や
陽極酸化皮膜の色調に本質的に影響しないが、Ｎｉ１．
０wt％以上、Ｚｒ０．３wt％以上、Ｖ０．３wt％以上で
は薄板連続鋳造が困難となるから、Ｎｉは１．０wt％未
満、Ｚｒは０．３wt％未満、Ｖは０．３wt％未満に抑制
することが望ましい。またＣｕ，Ｚｎは陽極酸化皮膜の
色調に若干の変化を与えるものの、遠赤外線放射特性や
黒色化に本質的な影響は与えないが、Ｃｕ１．０wt％以
上、Ｚｎ２．０wt％以上では薄板連続鋳造が困難となる
から、Ｃｕは１．０wt％未満、Ｚｎは２．０wt％未満に
抑えることが望ましい。

【００３０】次に上述のようなＡｌ−Ｍｎ系合金からな
る圧延板、すなわち請求項１、請求項２の発明のロール
ボンドパネルに用いられるＡｌ−Ｍｎ系合金圧延板を製
造するプロセス条件について説明する。

【００３１】前述のように、Ａｌ−Ｍｎ系金属間化合物
の適切な析出状態を得て優れた遠赤外線放射特性と陽極
酸化処理後の黒色の色調とを達成するためには、鋳造速
度と、析出のための加熱処理が重要である。

【００３２】鋳造については、鋳造速度を高めてＭｎを
充分に固溶させることにより、その後の析出処理でＡｌ
−Ｍｎ系金属間化合物を適切な析出状態で析出させるこ
とが可能であり、そのためには５℃／sec 以上の鋳造速
度が好ましい。特に大きな板を製造する場合に、５℃／
sec 以上の冷却速度を得るためには、直接５〜１０mm厚
程度の薄板を得る薄板連続鋳造法（連続鋳造圧延法）を
適用することが適切である。

【００３３】一方、析出のための加熱は、３００℃以
上、６００℃以下の温度で０．５時間以上行なうことが
望ましい。温度が３００℃未満では析出物が小さ過ぎて
陽極酸化処理後の色調として黒色が得られないととも
に、優れた遠赤外線放射特性が得られず、一方６００℃
を越えれば陽極酸化処理後の色調が薄くなり、また結晶
粒の粗大化が生じる。また時間は、昇温過程から保持、
冷却過程を通じて３００℃以上となっている時間が０．
５時間以上であれば良く、３００℃以上の温度となって
いる時間が０．５時間未満では陽極酸化処理後に黒色が
得られず、また良好な遠赤外線放射特性も得られない。

【００３４】なおこの析出のための加熱は、鋳塊のまま
で行なっても、また圧延の途中で、さらには圧延の後に
行なっても良い。したがってこの析出処理は、鋳塊に対
する均質化処理、あるいは熱間圧延のための加熱、さら
には熱間圧延直後もしくは冷間圧延の中途で必要に応じ
て行なわれる中間焼鈍、さらには冷間圧延後に必要に応
じて施される最終焼鈍などと兼ねて行なうことができ
る。そしてまた、後に改めて説明するロールボンドパネ
ルの製造過程で行なわれる熱間圧延・圧接のための加熱
や焼鈍と兼ねて行なっても良い。

【００３５】このほか、熱間圧延や冷間圧延、さらには
必要に応じて行なわれる中間焼鈍や最終焼鈍は常法にし
たがって行なえば良い。

【００３６】次に請求項３〜請求項５の発明において金
属板として用いているＡｌ−Ｓｉ系合金について説明す
る。

【００３７】相当量のＳｉを含有するＡｌ−Ｓｉ系合金
では、初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉあるいは析出Ｓｉとして、金
属Ｓｉ粒子が組織中に分散しており、そのＡｌ−Ｓｉ系
合金の表面に陽極酸化処理を施せば、陽極酸化皮膜中に
金属Ｓｉ粒子がそのまま残留する。そのためその金属Ｓ
ｉ粒子は、分散状態が適切であれば、既に述べたＡｌ−
Ｍｎ系合金におけるＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出物の
場合と同様に、陽極酸化処理後の色調の黒色化および遠
赤外線放射特性に寄与し、かつ耐ヒートクラック性の向
上に寄与する。

【００３８】このＡｌ−Ｓｉ系合金における成分組成の
限定理由について説明する。

【００３９】Ｓｉ：Ｓｉは鋳造時にその添加量に応じて
初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉとして晶出し、またこれらの晶出Ｓ
ｉは必要に応じて行なわれる熱処理や塑性加工によって
その形状が変化する。また必要に応じて熱処理された場
合、Ａｌマトリックス中からも金属Ｓｉが析出する。こ
れらの初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉ、析出Ｓｉは、前述のように
陽極酸化処理時に金属Ｓｉ粒子として陽極酸化皮膜中に
取込まれ、入射光に対する散乱、吸収を通じて遠赤外線
放射特性の向上に寄与するとともに、クラックの発生防
止に寄与する。さらに金属Ｓｉ粒子は、前述のように皮
膜内のポアを枝分かれ構造とすることに寄与し、これに
よっても遠赤外線放射特性の向上とクラック発生防止に
寄与する。基材アルミニウム合金のＳｉ量が３wt％未満
では、金属Ｓｉ粒子の数が少なく、遠赤外線の放射が不
充分となる。一方Ｓｉ量が１５wt％を越えれれば、陽極
酸化皮膜中の金属Ｓｉ粒子の体積率が大き過ぎて陽極酸
化皮膜の強度、耐食性が低下してしまい、また圧延性も
低下する。したがってＳｉ量は３〜１５wt％の範囲内と
した。

【００４０】ロールボンドパネルの金属板に使用される
Ａｌ−Ｓｉ合金としては、上記のＳｉのほかは、基本的
にはＡｌおよび不可避的不純物とすれば良いが、請求項
４の場合は、Ｓｉのほか、さらに強度向上のためにＦ
ｅ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖ，Ｚｒ，Ｚｎの
うちの１種または２種以上が含有される。これらの添加
理由は次の通りである。

【００４１】Ｆｅ：Ｆｅは強度向上および結晶粒微細化
のために有効である。Ｆｅ量が０．０５wt％未満ではそ
の効果が得られず、２．０wt％を越えれば陽極酸化皮膜
の強度と耐食性が低下する。またＦｅ量が２．０wt％を
越えれば、ＳｉがＦｅと化合してＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の
金属間化合物の量が増加し、遠赤外線放射特性が低下す
る。したがってＦｅを添加する場合のＦｅ量は０．０５
〜２．０wt％の範囲とする。

【００４２】Ｍｇ：Ｍｇも強度向上に寄与する。Ｍｇ量
が０．０５wt％未満ではその効果が得られず、一方２．
０wt％を越えればＭｇとＳｉとが結合してＭｇ₂Ｓｉの
生成量が増加し、遠赤外線放射特性が低下する。またＭ
ｇ量が２．０wt％を越えれば鋳造性、塑性加工性も低下
する。したがってＭｇを添加する場合のＭｇ量は０．０
５〜２．０wt％の範囲内とする。

【００４３】Ｃｕ：Ｃｕの添加も強度向上に寄与する。
Ｃｕ量が０．０５wt％未満ではその効果が得られず、一
方６．０wt％を越えれば鋳造性、塑性加工性、耐食性が
低下する。したがってＣｕを添加する場合のＣｕ量は
０．０５〜６．０wt％の範囲内とした。

【００４４】Ｍｎ：Ｍｎは強度向上に寄与するととも
に、結晶粒微細化、耐熱性向上に寄与する。Ｍｎ量が
０．０５wt％未満ではこれらの効果が得られず、一方
２．０wt％を越えればＭｎがＳｉと結合してＡｌ−Ｍｎ
−Ｓｉ系の金属間化合物の生成量が増加し、遠赤外線放
射特性が低下する。またＭｎ量が２．０wt％を越えれば
鋳造も困難となる。したがってＭｎを添加する場合のＭ
ｎ量は０．０５〜２．０wt％の範囲内とした。

【００４５】Ｎｉ：Ｎｉも強度向上に寄与するととも
に、耐熱性向上に寄与する。Ｎｉ量が０．０５wt％未満
ではこれらの効果が得られず、一方３．０wt％を越えれ
ば鋳造が困難となる。したがってＮｉを添加する場合の
Ｎｉ量は０．０５〜３．０wt％の範囲内とした。

【００４６】Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ：これらの元素は、強度向
上に寄与するとともに、結晶粒微細化に寄与する。いず
れも０．０５wt％未満ではその効果が得られず、一方
０．５wt％を越えれば粗大な金属間化合物が生成されて
かえって強度を低下させる。したがってＣｒ，Ｚｒ，Ｖ
の１種または２種以上を添加する場合の添加量は、いず
れも単独量で０．０５〜０．５wt％の範囲内とする。な
おスラブ、ビレットなどの圧延や押出、あるいは鍛造を
適用する場合は、これらの元素の単独添加量が０．３wt
％を越えれば塑性加工性が低下して製造が困難となるか
ら、単独添加量で０．３wt％以下とすることが好まし
い。

【００４７】Ｚｎ：Ｚｎは溶解原材料にスクラップを使
用した場合に必然的に混入する元素であるが、１wt％を
越えて積極的に含有させた場合、強度向上に寄与する。
Ｚｎが１．０wt％以下ではその効果が得られず、一方
７．０wt％を越えれば鋳造性が低下する。したがってＺ
ｎを積極的に含有させる場合のＺｎ量は１．０wt％を越
え７．０wt％以下とした。

【００４８】さらに、請求項５の発明のロールボンドパ
ネルの合金板に使用されるＡｌ−Ｓｉ系合金の場合は、
組織微細化のために、Ｔｉと、Ｐ，Ｎａ，Ｓｂ，Ｓｒの
うちの１種または２種以上が含有される。これらの成分
限定理由は次の通りである。

【００４９】Ｔｉ：Ｔｉは鋳塊結晶粒の微細化を通じて
組織の微細化に寄与する。Ｔｉ量が０．００５wt％未満
ではその効果が得られず、一方０．２wt％を越えれば粗
大な金属間化合物が生成されて好ましくない。したがっ
てＴｉを添加する場合のＴｉ量は０．００５〜０．２wt
％の範囲内とした。なお鋳塊結晶粒微細化のためには、
ＴｉとともにＢを共存させることが効果的である。この
場合Ｂ量が１ppm 未満ではその効果が得られず、一方１
００ppm を越えればその効果が飽和するから、Ｔｉと併
せてＢを添加する場合のＢ量は１〜１００ppm の範囲内
とすることが好ましい。

【００５０】Ｐ：Ｐは初晶Ｓｉの微細化に寄与する。し
たがってＰの添加は初晶Ｓｉが晶出するような約１０wt
％以上のＳｉを含有する合金の場合に効果的である。Ｐ
量が０．００５wt％未満では初晶Ｓｉの微細化の効果が
得られず、一方Ｐ量が０．１wt％を越えればその効果が
飽和する。したがってＰを添加する場合のＰ量は０．０
０５〜０．１wt％の範囲内とした。

【００５１】Ｎａ，Ｓｂ，Ｓｒ：これらの元素は共晶Ｓ
ｉの微細化に寄与する。いずれも０．００５wt％未満で
はその効果が得られず、一方Ｎａ，Ｓｒは０．１wt％を
越えればその効果が飽和し、またＳｂは０．３wt％を越
えればその効果が飽和する。したがってＮａを添加する
場合のＮａ量は０．００５〜０．１wt％、Ｓｂを添加す
る場合のＳｂ量は０．００５〜０．３wt％、Ｓｒを添加
する場合のＳｒ量は０．００５〜０．１wt％の範囲内と
した。なおＮｂ，Ｓｂ，ＳｒがＰと共存した場合には、
Ｐによる初晶Ｓｉの微細化効果が失われてしまうから、
Ｐとは共存させないことが望ましい。

【００５２】以上の各元素のほか、溶解時の酸化防止の
ためにＢｅを１〜１００ppm 程度添加することは特に支
障はない。またその他の元素も、合計で１wt％以下程度
の微量であれば特に遠赤外線放射特性に悪影響を及ぼす
ことはない。

【００５３】次に上述のようなＡｌ−Ｓｉ系合金を用い
た圧延板における組織状態、特に金属Ｓｉ粒子の分散状
態について説明する。

【００５４】既に述べたように、相当量のＳｉを含有す
る系のアルミニウム合金では、鋳造時にその添加量に応
じて初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉとして晶出する。そして鋳造後
に熱処理された場合には、Ａｌマトリックス中からも金
属Ｓｉが析出する。これらの晶出Ｓｉ（初晶Ｓｉ、共晶
Ｓｉ）や析出Ｓｉは、陽極酸化処理後においてもそのま
ま金属Ｓｉ粒子として皮膜中に残存する。そしてこの陽
極酸化皮膜中の金属Ｓｉ粒子は、赤外線放射特性や陽極
酸化皮膜の耐クラック性に大きな影響を与える。

【００５５】ここで、良好な遠赤外線の放射特性を得る
ためには、金属Ｓｉ粒子のサイズ（粒径）と分布が重要
である。すなわち、先ず金属Ｓｉ粒子の径が０．０５μ
ｍ未満の場合には、可視光線、遠赤外線の散乱吸収が不
充分であって、良好な放射特性が得られず、また目視的
にも黄味が強くなって黒色とは言えなくなる。したがっ
て粒径が０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在するこ
とが必須であり、その０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子
の分布状態を適切に制御する必要がある。

【００５６】金属Ｓｉ粒子が全く存在しないか、または
存在しても粒径が０．０５μｍ未満の金属Ｓｉ粒子しか
存在しない領域は、可視光線、遠赤外線の吸収が劣る領
域である。したがってそのような領域がある程度以上存
在すれば、全体に黒色とならず、かつ遠赤外線放射特性
が悪くなる。またこのような領域は、応力を緩和するポ
イントが皆無であるかまたは少ないため、その領域の陽
極酸化皮膜はクラックが生じやすくなる。そこでＡｌ−
Ｓｉ系合金を用いた請求項３〜請求項５の発明では、金
属Ｓｉ粒子が存在しないかまたは存在しても０．０５μ
ｍ未満の粒子のみであるような領域（以下これを便宜
上、「無粒子領域」と記す）を、次の２条件によって規
制している。（Ａ）無粒子領域に描ける円の最大直径が３０μｍ以下
であること。（Ｂ）無粒子領域のうち、直径１５μｍの円を描ける領
域の合計面積が、全体に対し面積率で３０％以下である
こと。

【００５７】ここで（Ａ）の条件は、個々の無粒子領域
の広さが小さいことを意味し、また（Ｂ）の条件はある
程度以上の広さの無粒子領域の合計面積が少ないことを
意味するが、さらに（Ａ），（Ｂ）の条件を図面を参照
して具体的に説明する。

【００５８】アルミニウム合金の鋳塊組織は、一般に図
１に示すようにデンドライト構造となっており、デンド
ライト部分（樹枝状部分）はα固溶体（１）となってい
る。そしてα固溶体（１）からなるデンドライト部分の
周囲は、共晶領域（２）、すなわちα相と金属Ｓｉとが
交互に共存する領域となっている。したがってこの場合
は、デンドライトのα固溶体（１）の領域が、無粒子領
域であると言える。

【００５９】また一般に過共晶のＡｌ−Ｓｉ合金では、
初晶Ｓｉが晶出し、鋳塊組織では、図２に示すように初
晶Ｓｉ（３）の周辺がα固溶体（１）となることが多
い。この場合は初晶Ｓｉ（３）の周辺のα固溶体（１）
の部分が無粒子領域と言うことができる。

【００６０】さらに、鋳造時の冷却速度が遅い徐冷組織
の場合には、図３に示すように共晶組織中のＳｉ（４）
が粗大で不規則針状となり、デンドライトの境界が不鮮
明となることがある。この場合には共晶組織中のＳｉ
（４）の相互間の部分すべてを無粒子領域と見なければ
ならないこともある。

【００６１】一方、鋳造後に熱処理を行なう場合には、
例えば図４に示すようにデンドライトのα固溶体中に金
属Ｓｉ粒子が析出し、したがってもとのデンドライトの
部分（１′）も無粒子領域ではなくなることが多い。

【００６２】そして鋳塊に対して圧延を行なえば、例え
ば図５に示すように、鋳塊段階でデンドライトの無粒子
領域であった部分（１）の形状、寸法が変化する。

【００６３】ここで、前記（Ａ）の条件に関して、図５
の右側の圧延組織に対し、その無粒子領域に最も大径の
円（５）を描いてみた様子を、図６に示す。（Ａ）の条
件は、要はこれらの最大円（５）が３０μｍ以下であれ
ば良いことを意味する。

【００６４】また前記（Ｂ）の条件に関して、同じく図
５の右側の圧延組織に対し、その無粒子領域に直径１５
μｍの円（６）を描ける限りに描いた様子を、図７に示
す。この図において、太い実線（７）は直径１５μｍの
円が描ける領域の外周線を示す。前記（Ｂ）の条件は、
この外周線（７）に囲まれる領域の面積が、全体の面積
の３０％以下であれば良いことを意味する。

【００６５】前記（Ａ）の条件を満たさない場合、すな
わち直径３０μｍより大きい無粒子領域がある場合に
は、陽極酸化皮膜にクラックが生じやすくなり、遠赤外
線放射特性も悪くなる。一方、前記（Ｂ）の条件を満た
さない場合、すなわち直径１５μｍ以上の無粒子領域の
総和が全面積に対し３０％を越える場合には、皮膜中の
遠赤外線吸収領域が減少し、遠赤外線放射特性が悪くな
り、また目視でも黒色とならない。なお直径１５μｍ未
満の小さな円しか描けないような領域であれば、その面
積の総和が全体の３０％を越えても陽極酸化皮膜の耐ク
ラック性は特に阻害されず、また目視の色調が黒色で、
良好な遠赤外線放射特性が得られる。

【００６６】以上のような（Ａ），（Ｂ）の条件につい
て、Ａｌ−Ｓｉ系合金圧延板の製造工程と関連してさら
に詳細に述べる。

【００６７】請求項３〜請求項５の発明で規定する成分
範囲のＡｌ−Ｓｉ系合金を鋳造すれば、鋳造のままでは
一般に共晶のＳｉ（および初晶のＳｉ）が、初晶のＡｌ
−αデンドライトとともに晶出する。このデンドライト
の枝は、鋳造のままでは固溶体になっており、この部分
には金属Ｓｉは存在しない。

【００６８】αデンドライトの太さは、鋳造時の冷却速
度に影響され、冷却速度が遅ければ、枝と枝の間隔が拡
大し、枝の太さも太くなる。冷却速度が速ければデンド
ライトの間隔は狭くなり、枝の太さも小さくなる。した
がって砂型鋳造のように比較的鋳造速度が遅い場合に
は、デンドライトの幹の太さが３０μｍ以上になりやす
く、また直径１５μｍ以上の円の描ける領域の面積も増
加するため、鋳造のままでは、金属Ｓｉの分布が前記
（Ａ），（Ｂ）の条件を満たさない場合が多い。逆にダ
イカスト鋳造やロールキャスターの如く冷却速度の速い
鋳造の場合には、デンドライト間隔も密となり、デンド
ライトの幹の太さも小さくなる。このため、前述の
（Ａ），（Ｂ）の条件を鋳造のままで満たすことが多
く、この場合には、鋳造のままでも良好な遠赤外線放射
特性を得ることができる。

【００６９】前述のように鋳造段階ではデンドライトが
粗く、（Ａ），（Ｂ）の条件を満たす組織が得られない
場合には、鋳塊を加熱して、デンドライト中に金属Ｓｉ
を析出させればよい。析出Ｓｉ粒子は、鋳造の際の晶出
Ｓｉ粒子のサイズと比べれば小さいのが一般的である
が、温度条件を適切に選択すれば、０．０５μｍ以上の
Ｓｉ粒子がデンドライトのα相中に析出する。このよう
に、鋳造段階ではデンドライト組織が粗く、無粒子領域
が広い場合であっても、析出処理を施すことにより前記
（Ａ），（Ｂ）の条件を満たす組織とし、それによって
遠赤外線放射特性を向上させることが可能である。なお
この場合の析出処理の温度は、合金の成分によっても異
なるが、３００℃から５５０℃程度が通常であり、時間
も０．５時間から２４時間程度が通常である。３００℃
未満では、析出Ｓｉ粒子のサイズが小さく、０．０５μ
ｍ未満になりやすい。また５５０℃を越えれば、局部溶
融が生じたり、Ｓｉの析出量が少なくなって、鋳塊の組
織によっては直径１５μｍ以上の円の描ける領域の面積
の比率が３０％を越えてしまうことがある。析出処理の
時間は０．５時間未満では効果がなく、２４時間を越え
ることは経済的に無駄である。

【００７０】熱間圧延等の熱間加工を行なう場合には、
デンドライトの組織の如何にかかわらず、熱間加工前に
鋳塊の加熱を行なう必要があり、そこでこの熱間加工前
の加熱処理を前述の析出処理と兼ねさせることができ
る。もちろん熱間加工前の加熱処理の前、あるいは熱間
加工後、さらにはその後の冷間加工の中途あるいは熱間
加工後などのいずれの時点においても、前述のようなサ
イズのＳｉが析出されるような加熱処理を、単独で、あ
るいは焼鈍と兼ねて施すことができる。さらには、ロー
ルボンドパネルの製造過程における圧接のための熱間圧
延の前の加熱や焼鈍と兼ねて行なうこともできる。なお
熱間圧延を行なう場合は、熱間圧延中に割れが発生しな
いように注意する必要がある。Ｓｉ量が１５wt％を越え
る場合には熱間圧延時に割れが生じやすくなる。

【００７１】鋳造材に対しては冷間圧延を直接行なうこ
ともある。すなわち、薄板連続鋳造法（連続鋳造圧延
法）では、冷却ロール間で連続的に５〜２０mmの薄板が
鋳造されるが、この場合その鋳造板に対し直接冷間圧延
を施すことが多い。このような連続鋳造圧延の場合は、
冷却速度が著しく高いため、組織が微細となるから、特
に析出処理を行なわなくても、そのままで前記（Ａ），
（Ｂ）の条件を満たすことが多い。すなわち連続鋳造圧
延のまま、もしくは冷間圧延のままで優れた遠赤外線放
射特性を示す。

【００７２】但し、前述のような冷間圧延を行なう場合
であっても、鋳造段階では組織条件として前記（Ａ），
（Ｂ）の条件を満たしていなければ、必要に応じて加熱
析出処理を施し、０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子を無
粒子領域に析出させて前記（Ａ），（Ｂ）の条件を満足
させるようにすれば良い。

【００７３】なお、熱間圧延や冷間圧延などの鍛練工程
が施された場合は、デンドライトなどの無粒子領域はそ
の加工により均一化が進行する。そして総加工率が７０
％を越えれば、もとのデンドライトの痕跡はほとんど消
滅し、金属Ｓｉ粒子の分布が均一化される。したがって
高加工度の熱間圧延や冷間圧延を施す場合には、鋳造段
階では前記（Ａ），（Ｂ）の条件を満たしていなくても
その後の加工により容易にその条件を満たすようにする
ことができる。

【００７４】この発明のロールボンドパネルにおいて
は、そのロールボンドパネルを構成する第１金属板、第
２金属板のうちいずれか一方または双方に既に述べたよ
うなＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金圧延板（請求項１、
請求項２の場合）、もしくはＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム
合金圧延板（請求項３〜請求項５の場合）を用いる。

【００７５】第１金属板と第２金属板を用いてロールボ
ンドパネルを製造するプロセス自体は従来と同様であれ
ば良い。すなわち両者の金属板の間の予め定めた位置に
所定のパターンで圧着防止剤を介在させて両金属板を重
ね合わせ、加熱してから熱間圧延によって両金属板を圧
接させる。その後、必要に応じて冷間圧延を施して所要
の板厚とし、さらに必要に応じて焼鈍を行なった後、非
圧着部すなわち前述のように圧着防止剤を介在させた部
分に流体圧を導入し、その非圧着部の片側または両側の
金属板を膨出させる。これによってその膨出部分が中空
管路となる。したがって所定のパターンに従った中空管
路が形成されることになる。

【００７６】なお上述のロールボンドパネル製造過程に
おける熱間圧延前の加熱温度および圧延後の焼鈍温度
は、Ａｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金板を用いた場合は２
００〜６００℃が好ましく、Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム
合金を用いた場合は２００〜５５０℃が好ましい。

【００７７】さらにこの発明のロールボンドパネルにお
いては、前述のようなＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金も
しくはＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金からなる金属板の
各表面のうち、ロールボンドパネルの表側となる面のう
ちの少なくとも一つの面には、陽極酸化皮膜が形成され
る。ここで、前述のようなＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合
金圧延板もしくはＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金圧延板
に陽極酸化処理を施せば、黒色の色調を有する陽極酸化
皮膜が生成され、その陽極酸化皮膜は優れた遠赤外線放
射特性を示すとともに、良好な耐ヒートクラック性を示
す。すなわち、陽極酸化処理時には、Ａｌ−Ｍｎ系アル
ミニウム合金圧延板の場合にはＡｌ−Ｍｎ系金属間化合
物の析出物粒子が、またＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金
圧延板の場合には金属Ｓｉ粒子が皮膜中にそのまま残存
した状態で陽極酸化皮膜が成長する。そのため、皮膜中
のポアの成長がＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物粒子もしくは
金属Ｓｉ粒子により妨げられ、枝分かれした微細なポア
を有する多孔質の皮膜が生成される。さらに、陽極酸化
皮膜中にそのまま残存して分散しているＡｌ−Ｍｎ系金
属間化合物粒子もしくは金属Ｓｉ粒子と前述の枝分かれ
した微細なポアが入射光を散乱吸収し、その結果目視で
の色調が黒色となり、かつ遠赤外線の放射特性も良好と
なる。そしてまた前述の枝分かれした微細なポア構造と
皮膜中に分散したＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物粒子もしく
は金属Ｓｉ粒子が熱応力の緩和点として機能し、そのた
め皮膜にクラックが生じにくくなり、５００℃程度の高
温に至るまでクラックが生じることなく使用可能とな
る。

【００７８】なお陽極酸化皮膜の膜厚は１０μｍ以上が
必要である。すなわち黒色の色調としては、表面の明度
をあらわすマンセル値にして４．５以下の値が適当であ
り、また黒色の色調はハンターカラーシステムにおける
Ｌ値、ａ値、ｂ値によっても評価でき、この場合であることが適当であるが、膜厚が１０μｍ以上であれ
ば上述のようなマンセル値あるいはハンターカラーシス
テムにおける各値で定義される黒色度を満たすことがで
き、また遠赤外線放射特性も良好となり、しかも５００
℃まで加熱してもクラックの発生が防止される。

【００７９】なお陽極酸化処理の条件は特に限定される
ものではなく、硫酸、シュウ酸などの無機酸、あるいは
有機酸、さらにはこれらの混合酸などの電解浴を用い、
直流、交流、あるいは交直併用、交直重畳波形など、任
意の波形を用いて陽極酸化処理を行なえば良い。但し、
経済性や作業効率の観点からは、硫酸浴で直流電流を用
いることが好ましい。また陽極酸化処理の前には脱脂、
苛性エッチング等の前処理を行なうのが一般的であり、
苛性エッチングを行なった場合には引続いて硝酸等の酸
でデスマット処理を施すのが一般的である。そのほか必
要に応じて、切削加工、酸洗浄、化学研磨処理、ヘアラ
イン加工、シヨットブラスト等の機械的前処理などを実
施しても良いことはもちろんである。

【００８０】

【実施例】

実施例１表１の合金符号Ａで示す成分組成の合金を２ロール式の
薄板連続鋳造法（連続鋳造圧延法）によって鋳造し、板
厚７mmの鋳造板を得た。なお鋳造時の冷却速度は２００
〜３００℃／sec であった。次いで鋳造板を冷間圧延し
て厚さ３mmの圧延板とした。

【００８１】得られた圧延板の２枚をロールボンドパネ
ル用の第１金属板、第２金属板とし、次のようにしてロ
ールボンドパネルを作成した。すなわち、第２金属板の
一方の面に所定のパターンで圧延防止剤を印刷し、次い
で両金属板を５００℃で２時間加熱した後、直ちに圧下
率６０％で熱間圧延して両金属板を圧接させた。その後
圧下率５０％で冷間圧延して全厚み１．２mmとし、さら
に４００℃×３時間の焼鈍を施した。このようにして得
られた合せ板を金型に入れ、金型圧５５kg／mm²Ｇを加
えつつ非圧着部へ圧力１５０kg／mm²Ｇで流体圧を加
え、非圧着部を膨出させ、ロールボンドパネルを得た。

【００８２】比較のため、純アルミニウム系のＡ１０５
０合金からなる板厚３mmの圧延板を用い、同様なプロセ
スでロールボンドパネルを作成した。

【００８３】これらのロールボンドパネルについて、１
０％ＮａＯＨでエッチングし、水洗後、硝酸でデスマッ
トした。さらに、次のような条件で陽極酸化処理を行な
った。すなわち、硫酸濃度１５ vol％の硫酸浴を用い、
２０℃の浴温で電流密度１．５Ａ／dm²にて陽極酸化処
理を施し、膜厚３５μｍの陽極酸化皮膜を生成させた。

【００８４】合金符号Ａの合金を用いたロールボンドパ
ネルの陽極酸化処理後の表面の色調をスガ試験機製ハン
ターカラーメータＳＭ−３−ＭＣＨにより調べたとこ
ろ、ハンターカラーシステムのＬ値は２８、ａ値は−
０．０２、ｂ値は−０．１１で、前述のような黒色度の
条件を満たしていることが判明した。

【００８５】また同じく陽極酸化処理後の表面の色調が
黒色となったロールボンドパネルの素材の圧延板につい
て表面の析出物の分布状態を透過電子顕微鏡により調べ
たところ、平均析出物サイズは０．０２〜０．８μｍ、
析出物の密度は１×１０⁹〜１×１０¹¹個／mm²である
ことが判明した。

【００８６】さらに前述の合金符号Ａの合金を用いたロ
ールボンドパネルおよび比較のためのＡ１０５０合金を
用いたロールボンドパネルについて、それぞれ陽極酸化
処理後の分光放射率を３００℃で調べたところ、図８に
示す結果が得られた。

【００８７】図８から明らかなように、比較材を用いた
場合は７μｍ以下の波長で放射率が著しく低下したが、
合金符号Ａの合金を用いた場合には、７μｍ以下の波長
でも放射率が低下することがなく、しかも全般的に高い
放射率が得られ、したがって遠赤外線放射特性が著しく
優れていることが判る。

【００８８】実施例２表１の合金符号Ｂの合金について、実施例１と同様に連
続鋳造および冷間圧延を行なって厚さ３mmの圧延板とし
た。さらにこの圧延板の２枚を第１金属板、第２金属板
とし、第２金属板の片面に所定のパターンで圧着防止剤
を印刷し、次いで両金属板を４５０℃×２時間加熱して
直ちに圧下率６０％で熱間圧延し、両金属板を圧接させ
た。次いで５０％の冷間圧延を行なって全厚み１．２mm
の合せ板とした。その後金型に入れて、金型圧４５kg／
mm²Ｇとして非圧着部に１５０kg／mm²Ｇの流体圧を導
入し、非圧着部を膨出させてロールボンドパネルを得
た。

【００８９】比較のため、純アルミニウム系のＡ１０５
０合金からなる板厚３mmの圧延板を用い、同様なプロセ
スでロールボンドパネルを作成した。

【００９０】これらのロールボンドパネルについて、実
施例１と同様にエッチング、水洗、デスマットを行なっ
た後、陽極酸化処理を施して３５μｍ厚の陽極酸化皮膜
を生成させた。陽極酸化処理の条件は実施例１の場合と
同じである。

【００９１】各ロールボンドパネルの陽極酸化処理後の
表面について、マンセル明度を測定するとともに、３０
０℃での分光放射率を測定した。なお分光放射率は、従
来の一般的な陽極酸化皮膜では波長３〜７μｍにおいて
劣っているところから、ここではその範囲内の代表的な
波長６μｍにおいて測定した。その結果、純アルミニウ
ム系の比較材を用いたロールボンドパネルの場合には、
マンセル明度が８．３、波長６μｍでの分光放射率が
０．４３であったのに対し、本発明材である合金符号Ｂ
の合金を用いたロールボンドパネルの場合には、マンセ
ル明度が２．２、波長６μｍでの分光放射率が０．８９
であって、充分な黒色の色調を有しかつ遠赤外線放射特
性に優れていることが判明した。

【００９２】また、合金符号Ｂの合金の圧延板につい
て、その表面の金属組織を５０〜１００倍の顕微鏡で観
察し、０．０５μｍ以上の析出物が存在しない領域を調
べた。但し、光学顕微鏡では判定し得た０．０５μｍに
近い微小な析出物が析出していると思われる場合には、
透過型電子顕微鏡を用いて調べた。その結果、径が０．
０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在しない領域に描ける
円の最大径は３μｍであり、また０．０５μｍ以上の金
属Ｓｉ粒子が存在しない領域のうち、直径１５μｍの円
を描ける領域の合計面積は零であり、したがってその面
積率も０％であることが判明した。このことは、金属Ｓ
ｉ粒子の分布条件が請求項３〜請求項５で規定する要件
を満たしていることを意味する。

【００９３】

【表１】

【００９４】

【発明の効果】この発明のロールボンドパネルは、遠赤
外線放射特性が優れ、特に従来のアルミニウム材料の陽
極酸化皮膜で劣るとされていた３〜７μｍの波長域にお
ける放射特性に優れており、しかも耐ヒートクラック性
に優れていて、５００℃程度の高温まで熱歪によるクラ
ックが陽極酸化皮膜に発生するおそれがなく、さらには
陽極酸化皮膜中のＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出物粒子
もしくは金属Ｓｉ粒子の分散状態によって優れた遠赤外
線放射特性を得ているため、経時的に遠赤外線放射特性
が低下するおそれもない。したがってこの発明のロール
ボンドパネルは、これを熱交換体として使用すれば、対
流、熱伝導のみならず、輻射熱を積極的に利用すること
ができ、そのため熱交換体として熱交換効率を高め得る
ばかりでなく、ロールボンドパネルを用いた熱交換体の
適用分野を従来よりも大幅に拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳塊組織の第
１の例を示す模式図である。

【図２】Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳塊組織の第
２の例を示す模式図である。

【図３】Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳塊組織の第
３の例を示す模式図である。

【図４】Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳塊に熱処理
を施した場合の組織変化の一例を示す模式図である。

【図５】Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳塊に圧延加
工を施した場合の組織変化の一例を示す模式図である。

【図６】この発明の請求項３〜請求項５で規定する組織
条件のうち、粒径０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存
在しない領域に描ける円の最大径について説明するため
の図で、図５の右側に示される組織に対応して示す模式
図である。

【図７】この発明の請求項３〜請求項５で規定する組織
条件のうち、粒径０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存
在しない領域における直径１５μｍの円を描くことがで
きる領域をについて説明するための図で、図５の右側に
示される組織に対応して示す模式図である。

【図８】実施例１における分光放射率曲線を示すグラフ
である。

【図９】ロールボンドパネルの製造プロセスを示す略解
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｌ 21/02 21/02 // Ｃ２５Ｄ 11/04 Ｃ２５Ｄ 11/04 Ｅ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の金属板を、その間の予め定めた位
置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相
互に圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧
着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の一方
または双方の側の金属板を膨出させてなるロールボンド
パネルにおいて、前記２枚の金属板のうち、いずれか一方もしくは双方の
金属板として、Ｍｎ０．３〜４．３wt％を含有し、残部
がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、かつ粒径０．０
１〜３μｍのＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物析出物が分散し
ているＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金圧延板が用いられ
ており、しかもそのアルミニウム合金圧延板の各面のう
ち、ロールボンドパネルの表側となる面の少なくとも１
つの面には、１０μｍ以上の厚みの陽極酸化皮膜が生成
されていることを特徴とする、遠赤外線放射性の優れた
ロールボンドパネル。
【請求項２】２枚の金属板を、その間の予め定めた位
置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相
互に圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧
着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の一方
または双方の側の金属板を膨出させてなるロールボンド
パネルにおいて、前記２枚の金属板のうち、いずれか一方もしくは双方の
金属板として、Ｍｎ０．３〜４．３wt％およびＭｇ０．
０５〜６．０wt％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的
不純物よりなり、かつ粒径０．０１〜３μｍのＡｌ−Ｍ
ｎ系金属間化合物析出物が分散しているＡｌ−Ｍｎ系ア
ルミニウム合金圧延板が用いられており、しかもそのア
ルミニウム合金圧延板の各面のうち、ロールボンドパネ
ルの表側となる面の少なくとも１つの面には、１０μｍ
以上の厚みの陽極酸化皮膜が生成されていることを特徴
とする、遠赤外線放射性の優れたロールボンドパネル。
【請求項３】２枚の金属板を、その間の予め定めた位
置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相
互に圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧
着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の一方
または双方の側の金属板を膨出させてなるロールボンド
パネルにおいて、前記２枚の金属板のうち、いずれか一方もしくは双方の
金属板として、Ｓｉ３〜１５wt％を含有し、残部がＡｌ
および不可避的不純物よりなり、かつ初晶Ｓｉ、共晶Ｓ
ｉもしくは析出Ｓｉからなる金属Ｓｉ粒子のうち粒径
０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在しない領域に描
ける円の最大直径が３０μｍ以下であり、しかも粒径
０．０５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在しない領域のう
ち、直径１５μｍの円を描ける領域の合計面積が、全体
の面積に対し面積率３０％以下であるＡｌ−Ｓｉ系アル
ミニウム合金圧延板が用いられており、さらにそのアル
ミニウム合金圧延板の各面のうち、ロールボンドパネル
の表側となる面の少なくとも１つの面には、１０μｍ以
上の厚みの陽極酸化皮膜が生成されていることを特徴と
する、遠赤外線放射性の優れたロールボンドパネル。
【請求項４】２枚の金属板を、その間の予め定めた位
置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相
互に圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧
着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の一方
または双方の側の金属板を膨出させてなるロールボンド
パネルにおいて、前記２枚の金属板のうち、いずれか一方もしくは双方の
金属板として、Ｓｉ３〜１５wt％を含有し、かつＦｅ
０．０５〜２．０wt％、Ｍｇ０．０５〜２．０wt％、Ｃ
ｕ０．０５〜６．０wt％、Ｍｎ０．０５〜２．０wt％、
Ｎｉ０．０５〜３．０wt％、Ｃｒ０．０５〜０．５wt
％、Ｖ０．０５〜０．５wt％、Ｚｒ０．０５〜０．５wt
％、Ｚｎ１．０％を越え７．０wt％以下のうちの１種ま
たは２種以上を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純
物よりなり、かつ初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉもしくは析出Ｓｉ
からなる金属Ｓｉ粒子のうち粒径０．０５μｍ以上の金
属Ｓｉ粒子が存在しない領域に描ける円の最大直径が３
０μｍ以下であり、しかも粒径０．０５μｍ以上の金属
Ｓｉ粒子が存在しない領域のうち、直径１５μｍの円を
描ける領域の合計面積が、全体の面積に対し面積率３０
％以下であるＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金圧延板が用
いられており、さらにそのアルミニウム合金圧延板の各
面のうち、ロールボンドパネルの表側となる面の少なく
とも１つの面には、１０μｍ以上の厚みの陽極酸化皮膜
が生成されていることを特徴とする、遠赤外線放射性の
優れたロールボンドパネル。
【請求項５】２枚の金属板を、その間の予め定めた位
置に所定のパターンで圧着防止剤を介在させた状態で相
互に圧着させ、前記圧着防止剤の介在により生じた非圧
着部に流体圧を導入することによりその非圧着部の一方
または双方の側の金属板を膨出させてなるロールボンド
パネルにおいて、前記２枚の金属板のうち、いずれか一方もしくは双方の
金属板として、Ｓｉ３〜１５wt％を含有し、かつＴｉ
０．００５〜０．２wt％を含有するとともに、Ｐ０．０
０５〜０．１wt％、Ｎａ０．００５〜０．１wt％、Ｓｂ
０．００５〜０．３wt％、Ｓｒ０．００５〜０．１wt％
のうちの１種または２種以上を含有し、残部がＡｌおよ
び不可避的不純物よりなり、かつ初晶Ｓｉ、共晶Ｓｉも
しくは析出Ｓｉからなる金属Ｓｉ粒子のうち粒径０．０
５μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在しない領域に描ける円
の最大直径が３０μｍ以下であり、しかも粒径０．０５
μｍ以上の金属Ｓｉ粒子が存在しない領域のうち、直径
１５μｍの円を描ける領域の合計面積が、全体の面積に
対し面積率３０％以下であるＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム
合金圧延板が用いられており、さらにそのアルミニウム
合金圧延板の各面のうち、ロールボンドパネルの表側と
なる面の少なくとも１つの面には、１０μｍ以上の厚み
の陽極酸化皮膜が生成されていることを特徴とする、遠
赤外線放射性の優れたロールボンドパネル。