JP2872784B2 - アルミニウム箔の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、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の製造方法に関するものであ
る。

（従来の技術及び解決しようとする課題） 一般に、アルミニウム箔は、用途により、5.5〜100μ
ｍ程度の範囲の箔厚で使い分けられている。

アルミニウム箔としては、従来、一般にIN30（JIS H
4160）の純アルミニウムが用いられてきたが、近年、包
装用アルミニウム箔において成形加工が必要とされるも
のには、8011、8079のようなAl−Fe合金や、Feのほか、
Mnを添加した8006等の合金も使用されつつある。

また、最近では、コストダウンの要望から薄肉化が指
向されているが、薄箔になるほど指数関数的にピンホー
ルが増加してアルミニウム箔の特性である水分、空気な
どの遮断性が劣り、使用上問題となる。

そこで、ピンホールを低減するために、箔地の製造工
程について検討され（特公昭60−56786号、特開昭63−1
8041号等）、また、上記Al−Fe合金、Al−Fe−Mn合金を
15μｍ以下の薄箔に使用し、成形性及び強度と共にピン
ホールに優れたアルミニウム箔を製造する試みがなされ
ている（特開昭63−26322号）。

しかし、前述のAl−Fe合金を用いて薄肉箔製品を製造
する場合には、次のような問題点がある。

合金元素であるFeの固溶の程度により、仕上げ焼鈍時
の軟化挙動に大きな影響を及ぼし、アルミニウム箔製品
の強度、成形加工性の変動をもたらすことがある。

すなわち、Feの固溶量が大であると、軟化温度が高く
なるために、製品時の軟化が不充分になり、成形性の不
足が生じることがある。

また、軟化を充分に促進させるために仕上げ焼鈍温度
を300℃を超えるの高温で実施する場合があるが、これ
は、この焼鈍時に形状歪みの発生や結晶粒の粗大化のほ
か、酸化の増大によるラミネート箔の接着力の低下な
ど、製品品質の悪化を生じる原因となる。

したがって、できるだけ仕上げ焼鈍温度が低い温度で
軟化する材料の開発が望まれているのが現状である。

本発明は、かゝる要請に応えるべくなされたものであ
って、特に仕上げ焼鈍温度を低くして箔品質の向上を図
ることができるアルミニウム箔の製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するため、本発明者は鋭意研究を重ね
た結果、アルミニウム箔の成分組成並びに製造工程及び
条件を規定することにより可能であることを見い出した
ものである。

すなわち、本発明は、Feを0.7〜2.0wt％含有し、残部
がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金につ
き、熱間圧延後に350〜500℃の温度範囲で焼鈍を行った
後、冷間圧延工程中にて、加工率50％以上の冷間圧延を
行った後、中間焼鈍を行い、更に加工率90％以上の圧延
により箔製品厚さにした後、仕上げ焼鈍を200〜300℃の
温度で実施することを特徴とするアルミニウム箔の製造
方法を要旨とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

（作用） まず、本発明では、Al−Fe（0.7〜2.0wt％）合金を使
用する、Feの添加は結晶粒の微細化に最も有効であり、
強度、成形性の向上に対して効果がある。ここで、Fe含
有量が0.7wt％未満では、結晶粒の微細化が不充分とな
り、強度、成形性の向上及びピンホールの低減に対して
効果がない。また、2.0wt％を超えると、その効果が飽
和すると共に後工程の冷間圧延において巨大なAl−Fe系
の金属間化合物が分割されにくく残留しやすくなり、か
えって成形性が悪くなり、ピンホールに悪影響をもたら
す。なお、Mnなどの第３元素を添加すると、製造工程条
件の変動により特性が変化しやすいので避けるべきであ
る。

更に、本発明では、上記アルミニウム合金は製造条件
により、その特性が変化し易いので、以下に説明する如
く製造工程管理が必要である。

すなわち、熱間圧延後、350〜500℃の温度範囲で焼鈍
を実施する。これは、熱間圧延時の温度履歴によるFeの
固溶、析出の変動を制御し組織の均質化を図るためで、
この熱処理を施すことにより、再結晶させると共に、Fe
の析出を促進させる。再結晶させるためには350℃以上
が必要であるが、500℃を超えるとかえってFe元素の固
溶が進むほか、再結晶粒の粗大化が生じて品質を悪化さ
せると共に、エネルギー的にも無駄となる。

焼鈍後は、中間焼鈍を含む冷間圧延を行うが、まず、
中間焼鈍までの冷間加工率を大きく取る必要がある。す
なわち、中間焼鈍までの冷間加工率を大きくとることに
より、粗焼鈍での再結晶組織を微細な加工組織に変える
と共に、中間焼鈍時において析出を促進するためには、
加工歪みの蓄積が必要であり、このために冷間加工率を
50％以上とする。

中間焼鈍後は、冷間加工率を90％以上と大きく取る。
これは、中間焼鈍後の再結晶組織を強加工により微細化
し、仕上げ焼鈍後の箔製品での再結晶組織を微細にする
ためである、90％未満では、仕上げ焼鈍後の箔製品時の
再結晶粒が大きくなり、強度、成形性において劣るほ
か、箔仕上げ圧延時のダブリルリング圧延時のマット面
の荒れの原因となり、ピンホールの発生が多くなる。好
ましくは95％以上である。

次いで、仕上げ焼鈍を行うが、仕上げ焼鈍温度は200
〜300℃の範囲でよい。従来は300℃を超える温度で仕上
げ焼鈍処理されていたが、本発明では前記工程及び条件
とすることにより、より低温で処理が可能である。300
℃を超える高温で仕上げ焼鈍を行うと、焼鈍時に形状歪
みの発生、酸化皮膜の増大及び結晶粒の粗大化が生じや
すくなるので、300℃以下で仕上げ焼鈍を行うが、200℃
未満では再結晶が不十分になり、成形性に劣る現象が生
じるので、200℃〜300℃の温度範囲とする。好ましくは
220〜260℃である。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第１表に示す各種含有のFeを含むAl−Fe合金を常法で
造塊し、熱間圧延により熱延板（3.0mm）を製造した
後、引き続き、第１表に示す条件にて、粗焼鈍、冷間圧
延（中間焼鈍を含む）及び仕上げ焼鈍を実施した。

得られた箔製品について、材料特性（ピンホール数、
強度、伸び、結晶粒径、酸化皮膜厚さなど）を調査した
結果を第１表に併記する。なお、箔仕上げ圧延時には、
ダブルリング（重ね）圧延により、７μｍ厚さの箔とし
た。

ピンホール数は、暗室にて箔の下方から光をあて、目
視によりピンホール数をカウントした後、1m²当りの数
に換算した。

結晶粒径は、光学顕微鏡により観察し、平均粒径を測
定した。

強度、伸びについては、インストロン式の引張試験機
により張力及び全伸びを測定した。引張試験片は幅15m
m、有効長さ100mmの短冊状のものを用いた。

第１表より、本発明例は、いずれも、優れた強度、伸
びを有すると共に、ピンホール数も少ない高品質の箔製
品が得られていることがわかる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、以下の優れた
効果が得られる。

仕上げ焼鈍温度を低温度に設定できるため、焼鈍時の
歪み発生を防止できると共に、結晶粒の異常成長を抑え
ることができ、優れた機械的性質及び歪み形状の箔製品
が得られる。また、焼鈍時の酸化皮膜の成長を抑えるこ
とができるため、箔とラミネートとの接着性がよくな
り、耐食性の優れたラミネート製品が得られる。また、
熱エネルギー的に有利であり、生産性の向上が図れる。

薄厚箔においても、優れた強度、伸びが得られると共
にピンホールの発生が抑えられるので、現状よりも薄肉
化が可能になり、コスト低減が可能になる。

熱間圧延時の温度、時間の変動による品質のばらつき
が抑えられると共に、従来のアルミニウム合金のように
Fe以外の第３元素（Mn等）を添加しないので、その他の
製造条件の影響を受けにくく、品質の安定化が可能であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８６ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８６Ｂ ６９１ ６９１Ｂ ６９４ ６９４Ａ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Feを0.7〜2.0wt％含有し、残部がAl及び不
   可避的不純物からなるアルミニウム合金につき、熱間圧
   延後に350〜550℃の温度範囲で焼鈍を行った後、冷間圧
   延工程中にて、加工率50％以上の冷間圧延を行った後、
   中間焼鈍を行い、更に加工率90％以上の圧延により箔製
   品厚さにした後、仕上げ焼鈍を200〜300℃の温度範囲で
   実施することを特徴とするアルミニウム箔の製造方法。