JP5116403B2 - Aluminum alloy and packaging material and electrical / electronic structural member using the same - Google Patents

Aluminum alloy and packaging material and electrical / electronic structural member using the same Download PDF

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Description

この発明は、耐食性に優れたアルミニウム合金ならびにそれを用いた包装材および電気電子構造部材に関し、特に、高い強度と成形性を良好にする十分な伸びとを有し、さらに優れた圧延性を示す、飲料・食品や薬品等の包装材用、電池包材や電池電極等の電気電子構造部材用、建材用、機械部品用、家庭用および装飾用のアルミニウム合金に関するものである。   The present invention relates to an aluminum alloy having excellent corrosion resistance, a packaging material using the aluminum alloy, and an electrical and electronic structural member. Particularly, the present invention has high strength and sufficient elongation for improving formability, and further exhibits excellent rolling properties. The present invention relates to aluminum alloys for packaging materials for beverages, foods, medicines, etc., for electrical and electronic structural members such as battery packaging materials and battery electrodes, for building materials, for machine parts, for home use and for decoration.

アルミニウム合金のうち、特に薬品や塩分を含む食品の包装材用、または、電解液と接触する電子材用には、その耐食性と強度、また、成形性を高めるための十分な伸びを有することが要求されるため、通常厚さ6〜200μm程度のJIS(日本工業規格)呼称3003、3004、5052、1N30および8079等のアルミニウム合金が用いられる。これらの合金の代表的な組成を表1に示す。   Among aluminum alloys, especially for food packaging materials containing chemicals and salt, or for electronic materials that come into contact with electrolytes, it must have sufficient elongation to improve its corrosion resistance and strength, and formability. Since it is required, aluminum alloys such as JIS (Japanese Industrial Standards) names 3003, 3004, 5052, 1N30 and 8079 having a thickness of about 6 to 200 μm are usually used. Table 1 shows typical compositions of these alloys.

Figure 0005116403
Figure 0005116403

これらの合金では、一般に、孔食と呼ばれる腐食現象が発生しやすい。   In these alloys, a corrosion phenomenon called pitting corrosion is generally likely to occur.

この孔食を防止するために、たとえば、特開平3−261549号公報(特許文献1)には、表面に皮材として高純度のアルミニウム膜を形成したクラッド材が開示されている。また、特開昭60−221546号公報(特許文献2)には、アルミニウム合金に亜鉛を添加することにより、孔食を防止する技術が開示されている。さらに、特開平10−183283号公報(特許文献3)には、皮材として錫を含むアルミニウム合金を用いた、耐食性に優れたアルミニウム合金クラッド材が開示されている。   In order to prevent this pitting corrosion, for example, JP-A-3-261549 (Patent Document 1) discloses a clad material in which a high-purity aluminum film is formed on the surface as a skin material. JP-A-60-221546 (Patent Document 2) discloses a technique for preventing pitting corrosion by adding zinc to an aluminum alloy. Further, JP-A-10-183283 (Patent Document 3) discloses an aluminum alloy clad material excellent in corrosion resistance using an aluminum alloy containing tin as a skin material.

しかしながら、皮材として高純度アルミニウムを用いる場合には、高純度アルミニウムが軟らかすぎるため、成形時に微粉が発生しやすく、汚れの問題が起きる。   However, when high-purity aluminum is used as the skin material, since the high-purity aluminum is too soft, fine powder is likely to be generated at the time of molding, which causes a problem of contamination.

また、亜鉛や錫を添加すると、孔食を防止することはできるが、材料が全面腐食する。そのため、腐食される量が多く、食品等の包装材には適してない。   Further, when zinc or tin is added, pitting corrosion can be prevented, but the material is totally corroded. For this reason, the amount of corrosion is large and it is not suitable for packaging materials such as food.

さらに、食品包装材としてクラッド材を使用することは、薄箔圧延が困難となるなどコスト面から採算が合わない場合が多い。   Furthermore, the use of a clad material as a food packaging material is often unprofitable in terms of cost, such as difficulty in thin foil rolling.

また、飲料・食品や薬品等の包装材として用いるアルミニウム合金には、強度と成形性が必要とされるが、上述の公報に記載されたものでは、これらの特性を十分に満たすものは得られなかった。   In addition, aluminum alloys used as packaging materials for beverages, foods, medicines, and the like require strength and formability, but those described in the above-mentioned publications are sufficient to satisfy these characteristics. There wasn't.

包装材用以外の、すなわち厚さ10μm以下で使用される分野、たとえば、断熱材として使用される建材用、機械部品用、電池包材や電池電極等の電子材用、家庭用および装飾用のアルミニウム合金箔にも、高い耐食性と高い強度が要求される。しかし、上記のJIS呼称3003、3004および5052等のアルミニウム合金では、圧延時の加工硬化が大きく、厚さ10μm以下の箔に圧延することは困難であった。特に、3004および5052アルミニウム合金においては20μm以下のアルミニウム合金箔を得ることは事実上不可能であった。   Fields other than for packaging materials, that is, used in a thickness of 10 μm or less, for example, for building materials used as heat insulating materials, for machine parts, for electronic materials such as battery packaging materials and battery electrodes, for home use and for decoration Aluminum alloy foils are also required to have high corrosion resistance and high strength. However, aluminum alloys such as the above JIS names 3003, 3004, and 5052 have high work hardening during rolling, and it has been difficult to roll into foils having a thickness of 10 μm or less. In particular, in 3004 and 5052 aluminum alloys, it was practically impossible to obtain an aluminum alloy foil of 20 μm or less.

これらの薄箔には、表1に示す通常、JIS呼称8079のようなアルミニウム−鉄合金が用いられる。しかし、これらの合金は、アルミニウム−鉄系の金属間化合物の存在が耐食性の低下をもたらすとともに、十分な強度を得るための結晶粒の微細化を抑制する。したがって、これらのアルミニウム合金は、強度が不十分であり、決して満足のいくものではなかった。   For these thin foils, an aluminum-iron alloy such as JIS name 8079 shown in Table 1 is usually used. However, in these alloys, the presence of an aluminum-iron-based intermetallic compound causes a decrease in corrosion resistance and suppresses refinement of crystal grains for obtaining sufficient strength. Therefore, these aluminum alloys were insufficient in strength and were never satisfactory.

また、国際公開第WO01/004369号パンフレット(特許文献4)には、0.0001質量%以上0.03質量%以下の銅と、0.0005質量%以上0.2質量%以下のシリコンと、0.5質量%以上4質量%以下のマンガンと、0.5質量%以上3質量%以下の鉄とを含み、残部がアルミニウムと不可避不純物とを含む、アルミニウム合金が開示されている。しかしながら、この合金においては、従来のアルミニウム合金よりは強度、成形性および加工性に優れているものの、孔食および全面腐食の防止は充分でなく、たとえば、電解液中や醤油原液中でも良好な耐食性を維持できるものではなかった。   In addition, International Publication No. WO01 / 004369 (Patent Document 4) includes 0.0001 mass% or more and 0.03 mass% or less of copper, 0.0005 mass% or more and 0.2 mass% or less of silicon, An aluminum alloy containing 0.5% by mass or more and 4% by mass or less of manganese and 0.5% by mass or more and 3% by mass or less of iron and the balance containing aluminum and inevitable impurities is disclosed. However, although this alloy is superior in strength, formability and workability to conventional aluminum alloys, it is not sufficient to prevent pitting corrosion and general corrosion, for example, good corrosion resistance even in electrolytes and soy sauce stock solutions. Could not be maintained.

さらに、特開2007−16308号公報(特許文献5)には、クラッド材の形態に加工することなく孔食および全面腐食を防止することができ、かつ、強度、成形性および加工性に優れたアルミニウム合金として、0.1質量%以上6質量%以下のマンガンと、0.001質量%以上0.02質量%以下の鉄と、0.0005質量%以上0.02質量%以下のシリコンと、0.0001質量%以上0.03質量%以下の銅とを含み、残部がアルミニウムと不可避不純物とを含むものが開示されている。しかしながら、この合金においては、電解液中や塩分を含む食品中では良好な耐食性を維持できるものの、薬品の包装材としては充分ではなかった。
特開平3−261549号公報 特開昭60−221546号公報 特開平10−183283号公報 国際公開第WO01/004369号パンフレット 特開2007−16308号公報
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-16308 (Patent Document 5) can prevent pitting corrosion and overall corrosion without processing into the form of a clad material, and is excellent in strength, formability and workability. As aluminum alloy, 0.1 mass% or more and 6 mass% or less manganese, 0.001 mass% or more and 0.02 mass% or less iron, 0.0005 mass% or more and 0.02 mass% or less silicon, What contains 0.0001 mass% or more and 0.03 mass% or less of copper, and the remainder contains aluminum and inevitable impurities is disclosed. However, although this alloy can maintain good corrosion resistance in an electrolytic solution and food containing salt, it is not sufficient as a packaging material for chemicals.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-261549 JP-A-60-221546 Japanese Patent Laid-Open No. 10-183283 International Publication No. WO01 / 004369 Pamphlet JP 2007-16308 A

そこで、本発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、クラッド材の形態に加工することなく孔食および全面腐食を防止することができるとともに、電解液中や塩分を含む食品中だけでなく、薬品に対しても良好な耐食性を示し、かつ強度、成形性および加工性に優れたアルミニウム合金と、そのアルミニウム合金を用いた薬品用・食品用包装材および電気電子構造部材を提供することである。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to prevent pitting corrosion and overall corrosion without processing into the form of a clad material, An aluminum alloy that shows good corrosion resistance to chemicals as well as in electrolytes and foods that contain salt, and that excels in strength, formability, and workability, and for medicines and foods using the aluminum alloy It is to provide a packaging material and an electrical and electronic structural member.

上述の課題を解決するために、本発明者らは種々検討した結果、マンガンはアルミニウム合金の耐食性を損なうことなく強度を高め、また適切な含有率と加工方法を選択することにより、成形性を良好にするための十分な伸びと、薄い箔を得るための高い圧延性を付与できる元素であることが判明した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made various studies. As a result, manganese increases the strength without impairing the corrosion resistance of the aluminum alloy, and by selecting an appropriate content and processing method, the moldability can be improved. It was found to be an element that can give sufficient elongation for goodness and high rollability for obtaining a thin foil.

また、マンガンとともに各種不純物、特に鉄、銅および亜鉛が一定量以上存在すると、アルミニウム合金の耐食性を極端に低下させることも判明した。   It has also been found that the presence of various impurities, particularly iron, copper, and zinc, together with manganese, significantly reduces the corrosion resistance of the aluminum alloy.

さらに、上記の鉄、銅および亜鉛に次いで、シリコンおよびマグネシウムが一定量以上存在すると、アルミニウム合金の耐食性を極端に低下させることも判明した。   Further, it has been found that the presence of silicon and magnesium in a certain amount after iron, copper and zinc described above significantly reduces the corrosion resistance of the aluminum alloy.

これらの知見によって、本発明者らは、耐食性、特に、電解液中や塩分を含む食品中だけでなく、薬品に対する耐食性、強度、成形性および圧延性に優れたアルミニウム合金の開発に成功した。   Based on these findings, the present inventors have succeeded in developing an aluminum alloy that is excellent not only in corrosion resistance, particularly in foods containing electrolytes and salt, but also in chemical resistance, strength, formability, and rolling properties.

これらの知見によりなされた、この発明に従ったアルミニウム合金は、93質量%以上のアルミニウムと、0.1質量%以上6質量%以下のマンガンと、0.00001質量%以上0.001質量%以下の鉄と、0.00001質量%以上0.03質量%以下の銅と、0.00001質量%以上0.001質量%以下の亜鉛と、0.00001質量%以上0.001質量%以下のシリコンと、0.00001質量%以上0.001質量%以下のマグネシウムとを含み、残部が不可避的不純物からなるBased on these findings, the aluminum alloy according to the present invention comprises 93% by mass or more of aluminum, 0.1% by mass or more and 6% by mass or less of manganese, and 0.00001% by mass or more and 0.001% by mass or less. Iron, 0.00001 mass% or more and 0.03 mass% or less copper, 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less zinc , and 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less silicon And 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less of magnesium, and the balance consists of inevitable impurities.

この発明に従った包装材は、上述のいずれかの組成を有するアルミニウム合金からなり、厚みが6μm以上200μm以下である。   The packaging material according to the present invention is made of an aluminum alloy having any one of the above-described compositions, and has a thickness of 6 μm or more and 200 μm or less.

この発明に従った電気電子構造部材は、上述のいずれかの組成を有するアルミニウム合金からなり、厚みが4μm以上1mm以下である。   The electrical / electronic structural member according to the present invention is made of an aluminum alloy having any one of the above-described compositions, and has a thickness of 4 μm or more and 1 mm or less.

以上のようにこの発明によれば、強度、成形性および圧延性とともに、耐食性、特に、電解液中や塩分を含む食品中だけでなく、薬品に対する耐食性に優れたアルミニウム合金を得ることができ、また、そのアルミニウム合金からなる薬品用・食品用包装材と電気電子構造部材を得ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an aluminum alloy having excellent corrosion resistance against chemicals as well as strength, formability and rollability, as well as corrosion resistance, particularly in foods containing salt and salt, In addition, chemical and food packaging materials and electrical and electronic structural members made of the aluminum alloy can be obtained.

以下、それぞれの元素を添加した理由、その添加量の範囲、その製造方法の条件等について詳細に説明する。   Hereinafter, the reason why each element is added, the range of the amount added, conditions of the manufacturing method, and the like will be described in detail.

(1)マンガン(Mn):0.1質量%以上6質量%以下
マンガンは、アルミニウム合金の耐食性を大きく低下させることなく、強度を向上させる元素である。マンガンの含有率が0.1質量%未満であると十分な強度が得られない。また、マンガンの含有率が6質量%を超えると、伸び、成形性が低下する。そのため、マンガンの含有率を0.1質量%以上6質量%以下にする必要がある。アルミニウム合金の耐食性、強度、成形性および圧延性を兼ね備えるためには、マンガンの含有率を1.0質量%以上4.0質量%以下とするのがさらに好ましい。
(1) Manganese (Mn): 0.1% by mass or more and 6% by mass or less Manganese is an element that improves the strength without greatly reducing the corrosion resistance of the aluminum alloy. If the manganese content is less than 0.1% by mass, sufficient strength cannot be obtained. Moreover, when the content rate of manganese exceeds 6 mass%, elongation and a moldability will fall. Therefore, it is necessary to make the manganese content 0.1% by mass or more and 6% by mass or less. In order to combine the corrosion resistance, strength, formability, and rollability of the aluminum alloy, it is more preferable that the manganese content is 1.0 mass% or more and 4.0 mass% or less.

(2)鉄(Fe):0.00001質量%以上0.001質量%以下
鉄は、上述のマンガンと共にアルミニウム−鉄−マンガンの金属間化合物を形成する。アルミニウム−鉄−マンガン系の金属間化合物は、Al(Fe、Mn)等で表され、アルミニウム−マンガン系の金属間化合物AlMnとは異なり、たとえば、薬品、塩分を含む食品または電解液等の酸性〜強酸性の環境では、アルミニウム合金の耐食性を極端に低下させ、孔食および全面腐食の原因となる。
(2) Iron (Fe): 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less Iron forms an aluminum-iron-manganese intermetallic compound together with the above-described manganese. The aluminum-iron-manganese-based intermetallic compound is represented by Al 6 (Fe, Mn) or the like, and is different from the aluminum-manganese-based intermetallic compound Al 6 Mn, for example, a food or electrolyte containing chemicals and salt. In an acidic to strongly acidic environment such as the above, the corrosion resistance of the aluminum alloy is extremely lowered, causing pitting corrosion and general corrosion.

鉄の含有率が0.001質量%を超えると、耐食性が著しく低下する。なお、この発明のアルミニウム合金において、鉄の含有率を0.001質量%以下にする方法としては、たとえば、高品位の三層電解法による高純度アルミニウム地金を適宜使用すればよい。   When the iron content exceeds 0.001% by mass, the corrosion resistance is remarkably lowered. In the aluminum alloy of the present invention, as a method for setting the iron content to 0.001% by mass or less, for example, a high-purity aluminum ingot by a high-grade three-layer electrolytic method may be appropriately used.

鉄の含有量の下限値は特に限定されないが、通常0.00001質量%程度である。鉄の含有率を0.00001質量%未満にするためには、三層電解法を繰り返すこと等が必要になり、製造コストが著しく高くなるからである。   The lower limit of the iron content is not particularly limited, but is usually about 0.00001% by mass. This is because, in order to make the iron content less than 0.00001% by mass, it is necessary to repeat the three-layer electrolysis method, and the manufacturing cost is remarkably increased.

(3)銅(Cu):0.00001質量%以上0.03質量%以下
銅はアルミニウム合金内に微量に存在してもアルミニウム合金の耐食性を低下させる。そのため、銅の含有率は0.03質量%以下とする。銅の含有量の下限値は特に限定されないが、通常0.00001質量%程度である。銅の含有率を0.00001質量%未満にするためには、さらに分別結晶法を繰り返すこと等が必要になり、製造コストが著しく高くなるからである。好ましくは、銅の含有率は0.02質量%以下であり、さらに好ましくは0.01質量%以下である。
(3) Copper (Cu): 0.00001% by mass or more and 0.03% by mass or less Even if copper exists in a trace amount in the aluminum alloy, the corrosion resistance of the aluminum alloy is lowered. Therefore, the copper content is set to 0.03% by mass or less. The lower limit of the copper content is not particularly limited, but is usually about 0.00001% by mass. This is because, in order to make the copper content less than 0.00001% by mass, it is necessary to repeat the fractional crystallization method and the like, and the manufacturing cost becomes remarkably high. Preferably, the copper content is 0.02 mass% or less, more preferably 0.01 mass% or less.

(4)亜鉛(Zn):0.00001質量%以上0.001質量%以下
亜鉛はアルミニウム合金内に微量に存在してもアルミニウム合金の耐食性を低下させる。そのため、亜鉛の含有率は0.001質量%以下とする。亜鉛の含有量の下限値は特に限定されないが、通常0.00001質量%程度である。亜鉛の含有率を0.00001質量%未満にするためには、三層電解法を繰り返すこと等が必要になり、製造コストが著しく高くなるからである。
(4) Zinc (Zn): 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less Even if zinc exists in a trace amount in an aluminum alloy, it reduces the corrosion resistance of the aluminum alloy. Therefore, the content rate of zinc shall be 0.001 mass% or less. The lower limit of the zinc content is not particularly limited, but is usually about 0.00001% by mass. This is because, in order to make the zinc content less than 0.00001% by mass, it is necessary to repeat the three-layer electrolysis method and the like, and the manufacturing cost becomes remarkably high.

(5)シリコン(Si):0.00001質量%以上0.001質量%以下
シリコンがアルミニウム合金中に存在すると、酸性の環境ではアルミニウム合金の耐食性を大幅に低下させ、特に孔食の原因となる。また、シリコンの含有率を小さくすると、アルミニウム合金の結晶粒径が小さくなる。これにより、アルミニウム合金の耐力、すなわち強度が大きくなるとともに、アルミニウム合金の伸び、すなわち成形性をも向上させることができる。これらの特性を発揮させるためには、シリコンの含有率を0.001質量%以下にする必要がある。好ましくは、シリコンの含有率は0.0005質量%以下である。
(5) Silicon (Si): 0.00001% by mass or more and 0.001% by mass or less When silicon is present in an aluminum alloy, the corrosion resistance of the aluminum alloy is significantly reduced in an acidic environment, and causes pitting corrosion. . Further, when the silicon content is reduced, the crystal grain size of the aluminum alloy is reduced. Thereby, the yield strength of the aluminum alloy, that is, the strength is increased, and the elongation of the aluminum alloy, that is, the formability can be improved. In order to exhibit these characteristics, the silicon content must be 0.001% by mass or less. Preferably, the silicon content is 0.0005 mass% or less.

シリコンの含有量の下限値は特に限定されないが、通常0.00001質量%程度である。シリコンの含有率を0.00001質量%未満にするためには、三層電解法を繰り返すこと等が必要になり、製造コストが著しく高くなるからである。   The lower limit of the silicon content is not particularly limited, but is usually about 0.00001% by mass. This is because, in order to reduce the silicon content to less than 0.00001 mass%, it is necessary to repeat the three-layer electrolysis method, and the manufacturing cost is remarkably increased.

(6)マグネシウム(Mg):0.00001質量%以上0.001質量%以下
マグネシウムは、アルミニウムの表面上に形成された酸化被膜中に濃縮しやすく、被膜欠陥を引き起こすため、アルミニウム合金の耐食性を低下させる。そのため、マグネシウムの含有率は0.001質量%以下とする。マグネシウムの含有量の下限値は特に限定されないが、通常0.00001質量%程度である。マグネシウムの含有率を0.00001質量%未満にするためには、三層電解法を繰り返すこと等が必要になり、製造コストが著しく高くなるからである。
(6) Magnesium (Mg): 0.00001% by mass or more and 0.001% by mass or less Magnesium is easily concentrated in an oxide film formed on the surface of aluminum, and causes film defects. Reduce. Therefore, the magnesium content is set to 0.001% by mass or less. The lower limit of the magnesium content is not particularly limited, but is usually about 0.00001% by mass. This is because, in order to make the magnesium content less than 0.00001 mass%, it is necessary to repeat the three-layer electrolysis method and the like, and the manufacturing cost becomes remarkably high.

(7)アルミニウム(Al):93質量%以上
本発明のアルミニウム合金において、JIS H 2111に記載される方法に準じて測定されるアルミニウム純度は93質量%以上である。
(7) Aluminum (Al): 93% by mass or more In the aluminum alloy of the present invention, the aluminum purity measured according to the method described in JIS H2111 is 93% by mass or more.

なお、本発明のアルミニウム合金は、上記の特性や効果に影響を与えない程度の含有率で、バナジウム(V)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)等の遷移元素、ホウ素(B)、ガリウム(Ga)、ビスマス(Bi)等の元素を含んでいてもよい。   The aluminum alloy of the present invention has a content that does not affect the above characteristics and effects, and vanadium (V), titanium (Ti), zirconium (Zr), chromium (Cr), nickel (Ni), etc. Transition elements, boron (B), gallium (Ga), bismuth (Bi) and other elements may be included.

以上のようにこの発明に従えば、アルミニウム内に上述のような添加元素を最適量添加するため、アルミニウム合金の再結晶組織が超微細化する。これにより、アルミニウム合金の強度と成形性を同時に改善することができるとともに、マンガンと鉄の含有量を最適化することによって孔食および全面腐食を防止することができるだけの耐食性に優れていることが、この発明に従ったアルミニウム合金の特徴である。   As described above, according to the present invention, since the optimum amount of the above-described additive elements is added to aluminum, the recrystallized structure of the aluminum alloy becomes ultrafine. As a result, the strength and formability of the aluminum alloy can be improved at the same time, and the corrosion resistance is excellent enough to prevent pitting corrosion and overall corrosion by optimizing the manganese and iron contents. The characteristics of the aluminum alloy according to the present invention.

(8)包装材用アルミニウム合金の厚み:6μm以上200μm以下
アルミニウム合金の厚みが6μm未満であれば、薬品・食品等の包装材としての強度を保てなくなる。また、厚みが200μmを超えると、包装材として成形が困難になるとともに、重量およびコストがかさむ。そのため、アルミニウム合金の厚みを6μm以上200μm以下とする必要がある。さらに好ましくは、アルミニウム合金の厚みは6μm以上100μm以下である。
(8) Thickness of aluminum alloy for packaging material: 6 μm or more and 200 μm or less If the thickness of the aluminum alloy is less than 6 μm, the strength as a packaging material for drugs and foods cannot be maintained. Moreover, when thickness exceeds 200 micrometers, while shaping | molding as a packaging material becomes difficult, weight and cost increase. Therefore, the thickness of the aluminum alloy needs to be 6 μm or more and 200 μm or less. More preferably, the thickness of the aluminum alloy is 6 μm or more and 100 μm or less.

(9)電気電子構造部材用アルミニウム合金の厚み:4μm以上1mm以下
アルミニウム合金の厚みが4μm未満であれば、電極等の電気電子構造部材としての強度を保てなくなる。また、厚みが1mmを超えると、電気電子構造部材として成形が困難になるとともに、重量およびコストがかさむ。そのため、アルミニウム合金の厚みを4μm以上1mm以下とする必要がある。さらに好ましくは、アルミニウム合金の厚みは10μm以上500μm以下である。
(9) Thickness of aluminum alloy for electrical / electronic structural member: 4 μm or more and 1 mm or less If the thickness of the aluminum alloy is less than 4 μm, the strength as an electrical / electronic structural member such as an electrode cannot be maintained. Moreover, when thickness exceeds 1 mm, while it becomes difficult to shape | mold as an electric-electronic structural member, weight and cost increase. Therefore, the thickness of the aluminum alloy needs to be 4 μm or more and 1 mm or less. More preferably, the aluminum alloy has a thickness of 10 μm or more and 500 μm or less.

アルミニウム合金の厚みを上記範囲とするには、通常の方法に従って、鋳造、圧延を行えばよい。また、適宜熱処理を行ってもよい。   In order to make the thickness of the aluminum alloy within the above range, casting and rolling may be performed according to a normal method. Moreover, you may heat-process suitably.

以上のようにこの発明によれば、孔食および全面腐食のいずれも起こりにくく、かつ強度と伸びを同時に改善することができるアルミニウム合金を提供することができる。このアルミニウム合金をクラッド材の形態に加工しなくても、このままアルミニウム合金箔に加工し、包装材および電気電子構造部材に用いることにより、耐食性に優れ、かつ成形性および強度の高い包装材および電気電子構造部材を低コストで提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an aluminum alloy in which neither pitting corrosion nor overall corrosion occurs and the strength and elongation can be improved at the same time. Even if this aluminum alloy is not processed into the form of a clad material, it is processed into an aluminum alloy foil as it is and used as a packaging material and an electrical / electronic structural member, so that it has excellent corrosion resistance and has high formability and strength. An electronic structural member can be provided at low cost.

また、本発明で開発されたアルミニウム合金からなる箔は、包装材用および電気電子構造部材としてのみならず、耐食性が要求される薄い箔のすべての分野、すなわち、断熱材としての建材用、機械部品用、食品や薬品の劣化防止を目的とした包材用、電池用、フィン材用、家庭用および装飾用の分野にも十分な効果を発揮することができる。   In addition, the foil made of an aluminum alloy developed in the present invention is used not only for packaging materials and as electrical and electronic structural members, but also in all fields of thin foils that require corrosion resistance, that is, for building materials and machines as heat insulating materials. Sufficient effects can also be exhibited in the fields of parts, packaging for the purpose of preventing the deterioration of food and chemicals, batteries, fins, households and decorations.

なお、上記の食品としては、醤油、味噌、ソース、ケチャップ、マヨネーズ、塩、バター、マーガリン、チーズ等の調味料も含み、液体から固体までのいずれの形態も含むものとする。   The above food includes seasonings such as soy sauce, miso, sauce, ketchup, mayonnaise, salt, butter, margarine and cheese, and includes any form from liquid to solid.

なお、上記の薬品としては、うがい液、洗剤、洗浄剤、化粧品等の衛生用品も含み、液体から固体までのいずれの形態も含むものとする。   In addition, as said chemical | drug | medicine, sanitary goods, such as a gargle, a detergent, a cleaning agent, and cosmetics, shall also include any form from a liquid to a solid.

さらに、このアルミニウム合金の組成は、箔地や箔の分野での使用に限らず、耐食性が要求されるさらに厚い板材の組成としても、あるいは粉末冶金用の組成としても十分な効果を発揮するものである。   Furthermore, the composition of this aluminum alloy is not limited to use in the field of foils and foils, but also exhibits a sufficient effect as a composition of a thicker plate material that requires corrosion resistance or a composition for powder metallurgy. It is.

以下、この発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

まず、さまざまな組成のアルミニウム合金(組成No.1〜18)を約10℃/秒の冷却速度を有する連続鋳造法で溶解鋳造することによって厚み6mmのアルミニウム合金の板を準備した。なお、組成No.14〜18は、それぞれJIS呼称の3003、3004、5052、1N30、8079の組成を有する。これらの組成を表2に示す。なお、表2中、「Al」の欄に示す数値において、たとえば、「>99」はアルミニウム(Al)の含有量が99質量%を超えることを意味する。 First, aluminum alloy plates having a thickness of 6 mm were prepared by melting and casting aluminum alloys having various compositions (composition Nos. 1 to 18) by a continuous casting method having a cooling rate of about 10 3 ° C / second. In addition, composition No. 14-18 have the composition of 3003, 3004, 5052, 1N30, 8079 of JIS name, respectively. These compositions are shown in Table 2. In Table 2, in the numerical values shown in the column “Al”, for example, “> 99” means that the aluminum (Al) content exceeds 99 mass%.

Figure 0005116403
Figure 0005116403

これらのアルミニウム合金の板を温度400℃で5時間熱処理し、炉から板を取出した後、圧延により厚み85μmの箔とし、さらに温度350℃で10時間熱処理した。   These aluminum alloy plates were heat-treated at a temperature of 400 ° C. for 5 hours, removed from the furnace, rolled into a foil having a thickness of 85 μm, and further heat-treated at a temperature of 350 ° C. for 10 hours.

得られたアルミニウム合金箔の機械的性質(耐力[N/mm]およびエリクセン値[mm])を測定した。エリクセン値は、成形性評価の一つとして変形能(張り出し性)を評価するJIS Z 2247に準拠したエリクセン試験にて測定した。 The mechanical properties (proof stress [N / mm 2 ] and Erichsen value [mm]) of the obtained aluminum alloy foil were measured. The Eriksen value was measured by an Erichsen test based on JIS Z 2247, which evaluates deformability (extrusion property) as one of the moldability evaluations.

また、以下の試験A〜Dにて、得られたアルミニウム合金箔を6種の液体(食品・工業材料)に720時間、浸漬して、または、接触させて、腐食状態を観察した。   Further, in the following tests A to D, the obtained aluminum alloy foil was immersed in or contacted with six types of liquids (food and industrial materials) for 720 hours to observe the corrosion state.

試験A:温度50℃に保持された3質量%食塩水に上記のアルミニウム合金箔を720時間、浸漬または接触させた。   Test A: The above aluminum alloy foil was immersed or brought into contact with 3% by mass saline kept at a temperature of 50 ° C. for 720 hours.

試験B:温度50℃に保持された醤油(キッコーマン株式会社製 商品名キッコーマンしょうゆ濃口)に上記のアルミニウム合金箔を720時間、浸漬または接触させた。   Test B: The above-described aluminum alloy foil was immersed or brought into contact with soy sauce maintained at a temperature of 50 ° C. (trade name Kikkoman Soy Sauce Noguchi, manufactured by Kikkoman Corporation) for 720 hours.

試験C:温度40℃に保持された1モルLiPF電解液(溶媒はエチレンカーボネート1重量部およびジエチレンカーボネート1重量部)に上記のアルミニウム合金箔を720時間、浸漬または接触させた。 Test C: The above-described aluminum alloy foil was immersed or brought into contact with a 1 mol LiPF 6 electrolyte kept at a temperature of 40 ° C. (the solvent was 1 part by weight of ethylene carbonate and 1 part by weight of diethylene carbonate) for 720 hours.

試験D:チーズ(六甲バター株式会社製 商品名QBBナチュラルチーズ)を温度50℃で溶解することにより作製した液体中に上記のアルミニウム合金箔を浸漬して温度30℃に戻してチーズを再固化させた後、温度30℃で720時間保持した。   Test D: The above aluminum alloy foil is immersed in a liquid prepared by dissolving cheese (trade name QBB natural cheese, manufactured by Rokko Butter Co., Ltd.) at a temperature of 50 ° C., and the cheese is re-solidified by returning to 30 ° C. After that, the temperature was kept at 30 ° C. for 720 hours.

試験E:温度25℃に保持されたうがい薬(明治製菓株式会社製 商品名イソジン)に上記のアルミニウム合金箔を720時間、浸漬または接触させた。   Test E: The above-mentioned aluminum alloy foil was immersed or brought into contact with a mouthwash (trade name isodine manufactured by Meiji Seika Co., Ltd.) maintained at a temperature of 25 ° C. for 720 hours.

試験F:温度25℃に保持された洗顔フォーム(花王株式会社製 商品名ビオレ洗顔フォーム)に上記のアルミニウム合金箔を720時間、浸漬または接触させた。   Test F: The above-mentioned aluminum alloy foil was immersed or brought into contact with a face washing foam (trade name Biore face washing foam manufactured by Kao Corporation) maintained at a temperature of 25 ° C. for 720 hours.

その測定結果を耐食性の良好なものから順に3段階(○、△、×)で評価した。   The measurement results were evaluated in three stages (◯, Δ, ×) in order from the one with good corrosion resistance.

以上の測定結果を表3に示す。   The above measurement results are shown in Table 3.

Figure 0005116403
Figure 0005116403

表2、表3より、この発明に従った組成No.1〜8のアルミニウム合金箔は、従来例のJIS呼称3003、3004、5052、1N30および8079のアルミニウム合金(組成No.14〜18)より、耐力、エリクセン値および耐食性のすべてにおいて優れていることがわかる。   From Tables 2 and 3, the composition No. The aluminum alloy foils 1 to 8 are superior in all of the proof stress, the Erichsen value and the corrosion resistance to the conventional JIS designations 3003, 3004, 5052, 1N30 and 8079 aluminum alloys (composition Nos. 14 to 18). Recognize.

また、本発明の範囲外の組成を有する組成No.9〜13のアルミニウム合金箔に対しても、本発明に従った組成No.1〜8のアルミニウム合金箔は、耐力、エリクセン値および耐食性の総合評価において優れていることがわかる。   In addition, composition No. having a composition outside the scope of the present invention. The composition No. 9 according to the present invention was also applied to aluminum alloy foils 9 to 13. It can be seen that the aluminum alloy foils 1 to 8 are excellent in comprehensive evaluation of the proof stress, the Erichsen value, and the corrosion resistance.

また、従来、包装材料用薄箔として用いられてきた、JIS呼称8079のアルミニウム合金の耐力は、厚み10μmで35N/mm程度であり、しかも本発明のアルミニウム合金のような耐食性を全く示さないことから、本発明で開示されたアルミニウム合金は薄箔用としても非常に有効であることがわかる。 Further, the proof stress of an aluminum alloy of JIS name 8079, which has been conventionally used as a thin foil for packaging materials, is about 35 N / mm 2 at a thickness of 10 μm, and does not show any corrosion resistance like the aluminum alloy of the present invention. This shows that the aluminum alloy disclosed in the present invention is very effective even for thin foils.

今回開示された実施の形態や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や実施例ではなく、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や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 or 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. .

この発明に従ったアルミニウム合金は、耐食性に優れ、かつ成形性および強度が高いので、包装材用、電気電子構造部材としてのみならず、耐食性が要求される薄い箔のすべての分野、すなわち、断熱材としての建材用、機械部品用、食品や薬品の劣化防止を目的とした包材用、フィン材用、家庭用および装飾用の分野に利用することができ、さらに、箔地や箔の分野での使用に限らず、耐食性が要求されるさらに厚い板材用としても、あるいは粉末冶金用としても十分に利用され得る。   Since the aluminum alloy according to the present invention has excellent corrosion resistance and high formability and strength, it is not only used as a packaging material and as an electric / electronic structural member, but also in all fields of thin foils that require corrosion resistance, that is, heat insulation. It can be used in the fields of building materials, machine parts, packaging materials for the purpose of preventing the deterioration of food and chemicals, fin materials, household and decorative fields. In addition to the use in the above, it can be sufficiently used for a thicker plate material requiring corrosion resistance or for powder metallurgy.

Claims (3)

93質量%以上のアルミニウムと、0.1質量%以上6質量%以下のマンガンと、0.00001質量%以上0.001質量%以下の鉄と、0.00001質量%以上0.03質量%以下の銅と、0.00001質量%以上0.001質量%以下の亜鉛と、0.00001質量%以上0.001質量%以下のシリコンと、0.00001質量%以上0.001質量%以下のマグネシウムとを含み、残部が不可避的不純物からなる、アルミニウム合金。 93 mass% or more aluminum, 0.1 mass% or more and 6 mass% or less manganese, 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less iron, 0.00001 mass% or more and 0.03 mass% or less Copper, 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less of zinc , 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less of silicon, and 0.00001 mass% or more and 0.001 mass% or less of magnesium wherein the door, with the balance being inevitable impurities, aluminum alloy. 請求項1に記載のアルミニウム合金からなり、厚みが6μm以上200μm以下の包装材。 A packaging material comprising the aluminum alloy according to claim 1 and having a thickness of 6 µm to 200 µm. 請求項1に記載のアルミニウム合金からなり、厚みが4μm以上1mm以下の電気電子構造部材。 An electrical and electronic structural member made of the aluminum alloy according to claim 1 and having a thickness of 4 μm to 1 mm.
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