JPH03120332A - アルミニウム箔とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアルミニウム箔に係り、特に、強度と成形加工
性に優れ、且つピンホールの少ないアルミニウム箔とそ
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、用途に応じて、５゜５〜１００μ鳳程度の
範囲の箔厚で使い分けられている。

従来は、一般にｌＮ３０（ＪＩＳ　　Ｈ４１６０）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されるものには、８０
１１．８０７９のようなＡＱ−Ｆｅ合金や、Ｆｅのほか
にＭｎを添加した８００６等のＡＱ−Ｆｅ−Ｍｎ合金も
使用されつつある。

また、最近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、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
について検討されており（特公昭６０−５６７８６号、
特開昭６３−１８０４１号等）。

また、上記のＡ　Ｑ　−Ｆａ金合金Ａｌ１１−Ｆｅ−Ｍ
ｎ合金を１５μｍ以下の薄箔に適用し、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）。

しかし乍ら、これらのへρ−Ｆｅ合金或いはＡＱ−Ｆｅ
−Ｍｎ合金を用いて缶製品を製造する場合には次のよう
な問題点がある。

■不純物及び合金元素の含有量の影響から、熱処理後の
再結晶粒が変動し、缶製品の成形性、強度に対して変動
をもたらすほか１機械的性質の変動から箔の圧延性が劣
化し、ピンホールの数の増加をもたらすことがあり１品
質が安定しない。

■熱間圧延前の均質化熱処理条件によっても、上記と同
様な現象があり、品質の変動が生じる。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、薄厚箔におい
ても、強度及び成形性に優れ、ピンホールの少ないアル
ミニウム箔を提供し、またそ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） 前記目的を達成するため、本発明者は種々の成分系、組
成のアルミニウム合金について鋭意研究を重ねた結果、
特定組成のＡ　Ｍ　−Ｆ　ｅ合金を適用することにより
、薄厚箔でも優れた特性が得られることを見い出し、ま
た同時に固有の製造条件を見い出すに至り、ここに本発
明をなしたものである。

すなわち５本発明に係るアルミニウム箔は、Ｆｅ：０．
８〜２．０％を含有すると共に、５ｉｌｏ。

１５％以下に規制し、且つＦｅ／Ｓｉ比を１５以上に調
整し、不可避的不純物元素をそれぞれ０１０５％以下に
規制し、結晶粒径が１５μｍ以下であることを特徴とす
るものである６ また、その製造方法は、上記化学成分を有するアルミニ
ウム合金に均質化熱処理を施すに際し、加熱温度Ｔ（’
Ｃ）が４００℃以上５００℃以下の範囲で、保持時間ｔ
（ｈｒ）が次式 ％式％） を満足する範囲で実施することを特徴とするものである
。

以下に本発明を更に詳述する。

（作用） 本発明は前述のようにＡ　Ｑ　−Ｆ　ｅ合金を用いるが
、その化学成分等の限定理由は以下のとおりである。

Ｆｅ：０．７〜２．０％ 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。しかし、０．７％未
満では結晶粒の微細化が不充分となり、強度、成形性の
向上並びにピンホールの低減に対して効果がない。また
２、０％を超えると効果が飽和すると共に、後工程の冷
間圧延においても巨大なＡ　Ｑ　−Ｆａ系の金属間化合
物が分割されにくく残存し易くなり、却って成形性、ピ
ンホールに悪影響をもたらす。

したがって、Ｆｅ量は０．７〜２．０％の範囲とする。

なお、このＦａｇｋの場合、ｔＪ造条件により特性が変
化し易いので、後述するように製造工程管理が必要であ
る。

Ｓｉ：Ｏ，１５％以 Ｆｅを合金化する上では、不純物元素の含有量の変動が
生じ易い。特にＳｉは変動し易く、またＳｉは造塊時の
晶出物の形態に大きな影響をもたらし、Ｓｉ量が多いと
晶出物の大きさが大きくなると共に、再結晶粒の発生核
となるべき晶出物の数が少なくなり、結果的に再結晶粒
径が大きくなるため、ｓ製品の強度、成形性及びピンホ
ールに対して悪影響塵を及ぼすので、極力少なく抑制し
なければならない。本発明においては、Ｓｉ量は、以下
に説明する如（Ｆｅ量との関係から０．１５％以下に抑
制し、好ましくは０．１０％以下である。

Ｆｅ／Ｓｉ　　：１５以上 上述の如＜、Ｓｉ量はできるだけ少ない方が好ましいが
、Ｆａの含有量によって作用範囲が異なり、Ｆｅ量が多
ければ許容範囲は広くなり、Ｆａｎが少なくなれば規制
量を厳しくする必要がある。

この点、本発明では、Ｆｅ／Ｓｉ比をコントロールし、
Ｆｅ／Ｓｉ比を１５以上に保つ必要があることが判明し
た。ここで、絶対量としてＳｉ量が０．１５％を超える
と、Ｆｅ量が多くなってもＳｉの影響を無視できず、強
度、成形性、ピンホールなどの特性が劣ってくるので、
ＳＬ、ｊｉの」二限は前述の如＜０．１５％とするもの
である。

その他の一素：　々０．０５％以 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易いため、できるだけ添加しない方
がよい。不可避的不純物の含有についても同様である。

したがって、他の不純物量はそれぞれ０．０５％以下に
規制する。

糀益五１庄」」μｍ以下 箔製品における結晶粒径が１５μ厘よりも大きいと、強
度及び成形性の低下をもたらし、また薄厚箔の場合には
ピンホールの発生が生じるので好ましくない、望ましく
は１０μｍ以下である。

次に本発明の製造条件について説明する。

上記化学成分を有するアルミニウム合金は、常法により
造塊し、圧延が行なわれるが、熱間圧延に先立って均質
化熱処理が行なわれる。

通常、この熱処理は５００〜５６０℃の範囲で４〜１０
時間程時間待する条件で実施されているが、温度、保持
時間により強度、成形性に変動が生じ易い、すなわち、
均質化熱処理は、造塊時に生成した晶出物の形態を変化
させ、温度が５００℃を超えると大きさが増大すると共
に、再結晶粒の核となるべき晶出物の数が減少し箔製品
の結晶粒が大きくなり、強度、成形性及びピンホールの
特性を悪化させる。また、４００℃に満たない場合は、
従来の造塊時の偏析に対する均質化熱処理の効果が不十
分となり、後の熱間圧延時の表面性状の悪化及び箔製品
の位置による特性のバラツキが生じ１強度、成形性及び
ピンホールの特性の均一性を悪化させるので、好ましく
ない。したがって、本発明では、均質化熱処理温度を４
００〜５００℃の温度範囲に制御する。

また、保持時間については、均質化熱処理温度をＴ（’
Ｃ）、保持時間をｔ　（ｈｒ）とすると、ｔ≦（５５−
０，ＩＴ）（但し、ｔ≦１０）を満足する範囲で実施す
る。５００℃未満であっても、長゛時間保持すれば晶出
物が粗大化することになり、最大５時間以内にする必要
がある。また、４００℃でも同様に１０時間以内にする
必要がある。長時間の熱処理は熱エネルギー的にも不利
になることから、短時間が好ましい。

なお、熱間圧延、冷間圧延、仕上げ焼鈍等々の工程及び
条件は特に制限されない。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第１表に示す化学成分を有するＡ　ｎ　−Ｆｅ合金につ
いて１通常法の造塊によりスラブを作製し、各種の加熱
温度、保持時間で均質化熱処理を実施した後、通常の熱
間圧延により熱延板（３，５ｍｍ厚さ）を製造し、引き
続き冷間圧延により箔製品厚（４０μｍ又は７μｍ）ま
で圧延を実施した。なお、７μ■箔の仕上げ圧延はダブ
リング圧延により行った・ 圧延後、仕上げ焼鈍を３８０℃で実施し、箔製品を得た
後、以下の項目について調査した。それらの結果を第１
表に併記する。

■結晶粒径 光学顕微鏡により観察し、平均粒径を測定した。

■強度、伸び インストロン式の引張試験機により抗張力及び全伸びを
測定した。引張試験片は幅１５ｍｍ、有効長さＬｏｏｍ
ｍの短冊状のものを用いた。

■エリクセン値 成形性の評価として、４０μｍ箔についてＪＩＳ　　Ｚ
　　２２４７に準じてエリクセン試験を行い、エリクセ
ン値を測定した６ ■ピンホール数 ７．０μ■箔について暗室にて箔の下方から光を当て、
目視によりピンホール数をカウントした後。

１ａ＋”当りの数に換算した。

第１表より明らかなように１本発明例は、いずれも結晶
粒径が小さく、薄厚箔（７μ■箔）の場合には強度、全
伸び（成形性）が優れていると共にピンホール数が極め
て少ない。また４０μｌｌ箔においても優れた強度、全
伸び及びエリクセン値（成形性）が得られている。

【以下余白ｌ （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば次のような優れた
効果が得られる。

■薄厚箔においても優れた強度、成形性が得られるため
、従来より使用されているものに対しては薄肉化が可能
になると共に、従来使用できなかった複雑な形状への成
形も可能になり、用途の拡大化を図ることができる。

■薄厚箔においても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。また、ピンホールが原因による箔切れが抑制され
るため１歩留の向上が得られる。

■均質化熱処理の温度の変動による品質のバラツキが抑
えられると共に、従来のアルミニウム合金のようにＦｅ
以外にＭｎ等の元素を添加しないので、その他の製造条
件の影響を受けに＜＜１品質の安定化が可能である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で（以下、同じ）、Ｆｅ：０．８〜２００
   ％を含有すると共に、Ｓｉ：０．１５％以下に規制し、
   且つＦｅ／Ｓｉ比を１５以上に調整し、不可避的不純物
   元素をそれぞれ０．０５％以下に規制し、結晶粒径が１
   ５μｍ以下であることを特徴とするアルミニウム箔。
2. （２）請求項１に記載の化学成分を有するアルミニウム
   合金に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
   ）が次式 ｔ≦（５５−０．１Ｔ）（但し、ｔ≦１０）を満足する
   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。