JPH0441645A - 箔圧延性に優れるアルミニウム箔地及びその製造方法 - 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地及びその製造方法に関するも
のであり、より詳しくは極薄肉でしかもピンホールが少
ないアルミニウム箔を得るのに達した、箔圧延性に優れ
たアルミニウム箔地及びその製造方法に関するものであ
る。

〔従来の技術） アルミニウム箔は５〜２００−程度の板厚を有し、主と
して食料品、薬品などの包装用として貫層されている。

このアルミニウム箔はポリエチレンやビニール、紙、樹
脂などを貼り合わせて使用されることが多い。このよう
な用途に使用されるアルミニウム箔は、包装される内容
物によっては大気中の湿気や紫外線から内容物を遮断す
ることが必要となってくる。

従来、このような用途のアルミニウム箔にはＪＩＳ−１
−Ｎ３０、Ｊ　ｌ５−１０５０．、Ｊ　ｌ５１１００な
どの純アルミニウムが主として用いられている、このア
ルミニウム箔はアルミニウム溶湯から半連続鋳造法によ
って鋳塊を鋳造し、熱間圧延および冷間圧延によって０
．３〜０．６閣程度の厚さの板材（箔地）とし、さらに
箔圧延機により５〜２００−程度の厚さまで箔圧延し、
さらに焼鈍処理（箔焼鈍）を行う方法が一般的である。

なお必要に応じて、鋳塊を熱間圧延の前に均質化処理す
ることや、冷間圧延の途中で中間焼鈍を施すことも通常
行われている。

ところでアルミニウム箔に対しては最近より薄肉のもの
が要求されるようになり、従来一般に実用化されていた
７ｎ厚よりもさらに薄い６μ厚あるいはそれ以下の極薄
肉のものが要求されるようになっている。一般に１０μ
以下の薄肉の箔に圧延する場合は重合圧延（２枚の箔を
重ねて圧延する）を行うのが通常であるが、この重合圧
延において箔厚が薄くなるほど指数関数的に箔に発生す
るピンホールが増加し、圧延中の張力によって箔が破断
したり、またピンホール数の増加により箔の耐透湿性が
著しく低下する問題がある。

従って従来の一般的な方法により６−あるいはそれ以下
の極薄肉のアルミニウム箔を製造しようとする場合は、
ピンホール数の急激な増加により箔圧延中の破断事故が
多くなって生産性が低下し、また最終的な箔としても耐
透湿性の劣るものしか得られなかったのが実情である。

そこで６Ｉｒｆａ以下に圧延してもピンホールの発生が
少ない、箔圧延性の優れたアルミニウム箔地の開発が強
く望まれている。

このような観点からすでに特公昭５９−１９１８６号公
報においては、鋳塊の均質化処理条件と焼鈍条件の組み
合わせにより素材中の固溶Ｓｔを析出させ、圧延硬化元
素であるＳｔのマトリクス中の固溶量を少なくすること
により圧延工程での硬化量を少なくし、圧延性を高める
方法が提案されている。

この提案の方法は、アルミニウム鋳塊を５００〜６００
℃で均熱処理し、熱間圧延後５０％以上の加工率で冷間
圧延を施し、その後固溶Ｓｉの析出のために２８０〜３
４０℃で箔地焼鈍を施すことを特徴としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者らの実験によると、このような製造方法ではと
くに６μ以下の極薄箔に圧延した場合、依然としてピン
ホールが発生することをまぬがれず、Ｓｉ析出だけでは
箔圧延性が十分には改善されないことが判明した。

従って本発明は６μあるいはそれ以下の極薄肉のアルミ
ニウム箔の製造にあたってもピンホールの発生が少ない
、箔圧延性の優れたアルミニウム箔地を提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記の目的を達成するため鋭意検討を重ね
た結果、圧延硬化元素であるＳｉ、Ｃｕ、ＭｎをＡｊ！
−Ｆｅ系分散粒子に吸収させてそれらのマトリクス中の
固溶量を滅し、さらに残存の固溶Ｓｉを析出させること
によって導電率を一定値以上としたアルミニウム冷間圧
延板（箔地）の箔圧延性が極めて優れることを知見し、
本発明を完成するに至ったものである。

すなわち請求項】の発明は、Ｆｅを０．２〜２，０＠ｔ
％、不純物としてＳｉを０．２　ｗｔ％以下、ＣｕとＭ
ｎをそれぞれ０．０２ｗｔ％以下含有し、残部Ａｌとそ
の他の不可避的不純物からなるアルミニウム冷間圧延板
であって、その導電率が５９８％ＩＡＣＳ（２０℃）以
上であることを特徴とする、箔圧延性に優れるアルミニ
ウム箔地であり、請求項２の発明は、Ｆｅを０．２〜２
．Ｏｗｔ％、不純物としてＳｌを０．２　ｗｔ％以下、
ＣｕとＭｎをそれぞれ０．０２ｗｔ％以下含有し、残部
Ａｆｆとその他の不可避的不純物からなるアルミニウム
合金鋳塊を均質化処理した後、終了温度が２８０℃以上
となる熱間圧延を行い、しかる後７０℃／ｈｒ以下の平
均冷却速度で徐冷し、続く冷間圧延の途中で少なくとも
１回１５０〜３２０℃の温度で中間焼鈍を施すことによ
り、その導電率が５９．８％ｌＡｃ５（２０”Ｃ）以上
の冷間圧延板とすることを特徴とする、箔圧延性に優れ
るアルミニウム箔地の製造方法であるや 【作用〕 次に本発明につき、さらに詳細に説明する。

Ｆｅは、鋳造時にＡｊ！−Ｆｅ系の金属間化合物として
晶出し、続く熱間圧延と冷間圧延によりマトリクス中に
１〜５μの微細粒子として均一に分散する。このＡＮ−
Ｆｅ系の微細粒子は■再結晶の核となるため、結晶粒の
微細化に効果がをり、■強度の向上に効果があり、■後
述の熱間圧延後の冷却処理においてＳ　ｉ、Ｃｕ、Ｍｎ
などの不純物を吸収する作用を有しマトリクス中の不純
物固溶元素量を低減するので、箔圧延工程での硬化量を
少なくし、圧延性を高める効果を有する。これらの効果
を得るにはＦｅの添加量は０．２ｉ＋ｔ％以上必要であ
るが、２．Ｏｗｔ％を超えると耐食性が低下する。よっ
てＦｅは０．２〜２．０ｗｔ％の範囲で添加する。

ＳｉはＡｊ！地金から不可避的に混入してくる不純物元
素である。Ａｌに対するＳｔの固溶限は著しく大きいか
ら、不純物として混入するＳｔは通常は固溶Ｓｉとなり
、圧延硬化を引きおこす原因となる。そのため本発明は
熱間圧延後の冷却処理においてＡｌ−Ｆｅ系の微細粒子
に固溶Ｓｉを吸収させ、さらに冷間圧延途中の中間焼鈍
において残存した固溶Ｓｔを析出させるのであるが、Ｓ
ｉ含有量が０．２　ｗｔ％を超えるとこれらの処理によ
っても固溶Ｓｉを完全に無くすることが困難となり、従
って固溶Ｓｉにより圧延性の低下を招くので、Ｓｉ含有
量は０．２１１１ｔ％以下に抑える必要がある。

ＣｕとＭｎはやはりＡｌ地金から不可避的に混入してく
る不純物元素であって、その量はＳｔに比べると比較的
少ないのであるが、いずれも固溶元素として存在し箔圧
延工程での硬化を促進する効果が極めて大きい０本発明
では熱間圧延後の冷却処理により固溶Ｃｕ、固溶Ｍｎを
ＡＩ！、−Ｆｅ系分散粒子に吸収させて、マトリクス中
の固溶量を減するのであるが、０．０２ｗｔ％を超える
とこの処理によっても固溶Ｃｕ、Ｍｎを無くすることが
困難である。従ってＣｕ、Ｍｎについてはそれぞれ０　
、０２ｗ　ｔ％以下に抑える必要がある。その他、鋳造
組織の微細化剤としてしばしば添加されるＴｉ、Ｂは、
それぞれ０．０５％、０．００５％以下であれば添加し
ても良い。

以上のような成分の他はＡｌ２およびその他の不可避的
不純物とすればよく、ここでその他の不可避的不純物（
■、Ｎｉ、Ｎａなと）は総量で０．０１ｗｔ％未満とす
ることが望ましい。

本発明はアルミニウム箔地は上記説明の組成を有し、さ
らにその導電率が５９．８％ＩＡＣＳ（２０℃）以上で
あることが必要要件である。導電率はＳｉ。

Ｃｕ、Ｍｎの固溶状態を表す尺度であって、これらの元
素の固溶量が多いほど導電率は低下し、同時に箔圧延工
程中の硬化量は増大して箔圧延性が劣化し、ピンホール
が多発するようになる０本発明者らの実験によると、ピ
ンホール発生頻度と箔地の導電率の間には明確な相関関
係があり、導電率が５９．８％ＩＡＣＳ（２０℃）未満
となると急激にピンホール発生数が増加する。よって本
発明の箔地は導電率を５９．８％以上に規定する。

次に第２発明の本発明箔地の製造方法について詳しく説
明する。上記成分を有するアルミニウム合金溶湯を常法
により鋳造、均質化処理した後、熱間圧延を行う０本発
明において熱間圧延の終了温度を２８０℃以上とし、そ
の後７０℃／ｈｒ以下の平均冷却速度で徐冷することに
より、Ａｆ−Ｆｅ系の晶出分散粒子に固溶元素であるＳ
ｉ、Ｃｕ、Ｍｎが吸収され、マｌ−ＩＪクス中の固溶元
素量が極めて効率良く減少する。Ｓ　ｉ、Ｃｕ、Ｍｎは
熱間圧延終了時においてその温度が２８０℃以上のとき
はそのほとんどがマトリクス中に均一に固溶しており、
これを７０℃／ｈｒ以下の冷却速度で徐冷する際にＡｌ
−Ｆｅ系の晶出分散粒子にこれらの固溶元素が容易に拡
散し、速やかに吸収される。ところが熱間圧延終了時の
温度が２８０℃未満と低温の場合はこれらの固溶元素の
拡散が遅いのでＡｆ−Ｆｅ系の晶出分散粒子のごく近傍
にある固溶元素しか吸収されず、大部分はマトリクス中
に固溶したままの状態で冷却される。また、熱間圧延終
了時の温度が２８０℃以上であってもその後の平均冷却
速度が７０℃／ｈｒを趙える速い場合には、固溶元素が
Ａｌ−Ｆｅ系分散粒子に拡散する時間的な余裕がなく、
やはり多くの固溶元素がマトリクス中に固溶したま−ま
冷却される６従ってＳｉ、Ｃｕ、Ｍｎの固溶量を滅し、
良好な箔圧延性を得るためには熱間圧延終了温度を２８
０℃以上とし、しかる後７０℃／ｈｒ以下の平均冷却速
度で徐冷する必要がある。

る。

このようにして得られた熱間圧延板（通常２〜１０ｍ’
　）は次に冷間圧延を施して箔地（０，３〜０．６１１
ＩＩｔ）とするのであるが、この冷間圧延の途中に１５
０〜３２０℃の温度で中間焼鈍を施し、箔地の導電率を
５９．８％ＩＡＣ５（２０℃）以上とする必要がある。

前述のような熱間圧延とその後の冷却処理を施した状態
ではＣｕとＭｎはＡＩ！、−Ｆｅ系分散粒子に吸収され
てマトリクス中の固溶量はほとんど皆無となるが、Ｓｉ
についてはもともとの含有量が多いこともあって完全に
はＡｌ１−Ｆｅ系分散粒子に眼収しきれずマトリクス中
に幾分残留して箔圧延中に圧延硬化をひきおこす、従っ
てこの残留固溶Ｓｉを冷間圧延途中に少なくとも１回に
１５０〜３２０”Ｃの中間焼鈍を施すことにより析出さ
せてやり、マトリクス中のＳｉ固溶量を減するのである
。

中間焼鈍温度が１５０℃未満であるとＳｉ析出が不充分
であり、逆に３２０″Ｃを超えるとＳｉが固溶してしま
いやはり析出が不充分である０本発明の５９．８％ＩＡ
ＣＳ（２０℃）以上の導電率を有する、マトリクス中の
Ｓｔ、Ｃｕ、Ｍｎ固溶量を滅じた箔地を得るには、上記
のようなその終了温度が２８０℃以上となるような熱間
圧延を施し、しかる後７０℃／ｈｒ以下の冷却速度で徐
冷した熱間圧延板に対し、続く冷間圧延の途中で少なく
とも１回、１５０〜３２０℃の温度で中間焼鈍を施すこ
とにより得られる。

このようにして得られた箔地は、硬化元素であるＳ　ｉ
、Ｃｕ、Ｍｎのマトリクス中の固溶量がはとんとど皆無
の状態となっており、箔圧延における硬化量が極めて少
なく、極薄箔に圧延してもピンホールの発生が少ない、
箔圧延性の良好な箔地として好適なものである。

なお、箔圧延は箔圧延機によって４〜５回の圧延を施し
たのち、最終的に重合圧延によって薄箔に仕上げるので
あるが、これらの箔圧延機の圧下能力の点で、従来の箔
地では箔圧延の途中に部分焼鈍（１００〜２００℃）を
施さなければ圧延硬化してそれ以上の圧延が出来なくな
る様な場合もあったが、本発明の箔地ではこのような部
分焼鈍は必ずしも必要ではない。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により更に詳細に説明する。

実施例１ 第１表に示すＮｏ、Ｉ−に６の合金組成のアルミニウム
合金水冷鋳造鋳塊（厚さ６００ｍ＋）を開削し、５３０
−℃で１０時間の均質化処理を施した後、直ちに熱間圧
延しく終了温度３００℃１板厚３＋ｍａ）室温まで５０
℃／ｈｒの平均冷却速度で冷却した。次にこの熱間圧延
板を０．６閣まで冷間圧延し、２７０℃ｌ８ｈｒの中間
焼鈍を施したのち、０．３５ｍまで冷間圧延して箔地と
した。ここで４端子法にて箔地の導電率を２０“Ｃにお
いて測定した。

これらの冷間圧延板（箔地）１５−まで４回のパスによ
り箔圧延し、最終的に重合圧延により６．０−の箔とし
た。この箔についてピンホール数を測定した結果を第１
表に併記する。

第１表より明らかなように、本発明の箔地Ｎｔ１１〜Ｎ
ａ３は導電率が５９．８％ＩＡＣＳ（２０℃）以上であ
り、ピンホール数が１０個／ｎ（と少ない、これに対し
、Ｆｅの少ない阻４、Ｓｊの多い階５、Ｃｕ。

Ｍｎの多い階６は導電率が５９．８％ＩＡＣＳ（２０”
Ｃ）未満であり、ピンホールの発生が多い。

実施例２ 第１表の達２の組成のアルミニウム合金水冷鋳塊鋳塊（
厚さ６００ｍ）を置割し、５３０℃で１０時間の均質化
処理を施した後、終了温度が２００〜３５０℃の範囲と
なるように熱間圧延し、続いて第２表に示す各種の平均
冷却速度で室温まで冷却した。

次にこの熱間圧延板を０，７閣まで冷間圧延したのち各
種温度で中間焼鈍を施してから、０．３閣まで冷間圧延
して箔地とした。ここで４端子法にて箔地の導電率を２
０℃において測定した。

これらの冷間圧延板（箔地）を１５ｎまで４回のパスに
より箔圧延し、最終的に重合圧延により６、Ｏｎの箔と
した。この箔についてピンホール数を測定するとともに
、箔地および４バス後における引張強さを測定して圧延
による硬化の度合いを測定した。それらの結果を第３表
に示す。

第 第 表 表 第３表より明らかな様に、本発明の製造方法による箔地
Ｎｏ、　７〜９は導電率が５９．８％ＩＡＣＳ（２（’
℃）以上であり、ピンホール数が１０個／ｒｒ（以下と
少ない。これに対し熱間圧延終了温度、その後の冷却速
度、中間焼鈍温度のいずれかが特許請求の範囲をはずれ
る阻１０〜１３はＳｌ、Ｃｕ、Ｍｎの固溶量が多く導電
率が５９．８％ＩＡＣＳ（２０℃）未満であり、箔圧延
による硬化が著しくピンホールも数多く発生した。

（発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば箔圧延性に優れるピン
ホール発生の少ない箔地を得ることができ、工業上顕著
な効果を奏するものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｆｅを０．２〜２．０ｗｔ％、不純物としてＳｉ
   を０．２ｗｔ％以下、ＣｕとＭｎをそれぞれ０．０２ｗ
   ｔ％以下含有し、残部Ａｌとその他の不可避的不純物か
   らなるアルミニウム冷間圧延板であって、その導電率が
   ５９．８％ＩＡＣＳ（２０℃）以上であることを特徴と
   する、箔圧延性に優れるアルミニウム箔地。
2. （２）Ｆｅを０．２〜２．０ｗｔ％、不純物としてＳｉ
   を０．２ｗｔ％以下、ＣｕとＭｎをそれぞれ０．０２ｗ
   ｔ％以下含有し、残部Ａｌとその他の不可避的不純物か
   らなるアルミニウム合金鋳塊を均質化処理した後、終了
   温度が２８０℃以上となる熱間圧延を行い、しかる後７
   ０℃／ｈｒ以下の平均冷却速度で徐冷し、続く冷間圧延
   の途中で少なくとも１回１５０〜３２０℃の温度で中間
   焼鈍を施すことにより、その導電率が５９．８％ＩＡＣ
   Ｓ（２０℃）以上の冷間圧延板とすることを特徴とする
   、箔圧延性に優れるアルミニウム箔地の製造方法。