JPS63141722A - 深絞り用アルミニウム複合板の製造方法 - 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、アルミニウム板の表面に合成樹脂被膜を形成
した深絞り用複合板の製造方法に関する。

（従来技術） アルミニウムまたはアルミニウム合金の板（以下「アル
ミ板」と総称する）の表面に、合成樹脂の被咬を形成し
た複合板は、各種用途に用いられている。

この複合板で重要なことは、アルミ板と樹脂被膜とが強
固に密着しており容易に剥離しないことであり、そのた
め、アルミ板の表面を下地処理して密着性を向上する方
法が各種提案されている。

その一つの効果的な方法として、アルミ板表面をサンド
ブラスト等で機械的に粗面化処理した後、化成処理や電
解エツチング等の化学的あるいは電気化学的処理を施す
方法が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、深絞り加工に供する複合板、例えば飲料用の
化１食缶、容器のキャップ、電解コンデンサのケース等
に用いる複合板の製造においては、アルミ板としてＨ２
２，８２４，０材といった調質のもので、しかも厚さ０
．５ｎｕａ以下の薄手の板が用いられるため、機械的粗
面化処理の際にアルミ板が変形したり歪を持ちやすく、
深絞り加工に支障をきたすという特有の問題がある。

そのため、深絞り加工性と密着性とを同時に満足するこ
とは困難であった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、特に優れた密着性を要求される深絞り用複合
板を、深絞り性を損うことなく製造し得る方法であって
、硬質の冷間圧延アルミ板を調質を施すことなくそのま
ま使用し、特定の表面処理を施した後に加熱調質処理し
て、アルミ板に深絞り加工に適した延性を付与すると同
時に、表面処理時の歪や変形を除去する点に特徴がある
。

以下本発明を工程順に具体的に説明する。

本発明方法において用いる冷間圧延アルミ板は、冷間圧
延後に通常行われる調質がなされていない状態のものを
指し、調質Ｈ１８といったものである。

このアルミ板としては、純アルミのほか、アルミニウム
ーマグネシウム合金、アルミニウムーマンガン合金など
を用いることができる。

板厚は、深絞り用途に通常用いられる０、１〜０．５１
１１１１１の範囲であって、コイル状の長尺品を巻比し
、巻戻ししながら以下の処理に供するのが便利である。

この冷間圧延板は、加工硬化しており、また圧延方向に
沿って強度に方向性があるため、そのままでは深絞り用
には適していないが、後続の機械的粗面化処理の際に変
形等の程度が小さく、また調質したものよりも直流電解
エツチング性がよいという利点がある。

次いでこの圧延板に機械的粗面化処理を行う。

処理方法としては、サンドブラスト、ブラシ研磨、等方
向な粗面を有するロールによる圧延等があるが、粗さの
調整が容易なサンドブラスト法が実用的である。

この粗面化は、圧延板表面の圧延筋を消して表面を等方
化するとともに、大きめの凹凸を付与して表面積を増大
させ、後続工程で形成するミクロビットを効果的にする
ためのものである。

具体的には、ＪＩＳ　　ＢＯ６０１に規定する最大表面
粗さくＲｍａｘ）が約２〜１５μ削、中心線平均粗さく
Ｒａ　）が約０．２〜２μ−程度となるようにするのが
よい。

次に、直流電解エツチングにより、前記粗面に角型開口
を有するミクロビットを形成する。この直流電解エツチ
ングで得られるミクロビットは、開口が角型で、深く穿
孔されたトンネル状のものであって、アンカー効果によ
り樹脂被膜の密着性を向上させる。交流電解エツチング
ではこのようなトンネル状のミクロビットは得られない
。

エツチングは、濃度約５〜８０ａ／リツトルの塩酸また
は中性の塩化物（塩化ナトリウム、塩化アンモニウム等
）の水溶液中に浸漬し、温度１００〜沸点の範囲で、負
成分のない直流、またはこれと同効に作用する波形（パ
ルス波、矩形波等）の電流により、電流密度的１〜１０
０Ａ／ｄ＋ｎ２、時間１〜１８０秒で行うことができる
。

好ましくは、中性の塩化ナトリウム浴で、濃度１０〜５
０９／リツトル、温度２０〜４０℃、電流密度５〜５０
Ａ／ｄｍ２で５〜３０秒処理するのがよい。

本発明においては、アルミ板としてｖ１４質がなされて
いない冷間圧延板を用いているので、この電解エツチン
グの際にアルミ板中の＋”ｅ、ｓｉ、ＭＯ、Ｍｎ等の成
分がほとんど析出しないため、形成されるミクロビット
が均一に分布したものとなる。そしてこれに上記範囲内
から選択した好適なエツチング性件を組み合せることに
より、一辺が２〜５μｍの角型開口を持ったミクロビッ
トを開口面積が全体面積の約２０％以上、好ましくは３
０％以上となるように形成することができる。

なお、直流電解エツチングにより生成するスマット（溶
解残滓）は、酸またはアルカリの水溶液に浸漬すること
により除去づ゛る。

以上の表面処理により、機械的に付与された大きな凹凸
上に多数のミクロビットが形成された、樹脂被膜とのｖ
！！着性のよい表面が得られるが、次に本発明方法にお
いては、圧延板を加熱して、アルミ板に所望の特性を付
与する。

即ちこの加熱は、板を焼き戻して軟化し、深較り加工性
を向上させるとともに、機械的粗面化処理の際に生じた
波打ち、そりなどの変形や残留歪を除去して、均質で平
面性のよい板を得るものである。

加熱は、１５０〜３６０’Ｃ（７））ｆｆｌＱ［−３〜
２０Ｒ間行なえばよいが、温度４００〜６００”Ｃにお
いて）、０時間加熱することによっても可能である。

この加熱条件を調整することにより、加熱後の状態で調
質Ｈ２４、ト１２２、あるいは０材相当といったごとく
用途に応じた所望の特性の板が得られ、また本発明にお
いては、硬質の冷間圧延板を機械的粗面化処理に供する
ことにより従来よりも歪や変形の程度が小さいため、こ
の調質に適した条件内でそれらを除去することが可能に
なる。

次にこのアルミ板の処理面に合成樹脂の被膜を形成する
。

樹脂としては、延性のよい各種汎用樹脂、例えばポリ塩
化ビニル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル
等を用いることができる。特に深絞りの程度が大きい用
途では、動的弾性率（ｉｌｌｌｌ定温度：２０℃）が１
０〜１０ダイン／　ｃｍ２程度のもの、例えばウレタン
−塩ビ共重合体、ＥＶＡ、エチレン−アクリル酸共重合
体、各種エラストマー等が好適に使用できる。

被膜の形成方法としては、合成樹脂フィルムを接着剤に
より貼り合せるドライラミネート方法、樹脂の焼付は塗
装、樹脂を溶融接着する方法等があるが、特にピンホー
ルがなく製造効率のよい溶融接着法が好ましい。具体的
には、樹脂をシート状に溶融押出しながらアルミ板に加
圧被覆する押出被覆法、加熱したアルミ板に樹脂フィル
ムを加圧一体化して樹脂を溶融接着させる方法等がある
。

樹脂被膜の厚さは、２〜２００μｍ程度の範囲が好適で
ある。

このようにして得られた複合板は、アルミ板と樹脂被覆
との１１！着性が高（、変形や残留歪がなく、深絞りに
適した延性を有したものとなり、特に絞り率が０．５以
下の深絞り用途や、しごき、かしめ、引張りなどを伴う
苛酷な用途に好適である。

（実施例） 実施例１ 厚さＱ、４ｎｖ、幅５００１１１１１１の冷間圧延アル
ミ板（Ｊ［８１０５０，）−１１８）に次（７）順序ｔ
’ｆｆ１Ｆ！施して複合板を得た。

１）サンドブラスト アランダムをエアーブラスト法で投射圧力１゜Ｑｋｇ／
ｃｍ２で吹付け、Ｒｗａｘが８μｍ　、Ｒａが０．８μ
の粗面とした後、洗浄した。

２）直流電解エツチング ３０℃において、５０ｇ／リットルの食塩水中で、電流
＠度３０Ａ／ｄｍ２で５秒間処理し、開口が平均３μｍ
角のミクロピットを面積率３０％で形成し、洗浄乾燥し
た。

３）加熱調質 雰囲気温度３００℃の大気炉中で６時間加熱し、アルミ
板を０材相当のものにした。

４）樹脂被覆 アルミ板を３００℃に加熱し、その処理面に厚さ３０μ
ｍのポリアミド系フィルムをピンチロールにより線圧１
５ｋｇ／ａｍで積層した。

このようにして得られた複合板を、ランススリットによ
る順送り絞り金型を用いて、総絞り率０３２、総しごき
率３５％の条件で７段で絞り、しごき加工して、直径１
０１１１１Ｎ、長さ２２ｍｍの円筒容器を得た。

ここで総絞り率はり、／　Ｄｏ（Ｄ、　：絞り加工後の
円筒の直径、Ｄｏ；絞り加工前のブランクの直径）、総
しごき率は（ｔ、−ｔ、）　／ｌ、Ｘ　１００％（ｔ、
：もとの壁厚、ｔ２；シごき加工後の壁厚）で定義され
るものである。

そしてトリミング侵、パークロルエチレン中に８０℃で
１０分浸漬して脱脂し、円筒容器の開口先端部をかしめ
加工して深さ１ｍｍの溝を形成した。

加工は、かしめごまが容器周辺を０．５秒間に８回転す
る条件で行なった。

複合板は、いずれの工程においても樹脂被膜の剥離がな
く、ｉｑられた容器の寸法、外観も極めて浸れたもので
あった。

比較例１ サンドブラスト処理を行なわないこと以外は実隠例１と
同様にして複合板の製造、加工を行なったところ、パー
クロルエチレンによる洗浄時に樹脂被膜が剥離した。

比較例２ 直流電解エツチングを行なわないこと以外は実施例１と
同様にして複合板の製造、加工を行なったところ、絞り
加工時に樹脂被膜が剥離した。

比較例３ 電解エツチング後の加熱調質を行なわずに、厚さＱ、４
１１１１％の調質済みのＯ材を用いること以外は実施例
１と同様にして、複合板の製造加工を行なったところ、
サンドブラスト後のアルミ板には激しいそりが発生し、
絞り加工金型へのヒツトが困難であった。

実施例２〜５ 第１表に示す条件で複合板を１７造し、これらを実施例
１と同様にして容器に加工した。

なおサンドブラストは、実施例２においては、ｊ！元銑
鉄粉用いて遠心カブラスト法により行ない、その他は実
施例１と同様に行なった。

また電解エツチングは、実施例２においては、３００／
リツトルの塩酸水溶液中で、温度３０℃、電流密度３０
Ａ／ｄｍ２で２０秒間行ない、その他は実施例１と同じ
条件を採用した。

実施例２〜５で得られた複合板は、いずれも平坦で絞り
、かしめ加工が容易であり１、加工後も樹脂被膜の剥離
がなく、得られた容器は寸法、外観とも浸れていた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）厚さ０．１〜０．５ｍｍのアルミニウムまたはア
   ルミニウム合金の冷間圧延板の少なくとも一面を機械的
   に粗面化し、 （ｂ）その粗面を直流電解エッチングして、一辺の平均
   長さが２〜５μｍの角型開口を有するミクロビットを形
   成し、 （ｃ）次いでその板を加熱調質処理した後、（ｄ）前記
   粗面に合成樹脂被膜を形成する ことを特徴とする深絞り用アルミニウム複合板の製造方
   法。