JP2001288524A - アルミニウム合金箔地及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 箔圧延性及び製品箔の強度が優れたアルミニ
ウム合金箔地並びにこのアルミニウム合金箔地を中間焼
鈍工程を省略して低コストで大量生産時にも安定して製
造できる製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 アルミニウム合金箔の組成を、Ｆｅ：
０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：０．０１乃至０．３質
量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる
ものとし、固溶Ｆｅ量が１０乃至２００ｐｐｍ、添加Ｓ
ｉ量に対する固溶Ｓｉ量の比が０．２乃至０．７５とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品、薬品及びそ
の他の包装用材料等に使用されるアルミニウム合金の箔
地に関し、特に箔圧延性が優れアルミニウム合金箔の薄
箔化を可能にし、耐軟化強度特性が優れ製品箔の強度が
良好で、箔圧延における生産性を向上することができる
アルミニウム合金箔地及びその箔地を低コストで製造で
きるアルミニウム合金箔地の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアルミニウム箔は、約５乃至２０
０μｍの板厚を有し、材質はＪＩＳ−１Ｎ３０，ＪＩＳ
−１０５０，ＪＩＳ−１１００等の純アルミニウムであ
る。このアルミニウム箔は、主として食品及び薬品等の
包装用材料等として使用されており、ポリエチレン、ビ
ニール、紙、又は樹脂等と張り合わされて使用されるこ
とが多い。また、包装される内容物によってはこれを大
気中の湿気又は紫外線から完全に遮断する必要があるた
め、包装用材料としてのアルミニウム箔は、用途によっ
て種々であるが主にピンホールが少なくかつ高強度とい
う高品質のものが要求される。

【０００３】このアルミニウム箔は、軟質箔又は硬質箔
に合成樹脂フィルムを貼り合わせてラミネート材にして
使用するのが一般的であるが、ラミネート材はその製造
工程において、１７０乃至２３０℃の温度に数分間保持
する焼き付け及びベーキング処理が施されるため、アル
ミニウム箔が軟化する可能性がある。従って、焼付及び
ベーキング処理後の製品箔の強度を確保するために、ラ
ミネート材を構成するアルミニウム箔には耐軟化強度が
必要とされる。

【０００４】通常、アルミニウム合金箔は、アルミニウ
ム溶湯を半連続鋳造法又は連続鋳造法によりスラブに鋳
造し、このスラブに均質化処理、熱間圧延、冷間圧延、
中間焼鈍及び冷間圧延を施して厚さ０．１乃至０．６ｍ
ｍの箔地（板材）を得、更にこの箔地を厚さ５乃至２０
０μｍの箔に圧延して製造される。この箔地から箔まで
の圧延を箔圧延と称している。なお、中間焼鈍は前述の
ようなアルミニウム合金箔に要求される種々の品質を実
現するためと、冷間圧延工程において加工硬化が過剰と
なり箔地が極めて硬くなるか又は逆に冷間圧延工程にお
いて加工軟化が生じて箔圧延中に箔切れが頻発するとい
う問題点を回避するためになされている。このように、
箔切れが頻発すると生産性が低下し、アルミニウム合金
箔の製造コストが増大する。

【０００５】而して、近時、アルミニウム箔の低コスト
化と薄箔化が要求されている。このアルミニウム箔の低
コスト化のためには、アルミニウム箔地の製造工程にお
いて、中間焼鈍を省略することが有効であるが、上述の
如く、中間焼鈍を省略すると箔圧延時に過剰な加工硬化
又は加工軟化が生じて箔切れが頻発し、アルミニウム箔
の製造コストが全体では逆に増加してしまうという問題
点がある。また、箔切れ等を生じることなく箔圧延がで
きた場合でも、製品箔の強度及び伸びが不足し、かつコ
イル内でばらつきが生じるため製品としての歩留まりを
著しく悪化させるという問題点がある。

【０００６】また、箔圧延のパス数を減らすことも箔圧
延における生産性を向上させ、低コスト化の効果があ
る。例えば、厚さ０．１乃至０．３ｍｍ程度の箔地から
所望の箔厚の箔まで従来５パスで圧延していたものを４
パス又は３パスで圧延する。しかし、圧延条件によって
異なるが、箔圧延時には加工熱によって箔の温度が通常
５０乃至１００℃程度上昇する。パス数が減ると１パス
あたりの圧下率が増加するため加工熱が増加し加工軟化
を促進してしまうという問題点がある。

【０００７】一方、薄箔化に伴いアルミニウム箔に要求
される品質のうち特に箔の強度が高強度で均質なものが
要求されている。家庭用に使用されるアルミニウム箔
は、通常箔厚１０乃至２０μｍであり、特に薄い箔では
箔厚５乃至１０μｍである。前述の如く、これらのアル
ミニウム箔はラミネート材として使用されることが多い
が、加工軟化しやすい条件で製造されたアルミニウム箔
は、ラミネート材製造時に加工軟化して強度低下を生じ
問題となる。

【０００８】従来、アルミニウム合金薄板の製造方法と
して、Ｆｅ：０．１０〜０．５０質量％、Ｓｉ：０．０
５〜０．２０質量％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０質量％
を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成
を有し、熱間圧延後に中間焼鈍を行うことなく冷間圧延
することを可能としたアルミニウム合金薄板の製造方法
が開示されている（特開昭５７−１２３９６６号公
報）。

【０００９】また、包装用アルミニウム合金箔として、
Ｆｅ：０．７〜１．８質量％、Ｍｎ：０．１〜１．５質
量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物である組
成を有し、最終焼鈍後の平均結晶粒径が１０〜５０μｍ
であるもの（特開昭６２−２５０１４３号公報）、及び
Ｆｅ：０．７〜１．８質量％、Ｍｎ：０．１〜１．５質
量％、Ｓｉ：０．２〜０．５質量％を含有し、残部がＡ
ｌ及び不可避的不純物である組成を有し、最終焼鈍後の
平均結晶粒径が１０〜６０μｍであるもの（特開昭６２
−２５０１４４号公報）が開示されている。

【００１０】更に、焼き付け塗装後の軟化及び結晶粒の
成長を防止し、箔の強度を高めて薄肉化を可能とするた
めに、Ｆｅ：０．８〜２．０質量％を含むアルミニウム
合金箔において、全体の面積の６０％以上が平均サイズ
０．３μｍ以上、１．５μｍ以下のサブグレインにより
覆われたものとした薬品包装用アルミニウム合金箔が開
示されている（特開平４−２１４８３３号公報）。

【００１１】更にまた、箔圧延性が優れたアルミニウム
合金箔地の製造方法として、Ｆｅを０．２〜２．８質量
％、Ｓｉを０．０５〜０．３％含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を、均質化
熱処理し、熱間圧延し、中間焼鈍することなく冷間圧延
してアルミニウム合金箔地を製造する方法が開示されて
いる（特開平１１−２１７６５６号公報）。この従来技
術においては、熱間圧延上がりの板厚を３ｍｍ以下と
し、冷間圧延の少なくとも最終のパス上がり温度を１０
０〜１８０℃に制御する。従って、この従来技術におい
ては、箔圧延性が優れた箔地を、冷間圧延条件を制御し
て製造している。

【００１２】また、加工硬化を抑制して箔圧延性及びベ
ーキング性を向上させるために、Ｆｅを０．５〜１．１
質量％、Ｃｕを０．０１質量％未満及びＴｉ、Ｂ、Ｚｒ
等の結晶微細化剤を含有し、残部がＡｌと不可避的不純
物からなるアルミニウム合金で、Ｆｅ及びＣｕの固溶量
を夫々２５ｐｐｍ以下、かつＦｅ又はＣｕのいずれかの
固溶量が８ｐｐｍ以上としたアルミニウム合金箔地が提
案されている（特開平６−２９３９３１号公報）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来技術はいずれも以下に示す欠点を有する。即ち、特
開昭５７−１２３９６６号公報に開示された技術におい
ては、中間焼鈍を行うことなく冷間圧延を可能とする方
法を開示するものであり、冷間圧延により製造されるも
のは、板厚が０．１ｍｍ程度の薄板である。従って、こ
の従来技術によれば、この程度の厚さのアルミニウム合
金板は中間焼鈍なしに製造することができるものの、本
発明のように、その後、５乃至２００μｍの厚さまで箔
圧延される用途においては、箔圧延の過程で箔切れが生
じてしまい、不向きである。即ち、この公報に開示され
た技術のみでは、箔圧延性が優れた箔地を低コストで製
造することができない。

【００１４】また、特開昭６２−２５０１４３号公報又
は特開昭６２−２５０１４４号公報に記載された従来技
術は、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系又はＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ
系合金を対象とし、高Ｍｎ量の合金の結晶粒径を制御し
たものである。このため、箔厚が５〜２０μｍという極
めて薄い箔を箔圧延しようとすると、加工硬化が大き
く、良好な箔圧延をすることができない。従って、近時
の薄箔化の要求を満足することができない。

【００１５】更に、特開平４−２１４８３３号公報に記
載された従来技術は、焼き付け塗装を行う用途に適した
アルミニウム合金箔であり、この焼き付け塗装時の軟化
及び結晶粒成長を防止し、箔の強度を向上させて薄箔化
を可能にしたものであるが、箔圧延性については何ら言
及されておらず、近時の薄箔化の要求を満足できるもの
ではない。

【００１６】更にまた、特開平１１−２１７６５６号公
報に開示された従来技術は、箔圧延性の向上と中間焼鈍
の省略という双方の課題をもつものであるが、冷間圧延
の最終のパス温度を１００〜１８０℃に制御する必要が
あり、このため、冷間圧延設備にこれを可能とする設備
を新たに付加する必要があり、設備の更新が必要であ
り、設備コストが著しく高くなるという難点がある。ま
た、このような厳密な温度管理を強いられるということ
は、実操業により大量生産しようとする際に、極めて不
利である。即ち、板幅サイズ、季節要因及び潤滑条件
（温度、量）が種々変動した場合に、冷間圧延工程にお
ける上述の厳密な温度管理が極めて困難であり、またこ
のような温度管理ができないために、品質のバラツキが
生じやすく、安定して薄箔用箔地を製造することができ
ないという欠点がある。

【００１７】また、特開平６−２９３９３１号公報に開
示された従来技術は、箔圧延性とベーキング性を向上さ
せるものであるが、目的とするアルミニウム箔の特性を
得るためには中間焼鈍の条件を細かく制御する必要があ
り、中間焼鈍を省略することができないばかりか、この
ような精密な制御を課されるため実際の製造に際しては
生産性を阻害するという欠点がある。

【００１８】従って、従来技術では、優れた箔圧延性及
び箔品質（薄箔化及び箔強度（耐軟化強度））と、低コ
ストという双方の課題を同時に満足する箔地が得られ
ず、その開発が強く要望されている。

【００１９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、箔圧延性及び製品箔の強度（耐軟化強度）
が優れたアルミニウム合金箔地並びにこのアルミニウム
合金箔地を中間焼鈍工程を省略して低コストで大量生産
時にも安定して製造できる製造方法を提供することを目
的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム合金箔地は、Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：
０．０１乃至０．３質量％を含有し、残部がＡｌ及び不
可避的不純物からなる組成を有し、固溶Ｆｅ量が１０乃
至２００ｐｐｍ、添加Ｓｉ量に対する固溶Ｓｉ量の比が
０．２乃至０．７５であることを特徴とする。

【００２１】本発明に係る他のアルミニウム合金箔地
は、Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：０．０１乃
至０．３質量％を含有し、更に、Ｃｕ：０．００３乃至
０．０５質量％及びＭｎ：０．００３乃至０．０５質量
％からなる群から選択された少なくとも１種を含有し、
残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成を有し、固
溶Ｆｅ量が１０乃至２００ｐｐｍ、添加Ｓｉ量に対する
固溶Ｓｉ量の比が０．２乃至０．７５、固溶Ｃｕ量と固
溶Ｍｎ量の合計が５００ｐｐｍ以下であることを特徴と
する。

【００２２】また、前記アルミニウム合金箔地におい
て、単体で存在するＳｉの含有量（以下、単体Ｓｉ量と
いう）が６００ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【００２３】本発明に係るアルミニウム合金箔地の製造
方法は、Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：０．０
１乃至０．３質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなる組成を有するアルミニウム合金鋳塊を、
４５０乃至６００℃の均熱温度に、２乃至２０時間保持
して均質化処理を行う工程と、粗圧延開始温度を４５０
乃至５５０℃、粗圧延終了温度を３５０乃至５００℃と
して熱間圧延における粗圧延を行う工程と、仕上圧延終
了温度を２５０℃以下又は２９０℃以上として熱間圧延
における仕上圧延を行う工程とを有し、中間焼鈍をする
ことなく、固溶Ｆｅ量が１０乃至２００ｐｐｍ、添加Ｓ
ｉ量に対する固溶Ｓｉ量の比が０．２乃至０．７５であ
るアルミニウム合金箔地を製造することを特徴とする。

【００２４】本発明に係る他のアルミニウム合金箔地の
製造方法は、Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：
０．０１乃至０．３質量％を含有し、更に、Ｃｕ：０．
００３乃至０．０５質量％及びＭｎ：０．００３乃至
０．０５質量％からなる群から選択された少なくとも１
種を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組
成を有するアルミニウム合金鋳塊を、４５０乃至６００
℃の均熱温度に、２乃至２０時間保持して均質化処理を
行う工程と、粗圧延開始温度を４５０乃至５５０℃、粗
圧延終了温度を３５０乃至５００℃として熱間圧延にお
ける粗圧延を行う工程と、仕上圧延終了温度を２５０℃
以下又は２９０℃以上として熱間圧延における仕上圧延
を行う工程とを有し、中間焼鈍をすることなく、固溶Ｆ
ｅ量が１０乃至２００ｐｐｍ、添加Ｓｉ量に対する固溶
Ｓｉ量の比が０．２乃至０．７５、固溶Ｃｕ量と固溶Ｍ
ｎ量の合計が５００ｐｐｍ以下であるアルミニウム合金
箔地を製造することを特徴とする。

【００２５】アルミニウム合金箔地中のＦｅ量、Ｓｉ
量、固溶Ｆｅ量及び（固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量）比を制
御することにより、箔圧延中の過剰な加工硬化及び加工
軟化を抑制し、良好な箔圧延性を得ることができる。ま
た、ラミネート焼付処理時の加工軟化を抑制し優れた耐
軟化強度特性を得、良好な製品箔の強度を得ることがで
きる。更に、単体Ｓｉ量を制御することにより、前記固
溶Ｓｉ量を制御することができる。更にまた、固溶Ｃｕ
量と固溶Ｍｎ量の合計量を制御すればより効果的であ
る。前述の固溶Ｆｅ量、添加Ｓｉ量に対する固溶Ｓｉ量
の比及び固溶Ｃｕ量と固溶Ｍｎ量の合計量を制御する手
段として、アルミニウム合金箔中の組成を制御する方法
と、製造条件即ち均質化処理条件、粗圧延条件及び仕上
圧延条件を制御する方法が有効である。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明者等は、アルミニウム合金
中の固溶Ｆｅ量、固溶Ｓｉ量及び固溶Ｃｕ量と固溶Ｍｎ
量の合計量を精緻に制御することにより、箔圧延時の加
工軟化を抑制し、優れた箔圧延性及び箔強度を併せ持つ
アルミニウム合金箔地を、中間焼鈍処理をすることなく
又は箔圧延パス数を減少させた条件で製造できることを
知見した。本発明者等は、箔圧延時の加工軟化特性及び
箔強度という特性に影響を及ぼす因子について鋭意研究
を重ねた結果、前記加工軟化特性は添加成分の固溶量に
支配的に影響されることを知見した。また従来、中間焼
鈍処理を省略することにより、固溶Ｆｅ量及び固溶Ｓｉ
量の制御が十分になされなくなっていたことを知見し
た。

【００２７】ここで、本発明のアルミニウム合金におい
ては、鋳造凝固時に生じる晶出物として最大粒径数ミク
ロン程度のＡｌ−Ｆｅ系金属化合物があり、均質化熱処
理及び熱間圧延中に生じる析出物として最大粒径がサブ
ミクロンレベルのＡｌ₃Ｆｅ、α−ＡｌＦｅＳｉ及び単
体Ｓｉ等の微細析出物が存在する。これらの晶出物及び
析出物の量は、鋳造、均質化熱処理及び熱間圧延工程の
条件により変化しやすく、従ってマトリックス中の固溶
Ｆｅ量及び固溶Ｓｉ量も変化しやすい。

【００２８】以下本発明におけるアルミニウム合金箔地
の成分及び各成分の固溶量の限定理由について説明す
る。

【００２９】固溶Ｆｅ量：１０乃至２００ｐｐｍ 前記アルミニウム合金中に存在する固溶Ｆｅ量は、中間
焼鈍処理を省略して製造したアルミニウム合金箔地にお
ける箔圧延時の加工軟化の抑制に大きく影響する。１０
ｐｐｍ未満では前術の箔圧延時の加工軟化抑制効果が十
分発揮されない。また、２００ｐｐｍを超えると、逆に
箔圧延時の加工硬化が大きくなってしまい箔圧延性を阻
害する。従って、固溶Ｆｅ量は１０乃至２００ｐｐｍと
する。より好ましくは、２０乃至１８０ｐｐｍである。

【００３０】添加Ｓｉ量に対する固溶Ｓｉ量の比：０．
２乃至０．７５ 析出Ｓｉ量と固溶Ｓｉ量のバランスは加工硬化と加工軟
化のバランスに影響する。概して、析出Ｓｉ量は加工硬
化に寄与し固溶Ｓｉ量は耐加工軟化性に寄与する。当
然、添加Ｓｉ量が増えれば固溶Ｓｉ量も増える傾向にあ
るが、本発明者等は添加Ｓｉ量に対する固溶Ｓｉ量の比
（固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量）を制御することにより加工
硬化と加工軟化のバランスを制御できることを見いだし
た。この比（固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量）が０．２未満で
は、固溶Ｓｉ量が不足するため加工軟化が過剰になり、
箔圧延時の破断及び最終箔の耐軟化強度の低下が起こり
好ましくない。一方、前記比が０．７５を超えると、逆
に加工硬化が過剰になり箔圧延性を阻害し所望の箔厚に
圧延することが困難になる。従って、（固溶Ｓｉ量／添
加Ｓｉ量）比は０．２乃至０．７５、より好ましくは、
０．２１乃至０．７とする。

【００３１】なお、Ｆｅに関して固溶Ｆｅ量だけを規定
した理由は、Ｆｅ添加量の大部分は鋳造時の晶出物とし
て存在するため、固溶Ｆｅ量の差が箔特性に対して支配
的になっているためである。

【００３２】この固溶Ｆｅ量は、熱フェノールによる残
渣抽出法を行い、得られた溶液中のＦｅ量をＩＣＰ発光
分析法により分析することにより測定できる。一方、固
溶Ｓｉ量は、熱フェノール法による金属間化合物中のＳ
ｉ量の測定に加え、塩酸溶解残渣法により単体Ｓｉだけ
を抽出する方法を組み合わせて測定する。即ち、熱フェ
ノール残渣抽出法により晶出物及び析出物として存在し
ているＡｌ₃Ｆｅ及びＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物
中のＳｉ量を残渣Ｓｉ量として抽出し、他方、塩酸溶解
残渣法により単体Ｓｉ析出物だけを抽出し、これらの抽
出物の量をＩＣＰ発光分析法により夫々測定し、単体Ｓ
ｉ及び化合物Ｓｉの双方を含む全体のＳｉ量から前記金
属間化合物中のＳｉ量及び前記単体Ｓｉ量を引くこと
で、固溶Ｓｉ量を求めることができる。なお、トータル
の添加Ｓｉ量の分析は、通常のＸ線分析法又はＩＣＰ分
析法等により行うことができる。

【００３３】Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％ Ｆｅの含有量が０．５質量％未満では、均質化処理、熱
間圧延及び冷間圧延の条件をいかなる条件としても、中
間焼鈍処理を行うことなく前述の固溶量制御を行うこと
が難しく、箔圧延時の安定した加工硬化特性及び箔強度
を得ることができない。また、２．５質量％を超える
と、中間焼鈍処理を省略する工程ではいかなるプロセス
条件下でも前記固溶量制御が難しく、加工硬化により箔
圧延性が不安定になり、また耐食性に問題が生じる。従
って、Ｆｅ含有量は０．５乃至２．５質量％とする。

【００３４】Ｓｉ：０．０１乃至０．３質量％ ＳｉはＦｅと共に強度に寄与するが、０．０１質量％未
満ではその効果が得られず、０．３質量％を超えるとＳ
ｉ固溶量が増加するため加工硬化が過剰になり、箔にピ
ンホールが多発する。従って、Ｓｉ含有量は０．０１乃
至０．３質量％とする。

【００３５】以下に示す条件は、前記効果の安定化及び
向上のためにより好ましい条件である。

【００３６】固溶Ｃｕ量と固溶Ｍｎ量の合計：５００ｐ
ｐｍ以下 Ｃｕ及びＭｎの添加とその固溶量制御は、前述の箔圧延
時の加工軟化抑制効果を更に安定化し促進する効果があ
る。固溶Ｃｕ及び固溶Ｍｎは共に加工軟化抑制の効果が
あり、固溶Ｃｕ量と固溶Ｍｎ量の合計量が５０ｐｐｍ以
上で、前記加工軟化抑制効果が安定的に発揮される。一
方、固溶Ｃｕ量と固溶Ｍｎ量の合計量が５００ｐｐｍを
超えると、加工硬化が過剰になり箔圧延性を阻害する。
従って、固溶Ｃｕ量と固溶Ｍｎ量の合計は５００ｐｐｍ
以下とする。

【００３７】Ｃｕ：０．００３乃至０．０５質量％ Ｃｕの添加は、固溶Ｃｕ量を増加させることにより箔圧
延時の加工軟化を抑制し、加工硬化特性を更に安定化す
る効果がある。Ｃｕが０．００３質量％未満では、前記
効果が得られない。一方、０．０５質量％を超えると、
固溶Ｃｕ量が前記上限値を超え加工硬化が過剰になり箔
にピンホールが多発する。従って、Ｃｕの添加量は０．
００３乃至０．０５質量％とする。

【００３８】Ｍｎ：０．００３乃至０．０５質量％ ＭｎもＣｕと同様に、固溶Ｍｎ量を増加させることによ
り箔圧延時の加工軟化を抑制し、加工硬化特性を更に安
定化する。Ｍｎが０．００３質量％未満では、前記効果
が得られない。一方、０．０５質量％を超えると、固溶
Ｍｎ量が前記上限値を超え加工硬化が過剰になり箔にピ
ンホールが多発する。従って、Ｍｎの添加量は０．００
３乃至０．０５質量％とする。

【００３９】単体Ｓｉ量：６００ｐｐｍ以下 単体Ｓｉ量の制御は固溶Ｓｉ量の安定化のために行う。
単体Ｓｉ量が６００ｐｐｍを超えると固溶Ｓｉ量が減少
するため耐加工軟化特性の効果が現れない。従って、単
体Ｓｉ量は６００ｐｐｍ以下とする。より好ましくは４
００ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは３００ｐｐｍ以
下である。単体Ｓｉの析出温度域は、Ｓｉ量によって若
干異なるが約４００乃至１５０℃の範囲であるため熱間
圧延工程で変動しやすく、単体Ｓｉ量がなるべく少ない
方が固溶Ｓｉ量を安定制御しやすい。

【００４０】なお、前記成分の他に、鋳造時の凝固組織
の結晶粒微細化を目的として、好ましくは本発明のアル
ミニウム合金にＴｉを０．００５乃至０．０５質量％及
びＢを０．００５乃至０．０５質量％程度添加すること
ができる。

【００４１】次に、本発明のアルミニウム合金箔地の製
造方法について説明する。本発明方法においては中間焼
鈍処理を省略するため、前記固溶量は鋳造工程及び熱間
圧延工程で制御せざるを得ないが、これは以下に示すよ
うな精緻な製造条件の制御によって達成することができ
る。

【００４２】前述の各成分の固溶量を本発明の範囲に制
御するためには、中間焼鈍処理を省略し、かつ以下に示
すような均質化処理条件及び熱間圧延条件の組み合わせ
により製造することが好ましい。

【００４３】固溶量の制御方法は各成分により異なる。
中間焼鈍処理を省略する場合、固溶Ｆｅ量は鋳造条件、
均質化処理条件及び熱間圧延条件の組み合わせで決ま
り、固溶Ｓｉ量は熱間圧延条件及びその終了温度の組み
合わせで決まる。また、Ｃｕ及びＭｎを添加する場合
は、固溶Ｃｕ量及び固溶Ｍｎ量は均質化処理条件及び熱
間圧延条件の組み合わせで決まる。

【００４４】原料となるアルミニウム鋳塊の製造は、通
常の半連続鋳造法（ＤＣ鋳造）又は連続鋳造法によって
行い、その後均質化処理をして熱間圧延に供される。こ
の均質化処理は、鋳塊の表面研削後に熱間圧延前の加熱
を兼ねて行ってもいいし、熱間圧延の加熱前に均質化処
理として別に行ってもよい。なお、予め均質化処理を行
い、その後表面の不均一層を研削してから再加熱及び熱
間圧延を行うと、鋳塊表面の酸化皮膜が少なくなるので
表面品質が向上でき好ましい。

【００４５】均質化処理における均熱温度：４５０乃至
６００℃ 均質化処理条件の制御は、固溶Ｆｅ量の制御に必要であ
る。均熱温度が４５０℃未満だと析出物の析出が不十分
となり、固溶Ｆｅ量が２００ｐｐｍを超え加工硬化が過
剰になる。また、Ｃｕ及びＭｎ添加材の場合、固溶Ｃｕ
量及び固溶Ｍｎ量が過剰になる。一方、均熱温度が６０
０℃を超えると、固溶Ｆｅ量が１０ｐｐｍ未満となり加
工軟化を生じやすくなる。また、Ｃｕ及びＭｎ添加材の
場合は固溶Ｃｕ量及び固溶Ｍｎ量が不足し好ましくな
い。従って、均熱温度は４５０乃至６００℃とする。

【００４６】均質化処理における保持時間：２乃至２０
時間 保持時間が２時間未満だと、固溶Ｆｅ量が２００ｐｐｍ
を超え加工硬化が過剰になる。また、Ｃｕ及びＭｎ添加
材の場合、固溶Ｃｕ量及び固溶Ｍｎ量が過剰になる。一
方、保持時間が２０時間を超えると、固溶Ｆｅ量が１０
ｐｐｍ未満となり加工軟化を生じやすくなる。また、Ｃ
ｕ及びＭｎ添加材の場合は固溶Ｃｕ量及び固溶Ｍｎ量が
不足し好ましくない。従って、保持時間は２乃至２０時
間とする。

【００４７】なお、固溶Ｆｅ量は初期状態である鋳塊で
の初期固溶量によっても変化する。初期固溶Ｆｅ量の制
御は、鋳塊の凝固冷却速度を制御することによって行
う。鋳塊のサイズによって異なるため、条件を厳密に規
定することはできないが、凝固冷却速度を大きくすれ
ば、初期固溶Ｆｅ量が増加する。但し、初期固溶Ｆｅ量
が多すぎると、均質化処理及び熱間圧延で固溶Ｆｅ量を
２００ｐｐｍ以下に制御することが困難になる。

【００４８】粗圧延開始温度：４５０乃至５５０℃ 通常、熱間圧延工程は板厚１０乃至５０ｍｍまで圧延す
る粗圧延工程と、タンデム圧延機によりコイルに圧延す
る仕上圧延工程とからなる。粗圧延の開始温度を制御す
ることにより、Ａｌ₃Ｆｅ及びＡｌＦｅＳｉの析出と、
Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物中へのＳｉの混入を制御し、
固溶Ｆｅ量と固溶Ｓｉ量を制御することができる。ま
た、Ｃｕ及びＭｎを添加する場合は、化合物中へのＣｕ
及びＭｎの混入を制御することによって固溶Ｃｕ量及び
固溶Ｍｎ量を制御する効果も併せ持つ。４５０℃未満で
は、前記化合物の析出と前記化合物中へのＳｉ、Ｃｕ及
びＭｎの混入が不十分となり、固溶Ｆｅ量、固溶Ｓｉ
量、固溶Ｃｕ量及び固溶Ｍｎ量が過剰となる。一方、５
５０℃を超えると、表面に焼き付きが生じ表面品質上好
ましくない。従って、熱間圧延開始温度は４５０乃至５
５０℃とする。

【００４９】粗圧延終了温度：３５０乃至５００℃ 粗圧延終了温度も粗圧延開始温度と同様にＡｌ₃Ｆｅ及
びＡｌＦｅＳｉの析出と、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物中
へのＳｉの混入を制御し、固溶Ｆｅ量と固溶Ｓｉ量を制
御することができる。また、Ｃｕ及びＭｎを添加した場
合は、化合物中へのＣｕ及びＭｎの混入を制御すること
によって固溶Ｃｕ量及び固溶Ｍｎ量を制御する効果も併
せ持つ。粗圧延終了温度が３５０℃未満では、前記化合
物の析出と前記化合物中へのＳｉ、Ｃｕ及びＭｎの混入
が不十分となり、固溶Ｆｅ量、固溶Ｓｉ量、固溶Ｃｕ量
及び固溶Ｍｎ量が過剰となる。逆に５００℃を超える
と、固溶Ｆｅ量及び固溶Ｓｉ量が不足し、加工軟化抑制
の効果が不十分となる。また、Ｃｕ及びＭｎを添加する
場合も固溶Ｃｕ量及び固溶Ｍｎ量が不足する。従って、
熱間圧延終了温度は３５０乃至５００℃とする。

【００５０】仕上圧延終了温度：２５０℃以下又は２９
０℃以上 粗圧延温度と仕上圧延温度の組み合わせにより単体Ｓｉ
量を制御することができ、これにより固溶Ｓｉ量を制御
することができる。実際の圧延においては、コイルは熱
容量が大きく外気に曝される表面積が比較的小さいた
め、仕上圧延終了後コイルはすぐには冷却されず、しば
らくの間仕上圧延終了温度付近の温度範囲に保持され
る。仕上圧延終了温度が２５０℃を超え２９０℃未満の
温度範囲にあるとき、単体Ｓｉが最も析出しやすくな
り、かつ、この析出量が変動しやすい。仕上圧延終了温
度が２５０℃以下では、前記温度範囲よりも低くなるた
め、単体Ｓｉの析出が過剰に起こらず固溶Ｓｉ量が安定
する。また、仕上圧延終了温度が２９０℃以上では、前
記温度範囲よりも高くなり、かつコイル巻取り後も回復
及び再結晶が進むため蓄積歪みが減少し、その後の冷却
中における単体Ｓｉの析出量が少量に抑えられる。従っ
て、仕上圧延終了温度は２５０℃以下又は２９０℃以上
とする。

【００５１】熱間圧延終了後、板厚１．５乃至５ｍｍの
熱延板から板厚０．１乃至０．３ｍｍの箔地まで冷間圧
延を行う。このとき、中間焼鈍処理は省略する。

【００５２】

【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。表
１に示す組成のアルミニウム合金の鋳塊を、通常のＤＣ
鋳造法により鋳造した。その後、表２に示す製造条件に
従い、均質化処理、表面研削及び熱間圧延前の加熱又は
表面研削、均質化処理及び冷却（炉冷）を施し、熱間圧
延及び冷間圧延を行い、板厚０．２ｍｍの板材を得た。
このとき、中間焼鈍工程は省略した。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】前述の方法で得た板材即ちアルミニウム合
金箔地を使用し、各成分の固溶量並びに箔圧延性及び箔
強度の評価を行った。以下、評価方法について説明す
る。

【００５６】最初に、各成分の固溶量の分析方法につい
て説明する。前記板材について、熱フェノール抽出法及
び塩酸溶解残渣法により、固溶Ｆｅ量、固溶Ｓｉ量、単
体Ｓｉ量、固溶Ｃｕ量及び固溶Ｍｎ量を分析した。この
とき、固溶Ｓｉ量は前記方法により直接分析することが
できないため、下記の計算式により求めた。

【００５７】

【数１】固溶Ｓｉ量＝添加Ｓｉ量−熱フェノール残渣中
のＳｉ量−塩酸溶解残渣法により求めた単体Ｓｉ量ここ
で、添加Ｓｉ量はＩＣＰ発光分析法により分析した。例
えば、実施例Ｎｏ．１では、 固溶Ｓｉ量＝７００（添加量）−２２０（熱フェノール
残渣）−５（単体Ｓｉ）＝４７５（ｐｐｍ） であり、従って、 固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量＝４７５／７００＝０．６８ となる。

【００５８】

【表３】

【００５９】箔圧延性及び箔強度の評価方法を以下に示
す。前記表１乃至３に示したアルミニウム合金箔地に箔
圧延を施した。４パスで厚さ１２μｍまで圧延し、更に
ダブリング圧延により箔厚６μｍとした。箔圧延性は、
１２μｍ及び６μｍまでの箔圧延における破断回数で評
価した。また、箔厚６μｍの箔のピンホール発生数を評
価した。箔強度として耐軟化強度特性を評価した。箔の
強度レベルはＦｅ量及びＳｉ量によって変化するため、
耐軟化特性は焼鈍後の強度低下量により評価した。前述
の箔厚１２μｍの箔（硬質箔）及びこの箔に１６０℃の
温度に２０分間保持する焼鈍処理を施した箔（軟質箔）
について引張試験を行い、下記数式２に示すような前記
硬質箔と前記軟質箔の強度差（ΔＴＳ）を求め、この強
度差により耐軟化特性を評価した。このΔＴＳの値が小
さいほど、耐軟化特性が優れていることになる。以上の
評価結果を表４に示した。

【００６０】

【数２】ΔＴＳ＝硬質箔強度−軟質箔強度

【００６１】

【表４】 箔圧延性は１コイルあたりの箔圧延中の破断回数によっ
て評価した。 ◎：良好・・・・・破断回数 １回以下／コイル ○：可・・・・・・破断回数 ２〜５回／コイル △：悪い・・・・・破断回数 ６〜１０回／コイル ×：非常に悪い・・破断回数 １１回以上／コイル

【００６２】前記表１乃至４における実施例Ｎｏ.１及
び２は本発明の請求項１の実施例である。表１及び３に
示すように、これらの実施例Ｎｏ.１及び２のＦｅ量、
Ｓｉ量、固溶Ｆｅ量及び（固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量）比
は、請求項１で規定した条件を満たしている。そのた
め、表４に示すように、いずれも箔圧延性が優れ、ピン
ホール発生数が少なく、耐軟化強度特性が優れていた。
なお、本発明のアルミニウム合金箔地において、０．０
０３質量％未満のＣｕ及び０．００３質量％未満のＭｎ
は不可避的に混入したものである。

【００６３】前記表１乃至４における実施例Ｎｏ.３乃
至７は本発明の請求項２の実施例である。実施例Ｎｏ.
３は０．００３質量％のＣｕを含有し、実施例Ｎｏ．４
は０．００３質量％のＭｎを含有する。実施例Ｎｏ．５
及び７はＣｕ及びＭｎの双方を含有し、実施例Ｎｏ．６
は０．０４９質量％のＭｎを含有する。また、前記実施
例Ｎｏ．３乃至７のＦｅ量、Ｓｉ量、固溶Ｆｅ量及び
（固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量）比も、請求項２で規定した
条件を満たしている。そのため、表４に示すように、い
ずれも箔圧延性が優れ、ピンホール発生数が少なく、耐
軟化強度特性が優れていた。

【００６４】これに対し、比較例Ｎｏ.８は、固溶Ｆｅ
量が２３０ｐｐｍと多く、加工硬化が過剰になり箔圧延
性が劣った。また、ピンホール発生数が多かった。これ
は、均質化処理温度、粗圧延開始温度及び粗圧延終了温
度が低すぎたため、析出物が十分析出しなかったためと
考えられる。

【００６５】また、比較例Ｎｏ.９は、（固溶Ｓｉ量／
添加Ｓｉ量）比が０．１５と低く、加工軟化を起こした
ため箔圧延性及び耐軟化強度特性が極めて劣っていた。
また、ピンホール発生数が多かった。これは、仕上圧延
終了温度が２７５℃であったため単体Ｓｉの析出が過剰
になり固溶Ｓｉ量が不足したためと考えられる。

【００６６】また、比較例Ｎｏ.１０は、Ｆｅ量が０．
４０質量％と少なく、更に（固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量）
比が０．８０と高く、箔圧延性及び耐軟化強度特性が劣
った。また、ピンホール発生数が多かった。

【００６７】また、比較例Ｎｏ.１１は、Ｆｅ量が２．
７８質量％と多かったため、加工硬化が過剰になり箔圧
延性が劣った。

【００６８】また、比較例Ｎｏ.１２は、Ｓｉ量が０．
００５質量％と少なかったため、加工軟化を起こし箔圧
延性が劣った。また、耐軟化強度特性が極めて悪かっ
た。更にピンホール発生数も多かった。

【００６９】また、比較例Ｎｏ.１３は、Ｓｉ量が０．
４１質量％と多く、また（固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量）比
が０．８０と高かったため、箔圧延性が劣りピンホール
発生数も多かった。

【００７０】また、比較例Ｎｏ.１４は、Ｃｕ量及びＭ
ｎ量が多かったためピンホール発生数が多かった。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
合金中の各成分の固溶量を制御することにより、箔圧延
性及び箔強度が優れたアルミニウム合金箔地を得ること
ができる。即ち、アルミニウム合金箔地の組成、固溶Ｆ
ｅ量及び（固溶Ｓｉ量／添加Ｓｉ量）比を本発明の特許
請求の範囲に記載した範囲内に制御してアルミニウム合
金箔地を製造することにより、この箔地を使用して箔圧
延すれば、箔圧延中に加工軟化及び過剰な加工硬化を起
こさず良好な箔圧延性を有し、耐軟化強度特性が優れて
いるためラミネート材の焼付処理後も良好な箔強度を有
するアルミニウム合金箔を製造することができる。更
に、前記合金中の単体Ｓｉ量、Ｃｕ量、Ｍｎ量及び固溶
Ｃｕ量と固溶Ｍｎ量の合計量を適切に制御することによ
り、前述の効果を更に高めることができる。また、前記
アルミニウム合金箔地を製造するにあたり、均質化処理
条件、熱間圧延における粗圧延条件及び仕上圧延条件
を、本発明の特許請求の範囲に記載した範囲に制御する
ことによって、前記アルミニウム合金箔地を中間焼鈍工
程を省略して製造することができる。これにより、より
薄いアルミニウム合金箔をより低コストで製造すること
が可能となる。本発明のアルミニウム合金箔は、食品、
薬品及びその他の包装用材料をはじめ広い用途に使用す
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６７３ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６７３ ６８２ ６８２ ６８３ ６８３ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９４ ６９４Ｂ (72)発明者 星野 晃三 栃木県真岡市鬼怒ヶ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 (72)発明者 杉田 知之 栃木県真岡市鬼怒ヶ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 Ｆターム(参考） 4E002 AA08 AD13 BC07 BD08 BD09 CA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：
   ０．０１乃至０．３質量％を含有し、残部がＡｌ及び不
   可避的不純物からなる組成を有し、固溶Ｆｅ量が１０乃
   至２００ｐｐｍ、添加Ｓｉ量に対する固溶Ｓｉ量の比が
   ０．２乃至０．７５であることを特徴とするアルミニウ
   ム合金箔地。
2. 【請求項２】 Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：
   ０．０１乃至０．３質量％を含有し、更に、Ｃｕ：０．
   ００３乃至０．０５質量％及びＭｎ：０．００３乃至
   ０．０５質量％からなる群から選択された少なくとも１
   種を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組
   成を有し、固溶Ｆｅ量が１０乃至２００ｐｐｍ、添加Ｓ
   ｉ量に対する固溶Ｓｉ量の比が０．２乃至０．７５、固
   溶Ｃｕ量と固溶Ｍｎ量の合計が５００ｐｐｍ以下である
   ことを特徴とするアルミニウム合金箔地。
3. 【請求項３】 単体で存在するＳｉの含有量が６００ｐ
   ｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載
   のアルミニウム合金箔地。
4. 【請求項４】 Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：
   ０．０１乃至０．３質量％を含有し、残部がＡｌ及び不
   可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金鋳
   塊を、４５０乃至６００℃の均熱温度に、２乃至２０時
   間保持して均質化処理を行う工程と、粗圧延開始温度を
   ４５０乃至５５０℃、粗圧延終了温度を３５０乃至５０
   ０℃として熱間圧延における粗圧延を行う工程と、仕上
   圧延終了温度を２５０℃以下又は２９０℃以上として熱
   間圧延における仕上圧延を行う工程とを有し、中間焼鈍
   をすることなく、固溶Ｆｅ量が１０乃至２００ｐｐｍ、
   添加Ｓｉ量に対する固溶Ｓｉ量の比が０．２乃至０．７
   ５であるアルミニウム合金箔地を製造することを特徴と
   するアルミニウム合金箔地の製造方法。
5. 【請求項５】 Ｆｅ：０．５乃至２．５質量％、Ｓｉ：
   ０．０１乃至０．３質量％を含有し、更に、Ｃｕ：０．
   ００３乃至０．０５質量％及びＭｎ：０．００３乃至
   ０．０５質量％からなる群から選択された少なくとも１
   種を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組
   成を有するアルミニウム合金鋳塊を、４５０乃至６００
   ℃の均熱温度に、２乃至２０時間保持して均質化処理を
   行う工程と、粗圧延開始温度を４５０乃至５５０℃、粗
   圧延終了温度を３５０乃至５００℃として熱間圧延にお
   ける粗圧延を行う工程と、仕上圧延終了温度を２５０℃
   以下又は２９０℃以上として熱間圧延における仕上圧延
   を行う工程とを有し、中間焼鈍をすることなく、固溶Ｆ
   ｅ量が１０乃至２００ｐｐｍ、添加Ｓｉ量に対する固溶
   Ｓｉ量の比が０．２乃至０．７５、固溶Ｃｕ量と固溶Ｍ
   ｎ量の合計が５００ｐｐｍ以下であるアルミニウム合金
   箔地を製造することを特徴とするアルミニウム合金箔地
   の製造方法。