JPH05331581A

JPH05331581A - 粗面化用アルミニウム合金展伸材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH05331581A
Application number: JP16691092A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Matsuo; 守松尾
Original assignee: Sky Aluminium Co Ltd
Current assignee: Sky Aluminium Co Ltd
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】アルカリエッチングによる化学的粗面化処理
によって、鋭いピットを有しかつ微細で均一な粗面が得
られようなＡｌ合金展伸材を提供する。【構成】Ｍｎ１〜１．５％、Ｓｉ≦０．１５％、Ｆｅ
≦０．３％、Ｍｎ／Ｓｉ≧１０、Ｍｎ／Ｆｅ≧５、残部
実質的にＡｌよりなる。さらにＭｇ０．０５〜５％を含
有しても良い。またＡｌ₆Ｍｎ析出物および／またはＦ
ｅ／（Ｆｅ＋Ｍｎ）≦０．５のＡｌ₆（ＭｎＦｅ）析出
物が、０．０１〜３μｍで１×１０⁵／mm²以上分散し
ている。製造方法としては、鋳造後の任意の段階で、３
００〜６００℃×０．５〜２４時間の析出処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面に粗面化処理を
施して用いられるアルミニウム合金展伸材に関するもの
であり、特にアルカリエッチングによる粗面化処理を施
して使用されるアルミニウム合金展伸材およびその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム合金展伸材の用途によって
は、表面に均一かつ微細な凹凸を付与する処理、すなわ
ち粗面化処理を施す必要がある場合がある。例えば建材
など、塗装を施して用いられる用途や、複合板あるいは
プリント基板など、接着を必要とする用途においては、
下地表面に対するアンカー効果によって塗膜や接着剤層
の密着性を高めるため、塗装前あるいは接着前の下地処
理として粗面化処理を施すことが多い。また光学部品や
電子部品等の用途においては、光沢を持たないことが要
求される場合があり、このような場合には表面の無反射
化、ツヤ消しのために粗面化処理を施すことがある。さ
らに印刷版用ＰＳ板の如く、表面に機能性皮膜を形成し
て使用する場合、その機能の向上や下地表面積拡大など
のために粗面化処理を施すことがある。

【０００３】従来このように粗面化処理を施して使用す
る用途には、主としてＪＩＳ１１００合金あるいは５
０５２合金が多かった。

【０００４】ところで前述のような粗面化のための方法
は、次のＡ，Ｂ，Ｃの三つの方法に大別される。

【０００５】Ａ：機械的粗面化法表面に物理的、機械的に凹凸を形成する方法であって、
ショットブラスト法、ヘアライン加工、メカニカルグレ
イニング法、ロール粗面化法などがある。

【０００６】Ｂ：化学的粗面化法表面を化学的にエッチングしてピットを形成する方法で
あって、ＨＣｌ系エッチング液、酸性弗化アンモニウム
系エッチング液、燐酸系エッチング液などの酸性エッチ
ング液を用いてエッチングする方法と、ＮａＦ系エッチ
ング液、ＮａＯＨ系エッチング液などのアルカリ性エッ
チング液を用いてエッチングする方法とに分けられる。

【０００７】Ｃ：電気化学的粗面化法ＨＣｌ系電解浴、ＨＮＯ₃系電解浴などを用いて、交
流、直流もしくはその複合波形によって表面を電気分解
させて粗面化する方法である。

【０００８】これらの粗面化法のうち、Ａの機械的粗面
化法においては、均一な粗面を安定して形成することは
困難であり、また量産性に問題があるとともに、最終工
程での洗浄が必要となるなどの問題があるほか、コスト
が高くならざるを得ないという問題がある。一方Ｂの化
学的粗面化法は、一般に低コストで量産性も優れている
長所を有する。そしてこの化学的粗面化方法のうち、酸
性エッチング液による方法では、深く微細なピットを形
成することができるものの、ピットの均一性に欠け、ま
たエッチング面が鋭利となって凸部が脱落してしまうお
それがある。また化学的粗面化法のうち、アルカリ性エ
ッチング液による方法では、均一で滑らかな凹凸は形成
できるが、従来のアルミニウム合金展伸材では、ピット
が浅くて大きく、微細な粗面が得難い問題があった。さ
らにＣの電気化学的粗面化法においては、浴と電解条件
を適切に選択すれば、比較的良好な粗面を得ることはで
きるが、設備コスト、ランニングコストが嵩み、また対
象材がコイルもしくは小型のものに限られてしまう問題
もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように従来の粗
面化方法にはそれぞれ一長一短があったが、これらのう
ちでも特にコストおよび量産性を考慮すれば、化学的粗
面化法が有利と考えられる。そして化学的粗面化法のう
ちでも、アルカリ性エッチング液による方法（アルカリ
エッチング）は、ピットの均一性の点で優れているか
ら、このアルカリエッチングによる粗面化法によって微
細かつ鋭いピットを形成することが可能となれば、コス
ト、量産性のみならず、得られる粗面性状の点でも有利
となると考えられる。しかしながら既に述べたように、
従来の一般的なアルミニウム合金展伸材では、アルカリ
エッチングを施した場合、ピットは浅くかつ大きくなら
ざるを得ず、そのため充分に粗面化されるとは言い難
く、塗膜や接着剤の密着性を高めるなどの粗面化の目的
には充分に応えることができなかったのが実情である。

【００１０】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、アルカリエッチングによる化学的粗面化処理
を施すにあたって、微細でかつ鋭利なピットを均一かつ
密に形成することができ、これによって粗面として優れ
た性能を有する粗面化面が得られるようなアルミニウム
合金展伸材を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は前述の目
的を達成するべき鋭意実験・検討を重ねた結果、Ａｌ−
Ｍｎ系（もしくはＡｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系）の合金における
各成分量と、Ｍｎ／Ｓｉ比、Ｍｎ／Ｆｅ比を適切に調整
し、これによってＭｎ系析出物の種類を適切に調整し、
さらには析出物のサイズと密度を適切に調整することに
よって、アルカリエッチングによる粗面化性の良好なア
ルミニウム合金展伸材が得られることを見出し、この発
明をなすに至った。

【００１２】具体的には、請求項１の発明のアルミニウ
合金展伸材は、Ｍｎ１〜１．５wt％を含有し、かつＳｉ
が０．１５wt％以下、Ｆｅが０．３wt％以下にそれぞれ
規制され、さらにＭｎ（wt％）／Ｓｉ（wt％）の比が１
０以上であり、しかもＭｎ（wt％）／Ｆｅ（wt％）の比
が５以上であり、残部がＡｌおよび不可避的不純物より
なることを特徴とするものである。

【００１３】また請求項２の発明のアルミニウム合金展
伸材は、請求項１の発明で規定した各成分のほか、さら
にＭｇ０．０５〜５wt％を含有するものである。

【００１４】さらに請求項３の発明のアルミニウム合金
展伸材は、析出物（Ｍｎ系金属間化合物析出物）につい
て規定したものであって、請求項１もしくは請求項２に
記載のアルミニウム合金展伸材において、Ｍｎ系金属間
化合物析出物として、Ａｌ₆Ｍｎ析出物、および／また
はＦｅ（wt％）／｛Ｆｅ（wt％）＋Ｍｎ（wt％）｝の比
が０．５以下のＡｌ₆（ＭｎＦｅ）析出物が、０．０１
〜３μｍのサイズでかつ１×１０⁵個／mm²以上の分布
密度で分散していることを特徴とするものである。

【００１５】そしてまた請求項４の発明は、アルカリエ
ッチングによる粗面化性に優れたアルミニウム合金展伸
材を製造する方法について規定したものであって、Ｍｎ
１〜１．５wt％を含有し、かつＳｉが０．１５wt％以
下、Ｆｅが０．３wt％以下にそれぞれ規制され、さらに
Ｍｎ（wt％）／Ｓｉ（wt％）の比が１０以上であり、し
かもＭｎ（wt％）／Ｆｅ（wt％）の比が５以上であり、
さらに必要に応じてＭｇ０．０５〜５wt％を含有し、残
部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる合金を鋳造し、
さらに熱間加工および／または冷間加工を施して所定の
板厚の展伸材とするにあたり、前記鋳造の後、もしくは
熱間加工の後、または冷間加工の中途もしくは後に、３
００〜６００℃の温度に０．５〜２４時間加熱して、Ｍ
ｎ系金属間化合物析出物として、Ａｌ₆Ｍｎ析出物、お
よび／またはＦｅ（wt％）／｛Ｆｅ（wt％）＋Ｍｎ（wt
％）｝の比が０．５以下のＡｌ₆（ＭｎＦｅ）析出物
が、０．０１〜３μｍのサイズでかつ１×１０⁵個／mm
²以上の分布密度で分散している展伸材を得ることを特
徴とするものである。

【００１６】

【作用】アルミニウム合金展伸材におけるアルカリエッ
チングによる化学的粗面化処理後の粗面性状に対して
は、Ｍｎ系金属間化合物析出物の種類が大きな影響を及
ぼす。したがって適切なＭｎ系金属間化合物析出物が得
られるように、各合金成分元素の含有量と各合金元素の
含有量の比を適切に設定することによって、アルカリエ
ッチングによる粗面化性を著しく向上させることができ
る。

【００１７】アルミニウム合金におけるＭｎ系金属間化
合物析出物としては、一般にＡｌ₆Ｍｎ、Ａｌ₆（Ｍｎ
Ｆｅ）、αＡｌＭｎ（Ｆｅ）Ｓｉ、さらにはそれらにＣ
ｒ，Ｔｉ等が微量固溶したものなどがある。これらのＭ
ｎ系析出物のうち、Ａｌ₆ＭｎおよびＡｌ₆（ＭｎＦ
ｅ）はアルカリエッチングによる粗面化に関係し、特に
Ａｌ₆Ｍｎは良好な粗面を得るに寄与するが、Ａｌ
₆（ＭｎＦｅ）は、後述するようにその金属間化合物中
のＦｅ量によってはアルカリエッチングによる粗面化後
の粗面性状が悪くなることがある。さらにαＡｌＭｎ
（Ｆｅ）Ｓｉは、アルカリエッチングによる粗面化に寄
与しない。したがってＭｎ系析出物のうちでも特にＡｌ
₆Ｍｎ系析出物を析出させる一方、αＡｌＭｎ（Ｆｅ）
Ｓｉは析出させず、さらにＡｌ₆（ＭｎＦｅ）が析出さ
れる場合にはそのＦｅ量を規制する必要がある。

【００１８】このようなＭｎ系析出物の種類とアルカリ
エッチングによる粗面化性との関係についてさらに詳細
に説明する。

【００１９】本発明者等の詳細な実験・検討によれば、
Ｍｎ系の金属間化合物析出物のうち、特にＡｌ₆Ｍｎお
よびＡｌ₆（ＭｎＦｅ）は苛性ソーダ等のアルカリエッ
チング液によって金属間化合物そのものが溶解し、ピッ
トを生成することが判明した。この点については、従来
は、Ａｌ₆Ｍｎ相は苛性ソーダ等のアルカリエッチング
液に対してカソーディックであり、そのため金属間化合
物の周辺のマトリックスが溶解してピットが形成される
との考え方があったが、このような従来の考え方は誤り
であり、前述のように金属間化合物そのものが溶解して
ピットとなることを新規に見出した。これは、後述する
実施例１における合金No. １の圧延材について軽度のア
ルカリエッチングを施した状態の表面の組織写真（図
１）からも裏付けられる。すなわち図１は、実施例１の
合金No. １の材料について、実施例１と同様な条件で得
られた圧延材につき、表面研磨後に５％ＮａＯＨ水溶液
により６０℃で１０秒間エッチングした後の表面を示す
ものであり、この表面には粗大粒子としてＡｌ₆Ｍｎ晶
出物が、また微細な粒子としてＡｌ₆Ｍｎ析出物が分散
していたが、これらの晶出物、析出物が溶解してピット
となっている様子が示されている。ここで、Ａｌ₆Ｍｎ
晶出物の一部は反応により黒色となって残っているが、
晶出物自体が溶解してその輪郭に相当する明確な形状の
ピットが生成されていることが判る。なお黒色に反応し
て残った晶出物も、さらにエッチングを進行させれば溶
解除去される。ここで、晶出物周辺が溶解した痕跡は見
受けられず、したがって従来の考え方が誤りであること
が確認された。

【００２０】Ａｌ₆Ｍｎの析出物についても、晶出物と
比べれば格段に小さいが、晶出物と同様にその析出物自
体が溶解してピットとなっていることが判る。実際の粗
面化においては粗大なＡｌ₆Ｍｎ晶出物よりも微細なＡ
ｌ₆Ｍｎ析出物が重要であり、微細でかつ均一に分散す
るＡｌ₆Ｍｎ析出物が溶解することによって、微細で鋭
いピットを均一にかつ密に生ぜしめることができるので
ある。

【００２１】一方Ａｌ₆（ＭｎＦｅ）はその金属間化合
物を構成する各元素のうち特にＦｅの割合が多くなれ
ば、アルカリエッチング液に対してカソーディックとな
り、アルカリエッチング液により溶解し難くなって粗面
化処理性が悪くなる。具体的には、Ａｌ₆（ＭｎＦｅ）
化合物中のＦｅ（wt％）／｛Ｆｅ（wt％）＋Ｍｎ（wt
％）｝の比が０．５を越えればＡｌ₆（ＭｎＦｅ）析出
物がアルカリエッチング液により溶解され難くなるか
ら、上記の比の値を０．５以下に規制することが好まし
い。そしてこのようにＡｌ₆（ＭｎＦｅ）化合物のＦｅ
量を調整するために、合金全体としても、後述するよう
にＭｎ（wt％）／Ｆｅ（wt％）の比が５以上となるよう
に規制する必要がある。

【００２２】さらに、αＡｌＭｎ（Ｆｅ）Ｓｉは苛性ソ
ーダ等のアルカリエッチング液によって溶解せず、した
がってピットを形成しないから、粗面化に対し効果がな
いばかりか、むしろαＡｌＭｎ（Ｆｅ）Ｓｉが存在すれ
ば、均一かつ微細な粗面を形成するに悪影響を及ぼす。
すなわちαＡｌＭｎ（Ｆｅ）ＳｉはＡｌマトリックスよ
りカソーディックとなって、それ自体溶解しないばかり
か、むしろその周辺のアルミニウムマトリックスが腐食
されてしまい、そのため目的とする鋭いピットが得られ
なくなる。このαＡｌＭｎ（Ｆｅ）Ｓｉの析出は、合金
中のＳｉ量、およびＭｎ量とＳｉ量との比に関係するか
ら、この発明では後に説明するように合金中のＳｉ量を
０．１５wt％以下に規制するとともに、Ｍｎ（wt％）／
Ｓｉ（wt％）の比を１０以上に規制している。

【００２３】さらにアルカリエッチングによる粗面化処
理後の粗面性状には、Ｍｎ系析出物（特にＡｌ₆Ｍｎ析
出物と、Ｆｅ／（Ｆｅ＋Ｍｎ）の原子比が０．５以下の
Ａｌ₆（ＭｎＦｅ）析出物）のサイズおよび分布密度も
影響する。これらのＭｎ系析出物のサイズが０．０１μ
ｍ未満では、析出物が小さ過ぎてピットとならず、３μ
ｍを越えればピットが大き過ぎて、均一かつ微細な粗面
が得られない。またこれらのＭｎ系析出物の分布密度が
１×１０⁵個／mm²未満では、ピットがまばらで粗面化
が不充分となる。したがって請求項３の発明において、
粗面化に関係するＭｎ系析出物、すなわちＡｌ₆Ｍｎ析
出物と、Ｆｅ（wt％）／｛Ｆｅ（wt％）＋Ｍｎ（wt
％）｝が０．５以下のＡｌ₆（ＭｎＦｅ）析出物のサイ
ズを０．０１〜３μｍの範囲内、分布密度を１×１０⁵
個／mm²以上と規定した。

【００２４】さらにこの発明における合金成分組成の限
定理由について説明する。

【００２５】Ｍｎ：Ｍｎは、アルカリエッチングによっ
て微細かつ均一な粗面を形成するに寄与するＡｌ₆Ｍｎ
析出物を析出させるに不可欠な元素である。Ｍｎ量が１
wt％未満ではＡｌ₆Ｍｎ析出物の析出量が不充分とな
り、粗面化も不充分となる。一方Ｍｎが１．５wt％を越
えれば、粗面化性は良好であるが、ＤＣ鋳造時において
粗大な金属間化合物が生成しやすくなるとともに鋳造性
が悪化し、特にＭｇを共存する場合にその傾向が著しく
なる。したがってＭｎ量は１〜１．５wt％の範囲内とし
た。

【００２６】Ｓｉ：ＳｉはＭｎと共存してαＡｌＭｎ
（Ｆｅ）Ｓｉ析出物を生成する。このαＡｌＭｎ（Ｆ
ｅ）Ｓｉ相は、既に述べたように苛性ソーダ等のアルカ
リエッチング液に対して溶解しないため、Ａｌマトリッ
クスよりカソーディックとなり、そのため析出物周辺の
Ａｌマトリックスが侵食され、目的とする鋭いピットが
得られない。したがってαＡｌＭｎ（Ｆｅ）Ｓｉ析出物
の析出を抑制するため、Ｓｉ量は可及的に少ないことが
好ましい。具体的には、この発明のようにＭｎ量が１〜
１．５wt％の場合、Ｓｉ量が０．１５％を越えればアル
カリエッチングによる粗面化性が悪くなるから、Ｓｉ量
は０．１５wt％以下に規制することとした。なおＳｉ量
は、この範囲内でも特に０．１０wt％以下とすることが
好ましい。またαＡｌＭｎ（Ｆｅ）Ｓｉ析出物の析出を
抑制するためには、合金全体のＦｅ（wt％）／Ｓｉ（wt
％）の比も重要であり、その比が１０以上となるように
規制することによってαＡｌＭｎ（Ｆｅ）Ｓｉ析出物の
析出を抑制し、アルカリエッチングにより良好な粗面を
得ることができる。

【００２７】Ｆｅ：Ｆｅは、Ａｌ₆Ｍｎ中においてＭｎ
と一部置換される状態でＡｌ₆（ＭｎＦｅ）として存在
する。このＡｌ₆（ＭｎＦｅ）相は、アルカリエッチン
グ液により溶解されるが、Ｆｅ含有量が増加するにした
がって苛性ソーダ等のアルカリエッチング液に対してカ
ソーディックとなる。その傾向は既に述べたようにＡｌ
₆（ＭｎＦｅ）中のＦｅ（wt％）／｛Ｆｅ（wt％）＋Ｍ
ｎ（wt％）｝の比が０．５を越えれば顕著となって、苛
性ソーダ系のアルカリエッチング液によるエッチング性
が弱くなり、目的とする鋭く微細でしかも均一なピット
が生成され難くなる。したがってＡｌ₆（ＭｎＦｅ）中
のＦｅ（wt％）／｛Ｆｅ（wt％）＋Ｍｎ（wt％）｝の比
が０．５以下となるように制御することが好ましいが、
そのためにはＦｅの絶対量を０．３wt％以下、好ましく
は０．１wt％以下に規制するとともに、合金全体におけ
るＭｎ（wt％）／Ｆｅ（wt％）の比を５以上、好ましく
は１０以上となるように規制する。

【００２８】Ｍｇ：Ｍｇは強度を向上させるために有効
であるばかりでなく、Ａｌ₆Ｍｎの析出を促進してアル
カリエッチングによる粗面化性を良好にするのに寄与す
る。そこでこの発明のアルミニウム合金展伸材において
は、Ｍｇを必要に応じて積極添加する。Ｍｇを積極的に
添加する場合、０．０５wt％未満では上述の効果が充分
に得られず、一方５wt％を越えれば鋳造性が悪化するか
ら、Ｍｇ積極添加の場合の添加量は０．０５〜５wt％の
範囲内とする。なお０．０５wt％未満のＭｇは、積極添
加しない場合でも不可避的不純物として含有されるのが
通常である。

【００２９】以上の各元素のほかは、基本的にはＡｌお
よび不可避的不純物とすれば良いが、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖは
それぞれ０．３wt％までは添加してもこの発明の効果に
本質的な影響は与えないから、それぞれ０．３wt％まで
は許容される。これらの元素が０．３wt％を越えれば粗
大金属間化合物が生成されて好ましくなくなる。また一
般のＡｌ合金においては、鋳塊結晶組織を微細化して圧
延板のキメ、ストリークスを防止するため、少量のＴｉ
を単独で、または微量のＢと組合せて添加することがあ
るが、この発明のアルミニウム合金展伸材においても
０．１５wt％以下のＴｉを単独でまたは１００ppm 以下
のＢと組合せて添加することは許容される。Ｔｉが０．
１５wt％を越えればＴｉＡｌ₃粗大金属間化合物が生成
されて不適当となり、またＢが１００ppm を越えればＢ
の添加効果が飽和するとともに、粗大ＴｉＢ₂粒子によ
る線状欠陥が発生して不適当となる。さらに、Ｍｇを添
加した場合、鋳造時に溶湯が酸化しやすくなるが、その
場合の溶湯酸化防止のためにＢｅを添加することが一般
に行なわれており、この発明のアルミニウム合金展伸材
においても微量のＢｅの添加は他の性能に悪影響を及ぼ
すことはなく、したがってＭｇの添加の場合に微量のＢ
ｅを添加しても良い。この場合のＢｅ添加量は５００pp
m 以下が一般的である。そのほか、Ｃｕは１．０wt％以
下、Ｚｎは２．０wt％以下であればこの発明の効果に特
に悪影響を及ぼすことはなく、したがってＣｕ１．０wt
％以下、Ｚｎ２．０wt％以下の含有は許容される。

【００３０】次にこの発明のアルミニウム合金展伸材の
製造方法について説明する。

【００３１】先ず前述のような成分組成の合金を常法に
従って鋳造する。鋳造法としては、ＤＣ鋳造（半連続鋳
造法）でも、薄板連続鋳造法（連続鋳造圧延法）でも良
い。ＤＣ鋳造法では、Ｍｎ含有量が多い場合に、特にＭ
ｇが共存していれば粗大金属間化合物が生成されやす
く、そのため粗面化性に悪影響を与えるとともに、鋳造
性が悪化することも予想されるが、この発明ではＭｎ量
を１．５wt％以下としているため、ＤＣ鋳造法でも粗大
金属間化合物が生成されるおそれは少なく、鋳造性も良
好となる。

【００３２】ＤＣ鋳造により得られた鋳塊に対しては、
必要に応じて均質化処理を行なってから熱間圧延し、さ
らに必要に応じて冷間圧延を施して所定の板厚の圧延板
とするのが通常であり、また熱間鍛造や熱間押出を行な
うこともある。一方薄板連続鋳造法により得られた鋳造
板に対しては、必要に応じて均質化処理を行なってから
冷間圧延を施して所定の板厚の圧延板とするのが通常で
ある。この発明の方法の場合は、鋳造後のこれらのいず
れかの段階で、鋳造時に固溶されたＭｎを既に述べたよ
うなサイズ、分布密度に分散析出させるために、加熱処
理（析出処理）を行なう必要がある。すなわち鋳造後の
段階で、あるいは鋳造後に熱間圧延や熱間鍛造、熱間押
出等の熱間加工を行なう場合にはその熱間加工後の段階
で、さらには冷間圧延等の冷間加工を行なう場合には冷
間加工の中途もしくは後に析出処理を行なえば良い。

【００３３】この析出処理は、３００〜６００℃の範囲
内の温度に０．５〜２４時間加熱すれば良い。析出処理
の温度が３００℃未満ではＭｎ系析出物の析出が不充分
となり、一方６００℃を越えれば一旦析出したＭｎ系の
析出物の再固溶が生じて析出量が不足し、アルカリエッ
チングによる粗面化性が悪くなる。また析出処理の加熱
時間が０．５時間未満ではＭｎ系析出物の析出が不充分
となり、一方２４時間を越えても析出は飽和し、経済的
に無駄となるだけである。

【００３４】なおこのような析出処理は、析出の目的だ
けで独立して行なっても良いが、通常は他の熱処理と兼
ねて行なうことが便利である。すなわち鋳造後に均質化
処理を行なう場合にはその均質化処理と兼ねて行なうこ
とができ、また鋳造後に熱間加工を行なう場合にはその
熱間加工のための加熱と兼ねて行なうことができ、さら
に熱間加工と冷間加工との間や冷間加工の中途において
中間焼鈍を行なう場合、あるいは冷間加工後に最終焼鈍
を行なう場合には、その中間焼鈍もしくは最終焼鈍と兼
ねて行なっても良い。いずれの場合も前述のような条件
の範囲内でこれらの処理を行なうことによって、析出処
理の目的は達成される。

【００３５】以上のようにして得られたこの発明のアル
ミニウム合金展伸材は、アルカリエッチングによる粗面
化処理を施して用いる用途に適用される。このアルカリ
エッチングによる粗面化処理は、常法に従って行なえば
良く、苛性ソーダ等の通常のアルカリエッチング液によ
ってピットが鋭くしかも均一で微細な粗面を有する材料
を得ることができる。なおこの発明のアルミニウム合金
展伸材は、アルカリエッチングにより微細でかつ鋭いピ
ットが均一に形成されることが特徴であるが、粗面化の
目的によっては、比較的大きいピットと微細なピットと
を複合した形状の粗面が求められることもあり、その場
合にはショットブラストやメカニカルブラッシング等の
機械的粗面化処理あるいはアルカリエッチング液以外の
塩化第２鉄溶液等のエッチング液による化学的粗面化処
理を予め施して粗大なピットを形成しておき、その後ア
ルカリエッチングを行なって微細なピットを形成すれば
良い。

【００３６】なおまた以上のところでは展伸材について
のみ説明したが、ダイカスト材や金型鋳造材などの鋳造
材の場合にも、前述のような条件の析出処理を行なって
アルカリエッチングによる良好な粗面化性を得ることは
可能である。

【００３７】

【実施例】

実施例１：表１に示される合金No. １〜No. ５の各合金
をＤＣ鋳造法によって４５０mm×１２００mm×４０００
mmのスラブに鋳造した。得られた各スラブを、４５０℃
で２時間加熱してから熱間圧延を開始して、４mm厚まで
熱間圧延を施した。次いで２mm厚まで冷間圧延を施して
から、４００℃で２時間の中間焼鈍を施し、さらに冷間
圧延を施して板厚１．５mmとした。

【００３８】得られた各圧延板に対し、アルカリエッチ
ングによる粗面化処理として、１０％ＮａＯＨ水溶液に
より６０℃で３分間エッチングし、水洗後硝酸でデスマ
ットした。各板の表面の光沢度を測定するとともに、ハ
ンターの色差式（ＪＩＳＺ８７３０参照）による明度
指数Ｌを測定し、また平均のピット径を走査型電子顕微
鏡によって調べた。その結果を表２に示す。なおここ
で、明度指数のＬ値は、その値が大きいほど白色に近
い。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】表２から、この発明の成分組成範囲内、成
分比範囲内の合金No. １、No. ２の合金の圧延材の場合
は、いずれも苛性ソーダによるエッチング後の表面のピ
ットが微細であって光沢度が低いとともにＬ値が高い粗
面、すなわち微細な粗面形状を有していて反射の少ない
白い粗面が得られたことが判る。

【００４２】また表１に示す各合金について前述のよう
に熱間圧延、冷間圧延を行なった後の各板につき、透過
電子顕微鏡により得られた写真を画像解析処理装置によ
り処理して、平均析出物サイズ、平均析出物密度を調べ
た。その結果、合金No. １、No. ２の本発明合金では、
Ａｌ₆Ｍｎ析出物と、Ａｌ₆（ＭｎＦｅ）析出物のうち
Ｆｅ（wt％）／｛Ｆｅ（wt％）＋Ｍｎ（wt％）｝の比が
０．５以下の析出物は、そのサイズが０．０５〜１．２
μｍであり、分布密度が１×１０⁹〜１×１０¹¹個／mm
²であることが判明した。これに対しNo. ３の比較合金
では、析出物はそのほとんどがαＡｌＭｎ（Ｆｅ）Ｓｉ
相であって、Ａｌ₆Ｍｎ相の析出物はほとんど認められ
ず、その密度は１×１０⁵個／mm²未満であった。また
No. ４、No. ５の従来合金の場合は、Ａｌ₆Ｍｎ析出物
およびＦｅ（wt％）／｛Ｆｅ（wt％）＋Ｍｎ（wt％）｝
の比が０．５以下のＡｌ₆（ＭｎＦｅ）析出物は全く認
められなかった。

【００４３】なお合金No. １の圧延材について、表面研
磨後、軽度の苛性ソーダエッチング、すなわち５％Ｎａ
ＯＨ水溶液による６０℃×１０秒間のエッチングを施し
た後の表面の組織写真を図１に示す。これについては既
に述べた通りである。

【００４４】実施例２：表３に示されるNo. ６、No. ７
の各合金をＤＣ鋳造法により６インチ径のビレットに鋳
造した。合金No. ６のビレットについては、５００℃×
１０時間の均質化処理を施した後、４５０℃で熱間押出
しを行ない、６mm×１２０mmの断面形状の板を得た。一
方合金No. ７のビレットについては、４６０℃×１２時
間の均質化処理を施した後、４２０℃で熱間押出し、前
記同様な寸法の板を得た。合金No. ７の押出材について
は、さらに４５０℃×３０分の溶体化処理を施して水焼
入れし、その後１２０℃で２４時間時効処理を施してＴ
６材とした。

【００４５】これらの各材料について、アルカリエッチ
ングによる粗面化処理として、１０％ＮａＯＨ水溶液に
より５０℃×５分エッチングし、水洗後、硝酸によりデ
スマットし、その表面の光沢度およびＬ値を調べた。そ
の結果を表４に示す。なお合金No. ７の材料について
は、前述のようなアルカリエッチングを施した試料のほ
か、ショットブラストを施してから前記同様なアルカリ
エッチングを施した試料、およびアルカリエッチングの
代りに酸性フッ化アンモンによりエッチングを施した試
料を用意し、これらについても光沢度およびＬ値を調べ
た。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】表４から明らかなように、No. ６の本発明
合金は、アルカリエッチング後の白色度（Ｌ値）、およ
び光沢度の少なさの点で、従来合金No. ７のアルカリエ
ッチング材より優れているばかりか、従来合金No. ７の
ショットブラスト＋アルカリエッチング材よりも優れ、
従来合金No. ７の酸性フッ化アンモンエッチング材とほ
ぼ同等となっている。酸性フッ化アンモンエッチングよ
りもアルカリエッチングの方がコスト面では格段に有利
であり、したがって低コストで良好な粗面が得られるこ
とが判る。

【００４９】実施例３：表５の合金No. ８の合金につい
て、薄板連続鋳造法によって厚さ７mm、幅８００mmのコ
イルに鋳造し、冷間圧延によって１mm厚とし、４３０℃
で２時間の中間焼鈍を行なってから、０．４mm厚まで冷
間圧延した。ここで、上記の４３０℃×２時間の中間焼
鈍は、この発明の製造方法における析出処理を兼ねたも
のである。比較のため、同じ合金No. ８について、中間
焼鈍（析出処理を兼ねた中間焼鈍）を行なわない点以外
は、上記プロセスと同様にして０．４mm厚の冷間圧延板
を得た。これらの合金No. ８の各圧延板に対して、アル
カリエッチングによる粗面化処理として５％ＮａＯＨ水
溶液によって８０℃×６０秒エッチングし、水洗後硝酸
でデスマットした。さらに比較のため、表５の合金No.
９の従来合金（ＪＩＳ１０５０合金）についてＤＣ鋳
造し、熱間圧延後、５００℃×０秒の連続焼鈍による中
間焼鈍を挟んで１．２mm厚まで冷間圧延したＨ１８材も
用意し、これについて、３％硝酸水溶液中で電流密度９
０Ａ／dm²にて電気化学的なエッチング（電気化学的粗
面化処理）を行ない、引き続き水洗後、硝酸でデスマッ
トした。

【００５０】各粗面化処理後の板について、Ｌ値、光沢
度、ピットサイズを調べた結果を表６に示す。

【００５１】

【表５】

【００５２】

【表６】

【００５３】表６から明らかなように、合金No. ８の本
発明合金について中間焼鈍を兼ねて析出処理を行なった
場合には、アルカリエッチングによる粗面化処理によっ
て、従来合金No. ９について電気化学的粗面化処理を行
なった場合と同程度のピットサイズ、Ｌ値、光沢度が得
られた。なお合金No. ８の本発明合金であっても、析出
処理に相当する処理を行なわなかった場合には、良好な
粗面が得られないことが明らかである。

【００５４】さらに、No. ８の合金について、前記同様
に析出処理を兼ねた中間焼鈍を経て製造した圧延板に、
５％ＮａＯＨ水溶液を用いて５０℃で４０秒間エッチン
グを施した状態の表面の粗面を図２に示す。図２から、
微細でかつ均一な粗面が形成されていることが判る。

【００５５】また既に述べたように、この発明のアルミ
ニウム合金展伸材は、比較的粗大なピットを有する粗面
を形成した後に、アルカリエッチングにより微細な粗面
を形成することによって、粗大なピットと微細なピット
とが重畳した粗面を形成することができるが、その場合
の例を図３、図４に示す。これらは、いずれも図２で用
いた合金No. ８の圧延材に対して粗面化処理を施したも
のである。ここで、図３は２０％ＦｅＣｌ₃（塩化第２
鉄）水溶液により７０℃×１０分の粗面化処理を施した
だけの状態を示す。この状態では、粗大なピットの粗面
となっているが、図３の粗面に対してさらに５％ＮａＯ
Ｈ水溶液を用いて５０℃×４０秒のエッチングを行なっ
たのが図４の粗面である。図４では、粗い粗面と微細な
粗面とが重畳されていることが判る。

【００５６】

【発明の効果】この発明の粗面化用アルミニウム合金展
伸材によれば、アルカリエッチングによる化学的粗面化
処理のみによって、鋭いピットを有しかつ微細で均一な
粗面を形成することができる。そして従来は機械的粗面
化処理や電気化学的粗面化処理、あるいは酸系エッチン
グ液による化学的粗面化処理によらざるを得なかったよ
うな場合でも、これらに代えてアルカリエッチングによ
る化学的粗面化処理を適用することによって、コスト低
減や量産性の向上を図ることができる。なおこの発明の
粗面化用アルミニウム合金展伸材に適用される粗面化の
目的としては、接着性向上や塗膜あるいは各種機能性皮
膜の密着性向上、さらには光学的用途や電子部品等にお
ける無反射材あるいは各種電気機器等のパネルなどの用
途におけるつや消し材を得る目的などがあるが、それら
に限られないことは勿論である。

【００５７】またこの発明の粗面化用アルミニウム合金
展伸材の製造方法によれば、通常の展伸材製造過程中に
おいて簡単な析出処理を行なうだけで、あるいは通常の
展伸材製造過程中の熱処理と兼ねて析出処理を行なうだ
けで、前述のようにアルカリエッチングによる粗面化性
の良好な展伸材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のアルミニウム合金展伸材に対して軽
度のアルカリエッチングを施した状態の表面性状の一例
を示す金属組織写真（倍率８６０倍）である。

【図２】実施例３の合金No. ８の圧延材に対してアルカ
リエッチングによる粗面化処理を施した状態の表面状況
を示す金属組織写真（倍率３０００倍）である。

【図３】実施例の合金No. ８の圧延材に対して塩化第２
鉄水溶液によるエッチングを施した状態の表面状況を示
す金属組織写真（倍率３０００倍）である。

【図４】実施例３の合金No. ８の圧延材に対して、図３
と同様に塩化第２鉄水溶液によるエッチングを施した
後、さらにアルカリエッチングを施した状態の表面状況
を示す金属組織写真（倍率３０００倍）である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｍｎ１〜１．５wt％を含有し、かつＳｉ
が０．１５wt％以下、Ｆｅが０．３wt％以下にそれぞれ
規制され、さらにＭｎ（wt％）／Ｓｉ（wt％）の比が１
０以上であり、しかもＭｎ（wt％）／Ｆｅ（wt％）の比
が５以上であり、残部がＡｌおよび不可避的不純物より
なることを特徴とする、粗面化用アルミニウム合金展伸
材。
【請求項２】前記各成分のほか、さらにＭｇ０．０５
〜５wt％を含有する、請求項１に記載の粗面化用アルミ
ニウム合金展伸材。
【請求項３】Ｍｎ系金属間化合物析出物として、Ａｌ
₆Ｍｎ析出物、および／またはＦｅ（wt％）／｛Ｆｅ
（wt％）＋Ｍｎ（wt％）｝の比が０．５以下のＡｌ
₆（ＭｎＦｅ）析出物が、０．０１〜３μｍのサイズで
かつ１×１０⁵個／mm²以上の分布密度で分散している
ことを特徴とする、請求項１もしくは請求項２に記載の
粗面化用アルミニウム合金展伸材。
【請求項４】Ｍｎ１〜１．５wt％を含有し、かつＳｉ
が０．１５wt％以下、Ｆｅが０．３wt％以下にそれぞれ
規制され、さらにＭｎ（wt％）／Ｓｉ（wt％）の比が１
０以上であり、しかもＭｎ（wt％）／Ｆｅ（wt％）の比
が５以上であり、さらに必要に応じてＭｇ０．０５〜５
wt％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりな
る合金を鋳造し、さらに熱間加工および／または冷間加
工を施して所定の板厚の展伸材とするにあたり、前記鋳
造の後、もしくは熱間加工の後、または冷間加工の中途
もしくは後に、３００〜６００℃の温度に０．５〜２４
時間加熱して、Ｍｎ系金属間化合物析出物として、Ａｌ
₆Ｍｎ析出物、および／またはＦｅ（wt％）／｛Ｆｅ
（wt％）＋Ｍｎ（wt％）｝の比が０．５以下のＡｌ
₆（ＭｎＦｅ）析出物が、０．０１〜３μｍのサイズで
かつ１×１０⁵個／mm²以上の分布密度で分散している
展伸材を得ることを特徴とする、粗面化用アルミニウム
合金展伸材の製造方法。