(57)【要約】【課題】本発明では、アルミニウム板（以下「アルミ板」という）の巻取速度を高速化しても、ブロッキングを防止することができるアルミ板の製造方法の提供をすることである。【解決手段】アルミ板の製造方法は、アルミ板を脱脂する脱脂工程Ｓ１、脱脂したアルミ板の表面に潤滑剤を含む皮膜を形成する皮膜形成工程Ｓ２、アルミ板の表面に形成された潤滑剤を含む皮膜を焼き付ける焼付工程Ｓ３、焼き付けされたアルミ板を冷却する冷却工程Ｓ４と表面温度を測定したアルミ板をコイルとして巻き取る巻取工程Ｓ５とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面に、潤滑剤を含む皮膜が設けられているアルミニウム板の製造方法であって、
前記アルミニウム板の製造方法は、アルミニウム板を脱脂する脱脂工程と、
前記脱脂工程により脱脂されたアルミニウム板の表面に潤滑剤を含む皮膜を設ける皮膜形成工程と、
前記皮膜形成工程により潤滑剤を含む皮膜が設けられたアルミニウム板を焼き付ける焼付工程と、
前記焼付工程により焼き付けされたアルミニウム板を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程により冷却されたアルミニウム板を巻き取りコイルとする巻取工程とを含み、
前記冷却工程は、巻取直後のコイル終端部でのアルミニウム板の表面温度を５０℃以下とすることを特徴とするアルミニウム板の製造方法。
【請求項２】
前記潤滑剤がポリエーテル類、ポリエーテルのジカルボン酸のエステル類、ポリエーテルのジカルボン酸のエステル類のアンモニウム塩、ポリエーテルのジカルボン酸のエステル類のアルカリ金属塩、ポリエーテルのジグリシジルエーテルまたはＣ１２以上の高級脂肪酸のアルカリ金属塩の群から選択される１種の有機物または２種以上の有機物の混合物であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム板の製造方法。
【請求項３】
前記潤滑剤がポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑剤を含む皮膜が設けられているアルミニウム板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム板（以下適宜「アルミ板」という）は、軽量、熱伝導性、成形性、さらにリサイクル性の観点から、種々の材料として用いられている。アルミ板は耐食性と塗膜密着性等を向上させるためアルミ板の表面に各種皮膜が設けられている。
【０００３】
例えば、ＣＤ用トレー、フレキシブルディスク用ケースシャッタ、各種電子機器用筐体等は、アルミ板を平坦なまま使用しないで、プレス成形等により様々な形の製品に成形する必要があり、プレス成形の際にアルミ板の表面から皮膜が剥離することを防止する必要がある。また、加工時や運搬時等の際にアルミ板の表面に傷がつくことを防止する必要がある。このような場合には、プレス成形性等を高めるためアルミ板の表面に潤滑剤を含む皮膜が設けられる。
さらに、エアーコンディショナに用いられている温度や湿度をコントロールするための熱交換器に含まれるフィンの材料であるフィン材は前記機能に加え、親水性が必要となる。そのため、フィン材の表面には親水性潤滑剤を含む皮膜が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、通常、表面処理ラインにより、アルミ板の表面へ各種皮膜が設けられる。この表面処理ラインは、アルミ板に前記各種皮膜を設けるためのロールコータ、前記各種皮膜が設けられたアルミ板に前記各種皮膜を１５０℃以上で焼き付けるための熱処理炉、焼き付けされたアルミ板を冷却するためのクーラ等がアルミ板を連続的に処理できるように配置され、かつ自動化されている。
【０００５】
このような自動化された表面処理ラインにおいて、アルミ板に表面処理を施す場合、ラインの速度（処理速度）はおよそ分速１００ｍ程度であり、１００００ｍから２００００ｍの長さのアルミ板が表面処理される。
なお、このような表面処理ラインでは、前処理としてアルミ板の表面の脱脂が行われ、次にアルミ板の表面に皮膜を設け、アルミ板の表面に皮膜を固定するために焼付が行われ、焼付により高温となったアルミ板を冷却するために冷却が行われる。そして、皮膜が設けられたアルミ板は、冷却後直ちに巻き取られコイルとなり、コイルの状態でエアコン組立メーカ等に出荷されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１５３３９５号公報（段落番号［０００３］−［０００７］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、コスト削減、生産の能率の向上を図るため、ライン速度の高速化を図る必要がある。しかし、アルミ板の表面に潤滑剤を含む皮膜を設けるためのラインでは、ライン速度を高速化すると、コイルを巻きほどこうとした場合にアルミ板同士が張り付いて剥がれなくなる（以下、「ブロッキング」という）といった問題が生じていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記問題に鑑み創案されたものであり、アルミ板の巻取速度を高速化した場合であっても、コイルを巻きほどく際にブロッキングが生じないアルミ板の製造方法を提供することを目的としている。
前記問題を解決するために本発明者らは鋭意研究実験を行い、皮膜の成分、巻取直後におけるコイル終端部でのアルミ板の表面温度とブロッキング等との関係について詳細に調べた。
【０００９】
その結果、皮膜の成分に潤滑剤が含まれている場合、巻取直後のコイル終端部でのアルミ板の表面温度が５０℃以上だとブロッキングが発生することを突き止めた。すなわち、ブロッキングが発生することの原因は、焼付によっては潤滑剤が皮膜に完全に固定化されないため、アルミ板を巻き取る際にアルミ板の表面温度が５０℃を超えると潤滑剤が化学的変化を起こしブロッキングの原因となることが確認された。
【００１０】
従って、本発明者らは、アルミ板の巻取直後のコイル終端部でのアルミ板の表面温度を５０℃以下にすることにより、潤滑剤成分が完全に固定化し、ブロッキングを防止できることを見出し、本発明を創作するに至った。
【００１１】
すなわち、アルミニウム板の製造方法は、少なくとも片面に、潤滑剤を含む皮膜が設けられているアルミニウム板の製造方法であって、前記アルミニウム板の製造方法は、アルミニウム板を脱脂する脱脂工程と、前記脱脂工程により脱脂されたアルミニウム板の表面に潤滑剤を含む皮膜を設ける皮膜形成工程と、前記皮膜形成工程により潤滑剤を含む皮膜が設けられたアルミニウム板を焼き付ける焼付工程と、前記焼付工程により焼き付けされたアルミニウム板を冷却する冷却工程と、前記冷却工程により冷却されたアルミニウム板を巻き取りコイルとする巻取工程とを含み、前記冷却工程は、巻取直後のコイル終端部でのアルミニウム板の表面温度を５０℃以下とすることにある。
【００１２】
このように構成すれば、焼付工程によって潤滑剤を含む皮膜が加熱されても、アルミ板を巻き取る際には、潤滑剤が皮膜に完全に固定化した状態となり、ブロッキングを防止することができる。
ここで、潤滑剤を含む皮膜とは１種の潤滑剤を含むものの他、２種以上の潤滑剤を含むものであってもよい。
【００１３】
また、前記アルミニウム板の製造方法において、前記潤滑剤が、ポリエーテル類、ポリエーテルのジカルボン酸のエステル類、ポリエーテルのジカルボン酸のエステル類のアンモニウム塩、ポリエーテルのジカルボン酸のエステル類のアルカリ金属塩、ポリエーテルのジグリシジルエーテルまたはＣ１２以上の高級脂肪酸のアルカリ金属塩の群から選択される１種の有機物または２種以上の有機物の混合物であることとした。これにより、ブロッキングを防止することに好適となる。
【００１４】
さらに、前記アルミニウム板の製造方法において、前記潤滑剤が、ポリエチレングリコールであることとした。これにより、よりアルミニウム板は、潤滑性を確実に保持して、ブロッキングを防止することに好適となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこの発明の実施の形態に限定されるものではない。
図１は本発明の実施の形態に係るアルミニウム板の製造方法における１例の工程フローである。
【００１６】
本発明の実施の形態に係るアルミ板の製造方法は、所定の形状に成形したアルミニウム板を脱脂する脱脂工程Ｓ１、脱脂したアルミニウム板の表面に耐食性皮膜と潤滑剤を含む皮膜を設ける皮膜形成工程Ｓ２、アルミニウム板の表面に設けられた耐食性皮膜と潤滑剤を含む皮膜を固定する焼付工程Ｓ３、焼き付けされたアルミニウム板を冷却する冷却工程Ｓ４、冷却されたアルミニウム板を巻き取る巻取工程Ｓ５と、巻き取られたアルミニウム板の表面温度を測定する表面温度測定工程Ｓ６とを含むものである。
【００１７】
（アルミニウム板）
本発明にかかるアルミ板は、純アルミニウムの１０００系、アルミニウム合金の３０００系、５０００系等の合金（以上、ＪＩＳ  Ｈ４０００）等を用いて得ることができる。なお、特に、その成分について限定されるものではない。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に含まれる各工程について説明する。
（脱脂工程）
本発明の実施の形態に係る脱脂工程は、皮膜をアルミ板の表面に設けるために、予備的に行われるものである。アルミ板の表面に油、樹脂、ほこり等が付着しているとアルミ板に皮膜を設けても剥離しやすくなる等の不都合が生じ、皮膜に欠陥が生じやすい。そのため、皮膜形成工程の予備的処置として、皮膜を設けるアルミ板の表面に脱脂を行うこととしたものである。なお、アルミ板から皮膜が剥離する等の不都合が生じない限り従来の脱脂方法の中から選択することができる。
【００１９】
脱脂工程としては、例えば、４０℃〜８０℃の間の温度で、５０〜２００ｇ／ｌ水酸化ナトリウム溶液を脱脂液として使用し、後処理として１００〜５００ｇ／ｌの硝酸等に浸漬して中和するアルカリ脱脂法がある。また、常温で、ベンジン、揮発油、ケトン類等を脱脂液として使用する有機溶剤法がある。また、常温から約８０℃の間で石鹸、中性洗剤、これらの合成剤等を脱脂液として使用し、後処理として水洗いを行う界面活性剤法がある。
【００２０】
また、常温から８０℃の間の温度で、５０〜２５０ｇ／ｌ硫酸溶液を脱脂液として使用し、後処理として水洗いを行う硫酸法がある。また、常温で、ワークを陰極として４００〜８００Ａ／ｍ２の電流を流し、１０〜２０ｇ／ｌ水酸化ナトリウム溶液を脱脂液として使用し、後処理として１００〜５００ｇ／ｌの硝酸溶液に浸漬して中和する電界脱脂法がある。
【００２１】
また、電界脱脂法として常温で、陽極酸化用電解液を脱脂液として使用し、交流或いはワークを陰極として直流を流して電解する方法がある。また、常温から８０℃の間の温度で、軽油や灯油と界面活性剤或いは水等の混合液を脱脂液として使用し、後処理として水洗いを行う乳化脱脂法がある。さらに、常温から７０℃の間の温度で、炭酸ナトリウム、りん酸塩類、界面活性剤を脱脂液として使用し、後処理として水洗いを行うりん酸塩法がある。
【００２２】
（皮膜形成工程）
本発明の実施形態では、皮膜形成工程は耐食性皮膜を設ける工程の後、潤滑剤を含む皮膜を設ける工程を行う構成となっている。以下、耐食性皮膜を設ける工程と潤滑剤を含む皮膜を設ける工程に分けて説明する。
【００２３】
本発明の実施の形態に係る耐食性皮膜を設ける工程は、前記脱脂処理されたアルミ板の片面または全面に、陽極酸化処理（電解着色、化成皮膜等）、化学研磨等により耐食性皮膜を設ける。
なお、耐食性皮膜を設ける工程としての陽極酸化処理等では、適切に耐食性皮膜をアルミ板の表面に設けることができるものであれば、特に限定されるものではない。
【００２４】
このアルミ板に設けられる耐食性皮膜は、後記する潤滑剤を含む皮膜と密着性が良好である必要があるとともに、アルミ板の腐食を防止する役割を有する。
耐食性皮膜としては、例えば、リン酸クロメート皮膜、クロム酸クロメート皮膜、樹脂分を添加した塗布型クロメート皮膜等のクロムを含む皮膜、また、塗布型ジルコニウム系皮膜、反応型ジルコニウム系皮膜、塗布型チタニウム系皮膜或いは、反応型チタニウム系皮膜等は皮膜との密着性が良好であるとともにアルミ板の腐食を防止するのに良好であることから耐食性皮膜として好適である。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る潤滑剤を含む皮膜を設ける工程は、前記耐食性皮膜を設ける工程によりアルミ板の片面または全面に耐食性皮膜が設けられた後、この耐食性皮膜が設けられた面に潤滑剤を含む皮膜を設ける。この潤滑剤を含む皮膜を設ける方法について特に限定するものではなく、ロールコータ法、浸漬法、スプレー法等がある。
【００２６】
例えば、生産性の観点からは、耐食性皮膜を設けたアルミ板の表面に連続して潤滑剤を含む液体状の樹脂を塗布できるコールロータ法を用いることが望ましい。この場合、ロールコータ法によって塗布された潤滑剤を含む液体状の樹脂が、後述する焼付工程において焼き付けられ、潤滑剤を含む皮膜となる。
【００２７】
なお、ロールコータ法では、ロールの回転数はライン速度により決まるが、所定の厚さの潤滑剤を含む皮膜を設けることができる速度でなければならない。また、浸漬法では、浸漬時間、浸漬距離等は特に限定されるものではない。さらに、同様に、スプレー法における噴霧時間、ノズルの数等の皮膜を形成する条件は、特に限定されるものではない。
【００２８】
ここで、前記潤滑剤を含む皮膜は有機樹脂やシリカ類が主成分で、潤滑剤が５〜１０重量％の１種または２種以上の潤滑剤を含むものであればよく、潤滑剤としては、例えば、ポリエーテル類としてポリエチレングリコール（ポリエチレンオキサイド）、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレングリセリルエーテル等や、ポリエーテルのジカルボン酸のエステル類としてポリエチレングリコールコハク酸エステルや、ポリエーテルのジカルボン酸エステル類のアンモニウム塩、アルカリ金属塩や、ポリエーテルのジグリシジルエーテル、あるいは、Ｃ１２以上の高級脂肪酸のアルカリ金属塩としてラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムの群から選択される１種の有機物または２種以上有機物の混合物である。また、例えば、潤滑剤には、親水性潤滑剤等がある。
【００２９】
なお、発明の実施の形態では、アルミ板の表面に耐食性皮膜と潤滑剤を含む皮膜とを設けることとしているが、耐食性を有していなくても、アルミ板と潤滑剤を含む皮膜との密着性を向上させることができる皮膜であれば、耐食性皮膜の代わりに用いることができる。また、潤滑剤を含む皮膜がアルミ板との密着性を有していれば、耐食性皮膜等をアルミ板の表面に設けずに直接アルミ板の表面に潤滑剤を含む皮膜を設けることができる。さらに、耐食性皮膜と潤滑剤を含む皮膜との間に、皮膜を設けることもできる。
【００３０】
（焼付工程）
本発明の実施の形態に係る焼付工程は、皮膜形成工程で皮膜が設けられたアルミ板を加熱し、耐食性皮膜と潤滑剤を含む皮膜をアルミ板に焼き付ける。この焼付によりアルミ板に耐食性皮膜と潤滑剤を含む皮膜が固定され、アルミ板から耐食性皮膜や潤滑剤を含む皮膜が剥離することを防止することができる。
【００３１】
例えば、連続的に処理するための連続炉を使用して焼付が行われる。
また焼付温度は耐食性皮膜や潤滑剤を含む皮膜の成分と厚さ、焼付時間との関係等により決まる。例えば、ライン速度、即ち通板速度を速くするとアルミ板の連続炉の中を通過する時間が短くなるので、焼付温度を高くする必要がある。また逆に通板速度を遅くするとアルミ板の連続炉を通過する時間が長くなるので焼付温度を下げることができる。なお焼付温度は１５０〜２５０℃とすると好適となる。また１例として焼付時間を２０秒とし、焼付温度を２００℃とすることが挙げられる。
【００３２】
（冷却工程）
本発明の実施形態に係る冷却工程は、焼付工程により焼き付けされたアルミ板を冷却する。ここで冷却は後述する巻取直後のコイル終端部でのアルミ板の表面温度を５０℃以下とできるものであれば、特にその冷却方法について限定されるものではない。
【００３３】
例えば、冷却方法としてクーラを用いる方法の他、水冷ロール（ロール中に所定流速の液体（水）等を流した状態のもの）を用いる方法や、クーラと水冷ロールを併用する方法であっても良い。
【００３４】
（巻取工程）
本発明の実施の形態に係る巻取工程は、前記冷却工程により冷却されたアルミ板を、所定の巻取張力により巻き取り、コイルとする。ここで巻取方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、アルミ板の巻取にテンションリールを使用することができる。
ここでアルミ板の巻取速度は、アルミ板の巻取直後におけるアルミ板終端部の温度が５０℃以下となる速度であれば特に速度の上限はない。
【００３５】
（表面温度測定工程）
本発明の実施の形態に係る表面温度測定工程は、アルミ板を巻き取った直後のコイル終端部の表面温度を測定するものである。ここで巻き取った直後とは、アルミ板が冷却工程を終了してコイルに巻き取られた時点のことをいう。ここで、正確な表面温度を測定するため、５箇所以上のコイル終端部の表面で温度測定を行い、測定した表面温度の平均値を用いることが好ましい。また、表面温度の測定には非接触あるいは接触タイプの温度計を適宜用いることができる。
【００３６】
なお、コイル終端部で温度の測定を行うのは、アルミ板が巻き取られるに従って、アルミ板の温度が上昇する傾向があることから、アルミ板が完全に巻き取られたときに、５０度を越えない状態、すなわち、アルミ板が巻き取られるときには、５０度より低い温度、例えば、４８℃以下、４７℃以下、４６℃以下、４５度以下、あるいは、４４℃以下になっていると都合がよい。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明に係るアルミニウム板の製造方法で製造されたアルミニウム板について、本発明で必要とされる条件を満足しない比較例と対比させながら説明する。なお、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【００３８】
本実施例では、連続ラインにおいて分速１５０ｍのライン速度によりアルミニウム板に各種処理を施す。ここで本実施例において用いられたアルミニウム板は、板厚が０．１１ｍｍであり、幅が６５０ｍｍであり、かつ長さが２００００ｍに形成されたＪＩＳ１２００で規定される純アルミニウム板を用いた。
【００３９】
このアルミニウム板の全面に予備的処理としてアルカリ脱脂法で脱脂処理を施し、該脱脂処理が施されたアルミニウム板の全面にＣｒ量で２０ｍｇ／ｍ２のリン酸クロメート皮膜を設け、該リン酸クロメート皮膜が設けられたアルミニウム板の全面にロールコータで０．２μｍのポリエチレングリコール入り樹脂からなる皮膜を設ける。
【００４０】
ここでリン酸クロメート皮膜を設ける工程とポリエチレングリコール入り樹脂からなる皮膜を設ける工程が請求項１に記載の皮膜形成工程に該当する。また、リン酸クロメート皮膜が耐食性皮膜に該当し、ポリエチレングリコール入り樹脂からなる皮膜が潤滑剤を含む皮膜に該当する。
【００４１】
次に、該ポリエチレングリコール入り樹脂からなる皮膜が設けられたアルミニウム板の全面を２００℃で３秒間焼付を行い、クーラで各所定の温度まで冷却し、アルミニウム板を巻き取り、各種の熱交換器用フィン材（実施例Ｎｏ．１〜３、比較例Ｎｏ．１、２）を製作した。ここで、アルミニウム板の表面温度はポータブル式温度計でコイル終端部でのアルミニウム板の表面の５箇所で温度の測定を行い、５箇所の温度の平均値とした。
【００４２】
なお、各所定の温度とは３０℃（実施例Ｎｏ．１）、４０℃（実施例Ｎｏ．２）、５０℃（実施例Ｎｏ．３）、６０℃（比較例Ｎｏ．１）、７０℃（比較例Ｎｏ．２）である。
表１は、コイル終端部からアルミニウム板を剥がした場合、問題なく剥がれたものを「○」、剥がれないものを「×」とした。
【００４３】
【表１】
2004337963.tif 000003
【００４４】
表１からわかるように実施例ではコイル終端部からアルミニウム板を剥がしても、問題なくアルミニウム板を剥がすことができたが、比較例ではコイル終端部からアルミニウム板を剥がすことができなかった。
従って、コイル終端部でのアルミニウム板の表面温度が５０℃以下であれば、ブロッキングが発生せず、コイル終端部でのアルミニウム板の表面温度が６０度以上では、ブロッキングが発生することがわかる。
【００４５】
従って、ライン速度を上げてもコイル終端部でのアルミニウム板の表面温度を５０℃以下とすればブロッキングが生じないアルミニウム板の製造方法を得られることがわかる。
なお、本実施例では、潤滑剤としてポリエチレングリコールを用いたが、他の潤滑剤を用いた場合にも、同様な効果が得られる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、アルミニウム板の巻取速度を高速化してもブロッキングを防止することができ、コストの削減、生産能率の飛躍的な向上等を図ることができる。
また、所定の潤滑剤を用いることで、アルミニウム板を巻き取る温度の制限と合せて、ブロッキングを確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態に係るアルミニウム板の製造方法における１例の工程フローである。
【符号の説明】
Ｓ１      脱脂工程
Ｓ２      皮膜形成工程
Ｓ３      焼付工程
Ｓ４      冷却工程
Ｓ５      巻取工程
Ｓ６      表面温度測定工程
【図１】
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