JPH0633203A - 脱脂機能を有するアルミニウム箔用セパレーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 外径１５０ｍｍφ以上の温度調節可能な回転
ロール（２，２）’及び該ロール表面上のアルミニウム
箔をフレーム処理するためのバーナー（８１，８２）を
備えたアルミニウム箔用セパレーター。 【効果】 二枚重ね圧延箔のセパレート、スリット及び
脱脂を一挙に行うことができ、バッチ焼鈍時間を大幅に
短縮できる。この結果表面特性（水濡れ性、酸化膜厚）
の均一性の良い硬質箔を生産性よく製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延後のアルミニウム箔
（本発明においてアルミニウム箔とはアルミニウムまた
はアルミニウム合金の箔を意味する。）を、二枚重ねで
圧延したアルミニウム箔にあってはそれらを分離して一
枚のアルミニウム箔とすると共に、所定の幅、長さに切
断し巻き取るための装置であり、またシングル箔におい
ては所定の幅、長さに切断し巻き取るための装置であっ
て、アルミニウム箔表面に付着している圧延油を同時に
除去することが可能なアルミニウム箔用セパレーターに
関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムまたはアルミニウム合金は
比較的安価であり、また価格の割には加工適性、機械適
性が優れており、安価な導電性材料、化学的耐食性、装
飾性などに優れているところから工業用材料、電気的材
料、包装材料などとして広く用いられている。

【０００３】特に包装材、電気的素材、日用品、装飾
品、工業用材料などの分野においてはこれに使用するた
めのアルミニウム箔（５μｍ〜２００μｍくらい）が多
量に生産されている。

【０００４】これらアルミニウム箔は一般にスラブ状の
アルミニウム塊をロールを用いて、特に薄物の箔にあっ
ては二枚重ねして圧延するが、圧延後の表面は圧延の際
に使用されていた圧延油が付着しており、そのままでは
印刷、積層等のアルミニウム箔の二次加工の際の障害と
なることが多い。

【０００５】このため通常はセパレーターを通して一枚
とすると共に規定の寸法に裁断されたアルミニウム箔を
脱脂（圧延油の除去）を兼ねた焼なましを行うのが普通
である。この焼なましはアルミニウム箔をコイル状に巻
いたままで行われることが多い。

【０００６】アルミニウム箔の場合には脱脂と焼なまし
による材質の軟質化が同時に進行し、脱脂のために焼鈍
時間が長くなる。

【０００７】即ち、アルミニウム箔表面に付着している
圧延油の除去は、現在はセパレートしたアルミニウムを
コイル状に巻いたまま長時間熱処理を行う、いわゆるバ
ッチ焼鈍によって行うのが普通である。この際バッチ焼
鈍による圧延油の除去に関する処理温度や時間に影響を
与える因子として圧延油の種類が問題となるほか、製品
の幅や巻径、巻硬さ等が大きく影響を与える。特にアル
ミニウム箔は最近ますます広幅、長尺製品の要求が多く
なってきているが、これは圧延油のコイルからの逸失の
抵抗を大きくする方向であり、圧延油の除去を完全とす
るためには熱処理に高温、長時間を必要とすることにな
り、希望していないとしても必然的にアルミニウム箔の
軟質化を伴うことになる。

【０００８】特に広幅、長尺製品のコイル幅の中央部の
コイルの中心部の圧延油にあっては、外表面から遠い、
かつクリアランスの狭い（巻硬さが硬いとき）ところか
ら逸失するための距離は長く、熱の供給は少なく、逸失
抵抗が大きくなるため一層幅方向の表面特性の均一性を
確保することは困難となり、均一性を確保するためには
高温、長時間の焼なましが必要となり、アルミニウム箔
の軟質化を一層促進することになる。

【０００９】従って圧延油の完全除去を必要とするが、
剛性の高いアルミニウム条を必要とする分野、例えば医
薬品用ＰＴＰ用箔、ミニカップ等、あるいはキャップシ
ール用材料のような印刷のピッチ、ズレが問題となる用
途等の特定の用途に対しては剛性の高い材料（例えば３
００３，Ａｌ−Ｆｅ系合金）を使用しても長時間のコイ
ル焼鈍したアルミニウム箔においてはそれでも軟質化が
進み機械的強度の低下が避けられず種々問題を発生す
る。

【００１０】従って剛性の高いアルミニウム箔の製造に
おいては、圧延後セパレーターまたはスリッター等の工
程の巻き取り中において圧延工程で付着してきた油分を
自然蒸発させ、あるいは更に印刷、接着などの加工直前
においてコロナ放電処理、アンカーコート処理などを行
って圧延油の残留の影響を除去してきた。この場合コロ
ナ放電処理は処理後の時間の経過に従いその効果が弱く
なるので次工程の直前に処理しなければならない制限が
ある。またアンカーコート処理はアンカーコート剤の塗
布、溶剤の蒸発工程、さらには環境保全のためには溶剤
回収装置など装置及び工程が複雑となるデメリットがあ
って更なる改善が必要である。

【００１１】一方、このようなアルミニウム箔の製造工
程に用いられるセパレーターは、主として二枚重ねで圧
延された軟質、硬質等のアルミニウム箔を一枚のアルミ
ニウム箔に巻き戻すと共に所定の幅に幅入れ、所定の巻
き長さに巻き取るだけの機能を有しているだけの装置で
あり、脱脂処理とは関係のない装置であるため圧延上り
で残油分が多い場合や、バッチ焼鈍（ロール状に巻いた
まま高温で長時間処理する工程）品で脱脂が不十分なア
ルミニウム箔においては、前者においてはバッチ焼鈍時
間を長時間への変更、後者においては再バッチ焼鈍する
ことが必要となっていた。

【００１２】現状では脱脂に関してバッチ焼鈍する方法
がもっともコストパフォーマンスがよく、確実であるた
め、工業的にはこれ以外の方法はほとんど採用されてい
ない。しかし他のアルミニウム箔製造工程がその大部分
が連続化されているのに、バッチ焼鈍はその言葉に示す
ごとくこの部分で工程がバッチ処理となるため一時スト
ップし、製造工程のネックポイントとなっている（アル
ミニウム箔製造においては、その製造リードタイプの１
／３を占める。）。

【００１３】以上の説明で分かるようにアルミニウム箔
のバッチ焼鈍による脱脂処理は製造工程中の時間的に大
きな部分を要すること、望まないときでもアルミニウム
箔の焼なましによる軟質化が避けられないことなどがあ
り、これらを克服できる処理方法の開発が望まれてい
た。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はアルミニウム
箔の軟質化を伴わない圧延油除去の手段を備えたセパレ
ーターであって、二枚重ね圧延箔のセパレート、幅入れ
等とともに脱脂処理が可能であり、仮に本セパレーター
の処理後にあって圧延油除去が不十分であり、バッチ焼
鈍を必要とする場合においてもその時間を大幅に短縮で
きるセパレーターの開発を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）外径１
５０ｍｍφ以上の温度調節可能な回転ロール、（ｂ）該
ロール表面上のアルミニウム箔をフレーム処理するため
のバーナーを備えたことを特徴とするアルミニウム箔用
セパレーターを開発することにより上記の目的を達成し
た。

【００１６】以下図面を参照して本発明を説明する。本
発明の対象となるアルミニウム箔はアルミニウムあるい
はその合金の箔（５〜２００μｍくらい）、金属薄板
（２００μｍ〜３ｍｍくらい）を対象とする。本発明の
セパレーターとしては、コイル状に巻かれたアルミニウ
ム箔がセットするアンコイラー１とセパレートし、幅入
れしたアルミニウム箔を巻き取るための巻き取りロール
７の間の操作性、排熱の都合のよいいずれかに温度調節
可能な回転ロールを設けたものである。この場合、アル
ミニウム箔の片面だけ脱脂をしたいときは二枚重ね圧延
箔の両面をフレーム処理できるようにバーナー８１，８
２を、またセパレートしたアルミニウム箔の両面をフレ
ーム処理したいときはバーナー８１，８２に加え、セパ
レートした内側の面の処理のためのバーナー８３，８４
をセパレーター中に設けたものである。

【００１７】これを図１に基づいて説明すると、例えば
二枚重ね圧延上りアルミニウム箔のコイルをセットする
アンコイラー１からのアルミニウム箔Ａはシワ防止及び
巻き出しからのパスの長さを一定にする機能を有するス
イングロール（図示していない）を経て、温度調節可能
な高速で回転する少なくとも２ケのロール２，２’の表
面に密着状態で接しながらバーナー８１，８２のフレー
ム処理を受ける。

【００１８】温度調節可能な回転ロールは、直径が少な
くとも１５０ｍｍφ、好ましくは２００ｍｍφ以上の平
滑な表面のロールである。

【００１９】なお、このフレーム処理用の温度調節可能
な回転ロール及びバーナーのセットは、フレーム処理で
脱脂度を高くしたいときは同じ面を２度以上処理できる
ように複数組を設けても良い。

【００２０】また二枚重ね圧延のアルミニウム箔である
ときは箔の両面をフレーム処理する必要がある。

【００２１】この際該回転ロールへのアルミニウム箔Ａ
の巻きつき角度はアルミニウム箔のシワ防止、アルミニ
ウム箔の過熱を避けるために少なくとも１２０°以上、
好ましくは１８０°以上（但しロール径が大であるとき
は小なる角度でも良い。）となるように補助ロール等を
用いてアルミニウム箔とロール表面の密着をはかること
が好ましい。

【００２２】バーナーはガスバーナー、オイルバーナー
などその種類について特に制限はないがアルミニウムの
融点（約６００℃）よりも遥かに高温度（約１８００
℃）のフレームであるため、アルミニウム箔単位面積あ
たりのエネルギー供給量及び回転ロールへの密着度は極
めて重要である。従ってスイングロール及びアルミニウ
ム箔Ａの巻き付き角度を一定にするためのテンションロ
ールなどを利用して回転ロール２，２’への密着をはか
るべきである。

【００２３】またアルミニウム箔単位面積あたりのエネ
ルギー供給量は、アルミニウム箔Ａの厚さ、圧延油の種
類、圧延上り箔表面の残油量、目標とする純水との接触
角（フレーム処理後の油の残存許容割合）、許容焼なま
し度などを勘案して定めなければならないが一般的には
０．１〜１０ｋｃａｌ／ｍ² （片面）程度である。より
精密な条件が必要な時は簡単なテストにより決定するこ
とができる。

【００２４】温度調節可能な回転ロール２，２’の温度
は例えば焼なましを希望しないときには約４０℃以下の
ごとき低温であり、焼なまし度が高くなるにしたがい高
温にすることが必要である。

【００２５】温度調節可能な回転ロール２，２’を出た
アルミニウム箔Ａは、フレーム処理系のテンションにカ
ッター（４，４’），巻き取りロール７，７’等からの
テンションの影響をカットするためのニップロール３，
３’（通常片方はゴムであることが多い。）を経てカッ
ター４，４’により所定の幅に幅入れされた後、セパレ
ートロール５，５’によりセパレートされ、セパレート
されたアルミニウム箔は巻き取りロール７，７’に巻き
取られる。二枚重ね圧延したとき、その合せ面は圧延油
の付着量が少ないのでそのまま製品とするときはそのま
まで良いが、この面を処理したいときはセパレートロー
ル５，５’を温度調節可能なロールとし、バーナー８
３，８４を用いてここでフレーム処理しても良いし、あ
るいは別にフレーム処理用のロールとバーナーを設けて
そこで処理しても良い。処理されたアルミニウム箔Ａは
セパレートされ巻き取りロールに所定の長さに巻き取
る。

【００２６】処理の速度は各種の要因により変わるが通
常最高８００ｍ／ｍｉｎくらいでも充分処理可能であ
る。なおフレーム処理部分は高温となるため熱がこもら
ないように排熱装置を付属させるか、熱を遮断できるよ
うに配慮が必要である。

【００２７】フレーム処理により圧延油は大幅に減少
し、脱脂した硬質のアルミニウム箔が得られる。またこ
の処理では脱脂程度が不十分な場合、あるいはフレーム
処理による焼なましが不十分な場合などは、更に通常の
バッチ焼鈍をすれば良く、この場合には圧延油除去によ
る焼鈍時間の設定でなく、単に焼なまし度合いを基準と
した焼鈍時間の設定が可能となり、過剰の焼なましによ
る柔らかい硬質箔の生産は完全に避けられる。

【００２８】本フレーム処理製品のもう一つの特徴は、
バッチ焼鈍品のごとくアルミニウム箔の幅方向、長さ方
向の表面特性（水濡れ性、酸化膜厚等）の均一性が良
く、高速で脱脂アルミニウム箔を生産できることであ
り、本発明のアルミニウム箔用セパレーターはこれを可
能とした装置である。

【００２９】

【作用】温度調節可能な少なくとも外径１５０ｍｍφ回
転ロールの表面に圧延上りの圧延油が付着したアルミニ
ウム箔を密着させ、この密着した部分の一部を高温度の
フレームで処理することにより圧延油を除去する装置を
内蔵したアルミニウム箔用セパレーターである。

【００３０】この場合フレーム面は約１８００℃のごと
き高温にさらされるが、回転ロールに密着しているた
め、アルミニウム箔そのもの全体は高温とならず、その
表面の一部だけが高温となり、圧延油が焼却あるいは揮
散してアルミニウム箔本体の焼なましはほとんど起こら
ないで済んだものと推定している。

【００３１】特に本発明はエネルギー供給量の大なるフ
レーム処理装置を内蔵したセパレーターであるため、ア
ルミニウム箔のセパレート、所定の幅入れ、所定の巻き
長さに巻き取りだけでなく、焼なましの少ないあるいは
焼なましも同時にできるアルミニウム箔用セパレーター
である。

【００３２】

【実施例】サンプルとして厚さ３０μｍ、幅６００ｍｍ
の二枚重ね圧延箔を、温度調節可能な回転ロールとして
外径が２００ｍｍφの水冷ロールと該水冷ロールの表面
上のアルミニウム箔をフレーム処理するためのバーナー
のセットを２組（二枚重ね箔の両面をフレーム処理す
る。）設けたセパレーターを通して箔のセパレート及び
フレーム処理を行った。次いでフレーム処理済のアルミ
ニウム箔を２４０℃の温度でバッチ焼鈍を行い、水との
接触角が３０°になるまでのバッチ焼鈍に要する時間を
求めた。結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】 （１）接触角が３０°になるまで

【００３４】この結果二枚重ね圧延箔のセパレートと脱
脂が同時に行われ、バッチ焼鈍に要する時間を１／２程
度と大幅に短縮することができることが確認できた。

【００３５】

【発明の効果】本発明のアルミニウム箔用セパレーター
は次のような効果を発揮するセパレーターである。 （１）二枚重ね圧延箔のセパレート、スリット工程およ
び脱脂工程を一挙に行うことができ、仮にバッチ焼鈍に
よる脱脂工程の追加が必要であってもリードタイムを大
幅に節約できる。 （２）フレーム処理による脱脂処理であるため、バッチ
焼鈍に比して幅方向及び長さ方向の表面特性（水濡れ
性、酸化膜厚等）の均一性が良く、高速処理が可能であ
る。 （３）硬質箔スリット品の脱脂ができる。 （４）軟質スリット品のラミネータ加工前処理ができ、
ユーザーサイドでのコロナ放電加工等の前処理が不要と
なる。 （５）加熱ロール上でフレーム処理をすることにより硬
質箔を半硬質箔あるいは軟質箔に変化させ、しかも脱脂
良好なアルミニウム箔となる。このフレーム処理は短時
間加熱、冷却のためＣＡＬ並の強度を持ったアルミニウ
ム箔の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアルミニウム箔用セパレーターの概念
図である。

【符号の説明】

１ アンコイラー ２ 温度調節可能な回転ロール ２’ 温度調節可能な回転ロール ３ ニップロール ３’ ニップロール ４ カッター ４’ カッター ５ セパレートロール ５’ セパレートロール ６ タッチロール ６’ タッチロール ７ 巻き取りロール ７’ 巻き取りロール ８１ フレーム処理用バーナー ８２ フレーム処理用バーナー ８３ フレーム処理用バーナー ８４ フレーム処理用バーナー Ａ アルミニウム箔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 礒山 永三 大阪府堺市海山町６丁224番地昭和アルミ ニウム株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）外径１５０ｍｍφ以上の温度調節
   可能な回転ロール （ｂ）該ロール表面上のアルミニウム箔をフレーム処理
   するためのバーナー を備えたことを特徴とするアルミニウム箔用セパレータ
   ー。
2. 【請求項２】 回転ロールへのアルミニウム箔の巻き付
   き角度が１２０°以上となるように補助ロールを設けた
   請求項１のアルミニウム箔用セパレーター。
3. 【請求項３】 温度調節可能な回転ロールが冷却ロール
   または３００℃以下の加熱ロールである請求項１または
   ２のアルミニウム箔用セパレーター。