(57)【要約】【課題】電磁調理に好適で耐食性と成形性に優れた電磁調理容器用アルミニウム合金箔およびアルミニウム箔成形容器を提供する。【解決手段】電磁調理容器用アルミニウム合金箔は、Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、Ｆｅ：０．２１〜０．４０ｗｔ％、Ｃｕ：０．００６〜０．０１ｗｔ％、Ｍｎ：０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ：０．５〜２．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．０５ｗｔ％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物から成る組成を有し、好ましくは、箔厚が６５〜１５０μｍである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、Ｆｅ：０．２１〜０．４０ｗｔ％、Ｃｕ：０．００６〜０．０１ｗｔ％、Ｍｎ：０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ：０．５〜２．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．０５ｗｔ％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物から成る組成を有することを特徴とする電磁調理容器用アルミニウム合金箔。
【請求項２】
箔厚が６５〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の電磁調理容器用アルミニウム合金箔。
【請求項３】
平均結晶粒径が２０μｍ超〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁調理容器用アルミニウム合金箔。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁調理容器用アルミニウム合金箔を用いたことを特徴とするアルミニウム箔成形容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁調理に用いることができる電磁調理容器用アルミニウム合金箔およびアルミニウム箔成形容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金箔は、成形性や熱伝導性に優れ、かつ軽量であることから、麺類や鍋物等の加熱食品用の容器として広く用いられており、電磁調理器を用いた加熱への適用も要望されている。
このため、アルミニウム合金箔には電磁調理に対し加熱効率が良好な性能（以下ＩＨ適正という）が要求される。さらには、調理用食品などを収納した状態で流通するため、耐食性に優れていることが要求される。
【０００３】
例えば特許文献１では、特定の厚みおよび電気比抵抗値を有するアルミニウム合金箔によって成形性、耐食性に優れたアルミニウム合金箔成形容器が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００９−４１４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アルミニウム合金箔は不純物元素が少なく、純度が高いほど耐食性が向上する。このアルミニウム箔は成形して容器形状とするが、加工を容易に行えるようにアルミニウム箔を軟質箔とする熱処理が行われている。しかし、純度が高いアルミニウム合金箔では、熱処理によって最終焼鈍後の結晶粒サイズが大きくなり成形性が低下する。また、純度が高くなるほど地金コストも増加する。耐食性と成形性を両立させ、かつ低コストで生産することが要望されている。
【０００６】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、耐食性と成形性のバランスに優れ、電磁調理に好適な電磁調理容器用アルミニウム合金箔およびアルミニウム箔成形容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明の電磁調理容器用アルミニウム合金箔のうち、第１の形態は、Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、Ｆｅ：０．２１〜０．４０ｗｔ％、Ｃｕ：０．００６〜０．０１ｗｔ％、Ｍｎ：０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ：０．５〜２．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．０５ｗｔ％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物から成る組成を有することを特徴とする。
【０００８】
他の形態の電磁調理容器用アルミニウム合金箔は、前記形態の発明において、箔厚が６５〜１５０μｍであることを特徴とする。
【０００９】
他の形態の電磁調理容器用アルミニウム合金箔は、前記形態の発明において、平均結晶粒径が２０μｍ超〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁調理容器用アルミニウム合金箔。
【００１０】
本発明のアルミニウム箔成形容器は、前記発明のいずれかの形態における電磁調理容器用アルミニウム合金箔を用いたことを特徴とする。
【００１１】
以下に、本発明で規定した成分等の規定理由と作用について説明する。
・Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、望ましくは０．０１〜０．０５ｗｔ％
ＳｉはＭｎの晶析出を促進させ、結晶粒を微細化させるので含有させる。ただし、Ｓｉ含有量が０．１ｗｔ％を越えると、Ｍｎが過剰に晶析出し、ＩＨ適正が低下するとともに耐食性が低下する。同様の理由で上限を０．０５ｗｔとするのが望ましい。
Ｓｉ含有量が０．０１ｗｔ％未満であると、前記した作用が十分に得られず、また純度が高くコストアップとなるので、下限を０．０１％とするのが望ましい。
【００１２】
・Ｆｅ：０．２１〜０．４０ｗｔ％、望ましくは０．２５〜０．３０ｗｔ％
ＦｅはＭｎの晶析出を促進させ、結晶粒を微細化させるので含有させる。Ｆｅ含有量が０．２１ｗｔ％未満であると、前記した作用が十分得られず、また、純度が高くコストアップとなる。さらに、最終焼鈍後の結晶粒サイズが粗大となり成形性が低下する。一方、Ｆｅ含有量が０．４０ｗｔ％を超えると、耐食性が低下する。なお、同様の理由で、Ｆｅ含有量は、下限を０．２５ｗｔ％、上限を０．３０ｗｔ％とするのが望ましい。
【００１３】
・Ｃｕ：０．００６〜０．０１ｗｔ％、望ましくは０．００６〜０．００８ｗｔ％
Ｃｕは少量で強度を高める効果がある一方、耐食性を低下させる。Ｃｕ含有量が０．００６ｗｔ％未満であると、純度が高くコストアップとなる。一方、Ｃｕ含有量が、０．０１ｗｔ％を越えると耐食性が低下するため、含有量を０．０１ｗｔ％以下に限定する。同様の理由で上限を０．００８ｗｔ％とするのが望ましい。
【００１４】
・Ｍｎ：０．５ｗｔ％〜３．０ｗｔ％、望ましくは１．０〜２．０ｗｔ％
Ｍｎは電気比抵抗を高める効果があるので含有させる。Ｍｎ含有量が０．５ｗｔ％未満であると十分な電気比抵抗が得られない。また強度が低下する。一方、Ｍｎ含有量が３．０ｗｔ％を越えると、粗大な金属間化合物が晶出し、成形性が悪化する。また、十分に再結晶させるための熱量が大きく、最終焼鈍時の再結晶不足により成形性が悪化する。また、再結晶した場合にも結晶粒径が粗大となりやすく、成形性が悪化する。なお、同様の理由で、Ｍｎ含有量は、下限を１．０ｗｔ％、上限を２．０ｗｔ％とするのが望ましい。
【００１５】
・Ｍｇ：０．５ｗｔ％〜２．０ｗｔ％、望ましくは０．７〜１．７ｗｔ％
Ｍｇは電気比抵抗を高める効果があるので含有させる。Ｍｇ含有量が０．５ｗｔ％未満であると、十分な電気比抵抗が得られない。また、強度が低下する。一方、Ｍｇ含有量が２．０ｗｔ％を越えると、強度が高くなり過ぎ、成形性が悪化する。なお、同様の理由でＭｇ含有量は、下限を０．７ｗｔ％、上限を１．７ｗｔ％とするのが望ましい。
【００１６】
・Ｃｒ：０．０５ｗｔ％以下、望ましくは０．０１〜０．０３ｗ％
Ｃｒは電気比抵抗を高める効果があるので含有させる。ただし、Ｃｒ含有量が０．０５ｗｔ％を越えると、十分に再結晶させるための熱量が大きく、最終焼鈍時の再結晶不足により成形性が悪化する。同様の理由で、Ｃｒ含有量は、上限を０．０３ｗｔ％とするのが一層望ましい。
また、Ｃｒ含有量が０．０１ｗｔ％未満であると、十分な電気比抵抗が得られないので、下限を０．０１％とするのが望ましい。
【００１７】
・平均結晶粒径：２０μｍ超〜１００μｍ
平均結晶粒径は、１００μｍを超えると成形性が低下する。一方、平均結晶粒径が２０μｍ以下であると、結晶粒が微細過ぎ、０．２％耐力が高くなり過ぎて成形性が低下する。これらの理由により、平均結晶粒径は、上記範囲内とするのが望ましい。
なお、平均結晶粒径は、３０μｍ超とするのが一層望ましい。
【００１８】
・箔厚：６５〜１５０μｍ
箔厚を薄くすることで電気比抵抗を高めることができる。ただし、箔厚を６５μｍ未満にすると十分な強度が得られず、また金属間化合物を起点としたピンホール欠陥が発生する恐れがある。一方、箔厚が１５０μｍを越えると十分な電気比抵抗が得られない。また、成形性が悪化する。これらの理由により、アルミニウム合金箔の箔厚は上記範囲とするのが望ましい。なお、同様の理由により、箔厚は、下限を８０μｍ、上限を１００μｍとするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、耐食性と成形性に優れ、電気比抵抗が高くて電磁調理に適した効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態のアルミニウム箔成形容器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
本発明のアルミニウム箔容器の製造に際し、Ｓｉ：０．１ｗｔ％以下、Ｆｅ：０．２１〜０．４０ｗｔ％、Ｃｕ：０．００６〜０．０１ｗｔ％、Ｍｎ：０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ：０．５〜２．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．０５ｗｔ％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物から成る組成を有する合金を用意する。
【００２２】
本発明としては、アルミニウム合金の製造方法が特定のものに限定されるものではなく、例えば、半連続鋳造法や連続鋳造法等の所望の方法によって作製することができる。鋳造の冷却速度は特に制限されないが、鋳造の冷却速度は大きい方が元素の固溶量が増加して電気比抵抗が上がるものの、表面偏析や中心線偏析が生じて製造されるアルミニウム合金箔の成形性や耐食性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、冷却速度が小さすぎる場合は元素の固溶量が減少して、必要な電気比抵抗が得られない。これらの理由により冷却速度は、下限を１００℃／ｓ、上限を１０００℃／ｓとするのが望ましい。ただし、本願発明としては冷却速度が特定の範囲に限定されるものではない。
なお、得られた材料に対しては必要に応じて均質化処理を行ってもよい。均質化処理は、例えば、５００℃〜６００℃で、３時間〜２０時間の条件にて均質化処理を行うことができる。
【００２３】
均質化処理後の材料に対し、熱間圧延を行って所望の厚さとした後、冷間圧延、中間焼鈍、再度冷間圧延を経ることにより、所望の厚さのアルミニウム合金箔を得ることができる。箔厚は特に限定されないが、強度および電気抵抗などの観点から６５〜１５０μｍとするのが望ましい。その後、最終焼鈍を経て、本発明のアルミニウム合金箔を得ることができる。最終焼鈍の条件は３５０℃以上の温度で、保持時間を５分以内とするのが望ましい。ただし、本発明としてはこの条件に限定されるものではない。
【００２４】
上記アルミニウム合金箔を成形することにより、本発明のアルミニウム合金箔成形容器を得ることができる。成形はプレス成形等によって行うことができ、成形容器の形状については特に限定されず、たとえば、底部と、底部の周縁から立ち上がる周壁部と、周壁部の開口部から外側へ伸長するフランジ部とを有する加熱調理用のアルミニウム合金箔成形容器とすることができる。
【００２５】
例えば、絞り加工により周回側壁２と底部３とを有し、該周回側壁２にしわを有するしわ付きのアルミニウム箔成形容器１を得ることができる。なお、本発明としては、周回側壁にしわを有しないものであってもよい。
上記アルミニウム箔成形容器１の容器内面に沿った外周面形状を有し、該外周面に、多段に交互に連続する外側湾曲面と内側湾曲面とを有する凸型を用意し、伏せた状態の上記しわ付きアルミニウム箔容器１０を凸型に嵌め、外周側から型締めすることで、凸型の外周面を周回側壁２に転写することができる。
【００２６】
得られたアルミニウム合金箔成形容器は、電気抵抗が大きくて高いＩＨ適性を有しており、電磁調理器での加熱に適している。また、この成形容器は、電磁調理に限られず、ガスコンロ等の直火による加熱調理に用いることも可能である。
【実施例１】
【００２７】
・製造方法
表１の組成（残部はＡｌと不可避不純物）を有する溶湯を調製した後、表１記載の冷却速度で１０ｍｍの厚さに鋳造したアルミニウム合金に冷間圧延を施して表１記載の厚さとした後、４００℃で加熱保持時間５分の最終焼鈍を行い、アルミニウム合金軟質箔を得た。得られたアルミニウム合金軟質箔に対し、変色、平均結晶粒径、成形性、ＩＨ適性、および耐食性の評価を以下の方法で行い、その評価結果を表１に示した。
【００２８】
＜評価方法＞
・変色
最終焼鈍前後のアルミニウム合金箔の色調差を目視で判定した。最終焼鈍前後で色調差が見られなければ「○」、一部もしくは全面がわずかに変色していれば「△」、一部もしくは全面が明らかに黄変していれば「×」と判定した。判定△以上であれば実用上問題ないが、○であることが望ましい。
【００２９】
・平均結晶粒径
平均結晶粒径は光学顕微鏡（倍率１００倍）にて撮影した表面組織写真より、任意の１００個の結晶粒について、各結晶粒の短径と長径の平均をその結晶粒の平均粒径として、その平均値を求めた。
【００３０】
・成形性
アルミニウム合金箔１０００枚をプレス成形してアルミニウム合金箔成形容器（底部径：１１．６ｃｍ、周壁高さ：５．６ｃｍ、フランジ幅部：１．４ｃｍ）を１０００個作製した。作製した成形容器について、容器底部や壁面部に穴あきが発生した容器の割合が０．５％以下である場合は成形性「○」、０．５％を超え１．０％以下であれば「△」、１．０％超の場合は「×」と判定した。
【００３１】
・ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）適正
電磁調理器用のアルミニウム合金箔として十分な電気比抵抗を有しているかの指標として、ＩＨ適正を評価した。ＩＨ適正評価は、プレス成形後のアルミニウム合金箔成形容器に３００ｃｃの水を入れ、電磁調理器を用いた加熱によって水温が２０℃から９０℃まで上昇するのに要した時間を測定することによって行った。所要時間が１００秒以下であればＩＨ適正「○」、１００秒を超え１２０秒以下であれば「△」、１２０秒を超えた場合は「×」と判定した。判定△以上であれば実用上問題ないが、○であることが望ましい。なお、試験は海抜５２０ｍ地点で実施、電磁調理器は日立製作所製ＨＴ−Ｂ６Ｓ（２００Ｖ、３．０ｋＷ）を用いた。
【００３２】
・耐食性
ガラス容器に市販の醤油（食塩相当量濃度：１６０ｇ／Ｌ）を入れ、アルミニウム合金箔を浸漬して室温で７日間および１０日間保持後、腐食生成物を除去して目視で判定した。１０日間で貫通孔が発生しなかったものを「○」、７日間では貫通孔が発生しなかったが１０日間で貫通孔が発生していたものを「△」、７日間で貫通孔が発生していたものを「×」と判定した。判定△以上であれば実用上問題ないが、○であることが望ましい。
長期の耐食性においては、従来のチルド食品用調理器では容器と調理液が直接接触することがないが、冷凍食品用調理器などとした場合に、冷凍された調理液と容器が接触した状態となるため高い耐食性が求められる。
【００３３】
【表１】
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【符号の説明】
【００３４】
１  アルミニウム箔成形容器 
２  周回側壁
３  底部
【図１】
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