(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．５≦Ｍｎ≦３．０質量％のＭｎと、０．０００１≦Ｃｒ＜０．２０質量％のＣｒと、０．２≦Ｍｇ≦１．８質量％のＭｇと、０．０００１≦Ｔｉ≦０．６質量％のＴｉと、０＜Ｃｕ≦０．００５質量％のＣｕと、０＜Ｓｉ≦０．１質量％のＳｉと、０＜Ｆｅ≦０．２質量％のＦｅとを含有し、残部がアルミニウムと不可避不純物とからなるアルミニウム合金の溶湯を１００℃／秒以上の冷却速度で１０ｍｍ以下の厚みに鋳造し、
次いで５０〜３００μｍの厚みに冷間圧延し、
次いで３００℃以上の温度下での加熱保持時間を１０分以内とする焼鈍を施した、
厚みが５０〜２００μｍ、電気比抵抗値が６．０μΩｃｍ以上、平均結晶粒径が１〜２０μｍであるアルミニウム合金箔。
【請求項２】
請求項１に記載のアルミニウム合金箔からなり、少なくとも底壁と、底壁から立ち上がる周壁とを有するアルミニウム合金箔成形容器。
【請求項３】
請求項２に記載のアルミニウム合金箔成形容器に食品を収納してなる食品包装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁調理器による加熱調理に好適な食品包装体、およびこの食品包装体の容器として用いるアルミニウム合金箔成形容器、およびこの容器の素材であり、特定の製造方法により、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、およびこのアルミニウム合金箔の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム箔成形容器に麺類、鍋物等の食品を収納してなる食品包装体は、別途容器に移し変えることなく、そのまま加熱調理して喫食でき、喫食後は容器を使い捨てできるため、便利であり、コンビニエンスストアで販売されるなどして広く普及している。
従来は、これらの食品包装体を、ガスコンロ等にかけることにより、直火で加熱調理するのが一般的であったが、近年は、火災に対する安全性などから電磁調理器が急速に普及してきており、電磁調理器による加熱調理が可能な食品包装体が要請されている。【０００３】
このような電磁調理器の加熱の原理は、概略以下の通りである。
電磁調理器に内蔵されたコイルに交流電流を流し、その上に金属製の容器を置くと、磁力線の変化により電磁誘導が起こり、磁力線の変化を妨げる向きに容器の底面に渦電流が発生する。
この渦電流が容器に流れると、容器の素材である金属の持つ電気抵抗によってジュール熱が発生し、容器に収納された食品が加熱されるという仕組みである。【０００４】
ところが、従来のガスコンロ等で加熱するための食品包装体のアルミニウム箔成形容器を電磁調理器で使用すると、加熱の効率が悪くなることがあった。
また、一般消費者に「鍋確認ランプ」等で知られている、電磁調理器が動作可能か否かを判断する基準は製造者により異なるため、一部のメーカーや型番の電磁調理器にアルミニウム箔成形容器が使用できないことがあった。【０００５】
これらの問題を解決するためには、アルミニウム箔成形容器の電気抵抗値を上げて、発熱性能を向上させたり、電磁調理器の種類によらず動作させたりする必要がある。
電気抵抗値を上げる最も簡単な方法はアルミニウム箔の厚みを薄くすることであるが、あまりに薄くすると、アルミニウム箔成形容器の強度が低下し、食品を保持できなかったり変形したりするおそれがある。
電気抵抗値を上げる他の方法として、不純物の添加があるが、容器に収納された食品は塩分を含んでいることが多く、不純物の添加によりアルミニウム箔成形容器の耐食性が劣ると、容器が変色したり腐食孔から内容物が洩れたりするおそれがある。
このように、箔の厚みを薄くしたり、不純物の添加量を増やしたりするにも限界がある。【０００６】
そこで、以下に述べるように、電磁調理器による加熱調理に適するように改良されたアルミニウム箔成形容器が種々考案されている。
例えば特許文献１には、２枚以上のアルミニウム箔を積層してその外面に断熱層を設けたアルミニウム箔成形容器が開示されている。
また、特許文献２には、鉄箔とアルミニウム箔を重ね合せて成形した容器が開示されている。
特許文献３には、少なくとも底面を平面状に形成すると共に、その厚さを１２μｍ〜９６μｍに形成したアルミニウム箔成形容器が開示されている。
特許文献４には、０．１５〜０．３５重量％のＳｉと、２．２〜２．８重量％のＭｇと、０．１０〜０．３５重量％のＣｒと、合計で１．５重量％以下の微量元素と、１００重量％中残部がＡｌよりなるアルミニウム箔成形容器が開示されている。
また、０．１５〜０．３５重量％のＳｉと、１．０〜１．８重量％のＭｎと、０．８〜１．８重量％のＭｇと、合計で１．５重量％以下の微量元素と、１００重量％中残部がＡｌよりなるアルミニウム箔成形容器とが開示されている。
特許文献５には、少なくとも底壁が２枚以上のアルミニウム箔を積層してなり、かつ積層された箔同士は一部で互いに接触しているアルミニウム箔成形容器が開示されている。
特許文献６には、０．１〜２．０質量％のＭｇと、０．０３〜０．５質量％のＣｒを含有し、１００質量％中残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金芯材の片面または両面に、０．０１〜０．０５質量％のＣｒと、０．０５〜０．５質量％のＴｉを含有し、１００質量％中残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金皮材を被覆した複合アルミニウム箔からなる成形容器が開示されている。【０００７】
しかし、特許文献１に記載の容器は、冷凍保存に適しておらず、また断熱層が紙等の場合、空焚きしたときに燃焼する危険がある。
また、特許文献２に記載の容器は、製造工程が複雑になるうえ重量が大きくなる問題がある。
特許文献３および４に記載の容器は、十分な抵抗値に至っていないため、一部の電磁調理器では加熱調理できないという問題があった。
特許文献５に記載の容器は、容器底壁の積層されたアルミニウム箔の接触面積が異なれば抵抗値も異なってくるため、例えば、内容物充填時に底面が変形して接触面積が増せば抵抗値が小さくなり、必要な抵抗値が得られなくなる。
特許文献６に記載の容器は、芯材と皮材の組成が異なれば加工性も異なるため、合わせ箔として得られる容器の形状が限定的となり、意匠性に富んだ容器を求める市場の要求に応えることができず、また、工数もかさむため使い捨てのアルミニウム箔容器としては高価なものとなる問題がある。【０００８】
また、本出願人による先の出願である特願２００７−５７４７４号には、１００質量％中に、９３質量％以上のＡｌと、２〜５質量％のＭｇと、０．２〜１．０質量％のＣｒと、０．０１〜３．０質量％のＭｎと、０．００５〜０．６質量％のＴｉと、０．００５質量％以下のＣｕと、０．１質量％以下のＳｉと、０．２質量％以下のＦｅとを含有し、電気比抵抗値が５〜１０μΩｃｍであるアルミニウム合金を用いたアルミニウム箔成型容器が記載されている
しかし、この場合、アルミニウム箔にはＡｌ−Ｃｒ−Ｍｎ系の硬く粗大な金属間化合物が晶出するため、アルミニウム箔から容器を成型する際に、ピンホール等の欠陥が発生する可能性も考えられ、耐ピンホール性につき、改良の余地が残されていた。【０００９】
このように、いずれも問題点あるいは改良の余地を抱えているが、上記した問題は、一定以上の電気比抵抗値を持つアルミニウム合金箔単体で形成され、成形性および耐食性に優れた、電磁調理器による加熱調理に好適なアルミニウム合金箔成形容器を考案することができれば、すべて解決することができる。
【特許文献１】実開昭６１−１９４２９３号公報
【特許文献２】特開平７−３３１３３号公報
【特許文献３】特開２００２−５１９０６号公報
【特許文献４】特開２００３−１５３８０２号公報
【特許文献５】特開２００４−３７９号公報
【特許文献６】特開２００２−１９８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明は、一定以上の電気比抵抗値を持つアルミニウム合金箔単体で形成され、成形性および耐食性に優れた、電磁調理器による加熱調理に好適なアルミニウム合金箔成形容器等を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の製造方法により、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が優れた性質を有することを見出し、この発明を完成するに至った。
具体的には、この発明にかかるアルミニウム合金箔を、アルミニウム合金の溶湯を１００℃／秒以上の冷却速度で１０ｍｍ以下の厚みに鋳造し、次いで５０〜３００μｍの厚みに冷間圧延し、次いで３００℃以上の温度下での加熱保持時間を１０分以内とする焼鈍を施して、厚みが５０〜２００μｍ、電気比抵抗値が６．０μΩｃｍ以上としたのである。【００１２】
上記のようなアルミニウム合金箔は、成形性（特に耐ピンホール性）および耐食性に優れ、電気比抵抗値もこの合金箔から容器を成型した場合に、その電気抵抗が電磁調理器による加熱調理に好適なものとなっている。【００１３】
また、発明にかかるアルミニウム合金箔成形容器であって、少なくとも底壁と、底壁から立ち上がる周壁とを有するものをこのアルミニウム合金箔から形成したのである。
さらに、発明にかかる食品包装体を、このアルミニウム合金箔成形容器に食品を収納して形成したのである。
ここで、このアルミニウム合金箔の焼鈍は、３５０℃以上での保持時間を１分以内とするのが好ましい。
また、アルミニウム合金箔の平均結晶粒径は、１〜３０μｍであるのがなお好ましい。【００１４】
このアルミニウム合金箔の組成は、０．５≦Ｍｎ≦３．０質量％のＭｎと、０．０００１≦Ｃｒ＜０．２０質量％のＣｒと、０．２≦Ｍｇ≦１．８質量％のＭｇと、０．０００１≦Ｔｉ≦０．６質量％のＴｉと、０＜Ｃｕ≦０．００５質量％のＣｕと、０＜Ｓｉ≦０．１質量％のＳｉと、０＜Ｆｅ≦０．２質量％のＦｅとを含有し、残部がアルミニウムと不可避不純物であるのがさらに好ましい。【００１５】
この発明を方法的観点から考察すると、アルミニウム合金の溶湯を１００℃／秒以上の冷却速度で１０ｍｍ以下の厚みに鋳造する工程と、次いで５０〜３００μｍの厚みに冷間圧延する工程と、次いで３００℃以上の温度下での加熱保持時間を１０分以内とする焼鈍を施す工程と、を含むアルミニウム合金箔の製造方法であることが理解される。
【発明の効果】
【００１６】
上述した工程を経て、上述した厚みおよび電気比抵抗値を有するアルミニウム合金箔を形成したことにより、アルミニウム合金箔単体で形成され、成形性および耐食性に優れた、電磁調理器による加熱調理に好適なアルミニウム合金箔成形容器等を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】アルミニウム合金箔成形容器の斜視図
【図２】アルミニウム合金箔成形容器の(ａ)は平面図、(ｂ)は(ａ)のII-II矢印断面図
【符号の説明】
【００１８】
１０  アルミニウム合金箔成形容器
１１  底壁
１２  周壁
１３  フランジ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１および図２に示す実施形態のアルミニウム合金箔成形容器１０は、アルミニウム合金箔単体を公知の方法により成形したものであって、角丸正方形の底壁１１と、底壁１１周縁から広がって立ち上がる周壁１２と、周壁１２上縁から水平に張り出したフランジ１３とからなる。
図示のように、底壁１１には多数のエンボスが形成され、周壁１２には多数の縦リブが形成され、フランジ１３の外周には縁巻きが設けられている。
このアルミニウム合金箔成形容器１０は、麺類、鍋物等の食品を収納した状態で、主として電磁調理器による加熱調理に用いられる。
ここで底壁１１の投影面積は、約７０〜２５５ｃｍ2 が好ましい。７０ｃｍ2 未満では電磁調理器による加熱ができず（温度が上がらない）、２５５ｃｍ2 を越えると容器としての強度が不充分となるからである。
なお、この容器１０は、ガスコンロ等の直火による加熱調理に用いることも無論可能である。【００２０】
アルミニウム合金箔の厚みは５０〜２００μｍが好ましく、６０〜１００μｍであるのがさらに好ましい。
５０μｍ未満ではアルミニウム合金箔成形容器１０の強度が低下し、食品を保持できなかったり変形したりするおそれがあり、２００μｍを超えると成形容器への加工が困難になるおそれがあるからである。
また、５０μｍ未満では、容器に成形する際に硬く粗大な金属間化合物等を起点にピンホール等の欠陥が発生するおそれがあり、２００μｍを超えると、所望の電気抵抗値が得られにくくなるからである。【００２１】
アルミニウム合金箔成形容器１０のアルミニウム合金箔の電気比抵抗値は、６．０μΩｃｍ以上、好ましくは６〜１０μΩｃｍ、より好ましくは６．５〜１０μΩｃｍである。
電気比抵抗値が６．０μΩｃｍ未満であると、電磁調理器の使用に必要な抵抗値を得るためにアルミニウム合金箔の厚みを薄くしなければならず、成形容器１０の強度が低下し、内容物を保持できなかったり変形したりするおそれがあるからである。
電気比抵抗値の上限は特に限定されないが、一般に１０μΩｃｍ程度である。
比抵抗寄与率の大きい合金元素の固溶や加工歪の導入により電気比抵抗値を大きくすることができるが、電気比抵抗値が１０μΩｃｍを超えると、成形容器への加工が困難になるおそれがあるからである。【００２２】
所望の電気比抵抗値を持つアルミニウム合金箔は、所定の組成を有する溶湯を調製した後、１００℃／秒以上の冷却速度で１０ｍｍ以下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厚み５０〜３００μｍに圧延し、３００℃以上での加熱保持時間が１０分以内の焼鈍を施した後、必要であればさらに冷間圧延を施して厚みを５０〜２００μｍとすることにより得ることができる。【００２３】
鋳造時の冷却速度を１００℃／秒以上とするのは、添加した合金元素の晶出を抑制して固溶を促進し、電気比抵抗を６μΩｃｍ以上にするためである。
また、鋳造厚さを１０ｍｍ以下の厚みとするのは、板厚中心部の鋳造時の冷却速度を１００℃／秒以上にするためである。
このような鋳造方法としては、種々の連続鋳造圧延法、例えば(1)平行な鋼製ベルトと両側のブロックとの間に作られるモールドに注湯するベルト式、(2)上記ベルトの代わりに連結ブロックを用いる連結ブロック式、(3)一対のローラーの間にセラミック製ノズルで注湯する双ロール式等が挙げられる。
なお、冷間圧延後の箔厚を５０〜３００μｍとするのは、焼鈍までに十分な加工歪を付与して平均結晶粒径を制御するためである。【００２４】
得られた冷間圧延箔は、成形容器への加工を容易にするため、３００〜６００℃で焼鈍を行う。
このとき、３００℃以上での保持時間を１０分以内とするのは、添加した合金元素の析出を抑制して固溶を促進し、電気比抵抗を６μΩｃｍ以上にするためである。
より好ましくは、３５０℃以上での保持時間を１分以内とし、保持時間の下限は約１秒である。
このような焼鈍方法としては連続焼鈍ライン（ＣＡＬ）等が挙げられる。【００２５】
また、アルミニウム合金箔の平均結晶粒径は限定的ではないが、１〜３０μｍとすることが好ましく、５〜２０μｍ、さらには５〜１０μｍとすることがより好ましい。
３０μｍを超えると成形容器への加工が困難になるおそれがあるからであり、また平均結晶粒径は小さい方が好ましいが、通常は１μｍ程度であるからである。
このようなアルミニウム合金箔は、１００℃／秒以上の冷却速度で１０ｍｍ以下の厚さに鋳造したアルミニウム合金を５０〜３００μｍに冷間圧延し焼鈍することにより得ることができる。
なお、本発明でいう結晶粒径とは、冷間圧延方向に対して垂直方向の結晶粒の最大幅をいう。【００２６】
アルミニウム合金箔の組成は特に限定されないが、Ａｌに、０．５≦Ｍｎ≦３．０質量％のＭｎと、０．０００１≦Ｃｒ＜０．２０質量％のＣｒと、０．２≦Ｍｇ≦１．８質量％のＭｇと、０．０００１≦Ｔｉ≦０．６質量％のＴｉと、０＜Ｃｕ≦０．００５質量％のＣｕと、０＜Ｓｉ≦０．１質量％のＳｉと、０＜Ｆｅ≦０．２質量％のＦｅとを含有するとより好ましい。【００２７】
Ｍｎが０．５質量％未満であると、電磁調理用の成形容器１０として必要な電気比抵抗値が得られず、また、３．０質量％を超えると強度が大きくなりすぎて容器１０の成型が困難になるおそれがある。【００２８】
Ｃｒが０．０００１質量％未満であると、電磁調理用の成形容器１０として必要な電気比抵抗値が得られず、また、０．２０質量％以上となると他の添加元素とともに硬く粗大な金属間化合物を晶出させるため、アルミニウム合金箔から容器を成型する際に、ピンホール等の欠陥が発生するおそれがある。【００２９】
Ｍｇが０．２質量％未満であると、電磁調理用の成形容器１０として必要な強度が得られず、１．８質量％を超えると、強度が大きくなりすぎて容器１０の成型が困難になるおそれがある。【００３０】
Ｔｉが０．０００１質量％未満であると、電磁調理用の成形容器１０として必要な電気比抵抗値が得られず、アルミニウム合金箔の平均結晶粒径が大きくなり容器１０の成型が困難になるおそれがある。
また、０．６質量％を超えると強度が大きくなりすぎて容器１０の成型が困難になるおそれがある。【００３１】
Ｃｕが０．００５質量％を超えると、成形容器１０に収納する食品によってはアルミニウム合金箔が変色したり腐食孔が形成されたりするおそれがある。
Ｃｕ含有率の下限は特に限定されないが、一般に０．０００５質量％程度である。【００３２】
Ｓｉが０．１質量％を超えると、成形容器１０に収納する食品によってはアルミニウム合金箔が変色したり腐食孔が形成されたりするおそれがある。
Ｓｉ含有率の下限は特に限定されないが、一般に０．０００５質量％程度である。【００３３】
Ｆｅが０．２質量％を超えると、成形容器１０に収納する食品によってはアルミニウム合金箔が変色したり腐食孔が形成されたりするおそれがある。
Ｆｅ含有率の下限は特に限定されないが、一般に０．０００５質量％程度である。【００３４】
アルミニウム合金の主たる組成であるＡｌは、伝熱性に優れ、軽量であり、安価であり、加工が容易であることなどから使い捨て容器の原料として広く用いられている。
ここで、一般にアルミニウムの製錬、精製、溶製過程でＦｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｇａ等の元素が不純物元素として混入するが、種々の品質（品位）のアルミニウムを組み合わせ配合することによってそれらの元素の含有量を調整できる。
この発明におけるアルミニウム合金は、このように不純物元素を調整した後に、有意元素としてある種の元素を添加配合することにより製造される。
【実施例】
【００３５】
以下に実施例および比較例を示して、発明の特徴を一層明確にする。ただし、この発明の範囲は、これら実施例に限定されるものではない。
実施例および比較例には、表１に示す組成のアルミニウム合金を用いた。なお、箔の組成分析はＩＣＰ発光分光分析装置を用いて行った。【００３６】
【表１】
0005413734.tif 000002
【００３７】
実施例および比較例にかかるアルミニウム合金箔は、アルミニウム合金溶湯を調製した後、表２に示す条件で鋳造、圧延および焼鈍を施して厚さ１００μｍの試料とした。【００３８】
【表２】
0005413734.tif 000003
【００３９】
表２中下線が付されている数値は、発明にかかるアルミニウム合金箔の、鋳造時の冷却速度、鋳造厚み、焼鈍の加熱保持時間の範囲外であることを示す。【００４０】
次に、表３に、実施例および比較例にかかるアルミニウム合金箔の電気比抵抗の値、平均結晶粒径、耐食性および成形性のテストの結果を示す。【００４１】
【表３】
0005413734.tif 000004
【００４２】
なお、実施例および比較例で得られた試料の電気比抵抗および平均結晶粒径は、次のように測定した。
まず、電気比抵抗は、温度２９３Ｋにおいて直流四端子法で測定し、表３中下線が付されている数値は、発明にかかるアルミニウム合金箔の電気比抵抗の範囲外であることを示す。
つぎに、平均結晶粒径は、光学顕微鏡により撮った結晶粒写真から任意の１００個の結晶粒について、冷間圧延方向に対して垂直方向の結晶粒の最大幅を測定してその平均値として求めた。
表３中下線が付されている数値は、発明にかかるアルミニウム合金箔の特に好ましい平均結晶粒径の範囲外であることを示す。【００４３】
また、耐食性は、１０ｃｍ×１７ｃｍのプラスチック製バットに醤油５００ｍｌを入れ、３ｃｍ×６ｃｍの試料を浸積し２０℃で１０日間保持した後、表面の腐食状態を目視で観察することにより評価した。
表３中○は変色が認められないことを、×は腐食孔が認められることを示す。【００４４】
さらに、成形性Ａは、３０ｃｍ×３０ｃｍの試料各１００枚を、図１および図２に示す形状にプレス成形し、各成形容器の外観を目視観察することにより評価した。
表３中○は底壁および底壁から立ち上がる周壁に割れが認められる成形容器が全くないことを、×は割れが認められる成形容器が一つ以上あることを示す。
また、成形性Ｂは、３０ｃｍ×３０ｃｍの試料各１００枚を、図１および図２に示す形状にプレス成形し、各成形容器をピンホール検出機でピンホールの有無を確認することにより評価した。
表３中○はピンホールが検出された成形容器が全くないことを、×はピンホールが検出された成形容器が一つ以上あることを示す。【００４５】
表３から、実施例においては、いずれも成形性および耐食性に優れ、電気比抵抗が電磁調理器による加熱調理に十分な値を示している。
特に、実施例においては、成形性Ｂのテストからわかるように、成型時における耐ピンホール性が非常にすぐれている。【００４６】
これに対して、比較例２においては、成形性Ａが劣り、比較例１、２においては、成形性Ｂが劣り、比較例３、４においては、耐食性に劣り、比較例２、３、４においては電気比抵抗が小さく発熱性が不十分であり、いずれの比較例も実施例より劣ることがわかる。
【図１】
0005413734.tif 000005
【図２】
0005413734.tif 000006