(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ：１．２５〜２．０％（質量％、以下同じ）を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金箔であって、不純物としてのＳｉを０．２％未満に制限し、該アルミニウム合金箔のマトリックス中に存在する金属間化合物Ａｌ６ＦｅおよびＡｌ３Ｆｅのうち、下記（１）式で示されるＡｌ６Ｆｅの比率ＲＡｌ６Ｆｅを１００％未満としたことを特徴とする耐食性に優れたＡｌ−Ｆｅ合金箔。
ＲＡｌ６Ｆｅ＝ｌ  Ａｌ６Ｆｅ／Ｉ  Ａｌ３Ｆｅ×１００％---（１）
但し、ｌ  Ａｌ６ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ６Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．４８９１ｎｍ）、Ｉ  Ａｌ３ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ３Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．３９６２ｎｍ）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐食性に優れたＡｌ−Ｆｅ合金箔、とくに耐食性に優れるとともに、ピンホールや破断を生じることなく薄肉化することを可能とするＡｌ−Ｆｅ合金箔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食塩や酢酸などとの接触が避けられない食品包装用アルミニウム箔としては、一般的に、耐食性の良好な純アルミニウム系の箔材が使用されてきたが、純アルミニウム系箔材は、強度が低いため破断が生じ易く、また比較的粗大な金属間化合物が存在するため金属間化合物に起因するピンホールが多くなって包装材として光、湿気の遮断性において劣ることから、近年の包装用箔の薄肉化の要求に十分対応することができないのが現状である。
【０００３】
一方、ピンホールや破断が生じることなく薄肉化することを可能とするＡｌ−Ｆｅ合金箔においては、耐食性が純アルミニウム系箔に比べて劣るため、食塩、酢酸などの腐食性内容物の包装には使用し得ない。
【０００４】
発明者らは、包装材の薄肉化を可能とするＡｌ−Ｆｅ合金箔の腐食性内容物の包装材としての使用可能性について、種々の角度から検討を加えた結果、マトリックス中に存在するＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物のうち、Ａｌ3 Ｆｅに対するＡｌ6 Ｆｅの存在比率が耐食性に大きく影響することを見出した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記知見に基づいてさらに実験、検討を行った結果としてなされたものであり、その目的は、腐食性内容物の包装材として適した優れた耐食性をそなえ、高強度でピンホールを生じることなく、薄肉化の要求に対応可能なＡｌ−Ｆｅ合金箔を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明による耐食性に優れたＡｌ−Ｆｅ合金箔は、Ｆｅ：１．２５〜２．０％（質量％、以下同じ）を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金箔であって、不純物としてのＳｉを０．２％未満に制限し、該アルミニウム合金箔のマトリックス中に存在する金属間化合物Ａｌ６ＦｅおよびＡｌ３Ｆｅのうち、下記（１）式で示されるＡｌ６Ｆｅの比率ＲＡｌ６Ｆｅを１００％未満としたことを特徴とする。
ＲＡｌ６Ｆｅ＝ｌ  Ａｌ６Ｆｅ／Ｉ  Ａｌ３Ｆｅ×１００％---（１）
但し、ｌ  Ａｌ６ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ６Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．４８９１ｎｍ）、Ｉ  Ａｌ３ＦｅはＸ線回折パターンにおけるＡｌ３Ｆｅのピーク強度（ｄ＝０．３９６２ｎｍ）
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明における合金成分の意義および限定理由、金属間化合物Ａｌ6 Ｆｅの比率限定理由について説明する。
Ｆｅは、ＡｌとともにＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を形成し、強度と箔圧延性を向上させるよう機能する。Ｆｅの好ましい含有量は０．７〜２．０％の範囲であり、０．７％未満ではその機能が十分でなく、２．０％を越えて含有すると、上記金属間化合物に粗大なものが形成され、機械的性質が低下し、粗大な金属間化合物の形成に起因してピンホールが生じ易くなり、また耐食性も低下する。
【０００８】
不純物としてのＳｉは０．２％未満に制限する。０．２％以上では、鋳造時にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の金属間化合物が形成し、この金属間化合物は球体であり、ピンホールを発生させ易くするため好ましくない。
【０００９】
本発明のＡｌ−Ｆｅ合金箔中に存在するＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物は主としてＡｌ6 ＦｅおよびＡｌ3 Ｆｅであり、発明者らの実験、検討によれば、Ｘ線回折におけるＡｌ6 Ｆｅのピーク強度がＡｌ3 Ｆｅのピーク強度に比べて高い場合には顕著に耐食性が劣り、逆に、Ａｌ6 Ｆｅのピーク強度がＡｌ3 Ｆｅのピーク強度より低い場合には、前記Ａｌ6 Ｆｅの比率ＲAl6Fe が低いほど耐食性が良好となることが認められ、Ａｌ6 Ｆｅの比率ＲAl6Fe を１００％未満とした場合に、包装材として必要な耐食性が得られることが見出された。
【００１０】
Ａｌ6 Ｆｅの比率ＲAl6Fe は、対象となる箔の表面にＸ線を照射し、得られたＸ線回折強度から、ｄ＝０．４８９１ｎｍにおけるＡｌ6 Ｆｅのピーク強度およびｄ＝０．３９６２ｎｍにおけるＡｌ3 Ｆｅのピーク強度を測定し、これらの値を前記（１）式に代入することにより求める。
【００１１】
この際、Ａｌ3 Ｆｅの２θ値は、ＡＳＴＭカードＮｏ．２９−４２に記載された面間隔ｄ＝０．３９６２ｎｍ（ｈｋｌ）＝（００３）を用いた計算値２θ＝２２．５ｄｅｇを使用し、また、Ａｌ6 Ｆｅの２θ値は、TRANSACTIONS OF THE   METALLURGICAL SOCIETY OF AIME 、VOLUME 224、188 頁(1962 年) に記載された単位格子長さ、ａ０＝０．６４９２ｎｍ、ｂ０＝０．７４３７ｎｍ、ｃ０＝０．８７８８ｎｍを用いて算出した斜方晶の面間隔ｄ＝０．４８９ｎｍ（ｈｋｌ）＝（１１０）から求められる２θ＝１８．１ｄｅｇを使用した。但し、実際の測定値は誤差が生じるため、計算値の±３％以内を許容範囲として、それぞれのピーク強度を測定した。Ｘ線源としてはＣｕＫα線を用いた。
【００１２】
本発明によるＡｌ−Ｆｅ合金箔は、上記の組成を有するアルミニウム合金を、例えば、通常のＤＣ鋳造によって造塊し、得られた鋳塊を常法に従って均質化処理後熱間圧延し、ついで中間焼鈍を行いまたは中間焼鈍なしに冷間圧延する通常のアルミニウム箔の製造工程に従って製造されるが、本発明に規定されるＡｌ6 Ｆｅの存在比率ＲAl6Fe は、鋳造速度、均質化処理条件、熱間圧延温度あるいはこれらの条件と中間焼鈍温度の組み合わせを調整することで得ることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明するとともに、それに基づいてその効果を実証する。なお、これらの実施例は、本発明の好ましい一実施態様を説明するものであって、これにより本発明が制限されるものではない。
【００１４】
実施例１
ＤＣ鋳造法（鋳造速度３０〜４０ｍｍ／分）によって表１に示す組成を有するＡｌ−Ｆｅ合金を造塊し、得られた鋳塊を、表２に示す条件により均質化処理し、熱間圧延により厚さ２ｍｍの熱延板とし、必要に応じて中間焼鈍を行った後、冷間圧延する工程を経て、厚さ６μｍのＡｌ−Ｆｅ合金箔を製造した。
【００１５】
得られたＡｌ−Ｆｅ合金箔（圧延箔）について、Ｘ線回折を行い、前記の方法に従ってＡｌ6 Ｆｅの比率ＲAl6Fe を求めた。Ｘ線回折結果を表２に示す。
【００１６】
また得られたＡｌ−Ｆｅ合金箔（試験材）について、引張強さを測定し、ピンホール数を測定し、耐食性試験として、１００時間の塩水噴霧試験、酢酸を加えてｐＨ３に調整した５０℃の３％食塩水中に５００時間まで浸漬する食塩水浸漬試験を行った。これらの測定、試験結果を表３に示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
【表２】
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【００１９】
【表３】
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【００２０】
表３にみられるように、本発明に従う試験材はいずれも従来の純アルミニウム系箔材に近い耐食性を示し、塩水噴霧試験においては変色無しかあるいは僅かな変色が生じたのみであり、食塩水浸漬試験においては、白変色の僅かな腐食、または貫通孔を生じたものでも１５０時間を越える耐久性を有していた。また、従来の純アルミニウム系箔材と比べて強度が高く、ピンホールの発生は少ない。
【００２１】
比較例１
ＤＣ鋳造法（鋳造速度３０〜７０ｍｍ／分）によって表４に示す組成を有するＡｌ−Ｆｅ合金、純アルミニウムを造塊し、得られた鋳塊を、表５に示す条件により均質化処理し、熱間圧延により厚さ２ｍｍの熱延板とし、必要に応じて中間焼鈍を行った後、冷間圧延する工程を経て、厚さ６μｍのＡｌ−Ｆｅ合金箔を製造した。
【００２２】
得られた箔（圧延箔）について、実施例１と同様、Ｘ線回折を行い、前記の方法に従ってＡｌ6 Ｆｅの比率ＲAl6Fe を求めた。Ｘ線回折結果を表５に示す。
【００２３】
また得られたＡｌ−Ｆｅ合金箔（試験材）について、実施例１と同様、引張強さを測定し、ピンホール数を測定し、耐食性試験として、１００時間の塩水噴霧試験、酢酸を加えてｐＨ３に調整した５０℃の３％食塩水中に５００時間まで浸漬する食塩水浸漬試験を行った。これらの測定、試験結果を表６に示す。
【００２４】
【表４】
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【００２５】
【表５】
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【００２６】
【表６】
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【００２７】
表６に示すように、試験材Ｎｏ．５〜８はいずれもＲAl6Fe が１００％を越えているため、塩水噴霧試験において貫通孔が生じ、食塩水浸漬試験においては、８〜２１時間で貫通孔が生じ、いずれも耐食性が劣っている。また試験材Ｎｏ．９はＲAl6Fe が１００％未満であるが、含有するＦｅ量が２％を越えているため、粗大な金属間化合物が多数存在し、耐食性が劣っている。純アルミニウム系の箔材（試験材Ｎｏ．１０〜１１）は、耐食性が優れているが、強度が十分でなく、ピンホールの発生数が多い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、純アルミニウム系箔材に匹敵する優れた耐食性を備え、高強度でピンホールの少ないＡｌ−Ｆｅ合金箔が提供される。当該合金箔は、腐食性内容物の包装材として好適に使用することができ、薄肉化の要求に対応することが可能である。