專利名稱：：鋁合金箔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及適合于利用電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)的食品包裝體，及用作該食品包裝體的容器的鋁合金箔成形容器，及該容器的原材料即用特定的制造方法得到的具有特定厚度和電阻率值的鋁合金箔，及該鋁合金箔的制造方法。
背景技術(shù)：
：在鋁箔成形容器中裝納面類、火鍋等食品而成的食品包裝體，由于不必轉(zhuǎn)移至其它容器，直接加熱烹調(diào)就能夠進(jìn)食，進(jìn)食后可以將容器扔掉，因而很便利，在便利店被銷售等而廣為普及。以往，一般將這些食品包裝體通過煤氣灶等用火直接加熱烹調(diào)，然而近年來，從對火災(zāi)的安全性等出發(fā)，迅速普及了電磁烹調(diào)器，因而需要能夠用電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)的食品包裝體。這樣的電磁烹調(diào)器的加熱原理的概要如下在內(nèi)置于電磁烹調(diào)器的線圈中流過交流電流，如果在其上放置金屬制的容器，則因磁力線的變化而發(fā)生電磁感應(yīng)，為防止磁力線的變化在容器的底面產(chǎn)生渦電流。如果該渦電流流過容器，則由于作為容器原材料的金屬所具有的電阻而產(chǎn)生焦耳熱，結(jié)果使裝納于容器中的食品被加熱。然而，如果將以往用于利用煤氣灶等進(jìn)行加熱的食品包裝體的鋁箔成形容器在電磁烹調(diào)器上使用，則有時加熱效率變差。另外，以“鍋確認(rèn)燈”等為一般消費(fèi)者所知的、判斷電磁烹調(diào)器能否工作的標(biāo)準(zhǔn)，因制造廠商而異，因此，鋁箔成形容器有時無法在部分的品牌、型號的電磁烹調(diào)器上使用。為解決這些問題，有必要提高鋁箔成形容器的電阻值來提高發(fā)熱性能，或使之能工作于各種電磁烹調(diào)器。提高電阻值的最簡單的方法是將鋁箔的厚度制薄，然而如果過薄，則鋁箔成形容器的強(qiáng)度降低，有可能不能保持食品或發(fā)生變形。作為提高電阻值的其它方法，有添加雜質(zhì)的方法，但裝納于容器中的食品多含鹽分，若由于雜質(zhì)的添加而使鋁箔成形容器的耐蝕性變差，則有可能容器變色、或內(nèi)容物從腐蝕孔漏出。如此，將箔的厚度制薄、或增加雜質(zhì)的添加量是有限度的。因此，如下所述，設(shè)計(jì)了各種為了適于用電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)而進(jìn)行了改良的鋁箔成形容器。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了層疊2片以上的鋁箔并在其外面設(shè)有隔熱層的鋁箔成形容器。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了重疊鐵箔和鋁箔并成形得到的容器。在專利文獻(xiàn)3中公開了至少將底面形成為平面狀，并且將厚度形成為12μm96μm的鋁箔成形容器。在專利文獻(xiàn)4中，公開了由0.150.35重量％的Si、2.22.8重量％的Mg、0.100.35重量％的Cr、合計(jì)1.5重量％以下的微量元素、和100重量％中余部為Al而構(gòu)成的鋁箔成形容器。另外公開了由0.150.35重量％的Si、l.01.8重量％的Μη、0.81.8重量％的Mg、合計(jì)1.5重量％以下的微量元素、和100重量％中余部為Al而構(gòu)成的鋁箔成形容器。在專利文獻(xiàn)5中，公開了至少底壁為層疊2片以上的鋁箔而成，且層疊的箔之間部分相互接觸的鋁箔成形容器。在專利文獻(xiàn)6中，公開了由如下復(fù)合鋁箔形成的成形容器，所述復(fù)合鋁箔在鋁合金芯材的單面或雙面上被覆有鋁合金表皮，所述鋁合金芯材含有0.12.0質(zhì)量％的Mg和0.030.5質(zhì)量％的Cr、且100質(zhì)量％中余部為鋁和不可避免的雜質(zhì)，所述鋁合金表皮含有0.010.05質(zhì)量％的Cr和0.050.5質(zhì)量％的Ti、且100質(zhì)量％中余部為鋁和不可避免的雜質(zhì)。但是，專利文獻(xiàn)1中所述的容器不適于冷凍保存，另外隔熱層為紙等時，在空燒時有燃燒的危險(xiǎn)。另外，專利文獻(xiàn)2所述的容器，有制造工序復(fù)雜且重量變大的問題。專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4所述的容器，由于達(dá)不到足夠的電阻值，因而有無法利用部分電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)的問題。專利文獻(xiàn)5所述的容器，由于若容器底壁所層疊的鋁箔的接觸面積不同則電阻值也變得不同，因而，例如，如果填充內(nèi)容物時底面發(fā)生變形而使接觸面積增加，則電阻值變小，得不到必要的電阻值。專利文獻(xiàn)6所述的容器，若芯材和表皮的組成不同則加工性也不同，因而作為復(fù)合箔而得到的容器的形狀受限，不能應(yīng)對需要富有創(chuàng)意性的容器的市場需求，另外，工時累力口，因而有作為一次性的鋁箔容器變得昂貴的問題。另外，在本申請人在先申請的特愿2007-57474號中，記載了使用如下鋁合金的鋁箔成形容器，所述鋁合金是在100質(zhì)量％中含有93質(zhì)量％以上的Al、25質(zhì)量％的Mg、0.21.0質(zhì)量％的Cr、0.013.0質(zhì)量％&Μη、0.0050.6質(zhì)量％的Ti、0.005質(zhì)量％以下的Cu、0.1質(zhì)量％以下的Si、和0.2質(zhì)量％以下的Fe，電阻率值為510μΩcm的鋁α全口巫ο但是，此時，由于在鋁箔上結(jié)晶析出Al-Cr-Mn系的硬、粗大的金屬間化合物，因而由鋁箔成型容器時，考慮有發(fā)生針孔等缺陷的可能性，對于耐針孔性而言，存有改良的余地。這樣，上述任一種都存有問題或改良的余地，如果能設(shè)計(jì)出由具有一定以上的電阻率值的鋁合金箔單體形成、成形性和耐蝕性優(yōu)異、適合于利用電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)的鋁合金箔成形容器，則可以解決上述所有問題。專利文獻(xiàn)1實(shí)開昭61-194293號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平7-33133號公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2002-51906號公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開2003-153802號公報(bào)專利文獻(xiàn)5特開2004-379號公報(bào)專利文獻(xiàn)6特開2002-19835號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的課題在于提供如下的鋁合金箔成形容器等，即，由具有一定以上的電阻率值的鋁合金箔單體形成、成形性和耐蝕性優(yōu)異、且適合于利用電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)的鋁合金箔成形容器等。本發(fā)明人等經(jīng)過精心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由特定的制造方法得到的具有特定厚度和電阻率值的鋁合金箔具有優(yōu)異的性質(zhì)，從而完成了本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明所述的鋁合金箔通過如下方式得到，S卩，將鋁合金的熔液以IOO0C/秒以上的冷卻速度鑄造成IOmm以下的厚度，接著冷軋至50300μm的厚度，接著實(shí)施在300°C以上的溫度下加熱保持時間為10分鐘以內(nèi)的退火；并使得厚度為50200μm、電阻率值為6.0μΩcm以上。上述這樣的鋁合金箔的成形性(特別是耐針孔性)和耐蝕性優(yōu)異，對于電阻率值而言，由該合金箔成型容器時，該電阻適合于用電磁烹調(diào)器進(jìn)行的加熱烹調(diào)。另外，本發(fā)明所述的鋁合金箔成形容器是由該鋁合金箔形成的，至少具有底壁和從底壁立起的周壁。進(jìn)而，本發(fā)明所述的食品包裝體是在該鋁合金箔成形容器中裝納食品而形成的。在此，該鋁合金箔的退火優(yōu)選設(shè)為在350°C以上的保持時間為1分鐘以內(nèi)。另外，鋁合金箔的平均結(jié)晶粒徑優(yōu)選為130μm。該鋁合金箔的組成更優(yōu)選為，含有0.5彡Mn彡3.0質(zhì)量％的Μη、0.0001^Cr<0.20質(zhì)量％的Cr、0.2彡Mg彡1.8質(zhì)量％的Mg、0.0001^Ti彡0.6質(zhì)量％的Ti、0<Cu^0.005質(zhì)量％的01、0<Si^0.1質(zhì)量％的Si、0<Fe0.2質(zhì)量％的Fe，余部為鋁和不可避免的雜質(zhì)。從方法的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)本發(fā)明，則可理解為如下的鋁合金箔的制造方法，S卩，包括如下工序?qū)X合金的熔液以100°c/秒以上的冷卻速度鑄造成IOmm以下的厚度的工序；接著冷軋至50300μm的厚度的工序；接著實(shí)施在300°C以上的溫度下加熱保持時間為10分鐘以內(nèi)的退火的工序。經(jīng)上述工序，通過形成具有上述厚度和電阻率值的鋁合金箔，可以得到以鋁合金箔單體形成、成形性和耐蝕性優(yōu)異、適合于利用電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)的鋁合金箔成形容器等。圖1鋁合金箔成形容器的立體圖。圖2(a)為鋁合金箔成形容器的俯視圖，(b)為(a)的II-II箭頭截面圖。符號說明10鋁合金箔成形容器11底壁12周壁13邊緣具體實(shí)施例方式圖1和圖2所示的實(shí)施方式的鋁合金箔成形容器10，是用公知的方法將鋁合金箔單體成形而得的，由圓角正方形的底壁11、從底壁11周緣擴(kuò)展立起的周壁12、和從周壁12上緣水平伸出的邊緣13構(gòu)成。如圖所示，底壁11上形成有多個壓紋，周壁12上形成有多個縱肋，邊緣13的外周設(shè)有緣卷邊。該鋁合金箔成形容器10在裝納了面類、火鍋等食品的狀態(tài)下，主要用于利用電磁烹調(diào)器的加熱烹調(diào)。在此，底壁11的投影面積優(yōu)選約70255cm2。因?yàn)槿绻∮?0cm2，則不能進(jìn)行利用電磁烹調(diào)器的加熱(溫度無法上升)，如果超過255cm2，則作為容器的強(qiáng)度變得不夠。當(dāng)然，該容器10也可以用于煤氣灶等利用直火的加熱烹調(diào)。鋁合金箔的厚度優(yōu)選50200μm,更優(yōu)選60100μm。因?yàn)槿绻∮?0μm，則鋁合金箔成形容器10的強(qiáng)度降低，有可能不能保持食品、或發(fā)生變形，如果超過200μm,則有可能難以加工成成形容器。另外，因?yàn)槿绻∮?0μm，則在成形為容器時以硬、粗大的金屬間化合物等為起點(diǎn)有可能發(fā)生針孔等的缺陷，如果超過200μm，則難以得到所希望的電阻值。鋁合金箔成形容器10的鋁合金箔的電阻率值為6.0μQcm以上，優(yōu)選610μΩcm、更優(yōu)選6·510μΩcm。因?yàn)槿绻娮杪手敌∮?.0μΩcm，則為了得到電磁烹調(diào)器的使用所必需的電阻值，必須將鋁合金箔的厚度制薄，有可能成形容器10的強(qiáng)度降低而不能保持內(nèi)容物或發(fā)生變形。電阻率值的上限沒有特別限定，一般為10μΩcm左右。因?yàn)殡m然通過對電阻率貢獻(xiàn)率大的合金元素的固熔、加工變形的導(dǎo)入可以增大電阻率值，但如果電阻率值超過10μΩcm，則有可能難以加工成成形容器。具有所希望的電阻率值的鋁合金箔可以通過如下方式得到制備具有規(guī)定組成的熔液后，以100°c/秒以上的冷卻速度鑄造成IOmm以下的厚度，對得到的鋁合金實(shí)施冷軋而壓延至厚度為50300μm,實(shí)施在300°C以上加熱保持時間為10分鐘以內(nèi)的退火，然后如果需要的話，進(jìn)一步實(shí)施冷軋而使厚度為50200μm。將鑄造時的冷卻速度設(shè)在100°C/秒以上，是為了抑制所添加的合金元素的結(jié)晶析出而促進(jìn)固熔，從而使電阻率為6μQcm以上。另外，將鑄造厚度設(shè)為IOmm以下的厚度，是為了使板厚中心部的鑄造時的冷卻速度為100°C/秒以上。作為這樣的鑄造方法，可以舉出各種的連續(xù)鑄造壓延法，例如(1)在平行的鋼制帶和兩側(cè)的模塊之間制成的模具中注入熔液的帶式、(2)代替上述的帶而使用連接模塊的連接模塊式、(3)在一對輥之間用陶瓷制的噴嘴注入熔液的雙輥式等。使冷軋后的箔厚為50300μm，是為了直到退火為止都賦予充分的加工變形來控制平均結(jié)晶粒徑。為了容易加工成成形容器，得到的冷軋箔在300600°C下進(jìn)行退火。此時，將300°C以上的保持時間設(shè)在10分鐘以內(nèi)，是為了抑制所添加的合金元素的結(jié)晶析出而促進(jìn)固熔，從而使電阻率為6μQcm以上。更優(yōu)選的是，將350°C以上的保持時間設(shè)在1分鐘以內(nèi)，保持時間的下限約為1秒。作為這樣的退火方法，可以舉出連續(xù)退火線(CAL)等。另外，鋁合金箔的平均結(jié)晶粒徑?jīng)]有限定，但優(yōu)選130μm，更優(yōu)選520μm，進(jìn)一步優(yōu)選510μm。因?yàn)槿绻^30μm則有可能難以加工成成形容器，另外，因?yàn)殡m然優(yōu)選平均結(jié)晶粒徑小，但通常為1μm左右。這樣的鋁合金箔可以如下得到以100°C/秒以上的冷卻速度鑄造成IOmm以下的厚度，將得到的鋁合金冷軋至50300μm，然后進(jìn)行退火。本發(fā)明所說的結(jié)晶粒徑是指，相對于冷軋方向?yàn)榇怪狈较虻慕Y(jié)晶粒的最大寬度。鋁合金箔的組成沒有特別限定，但更優(yōu)選在Al中含有0.5彡Mn彡3.0質(zhì)量％的Μη、0.0001^Cr<0.20質(zhì)量％的Cr、0.2彡Mg彡1.8質(zhì)量％的]\%、0.0001彡Ti彡0.6質(zhì)量％的Ti、0<Cu彡0.005質(zhì)量％的Cu、0<Si彡0.1質(zhì)量％的Si、和0<Fe彡0.2質(zhì)如果Mn小于0.5質(zhì)量％，則無法得到作為電磁烹調(diào)用的成形容器10所必需的電阻率值，另外，如果超過3.0質(zhì)量％，則強(qiáng)度變得過大，有可能變得難以進(jìn)行容器10的成型。如果Cr小于0.0001質(zhì)量％，則無法得到作為電磁烹調(diào)用的成形容器10所必需的電阻率值，另外，如果為0.20質(zhì)量％以上，則與其它添加元素一起結(jié)晶析出硬、粗大的金屬間化合物，因而在由鋁合金箔成型容器時，有可能發(fā)生針孔等的缺陷。如果Mg小于0.2質(zhì)量％，則無法得到作為電磁烹調(diào)用的成形容器10所必需的強(qiáng)度，另外，如果超過1.8質(zhì)量％，則強(qiáng)度變得過大，有可能變得難以進(jìn)行容器10的成型。如果Ti小于0.0001質(zhì)量％，則無法得到作為電磁烹調(diào)用的成形容器10所必需的電阻率值，鋁合金箔的平均結(jié)晶粒徑變大，有可能變得難以進(jìn)行容器10的成型。另外，如果超過0.6質(zhì)量％，則強(qiáng)度變得過大，有可能變得難以進(jìn)行容器10的成型。如果Cu超過0.005質(zhì)量％，則有可能由于裝納于成形容器10中的食品，而鋁合金箔發(fā)生變色、或形成腐蝕孔。Cu含有率的下限沒有特別限定，一般為0.0005質(zhì)量％左右。如果Si超過0.1質(zhì)量％，則有可能由于裝納于成形容器10中的食品，而鋁合金箔發(fā)生變色、或形成腐蝕孔。Si含有率的下限沒有特別限定，一般為0.0005質(zhì)量％左右。如果Fe超過0.2質(zhì)量％，則有可能由于裝納于成形容器10中的食品，而鋁合金箔發(fā)生變色、或形成腐蝕孔。Fe含有率的下限沒有特別限定，一般為0.0005質(zhì)量％左右。作為鋁合金的主要組成的Al由于傳熱性優(yōu)異、輕量、價(jià)廉、加工容易等，因而作為一次性容器的原料而廣為使用。在此，一般在鋁的煉制、精制、熔制過程中混入Fe、Si、Cu、Ti、V、Ga等元素作為雜質(zhì)元素，通過組合各種品質(zhì)(成色)的鋁進(jìn)行配合，可以調(diào)整這些元素的含量。本發(fā)明中的鋁合金可以通過如下方式制造在如此調(diào)整雜質(zhì)元素后，添加配合某種元素作為有意義的元素。實(shí)施例以下示出實(shí)施例和比較例，進(jìn)一步明確發(fā)明的特征。不過，本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。在實(shí)施例和比較例中使用了表1所示組成的鋁合金。另外，箔的組成分析是用ICP發(fā)光分光分析裝置進(jìn)行的。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例和比較例的鋁合金箔，是制備鋁合金熔液后，在表2所示的條件下進(jìn)行鑄造、壓延和退火，而制成厚度為IOOμm的試樣。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2中帶下劃線的數(shù)值表示在本發(fā)明的鋁合金箔鑄造時的冷卻速度、鑄造厚度、退火的加熱保持時間的范圍之外。下面，在表3中示出實(shí)施例和比較例的鋁合金箔的電阻率的值、平均結(jié)晶粒徑、耐蝕性和成形性的測試結(jié)果。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在實(shí)施例和比較例中得到的試樣的電阻率和平均結(jié)晶粒徑是如下測定的。首先，電阻率是在溫度293Κ下用直流四端子法測定的，表3中帶下劃線的數(shù)值表示在本發(fā)明的鋁合金箔的電阻率的范圍之外。接著，平均結(jié)晶粒徑是如下求出的對用光學(xué)顯微鏡拍攝的結(jié)晶粒照片中任意的100個結(jié)晶粒，測定相對于冷軋方向?yàn)榇怪狈较虻慕Y(jié)晶粒的最大寬度，求其平均值。表3中帶下劃線的數(shù)值表示在本發(fā)明的鋁合金箔的特別優(yōu)選的平均結(jié)晶粒徑的范圍之外。另外，耐蝕性通過如下方式評價(jià)在IOcmX17cm的塑料制桶中裝入500ml的醬油，將3cmX6cm的試樣浸漬其中，在20°C保持10天后，用目視觀察表面的腐蝕狀態(tài)。表3中〇表示未看到變色，X表示看到腐蝕孔。進(jìn)而，成形性A通過如下方式評價(jià)將30cmX30cm的試樣各100片加壓成形為圖1和圖2所示的形狀，對各成形容器進(jìn)行目視觀察。表3中〇表示在底壁和從底壁立起的周壁上看到破裂的成形容器完全沒有，X表示看到破裂的成形容器為1個以上。另外，成形性B通過如下方式評價(jià)將30cmX30cm的試樣各100片加壓成形為圖1和圖2所示的形狀，用針孔檢測機(jī)對各成形容器進(jìn)行有無針孔的確認(rèn)。表3中〇表示檢測出針孔的成形容器完全沒有，X表示檢測出針孔的成形容器為1個以上。由表3可知，在實(shí)施例中，均為成形性、耐蝕性優(yōu)異，電阻率顯示出對于采用電磁烹調(diào)器的加熱烹調(diào)而言為足夠的值。特別是由成形性B的測試可知，在實(shí)施例中，成型時的耐針孔性非常優(yōu)異。與此相對，在比較例2中，成形性A差；在比較例1、2中，成形性B差；在比較例3、4中，耐蝕性差；在比較例2、3、4中，電阻率小而發(fā)熱性不足?？芍械谋容^例都比實(shí)施例差。權(quán)利要求一種鋁合金箔，通過如下方式得到，厚度為50～200μm，電阻率值為6.0μΩcm以上，將鋁合金的熔液以100℃/秒以上的冷卻速度鑄造成10mm以下的厚度，接著冷軋至50～300μm的厚度，接著實(shí)施在300℃以上的溫度下加熱保持時間為10分鐘以內(nèi)的退火。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金箔，其中，平均結(jié)晶粒徑為130μm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁合金箔，其中，含有0.5彡Mn彡3.0質(zhì)量％的Mn、0.0001^Cr<0.20質(zhì)量％的Cr、0.2^Mg^1.8質(zhì)量％的Mg、0.0001彡Ti彡0.6質(zhì)量％的Ti、0<Cu彡0.005質(zhì)量％的Cu、0<Si彡0.1質(zhì)量％的Si、和0<Fe彡0.2質(zhì)量％的Fe，余部由鋁和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。4.一種鋁合金箔成形容器，由權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的鋁合金箔形成，至少具有底壁和從底壁立起的周壁。5.一種食品包裝體，是在權(quán)利要求4所述的鋁合金箔成形容器中裝納食品而成的。6.一種鋁合金箔的制造方法，包括如下工序?qū)X合金的熔液以100°c/秒以上的冷卻速度鑄造成IOmm以下的厚度的工序；接著冷軋至50300μm的厚度的工序；接著實(shí)施在300°C以上的溫度下加熱保持時間為10分鐘以內(nèi)的退火的工序。全文摘要本發(fā)明提供一種鋁合金箔成形容器，其由具有一定以上的電阻率值的鋁合金箔單體形成，成形性和耐蝕性優(yōu)異，且適合于利用電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)。將鋁合金的熔液以100℃/秒以上的冷卻速度鑄造成10mm以下的厚度，接著冷軋至50～300μm的厚度，接著實(shí)施在300℃以上的溫度下加熱保持時間為10分鐘以內(nèi)的退火，形成厚度為50～200μm、電阻率值為6.0μΩcm以上的鋁合金箔，將其加壓成形，得到具有底壁(11)、周壁(12)和邊緣(13)的鋁合金箔成形容器(10)。該容器(10)的成形性(特別是耐針孔性)、耐蝕性優(yōu)異，且具有適合于利用電磁烹調(diào)器進(jìn)行加熱烹調(diào)的電阻。文檔編號C22C21/00GK101809178SQ20088010887公開日2010年8月18日申請日期2008年9月24日優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日發(fā)明者呂明哲,多田裕志,左近貴浩申請人:東洋鋁株式會社;東洋鋁愛科環(huán)境產(chǎn)品株式會社