WO2024079948A1 - アルミニウム箔及びその製造方法 - Google Patents

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WO2024079948A1
WO2024079948A1 PCT/JP2023/023768 JP2023023768W WO2024079948A1 WO 2024079948 A1 WO2024079948 A1 WO 2024079948A1 JP 2023023768 W JP2023023768 W JP 2023023768W WO 2024079948 A1 WO2024079948 A1 WO 2024079948A1
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WO
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aluminum foil
less
dimple
mass
uneven surface
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PCT/JP2023/023768
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享 新宮
翔 合志
真輝 松本
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東洋アルミニウム株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/32Alkaline compositions
    • C23F1/36Alkaline compositions for etching aluminium or alloys thereof

Definitions

  • the present invention relates to aluminum foil and its manufacturing method.
  • Deep ultraviolet lamps that utilize the ultraviolet sterilizing effect are used to remove viruses and various pathogens from air, objects, water, etc.
  • Aluminum is the only metal material that has a high reflectivity for ultraviolet rays in the wavelength range of 250 nm to 400 nm.
  • aluminum foil which is particularly lightweight and highly workable, is ideal as an ultraviolet reflector.
  • Patent Document 1 discloses an aluminum foil for use as an ultraviolet reflector that has specific surface properties.
  • the area ratio of aluminum particles and crystallized deposits on the foil surface and the smoothness of the foil surface are controlled, increasing the specular reflection component of UV rays and achieving a high light collection effect.
  • the total reflectance measured by an integrating sphere is 80% or more, but the specular reflectance measured is also 70% or more. Specular reflection refers to reflection in which the angle of incidence and the angle of reflection are equal and the reflected light is parallel.
  • Patent Document 1 The aluminum foil described in Patent Document 1 is not suitable as a reflector for uniformly sterilizing the space to be sterilized because the intensity of ultraviolet light reflected at a specific angle is significantly higher than the intensity of ultraviolet light reflected at angles other than that angle.
  • the main objective of the present invention is to provide an aluminum foil suitable for use as a reflector for uniformly sterilizing the space to be sterilized, and a method for manufacturing the same.
  • the aluminum foil according to the present invention has an uneven surface on which dimple-shaped irregularities are formed, and the area ratio of second phase particles present in a predetermined region of the uneven surface is 0.10% or less, the arithmetic mean curvature Spc (1/mm) of the dimple-shaped convexities is 3,700 or more and 10,000 or less, and the apex density (1/ mm2 ) of the dimple-shaped concaves is 1,600,000 or more and 4,500,000 or less.
  • the aluminum foil preferably contains aluminum, 0.04% by mass or more and 0.11% by mass or less of iron, and 0.50% by mass or more and 1.20% by mass or less of manganese.
  • the thickness of the aluminum foil is preferably 4 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the uneven surface is preferably greater than 20 nm.
  • the method for manufacturing aluminum foil according to the present invention includes the steps of preparing aluminum foil containing aluminum, 0.04% by mass to 0.11% by mass of iron, and 0.50% by mass to 1.20% by mass of manganese, and exposing the surface of the aluminum foil to an alkaline aqueous solution to form dimple-shaped irregularities on at least a portion of the surface.
  • the present invention provides an aluminum foil suitable for use as a reflector for uniformly sterilizing the space to be sterilized, and a method for manufacturing the same.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an aluminum foil according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining dimple-shaped irregularities formed on at least a part of the surface of the aluminum foil according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view for explaining dimple-shaped irregularities formed on at least a part of the surface of the aluminum foil according to the present embodiment.
  • 1 is a flowchart showing a method for manufacturing an aluminum member for visible light reflector according to the present embodiment.
  • aluminum foil is used to include not only pure aluminum foil but also aluminum alloy foil.
  • the aluminum foil 1 has a first surface 1A and a second surface 1B as outward facing surfaces.
  • the second surface 1B faces in the opposite direction to the first surface 1A.
  • At least a part of the first surface 1A and the second surface 1B is an uneven surface on which dimple-shaped unevenness is formed.
  • the entire first surface 1A may be an uneven surface.
  • the entire second surface 1B does not have to be an uneven surface.
  • FIGS. 2 and 3 are partially enlarged cross-sectional views or partially enlarged plan views for illustrating an uneven surface on which dimple-shaped unevenness is formed in the aluminum foil 1.
  • the dimple-shaped irregularities are composed of a plurality of dimples formed so as to fill at least a portion of the first surface 1A without gaps.
  • the bottom surface portion including the bottom point (deepest portion) of each of the plurality of dimples is described as a dimple-shaped concave portion.
  • the boundary portion between two adjacent dimples among the plurality of dimples is described as a dimple-shaped convex portion.
  • the solid line within the frame in FIG. 2 illustrates the ridge line of the dimple-shaped convex portion (the boundary portion between two adjacent dimples among the plurality of dimples).
  • the dimple-shaped concave portion is a portion located on the bottom point side of a reference plane that can be set when the above-mentioned irregularities on the surface of the aluminum foil 1 are observed using a laser microscope by the method described below.
  • the dimple-shaped convex portion is a portion that protrudes on the opposite side of the bottom point from the reference plane.
  • each of the multiple dimples As shown in Figures 2 and 3, the shape and size of each of the multiple dimples, as well as the connection relationship between adjacent multiple dimples, are not uniform but are diverse, for example.
  • the arithmetic mean curvature Spc of the convex portion of the dimple shape In the aluminum foil 1, the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portion is 3700 or more and 10000 or less. Preferably, the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portion is 3750 or more and 9900 or less.
  • the arithmetic mean curvature Spc of the dimple-shaped convex portion is the arithmetic mean curvature Spc of the apex of the convex portion, measured from a three-dimensional shape observed using a confocal laser microscope by a measurement method conforming to the International Organization for Standardization standard ISO25178.
  • the arithmetic mean curvature Spc of the dimple-shaped convex portion can be measured, for example, by obtaining three-dimensional shape data of the first surface 1A of the aluminum foil 1 in a rectangular field of view of 95.257 ⁇ m ⁇ 71.419 ⁇ m using a laser microscope VK-X3000 manufactured by Keyence Corporation, and then using the data to measure the data using a multi-file analysis application attached to the microscope.
  • the inventors have confirmed that when the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portion on the first surface 1A of the aluminum foil 1 is 3700 or more and 10000 or less, the total reflectance using an integrating sphere is 80% or more, while the regular reflectance is suppressed to less than 4%.
  • the present inventors have confirmed that if the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portion on the first surface 1A of the aluminum foil 1 is smaller than 3700, the specular reflectance of the ultraviolet light incident on the first surface 1A is not sufficiently low.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portion is smaller than 3700, so that the angle range in which the ultraviolet light incident on the first surface 1A is diffusely reflected is narrowed, so that the intensity of the ultraviolet light reflected specularly at a specific angle (hereinafter, sometimes referred to as the specular reflection component) is not sufficiently reduced, and the intensity of the ultraviolet light reflected specularly at other angles (hereinafter, sometimes referred to as the diffuse reflection component) is not sufficiently increased.
  • the present inventors have confirmed that the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the surface of the aluminum foil described in the above Patent Document 1, which does not have dimple-shaped irregularities, is 563, and the total reflectance is 86.6% and the specular reflectance is 72.1% (see Comparative Example 14 described below).
  • the arithmetic mean curvature Spc becomes this small, the above tendency becomes even stronger, and the intensity of the diffuse reflection component becomes significantly lower than the intensity of the specular reflection component.
  • the inventors have confirmed that if the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portions on the first surface 1A of the aluminum foil 1 is greater than 10,000, the total reflectance of ultraviolet light incident on the first surface 1A falls to less than 80%.
  • the arithmetic mean curvature Spc unit: 1/mm
  • the angular range in which ultraviolet light incident on the first surface 1A is diffusely reflected becomes too wide, and some of the ultraviolet light diffusely reflected on the wall surface of the timple-shaped convex portion or concave portion is diffusely reflected again on the opposing wall surface, increasing the amount of ultraviolet light reflected multiple times within the first surface 1A and reducing the amount of ultraviolet light emitted to the outside.
  • the apex density of the dimple-shaped recesses (unit: 1/mm 2 ) is 1,600,000 or more and 4,500,000 or less.
  • the apex density of the dimple-shaped recesses (unit: 1/mm 2 ) is greater than 1,510,000 and less than 4,650,000.
  • the apex density of the dimple-shaped recesses (unit: 1/mm 2 ) is 1,610,000 or more and 4,000,000 or less. More preferably, the apex density of the dimple-shaped recesses (unit: 1/mm 2 ) is 1,620,000 or more and 3,500,000 or less.
  • the apex density of the dimple-shaped recess is the density of the valley bottom points of each of the plurality of dimples measured from a three-dimensional shape observed using a confocal laser microscope using a measurement method in accordance with the International Organization for Standardization standard ISO25178.
  • the apex density of the dimple-shaped recess is, for example, obtained by using a laser microscope VK-X3000 manufactured by Keyence Corporation in a rectangular field of view of 95.257 ⁇ m ⁇ 71.419 ⁇ m to obtain three-dimensional shape data of the first surface 1A of the aluminum foil 1, inverting the data in the height direction with respect to the reference plane, and measuring the peak density Spd (unit: 1 / mm 2 ) defined in the International Organization for Standardization standard ISO25178 from the inverted data by a multi-file analysis application attached to the microscope.
  • the reference plane of the three-dimensional shape data is set as a plane representing the average of the unevenness of the three-dimensional shape data.
  • the dimple-shaped recess is a portion located on the valley bottom point side of the reference plane.
  • the three-dimensional shape data is inverted in the height direction with respect to the reference plane, so that the valley bottom points of each dimple can be measured as the peaks.
  • the present inventors have confirmed that when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses in the aluminum foil 1 is 1,600,000 or more and 4,500,000 or less, the total reflectance using an integrating sphere is 80% or more, while the regular reflectance is suppressed to less than 4%.
  • the present inventors have confirmed that it is difficult to suppress the regular reflectance to less than 4% when the apex density (unit: 1/mm2) of the dimple-shaped recesses in the aluminum foil 1 is less than 1510000. It is considered that when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses is less than 1510000, the number of dimples is small, resulting in a small diffuse reflection component, or the planar dimensions of each dimple are large, resulting in a narrow angle range over which ultraviolet light is diffusely reflected.
  • the inventors have confirmed that when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses in the aluminum foil 1 is greater than 4,650,000, the total reflectance of ultraviolet light incident on the first surface 1A falls to less than 80%.
  • the inventors believe that the reason for this is that when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses is greater than 4,650,000, the planar dimensions of each dimple become too small, and some of the ultraviolet light diffusely reflected on the wall surface of the timple-shaped protrusion or recess is diffusely reflected again on the opposing wall surface, increasing the amount of ultraviolet light reflected multiple times within the first surface 1A and reducing the amount of ultraviolet light emitted to the outside.
  • the area ratio of the second phase particles present in the predetermined region of the uneven surface is 0.10% or less.
  • the second phase particles refer to various intermetallic compounds such as Al-Fe, Al-Fe-Mn, Al-Mg-Si, Al-Mn, Al-Fe-Si, and Al-Mn-Fe-Si, or alloying elements precipitated in the aluminum parent phase.
  • the second phase particles present on the uneven surface are derived from second phase particles present in the aluminum foil before the uneven surface is formed, and are those that remain without being removed when the aluminum foil is subjected to the uneven surface forming method described later.
  • the predetermined region of the uneven surface of the aluminum foil 1 means a field in which the second phase particles can be observed visually or by a microscope.
  • the predetermined region of the uneven surface is, for example, a rectangular field of view (39.59 ⁇ m ⁇ 30.02 ⁇ m) of 1188.49 ⁇ m 2 .
  • a plurality of dimples are formed without gaps in a predetermined area of the uneven surface of the aluminum foil 1.
  • the area ratio of the second phase particles is measured by dividing the total area of the second phase particles extracted by binarizing a backscattered electron image of a rectangular field of view (39.59 ⁇ m ⁇ 30.02 ⁇ m) of 1188.49 ⁇ m2 captured by a scanning electron microscope by the area of the field.
  • the area ratio of the second phase particles can be measured, for example, by dividing the total area of the second phase particles extracted by binarizing a backscattered electron image of a rectangular field of view (39.59 ⁇ m ⁇ 30.02 ⁇ m) of 1188.49 ⁇ m2 captured by a JSM-7200F manufactured by JEOL Ltd. using image processing software WinRoof2021 manufactured by Mitani Shoji Co., Ltd.
  • the reflectance of ultraviolet light incident on the surface of the second phase particles present on the uneven surface of the aluminum foil 1 is lower than the reflectance of electromagnetic waves incident on the uneven surface of the aluminum foil 1 itself.
  • the inventors have confirmed that if the area ratio of the second phase particles present in the predetermined region of the uneven surface of the aluminum foil 1 is 0.10% or less, the total reflectance of ultraviolet light incident on the uneven surface is 80% or more.
  • the inventors have also confirmed that even if the area ratio of the second phase particles present in the predetermined region of the uneven surface of the aluminum foil 1 is 0.02% or more, the total reflectance of ultraviolet light incident on the uneven surface is 80% or more.
  • the inventors have confirmed that even if the area ratio of the second phase particles present in the predetermined region of the uneven surface of the aluminum foil 1 is 0.00% or more and 0.02% or less, the total reflectance of ultraviolet light incident on the uneven surface is 80% or more.
  • the inventors have confirmed that when the area ratio of second phase particles present in the predetermined region of the above-mentioned uneven surface of aluminum foil 1 is 1.97% or more, the total reflectance of ultraviolet light with wavelengths of 250 to 400 nm falls to less than 80%.
  • (D) Arithmetic mean roughness Ra of the uneven surface The arithmetic mean roughness Ra of the uneven surface of the aluminum foil 1 is greater than 20 nm.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the uneven surface is measured by a measurement method conforming to ISO 4287 (1997 edition).
  • the arithmetic mean roughness Ra of the uneven surface may be greater than 100 nm.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the uneven surface may be less than 660 nm.
  • the uneven surface of the aluminum foil 1 can be formed by subjecting the surface of the aluminum foil prepared by any method to the following treatment.
  • the uneven surface can be formed by exposing (immersing or contacting) the surface of the aluminum foil to an alkaline aqueous solution.
  • the alkaline aqueous solution is not particularly limited, but is preferably an aqueous sodium hydroxide solution.
  • the time for immersing the aluminum foil in the aqueous sodium hydroxide solution to form the uneven surface is longer than the time for immersing the aluminum foil in the aqueous sodium hydroxide solution to clean the surface of the aluminum foil.
  • the time for immersing the aluminum foil in the aqueous sodium hydroxide solution to form the uneven surface is, for example, 5 minutes or more.
  • the uneven surface may be formed by subjecting the surface of the aluminum foil to treatments such as electrolytic polishing, cutting, and surface transfer (e.g., rolling, roll pressing, or embossing).
  • the uneven surface may also be formed by combining two or more of the above-mentioned treatment methods.
  • the aluminum foil 1 contains aluminum (Al) and inevitable impurities.
  • the aluminum foil 1 further contains 0.04% by mass or more and 0.11% by mass or less of iron (Fe) and 0.50% by mass or more and 1.20% by mass or less of manganese (Mn).
  • Fe iron
  • Mn manganese
  • the aluminum foil 1 contains 0.04% by mass or more and 0.11% by mass or less of iron (Fe) and 0.50% by mass or more and 1.20% by mass or less of manganese (Mn), the above-mentioned uneven surface can be efficiently formed by exposing the surface of the aluminum foil 1 to an alkaline aqueous solution.
  • the aluminum foil 1 contains Fe and Mn
  • second phase particles such as Al-Fe-Mn and Al-Mn crystallize or precipitate.
  • the second phase particles containing Mn are easily removed from the surface of the aluminum foil in the process of exposing the surface of the aluminum foil to an alkaline aqueous solution and dissolving the aluminum matrix.
  • the second phase particles containing Fe dissolve more efficiently in an alkaline aqueous solution than the second phase particles not containing Fe. Therefore, by exposing the surface of an aluminum foil containing 0.04% by mass or more and 0.11% by mass or less of Fe and 0.50% by mass or more and 1.20% by mass or less of Mn to an alkaline aqueous solution, the above-mentioned uneven surface with an area ratio of second phase particles of 0.10% or less can be easily formed.
  • the aluminum foil 1 contains Fe and Mn simultaneously as described above, the growth of crystal grains is suppressed, for example, during annealing, compared to when the aluminum foil 1 does not contain Fe and Mn simultaneously, so that the crystal grains in the aluminum foil 1 can be made fine.
  • the Fe content is less than 0.04% by mass, even when the surface of the aluminum foil 1 is exposed to an alkaline aqueous solution, the dissolution will proceed more slowly, and the unevenness of the uneven surface caused by the dissolution will increase, resulting in less diffuse reflection components.
  • the arithmetic mean curvature Spc unit: 1/mm
  • the Fe content is greater than 0.11% by mass, there is a concern that after the surface of the aluminum foil 1 is exposed to an alkaline aqueous solution to form the uneven surface, the area ratio of second phase particles present (remaining) on the uneven surface will be significantly higher than 0.10%, resulting in a total reflectance of less than 80%.
  • the Mn content is less than 0.50% by mass, there is a concern that after the surface of the aluminum foil 1 is exposed to an alkaline aqueous solution to form the above-mentioned uneven surface, second-phase particles containing a small amount of Mn or no Mn will remain on the above-mentioned uneven surface, causing the area ratio of the second-phase particles to exceed 0.10%, resulting in a decrease in the total reflectance to less than 80%.
  • the aluminum foil contains a large amount of Al-Fe-Mn-based crystals that are finer than Al-Fe-based crystals, etc., and therefore when the surface is exposed to an alkaline aqueous solution, the fine and large amount of Al-Fe-Mn-based crystals are likely to be removed from the surface, resulting in the formation of dense fine dimples, and the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portions will be greater than 10,000 and the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped concave portions will be greater than 4,500,000, resulting in a concern that the total reflectance will be less than 80%.
  • the silicon (Si) content in the aluminum foil 1 is 0.001% or more and 0.3% or less by mass. Since Si has a high solid solubility in Al and is difficult to form crystallized products, if the content is at a level that does not cause crystallized products to form in the aluminum foil, the ultraviolet reflectance will not decrease. In addition, the inclusion of Si can improve the mechanical strength of the aluminum foil through solid solution strengthening, making it easier to roll thin foils. If the Si content is less than 0.001% by mass, the above-mentioned effects cannot be fully obtained. If the Si content exceeds 0.3% by mass, coarse crystallized products are more likely to occur, not only reducing the reflectance but also impairing the above-mentioned effect of refining the crystal grains, so that the strength and workability tend to decrease.
  • the magnesium (Mg) content in the aluminum foil 1 is 3 mass% or less.
  • Mg has a high solid solubility in Al of up to 18 mass%, and the generation of crystallized products is extremely low, so the mechanical strength of the aluminum foil 1 can be improved without significantly affecting the reflective properties of the surface (first side 1A) of the aluminum foil 1.
  • the Mg content exceeds 3 mass%, the mechanical strength of the aluminum foil 1 becomes too high, and the rollability of the aluminum foil 1 tends to decrease.
  • the aluminum foil 1 may contain elements such as copper (Cu), zinc (Zn), titanium (Ti), vanadium (V), nickel (Ni), chromium (Cr), zirconium (Zr), boron (B), gallium (Ga), and bismuth (Bi) in amounts that do not affect the above characteristics and effects.
  • elements such as copper (Cu), zinc (Zn), titanium (Ti), vanadium (V), nickel (Ni), chromium (Cr), zirconium (Zr), boron (B), gallium (Ga), and bismuth (Bi) in amounts that do not affect the above characteristics and effects.
  • the above composition of the aluminum foil 1 can be measured by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy.
  • Examples of measuring devices include the iCAP6500DUO manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., or the ICPS-8100 manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the thickness of the aluminum foil 1 is 500 ⁇ m or less.
  • the aluminum foil 1 is literally a "foil,” and compared to aluminum plates with a thickness exceeding 500 ⁇ m, it has various advantages, such as being lightweight, having good formability, shape conformability when attached to curved objects, and flexibility, as well as a low environmental impact.
  • the thickness of the aluminum foil 1 is 4 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. If the thickness of the aluminum foil 1 is less than 4 ⁇ m, the aluminum foil cannot maintain its mechanical strength, and wrinkles will form on the surface of the aluminum foil due to handling during production. If the thickness of the aluminum foil 1 exceeds 300 ⁇ m, not only will the weight of the aluminum foil increase, but processing such as molding will be restricted, which is not preferable. More preferably, the thickness of the aluminum foil 1 is 6 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less. To make the thickness of the aluminum foil 1 within the above range, casting and rolling can be performed according to a general aluminum foil manufacturing method.
  • the manufacturing method of the aluminum foil 1 includes a first step of preparing an aluminum foil and a second step of forming an uneven surface on at least a part of the surface of the prepared aluminum foil.
  • a first step an aluminum foil containing Al and inevitable impurities is prepared.
  • the second step at least a part of the surface of the prepared aluminum foil is subjected to at least one of the above-mentioned treatment methods for forming an uneven surface.
  • the treatment conditions at this time are set so that the area ratio of the second phase particles present in a predetermined region of the uneven surface is 0.10% or less, the arithmetic mean curvature Spc (1/mm) of the dimple-shaped convex portion is 3700 to 10000, and the apex density (1/mm 2 ) of the dimple-shaped concave portion is 1600000 to 4500000.
  • any treatment may be performed as long as the area ratio of the second phase particles present in a predetermined region of the uneven surface is 0.10% or less, the arithmetic mean curvature Spc (1/mm) of the dimple-shaped convex portions is 3700 to 10000, and the apex density (1/ mm2 ) of the dimple-shaped concave portions is 1600000 to 4500000.
  • One example is immersion treatment in an alkaline aqueous solution.
  • a method for producing aluminum foil 1 including a second step of forming the uneven surface using an alkaline aqueous solution will be described.
  • an aluminum foil containing Al, 0.04% by mass or more and 0.11% by mass or less of Fe, and 0.50% by mass or more and 1.20% by mass or less of Mn is prepared.
  • an ingot is obtained whose composition has been adjusted so as to obtain an aluminum foil of the above composition.
  • the method for producing the ingot is not particularly limited, but may be, for example, semi-continuous casting, continuous casting, or mold casting.
  • the ingot may be subjected to a homogenization heat treatment.
  • the homogenization heat treatment is performed, for example, by holding the ingot in a temperature range of 400°C to 630°C for 1 hour to 20 hours.
  • the ingot is rolled to obtain an aluminum foil of a predetermined thickness.
  • the ingot may be hot rolled and then the obtained hot-rolled material may be cold rolled.
  • the ingot may be cold rolled without hot rolling.
  • the number of hot rollings and the number of cold rollings are not particularly limited.
  • the multiple cold rollings may be performed with intermediate annealing in between.
  • the intermediate annealing conditions may be within the range of general operating conditions.
  • final annealing may be performed.
  • the final annealing conditions are, for example, an annealing temperature of 250°C to 450°C and an annealing time of 1 hour to 30 hours.
  • the second step at least a portion of the surface of the aluminum foil prepared in the first step is exposed to an alkaline aqueous solution, thereby forming dimple-shaped irregularities in that portion.
  • an aluminum foil in which only the area of the surface where the irregularities are to be formed is exposed is immersed in the alkaline aqueous solution.
  • any alkaline aqueous solution can be used, but a sodium hydroxide aqueous solution is preferable.
  • Conditions such as the concentration and temperature of the alkaline aqueous solution, and the processing time can be selected appropriately.
  • the concentration of the alkaline aqueous solution is, for example, 0.1% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the concentration of the sodium hydroxide aqueous solution is, for example, 0.1% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the temperature of the alkaline aqueous solution is, for example, room temperature.
  • the processing time is, for example, 1 minute or more and 60 minutes or less.
  • the second step preferably, at least a portion of the surface of the aluminum foil is exposed to an alkaline aqueous solution, and then a treatment for removing smut is performed.
  • a treatment for removing smut include a treatment for removing smut using an acid or alkali different from acid washing or alkali washing. Smut may also be removed by physical treatment such as barrel polishing or electrolytic polishing.
  • the aluminum foil 1 according to this embodiment has an uneven surface on which dimple-shaped irregularities are formed, the area ratio of second phase particles present in a predetermined region of the uneven surface is 0.10% or less, the arithmetic mean curvature Spc (1/mm) of the dimple-shaped convex portions is 3,700 or more and 10,000 or less, and the apex density (1/ mm2 ) of the dimple-shaped concave portions is 1,600,000 or more and 4,500,000 or less.
  • the inventors have confirmed that with aluminum foil 1 having such an uneven surface, when ultraviolet light is irradiated onto the uneven surface, the total reflectance is 80% or more, but the specular reflectance is 4% or less. With such aluminum foil 1, the intensity of the diffusely reflected ultraviolet light is significantly higher than the intensity of the specularly reflected ultraviolet light, making it suitable as a reflector for evenly sterilizing the space to be sterilized.
  • the aluminum foil 1 contains aluminum, 0.04% by mass to 0.11% by mass of iron, and 0.50% by mass to 1.20% by mass of manganese.
  • the inventors have confirmed that the above-mentioned uneven surface can be easily formed in such an aluminum foil 1 by exposing the aluminum foil 1 to an alkaline aqueous solution.
  • the thickness of the aluminum foil 1 is 4 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • Such an aluminum foil 1 also has high processability as described above.
  • the inventors have confirmed that the arithmetic mean roughness (Ra) of the uneven surface of aluminum foil 1 is greater than 20 nm.
  • the method for manufacturing the aluminum foil 1 includes the steps of preparing an aluminum foil containing aluminum, 0.04% by mass to 0.11% by mass of iron, and 0.50% by mass to 1.20% by mass of manganese, and exposing at least a portion of the surface of the aluminum foil to an aqueous sodium hydroxide solution to form dimple-shaped irregularities on at least a portion of the surface.
  • the inventors have confirmed that the aluminum foil 1 according to this embodiment can be manufactured using this manufacturing method.
  • the inventors have found that the above-mentioned aluminum foil 1 has suitable properties not only as a reflector for evenly sterilizing the space to be sterilized, but also as a packaging material for packaging food, medicines, etc.
  • the area of the aluminum foil where the packaging design or barcode will be printed is generally painted white, and the design or barcode is printed on top of that.
  • Aluminum foil generally exhibits high reflective properties even in the visible light range, but most of the reflected light is specular, so the color tone of the aluminum foil is silver. This is because if the packaging design or barcode is printed directly on the surface of the aluminum foil, the silver color of the aluminum foil will act as a base, causing problems such as inaccurate color expression and difficulty in reading the barcode.
  • Patent Document 2 JP 2017-122267 A (Patent Document 2) proposes an aluminum material with an anodic oxide film.
  • an anodic oxide film is provided on the surface of the aluminum base material.
  • the aluminum foil is heated to 100°C or higher to laminate with a different material, seal, or sterilize the contents, the anodized film may crack due to the difference in thermal expansion coefficient between the aluminum base material and the anodized film.
  • the aluminum material is used for drawing, the hard and brittle anodized film may crack.
  • the inventors have discovered that the aluminum foil 1 according to the present embodiment described above does not require a white undercoat or anodized film, and that with the aluminum foil 1 alone, most of the reflected light becomes a diffuse reflection component, and the intensity of the diffuse reflection component is uniform regardless of the reflection angle, and as a result, when visible light is incident on the aluminum foil 1, the surface appears white, and further, the degree of whiteness is high enough to avoid the above-mentioned problems with accurate color expression and barcode reading that arise with non-whitened aluminum foil.
  • the high whiteness of the aluminum foil 1 will be described below.
  • the inventors have confirmed that the L* value of the first surface 1A of the aluminum foil 1 is 15° reflection value of 140 or more, 45° reflection value of 70 or more, and 110° reflection value of 30 or more, and that even when a packaging material pattern, barcode, or the like is directly printed on the surface of the aluminum foil 1, problems such as inability to accurately express colors and difficulty in reading barcodes can be suppressed.
  • the L* value of the first surface 1A of the aluminum foil 1 is measured using a color difference meter according to methods in accordance with ASTM D2244, E308, E1164, and E2194. Specifically, the luminosity L* value of reflected light shifted 15°, 45°, and 110° toward the incident light is measured using a color difference meter for specular reflected light of visible light incident on the first surface 1A of the aluminum foil 1 at an incident angle of 45°.
  • the inventors have confirmed that when the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portion on the first surface 1A of the aluminum foil 1 is 3700 or more and 10000 or less, the L* value, which is an index of the degree of whiteness in visible light, has a 15° reflection value of 140 or more, a 45° reflection value of 70 or more, and a 110° reflection value of 30 or more.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the above-mentioned dimple-shaped convex portion is smaller than 3700, so it is believed that the intensity of the specular reflection component does not decrease sufficiently and the intensity of the diffuse reflection component does not increase sufficiently.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portions on the first surface 1A of the aluminum foil 1 is greater than 10,000, the angle range over which visible light incident on the first surface 1A is diffusely reflected becomes too wide, and some of the visible light diffusely reflected on the wall surface of the dimple-shaped convex or concave portion is diffusely reflected again on the opposing wall surface, increasing the amount of visible light reflected multiple times within the first surface 1A and decreasing the amount of visible light emitted to the outside, which is thought to result in a decrease in the L* value.
  • the inventors have confirmed that when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses in aluminum foil 1 is 1,600,000 or more and 4,500,000 or less, the L* value, which is an index of the degree of whiteness in visible light, has a 15° reflection value of 140 or more, a 45° reflection value of 70 or more, and a 110° reflection value of 30 or more.
  • the present inventors have confirmed that, in aluminum foil 1, when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses is less than 1,510,000, the 15° reflection value for the L* value is less than 140, the 45° reflection value is less than 70, and the 110° reflection value is less than 30. It is believed that when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses is less than 1,510,000, the number of dimples is small, resulting in a small number of diffuse reflection components, or the planar dimensions of each dimple are large, resulting in a narrower angular range over which visible light is diffusely reflected.
  • the inventors have confirmed that, in the aluminum foil 1, when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses is greater than 4,650,000, the L* values at angles of 15° and 45° are low.
  • the inventors believe that the reason for this is that, when the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped recesses is greater than 4,650,000, the planar dimensions of each dimple become too small, and a portion of the visible light diffusely reflected on the wall surface of the timple-shaped protrusion or recess is diffusely reflected again on the opposing wall surface, thereby increasing the amount of visible light reflected multiple times within the first surface 1A and reducing the amount of visible light emitted to the outside.
  • the reflectance of visible light incident on the surface of the second phase particles present on the uneven surface of the aluminum foil 1 is lower than the reflectance of electromagnetic waves incident on the uneven surface of the aluminum foil 1 itself.
  • the inventors have confirmed that if the area ratio of the second phase particles present in the predetermined region of the uneven surface of the aluminum foil 1 is 0.10% or less, the L* value, which is an index of the degree of whiteness in visible light, will be 140 or more at 15° reflection, 70 or more at 45° reflection, and 30 or more at 110° reflection.
  • the inventors have also confirmed that even if the area ratio of the second phase particles present in the predetermined region of the uneven surface of the aluminum foil 1 is 0.02% or more, the L* value, which is an index of the degree of whiteness in visible light, will be 140 or more at 15° reflection, 70 or more at 45° reflection, and 30 or more at 110° reflection.
  • the inventors have confirmed that when the area ratio of second phase particles present within the predetermined region of the above-mentioned uneven surface of aluminum foil 1 is 1.97% or more, the L* value, which is an index of the degree of whiteness in visible light, drops to a 45° reflection value of less than 70 and a 110° reflection value of less than 30.
  • the composition of aluminum foil 1 if the Fe content is greater than 0.11% by mass, there is a concern that the area ratio of second phase particles present (remaining) on the uneven surface after the surface of aluminum foil 1 is exposed to an alkaline aqueous solution to form the uneven surface will be significantly higher than 0.10%, and the L* value, which is an index of the degree of whiteness in visible light, will decrease to less than 70 for the 45° reflection value and less than 30 for the 110° reflection value.
  • the Mn content is less than 0.50% by mass, after the surface of the aluminum foil 1 is exposed to an alkaline aqueous solution to form the above-mentioned uneven surface, second-phase particles containing a small amount of Mn or no Mn will remain on the above-mentioned uneven surface, and the area ratio of the second-phase particles will be higher than 0.10%, which is a concern as the L* value, which is an index of the degree of whiteness in visible light, will decrease to less than 70 for the 45° reflection value and less than 30 for the 110° reflection value.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portion will exceed 10,000, and the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped concave portion will exceed 4,500,000, and there is a concern that the L* value, which is an index of the degree of whiteness in visible light, will decrease to less than 70 for the 45° reflection value and less than 30 for the 110° reflection value.
  • the L* value which is an index of the degree of whiteness in visible light, had a 15° reflection value of 140 or more, a 45° reflection value of 70 or more, and a 110° reflection value of 30 or more.
  • the first surface 1A of the aluminum foil 1 has high whiteness by itself. Therefore, the aluminum foil 1 does not require other laminates or anodized coating, and therefore has a reduced environmental impact compared to conventional aluminum materials that are whitened by other laminates or anodized coatings.
  • an ingot was obtained by casting from molten aluminum adjusted to a specified composition, and then the ingot was subjected to homogenization heat treatment at a specified temperature and time. The ingot was then hot rolled to obtain a hot-rolled material with a thickness of approximately 6.5 mm. The hot-rolled material was subjected to multiple cold rolling processes. Intermediate annealing was performed in between the multiple cold rolling processes. In this way, aluminum foil having the thickness (original thickness) shown in Table 2 was produced.
  • the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9 and 11 to 14 were subjected to an alkali treatment or an acid treatment.
  • the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9 and 12 were immersed in a 1% by mass aqueous solution of sodium hydroxide for the time shown in Table 2.
  • the aluminum foils of Comparative Examples 11 and 13 were immersed in an aqueous solution containing 8% by mass of hydrochloric acid and 4% by mass of aluminum chloride for the time shown in Table 2.
  • Comparative Example 14 was immersed in a 1% by mass aqueous solution of sodium hydroxide for the time shown in Table 2.
  • the aluminum foil of Comparative Example 10 was not subjected to either the alkali treatment or the acid treatment.
  • the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14 were immersed in a 5% by mass aqueous solution of nitric acid for 10 seconds, and then washed and dried. In this way, the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14 having the thicknesses (thicknesses after treatment) shown in Table 2 were produced.
  • the liquid temperature of each of the above aqueous solutions was set to 35°C.
  • the thickness of the aluminum foil after processing in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14 was measured using a digital micrometer MDC-MX IP65 manufactured by Mitutoyo Corporation.
  • the obtained three-dimensional shape data was subjected to surface shape correction with a cutoff value of 0.1 mm for the purpose of removing waviness, and then height cut level correction was performed with a cut level of 50 for the purpose of removing the reflection noise component of the laser light.
  • a reference surface was set as a surface representing the average of the unevenness for the three-dimensional shape data after the above correction.
  • the corrected three-dimensional shape data was then inverted in the height direction relative to the reference plane, and the multi-file analysis application was used to measure the peak density Spd (unit: 1/ mm2 ) of the inverted data as defined in the International Organization for Standardization standard ISO 25178.
  • the peak density of the dimple-shaped recesses was measured as the peak density of the inverted data.
  • ⁇ Measurement of area ratio of second phase particles> The area ratio of the second phase particles on the target surface was measured for each of the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14. Specifically, the uneven surface of each aluminum foil was observed at five randomly selected rectangular fields using a JSM-7200F manufactured by JEOL Ltd. The rectangular fields were 1188.49 ⁇ m2 (39.59 ⁇ m ⁇ 30.02 ⁇ m).
  • the backscattered electron images of each rectangular field of view were binarized using WinRoof 2021 image processing software manufactured by Mitani Shoji Co., Ltd. to extract the second phase particles.
  • the observation conditions for the backscattered electron images were set as follows: brightness, contrast, and the voltage and current value of the electron beam were set so that elements other than second phase particles, such as rolling streaks, oil pits, and dimple shapes after surface formation, present in the rectangular field of view image, fell within the range of 0 to 70 to 130 in brightness extraction by lookup table conversion before binarization.
  • extraction by binarization was performed as follows.
  • brightness extraction by lookup table conversion was performed to remove elements other than second phase particles, such as rolling streaks, oil pits, and dimple shapes present in the obtained rectangular field of view image.
  • Brightness extraction was performed by fixing the upper limit at 255 and adjusting the lower limit between 70 and 130.
  • binarization processing was performed using a single threshold value on the multiple pixels extracted from the rectangular field of view image.
  • the threshold value for binarization processing was set to 1.0.
  • the pixels finally extracted in this way were regarded as pixels of second phase particles, and the sum of their areas was measured and divided by the area of the entire field of view to measure the area ratio of second phase particles.
  • the total reflectance of the uneven surface was measured for each of the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14.
  • the total reflectance was measured using a UV-visible spectrophotometer V570 manufactured by JASCO Corporation, and the total reflectance in the integrating sphere was measured in the wavelength range of 250 nm to 2000 nm using a standard white plate for integrating sphere manufactured by Labsphere as a reference. From the total reflectance measurements obtained, the average value of ultraviolet light in the wavelength range of 250 nm to 400 nm was obtained.
  • the total reflectance was measured in two directions, the rolling direction (MD) and the direction perpendicular to the rolling direction (TD), and the total reflectance was evaluated as the average value of these.
  • the regular reflectance of the uneven surface was measured for each of the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14.
  • the regular reflectance was measured using a UV-visible spectrophotometer V570 manufactured by JASCO Corporation, and the regular reflectance of light incident at an incident angle of 5° was measured in the wavelength range of 250 nm to 2000 nm using an aluminum-deposited flat mirror, which is a standard mirror attached to the device, as a reference. From the obtained regular reflectance measurements, the average value of ultraviolet light in the wavelength range of 250 nm to 400 nm was obtained.
  • the reflectance was measured in two directions, the rolling direction (MD) and the direction perpendicular to the rolling direction (TD), and the total reflectance was evaluated as the average value of these.
  • ⁇ Measurement of arithmetic mean roughness Ra> The arithmetic mean roughness Ra of the uneven surface was measured for each of the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14.
  • the arithmetic mean roughness Ra was measured using a scanning probe microscope AFM5000II manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation, and the surface shape was measured in a rectangular field of view of 80 ⁇ m ⁇ 80 ⁇ m using a dynamic force mode method (non-contact).
  • the tilt of the sample was corrected by a third-order curved surface automatic tilt correction that obtains a curved surface by least squares approximation and performs fitting, and the surface roughness Ra was measured.
  • the surface roughness Ra is a value calculated by expanding the arithmetic mean roughness Ra defined in JIS B0601 (2001 edition) and ISO4287 (1997 edition) into three dimensions so that it can be applied to the entire observed surface.
  • Table 3 shows the measured values of the above parameters for each of the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14.
  • Table 4 shows the measured values of the L* values for each of the aluminum foils of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 14.
  • the aluminum foils of Examples 1 to 6 had an uneven surface on which dimple-shaped unevenness was formed.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the convex parts of the uneven surface was 3700 to 10000
  • the apex density (unit: 1/mm 2 ) of the concave parts was 1600000 to 4500000
  • the area ratio of the second phase particles present on the uneven surface was 0.1% or less.
  • the total reflectance of ultraviolet light having a wavelength of 250 to 400 nm was 80.0% or more
  • the regular reflectance was 4.0% or less.
  • Examples 1 to 6 it was confirmed that most of the ultraviolet light reflected by the uneven surface was diffusely reflected by the uneven surface.
  • Such an aluminum foil is suitable for a reflector for uniformly sterilizing the space to be sterilized. Furthermore, as shown in Table 4, it was confirmed that the L* value of the uneven surface of the aluminum foils of Examples 1 to 6 was 15° reflectance value of 140 or more, 45° reflectance value of 70 or more, and 110° reflectance value of 30 or more.
  • Such aluminum foils are suitable for packaging materials for food and medicine.
  • the aluminum foils of Examples 1 to 6 contained 0.04% by mass or more and 0.11% by mass or less of Fe and 0.50% by mass or more and 1.20% by mass or less of Mn.
  • the above-mentioned uneven surface was formed by immersing the foils in an aqueous sodium hydroxide solution, which is an alkaline aqueous solution.
  • the aluminum foils of Comparative Examples 1 to 9 and 12 had an uneven surface on which dimple-shaped irregularities were formed, but at least one of the arithmetic mean curvature Spc of the convex parts of the uneven surface, the apex density of the concave parts, and the area ratio of the second phase particles present on the uneven surface did not satisfy the above numerical range.
  • the aluminum foils of Comparative Examples 10, 11, 13 and 14 did not have dimple-shaped irregularities.
  • the total reflectance of ultraviolet light with a wavelength of 250 to 400 nm did not reach 80.0%, or the regular reflectance was higher than 4.0%.
  • the L* value of the uneven surface was less than 140 at 15° reflectance, less than 70 at 45° reflectance, or less than 30 at 110° reflectance.
  • the arithmetic mean curvature Spc of the convex portion was lower than 3700, so the regular reflectance was higher than 4%.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the convex portion of the uneven surface was smaller than 3700, and the apex density (unit: 1/mm 2 ) of the concave portion was smaller than 1,600,000, so not only was the regular reflectance higher than 4%, but the total reflectance of ultraviolet rays did not reach 80%.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the convex portion of the uneven surface was smaller than 3700, and the area ratio of the second phase particles was larger than 0.10%, so not only was the regular reflectance higher than 4%, but the total reflectance of ultraviolet rays did not reach 80%.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the convex portions of the uneven surface was smaller than 3700
  • the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the concave portions was smaller than 1600000
  • the area ratio of the second phase particles was larger than 0.10%, so the regular reflectance was even higher than that of Comparative Example 7, in which the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the concave portions was 1600000 or more.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the convex portions of the uneven surface was 3,700 or more and 10,000 or less, and the apex density (unit: 1 /mm2) of the concave portions was 1,600,000 or more and 4,500,000 or less, but the area ratio of the second phase particles present on the uneven surface was greater than 0.1%, so the total reflectance did not reach 80%.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the convex portions was greater than 10,000, and the area ratio of the second phase particles present (remaining) on the uneven surface was greater than 0.10%, so the total reflectance did not reach 80.0%, and the regular reflectance was higher than 4.0%.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the convex portions of the uneven surface was greater than 10,000, and the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the concave portions was greater than 4,500,000, so the total reflectance of ultraviolet light did not reach 80%.
  • the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the convex portions was greater than 10,000
  • the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the concave portions was greater than 4,500,000
  • the area ratio of the second phase particles present (remaining) on the uneven surface was greater than 0.10%, so that the total reflectance did not reach 80.0% and the regular reflectance was higher than 4.0%.
  • the aluminum foil of Comparative Example 1 had an Fe content of less than 0.04% by mass. It is believed that in aluminum foil with an Fe content of less than 0.04% by mass, the dissolution proceeded more slowly when exposed to an alkaline aqueous solution, increasing the non-uniformity of the uneven surface caused by the dissolution, resulting in an arithmetic mean curvature Spc of the convex portions being lower than 3700.
  • the Fe content was less than 0.04 mass% and the Mn content was less than 0.50 mass%.
  • the Fe content was more than 0.11 mass% and the Mn content was less than 0.50 mass%. It is believed that in aluminum foil with a Mn content of less than 0.50 mass%, Mn-free second phase particles tend to remain on the surface of the aluminum foil when exposed to an alkaline aqueous solution, and the area ratio of second phase particles present (remaining) on the uneven surface was higher than 0.10%.
  • the Fe content in the aluminum foils of Comparative Examples 2 to 4 and 6 to 9 was greater than 0.11% by mass. It is believed that in aluminum foils with an Fe content greater than 0.11% by mass, the area ratio of second phase particles present (remaining) on the uneven surface even when exposed to an alkaline aqueous solution was significantly higher than 0.10%.
  • the Fe content was greater than 0.11 mass% and the Mn content was less than 0.50 mass%.
  • the area ratio of second phase particles present (remaining) on the uneven surface after exposure to the acidic aqueous solution was significantly higher than 0.10%.
  • the aluminum foil of Comparative Example 12 had a Mn content of more than 1.20% by mass. When exposed to an alkaline aqueous solution, the aluminum foil having a Mn content of more than 1.20% by mass has a large amount of fine Al-Fe-Mn crystallized products removed from the surface, forming fine dimples at high density. This is believed to be why the arithmetic mean curvature Spc (unit: 1/mm) of the dimple-shaped convex portion is greater than 10,000, and the apex density (unit: 1/ mm2 ) of the dimple-shaped concave portion is greater than 4,500,000.
  • the aluminum foils of Comparative Examples 10 and 14 did not have an uneven surface with dimple-shaped irregularities.
  • the aluminum foil of Comparative Example 10 had a smaller arithmetic mean curvature Spc of the convex portions and a higher regular reflectance than the aluminum foil of Comparative Example 1.
  • the aluminum foil of Comparative Example 14 had a smaller arithmetic mean curvature Spc of the convex portions and a higher regular reflectance than the aluminum foil of Comparative Example 10.

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Abstract

殺菌すべき空間をムラなく殺菌するための反射板に好適であるアルミニウム箔及びその製造方法を提供する。アルミニウム箔は、ディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面を有しており、凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.10%以下であり、ディンプル形状の凸部の算術平均曲率Spc(1/mm)が3700以上10000以下であり、ディンプル形状の凹部の頂点密度(1/mm2)が1600000以上4500000以下である。

Description

アルミニウム箔及びその製造方法
 本発明は、アルミニウム箔及びその製造方法に関する。
 空気、物体、水等からウイルスや様々な病原菌を除去する目的で紫外線殺菌効果を利用した深紫外線ランプが使用されている。波長域250nm~400nmの紫外線に対する反射率が高い金属材料として、アルミニウムが唯一挙げられる。アルミニウム部材の中でも、特に軽量でありかつ高い加工性を有するアルミニウム箔が紫外線反射材に好適である。
 国際公開第2017/158989号明細書(特許文献1)には特定の表面性状を備える紫外線反射材用アルミニウム箔が開示されている。
 特許文献1に記載の紫外線反射材用アルミニウム箔では、箔表面に存在するアルミニム粒子及び晶出物の面積率並びに箔表面の平滑性が制御されており、紫外線の正反射成分が高められており、高い集光効果が得られる。特許文献1に記載のアルミニウム箔では、波長域250~400nmの範囲において、積分球による全反射率の測定値は80%以上であるが、正反射率の測定値も70%以上である。正反射とは、入射角と反射角とが等しく、かつ反射光線が平行光線である反射をいう。
国際公開第2017/158989号明細書
 特許文献1に記載のアルミニウム箔では、特定の角度に正反射された紫外線の強度が当該角度以外の角度へ反射された紫外線の強度よりも著しく高くなるため、殺菌すべき空間をムラなく殺菌するための反射板には不向きである。
 本発明の主たる目的は、殺菌すべき空間をムラなく殺菌するための反射板に好適であるアルミニウム箔及びその製造方法を提供することにある。
 本発明に係るアルミニウム箔は、ディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面を有しており、凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.10%以下であり、ディンプル形状の凸部の算術平均曲率Spc(1/mm)が3700以上10000以下であり、ディンプル形状の凹部の頂点密度(1/mm2)が1600000以上4500000以下である。
 上記アルミニウム箔は、アルミニウムと、0.04質量%以上0.11質量%以下の鉄と、0.50質量%以上1.20質量%以下のマンガンとを含んでいることが好ましい。
 上記アルミニウム箔の厚みが4μm以上300μm以下であることが好ましい。
 上記アルミニウム箔では、凹凸面の算術平均粗さ(Ra)が20nmよりも大きいことが好ましい。
 本発明に係るアルミニウム箔の製造方法は、アルミニウムと、0.04質量%以上0.11質量%以下の鉄と、0.50質量%以上1.20質量%以下のマンガンとを含むアルミニウム箔を準備する工程と、アルミニウム箔の表面をアルカリ性水溶液に曝すことによって、表面の少なくとも一部にディンプル形状の凹凸を形成する工程とを備える。
 本発明によれば、殺菌すべき空間をムラなく殺菌するための反射板に好適であるアルミニウム箔及びその製造方法を提供できる。
本実施の形態に係るアルミニウム箔を示す概略断面図である。 本実施の形態に係るアルミニウム箔の表面の少なくとも一部に形成されているディンプル形状の凹凸を説明するための部分拡大断面図である。 本実施の形態に係るアルミニウム箔の表面の少なくとも一部に形成されているディンプル形状の凹凸を説明するための部分拡大平面図である。 本実施の形態に係る可視光反射材用アルミニウム部材の製造方法を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
 本明細書において、本明細書においては、「アルミニウム箔」という用語は、純アルミニウム箔だけでなく、アルミニウム合金箔も含む意味で用いられる。
 <アルミニウム箔の構成>
 図1に示されるように、本実施の形態に係るアルミニウム箔1は、外方を向いた表面として、第1面1A及び第2面1Bを有する。第2面1Bは、第1面1Aとは反対方向を向いている。第1面1A及び第2面1Bの少なくとも一部は、ディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面である。例えば、第1面1Aの全体が凹凸面であってもよい。第2面1Bの全体が凹凸面でなくてもよい。
 (1)凹凸面の構成
 図2及び図3は、アルミニウム箔1においてディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面を例示して説明するための部分拡大断面図又は部分拡大平面図である。
 図2及び図3に示されるように、ディンプル形状の凹凸は、第1面1Aの少なくとも一部の領域を隙間無く埋めるように形成されている複数のディンプルから成る。本明細書において、複数のディンプルの各々の谷底点(最深部)を含む底面部分を、ディンプル形状の凹部と記載する。本明細書において、複数のディンプルのうち隣り合う2つのディンプル間の境界部分を、ディンプル形状の凸部と記載する。図2の枠内の実線は、ディンプル形状の凸部(複数のディンプルのうち隣り合う2つのディンプル間の境界部分)の稜線を例示している。ディンプル形状の凹部は、後述する方法によりレーザ顕微鏡を用いてアルミニウム箔1の表面の上記凹凸を観察したときに設定され得る基準面よりも谷底点側に位置する部分である。ディンプル形状の凸部は、上記基準面に対して谷底点とは反対側に突出している部分である。
 図2及び図3に示されるように、複数のディンプルの各々の形状及び寸法、並びに隣り合う複数のディンプル同士の接続関係は、例えば一様ではなく多様である。
 (A)ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc
 アルミニウム箔1において、ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)は、3700以上10000以下である。好ましくは、ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)は、3750以上9900以下である。
 ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spcは、国際標準化機構規格ISO25178に準拠した測定方法により、共焦点レーザ顕微鏡を用いて観察された3次元形状から測定される、上記凸部の山頂点の算術平均曲率Spcである。ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spcは、例えば、株式会社キーエンス製レーザ顕微鏡VK-X3000を用いて95.257μm×71.419μmの短形の視野でアルミニウム箔1の第1面1Aの3次元形状データを取得し、当該データから顕微鏡付属のマルチファイル解析アプリケーションによって測定され得る。
 本発明者らは、アルミニウム箔1の第1面1Aのディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700以上10000以下であると、積分球を用いた全反射率が80%以上でありながらも正反射率が4%未満に抑えられることを確認した。
 本発明者らは、アルミニウム箔1の第1面1Aのディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700よりも小さいと、第1面1Aに入射した紫外線の正反射率が十分に低くならいことを確認した。ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700よりも小さいと、第1面1Aに入射した紫外線が拡散反射する角度範囲が狭くなるため、特定の角度に正反射された紫外線(以下、正反射成分と記載することもある)の強度が十分に低下せず、それ以外の角度へ拡散反射された紫外線(以下、拡散反射成分と記載することもある)の強度が十分に高まらないと考えられる。なお、本発明者らは、ディンプル形状の凹凸が形成されていない上記特許文献1に記載のアルミニウム箔の表面の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が563であり、かつ全反射率が86.6%であって正反射率が72.1%であることを確認した(後述する比較例14参照)。算術平均曲率Spcがこの程度まで小さくなると、上記傾向がさらに強まって、拡散反射成分の強度が正反射成分の強度よりも大幅に低くなると考えられる。
 他方、本発明者らは、アルミニウム箔1の第1面1Aのディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きいと、第1面1Aに入射した紫外線の全反射率が80%未満に低下してしまうことを確認した。この理由は定かではないが、本発明者らは、ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きいと、第1面1Aに入射した紫外線が拡散反射する角度範囲が広がりすぎて、ティンプル形状の凸部又は凹部の壁面にて拡散反射した紫外線の一部が対向する壁面にて再び拡散反射することにより第1面1A内にて複数回反射する紫外線量が増加し、外部に出射される紫外線量が減少するため、と考えている。
 (B)ディンプル形状の上記凹部の頂点密度
 アルミニウム箔1において、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)は、1600000以上4500000以下である。ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)は、1510000よりも大きく、4650000よりも小さい。好ましくは、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)は、1610000以上、4000000以下である。より好ましくは、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)は、1620000以上、3500000以下である。
 ディンプル形状の上記凹部の頂点密度は、国際標準化機構規格ISO25178に準拠した測定方法を用いて、共焦点レーザ顕微鏡を用いて観察された3次元形状から測定される、複数のディンプルの各々の谷底点の密度である。ディンプル形状の上記凹部の頂点密度は、例えば、株式会社キーエンス製レーザ顕微鏡VK-X3000を用いて95.257μm×71.419μmの短形の視野でアルミニウム箔1の第1面1Aの3次元形状データを取得し、当該データを基準面に対して高さ方向に反転させ、反転したデータから顕微鏡付属のマルチファイル解析アプリケーションによって国際標準化機構規格ISO25178に規定されている山の頂点密度Spd(単位:1/mm2)として測定され得る。3次元形状データの基準面は、3次元形状データの凹凸の平均を代表する面として設定されるものである。上述のように、ディンプル形状の凹部は、基準面よりも谷底点側に位置する部分である。上記測定方法では、3次元形状データを基準面に対して高さ方向に反転することにより、各ディンプルの谷底点が山頂点として計測され得る。
 本発明者らは、アルミニウム箔1において、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1600000以上4500000以下であると、積分球を用いた全反射率が80%以上でありながらも正反射率が4%未満に抑えられることを確認した。
 本発明者らは、アルミニウム箔1において、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1510000よりも小さいと、正反射率を4%未満に抑えることが困難であることを確認した。ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1510000よりも小さいと、ディンプルの数が少ないために拡散反射成分が少なくなり、または個々のディンプルの平面寸法が大きいために紫外線が拡散反射する角度範囲が狭くなる、と考えられる。
 本発明者らは、アルミニウム箔1において、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が4650000よりも大きいと、第1面1Aに入射した紫外線の全反射率が80%未満に低下してしまうことを確認した。この理由について、本発明者らは、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が4650000よりも大きいと、個々のディンプルの平面寸法が小さくなりすぎてティンプル形状の凸部又は凹部の壁面にて拡散反射した紫外線の一部が対向する壁面にて再び拡散反射することにより第1面1A内にて複数回反射する紫外線量が増加し、外部に出射される紫外線量が減少するため、と考えている。
 (C)上記凹凸面に存在する第二相粒子の面積率
 アルミニウム箔1において、上記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率は、0.10%以下である。第二相粒子とは、例えばAl‐Fe系、Al‐Fe‐Mn系、Al‐Mg‐Si系、Al‐Mn系、Al-Fe-Si系、Al-Mn-Fe-Si系等の種々の金属間化合物、又はアルミニウム母相中に析出している合金添加元素を意味する。上記凹凸面に存在する第二相粒子は、上記凹凸面を形成する前のアルミニウム箔中に存在する第二相粒子に由来し、当該アルミニウム箔が後述する凹凸面の形成方法に施される際に除去されずに残存したものである。本明細書において、アルミニウム箔1の凹凸面の予め定められた領域とは、目視又は顕微鏡によって第二相粒子を観察し得る視野を意味する。凹凸面の予め定められた領域は、例えば1188.49μm2の矩形視野(39.59μm×30.02μm)である。アルミニウム箔1の凹凸面の予め定められた領域には、複数のディンプルが隙間無く形成されている。
 第二相粒子の面積率は、走査型電子顕微鏡によって撮像された1188.49μmの矩形視野(39.59μm×30.02μm)の反射電子像を2値化処理して抽出された第二相粒子の総面積を視野の面積で除すことにより測定される。第二相粒子の面積率は、例えば、日本電子株式会社製JSM-7200Fによって撮像された1188.49μmの矩形視野(39.59μm×30.02μm)の反射電子像を、三谷商事株式会社製画像処理ソフトWinRoof2021を用いて2値化処理して抽出された第二相粒子の総面積を視野の面積で除すことにより測定され得る。
 アルミニウム箔1の上記凹凸面に存在する第二相粒子の表面に入射した紫外線の反射率は、アルミニウム箔1の上記凹凸面自体に入射した電磁波の反射率よりも低くなる。本発明者らは、アルミニウム箔1の上記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.10%以下であれば、当該凹凸面に入射した紫外線の全反射率が80%以上となることを確認した。また、本発明者らは、アルミニウム箔1の上記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.02%以上であっても、当該凹凸面に入射した紫外線の全反射率が80%以上となることを確認した。さらに本発明者らは、アルミニウム箔1の上記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.00%以上0.02%以下であっても、当該凹凸面に入射した紫外線の全反射率が80%以上となることを確認した。
 他方、本発明者らは、アルミニウム箔1の上記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が1.97%以上であるとき、波長250~400nmの紫外線全反射率が80%未満に低下してしまうことを確認した。
 (D)凹凸面の算術平均粗さRa
 アルミニウム箔1の上記凹凸面の算術平均粗さRaは、20nmよりも大きい。上記凹凸面の算術平均粗さRaは、ISO4287(1997年版)に準拠した測定方法により測定される。上記凹凸面の算術平均粗さRaは、100nmより大きくてもよい。上記凹凸面の算術平均粗さRaは、660nmより小さくてもよい。
 (2)凹凸面の形成方法
 アルミニウム箔1の上記凹凸面は、任意の方法によって準備されたアルミニウム箔の表面に対して以下のような処理を施すことにより、形成され得る。例えば、上記凹凸面は、アルミニウム箔の表面をアルカリ性水溶液に曝す(浸漬又は接触させる)ことにより形成され得る。アルカリ性水溶液は、特に制限されないが、好ましくは水酸化ナトリウム水溶液である。この場合、上記凹凸面を形成するためにアルミニウム箔を水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させる時間は、アルミニウム箔の表面洗浄のためにアルミニウム箔を水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させる時間よりも長い。上記凹凸面を形成するためにアルミニウム箔を水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させる時間は、例えば5分間以上である。上記凹凸面は、アルミニウム箔の表面に対して、電解研磨、切削加工、表面転写(例えば、圧延、ロールプレス、又はエンボス加工)などの処理を施すことによって形成されてもよい。また、上記凹凸面は、上述した処理方法の2以上を組み合わせることによって形成されてもよい。
 (3)アルミニウム箔の組成
 アルミニウム箔1は、アルミニウム(Al)と、不可避不純物とを含む。好ましくは、アルミニウム箔1は、0.04質量%以上0.11質量%以下の鉄(Fe)と、0.50質量%以上1.20質量%以下のマンガン(Mn)とをさらに含む。このようなアルミニウム箔1では、上記凹凸面がアルカリ性水溶液を用いて容易に形成され得る。
 アルミニウム箔1が0.04質量%以上0.11質量%以下の鉄(Fe)と0.50質量%以上1.20質量%以下のマンガン(Mn)とを含んでいれば、当該アルミニウム箔1の表面をアルカリ性水溶液に曝すことにより、上記凹凸面が効率よく形成され得る。アルミニウム箔1がFe及びMnを含有している場合、Al-Fe-Mn系及びAl-Mn系等の第二相粒子が晶出もしくは析出する。Mnを含む第二相粒子は、アルミニウム箔の表面がアルカリ性水溶液に曝されてアルミニウム母相が溶解する過程で、アルミニウム箔の当該表面から除去されやすい。また、Feを含む第二相粒子とアルミニウム母相間の電位差はFeを含まない第二相粒子とアルミニウム母相間の電位差よりも大きくなるため、Feを含む第二相粒子はFeを含まない第二相粒子と比べてアルカリ性水溶液に効率よく溶解する。そのため、0.04質量%以上0.11質量%以下のFeと、0.50質量%以上1.20質量%以下のMnとを含んでいるアルミニウム箔の表面をアルカリ性水溶液に曝すことによって、第二相粒子の面積率が0.10%以下である上記凹凸面は容易に形成され得る。また、アルミニウム箔1が上記のようにFeとMnとを同時に含んでいれば、アルミニウム箔1がFeとMnとを同時に含んでいない場合と比べて、例えば焼鈍時等に結晶粒の成長が抑制されるため、アルミニウム箔1中の結晶粒を微細化できる。
 Feの含有量が0.04質量%よりも少ない場合、アルミニウム箔1の表面がアルカリ性水溶液に曝された場合にも、上記溶解の進行が遅くなり、また上記溶解によって生じる凹凸面の不均一性が増して、拡散反射成分が少なくなると考えられる。つまり、Feの含有量が0.04質量%よりも少ないアルミニウム箔1の表面をアルカリ性水溶液に曝して上記凹凸面を形成しようとした場合に、ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700よりも小さくなり、正反射率が高くなることが懸念される。
 Feの含有量が0.11質量%よりも多い場合、アルミニウム箔1の表面をアルカリ性水溶液に曝して上記凹凸面を形成した後に上記凹凸面に存在(残存)する第二相粒子の面積率が0.10%よりも大幅に高くなり、全反射率が80%未満となることが懸念される。
 Mnの含有量が0.50質量%よりも少ない場合、アルミニウム箔1の表面をアルカリ性水溶液に曝して上記凹凸面を形成した後に上記凹凸面にMn量の少ない又はMnを含まない第二相粒子が残存して、第二相粒子の面積率が0.10%よりも高くなって、全反射率が80%未満に低下することが懸念される。
 Mnの含有量が1.20質量%よりも多い場合、当該アルミニウム箔にはAl‐Fe系の晶出物等よりも微細であるAl‐Fe‐Mn系の晶出物が多量に存在するため、当該表面をアルカリ性水溶液に曝した場合に微細かつ多量のAl‐Fe‐Mn系の晶出物が表面から除去されて微細なディンプルが密に形成されやすく、ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きくなり、かつディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が4500000よりも大きくなり、全反射率が80%未満となることが懸念される。
 より好ましくは、アルミニウム箔1において、シリコン(Si)の含有量は、0.001%以上0.3質量%以下である。SiはAlへの固溶度が大きく晶出物を形成し難いため、アルミニウム箔において晶出物を生成させない程度の含有量であれば紫外線の反射率を低下させることがない。また、Siを含むと固溶強化によってアルミニウム箔の機械的強度を向上させることができるので、厚みが薄い箔の圧延を容易にすることができる。Siの含有量が0.001質量%未満では、上述の効果が十分に得られない。Siの含有量が0.3質量%を超えると、粗大な晶出物が発生しやすくなり、反射率が低下するだけでなく、上述した結晶粒の微細化効果も損なわれるため、強度及び加工性も低下する傾向にある。
 より好ましくは、アルミニウム箔1においてマグネシウム(Mg)の含有量は3質量%以下である。MgはAlへの固溶度が最大で18質量%と大きく、晶出物の発生が極めて少ないため、アルミニウム箔1の表面(第1面1A)の反射特性に大きな影響をおよぼすことなく、アルミニウム箔1の機械的強度を改善することができる。しかし、Mgの含有量が3質量%を超えると、アルミニウム箔1の機械的強度が高くなりすぎるので、アルミニウム箔1の圧延性が低下する傾向がある。アルミニウム箔1の好ましい反射特性と機械的強度とを兼ね備えるためには、Mgの含有量を2質量%以下にすることがさらに好ましい。
 アルミニウム箔1は、上記の特性と効果に影響を与えない程度の含有量で、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ホウ素(B)、ガリウム(Ga)、ビスマス(Bi)等の元素を含んでいてもよい。
 アルミニウム箔1の上記組成は、誘導結合プラズマ発光分光分析法によって測定され得る。測定装置としては、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製iCAP6500DUO、もしくは株式会社島津製作所製ICPS-8100などが挙げられる。
 アルミニウム箔1の厚みは、500μm以下である。アルミニウム箔1は、文字通り「箔」であって、厚みが500μmを超えるアルミニウム板と比べて、軽量であり、成形加工性、湾曲物への貼り付け等の形状追従性、及びフレキシブル性が高く、さらには環境負荷が低い、等の種々のメリットを有する。
 好ましくは、アルミニウム箔1の厚みは、4μm以上300μm以下である。アルミニウム箔1の厚みが4μm未満であると、アルミニウム箔として機械的強度を維持することができず、製造時のハンドリング等によってアルミニウム箔の表面にシワが生じる。アルミニウム箔1の厚みが300μmを超えると、アルミニウム箔の重量が増大するだけでなく、成形等の加工に制限が加えられるので好ましくない。さらに好ましくは、アルミニウム箔1の厚みは6μm以上250μm以下である。アルミニウム箔1の厚みを上記範囲にするためには、一般的なアルミニウム箔の製造方法に従って鋳造と圧延を行えばよい。
 <アルミニウム箔の製造方法>
 アルミニウム箔1の製造方法は、アルミニウム箔を準備する第1工程と、準備されたアルミニウム箔の表面の少なくとも一部に凹凸面を形成する第2工程とを備える。第1工程では、Alと不可避不純物とを含むアルミニウム箔が準備される。第2工程では、準備されたアルミニウム箔の表面の少なくとも一部に対し、上述した凹凸面を形成するための処理方法の少なくとも1つが施される。このときの処理条件は、凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.10%以下であり、ディンプル形状の凸部の算術平均曲率Spc(1/mm)が3700以上10000以下であり、かつディンプル形状の凹部の頂点密度(1/mm2)が1600000以上4500000以下となるように、設定される。
 第2工程では、凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.10%以下であり、ディンプル形状の凸部の算術平均曲率Spc(1/mm)が3700以上10000以下であり、かつディンプル形状の凹部の頂点密度(1/mm2)が1600000以上4500000以下となり得る限りにおいて、任意の処理が実施されればよいが、一例としてアルカリ性水溶液への浸漬処理が挙げられる。以下では、アルミニウム箔1の製造方法の一例として、アルカリ性水溶液を用いて上記凹凸面を形成する第2工程を備えるアルミニウム箔1の製造方法を説明する。
 第1工程では、Alと、0.04質量%以上0.11質量%以下のFeと、0.50質量%以上1.20質量%以下のMnとを含むアルミニウム箔が準備される。
 第1に、上記組成のアルミニウム箔が得られるようにその組成が調整された鋳塊を得る。鋳塊を製造する方法は、特に制限されないが、例えば半連続鋳造、連続鋳造、または金型鋳造である。鋳塊に対し、均質化熱処理を施してもよい。均質化熱処理は、例えば鋳塊を400℃以上630℃以下の温度範囲に1時間以上20時間以下保持することにより行われる。
 第2に、鋳塊を圧延して、所定の厚みのアルミニウム箔を得る。圧延では、例えば鋳塊を熱間圧延した後、得られた熱延材を冷間圧延してもよい。連続鋳造により薄板状の鋳塊が準備される場合、当該鋳塊を熱間圧延せずに冷間圧延してもよい。熱間圧延の回数及び冷間圧延の回数は、特に制限されない。複数回の冷間圧延が行われる場合、複数回の冷間圧延は中間焼鈍を挟んで行われてもよい。中間焼鈍の条件は一般的な操業条件の範囲内であればよい。また、圧延後(複数回の圧延が行われる場合には最終の冷間圧延後)に、最終焼鈍が行われてもよい。最終焼鈍の条件は、例えば、焼鈍温度が250℃以上450℃以下、焼鈍時間が1時間以上30時間以下である。
 第2工程では、第1工程にて準備されたアルミニウム箔の表面の少なくとも一部を、アルカリ性水溶液に曝すことによって、当該部分にディンプル形状の凹凸を形成する。例えば、表面のうち凹凸面を形成すべき領域のみが露出しているアルミニウム箔をアルカリ性水溶液に浸漬する。本工程では、任意のアルカリ性水溶液を用いることができるが、好ましくは水酸化ナトリウム水溶液である。
 アルカリ性水溶液の濃度及び温度、並びに処理時間等の条件は、適宜選択され得る。アルカリ性水溶液の濃度は例えば0.1質量%以上30質量%以下である。アルカリ性水溶液が水酸化ナトリウム水溶液である場合、水酸化ナトリウム水溶液の濃度は例えば0.1質量%以上30質量%以下である。アルカリ性水溶液の温度は、例えば常温である。処理時間は、例えば1分以上60分以下である。
 第2工程では、好ましくは、アルミニウム箔の表面の少なくとも一部をアルカリ性水溶液に曝した後、スマットを除去する処理が施される。スマットを除去する処理としては、例えば、酸洗浄またはアルカリ洗浄とは異なる酸またはアルカリを用いてスマットを除去する処理が挙げられる。また、バレル研磨や電解研磨などの物理的処理によって、スマットを除去してもよい。
 <効果等>
 本実施の形態に係るアルミニウム箔1は、ディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面を有しており、凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.10%以下であり、ディンプル形状の凸部の算術平均曲率Spc(1/mm)が3700以上10000以下であり、かつディンプル形状の凹部の頂点密度(1/mm2)が1600000以上4500000以下である。
 本発明者らは、このような凹凸面を有するアルミニウム箔1では、凹凸面に紫外線を照射したときの全反射率が80%以上でありながらも正反射率が4%以下となることを確認した。このようなアルミニウム箔1によれば、拡散反射した紫外線の強度が正反射した紫外線の強度よりも大幅に高くなるため、殺菌すべき空間をムラなく殺菌するための反射板に好適である。
 好ましくは、アルミニウム箔1は、アルミニウムと、0.04質量%以上0.11質量%以下の鉄と、0.50質量%以上1.20質量%以下のマンガンとを含む。本発明者らは、このようなアルミニウム箔1では、アルミニウム箔1をアルカリ性水溶液に曝すことによって上記凹凸面が容易に形成され得ることを確認した。
 好ましくは、アルミニウム箔1の厚みが4μm以上300μm以下である。このようなアルミニウム箔1は、上述のように高い加工性も備えている。
 本発明者らは、アルミニウム箔1では、凹凸面の算術平均粗さ(Ra)が20nmよりも大きくなることを確認した。
 本実施の形態に係るアルミニウム箔1の製造方法は、アルミニウムと、0.04質量%以上0.11質量%以下の鉄と、0.50質量%以上1.20質量%以下のマンガンとを含むアルミニウム箔を準備する工程と、アルミニウム箔の表面の少なくとも一部を水酸化ナトリウム水溶液に曝すことによって、表面の少なくとも一部にディンプル形状の凹凸を形成する工程とを備える。
 本発明者らは、このような製造方法により、本実施の形態に係るアルミニウム箔1を製造し得ることを確認した。
 <アルミニウム箔1の可視光に関する特性>
 さらに本発明者らは、上述したアルミニウム箔1が、殺菌すべき空間をムラなく殺菌するための反射板のみならず、食品や薬品などを包装する包装材にも好適な特性を有していることを見出した。
 従来、アルミニウム箔が食品や薬品などを包装する包装材に使用される場合には、一般的に、アルミニウム箔のうち包装材の図柄やバーコードなどが印刷される領域を白色化し、その上に図柄やバーコードが印刷されている。一般的に、アルミニウム箔は、可視光領域においても高い反射特性を示すが、反射光の大部分は正反射光であるため、アルミニウム箔の色調は銀色となる。包装材の図柄やバーコード等をアルミニウム箔の表面上に直接印刷した場合、アルミニウム箔の色調である銀色が下地となり、正確な色の表現ができなかったり、バーコードの読み取りが困難になるなどの問題が生じるためである。
 アルミニウム材として白色化する方法として、アルミニウム箔の表面上に白色の下地を印刷する方法、あるいは陽極酸化皮膜を形成する方法が知られている。後者の方法に関し、例えば特開2017-122267号公報(特許文献2)には、アノード陽極酸化皮膜を備えたアルミニウム材が提案されている。しかし、特許文献2に記載のアルミニウム材では、アルミニウム基材の表面にアノード陽極酸化皮膜を備えるため、アルミニウム箔を100℃以上の熱をかけて異種材料と積層させたり、シールしたり、内容物の殺菌をしたりする際、熱によってアルミニウム基材と陽極酸化皮膜の熱膨張係数の違いによって陽極酸化皮膜が割れるといった問題が発生する。また、当該アルミニウム材を絞り成型する用途に適用すれば、硬くて脆い陽極酸化皮膜が割れるといった問題が生じる。
 本発明者らは、上述した本実施の形態に係るアルミニウム箔1によれば、白色の下地や陽極酸化皮膜を必要とせず、アルミニウム箔1単体で、反射光の大部分が拡散反射成分となり、かつその拡散反射成分の強度は反射角に依らずに均一化され、結果、可視光がアルミニウム箔1に入射したときに表面が白色に見え、さらにその白さの度合いが白色化されていないアルミニウム箔において生じる正確な色の表現やバーコードの読み取りに関する上記問題を生じさせない程度に高いことを見出した。
 以下では、アルミニウム箔1が有する高い白色性について、説明する。
 本発明者らは、アルミニウム箔1の第1面1AのL*値について15°反射値が140以上、45°反射値が70以上、110°反射値が30以上であること、及びアルミニウム箔1の当該表面上に包装材の図柄やバーコード等をアルミニウム箔の表面上に直接印刷した場合にも、正確な色の表現ができなかったり、バーコードの読み取りが困難になるなどの問題の発生を抑制できることを確認した。
 アルミニウム箔1の第1面1AのL*値は、ASTM D2244、E308、E1164、E2194に準じた方法により、色差計を用いて測定される。具体的には、アルミニウム箔1の第1面1Aに対し入射角45°で入射した可視光に対する正反射光に対して、入射光側に15°、45°、110°ずれた各反射光の明度L*値を色差計を用いて計測される。
 本発明者らは、アルミニウム箔1の第1面1Aのディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700以上10000以下であると、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について15°反射値が140以上、45°反射値が70以上、110°反射値が30以上となることを確認した。
 さらに、アルミニウム箔1の第1面1Aのディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700よりも小さいあるいは10000よりも大きいと、各角度のL*値が低いことを確認した。
 ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700よりも小さいと、第1面1Aに入射した可視光が拡散反射する角度範囲が狭くなるため、正反射成分の強度が十分に低下せず、拡散反射成分の強度が十分に高まらないと考えられる。
 アルミニウム箔1の第1面1Aのディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きいと、第1面1Aに入射した可視光が拡散反射する角度範囲が広がりすぎて、ティンプル形状の凸部又は凹部の壁面にて拡散反射した可視光の一部が対向する壁面にて再び拡散反射することにより第1面1A内にて複数回反射する可視光量が増加し、外部に出射される可視光量が減少するため、L*値が低下したと考えられる。
 本発明者らは、アルミニウム箔1において、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1600000以上4500000以下であると、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について15°反射値が140以上、45°反射値が70以上、110°反射値が30以上となることを確認した。
 本発明者らは、アルミニウム箔1において、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1510000よりも小さいと、L*値について15°反射値が140未満、45°反射値が70未満、110°反射値が30未満となることを確認した。ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1510000よりも小さいと、ディンプルの数が少ないために拡散反射成分が少なくなり、または個々のディンプルの平面寸法が大きいために可視光が拡散反射する角度範囲が狭くなる、と考えられる。
 本発明者らは、アルミニウム箔1において、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が4650000よりも大きいと、15°と45°角度のL*値が低いことを確認した。この理由について、本発明者らは、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm)が4650000よりも大きいと、個々のディンプルの平面寸法が小さくなりすぎてティンプル形状の凸部又は凹部の壁面にて拡散反射した可視光の一部が対向する壁面にて再び拡散反射することにより第1面1A内にて複数回反射する可視光量が増加し、外部に出射される可視光量が減少するため、と考えている。
 アルミニウム箔1の上記凹凸面に存在する第二相粒子の表面に入射した可視光の反射率は、アルミニウム箔1の上記凹凸面自体に入射した電磁波の反射率よりも低くなる。本発明者らは、アルミニウム箔1の上記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.10%以下であれば、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について15°反射値が140以上、45°反射値が70以上、110°反射値が30以上となることを確認した。また、本発明者らは、アルミニウム箔1の上記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.02%以上であっても、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について15°反射値が140以上、45°反射値が70以上、110°反射値が30以上となることを確認した。
 他方、本発明者らは、アルミニウム箔1の上記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が1.97%以上であるとき、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について45°反射値が70未満、110°反射値が30未満に低下してしまうことを確認した。
 アルミニウム箔1の組成に関し、Feの含有量が0.11質量%よりも多い場合、アルミニウム箔1の表面をアルカリ性水溶液に曝して上記凹凸面を形成した後に上記凹凸面に存在(残存)する第二相粒子の面積率が0.10%よりも大幅に高くなり、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について45°反射値が70未満、110°反射値が30未満に低下してしまうことが懸念される。
 Mnの含有量が0.50質量%よりも少ない場合、アルミニウム箔1の表面をアルカリ性水溶液に曝して上記凹凸面を形成した後に上記凹凸面にMn量の少ない又はMnを含まない第二相粒子が残存して、第二相粒子の面積率が0.10%よりも高くなって、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について45°反射値が70未満、110°反射値が30未満に低下してしまうことが懸念される。
 Mnの含有量が1.20質量%よりも多い場合、上述のようにディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きくなり、かつディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm)が4500000よりも大きくなり、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について45°反射値が70未満、110°反射値が30未満に低下してしまうことが懸念される。
 また、可視光において白さ度合いの指標となるL*値について15°反射値が140以上、45°反射値が70以上、110°反射値が30以上となることを確認した。このようなアルミニウム箔1によれば、下地の白色印刷や陽極酸化皮膜を備えることなく、白い表面を有したアルミニウム箔として使用することが可能となる。
 以上のように、アルミニウム箔1の第1面1Aは、単体で高い白色性を有している。そのため、アルミニウム箔1によれば、他の積層物や陽極酸化皮膜を必要としないため、他の積層物又は陽極酸化皮膜によって白色化されている従来のアルミニウム材と比べて、環境負荷が低減されている。
 以下では、本実施の形態の実施例及び比較例のアルミニウム箔を作製し、それらの全反射率及び正反射率を評価した。
 <評価試料>
 組成が異なるアルミニウムの鋳塊を用いて、以下に示す製造工程により、表1に示される実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔を作製した。なお、比較例14は、上記特許文献1に記載のアルミニウム箔とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 まず、所定の組成に調整されたアルミニウムの溶湯から鋳造により鋳塊を得た後、鋳塊に対して所定の温度及び時間で均質化熱処理を行った。その後、鋳塊に対して熱間圧延を行い、厚さが約6.5mmの熱延材を得た。熱延材に対して複数回の冷間圧延を行った。複数回の冷間圧延の途中で、中間焼鈍を行った。このようにして、表2に示される厚み(元厚み)を有するアルミニウム箔を作製した。
 次に、実施例1~6、比較例1~9,11~14の各アルミニウム箔に対し、アルカリ処理又は酸処理を施した。実施例1~6、及び比較例1~9,12の各アルミニウム箔については、1質量%の水酸化ナトリウム水溶液に、表2に示される時間浸漬させた。比較例11,13の各アルミニウム箔については、8質量%の塩酸と4質量%の塩化アルミニウムとを含有した水溶液に表2に示される時間浸漬させた。比較例14は、1質量%の水酸化ナトリウム水溶液に、表2に示される時間浸漬させた。比較例10のアルミニウム箔については、上記アルカリ処理及び上記酸処理のいずれも施さなかった。さらに、スマットを除去するために、実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔を、5質量%の硝酸水溶液に10秒浸漬した後、水洗乾燥した。このようにして、表2に示される厚み(処理後厚み)を有する実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔を作製した。なお、上記の各水溶液の液温は35℃とした。実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の処理後の厚みは、株式会社ミツトヨ製デジタル式マイクロメータMDC-MX IP65により測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 <ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc及び上記凹部の頂点密度の測定>
 実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の各々について、対象表面上でのディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc及び上記凹部の頂点密度を測定した。具体的には、各アルミニウム箔の凹凸面を、株式会社キーエンス製レーザ顕微鏡VK-X3000を用いて観察し、レーザーコンフォーカルによる形状測定を95.257μm×71.419μmの短形の視野で行った。得られた3次元形状データに対して、うねり除去を目的にカットオフ値0.1mmで面形状補正を行い、続いてレーザ光の反射ノイズ成分の除去を目的にカットレベル50で高さカットレベル補正を行った。上記補正後の3次元形状データに対して凹凸の平均を代表する面として基準面を設定した。
 上記補正後の3次元形状データから、顕微鏡付属のマルチファイル解析アプリケーションによって国際標準化機構規格ISO25178に規定されている山頂点の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)を測定した。
 また、上記補正後の3次元形状データを基準面に対して高さ方向に反転させ、反転したデータから上記マルチファイル解析アプリケーションによって国際標準化機構規格ISO25178に規定されている山の頂点密度Spd(単位:1/mm2)を測定した。つまり、ディンプル形状の上記凹部の頂点密度を、反転したデータの山頂点密度として測定した。
 <第二相粒子の面積率の測定>
 実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の各々について、対象表面の第二相粒子の面積率を測定した。具体的には、各アルミニウム箔の凹凸面を、日本電子株式会社製JSM-7200Fを用いて無作為に選ばれた5箇所の矩形視野を観察した。矩形視野は、1188.49μm2の矩形視野(39.59μm×30.02μm)とした。
 各矩形視野の反射電子像を三谷商事株式会社製画像処理ソフトWinRoof2021によって2値化処理することにより、第二相粒子を抽出した。反射電子像の観察条件は、短形視野画像内に存在する圧延筋、オイルピット及び表面形成後のディンプル形状等の第二相粒子以外の要素が2値化処理前にルックアップテーブル変換の輝度抽出で0以上70~130以下の範囲に収まるように明るさ、コントラスト及び電子線の電圧電流値を設定した。2値化処理による抽出は具体的には以下の方法で行った。まず得られた短形視野画像内に存在する圧延筋、オイルピット及びディンプル形状等の第二相粒子以外の要素を除去するため、ルックアップテーブル変換の輝度抽出を行った。輝度抽出は、上限値を255に固定し、下限値を70~130の間で調整することにより行った。次に、短形視野画像から抽出された複数の画素に対し、単一しきい値による2値化処理を行った。2値化処理のしきい値は、1.0とした。以上のようにして最終的に抽出された画素を第二相粒子の画素として、その面積の総和を計測し、これを視野全体の面積で除することにより第二相粒子の面積率を測定した。
 <全反射率の測定>
 実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の各々について、凹凸面の全反射率を測定した。全反射率の測定は、日本分光株式会社製紫外可視分光光度計V570を用い、Labsphere社製積分球用標準白板をリファレンスとして積分球での全反射率を波長域250nm~2000nmの範囲で測定した。得られた全反射率測定値から、波長域250nm~400nmの紫外線の平均値を求めた。全反射率の測定は圧延方向(MD)と圧延方向に対して垂直な方向(TD)との二つの方向で測定し、これらの平均値として全反射率を評価した。
 <正反射率の測定>
 実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の各々について、凹凸面の正反射率を測定した。正反射率の測定は、日本分光株式会社製紫外可視分光光度計V570を用い、装置に付属している標準鏡であるアルミ蒸着平面鏡をリファレンスとして入射角5°で入射する光の正反射率を波長域250nm~2000nmの範囲で測定した。得られた正反射率測定値から、波長域250nm~400nmの紫外線の平均値を求めた。反射率の測定は圧延方向(MD)と圧延方向に対して垂直な方向(TD)との二つの方向で測定し、これらの平均値として全反射率を評価した。
 <算術平均粗さRaの測定>
 実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の各々について、凹凸面の算術平均粗さRaを測定した。算術平均粗さRaの測定は、株式会社日立ハイテクサイエンス製の走査型プローブ顕微鏡AFM5000IIを用いて、ダイナミックフォースモード方式(非接触)による表面形状を80μm×80μmの矩形の視野で行った。得られた観察結果に対して、最小二乗近似によって曲面を求めてフィッティングを行う3次曲面自動傾き補正で試料の傾きを補正し、表面粗さRaを測定した。表面粗さRaは、JIS B0601(2001年版)およびISO4287(1997年版)で定義されている算術平均粗さRaを、観察された表面全体に対して適用できるように三次元に拡張して算出された値である。
 <L*値の測定>
 実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の各々について、ASTM D2244、E308、E1164、E2194に準じた方法により、L*値を測定した。具体的には、各アルミニウム箔の凹凸面に対し入射角45°で入射した可視光に対する正反射光に対して、入射光側に15°、45°、110°ずれた各反射光の明度L*値を、BYK社製色差計MACiを用いて計測した。
 表3は、実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の各々について、上記パラメータの各測定値を示す。表4は、実施例1~6および比較例1~14のアルミニウム箔の各々について、L*値の各測定値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表3に示されるように、実施例1~6のアルミニウム箔は、ディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面を有していた。実施例1~6のアルミニウム箔では、凹凸面の凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700以上10000以下であり、凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1600000以上4500000以下であり、かつ凹凸面に存在する第二相粒子の面積率が0.1%以下であった。実施例1~6のアルミニウム箔では、波長250~400nmの紫外線の全反射率が80.0%以上、正反射率が4.0%以下であった。つまり、実施例1~6では、凹凸面にて反射した紫外線のうちの大部分が凹凸面にて拡散反射したものであることが確認された。このようなアルミニウム箔は、殺菌すべき空間をムラなく殺菌するための反射板に好適である。さらに表4に示されるように、実施例1~6のアルミニウム箔では、凹凸面のL*値について15°反射値が140以上、45°反射値が70以上、110°反射値が30以上であることが確認された。このようなアルミニウム箔は、食品や薬品の包装材に好適である。
 また、実施例1~6のアルミニウム箔は、0.04質量%以上0.11質量%以下のFeと、0.50質量%以上1.20質量%以下のMnとを含んでいた。実施例1~6のアルミニウム箔では、アルカリ性水溶液である水酸化ナトリウム水溶液に浸漬されることによって、上記凹凸面が形成された。
 他方、比較例1~9,12のアルミニウム箔は、ディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面を有していたが、凹凸面の凸部の算術平均曲率Spc、凹部の頂点密度、及び凹凸面に存在する第二相粒子の面積率の少なくともいずれかが上記数値範囲を満たしていなかった。比較例10,11,13,14のアルミニウム箔には、ディンプル形状の凹凸が形成されていなかった。比較例1~14のアルミニウム箔では、波長250~400nmの紫外線の全反射率が80.0%に達していないか、正反射率が4.0%よりも高かった。また、比較例1~14のアルミニウム箔では、凹凸面のL*値について15°反射値が140未満であるか、45°反射値が70未満であるか、あるいは110°反射値が30未満であった。
 比較例1,5,7,8のアルミニウム箔では、凸部の算術平均曲率Spcが3700よりも低いため、正反射率が4%よりも高かった。比較例5のアルミニウム箔では、凹凸面の凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700よりも小さく、かつ凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1600000よりも小さいため、正反射率が4%より高いのみならず、紫外線の全反射率が80%に達していなかった。比較例7,8のアルミニウム箔では、凹凸面の凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700よりも小さく、かつ第二相粒子の面積率が0.10%よりも大きいため、正反射率が4%より高いのみならず、紫外線の全反射率が80%に達していなかった。比較例8のアルミニウム箔では、凹凸面の凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700よりも小さく、凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1600000よりも小さく、かつ第二相粒子の面積率が0.10%よりも大きいため、凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1600000以上である比較例7と比べて、正反射率がさらに高かった。
 比較例2~4、6、9のアルミニウム箔では、凹凸面の凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700以上10000以下であって、凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1600000以上4500000以下であったが、凹凸面に存在する第二相粒子の面積率が0.1%よりも大きいため、全反射率が80%に達していなかった。
 比較例11のアルミニウム箔では、凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きく、かつ上記凹凸面に存在(残存)する第二相粒子の面積率が0.10%よりも高いため、全反射率が80.0%に達しておらず、正反射率が4.0%よりも高かった。比較例12のアルミニウム箔では、凹凸面の凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きく、かつ凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が4500000よりも大きいため、紫外線の全反射率が80%に達していなかった。比較例13のアルミニウム箔では、凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きく、凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が4500000よりも大きく、かつ上記凹凸面に存在(残存)する第二相粒子の面積率が0.10%よりも高いため、全反射率が80.0%に達しておらず、正反射率が4.0%よりも高かった。
 特に、比較例1のアルミニウム箔では、Feの含有量が0.04質量%よりも少なかった。Feの含有量が0.04質量%よりも少ないアルミニウム箔では、アルカリ性水溶液に曝されたときに上記溶解の進行が遅くなり、上記溶解によって生じる凹凸面の不均一性が増して、凸部の算術平均曲率Spcが3700よりも低くったと考えられる。
 比較例5のアルミニウム箔では、Feの含有量が0.04質量%よりも少なくかつMnの含有量が0.50質量%よりも少なかった。比較例8のアルミニウム箔ではFeの含有量が0.11質量%よりも多くかつMnの含有量が0.50質量%よりも少なかった。Mnの含有量が0.50質量%よりも少ないアルミニウム箔では、アルカリ性水溶液に曝されたときにMnを含まない第二相粒子がアルミニウム箔の当該表面に残存しやすくなり、上記凹凸面に存在(残存)する第二相粒子の面積率が0.10%よりも高くなったと考えられる。
 比較例2~4,6~9のアルミニウム箔ではFeの含有量が0.11質量%よりも多かった。Feの含有量が0.11質量%よりも多いアルミニウム箔では、アルカリ性水溶液に曝されたときにも上記凹凸面に存在(残存)する第二相粒子の面積率が0.10%よりも大幅に高くなったと考えられる。
 比較例11,13のアルミニウム箔では、Feの含有量が0.11質量%よりも多く、Mnの含有量が0.50質量%よりも少なかった。Feの含有量が0.11質量%よりも多く、Mnの含有量が0.50質量%よりも少いアルミニウム箔では、酸性水溶液に曝された後に上記凹凸面に存在(残存)する第二相粒子の面積率が0.10%よりも大幅に高くなったと考えられる。
 比較例12のアルミニウム箔では、Mnの含有量が1.20質量%よりも多かった。Mnの含有量が1.20質量%よりも多いアルミニウム箔では、アルカリ性水溶液に曝されたときに、微細かつ多量のAl‐Fe‐Mn系の晶出物が表面から除去されて微細なディンプルが密に形成されるため、ディンプル形状の上記凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が10000よりも大きくなり、かつディンプル形状の上記凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が4500000よりも大きくなったと考えられる。
 比較例10,14のアルミニウム箔は、ディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面を有していなかった。比較例10のアルミニウム箔では、上記比較例1と比べて、凸部の算術平均曲率Spcがさらに小さく、正反射率がさらに高かった。比較例14のアルミニウム箔では、比較例10のアルミニウム箔と比べて、凸部の算術平均曲率Spcがさらに小さく、正反射率がさらに高かった。
 以上の結果から、凹凸面の凸部の算術平均曲率Spc(単位:1/mm)が3700以上10000以下であり、凹部の頂点密度(単位:1/mm2)が1600000以上4500000以下であり、かつ凹凸面に存在する第二相粒子の面積率が0.1%以下であるアルミニウム箔では、凹凸面の全反射率が80%以上かつ凹凸面正反射率が4%以下となることが確認された。
 1 アルミニウム箔、1A 第1面、1B 第2面。

Claims (5)

  1.  ディンプル形状の凹凸が形成されている凹凸面を有しており、
     前記凹凸面の予め定められた領域内に存在する第二相粒子の面積率が0.10%以下であり、
     前記ディンプル形状の凸部の算術平均曲率Spc(1/mm)が3700以上10000以下であり、
     前記ディンプル形状の凹部の頂点密度(1/mm2)が1600000以上4500000以下である、アルミニウム箔。
  2.  前記アルミニウム箔は、
      アルミニウムと、
      0.04質量%以上0.11質量%以下の鉄と、
      0.50質量%以上1.20質量%以下のマンガンとを含む、請求項1に記載のアルミニウム箔。
  3.  前記アルミニウム箔の厚みが4μm以上300μm以下である、請求項1に記載のアルミニウム箔。
  4.  前記凹凸面の算術平均粗さ(Ra)が20nmよりも大きい、請求項1に記載のアルミニウム箔。
  5.  アルミニウムと、0.04質量%以上0.11質量%以下の鉄と、0.50質量%以上1.20質量%以下のマンガンとを含むアルミニウム箔を準備する工程と、
     前記アルミニウム箔の表面の少なくとも一部をアルカリ性水溶液に曝すことによって、前記表面の少なくとも一部にディンプル形状の凹凸を形成する工程とを備える、アルミニウム箔の製造方法。
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