特表 2024-517781 缶製造用５ｘｘｘアルミニウムシート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-23

(54)【発明の名称】缶製造用５ｘｘｘアルミニウムシート

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/06 20060101AFI20240416BHJP

   C22F 1/047 20060101ALI20240416BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20240416BHJP

【ＦＩ】

C22C21/06

C22F1/047

C22F1/00 681

C22F1/00 682

C22F1/00 683

C22F1/00 685Z

C22F1/00 691B

C22F1/00 694B

C22F1/00 694A

C22F1/00 691C

C22F1/00 602

C22F1/00 613

C22F1/00 623

C22F1/00 630A

C22F1/00 673

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023566970

(86)(22)【出願日】2022-04-21

(85)【翻訳文提出日】2023-12-05

(86)【国際出願番号】 EP2022060502

(87)【国際公開番号】W WO2022233577

(87)【国際公開日】2022-11-10

(31)【優先権主張番号】2104673

(32)【優先日】2021-05-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517422951

【氏名又は名称】コンステリウム ヌフ－ブリザック

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＳＴＥＬＬＩＵＭ ＮＥＵＦ－ＢＲＩＳＡＣＨ

(71)【出願人】

【識別番号】522470817

【氏名又は名称】コンステリウム マッスル ショールズ エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＳＴＥＬＬＩＵＭ ＭＵＳＣＬＥ ＳＨＯＡＬＳ ＬＬＣ

(71)【出願人】

【識別番号】516265609

【氏名又は名称】コンステリウム ロールド プロダクツ シンゲン ゲーエムベーハー アンド シーオー．カーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＳＴＥＬＬＩＵＭ ＲＯＬＬＥＤ ＰＲＯＤＵＣＴＳ ＳＩＮＧＥＮ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100080447

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 恵一

(72)【発明者】

【氏名】ギグリオンダ，ジル

(72)【発明者】

【氏名】アルバブ，アリレザ

(57)【要約】

本発明は、重量％でＭｇ：２．５～４．０、Ｍｎ：０．７～１．２、Ｆｅ：０．２５～０．５５、Ｓｉ：０．２０～０．５０、Ｃｕ：０．１０～０．２５、Ｃｒ：最大０．１、Ｚｎ：最大０．２５、Ｔｉ：最大０．１、残余はアルミニウムおよび各々最大０．０５で合計最大０．１５の不可避不純物を含む合金製の、５ｘｘｘ系アルミニウムシートに関する。本発明の５ｘｘｘ系アルミニウムシートの製造方法は、本発明に係る組成でインゴットを鋳造するステップ、インゴットを予熱するステップ、４４０℃超の熱間粗圧延入口温度を用いて可逆式圧延機で熱間粗圧延するステップ、少なくとも３００℃の熱間圧延出口温度を用いてインゴットを熱間仕上圧延するステップ、冷間圧延シートを得るために冷間圧延するステップ、を含む。本発明はまた、缶エンドおよび飲料缶にも関する。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

重量％で、２．５０～４．００のＭｇ、０．７０～１．２０のＭｎ、０．２５～０．５５のＦｅ、０．２０～０．５０のＳｉ、０．１０～０．２５のＣｕ、最大０．１０のＣｒ、最大０．２５のＺｎ、最大０．１０のＴｉ、残余はアルミニウム、および、各々最大０．０５で合計最大０．１５の不可避不純物、を含む合金製の、５ｘｘｘ系アルミニウムシート。

【請求項2】

Ｍｇ含有量が、２．５０重量％～３．８５重量％、好ましくは３．１０重量％～３．８５重量％、より好ましくは３．１０重量％～３．６５重量％である、請求項１に記載の５ｘｘｘ系アルミニウムシート。

【請求項3】

Ｍｎ含有量が、０.９０重量％～１．１０重量％である、請求項１または２に記載の５ｘｘｘ系アルミニウムシート。

【請求項4】

Ｃｒ含有量が、０．０１重量％～０．０３重量％である、請求項１から３のいずれか一つに記載の５ｘｘｘ系アルミニウムシート。

【請求項5】

少なくとも０．５０重量％のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計が最大１１．４重量％、好ましくは最大１０．７重量％またより好ましくは最大１０．１重量％であり、少なくとも０．４４重量％（かつ０．５０重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計が最大１２.１重量％、好ましくは最大１１.４重量％またより好ましくは最大１０．８重量％であり、少なくとも０．４０重量％（かつ０．４４重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計が最大１２.５重量％、好ましくは最大１１.８重量％またより好ましくは最大１１.２重量％であり、少なくとも０．３５重量％（かつ０．４０重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計が最大１２.８重量％、好ましくは最大１２.１重量％またより好ましくは最大１１.５重量％であり、少なくとも０．３０重量％（かつ０．３５重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計が最大１３．１重量％、好ましくは最大１２.４重量％またより好ましくは最大１１.８重量％であり、少なくとも０．２５重量％（かつ０．３０重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計が最大１３．５重量％、好ましくは最大１２.８重量％またより好ましくは最大１２.２重量％である、請求項１から４のいずれか一つに記載の５ｘｘｘ系アルミニウムシート。

【請求項6】

コーティングされかつ好ましくはＨ４８質別である、請求項１から５のいずれか一つに記載の５ｘｘｘ系アルミニウムシート。

【請求項7】

引張降伏強度（ＴＹＳ）が３６０ＭＰａ以下である、請求項１から６のいずれか一つに記載の５ｘｘｘ系アルミニウムシート。

【請求項8】

－ 請求項１から５のいずれか一つに記載の組成でインゴットを鋳造するステップ、
－ 典型的には４４０℃～５５０℃の温度で、インゴットを予熱するステップ、
－ ４４０℃超の熱間粗圧延入口温度を用いて、可逆式圧延機でインゴットを熱間粗圧延するステップ、
－ 少なくとも３００℃の熱間圧延出口温度を用いて、インゴットを熱間仕上圧延するステップ、
－ 冷間圧延シートを得るために冷間圧延するステップ、
－ 任意には、冷間圧延シートをコーティングするステップ、
を連続して含む、請求項１から７のいずれか一つに記載の５ｘｘｘ系アルミニウムシートの製造方法。

【請求項9】

液体金属が、およそ５０重量％を超えるリサイクルスクラップを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

リサイクルスクラップが、およそ５０重量％を超える使用済み飲料缶スクラップを含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

請求項１から７のいずれか一つに記載のシートから得られる缶エンド。

【請求項12】

請求項１１に記載の缶エンドと、ＡＡ３ｘｘｘ合金製、好ましくはＡＡ３００２、ＡＡ３１０２、ＡＡ３００３、ＡＡ３１０３、ＡＡ３１０３Ａ、ＡＡ３１０３Ｂ、ＡＡ３２０３、ＡＡ３４０３、ＡＡ３００４、ＡＡ３００４Ａ、ＡＡ３１０４、ＡＡ３２０４、ＡＡ３３０４、ＡＡ３００５、ＡＡ３００５Ａ、ＡＡ３１０５、ＡＡ３１０５Ａ、ＡＡ３１０５Ｂ、ＡＡ３００７、ＡＡ３１０７、ＡＡ３２０７、ＡＡ３２０７Ａ、ＡＡ３３０７、ＡＡ３００９、ＡＡ３０１０、ＡＡ３１１０、ＡＡ３０１１、ＡＡ３０１２、ＡＡ３０１２Ａ、ＡＡ３０１３、ＡＡ３０１４、ＡＡ３０１５、ＡＡ３０１６、ＡＡ３０１７、ＡＡ３０１９、ＡＡ３０２０、ＡＡ３０２１、ＡＡ３０２５、ＡＡ３０２６、ＡＡ３０３０、ＡＡ３１３０、およびＡＡ３０６５から選択される合金製、最も好ましくはＡＡ３００４、ＡＡ３００４ＡおよびＡＡ３１０４から選択される合金製の缶ボディとから得られる飲料缶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に缶製造産業のために有用な、５ｘｘｘ系合金アルミニウムシートおよびそれらの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

飲料パッケージ用に広く認められている効率的かつ環境に優しい解決案として、アルミ飲料缶は非常によく知られている。

【0003】

ＣＯ_２排出量を最小限に抑えるために、缶製造業者らは、缶ボディおよび缶エンドの重量を削減することに取り組んでおり、かつ、それらのソリューションのリサイクルコンテンツを増やすよう努めている。１トンの第一次金属の代わりに１トンのスクラップを使用することにより、ＣＯ_２排出量が１０トン削減されることは、強調するに値することである。

【0004】

蓋とも呼ばれる缶エンドに関して、缶メーカーは、最適設計を用いて、缶エンドの直径を６８．３ｍｍから５４ｍｍへ、それから５０．８ｍｍへと徐々に減らしてきた。より小さい直径と新しい缶エンド設計とを組み合わせることにより、２２３μｍからおよそ２０３μｍへのダウンゲージングおよび関連した有意な重量削減が可能になった。

【0005】

しかしながら、缶エンドの軽量化は、ここ数年の間に「停滞期」に達しており、現在、２００μｍ未満にダウンゲージすることはますます困難である。

【0006】

缶エンドを製造するために使用される合金は、典型的にはＡＡ５１８２合金である。その高い機械的特性のため、ＡＡ５１８２は、必要な形成特性を得るには高レベルの純度（例えばＦｅ、Ｓｉ）を必要とする。ＡＡ５１８２におけるこのような高レベルの純度は、そのリサイクルコンテンツを制限しており、ＡＡ５１８２缶エンドの調製が一次アルミニウムに依存することを示唆している。一次アルミニウムを使用すればするほど、ＣＯ_２排出量はますます増える。

【0007】

また、金属量は缶エンドより缶ボディの方が多いため、缶エンドと缶ボディとを一緒にリサイクルできることも好ましい。このため、特定の缶エンドおよび缶ボディ合金が開発されてきた。

【0008】

国際公開第２０１３／１０３９５７号は、リサイクルされる使用済み飲料容器が、ボディストックの組成を比較的わずかに調整するだけで有用な合金組成を形成するアルミニウム合金およびリサイクル方法を開示している。

【0009】

国際公開第２０１４／１０７１８８号は、リサイクルされる使用済み飲料容器が、マグネシウムレベルは別として、ボディ、エンドおよびタブのストックの組成調整を比較的わずかに行うかまたは全く行わずに有用な合金組成を形成するアルミニウム合金およびリサイクル方法を開示している。

【0010】

国際公開第２０１５／２００５７０号は、開缶に使用される缶タブおよび缶エンドの製造に有用な３ｘｘｘアルミニウム合金、具体的にはＡＡ３１０４およびＡＡ３２０４アルミニウム合金を開示している。

【0011】

国際公開第２０１６／００２２２６号は、０．２０～０．４５質量％のＳｉ、０．３５～０．６０質量％のＦｅ、０．１～０．３質量％のＣｕ、０．５～１．５質量％のＭｎ、０．８～１．５質量％のＭｇ、０．１質量％以下のＴｉ、および０．０５質量％以下のＢ、ならびにＡｌおよび不可避不純物から成る残余を含む、飲料缶ボディ用のアルミニウム合金シートを開示している。

【0012】

米国特許第５７４６８４７号明細書は、重量パーセントで、３．０～４．０％のＭｇ、０．５～１．０％のＭｎ、０．２～０．６％のＣｕ、０．０５～０．４％のＦｅおよび不可避不純物を含む、缶エンド用アルミニウム合金を開示している。

【0013】

特開平１１－２６９５９４号公報は、重量パーセントで、０．６～１．２％のＭｎ、０．５～３．２％のＭｇ、０．２～０．５％のＳｉ、０．３～０．５％のＣｕ、０．３～０．６％のＦｅ、残余のアルミニウムおよび不可避不純物を含む、缶エンド用アルミニウム合金を開示している。

【0014】

米国特許出願公開第２０１８／２７４０７２号明細書は、例えば飲料缶の製造に適した、複数のリサイクル合金組成を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】国際公開第２０１３／１０３９５７号

【特許文献2】国際公開第２０１４／１０７１８８号

【特許文献3】国際公開第２０１５／２００５７０号

【特許文献4】国際公開第２０１６／００２２２６号

【特許文献5】米国特許第５７４６８４７号明細書

【特許文献6】特開平１１－２６９５９４号公報

【特許文献7】米国特許出願公開第２０１８／２７４０７２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

異なる基準、つまり強度と形成性と高いリサイクル性との間の慎重なバランスを兼ね備える、缶エンドを製造するための改良されたアルミニウムシート製品が、缶製造産業において必要である。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明の第１の対象は、重量％で、
Ｍｇ：２．５０～４．００、
Ｍｎ：０．７０～１．２０、
Ｆｅ：０．２５～０．５５、
Ｓｉ：０．２０～０．５０、
Ｃｕ：０．１０～０．２５、
Ｃｒ：最大０．１０、
Ｚｎ：最大０．２５、
Ｔｉ：最大０．１０、
残余はアルミニウム、および、各々最大０．０５で合計最大０．１５の不可避不純物、
を含む、５ｘｘｘ系アルミニウムシート製のアルミニウムシートである。

【0018】

本発明の別の対象は、
－ 本発明に係る組成でインゴットを鋳造するステップ、
－ 典型的には４４０℃～５５０℃の温度で、インゴットを予熱するステップ、
－ ４４０℃超の熱間粗圧延入口温度を用いて、可逆式圧延機でインゴットを熱間粗圧延するステップ、
－ 少なくとも３００℃の熱間圧延出口温度を用いて、インゴットを熱間仕上圧延するステップ、
－ 冷間圧延シートを得るために冷間圧延するステップ、
－ 任意には、冷間圧延シートをコーティングするステップ、
を連続して含む、本発明による５ｘｘｘ系アルミニウムシートの製造方法である。

【0019】

本発明のさらに別の対象は、本発明によるシートから得られる缶エンドである。

【0020】

本発明のさらに別の対象は、本発明による缶エンドとＡＡ３ｘｘｘ合金製の缶ボディとから得られる飲料缶である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下で言及されている全てのアルミニウム合金は、相反する記載の無いかぎり、アルミニウム協会が定期的に刊行する登録記録シリーズ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｒｄ Ｓｅｒｉｅｓ）内で定義している規則および呼称を用いて、表示されている。

【0022】

以下で言及されている冶金学的質別は、欧州規格ＥＮ－５１５（２０１７年４月）を用いて表示されている。

【0023】

合金組成はすべて、重量％（ｗｔ．％）で提供される。「７.９Ｍｎ」なる表現は、重量％で表わされたマンガン含有量に７.９が乗じられることを意味する。

【0024】

引張り試験は、ＩＳＯ／ＤＩＳ ６８９２－１（２０１４年７月）にしたがって行われた。

【0025】

発明者らは、異なる基準、つまり強度と形成性と高いリサイクル性との間の慎重なバランスを兼ね備える、改良された５ｘｘｘアルミニウム合金シートを発見した。

【0026】

Ｍｇ含有量は、２．５０重量％～４．００重量％、好ましくは２．５０重量％～３．８５重量％、より好ましくは３．１０重量％～３．８５重量％またさらにより好ましくは３．１０重量％～３．６５重量％である。

【0027】

Ｍｇは、当該合金の主な合金元素であり、強度改善に寄与する。Ｍｇ含有量が２．５０重量％未満であると、強度改善は不十分であり得る。一方、４．００重量％を超える含有量は、低い形成性を結果としてもたらし得る。３．００重量％または３．０５重量％または３．１０重量％または３．１５重量％または３．２０重量％または３．２５重量％または３．３０重量％または３．３５重量％または３．４０重量％のＭｇ最小含有量は、有利であり得る。３．８５重量％または３．８０重量％または３．７５重量％または３．７０重量％または３．６５重量％または３．６０重量％のＭｇ最大含有量は、有利であり得る。

【0028】

Ｍｎもまた強度改善、結晶粒微細化および構造安定化のために効果的な元素である。Ｍｎ含有量は、０.７０重量％～１．２０重量％、好ましくは０.８０重量％～１．１５重量％またより好ましくは０.９０重量％～１．１０重量％、またさらにより好ましくは０．９２重量％～０．９８重量％である。

【0029】

Ｍｎ含有量が０.７０重量％未満であると、前述の効果は不十分である。一方、１．２０重量％を超えるＭｎ含有量は、上記の効果の飽和を引き起こすだけでなく、形成性について悪影響をもたらし得る多数の金属間化合物の生成も引き起し得る。さらに、本発明のＭｎ含有量は、一実施形態において、鋳造ステップ中のリサイクルスクラップ、より具体的にはＵＢＣ（Ｕｓｅｄ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｃａｎ 使用済み飲料缶）スクラップの添加を最大限にすることを保証する。０.７６重量％または０．７８重量％または０．８０重量％または０．８５重量％または０．９０重量％または０．９１重量％または０．９２重量％または０．９３重量％のＭｎ最小含有量は、有利であり得る。１．１５重量％または１．１０重量％または１．０５重量％または１．００重量％または０．９８重量％または０．９６重量％のＭｎ最大含有量は、有利であり得る。

【0030】

ＦｅおよびＳｉの制御は、本発明のシートの所望の特性、詳細には形成性とリサイクル性との間のバランスに達するために非常に重要である。Ｆｅ含有量は、０．２５重量％～０．５５重量％また好ましくは０．３０重量％～０．４０重量％である。

【0031】

０．２５重量％未満のＦｅ含有量が十分な効果を生み出さない可能性がある一方で、０．５５重量％を超えるＦｅ含有量は、大きな初晶Ａｌ_６ＭｎＦｅの形成に関連して、結果として形成が困難になる可能性がある。０.２８重量％または０．３０重量％または０．３１重量％のＦｅ最小含有量は、有利であり得る。０．４５重量％または０．４０重量％または０．３８重量％のＦｅ最大含有量は、有利であり得る。

【0032】

ＭｎおよびＭｇ含有量は、好ましくはＦｅ含有量と関連している。好ましくは、少なくとも０．５０重量％のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計は最大１１．４重量％、好ましくは最大１０．７重量％またより好ましくは最大１０．１重量％であり、少なくとも０．４４重量％（かつ０．５０重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計は最大１２.１重量％、好ましくは最大１１.４重量％またより好ましくは最大１０．８重量％であり、少なくとも０．４０重量％（かつ０．４４重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計は最大１２.５重量％、好ましくは最大１１.８重量％またより好ましくは最大１１.２重量％であり、少なくとも０．３５重量％（かつ０．４０重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計は最大１２.８重量％、好ましくは最大１２.１重量％またより好ましくは最大１１.５重量％であり、少なくとも０．３０重量％（かつ０．３５重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計は最大１３．１重量％、好ましくは最大１２.４重量％またより好ましくは最大１１.８重量％であり、少なくとも０．２５重量％（かつ０．３０重量％未満）のＦｅ含有量に対して、Ｍｇ＋７．９Ｍｎの合計は最大１３．５重量％好ましくは最大１２.８重量％またより好ましくは最大１２.２重量％である。好ましい一実施形態において、Ｆｅ含有量は０．３０重量％～０．４０重量％、かつＭｇ＋７．９Ｍｎの合計は８.０重量％～１２．５重量％、好ましくは９．４重量％～１１．８重量％またより好ましくは１０．２重量％～１１．２重量％である。特許請求されるＦｅ、ＭｎおよびＭｇ含有量は、詳細には、鋳造ステップ中のリサイクルスクラップ、より具体的にはＵＢＣスクラップの添加を最大限にすることを保証する。

【0033】

Ｓｉ含有量は、０．２０重量％～０．５０重量％また好ましくは０．２２重量％～０．３５重量％またより好ましくは０．２３重量％～０．３０重量％である。Ｓｉの過度の添加は、形成性に悪影響をもたらし得る、より多くのＭｇ_２Ｓｉ相を生成し得る。０．２１重量％または０．２２重量％または０．２３重量％または０．２４重量％のＳｉ最小含有量は、有利であり得る。０．４０重量％または０．３５重量％または０．３０重量％または０．２８重量％のＳｉ最大含有量は、有利であり得る。

【0034】

Ｃｕ含有量は、０．１０重量％～０．２５重量％また好ましくは０．１０重量％～０．２０重量％、より好ましくは０．１２重量％～０．２０重量％である。固溶体状態のＣｕは強度および／または形成性にとって有益であり得るので、０．１１重量％または０．１２重量％または０．１３重量％または０．１４重量％のＣｕ最小含有量は有利であり得る。Ｃｕ含有相の形成は形成性に悪影響をもたらし得るので、０．２５重量％または０．２０重量％または０．１８重量％のＣｕ最大含有量が有利であり得る。一実施形態において、Ｃｕ含有量は、０．１４重量％～０．１８重量％である。

【0035】

Ｃｒ含有量は、最大０．１０重量％、好ましくは最大０．０５重量％である。一実施形態において、いくらかのＣｒが、強度改善、結晶粒微細化および構造安定化のために、０．０１重量％～０．０５重量％、好ましくは０．０１重量％～０．０３重量％の含有量で添加され得る。

【0036】

Ｚｎは、最大０．２５重量％までまた好ましくは最大０．２０重量％までまたは最大０．１５重量％まで、本発明の利点から逸脱することなく添加され得る。一実施形態において、Ｚｎは不可避不純物の中に含まれる。

【0037】

Ｔｉを含む結晶粒微細化剤は、典型的には、合計Ｔｉ含有量が最大０．１０重量％また好ましくは０．００５重量％～０．０５重量％またさらにより好ましくは０．０１～０．０３重量％で添加される。一実施形態において、Ｔｉ含有量は、１５０ｐｐｍ～２５０ｐｐｍである。

【0038】

残余は、アルミニウムおよび各々最大０．０５重量％で合計最大０．１５重量％の不可避不純物である。

【0039】

本発明によると、インゴットは、本発明の５ｘｘｘ系アルミニウム合金を使って、鋳造、典型的には直接チル（Ｄｉｒｅｃｔ－Ｃｈｉｌｌ）鋳造または連続鋳造によって調製される。好ましくは、鋳造ステップは、リサイクルスクラップを溶融して液体金属にすることを含む。

【0040】

本明細書で使用する場合、リサイクルスクラップ（例えばリサイクルストック）という用語は、主にアルミニウム、好ましくは少なくとも６０％または７０％または８０％または９０％のアルミニウムを含むリサイクル金属を収集したものを指し得る。リサイクルスクラップは、金属製造施設（例えば金属鋳造施設）、金属加工施設（例えば、金属製品を使用して消耗品を作り出す製造施設)、または使用済み製品の供給源（例えば地域のリサイクル施設）など、任意の適切な供給源からリサイクルされる材料を含み得る。本開示の特定の態様は、金属製造施設以外の供給源からのリサイクルスクラップによく適していることができ、なぜなら、そのようなリサイクルスクラップは、おそらく合金の混合物を含むか、または他の不純物または元素（例えば塗料またはコーティング）と混合されているからである。リサイクルスクラップは、リサイクルシートアルミニウム製品（例えばアルミニウムの鍋およびフライパン、車の内側および外側の製品）、リサイクル鋳造アルミニウム製品（例えばアルミ製グリルおよび車輪リム）、ＵＢＣスクラップ（例えば飲料缶）、アルミ線、押出材および他のアルミニウム材料にまで言及し得る。

【0041】

好ましくはリサイクルスクラップ金属は、使用済み飲料缶（ＵＢＣ）スクラップを含み、これはさらなる金属製品における使用のためにリサイクル可能な使用済み飲料缶および類似製品から収集した金属である。アルミニウムＵＢＣスクラップは、多くの場合、さまざまなアルミニウム合金（例えば缶ボディおよび缶エンド用に使用される異なる合金から）の混合物であり、雨水、飲料の残余物、有機物（例えば塗料や積層フィルム）および多くの場合、他の材料などの異物を含み得る。ＵＢＣスクラップは、本発明の新しい金属製品を鋳造する際の液体金属ストックとして使用するために溶融される前に細断して、コーティングまたはラッカーを取り除くことができる。ＵＢＣ液体金属中に存在する不純物および不均衡な合金元素のため、ＵＢＣ液体金属を処理して望ましくない元素を除去するか、または鋳造前にＵＢＣ液体金属を十分な量の新しい一次アルミニウムと混合することが必要であり得る。同様に、他の供給源からのリサイクルスクラップには、比較的多量の不純物および／または不均衡な合金元素が含まれ得る。

【0042】

本明細書では、本発明による製品のリサイクルスクラップ含有量を記述している。例えば、本発明による合金は、およそ５０重量％、およそ６０重量％、およそ７０重量％、およそ８０重量％、およそ８５重量％、およそ９０重量％、およそ９１重量％、およそ９２重量％、およそ９３重量％、およそ９４重量％、およそ９５重量％、およそ９６重量％、およそ９７重量％、およそ９８重量％、およそ９９重量％を超えるリサイクルスクラップを含む改質液体金属から適切な鋳造製品を製造することを可能にする。換言すると、本明細書で記述される鋳造製品は、およそ５０重量％、およそ４０重量％、およそ３０重量％、およそ２０重量％、およそ１５重量％、およそ１０重量％、およそ９重量％、およそ８重量％、およそ７重量％、およそ６重量％、およそ５重量％、およそ４重量％、およそ３重量％、およそ２重量％、およそ１重量％未満の一次アルミニウムおよび任意の硬化剤（例えばＡｌ＋Ｃｕ、Ａｌ＋Ｓｉ、Ａｌ＋Ｍｎ、Ａｌ＋Ｆｅなどを含む母合金、または例えばＣｕ、Ｍｇ、Ｚｎなどの純金属）を含み得る。本開示の特定の態様は、大部分がリサイクルスクラップである改質液体金属を使用して作られる金属製品に関している。好ましくは、リサイクルスクラップは、ＵＢＣスクラップなどの、リサイクルアルミニウムスクラップを含む。例えばＵＢＣスクラップは、概して、缶ボディ（例えば３１０４、３００４、または他の３ｘｘｘアルミニウム合金）および缶エンド（例えば５１８２または他の５ｘｘｘアルミニウム合金）からの金属など、様々な合金からの金属の混合物を含む。ＭｇおよびＭｎの含有量により、本発明の合金の組成は、ＵＢＣスクラップのリサイクルに特によく適している。好ましくは本発明の方法における溶融リサイクルスクラップは、およそ５０重量％、およそ６０重量％、およそ７０重量％、およそ８０重量％、およそ９０重量％、およそ９１重量％、およそ９２重量％、およそ９３重量％、およそ９４重量％、およそ９５重量％、およそ９６重量％、およそ９７重量％、およそ９８重量％またはおよそ９９重量％を超えるＵＢＣスクラップを含む。一次アルミニウムを添加するとリサイクルコンテンツの量は減り、一次アルミニウムはリサイクルスクラップよりも製造費用が高くまた温室効果ガス排出量がより多いので、費用および温室効果ガス排出量が増加する。したがって、リサイクルスクラップの加工と一次アルミニウムの添加との間で、多くの場合、妥協点が作られる。本明細書内で記述される本発明の合金を使用すると、リサイクルスクラップを、精製をほとんどまたは全く行わず、または、一次アルミニウムおよび任意の硬化剤をほとんどまたは全く添加せずに、使用することができる。

【0043】

インゴットの厚みは、好ましくは少なくとも２５０ｍｍまたは少なくとも３５０ｍｍであり、またプロセスの生産性を向上させるために好ましくは少なくとも４００ｍｍまたはさらには少なくとも５００ｍｍまたは６００ｍｍの厚みを伴う非常に厚い寸法のインゴットである。好ましくはインゴットは、幅が１０００～２０００ｍｍ、また長さが２０００～８０００ｍｍである。好ましくはインゴットは、スカルピングされる。

【0044】

インゴットは次に、典型的には４４０℃～５５０℃の温度で予熱され、そして、典型的には２～１２ｍｍの厚みを有するシートを得るために熱間圧延される。好ましくは、シートは、例えば、典型的には１２～４０ｍｍの厚みに至るまでの粗圧延機としても知られている可逆式圧延機での第一の熱間圧延ステップおよび典型的には２～１２ｍｍの厚みに至るまでの仕上圧延機としても知られているタンデム圧延機での第二の熱間圧延ステップを用いた、２つの連続するステップで熱間圧延される。タンデム圧延機は、典型的には２、３、４または５つの、圧延機ロールを支持する複数のケージが連続して（「タンデムで」）作動する圧延機である。本発明によると、可逆式圧延機での熱間粗圧延は、４４０℃超また好ましくは４６０℃超の熱間粗圧延入口温度を用いて行われる。可逆式圧延機での第一のステップは、１つのまたはさらには２つの連続して配置された可逆式圧延機で実行され得る。

【0045】

第二の熱間圧延ステップにおいて、熱間圧延出口温度である最終温度は、好ましくは、熱間仕上圧延後に得られる熱間圧延シートが少なくとも５０％また好ましくは少なくとも８０％の再結晶粒の体積分率を示すように、少なくとも３００℃、また好ましくは少なくとも３３０℃であるべきである。

【0046】

冷間圧延が、アルミニウムシートの厚みをさらに薄くするために熱間圧延ステップの直後に行われる。本発明の方法では、熱間圧延後または冷間圧延中の焼鈍は任意であり、なぜなら、このステップは、十分な強度、形成性、表面品質および耐食性を得るために必要ではないと思われるからである。好ましくは、熱間圧延後または冷間圧延中の焼鈍は実行されない。冷間圧延後すぐに得られたシートは、冷間圧延シートと呼ばれる。冷間圧延シートの厚みは、典型的には０．１５～０．３０ｍｍまた好ましくは０．１８～０．２３ｍｍである。

【0047】

一実施形態において、冷間圧下率は、少なくとも８０％、または少なくとも８５％である。

【0048】

好ましくは、冷間圧延シートはコーティングされる。あるコーティングプロセスでは、冷間圧延シートを洗浄および化学処理し、任意にはオーブンで乾燥し、任意には下塗りし、コーティングし、熱（オーブン）硬化してコーティングされたシートを形成する。別のコーティングプロセスでは、冷間圧延シートを洗浄および化学処理し、適切な（例えば食品グレードの）電子線（「ＥＢ」）および／または紫外線（「ＵＶ」）硬化性コーティング組成物でコーティングし、そしてＥＢまたはＵＶ硬化させて、コーティングされたシートを形成する。

【0049】

好ましくは、コーティングは、ＢＰＡフリーまたはＢＰＡ－ＮＩ（ビスフェノール－Ａを含まない、または、ビスフェノール－Ａを意図的に含まない）コーティングまたは積層体である。

【0050】

２０５℃で２０分間のコーティングの焼付のシミュレーション後の本発明の製品は、好ましくは、３２０ＭＰａ～３８０ＭＰａまた好ましくは３２０ＭＰａ～３６０ＭＰａの、圧延横（ＬＴ）方向における引張降伏強度（ＴＹＳ）を有する。

【0051】

形成性は、特定の形状に形成されることのできる、シートの能力である。形成性は詳細には引張降伏強度（ＴＹＳまたはＲｐ０．２）と関連があり、つまりＴＹＳが増加するにつれて、形成性は概して低下する。好ましい一実施形態によると、本発明によるシートのＴＹＳは、Ｈ４８質別で、または、Ｈ４８質別における機械的特性に類似した機械的特性を与える、コーティングの焼付をシミュレートする２０５℃で２０分間の熱処理後に、３８０ＭＰａ以下、好ましくは３６０ＭＰａ以下である。別の好ましい実施形態によると、本発明によるシートのＴＹＳは、Ｈ４８質別で、またはコーティングの焼付をシミュレートする２０５℃で２０分間の熱処理後に、３２０ＭＰａ以上である。この最小限のＴＹＳは、十分な強度を獲得し、内圧に耐えることを可能にする。

【0052】

好ましくは、本発明の製品は、欧州規格ＥＮ ５１５（２０１７年４月）およびＥＮ ５４１（２００７年５月）によって定義される通りのＨ４Ｘ冶金学的質別である。

【0053】

これらの規格によると、Ｈ４Ｘ冶金学的質別は、ひずみ硬化されかつラッカー塗装またはペンキ塗装された製品を表す。このように、Ｈ４Ｘは、加工硬化およびコーティング後に得られる材料の質別であり、その間に一定レベルの回復が起こり得る。好ましい質別は、正常に生み出されるＨ４Ｘの中で最も硬い質別に割り当てられるＨ４８質別である。Ｈ４８の機械的特性は、Ｈ１８またはＨ１９質別の冷間圧延シートから、２０５℃で２０分間のコーティングの焼付シミュレーション後に得られ得る。

【0054】

詳細には、Ｈ４８冶金学的質別は、飲料缶用の缶エンドを製造するための金属の成形を保証する。好ましくは、本発明による５ｘｘｘ系アルミニウムシートは、コーティングされかつ好ましくはＨ４８質別である。

【0055】

本発明はまた、本発明によるシートから得られる缶エンドと、本発明による缶エンドおよびＡＡ３ｘｘｘ合金製の缶ボディから得られる飲料缶とに関する。

【0056】

缶エンドを製造するための本発明による５ｘｘｘ系アルミニウムシートの使用は、有利である。詳細には、ＡＡ３ｘｘｘ合金製、好ましくはＡＡ３００２、ＡＡ３１０２、ＡＡ３００３、ＡＡ３１０３、ＡＡ３１０３Ａ、ＡＡ３１０３Ｂ、ＡＡ３２０３、ＡＡ３４０３、ＡＡ３００４、ＡＡ３００４Ａ、ＡＡ３１０４、ＡＡ３２０４、ＡＡ３３０４、ＡＡ３００５、ＡＡ３００５Ａ、ＡＡ３１０５、ＡＡ３１０５Ａ、ＡＡ３１０５Ｂ、ＡＡ３００７、ＡＡ３１０７、ＡＡ３２０７、ＡＡ３２０７Ａ、ＡＡ３３０７、ＡＡ３００９、ＡＡ３０１０、ＡＡ３１１０、ＡＡ３０１１、ＡＡ３０１２、ＡＡ３０１２Ａ、ＡＡ３０１３、ＡＡ３０１４、ＡＡ３０１５、ＡＡ３０１６、ＡＡ３０１７、ＡＡ３０１９、ＡＡ３０２０、ＡＡ３０２１、ＡＡ３０２５、ＡＡ３０２６、ＡＡ３０３０、ＡＡ３１３０、およびＡＡ３０６５から選択される合金製、最も好ましくはＡＡ３００４、ＡＡ３００４ＡおよびＡＡ３１０４から選択される合金製の缶ボディと組み合わされる本発明による缶エンドの使用は、この飲料缶がリサイクルしやすいので有利である。

【0057】

［実施例］
この実施例において、表１中に開示された組成を有する合金を用いた複数のインゴットを、ＤＣ鋳造技術によって鋳造した。

【0058】

【表1】

【0059】

合金Ｄ、ＥおよびＦは、それらのＣｕ含有量が多すぎるので（０．２５重量％超のＣｕ）、本発明に係るものではない。

【0060】

Ｈ４８質別でのＬＴ方向におけるＴＹＳが、コンピュータソフトウェアから評価された。結果は表２中に提供されている。

【0061】

【表2】

【国際調査報告】