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公開番号2025105154
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223498
出願日2023-12-28
発明の名称未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板
出願人株式会社UACJ
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類C22C 21/06 20060101AFI20250703BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、高強度及び高靭性を両立できる未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板を提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、Siが0.27質量%以上0.39質量%以下、Feが0.35質量%以上0.55質量%以下、Cuが0.17質量%以上0.25質量%以下、Mnが0.75質量%以上0.95質量%以下、Mgが2.2質量%以上2.8質量%以下であり、圧延方向に対し0°方向において、0.2%耐力σ_0.2、引張強さσ_B、及び0.2%耐力と引張強さとの平均値σ_fmを用いて下記式(1)によって算出される評価値Sが380MPa以上440MPa以下である、未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板である。
S=σ_fm/(σ_0.2/σ_B) ・・・(1)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ケイ素（Ｓｉ）の含有量が０．２７質量％以上０．３９質量％以下であり、
鉄（Ｆｅ）の含有量が０．３５質量％以上０．５５質量％以下であり、
銅（Ｃｕ）の含有量が０．１７質量％以上０．２５質量％以下であり、
マンガン（Ｍｎ）の含有量が０．７５質量％以上０．９５質量％以下であり、
マグネシウム（Ｍｇ）の含有量が２．２質量％以上２．８質量％以下であり、
残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避的不純物からなり、
圧延方向に対し０°方向において、０．２％耐力σ
０．２
、引張強さσ
Ｂ
、及び０．２％耐力と引張強さとの平均値σ
ｆｍ
を用いて下記式（１）によって算出される評価値Ｓが３８０ＭＰａ以上４４０ＭＰａ以下である、未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板。
Ｓ＝σ
ｆｍ
／（σ
０．２
／σ
Ｂ
）・・・（１）
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板であって、
延方向に対し０°方向、４５°方向、及び９０°方向それぞれにおいて、２６０℃で２５秒間の熱処理を施した後の０．２％耐力σ
０．２
、引張強さσ
Ｂ
、及び０．２％耐力と引張強さとの平均値σ
ｆｍ
を用いて前記式（１）によって算出される評価値Ｓのうち、最小値である最小評価値Ｓ
ｍｉｎ
が３３０ＭＰａ以上３９０ＭＰａ以下であり、
２６０℃で２５秒間の熱処理を施した後の幅方向中央部分のＬ－ＳＴ断面において、面積が０．３μｍ
２
以上のＭｇ
２
Ｓｉ粒子の前記Ｌ－ＳＴ断面における総面積の割合が０．２％以下である、未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板であって、
前記最小評価値Ｓ
ｍｉｎ
が３６０ＭＰａ以上３９０ＭＰａ以下であり、
２６０℃で２５秒間の熱処理を施した後の圧延方向に対し０°方向の０．２％耐力σ
０．２＿０°
から、２６０℃で２５秒間の熱処理を施した後の圧延方向に対し９０°方向の０．２％耐力σ
０．２＿９０°
を引いた値が－１２ＭＰａ以上１２ＭＰａ以下である、未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板。
【請求項４】
請求項２に記載の未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板であって、
２６０℃で２５秒間の熱処理を施した、幅が１２．５ｍｍ、長さが２００ｍｍの短冊状に切り出した試験片に対し、曲げ稜線が圧延方向と平行となる向きで、９０°曲げて０°位置に戻す曲げ操作を繰り返した際に、前記試験片の破断までの前記曲げ操作の回数である繰り返し曲げ回数Ｎを、前記試験片の板厚ｔ及び下記式（２）により規格化した規格化繰り返し曲げ回数Ｎ
ｓ
が１７回以上である、未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板。
Ｎ
ｓ
＝Ｎ×ｔ／０．２３５・・・（２）
【請求項５】
請求項３に記載の未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板であって、
２６０℃で２５秒間の熱処理を施した、幅が１２．５ｍｍ、長さが２００ｍｍの短冊状に切り出した試験片に対し、曲げ稜線が圧延方向と平行となる向きで、９０°曲げて０°位置に戻す曲げ操作を繰り返した際に、前記試験片の破断までの前記曲げ操作の回数である繰り返し曲げ回数Ｎを、前記試験片の板厚ｔ及び下記式（２）により規格化した規格化繰り返し曲げ回数Ｎ
ｓ
が１７回以上である、未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板。
Ｎ
ｓ
＝Ｎ×ｔ／０．２３５・・・（２）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、未塗装の缶蓋用アルミニウム合金板に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりから製造工程においてＣＯ
２
排出量の少ないアルミニウム合金板が求められている。アルミニウムの製造工程においてＣＯ
２
の排出に間接的に大きく寄与するのは鋳造工程におけるアルミニウム新地金の配合である。
【０００３】
アルミニウム新地金の製造は、その製錬工程において大きな電力を使用し、大量のＣＯ
２
排出に繋がる。そのため、アルミニウム新地金の配合量を減らし、水平リサイクル率を上げることがアルミニウム合金板の製造にとってＣＯ
２
排出量削減に繋がる。
【０００４】
一般的にアルミニウムスクラップを再溶解して鋳造した場合のＣＯ
２
排出量は、アルミニウム新地金を製造する場合に対して約３０分の１まで抑えられると言われている。特に世界中で使用される飲料缶用アルミニウム合金板の生産量は非常に多く、その水平リサイクル率をさらに向上させることは環境負荷低減に大きな意味を持つ。
【０００５】
その中でも、５１８２アルミニウム合金（ＡＡ５１８２合金）で形成される缶蓋は、３１０４アルミニウム合金（ＡＡ３１０４合金）で形成される缶胴に比べて、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ等の成分規格上限が低く、３１０４アルミニウム合金を混合した缶材由来のスクラップを配合しにくい。
【０００６】
例えば、市中から発生する缶スクラップ（ＵＢＣ：ＵｓｅｄＢｅｖｅｒａｇｅＣａｎ）をそのまま配合すると、缶胴と缶蓋との重量比から３１０４アルミニウム合金の成分をより多く含むため、５１８２アルミニウム合金の成分上限を超えやすくなり、新地金で成分を希釈する必要が出てくる。
【０００７】
そのため、缶蓋用アルミニウム合金板は、缶胴用アルミニウム合金板に比べて新地金を多く使用して５１８２アルミニウム合金の成分に調整しており、リサイクル率が低い。したがって、缶蓋を３１０４アルミニウム合金が配合しやすい成分の合金に変更することにより、缶蓋の新地金使用率を大きく低減させることができる。
【０００８】
特許文献１－５ではリサイクル性に優れる３１０４アルミニウム合金の成分に比較的近づけた缶蓋用アルミニウム合金板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００１－７３１０６号公報
特開平９－０７０９２５号公報
特開平１１－２６９５９４号公報
特開２０００－１６０２７３号公報
特開２０１６－１６０５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
缶蓋用の合金を３１０４アルミニウム合金に近い成分にする場合の課題として、缶蓋の耐圧及び材料の靭性の低下が挙げられる。缶蓋の耐圧とは、缶内部の圧力に対して缶蓋が反転するときの内圧値であり、外部環境の変化で缶の内圧が不慮に増加したときの抵抗値となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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