(57)【要約】  金属基材に積層されたポリマーフィルムの表面粗さは、ワックス層をポリマーフィルムに適用した後に十分な加熱を使用することによって改善され得る。場合によっては、水性ワックス分散液の薄い液体フィルムまたは層が、ポリマーフィルムと共に積層された金属基材の表面に適用され得る。ポリマーフィルムおよびワックス層を、ポリマーフィルムおよびワックス層が溶融し始める点まで加熱した後、ポリマーフィルムの表面粗さは、ワックスの存在により改善され得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製品を調製するための方法であって、
ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用することと、
ワックスの層を前記ポリマーフィルムの外層に適用することと、
前記ポリマーフィルムおよび前記ワックスの層を前記ポリマーフィルムの溶融温度を上回る温度に加熱することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記ワックスの層を適用することが、ロールコータまたはスプレーヘッダを使用して一定量の水性ワックスを分配することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ワックスの層を適用することが、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さでワックス層を適用することを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ワックスの層を適用することが、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量でワックスの層を適用することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ワックスの層を前記ポリマーフィルムの前記外層に適用することが、前記ポリマーフィルムを前記金属基材の前記表面に適用する前に行われる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリマーフィルムおよび前記ワックスの層を、前記ポリマーフィルムの前記溶融温度を上回る温度に加熱することが、前記ポリマーフィルムおよび前記ワックスの層を、前記ポリマーフィルムの外層の溶融温度を上回って加熱することを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ポリマーフィルムおよび前記ワックスの層を加熱した後に、前記ポリマーフィルムの表面粗さパラメータを測定することと、
前記測定された表面粗さパラメータを使用して前記ワックスの層の厚さを調節することと、をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法に従って調製された金属製品。
【請求項９】
金属製品であって、
金属基材の表面に付着されたポリマーフィルムであって、前記金属基材に面しない前記ポリマーフィルムの外層が、少なくとも約２μｍの粗さ平均を有する、ポリマーフィルムと、
前記ポリマーフィルムの前記外層に接着されたワックスの層と、を含む、金属製品。
【請求項１０】
前記ワックスの層が、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さを含む、請求項９に記載の金属製品。
【請求項１１】
前記ワックスの層が、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量を含む、請求項９または１０に記載の金属製品。
【請求項１２】
前記金属基材が、アルミニウム合金を含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の金属製品。
【請求項１３】
前記アルミニウム合金が、１ｘｘｘ系アルミニウム合金、２ｘｘｘ系アルミニウム合金、３ｘｘｘ系アルミニウム合金、４ｘｘｘ系アルミニウム合金、５ｘｘｘ系アルミニウム合金、６ｘｘｘ系アルミニウム合金、７ｘｘｘ系アルミニウム合金、または８ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む、請求項１２に記載の金属製品。
【請求項１４】
前記ポリマーフィルムが、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の金属製品。
【請求項１５】
前記ワックスの層が、ポリエチレンワックスの層またはカルナバワックスの層を含む、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の金属製品。
【請求項１６】
システムであって、
ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用するための積層システムと、
前記金属基材を受容するために前記積層システムの下流に配置され、かつ前記金属基材に面しない前記ポリマーフィルムの外層にワックス層を適用して、金属製品を形成するためのワックス適用システムと、
前記金属製品を受容するために前記ワックス適用システムの下流に配置され、かつ前記ワックス層および前記ポリマーフィルムの温度を少なくとも前記ポリマーフィルムの前記外層の溶融温度を上回って上昇させるための炉と、を含む、システム。
【請求項１７】
前記炉の下流に配置された表面粗さ測定装置と、
前記表面粗さ測定装置からの測定値に応答して、前記ワックス適用システムによって適用された前記ワックス層の厚さを調節するように、前記表面粗さ測定装置および前記ワックス適用システムに連結されたコントローラと、をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ワックス適用システムが、前記ワックス層を約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さで適用するように構成される、請求項１６または１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ワックス適用システムが、前記ワックス層を約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量で適用するように構成される、請求項１６〜１８のいずれかに１項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ワックス適用システムが、少なくとも約２μｍの表面粗さ測定値をもたらす厚さで前記ワックス層を適用するように構成される、請求項１６〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年３月３０日に出願された米国仮出願第６２／４７８，７９３号の利益を主張し、その開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して金属加工に関し、より具体的には、積層金属製品の表面粗さを改善することに関する。
【背景技術】
【０００３】
アルミニウム飲料缶などのある金属製品は、金属とその内容物との間にポリマーコーティングなどの保護層を必要とすることがある。例えば、飲料缶は、しばしば、ソーダおよびコーラなどの強い飲料からの金属への損傷を回避するために、かつ変色、腐食、または味の変化などの飲料への望ましくない影響を回避するために、飲料缶の金属とその中に収容された飲料との間の十分な保護を提供しなければならない。ポリマーコーティングは、他の用途にも有益であり得る。
【０００４】
二軸的に生成されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどのポリマーフィルムは、食品または液体容器の内部ライニングなどの様々な目的で金属製品のための積層体として使用される。ＰＥＴフィルムなどのポリマーフィルムは、非常に平滑で光沢のある表面を有する状態で市販されている。ポリマーフィルムの作製に使用される二軸製造方法は、ポリマーフィルムの平滑な表面の生成を容易にし得る。さらに、ロールコーティングによって適用されたドライラッカーフィルムもまた、特に付加的なマット剤が使用されない場合、少なくとも部分的に、適用プロセスにより非常に平滑で光沢のある表面を有する。
【０００５】
表面に成分を溶解さることによってポリマー表面をエッチングする、表面を反応性ガスに浸す、表面をイオンで衝撃する、熱およびキャピラリー変動を行う、または作業ロールで高温表面をエンボス加工するなどのポリマー基材の表面を粗化する技術が存在する。これらの技術のすべては、相当な設備、エネルギー、および／または資源を必要とする。
【発明の概要】
【０００６】
実施形態という用語および同様の用語は、本開示の主題および以下の特許請求の範囲のすべてを広く指すように意図されている。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載される主題を限定するものでもなく、以下の特許請求の範囲の意味または範囲を限定するものでもないと理解されるべきである。本明細書でカバーされる本開示の実施形態は、本概要ではなく、以下の特許請求の範囲によって定義される。本概要は、本開示の様々な態様の大まかな概要であり、以下の「詳細な説明」の節でさらに説明される概念のいくつかを紹介する。本概要は、特許請求される主題の重要または本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図しない。主題は、本開示の明細書全体の適切な部分、任意またはすべての図面、および各請求項を参照することによって理解されるべきである。
【０００７】
本明細書に記載されているのは、ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用すること、ワックスの層をポリマーフィルムの外層に適用すること、ならびにポリマーフィルムおよびワックスの層をポリマーフィルムの溶融温度を上回る温度に加熱することを含む、金属製品を調製するための方法である。
【０００８】
場合によっては、ワックスの層を適用することは、ロールコータまたはスプレーヘッダを使用して一定量の水性ワックスを分配することを含む。場合によっては、ワックスの層を適用することは、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さでワックスの層を適用することを含む。場合によっては、ワックスの層を適用することは、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量でワックスの層を適用することを含む。場合によっては、ワックスの層をポリマーフィルムの外層に適用することは、ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用する前に行われる。場合によっては、ポリマーフィルムおよびワックスの層をポリマーフィルムの溶融温度を上回る温度に加熱することは、ポリマーフィルムおよびワックスの層をポリマーフィルムの外層の溶融温度より上回って加熱することを含む。場合によっては、本方法は、ポリマーフィルムおよびワックスの層を加熱した後に、ポリマーフィルムの表面粗さパラメータを測定すること、および測定された表面粗さパラメータを使用してワックスの層の厚さを調整することをさらに含む。
【０００９】
本開示はまた、金属製品を含む。金属製品は、本明細書に記載される方法に従って調製され得る。場合によっては、金属製品は、金属基材の表面に付着されたポリマーフィルムであり、金属基材に面しないポリマーフィルムの外層が、少なくとも約２μｍの粗さ平均を有するポリマーフィルム、およびポリマーフィルムの外層に接着されたワックスの層を含む。ワックスの層は、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さを含み得る。いくつかの例では、ワックスの層は、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２でのコーティング重量を含み得る。任意に、金属基材は、アルミニウム合金（例えば、１ｘｘｘ系アルミニウム合金、２ｘｘｘ系アルミニウム合金、３ｘｘｘ系アルミニウム合金、４ｘｘｘ系アルミニウム合金、５ｘｘｘ系アルミニウム合金、６ｘｘｘ系アルミニウム合金、７ｘｘｘ系アルミニウム合金、系アルミニウム合金、または８ｘｘｘ系アルミニウム合金）を含む。ポリマーフィルムは、ポリエチレンテレフタレートを含み得る。任意に、ワックスの層は、ポリエチレンワックスの層またはカルナウバワックスの層を含み得る。
【００１０】
また、開示されているのは、ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用するための積層システムと、金属基材を受容するために積層システムの下流に配置され、かつ金属基材に面しないポリマーフィルムの外層にワックス層を適用して、金属製品を形成するためのワックス適用システムと、金属製品を受容するためにワックス適用システムの下流に配置され、かつワックス層およびポリマーフィルムの温度を少なくともポリマーフィルムの外層の溶融温度を上回って上昇させるための炉とを含むシステムである。
【００１１】
場合によっては、システムは、ワックス適用システムに連結された水性ワックスの供給部をさらに含み、ワックス適用システムは、水性ワックスの供給部に流体的に連結されたロールコータまたはスプレーヘッダを含む。場合によっては、ワックス適用システムは、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さでワックス層を適用するように構成される。場合によっては、ワックス適用システムは、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量でワックス層を適用するように構成される。場合によっては、システムは、炉の下流に配置された表面粗さ測定装置、および表面粗さ測定装置およびワックス適用システムに連結されて、表面粗さ測定装置からの測定値に応答してワックス適用システムによって適用されたワックス層の厚さを調節するコントローラをさらに含む。任意に、ワックス適用システムは、少なくとも約２μｍの表面粗さ測定値をもたらす厚さでワックスを適用するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本明細書は、以下の添付図面を参照し、そこで、異なる図面における同様の参照番号の使用は、同様または類似する構成要素を例示することを意図する。
【００１３】
【図１】本開示のある態様による、積層金属製品を調製するためのシステムの概略図であり、調製された金属製品の拡大側面図も含む。
【図２】本開示のある態様による、ワックス処理済み積層金属製品を調製するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図３】本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図４】本開示のある態様による、ワックス処理済み積層金属製品およびワックス粗面を有する積層金属製品の推定温度プロファイルを示すチャートである。
【図５】本開示のある態様による、第１の変形に従った、ワックス処理済み積層金属製品の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】本開示のある態様による、第２の変形に従った、ワックス処理済み積層金属製品の走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】本開示のある態様による、第３の変形に従った、ワックス粗面を有する積層金属製品の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８】本開示のある態様による、第４の変形に従った、ワックス粗面を有する積層金属製品の走査型電子顕微鏡写真である。
【図９】本開示のある態様による、金属製品の一連の光学顕微鏡写真である。
【図１０】本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品の表面の、偏光を使用して撮られた光学顕微鏡写真である。
【図１１】本開示のある態様による、ワックス処理済み積層金属製品の表面を示す共焦点顕微鏡写真である。
【図１２】本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品の表面を示す共焦点顕微鏡写真である。
【図１３】本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品の表面形状と比較した、ワックス処理済み積層金属製品の表面形状を示すチャートである。
【図１４】本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品の側面図を示す光学顕微鏡写真であり、その一部の拡大顕微鏡写真も含む。
【図１５】本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品の適用されたワックスのおおよその量と比較した、推定表面粗さを示すチャートである。
【図１６】本開示のある態様による、ポリマーフィルムとワックス層との組み合わせを使用してワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図１７】本開示のある態様による、ポリマーフィルムとワックス層との組み合わせを使用してワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのシステムを示す概略図である。
【図１８】本開示のある態様による、積層加工中にポリマーフィルムおよびワックス層を使用してワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図１９】本開示のある態様による、積層加工中にポリマーフィルムおよびワックス層を使用してワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのシステムを示す概略図である。
【図２０】本開示のある態様による、積層加工後にワックス層を適用することによってワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図２１】本開示のある態様による、積層加工後にワックス層を適用することによってワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのシステムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示のある態様および特徴は、金属基材に積層されたポリマーフィルムの表面粗さを改善することに関する。場合によっては、水性ワックス分散液の薄い液体フィルムまたは層を、ポリマーフィルムと共に積層された金属基材の表面に適用して（例えば、金属基材に面しないポリマーフィルムの外層に適用する）、金属製品を形成し得る。ポリマーフィルムおよびワックス層を、ポリマーフィルムおよびワックス層が溶融し始める点まで加熱した後、ポリマーフィルムの表面粗さは、ワックスの存在により向上（例えば、増加する）し得る。場合によっては、本開示のある態様および特徴は、積層アルミニウム製品などの積層金属製品を調製するのに特に好適である。
【００１５】
表面粗化効果は、ポリマー成分の密度に関連する浮力、または溶融ポリマーとワックス層との不混和性に起因する加工による偏析などのいくつかの理由により生じ得る。その結果、２つの相の両連続的なネットワーク形態がフィルムの表面に形成される可能性があり、自己組織化された、非常に粗い表面が得られる。
【００１６】
定義と説明：
本明細書で使用される「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「その発明（ｔｈｅ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「この発明（ｔｈｉｓ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、および「本発明（ｔｈｅ  ｐｒｅｓｅｎｔ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」という用語は、この特許出願の主題および以下の特許請求の範囲のすべてを広く指すように意図されている。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載される主題を限定するものでもなく、以下の特許請求の範囲の意味または範囲を限定するものでもないと理解されるべきである。
【００１７】
本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、または「ｔｈｅ」の意味は、文脈上他に明確に指示されない限り、単数および複数の言及を含む。
【００１８】
本明細書で使用される場合、プレートは、一般に、約１５ｍｍを超える厚さを有する。例えば、プレートは、約１５ｍｍを超える、約２０ｍｍを超える、約２５ｍｍを超える、約３０ｍｍを超える、約３５ｍｍを超える、約４０ｍｍを超える、約４５ｍｍを超える、約５０ｍｍを超える、または約１００ｍｍを超える厚さを有するアルミニウム製品を指してもよい。
【００１９】
本明細書で使用される場合、シェート（シートプレートとも称される）は、一般に、約４ｍｍ〜約１５ｍｍの厚さを有する。例えば、シェートは、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍ、または約１５ｍｍの厚さを有してもよい。
【００２０】
本明細書で使用される場合、シートは、一般に、約４ｍｍ未満の厚さを有するアルミニウム製品を指す。例えば、シートは、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、または約０．３ｍｍ未満（例えば、約０．２ｍｍ）の厚さを有してもよい。
【００２１】
本明細書で使用される場合、ホイルという用語は、最大約０．２ｍｍ（すなわち、２００ミクロン（μｍ））の範囲の合金厚を示す。例えば、ホイルは、最大１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ、７０μｍ、８０μｍ、９０μｍ、１００μｍ、１１０μｍ、１２０μｍ、１３０μｍ、１４０μｍ、１５０μｍ、１６０μｍ、１７０μｍ、１８０μｍ、１９０μｍ、または２００μｍの厚さを有してもよい。
【００２２】
この説明では、「系」または「５ｘｘｘ」などのアルミニウム産業記号によって識別される合金が言及される。アルミニウムおよびその合金の命名および識別に最も一般的に使用される番号指定システムの理解に関しては、両方ともＴｈｅ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって出版されている、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ａｎｄ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｒｄ  ｏｆ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍ  ｏｆ  Ｃａｓｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｉｎｇｏｔ」を参照されたい。
【００２３】
本出願では、合金の調質度または状態が言及される。最も一般的に使用される合金調質度の説明の理解に関しては、「Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  （ＡＮＳＩ）  Ｈ３５  ｏｎ  Ａｌｌｏｙ  ａｎｄ  Ｔｅｍｐｅｒ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」を参照されたい。Ｆ状態または調質度は、製造されたアルミニウム合金を指す。Ｏ状態または調質度は、アニーリング後のアルミニウム合金を指す。本明細書においてＨ調質度とも称されるＨｘｘ状態または調質度は、熱処理（例えば、アニーリング）を伴うまたは伴わない冷間圧延後の非熱処理アルミニウム合金を指す。好適なＨ調質度としては、ＨＸ１、ＨＸ２、ＨＸ３、ＨＸ４、ＨＸ５、ＨＸ６、ＨＸ７、ＨＸ８、またはＨＸ９調質度が挙げられる。Ｔ１状態または調質度は、熱間加工から冷却され、自然にエイジングさせた（例えば、室温で）アルミニウム合金を指す。Ｔ２状態または調質度は、熱間加工から冷却され、冷間加工され、自然にエイジングさせたアルミニウム合金を指す。Ｔ３状態または調質度は、熱処理され、冷間加工され、自然にエイジングさせたアルミニウム合金溶液を指す。Ｔ４状態または調質度は、熱処理され、自然にエイジングさせたアルミニウム合金溶液を指す。Ｔ５状態または調質度とは、熱間加工から冷却され、人工的にエイジングさせた（高温で）アルミニウム合金を指す。Ｔ６状態または調質度は、熱処理され、人工的にエイジングさせたアルミニウム合金溶液を指す。Ｔ７状態または調質度は、熱処理され、人工的に老朽化させたアルミニウム合金溶液を指す。Ｔ８ｘ状態または調質度は、熱処理され、冷間加工され、人工的にエイジングさせたアルミニウム合金溶液を指す。Ｔ９状態または調質度は、熱処理され、人工的にエイジングさせ、冷間加工されたアルミニウム合金溶液を指す。Ｗ状態または調質度は、溶体化熱処理後のアルミニウム合金を意味する。
【００２４】
本明細書で使用される場合、「室温」の意味は、約１５℃〜約３０℃、例えば、約１５℃、約１６℃、約１７℃、約１８℃、約１９℃、約２０℃、約２１℃、約２２℃、約２３℃、約２４℃、約２５℃、約２６℃、約２７℃、約２８℃、約２９℃、または約３０℃の温度を含み得る。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「周囲条件」の意味は、ほぼ室温の温度、約２０％〜約１００％の相対湿度、および約９７５ミリバール（ｍｂａｒ）〜約１０５０ｍｂａｒの気圧を含み得る。例えば、相対湿度は、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、約６０％、約６１％、約６２％、約６３％、約６４％、約６５％、約６６％、約６７％、約６８％、約６９％、約７０％、約７１％、約７２％、約７３％、約７４％、約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、約１００％、またはそれらの間のいずれかであり得る。例えば、気圧は、約９７５ｍｂａｒ、約９８０ｍｂａｒ、約９８５ｍｂａｒ、約９９０ｍｂａｒ、約９９５ｍｂａｒ、約１０００ｍｂａｒ、約１００５ｍｂａｒ、約１０１０ｍｂａｒ、約１０１５ｍｂａｒ、約１０２０ｍｂａｒ、約１０２５ｍｂａｒ約１０３０ｍｂａｒ、約１０３５ｍｂａｒ、約１０４０ｍｂａｒ、約１０４５ｍｂａｒ、約１０５０ｍｂａｒ、またはそれらの間のいずれかであり得る。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「鋳造金属製品」、「鋳造製品」、「鋳造アルミニウム合金製品」などの用語は、交換可能であり、直接チル鋳造（直接チル共鋳造を含む）または半連続鋳造、連続鋳造（例えば、ツインベルト鋳造機、ツインロール鋳造機、ブロック鋳造機、もしくは任意の他の連続鋳造機を使用することを含む）、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、または任意の他の鋳造方法によって製造された製品を指す。
【００２７】
本明細書で使用される場合、金属製品という用語は、必要に応じて、鋳造製品の任意の好適な形状またはサイズを指し得る。
【００２８】
本明細書で開示されるすべての範囲は、その中に含まれる任意およびすべての部分範囲を包含すると理解される。例えば、「１〜１０」と記載された範囲は、最小値１と最大値１０との間の（およびそれらを含む）任意およびすべての部分範囲、すなわち、１の最小値またはそれ以上、例えば、１〜６．１で始まり、１０の最大値またはそれ以下、例えば、５．５〜１０で終わるすべての部分範囲を含むと考慮されるべきである。
【００２９】
金属製品：
本明細書に記載されているのは、金属基材に付着された（例えば、積層された）ポリマーフィルムと、ポリマーフィルムの外層に付着されたワックス層とを含む金属製品である。金属基材に付着されたポリマーフィルムの表面粗さは、ワックス層をポリマーフィルムに適用した後に十分な加熱を使用することによって改善され得る。場合によっては、本明細書でさらに説明されるように、水性ワックス分散液の薄い液体フィルムまたは層を、ポリマーフィルムと共に積層された金属基材の表面に適用して、金属製品を形成し得る。ポリマーフィルムおよびワックス層を、ポリマーフィルムおよびワックス層が溶融し始める点まで加熱した後、ポリマーフィルムの表面粗さは、ワックスの存在により向上し得る。
【００３０】
金属基材として使用される金属は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム系材料、チタン、チタン系材料、銅、銅系材料、鋼材、鋼系材料、青銅、青銅系材料、黄銅、黄銅系材料、または任意の他の好適な金属もしくは材料の組み合わせを含み得る。
【００３１】
いくつかの例では、金属基材は、アルミニウム合金を含む。金属基材として使用するのに好適なアルミニウム合金としては、１ｘｘｘ系アルミニウム合金、２ｘｘｘ系アルミニウム合金、３ｘｘｘ系アルミニウム合金、４ｘｘｘ系アルミニウム合金、５ｘｘｘ系アルミニウム合金、６ｘｘｘ系アルミニウム合金、７ｘｘｘ系アルミニウム合金、および８ｘｘｘ系アルミニウム合金が挙げられる。
【００３２】
金属基材として使用するのに好適な１ｘｘｘ系アルミニウム合金としては、例えば、ＡＡ１０５０、ＡＡ１０６０、ＡＡ１０７０、ＡＡ１１００、ＡＡ１１００Ａ、ＡＡ１２００、ＡＡ１２００Ａ、ＡＡ１３００、ＡＡ１１１０、ＡＡ１１２０、ＡＡ１２３０、ＡＡ１２３０Ａ、ＡＡ１２３５、ＡＡ１４３５、ＡＡ１１４５、ＡＡ１３４５、ＡＡ１４４５、ＡＡ１１５０、ＡＡ１３５０、ＡＡ１３５０Ａ、ＡＡ１４５０、ＡＡ１３７０、ＡＡ１２７５、ＡＡ１１８５、ＡＡ１２８５、ＡＡ１３８５、ＡＡ１１８８、ＡＡ１１９０、ＡＡ１２９０、ＡＡ１１９３、ＡＡ１１９８、およびＡＡ１１９９が挙げられる。
【００３３】
金属基材として使用するのに好適な２ｘｘｘ系アルミニウム合金としては、例えば、ＡＡ２００１、Ａ２００２、ＡＡ２００４、ＡＡ２００５、ＡＡ２００６、ＡＡ２００７、ＡＡ２００７Ａ、ＡＡ２００７Ｂ、ＡＡ２００８、ＡＡ２００９、ＡＡ２０１０、ＡＡ２０１１、ＡＡ２０１１Ａ、ＡＡ２１１１、ＡＡ２１１１Ａ、ＡＡ２１１１Ｂ、ＡＡ２０１２、ＡＡ２０１３、ＡＡ２０１４、ＡＡ２０１４Ａ、ＡＡ２２１４、ＡＡ２０１５、ＡＡ２０１６、ＡＡ２０１７、ＡＡ２０１７Ａ、ＡＡ２１１７、ＡＡ２０１８、ＡＡ２２１８、ＡＡ２６１８、ＡＡ２６１８Ａ、ＡＡ２２１９、ＡＡ２３１９、ＡＡ２４１９、ＡＡ２５１９、ＡＡ２０２１、ＡＡ２０２２、ＡＡ２０２３、ＡＡ２０２４、ＡＡ２０２４Ａ、ＡＡ２１２４、ＡＡ２２２４、ＡＡ２２２４Ａ、ＡＡ２３２４、ＡＡ２４２４、ＡＡ２５２４、ＡＡ２６２４、ＡＡ２７２４、ＡＡ２８２４、ＡＡ２０２５、ＡＡ２０２６、ＡＡ２０２７、ＡＡ２０２８、ＡＡ２０２８Ａ、ＡＡ２０２８Ｂ、ＡＡ２０２８Ｃ、ＡＡ２０２９、ＡＡ２０３０、ＡＡ２０３１、ＡＡ２０３２、ＡＡ２０３４、ＡＡ２０３６、ＡＡ２０３７、ＡＡ２０３８、ＡＡ２０３９、ＡＡ２１３９、ＡＡ２０４０、ＡＡ２０４１、ＡＡ２０４４、ＡＡ２０４５、ＡＡ２０５０、ＡＡ２０５５、ＡＡ２０５６、ＡＡ２０６０、ＡＡ２０６５、ＡＡ２０７０、ＡＡ２０７６、ＡＡ２０９０、ＡＡ２０９１、ＡＡ２０９４、ＡＡ２０９５、ＡＡ２１９５、ＡＡ２２９５、ＡＡ２１９６、ＡＡ２２９６、ＡＡ２０９７、ＡＡ２１９７、ＡＡ２２９７、ＡＡ２３９７、ＡＡ２０９８、ＡＡ２１９８、ＡＡ２０９９、およびＡＡ２１９９が挙げられる。
【００３４】
金属基材として使用するのに好適な３ｘｘｘ系アルミニウム合金としては、例えば、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が挙げられる。
【００３５】
金属基材として使用するのに好適な４ｘｘｘ系アルミニウム合金としては、例えば、ＡＡ４００４、ＡＡ４１０４、ＡＡ４００６、ＡＡ４００７、ＡＡ４００８、ＡＡ４００９、ＡＡ４０１０、ＡＡ４０１３、ＡＡ４０１４、ＡＡ４０１５、ＡＡ４０１５Ａ、ＡＡ４１１５、ＡＡ４０１６、ＡＡ４０１７、ＡＡ４０１８、ＡＡ４０１９、ＡＡ４０２０、ＡＡ４０２１、ＡＡ４０２６、ＡＡ４０３２、ＡＡ４０４３、ＡＡ４０４３Ａ、ＡＡ４１４３、ＡＡ４３４３、ＡＡ４６４３、ＡＡ４９４３、ＡＡ４０４４、ＡＡ４０４５、ＡＡ４１４５、ＡＡ４１４５Ａ、ＡＡ４０４６、ＡＡ４０４７、ＡＡ４０４７Ａ、およびＡＡ４１４７が挙げられる。
【００３６】
金属基材として使用するのに好適な５ｘｘｘ系アルミニウム合金としては、例えば、ＡＡ５００５、ＡＡ５００５Ａ、ＡＡ５２０５、ＡＡ５３０５、ＡＡ５５０５、ＡＡ５６０５、ＡＡ５００６、ＡＡ５１０６、ＡＡ５０１０、ＡＡ５１１０、ＡＡ５１１０Ａ、ＡＡ５２１０、ＡＡ５３１０、ＡＡ５０１６、ＡＡ５０１７、ＡＡ５０１８、ＡＡ５０１８Ａ、ＡＡ５０１９、ＡＡ５０１９Ａ、ＡＡ５１１９、ＡＡ５１１９Ａ、ＡＡ５０２１、ＡＡ５０２２、ＡＡ５０２３、ＡＡ５０２４、ＡＡ５０２６、ＡＡ５０２７、ＡＡ５０２８、ＡＡ５０４０、ＡＡ５１４０、ＡＡ５０４１、ＡＡ５０４２、ＡＡ５０４３、ＡＡ５０４９、ＡＡ５１４９、ＡＡ５２４９、ＡＡ５３４９、ＡＡ５４４９、ＡＡ５４４９Ａ、ＡＡ５０５０、ＡＡ５０５０Ａ、ＡＡ５０５０Ｃ、ＡＡ５１５０、ＡＡ５０５１、ＡＡ５０５１Ａ、ＡＡ５１５１、ＡＡ５２５１、ＡＡ５２５１Ａ、ＡＡ５３５１、ＡＡ５４５１、ＡＡ５０５２、ＡＡ５２５２、ＡＡ５３５２、ＡＡ５１５４、ＡＡ５１５４Ａ、ＡＡ５１５４Ｂ、ＡＡ５１５４Ｃ、ＡＡ５２５４、ＡＡ５３５４、ＡＡ５４５４、ＡＡ５５５４、ＡＡ５６５４、ＡＡ５６５４Ａ、ＡＡ５７５４、ＡＡ５８５４、ＡＡ５９５４、ＡＡ５０５６、ＡＡ５３５６、ＡＡ５３５６Ａ、ＡＡ５４５６、ＡＡ５４５６Ａ、ＡＡ５４５６Ｂ、ＡＡ５５５６、ＡＡ５５５６Ａ、ＡＡ５５５６Ｂ、ＡＡ５５５６Ｃ、ＡＡ５２５７、ＡＡ５４５７、ＡＡ５５５７、ＡＡ５６５７、ＡＡ５０５８、ＡＡ５０５９、ＡＡ５０７０、ＡＡ５１８０、ＡＡ５１８０Ａ、ＡＡ５０８２、ＡＡ５１８２、ＡＡ５０８３、ＡＡ５１８３、ＡＡ５１８３Ａ、ＡＡ５２８３、ＡＡ５２８３Ａ、ＡＡ５２８３Ｂ、ＡＡ５３８３、ＡＡ５４８３、ＡＡ５０８６、ＡＡ５１８６、ＡＡ５０８７、ＡＡ５１８７、およびＡＡ５０８８が挙げられる。
【００３７】
金属基材として使用するのに好適な６ｘｘｘ系アルミニウム合金としては、例えば、ＡＡ６１０１、ＡＡ６１０１Ａ、ＡＡ６１０１Ｂ、ＡＡ６２０１、ＡＡ６２０１Ａ、ＡＡ６４０１、ＡＡ６５０１、ＡＡ６００２、ＡＡ６００３、ＡＡ６１０３、ＡＡ６００５、ＡＡ６００５Ａ、ＡＡ６００５Ｂ、ＡＡ６００５Ｃ、ＡＡ６１０５、ＡＡ６２０５、ＡＡ６３０５、ＡＡ６００６、ＡＡ６１０６、ＡＡ６２０６、ＡＡ６３０６、ＡＡ６００８、ＡＡ６００９、ＡＡ６０１０、ＡＡ６１１０、ＡＡ６１１０Ａ、ＡＡ６０１１、ＡＡ６１１１、ＡＡ６０１２、ＡＡ６０１２Ａ、ＡＡ６０１３、ＡＡ６１１３、ＡＡ６０１４、ＡＡ６０１５、ＡＡ６０１６、ＡＡ６０１６Ａ、ＡＡ６１１６、ＡＡ６０１８、ＡＡ６０１９、ＡＡ６０２０、ＡＡ６０２１、ＡＡ６０２２、ＡＡ６０２３、ＡＡ６０２４、ＡＡ６０２５、ＡＡ６０２６、ＡＡ６０２７、ＡＡ６０２８、ＡＡ６０３１、ＡＡ６０３２、ＡＡ６０３３、ＡＡ６０４０、ＡＡ６０４１、ＡＡ６０４２、ＡＡ６０４３、ＡＡ６１５１、ＡＡ６３５１、ＡＡ６３５１Ａ、ＡＡ６４５１、ＡＡ６９５１、ＡＡ６０５３、ＡＡ６０５５、ＡＡ６０５６、ＡＡ６１５６、ＡＡ６０６０、ＡＡ６１６０、ＡＡ６２６０、ＡＡ６３６０、ＡＡ６４６０、ＡＡ６４６０Ｂ、ＡＡ６５６０、ＡＡ６６６０、ＡＡ６０６１、ＡＡ６０６１Ａ、ＡＡ６２６１、ＡＡ６３６１、ＡＡ６１６２、ＡＡ６２６２、ＡＡ６２６２Ａ、ＡＡ６０６３、ＡＡ６０６３Ａ、ＡＡ６４６３、ＡＡ６４６３Ａ、ＡＡ６７６３、Ａ６９６３、ＡＡ６０６４、ＡＡ６０６４Ａ、ＡＡ６０６５、ＡＡ６０６６、ＡＡ６０６８、ＡＡ６０６９、ＡＡ６０７０、ＡＡ６０８１、ＡＡ６１８１、ＡＡ６１８１Ａ、ＡＡ６０８２、ＡＡ６０８２Ａ、ＡＡ６１８２、ＡＡ６０９１、およびＡＡ６０９２が挙げられる。
【００３８】
金属基材として使用するのに好適な７ｘｘｘ系アルミニウム合金としては、例えば、ＡＡ７０１９、ＡＡ７０２０、ＡＡ７０２１、ＡＡ７０３９、ＡＡ７０７２、ＡＡ７０７５、ＡＡ７０８５、ＡＡ７１０８、ＡＡ７１０８Ａ、ＡＡ７０１５、ＡＡ７０１７、ＡＡ７０１８、ＡＡ７０１９Ａ、ＡＡ７０２４、ＡＡ７０２５、ＡＡ７０２８、ＡＡ７０３０、ＡＡ７０３１、ＡＡ７０３５、ＡＡ７０３５Ａ、ＡＡ７０４６、ＡＡ７０４６Ａ、ＡＡ７００３、ＡＡ７００４、ＡＡ７００５、ＡＡ７００９、ＡＡ７０１０、ＡＡ７０１１、ＡＡ７０１２、ＡＡ７０１４、ＡＡ７０１６、ＡＡ７１１６、ＡＡ７１２２、ＡＡ７０２３、ＡＡ７０２６、ＡＡ７０２９、ＡＡ７１２９、ＡＡ７２２９、ＡＡ７０３２、ＡＡ７０３３、ＡＡ７０３４、ＡＡ７０３６、ＡＡ７１３６、ＡＡ７０３７、ＡＡ７０４０、ＡＡ７１４０、ＡＡ７０４１、ＡＡ７０４９、ＡＡ７０４９Ａ、ＡＡ７１４９、ＡＡ７２４９、ＡＡ７３４９、ＡＡ７４４９、ＡＡ７０５０、ＡＡ７０５０Ａ、ＡＡ７１５０、ＡＡ７２５０、ＡＡ７０５５、ＡＡ７１５５、ＡＡ７２５５、ＡＡ７０５６、ＡＡ７０６０、ＡＡ７０６４、ＡＡ７０６５、ＡＡ７０６８、ＡＡ７１６８、ＡＡ７１７５、ＡＡ７４７５、ＡＡ７０７６、ＡＡ７１７８、ＡＡ７２７８、ＡＡ７２７８Ａ、ＡＡ７０８１、ＡＡ７１８１、ＡＡ７１８５、ＡＡ７０９０、ＡＡ７０９３、ＡＡ７０９５、およびＡＡ７０９９が挙げられる。
【００３９】
金属基材として使用するのに好適な８ｘｘｘ系アルミニウム合金としては、例えば、ＡＡ８００５、ＡＡ８００６、ＡＡ８００７、ＡＡ８００８、ＡＡ８０１０、ＡＡ８０１１、ＡＡ８０１１Ａ、ＡＡ８１１１、ＡＡ８２１１、ＡＡ８１１２、ＡＡ８０１４、ＡＡ８０１５、ＡＡ８０１６、ＡＡ８０１７、ＡＡ８０１８、ＡＡ８０１９、ＡＡ８０２１、ＡＡ８０２１Ａ、ＡＡ８０２１Ｂ、ＡＡ８０２２、ＡＡ８０２３、ＡＡ８０２４、ＡＡ８０２５、ＡＡ８０２６、ＡＡ８０３０、ＡＡ８１３０、ＡＡ８０４０、ＡＡ８０５０、ＡＡ８１５０、ＡＡ８０７６、ＡＡ８０７６Ａ、ＡＡ８１７６、ＡＡ８０７７、ＡＡ８１７７、ＡＡ８０７９、ＡＡ８０９０、ＡＡ８０９１、およびＡＡ８０９３が挙げられる。
【００４０】
金属基材として使用するためのアルミニウム合金は、上記の調質度を含む任意の好適な調質度であり得る。
【００４１】
任意に、金属基材は、コア層および１つ以上のクラッド層を含むクラッド製品であり得る。コア層は、第１の面および第２の面を有し、１つ以上のクラッド層がコア層の第１の面または第２の面に接合され得る。いくつかの例では、コア層は、一方の面のみで覆われている（すなわち、１つのクラッド層がクラッドアルミニウム合金製品内に存在する）。他の例では、コア層は、両面で覆われている（すなわち、２つのクラッド層がクラッドアルミニウム合金製品内に存在する）。
【００４２】
クラッド層（複数可）は、例えば、共に参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第７，７４８，４３４号および同第８，９２７，１１３号に記載されているような直接チル共鋳造（すなわち、融合鋳造）によって、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第７，４７２，７４０号に記載されているように、複合鋳塊を熱間および冷間圧延することによって、またはコアとクラッドとの間に必要な冶金学的接合を達成するためにロール接合することによって、コア層に付着され得る。
【００４３】
任意に、コア層および／または１つ以上のクラッド層は、１ｘｘｘ系アルミニウム合金、２ｘｘｘ系アルミニウム合金、３ｘｘｘ系アルミニウム合金、４ｘｘｘ系アルミニウム合金、５ｘｘｘ系アルミニウム合金、６ｘｘｘ系アルミニウム合金、７ｘｘｘ系アルミニウム合金、または８ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み得る。
【００４４】
本明細書に記載される金属製品に使用するための金属基材は、任意の好適なゲージを有し得る。例えば、金属基材は、ホイル（例えば、約０．２０ｍｍ未満）、シート（例えば、約０．２０ｍｍ〜４．０ｍｍ）、シェート（例えば、約４．０ｍｍ〜１５．０ｍｍ）、またはプレート（例えば、約１５．０ｍｍよりも大きい）であり得るが、他の厚さおよび範囲も使用され得る。
【００４５】
本明細書に記載される金属製品はまた、ポリマーフィルムを含む。ポリマーフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタンエラストマー、ポリエステル（例えば、疎水性ポリエステル）ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリシリコーン（例えば、シリコーン（メタ）アクリレート）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン）、およびポリアミドのうちの１つ以上を含むフィルムを含み得る。
【００４６】
ポリマーフィルムは、コア層および外層を含み得る。場合によっては、コア層は、金属基材に直接付着される。他の場合には、１つ以上の追加の介在層が、ポリマーフィルムのコア層と金属基材との間に存在し得る。任意に、追加の介在層の１つ以上が変換層であり得る。変換層は、クロム（ＩＩＩ）、クロム（ＶＩ）、チタン、ジルコニウム、およびホスフェートの成分を含み得る。任意に、１つ以上の追加の介在層が、コポリマーホットメルトまたは接着剤を含み得る。
【００４７】
ポリマーフィルムの外層は、金属基材に面しない表面である。いくつかの例では、ポリマーフィルムの外層は、少なくとも約１．５μｍ（例えば、少なくとも約１．６μｍ、少なくとも約１．７μｍ、少なくとも約１．８μｍ、少なくとも約１．９μｍ、少なくとも約２．０μｍ、少なくとも約２．１μｍ、少なくとも約２．２μｍ、少なくとも約２．３μｍ、少なくとも約２．４μｍ、少なくとも約２．５μｍ、少なくとも約２．６μｍ、少なくとも約２．７μｍ、少なくとも約２．８μｍ、少なくとも約２．９μｍ、または少なくとも約３．０μｍ）の粗さ平均を有し得る。いくつかの例では、ポリマーフィルムの外層は、約１．５μｍ〜約３．５μｍ（例えば、約１．８μｍ〜約３．３μｍまたは約２．０μｍ〜約３．０μｍ）の粗さ平均を有し得る。
【００４８】
本明細書に記載される金属製品はまた、ワックスの層を含む。ワックスの層は、ポリマーフィルムの外層に付着され得る。任意の好適なワックスが使用され得る。好適なワックスの例としては、ポリエチレンワックスおよびカルナウバワックスが挙げられる。ワックスは、天然または合成であり得る。場合によっては、ワックスは、本明細書で使用される場合、ほぼ室温（例えば、２１℃または約２１℃）からポリマーフィルムの溶融温度までの溶融温度を有し、かつポリマーフィルムとワックスの両方が液体状態にあるとき、ポリマーフィルムと不混和性である任意の材料を含み得る。
【００４９】
ワックスの層は、任意の好適な厚さを有し得る。約数十または数百ナノメートルの厚さのワックスの層を提供することが望ましい場合がある。例えば、ワックスの層は、約２５ｎｍ〜約２００ｎｍ、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約４０ｎｍ〜約９０ｎｍの厚さに提供され得る。場合によっては、ワックスの層は、約２５ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍ、４０ｎｍ、または４５ｎｍの厚さ、および９０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、１１０ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１７０ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１９０ｎｍ以下、または２００ｎｍ以下の厚さに提供され得る。場合によっては、提供されるワックスの量は、１平方メートル当たり約数ミリグラムまたは数十ミリグラムのワックスであり得る。場合によっては、ワックスの層は、１ｍｇ／ｍ２、２ｍｇ／ｍ２、３ｍｇ／ｍ２、４ｍｇ／ｍ２、５ｍｇ／ｍ２、６ｍｇ／ｍ２、７ｍｇ／ｍ２、８ｍｇ／ｍ２、９ｍｇ／ｍ２、または１０ｍｇ／ｍ２より大きいコーティング重量、および５０ｍｇ／ｍ２、４５ｍｇ／ｍ２、４０ｍｇ／ｍ２、３５ｍｇ／ｍ２、３０ｍｇ／ｍ２、２５ｍｇ／ｍ２、２０ｍｇ／ｍ２、１５ｍｇ／ｍ２，または１０ｍｇ／ｍ２未満のコーティング重量をもたらす量で提供され得る。場合によっては、ワックスの層は、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２（例えば、約１２ｍｇ／ｍ２〜約２２ｍｇ／ｍ２または約１５ｍｇ／ｍ２〜ｍｇ／ｍ２〜約２０ｍｇ／ｍ２）の量で提供され得る。
【００５０】
任意に、本明細書に記載される金属製品は、ハイブリッド積層／ラッカー金属製品を形成するためのラッカーの層を含む。場合によっては、ラッカーの層は、ポリマーフィルムの反対側の金属基材に直接付着される。
【００５１】
作製方法
本明細書に記載される金属製品は、水性ワックス分散液の薄い液体フィルムまたは層を、ポリマーフィルムと共に積層された金属基材の表面に適用することによって調製され得る。ポリマーフィルムおよびワックス層を、ポリマーフィルムおよびワックス層が溶融し始める点まで加熱した後、ポリマーフィルムの表面粗さがワックスの存在により改善され得る。金属製品は、金属基材、ポリマーフィルムとワックス層との組み合わせである。
【００５２】
ワックス層は、バーコーティング装置、ロールコーティング装置、スプレーヘッダ、および静電給油器の使用を含む任意の好適な方法で適用され得る。特に望ましい表面粗さの結果は、上記のような厚さおよび／またはコーティング重量でワックスを適用し、その後にポリマーフィルムを溶融することによって達成され得る。
【００５３】
ワックス層を適用した後、金属製品は、ポリマーフィルムを少なくとも部分的に溶融させるために加熱されて、ポリマーフィルムの表面粗化を引き起こし得る。場合によっては、これらの技術は、ポリマーを第１の温度（Ｔ１）に加熱された金属基材に適用し、その後、合わされた金属基材、ポリマー、ワックス層をアニーリング温度（Ｔ２）に加熱することを含み得、ここで、Ｔ１は、ポリマーの溶融温度（Ｔｍ）未満であり、Ｔ２は、Ｔｍを上回る。場合によっては、Ｔ２は、約２５０℃、２５５℃、２５７℃、２６０℃、２６５℃、２７０℃、２７５℃、または２８０℃であるか、またはそれを上回る。場合によっては、金属基材およびポリマーをＴ２に加熱することにより、金属基材をアニールし得る。
【００５４】
場合によっては、金属製品は、２つの面に積層され得る。場合によっては、金属製品は、一方の面に積層され、反対側にラッカーを適用され得る。例えば、金属製品は、内部に面する側に積層され、外部に面する側にラッカーを適用され得るが、他の構成も使用され得る。このハイブリッド積層／ラッカー金属製品は、ポリマーフィルムに関連する問題を起こしにくいラッカーの使用により、缶エンドストックの外側に高い化粧性能を維持しながら、適用されたワックスを有するＰＥＴ積層体などのポリマーフィルムの使用により、缶エンドストックの内部に改善された粗さを有する積層体を提供し得る。
【００５５】
場合によっては、積層金属ストックは、積層プロセスからアニーリングプロセス（例えば、アニーリング炉）に直接通される。場合によっては、積層金属ストックは、積層プロセスからラッカー適用システムに直接通され、次いでアニーリングプロセス（例えば、アニーリング炉）に通される。
【００５６】
ポリマーフィルムの改善された表面粗さは、有益な光学的外観、および様々な用途のための有益な触感を有し得る。さらに、表面粗さの改善は、さらなる下流処理に有益であり得る。例えば、高い表面粗さは、高速工具（例えば、毎分数百ストローク）を使用して加工される金属製品に有用であり得る。高い表面粗さを有する金属製品は、より高いプレス速度での金属製品の実行可能性を改善し得る。さらに、高い表面粗さを有する金属製品は、他のストリップ上に積み重なり得、平滑な金属製品よりも容易に巻くことができる。
【００５７】
これらの例示的な例は、本明細書で論じられる一般的な主題を読者に紹介するために提供され、また、開示される概念の範囲を限定することを意図しない。以下の節は、図面を参照して、種々な追加的な特徴および実施例を説明し、図面中、同様の数字は、同様の要素を示し、方向的な説明は、例示的な実施形態を説明するために使用されるが、例示的な実施形態のように、本開示を限定するために使用されるべきではない。本明細書の例示に含まれる要素は、縮小率で描かれていない場合がある。
【００５８】
図１は、本開示のある態様による、積層金属製品のためのシステム１００の概略図である。積層金属製品は、缶エンドストック（ＣＥＳ）などの任意の好適な用途に使用され得る。金属基材１０２は、金属基材１０２を予熱温度（Ｔ１）に加熱する予熱炉１１４に通される。予熱温度Ｔ１は、金属基材１０２に積層されるポリマーフィルム１２４の溶融温度（Ｔｍ）よりも低い。場合によっては、予熱温度Ｔ１は、約２５０℃、２４０℃、２２０℃、２００℃、１９０℃、１８０℃、１７０℃、または１５０℃か、またはそれ未満である。場合によっては、予熱温度Ｔ１は、１２０℃〜２５０℃の範囲内、１７０℃〜２４０℃、または１９０℃〜２２０℃の範囲内にあるが、しかしながら、他の温度も使用され得る。予熱された金属基材１０４は、積層システム１１６内を通過し得る。金属基材１０２は、予熱された金属基材１０４として、ポリマー基材１２４を金属基材１０２の片面に適用する積層システム１１６に通される。場合によっては、ポリマーフィルム１２４は、金属基材１０２の両面に適用され得る。積層システム１１６は、ポリマーフィルム１２４を金属基材１０２に積層するための任意の好適なシステムであり得る。積層金属基材１０６は、積層システム１１６を出て、金属基材１０２をポリマーフィルム１２４と組み合わせる。ポリマーフィルム１２４は、コア層および外層を含み得る。外層は、金属基材からコア層の反対側に配置され得る。場合によっては、コア層は、金属基材１０２に直接結合するが、しかしながら、他の場合には、追加の層（例えば、コポリマーホットメルトまたは接着剤）を使用して、コア層を金属基材１０２に結合させ得る。
【００５９】
場合によっては、積層金属基材１０６は、任意に、ラッカー適用システム１１８に入り得る。ラッカー１２８は、ラッカー適用システム１１８によって金属基材１０２に適用される。ラッカー適用システム１１８は、ラッカー１２８を金属基材１０２に適用するための任意の好適なシステムであり得る。ラッカー適用システム１１８は、赤外線オーブンなどの、ラッカー１２８を金属基材１０２上に加熱または硬化させるためのオーブンを含み得る。場合によっては、ラッカー適用システム１１８は、積層システム１１６の下流に（例えば、後に）ある。場合によっては、ラッカー適用システム１１８は、アニーリング炉１２２の上流（例えば、前）にある。場合によっては、ラッカー適用システム１１８は、積層システム１１６または予熱炉１１４の上流にある。場合によっては、ラッカー適用システム１１８は、積層システム１１６およびアニーリング炉１２２の両方の下流にある。図１に示されるように、ラッカー適用システム１１８は、積層システム１１６とアニーリング炉１２２との間に配置される。積層ラッカー適用済み金属基材１０８は、ラッカー適用システム１１８を出ることができる。
【００６０】
積層システム１１６の後、積層金属基材１０６は、ワックス適用システム１２０に入り得る。場合によっては、ラッカー適用システム１１８が使用される場合、積層ラッカー適用済み金属基材１０８がワックス適用システム１２０に入り得る。ワックス適用システム１２０では、ワックス層１３０が積層ポリマーフィルム１２４の表面に適用され得る。ワックス層１３０は、様々な好適な様式で適用され得る。場合によっては、ワックス層１３０は、バーコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、または静電給油器によって適用され得る。場合によっては、ワックス層１３０は、静電適用によって適用され得る。他の技術を用いることができる。ワックス適用システム１２０は、ワックス供給源１３６に連結され得る。ワックス供給源１３６は、任意の好適なワックス供給源であり得る。ワックス供給源１３６は、純粋なワックスの供給源であり得るか、またはワックス適用システム１２０による使用のための既製のワックス系製品の供給源であり得る。例えば、ワックス適用システム１２０がワックス層１３０を水性ワックス分散液の層として適用する場合、ワックス供給源１３６は、水性ワックス分散液を作製するために必要に応じてオンザフライで水と混合され得る純粋なワックスの供給源であり得るか、またはワックス供給源１３６は、予め混合された水性ワックス分散液の供給源であり得る。
【００６１】
ワックス適用システム１２０を出た後、ワックス処理済み積層金属製品１１０は、アニーリング炉１２２に入り得る。アニーリング炉１２２では、ワックス処理済み積層金属製品１１０は、積層ポリマーフィルム１２４を溶融するのに十分な温度に加熱され得る。アニーリング炉１２２は、積層システム１１６、任意に、ラッカー適用システム１１８の下流に（例えば、後に）配置され得る。
【００６２】
アニーリング炉１２２は、ワックス処理済み積層金属製品１１０の温度を、上昇した温度（Ｔ２）まで上昇させる。上昇した温度Ｔ２は、ポリマーフィルム１２４の溶融温度（Ｔｍ）よりも高い。場合によっては、Ｔ２は、約２５０℃、２５５℃、２５７℃、２６０℃、２６５℃、２７０℃、２７５℃、または２８０℃であるか、またはそれを上回る。したがって、加熱プロセスの間に、ポリマーフィルム１２４は、溶融し、金属基材１０２の機械的特徴（例えば、表面組織）に流れ込むことができ、プロセス温度Ｔ２でのアニーリング後の迅速な焼き入れにより非晶質になる。さらに、ポリマーフィルム１２４が溶融すると、ワックス層１３０とのその相互作用は、ポリマーフィルム１２４の表面粗さを増加させ得る。粗さの影響は、ワックス層と相互作用するポリマーフィルム１２４のあるポリマー成分の自然移動などの様々な理由により起こる場合がある。溶融ポリマーとワックス層との不混和性は、フィルムの表面での２つの相の両連続的な網状形態を引き起こし、粗い表面をもたらし得る。
【００６３】
調製された金属製品１１２は、改善された表面粗さ（例えば、標準的な技術を使用して積層された金属製品と比較して）を有する積層層を含む。アニーリング炉１２２を出た後、調製された金属製品１１２は、調製された金属製品１１２を一定量の焼き入れ液中で、または調製された金属製品１１２への急冷剤の適用によって任意に焼き入れすることなどのさらなる処理を受け得る。調製された金属製品１１２は、アニーリング炉１２２を出た直後に、非晶質ポリマーの実質的な再結晶を回避するのに十分な速度で、急冷または他の方法で冷却され得る。場合によっては、調製された金属製品１１２は、約３０秒、２５秒、２０秒、１５秒、１０秒、５秒、または２秒以下の所望の時間内に、約１５０℃を下回って冷却される。場合によっては、調製された金属製品１１２は、約２〜１５秒間、約１５０℃を下回って冷却される。実質的な再結晶を回避することにより、ポリマーの白化を回避することができる。再結晶化されるポリマーの再結晶可能な部分の３０％、２５％、２０％、または１５％、またはそれを下回る重量分率を有することが望ましい場合がある。形成される結晶が直径約１００ｎｍであるか、またはそれを下回ることがさらに望ましい。
【００６４】
場合によっては、システム１００によって調製された金属製品１１２は、図１に示されるように、ラッカー１２８の層が第１の面に適用され、積層ポリマーフィルム１２４の層が第２の面に適用されている金属基材１０２を含み得る。調製された金属製品１１２の金属基材１０２は、アニールされ得、ポリマーフィルム１２４が金属基材１０２の表面組織へ溶融し、非晶質になるのに十分な時間、ポリマーフィルム１２４の溶融温度Ｔｍを上回る温度に加熱される前に、それに積層された結晶性ポリマーフィルム１２４を含み得る。さらに、加熱中、ポリマーフィルム１２４は、ワックス層１３０と相互作用して、調製された金属製品１１２の表面粗さを改善し、ワックス粗化されたポリマーフィルム１２６をもたらし得る。
【００６５】
場合によっては、コントローラ１３２は、ワックス適用システム１２０に連結されて、ポリマー層に適用されるワックスの量、したがってポリマー層に適用されるワックス層の厚さを制御し得る。場合によっては、コントローラ１３２は、所望の結果（例えば、所望の表面粗さ）をもたらすように設計されたプリセット入力および値を使用して動作する。場合によっては、コントローラ１３２は、表面粗さ測定装置１３４から収集されたデータに基づくフィードバック機構を使用して動作する。データは、表面粗さに関連する任意の好適なデータであり得る。表面粗さ測定装置１３４は、表面粗さに関連するか、またはそれを示すパラメータを測定するのに好適な任意の接触または非接触測定装置であり得る。好適な表面粗さ測定装置１３４の例には、非接触式光学式表面形状測定装置、接触式スタイラス表面形状測定装置（例えば、スキッド式もしくはスキッドレス式ゲージ）、または他の適用可能な装置が含まれる。表面粗さ測定値は、リアルタイムで取得され、適用されたワックス層の厚さを調節するためにコントローラ１３２によって使用され得る。
【００６６】
場合によっては、金属基材１０２は、予熱炉１１４または積層システム１１６に入る前に予め適用された、以下でさらに詳細に説明されるような１つ以上の変換層を含み得る。
【００６７】
場合によっては、潤滑剤は、炉１２２を出た後に、調製された金属製品１１２にさらに適用され得る。
【００６８】
図１には、本開示のある態様による、調製された金属製品１１２の拡大側面図も含む。調製された金属製品１１２は、ラッカー１２８の層とワックス粗化ポリマーフィルム１２６との間に挟まれた金属基材１０２を含む。場合によっては、残留ワックス１３０が、ワックス粗化ポリマーフィルム１２６の表面上に存在してもよいが、そうである必要はない。
【００６９】
場合によっては、強化された接着性および白化性能を提供するためのアルミニウムを調製するために、１つ以上の変換層２０２が、裸アルミニウム上に任意に適用されてもよい。場合によっては、この層２０２は、クロム（ＩＩＩ）、クロム（ＶＩ）、チタン、ジルコニウム、およびリン酸塩の成分を含み得る。この層２０２は、酢酸試験において、強化された接着性、低温殺菌後の低い白化、および良好な耐食性能を提供し得る。場合によっては、金属基材１０２は、ラッカー１２８の層およびワックス粗化ポリマーフィルム１２６の一方または両方との間に位置する１つ以上の変換層２０２を含み得る。
【００７０】
図２は、本開示のある態様による、ワックス処理済み積層金属製品を調製するためのプロセス３００を示すフローチャートである。ワックス処理済み積層金属製品は、積層およびアニールされ、かつその後にワックス処理されている、金属基材を指し得る。ブロック３０２において、ポリマーフィルムが、図１の積層システム１１６を参照して上述したように、金属基材に適用され得る。しかしながら、そこにワックスを適用する前に、金属基材は、ブロック３０４でアニールされ得る。金属基材をアニールした後、ブロック３０６において、ワックスが金属基材に適用され、したがってワックス処理済み積層金属製品を形成し得る。場合によっては、ブロック３０６においてワックスを適用することは、ポリマーフィルムの融点（Ｔｍ）よりもかなり低い比較的低い温度（例えば、８０度）に金属基材を加熱することを含み得る。プロセス３００で見られるように適用される場合、ワックス層は、比較的平滑な層となる。ワックス層は、摩擦低減の利益をもたらし得る。しかしながら、アニーリングは、ワックスの適用の前に行われるため、ポリマーフィルムの表面は、ワックスによって実質的に、または全くそれ以上粗化されない。このように、ワックス処理済み積層金属製品は、比較的滑平な表面を有し得る。
【００７１】
図３は、本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのプロセス４００を示すフローチャートである。ワックス粗面を有する積層金属製品は、積層され、アニーリングまたはそうでなければ十分な加熱ステップ（例えば、ポリマーを少なくともポリマーの外層の溶融温度に加熱するに十分な）の前にワックスが適用された金属基材を含み得る。ブロック４０２において、ポリマーフィルムは、図１の積層システム１１６を参照して上述されたように、金属基材に適用され得る。図２のプロセス３００とは対照的に、ワックスは、ブロック４０６で金属製品がアニールされる前に、ブロック４０４で金属基材に適用されて、金属製品を形成する。場合によっては、ポリマーフィルムまたは少なくともポリマーフィルムの外層が、ポリマーフィルムまたはポリマーフィルムの外側の溶融温度（Ｔｍ）またはそれを上回る温度に加熱される限り、加熱は、アニーリング以外、ブロック４０６で生じ得る。
【００７２】
図２のプロセス３００からのワックス処理済み積層金属製品とは対照的に、図３のプロセス４００によって製造されたワックス粗面を有する積層金属製品は、ブロック４０６での加熱の間のワックス層とポリマーフィルムとの相互作用のために、改善された粗さを伴うポリマーフィルムを有する。
【００７３】
ブロック４０４でワックスを金属基材に適用して、金属製品を形成することは、ワックスを水性分散液として適用するなどの任意の好適な技術によってワックスを適用することを含み得る。ワックス層は、ロールコーティング装置、バーコーティング装置、静電適用装置、または他の装置を使用して適用され得る。場合によっては、添加されるワックスの量は、金属製品の所望の粗さプロファイル（例えば、ポリマーフィルムの所望の粗さプロファイル）に基づいて決定され得る。
【００７４】
ブロック４０６での金属製品を加熱（例えば、アニーリング）することは、任意の好適な方法で行われ得る。場合によっては、加熱装置からの接触による表面粗さに影響を及ぼさないように、間接的または非接触的な加熱が望ましい、または好ましいことがある。熱は、金属製品を介して、または金属製品の上からポリマーフィルムに適用され得る。場合によっては、金属製品は、ワックス層が上向きになるように水平に配置され得、したがって、重力が、加熱時に溶融ワックスを溶融ポリマーフィルムへ引っ張ることを補助できるようにする。そのような場合には、金属製品の両面に積層ワックス粗面を提供するために、金属製品を反転して、金属製品の第２の面上の第２のポリマーフィルム（例えば、第１のポリマーフィルムからの金属製品の反対側）上にワックス層を適用および／または加熱し得る。
【００７５】
図５は、本開示のある態様による、ワックス処理済み積層金属製品（図３のプロセス３００を使用して製造されたものなど）およびワックス粗面を有する積層金属製品（図３のプロセス４００を使用して製造されたものなど）の推定温度プロファイルを示すチャート５００である。チャート５００に示される温度は、例として示されているが、他の温度が使用されてもよい。両方の製品は、金属基材を加熱して（例えば、約２００℃）、ポリマーフィルムを金属基材に積層し得る積層プロセスを通過し得る。
【００７６】
積層後、ワックス処理済み積層金属製品（例えば、積層金属基材）に対する前駆金属製品は、昇温（例えば、約２９５℃まで）でのアニーリングプロセスを経て、その後ワックス処理され得る。ワックス処理の間、金属基材は、ポリマーフィルムではなく、ワックスを溶融するために、中温度（例えば、約８０℃まで）に上昇させることができ、それは、ワックスの均一なコーティングを提供することを容易にし得る。ワックスが金属基材に適用されて、金属製品を形成した後、金属製品は、その後、ポリマーフィルムの溶融温度（Ｔｍ）を上回る温度に加熱されない。積層、アニーリング、およびワックス処理の間に、金属製品は、周囲温度（例えば、室温および／または周囲条件）などの比較的低い温度に冷却され得る。得られた金属製品は、ワックス処理済み積層金属製品である。
【００７７】
ワックス処理済み積層金属製品とは対照的に、ワックス粗面を有する積層金属製品に対する前駆金属製品は、積層され得、その後ワックス処理され、続いてアニーリングまたは他の加熱が行われる。積層後、前駆金属製品（例えば、積層金属基材）は、前駆金属製品の温度を中温（例えば、約８０℃まで）に上昇させることを含み得る、ワックス処理を受け得る。ワックス処理の後、金属製品は、昇温（例えば、約２６５℃まで）でアニーリングまたは他の加熱を受け得る。アニーリングまたは他の加熱の間、金属製品は、ポリマーフィルムの溶融温度（Ｔｍ）またはそれを上回る温度に加熱され得る。積層、アニーリング、およびワックス処理の間に、金属製品は、周囲温度などの比較的低い温度に冷却させられ得る。得られた金属製品は、ワックス粗面を有する積層金属製品である。
【００７８】
積層金属製品の表面粗さを調べるために様々な実験が行われた。一例では、単一のアルミニウム金属基材を４つの変形に従って積層した。第１の変形では、金属基材を、図２のプロセス３００と同様に、ポリエチレンワックスがそれに適用される前に、積層し、アニールした。第２の変形では、金属基材を、図２のプロセス３００と同様に、カルナバワックスがそれに適用される前に、積層し、アニールした。第３の変形では、金属基材を、図３のプロセス４００と同様に、積層し、ポリエチレンワックスでワックス処理し、次いでアニールした。第４の変形では、金属基材を、図３のプロセス４００と同様に、積層し、カルナウバワックスでワックス処理し、次いでアニールした。これらの４つの変形を表１に要約する。
【表１】
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【００７９】
図５は、本開示のある態様による、第１の変形に従ったワックス処理済み積層金属製品である金属製品の走査型電子顕微鏡写真６００である。顕微鏡写真６００に見られる金属製品の表面は、比較的平滑である。顕微鏡写真６００に示される金属製品は、図２のプロセス３００と同様に、ポリエチレンワックスをそれに適用する前に、積層し、アニールした。
【００８０】
図６は、本開示のある態様による、第２の変形に従ったワックス処理済み積層金属製品である金属製品の走査型電子顕微鏡写真７００である。顕微鏡写真７００に見られる金属製品の表面は、比較的平滑である。顕微鏡写真７００に示される金属製品は、図２のプロセス３００と同様に、カルナウバワックスをそれに適用する前に、積層し、アニールした。
【００８１】
図７は、本開示のある態様による、第３の変形に従ったワックス粗面を有する積層金属製品である金属製品の走査型電子顕微鏡写真８００である。顕微鏡写真８００に見られる金属製品の表面は、特に図５および７の顕微鏡写真６００、７００のワックス処理済み積層金属製品と比較して、改善された粗さを示す。顕微鏡写真８００に示される金属製品は、図３のプロセス４００と同様に、積層し、ポリエチレンワックスを使用してワックス処理し、次いでアニールした。
【００８２】
図８は、本開示のある態様による、第４の変形に従ったワックス粗面を有する積層金属製品である金属製品の走査型電子顕微鏡写真９００である。顕微鏡写真９００に見られる金属製品の表面は、特に図５および６の顕微鏡写真６００、７００のワックス処理済み積層金属製品と比較して、改善された粗さを示す。顕微鏡写真９００に示される金属製品は、図３のプロセス４００と同様に、積層し、カルナウバワックスを使用してワックス処理し、次いでアニールした。
【００８３】
図９は、本開示のある態様による、金属製品の一連の光学顕微鏡写真１００２、１００４、１００６である。顕微鏡写真１００２は、第１の変形または第２の変形に従った金属製品などのワックス処理済み積層金属製品の表面の拡大図を示し、比較的平滑な表面を示す。顕微鏡写真１００４は、中程度の量（例えば、３０〜５０ｍｇ／ｍ２）のワックスを使用した後のワックス粗面を有する、第３の変形または第４の変形に従った金属製品などの積層金属製品の表面の拡大図を示す。顕微鏡写真１００４に見られるように、表面は、顕微鏡写真１００２に見られる表面と比較して幾分改善された粗さを示す。顕微鏡写真１００６は、低量（例えば、１０〜２５ｍｇ／ｍ２）のワックスを使用した後のワックス粗面を有する、第３の変形または第４の変形に従った金属製品などの積層金属製品の表面の拡大図を示す。顕微鏡写真１００６に見られるように、表面は、顕微鏡写真１００２および顕微鏡写真１００４に見られる表面と比較して、さらに改善された粗さを示す。実験を通して、より多量のワックスが使用される場合よりも、少量のワックスが粗さの改善を提供し得ることが判明した。例えば、約数十または数百ナノメートルの厚さのワックス層を提供することが望ましい場合がある。場合によっては、ワックスの層は、少なくとも２５ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍ、４０ｎｍ、または４５ｎｍ、および９０ｎｍ、１００ｎｍ、１１０ｎｍ、１２０ｎｍ、１３０ｎｍ、１４０ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、または２００ｎｍ以下の厚さに提供され得る。場合によっては、ワックスの層は、２５〜２００ｎｍ、２５〜１００ｎｍ、または４０〜９０ｎｍの範囲内の厚さに提供され得る。場合によっては、提供されるワックスの量は、１平方メートル当たり約数ミリグラムまたは数十ミリグラムのワックスであり得る。場合によっては、ワックスの層は、１ｍｇ／ｍ２、２ｍｇ／ｍ２、３ｍｇ／ｍ２、４ｍｇ／ｍ２、５ｍｇ／ｍ２、６ｍｇ／ｍ２、７ｍｇ／ｍ２、８ｍｇ／ｍ２、９ｍｇ／ｍ２、または１０ｍｇ／ｍ２より多く、５０ｍｇ／ｍ２、４５ｍｇ／ｍ２、４０ｍｇ／ｍ２、３５ｍｇ／ｍ２、３０ｍｇ／ｍ２、２５ｍｇ／ｍ２、２０ｍｇ／ｍ２、１５ｍｇ／ｍ２、または１０ｍｇ／ｍ２未満の量で提供され得る。場合によっては、ワックスの層は、１０〜２５ｍｇ／ｍ２の量で提供され得る。他の制限および範囲が使用され得る。
【００８４】
図１０は、本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品である金属製品の表面の、偏光を使用して撮影された光学顕微鏡写真１１００である。少なくともワックス処理済み積層金属製品と比較して、改善された粗さを有する表面を示す、強く視認可能なしわ構造を有する金属製品の表面が示される。光学顕微鏡写真１１００に示される金属製品は、図３のプロセス４００と同様に、積層し、ワックス処理し、次いでアニールした。
【００８５】
図１１は、本開示のある態様による、ワックス処理済み積層金属製品の表面を示す共焦点顕微鏡写真１２００である。顕微鏡写真１２００に見られるように、金属製品は、粗さが低いほとんど均一な表面を有する。共焦点顕微鏡写真１２００に示される金属製品は、図２のプロセス３００と同様に、ワックスをそれに適用する前に、積層し、アニールした。
【００８６】
図１２は、本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品の表面を示す共焦点顕微鏡写真１３００である。顕微鏡写真１３００に見られるように、金属製品は、少なくとも図１１の顕微鏡写真１２００に示されるワックス処理済み積層金属製品の表面と比較して、改善された粗さを証明する強く視認可能なしわ構造を有する。共焦点顕微鏡写真１１００に示される金属製品は、図３のプロセス４００と同様に、積層し、ワックス処理し、次いでアニールした。
【００８７】
図１１の顕微鏡写真１２００および図１２の顕微鏡写真１３００に基づく測定値を表２に示す。
【表２】
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【００８８】
図１１のワックス処理済み積層金属製品は、低い平均表面粗さ、低い最大ピーク高さ、および低い最大バレー深さを示す。対照的に、ワックス粗面を有する積層金属製品はより高い、粗さ平均（例えば、ワックス処理済み積層金属製品の約２倍）、実質的に改善された最大ピーク高さ（例えば、ワックス処理済み積層金属製品の値よりも高い値）、および実質的に改善された最大バレー深さ（例えば、ワックス処理済み積層金属製品の値よりも高い値）を示す。場合によっては、望ましい金属製品は、約１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、または２．８μｍである、またはそれよりも大きい平均粗さ（Ｓａ）を有し得る。
【００８９】
図１３は、本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品１４０６（図３のプロセス４００から生成されたものなど）の表面形状と比較した、ワックス処理済み積層金属製品１４０４（図２のプロセス３００から製造されたものなど）の表面形状を示すチャート１４００である。チャート１４００は、ポリマーフィルムの表面またはポリマーフィルムの外層の表面などの金属製品の表面の平均位置を識別する平均表面線１４０２を示す。ワックス処理済み積層金属製品１４０４の表面形状は、平均表面線１４０２から少し（例えば、１μｍ未満の粗さ平均）外れ、比較的小さい最大粗さ深さ１４１０を有する。
【００９０】
対照的に、ワックス粗面を有する積層金属製品１４０６の表面形状は、平均表面線１４０２からより大きく（例えば、１μｍを超える粗さ平均）外れ、比較的大きい最大粗さ深さ１４０８を有する。
【００９１】
図１４は、本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品の側面図を示す光学顕微鏡写真１５００である。ワックス粗面を有する積層金属製品は、金属基材１５０２ならびに、コア層１５０４および外層１５０６からなるポリマーフィルムを含み得る。顕微鏡写真１５００に見られるように、外層１５０６は、ワックス層が適用され、ワックス層およびポリマーフィルムの両方が、ポリマーフィルムの融点またはポリマーファイルの外層１５０６の融点を上回る温度に加熱された後に、粗化される。場合によっては、ワックス粗面を有する積層金属製品の露出表面は、ポリマーフィルムのコア層１５０４の一部および／またはポリマーフィルムの外層１５０６の一部を示し得る。
【００９２】
図１４には、本開示のある態様による、図１４のワックス粗面を有する積層金属製品の側面図も含む一連の光学顕微鏡写真１６００、１６０１である。ワックス粗面を有する積層金属製品は、金属基材１５０２ならびに、コア層１５０４および外層１５０６からなるポリマーフィルムを含み得る。
【００９３】
図１５は、本開示のある態様による、ワックス粗面を有する積層金属製品の適用されたワックスの推定量と比較した推定表面粗さを示すチャート１７００である。チャート１７００は、無次元量の表面粗さおよびｍｇ／ｍ２での適用されたワックスのおおよその量を示す。少量のワックス（例えば、約１０〜２５ｍｇ／ｍ２）が適用されると、表面粗さの増加が改善される。ある時点後に、表面粗さの改善は、追加のワックスが添加されるにつれて低下する。
【００９４】
図１６は、本開示のある態様による、ポリマーフィルムとワックス層との組み合わせを使用してワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのプロセス１８００を示すフローチャートである。ブロック１８０２において、ポリマーフィルムが提供され得る。ブロック１８０４において、ワックス層が、ポリマーフィルムとワックス層との組み合わせを作製するためにポリマーフィルムに結合され得る。ブロック１８０６において、ポリマーフィルムとワックス層との組み合わせが、金属基材に適用され得る。場合によっては、ポリマーフィルムを金属基材に適用する際に、ワックスがポリマーフィルムから早期に分離しないことを確実にするために、ワックス層が冷却され得るか、またはワックス層からポリマーフィルムの反対側に熱が適用され得る。ブロック１８０８において、ポリマーフィルムとワックス層との組み合わせは、ポリマーフィルムの溶融温度に、またはそれを上回る温度に加熱され得る。
【００９５】
図１７は、本開示のある態様による、ポリマーフィルムとワックス層との組み合わせを使用してワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのシステム１９００を示す概略図である。システム１９００は、図１６のプロセス１８００のブロック１８０６を実行するように設定され得る。金属基材１９０２は、一組の適用ローラ１９０８を通過し得る。ワックス層１９０６が結合されたポリマーフィルム１９０４は、金属基材１９０２に押し付けられ得る。
【００９６】
図１８は、本開示のある態様による、積層加工中にポリマーフィルムおよびワックス層を使用して、ワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのプロセス２０００を示すフローチャートである。ブロック２００２において、ポリマーフィルムおよびワックス層は、別々の層（例えば、非結合層）として提供され得る。ブロック２００４において、ポリマーフィルムは、ワックス層がポリマーフィルムに適用されると同時に金属基材に適用され得る。ブロック２００６において、ポリマーフィルムおよびワックス層は、ポリマーフィルムの溶融温度またはそれを上回る温度に加熱され得る。
【００９７】
図１９は、本開示のある態様による、積層加工中にポリマーフィルムおよびワックス層を使用して、ワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのシステム２１００を示す概略図である。システム２１００は、図１８のプロセス２０００のブロック２００４を実行するように設定され得る。金属基材２１０２は、ポリマーフィルム２１０４を金属基材２１０２に、ワックス層２１０６をポリマーフィルム２１０４に適用するために、一組の適用ローラ２１０８を通過し得る。ポリマーフィルム２１０４およびワックス層２１０６は、別々に提供され、金属基材２１０２に適用する前に一緒にされ得る。場合によっては、追加のローラ２１１０が、金属基材２１０２に適用する直前に、ポリマーフィルム２１０４をワックス層２１０６に押し付けることができる。
【００９８】
図２０は、本開示のある態様による、積層加工後にワックス層を適用することによってワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのプロセス２２００を示すフローチャートである。ブロック２２０２において、ポリマーフィルムおよびワックス層が提供される。ブロック２２０４において、ポリマーフィルムが金属基材に適用される。場合によっては、ポリマーフィルムを金属基材に結合または積層するために、ポリマーフィルムが金属基材に加熱され得る。ブロック２２０６において、ワックス層が、積層金属基材に適用され得る。場合によっては、ワックス層は、積層金属基材にロールコーティングされ、スプレーされ、またはそうでなければ適用される、水性ワックスとして適用され得る。ブロック２２０８において、ポリマーフィルムおよびワックス層は、ポリマーフィルムの溶融温度またはそれを上回る温度に加熱され得る。場合によっては、ブロック２２０６および２２０８は、同時にまたは迅速に連続して生じ得る。
【００９９】
図２１は、本開示のある態様による、積層加工後にワックス層２３０６を適用することによってワックス粗面を有する積層金属製品を調製するためのシステム２３００を示す概略図である。金属基材２３０２は、ポリマーフィルム２３０４を金属基材２３０２に適用するために、一組の適用ローラ２３０８を通過し得る。ポリマーフィルム２３０４が金属基材に適用され、任意に加熱され冷却された後、ワックス層２３０６は、ポリマーフィルム２３０４の表面に適用され得る。システム２３００は、水性ワックスをワックス層２３０６としてポリマー層２３０４上に分配するための１つ以上のノズルを有するスプレーヘッダ２３１０を示す。
【０１００】
好適な製品、方法、およびシステムの例
以下で使用される場合、一連の実施例へのいかなる言及も、それらの実施例の各々に対する言及として離接的に理解されるべきである（例えば、「実施例１〜４」は、「実施例１、２、３、または４」として理解されるべきである）。
【０１０１】
実施例１は、ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用することと、ワックスの層をポリマーフィルムの外層に適用することと、ポリマーフィルムおよびワックス層を、ポリマーフィルムの溶融温度を上回る温度に加熱することと、を含む、金属製品を調製するための方法である。
【０１０２】
実施例２は、ワックスの層を適用することが、ロールコータまたはスプレーヘッダを使用して一定量の水性ワックスを分配することを含む、実施例１の方法である。
【０１０３】
実施例３は、ワックスの層を適用することが、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さでワックスの層を適用することを含む、実施例１または２の方法である。
【０１０４】
実施例４は、ワックスの層を適用することが、約１０ｍｇ／ｍ２〜２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量でワックスの層を適用することを含む、実施例１〜３の方法である。
【０１０５】
実施例５は、ワックスの層をポリマーフィルムの外層に適用することが、ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用する前に行われる、実施例１〜４の方法である。
【０１０６】
実施例６は、ポリマーフィルムおよびワックスの層をポリマーフィルムの溶融温度を上回る温度に加熱することが、ポリマーフィルムおよびワックス層を外層の溶融温度を上回って加熱することを含む、実施例１〜５の方法である。
【０１０７】
実施例７は、ポリマーフィルムおよびワックス層を加熱した後に、ポリマーフィルムの表面粗さパラメータを測定することと、測定された表面粗さパラメータを使用してワックスの層の厚さを調節することと、をさらに含む、実施例１〜６の方法である。
【０１０８】
実施例８は、実施例１〜７の方法に従って調製された金属製品である。
【０１０９】
実施例９は、金属基材の表面に付着されたポリマーフィルムであって、金属基材に面しないポリマーフィルムの外層が少なくとも約２μｍの粗さ平均を有するポリマーフィルムと、ポリマーフィルムの外層に接着されたワックスの層と、を含む金属製品である。
【０１１０】
実施例１０は、ワックスの層が、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さを含む、実施例９の金属製品である。
【０１１１】
実施例１１は、ワックスの層が、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量を含む、実施例９または１０の金属製品である。
【０１１２】
実施例１２は、金属基材が、アルミニウム合金を含む、実施例９〜１１の金属製品である。
【０１１３】
実施例１３は、アルミニウム合金が、１ｘｘｘ系アルミニウム合金、２ｘｘｘ系アルミニウム合金、３ｘｘｘ系アルミニウム合金、４ｘｘｘ系アルミニウム合金、５ｘｘｘ系アルミニウム合金、６ｘｘｘ系アルミニウム合金、７ｘｘｘ系アルミニウム合金、または８ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む、実施例１２の金属製品である。
【０１１４】
実施例１４は、ポリマーフィルムが、ポリエチレンテレフタレートを含む、実施例９〜１３の金属製品である。
【０１１５】
実施例１５は、ワックスの層が、ポリエチレンワックスの層またはカルナウバワックスの層を含む、実施例９〜１４の金属製品である。
【０１１６】
実施例１６は、ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用するための積層システムと、金属基材を受容するために積層システムの下流に配置され、かつ金属基材に面しないポリマーフィルムの外層にワックス層を適用して、金属製品を形成するためのワックス適用システムと、金属製品を受容するためにワックス適用システムの下流に配置され、かつワックス層およびポリマーフィルムの温度を少なくともポリマーフィルムの外層の溶融温度を上回って上昇させるための炉と、を含むシステムである。
【０１１７】
実施例１７は、ワックス適用システムに連結された水性ワックスの供給源をさらに含み、ワックス適用システムが、水性ワックスの供給部に流体的に連結されたロールコータまたはスプレーヘッダを含む、実施例１６のシステムである。
【０１１８】
実施例１８は、ワックス適用システムが約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さでワックス層を適用するように構成される実施例１６または１７のシステムである。
【０１１９】
実施例１９は、ワックス適用システムが、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量でワックス層を適用するように構成される、実施例１６〜１８のシステムである。
【０１２０】
実施例２０は、炉の下流に配置された表面粗さ測定装置と、表面粗さ測定装置からの測定値に応答して、ワックス適用システムによって適用されたワックス層の厚さを調節するように、表面粗さ測定装置およびワックス適用システムに連結されたコントローラと、をさらに含む、実施例１６〜１９のシステムである。
【０１２１】
実施例２１は、ワックス適用システムが、少なくとも約２μｍの表面粗さ測定値をもたらす厚さでワックスを適用するように構成される、実施例１６〜２０のシステムである。
【０１２２】
上に引用されたすべての特許、刊行物、および要約は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的を達成するために記載されている。これらの実施形態は、本発明の原理の単なる例示であることが認識されるべきである。多くの修正およびその適合は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者には容易に明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月28日(2018.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製品を調製するための方法であって、
ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用することと、
ワックスの層を前記ポリマーフィルムの外層に適用することと、
前記ポリマーフィルムおよび前記ワックスの層を前記ポリマーフィルムの溶融温度を上回る温度に加熱することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記ワックスの層を適用することが、ロールコータまたはスプレーヘッダを使用して一定量の水性ワックスを分配することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ワックスの層を適用することが、約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さでワックス層を適用することを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ワックスの層を適用することが、約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量でワックスの層を適用することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ワックスの層を前記ポリマーフィルムの前記外層に適用することが、前記ポリマーフィルムを前記金属基材の前記表面に適用する前に行われる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリマーフィルムおよび前記ワックスの層を、前記ポリマーフィルムの前記溶融温度を上回る温度に加熱することが、前記ポリマーフィルムおよび前記ワックスの層を、前記ポリマーフィルムの外層の溶融温度を上回って加熱することを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ポリマーフィルムおよび前記ワックスの層を加熱した後に、前記ポリマーフィルムの表面粗さパラメータを測定することと、
前記測定された表面粗さパラメータを使用して前記ワックスの層の厚さを調節することと、をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法に従って調製された金属製品。
【請求項９】
システムであって、
ポリマーフィルムを金属基材の表面に適用するための積層システムと、
前記金属基材を受容するために前記積層システムの下流に配置され、かつ前記金属基材に面しない前記ポリマーフィルムの外層にワックス層を適用して、金属製品を形成するためのワックス適用システムと、
前記金属製品を受容するために前記ワックス適用システムの下流に配置され、かつ前記ワックス層および前記ポリマーフィルムの温度を少なくとも前記ポリマーフィルムの前記外層の溶融温度を上回って上昇させるための炉と、を含む、システム。
【請求項１０】
前記炉の下流に配置された表面粗さ測定装置と、
前記表面粗さ測定装置からの測定値に応答して、前記ワックス適用システムによって適用された前記ワックス層の厚さを調節するように、前記表面粗さ測定装置および前記ワックス適用システムに連結されたコントローラと、をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ワックス適用システムが、前記ワックス層を約２５ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さで適用するように構成される、請求項９または１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ワックス適用システムが、前記ワックス層を約１０ｍｇ／ｍ２〜約２５ｍｇ／ｍ２のコーティング重量で適用するように構成される、請求項９〜１１のいずれかに１項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ワックス適用システムが、少なくとも約２μｍの表面粗さ測定値をもたらす厚さで前記ワックス層を適用するように構成される、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
【国際調査報告】
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