(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ：０．１〜０．５質量％、Ｆｅ：０．３  〜０．６質量％、Ｃｕ：０．１〜０．３５質量％、Ｍｎ：０．５〜１．２質量％、Ｍｇ：０．７〜２．５質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、２００℃×２０分のベーキングを行った後の耐力が２４０〜２９０ＭＰａであり、缶壁の加工率が６０〜７０％となるＤＩ成形後２００℃×２０分のベーキングを施した缶の前記缶壁に、１％のストレッチを加えた後、缶周方向に曲げ半径０．１ｍｍで９０°Ｖ曲げ−曲げ戻し加工を行ったときの０．２％耐力の増分が１０ＭＰａ以上であることを特徴とする缶胴用アルミニウム合金板。
【請求項２】
Ｃｒ：０．１０質量％以下、Ｚｎ：０．４０質量％以下、Ｔｉ：０．１０質量％以下のうち１種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載された缶胴用アルミニウム合金板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＩ（ｄｒａｗ  ＆  ｉｒｏｎｉｎｇ）成形を行って２ピース缶の缶胴を成形するために用いられるアルミニウム合金板に関し、特にＤＩ成形後、缶壁に二次加工を施す場合に適する缶胴用アルミニウム合金板に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミ缶の意匠性向上のため、ＤＩ成形した缶壁に対しエンボス加工やダイヤカットパターンのような二次加工を付与するニーズが増加し、二次加工性に優れた缶胴用アルミニウム合金板が求められている。また、環境負荷低減のため、缶胴用アルミニウム合金板の薄肉化及びＤＩ成形後の缶壁の薄肉化も進んでいる。
例えば特許文献１には、０．２％耐力の１５％程度の応力を付加した状態で缶壁に対し曲げ半径１．０ｍｍの９０°繰り返し曲げを行ったときの破断限界サイクルが６サイクル以上で、かつ薄肉の、缶壁の二次加工性に優れた缶胴用アルミニウム合金板が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３７５７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
缶壁にエンボス加工やダイヤカットパターンのような二次加工が施された缶は、内容物の充填を含む製造段階、充填後の流通段階、及び消費者に渡った段階等において、前記二次加工で変形した箇所に外部から硬く鋭い異物が繰り返し接触して、当該箇所がさらに塑性変形を起こす場合がある。前記二次加工及びその後の塑性変形により前記箇所が局部的に板厚減少する（くびれが生じる）と、次に缶が衝撃を受けたり缶壁に異物が接触したときなど、板厚減少した箇所に過大な応力が掛かり、缶壁が破断して内容物の漏れが生じる場合がある。
【０００５】
特許文献１の評価方法は、前記二次加工及びその後の塑性変形により缶壁が局部的に板厚減少し、そこに過大な応力が掛かって缶壁が破断する場合があるという実態を想定したものとはいえない。そして、二次加工後、特許文献１の評価方法より一層厳しい条件（小さい曲げ半径）に相当する塑性変形が缶壁に加わった場合でも、前記缶壁が均一変形し、局部的な板厚減少が抑制されることが求められている。
本発明は、このような要請に基づいてなされたもので、ＤＩ加工及びベーキング処理後の缶壁が、二次加工及びその後の塑性変形により均一変形し、缶壁の局部的な板厚減少が抑制される缶胴用アルミニウム合金板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る缶胴用アルミニウム合金板は、Ｓｉ：０．１〜０．５質量％、Ｆｅ：０．３  〜０．６質量％、Ｃｕ：０．１〜０．３５質量％、Ｍｎ：０．５〜１．２質量％、Ｍｇ：０．７〜２．５質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、２００℃×２０分のベーキングを行った後の耐力が２４０〜２９０ＭＰａであり、缶壁の加工率が６０〜７０％となるＤＩ成形後２００℃×２０分のベーキングを施した缶の前記缶壁に、１％のストレッチを加えた後、缶周方向に曲げ半径０．１ｍｍで９０°Ｖ曲げ−曲げ戻し加工を行ったときの０．２％耐力の増分（本発明では加工硬化能ともいう）が１０ＭＰａ以上であることを特徴とする。
上記アルミニウム合金は、必要に応じて、さらにＣｒ：０．１０質量％以下、Ｚｎ：０．４０質量％以下、Ｔｉ：０．１０質量％以下のうち１種以上を含有することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る缶胴用アルミニウム合金板は、ＤＩ加工及びベーキング処理後、缶壁にエンボス加工やダイヤカットパターンのような二次加工を施した場合に、優れたＤＩ加工性及び缶壁二次加工性を示す。また、本発明に係る缶胴用アルミニウム合金板は加工硬化能が高く、二次加工を受けた缶壁がさらに塑性変形を受けた場合に、缶壁が均一に変形し、局部的な板厚減少（くびれの形成）が抑えられる。このため、缶が衝撃を受けたり缶壁に異物が接触したときなどに、缶壁に局部的に大きい応力が掛かるのが防止でき、充填後の缶壁の破断を防止し、漏れが生じるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】缶壁の９０°Ｖ曲げ−曲げ戻し加工後の断面板厚減少率を測定する試験の概念図である。
【図２】缶の耐圧強度試験の手順を説明する図であり、（ａ）は耐圧強度試験に用いる缶の側面図、（ｂ）は耐圧試験機の要部側面図、（ｃ）は同平面図である。
【図３】缶の耐圧強度試験の手順を説明する図であり、（ａ）は缶をホルダーに固定したときの側面図、（ｂ）は缶底が内圧によりバックリングしたときの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る缶胴用アルミニウム合金板及びその製造方法について、詳細に説明する。
＜アルミニウム合金の成分組成＞
（Ｓｉ：０．１〜０．５質量％）
Ｓｉ含有量が０．１質量％未満では、ＤＩ成形時において０−１８０°耳が高くなり、しごき加工時に耳切れ及びこれに起因するティアオフが生じやすい。一方、Ｓｉ含有量が０．５質量％を超えると、ホットコイルに未再結晶粒が残存するため、ＤＩ成形時において４５°耳が高くなり、しごき加工時に耳切れ及びこれに起因するティアオフが生じやすい。
【００１０】
（Ｆｅ：０．３  〜０．６質量％）  
Ｆｅ含有量が０．３質量％未満では、ホットコイルに未再結晶が残存するため、ＤＩ成形時において４５°耳が高くなり、しごき加工時に耳切れ及びこれに起因するティアオフが生じやすい。一方、Ｆｅ含有量が０．６質量％を超えると、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物が多くなり、しごき加工時にティアオフが生じやすい。また、缶壁の二次加工時に前記金属間化合物を起点とした割れが発生しやすくなる。
（Ｃｕ：０．１〜０．３５質量％）
Ｃｕ含有量が０．１質量％未満では強度が不足し、缶の耐圧強度が不足する。一方、Ｃｕ含有量が０．３５質量％を超えると強度が過大となり、しごき加工時にティアオフが生じやすい。
【００１１】
（Ｍｎ：０．５〜１．２質量％）
Ｍｎ含有量が０．５質量％未満では強度が不足し、缶の耐圧強度が不足する。一方、Ｍｎ含有量が１．２質量％を超えると、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物が多くなり、しごき加工時にティアオフが生じやすい。また、缶壁の二次加工時に前記金属間化合物を起点とした割れが発生しやすくなる。
（Ｍｇ：０．７〜２．５質量％）
Ｍｇ含有量が０．７質量％未満では強度が不足し、缶の耐圧強度が不足する。また、アルミニウム合金板の加工硬化能が不足し、缶壁二次加工時にくびれが生じやすい。一方、Ｍｇ含有量が２．５質量％を超えると強度が過大となり、しごき加工時にティアオフが生じやすい。
【００１２】
（Ｃｒ：０．１０質量％以下）
Ｃｒは０．１０質量％以下の含有量であれば、アルミニウム合金板の材料特性、ＤＩ成形後の缶特性に影響を及ぼさない。Ｃｒは不可避不純物であるが、コストダウンを図るため、例えば原料中へのスクラップ（Ｃｒを多く含有するスクラップ等）配合率を高くするなど、上記範囲内でＣｒを積極添加することもできる。しかし、Ｃｒ含有量が０．１０質量％を超えると、ホットコイルに未再結晶が残存し、ＤＩ成形において４５°耳が高くなり、しごき加工時に耳切れ及びこれに起因するティアオフが生じやすい。従って、アルミニウム合金中のＣｒ含有量は上記範囲内に制限される。
【００１３】
（Ｚｎ：０．４０質量％以下）
Ｚｎは０．４０質量％以下の含有量であれば、アルミニウム合金板の材料特性、ＤＩ成形後の缶特性に影響を及ぼさない。Ｚｎは不可避不純物であるが、コストダウンを図るため、例えば原料中へのスクラップ（熱交換器用クラッド材のスクラップ等）配合率を高くするなど、上記範囲内でＺｎを積極添加することもできる。
【００１４】
（Ｔｉ：０．１０質量％以下）
Ｔｉは鋳塊結晶粒の微細化を目的に、必要に応じて添加される。鋳造時に鋳塊組織を微細化すると、鋳造性が向上して高速鋳造が可能となる。その効果は０．０１質量％以上の添加により得られる。一方、Ｔｉを０．１０質量％を超えて添加すると、フィルターの目詰まりが早く、鋳造中に次第に溶湯がフィルターを通過しにくくなり、ついには鋳造を中止せざるを得なくなる。従って、アルミニウム合金中のＴｉ含有量は上記範囲内に制限される。なお、Ｔｉを添加する場合には、ＴｉとＢの質量比を５：１とした鋳塊微細化剤（Ａｌ−Ｔｉ−Ｂ）を、ワッフルあるいはロッドの形態で鋳造前の溶湯に添加するため、含有割合に応じたＢも必然的に添加される。
【００１５】
（その他の不可避不純物）
上記元素以外の不可避不純物（Ｖ、Ｎａ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｃａなど）について、各々０．１０％以下、好ましくは０．０５％以下、且つ合計０．３０％以下、好ましくは０．１５％含まれていても、本発明の効果を妨げない。なお、これらの元素についても、前記含有量を超えなければ、不可避的不純物として含有される場合だけではなく、意図的にこれらの元素を含むスクラップの配合率を高めるなど、積極的に添加される場合であっても、本発明の効果を妨げない。
【００１６】
＜アルミニウム合金板の特性＞
（ベーキング後の耐力：２４０〜２９０ＭＰａ）
２００℃×２０分のベーキング後のアルミニウム合金板の耐力が２４０ＭＰａ未満では強度が不足し、ＤＩ成形及びベーキング後の缶の耐圧強度が不足する。一方、ベーキング後のアルミニウム合金板の耐力が２９０ＭＰａを超えると強度が過大であり、しごき加工時にティアオフが多発し、生産性を低下させる。なお、ベーキング後の強度はベーキング前の強度と連動しており、ベーキング後の強度が大きいアルミニウム合金板は、ベーキング前（しごき加工時）の強度も大きい。
【００１７】
（加工硬化能：１０ＭＰａ以上）
本発明では、缶壁の加工率が６０〜７０％となるＤＩ成形後、２００℃×２０分のベーキングを施した缶の缶壁に対し、さらに１％（永久歪み）のストレッチを加えた後、缶周方向に曲げ半径０．１ｍｍで９０°Ｖ曲げ−曲げ戻し加工を行ったときの０．２％耐力の増分を加工硬化能と定義する。なお、ＤＩ成形による加工率６０〜７０％は、缶のＤＩ成形において標準的な加工率である。
【００１８】
前記ＤＩ成形及びベーキング後の缶壁の０．２％耐力をσ１、前記ストレッチ及びＶ曲げ−曲げ戻し加工後の缶壁の０．２％耐力をσ２としたとき、加工硬化能はσ２−σ１で表される。この加工硬化能（σ２−σ１）が１０ＭＰａ以上であれば、缶壁は二次加工及びその後の塑性変形で均一変形し、缶壁の局部的な板厚減少が抑制される。一方、加工硬化能が１０ＭＰａ未満のとき、缶壁は二次加工及びその後の塑性変形で均一変形しにくく、缶壁が局部的に板厚減少してくびれが生じやすい。このため、缶が衝撃を受けたり缶壁に異物が接触したときなど、薄肉化した箇所に過大な応力が掛かり、缶壁が破断して内容物の漏れが生じやすくなる。
【００１９】
＜アルミニウム合金板の製造方法＞
本発明に係るアルミニウム合金板は、鋳造、均質化熱処理、熱間圧延、及び冷間圧延の各工程で製造することができる。熱間圧延後の中間焼鈍及び冷間圧延後の仕上げ焼鈍は行わない。そして、本発明に係るアルミニウム合金板の製造方法は、特に冷間圧延を所定の条件で行う点に特徴がある。
以下、各工程について説明する。
【００２０】
まず、ＤＣ鋳造法等の公知の半連続鋳造法によりアルミニウム合金を鋳造する。
次に、鋳塊表層の不均一な組織となる領域を面削にて除去した後、常法に基づき均質化熱処理を施す。このとき２段均質化熱処理又は２回均質化熱処理を採用してもよい。ここでいう２段均質化熱処理とは、鋳塊を高温に所定時間保持（１段目の均質化熱処理）した後、室温まで冷却せず、２００℃を超える温度で冷却を止め、その温度に所定時間保持（２段目の均質化熱処理）することを意味する。また、２回均質化熱処理とは、鋳塊を高温に所定時間保持（１回目の均質化熱処理）した後、室温を含む２００℃以下の温度にいったん冷却し、再加熱して所定の均質化処理温度に所定時間保持（２回目の均質化熱処理）することを意味する。
【００２１】
均質化熱処理後、冷却することなく続けて熱間圧延を行い、好ましくは３００℃以上で熱間圧延を終了する。前記２段均質化熱処理を行った場合は、２段目の均質化熱処理後、必要に応じてより高温に加熱したうえで、熱間圧延を行う。作製された熱間圧延材は再結晶組織となる。
続く冷間圧延は、タンデム圧延機で行う。タンデム圧延機で冷間圧延を行うことで、１回の通板における圧延率を大きくすることができる。それにより、加工発熱が大きくなり、冷間圧延材の動的回復及び巻き取り後の回復が促進される。その結果、冷間圧延材（本発明に係るアルミニウム合金板）をＤＩ成形及びベーキングを行った缶において、缶壁の加工硬化能が向上する。
【００２２】
冷間圧延の総圧延率は８０〜９０％とする。この圧延率はタンデム圧延機による１回の通板で達成される。冷間圧延での総圧延率が８０％未満ではアルミニウム合金板の強度が不足し、ＤＩ成形及びベーキング後の缶の耐圧強度が不足する。一方、総圧延率が９０％を超えると、強度が過大となり、かつ４５°耳の増加を招き、しごき加工時に耳切れ発生及びこれに起因するティアオフを生じやすい。
【００２３】
冷間圧延後の巻取り温度は、１２０〜１８０℃の範囲内とする。巻き取り温度を前記温度範囲内とすることで、アルミニウム合金板（冷間圧延材）の動的回復及び巻き取り後の回復を促進し、最終的な缶になったときの缶壁の加工硬化能が向上する。
巻き取り温度が１２０℃未満では、回復の効果が不十分であり、缶壁の加工硬化能が不足して、二次加工及びその後の塑性変形で均一変形しにくく、缶壁が局部的に板厚減少してくびれが生じやすい。巻き取り温度の下限は好ましくは１５０℃である。
巻き取り温度が１８０℃を超えると、加工発熱によるアルミニウム合金板の軟化が大きくなり、圧延中に板切れが生じやすくなる。その結果、アルミニウム合金板の生産性を大きく低下するので実用上好ましくない。
【００２４】
巻き取り後のコイルは、１２０℃以上の温度に４時間以上保持する。これによりアルミニウム合金板（冷間圧延材）の回復が促進され、ＤＩ成形及びベーキング後の缶において缶壁の加工硬化能が向上する。一方、１２０℃以上の温度での保持時間が４時間未満の場合は、アルミニウム合金板（冷間圧延材）の回復が不十分であり、缶壁の加工硬化能の向上には寄与しない。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の効果を確認した実施例を、本発明の要件を満たさない比較例と対比して具体的に説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
表１，２に示す組成のアルミニウム合金を溶解し、半連続鋳造法を用いて厚さ６００ｍｍの鋳塊を作製した（比較例のＮｏ．１２を除く）。この鋳塊の表層を面削し、均質化熱処理を施した後、続けて熱間圧延を行った。その後中間焼鈍を施すことなく、熱間圧延材に対し冷間圧延（タンデム圧延機又はシングル圧延機）を行い、板厚０．３０ｍｍのアルミニウム合金板とし、巻き取りを行った。冷間圧延後の仕上げ焼鈍は行わなかった（比較例のＮｏ．２０を除く）。なお、比較例のＮｏ．１２は、フィルターの目詰まりのため、鋳造ができなかった。
表１，２に冷間圧延で用いた圧延機の種類、冷間圧延の総圧延率、冷間圧延後の巻き取り温度、巻き取り後のコイルを１２０℃以上で保持した時間、冷間圧延後の仕上げ焼鈍の有無及び条件を記載した。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
【表２】
0005841646.tif 000003
【００２８】
製造した実施例Ｎｏ．１〜１９及び比較例Ｎｏ．１〜１１，１３〜２０のアルミニウム合金板を供試材とし、ベーキング後耐力を、以下に示す要領で測定した。
続いて、実施例Ｎｏ．１〜１９及び比較例Ｎｏ．１〜１１，１３〜２０のアルミニウム合金板を用い、ＤＩ缶を作製した。作製方法として、まずアルミニウム合金板から直径１４０ｍｍのブランクを打ち抜き、このブランクを絞り成形して直径９０ｍｍのカップを作製した。得られたカップに対し、汎用のアルミ缶胴成形機（再絞り、１伸目しごき、２伸目しごき、３伸目しごきの４段階で構成されるもの）にてＤＩ成形を施し、ＤＩ缶とした。なお、３伸目のしごき加工率は４０％とした。このしごき加工率は、一般的なしごき加工率である３５〜３８％程度に比べ厳しい条件である。
作製した缶（開口部をトリミング後）の側面図を図１に示す。缶は外径が６６．３ｍｍ、高さが１２４ｍｍ、缶壁の最薄肉部（缶底から６０ｍｍの高さ）の肉厚が９５μｍ、同部の加工率が６８．３％（当初板厚：０．３ｍｍ）であった。
前記アルミ缶胴成型機により、各実施例及び比較例とも１００００缶を連続成形し、以下に示す要領でしごき加工性の評価を行った。引き続き、その成形した缶を用いて、缶壁の加工硬化能、缶壁の９０°Ｖ曲げ−曲げ戻し加工後の断面板厚減少率、及び耐圧強度を、以下に示す要領で測定した。以上の結果を表３に示す。
【００２９】
【表３】
0005841646.tif 000004
【００３０】
（アルミニウム合金板のベーキング後耐力）
供試材（アルミニウム合金板）に対し２００℃×２０分のベーキングを実施した後、圧延平行方向にＪＩＳ５号試験片を採取して、ＪＩＳＺ２２４１の規定に準じて引張試験を行い、０．２％耐力を測定した。この０．２％耐力が２４０〜２９０ＭＰａの範囲内のとき、合格と評価した。
（しごき加工性）
連続成形した１００００缶のうち、ティアオフ等の不具合が生じた缶が３缶以下のものを合格（○）、４缶以上のものを不合格（×）と評価した。
【００３１】
（缶壁の加工硬化能）
作製した缶に２００℃×２０分のベーキングを実施した後、缶底からの高さ６０ｍｍの高さが幅方向の中心となり、圧延０°方向が長さ方向の中心となるように、缶の円周方向に沿ってＪＩＳ１３号Ｂ試験片（第１試験片）を採取した。
また、作製した缶に２００℃×２０分のベーキングを実施した後、缶底からの高さ６０ｍｍの高さが幅方向の中心となり、圧延０°方向が長さ方向の中心となるように、缶の円周方向に沿って幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍの短冊状試験片を切り出した（図１ａ参照）。その短冊状試験片に対し、引張試験機にて１％のストレッチを加えた後（図１ｂ参照）、先端の曲げ半径Ｒが０．１ｍｍの冶具を用いて、９０°Ｖ曲げ加工を実施し（図１ｃ参照）、次いで、反対方向に曲げ戻す加工を実施した（図１ｄ参照）。この短冊状試験片からＪＩＳ１３号Ｂ試験片（第２試験片）を採取した。Ｖ曲げ−曲げ戻し加工部はこのＪＩＳ１３号Ｂ試験片の長さ方向中央に位置させた。
なお、前記第１試験片と第２試験片は、前者が１％のストレッチとＶ曲げ−曲げ戻し加工を受けてなく、後者がそれらの加工を受けている点で異なる。
【００３２】
続いて前記第１，第２試験片について、ＪＩＳＺ２２４１の規定に準じて引張試験を実施し、それぞれの０．２％耐力を求めた。第２試験片の当初板厚は、第１試験片と同じく９５μｍとみなした。第１試験片の０．２％耐力をσ１、第２試験片の０．２％耐力をσ２としたとき、両者の差（σ２−σ１）、すなわちストレッチとＶ曲げ−曲げ戻し加工後の０．２％耐力の増分を、缶壁の加工硬化能と定義した。加工硬化能（σ２−σ１）が１０ＭＰａ以上のものを合格と評価した。先に述べたとおり、缶壁の加工硬化能が高いと、缶壁が二次加工及びその後の塑性変形時に均一変形し、缶壁の局部的な板厚減少（くびれの形成）が抑えられ、缶が衝撃を受けたり缶壁に異物が接触したときなど、缶壁に局部的に大きい応力が掛かるのを防止できる。
【００３３】
なお、この測定試験で行われる１％の永久歪みを与えるストレッチは、缶壁に施される二次加工（エンボス加工やダイヤカットパターンの加工）を模擬したものである。ただし、１％の永久歪みは、実際のダイヤカットパターンの加工で缶壁に加えられる永久歪みより大きく、このストレッチは実際のエンボス加工やダイヤカットパターンの加工に比べてかなり厳しい加工といえる。また、Ｖ曲げ−曲げ戻し加工は、内容物の充填を含む製造段階、充填後の流通段階、及び消費者に渡った段階等において、偶発的に缶に加えられる塑性変形を模擬したものである。このＶ曲げ−曲げ戻し加工は、曲げ半径が０．１ｍｍと極めて小さい点で、特許文献１の評価方法（曲げ半径が１ｍｍ）より条件的に厳しいと言える。
【００３４】
（缶壁の９０°Ｖ曲げ−曲げ戻し加工後の断面板厚減少率）
作製した缶に、２００℃×２０分のベーキングを実施した後、缶底からの高さ６０ｍｍの高さを幅方向の中心として、圧延０°方向が長さ方向の中心となるように、缶の円周方向に幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍの短冊状試験片を切り出した（図１ａ参照）。その短冊状試験片に対し、引張試験機にて１％（公称歪み）のストレッチを加えた後（図１ｂ参照）、先端の曲げ半径Ｒが０．１ｍｍの冶具を用いて、９０°Ｖ曲げ加工を実施し（図１ｃ参照）、次いで、反対方向に曲げ戻す加工を実施した（図１ｄ参照）。得られた試験片を樹脂に埋め込んで断面観察用試料を作製し（図１ｅ参照）、試験片の幅方向中央部の曲げ−曲げ戻し加工部（図１ｅにおいて破線で囲った部分）の断面を観察し、元の板厚（９５μｍ）に対する板厚減少率を測定した。断面板厚減少率が５％以下の場合を合格と評価した。
【００３５】
（缶の耐圧強度）
水圧式の耐圧試験機（エーステック株式会社製の水圧式加減圧バックリングテスト装置、型式名ＷＢＴ−５００）を用いて、ベーキングを施した缶に内圧を負荷し、缶底がバックリングしたときの最大内圧を耐圧強度として求めた。
図２に示すように、耐圧試験機は、機台１上に設置されたベース板２と、ベース板２の上に設置された円筒状のホルダー３と、ホルダー３の両側に配置された一対の固定部材４，４を備える。ホルダー２の高さ方向中間位置にＯ−リング５が設置されている。ホルダー２の内部にゴムチューブ６が設置され、該ゴムチューブ６はベース板２を通って下に延び、通水管路に連結され、水圧計及び切換弁等を介して水圧ポンプに連通している（いずれも図示せず）。ベース板２に穴７が形成され、該穴７は通気管路に連結され、切換弁等を介して真空ポンプに連通している（いずれも図示せず）。固定部材４，４はそれぞれ図示しない油圧シリンダにより進退する。
【００３６】
耐圧試験は次のように行われる。
（１）図２に示すように、開口部をトリミングして高さ１００ｍｍとした缶８を、缶底を上にしてホルダー３に嵌めた後、固定部材４，４を所定のストローク前進させる。固定部材４，４が所定位置に達すると（図３（ａ）参照）、固定部材４，４の先端が缶８の缶壁をＯ−リング５のやや下の位置で両側から押さえ、缶８をホルダー３に固定する。これにより、缶８の缶壁内面がＯ−リング５の周囲に密着し、ゴムチューブ６及び穴７の箇所を除き、ホルダー３内（缶８内）が密封される。
（２）前記真空ポンプを作動させ、穴７を通してホルダー３内（缶８内）を９．８ｋＰａ（０．１ｋｇｆ／ｃｍ２）以下に脱気し、次いで前記通気管路を閉じる。
【００３７】
（３）前記水圧ポンプを作動させ、ゴムチューブ６からホルダー３内（缶８内）に水を供給する。ホルダー３内（缶８内）の水圧（前記水圧計で計測）は、供給開始からの経過時間にほぼ比例して上昇し、缶底のバックリングが発生した瞬間に低下する。缶底のバックリングが発生したときの最大内圧を、缶の耐圧強度とした。缶底のバックリングが発生したときの状態を図３（ｂ）に示す。
この耐圧強度が６１８ｋＰａ以上（６．３ｋｇｆ／ｃｍ２以上）の場合を合格と評価した。
【００３８】
表１，３に示すように、アルミニウム合金板の成分組成、ベーキング後のアルミニウム合金板の耐力、及び缶壁の加工硬化能が本発明の規定範囲内の実施例Ｎｏ．１〜１９は、しごき加工性が優れ、ストレッチ及びＶ曲げ−曲げ戻し加工後の缶壁の断面板厚減少率が小さく、耐圧強度が大きい。前記断面減少率が小さいということは、缶壁が局部的に板厚減少していない（くびれの発生が抑えられている）ということであり、ストレッチ及びＶ曲げ−曲げ戻し加工で缶壁が均一変形したことを意味する。実施例Ｎｏ．１〜１９はいずれも、先に記載した条件の範囲内で冷間圧延が行われている。
【００３９】
一方、表２，３に示すように、アルミニウム合金板の成分組成、ベーキング後のアルミニウム合金板の耐力、及び缶壁の加工硬化能のいずれかが本発明の規定範囲外の比較例Ｎｏ．１〜１１，１３〜２０は、しごき加工性、缶壁の断面板厚減少率、耐圧強度のいずれかが本発明の基準を満たさない。
比較例Ｎｏ．１，２は、Ｓｉ含有量が本発明の規定範囲外であるため、しごき加工性が劣る。比較例Ｎｏ．３，４は、Ｆｅ含有量が本発明の規定範囲外であるため、しごき加工性が劣る。比較例Ｎｏ．５，７，９は、それぞれＣｕ，Ｍｎ，Ｍｇ含有量が不足しているため、ベーキング後のアルミニウム合金板の耐力が不足し、缶の耐圧強度が劣る。比較例Ｎｏ．６，１０は，それぞれＣｕ，Ｍｇ含有量が過剰なため、ベーキング後のアルミニウム合金板の耐力が過大で、しごき加工性が劣る。比較例Ｎｏ．８，１１は、それぞれＭｎ，Ｃｒ含有量が過剰なため、しごき加工性が劣る。なお、Ｎｏ．１２はＴｉ含有量が過剰なため、先に述べたとおり、鋳造ができなかった。
【００４０】
比較例Ｎｏ．１３は冷間圧延の総圧延率が不足したため、ベーキング後のアルミニウム合金板の耐力が不足し、耐圧強度が劣る。比較例Ｎｏ．１４は総圧延率が過大なため、アルミニウム合金板の耐力が過大となり、しごき加工性が劣る。比較例Ｎｏ．１５は巻き取り温度が低く、動的回復及び巻き取り後の回復が不十分で、缶壁の加工硬化能が低く、缶壁の断面板厚減少率が大きい。
【００４１】
比較例Ｎｏ．１６は、巻き取り後のコイルの１２０℃以上の温度での保持時間が不足し、巻き取り後の回復が不十分で、缶壁の加工硬化能が向上せず、缶壁の断面板厚減少率が大きい。比較例Ｎｏ．１７，１９は、冷間圧延をシングル圧延機で実施したため、巻き取り温度が低く、動的回復及び巻き取り後の回復が不十分で、アルミニウム合金板の耐力が過大であり、しごき加工性が劣る。また、比較例Ｎｏ．１７，１９は、缶壁の加工硬化能が低く、缶壁の断面板厚減少率が大きい。なお、比較例Ｎｏ．１７の合金組成は、特許文献１の実施例の合金ｅ５の組成をベースとしたものである。Ｎｏ．１８は、冷間圧延をシングル圧延機で実施したため、巻き取り温度が低く、動的回復及び巻き取り後の回復が不十分で、缶壁の加工硬化能が低く、缶壁の断面板厚減少率が大きい。Ｎｏ．２０は、冷間圧延をシングル圧延機で実施したため、巻き取り温度が低く、動的回復及び巻き取り後の回復が不十分で、仕上げ焼鈍の効果も少なく、缶壁の加工硬化能が低く、缶壁の断面板厚減少率が大きい。
【要約】      （修正有）【課題】ＤＩ加工及びベーキング処理後の缶壁が、二次加工及びその後の塑性変形により均一変形し、缶壁の局部的な板厚減少が抑制される缶胴用アルミニウム合金板を提供する。【解決手段】Ｓｉ：０．１〜０．５質量％、Ｆｅ：０．３〜０．６質量％、Ｃｕ：０．１〜０．３５質量％、Ｍｎ：０．５〜１．２質量％、Ｍｇ：０．７〜２．５質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金板。２００℃×２０分のベーキングを行った後の耐力が２４０〜２９０ＭＰａであり、缶壁の加工率が６０〜７０％となるＤＩ成形後２００℃×２０分のベーキングを施した缶の前記缶壁に、１％のストレッチを加えた後、缶周方向に曲げ半径０．１ｍｍで９０°Ｖ曲げ−曲げ戻し加工を行ったときの０．２％耐力の増分が１０ＭＰａ以上であるアルミニウム合金板。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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