(57)【要約】  【課題】  ボトル型口部のネッキング成形時にしわ及び割れを発生させない。  【解決手段】  Ｆｅ：０．２〜０．７％，Ｓｉ：０．２〜０．４％，Ｍｎ：０．６〜１．２％，Ｍｇ：０．６〜１．５％，Ｃｕ：０．１〜０．３％を含有し、残部不可避的不純物からなり、絞りおよびしごき加工によって缶体を作製した後、缶胴部を３０％以上口絞り加工するボトル用缶アルミニウム板において、２１０℃×１０ｍｉｎのベーク処理後の耐力が７０〜２１５Ｍｐａであるようにする。  【選択図】  無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ：０．２〜０．７％（ｍａｓｓ％、以下同じ），Ｓｉ：０．２〜０．４％，Ｍｎ：０．６〜１．２％，Ｍｇ：０．６〜１．５％，Ｃｕ：０．１〜０．３％を含有し、残部不可避的不純物からなり、絞りおよびしごき加工によって缶体を作製した後、缶胴部を３０％以上口絞り加工するボトル用缶アルミニウム板において、２１０℃×１０ｍｉｎのベーク処理後の耐力が７０〜２１５Ｍｐａであることを特徴とするボトル缶用アルミニウム合金板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリシール可能な缶底部、胴部、飲み口部が一体成形されているボトル形状の飲料缶用のアルミニウム合金板に係り、特に口部の口絞り加工（ネッキング加工）時にしわの発生しにくいアルミニウム合金板に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の飲料缶は缶蓋と缶胴よりなるいわゆる２ピース缶が主流であったが、近年リシールが可能なボトル型の飲料缶が開発されている。このボトル缶は通常の２ピース缶胴と同様に素板を円形にブランキングし、これを一次絞りカップとした後、再絞り加工、しごき加工により胴体部と底部を有する形状とする。これをトリミングして缶高さをそろえた後開口部を縮径化し、さらにこの部分にねじ部の加工を施してさらに飲み口部にカール加工をほどこす。
このようなネジ付きのボトル型缶では、口部のネッキング成形の口絞り比が従来のＤＩ缶より大きいため、高絞り成形性が要求される。さらに、より強加工であるためネッキング後強度が高くなるが、後工程には従来のＤＩ缶では無いねじ切り加工とフランジ部をカール状に曲げるというこれまでより厳しい成形が存在し、高強度化していると割れが発生しやすい問題がある。その対策として成形前強度を下げれば、口部の強度も低下し成形性も改善されるが、耐圧確保のためある以上の強度は必要であり、強度と成形性の両立は困難である。
【０００３】
このようなボトル型缶用のアルミニウム合金材として下記のような技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２５６３６６号公報
【特許文献２】特開２００３−８２４２９号公報  特許文献１（特開２００２−２５６３６６）および特許文献２（特開２００３−８２４２９）にはネッキング性が優れたボトル缶用アルミニウム板が開示されているが、これらに開示された合金板ではベーク処理後耐力が高すぎて口絞り加工（ネッキング加工）時にしわや割れが発生しやすくなるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、これら従来の技術では不十分だった口部のネッキング成形時にしわ及び割れを発生させないことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは合金組成を特定の範囲内にしベーク後耐力を低めの範囲に規定することによって口部のネッキング成形時にしわ及び割れを発生させないことが可能なことを見出し、さらに研究を重ねて本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち請求項１記載の発明は、Ｆｅ：０．２〜０．７％（ｍａｓｓ％、以下同じ），Ｓｉ：０．２〜０．４％，Ｍｎ：０．６〜１．２％，Ｍｇ：０．６〜１．５％，Ｃｕ：０．１〜０．３％を含有し、残部不可避的不純物からなり、絞りおよびしごき加工によって缶体を作製した後、缶胴部を３０％以上口絞り加工するボトル用缶アルミニウム板において、２１０℃×１０ｍｉｎのベーク処理後の耐力が７０〜２１５Ｍｐａであることを特徴とするボトル缶用アルミニウム合金板である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のボトル缶用材は、アルミニウム合金成分とベーク後耐力の規定により、口部のネッキング成形時にしわ及び割れが発生しないのでボトル缶用材として好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
まず、本発明における、アルミニウム合金の成分を限定した理由について説明する。
【０００９】
Ｆｅは金属間化合物を形成しアルミの素地中に分散し、再結晶核発生のサイト（起点）として作用する。また再結晶完了後は粒成長を抑制する働きがあり、結晶粒径を微細にする作用がある。その効果は０．２％未満では不十分であり、０．７％を超えると粗大な金属間化合物が形成され成形時の破断の起点となる。
【００１０】
ＳｉはＦｅと金属間化合物を形成しアルミ素地中に分散することで結晶粒径を微細にする働きがある。その効果は０．２％未満では不十分で、０．４％を超えると飽和する。
【００１１】
ＭｎはＦｅ，Ｓｉと金属間化合物を形成しアルミ素地中に分散することで結晶粒径を微細にする働きがある。さらにアルミ中に固溶することで強度を高める働きがある。その効果は０．６％未満では不十分であり、１．２％を超えると粗大な金属間化合物が形成され成形時の破断の起点となる。
【００１２】
Ｍｇはアルミ素地中に固溶し強度を向上する働きがある。さらにベーク処理時にはＣｕとともにＡｌ−Ｍｇ−Ｃｕ系の微細な析出物を構成し缶体の強度を保持する働きがある。その効果は０．６％未満では不十分であり、１．５％を超えると成形時にしわが発生する。
【００１３】
ＣｕはＭｇと同様にアルミ素地中に固溶し強度を向上する働きがある。さらにベーク処理時にはＭｇとともにＡｌ−Ｍｇ−Ｃｕ系の微細な析出物を構成し缶体の強度を保持する働きがある。その効果は０．１％未満では不十分であり、０．３％を超えると耐食性が低下する。
【００１４】
また通常鋳造時の結晶粒微細化材として添加されるＴｉ，Ｚｒ，Ｃｒなどは０．５％以下の範囲では本発明の効果を阻害するものではない。
【００１５】
ただし、上記のような合金組成の限定だけでは足らず、本発明ではベーク処理後の耐力を規定する。すなわち、ベーク処理後の耐力はボトル缶などのように３０％以上の強い口絞り加工を行う場合に、その成形性を現す指標となる。ベーク処理後の耐力が２１５Ｍｐａを超えると口絞り加工（ネッキング加工）時にしわが発生しやすくなる。また７０Ｍｐａ未満では缶体強度，耐圧強度が不足する。
【実施例１】
【００１６】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。
表１に示す組成のアルミニウム合金を、ＤＣ連続鋳造法によって鋳塊を作製し、均質化処理を行い熱間圧延を行い続いて冷間圧延を施し、必要に応じて中間焼鈍を行った後、冷間圧延を行い圧延板を得た。また冷間圧延後素板の強度を調整するため必要に応じて２００〜３４０℃で焼鈍を行った。さらに板厚は０．４ｍｍを標準とし、一部０．４５ｍｍも作製した。
【００１７】
ベーク処理後の耐力は乾燥，塗装焼付け時のシミュレートとして圧延板に２１０℃×１０ｍｉｎの熱処理を施した後、引張り試験を行い測定した。
【００１８】
得られたアルミニウム合金板に対して「カップ成形−＞再絞り成形−＞１ｓｔ，２ｎｄ，３ｒｄしごき成形」を行い缶胴部の直径がΦ６６ｍｍのＤＩ缶を作製し、得られたＤＩ缶に対して４５％の口絞り（ネッキング）加工を行なった。ネック成形性の評価は「○：しわ発生なし」「×：しわ発生あり」で行った。またしごき成形性は３ｒｄのしごき成形における限界しごき率で評価を行い５０％以上の限界しごき率のものを○，５０％未満のしごき率のものを×とした。また耐圧評価は耐圧強度が６．５kgf／cm2以上を○，６．５kgf／cm2未満を×とした。
【００１９】
測定結果・評価結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
2006070354.tif 000002
【００２１】
この結果から本発明例Ｎｏ．１〜１０はネック加工性，しごき成形性および耐圧特性も良好なことがわかる。これに対して比較例Ｎｏ．１１〜１４はベーク後耐力が高いためしわが発生しており、特に強度の高いＮｏ．１２および強度が高くＦｅ含有量の大きいＮｏ．１４では限界しごき率も低下した。また強度の低いＮｏ．１５では耐圧強度不足であった。板厚をさらに増せば耐圧強度は向上するが、板厚をさらに増すことは工業的に問題となるため本評価では不良とした。