(57)【要約】      （修正有）【課題】  比較的アルミニウム表面に光が透過しやすい環境下でも、加工及び塗装した缶の状態で、美粧性を損なう事の少ないアルミニウム合金板を提案する。【解決手段】  ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠する方法にて任意の位置で測定した、長さ５００μｍのＬＴ方向に平行な断面曲線のうち、ＬＴ方向をｘ軸、深さ方向をｙ軸とし、任意の２点の座標をＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）としたときに、｜（ｙ２−ｙ１）｜≧２．０μｍ、｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜≧０．０７、を満たす２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が、長さ５００μｍの範囲中に６組以上存在させない。上記条件を満たす長さ５００μｍの領域が、ＬＴ方向の長さ５０ｍｍのうちに線密度９０％以上であるとより好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠する方法にて任意の位置で測定した、長さ５００μｍのＬＴ方向に平行な断面曲線のうち、ＬＴ方向をｘ軸、深さ方向をｙ軸とし、任意の２点の座標をＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）としたときに、
｜（ｙ２−ｙ１）｜≧２．０μｍ、｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜≧０．０７、
を満たす２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が、長さ５００μｍの範囲中に６組以上存在しないことを特徴とする表面性状の優れたアルミニウム合金板。
（ただし、隣り合うＰ１のｘ方向の間隔は、１０μｍ以上でサンプリングする。）
【請求項２】
ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠する方法にて任意の位置で測定した、長さ５００μｍのＬＴ方向に平行な断面曲線のうち、ＬＴ方向をｘ軸、深さ方向をｙ軸とし、任意の２点の座標をＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）としたときに、
｜（ｙ２−ｙ１）｜  ≧  ２．０μｍ、
｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜  ≧  ０．０７、
を満たす２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が、６組以上存在しない長さ５００μｍの領域が、ＬＴ方向の長さ５０ｍｍのうちに線密度９０％以上となることを特徴とする表面性状の優れたアルミニウム合金板。（ただし、隣り合うＰ１のｘ方向の間隔は、１０μｍ以上でサンプリングする。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウム合金板の表面に関わり、特に飲料缶の缶胴表面の外観に関する内容である。
【背景技術】
【０００２】
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るが、通常の２ピース缶胴は、アルミニウム合金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工程が一般的である。缶が加工されるまでの間、アルミニウム合金板の表面には、コイル巻き時の表面保護、絞りまたはしごき加工性の向上、焼き付き防止、等の理由により、各種油が塗布または注ぎかけられる。そのため、加工された缶は、表面に付着した油等を除去するため、酸性またはアルカリ性の脱脂剤にて洗浄される。その後、乾燥、缶の内外面に塗装、印刷され、缶胴体が形成される。これらは例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３１０８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる缶の洗浄工程で使用する洗浄液は、強酸性または強アルカリ性であれば、アルミニウム表面の脱脂性およびエッチング性が優れる。しかし、エッチング性の優れる洗浄液の使用は、洗浄ラインやその他設備に負担が大きいことや、廃液処理時の中和に要するコストアップ等の工業的に不利な一面を有する。
【０００４】
また、缶の内外面に塗装する塗料は、色種、顔料、成分等の違いにより多種類存在するが、比較的淡い色の塗料を缶外面に塗布すると光が透過して下地であるアルミニウムの表面模様が目視により確認できる場合がある。アルミニウムの表面模様が透けてしまうと、缶外面の美粧のために施される文字や絵等の視認性を阻害してしまう。塗装膜厚を厚くすれば、アルミニウムの表面に光が透過することはないが、膜厚を厚くすることは、コストダウンという工業的な使命に反する。
【０００５】
そのため、缶胴用のアルミニウム合金板には、成形、洗浄の前の状態において表面に模様が形成されていないことが望まれる。しかし、缶胴用のアルミニウム合金板は圧延にて製造するのが常法であるが、アルミニウムの圧延は、ピックアップインクルージョン、スティッキング等の圧延ロールとの接触による表面不良の他、ロール表面の転写により少なからず表面模様が形成される。陽極酸化処理を施した後に目視で認識されるピックアップインクルージョンやスティッキング等の表面凹凸が生じたアルミニウム合金板は論外であるが、陽極酸化処理を施しても目視で認識されないような比較的薄くて、サイズの小さな広義の表面凹凸が存在しただけでも、かかるアルミニウム合金板を加工、塗装した缶ではアルミニウムの表面模様が透過してしまう場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
広義の表面凹凸は、ピックアップインクルージョンやスティッキング等と同様に、特に熱間圧延中に生じるものと推定されるため、熱間圧延条件の変更により、広義の表面凹凸の発生程度を低減が可能となる。
【０００７】
かかる広義の表面凹凸を有するアルミニウム合金板は、ピックアップインクルージョンやステッィキングに比べて軽微な凹凸であるため、熱間圧延直後の板状態での目視では判断が困難であるが、粗度計等の微小な凹凸を検知するような装置により判定が可能となる。この広義の表面凹凸の変化は、続く冷間圧延を行っても、消滅することがないため、冷間圧延板の粗度を調べることによりその有無の判定が可能となる。
【０００８】
本願発明は、このように比較的アルミニウム表面に光が透過しやすい環境下でも、加工および塗装した缶の状態で、美粧性を損なうことの少ないアルミニウム合金板を提案するものである。
【０００９】
具体的には、請求項１に記載の発明は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠する方法にて任意の位置で測定した、長さ５００μｍのＬＴ方向に平行な断面曲線のうち、ＬＴ方向をｘ軸、深さ方向をｙ軸とし、任意の２点の座標をＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）としたときに、
｜（ｙ２−ｙ１）｜≧２．０μｍ、｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜≧０．０７、
を満たす２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が、長さ５００μｍの範囲中に６組以上存在しないことを特徴とする表面性状の優れたアルミニウム合金板である。
（ただし、隣り合うＰ１のｘ方向の間隔は、１０μｍ以上でサンプリングする）
なお、ここで、｜（ｙ２−ｙ１）｜は、（ｙ２−ｙ１）の絶対値を、｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜は（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）の絶対値を表す。以下同じ。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠する方法にて任意の位置で測定した、長さ５００μｍのＬＴ方向に平行な断面曲線のうち、ＬＴ方向をｘ軸、深さ方向をｙ軸とし、任意の２点の座標をＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）としたときに、
｜（ｙ２−ｙ１）｜≧２．０μｍ、｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜≧０．０７、
を満たす２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が、６組以上存在しない長さ５００μｍの領域が、ＬＴ方向の長さ５０ｍｍのうちに線密度９０％以上となることを特徴とする表面性状の優れたアルミニウム合金板である。（ただし、隣り合うＰ１のｘ方向の間隔は、１０μｍ以上でサンプリングする。）
【発明の効果】
【００１１】
比較的淡い色の塗料を塗布した缶で光が透過しても下地であるアルミニウムの表面模様が透けて見えず、缶外面の美粧のために施される文字や絵等の視認性を阻害しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
プレス成形に適するような各種添加成分を適度に含有するアルミニウム合金を常法により、鋳造、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延、必要により圧延パス間に焼鈍を付加させて０．３ｍｍの厚さのアルミニウム合金板を製造する。広義の表面凹凸の形成を抑制するため、熱間圧延時において圧延ロールと材料間の摩擦力を低減しなければならないが、特に材料温度が高く、圧下量が大きい、熱間圧延の初期パスでの措置が効果的である。すなわち、温度４５０℃以上の材料に圧下率の高い圧延を施すと、アルミニウム合金板と圧延ロール間に凝着が起こり、強度の弱いアルミニウム合金板の表面の一部が欠落しやすくなる。そのため、高温時には圧下率をできるだけ低くして圧延を行い、表面欠落を生じさせないようにする。
【００１３】
本発明において、アルミニウム合金板の表面粗さを、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠する方法にて任意の位置で測定した、長さ５００μｍのＬＴ方向に平行な断面曲線のうち、任意の２点の座標をＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）としたときに、
｜（ｙ２−ｙ１）｜≧２．０μｍ、
｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜≧０．０７、
を満たす２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が、長さ５００μｍの範囲中に６組以上存在しない（ただし、隣り合うＰ１のｘ方向の間隔は、１０μｍ以上でサンプリングする。）と限定した理由について述べる。
【００１４】
本発明者らは、アルミニウム合金板の表面に各種塗料を塗ったときに、表面に形成される塗膜厚さの偏りが、アルミニウム表面のＬＴ方向に平行な粗さのうち、特に１０〜３０μｍの間隔で生じる凹凸差の絶対値、及びＬＴ方向距離に対する凹凸の変化量に影響することを見出した。｜（ｙ２−ｙ１）｜≧２．０μｍ、かつ｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜≧０．０７としたのは、２．０μｍ未満の微小凹凸の変動は、塗膜の偏りにはほとんど影響しないためである。傾斜が０．０７未満の場合も塗膜の偏りにはほとんど影響しないためである。またそのような２点の組が長さ５００μｍの範囲中に６組以上存在しないと規定したのは、５００μｍ幅に６組未満であれば、目視により線状の模様に視認できないためである。
【００１５】
請求項２に記載のように、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠する方法にて任意の位置で測定した、長さ５００μｍのＬＴ方向に平行な断面曲線のうち、ＬＴ方向をｘ軸、深さ方向をｙ軸とし、任意の２点の座標をＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）としたときに、
｜（ｙ２−ｙ１）｜≧２．０μｍ、
｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜≧０．０７、
を満たす２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が、６組以上存在しない長さ５００μｍの領域が、ＬＴ方向の長さ５０ｍｍのうちに線密度９０％以上とする（ただし、隣り合うＰ１のｘ方向の間隔は、１０μｍ以上でサンプリングする。）と限定した理由を述べる。
【００１６】
前述の通り、２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が６組以上存在するような長さ５００μｍの領域は、線状模様として視認されるが、それ以外の線状模様として認識されない、すなわち、２点の組（Ｐ１，Ｐ２）が６組以上存在しないような長さ５００μｍの領域が、ＬＴ方向の長さ５０ｍｍのうちに線密度９０％未満であると、缶外面の美粧のために施される文字や絵等の視認性を阻害してしまうような線の集団が形成されてしまうためである。
【実施例１】
【００１７】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
【００１８】
表１に示す組成のアルミニウム合金を厚さ６００ｍｍの鋳塊に溶解鋳造し、６００℃で６時間の均質化処理を施し、常温まで冷却した鋳塊表面を片側８ｍｍ程度面削した。
面削後の鋳塊を温度４７０、４９０、５１０℃に再加熱し、リバース式熱間粗圧延機を用い、1パス当たりの平均圧延量を２０、２５、３０ｍｍで１０〜３０パスの熱間粗圧延を施し、終了板厚２０ｍｍの熱間粗圧延板とした。続いて、4段タンデム式熱間仕上圧延機を用いて、終了板厚２．２ｍｍかつ終了温度３４０℃になるように、熱間仕上圧延を行った。熱間圧延終了後、、総パス数を３パスで冷間圧延を施し、板厚０．３ｍｍまで最終冷間圧延（トータル圧延率８６．３％）を行い、アルミニウム合金板を得た。
【００１９】
【表１】
2006192493.tif 000003
【００２０】
発明例１〜４、比較例１〜５のアルミニウム合金板について、表２のような表面粗度、及び缶表面状態の結果を得た。
【００２１】
【表２】
2006192493.tif 000004
【００２２】
表面粗度の測定は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠し、先端半径０．１μｍの触針を任意の測定箇所３点にて、ＬＴ方向（圧延面のうち、圧延方向と垂直となる方向）に評価長さ０．４ｍｍで測定し、測定面に直角な平面で切断したときの切り口である断面曲線を得る。断面曲線から、カットオフ値０．０８μｍでうねり成分を除去した粗さ曲線を得て、その粗さ曲線から基準長さ０．０８μｍだけを抜き取り、最大高さＲｙおよび算術平均粗さＲａを求めた。また、断面曲線のＬＴ方向をｘ軸、深さ方向をｙ軸としたとき、任意の２点Ｐ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）をとり、｜（ｙ２−ｙ１）｜  ≧  ２．０μｍ、｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜  ≧  ０．０７、となる点の個数をカウントした。粗度計から得られる断面曲線は、アナログ曲線となるが、点Ｐ１、Ｐ２はｘ方向で１０μｍ間隔でサンプリングした。
【００２３】
塗装缶の缶胴表面の判定は、発明例１〜４、比較例１〜５の板厚０．３ｍｍのアルミニウム合金板をΦ１４０の円形にブランキングし、絞り比約５７％で絞り加工、および総しごき率、約６７％でしごき加工を施し、内径Φ６６、缶胴側壁板厚０．１ｍｍの缶胴体を形成する。缶胴体の内外面に、硫酸を主剤とする飲料缶洗浄用の市販脱脂液（７０℃）を、水圧２９．４×１０４Ｐａの条件でスプレー噴射にて８０秒間吹きつけ、洗浄を行った。その後、ディップ式すすぎ槽にて水洗いを行い、板を乾燥させた。トルエンおよびキシレンを主剤とするシンナーにて重量比、約１０％に希釈した白色の合成樹脂エナメル塗料の入った槽に、缶をディップさせて、缶の内外面に塗料を付着させ、乾燥後、缶の外面を目視する。目視の結果、缶の表面にルーパーラインが発生しない場合は、「◎（とくに良好）」、ルーパーラインが１０本未満、確認される場合は「○（良好）」、１０〜２０本確認される場合は「△（やや不良）」、２０本以上確認される場合は「×（不良）」と判定した。
【００２４】
表２からわかるように本発明に係る缶胴用アルミニウム板の必要条件を満たす発明例１〜４にあっては、いずれも要求される缶胴の表面状態が良好となっている。それに対して、比較例１〜５においては、表面粗度のパラメーターの規定を逸するために、缶胴の表面状態が十分ではないという結果となった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】断面曲線から任意の２点Ｐ１とＰ２が本発明範囲内か否か判別する方法の説明図。（１）  識別用単位三角形（２）  本発明の請求項１に該当する事例（３）  ｜（ｙ２−ｙ１）｜が２．０μｍ以下であるため、本発明の請求項１に該当しない事例（４）  ｜（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）｜が０．０７以下であるため、本発明の請求項１に該当しない事例
【図２】識別用単位三角形を含む断面曲線の事例
【図１】
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【図２】
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