(57)【要約】【課題】  包装容器の開缶時に、ちぎれの発生がなく、かつ、裂けの発生しない包装容器タブ用アルミニウム合金板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る包装容器タブ用アルミニウム合金板は、Ｓｉを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｆｅを０．１５質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｕを０．０２質量％以上０．０７質量％以下、Ｍｎを０．２０質量％以上０．３５質量％以下、Ｍｇを４．０質量％以上５．５質量％以下、残部がＡｌおよび不可避的不純物を含み、かつ、ＦｅとＭｎとの関係が、０．４２質量％＜（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）＜０．５５質量％の関係式を満足するアルミニウム合金の板材であって、前記板材の板厚中央部におけるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率の総和が１％／ｍｍ2以下、かつ、これら晶出物の最大サイズが１５μｍ以下であることを特徴とする。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｆｅを０．１５質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｕを０．０２質量％以上０．０７質量％以下、Ｍｎを０．２０質量％以上０．３５質量％以下、Ｍｇを４．０質量％以上５．５質量％以下、残部がＡｌおよび不可避的不純物を含み、かつ、ＦｅとＭｎとの関係が、
０．４２質量％＜（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）＜０．５５質量％
の関係式を満足するアルミニウム合金の板材であって、前記板材の板厚中央部におけるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率の総和が１％／ｍｍ2以下、かつ、これら晶出物の最大サイズが１５μｍ以下であることを特徴とする包装容器タブ用アルミニウム合金板。
【請求項２】
Ｓｉを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｆｅを０．１５質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｕを０．０２質量％以上０．０７質量％以下、Ｍｎを０．２０質量％以上０．３５質量％以下、Ｍｇを４．０質量％以上５．５質量％以下、残部がＡｌおよび不可避的不純物を含み、かつ、ＦｅとＭｎとの関係が、
０．４２質量％＜（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）＜０．５５質量％
の関係式を満足するアルミニウム合金を、
（ａ）鋳造して鋳塊を作製し、面削を行う第一工程と、
（ｂ）第一工程で面削を行った鋳塊に、４５０℃以上５４０℃以下の均質化熱処理を行う第二工程と、
（ｃ）第二工程で均質加熱処理を行った鋳塊を熱間圧延することで厚さ４ｍｍ以下の熱間圧延材とし、これを３００℃以上で巻き取る第三工程と、
（ｄ）第三工程で巻き取られた熱間圧延材を、中間焼鈍せずに総冷間圧延率が８０％以上９５％以下となる冷間圧延を行うことで冷間圧延材を得、この冷間圧延材を８０℃以上１７０℃以下で巻き取る第四工程と、
を含むことを特徴とする包装容器タブ用アルミニウム合金板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装容器、例えばコーヒー缶、ビール缶、炭酸飲料缶などの飲料缶や、缶詰などの食品缶の開缶部材である包装容器タブに使用されるアルミニウム合金板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ビール缶、炭酸飲料缶、果汁飲料缶などの飲料缶や缶詰などの食品缶の開缶方式には、缶切りなどの器具を使わずに手で容易に開缶することのできるイージーオープンエンドを用いた開缶方式が広く用いられている。
【０００３】
そして、このイージーオープンエンドには、主としてレトルト食品缶や缶詰などの食品缶に用いられているパーシャルオープンエンド（ＰＯＥ）やフルオープンエンド（ＦＯＥ）と、主としてコーヒー缶、ビール缶などの飲料缶に広く用いられているステイオンタブ式エンド（ＳＯＴ）とがある。さらに、最近では開口部を広く設けたタイプのＳＯＴとして、ラージオープンエンド（ＬＯＥ）もある。
【０００４】
ＰＯＥやＦＯＥでは、図１（ａ）に示すように、リングプル１０１（包装容器タブ）を強く引っ張り、蓋材１０３に形成されたスコア１０５に沿って亀裂を発生させ、これを蓋材１０３から引き剥がすことにより開缶する。
【０００５】
また、ＳＯＴやＬＯＥでは、図１（ｂ）に示すように、蓋材３に取り付けられたステイオンタブ１（包装容器タブ）について、このステイオンタブ１と蓋材３との取着部２を支点Ｐ2とし、ステイオンタブ１の指を掛ける部分（掛止部６）を作用点Ｐ1とし、この指を掛ける部分を蓋材３から離間する方向に移動させたときに、支点Ｐ2を挟んで蓋材３と当接する部分を力点Ｐ3としたとき、テコの原理により蓋材３を下方に押し込み、蓋材３に形成されたスコア５に沿って亀裂を発生させ、ステイオンタブ１を蓋材３から離れないように開缶する。
【０００６】
現在、食品缶において広く用いられているリングプルによる開缶方式は、古くから採用されている開缶方式であり、前記ステイオンタブによる開缶方式が普及する以前は、飲料缶にも広く用いられていた。
そのため、現在、飲料缶に用いられているステイオンタブは、前記リングプルと同様の素材であるＪＩＳ Ｈ ４０００に規定されている５１８２アルミニウム合金、５０８２アルミニウム合金、５０４２アルミニウム合金などが用いられ、前記リングプルと同様の製造工程を経て製造されている。
【０００７】
すなわち、前記ステイオンタブは、前記５１８２アルミニウム合金などの素材を、鋳造処理工程、均質化熱処理工程、熱間圧延処理工程、中間焼鈍工程、冷間圧延処理工程、仕上焼鈍処理工程を経ることによってアルミニウム合金板とし、前記仕上焼鈍処理工程を経たアルミニウム合金板をステイオンタブの形状に裁断・成形することにより製造している。
【０００８】
近年では缶に対するコストダウンの要請から缶体の薄肉化が求められている。また、缶体や蓋材と同様、前記各種イージーオープンエンドのリングプルやステイオンタブに用いられるアルミニウム合金板についても薄肉化がすすめられている。
その結果、これらリングプルやステイオンタブにおいて、従来から指摘されてきた「ちぎれ」の問題のほかに、ステイオンタブに関して、新たに「裂け」の問題が顕在化してきた。
【０００９】
すなわち、主に食品缶に用いられるＰＯＥやＦＯＥでは、開缶し難い場合にリングプルを把持して繰返し上下動したり（以下、このようなリングプルを上下動させる動作を「繰返し曲げ」という。）、左右に引張るなどして開缶を試みることがある。このような場合、前記したリングプルの薄肉化によって曲げ強度が低下し、「繰返し曲げ」による変形に耐えられず、リングプル１０１と蓋材１０３との取着部やリングプル１０１のリング中央部で圧延目と垂直方向にちぎれてしまうという問題があった（図１（ａ）の点線）。
ＳＯＴにおいても同様に、開口部の広口化によってスコア亀裂発生距離が伸びた結果、一度に開缶しきれないことがある。このような場合、完全開缶を試みて、何度もステイオンタブ１を上下動させるなどの「繰返し曲げ」動作を行い、ステイオンタブ１のリング部や蓋材との取着部でステイオンタブが圧延目と垂直方向にちぎれてしまうといった問題があった（図１（ｂ）の点線）。
【００１０】
また、さらに、ＳＯＴやＬＯＥに用いられる前記ステイオンタブについては、薄肉化が図られたことにより、包装容器タブとしての強度が弱くなっているので、前記「ちぎれ」の問題の他にも、開缶時に加えられる過度の力により、ステイオンタブ１のインナーランス部４が開缶動作方向と平行方向、すなわち圧延目と平行方向に、瞬時に「裂け」、開缶できなくなるという問題が顕在化してきた（図１（ｂ）の拡大図部分参照）。なお、参照する図１において、リングプル１０１とステイオンタブ１のそれぞれには、圧延目を模式的に縦線で示している。
【００１１】
このような「裂け」の問題は、ステイオンタブ１を用いたコーヒー缶などの負圧缶において特に発生し易い問題である。負圧缶は陽圧缶と異なり、缶内部の圧力が大気圧より低くなっているために、蓋材３が缶体内側に向かってやや湾曲している形態のものが多い。このため、力点Ｐ3に力を加えた場合であっても蓋材３が撓み易く、テコの原理によっても、力点Ｐ3において力が一点に集中し難いことから、蓋材３に設けられたスコア５に沿った亀裂を発生させ難くなる。スコア５に亀裂が発生しないと、開缶のために加えられた力を解消するために、例えばインナーランス部４のような、ステイオンタブ１の中でも強度の弱い箇所で「裂け」が発生してしまう。
なお、インナーランス部４とは、ステイオンタブ１が蓋材３に取り付けられている箇所（支点Ｐ2となる箇所）において、このステイオンタブ１が可動できるように略Ｕ字状に形成された部分をいう（図１（ｂ）参照）。
【００１２】
このうち、繰返し曲げによる前記「ちぎれ」の問題に対処するため、例えば、特許文献１には、十分な繰返し曲げ変形を受けてもちぎれ難い靱性を備え、更に強度も優れた広口蓋（前記ＬＯＥと同義）のタブ用アルミニウム合金板およびその製造方法が公開されている。
【００１３】
すなわち、特許文献１に記載の繰返し曲げ性に優れた広口蓋のタブ用アルミニウム合金板は、アルミニウム合金に含まれるＭｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉの各成分量を規制し、耐力と、結晶粒の圧延方向の長さと圧延方向と直角な方向の長さの比率と、結晶粒の圧延方向の所定の長さ以上のものの単位面積当たりの個数とを規定することによって、ちぎれ難いという目的を果たしたアルミニウム合金板を得ることができるとしている。
【００１４】
また、特許文献１に記載の繰返し曲げ性に優れた広口蓋のタブ用アルミニウム合金板の製造方法は、アルミニウム合金に含まれるＭｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉの各成分量を規制した鋳塊を、均質化熱処理し、熱間圧延処理した後の中間焼鈍をすることなく、加工度８０〜９２％で冷間圧延することにより、前記目的を果たしたアルミニウム合金板を製造することができるとしている。
【特許文献１】特開２００１−４９３７７号公報（段落０００９〜００２２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１に記載された発明は特に、包装容器タブの曲げ強度を向上させ、「繰返し曲げ」の回数向上を目的として創案された発明である。
しかしながら、包装容器タブの開缶時に発生する問題としては、前記した「繰返し曲げ」以外にも「裂け」の問題があり、特許文献１によっても、「裂け」の問題を解決するには至っていない。
【００１６】
本発明は前記課題に鑑みて創案されたものであり、その目的は、包装容器の開缶時に、ちぎれの発生がなく、また、裂けも発生しない包装容器タブ用アルミニウム合金板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に記載の包装容器タブ用アルミニウム合金板は、Ｓｉを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｆｅを０．１５質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｕを０．０２質量％以上０．０７質量％以下、Ｍｎを０．２０質量％以上０．３５質量％以下、Ｍｇを４．０質量％以上５．５質量％以下、残部がＡｌおよび不可避的不純物を含み、かつ、ＦｅとＭｎとの関係が、０．４２質量％＜（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）＜０．５５質量％の関係式を満足するアルミニウム合金の板材であって、前記板材の板厚中央部におけるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率の総和が１％／ｍｍ2以下、かつ、これら晶出物の最大サイズが１５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
このように、本発明に係る包装容器タブ用アルミニウム合金板は、アルミニウム合金板に含まれるＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇの含有量や、ＦｅとＭｎの含有量の関係を適正化したので、包装容器タブ、特にステイオンタブとして必要な耐力を有するとともに、せん断強度が向上する。また、インナーランス部の板材に生じる裂け作用に対する剛性も向上する。さらに、板厚中央部におけるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率の総和やこれらの最大サイズを適正化したことにより、これら晶出物に起因する裂けの発生を抑制する。
【００１９】
また、請求項２に記載の包装容器タブ用アルミニウム合金板の製造方法は、Ｓｉを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｆｅを０．１５質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｕを０．０２質量％以上０．０７質量％以下、Ｍｎを０．２０質量％以上０．３５質量％以下、Ｍｇを４．０質量％以上５．５質量％以下、残部がＡｌおよび不可避的不純物を含み、かつ、ＦｅとＭｎとの関係が、０．４２質量％＜（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）＜０．５５質量％の関係式を満足するアルミニウム合金を、（ａ）鋳造して鋳塊を作製し、面削を行う第一工程と、（ｂ）第一工程で面削を行った鋳塊に、４５０℃以上５４０℃以下の均質化熱処理を行う第二工程と、（ｃ）第二工程で均質加熱処理を行った鋳塊を熱間圧延することで厚さ４ｍｍ以下の熱間圧延材とし、これを３００℃以上で巻き取る第三工程と、（ｄ）第三工程で巻き取られた熱間圧延材を、中間焼鈍せずに総冷間圧延率が８０％以上９５％以下となる冷間圧延を行うことで冷間圧延材を得、この冷間圧延材を８０℃以上１７０℃以下で巻き取る第四工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
このように、本発明の包装容器タブ用アルミニウム合金板の製造方法は、所定の範囲に規制された組成成分を有するアルミニウム合金の鋳塊を４５０〜５４０℃で均質化熱処理し、熱間圧延処理する。そして、所定の条件で熱間圧延処理された圧延板を冷間圧延処理する。なお、この工程においては、冷間圧延処理の前後に中間焼鈍処理および仕上焼鈍処理を行わないこととする。また、冷間圧延処理は、総冷間圧延率が８０％以上９５％以下となるようにし、さらに、冷間圧延処理後のアルミニウム合金板の巻取り温度は８０〜１７０℃以下となるように制御する。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、裂けの発生自体を抑制し、開缶時の耐裂け強度に優れた包装容器タブ用アルミニウム合金板を提供することができる。
また、請求項２記載の発明によれば、開缶時の耐裂け強度に優れた包装容器タブ用アルミニウム合金板の製造方法を具現することができる。
さらに、本発明によれば、ステイオンタブに要求される厳しい特性を満足し、安定した開缶性を提供できると共に、中間焼鈍を行わないなど、製造工程を簡略化しているのでコスト面および省エネに優れるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明者は鋭意研究した結果、アルミニウム合金に含まれるＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇの含有量と不可避的不純物について規制し、（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）を規制し、さらにアルミニウム合金の板材の板厚中央部のＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物とＭｇ−Ｓｉ系晶出物の単位面積当たりの面積率の総和と、晶出物の最大サイズを規制することにより、包装容器の開缶時に、ちぎれの発生がなく、かつ、裂けの発生しない包装容器タブ用アルミニウム合金板を具現することができることを見出した。
そこで、まず本発明に係る包装容器タブ用アルミニウム合金板において、各種成分の含有量、（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）、および、晶出物の面積率と最大サイズを規制した理由について説明する。
【００２３】
〔Ｓｉの含有量；０．０５質量％以上０．１５質量％以下〕
Ｓｉは、均質化熱処理以降に、析出物の形成を促進し、再結晶挙動（結晶粒、集合組織）に影響する。Ｓｉの含有量が０．０５質量％未満では、その効果が少なく、特に耳の形成を不安定（集合組織）にする。一方、０．１５質量％を超えると、熱間圧延後の結晶粒を粗大化させ、繰返し曲げ性の低下を促す。さらに、Ｍｇと結合し、Ｍｇ−Ｓｉ系晶出物（Ｍｇ2Ｓｉ）を多く生成するようになり、裂けの発生起点ともなるので好ましくない。したがって、本発明ではＳｉの含有量を０．０５質量％以上０．１５質量％以下とする。
【００２４】
〔Ｆｅの含有量；０．１５質量％以上０．３０質量％以下〕
Ｆｅの添加は晶出物のサイズおよび結晶粒の微細化に大きな影響を示し、その添加量が多いほど晶出物は多くなり、結晶粒は微細化される。Ｆｅの含有量が０．１５質量％未満であると、晶出物（再結晶の核）が少なく、熱間圧延後に再結晶が得られないので、焼鈍が必要となる。また、Ｆｅの含有量が０．３０質量％を超えると結晶粒微細化には有効なものの、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物の数が多くなり、材料強度の低下、あるいは、裂けの発生起点ともなるので好ましくない。したがって、本発明ではＦｅの含有量を０．１５質量％以上０．３０質量％以下とする。
【００２５】
〔Ｃｕの含有量；０．０２質量％以上０．０７質量％以下〕
Ｃｕは固溶強化を高め、アルミニウム合金板の強度向上に効果を示す。しかし、Ｃｕの含有量が０．０２質量％未満ではその効果が少なく、０．０７質量％を超えるとアルミニウム合金板の強度が高くなり過ぎ、曲げ変形が加わったときに加工硬化がきつくなり、ちぎれ易くなるため好ましくない。したがって、本発明ではＣｕの含有量は０．０２質量％以上０．０７質量％以下とする。
【００２６】
〔Ｍｎの含有量；０．２０質量％以上０．３５質量％以下〕
Ｍｎは強度向上、結晶粒の微細化および晶出物の発生に大きな影響を示す。すなわち、Ｍｎの含有量が０．２０質量％未満であると、包装容器タブとして十分な強度を得ることができない。また、０．３５質量％を超えて過多に添加すると、Ｍｇ量（４．０質量％以上）との関係で巨大晶出物を生成したり、晶出物の数が多く生成され、裂けの発生起点となるので好ましくない。したがって、本発明ではＭｎの添加量は０．２０質量％以上０．３５質量％以下とする。
【００２７】
〔Ｍｇの含有量；４．０質量％以上５．５質量％以下〕
Ｍｇは強度を付与する重要な元素であり、所定量の添加により、包装容器タブとして使用し得る強度を確保する必要がある。すなわち、Ｍｇの含有量が４．０質量％未満であると、包装容器タブとしての強度が得られない。また、５．５質量％を超えて過多に添加すると、強度が高くなり過ぎ、曲げ変形が加わったときに加工硬化がきつくなってちぎれ易くなるので好ましくない。したがって、本発明ではＭｇの添加量は４．０質量％以上５．５質量％以下とする。
【００２８】
〔不可避的不純物〕
本発明においては、不可避的不純物としてＣｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂなどを含有することが考えられるが、本発明の効果を妨げない範囲においてこれらを含有することは許容される。
【００２９】
〔０．４２質量％＜（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）＜０．５５質量％〕
前述のようにＦｅとＭｎは結晶粒の微細化や晶出物の発生に影響する元素であり、両元素間には、最適な関係がある。（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）が０．４２質量％以下では、結晶粒の微細化を効率的に得られない。また、０．５５質量％以上では、結晶粒は微細となるが、曲げ加工時の割れ起点となる晶出物が多く存在する。したがって、（Ｆｅ質量％＋１．０７×Ｍｎ質量％）は０．４２〜０．５５質量％の範囲にする必要がある。これを満足すれば、板厚を薄くした場合であっても、適切なＭｇ量を添加することにより、包装容器タブとしての必要な材料強度と曲げ性（裂け、ちぎれ）を両立することができるので、コストダウンを図ることができる。
【００３０】
〔板厚中央部におけるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率の総和；１％／ｍｍ2以下〕
Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物は、いずれも裂けやちぎれの発生起点となるもので、その面積率が低いほど裂けやちぎれの発生し難い良好な包装容器タブ用アルミニウム合金板であるといえる。したがって、本発明では、板厚中央部におけるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率の総和を、１％／ｍｍ2以下とする。
ここで、板厚中央部においてこれら晶出物の面積率の総和を求めることとしたのは、本発明の包装容器タブ用アルミニウム合金板が適用される包装容器タブは、通常、後記の［実施例］の項目で記載するように、冷間圧延後のアルミニウム合金板にエポキシ系塗料を塗布した後、ステイオンタブなどの所望の形状に裁断・成形するため、塗布後における板表面の晶出物の面積率や後記の最大サイズを測定することができないからである。また、板厚中央部としては、エポキシ系塗料の塗布された板表面を板厚の１／２になるまでバフ研磨した板厚とすることが好ましいが、板表面をバフ研磨したものであれば厳密に板厚の１／２（すなわち中央部）とする必要はない。なお、エポキシ系塗料を塗布した場合や、これを焼付処理した場合、さらには、板表面をバフ研磨した場合であってもアルミニウム合金板の晶出物の分布が変化しないことはいうまでもない。
【００３１】
〔晶出物の最大サイズが１５μｍ以下〕
前述のように晶出物は裂けやちぎれの発生起点となるので、最大サイズが大きくなるのは好ましくない。したがって、本発明ではＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物のいずれにおいても、その最大サイズ（晶出物の長径）を１５μｍ以下とする。
【００３２】
本発明に係る包装容器タブ用アルミニウム合金板の製造方法は、所定の範囲に規制された組成成分を有するアルミニウム合金の鋳塊を面削後４５０℃以上５４０℃以下で均質化熱処理し、熱間圧延処理する。熱間圧延にて４ｍｍ以下に圧延し、３００℃以上でコイルに巻取り、焼鈍をせずに総冷間圧延率が８０％以上９５％以下となるよう冷間圧延を行い、冷間圧延された圧延板を８０℃以上１７０℃以下で巻き取ることを特徴とする。以下に、本発明に係る包装容器タブ用アルミニウム合金板の製造方法について説明する。
【００３３】
〔４５０℃以上５４０℃以下で均質化熱処理を行う理由〕
均質化熱処理は、鋳造されたアルミニウム合金の偏析を低減すると共に、次の工程である熱間圧延に必要な温度にする重要な工程である。４５０℃未満では、いずれの効果も十分ではなく、包装容器タブとしての性能を満足しないと共に、熱間圧延が困難となる。一方、５４０℃を超えると、再溶融してアルミ板面の性状を悪化させる。したがって、均質化熱処理は４５０℃以上５４０℃以下で行う必要がある。
【００３４】
〔熱間圧延材の厚さ；４ｍｍ以下、巻取り温度；３００℃以上で行う理由〕
熱間圧延は、厚い鋳塊（厚さ；５００〜６００ｍｍ）を数ｍｍまで圧延する工程であり、本発明の包装容器タブ用アルミニウム合金板が適用される包装容器タブでは、強度と曲げ性を確保するため、最適化が必要である。圧延終了後の熱間圧延材の厚さが４ｍｍ以上では、熱間圧延終了後に再結晶を得ることが難しい。勿論、再結晶時の温度が重要である。熱間圧延材の厚さを４ｍｍ以下とし、さらに３００℃以上で熱間圧延を終了すれば、再結晶（微細）が得られる他、成分との兼ね合いで、高強度化も可能である。したがって、熱間圧延材は厚さを４ｍｍ以下とし、コイルへの巻取り温度を３００℃以上で行う必要がある。
【００３５】
〔中間焼鈍処理を行わない理由〕
冷間圧延途中で中間焼鈍処理を行うと、一般に１回の曲げ性は優れる。それは、結晶粒が微細となり、かつ、その後の冷間圧延率が少ないため、加工硬化特性ｎ値が高くなるからである。しかし、包装容器タブでは繰り返し曲げ性が要求されるので、一般に言われる特性で評価することは難しい。すなわち、繰り返し曲げ性においては、逆に加工硬化の少ない材料が優れ、かつ晶出物の関係が重要となる。したがって、本発明の包装容器タブ用アルミニウム合金板においては、中間焼鈍を行わず、冷間圧延することが望ましい。
【００３６】
〔総冷間圧延率；８０％以上９５％以下〕
総冷間圧延率は、その後の塗装焼付条件との組み合わせにより、材料強度、結晶粒のサイズおよび繰返し曲げ性に影響するので、適切にコントロールする必要がある。総冷間圧延率が８０％未満では、必要な材料強度も得られない。一方、９５％を超えると、塗装焼付を行っても材料強度が高過ぎることによる繰返し曲げ性の低下、異方性の増加、結晶粒の扁平長身粒化を招き、好ましくない。したがって、本発明では、総冷間圧延率を８０％以上９５％以下、より好ましくは８５％以上９３％以下とする。
【００３７】
〔巻取り温度；８０℃以上１７０℃以下〕
巻取り温度が８０℃未満では、材料の回復が少なく、その後の塗装処理を施しても、強度が高く維持されるため粘りが少ない。これは包装容器タブとしての繰り返し曲げ性の低下を促す。一方、１７０℃を超えると、回復が進みすぎ、塗装後の強度低下が著しいので、高強度化を図ることができない。したがって、巻取り温度は８０℃以上１７０℃以下とする。なお、巻取り温度の最適化は回復を進行させ、亜結晶粒生成による均一変形能が向上するため、巻取り温度を１２０℃以上１５０℃以下とするのが望ましい。
【実施例】
【００３８】
＜実施例１＞
次に、本発明の必要条件を満たす実施合金と本発明の必要条件を満たさない比較合金とを対比させて具体的に説明する。なお、実施合金１および２は、前記包装容器タブとしてステイオンタブを例示して説明するが、リングプルにおいても同様に適用できることはいうまでもない。
また、表１に示すように、比較合金１〜１０は、各成分が本発明で規定する下限を満たさないもの、あるいは、上限を超えるものである。そして、比較合金１１、１２は、製造工程における条件が本発明で規定する範囲から外れているものである。なお、表１中の下線部は、本発明で規定する範囲を満たさないものを示す。
【００３９】
【表１】
2005200754.tif 000002
【００４０】
これら実施合金や比較合金は、表１に示す組成成分を有するアルミニウム合金の鋳塊を溶解して鋳造した後に、これを面削処理し、さらに５００℃で２時間の均質化熱処理を行った後に、熱間圧延にて３ｍｍの熱間圧延材に仕上げ、３２０℃でコイルに巻き取った。得られた熱間圧延材を、中間焼鈍処理を施さずに冷間圧延を行うことによって、最終板厚が０．３ｍｍである冷間圧延板を製造した。なお、冷間圧延終了温度は実施合金および比較合金１〜１０までは１５０℃であり、比較合金１１は６０℃、比較合金１２は１９０℃である。
【００４１】
そして、前記のようにして得られた冷間圧延板（アルミニウム合金板）について歪み矯正処理、化成処理を施した後、エポキシ系塗料を到達温度２５０℃、通板時間２５秒で連続焼付炉により塗装処理し、塗装タブ板とした。
【００４２】
これら塗装タブ板を用いて、以下の方法で耐力、板厚中央部におけるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率の総和とこれら晶出物のサイズ、タブ裂け性、タブ折れ性、繰返し曲げ性、開缶性についての各評価を行った。
【００４３】
〔１．耐力〕
引張り方向が圧延方向と平行になるようにＪＩＳ５号による引張り試験片を作製した。ＪＩＳ Ｚ ２２４１（金属材料引張試験方法）に準じて引張り試験を行い、０．２％耐力を求めた。
【００４４】
〔２．板厚中央部におけるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率の総和とこれら晶出物のサイズ〕
塗装タブ板表面を板厚が１／２になるまでバフ研磨し、その研磨表面中央部（板厚中央部）を日本電子株式会社製走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて晶出物を観察した。５００倍の倍率で２０視野の画像を順次画像解析し、１ｍｍ2当たりに換算したＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の面積率を計測し、その総和を求めた。また、同時に晶出物のサイズを計測し、その最大サイズを求めた。
【００４５】
〔３．タブ裂け性〕
一般的なＳＴＯＬＬＥ社タイプのステイオンタブ１が成形できる金型を用いて、コンバージョン成形により、塗装タブ板からステイオンタブ１を作製し、蓋材３に取り付けた（図２（ａ）参照）。なお、蓋材３にはＪＩＳＡ５１８２Ｐ ０．２５ｍｍ厚の塗装板（塗装後強度３２０ＭＰａ）を用いた。スコア残厚は、厳しい開缶状況を想定するため市販缶より厚めの１１０μｍとした。
このステイオンタブ１を、飲み口長手方向から９０度左（または右でも可）に回転させ（図２（ａ）参照）、その後引き上げ動作を実施した。引き上げ動作は、図３（ａ）に示すＬＥＡＤ測器製開缶試験機８を用いて行った。開缶試験機８にステイオンタブ１を取り付けた蓋材３を取着し、このステイオンタブ１の掛止部６に開缶試験機８の掛止具８１を掛止し、蓋材３を同図（ｂ）の矢印Ｘ方向に回転させることによりステイオンタブ１を９０度近くまで引き上げた。このとき、ステイオンタブ１のインナーランス部４（図１（ｃ））に亀裂が発生することなく９０度まで引き上げられたものを「○」、インナーランス部４に圧延目（すなわちステイオンタブ１長手方向）に沿って亀裂が発生し、途中で荷重低下を生じたものを「×」とした。このような評価を、各ステイオンタブについて１０個ずつ評価した。
かかる試験に関するチャートを図４に示す。図４に示すチャート中のグラフは、ステイオンタブ１のインナーランス部４が破断することによって、荷重が急激に下がった時点でのステイオンタブ１の引き上げ角度を測定したものである（図４のグラフでは引き上げ角度が６０度のときにインナーランス部４が破断した一例を示している）。
【００４６】
〔４．タブ折れ性〕
前記〔３〕のタブ裂け性と同様の方法により塗装タブ板をコンバージョン成形した後、ステイオンタブ１と蓋材３とをリベットにより取着している取着部２を、ステイオンタブ１の取着部２（リベットホール）に損傷がないように破壊し、ステイオンタブ１だけを取り出して、試験に供した。成形されたステイオンタブ１を図２（ｂ）に示すような剛体７にステイオンタブ１のリベットホール（取着部２）を介してネジ７１で螺着し、その後、前記〔３〕と同様、開缶試験装置８にてステイオンタブ１を９０度まで引き上げた。
こうすることで、より厳しい条件でステイオンタブ１のインナーランス部４に負荷を与えることができる。さらに、亀裂が発生しなかったステイオンタブ１についてはその限界剛性を確認することもできる。すなわち、亀裂が発生せず限界荷重値を迎えたものは、当該最大荷重値を迎えた後、緩やかに荷重値が減じていくが、限界荷重値を迎えないもの（ＮＧ）は、限界荷重値を迎える前の低い引上げ角度で破断し、荷重値が急激に減じている（図５の試験チャートを参照）。したがって、一定試験数（１０個）のうちの生存した数を調査し、その生存率を調べることでステイオンタブ１のタブ折れ性に対する剛性の評価指標とすることができる。そして、この生存率が高いステイオンタブ１ほど切れ難い特性があるといえる。このような評価を、各ステイオンタブ１について１０個ずつ評価した。なお、限界荷重値としては、２４Ｎ（ニュートン）以上が望ましい。
引き上げ動作を行った際に、限界荷重値を迎えるまでステイオンタブ１に亀裂が発生しなかったものを生存「○」としてカウントし、１０個評価中の「○」の個数を評価した。また、「○」の評価となったものについて、ステイオンタブ１が折れ曲がるときの限界荷重値を測定した。なお、引き上げ動作中にインナーランス部４に亀裂を発生したものはＮＧ「×」として、このときの荷重値は限界荷重値の算出の対象外とした。
【００４７】
〔５．繰返し曲げ性〕
前記〔３〕のタブ裂け性に示した方法と同様の方法でコンバージョン成形し、各ステイオンタブ１を蓋材３に取り付けて試験を実施した。ただし、繰返し曲げ性評価のためスコア５は容易に開けられる状態（残厚９０μｍ）に設定し直した。
開缶は人手にて実施し、図２（ｃ）に示すように、まずステイオンタブ１を引き起こして完全に開缶させた（Ｐ→Ｐ′）後、元の方向にステイオンタブ１を押し戻す（Ｐ′→Ｐ）。再びステイオンタブ１を引き起こして完全に倒し（Ｐ→Ｐ′）、また元の方向にステイオンタブ１を押し戻す（Ｐ′→Ｐ）、といった動作を繰り返す。この動作の片道分を０．５としてカウントし、ステイオンタブ１の曲げ部が破断して脱落するまでの回数を評価した。評価点は１０個評価したものの平均点とした。少なくとも２往復半（２．５点）以上有するものを合格とした。
【００４８】
〔６．開缶性〕
前記〔３〕のタブ裂け性に示した方法と同様の方法にてコンバージョン成形し、開缶評価を行った。スコア残厚は、厳しい開缶状況を想定するため市販缶より厚めの１１０μｍとした。
開缶動作は、図３（ａ）に示すＬＥＡＤ測器製開缶試験機８を用いて行った。開缶試験機８にステイオンタブ１を取り付けた蓋材３を取着し、このステイオンタブ１の掛止部６に開缶試験機８（同図（ａ）参照）の掛止具８１を掛止し、蓋材３を同図（ｂ）の矢印Ｘ方向に９０度回転させることによりスコア亀裂を発生させた。
同図（ｃ）に示すタブ長手方向延長Ｅを越えてスコア亀裂が伝播したもの（「開缶」という）、並びに、ステイオンタブ１が裂けたり折れたりしてスコアが十分伝播せず開缶しなかったもの、および、ステイオンタブ１に損傷がないが正常に開缶しなかったもの（これらを「半開缶」という）を観察した。各ステイオンタブで１０個の試験を実施し、全て良好に開缶したものを「○」、一つでも半開缶が生じたものを「×」とした。
以上の評価項目について検討した結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
2005200754.tif 000003
【００５０】
表１に示すように、実施合金１および２では、本発明で規定する必要条件を満たしているので、前記各評価項目において、良好な結果を得ることができた（表２参照）。
一方、本発明の必要条件を満たさない比較合金１〜１２では、前記各評価項目のいずれかにおいて好ましくない結果を得ることとなった。
【００５１】
すなわち、比較合金１はＳｉの含有量が本発明で規定する上限を超えているので、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の最大サイズが本発明で規定するサイズよりも大きく、タブ裂け性の評価結果とタブ折れ性の評価結果も満足のいくものではなかった。
比較合金２はＳｉ量が下限未満であるので、Ｍｇ−Ｓｉ系晶出物が減少し、タブ裂け性の評価結果とタブ折れ性の評価結果も満足のいくものではなく、また、開缶性も悪いものとなった。
【００５２】
比較合金３はＦｅの含有量が下限未満であるので、タブ裂け性、および、タブ折れ性の評価結果は満足するが、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物が少なく、開缶性に劣るものとなった。
比較合金４はＦｅの含有量が本発明で規定する上限を超えているので、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物およびＭｇ−Ｓｉ系晶出物の最大サイズが本発明で規定するサイズよりも大きく、また、これら晶出物の面積率の総和も大きいものであるため、タブ裂け性、タブ折れ性とも悪いものであった。また、さらに、繰り返し曲げ性も低いものであった。
【００５３】
比較合金５はＣｕの含有量が本発明で規定する上限を超えているので、加工硬化が大きくなるため、タブ裂け性、タブ折れ性とも悪いものであった。
また、比較合金６はＣｕの含有量が下限未満であるので、タブ裂け性、タブ折れ性に優れるものの、タブ折れ限界荷重値が低く満足しないものとなった。
【００５４】
比較合金７はＭｎの含有量が本発明で規定する下限未満であるので、タブ折れ限界荷重が低く、また、開缶性が悪いものであった。
また、比較合金８はＭｎの含有量が本発明で規定する上限を超えているので、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系晶出物の最大サイズが大きく、また、その面積率の総和も大きいものであるため、タブ裂け性およびタブ折れ性の評価結果が悪いものとなった。さらに、タブ折れ限界荷重値も低いものとなった。
【００５５】
比較合金９はＭｇの含有量が本発明で規定する下限未満であるので、タブ折れ限界荷重値が低く、また、開缶性が悪かった。
また、比較合金１０はＭｇの含有量が上限を超えているので、耐力が非常に高くなり、熱間圧延において割れが発生し（備考欄において「熱延で割れ」とは、熱間圧延において割れが発生したことをいう。）、タブ裂け性、タブ折れ性および繰返し曲げ性の評価結果が悪いものとなった。
【００５６】
比較合金１１は、冷間圧延の巻取り温度が本発明で規定する温度未満であったので、材料の回復が少なく、タブ裂け性、タブ折れ性およびタブ折れ限界荷重も低いものとなった。
比較合金１２は、冷間圧延の巻取り温度が本発明で規定する上限を超えていたので、回復が進みすぎた結果、塗装後の強度低下が著しく、開缶性が悪いものとなった。
【００５７】
＜実施例２＞
表１に示す実施合金１のアルミニウム合金を用いて、均質化熱処理温度を４４０℃および５５０℃にして行った。なお、熱間圧延以降の操作は実施合金１と同様とした。
４４０℃の均質化熱処理では、熱間圧延時に変形抵抗が大きく、板表面に焼付きが生じた。また、５５０℃の均質化熱処理では、鋳塊表面が再溶解し、同じく必要とされる板表面が得られず、塗装工程を断念した。そのため、性能評価は行わなかった。
【００５８】
＜実施例３＞
表１に示す実施合金２のアルミニウム合金に５１０℃にて均質化熱処理を行い、熱間圧延を板厚７．５ｍｍと１．４ｍｍに仕上げた。巻取り温度は３２０℃と２８０℃とした。２８０℃で巻き取ったものは、完全再結晶が得られておらず、焼鈍を必要とした。すなわち、焼鈍によるコストアップの問題が生じた。３２０℃の巻取り温度では、板厚に係わらず再結晶していたので、先の＜実施例１＞にしたがって最終板厚が０．３ｍｍである冷間圧延板に仕上げた。なお、総冷間圧延率は各々９６％および７９％であり、本発明で規定する範囲外である（但し、冷間圧延巻取り温度は１５０℃）。７．５ｍｍの熱間圧延材は、冷間圧延時に耳割れが多く発生し、途中でトリミングを入れ、製品厚を得たが、板表面には無数のキズ（アルミ粉）が生じており、塗装工程を行うことはできなかった。１．４ｍｍの熱間圧延材は問題なく冷間圧延と塗装工程を終了し、比較合金１３として性能評価を行った（表２には示さず）。
【００５９】
このようにして作製された比較合金１３は、総冷間圧延率が低いため、耐力は２８０Ｍｐａと低く、性能は比較合金９と同様、タブ折れ強度と開缶性に問題があった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】包装容器タブについての説明図であって、（ａ）は、リングプルについての説明図であり、（ｂ）は、ステイオンタブについての図である。
【図２】（ａ）は、タブ裂け性の評価試験についての説明図であって、（ｂ）は、タブ折れ性の評価試験についての説明図であり、（ｃ）は、繰返し曲げ性の評価試験についての説明図である。
【図３】（ａ）から（ｃ）は、開缶性試験についての説明図である。
【図４】タブ裂け性試験に関するチャートである。
【図５】タブ折れ性試験に関するチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１      ステイオンタブ
３      蓋材
４      インナーランス部
５      スコア
【図１】
2005200754.tif 000004
【図２】
2005200754.tif 000005
【図３】
2005200754.tif 000006
【図４】
2005200754.tif 000007
【図５】
2005200754.tif 000008