JP2003082429A - ボトル缶用アルミニウム合金板 - Google Patents
ボトル缶用アルミニウム合金板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の飲料缶よりも絞り加工比が大きく、ネ
ジ切り加工が行われるボトル缶において、シワ及び割れ
を発生させないようなボトル缶用アルミニウム合金板を
提供する。 【解決手段】 ボトル缶用アルミニウム合金板は、Ｆ
ｅ：０．２乃至０．７質量％、Ｓｉ：０．１乃至０．３
質量％、Ｍｎ：０．５乃至１．２質量％及びＭｇ：０．
５乃至１．２質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなる組成を有する。そして、２１０℃で１０
分間保持した場合のベーキング後の耐力（０．２％耐
力）が２２０乃至２５０ＭＰａで、ボトル缶の成形に供
する素材の加工硬化指数が０．０７以下である。ボトル
缶用アルミニウム合金板は、更に必要に応じてＣｕ：
０．１乃至０．３質量％を含有する。
ジ切り加工が行われるボトル缶において、シワ及び割れ
を発生させないようなボトル缶用アルミニウム合金板を
提供する。 【解決手段】 ボトル缶用アルミニウム合金板は、Ｆ
ｅ：０．２乃至０．７質量％、Ｓｉ：０．１乃至０．３
質量％、Ｍｎ：０．５乃至１．２質量％及びＭｇ：０．
５乃至１．２質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなる組成を有する。そして、２１０℃で１０
分間保持した場合のベーキング後の耐力（０．２％耐
力）が２２０乃至２５０ＭＰａで、ボトル缶の成形に供
する素材の加工硬化指数が０．０７以下である。ボトル
缶用アルミニウム合金板は、更に必要に応じてＣｕ：
０．１乃至０．３質量％を含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絞り加工としごき
加工が施されて形成される胴体部に対して口部の径が小
さく、且つ口部に再栓用のネジ部（スクリュー部）が設
けられているボトル缶の製造に使用されるボトル缶用ア
ルミニウム合金板に関する。
加工が施されて形成される胴体部に対して口部の径が小
さく、且つ口部に再栓用のネジ部（スクリュー部）が設
けられているボトル缶の製造に使用されるボトル缶用ア
ルミニウム合金板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、飲料用の缶は、ボディ部と、タブ
を取り付けた蓋の部分とからなるもの（以下、２ピース
缶ともいう）が主流であった。ところが、このような２
ピース缶は一度開封すると再度蓋はできないため、近
時、再栓可能な容器が求められている。このため、アル
ミニウム合金板を有底筒状に成形し、開口部をネッキン
グ加工して小径化することにより口部を形成し、この口
部にネジを成形してスクリューキャップを螺合できるよ
うに構成した再栓容器（以下、１ピースボトル缶ともい
う）が開発されている。
を取り付けた蓋の部分とからなるもの（以下、２ピース
缶ともいう）が主流であった。ところが、このような２
ピース缶は一度開封すると再度蓋はできないため、近
時、再栓可能な容器が求められている。このため、アル
ミニウム合金板を有底筒状に成形し、開口部をネッキン
グ加工して小径化することにより口部を形成し、この口
部にネジを成形してスクリューキャップを螺合できるよ
うに構成した再栓容器（以下、１ピースボトル缶ともい
う）が開発されている。
【０００３】このような１ピースボトル缶は、口部を設
けるため、従来の缶よりも絞り比が大きい絞り加工を施
し、更に再栓用のネジ加工を施すが、このようなボトル
缶においては、胴体部の直径に対する口部の直径の比で
ある絞り比が前記２ピースアルミニウム缶に比べて大き
いため、ネッキング加工の際にシワ及び割れがより生じ
易くなる。
けるため、従来の缶よりも絞り比が大きい絞り加工を施
し、更に再栓用のネジ加工を施すが、このようなボトル
缶においては、胴体部の直径に対する口部の直径の比で
ある絞り比が前記２ピースアルミニウム缶に比べて大き
いため、ネッキング加工の際にシワ及び割れがより生じ
易くなる。
【０００４】図２はこの１ピースボトル缶の製造方法を
示す図である。先ず、アルミニウム合金板１０をカッピ
ング加工してカップ状に成形し、更に、ＤＩ成形（絞り
加工、しごき加工）を施して、ボトル缶の胴体部と底部
とを形成する。次に、ＤＩ缶の開口部をトリミングして
開口縁を揃えた後、胴体部の開口部近傍の部分にダイネ
ッキング加工又はスピンネッキング加工を施してネック
部を形成し、このネック部を口部とする。その後、この
口部の外周面にスクリューキャップ取り付け用のネジ切
り加工を施す。これにより、１ピースボトル缶が製造さ
れる。
示す図である。先ず、アルミニウム合金板１０をカッピ
ング加工してカップ状に成形し、更に、ＤＩ成形（絞り
加工、しごき加工）を施して、ボトル缶の胴体部と底部
とを形成する。次に、ＤＩ缶の開口部をトリミングして
開口縁を揃えた後、胴体部の開口部近傍の部分にダイネ
ッキング加工又はスピンネッキング加工を施してネック
部を形成し、このネック部を口部とする。その後、この
口部の外周面にスクリューキャップ取り付け用のネジ切
り加工を施す。これにより、１ピースボトル缶が製造さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ネッキング加
工が進むにつれてネック部の強度が高くなる。即ち、ボ
トル缶の加工においては、従来の缶の製造工程にはない
程の絞り加工に加えて、ネジ切り加工を行わなければな
らない。ところが、従来の飲料缶に使用されていたアル
ミニウム合金では、ネック部の強度が高くなりすぎ、ネ
ッキング成形性が低く、更にネッキング成形後のネジ部
の成形が難しくなるという問題点がある。
工が進むにつれてネック部の強度が高くなる。即ち、ボ
トル缶の加工においては、従来の缶の製造工程にはない
程の絞り加工に加えて、ネジ切り加工を行わなければな
らない。ところが、従来の飲料缶に使用されていたアル
ミニウム合金では、ネック部の強度が高くなりすぎ、ネ
ッキング成形性が低く、更にネッキング成形後のネジ部
の成形が難しくなるという問題点がある。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、通常の飲料缶よりも絞り加工比が大きく、
更にネジ切り加工が施されるボトル缶において、成形加
工時のシワ及び割れの発生を防止することができるボト
ル缶用アルミニウム合金板を提供することを目的とす
る。
のであって、通常の飲料缶よりも絞り加工比が大きく、
更にネジ切り加工が施されるボトル缶において、成形加
工時のシワ及び割れの発生を防止することができるボト
ル缶用アルミニウム合金板を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るボトル缶用
アルミニウム合金板は、ボトル缶用の素材であるアルミ
ニウム合金板において、Ｆｅ：０．２乃至０．７質量
％、Ｓｉ：０．１乃至０．３質量％、Ｍｎ：０．５乃至
１．２質量％及びＭｇ：０．５乃至１．２質量％を含有
し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成を有
し、２１０℃で１０分間保持してベーキングした場合に
おける耐力（０．２％耐力）が２２０乃至２５０ＭＰａ
であると共に、素材としての加工硬化指数が０．０９以
下であることを特徴とする。
アルミニウム合金板は、ボトル缶用の素材であるアルミ
ニウム合金板において、Ｆｅ：０．２乃至０．７質量
％、Ｓｉ：０．１乃至０．３質量％、Ｍｎ：０．５乃至
１．２質量％及びＭｇ：０．５乃至１．２質量％を含有
し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成を有
し、２１０℃で１０分間保持してベーキングした場合に
おける耐力（０．２％耐力）が２２０乃至２５０ＭＰａ
であると共に、素材としての加工硬化指数が０．０９以
下であることを特徴とする。
【０００８】前記ボトル缶用アルミニウム合金板は、必
要に応じて、更にＣｕ：０．１乃至０．３質量％を含有
する。また、ボトル缶のネック部の成形時における絞り
比は、３０％以上である。
要に応じて、更にＣｕ：０．１乃至０．３質量％を含有
する。また、ボトル缶のネック部の成形時における絞り
比は、３０％以上である。
【０００９】なお、本発明のボトル缶用アルミニウム合
金板においては、耐力が規定されているが、これは、ベ
ーキングしたとしたら、０．２％耐力として２２０乃至
２５０ＭＰａが得られるというものであり、本発明のボ
トル缶用アルミニウム合金板は、ボトル缶の成形に供さ
れる前のアルミニウム合金板であり、当然にベーキング
は施されていない状態のものをいう。加工硬化指数は、
本発明のボトル缶用アルミニウム合金板自体の加工硬化
指数であり、ボトル缶の成形加工に供される状態の素材
としてのものである。
金板においては、耐力が規定されているが、これは、ベ
ーキングしたとしたら、０．２％耐力として２２０乃至
２５０ＭＰａが得られるというものであり、本発明のボ
トル缶用アルミニウム合金板は、ボトル缶の成形に供さ
れる前のアルミニウム合金板であり、当然にベーキング
は施されていない状態のものをいう。加工硬化指数は、
本発明のボトル缶用アルミニウム合金板自体の加工硬化
指数であり、ボトル缶の成形加工に供される状態の素材
としてのものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について詳
細に説明する。本願発明者等は、前記課題を解決するた
めに鋭意検討した結果、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＭｇの含
有量と、ベーキングした場合の耐力及び素材の加工硬化
指数を適正な範囲に規制することによって、ボトル缶の
成形工程で、シワ及び割れの発生を防止できるボトル缶
用アルミニウム合金板が得られることを見出し、本発明
を完成させるに至った。
細に説明する。本願発明者等は、前記課題を解決するた
めに鋭意検討した結果、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＭｇの含
有量と、ベーキングした場合の耐力及び素材の加工硬化
指数を適正な範囲に規制することによって、ボトル缶の
成形工程で、シワ及び割れの発生を防止できるボトル缶
用アルミニウム合金板が得られることを見出し、本発明
を完成させるに至った。
【００１１】以下、本発明のボトル缶用アルミニウム合
金板の成分添加理由及び組成限定理由について説明す
る。
金板の成分添加理由及び組成限定理由について説明す
る。
【００１２】Ｆｅ：０．２乃至０．７質量％
Ｆｅは、アルミニウム合金板中の結晶粒を微細化させる
と共に、金属間化合物（α相）を適正に分散させて、成
形性を向上させるために効果的な成分である。アルミニ
ウム合金板中のＦｅの含有量が０．２質量％未満では、
それらの効果が得られない。また、アルミニウム合金板
中のＦｅの含有量が０．７質量％を超えると、金属間化
合物（α相）の粗大化による成形性の低下が生じ易くな
る。従って、アルミニウム合金板中のＦｅの含有量は
０．２乃至０．７質量％とする。
と共に、金属間化合物（α相）を適正に分散させて、成
形性を向上させるために効果的な成分である。アルミニ
ウム合金板中のＦｅの含有量が０．２質量％未満では、
それらの効果が得られない。また、アルミニウム合金板
中のＦｅの含有量が０．７質量％を超えると、金属間化
合物（α相）の粗大化による成形性の低下が生じ易くな
る。従って、アルミニウム合金板中のＦｅの含有量は
０．２乃至０．７質量％とする。
【００１３】Ｓｉ：０．１乃至０．３質量％
Ｓｉは、アルミニウム合金板中で金属間化合物（α相）
を形成して成形性を向上させるのに効果的な成分であ
る。アルミニウム合金板中のＳｉの含有量が０．１質量
％未満では、その効果が小さ過ぎる。また、アルミニウ
ム合金板中のＳｉの含有量が０．３質量％を超えると、
Ｍｇ２Ｓｉによる強度上昇が過剰となって成形性が阻害
される。従って、アルミニウム合金板中のＳｉの含有量
は０．１乃至０．３質量％とする。
を形成して成形性を向上させるのに効果的な成分であ
る。アルミニウム合金板中のＳｉの含有量が０．１質量
％未満では、その効果が小さ過ぎる。また、アルミニウ
ム合金板中のＳｉの含有量が０．３質量％を超えると、
Ｍｇ２Ｓｉによる強度上昇が過剰となって成形性が阻害
される。従って、アルミニウム合金板中のＳｉの含有量
は０．１乃至０．３質量％とする。
【００１４】Ｍｎ：０．５乃至１．２質量％
Ｍｎは、アルミニウム合金板の強度上昇に寄与すると共
に、金属間化合物であるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ（α
相）を適正に分散させて、しごき成形性を向上させるの
に効果的な成分である。アルミニウム合金板中のＭｎの
含有量が０．５質量％未満では、それらの効果が充分に
得られない。また、アルミニウム合金板中のＭｎの含有
量が１．２質量％を超えると、ＭｎＡｌ６の巨大な初晶
が晶出し、成形性が低下する。従って、アルミニウム合
金板中のＭｎの含有量は０．５乃至１．２質量％とす
る。
に、金属間化合物であるＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ（α
相）を適正に分散させて、しごき成形性を向上させるの
に効果的な成分である。アルミニウム合金板中のＭｎの
含有量が０．５質量％未満では、それらの効果が充分に
得られない。また、アルミニウム合金板中のＭｎの含有
量が１．２質量％を超えると、ＭｎＡｌ６の巨大な初晶
が晶出し、成形性が低下する。従って、アルミニウム合
金板中のＭｎの含有量は０．５乃至１．２質量％とす
る。
【００１５】Ｍｇ：０．５乃至１．２質量％
Ｍｇは、アルミニウム合金板中に単独で固溶してアルミ
ニウム合金板の強度上昇に寄与すると共に、Ｓｉと共存
することによってＭｇ２Ｓｉの時効析出による強度上昇
の効果を発現しうる成分である。また、Ｍｇは、後述す
るような任意添加成分としてのＣｕが存在する場合に、
アルミニウム合金板の連続焼鈍でＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系の
金属間化合物を析出させて、製缶時のベーキングによる
アルミニウム合金板の軟化防止に有効な成分である。ア
ルミニウム合金板中のＭｇの含有量が０．５質量％未満
では、前述のいずれの効果も充分に得ることができな
い。また、アルミニウム合金板中のＭｇの含有量が１．
２質量％を超えると、加工硬化が過剰となって成形性が
阻害される。従って、アルミニウム合金板中のＭｇの含
有量は０．５乃至１．２質量％とする。
ニウム合金板の強度上昇に寄与すると共に、Ｓｉと共存
することによってＭｇ２Ｓｉの時効析出による強度上昇
の効果を発現しうる成分である。また、Ｍｇは、後述す
るような任意添加成分としてのＣｕが存在する場合に、
アルミニウム合金板の連続焼鈍でＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系の
金属間化合物を析出させて、製缶時のベーキングによる
アルミニウム合金板の軟化防止に有効な成分である。ア
ルミニウム合金板中のＭｇの含有量が０．５質量％未満
では、前述のいずれの効果も充分に得ることができな
い。また、アルミニウム合金板中のＭｇの含有量が１．
２質量％を超えると、加工硬化が過剰となって成形性が
阻害される。従って、アルミニウム合金板中のＭｇの含
有量は０．５乃至１．２質量％とする。
【００１６】Ｃｕ：０．１乃至０．３質量％
Ｃｕは、アルミニウム合金板の強度上昇に効果的である
と共に、アルミニウム合金板を連続焼鈍したときに、Ｍ
ｇ及びＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系の金属間化合物を析出させ
て、製缶時のベーキングによるアルミニウム合金板の軟
化防止に有効な成分である。アルミニウム合金板中のＣ
ｕの含有量が０．１質量％未満では、これらの効果が小
さい。また、アルミニウム合金板中のＣｕの含有量が
０．３質量％を超えると、アルミニウム合金板の強度上
昇の効果が過剰となって好ましくない。従って、Ｃｕを
含有する場合、アルミニウム合金板中のＣｕの含有量は
０．１乃至０．３質量％とすることが好ましい。
と共に、アルミニウム合金板を連続焼鈍したときに、Ｍ
ｇ及びＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系の金属間化合物を析出させ
て、製缶時のベーキングによるアルミニウム合金板の軟
化防止に有効な成分である。アルミニウム合金板中のＣ
ｕの含有量が０．１質量％未満では、これらの効果が小
さい。また、アルミニウム合金板中のＣｕの含有量が
０．３質量％を超えると、アルミニウム合金板の強度上
昇の効果が過剰となって好ましくない。従って、Ｃｕを
含有する場合、アルミニウム合金板中のＣｕの含有量は
０．１乃至０．３質量％とすることが好ましい。
【００１７】また、本発明に係るボトル缶用アルミニウ
ム合金板にあっては、前述の必須成分及び任意添加成分
の他に、Ｔｉを１質量％以下、Ｚｎを１質量％以下及び
Ｃｒを１質量％以下含んでいてもよい。即ち、Ｔｉを１
質量％以下添加すると、アルミニウム合金鋳塊の結晶粒
を微細化するのに有効である。また、Ｚｎを１質量％以
下添加すると、晶出物の分散を適正化すると共に、絞り
加工性、しごき加工及びフランジ加工性の向上に有効で
ある。一方、Ｃｒは原材料から不純物として混入してく
る成分であるが、このＣｒ量は１質量％以下であれば加
工性には影響しない。しかし、Ｃｒ量が１質量％を超え
ると、巨大晶出物が生成し、加工性が低下する。
ム合金板にあっては、前述の必須成分及び任意添加成分
の他に、Ｔｉを１質量％以下、Ｚｎを１質量％以下及び
Ｃｒを１質量％以下含んでいてもよい。即ち、Ｔｉを１
質量％以下添加すると、アルミニウム合金鋳塊の結晶粒
を微細化するのに有効である。また、Ｚｎを１質量％以
下添加すると、晶出物の分散を適正化すると共に、絞り
加工性、しごき加工及びフランジ加工性の向上に有効で
ある。一方、Ｃｒは原材料から不純物として混入してく
る成分であるが、このＣｒ量は１質量％以下であれば加
工性には影響しない。しかし、Ｃｒ量が１質量％を超え
ると、巨大晶出物が生成し、加工性が低下する。
【００１８】次に、このボトル缶の成形に供するアルミ
ニウム合金板の所要特性について説明する。ボトル缶の
成形に供するアルミニウム合金板としては、２２０℃に
１０分間加熱してベーキングした場合の耐力（０．２％
耐力）が２２０乃至２５０ＭＰａであることが必要であ
る。また、ボトル缶の成形に供する素材として、加工効
果指数は０．０９以下であることが必要である。
ニウム合金板の所要特性について説明する。ボトル缶の
成形に供するアルミニウム合金板としては、２２０℃に
１０分間加熱してベーキングした場合の耐力（０．２％
耐力）が２２０乃至２５０ＭＰａであることが必要であ
る。また、ボトル缶の成形に供する素材として、加工効
果指数は０．０９以下であることが必要である。
【００１９】ベーキング後の耐力（０．２％耐力）：２
２０乃至２５０ＭＰａ 次に、本発明に係るボトル缶用アルミニウム合金板のベ
ーキング後の耐力（０．２％耐力）を２２０乃至２５０
ＭＰａに規制した理由について説明する。なお、このベ
ーキング後の耐力は、アルミニウム合金板を２１０℃で
１０分間保持した後、引張試験を行って得られたもので
ある。本発明に係るボトル缶用アルミニウム合金板にＤ
Ｉ成形、トリミング、洗浄及びベーキングを行った後、
缶の胴体部の直径に対する口部の直径の比率である絞り
比を３０％以上として、絞り比の高いネック加工を施し
てボトル缶を形成する際、ベーキング後の耐力が２２０
ＭＰａ未満であると、ボトル缶の缶強度（耐圧強度及び
座屈強度）が低下し、飲料缶に要求される強度を充分に
満足させることができないアルミニウム合金板となる虞
がある。また、前記ベーキング後の耐力が２５０ＭＰａ
を超えると、前記ボトル缶のネック部の口部で、シワ及
び割れが発生し易くなる。従って、本発明に係るボトル
缶用アルミニウム合金板は、ベーキングした場合に、耐
力が２２０乃至２５０ＭＰａになるように、特性を調整
する。
２０乃至２５０ＭＰａ 次に、本発明に係るボトル缶用アルミニウム合金板のベ
ーキング後の耐力（０．２％耐力）を２２０乃至２５０
ＭＰａに規制した理由について説明する。なお、このベ
ーキング後の耐力は、アルミニウム合金板を２１０℃で
１０分間保持した後、引張試験を行って得られたもので
ある。本発明に係るボトル缶用アルミニウム合金板にＤ
Ｉ成形、トリミング、洗浄及びベーキングを行った後、
缶の胴体部の直径に対する口部の直径の比率である絞り
比を３０％以上として、絞り比の高いネック加工を施し
てボトル缶を形成する際、ベーキング後の耐力が２２０
ＭＰａ未満であると、ボトル缶の缶強度（耐圧強度及び
座屈強度）が低下し、飲料缶に要求される強度を充分に
満足させることができないアルミニウム合金板となる虞
がある。また、前記ベーキング後の耐力が２５０ＭＰａ
を超えると、前記ボトル缶のネック部の口部で、シワ及
び割れが発生し易くなる。従って、本発明に係るボトル
缶用アルミニウム合金板は、ベーキングした場合に、耐
力が２２０乃至２５０ＭＰａになるように、特性を調整
する。
【００２０】素材（ベーキング前）の加工硬化指数：
０．０９以下 材料は塑性加工により加工硬化するが、この硬化の程度
を表すものが加工硬化指数である。加工硬化指数は、Ｊ
ＩＳ Ｚ２２５３に準拠して試験し、算出されるもので
あるが、本発明においては、σ（真応力）−ε（真ひず
み）曲線のうち、ε（真ひずみ）が１〜３％の範囲につ
いて、加工硬化指数（ｎ値）を算出している。加工硬化
指数は材料の成分のみならず、材料の加工条件（圧延率
及び圧延温度等）により変化するものであるが、加工硬
化指数が０．０９を超えると、ＤＩ加工→ネック加工→
ネジ成形加工という厳しい加工を行うボトル缶におい
て、硬度が高くなりすぎてネック加工ができなかった
り、ネジ成形加工ができなかったりする。従って、ボト
ル缶の成形（ベーキングも含む）に供する素材の加工硬
化指数は０．０９以下とする。
０．０９以下 材料は塑性加工により加工硬化するが、この硬化の程度
を表すものが加工硬化指数である。加工硬化指数は、Ｊ
ＩＳ Ｚ２２５３に準拠して試験し、算出されるもので
あるが、本発明においては、σ（真応力）−ε（真ひず
み）曲線のうち、ε（真ひずみ）が１〜３％の範囲につ
いて、加工硬化指数（ｎ値）を算出している。加工硬化
指数は材料の成分のみならず、材料の加工条件（圧延率
及び圧延温度等）により変化するものであるが、加工硬
化指数が０．０９を超えると、ＤＩ加工→ネック加工→
ネジ成形加工という厳しい加工を行うボトル缶におい
て、硬度が高くなりすぎてネック加工ができなかった
り、ネジ成形加工ができなかったりする。従って、ボト
ル缶の成形（ベーキングも含む）に供する素材の加工硬
化指数は０．０９以下とする。
【００２１】なお、本発明に係るボトル缶用アルミニウ
ム合金板にあっては、前述したような従来のアルミニウ
ム合金板製ボトル缶の製造方法と同様の方法でボトル缶
を製造することができる。即ち、本発明に係るボトル缶
用アルミニウム合金板は、先ず、常法に従って所定組成
のアルミニウム合金の鋳塊を作製し、このアルミニウム
合金の鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延を施
し、続いて、焼鈍処理を施した後、冷間圧延処理を施し
てアルミニウム合金板を製造する。なお、前記熱間圧延
と冷間圧延との間に行われる焼鈍処理は省略することも
可能である。
ム合金板にあっては、前述したような従来のアルミニウ
ム合金板製ボトル缶の製造方法と同様の方法でボトル缶
を製造することができる。即ち、本発明に係るボトル缶
用アルミニウム合金板は、先ず、常法に従って所定組成
のアルミニウム合金の鋳塊を作製し、このアルミニウム
合金の鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延を施
し、続いて、焼鈍処理を施した後、冷間圧延処理を施し
てアルミニウム合金板を製造する。なお、前記熱間圧延
と冷間圧延との間に行われる焼鈍処理は省略することも
可能である。
【００２２】その後、このアルミニウム合金板は、図２
に示すような従来のアルミニウム合金板からなるボトル
缶の製造方法と同様に、カッピング加工、ＤＩ成形加
工、開口縁を揃えるトリミング加工、缶外面及び内面を
洗浄する洗浄及び乾燥（図示せず）、缶外面に印刷を施
す印刷工程（図示せず）、焼き付けのためのベーキング
工程（図示せず）、内面塗装及び焼き付けのためのベー
キング工程（図示せず）及びネッキング加工等の工程を
経て所定の形状に成形加工され、更に口部の外周面にス
クリューキャップ取り付け用のネジ切り加工が施されて
ネジ部が形成される。これにより、口部の直径が胴体部
の直径に対して小さいボトル缶が製造される。
に示すような従来のアルミニウム合金板からなるボトル
缶の製造方法と同様に、カッピング加工、ＤＩ成形加
工、開口縁を揃えるトリミング加工、缶外面及び内面を
洗浄する洗浄及び乾燥（図示せず）、缶外面に印刷を施
す印刷工程（図示せず）、焼き付けのためのベーキング
工程（図示せず）、内面塗装及び焼き付けのためのベー
キング工程（図示せず）及びネッキング加工等の工程を
経て所定の形状に成形加工され、更に口部の外周面にス
クリューキャップ取り付け用のネジ切り加工が施されて
ネジ部が形成される。これにより、口部の直径が胴体部
の直径に対して小さいボトル缶が製造される。
【００２３】図１は上述の製造方法により製造されたボ
トル缶１を示す斜視図である。このボトル缶１は、底部
６及び胴部２を有する有底筒状をなし、肩部はネッキン
グ加工が施されてネック部３が形成されている。このネ
ッキング加工における絞り比は直径の３０％以上であ
る。ネック部３の外面には、ネジ切り加工が施されてネ
ジ５が形成されている。このネジ５にスクリューキャッ
プ（図示せず）が螺合される。ボトル缶１の開口端部は
口部４である。なお、このボトル缶１の縦断面におい
て、胴部２からネック部３に向けて縮径する部分が胴部
２に対してなす角度は、特に限定されるものではない。
また、絞り比は、胴部２の直径をＤ１、口部４の直径を
Ｄ２とすると、１００（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１で表され、
この絞り比が３０％以上であることが好ましい。
トル缶１を示す斜視図である。このボトル缶１は、底部
６及び胴部２を有する有底筒状をなし、肩部はネッキン
グ加工が施されてネック部３が形成されている。このネ
ッキング加工における絞り比は直径の３０％以上であ
る。ネック部３の外面には、ネジ切り加工が施されてネ
ジ５が形成されている。このネジ５にスクリューキャッ
プ（図示せず）が螺合される。ボトル缶１の開口端部は
口部４である。なお、このボトル缶１の縦断面におい
て、胴部２からネック部３に向けて縮径する部分が胴部
２に対してなす角度は、特に限定されるものではない。
また、絞り比は、胴部２の直径をＤ１、口部４の直径を
Ｄ２とすると、１００（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１で表され、
この絞り比が３０％以上であることが好ましい。
【００２４】また、本発明に係るボトル缶用アルミニウ
ム合金板を使用して成形されたボトル缶に栓をするスク
リューキャップは、特に限定されるものではなく、従
来、通常に使用されているものを使用することができ
る。
ム合金板を使用して成形されたボトル缶に栓をするスク
リューキャップは、特に限定されるものではなく、従
来、通常に使用されているものを使用することができ
る。
【００２５】
【実施例】以下、本発明に係るボトル缶用アルミニウム
合金板の実施例について、その特性を比較例と比較した
結果について説明する。下記表１は本願請求項１又は２
にて規定した範囲に入る実施例（No.１乃至４）のボト
ル缶用アルミニウム合金板と本発明の請求項１及び２を
満たさない比較例（No.５乃至１７）のボトル缶用アル
ミニウム合金板について、しごき成形性、ネッキング成
形性及び缶強度に関する評価を行った結果を示す。な
お、下記表１に示す実施例No.３のＣｕの含有量は不可
避的不純物レベルである。
合金板の実施例について、その特性を比較例と比較した
結果について説明する。下記表１は本願請求項１又は２
にて規定した範囲に入る実施例（No.１乃至４）のボト
ル缶用アルミニウム合金板と本発明の請求項１及び２を
満たさない比較例（No.５乃至１７）のボトル缶用アル
ミニウム合金板について、しごき成形性、ネッキング成
形性及び缶強度に関する評価を行った結果を示す。な
お、下記表１に示す実施例No.３のＣｕの含有量は不可
避的不純物レベルである。
【００２６】
【表１】
【００２７】上記表１に示す組成を有するアルミニウム
合金のスラブを作成し、５５０℃の温度で６時間の均質
化熱処理を施した後、板厚を６００ｍｍから３０ｍｍま
で（加工率９５％）粗圧延した。そして、粗圧延後、仕
上げ圧延の４タンデムのタンデム圧延機で加工率９１％
（板厚を３０ｍｍから２．８ｍｍ）、終了温度３２０
℃、板厚が２．８ｍｍになるまで熱間圧延を施し、引き
続き中間焼鈍をいれずに、冷間圧延して最終板厚が０．
４０ｍｍのアルミニウム合金板を得た。
合金のスラブを作成し、５５０℃の温度で６時間の均質
化熱処理を施した後、板厚を６００ｍｍから３０ｍｍま
で（加工率９５％）粗圧延した。そして、粗圧延後、仕
上げ圧延の４タンデムのタンデム圧延機で加工率９１％
（板厚を３０ｍｍから２．８ｍｍ）、終了温度３２０
℃、板厚が２．８ｍｍになるまで熱間圧延を施し、引き
続き中間焼鈍をいれずに、冷間圧延して最終板厚が０．
４０ｍｍのアルミニウム合金板を得た。
【００２８】次いで、従来の一般的な方法で、このアル
ミニウム合金板に対して、胴体部の直径が６６ｍｍとな
るように、カッピング及びＤＩ成形（絞り加工、しごき
加工）を施した。そして、このＤＩ成形工程で１０００
０缶を成形した時点で、破断が発生した缶の数によっ
て、このしごき成形性を評価した。即ち、破断が発生し
た缶が１００００缶中、全く無かったものを「◎（極め
て良好）」、１缶以下であったものを「○（良好）」、
２乃至４缶であったものを「△（概ね良好）」、５缶を
超えたものを「×（不良）」とした。
ミニウム合金板に対して、胴体部の直径が６６ｍｍとな
るように、カッピング及びＤＩ成形（絞り加工、しごき
加工）を施した。そして、このＤＩ成形工程で１０００
０缶を成形した時点で、破断が発生した缶の数によっ
て、このしごき成形性を評価した。即ち、破断が発生し
た缶が１００００缶中、全く無かったものを「◎（極め
て良好）」、１缶以下であったものを「○（良好）」、
２乃至４缶であったものを「△（概ね良好）」、５缶を
超えたものを「×（不良）」とした。
【００２９】その後、トリミング、洗浄及びベーキング
（最高保持温度：２１０℃）を行い、続いて口部の直径
が４０ｍｍとなる（胴部の直径に対する口部の直径の絞
り比が３９．４％である状態）までダイネッキング方式
によりネッキング加工を施し、ネッキング成形性につい
て評価した。また、ベーキング後の耐力及び加工硬化指
数は前述の方法によって各供試材のＮ数を２として測定
し、その平均値から求めた。
（最高保持温度：２１０℃）を行い、続いて口部の直径
が４０ｍｍとなる（胴部の直径に対する口部の直径の絞
り比が３９．４％である状態）までダイネッキング方式
によりネッキング加工を施し、ネッキング成形性につい
て評価した。また、ベーキング後の耐力及び加工硬化指
数は前述の方法によって各供試材のＮ数を２として測定
し、その平均値から求めた。
【００３０】このネッキング成形性の評価としては、前
記ネッキング加工後のシワ発生具合を評価し、シワの発
生が全く見られなかったものを「○（良好）」、シワの
発生が若干見られたものを「△（概ね良好）」、顕著な
シワの発生が認められたものを「×（不良）」とした。
また、前記トリミング性の評価としては、ネッキング加
工後において、耳の山と谷との差が０．７ｍｍ以下であ
ったものを「○（良好）」とし、０．７ｍｍを超えたも
のを「×（不良）」とした。更に、缶強度の評価として
は、耐圧強度が６９０ｋＰａ以上、且つ座屈強度が１４
００Ｎ以上であったものを「○（良好）」とし、耐圧強
度及び座屈強度のうち少なくとも一方が下回ったものを
「×（不良）」とした。
記ネッキング加工後のシワ発生具合を評価し、シワの発
生が全く見られなかったものを「○（良好）」、シワの
発生が若干見られたものを「△（概ね良好）」、顕著な
シワの発生が認められたものを「×（不良）」とした。
また、前記トリミング性の評価としては、ネッキング加
工後において、耳の山と谷との差が０．７ｍｍ以下であ
ったものを「○（良好）」とし、０．７ｍｍを超えたも
のを「×（不良）」とした。更に、缶強度の評価として
は、耐圧強度が６９０ｋＰａ以上、且つ座屈強度が１４
００Ｎ以上であったものを「○（良好）」とし、耐圧強
度及び座屈強度のうち少なくとも一方が下回ったものを
「×（不良）」とした。
【００３１】上記表１に示すように、本発明の実施例
（No.１乃至４）のボトル缶用アルミニウム合金板にお
いては、いずれもボトル缶の成形時に要求されるしごき
成形及びネック成形性が「○（良好）」であり、またト
リミング成形性も「○（良好）〜△（概ね良好）」であ
り、更に缶強度も「○（良好）」であった。なお、実施
例No.１、２及び３は請求項２の実施例であり、実施例N
o.３は請求項１の実施例である。
（No.１乃至４）のボトル缶用アルミニウム合金板にお
いては、いずれもボトル缶の成形時に要求されるしごき
成形及びネック成形性が「○（良好）」であり、またト
リミング成形性も「○（良好）〜△（概ね良好）」であ
り、更に缶強度も「○（良好）」であった。なお、実施
例No.１、２及び３は請求項２の実施例であり、実施例N
o.３は請求項１の実施例である。
【００３２】これに対して、本発明の比較例（No.５乃
至１４）のボトル缶用アルミニウム合金板においては、
Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ及びＣｕのうちのいずれか１つ
の含有量が本発明で規制する範囲の下限値未満又は上限
値超であるため、ボトル缶の成形時に要求される特性が
充分に満たされていないという結果が得られた。
至１４）のボトル缶用アルミニウム合金板においては、
Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ及びＣｕのうちのいずれか１つ
の含有量が本発明で規制する範囲の下限値未満又は上限
値超であるため、ボトル缶の成形時に要求される特性が
充分に満たされていないという結果が得られた。
【００３３】比較例No.５はＳｉの含有量が本発明の下
限値未満であるため、晶出物が適正範囲に入らず、しご
き成形性が若干劣った。比較例No.６はＳｉの含有量が
本発明の上限値を超えているため、晶出物が適正範囲に
入らず、また強度が高くなりすぎ、しごき成形性が若干
劣った。比較例No.７はＦｅの含有量が本発明の下限値
未満であるため、晶出物が適正範囲に入らず、金属間化
合物（α相）が不足し、しごき成形性が若干劣った。比
較例No.８はＦｅの含有量が本発明の上限値を超えてい
るので、金属間化合物が粗大になりすぎ、しごき成形性
が若干劣った。比較例No.９はＭｎの含有量が本発明の
下限値未満であるため、ベーキング後の耐力が不足し、
しごき成形性及び缶強度が乏しい。比較例No.１０はＭ
ｎの含有量が本発明の上限値を超えているため、ベーキ
ング後の耐力が高くなりすぎると共に、晶出物が粗大に
なり、しごき成形性及びネック成形性が若干劣った。比
較例No.１１はＭｇの含有量が本発明の下限値未満であ
るため、ベーキング後の耐力が不足し缶強度が不足し
た。比較例No.１２はＭｇの含有量が本発明の上限値を
超えているため、ベーキング後の耐力が高くなりすぎネ
ック成形性が劣化した。比較例No.１３はＣｕの含有量
が含有量が本発明の下限値未満であるため、ベーキング
後の耐力が不足し缶強度が不足した。比較例No.１４は
Ｃｕの含有量が本発明の上限値を超えているため、ベー
キング後の耐力が高くなりすぎネック成形性が劣化し
た。比較例No.１５は加工硬化指数が本発明の上限値を
超えているため、ネック成形性が劣化した。比較例No.
１６はベーキング後の耐力が本発明の下限値未満である
ため、缶強度が不足した。比較例No.１７はベーキング
後の耐力が本発明の上限値を超えているため、ネック成
形性が劣化した。
限値未満であるため、晶出物が適正範囲に入らず、しご
き成形性が若干劣った。比較例No.６はＳｉの含有量が
本発明の上限値を超えているため、晶出物が適正範囲に
入らず、また強度が高くなりすぎ、しごき成形性が若干
劣った。比較例No.７はＦｅの含有量が本発明の下限値
未満であるため、晶出物が適正範囲に入らず、金属間化
合物（α相）が不足し、しごき成形性が若干劣った。比
較例No.８はＦｅの含有量が本発明の上限値を超えてい
るので、金属間化合物が粗大になりすぎ、しごき成形性
が若干劣った。比較例No.９はＭｎの含有量が本発明の
下限値未満であるため、ベーキング後の耐力が不足し、
しごき成形性及び缶強度が乏しい。比較例No.１０はＭ
ｎの含有量が本発明の上限値を超えているため、ベーキ
ング後の耐力が高くなりすぎると共に、晶出物が粗大に
なり、しごき成形性及びネック成形性が若干劣った。比
較例No.１１はＭｇの含有量が本発明の下限値未満であ
るため、ベーキング後の耐力が不足し缶強度が不足し
た。比較例No.１２はＭｇの含有量が本発明の上限値を
超えているため、ベーキング後の耐力が高くなりすぎネ
ック成形性が劣化した。比較例No.１３はＣｕの含有量
が含有量が本発明の下限値未満であるため、ベーキング
後の耐力が不足し缶強度が不足した。比較例No.１４は
Ｃｕの含有量が本発明の上限値を超えているため、ベー
キング後の耐力が高くなりすぎネック成形性が劣化し
た。比較例No.１５は加工硬化指数が本発明の上限値を
超えているため、ネック成形性が劣化した。比較例No.
１６はベーキング後の耐力が本発明の下限値未満である
ため、缶強度が不足した。比較例No.１７はベーキング
後の耐力が本発明の上限値を超えているため、ネック成
形性が劣化した。
【００３４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ｆ
ｅ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＭｇの含有量並びにベーキング後の
耐力及び加工硬化指数を所定の範囲に規制したので、成
形性が向上し、絞り比の高い絞り加工が可能であると共
に、ネジ切り加工も容易なボトル缶用アルミニウム合金
板を得ることができる。
ｅ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＭｇの含有量並びにベーキング後の
耐力及び加工硬化指数を所定の範囲に規制したので、成
形性が向上し、絞り比の高い絞り加工が可能であると共
に、ネジ切り加工も容易なボトル缶用アルミニウム合金
板を得ることができる。
【図１】本発明の実施例に係るボトル缶用アルミニウム
合金板により成形したボトル缶の一例を模式的に示す斜
視図である。
合金板により成形したボトル缶の一例を模式的に示す斜
視図である。
【図２】１ピースボトル缶の製造方法を示す模式図であ
る。
る。
１；ボトル缶
２；胴部
３；ネック部
４；口部
５；ネジ
６；底部
１０；アルミニウム合金板
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０Ａ
６３０Ｋ
６７３ ６７３
６８３ ６８３
６８４ ６８４Ｃ
６８５ ６８５Ｚ
６８６ ６８６Ａ
６９１ ６９１Ｂ
６９１Ｃ
６９４ ６９４Ａ
６９４Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】 ボトル缶用の素材であるアルミニウム合
金板において、Ｆｅ：０．２乃至０．７質量％、Ｓｉ：
０．１乃至０．３質量％、Ｍｎ：０．５乃至１．２質量
％及びＭｇ：０．５乃至１．２質量％を含有し、残部が
Ａｌ及び不可避的不純物からなる組成を有し、２１０℃
で１０分間保持してベーキングした場合における耐力
（０．２％耐力）が２２０乃至２５０ＭＰａであると共
に、素材としての加工硬化指数が０．０９以下であるこ
とを特徴とするボトル缶用アルミニウム合金板。 - 【請求項２】 更に、Ｃｕ：０．１乃至０．３質量％を
含有することを特徴とする請求項１に記載のボトル缶用
アルミニウム合金板。 - 【請求項３】 ボトル缶のネック部の成形時における絞
り比は、３０％以上であることを特徴とする請求項１又
は２に記載のボトル缶用アルミニウム合金板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275797A JP2003082429A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | ボトル缶用アルミニウム合金板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275797A JP2003082429A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | ボトル缶用アルミニウム合金板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003082429A true JP2003082429A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19100601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001275797A Pending JP2003082429A (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | ボトル缶用アルミニウム合金板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003082429A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003293105A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ボトル型飲料缶用アルミニウム合金板の製造方法 |
| JP2004250790A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-09-09 | Kobe Steel Ltd | ボトル缶用アルミニウム合金板 |
| JP2006077278A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Furukawa Sky Kk | ボトル型缶用のアルミニウム合金板 |
| JP2006077310A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Furukawa Sky Kk | 成形性に優れたボトル缶用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| JP2006097076A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Kobe Steel Ltd | ボトル缶用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| WO2014184450A1 (fr) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | Constellium France | Tôle en alliage d'aluminium pour bouteille métallique ou boîtier d'aérosol |
| WO2015107284A1 (fr) | 2014-01-20 | 2015-07-23 | Constellium Neuf-Brisach | Procédé de fabrication d'une boîte-boisson, bouteille métallique ou boîtier d'aérosol en alliage d'aluminium |
| EP3268503B1 (en) | 2015-03-13 | 2019-06-19 | Novelis, Inc. | Aluminum alloys for highly shaped packaging products and methods of making the same |
| CN112342442A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-09 | 超捷紧固系统(上海)股份有限公司 | 一种用铝制功能连接件与紧固件制造及材料配制方法 |
-
2001
- 2001-09-11 JP JP2001275797A patent/JP2003082429A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003293105A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ボトル型飲料缶用アルミニウム合金板の製造方法 |
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| US10577683B2 (en) | 2013-05-17 | 2020-03-03 | Constellium France | Aluminium alloy sheet for metallic bottle or aerosol container |
| RU2668357C2 (ru) * | 2013-05-17 | 2018-09-28 | Констеллиум Неф-Бризаш | Лист из алюминиевого сплава для металлических бутылок или аэрозольных баллонов |
| WO2014184450A1 (fr) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | Constellium France | Tôle en alliage d'aluminium pour bouteille métallique ou boîtier d'aérosol |
| EP2997171B1 (fr) * | 2013-05-17 | 2020-07-08 | Constellium Neuf-Brisach | Tôle en alliage d'aluminium pour bouteille métallique ou boîtier d'aérosol |
| WO2015107284A1 (fr) | 2014-01-20 | 2015-07-23 | Constellium Neuf-Brisach | Procédé de fabrication d'une boîte-boisson, bouteille métallique ou boîtier d'aérosol en alliage d'aluminium |
| US10675669B2 (en) | 2014-01-20 | 2020-06-09 | Constellium Neuf-Brisach | Method for producing a beverage can, a bottle-can or an aerosol can from aluminium alloy |
| EP3268503B1 (en) | 2015-03-13 | 2019-06-19 | Novelis, Inc. | Aluminum alloys for highly shaped packaging products and methods of making the same |
| CN112342442A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-09 | 超捷紧固系统(上海)股份有限公司 | 一种用铝制功能连接件与紧固件制造及材料配制方法 |
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| A02 | Decision of refusal |
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|
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