JP2006070344A - 樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂被覆の際の熱処理後の強度（耐力等）低下を最小限に抑え、かつ、成形性を向上させた、Ａｌ−Ｍｎ系合金から構成される樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板は、Ｃｕを０．２０〜０．４０質量％、Ｍｇを１．３０〜１．６０質量％、Ｍｎを０．８０〜１．３０質量％、Ｆｅを０．２５〜０．５０質量％、Ｓｉを０．１０〜０．５０質量％それぞれ含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物から構成される樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板であって、前記Ｃｕ及び前記Ｍｇの含有量が、１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）の関係を満足し、かつ、２５０〜２８０℃で、２０秒間の熱処理を施したときの耐力が２２５〜２５５Ｎ／ｍｍ²であることを特徴とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板及びその製造方法に係り、特に、ＤＩ缶やボトル缶（以下「アルミ缶」という）に適用可能な樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板及びその製造方法に関する。

従来のアルミ缶（３ピースボトル缶）は、通常、アルミニウム合金板から成形され、以下のような工程を経て製造されている。すなわち、アルミニウム合金板から成形される従来のアルミ缶の製造方法は、まず、アルミニウム合金板の両面に熱可塑性樹脂被膜の層を形成して潤滑剤を塗布したものを打ち抜いてブランクを得る工程と、このブランクに絞り加工を行ってカップ状の成形品を得る工程と、次いでこのカップ状の成形品に対して再絞り加工とストレッチ加工又はしごき成形（ＤＩ成形）を行って胴体部が小径化及び薄肉化された有底円筒状の缶を得る工程と、次いで、この有底円筒状の缶の底部側に絞り加工を複数回行うことにより肩部と未開口部とからなる口部を有する缶を得る工程と、続いて洗浄及びトリミング等を行い、その後、この缶の胴体部に印刷及び塗装を施す工程と、引き続いて前記口部を開口してカール部及びネジ部を形成し、更に前記ネジ部の反対側の部分にネックイン加工とフランジ加工とを施した後、シーマによって別途成形した底蓋を巻き締めする工程を含むものであった（例えば、特許文献１参照）。

前記従来のアルミ缶で、樹脂被膜の際に行われる熱処理後の強度を特に高める必要がある仕様については、一般に、Ｈ１９１の調質が施された３００４合金（３００４−Ｈ１９１、ＪＩＳ Ｈ ４０００に規定）が用いられている。このＨ１９１の調質は、アルミニウム合金板に熱間圧延、冷間圧延、焼鈍及び最終冷間圧延の各工程を順次施すものである。しかし、このＨ１９１の調質を施して製造された３００４合金においては、工程数が比較的多いことによる高コストの問題に加えて、材料特性のバラツキ及び表面品質の面で限界があった。

また、近年、樹脂被膜に適用されるラミネートフィルムの種類が増大し、それにともなって樹脂被膜工程で施されるラミネートフィルムのリメルトの温度範囲が拡大して、より高い耐熱性を備えたアルミニウム合金板が要求されている。

そこで、前記Ｈ１９１の調質が施されたアルミニウム合金板に代えて、熱間圧延及び冷間圧延の工程を施すＨ１９の調質が施された３００４合金（３００４−Ｈ１９）をアルミ缶に適用して、かつ、熱可塑性樹脂被膜の層を形成（樹脂被覆）する際の熱処理後の強度の確保及び成形性を向上させたアルミニウム合金板を具現するための検討が行われている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−１６２３４４号公報（段落番号００３１〜００６９、図１〜図４） 特開２００２−２５６３６６号公報（段落番号００１２〜００３０、図１）

前記従来のアルミ缶の製造工程において、３００４合金にＨ１９１の調質を施す工程（Ｈ１９１工程）では、連続焼鈍工程による溶体化効果と合わせて、冷間圧延工程における冷間加工率が比較的低いため、樹脂被覆等における熱処理後の強度低下を最小限に抑えることが可能である。しかし、前記３００４合金にＨ１９の調質を施す工程（Ｈ１９工程）では、熱間圧延工程の後に連続焼鈍工程を経ることなく冷間圧延されるため、前記Ｈ１９１の調質で得られる効果が小さくなって熱処理後の強度低下が大きくなる傾向があった。

本発明は前記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、樹脂被覆の際の熱処理後の強度（耐力等）低下を最小限に抑え、かつ、成形性を向上させた、Ｈ１９工程の樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板、及びその製造方法を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明者らは、Ｈ１９工程において、樹脂被覆の際の熱処理後の強度低下を最大限に防止することができる合金成分について種々の検討を行った。その結果、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ及びＳｉの含有量を適度に調整し、また均質化熱処理、熱間圧延及び冷間圧延の条件をコントロールすることで、前記問題点を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。

すなわち、前記目的を達成するための本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板は、Ｃｕを０．２０〜０．４０質量％、Ｍｇを１．３０〜１．６０質量％、Ｍｎを０．８０〜１．３０質量％、Ｆｅを０．２５〜０．５０質量％、Ｓｉを０．１０〜０．５０質量％それぞれ含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物から構成される樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板であって、前記Ｃｕ及び前記Ｍｇの含有量が、１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）の関係を満足し、かつ、２５０〜２８０℃で、２０秒間の熱処理を施した後の耐力が２２５〜２５５Ｎ／ｍｍ²である（請求項１）。

このように構成すれば、Ｍｇ及びＣｕの含有量を前記のように規制することにより、Ｈ１９の調質を施したアルミニウム合金板でも、樹脂被覆の際の熱処理後の強度低下を最小限に抑えることができ、当該熱処理後の強度が充分に維持される樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板が具現される。また、樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板は、２５０〜２８０℃で、２０秒間の熱処理を施した後の耐力（０．２％耐力）を前記のように規定することにより、容易に所望とするアルミ缶の形状に成形でき、かつそのアルミ缶の形状へ成形した後でも缶強度が適切に維持されるものとなる。

また、前記目的を達成するための本発明に係る前記樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の製造方法は、Ｃｕを０．２０〜０．４０質量％、Ｍｇを１．３０〜１．６０質量％、Ｍｎを０．８０〜１．３０質量％、Ｆｅを０．２５〜０．５０質量％、Ｓｉを０．１０〜０．５０質量％それぞれ含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物から構成され、前記Ｃｕ及び前記Ｍｇの含有量が、１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）の関係を満足するアルミニウム合金を溶解・鋳造して鋳塊を作製する溶解・鋳造工程と、この溶解・鋳造工程において作製されたアルミニウム合金の鋳塊に５７０〜６２０℃で均質化熱処理を施す均質化熱処理工程と、この均質化熱処理工程において均質化熱処理が施されたアルミニウム合金の鋳塊を熱間圧延し、巻き取り温度を３００℃以上にして巻き取る熱間圧延工程と、この熱間圧延工程において熱間圧延されたアルミニウム合金板に、冷間加工の圧延率を８０〜９０％に設定して冷間圧延を行う冷間圧延工程とを含んで構成される（請求項２）。

このように構成すれば、樹脂被覆の際の熱処理後の強度低下を最小限に抑えられ、当該熱処理後の強度が充分に維持されるとともに、所望とするアルミ缶の形状に容易に成形できる樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の製造方法が具現される。なお、本発明において、前記Ｈ１９工程に代えてＨ１９Ｍ工程（熱間圧延、焼鈍及び冷間圧延の工程）として、前記熱間圧延工程と冷間圧延工程との間に、必要に応じて連続焼鈍を施す連続焼鈍工程を加えてもよい。

本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板及びその製造方法では、以下のような優れた効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、Ｈ１９の調質を施したアルミニウム合金板でも、樹脂被覆の際の熱処理後の耐力の低下が最小限に抑えられ、かつ、成形性に優れた樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、樹脂被覆の際の熱処理後の耐力の低下が最小限に抑えられ、かつ、成形性に優れた樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明者らは、アルミニウム合金板の特性や成分について種々の検討を行った。その結果、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ及びＳｉの含有量を適度に調整し、また均質化熱処理、熱間圧延及び冷間圧延の条件をコントロールすることで、樹脂被覆の際の熱処理後の強度低下を最大限に防止することができる樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板を製造できることを見出した。

［樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板］
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板は、Ｃｕを０．２０〜０．４０質量％、Ｍｇを１．３０〜１．６０質量％、Ｍｎを０．８０〜１．３０質量％、Ｆｅを０．２５〜０．５０質量％、Ｓｉを０．１０〜０．５０質量％それぞれ含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物から構成され、更に、Ｃｕ及びＭｇの含有量が、１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）の関係を満足するように合金成分を規制し、また、２５０〜２８０℃で、２０秒間の熱処理を施した後の耐力を２２５〜２５５Ｎ／ｍｍ²とすることで、樹脂被覆の際の熱処理後においても充分な強度を維持し、かつ、成形性を向上させることができる。
次に、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に含まれる各合金成分と熱処理後の耐力とを数値限定した理由について説明する。

（Ｃｕの含有量：０．２０〜０．４０質量％）
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に含まれるＣｕは、材料強度に寄与する元素である。すなわち、このＣｕの含有量が０．２０質量％未満では充分な材料強度が得られず、熱処理後の耐力と成形したアルミ缶のネジ座屈強度が不足する。また、Ｃｕの含有量が０．４０質量％を超えると材料強度が高くなり過ぎて、熱処理後の耐力が高くなり、しごき成形性が低下する。従って、本発明ではＣｕの含有量を０．２０〜０．４０質量％とする。

（Ｍｇの含有量：１．３０〜１．６０質量％）
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に含まれるＭｇは、前記したＣｕと同じく材料強度に寄与する元素である。すなわち、このＭｇの含有量が１．３０質量％未満では所要の材料強度が得られず、熱処理後の耐力と成形したアルミ缶のネジ座屈強度が不足する。また、Ｍｇの含有量が１．６０質量％を超えると加工硬化が大きくなって、熱処理後の耐力が高くなり、しごき成形性が低下する。従って、本発明ではＭｇの含有量を１．３０〜１．６０質量％とする。

（Ｍｎの含有量：０．８０〜１．３０質量％）
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に含まれるＭｎは、材料強度に寄与するとともに、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物を形成して、樹脂フィルムとの密着性に寄与する元素である。すなわち、このＭｎの含有量が０．８０質量％未満では、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物の形成が充分ではなく、樹脂フィルムとの密着性が低下するとともに、充分な材料強度が得られず、熱処理後の耐力と成形したアルミ缶のネジ座屈強度が不足する。また、このＭｎの含有量が１．３０質量％を超えると、材料強度が過度に高まるとともに、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物が粗大化するため、胴切れ（しごき成形時の破断）に繋がる。従って、本発明ではＭｎの含有量を０．８０〜１．３０質量％とする。

（Ｆｅの含有量：０．２５〜０．５０質量％）
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に含まれるＦｅは、前記したＭｎの場合と同じくＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物を形成する役割を果たす。すなわち、このＦｅの含有量が０．２５質量％未満では、樹脂フィルムとの密着性に寄与する、最大長が２μｍ以上のＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物が形成されず、更には熱間圧延工程におけるアルミニウム合金の再結晶挙動が阻害され結晶粒の不均一化を招き、しごき成形の際に胴切れを生じ易くなる。また、Ｆｅの含有量が０．５０質量％を超えると、最大長が２０μｍを超えるような巨大なＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物が生成して胴切れに繋がる。従って、本発明ではＦｅの含有量を０．２５〜０．５０質量％とする。

（Ｓｉの含有量：０．１０〜０．５０質量％）
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に含まれるＳｉは、均質化熱処理においてＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系の金属間化合物と結び付いて、高硬度なＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物を形成する役割を果たす。このＳｉの含有量が０．１０質量％未満では、樹脂フィルムとの密着性に寄与する、最大長が２μｍ以上のＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物が充分に形成されない。更に、０°−１８０°耳が高くなり、フランジ部の寸法不良（フランジ部の欠けなど）を生じやすくなる。また、Ｓｉの含有量が０．５０質量％を超えると、熱間圧延工程におけるアルミニウム合金の再結晶挙動が阻害され、しごき成形の際に胴切れを生じ易くなるとともに、耳率が高くなりフランジ部の寸法不良を生じやすくなる。従って、本発明ではＳｉの含有量を０．１０〜０．５０質量％とする。

ここで、耳は、アルミニウム合金板でカッピング成形を行って得られた円筒容器の側面に形成された山と谷である。そして、耳率は、次の式を用いて算出される。
耳率（％）＝｛（円筒容器の底面（圧延方向）を基準とした、４５°方向４箇所の高さの平均値−円筒容器の底面を基準とした、０°、９０°方向４箇所の高さの平均値）／（円筒容器の底面を基準とした０°、４５°、９０°方向８箇所の高さの平均値）｝×１００

（不可避的不純物）
なお、本発明の樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板は、不可避的不純物として、Ｃｒが０．１質量％以下、Ｚｎが０．５質量％以下、Ｔｉが０．１質量％以下、Ｚｒが０．１質量％以下、Ｂが０．１質量％以下含有されても、本発明の効果が妨げられるものではなく、このような不可避的不純物の含有量は許容される。

（１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％））
本発明では、樹脂被覆が行われた後においても適正な材料強度を有する樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板が得られるように、材料強度に寄与する元素であるＣｕ及びＭｇをコントロールする。本発明者らが、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に樹脂被覆が行われた後の材料強度に対するＣｕとＭｇの寄与度について調査した結果、１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）の関係を満足するときに、適正な材料強度を有する樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板が具現されることが判明した。

すなわち、｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝が１．５０未満であると、充分な材料強度が得られず、成形したアルミ缶の熱処理後の耐力及びネジ座屈強度が不足する。また、｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝が１．８０を超えると、耐力が高くなり、圧延性が低下してエッジ割れや板破断などの不具合が発生するばかりでなく、アルミ缶のしごき成形性も低下する。従って、本発明では、１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）を満足するように、ＣｕとＭｇの含有量を調整する。

（２５０〜２８０℃、２０秒間の熱処理を施した後の耐力：２２５〜２５５Ｎ／ｍｍ²）
前記アルミニウム合金板に樹脂被覆を施した後に、絞り、しごき成形を施す際の成形性に対しては、前記アルミニウム合金板に対して樹脂被覆を施す際の熱処理に相当する２５０〜２８０℃で、２０秒間の条件の熱処理を施した後の耐力が重要な指標となる。

すなわち、前記アルミニウム合金板に２５０〜２８０℃で２０秒間の熱処理を施した後の耐力が２２５Ｎ／ｍｍ²未満では、充分な材料強度が得られず、成形したアルミ缶のネジ座屈強度が不足する。また、前記耐力が２５５Ｎ／ｍｍ²を超えると、アルミ缶の成形性、特にしごき成形性が低下し、破断の発生により生産性が阻害される。従って、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板では、２５０〜２８０℃で、２０秒間の熱処理を施した後の耐力を２２５〜２５５Ｎ／ｍｍ²とすることが好ましい。

［樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の製造方法］
また、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板は、本発明で合金組成を規制したＡｌ−Ｍｎ系合金を用いて製造される。つまり、Ｃｕを０．２０〜０．４０質量％、Ｍｇを１．３０〜１．６０質量％、Ｍｎを０．８０〜１．３０質量％、Ｆｅを０．２５〜０．５０質量％、Ｓｉを０．１０〜０．５０質量％それぞれ含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物から構成され、Ｃｕ及びＭｇの含有量が、１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）の関係を満足するアルミニウム合金を用いて、ＤＣ鋳造処理（Ｄｉｒｅｃｔ−ｃｈｉｌｌ ｃａｓｔｉｎｇ：直接チル鋳造処理）により鋳塊を製造する（溶解・鋳造工程）。そして、このアルミニウム合金の鋳塊を５７０〜６２０℃で均質化熱処理し（均質化熱処理工程）、その後、この鋳塊を熱間圧延して巻き取り温度３００℃以上で巻き取り、アルミニウム合金板を製造する（熱間圧延工程）。続いて、このアルミニウム合金板を圧延率８０〜９０％で冷間圧延処理して所望の板厚とする（冷間圧延工程）。このような製造方法とすることにより、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板を製造することができる。

次に、当該製造方法において規定した各条件について説明する。なお、アルミニウム合金の成分の数値限定の理由については、前記した樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の合金成分と同一であるので省略する。

（均質化熱処理温度：５７０〜６２０℃）
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の製造方法では、前記アルミニウム合金板に施す均質化熱処理の温度は、５７０℃より低い温度であると、再結晶が充分に生じなくなり、粗大な結晶粒の混在、材料強度の上昇が生じて、しごき成形性が低下するとともに、耳率が高くなり、フランジ部の寸法不良を生じやすくなる。また、６２０℃を超えると鋳塊がバーニングを起こし、アルミニウム合金板の製造自体が困難となる。従って、本発明では、均質化熱処理の温度を５７０〜６２０℃とする必要がある。

（熱間圧延工程の巻き取り温度：３００℃以上）
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の製造方法では、前記アルミニウム合金板に施す熱間圧延工程の巻き取り温度は、ホットコイルの再結晶状態を左右し、なおかつ材料強度にも影響を与える重要な要素である。

すなわち、この熱間圧延処理の巻き取り温度が３００℃より低いと前記アルミニウム合金板における再結晶が充分に生じなくなり、その結果、粗大な結晶粒の混在、材料強度の上昇を招き、しごき成形性が低下する。また、耳率が高くなってフランジ部の寸法不良を生じやすくなる。従って、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の製造方法における熱間圧延の巻き取り温度は３００℃以上とすることが必要である。

（冷間加工の圧延率：８０〜９０％）
本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の製造方法に含まれる冷間加工の圧延率は、材料強度及び成形性に寄与する因子である。すなわち、この冷間加工の圧延率が８０％より低いと充分な材料強度が得られず、熱処理後の耐力と成形したアルミ缶のネジ座屈強度が不足する。更に、０°−１８０°耳が高くなり、フランジ部の寸法不良を生じやすくなる。また、この冷間加工の圧延率が９０％を超えると、耐力が高くなるとともに耳率が過度に高くなり、フランジ部の寸法不良を生じやすくなる。従って、本発明では、冷間加工の圧延率が８０〜９０％であることが必要である。

以上説明した本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板は、図１に示すような従来の一例の３ピースボトル缶や、図２に示すような従来の一例のＤＩ缶等に好適であるとともに、従来の種々のアルミニウム合金のラミネート材にも好適な素材である。なお、図１は、従来の一例の３ピースボトル缶を模式的に示す斜視図である。図２は、従来の一例のＤＩ缶を模式的に示す斜視図である。

本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板を、図１に示すような従来の一般的な３ピースボトル缶１に適用する場合には、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に対してカップ成形やＤＩ成形等の缶体成形を施して有底円筒状の缶（胴体部２）を形成する。続いて、この有底円筒状の缶の底部にネッキング加工を施してネック部３を形成する。

なお、図１に示す３ピースボトル缶１のネック部３には、口部４が開口されたのち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設けられる。またこれに対向する開口部（図示せず）には、ネックイン加工とフランジ加工を施した後、シーマによって別途成形した底蓋５が巻き締められ、３ピースボトル缶１を製造することができる。

また、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板を、図２に示すような従来の一般的なＤＩ缶１１に適用する場合には、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に対してカップ成形やＤＩ成形等の缶体成形を施して胴体部１２を形成する。続いて、この胴体部１２にネッキング加工を施してネック部１３を形成し、引き続いてこのネック部１３のエンド部に開口部１４を形成するとともにこの開口部１４の口径が胴体部１２の径に比べて小さくなるように加工することで、ＤＩ缶１１を製造することができる。

また、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板を、従来の一般的なラミネート材に適用する場合には、従来公知のラミネート材に適用されている各種の樹脂フィルムを、接着剤等を介して貼り合わせた後、その樹脂フィルムの融点以上で熱処理が施される工程等を経て、ラミネート材が作製される。

以下、本発明に係る実施例について具体的に説明する。
まず、表１に示すような合金組成を備えたアルミニウム合金を溶解・鋳造し、この鋳塊に、表１に示す均質化熱処理温度で４時間の均質化熱処理を施した。続いて、熱間粗圧延、熱間仕上げ圧延を順次行って熱間圧延板を作製した後、表１に示すような巻き取り温度でこの熱間圧延板を巻き取って、ホットコイルとした。そして、このホットコイルに冷間圧延を施して、厚さ０．３２ｍｍの樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板とした。

そして、前記樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に、硝石炉（ソルトバス）を用いて、樹脂被覆の際の熱処理とほぼ同じ熱履歴である２８０℃、２０秒間の熱処理を施した後に、ＪＩＳ Ｈ ４０００に準じて耐力（０．２％耐力）を測定して得られた測定結果を、熱処理後の耐力とした。

実施例１〜６は、いずれも本発明で規制した条件を満足するものである。このうち、実施例１〜５は、熱間圧延後の冷間圧延工程で焼鈍を行わなかったものであり、実施例６は熱間圧延後に焼鈍を行ったものである。

一方、比較例１はＳｉの含有量が本発明で数値限定した範囲の下限値未満のものであり、比較例２はＳｉの含有量が本発明で数値限定した範囲の上限値を超えたものである。また、比較例３はＦｅの含有量が本発明で数値限定した範囲の下限値未満のものであり、比較例４はＦｅの含有量が本発明で数値限定した範囲の上限値を超えたものである。更に、比較例５はＭｎの含有量が本発明で数値限定した範囲の下限値未満であるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の下限値未満のものであり、比較例６はＭｎの含有量が本発明で数値限定した範囲の上限値を超えるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の上限値を超えたものである。

また、比較例７はＭｇの含有量と｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝の値とが本発明で数値限定した範囲の下限値未満であるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の下限値未満のものであり、比較例８はＭｇの含有量と｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝の値とが本発明で数値限定した範囲の上限値を超えるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の上限値を超えたものである。そして、比較例９はＣｕの含有量と｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝の値とが本発明で数値限定した範囲の下限値未満であるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の下限値未満のものであり、比較例１０はＣｕの含有量と｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝の値とが本発明で数値限定した範囲の上限値を超えるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の上限値を超えたものである。

更に、比較例１１は、｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝の値が本発明で規制した数値限定した範囲の上限値を超えるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の上限値を超えたものであり、比較例１２は前記熱間圧延における巻き取り温度が本発明で数値限定した範囲の下限値未満であるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の上限値を超えたものである。

そして、比較例１３は、冷間圧延工程における冷間加工の圧延率が本発明で数値限定した範囲の下限値未満であるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の下限値未満のものであり、比較例１４は、冷間加工の圧延率が本発明で数値限定した範囲の上限値を超えるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の上限値を超えたものである。

また、比較例１５は、均質化熱処理の温度が本発明で数値限定した範囲の下限値未満であるとともに、熱処理後の耐力が数値限定した範囲の上限値を超えたものである。

このようにして製造された本発明に係る実施例１〜６及び本発明で規制した条件を満足しない比較例１〜１５の樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に、アルカリ洗浄及びリン酸クロメート処理を施し、厚さ１６μｍの樹脂フィルムを両面に被覆し、更に、２８０℃で２０秒間の熱処理を施して、ラミネート材とした。以下、図３を参照して、前記ラミネート材について行った評価方法について説明する。図３は、本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板について評価を行う際の、当該樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に樹脂フィルムを被覆したラミネート材からの３ピースボトル缶の作製方法を模式的に示す模式図である。

（耳率）
ラミネート材２１について、φ６６．７ｍｍのブランクを作製し、このブランクをφ４０ｍｍのポンチで絞ってカップ２２を作製し、得られたカップ２２の耳の高さから耳率を求めた。そして、耳率が−２〜＋４％であれば実用上問題がないと判断した。

このとき、耳率が−２〜＋４％の範囲を外れると、圧延方向に対して４５°又は９０°方向で前記フランジ部２２ａが不足してトリミング代が不足したり、成形時に破断が発生したりするおそれがある。

また、一般に、アルミニウム合金板のラミネート材を、従来の通常のＤＩ成形のように開口部までしごいた場合、この上端部の先端部では樹脂フィルムが剥離したり、ダイスにビルドアップしたりするなど、加工上の不具合が生じ易くなる。このため、本発明では、前記アルミニウム合金板から製造されたラミネート材２１を従来の通常のＤＩ成形のように上端部の先端部までしごかずに、フランジ部２２ａを適宜残して成形する。

ラミネート材の成形評価では、カップ成形ののち白色のワセリンを塗布して絞り成形及びしごき成形（ＤＩ成形）を施し、得られたアルミ缶の底部にネッキング加工及びネジ切り加工を施した。ＤＩ成形では被覆した樹脂フィルムの剥離を抑えるべくフランジ部２２ａを残した成形を行った。そして、得られたアルミ缶にネックイン加工とフランジ加工とを施した後、別途成形した底蓋５を巻き締めし、３ピースボトル缶１を作製した。

（しごき成形性）
しごき成形性は、連続成形で１００００缶製缶したときに破断（胴切れ）が発生した回数が、０〜３回のものを「○（良好）」とし、４回以上のものを「×（不良）」とした。

（フランジ部寸法）
フランジ部寸法は、しごき成形時に上端部に残しているフランジ部２２ａの形が真円に近いものを「○（良好）」とし、四角形やフランジ部２２ａが欠けているものを「×（不良）」とした。

（ネジ座屈強度）
成形した３ピースボトル缶１に軸方向の圧縮荷重を負荷し、ネジ部が座屈したときの荷重を５サンプルについて測定して、平均値をネジ座屈強度とした。なお、このネジ座屈強度は、１５００Ｎ以上であれば実用上問題がない。
以上の評価結果を表２に示す。

表２に示すように、本発明で規制した条件を満足しない比較例（比較例１〜１５）では、前記評価項目のすべてを良好に満足するものは得られなかった。

すなわち、比較例１は耳率が実用上問題のない範囲の下限値を超えているので、フランジ部寸法が「×（不良）」であった。また、比較例２は耳率が実用上問題のない範囲の上限値を超えているので、フランジ部寸法が「×（不良）」であり、更にしごき成形性が「×（不良）」であった。そして、比較例３及び比較例４はしごき成形性が「×（不良）」であり、比較例５はネジ座屈強度が実用上問題のない水準に達していないものであった。

また、比較例６はしごき成形性が「×（不良）」であり、比較例７はネジ座屈強度が実用上問題のない水準に達しておらず、比較例８はしごき成形性が「×（不良）」であった。

更に、比較例９はネジ座屈強度が実用上問題のない水準に達しておらず、比較例１０及び比較例１１はしごき成形性が「×（不良）」であった。

そして、比較例１２はしごき成形性が「×（不良）」で、また、耳率が実用上問題のない範囲の上限値を超えているので、フランジ部寸法が「×（不良）」であった。また、比較例１３は耳率が実用上問題のない範囲の下限値を超えているので、フランジ部寸法が「×（不良）」であるとともに、ネジ座屈強度が実用上問題のない水準に達していないものであった。

更に、比較例１４はしごき成形性が「×（不良）」で、また、耳率が実用上問題のない範囲の上限値を超えているので、フランジ部寸法が「×（不良）」であった。更に、比較例１５はしごき成形性が「×（不良）」で、また、耳率が実用上問題のない範囲の上限値を超えているので、フランジ部寸法が「×（不良）」であった。

一方、本発明に係る実施例（実施例１〜６）は、耳率、しごき成形性、フランジ部寸法、ネジ座屈強度のいずれの評価項目においてなんら問題のないものであった。

従来の一例の３ピースボトル缶を模式的に示す斜視図である。 従来の一例のＤＩ缶を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板について評価を行う際の、当該樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板に樹脂フィルムを被覆したラミネート材からの３ピースボトル缶の作製方法を模式的に示す模式図である。

符号の説明

１ ３ピースボトル缶
２ 胴体部
３ ネック部
４ 口部
５ 底蓋
１１ ＤＩ缶
１２ 胴体部
１３ ネック部
１４ 開口部
２１ ラミネート材
２２ カップ
２２ａ フランジ部

Claims (2)

1. Ｃｕを０．２０〜０．４０質量％、Ｍｇを１．３０〜１．６０質量％、Ｍｎを０．８０〜１．３０質量％、Ｆｅを０．２５〜０．５０質量％、Ｓｉを０．１０〜０．５０質量％それぞれ含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物から構成されるアルミニウム合金板であって、
   前記Ｃｕ及び前記Ｍｇの含有量が、
   １．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）
   の関係を満足し、かつ、
   ２５０〜２８０℃で、２０秒間の熱処理を施した後の耐力が２２５〜２５５Ｎ／ｍｍ²であることを特徴とする樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板。
2. Ｃｕを０．２０〜０．４０質量％、Ｍｇを１．３０〜１．６０質量％、Ｍｎを０．８０〜１．３０質量％、Ｆｅを０．２５〜０．５０質量％、Ｓｉを０．１０〜０．５０質量％それぞれ含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物から構成され、前記Ｃｕ及び前記Ｍｇの含有量が、１．５０（質量％）≦｛Ｃｕ（質量％）＋Ｍｇ（質量％）｝≦１．８０（質量％）の関係を満足するアルミニウム合金を溶解・鋳造して鋳塊を作製する溶解・鋳造工程と、
   この溶解・鋳造工程において作製されたアルミニウム合金の鋳塊に５７０〜６２０℃で均質化熱処理を施す均質化熱処理工程と、
   この均質化熱処理工程において均質化熱処理が施されたアルミニウム合金の鋳塊を熱間圧延し、巻き取り温度を３００℃以上にして巻き取る熱間圧延工程と、
   この熱間圧延工程において熱間圧延されたアルミニウム合金板に、冷間加工の圧延率を８０〜９０％に設定して冷間圧延を行う冷間圧延工程と、
   を含むことを特徴とする樹脂被覆包装容器用アルミニウム合金板の製造方法。

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