JP3270682B2 - 絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絞りしごき加工を
含む加工により製造される２ピース缶に用いる材料の製
造方法に関する。より詳細には水、あるいは水系潤滑剤
などによる冷却、あるいは潤滑を行うことなく、製缶後
の缶の洗浄を必要としない、絞りしごき加工を含む加工
により缶壁厚が薄い２ピース缶を製造するのに適した、
熱可塑性樹脂を被覆した絞りしごき缶用樹脂被覆アルミ
ニウム合金板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】缶胴部と缶底部が一体で成形される２ピ
ース缶としては、ぶりきまたはアルミニウム合金板を絞
り加工、およびしごき加工により得られるＤＩ缶（Draw
n andIroned Can）が従来より製造されている。ＤＩ缶
はぶりきまたはアルミニウム合金板を絞り加工した後、
連続的に配置された数個のしごきダイスとポンチを用い
て、大量の水、あるいは水系潤滑剤で冷却および潤滑し
ながら缶壁厚を元板厚の１／３程度に薄肉化し、その後
脱脂洗浄、乾燥し、塗装が施される。近年、特開平６−
３１２２２３号公報に、絞りしごき加工を含む複合加工
法により、樹脂被覆金属板から２ピース缶を製造する方
法が開示されている。この方法は従来のＤＩ缶の製造法
とは異なり、高温揮発性の潤滑剤を塗布した樹脂被覆金
属板を絞り加工した後、水、あるいは水系潤滑剤を用い
ることなく、乾式で再絞りおよびしごき加工を同時に行
う複合加工法により、缶壁厚が薄い２ピース缶を製造す
るものである。この複合加工法によれば、２ピース缶に
成形した後の缶の脱脂洗浄、乾燥、塗装工程が不要とな
り、環境を殆ど汚染することなく、２ピース缶を製造す
ることが可能である。本発明は、この複合加工法に適し
た樹脂被覆アルミニウム合金板を提供することを目的と
して検討したものである。複合加工法に適した材料に関
しては、特開平７−２６６４９６号公報に、降伏強度、
抗張力、板厚、中心線粗さなどを限定した材料が開示さ
れ、実施例にＪＩＳ ３００４ Ｈ１９、およびＪＩＳ
５０５２ Ｈ３８のアルミニウム合金の使用が示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開平６−
３１２２２３号公報に示されるような複合加工法に適し
た樹脂被覆アルミニウム合金板を提供することを目的と
する。本発明が対象とする複合加工法は、再絞り加工部
としごき加工部が一対となったダイスを用い、再絞りお
よびしごき加工を同時に行う加工法である。複合加工法
の一つの特徴は、再絞り加工を行う部分のダイスの肩ア
ールの寸法を小さくし、このダイス肩アール部において
材料を曲げ・曲げ戻し加工し、缶壁厚を薄肉化すること
にある．この複合加工においては、加工する板厚の２〜
数倍程度の小さなダイス肩ア−ルで厳しい曲げ・曲げ戻
し加工を行うため、材料表面に肌荒れ、割れを生じ易
く、加工条件によってはこのダイス肩アール部で缶壁破
断が生じる。また、ダイス肩アール部で破断を生じない
場合においても、肌荒れ、表面割れは、被覆樹脂被膜と
アルミ合金板との密着性の低下をもたらし、続くしごき
加工において缶壁破断が極めて生じやすくなる。本発明
は、小さな肩ア−ルのダイス肩アール部における曲げ・
曲げ戻し加工、および続くしごき加工を含む複合加工を
乾式で行うに際して、缶壁破断が生じ難く、かつ缶とし
て必要な強度を有する樹脂被覆アルミ合金板を導くこと
を課題とする。なお、特開平７−２６６４９６号公報の
実施例に示されるＪＩＳアルミニウム合金３００４Ｈ１
９は、必要とされる強度は有するものの、加工性は本発
明の目標に対しては、不十分なものである。一方、ＪＩ
Ｓアルミニウム合金５０５２Ｈ３８は、加工性は本発明
の目的とする複合加工方法に適するが、許容Ｍｎ量が少
なく、この合金の製造において投入可能な３００４合金
のスクラップの量が大幅に制限される。すなわち、スク
ラップの再利用が制限される。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の絞りしごき缶
用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法は、重量％
で、Ｍｎ：０.０１〜１.０％、Ｍｇ：２.０〜６.０％、
不可避的不純物としてＳｉ：≦０.３％、Ｆｅ：≦０.７
％を含有し、かつ（Ｓｉ＋Ｆｅ）：≦０.８ ％であるア
ルミニウム合金鋳塊を均質化熱処理し、熱間圧延を行い
熱延板とし、ついで冷間圧延し、連続焼鈍を行い、その
後圧延率：３０〜５０％未満で二次冷間圧延して、その
組成中にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物を含まないアルミ
ニウム合金板を製造し、次いで、前記アルミニウム合金
板表面を、エッチング処理、および／または電解クロム
酸処理を施し、該処理を施したアルミニウム合金板を２
２０〜３００℃の範囲に加熱し、その両面に熱可塑性樹
脂を被覆し、被覆後急冷する工程からなり、再絞り加工
を行う部分のダイスの肩アールの寸法を小さくし、この
ダイス肩アール部において材料を曲げ・曲げ戻し加工
し、缶壁厚を薄肉化することを特徴とする。請求項２の
絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法
は、重量％で、Ｍｎ：０.０１〜１.０％、Ｍｇ：２.０
〜６.０％、不可避的不純物としてＳｉ：≦０.３％、Ｆ
ｅ：≦０.７％を含有し、かつ（Ｓｉ＋Ｆｅ）：≦０.８
％であるアルミニウム合金鋳塊を均質化熱処理し、熱
間圧延を行い熱延板とし、ついで冷間圧延し、連続焼鈍
を行い、その後圧延率：３０〜５０％未満で二次冷間圧
延して、その組成中にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物を含
まないアルミニウム合金板を製造し、次いで、前記アル
ミニウム合金板表面をリン酸クロム酸処理し、該処理を
施したアルミニウム合金板を２２０〜３００℃の範囲に
加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を被覆し、被覆後急冷
する工程からなり、再絞り加工を行う部分のダイスの肩
アールの寸法を小さくし、このダイス肩アール部におい
て材料を曲げ・曲げ戻し加工し、缶壁厚を薄肉化するこ
とを特徴とする。請求項３の絞りしごき缶用樹脂被覆ア
ルミニウム合金板の製造方法は、重量％で、Ｍｎ：０.
０１〜１.０％、Ｍｇ：２.０〜６.０％、不可避的不純
物としてＳｉ：≦０.３％、Ｆｅ：≦０.７％を含有し、
かつ（Ｓｉ＋Ｆｅ）：≦０.８％ であるアルミニウム合
金鋳塊を均質化熱処理し、熱間圧延を行い熱延板とし、
ついで冷間圧延し、連続焼鈍を行い、その後圧延率：５
０〜８０％で二次冷間圧延して、２２０〜２８０℃の温
度で１分間〜５時間安定化加熱して、その組成中にＡｌ
−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物を含まないアルミニウム合金板
を製造し、次いで、前記アルミニウム合金板表面を、エ
ッチング処理、および／または電解クロム酸処理を施
し、該処理を施したアルミニウム合金板を２２０〜３０
０℃の温度範囲に加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を被
覆し、被覆後急冷する工程からなり、再絞り加工を行う
部分のダイスの肩アールの寸法を小さくし、このダイス
肩アール部において材料を曲げ・曲げ戻し加工し、缶壁
厚を薄肉化することを特徴とする。請求項４の絞りしご
き缶用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法は、重量
％で、Ｍｎ：０.０１〜１.０％、Ｍｇ：２.０〜６.０
％、不可避的不純物としてＳｉ：≦０.３％、Ｆｅ：≦
０.７％を含有し、かつ（Ｓｉ＋Ｆｅ）：≦０.８％ で
あるアルミニウム合金鋳塊を均質化熱処理し、熱間圧延
を行い熱延板とし、ついで冷間圧延し、連続焼鈍を行
い、その後圧延率：５０〜８０％で二次冷間圧延して、
２２０〜２８０℃の温度で１分間〜５時間安定化加熱し
て、その組成中にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物を含まな
いアルミニウム合金板を製造し、次いで、前記アルミニ
ウム合金板表面をリン酸クロム酸処理し、該処理を施し
たアルミニウム合金板を２２０〜３００℃の温度範囲に
加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を被覆し、被覆後急冷
する工程からなり、再絞り加工を行う部分のダイスの肩
アールの寸法を小さくし、このダイス肩アール部におい
て材料を曲げ・曲げ戻し加工し、缶壁厚を薄肉化するこ
とを特徴とする。請求項５の絞りしごき缶用樹脂被覆ア
ルミニウム合金板の製造方法は、請求項１〜４のいずれ
かにおいて、被覆する熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエス
テル樹脂であることを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、強度、加工性、密着性
に優れ、乾式での絞りしごき加工性に優れる樹脂被覆ア
ルミ合金板の製造方法を提供するために多岐にわたり検
討を行った結果、合金組成、熱可塑性樹脂および表面処
理の種類などを定めることにより、目的とする樹脂被覆
アルミ合金板を得ることが可能な製造方法を開発したも
のである。以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。

【０００６】

【実施例】まず、本発明において樹脂被覆アルミニウム
合金板の被覆基板となるアルミニウム合金板の合金成分
などを限定する理由を以下に説明する。なお、各合金成
分の％は重量％で示す。本発明においては、アルミニウ
ム合金板の製造時に発生するスクラップや、使用後のア
ルミニウム缶のスクラップを混合し、溶解して再使用す
ることを容易にするため、アルミニウムＤＩ缶の缶胴材
である３００４合金、および蓋材である５０５２合金の
合金成分、特にＭｎとＭｇの量を考慮し検討した。ＪＩ
Ｓ規格においては３００４材は Ｍｎ：１.０ 〜１.５
％、Ｍｇ：０.８〜１.３％、５０５２材は Ｍｎ：０.１
％以下、Ｍｇ：２.２〜２.８％と規定されている。本発
明の樹脂被覆アルミニウム合金板の被覆基板となるアル
ミニウム合金板のＭｎ量は、３００４合金の下限のＭｎ
量までを含みうることを前提とする。このようにするこ
とにより、本発明に使用するアルミニウム合金を製造す
る際に、多量に存在する３００４合金のスクラップの混
合割合を格段に大きくすることが可能となる。

【０００７】[Ｍｎ]Ｍｎは安価であり、強度が得られる
ために添加するが、０.０１ ％未満では効果が不十分で
ある。一方、添加量の上限に関しては缶胴材のスクラッ
プを混合再利用することを考慮し、添加量は３００４合
金の下限の１.０ ％以下の範囲を前提とした。Ｍｎの添
加によりＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物が形成されるが、
その変態生成物である硬質のα相は、本発明が課題とす
る曲げ・曲げ戻し加工性には好ましくない。市販のアル
ミニウムＤＩ加工においては、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶
出物はしごき加工時に潤滑作用を有し、しごき加工性を
向上させるため不可欠とされる。しかし、本発明におい
ては表面に樹脂が被覆されたアルミニウム合金板を加工
するため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物の潤滑作用は必
要ではなく、むしろ加工性が損なわれる。すなわち、該
晶出物は本発明の樹脂被覆アルミ合金板の適用を図る複
合加工方法には適さないものである。複合加工方法は、
再絞り加工部としごき加工部が一対となったダイスを用
いて再絞り加工としごき加工を同時に行い、再絞りダイ
スの肩ア−ルを板厚の数倍程度以下の小さな肩ア−ルと
することを特徴とするが、晶出物はそのダイス肩アール
部における曲げ・曲げ戻し加工性を著しく損なう。すな
わち、曲げ・曲げ戻し加工時にアルミニウム合金表面に
荒れ、割れが生じやすく、それに基づく被覆樹脂被膜の
密着性を低下をもたらす。さらに晶出物の量、サイズ、
加工条件によっては缶壁破断をもたらす。そのため、後
述するＭｇ量も考慮しＭｎ量の上限を １.０％とする。

【０００８】[Ｍｇ]Ｍｇは、Ｍｎ以上に強度向上に効果
のある元素であり、缶として必要な強度を得るために添
加するが、添加量が多くなると加工性が低下する。本発
明においては前記の理由によりＭｎ量の上限を １.０％
とするが、加工性に十分余裕のある範囲ではない。その
ため、加工性の低下、および加工性の変動を少なくする
ために、Ｍｇ量の範囲を２.０〜６.０％とする。Ｍｎ量
が本発明の上限の １.０％近傍にある場合は、Ｍｇが
６.０％を越えると加工性が不良となり、厳しい加工用
途には適用困難となる。。一方、Ｍｇ量が２.０％未満
では強度が不十分となり、経済性を向上させるため、板
厚を薄くすることが不可能となる。本発明による樹脂被
覆アルミニウム合金板を前記の複合加工を用いて成形し
た２ピ−ス缶は、ビ−ル、炭酸飲料、窒素ガス充填飲料
など、缶内圧が陽圧となる内容物に適用されるが、内容
物によって缶内圧が異なる。このため、缶内圧が高い内
容物を充填する缶用材には、Ｍｎ、Ｍｇの量が多い材料
を適用する。缶底の耐圧強度が不足すると缶底が座屈変
形し、商品として使用に耐えなくなる。缶底の耐圧強度
には、主として、板の降伏強度、板厚が影響し、降伏強
度が低い場合は板厚を厚くすることが必要であるが、経
済性が損なわれることになる。このため、経済性の点か
らＭｎ、Ｍｇの添加量の多い、高強度の薄板厚の材料に
適するが、Ｍｎ、Ｍｇの添加量の増加による高強度化を
行うと材料の加工性が低下する。本発明のアルミニウム
合金はＭｇ量が一般的な缶用のアルミニウム合金より多
く、高強度が得られるが加工性はやや不十分である。そ
のため板製造時に板厚を薄肉化し、複合加工時に低加工
度で成形加工することが好ましい。

【０００９】[Ｓｉ]ＳｉはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物に
相変態を生じさせ、いわゆる硬質のα相を形成する。こ
のα相はＤＩ缶の製造においてはしごき加工性を向上さ
せるため必要とされるが、本発明にとっては相変態前の
晶出物以上に曲げ・曲げ戻し加工性を低下させ、好まし
くない。したがって、その上限を０.３％、好ましくは
０.２％以下とするとする。

【００１０】[Ｆｅ]ＦｅはＭｎとの関係で、Ａｌ−Ｆｅ
−Ｍｎ系晶出物を形成する。Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系は、前
述のように曲げ・曲げ戻し加工性の点から本発明にとっ
て好ましくなく、その形成元素であるＦｅの上限を０.
７％とする。好ましくは０.４％以下とする。

【００１１】[Ｓｉ＋Ｆｅ]（Ｓｉ＋Ｆｅ）量も、Ａｌ−
Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物の量、特に硬質なα相の量を低いレ
ベルとするため上限を定める。Ｆｅ、Ｓｉ量の上限を前
記の如く定めるが、それぞれが上限近傍である場合、Ａ
ｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物が加工性を損なう。よってその
上限を０.８％、好ましくは０.５％以下とする。

【００１２】その他の元素として、Ｃｕ、Ｚｎは特に限
定しないが、Ｃｕ、Ｚｎは以下の理由により下記の範囲
が好ましい。ＣｕはＭｇとともにＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系析
出物による析出硬化を示し、高強度化の点からは有効で
あるが、多くなると加工性を低下させるため、０.３％
以下であることが好ましく、０.２％以下がより好まし
い。Ｚｎ添加は晶出物の分散を適正にする効果があり、
晶出物の弊害を軽減するため、０.０１〜０.５％含有す
ることが好ましい。

【００１３】次に、本発明の製造方法について説明す
る。上記の化学成分を有するアルミニウム合金を、常法
により溶解、鋳造し、得られた鋳隗に熱間圧延前に均質
化熱処理を施す。この均質化熱処理は、ミクロ偏析の均
質化、過飽和元素の析出などを図り、材質の均質化、お
よび以後の熱間圧延性を向上させる。５００℃未満では
効果は不十分であり、６００℃を超えると、バ−ニング
などにより、板表面の性能が低下する。上記温度範囲で
の保持時間は、好ましくは１時間以上である。

【００１４】上記の均質化熱処理に引き続いて、常法に
より熱間圧延を行う。熱間圧延時の温度は特に限定しな
いが、熱間開始温度は４００〜５２０℃、仕上げ圧延温
度は２３０〜３５０℃の範囲が好ましい。

【００１５】上記の熱間圧延後、冷間圧延を行い、つい
で連続焼鈍を行う。連続焼鈍を行う場合の加熱速度、お
よび冷却速度は、１００℃／分以上が好ましい。１００
℃／分未満の場合は結晶粒の粗大化が生じ、強度、加工
性が不十分となる。また加熱温度は４００〜５８０℃と
する。４００℃未満では再結晶が不十分であり加工性の
改善が果たされない。また、５８０℃を越えると板表面
がバ−ニングし、表面性状が悪化する。また、５分を越
えて加熱を行うと軟化し、必要な強度を得ることが出来
ない。

【００１６】上記の連続焼鈍処理を行った後二次冷間圧
延を行う。この二次冷間圧延、および圧延後の熱処理の
一つの態様として、圧延率を低くし、３０〜５０％未満
とする。圧延率の増大に伴い晶出物が圧延方向に延伸さ
れ、かつ晶出物の周囲にボイドの形成、加工歪の蓄積が
生じ、曲げ・曲げ戻し加工性が低下する。このため加工
性の点から圧延率を５０％未満とする。また必要強度を
得るために、圧延率の下限を３０％とする。この条件で
冷間圧延した場合は、後の工程で表面処理を施した後、
直ちにアルミニウム合金板を２２０〜３００℃に加熱
し、その両面に樹脂を被覆する。

【００１７】二次冷間圧延、および圧延後の他の態様と
して、圧延率を上記の態様より高めの５０〜８０％とす
る。この条件で冷間圧延した場合は、圧延後に２２０〜
２８０℃の温度範囲で１分間〜５時間の安定化加熱処理
を施す。圧延率が８０％を超えると、安定化加熱の加熱
温度下限の２２０℃以下で５時間以上加熱しても加工性
が不十分となる。また圧延率が５０％以下のものを２２
０℃以上で５時間以上加熱すると強度が不足するため、
圧延率の下限を５０％とする。一方、この態様において
は、冷間圧延率が５０〜８０％と高いため、その加工性
を回復するためには最低でも２２０℃で５時間加熱する
ことが必要である。しかし２２０℃を越える温度で５時
間以上加熱すると必要強度が得られなくなるので、加熱
時間の上限は５時間とする。また、加熱温度が２８０℃
を越えると、極めて短時間で軟化し、必要強度に制御で
きなくなるので、加熱温度の上限を２８０℃、加熱時間
の下限を１分間とする。

【００１８】上記の２通りの二次冷間圧延、および二次
冷間圧延とその後の安定化加熱処理のいずれかを施され
た後、アルミニウム合金板は陽極酸化処理、浸漬クロム
酸処理、リン酸クロム酸処理、アルカリ溶液、酸溶液に
よるエッチング処理、電解クロム酸処理など公知の方法
による表面処理が施されるが、本発明にはエッチング処
理、およびまたは電解クロム酸処理、またはリン酸クロ
ム酸処理がより好ましい。特に、アルミニウム合金板に
電解クロム酸処理により金属クロムとクロム水和酸化物
からなる二層皮膜を形成させる場合、積層される樹脂フ
ィルムの加工密着性の点から、クロム水和酸化物の量は
クロムとして３〜２５ｍｇ／ｍ² であればよく、７〜２
０ｍｇ／ｍ² の範囲がより好ましい。また、金属クロム
量は特に限定する必要はないが、加工後の耐食性、積層
される樹脂フィルムの加工密着性の観点から１〜１００
ｍｇ／ｍ²の範囲が好ましく、５〜３０ｍｇ／ｍ²の範囲
がより好ましい。また、リン酸クロム酸処理を施す場
合、形成されるクロメート皮膜の量はクロムとして５〜
５０ｍｇ／ｍ² の範囲であればよく、１５〜３０ｍｇ／
ｍ² の範囲がより好ましい。

【００１９】次に、本発明においてアルミニウム合金板
の少なくとも片面に積層される熱可塑性樹脂としては、
ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリカーボネート樹脂などを主成分とした単層また
は複層の樹脂フィルム、これらの樹脂を２種以上をブレ
ンドした樹脂フィルム、あるいは共重合した樹脂フィル
ムなどを用いることができる。特に本発明の厳しい成形
加工が施される絞りしごき缶用には、ポリエチレンテレ
フタレート、エチレンテレフタレート繰り返し単位を主
体とする共重合ポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフ
タレート、ブチレンテレフタレート繰り返し単位を主体
とするポリエステル樹脂、またはこれらのポリエステル
樹脂を少なくとも２種類ブレンドしたポリエステル樹
脂、または上記のポリエステル樹脂を少なくとも２種類
積層してなる複層のポリエステル樹脂のいずれか、さら
にポリカーボネート樹脂、またはポリカーボネート樹脂
と上記のポリエステル樹脂を少なくとも１種類ブレンド
した樹脂、さらに、ポリカーボネート樹脂と上記のポリ
エステル樹脂を少なくとも２種類積層した複層樹脂から
なり、公知の押し出し機によりフィルム成形後、縦横二
方向に延伸し、熱固定して製造される二軸配向樹脂フィ
ルムが好ましい。

【００２０】積層される樹脂フィルムの厚さは５〜５０
μｍの範囲が好ましく、１０〜３０μｍの範囲がより好
ましい。厚さが５μｍ以下の場合、連続的に高速で金属
板に積層することがむずかしい。一方、積層される樹脂
フィルムの厚さが５０μｍ以上になると、製缶用材料に
広く使用されているエポキシ系樹脂塗料などと比較し経
済性の点からも好ましくない。

【００２１】また、樹脂フィルムはアルミニウム合金板
に直接積層されてもよいし、樹脂フィルムとアルミニウ
ム合金板の間にエポキシ−フェノール樹脂のような熱硬
化性接着剤を介在させて積層されてもよい。熱硬化性接
着剤を樹脂フィルムまたはアルミニウム合金板のどちら
かの、互いと接着する片面に予め塗布しておくことによ
り、熱硬化性接着剤を介在させて樹脂フィルムをアルミ
ニウム合金板に積層することができる。

【００２２】樹脂フィルムを被覆する際のアルミニウム
合金板の温度は、被覆する樹脂の種類により異なるが、
２２０〜３００℃とする。２２０℃以下では得られた樹
脂被覆アルミニウム合金板を絞りしごき加工した場合、
加工密着性に乏しく被覆した樹脂フィルムが容易に剥離
する。一方、３００℃以上では被覆する樹脂フィルムが
溶融し、ラミネートロ−ルなどに付着し、被覆作業が不
可能となる。以上の理由により、樹脂フィルムを被覆す
る際のアルミニウム合金板の温度の上限、および下限を
定める。

【００２３】次に、上記の温度に加熱されたアルミニウ
ム合金板の両面に、上記の熱可塑性樹脂フィルムを接触
させ、１対のラミネートロールの間で重ね合わせ、挟み
つけて圧着した後、直ちに熱可塑性樹の再結晶温度以下
に急冷する。以上の工程から絞りしごき缶用樹脂被覆ア
ルミニウム合金板が得られる。

【００２４】上記のように、本発明の製造方法を用いて
製造された熱可塑性樹脂フィルム被覆アルミニウム合金
板の上面に高温揮発性潤滑剤を塗布し、絞りしごき加工
を施すことにより、水、あるいは水系潤滑剤などによる
冷却、あるいは潤滑を行うことなく、製缶後の缶の洗浄
を必要としない、缶壁厚が薄い２ピース缶を製造するこ
とができる。高温揮発性潤滑剤としては、絞りしごき加
工後に２００℃程度の温度で数分の加熱を施した時に５
０％以上飛散することが望ましく、具体的には流動パラ
フィン、合成パラフィン、天然ワックスなどの単体、ま
たはこれらの混合物から加工条件、加工後の加熱条件に
応じ選択する。塗布される潤滑剤の特性としては融点が
２５〜８０℃、沸点が１８０〜４００℃の範囲にあるも
のが本発明の目的を果たすのに望ましい。また、塗布量
は缶外面となる面、缶内面となる面、加工条件、加工後
の加熱条件等を考慮し、決定されるべきであるが、５〜
１００ｍｇ／ｍ²、好ましくは３０〜６０ｍｇ／ｍ²の範
囲が適している。

【００２５】（実施例）表１〜３に示す組成のアルミニ
ウム合金を常法により溶解、鋳造、面削し、５５０℃で
１時間均質化熱処理を行った後、常法により熱間圧延、
冷間圧延、連続焼鈍を行い、その後表１〜３に示す圧延
率で二次冷間圧延し、０.２５ｍｍ の板厚とし、下記に
示すエッチング処理(Ａ)、電解クロム酸処理(Ｂ)、また
はエッチング処理後にさらに電解クロム酸処理する
(Ｃ)、リン酸クロム酸処理(Ｄ)のいずれかの表面処理を
施した。 [Ａ]６０℃の水酸化ナトリウム水溶液（５０ｇ／ｌ）に
１５秒間浸漬後水洗し、ついで１５℃の硫酸（１５ｇ／
ｌ）に１５秒間浸漬後水洗し、乾燥する。 [Ｂ]無水クロム酸：１００ｇ／ｌを主剤とし、フッ化ナ
トリウム５ｇ／ｌを助剤とからなる４０℃の水溶液中
で、１００Ａ／ｄｍ² の電流密度で陰極電解し、金属ク
ロムが３２〜４１ｍｇ／ｍ²、クロム水和酸化物が１２
〜１５ｍｇ／ｍ²からなる２層皮膜を形成させる。 [Ｃ]６０℃の水酸化ナトリウム水溶液（５０ｇ／ｌ）に
１５秒間浸漬後水洗し、ついで１５℃の硫酸（１５ｇ／
ｌ）に１５秒間浸漬後水洗し、引き続いて無水クロム
酸：１００ｇ／ｌを主剤とし、フッ化ナトリウム５ｇ／
ｌを助剤とからなる４０℃の水溶液中で、１００Ａ／ｄ
ｍ² の電流密度で陰極電解し、金属クロムが２１〜２８
ｍｇ／ｍ²、クロム水和酸化物が７〜１１ｍｇ／ｍ²から
なる２層皮膜を形成させる。 [Ｄ]リン酸：７０ｇ／ｌ、無水クロム酸：１２ｇ／ｌ、
およびフッ化ナトリウム５ｇ／ｌとからなる６０℃の水
溶液をスプレーし、クロム量として１３〜２０ｍｇ／ｍ
²のクロメート皮膜を形成させる。ついで上記のいずれ
かの方法により表面処理を施した後、表１〜３に示す条
件でアルミニウム合金板を加熱し、その両面にポリエチ
レンイソフタレート１２モル％とポレエチレンテレフタ
レート８８モル％からなる厚み２０μｍの共重合ポリエ
ステル樹脂二軸配向フィルムを積層し、直ちに水中に浸
漬冷却した。乾燥した後、その両面にグラマーワックス
（沸点１１５℃）を約５０ｍｇ／ｍ² 塗布し供試板とし
た。供試板の評価は、前述の曲げ・曲げ戻し後の強度、
複合加工による加工性、耐圧強度、加工後の被覆樹脂フ
ィルムとアルミ合金板表面の密着性について行った。曲
げ・曲げ戻し後の強度は、曲げ半径 ０.５ｍｍでの曲げ
・曲げ戻し加工を施した供試板の引っ張り強度が加工前
の供試板の強度の３０％以上の場合を○(良)、３０％未
満を×(不良)とした。耐圧強度は通常の絞り加工により
缶形６５ｍｍの缶を成形し、缶底部をドーミング加工し
た後内圧を付加し、缶底が座屈する圧力で良否を評価
し、座屈圧力が ６.３ｋｇ／ｃｍ²以上の場合を ○
(良)、６.３ｋｇ／ｃｍ² 未満の場合を ×(不良)とし
た。複合加工性の評価は、絞り比 １.６で成形した直径
１００ｍｍの絞り缶を直径７５ｍｍ、缶壁厚が元板厚の
８０％である一次再絞り缶に加工し、続く二次再絞り加
工性を評価した。二次再絞り加工は再絞り比を１.１５
とし、再絞りダイス肩ア−ル ０.４ｍｍとし、しごきダ
イスのクリアランスを変更してダイス肩部、しごき加工
部での加工性を加工時の缶壁破断の発生の有無で評価
し、缶壁破断が無い場合を○(良)、缶壁破断が発生した
場合を×(不良)とした。密着性は、上記と同一条件で二
次再絞り加工を行った後の缶壁内面について、被覆樹脂
の剥離の有無によりにより評価し、剥離無しを○(良)、
剥離無しを×(不良)とした。評価結果を表４〜６に示
す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】 (注) −： 評価せず

【００２９】

【表５】 (注) −： 評価せず

【００３０】

【表６】 (注) −： 評価せず

【００３１】

【発明の効果】本発明は、重量％でＭｎ：０.０１〜１.
０％、Ｍｇ：２.０〜６.０％、不可避的不純物としてＳ
ｉ：≦０.３％、Ｆｅ：≦０.７％を含有し、かつ(Ｓｉ
＋Ｆｅ)：≦０.８ ％の関係を有するアルミニウム合金
鋳隗を均質化熱処理した後、常法により熱間圧延を行い
熱延板とする工程、ついで冷間圧延を行う工程、引き続
き連続焼鈍を行う工程、その後圧延率：３０〜５０未満
で二次冷間圧延し、ついで表面処理する工程、表面処理
を施したアルミニウム合金板を加熱し、板温を２２０〜
３００℃の範囲に保持し、その両面に熱可塑性樹脂を被
覆する工程、被覆後急冷する工程からなる絞りしごき缶
用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法であり、また
は、重量％でＭｎ：０.０１〜１.０％、Ｍｇ：２.０〜
６.０％、不可避的不純物としてＳｉ：≦０.３％、Ｆ
ｅ：≦０.７％を含有し、かつ(Ｓｉ＋Ｆｅ)：≦０.８
％の関係を有するアルミニウム合金鋳隗を均質化熱処理
した後、常法により熱間圧延を行い熱延板とする工程、
ついで冷間圧延を行う工程、引き続き連続焼鈍を行う工
程、その後、圧延率：５０〜８０で二次冷間圧延した
後、２２０〜２８０℃の温度で１分間〜５時間安定化加
熱する工程、ついで表面処理する工程、表面処理を施し
たアルミニウム合金板を、２２０〜３００℃の温度範囲
に加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を被覆する工程、被
覆後急冷する工程からなる絞りしごき缶用樹脂被覆アル
ミニウム合金板の製造方法であり、さらに、被覆する熱
可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステル樹脂であることを特
徴とし、またアルミニウム合金板に施される表面処理が
エッチング、およびまたは電解クロム酸処理、またはリ
ン酸クロム酸処理であることを特徴としており、小さな
肩ア−ルのダイス肩アール部における曲げ・曲げ戻し加
工、および続くしごき加工を含む複合加工を乾式で行う
に際して、缶壁破断が生じ難く、かつ缶として必要な強
度を有する樹脂被覆アルミ合金板を製造することが可能
となる。さらに、本発明の樹脂被覆アルミニウム合金板
の被覆基板となるアルミニウム合金板のＭｎ量を、３０
０４合金の下限のＭｎ量まで含みうるものとすることに
より、本発明に使用するアルミニウム合金を製造する際
に、多量に存在する３００４合金のスクラップの混合割
合を格段に大きくすることが可能となり、リサイクル性
にも優れたものとなる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２３ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２３ ６３０ ６３０Ｋ ６８６ ６８６Ａ ６９４ ６９４Ａ (72)発明者 駒井 正雄 山口県下松市東豊井1296番地の１ 東洋 鋼鈑株式会社 技術研究所内 (72)発明者 谷口 歩 山口県下松市東豊井1296番地の１ 東洋 鋼鈑株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−182257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−261466（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−228551（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−238355（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−5149（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−252610（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−266496（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/18 C22C 1/04 - 1/57 B32B 15/08 B21D 51/26

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％で、Ｍｎ：０.０１〜１.０％、Ｍ
   ｇ：２.０〜６.０％、不可避的不純物としてＳｉ：≦
   ０.３％、Ｆｅ：≦０.７％を含有し、かつ（Ｓｉ＋Ｆ
   ｅ）：≦０.８ ％であるアルミニウム合金鋳塊を均質化
   熱処理し、熱間圧延を行い熱延板とし、ついで冷間圧延
   し、連続焼鈍を行い、その後圧延率：３０〜５０％未満
   で二次冷間圧延して、その組成中にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系
   の晶出物を含まないアルミニウム合金板を製造し、 次いで、前記アルミニウム合金板表面を、エッチング処
   理、および／または電解クロム酸処理を施し、 該処理を施したアルミニウム合金板を２２０〜３００℃
   の範囲に加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を被覆し、被
   覆後急冷する工程からなり、再絞り加工を行う部分のダイスの肩アールの寸法を小さ
   くし、このダイス肩アール部において材料を曲げ・曲げ
   戻し加工し、缶壁厚を薄肉化することを特徴とする、 絞
   りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法。
2. 【請求項２】重量％で、Ｍｎ：０.０１〜１.０％、Ｍ
   ｇ：２.０〜６.０％、不可避的不純物としてＳｉ：≦
   ０.３％、Ｆｅ：≦０.７％を含有し、かつ（Ｓｉ＋Ｆ
   ｅ）：≦０.８ ％であるアルミニウム合金鋳塊を均質化
   熱処理し、熱間圧延を行い熱延板とし、ついで冷間圧延
   し、連続焼鈍を行い、その後圧延率：３０〜５０％未満
   で二次冷間圧延して、その組成中にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系
   の晶出物を含まないアルミニウム合金板を製造し、 次いで、前記アルミニウム合金板表面をリン酸クロム酸
   処理し、 該処理を施したアルミニウム合金板を２２０〜３００℃
   の範囲に加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を被覆し、被
   覆後急冷する工程からなり、再絞り加工を行う部分のダイスの肩アールの寸法を小さ
   くし、このダイス肩アール部において材料を曲げ・曲げ
   戻し加工し、缶壁厚を薄肉化することを特徴とする、 絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方
   法。
3. 【請求項３】重量％で、Ｍｎ：０.０１〜１.０％、Ｍ
   ｇ：２.０〜６.０％、不可避的不純物としてＳｉ：≦
   ０.３％、Ｆｅ：≦０.７％を含有し、かつ（Ｓｉ＋Ｆ
   ｅ）：≦０.８％ であるアルミニウム合金鋳塊を均質化
   熱処理し、熱間圧延を行い熱延板とし、ついで冷間圧延
   し、連続焼鈍を行い、その後圧延率：５０〜８０％で二
   次冷間圧延して、２２０〜２８０℃の温度で１分間〜５
   時間安定化加熱して、その組成中にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系
   の晶出物を含まないアルミニウム合金板を製造し、 次いで、前記アルミニウム合金板表面を、エッチング処
   理、および／または電解クロム酸処理を施し、 該処理を施したアルミニウム合金板を２２０〜３００℃
   の温度範囲に加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を被覆
   し、被覆後急冷する工程からなり、再絞り加工を行う部分のダイスの肩アールの寸法を小さ
   くし、このダイス肩アール部において材料を曲げ・曲げ
   戻し加工し、缶壁厚を薄肉化することを特徴とする、 絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方
   法。
4. 【請求項４】重量％で、Ｍｎ：０.０１〜１.０％、Ｍ
   ｇ：２.０〜６.０％、不可避的不純物としてＳｉ：≦
   ０.３％、Ｆｅ：≦０.７％を含有し、かつ（Ｓｉ＋Ｆ
   ｅ）：≦０.８％ であるアルミニウム合金鋳塊を均質化
   熱処理し、熱間圧延を行い熱延板とし、 ついで冷間圧延し、連続焼鈍を行い、その後圧延率：５
   ０〜８０％で二次冷間圧延して、２２０〜２８０℃の温
   度で１分間〜５時間安定化加熱して、その組成中にＡｌ
   −Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物を含まないアルミニウム合金板
   を製造し、 次いで、前記アルミニウム合金板表面をリン酸クロム酸
   処理し、 該処理を施したアルミニウム合金板を２２０〜３００℃
   の温度範囲に加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を被覆
   し、被覆後急冷する工程からなり、再絞り加工を行う部分のダイスの肩アールの寸法を小さ
   くし、このダイス肩アール部において材料を曲げ・曲げ
   戻し加工し、缶壁厚を薄肉化することを特徴とする、 絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方
   法。
5. 【請求項５】 被覆する熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエ
   ステル樹脂であることを特徴とする、請求項１〜４いず
   れか記載の絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板
   の製造方法。