JP4901457B2 - キャップ用アルミニウム合金板およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ＰＰ（ｐｉｌｆｅｒ ｐｒｏｏｆ）キャップなどに適した絞り成形性に優れるキャップ用アルミニウム合金板およびその製造方法に関するものである。

近年、ボトル缶等のアルミニウム合金製キャップとして、一旦開栓した後に再度封止可能であって、しかも一度開栓したことが容易に識別できるようにしたＰＰキャップが広く用いられるようになっている。この種のＰＰキャップの製造方法としては、一般には塗装および文字印刷を施したアルミニウム合金板を、カップ状に絞り成形した後、開口端をトリミングし、さらに開栓を容易にするために裾部にミシン目を入れ、胴部にネジ溝を形成して製造するのが通常である。このようなＰＰキャップにおいては、前述のミシン目を、印刷文字をまたいで形成しておくことによって、一旦開栓した後には開栓履歴の有無を容易に識別できるようにするのが通常である。

この種のＰＰキャップ用のアルミニウム合金としては、一般に成形性に優れたＪＩＳ Ａ１１００合金やＡ３１０５合金が用いられているが、最近では、缶の広口化の要請に伴なって、天面強度の低下を補うために強度を高めたＡｌ−Ｍｇ系合金が使用されるようになっている。このようなＰＰキャップ用のＡｌ−Ｍｇ系合金としては、例えば特許文献１、あるいは特許文献２に示されるようなものが提案されている。
特開平５−１２５５０１号公報 特開平９−２５５４６号公報

ＰＰキャップ用のアルミニウム合金板に対する要求特性としては、前述のような成形性（主として絞り性）、強度のほか、耳率、開栓性など、多岐にわたるが、そのうちでも耳率についての要求レベルは極めて厳しいものがある。すなわち、耳率の悪い材料では、絞り成形時におけるメタルフローの異方性によって、キャップ側面の印刷文字や模様の曲がりが生じ、意匠性を損なうばかりでなく、開栓履歴の識別性にも悪影響を与えてしまう。したがってＰＰキャップ用のアルミニウム合金板としては、耳率は極力小さいことが強く望まれている。

ところで一般にＰＰキャップの製造にあたっては、予め印刷された所定の板幅を有するアルミニウム合金板の板幅方向の複数の箇所において絞り加工および切抜加工を行なうのが通常であり、したがっていずれの場合も、元板となる所定の板幅のアルミニウム合金板の板幅方向における異なる複数の位置の部分が、それぞれ最終的にキャップに仕上られることになる。一方、素材となるアルミニウム合金板の製造工程においては、常に板幅方向に均一な特性を有する板が得られるとは限らず、通常は板幅方向に特性のばらつきが生じてしまうことが多い。ＰＰキャップ用アルミニウム合金板についても、その板の耳率が平均的に低くても、耳率の大きさが板幅方向の各位置でばらついてしまうことがあり、このように耳率のばらつきが生じれば、安定して高品質のＰＰキャップを得ることが困難となってしまう。すなわち、従来一般にアルミニウム合金板の耳率の評価については、そのアルミニウム合金板の任意の複数の位置からサンプルを採取してそれぞれ耳率を測定し、その耳率の平均値が目標とする要求耳率基準を満たしていれば良いとされていたのが通常であるが、このような平均的な耳率が要求値を満たしていても、板幅方向に耳率がばらついていれば、元板の板幅方向の複数の箇所から製造されるＰＰキャップとしては、耳率の悪いものも混在してしまうことになり、安定して印刷文字、模様の曲がりのない高品質のＰＰキャップを供給することができなくなるおそれがある。

既に述べた特許文献１の場合も、耳率に関する記載はあるものの、耳率の板幅方向のばらつきに関しては全く考慮されておらず、実際、特許文献１に記載された方法に従って製造しても、板幅方向に安定して耳率が良好な材料が得られるとは限らないのが実情である。また特許文献２の場合も、耳率の制御に関しては詳細な開示はなく、わずかに熱間圧延板に冷間圧延を施す前に再結晶焼鈍することにより圧延板内の異方性のばらつきを小さくし得ることが開示されているに過ぎないものであって、板幅方向に積極的に耳率のばらつきを低減することは充分に検討されておらず、したがってこの特許文献２に記載の方法でも、板幅方向に安定して低い耳率でそのばらつきを抑えることは困難であった。

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、単に耳率が平均的に良好であるばかりでなく、板幅方向に耳率のばらつきが少なく、キャップの側面の印刷文字や模様の曲がりが確実かつ安定して少なく、しかも開栓性や表面品質にも優れたキャップ用アルミニウム合金板を提供することを課題とするものである。

前述のような課題を解決するべく、本発明者等が鋭意実験・検討を重ねた結果、熱間圧延工程における再結晶の進行状況を適切に制御するべく、熱間粗圧延および熱間仕上圧延からなる熱間圧延工程、特に熱間粗圧延工程の条件を厳密に制御することによって、板幅方向の耳率のばらつきを抑え得ることを見出し、この発明をなすに至った。

具体的には、請求項１の発明のキャップ用アルミニウム合金板は、Ｍｎ０．３〜０．８％、Ｍｇ０．３〜０．８％、Ｆｅ０．１〜０．７％、Ｓｉ０．１〜０．５％、残部Ａｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金からなり、耳率が４５°耳で２％以下であり、しかも耳率の板幅方向のばらつきが１％以下であり、かつ引張強さが１４５〜１９０ＭＰａであることを特徴とするものである。

また請求項２の発明のキャップ用アルミニウム合金板の製造方法は、Ｍｎ０．３〜０．８％、Ｍｇ０．３〜０．８％、Ｆｅ０．１〜０．７％、Ｓｉ０．１〜０．５％、残部Ａｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金の鋳塊に５４０〜６１０℃の範囲内の温度で均質化処理を施した後、熱間粗圧延および熱間仕上圧延からなる熱間圧延を施すにあたり、熱間粗圧延については、リバース式圧延機によって少なくとも上がり２パスを各パスでの圧延率が３０％以上となるように行なって、終了温度を４４０℃以上とし、続く熱間仕上圧延については、仕上圧延終了温度を３３０〜３６０℃の範囲内として、仕上圧延終了後のコイルに巻取った状態で再結晶状態とし、得られた熱間圧延板に対して６０％以上の圧延率で冷間圧延を施した後、連続焼鈍炉により４００〜５５０℃の温度で２分以内の保持の条件で中間焼鈍を行ない、さらに仕上冷間圧延を、総圧延率３５〜５０％で施し、その後安定化処理を施し、これにより耳率が４５°耳で２％以下でしかも耳率の板幅方向のばらつきが１％以下であり、かつ引張強さが１４５〜１９０ＭＰａの板を得ることを特徴とするものである。

さらに請求項３の発明のキャップ用アルミニウム合金板の製造方法は、Ｍｎ０．３〜０．８％、Ｍｇ０．３〜０．８％、Ｆｅ０．１〜０．７％、Ｓｉ０．１〜０．５％、残部Ａｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金の鋳塊に５４０〜６１０℃の範囲内の温度で均質化処理を施した後、熱間粗圧延および熱間仕上圧延からなる熱間圧延を施すにあたり、熱間粗圧延については、リバース式圧延機によって少なくとも上がり２パスを各パスでの圧延率が３０％以上となるように行なって、終了温度を４４０℃以上とし、続く熱間仕上圧延については、仕上圧延終了温度を３３０〜３６０℃の範囲内として、仕上圧延終了後のコイルに巻取った状態で再結晶状態とし、得られた熱間圧延板に対して６０％以上の圧延率で冷間圧延を施した後、箱型焼鈍炉により３２０〜４５０℃の温度で１時間以上の保持の条件で中間焼鈍を行ない、さらに仕上冷間圧延を、総圧延率２０〜３５％で施し、その後安定化処理を施し、これにより耳率が４５°耳で２％以下でしかも耳率の板幅方向のばらつきが１％以下であり、かつ引張強さが１４５〜１９０ＭＰａの板を得ることを特徴とするものである。

請求項１の発明のキャップ用アルミニウム合金板は、耳率が良好であるばかりでなく、耳率のばらつき自体も少なく、そのためキャップ側面の印刷文字や模様の曲がりの発生を確実かつ安定して防止することができ、したがって意匠性が良好でかつ開栓履歴識別性も安定して良好なキャップを安定して供給することができ、さらに開栓性が良好であるとともに、表面品質にも優れており、したがってキャップ用、特にＰＰキャップ用のアルミニウム合金板として優れている。

また請求項２、請求項３のキャップ用アルミニウム合金板の製造方法によれば、前述のようにキャップ側面の印刷文字や模様の曲がりがなく、意匠性、開栓履歴識別性が良好であり、しかも開栓性、表面品質にも優れたキャップを確実かつ安定して得ることができ、さらに熱間圧延後、冷間圧延前に焼鈍を行なわないため、生産性に優れると同時に、製造コストも安価となる等の効果が得られる。

まずこの発明で使用されるアルミニウム合金の成分限定理由について説明する。

Ｍｇ：
Ｍｇはキャップ用のＡｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金として必要な強度を付与するために不可欠な元素である。Ｍｇ量が０．３％未満では強度付与の効果が充分に得られず、一方０．８％を越えれば強度が高くなり過ぎて開栓性が悪くなるおそれがあるから、Ｍｇ量は０．３〜０．８％の範囲内とした。

Ｍｎ：
Ｍｎも強度向上に寄与し、また晶出物を形成性して開栓性の向上に寄与する。Ｍｎ量が０．３％未満では開栓性向上の効果が得られず、一方０．８％を越えれば、４５°方向の耳が高くなり、キャップとして印刷文字や模様の曲がりを引起すおそれがある。そこでＭｎ量は０．３〜０．８％の範囲内とした。

Ｆｅ：
Ｆｅは晶出物を形成して開栓性の向上に寄与する元素である。Ｆｅ量が０．１％未満ではその効果が充分に得られず、一方０．７％を越えれば４５°方向の耳が高くなり、キャップとして印刷文字や模様の曲がりを引起すおそれがある。そこでＦｅ量は０．１〜０．７％の範囲内とした。

Ｓｉ：
Ｓｉも晶出物を形成して開栓性の向上に寄与する元素である。Ｓｉ量が０．１％未満ではその効果が充分に得られず、一方０．５％を越えれば晶出物が増え過ぎて４５°方向の耳が発達し、キャップとして印刷文字や模様の曲がりを引起すおそれがある。そこでＳｉ量は０．１〜０．５％の範囲内とした。

以上の各元素のほかは、基本的にはＡｌおよび不可避的不純物とすれば良いが、通常アルミニウム合金に添加される上記以外の元素も、特性に大きな影響を与えない範囲内で許容される。例えば鋳造時の微細化材として添加されるＴｉやＢはそれぞれ０．５％以下、０．０１％以下であれば支障はなく、また強度向上のために添加されることがあるＣｒやＶ、Ｚｒは、それぞれ０．１％以下、Ｃｕは０．２５％以下、Ｚｎは１％以下であれば特に問題はない。

さらにこの発明のキャップ用アルミニウム合金板は、その強度が、引張強さにして１４５〜１９０ＭＰａの範囲内であることが必要である。引張強さが１４５ＭＰａ未満では、キャップとしての天面強度が充分ではなく、耐圧強度が不足し、一方１９０ＭＰａを越えれば開栓性が悪くなってしまう。

またこの発明のキャップ用アルミニウム合金板は、その耳率が４５°耳で２％以下であることが必要である。この耳率は、カップに絞り成形を行なって、次式
耳率＝（山平均−谷平均）／カップ平均高さ×１００（％）
によって算出したものであり、０°、９０°位置と４５°位置とを比較して０°、９０°位置が高い場合をマイナス、４５°位置が高い場合をプラスで表わすものとする。

ここで、耳率が２％を越えれば、キャップとしてその側面の印刷文字、模様の曲がりを引起すおそれが強くなる。なお０−９０°耳の場合、たとえ全体として耳率が２％以下であっても、２点耳（０−１８０°耳）が強くなって、０°位置のみ強い山が現れてしまって、やはり印刷文字、模様の曲がりを引起すことから、この発明では４５°耳により耳率を規制することとした。

さらにこの発明のアルミニウム合金板では、単に耳率を２％以下に規制するだけではなく、耳率（４５°耳での耳率）のばらつきが板幅方向に１％以下であることが重要である。すなわち、アルミニウム合金板の耳率が平均的に２％以下であっても、その板幅方向に耳率が大きくばらつけば、最終的な製品であるキャップにおいて、多数のキャップのうちには印刷文字や模様の曲がりが大きいものが混在してしまい、そのため確実かつ安定して印刷文字、模様の曲がりのないキャップを供給できなくなってしまうおそれがある。そこでこの発明では、板幅方向における４５°耳での耳率のばらつきを１％以下に抑えることとした。そのばらつきが１％以下であれば、板幅方向のいずれの箇所から得られたキャップでも、印刷文字、模様の曲がりを確実かつ安定して抑えることができる。なおここで耳率のばらつきは、板幅方向の一方の端部から他方の端部まで等間隔に５ヶ所の位置からサンプルを採取し、それぞれサンプルの耳率を測定して、符号込みで最大値から最小値を引いた値をあらわすものとする。例えば最大４５°耳１．５％、最小０−９０°耳０．５％であれば、＋１．５％−（−０．５％）＝２．０％とする算出方法に従う。

次にこの発明のキャップ用アルミニウム合金板の製造方法について説明する。

先ず前述のような成分組成のアルミニウム合金を、ＤＣ鋳造法などの常法に従って鋳造し、得られた鋳塊に対して５４０〜６１０℃の範囲内の温度で均質化処理を施す。均質化処理の温度が５４０℃未満では、析出物の分布が密となって再結晶しにくい組織となってしまい、そのため熱間圧延上がりの状態（熱間圧延を終了してコイルに巻取った状態）で再結晶状態とすることが困難となってしまう。一方均質化処理温度が６１０℃を越えれば、局所的な溶融が発生して、表面品質が低下してしまう。なお均質化処理の保持時間は特に限定しないが、均質化処理の効果を確実に得るためには、１時間以上の保持が好ましい。

均質化処理後の鋳塊に対しては、熱間粗圧延および熱間仕上圧延を組合わせた熱間圧延を施す。ここで、熱間粗圧延はリバース式の熱間圧延機を用いて複数パスで行なうが、少なくともその上がり２パス（すなわち熱間粗圧延の最終パスを第ｎ番目のパスとすれば、その第ｎ番目のパスおよびｎ−１番目のパス）について、各パスにおける圧延率がそれぞれ３０％以上となるような強圧下で圧延する。このようにリバース式熱間圧延機による熱間粗圧延の少なくとも上がり２パスをそれぞれ圧延率３０％以上の強圧下とする理由は次の通りである。

すなわち、熱間粗圧延の上がり２パスのいずれかにおける圧延率が３０％未満では、その後の熱間仕上げ圧延が開始されるまでの間に再結晶の進行状況が板幅方向にばらつき、比較的温度の高い板幅中央部での再結晶が進行してしまうのに対し、温度が低い板幅端部では再結晶が起きにくくなる。その場合、板幅方向で再結晶の進行状態が異なったまま熱間仕上げ圧延が施されることになり、その結果板幅方向で極端な耳率のばらつきが発生してしまう。具体的には、熱間仕上圧延後の再結晶処理後の耳の板幅方向のばらつきを観察すれば、上述の場合には、板幅中央付近の０−９０°耳が板幅端部のそれより著しく弱くなる。この現象は、その後の一次冷間圧延、中間焼鈍後まで影響を及ぼし、最終板の耳として、板幅中央部が４５°耳を示すのに対し、板幅端部が０−９０°耳を示す結果になる。一方、熱間粗圧延の少なくとも上がり２パスを、それぞれ３０％以上の強圧下とすることにより、上述のような現象の発生を防止し、板幅方向での耳のばらつきを抑制することが可能となるのである。

熱間粗圧延の終了温度は４３０℃以上とする。ここで、熱間粗圧延の終了温度が４３０℃未満では、その後の熱間仕上圧延工程が開始されるまでの間に、板幅方向での再結晶の進行にばらつきが生じて、比較的温度の高い板幅中央部での再結晶が進行してしまうのに対し、温度が低い板幅端部では再結晶が起きにくくなり、その結果、前述と同様に板幅方向で再結晶の進行状態が異なったまま熱間仕上圧延が施されることになり、板幅方向で極端な耳率のばらつきが発生してしまう。熱間粗圧延終了温度が４３０℃以上であれば、このような現象の発生を抑えることができる。なお熱間粗圧延の終了温度の上限は特に限定しないが、極端に高温であれば表面品質が低下してしまうおそれがあるから、通常は４８０℃以下とすることが望ましい。

上述のところから明らかなように、熱間粗圧延の各条件は、熱間粗圧延後の組織を、再結晶を進ませる方向で、再結晶状態の板幅方向を均一化させる観点から定めている。このように再結晶を進行させる方向で熱間粗圧延を制御する場合には、熱間粗圧延後の組織を再結晶しない方向で揃える場合と比較して、高温で熱間圧延を行なうため、熱間仕上圧延後に改めて再結晶処理を施さなくても、熱間仕上圧延上がりで再結晶状態としやすく、そのためコストおよび生産性に優れ、なおかつ熱間粗圧延の歪を持ち込まずに熱間仕上圧延が施されるため、熱間仕上圧延後に０−９０°耳成分である立方体方位への集積が弱まり、そのため中間焼鈍を施した際の再結晶後の方位についても、立方体方位を弱めることが可能となる。すなわち、最終板の耳を０−９０°側としないための制御が容易になるのである。なお熱間粗圧延と仕上げ圧延の間隔については、この発明の方法では充分に再結晶させる方が望ましく、極端に温度が低下しない範囲内で、ある程度長い方が望ましく、特に限定はしないが、通常は１〜１０分程度の間隔が望ましい。

熱間粗圧延終了後には熱間仕上圧延を行うが、その終了温度は３３０〜３６０℃の範囲内とする必要がある。すなわち熱間仕上圧延の終了温度が３３０℃未満では、熱間圧延上がりで再結晶状態とすることが困難となり、その後の冷間圧延中途での中間焼鈍時において適度な立方体方位が発達しないため、最終板の耳率が極端な４５°耳となってしまう。一方熱間仕上圧延終了温度が３６０℃を越えれば、熱間仕上圧延時に、圧延ロール表面に形成されたロールコーティングの一部が剥がれて板表面に埋め込まれる欠陥が多発し、表面品質が低下し、最終製品にフローマークが出現してしまうおそれがある。なお熱間仕上圧延で使用する圧延機は特に限定されるものではなく、タンデム式圧延機、リバース式圧延機のいずれでも良い。

以上のようにして熱間粗圧延−熱間仕上圧延からなる熱間圧延を終了した板は、通常はコイル状に巻取られ、その過程で再結晶が板幅方向に均一に進行し、最終的にコイル状に巻取られた熱間圧延板として、板幅方向における再結晶状態が均一な板が得られる。

熱間圧延終了後は、改めて再結晶のための焼鈍を行なうことなく、圧延率６０％以上で冷間圧延（一次冷間圧延）を施す。この一次冷間圧延では、歪みを充分に蓄積させて、その後の中間焼鈍時の結晶粒を微細化させる必要があり、そこで冷間圧延率を６０％以上とする。冷間圧延率が、６０％未満では、特に箱型焼鈍炉の場合は焼鈍時の再結晶粒径が大きくなりやすく、成形後肌荒れを起こす場合があり、また中間焼鈍時に立方体方位も揃いやすくなって、この発明で規定する最終冷間圧延率では耳率が０−９０°耳になってしまう。

一次冷間圧延後には、中間焼鈍を施す。この中間焼鈍では、使用する炉によって焼鈍条件が異なり、またその後の工程条件も異なってくる。すなわち、連続焼鈍炉を使用する場合は、立方体方位が揃いやすく、一方箱型焼鈍炉を使用する場合は揃いにくく、そのため中間焼鈍後の工程条件をも変更する必要がある。これは昇温速度の影響によるものであり、連続焼鈍炉であれば１℃／ｓｅｃ以上の急速昇温、急速冷却となるのに対し、箱型焼鈍炉では、昇温速度が２０〜６０℃／ｈｒ程度にしかならないためである。

具体的には、連続焼鈍炉を使用して中間焼鈍を行なう場合には、４００〜５５０℃で２分以内保持する。連続焼鈍炉による中間焼鈍温度が４００℃未満では、再結晶状態とすることが困難となり、最終板の強度が異常に高くなって開栓性が悪くなり、さらに本来発達させるべき立方体方位が発達しないため、４５°耳も異常に強くなってしまう。一方、連続焼鈍炉による中間焼鈍温度が５５０℃を越えたり、２分を越える保持を行なえば、再結晶粒が粗大化して成形後に肌荒れが生じ、またこの結晶粒の粗大化の際に、立方体方位の結晶粒が他方位の結晶粒より速く粗大化するため、立方体方位が強くなり過ぎて最終板の０−１８０°耳が強くなり、印刷文字、模様の曲がりが発生してしまう。

一方、箱型焼鈍路を使用して中間焼鈍を行なう場合には、３２０〜４５０℃の温度で１時間以上保持を行なう。箱型焼鈍炉による中間焼鈍温度が３２０℃未満では再結晶状態とすることが困難であり、そのため最終板の強度が異常に高くなって開栓性が悪くなり、さらに、本来発達させるべき立方体方位が発達しないために４５°耳も異常に強くなる。また箱型焼鈍炉による中間焼鈍温度が４５０℃を越えれれば、冷間圧延油が表面に焼付いて表面にフローマークが出現する場合があり、また保持時間が１時間未満では、再結晶状態とすることが困難となり、最終板の強度が異常に高くなって開栓性が悪くなり、さらには本来発達させるべき立方体方位が発達しないため、４５°耳が強くなってしまう。なお箱型焼鈍炉による中間焼鈍の保持時間の上限は特に規定しないが、通常は生産性の点から１２時間以内とすることが好ましい。

中間焼鈍後には、キャップ用材料として適切な厚さ（通常は０．２０〜０．２５ｍｍ）まで最終冷間圧延を施す。この最終冷間圧延の圧延率条件は、中間焼鈍で使用する炉によって異なる。すなわち、中間焼鈍を連続焼鈍炉を使用して行なう場合には、最終冷間圧延率を３５〜５０％の範囲内とし、一方中間焼鈍を箱型焼鈍炉で行なう場合には、最終冷間圧延率を２０〜２５％の範囲内とする。

中間焼鈍で連続焼鈍炉を使用した場合の最終圧延率を３５〜５０％と規定したのは、その場合の最終冷間圧延率が３５％未満では、中間焼鈍で発達させた立方体方位に見合うだけの圧延集合組織を発達させることができず、０−９０°耳が高くなり、一方最終冷間圧延率が５０％を越えれば、強度が高くなり過ぎて開栓性が悪化し、また圧延集合組織が発達し過ぎて４５°耳が強くなる。一方、中間焼鈍に箱型焼鈍炉を使用した場合には、最終冷間圧延率が２０％未満では、中間焼鈍で発達させた立方体方位に見合うだけの圧延集合組織を発達させることができず、０−９０°耳が高くなり、また強度が低過ぎて耐圧強度が低下してしまう。また中間焼鈍に箱型焼鈍炉を用いた場合の最終冷間圧延率が３５％を越えれば、圧延集合組織が発達し過ぎて４５°耳が強くなってしまう。

最終冷間圧延後には、工業的には仕上焼鈍として安定化処理を行なうのが通常である。その理由は、一般的な冷間圧延後の強度の経時的低下を防ぐだけでなく、特にキャップ材に関しては、塗装・焼付け処理を行なう際に仕切り板で隔てられた状態で立てかけたまま炉内を通過させるのが通常であるため、熱により残留応力が開放され、板が反り返って隣の板と接触し、表面の塗装・印刷を損なうおそれがあるためである。その安定化処理の条件については特に限定しないが、通常は１４０〜２５０℃程度で１〜６時間で行なうことが好ましい。

以下にこの発明の実施例を示す。なお以下の実施例は、飽くまで説明のためのものであり、この発明の技術的範囲を制限するものでないことはもちろんである。

表１の合金符号Ａ〜Ｉに示す各合金を常法により溶解鋳造し、厚さ５００ｍｍのスラブ（板状鋳塊）を得た。その鋳塊について、表２および表３に示す条件で熱間圧延（粗圧延および仕上圧延）、一次冷間圧延、中間焼鈍、最終冷間圧延を施した。

なお熱間圧延については、粗圧延をシングルのリバース式圧延機で行い、仕上圧延は４スタンドのタンデム式圧延機を使用した。なお最終冷間圧延後には、安定化処理として仕上焼鈍を、箱型焼鈍炉（バッチ炉）を用いて２２０℃×２ｈｒの条件で施して最終板（製品板）とした。また最終板厚は０．２５ｍｍとした。

このようにして得られた各製品板について、引張試験と耳率測定を次のように行なった。

引張試験：
ＪＩＳ５号試験片を使用して圧延方向と平行方向で引張試験を実施した。

耳率：
パンチ径３３ｍｍ、パンチ肩Ｒ１．５ｍｍ、ブランク径５７ｍｍ、しわ押さえ２５０ｋｇｆでカップ成形し、次式を用いて耳率を算出した。
耳率＝（山平均−谷平均）／カップ平均高さ×１００（％）

なおこの耳率は４５°方位を基準としたものであり、０°、９０°位置と４５°位置とを比較して０°、９０°位置が高い場合をマイナス、４５°位置が高い場合をプラスで表わした。ここで、耳率は２．０％以下である必要があるが、０−９０°耳が高いマイナス耳は許容できない。

またこの耳率測定にあたっては、サンプル採取を、板幅の一方の端部から他方の端部までの間において等間隔で５点行い、耳率のばらつきをも算出した。ここで耳率のばらつきの値としては、符号込みで最大値から最小値を引いた値をあらわす。例えば最大４５°耳１．５％、最小０−９０°耳０．５％であれば、＋１．５％−（−０．５％）＝２．０％とする算出方法に従った。

さらに、各製品板に通常の塗装下地処理および塗装処理を施し、プレス、ロール成形により直径３８ｍｍφのキャップを作製した後、外観観察を行って、成形上の問題が無いか確認した後、容器に巻き締めて、その開栓トルクと耐圧強度を測定した。

ここで外観観察は、特に問題が無いものを良（○印）、フローマークや肌荒れが生じたものは不良（×印）とした。

さらに、開栓トルクについては、２０ｋｇｆ・ｃｍ以下を良（○印）、２０ｋｇｆ・ｃｍを越えた場合を不良（×印）とした。

また耐圧強度評価として、キャップを巻き締めた容器を窒素ガスで加圧し、キャップからガスが漏れるときの圧力を測定し、圧力が１２．０ｋｇｆ／ｃｍ²以上の場合を良（○印）、１２．０ｋｇｆ／ｃｍ²未満の場合を不良（×印）と評価した。

これらの結果を表４に示す。

表４から明らかなように、合金成分組成がこの発明で既定する範囲内で製造プロセス条件もこの発明で規定する範囲内となっている製造Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の本発明例では、全ての特性が良好であることが確認された。

これに対し、製造プロセス条件はこの発明で規定する範囲内であるが、合金の成分組成がこの発明の範囲を外れた製造Ｎｏ．５〜Ｎｏ．９の比較例では、いずれかの特性が劣っていることが判明した。具体的には、製造Ｎｏ．５の比較例では、Ｆｅ、Ｓｉ量が過多のため最終板の４５°方向の耳率が高く、印刷文字の曲がりを引き起こすことが判明した。また製造Ｎｏ．６の比較例では、Ｍｎ量が過小のため、強度が充分でないに加え、晶出物が少なくて開栓トルクも高くなってしまった。そして製造Ｎｏ．７の比較例では、Ｍｎ量が過多のため、４５°耳が強くて印刷文字の曲がりが起き、さらに強度が高すぎて開栓トルクも高くなってしまった。さらに製造Ｎｏ．８の比較例では、Ｍｇ量が過小のため、強度が低く耐圧強度が不足した。さらに製造Ｎｏ．９の比較例では、Ｍｇ量が過多のため、強度が高過ぎて開栓性が悪くなってしまった。

また製造Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．２３の比較例は、合金の成分組成はこの発明で規定する範囲内であるが、製造プロセス条件がこの発明の範囲外となったものであり、これらの場合も、いずれか１以上の特性が劣っていた。具体的には、製造Ｎｏ．１０の比較例では、均質化処理温度が低過ぎて、熱間仕上圧延板を再結晶状態とすることができず、最終板の耳がマイナスになり、印刷文字の曲がりが生ずることが判明した。また製造Ｎｏ．１１の比較例では、熱間粗圧延のラスト１パス前のパス、ラストパスの圧延率が低過ぎて、板幅方向での耳率のばらつきが大きくなり、一部文字曲がりが発生することが判明した。さらに製造Ｎｏ．１２の比較例では、熱間粗圧延終了温度が低いため、板幅方向での耳率のばらつきが大きくなり、一部文字曲がりが発生することが判明した。そしてまた製造Ｎｏ．１３の比較例では、熱間仕上圧延の終了温度が高過ぎて表面品質が低下し、表面にフローマークが生じてしまった。さらに製造Ｎｏ．１４の比較例では、熱間仕上げ圧延の終了温度が低過ぎて、熱間仕上圧延板を完全再結晶状態とすることができず、４５°耳が大きくなって文字曲がりが発生することが判明した。

一方製造Ｎｏ．１５の比較例では、一次冷間圧延率が低過ぎて結晶粒が粗大化し、成形品表面に肌荒れが生じ、また耳も０−９０°耳となっており、文字曲がりが発生することが判明した。また製造Ｎｏ．１６の比較例では、中間焼鈍温度が低く、かつ保持時間が短いため、完全に再結晶状態とすることができず、強い４５°耳となってしまって、印刷文字の曲がりが生じることが判明した。またこの場合、強度も高過ぎて開栓トルクが高くなっってしまった。さらに製造Ｎｏ．１７の比較例では、中間焼鈍が高温過ぎて表面に圧延油が焼き付き、表面品質が低下し、成形品にフローマークが発生した。また製造Ｎｏ．１８の比較例では、中間焼鈍温度が低過ぎたため、完全に再結晶状態とすることができず、強い４５°耳となってしまい、印刷文字の曲がりが生じることが判明した。さらにこの場合、強度も高過ぎて開栓トルクが高くなってしまった。そしてまた製造Ｎｏ．１９の比較例では、中間焼鈍温度が高温、長時間すぎて結晶粒が粗大化し、成形品表面に肌荒れが現われ、また耳が０−９０°耳側になってしまい、文字曲がりが発生することが判明した。

また製造Ｎｏ．２０の比較例では、最終冷間圧延率が低過ぎたため、耳が０−９０°耳側になり、文字曲がりが発生することが判明した。またこの場合、強度も不足して、耐圧強度が不充分となった。一方製造Ｎｏ．２１の比較例では、最終冷間圧延率が高過ぎたため、強い４５°耳となり、文字曲がりが発生することが判明した。また製造Ｎｏ．２２の比較例では、最終冷間圧延率が低過ぎたため、０−９０°耳となり、文字曲がりが発生することが判明した。さらに製造Ｎｏ．２３の比較例では、最終冷間圧延率が高過ぎたため、強い４５°耳となり、文字曲がりが発生することが判明した。またこの場合、強度も高過ぎて開栓トルクが悪化した。

Claims (3)

1. Ｍｎ０．３〜０．８％（ｍａｓｓ％、以下同じ）、Ｍｇ０．３〜０．８％、Ｆｅ０．１〜０．７％、Ｓｉ０．１〜０．５％、残部Ａｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金からなり、耳率が４５°耳で２％以下であり、しかも耳率の板幅方向のばらつきが１％以下であり、かつ引張強さが１４５〜１９０ＭＰａであることを特徴とする、キャップ用アルミニウム合金板。
2. Ｍｎ０．３〜０．８％、Ｍｇ０．３〜０．８％、Ｆｅ０．１〜０．７％、Ｓｉ０．１〜０．５％、残部Ａｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金の鋳塊に５４０〜６１０℃の範囲内の温度で均質化処理を施した後、熱間粗圧延および熱間仕上圧延からなる熱間圧延を施すにあたり、熱間粗圧延については、リバース式圧延機によって少なくとも上がり２パスを各パスでの圧延率が３０％以上となるように行なって、終了温度を４４０℃以上とし、続く熱間仕上圧延については、仕上圧延終了温度を３３０〜３６０℃の範囲内として、仕上圧延終了後のコイルに巻取った状態で再結晶状態とし、得られた熱間圧延板に対して６０％以上の圧延率で冷間圧延を施した後、連続焼鈍炉により４００〜５５０℃の温度で２分以内の保持の条件で中間焼鈍を行ない、さらに仕上冷間圧延を、総圧延率３５〜５０％で施し、その後安定化処理を施し、これにより耳率が４５°耳で２％以下でしかも耳率の板幅方向のばらつきが１％以下であり、かつ引張強さが１４５〜１９０ＭＰａの板を得ることを特徴とする、キャップ用アルミニウム合金板の製造方法。
3. Ｍｎ０．３〜０．８％、Ｍｇ０．３〜０．８％、Ｆｅ０．１〜０．７％、Ｓｉ０．１〜０．５％、残部Ａｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金の鋳塊に５４０〜６１０℃の範囲内の温度で均質化処理を施した後、熱間粗圧延および熱間仕上圧延からなる熱間圧延を施すにあたり、熱間粗圧延については、リバース式圧延機によって少なくとも上がり２パスを各パスでの圧延率が３０％以上となるように行なって、終了温度を４４０℃以上とし、続く熱間仕上圧延については、仕上圧延終了温度を３３０〜３６０℃の範囲内として、仕上圧延終了後のコイルに巻取った状態で再結晶状態とし、得られた熱間圧延板に対して６０％以上の圧延率で冷間圧延を施した後、箱型焼鈍炉により３２０〜４５０℃の温度で１時間以上の保持の条件で中間焼鈍を行ない、さらに仕上冷間圧延を、総圧延率２０〜３５％で施し、その後安定化処理を施し、これにより耳率が４５°耳で２％以下でしかも耳率の板幅方向のばらつきが１％以下であり、かつ引張強さが１４５〜１９０ＭＰａの板を得ることを特徴とする、キャップ用アルミニウム合金板の製造方法。