JPH0860279A - 耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板 - Google Patents
耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板Info
- Publication number
- JPH0860279A JPH0860279A JP19945594A JP19945594A JPH0860279A JP H0860279 A JPH0860279 A JP H0860279A JP 19945594 A JP19945594 A JP 19945594A JP 19945594 A JP19945594 A JP 19945594A JP H0860279 A JPH0860279 A JP H0860279A
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- resistance
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- alloy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭酸飲料用、ビール用等の内圧の高い飲料缶
の缶蓋材に好適な耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性
に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板を提供する。 【構成】 缶内面側をＭｇ０．５〜３．５％（重量％、
以下同じ）、Ｍｎ０．５〜１．５％、Ｃｕ０．０５〜
０．５％、Ｓｉ０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．
５％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金とし、缶外面側をＭｇ４．０〜５．０
％、Ｍｎ０．１〜０．５％、Ｃｕ０．０５〜０．５％、
Ｓｉ０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．５％を含有
し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミニウム
合金としたことを特徴とする耐圧強度、耐応力腐食割れ
性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板。
の缶蓋材に好適な耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性
に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板を提供する。 【構成】 缶内面側をＭｇ０．５〜３．５％（重量％、
以下同じ）、Ｍｎ０．５〜１．５％、Ｃｕ０．０５〜
０．５％、Ｓｉ０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．
５％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金とし、缶外面側をＭｇ４．０〜５．０
％、Ｍｎ０．１〜０．５％、Ｃｕ０．０５〜０．５％、
Ｓｉ０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．５％を含有
し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミニウム
合金としたことを特徴とする耐圧強度、耐応力腐食割れ
性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭酸飲料用、ビール用等
の内圧の高い飲料缶の缶蓋材に用いられる耐圧強度、耐
応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム
合金複合板に関するものである。
の内圧の高い飲料缶の缶蓋材に用いられる耐圧強度、耐
応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム
合金複合板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、飲料缶用缶蓋材としてはＡｌ−Ｍ
ｇ系合金であるＪＩＳ ５０５２、５０８２、５１８２
等が用いられている。コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲
料では成形性の良好な５０５２が用いられている。ま
た、炭酸飲料用、ビール用等の内圧の高い飲料缶では特
に高強度化に有効な５０８２、５１８２が用いられてい
る。その材料に要求される品質特性として、塗装焼き付
けした後に施されるシェル成形・張り出し成形・スコア
加工・リベット成形・巻き締め加工等の加工性、内容物
を充填した後の耐圧強度、即ち材料強度、また耐食性、
開缶性に優れることが要求される。従来からこれらの要
求を満たすための材料開発が試みられてきている。
ｇ系合金であるＪＩＳ ５０５２、５０８２、５１８２
等が用いられている。コーヒー、果汁飲料等の非炭酸飲
料では成形性の良好な５０５２が用いられている。ま
た、炭酸飲料用、ビール用等の内圧の高い飲料缶では特
に高強度化に有効な５０８２、５１８２が用いられてい
る。その材料に要求される品質特性として、塗装焼き付
けした後に施されるシェル成形・張り出し成形・スコア
加工・リベット成形・巻き締め加工等の加工性、内容物
を充填した後の耐圧強度、即ち材料強度、また耐食性、
開缶性に優れることが要求される。従来からこれらの要
求を満たすための材料開発が試みられてきている。
【０００３】一方、近年、地球環境保護という観点か
ら、タブ材の散乱が公害問題となり、かつリサイクル効
率の悪いプルタブタイプの開缶方式からタブがエンド
（缶蓋材）材から離れないステイオンタブタイプの開缶
方式へ移行が進んでいる。この移行に伴い、開缶の構造
上のステイオンタブタイプの缶蓋材はプルタブタイプの
缶蓋材に比べて開け難く、スコア加工部の残肉量が少な
く、即ちスコア加工量が大きくなっているのが現状であ
る。ステイオンタブタイプの缶蓋材では開け易い材料が
望まれている。
ら、タブ材の散乱が公害問題となり、かつリサイクル効
率の悪いプルタブタイプの開缶方式からタブがエンド
（缶蓋材）材から離れないステイオンタブタイプの開缶
方式へ移行が進んでいる。この移行に伴い、開缶の構造
上のステイオンタブタイプの缶蓋材はプルタブタイプの
缶蓋材に比べて開け難く、スコア加工部の残肉量が少な
く、即ちスコア加工量が大きくなっているのが現状であ
る。ステイオンタブタイプの缶蓋材では開け易い材料が
望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにステイオ
ンタブタイプの缶が増加するにつれ、それが様々な環境
に遭遇する機会が多くなる。ここで問題なことは、ステ
イオンタブタイプの缶でかつ内圧の高い飲料缶におい
て、高温・多湿の環境下で放置あるいは保持したままの
状態でいると１〜２週間、早くは１０日間でスコア部か
ら割れが生じ、破裂する事故が発生することである。こ
れは、スコア残肉量の厚い、即ちスコア加工量が小さい
プルタブでは起こらない。この破裂現象は、内圧の高い
缶では缶蓋材がドーム状に膨らみ表面に引張応力が掛か
っている状態で起こり、また高温・多湿の腐食環境で発
生することより応力腐食割れということができる。
ンタブタイプの缶が増加するにつれ、それが様々な環境
に遭遇する機会が多くなる。ここで問題なことは、ステ
イオンタブタイプの缶でかつ内圧の高い飲料缶におい
て、高温・多湿の環境下で放置あるいは保持したままの
状態でいると１〜２週間、早くは１０日間でスコア部か
ら割れが生じ、破裂する事故が発生することである。こ
れは、スコア残肉量の厚い、即ちスコア加工量が小さい
プルタブでは起こらない。この破裂現象は、内圧の高い
缶では缶蓋材がドーム状に膨らみ表面に引張応力が掛か
っている状態で起こり、また高温・多湿の腐食環境で発
生することより応力腐食割れということができる。
【０００５】このように開缶性を向上させるためにスコ
ア加工量を増加すると応力腐食割れが発生し、耐応力腐
食割れ性を向上させようとするとスコア加工量を減少す
ると開缶性が悪化するというジレンマを、本発明は解消
した。即ち、本発明はステイオンタブでかつ炭酸飲料
用、ビール用等の内圧の高い飲料缶において、他の要求
品質を損なうことなく耐応力腐食割れ性に優れた缶蓋材
用アルミニウム合金複合板を提供するものである。
ア加工量を増加すると応力腐食割れが発生し、耐応力腐
食割れ性を向上させようとするとスコア加工量を減少す
ると開缶性が悪化するというジレンマを、本発明は解消
した。即ち、本発明はステイオンタブでかつ炭酸飲料
用、ビール用等の内圧の高い飲料缶において、他の要求
品質を損なうことなく耐応力腐食割れ性に優れた缶蓋材
用アルミニウム合金複合板を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点を解決するために鋭意研究を行った結果、耐応力腐食
割れ性、開缶性に優れた合金を缶内面側に、強度に優れ
た合金を缶外面側にした２層からなる合金の缶蓋材によ
って問題が解決可能であることがわかった。この両者の
合金は、それぞれＭｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｆｅ量を規
定される。
点を解決するために鋭意研究を行った結果、耐応力腐食
割れ性、開缶性に優れた合金を缶内面側に、強度に優れ
た合金を缶外面側にした２層からなる合金の缶蓋材によ
って問題が解決可能であることがわかった。この両者の
合金は、それぞれＭｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｆｅ量を規
定される。
【０００７】即ち本発明は、缶内面側をＭｇ０．５〜
３．５％、Ｍｎ０．５〜１．５％、Ｃｕ０．０５〜０．
５％、Ｓｉ０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．５％
を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミ
ニウム合金とし、缶外面側をＭｇ４．０〜５．０％、Ｍ
ｎ０．１〜０．５％、Ｃｕ０．０５〜０．５％、Ｓｉ
０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．５％を含有し、
残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミニウム合金
としたことを特徴とする耐圧強度、耐応力腐食割れ性、
開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板であ
る。
３．５％、Ｍｎ０．５〜１．５％、Ｃｕ０．０５〜０．
５％、Ｓｉ０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．５％
を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミ
ニウム合金とし、缶外面側をＭｇ４．０〜５．０％、Ｍ
ｎ０．１〜０．５％、Ｃｕ０．０５〜０．５％、Ｓｉ
０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．５％を含有し、
残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミニウム合金
としたことを特徴とする耐圧強度、耐応力腐食割れ性、
開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板であ
る。
【０００８】
【作用】以下本発明を更に詳細に説明する。本発明のア
ルミニウム合金複合板において、缶内面側および缶内面
側の合金組成を上記のように限定した理由は次の通りで
ある。 缶内面側合金 Ｍｇは０．５〜３．５％とする。Ｍｇは固溶状態あるい
は析出状態において強度を向上させるのに有効な元素で
あり、缶蓋本体の強度を増加させるために添加する。し
かし、０．５％未満ではその効果が小さく、３．５％を
超えるとβ相（Ａｌ3 Ｍｇ2 ）が析出しスコア部に応力
腐食割れを生じ易くなる。Ｍｎは０．５〜１．５％とす
る。ＭｎはＭｇと同様に強度に寄与する元素である。ま
たＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物を形成し缶蓋として使用さ
れる場合の缶開口性を改善する効果がある。しかし０．
５％未満ではその効果が小さい。また１．５％を超える
場合にはＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の粗大化によるリベ
ット割れ等が生じ、成形性低下を招く。Ｃｕは０．０５
〜０．５％とする。Ｃｕは固溶状態あるいは微細に析出
して強度を向上させる。Ｃｕ含有量が０．０５％未満で
は強度が不充分であり、０．５％を超える場合には耐食
性を劣化する。Ｓｉは０．０５〜０．５％とする。Ｓｉ
はＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物を形成し強度を向上させる
が、０．０５％未満ではその効果がなく、０．５％を超
えて添加するとＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物が多くなり成
形性は劣化する。Ｆｅは０．１〜０．５％とする。Ｆｅ
は結晶粒を微細化させ、強度、成形性の向上に寄与す
る。Ｆｅ含有量が０．１％未満ではその効果が小さく、
０．５％を超える場合にはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系あるいは
Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系の金属間化合物が巨大化して
しまい、成形性が悪化してしまう。これを缶内面側の合
金とする。
ルミニウム合金複合板において、缶内面側および缶内面
側の合金組成を上記のように限定した理由は次の通りで
ある。 缶内面側合金 Ｍｇは０．５〜３．５％とする。Ｍｇは固溶状態あるい
は析出状態において強度を向上させるのに有効な元素で
あり、缶蓋本体の強度を増加させるために添加する。し
かし、０．５％未満ではその効果が小さく、３．５％を
超えるとβ相（Ａｌ3 Ｍｇ2 ）が析出しスコア部に応力
腐食割れを生じ易くなる。Ｍｎは０．５〜１．５％とす
る。ＭｎはＭｇと同様に強度に寄与する元素である。ま
たＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物を形成し缶蓋として使用さ
れる場合の缶開口性を改善する効果がある。しかし０．
５％未満ではその効果が小さい。また１．５％を超える
場合にはＡｌ−Ｍｎ系金属間化合物の粗大化によるリベ
ット割れ等が生じ、成形性低下を招く。Ｃｕは０．０５
〜０．５％とする。Ｃｕは固溶状態あるいは微細に析出
して強度を向上させる。Ｃｕ含有量が０．０５％未満で
は強度が不充分であり、０．５％を超える場合には耐食
性を劣化する。Ｓｉは０．０５〜０．５％とする。Ｓｉ
はＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物を形成し強度を向上させる
が、０．０５％未満ではその効果がなく、０．５％を超
えて添加するとＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物が多くなり成
形性は劣化する。Ｆｅは０．１〜０．５％とする。Ｆｅ
は結晶粒を微細化させ、強度、成形性の向上に寄与す
る。Ｆｅ含有量が０．１％未満ではその効果が小さく、
０．５％を超える場合にはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系あるいは
Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系の金属間化合物が巨大化して
しまい、成形性が悪化してしまう。これを缶内面側の合
金とする。
【０００９】缶外面側合金 Ｍｇは４．０〜５．０％とする。Ｍｇは４．０％未満で
は固溶硬化、析出硬化、加工硬化による強度向上の効果
が期待できず、また５．０％を超えると熱間圧延時に割
れを生じ易くなるほか、強度が非常に高くなり成形性も
悪化する。Ｍｎは０．１〜０．５％とする。Ｍｎは塗装
焼き付け後強度に寄与する元素で、０．１％未満ではそ
の効果が小さい。また０．５％を超える場合には、強度
が高くなり過ぎ成形性低下を招く。Ｃｕ、Ｓｉ、Ｆｅ量
の規定は缶内面と同様である。これを缶外面側の合金と
する。
は固溶硬化、析出硬化、加工硬化による強度向上の効果
が期待できず、また５．０％を超えると熱間圧延時に割
れを生じ易くなるほか、強度が非常に高くなり成形性も
悪化する。Ｍｎは０．１〜０．５％とする。Ｍｎは塗装
焼き付け後強度に寄与する元素で、０．１％未満ではそ
の効果が小さい。また０．５％を超える場合には、強度
が高くなり過ぎ成形性低下を招く。Ｃｕ、Ｓｉ、Ｆｅ量
の規定は缶内面と同様である。これを缶外面側の合金と
する。
【００１０】なお通常のアルミニウム合金において結晶
粒微細化のため、Ｔｉ、Ｂを単独あるいは複合の微量添
加を行うことが多く、本発明の缶内面側合金および缶外
面側合金においてもＴｉ＜０．２％、Ｂ＜０．０５％で
あれば、本発明の効果を損なわなく許容できる。更に上
記成分の他に不純物として、Ｃｒ＜０．３％、Ｚｎ＜
０．３％、Ｖ＜０．３％であれば、特に問題はない。
粒微細化のため、Ｔｉ、Ｂを単独あるいは複合の微量添
加を行うことが多く、本発明の缶内面側合金および缶外
面側合金においてもＴｉ＜０．２％、Ｂ＜０．０５％で
あれば、本発明の効果を損なわなく許容できる。更に上
記成分の他に不純物として、Ｃｒ＜０．３％、Ｚｎ＜
０．３％、Ｖ＜０．３％であれば、特に問題はない。
【００１１】また、缶内面側合金と缶外面側合金との比
率は、１：４から４：１とするのが良い。缶内面側合金
の割合が全体の１／５未満になると、耐圧強度は増加す
るものの応力腐食割れが起こってしまう。逆に缶内面側
合金の割合が全体の４／５を超えると、開缶性、耐応力
腐食割れ性は良好となるものの耐圧強度が低下する。以
上の２層からなるアルミニウム合金複合板は、耐圧強
度、耐応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材となる。
率は、１：４から４：１とするのが良い。缶内面側合金
の割合が全体の１／５未満になると、耐圧強度は増加す
るものの応力腐食割れが起こってしまう。逆に缶内面側
合金の割合が全体の４／５を超えると、開缶性、耐応力
腐食割れ性は良好となるものの耐圧強度が低下する。以
上の２層からなるアルミニウム合金複合板は、耐圧強
度、耐応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材となる。
【００１２】
【実施例】本発明を実施例に基づき更に詳細に説明す
る。表１に示す合金組成のアルミニウム合金複合板を常
法にて圧延を行ない、０．３０ｍｍの製品板厚とした。
なお本発明品のＡ、Ｂとも、缶内面側合金と缶外面側合
金との比率は、１：１とした。このようにして得られた
複合板に塗装焼き付け、缶蓋成形を行い、耐圧強度、耐
応力腐食割れ性、開缶性を調査した。耐圧強度は７．０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上あれば良い。なお、応力腐食割れ試
験は、４０℃、湿度９０％以上の恒温装置のもとで２０
日間放置し応力腐食割れ発生の有無を調べた。スコア残
肉厚は１１０μｍとした。これらの結果を表２に示す。
る。表１に示す合金組成のアルミニウム合金複合板を常
法にて圧延を行ない、０．３０ｍｍの製品板厚とした。
なお本発明品のＡ、Ｂとも、缶内面側合金と缶外面側合
金との比率は、１：１とした。このようにして得られた
複合板に塗装焼き付け、缶蓋成形を行い、耐圧強度、耐
応力腐食割れ性、開缶性を調査した。耐圧強度は７．０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上あれば良い。なお、応力腐食割れ試
験は、４０℃、湿度９０％以上の恒温装置のもとで２０
日間放置し応力腐食割れ発生の有無を調べた。スコア残
肉厚は１１０μｍとした。これらの結果を表２に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】比較品Ｃは、応力腐食割れをせず、また開
缶性に優れるものの、耐圧強度が低くリベット加工性に
若干劣る。比較品Ｄは、耐圧強度、開缶性に関しては良
好であるが、応力腐食割れを発生してしまう。比較品Ｅ
は、応力腐食割れを発生せずまたリベット加工性は良い
が、耐圧強度、開缶性に劣る。これに対し、本発明品
Ａ、Ｂは、耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性いずれ
においても良好である。
缶性に優れるものの、耐圧強度が低くリベット加工性に
若干劣る。比較品Ｄは、耐圧強度、開缶性に関しては良
好であるが、応力腐食割れを発生してしまう。比較品Ｅ
は、応力腐食割れを発生せずまたリベット加工性は良い
が、耐圧強度、開缶性に劣る。これに対し、本発明品
Ａ、Ｂは、耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性いずれ
においても良好である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明の缶蓋材用アル
ミニウム合金複合板は、塗装焼き付け後の耐圧強度、耐
応力腐食割れ性、開缶性のいずれも合わせ持つという優
れた特性を有し、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
ミニウム合金複合板は、塗装焼き付け後の耐圧強度、耐
応力腐食割れ性、開缶性のいずれも合わせ持つという優
れた特性を有し、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 缶内面側をＭｇ０．５〜３．５％（重量
％、以下同じ）、Ｍｎ０．５〜１．５％、Ｃｕ０．０５
〜０．５％、Ｓｉ０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜
０．５％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからな
るアルミニウム合金とし、缶外面側をＭｇ４．０〜５．
０％、Ｍｎ０．１〜０．５％、Ｃｕ０．０５〜０．５
％、Ｓｉ０．０５〜０．５％、Ｆｅ０．１〜０．５％を
含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミニ
ウム合金としたことを特徴とする耐圧強度、耐応力腐食
割れ性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19945594A JPH0860279A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19945594A JPH0860279A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860279A true JPH0860279A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16408104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19945594A Pending JPH0860279A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 耐圧強度、耐応力腐食割れ性、開缶性に優れた缶蓋材用アルミニウム合金複合板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0860279A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802197B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-10-12 | Barrera Maria Eugenia | Process for manufacturing a high strength container, particularly an aerosol container, and the container obtained through such process |
| CN114875279A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-09 | 龙口南山铝压延新材料有限公司 | 一种低制耳率小口径旋开瓶盖用铝合金带材及其制备方法 |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP19945594A patent/JPH0860279A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802197B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-10-12 | Barrera Maria Eugenia | Process for manufacturing a high strength container, particularly an aerosol container, and the container obtained through such process |
| CN114875279A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-09 | 龙口南山铝压延新材料有限公司 | 一种低制耳率小口径旋开瓶盖用铝合金带材及其制备方法 |
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