JPH09256128A

JPH09256128A - アルミニウム合金缶体

Info

Publication number: JPH09256128A
Application number: JP8062397A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Itou; 洋綽伊藤; Masaru Ogasawara; 勝小笠原; Fumiko Yasuda; 文子安田
Original assignee: Hokkaican Co Ltd
Current assignee: Hokkaican Co Ltd
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】金型からの取り外しが容易で、ネックイン加工
及びフランジ加工の成形性に優れたアルミニウム合金缶
体を提供する。【解決手段】Ｍｇ０．９〜１．３重量％、Ｃｕ０．１〜
０．２重量％、Ｍｎ０．９〜１．２重量％、Ｆｅ０．３
〜０．５重量％、Ｓｉ０．１〜０．２重量％を含むアル
ミニウム合金鋳塊に５６０〜６２０℃で１〜１０時間の
均質化処理を施し、熱間圧延を、最終パスの圧延速度３
００〜４００ｍ／分、減面率４０〜６０％、終了温度２
９０〜３３０℃で行い、３００〜４００℃で１〜１０時
間の焼鈍を施し、減面率７５〜９０％の冷間圧延を施し
て、（２００）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅
が０．１５〜０．２５°のＡｌ合金板を得る。該Ａｌ合
金板を絞りしごき加工した有底筒状缶体に熱処理を施
し、（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅
が０．２０〜０．３３°、（２２０）面の存在率が５５
〜７５％になるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
板を絞りしごき加工して得られる有底筒状缶体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ビール、炭酸飲料等の容器として、アル
ミニウム合金板を絞りしごき加工して得られる有底筒状
缶体に別途製造された缶蓋を二重巻締めした所謂ツーピ
ース缶体が知られている。

【０００３】従来、前記有底筒状缶体は、０．２８〜
０．３７ｍｍ程度の厚さのＪＩＳ−３００４材等のアル
ミニウム合金板を絞りしごき加工することによりストレ
ート缶体とし、該ストレート缶体にトリミング、脱脂洗
浄、化成処理、缶外面の印刷、内面塗装を順次施した
後、開口部を縮径するネックイン加工、缶蓋を巻締るフ
ランジ部を形成するフランジ加工を施すことにより形成
される。尚、前記脱脂洗浄後には乾燥処理が行われ、前
記化成処理後には乾燥及び焼付け処理が行われ、缶外面
の印刷及び内面塗装後にはそれぞれ焼付け処理が行われ
る。

【０００４】前記ストレート缶体は、側壁部の厚さが約
１００〜１１０μｍ、缶底部の厚さが約０．３６ｍｍ、
ネックイン加工及びフランジ加工が施される開口部近傍
の厚さが約１８０μｍとされていた。ところで、近年、
コスト低減を目的として、缶体の軽量化が進められた結
果、前記ストレート缶体の側壁部の厚さが薄肉化される
傾向があり、これに伴って開口部近傍の厚さも約１５０
〜１７０μｍと薄肉化されつつある。

【０００５】しかし、前記ストレート缶体の開口部近傍
の厚さが１６０μｍ程度以下になると、前記絞りしごき
加工後に形成された缶体を金型から取り外す工程（スト
リッピング工程）において、缶体が金型に引っ掛かり、
取り外すことができなくなる（ストリッピング・ジャ
ム）ことがある。前記ストリッピング・ジャムの原因
は、アルミニウム合金板の絞りしごき加工により前記ス
トレート缶体の開口部周縁に生じる凹凸、所謂耳が変形
するためである。従って、前記ストリッピング・ジャム
を解消するために、缶の高さに対する耳の高さで表され
る耳率を小さくすることが望まれる。

【０００６】本発明者等は、素材としてのアルミニウム
合金板の材質を改良することにより前記耳率を小さくし
て、前記ストリッピング・ジャムを低減することができ
ることを見出し、このようなアルミニウム合金板につい
ては本出願人等によって既に特許出願されている（特願
平８−５９５１６号）。

【０００７】前記特願平８−５９５１６号の明細書に記
載のアルミニウム合金板は、マグネシウム０．９〜１．
３重量％、銅０．１〜０．２重量％、マンガン０．９〜
１．２重量％、鉄０．３〜０．５重量％、珪素０．１〜
０．２重量％を含有し、残部がアルミニウムと不可避的
不純物とからなるアルミニウム合金鋳塊に５６０〜６２
０℃の温度範囲で１〜１０時間の均質化処理を施した
後、熱間圧延を、最終パスにおける圧延速度を３００〜
４００ｍ／分、減面率４０〜６０％、終了温度２９０〜
３３０℃の範囲で行い、次いで、３００〜４００℃の温
度範囲で１〜１０時間の焼鈍を施し、減面率７５〜９０
％の冷間圧延を施したものである。

【０００８】ここで、減面率とは、材料幅を一定に保持
して圧延したとき、板厚の減少に対応して減少する断面
積の割合を表す。

【０００９】前記アルミニウム合金板は、前記組成のア
ルミニウム合金鋳塊に前記熱間圧延及び焼鈍を施すこと
により、材料を構成する合金結晶が再結晶し、（２０
０）面が成長した立方体方位結晶粒が多数形成される。
該立方体方位結晶粒は、前記熱間圧延及び焼鈍に続いて
行われる冷間圧延により転位し、特定方向に結晶方位が
揃った結晶構造になる。この結果、前記アルミニウム合
金は、前記（２００）面のＸ線回折強度の回折角２θの
半値幅が０．１５〜０．２５°の範囲になる。

【００１０】Ｘ線回折強度の測定条件は、Ｘ線源はＣ
ｕ、発散スリットは１°、受光スリットは０．１５ｍ
ｍ、散乱スリットは１°である。

【００１１】前記半値幅は、図１示のように、ある結晶
面（この場合は（２００）面）のＸ線回折強度の回折角
２θ＝βに対するピークｐにおいて、強度Ｉ_pがＩ_p／
２になる部分における該ピークｐの幅β_1/2で表され
る。前記半値幅は、前記熱間圧延及び焼鈍により形成さ
れた立方体方位結晶粒が冷間圧延により板面法線方向の
回りに回転した方位の結晶粒に転位した転位密度を示す
指標であり、立方体方位結晶粒またはその回転した方位
の結晶粒の存在比率が高いほど、また転位密度が高いほ
ど半値幅は小さくなるという関係がある。

【００１２】前記アルミニウム合金板によれば、（２０
０）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅が前記範囲
であるので、該アルミニウム合金板を絞りしごき加工す
ることにより得られるストレート缶体の耳率を２．５％
以下として、前記ストリッピング・ジャムを低減するこ
とができる。

【００１３】しかしながら、前記アルミニウム合金板を
絞りしごき加工して得られたストレート缶体の開口部に
ネックイン加工、フランジ加工を施すと、フランジ部の
寸法が不均一になったり、マイクロクラックを生じるこ
とがあり、さらに改良が望まれる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、アルミニウム合金板を絞りしごき加工し
てストレート缶体としたときに金型からの取り外しが容
易であると共に、該ストレート缶体の開口部にネックイ
ン加工及びフランジ加工を施したときに優れた成形性を
有するアルミニウム合金缶体を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記ネッ
クイン加工及びフランジ加工における成形性について検
討を重ねた結果、前記アルミニウム合金板を絞りしごき
加工して得られたストレート缶体にさらに特定の熱処理
を施し、アルミニウム合金の結晶構造を制御することに
より、前記成形性を改良できることとを見出した。

【００１６】本発明は、前記知見に基づいてなされたも
のであり、マグネシウム０．９〜１．３重量％、銅０．
１〜０．２重量％、マンガン０．９〜１．２重量％、鉄
０．３〜０．５重量％、珪素０．１〜０．２重量％を含
有し、残部がアルミニウムと不可避的不純物とからなる
アルミニウム合金鋳塊に５６０〜６２０℃の温度範囲で
１〜１０時間の均質化処理を施した後、熱間圧延を、最
終パスにおける圧延速度を３００〜４００ｍ／分、減面
率４０〜６０％、終了温度２９０〜３３０℃の範囲で行
い、次いで、３００〜４００℃の温度範囲で１〜１０時
間の焼鈍を施し、減面率７５〜９０％の冷間圧延を施し
て、（２００）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅
が０．１５〜０．２５°の範囲にあるアルミニウム合金
板を得た後、該アルミニウム合金板を絞りしごき加工し
て有底筒状缶体とし、該缶体に熱処理を施して該缶体を
形成するアルミニウム合金の（２２０）面のＸ線回折強
度の回折角２θの半値幅が０．２０〜０．３３°、（２
２０）面の存在率が５５〜７５％の範囲になるようにし
たことを特徴とするアルミニウム合金缶体にある。

【００１７】本発明によれば、まず、前記組成のアルミ
ニウム合金鋳塊に前記熱間圧延、焼鈍及び冷間圧延を順
次施すことにより、（２００）面のＸ線回折強度の回折
角２θの半値幅が０．１５〜０．２５°の範囲にあるア
ルミニウム合金板が得られる。前記アルミニウム合金板
は、（２００）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅
が前記範囲にあることにより、該アルミニウム合金板を
絞りしごき加工して得られる有底筒状缶体（ストレート
缶体）の耳率が低減され、該有底筒状缶体を容易に金型
から取り外すことができる。

【００１８】本発明によれば、さらに、前記有底筒状缶
体に熱処理を施すことにより、該缶体を形成するアルミ
ニウム合金の（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２θ
の半値幅が０．２０〜０．３３°、（２２０）面の存在
率が５５〜７５％の範囲にある缶体が得られる。前記
（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅は、
図１示のように、ある結晶面（この場合は（２２０）
面）のＸ線回折強度の回折角２θ＝βに対するピークｐ
において、強度Ｉ_pがＩ_p／２になる部分における該ピ
ークｐの幅β_1/2で表される。前記半値幅は、前記熱処
理により形成された立方体方位結晶粒が冷間圧延により
板面法線方向の回りに回転した方位の結晶粒に転位した
転位密度を示す指標であり、立方体方位結晶粒またはそ
の回転した方位の結晶粒の存在比率が高いほど、また転
位密度が高いほど半値幅は小さくなるという関係があ
る。

【００１９】また、前記（２２０）面の存在率は、前記
アルミニウム合金のＸ線回折強度を測定したときの各ピ
ークの回折強度の和で（２２０）面の回折強度を除した
ものであり、下式（１）で表される。

【００２０】

【数１】

【００２１】そして、前記缶体を形成するアルミニウム
合金の（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値
幅及び（２２０）面の存在率を前記範囲とすることによ
り、該缶体にネックイン加工及びフランジ加工を施した
ときの成形性が改良される。

【００２２】本発明のアルミニウム合金缶体によれば、
前記のようにネックイン加工及びフランジ加工の成形性
が改良されているので、フランジ部の寸法を均一にする
ことができるとともに、マイクロクラックの発生率を低
減することができ、該フランジ部に缶蓋を巻締めた際に
内容物の漏洩のない缶体を得ることができる。

【００２３】本発明のアルミニウム合金缶体において、
前記熱処理は、前記缶体を形成するアルミニウム合金の
（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅及び
（２２０）面の存在率を前記範囲とするために、１８０
〜２２０℃の温度範囲で３〜３０分間保持することが好
ましい。

【００２４】また、前記熱処理は、前記有底筒状缶体に
対して施される洗浄及び化成処理に対する乾燥及び焼付
け処理と、印刷及び塗装に対する焼付け処理とにより行
うことが好ましい。このようにすることにより、製缶工
程の熱処理を利用して、前記アルミニウム合金の結晶構
造を制御するための熱処理を行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図
１はアルミニウム合金のある結晶面におけるＸ線回折強
度の回折角２θの半値幅の定義を説明する図であり、図
２はアルミニウム合金缶体の拡管値の測定方法を説明す
る説明的断面図である。

【００２６】まず、本発明のアルミニウム合金缶体の素
材となるアルミニウム合金板について説明する。

【００２７】本発明のアルミニウム合金缶体に用いるア
ルミニウム合金は、マグネシウム０．９〜１．３重量
％、銅０．１〜０．２重量％、マンガン０．９〜１．２
重量％、鉄０．３〜０．５重量％、珪素０．１〜０．２
重量％を含有し、残部がアルミニウムと不可避的不純物
とからなる。

【００２８】前記組成のうち、マグネシウムは缶胴材と
しての所要の強度を確保するために添加されるものであ
り、含有量が０．９重量％未満では缶体の耐圧強度が不
足し、１．３重量％を超えるとＤＩ成形時に加工硬化し
やすくなり、しごき割れの発生頻度が高くなる。マグネ
シウムの含有量は、缶体の強度としごき加工性とのバラ
ンスを良好にするために、１．０〜１．３重量％、特に
１．１〜１．２重量％の範囲とすることが好ましい。

【００２９】前記組成のうち、銅はマグネシウムと同様
に缶胴材としての所要の強度を確保するために添加され
るものであり、含有量が０．１重量％未満では缶体の耐
圧強度が不足し、０．２重量％を超えるとＤＩ成形時に
加工硬化しやすくなり、しごき割れの発生頻度が高くな
る。銅の含有量は、強度としごき加工性とのバランスを
良好にするために、０．１３〜０．１８重量％の範囲と
することが好ましい。

【００３０】前記組成のうち、マンガンは缶体としての
強度を向上させると共に、ＤＩ成形性を向上させるため
に添加されるものである。絞りしごき加工時には、通
常、金型とアルミニウム合金板との潤滑のために、エマ
ルジョン型またはソルブル型の潤滑剤が使用されるが、
マンガンの含有量が少ないと前記潤滑剤だけでは潤滑性
が不足し、金型とアルミニウム合金板との凝着によるビ
ルトアップが発生して、ゴーリングまたは黒すじと呼ば
れる擦り傷や焼付きが発生し、缶体の外観品質が低減す
る。マンガンは、Ａｌ−Ｍｎ，Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ，Ａｌ
−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系の晶出化合物を形成し、この晶出
化合物が固体潤滑作用を有しビルトアップの発生を抑制
するので、前記ゴーリングや黒すじの発生を防ぐ効果が
ある。

【００３１】マンガンの含有量が０．９重量％未満で
は、前記ＤＩ成形性の改善効果が十分に得られず、缶体
の強度も不足する。マンガンの含有量が１．２重量％を
超えると、それ以上のＤＩ成形性の改善効果及び缶体の
強度向上効果が得られない。また、マンガンの含有量が
１．２重量％を超えると、溶解鋳造時にマンガンが鉄と
結合して、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系の巨大な初晶化合物が発
生しやすくなり、これが圧延後も残存するため、前記Ｄ
Ｉ成形時に割れやピンホールが発生する虞れがある。マ
ンガンの含有量は、ＤＩ成形性及び缶体の強度を良好に
するために、０．９〜１．１重量％の範囲とすることが
好ましい。

【００３２】前記組成のうち、鉄は前記固体潤滑作用を
有するマンガンの晶出化合物の生成を促進すると共にそ
の分布状態を均一化し、ＤＩ成形時のゴーリングや黒す
じの発生を防止するために添加される。鉄の含有量が、
０．３重量％未満では前記マンガンの晶出化合物の生成
を促進すると共にその分布状態を均一化する効果が十分
に得られず、０．５重量％を超えると溶解鋳造時に前記
Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系の巨大な初晶化合物が発生しやすく
なり、前記ＤＩ成形時に割れやピンホールが発生する虞
れがあると共に、耳率が高くなる。鉄の含有量は、前記
マンガンの晶出化合物の生成を促進すると共にその分布
状態を均一化を良好にするために、０．３５〜０．４５
重量％の範囲とすることが好ましい。

【００３３】前記組成のうち、珪素は前記固体潤滑作用
を有するマンガンの晶出化合物を形成し、ＤＩ成形時の
ビルトアップの発生を抑制し、ゴーリングや黒すじの発
生を防止するために添加される。珪素の含有量が０．１
重量％未満ではゴーリングや黒すじの発生を防止する効
果が十分に得られず、０．２重量％を超えると前記晶出
化合物の量が過剰になり巻締め時にフランジ割れが発生
し易くなる。珪素の含有量は、ゴーリングや黒すじの発
生を防止する効果を良好にするために、０．１４〜０．
１８重量％の範囲とすることが好ましい。

【００３４】前記アルミニウム合金は、前記成分の他
に、必要に応じ、鋳塊組織の均一微細化のために、チタ
ンを単独で、あるいは硼素と共存下に添加してもよい。
チタンの含有量は、前記目的のために０．００５〜０．
０５重量％、特に０．０１〜０．０３重量％の範囲とす
ることが好ましい。チタンの含有量が０．００５重量％
未満では鋳塊組織の均一微細化の効果が得られず、０．
０５重量％を超えると溶解鋳造時にＡｌ−Ｔｉ系の巨大
な初晶化合物が発生しやすくなり、これが圧延後も残存
するため、前記ＤＩ成形時に割れやピンホールが発生す
る虞れがある。

【００３５】硼素はチタンと共存させると、チタンの前
記鋳塊組織の均一微細化の効果を助長する効果があり、
その含有量は０．０００１〜０．０１重量％、特に０．
０００２〜０．００１重量％の範囲とすることが好まし
い。硼素の含有量が０．０００１重量％未満では、前記
チタンの鋳塊組織の均一微細化を助長する効果が得られ
ず、０．０１重量％を超えると溶解鋳造時にＴｉ−Ｂ系
の巨大な初晶化合物が発生しやすくなり、これが圧延後
も残存するため、前記ＤＩ成形時に割れやピンホールが
発生する虞れがある。

【００３６】前記アルミニウム合金は、前記成分の他、
アルミニウム地金中の不可避的不純物として亜鉛等を含
むが、前記不純物はＪＩＳの３００４合金の規定の範囲
内であれば特に問題はない。

【００３７】次に、前記組成を有するアルミニウム合金
を、常法により半連続鋳造法により鋳造した後、面削し
て、鋳塊とする。

【００３８】次に、前記鋳塊に対し、ミクロ的偏析を拡
散、消滅させ、溶質原子の分布を均一化するために５６
０〜６２０℃の温度範囲で１〜１０時間の均質化処理を
施す。均質化処理温度が５６０℃未満または処理時間が
１時間未満では均質化が不十分で成形性や強度の不均一
性が大きく、また冷間圧延した後のアルミニウム合金板
の耳率が大きくなる傾向がある。また、均質化処理温度
が６２０℃を超えると、鋳塊表面が膨張したり、鋳塊が
溶融したりすることがある。また、処理時間が１０時間
を超えても、それ以上の均一化効果は得られないので、
生産性の面で不利になる。前記均質化処理は、生産性及
び均質化効果を良好にするために、５８０〜６１５℃の
温度範囲に３〜８時間保持して行うことが好ましい。

【００３９】次に、前記均質化処理を施した鋳塊に熱間
圧延を行う。本発明では、前記組成のアルミニウム合金
からアルミニウム合金板を得る際に、前記熱間圧延及び
それに続く焼鈍において、多量の立方体方位結晶粒を形
成させることが望ましい。このようにすることにより、
前記立方体方位結晶粒が後述の冷間圧延により板面法線
方向に回転して回転立方体方位に転位し、耳率の低減さ
れたアルミニウム合金板が得られる。

【００４０】前記のように熱間圧延及びそれに続く焼鈍
において、多量の立方体方位結晶粒を形成させるために
は、前記熱間圧延の最終パスの条件が重要であり、本発
明では、最終パスにおける圧延速度を３００〜４００ｍ
／分、減面率４０〜６０％、終了温度２９０〜３３０℃
の範囲として前記熱間圧延を行う。

【００４１】最終パスにおける圧延速度が３００ｍ／分
未満または減面率が４０％未満または終了温度が２９０
℃未満であるときは、立方体方位結晶粒の形成が不十分
になり、後述の冷間圧延板の耳率が増加する。また、最
終パスにおける圧延速度が４００ｍ／分を超えるかまた
は、減面率が６０％を超えるかまたは、終了温度が３３
０℃を超えるときは、得られる熱間圧延板の表面の剥
離、毟れ等が発生し、良好な表面形状が得られない。
尚、前記熱間圧延における終了板厚は、後述の冷間圧延
での減面率が７５〜９０％になるように設定する。

【００４２】前記熱間圧延は、常法により、リバース式
の熱間粗圧延機に続いてタンデム式の熱間仕上げ圧延機
により行う。あるいは、粗圧延・仕上げ圧延兼用機によ
り行ってもよい。前記熱間圧延によりコイル状の熱間圧
延板が得られる。

【００４３】次に、前記熱間圧延板に、３００〜４００
℃の温度範囲で１〜１０時間の焼鈍を施す。焼鈍温度が
３００℃未満または処理時間が１時間未満では、前記立
方体方位結晶粒の形成が不十分になり、耳率が高くな
る。また、焼鈍温度が４００℃を超えるかまたは処理時
間が１０時間を超えると、前記熱間圧延板の表面が酸化
され、良好な表面形状が得られない。

【００４４】次に、前記焼鈍が施された熱間圧延板に減
面率７５〜９０％の冷間圧延を施し、最終的に０．２８
〜０．３６ｍｍ程度の板厚のコイル状の冷間圧延板を得
る。前記冷間圧延は、前記熱間圧延及び焼鈍により形成
された立方体方位結晶粒を板面法線方向に回転させて回
転立方体方位に転位させると共に、缶体として所要の耐
圧強度を確保するために行うものであり、減面率が７５
％未満であると十分な缶体強度が得られず、また、延性
が不足するために前記フランジ加工によって形成された
フランジ部に缶蓋を巻締める際にフランジ割れが発生し
やすくなる。また、冷間圧延の減面率が９０％を超える
と、強度が過剰になるためにＤＩ成形時にしごき割れが
発生しやすくなると共に、耳率が高くなる。

【００４５】前記熱間圧延、焼鈍及び冷間圧延により、
（２００）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅が
０．１５〜０．２５°の範囲にあるアルミニウム合金板
が得られる。前記半値幅が０．１５°未満であるときに
は、（２００）面の形成が過剰であり、塑性加工性が劣
るために、フランジ加工により形成されるフランジ部に
マイクロクラックが発生しやすくなる。また、前記半値
幅が０．２５°を超えるときには、（２００）面の形成
が十分でなく耳率が高くなるために、絞りしごき加工時
に、形成された有底筒状缶体が耳の変形により金型から
取り外すことができなくなったり、フランジ部の寸法が
不均一になる。

【００４６】次に、前記のようにして得られた冷間圧延
板に、１４０〜１７０℃の温度範囲で１〜１０時間の仕
上げ焼鈍を施す。前記仕上げ焼鈍は、前記冷間圧延板に
適度の延性を付与してカッピング割れを防止し、また絞
りしごき加工時の缶底部のしわの発生を防止するために
行われるものであり、焼鈍温度が１４０℃未満または処
理時間が１時間未満では前記延性を付与する効果が十分
に得られず、焼鈍温度が１７０℃を超えるかまたは処理
時間が１０時間を超えると前記冷間圧延板が軟化して、
缶体としたときに所要の耐圧強度が得られなくなる。

【００４７】次に、前記のようにして得られたアルミニ
ウム合金板に、カッピングプレスを用いて絞り加工を施
して、有底筒状缶体を形成する。前記カッピングプレス
は、例えば、直径９０．１１ｍｍの超鋼製パンチと、直
径９０．８５ｍｍの超鋼製ダイスとからなる金型によ
り、直径１４０．５ｍｍのアルミニウム合金板を絞り比
１．５６で絞り加工し、直径９０．２ｍｍの有底筒状缶
体を形成する。

【００４８】次に、前記有底筒状缶体に、ボディーメー
カーを用いて再絞り加工及びしごき加工を施し、有底筒
状のストレート缶体を形成する。

【００４９】前記ボディメーカーによる再絞り加工は、
例えば、直径６６．０５ｍｍの超鋼製パンチと、直径６
６．６９ｍｍの超鋼製ダイスとからなる金型により、前
記カッピングプレスで得られた直径９０．２ｍｍの有底
筒状缶体を絞り比１．３６で絞り加工し、直径６６．５
ｍｍの有底筒状缶体を形成する。

【００５０】また、前記ボディメーカーによるしごき加
工は、まず、１段目として直径６６．０５ｍｍの超鋼製
パンチと、直径６６．５３０ｍｍの超鋼製ダイスからな
る金型により、前記再絞り加工が施された有底筒状缶体
をしごき率２５．００％でしごき加工する。次いで、前
記直径６６．１ｍｍの超鋼製パンチに対して、超鋼製ダ
イスの直径を６６．４００ｍｍ（しごき率２７．０８
％）、６６．２７０ｍｍ（しごき率３７．１４％）と段
階的に細くして、２段目、３段目のしごき加工を行い、
最終的に直径６６．０５ｍｍの有底筒状のストレート缶
体を形成する。このとき、前記アルミニウム合金板は、
（２００）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅が
０．１５〜０．２５°の範囲にあり、耳率が２．５％以
下となっているので、前記再絞り加工及びしごき加工時
に耳が変形しにくく、形成されたストレート缶体が金型
に引っ掛って取り外すことができなくなるトラブル（ス
トリッピング・ジャム）を起こすことがない。

【００５１】次に、前記ストレート缶体に熱処理を施す
ことにより、該ストレート缶体を形成するアルミニウム
合金の（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値
幅が０．２０〜０．３３°、（２２０）面の存在率が５
５〜７５％の範囲になるようにする。

【００５２】前記半値幅は、図１示のように、Ｘ線回折
強度の回折角２θ＝βに対するピークｐにおいて、強度
Ｉ_pがＩ_p／２になる部分における該ピークｐの幅β
_1/2で表される。また、前記（２２０）面の存在率は、
前記アルミニウム合金のＸ線回折強度を測定したときの
各ピークの回折強度の和で（２２０）面の回折強度を除
したものであり、下式（１）で表される。

【００５３】

【数２】

【００５４】前記半値幅が０．２°未満または前記存在
率が７５％を超えるときには、（２２０）面の形成が過
剰になるので、塑性加工性が過大になって、次工程で形
成されるフランジ部の耳率及び寸法の不均一性が大きく
なる。また、前記半値幅が０．３３°を超えるかまたは
前記存在率が５５％未満であるときには、（２２０）面
の形成が不十分であるので、十分な塑性加工性が得られ
ず、前記フランジ部にマイクロクラックが発生しやすく
なる。

【００５５】本実施形態では、前記熱処理は１８０〜２
２０℃の温度範囲で３〜３０分間保持する。前記熱処理
の温度が１８０℃未満または処理時間が３分未満である
ときには、（２２０）面の形成が不十分になり、十分な
塑性加工性が得られない。また、前記熱処理の温度が２
２０℃を超えるかまたは処理時間が３０分を超えるとき
には、（２２０）面の形成が過剰になり、塑性加工性が
過大になる。また、化成処理面、印刷面、塗装面が変色
するとの問題がある。

【００５６】本実施形態では、前記熱処理は、製缶工程
において前記ストレート缶体に対して施される洗浄及び
化成処理に対する乾燥及び焼付け処理と、印刷及び塗装
のそれぞれに対する焼付け処理を利用して行うことによ
り、有利に実施することができる。

【００５７】そこで、次に前記製缶工程及び該工程にお
ける熱処理について説明する。

【００５８】前記ボディメーカーから取り外されたスト
レート缶体は、まず、ウォッシャーにより水洗した後、
前記水洗されたストレート缶体に化成処理を施す。前記
化成処理は、例えば、前記ストレート缶体の表面にリン
酸クロメートの被膜を形成するものであり、缶体の表面
にクロム酸、りん酸及びフッ化水素酸からなる処理液を
塗布し、焼付けることにより行なう。前記処理液の乾燥
処理は３５〜４８℃の範囲の温度で１０〜６０秒行な
い、前記焼付け処理は処理液乾燥後の缶体をオーブンに
収容し、１８０〜２２０℃の範囲の温度に１〜１０分保
持することにより行なう。

【００５９】次に、前記化成処理が施されたストレート
缶体の外面に、ベースコーターによりホワイトコートを
施し、焼付け処理を行う。前記ホワイトコートは缶体の
金属下地を遮蔽するものであり、次工程の多色印刷の鮮
映性を向上させたい場合に行われるものであるが、施さ
なくてもよい。前記ホワイトコートに対する焼付け処理
は、前記ホワイトコートが施されたストレート缶体をオ
ーブンに収容し、１８０〜２００℃の範囲の温度に１０
〜３００秒保持することにより行なう。

【００６０】前記ホワイトコート後の焼付け処理は、処
理温度が１８０℃未満または処理時間が１０秒未満であ
るときには、焼付けが不十分であり、処理温度が２２０
℃を超えるかまたは処理時間が３００秒を超えるときに
は、ホワイトコートの変色が起こる。

【００６１】次に、前記ホワイトコートが施されたスト
レート缶体の外面に、多色印刷機により多色印刷を施
し、焼付け処理を行う。前記多色印刷は、缶体の外面に
装飾性を付与すると共に、所要の表示を施すために行わ
れるものである。前記多色印刷に対する焼付け処理は、
前記多色印刷が施されたストレート缶体をオーブンに収
容し、１８０〜２２０℃の範囲の温度に１０〜３００秒
保持することにより行う。

【００６２】前記多色印刷後の焼付け処理は、処理温度
が１８０℃未満または処理時間が１０秒未満であるとき
には、焼付けが不十分であり、処理温度が２２０℃を超
えるかまたは処理時間が３００秒を超えるときには、印
刷の変色が起こる。

【００６３】次に、前記多色印刷が施されたストレート
缶体の内面に、インサイドスプレーにより内面塗装を施
し、焼付け処理を行う。前記内面塗装に対する焼付け処
理は、前記内面塗装が施されたストレート缶体をオーブ
ンに収容し、缶体が１８０〜２２０℃の範囲の温度に１
〜１０分間保持し、残留溶剤が１０ｐｐｍ以下になるよ
うに行なう。

【００６４】前記内面塗装後の焼付け処理は、缶体に対
する処理温度が１８０℃未満または処理時間が１分未満
であるときには、残留溶剤が１０ｐｐｍ以上であり、処
理温度が２２０℃を超えるかまたは処理時間が１０分を
超えるときには、塗装の変色が起こる。

【００６５】そして、前記熱処理により、前記半値幅及
び（２２０）面の存在率が前記範囲となったストレート
缶体の開口端部に、ネッカーフランジャーにより、ネッ
クイン加工及びフランジ加工を施して、アルミニウム合
金缶体を得る。

【００６６】

【実施例】マグネシウム１．１５重量％、銅０．１８重
量％、マンガン１．０１重量％、鉄０．３９重量％、珪
素０．１７重量％、チタン０．０２重量％、硼素０．０
００２重量％を含有し、残部がアルミニウムと不可避的
不純物とからなるアルミニウム合金を常法により溶解鋳
造し、面削後、６１０℃で６時間の均質化処理を施し、
開始温度４５０℃で厚さ４９０ｍｍから２．２ｍｍまで
熱間圧延した。前記熱間圧延の最終パスの圧延速度は３
２０ｍ／分、減面率は４５％であり、終了温度は３００
〜３１５℃の範囲であった。

【００６７】続いて、３６０℃に２時間保持する焼鈍を
施した後、０．３２ｍｍまで冷間圧延を行った。前記冷
間圧延における減面率は８５．５％であった。次に、１
５０℃に４時間保持する仕上げ焼鈍を施して、缶体成形
用アルミニウム合金板を得た。

【００６８】前記アルミニウム合金板の（２００）面の
Ｘ線回折強度の回折角２θの半値幅及び耳率を測定した
ところ、前記半値幅は０．２０°であり、前記耳率は
２．０％であった。前記Ｘ線回折強度は、Ｃｕをターゲ
ットとするＸ線源を用い、波長１．５４０５Åで測定し
た。尚、前記耳率はアルミニウム合金板の端部における
凹凸の寸法を測定することにより求めた。

【００６９】次に、前記アルミニウム合金板を絞りしご
き加工して、有底筒状のストレート缶体を成形した。

【００７０】前記絞りしごき加工は、まず、直径９０．
１１ｍｍの超鋼製パンチと、直径９０．８５ｍｍの超鋼
製ダイスとからなる金型を備えるカッピングプレスを用
い、直径１４０．５ｍｍのアルミニウム合金板を絞り比
１．５６で絞り加工し、直径９０．２ｍｍの有底筒状缶
体を形成した。

【００７１】次に、前記有底筒状缶体に、ボディーメー
カーを用いて再絞り加工及びしごき加工を施し、有底筒
状のストレート缶体を形成した。前記ボディメーカーに
よる再絞り加工は、直径６６．０５ｍｍの超鋼製パンチ
と、直径６６．６９ｍｍの超鋼製ダイスとからなる金型
により、前記カッピングプレスで得られた直径９０．２
ｍｍの有底筒状缶体を絞り比１．３６で絞り加工し、直
径６６．５ｍｍの有底筒状缶体を形成した。また、前記
ボディメーカーによるしごき加工は、直径６６．０５ｍ
ｍの超鋼製パンチに対して、直径６６．５３０ｍｍの超
鋼製ダイスによる１段目（しごき率２５．００％）、直
径６６．４００ｍｍの超鋼製ダイスによる２段目（しご
き率２７．０８％）、直径６６．２７０ｍｍの超鋼製ダ
イスによる３段目（しごき率３７．１４％）のしごき加
工を段階的に行って、最終的に直径６６．１ｍｍの有底
筒状のストレート缶体を１１８００ケース成形した。こ
のとき、成形されたストレート缶体が金型に引っ掛って
取り外すことができなくなるトラブル（ストリッピング
・ジャム）の発生率は０ｐｐｍであった。

【００７２】また、成形されたストレート缶体から１０
個の缶体を無作為抽出して、その開口部の真円度を測定
したところ、最大値１３４μｍ、最小値６７μｍであ
り、平均値は１０１μｍであった。

【００７３】次に、前記ストレート缶体に対して、製缶
工程における後述の各処理に対する乾燥処理及び／また
は焼付け処理を利用して、該缶体を構成するアルミニウ
ム合金板の結晶構造を制御するための熱処理を行った。

【００７４】前記製缶工程では、まず、ウォッシャーに
より水洗した後、約７５℃の温度で３０秒の水洗処理を
行った。

【００７５】次に、前記水洗されたストレート缶体の表
面にクロム酸、りん酸及びフッ化水素酸からなる処理液
を塗布し、焼付け処理を行うことにより、缶体表面にリ
ン酸クロメートの被膜を形成する化成処理を施した。前
記焼付け処理は前記化成処理後の缶体をオーブンに収容
し、２００℃に３分保持して行った。

【００７６】次に、前記化成処理が施されたストレート
缶体の外面に、ベースコーターによりホワイトコートを
施し、焼付け処理を行った。前記ホワイトコートに対す
る焼付け処理は、前記ホワイトコートが施されたストレ
ート缶体をオーブンに収容し、２００℃に３分保持して
行った。

【００７７】次に、前記ホワイトコートが施されたスト
レート缶体の外面に、多色印刷機により多色印刷を施
し、焼付け処理を行った。前記多色印刷に対する焼付け
処理は、前記多色印刷が施されたストレート缶体をオー
ブンに収容し、２００℃に１分保持して行った。

【００７８】次に、前記多色印刷が施されたストレート
缶体の内面に、インサイドスプレーにより内面塗装を施
し、焼付け処理を行った。前記内面塗装に対する焼付け
処理は、前記内面塗装が施されたストレート缶体をオー
ブンに収容し、缶体が２００℃に３分保持されるように
して行った。

【００７９】前記ストレート缶体を構成するアルミニウ
ム合金板について、前記製缶工程における熱処理後の
（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅及び
（２２０）面の存在率を測定したところ、前記半値幅は
０．３２°であり、前記存在率は６２％であった。前記
Ｘ線回折強度は、ＣｕをターゲットとするＸ線源を用
い、波長１．５４０５Åで測定した。尚、前記耳率はア
ルミニウム合金板の端部における凹凸の寸法を測定する
ことにより求めた。

【００８０】次に、前記ストレート缶体の開口端部に、
ネッカーフランジャーにより、ネックイン加工及びフラ
ンジ加工を施して、アルミニウム合金缶体を成形したと
ころ、フランジ部におけるマイクロクラックの発生率は
１１８００ケースの缶体中、０ｐｐｍであった。

【００８１】次に、前記ネックイン加工が施された缶体
から１２個の缶体を無作為抽出して、その拡管値を測定
したところ、最大値１４．９％、最小値１２．９％であ
り、平均値は１３．９％であった。前記拡管値は、図２
示のように、ネックイン加工が施された缶体１の開口部
２に、拡管値測定用の円錐形金型３の尖端を所定量押し
込み、最初のクラックが発生したときの管径Ｄの開口部
２の直径Ｄ₀に対する拡大率で示される（下記式（２）
参照）値であり、フランジ加工における成形性の指標と
される。

【００８２】拡管値（％）＝（（Ｄ−Ｄ₀）／Ｄ₀）×１００ …（２）本実施例の結果を下記表１に示す。

【００８３】

【比較例】従来、缶体成形用アルミニウム合金板として
使用されているＪＩＳ−３００４材について、前記実施
例と同一の方法により、その（２００）面のＸ線回折強
度の回折角２θの半値幅及び耳率を測定したところ、前
記半値幅は０．２０°であり、前記耳率は２．９％であ
った。

【００８４】前記アルミニウム合金板を用いて、前記実
施例と同一条件で絞りしごき加工を行い、有底筒状のス
トレート缶体を１１８００ケース成形したところ、成形
されたストレート缶体が金型に引っ掛って取り外すこと
ができなくなるトラブル（ストリッピング・ジャム）の
発生率は５ｐｐｍであった。また、成形されたストレー
ト缶体から１０個の缶体を無作為抽出して、その開口部
の真円度を測定したところ、最大値１５７μｍ、最小値
８８μｍであり、平均値は１２２μｍであった。

【００８５】次に、前記ストレート缶体を前記実施例と
同一条件の製缶工程で熱処理を行い、得られた缶体につ
いて、その（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２θの
半値幅及び（２２０）面の存在率を測定したところ、前
記半値幅は０．３４°であり、前記存在率は４９％であ
った。

【００８６】次に、前記ストレート缶体の開口端部に、
ネッカーフランジャーにより、前記実施例と同一条件で
ネックイン加工及びフランジ加工を施して、アルミニウ
ム合金缶体を成形したところ、フランジ部におけるマイ
クロクラックの発生率は１１８００ケースの缶体中、
８．３ｐｐｍであった。

【００８７】また、前記ネックイン加工が施された缶体
から１２個の缶体を無作為抽出して、その拡管値を測定
したところ、最大値１４．７％、最小値１２．６％であ
り、平均値は１３．６％であった。

【００８８】本比較例の結果を下記表１に示す。

【００８９】

【表１】

【００９０】表１から明らかなように、（２００）面の
Ｘ線回折強度の回折角２θの半値幅が小さい本実施例の
アルミニウム合金板によれば、その耳率も小さく、成形
されたストレート缶体の真円度が高くなるので、ストレ
ート缶体が金型に引っ掛って取り外すことができなくな
るトラブル（ストリッピング・ジャム）の発生率も低く
なる。

【００９１】また、本実施例のアルミニウム合金缶体に
よれば、前記ストレート缶体に前述の製缶工程における
熱処理が施こされることにより、（２２０）面のＸ線回
折強度の回折角２θの半値幅が比較例より小さく、（２
２０）面の存在率が比較例より大きくなることが明らか
である。この結果、本実施例のアルミニウム合金缶体で
は、フランジ加工の成形性の指標となる拡管値が比較例
より大きく、マイクロクラックの発生率が比較例より低
く、優れた成形性を備えていることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルミニウム合金のある結晶面におけるＸ線回
折強度の回折角２θの半値幅の定義を説明する図。

【図２】アルミニウム合金缶体の拡管値の測定方法を説
明する説明的断面図。

【符号の説明】

１…アルミニウム合金缶体、２…開口部、３…円錐
形金型、Ｄ…最初のクラックが発生したときの管径、
Ｄ₀…開口部の直径、ｐ…ピーク、Ｉ_p…ピーク
ｐの強度、半値幅…β_1/2。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２２Ｃ 21/06 Ｃ２２Ｃ 21/06 Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネシウム０．９〜１．３重量％、銅
０．１〜０．２重量％、マンガン０．９〜１．２重量
％、鉄０．３〜０．５重量％、珪素０．１〜０．２重量
％を含有し、残部がアルミニウムと不可避的不純物とか
らなるアルミニウム合金鋳塊に５６０〜６２０℃の温度
範囲で１〜１０時間の均質化処理を施した後、熱間圧延を、最終パスにおける圧延速度を３００〜４０
０ｍ／分、減面率４０〜６０％、終了温度２９０〜３３
０℃の範囲で行い、次いで、３００〜４００℃の温度範囲で１〜１０時間の
焼鈍を施し、減面率７５〜９０％の冷間圧延を施して、（２００）面のＸ線回折強度の回折角２θの半値幅が
０．１５〜０．２５°の範囲にあるアルミニウム合金板
を得た後、該アルミニウム合金板を絞りしごき加工して有底筒状缶
体とし、該缶体に熱処理を施して該缶体を形成するアル
ミニウム合金の（２２０）面のＸ線回折強度の回折角２
θの半値幅が０．２０〜０．３３°、（２２０）面の存
在率が５５〜７５％の範囲になるようにしたことを特徴
とするアルミニウム合金缶体。
【請求項２】前記熱処理は１８０〜２２０℃の温度範囲
で３〜３０分間保持することを特徴とする請求項１記載
のアルミニウム合金缶体。
【請求項３】前記熱処理は前記有底筒状缶体に施される
洗浄及び化成処理に対する乾燥及び焼付け処理と、印刷
及び塗装に対する焼付け処理とにより行うことを特徴と
する請求項１または請求項２記載のアルミニウム合金缶
体。