JP6532149B2 - 缶ボディ用アルミニウム合金板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、缶ボディ用アルミニウム合金板およびその製造方法に関する。

一般に缶ボディとしては、その開口端部に缶蓋が巻締められる缶や、開口端部にキャップが螺着されるボトル缶等があり、飲料等の内容物が充填、密封され、市場において流通されている。このような缶ボディは、従来、ＪＩＳ３００４（ＡＡ３００４）またはＪＩＳ３１０４（ＡＡ３１０４）などのアルミニウム合金からなる板材に絞り加工およびしごき加工を施すＤＩ（Drawing and Ironing：絞りしごき）成形により作製されている。
飲料缶胴の薄肉軽量化に伴い、カップ成形およびＤＩ成形におけるしわやＤＩ成形における胴切れといった成形不具合が発生しやすくなっている。従って、成形不具合の発生を低減するため、缶ボディ用アルミニウム合金板には高い成形性が求められている。

一方、缶の軽量化のためには、缶ボディ用アルミニウム合金板の板厚を薄くする必要性があり、薄い板厚であっても缶体に求められる強度を確保するためには、材料強度を向上させる必要がある。
しかし、アルミニウム合金において一般に材料強度を向上させると成形性は低下する傾向がある。そこで、カップ成形およびＤＩ成形の段階では低い強度を保ちつつ、その後の塗装焼付けにおけるベークハード効果を利用して缶体の強度を向上させる方法が有効と考えられる。

しかし、アルミニウム合金において高いベークハード性を得るためには、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｇといった合金成分の添加量を増大させる必要がある。もしくは、製造工程において溶体化処理温度を高める必要がある。
これらの方法は、省資源の観点から好ましいとはいえず、かつ製造コストの増大を招き、さらに鋳造割れや圧延板の表面欠陥などの不具合も増加させるため、好ましい方法とはいえない問題がある。

また、この種の飲料缶において、しごき加工性を損なうことなく低コストで製作し得る缶胴用アルミニウム合金板として、以下の特許文献１に記載の如く、Ｍｇ０．８〜１．４ｗｔ％、Ｍｎ０．７〜１．３ｗｔ％、Ｆｅ０．２〜０．５ｗｔ％、Ｓｉ０．１〜０．５ｗｔ％、Ｃｕ０．１〜０．３ｗｔ％、Ｔｉ０．００５〜０．０５ｗｔ％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金板であって、引張強さと伸び率を特定の範囲内にあるようにした缶胴用アルミニウム合金板が提案されている。

特開２００１−２６２２６１号公報

ところで、この種の飲料缶には、更なる薄肉軽量化が望まれており、薄肉軽量化を達成するためには、飲料缶において缶底部の耐圧強度の確保が必要となる。
しかしながら、優れた耐圧強度を確保しつつ、更に軽量かつ成形性とベークハード後の優れた強度を有する缶ボディを得るために、詳細に素材研究並びに製造条件の研究を進めた結果、本願発明に到達した。

本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇの含有量に加え、圧延ままの素材引張強さ、ベーキング後の素材特性を制御することで、ＤＩ成形時の胴切れ発生率を低く抑え、缶体強度も高くした缶ボディ用アルミニウム合金板を得ることができる缶ボディ用アルミニウム合金板とその製造方法の提供を目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。
本発明は、質量％で、Ｓｉ：０．２５〜０．４５％、Ｆｅ：０．３〜０．５５％、Ｃｕ：０．２〜０．４５％、Ｍｎ：０．３０〜０．７８％、Ｍｇ：１．０〜１．５％を含有し、残部が不可避不純物を含むＡｌからなる組成の缶ボディ用アルミニウム合金板であって、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３１０ＭＰａ以下、ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８０ＭＰａ以上、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）とベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）の差が１０ＭＰａ以下であることを特徴とする缶ボディ用アルミニウム合金板に関する。

本発明において、前記圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３００ＭＰａ以下であり、前記ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８５ＭＰａ以上であることがより好ましい。

本発明の缶ボディ用アルミニウム合金板の製造方法は、質量％で、Ｓｉ：０．２５〜０．４５％、Ｆｅ：０．３〜０．５５％、Ｃｕ：０．２〜０．４５％、Ｍｎ：０．３０〜０．７８％、Ｍｇ：１．０〜１．５％を含有し、残部が不可避不純物を含むＡｌからなる組成のアルミニウム合金鋳塊を均質化処理と均熱処理した後、熱間圧延と冷間圧延を施し、連続焼鈍した後、最終冷間圧延を行って缶ボディ用板材を製造する方法であって、前記連続焼鈍を加熱速度１０〜２００℃／秒、保持温度４８０〜５４５℃、保持時間１〜３０秒、冷却速度１０〜２００℃／秒なる条件で行い、前記最終冷間圧延圧下率を５５〜７５％で行い、前記最終冷間圧延後に得られた缶ボディ用アルミニウム合金板の圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３１０ＭＰａ以下、ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８０ＭＰａ以上、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）とベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）の差が１０ＭＰａ以下である缶ボディ用アルミニウム合金板を製造することを特徴とする。

本発明によれば、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕの含有量を好ましい範囲に制御することに加えて素材引張強さ、素材耐力、ベーキング後の素材特性を制御することで、圧延時のクラックの発生を抑え、胴切れ発生率を低く抑え、缶体強度も高くした缶ボディ用アルミニウム合金板とその製造方法を提供できる効果がある。

図１は本発明に係る缶ボディ用アルミニウム合金板をＤＩ加工して製缶し缶ボディを製造する際の工程を説明する概略図である。

以下、本発明に係る耐流通ピンホール性に優れる缶ボディ用アルミニウム合金板（以下、缶ボディ用アルミニウム合金板と略称することがある）の第１実施形態について説明する。
本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板は、質量％で、Ｓｉ：０．２５〜０．４５％、Ｆｅ：０．３０〜０．５５％、Ｃｕ：０．２０〜０．４５％、Ｍｎ：０．３０〜０．７８％、Ｍｇ：１．０〜１．５％を含有し、残部が不可避不純物を含むＡｌからなる組成の缶ボディ用アルミニウム合金板である。

また、本実施形態のアルミニウム合金板は、製缶する前の素材としての板厚が０．２２０ｍｍ以上０．２６５ｍｍ以下であることが好ましい。
また、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３１０ＭＰａ以下、ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８０ＭＰａ以上、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）とベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）の差が１０ＭＰａ以下であることが好ましい。

［成分組成］
以下、本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板において限定する成分組成について説明する。なお、以下に記載する各元素の含有量は、特に規定しない限り質量％であり、また、特に規定しない限り上限と下限を含むものとする。従って、例えば０．２５〜０．４５％との表記は０．２５％以上、０．４５％以下を意味する。

「Ｓｉ」０．２５〜０．４５％
Ｓｉは、本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板において、同時に含有されるＭｇ等とともに金属間化合物を形成し、固溶硬化、析出硬化及び分散硬化作用で強度を向上させる他、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物に含有されて、しごき成形時にダイスに対する焼き付きを防止する効果を有する。
Ｓｉの含有量が０．２５％未満であると、十分な強度が得られず、ベークハード性も低下する。また、ＤＩ成形において所望の潤滑性を確保できなくなる。Ｓｉの含有量が０．４５％を越えると、強度が高くなりすぎ、缶ボディとして製缶した際に胴切れが生じ易くなり、加工性が劣化する。なお、この範囲内でもＳｉ量が０．２８％以上の範囲がより好ましい。

「Ｆｅ」０．３０〜０．５５％
Ｆｅは、本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板において、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物の析出量を増加させ、結晶の微細化と、しごき成形加工時にダイスに対して焼き付きが生じるのを防止する効果を有する。
Ｆｅの含有量が０．３０％未満であると、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物の析出量が少なくなりすぎ、しごき金型への焼き付が生じやすくなる。Ｆｅの含有量が０．５５％を超えると、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物の量が多くなりすぎ、靭性低下によって加工性が劣化し、ピンホールが生じやすくなる。従って、Ｆｅの含有量は、０．３０〜０．５５％の範囲内とすることが好ましい。
なお、この範囲内でもＦｅ量が０．４０〜０．５０％の範囲がより好ましい。

「Ｃｕ」０．２０〜０．４５％
Ｃｕは、本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板において、固溶硬化、析出硬化及び分散硬化作用で強度を高める効果を有する。
Ｃｕの含有量が０．２０％未満であると、充分な強度向上効果が得られず、ベークハード性も低下する。Ｃｕの含有量が０．４５％を越えると、鋳造時の割れが発生し易くなり、圧延時のサイドクラックが生じ易くなるなど生産性が低下し、また強度が低下するとともに、強度が高くなりすぎ、缶ボディとして製缶した際に胴切れが生じ易くなる。なお、この範囲内でもＣｕ量が０．２５％以上の範囲がより好ましい。

「Ｍｎ」０．３０〜０．７８％
Ｍｎは、本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板において、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物を形成し、晶出相及び分散相となって分散硬化作用を発揮するとともに、しごき成型加工時にダイスに対して焼き付きが生じるのを防止する効果を有する。
Ｍｎの含有量が０．３０％未満であると、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物の量が少なくなりすぎて充分な硬化特性が得られず、しごき金型への焼き付が生じやすくなる。Ｍｎの含有量が０．７８％を越えると、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物の量が多くなりすぎ、ベークハード性が低下する。なお、この範囲内でもＭｎ量が０．４０〜０．７５％の範囲がより好ましい。

「Ｍｇ」１．０〜１．５％
Ｍｇは、本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板において、固溶体強化作用を有し、圧延加工時に加工硬化性を高めるとともに、ＳｉやＣｕと共存することで分散硬化と析出硬化作用を発揮し、強度を向上させる。
Ｍｇの含有量が１．０％未満であると、十分な強度が得られず、ベークハード性も低下する。Ｍｇの含有量が１．５％を超えると、サイドクラックが発生し易くなり、圧延性が低下するとともに、強度が高くなり過ぎて加工性が低下し、缶ボディとして製缶した際に胴切れが生じ易くなる。従って、Ｍｇの含有量は、１．０〜１．５％の範囲内とすることが好ましい。なお、この範囲内でもＭｇ量が１．２〜１．５％の範囲がより好ましい。

[アルミニウム合金板の製造方法]
以下、本実施形態に係るアルミニウム合金板の製造方法の一例について説明する。
本実施形態に係る缶ボディ用アルミニウム合金板は、この種のアルミニウム合金を製造する場合に適用される溶解、鋳造、均質化処理、均熱処理、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍、最終冷間圧延を経て製造される。最終の冷間圧延率は５５％以上、７５％以下であることが好ましい。また、熱間圧延後、または、冷間圧延途中に４８０℃以上、５４５℃以下の温度に１秒以上３０秒以下加熱する中間焼鈍（連続焼鈍）を行うことが好ましい。
特に、４８０℃以上かつ１秒以上加熱する連続焼鈍を行うことにより、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｇなどが溶体化され、析出硬化性が付与されるために、充分なベーキング後（２１０℃、１０分）の素材耐力が得られる。

中間焼鈍の温度が５４５℃を超えると、連続焼鈍炉での燃料消費が大きくなり、資源保護の観点で好ましくなく、また素材表面の酸化が進行し易くなり、好ましくない。
焼鈍時間が３０秒を超えると生産性が低下する。従って、中間焼鈍の温度は、４８０℃以上、５４５℃以下の範囲内とするのが好ましく、中間焼鈍の時間は１秒以上、３０秒以下とすることが好ましい。中間焼鈍の冷却速度が１０℃／ｓ未満では生産性が低下し、また、中間焼鈍において溶体化したＳｉ、Ｃｕ、Ｍｇなどの冷却過程での析出が生じ、ベークハード性が低下するため、好ましくない。中間焼鈍の冷却速度が２００℃／ｓを超えると板材に歪が生じ易くなる。このため、中間焼鈍の冷却速度は１０℃以上、２００℃／ｓ以下であることが好ましい。

最終冷間圧延時の圧下率について、圧下率が５５％未満では、十分な圧延による加工硬化が得られず、強度が不足する。７５％を超えると圧延まま強度が高くなるため、カップ成形およびＤＩ成形におけるしわやＤＩ成形における胴切れといった成形不具合が発生し易くなり、また、４５゜耳が高くなり過ぎて成形性が低下する。

なお、アルミニウム合金鋳塊に対して５６０℃〜融点未満の温度範囲で均質化処理を施すことができる。

［缶ボディ用アルミニウム合金板の板厚］
本発明の缶ボディ用アルミニウム合金板の板厚は、０．２２０ｍｍ以上０．２６５ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。
板厚が０．２２０ｍｍ未満であると、製缶して缶ボディとした際の十分な耐圧強度が得られなくなる。また、板厚が０．２６５ｍｍを超えるようであると、缶ボディの底部の重量が重くなり、製造コストが上昇して経済的でない。

［ベーキング後の素材耐力（２１０℃×１０分）］
ＤＩ加工後の缶ボディは、洗浄、化成処理後の乾燥時、外面印刷または内面塗装後の焼付け処理によって１８０〜２３０℃の温度に加熱される。この加熱により、一般に、缶底部や胴部の強度が変化する。この、加熱後の強度は、ＤＩ成形時の歪量によって異なる。底部はＤＩ成形時の歪みが小さいため、その加熱後の強度はＤＩ加工前の素材であるアルミニウム合金板を加熱した後の強度とほぼ等しくなる。このため、底部の強度の目安として、素材であるアルミニウム合金板をベーキング（加熱）した後の強度を用いることができる。本実施形態では、このための加熱条件を、２１０℃×１０分としている。

[ベーキング後のＹＳの値、およびＡＳＴＳ−ＡＢＹＳの値]
ベーキング後のＹＳの値（ＡＢＹＳ）は、前記条件でベーキングを行った後の耐力で２８０ＭＰａ以上であることが好ましい。
前記条件でベーキングした後の素材耐力が２８０ＭＰａ未満であると、ＤＩ加工及び塗装焼付けによる製缶後の缶ボディの十分な耐圧強度が得られなくなる。
[ＡＳＴＳ]
圧延ままの引張強度（ＡＳＴＳ）は３１０ＭＰａ以下であることが好ましい。圧延ままの引張強度（ＡＳＴＳ）が３１０ＭＰａを超えると、カップ成形およびＤＩ加工における絞り加工時のしわや、しごき加工時の胴部破断などの成形不具合が生じやすくなる。

ＡＳＴＳ−ＡＢＹＳの値は、１０ＭＰａ以下であることが好ましい。
ベーキング前の素材引張強さとベーキング後の素材耐力の差が１０ＭＰａ以下であれば、高いカップ成形およびＤＩ成形性と、塗装焼付けによる製缶後の缶ボディの十分な耐圧強度とを両立させることができる。ベーキング前の素材引張強さとベーキング後の素材耐力の差が１０ＭＰａを超える場合には、高いカップ成形およびＤＩ成形性を得る条件では塗装焼付けによる製缶後の缶ボディの耐圧強度が不十分となり、また塗装焼付けによる製缶後の缶ボディの耐圧強度を高めた場合には、カップ成形およびＤＩ成形性が不十分となってしまう。

本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板において、前記圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３００ＭＰａ以下であり、前記ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８５ＭＰａ以上であることがより好ましい。

［総しごき率及び総絞り比について］
本発明の缶ボディ用アルミニウム合金板は、缶ボディの製造に用いられる。また、本発明の缶ボディ用アルミニウム合金板は、ＤＩ加工時の総しごき率が６０％未満の缶ボディの製造に用いられる。ここで、総しごき率は、次式（１）で表される。
総しごき率（％）＝｛（元の板厚Ｔ１−最終缶ボディ胴部最薄部厚さＴ２）／元の板厚Ｔ１｝×１００…（１）
上記（１）式において、最終缶ボディ胴部最薄部厚さＴ２は、塗膜無しの厚さである。 本発明の缶ボディ用アルミニウム合金板は、素材板厚が０．２２０ｍｍ以上０．２６５ｍｍ以下であることが好ましい。

ここで、総しごき率６０％を超える値とした場合、本発明の缶ボディ用アルミニウム合金板は素材強度が高いため、しごき成形時に胴切れが発生しやすく生産性が低下する。
素材板厚が０．２２０ｍｍより小さい場合、充分な耐圧強度が得られない。また、胴部板厚が大きすぎる場合、耐ピンホール性は向上するものの、実用的な見地からは過剰強度となり、必要な素材の量が増えるため、経済的でない。従って、総しごき率は６０％以下であることが必要である。
また、本発明の缶ボディ用アルミニウム合金板は、ＤＩ加工時の総絞り比が２．０〜２．７である缶ボディの製造に用いられる。
総絞り比が２．７より大きいと、２回の絞り工程で絞った場合に、絞り成形時に材料の破断が生じ易くなる。一方、上記素材板厚Ｔ１、最終缶ボディ胴部最薄部厚さＴ２、及び総しごき率の制約下で実用的な容量の缶ボディを得るためには、総絞り比を２．２以上とする必要がある。例えば、一般的に用いられている缶胴径６６ｍｍで容量が３５０ｃｃの缶ボディを成形する場合には、総絞り比を２．２〜２．４とすることが好ましい。また、缶胴径約６６ｍｍで容量が約５００ｃｃの缶ボディを成形する場合には、総絞り比を２．４５〜２．６５とすることが好ましい。

ここで、総絞り比Ａとは、カップ絞り比Ｂ（図１（ａ）〜（ｂ）の工程）と、再絞り比Ｃ（図１（ｂ）〜（ｃ）の工程）を掛け合わせた値であり、次式（２）〜（４）で表される。
カップ絞り比Ｂ＝ブランク径Ｄ１／カップ径Ｄ２…（２）
再絞り比Ｃ＝カップ径Ｄ２／胴部径Ｄ３…（３）
総絞り比Ａ＝カップ絞り比Ｂ×再絞り比Ｃ＝ブランク径Ｄ１／胴部径Ｄ３…（４）

［ＤＩ加工による製缶工程］
以下、図１を用いて、缶ボディ用アルミニウム合金材にＤＩ加工を施して製缶し、缶ボディ１０を得る工程の一例を説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、缶ボディ用アルミニウム合金材に打ち抜き加工を施し、直径が１４９ｍｍの円板状の板材（ブランク）５を得る。
ついで、この円板状の板材に絞り加工を施し、図１（ｂ）に示すような、軸線方向における高さが４２ｍｍ、外径が８８．２ｍｍとされたカップ状缶体６を形成する。

次いで、カップ状缶体６に再絞り加工を施し、図１（ｃ）に示すような外形６６ｍｍのカップ状缶体７とする。ここで、Ｄ１とＤ３の比は、２．２〜２．７とされている。
次いで、総しごき率が６０％未満となるように、しごき加工を施し、図１（ｄ）に示すような有底筒状缶体８を形成する。この有底筒状缶体８の開口端部は、その缶軸方向に波打つような凹凸形状とされる。

次いで、図１（ｄ）に示す有底筒状体の開口端部を切断して、缶軸方向における大きさ、つまり高さをその全周に亙って約１２３．５ｍｍと同等にし、外径が６５ｍｍ以上６７ｍｍ以下とされた胴部１１と底部１２とを有する図１（ｅ）に示す横断面円形の缶ボディ１０を形成する。

以上説明したように、本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板によれば、成分組成を上述の範囲内とし、特にＭｎ量を低く抑えた上で、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３１０ＭＰａ以下、ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８０ＭＰａ以上、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）とベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）の差が１０ＭＰａ以下である缶ボディ用アルミニウム合金板を提供できる。
この缶ボディ用アルミニウム合金板であるならば、ＤＩ成形で缶ボディを製造した場合、ＤＩ成形時に良好な成形性を維持できるので、胴切れを生じることなく製缶することができるとともに、製缶後の加熱に伴うベークハード性により引張強度を高くすることができ、缶体強度に優れる缶ボディを提供できる。
従って、本実施形態の缶ボディ用アルミニウム合金板を用いることにより、製造コストを増大させることなく、缶体強度に優れた缶ボディを得ることができる。

以下、実施例を示して、本発明の耐流通ピンホール性に優れる缶ボディ用アルミニウム合金板を更に詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは無い。
本実施例では、下記表１に示す各成分組成及び製造条件にて、以下の工程でＮｏ.１〜Ｎｏ.２０の缶ボディ用アルミニウム合金板を作製し、後述の各項目について評価を行った。

［缶ボディ用アルミニウム合金板作製工程］
下記表１に示す成分を含有するアルミニウム合金を溶解し、この溶湯を常法により脱ガス、介在物除去を行い、半連続鋳造により厚さ５５０ｍｍ、幅１．５ｍ、長さ４．５ｍのスラブを複数鋳造した。次いで、５６５℃の温度で各スラブに均質化処理を施した後、熱間圧延を施した。熱間圧延により板厚２０ｍｍまで圧延し、次いで熱間仕上圧延機を用いて板厚３ｍｍまで熱間圧延し、その後、０．６５ｍｍの板厚まで冷間圧延した。
その後、４５０℃〜５５５℃の温度範囲に２０ｓ加熱する連続焼鈍（ＩＡ−ＣＡＬ）を冷間圧延途中で施し、０．２４０ｍｍの最終板厚まで冷間圧延してＮｏ.１〜Ｎｏ.２０の試料を得た。
Ｎｏ．１２の試料については、上述の工程と同様に板厚２０ｍｍまで熱間圧延し、次いで熱間仕上げ圧延機を用いて板厚２．３ｍｍまで熱間圧延し、その後バッチ式の炉に投入し３６０℃の温度で焼鈍を施した後、０．２４０ｍｍの板厚まで冷間圧延して得た。

また、缶ボディ用アルミニウム合金板の各サンプルについて、引張方向が圧延方向と平行になるようにＪＩＳ５号試験片を採取し、素材についてはそのまま引張試験に供して引張強さを測定し、ベーキング後の素材については、２１０℃で１０分加熱後（ベーキング後）の０．２％耐力を測定した。

［缶ボディの製缶］
上述の工程で得られた各実施例及び比較例の缶ボディ用アルミニウム合金板を打ち抜き、直径が１４９ｍｍとされた円板状の板材（図１（ａ）参照）を得た。この円板状の板材に対してＤＩ加工を施し、缶ボディ（３５０ｃｃ缶）を得た。

上述のようにしてＤＩ加工した各実施例及び比較例の缶ボディに対し、洗浄、化成処理後の乾燥時、外面印刷または内面塗装後の焼付け処理時における熱処理の代替として、熱風循環式の炉にて２１０℃×１０ｍｉｎの熱処理を施した。

［缶ボディの評価項目］
缶の口部を密閉した上で缶内に圧力を加え、缶底部がバックリングする際の圧力を「バルジ強度」として測定した。バルジ強度が５４０ｋＰａ以上の試料を◎、５００ｋＰａ以上５４０ｋＰａ未満の試料を○、５００ｋＰａ未満の試料を×とした。

［胴切れ性の評価］
まず、連続して５万缶成形を行い、しごき加工時に胴部の破断が生じないか調べた。胴切れ発生率が０ｐｐｍを超えて４０ｐｐｍ以下であった試料を×、胴切れ発生率が４０ｐｐｍを超える試料を××とした。胴切れが生じなかった試料については、さらに５万缶の成形を行い、延べ１０万缶の成形における胴切れ発生率が０ｐｐｍを超えて２０ｐｐｍ以下であった試料を○、１０万缶の成形において胴切れが生じなかった試料を◎とした。

各実施例、比較例の組成成分、製造条件並びに評価試験結果を表１に示す。
なお、表１のＣＡＬ温度とは、合金板作製工程において、冷間圧延と冷間圧延との間で連続中間焼鈍を行なった場合の温度を示し、また、バッチ焼鈍とは、コイル状に巻き付けた試料を焼鈍したことを示している。

表１に示す試験結果から、本発明において望ましい条件、即ち、質量％で、Ｓｉ：０．２５〜０．４５％、Ｆｅ：０．３〜０．５５％、Ｃｕ：０．２〜０．４５％、Ｍｎ：０．３０〜０．７８％、Ｍｇ：１．０〜１．５％を含有し、残部が不可避不純物を含むＡｌからなる組成の缶ボディ用アルミニウム合金板であって、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３１０ＭＰａ以下、ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８０ＭＰａ以上、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）とベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）の差が１０ＭＰａ以下であるアルミニウム合金板（Ｎｏ.９、１０、１５〜１７、１９の試料）であるならば、ＤＩ成形時の成形性が良好で胴切れを生じることが無く、ベーキング後においても強度の高い缶ボディを提供できることがわかる。

これらに対し、Ｎｏ.１〜Ｎｏ.８の試料はＭｎを多く含有し、Ｍｇ量を調整し、ＣＡＬ温度を適宜変更して製造した試料であるが、ＡＳＴＳの値が大きいか、ＡＢＹＳの値が小さくなり、ＡＳＴＳ−ＡＢＹＳの値が１４〜３１と大きくなった試料である。Ｎｏ.１〜３、６の試料はＡＢＹＳの値が小さく、缶体強度が不足した。Ｎｏ.５の試料はＡＳＴＳの値が大きく、胴切れが発生した。Ｎｏ.７、８の試料はＡＳＴＳの値が大きく、胴切れが発生した。Ｎｏ.１１の試料は表面酸化の進行による外観性状の悪化が見られ、また、ＡＳＴＳの値が大きく、胴切れが発生した。
Ｎｏ.１２の試料はバッチ焼鈍した試料であるが、胴切れが多数発生した。
Ｎｏ.１３の試料はＭｎ量を低くした試料であるが、ＡＢＹＳの値が低下し、Ｎｏ.１４の試料はＣＡＬ温度を低くした試料であるがＡＢＹＳの値が低下した。
Ｎｏ.１８の試料はＣＡＬ温度が低い試料であり、ＡＢＹＳの値が低下し、Ｎｏ.２０の試料はＭｎ含有量が望ましい範囲よりも若干高い例であり、ＡＳＴＳの値が高くなり、ＡＳＴＳ−ＡＢＹＳの値が高くなった。

５…板材、６、７…カップ状缶体、８…有底筒状缶体、１０…缶ボディ、１１…胴部、１２…底部。

Claims (3)

1. 質量％で、Ｓｉ：０．２５〜０．４５％、Ｆｅ：０．３〜０．５５％、Ｃｕ：０．２〜０．４５％、Ｍｎ：０．３０〜０．７８％、Ｍｇ：１．０〜１．５％を含有し、残部が不可避不純物を含むＡｌからなる組成の缶ボディ用アルミニウム合金板であって、
   圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３１０ＭＰａ以下、ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８０ＭＰａ以上、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）とベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）の差が１０ＭＰａ以下であることを特徴とする缶ボディ用アルミニウム合金板。
2. 前記圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３００ＭＰａ以下であり、前記ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８５ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の缶ボディ用アルミニウム合金板。
3. 質量％で、Ｓｉ：０．２５〜０．４５％、Ｆｅ：０．３〜０．５５％、Ｃｕ：０．２〜０．４５％、Ｍｎ：０．３０〜０．７８％、Ｍｇ：１．０〜１．５％を含有し、残部が不可避不純物を含むＡｌからなる組成のアルミニウム合金鋳塊を均質化処理と均熱処理した後、熱間圧延と冷間圧延を施し、連続焼鈍した後、最終冷間圧延を行って缶ボディ用アルミニウム用合金板を製造する方法であって、
   前記連続焼鈍を加熱速度１０〜２００℃／秒、保持温度４８０〜５４５℃、保持時間１〜３０秒、冷却速度１０〜２００℃／秒なる条件で行い、前記最終冷間圧延圧下率を５５〜７５％で行い、
   前記最終冷間圧延後に得られた缶ボディ用アルミニウム合金板の圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）が３１０ＭＰａ以下、ベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）が２８０ＭＰａ以上、圧延ままの素材引張強度（ＡＳＴＳ）とベーキング後の耐力（ＡＢＹＳ）の差が１０ＭＰａ以下である缶ボディ用アルミニウム合金板を製造することを特徴とする缶ボディ用アルミニウム合金板の製造方法。

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