JPH04325659A - 引き裂き性に優れた成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はアルミニウム缶の缶体
における蓋材等として使用される成形用アルミニウム合
金硬質板の製造方法、、特にステイオンタブ方式のアル
ミニウム缶用の蓋材に適した、引き裂き性に優れかつ高
強度と良好な成形性を有するアルミニウム合金硬質板の
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にアルミニウム缶の蓋材としては、
５０５２合金、５０８２合金、５１８２合金などの５０
００番系の合金が用いられており、特にビールその他の
炭酸飲料用の缶の蓋材、すなわち内圧が加わる用途の缶
の蓋材としては焼付塗装後の耐力で３００Ｎ／ｍｍ２　
以上の高強度が要求され、そのためこのような用途では
５１８２合金が主流を占めている。

【０００３】一方、最近ではアルミニウム缶の再利用（
リサイクル）を容易にするため、缶胴と缶蓋を同一成分
組成の合金で構成すること、すなわち所謂ユニアロイ化
することが考えられており、このユニアロイ化のために
蓋材、胴材ともに３００４合金をベースとした合金を用
いることが提案されているが、３００４合金をベースと
した従来の蓋材では、５１８２合金と同等のレベルを得
ることが困難であり、５１８２合金と同等の強度レベル
を得るためには高い冷間加工度を必要としてしまうため
、蓋材としての成形性の問題が生じ、そのため実用化に
は至っていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来一般の飲料缶の開
缶方式としては、缶蓋に取付けられたタブを引上げるこ
とによりタブと缶蓋の一部（飲み口部分）が缶から完全
に分離される所謂プルオンタブ方式が多かったが、最近
では環境問題の点から、図１、図２に示すように缶蓋上
面１に取付けられたタブ２および缶蓋の飲み口部分３が
開缶時に缶から完全には分離されない所謂スイテオンタ
ブ方式を採用する傾向が高まっている。また既に述べた
ようにアルミニウム材料のリサイクルのため、使用済み
の缶体を回収して再溶解し、再び缶体に使用する傾向が
強まっており、このようなリサイクルを容易とするため
の実用化可能な方策を開発することが望まれるようにな
っている。

【０００５】ところでプルオンタブ方式の缶では、タブ
を引上げることにより人間の手指の力で直接スコアー（
切取り線となる刻み込み部分）から引きちぎることにな
るが、ステイオンタブ方式ではこれとは異なり、図２、
図３に示すように、手指の力で直接飲み口部分３をスコ
アー４から引きちぎるのではなく、タブ２の把手部２Ａ
を引上げることによりタブ２の取付部（リベット部）５
を支点として梃子の作用によりタブ２の先端部２Ｂを下
げ、これにより飲み口部分３を押し下げて、その飲み口
部分３を一部を残しスコアー４から引き裂くことになる
。

【０００６】このようにステイオンタブ方式では、手指
の力を梃子の作用により間接的に利用しているため、開
缶時において飲み口部分がスムーズにスコアーから引き
裂かれるように力の入れ方を微妙に加減することはでき
ず、そのため力の入れ方によっては飲み口部分３がスコ
アー４から均一に引き裂かれず、開缶の失敗が生じるこ
とがある。このような問題は、タブの形状や強度、ある
いはスコアーの刻み込み寸法や形状などによってもある
程度は改善することができるが、素材面からは、開缶時
の引き裂き力が少なくて済む材料、すなわち引き裂き性
の良好な材料を開発することが望まれる。

【０００７】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、高強度を有するとともに引き裂き性が良好で
しかもアルミニウム缶の蓋材に用いた場合のリサイクル
も容易な、ステイオンタブ方式のアルミニウム缶の蓋材
に適した成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法を提
供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の課
題を解決するため、種々実験検討を重ねた結果、胴材に
使用されている３００４合金に比較的近い成分系でその
成分組成を適切に設定すると同時に、連続鋳造圧延（薄
板連続鋳造）を適用した製造プロセスにおける各条件を
適切に設定することによって最終板における金属間化合
物の分散状態を適切に調整し、これによって、高強度で
かつ引き裂き性が良好であって、しかも胴材に比較的近
い成分系であるところからリサイクルも容易な蓋材が得
られることを見出し、この発明をなすに至った。

【０００９】具体的には、請求項１に記載の発明の成形
用アルミニウム合金硬質板の製造方法は、Ｍｇ１．０〜
３．０ｗｔ％、Ｃｕ０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｍｎ０．
５〜２．０ｗｔ％、Ｆｅ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓｉ０
．１〜０．５ｗｔ％を含有し、かつＦｅとＭｎの合計含
有量が１．０〜３．０ｗｔ％の範囲内にあり、残部がＡ
ｌおよび不可避的不純物よりなる合金を、５０℃／ｓｅ
ｃ　以上の冷却速度で厚さ１５ｍｍ以下の薄板に鋳造し
、その後所要の中間板厚まで１次冷間圧延を施した後、
１℃／ｓｅｃ以上の昇温速度で４５０〜６００℃の範囲
内の温度に加熱して直ちにもしくは１２０ｓｅｃ　以下
の短時間保持後、１℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷却
する中間焼鈍を施し、さらに３０％以上の圧延率で最終
冷間圧延を施し、これによって表面における１．０μｍ
以上の金属間化合物の数が０．２ｍｍ２　当り３０００
個以上でその平均径が１．０〜２．５μｍの範囲内にあ
り、しかもかつ表面における金属間化合物の最大径が１
０μｍ以下である板を得ることを特徴とするものである
。

【００１０】また請求項２に記載の発明の成形用アルミ
ニウム合金硬質板の製造方法は、請求項１に記載の方法
において、前記鋳造と前記１次冷間圧延との間に、さら
に３００〜６３０℃の範囲内の温度に１時間以上保持す
る均熱処理を行なうことを特徴とするものである。

【００１１】さらに請求項３に記載の発明の成形用アル
ミニウム合金硬質板の製造方法は、請求項１または請求
項２に記載の方法において、前記１次冷間圧延の中途で
、１℃／ｓｅｃ　以上の加熱速度で５００〜６００℃の
範囲内の温度に加熱して直ちにもしくは１２０ｓｅｃ　
以下の短時間保持後１℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷
却する焼鈍を施すことを特徴とするものである。

【００１２】そしてまた請求項４に記載の発明の成形用
アルミニウム合金硬質板の製造方法は、請求項１〜請求
項３のいずれかに記載の方法において、前記最終冷間圧
延の後、さらに１０〜１００℃／ｈｒの昇温速度で１２
０〜２００℃の範囲内の温度に加熱して３０分以上保持
しさらに１０〜１００℃／ｈｒの冷却速度で冷却する最
終焼鈍を施すことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】先ずこの発明における素材アルミニウム合金の
成分組成範囲の限定理由を説明する。

【００１４】Ｍｇ：ＭｇはＣｕやＳｉとの共存によりＭ
ｇ２　Ｓｉ、Ａｌ２　ＣｕＭｇの析出による時効硬化に
寄与するとともに、Ｍｇそのものも固溶強化に寄与する
。Ｍｇ量が１．０ｗｔ％未満では蓋材として必要な強度
が得られない。一方Ｍｇ量が３．０ｗｔ％を越えれば、
強度向上は期待できるが、回収したアルミニウム２ピー
ス缶をリサイクルのために再溶解した後の鋳塊（再生塊
）中のＭｇ量が多くなり、その再生塊から３０００番系
の胴材を製造する場合にはＭｇ濃度を稀釈するために純
アルミニウム地金を必要とするようになってしまい、こ
の発明の目的の一つであるリサイクルの容易さを達成で
きなくなる。そこでＭｇ量は１．０〜３．０ｗｔ％の範
囲内とした。

【００１５】Ｃｕ：ＣｕはＭｇと同様にそれ自体で固溶
強化に寄与するとともに、Ｍｇとの共存によるＡｌ２　
ＣｕＭｇの析出による時効硬化に寄与し、特にこの発明
のように蓋材などの焼付塗装を施して使用する用途では
上述の効果が大きく、焼付塗装後に高強度を有する材料
を得ることができる。Ｃｕ量が０．０５ｗｔ％未満では
その効果が少なく、０．５ｗｔ％を越えれば時効硬化は
容易に得られる反面、硬くなり過ぎてその後の成形に不
利となるから、Ｃｕ量は０．０５〜０．５ｗｔ％の範囲
内とした。

【００１６】Ｓｉ：ＳｉはＭｇとの共存によりＭｇ２　
Ｓｉを析出して時効硬化に寄与するが、この発明の場合
にはそれよりもむしろ、ＦｅおよびＭｎとの共存下で金
属間化合物の適切な分散状態を得るために寄与する。Ｓ
ｉ量が０．１ｗｔ％未満ではその効果が少なく、一方０
．５ｗｔ％を越えればその効果が飽和し、さらにはＭｇ
２　Ｓｉによる時効硬化が過度となったりＳｉ自体によ
る固溶硬化が進んで成形性を悪化させる。したがってＳ
ｉ量は０．１〜０．５ｗｔ％の範囲内とした。

【００１７】Ｍｎ：Ｍｎは強度向上に寄与するばかりで
なく、この発明において金属間化合物を生成させるため
に必須の元素であり、適切な金属間化合物分散状態を得
るためにＦｅとともに重要な役割を果たす。この発明で
適用される連続鋳造圧延法の如く、冷却速度が速い鋳造
法の場合、Ｍｎ量が２．０ｗｔ％を越えれば、ＭｎＡｌ
６　の初晶巨大金属間化合物を形成して、著しく成形性
を損なう。一方Ｍｎ量が０．５ｗｔ％未満では、必要な
金属間化合物分散状態を得るだけの金属間化合物量を確
保することが困難となる。したがってＭｎ量は０．５〜
２．０ｗｔ％の範囲内とした。

【００１８】Ｆｅ：ＦｅはＭｎとともに適切な金属間化
合物分散状態を得るために必要な元素であり、しかもＳ
ｉと同様にＭｎの晶出を促進させる元素である。Ｆｅ量
が０．１ｗｔ％未満ではその効果が少なく、一方１．０
ｗｔ％を越えればＭｎ添加と相俟って初晶巨大金属間化
合物を生成して、成形性を損なう。したがってＦｅ量は
０．１〜１．０ｗｔ％の範囲内とした。

【００１９】Ｍｎ＋Ｆｅ：Ｍｎ量、Ｆｅ量は個別的には
前述の通りであるが、金属間化合物の生成には両者が並
存することが必要であるから、引き裂き性向上のために
金属間化合物の適切な分散状態を得るためには、両者の
合計含有量も考慮する必要がある。Ｍｎ＋Ｆｅの合計量
が１．０ｗｔ％未満では金属間化合物の適切な分散状態
が得られず、一方その合計量が３．０ｗｔ％を越えれば
初晶金属間化合物を生成して成形性を劣化させる。そこ
でＭｎ＋Ｆｅの合計量を１．０〜３．０ｗｔ％の範囲内
とした。

【００２０】なお通常のアルミニウム合金においては、
鋳塊結晶粒微細化のため、Ｔｉ単独あるいはＴｉをＢと
組合せて微量添加することがあり、この発明でも微量の
Ｔｉ、あるいはＴｉおよびＢを添加することは許容され
る。但しＴｉを添加する場合その添加量が０．０１ｗｔ
％未満では鋳塊結晶粒微細化の効果が得られず、一方０
．３ｗｔ％を越えれば成形性を害するから、Ｔｉは０．
０１〜０．３ｗｔ％の範囲内とすることが好ましい。ま
たＴｉとともにＢを添加する場合、Ｂが１ｐｐｍ　未満
ではその効果がなく、一方５００ｐｐｍを越えれば成形
性を害するからＢは１〜５００ｐｐｍ　の範囲内とする
ことが好ましい。

【００２１】またこのほか、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖはいずれも
それぞれ０．３ｗｔ％程度までであれば、この発明の効
果を失わずに強度向上に寄与する。またＺｎも０．５ｗ
ｔ％程度までであれば、この発明の効果を失わずに強度
向上に寄与する。

【００２２】ここで、この発明で規定している合金成分
組成は、２ピースアルミニウム缶の胴材として従来から
広く使用されている３００４合金の成分組成（Ｍｇ０．
８〜１．３ｗｔ％、Ｍｎ１．０〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ０
．３０ｗｔ％以下、Ｆｅ０．７ｗｔ％以下、Ｃｕ０．２
５ｗｔ％以下、残部Ａｌ）に近い。そのため、この発明
の製造方法で得られたアルミニウム合金板を蓋材とし、
かつその蓋材を従来の一般的な３００４合金からなる胴
材とを組合せて２ピース缶を作り、その缶をリサイクル
のために回収して再溶解し、その鋳塊（再生塊）から再
び同じ蓋材、胴材を製造する場合には、再溶解時の酸化
によるＭｇのロス（Ｍｇが約２０％減る）を見込んで、
Ｍｇの添加のみを行なえば良く、したがって特に純アル
ミニウムの新地金を添加する必要がないから、リサイク
ルは容易である。ちなみに、蓋材と胴材とを全く同じ合
金で作ってユニアロイ化した場合でも、再溶解時のＭｇ
ロスにより新たなＭｇの添加を行なわなければならない
のが通常であり、したがってこの発明の成分組成範囲内
の合金を蓋材に用いた場合のリサイクルの容易さは、ユ
ニアロイ化した場合と同等と言える。

【００２３】この発明の成形用アルミニウム合金硬質板
の製造方法においては、上述のように合金成分組成を規
定するだけではなく、金属間化合物の分散状態を適切に
調整することが極めて重要である。

【００２４】すなわち一般に引き裂き性は、板表面にお
ける金属間化合物の量が多いほど、また金属間化合物の
径が大きいほど良好となる。但し、この発明の方法のよ
うに冷却速度が速い鋳造法を適用して金属間化合物の径
が小さくなっている場合でも、その数が多くなれば引き
裂き荷重は小さくなり、良好な引き裂き性が得られる。 ここで、１μｍ以上の径の金属間化合物の平均径が１．
０〜２．５μｍの場合、その１μｍ以上の径の金属間化
合物の数が、板表面において０．２ｍｍ２　当り３００
０個未満では、この発明で目標とする程度の優れた引き
裂き性が得られず、したがって１μｍ以上の径の金属間
化合物の平均径が１．０〜２．５μｍの場合、その１μ
ｍ以上の径の金属間化合物の数を０．２ｍｍ２　当り３
０００個以上とする必要がある。一方金属間化合物の最
大径が１０μｍを越えれば、成形性が低下し、特に蓋材
でディップル部やリベット部に要求される局部的な張り
出し性が低下するから、板表面における金属間化合物最
大径は１０μｍ以下とする必要がある。但しこの発明の
方法では鋳造時の冷却速度が速いため、従来のＤＣ鋳造
法（半連続鋳造法）を適用した場合よりも金属間化合物
径は小さくなり、したがって金属間化合物最大径を容易
に１０μｍ以下とすることができる。なお、冷却速度の
低いＤＣ鋳造法を適用した場合は、金属間化合物の平均
径が３μｍ程度以上と大きく、この場合は１μｍ以上の
金属間化合物の数が１０００個／０．２ｍｍ２　程度で
も引き裂き性はある程度良好となるが、金属間化合物径
が大きいために、局部的な張り出し性に劣ることになる
。

【００２５】次にこの発明における製造プロセスを説明
する。

【００２６】先ず前述のような成分組成の合金溶湯を常
法に従って溶製し、５０℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で
厚さ１５ｍｍ以下の薄板に鋳造する。ここで、冷却速度
が最も遅い位置でもその冷却速度が５０℃／ｓｅｃ　よ
り遅くなれば、金属間化合物が粗大化するために、成形
性、特に局部張り出し性が悪くなる。また、鋳造板厚が
１５ｍｍより厚ければ、通常の量産的規模での製造にお
いて５０℃／ｓｅｃ　以上の高い冷却速度を得ることが
困難となるから、鋳造板厚は１５ｍｍ以下と規定した。 なおこのような冷却速度を実操業上で実現するためには
、連続鋳造圧延法（薄板連続鋳造法）等の所謂連続鋳造
法を適用すれば良い。

【００２７】このようにして得られた薄板（連続鋳造板
）に対しては、直ちに１次冷間圧延を施して所要の中間
板厚とする（請求項１の方法）か、または均熱処理を施
してから１次冷間圧延を施して所要の板厚とする（請求
項２の方法）。またここで１次冷間圧延は、中途に焼鈍
を挟む２回以上の圧延に分けて行なっても良い（請求項
３の方法）。

【００２８】ここで、１次冷間圧延に均熱処理を施して
おけば、金属間化合物が丸味を帯びるとともに、Ａｌマ
トリックス中の合金元素の濃度が均一となり、これによ
って成形性向上に寄与する。この均熱化処理は、３００
〜６３０℃の範囲内の温度に加熱して１時間以上保持す
る条件とする。均熱温度が３００℃未満では上述の効果
が得られず、一方６３０℃を越える高温では部分的な融
解が開始されてしまう。また均熱時間が１時間未満でも
均熱効果が得られない。

【００２９】また１次冷間圧延を、中途に焼鈍を挟む２
回以上の圧延に分けて行なう場合、その焼鈍は、１次冷
間圧延後の中間焼鈍と同様な急速加熱、急速冷却の高温
短時間保持とする。具体的には、１℃／ｓｅｃ　以上の
昇温速度で５００〜６００℃の範囲内の温度に加熱し、
その範囲内の温度に到達後、直ちに、または１２０秒以
下の保持後１℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷却する。 この発明で対象としている材料の場合、Ｍｎ固溶量が多
いが、上述のような１次冷間圧延中途での焼鈍はＭｎの
析出を防止して、最終板の強度向上に寄与する。一方こ
の焼鈍では、Ｆｅ固溶量は減るが、これは耳率の点から
は不利となる。この焼鈍が前述のような条件を外れれば
、上述のような効果が得られない。なおこのような急速
加熱・急速冷却、高温短時間保持の焼鈍条件は、コイル
を連続的に巻戻しながら行なう所謂連続焼鈍によって達
成できる。なおまた、上述のように中途で焼鈍を挟んで
１次冷間圧延を行なう場合、その１次冷間圧延における
最終の圧延は、圧延率を２５％以上とすることが望まし
い。

【００３０】以上のようにして１次冷間圧延を施して所
要の中間板厚とした板に対しては、急速加熱・急速冷却
、高温短時間保持の中間焼鈍を行なう。具体的には、１
℃／ｓｅｃ　以上の昇温速度で加熱して４５０〜６００
℃の範囲内の温度に到達させ、その範囲内の温度に到達
後、直ちにもしくは１２０秒以内の保持後、１℃／ｓｅ
ｃ　以上の冷却速度で冷却する。この中間焼鈍は、Ｃｕ
，Ｍｇ，Ｓｉ等の固溶を繰返して、溶体化効果により焼
付塗装後の強度を維持するために必要な工程である。こ
こで、１次中間焼鈍の昇温速度、冷却速度が１℃／ｓｅ
ｃ　未満では、固溶したＭｎ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｓｉ等が逆
に析出してしまうから、昇温速度、冷却速度はともに１
℃／ｓｅｃ　以上とする必要がある。また加熱到達温度
が４５０℃未満ではＣｕ，Ｍｇ，Ｓｉ等の元素を充分に
固溶させることができず、一方６００℃を越えるような
高温は通常の量産的規模でのラインでは得難い。さらに
、保持時間が１２０秒を越えれば表面酸化が進行して外
観不良が発生するおそれがある。したがって中間焼鈍の
各条件は前述のように定めた。なおこのような中間焼鈍
条件は、前記同様に所謂連続焼鈍によって達成できる。

【００３１】以上のようにして中間焼鈍を施した後には
、製品板厚まで最終冷間圧延を施す。このときの冷間圧
延率は３０％以上であれば、成分組成や他のプロセス条
件を適切に選定することにより所要の高強度が得られる
。

【００３２】最終冷間圧延によって得られた最終板厚の
圧延板は、これをそのまま蓋材として缶蓋に供しても良
いが、１００〜２００℃の範囲内の温度で３０分から１
０時間程度の最終焼鈍を施せば、時効析出を促進させて
、焼付塗装における強度低下を少なくすることができ、
同じ成分組成、同じ製造プロセス条件でもより高強度の
蓋材を得ることが可能となる。またこのように最終焼鈍
により強度向上が図られるため、最終的な強度が同じで
も最終冷間圧延率を下げることができ、そのため成形性
や耳率は良好となる。

【００３３】以上のように、合金成分組成条件、各プロ
セス条件（特に鋳造条件と中間焼鈍条件）、および最終
板での金属間化合物分散条件を適切に定めることによっ
て、従来２ピース缶胴材に用いられていた３００４合金
よりも格段に高い強度を有し、かつ従来２ピース缶蓋材
として用いられていた５１８２合金と同程度の高強度を
有するばかりでなく、従来の５１８２合金と比較して格
段に引き裂き性に優れ、そのほか成形性（特に局部張り
出し性）にも優れたアルミニウム合金硬質板を得ること
が可能となったのである。したがってこの発明の方法に
より得られるアルミニウム合金硬質板は、２ピース缶の
蓋材、特に引き裂き性が良好であることが要求されるス
テイオンタブ方式の蓋材に最適であるが、この発明の方
法によるアルミニウム合金硬質板の成分組成は従来から
胴材として使用されている３００４合金の成分組成に近
いため、２ピース缶蓋材に使用すれば、缶胴材に近い成
分組成となり、その結果アルミニウム２ピース缶のリサ
イクルを容易化することができる。また缶胴材に同じ成
分組成の合金板を用いて２ピース缶のユニアロイ化を図
り、より一層のリサイクル容易化を図ることも可能であ
る。なおこの発明の方法により得られた硬質板は、ステ
イオンタブ方式の缶蓋に限らず、プルタブ方式の缶蓋に
も使用し得ることはもちろんである。

【００３４】

【実施例】表１の合金符号Ａで示すこの発明の成分組成
範囲内の合金について、表２の製造番号１〜５に示すよ
うな工程・条件を適用した。また従来の蓋材として用い
られている５１８２合金に相当する表１の合金符号Ｂで
示す合金について、表２の製造番号６に示す工程・条件
を適用した。すなわち、合金Ａについて、製造番号１〜
４の場合は、連続鋳造圧延法を適用して冷却速度１００
℃／ｓｅｃ　で連続鋳造し、板厚６ｍｍの鋳造板とし、
その後製造番号１の場合は［均熱処理］→［１次冷間圧
延］→［中間焼鈍］→［最終冷間圧延］→［最終焼鈍］
の順で処理し、製造番号２の場合は均熱処理なしで［１
次冷間圧延］→［中間焼鈍］→［最終冷間圧延］（最終
焼鈍なし）の順で処理し、製造番号３の場合は均熱処理
なしで［中途に焼鈍を挟んだ１次冷間圧延］→［中間焼
鈍］→［最終冷間圧延］→［最終焼鈍］の順で処理し、
さらに製造番号４の場合は均熱処理なしで［１次冷間圧
延］→［中間焼鈍］→［最終冷間圧延］→［最終焼鈍］
の順で処理した。一方合金符号Ａについての製造番号５
の場合、および合金符号Ｂについての製造番号６の場合
は、ＤＣ鋳造法（半連続鋳造法）により冷却速度１０℃
／ｓｅｃ　で鋳造し、その鋳塊に対し［均熱処理］→［
熱間圧延］→［１次冷間圧延］→［中間焼鈍］→［最終
冷間圧延］を施し、さらに製造番号５の場合は最終焼鈍
を施し、製造番号６の場合は最終焼鈍なしで仕上げた。 なお、中間焼鈍は連続焼鈍もしくはバッチ式の箱型焼鈍
によって行なったが、連続焼鈍の場合の昇温速度、冷却
速度はいずれも３０℃／ｓｅｃ　であり、また箱型焼鈍
の場合の昇温速度、冷却速度はいずれも３５℃／ｈｒで
ある。

【００３５】以上のようにして得られた各板について、
その表面における１μｍ以上の径の金属間化合物の０．
２ｍｍ２　当りの個数と平均径、および表面の金属間化
合物の最大径を調べたので、その結果を表３に示す。な
おここで１μｍ以上の金属間化合物の個数および平均径
は、画像解析装置により表面の画像を２値化して０．２
ｍｍ２　当りの個数分布を求めた。

【００３６】さらに各板について、連続焼付塗装に相当
する熱処理として、オイルバスによる２７０℃×２０ｓ
ｅｃ　の熱処理を施し、この連続焼付塗装相当熱処理後
の板について、圧延方向に対し４５°の方向の耐力（す
なわち一般的に面内各方向のうち耐力値が最低となる方
向の耐力）を調べるとともに、成形性評価として局部張
り出し性を調べ、さらに製缶後の開蓋力を調べたので、
その結果を表３中に示す。

【００３７】なおここで局部張り出し性試験は、直径２
ｍｍ、先端曲率半径１ｍｍの球頭ポンチを用い、ダイス
板上に試験材料板を載置してプレス成形を行ない、かつ
ポンチ長さを１．０ｍｍ〜１．９ｍｍまで０．１ｍｍご
とに１０段階に変化（この１０段階をポンチ長さの短い
方から順にランク１、ランク２、……ランク１０とする
）させ、割れが発生した段階の１段階手前のランクを表
２中に記載した。したがってランクの数値が大きくなる
ほど局部張り出し性は良好となる。さらに製蓋後の開蓋
力については、各板を用いて実際にプルタブ方式の２ピ
ース缶の蓋に成形し、各蓋について開蓋に要する力（荷
重）を「ポップ」、「ティア」、「デタッチ」の３段階
で調べた。 ここで「ポップ」はプルタブ方式のタブを最初に引上げ
てスコアーに亀裂を発生させる際の荷重、また「ティア
」はスコアーに亀裂発生後、スコアーが引き裂かれて行
く過程での最大荷重、「デタッチ」は最後にタブがスコ
アーの開蓋部分とともに蓋から切離される際の荷重をあ
らわす。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】表３に示すように、合金成分組成および金
属間化合物分散条件がこの発明で規定する範囲を満たし
かつ製造プロセスもこの発明の範囲を満たしている製造
番号１〜３により得られた板は、いずれも従来の５１８
２合金（製造番号６）と同等以上の耐力を有し、かつ局
部張り出し性が優れるとともに、製蓋後の開蓋力が５１
８２合金の場合よりも格段に少なくて済み、引き裂き性
に優れていることが明らかである。なおここで実施例で
は製蓋後の開蓋力として、プルタブ方式の場合について
調べたが、プルタブ方式での開蓋力、特に「ティア」の
荷重が小さいことは、ステイオンタブ方式でも開蓋力が
小さくて済むことを意味している。

【００４２】一方製造番号４は、中間焼鈍として徐加熱
・徐冷却の比較的低温長時間の箱型焼鈍を適用した比較
例であるが、この場合には強度が若干低目であるばかり
でなく、局部張り出し性が劣っていた。

【００４３】さらに製造番号５は、凝固速度が遅いＤＣ
鋳造法を適用したものであり、この場合は金属間化合物
の数が１０００個／０．２ｍｍ２　と少ないが、その平
均径が３μｍ、最大径が１２μｍと大きいため、局部張
り出し性が劣っていた。

【００４４】さらに製造番号６の場合は、合金として従
来の蓋材に用いられている５１８２合金相当のものを用
い、かつ製造プロセスとしても、従来の一般的なＤＣ鋳
造法を適用したものであり、この場合、金属間化合物の
径は大きいが、その数が著しく少なく、そのため引き裂
き性に劣り、製蓋後の開蓋力として大きな荷重を必要と
した。

【００４５】

【発明の効果】前述の実施例からも明らかなように、こ
の発明の製造方法によれば、引き裂き性が優れ、かつ焼
付塗装後の耐力として高い強度を有するとともに成形性
、特に局部張り出し性に優れたアルミニウム合金硬質板
を得ることができる。したがってこの発明の製造方法に
より得られたアルミニウム合金硬質板は、特にアルミニ
ウム缶の蓋材に好適であり、ステイオンタブ方式の缶蓋
材として用いれば、引き裂き性が優れるため飲み口部分
をスコアーから均一かつ容易に引き裂くことができ、開
缶の失敗を招くおそれが少なく、また焼付塗装後に高強
度を有するため、缶体の薄肉化に充分に対応することが
できる。またこの発明の製造方法により得られたアルミ
ニウム合金硬質板は、その成分組成が従来からアルミニ
ウム缶の胴材として使用されている３００４合金に近い
ため、これを蓋材として３００４合金胴材と組合せるこ
とにより、アルミニウム缶のリサイクルの容易化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステイオンタブ方式の缶における缶蓋上面を示
す平面図である。

【図２】ステイオンタブ方式の缶における缶蓋上面の縦
断面図、すなわち図１のＡ−Ａ線における縦断面図であ
る。

【図３】ステイオンタブ方式の缶における開缶時の缶蓋
上面の状態を図２に対応して示す縦断面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｍｇ１．０〜３．０ｗｔ％、Ｃｕ０．
   ０５〜０．５ｗｔ％、Ｍｎ０．５〜２．０ｗｔ％、Ｆｅ
   ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓｉ０．１〜０．５ｗｔ％を含
   有し、かつＦｅとＭｎの合計含有量が１．０〜３．０ｗ
   ｔ％の範囲内にあり、残部がＡｌおよび不可避的不純物
   よりなる合金を、５０℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で厚
   さ１５ｍｍ以下の薄板に鋳造し、その後所要の中間板厚
   まで１次冷間圧延を施した後、１℃／ｓｅｃ　以上の昇
   温速度で４５０〜６００℃の範囲内の温度に加熱して直
   ちにもしくは１２０ｓｅｃ　以下の短時間保持後、１℃
   ／ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷却する中間焼鈍を施し、
   さらに３０％以上の圧延率で最終冷間圧延を施し、これ
   によって表面における１．０μｍ以上の金属間化合物の
   数が０．２ｍｍ２　当り３０００個以上でかつその平均
   径が１．０〜２．５μｍの範囲内にあり、しかも表面に
   おける金属間化合物の最大径が１０μｍ以下である板を
   得ることを特徴とする、引き裂き性に優れた成形用アル
   ミニウム合金硬質板の製造方法。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の方法において、前記
   鋳造と前記１次冷間圧延との間に、さらに３００〜６３
   ０℃の範囲内の温度に１時間以上保持する均熱処理を行
   なう、引き裂き性に優れた成形用アルミニウム合金硬質
   板の製造方法。
3. 【請求項３】　　請求項１または請求項２に記載の方法
   において、前記１次冷間圧延の中途で、１℃／ｓｅｃ　
   以上の加熱速度で５００〜６００℃の範囲内の温度に加
   熱して直ちにもしくは１２０ｓｅｃ　以下の短時間保持
   後１℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷却する焼鈍を施す
   、引き裂き性に優れた成形用アルミニウム合金硬質板の
   製造方法。
4. 【請求項４】　　請求項１〜請求項３のいずれかに記載
   の方法において、前記最終冷間圧延の後、さらに１０〜
   １００℃／ｈｒの昇温速度で１２０〜２００℃の範囲内
   の温度に加熱して３０分以上保持しさらに１０〜１００
   ℃／ｈｒの冷却速度で冷却する最終焼鈍を施す、引き裂
   き性に優れた成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法
   。