JPH09314263A

JPH09314263A - ２ピースシームレスアルミニウム缶体とその製造方法

Info

Publication number: JPH09314263A
Application number: JP17154896A
Authority: JP
Inventors: Wataru Kurokawa; 亘黒川; Akira Kobayashi; 亮小林; Ikumi Motosu; 郁美本巣; Katsuhiro Imazu; 勝宏今津
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 1997-12-09

Abstract

(57)【要約】【課題】使用するアルミニウム合金の範囲を高強度材
料まで広げ素材耳率も広範囲としバルジ加工性が優れた
缶を提供する。【解決手段】Ｓｉ０．０５〜１．５重量％、Ｆｅ
０．０５〜１．０重量％、Ｍｇ０．２〜５．５重量
％、Ｃｕ０．３５〜０重量％、Ｍｎ２．０〜０重量
％を含有するアルミニウムを主成分とし、缶胴側壁部の
最小金属厚みが０．０６〜０．１６ｍｍであり、缶胴部
の最小板厚が原板の板厚の７０％以下である缶体であっ
て、缶高さＨｍｍに対しＨ／２付近の缶胴より、得た缶
の周方向を長手方向とし缶底の圧延方向と直角方向が中
央となる、平行部の巾６ｍｍ、板厚ｔｗｍｍの引張試験
片が、最大引張荷重Ｆｋｇｆ、試験片延性破断面の金
属厚ｔｂｍｍの計測値から、εｗ＝ｌｎ（ｔｂ／ｔｗ）
により定義される缶胴極限変形能εｗが εｗ≦０．０
６Ｆ−２．１であり、１５≦Ｆ＜３０でかつεｗ≦−
０．７である缶胴壁よりなる２ピースシームレスアル
ミニウム缶体であり、製造方法も含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムを主
成分とした加工性に優れた缶体とその製造方法に関す
る。本発明の缶体はバルジ加工に好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来使用されているＡＤＩ缶に使用する
アルミニウム合金は１０００系、或いは３０００系のみ
と素材が限られており、さらに素材耳率は３．５〜４％
以下と小さい必要があり、缶の底形状も一定の範囲に限
定されていた。また、ＡＤＩ成形後缶胴部をバルジ加工
するためには、缶胴側壁部の板厚を厚く保ち、なおか
つ、焼鈍等、少なくとも３５０℃以上に缶胴を加熱する
ことにより、缶胴側壁部の金属組織を改質し、軟化させ
る必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、缶底に種々
な形状を選ぶことが出来、使用できるアルミニウム合金
の範囲を高強度の材料まで拡大し、素材耳率も広範囲と
し、缶胴側壁部の板厚が薄くても焼鈍等の高温度加熱に
よる缶胴側壁部改質工程を経ることなくバルジ加工がで
きる２ピースシームレスアルミニウム缶体を提供するも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、「１．Ｓｉ０．０５〜１．５重量％Ｆｅ０．０５〜１．０重量％Ｍｇ０．２〜５．５重量％Ｃｕ０．３５〜０重量％Ｍｎ２．０〜０重量％を含有するアルミニウムを主成分とし、缶胴側壁部の最
小金属厚みが０．０６〜０．１６ｍｍであり、缶胴部の
最小板厚が原板の板厚の７０％以下である缶体であっ
て、缶高さＨｍｍに対しＨ／２付近の缶胴より、得た缶
の周方向を長手方向とし缶底の圧延方向と直角方向が中
央となる、平行部の巾６ｍｍ、板厚ｔｗｍｍの引張試験
片が、最大引張荷重Ｆｋｇｆ、試験片延性破断面の金
属厚ｔｂｍｍの計測値から、εｗ＝ｌｎ（ｔｂ／ｔｗ）
により定義される缶胴極限変形能εｗが εｗ≦０．０
６Ｆ−２．１であり、１５≦Ｆ＜３０でかつεｗ≦−
０．７である缶胴壁よりなる２ピースシームレスアルミ
ニウム缶体。２．缶胴極限変形能εｗが εｗ≦０．０６Ｆ−２．
２５である、１項に記載された２ピースシームレスアル
ミニウム缶体。３．缶胴極限変形能εｗが εｗ≦０．０６Ｆ−２．
４５である、１項または２項に記載された２ピースシー
ムレスアルミニウム缶体。４．缶胴極限変形能εｗが εｗ≦−０．８６であ
る、１項ないし３項のいずれか１項に記載された２ピー
スシームレスアルミニウム缶体。５．Ｍｎ０．５重量％以下Ｍｇ０．８〜５．５
重量％であるアルミニウムを主成分とする、１項ないし４項の
いずれか１項に記載された２ピースシームレスアルミニ
ウム缶体。６．原板の最大引張強さが２５〜４５ｋｇ／ｍｍ^２で
ある、１項ないし５項のいずれか１項に記載された２ピ
ースシームレスアルミニウム缶体。７．Ｓｉ０．０５〜１．５重量％Ｆｅ０．０５〜１．０重量％Ｍｇ０．８〜５．５重量％Ｃｕ０．３５〜０重量％Ｍｎ０．５〜０重量％を含有するアルミニウムを主成分とする缶体であって、
金属厚ｔ０ｗｍｍの原板の圧延方向と直角方向を長手方
向として作成した平行部の巾６ｍｍの引張試験片が、最
大引張強さＴＳｋｇ／ｍｍ^２、試験片延性破断面の金属
厚ｔｂｍｍの計測値から、ε０＝ｌｎ（ｔｂ／ｔ０）に
より定義される原板極限変形能ε０が ε０≦０．０６ＴＳ−３であり、かつ２５≦ＴＳ≦４５である原板を用いて製缶された、缶胴部の最小板厚が原
板の板厚の７０％以下であることを特徴とする２ピース
シームレスアルミニウム缶体。８．缶体が、両面に結晶性の熱可塑性樹脂を被覆した
アルミニウム合金原板から形成された缶体である、１項
ないし７項のいずれか１項に記載された２ピースシーム
レスアルミニウム缶体。９．バルジ加工を行って胴部に張り出し部を形成し
た、１項ないし８項のいずれか１項に記載された２ピー
スシームレスアルミニウム缶体。１０．Ｓｉ０．０５〜１．５重量％Ｆｅ０．０５〜１．０重量％Ｃｕ０．３５〜０重量％Ｍｎ２．０〜０重量％Ｍｇ５．５〜０重量％を含有するアルミニウムを主成分とした０．２〜０．８
ｍｍの板厚のアルミニウム原板を絞りしごきを１工程で
行う同時絞りしごき加工工程を複数回行って、缶胴側壁
厚み０．０６〜０．１６ｍｍ、フランジ厚み０．１０〜
０．２０ｍｍであって相当歪 εｅｑ＝√｛２／３（ε
ｔ^２＋εθ^２＋εφ^２）｝（εｔ：板厚歪み、εθ：円
周方向歪み、εφ：缶胴軸方向歪み）の対数表示で原板
を０とした時、缶胴最大歪み部分が０．８〜２．５とし
たことを特徴とする両面に結晶性の熱可塑性樹脂を被覆
した２ピースシームレスアルミニウム缶体の製造方法。１１．缶胴内の最大歪み部分を１．２〜２．０とし
た、１０項に記載されたアルミニウム缶体の製造方法。１２．製缶工程において、絞り加工単独あるいはしご
き加工単独の成形工程を含まないことを特徴とする、１
０項または１１項に記載された２ピースシームレスアル
ミニウム缶体の製造方法。」に関する。

【０００５】本発明はアルミニウム原板として、Ｓｉ０．０５〜１．５重量％Ｆｅ０．０５〜１．０重量％Ｍｇ０．２〜５．５重量％Ｃｕ０．３５〜０重量％Ｍｎ２．０〜０重量％を含有するアルミニウム原板を使用する。Ｓｉが０．０
５重量％以下のものは工業用材料としては入手できず工
業用には不適であり、１．５重量％以上では加工性が低
下し、耐食性も劣るので好ましくない。Ｆｅが０．０５
重量％以下のものは工業材料として入手できず工業用に
は不適であり、１．０重量％以上では加工性が低下し、
耐食性も劣るので好ましくない。Ｃｕが０．３５重量％
以上では耐食性が劣るので好ましくない。Ｍｎが２．０
重量％以上では金属間化合物が粗大化し、フランジクラ
ックが生じやすくなるので好ましくない。Ｍｇが５．５
重量％以上では加工性が低下し、０．２重量％以下では
強度が不足するので好ましくない。

【０００６】缶胴側壁部の最小金属厚みを０．０６〜
０．１６ｍｍと限定したのは、缶胴側壁部の最小金属厚
みが０．０６ｍｍより小さいと缶高さ方向の軸強度が弱
く缶巻締め時に座屈する。缶胴側壁部の最小金属厚みが
０．１６ｍｍより大きいと缶体として重くて材料使用量
が多い缶となり、本発明の趣旨に反する。缶胴壁の最小
板厚が原板の板厚の７０％以下であることと限定したの
も、同様の理由により、缶重量および材料使用量の観点
からである。試験片を缶高さの１／２付近から缶の周方
向を長手方向とし、缶底の圧延方向と直角方向が中央と
なるように採取するのは、缶高さ１／２付近が缶胴の性
質を代表する部分であり、缶の周方向は原板からの加工
による歪みが一定となっている部分であり、缶底の圧延
方向と直角方向を中央となるように試験片を採取するの
は、多くの場合缶胴のεｗが最も小さく、すなわち、最
も変形能力の高い方向だからである。また、同様の理由
によって、原板極限変形能は、原板の圧延方向と直角方
向を長手方向として引張試験片を採取し測定するのであ
る。

【０００７】缶胴極限変形能εｗまたは原板極限変形能
ε０は、小さいほど変形特性全般に優れ、特に同じ板厚
で比較した場合、曲げ変形時の破断のし難さや、伸びフ
ランジ成形性及び縮径加工性等様々な変形に対して優れ
ることを意味する。したがって、εｗ≦−０．７である
とバルジ加工性だけでなく缶胴部の変形特性全般におい
て良好な性質を示し、εｗ≦−０．８６であるとさらに
優れた性能を示す。この時、缶胴のεｗがある程度大き
くても引張荷重Ｆが大きい材料では、缶高さ方向に圧縮
荷重をかけながらバルジ加工を行うことで変形させるこ
とができる。この際、εｗ≦０．０６Ｆ−２．１である
と、変形特性が高くバルジ加工性を良好にする作用があ
るので好ましい。特にεｗ≦０．０６Ｆ−２．２５であ
るとさらに変形特性が高くバルジ加工性が向上するので
より好ましく、εｗ≦０．０６Ｆ−２．４５であると変
形特性が特に優れ、バルジ加工性及び耐衝撃性が非常に
優れたものとなるので最も好ましい。

【０００８】また、Ｆ≦３０と限定したのは、先に缶胴
側壁部の最小金属厚みを０．０６〜０．１６ｍｍと限定
しているが、板厚因子の他に缶胴壁の強度を加味して、
缶体材料使用量からみた経済性に優れる条件を示したも
のである。さらに、１５≦Ｆであると容器剛性の面から
見ても好ましく、１５≦Ｆ≦３０であれば剛性があり、
かつ缶重量等材料使用量の点から見ても優れた容器とな
り最も好ましい。原板の引張強さが４５ｋｇ／ｍｍ^２以
上では、缶胴への加工が難しく、２５ｋｇ／ｍｍ^２以下
では、缶体に必要な耐圧性を確保するために厚い原板を
用いる必要性が生じ、結果的に缶重量が大きくなるので
好ましくない。

【０００９】また。原板極限変形能がε０≦０．０６Ｔ
Ｓ−３でかつ、２５≦ＴＳ≦４５であると、原板から缶
体への成形性と缶胴のバルジ加工性や耐衝撃性を兼ね備
えた缶胴壁を有する作用が奏される利点がある。０．２
〜０．８ｍｍｍの板厚のアルミニウム原板を同時絞りし
ごき成形して、缶胴側壁部の最小金属厚み０．０６〜
０．１６ｍｍ、フランジ厚み０．１０〜０．２０ｍｍで
あって相当歪 εｅｑ＝√｛２／３（εｔ^２＋εθ^２＋
εφ^２）｝（εｔ：板厚歪み、εθ：円周方向歪み、ε
φ：缶胴軸方向歪み）の対数表示で原板を０とした時、
缶胴最大歪み部分が０．８〜２．５としたことを特徴と
する２ピースシームレスアルミニウム缶体の製法におい
て、缶胴の最大歪み部分が０．８以下では缶底部に対す
る缶胴部の板厚の薄肉化率が小さく、結果的に材料使用
量が多く、重くて不経済な容器となり、２．５以上では
硬くて伸びのない缶胴壁となるので、０．８〜２．５が
好ましく、１．２〜２．０が最も好ましい。

【００１０】本発明においては、缶胴部が特別の缶胴極
限変形能を有することが特徴の一つであるが、缶胴部か
ら採取した試験片について説明すると、図３は試験片の
引張試験により中央で切断した半切を示す。胴部の厚さ
はｔｗであり、引張試験により切断した部分の厚さはｔ
ｂとなっている。ｔｂは、延性破断面、すなわち、走査
型電子顕微鏡により観察したときに、板厚方向全体が延
性ディンプル破面となっている部分の厚さである。缶胴
極限変形能εｗはεｗ＝ｌｎ（ｔｂ／ｔｗ）で表わされ
る。缶胴の板厚と、切断した点における板厚との比の自
然対数で表わされるのである。なお、引張試験結果は、
板厚が非常に薄い場合には、特に、引張速度により左右
されるので、チャックスピードとして、０．５〜１．２
ｍｍ／ｍｉｎの速度で試験を行う必要がある。

【００１１】アルミニウム原板の原板極限変形能と引張
強度について説明する。図１に示す線１はε０＝０．０
６ＴＳ−３の直線であり、この直線より下方の領域では
缶胴成形後のバルジ加工性や耐衝撃性が特に優れてい
る。直線２はＴＳ＝２５の直線であり、この直線の右側
は肉厚の大きい原板を用いることなく良好な耐圧性が得
られる範囲である。また直線３はＴＳ＝４５の直線であ
り、この線の左側の領域は原板から缶への成形性が良好
な領域である。したがって、原板が２５≦ＴＳ≦４５で
あってかつ、ε０≦０．０６ＴＳ−３の原板極限変形
能であると、原板から缶への成形性が良く、耐圧性が良
好で、バルジ加工性及び耐衝撃性が特に優れた缶胴の成
形が可能となる。図１中に示されるＡ〜Ｌは表１に示さ
れるアルミニウム合金原板を示す。したがって表１に示
されるアルミニウム合金原板Ａは原板極限変形能ε＝−
１で、最大引張強さＴＳ＝３０ｋｇ／ｍｍ^２である。

【００１２】次に図２に引張荷重と缶胴極限変形能の関
係を示す。直線１はεｗ＝０．０６Ｆ−２．１の直線で
あり、この直線の下方はバルジ加工性が良好な領域であ
る。また、直線２はＦ＝１５の線であり、この線より右
側は容器剛性が優れる領域である。直線３はεｗ＝−
０．７の線でありこの下方は変形性能が良好な領域であ
る。直線４はＦ＝３０の線であり、缶重量の面から見た
金属材料使用量の経済性を示す線でこの線より左側は経
済性が優れ線である。破線５はεｗ＝−０．８６の線、
破線６は εｗ＝０．０６Ｆ−２．２５の線、破線７は
εｗ＝０．０６Ｆ−２．４５の線で、破線５の下方は変
形性能が全般にわたり優れており、破線６の下方は特に
バルジ加工性が良好で、点線７の下方では取り分け優れ
たバルジ加工性及び耐衝撃性を示す。したがって、Ｆ＝
１５、Ｆ＝３０、εｗ＝０．０６Ｆ−２．１、εｗ＝−
０．７の線に囲まれた領域に缶胴極限変形能があると、
バルジ加工性が良好で金属材料使用量の少ない優れた缶
となることがわかる。さらに、缶胴極限変形能がＦ＝１
５及びＦ＝３０の線とεｗ＝−０．７の線とεｗ＝０．
０６Ｆ−２．２５の破線に囲まれた領域がより好まし
く、とりわけ、缶胴極限変形能がＦ＝１５と、Ｆ＝３０
の線と、εｗ＝−０．８６の線と、εｗ＝０．０６Ｆ−
２．４５の破線に囲まれた領域が最も好ましい。図２中
に示されるＡ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｆ、Ｇ、Ｌ、Ｈ、Ｉは
表２に示される缶体符号である。したがって缶Ａは缶胴
極限変形能ε＝−０．８５、引張荷重Ｆ≒２４ｋｇｆで
ある。

【００１３】本発明において、原板は５〜５０μｍの厚
さの結晶性の熱可塑性樹脂で被覆されていることがより
好ましい。ＤＩ缶で従来用いられているような熱硬化型
の塗料は加工性が乏しく、缶成形時あるいはバルジ加工
時に金属露出を生じやすい。また、バルジ加工後にスプ
レー塗装する場合においても、塗料溜まり等を生じやす
く効率を悪化させる。被覆方法としては、ラミネートま
たは押出しコートがあり、結晶性の熱可塑性樹脂として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−アクリルエステル共重合体、アイオノマー等のオレ
フィン系樹脂フイルム；ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタレート
／イソフタレート共重合体等のポリエステル；ナイロン
６、ナイロン６，６、ナイロン１１、ナイロン１２等の
ポリアミド；ポリ塩化ビニル：ポリ塩化ビニリデン等を
挙げることができる。また、外観上の観点から、上記樹
脂に無機顔料を含有することもできる。上記樹脂で被覆
される原板は、缶成形後あるいはバルジ加工後の密着性
及び耐食性をより良好な状態に維持するために、表面に
化成処理層を有することが望ましい。化成処理皮膜とし
ては、加工性の他に、耐水性あるいは耐食性を有するこ
とが特に重要であり、例えば、従来より塗装下地用の化
成処理として利用されているりん酸クロメート、あるい
はジルコニウムやチタンの酸化物を主成分とする化成皮
膜、あるいはポリアクリル酸−ジルコニウム塩の複合皮
膜等がある。皮膜量としては、金属分としてＴｉ、Ｃ
ｒ、Ｚｒを含む場合には当該金属量で、前記金属元素を
含まない場合にはＣ量で、５〜３００ｍｇ／ｍ^２程度が
好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は板厚０．２〜０．８ｍｍ
より好ましくは０．２〜０．４ｍｍのアルミニウム板を
用いて、複数回の同時絞りしごき成形を行い、缶胴側壁
部の最小厚みをを０．０６〜０．１６ｍｍ、フランジ厚
みを０．１０〜０．２０ｍｍ、相当歪み εｅｑ＝√２
／３（εｔ^２＋εθ^２＋εφ^２）の対数表示で原板を０
としたとき、缶胴内の最大歪み部分が０．８〜２．５好
ましくは１．２〜２．０とすることにより製造すること
ができる。

【００１５】同時絞りしごき加工方法は、ポンチ、しわ
押え具およびダイスを用いて、しわ押え具でダイス面上
の材料の周辺部を押えながらポンチを前進させて、缶体
となる材料の一部を絞り加工コーナーで絞る一方で、該
コーナーの前端部に接続するしごきリング部において、
絞り加工と協働して、缶体となる材料の他部をしごき加
工する、絞り加工としごき加工が同時に進行する方法で
あり、このような同時絞りしごき加工工程を複数回繰り
返すことによって、缶体を製造する。従来より缶製造に
用いられているＤＩ加工法は、缶体となる材料の一部で
絞りが行われながら、同時に他部がしごきを受けること
はない。本加工方法によって、従来のＤＩ加工法では不
可能であった高強度のアルミニウム原板でも缶体とする
ことができるのである。また、本発明におけるもう一つ
の特徴として、絞り加工としごき加工が同時に進行する
同時絞りしごき加工が複数回繰り返されることが挙げら
れる。本工程によって、異方性の大きな材料でも、耳が
小さく真円度の高い缶体とすることができるのである。
特に、複数回の缶成形工程において絞り加工やしごき加
工を単独で行う工程を全く含まない場合には、その効果
は著しい。なお、これらの加工は、ドライ潤滑により行
うことができる。すなわち、公知のＤＩ缶製造において
用いられるような液体のクーラントは用いず、片面５０
ｍｇ／ｍ^２程度の例えばパラフィンワックスや白色ワセ
リン、パーム油を潤滑剤として塗布し、成形に供するこ
とができる。成形後の缶体は、成形により生じた被覆樹
脂の歪みを緩和するために、例えばポリエチレンテレフ
タレート８８モル％、ポリエチレンイソフタレート１２
モル％からなる共重合ポリエステル樹脂の２軸延伸フイ
ルムを被覆した原板を用いた場合には２２０℃で３０秒
程度の熱処理を行い、その後は常法に従い、開口端部を
トリミングした後に印刷、仕上げニス塗装、焼付け、ネ
ックイン・フランジ加工を行う。

【００１６】バルジ加工の例を図４により説明する。１
は加工を行う缶である。２はバルジ成形型であり、缶１
の缶底から缶高さ方向に軸荷重をかけながら、水圧によ
り膨張押圧具３を膨張させて缶胴を内部より加工してバ
ルジ成形型に押圧する。こうしてバルジ加工することが
できる。

【００１７】

【実施例】次に実施例と比較例を示して本発明を具体的
に説明し、効果を明らかにする。使用するアルミニウム
合金原板を表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】実施例１表１に示すアルミニウム合金原板Ａを用いて内径６６ｍ
ｍ、高さ１２２ｍｍの缶をＤＩ成形した。原板は樹脂被
覆を設けない板である。ＤＩ成形は、常法により絞り加
工後、再絞り加工、３段のしごき加工、工程により製缶
した。表面上滑り性を与えるため仕上げニスを塗布焼付
し、内面にエポキシアクリル塗料をスプレー塗装し焼付
を行って缶とした。

【００２０】実施例２原板としての内面にポリエチレンテレフタレート８８モ
ル％、ポリエチレンイソフタレート１２モル％からなる
共重合ポリエステル樹脂の２軸延伸フイルムを熱融着に
より被覆した原板Ｂを用い、同時絞りしごき成形した。
同時絞りしごき成形は上記の原板を用いて絞りしごき加
工工程を３回繰り返して製缶した。製缶後に樹脂フイル
ムの歪みを取るために２２０℃で３０秒熱処理をした。
缶表面に滑りを与えるため仕上げニスを塗布焼付して缶
とした。

【００２１】実施例３製缶を絞り加工によって成形したカップにしごき加工工
程を２度繰り返す単独しごき成形で行った以外は実施例
２と同様にして缶とした。

【００２２】実施例４原板としてＣを用いた他は実施例２と同様にして製缶し
た。

【００２３】実施例５原板としてＦを用いた以外は実施例２と同様にして製缶
した。

【００２４】実施例６原板としてＧを用いた以外は実施例２と同様にして製缶
した。

【００２５】実施例７原板としてＬを用いた以外は実施例２と同様にして製缶
した。

【００２６】比較例１原板としてＨを用いた以外は実施例２と同様にして製缶
した。

【００２７】比較例２原板としてＩを用いた以外は実施例２と同様にして製缶
した。実施例と比較例により得られた缶の性能試験の結
果を表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】ここでｔｗは缶胴側壁部の金属板厚であ
る。缶底から缶開口部までの高さの約１／２部より、つ
かみ部の巾１６ｍｍ、平行部の巾６ｍｍ、平行部の長さ
２５ｍｍの引張試験片を缶底の圧延方向が平行部の中心
になるように作成し、１００ｋｇのロードセルを用い
て、１ｍｍ／ｍｉｎ．のチャックスピードで引張試験を
行った。さらに、引張破断後の試験片を走査形電子顕微
鏡により観察し延性ディンプル破断面の巾ｔｂを求め、
計算により缶胴極限変形能εｗを求めた。また、引張試
験片を採取したのと同一条件により作成した缶体につい
て、軸荷重をかけながら、缶径に対して５％、６％、７
％の成形型に膨張押圧具により押圧してバルジ加工性を
評価した。

【００３０】表２中の実施例１、２、３、４の缶体は
εｗ≦０．０６Ｆ−２．２５を満足し、６％の張り出し
が可能であった。また実施例５、６、７は εｗ≦０．
０６Ｆ−２．４５を満足し、７％の張り出しが可能であ
った。実施例５、６、７の缶体は、原板の圧延方向と直
角方向で缶の高さ１／２付近の部分が中心となるよう
に、９０ｍｍ角の試験片を切り出してワセリンを塗布し
た後、ＪＩＳＫ５４００６．１３に示される衝撃変
形試験器に乗せ、試験片の中心部以外は動かないよう
に、試験器のフレームとの間に中心部に穴の開いたアル
ミ治具を置いて固定してから、中心部に質量３００ｇの
重りを４０ｃｍの高さから落下させたが、破断すること
なく変形した。

【００３１】被膜の割れについてみると、ＤＩ成形後エ
ポキシアクリル塗料をスプレー塗装した実施例１の缶体
とポリエステル系樹脂で被覆した原板から作成した実施
例２の缶体を缶温約８５℃でそれぞれ５％張出し成形を
行い、ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ１５ｇ／１、Ｈ_２ＳＯ_４
０．７５ｇ／１の水溶液を缶内に入れ、ステンレス棒を
陽極、缶体を陰極として数秒間通電し、開缶後の銅析出
状態を比較したところ、ポリエステル系樹脂被覆した缶
体の方が優れていた。張り出し加工後のεｗについて
は、実施例５の缶体において、７％張出し加工後に、前
記と同様の方法で試験片を作成して引張試験を行ったと
ころ、缶胴極限変形能εｗを求めたところ、張出し加工
後もεｗ≦０．０６Ｆ−２．４５を満足していた。ネッ
クの加工性をみると、実施例１、２、３、の缶体につい
て、原板の圧延方向と直角方向で缶の高さ１／２付近の
部分が中心となるように、９０ｍｍ角の試験片を切り出
し、中心部に直径１０ｍｍの円形の穴を開けた後、円錐
パンチにより穴拡げ試験を行った結果、εｗ≦−０．８
６を満足するＢ１、の方がＡ、Ｂ２、Ｋに比較して穴広
がり性が優れていた。但し、缶上部の金属肉厚ｔＦを１
５６μｍとして、缶上部の開口径が５２ｍｍとなるよう
にネック部を縮径加工して評価したところ、いずれの缶
体も成形できた。

【００３２】耳率と加工性については、原板の耳率がそ
れぞれ３．２％及び６．８％である表１に示す原板Ｂ、
Ｆを用いて、内径６６ｍｍ、缶高さ１２２ｍｍの缶を実
施例１と同様にＤＩ成形して比較したところ、Ｂは製缶
できたが引張強度の高いＦは製缶時に破胴した。原板
Ｂ、Ｆの両面に実施例１と同様に厚さ１２μｍの共重合
ＰＥＴフイルムを被覆し、絞り加工を行った後、同時絞
りしごき加工を２回繰り返し行い、内径６６ｍｍ、缶高
さ１２２ｍｍの缶を作成したところ、原板の耳率が大き
いＦは、製缶はできたが、開口部の真円度が極めて悪
く、Ｂは良好であった。同様にして両面に厚さ１２μｍ
の共重合ＰＥＴフイルムを被覆した原板Ｅ、Ｆを用いて
内径６６ｍｍ、缶高さ１２２ｍｍの缶を、同時絞りしご
き加工を３回繰り返すことにより作成したところ、いず
れの材料も真円度の良好な優れた缶体となった。

【００３３】比較例１と２について実施例１と同様に評
価したところ、５％張り出し時に破胴した。またネック
加工性も不良で缶上部の金属肉厚ｔＦを１５６μｍとし
て、開口径が５２ｍｍとなるように縮径加工したとこ
ろ、ネック成形時に破断した。さらに前記の衝撃変形試
験を行ったところ破断した。

【００３４】

【発明の効果】本発明は加工性が良好で缶底に種々な形
状を選ぶことができ、使用できるアルミニウム合金の範
囲を高強度材料まで広げ、素材耳率も広範囲とすること
ができ張り出し性が良好でバルジ加工用缶として優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】原板極限変形能を示すグラフである。

【図２】缶胴極限変形能を示すグラフである。

【図３】切断した試験片の説明図である。

【図４】バルジ加工の説明図である。

【符号の説明】１加工を行う缶２バルジ成形型３膨張押圧具

フロントページの続き (72)発明者今津勝宏神奈川県横浜市泉区和泉町6205−１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｓｉ０．０５〜１．５重量％Ｆｅ０．０５〜１．０重量％Ｍｇ０．２〜５．５重量％Ｃｕ０．３５〜０重量％Ｍｎ２．０〜０重量％を含有するアルミニウムを主成分とし、缶胴側壁部の最
小金属厚みが０．０６〜０．１６ｍｍであり、缶胴部の
最小板厚が原板の板厚の７０％以下である缶体であっ
て、缶高さＨｍｍに対しＨ／２付近の缶胴より、得た缶
の周方向を長手方向とし缶底の圧延方向と直角方向が中
央となる、平行部の巾６ｍｍ、板厚ｔｗｍｍの引張試験
片が、最大引張荷重Ｆｋｇｆ、試験片延性破断面の金
属厚ｔｂｍｍの計測値から、εｗ＝ｌｎ（ｔｂ／ｔｗ）
により定義される缶胴極限変形能εｗが εｗ≦０．０
６Ｆ−２．１であり、１５≦Ｆ＜３０でかつεｗ≦−
０．７である缶胴壁よりなる２ピースシームレスアルミ
ニウム缶体。
【請求項２】缶胴極限変形能εｗが εｗ≦０．０６
Ｆ−２．２５である、請求項１に記載された２ピースシ
ームレスアルミニウム缶体。
【請求項３】缶胴極限変形能εｗが εｗ≦０．０６
Ｆ−２．４５である、請求項１または２に記載された２
ピースシームレスアルミニウム缶体。
【請求項４】缶胴極限変形能εｗが εｗ≦−０．８
６である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載され
た２ピースシームレスアルミニウム缶体。
【請求項５】Ｍｎ０．５重量％以下Ｍｇ０．８〜５．５重量％であるアルミニウムを主成分とする、請求項１ないし４
のいずれか１項に記載された２ピースシームレスアルミ
ニウム缶体。
【請求項６】原板の最大引張強さが２５〜４５ｋｇ／
ｍｍ^２である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載
された２ピースシームレスアルミニウム缶体。
【請求項７】Ｓｉ０．０５〜１．５重量％Ｆｅ０．０５〜１．０重量％Ｍｇ０．８〜５．５重量％Ｃｕ０．３５〜０重量％Ｍｎ０．５〜０重量％を含有するアルミニウムを主成分とする缶体であって、
金属厚ｔ０ｗｍｍの原板の圧延方向と直角方向を長手方
向として作成した平行部の巾６ｍｍの引張試験片が、最
大引張強さＴＳｋｇ／ｍｍ^２、試験片延性破断面の金属
厚ｔｂｍｍの計測値から、ε０＝ｌｎ（ｔｂ／ｔ０）に
より定義される原板極限変形能ε０が ε０≦０．０６ＴＳ−３であり、かつ２５≦ＴＳ≦４５である原板を用いて製缶された、缶胴部の最小板厚が原
板の板厚の７０％以下であることを特徴とする２ピース
シームレスアルミニウム缶体。
【請求項８】缶体が、両面に結晶性の熱可塑性樹脂を
被覆したアルミニウム合金原板から形成された缶体であ
る、請求項１ないし７のいずれか１項に記載された２ピ
ースシームレスアルミニウム缶体。
【請求項９】バルジ加工を行って胴部に張り出し部を
形成した、請求項１ないし８のいずれか１項に記載され
た２ピースシームレスアルミニウム缶体。
【請求項１０】Ｓｉ０．０５〜１．５重量％Ｆｅ０．０５〜１．０重量％Ｃｕ０．３５〜０重量％Ｍｎ２．０〜０重量％Ｍｇ５．５〜０重量％を含有するアルミニウムを主成分とした０．２〜０．８
ｍｍの板厚のアルミニウム原板を絞りしごきを１工程で
行う同時絞りしごき加工工程を複数回行って、缶胴側壁
厚み０．０６〜０．１６ｍｍ、フランジ厚み０．１０〜
０．２０ｍｍであって相当歪 εｅｑ＝√｛２／３（ε
ｔ^２＋εθ^２＋εφ^２）｝（εｔ：板厚歪み、εθ：円
周方向歪み、εφ：缶胴軸方向歪み）の対数表示で原板
を０とした時、缶胴最大歪み部分が０．８〜２．５とし
たことを特徴とする両面に結晶性の熱可塑性樹脂を被覆
した２ピースシームレスアルミニウム缶体の製造方法。
【請求項１１】缶胴内の最大歪み部分を１．２〜２．
０とした、請求項１０に記載されたアルミニウム缶体の
製造方法。
【請求項１２】製缶工程において、絞り加工単独ある
いはしごき加工単独の成形工程を含まないことを特徴と
する、請求項１０または１１に記載された２ピースシー
ムレスアルミニウム缶体の製造方法。