JP2022550180A - 軽量包装ソリューションのための高再生含有量のアルミニウムフラット圧延製品、及び関連する方法 - Google Patents

軽量包装ソリューションのための高再生含有量のアルミニウムフラット圧延製品、及び関連する方法 Download PDF

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Abstract

本明細書に記載されているのは、飲料を包装及び／または製造するためのアルミニウム合金製品である。アルミニウム合金製品は、飲料カプセルを含む。アルミニウム合金製品は、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み得る。アルミニウム合金製品は、少なくとも５０重量％の再生アルミニウムを含み得る。本明細書には、アルミニウム合金を加工して飲料カプセル及び他の包装製品を製造するための方法も記載されている。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年１０月２日出願の米国仮特許出願第６２／９０９，２９１号の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に組み込む。
本開示は、アルミニウム合金製品、及びそのようなアルミニウム合金製品の特性に関する。本開示はさらに、再生含有量の高いアルミニウム飲料製品、及びそれを製造、加工する方法に関する。
飲料カプセルはよく知られており、広く使用されている。アルミニウムは、食品包装に優れた剛性、成形性、ならびにガス及び光のバリア特性を提供することができる。カプセル包装に使用されるアルミニウム箔は、ソフトアニーリングされたＡＡ８０１１Ａ合金を含む。現在の（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ）カプセル用合金は、再生含有量が少ない。再生アルミニウムに含まれるＭｇやＭｎなどの元素、及びＦｅなどのリサイクルによって蓄積し得る元素は、破壊挙動や耳発生などの特性に悪影響を与える可能性がある。再生アルミニウムの利用は環境に優しい。再生アルミニウムから新しい金属を作成するには、アルミニウム合金で使用される一次アルミニウムを製造するために必要なエネルギの５％しか必要としない。材料の厚さを削減することによって包装材料の量を減らすことは、環境にプラスの影響を与えることができる。ただし、包装材料の厚さを薄くすると、包装材料の成形性と機械的抵抗のバランスが崩れ、これらの取り組みが制限される可能性がある。Ｈ１９調質の３００４／３１０４を含む３ｘｘｘ系アルミニウム合金は、飲料缶の一般的な包装材料である。ただし、一般的なゲージが０．２３～０．３５ｍｍ、引張強度が約２６０ＭＰａ、破断点伸びが約４％の飲料缶に使用される３ｘｘｘ系アルミニウム合金の特性は、飲料カプセルに使用されるアルミニウム合金材料の特性と比較すると、異なる機能窓にある。
包含される本発明の実施形態は、この発明の概要ではなく、特許請求の範囲によって定義される。この概要は、本発明の様々な態様の高次の概観であり、以下の発明を実施するための形態のセクションでさらに説明される概念の一部を紹介している。この概要は、特許請求された主題の重要または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、また、特許請求された主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図していない。主題は、明細書全体、図面の一部またはすべて、及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。
本明細書では、アルミニウム合金カプセルを記載する。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金カプセル は、リップを含むドーム型の本体と、リップで固定されたカバーとを含み、リップは、本体から外側に延びる。本体は、飲料を調製するための物質を含むように構成された空洞を画定する。カバーは、本体内の物質を密封するために、本体のリップの周りにシールを形成することができる。いくつかの実施形態では、本体及びカバーの少なくとも一方は、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む。いくつかの実施形態では、３ｘｘｘ系アルミニウム合金はＡＡ３１０４を含む。
本明細書に記載のアルミニウム合金カプセルは、アルミニウム合金中により多くの再生含有量を使用し、成形性及び強度特性の新しいバランスを通じて将来のダウンゲージステップを可能にすることにより、従来のアルミニウム合金カプセルを改善することができる。特定の実施形態では、３ｘｘｘ系アルミニウム合金は、少なくとも５０重量％の再生アルミニウムを含む。任意選択で、３ｘｘｘ系アルミニウム合金は、少なくとも８０重量％の再生アルミニウムを含むことができる。場合によっては、再生アルミニウムは、製造工程スクラップ（ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｕｎ－ａｒｏｕｎｄ ｓｃｒａｐ）、製造後スクラップ（ｐｏｓｔ－ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｓｃｒａｐ）、またはポストコンシューマスクラップ（ｐｏｓｔ－ｃｏｎｓｕｍｅｒ ｓｃｒａｐ）のアルミニウムのうちの少なくとも１つを含む。
場合によっては、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を加工してＯ調質合金を製造してよい。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金カプセルは、約３０μｍ～約１７０μｍ（例えば、約５０μｍ～約１５０μｍ未満、または約７５μｍ～約１２０μｍ）の厚さを含む。任意選択で、アルミニウム合金カプセルは、約７０μｍ～約１２０μｍ（例えば、約７０μｍ～約１１０μｍ未満、または約８０μｍ～約１００μｍ）の厚さを含み得る。
本明細書にさらに記載するのは、アルミニウム飲料カプセルなどの再生含有量を有するアルミニウム合金製品を製造する方法である。この方法は、再生アルミニウムを溶かして液体金属にすることと、合金元素を液体金属に添加して改質液体金属を形成することと、改質液体金属を鋳造して鋳造アルミニウム合金を形成することと、鋳造アルミニウム合金を加熱することと、鋳造アルミニウム合金を熱間圧延して、１．５ｍｍ～１０ｍｍの厚さの圧延製品を製造することと、圧延製品を冷間圧延してアルミニウム合金製品を製造することとを含む。いくつかの例では、合金元素はマンガンを含む。いくつかの例では、合金元素はマグネシウムを含む。任意選択で、合金元素はマンガン及びマグネシウムを含み得る。任意選択で、合金元素は、シリコンをさらに含み得る。特定の例では、鋳造アルミニウム合金を加熱することは、鋳造アルミニウム合金を均質化することを含み得る。任意選択で、この方法は、アルミニウム合金製品をアニーリングして、Ｏ調質製品を製造することをさらに含み得る。いくつかの例では、この方法は、アルミニウム合金製品を弱アルカリまたは酸性剤で洗浄することをさらに含み得る。いくつかの例では、改質液体金属は、少なくとも５０重量％の再生アルミニウム（例えば、少なくとも約６０重量％の再生アルミニウム、または少なくとも約７５重量％の再生アルミニウム）を含み得る。任意選択で、改質液体金属は、少なくとも８０重量％の再生アルミニウム（例えば、少なくとも約８５重量％の再生アルミニウム、または少なくとも約９０重量％の再生アルミニウム）を含み得る。再生アルミニウムは、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、及び／またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムを含み得る。
本明細書に記載する方法に従って調製したアルミニウム合金製品もまた、本明細書に記載する。アルミニウム合金は、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み得る。アルミニウム合金製品はシートであってよい。アルミ合金製品は包装に使用することができる。いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、飲料を調製するための包装である。特定の例では、アルミニウム合金製品は飲料カプセルである。
カプセル包装の耳発生特性を達成しながら、一定レベルの強度と伸びを達成することは困難な場合がある。本明細書に記載のアルミニウム合金は、ダウンゲージされた場合でさえ、良好な耳発生及び機械的特性を示し得る。アルミニウム合金製品は、Ｏ調質で２．０％未満の耳発生を示し得る。特定の例では、アルミニウム合金製品は、Ｏ調質で１．５％未満の耳発生を示す。アルミニウム合金製品は、約３０μｍ～約１７０μｍ（例えば、約５０μｍ～約１５０μｍ未満、または約８０μｍ～約１４０μｍ）の厚さを含み得る。場合によっては、アルミニウム合金製品は、約７０μｍ～約１２０μｍ（例えば、約７５μｍ～約１１５μｍ未満、または約９０μｍ～約１１０μｍ）の厚さを含む。アルミニウム合金製品がＯ調質の場合、アルミニウム合金製品は、約１６５ＭＰａ～約１９０ＭＰａ（例えば、約１７０ＭＰａ～約１８５ＭＰａ未満、または約１７５ＭＰａ～約１８０ＭＰａ）の極限引張強度を有し得る。いくつかの例では、アルミニウム合金製品がＯ調質の場合、アルミニウム合金製品は、０．２％ひずみで７０ＭＰａ～９０ＭＰａ（例えば、約７５ＭＰａ～約９０ＭＰａ未満、または約８０ＭＰａ～約８５ＭＰａ）の降伏強度を有する。アルミニウム合金製品がＯ調質の場合、アルミニウム合金製品は、Ａ１００試験形状を使用して、少なくとも１０％の総伸びを有し得る。
本発明の他の目的及び利点は、非限定的な例の以下の詳細な説明から明らかになる。
本明細書は、以下の添付の図面を参照しており、異なる図面中での同様の参照番号の使用は、同様のまたは類似の構成要素を示すことを意図している。
Ａは、本開示の一例による飲料カプセルの側面図である。Ｂは、本開示の一例による飲料カプセルの斜視図である。 Ａ、Ｂは本開示の一例による飲料カプセルの斜視図である。 本開示の一例による飲料カプセルの分解図である。
本明細書に記載するのは、アルミニウム合金カプセルなどのアルミニウム合金製品、再生含有量の高いアルミニウム合金製品、及びそれらの製品の製造方法である。本明細書に記載のアルミニウム合金製品及び方法は、原料の使用量が削減された改良されたアルミニウム合金製品を提供する。例えば、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、アルミニウム合金カプセルに使用される従来のアルミニウム合金製品と比較して、再生アルミニウム（例えば、少なくとも５０重量％または少なくとも８０重量％の再生アルミニウム）を含み得る。本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、従来の８ｘｘｘ系アルミニウム合金から作られたカプセル及び他の包装製品と比較して優れた強度特性を有する。
いくつかの例では、アルミニウム合金カプセルは、ドーム型の本体及びカバーを含み得る。本体は、飲料を調製するための物質を含むように構成された空洞を画定する。カプセルは、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み得る。任意選択で、３ｘｘｘ系アルミニウム合金は、少なくとも５０重量％の再生アルミニウムを含み得る。
定義及び説明：
本明細書で使用される「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｅ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｉｓ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」及び「本発明（ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」という用語は、本特許出願の主題のすべて及び以下の特許請求の範囲を広く指すことを意図している。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載の主題を限定する意図はなく、以下の特許請求の範囲の意味または範囲も限定しないことが理解されるべきである。
本明細書では、「系」または「３ｘｘｘ」などのアルミニウム業界の指定で識別される合金について言及がなされている。アルミニウム及びその合金の命名及び識別において最も一般的に使用されている番号指定システムの理解のため、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｆｏｒｍ ｏｆ Ｃａｓｔｉｎｇｓ ａｎｄ Ｉｎｇｏｔ」（いずれもアルミニウム協会が発行）を参照されたい。
本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、または「ｔｈｅ」の意味は、文脈が明確に別途指示しない限り、単数及び複数の指示対象を含む。
本明細書で使用される場合、プレートは一般に、約１５ｍｍを超える厚さを有する。例えば、プレートは、約１５ｍｍを超える、約２０ｍｍを超える、約２５ｍｍを超える、約３０ｍｍを超える、約３５ｍｍを超える、約４０ｍｍを超える、約４５ｍｍを超える、約５０ｍｍを超える、または約１００ｍｍを超える厚さを有するアルミニウム製品を指してよい。
本明細書で使用される場合、シェート（シートプレートとも称される）は通常、約４ｍｍ～約１５ｍｍの厚さを有する。例えば、シェートは、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍ、または約１５ｍｍの厚さを有し得る。
本明細書で使用される場合、シートは通常、約４ｍｍ未満の厚さを有するアルミニウム製品を指す。例えば、シートは、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、約０．３ｍｍ未満、または約０．１ｍｍ未満の厚さを有し得る。
本明細書で使用される場合、「箔」という用語は、最大約０．２ｍｍ（すなわち、２００ミクロン（μｍ））の範囲の合金の厚さを示す。例えば、箔は、最大１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ、７０μｍ、８０μｍ、９０μｍ、１００μｍ、１１０μｍ、１２０μｍ、１３０μｍ、１４０μｍ、１５０μｍ、１６０μｍ、１７０μｍ、１８０μｍ、１９０μｍ、または２００μｍの厚さを有し得る。
本明細書で使用される場合、「鋳造金属製品」、「鋳造製品」、「鋳造アルミニウム合金製品」などの用語は、互換可能であり、直接チル鋳造（直接チル共鋳造（ｄｉｒｅｃｔ ｃｈｉｌｌ ｃｏ－ｃａｓｔｉｎｇ）を含む）または半連続鋳造、連続鋳造（例えば、双ベルト鋳造機、双ロール鋳造機、ブロック鋳造機、または任意の他の連続鋳造機の使用によるものを含む）、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、または任意の他の鋳造法によって製造された製品を指す。
本明細書で使用される場合、金属製品という用語は、必要に応じて、任意の適切な形状またはサイズの鋳造製品を指すことができる。
本出願では、合金の調質または状態に対する言及がなされる。最も一般的に使用されている合金調質の記述を理解するためには、「Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＡＮＳＩ）Ｈ３５ ｏｎ Ａｌｌｏｙ ａｎｄ Ｔｅｍｐｅｒ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ」を参照されたい。Ｆ状態または調質は、製作されたままのアルミニウム合金を指す。Ｏ状態または調質は、アニーリング後のアルミニウム合金を指す。本明細書でＨ調質とも称されるＨｘｘ状態または調質は、熱処理（例えば、アニーリング）の有無にかかわらず、冷間圧延後の非熱処理アルミニウム合金を指す。
本明細書に開示されるすべての範囲は、それらに含まれるいずれかの及びすべての部分範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、記載された範囲「１～１０」は、最小値１及び最大値１０の間の（且つこれらを含む）任意の及びすべての部分範囲を含むと考えられるべきである。すなわち、すべての部分範囲は、１以上の最小値、例えば、１～６．１から始まり、かつ１０以下の最大値、例えば、５．５～１０で終わる。
以下のアルミニウム合金は、合金の総重量を基準とした重量パーセント（重量％）での元素組成の観点から説明される。各合金の特定の例では、残部はアルミニウムであり、不純物の合計の最大重量％が、０．１５％である。
本明細書で使用される場合、再生スクラップ（例えば、再生ストック）という用語は、リサイクルされた金属の収集物を指すことができる。再生スクラップは、金属製造施設（例えば、金属鋳造施設）、金属加工施設（例えば、金属製品を使用して消費物品を製造する生産施設）、ポストコンシューマソース（例えば、地域のリサイクル施設）、または他のソースなど、任意の適切なソースからリサイクルされた材料を含み得る。本開示の特定の態様は、金属製造施設以外のソースからの再生スクラップに非常に適している可能性がある。なぜなら、そのような再生スクラップは、合金の混合物を含むか、または他の不純物または元素（例えば、塗料またはコーティングなど）が混じっている可能性が高いからである。再生スクラップとは、再生シートアルミニウム製品（例えば、アルミニウムの深鍋や平鍋）、再生鋳造アルミニウム製品（例えば、アルミニウムグリルや車輪リム）、ＵＢＣスクラップ（例えば、使用済み飲料缶）、アルミニウムワイヤ、及びその他のアルミニウム材料などの再生アルミニウムを指すことができる。
本明細書で使用される場合、測定に関連する耳発生という用語は、カップの高さの平均耳発生を指す。
Figure 2022550180000002
アルミニウム合金及び製品
本明細書には、アルミニウム合金製品、及びアルミニウム合金製品の製造方法が記載されている。本明細書に記載の製品は、例えば、アルミニウム合金カプセルを含む。このような製品は、例えば、飲料カプセルとして使用することができる。
いくつかの例では、アルミニウム合金カプセルは、リップを含むドーム型の本体を含む。リップは本体から外側に延びる。本体は、飲料を調製するための物質を収容するように構成された空洞を画定する。カプセルは、リップで固定されたカバーをさらに含み得る。カバーは、本体内の物質を密封するために、本体のリップの周りにシールを形成することができる。飲料の調製のためにカプセル内に収容される物質は、特に、コーヒー、茶、ココア、乳製品ベースの飲料用の濃縮物、レモネード、サイダー、及びフルーツベースの飲料を含み得る。
いくつかの例では、本体は、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み得る。いくつかの例では、カバーも、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み得る。任意選択で、本体及びカバーは３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み得る。本体とカバー用の３ｘｘｘ系アルミニウム合金は、同じタイプの合金、または異なるタイプの合金であってよい。
本明細書に記載の製品及び方法において使用するためのアルミニウム合金は、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む。適切な３ｘｘｘ系アルミニウム合金は、例えば、ＡＡ３００２、ＡＡ３１０２、ＡＡ３００３、ＡＡ３１０３、ＡＡ３１０３Ａ、ＡＡ３１０３Ｂ、ＡＡ３２０３、ＡＡ３４０３、ＡＡ３００４、ＡＡ３００４Ａ、ＡＡ３１０４、ＡＡ３２０４、ＡＡ３３０４、ＡＡ３００５、ＡＡ３００５Ａ、ＡＡ３１０５、ＡＡ３１０５Ａ、ＡＡ３１０５Ｂ、ＡＡ３００７、ＡＡ３１０７、ＡＡ３２０７、ＡＡ３２０７Ａ、ＡＡ３３０７、ＡＡ３００９、ＡＡ３０１０、ＡＡ３１１０、ＡＡ３０１１、ＡＡ３０１２、ＡＡ３０１２Ａ、ＡＡ３０１３、ＡＡ３０１４、ＡＡ３０１５、ＡＡ３０１６、ＡＡ３０１７、ＡＡ３０１９、ＡＡ３０２０、ＡＡ３０２１、ＡＡ３０２５、ＡＡ３０２６、ＡＡ３０３０、ＡＡ３１３０、及びＡＡ３０６５を含む。
いくつかの例では、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、合金の総重量を基準として、約０．１％～約２．０％（例えば、約０．１％～約１．５％、または約０．５％～約１．５％）の量のマンガン（Ｍｎ）を含む。例えば、アルミニウム合金は、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９ ％、０．２％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、０．２５％、０．２６％、０．２７％、０．２８％、０．２９％、０．３％、０．３１％、０．３２％、０．３３％、０．３４％、０．３５％、０．３６％、０．３７％、０．３８％、０．３９％、０．４％、０．４１％、０．４２％、０．４３％、０．４４％、０．４５％、０．４６％、０．４７％、０．４８％、０．４９％、０．５％、０．５１％、０．５２％、０．５３％、０．５４％、０．５５％、０．５６％、０．５７％、０．５８％、０．５９％、０．６％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、０．９％、０．９１％、０．９２％、０．９３％、０．９４％、０．９５％、０．９６％、０．９７％、０．９８％、０．９９％、１．０％、１．１％、１．２％、１．３％、１．４％、１．５％、１．６％、１．７％、１．８％、１．９％、または２．０％のＭｎを含み得る。すべて重量％で表されている。
いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、合金の総重量を基準として、約０．１％～約２．０％（例えば、約０．１％～約１．５％、または約０．５％～約１．５％）の量のマグネシウム（Ｍｇ）を含む。例えば、アルミニウム合金製品は、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９ ％、０．２％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、０．２５％、０．２６％、０．２７％、０．２８％、０．２９％、０．３％、０．３１％、０．３２％、０．３３％、０．３４％、０．３５％、０．３６％、０．３７％、０．３８％、０．３９％、０．４％、０．４１％、０．４２％、０．４３％、０．４４％、０．４５％、０．４６％、０．４７％、０．４８％、０．４９％、０．５％、０．５１％、０．５２％、０．５３％、０．５４％、０．５５％、０．５６％、０．５７％、０．５８％、０．５９％、０．６％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、０．９％、０．９１％、０．９２％、０．９３％、０．９４％、０．９５％、０．９６％、０．９７％、０．９８％、０．９９％、１．０％、１．１％、１．２％、１．３％、１．４％、１．５％、１．６％、１．７％、１．８％、１．９％、または２．０％のＭｇを含み得る。すべて重量％で表されている。
いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、合金の総重量を基準として、最大約１．５重量％（例えば、約０．０１％～約１．５０％、約０．２０％～約１．０％、または約０．３％～約０．９％）の量のシリコン（Ｓｉ）を含む。例えば、アルミニウム合金製品は、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１０％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、０．２０％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、０．２５％、０．２６％、０．２７％、０．２８％、０．２９％、０．３０％、０．３１％、０．３２％、０３３％、０．３４%、０．３５％、０．３６％、０．３７％、０．３８％、０．３９％、０．４０％、０．４１％、０．４２％、０．４３％、０．４４％、０．４５％、０．４６％、０．４７％、０．４８％、０．４９％、０．５０％、０．５１%、０．５２％、０．５３％、０．５４％、０．５５％、０．５６％、０．５７％、０．５８％、０．５９％、０．６０％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７０％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８０％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、０．９０％、０．９１％、０．９２％、０．９３％、０．９４％、０．９５％、０．９６％、０．９７％、０．９８％、０．９９％、１．０％、１．０１％、１．０２％、１．０３％、１．０４％、１．０５％、１．０６%、１．０７％、１．０８％、１．０９％、１．１０％、１．１１％、１．１２％、１．１３％、１．１４％、１．１５％、１．１６％、１．１７％、１．１８％、１．１９％、１．２０％、１．２１％、１．２２％、１．２３％、１．２４％、１．２５％、１．２６％、１．２７％、１．２８％、１．２９％、１．３０％、１．３１％、１．３２％、１．３３％、１．３４％、１．３５％、１．３６％、１．３７％、１．３８％、１．３９％、１．４０％、１．４１％、１．４２％、１．４３％、１．４４％、１．４５％、１．４６％、１．４７％、１．４８％、１．４９％、または１．５０％のＳｉを含み得る。場合によっては、Ｓｉは合金中に存在しない（すなわち、０％）。すべて重量％で表されている。
任意選択で、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、０．０５％以下、０．０４％以下、０．０３％以下、０．０２％以下、または０．０１％以下の量の、不純物と呼ばれる場合がある他の微量元素をさらに含み得る。これらの不純物は、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃａ、Ｂｉ、Ｎａ、Ｐｂまたはこれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。したがって、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃａ、Ｂｉ、Ｎａ、またはＰｂは、０．０５％以下、０．０４％以下、０．０３％以下、０．０２％以下、または０．０１％以下の量で（総量で）合金中に存在し得る。場合によっては、すべての不純物の合計は、０．１５％を超えない（例えば、０．１０％）。すべて重量％で表されている。合金の残りのパーセンテージは、アルミニウムであってよい。
任意選択で、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、合金の総重量を基準として、約５０重量％以上の（例えば、約６０％を超える、約７０％を超える、または約８０％を超える）量の再生スクラップを含む。例えば、アルミニウム合金製品は、５０％、５１％、５２％、５３％、５４％、５５％、５６％、５７％、５８％、５９％、６０％、６１％、６２％、６３％、６４％、６５％、６６％、６７％、６８％、６９％、７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％を含み得る。すべて重量％で表されている。
場合によっては、再生スクラップは、使用済み飲料缶（ＵＢＣ）スクラップなどの再生アルミニウムスクラップを含む。例えば、ＵＢＣスクラップは通常、缶本体（例えば、ＡＡ３１０４、ＡＡ３００４、または他の３ｘｘｘ系アルミニウム合金）及び缶端部（例えば、ＡＡ５１８２または他の５ｘｘｘ系アルミニウム合金）からの金属等、様々な合金からの金属の混合物を含む。他の再生スクラップは、他の合金混合物を含む。さらに、再生スクラップは、他の不純物や合金元素を含む可能性があり、それらは、再生スクラップが溶かされると液体金属になる。再生アルミニウムは、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、及び／またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムを含み得る。製造工程スクラップは、アルミニウム製品の製造（例えば、アルミニウムシートの製造中のインゴットスキャルピング及びエッジトリミング）中に生成される。製造後スクラップは、アルミニウム合金製品の製造プロセスで生成される（例えば、自動車部品の製造廃棄物や飲料缶穴開け廃棄物）。ポストコンシューマとは、消費者による製品の使用が完了した後に発生するスクラップである（例えば、使用済み飲料缶）。
本明細書に記載のアルミニウム合金を含む様々な製品を製造することができる。本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、任意の適切なゲージを有し得る。いくつかの例では、アルミニウム合金製品はシートであってよい。任意選択で、シートゲージは約２４０μｍ未満（例えば、約１７０μｍ～約２４０μｍ未満、約１８０μｍ～約２３０μｍ、または約１９０μｍ～約２２０μｍ）である。例えば、シートは、約１７０μｍ、１７５μｍ、１８０μｍ、１８５μｍ、１９０μｍ、１９５μｍ、２００μｍ、２０５μｍ、２１０μｍ、２１５μｍ、２２０μｍ、２２５μｍ、２３０μｍ、２３５μｍ、または２４０μｍのゲージを有し得る。本明細書に記載されている製品は、１７０μｍ未満の厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金カプセルは、約３０μｍ～約１７０μｍの厚さ（例えば、約５０μｍ～約１５０μｍ未満、または約７５μｍ～約１２０μｍ）を含む。例えば、アルミニウム合金カプセルは、約３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、６０μｍ、６５μｍ、７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、８５μｍ、９０μｍ、９５μｍ、１００μｍ、１０５μｍ、１１０μｍ、１１５μｍ、１２０μｍ、１２５μｍ、１３０μｍ、１３５μｍ、１４０μｍ、１４５μｍ、１５０μｍ、１５５μｍ、１６０μｍ、１６５μｍ、または１７０μｍの厚さを有し得る。任意選択で、アルミニウム合金カプセルは、約７０μｍ～約１２０μｍの厚さ（例えば、約７０μｍ～約１１０μｍ未満、または約８０μｍ～約１００μｍ）を含み得る。
図に目を向けると、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ、及び２Ｂは、本明細書に記載の様々な例による飲料カプセルの斜視図を示す。カプセル１００は、ドーム型の本体１０１を含む。図示の例で示されるように、本体１０１のドーム形状の高さ及び曲率は変化し得る。本体１０１は、本体１０１から延びるリップ１０２を含む。図３に示すように、本体１０１は、物質１０５を収容することができる空洞１０４を画定する。カバー１０３は、空洞１０４の開口部にわたり、リップ１０２で固定されて、カプセル１００が使用できるようになるまで、カプセル１００の空洞１０４内に物質１０５を密封することができる。
アルミニウム合金製品の特性
本明細書に記載されるように結果として生じる金属製品は、Ｏ調質状態下での高強度及び高成形性を含む、所望の特性の組み合わせを有する。この調質状態下で、アルミニウム合金製品は、約１１０ＭＰａ～約１９５ＭＰａまで（例えば、約１７０ＭＰａ～約１８５ＭＰａ未満、約１２０ＭＰａ～約１９５ＭＰａ、約１２５ＭＰａ～約１４５ＭＰａ、または約１６５ＭＰａ～約１９５ＭＰａ）の極限引張強度を示すことができる。例えば、極限引張強度は、約１１０ＭＰａ、１１５ＭＰａ、１２０ＭＰａ、１２５ＭＰａ、１３０ＭＰａ、１３５ＭＰａ、１４０ＭＰａ、１４５ＭＰａ、１５０ＭＰａ、１５５ＭＰａ、１６０ＭＰａ、１６５ＭＰａ、１７０ＭＰａ、１７５ＭＰａ、１８０ＭＰａ、１８５ＭＰａ、１９０ＭＰａ、または１９５ＭＰａであってよい。いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、０．２％ひずみで約４５ＭＰａ～約８５ＭＰａ（例えば、約７５ＭＰａ～約８５ＭＰａ未満、約６５ＭＰａ～約８０ＭＰａ、約４５ＭＰａ～約７５ＭＰａ、または約５５ＭＰａ～約８５ＭＰａ）の降伏強度を有する。例えば、降伏強度は、約４５ＭＰａ、５０ＭＰａ、５５ＭＰａ、６０ＭＰａ、６５ＭＰａ、７０ＭＰａ、７５ＭＰａ、８０ＭＰａ、または８５ＭＰａであってよい。アルミニウム合金製品は、Ａ１００試験形状を使用して少なくとも約１０％（例えば、少なくとも約１３％、少なくとも約１５％、少なくとも約１７％、または少なくとも約１８％）の総伸びを示すことができる。例えば、総伸びは、Ａ１００試験形状を使用して、約１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２１％、または２２％であってよい。
本明細書に記載のアルミニウム合金は、ダウンゲージされた（例えば、より薄い）場合でさえ、微細構造及びプロセス相互作用の複雑な関数である良好な耳発生特性、ならびに良好な機械的特性を示し得る。例えば、アルミニウム合金製品は、Ｏ調質で２．０％未満の耳発生を示し得る。特定の例では、アルミニウム合金製品は、Ｏ調質で１．５％未満の耳発生を示す。例えば、アルミニウム合金製品は、２．０％未満、１．９％未満、１．８％未満、１．７％,未満、１．６％未満、１．５％未満、１．４％未満、１．３％未満、１．２％未満、１．１％未満、１．０％未満、０．９％未満、０．８％未満、０．７％未満、０．６％未満、０．５％未満の耳発生、０．４％未満の耳発生、０．３％未満の耳発生、０．２％未満の耳発生、または０．１％未満の耳発生を示し得る。
表１は、従来のＡＡ８０１１Ａ製品と比較した、本明細書に記載の例によるアルミニウム合金製品の特性を示す。ほとんどのアルミニウム合金では、強度が高いほど変形時の破壊抵抗が低くなる。飲料カプセル製造プロセスにおけるこれらの高強度材料の加工性は予想外である。
Figure 2022550180000003
表１に記載されている引張強度と降伏強度の向上は、ダウンゲージ中に保持され得る。従来の製品と比較して強度が向上しているため、輸送及び取り扱い中のアルミニウム合金製品への損傷を減らすことができる。いくつかの例では、引張強度及び降伏強度の向上により、従来の製品と比較して、飲料機の圧力の増加など、拡張された加工条件の使用を可能にすることができる。表２は、従来の製品（試験幅１５ｍｍ）と比較した、本明細書に記載の一例によるアルミニウム合金製品の様々なゲージでの製品の極限引張強度を示す。
Figure 2022550180000004
 縮小されたゲージでの高い引張強度は、従来の８ｘｘｘ系アルミニウム合金製品と比較して、原料の使用量と運用コストを削減することができる。
特定のゲージに圧延され、Ｏ調質に熱処理されたＡＡ３１０４アルミニウム合金は、表３に示すように、異なる特性の組み合わせを有し得る。表３は、標準的缶本体ストックシートＡＡ３１０４アルミニウム合金と、最終的に９０μｍのゲージまで熱間圧延及び冷間圧延によって加工され、Ｏ調質にアニーリングされたもの（変形Ａ）、冷間圧延による厚さゲージ削減が減らされた類似のルートで加工された類似の合金（変形Ｂ）、最後に、冷間圧延による厚さゲージの削減が減らされ、且つ３０％～９０％の冷間圧延間に中間熱処理が１５０℃～４００℃の温度で１０分間以上行われた変形Ｃを示す。
Figure 2022550180000005
カップトップの高さプロファイルは（飲料缶の場合のように）トリミングまたはカットされておらず、リップを形成する能力及び蓋を取り付けるための後続のプロセスに影響を与える可能性があるため、耳発生は飲料カプセルの製造にとって重要な特性である。表３の各変形は同様の引張特性を達成したが、微細構造の特定の変更により、変形Ｃのみが所望の耳発生特性を達成した。一般的な飲料カプセルの耳発生の要件は、最大値が２％を超えないことである。変形Ｃのみが２％未満の耳発生を達成した。
耳発生の値は、結晶学的テクスチャとも呼ばれる、材料の粒子配向の結晶学的分布に関連する。アルミニウム合金のより低い耳発生値は、冷間圧延中に得られる結晶学的配向、いわゆるミラー指数｛０１１｝＜２１１＞を有するＢｒａｓｓ、Ｓ｛１２３｝＜６３４＞、及びＣｕ｛１１２｝＜１１１＞と、体積分率が再結晶中に増加するＣｕｂｅ｛００１｝＜１００＞またはＧｏｓｓ｛０１１｝＜１００＞とを、例えば３００℃を超える温度でアニーリングすることによってバランスをとることによって達成されてよい。典型的な缶本体ストック３１０４－Ｈ１９のテクスチャは、本明細書に記載するアルミニウム合金のテクスチャとは大きく異なる。表４は、３１０４－Ｈ１９及び３１０４－Ｏのいくつかの変形のテクスチャ値を示す。（Ｃｕｂｅ＋Ｇｏｓｓ）／（Ｂｒａｓｓ＋Ｓ＋Ｃｕ）の比という点で微細構造のしきい値は、特定の耳発生特性を達成するためにターゲットにすることができる。
Figure 2022550180000006
作製方法
上記のアルミニウム合金は、鋳造製品に鋳造されてよい。鋳造する前に、再生スクラップは、溶かされて液体金属にされてよい。任意選択で、液体金属を脱気して、液体金属に溶解する水素の量を減らすことができる。任意の適切な脱気技術が使用されてよい。任意選択で、合金元素を液体金属に添加して、改質液体金属を形成してよい。いくつかの例では、合金元素はマンガン及び／またはマグネシウムを含む。任意選択で、合金元素は、シリコンを含み得る。
合金は、当業者に知られているように、アルミニウム産業で一般的に使用される標準に従って行われる任意の鋳造プロセスを使用して鋳造することができる。例えば、合金は、双ベルト鋳造機、双ロール鋳造機、またはブロック鋳造機の使用を含み得るがこれらに限定されない連続鋳造（ＣＣ）プロセスを使用して鋳造されてよい。いくつかの例では、鋳造プロセスをＣＣプロセスによって実施して、ビレット、スラブ、シェート、ストリップなどの鋳造製品を形成する。いくつかの例で、鋳造プロセスは、インゴットなどの鋳造製品を形成するための直接チル（ＤＣ）鋳造プロセスによって行われる。いくつかの例では、鋳造プロセスはストリップ鋳造によって行われる。次に、鋳造製品は、さらなる加工工程に供することができる。このような加工工程は、加熱工程、熱間圧延工程、冷間圧延工程、及び／またはアニーリング工程を含むが、これらに限定されない。任意選択で、加熱工程は、鋳造アルミニウム合金の均質化を含み得る。
加熱
加熱工程は、アルミニウム合金組成から調整されたインゴットなどの鋳造アルミニウム合金製品を、約４５０℃、または少なくとも約４５０℃（例えば、少なくとも約４６０℃、少なくとも約４７０℃、少なくとも約４８０℃、少なくとも約４９０℃、少なくとも約５００℃、少なくとも約５１０℃、少なくとも約５２０℃、少なくとも約５３０℃、少なくとも約５４０℃、少なくとも約５５０℃、少なくとも約５６０℃、少なくとも約５７０℃、少なくとも約５８０℃、少なくとも約５９０℃、少なくとも約６００℃、少なくとも約６１０℃）のピーク金属温度（ＰＭＴ）に達するまで加熱することを含み得る。例えば、鋳造アルミニウム合金製品を、約４５０℃～約６１０℃、約４６０℃～約５９０℃、約４７０℃～約５８０℃、約４８０℃～約５６５℃、約４９０℃～約５５５℃、または約５００℃～約５５０℃の温度まで加熱することができる。場合によっては、ＰＭＴまでの加熱速度は、約１００℃／時以下、７５℃／時以下、５０℃／時以下、４０℃／時以下、３０℃／時以下、２５℃／時以下、２０℃／時以下、または１５℃／時以下であってよい。他の場合には、ＰＭＴまでの加熱速度は、約１０℃／分～約１００℃／分（例えば、約１０℃／分～約９０℃／分、約１０℃／分～約７０℃／分、約１０℃／分～約６０℃／分、約２０℃／分～約９０℃／分、約３０℃／分～約８０℃／分、約４０℃／分～約７０℃／分、または約５０℃／分～約６０℃／分）であってよい。
場合によっては、加熱工程は、鋳造アルミニウム合金を均質化することを含み、ここで、鋳造アルミニウム合金製品は、所定期間、浸漬されてよい（すなわち、指示された温度で保持されてよい）。場合によっては、鋳造アルミニウム合金製品は、上記のようにピーク金属温度で少なくとも３０分間浸漬されてよい。１つの非限定的な例によれば、鋳造アルミニウム合金製品は、最大で約３６時間（例えば、約３０分～約３６時間、３０分及び３６時間も含む）浸漬されてよい。例えば、アルミニウム合金製品は、ピーク金属温度で、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、１２時間、１３時間、１４時間、１５時間、１６時間、１７時間、１８時間、１９時間、２０時間、２１時間、２２時間、２３時間、２４時間、２５時間、２６時間、２７時間、２８時間、２９時間、３０時間、３１時間、３２時間、３３時間、３４時間、３５時間、３６時間、または、それらの間の任意の時間、浸漬することができる。
熱間圧延及び冷間圧延
均質化工程に続いて、熱間圧延工程を行うことができる。熱間圧延工程は、熱間リバース圧延機操作、及び／または熱間タンデム圧延機操作を含み得る。熱間圧延工程は、約２５０℃～約６００℃（例えば、約３００℃～約５５０℃、または約３５０℃～約４５０℃）の範囲の温度で、または任意の他の適切な温度で行うことができる。いくつかの例では、ホットバンドゲージは、約１．５ｍｍ～約１０ｍｍ（例えば、約２ｍｍ～約８ｍｍまたは約４ｍｍ～約６ｍｍ）であってよい。例えば、ホットバンドゲージは、約１．５ｍｍ、約２ｍｍ、約２．５ｍｍ、約３ｍｍ、約３．５ｍｍ、約４ｍｍ、約４．５ｍｍ、約５ｍｍ、約５．５ｍｍ、約６ｍｍ、約６．５ｍｍ、約７ｍｍ、約７．５ｍｍ、約８ｍｍ、約８．５ｍｍ、約９ｍｍ、約９．５ｍｍ、または約１０ｍｍであってよい。
熱間圧延後、冷間圧延工程を、アルミニウム合金製品を形成するために任意選択で適用することができる。例えば、鋳造アルミニウム合金製品を、約４ｍｍ未満の厚みまで冷間圧延することができる。いくつかの例では、シートは、４ｍｍ未満、３ｍｍ未満、２ｍｍ未満、１ｍｍ未満、０．９ｍｍ未満、０．８ｍｍ未満、０．７ｍｍ未満、０．６ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、０．４ｍｍ未満、０．３ｍｍ未満、０．２ｍｍ未満、または０．１ｍｍ未満の厚さを有し得る。任意選択で、シートゲージは約２４０μｍ未満（例えば、約１７０μｍ～約２４０μｍ未満、約１８０μｍ～約２３０μｍ、または約１９０μｍ～約２２０μｍ）である。例えば、シートは、約１７０μｍ、１７５μｍ、１８０μｍ、１８５μｍ、１９０μｍ、１９５μｍ、２００μｍ、２０５μｍ、２１０μｍ、２１５μｍ、２２０μｍ、２２５μｍ、２３０μｍ、２３５μｍ、または２４０μｍのゲージを有し得る。任意選択で、シートゲージは約１７０μｍ未満（例えば、約３０μｍ～約１７０μｍ未満、約１８０μｍ～約２３０μｍ、または約１９０μｍ～約２２０μｍ）である。例えば、シートは、約３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、６０μｍ、６５μｍ、７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、８５μｍ、９０μｍ、９５μｍ、１００μｍ、１０５μｍ、１１０μｍ、１１５μｍ、１２０μｍ、１２５μｍ、１３０μｍ、１３５μｍ、１４０μｍ、１４５μｍ、１５０μｍ、１５５μｍ、１６０μｍ、１６５μｍ、または１７０μｍのゲージを有し得る。
いくつかの例では、冷間圧延工程は、複数のパスの間にアルミニウム合金製品をインターアニーリングするステップを伴う複数のパスを使用して適用することができる。特定の例では、アルミニウム合金製品は、アニーリング工程の前に、Ｈ１８またはＨ１９調質に加工して、アルミニウム合金製品を調質することができる。
調質
本明細書に開示されるようなアルミニウム合金製品を製造するプロセスによって、再結晶化された（例えば、Ｏ調質）、「柔らかい」材料として記述できるアルミニウム製品になり得る。いくつかの例では、プロセスは、中間工程としての完全なソフトアニーリングを含む熱処理と、Ｏ調質をもたらす最終工程とを含み得る。変形Ｃは、中間アニーリングと最終アニーリングの両方を含み、変形Ａ及びＢは最終アニーリングプロセスのみを行うという点で、変形Ａ及びＢとは異なる。
脱脂
本明細書に記載のプロセスは、任意選択で、アルミニウム合金製品に適用される少なくとも１つの脱脂工程を含み得る。本明細書で使用される「脱脂」という用語は、アルミニウム合金製品を処理して、熱間圧延及び冷間圧延プロセスで表面に蓄積された残留油を除去することを含む。脱脂工程はまた、圧延プロセスによる残留表面破片、圧延油、及びアルミニウム微粉を除去することができる。脱脂工程で使用する脱脂剤は、水及び／または溶剤を含み得る。場合によっては、脱脂剤は酸性剤またはアルカリ剤を含み得る。いくつかの例では、脱脂剤は、フッ化物化合物とのリン酸または硫酸の混合物であってよい。酸性混合物のｐＨは、約０～約５の範囲であってよい。いくつかの例において、脱脂剤は、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、または炭酸カリウムの混合物であってよい。塩基性混合物のｐＨは、約８～約１４の範囲であってよい。特定の例において、脱脂剤は、約５．５～約７．５の範囲であり得るｐＨを有する弱酸性または弱塩基性溶液であってよい。
使用方法とダウンストリーム処理
本明細書に記載のアルミニウム合金製品及び方法は、包装を作成するために、または任意の他の所望の用途のために使用することができる。いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、飲料カプセルを作るために使用することができる。いくつかの例では、アルミニウム合金製品及び方法は、食品包装または他の製品の包装製品に使用することができる。
適切な合金、製品及び方法の例示的な実施形態
以下で使用される場合、一連の例示的な合金、製品、または方法への言及はいずれも、それらの各合金、製品、または方法のそれぞれを選言的に指すものとして理解されたい（例えば、「例示的な実施形態１～４」は「例示的な実施形態１、２、３、または４」として理解されたい）。
例示的な実施形態１は、ドーム型の本体であって、前記本体から外向きに延びるリップを含む前記本体と、前記リップで固定されたカバーとを含むアルミニウム合金カプセルであり、前記本体は、飲料の調製のための物質を含むように構成された空洞を画定し、前記カバーは、前記カプセルが使用できるようになるまで前記本体内の物質を密封するために前記本体の前記リップの周りにシールを形成し、前記本体と前記カバーの少なくとも一方は３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む、前記アルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態２は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、ＡＡ３１０４を含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態３は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、ＡＡ３１０５を含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態４は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、少なくとも５０重量パーセントの再生アルミニウムを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態５は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、少なくとも８０重量パーセントの再生アルミニウムを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態６は、前記再生アルミニウムが、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムのうちの少なくとも１つを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態７は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、マンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態８は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、Ｏ調質合金を製造するように加工される、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態９は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、Ｏ調質において２．０パーセント未満の耳発生を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１０は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、０．５～１．５の間のテクスチャ成分（Ｃｕｂｅ＋Ｇｏｓｓ）／（Ｂｒａｓｓ＋Ｓ＋Ｃｕ）の比を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１１は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、Ｏ調質において１．５パーセント未満の耳発生を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１２は、前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、０．８～１．２の間のテクスチャ成分（Ｃｕｂｅ＋Ｇｏｓｓ）／（Ｂｒａｓｓ＋Ｓ＋Ｃｕ）の比を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１３は、前記アルミニウム合金カプセルが、３０μｍ～１７０μｍの厚さを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１４は、前記アルミニウム合金カプセルが、７０μｍ～１２０μｍの厚さを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１５は、前記アルミニウム合金がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、１１０ＭＰａ～１９５ＭＰａの極限引張強度を有する、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１６は、前記アルミニウム合金がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、０．２パーセントひずみで４５ＭＰａ～８５ＭＰａの降伏強度を有する、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１７は、前記アルミニウム合金がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、少なくとも１０パーセントの総伸びを有する、任意の先行する実施形態のアルミニウム合金カプセルである。
例示的な実施形態１８は、アルミニウム合金製品を製造する方法であって、再生アルミニウムを溶かして液体金属にすることと、合金元素を前記液体金属に添加して改質液体金属を形成することであって、前記合金元素はマンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、前記改質液体金属を形成することと、前記改質液体金属を鋳造して鋳造アルミニウム合金を形成することであって、前記改質液体金属は少なくとも５０重量パーセントの再生アルミニウムを含む、前記鋳造アルミニウム合金を形成することと、前記鋳造アルミニウム合金を加熱することと、前記鋳造アルミニウム合金を熱間圧延して、厚さ１．５ｍｍ～１０ｍｍを含む圧延製品を製造することと、前記圧延製品を冷間圧延して厚さ３０μｍか～１７０μｍのアルミニウム合金製品を製造することと、前記アルミニウム合金製品をアニーリングしてＯ調質製品を製造することとを含む、前記方法である。
例示的な実施形態１９は、前記鋳造アルミニウム合金を加熱することが、前記鋳造アルミニウム合金を均質化することを含む、任意の先行または後続の実施形態の方法である。
例示的な実施形態２０は、前記冷間圧延工程中に複数のパスを行うことと、前記冷間圧延工程の前記複数のパスの間に前記アルミニウム合金製品をインターアニーリングすることとをさらに含む、任意の先行または後続の実施形態の方法である。
例示的な実施形態２１は、前記アニーリング工程の前に、前記製品がＨ１８またはＨ１９調質に加工される、任意の先行または後続実施形態の方法である。
例示的な実施形態２２は、前記圧延製品を冷間圧延した後、前記アルミニウム合金製品を弱アルカリ性または酸性剤で洗浄することをさらに含む、任意の先行または後続実施形態の方法である。
例示的な実施形態２３は、前記改質液体金属が、少なくとも８０重量パーセントの再生アルミニウムを含む、任意の先行または後続実施形態の方法である。
例示的な実施形態２４は、前記再生アルミニウムが、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムのうちの少なくとも１つを含む、任意の先行実施形態の方法である。
例示的な実施形態２５は、任意の先行する実施形態の方法に従って調製したアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態２６は、前記アルミニウム合金製品が、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態２７は、前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、２．０パーセント未満の耳発生を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態２８は、前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、１．５パーセント未満の耳発生を示す、先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態２９は、前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、１．０パーセント未満の耳発生を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態３０は、前記アルミニウム合金製品が、７０μｍ～１２０μｍの厚さを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態３１は、前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、１１０ＭＰａ～１９５ＭＰａの極限引張強度を有する、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態３２は、前記アルミニウム合金がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、０．２パーセントひずみで４５ＭＰａ～８５ＭＰａの降伏強度を有する、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態３３は、前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、少なくとも１０％の総伸びを有する、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態３４は、前記アルミニウム合金製品が包装に使用される、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態３５は、前記アルミニウム合金製品が飲料の調整用の包装に使用される、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。
例示的な実施形態３６は、前記アルミニウム合金製品が飲料カプセルである、任意の先行実施形態のアルミニウム合金製品である。
上記で引用したすべての特許、刊行物、及び抄録は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的の達成において記載されてきた。これらの実施形態は、本発明の原理を例示するに過ぎないことを認識されたい。それらの多数の修正形態及び適合形態は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者には容易に明らかであろう。

Claims (35)

  1. ドーム型の本体であって、前記本体から外側に延びるリップを含む前記本体と、
    前記リップで固定されたカバーと、
    を含む、アルミニウム合金カプセルであって、
    前記本体は、飲料を調製するための物質を含むように構成された空洞を画定し、前記カバーは、前記カプセルが使用できるようになるまで前記物質を前記本体内に密封するために、前記本体の前記リップの周りにシールを形成し、
    前記本体及び前記カバーの少なくとも一方は、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む、
    前記アルミニウム合金カプセル。
  2. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、ＡＡ３１０４を含む、請求項１に記載のアルミニウム合金カプセル。
  3. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、ＡＡ３１０５を含む、請求項１に記載のアルミニウム合金カプセル。
  4. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、少なくとも５０重量パーセントの再生アルミニウムを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  5. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、少なくとも８０重量パーセントの再生アルミニウムを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  6. 前記再生アルミニウムが、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項４または５に記載のアルミニウム合金カプセル。
  7. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、マンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  8. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、Ｏ調質合金を製造するように加工される、請求項１～７のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  9. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、Ｏ調質において２．０パーセント未満の耳発生を示す、請求項８に記載のアルミニウム合金カプセル。
  10. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が 、０．５～１．５の間のテクスチャ成分（Ｃｕｂｅ＋Ｇｏｓｓ）／（Ｂｒａｓｓ＋Ｓ＋Ｃｕ）の比を示す、請求項９に記載のアルミニウム合金カプセル。
  11. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が、Ｏ調質において１．５パーセント未満の耳発生を示す、請求項８に記載のアルミニウム合金カプセル。
  12. 前記３ｘｘｘ系アルミニウム合金が 、０．８～１．２の間のテクスチャ成分（Ｃｕｂｅ＋Ｇｏｓｓ）／（Ｂｒａｓｓ＋Ｓ＋Ｃｕ）の比を示す、請求項１１に記載のアルミニウム合金カプセル。
  13. 前記アルミニウム合金カプセルが、３０μｍ～１７０μｍの厚さを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  14. 前記アルミニウム合金カプセルが、７０μｍ～１２０μｍの厚さを含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  15. 前記アルミニウム合金がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、１１０ＭＰａ～１９５ＭＰａの極限引張強度を有する、請求項１～１４のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  16. 前記アルミニウム合金がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、０．２％ひずみで４５ＭＰａ～８５ＭＰａの降伏強度を有する、請求項１～１５のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  17. 前記アルミニウム合金がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、少なくとも１３パーセントの総伸びを有する、請求項１～１６のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
  18. アルミニウム合金製品を製造する方法であって、
    再生アルミニウムを溶かして液体金属にすることと、
    前記液体金属に合金元素を添加して改質液体金属を形成することであって、前記合金元素はマンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、前記改質液体金属を形成することと、
    前記改質液体金属を鋳造して鋳造アルミニウム合金を形成することであって、前記改質液体金属は少なくとも５０重量パーセントの再生アルミニウムを含む、前記鋳造アルミニウム合金を形成することと、
    前記鋳造アルミニウム合金を加熱することと、
    前記鋳造アルミニウム合金を熱間圧延して、１．５ｍｍ～１０ｍｍの厚さを含む圧延製品を製造することと、
    前記圧延製品を冷間圧延して、３０μｍ～１７０μｍの厚さを含むアルミニウム合金製品を製造することと、
    前記アルミニウム合金製品をアニーリングして、Ｏ調質製品を製造することと、
    を含む前記方法。
  19. 前記鋳造アルミニウム合金を加熱することが、前記鋳造アルミニウム合金を均質化することを含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記冷間圧延工程中に複数のパスを実行することと、
    前記冷間圧延工程の前記複数のパスの間に前記アルミニウム合金製品をインターアニーリングすることと、
    をさらに含む、請求項１８または１９に記載の方法。
  21. 前記アニーリング工程の前に、前記製品が、Ｈ１８またはＨ１９調質に加工される、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記圧延製品を冷間圧延した後、前記アルミニウム合金製品を弱アルカリ性または酸性剤で洗浄することをさらに含む、請求項１８～２１のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記改質液体金属が、少なくとも８０重量パーセントの再生アルミニウムを含む、請求項１８～２２のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記再生アルミニウムが、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１８～２３のいずれか一項に記載の方法。
  25. 請求項１８～２４のいずれか一項に記載の方法に従って調製したアルミニウム合金製品。
  26. 前記アルミニウム合金製品が、３ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む、請求項２５に記載のアルミニウム合金製品。
  27. 前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、３．０パーセント未満の耳発生を示す、請求項２５または２６に記載のアルミニウム合金製品。
  28. 前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、１．０パーセント未満の耳発生を示す、請求項２５～２７のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
  29. 前記アルミニウム合金製品が、７０μｍから１２０μｍの厚さを含む、請求項２５～２８のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
  30. 前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、１１０ＭＰａ～１９５ＭＰａの極限引張強度を有する、請求項２５～２９のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
  31. 前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、０．２％ひずみで４５ＭＰａ～８５ＭＰａの降伏強度を有する、請求項２５～３０のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
  32. 前記アルミニウム合金製品がＯ調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、少なくとも１３パーセントの総伸びを有する、請求項２５～３１のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
  33. 前記アルミニウム合金製品が包装に使用される、請求項２５～３２のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
  34. 前記アルミニウム合金製品が飲料を調製するための包装である、請求項２５～３３のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
  35. 前記アルミニウム合金製品が飲料カプセルである、請求項２５～３４のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
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