專利名稱：容器封蓋頂部的裝飾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝飾通過模塑合成材料獲得的瓶蓋型塞子，如擰在也是用合成材料制成的礦泉水、飲料或類似食品的瓶子上的蓋塞的方法。本發(fā)明特別涉及通過熱壓塑獲得的瓶蓋型塞子。
按此方式施用的裝飾物還暴露于外部物質(zhì)(external agent)或沖擊和磨蝕下，并且隨時(shí)間流逝變得非常不穩(wěn)定。
對于通過注塑法獲得的瓶蓋，為克服上述缺點(diǎn)，已提出將一遮蓋圓片直接插入通過注塑法形成瓶蓋的模具中。
該方法的一個(gè)例子在ALPLAST的意大利專利申請67297 A/88中說明。
然而，現(xiàn)有技術(shù)在其結(jié)構(gòu)和實(shí)施特性上都存在限制，這樣大大限制了其實(shí)施，即使實(shí)際上未被否定。
首先，已知方法僅適用于注塑方法，而與逐漸取代前者的現(xiàn)代熱壓塑法毫不相容。此外，對于已知方法，若圓片包括一層以上材料，則在將其插入模具前必須預(yù)先和分別形成。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供通過壓塑法以經(jīng)濟(jì)和安全方式低成本裝飾封蓋頂部的方法。
本發(fā)明的另一目的是施加裝飾物，該裝飾物免受外部物質(zhì)損害，因此隨時(shí)間流逝穩(wěn)定。
本發(fā)明另一個(gè)(但并不是不重要的)目的是在形成裝飾物的同時(shí)或單獨(dú)地形成阻擋層，該阻擋層耐大氣中存在的不適宜物質(zhì)，并且耐容器中存在的氣體如O2，以防止其通過瓶蓋遷移至外面。本發(fā)明公開根據(jù)本發(fā)明，這些目的通過如下方法實(shí)現(xiàn)將裝飾物以單層圓片形式預(yù)先排列于合適的基材上，該單層圓片插入形成瓶塞的模具中(插入陰模部分或陽模部分)，然后用成型方法按常規(guī)方式加工。
可將帶有裝飾物的圓片與形成所述阻擋物的層結(jié)合，并可以結(jié)合入瓶蓋頂內(nèi)的方式處于模具內(nèi)。通過本發(fā)明方法施用的多層也可獨(dú)立于圓片施用于瓶蓋上，而不需要預(yù)先形成多層圓片。
構(gòu)成圓片的載體材料優(yōu)選與瓶塞的構(gòu)成材料相同，或與該材料相容。
可將適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑或粘結(jié)助劑提供于與瓶塞底部接觸的基材一側(cè)上。
根據(jù)本發(fā)明，可通過涂敷形成與圓片結(jié)合的一層或多層。
本發(fā)明將從對壓塑方法的概述中更顯而易見。
為這種方法，將一部分合成材料如丙烯均聚物或其共聚物、高密度聚乙烯等以塑化狀態(tài)加入溫度控制適當(dāng)?shù)哪Ｇ恢?。插入沖桿強(qiáng)制該材料進(jìn)入在沖桿與模腔之間形成的空間，直至填滿。模腔和沖桿的形狀相互補(bǔ)充，由此分別形成瓶蓋的外和內(nèi)形狀。打開模具時(shí)，瓶蓋保持固定在沖桿上，通過已知的各種方式將其從沖桿上取出。
用于壓塑的方法和裝置是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的，因此不再進(jìn)一步描述。
根據(jù)本發(fā)明，在加入形成瓶蓋的合成材料部分之前，將裝飾基材插入模腔底部。該裝飾物合適地面向模腔內(nèi)部。承載裝飾物的圓片的材料方便地與瓶蓋材料相同，然而，可使用不同的材料，該材料是透明的，這樣當(dāng)瓶蓋形成時(shí)，裝飾物可用肉眼看到，但耐外部物質(zhì)。
該裝飾物可通過已知方法如絲網(wǎng)印刷、膠印或其它方法施于基材上。
本發(fā)明還提供使用由多層形成的載體，在此情況下，這些層相互完全粘附，即使該裝飾物存在于其表面上。若該瓶蓋用于密封含揮發(fā)性成分如CO2的液體，則本發(fā)明包括一層，通常為中間層，它形成耐這些氣體或耐可能的其它有機(jī)類氣體的阻擋層。該氣體不滲透層為選自如下的材料PVDC(聚偏二氯乙烯)；PA(聚酰胺)；EVOH(聚乙烯醇)；PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)；PEN(聚環(huán)烷酸乙酯)；片材形式或原位金屬噴鍍或在載體上金屬噴鍍(例如在聚丙烯載體上)的鋁；或具有二氧化硅的聚丙烯載體。
然而，其它很多材料也適合形成阻擋層。該不滲透層可在原位施用，或正如相當(dāng)普遍的，可處于該載體上或載體內(nèi)。由于所述不滲透層的構(gòu)成材料常常與瓶蓋材料不相容，因此通常設(shè)置一使不滲透層與瓶蓋材料的相鄰表面可能粘附的層，該層通常稱為連接層。粘結(jié)層通常由在兩層之間具有中間化學(xué)特性的特殊共聚物構(gòu)成，該共聚物的化學(xué)特性取決于層本身。在某些情況下，如在PP載體上的二氧化硅，在載體與氧化物之間不需要粘結(jié)層。對此，方法是已知的(如在此情況下通過等離子處理的沉積)，其中將載體表面(通過此處理)改性，接著沉積二氧化硅。
在這些情況下，若需要將二氧化硅與瓶蓋直接粘結(jié)，則必須插入粘結(jié)劑層。已令人感興趣地注意到，對于用二氧化硅覆蓋的(或金屬噴鍍的)聚丙烯載體，若圓片的聚丙烯部分直接面對塑料，可省去粘結(jié)劑層。
若圓片處于瓶蓋外側(cè)，則具有阻擋層特征的部分進(jìn)行磨蝕，這是不利的因素。然而，若該圓片位于蓋內(nèi)部，則消除了粘結(jié)問題。吸濕性材料如EVOH(隨著殘留的濕氣增加顯示其阻擋特性)不能用作外阻擋材料。這些材料當(dāng)處于具有優(yōu)異吸濕阻擋性能的結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)顯示其功能。
然而，無論材料是否具有吸濕性，阻擋層通常優(yōu)選處于其它層之間。選取的粘結(jié)劑類型明顯受要處理的基材影響。粘結(jié)劑層還用于基材內(nèi)以在各種基材之間提供粘結(jié)。例如，PP與EVOH層之間的粘結(jié)可通過使用PPgMAH(馬來酸酐接枝聚丙烯)、LDPEgMAH(馬來酸酐接枝低密度聚乙烯)、或LLDPEgMAH(馬來酸酐接枝低密度線性聚乙烯)實(shí)現(xiàn)。
對于最外層，可使用除PP外的塑料薄膜代替聚丙烯或共聚物薄膜，如PET、PEN等，或?qū)⑶迤峄驀娖釋又苯油坑跉怏w可阻擋材料的下層。清漆或噴漆通過常規(guī)方法，例如通過膠印、絲網(wǎng)印刷或tampographic印刷法等涂布。對于最內(nèi)層，即要與瓶蓋接觸的層，可合適地用相容材料代替與形成瓶蓋相同的材料。
例如，若瓶蓋為聚丙烯、SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯)橡膠或SEBS(苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯)橡膠可用作內(nèi)層。對于最內(nèi)層，可使用基于ULDPE(超低密度聚乙烯)的塑料。重要的是內(nèi)層材料與瓶蓋材料相容。
對此，當(dāng)兩種材料相容時(shí)，通過微熔(這在瓶蓋模塑期間出現(xiàn))，然后粘結(jié)與瓶蓋接觸的內(nèi)層上表面，在它們之間形成粘結(jié)力。
還可由金屬中間層例如厚度0.01mm至0.1mm的鋁形成多層裝飾載體，該載體可包含平版印刷、絲網(wǎng)印刷等形式的裝飾物，并處于通過涂漆或共擠出形成的兩層之間。
通過本發(fā)明方法形成的瓶蓋的各種例子以下通過非限制性例子描述，并在附圖中說明，其中

圖1A至1E給出方法的第一個(gè)實(shí)施方案。
圖2A至2E給出方法的第二個(gè)實(shí)施方案。
圖3A至3E給出方法的第三個(gè)實(shí)施方案。
圖4A至4E給出方法的第四個(gè)實(shí)施方案。
圖5A至5E給出方法的第六個(gè)實(shí)施方案。
圖6A為顯示作為溫度函數(shù)的載體粘結(jié)力的圖。
圖6B為顯示作為接觸時(shí)間函數(shù)的載體粘結(jié)力的圖。
圖6C為顯示作為模具內(nèi)壓力函數(shù)的載體粘結(jié)力的圖。
參考圖1A至1E，這些顯示透明單層材料的圓片1，其一側(cè)通過常規(guī)方法如絲網(wǎng)、tampography或涂油墨印刷。該圓片厚度為0.01mm至0.4mm，優(yōu)選至少0.03mm以獲得對其定位和模塑的更好的機(jī)械阻力，但考慮到限制成本的原因不大于0.3mm。
將所述圓片通過機(jī)械裝置以包含印刷物的一側(cè)固定到模腔2的底部上，并使其面向模腔內(nèi)表面與瓶蓋接觸。
當(dāng)圓片定位后，將一定量的熔化狀態(tài)的合成材料3(如聚丙烯)放入模腔中，然后將沖桿4放下(圖1B)以使合成材料進(jìn)入沖桿與模腔之間的空隙，并形成瓶蓋5(圖1C)。
將圓片與裝飾的薄膜連續(xù)地分離。
用于形成瓶蓋的丙烯部分溫度通常高于165℃，因此實(shí)際上處于熔融狀態(tài)下，并使載體的構(gòu)成薄膜熔化，或至少使載體與瓶蓋之間的界面熔化?；呐c瓶蓋的粘結(jié)力隨用于形成瓶蓋的熔融聚丙烯的溫度而升高，并基本上保持一段時(shí)間恒定，然后慢慢降低。粘結(jié)力增加的最高溫度和粘結(jié)力降低的溫度取決于材料類型、其流動性、各種添加劑、其熱穩(wěn)定性和載體圓片的材料。粘結(jié)力還與模塑壓力成比例，它可達(dá)到10,000巴。然而，當(dāng)達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)，粘結(jié)力保持恒定。該壓力主要為聚丙烯粘度和溫度的函數(shù)。保持壓力的時(shí)間明顯影響粘結(jié)力，直至達(dá)到不受其影響的值。此數(shù)值可顯示為0.1至10秒，該數(shù)值主要取決于材料、瓶蓋厚度和瓶蓋冷卻速率。
在控制工藝中，必須小心以獲得載體的足夠粘結(jié)力，然后將模具溫度降低以導(dǎo)致形成瓶蓋所需的固化。形成的瓶蓋具有裝飾頂部，在頂與基材之間材料不明顯間斷。從圖1D至1E可以看出，將能夠形成墊圈7的材料部分6插入已形成的包含印刷物的圓片1的瓶蓋2中，然后通過沖桿8的作用進(jìn)行壓塑。某些時(shí)候優(yōu)選插入的墊圈。
在圖2A至2E顯示的優(yōu)選實(shí)施方案中，工藝與圖1A至1E的實(shí)施方案相同，唯一差別是將圓片施于沖桿4的底部并借助靜電或充氣裝置保持。在此情況下，若將墊圈插入或不與圓片粘附，則本發(fā)明適合作為提供獎(jiǎng)品的廣告宣傳或促銷的優(yōu)良工具，因?yàn)榻Y(jié)果僅通過除去墊圈即可立刻獲得。
圖3A至3E給出其中將圓片3插入已通過壓塑形成的瓶蓋5中的一個(gè)實(shí)施方案，與前述情況一樣，然后借助部分6，與前述情況一樣形成墊圈，其目的是保持圓片1在位置中。在此情況下，不必使用與聚丙烯相容的材料作為圓片材料，墊圈的目的是為了保持圓片的位置。在此情況下，圓片既可在與瓶蓋接觸的一側(cè)上，又可在背面上進(jìn)行裝飾。若圓片僅與墊圈接觸，或既不與墊圈也不與瓶蓋接觸，則可以變?yōu)樘峁┆?jiǎng)品的廣告宣傳或促銷的工具。
參考圖4A至4E，按照圖1A至1E的實(shí)施方案中的工藝，但不同的是，向模腔2中插入通過例如熱成型PVC、PET、PP或其它薄膜預(yù)成型的瓶蓋9，其在方法結(jié)束后，形成通過壓塑獲得的瓶蓋5的外覆蓋物。
預(yù)形成瓶蓋的目的是不僅提供更復(fù)雜的裝飾物，而且提供瓶蓋不同的觸摸感。
在圖5A至5E給出的實(shí)施方案中，按照圖1A至1E的實(shí)施方案中的工藝，唯一差別是圓片10不由聚丙烯構(gòu)成，而由通過直接在瓶蓋頂內(nèi)側(cè)或外側(cè)上直接進(jìn)行涂清漆操作獲得的層構(gòu)成。若通過涂清漆操作涂敷的層位于瓶蓋頂內(nèi)側(cè)，則可涂于金屬鋁層上。后者通過金屬噴鍍獲得。在涂清漆之前將裝飾物排列于金屬層上。
這些概念還可用于由聚丙烯外的熱塑性材料，如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等生產(chǎn)的瓶蓋。
對于其它相容基材，必須基于瓶蓋材料選擇這些。在文獻(xiàn)中報(bào)道了基于考慮的熱塑性材料的不同相容材料。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種裝飾用于密封容器的聚丙烯、或其共聚物的壓塑瓶蓋頂部的方法，其特征在于該裝飾物以圓片形式置于平的載體上，將該圓片在加入瓶蓋構(gòu)成材料之前放入形成瓶蓋的模腔內(nèi)，并發(fā)現(xiàn)在從模具中取出后該裝飾物與瓶蓋頂部粘結(jié)，在開始形成瓶蓋時(shí)，聚丙烯或其共聚物具有溫度大于165℃，并且為熔融狀態(tài)以使載體至少在載體與瓶蓋之間的界面處熔化。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于瓶蓋為通過在溫度控制的模具中通過壓塑形成的瓶蓋。
3.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于載體位于模具的陰模部分的平底上。
4.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于載體位于構(gòu)成模具的陽模部分的沖桿的平底上。
5.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于用于裝飾的載體為聚丙烯或共聚物薄膜。
6.如權(quán)利要求5的方法，其特征在于裝飾物位于載體兩面的一面上。
7.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于基材由至少兩層聚丙烯或共聚物構(gòu)成，該裝飾物位于外層中一層的外側(cè)的面上或?qū)娱g界面上。
8.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于載體由至少三層構(gòu)成，該裝飾物位于外層的一個(gè)面上或中心層的外側(cè)的面上。
9.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于中心層為起到阻止揮發(fā)物質(zhì)如O2和CO2的阻擋層作用的材料層。
10.如權(quán)利要求9的方法，其特征在于所述中心層由下面一種材料構(gòu)成聚偏二氯乙烯，通常稱為PVDC；聚酰胺，通常稱為PA；聚乙烯醇，通常稱為EVOH；聚對苯二甲酸乙二醇酯，通常稱為PET；聚環(huán)烷酸乙酯，通常稱為PEN；鋁；通過金屬噴鍍涂敷的其它金屬材料；其它如二氧化硅層。
11.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于最外層由如下一種材料構(gòu)成聚丙烯和其共聚物；清漆；噴漆；搪瓷。
12.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于最內(nèi)層由如下一種材料構(gòu)成聚丙烯和其共聚物；聚醚，含SBS橡膠或SEBS橡膠的配料；清漆；噴漆；搪瓷。
13.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于有利于粘結(jié)的材料層位于中心層與其它兩層的至少一層之間。
14.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于清漆、噴漆或搪瓷的構(gòu)成材料含有助于其與瓶蓋的聚丙烯或共聚物組分粘結(jié)的加入組分。
權(quán)利要求
1.一種裝飾用于密封容器的合成材料的壓塑瓶蓋頂部的方法，其特征在于該裝飾物以圓片形式置于平的載體上，將該圓片在加入瓶蓋構(gòu)成材料之前放入形成瓶蓋的模腔內(nèi)，并發(fā)現(xiàn)在從模具中取出后該裝飾物與瓶蓋頂部粘結(jié)。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于載體位于模具的陰模部分的平底上。
3.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于載體位于構(gòu)成模具的陽模部分的沖桿的平底上。
4.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于瓶蓋為通過在溫度控制的模具中通過壓塑聚丙烯或其共聚物形成的瓶蓋。
5.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于在開始形成瓶蓋時(shí)，聚丙烯或其共聚物具有溫度大于165℃，并且為熔融狀態(tài)以使載體至少在載體與瓶蓋之間的界面處熔化。
6.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于用于裝飾的載體為聚丙烯或共聚物薄膜。
7.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于裝飾物位于載體兩面的一面上。
8.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于基材由至少兩層聚丙烯或共聚物構(gòu)成，該裝飾物位于外層中一層的外側(cè)的面上或?qū)娱g界面上。
9.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于載體由至少三層構(gòu)成，該裝飾物位于外層的一個(gè)面上或中心層的外側(cè)的面上。
10.如權(quán)利要求9的方法，其特征在于中心層為起到阻止揮發(fā)物質(zhì)如O2和CO2的阻擋層作用的材料層。
11.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于所述中心層由下面一種材料構(gòu)成聚偏二氯乙烯，通常稱為PVDC；聚酰胺，通常稱為PA；聚乙烯醇，通常稱為EVOH；聚對苯二甲酸乙二醇酯，通常稱為PET；聚環(huán)烷酸乙酯，通常稱為PEN；鋁；通過金屬噴鍍涂敷的其它金屬材料；其它如二氧化硅層。
12.如權(quán)利要求9的方法，其特征在于最外層由如下一種材料構(gòu)成聚丙烯和其共聚物；清漆；噴漆；搪瓷。
13.如權(quán)利要求9的方法，其特征在于最內(nèi)層由如下一種材料構(gòu)成聚丙烯和其共聚物；聚醚，含SBS橡膠或SEBS橡膠的配料；清漆；噴漆；搪瓷。
14.如權(quán)利要求9的方法，其特征在于有利于粘結(jié)的材料層位于中心層與其它兩層的至少一層之間。
15.如權(quán)利要求13的方法，其特征在于清漆、噴漆或搪瓷的構(gòu)成材料含有助于其與瓶蓋的聚丙烯或共聚物組分粘結(jié)的加入組分。
全文摘要
一種裝飾用于密封容器的合成材料的壓塑瓶蓋頂部的方法，其中裝飾物以圓片形式置于載體上，將該圓片(1)在加入瓶蓋構(gòu)成材料之前放入形成瓶盒的模腔(2)內(nèi)，并發(fā)現(xiàn)在從模具中取出后該裝飾物與瓶蓋頂部粘結(jié)。
文檔編號B29C43/18GK1413142SQ00817573
公開日2003年4月23日 申請日期2000年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月23日
發(fā)明者F·帕里耐羅 申請人:薩克米-伊莫拉機(jī)械合作社-股份有限合作公司