塑料蓋子通常由塑料材料在熱塑性注射成型工藝被轉(zhuǎn)換而制造,所述熱塑性注射成型工藝包括在調(diào)節(jié)的螺桿/筒體組件中熔化材料,并將材料推入一多腔模具,以使該材料成型并冷卻。
本領(lǐng)域的操作人員都面臨著使用的塑料材料的成本,其與烴的成本成比例地增加。
本發(fā)明的目的在于通過提出一種用于容納流體的瓶子的蓋子以減少成本,所述蓋子包括至少一密封部分和一用于固定瓶子的外側(cè)部分,所述密封部分包括由非發(fā)泡的塑料材料形成的第一區(qū)域,發(fā)泡塑料材料形成的第二區(qū)域和非發(fā)泡塑料材料形成的第三區(qū)域,所述第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上沿著垂直于外側(cè)部分的方向,所述第二區(qū)域位于第一區(qū)域和第三區(qū)域之間。
因此,由發(fā)泡塑料材料制成的第二區(qū)域的存在使得能夠取得足夠的蓋厚,以確保獲得必要的剛度,同時限制原材料的使用量。然后蓋重量的減少使成本降低同時保留了蓋的功能,物理和化學特性。
表述“非發(fā)泡塑料材料”在本文件中被理解為是指對應于“非發(fā)泡塑料材料”或“純物質(zhì)”的固體塑料材料。
此外,非發(fā)泡塑料材料形成的第一和第三區(qū)域?qū)谟袝r被稱為“外皮”,發(fā)泡塑料材料形成的第二區(qū)域有時也稱為“泡沫芯層”。
根據(jù)一特定配置,蓋子的密封部分包括具有圓盤的一般形狀的密封壁,并適用于密封瓶子的頸部。在該構(gòu)造中,外側(cè)部分包括具有圓筒的一般形狀的外側(cè)壁以形成被牢固地附著到密封壁的裙座。
有利地是,從一配方中制得蓋子,所述配方包括至少一種基于丙烯的聚烯烴和至少一種發(fā)泡劑,所述發(fā)泡劑的活性組分的重量比例為0.3%~2.5%之間。
上述配方在熱注射成型的制造條件下,通過使用包括至少一種發(fā)泡劑的材料,引起了優(yōu)異的發(fā)泡,所述發(fā)泡劑為與樹脂的相容矩陣轉(zhuǎn)換成的稀釋形式。發(fā)泡劑的均化和熱活化發(fā)生在螺桿/筒體組件中。
當蓋子被用于食品、藥物或輔助醫(yī)療領(lǐng)域中時,發(fā)泡劑有利地選自如檸檬酸的吸熱劑、碳酸氫鈉或其混合物。
優(yōu)選地,上述配方含有20~50g/10min的熔體流動指數(shù),以使密封部分在23℃的缺口懸臂梁式?jīng)_擊測試中具有3.5~10kJ/m2的沖擊強度。上述值根據(jù)ISO179/1eA標準獲得。此外,上述熔體流動指數(shù)可使上述配方在較低溫度下被注入,大約為200~210℃。這減少了蓋子所需的冷卻時間,其對應于本方法中最長的持續(xù)時間,以使循環(huán)時間顯著減少。
優(yōu)選地,所述密封部分的材料包括30%~70%之間的膨脹比。這使得有能夠在盡管較少材料用量的情況下達到足夠的剛度。
有利地是,密封部分的厚度為1.3~1.7mm,因此具有800~1500MPa之間的明顯的彎曲模量。事實上,密封部分的厚度關(guān)鍵是考慮膨脹比。如果厚度較小,密封部分則顯示為機械剛度方面的失敗,這使得蓋子將無法適用于所有用途。事實上,例如,當瓶子容納碳酸飲料時,密封部分必須能夠承受超過6bar的壓力而不變形。
根據(jù)一配置,密封部分包括用于流體通道的節(jié)流孔,蓋子另外還包括按次序排列的封口部分以關(guān)閉節(jié)流孔。因此,所獲得的蓋子使得能夠保證的瓶子可靠封口,同時推進其使用。
根據(jù)另一配置,封口部分通過鉸鏈部分連接到密封部分。因此,封口部分牢固地連接到密封部分,從而限制了失去封口部分的風險。
有利地是,封口部分至少部分是由發(fā)泡塑料材料形成的以使得用于制造的材料很少。
優(yōu)選的,鉸鏈部分包括非發(fā)泡塑料材料以使其具有足夠的機械疲勞強度(或鉸鏈耐力)性能以使得在打開和關(guān)閉節(jié)流孔時受壓和折疊多次而不出現(xiàn)破壞。
根據(jù)一個變換,密封部分包括一朝向外側(cè)部分一側(cè)的面,并且至少一種由非發(fā)泡塑料材料組成的加強件從所述面上伸出。至少一種加強件的存在使得能夠減少用于制造密封部分的原材料量。事實上,加強件密封部分變硬以使其厚度減小或使其膨脹比增加,同時保證蓋子的機械強度。當然,設(shè)置加強件以不妨礙瓶子的密封。
根據(jù)一配置,封口部分包括一面向密封部分在封口位置側(cè)的面,并且一種由非發(fā)泡塑料材料制成的加強件從所述面上伸出。
優(yōu)選地,至少一種加強件是由一基本上垂直于所連接的面延伸的肋形成。這種構(gòu)造保證一事實,即加強件的塑料材料將保持非發(fā)泡。
至少一個肋具有適于使其連接部分變硬的任何幾何結(jié)構(gòu)。其可具有一個或多個同心圓的整體形狀,其中一個圓具有內(nèi)徑或直線形狀。
至少一個肋的高度是可變化的。
根據(jù)一種可能性,蓋子的外側(cè)部分包括由非發(fā)泡塑料材料形成的螺紋。此螺紋適于被擰到瓶子的頸部。
根據(jù)第二方面,本發(fā)明還提出了一種制造蓋子的方法,所述方法包括以下步驟:
a)提供一種配方,包括至少一種發(fā)泡劑;
b)提供一種注塑模具,包括一固定部分和一移動部分;
c)在固定部分上定位移動部分,從而產(chǎn)生第一間隙;
d)將配方注入注塑模具,從而填充第一間隙;
e)在開口方向上,相對于注塑模具的固定部分,移動注塑模具的移動部分,從而形成大于第一間隙的第二間隙,以便發(fā)泡劑在垂直于注塑模具的開口方向的方向上產(chǎn)生制劑的膨脹直到填滿整個第二間隙。
所述方法使得能夠易于制造蓋子,其中垂直于移動部分開口方向的蓋子部分是發(fā)泡的,而平行于模具移動部分開口方向的蓋子部分在模具蓋子打開時具有極小的空間,其保持固化,是由非發(fā)泡塑料材料制造的。因此能夠制造一蓋子,其中密封部分是發(fā)泡的而固定部分是由非發(fā)泡材料制備。
此外,根據(jù)基本上垂直于模具的開口方向延伸的蓋子部分的厚度,某特定的部分將在發(fā)泡前被冷卻。
優(yōu)選的,第二間隙與第一間隙的比值為1.2~1.8。因此這能夠獲得塑料材料的膨脹比為20%~80%的數(shù)量級。
更優(yōu)選的,第一間隙與第二間隙的比值為1.3~1.7。此時能夠獲得塑料材料的膨脹比為30%~70%。
根據(jù)第三方面,本發(fā)明涉及一種用于制造蓋子的配方,該配方包括20~50g/10min的熔體流動指數(shù)。因此,注入配方的冷卻非常迅速。在打開模具的過程中,只有蓋子的最厚部分的塑料材料有時間發(fā)泡。然后就能夠得到一由非發(fā)泡材料制成的鉸鏈部分,以使得此部分保留作為常規(guī)蓋子的疲勞強度性能(“鉸鏈效應”是非發(fā)泡聚丙烯的典型特征)。
根據(jù)一配置,所述配方不含礦物填料,并含有選自丙烯和乙烯的共聚物聚丙烯、均聚物、統(tǒng)計共聚物或其混合物中的至少一種聚烯烴。
統(tǒng)計共聚物通常是指無規(guī)共聚物或RCP。
根據(jù)一實施例,配方包括占比為300~1500ppm的成核劑,例如成核云母、苯甲酸鈉(NaBz,如來自Asahi Denka Kogyo K.K的2,2'-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)磷酸鈉,商業(yè)名為)、磷酸酯鹽或鈣金屬鹽(HPN-20E)
根據(jù)另一配置,所述配方包括澄清劑,例如占比為500~2000ppm的山梨醇衍生物(來自CIBA的1,3:2,4-二亞芐基山梨醇-DBS-irgaclear D或來自Milliken的Millad 3905,來自CIBA的1,3;2,4-二-p-甲基二亞芐基山梨醇MDBS–irgaclear DM或來自Milliken的Millad 3940,1,3:2,4-二-m,p-3,4-甲基二亞芐基山梨醇DMDBS,來自Milliken的Millad 3988);或占比為3000~5000ppm的諾尼醇衍生物(1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-丙苯基)亞甲基]諾尼醇)。
有利地是,發(fā)泡劑的活性組分的重量占比為0.3%~2.5%之間。
發(fā)泡劑選自檸檬酸、碳酸氫鈉或其混合物。
本發(fā)明也提供了一種容器封口,包括一頂板和一側(cè)壁,所述頂板包括夾在兩層非發(fā)泡塑料材料之間的一層發(fā)泡塑料材料,
本發(fā)明還提供了一種拉蓋分配封口,包括一底座和一用鉸鏈連接的蓋子,所述底座包括具有分配孔的頂甲板和包括頂板的蓋子,其中頂甲板和/或頂板包括夾在兩層非發(fā)泡塑料材料之間的一層發(fā)泡塑料材料。
本發(fā)明還提供一種拉蓋分配封口,包括一底座和一用鉸鏈連接的蓋子,其中鉸鏈包括發(fā)泡塑料材料。
本發(fā)明還提供一種制造封口的方法,包括步驟:a)提供一塑料配方,包括至少一種發(fā)泡劑;b)提供一注塑模具;c)排列模具,從而產(chǎn)生第一間隙;d)將配方注入模具,從而大體上充滿第一間隙;和e)移動模具,從而形成大于第一間隙的第二間隙,以便發(fā)泡劑通過所述封口的選擇性部分發(fā)泡產(chǎn)生配方的膨脹直到填滿整個第二間隙。
第二間隙可由部分開啟的模具機構(gòu)產(chǎn)生。可選擇的或另外的第二間隙可通過模具內(nèi)部的運動而產(chǎn)生。
例如,采用上述方式的蓋子上的選擇性發(fā)泡用于鉸鏈,膜或類似物。
本發(fā)明的不同方面和實施例可單獨使用也可一起使用。
本發(fā)明的進一步的詳細說明的和優(yōu)選方面由獨立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求描述。從屬權(quán)利要求的附加技術(shù)特征可與獨立權(quán)利要求的特征相結(jié)合,并與其他明確提出的權(quán)利要求的特征相結(jié)合。
本發(fā)明的其他方面、目的和優(yōu)點通過閱讀下述幾個實施例并參考附圖將更清楚,所述實施例并不限制本發(fā)明的保護范圍。數(shù)字是為了提高其刻度性,不一定等比例代表所有元件。在說明書的其他部分中,為了簡單起見,不同實施例中,等同的、類似的或相同的元件采用相同的數(shù)字。
本發(fā)明將通過附圖進行更具體地描述,其中:
圖1和圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的蓋子的示意圖;
圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的蓋子的示意圖;
圖4A為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的蓋子的示意圖;
圖4B為圖4A所述的蓋子A-A'的剖面圖;
圖5和圖6為根據(jù)一實施例的制備蓋子的方法示意圖;
圖7和圖8為根據(jù)另一實施例的制備蓋子的方法示意圖。
示例性實施例中描述了足夠詳細的細節(jié),以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能體現(xiàn)和實現(xiàn)本文所描述的系統(tǒng)和方法。需重點了解的是,實施例可采用許多替代的形式,其不應被解釋僅限本文所述的例子。
因此,可以各種方式修改實施例,并采取各種替代形式,具體的實施例如附圖所示,并以下面的詳細描述為例,并不限定為所公開的特定形式。相反,所有的等同修改、等價替換包括在權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。示例性實施例的元件在附圖及說明書中始終以相同的參考數(shù)字表示,并在適當?shù)那闆r下詳細說明。
除非另有規(guī)定,本文使用的所有屬于(包括技術(shù)和科學術(shù)語)都應被解釋本領(lǐng)域的習慣用語。進一步理解,共同使用的術(shù)語也應被解釋為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的習慣用語,而非一種理想化或過于正式的含義,除非明確規(guī)定。
圖1為根據(jù)本發(fā)明一蓋子在塑料材料配方發(fā)泡前的前體1的形狀示意圖,圖2為用于一容納流體的瓶子的蓋子100在塑料材料發(fā)泡后的示意圖。所述蓋子100包括密封部分2和外側(cè)部分6,所述密封部分2具有用于密封瓶子的圓盤的一般形狀,所述外側(cè)部分6包括用于固定到瓶子的螺紋。外側(cè)部分6包括具有圓筒的一般形狀以牢固地附著到密封部分2。在如圖2所示的發(fā)泡后,蓋子100的密封部分2具有在一平行于盤狀平面的平面上延伸的三個區(qū)域:第一區(qū)域3由非發(fā)泡塑料材料制成,通常被稱為外皮;第二區(qū)域4由發(fā)泡塑料材料制成,通常被稱為泡沫芯層;第三區(qū)域5由非發(fā)泡塑料材料或者外皮制成。密封部分2的塑料材料的膨脹比為50%左右,以使其具有約1.5mm的厚度。此厚度和膨脹比使能夠?qū)崿F(xiàn)類似于那些常規(guī)的密封部分2的機械性能。外側(cè)部分6由非發(fā)泡塑料材料制成,其厚度約1mm。
根據(jù)未示出的蓋子100的一個變換,密封部分2和外側(cè)部分6具有其他形狀。在另一變換中,外側(cè)部分6沒有螺紋,但包括用于固定到瓶子的任何其他類型的裝置。
根據(jù)未示出的蓋子100的一個變換,膨脹比在20%~80%之間。根據(jù)再一變換,膨脹率在30%~70%之間。
圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的蓋子的示意圖。此蓋子100特別不同于第一實施例中的蓋子100,其中包括用于流體通道的節(jié)流孔7和用于關(guān)閉孔板7的封口部分9,所述封口部分9通過鉸鏈部分8連接到密封部分2。密封部分2和封口部分9由具有膨脹比為70%的至少一種發(fā)泡塑料材料形成。密封部分2和封口部分9的厚度約為1.7mm。此外,鉸鏈部分8由厚度為約0.7mm的非發(fā)泡塑料材料制成。事實上,此種薄的厚度在注入配方后非??焖俚乇焕鋮s,以使得當模具打開用于發(fā)泡時,鉸鏈部分8已經(jīng)被固化?;谏鲜鐾瑯拥睦碛桑鈧?cè)部分6由非發(fā)泡材料制成。
根據(jù)未示出的一變換,蓋子100不含鉸鏈部分8以使封口部分9不與蓋子100連接。
圖4A為根據(jù)不同于前兩個實施例的第三實施例的蓋子100的示意圖,其中位于外側(cè)部分6一側(cè)的密封部分2的面配置有加強件11,所述加強件11具有肋的形狀且由非發(fā)泡塑料材料制成,這增加了密封部份2的機械強度。圖4B為圖4A所述實施例的蓋子A-A'的剖面圖。根據(jù)其他未示出的可能性,肋11可為曲線的,可具有數(shù)個同心圓,形成交叉的或其他形狀使得能夠加強密封部分2。根據(jù)另一未示出的可能性,肋11被提供于蓋子100的封口部分9上。
如圖1~4所述的蓋子100由一配方制得,所述配方包括至少一種基于丙烯的聚烯烴和至少一種發(fā)泡劑,所述發(fā)泡劑的活性組分的重量比例為0.3%~2.5%之間,熔體流動指數(shù)在20~50g/10min之間。根據(jù)另一變換,聚烯烴包括丙烯和乙烯的共聚物聚丙烯、均聚物、統(tǒng)計共聚物或其混合物中。
圖5和圖6為根據(jù)本發(fā)明一實施例的制備蓋子100的方法示意圖;
圖5為一注塑模具200的示意圖,包括一固定部分12和一移動部分13,彼此之間相互設(shè)置以形成第一個間隙14。所述配方包括注入發(fā)泡劑直到第一間隙14形成的空間被填充。最薄的部分,如鉸鏈部分8,快速被冷卻以使塑料材料固化。然后,如圖6所示,模具的移動部分13相對于固定部分12移動,從而打開模具200以形成大于第一間隙14的第二間隙15。然后該配方在與模具的開口方向平行的方向上(箭頭16)發(fā)泡。因此,在基本垂直于該模具的開口方向的方向上的部分可發(fā)泡直至第二間隙15限定的整個空間被填充。因此,在蓋子100的密封部分2具有在兩個外皮3、5之間由泡沫塑料材料制成的至少一個區(qū)域4,和由于空間限制而未發(fā)泡的塑料材料組成的外側(cè)部分6。
第一間隙14和第二間隙15之間的差異由所需的膨脹比確定。第二間隙15的膨脹比是第一間隙14的1.2~1.8倍。
因此,本發(fā)明提出了一種輕的蓋子100,與常規(guī)蓋子相比,其需要較少的原材料同時具有相同的屬性。此外,本發(fā)明還提出了一種制造此類簡單且快速實施的蓋子的方法。
圖7和圖8為可選擇的成型方法的示意圖;
圖7為第一模制階段的示意圖,其中發(fā)泡塑料材料被注入模具型腔以形成中間件115。
此后,在模具內(nèi)的內(nèi)部運動形成如圖8所示用于第二模制階段的放大腔,其中材料發(fā)泡以填充空腔以形成成品件100。
在此實施例中,成品件100為一種拉蓋分配封口,包括一底座120和一用鉸鏈122連接的蓋子121,所述底座120包括一具有分配孔124的通常為盤狀形狀的圓形頂甲板123和取決于頂甲板123外圍的通常為圓柱形的側(cè)壁125。蓋子121包括盤狀形狀通常為圓形的頂板126,所述頂板126包括取決于其外圍的具有通常為圓柱型的截斷的側(cè)壁127。
在此實施例中,模具的移動擴大了底座頂甲板123區(qū)域和蓋子頂板126區(qū)域的空腔以形成夾在兩個非發(fā)泡層123a、123c、126a、126c之間的泡沫芯層123b、126b。
本發(fā)明不局限于上述以實例描述的實施例,但其包括所述方法及其結(jié)合的所有等價替換和變換的所有技術(shù)。
雖然本發(fā)明的說明性實施例已被詳細公開,但參考附圖可知,本發(fā)明不局限于所示的特定實施例,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的范圍和所限定的本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍,可進行各種替換和修改。