包覆模制容器的制造方法、包覆模制容器和預(yù)制坯、以及回收包覆模制容器的方法
【專利說明】包覆模制容器的制造方法、包覆模制容器和預(yù)制坯、以及回收包覆模制容器的方法
[0001 ] 本分案申請是基于中國發(fā)明專利申請?zhí)?00680008246.7 (國際申請?zhí)朠CT/US2006/005656)、發(fā)明名稱為“包覆模制容器的制造方法、包覆模制容器和預(yù)制坯、以及回收包覆模制容器的方法”申請日為2006年2月17日的專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明總的涉及模制的聚合物容器，更具體地，涉及用于制造包覆模制(overmolded)容器的方法，該方法可提高容器的某些性能，譬如表面紋理和手感、色彩和其他視覺設(shè)計變量、絕熱性以及其他功能。
【背景技術(shù)】
[0003]基于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯由于其良好的機械性能和隔離性能，已經(jīng)廣泛用作容器的材料。然而，由PET制成的容器通常具有堅硬且光滑的表面。這些表面難于握持，容器可能從使用者的手中滑出，并導(dǎo)致容器內(nèi)含物發(fā)生溢出。如果將在低溫條件(譬如冰箱)儲藏過的裝滿東西的容器產(chǎn)品(譬如，包含飲料的瓶子)在室溫下取出使用以致水分凝結(jié)在容器外側(cè)，通常會更容易失手。因此，非常期望對PET容器和其他熱塑性聚合物容器的握持性能(grippability)進(jìn)行改善，尤其是對于那些在冷凝物形成于容器外側(cè)的狀態(tài)下頻繁使用的容器產(chǎn)品。在此使用的術(shù)語“可握持性”和“握持性能”表示容器表面能夠牢固握持而不會滑出的性能。
[0004]由于PET已經(jīng)在飲料和生活消費品領(lǐng)域獲得日益增長的運用，商標(biāo)擁有者被迫找出方法(尤其是通過包裝創(chuàng)新)來區(qū)別他們的產(chǎn)品。創(chuàng)新設(shè)計特征的例子包括在容器上使用不同的紋理和著色的容器。雖然許多這種營銷創(chuàng)新在概念上引人入勝，但它們的執(zhí)行從生產(chǎn)、成本或環(huán)境考慮來說并不實際，或者容器可能擁有某些使設(shè)計在其他方面不適當(dāng)?shù)奶匦浴＠?，著色的容器會?yán)重破壞PET回收物流，因為它們不能容易地與其余PET物流分離。此外，制作帶紋理的容器需要紋飾模具。這種模具通常非常昂貴，并一旦產(chǎn)生模具之后難于改變紋理。因此，在本領(lǐng)域期望能夠使PET包裝產(chǎn)品變得獨特、而不會對PET回收物流產(chǎn)生有害影響或是過度增加成本。
[0005]包覆模制或多組份模制已經(jīng)在注射模制領(lǐng)域獲得廣泛使用。包覆模制主要被定義為這樣一種過程:通過注射模制法使用兩種或多種熱塑性樹脂來制造成品元件。包覆模制已經(jīng)在電纜領(lǐng)域使用了多年，并日益影響到工業(yè)和生活用品領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，許多運用將柔軟觸感材料與剛性部件相接合。柔軟觸感材料可提供改進(jìn)的美觀、更好的觸感性能以及改進(jìn)的握持性能。接合軟質(zhì)和剛性材料最為廣泛使用的方法是使用包覆模制。傳統(tǒng)上，將軟質(zhì)材料直接包覆模制到剛性材料上以產(chǎn)生成品部件。期望提供一種方法來將柔軟觸感材料運用于譬如飲料容器的剛性容器。
[0006]因此在包裝領(lǐng)域存在以下需求:產(chǎn)生一種易于著色且具備可控制的握持功能、絕緣功能和/或其他功能的容器；以及獲得上述設(shè)計特征而不會對PET或其他熱塑性回收物流產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，在包裝領(lǐng)域還存在以節(jié)省成本的方式來生產(chǎn)上述容器的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]現(xiàn)提供一種用于制造包覆模制容器的方法以及包覆模制容器。該包覆模制容器可有利地提供增強的視覺和觸覺特性，并允許新穎的包裝設(shè)計、改進(jìn)的握持性能和熱絕緣性。這種制造方法以成本節(jié)省的方式實現(xiàn)上述容器優(yōu)點，而不會影響材料回收物流或是使得影響最小化。
[0008]按照一個方面，上述制造容器的方法包括下列步驟:提供用于容器的預(yù)制坯，該預(yù)制坯包括熱塑性聚合物；將彈性體的包覆模制材料至少包覆模制在預(yù)制坯的一部分上，由此形成包覆模制預(yù)制坯；以及對包覆模制預(yù)制坯進(jìn)行吹塑模制，由此形成包覆模制容器。在一個優(yōu)選實施例中，所述包覆模制容器是飲料容器。
[0009]上述預(yù)制坯可以由多種熱塑性聚合物制成。在一個實施例中，熱塑性聚合物包括一種或多種聚酯。在一個優(yōu)選實施例中，熱塑性聚合物是或包括聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚物。
[0010]上述包覆模制材料被選擇為可以在適當(dāng)溫度和壓力下通過吹塑模制工藝進(jìn)行加工，這樣包覆模制材料能夠與預(yù)制坯相符地延展，并呈現(xiàn)為最終所得的吹塑模制容器的形狀。在一個實施例中，包覆模制材料包括熱塑性彈性體。合適的包覆模制材料的例子包括聚烯烴彈性體、聚烯烴塑性體、改性的聚烯烴彈性體、改性的聚烯烴塑性體、熱塑性聚氨酯彈性體及其組合。
[0011]在一個實施例中，包覆模制材料具備小于1.00g/cc的密度，這樣可以譬如通過水浮沉工藝(其依賴于熱塑性聚合物與包覆模制材料之間的密度差)方便對熱塑性聚合物進(jìn)行最終的回收。
[0012]作為選擇，包覆模制材料可以包括一種或多種添加劑?？赡艿奶砑觿┑睦影ㄖ珓V阻斷劑、潤滑劑、增滑劑、加工助劑、氧化穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑及其組合。
[0013]在一個實施例中，包覆模制材料覆蓋包覆模制容器外表面的大部分。
[0014]按照另一方面，提供了一種吹塑模制容器。在一個實施例中，該容器包括:具有外表面和內(nèi)部空間的容器主體，其中容器主體通過對熱塑性聚合物的預(yù)制坯進(jìn)行吹塑而形成；以及與容器主體外表面的至少一部分相符地固定的包覆模制層。
[0015]在一個實施例中，所述容器是瓶子。在一個實施例中，該瓶子是圓柱形的并包括具備外螺紋的瓶頸，所述外螺紋布置在開口端瓶口與壓蓋凸緣之間。在一個實施例中，包覆模制層包括包覆模制材料，其覆蓋底端和側(cè)壁且其邊沿終止在壓蓋凸緣處。在另一實施例中，包覆模制層覆蓋底端、側(cè)壁和壓蓋凸緣。
[0016]按照另一方面，提供了一種封裝飲料。在一個實施例中，該封裝飲料包括具有外表面和內(nèi)部空間的容器主體，其中容器主體通過對熱塑性聚合物的預(yù)制坯進(jìn)行吹塑而形成；與容器主體外表面的至少一部分相符地固定的包覆模制層；以及裝在容器內(nèi)部空間中的飲料。
[0017]在一個具體實施例中，提供了一種飲料容器，其包括至少由PET共聚物形成的吹塑模制瓶；包括乙烯α -烯烴樹脂或其他聚烯烴彈性體或塑性體的包覆模制層，其中該包覆模制層相符地固定到所述瓶的外表面的至少一部分上；以及裝在瓶中的飲料。
[0018]按照又一方面，提供了一種用于回收包覆模制容器的方法。在一個實施例中，該方法包括下列步驟:將上述容器分割成多個碎塊；以及使用物理分離工藝將所述包覆模制層的碎塊從容器主體的碎塊分離。在一個示例中，所述物理分離工藝包括空氣分離工藝或浮沉工藝。
【附圖說明】
[0019]圖1概略性顯示了用于制造包覆模制容器的一個實施例的工藝流程；
[0020]圖2是用于容器的熱塑性聚合物預(yù)制坯的一個實施例的橫截面視圖；
[0021]圖3是用于容器的熱塑性聚合物包覆模制預(yù)制坯的一個實施例的橫截面視圖；
[0022]圖4是包覆模制容器的一個實施例的平面圖(圖4A)和橫截面視圖(圖4B)，其中包覆模制材料僅僅覆蓋了容器主體的一部分；
[0023]圖5是包覆模制容器的一個實施例的平面圖(圖5A)和橫截面視圖(圖5B)，其中包覆模制材料覆蓋了容器主體并終止于壓蓋凸緣之下；
[0024]圖6是包覆模制容器的一個實施例的橫截面視圖，其中包覆模制材料覆蓋了容器的主體并延伸到壓蓋凸緣處；
[0025]圖7是處于包覆模制容器中的封裝飲料的一個實施例的平面圖，該包覆模制容器的一部分表面上具有刻點；
[0026]圖8是工藝流程圖，顯示了用于回收熱塑性包覆模制容器的流程的一個實施例；
[0027]圖9是(溫度與時間的)曲線圖，顯示了兩個示例的熱塑性包覆模制容器與非PET容器絕熱性能之間的比較。
【具體實施方式】
[0028]熱塑性包覆模制容器及其制造方法已經(jīng)獲得發(fā)展。在優(yōu)選實施例中，制造該容器的方法包括下列步驟:提供用于容器的預(yù)制坯，該預(yù)制坯由熱塑性聚合物制成；將彈性體的包覆模制材料包覆模制到預(yù)制坯的至少一部分上，由此形成包覆模制預(yù)制坯；然后對包覆模制預(yù)制坯進(jìn)行吹塑模制，由此形成包覆模制容器，該容器可以是飲料容器。這種新的方法使得可以節(jié)省成本地生產(chǎn)廣泛多種具有柔軟觸感材料涂層的容器，這可以提供增強的視覺和觸覺特性(譬如鮮明的色彩、柔軟的觸覺)、新穎的包裝設(shè)計、改進(jìn)的握持性能和/或熱絕緣性，除了這些技術(shù)優(yōu)點之外，這種容器還可以有利地進(jìn)行回收而不會影響聚合物材料回收物流或是使得影響最小化。
[0029]按照一個具體優(yōu)點，相對柔軟的彈性體包覆材料允許了包覆模制容器的外表面能夠模制成在表面上具有精美細(xì)節(jié)、微小而銳利的高度變化。這樣使得容器的外表面能夠譬如模制有復(fù)雜的紋飾表面、以及文字和圖案。與此相反，像傳統(tǒng)PET共聚物這類的較