專利名稱：包裝材料較少的產(chǎn)品用容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流動(dòng)產(chǎn)品-例如液體或糊狀產(chǎn)品-的包裝領(lǐng)域，具體涉及用于容納飲料、尤其是礦泉水的容器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
尤其用于水的包裝領(lǐng)域中的一個(gè)主題是降低所使用的塑料材料的重量，特別是降低容器底部的重量。降低底部的重量的首要危險(xiǎn)在于，所述底部的穩(wěn)定性較差，其原因是，由于底部與其所放置的位置相接觸，所以所述底部實(shí)際上是容器受到較多約束的部分。對于這個(gè)問題已經(jīng)存在一些解決方案，例如帶有花瓣?duì)畹撞康娜萜鱂R專利No.2772720涉及這種容器，其中底部較薄。盡管該專利提出了底部的解決方案，但是對于容納在所述容器中的產(chǎn)品的容積而言容器使用的塑料材料的量仍然太多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于流動(dòng)產(chǎn)品的容器，這種容器具有使所述容器直立的底部，對于相同的容積需要的塑料比標(biāo)準(zhǔn)容器少，同時(shí)具有相當(dāng)?shù)幕蚋叩臋C(jī)械性能。
本發(fā)明的主題是一種容器；該容器包括體部和頸部，所述體部由壁部和底部形成，體部在其較大截面處的尺寸為d1，頸部的內(nèi)徑為d2；所述容器由半結(jié)晶PET制成；所述容器的體部在其底部處包括至少三個(gè)彼此間隔開并與所述體部成一體的支腳；其中，對于體部，壁部與底部的重量比在3和4之間；每克體部PET所對應(yīng)的容器體部容積(ratio volume)在80和120之間。容積的單位為毫升。
對于此處所述的底部，我們理解為包括取支腳最外部位置時(shí)位于支腳外部的體部空間的所有體部部分。對于體部，我們理解為不帶頸部的容器。關(guān)于壁部與底部的重量比，對于市場上出售的瓶子，如150厘升的瓶子，該比值為31.5克∶10.5克(3)，對于50厘升的瓶子，該比值為12.2∶3.3(3.5)，對于1升的瓶子，該比值為25.70∶6.80(3.78)。
在本說明書中，半結(jié)晶PET是指結(jié)晶度在10％和60％之間的PET。更優(yōu)選地，結(jié)晶度在20％和40％之間。
本發(fā)明的一個(gè)特征在于，容器在底部具有與所述體部成一體的支腳。三個(gè)支腳是一個(gè)好的解決方案，但是對于較大容積而言，優(yōu)選具有4個(gè)或5個(gè)支腳。所述支腳的幾何形狀不重要。優(yōu)選地，這些支腳具有球形幾何形狀。關(guān)于容器的底部，優(yōu)選為非扁平形狀。底部為凸?fàn)?，例如半球形?br> 本發(fā)明的容器可以具有高度較小-例如幾毫米-的頸部，或者具有高度較大的頸部。在本案中，頸部與體部的高度比在1∶1和1∶4之間。這便于消費(fèi)者更好地抓握所述容器。
優(yōu)選地，體部的壁部的厚度小于100微米。容器的頸部的壁厚優(yōu)選在150和250微米之間。體部的底部的每個(gè)支腳都具有在50和150微米之間的厚度。
在本發(fā)明的容器中，位于支腳之間的底部部分的厚度比壁部的厚度大，例如約為100-200微米。
本發(fā)明還涉及一種包裝組件，該組件包括-容器；該容器包括由壁部形成的其較大截面處的尺寸為d1的體部和內(nèi)徑為d2的頸部；所述容器由半結(jié)晶PET制成；所述容器的體部在其底部處包括至少三個(gè)彼此間隔開并與所述體部成一體的支腳；其中，對于體部，壁部與底部的重量比在3和4之間；每克體部PET所對應(yīng)的容器體部容積在80和120之間；-容器中的產(chǎn)品；以及-用于封閉或者從頸部分配產(chǎn)品的封閉件；當(dāng)充滿產(chǎn)品時(shí)，充滿的容器用手基本上不可壓縮。
這種不可壓縮性適用于所有類型的產(chǎn)品，甚至適用于無氣產(chǎn)品。在本說明書中，不可壓縮的是指，當(dāng)受到擠壓時(shí)，充滿的容器僅產(chǎn)生微小的變形，然后將會(huì)恢復(fù)其原來的形狀。相反，標(biāo)準(zhǔn)的瓶子將會(huì)彎曲和變形。根據(jù)本發(fā)明，在頂部空間內(nèi)還可以有例如相對壓力在0.2和1.5巴之間的氣體。優(yōu)選地，頂部空間的氣體的相對壓力在0.4和0.7巴之間。所使用的氣體為氮?dú)饣蚨趸肌?br> 根據(jù)本發(fā)明的特征，容器在其外部包括通過(凹版)移印制成的印痕。這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于不需要具有圍繞容器粘貼的紙。
根據(jù)本發(fā)明，所使用的容器容積可以具有在5厘升和20升之間的各種類型的容量。容器可以用于容納各種類型的產(chǎn)品，例如糊狀、液體、半液體、顆粒狀或粉末狀產(chǎn)品。對于液體產(chǎn)品，我們理解為水或無氣液體飲料，特別是無氣礦泉水、蘇打水或碳酸液體飲料，特別是蘇打礦泉水。還可以是其它類型的液體產(chǎn)品，例如化學(xué)制品、油、精油、香水、藥劑。對于糊狀產(chǎn)品，我們理解為食品和非食用產(chǎn)品，例如蛋黃醬、化妝品用化合物等。
封閉件是蓋子或密封膜。蓋子可用于任意直徑的頸部開口。相反地，密封膜優(yōu)選用于較小直徑的頸部，例如在10毫米的范圍內(nèi)。在這種情況下，容器可以承受例如由存儲(chǔ)和運(yùn)輸所造成的較高壓縮。對于約10毫米的直徑，容器可以承受約5巴的內(nèi)部壓力。還可以通過密封或焊接頸部來封閉容器，其中提供了切割件或類似物來打開。
優(yōu)選地，容器具有卵形的或基本上為卵形的總體形狀。這種來源于蛋的自然形狀是對垂直和/或橫向負(fù)載的抵抗力進(jìn)行了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，因此對于給定容積和給定材料量可以獲得相當(dāng)于或甚至超過在本領(lǐng)域內(nèi)常見的圓柱形或大致圓柱形的形狀的機(jī)械性能。
在另一實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的容器具有便于抓握的三維形狀、球形、基本上為球形或圓柱形的總體形狀。
這是因?yàn)樾D(zhuǎn)對稱的幾何形狀特別易于制造并從而成本低，并且具有以下優(yōu)點(diǎn)，即，容許容器充填可以放出氣態(tài)物質(zhì)的產(chǎn)品，例如特別是當(dāng)前在世界范圍內(nèi)廣泛消費(fèi)的碳酸飲料(蘇打水、碳酸水等)。因此，這種形狀非常適合于這些液體，因?yàn)槎趸蓟蚱渌鼩怏w的釋放具有使非旋轉(zhuǎn)對稱的瓶子的體部發(fā)生變形的傾向，從而對它們的穩(wěn)定性、抓握和操作簡便性、外觀等具有不利影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，容器的d2與d1的比值在1∶3和1∶10之間。根據(jù)包裝組件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，壁部與底部的重量比在3.4和3.8之間。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選特征，每克體部PET所對應(yīng)的容器體部容積在90和110之間。
根據(jù)另一特征，用于形成壁部的塑料是具有較低結(jié)晶速度的半結(jié)晶塑料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為70℃或更高，而結(jié)晶溫度Tc約為140℃。較低結(jié)晶速度應(yīng)理解為可以通過快速冷卻獲得無定形狀態(tài)的速度。
有利地，用于形成壁部的塑料選自PET(聚對苯二甲酸乙二酯)和PEN(聚萘二甲酸乙二酯)。已經(jīng)指出，拉伸PET對所獲得的容器的防水性能沒有不利影響，并且約50微米以及更小的厚度就可保證容器本身及存儲(chǔ)物的良好安全性。
為了既保證上述變形所需的柔性又保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度，根據(jù)本發(fā)明的容器的另一特征在于，形成容器的體部的壁部的厚度在30微米和100微米之間，優(yōu)選在50微米和70微米之間。如上文所述，還可以在所述容器的體部上設(shè)置厚度略大的壁部部分，特別是在靠近頸部和/或底部處，以便局部地增強(qiáng)這些部分。這種增強(qiáng)對于便于填充所述容器或提高它們在存儲(chǔ)期間的穩(wěn)定性尤其有用。
優(yōu)選地，容器的又一特征在于，容器的體部和頸部制成一體件。這可以避免可能形成較薄弱區(qū)域的任何連接或焊接。
實(shí)際上，根據(jù)另一特征，根據(jù)本發(fā)明的容器的特征在于，該容器對垂直和/或橫向負(fù)載具有較高的抵抗力，從而對運(yùn)輸具有良好的抵抗力。例如，對于5升的有效容積，用于生產(chǎn)所述容器的PET的量約為30克，能夠抵抗約65千克的垂直負(fù)載。這意味著顯著地節(jié)省了塑料，對于類似的機(jī)械強(qiáng)度，目前市場上出售的少量5升容器所需要的聚合物的量是制造根據(jù)本發(fā)明的容器所需的量的兩倍以上。當(dāng)使用容積較小的容器-例如約33厘升的容器-時(shí)，塑料材料的量約為3-4克，而相同容積的瓶子所使用的塑料的量至少為12克。這種容器可承受大于約100千克的垂直負(fù)載。容器可承受垂直或橫向負(fù)載意味著給定的重量不會(huì)損壞包裝件的完整性，即，不會(huì)導(dǎo)致所述容器破裂的危險(xiǎn)。
這些簡單形狀還容許根據(jù)本發(fā)明的容器用作水冷卻器的再加注器或再填充器，再加注器并不需要平底，這些再加注通常通過使容器頭部(頸部)朝下地插入所述水冷卻器的容納裝置中使用。此外，這種表面幾何形狀還可以增加所述容器與所述水冷卻器中常見的冷卻裝置之間的熱交換面積。
根據(jù)另一種形式，根據(jù)本發(fā)明的容器的特征在于，頸部設(shè)置有封閉件和/或分配件，分配件為可以用一只手操作的分配龍頭的形式。
這種眾所周知的分配龍頭有利地容許以特別方便的方式對容納在容器中的流動(dòng)產(chǎn)品的分配進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如當(dāng)該容器水平地存儲(chǔ)在冰箱的架子上、另一只手握住所述流動(dòng)產(chǎn)品將要轉(zhuǎn)入的容器、例如意在將其喝掉時(shí)。
由于其柔性特性，容器的幾何形狀可以更容易地適應(yīng)存儲(chǔ)位置的幾何形狀，這與現(xiàn)有的剛性罐相反，現(xiàn)有的剛性罐需要嚴(yán)格地符合規(guī)定尺寸，以便能夠存儲(chǔ)在受限空間-例如冰箱的內(nèi)部隔室-中。此外，根據(jù)本發(fā)明的容器被倒空時(shí)釋放出的空間還可以用于存儲(chǔ)尺寸或形狀可以改變的物體，而液體被除去后的容積完全被空氣取代的剛性容器就不是這樣的。在這種容器中，一直保持最初占據(jù)的容積，直到空容器被從冰箱除去為止。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是至少為5升容量的大容量容器的使用，該容器用于容納水或無氣液體飲料、特別是無氣礦泉水。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是根據(jù)本發(fā)明的至少為5升容量的大容量容器的使用，該容器用于容納蘇打水或碳酸液體飲料、特別是蘇打礦泉水。
當(dāng)然，本發(fā)明的容器不限于用于無氣礦泉水或蘇打礦泉水，而是可以用于容納各種流動(dòng)產(chǎn)品具有或大或小流動(dòng)性的可食用或不可食用的液體，例如果汁、牛奶飲料等，還可以用于容納調(diào)味料或調(diào)味品(番茄醬、芥末、敷料等)或非食用液體(去離子水、清潔產(chǎn)品、洗滌劑等)。
根據(jù)本發(fā)明的包裝組件還可以容納功能成分。功能成分為纖維、植物汁、水果汁、維生素或調(diào)味劑。該組件在大于60℃的溫度下經(jīng)過巴氏殺菌或消毒。
最后，本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的容器的體部的方法，其特征在于，所述體部通過使用比傳統(tǒng)的預(yù)成形體拉伸高的拉伸系數(shù)來對PET預(yù)成形體進(jìn)行拉伸吹制成形而獲得。吹制成形還可以為吹塑。與吹制壓力在30和40巴之間的塑料瓶吹制相比，根據(jù)本發(fā)明的工藝在約1/2的壓力下吹制就足夠了。這降低了加工成本以及所使用的機(jī)器的成本。關(guān)于拉伸系數(shù)，其取決于最終容器的容積。例如，在容器的容積小于100厘升的情況下，拉伸系數(shù)在100和300厘米之間。在容器的容積為500至1000厘升的情況下，拉伸系數(shù)在500和700厘米之間。在容器的容積為2000厘升或更大的情況下，拉伸系數(shù)約為1000厘米及以上。
拉伸系數(shù)定義如下 *頸部除外在根據(jù)本發(fā)明的容器的實(shí)施例中，對于33厘升、1升、5升、10升和20升的容積，S2與S1的不同比值在1∶4.5和1∶15之間。
由于本發(fā)明的充滿的容器基本上不可壓縮，所以不必具有增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。從而可以具有簡單的形狀，這就具有透明和干凈的優(yōu)點(diǎn)。在用于飲用水的容器的情況下，這一點(diǎn)對于消費(fèi)者特別重要。該容器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，其可以被倒空而沒有空氣進(jìn)入，這就降低了污物或氣味進(jìn)入產(chǎn)品中的危險(xiǎn)，而那樣可能引起味道改變或變質(zhì)。
結(jié)晶度是根據(jù)以下步驟用Lloyd-Davenport的密度柱筒測量的。向柱筒充填具有密度梯度的鹽溶液(硝酸鈣)。利用具有在1.335和1.455之間的已知密度的球校準(zhǔn)柱筒。然后，將本發(fā)明的容器的小塊浸入柱筒中，在特定時(shí)間之后，它們停留在與特定密度相對應(yīng)的特定柱筒高度處。在23℃下進(jìn)行測量。以下對應(yīng)表給出ρc為1.455的結(jié)晶度


從下面參考附圖經(jīng)由示例給出的描述中，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的容器的側(cè)向透視圖，圖2為從底部觀察得到的本發(fā)明的容器的另一透視圖，以及圖3為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較的曲線。
具體實(shí)施例方式
在圖1和2所述和所示的實(shí)施例中，用于流動(dòng)產(chǎn)品、特別是飲料、更特別是礦泉水的容器主要由體部1和頸部4組成，所述體部由壁部2和底部3形成。體部由半結(jié)晶PET制成。頸部具有用于接收蓋子(未示出)的螺紋5。底部3具有三個(gè)與體部成一體的支腳6。容器的容積為1000毫升。在該具體示例中，壁部與底部的重量比為3.5，每克PET所對應(yīng)的容器體部容積為100。這意味著，當(dāng)容積為1000毫升時(shí)，體部(頸部除外)所用的PET為10克。壁部的厚度約為70微米。頸部的高度降到最小并且所述頸部的壁厚約為200微米。在支腳區(qū)7，即在所述支腳的中部周圍，壁厚約為150微米。支腳的形狀為半球形。關(guān)于用于計(jì)算壁部與底部的重量比的壁部和底部的界限，所述壁部和底部分別在圖2的圓8的外部和內(nèi)部。
關(guān)于圖3的曲線，X軸表示容器的容積，單位為毫升，Y軸表示每克容器塑料材料所對應(yīng)的所述容器容積的毫升數(shù)。曲線1示出了市場上用于蘇打水的瓶子。曲線2示出了市場上用于無氣水的瓶子，曲線3示出根據(jù)本發(fā)明的容器。該曲線非常清楚地示出了本發(fā)明的特征，即，對于相同容積的產(chǎn)品，需要的塑料材料較少。來看該曲線的一個(gè)示例根據(jù)本發(fā)明，100毫升的產(chǎn)品需要1克塑料材料，而對于目前市場上出售的產(chǎn)品，只有約40至60毫升的產(chǎn)品就需要1克塑料材料。這意味著，根據(jù)本發(fā)明，所需要的塑料材料減半。
權(quán)利要求
1.一種容器，包括體部和頸部，所述體部由壁部和底部形成，體部在其較大截面處的尺寸為d1，頸部的內(nèi)徑為d2；所述容器由半結(jié)晶PET制成；所述容器的體部在其底部處包括至少三個(gè)彼此間隔開并與所述體部成一體的支腳；其中，對于體部，壁部與底部的重量比在3和4之間；每克體部PET所對應(yīng)的容器體部容積在80和120之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，體部的壁部的厚度小于100微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容器，其特征在于，頸部的壁厚在150和250微米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的容器，其特征在于，每個(gè)支腳的壁厚都在50和150微米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的容器，其特征在于，位于支腳之間的底部部分的厚度比壁部的厚度大。
6.一種包裝組件，包括-容器，該容器包括由壁部形成的其較大截面處的尺寸為d1的體部和內(nèi)徑為d2的頸部；所述容器由半結(jié)晶PET制成；所述容器的體部在其底部處包括至少三個(gè)彼此間隔開并與所述體部成一體的支腳；其中，對于體部，壁部與底部的重量比在3和4之間；每克體部PET所對應(yīng)的容器體部容積在80和120之間；-容器中的產(chǎn)品；以及-用于封閉或者從頸部分配產(chǎn)品的封閉件；當(dāng)充滿產(chǎn)品時(shí)，充滿的容器用手基本上不可壓縮。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包裝組件，其特征在于，產(chǎn)品為糊狀、液體、半液體、顆粒狀或粉末狀產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的包裝組件，其特征在于，所述組件對垂直和/或橫向負(fù)載具有較高的抵抗力，從而對運(yùn)輸具有良好的抵抗力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的包裝組件，其特征在于，對于重量約為4克的容器，所述組件能夠承受大于約100千克的垂直和/或橫向負(fù)載。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的包裝組件，其特征在于，容器的體部的形式為便于抓握的三維形狀、卵形、球形、橢圓形或圓柱形形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10中任一項(xiàng)所述的包裝組件，其特征在于，基本上在體部中間處的體部的壁厚在30微米和70微米之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求4至11中任一項(xiàng)所述的包裝組件，其特征在于，容器在其外部包括通過凹版移印制成的印痕。
13.根據(jù)權(quán)利要求4至12中任一項(xiàng)所述的包裝組件，其特征在于，d2與d1的比值在1∶3和1∶10之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求4至13中任一項(xiàng)所述的包裝組件，其特征在于，頸部與體部的高度比在1∶1和1∶4之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求4至14中任一項(xiàng)所述的包裝組件，其特征在于，壁部與底部的重量比在3.4和3.8之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求4至15中任一項(xiàng)所述的包裝組件，其特征在于，每克體部PET所對應(yīng)的容器體部容積在90和110之間。
17.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的容器的方法，其中，所述容器通過使用比傳統(tǒng)的預(yù)成形體拉伸高的拉伸系數(shù)來對PET預(yù)成形體進(jìn)行拉伸吹制成形而獲得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種容器；該容器包括體部(1)和頸部(4)，所述體部由壁部(2)和底部(3)形成，所述體部在其較大截面處的尺寸為d1，所述頸部的內(nèi)徑為d2；所述容器由半結(jié)晶PET制成；所述容器體部在其底部處包括至少三個(gè)彼此間隔開并與所述體部成一體的支腳；其中，對于體部，壁部與底部的重量比在3和4之間，并且每克體部PET所對應(yīng)的容器體部容積在80和120之間。
文檔編號(hào)B65D1/02GK1886301SQ200480035443
公開日2006年12月27日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者C·杜蘭德, G·德尼, A·孔塔爾, A·魯蘭 申請人:雀巢水業(yè)管理技術(shù)公司