專利名稱：帶有裝飾層的容器塞子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容納液體、低粘度基質(zhì)(substrates)、以及小固體的容器所使用的封 堵件或塞子，具體涉及一種封堵件或塞子，其具有大致柱狀外形，并包括形成該封堵件相反 端的大致平坦終端面，以及，其可采用作為容器用塞子。
更具體而言，本發(fā)明涉及的封堵件及塞子包括裝飾標(biāo)記，諸如字母、符號、顏色、圖 形、以及木質(zhì)色調(diào)(wood tones)，該裝飾標(biāo)記印制在形成該封堵件或塞子相反端的至少一 個大致平坦終端面上。
此外，本發(fā)明涉及在形成封堵件(用于產(chǎn)品保持容器)相反端的兩個大致平坦終端 面的至少一個終端面上施加標(biāo)記的方法，該封堵件具有大致柱狀外形，并且構(gòu)成為插入并 牢固地保持在形成容器頸部的入口中?，F(xiàn)有技術(shù)
關(guān)于以從容器(尤其是帶有限定分送入口的圓頸部的容器)分送的方式銷售的產(chǎn) 品，其品種眾多，因此提出了許多種結(jié)構(gòu)用于容器塞子或者用于入口的封堵裝置。通常，諸 如醋、植物油、實驗室液體、清潔劑、蜂蜜、調(diào)味品、香料、酒精飲料等的產(chǎn)品，對用于這些產(chǎn) 品的容器所使用封堵裝置的類型及結(jié)構(gòu)提出了類似的要求。然而，由于對用于葡萄酒瓶的 封堵裝置提出了很多苛刻的要求，瓶裝售賣的葡萄酒代表了對于瓶封堵裝置要求最多的產(chǎn) 品。考慮到這些要求，大多數(shù)葡萄酒瓶封堵件或塞子用周知為“軟木”的天然材料制造。
雖然天然軟木仍然是用于葡萄酒封堵件的主要材料，但由于“軟木腐敗”，一種幾 乎僅與天然軟木材料相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象，導(dǎo)致葡萄酒變質(zhì)的問題，主要由于此問題，使得近年來 合成葡萄酒封堵件逐漸流行。周知的合成封堵件通常包括泡沫塑料材料，其具有閉孔結(jié)構(gòu)， 并且例如通過擠出(尤其共擠出)或者注射成型制成。對于中檔、高檔品質(zhì)葡萄酒而言，在葡 萄酒消費中，傳統(tǒng)上葡萄酒的神秘色彩以及使用拔塞鉆的開瓶儀式，雖然難以言表但是非 常重要，因而，對于葡萄酒貯藏，由天然軟木或合成材料制成的葡萄酒封堵件是優(yōu)選的瓶封 堵件。
葡萄酒瓶用封堵件必須滿足非常嚴(yán)格的要求。特別地，葡萄酒產(chǎn)業(yè)中瓶封堵件都 要面對的主要困難之一是將封堵件插進(jìn)瓶體的方式。典型地，將封堵件放置于位于瓶口上 方的爪式夾緊件中。夾緊件包括多個分開且獨立的爪件，爪件沿周向圍繞封堵部件并且能 相對彼此移動，以壓縮封堵部件達(dá)到直徑實質(zhì)上小于其原始直徑。一旦封堵部件被充分壓 縮，沖桿使封堵裝置從爪件移動并直接進(jìn)入瓶頸部，在此處，封堵部件能膨脹而與瓶頸部以 及入口的內(nèi)徑相接合，從而密封瓶體及其內(nèi)容物。
考慮到爪件必須能彼此獨立并且單獨地移動，以便能將封堵部件壓縮至實質(zhì)上減 徑，各爪件包括在充分壓縮封堵部件時與封堵部件直接接合的銳邊。取決于封堵部件的組 成，封堵部件外表面上經(jīng)常形成有劃痕線，當(dāng)封堵部件膨脹而與瓶頸部相接合時，劃痕線妨 礙形成徹底的防漏密封。
因此，合成瓶封堵件必須能夠經(jīng)受住這種常規(guī)的灌瓶及密封方法。此外，在灌瓶過 程期間，許多軟木密封件也會發(fā)生損壞，導(dǎo)致葡萄酒泄漏或腐敗。
葡萄酒產(chǎn)業(yè)中固有的另一問題是，要求葡萄酒塞子必須能經(jīng)受住葡萄酒產(chǎn)品在灌 瓶并密封之后貯藏期間出現(xiàn)的實際壓力累積。由于葡萄酒在天氣熱的月份出現(xiàn)天然膨脹， 壓力累積，對瓶塞施加負(fù)擔(dān)，而瓶塞必須抵抗住壓力而不允許塞子自瓶體移置。結(jié)果，葡萄 酒產(chǎn)品所采用的瓶塞必須能與瓶頸部牢固、密切、摩擦方式接合，以便抵抗這樣的壓力累 積。
葡萄酒產(chǎn)業(yè)中固有的另一問題是，要求塞子在插進(jìn)瓶頸部之后必須實質(zhì)上立即實 現(xiàn)塞子與瓶頸部的牢固、密封接合。在常規(guī)葡萄酒加工期間，如上所述，壓縮塞子，并將其插 進(jìn)瓶頸部，以使塞子能就地膨脹并密封瓶體。然而，由于許多處理裝置在將塞子插進(jìn)瓶頸部 之后使瓶體向其側(cè)面傾斜或頸朝下，這種膨脹必須在插進(jìn)瓶體時立即發(fā)生，讓瓶體能長期 保持在此位置貯藏。如果塞子不能快速地膨脹以與瓶頸壁部牢固、密切、摩擦方式接觸并接 合，將會出現(xiàn)葡萄酒泄漏。
對于葡萄酒瓶用封堵件或塞子的進(jìn)一步要求是，要求用合理的拔出力就能將封堵 件從瓶體取出。實際拔出力遍布較寬范圍，但通?？山邮艿某Ｒ?guī)拔出力典型為100磅以下。
在獲得市售塞子或封堵件的過程中，在牢固密封與提供合理拔出力從瓶體取出封 堵件之間必須進(jìn)行仔細(xì)平衡。由于這兩個特性的要求彼此正相反，必須達(dá)到仔細(xì)平衡，使得 塞子或封堵件能牢固地密封瓶中的葡萄酒以防止泄漏和透氣，同時還要不需要過大的拔出 力就能從瓶體取出。
市售葡萄酒塞子或封堵件的另一要求是低透氧性。過多的氧會導(dǎo)致葡萄酒過早變 質(zhì)。事實上，氧化超過一定時期使飲料不能飲用。因此，必須有效地阻止氧進(jìn)入瓶中，以便 延長并保護(hù)產(chǎn)品的新鮮度及保存期。所以，任何市售葡萄酒塞子或封堵件都應(yīng)當(dāng)具有較低 的氧轉(zhuǎn)移速率(0TR)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，氧轉(zhuǎn)移速率與封堵件孔眼結(jié)構(gòu)的均勻性以及形成上述封堵 件相反端的大致平坦終端面的外表面密切相關(guān)。
最后，期望在酒塞的表面上設(shè)置裝飾性標(biāo)記，諸如字母及裝飾圖樣(例如，頂飾或 釀酒廠徽標(biāo))。天然軟木一般用通常稱為“火烙印”的方法即通過使用熱烙印工具進(jìn)行標(biāo)志。 可選擇地，天然軟木也可以通過施加顏料或染料進(jìn)行印記。由于擔(dān)心食品安全，一般僅僅在 軟木中不與葡萄酒直接接觸的彎曲柱面上，用顏料或染料對天然軟木進(jìn)行標(biāo)識。另一方面， 天然軟木平坦終端面上的標(biāo)志一般僅僅通過火烙印產(chǎn)生，這是由于這種方法不會帶來對食 品安全的擔(dān)心。
同樣周知對合成封堵件進(jìn)行印記。合成封堵件通常利用噴墨打印進(jìn)行印記，噴墨 打印使用被批準(zhǔn)間接食物接觸的特殊染料或顏料。由于這些顏料及染料通常未獲準(zhǔn)直接食 物接觸，一般僅僅在軟木中不與葡萄酒直接接觸的彎曲柱面上，用顏料或染料對合成封堵 件進(jìn)行標(biāo)識。所以，已知一般僅對注射成型的封堵件進(jìn)行合成封堵件終端面上的標(biāo)識，其中 通過在封堵件成型期間于平坦終端面上設(shè)置凸起部而形成標(biāo)識。
與之相比，對于通過擠出成型尤其通過共擠出成型制造的合成封堵件，沒有現(xiàn)成 可用的方法在其平坦終端面上進(jìn)行標(biāo)識。雖然理論上，由于激光標(biāo)識能避免直接食物接觸 而可能是一種可行方法，但這種方法固有特點是較慢，并且由于其需要使用特殊的激光染 料添加劑而使成本提高。此外，還擔(dān)心合成封堵件平坦終端面的激光標(biāo)識會不利地改變芯 件的發(fā)泡體結(jié)構(gòu)，因而這會不利地影響這種封堵件的敏感氣體透過性能。
所以，本發(fā)明提供了一種在形成封堵件(用于產(chǎn)品保持容器)相反端的兩個大致平 坦終端面的至少一個上施加標(biāo)記的方法，其不會帶來對食品安全的擔(dān)心，經(jīng)濟(jì)可行，以及/ 或者，不會明顯改變封堵件的透氣性能或機(jī)械性能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種在形成封堵件(用于產(chǎn)品保持容器)相反端的兩個大體平坦終 端面的至少一個上施加標(biāo)記的方法，該封堵件具有大體柱狀外形，并且構(gòu)造成插進(jìn)并牢固 地保持在形成該容器頸部的入口中，其中，該方法包括下列步驟
A.提供壓印箔，該壓印箔至少包括承載膜和裝飾層；
B.提供帶有圖案的壓印工具，以由壓印工具表面上的凸起區(qū)域形成標(biāo)記的負(fù)像；
C.以裝飾層面朝平坦終端面，將壓印箔置于封堵件終端面的頂部或稍上方，藉此， 使平坦終端面至少局部被壓印箔覆蓋；
D.在加熱和/或加壓之下，利用壓印工具將壓印箔壓在封堵件的終端面上，藉此， 將裝飾層中與壓印工具凸起區(qū)域相接觸的部分從壓印箔轉(zhuǎn)印并永久性固定至封堵件的終 端面，從而，在封堵件的終端面上形成期望的標(biāo)記；以及
E.移去用過的壓印箔，從而，露出形成在封堵件終端面上的標(biāo)記。
在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于產(chǎn)品保持容器的封堵件，其構(gòu)造成插進(jìn)并牢 固地保持在形成容器頸部的入口中，該封堵件具有大體柱狀外形，并且包括形成封堵件相 反端的大體平坦終端面，其中，至少一個終端面至少局部被裝飾層覆蓋。根據(jù)本發(fā)明的實施 例，該至少一個終端面局部被裝飾層覆蓋。
在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于產(chǎn)品保持容器的封堵件，其構(gòu)造成插進(jìn)并牢 固地保持在形成該容器頸部的入口中，包括
大體柱狀外形；
大體平坦終端面，其形成該封堵件的相反端；以及
裝飾層，其局部覆蓋至少一個終端面。
在又一方面，本發(fā)明提供了一種封堵件，包括
細(xì)長的柱狀芯件，其由泡沫塑料材料形成，并且包括形成柱狀芯件相反端的終端 面；
裝飾層，其局部覆蓋至少一個終端面；以及
至少一個周圍層，其周向圍繞并且緊密結(jié)合于柱狀芯件，芯件的終端面沒有該層， 以及
藉此，得到一種合成封堵件，其能將產(chǎn)品密封在容器中，將該容器中的產(chǎn)品保持期 望長的時間，大體上沒有產(chǎn)品劣化或封堵件劣化。
采用本發(fā)明，能方便地印記封堵件尤其合成封堵件的大體平坦終端面。
事實上，利用熱和/或壓力轉(zhuǎn)印施加裝飾層尤其裝飾可塑層，允許永久性地印記 合成封堵件，而不會引起有關(guān)食品安全的擔(dān)心。此外，利用熱和/或壓力轉(zhuǎn)印施加裝飾層， 不會不利地影響合成封堵件尤其共擠出合成封堵件的透氣性能和/或機(jī)械性能。根據(jù)本發(fā) 明的實施例，該裝飾層可以包括第一顏色，以及終端面可以包括第二顏色，其中第一顏色不 同于第二顏色。
對任何期望的產(chǎn)品，無論該產(chǎn)品是液體、黏性材料、或者固體，只要其分裝在瓶中 或容器中并通過該容器頸部的開啟入口分送，都能采用本發(fā)明。
根據(jù)下文詳述的內(nèi)容容易理解，本發(fā)明的合成封堵件可以用作任何期望產(chǎn)品的瓶 封堵件或塞子。然而，出于上文詳述的原因，葡萄酒產(chǎn)品對瓶封堵件提出了最苛刻的標(biāo)準(zhǔn)和 要求。因此，為了清楚地說明本發(fā)明合成封堵件的普遍適用性，下面的說明集中于本發(fā)明合 成封堵件作為葡萄酒容納瓶用封堵件或塞子的適用性及可用性。然而，這種討論僅僅是出 于示例的目的，并不用于構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
如上討論所示，葡萄酒用瓶封堵件或塞子必須能執(zhí)行很多單獨且不同的功能。一 個主要功能是能經(jīng)受由于貯藏期間溫度變化所累積壓力，以及防止葡萄酒從瓶體滲流或泄 漏。此外，還必須建立緊密封來避免周圍環(huán)境與瓶內(nèi)部之間出現(xiàn)不希望的氣體交換，以防止 出現(xiàn)不希望的氧化或者氣體從葡萄酒滲透到大氣。另外，葡萄酒產(chǎn)業(yè)中所采用的獨特打塞 過程也給瓶封堵件帶來了實質(zhì)性的限制，要求能高度壓縮的瓶封堵件具有高的即刻壓縮恢 復(fù)能力，并且能抵抗由封瓶裝置夾持爪所導(dǎo)致的有害作用。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,本發(fā)明的合成瓶封堵件包括芯件作為主要構(gòu)成部分,其由 擠出的、經(jīng)發(fā)泡的、塑料聚合物(plastic polymers)、共聚物、或均聚物形成。雖然在用于 形成本發(fā)明瓶封堵件的擠出過程中可以采用任何周知的能發(fā)泡的塑料材料，但塑料材料必 須進(jìn)行選擇，以產(chǎn)生類似于天然軟木的物理性能，以便能提供一種合成封堵件，用于取代天 然軟木作為葡萄酒瓶用封堵件。用于芯件的塑料材料可以是閉孔塑料材料。適合用于芯件 的塑料材料是例如聚乙烯、茂金屬催化聚乙烯、聚丁燒(polybutanes)、聚丁烯、聚氨酯、 硅樹脂、乙烯基樹脂、熱塑性彈性體、聚酯、烯烴嵌段共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯-乙 酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、二元乙丙橡膠、苯乙 烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、離子聚合物、聚丙 烯、以及聚丙烯與可共聚乙烯式不飽和共聚單體的共聚物和/或其混合物。用于芯件的示 例性塑料材料是聚乙烯尤其低密度聚乙烯(LDPE)、和/或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。 最終產(chǎn)品中芯件的密度可以在大約100千克/立方米至大約600千克/立方米之間、尤其 在大約100千克/立方米至500千克/立方米之間、或者在大約150千克/立方米至大約 500千克/立方米之間、或者在大約200千克/立方米至大約400千克/立方米之間、或者 在大約200千克/立方米至350千克/立方米之間、或者在大約250千克/立方米至大約 420千克/立方米之間。在最終產(chǎn)品中，芯件遍及其整個長度及直徑可以具有大體均勻的孔 眼大小。此外，本發(fā)明的某些實施方式可以包括天然軟木碎片，借助于粘合劑使其團(tuán)聚成塊 或者嵌置在塑料材料中。
取決于將本發(fā)明合成封堵件插入期望瓶體中所采用的密封過程，可以將添加劑 (諸如滑動添加劑)加進(jìn)本發(fā)明合成封堵件的外側(cè)周圍層，以在插入過程期間提供合成封堵 件的潤滑。另外，灌瓶工業(yè)中典型采用的其他添加劑也可以加進(jìn)本發(fā)明的合成封堵件，以改善合成封堵件與瓶體的密封接合，并且減小從瓶體中取出合成封堵件以開瓶時所需要的拔 出力。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，通過以與芯件緊密結(jié)合的互相接合方式形成周向包圍 芯件的外層，獲得獨特的合成瓶封堵件。合成封堵件的外側(cè)周圍層由發(fā)泡體或非發(fā)泡塑料 材料形成。然而，外周包圍層以實質(zhì)上更大的密度形成，以使本發(fā)明合成瓶封堵件具有期望 的物理特性。周圍層由下列塑料材料的一種或多種形成熱塑性聚氨酯、熱塑性烯烴、熱塑 性硫化橡膠、軟質(zhì)聚烯烴、烯烴嵌段共聚物、氟橡膠、含氟聚合物、聚乙烯、苯乙烯-丁二烯 嵌段共聚物、苯乙烯嵌段共聚物、熱塑性彈性體、聚醚類聚氨酯、和/或其混合物或共混物。 用于周圍層的示例性塑料材料是聚丙烯、三元乙丙橡膠(EPDM)JP /或聚苯乙烯。如有必 要，周圍層可以由透明塑料材料形成。選擇用于周圍層的塑料材料可以不同于芯件的塑料 材料。此外，最終產(chǎn)品中周圍層的密度適宜為大約300千克/立方米至大約1500千克/立 方米，尤其為大約505千克/立方米至大約1250千克/立方米，最優(yōu)選為大約750千克/ 立方米至大約1100千克/立方米。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種連續(xù)制造操作，其中，通過連續(xù)擠出工藝形成合 成封堵件的芯件，連續(xù)擠出工藝使芯件能制造為細(xì)長的長度連續(xù)材料。
此外，根據(jù)本發(fā)明，外層或表皮可圍繞中央芯形成。按這種方式，在連續(xù)制造操作 中制造延伸長度的材料，從而使得在通過將所擠出材料的延伸長度切成期望方式以形成單 個合成封堵件之前，完成全部制造步驟。
通過得到根據(jù)本發(fā)明的合成封堵件，實現(xiàn)了一種瓶封堵件，其能滿足由葡萄酒產(chǎn) 業(yè)以及任何其他封瓶/封裝產(chǎn)業(yè)對其提出的某些要求。結(jié)果，得到一種合成瓶封堵件，其上 印制有期望的印記和/或標(biāo)記，使用該合成瓶封堵件能完全密封并封閉期望的瓶體，用于 可靠且安全地貯藏其中所保持的產(chǎn)品。
下文中所描述的制品以舉例方式說明了根據(jù)本發(fā)明所制造制品的特點、特征以及 組成部分的關(guān)系，以及，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定。


通過下文結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，可以更好地理解本文所披露的本發(fā)明的特點 及目的，附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的合成封堵件的軸測圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的合成封堵件的側(cè)向剖視圖3是適合在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的壓印工具的軸測圖；以及
圖4是適合在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的合成封堵件、壓印箔、以及壓印工具的 側(cè)向剖視圖。
具體實施方式
參照圖1至圖4，以及下文的具體披露內(nèi)容，能更好地理解關(guān)于本發(fā)明所披露封堵 件的結(jié)構(gòu)及制造方法。在這些圖中，以及在下文具體說明中，以葡萄酒產(chǎn)品用的瓶封堵件為 例來描述并討論本發(fā)明的合成封堵件及其制造方法。然而，如前文所述，本發(fā)明可應(yīng)用作為 在任何期望密閉系統(tǒng)中密封及保持任何期望產(chǎn)品的合成封堵件。然而，由于對葡萄酒產(chǎn)品封堵件的要求及需求苛刻且困難，下文的具體說明集中于本發(fā)明合成瓶封堵件作為葡萄酒 瓶用封堵件的適用性。然而，應(yīng)當(dāng)理解，提供這些具體的討論僅為示例說明之用，不應(yīng)當(dāng)將 本發(fā)明局限于此特定應(yīng)用及實施方式。
在圖1中，所示出合成封堵件20的示例結(jié)構(gòu)包括由芯件22和外層或皮層24形成 的大致柱狀外形，外層或皮層24周向圍繞芯件22并與之緊密結(jié)合。在實施例中，芯件22 包括大體柱狀表面26，以大體平坦端面27、28截止。大體平坦端面27的一部分被形成數(shù) 字“2009”和圓圈的裝飾層29所覆蓋。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的封堵件并不局限于這種分層產(chǎn) 品。然而，應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明的合成封堵件也可以僅包括一個單個組成部件(例如，由熱塑 性材料制成的發(fā)泡、局部發(fā)泡或非發(fā)泡的柱狀本體)而沒有任何附加層。在應(yīng)用實施時，下 文中針對層狀結(jié)構(gòu)(即芯件和至少一個外層)合成封堵件所進(jìn)行的具體描述也適用于這種 單個組成部件合成封堵件。
在實施例中，外層或皮層24緊密地直接粘合于芯件22，周向圍繞并包封芯件22的 表面26。外層或皮層24包括暴露面29，該暴露面29包括大體柱狀外形，并且與平坦端面 27、28 —起形成本發(fā)明合成瓶封堵件20的外表面。
為了幫助保證合成瓶封堵件20進(jìn)入待插封堵件20的瓶入口，可以使周圍層24的 終止邊緣成斜面或倒角(未示出)。類似地，周圍層24的終止邊緣也可以包括類似斜面或倒 角(未示出)?？刹捎萌魏纹谕男泵婊虻菇墙Y(jié)構(gòu)，諸如倒圓、曲面或平面，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，僅 僅以大約45度角切割端部，即可設(shè)置期望的減徑區(qū)域以獲得期望效果。
通過在合成瓶封堵件20上加入倒角或斜面端，能自動進(jìn)行自定心。結(jié)果，使合成 瓶封堵件20壓縮并且從壓縮爪彈出而進(jìn)入開口瓶用于形成其密閉時，即使夾持爪與瓶的 入口稍稍錯開，也能夠自動引導(dǎo)合成瓶封堵件20進(jìn)入瓶開口。通過采用這種結(jié)構(gòu)，消除了 不希望出現(xiàn)的瓶封堵件20難以插進(jìn)期望瓶體的問題。然而，在采用可選的塞子插入技術(shù)的 應(yīng)用中，可以不需要端部的倒角。此外，為了便于封堵件插入瓶頸部，外表面可完全或局部 涂覆適當(dāng)?shù)臐櫥瑒绕渫扛补铇渲?br> 在實施例中，芯件22形成為擠出的中密度或低密度閉孔泡沫塑料，包括選自由惰 性聚合物、均聚物、以及共聚物組成的組的一種或多種塑料。在另一實施例中，芯件22使用 連續(xù)擠出工藝由泡沫塑料材料形成。
熱塑性聚合物可以選自由下述材料組成的組聚乙烯、茂金屬催化聚乙烯、聚丁 燒(polybutanes)、聚丁烯、聚氨酯、娃樹脂、乙烯基樹脂、熱塑性彈性體、聚酯、乙烯-丙 烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共 聚物、二元乙丙橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯嵌段共 聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(ethylene-ethy 1-acrylic copolymers)、離子聚合物、 聚丙烯、以及聚丙烯與可共聚乙烯式不飽和共聚單體(copolymerizable ethylenically unsaturated commoners)的共聚物，以及乙烯丙烯酸共聚物(ethylenic acrylic copolymers)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、熱塑性聚氨酯、熱塑性 烯烴(thermoplastic olefins)、烯烴嵌段共聚物、熱塑性硫化橡膠、軟質(zhì)聚烯烴(flexible polyolefins)、氟橡膠、含氟聚合物、聚乙烯、特氟隆(聚四氟乙烯)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚 物、二元乙丙橡膠、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物及其共混物。此外，如果采用聚乙烯，已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 聚乙烯可以包括選自高密度、中密度、低密度、線性低密度、超高密度、以及中低密度所組成組的一種或多種聚乙烯。
更具體而言，熱塑性聚合物可以選自由下述材料組成的組聚乙烯、茂金屬催化聚 乙烯、聚丁燒(polybutanes)、聚丁烯、聚氨酯、娃樹脂、乙烯基樹脂、熱塑性彈性體、聚酯、乙 烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、熱塑性聚氨酯、熱 塑性烯烴、熱塑性硫化橡膠、軟質(zhì)聚烯烴、氟橡膠、含氟聚合物、聚乙烯、聚四氟乙烯及其共 混物，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、二元乙丙橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯嵌段 共聚物、苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、離子聚合物、聚丙烯、以及聚丙烯與 可共聚乙烯式不飽和共聚單體的共聚物、烯烴嵌段聚合物及其混合物。
無論選擇何種可發(fā)泡塑料材料來形成芯件22，所得到擠出發(fā)泡產(chǎn)品的密度范圍可 以在大約100千克/立方米(kg/m3)至600千克/立方米之間、或者在大約100千克/立 方米至500千克/立方米之間。已發(fā)現(xiàn)此密度范圍能提供有效的芯件，但擠出發(fā)泡芯件20 的密度優(yōu)選范圍在大約200千克/立方米至400千克/立方米之間、或者在大約200千克 /立方米至350千克/立方米之間。
由于芯件22實質(zhì)上為閉孔結(jié)構(gòu)，可將添加劑與塑料材料混合以形成閉孔發(fā)泡體。 本發(fā)明所得到的芯件22可以具有范圍在大約O. 02毫米至O. 50毫米之間的平均孔眼大小， 和/或，范圍在大約25，000, 000個孔眼/立方厘米至8，000個孔眼/立方厘米之間的孔眼 密度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種孔眼結(jié)構(gòu)能生產(chǎn)出高度有效的產(chǎn)品，但也發(fā)現(xiàn)最期望產(chǎn)品的平均孔眼 大小范圍在大約O. 05毫米與O. 30毫米之間、尤其在大約O. 05毫米與O.1毫米之間，其孔 眼密度范圍在大約10，000個孔眼/立方厘米至1，000, 000個孔眼/立方厘米之間，或者在 大約8，000, 000個孔眼/立方厘米至1，000, 000個孔眼/立方厘米之間。此外，為了保證 芯件22具有固有特性一致性、穩(wěn)定性、功能性以及能提供長期性能，芯件22在其整個長度 及直徑范圍內(nèi)可以具有均勻的孔眼大小。根據(jù)本發(fā)明的實施例，發(fā)泡體孔眼大小的特征為 其范圍在大約O. 025毫米最小值與大約O. 5毫米最大值之間、尤其在大約O. 05毫米最小值 至大約O. 35毫米最大值之間。
為了控制芯件22的孔眼大小并獲得上文所詳述的期望孔眼大小，可以采用成核 劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用選自由硅酸鈣、滑石、粘土、氧化鈦、二氧化硅、硫酸鋇、硅藻土、以及檸檬 酸與碳酸氫鈉的混合物所組成的組的成核劑，可以獲得期望的孔眼密度和孔眼大小。
就此而言，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過對每100重量份數(shù)的塑料發(fā)泡體使用大約O.1重量份數(shù) 與10重量份數(shù)之間的成核劑，在芯件22的形成過程中最有利地實現(xiàn)孔眼大小和孔眼密度。 以這種方式，實現(xiàn)了芯件22的期望物理特性，以及對孔眼大小和孔眼密度的期望控制。這 能獲得產(chǎn)品一致性，而這種特性是當(dāng)前使用天然材料無法得到的。
如本產(chǎn)業(yè)所周知的，在形成擠出泡沫塑料材料的過程中，可以采用發(fā)泡劑。在本 發(fā)明中，在擠出發(fā)泡過程期間可采用多種發(fā)泡劑，藉此制造芯件22。典型地，采用物理發(fā)泡 劑或化學(xué)發(fā)泡劑。已發(fā)現(xiàn)在制造本發(fā)明芯件中有效的合適發(fā)泡劑包括選自由下列材料組 成的組中的一種或多種具有1-9個碳原子的脂肪烴、具有1-9個碳原子的鹵代脂肪烴、以 及具有1-3個碳原子的脂肪醇。脂肪烴包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異 戊烷、新戊烷等。鹵代烴和氟化烴之中包括例如，氟代甲烷、全氟代甲烷、氟乙烷、1，1-二 氟乙烷(HFC-152a)、l，I,1-三氟乙烷(HFC_430a)、l，I, I, 2-四氟乙烷(HFC_134a)、五氟乙 烷、全氟乙烷、2，2-二氟丙烷、1，I,1-三氟丙烷、八氟丙烷、全氟丁烷、全氟環(huán)丁烷。適合在本發(fā)明中使用的部分氫化氯烴和含氯氟烴包括一氯甲烷、二氯甲烷、氯乙烷、1，I,1-三氣乙燒、I，1_ 二氣 _1_ 氣乙燒(HCFC-141b)、1-氣 _1，1- 二氣乙燒(HCFC-142b)> 1，1- 二氯-2，2，2-三氟乙烷(HCFC-123)、以及1-氯_1，2，2，2-四氟乙烷(HCFC-124)。全鹵代含氯氟烴包括三氯一氟甲烷(CFC 11)、二氯二氟甲烷(CFC-12)、三氯三氟乙烷(CFC-113)、二氯四氟乙烷(CFC-114)、氯七氟丙烷、以及二氯六氟丙烷。由于其對臭氧破壞潛在性，全鹵代含氯氟烴不是優(yōu)選的。脂肪醇包括甲醇、乙醇、正丙醇、以及異丙醇?？稍谥圃毂景l(fā)明發(fā)泡體的過程中使用的合適無機(jī)發(fā)泡劑包括二氧化碳、氮氣、碳、水、空氣、氮氣、氦氣、以及氬氣。
化學(xué)發(fā)泡劑包括偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、苯磺酰肼 (benzenesulfonhydrazide)、4，4-苯酌■橫酸氨基服(4，4-oxybenzene sulfonylsemicarbazide)、對甲苯磺酰氨基脲、偶氮二羧酸鋇(barium azodicarboxlyate)、N_N’ - 二甲基-N_N’ -二亞硝基對苯二甲酸胺、三餅基三嗪 (trihydrazinotriazine)、以及 hydrocerol 發(fā)泡劑。
為了制造期望的產(chǎn)品，按照塑料材料重量的大約0. 005重量·％至10重量％之間范圍的量，將發(fā)泡劑加入塑料熔體中。
如上所述，作為形成本發(fā)明芯件22制造過程的一部分，可采用物理發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于物理發(fā)泡劑允許以更低密度得到合成瓶封堵件20的芯件22， 更接近于天然軟木，因此，物理發(fā)泡劑的選擇更為合適。
就此而言，特別考慮惰性發(fā)泡劑?？梢圆捎萌魏纹谕亩栊园l(fā)泡劑，但發(fā)泡劑可以選自由氮氣、二氧化碳、二氧化硫、水、空氣、氮氣、氦氣、以及氬氣組成的組。另外，可采用烴作為發(fā)泡劑，其可以選自由丁烷、異丁烯(isobutene)、戊烷、異戊烷、以及丙烷組成的組。
除了得到結(jié)構(gòu)物理特性類似于天然軟木的芯件22之外，本發(fā)明的合成瓶封堵件 20還可包括周圍層24。為了使獲得的合成瓶封堵件20能達(dá)到并超出葡萄酒產(chǎn)業(yè)用封堵件或塞子的所有苛刻要求，周圍層24特別重要。
如上所述，葡萄酒產(chǎn)業(yè)包括打塞機(jī)，其包括多個協(xié)同活動爪，這些爪同時移動以壓縮瓶塞，使其直徑達(dá)到基本小于待插塞子的入口的直徑。然后，一旦充分壓縮，迫使塞子離開爪而直接進(jìn)入瓶體，以便膨脹并立即封閉并密封瓶體。
由于采用協(xié)同爪的操作來壓縮塞子以便插進(jìn)瓶體，迫使爪件的銳邊與塞子的外表面緊密接觸。雖然大多數(shù)情況下軟木材料能成功地抵抗因爪邊導(dǎo)致的永久損壞，但其他現(xiàn)有技術(shù)合成塞子并不能抵抗這些切削力。結(jié)果，在塞子的外表面中形成縱向切口、劃痕線或狹縫，使液體能從瓶體內(nèi)部滲流到外部。
通過加入周圍層24，能夠消除現(xiàn)有技術(shù)軟木和合成封堵件存在的這種固有問題， 周圍層24圍住并包封芯件22的大致整個外表面26。另外，通過由高密度、結(jié)實的防劃痕材料形成周圍層24，合成瓶封堵件20克服了所有的現(xiàn)有技術(shù)困難，并且實現(xiàn)了獲得了物理性能等同于或優(yōu)于常規(guī)軟木材料的瓶封堵件。
在實施例中，周圍層24由與芯件22所采用塑料材料相同或相似的塑料材料形成。 然而，如下所述，周圍層24所具有的物理特性與芯件22的物理特性差別很大。
在特別考慮的結(jié)構(gòu)中，周圍層24的厚度范圍在大約0. 05毫米與5毫米之間，更適宜地，在大約0.1毫米與2毫米之間。這些范圍可以有效地制成完全達(dá)到并且超出全部期望目標(biāo)的合成瓶封堵件20，但用于葡萄酒瓶的實施例包括大約O.1毫米與I毫米之間的厚度。
在制造周圍層24并且獲得芯件22所期望的強(qiáng)韌且防損傷表面時，周圍層24的密 度范圍可以在大約300千克/立方米至1，500千克/立方米之間。在特別考慮的實施例中， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，周圍層24的密度范圍在大約750千克/立方米至1100千克/立方米之間。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的合成瓶封堵件20應(yīng)當(dāng)形成有與芯件22的基本整個表面26 緊密結(jié)合的周圍層24。如果存在較大的未粘合區(qū)域，將會構(gòu)成氣體及液體的流路。因此，為 了獲得葡萄酒產(chǎn)業(yè)用的瓶封堵件，要求周圍層24與芯件22之間牢固、緊密結(jié)合方式互相接八口 ο
為了實現(xiàn)周圍層24與芯件22之間的這種整體結(jié)合互連，以保證緊密接合的方式 使周圍層24圍繞芯件22形成。通過芯件22與周圍層24同時共擠出，或者通過在形成芯 件22之后將周圍層24施加至芯件22，可以得到期望的牢固、緊密結(jié)合地互相接合。通過采 用任一工藝，實現(xiàn)周圍層24與芯件22的緊密結(jié)合地互相接合。
使用本產(chǎn)業(yè)周知的設(shè)備，通過使芯件22與周圍層24同時共擠出，能以單次連續(xù)操 作制造本發(fā)明的合成瓶封堵件20，以提供周圍層24緊密結(jié)合于芯件22的最終產(chǎn)品。如果 采用共擠出工藝，在連續(xù)的細(xì)長共擠出層(形成合成瓶封堵件20)完全形成、并且準(zhǔn)備好進(jìn) 行最終處理之后，將所制成的細(xì)長雙組分材料切成形成合成瓶封堵件20所需的精確長度。
在形成具有期望長度的各瓶封堵件20之后，如果需要，在周圍層24的各端形成期 望的倒角，以提供前文所述的益處。獲得倒角或圓角之后，合成瓶封堵件20準(zhǔn)備銷售給期 望的消費者，除非還要施加適當(dāng)?shù)耐繉雍?或印花。在銷售給期望消費者之前，可以用合適 的潤滑劑(例如，硅樹脂涂層)涂覆封堵件20。
在可選結(jié)構(gòu)中，芯件22形成為細(xì)長的連續(xù)擠出發(fā)泡產(chǎn)品，并進(jìn)行冷卻或允許進(jìn)行 冷卻，直至準(zhǔn)備好進(jìn)行后續(xù)處理。然后，在需要時，將長度形成為連續(xù)延伸的芯件22饋送通 過十字頭機(jī)器，十字頭機(jī)器允許周圍層24形成并以與芯件22緊密結(jié)合的互相接合方式位 于周向圍繞芯件22的期望部位。完成雙組分產(chǎn)品之后，將材料的延伸長度切成形成瓶封堵 件20所需的期望長度，如上所述，在周圍層24中形成期望的倒角或圓角，得到最終產(chǎn)品。
在另一可選實施例中，采用一般常規(guī)注射成型技術(shù)形成本發(fā)明的合成瓶封堵件 20。如所周知的，注射成型是在壓力下迫使塑料進(jìn)入模具型腔的制造工藝。模具型腔實質(zhì)上 是待制造部件的負(fù)像，以及，型腔由塑料填滿，然后，塑料相轉(zhuǎn)變成為固體，得到正像部件。 典型地，注射壓力范圍從5，000磅每平方英寸(psi)至20，000磅每平方英寸。因為涉及高 壓，在注射及冷卻期間，模具必須夾緊閉合。
采用這種工藝，在具有精確期望形狀及結(jié)構(gòu)的多型腔模具中，能同時形成多個分 開且獨立的瓶封堵件20。因此，如果期望邊緣帶有斜面或倒角，將期望結(jié)構(gòu)結(jié)合于模具中， 從而，制造具有期望最終形狀的產(chǎn)品。
典型地，采用注射成型來制造具有單一成分的產(chǎn)品。然而，如有必要，使用替代技 術(shù)諸如多步驟模塑以及多組件模具，或者后繼涂覆操作諸如噴涂、滾筒涂覆或浸涂，可以使 芯件22形成為具有包圍并與之緊密結(jié)合的外圍層24。采用這些生產(chǎn)過程，在注射成型處理 中形成本發(fā)明的合成瓶封堵件20，如期望的那樣，得到本發(fā)明獨特的合成瓶封堵件。
如上所述，為了提供能在葡萄酒產(chǎn)業(yè)中使用的合成瓶封堵件20，要求周圍層24與芯件22之間緊密結(jié)合地互相接合。就此而言，上文具體描述的過程可以提供周圍層24與芯件22的牢固緊密結(jié)合地互相接合，但根據(jù)形成芯件22及周圍層24所使用的具體材料， 還可以采用可選層(alternate layers)或粘結(jié)化學(xué)品。
如有必要，為了提供周圍層24與芯件22的牢固緊密結(jié)合地互相接合，在芯件22 的外表面上可使用周知的粘合劑或粘結(jié)層。如果采用粘結(jié)層，將粘結(jié)層有效地置于芯件22 與周圍層24之間，以通過將周圍層24及芯件22與置于中間的粘結(jié)層有效地粘合，提供緊密結(jié)合地互相接合。然而，無論采用哪種處理或粘合過程，這些可選實施方式全部都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如上詳述，可采用廣泛多樣的塑料材料來制造本發(fā)明的擠出合成瓶封堵件20。對于芯件22和周圍層24 二者，本文詳述的各塑料材料都能采用，但用于形成芯件22及周圍層24 二者的示例性塑料材料包括一種或多種選自下述材料組的材料中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金屬催化聚乙烯、聚丙烯、聚酯、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙酸-乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯嵌段共聚物、烯烴嵌段共聚物、以及這些復(fù)合物的共混物。
此外，上文中披露外周層或皮層24可以包括熱塑性成分，其不同于芯件所采用的熱塑性成分。在這一點上，外周層24可以包括一種或多種選自下述材料組的材料能發(fā)泡或不能發(fā)泡的熱塑性聚氨酯、 熱塑性烯烴、苯乙烯嵌段共聚物、烯烴嵌段共聚物、熱塑性硫化橡膠、軟質(zhì)聚烯烴、氟橡膠、氟聚合物、聚乙烯、特氟隆以及其共混物所組成的組。另外，周圍層24可以由熱塑性烯烴彈性體諸如聚乙烯樹脂ΤΡ0Ε、熱塑性聚氨酯、熱塑性聚酯以及其他類似的產(chǎn)品配方。
對周圍層24所采用的具體成分進(jìn)行選擇，以承受由打塞機(jī)的爪施加于其上的壓縮力。然而，上文詳述的多種不同聚合物都能承受這些力，結(jié)果都能用于周圍層24。
為了形成具有所有上述期望固有物理性能及化學(xué)性能的合成瓶封堵件20，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最有利用于外周層24的一種化合物是茂金屬催化聚乙烯。如下詳述，外周層24可以包括100%的茂金屬催化聚乙烯，或者，如有必要，可以將茂金屬催化聚乙烯與聚乙烯混合。 就此而言，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，基于一種或多種聚乙烯(其選自由中密度聚乙烯、中低密度聚乙烯、以及低密度聚乙烯所組成的組)的全部成分的重量，外周層24可以包括大約25重量％與100 重量％之間。
能高度有效提供外周層24的一個配方是茂金屬催化聚乙烯。
能高度有效提供外周層24的另一配方是熱塑性硫化橡膠。
能高度有效提供外周層24的另一配方是聚醚類熱塑性聚氨酯和/或烯烴嵌段共聚物或其共混物，該外周層24滿足全部所需物理特性及化學(xué)特性，以得到商業(yè)上可行的合成瓶封堵件20。
采用這種材料，并將此材料形成為與任何期望的發(fā)泡芯件22周向包圍結(jié)合方式接合，得到高度有效的多層合成封堵件，其能達(dá)到并超出關(guān)于葡萄酒瓶封堵件的全部要求。
在本實施例的結(jié)構(gòu)中，形成外周層24所采用的特殊聚醚類熱塑性聚氨酯包括美國密歇根州Wyandotte市BASF公司制造的Elastollan__K; LP9162。如下文所提供試驗數(shù)據(jù)中詳述的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種化合物能制造出與芯件22結(jié)合的外層，其提供了獲得葡萄酒產(chǎn)業(yè)用高度有效合成封堵件20所要求的全部物理特性及化學(xué)特性。
在本發(fā)明的另一實施例中，外周層包括熱塑性硫化橡膠(TPV)。這種熱塑性硫 化橡膠是本領(lǐng)域周知的，并且市場有售，例如，商品名稱Santoprene#(來自美國德克薩斯 州休斯敦的 ExxonMobil Chemical Company)、美國 Teknor Apex Company 的Sarlink.K.及 Uniprene 、或者美國俄亥俄州 Avon Lake 的 PolyOne Inc.的OnFlex*。
除了采用以上詳述的聚醚類熱塑性聚氨酯之外，能高度有效提供外周層24所要 求的全部期望特性的另一化合物是，熱塑性烯烴和熱塑性硫化橡膠的共混物。在實施例中， 熱塑性烯烴與熱塑性硫化橡膠的共混物包括，基于熱塑性烯烴全部成分重量的大約100重 量％與90重量％之間、以及基于熱塑性硫化橡膠的全部成分重量的大約100重量％與90 重量％之間。如下文在試驗數(shù)據(jù)中詳述的，使用由這種共混物所形成外周層24，合成封堵件 20的結(jié)構(gòu)提供超出對葡萄酒瓶封堵件的全部相關(guān)要求。
能為本發(fā)明合成封堵件20提供高度有效外周層24的另一化合物包括由猶他州鹽 湖城的Huntsman Corporation制造的軟質(zhì)聚烯烴。這些化合物以注冊商標(biāo)REXflex FPO銷 售，并且包括均勻反應(yīng)器合成的聚合物(homogeneous reactor-synthesized polymers), 其通過能獲得特性組合獨特的聚合物的專有技術(shù)制造。
在又一可選實施例中，采用茂金屬催化聚乙烯和/或烯烴嵌段共聚物，其獨立使 用或者與選自由低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、以及中低密度聚乙烯所組成的組的一種材 料進(jìn)行組合，得到高度有效的合成瓶封堵件20。在這種實施例中，這些材料可以用于芯件 22以及周圍層24 二者。
根據(jù)本發(fā)明，能提供高度有效外周面24以形成合成瓶封堵件20的又一其他化合 物包括特氟隆、氟橡膠化合物、以及氟聚合物。無論單獨使用，還是彼此組合使用，或是與上 述其他化合物組合使用，這些化合物都能高度有效地制造外周層24，能滿足關(guān)于合成瓶封 堵件20的全部固有要求。
使用上文詳述的擠出處理，能采用本文所詳述的用于提供外周層24的任何化合 物，制造牢固并一體地結(jié)合于芯件22的外層，或者作為發(fā)泡外層，或者作為非發(fā)泡外層。另 外，使用上文詳述的成型加工，也能用這些化合物來制造本發(fā)明的期望的合成瓶封堵件20。
另外，還發(fā)現(xiàn)，為了進(jìn)一步增強(qiáng)所得到合成瓶封堵件20的性能，可以將添加劑加 入外周層24。如上詳述，這些附加添加劑包括防滑添加劑、潤滑劑、以及密封接合劑。
還發(fā)現(xiàn)為了提供更為增強(qiáng)以及所期望的性能特性，可以將進(jìn)一步的附加添加劑 加入合成封堵件20的芯件22和/或外層24。這些附加的添加劑包括抗微生物劑、抗細(xì)菌化 合物、和/或除氧材料。合適的除氧添加劑包括例如抗壞血酸鈉、亞硫酸鈉、乙二胺四乙酸 二鉀(依地酸二鉀)、對苯二酚，以及用來主動結(jié)合單體氧的類似物質(zhì)。除氧添加劑在本領(lǐng)域 是周知的，并且市場上有售，例如，來自瑞士Basel的Ciba AG的商品名稱為Shelfplus02 的商品。
可將抗微生物添加劑及抗細(xì)菌添加劑加進(jìn)本發(fā)明，以進(jìn)一步確保液體中微生物或 細(xì)菌成長的潛在可能性極低。這些添加劑具有長期釋放能力，并且進(jìn)一步延長了保存期，而 無需進(jìn)行葡萄酒灌瓶的另外處理。這種技術(shù)具有短期以及長期的效果(微生物及細(xì)菌在短 至十分鐘內(nèi)殺死，且具有持續(xù)數(shù)十年的長期有效性)，用天然產(chǎn)品無法達(dá)到這種效果。
采用這些試劑或添加劑的期望組合，能獲得進(jìn)一步改善的合成封堵件，其能提供 當(dāng)前軟木封堵件或常規(guī)合成封堵件所無法提供的產(chǎn)品性能。
為了得到關(guān)于合成封堵件20的期望化學(xué)性能及物理性能，芯件22可包括大約O 重量％與75重量％之間的茂金屬催化聚乙烯、以及大約25重量％與100重量％之間的上述 一種或多種聚乙烯。在形成與之牢固結(jié)合方式互相接合的周圍層24的過程中，可以采用以 上詳述的任何配方(組分)，將所選擇的配方通過共擠出或十字頭擠出方法固定至芯件22。
如上所述，在封堵件20的兩個大體平坦終端面27、28的至少一個上施加標(biāo)記29 的方法包括下列步驟
A.提供壓印箔50，其至少包括承載膜和裝飾層；
B.提供帶有圖案的壓印工具40，以由壓印工具40表面上的凸起區(qū)域45形成標(biāo)記29的負(fù)像；
C.以該裝飾層面朝平坦終端面27，將壓印箔50置于封堵件20的終端面27頂部 或稍上方，藉此，使平坦終端面27至少局部被壓印箔50覆蓋；
D.在加熱和/或加壓之下，利用壓印工具40將壓印箔50壓在封堵件20的終端面 27上，藉此，將裝飾層中與壓印工具40的凸起區(qū)域45相接觸的部分從壓印箔50轉(zhuǎn)印并永 久性地固定至封堵件20的終端面27，從而，在封堵件20的終端面27上形成期望標(biāo)記29 ； 以及
E.移去用過的壓印箔50，從而，露出形成在封堵件20終端面27上的標(biāo)記29。
在圖3中，示出了熱壓印工具40，其用于將壓印箔50壓在封堵件20的終端面27 上。熱壓印工具40具有凸起區(qū)域45，凸起區(qū)域45形成數(shù)字“2009”和圓圈的負(fù)像。熱壓印 工具40可以由金屬制成，并且與加熱單元(未示出)和/或加壓單元(未示出)連接，以將熱 壓印工具40加熱至期望溫度和/或以期望壓力將其施加至封堵件20的終端面27。
圖4示出執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的合適組件的示意圖。壓印箔50布置在封堵件20 的終端面27與壓印工具40之間，壓印工具40的凸起部45面朝壓印箔50的上表面方向。 壓印箔50至少包括承載膜(未示出)以及裝飾層29，壓印箔50的裝飾層29面對封堵件20 的終端面27。除了承載膜以及裝飾層29之外，壓印箔50還可以包括其他層。為了使本發(fā) 明方法具有更快的生產(chǎn)量，將壓印箔50以可移動方式布置在封堵件20的終端面27與壓印 工具40之間，并且，能將用過的壓印箔50卷繞在輥筒55上，藉此，將未用過的壓印箔50卷 離供給輥56，用于后繼封堵件20的壓印。壓印工具40的凸起部45壓在封堵件20的終端 面27上，藉此，將壓印箔50的裝飾層29中已與壓印工具40凸起區(qū)域45接觸的部分從壓 印箔50轉(zhuǎn)印并永久性固定至封堵件20的終端面27，從而，在封堵件20的終端面27上形成 數(shù)字“2009”和圓圈29。轉(zhuǎn)印完成后，從封堵件上移去用過的壓印箔50，如有必要，將其卷 繞在輥筒55上。
為了說明本發(fā)明有效性，制造了根據(jù)本發(fā)明具有發(fā)泡芯件和實心周圍層的合成瓶 封堵件20的樣本，并對其進(jìn)行測試。這些樣本在常規(guī)共擠出設(shè)備上制造。芯件22使用惰 性氣體作為物理發(fā)泡劑并采用低密度聚乙烯(LDPE)制造。調(diào)整發(fā)泡程度，以制造具有大約 240千克/立方米密度的樣本。形成周圍層24時，采用三元乙丙橡膠(EPDM)和聚丙烯(PP) 以及茂金屬聚乙烯的混合物。在成型過程中，使周圍層24在擠出設(shè)備中周向包圍芯件22 發(fā)泡，并且與芯件22緊密結(jié)合。得到的產(chǎn)品切成適合用于形成瓶封堵件20的長度。得到 的封堵件具有22. 5毫米直徑和44毫米長度。
如先前段落中所述，對樣本封堵件進(jìn)行熱壓印，從而，將字符“2009”和圓圈29轉(zhuǎn)印至封堵件20的終端面27。在大約120攝氏度的溫度下進(jìn)行熱壓印，使用壓印箔50，其裝 飾層29含有下列部分(a)粘合層部，(b)著色或有色漆層部，以及(C)透明保護(hù)漆層部，粘 合層部(a)直接面朝封堵件20的終端面27，(b)部布置于(a)部上方并且與其緊密互連， 而(C)部布置于(b)部上方并且與其緊密互連。裝飾層29的粘合層部含有粘合劑，其具有 大約110至115攝氏度的活化溫度。裝飾層29的所有材料尤其是保護(hù)層部(c)的材料符 合或者經(jīng)美國食品及藥物管理局(FDA)或歐盟(EU)批準(zhǔn)作為食品接觸物質(zhì)(FCS)。
樣本封堵件的測試表明裝飾層29牢固地固定并且完整粘合于封堵件20的表面 27。此外，出乎意料的是，根據(jù)本發(fā)明的方法在終端面27上施加裝飾層29并未顯著改變封 堵件的透氣性能以及機(jī)械特性。
因此，通過前文描述可以看出，可以有效地實現(xiàn)上文提出的目的，并且，由于在實 現(xiàn)上述方法時可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下進(jìn)行一些修改，上述說明中所包含的或者 附圖中所示的全部內(nèi)容應(yīng)當(dāng)視為說明性的，而非用于限制本發(fā)明的范圍。此外，應(yīng)當(dāng)理解， 本文具體說明中所描述的本發(fā)明細(xì)節(jié)并不局限于附圖中所示的特定實施方式，而是適用于 總體上如發(fā)明內(nèi)容和權(quán)利要求中概述的內(nèi)容。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，所附權(quán)利要求涵蓋本文所描述的本發(fā)明一般特征及特殊特征，以 及，涵蓋所有關(guān)于本發(fā)明范圍的陳述內(nèi)容，就措辭而言可以說落入二者之間。
上文描述了本發(fā)明，本發(fā)明要保護(hù)的內(nèi)容由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)品保持容器的封堵件，其構(gòu)造成插進(jìn)并牢固地保持在形成所述容器頸部的入口中，所述封堵件具有大體柱狀外形，并且包括形成所述封堵件相反端的大體平坦終端面，其中，至少一個所述終端面至少局部被裝飾層覆蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封堵件，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為利用熱轉(zhuǎn)印、壓力轉(zhuǎn)印和/或熱壓印施加至所述終端面。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述裝飾層的顏色不同于所述終端面的表面的顏色。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為包括至少一層塑料膜。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為包括聚酯。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為包括顏料或染料。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為由熱熔膠固定于所述終端面。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為包括一種或多種材料，所述材料符合或者被美國食品及藥物管理局(FDA)或歐盟(EU)批準(zhǔn)作為食品接觸物質(zhì)(FCS)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為具有O. 5微米至100微米、尤其5微米至25微米的厚度。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，進(jìn)一步包括位于所述裝飾層上的標(biāo)記。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的封堵件，其中，所述標(biāo)記包括選自由字母、符號、顏色、圖形、以及木質(zhì)色調(diào)所組成的組的一個或多個標(biāo)記。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述裝飾層的表面與所述終端面處于完整緊密結(jié)合的接合。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述封堵件進(jìn)一步限定為合成封堵件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的封堵件，其中，所述封堵件包括一種或多種熱塑性聚合物。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述封堵件包括天然軟木碎片。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的封堵件，其中，所述天然軟木碎片由粘合劑團(tuán)聚成塊或嵌置在塑料材料中。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述封堵件完全或部分發(fā)泡。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的封堵件，其中，遍及所述發(fā)泡材料的整個長度和/或直徑，所述發(fā)泡體中的孔眼大小和/或孔眼分布大體均勻。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或權(quán)利要求18所述的封堵件，其中，所述發(fā)泡體進(jìn)一步限定為很大程度上為閉孔發(fā)泡體。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至權(quán)利要求19中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述發(fā)泡體進(jìn)一步限定為，孔眼大小的范圍特征在大約O. 025毫米最小值與大約O. 5毫米最大值之間、尤其在大約O. 05毫米最小值與大約O. 35毫米最大值之間。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述封堵件進(jìn)一步限定為包括位于其至少一個表面上、尤其位于其周面上的硅樹脂層。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，包括 A.細(xì)長的柱狀芯件，其由發(fā)泡塑料材料形成，并且包括形成所述柱狀芯件的相反端的終端面；以及 B.至少一層，其在周向包圍并且緊密結(jié)合于所述芯件的柱面，所述芯件的端面沒有所述層，以及 藉此，得到一種合成封堵件，其能將任何期望的產(chǎn)品密封在容器中，將所述容器中的產(chǎn)品保持期望長的時間，而很大程度上不出現(xiàn)產(chǎn)品劣化或封堵件劣化。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的封堵件，其中，所述芯件包括至少一種熱塑性聚合物，其選自由聚乙烯、茂金屬催化聚乙烯、聚丁烷、聚丁烯、聚氨酯、硅樹脂、乙烯基樹脂、熱塑性彈性體、聚酯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、熱塑性聚氨酯、熱塑性烯烴、熱塑性硫化橡膠、軟質(zhì)聚烯烴、氟橡膠、含氟聚合物、聚乙烯、聚四氟乙烯、以及其共混物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、二元乙丙橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、離子聚合物、聚丙烯、以及聚丙烯與可共聚乙烯式不飽和共聚單體的共聚物、烯烴嵌段共聚物以及其混合物組成的組。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或權(quán)利要求23所述的封堵件，其中，所述芯件進(jìn)一步限定為，包括密度的范圍在大約100千克/立方米至大約600千克/立方米之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求24中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述芯件包括的密度范圍在大約200千克/立方米至大約350千克/立方米之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求25中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述芯件進(jìn)一步限定為包括閉孔，所述閉孔的平均孔眼大小范圍在大約O. 02毫米至大約O. 50毫米之間，以及/或者，所述閉孔的孔眼密度范圍在大約8，000個孔眼/立方厘米至大約25，000, 000個孔眼/立方厘米之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的封堵件，其中，所述芯件進(jìn)一步限定為，平均孔眼大小的范圍在大約O. 05毫米至O. 35毫米之間，以及/或者，孔眼密度的范圍在大約10，000個孔眼/立方厘米至大約8，000, 000個孔眼/立方厘米之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求27中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述周圍層進(jìn)一步限定為包括選自由泡沫塑料和非發(fā)泡塑料所組成的組的一種材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求28中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述周圍層進(jìn)一步限定為包括一種或多種化合物，選自由下述材料組成的組能發(fā)泡或不能發(fā)泡的熱塑性聚氨酯、熱塑性烯烴、熱塑性硫化橡膠、三元乙丙橡膠、軟質(zhì)聚烯烴、氟橡膠、含氟聚合物、聚乙烯、聚四氟乙烯、烯烴嵌段共聚物、以及其共混物。
30.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求29中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述周圍層進(jìn)一步限定為包括范圍在大約O. 05毫米與大約5毫米之間的厚度。
31.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求30中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述周圍層進(jìn)一步限定為包括范圍在大約O.1毫米與大約2毫米之間的厚度。
32.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求31中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述周圍層進(jìn)一步限定為包括強(qiáng)韌、防劃痕及損傷表面，以及/或者，所述周圍層的密度范圍在大約300千克/立方米與1，500千克/立方米之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求32中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述周圍層進(jìn)一步限定為包括大約750千克/立方米與大約1100千克/立方米之間的密度。
34.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述封堵件進(jìn)一步限定為通過擠出和/或注射成型形成。
35.根據(jù)權(quán)利要求22至權(quán)利要求33中任一項權(quán)利要求所述的封堵件，其中，所述芯件和/或所述周圍層進(jìn)一步限定為通過擠出形成。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的封堵件，其中，所述芯件和所述周圍層進(jìn)一步限定為同時擠出。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的封堵件，其中，所述芯件進(jìn)一步限定為單獨擠出，隨后，在擠出設(shè)備中以周向圍繞并包封預(yù)先形成芯件的方式形成所述周圍層。
38.一種在形成封堵件相反端的兩個大體平坦終端面的至少一個上施加標(biāo)記的方法，所述封堵件用于產(chǎn)品保持容器，所述封堵件具有大體柱狀外形，以及構(gòu)造成插進(jìn)并牢固地保持在形成容器頸部的入口中，所述方法包括下列步驟F.提供壓印箔，所述壓印箔至少包括承載膜和裝飾層；G.提供帶有圖案的壓印工具，以由所述壓印工具的表面上的凸起區(qū)域形成所述標(biāo)記的負(fù)像；H.以所述裝飾層面朝所述平坦終端面，將所述壓印箔置于所述封堵件的所述終端面的頂部或稍上方，藉此，使所述平坦終端面至少局部被所述壓印箔覆蓋；1.在加熱和/或加壓之下，利用所述壓印工具將所述壓印箔壓在所述封堵件的所述終端面上，藉此，將所述裝飾層中與所述壓印工具凸起區(qū)域相接觸的部分從所述壓印箔轉(zhuǎn)印并永久性固定至所述封堵件的所述終端面，從而，在所述封堵件的所述終端面上形成期望的標(biāo)記；以及J.移去用過的壓印箔，從而，露出形成在所述封堵件終端面上的所述標(biāo)記。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，在90°C與170°C之間、尤其在90°C與150°C之間、或者在120°C與140°C之間、或者在110°C與130°C之間的溫度下，使用所述壓印工具。
40.根據(jù)權(quán)利要求38或權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述壓印工具的所述凸起區(qū)域進(jìn)一步限定為具有紋理。
41.根據(jù)權(quán)利要求38至權(quán)利要求40中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述承載膜進(jìn)一步限定為包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
42.根據(jù)權(quán)利要求38至權(quán)利要求41中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述承載膜進(jìn)一步限定成具有大約19微米至大約23微米的厚度。
43.根據(jù)權(quán)利要求38至權(quán)利要求42中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為包括粘合層部。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中，所述粘合層部進(jìn)一步限定為厚度大約O.5微米至大約20微米，尤其是大約O. 5微米至大約5微米。
45.根據(jù)權(quán)利要求38至權(quán)利要求44中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為包括著色或有色漆層部。
46.根據(jù)權(quán)利要求38至權(quán)利要求45中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述裝飾層進(jìn)一步限定為包括透明保護(hù)漆層部。
47.根據(jù)權(quán)利要求45或權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述著色或有色漆層部或所述透明保護(hù)漆層部進(jìn)一步限定為厚度大約I微米至大約15微米，尤其大約I微米至大約10微米。
48.根據(jù)權(quán)利要求38至權(quán)利要求47中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述封堵件進(jìn)一步限定為以權(quán)利要求1至權(quán)利要求36的任一所述特點為特征。
49.根據(jù)權(quán)利要求38至權(quán)利要求48中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述標(biāo)記選自由字母、符號、顏色、圖形、以及木質(zhì)色調(diào)所組成的組。
全文摘要
一種用于產(chǎn)品保持容器的封堵件(20)，其構(gòu)造成插進(jìn)并牢固地保持在形成該容器頸部的入口中，該封堵件具有大體柱狀外形以及形成該封堵件相反端的大體平坦終端面(27、28)，其中，至少一個終端面至少局部被裝飾層(29)覆蓋。利用熱壓印，可以在形成封堵件相反端的兩個大體平坦終端面(27、28)的至少一個上施加標(biāo)記。
文檔編號B65D51/24GK103025619SQ201180011502
公開日2013年4月3日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者戴蒙·詹姆斯·博斯特, 詹姆斯·愛德華·庫珀, 林賽·赫爾曼·戴維斯, 馬爾科·約瑟夫·奧托·基爾希, 達(dá)雷爾·詹姆斯·米勒, 尼莎·阿莫奧·凱什克爾 申請人:諾瑪科公司