專利名稱：容器瓶口的分級晶化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模制聚合物結(jié)構(gòu)的容器，尤其涉及在容器頸部瓶口的晶化。
背景技術(shù)：
晶化聚合物結(jié)構(gòu)的容器，比如PET結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)上用吹制注模法制造，其中，用注模法制造坯件，然后，再將坯件經(jīng)過吹制操作，以形成容器。在注模操作中將容器瓶口形成最后的幾何形狀或者基本最后的幾何形狀，該容器瓶口一般是非晶體聚合物結(jié)構(gòu)。在吹制注模法中拉伸容器本體，使其本體具有取向的聚合物結(jié)構(gòu)。有人提出，通過晶化頸部瓶口的全部或者選定部分來強化和剛化容器的瓶口部分。請參見美國專利4,618,515、4,928,835和6,217,818。當(dāng)瓶口的晶化部分含有其外觀為乳狀不透明的晶體球粒時，容器本體和瓶口的未晶化部分一般是半透明的。
本發(fā)明中的術(shù)語“晶化聚合物”是指能被晶化的任何聚合物。這些聚合物不僅包括如PET這種常用來制造容器的可晶化的聚合物，也包括聚烯烴，比如聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰胺，如尼龍。盡管本發(fā)明公開一些與PET有關(guān)的聚合物的具體實施例，但本發(fā)明決不僅僅局限于該聚合物或該聚合物的一族。
而且，在本發(fā)明中當(dāng)涉及至少可局部晶化的聚合物結(jié)構(gòu)的容器或坯件時，或者涉及可晶化聚合物結(jié)構(gòu)的坯件或者容器時，此種術(shù)語不僅指完全可晶化聚合物結(jié)構(gòu)的容器，而且也指其內(nèi)外層均是可晶化聚合物結(jié)構(gòu)的多層容器。該容器或坯件的其它中間層可以包括防止氣體穿過容器壁部遷移的阻擋材料，處理再研磨層和/或包括后用戶樹脂的層。這些中間層可以被僅包括在容器的本體內(nèi)，比如，容器瓶口是不分層的聚合物結(jié)構(gòu)，或者這些中間層延伸入容器的瓶口中。請參見美國專利4,550,043、4,609,516、4,781,954、4,990,301以及5,098,274。

發(fā)明內(nèi)容
已有人提出，晶化PET容器的整個瓶口，以提高容器瓶口的尺寸穩(wěn)定性。但是，這種完全晶化可以導(dǎo)致由于晶化帶來的收縮，這種收縮在容器封閉件會最終與瓶口固定的螺紋部段是不可接受到。相反地，完全非晶化的瓶口會在容器被熱充填并被封閉時，由于容器的溫度會超過塑料的玻璃過渡溫度，從而會軟化和運動。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種技術(shù)來選擇地晶化容器瓶口的局部，在容器封閉件固定的瓶口密封螺紋區(qū)域，基本上減少或消除由于晶化引起的瓶口收縮，該選擇性晶化與整個瓶口區(qū)域晶化相比降低了能量消耗。本發(fā)明的其它或者更為具體的目的是提供一種用于吹制注模中空塑料容器的坯件、中空塑料容器、以及一種用于形成其瓶口被選擇性地按如上所述晶化的中空塑料容器的方法。
根據(jù)本發(fā)明，以下述方法通過選擇性地晶化坯件的頸部瓶口實現(xiàn)這些目的以及其它目的，即在瓶口的至少第一部分基本晶化、在瓶口的第二部分基本沒有晶化、在瓶口的第一部分和第二部分之間分級晶化。術(shù)語“分級晶化”是指在基本晶化和基本沒有晶化之間的逐步過渡，與頸部瓶口的已晶化和未晶化部分之間的未分級圖案有顯著分別。晶化的分級是連續(xù)的，在距離上是線性的或者非線性的。
本發(fā)明體現(xiàn)的一些方面可以單獨實施，或彼此結(jié)合實施。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，中空塑料容器或坯件上的瓶口具有一個整體的本體、一個其端表面與本體間隔的第一端部、一個與本體相鄰的第二端部、以及一個在端部之間的中間部。第一端部和中間部形成連續(xù)的內(nèi)、外表面。在端部、內(nèi)、外表面至少之一上晶化瓶口，瓶口在與一個表面垂直的方向的晶化被分級成從該表面的晶化至與該表面間隔的瓶口內(nèi)部的位置基本沒有晶化。
本發(fā)明的另一方面提供一種制造中空塑料容器的方法，其包括模制至少可局部晶化的聚合物結(jié)構(gòu)的坯件、吹制模制該坯件以形成中空塑料容器。在吹制模制坯件之前或隨后吹制模制坯件時，將瓶口晶化成至少第一端部被晶化，從第一端部分級晶化所述瓶口。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，中空塑料容器或坯件上的瓶口至少是局部可晶化的聚合物結(jié)構(gòu)，將瓶口連接到與該瓶口成一體的本體上。瓶口具有一遠(yuǎn)離本體的端部、一個與本體相鄰的封蓋凸緣、以及一個在端部和封蓋凸緣之間的中間部。端部和中間部至少之一或者兩者都被晶化，封蓋凸緣基本沒有晶化。


參照說明書、權(quán)利要求書以及附圖，可以更好地理解本發(fā)明以及其目的、特征和優(yōu)點。其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個方面用于用于吹制模制容器的坯件的剖視圖；圖2是圖1的坯件吹制模制的容器的局部剖視圖；圖3是圖1坯件的頸部瓶口的放大的局部剖視圖；以及圖4-11與圖3類似，但示出本發(fā)明的相應(yīng)的其它實施例。
具體實施例方式
圖1和3示出根據(jù)本發(fā)明一個方面的坯件20，其包括瓶口22和本體24。例如，用注塑法將瓶口22和本體24形成一體，如上所述，它們可以為單層，也可以為多層。上述專利示出用于制造坯件20的各種自動技術(shù)。坯件20的瓶口22包括一個遠(yuǎn)離本體24的第一端部26、一個中間部28、以及一個第二端部30，其最好包括與本體24相鄰的封蓋環(huán)體或凸緣30。第一端部26限定一個端表面32。第一端部26和中間部28也限定一個連續(xù)外表面34，該外表面34包括至少一個用于容器封閉件最終固定的外螺紋以及一個形成容器唇部的內(nèi)表面36。圖1示出用坯件20吹制模制的容器20a。容器20a包括瓶口22和用坯件本體24吹制模制的本體24a。圖1-3的示例性瓶口(以及圖4-9的瓶口)也具有用于隨后封閉件固定的外螺紋以及與封閉件上的損害指示結(jié)構(gòu)配合的保持卷邊。
特別參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，坯件瓶口22(和最后的容器瓶口22)被選擇性地晶化，以提高瓶口的螺紋密封表面區(qū)域的尺寸穩(wěn)定性。在圖3中用陰影或點畫示出晶化，其密度用以指示晶化的程度，沒有陰影的指示基本沒有晶化。關(guān)于沒有晶化、或者瓶口局部未被晶化或非晶化，是指沒有有意的晶化，或者任何晶化是指在制造過程中無意的、微小的變化結(jié)果。晶化的程度取決于應(yīng)用。換言之，圖中最黑的區(qū)域可有50％的晶化，從分級區(qū)域減至基本為零。
在圖3中，在瓶口22的第一端部26的外邊緣有相當(dāng)?shù)木Щ?，從第一端?6的上部外邊緣相對于瓶口22徑向向內(nèi)地和軸向向外地分級晶化。(方向性術(shù)語，比如在說明書中采用的“軸向”和“縱向”，并不局限于與容器瓶口的中心軸線有關(guān)。方向性術(shù)語，比如說明書采用的“上部”、“向下”并不局限于圖中所示的坯件和容器的直立取向有關(guān)。)在圖3的瓶口22的中間部28中，沿著外表面34有一些晶化，但是，至少在內(nèi)表面36的下部沒有晶化。在本實施例中，包括封蓋凸緣的第二端部30基本沒有晶化。于是，在圖3的實施例中，沿著第一瓶口端部26的外表面34和中間部28的上部有重的晶化，徑向向內(nèi)地至表面36分級晶化，其中，在第一端部26和中間部28的上部中有局部晶化，在中間瓶口部28的中間部段和下部部段沿著表面34軸向分級晶化。在中間部28的中間部段，繞著瓶口厚度的中心徑向向內(nèi)地分級晶化，在內(nèi)表面36處沒有晶化。(可以理解在制造誤差變化范圍內(nèi)，瓶口22周邊的晶化與圖3所示的相同(以及圖4-8的相同)。)。
圖4示出瓶口22a，其中其晶化與圖3的類似。中間部28的未晶化的內(nèi)部區(qū)域向上延伸入第一端部26，而中間部28的局部未晶化的下端延伸入與第二端30相鄰的位置。而且，封蓋凸緣基本沒有晶化。圖5示出一個瓶口22b，其中，從第一端部26穿過中間部28沿著外表面34完全晶化，第二端部30基本沒有晶化。晶化是從外表面34的基本晶化至在內(nèi)表面36和其附近未晶化分級的。從中間部34的基本晶化至第二端部30的基本未晶化沿軸向方向分級。圖6示出瓶口22c，其在第一端部26和中間部28在內(nèi)表面36處完全晶化。從內(nèi)表面36的基本晶化至在外表面34和其附近的未晶化沿徑向方向分級。在軸向方向也是分級的，在封蓋凸緣的徑向向內(nèi)的內(nèi)表面36處有局部晶化。
圖3-6(以及圖7-8)的實施例中的受控晶化可用任何合適的方法獲得例如，包括將石英燈的熱引導(dǎo)至待被晶化的區(qū)域同時冷卻瓶口的保持不被晶化的相對區(qū)域。例如，在圖3的實施例中，逆著瓶口的外表面和其內(nèi)表面的上部引導(dǎo)熱空氣，且將激冷塞等激冷內(nèi)表面的下部。也可以用熱屏來防止晶化，如在美國專利4,928,835中所述的。而且，在圖6的實施例中，將熱空氣引導(dǎo)入坯件瓶口的內(nèi)表面，而將坯件本體的內(nèi)部和其外表面合適地屏蔽并被冷卻，以防止晶化。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明改型實施例的坯件瓶口22d，其中，在端部表面32處和其下面晶化瓶口的第一端部26，分級晶化穿過中間部28延伸至第二端部30的位置或者稍微進(jìn)入第二端部32的位置。圖8示出瓶口22e，其中在表面32處晶化第一端部26，從表面32的晶化至中間部28的基本沒有晶化軸向分級。圖7和8的實施例對于在容器瓶口的端部僅穩(wěn)定密封部是特別有用的。
圖9示出坯件(或容器)瓶口22f，其中，第一端部26基本未被晶化，而端部28和第二端部30被晶化。在中間部28和端部26之間周向地分級晶化，并從封蓋凸緣的徑向向內(nèi)的中間部28軸向地向下和徑向地向內(nèi)分級晶化。
圖10示出瓶口22g，其具有用于固定封閉件的外部卡式卷邊，而不是外部螺紋。第一端部26在其整個厚度上被晶化，中間部28的上部在其放置封閉件連接卷邊的外表面處被晶化。從中間部28的上部徑向地向內(nèi)和軸向地向下分級晶化，包括封蓋凸緣的第二端部30基本未被晶化。
圖11示出本發(fā)明花冠型瓶口22f的實施例，比如，其常用在啤酒瓶上。包括瓶口花冠的第一瓶口部26在其整個厚度上基本被晶化。中間部28的上表面部和外表面部被晶化，而中間部28的徑向內(nèi)部被軸向地向下和徑向地向內(nèi)分級。第二端基本未被晶化。
盡管結(jié)合用于優(yōu)選加工處理目的的晶化坯件瓶口討論了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，也可以理解，在將容器吹制成最后形狀后還可在其頸部瓶口進(jìn)行晶化操作。此種變型對于在吹制模制操作中改變瓶口幾何形狀的情形特別有用。于是，根據(jù)本發(fā)明的晶化能在非晶態(tài)或取向的瓶口上進(jìn)行。
已經(jīng)描述了坯件、容器、以及完全實施上述目的和目標(biāo)的制造方法。本發(fā)明公開一些優(yōu)選實施例，并且討論了幾個附加的變型和改型。其它改型和變型本身對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員給出一些啟示。本發(fā)明旨在用來包括所有落在后附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的改型和變型。
權(quán)利要求
1.一種具有整體本體(24a或24)的中空塑料容器(20a)或坯件(20)上的瓶口(22或22a或22b或22c或22d或22f或22g或22h)，所述瓶口具有一個其端表面(32)與所述本體間隔的第一端部(26)、一個與所述本體相鄰的第二端部(30)、以及一個在所述端部之間的中間部(28)，所述第一端部和中間部形成連續(xù)的內(nèi)外表面(36，34)，所述瓶口在所述端部、內(nèi)、外表面至少之一處被晶化，所述瓶口的在與所述至少一個表面相垂直的方向上的晶化分級成從所述至少一個表面的晶化至在與所述至少一個表面間隔的瓶口內(nèi)的位置處基本沒有晶化。
2.如權(quán)利要求1所述的瓶口，其特征在于所述內(nèi)、外表面(36，34)之一在其長度上被晶化，而所述內(nèi)、外表面(36，34)的另一個包括至少一個基本未被晶化的部分，在所述瓶口的至少所述中間部中的晶化在所述被晶化表面和其它表面的未被晶化的部分之間分級。
3.如權(quán)利要求2所述的瓶口，其特征在于所述外表面(34)在其長度上被晶化，所述內(nèi)表面(36)的至少一部分未被晶化。
4.如權(quán)利要求2所述的坯件，其特征在于所述內(nèi)表面(36)在其長度上被晶化，所述外表面(34)基本未被晶化。
5.如權(quán)利要求1所述的坯件，其特征在于其在所述瓶口的所述第二端部(30)具有一個封蓋凸緣，所述封蓋凸緣基本未被晶化。
6.如權(quán)利要求1所述的瓶口，其特征在于所述第一端部和中間部形成在其長度上被晶化的連續(xù)外表面(34)和其至少一部分基本未被晶化的連續(xù)內(nèi)表面(36)，在所述瓶口的至少所述中間部(28)中的晶化在所述內(nèi)、外表面和所述中間部、所述第二端部之間分級。
7.如權(quán)利要求1所述的瓶口，其特征在于所述瓶口的至少所述第一端部(26)被晶化，所述瓶口中的晶化從所述第一端部的晶化分級。
8.如權(quán)利要求3、6或7所述的瓶口，其特征在于所述瓶口的所述第一端部(26)在所述內(nèi)、外表面(36，34)之間在其厚度上被晶化。
9.如權(quán)利要求8所述的瓶口，其特征在于在所述瓶口中的分級晶化延伸入所述瓶口的所述中間部(28)。
10.如權(quán)利要求3、6或7所述的瓶口，其特征在于在所述瓶口的所述第一端部(26)中的晶化在所述外、內(nèi)表面(36，34)之間分級，在所述外表面(34)處被晶化，在所述內(nèi)表面(36)處基本未被晶化。
11.如權(quán)利要求7所述的瓶口，其特征在于所述瓶口的所述第一端部和中間部(26，28)形成一個連續(xù)外表面(34)和一個連續(xù)內(nèi)表面(36)，所述內(nèi)外表面之一在其長度上被晶化，所述內(nèi)外表面的另一個包括至少一個未被晶化的部分。
12.如權(quán)利要求11所述的瓶口，其特征在于在所述瓶口的至少所述中間部(28)中的晶化在所述表面之間分級。
13.一種制造中空塑料容器(24a)的方法，其包括下述步驟(a)模制至少局部為可晶化聚合物結(jié)構(gòu)的坯件(20)，該坯件包括一個瓶口(22)和一個與該瓶口成為一體的本體(24)，所述坯件具有一個遠(yuǎn)離所述本體的第一端部(26)、一個與所述本體相鄰的第二端部(30)、以及一個在所述端部之間的中間部(28)，所述第一端部和所述中間部形成連續(xù)內(nèi)外表面，(b)吹制模制所述坯件以形成中空塑料容器(20a)；以及(c)在所述步驟(b)之前或其后，將所述瓶口晶化成所述瓶口的至少所述第一端部被晶化，所述瓶口的晶化從所述第一端部的晶化分級。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述步驟(c)包括在所述內(nèi)外表面(36，34)處晶化所述瓶口，使得至少所述一個表面在其長度上被晶化，所述內(nèi)外表面的另一個包括一個基本未被晶化的部分，在至少所述中間部(28)中的晶化在所述表面之間分級。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述步驟(c)包括將所述瓶口晶化成所述外表面(34)在其長度上被晶化，所述內(nèi)表面(36)的至少一個部分未被晶化，在所述瓶口的至少所述中間部(28)中的晶化在所述內(nèi)外表面和所述中間部和所述第二端部(30)之間分級。
16.一種中空塑料容器(20a)或坯件(20)上的瓶口(22或22a或22b或22c或22d或22f或22g或22h)，所述瓶口至少局部為可晶化聚合物結(jié)構(gòu)并被連接與所述瓶口成一體的本體(24a或24)上，所述瓶口具有一個遠(yuǎn)離所述本體的端部(26)、一個與所述本體相鄰的封蓋凸緣、以及一個在所述端部和所述封蓋凸緣之間的中間部(28)，所述端部(26)、所述中間部(28)的至少一部分，或者兩者被晶化，所述封蓋凸緣基本未被晶化。
17.如權(quán)利要求16所述的瓶口，其特征在于所述晶化的至少一部分是分級的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種容器(20a)、一種容器坯件(20)以及一種制造容器或者坯件的方法，其中，該坯件或容器的瓶口至少局部為可晶化聚合物結(jié)構(gòu)，所述瓶口具有一個遠(yuǎn)離所述坯件或容器的本體的第一端部(26)、一個與所述坯件或容器的本體相鄰的第二端部(30)、以及一個在所述端部之間的中間部(28)。瓶口的第一端部形成一個端表面(32)，所述瓶口的端部和中間部形成連續(xù)內(nèi)外表面(36，34)。在所述端部、內(nèi)外表面至少之一的聚合物材料被晶化，所述瓶口的在與所述至少一個表面相垂直的方向上的晶化分級成從所述表面的晶化至在與所述表面間隔的瓶口內(nèi)的位置處基本沒有晶化。
文檔編號B29L22/00GK1477030SQ03110418
公開日2004年2月25日 申請日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者T·E·納希爾, K·J·巴克, B·A·林奇, T E 納希爾, 巴克, 林奇 申請人:大陸Pet技術(shù)有限公司