專利名稱：預(yù)成型坯和瓶子以及制備預(yù)成型坯和瓶子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有可成型材料的制品，更具體地說，涉及含有可成型材料的單層和多層制品，以及制備這些制品的方法。
背景技術(shù)：
制品已經(jīng)通常被用于容納飲料和食品。在飲料的包裝中，采用諸如塑料容器的制品代替完全的玻璃或金屬容器已經(jīng)變得日益流行。塑料包裝的優(yōu)點包括相比于玻璃重量輕、破裂減少以及可能更低的成本。如今在制備飲料容器中所使用的最普通的塑料是聚對苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)。FDA已經(jīng)批準(zhǔn)未用過的PET可用于與食品接觸。PET制備的容器通常是透明、薄壁、重量輕，并且具有抵抗由加壓內(nèi)容物比如碳酸飲料施加在容器壁上的作用力而保持其形狀的能力。PET樹脂還相當(dāng)廉價并且易于加工。
大部分的PET瓶都是通過包括塑料預(yù)成型坯的吹塑的工藝制備的，所述塑料預(yù)成型坯是已經(jīng)由包括注射成形或擠出過程的工藝制備的。PET瓶可以不提供用于限制通過PET瓶壁的熱交換的合適絕熱層。它可以理想地減少瓶內(nèi)液體與瓶周圍環(huán)境之間的熱傳遞，從而維持瓶內(nèi)液體的溫度。類似地，用于容納食品的大部分廉價容器沒有提供有效的絕熱層，來降低經(jīng)過容器的熱傳遞。降低經(jīng)過容器或包裝物的熱傳遞是人們所希望的。
此外，導(dǎo)管形式的制品、食品包裝等可以具有不合適的結(jié)構(gòu)、阻隔層或其它特征。流體、食品或飲料比如碳酸蘇打常常是儲存在可能對其內(nèi)容物有不利影響的容器內(nèi)。不幸的是，當(dāng)食品接觸已知制品的某些材料的表面時，食品的味道可能被不利地改變。保持與制品接觸的食品的味道是人們所希望的。

發(fā)明內(nèi)容
在一個優(yōu)選的實施方案中，提供一種用于形成預(yù)成型坯的方法。所述預(yù)成型坯的至少一部分包括能夠膨脹形成絕熱層或所需成品(finish)的可膨脹材料。將該預(yù)成型坯加熱到適用于吹塑的溫度，并且至少一部分的可膨脹材料膨脹。將預(yù)成型坯吹塑成容器。在一種配置中，該預(yù)成型坯為單層預(yù)成型坯。在另一種配置中，該預(yù)成型坯為多層預(yù)成型坯。
在另一個實施方案中，提供用于制備涂布泡沫的聚合物制品的方法，該方法包括提供涂布有泡沫的聚合物預(yù)成型坯以及將該預(yù)成型坯吹塑成所需容器形狀這兩個步驟。在一種配置中，該方法包括在吹塑之前預(yù)熱所述涂布有泡沫的聚合物預(yù)成型坯、使含有微球體的泡沫涂層引發(fā)微球體膨脹。微球體可以在吹塑之前、吹塑過程中和/或吹塑之后膨脹。
在一個實施方案中，涂布泡沫的聚合物制品包括至少一層泡沫，其中所述泡沫包圍著主要含聚酯的另一層的至少一部分。泡沫包含聚合物載體材料和發(fā)泡劑。
在另一個實施方案中，提供用于制備含泡沫的制品的方法。泡沫可以具有第一組分和第二組分。第一組分在受熱活化時可以膨脹。任選地，第一組分包括通常在第一膨脹態(tài)的微球體。在一種配置中，第二組分是混合有第一組分的載體材料。當(dāng)該混合物被加熱時，混合物被膨脹形成通常的閉孔泡沫。
在一個實施方案中，將混合物形成含有從第一膨脹態(tài)膨脹到第二膨脹態(tài)的微球體的預(yù)成型坯。將該預(yù)成型坯成型成含有從第二膨脹態(tài)膨脹到第三膨脹態(tài)的微球體的容器。在一種配置中，微球體的主要部分通常在第一位置是不膨脹的。任選地，微球體的主要部分通常在第二位置被部分膨脹。任選地，微球體的主要部分通常在第三位置內(nèi)膨脹。
在一個實施方案中，預(yù)成型坯包括多個層，并且其中一個層包含可膨脹材料。任選將預(yù)成型坯形成容器。在一個實施方案中，預(yù)成型坯或容器的內(nèi)層包含適用于接觸食品和/或液體的材料，并且限定了預(yù)成型坯或容器的容納室。在一種配置中，內(nèi)層包含熱塑性材料。預(yù)成型坯或容器的第二層包含含有聚合物和微球體的可膨脹材料。備選地，可膨脹材料可以形成預(yù)成型坯或容器的內(nèi)層或襯里。
在一個實施方案中，可膨脹材料包含載體材料和發(fā)泡劑。該載體材料優(yōu)選能夠與微球體混合從而形成可膨脹材料的材料。載體材料可以是熱塑性材料或聚合材料，包括但不限制于環(huán)丁烯甲酸(ethylene acrylicacid，“EAA”)、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、線性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、聚(羥基氨基醚)(“PHAE”)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)以及包括聚對苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、聚乙烯(“PE”)、聚丙烯(“PP”)、聚苯乙烯(“PS”)、纖維素材料、漿、上述這些的混合物等的其它共聚物。在一個實施方案中，發(fā)泡劑包含受熱時膨脹并且與載體材料協(xié)同產(chǎn)生泡沫的微球體。在一種配置中，發(fā)泡劑包含EXPANCEL微球體。
在優(yōu)選實施方案中，可膨脹材料具有抑制熱經(jīng)過含有該可膨脹材料的容器壁傳遞的絕熱性質(zhì)。因此，可膨脹材料可以用于保持食品、流體等的溫度。在一個實施方案中，當(dāng)容器內(nèi)裝有液體時，容器的可膨脹材料降低了容器內(nèi)液體與容器周圍環(huán)境的熱傳遞。在一種配置中，該容器可以容納冷的液體，并且容器的可膨脹材料是抑制熱從環(huán)境傳遞到冷流體的絕熱層。備選地，受熱的液體可以放在容器內(nèi)，并且容器的可膨脹材料是降低熱從液體傳遞到容器周圍環(huán)境的絕熱層。盡管與食品和飲料有關(guān)的用途是一種優(yōu)選用途，但是這些容器也可以用于非食品的物品。
在一個實施方案中，將泡沫材料擠出，以制備可形成容納食品用的容器、盤子、瓶等的板。任選地，將這些板形成適合于容納食品的抓斗(clamshells)。泡沫板可以進(jìn)行預(yù)切割并且被配置形成用于容納食品的容器。通過一個或多個工藝?yán)?、熱成型或熱成形工藝，可以將這些板形成容器。
在另一個實施方案中，提供一種含有泡沫材料的制品，其中所述泡沫材料在紙或木漿基的材料或容器上形成涂層。在一種配置中，該泡沫材料與漿混合。任選地，可以將泡沫材料和漿混合形成能夠形成所需形狀的通常均勻的混合物?；旌衔锟梢栽谄涑尚沃?、過程中和/或之后被加熱，以使其泡沫材料組分的至少一部分膨脹。
在另一個實施方案中，預(yù)成型坯至少包含含適用于接觸食品的材料的第一層和含熱塑性材料比如聚丙烯的第二層。任選地，第一層包含熱塑性材料比如PET，第二層包含具有聚丙烯和微球體的泡沫材料。任選地，第一層包含PET，第二層主要包含或完全包含聚丙烯。任選地，第一層包含苯氧基類熱塑性材料，第二層包含另一種材料比如聚丙烯。預(yù)成型坯可以通過一個或多個工藝比如吹塑工藝形成容器。
在一個實施方案中，制備瓶的方法包括提供包含PET內(nèi)層和含PP外層的預(yù)成型坯。將該預(yù)成型坯加熱到通常不適合于加工PP的溫度。預(yù)成型坯被加熱之后，吹塑成瓶。在一種配置中，外層包含泡沫材料。在一種配置中，外層主要包含或完全包含PP。
在另一個實施方案中，預(yù)成型坯包含具有凸緣的內(nèi)層，該凸緣限定預(yù)成型坯的至少一部分開口。外層包圍著內(nèi)層，并且限定預(yù)成型坯的頸口(neck finish)的大部分，且形成預(yù)成型坯軀體部的外表面。
在另一個實施方案中，是一種含有第一層和第二層的管。在一個實施方案中，第一層包含熱塑性材料比如PET，第二層包含相同或不同的熱塑性材料比如PP和發(fā)泡劑。任選地，第一層主要包含PET，而第二層包含PP基泡沫材料。在一種配置中，管通過共擠出工藝形成。任選地，管可以被吹塑成容器。任選地，管可以被用作輸送可攝食液體的流體管道。
在另一個實施方案中，預(yù)成型坯包含內(nèi)層和外層。外層包圍著內(nèi)層，并且限定預(yù)成型坯的頸口的大部分。外層還形成預(yù)成型坯的軀體的外表面。
在另一個實施方案中，用于成型預(yù)成型坯的裝置包括模具型芯部(mold core section)和模具腔部分。模具腔部分具有輸送系統(tǒng)。當(dāng)模具型芯部和模具腔部分處于閉合位置時，模具型芯部與模具腔部分協(xié)作限定一個內(nèi)腔。輸送系統(tǒng)被配置成將聯(lián)結(jié)材料(tying material)輸送到內(nèi)腔中。任選地，該裝置還包括與內(nèi)腔流體連通的排氣系統(tǒng)。
在另一個實施方案中，形成預(yù)成型坯的方法包括將預(yù)成型坯的一部分放置在模具的心軸(mandrel)上。聯(lián)結(jié)材料從在限定型腔的型腔部內(nèi)形成的輸送系統(tǒng)的出口釋放出來。預(yù)成型坯的至少一部分涂布有聯(lián)結(jié)材料。
在一些實施方案中，預(yù)成型坯包含頸部和軀體部。軀體部具有壁部和端蓋，并且包含第一層和第二層，其中所述第一層含有可膨脹材料。在一些配置中，可膨脹材料適合于通過熱處理進(jìn)行膨脹。
在一些實施方案中，預(yù)成型坯包含螺紋頸部和軀體部。軀體部包含壁部和端蓋。軀體部包含形成小于約40重量％的預(yù)成型坯的可膨脹材料。在一些實施方案中，可膨脹材料包含小于20重量％的預(yù)成型坯。可膨脹材料可以任選包含微球體以及優(yōu)選的熱塑性載體材料，其中所述熱塑性載體材料包含選自由聚丙烯、PET和它們的組合組成的組中的材料。
在一些實施方案中，制備預(yù)成型坯的方法包括形成預(yù)成型坯的第一層。形成預(yù)成型坯的第二層，并且所述第二層包含可控的、可膨脹材料。在一些配置中，為形成制品，第一層通過將優(yōu)選含有聚酯的第一材料注射穿過閘道(gate)進(jìn)入到由型腔半模(cavity mold half)和型芯半模(core mold half)限定的空間內(nèi)形成。制品包含內(nèi)表面和外表面。為形成預(yù)成型坯的第二層，通過將可膨脹材料注射到制品外表面和第二型腔半模限定的第二空間內(nèi)，形成第二層，其中所述外表面由第一注射材料形成。
在一些實施方案中，制備瓶的方法包括提供具有頸部和軀體部的預(yù)成型坯。加熱預(yù)成型坯，以使其一部分至少部分膨脹，形成泡沫。將該預(yù)成型坯吹塑成含有泡沫材料的瓶。
在一些實施方案中，制品包含具有螺紋的頸部和軀體部。軀體部包含第一層和第二層。第一層具有終結(jié)于頸部螺紋之下并且包含泡沫材料的上端。第二層位于第一層之內(nèi)。在一些實施方案中，制品為預(yù)成型坯、瓶、容器等。第二層可以任選包含適用于接觸食品的材料。例如，第二層可以包含含有選自由聚酯、聚丙烯、苯氧基類熱塑性材料以及它們的組合的組成的組中的至少一種材料的材料。
在一些實施方案中，瓶包括頸部和軀體部。軀體部包括含有聚酯的內(nèi)層以及含泡沫材料的外層。泡沫材料包含聚丙烯。內(nèi)層和外層限定軀體部的壁的至少一部分。
在一些實施方案中，制備多層預(yù)成型坯的方法包括通過本領(lǐng)域熟知的各種方法中的任一種制備基底預(yù)成型坯?；最A(yù)成型坯位于限定在第一模具部分和第二模具部分之間的型腔內(nèi)。將第一材料從第一模具部分的出口注射進(jìn)入在基底預(yù)成型坯上的型腔內(nèi)。第一材料適合于形成在基底預(yù)成型坯上的層。將第二材料從第一模具部分的熔體閘道(melt gate)注射到基底預(yù)成型坯上。在一些配置中，第一材料包含聯(lián)結(jié)材料。在一些實施方案中，用第一材料涂布基底預(yù)成型坯的軀體部的至少一部分、優(yōu)選大部分?？梢詫⒌诙牧现苯幼⑸涞降谝徊牧仙?，形成外層。任選地，第一材料的未使用部分可以通過排氣系統(tǒng)從型腔內(nèi)除去。在一些配置中，第一模具部分是型腔部，第二模具部分是型芯部。
在一些實施方案中，將材料注射到成型制品用的模具內(nèi)的方法包括提供可以在開啟位置和閉合位置之間移動的注射模具。模具包括型芯部和型腔部。材料通過型腔部的第一閘道輸送。熔體通過型腔部的第二閘道輸送。在一些配置中，制品為預(yù)成型坯或封口件。通過第一閘道輸送的材料可以任選包含含有聯(lián)結(jié)材料的流體。
在一些實施方案中，用于成型預(yù)成型坯或容器的模具包括型芯部和型腔部(其可以在開啟位置和閉合位置之間移動)。當(dāng)型芯部和型腔部都在閉合位置時，型芯部和型腔部限定了一個型腔。在型腔部的閘道被配置成將熔體注射進(jìn)入型腔內(nèi)。在型腔部的出口被安置及配置成將來自進(jìn)口管的第一材料注射進(jìn)入型腔內(nèi)。在型腔部的進(jìn)口被安置及配置成將材料吸入到型腔內(nèi)并且將該材料輸送給出口管。在一些配置中，閘道位于成型預(yù)成型坯的端蓋用的型腔部的區(qū)域內(nèi)。任選地，閘道、出口和進(jìn)口彼此分隔并且形成在型腔部的成型表面上。
在一些實施方案中，用于成型制品的模具包括第一模具部分，并且該第一模具部分限定了第一成型表面。第二模具部分限定第二成型表面。第一模具部分和第二模具部分相互協(xié)作，形成制品形狀的型腔。模具的輸送系統(tǒng)具有流體源和加料管(feed line)。加料管與流體源和輸出端流體連通。輸出端沿第一模具部分和第二模具部分中之一安置。排氣系統(tǒng)具有沿第一模具部分和第二模具部分中之一安置的進(jìn)口。排氣系統(tǒng)包括與型腔流體連通的排氣管。熔體注射閘道沿第二模具部分安置，并且被配置成將熔體輸送到型腔內(nèi)。在一些配置中，輸送系統(tǒng)還包括閥門系統(tǒng)，該閥門系統(tǒng)被配置成選擇性控制輸送進(jìn)入型腔內(nèi)的流體的量。任選地，型腔是預(yù)成型坯或封口件的形狀。
在一些實施方案中，用于制備制品的模具包括半分型芯(core half)和半分型腔(cavity half)，并且所述半分型芯和半分型腔被配置成配對的，以形成用于成型預(yù)成型坯的型腔。半分型腔具有閘道。模具具有將涂層材料輸送到型腔內(nèi)的裝置以及將由該用于輸送涂層材料的裝置所輸送的涂層材料從型腔內(nèi)除去的裝置。任選地，制品可以是預(yù)成型坯或封口件。閘道可以與用于輸送涂層材料的裝置和用于除去涂層材料裝置分隔。
在一些優(yōu)選的實施方案中，公開了含有PETG和聚丙烯的層制品、預(yù)成型坯、容器和制品，以及這些它們的方法。在一個實施方案中，聚丙烯可以被馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?；ズ?或類似化合物接枝或改性，以改善粘合。在另一個實施方案中，聚丙烯還包含“納米顆?！被颉凹{米顆粒材料”。在另一個實施方案中，聚丙烯包含納米顆粒并且被馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?；ズ?或類似化合物接枝或改性。
優(yōu)選的制品、預(yù)成型坯、容器以及制品可以采用各種技術(shù)進(jìn)行制備。例如，通上注射成型、上成型、吹塑、注射吹塑、擠出、共擠出、和注射拉伸吹塑，以及此處公開和/或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它方法，可以形成層制品、預(yù)成型坯、容器和制品。
在一些非限制性實施方案中，制品可以包括具有一個或多個下列有利特征的一個或多個層或部分絕熱層、阻隔層、UV保護(hù)層、保護(hù)層(例如，維他命保護(hù)層、耐磨損層、等)、食品接觸層、非-氣味篩除層、非-顏色篩除層、高強(qiáng)度層、適應(yīng)層(適應(yīng)層)、粘結(jié)層、氣體清除層(例如，氧、二氧化碳等)、適用于熱填充應(yīng)用的層或部分、具有適用于擠出的熔體強(qiáng)度、強(qiáng)度、可回收(消費者使用后和/或工業(yè)應(yīng)用后(post-industrial))透明等的層。在一個實施方案中，單層或多層材料包括下列材料中的一種或多種PET(包括回收和/或未用過的PET)、PETG、泡沫、聚丙烯、苯氧基類熱塑性材料、聚烯烴、苯氧基-聚烯烴熱塑性材料的摻合物和/或它們的組合。
附圖簡述

圖1所示為用作形成容器用的起始原料的預(yù)成型坯。
圖2所示為圖1的預(yù)成型坯的橫截面。
圖3所示為可用于制備優(yōu)選容器的一種吹塑裝置的橫截面。
圖4所示為由預(yù)成型坯形成的容器的側(cè)視圖。
圖5所示為多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖6所示為由圖5的多層預(yù)成型坯形成的多層容器的橫截面。
圖7所示為圖6沿7截取的容器的放大圖。
圖8所示為多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖8A所示為圖8沿8A截取的預(yù)成型坯的放大圖。
圖9所示為具有多層頸部的多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖10所示為根據(jù)另一個實施方案的多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖11所示為具有限定預(yù)成型坯內(nèi)部的內(nèi)層的多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖12所示為具有限定頸部的內(nèi)層和外層的多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖12A所示為具有限定頸部的內(nèi)層和外層的多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖12B所示為具有限定頸部的內(nèi)層和外層的多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖13所示為具有帶凸緣的內(nèi)層的多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖13A和13B所示為根據(jù)一些實施方案的多層預(yù)成型坯的一些部分的放大橫截面。
圖14所示為具有帶偶合結(jié)構(gòu)(coupling structure)的外層的多層預(yù)成型坯的橫截面。
圖14A所示為由圖14的預(yù)成型坯制備的容器的橫截面，并且該容器上連接有封口件。
圖14B所示為圖14A沿14B截取的容器及封口件的一部分的放大圖。
圖14C所示為根據(jù)另一個實施方案的容器及封口件的一部分的放大圖。
圖15A所示為具有沒有螺紋的頸部的預(yù)成型坯的一部分的橫截面。
圖15B所示為圖15A的預(yù)成型坯的橫截面。
圖15C所示為多片接合預(yù)成型坯(multi-piece preform)的一部分的橫截面。
圖16所示為根據(jù)另一個實施方案的預(yù)成型坯的橫截面。
圖17所示為根據(jù)另一個實施方案的預(yù)成型坯的橫截面。
圖18所示為適用于封閉容器的封口件的透視圖。
圖19所示為具有內(nèi)層的多層封口件的橫截面。
圖20所示為具有沿封口件側(cè)延伸的內(nèi)層的多層封口件的橫截面。
圖21A-21E所示為多層封口件的橫截面。
圖22A-22B所示為板的橫截面。
圖23所示為型材的一個優(yōu)選實施方案的透視圖。
圖24所示為包括具有簽貼和封口件的容器在內(nèi)的包裝物的一個優(yōu)選實施方案的側(cè)視圖。
圖25所示為根據(jù)另一個實施方案的容器和封口件的側(cè)視圖。
圖26A所示為容器的透視圖。
圖26B所示為盤子的透視圖。
圖27所示為層狀熔體流產(chǎn)生系統(tǒng)的一個實施方案的示意圖。
圖27A所示為由圖27的層狀熔體流產(chǎn)生系統(tǒng)制備的層狀材料的橫截面。
圖28所示為可以用于制備圖1的預(yù)成型坯的一類模具的橫截面。
圖29所示為可以用于制備圖5的預(yù)成型坯外層的模具的橫截面。
圖30所示為可以用于制備圖11的預(yù)成型坯內(nèi)層的一類模具的橫截面。
圖31所示為可以用于制備圖11的預(yù)成型坯外層的一類模具的橫截面。
圖32所示為可以用于制備封口件的一類模具的橫截面。
圖33所示為可以用于制備圖20的封口件外層的一類模具的橫截面。
圖34所示為配置成制備具有粘結(jié)層的多層預(yù)成型坯的模具系統(tǒng)。
圖35所示為圖34的模具系統(tǒng)的模具的橫截面。
圖36所示為圖35的模具沿線36-36截取的橫截面。
圖37所示為圖35沿37-37的區(qū)域的剖面閉合圖(cutaway close upview)。
圖38所示為圖35的改進(jìn)模具沿線36-36截取的橫截面。
圖39所示為圖3 5的改進(jìn)模具沿37-37的剖面閉合圖。
圖40為層狀材料的橫截面圖。
優(yōu)選實施方案的詳細(xì)描述此處提到的所有專利和出版物都通過引用將它們的全部內(nèi)容結(jié)合到此。除此處進(jìn)一步描述的以外，此處描述的某些實施方案、特征、系統(tǒng)、裝置、材料、方法和技術(shù)在一些實施方案中可以與在下列專利中描述的實施方案、特征、系統(tǒng)、裝置、材料、方法和技術(shù)中的任一個或多個相類似美國專利6,109,006；6,808,820；6,528,546；6,312,641；6,391,408；6,352,426；6,676,883；美國專利申請09/745,013(公開號2002-0100566)；10/168,496(公開號2003-0220036)；09/844,820(2003-0031814)；10/090,471(公開號2003-0012904)；10/395,899(公開號2004-0013833)；10/614,731(公開號2004-0071885)、在2004年4月16日提交的臨時申請60/563,021、在2004年5月28日提交的臨時申請60/575,231、在2004年7月7日提交的臨時申請60/586,399、在2004年10月18日提交的臨時申請60/620,160、在2004年10月22日提交的臨時申請60/621,511，和在2005年1月11日提交的臨時申請60/643,008，與本申請同一天提交并且題為MONO AND MULTI-LAYER ARTICLESAND COMPRESSION METHODS OF MAKING THE SAME的美國專利申請Attorney Docket No.APTPEP1.090A，與本申請同一天提交并且題為MONO AND MULTI-LAYER ARTICLES AND EXTRUSION METHODSOF MAKING THE SAME的專利申請Attorney Docket No.APTPEP1.089A，這些專利通過引用將它們的全部內(nèi)容結(jié)合到此。此外，此處描述的實施方案、特征、系統(tǒng)、器件、材料、方法和技術(shù)在某些實施方案中可以適用于或被應(yīng)用于在上述專利和申請中公開的實施方案、特征、系統(tǒng)、裝置、材料、方法和技術(shù)中的任一個或多個方面。
A.制品在優(yōu)選實施方案中，制品可以包括一種或多種可成形材料。此處描述的制品可以是單層或多層(即兩層或更多層)。在一些實施方案中，制品可以是包裝物、比如飲料器皿(包括預(yù)成型坯、容器、瓶、封口件等)、盒、紙板箱等。
多層制品可以包括管理機(jī)構(gòu)(例如，美國食品和藥物管理局)批準(zhǔn)材料或被規(guī)章批準(zhǔn)與食品(包括飲料)、藥物、化妝品等接觸的材料的內(nèi)層(例如，與容器的內(nèi)容物接觸的層)。換言之，在其它實施方案中，內(nèi)層包含沒有被管理部門批準(zhǔn)的與食品接觸的材料。第二層可以包含第二材料，其中第二材料可以與形成內(nèi)層的材料相類似或不同。制品可以具有所需要的那么多層。預(yù)期制品可以包括形成各種不是“層”的部分的一種或多種材料。
1.附圖的詳述參考圖1和2，示出了一種優(yōu)選的單層預(yù)成型坯30。通常地，預(yù)成型坯30具有頸部32和軀體部34。圖示的預(yù)成型坯30可以具有由能夠進(jìn)行吹塑的材料形成的單層。預(yù)成型坯30優(yōu)選被吹塑成用于容納液體比如非碳酸液體如果汁、水等的容器。任選地，預(yù)成型坯30可以被形成容納其它液體比如碳酸液體的容器。圖示的預(yù)成型坯30可以適用于形成16盎司的飲料瓶，該飲料瓶尤其滿意地適用于容納碳酸飲料。如此處使用的，術(shù)語“瓶”是廣義的術(shù)語，它根據(jù)通常的意思使用并且可以包括但不限制于容器(通常由玻璃和/或塑料制成并具有較窄的頸或嘴)、用于儲存流體(優(yōu)選液體)的瓶狀容器等。所述瓶可以具有或不具有柄。
圖示的預(yù)成型坯30具有頸部32，其中所述頸部32起始于對預(yù)成型坯30內(nèi)部的開口36(圖2)并且延伸到支撐環(huán)38，而且包括支撐環(huán)38。如此處使用的，術(shù)語“頸部”是廣義的術(shù)語，它根據(jù)通常的意思使用并且可以包括但不限制于附著于軀體部的一部分預(yù)成型坯。頸部可以包括頸口(neck finish)。頸口連同頸圓柱體可以形成被此處稱作“頸部”的東西。在圖示實施方案中的頸部32的特征還在于存在有螺紋40，該螺紋40提供將蓋子或封口件元件緊固到預(yù)成型坯30所形成的瓶上的方式。備選地，頸部32可以不配置成接合封口件或可以具有除螺紋接合封口件外的其它方式。軀體部34是細(xì)長并且通常為圓柱體狀的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)從頸部32向下延伸并且結(jié)束于端蓋42。圖示的端蓋42是圓的；然而，端蓋可以具有其它合適的形狀。預(yù)成型坯的厚度44將取決于預(yù)成型坯30的總長度和所需壁厚以及最終容器的總尺寸。
參考圖3，在這種吹塑工藝中，預(yù)成型坯30放置在具有與所需容器形狀相應(yīng)的型腔的模具中。然后，預(yù)成型坯30被加熱并且通過迫使空氣或其它合適流體進(jìn)入該預(yù)成型坯內(nèi)部以使其膨脹，以拉伸該預(yù)成型坯，使其填滿空腔，從而制備出容器37(圖4)。這種吹塑工藝將在下面詳細(xì)描述。如本領(lǐng)域中所知的那樣，還可以采用拉伸棒(stretched rod)或類似方式幫助吹塑工藝。
在一些實施方案中，如本領(lǐng)域中所知的那樣，吹塑機(jī)可以接收有助于吹塑工藝的溫?zé)嶂破?例如，型材，如套管、預(yù)成型坯等)。模具28可以接收來自注射成型機(jī)比如此處描述的注射成型機(jī)的溫?zé)犷A(yù)成型坯。可以將注射成型機(jī)制備的預(yù)成型坯通過傳遞系統(tǒng)快速地輸送到模具28中。預(yù)成型坯的固有熱量可以提供一種或多種下列情況降低吹塑時間、降低將預(yù)成型坯加熱到適用于吹塑的溫度的所需能量和/或類似情況。
任選地，可以采用一個或多個傳遞系統(tǒng)，將預(yù)成型坯輸送到模具中和/或?qū)⑵枯斔统瞿＞?。例如，傳遞系統(tǒng)可以包括用于將預(yù)成型坯輸送到模具28中和/或輸送出模具28的穿梭系統(tǒng)(例如，直線或旋轉(zhuǎn)的穿梭系統(tǒng))。穿梭系統(tǒng)可以將預(yù)成型坯間歇進(jìn)料到模具28中，或者從模具28中間歇轉(zhuǎn)移出吹塑形成的瓶。備選地，傳遞系統(tǒng)可以包括往復(fù)和/或滾輪(wheel)傳遞系統(tǒng)。在一些實施方案中，采用滾輪式傳遞系統(tǒng)，以便將預(yù)成型坯快速地傳遞到模具28中，或者將瓶快速地從模具28中轉(zhuǎn)移出。有利地，滾輪式傳遞系統(tǒng)可以連續(xù)地將制品輸送到模具18中并且連續(xù)地輸送出模具28，從而提高產(chǎn)量。
預(yù)期傳遞系統(tǒng)可以與適用于吹塑預(yù)成型坯、擠出吹塑、擠出型材等的成型機(jī)組合使用。另外，傳遞系統(tǒng)可以包括多個與輸送制品相協(xié)作的系統(tǒng)比如滾輪式傳遞系統(tǒng)和穿梭系統(tǒng)。
參考圖4，公開了可以由預(yù)成型坯30形成的容器37的一個實施方案。容器37具有相應(yīng)于預(yù)成型坯30的頸和軀體部的頸部32和軀體部34。如上述對預(yù)成型坯的描述那樣，頸部32可以適合于與封口件接合。圖示的頸部32的特征在于存在有螺紋40，其中該螺紋40提供將蓋子緊固到容器上的方式。任選地，容器37的壁可以抑制、優(yōu)選基本上防止氣體(例如，CO2)遷移穿過容器37的壁。在一些實施方案中，容器37可以主要包含可以抑制流體遷移穿過該泡沫的閉孔泡沫。
吹塑操作通常限制于帶頸部32的預(yù)成型坯的軀體部34，其中所述頸部32包括任意形式的螺紋、防盜環(huán)(pilfer ring)和/或保持預(yù)成型坯那樣的原有結(jié)構(gòu)的支撐環(huán)。然而，預(yù)成型坯30的任一部分都可以進(jìn)行拉伸吹塑。容器37還可以通過其它工藝比如通過擠出工藝或工藝的組合(例如，在擠出部分上的注射)進(jìn)行形成。例如，容器37可以通過擠壓吹塑工藝形成。因此，此處描述的容器可以由預(yù)成型坯、擠出的型材等形成。
參考圖5，公開了具有根據(jù)優(yōu)選實施方案的一些特征的一種多層預(yù)成型坯50的橫截面。預(yù)成型坯50優(yōu)選包括只涂有外層52而沒有其它涂層(單層)的預(yù)成型坯39。優(yōu)選地，該無涂層預(yù)成型坯39包括聚合物材料比如聚丙烯、聚酯和/或其它熱塑性材料，優(yōu)選適用于接觸食品的聚合物材料。在一個實施方案中，例如，無涂層預(yù)成型坯39主要包含聚丙烯。在另一個實施方案中，無涂層預(yù)成型坯39主要包含聚酯，比如PET。
多層預(yù)成型坯50具有類似于圖1和2的預(yù)成型坯30的頸部32及軀體部34。在圖示的實施方案中，外層52布置在軀體部34的至少一部分的周圍。在一個實施方案中，外層52布置在內(nèi)層的軀體部34表面的主要部分、優(yōu)選整個部分的周圍(如圖1的預(yù)成型坯39所示)，終止于支撐環(huán)38的底部。在圖示實施方案的外層52沒有延伸到頸部32，也不是存在于內(nèi)層39的內(nèi)表面上，所述內(nèi)層39優(yōu)選由適用于與最終容器的內(nèi)容物接觸的材料制備。外層52可以包含單一材料或者一種或多種材料的幾個層(例如，多個微觀層)。此外，外層52可以為通常均勻的、通常不均勻的或者其內(nèi)某些均勻某些不均勻。盡管沒有示出，但是外層52可以形成預(yù)成型坯50的其它部分。例如，外層52可以形成預(yù)成型坯50的內(nèi)表面的至少一部分(比如當(dāng)外層注射在兩端開口的管子或型材上時)或頸部32的一部分。外層52可以適用于或不適用于接觸食品。
預(yù)成型坯的總厚度56等于初始無涂層的預(yù)成型坯39(即內(nèi)層54)的厚度加上外層52的厚度58，并且取決于最終容器的總尺寸和所需涂層厚度。然而，預(yù)成型坯50可以根據(jù)由其所形成容器的所需的熱、光、阻隔性能和/或結(jié)構(gòu)性能而具有任意的厚度。如果包含粘結(jié)層，則總厚度將包含粘結(jié)層的所有厚度。預(yù)成型坯和容器可以具有相對厚度有很大變化的多個層。鑒于本發(fā)明的公開內(nèi)容，無論是在給定的點還是整個容器上，給定層的厚度以及整個預(yù)成型坯或容器的厚度都可以進(jìn)行選擇，以適應(yīng)容器的制備工藝或特殊的最終用途。在圖示的實施方案中，外層52通常具有均勻的厚度。然而，外層52和/或內(nèi)層54不一定需要均勻的，它們可以具有例如沿預(yù)成型坯50的縱軸變化的厚度。
可以采用多層預(yù)成型坯制備容器。例如，可以采用預(yù)成型坯50形成容器180(圖6)。在一個實施方案中，如圖6和7所示，外層52與內(nèi)層54合作，在它們兩者之間安置層或間隔85。層85可以允許空氣在層52、54之間通過，并且還可以有利地使容器83絕熱。在緊緊圍繞內(nèi)層54的層52之間可以形成通道。備選地，外層52可以具有更貼切地包裹內(nèi)層54的大小和形狀，因而層52的內(nèi)表面與層54的外表面接觸。在一些實施方案中，層85可以是與一個或多個層52、54相類似或不同的泡沫層。在再一個實施方案中，層85可以是將層52和內(nèi)層54連接起來的層。例如，層85可以是抑制、優(yōu)選主要防止層52、54之間的相對運動的動力構(gòu)件(crafting)或粘結(jié)層。例如，層85可以是限制層52、54之間相對運動的粘合層。預(yù)期此處公開的一些實施方案的一些層可以與粘結(jié)層等連接在一起或者所有層都不能與粘結(jié)層等連接在一起。
在一個實施方案中，層52、54中的至少一層可以經(jīng)過處理以提高或降低層52、54之間的粘附。例如，內(nèi)層54的外表面可以進(jìn)行化學(xué)處理，以使外層52粘附到內(nèi)層54上。例如，可以應(yīng)用聯(lián)結(jié)材料，對一個或多個層52、54起作用并進(jìn)行化學(xué)處理。然而，預(yù)期這些層中的任一個都可以被改性，以實現(xiàn)預(yù)成型坯的層之間的所需相互作用。任選地，層52、54可以直接粘合在一起。
在一些實施方案中，容器包括優(yōu)選具有絕熱性質(zhì)的泡沫材料，以抑制經(jīng)過容器壁的熱傳遞。當(dāng)液體在容器中，比如圖6的容器83中時，例如，形成容器83的壁84的泡沫材料可以降低液體內(nèi)容物與容器83周圍的環(huán)境之間的熱傳遞。例如，容器83可以容納冷內(nèi)容物比如碳酸飲料，泡沫使容器83絕熱，從而抑制了冷流體的溫度改變。因此，盡管外部的環(huán)境溫度比液體溫度高，但是內(nèi)容物可以在所需的持續(xù)時間內(nèi)仍然是冷的。備選地，熱材料比如熱飲料可以在容器83內(nèi)，并且壁84可以使容器83絕熱，從而抑制了從液體到容器83周圍環(huán)境的熱傳遞。此外，容器83的泡沫材料可以使容器83的表面溫度在所需溫度范圍內(nèi)，因而人們可以舒適地抓取容納有熱或冷液體的容器83。為了使容器獲得所需的熱性能，泡沫層的厚度以及容器泡沫部分的大小和結(jié)構(gòu)可以變化。
參考圖8，示出了多層預(yù)成型坯60的一個優(yōu)選實施方案的橫截面。有涂層的預(yù)成型坯60和圖5中的預(yù)成型坯50之間的一個差異是在端蓋區(qū)域內(nèi)的兩個層之間的相對厚度。在預(yù)成型坯50中，外層52在預(yù)成型坯的整個軀體部通常都比初始預(yù)成型坯的厚度小。然而，在預(yù)成型坯60中，外層52在端蓋42附近的62上比在壁部66內(nèi)的64上大，相反，內(nèi)層54的厚度在壁部66內(nèi)的68上比在端蓋42的區(qū)域內(nèi)的70上大。當(dāng)在過模塑工藝中將外涂層應(yīng)用于初始預(yù)成型坯以制備多層預(yù)成型坯時，這種預(yù)成型坯設(shè)計特別有用，如下所述，它具有包括涉及降低成型周期時間在內(nèi)的一些優(yōu)點。層可以是均勻的或者可以包括多個微觀層。在沒有用圖示出的預(yù)成型坯60的其它實施方案中，外層52在端蓋42附近的62上比在壁部66內(nèi)的64上薄，相反，內(nèi)層54的厚度在壁部66內(nèi)的68上比在端蓋42的區(qū)域內(nèi)的70上小。層52、54中的至少一層可以任選包括阻隔材料。
圖8A所示為預(yù)成型坯的壁部的放大圖，其示出了在LIM-上-注射(LIM-over-inject)的實施方案中的層結(jié)構(gòu)(makeup)。層54是預(yù)成型坯的內(nèi)層，層52是預(yù)成型坯的外層。外層52包括材料的多個微觀層(即，薄層狀材料)，該材料要在使用LIM系統(tǒng)時制備。當(dāng)然，不是圖8的所有預(yù)成型坯都將是這種類型的。
參考圖9，示出了多層預(yù)成型坯的另一個實施方案的橫截面。有涂層的預(yù)成型坯76與圖5和8的預(yù)成型坯50和60之間的主要差異分別是外層52被布置在頸部32以及軀體部34上。
預(yù)成型坯和容器可以具有其相對厚度有很大變化的多個層。鑒于本發(fā)明的公開內(nèi)容，給定層的厚度以及整個預(yù)成型坯或容器的厚度無論是在給定點上還是在整個容器上都可以進(jìn)行選擇，以適應(yīng)容器的涂布工藝或特殊最終用途。此外，如上面關(guān)于圖8中的層的描述，在此處公開的預(yù)成型坯及容器的實施方案中的層都可以包括單一材料、大于一種的材料或幾種材料。
此處公開的裝置和方法還可以用于制備具有三個或更多個層的預(yù)成型坯。在圖10中，示出了預(yù)成型坯132的三層的實施方案。此處示出的預(yù)成型坯具有兩個涂層、中間層134和外層136。圖10所示這些層的相對厚度可以變化，以適于材料的特殊結(jié)合或以允許制備不同大小的瓶。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，除了初始預(yù)成型坯將是由通過用于制備此處描述的有涂層預(yù)成型坯的方法(包括過模塑)之一制備的已經(jīng)被涂布的預(yù)成型坯外，還可采取與此處公開的步驟相類似的步驟。
圖11圖解說明了一種多層預(yù)成型坯160的橫截面，其中所述多層預(yù)成型坯160具有根據(jù)優(yōu)選實施方案的一些特征。預(yù)成型坯160優(yōu)選包括外層162和內(nèi)層164。
多層預(yù)成型坯160具有類似于上述預(yù)成型坯的頸部132和軀體部134。優(yōu)選地，外層162形成了軀體部134的外表面165以及頸部132的外表面166。外表面166可以被配置成接合封口件。外層162布置在內(nèi)層164的主要部分、優(yōu)選整個部分的周圍。
圖示的外層162從內(nèi)層164的上端168延伸到預(yù)成型坯160的開口169。在圖示實施方案的內(nèi)層164并沒有沿頸部132延伸。因此，如圖11所示，外層162可以基本上形成整個頸部132。在其它實施方案中，內(nèi)層164的上端168可以布置在沿頸部132的一些點上。因此，內(nèi)層164和外層162可以同時限定頸部。在一個非限制的實施方案中，外層162至少包括約為頸部132的70％頸部(或頸口)的重量。在另一個非限制的實施方案中，外層62至少包括約為頸部132的50％的重量。在再另一個非限制的實施方案中，外層162包括約為頸部132的大于30％的重量。
預(yù)成型坯160的整個厚度171等于外層162的厚度172加上內(nèi)層164的厚度174，并且取決于最終容器的總尺寸。在一個實施方案中，外層162的厚度172基本上大于內(nèi)層164的厚度174。圖示的外層162和內(nèi)層164通常具有均勻的厚度。然而，外層162和內(nèi)層164可以不具有均勻的厚度。例如，層162、164中的一個或兩個都可以具有沿預(yù)成型坯160的長度變化的厚度。
外層162包括第一材料，內(nèi)層164優(yōu)選包括另一種材料。例如，外層162可包括泡沫材料，而內(nèi)層164可以包括不發(fā)泡的聚合物材料比如PET(例如，未用過的或者消費者使用后/回收的PET)、含苯氧基的材料(phenoxy)等。優(yōu)選地，外層162的主要部分包括第一材料，而內(nèi)層164的主要部分包括第二材料。第一和第二材料可以彼此不同或相似。
圖12所示為多層預(yù)成型坯180的橫截面圖。預(yù)成型坯180通常與預(yù)成型坯160相似，因此，預(yù)成型坯180的很多方面將不再詳細(xì)描述。預(yù)成型坯180包括內(nèi)層184和外層183。內(nèi)層184限定了預(yù)成型坯180的內(nèi)側(cè)表面173的主要部分。內(nèi)層184具有最接近于預(yù)成型坯180的開口191的末端188。在圖示的實施方案中，外層183限定了頸部132的外表面186，內(nèi)層184限定了頸部132的內(nèi)表面187。當(dāng)然，外層183可以被配置成接合封口件。在圖示的實施方案中，外表面86限定了適用于接受螺紋蓋(例如，螺帽)的螺紋189。
盡管圖中沒有示出，但是預(yù)成型坯160和180也可以包括至少3的層。例如，預(yù)成型坯160的外層162可以包括含有一種或多種下列材料的多個層層狀材料、泡沫材料、PP、PET和/或類似物。類似地，內(nèi)層164可以包括多個層。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以確定形成此處所述預(yù)成型坯的層的大小和數(shù)量。層183、184可以由與上述層162、164相似或不相同的材料制備。
任選地，可以在預(yù)成型坯的至少一部分上涂布層，以防止磨蝕或磨損，尤其是如果預(yù)成型坯的至少一部分由泡沫材料制備的情況下。例如，涂層可以包裹著由泡沫制備的頸部的螺紋，并且可以包含PET、PP、這兩者的組合或其它熱塑性材料。
圖13是預(yù)成型坯190的橫截面圖。除了下面進(jìn)一步詳述的以外，預(yù)成型坯190與圖12所示的預(yù)成型坯180相似。
預(yù)成型坯190包括從開口191向下延伸并且限定了預(yù)成型坯內(nèi)部的內(nèi)層194。內(nèi)層194包括凸緣193。如此處所用的，術(shù)語“凸緣”是廣義的術(shù)語，并且是根據(jù)其通常意義使用的，它可以包括(但不是限制于)下列中的一種或多種唇緣、細(xì)長部分、輪緣、凸出邊緣、突起以及它們的組合。凸緣可以起著閉鎖結(jié)構(gòu)的作用。另外，預(yù)成型坯可以任選地包括多個凸緣。
凸緣193限定了預(yù)成型坯的內(nèi)表面201的一部分以及上表面195的至少一部分。根據(jù)頸部132的所需性質(zhì)，凸緣193可以具有不變或變化的厚度F。在包括圖示實施方案的一些實施方案中，凸緣193位于用于接受封口件的結(jié)構(gòu)(例如，螺紋192)之上。在一些實施方案中，凸緣193限定了一個或多個螺紋、突起、凹口和/或用于接合封口件的其它結(jié)構(gòu)的一部分。
繼續(xù)參考圖13，凸緣193延伸到開口191周邊的至少一部分的附近，并且限定了材料層。凸緣193優(yōu)選延伸到開口191整個周邊的附近。因此，凸緣193可以是通常的環(huán)形凸緣。當(dāng)封口件附著在由預(yù)成型坯190制備的容器的頸部132上時，凸緣193的上表面195可以與封口件形成密封，從而抑制或防止食品從容器漏出。凸緣193可以抑制或防止內(nèi)層194和外層199之間的分離。
圖13的一種或多種閉鎖結(jié)構(gòu)197可以抑制內(nèi)層194和外層199之間的相對運動。如此處使用的，術(shù)語“閉鎖結(jié)構(gòu)”是廣義的術(shù)語，并且是根據(jù)其通常意義使用的，它可以包括但不限制于下列結(jié)構(gòu)中的一種或多種突起、表面處理(例如，粗糙化表面)、尖頭、隆起物、倒鉤、凸緣、凹口、凸出部分、紋飾圖案等，優(yōu)選是用于抑制或減少層194和199之間的運動的閉鎖結(jié)構(gòu)。閉鎖結(jié)構(gòu)197可以通過內(nèi)層194和/或外層199形成。在圖示的實施方案中，閉鎖結(jié)構(gòu)197是從內(nèi)層194的外表面延伸并且在該外表面周圍的突起。在一些實施方案中，閉鎖結(jié)構(gòu)197是從內(nèi)層194的外表面周圍周向延伸的環(huán)狀突起。閉鎖結(jié)構(gòu)197可以是連續(xù)或不連續(xù)的結(jié)構(gòu)。內(nèi)層194可以具有一種或多種閉鎖結(jié)構(gòu)，比如紋飾圖案(例如，系列的凹槽、隆起物等)。
另外，閉鎖結(jié)構(gòu)197可以配置成提供正或負(fù)拉伸。例如，內(nèi)層194可以包括有些彈性的材料(例如，PET)以及能夠在移出模具過程中提供正拉伸的閉鎖結(jié)構(gòu)197。在一些實施方案中，外層199包括有些剛性的材料(例如，烯烴)，該材料能夠在移出模具過程中提供正或負(fù)拉伸。
外層199被配置成接受閉鎖結(jié)構(gòu)197。閉鎖結(jié)構(gòu)197有效地將外層199鎖到內(nèi)層194上。盡管圖中沒有示出，但是層194、199可以限定多個閉鎖結(jié)構(gòu)197，并且所述多個閉鎖結(jié)構(gòu)197可以布置在預(yù)成型坯190的頸部132和/或軀體部134之內(nèi)。在一些實施方案中，可以采用粘結(jié)層使內(nèi)層194和外層199連接在一起。在一個實施方案中，內(nèi)層194和外層199由彼此直接結(jié)合或粘附的材料形成。在其它實施方案中，內(nèi)層194被粘結(jié)到外層199上，因而層194和199在例如回收工藝過程中易于分離。但是，在一些實施方案中，可以回收含有粘結(jié)層的制品。
外層199的上端與預(yù)成型坯的上表面195隔開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以選擇層194、199的厚度，以使預(yù)成型坯實現(xiàn)所需的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、熱性質(zhì)、耐久性和/或其它性質(zhì)。
圖13A和13B示出了圖13的預(yù)成型坯190的一部分的改進(jìn)實施方案。圖-13A的預(yù)成型坯190具有沿著預(yù)成型坯的上表面195的一部分延伸的凸緣193。在一些非限制性實施方案中，凸緣193的長度LF小于頸部132壁厚T的約95％。在一個非限制的實施方案中，凸緣193的長度LF約為頸部壁厚T的50％～90％。在某些非限制的實施方案中，凸緣193的長度LF約為頸部壁厚T的60％、70％、75％或80％或者在圍繞這些百分比的范圍。在另一個非限制的實施方案中，凸緣193的長度LF約為頸部壁厚T的40％～60％。在再一個實施方案中，凸緣193的長度LF約小于頸部壁厚T的40％。
圖13B示出了具有外層203的預(yù)成型坯的一部分，其中所述外層203限定凸緣223。凸緣223向內(nèi)延伸并且限定上表面225。凸緣223可以限定預(yù)成型坯的內(nèi)表面，或者與預(yù)成型坯的內(nèi)表面隔開。凸緣223可以具有與凸緣193的長度相同或不同的長度。頸部132具有用于接受封口件的螺紋。但是，頸部可以具有用于接合封口件的其它結(jié)構(gòu)(例如，凹口、凸紋、凹槽等)。上述的預(yù)成型坯可以通過增加一個或多個層進(jìn)行改進(jìn)，以實現(xiàn)所需的性質(zhì)。例如，可以在預(yù)成型坯的軀體部上形成阻隔層。
圖14示出了預(yù)成型坯202的一個改進(jìn)實施方案。預(yù)成型坯202具有限定偶合結(jié)構(gòu)207的頸部132，其中所述偶合結(jié)構(gòu)207是為接受封口件而形成的。此處使用的，術(shù)語“偶合結(jié)構(gòu)”是廣義的術(shù)語，它根據(jù)通常的意思使用，并且可以包括但不限制于結(jié)構(gòu)元件比如陽性(例如，突起、隆起物等)或陰性結(jié)構(gòu)元件(例如，缺口、凹口等)?？梢詫⑴己辖Y(jié)構(gòu)配置成接合封口件，以將封口件固定在所需位置上。
圖示的偶合結(jié)構(gòu)207是適用于接受封口件器件的一部分的凹口形式。偶合結(jié)構(gòu)207可以在預(yù)成型坯202的一個或多個部分的周圍延伸。在其它實施方案中，偶合結(jié)構(gòu)207在預(yù)成型坯202的整個周邊或圓周的周圍延伸。偶合結(jié)構(gòu)207可以具有彎曲的(例如，半圓狀)、v-形狀、u-形狀或任何其它適合的橫截面剖面。盡管圖中沒有示出，但是結(jié)構(gòu)207可以是外層203限定的突起，比如環(huán)形突起。任選地，預(yù)成型坯202可以具有多個偶合結(jié)構(gòu)207，以使各種結(jié)構(gòu)的封口件都可以附著在由預(yù)成型坯制備的容器上。上表面205和結(jié)構(gòu)207之間的距離以及結(jié)構(gòu)207的形狀由用于密封和關(guān)閉由預(yù)成型坯202所制備容器的封口件的幾何形狀確定。
圖14A示出了由圖14的預(yù)成型坯202制備的容器211。封口件213附著在容器111的頸部132上。封口件213可以是一個或多個封口件。封口件213可以是臨時或永久性地附著在容器211上。當(dāng)消耗的是液體時，可以從容器211中移出整個封口件213。在其它實施方案中，在消耗過程中，可以移出一部分的封口件213，同時另一部分的封口件213附著在容器211上。封口件213可以是半永久性或永久性附著在容器上。如果封口件213是半永久性附著在容器211上的，則封口件213可以從容器211拔出。在一個實施方案中，如果封口件213是永久性附著在容器211上，則封口件213和容器211可以形成通常的整體。
如圖14B所示，預(yù)成型坯的上表面205和封口件213可以形成抑制或防止液體從容器211與封口件213之間漏出的密封231，優(yōu)選形成真空密封或其它密封。任選地，容器211可以具有密封墊或可拆卸密封。例如，容器211可以具有可拆卸密封，比如粘附到容器上唇的元件，或可以移動的封口件213的一部分?？刹鹦睹芊饪梢跃哂杏欣谧プ〖安鹦兜亩绦⊥钩鑫锘颦h(huán)形物。備選地，通過為了打開容器211而可以斷掉或碎掉的元件或板，可以形成密封231。在一些實施方案中，容器211的外層203由通常的高強(qiáng)度材料或剛性材料(例如，PP)形成，因而凸緣209可以被壓縮在封口件213和外層203之間，從而保證維持了密封231的完整性。
如圖14A和14B所示，封口件213具有軀體215和蓋218。軀體215可以通過鉸鏈221(例如，起著活鉸鏈或者其它允許移動的結(jié)構(gòu)的作用的成型材料)與蓋218連接。插銷或柄腳217(圖14A)可以將蓋218緊固到軀體215上。為了打開封口件213，可以移動插銷217以釋放蓋218。備選地，蓋218和軀體215可以是單獨的元件，以便蓋218可以從軀體215中移出。當(dāng)封口件213在開啟位置時，可以將內(nèi)容物從容器211中放出，優(yōu)選在軀體215保持附著在頸口上時放出。從容器211倒出所需量的食品之后，蓋218可以返回到封閉位置，重新密封容器。
可以將封口件213的軀體215可松開地連接到頸部上。例如，軀體215可以咬到頸部132上。備選地，軀體215可以永久性連接到頸部132上。頸部132包括一種或多種的封口件附著結(jié)構(gòu)227，以便封口件213可以咬到容器上以及脫離容器。在圖示實施方案中的頸部132具有陰性結(jié)構(gòu)元件形式的封口件附著結(jié)構(gòu)227比如凹口或缺口。軀體215可以通過焊接或熔融工藝(例如感應(yīng)焊接)、粘合劑、摩擦相互作用和/或其他方式永久性地連接到外層203上?？梢詫⑷萜?11配置成接受各種類型的封口件，比如Bapco Closures Limited(England)生產(chǎn)的BAP封口件(或類似的封口件)、螺帽、咬合式封口件和/或類似物。技術(shù)人員可以設(shè)計容器211的頸口，以接受不同結(jié)構(gòu)的封口件。
繼續(xù)參考圖14A，容器211特別恰當(dāng)?shù)剡m用于熱填充應(yīng)用。容器211在熱填充工藝過程中可以通常保持其形狀。在吹塑或熱填充之后，容器211的頸部的成品尺寸優(yōu)選基本上與預(yù)成型坯的初始尺寸相同。另外，這會使在頸口上的螺紋尺寸變化減小。例如，內(nèi)層284可以由用于接觸食品的材料比如PET形成。外層203可以包括適用于熱填充的可成型材料(例如，PP、泡沫材料、結(jié)晶或半結(jié)晶材料、層狀材料、均聚物、共聚物、上述材料的組合以及此處所述的其它耐熱性材料)。即使在熱填充過程中和/或熱填充之后，外層203也給頸部132提供尺寸穩(wěn)定性。外層203的寬度可以增加或降低，以分別增加或降低頸部132的尺寸穩(wěn)定性。優(yōu)選地，形成頸部132的層之一包括具有高熱穩(wěn)定性的材料；然而，頸部132也可以由具有低溫穩(wěn)定性的材料、尤其是用于非熱填充應(yīng)用的材料制備。
另外，外層203的尺寸穩(wěn)定性保證了封口件213保持連接在容器211上。例如，外層203可以包括高強(qiáng)度材料(例如，PP)，并且可以保持其形狀，從而防止了封口件213意外地從容器211脫落下來。
參考圖14C，容器具有包含用于咬配合的封口件附著結(jié)構(gòu)的頸部。在圖示的實施方案中的頸部具有陽性結(jié)構(gòu)元件形式的封口件附著結(jié)構(gòu)227比如適用于接合封口件213的突起、凸緣等。封口件附著結(jié)構(gòu)227可以形成在頸部周圍沿圓周延伸的環(huán)形突起。封口件213可以具有一片接合或多片接合的結(jié)構(gòu)。圖示的容器211具有形成頸口的向上漸縮的壁。頸口的漸縮部分可以支撐著封口件213，從而形成密封。
圖15A解釋了根據(jù)另一個實施方案的預(yù)成型坯220的一部分。預(yù)成型坯220具有支撐環(huán)222以及從該支撐環(huán)222向下延伸的軀體部224。預(yù)成型坯220在其上端具有開口226。預(yù)成型坯的頸口可以具有或沒有螺紋。在一些實施方案中，螺紋附著到預(yù)成型坯的頸部區(qū)域225上。預(yù)期預(yù)成型坯220可以不形成有支撐環(huán)。支撐環(huán)和/或螺紋可以任選在隨后的工藝中形成在預(yù)成型坯220上。
圖15B解釋了已經(jīng)將封口件附著結(jié)構(gòu)228附著到頸部區(qū)域225上的預(yù)成型坯220。預(yù)期在將預(yù)成型坯220制備成容器之前或之后，可以將螺紋、接合咬合帽的結(jié)構(gòu)或其它類型的安裝或附著結(jié)構(gòu)附著到頸部區(qū)域225上。例如，在將預(yù)成型坯成型模制、優(yōu)選吹塑成容器之后，可以將封口件安裝結(jié)構(gòu)228附著到預(yù)成型坯220上。
預(yù)成型坯可以具有彼此附著或偶合的其它部分。圖15C示出了具有至少一部分頸口240的預(yù)成型坯234，其中頸口240偶合到預(yù)成型坯的軀體242上。圖示的預(yù)成型坯234具有與預(yù)成型坯234的下部252的上端250偶合的部分238。部分238可以包括與下部252不同的材料和/或微結(jié)構(gòu)。在一些實施方案中，部分238包括結(jié)晶材料。因此，預(yù)成型坯230可以適用于熱填充應(yīng)用。下部252可以是無定形的，以便有利于吹塑工藝。在一些實施方案中，上部238包括與下部252不同的材料。技術(shù)人員可以選擇形成預(yù)成型坯的材料。在一些實施方案中，上端250位于支撐環(huán)的下面或之上。在圖15A～15C中示出的預(yù)成型坯可以具有單層或多層的壁。
上述包括單層和多層預(yù)成型坯在內(nèi)的預(yù)成型坯可以具有其它形狀和結(jié)構(gòu)。圖16示出了具有漸縮軀體部272和頸口274的預(yù)成型坯270。例如，可以將預(yù)成型坯270吹塑形成壇子形式的容器。壇子或其它類似容器可以具有比瓶的開口大的嘴或開口。預(yù)成型坯270具有支撐環(huán)278以及一個或多個優(yōu)選被配置成與咬合封口件或其它類型封口件相合的封口件附著結(jié)構(gòu)279。圖17示出了具有不帶螺紋的頸口的預(yù)成型坯。預(yù)成型坯280包括軀體部281以及頸口282，其中軀體部281具有端蓋283。預(yù)成型坯280可以適用于吹塑成容器。圖16和17示出的預(yù)成型坯可以是單層或多層預(yù)成型坯(例如，具有上述的層)。可以將上述預(yù)成型坯形成不帶頸口。
如圖1-18所描述的預(yù)成型坯可以進(jìn)行拉伸吹塑工藝。盡管吹塑工藝主要是為單層預(yù)成型坯30而描述的，但是多層預(yù)成型坯(例如，預(yù)成型坯50、60、76、80、132、160、180、290和216)也可以以類似方式加工。例如，上述的容器可以通過各種成型工藝(包括擠出吹塑)形成。
2.封口件的詳細(xì)描述如上所述，可以采用封口件密封容器。如此處使用的，術(shù)語“封口件”是廣義的術(shù)語，它根據(jù)通常的意思使用并且可以包括但不限制于帽(包括咬合帽、翻轉(zhuǎn)帽、瓶帽、螺紋瓶帽、防盜帽)、冠狀帽、軟木塞(天然的或人工的)、堵孔密封、蓋(例如，用于杯子的蓋)、多次-接合封口件(例如，Bapco Closures Limited(England)生產(chǎn)的BAP封口件或類似的封口件)、咬合封口件和/或類似物。
通常，封口件可以具有一個或多個進(jìn)一步提供優(yōu)點的結(jié)構(gòu)元件。一些封口件可以具有一個或多個下列結(jié)構(gòu)元件篡改識別結(jié)構(gòu)元件、抗篡改結(jié)構(gòu)元件、密封增強(qiáng)件、儲存用間隔室、有利于封口件拆卸/放置的抓取結(jié)構(gòu)、無溢出的結(jié)構(gòu)元件以及它們的組合。
封口件可以具有一次-接合(one-piece)或多片接合的結(jié)構(gòu)，并且可以被配置成用于永久性或臨時偶合到容器上。例如，圖14A所示的封口件具有多片接合的結(jié)構(gòu)。圖18所示的封口件具有一片接合的結(jié)構(gòu)。術(shù)語“封口件”和“帽”在此處可以交換使用。預(yù)期封口件可以用于瓶、盒子(例如，尤其是用于容納食品比如果汁的盒子)、紙板盒以及其它包裝物或制品。如此處使用的，術(shù)語“瓶帽”是廣義的術(shù)語，它根據(jù)通常的意思使用，并且可以包括但不限制于適用于附著在瓶比如玻璃或塑料瓶(例如，通常被配置成容納醇類飲料或果汁的瓶)上的帽，并且可以具有或不具有螺紋。如本領(lǐng)域已知的那樣，瓶帽通常通過采用開瓶器拆卸。術(shù)語“有螺紋的瓶帽”是廣義的術(shù)語，它根據(jù)通常的意思使用，并且可以包括但不限制于適用于附著在帶有螺紋的瓶上的帽(例如，螺帽)。鑒于本發(fā)明的公開內(nèi)容，可以將帶有螺紋的封口件的實施方案進(jìn)行改進(jìn)，以形成用于不同結(jié)構(gòu)容器的瓶帽或其它類型封口件。在一些實施方案中，封口件可以螺紋接合容器或通過如下各種方法附著在容器上比如，聲波焊接、感應(yīng)焊接、多步驟成型工藝、粘合劑、熱成型等。
圖18示出了可以偶合到制品比如容器的頸部上的封口件302的一個實施方案。在圖示的實施方案中，封口件302具有被配置成與頸部的螺紋相配合的內(nèi)螺紋306(圖19)，因而可以將封口件302可拆卸地偶合到容器上。封口件302可以緊固到容器如瓶上，以使瓶的開口或嘴閉合。封口件302包括主體310以及通過一個或多個連接物312偶合到主體310上的任選的篡改識別結(jié)構(gòu)(tamper evidence structure)或抗篡改結(jié)構(gòu)(anti-tamper structure)，比如帶(band)313(或套環(huán)(skirt))。連接物312可以具有這樣的尺寸并且適應(yīng)于當(dāng)封口件302從容器上移開時，連接物312破裂，因而主體310與帶313分開，表明封口件302已經(jīng)從所結(jié)合的容器中移出。盡管圖中沒有示出其它類型的篡改識別結(jié)構(gòu)，但是可以使用。主體310的表面316可以進(jìn)行比如凹槽、凸紋、紋理處理和/或類似物的表面處理，以促進(jìn)與封口件302的摩擦作用。
至于圖19，封口件302包括主體310，并且可以具有或不具有襯墊。圖示的封口件302包括任選的內(nèi)封口件層314。圖示的封口件內(nèi)層314是包含在主體310的外部311內(nèi)的襯墊形式。襯墊314可以適合于與食品或液體接觸，并且可以與形成瓶開口的唇緣(lip)形成密封。因此，襯墊314形成了封口件304的接觸區(qū)域的主要部分或全部。
襯墊314可以是阻隔襯墊，比如活化或鈍化的阻隔襯墊。襯墊314可以起著流體阻隔層(例如，液體或氣體)、氣味阻隔層以及它們的組合的作用。例如，襯墊314可以是抑制或防止氧、二氧化碳等從其中通過的氣體阻隔層。在一些實施方案中，襯墊314可以具有篩除能力，比如篩除氣體(例如，篩除氧氣)。
可以將襯墊314按壓住瓶的唇緣，以防止液體從被封口件302密封的容器中露出。在一個實施方案中，襯墊314是防止或抑制氣體從容器中逸出的氣體阻隔層。在另一個實施方案中，襯墊314是可以防止或限制在容器內(nèi)的流體味道改變的氣味阻隔層。例如，襯墊314可以由能夠用作氣味阻隔層以保證容器內(nèi)食品保持理想氣味的作用的聚合物(例如，熱塑性材料)形成。因此，襯墊314可以有助于保證主體310不會給容器內(nèi)的食品帶來氣味和/或臭味。
很多時候，采用有些氣味的材料和/或氣味減少或篩除材料(例如，聚烯烴，比如聚丙烯或聚乙烯)形成容器或封口件，比如瓶帽，是由于材料物理性質(zhì)(例如，耐久性、韌性、耐沖擊性和/或強(qiáng)度)的緣故。在某些實施方案中，聚丙烯可以表現(xiàn)出聚合物比如PET的優(yōu)選物理性質(zhì)中的一種或多種物理性質(zhì)。不幸的是，在某些情況下，聚丙烯傾向于減少或篩除瓶中的內(nèi)容物的氣味或者傾向于除去內(nèi)容物的所需氣味或芳香組分。因此，消費先前與PP接觸的食品的人們也許能識別到氣味的改變。有利地，襯墊314可以包括氣味保存材料，以便當(dāng)食品接觸襯墊314時，容器內(nèi)的食品通常不會受到影響。優(yōu)選地，氣味保存材料是經(jīng)過FDA批準(zhǔn)的用于接觸食品的材料。
在一些非限制性實施方案中，氣味保存材料包括PET(比如，未用過的PET)苯氧基類熱塑性材料和/或類似物。因此，主體310可以由氣味篩除材料比如聚丙烯制備，從而提供所需的物理性質(zhì)，并且襯墊314包括用于有效的氣味阻隔層的PET，從而保證容器的內(nèi)容物保持理想的味道。預(yù)期襯墊314可以由適用于接觸容器內(nèi)的食品的任意材料形成。在一些實施方案中，襯墊314可以由此處描述的泡沫材料形成，而所述這些泡沫材料會或者基本上不會改變?nèi)萜鲀?nèi)容物的味道。另外，襯墊314的厚度可以增加，以抑制氣體或其它流體穿過襯墊。任選地，襯墊314可以是單層或多層結(jié)構(gòu)。例如，襯墊314可以包括PET的內(nèi)層(即，與容器內(nèi)容物接觸的層)以及泡沫材料的外層。
襯墊314可以類似于此處描述的預(yù)成型坯，具有適用于接觸食品的層以及一個或多個作為阻隔層的層。在一些實施方案中，例如，襯墊314可以包括第一層和第二層，其中第一層包括泡沫材料，而第二層包括阻隔材料。因此，第二層可以降低或抑制流體穿過襯墊314的遷移，并且第一層使封口件302絕熱。在一些實施方案中，襯墊314包含PET層以及含第二材料的層。PET層優(yōu)選是與容器的唇緣形成密封的最下層。第二材料可以是EVA或其它用于形成襯墊的一部分的合適材料。
在一些實施方案中，圖19的襯墊314可以是預(yù)成型的，并且可以被插入主體310中。例如，主體310可以被成形為類似于用于密封瓶的典型螺帽。襯墊314通過將下面描述的板切割出一部分而形成。然后，將預(yù)切割襯墊314插入到主體310內(nèi)，并且如圖19所示那樣放置。備選地，襯墊314可以形成在主體310內(nèi)。例如，襯墊314可以通上成型工藝比如上成型形成。襯墊314的至少一部分可以通過噴涂工藝形成。例如，單層襯墊可以用聚合物(例如，PET、苯氧基類熱塑性材料或此處描述的其它材料)噴射并涂布，從而產(chǎn)生多層襯墊。
任選提供進(jìn)一步的優(yōu)點，即可以將襯墊314保持在主體310內(nèi)，或者可以將其附著在容器上?？梢詫⒁r墊314附著在主體310上，使得在主體與容器分開后，襯墊314仍然與主體310偶合。備選地，可以將襯墊314偶合到容器上，以使主體310和襯墊是可以分離的。例如，可以通過焊接工藝比如感應(yīng)焊接工藝將襯墊314轉(zhuǎn)移對著容器開口的主體310上。
任選提供進(jìn)一步的優(yōu)點，即封口件302的至少一部分由提供舒適的抓取表面的材料形成，使得用戶可以舒適地抓取封口件302。主體310可以包括具有充分剛性(例如，PP)，用于舒適抓取的可壓縮性(例如，泡沫材料)和/或類似物的材料。在一些實施方案中，主體310的外部311可以包含泡沫，以增加外部311所占據(jù)空間，并且可以給用戶提供易于打開和關(guān)閉封口件302用的更大的杠桿作用。例如，封口件302可以具有被配置成與容器外螺紋表面螺紋配合的內(nèi)螺紋表面。增大的外部311可以提供增大的杠桿作用，因而用戶可以容易地將封口件302旋轉(zhuǎn)到容器上以及從容器上旋開。有利地，可以采用與形成常規(guī)帽相似或相同量的材料形成直徑擴(kuò)大的封口件。
在一些實施方案中，部分311和襯墊314中之一的至少一部分可以由泡沫材料形成，以便因泡沫材料的低密度而得到非常輕的封口件。降低封口件302的重量可以適宜地降低封口件302的運輸成本。另外，封口件302的泡沫材料可以降低用于形成封口件的材料的量，因為泡沫材料可以具有相當(dāng)多的空隙。
下面描述的封口件可以與圖19所示封口件相類似或不同。關(guān)于圖20，封口件330具有包括內(nèi)部332和外部334的主體331。圖示的壁335包括部分332、334。內(nèi)部332可以限定封口件330內(nèi)部的至少一部分，并且可以任選限定一個或多個螺紋336。通上注射成型工藝、噴涂工藝或此處描述的用于形成制品的一部分的其它工藝，可以形成內(nèi)部332。在一些非限制性實施方案中，內(nèi)部332包含聚烯烴(例如，PET)、苯氧基類熱塑性材料和/或此處描述的其它材料。圖21A～21E示出了封口件的非限制性實施方案。圖21A示出封口件340，該封口件340具有外部342以及形成封口件340內(nèi)部的至少一部分的內(nèi)部344。即，外部342和內(nèi)部344各自限定了封口件340內(nèi)側(cè)表面的一部分(例如，螺紋)。內(nèi)部344設(shè)置在外部342之內(nèi)；然而，在其它實施方案中，內(nèi)部344并沒有設(shè)置在外部342之內(nèi)。圖21B示出包括含有多個層356、358的內(nèi)部354的封口件350。圖21C示出包含多個層的封口件360。外層362形成了封口件360的外表面(包括頂端和壁)。中間層364可以包括一個或多個層。內(nèi)層366限定螺紋接觸表面368。
封口件可以具有厚度變化的部分或?qū)印Ｈ鐖D21D所示，封口件370的部分或?qū)又械闹辽僦话ㄔ龊癫糠帧D示封口件370具有帶上面增厚部分372的內(nèi)部374，其中所述上面增厚部分372的厚度比壁部376的厚度大。
圖21E示出多層封口件380，該多層封口件380包括通過一個或多個連接物384連接封口件380的內(nèi)部383的帶382。圖18～21E示出的封口件具有用于連接容器的任意合適的結(jié)構(gòu)或設(shè)計。例如，圖18～21E的封口件可以具有與封口件213(圖14A)類似的結(jié)構(gòu)。預(yù)期此處描述的圖18-21E的封口件可以通過螺紋接合、焊接或熔融工藝(例如，感應(yīng)焊接)、粘合劑，通過摩擦作用等附著在容器上。圖18-21E的封口件在圖中示出有帶。然而，封口件可以沒有帶，或者它們可以有其它防篡改的指示物或結(jié)構(gòu)。盡管圖18-21E的封口件示出的是螺紋封口件，但是其它種類的封口件(例如，多片接合結(jié)構(gòu)的封口件，比如帶有可開啟及閉合的蓋子的封口件、具有接管的封口件等)也具有類似結(jié)構(gòu)。
封口件可以具有一個或多個為儲存而形成的間隔室(compartment)。間隔室可以包含能夠被添加到所結(jié)合容器的內(nèi)容物中的添加劑。添加劑可以影響容器內(nèi)容物的特性，并且可以是固、氣和/或液態(tài)。在一些實施方案中，添加劑可以影響下列情況中的一種或多種芳香味(例如，添加劑可以包含有香味的氣體/液體)、氣味、顏色(例如，添加劑可以包含染料、顏料等)、營養(yǎng)成分(例如，添加劑可以包含維生素、蛋白質(zhì)、碳水化合物等)以及它們的組合。添加劑可以從封口件釋放到隨后攝取的容器內(nèi)的內(nèi)容物中，并且優(yōu)選提高了內(nèi)容物的合意性和消費體驗。間隔室可以在封口件移出過程中釋放出添加劑，因而混合物是新鮮的。然而，間隔室可以在封口件從容器中移出之前或之后打開。在一些實施方案中，封口件可以具有能夠在封口件與容器分開之后破裂(例如，刺穿)的間隔室。間隔室可以因刺穿過程、撕裂等而破裂。間隔室可以具有用于釋放其內(nèi)容物的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以是用于釋放間隔室組分的拉拔堵頭、咬合帽或其它合適結(jié)構(gòu)。
容器還可以用與封口件分開的密封裝置進(jìn)行閉合。密封裝置可以在封口件被附著之前應(yīng)用到容器上?？梢圆捎妹芊夤に?，將密封裝置在容器被填充之后附著在容器的頸口上。密封裝置可以與附著于封口件上的襯墊相類似或不同。密封裝置可以是確保容器內(nèi)容物完整性的氣密性密封裝置(優(yōu)選防溢出的)。在一些實施方案中，密封裝置可以包括箔(優(yōu)選包括金屬，比如鋁箔)，并且通過焊接工藝比如感應(yīng)焊接應(yīng)用到容器上。但是，也可以采用其它合適的附著工藝將密封裝置附著在容器上，例如可以使用粘合劑。
封口件可以具有適合于接合封口安裝結(jié)構(gòu)(例如，螺紋、咬合帽配合件等)的內(nèi)表面。內(nèi)表面可以提供有些潤滑性的表面，以有利于從容器中移出封口件。例如，封口件可以具有潤滑或低摩擦材料(例如，烯烴聚合物)，以接合形成容器的材料。例如，如果封口件由PET形成，則封口件可能被PET容器粘住或鎖住。因此，封口件(包括咬合帽、扭轉(zhuǎn)帽等)可以需要較高的移出扭矩。有利地，采用潤滑或低摩擦材料的封口件可以降低移動扭矩，從而方便移出封口件。潤滑或低摩擦材料優(yōu)選提供足以使封口件可以保持與所結(jié)合容器連接同時也允許方便封口件移出的摩擦。因此，可以選擇潤滑或低摩擦材料，以得到所需的移出扭矩。
參考圖20，封口件330可以包括含有潤滑或低摩擦材料(例如，具有低摩擦系數(shù)的烯烴或其它材料)的內(nèi)部332以及含有聚合物比如烯烴聚合物、泡沫材料、PET及此處描述的其它材料的外部334。此處描述的封口件可以包括能夠與容器接合并得到所需移動扭矩的潤滑或低摩擦材料。形成封口件的潤滑或低摩擦材料可以基于形成容器的材料進(jìn)行選擇，以便產(chǎn)生所需的摩擦作用。預(yù)期此處描述的模具可以用邊部注口進(jìn)行改進(jìn)，從而形成用于接合容器的封口件的最內(nèi)層。
3.單層和多層型材及板的詳細(xì)描述圖22A和22B是板的橫截面圖。板可以具有稍微均勻的厚度或變化的厚度。圖22A的板是單層板389。圖22B的板是含有兩層的多層板390。板可以具有任意數(shù)量的、基于例如板用途的任意所需厚度的層。例如，可以采用板389、390形成包裝物，比如簽貼。板389、390的至少一部分可以包括泡沫材料。例如，板389、390可以包括泡沫材料，以便給簽貼附在其上的包裝物提供絕熱。任選地，板390可以包括一個或多個粘結(jié)層。例如，板390可以包括在層392、394之間的粘結(jié)層。
這些板可以用于各種應(yīng)用中，并且可以形成各種形狀。例如，可以將板切割、成型(例如，通過熱成型或澆鑄)和/或類似物，以形成所需形狀。技術(shù)人員可以基于所需應(yīng)用選擇板的所需形狀、大小和/或結(jié)構(gòu)。
圖23示出多層型材402。型材402是基本上具有管狀的導(dǎo)管形式。型材402的形狀可以通常為圓形、橢圓形、多邊形(包括圓多邊形)、這些的組合等。圖示的型材402通常具有圓的橫截面剖面。
在一些實施方案中，型材402可以是適合于輸送流體、優(yōu)選適合于飲用液體的導(dǎo)管。型材402可以具有內(nèi)層404和外層406。在一些實施方案中，層404、406的至少一層可以包含多個層(例如，層狀材料)。
型材402可以是導(dǎo)管，并且該導(dǎo)管包括適用于接觸食品的材料以及一種或多種具有適宜物理性質(zhì)(例如，結(jié)構(gòu)和熱性質(zhì))的其它材料。有利地，直接與流體接觸的內(nèi)層404優(yōu)選基本上不改變與其接觸的食品的氣味。例如，通常，飲料分配系統(tǒng)的流體輸送管具有篩除氣味的聚烯烴。有利地，內(nèi)層404優(yōu)選基本上不改變經(jīng)過型材402的內(nèi)腔408的流體的氣味。在一些實施方案中，外層406可以改善型材402的物理性質(zhì)。在另一個實施方案中，外層406可以增加型材402的絕熱和/或結(jié)構(gòu)性質(zhì)。例如，在一個實施方案中，外層406可以增加耐沖擊性。在一些實施方案中，外層406可以降低經(jīng)過型材402的壁的熱傳遞。在一些實施方案中，外層406可以具有高的拉伸強(qiáng)度，因而高度加壓的流體可以經(jīng)過型材402。因此，內(nèi)層起著基本上惰性的食品接觸表面的作用，同時外層起著絕熱和/或經(jīng)受外部影響的作用。
當(dāng)然，型材402可以在各種其它應(yīng)用中使用。例如，型材402可以用于醫(yī)院(例如，用作藥物流體的分配管、制備工藝、設(shè)備、流體系統(tǒng)(例如，可攝取流體的分配系統(tǒng))和/或類似物中。
4.包裝物的詳細(xì)描述此處描述的一種或多種制品可以在各種應(yīng)用比如包裝中單獨使用或組合使用。圖24示出的是包含能夠由此處描述的預(yù)成型坯制備的容器420的包裝系統(tǒng)416?？梢詫⒎饪诩?22附著到容器420的頸口432上，以使容器閉合。
圖24還示出了附著于瓶形式的容器420上的簽貼440。簽貼440可以接合瓶420，并且可以是單層或多層。簽貼440可以任選包含泡沫材料。
簽貼440優(yōu)選接合到容器420的外表面442上。簽貼440可以是可拆卸地附著外表面442?？梢栽谌萜?20形成過程中和/或之后，將簽貼440附上。在圖示的實施方案中，簽貼440是通常的管狀套管，并且該管狀套管圍繞著瓶420的至少一部分。簽貼440可以具有適用于附著在瓶上以及展示信息的任意形狀或結(jié)構(gòu)。盡管圖中沒有示出，但是可以將簽貼440附著于玻璃瓶、金屬罐等上。此外，簽貼440可以附著于其它結(jié)構(gòu)或包裝物上。例如，簽貼440可以附著于盒子、紙板盒、瓶(塑料瓶、玻璃瓶等)、罐以及此處討論的其它物品上。另外，簽貼440可以在其上印刷。任選地，簽貼440的外表面446可以進(jìn)行處理，以實現(xiàn)合適的印刷表面。
可以采用粘合劑將簽貼440附著于制品上。在一個實施方案中，將簽貼與制品附著之后，簽貼440的泡沫材料可以受到膨脹，從而實現(xiàn)絕熱層、流體阻隔層、保護(hù)層和/或所需的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。泡沫材料優(yōu)選通過加熱簽貼440而膨脹。簽貼440的材料可以在將簽貼440放置在容器420上之前和/或之后發(fā)泡。當(dāng)然，簽貼440的泡沫材料可以在不使用粘合劑的情況下直接粘附到制品上。
圖25示出了含有可形成材料的容器的另一個實施方案。容器450可以與上述的容器相似或不同。在圖示的實施方案中，容器450包括封口件452、軀體454以及附著于軀體454上的柄456。軀體454可以基本上是剛性或撓性。優(yōu)選柄456具有用戶可舒適抓住的形狀及大小。軀體454的壁可以是單層或多層的壁。容器450可以具有任意的形狀，包括類似于用于容納可攝取液體的典型容器的形狀。容器450可以通過擠出吹塑工藝形成。
至于圖26A，容器460是優(yōu)選包含泡沫材料的包裝物(例如，食品包裝物)。在一個實施方案中，采用板(例如，板389或390)通過例如熱成形工藝形成容器460的至少一部分。容器460可以是柔韌的袋狀、食品容器或任何其它合適結(jié)構(gòu)的形式。
例如，在一種配置中，板被形成適用于容納食品比如漢堡的抓斗包裝。在另一種配置中，使這些板具有形成盒子(例如，比薩餅盒)的形狀。在另一個實施方案中，容器460的材料及尺寸可以基于所需結(jié)構(gòu)性質(zhì)、熱性質(zhì)和/或其它特性確定。例如，容器460可以包括用于使容器460有效絕熱的泡沫材料。在另一個實例中，容器460可以具有厚壁，以使容器460通常為剛性。
圖26B示出了含有可成形材料的另一種制品。在一個實施方案中，制品462是具有接受食品形狀的盤子形式。板通過熱成形，可以形成盤子462。任選地，盤子462可以適合于裝備在容器或盒子內(nèi)。
可以形成用于熱處理的盤子462(或此處描述的其它制品)。在一些實施方案中，可以使用盤子462進(jìn)行加熱及預(yù)熱。盤子462可以容納食品，因而食品可以通過例如加熱燈、微波爐、烤箱、烤面包機(jī)、熱水等進(jìn)行加熱。盤子462的微觀結(jié)構(gòu)能夠適合熱處理的種類及方法。例如，盤子462可以包括結(jié)晶材料(例如，結(jié)晶PET)，以提高熱穩(wěn)定性。在熱成形工藝過程中，盤子的一個或多個層可以在預(yù)定溫度上加熱，以使這些層中之一的至少一部分結(jié)晶。因此，在制備過程中，盤子462的至少一部分可以被結(jié)晶。在一些實施方案中，盤子462可以包括單層或多層的板。盤子462可以具有熱塑性材料的第一層以及第二層(例如，泡沫層)。第一層可以包括結(jié)晶材料(例如，無定形、部分結(jié)晶或全結(jié)晶)?？梢圆捎帽P子462裝盛食物在微波爐中使用。當(dāng)然，其它制品比如類似比薩餅盒的容器也可以具有類似結(jié)構(gòu)。
制品還可以是罐形式。罐可以包含如此處公開的聚合物材料。罐可以包含金屬層以及一個或多個另一種材料層。在一些實施方案中，金屬罐(例如，鋁罐)可以用泡沫材料比如熱塑性材料涂布。罐的外部和/或內(nèi)部中的至少一部分可以被用泡沫材料涂布。
B.結(jié)晶性頸口在一些實施方案中，塑料瓶及容器優(yōu)選在頸部、頸口和/或頸圓柱體中包含一種或多種至少部分為晶態(tài)的材料。這樣的瓶及預(yù)成型坯還可以包含一個或多個材料層。
在一些實施方案中，瓶通過包括塑料預(yù)成型坯的吹塑的工藝制備。在一些情況下，優(yōu)選在塑料預(yù)成型坯中的材料是無定形或半結(jié)晶態(tài)，原因是在這種狀態(tài)的材料可以易于進(jìn)行吹塑，而全結(jié)晶態(tài)的材料通常不能進(jìn)行吹塑。然而，完全由無定形或半結(jié)晶材料制備的瓶在通常的熱填充工藝過程中可能不具有足夠的尺寸穩(wěn)定性。在這些情況下，將優(yōu)選含結(jié)晶材料的瓶，因為它在熱填充工藝過程中能保持其形狀。
在一些實施方案中，塑料瓶同時具有結(jié)晶性瓶及無定形或半結(jié)晶性瓶的優(yōu)點。通過使預(yù)成型坯最上部的至少一部分結(jié)晶，同時使預(yù)成型坯的軀體保持無定形或半結(jié)晶(此處有時稱作“非結(jié)晶”)，就可以制備易于進(jìn)行吹塑且關(guān)鍵的頸部區(qū)域在熱填充工藝中仍然保持必要尺寸的預(yù)成型坯。一些實施方案同時具有結(jié)晶及無定形或半結(jié)晶區(qū)域。這樣使得具有足夠強(qiáng)度的預(yù)成型坯被用于廣泛的商業(yè)應(yīng)用中。
參考圖1，描述了優(yōu)選的預(yù)成型坯30。預(yù)成型坯30可以通過本領(lǐng)域中已知的注射成型或通過此處公開的方法制備。預(yù)成型坯30具有整體形成(即，作為單一或整體的結(jié)構(gòu))的頸部32和軀體部34。有利地，在一些實施方案中，當(dāng)吹塑成瓶時，整體式配置的預(yù)成型坯相比于由結(jié)合在一起的單獨的頸部及軀體部構(gòu)成的預(yù)成型坯，提供了更大的尺寸穩(wěn)定性并改善了物理性質(zhì)。
通過在成型步驟過程中使預(yù)成型坯的頸部實現(xiàn)結(jié)晶態(tài)，使得最終的尺寸與初始尺寸基本相同，這不同于采用另外的加熱步驟時的情況。因此，尺寸變化最小并且實現(xiàn)了尺寸穩(wěn)定性。這使得封口件比如在頸口上的螺紋的性能更加穩(wěn)定，并且降低了成型工藝中的廢料比率。
當(dāng)優(yōu)選非結(jié)晶性預(yù)成型坯進(jìn)行吹塑時，具有更大結(jié)晶特性的瓶因其在熱填充工藝過程中的尺寸穩(wěn)定性而被優(yōu)選。因此，根據(jù)一些實施方案構(gòu)成的預(yù)成型坯具有通常的非結(jié)晶性軀體部以及通常的結(jié)晶性頸部。為了在同一預(yù)成型坯中形成通常的結(jié)晶性及通常的非結(jié)晶性部分，在形成結(jié)晶性部分的區(qū)域中的模具相比于形成通常的非結(jié)晶性部分的區(qū)域中的模具，需要實現(xiàn)不同程度的加熱和/或冷卻?？梢酝ㄟ^使具有不同溫度的區(qū)域絕熱而維持不同程度的加熱和/或冷卻。采用低和高熱傳導(dǎo)材料的組合作為在螺紋接縫(thread split)、型芯(core)和/或型腔界面的配合表面上的插入或分隔元件，可以實現(xiàn)這些部件之間的這種絕熱。
通過當(dāng)前在預(yù)成型坯生產(chǎn)中使用的普通方法，一些優(yōu)選工藝實現(xiàn)了在用于類似大小的無涂層預(yù)成型坯的優(yōu)選周期時間內(nèi)制備預(yù)成型坯。此外，通過工具設(shè)計(tooling design)以及加工技術(shù)，這些優(yōu)選工藝能夠被允許在同一預(yù)成型坯的特殊位置上同時制備結(jié)晶和無定形區(qū)域。
在一個實施方案中，提供一種用于制備含有頸部、軀體部和型芯的預(yù)成型坯的模具，并且所述頸部具有第一成型溫度控制系統(tǒng)(例如，冷卻/加熱槽)，所述軀體部具有第二溫度控制系統(tǒng)，所述型芯具有第三溫度控制系統(tǒng)，其中第一溫度控制系統(tǒng)不依賴于第二和第三溫度控制系統(tǒng)，且頸部與軀體部和型芯是熱隔離的。
通過冷流體穿過模具腔和型芯的循環(huán)，可以在形成預(yù)成型坯表面并且優(yōu)選采用通常為無定形或半結(jié)晶材料的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)模具的冷卻。在一些實施方案中，除了對于將形成預(yù)成型坯的結(jié)晶部分的模具部分存在有獨立的流體循環(huán)或電加熱系統(tǒng)之外，采用與常規(guī)注射成型應(yīng)用相類似的模具結(jié)構(gòu)。通過利用具有低熱傳導(dǎo)率的襯套(insert)，軀體模具、頸口模具和型芯可以實現(xiàn)絕熱。模具的頸、頸口和/或頸圓柱體部分優(yōu)選保持在更高的溫度，以實現(xiàn)更緩慢的冷卻，這樣會促進(jìn)材料在冷卻過程中結(jié)晶。
關(guān)于同時具有結(jié)晶和無定形或半結(jié)晶區(qū)域的預(yù)成型坯的上述實施方案以及進(jìn)一步的實施方案及技術(shù)在下列專利中都有描述Collette等的美國專利6,217,818；Collette等的6,428,737；Hutchinson等的美國專利公開2003/0031814A1；以及Koch等的PCT公開WO 98/46410。
C.一些優(yōu)選材料的詳細(xì)描述1.優(yōu)選材料的概述此外，盡管此處描述的制品是涉及特殊材料比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)進(jìn)行詳細(xì)描述，但是優(yōu)選方法可以應(yīng)用于包括聚酯和聚烯烴類的其它熱塑性材料。其它合適的材料包括但不限制于泡沫材料；各種聚合物及熱固性塑料；熱塑性材料，比如聚酯、包含聚丙烯和聚乙烯在內(nèi)的聚烯烴、聚碳酸酯、包括尼龍(例如，尼龍6、尼龍66、MXD6)在內(nèi)的聚酰胺、聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂類、丙烯酸樹脂、共聚物、摻合物、接枝聚合物和/或改性的聚合物(具有作為側(cè)基的另一種基團(tuán)的單體或其部分，例如烯烴改性的聚酯)。這些材料可以單獨使用或彼此結(jié)合使用。更具體的材料實例包括但不限制于乙烯乙烯醇共聚物(“EVOH”)、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、乙烯丙烯酸(“EAA”)、線性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、聚乙烯2，6-和1，5-萘甲酸酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、聚(亞環(huán)己基二亞甲基對苯二甲酸酯)、聚苯乙烯、環(huán)烯烴、共聚物、聚4-甲基戊烯-1、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚縮醛、聚對苯二甲酸丁二酯、離聚物、聚砜、聚四氟乙烯、聚四亞甲基1，2-二氧苯甲酸酯以及對苯二甲酸乙二酯與間苯二酸乙二酯的共聚物。
如此處使用的，術(shù)語“聚對苯二甲酸乙二醇酯二元醇”(PETG)指的是其中PET混合物中加入有效量(例如，接近40重量％或更大)的其它共聚單體環(huán)己烷二甲醇(CHDM)的PET共聚物。在一個實施方案中，優(yōu)選的PETG材料基本上是無定形的。合適的PETG材料可以是從各種來源中購買的。一種合適來源是Eastman Chemical Company的分公司Voridian。其它PET共聚物包括較低含量(level)的CHDM，因而所得材料保持可結(jié)晶性或半結(jié)晶性。含有低含量CHDM的PET共聚物的一個實例是Voridian 9921樹脂。
在一些優(yōu)選實施方案中，可以采用被接枝或改性的聚合物。在一個實施方案中，聚丙烯或其它聚合物可以采用極性基團(tuán)接枝或改性，以改善粘附，其中所述極性基團(tuán)包括但不限制于馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或類似化合物。在另一個實施方案中，聚丙烯也稱作澄清聚丙烯。如此處使用的，術(shù)語“澄清聚丙烯”是廣義的術(shù)語，它根據(jù)通常的意思使用，并且可以包括但不限制于含有成核抑制劑和/或澄清添加劑。相比于聚丙烯的均聚物或嵌段共聚物，澄清聚丙烯通常是澄清材料。在聚丙烯內(nèi)含有成核抑制劑有助于防止和/或降低使聚丙烯渾濁的結(jié)晶。澄清聚丙烯可以從各種來源比如Dow ChemicalCo購買。備選地，可以將成核抑制劑加入聚丙烯中。成核抑制劑的添加劑的一種合適來源是Schulman。
任選地，材料可以包括微觀結(jié)構(gòu)比如微觀層、微球體以及這兩者的組合。在一些實施方案中，優(yōu)選材料可以是未用過的、初次消費、再次消費、再粉碎、回收和/或這些材料的組合。
如此處使用的，“PET”包括但不限制于改性的PET或被其它材料摻合的PET。改性PET的一個實例是“高IPA PET”或IPA-改性的PET，所述“高IPA PET”或IPA-改性的PET指的是IPA含量優(yōu)選大于約2重量％的PET，并且所述大于約2重量％包括約2-10重量％的IPA，還包括約5-10重量％的IPA。PET可以是未用過的、初次或再次消費、回收或再粉碎PET、PET共聚物以及它們的組合。
在優(yōu)選方法和工藝的實施方案中，一個或多個層可以包括阻隔層、UV保護(hù)層、氧清除層、氧阻隔層、二氧化碳清除層、二氧化碳阻隔層以及特殊應(yīng)用所需要的其它層。如此處使用的，術(shù)語“阻隔材料”、“阻隔樹脂”等是廣義術(shù)語，并且是以它們的通常意義使用，并且指的是(并不是限制)當(dāng)在優(yōu)選方法和工藝中使用時對氧和二氧化碳的滲透性比一個或多個層低的材料。如此處使用的，術(shù)語“UV保護(hù)”等是廣義術(shù)語，并且是以它們的通常意義使用，并且指的是(并不是限制)比制品的一個或多個層具有更高的UV吸收比率的材料。如此處使用的，術(shù)語“氧清除”等是廣義術(shù)語，并且是以它們的通常意義使用，并且指的是(并不是限制)比制品的一個或多個層具有更高的氧吸收比率的材料。如此處使用的，術(shù)語“氧阻隔”等是廣義術(shù)語，并且是以它們的通常意義使用，并且指的是(并不是限制)性質(zhì)是鈍態(tài)或活化的并且減緩了氧進(jìn)入和/或離開制品的傳遞的材料。如此處使用的，術(shù)語“二氧化碳清除”等是廣義術(shù)語，并且是以它們的通常意義使用，并且指的是(并不是限制)比制品的一個或多個層具有更高的二氧化碳吸收比率的材料。如此處使用的，術(shù)語“二氧化碳阻隔”等是廣義術(shù)語，并且是以它們的通常意義使用，并且指的是(并不是限制)性質(zhì)是鈍態(tài)或活化的并且減緩了二氧化碳進(jìn)入和/或離開制品的傳遞的材料。在不受任何理論的束縛的情況下，申請人相信，在制品中所容納的碳酸產(chǎn)物例如軟飲料被充過多碳酸氣的應(yīng)用中，包含在制品的一個或多個層中的二氧化碳清除劑允許過量的碳酸化作用，使含有二氧化碳清除劑的層飽和。因此，當(dāng)二氧化碳從制品中逃離到大氣中時，它首先離開制品層，而不是首先離開被容納在制品內(nèi)的產(chǎn)品。如此處使用的，術(shù)語“交聯(lián)”“交聯(lián)的”等是廣義術(shù)語，并且是以它們的通常意義使用，它們指的是但不限制于交聯(lián)程度從極少量上升變化到并包括完全交聯(lián)的材料和涂層，比如熱固性環(huán)氧樹脂。可以調(diào)節(jié)交聯(lián)度，以提供適當(dāng)程度的用于特殊情形的耐化學(xué)或機(jī)械損傷性。如此處使用的，術(shù)語“聯(lián)結(jié)材料”等是廣義術(shù)語，并且是以其通常意義使用，它指的是但不限制于包含有助于將兩種材料物理和/或化學(xué)粘結(jié)在一起的材料的氣體、液體或懸浮液，其中所述材料包括但不限制于粘合劑、表面改進(jìn)劑、反應(yīng)性材料等。
2.優(yōu)選材料在一個優(yōu)選的實施方案中，材料包括熱塑性材料。一個還優(yōu)選的實施方案包括“苯氧基類熱塑性材料”。如此處使用的術(shù)語那樣，苯氧基類熱塑性材料包括廣泛的各種材料，它包括在WO 99/20462中所討論的材料。在一個實施方案中，材料包括熱塑性環(huán)氧樹脂(TPEs)、苯氧基類熱塑性材料的亞類(subset)。苯氧基類熱塑性材料的進(jìn)一步的亞類以及熱塑性材料是優(yōu)選的羥基-苯氧基醚聚合物，其中聚羥基氨基醚共聚物(PHAE)是進(jìn)一步優(yōu)選的材料。參見例如美國專利6,455,116；6,180,715；6,011,111；5,834,078；5,814,373；5,464,924；和5,275,853；還參見PCT申請WO 99/48962；WO 99/12995；WO 98/29491；和WO 98/14498。在一些實施方案中，PHAE為TPE。
優(yōu)選地，在優(yōu)選實施方案中使用的苯氧基類熱塑性材料包括下列類型(1)具有式Ia、Ib或Ic中任一個表示的重復(fù)單元的羥基-官能的聚(酰胺醚) (2)具有由式IIa、IIb或IIc中的任一個獨立表示的重復(fù)單元的聚(羥基酰胺醚)
(3)具有式III所示重復(fù)單元的酰胺基-及羥甲基官能的聚醚 (4)具有式IV所示重復(fù)單元的羥基官能的聚醚 (5)具有式Va或Vb所示重復(fù)單元的羥基官能的聚(醚磺酰胺)
(6)具有式VI所示重復(fù)單元的聚(羥基酯醚) (7)具有式VII所示重復(fù)單元的羥基-苯氧基醚聚合物 以及(8)具有式VIII所示重復(fù)單元的聚(羥氨基醚)
其中每個Ar都獨立地表示二價芳族部分、取代二價芳族部分或雜芳族部分，或者不同二價芳族部分的組合，取代芳族部分或雜芳族部分；R獨立地為氫或一價烴基部分；每個Ar1都為含有酰胺基或羥甲基的二價芳族部分或二價芳族部分的組合；每個Ar2都與Ar相同或不同，并且獨立地為二價芳族部分、取代芳族部分或雜芳族部分或者不同二價芳族部分的組合、取代芳族部分或雜芳族部分；R1獨立地為主要的亞烴基部分，比如二價芳族部分、取代二價芳族部分、二價雜芳族部分，二價亞烷基部分，二價取代亞烷基部分或二價雜亞烷基部分或這些基團(tuán)的結(jié)合；R2獨立地為一價烴基部分；A是胺部分或不同胺部分的結(jié)合；X是胺、亞芳基二氧、亞芳基二亞磺酰氨或亞芳基二羧基部分或這些部分的組合；而Ar3是下式中任一個所示的“陽基環(huán)(cardo)”部分 其中Y為不存在(nil)、二價鍵或連接基團(tuán)，其中合適的連接基團(tuán)包括例如氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或亞甲基或類似連接；n是從約10到約1000的整數(shù)；x為0.01～1.0；并且y為0～0.5。
術(shù)語“主要的亞烴基”表示主要是烴的二價基團(tuán)，但它通常包含少量的雜芳族部分比如氧、硫、亞胺、磺?；?、次硫酸基(sulfoxyl)等。
美國專利5,089,588和5,143,998中描述的那樣，通過N，N’-二(羥苯基氨基)烷烴或芳烴與二環(huán)氧甘油醚接觸，優(yōu)選制備式I所示的羥基-官能的聚)酰胺醚)。
如在美國專利5,134,218中描述的那樣，通過二(羥苯基氨基)烷烴或芳烴、或者這些化合物中的2種或更多種化合物比如N，N’-二(3-羥苯基)己二酰胺或N，N’-二(3-羥苯基)戊二酰胺的組合與表鹵代醇接觸，制備式II所示的聚(羥基酰氨基醚)。
例如，可以通過二環(huán)氧甘油醚比如雙酚A的二環(huán)氧甘油醚與帶有懸掛氨基、N-取代氨基和/或羥烷基部分的二元酚比如2，2-二(4-羥苯基)乙酰胺和3，5-二羥基苯甲酰胺進(jìn)行反應(yīng)，可以制備式III所示的酰胺-和羥甲基-官能化的聚醚。這些聚醚及它們的制備在美國專利5,115,075和5,218,075中有描述。
例如，通過使二環(huán)氧甘油醚或二環(huán)氧甘油醚的組合與二元酚或二元酚的組合采用美國專利5,164,472中描述的方法進(jìn)行反應(yīng)，可以制備式IV所示的羥基-官能的聚醚。備選地，通過使二元酚或二元酚的組合與表鹵代醇通過Reinking、Barnabeo和Hale在Journal of Applied PolymerScience，Vol.7，p.2135(1963)中描述的方法進(jìn)行反應(yīng)，可以獲得羥基-官能的聚醚。
例如，通過如美國專利5,149,768中描述那樣，使N，N’-二烷基或N，N’-二芳基二磺酰胺與二環(huán)氧甘油醚聚合，制備出式V表示的羥基-官能的聚(醚磺酰胺)。
通過脂肪族或芳香族二酸的二環(huán)氧甘油醚比如對苯二甲酸二環(huán)氧甘油脂或二元酚的二環(huán)氧甘油醚與脂肪族或芳香族二酸比如己二酸或間苯二甲酸的反應(yīng)，制備出式VI表示的聚(羥基酯醚)。這些聚酯在美國專利5,171,820中有描述。
例如，通過至少一種二親核單體與下列物質(zhì)的至少一種的二環(huán)氧甘油醚在足以使二親核單體的親核部分與環(huán)氧部分反應(yīng)形成聚合物骨架的條件下接觸，制備式VII所示的羥基-苯氧基醚聚合物陽基環(huán)雙酚，比如9，9-二(4-羥苯基)芴、酚酞或phenolphthalimidine，或者取代陽基環(huán)雙酚，比如取代二(羥苯基)芴、取代酚酞或取代phenolphthalimidine，其中所述聚合物骨架含有懸掛羥基部分以及醚、亞胺、氨基、亞磺酰氨基或酯連接。這些羥基-苯氧基醚聚合物在美國專利5,184,373中有描述。
通過使二元酚的二環(huán)氧甘油醚中的一種或多種與具有兩個胺氫的胺在足以使胺部分與環(huán)氧部分反應(yīng)形成具有胺連接、醚連接及懸掛羥基部分的聚合物骨架的條件下接觸，制備出式VIII表示的聚(羥氨基醚)(“PHAE”或聚醚胺)。這些化合物在美國專利5,275,853中有描述。例如，聚羥基氨基醚共聚物可以由間苯二酚二環(huán)氧甘油醚、對苯二酚二環(huán)氧甘油醚、雙酚A二環(huán)氧甘油醚或這些的混合物進(jìn)行制備。
羥基-苯氧基醚聚合物是二元多環(huán)酚比如雙酚A和表鹵代醇的縮合反應(yīng)產(chǎn)物，并且具有式IV所示的重復(fù)單元，其中Ar是異亞丙基二亞苯基部分。用于制備這些的方法在美國專利3,305,528中有描述，該專利通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合到此。一種優(yōu)選的非限制性羥基-苯氧基醚聚合物，PAPHEN 25068-38-6是從Phenoxy Associates，Inc商購得到的。其它優(yōu)選的苯氧基樹脂是從InChem(Rock Hill，South Carolina)商購得到的，這些材料包括但不限制于INCHEMREZtmPKHH和PKHW產(chǎn)品系列。
通常，優(yōu)選的苯氧基-類材料形成穩(wěn)定的水基溶液或分散體。優(yōu)選地，溶液/分散體的性質(zhì)受到水的接觸有不利影響。優(yōu)選材料涵蓋的范圍約10％的固體到約50％的固體，包括約15％、20％、25％、30％、35％、40％和45％，以及圍繞這些百分比的范圍。優(yōu)選地，所使用的材料溶解或分散在極性溶劑中。這些極性溶劑包括但不限制于水、醇和乙二醇醚。參見，例如，描述了一些優(yōu)選苯氧基-類溶液和/或分散體的美國專利6,455,116、6,180,715和5,834,078。
一種優(yōu)選的苯氧基-類材料是式VIII所示的聚羥基氨基醚共聚物(PHAE)的分散體或溶液，當(dāng)將該分散體或溶液涂布到容器或預(yù)成型坯上時，可大幅降低各種氣體以可預(yù)知及熟知方式通過容器壁的滲透速率。由PHAE制備的一種分散體或乳液包含10-30％的固體。通過在水與有機(jī)酸的溶液中攪拌或其它方式攪動PHAE，可以制備PHAE溶液/分散體，其中所述有機(jī)酸優(yōu)選乙酸或磷酸，但也包括乳酸、蘋果酸、檸檬酸或乙醇酸和/或這些酸的混合物。這些PHAE溶液/分散體還包括通過聚羥基氨基醚與這些酸反應(yīng)制備的有機(jī)酸鹽。
在其它優(yōu)選的實施方案中，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法將苯氧基類熱塑性材料與其它材料進(jìn)行混合或摻合。在一些實施方案中，可以向該摻合物中加入相容劑。當(dāng)采用相容劑時，優(yōu)選該摻合物的一種或多種性質(zhì)得到改善，這些性質(zhì)包括但不限制于顏色、渾濁度以及含有摻合物的層與其它層之間的粘附力。一種優(yōu)選的摻合物包括一種或多種苯氧基類熱塑性材料以及一種或多種聚烯烴。一種優(yōu)選的聚烯烴包括聚丙烯。在一個實施方案中，聚丙烯或其它聚烯烴可以用極性分子或單體進(jìn)行接枝或改性，以提高相容性，其中所述極性分子或單體包括但不限制于馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?；ズ?或類似化合物。如果象在WO 04/004929和美國專利6,676,883中所描述的那樣，一個或多個樹脂層比如通過浸涂、流涂或噴涂進(jìn)行涂敷液體，則下列PHAE溶液或分散體是可以使用的合適苯氧基-類溶液或分散體的實例。一種合適材料是BLOX實驗性的阻隔樹脂，例如，采用DowChemical Corporation生產(chǎn)的磷酸制備的XU-19061.00。據(jù)說這種特殊的PHAE分散體具有下列典型的特征30％的固體、比重為1.30、pH為4、粘度為24厘泊(Brookfield，60rpm，LVI，22℃。)以及粒度為1,400～1,800埃。包括基于間苯二酚的BLOX588-29樹脂的其它合適材料還提供作為阻隔材料的出眾結(jié)果。據(jù)說這種特殊的分散體具有下列典型特征30％的固體、比重為1.2、pH為4.0、粘度為20厘泊(Brookfield，60rpm，LVI，22℃.)以及粒度為1500～2000埃。可以證實聚羥基氨基醚的化學(xué)性質(zhì)的其它變體是有益的，比如基于對苯二酚的二環(huán)氧甘油醚的結(jié)晶變體。其它合適材料包括從Imperial Chemical Industries(“ICI，”O(jiān)hio，USA)購買到的產(chǎn)品名為OXYBLOK的聚羥基氨基醚溶液或分散體。在一個實施方案中，加入合適的交聯(lián)材料，可以使PHAE溶液或分散體部分交聯(lián)(半交聯(lián))、完全交聯(lián)或者交聯(lián)到恰好適用于應(yīng)用的所需程度。交聯(lián)的益處包括但不限制于下列中的一種或多種改善耐化學(xué)性、改善耐磨損性、低發(fā)白現(xiàn)象、低表面張力。交聯(lián)劑材料的實例包括但不限制于甲醛、乙醛或醛類材料中的其它成員。合適交聯(lián)劑還可以使材料的Tg改變到可以有利于形成具體容器的Tg。其它合適材料包括BLOX5000樹脂分散中間體，BLOXXUR 588-29、BLOX0000和4000系列的樹脂。用于溶解這些材料的溶劑包括但不限制于極性溶劑比如醇、水、乙二醇醚或這些的摻合物。其它合適材料包括但不限制于BLOXR1。
在一個實施方案中，優(yōu)選的苯氧基類熱塑性材料可溶解在酸的水溶液中。通過在水與有機(jī)酸的溶液中攪拌或其它方式攪動熱塑性環(huán)氧樹脂，可以制備該聚合物的溶液/分散體，其中所述有機(jī)酸優(yōu)選乙酸或磷酸，但也包括乳酸、蘋果酸、檸檬酸或乙醇酸和/或這些酸的混合物。在一個優(yōu)選的實施方案中，在聚合物溶液中的酸濃度基于總重量計優(yōu)選在約5％-20％范圍內(nèi)，包括約5％-10重量％。在其它優(yōu)選的實施方案中，酸濃度可以低于約5％或高于約20％；并且可以根據(jù)比如聚合物種類及其分子量的因素改變。在其它優(yōu)選的實施方案中，酸濃度的范圍在約2.5～約5重量％。在一個優(yōu)選的實施方案中的溶解聚合物的量在約0.1％～約40％的范圍。優(yōu)選均勻且自由流動的聚合物溶液。在一個實施方案中，通過將聚合物溶解在90℃的10％乙酸溶液中，制備出10％的聚合物溶液。然后，在溶液仍然熱的情況下，用20％蒸餾水將溶液稀釋到8％的聚合物溶液。聚合物的濃度越高，聚合物溶液的粘性傾向于越大。
優(yōu)選的共聚酯材料及其制備方法的實例在Jabarin的美國專利4,578,295中有描述。它們通常通過加熱選自下列反應(yīng)物中的至少一種與1，3二(2-羥基乙氧基)苯和乙二醇的混合物進(jìn)行制備間苯二酸、對苯二酸和這兩種酸的C1～C4烷基酯。任選地，該混合物可以進(jìn)一步包括一種或多種形成酯的二羥基烴和/或二(4-β-羥基乙氧苯基)砜。特別優(yōu)選的共聚酯材料是從Mitsui Petrochemical Ind.Ltd.(Japan)購買的B-010、B-030及這一類產(chǎn)品中的其它品種。
優(yōu)選的聚酰胺材料的實例包括來自Mitsubishi Gas Chemical(Japan)的MXD-6。其它優(yōu)選的聚酰胺材料包括尼龍6和尼龍66。其它優(yōu)選的聚酰胺材料是聚酰胺和聚酯的摻合物，該摻合物包括約1-20重量％的聚酯、更優(yōu)選約1-10重量％的聚酯，其中所述聚酯優(yōu)選PET或改性PET。在另一個實施方案中，優(yōu)選的聚酰胺材料是聚酰胺和聚酯的摻合物，該摻合物包括約1-20重量％的聚酰胺、更優(yōu)選約1-10重量％的聚酰胺，其中所述聚酯優(yōu)選PET或改性PET。摻合物可以是普通摻合物或它們可以與抗氧化劑或其它材料相容。這些材料的實例包括在2003年3月21日提交的美國專利公開2004/0013833中描述的那些材料，該專利通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合到此。其它優(yōu)選聚酯包括但不限制于PEN以及PET/PEN的共聚物。
3.優(yōu)選的泡沫材料如此處使用的，術(shù)語“泡沫材料”是廣義的術(shù)語，它根據(jù)通常的意思使用，并且可以包括但不限制于發(fā)泡劑、發(fā)泡劑和粘結(jié)劑或載體材料的混合物、可膨脹多孔材料和/或具有空隙的材料。術(shù)語“泡沫材料”和“可膨脹材料”在此處可交換使用。優(yōu)選的泡沫材料可以表現(xiàn)出改善制品(例如，容器)的熱和/或結(jié)構(gòu)特性的一種或多種物理特性，并且可以使優(yōu)選實施方案能夠經(jīng)受容器通常要經(jīng)歷的加工和物理應(yīng)力。在一個實施方案中，泡沫材料給容器提供結(jié)構(gòu)支撐。在另一個實施方案中，泡沫材料在加工過程中形成能夠降低容器損害的保護(hù)層。例如，泡沫材料在運輸過程中可以提供降低容器損害的耐磨損性。在一個實施方案中，泡沫的保護(hù)層可以提高容器的耐震性或耐沖擊性，因此防止或降低容器的破裂。此外，在另一個實施方案中，泡沫可以提供舒適的抓取表面和/或提高容器的美觀或吸引力。
在一個實施方案中，泡沫材料可以包括發(fā)泡劑或起泡劑和載體材料。在一個優(yōu)選的實施方案中，發(fā)泡劑包括能夠膨脹并且與載體材料合作產(chǎn)生泡沫的可膨脹結(jié)構(gòu)(例如，微球體)。例如，發(fā)泡劑可以是熱塑性微球體，比如Akzo Nobel售出的EXPANCEL微球體。在一個實施方案中，微球體可以是熱塑性中空球，并且該熱塑性中空球含有密封氣體的熱塑性殼。優(yōu)選地，當(dāng)微球體受熱時，熱塑性殼被軟化，并且氣體增加其壓力，使得微球體從初始位置膨脹到被膨脹位置。膨脹的微球體以及至少一部分的載體材料可以形成此處描述制品的發(fā)泡部分。泡沫材料可以形成含有如下內(nèi)容的層單一材料(例如，發(fā)泡劑和載體材料形成的通常均勻的混合物)、材料混合物或摻合物、由兩種或更多種材料形成的基質(zhì)、兩個或更多個層、或者優(yōu)選包含至少兩種不同材料的多個微觀層(層狀)。備選地，微球體可以是任意其它適合的可控制膨脹的材料。例如，微球體可以是含有如下材料的結(jié)構(gòu)能夠在該結(jié)構(gòu)內(nèi)或由從結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生氣體的材料。在一個實施方案中，微球體是包含產(chǎn)生或含有氣體的化學(xué)物的中空結(jié)構(gòu)，其中氣體壓力增加會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)膨脹和/或脹裂。在另一個實施方案中，微球體是由一種或多種材料制備和/或含有所述一種或多種材料的結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種材料分解或反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使微球體膨脹和/或脹裂。任選地，微球體可以是通常的固體結(jié)構(gòu)。任選地，微球體可以是填充有固體、液體和/或氣體的殼。微球體可以具有適用于形成泡沫的任意結(jié)構(gòu)和形狀。例如，微球體可以通常為球形。任選地，微球體可以是細(xì)長的或形狀不一的球狀體。任選地，微球體可以包括適用于使微球體膨脹的任何氣體或氣體的摻合物。在一個實施方案中，氣體可以包括惰性氣體，比如氮氣。在一個實施方案中，氣體通常是不可燃的。然而，在某些實施方案中，非惰性的氣體和/或可燃?xì)怏w可以填充微球體的殼。在一些實施方案中，泡沫材料可以包括本領(lǐng)域已知的發(fā)泡劑或起泡劑。另外，泡沫材料可以主要是或完全是發(fā)泡劑。
盡管一些優(yōu)選實施方案包含通常不會破裂或脹裂的微球體，但是其它實施方案包含可以破裂、脹裂、斷裂和/或類似后果的微球體。任選地，一部分微球體可以破裂，同時其余部分的微球體不會破裂。在一些實施方案中，微球體高達(dá)約0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％ 70％、80％、90重量％，以及涵蓋圍繞這些量的范圍。在一個實施方案中，例如，當(dāng)微球體膨脹時，它們的大部分可以脹裂和/或斷裂。另外，可以采用微球體的各種摻合物和混合物形成泡沫材料。
微球體可以由適合于引起膨脹的任意材料形成。在一個實施方案中，如此處所述，微球體可以具有包含聚合物、樹脂、熱塑性材料、熱固性材料等的殼。微球體的殼可以包含單一材料或者兩種或多種不同材料的摻合物。例如，微球體可以具有含下列物質(zhì)的外殼乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚酰胺(例如尼龍6和尼龍66)聚對苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、PEN、PET共聚物以及它們的組合。在一個實施方案中，PET共聚物包括含量位于通常被稱作PETG和PET的之間的CHDM共聚單體。在另一個實施方案中，將共聚單體比如DEG和IPA加入PET中，以形成微球體的殼?？梢赃x擇材料的種類、尺寸與惰性氣體的適當(dāng)組合，以使微球體實現(xiàn)理想膨脹。在一個實施方案中，微球體包含由遇到高溫時能夠膨脹的高溫材料(例如，PETG或類似材料)形成的殼，其中所述高溫優(yōu)選不會導(dǎo)致微球體脹裂。如果微球體具有由低溫材料(例如，象EVA一樣的材料)制備的殼，則當(dāng)微球體遇到適合于加工某些載體材料(例如，具有高熔點的PET或聚丙烯)的高溫時，可能會破裂。在某些情況下，例如，當(dāng)EXPANCEL微球體在較高溫度下加工時，可能會破裂。有利地，可以將中溫或高溫微球體與具有較高熔點的載體材料一起使用，以便在微球體不破裂的情況下產(chǎn)生可控的、可膨脹的泡沫材料。例如，微球體可以包括中溫材料(例如，PETG)或高溫材料(例如，丙烯腈)，并且可以適用于較高溫度的應(yīng)用。因此，可以基于所采用的加工溫度選擇用于形成發(fā)泡聚合物的起泡劑。
泡沫材料可以是包含載體材料的基質(zhì)，并且所述載體材料優(yōu)選可以與起泡劑(例如，微球體)混合形成可膨脹材料的材料。載體材料可以是熱塑性、熱固性或聚合的材料，比如乙烯丙烯酸(“EAA”)、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、線性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、聚對苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、聚(羥基氨基醚)(“PHAE”)、PET、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯(“PS”)、漿(例如，纖維的木材漿或紙漿，或者混合有一種或多種聚合物的漿狀物)、上述這些的混合物等。然而，可以采用適用于攜帶發(fā)泡劑的其它材料，以使泡沫實現(xiàn)所需熱、結(jié)構(gòu)、光和/或其它特性中的一種或多種。在一些實施方案中，載體材料具有使微球體更容易且快速膨脹的性質(zhì)(例如，高熔融指數(shù))，從而降低了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)。
在優(yōu)選實施方案中，可成型材料可以包括兩種或更多種組分，并且這些組分中包括其中每一種組分都具有不同的加工范圍(processingwindow)和/或物理性質(zhì)的多種組分。這些組分可以進(jìn)行結(jié)合，以使可成型材料具有一種或多種所需的特性?？梢愿淖兘M分的比例，以產(chǎn)生所需的加工范圍和/或物理性質(zhì)。例如，第一材料可以具有與第二材料的加工范圍相似或不同的加工范圍。加工范圍可以基于例如壓力、溫度、粘度等。因此，可成型材料的組分可以進(jìn)行混合，以實現(xiàn)所需的例如用于成形該材料的壓力或溫度范圍。
在一個實施方案中，第一材料與第二材料的結(jié)合可以產(chǎn)生具有比第二材料的加工范圍更加理想的加工范圍的材料。例如，第一材料可以適用于在寬范圍的溫度下加工，而第二材料可以適用于在窄范圍的溫度下加工。具有由第一材料形成的一部分以及由第二材料形成的另一部分的材料可以適用于在比第二材料的加工溫度的窄范圍寬的溫度范圍內(nèi)加工。在一個實施方案中，多組分材料的加工范圍類似于第一材料的加工范圍。在一個實施方案中，可成型材料包括多層板或管，并且所述多層板或管包含含有PET的層和含有聚丙烯的層。由PET和聚丙烯這兩者形成的材料可以在與適用于PET的加工溫度范圍相似的寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加工(例如，擠出)。加工范圍可以是對于一個或多個參數(shù)比如壓力、溫度、粘度和/或類似參數(shù)的。
任選地，可以改變材料的各種組分的量，以實現(xiàn)所需的加工范圍。任選地，可以將材料進(jìn)行結(jié)合，產(chǎn)生適用于在所需范圍內(nèi)的壓力、溫度、粘度和/或類似物下加工的可成型材料。例如，可以增加具有更合意加工范圍的材料的比例，并且可以降低具有更少不合意加工范圍的材料的比例，這樣就可以產(chǎn)生具有與第一材料的加工范圍非常類似或基本相同的加工范圍的材料。當(dāng)然，如果更合意的加工范圍是在第一材料的第一加工范圍和第二材料的第二加工范圍之間，則可以選擇第一和第二材料的比例，以實現(xiàn)可成形材料的合意的加工范圍。
任選地，可以將每一種都具有類似或不同加工范圍的多種材料結(jié)合，以獲得最終材料的所需加工范圍。
在一個實施方案中，通過改變其一種或多種具有不同流變特性的組分，可以改變可成型材料的流變特性。例如，基底(例如，PP)可以具有高熔體強(qiáng)度并且能經(jīng)得起擠出的檢驗。PP可以與具有使其難于擠出的低熔體強(qiáng)度的另一種材料比如PET結(jié)合，以形成適用于擠出工藝的材料。例如，在共擠出(例如，水平或垂直共擠出)過程中，PP或其它堅固材料的層可以支撐PET層。因此，由PET和聚丙烯形成的可成形材料可以在通常適用于PP而通常不使用于PET的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加工例如擠出。
在一些實施方案中，為影響制品的一種或多種性質(zhì)，可以選擇可成型材料的組成。例如，通過采用此處描述的可成形材料，可以獲得此處公開的熱性能、結(jié)構(gòu)性能、阻隔性能、光性能、流變性能、滿意的氣味性能和/或其它性能或特性。
4.增強(qiáng)材料的添加劑此處公開的優(yōu)選方法的優(yōu)點是它們允許采用多功能添加劑的靈活性?？梢圆捎帽绢I(lǐng)域普通人員已知的并且能夠提供增強(qiáng)CO2阻隔、O2阻隔、UV保護(hù)、耐磨損性、抗發(fā)白性、耐沖擊性、和/或耐化學(xué)性的添加劑。
優(yōu)選的添加劑可以通過本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法制備。例如，添加劑可以直接與特殊材料混合；它們可以獨立地溶解/分散后加入到特殊材料中；或它們可以與特殊材料結(jié)合再加入溶劑，從而形成材料溶液/分散體。此外，在一些實施方案中，優(yōu)選添加劑可以單獨用作單一的層。
在優(yōu)選實施方案中，通過加入不同添加劑，可以增強(qiáng)層的阻隔性能。添加劑優(yōu)選以高達(dá)約40％材料的量存在，所述量也包括高達(dá)約材料的30％、20％、10％、5％、2％和1重量％。在其它實施方案中，添加劑優(yōu)選以小于或等于1重量％的量存在，材料的優(yōu)選范圍包括但不限制于約0.01％～約1％、約0.01％～約0.1％以及約0.1％～約1重量％。此外，在一些實施方案中，添加劑優(yōu)選在水溶液條件下穩(wěn)定。例如，可以采用間苯二酚(間-二羥基苯)的衍生物與在材料形成中作為摻合物或作為添加劑或單體的各種優(yōu)選材料一起使用。間苯二酚含量越高，材料的阻隔性能越好。例如，可以在PHAE中采用間苯二酚二環(huán)氧甘油醚，在PET和其它聚酯及共聚酯阻隔材料中采用羥乙基醚間苯二酚。
可以使用的另一種添加劑是“納米顆?！被蚣{米顆粒材料”。為方便起見，術(shù)語納米顆粒在此處將被同時用于指納米顆粒和納米顆粒材料。這些納米顆粒是極小的微米或亞微米大小(直徑)的材料顆粒，它們通過使氣體分子例如氧或二氧化碳在滲透材料時經(jīng)過更曲折的遷移路徑，而增強(qiáng)了材料的阻隔性能。在優(yōu)選的實施方案中，納米顆粒材料以在0.05～1重量％范圍的量存在，該范圍包括0.1％、0.5重量％以及圍繞這些量的范圍在內(nèi)。
納米顆粒材料的一種優(yōu)選類型是從Southern Clay Products購買的微顆粒粘土基的產(chǎn)品。從Southern Clay products購買到的一種優(yōu)選的產(chǎn)品系列是Cloisite納米顆粒。在一個優(yōu)選的實施方案中，優(yōu)選的納米顆粒包括用季銨鹽改性的蒙脫土。在其它實施方案中，納米顆粒包括用叔銨鹽改性的蒙脫土。在另外一些實施方案中，納米顆粒包括天然的蒙脫土。在再一些實施方案中，如美國專利5,780,376描述的那樣，納米顆粒包括有機(jī)粘土，該專利的全部公開內(nèi)容都通過引用結(jié)合到此，并且形成本申請公開內(nèi)容的一部分。其它合適的有機(jī)和無機(jī)微顆粒粘土基的產(chǎn)品也可以被采用。人造和天然產(chǎn)物也都適合使用。
另一種優(yōu)選的納米顆粒材料包括金屬的復(fù)合材料。例如，一種合適的復(fù)合物是從BYK Chemie(Germany)購買的納米顆粒形式的氧化鋁的水基分散體。這種納米顆粒材料被認(rèn)為可以提供一種或多種下列的優(yōu)點提高耐磨損性、提高抗擦傷性、提高Tg、以及熱穩(wěn)定性。
另一種優(yōu)選的納米顆粒材料包括聚合物硅酸鹽復(fù)合物。在優(yōu)選實施方案中，硅酸鹽包括蒙脫土。合適的聚合物硅酸鹽納米顆粒材料可從Nanocor and RTP Company購買。
在優(yōu)選實施方案中，通過加入不同的添加劑，可以提高材料的UV包含性質(zhì)。在一個優(yōu)選的實施方案中，所使用的UV保護(hù)材料提供高達(dá)約350nm或更低、優(yōu)選約370nm或更低、更優(yōu)選約400nm或更低的UV保護(hù)。UV保護(hù)材料可以被用作提供其它功能性的層的添加劑或者被獨立用作單一的層。提供增強(qiáng)UV保護(hù)的優(yōu)選添加劑在材料中存在有約0.05～20重量％，而且包括約0.1％、0.5％、1％、2％、3％、5％、10％和15重量％以及圍繞這些量的范圍。優(yōu)選地，UV保護(hù)材料以與其它材料相容的形式加入。例如，優(yōu)選的UV保護(hù)材料是Milliken UV390AClearShield。UV390A是一種油狀液體，并且通過首先將優(yōu)選大約等體積份的液體和水進(jìn)行摻合有助于其混合。然后，將這種摻合物加入到材料溶液例如BLOX599-29中并攪拌。所得溶液含有約10％UV390A，并且當(dāng)將其涂敷到PET預(yù)成型坯中時，提供高達(dá)390nm的UV保護(hù)。如前面所述，在另一個實施方案中，UV390A溶液被用作單一的層。在其它實施方案中，優(yōu)選的UV保護(hù)材料包括被作為濃縮物(concentrate)加入的UV吸收劑接枝或改性的聚合物。其它優(yōu)選的UV保護(hù)材料包括但不限制于苯并三唑、酚噻嗪和氮雜酚噻嗪(azaphenothiazine)。UV保護(hù)材料可以在使用之前例如注射成型或擠出之前的熔融相處理過程中加入，或者直接加入到溶液或分散體形式的涂層材料中。合適的UV保護(hù)材料可從Milliken，Ciba and Clariant中購買。
在優(yōu)選實施方案中，可以向材料中引入CO2清除性質(zhì)。在一個優(yōu)選實施方案中，這種性質(zhì)可以通過包含與形成高氣體阻隔鹽的CO2反應(yīng)的活性胺而得以實現(xiàn)。這種鹽將作為惰性CO2阻隔劑?；钚园房梢允翘砑觿┗蛘咚梢允窃谝粋€或多個層的熱塑性樹脂材料中的一個或多個部分。
在優(yōu)選實施方案中，通過包含本領(lǐng)域已知的O2清除劑比如蒽醌(anthroquinone)等，可以向優(yōu)選材料中引入O2清除性質(zhì)。在另一個實施方案中，一種合適的O2清除劑是從BP Amoco Corporation和ColorMatrixCorporation中購買到的AMOSORBO2清除劑，該清除劑在Cahill等的美國專利6,083,585中有公開，并且將該專利的全部公開內(nèi)容都結(jié)合到此。在一個實施方案中，通過在苯氧基-類材料中包含具有不同活化機(jī)理的O2清除劑，可以向優(yōu)選的苯氧基-類材料等中引入O2清除性質(zhì)。優(yōu)選的O2清除劑可以是自發(fā)、逐步進(jìn)行的或者具有直到受具體的機(jī)制引發(fā)才進(jìn)行的延遲行為。在一些實施方案中，通過將O2清除劑暴露在UV或水(例如，存在于容器的內(nèi)容物中的UV或水)或這兩種的組合中，其被活化。基于涂層的總重量計，O2清除劑優(yōu)選的存在量為約0.1～約20重量％，更優(yōu)選的量為約0.5～約10重量％，最優(yōu)選的量為約1～約5重量％。
在另一個優(yōu)選的實施方案中，對于比外層提供的化學(xué)藥品更苛刻的化學(xué)藥品，采用頂涂布或涂層來提供耐化學(xué)性。在某些實施方案中，優(yōu)選這些頂涂布或涂層是水基或非水基的聚酯或丙烯酸樹脂，其中所述聚酯或丙烯酸樹脂是任選部分或全部交聯(lián)的。優(yōu)選的水基聚酯是聚對苯二甲酸乙二醇酯，但是，也可以使用其它聚酯。在某些實施方案中，應(yīng)用頂涂布或涂層的方法是在題為Dip，Spray，And Flow Coating Process ForForming Coated Articles的美國專利公開2004/0071885中所公開的方法，該專利的全部公開內(nèi)容都通過引用結(jié)合到此。
優(yōu)選的水基聚酯樹脂在美國專利4,977,191(Salsman)中有描述，該專利通過引用結(jié)合到此。更具體地，美國專利4,977,191描述一種水基聚酯樹脂，該樹脂包括由20-50重量％的廢棄對苯二甲酸酯聚合物、10-40重量％的至少一種乙二醇和5-25重量％的至少一種氧烷基化的多元醇形成的反應(yīng)產(chǎn)物。
另一種優(yōu)選的水基聚合物是如美國專利5,281,630(Salsman)所描述的磺化水基聚酯樹脂，該專利通過引用結(jié)合到此處。具體地，美國專利5,281,630描述了一種磺化的可水溶或可水分散的聚酯樹脂的一種水懸浮液，其中該聚酯樹脂包括下面所得的反應(yīng)產(chǎn)物由20-50重量％的對苯二甲酸酯聚合物、10-40重量％的至少一種乙二醇和5-25重量％的至少一種氧烷基化的多元醇制備具有羥烷基官能的預(yù)聚物樹脂，該預(yù)聚物樹脂與以每100g預(yù)聚物樹脂計為約0.10摩爾～約0.50摩爾的α，β-烯鍵式不飽和二羧酸進(jìn)一步反應(yīng)，然后被α，β-烯鍵式不飽和二羧酸的殘余量終止所制備的樹脂與以每摩爾的α，β-烯鍵式不飽和二羧酸殘余計為約0.5摩爾～約1.5摩爾的亞硫酸鹽反應(yīng)，以制備磺化終止的樹脂。
還有另一種優(yōu)選的水基聚合物是在美國專利5,726,277(Salsman)中描述的涂層，該專利通過引用結(jié)合到此。具體地，美國專利5,726,277描述了含有下面所得反應(yīng)產(chǎn)物的涂層組合物至少50重量％的廢棄對苯二甲酸酯聚合物與含氧烷基化多元醇的二元醇混合物在糖原酵解催化劑的參與下進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步與二官能的有機(jī)酸反應(yīng)，并且其中酸與二元醇的重量比在6∶1～1∶2的范圍內(nèi)。
盡管上述實例是作為優(yōu)選的水基聚合物涂層組合物而提供的，但是其它水基聚合物也適合于在此處描述的產(chǎn)品和方法中使用。只作為舉例而不是作為限定的再一個合適的水基組合物是在美國專利4,104,222(Date等)中描述的，該專利通過引用結(jié)合到此。美國專利4,104,222描述了通過如下過程獲得的一種線性聚酯樹脂的分散體將線性聚酯樹脂與高級醇/環(huán)氧乙烷加成類的表面活性劑混合，將混合物熔融，并且通過將所得熔體在攪拌下倒入堿的水溶液中，從而將所得熔體分散。具體地，這種分散體是通過如下過程獲得的將線性聚酯樹脂與高級醇/環(huán)氧乙烷加成類的表面活性劑混合，將混合物熔融，并且通過將所得熔體在攪拌和70-95℃的溫度下倒入鏈烷醇胺的水溶液中，以使所得熔體分散，其中所述鏈烷醇胺是選自由一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一甲基乙醇胺、一乙基乙醇胺、二乙基乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、N-苯基乙醇胺以及甘油的鏈烷醇胺組成的組中，所述鏈烷醇胺以0.2～5重量％的量存在于水溶液中，所述高級醇/環(huán)氧乙烷加成類的表面活性劑是具有至少8個碳原子的烷基的高級醇、烷基取代的苯酚或脫水山梨糖醇的單乙酰化產(chǎn)物的環(huán)氧乙烷加成產(chǎn)物，并且其中所述表面活性劑具有至少12的HLB值。
同樣，作為舉例，美國專利4,528,321(Allen)公開可水溶或可水膨脹的聚合物顆粒在水不溶合液體中的分散體，該聚合物顆粒是在水不溶合液體中的反相聚合的，并且包括選自C4-12亞烷烴二醇單醚、C4-12亞烷烴二醇單醚的C1-4鏈烷酸酯、聚C6-12亞烷烴二醇單醚及其C1-4鏈烷酸酯中的非離子化合物。
某些實施方案的材料可以是交聯(lián)的，以提供各種應(yīng)用例如熱填充應(yīng)用中的熱穩(wěn)定性。在一個實施方案中，內(nèi)層可以包括低交聯(lián)的材料，而外層可以包括高交聯(lián)的材料或其它適當(dāng)?shù)慕M合。例如，在PET表面上的內(nèi)涂層可以采用沒有交聯(lián)或低交聯(lián)的材料，比如BLOX588-29，而外涂層可以采用能夠交聯(lián)以保證對PET的最大粘附力的其它材料，比如來自ICI的EXP 12468-4B?？梢詫⒛軌蚪宦?lián)的合適添加劑加入一個或多個層中。合適交聯(lián)劑可以根據(jù)被加入其中的樹脂或材料的化學(xué)性質(zhì)和功能進(jìn)行選擇。例如，胺交聯(lián)劑對于含環(huán)氧基團(tuán)的交聯(lián)樹脂可以是有益的。如果存在交聯(lián)劑添加劑，則優(yōu)選交聯(lián)添加劑的量為涂層溶液/分散體的約1％～10重量％、優(yōu)選約1％～5％、更優(yōu)選約0.01％～0.1重量％，這些含量還包括2％、3％、4％、6％、7％、8％和9重量％。任選地，熱塑性環(huán)氧樹脂(TPE)可以與一種或多種交聯(lián)劑一起使用。在一些實施方案中，還可以將試劑(例如炭黑)涂布或結(jié)合到TPE材料中。TPE材料可以形成此處公開的制品的一部分。估計，炭黑或類似添加劑也可以在其它聚合物中使用，從而增強(qiáng)材料的性質(zhì)。
某些實施方案的材料可以任選包含固化增強(qiáng)劑。如此處使用的，術(shù)語“固化增強(qiáng)劑”是廣義術(shù)語，并且根據(jù)其通常的意思使用，它包括但不限制于化學(xué)交聯(lián)催化劑、熱增強(qiáng)劑等。如此處使用的，術(shù)語“熱增強(qiáng)劑”是廣義術(shù)語，并且根據(jù)其通常的意思使用，它包括但不限制于過渡金屬、過渡金屬化合物、輻射吸收添加劑(例如，炭黑)。合適的過渡金屬包括但不限制于鈷、銠和銅。合適過渡金屬化合物包括但不限制于金屬羧酸鹽。優(yōu)選的羧酸鹽包括但不限制于新癸酸鹽、辛酸鹽和乙酸鹽。熱增強(qiáng)劑可以單獨使用或與一種或多種其它熱增強(qiáng)劑組合使用。
可以將熱增強(qiáng)劑加入到材料中，并且相比于沒有熱增強(qiáng)劑的材料，該材料的溫度在固化處理過程中可以顯著增加。例如，在一些實施方案中，可以將熱增強(qiáng)劑(例如，炭黑)加入到聚合物中，因而進(jìn)行固化處理(例如，IR輻射)的聚合物的溫度比進(jìn)行相同或類似固化處理的沒有熱增強(qiáng)劑的聚合物明顯更大。由熱增強(qiáng)劑所致的聚合物的增加溫度可以提高固化速率，因而增加了生產(chǎn)速率。在一些實施方案中，當(dāng)用加熱裝置(例如，紅外加熱裝置)加熱熱增強(qiáng)劑和制品時，熱增強(qiáng)劑通常比制品層中的至少一層具有更高的溫度。
在一些實施方案中，熱增強(qiáng)劑存在的量是約5～800ppm、優(yōu)選約20～約150ppm、更優(yōu)選約50～125ppm、還更優(yōu)選約75～100ppm，這些量還包括約10、20、30、40、50、75、100、125、150、175、200、300、400、500、600和700ppm以及圍繞這些量的范圍。熱增強(qiáng)劑的量可以基于含有熱增強(qiáng)劑的層的重量或包含所有層的制品的總質(zhì)量進(jìn)行計算。
在一些實施方案中，優(yōu)選的熱增強(qiáng)劑包括炭黑。在一個實施方案中，為了提高涂層材料的固化，可以采用炭黑作為涂層材料的組分。當(dāng)炭黑被用作涂層材料的組分時，將炭黑在涂層材料被應(yīng)用(例如，浸漬、涂布等)到制品上之前、過程中和/或之后加入到一種或多種涂層材料中。優(yōu)選將炭黑加入到涂層材料中并攪拌，以確保充分混合。為實現(xiàn)制品的所需性質(zhì)，熱增強(qiáng)劑可以包括其它材料。
在其中將炭黑用于注射成型工藝的另一個實施方案中，可以將炭黑加入到在熔融相工藝中的聚合物摻合物中。
在一些實施方案中，聚合物包括熱增強(qiáng)劑的量為約5～800ppm、優(yōu)選約20～約150ppm、更優(yōu)選約50～125ppm、還更優(yōu)選約75～100ppm，并且這些量包含約10、20、30、40、50、75、100、125、150、175、200、300、400、500、600和700ppm在內(nèi)以及圍繞這些量的范圍。在再一個實施方案中，涂層材料采用輻射比如紅外(IR)加熱進(jìn)行固化。在優(yōu)選實施方案中，IR加熱比采用其它方法的固化提供更有效的涂層。其它熱增強(qiáng)劑和固化增強(qiáng)劑及它們的使用方法在2004年11月5日提交的美國專利申請系列10/983,150中有公開，該申請的題目為“Catalyzed Process for Forming Coated Articles”，并且通過引用將該申請的全部公開內(nèi)容結(jié)合到此。
在一些實施方案中，需要加入防發(fā)泡/起泡劑。在一些使用溶液或分散體的實施方案中，該溶液或分散體形成能夠防礙優(yōu)選工藝的泡沫和/或氣泡。避免這種干擾的一個方式是向溶液/分散體中加入防發(fā)泡/起泡劑。合適的防發(fā)泡劑包括但不限制于非離子表面活性劑、烯化氧基材料、硅氧烷基材料和離子表面活性劑。如果存在防發(fā)泡劑，則優(yōu)選防發(fā)泡劑存在的量為溶液/分散體的約0.01％～約0.3％、優(yōu)選約0.01％～約0.2％、但也包括約0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.25％及圍繞這些量的范圍。
在另一個實施方案中，為了使涂層發(fā)泡，可以向涂層材料中加入發(fā)泡劑。在再一個實施方案中，采用發(fā)泡劑的反應(yīng)產(chǎn)物。有益的發(fā)泡劑包括但不限制于偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、重氮氨基苯、N，N-二甲基-N，N-二亞硝基對苯二酰胺、N，N-二亞硝基五亞甲基-四胺、苯磺酰基-酰肼、苯-1，3-二磺?；ｋ?、二苯基砜-3-3、二磺?；ｋ隆?，4′-氧二苯磺酰基酰肼、對甲苯磺?；被?、偶氮二羧酸鋇、丁基胺腈、硝基脲、三肼基三嗪、苯基-甲基-氨基甲酸酯、對-磺(sulfon)酰肼、過氧化物、碳酸氫銨和碳酸氫鈉。目前可以預(yù)期，商購的發(fā)泡劑包括但不限制于EXPANCEL、CELOGEN、HYDROCEROL、MIKROFINE、CEL-SPAN和PLASTRONFOAM。
基于涂層的重量，優(yōu)選涂層材料中存在發(fā)泡劑，并且發(fā)泡劑的存在量為約1％到高達(dá)約20重量％、更優(yōu)選為約1～約10重量％、最優(yōu)選為約1～約5重量％。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的采用壓縮氣體的新發(fā)泡技術(shù)也能夠用作備選方式，以代替上述列舉的常規(guī)起泡劑進(jìn)行發(fā)泡。
粘結(jié)層優(yōu)選是具有與在PET聚合物鏈上的羧基和/或羥基反應(yīng)的功能基比如酸酐和環(huán)氧基的聚合物。有用的粘結(jié)層材料包括但不限制于DuPont BYNEL、Mitsui ADMER、Eastman’s EPOLINE、Arkema’sLOTADER和ExxonMobil’s EVELOY。
D.用于制備層狀材料的方法和系統(tǒng)多組分層或制品還可以由優(yōu)選包括至少兩種組分的層狀熔體流(meltstream)制備。此處使用的術(shù)語層狀熔體流包括但不限制于含有至少兩個層的熔體流，其中熔體流中的層通常是平行的。盡管層狀熔體流可以具有少至兩個層，但是層狀熔體流可以包括并且優(yōu)選包括多個薄層。當(dāng)層狀熔體流由兩種材料構(gòu)成時，該熔體流優(yōu)選由所述兩種材料的通常交變的薄層構(gòu)成。用于形成層狀熔體流的材料優(yōu)選是包含此處描述的聚酯、聚烯烴、苯氧基-類材料和其他材料的聚合物，比如熱塑性材料。成層材料還可以包含兩種或更多種材料的摻合物。成層材料還可以摻入添加劑比如納米顆粒、去氧劑、UV吸收劑、相容劑等。在一個實施方案中，層狀熔體流包括回收聚酯比如回收PET和阻隔材料。
形成層狀熔體流的一種方法采用了與在Schrenk的幾個專利即美國專利5,202,074、5,540,878和5,628,950中公開的系統(tǒng)相類似的系統(tǒng)，這些專利的公開內(nèi)容通過引用將其全部結(jié)合到此，但是目前估計可采用該方法以及其它方法來獲得層狀熔體流。參考圖27，其示出了層狀熔體流產(chǎn)生系統(tǒng)482的一個實施方案的示意圖。圖27的系統(tǒng)解釋了兩種材料系統(tǒng)的一個實施方案，但是應(yīng)當(dāng)理解為用于三種或更多種材料的系統(tǒng)也將以類似方式工作。將形成層的兩種材料放置在分開的漏斗或入口484和485中，所述漏斗或入口484和485分別進(jìn)料給分開的擠出機(jī)486和487。在一個優(yōu)選的實施方案中，擠出機(jī)486和487是螺桿型擠出機(jī)，它們能夠結(jié)合應(yīng)用熱和壓力將原料轉(zhuǎn)變成熔體。材料按一定的比率和厚度被擠出，以提供各種材料所需的相對量，并且被復(fù)合在一起的擠出物的熔體流形成雙層熔體流488，所述雙層熔體流488由各自優(yōu)選被配置為圓柱狀的層構(gòu)成，因而其中一層位于另一層的上面。然后，優(yōu)選將從組合柱(cylinder)輸出的雙層熔體流488應(yīng)用到層倍增系統(tǒng)490中。在圖示的層倍增系統(tǒng)490中，雙層熔體流488被增加成多層熔體流492，在圖27A所示的圖例實施方案中，多層熔體流492具有10層。圖27A所示是示意性的并且有些理想化，因為盡管層狀材料的層總體上(on average)優(yōu)選為通常彼此平行的，但是層狀材料可以包括彼此不平行的層和/或一些層可以在一些點上通常是平行的而在另一些點上是不平行的。
層增加可以通過多種方式中的任一種進(jìn)行。在一個實施方案中，首先將熔體流的一部分分成垂直于兩個層的界面的兩段。然后，將這兩段壓扁，使得兩段中的每一個都大約與在第一步驟被二等分之前的初始部分一樣長，而且厚度是初始部分的一半。然后，通過將其中一段疊加在另一段的上面，使得這兩種材料的亞層彼此平行(即在垂直于熔體流的層的方向上疊加)，從而將這兩段重新組合為具有類似于初始部分尺寸、但具有四層的一段。將熔體流分開、壓扁及重新組合的這些步驟可以進(jìn)行幾次，以形成更薄的層。熔體流可以通過進(jìn)行多次的分開、壓扁和重新組合而得到倍增，以產(chǎn)生由組分材料的多個亞層組成的單一熔體流。在這個兩種材料的實施方案中，在這兩種材料之間的層組成將發(fā)生交變。除了在分開之前或在重新組合之前將熔體流壓扁之外，層產(chǎn)生的其它方法包括進(jìn)行與上述概括步驟相似的步驟。備選地，在這些實施方案的任一種中，可以將熔體流反折到自身內(nèi)，而不是將其分成幾部份。還可以組合使用分開和反折，但是要注意，反折和分開將得到稍微不同的結(jié)果，原因是反折將使一層成為疊在其上的雙層。來自層倍增系統(tǒng)的輸出物穿過開口494比如噴嘴或閥，并且比如通過將層狀熔體流注射或?qū)⑵浞湃肽＞咧校蛊浔挥糜谛纬芍破坊蛟谥破穬?nèi)的多組分層。
在圖示的兩-材料的實施方案中，層的組成在這兩種材料之間通常是交變的。然而，在另外一些實施方案中，任何合適數(shù)量的材料可以被組合成一種合成的(component)熔體流，然后將該熔體流加入到層倍增系統(tǒng)490中，該層倍增系統(tǒng)490能夠產(chǎn)生具有所需數(shù)量和/或大小的材料的重復(fù)塊狀物(repeating block)或堆疊物(stack)的層狀熔體流。例如，在一個實施方案中，系統(tǒng)482包括同時將材料輸送給層倍增系統(tǒng)490的三個擠出機(jī)。層倍增系統(tǒng)490可以形成由三種材料形成的層堆疊物。
當(dāng)層狀熔體流包括一種或多種能夠提供氣體阻隔性能的材料時，優(yōu)選層狀熔體流以使其取向的方式使用，以便熔體流的層通常與制品的一個或多個寬表面平行。例如，在預(yù)成型坯或容器中，優(yōu)選層通常與壁部或軀體部的長度平行。雖然優(yōu)選平行，但是其它方位也可以使用，并且也是在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)的。例如，容器壁的一個或多個部分可以具有彼此平行的層并具有壁表面，而一個或多個其它部分可以具有彼此不平行的層。穿過容器壁的所需曲折路徑是受形成容器的層的取向和結(jié)構(gòu)確定的。例如，通常彼此平行的層和壁部基本上可以增加穿過氣體分子要橫過的壁的路徑的長度。備選地，通常彼此平行并且橫穿壁的層導(dǎo)致穿過壁的曲折流體路徑變短或減小，因而與平行方式取向的相同熔體流相比，阻隔性能將變低。
此處公開的制品比如容器和預(yù)成型坯可以采用從比如圖示那種的系統(tǒng)輸出的層狀熔體流形成。在一些實施方案中，為便于加工及成型，層狀熔體包含具有通常與熔融溫度Tm相似的材料。然而，層狀熔體可以包含基本上具有不同Tm的材料。例如，層狀材料可以包含具有在約500(約260℃)范圍內(nèi)的Tm的材料?？梢曰诓牧系臒嵝阅堋⒔Y(jié)構(gòu)性能、阻隔性能、流變性能、加工性能和/或其它性能，選擇層狀材料的材料。層狀熔體可以優(yōu)選在其組分中的一種或多種基本降解之前形成并冷卻。技術(shù)人員可以選擇材料，以形成實現(xiàn)適用于加工特性及所選擇最終用途的所需的材料穩(wěn)定性。
E.制備優(yōu)選制品的方法和裝置單層和多層制品(包括諸如封口件、預(yù)成型坯、容器、瓶的包裝物)可以通過上成型工藝(例如，包括共-注射成型在內(nèi)的注射成型)形成。制備多層制品的一種方法在此處通常指的是上成型，有時指的是注射-再-注射(inject-over-inject，簡稱″IOI″)。該術(shù)語指的是采用注射成型將一個或多個材料層注射到現(xiàn)有層上的過程，其中所述已有的層本身也是由注射成型制備的。術(shù)語″上注射″和″上成型″在此處用于描述將材料層注射在現(xiàn)有層或預(yù)成型坯上的涂布工藝。
用于制備預(yù)成型坯的一種上成型方法涉及采用與模具一起的注射成型機(jī)，其中所述模具包含心軸(mandrel)或型芯(core)和型腔。通過將熔融聚合物(例如聚合物熔體)注射到模具的空隙空間內(nèi)，可以將預(yù)成型坯的第一層成型在模具的心軸和第一型腔內(nèi)之間。當(dāng)將心軸從型腔內(nèi)拔出、轉(zhuǎn)移并且插入第二模具型腔內(nèi)時，第一層保持在心軸上。然后，將第二層材料注射到現(xiàn)有第一預(yù)成型坯層上。然后，將心軸和伴隨的預(yù)成型坯從第二型腔內(nèi)移出，再將預(yù)成型坯從心軸上移開。
在一些實施方案中，上注射工藝是在底層還沒有完全冷卻時進(jìn)行的。底層可以保持來自形成其的注射成型工藝的固有熱量。在一些實施方案中，底層可以為室溫或任何其它適用于上成型的溫度。例如，在室溫的制品上可以上成型(overmold)一個或多個材料層。這些制品可以在上成型之前持續(xù)保存一段時間。
可以采用上注射(overinjecting)將一個或多個材料層放置在基底(即，底層)上，其中所述材料比如包含PP的材料、可膨脹/泡沫材料、PET(包含回收PET、未用過的PET)、層狀材料、阻隔材料、這些材料的組合和/或此處描述的其它材料。在一些非限制性實施方案中，基底是預(yù)成型坯形式，該預(yù)成型坯優(yōu)選具有接觸食品的內(nèi)表面。在一些實施方案中，基底預(yù)成型坯包含PET(比如未用過的PET)、苯氧基類熱塑性材料、上述這些的組合和/或類似物。
制品可以包括具有一個或多個下列有利特征的一個或多個層或部分絕熱層、阻隔層、食品接觸層、非-氣味篩除層、高強(qiáng)度層、適應(yīng)層、粘結(jié)層、氣體清除層、適用于熱填充應(yīng)用的層或部分、具有適用于擠出的熔體強(qiáng)度的層。在一些實施方案中，單層或多層材料包括一種或多種下列材料PET(包括回收和/或未用過的PET)、PETG、泡沫、聚丙烯、苯氧基類熱塑性材料、聚烯烴、苯氧基-聚烯烴熱塑性材料的摻合物和/或它們的組合。為了方便起見，制品主要相對于型材、容器和封口件進(jìn)行描述。
在一些實施方案中，制品可以包含泡沫材料。泡沫材料可以通過結(jié)合發(fā)泡劑及載體材料進(jìn)行制備。在一個實施方案中，為了優(yōu)選通常均勻的泡沫材料混合物，可以將載體材料和發(fā)泡劑進(jìn)行共擠出。載體材料和發(fā)泡劑的量可以根據(jù)下列一種和多種性質(zhì)的所需量而進(jìn)行改變膨脹性質(zhì)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、熱性質(zhì)、加料壓力等。在一些非限制性實施方案中，可膨脹/泡沫材料包含小于約10重量％的發(fā)泡劑，也包含小于約9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1重量％的發(fā)泡劑。在一些非限制性實施方案中，可膨脹/泡沫材料包含約1-6重量％的發(fā)泡劑。在另一個非限制的實施方案中，可膨脹/泡沫材料包含約3-6重量％的發(fā)泡劑。在另一個非限制的實施方案中，可膨脹/泡沫材料包含約2-8重量％的發(fā)泡劑。根據(jù)泡沫材料的所需性質(zhì)，預(yù)期可膨脹/泡沫材料可以包含包括在上述特殊百分比以上及以下在內(nèi)的任意合適量的發(fā)泡劑。
在一些實施方案中，將載體材料(例如，聚丙烯粒料)以及微球體形式的發(fā)泡劑、優(yōu)選EXPANCEL微球體或類似材料加入到漏斗中。為使材料有效混合，將載體材料和微球體加熱到使載體材料熔融。當(dāng)混合物被加熱時，微球體可以膨脹或變大。優(yōu)選地，混合物的溫度在不導(dǎo)致微球體的主要部分完全膨脹或脹裂的溫度范圍。例如，如果混合物的溫度達(dá)到足夠高的溫度，則微球體內(nèi)的氣體會膨脹，因而微球體破裂或坍塌。熔融的泡沫材料可以進(jìn)行共擠出，并且為限制微球體的膨脹量，而優(yōu)選進(jìn)行快速淬火。
當(dāng)泡沫材料為加工(例如，擠出、注射等)而進(jìn)行加熱時，根據(jù)一個實施方案的微球體可以從它們初始通常不膨脹的位置進(jìn)行部分膨脹。當(dāng)這種微球體被部分膨脹時，它們保持了進(jìn)行進(jìn)一步膨脹以增加微球體尺寸的能力。優(yōu)選地，例如，為了使微球體在吹塑過程中進(jìn)一步膨脹，壓力和溫度要不會使微球體在擠出過程中完全膨脹。另外，可以增加泡沫材料的壓力以減少或基本上防止微球體的膨脹。因此，可以改變泡沫材料的壓力和溫度，以獲得微球體的所需膨脹量。如此處所述那樣，當(dāng)部分膨脹的微球體再加熱時(例如，在吹塑周期過程中)，它們可以進(jìn)行進(jìn)一步的膨脹。
預(yù)期此處描述的制品可以通過包括但不限制于如下步驟的任何適當(dāng)方法制備或改進(jìn)(1)浸或流涂、(2)噴涂、(3)火焰噴涂、(4)流化床浸漬、(5)靜電粉末噴霧、(6)上成型(例如，注射-再-注射)、和/或(7)注射成型(包括共注射)。例如，在美國專利6,352,426和美國申請2004/0071885中，公開了優(yōu)選方法和用于進(jìn)行這些方法的裝置，這兩個文獻(xiàn)通過引用將其全部內(nèi)容摻合到此，并且形成本申請的部分公開內(nèi)容。還預(yù)期可以采用這些方法和裝置形成此處描述的其它制品。此處公開的型材可以采用通過引用結(jié)合到本申請的參考文獻(xiàn)(例如，美國專利6,352,426)中所公開的方法和裝置進(jìn)行吹塑。
1.用于制備含泡沫的制品的方法和裝置比如預(yù)成型坯30的制品可以通過采用注射模具的注射成型形成。圖28示出了具有由型芯499和模具腔部分504限定的型腔500的模具501。模具501可以形成含有可膨脹/泡沫材料的制品。在包括圖示實施方案在內(nèi)的一些實施方案中，泡沫材料沿著管道509穿過閘道508并進(jìn)入型腔500內(nèi)。泡沫材料可以填充型腔500形成預(yù)成型坯30。在型腔500內(nèi)的泡沫材料可以快速冷卻或淬火，以限制發(fā)泡劑的膨脹，并且可以減少循環(huán)時間，從而提高生產(chǎn)。模具可以具有閘道或針閥511，以防止膨脹泡沫的倒流。
熔體背壓可能沒有高至使微球體形式的發(fā)泡劑破裂。然而，為了使預(yù)成型坯吹塑形成所需形狀和/或為了使微球體進(jìn)一步膨脹，背壓應(yīng)當(dāng)防止微球體過渡膨脹。熔體的溫度可以根據(jù)熔體的背壓而改變。例如，高溫下的熔體可以使微球體膨脹。為了抑制或防止微球體的膨脹，可以增加背壓來實現(xiàn)每個微球體內(nèi)的壓力升高。然而，如果熔體壓力太高，微球體可能會破裂或坍塌。因此，熔體的壓力優(yōu)選保持在微球體的主要部分不會完全膨脹或破裂的范圍內(nèi)。然而，在其它實施方案中，一些或全部微球體可能會在完全膨脹形成泡沫(例如，開孔泡沫)時破裂。
在一些實施方案中，熔體在其注射進(jìn)入模具腔500內(nèi)之前，可以進(jìn)行至少部分的膨脹。例如，在向型腔500內(nèi)注射入一射程熔體后，擠出機(jī)的螺桿縮回，為下一個射程累積熔體?；謴?fù)之后，可以使螺桿減壓，以減小熔體壓力，從而實現(xiàn)微球體在熔體內(nèi)的可控膨脹。在一個實施方案中，熔體是在微球體不能自由膨脹的壓力下。然而，可以給熔體施加壓力，以選擇性控制微球體的膨脹。因此，在熔體內(nèi)的微球體在熔體被注射進(jìn)入型腔500之前可以是部分或完全膨脹的。優(yōu)選地，微球體處于可以使其在例如為吹塑的預(yù)加熱工藝過程中進(jìn)一步膨脹的膨脹狀態(tài)。具有微球體的熔體可以被注射進(jìn)入型腔500，形成具有膨脹微球體的預(yù)成型坯。具有膨脹微球體的預(yù)成型坯可以再形成具有通常均勻分布的微球體的容器。
型腔500可以進(jìn)行加熱，以使預(yù)成型坯產(chǎn)生通常均勻分布的微球體。加熱通?？梢允古菽牧暇鶆蚺蛎洝Ｔ谝恍嵤┓桨钢?，熔體可以包含聚丙烯和微球體，并且被注射到可以在約100(37.8℃)～約250(121.1℃)的溫度下的型腔500內(nèi)。加熱的型腔500可以確保微球體通常均勻地分布在整個預(yù)成型坯上。在另一個實施方案中，型腔500可以保持在約150(65.6℃)～約225(107.2℃)的溫度。在再一個實施方案中，型腔500可以保持在小于約200(93.3℃)溫度下。型腔500可以在任意合適的時間冷卻，以實現(xiàn)合意的微球體分布。在另一個實施方案中，熔體包含聚乙烯和微球體。型腔500可以在約75(23.9℃)～約125(51.7℃)的溫度下，以形成優(yōu)選通常均勻分布的微球體的預(yù)成型坯。然后，預(yù)成型坯可以具有均勻分布微球體，再模制成亦具有均勻分布微球體的容器。上述溫度取決于所使用的具體材料。鑒于本公開內(nèi)容，技術(shù)人員可以選擇材料、加工參數(shù)和對模具的設(shè)計，以生產(chǎn)各種類型的制品。
熔體穿過管道509和型腔500的速度可以產(chǎn)生摩擦熱，因而除導(dǎo)致加熱熔體之外，還引起微球體膨脹。圖28所示的模具具有高熱傳遞材料507，該材料能夠快速冷卻穿過型腔500的熔體，從而阻止微球體的膨脹。高熱傳遞材料507可以形成部分或全部的模具腔部分504。因此，操作參數(shù)(例如，流速、壓力、溫度、混合比、粘度等)可以根據(jù)模具的形狀、大小和其它特性進(jìn)行改變。
在一些實施方案中，在型腔500中的預(yù)成型坯可以快速冷卻或淬火，從而使微球體的膨脹被阻止、或甚至被停止。這樣使得可以部分膨脹的微球體形成可以在吹塑過程中膨脹的緊密結(jié)構(gòu)。在預(yù)成型坯被充分冷卻之后，它可以在微球體不會進(jìn)一步膨脹的情況下方便地被處理。在一個實施方案中，型腔500在成型工藝過程中被保持在適用于控制微球體的膨脹比的溫度下。在一個非限制性實施方案中，型腔500被保持在約40(4.4℃)～約180(82.2℃)的溫度下，以降低或停止微球體的膨脹?？梢曰诶绯尚筒牧?、預(yù)成型坯的大小和結(jié)構(gòu)、被發(fā)泡材料填充的空間大小和/或加工參數(shù)，選擇型腔500的溫度。在給定泡沫的組成(載體材料、發(fā)泡劑、微球體)、所需的膨脹度和/或其它參數(shù)的情況下，技術(shù)人員可以選擇或確定材料的加工溫度。
a.由吹塑工藝制備制品含泡沫的制品可以由吹塑工藝制備?？梢詫㈩A(yù)成型坯30形式的制品拉伸吹塑形成容器，比如容器37(圖4)，并且優(yōu)選使微球體膨脹。預(yù)成型坯30可以在圖3所示的模具中進(jìn)行拉伸吹塑工藝。將包含可膨脹材料的預(yù)成型坯30放置在具有相應(yīng)于所需容器形狀的型腔的模具28內(nèi)。然后，加熱預(yù)成型坯30，并且通過拉伸預(yù)成型坯30使其膨脹，以填充在模具28內(nèi)的型腔內(nèi)，從而制備出容器。伴隨拉伸的可以是例如迫使空氣進(jìn)入預(yù)成型坯30的內(nèi)部。吹塑操作通常被限制為軀體部34。
在預(yù)成型坯30被拉伸之前，優(yōu)選將預(yù)成型坯30預(yù)熱到用于吹塑工藝的吹塑溫度范圍。如果預(yù)成型坯30的溫度達(dá)到膨脹溫度范圍，則預(yù)成型坯30的微球體可能會膨脹。可以在預(yù)成型坯30被拉伸之前、過程中或之后，達(dá)到膨脹溫度范圍。優(yōu)選地，將預(yù)成型坯30的微球體加熱到它們的膨脹溫度，以使微球體在預(yù)成型坯30被吹塑之前至少部分膨脹。
在預(yù)成型坯30的溫度被升高到吹塑溫度范圍之后，空氣進(jìn)入預(yù)成型坯30的內(nèi)部，以使預(yù)成型坯膨脹到所需的容器37形狀。膨脹溫度范圍優(yōu)選通常類似于吹塑溫度范圍，因而微球體可以在用于吹塑的加熱或預(yù)熱過程中膨脹?？膳蛎洸牧弦蚩諝馄仁诡A(yù)成型坯拉伸而膨脹并且被模制成所需形狀。在另一個實施方案中，可以將預(yù)成型坯30吹塑成所需形狀，然后，可以將容器37的溫度達(dá)到膨脹溫度范圍，使容器37的泡沫材料膨脹。為了增加微球體的膨脹比率，可以提高在吹塑周期期間的溫度，和/或可以降低吹塑壓力。為了降低微球體的膨脹比率，可以降低在吹塑周期期間的溫度，和/或可以提高吹塑壓力。因此，根據(jù)需要，預(yù)成型坯可以進(jìn)行加熱/冷卻，并且可以設(shè)定壓力。
參考圖3，模具28的壁33可以被溫度控制的，以使預(yù)成型坯30/容器37的泡沫材料實現(xiàn)所需的膨脹。在一個實施方案中，模具28具有控制壁33的溫度的溫度控制系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)可以具有有效控制壁33的溫度的加熱/冷卻通道或任意合適的系統(tǒng)。
在一些實施方案中，例如，壁33被加熱，導(dǎo)致容器37的微球體膨脹。在將預(yù)成型坯30吹塑形成容器37之后，加熱的壁33繼續(xù)使在容器37的壁內(nèi)的微球體膨脹，從而降低壁的密度。以這種方式，在容器37的壁內(nèi)的微球體可以被膨脹或擴(kuò)大，從而提供因高度膨脹微球體所帶來的更有效的絕熱層。
模具28的壁33可以被冷卻，以延緩或防止微球體的膨脹或進(jìn)一步膨脹。壁33可以在生產(chǎn)周期的一個或多個部分過程中被加熱，并且在一個或多個部分過程被冷卻。為促進(jìn)上面所討論的微球體膨脹，可以在加熱循環(huán)過程中加熱壁33。在微球體按需膨脹之后，模具壁33優(yōu)選進(jìn)行冷卻，以降低或優(yōu)選停止微球粒的進(jìn)一步膨脹。因此，壁33可以在吹塑工藝的第一部分過程中被加熱，并且在第二部分過程中被冷卻。然而，壁33可以在吹塑工藝過程中的任意合適時間被加熱和/或冷卻。例如，在另一個實施方案中，模具28的壁33可以在預(yù)成型坯30從其初始位置拉伸到所需容器形狀的過程中被冷卻?？梢詫㈩A(yù)成型坯30進(jìn)行加熱、吹塑并拉伸，直到預(yù)成型坯的壁接觸冷的壁33為止。優(yōu)選地，當(dāng)預(yù)成型坯被拉伸時，形成預(yù)成型坯30的可膨脹材料進(jìn)行局部膨脹。當(dāng)預(yù)成型坯30與壁33熱連通時，熱從拉伸預(yù)成型坯30轉(zhuǎn)移到模具28上，從而冷卻成形預(yù)成型坯的壁84。當(dāng)預(yù)成型坯30被冷卻時，微球體的膨脹可以降低或停止。模具28內(nèi)的壓力可以被提高，以降低微球體的膨脹比率。模具28內(nèi)的壓力可以被降低，以增加微球體的膨脹比率。
模具28的壁33可以具有為實現(xiàn)在可以產(chǎn)生容器37的紋理表面的吹塑工藝過程中所需發(fā)泡反應(yīng)的表面處理或結(jié)構(gòu)。例如，壁33的表面可以是粗糙的或含砂的，因而當(dāng)容器37的外表面在吹塑過程中接觸壁33時，容器37的外表面將具有紋理泡沫表面。在容器的至少一部分接觸模具28的壁33之后，壁33的紋理表面可以促進(jìn)微球體的進(jìn)一步膨脹。然而，壁33的表面可以進(jìn)行實現(xiàn)容器82的合適外表面紋理的任意處理。在另一個實施方案中，例如，為了容器37易于從模具28中釋放出來，模具28的壁33可以進(jìn)行減小摩擦的磨光，比如蒸汽磨的磨光(vaporhoned finish)。減小摩擦的磨光可以基本上是光滑表面，因而有利于容器的釋放?？梢圆捎媚＞?8制備多層容器，比如圖6的容器82。
2.制備預(yù)成型坯的優(yōu)選方法和裝置具有單層或多層的制品可以通過上注射成型工藝比如共注射、上成型等進(jìn)行形成。預(yù)期可以進(jìn)行注射成型的組合制備不同結(jié)構(gòu)的制品。
a.用于共注射成型的優(yōu)選方法和裝置圖28示出了可以用于注射或共注射以分別形成單層或多層制品的模具501。通過將多種材料共擠出到型腔500內(nèi)的共注射過程，可以形成多層預(yù)成型坯。在一些實施方案中，可以將第一材料和第二材料共擠出到型腔500內(nèi)，形成多層預(yù)成型坯。在圖11所示的實施方案中，形成內(nèi)層164的第一材料和形成外層162的第二材料可以通過閘道508共注射。為了使內(nèi)層164沿預(yù)成型坯160的內(nèi)表面終止，形成內(nèi)層164的第一材料流可以在含有第一材料的熔體流流過整個型腔500之前被停止。因此，一種或多種材料可以在不同流速、相同或不同時間、以不同的量等從閘道508釋放，從而形成所需制品。
預(yù)成型坯160可以具有較外層162薄的內(nèi)層164。如果形成內(nèi)層164的材料基本上比形成外層162的材料貴，則這種情況是尤其有利的。例如，一些種類的苯氧基類熱塑性材料會比容易得到的材料比如PET貴，因而苯氧基類熱塑性材料的量可以以最小量使用，從而降低預(yù)成型坯160的材料成本。
通過采用模具501的共注射工藝，可以形成圖12的預(yù)成型坯180。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易認(rèn)識到，為了實現(xiàn)預(yù)成型坯的所需性質(zhì)，可以改變預(yù)成型坯160、180的層。圖12A和12B示出了多層預(yù)成型坯的備選實施方案。圖12B示出了包含內(nèi)層184B和/或外層182B的預(yù)成型坯180B，并且所述內(nèi)層184B和/或外層182B可以具有不同厚度。所示的層182B、184B包含預(yù)成型坯的軀體部內(nèi)的增厚部分。內(nèi)層184B具有較頸口稍稍增厚的軀體部。外層182B的厚度通常比內(nèi)層184B的厚度大。盡管圖中未示出，但是圖13的預(yù)成型坯190還可以具有厚度變化的內(nèi)層194和外層199。
預(yù)期圖11-14的預(yù)成型坯可以用材料(例如，阻隔材料)在其上成型，以優(yōu)選形成從預(yù)成型坯的支撐環(huán)沿軀體部延伸的層。美國專利6,312,641通過引用將其全部內(nèi)容接合到此，并且描述了一些方法、一些系統(tǒng)及由一種或多種成型工藝形成的制品。鑒于本公開內(nèi)容，可以采用系統(tǒng)的各種組合，利用共注射工藝制備廣泛的各種制品。
b.用于上成型的第一優(yōu)選方法和裝置通過注射成型工藝，比如上成型工藝，可以形成具有多層的制品。圖29示出了用于上成型的模具520的實例。模具520具有在上注射之前的閉合位置上所示的半分型芯522和半分型腔524。半分型腔524包含其內(nèi)放置有基底形式的未涂布制品(例如，預(yù)成型坯528)的型腔。采用上成型工藝在基底上沉積一個或多個層。
預(yù)成型坯528可以是單層或多層預(yù)成型坯。圖示預(yù)成型坯是可以包含一種或多種下列材料的單層預(yù)成型坯PET(例如，未用過的PET和/或回收PET)、聚酯、PP、苯氧基類熱塑性材料、熱塑性材料和/或類似物。預(yù)成型坯528還可以與在通過引用接合到本申請中的申請或?qū)＠泄_的預(yù)成型坯類似。
預(yù)成型坯528的支撐環(huán)538可以擱在架狀凸出物536上，并且由對支撐環(huán)538施加壓力的半分型芯522固定在適當(dāng)位置，因而從基底預(yù)成型坯的軀體部起將頸部密封起來。模具的半分型芯522包含型芯540。型芯540選擇性加熱/冷卻預(yù)成型坯528的里面，同時通道544可以加熱/冷卻半分型腔524。例如，通過在模具520的半分型芯522中的通道546中循環(huán)的流體，進(jìn)行冷卻。
當(dāng)預(yù)成型坯528擱置在模具型腔內(nèi)時，預(yù)成型坯的軀體部基本上在型腔的中心，并且優(yōu)選被空隙空間或型腔550完全地包圍。這樣放置的預(yù)成型坯在隨后的注射過程中起著內(nèi)模具心軸的作用。然后，將上成型材料的熔體從注射器經(jīng)過閘道544引入模具型腔550內(nèi)，并且環(huán)流預(yù)成型坯528，優(yōu)選至少環(huán)流預(yù)成型坯528的軀體部。上注射之后，上成型層將呈現(xiàn)出型腔550的近似大小和形狀。
涂層材料可以加熱，形成與在注射成型裝置中所使用粘度相適合的粘度的熔體。在材料之間為此的溫度即注射溫度將是不同的，因為聚合物中的熔融范圍及熔體的粘度會因材料的歷史、化學(xué)特性、分子量、枝化度和其它特性而改變。
可以采用模具520形成此處描述的有涂層的預(yù)成型坯比如預(yù)成型坯50。圖5的預(yù)成型坯50可以具有層52、54中的一個，并且所述層52、54主要含包含PET、苯氧基類熱塑性材料(包括含苯氧基材料和聚烯烴-苯氧基材料的摻合物)、聚丙烯、層狀材料和/或其它熱塑性材料。在一些實施方案中，預(yù)成型坯50的層52、54中的另一個層可以包含另一種材料比如泡沫?？膳蛎?泡沫材料可以包含混合有制備泡沫材料用的發(fā)泡劑(例如，微球體，比如EXPANCEL微球體)的載體材料(例如，PP、PET和/或環(huán)丁烯甲酸)。例如，內(nèi)層54可以包含PET，外層52可以包含可膨脹/泡沫材料?；最A(yù)成型坯可以包含PET。泡沫材料可以通過管道552和閘道554釋放到型腔550內(nèi)。然后，為隨后的移出，冷卻注射的可膨脹/泡沫材料。鑒于本公開內(nèi)容，技術(shù)人員可以基于材料的性質(zhì)以及由其制備的所需制品選擇材料。
i.由吹塑制備的多層制品多層制品可以以單層制品類似的方式進(jìn)行吹塑，但除了下面要進(jìn)一步詳細(xì)描述的以外。為方便起見，多層制品的吹塑將相對于預(yù)成型坯50進(jìn)行描述。當(dāng)然，其它多層預(yù)成型坯也可以以類似方式吹塑，尤其是含有泡沫材料的多層預(yù)成型坯。
將預(yù)成型坯50放置在具有相應(yīng)于所需容器形狀的模具(例如，圖3的模具28)內(nèi)。然后，加熱預(yù)成型坯50，并且通過迫使空氣進(jìn)入預(yù)成型坯里面而使該預(yù)成型坯膨脹拉伸，使其填充型腔，由此制備出多層容器。任選地，預(yù)成型坯50可以采用拉伸棒或拉伸預(yù)成型坯的其它方式進(jìn)行拉伸。
在一些實施方案中，預(yù)成型坯50包含具有相似或不同加工范圍(processing window)的材料。預(yù)成型坯可以包含含PET的內(nèi)層54以及含另一種材料比如PP(包括發(fā)泡和未發(fā)泡PP)的外層52。外層52可以主要或全部由PP構(gòu)成。有利地，內(nèi)層54和外層52可以在比完全由PP構(gòu)成的預(yù)成型坯的加工范圍明顯更寬的加工范圍內(nèi)進(jìn)行吹塑。有利地，加工范圍可以變寬，這與內(nèi)層54和外層52的厚度無關(guān)。任選地，可以采用層85提高內(nèi)層54和外層52之間的粘附。在一個實施方案中，偶合劑或crafting(例如，粘合劑)形成層85，并且在內(nèi)層54和外層52之間提供粘附。
在一些實施方案中，層52可以是上成型形成的可膨脹材料，所述上成型是通過采用注射成型將至少一層的可膨脹材料注射在現(xiàn)有預(yù)成型坯(例如，含PET、苯氧基類熱塑性材料等的預(yù)成型坯)上。內(nèi)層54和泡沫層52的載體材料可以具有類似的Tg，因而層52、54可以在它們優(yōu)選的吹塑溫度范圍內(nèi)加工。如上所述，膨脹溫度范圍可以是導(dǎo)致微球體膨脹的溫度范圍。膨脹溫度范圍可以通過改變施加給可膨脹材料的壓力而變化。優(yōu)選地，膨脹溫度范圍與層52、54的吹塑溫度范圍相似，或者在層52、54的吹塑溫度范圍內(nèi)。在吹塑工藝過程中，預(yù)成型坯的溫度可以在膨脹溫度范圍，從而使微球體的至少一部分膨脹。因此，泡沫層52的發(fā)泡劑可以在下列情形下膨脹(1)在為吹塑將預(yù)成型坯預(yù)熱過程中，(2)在將預(yù)成型坯拉伸到容器形狀的過程中，(3)在容器通常發(fā)泡之后，和/或(4)在(1)、(2)和/或(3)的組合情況下。
在一些實施方案中，可以將多層預(yù)成型坯吹塑成具有內(nèi)層的容器，其中所述內(nèi)層適用于與容器內(nèi)的液體接觸。例如，預(yù)成型坯或容器可以具有適合用于接觸飲用液體、食品等的內(nèi)層或涂層(例如，氧化硅、某些種類的含苯氧基材料等的等離子體層)?？梢栽谌萜髦苽溥^程中的任意合適時間，將該層應(yīng)用到容器(例如，容器37或容器83)上。
c.用于上成型的第二優(yōu)選方法和裝置可以將此處描述的方法和裝置進(jìn)行改進(jìn)，以制備此處描述的其它預(yù)成型坯。例如，圖30示出了可以用于形成基底預(yù)成型坯在注射材料之前的底層的模具。預(yù)成型坯可以具有或不具有頸口。例如，預(yù)成型坯可以是無頸的預(yù)成型坯。模具560具有型芯部561和帶型腔部表面568的型腔部566。模具560包括由型芯部561的型芯562和型腔部566限定的型腔570。管道572可以通過閘道574將熔體供給型腔570內(nèi)。
型腔570具有相應(yīng)于預(yù)成型坯的一部分的所需形狀的形狀。在圖示實施方案中，型腔570具有圖11的預(yù)成型坯160的模具內(nèi)層164的形狀和大小。然而，型腔570可以具有用于形成任意所需制品的大小和形狀。例如，型腔570可以具有相應(yīng)于內(nèi)層比如上述任一個預(yù)成型坯的內(nèi)層的形狀。可以以上述方式將熔體注射到型腔570內(nèi)，以形成成型的制品。成型的制品可以從型腔部566移出，然后插入另一個進(jìn)行上成型工藝的型腔部(例如，圖31的型腔部580)內(nèi)。
采用與用于形成內(nèi)層164的裝置類似的裝置及利用采用該裝置的注射成型工藝，進(jìn)行上成型。如圖31所示，在圖30的模具560內(nèi)形成層164之后，可以將型芯562插入型腔部580內(nèi)。層164和型腔部580可以限定相應(yīng)于圖11預(yù)成型坯160的外層162形狀的空隙或型腔582。通常地，熔體流過管道584，并且穿過閘道586進(jìn)入型腔582內(nèi)。熔體可以填充型腔582，形成外層162。將預(yù)成型坯160冷卻足夠量之后，其可以從模具型腔582中移出。上注射之后，上成型的外層162將表現(xiàn)為類似型腔582的大小和形狀。
為了進(jìn)行上成型過程，優(yōu)選將將要進(jìn)行上成型的初始層164加熱到高于其Tg的溫度。在PET的情況下，該溫度優(yōu)選為約100～200℃，更優(yōu)選為約180℃～約225℃。如果采用的溫度是PET結(jié)晶溫度約120℃或高于該結(jié)晶溫度，則在冷卻預(yù)成型坯內(nèi)的PET時，應(yīng)當(dāng)慎重。冷卻應(yīng)當(dāng)足以使預(yù)成型坯內(nèi)、尤其是在軀體部的PET結(jié)晶最小，以使PET處于優(yōu)選的無定形和/或半結(jié)晶狀態(tài)。備選地，初始內(nèi)層164可以是剛剛注射成型并且沒有完全冷卻的，因為上成型工藝有時候優(yōu)選高溫。
上成型材料進(jìn)行加熱，以形成粘度適合于用于注射成型裝置的熔體。對于比如泡沫和PP的這些材料，注射溫度優(yōu)選在約375～550的范圍內(nèi)。
在上成型工藝之后，多層預(yù)成型坯優(yōu)選被至少冷卻到多層預(yù)成型坯可以在不損傷的情況下從模具中移動或處理，然后在模具內(nèi)發(fā)生進(jìn)一步冷卻的情況下將預(yù)成型坯從模具中移出。如果預(yù)成型坯的軀體部被加熱到接近形成軀體部的材料的結(jié)晶溫度或該溫度之上，則冷卻應(yīng)當(dāng)十分迅速和充分，以保證當(dāng)預(yù)成型坯完全冷卻時，材料主要是半結(jié)晶態(tài)。這種處理的結(jié)果是，在初始層164和隨后涂敷的外層162材料之間產(chǎn)生強(qiáng)且有效的粘結(jié)。頸口可以具有更大比例的結(jié)晶材料，以增加尺寸穩(wěn)定性，尤其是在隨后工藝(例如，吹塑、熱填充等)過程中的尺寸穩(wěn)定性。鑒于本公開內(nèi)容，技術(shù)人員可以選擇用于制備此處描述的單和多層制品的模具的種類和設(shè)計。鑒于本公開內(nèi)容，技術(shù)人員可以選擇用于包括上述預(yù)成型坯在內(nèi)的其它預(yù)成型坯實施方案的模具和方法。成型工藝的其它細(xì)節(jié)(例如，通過注射-再-注射成型工藝)可以在美國專利6,352,426中找到，該專利通過引用結(jié)合到此處。
3.制備封口件的方法和裝置封口件，比如圖18-21E所示的封口件可以通過采用注射模具形成。圖31和32的模具通常類似于圖28～31所示的模具，除了下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的之外。
圖31示出了被配置形成封口件的至少一部分的模具700。模具700由具有型芯704的型芯部702和型腔部706限定。在一個實施方案中，材料(例如，包括未用過的和/或回收PET的PET、PP、苯氧基類熱塑性材料、可膨脹/泡沫材料、PP和/或其它合適材料)沿管道709，穿過閘道708，然后進(jìn)入由型芯704和型腔部706限定的型腔710內(nèi)。材料填充型腔710，形成封口件的至少一部分。圖示的型腔710具有封口件軀體的內(nèi)層形狀的大小和形狀。然而，可以將型腔710配置形成整個封口件。型腔710還任選包括用于形成帶以及在封口件軀體和帶之間的接頭的部分711。
上述具有多層的封口件可以通過上成型工藝形成。圖33示出了用于上成型的模具730?？梢詫⒂赡＞?00(圖32)形成的底層或基底732放置在模具730(圖33)內(nèi)。模具730具有示出在上注射之前的閉合位置的型芯部734和型腔部736。剖開環(huán)740可以嚙合基底732的軀體742和帶744的一部分。型腔部736包含其內(nèi)放置有無涂層基底732的型腔738。
圖示的基底732是封口件的單層部分；但是，基底732可以是多層基底。在一些非限制性實施方案中，基底732可以包含一種或多種下列材料PET(例如，未用過的PET和/或回收PET)、聚酯、PP、含苯氧基材料、熱塑性材料(包含苯氧基類熱塑性材料)、層狀材料、上述這些的組合和/或類似物。基底732還可以是用于封閉瓶的標(biāo)準(zhǔn)封口件。技術(shù)人員可以基于封口件的所需最終用途，選擇基底732的大小和結(jié)構(gòu)。
當(dāng)將基底732放置在模具型腔內(nèi)時，基底732的軀體742優(yōu)選在型腔的中心，并且完全被空隙空間750包圍。這樣放置的基底732在隨后的注射過程中起著內(nèi)模具的作用。然后，將上成型材料的熔體從注射器經(jīng)過閘道752引入到模具型腔內(nèi)，并且流到基底732周圍，優(yōu)選至少繞著基底732的軀體部。上注射之后，上成型層呈現(xiàn)出接近于空隙空間750的大小和形狀。
可以采用模具730形成此處公開的有涂層或多層封口件。在一些非限制性實施方案中，圖18-21E和24的封口件可以具有主要含PET、苯氧基類熱塑性材料、聚丙烯、泡沫材料和/或其它熱塑性材料的一個或多個層。任選地，封口件的至少一個層包含可膨脹/泡沫材料。在一些實施方案中，封口件302(圖19)可以具有第一材料(例如，PET)層314以及PP(例如，發(fā)泡或未發(fā)泡的PP)外層。
在通過引用結(jié)合的參考文獻(xiàn)中所公開的方法和裝置可以進(jìn)行改進(jìn)，以制備封口件。例如，在美國專利6,352,426(參見，例如，圖10-15、17-24)中公開的成型機(jī)、裝置和方法可以進(jìn)行改進(jìn)以生產(chǎn)封口件。例如，模具可以包含高熱傳遞材料、冷卻通道、粘結(jié)層系統(tǒng)、氣體引入系統(tǒng)和/或類似物。
F.將材料沉積存基底上的方法和裝置用于制備制品的系統(tǒng)可以具有一個或多個用于沉積多種材料的裝置或系統(tǒng)。上述的模具可以具有一個或多個用于將材料沉積在基底上的輸送系統(tǒng)，所述基底比如是預(yù)成型坯、封口件等形式的制品。沉積材料可以形成粘結(jié)層或其它層(例如，阻隔層)的至少一部分。為方便起見，此處描述的輸送系統(tǒng)主要是相對于成型裝置比如用于制備預(yù)成型坯的注射成型機(jī)進(jìn)行描述的。然而，可以采用輸送系統(tǒng)將其它材料(例如，阻隔材料、含熱塑性材料的塑料、泡沫材料等)輸送到封口件、容器(例如，瓶)、板、管等的形式的基底上。
根據(jù)圖34，例如，可以將成型系統(tǒng)1008的輸送系統(tǒng)1004用于不同種類的成型系統(tǒng)比如注射成型系統(tǒng)或壓縮成型系統(tǒng)。成型裝置可以具有提高材料之間粘附性和/或有助于成型制品釋放的輸送系統(tǒng)1004。
圖33示出用于制備多層和/或多層預(yù)成型坯的成型系統(tǒng)1000。成型系統(tǒng)1000具有輸送系統(tǒng)1004以及類似于圖28所示模具501的模具1002，除下面要進(jìn)一步詳細(xì)描述的之外。
圖34和35的模具1002適合于上成型工藝。圖示模具1002被配置成進(jìn)行多個預(yù)成型坯的上成型，并且包含型芯部1052和型腔部1054，而且當(dāng)模具1002處于圖35所示的閉合位置時，所述型芯部1052和型腔部1054配合限定型腔1008。
根據(jù)圖34和35，模具1002包含用于將材料優(yōu)選聯(lián)結(jié)材料引入型腔1008的流體輸送系統(tǒng)1004。流體輸送系統(tǒng)1004具有接收來自流體源的流體優(yōu)選加壓流體的加料管1010。排氣系統(tǒng)1012包含連接模具腔1008和出口1020的排氣管1016(圖33)。流體輸送系統(tǒng)1004將流體優(yōu)選粘結(jié)流體經(jīng)過加料管1010并注射進(jìn)入型腔1008內(nèi)，從而涂布基底1022的至少一部分(圖35)。圖示的基底1022是預(yù)成型坯形式。然后，該預(yù)成型坯上再上成型一層材料。粘結(jié)流體優(yōu)選形成將上成型層附著于基底預(yù)成型坯1022上的粘結(jié)層。通過將流體穿過排氣管1016并離開出口1020，可以將流體從型腔1008中除去(圖34)。在一些實施方案中，可以在沿排氣管1016的一些位置上放置自噴裝置或加壓裝置(例如，泵)，以形成促進(jìn)粘結(jié)流體流動的低壓或真空(即，空吸)。加壓或沒有加壓的粘結(jié)流體，都可以應(yīng)用空吸。加壓粘結(jié)流體可以由加料管1010提供，并且真空可以產(chǎn)生選擇性控制型腔1008內(nèi)的流速。在一些實施方案中，將粘結(jié)流體輸送到型腔1008內(nèi)，然后抽真空，除去未使用的粘結(jié)流體。然而，排氣系統(tǒng)1012可以沒有形成真空的裝置。例如，排氣系統(tǒng)1012可以直接放出到大氣中，或經(jīng)過洗滌器除去任何可能生態(tài)有害的材料比如VOC。
可以采用輸送系統(tǒng)1004將材料優(yōu)選涂層材料輸送到模具1002內(nèi)。在一些實施方案中，材料是非粘結(jié)層材料。如此處使用的，術(shù)語“涂層材料”是廣義術(shù)語，并且根據(jù)其通常意思使用，它可以包括但不限制于在模具內(nèi)的制品或?qū)拥乃谢虿糠直砻嫔闲纬蓪拥恼辰Y(jié)流體或材料、聚合物熔體、粘合劑等。涂層材料可以給基底提供所需性質(zhì)。在一些優(yōu)選實施方案中，涂層材料適合在表面上形成結(jié)構(gòu)層(例如，粘結(jié)層、聚合物層、阻隔層)。
如此處使用的，術(shù)語“粘結(jié)流體”是廣義術(shù)語，并且根據(jù)其通常意思使用，它可以包括但不限制于這樣的一種流體它可以沉積在預(yù)成型坯上形成粘結(jié)、粘合或crafting層并且可以促進(jìn)材料之間的粘附性。例如，粘結(jié)流體可以是能夠促進(jìn)熱塑性聚合物、泡沫材料、塑料、此處描述的其它材料以及上述這些材料的組合之間的粘附性的化學(xué)物質(zhì)。粘結(jié)流體可以包含一種或多種酸酐聚合物(例如，馬來酸酐)、含丙烯酸酯基的聚合物、含環(huán)氧基的聚合物、酸、堿、有機(jī)溶劑、化學(xué)蝕刻劑、粘合劑、交聯(lián)劑和/或其它用于促進(jìn)粘附性的物質(zhì)、含苯氧基材料和/或含苯氧基材料/聚烯烴的摻合物。粘結(jié)流體可以包含一種或多種下列形式霧、氣體、等離子體、顆粒、液體和/或上述這些的組合。粘結(jié)流體可以基于其所接觸的材料進(jìn)行選擇。在一些實施方案中，粘結(jié)流體形成適合于或被配置成將泡沫層附著在PET層上的粘結(jié)層。在一些實施方案中，粘結(jié)流體形成使PP層強(qiáng)附著在PET層上的粘結(jié)層?？梢韵蛘辰Y(jié)流體中加入粘合劑(例如，化學(xué)品、微顆粒、粘結(jié)劑等)，以提高粘結(jié)流體的粘附性質(zhì)。因此，粘結(jié)流體可以形成粘結(jié)層，比如圖6的容器83的粘結(jié)層。在一些實施方案中，粘結(jié)流體包含一種或多種上述的聯(lián)結(jié)材料。在一些情況下，術(shù)語“粘結(jié)流體”和“聯(lián)結(jié)材料”在此處交換使用。
如圖35和37所示，輸送系統(tǒng)1004可以在模具型腔表面1018的元件之間的接合處1024上形成。沿模具型腔表面1018上安置一個出口或出口1028，并且優(yōu)選出口1028與閘道1040隔離。閘道1040可以被配置成將材料(例如，熔體、熔融聚合物等)注射進(jìn)入型腔1008內(nèi)。圖示的出口1028繞著型腔1008的至少一部分周向形成。出口1028足夠小，因而在熔體注射過程中基板上沒有熔融材料進(jìn)入。備選地，出口1028可以包含一個或多個單獨的開口或小孔。任選地，加料管1010具有選擇性控制其內(nèi)通過的流體流量的閥門系統(tǒng)1030(圖34)。如果存在閥門系統(tǒng)1030，則它可以位于沿加料管1010的任意點上。在包括圖34所示實施方案在內(nèi)的一些實施方案中，閥門系統(tǒng)1030位于多個型腔1008的上游。閥門選擇性允許或抑制經(jīng)過加料管1010到型腔的流量。閥門系統(tǒng)1030優(yōu)選被埋入在形成型腔部1054的材料中。盡管圖中未示出，但是閥門系統(tǒng)1030可以位于接近加料管1010的出口(例如，出口1028)之處。
閥門系統(tǒng)1030可以響應(yīng)壓力比如正壓或負(fù)壓而工作，并且可以包含一個或多個閥門，比如懸掛式單向閥。在一個實施方案中，懸掛式單向閥是具有球頭和閥座配置的球式單向閥。加料管1010內(nèi)的壓力可以使球頭從閥座上提起，但相反方向的壓力會迫使該球頭返回到閥座并且防止流入相反方向。通常還存在彈簧使球頭偏離接觸閥座。當(dāng)加料管1010的壓力克服了彈簧的偏壓時，球頭可以從閥座移出，因而允許流向型腔1008(圖35)。在一些實施方案中，負(fù)壓可以使流體流過閥門系統(tǒng)1030。例如，如果型腔1008內(nèi)存在負(fù)壓，則該負(fù)壓可以使流體流過閥門系統(tǒng)1030。備選地，閥門系統(tǒng)1030可以不依賴于壓力而進(jìn)行機(jī)械控制。例如，閥門系統(tǒng)1030可以包含一個或多個閥門(例如，閘道閥門、球閥等)?？梢圆僮鏖y門系統(tǒng)130，以將確定量的粘結(jié)流體輸送到型腔1008內(nèi)。
圖35的出口1028可以布置在沿模具型腔表面1018的任意點上。出口1028的位置可以由預(yù)成型坯周圍的所需流體流量確定。例如，圖35所示的模具1002具有位于相應(yīng)于預(yù)成型坯的端蓋的模具型腔1008的部分附近或該部分上的出口1028。加料管1010供給的流體可以預(yù)成型坯的端蓋周圍流過，并且沿型腔1008向上進(jìn)入排氣管1016，從而將材料沉積在預(yù)成型坯的至少一部分上。圖示的模具1002被配置成將粘結(jié)流體沉積在預(yù)成型坯的軀體部上。如圖37所示，出口1028優(yōu)選通過步驟1036形成深度為約0.05mm(0.002英寸)～約0.127mm(0.005英寸)，并且最優(yōu)選為約0.076mm(0.003英寸)。由于其尺寸小，因此出口1028通常在注射過程中被熔體填充，但是能夠使流體(粘結(jié)流體、空氣和/或其它流體)從出口1028輸送除去。在一些實施方案中，可以將流體(例如，空氣、粘結(jié)流體等)流過出口1028，從而清除在出口1028內(nèi)的任意材料。盡管圖中沒有示出，但是出口1028也可以位于沿表面1018的其它位置上。例如，出口1028可以位于沿相應(yīng)于預(yù)成型坯的軀體、頸口和/或支撐環(huán)的表面1018的位置上。例如，出口1028可以位于模具的端蓋區(qū)域附近、預(yù)成型坯的支撐環(huán)之下、在預(yù)成型坯的頸口或在預(yù)成型坯的軀體部上。另外，沿表面1018可以布置多個出口1028。技術(shù)人員可以選擇出口1028的大小、結(jié)構(gòu)和位置，以實現(xiàn)材料在基底上的所需沉積。出口1028可以安置在預(yù)成型坯的相同側(cè)或相反側(cè)，作為被配置成接收未使用粘結(jié)流體的進(jìn)口。例如，出口1028可以與進(jìn)口顯著隔離。在圖示實施方案中，進(jìn)口1029和出口1028位于預(yù)成型坯的相同側(cè)。
根據(jù)圖34和35，排氣管1016被配置成吸入來自型腔1008的流體(圖35)。然后，排氣管1016將粘結(jié)流體輸送給排氣口1020，或再循環(huán)系統(tǒng)，因而流體可以再流過型腔1008。排氣管1016可以具有能夠類似于閥門系統(tǒng)1030的閥門系統(tǒng)1038，因而它將進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
在實施中，預(yù)成型坯位于模具1002之后，閥門系統(tǒng)1030允許流體流過加料管1010并進(jìn)入型腔1008。如圖36和37所示，粘結(jié)流體TF可以流過型腔1008，并且涂布預(yù)成型坯外表面的至少一部分。優(yōu)選地，粘結(jié)流體TF涂布形成限定型腔1008的內(nèi)表面的預(yù)成型坯的主要部分。在一些包括圖示實施方案在內(nèi)的實施方案中，粘結(jié)流體TF在預(yù)成型坯軀體部的主要部分上形成薄層材料，或通常均勻連續(xù)或不連續(xù)的涂層。然而，粘結(jié)流體TF可以涂布與流體接觸的預(yù)成型坯的任何部分。例如，如果型腔1008由預(yù)成型坯的螺紋口和軀體部限定，則螺紋口和軀體部可以涂布粘結(jié)流體。
為了增強(qiáng)預(yù)成型坯的涂層，模具1002可以選擇性控制預(yù)成型坯的溫度。在一個實施方案中，圖35的型芯1040加熱或冷卻預(yù)成型坯，以促進(jìn)預(yù)成型坯的涂布。技術(shù)人員可以根據(jù)涂布預(yù)成型坯的粘結(jié)流體的性質(zhì)，選擇預(yù)成型坯的所需溫度。備選地，預(yù)成型坯為促進(jìn)其涂布可以帶靜電。在其它實施方案中，預(yù)成型坯為增強(qiáng)其涂布，可以是物理或化學(xué)粗糙化的或者是有紋理的。任選地，模具型腔表面1018為增強(qiáng)其涂布，可以是熱控制的。例如，可以冷卻模具型腔表面1018，以保證型腔1008內(nèi)的氣體通常以氣相保留。
任選地，可以選擇性控制聯(lián)結(jié)材料的溫度。例如，聯(lián)結(jié)材料可以包含受熱降低其粘度從而有利于其鋪展的粘結(jié)流體?？梢圆捎眉訜崞骱?或冷卻器來控制聯(lián)結(jié)材料的溫度。
當(dāng)輸送系統(tǒng)1004將粘結(jié)流體加入型腔1008內(nèi)時，粘結(jié)流體涂布預(yù)成型坯，并且可以流出型腔1008，流入排氣系統(tǒng)1012中。在預(yù)成型坯被涂布之后，或在預(yù)定時間周期，輸送系統(tǒng)1004可以減小或優(yōu)選停止進(jìn)入型腔1008的流體的流量。在預(yù)成型坯上的涂布可以形成粘結(jié)層，使基底預(yù)成型坯1022粘結(jié)隨后通過閘道1040注射進(jìn)入型腔1008的材料。如果聯(lián)結(jié)材料使溶劑/溶質(zhì)，則流量可以減小或停止，并且型腔1008可以被排空(vent)。加料管1010可以將氣體或蒸氣(例如，空氣、惰性氣體比如氮、或其它氣體)輸送到凈化的型腔1008中。排氣系統(tǒng)1012可以任選提供除去型腔1008中的氣體或蒸氣的負(fù)壓。為了實現(xiàn)粘結(jié)層和/或成型材料的所需性質(zhì)，可以以這種方式除去一種或多種溶劑。
在熔體注射過程中，閥門系統(tǒng)1030優(yōu)選被關(guān)閉。通過閘道1040注射的熔體沿型腔1008繼續(xù)向前流動并且填充型腔1008。在一些實施方案中，過量的粘結(jié)流體將通過注射熔體流使其擠出模具型腔1008。因此，熔體流可以使粘結(jié)流體從型腔1008中除去。例如，如果粘結(jié)流體為氣體，則可以通過推進(jìn)熔體流，迫使該氣體離開型腔1008。在預(yù)成型坯上形成的粘結(jié)涂層可通過熔體流鋪展在預(yù)成型坯上。當(dāng)熔體流繼續(xù)沿型腔1008流動時，熔體流可以推動聯(lián)結(jié)材料并使該聯(lián)結(jié)材料鋪展在預(yù)成型坯表面周圍，從而保證軀體部的至少一部分、優(yōu)選軀體部的大部分或全部被聯(lián)結(jié)材料涂布。技術(shù)人員可以基于粘結(jié)層和熔體流的性質(zhì)確定出口1028的合適位置，以使由該預(yù)成型坯制備的容器獲得所需的粘結(jié)層。
根據(jù)圖35，在注射熔體流過程中，可以打開閥門系統(tǒng)1038，使粘結(jié)流體排除型腔1008。在注射預(yù)定量的熔體流之后，可以關(guān)閉閥門系統(tǒng)1038，以防止或阻止熔體進(jìn)入排氣管1016。另外，排氣管1016的進(jìn)口1029具有很小的尺寸，因而熔體基本上不會進(jìn)入其內(nèi)，但能夠使流體(粘結(jié)流體、空氣和/或其它流體)被輸送到排氣管1016內(nèi)。
任選地，當(dāng)注射完畢之后，為了阻止可能在預(yù)成型坯和型腔壁之間形成真空，向出口1028供應(yīng)加壓流體，優(yōu)選空氣。在約75psi(約0.52MPa)～150psi(約1.03MPa)、最優(yōu)選在約100psi(約0.69MPa)的壓力下，將供給的氣體輸送到出口1028。在其它實施方案中，是在沒有來自加料管1010的加壓流體的幫助下，將預(yù)成型坯從模具型腔1018中移出。另外，例如但不是作為限制，可以在模具的其它部分比如螺紋區(qū)域采用類似的輸送系統(tǒng)。
任選地，型芯部1052和型腔部1054可以配合形成密封，從而阻止或防止粘結(jié)流體流入圖35所示的模具1002周圍的環(huán)境中。因此，如果粘結(jié)流體具有揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)或其它不利于吸入或環(huán)境的物質(zhì)，則粘結(jié)流體可以包含在模具1002內(nèi)。模具1002可以循環(huán)并且重新使用粘結(jié)流體，從而也減少廢物。粘結(jié)流體可以通過排氣系統(tǒng)1012或另一種方式排除。如果粘結(jié)流體適于釋放到大氣中，則可以將粘結(jié)流體排向大氣。例如，粘結(jié)流體可以在預(yù)成型坯和架狀突出物1056之間流出，然后可以繼續(xù)流到型芯部1052和型腔部1054之間，并且流出進(jìn)入大氣中。
在模具1002處于完全的閉合位置之前，預(yù)成型坯可以被涂布上聯(lián)結(jié)材料。當(dāng)預(yù)成型坯插入并進(jìn)入型腔部1054時，可以將聯(lián)結(jié)材料沉積在基底預(yù)成型坯上。因此，當(dāng)預(yù)成型坯接近型腔部1054或至少部分在型腔部1054時，預(yù)成型坯上被聯(lián)結(jié)材料涂布。在一些實施方案中，當(dāng)模具1002處于部分或完全打開的位置時，輸送系統(tǒng)1004輸出流體。在一個實施方案中，當(dāng)模具1002從開啟位置移動到圖35所示的閉合位置時，輸送系統(tǒng)1004將粘結(jié)流體注射進(jìn)入型腔1008內(nèi)。當(dāng)預(yù)成型坯進(jìn)入型腔部1054內(nèi)時，粘結(jié)流體向上流過型腔1008并且至少涂布預(yù)成型坯的一部分。在模具1002處于閉合位置之前，可以將粘結(jié)流體流入大氣中。因此，模具1002可以具有或沒有排氣系統(tǒng)1012。例如，如果聯(lián)結(jié)材料在模具1002處于閉合位置之前沉積，則模具1002優(yōu)選不具有排氣系統(tǒng)1012。如果聯(lián)結(jié)材料在模具1002處于閉合位置之后沉積，則模具1002優(yōu)選具有排氣系統(tǒng)1012，尤其是當(dāng)粘結(jié)流體不適于直接排向大氣時。
圖38示出了輸送系統(tǒng)1004的另一種實施方案。輸送系統(tǒng)1004具有多個進(jìn)口1060，以便將流體(例如，粘結(jié)流體、空氣等)注射或輸送到型腔1008內(nèi)。流體可以相應(yīng)于加料管1010內(nèi)的正壓力而釋放，或在負(fù)壓下可以被吸入型腔1008內(nèi)。在圖示的實施方案中，模具1002具有連接各個進(jìn)口的加料管1010。具有多個出口1060的輸送系統(tǒng)1004可以促進(jìn)預(yù)成型坯1022的更均勻涂布。
圖39的輸送系統(tǒng)1004具有由端蓋區(qū)域限定的進(jìn)口1061。進(jìn)口1061的位置通常導(dǎo)致通過型腔1008的均勻單向性的流動。在一些實施方案中，加料管1010輸送液體形式的粘結(jié)流體，并且該粘結(jié)流體浸泡預(yù)成型坯的端蓋。在輸送一定量的粘結(jié)流體之后，可以將熔體經(jīng)過閘道1040輸送進(jìn)入型腔1008內(nèi)。熔體將聯(lián)結(jié)材料鋪展在預(yù)成型坯的表面上。
可以采用此處公開的其它裝置將聯(lián)結(jié)材料沉積在制品上。例如，可以改進(jìn)圖28、30、31的模具，以將聯(lián)結(jié)材料沉積在內(nèi)層或下層基底上。
任選地，輸送系統(tǒng)1004可以連接將熔體輸送到型腔內(nèi)的管道。例如，加料管1010可以將粘結(jié)流體穿過閘道供給管道，以涂布基底。在基底被涂布之后，可以將熔體注射通過同一管道和閘門，形成外層。
另外地，美國專利6,352,426和其它被結(jié)合的申請和專利中的模具(例如， 圖26所示的模具)的插入系統(tǒng)可以注射粘結(jié)流體，以同時涂布預(yù)成型坯和幫助預(yù)成型坯的釋放。已涂布的基底預(yù)成型坯可以再其上上成型。
可以采用輸送系統(tǒng)(或插入系統(tǒng))將其它材料(例如，一種或多種此處公開的材料)輸送到制品上。為簡單起見，裝置被描述的是輸送粘結(jié)流體。然而，應(yīng)當(dāng)理解為，在很多情況下，可以通過上述的裝置輸送其它材料。例如，聯(lián)結(jié)材料或流體可以被著色劑、化學(xué)品、熔體、聚合物、粉末、涂層材料、阻隔材料和/或適用于涂布基底的至少一部分的任何其它材料代替。
G.優(yōu)選制品通常地，此處描述的優(yōu)選制品包括含有一種或多種材料的制品。材料可以形成制品的一個或多個層。制品的層可以優(yōu)選提供一些功能，并且可以以其中每一個層都具有一種或多種功能特性的多層進(jìn)行應(yīng)用，或者以含有一種或多種功能組分的單層進(jìn)行應(yīng)用。制品可以是包裝物形式，比如預(yù)成型坯、封口件、容器等。此處公開的材料、方法、范圍和實施方案都只是作為舉例給出，而不是要以任何方式限制公開內(nèi)容的范圍。此處公開的制品可以用此處公開的任意合適材料形成。然而盡管如此，下面還是要討論一些制品和材料。鑒于本公開內(nèi)容，技術(shù)人員可以改進(jìn)實施方案和材料，以形成其它備選實施方案和/或用途以及它們的明顯改進(jìn)和等價替換。
1.形成制品的優(yōu)選材料的概述a.非限制性的含泡沫材料的制品制品可以包含泡沫材料。在一些非限制性實施方案中，泡沫材料可以形成制品的一部分，比如預(yù)成型坯的軀體或頸口。在一些非限制性實施方案中，泡沫材料包含小于約90重量％的制品，而且包括小于約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80重量％的制品(比如預(yù)成型坯、封口件、容器、板等)。在一些非限制性實施方案中，泡沫材料包含約5-30重量％的制品。在一些非限制性實施方案中，泡沫材料包含約20％-60重量％的制品。在一些非限制性實施方案中，泡沫材料包含約10％-30重量％的制品。在一些實施方案中，泡沫材料包含大于約90重量％的制品。泡沫材料可以形成制品的大部分或全部。相比于傳統(tǒng)制品，泡沫材料可以產(chǎn)生重量減輕的制品，因此可以理想地降低制品的運輸成本。另外，由于泡沫材料可以具有大量的空隙，因此泡沫材料可以減少用于形成制品的材料的量。
泡沫材料可以由可膨脹材料形成。例如，制品的至少一部分可以包含具有第一密度的可膨脹材料，其中當(dāng)可膨脹材料膨脹時，所述第一密度降低。在一些非限制性實施方案中，第一材料、優(yōu)選可膨脹材料具有第一密度，由第二材料制備的第二材料、優(yōu)選泡沫材料具有第二密度。第二密度小于約95％、90％、80％、70％、50％、30％、20％、10％、5％、2％、1％以及包含這些百分比的范圍的第一密度。在一些非限制性實施方案中，第二密度為約30％～60％的第一密度。因此，可以制備相對于較可膨脹材料為低密度的泡沫材料。
預(yù)期根據(jù)制品的所需用途，制品可以包含包括在上述特殊百分比范圍以上及以下的任何合適量的發(fā)泡劑。
b.非限制性的含苯氧基類熱塑性材料的制品制品可以包含苯氧基類熱塑性材料，比如含苯氧基的材料及摻合物(例如，聚烯烴-苯氧基摻合物)、PET-苯氧基以及它們的組合)。在一些非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料可以形成制品的一部分，比如預(yù)成型坯、封口件、容器等的內(nèi)表面的至少一部分。在一些非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含小于約30重量％的制品，還包括小于約1％、2％、5％、7.5％、10％、12％、15％、20％、25％、50重量％的制品。在另一個非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含約1-4重量％的制品。在另一個非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含約1-15重量％的制品。在另一個非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含約7-25重量％的制品。在另一個非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含約5-30重量％的制品。在一些實施方案中，苯氧基類熱塑性材料形成不連續(xù)層或混合有另一種材料的層。在一些實施方案中，不連續(xù)層包含形成約0.1％～1重量％的制品的苯氧基類熱塑性材料。在一些實施方案中，不連續(xù)層包含形成約0.1％～1重量％的制品的苯氧基類熱塑性材料。在一些實施方案中，苯氧基類熱塑性材料摻合有聚合物材料(例如，PET、聚烯烴、上述這些的組合)，并且可以包含大于約0.5％、1％、2％、5％、7.5％、10％、12％、15％、20％、25％、50％、70重量％的制品。預(yù)期這些百分比在某些實施方案中可以是體積百分比。苯氧基類熱塑性材料可以產(chǎn)生具有一種或多種下列性質(zhì)的制品理想的氣味篩除、顏色篩除、氧阻隔、可回收和/或其它性質(zhì)，尤其是很適合于食品接觸的性能。這些百分比可以產(chǎn)生有效的所需性質(zhì)，同時使用的苯氧基類熱塑性材料的量最小，因而制品可節(jié)約成本。
尤其是當(dāng)苯氧基類熱塑性材料形成接觸食品的包裝表面時，可以采用苯氧基類熱塑性材料與聚乙烯、聚丙烯、泡沫材料等的各種組合，制備預(yù)成型坯、容器以及具有較大尺寸并且具有理想性質(zhì)的其它包裝物。苯氧基類熱塑性材料可以在含PET的層和含PP的層之間提供理想的粘附性。
預(yù)期根據(jù)制品的所需用途，制品可以包含包括在上述特殊百分比范圍以上及以下的任何合適量的苯氧基類熱塑性材料。
2.預(yù)成型坯/容器形式的制品泡沫材料可以形成制品(比如包括預(yù)成型坯和容器在內(nèi)的包裝物)的一個或多個部分或?qū)?。圖1的預(yù)成型坯30可以包含泡沫材料。在一些實施方案中，預(yù)成型坯30主要包含泡沫材料。在一些實施方案中，預(yù)成型坯30可以包含通過成型工藝形成的苯氧基類熱塑性材料。例如，預(yù)成型坯30可以主要包含苯氧基類熱塑性材料。在一些實施方案中，預(yù)成型坯30可以通過共注射工藝形成，其中預(yù)成型坯30的里面部分和外面部分可以包含不同材料。共注射材料可以被壓縮成所需形狀。例如，預(yù)成型坯30可以具有含一種或多種下列材料的里面部分苯氧基類熱塑性材料、PET、PETG、可膨脹/泡沫材料等。預(yù)成型坯30的外部可以包含一種或多種下列材料聚乙烯，聚丙烯(包括澄清聚丙烯)、PET、上述這些的組合等。任選地，預(yù)成型坯30的一部分可以包含泡沫材料。
在一些實施方案中，預(yù)成型坯30可以涂布上層以增強(qiáng)其阻隔性質(zhì)。例如，預(yù)成型坯30可以涂布上阻隔材料。
例如，美國申請系列10/614,731(公開號2004-0071885)的全部內(nèi)容被結(jié)合到此，并且其描述了涂布預(yù)成型坯的系統(tǒng)和方法。這種系統(tǒng)以及此處公開或結(jié)合的其它系統(tǒng)都可以被用于形成此處描述的阻隔層。涂布的預(yù)成型坯可以再在其上用另一種材料上成型，形成外層。
根據(jù)圖5，預(yù)成型坯50可以包括涂布有泡沫層52的無涂層預(yù)成型坯39。優(yōu)選地，無涂層預(yù)成型坯39包含聚合物材料，比如聚丙烯、聚酯、PET、PETG、苯氧基類熱塑性材料和/或其它熱塑性材料。在一個實施方案中，例如，無涂層預(yù)成型坯39主要包含聚丙烯。在另一個實施方案中，無涂層預(yù)成型坯39主要包含聚酯。
泡沫層52可以包含單一材料或幾種材料(比如至少兩種材料的幾個微觀層)。在一些非限制性實施方案中，泡沫層52可以包含約2％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％以及包含這些百分比的范圍的預(yù)成型坯。在一些實施方案中，泡沫層52包含約2％～約90％的預(yù)成型坯。在一些非限制性實施方案中，泡沫層52可以包含約5％～約50％的預(yù)成型坯。在一些實施方案中，泡沫層52包含約10％～約30％的預(yù)成型坯。在一些非限制性實施方案中，泡沫層52可以包含約5％～約25％的預(yù)成型坯。在一些非限制性實施方案中，泡沫層52可以包含小于約20％的預(yù)成型坯。預(yù)期這些百分比在不同實施方案中可以是重量或體積百分比。泡沫層52可以包含沒有膨脹的泡沫材料。預(yù)成型坯50的外層52可以具有約0.2mm(0.008英寸)～約0.5mm(0.02英寸)的厚度、優(yōu)選是平均壁厚。在另一個非限制性實施方案中，外層52具有約0.3mm(0.012英寸)的厚度。在一些實施方案中，平均壁厚只是沿預(yù)成型坯50的軀體部所取的平均值。在一些非限制性實施方案中，外層52包含小于約90％的預(yù)成型坯50的平均壁厚，并且包括小于約80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、9％、8％、7％、6％、5％的預(yù)成型坯50的平均壁厚。
例如，泡沫層52可以包含沒有膨脹或部分膨脹的微球體。此外，泡沫層52可以是通常均勻的，或通常不均勻的。盡管圖中未示出，但是泡沫層52可以形成預(yù)成型坯50的其它部分。例如，泡沫層52可以形成預(yù)成型坯50的內(nèi)表面的至少一部分或者頸部32的一部分。
在一些實施方案中，內(nèi)層54可以保護(hù)一種或多種下列材料聚乙烯、PET、聚丙烯(例如，發(fā)泡聚丙烯、未發(fā)泡聚丙烯、澄清聚丙烯)、上述這些材料的組合等。例如，預(yù)成型坯50可以包含聚丙烯(優(yōu)選發(fā)泡的)的外層52以及含PET的內(nèi)層54。任選地，粘結(jié)層可以置于層52、54之間，并且可以包含苯氧基類熱塑性材料。
在一些實施方案中，阻隔層可以置于層52、54之間。阻隔層可以阻止或防止一種或多種氣體、UV射線等經(jīng)過預(yù)成型坯50所制備的容器的壁的出和/或進(jìn)。
在一些實施方案中，第二層54包含聚丙烯。聚丙烯可以用馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?；ズ?或類似化合物接枝或改性，以改善粘合。在一個實施方案中，聚丙烯還包含納米顆粒。在另一個實施方案中，聚丙烯包含納米顆粒并且用馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?；ズ?或類似化合物接枝或改性。
根據(jù)圖6，容器83可以被用作碳酸飲料容器，容器83的外層52的厚度44、優(yōu)選平均壁厚為約0.76mm(0.030英寸)、1.52mm(0.060英寸)、2.54mm(0.10英寸)、3.81mm(0.15英寸)、5.08mm(0.2英寸)、6.35mm(0.25英寸)以及包含這些厚度的范圍。在一些實施方案中，外層優(yōu)選小于約7.62mm(0.3英寸)、更優(yōu)選約1.27mm(0.05英寸)～5.08mm(0.2英寸)。外層52可以包含厚度大于約3.81mm(0.15英寸)的泡沫材料。在一些非限制性實施方案中，外層52的厚度在約0.127mm(0.005英寸)～約0.635mm(0.025英寸)的范圍內(nèi)。
在一些非限制性實施方案中，內(nèi)層54的厚度46、優(yōu)選內(nèi)層54的平均厚度優(yōu)選為約0.127mm(0.005英寸)、0.635mm(0.025英寸)、1.07mm(0.040英寸)、1.52mm(0.060英寸)、2.03mm(0.080英寸)、2.54mm(0.100英寸)、3.05mm(0.120英寸)、3.56mm(0.140英寸)、4.07mm(0.160英寸)以及包含這些厚度的范圍。在一些實施方案中，容器83的內(nèi)層54具有小于約2.54mm(0.1英寸)的厚度，從而提供節(jié)約成本的食品阻隔層。在一些非限制性實施方案中，內(nèi)層54的厚度在約0.127mm(0.005英寸)～約0.635mm(0.025英寸)的范圍內(nèi)。容器壁的總厚度48可以進(jìn)行選擇，以實現(xiàn)容器83的所需性質(zhì)。
為了提高容器83的阻隔特性，容器83可以具有阻隔層?？梢詫⒁环N或多種阻隔層形成在內(nèi)層54的里表面上、在層52、54之間、在外層52的外面等。例如，可以采用此處公開的方法，在容器(制備容器83的預(yù)成型坯)的外層52上涂布阻隔材料。例如，可以采用在其全部內(nèi)部被結(jié)合的美國申請系列10/614,731(公開號2004-0071885)中公開的裝置、方法和系統(tǒng)形成阻隔層。另外，在一些實施方案中，容器82主要包含可以抑制流體穿過其遷移的閉孔泡沫。例如，泡沫可以是抑制、優(yōu)選防止CO2氣體遷移通過由預(yù)成型坯形成的容器83的壁84的阻隔層。
圖11的預(yù)成型坯60具有包含第一材料的內(nèi)層164以及優(yōu)選包含另一種材料的外層162。在一些非限制性實施方案中，層162可以包含約2％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％以及包含這些百分比的范圍的預(yù)成型坯。在一些實施方案中，泡沫層162包含小于約97％的預(yù)成型坯。在一些實施方案中，層162包含約5％～約99％的預(yù)成型坯。在一些非限制性實施方案中，層162可以包含小于約90％的預(yù)成型坯。在一些非限制性實施方案中，層162可以包含約40％～80％的預(yù)成型坯。在一些非限制性實施方案中，層162可以包含約60％～90％的預(yù)成型坯。在一些非限制性實施方案中，層162可以包含大于約60％的預(yù)成型坯。預(yù)期這些百分比在不同實施方案中可以是重量或體積百分比。在一些實施方案中，外層162可以包含泡沫材料，內(nèi)層164可以包含聚合物材料，比如PET(例如，未用過的或消費者之后/回收PET)。泡沫層162可以包括沒有膨脹的泡沫材料。例如，泡沫層162可以包含例如沒有膨脹或部分膨脹的微球體。當(dāng)將預(yù)成型坯160成型為容器時，泡沫層162可以提供理想的絕熱層。
優(yōu)選地，外層162的主要部分包含泡沫材料，內(nèi)層164的主要部分包含PET或用于接觸食品的其它材料。在一個非限制性的實施方案中，泡沫材料包含PP和可膨脹微球體。在再一個實施方案中，外層162包含PP，內(nèi)層164可以包含PET。優(yōu)選地，外層162的主要部分包含PP，內(nèi)層164的主要部分包含PET。在一個非限制性的實施方案中，外層162通常全部包含PP。在再一個實施方案中，內(nèi)層164和外層162的主要部分可以包含泡沫材料。預(yù)成型坯76、132可以類似包含泡沫材料和適用于接觸食品的材料。
在一些實施方案中，內(nèi)層164可以包含一種或多種下列材料PET、苯氧基類熱塑性材料(包括摻合物)、泡沫材料(例如，發(fā)泡PET)和/或適用于接觸食品的其它涂層/層。外層162可以包含一種或多種下列材料泡沫材料(包括發(fā)泡PP、發(fā)泡PET等)、未發(fā)泡材料(例如，苯氧基類-熱塑性材料、PET、PP)或適合于形成預(yù)成型坯外部的其它材料。在一些實施方案中，預(yù)成型坯160包含苯氧基類熱塑性材料。在一些非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料可以包含小于約1％、2.5％、5％、10％、20％、30％、50％、60％、70％、80％、90％以及包含這些百分比的范圍的預(yù)成型坯。在一些實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含約10％～30重量％的預(yù)成型坯。在一些實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含預(yù)成型坯的大部分或全部。這些重量是處于不連續(xù)或摻合物形式的苯氧基類熱塑性材料的重量。預(yù)期在不同實施方案中這些百分比可以是重量或體積百分比。例如，在一些實施方案中，層164包含形成小于10％的預(yù)成型坯的苯氧基類熱塑性材料。層164可以具有適合于形成食品接觸層的厚度。內(nèi)層164的厚度174優(yōu)選小于約3.81mm(0.150英寸)，以形成節(jié)省成本的食品接觸層。內(nèi)層164的厚度174可以為小于約0.01mm(0.0004英寸)、0.02mm(0.0007英寸)、0.05mm(0.002英寸)、0.10mm(0.004英寸)、0.15mm(0.006英寸)、0.20mm(0.008英寸)、0.30mm(0.01英寸)、0.5mm(0.019英寸)以及包含這些厚度的范圍。在一些非限制性實施方案中，內(nèi)層174包含厚度在約0.01mm(0.0004英寸)～約0.05mm(0.002英寸)的范圍內(nèi)的苯氧基類熱塑性材料。在一些實施方案中，預(yù)成型坯160可以由成型工藝形成，其中預(yù)成型坯的里面部分和外面部分包含不同的材料。
在一些實施方案中，外層162包含第一材料，內(nèi)層164優(yōu)選包含另一種材料。例如，外層162可以包含聚丙烯，內(nèi)層64可以包含PETG。在另一個實施方案中，聚丙烯可以被馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?；ズ?或類似化合物接枝或改性，以改善粘合。在一個實施方案中，聚丙烯進(jìn)一步包含納米顆粒。在再一個實施方案中，聚丙烯包含納米顆粒，并且被馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?；ズ?或類似化合物接枝或改性。
預(yù)成型坯180(圖12)可以具有與內(nèi)層164相似或相同的內(nèi)層184以及與外層162相似或相同的外層182。預(yù)成型坯190(圖13)可以具有與內(nèi)層164相似或相同的內(nèi)層194以及與外層162相似或相同的外層199?？梢赃x擇形成內(nèi)層194和外層199的材料，以提供所需的與閉鎖結(jié)構(gòu)197的相互作用。預(yù)成型坯202(圖14)可以具有由與預(yù)成型坯160相似或相同的材料形成的層。
預(yù)成型坯和最終的容器可以是特別有利地適合于熱應(yīng)用，比如熱填充工藝。在熱填充工藝過程中，圖14A的容器211通?？梢员３制湫螤?。在吹塑或熱填充之后，容器211的頸部132的最終尺寸基本上與預(yù)成型坯的初始尺寸相同。另外，這樣可以減少頸口螺紋的尺寸變化。例如，內(nèi)層283可以由用于接觸食品的材料比如PET形成。外層203可以包含適合于熱填充的可成形材料(例如，主要或完全由PP制成的材料、PP和發(fā)泡劑、結(jié)晶PET、層狀材料、均聚物、共聚物以及此處描述的其它材料)。外層203使頸口132即使在熱填充過程中及之后也具有尺寸穩(wěn)定性。外層203的寬度可以增加或降低，以分別增加或降低頸口132的尺寸穩(wěn)定性。優(yōu)選地，形成頸口132的層之一包含具有高熱穩(wěn)定性的材料；然而，頸口132也可以由具有尤其是用于非熱填充應(yīng)用的低溫穩(wěn)定性的材料制備。
另外，外層203的尺寸穩(wěn)定性保證了封口件213保持附著于圖14A的容器211上。例如，PP的外層203可以保持其形狀，從而防止封口件213無意地與容器211脫連接。
上述的預(yù)成型坯可以通過增加一個或多個層進(jìn)行改性，以實現(xiàn)所需的性質(zhì)。例如，阻隔層可以形成在預(yù)成型坯的軀體部上。
3.封口件形式的制品封口件可以包含泡沫材料。在一些非限制性實施方案中，泡沫材料包含小于約95重量％的封口件，而且包括小于約5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％及包含這些百分比的范圍的封口件。預(yù)期在不同的實施方案中，這些百分比可以是重量或體積百分比。在一些實施方案中，泡沫材料包含在這些重量百分比范圍的封口件。在一個非限制性實施方案中，泡沫材料包含約45-60重量％的封口件。在另一個非限制性實施方案中，泡沫材料包含約15-70重量％的封口件。在一些實施方案中，封口件主要或完全包含泡沫材料。例如，封口件可以是由泡沫材料制備的單層封口件。
根據(jù)圖19，封口件302的至少一部分包含泡沫材料。層314和/或外部311可以包含泡沫材料(例如，發(fā)泡PET、發(fā)泡PP等)。在一個實施方案中，外部311包含泡沫材料，層314包含非發(fā)泡材料(比如PP、PET等)。
另外，封口件的內(nèi)部可以包含泡沫材料。在一些實施方案中，封口件的外部可以包含或不包含泡沫材料。圖21A～21E的封口件可以具有類似或不同的內(nèi)層和外層(或外部)。
圖21C示出了可以具有中間層364的封口件360，其中所述中間層364可以由具有所需結(jié)構(gòu)、熱、光、阻隔和/或特性的材料形成。例如，層364可以由PET、PP、PET、PETG和/或類似物形成。
在一個實施方案中，封口件的外部由泡沫材料形成可提供進(jìn)一步的優(yōu)點，即提供一個舒適的抓取表面，因而用戶可以舒適地將封口件移出容器。圖19的外部311可以是泡沫的，以增加外部311所占據(jù)的空間，并且可以給用戶提供更大的杠桿作用，以使封口裝置容易打開和閉合。
封口件可以具有被配置成與容器外螺紋表面螺紋配合的內(nèi)螺紋表面。圖19的擴(kuò)大外部311可以增加杠桿作用，因而用戶可以容易地將封口件302旋轉(zhuǎn)到容器上或從容器上旋出。有利地，可以采用類似或相同量的形成傳統(tǒng)端蓋的材料，形成直徑增大的封口裝置。因此，可以降低用于制備封口件302的材料的成本。
封口件可以包含苯氧基類熱塑性材料。在一些非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含小于約25重量％的封口件，而且包括小于約1％、2％、4％、5％、10％、15％、20重量％的封口件。在一些實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含在這些重量百分比范圍的封口件。這些重量是不連續(xù)或摻合物形式的苯氧基類熱塑性材料的重量。在一個非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含約0.5～5重量％的封口件。在另一個非限制性實施方案中，苯氧基類熱塑性材料包含約1～6重量％的封口件。
苯氧基類熱塑性材料可以形成封口件的里表面的至少一部分。例如，可以將苯氧基類熱塑性材料層沉積在層314(圖19)的里表面309上。任選地，層314可以由苯氧基類熱塑性材料制成。例如，苯氧基類熱塑性材料可以形成封口件340的層344(圖21A)、封口件350的層356(圖21B)、封口件360的層366和/或?qū)?64(圖21C)、封口件370的層374(圖21D)、封口件380的層383(圖21E)中的至少一部分。當(dāng)然，這些層可以包含涂布有苯氧基類熱塑性材料，比如含苯氧基材料或聚烯烴-苯氧基摻合物的材料(例如，層狀材料、PET、PP和/或類似物)。
上述的封口件可以具有一個或多個阻隔層，以提高其阻隔特性。例如，采用在其全部內(nèi)容被結(jié)合并描述了形成阻隔層的系統(tǒng)和方法的美國申請系列10/614731(公開號2004-0071885)中所公開的系統(tǒng)和方法，可以形成內(nèi)層、一個或多個中間層和/或外阻隔層。在一些實施方案中，可以改進(jìn)封口件的材料，以提高阻隔特性。例如，泡沫材料可以具有改善泡沫材料的阻隔特性的添加劑(例如，微顆粒)。技術(shù)人員可以選擇封口件的設(shè)計，以實現(xiàn)所需的阻隔性能。
4.具有粘結(jié)層的制品示例性的制品可以是多層制品。粘結(jié)層可以布置在制品的一個或多個部分或?qū)又g。例如，制品可以具有插入在材料層之間的粘結(jié)層。制品可以具有多個粘結(jié)層、優(yōu)選其中一個粘結(jié)層位于一對相鄰層之間。在一些實施方案中，多對粘結(jié)層中的每一對之間都具有這些粘結(jié)層中的一個。
圖6的容器83可以具有在層52和層54之間的粘結(jié)層85(圖7)。在一些非限制性實施方案中，層52包含一種或多種下列材料泡沫材料(包含發(fā)泡PP、發(fā)泡PET等)、未發(fā)泡材料(例如， 苯氧基類-熱塑性材料、PET、PP)、上述這些材料的組合或其它適用于形成預(yù)成型坯外部的材料。層54包含一種或多種下列材料PET、含苯氧基材料、聚烯烴-苯氧基摻合物、上述這些材料的組合或其它適用于形成容器壁的一部分的合適材料。在一些實施方案中，外層52包含PP(發(fā)泡or unfoamed)，內(nèi)層54包含PET。粘結(jié)層85可以包含粘合劑、苯氧基類熱塑性材料、聚烯烴或上述這些材料的組合(例如， 聚烯烴-苯氧基摻合物)。粘結(jié)層85可以有利地附著于層52、54這兩者上。例如，含苯氧基材料可以在含PET的內(nèi)層54和含PP的外層52之間提供所需的粘附性。
在圖8-14B和18-21E中所示的多層制品可以具有一個或多個粘結(jié)層，優(yōu)選在制品的至少兩個層之間具有一個粘結(jié)層。例如，可以將粘結(jié)層安插在預(yù)成型坯76的層52、54之間(圖9)。可以將粘結(jié)層安插在圖10的層134、136之間和/或預(yù)成型坯30與層134之間。預(yù)成型坯160(圖11)可以具有安插在層164和層162之間的粘結(jié)層。預(yù)成型坯180(圖12)可以具有安插在層184和層183之間的粘結(jié)層。預(yù)成型坯190(圖13)可以具有安插在層194和層199之間的粘結(jié)層。預(yù)成型坯202(圖14)可以具有安插在層203和層283之間的粘結(jié)層。
根據(jù)圖19，封口件302可以在層314和外部311之間具有粘結(jié)層。在一些非限制性實施方案中，外部311包含一種或多種下列性質(zhì)泡沫材料(包括發(fā)泡PP、發(fā)泡PET等)、非發(fā)泡材料(例如，苯氧基類-熱塑性材料、PET、PP)、上述這些材料的組合或適用于形成封口件外部的其它材料。層314包含一種或多種下列性質(zhì)PET、含苯氧基材料、聚烯烴-苯氧基摻合物、上述這些材料的組合或適用于形成封口件一部分的其它合適材料。粘結(jié)層可以包含粘合劑、含苯氧基材料、聚烯烴、上述這些材料的組合(例如，聚烯烴-苯氧基摻合物)。類似地，圖21A-21E中所示的封口件可以類似具有一個或多個粘結(jié)層，優(yōu)選至少一個粘結(jié)層在一對相鄰層之間。
在粘結(jié)層包含苯氧基類熱塑性材料比如含苯氧基材料的摻合物的情況下可提供進(jìn)一步的優(yōu)點，它可以有助于純含苯氧基材料層與另一層的一些相容性。含苯氧基材料可以與聚丙烯、聚乙烯等有效地相容。
鑒于本公開內(nèi)容，技術(shù)人員可以選擇各種材料和粘結(jié)層，以實現(xiàn)制品的所需性能。
5.含層狀材料的制品層狀材料可以形成制品(比如，包括預(yù)成型坯、封口件和容器的包裝物)的一個或多個層部分。根據(jù)圖2，預(yù)成型坯30可以包含層狀材料。圖40所示為預(yù)成型坯30的壁部43的放大橫截面圖。在圖示的實施方案中，壁部43包含含有一個或多個層的層狀材料。優(yōu)選地，層狀材料由多個微觀層制成。然而，基于預(yù)成型坯的所需性質(zhì)和特性以及由該預(yù)成型坯所形成的最終容器，層狀材料層可以具有任意合適的大小。壁部43的層可以通常包含彼此類似或不同的材料。形成壁部43的一個或多個層可以由此處公開的材料或本領(lǐng)域已知的其它材料制成。
在圖示的實施方案中，壁部43具有內(nèi)層47、外層45以及在它們之間的一個或多個中間層41。在一些實施方案中，內(nèi)層47適合于接觸食品，比如未用過的聚對苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)或可以形成由該預(yù)成型坯30制備的瓶的內(nèi)室的其它合適材料。
任選地，壁部43可以具有至少一層帶有食品氣體阻隔特性的材料。在一些實施方案中，預(yù)成型坯30的壁部43具有多個帶有良好的食品氣體阻隔特性的層。包含阻隔材料的壁部43的一個或多個層可以阻止或防止流體進(jìn)和/或出由該預(yù)成型坯30所制備的容器的壁。然而，壁部43可以包含多個沒有食品阻隔特性的層。
預(yù)成型坯30的壁部43可以具有至少一個由回收或消費者消費后的PET(“RPET”)形成的層。例如，在一個實施方案中，壁部43可以具有多個由RPET形成的層。在一些實施方案中，內(nèi)層47可以由未用過的PET形成，而壁部43的其它層可以由未用過的PET或RPET形成。因此，預(yù)成型坯30可以包含PET、RPET、阻隔材料以及這些材料組合的備選薄層。另外，可以采用其它材料獲得預(yù)成型坯30或由該預(yù)成型坯30所制備的最終容器的所需特性和物理性質(zhì)。
壁部43的每個層通常都可以具有相同的厚度。備選地，壁部43的層可以具有通常彼此不同的厚度。技術(shù)人員可以確定壁部43的層數(shù)、各個層的厚度以及各個層的組成。在一個非限制性實施方案中，預(yù)成型坯30可以具有包含兩層以上的壁部43。在一些優(yōu)選實施方案中，壁部43具有3層以上的層。
如圖40所示，形成壁部43的層狀材料的層通?？梢允桥c預(yù)成型坯30的內(nèi)表面49和外表面51中的一個平行。形成軀體部34的層狀材料部分可以包含通常與預(yù)成型坯30的縱軸平行的層。
壁部45的層之間的距離和/或曲線可以沿壁部43變化或通常保持恒定。另外，壁部43的一個或多個層的厚度也可以沿預(yù)成型坯30變化，或它們可以基本上恒定。預(yù)期這些層中的一個或多個可以具有孔、開口或擴(kuò)散進(jìn)入相鄰層內(nèi)。
層狀材料還可以形成其它單層和多層制品。根據(jù)圖5，例如，預(yù)成型坯50可以包含外層52以及限定預(yù)成型坯50的里表面的內(nèi)層54。外層52優(yōu)選沒有延伸到頸部32，也沒有存在于預(yù)成型坯50的里表面上，并且外層52和內(nèi)層54的至少一層可以包含層狀材料。在圖示的實施方案中，外層52包含層狀材料，內(nèi)層54包含另一種材料。優(yōu)選地，內(nèi)層54包含PET、優(yōu)選是未用過的PET，因而預(yù)成型坯50的里表面適合于接觸食品。在另一個未示出的實施方案中，內(nèi)層54包含層狀材料，外層52包含另一種材料。優(yōu)選地，內(nèi)層54包含形成里表面的PET。然而，內(nèi)層54可以包含此處描述的其它材料(例如，泡沫材料、包括未用過的PET和RPET在內(nèi)的PET、PP等)。備選地，內(nèi)層54和外層52可以都包含層狀材料。因此，可以采用各種材料的組合，形成此處公開的預(yù)成型坯。
在圖6-17所示的制品可以包含多層。這些制品中的一個或多個層可以包含層狀材料。例如，在圖8A所示的預(yù)成型坯60包含由層狀材料形成的外層52。外層52覆蓋支撐環(huán)38的底表面并且沿軀體部34延伸。
根據(jù)圖10，層134和136中的一個或多個可以包含層狀材料。在一個實施方案中，例如，基本上整個預(yù)成型坯132都是由粘附在一起的不同的層狀層134和136形成。在一些實施方案中，層134和136中的至少一個包含層狀材料、泡沫材料、苯氧基類熱塑性材料、PET、PP(包括發(fā)泡和未發(fā)泡的)等。任選地，層134和136中只有一個可以由層狀材料形成。
封口件還可以包含層狀材料。層狀材料可以形成封口件的主要部分或只是封口件的一部分。在一些非限制性實施方案中，層狀材料包含小于約95重量％的封口件，而且包括小于約5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85重量％的封口件。在一些實施方案中，層狀材料包含包括在這些重量百分比的范圍的封口件。
如圖19所示，封口件302的至少一部分包含層狀材料。層314和/或外部311可以包含層狀材料。在一個實施方案中，外部311包含層狀材料，并且層314包含層狀材料(比如PP、PET等)。另外，封口件的內(nèi)部可以包含層狀材料。在一些實施方案中，封口件的外部可以具有或沒有層狀材料。圖21A～21E的封口件可以具有類似或不同的內(nèi)層和外層(或外部)。
圖21C示出了具有中間層364的封口件360，其中所述中間層364是由具有所需結(jié)構(gòu)、熱、光、阻隔和/或特性的材料形成。例如，層364可以由層狀材料形成。
例如，層狀材料可以形成封口件340的層344(圖21A)、封口件350的層356(圖21B)、封口件360的層366和/或?qū)?64(圖21C)、封口件370的層374(圖21D)、封口件380的層383(圖21E)的至少一部分。封口件的其它部分可以由類似材料或不同材料形成。在一些實施方案中，封口件的大部分或全部包含層狀材料。
6.含耐熱層的制品此處所述制品可以包含一種或多種耐熱材料。如此處使用的，短語“耐熱材料”是廣義短語，是以其通常的意思使用，并且包含但不限制于可以適用于熱填充或溫?zé)崽畛鋺?yīng)用的材料。例如，耐熱材料可以包含在熱填充工藝過程中具有尺寸穩(wěn)定性的高耐熱材料。耐熱材料可以包含在溫?zé)崽畛涔に囘^程中具有尺寸穩(wěn)定性的中等耐熱材料。耐熱材料可以包含但不限制于聚丙烯、結(jié)晶材料、聚酯等。在一些實施方案中，耐熱材料具有比無定形PET大的熱尺寸穩(wěn)定性。耐熱材料可以形成制品的一部分(例如，此處描述的預(yù)成型坯、容器、封口件、板及其它制品的一個或多個層)。
在一些實施方案中，容器包含含有熱塑性聚酯的內(nèi)層、含有耐熱性比內(nèi)層的熱塑性聚酯的耐熱性大的熱塑性材料(例如，聚合物耐熱性材料)的外層以及在內(nèi)層和外層之間提供粘附性的中間粘結(jié)層，其中這些層是在吹塑之前共擠出的。優(yōu)選地，內(nèi)層的熱塑性聚酯是PET，并且可以進(jìn)一步包含去氧劑和摻合有熱塑性聚酯的鈍態(tài)阻隔材料中的至少一種。優(yōu)選地，鈍態(tài)阻隔材料是聚酰胺，比如MXD 6。
鑒于本公開內(nèi)容，技術(shù)人員可以選擇各種類型的層狀材料，以實現(xiàn)由其制備的制品的所需性質(zhì)。此處公開的制品可以通過任意合適的方式形成。例如，通過注射成型、吹塑、注射吹塑、擠出、共擠出和注射拉伸吹塑以及此處公開的其它方法，可以形成制品。上述的各種方法和技術(shù)提供多種實施本發(fā)明的方式。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，并不是所有描述的目的或優(yōu)點都可以根據(jù)此處描述的任一個具體實施方案都得到。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這些方法可以以實現(xiàn)或最優(yōu)化此處教導(dǎo)的一個優(yōu)點或一組優(yōu)點的方法進(jìn)行，而并不一定需要實現(xiàn)可能在此處教導(dǎo)或暗示的其它目的或優(yōu)點。
此外，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，來自此處公開的不同實施方案的各種特征是可交換的。類似地，對于上述討論的各種特征和步驟以及對于每個特征或步驟的其它已知相關(guān)內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都可以根據(jù)此處描述的原理進(jìn)行混合和配合，以實施這些方法。另外，此處描述及圖示的方法并沒有限制所描述方案的正確順序，也沒有限制技術(shù)人員可以選擇各種類型的層狀材料以實現(xiàn)有該層狀材料制備的制品的所需性質(zhì)。此處公開的制品可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞叫纬?。例如，可以通過注射成型、吹塑、注射吹塑、擠出、共擠出和注射拉伸吹塑以及此處公開的其它方式，形成制品。上述的各種方法和技術(shù)可以提供各種實施本發(fā)明的方式。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，并不是所有描述的目的或優(yōu)點都可以根據(jù)此處描述的任一個具體實施方案得到。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這些方法可以以實現(xiàn)或最優(yōu)化此處教導(dǎo)的一個優(yōu)點或一組優(yōu)點的方法進(jìn)行，而并不一定需要實現(xiàn)可能在此處教導(dǎo)或暗示的其它目的或優(yōu)點。
盡管本發(fā)明已經(jīng)在某些實施方案和實施例的上下文中被公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明從具體公開的實施方案延及到其它備選實施方案和/或本發(fā)明的用途和各種改進(jìn)及等價替換。因此，本發(fā)明并不受此處的優(yōu)選實施方案的具體公開內(nèi)容的限制。而是，申請人意指本發(fā)明的范圍只受參考后附權(quán)利要求的限制，并且此處所公開方法和材料對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的變化都將落在申請人的發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)成型坯，其包括頸部；和軀體部，其具有壁部和端蓋，并且所述軀體部包含第一層和第二層，所述第二層含有可膨脹材料。
2.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述第一層為內(nèi)層，并且第二層為外層。
3.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料適合于通過熱處理膨脹。
4.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料包含在熱處理過程中變大的微球體。
5.權(quán)利要求4的預(yù)成型坯，其中所述熱處理包含為了將預(yù)成型坯的溫度提高到適于吹塑的溫度的預(yù)熱循環(huán)。
6.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料包含聚合物載體材料和發(fā)泡劑。
7.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料主要包含完全坍塌的微球體、部分膨脹的微球體或完全膨脹的微球體。
8.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料被配置成當(dāng)在膨脹溫度上加熱時膨脹形成泡沫。
9.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料包含約5％～約60重量％的預(yù)成型坯。
10.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述第一層是最內(nèi)層，并且選自由聚酯、苯氧基類熱塑性材料以及它們的組合組成的組中。
11.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述第一層和第二層都通過注射成型形成。
12.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述頸部是單層有螺紋的頸口。
13.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料以重量計主要包含聚丙烯。
14.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述第一層和第二層中的至少一個包含阻隔材料。
15.權(quán)利要求1的預(yù)成型坯，其中所述預(yù)成型坯還包括另一個含有阻隔材料的層。
16.一種預(yù)成型坯，其包括螺紋頸部；和軀體部，其包含壁部和端蓋，并且所述軀體部包含適合于被活化時產(chǎn)生泡沫的可膨脹材料。
17.權(quán)利要求16的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料形成小于約40重量％的預(yù)成型坯。
18.權(quán)利要求16的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料占小于20重量％的預(yù)成型坯。
19.權(quán)利要求16的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料形成有螺紋的頸部的至少一部分。
20.權(quán)利要求16的預(yù)成型坯，其中所述可膨脹材料包含微球體和載體材料，并且所述載體材料選自由聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯以及它們的組合組成的組中。
21.權(quán)利要求16的預(yù)成型坯，其中所述軀體部包含多個層，并且這些層中的至少一個被配置以接觸食品。
22.權(quán)利要求16的預(yù)成型坯，還包括形成預(yù)成型坯的至少一部分的阻隔材料。
23.一種制備預(yù)成型坯的方法，其包括如下步驟形成所述預(yù)成型坯的第一層；和形成所述預(yù)成型坯的第二層，并且所述第二層包含可控制的可膨脹材料。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述第一層是預(yù)成型坯的內(nèi)層，并且所述第二層是預(yù)成型坯的外層。
25.權(quán)利要求23的方法，其中所述第一層通過將含有聚酯的第一材料注射經(jīng)過閘道進(jìn)入由型腔半模和型芯半模限定的空間而形成，從而形成含有內(nèi)表面和外表面的聚酯制品，并且所述第二層通過將可膨脹材料注射進(jìn)入由聚酯制品的外表面和第二型腔半模限定的第二空間內(nèi)而形成，從而形成所述預(yù)成型坯的第二層。
26.權(quán)利要求23的方法，其中所述可膨脹材料包含被配置成受熱時膨脹的微球體。
27.一種制備瓶的方法，其包括如下步驟提供具有頸部和軀體部的預(yù)成型坯；加熱所述預(yù)成型坯，以使所述預(yù)成型坯的一部分至少部分膨脹形成泡沫；以及將所述預(yù)成型坯吹塑成含泡沫材料的瓶。
28.權(quán)利要求27的方法，其中所述預(yù)成型坯包含內(nèi)層和外泡沫層，并且所述外泡沫層具有在膨脹位置的微球體。
29.權(quán)利要求27的方法，其中在加熱所述預(yù)成型坯的過程中，所述微球體從部分膨脹位置膨脹到膨脹位置。
30.權(quán)利要求27的方法，其中所述瓶包含在膨脹位置的微球體。
31.權(quán)利要求27的方法，其中所述預(yù)成型坯的部分在加熱之前具有第一密度，而泡沫具有第二密度，并且所述第二密度小于第一密度的約90％。
32.權(quán)利要求27的方法，其中所述預(yù)成型坯至少包含第一層和第二層，所述第一層是選自由PET、苯氧基類熱塑性材料和上述這些的組合組成的組中的材料，而所述第二層包含可膨脹材料。
33.一種瓶，其包括頸部，其具有螺紋；和軀體部，其包含第一層和第二層，所述第二層具有在頸部螺紋之下終止的上端并且包含泡沫材料，所述第一層位于所述第一層的里面。
34.權(quán)利要求33的瓶，其中所述第一層包含適合于接觸食品的材料。
35.權(quán)利要求33的瓶，其中所述第一層包含含有選自由聚酯、聚丙烯、苯氧基類熱塑性材料以及這些材料的組合組成的組中的至少一種材料的材料。
36.權(quán)利要求33的瓶，其中所述頸部的螺紋被配置以接合帶螺紋的封口件。
37.權(quán)利要求33的瓶，其中所述第二層限定小于95％的瓶外表面。
38.權(quán)利要求33的瓶，其中所述瓶是通過加熱和吹塑預(yù)成型坯制備的。
39.權(quán)利要求33的瓶，其中所述頸部主要包含非泡沫材料。
40.權(quán)利要求33的瓶，還包含含有阻隔材料的阻隔層，所述阻隔材料對氧和二氧化碳的滲透性比聚對苯二甲酸乙二醇酯對氧和二氧化碳的滲透性小。
41.權(quán)利要求40的瓶，其中所述阻隔層形成所述瓶軀體部的至少一部分。
42.一種瓶，其包括頸部；和軀體部，其包含含有聚酯的內(nèi)層；和含有泡沫材料的外層，所述泡沫材料包括聚丙烯；其中所述內(nèi)層和所述外層限定所述軀體部的壁的至少一部分。
43.權(quán)利要求42的瓶，其中所述內(nèi)層包含聚對苯二甲酸乙二醇酯。
44.權(quán)利要求42的瓶，其中所述外層還包含微球體。
45.權(quán)利要求42的瓶，其中所述頸部被配置以接收封口件。
46.權(quán)利要求42的瓶，其中所述瓶是通過將具有頸部和預(yù)成型坯軀體部的預(yù)成型坯吹塑進(jìn)行制備的。
47.一種制備多層預(yù)成型坯的方法，所述方法包括提供基底預(yù)成型坯；將所述基底預(yù)成型坯放置在被限定在第一模具部分和第二模具部分之間的型腔內(nèi)；將來自第一模具部分的出口的第一材料注射到在所述基底預(yù)成型坯上的型腔內(nèi)，所述第一材料適合于在所述基底預(yù)成型坯上形成層；以及將來自第一模具部分的熔體閘道的第二材料注射到所述基底預(yù)成型坯上。
48.權(quán)利要求47的方法，其中所述第一材料包含聯(lián)結(jié)材料。
49.權(quán)利要求47的方法，其中所述熔體閘道和出口彼此分開。
50.權(quán)利要求47的方法，其中所述第一模具部分為型腔部，所述第二模具部分為型芯部，并且所述型腔具有預(yù)成型坯的至少一部分的形狀。
51.權(quán)利要求47的方法，其中所述第一材料涂布所述基底預(yù)成型坯的軀體部的主要部分，而所述第二材料被直接注射到所述第一材料上，以形成外層。
52.權(quán)利要求51的方法，其中將所述第二材料注射到在被第一材料涂布的基底預(yù)成型坯部分和第一模具部分之間限定的空間內(nèi)，從而形成預(yù)成型坯。
53.權(quán)利要求51的方法，其中所述第一材料是被配置以附著在所述基底預(yù)成型坯的外表面上的聯(lián)結(jié)材料。
54.權(quán)利要求47的方法，還包括通過排氣系統(tǒng)將第一材料從所述型腔中除去。
55.權(quán)利要求54的方法，其中所述第一材料是聯(lián)結(jié)材料，并且所述聯(lián)結(jié)材料的除去包括將型腔內(nèi)的聯(lián)結(jié)材料吸入經(jīng)過進(jìn)口并且進(jìn)入出口管道。
56.權(quán)利要求47的方法，其中當(dāng)所述第一模具部分和所述第二模具部分位于完全開啟位置、部分開啟位置或閉合位置時，將所述第一材料注射到型腔內(nèi)。
57.一種將材料注射到模具內(nèi)用于成型預(yù)成型坯或容器的方法，所述方法包括如下步驟提供可以在開啟位置和閉合位置之間移動的注射模具，所述模具包含型芯部和型腔部；將材料輸送經(jīng)過型腔部的第一閘道；和將熔體輸送經(jīng)過型腔部的第二閘道。
58.權(quán)利要求57的方法，其中輸送經(jīng)過第一閘道的所述材料包含氣態(tài)的聯(lián)結(jié)材料。
59.權(quán)利要求57的方法，其中在所述熔體輸送經(jīng)過所述第二閘道之前，將所述材料輸送經(jīng)過所述第一閘道。
60.權(quán)利要求57的方法，還包括通過使所述材料經(jīng)過型腔部的開口，而將所述材料移出到型腔外。
61.權(quán)利要求57的方法，其中將所述熔體輸送經(jīng)過所述第二閘道形成預(yù)成型坯，然后將所述材料再經(jīng)過第一閘道輸送到預(yù)成型坯的表面上。
62.權(quán)利要求57的方法，其中輸送經(jīng)過所述第一閘道的材料包含粘合劑材料。
63.權(quán)利要求57的方法，其中當(dāng)所述模具處于閉合位置時，所述型芯部和所述型腔部限定了一個預(yù)成型坯或容器形狀的型腔。
64.一種用于成型預(yù)成型坯或容器的模具，所述模具包含型芯部和型腔部，它們可以在開啟位置和閉合位置之間移動，當(dāng)型芯部和型腔部占據(jù)閉合位置時，所述型芯部和型腔部限定一個型腔；在型腔部中的閘道，其被配置成將熔體注射到所述型腔內(nèi)；在型腔部中的出口，其位于并被配置成將來自進(jìn)口管的材料注射到型腔內(nèi)；和在型腔部中的進(jìn)口，其位于并被配置成將型腔內(nèi)的材料移入并將其輸送到輸出管。
65.權(quán)利要求64的模具，其中所述閘道位于成型預(yù)成型坯的端蓋用的型腔部區(qū)域內(nèi)，其中所述閘道、所述出口和所述進(jìn)口彼此分隔，并且成形在型腔部的成型表面。
66.一種用于成型制品的模具，所述模具包括第一模具部分，其限定第一成型表面；第二模具部分，其限定第二成型表面，所述第一模具部分和所述第二模具部分配合形成制品形狀的型腔；輸送系統(tǒng)，其具有流體源和加料管，所述加料管與所述流體源和出口流體連通，所述出口沿所述第一模具部分和所述第二模具部分中的一個安置；排氣系統(tǒng)，其具有沿第一模具部分和第二模具部分中的一個安置的進(jìn)口，所述排氣系統(tǒng)包含與所述型腔流體連通的排氣管；和熔體注射閘道，其沿第二模具部分安置，并且其結(jié)構(gòu)適于將熔體輸送到所述型腔內(nèi)。
67.權(quán)利要求66的模具，其中所述流體源提供適用于涂布基底以形成層的材料。
68.權(quán)利要求66的模具，其中所述輸送系統(tǒng)還包括閥門系統(tǒng)，所述閥門系統(tǒng)被配置以選擇性控制輸送進(jìn)入型腔內(nèi)的流體的量。
69.權(quán)利要求66的模具，其中所述排氣系統(tǒng)還包括閥門系統(tǒng)，并且將所述閥門系統(tǒng)配置以選擇性控制被移入并通過進(jìn)口進(jìn)到排氣管的型腔內(nèi)的流體的量。
70.權(quán)利要求66的模具，其中所述排氣系統(tǒng)還包括位于并被配置以在排氣管內(nèi)提供吸力的加壓裝置。
71.權(quán)利要求66的模具，其中型腔為預(yù)成型坯或封口件的形狀。
72.權(quán)利要求66的模具，其中所述出口和所述進(jìn)口具有的大小是使被熔體注射閘道輸送的熔體基本上不會進(jìn)入出口和進(jìn)口。
73.一種用于制備預(yù)成型坯的模具，所述模具包括半分型芯和半分型腔，它們被配置以配合形成用于成型預(yù)成型坯的型腔，所述半分型腔具有閘道；輸送涂層材料的裝置，用于將涂層材料輸送到與閘道分隔的型腔內(nèi)；和除去涂層材料的裝置，用于將通過輸送涂層材料的裝置輸送的涂層材料從所述型腔內(nèi)除去。
74.權(quán)利要求73的模具，其中所述閘道與所述除去涂層材料的裝置分隔。
75.權(quán)利要求73的模具，其中所述涂層材料選自由聯(lián)結(jié)材料、阻隔材料、聚合物以及它們的組合組成的組中。
76.權(quán)利要求73的模具，其中所述用于輸送涂層材料的裝置是包括材料源的輸送系統(tǒng)，并且除去涂層材料的裝置是包括加壓裝置的排氣系統(tǒng)。
全文摘要
在一些優(yōu)選的實施方案中，一些方法和裝置可以制備具有可成型材料的制品。這些制品可以是單層及多層。這些制品可以通過各種方法形成。
文檔編號B29C37/00GK1997502SQ200580019175
公開日2007年7月11日 申請日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者G·哈欽森, R·李, S·法里哈 申請人:先進(jìn)塑料技術(shù)盧森堡有限公司