容器、預(yù)制件組件以及用于形成容器的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種容器和用于這種容器的預(yù)制件組件。本發(fā)明還涉及用于形成容器 的方法和裝置。本發(fā)明尤其涉及塑料吹塑成型容器。
【背景技術(shù)】
[0002] 利用吹塑成型來形成諸如瓶子的塑料容器是眾所周知的技術(shù)，例如通過注塑成型 預(yù)制件拉伸吹塑成型容器。這種預(yù)制件包括頸部部分，其包括與預(yù)制件的內(nèi)部空間流體連 通的開口；和主體部分，其容納所述內(nèi)部空間，由壁部分和底部分圍繞。在吹塑成型過程 中將預(yù)制件加熱并放在吹塑模具內(nèi)，之后將拉伸桿插入預(yù)制件中并將空氣注入到內(nèi)部空間 中，用于拉伸壁部分和底部分，迫使它們靠在吹塑模具的內(nèi)部，使容器成為理想形狀。接著 允許容器冷卻以保持所述形狀。
[0003] 通常已知通過單一材料預(yù)制件吹塑成型容器，形成內(nèi)側(cè)和外側(cè)具有相同材料特性 的單一材料容器。
[0004] JP2000-062745和JP06-345069公開用于形成容器的方法，其中多層預(yù)制件是注 塑成型的并且隨后被吹塑成多層容器。在預(yù)制件的外層設(shè)置通向內(nèi)層的開口，使得容器中 內(nèi)層可被迫使至少部分地遠(yuǎn)離頸部區(qū)域中的外層，以允許在使用過程中內(nèi)層變形時(shí)的壓力 平衡，例如在從容器的內(nèi)部空間分配產(chǎn)品時(shí)。這意味著在所述分配過程中或之后外層會(huì)保 持或至少保留其原始吹塑成型形狀。
[0005] EP1547768公開一種用于形成吹塑成型容器的方法，其中預(yù)制件是注塑成型的并 且隨后通過第二塑造步驟使預(yù)制件外側(cè)的部分設(shè)置塑料外層。接著將預(yù)制件吹塑成吹塑成 型的雙層容器。
[0006] W0 91/08099公開一種用于形成吹塑成型容器的方法，其中第一預(yù)制件和第二預(yù) 制件是分別注塑成型的，之后將具有頸部部分的第一預(yù)制件插入到不具有頸部部分的第二 預(yù)制件的內(nèi)部空間中。第一預(yù)制件頸部部分以下的外表面與第二外部預(yù)制件的內(nèi)表面相對(duì) 放置。接著將所述兩個(gè)預(yù)制件一起吹塑成多層瓶。在該文獻(xiàn)中討論了其可提高吹塑成型容 器的強(qiáng)度和抗?jié)B性并且其可提高制造工藝的效率和靈活性。該方法被描述為對(duì)于具有1. 5 升到3升之間容量的容器是尤其有用的。
[0007] W0 92/012926公開一種通過多層預(yù)制件吹塑成型的具有分層內(nèi)層的多層瓶。在容 器的底部部分附近設(shè)置有通過外層的開口，使得可以通過開口引入空氣，迫使內(nèi)層分層。這 意味著可使容器的內(nèi)容物加壓而無需使空氣接觸內(nèi)容物。
[0008] 在這些以及其它已知的雙壁或多層容器尤其是吹塑成型容器中，希望或必須使內(nèi) 層或內(nèi)部容器能夠從相鄰層或容器（例如中間層或外層）釋放，這種釋放尤其是以足夠低 的壓力所控制的釋放經(jīng)常出現(xiàn)問題。如果將相似或者甚至相同的材料用于容器的內(nèi)層和外 層，這尤其是并且不是唯一的問題。本領(lǐng)域已知將不同的材料用于內(nèi)部容器和外部容器或 者內(nèi)層和外層，當(dāng)吹塑成型容器時(shí)它們不會(huì)彼此粘附。除此之外或作為替代，例如通過W0 91/09099已知在兩層或兩個(gè)容器之間設(shè)置脫模劑，以防止相鄰容器或?qū)拥恼掣交蛘咧辽偈?其易于分層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供上述容器的替代品和用于形成容器的方法。
[0010] 本發(fā)明還有進(jìn)一步的或替代目的，提供處于吹塑成型狀態(tài)的、具有多于3升容量 的容器，例如但不限于多于5升，例如8到40升之間，例如10、20或30升。
[0011] 本發(fā)明還有進(jìn)一步的或替代目的，提供著色的并且/或者包括用于限制或防止氣 體通過容器壁迀移的清除劑和/或除氧劑和/或除空氣組份劑的容器。
[0012] 本發(fā)明還有進(jìn)一步的或替代目的，提供一種容器，其中可通過控制層或容器之間 的壓力，尤其是通過增加所述層或容器之間的壓力使內(nèi)部容器或?qū)尤菀椎貜南噜徣萜骰驅(qū)?釋放。壓力增加優(yōu)選保持相對(duì)低，更加優(yōu)選根據(jù)容器內(nèi)的理想壓力，以維持其中內(nèi)容物的完 整性。
[0013] 本發(fā)明將涉及內(nèi)部容器或預(yù)制件和外部容器或預(yù)制件，應(yīng)將它們中的每一個(gè)或兩 者理解為包括容器或預(yù)制件的內(nèi)層和外層。
[0014] 根據(jù)描述的預(yù)制件組件的特征可在于，至少外部預(yù)制件和至少部分地適配在外部 預(yù)制件內(nèi)的內(nèi)部預(yù)制件都具有頸部形成部分、肩部形成部分以及主體形成部分。內(nèi)部預(yù)制 件和外部預(yù)制件中的至少之一具有與內(nèi)部預(yù)制件和外部預(yù)制件中的另外一個(gè)接觸的表面 區(qū)域，其中所述區(qū)域的至少部分具有至少0.1 Ra的表面粗糙度和/或大于與其接觸的內(nèi)部 預(yù)制件和外部預(yù)制件中的另外一個(gè)的表面范圍的表面粗糙度至少〇. IRa的表面粗糙度。作 為替代或除此之外，所述表面區(qū)域的所述至少部分具有粗糙度使得在由所述預(yù)制件組件一 體地吹塑成型的容器中，容器之一的由所述表面區(qū)域形成的表面范圍具有至少〇. IRa的表 面粗糙度和/或大于相鄰容器的相鄰表面范圍的表面粗糙度至少〇. IRa的表面粗糙度。
[0015] 根據(jù)描述的容器的特征可在于，內(nèi)部容器和外部容器具有面向表面。所述面向表 面中至少之一的至少部分具有大于約0.1 Ra的表面粗糙度。除此之外或作為替代，所述面 向表面的粗糙度的差值至少在部分上大于約〇. IRa。容器優(yōu)選由一預(yù)制件或一組預(yù)制件吹 塑成型，更加優(yōu)選由包括至少內(nèi)部預(yù)制件和外部預(yù)制件的一組預(yù)制件一體地吹塑成型。
[0016] 一種根據(jù)本發(fā)明的用于形成用來吹塑成型容器的預(yù)制件組件的方法，其特征在于 一種方法，其中第一預(yù)制件是注塑成型的并且第二預(yù)制件是注塑成型的，其中第一預(yù)制件 插入到第二預(yù)制件中并且/或者第二預(yù)制件設(shè)置在第一預(yù)制件上。預(yù)制件中至少之一，優(yōu) 選第一預(yù)制件是通過包含不同于塑料的顆粒的膠質(zhì)體（plastic mass)、尤其是金屬和/或 金屬化顆粒、例如金屬和/或金屬化薄片（flake)注塑成型。
[0017] 一種用于提供預(yù)制件組件的裝置，其特征在于包括用于形成第一預(yù)制件的至少一 個(gè)第一型腔和用于形成第二預(yù)制件的至少一個(gè)第二型腔。所述裝置還可包括用于將第一預(yù) 制件運(yùn)動(dòng)到第二預(yù)制件中和/或?qū)⒌诙A(yù)制件運(yùn)動(dòng)到第一預(yù)制件上的至少一個(gè)轉(zhuǎn)移裝置。
【附圖說明】
[0018] 預(yù)制件組件、容器、方法以及裝置的一些其它有利實(shí)施方式在權(quán)利要求中進(jìn)行了 描述。在下文中將結(jié)合附圖僅通過示例的方式描述一些實(shí)施方式，并且不應(yīng)將其理解為以 任何方式限制權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。附圖中：
[0019] 圖1示意性地示出第一實(shí)施方式中預(yù)制件組件的截面；
[0020] 圖1A示意性地示出預(yù)制件組件的頸部區(qū)域的細(xì)節(jié)；
[0021] 圖2示意性地示出第二實(shí)施方式中預(yù)制件組件的截面；
[0022] 圖3示意性地示出第三實(shí)施方式中預(yù)制件組件的截面；
[0023] 圖4示意性地和部分地示出第一實(shí)施方式中容器的截面；
[0024] 圖5示意性地和部分地示出第二實(shí)施方式中容器的截面；
[0025] 圖6示意性地示出預(yù)制件組件和容器；
[0026] 圖7示意性地示出第一實(shí)施方式中具有封閉結(jié)構(gòu)的容器的頸部部分；和
[0027] 圖8示意性地示出第二實(shí)施方式中具有封閉結(jié)構(gòu)的容器的頸部部分；
[0028] 圖9示出具有封閉環(huán)的預(yù)制件組件的替代實(shí)施方式的分解視圖；
[0029] 圖10A示出預(yù)制件組或通過預(yù)制件組，尤其是通過圖9中的預(yù)制件組吹塑成型的 容器的上部部分的俯視圖；
[0030] 圖10B示出容器的上部部分的沿圖10A中線X-X的截面；
[0031] 圖11A和11B示意性地示出兩種替代設(shè)置的具有分接組件的容器的上部部分；
[0032] 圖12A和12B不意性地和部分地不出容器的部分的截面，不出具有表面粗糙度的 表面區(qū)域；
[0033] 圖13A和13B不按比例地示出兩種實(shí)施方式中容器的具有散布的顆粒的壁的部 分；
[0034] 圖14示出用于四個(gè)容器的起始?jí)毫推鹗級(jí)毫Φ纳煺埂?br>【具體實(shí)施方式】
[0035] 在說明書和附圖中，相同或相應(yīng)元件具有相同或相應(yīng)附圖標(biāo)記。所示出和/或描 述的實(shí)施方式僅當(dāng)作示例給出并且不應(yīng)被視為以任何方式的限制。在本發(fā)明的范圍內(nèi)很多 變型是可能的，例如所示出實(shí)施方式的部分或部分的組合的變型也被視為已經(jīng)公開。
[0036]在本說明書中，吹塑成型應(yīng)被理解為至少包括但不限于拉伸吹塑成型，其中預(yù)制 件被加熱、被縱向拉伸并被吹塑成期望的形狀。在縱向拉伸過程中，預(yù)制件也可被吹塑一定 程度。
[0037] 在本說明書中，預(yù)制件、也可以是型坯，應(yīng)被理解為至少包括但不限于待吹塑成吹 塑成型容器的、通過塑料注塑成型的元件。在本說明書中，預(yù)制件應(yīng)被描述用于吹塑成型容 器，其基本具有瓶子形狀，包括頸部、主體部、以及底部，但是對(duì)于本領(lǐng)域任何技術(shù)人員來說 可使用落入相同發(fā)明理念范圍內(nèi)的不同形狀的預(yù)制件做出不同形狀的容器是顯而易見的。 預(yù)制件可以是單層或多層。多層預(yù)制件可利用已知技術(shù)進(jìn)行制造，例如但不限于共注射、共 擠壓或包覆成型。多層預(yù)制件可具有一個(gè)或多個(gè)剝離層（delaminating layer)。預(yù)制件 組或組件可由組裝的或共成型的（co-moulded)兩個(gè)或更多個(gè)預(yù)制件通過例如包覆成型形 成。
[0038]在本說明書中，詞語相似（like)、大約（about)以及大致（substantially)應(yīng)被 理解為給定值涉及的變化在給定范圍內(nèi)是可允許的，其可變化給定值的至少5%、優(yōu)選至少 10%并且更加優(yōu)選至少15%。在本說明書中，上和下、頂和底等采用它們通常的意思，例如 圖4中結(jié)合以底部6直立的容器所示。
[0039] 在本說明書中，將討論預(yù)制件和容器由PET或PET混合物制成。但是，根據(jù)本發(fā)明 的預(yù)制件和容器也可由不同材料、材料的混合物或組合制成，例如但不限于聚丙烯、聚苯乙 烯、PEN、聚乙烯、聚碳酸脂、PBT、前述物質(zhì)的混合物或它們的組合。如果是PET或PET混合 物，則應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)PET理解為至少包括不具有用于在形成例如注塑成型預(yù)制件的過程中防止 PET結(jié)晶的添加劑的PET。
[0040] 在本說明書中，應(yīng)提及用于保持和分配飲料、尤其是諸如啤酒和軟飲料的碳酸飲 料的容器。但是也可使用根據(jù)本發(fā)明的容器儲(chǔ)存和分配其它內(nèi)容物。
[0041] 本發(fā)明中預(yù)制件可由塑料材料形成，所述塑料材料可被拉伸吹塑成型為具有相對(duì) 薄的壁或壁組合的容器，其中預(yù)制件是基本非結(jié)晶的（amorf)，而瓶子至少部分是結(jié)晶的。 預(yù)制件優(yōu)選由基本不具有防結(jié)晶添加劑例如作為間苯二甲酸或環(huán)己烷二甲醇的乙二醇或 共聚單體的材料形成。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這些添加劑對(duì)于注塑成型基本非結(jié)晶的預(yù)制件是有利 的，但是殘留在吹塑容器中的這些添加劑對(duì)于容器的強(qiáng)度和/或剛度是不利的。預(yù)制件優(yōu) 選吹塑成型為具有充分小的壁厚以基本防止塑性材料的結(jié)晶。
[0042] 在本說明書中拉伸吹塑成型被描述用于通過預(yù)制件組件形成容器。這些容器優(yōu)選 以剛好高于塑性材料的玻璃化溫度的溫度吹塑成型。更加優(yōu)選地，以剛好高于塑性材料的 玻璃化溫度對(duì)塑性材料進(jìn)行處理、拉伸和定向。
[0043]在根據(jù)本發(fā)明的容器中，塑性材料中可具有結(jié)晶度。在實(shí)施方式中預(yù)制件組件的 預(yù)制件可被拉伸吹塑成型使它們獲得不同的結(jié)晶度。該效果可通過將不同預(yù)制件的塑料材 料拉伸至不同比率、尤其是不同軸向比、環(huán)向比和/或吹脹比，通過以不同溫度拉伸和吹塑 成型，通過影響不同預(yù)制件的加熱和/或冷卻溫度或通過上述方式的組合獲得。在其它實(shí) 施方式中組件的不同預(yù)制件可由不同的材料或混合物制成。
[0044] 在所有公開或描述的實(shí)施方式中，內(nèi)部預(yù)制件的軸向長度可小于外部容器的軸向 長度并且/或者內(nèi)部預(yù)制件的直徑可小于外部容器的內(nèi)徑，使得預(yù)制件的相鄰部分可間隔 開，允許在外部容器與內(nèi)部容器直接或間接接合并且也被拉伸和/或吹塑成型之前，內(nèi)部 容器被以軸向或徑向或兩個(gè)方向拉伸和/或吹塑成型。
[0045] 在根據(jù)本發(fā)明的容器中，優(yōu)選至少有內(nèi)部容器和外部容器，內(nèi)部容器由內(nèi)部預(yù)制 件形成，外部容器由外部預(yù)制件形成。內(nèi)部應(yīng)被理解為至少意味著大致在外部預(yù)制件或容 器內(nèi)延伸，并且不一定指最內(nèi)部的預(yù)制件或容器。優(yōu)選外部容器和內(nèi)部容器中的至少之一 并且更加優(yōu)選至少二者具有由非結(jié)晶部分連接的結(jié)晶范圍。在一個(gè)實(shí)施方式中外部容器的 結(jié)晶度可低于內(nèi)部容器，使得內(nèi)部容器更強(qiáng)而外部容器更加抗沖擊。外部容器可具有例如 介于14%和22%之間的材料結(jié)晶比率，優(yōu)選以體積測(cè)量，而內(nèi)部容器可具有例如較高的結(jié) 晶比率，例如介于22%和35%之間或更高，諸如介于28%和32%之間，其中優(yōu)選較高的結(jié) 晶度。這可通過例如增加內(nèi)部預(yù)制件的溫度或通過拉伸吹塑成型至較高比率獲得。
[0046] 在根據(jù)本發(fā)明的容器的實(shí)施方式中，內(nèi)部容器或外部容器的主體形成部分和/或 底部形成部分的至少壁的部分可被制成比相同主體形成部分或底部形成部分的其它部分 厚。已經(jīng)出乎意料地發(fā)現(xiàn)在拉伸吹塑成型容器中、尤其是在結(jié)晶材料中這些范圍形成容器 的薄弱范圍，其可被用來提供容器中的指定失效范圍。這應(yīng)被理解為至少如果例如容器中 的內(nèi)部壓力變得高于理想最大值或者如果容器被刺破，導(dǎo)致突然的壓力改變，容器將會(huì)主 要地或完全地在這些指定失效范圍中的至少之一中失效。這可進(jìn)一步增加用戶安全。
[0047] 在本發(fā)明中，所描述的預(yù)制件和通過其形成的容器由塑料制成。為此目的使用例 如在擠出機(jī)中以已知方式通過熔化的塑料盤等形成的膠質(zhì)體，接著膠質(zhì)體被以已知方式注 塑到所述預(yù)制件或每個(gè)預(yù)制件中。在本發(fā)明中，可向這種膠質(zhì)體添加不同于制成所述膠質(zhì) 體的塑料的顆粒。應(yīng)將顆粒理解為至少但不限于實(shí)體