CN106170379B - 一种由发泡塑料材料制备的盖子 - Google Patents

Abstract

一种用于容纳流体的瓶子的盖子(100)，包括至少一密封部分(2)和一用于固定瓶子的外侧部分(6)，所述密封部分(2)包括由非发泡的塑料材料形成的第一区域(3)，发泡塑料材料形成的第二区域(4)和非发泡塑料材料形成的第三区域(5)，所述第一区域(3)、第二区域(4)和第三区域(5)实质上沿着垂直于外侧部分(6)的方向，所述第二区域(4)位于第一区域(3)和第三区域(5)之间。本发明还涉及一种由发泡塑料材料制造盖子的方法。

Description

一种由发泡塑料材料制备的盖子

技术领域

本发明涉及一种瓶子的盖子、封口、顶部或类似物，例如，用于容纳流体的瓶子。本发明也涉及一种用于制造盖子或类似物的方法。

背景技术

塑料盖子通常由塑料材料在热塑性注射成型工艺被转换而制造，所述热塑性注射成型工艺包括在调节的螺杆/筒体组件中熔化材料，并将材料推入一多腔模具，以使该材料成型并冷却。

本领域的操作人员都面临着使用的塑料材料的成本，其与烃的成本成比例地增加。

发明内容

本发明的目的在于通过提出一种用于容纳流体的瓶子的盖子以减少成本，所述盖子包括至少一密封部分和一用于固定瓶子的外侧部分，所述密封部分包括由非发泡的塑料材料形成的第一区域，发泡塑料材料形成的第二区域和非发泡塑料材料形成的第三区域，所述第一区域、第二区域和第三区域实质上沿着垂直于外侧部分的方向，所述第二区域位于第一区域和第三区域之间。

因此，由发泡塑料材料制成的第二区域的存在使得能够取得足够的盖厚，以确保获得必要的刚度，同时限制原材料的使用量。然后盖重量的减少使成本降低同时保留了盖的功能，物理和化学特性。

表述“非发泡塑料材料”在本文件中被理解为是指对应于“非发泡塑料材料”或“纯物质”的固体塑料材料。

此外，非发泡塑料材料形成的第一和第三区域对应于有时被称为“外皮”，发泡塑料材料形成的第二区域有时也称为“泡沫芯层”。

根据一特定配置，盖子的密封部分包括具有圆盘的一般形状的密封壁，并适用于密封瓶子的颈部。在该构造中，外侧部分包括具有圆筒的一般形状的外侧壁以形成被牢固地附着到密封壁的裙座。

有利地是，从一配方中制得盖子，所述配方包括至少一种基于丙烯的聚烯烃和至少一种发泡剂，所述发泡剂的活性组分的重量比例为0.3％～2.5％之间。

上述配方在热注射成型的制造条件下，通过使用包括至少一种发泡剂的材料，引起了优异的发泡，所述发泡剂为与树脂的相容矩阵转换成的稀释形式。发泡剂的均化和热活化发生在螺杆/筒体组件中。

当盖子被用于食品、药物或辅助医疗领域中时，发泡剂有利地选自如柠檬酸的吸热剂、碳酸氢钠或其混合物。

优选地，上述配方含有20～50g/10min的熔体流动指数，以使密封部分在23℃的缺口悬臂梁式冲击测试中具有3.5～10kJ/m²的冲击强度。上述值根据ISO179/1eA标准获得。此外，上述熔体流动指数可使上述配方在较低温度下被注入，大约为200～210℃。这减少了盖子所需的冷却时间，其对应于本方法中最长的持续时间，以使循环时间显著减少。

优选地，所述密封部分的材料包括30％～70％之间的膨胀比。这使得有能够在尽管较少材料用量的情况下达到足够的刚度。

有利地是，密封部分的厚度为1.3～1.7mm，因此具有800～1500MPa之间的明显的弯曲模量。事实上，密封部分的厚度关键是考虑膨胀比。如果厚度较小，密封部分则显示为机械刚度方面的失败，这使得盖子将无法适用于所有用途。事实上，例如，当瓶子容纳碳酸饮料时，密封部分必须能够承受超过6bar的压力而不变形。

根据一配置，密封部分包括用于流体通道的节流孔，盖子另外还包括按次序排列的封口部分以关闭节流孔。因此，所获得的盖子使得能够保证的瓶子可靠封口，同时推进其使用。

根据另一配置，封口部分通过铰链部分连接到密封部分。因此，封口部分牢固地连接到密封部分，从而限制了失去封口部分的风险。

有利地是，封口部分至少部分是由发泡塑料材料形成的以使得用于制造的材料很少。

优选的，铰链部分包括非发泡塑料材料以使其具有足够的机械疲劳强度(或铰链耐力)性能以使得在打开和关闭节流孔时受压和折叠多次而不出现破坏。

根据一个变换，密封部分包括一朝向外侧部分一侧的面，并且至少一种由非发泡塑料材料组成的加强件从所述面上伸出。至少一种加强件的存在使得能够减少用于制造密封部分的原材料量。事实上，加强件密封部分***以使其厚度减小或使其膨胀比增加，同时保证盖子的机械强度。当然，设置加强件以不妨碍瓶子的密封。

根据一配置，封口部分包括一面向密封部分在封口位置侧的面，并且一种由非发泡塑料材料制成的加强件从所述面上伸出。

优选地，至少一种加强件是由一基本上垂直于所连接的面延伸的肋形成。这种构造保证一事实，即加强件的塑料材料将保持非发泡。

至少一个肋具有适于使其连接部分***的任何几何结构。其可具有一个或多个同心圆的整体形状，其中一个圆具有内径或直线形状。

至少一个肋的高度是可变化的。

根据一种可能性，盖子的外侧部分包括由非发泡塑料材料形成的螺纹。此螺纹适于被拧到瓶子的颈部。

根据第二方面，本发明还提出了一种制造盖子的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供一种配方，包括至少一种发泡剂；

b)提供一种注塑模具，包括一固定部分和一移动部分；

c)在固定部分上定位移动部分，从而产生第一间隙；

d)将配方注入注塑模具，从而填充第一间隙；

e)在开口方向上，相对于注塑模具的固定部分，移动注塑模具的移动部分，从而形成大于第一间隙的第二间隙，以便发泡剂在垂直于注塑模具的开口方向的方向上产生制剂的膨胀直到填满整个第二间隙。

所述方法使得能够易于制造盖子，其中垂直于移动部分开口方向的盖子部分是发泡的，而平行于模具移动部分开口方向的盖子部分在模具盖子打开时具有极小的空间，其保持固化，是由非发泡塑料材料制造的。因此能够制造一盖子，其中密封部分是发泡的而固定部分是由非发泡材料制备。

此外，根据基本上垂直于模具的开口方向延伸的盖子部分的厚度，某特定的部分将在发泡前被冷却。

优选的，第二间隙与第一间隙的比值为1.2～1.8。因此这能够获得塑料材料的膨胀比为20％～80％的数量级。

更优选的，第一间隙与第二间隙的比值为1.3～1.7。此时能够获得塑料材料的膨胀比为30％～70％。

根据第三方面，本发明涉及一种用于制造盖子的配方，该配方包括20～50g/10min的熔体流动指数。因此，注入配方的冷却非常迅速。在打开模具的过程中，只有盖子的最厚部分的塑料材料有时间发泡。然后就能够得到一由非发泡材料制成的铰链部分，以使得此部分保留作为常规盖子的疲劳强度性能(“铰链效应”是非发泡聚丙烯的典型特征)。

根据一配置，所述配方不含矿物填料，并含有选自丙烯和乙烯的共聚物聚丙烯、均聚物、统计共聚物或其混合物中的至少一种聚烯烃。

统计共聚物通常是指无规共聚物或RCP。

根据一实施例，配方包括占比为300～1500ppm的成核剂，例如成核云母、苯甲酸钠(NaBz，如来自Asahi Denka Kogyo K.K的2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠，商业名为)、磷酸酯盐或钙金属盐(HPN-20E)

根据另一配置，所述配方包括澄清剂，例如占比为500～2000ppm的山梨醇衍生物(来自CIBA的1,3:2,4-二亚苄基山梨醇-DBS-irgaclear D或来自Milliken的Millad 3905，来自CIBA的1,3；2,4-二-p-甲基二亚苄基山梨醇MDBS–irgaclear DM或来自Milliken的Millad 3940，1,3:2,4-二-m,p-3,4-甲基二亚苄基山梨醇DMDBS，来自Milliken的Millad3988)；或占比为3000～5000ppm的诺尼醇衍生物(1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-丙苯基)亚甲基]诺尼醇)。

有利地是，发泡剂的活性组分的重量占比为0.3％～2.5％之间。

发泡剂选自柠檬酸、碳酸氢钠或其混合物。

本发明也提供了一种容器封口，包括一顶板和一侧壁，所述顶板包括夹在两层非发泡塑料材料之间的一层发泡塑料材料，

本发明还提供了一种拉盖分配封口，包括一底座和一用铰链连接的盖子，所述底座包括具有分配孔的顶甲板和包括顶板的盖子，其中顶甲板和/或顶板包括夹在两层非发泡塑料材料之间的一层发泡塑料材料。

本发明还提供一种拉盖分配封口，包括一底座和一用铰链连接的盖子，其中铰链包括发泡塑料材料。

本发明还提供一种制造封口的方法，包括步骤：a)提供一塑料配方，包括至少一种发泡剂；b)提供一注塑模具；c)排列模具，从而产生第一间隙；d)将配方注入模具，从而大体上充满第一间隙；和e)移动模具，从而形成大于第一间隙的第二间隙，以便发泡剂通过所述封口的选择性部分发泡产生配方的膨胀直到填满整个第二间隙。

第二间隙可由部分开启的模具机构产生。可选择的或另外的第二间隙可通过模具内部的运动而产生。

例如，采用上述方式的盖子上的选择性发泡用于铰链，膜或类似物。

本发明的不同方面和实施例可单独使用也可一起使用。

本发明的进一步的详细说明的和优选方面由独立权利要求和从属权利要求描述。从属权利要求的附加技术特征可与独立权利要求的特征相结合，并与其他明确提出的权利要求的特征相结合。

本发明的其他方面、目的和优点通过阅读下述几个实施例并参考附图将更清楚，所述实施例并不限制本发明的保护范围。数字是为了提高其刻度性，不一定等比例代表所有元件。在说明书的其他部分中，为了简单起见，不同实施例中，等同的、类似的或相同的元件采用相同的数字。

附图说明

本发明将通过附图进行更具体地描述，其中：

图1和图2为根据本发明一实施例的盖子的示意图；

图3为根据本发明第二实施例的盖子的示意图；

图4A为根据本发明第三实施例的盖子的示意图；

图4B为图4A所述的盖子A-A'的剖面图；

图5和图6为根据一实施例的制备盖子的方法示意图；

图7和图8为根据另一实施例的制备盖子的方法示意图。

具体实施方式

示例性实施例中描述了足够详细的细节，以使本领域技术人员能体现和实现本文所描述的***和方法。需重点了解的是，实施例可采用许多替代的形式，其不应被解释仅限本文所述的例子。

因此，可以各种方式修改实施例，并采取各种替代形式，具体的实施例如附图所示，并以下面的详细描述为例，并不限定为所公开的特定形式。相反，所有的等同修改、等价替换包括在权利要求的保护范围之内。示例性实施例的元件在附图及说明书中始终以相同的参考数字表示，并在适当的情况下详细说明。

除非另有规定，本文使用的所有属于(包括技术和科学术语)都应被解释本领域的习惯用语。进一步理解，共同使用的术语也应被解释为相关技术领域的习惯用语，而非一种理想化或过于正式的含义，除非明确规定。

图1为根据本发明一盖子在塑料材料配方发泡前的前体1的形状示意图，图2为用于一容纳流体的瓶子的盖子100在塑料材料发泡后的示意图。所述盖子100包括密封部分2和外侧部分6，所述密封部分2具有用于密封瓶子的圆盘的一般形状，所述外侧部分6包括用于固定到瓶子的螺纹。外侧部分6包括具有圆筒的一般形状以牢固地附着到密封部分2。在如图2所示的发泡后，盖子100的密封部分2具有在一平行于盘状平面的平面上延伸的三个区域：第一区域3由非发泡塑料材料制成，通常被称为外皮；第二区域4由发泡塑料材料制成，通常被称为泡沫芯层；第三区域5由非发泡塑料材料或者外皮制成。密封部分2的塑料材料的膨胀比为50％左右，以使其具有约1.5mm的厚度。此厚度和膨胀比使能够实现类似于那些常规的密封部分2的机械性能。外侧部分6由非发泡塑料材料制成，其厚度约1mm。

根据未示出的盖子100的一个变换，密封部分2和外侧部分6具有其他形状。在另一变换中，外侧部分6没有螺纹，但包括用于固定到瓶子的任何其他类型的装置。

根据未示出的盖子100的一个变换，膨胀比在20％～80％之间。根据再一变换，膨胀率在30％～70％之间。

图3为根据本发明第二实施例的盖子的示意图。此盖子100特别不同于第一实施例中的盖子100，其中包括用于流体通道的节流孔7和用于关闭孔板7的封口部分9，所述封口部分9通过铰链部分8连接到密封部分2。密封部分2和封口部分9由具有膨胀比为70％的至少一种发泡塑料材料形成。密封部分2和封口部分9的厚度约为1.7mm。此外，铰链部分8由厚度为约0.7mm的非发泡塑料材料制成。事实上，此种薄的厚度在注入配方后非常快速地被冷却，以使得当模具打开用于发泡时，铰链部分8已经被固化。基于上述同样的理由，外侧部分6由非发泡材料制成。

根据未示出的一变换，盖子100不含铰链部分8以使封口部分9不与盖子100连接。

图4A为根据不同于前两个实施例的第三实施例的盖子100的示意图，其中位于外侧部分6一侧的密封部分2的面配置有加强件11，所述加强件11具有肋的形状且由非发泡塑料材料制成，这增加了密封部份2的机械强度。图4B为图4A所述实施例的盖子A-A'的剖面图。根据其他未示出的可能性，肋11可为曲线的，可具有数个同心圆，形成交叉的或其他形状使得能够加强密封部分2。根据另一未示出的可能性，肋11被提供于盖子100的封口部分9上。

如图1～4所述的盖子100由一配方制得，所述配方包括至少一种基于丙烯的聚烯烃和至少一种发泡剂，所述发泡剂的活性组分的重量比例为0.3％～2.5％之间，熔体流动指数在20～50g/10min之间。根据另一变换，聚烯烃包括丙烯和乙烯的共聚物聚丙烯、均聚物、统计共聚物或其混合物中。

图5和图6为根据本发明一实施例的制备盖子100的方法示意图；

图5为一注塑模具200的示意图，包括一固定部分12和一移动部分13，彼此之间相互设置以形成第一个间隙14。所述配方包括注入发泡剂直到第一间隙14形成的空间被填充。最薄的部分，如铰链部分8，快速被冷却以使塑料材料固化。然后，如图6所示，模具的移动部分13相对于固定部分12移动，从而打开模具200以形成大于第一间隙14的第二间隙15。然后该配方在与模具的开口方向平行的方向上(箭头16)发泡。因此，在基本垂直于该模具的开口方向的方向上的部分可发泡直至第二间隙15限定的整个空间被填充。因此，在盖子100的密封部分2具有在两个外皮3、5之间由泡沫塑料材料制成的至少一个区域4，和由于空间限制而未发泡的塑料材料组成的外侧部分6。

第一间隙14和第二间隙15之间的差异由所需的膨胀比确定。第二间隙15的膨胀比是第一间隙14的1.2～1.8倍。

因此，本发明提出了一种轻的盖子100，与常规盖子相比，其需要较少的原材料同时具有相同的属性。此外，本发明还提出了一种制造此类简单且快速实施的盖子的方法。

图7和图8为可选择的成型方法的示意图；

图7为第一模制阶段的示意图，其中发泡塑料材料被注入模具型腔以形成中间件115。

此后，在模具内的内部运动形成如图8所示用于第二模制阶段的放大腔，其中材料发泡以填充空腔以形成成品件100。

在此实施例中，成品件100为一种拉盖分配封口，包括一底座120和一用铰链122连接的盖子121，所述底座120包括一具有分配孔124的通常为盘状形状的圆形顶甲板123和取决于顶甲板123***的通常为圆柱形的侧壁125。盖子121包括盘状形状通常为圆形的顶板126，所述顶板126包括取决于其***的具有通常为圆柱型的截断的侧壁127。

在此实施例中，模具的移动扩大了底座顶甲板123区域和盖子顶板126区域的空腔以形成夹在两个非发泡层123a、123c、126a、126c之间的泡沫芯层123b、126b。

本发明不局限于上述以实例描述的实施例，但其包括所述方法及其结合的所有等价替换和变换的所有技术。

虽然本发明的说明性实施例已被详细公开，但参考附图可知，本发明不局限于所示的特定实施例，并且本领域技术人员在不背离本发明的范围和所限定的本发明的权利要求的保护范围，可进行各种替换和修改。

Claims (11)

1.一种拉盖分配封口，其特征在于，包括一底座和一用铰链连接的盖子，所述底座包括一具有一分配孔的顶甲板，所述盖子包括一顶板，其中顶甲板和/或顶板包括夹在两层非发泡塑料材料之间的一层发泡塑料材料；所述顶甲板和/或顶板包括由非发泡的塑料材料形成的第一区域，发泡塑料材料形成的第二区域和非发泡塑料材料形成的第三区域，所述第二区域位于第一区域和第三区域之间；并且其中，所述铰链由非发泡塑料材料形成。

2.根据权利要求1所述的封口，其特征在于，所述顶甲板和所述顶板都具有夹在两个非发泡层之间的泡沫芯。

3.根据权利要求1所述的封口，其特征在于，所述封口由一配方制得，所述配方包括至少一种基于丙烯的聚烯烃和至少一种发泡剂，所述发泡剂的活性组分的重量比例为0.3％～2.5％之间。

4.根据权利要求1所述的封口，其特征在于，所述顶甲板和/或顶板的材料包括30％～70％之间的膨胀比。

5.根据权利要求1所述的封口，其特征在于，所述顶甲板和/或顶板的厚度为1.3～1.7mm之间，从而具有800～1500MPa之间的明显的弯曲模量。

6.根据权利要求1所述的封口，其特征在于，所述第二区域位于相对于所述第一区域和第三区域的中央位置。

7.一种制造拉盖分配封口的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)提供一种配方，包括至少一种发泡剂；

b)提供一种注塑模具，包括一固定部分和一移动部分；

c)在固定部分上定位移动部分，从而产生第一间隙；

d)将配方注入注塑模具，从而填充第一间隙；

e)在开口方向上，相对于注塑模具的固定部分，移动注塑模具的移动部分，从而形成大于第一间隙的第二间隙，以便发泡剂在垂直于注塑模具的开口方向的方向上产生配方的膨胀直到填满整个第二间隙，所述封口包括一具有顶甲板的底座和一具有顶板的盖子，所述底座和盖子通过铰链连接，其中用于形成间隙的模具的移动在底座顶甲板区域和盖子顶板区域扩大了模具空腔，而在铰链区域未扩大空腔。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在步骤a)中提供一种配方，所述配方包括至少一种基于丙烯的聚烯烃和至少一种发泡剂，所述发泡剂的活性组分的重量比例为0.3％～2.5％之间；

在步骤b)中提供一种注塑模具(200)，其包括一固定部分(12)和一移动部分(13)，

在步骤c)中，在所述固定部分(12)上定位所述移动部分(13)，从而产生第一间隙(14)，

在步骤d)中，将所述配方注入所述注塑模具(200)，从而填充所述第一间隙(14)，以及

在步骤e)中，在开口方向(16)上，相对于注塑模具(200)的固定部分(12)，移动注塑模具(200)的移动部分(13)，从而形成大于第一间隙(14)的第二间隙(15)，以便所述发泡剂在垂直于注塑模具(200)的开口方向(16)的方向上产生配方的膨胀直到填满整个第二间隙(15)。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述铰链的厚度很薄，以使得它在打开模具进行发泡之前很快地冷却并固化。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二间隙与所述第一间隙的比值为1.2～1.8。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述配方具有20～50g/10min的熔体流动指数。