专利名称：透明的多层瓶的制作方法
技术领域：
本发明涉及透明或半透明的瓶，它含有至少三层且其中一层含有茂金属高密度聚乙烯。
背景技术：
洗衣剂的一种普通形式是重垢型洗衣液。其普遍性部分由于产品形式的便利性，特别是能将洗涤剂容易施用到衣物的污浊区域。洗衣液的普遍性已经产生了对分配这些产品的更便利容器的需求。
洗衣液洗涤剂通常装在不透明的瓶中销售。这些瓶随着时间得到改进，引入了计量杯作为瓶盖，以及引入排料机理的配件和倾倒口。与常规使用的瓶相比不透明性弱的那些瓶最近已经面市。虽然这些瓶的不透明性比常用瓶的弱，但是它们仍然是不清晰的。
使用具有更大透明度的瓶对于消费者而言在美感上是有吸引力的，因为消费者能看到产品的稠度，悬浮颗粒(如果存在的话)，相分离(如果存在双相组合物)或洗衣液产品的其它方面或性能。透明瓶在使用期间对于消费者也是方便的，因为消费者能容易地确定剩余多少产品。
所以，希望开发一种适用于盛装液体产品例如重垢型洗衣液洗涤剂的透明瓶。
额外信息已经公开了对生产更清晰或透明的瓶或容器的方法的努力。许多这些努力是关于使用透明瓶的其它方面，例如保护瓶及其内含物不受紫外光辐射，因为辐射可能会对瓶及其内含物有害。
例如，US6,159,918公开了一种透明瓶，含有UV吸收剂用于保护内含物。WO 97/26315(Colgate)公开了透明容器。
其它现有技术例如Stehling等人的美国专利5,382,631涉及共聚体共混物，其可以含有通过茂金属型催化剂体系制备的线型聚乙烯。其中报道了该发明的共混物可以用于所有成型操作，例如吹塑、注塑和旋转模塑，且模塑制品包括单层和多层结构，是瓶、罐等的形式。
Hodgson等人的美国专利5,376,439涉及一种聚合物组合物，其含有非常低密度的乙烯聚合物和低至中密度乙烯聚合物的共混物。
可以使用茂金属催化剂。该专利还提供了由该共混物制备的膜，其可以具有单层结构或层压ABA结构，其中A层包含该发明的共混物，B层或芯层包含不同的烯烃层例如高密度聚乙烯。
Metha等人的美国专利5,358,792涉及一种可热封的组合物，包含a)低熔点聚合物，该聚合物包含基于乙烯的共聚物，密度为0.88-约0.915g/cm3；和b)基于丙烯的聚合物。基于乙烯的共聚物是用茂金属催化剂生产。
Hodgson的美国专利5,206,075涉及一种层状聚烯烃膜材料，它具有基础膜层，是烯烃聚合物和非常低密度乙烯共聚物的共混物。可用作该发明膜的基础层或密封层的共聚物组分的VLDPE可以使用茂金属催化剂体系聚合。据报道，该膜对于高速包装操作十分有用。
Wu的美国专利5,422,172公开了一种弹性层压片，由非织造纤维网和弹性膜制备。弹性膜可以使用茂金属催化剂制备。
Cheruvu等的美国专利5,420,220公开了一种乙烯的线型低密度共聚物(LLDPE)的膜，据说具有优异的加工性、光学性能和冲击强度。据说该树脂具有较窄的分子量分布。
以下专利涉及茂金属Wood等的美国专利5,419,795，Georgelos等的5,397,640，Georgelos的5,397,613，Quantrille等的5,393,599，Agur等的5,128,091，Petropoulos等的5,021,109，Kioka等的4,874,734，Sypula等的4,747,992和Rim等的4,668,834。
其它容器描述在Rogler等的美国专利Nos.Des 353,541，Ring Des351,347，Ring Des 348,612，Darr等的Des.332,747，Jacobs Des.300,005，Visser Des.272,318，Platte Des.265,797，Kaplan Des.192,886，Price Des 195,697，Lyons Des.286,379，Gonda Des.305,407，Chambers Des.306,410，Davis Des.311,864，Carmine Des.312,964，Fiore等的Des.321,624，Beechuk等的Des.326,052，Baird等的4,846,359，Krall等的5,232,107，Mallin的3,385,461和WO 94/25350。
虽然清晰或透明的容器在包装技术领域是已知的，但上述附加信息没有描述关于具有聚乙烯中间层且是清晰或透明的瓶。
发明概述在第一方面，本发明涉及一种由至少三层制成的瓶，包括中间层、外层和内层，其中外层和内层是茂金属聚乙烯聚合物，其中该瓶在可见光谱中具有至少10％的透光率。
在第二方面，本发明涉及一种瓶，包含向下延伸的瓶体，该瓶体由至少三层制成，包括外层和内层，其中外层和内层是茂金属聚乙烯聚合物，和其中该瓶还含有具有环形嘴的瓶口(finish)，瓶体沿着垂直轴从所述瓶口向下轴向延伸到基座；该瓶体包括自瓶口以下向外和向下延伸的肩部，该瓶在可见光谱中具有至少10％的透光率。
为了本发明的目的，术语“内”层或“内部”层表示多层瓶壁的最内层。术语“外”层或“外部”层表示多层瓶壁的最外层。术语“中间”层表示在瓶壁的内层或外层之间的任何层。
本发明涉及一种透明瓶，用于分配液体家用产品，例如液体洗涤剂和液体织物柔顺剂。该瓶包含多层瓶体，其中一层包括聚乙烯，另一层包括由茂金属催化剂制备的聚乙烯。本发明的瓶比由聚乙烯制备的常规瓶具有更大的清晰度，而且仍然具有适合用于液体例如洗衣液的性能。优选的是，茂金属聚乙烯层是三层结构中的外层和内层。
茂金属层可以构成100％的瓶外层和内层。在另一个实施方案中，外层和/或内层可以是含有10-99重量％茂金属塑性体的共混物。优选的是，其它共混物组分是高密度聚乙烯。塑性体很容易与HDPE共混。
在本发明瓶中使用的茂金属塑性体树脂具有约0.91-0.95g/cm3的密度，优选约0.92-0.95g/cm3，最优选约0.93-0.94g/cm3，并且包括这里的所有范围。
在另一个实施方案中，多层瓶体还具有其它特征，例如向下延伸的瓶体具有由多层聚合物层制成的轴向延伸侧板。该容器优选是具有回流配件的瓶的形式。有利的是，该瓶比常规洗衣液瓶更透明，但同时也能用于重垢型液体洗涤剂或其它分配剂。通过使用根据本发明的茂金属树脂，该瓶在没有不利影响其它性能的情况下显著更清晰或透明。
茂金属聚合物描述在Stehling等的美国专利5,382,631和Mehta等的5,358,792中，将其公开内容引入本文供参考。
在优选的实施方案中，多层树脂结构与其它特征结合，形成适合用作重垢型液体洗涤剂容器的更清澈或透明的瓶。优选的是，该瓶也适合用于其它用途，例如盛装液体织物柔顺剂、轻垢型液体洗涤剂，例如手工洗碟洗涤剂、自动洗碟洗涤剂，例如凝胶、化学品、食品等。
认为从该容器倾倒产品是通过偏心瓶颈促进的。本发明各种实施方案的瓶还可以包括任选的把手或其它整体式的抓握特征。
本发明的多层瓶有利地用特定树脂生产。除了外层和/或内层茂金属聚乙烯之外，优选中间层使用至少25％的再循环树脂。
为了更完全地理解本发明的上述和其他特征和优点，应当参考下面优选实施方案的详细描述和附图。
附图简述
图1是固定有封盖的本发明容器的透视图。
图2是沿着图1中2-2线的截面图，不同的是该容器还含有角槽。
本发明的详细描述特别参考附图，使用外层和/或内层茂金属聚乙烯塑性体层的本发明瓶将根据具体实施方案描述。在图1和2中，显示容器2包括瓶6，其具有整体式的把手8和瓶颈10。容器2还包括回流配件14。如图1所示，有一个封盖或盖子12固定到容器2的顶部。所有上述部件优选是从弹性的柔性塑料模塑制成。这些材料可以选择，使得用于模塑制备回流配件14的塑料比用于形成瓶6和盖子12的材料更柔软。或者，回流配件可以由和盖子材料在硬度上具有可比性的材料制成，例如聚丙烯或HDPE。
回流配件具有锥形(frustoconical)外壁部分16，其向下和向内逐渐变细，并在瓶6的颈部10内接合。壁部分16在环形边缘19的上部终止。边缘19一般是平的。
边缘的表面向下和向内偏转，形成环形孔26的外壁24，包围通常位于偏心位置(偏心)的锥形喷口36，其下部周边形成环形孔26的内壁28。在环形孔26的外壁24和内壁28之间，有一个斜板30。
壁16的外表面任选包括保持环，其与边缘19之间有一段距离，并且通常相对于边缘19处于同心位置。壁16可以包括产品出口(或排料口)，位于产品排料孔32之上且与之有一段距离。该配件、瓶口和盖子的基本特征显示在Davidson等的美国专利5,108,009的图9中，将其公开内容引入本文供参考。合适的产品排料口更详细地在显示Davidson等的美国专利的图3中。
喷口可以包括突出部以保持配件在堆叠期间分开。当该突出部和从该配件垂下的凸耳(未示出)组合并就位时，这些突出部还可以用于防止在堆叠期间喷口旋转，使得它们阻止了在配件堆叠时堆叠突出部在下一个较低配件上的径向运动。
缺口32和纵向槽34提供了使保留在喷口36或盖子12上的残余液体直接返回瓶6或当容器2位于直角位置上时经由环形孔26的向下斜板30在重力作用下返回瓶6的通路。
配件14通过摩擦装配固定在瓶口68上。瓶口68包括环形嘴70和锁边72。瓶口包括螺纹74。通过将配件放入瓶嘴上的开口并推送它直到该配件的环形边缘19位于锁边72上或上面，而将该配件插入瓶中。如果边缘19位于锁边72的上面，则优选刚好在其上面。在该位置上，环形边缘的远端将邻近瓶嘴70。任选地，配件的保持环通过紧靠锁边72的下边而帮助保持配件就位。
如果需要，喷口36可以具有反滴唇。同样，也可以希望为喷口提供V形倾角以改进对产品倾倒的控制。
回流配件14可以从热塑性材料例如高密度聚乙烯形成。或者，它可以由这样的聚乙烯制成高密度树脂和低密度树脂的50∶50共混物产品。高密度树脂可以是U.S.I LS 506或相似的树脂。低密度树脂可以是U.S.I LS 208等。代替树脂混合物，低密度聚乙烯例如U.S.I241或甚至更硬的材料例如聚丙烯可以用于形成该配件。其它具有与上述树脂相似的化学和物理性能的塑性树脂可以用于生产回流配件14。
优选的是，本发明的容器提供了上述配件形式的喷口和回流区域，与瓶体分离。在上述优选实施方案中，该配件咬住容器瓶口，使得在该配件的外壁和容器瓶口内侧上的锁边之间形成摩擦配合。该配件还可以以其它方式提供，例如可以通过旋转焊接施加，或者通过热熔粘合剂或通过EMABOND体系。内螺纹的瓶口可以与外螺纹的盖子结合。
EMABOND体系使用用金属颗粒浸渍的热塑性垫圈。当垫圈就位(在该配件的密封区域边和瓶颈内部边缘之间)时，采用电磁力将密封单元压在该配件上，并加热金属颗粒，从而熔化塑料垫圈，压缩使得两种组件焊接在一起具有防漏密封。
尽管该配件通常是独立件，它也可以与瓶一起作为整体形成。然后螺纹口可以摩擦焊到瓶的外部以与盖子的螺纹配合。
还考虑到一些实施方案可以是可再罐料的瓶的形式，其含有平螺纹盖，且没有喷口，但是能接受可转移的喷口和自排料封盖。
封盖12的顶部具有闭合端38，它在其周长上与向下延伸的内环形壁46结合，在内环形壁46的表面上有整体模塑的咬齿42，咬齿42在当封盖12反时针旋转松开时比当它顺时针旋转拧紧时偏向为手提供更大的摩擦。或者，可以使用其它抓握装置例如垂直棱条。
在瓶6的盖子12和颈部10的结合部上提供螺纹形式的互补固定装置。盖子12具有内螺纹50，它与瓶嘴68上的外螺纹74配合。
在盖子12螺纹连接到瓶6的颈部10时，如果存在的话，衬里将瓶6的瓶嘴70封住，从而密封该瓶，以防止内含物从容器中泄漏。当省略衬里时，通道的顶部密封瓶嘴70。在瓶嘴顶部之下的配件边缘的存在使得盖子(或盖子的衬里)在瓶嘴顶部的一点上形成密封。如果该配件边缘延伸到该配件的顶部，将有两个使液体产品从密封处流出的区域，分别在该配件的边缘之上和之下。
从图2可见，除了喷口之外，配件14完全包含在瓶6内。整个外壁16位于瓶嘴70之下。
尽管这里的配件已经描述为具有单个产品出口，但是可以使用多个出口。
盖子可以由比回流配件14的材料更硬的材料制成。在本发明的优选实施方案中，用于模塑盖子12的塑料材料是聚丙烯均聚物，例如由Phillips Petroleum Company以Phillips HLV 120-01销售，或者可以是聚丙烯共聚物。
瓶6也可以由比回流配件14的材料更硬的材料制成。或者，回流配件可以由更硬的材料制成，例如回流配件由聚丙烯制成。
根据本发明的某些实施方案，瓶6由多层聚合物层制成，包括含有茂金属聚乙烯的外层和/或内层。
外层和/或内层可以是共混物，例如茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯(HDPE)，例如约25％/75％重量的比例。
可以与茂金属聚乙烯聚合物共混的聚乙烯聚合物包括Paxon AC45-004(密度是0.945)；Chevron 9503(密度是0.946)；Chevron 9346(密度是0.9455)(管道树脂)；Phillips D252(Marlex)LLDPE(25％LLDPE/75％HDPE)(密度是0.923；熔融指数是0.25)，该树脂在数据页上称为“低密度线型聚乙烯”。
外层、中间层或内层可以是着色或无色的。进一步优选的是，中间层可以是高密度聚乙烯。这将帮助生产更耐顶部载荷压力的容器。可以使用的材料的例子包括Paxon AU55-003，一种中等分子量分布的高密度聚乙烯共聚物，从Paxon Polymer Company(Baton Rouge，La.)获得；和Paxon AC 45-004，一种高密度聚乙烯共聚物，从PaxonPolymer Company获得。上述任一种可以有利地以一定百分比、即25％的再循环树脂结合使用，即用后的再循环树脂(PCR)，例如高密度聚乙烯瓶废料。
优选的是，该瓶包含具有多层结构的板，包括i)外层，包含茂金属聚乙烯材料；ii)中间层，包含最小25％的再循环树脂，加工中再研磨料加上一些未用过的树脂；和iii)内层，包含茂金属聚乙烯材料。特别优选的是本发明单独或组合的实施方案的特征存在于由多层结构制成的瓶中，包括i)原始内层，包含茂金属聚乙烯；ii)中间层，包含最小25％的再循环树脂；和iii)原始树脂外层，包含茂金属聚乙烯材料。再循环树脂优选是HDPE均聚物，来自用后的牛奶瓶或水瓶以及可能用过的相同颜色的洗涤剂瓶。
在多层材料中优选的厚度范围是外层占10-20％，中间层占10-80％，内层占10-20％。有用的层排布(厚度百分比)期望是10％的外层、80％的中间层和10％的内层。在用于外层的共混物中有用的其它优选树脂包括Chevron聚乙烯9402(20％)和Chevron聚乙烯9503(20％)。
用于中间层(70％)的其它优选树脂是Chevron virgin 9402 PCR聚乙烯均聚物(使用再循环的PE)。
用于内层共混物的其它优选树脂包括Chevron 9301聚乙烯(10％)。
虽然通常优选三层结构(5-30％外层/60-90％中间层/5-30％内层，特别是10-20％外层/70-80％中间层/10-20％内层)，但是也可以使用四层或其它多层结构。虽然通常优选内层和/或外层使用未用过的树脂(即非再循环树脂)，但是内层和/或外层可以包含一些再循环树脂。在内层和/或外层包含再循环树脂时，一种选择是含有来自再循环的衬垫拉伸膜的LLDPE共混物。其它好的选择包括LLDPE和LLDPE/HDPE共混物，茂金属聚乙烯(MPE)(例如Exxon的Exact)和MPE/HDPE共混物。通常优选的是中间层包括至少25％PCR。也可以使用发泡的HDPE中间层。
据信，使用偏离中心的颈部或瓶嘴能促进产品从容器中倾倒出来。为了确定颈部瓶嘴是否为了本发明目的而偏离中心，需要检测从瓶子一边到瓶子另一边的长度距离，在最大长度的点检测，即当容器直立在其底座上时最大的水平尺寸。然后需要确定从一侧到另一侧的距离的中心点。下一步是确定容器瓶嘴的中心点即瓶嘴的中心，在沿着从容器一边在其最长长度上达到另一边的线上的位置。位移百分比是通过减去在瓶嘴中心点和容器最宽处长度中心之间的位置的距离，然后该值除以在瓶最宽处的长度。
百分比位移计算的例子如下。如果容器在底部具有最大长度，且底部长度是16cm，通过瓶嘴中心的垂直线与该长度线在10.6cm处相交，则如下计算(10.6减8(长度的中点))，然后除以16。结果是16.25％。为了本发明的目的，如果位移百分比大于3％，颈部瓶嘴是偏离中心的。优选的位移是3-20％。特别优选的位移百分比是5-20％。
根据本发明制成的瓶在通过1mm厚的样品时在410-800nm波长具有至少10％的透光率，其中该组合物基本不含染料。为了本发明的目的，只要在可见光范围内的一个波长具有大于10％的透光率，就认为是透明的。优选的是，根据本发明的瓶将在通过1mm厚的样品时在410-800nm波长具有至少15％、更优选20％、最优选25％的透光率。为了本发明的目的，至少在可见光光谱内的一个波长具有比设定量x大的透光率，就认为在可见光范围内具有至少该量x的透光率。该透光率可以容易地通过将已知厚度的待测材料(对于这里检测的样品，厚度是1mm)放置在UV-VIS分光光度计的光束通路上检测，例如Hewlett-Packard 8451A Diode Array Spectrophotometer。
样品1和对比样品A是壁厚1mm的瓶样品。每个样品具有三层结构。样品1和对比样品A的组成显示在下表中
1茂金属聚乙烯是Finacene BM359 SG，由Atofina提供。
21级PCR均聚物，由KR Plastics提供。
3Paxon AM55-0034再研磨料是各样品的其它组分的共混物。
在样品1和对比样品A的每个中，外层和内层的厚度占总壁厚度的10％。中间层占总壁厚度的80％。
检测样品1和对比样品A在可见光范围(约410-800nm)内的透光率。
惊人地发现与具有含未用过的HDPE内层和外层的对比样品A的三层瓶相比，具有含茂金属聚乙烯的内层和外层的样品1的三层瓶显著更透明。
或者，该组合物的透明度可以作为在可见光波长(约410-800nm)上具有小于15A/cm的吸收率来检测。
以下实施例用于进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
所有百分比是重量百分比，除非另有说明。
在本说明书和权利要求书中的所有数值范围都包含“约”。
最后，当在本说明书或权利要求书中使用术语“包含”时，它不排除任何没有明确记载的术语、步骤或特征。
有利的是，本发明的瓶可以在轮式机(wheel machine)上生产，即高速生产吹塑设备，或Uniloy牌或其它往返式机器。“轮式机”旋转和围绕连续挤出的轴(comparison)夹紧。瓶在成型后弹出。
显然的是，本发明的倾倒配件和容器可以用于液体洗衣剂和其它洗涤剂、织物柔顺剂和许多其它类型的液体日用品和其它产品。
在这里使用的“把手”表示用于握住瓶的结构，在把手中有“孔”，人手可以穿过该孔。抓握特征是一对凹陷，便于人手对瓶的把握，但是不包括“孔”。
当然，应该理解的是，在这里说明和描述的本发明的具体形式仅仅用于表达目的，可以在不偏离本公开内容的明确教导的情况下进行一些改进。因此，应该参考所附的权利要求确定本发明的全部范围。
权利要求
1.一种由至少三层制成的瓶，包括中间层、外层和内层，其中外层和内层是茂金属聚乙烯聚合物，所述瓶在可见光谱中具有至少10％的透光率。
2.根据权利要求1的瓶，其在可见光谱中具有至少15％的透光率。
3.根据权利要求1的瓶，其在可见光谱中具有至少20％的透光率。
4.根据权利要求1的瓶，其在可见光谱中具有至少25％的透光率。
5.根据权利要求1的瓶，其中所述中间层包含未用过的高密度聚乙烯。
6.根据权利要求1的瓶，其中所述中间层包含至少25％的再循环树脂。
7.根据权利要求1的瓶，其中所述外层和/或内层包含茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯的共混物。
8.根据权利要求1的瓶，其中所述外层和内层各自占瓶壁总厚度的5-15％。
9.一种瓶，包含向下延伸的瓶体，该瓶体由至少三层制成，包括外层和内层，其中外层和内层是茂金属聚乙烯聚合物，和其中该瓶还含有具有环形嘴的瓶口，瓶体沿着垂直轴从瓶口向下轴向延伸到基座；该瓶体包括自瓶口向外和向下延伸的肩部，该瓶在可见光谱中具有至少10％的透光率。
10.根据权利要求9的瓶，其在可见光谱中具有至少15％的透光率。
11.根据权利要求1的瓶，其在可见光谱中具有至少20％的透光率。
12.根据权利要求1的瓶，其在可见光谱中具有至少25％的透光率。
全文摘要
本发明涉及一种多层瓶，它具有包含茂金属聚乙烯的外层和/或内层。该瓶具有高密度聚乙烯中间层。令人惊奇的是，该瓶是透明的，并且在可见光谱中具有优异的透光率。
文档编号B65D1/02GK1795126SQ200480014217
公开日2006年6月28日 申请日期2004年5月10日 优先权日2003年5月27日
发明者E·J·吉布林, J·M·保洛维奇 申请人:荷兰联合利华有限公司