专利名称：附有多层膜的封闭物/塞子的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于容器的封闭物(closure)或塞子，更具体地涉及可从容器上移去并且为增强容器中所储存的产品而构建的封闭物或塞子。
背景技术：
很多种不同的产品通常在容器中，特别是在具有圆颈的容器中销售，所述圆颈形 成分配入口。在这方面，人们创造了许多结构用于封闭该分配入口。特别地，诸如醋、植物 油、实验室液体、清洁剂、蜂蜜、调味料、辣椒、酒精饮料等的产品，对用于将产品保留于其中 的容器的封闭手段的类型和结构提出了类似的要求。对瓶封闭物要求最苛刻的产品是酒，因为酒在瓶中储存时，需要独特的封装要求 以保存并维持酒的风味。目前，酒瓶封闭物或塞子由软木、合成塑料、填充物、粘合剂及其组 合所形成的多种材料构成。作为一种天然产品，虽然软木已经被广泛用作大多数酒瓶封闭物的来源，但是软 木材料是一种有限的资源，它正日益变得难以以足够的量获取以满足日益增长的需求。此 夕卜，由于地理、气候和生态学的原因，软木结构的不规则性致使在所获取的产品中存在很多 质量等级。这导致复杂的质量和标准分类。此外，估计在所有的瓶装酒中有至5%因软 木腐坏而被损坏。采用天然软木常见的另一问题是瓶漏。典型地，在软木和瓶颈之间缺乏紧密性导 致10%至20%的瓶漏。然而，大多数的酒泄漏是由酒从软木体中通过而导致的。这些问题 最常见于使用较低质量的软木材料的情况，所述较低质量的软木材料通常是多孔的、太软 的、非圆的或不符合确立的规格。为了避免在使用软木封闭物时遇到的某些难题，灌瓶者已经开发了多种涂层，如 石蜡、有机硅和聚合物材料，以尝试使软木移入和移出瓶子变得容易，也提高软木的渗透性 并填充软木表面的缺陷。然而，还没有理想的软木涂层产品被开发出来以保护酒瓶塞部件 免受材料的所有固有困难或缺点带来的损害。目前正在销售的大多数装酒瓶都使用天然软木塞。然而，由于天然软木存在的固 有问题，已经开发了其它产品以封装盛液容器，如酒瓶。目前用于封装酒瓶的主要替代材料 包括合成塑料，典型地是热塑性材料。此外，由于软木材料固有的不断提高的困难和质量控 制问题，酒瓶灌装者正在使用越来越多的由合成塑料形成的封闭物。不管用于形成酒瓶封闭物或塞子的材料是什么，任何瓶封闭物所遇到的主要难题 之一是封闭物插入酒瓶的方式。典型地，将封闭物置于位于瓶入口上方的钳口夹紧(jaw clamping)组件中。该夹紧组件结合了多个分离的且独立的钳口组件，所述钳口组件在外围 环绕封闭组件，并且相对彼此可移动从而压缩封闭组件至显著小于其原始直径的直径。一 旦封闭组件已被完全压缩，活塞推动封闭组件从钳口直接进入瓶颈，在瓶颈中封闭组件膨 胀到与入口和瓶颈的内径接合，从而封住瓶子及其内容物。在封闭物插入酒瓶入口的过程期间，已发现通常必须向封闭物或塞子的外表面涂布减摩涂层，以便使塞子能够完全插入瓶颈中。典型地，如果没有向封闭物或塞子的表面涂 布减摩涂层，塞子在离开钳口时就立即膨胀，并且在完全地插入酒瓶中之前就摩擦地接合 瓶颈表面。在大多数应用中，减摩涂层包括选自石蜡、有机硅和其它类似的为封闭物表面提 供所需要的减摩作用同时也能够容易地涂布并保持在封闭物外表面上的组合物。此外，无 论酒瓶封闭物或塞子的组成是什么，通常都需要使用减摩材料。还已经发现，插入过程期间封闭物的压缩导致裹入封闭物的孔中的氧气被释放进 入酒的顶部空间。结果，顶部空间里游离的过氧化钠明显减少，从而给酒的储存寿命带来相 当负面的效果。由于酒的独特性质和影响酒产品的口感、香气(fragrance)和酒香(bouquet)的 多样的环境和化学相互作用，在酒工业中所使用的封闭物的结构受到了极大的关注。在这 方面，除了用保留于其中或涂布于封闭物外表面上的多种化学添加剂形成用于酒瓶的合成 封闭物外，还相当关注用另外的材料或涂层密封封闭物的末端以控制所希望的化学品、化 合物和/或气体通过封闭物的转移从而增强酒产品，同时防止不希望的化学品、化合物和/ 或气体通过封闭物的转移从而减少或消除酒的降解。在这方面，很多现有技术的合成封闭物构造有各种各样的附在封闭物末端上的密 封材料或端盖，所述末端将位于酒瓶中。然而，虽然对于可实施的端盖或密封组件的结构已 经给于了相当的关注，但是现有技术中还没有产品具有能够消除酒工业中遇到的所有难题 的结构。
发明内容
因此，本发明的一个主要目的是为盛液容器特别是酒瓶提供封闭物或塞子，所述 封闭物或塞子将产品完全地密封在容器中，同时还增强酒的质量、口感、酒香和风味。本发明的另一目的是提供具有上述特征的合成封闭物/塞子，所述封闭物/塞子 防止产品从容器中泄漏，同时还防止不希望的化学品、化合物和/或气体通过封闭物末端 的不期望的交换。本发明的另一目的是提供具有上述特征的合成封闭物/塞子，所述封闭物/塞子 促进并增强所希望的化学品、化合物和/或气体通过封闭物末端的转移或交换。本发明的另一目的是提供具有上述特征的合成封闭物/塞子，其包括位于瓶中的 末端，所述末端具有结合于其上的多层膜以增强封闭物/塞子的结构并提高其中所含酒产 品的质量。本发明的另一目的是提供具有上述特征的合成封闭物/塞子，所述封闭物/塞子 能连续地大量生产并消除因软木腐坏而导致的任何酒的损坏。其它和更具体的目一部分将是显而易见的，一部分将在下文中出现。通过应用本发明，已克服了现有技术中存在的所有难题和缺点，并且获得了具有 密封的和/或带有阻挡层的末端的独特封闭物或塞子。依照本发明，多层膜被牢固地附着 或结合在封闭物/塞子的末端，多层膜的构造用于促进所有希望的气体、化学品和/或化合 物的转移，同时防止不希望的气体、化学品和/或化合物的转移。这样，通过本发明的封闭 物/塞子密封在酒瓶中的酒就确保了拥有长的储存寿命，同时还完全维持了对酒而言所希望的风味、酒香、口感和质量。
为了更完全地理解本发明的本质和目的，应当参考结合附图的以下详细说明，其 中图1是本发明的合成封闭物/塞子的透视图，其描绘了将附着于封闭物/塞子的 两个相对末端上的两个多层膜；图2是图1的合成封闭物/塞子的透视图，其描绘了结合于封闭物/塞子的两个 相对末端上的两个多层膜；图3是图2的合成封闭物/塞子的透视图，其描绘了完全结合于封闭物/塞子的 两个相对末端上的两个多层膜，多层膜的外部边缘结合于封闭物/塞子的侧面上；图4是本发明的封闭物/塞子所使用的优选结构的透视图；图5是图4的合成封闭物/塞子的截面侧视图，其描绘了对其使用的优选的多部 件或多层结构；图6是为了将多层膜附着于封闭物/塞子的末端所使用的应用工具的侧视图。
具体实施例方式通过引用图1-6，结合以下详细公开，可以最好地理解本发明的多层膜的结构，和 其附着于封闭物/塞子上的方法。此外，在以下详细公开中，在本发明中所使用的封闭物/ 塞子的优选结构被完全地详述，并且优选地由合成材料构建。然而，可以使用任何期望的材 料，包括天然软木。在这方面，优选的合成封闭物/塞子包括在本文中完全详述的多部件或 多层合成封闭物。然而，应当理解，以下对多层膜以及多部件或多层合成封闭物的详细公开 仅仅出于示范的目的而提供，并且其不用于将本发明限于本文中详细说明的具体应用或实 施方案。特别地，本文中对“合成封闭物/塞子”所记载的所有实施方案通常应当等同地对 以下权利要求1中所要求保护的“封闭物/塞子”也进行了公开。再者，应当理解，对合成 封闭物/塞子的所有引用都涉及优选实施方案，但是所有的此类引用都应当解释为包括天 然软木或任何其它非合成材料，只要可以作这样的解释。在本发明的合成封闭物/塞子20的优选结构中，构建了多层膜16并形成具有略 大于合成封闭物/塞子自身直径的直径的圆形。这样，多层膜16容易地结合至封闭物/塞 子的末端并且包裹其侧壁24的一小部分。结果，多层膜16附着在封闭物/塞子20的整个 基本平的末端22和28的全部上，同时还在周围环绕和围住了其外表面24的一部分。通过使用该结构，不管由于直径变化、圆度、椭圆度、切割的垂直度引起的末端形 状可发生的任何变化，都保证封闭物/塞子的整个末端被多层膜所覆盖。而且，还发现本发 明的多层膜应用结构减少或消除了向瓶颈插入封闭物期间的唇形变现象，同时还改善了封 闭物/塞子的重新插入。如图1-3所示，依照本发明，多层膜16和18附着于封闭物/塞子的一个或两个末 端，并且构建为具有优选地比封闭物/塞子直径大大约0. 50mm至5. Omm之间的总直径。还 发现该扩大的直径范围更优选地在约1. 5mm至2mm之间。依照本发明，合成的封闭物/塞子可以包括任何希望的结构。然而，如图1和图2中所描述，多部件/多层合成瓶封闭物20优选地包括芯组件22和周围层24，所述周围层 24在周围环绕并且整体地结合于芯22上。在优选实施方案中，芯组件22包括基本上为圆 柱形的表面26，其末端为基本上平的端面27和28。在优选实施方案中，环绕层24紧密地直接结合于芯组件22上，在周围环绕并包住 芯组件22的表面26。周围层24具有暴露的表面30，其具有基本上圆柱形的形状，并且与 平的端面27和28 —起形成本发明的多部件/多层合成瓶封闭物20的外表面。为了产生用于酒工业所要求的特性，芯22通过使用连续挤出工艺由泡沫塑料形 成。虽然现有技术中的其它体系已使用模塑泡沫塑料，但是已经证明此类方法更昂贵并且 不能提供具有本发明特性的最终产品。在优选实施方案中，芯组件22形成为挤出的中等或低密度闭孔泡沫塑料，其包括 一种或多种选自惰性聚合物、均聚物和共聚物的塑料。优选的塑料优选地选自聚乙烯、茂金 属催化剂聚乙烯、聚丁烷、聚丁烯、聚氨酯、有机硅、乙烯基树脂、热塑性弹性体、聚酯、乙烯 丙烯酸共聚物、乙烯_醋酸乙烯酯共聚物、乙烯_丙烯酸甲酯共聚物、乙烯_丙烯酸丁酯共 聚物、乙烯丙烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、乙烯-乙基-丙烯酸共聚物、离聚物、聚丙烯以及 聚丙烯与可共聚烯属不饱和共聚单体的共聚物。此外，如果使用聚乙烯，已发现聚乙烯可以 包括一种或多种选自高密度、中密度、低密度、线性低密度、超高密度和中低密度的聚乙烯。无论所选择的用于形成芯组件22的可发泡塑料是什么，得到的挤出泡沫产品可 以具有范围在约100kg/m3至500kg/m3之间的密度。虽然已发现该密度范围提供有效的芯 组件，但是挤出泡沫芯组件20的密度优选地在约200kg/m3至350kg/m3范围内。因为芯组件22在结构上基本是闭孔，将添加剂与塑料混合以形成具有微孔的闭 孔泡沫。得到的本发明的芯组件22优选地具有范围在约0. 02毫米至0. 50毫米之间的平均 孔径，和/或范围在约25，000, 000孔/cm3至8，000孔/cm3之间的孔密度。虽然已发现这 样的孔构造产生非常有效的产品，但是已发现最希望得到的产品拥有范围在约0. 05至0. 1 毫米之间的平均孔径和/或范围在约8，000, 000孔/cm3至1，000, 000孔/cm3之间的孔密 度。再者，为了保证芯组件22拥有固有的一致性、稳定性、功能性和提供长期性能的能力， 在其整个长度和直径中，芯组件22的孔径都是均勻的。为了控制芯组件22的孔径并获得以上描述的期望的孔径，可以使用成核剂。在 优选实施方案中，发现通过使用选自硅酸钙、滑石、粘土、二氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、硅藻 土(diamatious earth)以及柠檬酸和碳酸氢钠的混合物的成核剂，获得期望的孔密度和孔径。在这方面，已发现在芯组件22的形成中，通过对每100重量份的塑料泡沫使用约 0. 1至5重量份的成核剂，可以最有利地获得孔径和孔密度。这样，就一起获得了芯组件22 的期望的物理特性和期望的对孔径和孔密度的控制。这样得到了目前用天然和合成材料不 能达到的产品一致性。在工业中周知的是，在形成挤出的泡沫塑料时可使用发泡剂。在本发明中，在挤出 发泡过程期间可使用多种发泡剂从而生产芯组件22。典型地，使用物理发泡剂或化学发泡 齐U。已发现在本发明的芯组件的生产中有效的合适发泡剂包括选自以下物质中的一种或 多种具有1-9个碳原子的脂族碳氢化合物、具有1-9个碳原子的卤代脂族碳氢化合物和 具有1-3个碳原子的脂族醇。脂族碳氢化合物包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷等等。在卤代碳氢化合物和氟代碳氢化合物中，它们包括甲基氟、全氟甲烷、乙基氟、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)、l，l，l-三氟乙烷(HFC 430a)、1，1，1，2-四氟乙烷 (HFC 134a)、五氟乙烷、全氟乙烷、2，2_ 二氟丙烷、1，1，1_三氟丙烷、全氟丙烷、全氟丁烷、 全氟环丁烷。用于本发明的部分氢化的氯烃和含氯氟烃包括甲基氯、二氯甲烷、乙基氯、1， 1，1-三氯乙烷、1，1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-Hlb)、1_ 氯-1，1-二氟乙烷(HCFC142b)、1， 1-二氯-2，2，2-三氟乙烷(HCFC-123)和1-氯_1，2，2，2_四氟乙烷-(HCFC124)。全卤代 含氯氟烃包括三氯一氟甲烷(CFCll)、二氯二氟甲烷(CFC12)、三氯三氟乙烷(CFC113)、二 氯四氟乙烷(CFC114)、一氯七氟丙烷和二氯六氟丙烷。全卤代含氯氟烃并不优选，因为其具 有潜在的臭氧降解作用。脂族醇包括甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇。可用于制造本发明的泡 沫的合适无机发泡剂包括二氧化碳、氮气、碳、水、空气、氮气、氦气和氩气。化学发泡剂包括偶氮二甲酰胺(Azodicarbonamic)偶氮二异丁腈、苯磺酰胼、4， 4-氧基苯磺酰氨基脲、对甲苯磺酰氨基脲、偶氮二甲酸钡、N，N' - 二甲基-N，N' - 二亚硝 基对苯二甲酰胺和三胼基三嗪。优选地，为了生产期望的产品，将发泡剂以塑料重量的约0. 005%至10重量％的 量加入塑料熔体中。如以上所详细说明，可以使用物理发泡剂或化学发泡剂作为形成本发明的芯组件 22的挤出工艺的一部分。然而，已发现选择物理发泡剂是优选的，因为物理发泡剂使得能够 以较低的密度获得合成的瓶封闭物20的芯组件22，该密度与天然软木较接近。在这方面，惰性发泡剂是优选的。虽然可以使用任何期望的惰性发泡剂，但是发泡 剂优选地选自氮气、二氧化碳、水、空气、氮气、氦气和氩气。此外，可以使用碳氢化合物作为 发泡剂，其优选地选自丁烷、异丁烯、戊烷、异戊烷和丙烷。除获得拥有类似于天然软木物理特性的结构的芯组件22之外，本发明的多部件 或多层合成瓶封闭物20还包括周围层24。周围层24对于获得能够符合并超越酒工业中对 封闭物或塞子的所有困难要求的合成瓶封闭物20特别重要。在优选实施方案中，周围层24由与芯组件22使用的塑料相同或类似的塑料形成。 然而，如以下所详细说明，赋予周围层24的物理特性与芯组件22的物理特性相当不同。在优选的结构中，周围层24具有范围在约0. 05至5毫米之间并且更优选在约0. 1 至2毫米之间的厚度。尽管已经发现这些范围对于生产完全起作用并达到所有既定目标的 合成瓶封闭物20是有效的，但是对酒瓶而言优选的实施方案具有约0. 1至1毫米之间的厚 度。为生产周围层24并使芯组件22获得期望的强韧、抗划痕和擦伤表面，周围层24 优选地具有范围在约300kg/m3至1，500kg/m3之间的密度。最理想地，已发现周围层24的 密度在约750kg/m3至1，000kg/m3范围内。依照本发明，本发明的多部件或多层合成瓶封闭物20必须在周围层24紧密地结 合于芯组件22的基本上整个表面26的情况下形成。如果存在任何大的未结合区域，就可 能产生气体或液体的流动通道。因此，为了获得用于酒工业的瓶封闭物，就要求周围层24 与芯组件22之间的牢固、紧密、结合的相互接合。为了获得周围层24与芯组件22之间这种整体的结合的相互连接，周围层24在 芯组件22的周围以确保紧密结合的接合的方式形成。优选地，通过芯组件22和周围层24的同时共挤出或通过在芯组件22形成之后将周围层24施加至芯组件22上，获得期望的牢 固、紧密、结合的相互接合。通过使用任一方法，获得周围层24对于芯组件22的紧密结合 的相互接合。通过使用该工业中众所周知的设备，可以通过同时地共挤出芯组件22和周围层24来提供最终产品从而生产本发明的多部件/多层合成瓶封闭物20，其中周围层24在单 一的连续操作中紧密地结合于芯组件22上。如果使用共挤出工艺，一旦形成合成瓶封闭物 20的连续的细长的共挤出层已经完全形成并已可用于最终的加工，所生产的细长的二组分 材料就被切割至期望的用于形成合成瓶封闭物20的精确长度。如以上所详细说明，很多种塑料可被用于生产本发明的挤出的多部件、多层合成 瓶封闭物20。虽然本文中详细说明的每种塑料都可用于芯组件22和周围层24，但是对于 形成芯组件22和周围层24 二者而言优选的塑料包括选自以下物质中的一种或多种中密 度聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金属催化剂聚乙烯、聚丙烯、聚酯、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、 醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物以及这些化合物的共混物。还已经发现外部周围层或外皮层24可以包含与用于芯组件的热塑性组合物不同 的热塑性组合物。在这方面，外部周围层24可以包含选自以下物质中的一种或多种可发 泡的或不可发泡的热塑性聚氨酯、热塑性烯烃、热塑性硫化橡胶、柔性聚烯烃、含氟弹性体、 含氟聚合物、聚乙烯、聚四氟乙烯及其共混物。此外，周围层24可以由热塑性烯属弹性体如 聚乙烯树脂(petrothendTPOE、热塑性聚氨酯、热塑性聚酯和其它类似的产品形成。选择用于周围层24的具体组合物从而经得住封塞机器的钳口施加于其上的压 力。然而，很多以上详细说明的各种聚合物能够经得住这些力，并且因此可用于周围层24。 在这方面，本发明的一个主要特征是用于层24的材料的类型，并且发现基本上为固体的、 非泡沫的或泡沫的塑料基外部周围层或外皮牢固地附着于泡沫塑料中芯周围，从而生产出 能够经得住封塞机器的力的多层合成封闭物。即使软木屑填料存在于芯和周围层之间，本 发明的经得住所述力并且没有产品泄漏的能力也存在。为了形成具有如上详细说明的所有期望的固有物理和化学特性的合成瓶封闭物 20，发现用于外部周围层24最有利的化合物是茂金属催化剂聚乙烯。如以下所详细说明， 外部周围层24可以包含100%的茂金属催化剂聚乙烯，或者，如果需要的话，茂金属催化剂 聚乙烯可以与聚乙烯混合。在这方面，已发现外部周围层24优选地包含选自中密度聚乙 烯、中低密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的一种或多种聚乙烯，其重量在整体组合物重量的 约25%至100%之间。在本发明中，多层膜16和18附着于封闭物/塞子20的末端，并且作为结合工艺的 一部分可以容易地结合于封闭物/塞子的末端，同时产生实质上微不足道的折皱或起皱。 此外，还发现多层膜16和18优选地以两步法结合于封闭物/塞子的末端。在该两步法中， 优选地通过使用由金属形成的加热过的冲压工具，首先将多层膜热结合于封闭物/塞子的 基本上平的末端上，随后将多层膜围绕着封闭物/塞子的外部周围表面包裹并热结合。该两步加热结合工艺对于牢固地将多层膜附着于具有两种分离且不同的材料的 合成封闭物/塞子上是特别重要的，其中一种材料形成封闭物/塞子的中芯，同时第二种即 外皮形成材料在周围环绕并牢固地结合于芯的外表面。这样，就能够制造出用至少两种分 离且不同的材料形成的非常受欢迎且非常有效的双材料合成封闭物/塞子，其末端上牢固地附着有多层膜阻挡层。除了具有略大于封闭物/塞子自身直径的直径，本发明的多层膜阻挡层构建成具 有约0. 001英寸至0. 010英寸之间的厚度。本发明的多层膜阻挡层结构优选地以至少两个分离且不同的层形成，但是也可以由多层形成。至少一层包含用于牢固地将膜附着于封闭物/塞子上的结合材料，同时将至 少一个第二层构建成用于控制和/或限制气体、化学品和化合物通过封闭物/塞子的末端。 在这方面，本发明的多层膜阻挡层的组合物优选地包含对氧气、氢气和二氧化碳具有低渗 透性，同时还减少或消除酒中所含的果味酯化合物如辛酸乙酯的通过的材料。这样，就防止了此类化合物从酒中转移到封闭物/塞子中，从而增强了酒的口感、 酒香和风味，同时还增加了瓶中酒的储存寿命。此外，通过限制氧气通入酒的顶部空间，本 发明的多层膜阻挡层阻止氧气在封闭物/塞子的插入期间被传送进入酒的顶部空间，从而 维持酒瓶中期望的过氧化钠水平。通常，可以使用任何能够提供此类特性的膜材料作为本发明的多层膜阻挡层中 的一层。此类材料包括选自以下的一种或多种聚合物聚偏二氯乙烯(PVDC)、乙烯乙烯醇 (EVOH)、聚丙烯腈及其共聚物、聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚 物以及其它类似材料。在形成本发明的多层膜阻挡层时，可以使用任何期望的已知工艺将粘合层附着于 阻挡层上。典型地，所使用的附着工艺可以是选自层压或喷雾挤出中的一种。无论将粘合 层附着于阻挡层上的方法是什么，合适的粘合层材料包括热活化粘合化合物、热熔融粘合 化合物和其它类似组合物。合适的粘合化合物包括乙烯醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯基聚 合物、metalacine基化合物、聚酰胺、聚氨酯、聚乙烯和其它类似组合物。优选地，多层膜组件包括二层或多层，其中用于每层的材料选自乙烯乙烯醇 (EVOH)、聚酰胺、聚丙烯和聚乙烯。现有技术的构造中遇到的典型问题之一是安装至合成封闭物/塞子末端的阻挡 层不能保持不受封闭物/塞子在瓶中的插入的影响。典型地，当插入瓶中时，在被释放之 前，夹紧的钳口迫使封闭物/塞子被压缩其正常直径的最高达三分之一。虽然该工艺对于 有效地插入封闭物/塞子和酒瓶是有效的，但是安装至封闭物/塞子末端的大多数现有技 术中的阻挡层组件都变得有起皱或与封闭物/塞子的末端相分离。依照本发明，用作阻挡层的多层膜具有形成于其上的独特地构造的表面处理。在 这方面，该表面处理优选地包括在多层膜的表面上施加纹理图案或压印图案，构建所述图 案是为了美观以及使多层膜能够保持基本不受封闭物/塞子在酒瓶中的插入过程的影响。 结果，基本上消除了现有技术在这方面遇到的难题。在用于将多层膜牢固地附着于封闭物/塞子末端上的优选工艺中，使用一种特殊 构造的热冲压应用工具。如图6中所清楚地描绘，热冲压应用工具35包括一普通凸面、圆 锥或穹顶形表面36，所述表面36用于接触多层膜16和18并确保多层膜16和18牢固地结 合于封闭物/塞子20的末端27和28上。在其优选结构中，应用工具35包括优选地由金属制成的经加热的冲压工具。此 夕卜，凸面、圆锥或穹顶形表面36的外部暴露表面优选地包括在其上形成的压印纹理。这样， 当应用工具35与多层膜16和18接触时，通过直接地在多层膜16和18的表面上施加期望的纹理图案或压印图案，容易地获得期望的对多层膜16和18的表面处理。此外，如上提到的，在优选实施方案中，应用工具35的表面36以穹顶、圆锥或凸面 的形状构建。这样，当使热的冲压应用工具35前进至与多层膜16和18接触时，层压或热 结合过程在多层膜16和18的中心开始并从中心向外沿径向继续进行。结果，获得了这样 的热结合或层压方法所述方法在多层膜16和18的中心开始，并从中心同时向所有径向方 向推进，提供了一种将每个多层膜16和18牢固地结合至封闭物/塞子20的相对末端且没 有任何裹入气体的平滑的应用方法。 通过使用具有穹顶、圆锥或凸面形表面36的应用工具35，保证了没有空气被裹入 多层膜16和18与多层膜所附着于的封闭物/塞子的末端之间。结果，多层膜16和18与 封闭物/塞子20之间不可能形成气泡或保留的气袋。为了达到这种期望的结果，优选地将 该穹顶、圆锥或凸面形表面36的中心构建成其上的中心突起一段在约0. Imm至5mm之间的 距离。这样，就实现了使多层膜与封闭物/塞子牢固地接触并完全地接合所期望的所有属 性。本发明相应地包括拥有这些特征、特性和元件关系的制品，它们将在下文说明的 制品中进行例示，并且本发明的范围将在权利要求中指明。因此可以看到，有效地获得了从上述说明中已经显而易见的以上所阐述的目的， 并且，因为可以在不背离本发明范围的情况下对以上制品进行某些改变，包含在以上说明 中或显示在附图中的所有内容都将被解释为示例性的而不是限制性的。还应理解，以下权利要求用于覆盖本文所述发明的所有一般的和具体的特征，以 及所有的作为语言问题可以被认为落入其中的对发明范围的陈述。通过说明我们的发明，我们所要求保护的是新的，希望通过专利保护的是。
权利要求
保留产品的容器用的塞子或封闭物，其用于插入并牢固地保留在该容器的形成入口的瓶颈中，从而密封地封闭该容器并保留其中的产品，所述塞子/封闭物包括A.具有外部弯曲表面和基本上平的末端的细长的圆柱形组件；和B.多层膜组件a)该组件附着于所述平的末端的至少之一上，与其基本上整个平的表面形成完全的、紧密的、结合的接合，并且b)该组件包括延伸到所述平的末端的边缘以外的部分，所述延伸部分在周围环绕并接合该封闭物外部周围表面的一部分，并且c)该组件用于控制气体、化学品和化合物从该合成封闭物的通过，以使产品的期望特性最优化；由此获得能够完全地将任何期望的产品密封在容器中的封闭物，该封闭物同时还提供将产品在容器中保留任何期望的时间长度且不伴有任何产品降解的末端。
2.保留产品的容器用的塞子或封闭物，其用于插入并牢固地保留在该容器的形成入口 的瓶颈中，从而密封地封闭该容器并保留其中的产品，所述塞子/封闭物包括A.具有外部弯曲表面和基本上平的末端的细长的圆柱形芯组件a)该组件由泡沫聚合物材料形成，并且b)该组件具有在其整个长度的基本上均勻、一致的组成和截面；B.至少一个分离且独立的基本上一致的层a)该层在周围环绕并紧密地结合于该圆柱形芯组件的外部弯曲表面上，同时该芯组件 的平的末端没有所述的分离且独立的层，并且b)该层具有基本上一致的厚度并通过挤出直接形成于该芯组件的外部弯曲表面上；禾口C.多层膜组件a)该组件附着于所述平的末端的至少之一上，与其基本上整个平的表面形成完全的、 紧密的、结合的接合，并且b)该组件包括延伸到所述平的末端的边缘以外的部分，所述延伸部分在周围环绕并接 合该封闭物外部周围表面层的一部分，并且c)该组件用于控制气体、化学品和化合物从该合成封闭物的通过，以使产品的期望特 性最优化；由此获得能够完全地将任何期望的产品密封在容器中的多层/多部件合成封闭物，该 封闭物同时还提供将产品在容器中保留任何期望的时间长度且不伴有任何产品降解的末端。
3.权利要求1或2中所定义的封闭物/塞子，其中多层膜组件的延伸部分进一步被定 义为具有约0. 25mm至5mm之间的宽度。
4.权利要求3中所定义的封闭物/塞子，其中多层膜组件的延伸部分被定义为具有约 0. 75mm M 2. 5mm之间的宽度。
5.权利要求4中所定义的封闭物/塞子，其中多层膜组件的延伸部分被定义为具有约 Imm至1. 5mm之间的宽度。
6.权利要求1至5任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中所述多层膜组件包括至少两个分离且不同的层，其中所述层之一包括结合材料并且所述的第二层包括用于控制和/ 或限制气体、化学品和化合物通过该封闭物/塞子的末端的阻挡层材料。
7.权利要求6中所定义的封闭物/塞子，其中包括所述阻挡层材料的层进一步被定义 为具有对氧气、氢气和二氧化碳的低渗透性以及减少或消除果味酯化合物如辛酸乙酯的通 过的能力。
8.权利要求6或7中所定义的封闭物/塞子，其中多层膜的包括阻挡层材料的层进一 步被定义为选自以下物质聚偏二氯乙烯(PVDC)、乙烯乙烯醇(EVOH)、聚丙烯腈及其共聚 物、聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物。
9.权利要求6至8任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中包括结合材料的层进一步 被定义为包括至少一种选自以下物质的粘合化合物乙烯醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯基 聚合物、metalacine基化合物、聚酰胺、聚氨酯、聚乙烯。
10.权利要求1至9任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中所述多层膜组件包括在其 表面上形成的纹理图案或压印图案，用于提供美学上令人愉快的视觉外观，同时使多层膜 组件能够在插入瓶中过程中保持不受压缩的影响。
11.权利要求1至10任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中所述多层膜组件进一步 被定义为具有约1微米至2，000微米之间的厚度。
12.权利要求1至10任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中所述多层膜组件进一步 被定义为具有约5微米至150微米之间的厚度。
13.权利要求1至10任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中所述多层膜组件进一步 被定义为具有约10微米至100微米之间的厚度。
14.权利要求1至11任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中所述多层膜组件进一步 被定义为按以下方式附着于平的末端上首先将多层膜组件热结合至该合成封闭物的平的 末端上，随后将多层膜组件的延伸部分包裹至该合成封闭物的外表面上，然后将该延伸部 分热结合至该合成封闭物的外表面上。
15.权利要求1至14任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中封闭物/塞子具有通过 ASTM D-3985-81测定为小于约0. OlOcc/天的轴向氧气转移速率(OTR)。
16.权利要求16所定义的封闭物_塞子，其中封闭物/塞子具有小于约0.005cc/天的 氧气转移速率(OTR)。
17.权利要求2至16任意之一中所定义的合成封闭物/塞子，其中形成芯组件的塑料 进一步被定义为包括中密度或低密度闭孔泡沫塑料，所述泡沫塑料选自以下物质中的一种 或多种惰性聚合物、均聚物和共聚物。
18.权利要求4至17任意之一中所定义的合成封闭物/塞子，其中所述闭孔泡沫塑料 进一步被定义为包括至少一种选自以下的物质聚乙烯、茂金属催化剂聚乙烯、聚丁烷、聚 丁烯、聚氨酯、有机硅、乙烯基树脂、热塑性弹性体、聚酯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯_醋酸乙 烯酯共聚物、乙烯_丙烯酸甲酯共聚物、乙烯_丙烯酸丁酯共聚物、乙烯丙烯橡胶、苯乙烯丁 二烯橡胶、乙烯_乙基-丙烯酸共聚物、离聚物、聚丙烯以及聚丙烯与可共聚烯属不饱和共 聚单体的共聚物，以及乙烯丙烯酸共聚物、乙烯_醋酸乙烯酯共聚物、乙烯_丙烯酸甲酯共 聚物、热塑性聚氨酯、热塑性烯烃、热塑性硫化橡胶、柔性聚烯烃、含氟弹性体、含氟聚合物、 聚乙烯、聚四氟乙烯及其共混物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯丙烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、乙烯-乙基-丙烯酸共聚物。
19.权利要求2至18任意之一中所定义的合成封闭物/塞子，其中所述闭孔泡沫塑料 进一步被定义为包括一种或多种选自以下的聚乙烯高密度、中密度、低密度、线形低密度、 超高密度和中低密度聚乙烯。
20.权利要求2中所定义的合成封闭物/塞子，其中所述芯组件进一步被定义为具有约 100kg/m3至500kg/m3之间的密度。
21.权利要求20中所定义的合成封闭物/塞子，其中所述芯组件进一步具有约200kg/ m3至350kg/m3之间的密度。
22.权利要求2中所定义的合成封闭物/塞子，其中所述周围层进一步被定义为包括选 自以下物质中的一种或多种化合物可发泡的或不可发泡的热塑性聚氨酯、热塑性烯烃、热 塑性硫化橡胶、柔性聚烯烃、含氟弹性体、含氟聚合物、聚乙烯及其共混物。
23.权利要求22中所定义的合成封闭物/塞子，其中所述周围层进一步被定义为包括 选自泡沫塑料和非泡沫塑料中的一种。
24.权利要求22中所定义的合成封闭物/塞子，其中所述周围层包括选自以下的物质 聚醚型聚氨酯、热塑性聚烯烃、热塑性聚硫化橡胶、柔性聚烯烃，和其共混物。
25.权利要求24中所定义的合成封闭物/塞子，其中所述周围层进一步包括基于整体 组合物重量的约10%至90%重量的热塑性烯烃和基于整体组合物重量的约10%至90%重 量的热塑性硫化橡胶。
26.权利要求1至25任意之一中所定义的封闭物/塞子，其中的多层膜进一步被定义 为具有纹理和/或压印表面结构。
全文摘要
通过将多层膜牢固地附着或结合于封闭物/塞子的末端，并构建用于促进期望的气体、化学品和/或化合物的转移，同时阻止不期望的气体、化学品和/或化合物的转移的多层膜，获得具有密封的和/或带阻挡层的末端的独特封闭物或塞子。这样，保证了通过本发明的封闭物/塞子密封在酒瓶中的酒拥有长的储存寿命，同时完全维持了对于酒而言期望的风味、酒香、口感和质量。
文档编号B65D39/00GK101821169SQ200880106555
公开日2010年9月1日 申请日期2008年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者D·J·米勒, D·R·巴塞洛缪, L·H·戴维斯, M·J·O·基尔希, M·J·汤普森, O·M·奥高 申请人:诺玛科有限责任公司