用于包装件的封盖的制作方法

本发明总体上涉及一种用于包装件(package)的聚合物封盖(closure)。更具体地，本发明涉及一种尤其适宜用于暴露于诸如巴氏灭菌(pasteurization)、热填充和蒸煮应用等高温应用中的包装件的聚合物封盖。

背景技术：

在诸如蒸煮应用等高温应用中，灭菌室能够达到250°f(华氏温度)以上的温度并且维持这样的温度足够的时间，以确保可能已经进入产品的任何潜在有害的生物体被杀死。在这样的高温条件下，封盖和容器之间可能发生聚合物表面之间的化学键合。强的键合当然有利于创建强的密封，但是对于用户而言将封盖从容器上去除可能成为潜在的问题。

在蒸煮应用中，常规的封盖设计包括由波状金属盘、圆环状塑性溶胶内衬和螺纹环组成的三件式系统。封盖与容器一起用来形成包装件。在这样的三件式设计中，柔软的塑性溶胶内衬与容器的外表面彼此不化学键合。因为塑性溶胶内衬和容器之间不存在化学键合，所以在从容器中去除封盖期间，金属盘和塑性溶胶内衬容易被提起并与容器分开。然而，站在成本的角度，这种传统的封盖设计不令人满意。站在环境的角度，难以回收也不令人满意。

技术实现要素：

因此，期望提出一种解决上面提到的缺点的用于高温应用中的包装件的封盖。

根据一个实施例，封盖包括聚合物顶壁部、聚合物内衬、聚合物盘和聚合物环形裙部。聚合物盘位于聚合物顶壁部与聚合物内衬之间。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。环形裙部包括：(1)内部螺纹构造，该内部螺纹构造用于与容器的外部螺纹构造进行啮合配合；和(2)内部撬拔突起，该内部撬拔突起用于帮组从容器去除封盖。内部撬拔突起的至少一部分比内部螺纹构造更接近于聚合物顶壁部。

根据另一个实施例，封盖包括聚合物顶壁部、聚合物内衬、聚合物盘和聚合物环形裙部。聚合物盘位于聚合物顶壁部与聚合物内衬之间。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。环形裙部包括：(1)内部螺纹构造，该内部螺纹构造用于帮助与容器的外部螺纹构造进行啮合配合；(2)内部凸缘，该内部凸缘用于定位聚合物内衬和聚合物盘；和(3)内部撬拔突起，该内部撬拔突起用于帮助从容器去除封盖。内部撬拔突起与内部凸缘相邻或接触。与内部凸缘相比，内部撬拔突起朝着封盖的中心向内延伸更远。

根据进一步的实施例，包装件包括容器和封盖。容器具有限定开口的颈部。容器具有位于颈部的外部螺纹构造。封盖被构造为用于适配容器的颈部以封闭开口。封盖包括聚合物顶壁部、聚合物内衬、聚合物盘和聚合物环形裙部。聚合物盘位于聚合物顶壁部与聚合物内衬之间。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。环形裙部包括：(1)内部螺纹构造，该内部螺纹构造用于与容器的外部螺纹构造进行啮合配合；和(2)内部撬拔突起，所述内部撬拔突起用于帮助从容器去除封盖。内部撬拔突起的至少一部分比内部螺纹构造更接近于聚合物顶壁部。

根据又一个实施例，包装件包括容器和封盖。容器具有限定开口的颈部。容器具有位于颈部上的外部螺纹构造。封盖被构造为用于适配容器的颈部以封闭开口。封盖包括聚合物顶壁部、聚合物内衬、聚合物盘和聚合物环形裙部。聚合物盘位于聚合物顶壁部与聚合物内衬之间。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。环形裙部包括：(1)内部螺纹构造，该内部螺纹构造用于与容器的外部螺纹构造进行啮合配合；(2)内部凸缘，该内部凸缘用于帮助定位聚合物内衬和聚合物盘；和(3)内部撬拔突起，该内部撬拔突起用于帮助从容器去除封盖。内部撬拔突起与内部凸缘相邻或接触。与内部凸缘相比，内部撬拔突起朝着封盖的中心向内延伸更远。

根据另一个实施例，封盖包括聚合物顶壁部、聚合物内衬、聚合物盘和聚合物环形裙部。聚合物盘位于聚合物顶壁部与聚合物内衬之间。聚合物盘包括用于帮组从容器去除封盖的外部撬拔突起。外部撬拔突起从聚合物盘的一端延伸。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。环形裙部包括用于与容器的外部螺纹构造进行啮合配合的内部螺纹构造。

根据进一步的实施例，封盖包括聚合物顶壁部、聚合物内衬、聚合物盘和聚合物环形裙部。聚合物内衬具有位于其一端或一端附近的弱化区。聚合物内衬的弱化区减小与容器的粘合量以用于帮助从容器去除封盖。聚合物盘位于聚合物顶壁部和聚合物内衬之间。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。环形裙部包括用于与容器的外部螺纹构造进行啮合配合的内部螺纹构造。

封盖包括聚合物顶壁部、聚合物环形裙部、聚合物内衬和聚合物盘。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。环形裙部包括与容器的外部螺纹构造进行啮合配合的内部螺纹构造。聚合物盘具有外表面。聚合物盘位于聚合物顶壁部与聚合物内衬之间。聚合物盘包括形成在其中的多个通道。所述多个通道有助于使液体能够在聚合物盘的外表面上行进以及在聚合物环形裙部与容器的外部面层(finish)之间行进。

包装件包括容器和封盖。容器具有限定开口的颈部。容器具有位于颈部上的外部螺纹构造。封盖被构造用于适配容器的颈部以封闭开口。封盖包括聚合物顶壁部、聚合物内衬、聚合物盘和聚合物环形裙部。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。聚合物环形裙部包括用于与容器的外部螺纹构造进行啮合配合的内部螺纹构造。聚合物盘具有外表面。聚合物盘位于聚合物顶壁部和聚合物内衬之间。聚合物盘包括形成在其中的多个通道。所述多个通道有助于使液体能够在聚合物盘的外表面上行进以及在所述聚合物环形裙部与位于容器的颈部的外部螺纹构造之间行进。

封盖包括聚合物顶壁部、聚合物环形裙部和聚合物盘。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。环形裙部包括与容器的外部螺纹构造进行啮合配合的内部螺纹构造。聚合物盘具有外表面。聚合物盘与聚合物顶壁部相邻。聚合物盘包括形成在其中的多个通道。所述多个通道有助于使液体能够在聚合物盘的外表面上行进以及在聚合物环形裙部与容器的外部面层之间行进。

包装件包括容器和封盖。容器具有限定开口的颈部。容器具有位于颈部上的外部螺纹构造。封盖被构造用于适配容器的颈部以封闭开口。封盖包括聚合物顶壁部、聚合物盘和聚合物环形裙部。聚合物环形裙部从聚合物顶壁部下垂。聚合物环形裙部包括用于与容器的外部螺纹构造进行啮合配合的内部螺纹构造。聚合物盘具有外表面。聚合物盘与聚合物顶壁部相邻。聚合物盘包括形成在其中的多个通道。所述多个通道有助于使液体能够在聚合物盘的外表面上行进以及在聚合物环形裙部与位于容器的颈部的外部螺纹构造之间行进。

上面的发明内容不是旨在代表本发明的每个实施例或每个方面。根据下面所述的详细说明以及附图，本发明的额外的特点和益处显而易见。

附图说明

当阅读下面的详细说明且参照下面的附图时，本发明的其它优势将变得显而易见，其中：

图1a是根据本发明的一个实施例的聚合物封盖的底部立体图(为了清楚起见，未示出聚合物内衬和盘)。

图1b是图1a的聚合物封盖的立体顶视图。

图2是根据本发明的一个实施例的与容器螺纹连接的图1a和1b的封盖(包括聚合物内衬和盘)的横截面图。

图3是图1a的大体上圆形区域a的放大图。

图4是图1b的大体上圆形区域b的放大图。

图5是图2的大体上圆形区域c的放大图。

图6a是根据本发明的一个实施例的在包括封装型隔氧层的封盖中使用的聚合物盘和内衬的局部图。

图6b是图6a的大体上圆形区域d的放大图。

图7是根据本发明的另一个实施例的内衬和具有外部撬拔突起(pryingprojection)的盘的底部立体图。

图8是根据本发明的另一个实施例的与容器螺纹连接的使用图7的内衬和盘的封盖的横截面图。

图9是根据本发明的进一步的实施例的盘和具有弱化区的内衬的底部立体图。

图10是根据本发明的进一步的实施例的与容器螺纹连接的使用图9的盘和内衬的封盖的横截面图。

图11是根据一个实施例的聚合物盘的俯视图。

图12是图11中的大体上矩形区域e的放大图。

图13是图11中的沿着线13-13的大致横截面图。

图14是图13中的大体上矩形区域f的放大图。

图15是根据一个实施例的图示了液体路径的封盖的局部放大图。

虽然本发明容易获得各种变型例和替代形式，但是已经借助于附图中的示例示出了本发明的具体实施例，并且将在本文中对它们进行详细说明。然而，应理解，不是旨在将本发明限制为公开的特定形式，而是相反，本发明将会覆盖落入随附权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有变型例、等同例和替代例。

具体实施方式

图1a和1b图示了根据本发明的一个实施例的聚合物封盖10。为了清楚起见，在未示出聚合物内衬和聚合物盘的情况下示出了图1a和1b的聚合物封盖。封盖被构造为放置在容器上且形成包装件。

本发明的聚合物封盖尤其适宜用于暴露于诸如巴氏灭菌、热填充和蒸煮应用等高温应用中的包装件。例如，蒸煮应用可以在高于250°f的条件下进行。其它非限制性示例包括热填充(大体上在185°f附近的温度进行)或使用巴氏灭菌进行的热填充(大体上在205°f附近的温度进行)。预期的是，本发明的聚合物封盖能够用于其它高温应用中，以及用于不是高温应用的其它应用中。例如，本发明的聚合物封盖可以用于盘需要与容器分开的使用盘的其它用途中。盘与容器分开的一个非限制性示例可以是罐头瓶(例如，梅森罐)。

参照图1a、1b和2，聚合物封盖10包括聚合物顶壁部12、聚合物内衬14、聚合物盘16和从聚合物顶壁部12下垂的聚合物环形裙部18。顶壁部12是圆环状构造。可以预期的是，顶壁部可以横跨封盖的整个顶部延伸并且没有任何开口。聚合物盘16位于聚合物顶壁部12与聚合物内衬14之间。

图2的聚合物盘16的内部形成有多个通道66。多个通道66有助于：在后填充之后，将可能腐坏的产品冲离饮用面。通道66使液体能够从包装件的顶部在聚合物盘16的外表面上行进以及在聚合物环形裙部18与容器的面层(finish)附近之间行进。通道也能够使水在相反的方向上行进。通道66可以被称为冲洗通道。

图1a、1b和2的聚合物环形裙部18包括内部螺纹构造30、内部凸缘(bead)32和内部撬拔突起34。内部螺纹构造30被构造为用于与容器的颈部的相应的外部螺纹构造进行啮合配合。封盖的内部螺纹构造可以包括连续或不连续的螺纹段，且可以包括单个或多个螺纹。因此，可以预期的是，不同的螺纹构造可以用于封盖。内部螺纹构造的一个非限制性示例是螺旋螺纹构造。

图1a、1b和2的内部凸缘32有助于将聚合物盘16和聚合物内衬14维持在封盖10内的适当位置。内部凸缘32以连续的方式大体上周向地围绕封盖10的内部延伸。可以预期的是，内部凸缘可以不连续。还可以预期的是，内部凸缘可以包括多个段。

可以预期的是，聚合物盘和聚合物内衬可以通过内部凸缘以外的机构(诸如包含多个螺纹的内部螺纹构造等)来维持它们自身的位置。

内部撬拔突起有助于将封盖从容器的颈部去除。内部撬拔突起是用于破坏在处理之后(例如，诸如蒸煮处理等高温处理)形成在聚合物内衬与容器之间的密封粘合的机构。为了有助于从容器去除封盖，内部撬拔突起的至少一部分通常位于内部螺纹构造的上方(即，更接近于聚合物顶壁部12)。

参照图1至图4，内部撬拔突起34与内部凸缘32相邻或接触。在本实施例中，如图2最佳地所示，与内部凸缘32相比，内部撬拔突起34朝着封盖10的内部的中心向内延伸得更远。内部撬拔突起34有助于分离大致区域40(图5中用虚线标示)中所示的在聚合物部14a和容器表面108a之间的密封粘合。内部撬拔机构34有助于沿着图5所示的一般突架42的集中提起力矩(与均匀提起力矩相对)。一旦内部撬拔突起34发起密封释放，聚合物内衬和容器之间的剩余密封就自然地被剥离。

图1至图5的内部撬拔突起34被示意为单个突起。可以预期的是，封盖可以包括用来从容器去除封盖的多个内部撬拔突起。如果使用多个内部撬拔突起，那么这多个内部撬拔突起通常将彼此贴近地布置以有助于从容器去除封盖。期望地，内部撬拔突起具有边缘面以有助于集中提起力矩。

图1至图5的内部撬拔突起34被示意为大体上圆柱形。参照图4，内部撬拔突起34具有一般从约0.06至约0.4英寸的长度l。长度l可以从约0.1至约0.3英寸，更具体地，从约0.1至约0.2英寸。内部撬拔突起34具有一般从约0.04至约0.1英寸的高度h2(总高度)。高度h2通常从约0.04至约0.08英寸，更具体地，从约0.05至约0.08英寸。内部撬拔突起34具有一般从约0.01至约0.06英寸的高度h1(内部凸缘32以上的高度)。高度h1通常从约0.02至约0.06英寸，更具体地，从约0.02至约0.04英寸。因此，与内部凸缘32相比，图1至图5中的内部撬拔突起34朝着封盖的中心向内延伸更远。参照图5，内部撬拔突起34具有一般从约0.04至约0.1英寸的厚度t。厚度t可以从约0.04至约0.08英寸，更具体地，从约0.05至约0.08英寸。

可以预期的是，内部撬拔突起可以是其它形状和尺寸。例如，内部撬拔突起可以是圆柱形形状、大致矩形或矩形形状。内部撬拔突起也可以是大致梯形或梯形形状。

封盖也可以包括聚合物防拆封特征件。例如，封盖10包括位于自身底部(即，与聚合物顶壁部12相对的端部)的聚合物防拆封带50(图1a，1b)。防拆封带50从环形裙部18下垂，且通过易破连接件52至少部分可拆卸地连接至环形裙部18。防拆封带50和容器一起协同起作用，以向用户表明：容器的容纳物可能已经被取用过。更具体地，防拆封带50被设计为：如果用户开始打开包装件并且获取容器时，防拆封带50与环形裙部18分离。

封盖10可以包括隔氧材料。隔氧材料可以被添加作为单独的层或可以被集成在材料内。例如，参照图6a和6b，封盖110包括聚合物盘116、隔氧层125和聚合物内衬114。隔氧层125被封装在聚合物盘116内。可以使用共挤压工艺进行该封装。除了改善的隔氧性质以外，聚合物盘116和聚合物内衬114分别以与聚合物盘16和聚合物内衬14类似的方式起作用。封盖110还包括聚合物顶壁部112和聚合物环形裙部118，聚合物顶壁部112和聚合物环形裙部118分别以与聚合物顶壁部12和聚合物环形裙部18类似的方式起作用。可替代地，在另一个实施例中，隔氧材料可以被集成在封盖内。例如，聚合物盘还可以包括且形成有特定的隔氧材料。

隔氧层可以由有助于防止或抑制氧通过封盖进入容器的材料形成。这些材料可以包括但是不限于乙烯-乙烯醇(evoh)。可以预期的是，其它隔氧材料可以在封盖中用于隔氧层。

顶壁部12和环形裙部18由聚合物材料制成。顶壁部12和环形裙部18通常由聚丙烯(pp)或含有聚丙烯的混合物制成。可以预期的是，顶壁部和环形裙部可以由其它聚合物材料制成。防拆封带50(如果使用的话)通常由与顶壁部12和环形裙部18相同的材料制成。

盘16也由聚合物材料制成。可以用于形成盘16的聚合物材料的非限制性示例包括聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)或它们的混合物。可以预期的是，盘可以由其它聚合物材料制成。

内衬14也由聚合物材料制成。可以用于形成内衬14的聚合物材料的非限制性示例包括热塑性弹性体(tpe)或其混合物。可以预期的是，内衬可以由其它聚合物材料制成。

封盖通常通过诸如注塑成型、挤压成型或它们的组合等工艺来形成。多个通道通常通过模塑成型形成在聚合物盘中。可以预期的是，多个通道可以通过其它方法来形成。

本发明的封盖可以与用来形成图2的包装件100的容器108一起使用。图2示出了容器108的一部分，其包括限定开口的颈部102。容器108的颈部102包括外部螺纹构造104。容器108的外部螺纹构造104与封盖10的相应的内部螺纹构造30啮合以密封包装件100。容器的外部螺纹构造可以包括连续或不连续的螺纹段，且可以包括单个或多个螺纹。因此，可以预期的是，不同的螺纹构造可以用于容器。外部螺纹构造的一个非限制性示例是螺旋螺纹构造。

容器108通常由聚合物材料制成。被用于形成聚合物容器的材料的一个非限制性示例是聚丙烯。可以预期的是，容器可以由其它聚合物材料形成。容器108通常具有上述的封装型隔氧层或材料。

为了打开容器108且获取其中的产品，通过相对于容器108旋转封盖10来解开封盖10的螺纹连接。最初，在打开过程中，内部撬拔突起34首先接合突架42(参见图5)。如针对图2和图5观察到的，内部撬拔突起34向上(在箭头u的方向上)推动聚合物盘16(以及附接的聚合物内衬14)。内部撬拔突起34有助于破坏形成在聚合物内衬14与容器表面108a之间的密封。一旦内部撬拔突起34发起密封释放，当封盖松脱时，聚合物内衬和容器表面之间的剩余密封自然地分离。在封盖松脱之后，包括聚合物内衬14和聚合物盘16在内的封盖10被从容器去除，以使用户能够获取并使用容器。如果使用防拆封带50，那么它将与封盖10的剩余部分分离。防拆封带50能够与容器一起留下或在单独的步骤中从容器去除。

可以预期的是，可以使用其它撬拔机构来代替上述的内部撬拔突起34。例如，图7和图8示意了包括聚合物内衬214和聚合物盘216的封盖210。图7和图8的聚合物盘216的内部形成有多个通道266。通道266使液体能够从包装件的顶部在聚合物盘216的外表面上行进以及在聚合物环形裙部与容器的面层附近之间行进。

聚合物盘216包括位于其自身底部边缘(从图8中观察)的聚合物撬拔突起234。聚合物撬拔突起234以与上述的内部撬拔机构34大体上类似的方式起作用。更具体地，当包装件正被打开时，通过内部凸缘或内部螺纹构造接触聚合物撬拔突起234，这使撬拔突起234提起且有助于分离内衬和容器之间的密封。当封盖正在松脱中时，该分开继续。在本实施例中，除了不需要内部撬拔突起34以外，封盖210还包括上述的聚合物顶壁部12和聚合物环形裙部18。

在另一个实施例中，图9和图10示出了根据另一个实施例的包括聚合物内衬314和聚合物盘316的封盖310。图9和图10的聚合物盘316的内部形成有多个通道366。通道366使液体能够从包装件的顶部在聚合物盘316的外表面上行进以及在聚合物环形裙部和容器的面层附近之间行进。除了聚合物内衬314包括弱化区335以外，聚合物内衬314和聚合物盘316与上述的聚合物内衬14和聚合物盘16一样。弱化区335减小密封粘合的区域(大体上被指定为图10中的区域337)。弱化区335可以是内衬314中的完全的开口或可以是内衬的厚度减小的区域。

在不使用聚合物撬拔突起(诸如上述的内部撬拔突起34或聚合物撬拔突起234等)的情况下，可以使用聚合物内衬314的弱化区335。弱化区335的尺寸和形状被形成为有助于减小聚合物内衬314与容器表面之间的密封粘合量。通过减小聚合物内衬与容器表面之间的密封粘合量，在将封盖从容器去除的过程中，聚合物内衬和盘将不再可能保持粘附至容器。

图11示出了具有多个通道的聚合物盘的一个详细示例。图11是包括多个通道66的聚合物盘16的俯视图。图12示出了对沟道66a进行图示的图11的放大区域e。沟道66a具有与沟道内端部66c相比的稍微更宽的沟道外端部66b。沟道外端部66b的宽度被示意为w1，而沟道内端部66c具有宽度w2。图13和图14示出了沟道66a的深度d1和长度l1。具体地，图13是沿着图11的线13-13的大致横截面图，而图14是图13的放大区域f。图14示出了通道66a的深度d1和通道66a的长度l1。注意，通道66a的该详细示例同样适用于本发明的将被说明的其它公开的通道。可以预期的是，通道的宽度可以是恒定的，或者甚至通道的宽度在内端部比在外端部稍窄。

通道的宽度w1大致的范围从约0.005至约0.1英寸，更具体地，从约0.02至约0.075英寸。更通常地，通道的宽度w1从约0.035至约0.06英寸。通道的深度d1大致的范围从约0.005至约0.025英寸，更具体地，从约0.005至约0.015英寸。通道的长度l1大致的范围从约0.1至约0.4英寸，更具体地，从约0.15至约0.25英寸。形成在聚合物盘中的通道的数量能够变化，但是大体上从约5个至约50个，更具体地，从约12个至约36个。

参照图15，示出了具有聚合物顶壁部12、聚合物环形裙部18和聚合物盘16的封盖10，聚合物盘16包括多个通道66。为了更好地图示用于液体或水流动的路径p1，在图15中，将聚合物顶壁部12和聚合物环形裙部18图示为大体上透明。通道路径使液体或水能够从包装件的顶部在聚合物盘16的外表面上行进以及在聚合物环形裙部18与容器的面层附近之间行进。可以预期的是，其它液体或冲洗路径可以被用于使液体或水出去。

示例

制作且测试本发明的封盖和比较用封盖。具体地，本发明的封盖包括聚合物顶壁部(pp)、聚合物内衬(tpe)、聚合物盘(pp)和环形裙部(pp)，该环形裙部(pp)包括内部撬拔突起。本发明的封盖的构造基本上类似于图1的封盖10。除了比较用封盖不包括内部撬拔突起以外，比较用封盖与上述的本发明的封盖相同。

将本发明的封盖和比较用封盖放置并固定在各自的蒸煮包装件上。蒸煮包装件由其间具有evoh封装层的pp制成。将包装件放置在具有24psi室压和约250°f温度的蒸煮测试室中约10分钟。分别对本发明的的封盖的大概6个样本和比较用封盖的大概6个样本进行测试。在移出蒸煮测试室之后，使用由securepak公司分销的弹簧扭矩测试仪(序列号100-2015mra)测试并确定本发明的封盖和比较用封盖的去除扭矩。

测试结果表明：本发明的封盖令人惊喜地具有11.3英寸-磅的平均去除扭矩，这小于比较用封盖。此外，比较用封盖在67％的次数中未能从容器中去除聚合物盘(33％合格率)。另一方面，在任何样本中，本发明的封盖从容器中去除盘都没有失败，达到100％合格率(0％失败率)。