具有改善的美观的热塑性容器的制造方法_2

文档序号:9712823阅读:来源:国知局
抛光的Ra值由特定SPI抛光标准表示。例如,A-2的SPI抛光标准表示约30nm的Ra值,B-2 的SPI抛光标准表示约50nm的Ra值,C-2的SPI抛光标准表示约100的Ra值,并且D-2的SPI抛 光标准表示约300nm的Ra值。在一个实施例中,模具不进行磨砂,优选地将模具抛光但不磨 砂。
[0034]在一个实施例中,整个模具具有一个单一SPI抛光标准,即模具的内表面的不同部 分具有相同或相似的Ra值。或者,所述模具的内表面具有第一部分和第二部分,其中就SPI 抛光标准而言,第一部分具有比第二部分高的光滑度等级。例如,模具的上半部具有A-3的 SPI抛光标准,并且模具的下半部具有B-1的SPI抛光标准。另一个示例,模具的内表面具有 三个部分:上部分、中间部分、和下部分,并且上部分和下部分具有A-3的SPI抛光标准,且中 间部分具有A-1的SPI抛光标准。优选地,具有较高光滑度等级的第一部分印刷有图像、产品 徽标或文字,优选地产品徽标,从而吸引使用者的注意力。
[0035]本文的模具可由本领域已知的任何合适的材料制成,包括但不限于:铝、铝合金、 铜、铜合金、和钢。优选用于制备模具的材料为铝或其合金。
[0036] 吹塑方法
[0037] 本发明的吹塑方法包括以下步骤:a)将前体容器形式附连到吹塑模具中;以及b) 吹入前体容器形式中以使所述前体容器形式抵靠模具的内表面膨胀从而形式吹塑容器。
[0038] 在一个实施例中,本文的方法还包括在步骤a)之前形成前体容器形式的步骤。这 种形成前体容器形式的步骤通过将热塑性材料和添加剂混合以形成吹塑共混物,并且然后 将吹塑共混物注射或挤出以形成前体容器形式来进行。
[0039] 在形成吹塑共混物的方面,在一个实施例中,本文的方法包括以下步骤:首先将添 加剂与载体混合以形成母料,并且然后将所述母料与热塑性材料混合以形成吹塑共混物。 母料通常通过以下步骤形成:在环境温度下将载体和添加剂混合;将载体和添加剂的混合 物在挤出机(例如,双螺杆挤出机)中挤出以形成粒料;并且然后将所述粒料在水浴中冷却 以形成母料。将载体和添加剂混合的步骤优选地在环境温度下操作以使添加剂和载体之间 的化学粘合最小化。然后,将母料与热塑性材料混合以形成吹塑共混物,即添加剂经由母料 加入热塑性材料中。母料可包含一定助剂成分(例如,着色剂)。例如,母料可以为用于向容 器提供颜色的着色母料。本文的载体可以为与热塑性材料不同的材料或与热塑性材料相同 的材料。优选地,载体为与热塑性材料相同的材料,从而减少成形容器中热塑性材料的种类 数,并允许再循环的容易性和有效性。优选地,母料包含按所述母料的重量计约10%至约 30%,或者约10%至约25%,或者约12%至约20%的添加剂。
[0040] 或者,将添加剂直接加入热塑性材料中,即不形成母料。优选地将添加剂和热塑性 材料的组合均匀地混合以形成吹塑共混物。
[0041] 在由吹塑共混物形成前体容器形式方面,优选地将吹塑共混物注入以形成前体容 器形式,并且所述前体容器形式为预成形体。注射的预成形体之后通常进行吹塑加工(即 IBM)或拉伸吹塑加工(即ISBM)。或者,将吹塑共混物挤出以形成前体容器形式,并且所述前 体容器形式为型坯。挤出的型坯之后通常进行吹塑加工(即EBM)。优选型坯执行,因为这是 PE和PP两者的主要前体容器形式,即优选EBM加工。
[0042]在型坯执行中,取决于型坯的形成方式,EBM加工可以为连续或间歇的。在连续EBM 中,型坯由挤出模具连续挤出并且切割出独立的部件(例如通过合适的刀)。在间歇EBM中, 当塑料穿过挤出机时,所述塑料由挤出机熔融,并且然后熔融的塑料通过杆推动以形成型 坯,即型坯单独形成。优选连续EBM。在连续EBM中,挤出模具包括用于由熔融塑性材料形成 型坯的模具和销。所述销位于模具内部并且从模具轴向延伸,并且在模具和销之间存在模 具间隙。熔融塑料穿过模具间隙并在离开模具时形成型坯。模具、销和模具间隙一起确定挤 出型坯的最终形状和尺寸。优选地,所述模具和销是同心的,从而形成具有均匀厚度分布的 期望的型坯。在本领域中,离模膨胀是具有挑战性的问题,因为其导致破裂在型坯以及吹制 的容器中形成。本文的术语"离模膨胀"是指在离开模具之后,挤出的型坯部分恢复或"膨 胀"回材料以前的形状和体积的常见现象。然而,在本发明中,已经令人惊奇地发现,添加剂 的添加显著减轻离模膨胀。不受理论束缚,据信,这主要是由于添加剂的相对低的表面张 力。另一个挑战是压模划痕,即材料粘着到模具上。材料在模具上的积累可最终使挤出的型 坯和吹制的容器变形。与此相反,在本发明中,由于其相对低的表面张力,添加剂减少材料 粘着到模具上的趋势,即减轻压模划痕问题。
[0043]本发明的热塑性材料和添加剂可在任何合适的加工温度下加工。在型坯执行时, 在步骤b)中,吹入型坯中以使型坯膨胀优选在130至200°C,更优选地150至190°C的加工温 度下。另选地,如前所述,由于由添加剂提供的隔离功能,本文的热塑性材料和添加剂可在 较高加工温度下加工。在该另选的实施例中,在步骤b)中,吹入型坯中以使型坯膨胀是在约 200至300°C,或者约230至300°C,或者约250至300°C的加工温度下。
[0044]在吹塑压力方面(即,在吹塑步骤期间在膨胀的前体容器形式内部的压力),优选 地吹入前体容器形式以使前体容器形式膨胀是在约0.1至2Mpa,或者约0.2至约1.8Mpa,或 者约0 · 4至1 · 5Mpa的吹塑压力下。在EBM执行中,吹塑压力优选为约0 · 2至约1 · 8Mpa,或者约 0.4至约1.5Mpa。在本领域中,与吹塑的其它类型(诸如ISBM)相比,EBM中的吹塑压力相对 低。与此相反,根据本发明,EBM方法允许较高的吹塑压力连同增加的加工温度。这种较高的 吹塑压力推动前体容器形式更加抵靠模具的内表面,从而获得成形容器的更平滑外表面。
[0045] 在一个实施例中,本文的方法还包括冷却吹制容器的步骤。在该执行中,较高的加 工温度启用较快的冷却速率,这导致减小的材料结晶度。此类减小的结晶度还导致成形容 器的改善的表面光滑度。在吹塑过程中,在材料接触模具时通常存在材料温度的急剧下降。 通常,材料温度为约加工温度,并且模具温度为约10至30°C。因此,材料通过模具冷却,并最 终达到等于或略高于模具温度的温度。冷却速率通过冷却期间材料的温度下降除以冷却时 间来定义。通常吹塑系统的冷却时间是固定的,并且因此较大的温度下降(由较高加工温度 获得)意味着较快的冷却速率,这对于减小的结晶度而言是期望的。在一个实施例中,吹塑 容器以约10至约30°C/秒,优选地约20至约30°C/秒的冷却速率冷却下来。另外,应当理解冷 却速率与成形容器的尺寸相关,即较大容器的冷却速率通常慢于较小容器的冷却速率。
[0046] 查H
[0047] 本发明的容器根据如本文所述的吹塑方法来获得。所述容器包括包含如本文所述 的热塑性材料和添加剂的层。本文的术语"容器"是指适用于容纳组合物的包装。容器中容 纳的组合物可以为多种组合物中的任一种,包括但不限于,洗涤剂(例如,衣物洗涤护理、盘 碟护理、皮肤和毛发护理)、饮料、粉末、纸材(例如,纸巾、擦拭物)、美容护理组合物(例如, 化妆品、洗剂)、药用品、口腔护理(例如,牙膏、漱□水)等。所述组合物可以为液体、半液体、 固体、半固体、凝胶、乳液、气溶胶、泡沫、气态的或它们的组合。所述容器可用于储存、运输 或分配其中所容纳的组合物。容器内可容纳的非限制性体积为l〇ml至5000ml,或者100ml至 4000ml,或者500ml至1500ml,或者1000ml至1500ml。所述容器可包括闭合件或分配器或栗。 本文所用的术语"容器"广义地包括容器的这些元件。容器的非限制性示例包括瓶、管、罐、 杯、盖、蛤壳、袋、小药囊等。
[0048] 由于使用平滑模具,本发明的容器具有带改善的光滑度的外表面。在一个实施例 中,根据如本发明下文所述的光滑度测试方法,容器的外表面具有约l〇nm至约500nm,或者 约20nm至约400nm,或者约30nm至约300nm,或者约50nm至约250nm的Ra值。与之形成鲜明对 比,由于使用粗糙模具,现有技术中由具有较低熔点的热塑性材料(例如PE或PP)制成的容 器通常具有约500nm至约2000nm的Ra值。
[0049] 本文的容器可包括一个单一层或多个层。在一个实施例中,容器包括热塑性材料 的多个层,其包括外层和内层。内层比外层更靠近容器中容纳的组合物。内层可与容纳的组 合物接触。与内层相比,外层更远离容器中容纳的组合物的附近。外层可形成容器的最外表 面。另选地,一个或多个中间层可位于内层和外层之间。当外层和内层包含不同热塑性材料 时,优选将粘合剂层定位于外层和内层之间。
[0050] 在单层执行时,如本文所述的热塑性材料和添加剂包含在该容器的单层中。
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