CN102869583A - 注塑管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于容纳粘性物质的容器。更具体地，本发明涉及具有可封闭的头(3)的可挤压管(1)。本发明的目的在于提供易于重新利用且具有相对更好的抗应力开裂性和可挤压性的管。出人意料的是，经由本发明发现，线性低密度聚乙烯、线性中密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物在以特定重量百分比使用时，可以同时产生制造整合有头/帽的管所需的抗应力开裂性和可挤压性。本发明的管可与头/帽一起再重复利用，由此使该过程变得可持续。

Description

注塑管

技术领域

本发明涉及管。更具体地，本发明涉及可挤压且可再封闭的管。

背景和现有技术

管通常由扁平层压板制成，扁平层压板卷起形成管。或者，也可以通过共挤出工艺制造管壁上没有接合处的管；这种管被称作无缝管。现有的管一般具有两个主要零件：管体和头/帽。管体和头/帽通常分别制造然后装配在一起得到完整的管。所述两种零件由于应用目的不同，所以其构造材料一般不同。

当今世界，一个最大的问题是全球变暖。具体工艺的步骤个数越多，碳排放量就越多，结果意味着全球变暖。与现在的管有关的问题是它们的重新利用性。由于管体和头/帽由不同材料制成，所以除非在重新利用之前先将由不同材料制成的元件彼此分开，否则这种管就不能被完全重新利用。管体和头/帽需要分别重新利用。这是一个劳动密集的过程，需要很长时间且难以大规模地施行，使得重新利用不可持续、不方便以及不经济。

从US2006/0016837已知结合有可封闭的头的管或容器，该文献记述了具有可去除的耳片(tab)的容器，其在去除后产生分配开口，且其中所述耳片上的侧向突起可用于再封闭所述管。这类管头组件被开发用于最小化使用剪刀或刀切割容器帽以分配内容物的危险。所述容器据说是通过吹塑或注塑法制造的。

GB2120630记述了用于眼外科和呼吸护理的液体药物的单位给药(unit dosing)的容器。这种容器或小瓶据说是通过适合的塑性材料(如聚丙烯)注塑制成的。然而，该文献没有解决提供带有可再封闭帽的管的问题。

除上述现有技术以外，具有拧开式断裂头(breaking head)的多管容器也是已知的。US5577636记述了一种具有多个并联的管的多管容器。该容器包括多个管体部分(每个都具有用于容纳内容物的中空部分)、多个形成在每个管体部分一端的可拧的头部、多个颈部(每个都可通过拧转所述头部而断开，产生用于从中空部挤出内容物的开口，并且每个都位于管体部分和头部之间)和多个形成在每个所述管体部分的另一端的密封部。每个密封部都可断开地连接到相邻的密封部，且至少一个头部和颈部彼此可断开地连接。该文献没有公开由单一材料制成的管。

但是，所有的现有技术都未涉及用于制造整合有头/帽的管从而使得管可挤压并同时提供优良的抗应力开裂性的组合物。

现有技术没有关于材料的重新利用性的任何教导，也没有公开可以同时提供用于制造整合有头或帽的管时所需的抗应力开裂性和可挤压性的任何具体材料或组合物，从而使重新利用变得更容易和使工艺变得可持续并降低碳排放量。

发明目的

鉴于上述情况，由此本发明的一个目的在于提供容易重新利用的管。

本发明的另一目的在于提供可再封闭且具有更好的抗应力开裂性和可挤压性的管。

本发明的又一目的在于提供可通过注塑整体制造的管。

出人意料的是，经由本发明发现，线性低密度聚乙烯、线性中密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物在以特定重量百分比使用时，可以同时产生对于制造整合有头/帽的管所需的抗应力开裂性和可挤压性。本发明的管可与头/帽一起重新利用，由此使该过程变得可持续。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供管，其包括管体，管体包括通过脆弱元件(a frangible element)连接到断开头(break-off head)的口，其中所述头封闭所述口；所述头包括塞子元件且所述塞子元件的外轮廓与所述口的内轮廓调整为可恰当地接合，其中所述管通过注塑法使用包括以下组分的组合物整体模制而成：

a) 60-80% w/w 线性低密度聚乙烯；

b) 5-25% w/w 线性中密度聚乙烯；和

c) 5-25% w/w 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

根据本发明的第二方面，提供用于制造第一方面的管的方法，包括步骤：

a) 向用于第一方面的管的模具中注入包括以下组分的组合物的熔体：

i. 60-80% w/w 线性低密度聚乙烯；

ii. 5-25% w/w 线性中密度聚乙烯；和

iii. 5-25% w/w 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；

b)冷却模具，和

c)使管脱模。

通过阅读以下详细说明，这些及其他方面、特征和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。为避免产生疑问，本发明的一个方面的任何特征都可用于本发明的任何其它方面。应当注意，以下说明中给出的附图意在阐明本发明，并不将本发明局限于那些附图本身。类似地，除非另外指出，所有的百分比都是重量百分比。

除了在操作和对比实施例中，或另外明确指出之处，本说明书中指示材料数量或反应条件、材料物理性能和/或应用的任何数字都应被理解为用"约"字修饰。以"x-y"形式表示的数值范围应理解为包括x和y。当对于某一具体特征，以"x-y"的形式记述了多个优选范围时，应理解为还包括组合不同端点的所有范围。

附图说明

图1是管的优选实施方案的透视图。

图2是图1的管在分离断开头之后的透视图。

图3是图2的管在被再封闭之后的透视图。

发明的详细说明

本发明提供管，其包括管体，所述管体包括通过脆弱元件连接到断开头的口，其中所述头封闭所述口；所述头包括塞子元件；且所述塞子元件的外轮廓与所述口的内轮廓调整为可恰当地接合，其中所述管通过注塑法使用包括以下组分的组合物整体模制而成：

a) 60-80% w/w 线性低密度聚乙烯

b) 5-25% w/w 线性中密度聚乙烯；和

c) 5-25% w/w 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

线性低密度聚乙烯(LLDPE)优选选自具有窄分子量分布和最佳抗氧化剂含量的基于丁烯共聚单体的线性低密度聚乙烯等级(grade)。所述组合物包括60-80%、优选65-75% w/w 线性低密度聚乙烯。所述线性低密度聚乙烯的熔体流动指数(MFI)优选为40-60 g/10min，更优选45-55 g/10min。MFI根据ASTM标准D1238测定。

线性中密度聚乙烯(LMDPE)优选选自具有正常抗氧化剂剂量的基于丁烯共聚单体的线性中密度聚乙烯。所述组合物包括5-25%、更优选10-20% w/w 线性中密度聚乙烯。所述线性中密度聚乙烯的熔体流动指数优选为3-5.5 g/10min，更优选4-5 g/10min。

本发明的组合物还包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。所述组合物包括5-25%、优选10-20% w/w 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔体流动指数优选为10-40 g/10min，更优选20-30 g/10min。

所述聚合物组合物可根据需要被用于制造清澈/透明的、白色不透明的或带颜色的管。本发明的管体优选为圆柱形。管体优选具有邻近所述口并向所述口逐渐变细的肩部。通过脆弱元件与所述口连接的断开头优选通过施加机械力或通过拧扭与管分离。在从管上分离断开头之前所述口保持封闭。此特征使得管能够防拆封。断开头可以为不同的形状和大小而不影响其功能。当分离了断开头时，所述口充当管内材料的分配孔。

断开头包括塞子元件；所述塞子元件优选为细长的，更优选为圆柱形的。所述塞子元件优选具有截头圆锥形的末端；在远离所述头方向上渐细。塞子元件的外轮廓与所述口的内轮廓调整为可恰当地接合。在分离断开头并暴露所述口之后，塞子元件能够通过插入再封闭所述口。可以理解，塞子元件又可以取下和重新插入，以在使用过程中提供反复的再封闭性。

管优选包括围绕（circumscribing）所述口的环形元件。在用塞子元件封闭所述管的口时，环形元件牢牢地固定塞子元件。根据塞子元件和所述口，环形元件可以具有不同的形状和大小，以使塞子元件的外轮廓与所述口的内轮廓可恰当地接合。

连接管体与断开头的脆弱元件足够脆弱以使能够通过施加机械力或通过拧扭所述头来破坏。所述头一旦被分离，即暴露出所述口，以排出管的内容物。为提供该易破碎性特征，脆弱元件优选具有沿管轴最小的横截面。

下面将借助于图1-3中所示根据本发明的管的具体非限制性实施例来说明本发明。附图决不用于限制本发明的范围。

附图详细说明

参照图1，管(1)包括管体(2)和断开头(3)，它们通过脆弱元件(4)相连。管体优选具有邻近口(6)并向口(6)逐渐变细的肩部(5)。管体包括位于管体中的围绕所述口的环形元件(7)。断开头包括两个翅(8)和(9)。翅(8)和(9)有助于施加用于通过拧扭断开所述头的力。断开头包括塞子元件(10)。塞子元件的外轮廓与所述口的内轮廓可恰当地接合。所述塞子元件优选具有截头圆锥形的末端；在远离所述头方向上渐细。通过施加机械力或拧扭断开头来将其从管体上分离。

现在参见图2，其显示了在分离了断开头(3)之后的图1的管。分离之后，所述口被暴露，以通过挤压管体(2)分配管的内容物。在分配管的内容物之后，可以将塞子元件插入所述口中以再封闭管。

现在参见图3，它是图2的管在被再封闭所述口之后的透视图。在将塞子元件插入所述口中时，环形元件为其提供支撑并保持塞子牢牢地固定。

可以理解，使用中，分离断开头将暴露所述口，可以通过挤压管体方便地经由所述口分配管的内容物。在分配之后，可通过将塞子元件插入所述口中而再封闭管。环形元件使得封闭机构能够无渗漏地正常发挥作用。

下面将借助于实施例来说明本发明。以下实施例只用于说明而不用于限制本发明的范围。

实施例

制造本发明的管的方法

通过注塑法制造图1的管的方法如下：

(a)将聚合物[LLDPE(70%)+LMDPE(15%)+EVA(15%)]小球/粉末从进料斗输入注塑机中。

(b)所述注塑机由包括旋转螺旋的空心钢机筒构成。所述螺旋将塑料沿机筒送往模具。当塑料沿机筒移动时，环绕机筒的加热器将其熔融。

(c)当熔融的塑料在机筒尾部积聚时，螺旋被抑制(forced back)。一旦积聚了足够的塑料，液压油缸就向前推螺旋，将塑料经由浇口注入模腔中。在注射之前加热模具并迅速注射塑料以防其在模具充满之前硬化。

(d)短暂地保持压力，以防材料在固化(硬化)期间蠕变回缩。这防止了皱缩和中空，由此得到质量更好的产品。在将模制品从模具中取出(顶出)之前使其冷却。

(e)借助于脱模销或脱模板将图1的管从模具中顶出(脱模)。模制品具有模腔的形状。

聚合物组合物对管的性能的影响

通过用Fair & Lovely®(Hindustan Unilever Ltd)护肤霜填充所述管并热封底部部分来测量管的可挤压性。从管体上分离断开头以暴露管口。用拇指和食指挤压所述管以从管口分配材料。将可挤压性定性地划分为"易挤出"(Y)或"难挤出"(N)。

为测量实验抗开裂性，遵循以下程序：取两个烧杯，用60% w/w的Fair & Lovely®水溶液(待放入管中的)填充其中一个烧杯，用50% w/w的洗涤剂(来自Harvey Waddington(UK)的Teepol®)水溶液填充另一个烧杯。然后，将两个不同的管分别放入这些烧杯中。将烧杯在烘箱中于50℃保持，并在每24小时之后观察裂纹，保持48小时以定性地评价抗应力开裂性。

用下面表1中概括的各种聚合物组合物制造图1的管。

表1∶聚合物组合物对管的性能的影响(LDPE为16MA 400，HDPE为50 MA 180、LLDPE为M 26500，LMDPE为LL 36RA045，均可从ReliancePolymers India获得；EVA为Ateva® 2825A，可从Celanese EVA Performance Polymers获得)

实施例号	聚合物组合	可挤压性	抗应力开裂性
				A	LDPE(80%)+HDPE(10%)+EVA(10%)	Y	不好
B	LLDPE(80%)+HDPE(20%)	N	不好
				C	LLDPE(90%)+EVA(10%)	Y	不好
D	LLDPE(10%)+LDPE(80%)+EVA(10%)	Y	不好
				E	LLDPE(20%)+LDPE(70%)+EVA(10%)	Y	不好
1	LLDPE(70%)+LMDPE(15%)+EVA(15%)	Y	好

LDPE-低密度聚乙烯，HDPE-高密度聚乙烯

表1中所用的LLDPE、LMDPE和EVA的MFI分别为50 g/10min、4.5 g/10min和25 g/10min。

在表1中，实施例1是使用本发明的组合物制造的管，对比实施例A、B、C、D和E是使用本发明范围之外的组合物制造的管。从上表可明显看出，根据本发明制造的管具有相对较好的抗应力开裂性和可挤压性。

图 1 的管的断开头的断裂力测量

使用万能试验机(Universal Testing Machine, UTM)来完成断开头的断裂力的测量。测试采用的试验速度为33mm/min。将实施例1的管插入固定物中并安装在UTM的活动机架面板的夹持器/固定器之间。然后开始测试，在将负载(10kg)固定于顶端的同时活动机架面板开始向上移动。调节管的位置以使负载将被施加在管的脆弱元件处。然后记录用于分离断开头的断裂力。

据发现，断开头的断裂力在12-15N范围之内(16个试样)。此断裂力表明管头可被轻易与管体分离。

由此可知，本发明提供易于重新利用的管。本发明还提供可再封闭且具有相对更好的抗应力开裂性和可挤压性并通过注塑法与管头整体制造的管。

Claims (9)

1.管(1)，其包括管体(2)，管体(2)包括通过脆弱元件(4)连接到断开头(3)的口(6)，其中所述头封闭所述口；所述头包括塞子元件(10)；且所述塞子元件的外轮廓与所述口的内轮廓调整为可恰当地接合，其中所述管通过注塑法使用包括以下组分的组合物整体模制而成：

a) 60-80% w/w 线性低密度聚乙烯

b) 5-25% w/w 线性中密度聚乙烯；和

c) 5-25% w/w 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

2.如权利要求1所述的管，其中所述线性低密度聚乙烯的熔体流动指数为40-60 g/10min。

3.如权利要求1或2所述的管，其中所述线性中密度聚乙烯的熔体流动指数为3-5.5 g/10min。

4.如前面权利要求中任意一项所述的管，其中所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔体流动指数为10-40 g/10min。

5.如前面权利要求中任意一项所述的管，其中所述管体具有邻近所述口并向所述口逐渐变细的肩部(5)。

6.如前面权利要求中任意一项所述的管，其中所述管优选包括围绕所述口的环形元件(7)。

7.如前面权利要求中任意一项所述的管，其中所述断开头中的所述塞子元件被用作所述口的封闭装置。

8.如前面权利要求中任意一项所述的管，其中所述脆弱元件具有沿管轴的最小横截面。

9.制造如前面权利要求中任意一项所述的管的方法，所述方法包括步骤：

a) 向模具中注入包括以下组分的组合物的熔体：

i. 60-80% w/w 线性低密度聚乙烯；

ii. 5-25% w/w 线性中密度聚乙烯；和

iii. 5-25% w/w 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；

b)冷却所述模具，和

c)使所述管脱模。

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