CN103826991B - 塑料气溶胶容器组件及制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种塑料气溶胶容器组件（10）包括塑料容器，该塑料容器具有确定内部空间的主体部分（12）以及确定开口的末端部分（14）。加压的气溶胶混合物保留在内部空间内。末端部分具有内表面（20），该内表面（20）具有形成于其中的切边（22）。气溶胶阀组件（24）安装至塑料容器，从而其一部分接合末端部分（14）的内表面（20），以由切边（22）固定。塑料容器优选由包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的材料制成。末端部分的至少一个位置可晶化，以便增强对应力断裂的抗性。

Description

塑料气溶胶容器组件及制造方法
技术领域
本发明主要涉及适于盛装高压内容物(如气溶胶混合物)的容器领域；本发明尤其涉及一种具有末端部分的吹塑成型的塑料气溶胶容器，末端部分构造并设置成为气溶胶阀组件提供最佳密封。
背景技术
气溶胶容器通常是由金属制造且通常成型为具有上下端封盖的柱形管。下端封盖一般为凹球顶形状，上端封盖一般包括用于分配容器的压缩气溶胶内容物的可手动调节的阀。
金属容器具有某些固有的缺陷，如一段时间后会生锈，会刮损容器可能会接触的表面。
此前，人们已致力于改进塑料气溶胶容器，但其遭遇的主要难点在于如何控制气溶胶容器所需的内部强增压而造成的塑性材料的变形。气溶胶容器一般所需的内部压力大小为50-300磅/平方英寸，这明显高于塑性材料用于其它包装(如碳酸饮料包装)时的常用压力。因此，塑料气溶胶容器的设计要点与压力较低的包装应用(如塑料饮料容器)的设计要点有很大区别。
一种常见类型的塑料容器是由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材料制造，通过再热拉伸吹塑工艺由具有螺纹状末端部分的注塑预型坯制成。虽然这类容器也可用于气溶胶，但其末端部分在增压时容易发生应力断裂。此外，这类容器在承压时，其末端部分容易变形，可能导致容器和气溶胶分配封盖之间的密封完善性受损。
再热拉伸吹塑成型过程中所用的预型坯通常包括末端部分，该末端部分在吹塑成型处理后的形状大体上保持不变。末端部分包括容器的上边缘，上边缘确定容器开口。通常，塑料气溶胶容器中所需的气溶胶阀组件已连接至末端部分的外表面，该外表面可能具备外螺纹或者一个或多个安装凸缘。在金属气溶胶容器中，优选考虑将阀组件安装至容器上部的内表面。内部密封本身比外部密封更具机械效益，但本领域技术人员认为内部密封并不适用于塑料气溶胶容器，其原因在于，将阀组件安装至吹塑成型塑料容器的末端部分内表面的难度较高。这类容器末端部分的内表面趋于平滑，不具备使阀组件获得防止位移所需抓力的特征。
人们需要一种改进的吹塑成型的塑料气溶胶容器组件，该组件为塑料容器的末端部分及气溶胶阀组件之间提供更有效的安装和密封。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种改进的吹塑成型的塑料气溶胶容器组件，该组件在塑料容器的末端部分及气溶胶阀组件之间获得更有效的安装和密封。
为实现本发明的上述及其它目的，根据本发明第一方面的塑料气溶胶容器组件包括塑料容器，该塑料容器具有确定内部空间的主体部分以及确定开口的末端部分。末端部分具有内表面，该内表面具有形成于其上的切边。容器组件进一步包括安装至塑料容器的气溶胶阀组件，该气溶胶阀组件的一部分接合末端部分的内表面，以便由切边固定。
根据本发明第二方面的塑料气溶胶容器包括确定内部空间的主体部分以及末端部分，该末端部分与主体部分构成一体并具有内表面，内表面具有形成于其上的切边。
根据本发明第三方面的塑料气溶胶容器包括确定内部空间的主体部分以及与主体部分构成一体的末端部分。主体部分及末端部分是由包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料制成。末端部分的至少一部分晶化。
根据本发明第四方面的形成塑料气溶胶容器的方法包括以下步骤：(a)提供具有末端部分的预型坯；(b)由预型坯吹塑成型塑料容器；以及(c)再成形末端部分，从而其内表面具有形成于其上的切边，其中在步骤(a)之后的某一时间点进行步骤(c)。
在本文所附的权利要求书中将具体指出本发明所具备的上述和其他优势以及新颖性特征。然而，为了更好地理解本发明及其优点和其用途所能实现的目标，下面参照附图及相关具体内容对本发明的优选实施方案进行说明和描述。
附图说明
图1是根据本发明一优选实施方案构造的塑料气溶胶容器组件的立面侧视图；
图2是表示根据本发明的优选实施方案实施的方法中第一步的局部剖视图；
图3是表示根据本发明的优选实施方案实施的方法中第二步的局部剖视图；
图4是表示根据本发明的优选实施方案实施的方法中第三步的局部剖视图；
图5是表示根据本发明的优选实施方案实施的方法中第四步的局部剖视图；
图6是表示如图1所示的塑料气溶胶容器组件的一部分的局部剖视图。
具体实施方式
参照附图，所有图示中的相同标号表示相应结构。特别参照图1，根据本发明一优选实施方案构造的塑料气溶胶容器组件10包括确定内部空间的主体部分12，在该内部空间中优选具有加压的气溶胶混合物30。
塑料气溶胶容器组件10进一步包括颈末端部分14以及底部分18。较优地，末端部分14及底部分18均与主体部分12构成一体。较优地，主体部分12及底部分18利用再热拉伸吹塑工艺由塑料预型坯吹塑成形。
较优地，主体部分12、末端部分14及底部分18由塑料材料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、酸乙二酯(PEN)、丙烯腈(AN)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(尼龙)或包含某种上述组合的混合材料)由塑料预型坯利用传统的吹塑工艺(如再热拉伸吹塑工艺)制成。在较优的实施方案中，塑料容器是由固有粘度很高的聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制成，最佳地，其固有粘度的范围基本上是约0.76至0.95。
较优地，主体部分12构造并设置成可承受约50至300磅/平方英寸范围内的气溶胶增压。更优地，主体部分12构造并设置成可承受约120至180磅/平方英寸范围内的气溶胶增压。较优地，塑料气溶胶容器组件10利用气溶胶混合物30基本上在约50至300磅/平方英寸的增压范围内受到加压，更优选基本上在约120至180磅/平方英寸的增压范围内。
较优地，气溶胶混合物30包括压缩气，压缩气可以是液化气体压缩气或者压缩或可溶的气体压缩气。可用的液化气体压缩气包括碳氢化合物压缩气(如丙烷、异丁烯、正丁烷、异戊烷、正戊烷和二甲醚)和氟代烷烃压缩气(如二氟乙烷(HFC-152a)和四氟乙烷(HFC-134a))。可用的压缩可溶气体压缩气包括二氧化碳(CO2)、一氧化二氮(N2O)、氮(N2)和压缩空气。
较优地，末端部分14具有内表面20，内表面20具有形成于其上的切边22(如图4所示)如图6所示，气溶胶阀组件24坐靠于切边22。因而，气溶胶阀组件24相对于末端部分14形成内部密封。在优选的实施方案中，气溶胶阀组件24并非直接固定于末端部分14的外表面。
末端部分14具有纵轴32，较优地，切边22定向于到横断面28等距的空间体积内，横断面28大体上垂直于纵轴32。换言之，切边22优选具有大体上水平的方向(如图4所示)。此外，切边22优选大体上沿末端部分14的内表面20的整个内圆周延伸。
较优地，形成末端部分14的塑性材料在末端部分14内的至少一个位置晶化成形。晶化作用可遍及整个末端部分14或末端部分14的所选部分。例如，可进行晶化，从而在末端部分14的至少第一部分内实现大体晶化，末端部分14的第二部分内大体非晶化，末端部分14的第一及第二部分之间逐级晶化。术语“逐级晶化”表示大体晶化与大体非晶化之间的渐变，有别于颈末端的晶化部分与非晶化部分之间相反的清晰分明的非渐变模式。晶化连续渐变，可随着距离呈线性或非线性渐变。这种容器颈末端的晶化可参见纳希尔等人所著的第7033656号美国专利文献，在此可引用该文献的全部内容。
图2至图6表示根据本发明优选实施方案的形成塑料气溶胶容器组件10的方法。参照图2，容器的末端部分14在通过吹塑过程成形之后一般具有大体上平滑且垂直的预成形内表面40，该末端部分14具有预成形上边缘42。有利地，根据本发明的优选实施方案，如图2所示的末端部分14再成形，从而内表面会具有切边(如图4所示)。
较优地，如图2所示，对末端部分14施热，从而使塑性材料软化。较优地，末端部分14受热至某一温度，该温度范围大体为约280至370华氏度，更优选约300至350华氏度范围内。加热时间优选为大体在约20至65秒范围内，更优选约30至55秒范围内。
随后，成形工具46用于径向向内且向下冲切预成形上边缘42，从而预成形上边缘42及预成形内表面40实现如图4所示的形状。如图4所示，在这一加工阶段的末端部分14包括上边缘33，该上边缘33过渡至内表面20，以便确定径向向内延伸的凸唇以及径向向外延伸的凹部36，该凹部36位于径向向内延伸的凸唇34的紧下方。
图5表示坯件气溶胶阀组件24插入由如图4所示的末端部分14的上唇确定的开口中。较优地，气溶胶阀组件24包括金属板48，气溶胶阀杆26安装至该金属板48。金属板48包括向下延伸的环状部分50，该环状部分50包括外壁部分52，该外壁部分52的方向确定为大体呈直线竖直，以便于将坯件气溶胶阀组件24插入开口。较优地，金属板48还包括凸缘部分54，该凸缘部分54叠合并封住末端部分14的上边缘及凸唇。
利用工具将外壁部分52向外夹压至如图6所示的位置，在该位置，向内的折曲部56牢固地顶住切边22，由于容器的内部增压使气溶胶阀组件24稳固免于移离末端部分14。这种内部密封在机械方面优于塑料气溶胶容器组件如今所采用的外部密封。
然而，应当理解，尽管前述内容已阐明本发明的诸多特征和优势及其具体结构和功能，但本发明所公开的内容仅作说明，在充分遵循权利要求书中所概括的发明原则的基础上所做出的任何修改，特别是各部分的形状、大小及设置，均属于本发明的范围内。

Claims (28)

1.一种塑料气溶胶容器，其包括：
一确定一内部空间的主体部分；
一与所述主体部分构成一体的末端部分，该末端部分具有内表面及外表面，所述内表面具有一形成于其上靠近所述末端部分的上边缘的切边并且所述内表面大体平滑且在所述切边之下垂直，其中所述切边具有大体水平的方向；以及
一气溶胶阀组件，该气溶胶阀组件安装至所述末端部分直接接合所述内表面的所述切边，
其中，所述主体部分及所述末端部分由一种包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料制成，并且所述末端部分的至少一部分是逐级晶化的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
2.根据权利要求1所述的塑料气溶胶容器，其中：所述气溶胶阀组件顶住所述切边。
3.根据权利要求1所述的塑料气溶胶容器，其中：所述包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料在所述末端部分的至少一位置晶化。
4.根据权利要求1所述的塑料气溶胶容器，其中：所述末端部分具有一纵轴；所述切边定向于一基本垂直于所述纵轴的横断面内。
5.根据权利要求1所述的塑料气溶胶容器，其中：所述切边大体上沿所述末端部分的内表面的整个内圆周延伸。
6.根据权利要求1所述的塑料气溶胶容器，其中：所述气溶胶阀组件非直接固定于所述末端部分的外表面。
7.根据权利要求1所述的塑料气溶胶容器，在所述塑料气溶胶容器内进一步包括加压的气溶胶混合物。
8.根据权利要求1所述的塑料气溶胶容器，其中：所述塑料气溶胶容器配置成可承受50至300磅/平方英寸范围内的气溶胶增压。
9.根据权利要求1所述的塑料气溶胶容器，其中：进一步包括气溶胶混合物，其在所述塑料气溶胶容器内具有50至300磅/平方英寸的增压。
10.一种塑料气溶胶容器，其包括：
一确定内部空间的主体部分；
一与所述主体部分构成一体的末端部分，该一体的末端部分具有内表面及外表面，所述内表面具有一形成于其上靠近所述末端部分的上边缘的切边，其中所述切边具有大体水平的方向；以及
一气溶胶阀组件，该气溶胶阀组件安装至所述末端部分直接接合所述内表面的所述切边，
其中，所述主体部分及所述末端部分由一种包括塑料的材料制成，并且所述末端部分的至少一部分是晶化塑料。
11.根据权利要求10所述的塑料气溶胶容器，其中：所述主体部分及所述末端部分是由包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料制成。
12.根据权利要求10所述的塑料气溶胶容器，其中：所述末端部分具有一纵轴；所述切边定向于一基本垂直于所述纵轴的横断面内。
13.根据权利要求10所述的塑料气溶胶容器组件，其中：所述切边大体上沿所述末端部分的内表面的整个内圆周延伸。
14.根据权利要求10所述的塑料气溶胶容器组件，其中：在所述塑料气溶胶容器内进一步包括加压的气溶胶混合物。
15.根据权利要求10所述的塑料气溶胶容器组件，其中：所述塑料气溶胶容器配置成可承受50至300磅/平方英寸范围内的气溶胶增压。
16.根据权利要求10所述的塑料气溶胶容器组件，其中：进一步包括气溶胶混合物，其在所述塑料气溶胶容器内具有50至300磅/平方英寸的增压。
17.一种塑料气溶胶容器，其包括：
一确定内部空间的主体部分；
一与所述主体部分构成一体的末端部分，该一体的末端部分具有内表面及外表面，所述内表面具有一形成于其上靠近所述末端部分的上边缘的切边，其中所述切边具有大体水平的方向；以及
一气溶胶阀组件，该气溶胶阀组件安装至所述末端部分直接接合所述内表面的所述切边，
其中所述主体部分及所述末端部分是由一种包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料制成，并且所述末端部分的至少一部分是晶化的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
18.根据权利要求17所述的塑料气溶胶容器，其中：所述末端部分具有一纵轴；所述切边定向于一基本垂直于所述纵轴的横断面内。
19.根据权利要求17所述的塑料气溶胶容器，其中：所述切边大体上沿所述末端部分的内表面的整个内圆周延伸。
20.根据权利要求17所述的塑料气溶胶容器，其中：在所述塑料气溶胶容器内进一步包括加压的气溶胶混合物。
21.根据权利要求17所述的塑料气溶胶容器，其中：所述塑料气溶胶容器配置成可承受50至300磅/平方英寸范围内的气溶胶增压。
22.根据权利要求17所述的塑料气溶胶容器，其中：进一步包括气溶胶混合物，其在所述塑料气溶胶容器内具有50至300磅/平方英寸的增压。
23.一种形成塑料气溶胶容器的方法，其包括以下步骤：
(a)提供一具有一末端部分的预型坯；
(b)由所述预型坯吹塑成型一塑料容器；以及
(c)对所述末端部分进行再次成形处理，以使其内表面具有一形成于其上的切边，其中步骤(c)在步骤(a)之后实施。
24.根据权利要求23所述的形成塑料气溶胶容器的方法，其中：步骤(c)在步骤(b)之后实施。
25.根据权利要求23所述的形成塑料气溶胶容器的方法，其中：通过注塑成型形成具有所述末端部分的所述预型坯；通过再加热所述末端部分并利用一机械工具再成形所述末端部分来实施步骤(c)。
26.根据权利要求23所述的形成塑料气溶胶容器的方法，其中：通过形成所述切边实施步骤(c)，以使其定向于基本垂直于所述末端部分的纵轴的横断面内。
27.根据权利要求23所述的形成塑料气溶胶容器的方法，其中：通过形成所述切边实施步骤(c)，以使所述切边基本沿所述末端部分的内表面的整个圆周延伸。
28.根据权利要求23所述的形成塑料气溶胶容器的方法，其中：所述预型坯是由一包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料制成。
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