CN109795763B - 用于碳酸饮料包装的轻量底座 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于碳酸饮料包装的轻量底座。本披露总体上提供了用于包装碳酸饮料的容器底座设计以及结合该底座设计的新容器。已经发现在改进的轻量化和潜在的成本节约的同时，可以实现改进的物理和机械特性，例如良好的应力开裂性能。具体的底座和容器设计通常适用于碳酸软饮品(CSD)容器，并且可以与具有任何尺寸并且具有任何类型的底座形式例如花瓣状或香槟酒底座形式的容器一起使用。

Description

用于碳酸饮料包装的轻量底座
本申请是申请日为2015年7月31日，申请号为201580039412.9，发明名称为“用于碳酸饮料包装的轻量底座”的申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年8月1日提交的美国临时申请号62/032,428的优先权的权益，该临时申请通过引用以其全文结合于此。
技术领域
本披露涉及用于碳酸饮料包装的底座，这些底座帮助向饮料包装提供轻量特性。
背景
聚对苯二甲酸乙二酯或“PET”聚合物和共聚物被广泛用来制造用于饮料例如水、果汁、碳酸软饮品(CSD)等等的瓶子，因为它们总体上具有良好的机械和阻气特性。在这段时间内，容器设计已经对于越来越轻的重量和可负担能力进行改进和优化。这些瓶子通常使用拉伸吹塑模制过程进行制备。拉伸吹塑模制首先涉及将该PET树脂注入根据希望的最终瓶子形状和尺寸以及这些PET聚合物特性设计的预成型件注塑模具中。随后将该预成型件拉伸吹塑模制，其中使用压缩空气和轴向拉伸杆将该受热的预成型件同时吹塑并且拉伸为该最终容器形状。
因为容器设计涉及例如CSD瓶性能、机械特性、以及拉伸吹塑模制过程，容器设计中的一个重要特征是该瓶底座的设计。已经发现，底座设计在实质性程度上影响例如成功地使瓶子轻量化的能力。底座设计还影响瓶子性能例如应力开裂性能、和其他特征。底座设计还可以改进瓶子的希望的物理稳健性，并且增强加工特征，例如在拉伸吹塑模制过程期间瓶子完整性的维持。
因此，需要还能够实现改进的轻量化并且允许轻量化的瓶子实现良好的应力开裂性能、和良好的跌落破损性能、和其他特征的改进的瓶子和底座设计。还感兴趣的是无论瓶子的尺寸如何可以总体上改进瓶子的希望的物理稳健性并且在与各种PET树脂组合物一起使用时增强加工特征的底座设计。将优选的是这些新的瓶子设计和方法还可以适用于除了PET树脂容器之外的各种容器聚合物，例如尼龙和尼龙共混物。
发明内容
本披露总体上提供了用于包装碳酸饮料的新的容器、方法、和容器底座设计，这些设计提供改进的物理和机械特性，例如良好的应力开裂性能，同时还实现改进的轻量化和潜在成本节约。具体的底座和容器设计和方法特别适用于碳酸软饮品(CSD)容器，并且可以与具有小于5升的任何尺寸的容器一起使用。此外，将在此披露的CSD容器底座设计和特性应用到花瓣状底座、香槟酒底座、或任何自立式底座设计。
尽管存在该轻量设计，该披露的容器底座总体上还适合于在当今技术水平的瓶子吹塑模制机中发现的在高操作输出速度下的生产。可以在根据本披露的吹塑模制的瓶子中发现的其他结构和功能特征包括对于非常轻量化的设计成功进行的底座设计，包括使用尽可能最轻的重量来制造该瓶子。当基于在此描述的设计参数制造时，所披露的CSD瓶子底座还具有良好的耐跌落破损性、耐应力开裂性、以及在热稳定性试验后的良好底座间隙。
因此，本披露还描述了用于瓶子的底座以及除其他特征之外提供改进的结晶度、轻量化、应力开裂性能、和物理性能的方法。除其他之外，在此披露了用于碳酸软饮品(CSD)容器的底座，该底座包括花瓣状底座或香槟酒底座设计形式，其中该底座的特征在于以下特征：
a)面积/重量比率(A/W)，其中A/W为从约2200至约3400平方毫米/克；
b)重量百分比/面积百分比的比率(W％/A％)，其中W％/A％为从约0.9至约1.3；
c)在浇口(gate)直径附近(在10mm内)测量的第一百分比(％)结晶度，其中该第一百分比结晶度是大于或约10％；
d)在距该浇口大于或约15mm的距离处测量的第二百分比(％)结晶度，其中该第二百分比结晶度为该侧壁结晶度的至少或约70％；
e)在浇口直径附近(在10mm内)测量的百分比(％)反式含量，其中该百分比反式含量是至少或约65％；和/或
f)小于或约3.5的厚度比率(厚度比率是在距浇口5mm处的厚度除以在距该浇口10毫米处的厚度)。
已经确认了对于容器底座的减弱的物理性能的具体且出乎意料的原因，并且已经发现克服这些问题的方法。虽然根据本披露的瓶子底座可以典型地具有所有这些特征，但这些瓶子底座通常还可以具有这些列出的特征中的至少2个、至少3个、至少4个或至少5个。在另一个方面，虽然根据本披露的瓶子底座可以典型地具有所有这些特征，但这些瓶子底座通常还可以具有2、3、4、5个、或所有以上所述的特征。
这些和其他的方面和实施例呈现在以下描述和附图中。
附图说明
本披露的CSD底座设计的不同方面和实施例可以通过参照在此提供并且在以下描述的附图容易地理解。
图1表明了对于各种容器或瓶子的底座重量(g)，其中标记为C1至C9的这些瓶子是没有根据本披露的轻量化原理设计的瓶子底座的对比实例。这些对比实例既包括小(小于或等于400mL)的瓶子，又包括较大(大于400mL)的瓶子。在图1中指定为B1至B6的瓶子1至6包括根据本披露的轻量化原理设计的底座，并且看出其底座重量显著低于具有相同尺寸的瓶子的对比实例。表1提供了关于在图1中的每个对比和示例性瓶子和底座的数据。
图2A和图2B示出了根据本披露设计的用于小的起泡包装的底座设计，该底座设计通过了工业标准ISBT应力开裂法试验要求，包括在1.7g至1.9g的底座重量下的应力开裂。
图3示出了对于新的设计1(◆)和设计2(■)瓶子底座二者相对于距该浇口的距离(mm)绘制的底座厚度(mm)的结果，并且表明了设计2瓶子底座在该浇口附近与设计1瓶子底座相比显著增加的厚度。
图4示出了对于新的设计1(◆)和设计2(▲)瓶子底座二者相对于用来测试结晶度的样品薄片距该浇口的距离(mm)绘制的百分比(％)结晶度的结果。该底座中的更高取向导致增加的密度，增强底座性能。
图5示出了对于以下瓶子底座沿着竖直截面距该浇口不同位置处测量的百分比取向(％反式含量)：9.3g的200mL的PET新设计瓶(◆)(B2)；200mL的PET标准(常规的)设计瓶(■)(C1)；和300mL的标准(常规的)设计瓶(▲)(C3)。
图6示出了对于在图5中示出的瓶子沿着竖直截面距该浇口不同位置处测量的百分比(％)结晶度，这些瓶子尤其是：9.3g的200mL的PET新设计瓶(◆)(B2)；200mL的PET标准(常规的)设计瓶(■)(C1)；和300mL的标准(常规的)设计瓶(▲)(C3)。
图7示出了对于两个试验瓶子底座(250mL的PET新设计瓶子(▲)(B3)和300mL的新设计瓶子(●)(B6))相对于用来测试结晶度的样品薄片距该浇口的距离(mm)绘制的百分比(％)结晶度(按重量分数计)的结果。
发明详细说明
披露了本披露的多个方面，这些方面提供新的底座以及包含这些底座并且提供预成型件的容器以及改进这些底座的整体物理性能的方法。在此概述的设计原理适用于在碳酸软饮品(CSD)容器或瓶子中使用的任何底座，例如花瓣状底座或香槟酒底座。为了本披露的范围的全面理解，参考在此提供的实例和附图。
如在此所使用的，“结晶度”和“百分比结晶度”测量了在所制造的瓶子中的聚合物链的配向或部分配向，这是由于预成型件设计、结构、和组成、以及制造方法如机械拉伸和冷却而产生的。更高度结晶聚合物是较不可渗透的，表现出较低的蠕变并且总体上是更光学透明的。在本披露中，结晶度总体上被报告为百分比并且通过在底座处在距该浇口已知距离处对瓶子进行采样来测量。百分比结晶度是根据密度测量使用例如如在ASTM D1505中的已知方法进行评估的。
还如在此所使用的，术语“碳酸软饮品(CSD)”容器或瓶子在此用于指设计为在压力下(例如碳酸化)使用的本披露的容器，关于该容器的预期内含物没有特别限制。也就是说，根据本披露可以使用可以在压力下包装的任何类型的液体内含物。总体上，除非上下文另有要求，术语“容器”与术语“瓶子”或“包装”可交换地使用。
除其他之外，本披露描述了用于瓶子的底座以及提供改进的物理性能例如跌落冲击、底座间隙、和应力开裂性能的方法，该性能进而影响该容器的整体物理性能。在此具体披露的是一种用于碳酸软饮品(CSD)容器的底座，其中该底座的特征在于以下描述的特征的组合。
底座设计可以显著地影响物理性能，例如像跌落冲击、底座间隙和应力开裂。因为特定的底座设计经常决定该预成型件温度和/或在瓶子吹塑模制中采用的吹塑压力，所以底座设计同样也可以影响该容器的整体物理性能。例如，如果形成特定的底座正确地需要相对高的预成型件温度，那么该特定的底座设计可能导致略微更低的聚合物取向，以及因此更低的爆裂压力、顶部负荷等等。类似地，如果为了更好的爆裂强度在浇口处需要更高的重量和/或厚度，那么有可能从该容器主体中除去材料，使得在该主体中更轻以便在该浇口处容纳更高的重量和厚度。因此，清楚的是底座设计对于加压容器的性能是重要的。
该底座设计的一些关键特点或特征包括间隙高度、脚的长度和谷的宽度，例如，总体上，这些特征的特定组合是提供了良好底座性能的组合。在各种商业容器中使用的瓶子底座的调查证明了，如图1中所示的，对于不同尺寸的容器，这些底座重量可以典型地范围从约3g至约6g。图1表明了对于不同的容器或瓶子的底座重量。对比瓶子和底座被标记为C1至C9，并且瓶子和底座B1至B6包括根据本披露的轻量化原理设计的那些底座。它们的底座重量看起来显著低于具有相同尺寸的瓶子的对比实例。下表提供了关于在图1中的每个对比和示例性瓶子底座的一些附加信息。贯穿本说明书，术语例如新或示例性的是用来描述根据本披露的底座，而术语例如标准或常规的是用来描述对比底座。尽管所示出的这些示例性瓶子是小于400mL的瓶子，应注意，本披露的设计原理适用于大于400mL的瓶子以及具有任何尺寸的瓶子、甚至高达5L的瓶子。
表1.在图1中呈现的容器的特性
Figure BDA0001881461470000061
Figure BDA0001881461470000071
在图1中还示出了各种小容器的底座重量，总体上是指具有小于或约400mL的标称容积的瓶子。如看到的，图1的这些瓶子可以范围是低至200mL容积。被示出为B1至B6的示例性瓶子底座的底座重量范围是从约1.5g至约2.0g。甚至在这些低底座重量下，这些示例性容器预期满足标准CSD容器底座性能，例如跌落冲击、底座间隙和应力开裂。
根据本披露的一个方面，已经发现在跌落冲击、底座间隙、应力开裂和其他物理性能标准上的改进可以在具有任何尺寸的轻量瓶子中通过增强该底座的表面积与重量(面积/重量)比率(A/W)来实现。当该A/W结合如下文中描述的增强的材料分布和/或与在此披露的任何其他设计特征结合时，这是特别明显的。在一个方面，在此描述的CSD容器的每重量的表面积测量值可以在某些范围内变化。例如，每重量的表面积(A/W)可以是从约2200至约3400平方毫米/克、可替代地从约2600至约3200平方毫米/克、或可替代地从约2800至约3000平方毫米/克。仍可替代地，该A/W比率可以是约2200平方毫米/克、约2300平方毫米/克、约2400平方毫米/克、约2500平方毫米/克、约2600平方毫米/克、约2700平方毫米/克、约2800平方毫米/克、约2900平方毫米/克、约3000平方毫米/克、约3100平方毫米/克、约3200平方毫米/克、约3300平方毫米/克、或可替代地约3400平方毫米/克。
根据一个另外的方面，已经发现在跌落冲击、底座间隙和应力开裂上的改进可以在具有任何尺寸的轻量瓶子中通过优化该底座的重量与面积比率来实现，即，该底座的重量分布一致地匹配该底座的面积分布的程度。这转化为匹配该容器的底座的重量百分比W％和表面积百分比(SA％或简单地A％)，即，计算W％/A％的比率，其在此被称为在该底座中的材料分布。还已经令人惊讶地发现，当重量百分比W％和表面积百分比A％接近一致时，在特性例如跌落冲击、底座间隙和应力开裂上的改进可以在具有任何尺寸的轻量瓶子中实现。当该增强的材料分布与在此披露的任何其他设计特征组合时，这变得尤其明显。
根据本披露的一个方面，已经发现在该底座中的材料分布在确定瓶子底座性能特征例如跌落冲击、底座间隙和应力开裂中起到重要作用，特别是在具有任何尺寸的轻量瓶子中。在下表中证实了这些特征，这些表显示出对于两种不同的瓶子设计(200mL的PET标准设计瓶子底座和200mL(8.3g)的新设计瓶子底座)的不同瓶子区段的每重量的表面积(A/W)(面积/重量分布)以及W％/A％比率。
表2.对于200mL的PET标准设计的材料分布特征
Figure BDA0001881461470000081
表3.对于200mL的PET新设计的材料分布特征
Figure BDA0001881461470000082
这些数据的比较证明，当重量/面积比率，即，重量百分比W％与表面积百分比A％比率(W％/A％)，显著不同于实质上不同于一致(1.0)时，表明在材料分布中的不平衡。例如，在一个方面中，重量百分比W％与表面积百分比A％的比率(W％/A％)也可以在某些范围内变化。例如，所披露的瓶子底座的W％/A％比率可以是从约0.85至约1.30、可替代地从约0.95至约1.20、可替代地从约1.00至约1.15、或可替代地从约1.05至约1.15。例如，所披露的这些瓶子底座的W％/A％比率可以是约0.85、约0.90、约0.95、约1.00、约1.05、约1.10、约1.15、约1.20、约1.25、或可替代地约1.30。当该W％/A％比率接近或小于约1时，还特别地发现高性能轻量底座。
另外关于这个方面，下表概述了对于若干商业包装以及根据本披露的设计制备的包装的“底座比率”(对于该底座区段的重量/面积或特别地，W％/A％比率)。
表4.对于对比包装(C系列)和示例性(B系列)包装的底座区段的W％/A％比率(底座比率)
实例 瓶子 底座比率
C1 200mL的PET标准设计A，12g 1.87
C2 200mL的PET标准设计B，17.5g 1.54
C3 300mL的PET标准设计A，17.5g 1.22
C4 300mL的PET标准设计A，22.3g 1.49
C5 500mL的PET标准设计A，22.3g 1.40
C6 600mL的PET标准设计A，22.3g 1.32
C7 20盎司的PET标准设计A，24g 1.42
C8 12盎司的PET标准设计A，20g 1.45
C9 500mL的PET标准设计A，24.6g 1.58
B1 200mL的PET新设计1，8.3g 1.12
B2 200mL的PET新设计1，9.3g 1.14
B3 250mL的PET新设计1，9.3g 1.04
B4 250mL的PET新设计1，10.3g 0.96
B5 250mL的PET新设计2，9.6g 1.15
B6 300mL的PET新设计1，9.95g 1.24
根据另一个方面，还已经发现，无定形(无定向的)聚合物在底座的某些区段中的降低的或甚至最小化的比例可以在具有任何尺寸的轻量瓶子中提供跌落冲击等的进一步改进。当无定形聚合物的减少的或甚至最小化的比例，即，增加结晶聚合物在该底座的某些区段中的比例，结合如在此描述的增强的材料分布和/或在此披露的任何其他特征时，这是特别明显的。确切地，可以在该底座的不同区段处测量百分比(％)结晶度，并且出乎意料地发现，在该浇口直径附近(在10mm内)测量的百分比(％)结晶度(其中该第一百分比结晶度是大于或约10％)提供了在跌落冲击和底座间隙上的增强可以在具有任何尺寸的轻量瓶子中实现。总体上，该第一百分比结晶度将不超过约20％。在该浇口直径附近10mm内测量的这种结晶度可以在此称为“第一”百分比(％)结晶度。
在一个方面，如在此描述的“第一”百分比(％)结晶度可以在某些范围内变化。其中该第一百分比结晶度是大于或约10％。例如，所披露的瓶子底座的第一百分比(％)结晶度可以是至少或约10％、至少或约11％、至少或约12％、至少或约13％、至少或约14％、或可替代地至少或约15％。
在还另一个方面中，还已经发现，增加特别地进一步从该浇口中去除的结晶(定向)聚合物在底座的其他区域中的比例还可以在具有任何尺寸的轻量瓶子中提供在跌落冲击、应力开裂等上的进一步改进。当增加从该浇口中进一步去除的结晶聚合物在这些底座区段中的比例结合如在此描述的增强的材料分布和/或在此披露的任何其他特征时，这是特别明显的。确切地，出乎意料地发现，当在距该浇口大于或约15mm距离处测量的在该底座的区段中的百分比(％)结晶度(在此又称为“第二”百分比(％)结晶度)是侧壁结晶度的至少或约70％时，在跌落冲击、底座间隙和应力开裂上的增强可以在具有任何尺寸的轻量瓶子中实现。总体上，该第二百分比(％)结晶度可以是该侧壁结晶度的最高达约80％。根据一个方面，所披露的瓶子底座的第二百分比(％)结晶度可以是该侧壁结晶度的至少或约70％、该侧壁结晶度的至少或约72％、该侧壁结晶度的至少或约74％、该侧壁结晶度的至少或约76％、或可替代地该侧壁结晶度的至少或约78％。
本披露的另外方面提供了当在该底座中邻近该浇口的取向的量(％反式含量)增加或提高时，在具有任何尺寸的轻量瓶子中的跌落冲击等上的某些改进。再次，当增加该百分比反式含量结合如在此描述的增强的材料分布和/或在此披露的任何其他特征时，这是特别明显的。确切地，当在该浇口直径附近(在10mm内)测量百分比(％)反式含量，其中该百分比反式含量是至少或约65％时，则在跌落冲击、底座间隙等上的增强可以在具有任何尺寸的轻量瓶子中实现。总体上，百分比反式含量可以是最高达约80％。图5和图6提供了分别对于以下瓶子底座的百分比(％)反式含量数据和百分比(％)结晶度：9.3g的200mLPET新设计瓶(◆)(B2)；200mL的PET标准(常规的)设计瓶(■)(C1)；和300mL的标准(常规的)设计瓶(▲)(C3)。在这个方面，可以使用FTIR测量反式(定向的)和旁式(无定向的无定形的)含量，并且可以如下所示的确定该％反式。确切地，如图5中所示的，在与该浇口5mm的间隔处测量该％反式。所使用的测量仪器是具有ATR能力的PerkinElmer Spectrum 400FT-NIR光谱仪。
Figure BDA0001881461470000111
在一个方面中，在该浇口直径附近(在10mm内)测量的百分比(％)反式含量也可以在某些范围内变化。例如，在该浇口直径附近(在10mm内)测量的百分比(％)反式含量可以是从约65％至约85％。
根据本披露的另一个方面，还已经发现，本披露的底座具有的厚度比率是小于或约3.5，其中该厚度比率是通过将在距浇口5mm处的厚度除以在距该浇口10毫米处的厚度确定的。本披露的这些底座还可以具有的厚度比率是小于或约3.5、小于或约3.4、小于或约3.3、小于或约3.2、小于或约3.1、小于或约3.0、小于或约2.9、小于或约2.8、小于或约2.7、小于或约2.6、小于或约2.5、小于或约2.4、小于或约2.3、小于或约2.2、小于或约2.1、或可替代地小于或约2.0。总体上，该厚度比率可以是小于或约3.0或可替代地小于或约2.5。
根据另一个方面，容器和容器底座的聚合物可以包含尼龙、聚酯、或聚酰胺或者可以由其制成，包括它们的各种共混物和共聚物。例如，该聚合物可以包含选自以下各项的材料或者可以由其制成：尼龙MXD6、包含尼龙MXD6的尼龙共混物、PET、聚(三亚甲基呋喃-2,5-二羧酸酯)(PTF)(也称为聚(丙烯呋喃-2,5-二羧酸酯)(PPF))、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)/PET共聚物、PEN和PET共混物、聚乙醇酸(PGA)、PEF、和PET共混物。
因为用来制备CSD容器的许多聚合物是可结晶的，取向和结晶度作为因素计入聚合物和瓶子性能中。例如，PET是能够以不同的形貌状态存在的可结晶的聚酯，例如在树脂球粒中半结晶的、在预成型件中无定形的、以及在吹制容器中取向的-结晶的。取向和结晶度二者总体上改进该容器性能。影响取向的因素包括树脂IV、拉伸比率、拉伸速度和拉伸温度。
实例
实例1A.对于设计1和设计2底座的应力开裂性能
根据本披露制备两种底座设计(在此称为设计1和设计2)并且对于应力开裂性能进行测试。在下表中概述所选择的设计1和设计2底座的尺寸。
表7.所选择的设计1和设计2底座的尺寸
Figure BDA0001881461470000131
A分别在9.67mm和51.01mm直径处测量条带宽。
使用ISBT(国际饮料技术专家协会(International Society of BeverageTechnologist))应力开裂法(发布日期10/03；版本：1)对于具有设计1和设计2底座设计的瓶子的应力开裂性能进行测试。在该ISBT应力开裂法中，用两种不同的底座设计吹制250mL的CSD容器(9.6g)。当暴露于0.2％的苛性碱溶液时，作为破损时间测量耐应力开裂性。该应力开裂试验是特别具有挑战性的，因为该ISBT方案需要如在上表中示出的将空瓶在50℃下调理24小时，随后在22℃下调理至少16小时。然后用天然矿泉水(still water)填充瓶子，并且用压缩空气在77psi下加压，并且然后浸入0.2％的苛性碱溶液。如果瓶子在加压和浸入在苛性碱中之后在5分钟内不破损，该瓶子通过ISBT应力开裂试验。因此，在低底座重量下开发耐压底座是特别具有挑战性的，因为对于该轻量底座的性能要求与对于常规CSD包装的性能要求相同。
使用该ISBT应力开裂法，这些底座设计的平均破损时间如下：
设计1，14.5分钟
设计2，小于2分钟
应力开裂取决于多个因素，例如底座设计、具体的树脂IV(固有粘度)、具体的加工条件、材料分布、在吹塑模制过程期间所诱发的应力等。如在此所示出的，该底座设计在应力开裂性能、以及材料特性中起关键作用。
实例1B.在设计1和设计2底座中的厚度分布
在距该浇口不同位置处测量在设计1和设计2瓶子底座中的底座的厚度分布。图3示出了对于设计1和设计2瓶子底座二者相对于距该浇口的距离(mm)绘制的底座厚度(mm)的结果，并且表明了设计2瓶子底座在该浇口附近与设计1瓶子底座相比显著增加的厚度。
在设计1和设计2底座中的这种厚度分布曲线表明了设计1具有在该浇口处更低的厚度并且较不可能在应力下产生裂纹。这一特征转化成设计1超过设计2的更好的跌落冲击和应力开裂性能。
实例1C.在设计1和设计2底座中的结晶度分布
在距该浇口不同位置处使用密度梯度管沿着竖直截面测量在设计1和设计2瓶子底座中的底座的结晶度分布。图4表明了对于设计1和设计2瓶子底座二者相对于用来测试结晶度的样品薄片距该浇口的距离(mm)绘制的百分比(％)结晶度的结果。该底座中的更高取向导致增加的密度，增强底座性能。
实例2A.在不同底座设计中的底座性能、取向和结晶度
这个实例将在根据本披露的不同底座设计中的取向和结晶度与该底座性能相关联。图5和图6提供了分别对于以下瓶子底座的百分比(％)反式含量数据和百分比(％)结晶度：9.3g的200mLPET新设计瓶(◆)(B2)；200mL的PET标准(常规的)设计瓶(■)(C1)；和300mL的标准(常规的)设计瓶(▲)(C3)。
实例2B.在不同底座设计中的底座性能
下表还汇总了不同的新的和标准的底座设计的性能结果，其被认为是与在这些附图中的取向和结晶度一起。如所看到的，发现根据本披露制造的9.3g的底座新设计1瓶子如与标准花瓣状设计(200mL)和香槟酒底座设计(200mL)相比具有更高的结晶度和取向。这种更高的取向和结晶度使该轻量底座稳定化并且提供相等或更好的底座性能。
表8.在不同底座设计中的底座性能、取向和结晶度
Figure BDA0001881461470000151
实例3.轻量底座性能比较
用DAK B92A树脂在Sidel SBO-8上吹制轻量的250mL和300mL瓶子以便评估。使用标准试验进行性能评估，并且下表提出了对于根据本披露制造的轻量瓶子以及底座的一些底座性能参数。
表9.轻量底座性能比较：
Figure BDA0001881461470000152
在下表中汇总了对于这两种尺寸的底座设计中的差异。
表10.对于两种轻量(250mL和300mL)瓶子所选择的底座的尺寸
Figure BDA0001881461470000161
该250mL和300mL的底座设计二者除了该浇口衬垫直径之外具有与该初始250mL设计1瓶子类似的分布曲线。使用标准ASTM方法在这些底座上进行密度/结晶度测量。图7示出了对于在上表中列出的这两个试验瓶子底座(250mL(▲)和300mL(●))相对于用来测试结晶度的样品薄片距该浇口的距离(mm)绘制的百分比(％)结晶度(按重量分数计)。这些结果显示出两个瓶子具有类似的结晶度分布并且它们在应力开裂试验上的性能也是类似的。
这些结果还显示出这两种设计的应力开裂试验性能不及该初始250mL设计1瓶子底座好。在设计1瓶子与该实例的250mL和300mL瓶子之间的一个值得注意的差异是该浇口衬垫直径。如与设计1的浇口衬垫直径相比，这两种设计都具有更小的浇口衬垫直径，这表明在该浇口附近的无定形材料经受变形，导致在应力开裂试验期间增加倾向于裂纹引发和随后破损。
贯穿本说明书可以参考各种出版物的披露内容，这些披露内容由此通过引用结合在相关部分中以便更全面地描述所披露的主题涉及的现有技术水平。在由通过引用结合在此的任何文献提供的任何定义或用法与在此提供的定义或用法冲突的方面，以在此提供的定义或用法为主。
遍及说明书和权利要求，词语“包含(comprise)”和该词语的变体，例如“包含着(comprising)”和“包含(comprises)”是指“包括但不限于”，并且并非旨在排除例如其他添加剂、组分、元件、或步骤。虽然方法和特征就“包含”不同步骤或组分而言进行描述，这些方法和特征还可以“主要由这些不同步骤或组分组成”或者“由这些不同步骤或组分组成”。
除非另外指明，否则，当披露或要求保护任何类型的范围，例如百分比、直径、重量以及类似物的范围时，它旨在独立地披露或要求保护此类范围可以合理地涵盖的每个可能数值，包括涵盖在其中的任何子范围或子范围的组合。当描述测量值的范围例如这些时，此类范围可以合理地涵盖的每个可能数值可以，例如，是指在具有比在该范围的端点存在的多一个有效数字的范围内的值，或者是指在与具有最有效数字的端点相同的有效数字数目的范围内的值，如在上下文中指出或允许的。例如，当描述百分比范围例如从85％至95％时，应理解本披露旨在涵盖85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、以及95％中的每一个，连同任何范围、子范围、以及涵盖在其中的子范围的组合。诸位申请人的意图是描述该范围的这两种方法是可互换的。因此，如果出于任何原因诸位申请人选择要求保护小于本披露的整个范围，例如，考虑申请人在递交本申请时不知道的文献，诸位申请人保留补充(proviso out)或排除任何此类组的任何单个成员，包括该组内的任何子范围或子范围组合的权利。
在此可能将值或范围表述为“约”、从“约”一个具体值，和/或到“约”另一个具体值。当表述此类值或范围时，所披露的其他实施例包括从该一个具体值和/或到该另一个具体值的所叙述的特定值。类似地，当值被表述为近似值时，通过使用先行词“约”，应理解为该具体值形成另一个实施例。将进一步理解的是存在多个在此披露的值，并且每个值在此还被披露为除了该值本身之外的“约”那个具体值。在多个方面，“约”可以被用于指在所叙述值的10％内、在所叙述值的5％内、或者在所叙述值的2％内。
在美国专利商标局之前的任何申请中，出于满足37C.F.R.§1.72的要求的目的以及在37C.F.R.§1.72(b)中叙述的“使得美国专利商标局和公众总体上能够由粗略检查而迅速地确定技术披露的性质和要点”的目的提供本申请的摘要。因此，本申请的摘要不旨在用来解释权利要求书的范围或限制在此披露的主题的范围。此外，在此采用的任何标题也不旨在用于解释权利要求书的范围或限制在此披露的主题的范围。任何使用过去时态描述另外表示为建设性或预知性的实例不旨在反映该建设性或预知性实例实际上已经被实施。
本领域技术人员将容易理解的是在此披露的示例性实施例中的许多变更是可能的，而不实质上背离根据本披露的新颖的传授内容和优点。因此，所有此类变更和等效物旨在包括在如在以下权利要求中限定的本披露的范围内。因此，将理解的是可以采取其不同的其他的方面、实施例、变更、以及等效物，在阅读在此的说明后，它们可以本身向本领域的普通技术人员表明而无须偏离本披露的精神或这些所附权利要求的范围。
诸位申请人保留补充任何选择、特征、范围、元素、或方面的权利，例如，以限制任何权利要求的范围，考虑诸位申请人可能不知道的在先披露。
提供本披露的以下编号的方面，其既独立地又或者当上下文允许时以任何组合规定了本发明的各种属性、特征和实施例。也就是说，如上下文允许的，任何单一编号的方面以及以下编号的方面的任何组合提供本发明的各种属性、特征、和实施例。
1.一种用于碳酸软饮品(CSD)容器的轻量底座，其中该底座的特征在于以下特征：
a)面积/重量比率(A/W)，其中A/W为从约2200至约3400平方毫米/克；
b)重量百分比/面积百分比的比率(W％/A％)，其中W％/A％为从约0.90至约1.30；
c)在浇口直径附近(在10mm内)测量的第一百分比(％)结晶度，其中该第一百分比结晶度是大于或约10％；
d)在距该浇口大于或约15mm的距离处测量的第二百分比(％)结晶度，其中该第二百分比结晶度为侧壁结晶度的至少或约70％；
e)在浇口直径附近(在10mm内)测量的百分比(％)反式含量，其中该百分比反式含量是至少或约65％；和/或
f)小于或约3.5的厚度比率(在距浇口5mm处的厚度除以距该浇口10毫米处的厚度)。
2.根据前一方面所述的用于碳酸软饮品(CSD)容器的轻量底座，其中A/W是从约2600至3200平方毫米/克。
3.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的用于碳酸软饮品(CSD)容器的轻量底座，其中W％/A％是从约1.00至1.15。
4.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该第一百分比结晶度是大于或约12％。
5.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该第二百分比结晶度是该侧壁结晶度的至少或约80％。
6.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该百分比反式含量是至少或约70％。
7.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该厚度比率是小于或约2.5。
8.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座是花瓣状底座。
9.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座是香槟酒底座。
10.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座通过根据ISBT应力开裂法的应力开裂试验方案。
11.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中在使用该ISBT应力开裂法的应力开裂性能试验中的平均破损时间是大于或约5分钟。
12.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中在使用该ISBT应力开裂法的应力开裂性能试验中的平均破损时间是大于或约10分钟。
13.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座通过6英尺跌落试验(工业标准)。
14.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座在热稳定性试验(在38℃下调理4.2容积的碳酸化容器持续24小时)后保持至少或约0.5mm的底座间隙。
15.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座的特征还在于小于或约1.45的根部直径/立环比率。
16.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座的特征还在于小于或约1.40的根部直径/立环比率。
17.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座的特征还在于大于或约7mm的浇口衬垫直径。
18.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座的特征还在于大于或约3.5mm的条带宽。
19.如上下文所允许的根据前述方面中任一个所述的轻量底座，其中该底座的特征还在于大于或约4mm的条带宽。
20.一种用于碳酸软饮品(CSD)容器的轻量底座，其中该底座的特征在于以下特征中的任意四个：
a)面积/重量比率(A/W)，其中A/W为从约2200至约3400平方毫米/克；
b)重量百分比/面积百分比的比率(W％/A％)，其中W％/A％为从约0.90至约1.30；
c)在浇口直径附近(在10mm内)测量的第一百分比(％)结晶度，其中该第一百分比结晶度是大于或约10％；
d)在距该浇口大于或约15mm的距离处测量的第二百分比(％)结晶度，其中该第二百分比结晶度为该侧壁结晶度的至少或约70％；
e)在浇口直径附近(在10mm内)测量的百分比(％)反式含量，其中该百分比反式含量是至少或约65％；和/或
f)小于或约3.5的厚度比率(在距浇口5mm处的厚度除以距该浇口10毫米处的厚度)。
21.根据方面20所述的轻量底座，其中该底座的特征在于这六个所述特征中的任意五个。
22.一种碳酸软饮品(CSD)容器，包含根据前述方面中任一个所述的轻量底座。
23.一种包装的货架产品，包含根据方面22所述的碳酸软饮品(CSD)容器。

Claims (21)

1.一种用于拉伸吹塑模制的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)碳酸软饮品(CSD)容器的轻量底座，其中所述底座的特征在于所有以下特征：
a)面积/重量比率(A/W)，其中所述面积/重量比率为从2200至3400平方毫米/克；
b)重量百分比/面积百分比的比率(W％/A％)，其中所述重量百分比/面积百分比的比率为从0.90至1.30；
c)在浇口附近10mm内测量的第一百分比(％)结晶度，其中所述第一百分比结晶度大于10％；
d)在距所述浇口大于15mm的距离处测量的第二百分比(％)结晶度，其中所述第二百分比结晶度大于或等于侧壁结晶度的70％；
e)在所述浇口附近10mm内测量的百分比(％)反式含量，其中所述百分比反式含量大于或等于65％；
f)小于3.5的厚度比率，所述厚度比率为在距浇口5mm处的厚度除以距所述浇口10毫米处的厚度。
2.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述面积/重量比率是从2600至3200平方毫米/克。
3.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述重量百分比/面积百分比的比率是从1.00至1.15。
4.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述第一百分比结晶度大于12％。
5.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述第二百分比结晶度大于或等于所述侧壁结晶度的80％。
6.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述百分比反式含量大于或等于70％。
7.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述厚度比率小于2.5。
8.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座是花瓣状底座。
9.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座是香槟酒底座。
10.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座通过根据ISBT应力开裂法的应力开裂试验方案。
11.根据权利要求1所述的轻量底座，其中在使用ISBT应力开裂法的应力开裂性能试验中的平均破损时间大于5分钟。
12.根据权利要求1所述的轻量底座，其中在使用ISBT应力开裂法的应力开裂性能试验中的平均破损时间大于10分钟。
13.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座通过工业标准1.83m跌落试验。
14.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座在热稳定性试验后保持大于或等于0.5mm的底座间隙，所述热稳定性试验为在38℃下调理4.2容积的碳酸化容器持续24小时。
15.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座的特征还在于小于1.45的根部直径/立环直径比率。
16.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座的特征还在于小于1.40的根部直径/立环直径比率。
17.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座的特征还在于大于7mm的浇口衬垫直径。
18.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座的特征还在于大于3.5mm的条带宽。
19.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座的特征还在于大于4mm的条带宽。
20.一种碳酸软饮品(CSD)容器，包含根据以上权利要求中任一项所述的轻量底座。
21.一种包装的货架产品，包含根据权利要求20所述的碳酸软饮品(CSD)容器。
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