CN111788120B - 具有阻氧性能的容器盖 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的阻氧容器盖包括高密度聚乙烯盖壳(1)和壳内模压成型体(3),该盖壳(1)具有裙部(7)和顶板部(5),该顶板部(5)设有与容器口的内表面紧密接触的内环(9),壳内模压成型体(3)设置在该顶板部的内表面的被内环(9)包围的部分中。壳内模压成型体(3)由一次成型体(3a)和二次成型体(3b)组成,一次成型体在顶板部的内表面上通过壳内模压成型而形成并且具有阻氧功能,二次成型体通过壳内模压成型在一次成型体(3a)上覆盖一次成型体(3a)且在外周边缘处被熔合固定至顶板部的内表面。用于形成二次成型体(3b)的树脂组合物包含线性低密度聚乙烯,并且具有在190℃下1至10克/10分钟的熔体流动速率、0.900至0.920克/立方厘米的密度、和如JIS K‑6922‑2所限定的400%以上的拉伸断裂标称应变。
Description
技术领域
本发明涉及一种容器盖,该容器盖具有待安装在容器口上的高密度聚乙烯盖壳和通过壳内模压成型在该盖壳内形成的壳内模压成型体。
背景技术
迄今为止,塑料盖可以形成为各种形状,并且被广泛用作各种形状的容器的盖材料。在此,高密度聚乙烯盖的结晶度高、机械强度优异并且价格低廉,因此它们实际上被非常频繁地使用。
近年来,塑料盖有时追求进一步的附加价值,并且塑料盖经常需要各种功能,比如旨在防止液体内容物变质的改进的阻挡性能。尤其是,塑料盖与金属盖相比阻氧性能较低,因此长期以来面临着增强阻氧性能的挑战。也就是说,对于比如塑料瓶的容器,通过将多层结构赋予到容器壁上,并提供具有阻气性能的树脂层(如乙烯乙烯醇),或具有分散在其中的可氧化材料的吸氧层,可极大地改进阻氧性能。然而,在盖的情况下,很难在不损害其原始可打开性或密封性的情况下成型盖,并且采用这样的多层结构是不现实的。因此,在阻氧性能方面得到改进的盖尚未投入实际使用。
此外,为了试图去除灌装有液体内容物的容器内的顶部空间中的氧气,已经提出了各种容器盖的建议,其在盖的内表面上均设置有含氧吸收剂的树脂的成型体。在这样的容器盖中,通常通过壳内模压成型将氧吸收剂加入盖壳的内表面上设置的衬里材料中(如专利文献1)。
另一方面,近年来,提出了具有通过与常规方法完全不同的措施而改进的阻氧性能的容器盖(封闭盖)(如参照专利文献2)。
也就是说,该容器盖具有分散在设置在塑料盖壳内侧的衬里内的氢生成剂(比如金属氢化物),从而一旦与容器中的水接触就生成氢气。该氢气经由催化剂与氧气反应并且转化成水,从而减少氧气。
然而,这样的容器盖的衬里包含氢生成剂。如果容器中的水直接与衬里接触,则氢生成剂将被立即消耗,并且不再会呈现出阻氧性。因此,以上衬里可能需要覆盖构件以防止与容器的内容物直接接触。
以上覆盖构件需要完全覆盖衬里而不形成间隙,因此必须通过壳内模压成型来设置在盖壳内。机械手段比如镶嵌必然会形成间隙,虽然很小,但是所生成的氢气会通过其泄漏,或液体内容物会通过其进入。如果覆盖构件要通过如上所述的壳内模压成型来形成,则用于形成覆盖构件的树脂熔体应该落至预先设置在盖壳的内表面上的含氢生成剂的衬里上。树脂熔体应该使用成型冲头压制成形,然后冷却,从而形成覆盖构件。
在这里,一旦使用冲头进行压制,则用于形成覆盖构件的树脂熔体就会迅速展开,以便完全覆盖衬里材料,并且在外周边缘处,必须将其直接熔合至盖壳的内表面。也就是说,覆盖构件必须满足这样的条件,即树脂熔体流动性优异且在外周边缘的小面积部位处被牢固地熔合和固定至盖壳的内表面。除非增强对盖壳的内表面的流动性和熔合固定性,否则不能呈现出衬里材料的优异阻氧性能,因此需要提高这些能力。
当试图通过使用阻气树脂比如乙烯乙烯醇或使用氧吸收剂形成的衬里来赋予阻氧性能时,上述挑战也可能存在。例如,在应该避免与容器的液体内容物直接接触的规范中,可能需要相同的覆盖构件。
现有技术文献
专利文献1:日本专利号4601132
专利文献2:JP-T-2013-523535
发明内容
发明要解决的问题
因此,本发明的目的是提供一种阻氧容器盖,该阻氧容器盖具有待安装在容器口上的盖壳和设置在该盖壳的内表面上的壳内模压成型体,其中当阻氧性能被赋予至该壳内模压成型体时,可靠地防止示出阻氧性能的材料和容器的内容物之间的直接接触,并且长期稳定地保持阻氧性能。
本发明的另一目的是提供一种壳内模压成型的树脂组合物,其在盖壳内进行壳内模压成型时可形成被牢固熔融结合至盖壳的内表面的成型体。
解决问题的手段
根据本发明,提供一种容器盖,包括高密度聚乙烯盖壳和壳内模压成型体,所述盖壳具有裙部和顶板部,所述顶板部设有与容器口的内表面紧密接触的内环,壳内模压成型体设置在所述顶板部的内表面的被所述内环包围的部分中,其中所述壳内模压成型体由一次成型体和二次成型体组成,所述一次成型体在所述顶板部的内表面上通过壳内模压成型而形成并且具有阻氧功能,所述二次成型体在所述一次成型体上通过壳内模压成型覆盖所述一次成型体且在外周边缘处被熔合固定于所述顶板部的内表面,并且所述二次成型体由含有线性低密度聚乙烯且具有在190℃下1至10克 /10分钟的熔体流动速率、0.900至0.920克/立方厘米的密度、和如JIS K-6922-2所限定的400%以上的拉伸断裂标称应变的树脂组合物形成。
在本发明的容器盖中,优选以下特征:
(1)所述二次成型体除了线性低密度聚乙烯之外还包含热塑性弹性体。
(2)所述二次成型体中的热塑性弹性体的含量为30%质量以下。
根据本发明,还提供一种壳内模压成型的树脂组合物,其由线性低密度聚乙烯和热塑性弹性体的共混物组成,并且具有在190℃的1至10克/10 分钟的熔体流动速率、0.900至0.920克/立方厘米的密度、和如JIS K-6922-2 所限定的400%以上的拉伸断裂标称应变。
发明效果
本发明的容器盖具有如下基础结构,其中壳内模压成型体被设置在高密度聚乙烯(HDPE)盖壳的顶板部的内表面上。其尤其重要的特征在于壳内模压成型体由具有阻氧功能的一次成型体和二次成型体组成,二次成型体通过壳内模压成型覆盖一次成型体而地形成在一次成型体上以便覆盖一次成型体且在外周边缘处被熔合和固定至该一次成型体的外周边缘处的顶板部的内表面,并且还在于使用特定的线性低密度聚乙烯(LLDPE)形成二次成型体。
就是说,一次成型体是含有具有阻氧功能的功能材料的阻氧成型体,而二次成型体具有也充当覆盖构件的功能,其防止一次成型体中的功能材料与容器内容物直接接触,同时限制例如来自容器内侧的水透入一次成型体内,从而防止功能材料的功能减弱,以抑制阻氧性能的耗尽。
对于本发明,使用含有LLDPE且具有特定的熔体流动速率(MFR)、特定的密度和特定的拉伸断裂标称应变的树脂组合物形成二次成型体。因此,通过在一次成型体上的壳内模压成型能完全覆盖一次成型体且可被牢固熔合固定至由HDPE制成的盖壳的内表面。因此,一次成型体中的功能材料所示出的阻氧性能可长期稳定地得以发挥。
附图说明
图1是根据本发明的容器盖的侧视剖视图。
图2(a)至图2(f)是示出壳内模压成型体成型过程的多个视图。
图3是示出在本发明的容器盖中设置的壳内模压成型体中的二次成型体的优选实施例的视图。
附图标记说明
1:盖壳;3:壳内模压成型体;3a:一次成型体;3b:二次成型体;5: 顶板部;7:裙部;9:内环;11:外环;13:小环形突起;15:螺纹;17:TE带;19:连接部;20:折片;21:一次成型夹具;21a: 冲头;23:二次成型夹具;23a:冲头;30:凸缘。
具体实施方式
参照示出根据本发明的容器盖结构的图1,该容器盖由盖壳1和通过壳内模压成型在盖壳1内侧成型的壳内模压成型体3构成。
盖壳1具有顶板部5和自顶板部5的外周边缘降低的裙部7。
内环9形成在顶板部5的内表面上。在内环9的外部形成有小高度的外环11。进一步,在内环9和外环11之间设有具有平坦顶部的小环形突起13。
就是说,当容器盖通过接合被装配至容器口部上时,容器口(未示出) 进入内环9和裙部7之间的空间。因此内环9的外表面与容器口的上端部的内表面紧密接触,从而确保了密封性。为此,内环9为向外隆起的形状。外环11以此方式形成,使得其稍微向内倾斜且与进入内环9和裙部7之间的容器口的上端部的外表面紧密接触。由于该构型,容器口被牢固保持而无需发出咔哒声,并且通过内环9同时增强密封。此外,小环形突起1 3与进入内环9和裙部7之间的容器口的上端表面紧密接触,因此通过内环9进一步增强密封。
另一方面,在裙部7的内表面上设置待与容器口的外表面螺纹接合的螺纹15。进一步,防窃启带(TE带)17经由可断连接部19联接至裙部7的下端。TE带17被设置用于防止窃启和用于容器的内容物的质量保证,并且其内表面设有向外和向上延伸的折片20。
就是说,利用螺纹15的螺纹接合允许容器口进入内环9和裙部7之间,从而将盖壳1固定至容器口。在此封盖状态下,TE带17的折片20 位于形成在容器口的外表面上的锁爪部的下方。因此,当盖壳1沿开盖方向转动以从容器口移除时,裙部7沿容器口的外表面上升,然而因为折片 20抵接在锁爪部上,因此TE带17禁止上升。因此,联接TE带17和裙部7的连接部19断开,于是盖壳1与容器口脱离接合,TE带17保留在容器侧。这样一来,看到TE带17与盖壳1分开的状态,普通消费者可认识到该盖壳从容器口移除的开封历史,并且可防止比如窃启的欺诈使用。此外,当TE带17被联接至盖壳1时,可认识到盖壳1未从容器口拆离,并且内容物的质量可得到保证。
在本发明中,上述盖壳1通过使用高密度聚乙烯注塑成型或压缩成型而成型。高密度聚乙烯是具有0.942克/立方厘米或更高密度、具有很少的分支且具有高结晶度的聚乙烯。由于其优异的机械强度,因此非常适合于成型具有需要强度的部分比如螺纹15的盖壳1。它主要用作涉及无菌灌装的盖的应用。由于这样的高密度聚乙烯被用于通过注塑成型或压缩成型来形成盖壳1,因此合适地使用所谓的注塑级之一,例如MFR(熔体流动速率)(190℃)为2.0至12.0克/10分钟的注塑级。在压缩级中合适地使用例如 MFR(190℃)为0.5至10.0克/10分钟的压缩级。
在本发明的容器盖中,盖壳1的内部,即顶板部5的内表面被内环9 围绕的部分,设置有通过壳内模压而成型的壳内模压成型体3。该壳内模压成型体3呈现出阻氧性能,并且可有效地防止容器的内容物氧化降解。此外,壳内模压成型体3通过壳内模压成型在内环9的内部成型,因此不会不利地影响盖的基本打开或密封性能。
这样的壳内模压成型体3具有两层结构,并且由一次成型体3a和二次成型体3b组成,一次成型体3a在第一阶段通过壳内模压成型而成型,二次成型体3b在第二阶段通过壳内模压成型在得到的一次成型体3a上成型以便覆盖一次成型体3a。
将参照图2(a)至2(f)以示出上述壳内模压成型体3的成型过程。首先,将用于形成一次成型体3a的树脂或树脂组合物在约250℃的温度下作为熔体A从挤出机等滴落至顶板部5的内表面被内环9围绕的区域(尤其是其中心区域)(见图2(a))。然后,配备有成型冲头21a的一次成型夹具21被布置在盖壳1内(见图2(b))。在此状态下,降低成型冲头21a以按压熔体A 且使熔体A展开,从而将其压制成型为扁平盘状,同时对其进行冷却(见图2(c))。因此,形成粘附至顶板部5的内表面的一次成型体3a。
在按以上方式已经形成一次成型体3a后,用于形成二次成型体3b的树脂或树脂组合物在约250℃的温度下作为熔体B从挤出机等滴落至一次成型体3a上(见图2(d))。然后,配备有成型冲头23a的二次成型夹具23 被布置在盖壳1内(见图2(e))。在此状态下,降低成型冲头23a以按压熔体B且使熔体B展开,从而将其压制成型为扁平盘状,同时对其进行冷却(见图2(f))。因此,形成粘附至顶板部5的内表面以便覆盖一次成型体3a 的二次成型体3b。以此方式,获得了两层结构的壳内模压成型体3。
<一次成型体3a>
在本发明的容器盖具有的上述壳内模压成型体3中,一次成型体3a 呈现出如前所述的阻氧性能。这样的一次成型体3a根据允许其呈现出阻氧性能的方式大概分成两类。
一种类型被称为通过使用化学反应去除氧气的主动阻挡类型,并且存在氧吸收剂类型或氢生成类型。
将描述氧吸收类型。如JP-A-2002-240813所述,用在氧吸收树脂组合物中的氧吸收剂作为包含可氧化聚合物和过渡金属基催化剂的层而存在。在过渡金属基催化剂作用下,可氧化聚合物经历氧化反应,从而吸收氧气以阻挡氧气通过。可氧化聚合物和过渡金属基催化剂在上述JP-A-2002-24 0813中有详细说明,在此省略它们的细节。然而,可氧化聚合物的典型实例包括具有叔碳原子的烯烃树脂(如聚丙烯、聚丁烯-1或它们的共聚物);热塑性聚酯或脂肪族聚酰胺;含亚二甲苯基的聚酰胺树脂;以及含烯属不饱和基团的聚合物(如从多烯比如丁二烯衍生的聚合物)。过渡金属基催化剂以无机盐、有机酸盐或过渡金属比如铁、钴和镍的络合物盐为代表。上述氧吸收剂可与聚乙烯或用马来酸酐改性的酸改性烯烃树脂混合使用,其比例应能保持适度的阻氧性能,如前述阻气树脂,以确保粘附至形成盖壳 1的高密度聚乙烯。
将描述氢生成类型。氢生成类型是指其中氢生成剂作为功能材料分散在树脂中的类型。氢生成剂与从容器内液体内容物中转移出来的水反应以生成氢气。氢气经由催化剂与已经穿过盖壳1的顶板部5的氧气或容器内侧存在的氧气反应而产生水,从而捕获氧气。以此方式发挥阻氧性能。
这样的氢生成型一次成型体3已被前述专利文献1等公开。氢生成剂的代表是在与水反应时生成氢气的金属或其金属氢化物,包括例如金属如钠、锂、钾、钙、镁、镁、锌和铝,以及这些金属的氢化物。其它实例有硼氢化钠、硼氢化锂、四甲基二硅氧烷、氢化三甲基锡和有机氢聚硅氧烷。根据容器内容物的类型,可以选择和使用其中合适的一种。用作上述氢生成剂待分散至其中的基质的树脂可例举具有透水性的树脂,例如烯烃树脂,如低、中或高密度聚乙烯或聚丙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物(SEBS)、聚酰胺、聚苯乙烯、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。从粘附至盖壳1的顶板部5的内表面或二次成型体3b的角度或从壳内可成型性的角度,尤其优选烯烃树脂,尤其是MFR为1至10克/10分钟左右的聚乙烯,并且最优选使用用于成型随后描述的二次成型体3b的L LDPE(线性低密度聚乙烯)。每100质量份上述树脂通常加入约5至20质量份的量的上述氢生成剂。
其它直接阻隔氧气的类型被称为被动阻挡类型,其中树脂本身防止氧气从外侧进入。这种类型的一次成型体3a由阻气材料形成。
作为上述的阻气树脂,适用的有乙烯-乙烯醇共聚物(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化产物)和芳香族聚酰胺。从阻氧性能方面来看,尤其优选乙烯- 乙烯醇共聚物。此外,阻气树脂对形成盖壳1的聚烯烃的粘附不佳。因此,它可以与聚乙烯或用马来酸酐改性的酸改性烯烃树脂混合使用,其比例能保持适度的阻氧性能。
上述任何类型的一次成型体3a根据前述图2(a)至2(f)中所示的过程通过壳内模压成型而形成。
<二次成型体3b>
设置成覆盖上述一次成型体3a的二次成型体3b被设计成防止一次成型体3a和容器的内容物之间的直接接触。就是说,含有前述氢生成剂的一次成型体3a需要防止氢生成剂和容器的内容物之间的接触。这是因为如果氢生成剂和容器的内容物之间直接接触,容器的内容物中所含的水会与氢生成剂立即反应,从而导致氢生成剂的功能立即丧失。含有氧吸收剂的一次成型体3a也是如此。此外,阻气树脂比如乙烯-乙烯醇共聚物吸收水等,并且其阻氧功能极大地减弱。因此,由这样的阻气树脂组成的一次成型体3a还需要防止与容器的内容物的直接接触。
这样,为了防止与一次成型体3a的直接接触并且能够持续呈现其阻氧性能,设置有二次成型体3b。因此,二次成型体3b需要通过壳内模压成型而成型,并且还需要以此方式被熔合和固定至顶板部5的内表面,使得完全覆盖和密封一次成型体3a。
因此在本发明中,用于使二次成型体3b成型的树脂材料(树脂组合物) 需要包含线性低密度聚乙烯(LLDPE)。LLDPE具有与少量α-烯烃(通常具有4个以上碳原子)共聚的乙烯,并且其具有长链分子少、线性度非常高以及实际上没有聚合物链缠结的特性。如果使用含有LLDPE的二次成型体 3b,在一次成型体3a上的壳内模压成型可以使得能够完全涂覆一次成型体3a,并且在其外周边缘处,将二次成型体3b牢固地熔合并固定至由高密度聚乙烯制成的盖壳1(顶板部5的内表面)。由于LLDPE具有分子线性度高,因此它容易与高密度聚乙烯的分子链缠结。因此,二次成型体3b 牢固地熔合并固定至顶板部5的内表面。此外,由于LLDPE的结晶度高,因此二次成型体3b对水的阻挡性也高。
本发明所用的二次成型体3b的树脂材料还需要具有1至10克/10分钟范围内的MFR(190℃)。就是说,如果MFR高于以上范围,则前述熔体 B容易流动,将使得其难以使用冲头23a有效执行压制成型。如果MFR 低于以上范围,则熔体B在使用冲头23b压制成型时将最小限度地展开,因此造成成型困难。在这种情况下,可通过使熔体B的温度升高而使熔体 B易于展开。然而,由于熔体B的温度变得过高,因此会出现一次成型体3a或者盖壳1的顶板部5的内表面变形或形状缺失或树脂变黄的缺陷。
此外,用于二次成型体3b的树脂材料需要具有0.900至0.920克/立方厘米的密度,以及400%以上的拉伸断裂标称应变(日本国家标准JIS K-69 22-2)。具有这样的密度和拉伸断裂标称应变的树脂材料可以被调节成这样的厚度,以便具有适度的渗水性,并且能够防止氢生成剂在受到冲击时被消耗的缺陷。或者,熔体B可被拉伸和压制成型,以便完全覆盖一次成型体3a的外周边缘,并且在外周边缘处,二次成型体3b可以被牢固地熔合且固定至顶板部5的内表面。例如,密度和拉伸断裂标称应变不在以上范围内的树脂材料不能使二次成型体3b牢固地熔合且固定至顶板部5的内表面,并且会使二次成型体3b易于剥离等。对于使用氢生成剂类型的一次成型体3a,尤其在受到冲击时水接触该一次成型体3a,会导致氢生成剂立即耗尽。因此,通过从氢生成剂中生成氢来捕获氧变得困难。最终,不能充分发挥阻氧功能。
另外,上述LLDPE是通过调节共聚的α-烯烃的类型、共聚量、分子量等来获得。通常,从市场上可买到的LLDPE中,可选择和使用具有所需物理性能的LLDPE。例如,本发明中所使用的LLDPE由日本聚乙烯公司(Japan Polyethylene Corporation)以商品名称UF240进行销售。
在本发明中,LLDPE可以单独或者作为与其它树脂或弹性体的共混物用作二次成型体3b的树脂材料。如果使用含有LLDPE的共混物,该共混物需要满足前述条件,比如MFR、密度和拉伸断裂标称应变。对于本发明,例如,期望在满足与物理性能如MFR有关的这些条件的范围内与热塑性弹性体混合后使用LLDPE。由于与热塑性弹性体混合,熔体B在较低温度下具有适度的流动性,并且变得容易粘附至一次成型体3a和顶板部5 的内表面。这种热塑性弹性体的加入使拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2) 达到更大的值,从而熔体B可进一步延展,并且更容易通过压制而展开。这样的热塑性弹性体的实例是基于乙烯的弹性体,如乙烯-丙烯共聚物橡胶 (EPR)、乙烯-丁烯共聚物橡胶(EBR)和乙烯-辛烯共聚物橡胶(EOR)。苯乙烯基弹性体和丙烯基弹性体也是可用的。尤其当氢发生剂用于一次成型体时,优选使用乙烯-丁烯共聚物橡胶(EBR)来增加氢渗透性。
在本发明中,加入热塑性弹性体有利于增强至一次成型体3a和顶板部5的内表面的粘附。然而如果其过量加入,则当熔体B被滴落用于二次成型体3b的成型时,熔体B的滴落位置可能不稳定并且可能偏离一次成型体3a的中心。因此,在要形成的二次成型体3b中,热塑性弹性体的加入量优选在30质量%以下的范围内,尤其是10至30质量%。从改进对一次成型体3a和顶板部5的内表面的粘附的观点来看,用于二次成型体3b 的树脂材料的MFR(190℃)理想地在2.3至4.0克/10分钟的范围内。
当进行壳内模压成型时,含有上述LLDPE和热塑性弹性体的树脂组合物可以形成对各种烯烃树脂具有优异粘附的成型品。因此,不仅对于二次成型体3b,它还可以用于各种壳内模压成型品。
当进行壳内模压成型时熔体B非常容易延展,故上述由LLDPE组成的二次成型体3b被最佳地形成为在覆盖第一成型体3a的外周边缘的部位处具有向外加宽的凸缘30的形状,例如如图3所示。通过这样做,一次成型体3a可被完全覆盖,并且与顶板部5的内表面的接触面积可以被设定为较大。因此,二次成型体3b可更牢固熔合固定至顶板部5的内表面。尤其是,加入前述热塑性弹性体的LLDPE对于形成上述凸缘30是最优选的。
实施例
本发明的优异效果将通过以下实验例来说明。
<制备测试盖>
如图1所示形状的盖壳通过使用具有0.960克/立方厘米的密度和2.0 克/10分钟的MFR(190℃)的高密度聚乙烯进行注塑成型来提供。该盖壳的规格如下:
盖径(顶板部的外径):28毫米
内环基座的内径:18.5毫米
然后,直径14毫米和厚度3毫米的一次成型体通过使用以下配方的树脂组合物进行内成型(成型温度:250℃)而成型,所得产品用作测试盖:
用于一次成型体的树脂组合物:
线性低密度聚乙烯(LLDPE)87.95质量份
密度:0.919克/立方厘米
MFR:5.7克/10分钟(190℃)
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):500%以上
氢生成剂(硼氢化钠)12质量份
着色剂(酞菁蓝)0.05质量份
<实施例1>
提供以下LLDPE:
LLDPE:
UF240,由日本聚乙烯株式会社制造
密度:0.920克/立方厘米
MFR:2.1克/10分钟(190℃)
熔点:123.0℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):500%
将上述LLDPE装入熔体挤出机并从熔融树脂进料孔熔融挤出。挤出物被设置在进料孔出口处的旋转刀片切割。将所得的切割的熔融树脂在 250℃下滴落至上述测试盖的一次成型体的中心(熔融树脂的量:145毫克)。通过壳内模压成型将滴落的树脂成型为如图3所示形状的二次成型体(凸缘长度:1毫米)。以此方式制备出容器盖。
在以上成型阶段,熔融树脂稳定滴落至一次成型体的中心,且熔融树脂的滴落性非常令人满意。此外,熔融树脂还可以被稳定地切割,被稳定地保持而不从一次成型体伸出,并且是可成型的以便完全覆盖一次成型体而不会发生供应不良。
对所得容器盖进行二次成型体的粘附性测试。将渗透剂(有色液体)滴在二次成型体周围,并切掉该容器盖的顶板部。然后,检查在二次成型体和盖壳的顶板部之间的液体渗透。观察到渗透剂的轻微着色(没有粘附的剥离部分),但是着色没有到达一次成型体,这表明一次成型体的性能没有受到影响。此外,将所得容器盖的顶板部切掉,使用钩针将二次成型体的凸缘抬起。测量其粘合力并发现其为50牛以上。
<实施例2>
提供以下热塑性弹性体:
热塑性弹性体(EBR):
乙烯-丁烯共聚物(A-4090S,由三井化学株式会社制造)
密度:0.893克/立方厘米
MFR:3.6克/10分钟(190℃)
熔点:77.0℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):783%
将90质量份的实施例1所用的LLDPE和10质量份的热塑性弹性体干混,用熔体挤出机熔融混炼,并从熔融树脂进料孔挤出。以与实施例1 相同的方式,将挤出物进行切割,并将所得的切割的熔融树脂在250℃下滴落至测试盖的一次成型体的中心。通过壳内模压成型将滴落的树脂成型为图3所示形状的二次成型体。以此方式制备了容器盖。上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.917克/立方厘米、MFR(190℃)为2.3克 /10分钟,并且拉伸断裂标称应变为528.3%。
如实施例1一样,在上述成型阶段,熔融树脂稳定滴落至一次成型体的中心并且熔融树脂的滴落性非常令人满意。此外,如在实施例1中一样,熔融树脂还可被稳定地切割,被稳定地保持而不从一次成型体伸出,并且是可成型的以便完全覆盖一次成型体而不会发生供应不良。
另外,如实施例1中一样,对所得容器盖进行粘附性测试。在外周边缘,在二次成型体和盖的顶板部的内表面之间发生剥离,但是剥离程度低于实施例1。粘附力为50牛以上。
<实施例3>
除了将85质量份的LLDPE和15质量份的热塑性弹性体(EBR)进行干混外,以与实施例2中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并且对其进行评估。
上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.916克/立方厘米、 MFR(190℃)为2.3克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为542.5%。此外如实施例1中一样,在上述成型阶段,熔融树脂稳定滴落至一次成型体的中心且熔融树脂的滴落性非常令人满意。此外,如在实施例1中一样,熔融树脂还可以被稳定地切割,被稳定地保持而不从一次成型体伸出,并且是可成型的以便完全覆盖一次成型体而不会发生供应不良。
如实施例1中一样,对所得容器盖进行粘附性测试。在二次成型体和盖的顶板部的内表面以及一次成型体之间未发生剥离。粘附力为50牛以上。
<实施例4>
除了将80质量份的LLDPE和20质量份的热塑性弹性体(EBR)进行干混外,以与实施例2中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并且对其进行评估。
上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.915克/立方厘米、 MFR(190℃)为2.4克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为556.6%。如实施例1中一样,在上述成型阶段,熔融树脂稳定滴落至一次成型体的中心且熔融树脂的滴落性非常令人满意。此外,如在实施例1中一样,熔融树脂还可以被稳定地切割,被稳定地保持而不从一次成型体伸出,并且是可成型的以便完全覆盖一次成型体而不会发生供应不良。
如实施例1中一样,对所得容器盖进行粘附性测试。在二次成型体和盖的顶板部的内表面以及一次成型体之间未发生剥离。粘附力为50牛以上。
<实施例5>
除了将70质量份的LLDPE和30质量份的热塑性弹性体(EBR)进行干混外,以与实施例2中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并且对其进行评估。
上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.912克/立方厘米、 MFR(190℃)为2.6克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为584.9%。如实施例1中一样,在以上成型阶段,熔融树脂稳定滴落至一次成型体的中心且熔融树脂的滴落性非常令人满意。此外如在实施例1中一样,熔融树脂还可以被稳定地切割,被稳定保持而不从一次成型体伸出,并且是可成型的以便完全覆盖一次成型体而不会发生供应不良。
对所得容器盖进行的粘附性测试,表明在二次成型体和盖的顶板部的内表面以及一次成型体之间没有发生剥离。粘附力为50牛以上。
<实施例6>
除了将65质量份的LLDPE和30质量份的热塑性弹性体(EBR)进行干混外,以与实施例2中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并且对其进行评估。
上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.911克/立方厘米、 MFR(190℃)为2.6克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为599.5%。在以上成型阶段,熔融树脂的滴落性不稳定。虽然熔融树脂是可成型的以便完全覆盖一次成型体,但是它在滴落的同时偏离一次成型体的中心,并且熔融树脂的切割不稳定。
对所得容器盖进行的粘附性测试示出在二次成型体和盖的顶板部的内表面以及一次成型体之间没有发生剥离。粘附力为50牛以上。
<实施例7>
除了将60质量份的LLDPE和40质量份的热塑性弹性体(EBR)进行干混外,以与实施例2中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并且对其进行评估。
上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.909克/立方厘米、 MFR(190℃)为2.7克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为613.2%。在以上成型阶段,熔融树脂的滴落性不稳定。虽然熔融树脂是可成型的以完全覆盖一次成型体,但是它在滴落的同时偏离一次成型体的中心,并且熔融树脂的切割不稳定。
对所得容器盖进行的粘附性测试示出在二次成型体和盖的顶板部的内表面以及一次成型体之间没有发生剥离。粘附力为50牛以上。
<实施例8>
提供以下热塑性弹性体:
热塑性弹性体(EBR):
乙烯-丁烯共聚物(A-4070S,由三井化学株式会社制造)
密度:0.870克/立方厘米
MFR:3.6克/10分钟(190℃)
熔点:55.0℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):1000%
除了将30质量份的热塑性弹性体和70质量份的LLDPE进行干混之外,以与实施例2中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并且对其进行评估。
上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.905克/立方厘米、 MFR(190℃)为2.6克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为650%。如实施例 1中一样,在上述成型阶段,熔融树脂稳定滴落至一次成型体的中心且熔融树脂的滴落性非常令人满意。此外,如在实施例1中一样,熔融树脂还可以被稳定地切割,被稳定保持而不从一次成型体伸出,并且是可成型的以便完全覆盖一次成型体而不会发生供应不良。
对所得容器盖进行的粘附性测试示出在二次成型体和盖的顶板部的内表面以及一次成型体之间没有发生剥离。粘附力为50牛以上。
以上实施例1至8的实验结果表明,当热塑性弹性体被加入LLDPE 时增强了二次成型体和盖的顶板部的内表面以及一次成型体之间的粘附,然而如果热塑性弹性体被过量加入到LLDPE中,则熔融树脂的滴落性趋于不稳定。因此发现所加入的热塑性弹性体的适当量为15至30质量%。
<对照例1>
提供以下LLDPE:
LLDPE:
SP2020,由普瑞曼聚合物株式会社制造
密度:0.923克/立方厘米
MFR:1.9克/10分钟(190℃)
熔点:116.0℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):346.2%
除了使用以上LLDPE外,以与实施例1中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并且对其进行评估。
<对照例2>
提供以下LLDPE:
LLDPE:
FV104,由住友化学株式会社制造
密度:0.913克/立方厘米
MFR:1.0克/10分钟(190℃)
熔点:121.0℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):236.2%
除了使用以上LLDPE外,以与实施例1中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并且对其进行评估。
<对照例3>
除了使用对照例2中的LLDPE,并将15质量份的热塑性弹性体(EBR) 与85质量份的LLDPE进行干混之外,以与对照例2中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式,获得了容器盖并且对其进行评估。
上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.910克/立方厘米、 MFR(190℃)为1.4克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为325.6%。
<对照例4>
提供以下LLDPE:
LLDPE:
FV201,由住友化学株式会社制造
密度:0.916克/立方厘米
MFR:2.3克/10分钟(190℃)
熔点:117.0℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):331.2%
除了使用以上LLDPE外,以与实施例1中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得容器盖并对其进行评估。
<对照例5>
除了使用对照例4中的LLDPE并将30质量份的热塑性弹性体(EBR) 与70质量份的LLDPE进行干混外,以与实施例5或7中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得了容器盖并对其进行评估。
上述LLDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.909克/立方厘米、 MFR(190℃)为2.7克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为388.9%。
<对照例6>
提供以下极低密度聚乙烯(VLDPE):
VLDPE:
VL200,由住友化学株式会社制造
密度:0.900克/立方厘米
MFR:2.0克/10分钟(190℃)
熔点:115.0℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):900%
除了使用以上VLDPE之外,以与实施例1中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得了容器盖并且对其进行评估。
<对照例7>
提供以下低密度聚乙烯(LDPE):
LDPE:
F120N,由宇部丸善聚乙烯株式会社制造
密度:0.920克/立方厘米
MFR:1.2克/10分钟(190℃)
熔点:94.0℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):92.8%
除了使用以上LDPE之外,以与实施例1中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得了容器盖并且对其进行评估。
<对照例8>
除了使用对照例7中的LDPE,并将15质量份的热塑性弹性体(EBR) 与85质量份的LDPE进行干混之外,以与实施例3中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得了容器盖并且对其进行评估。
以上LDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.916克/立方厘米、 MFR(190℃)为1.6克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为190.9%。
<对照例9>
提供以下高密度聚乙烯(HDPE):
HDPE:
2200J,由普瑞曼聚合物株式会社制造
密度:0.964克/立方厘米
MFR:5.2克/10分钟(190℃)
熔点:135℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):176.7%
除了使用以上HDPE之外,以与实施例1中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得了容器盖并且对其进行评估。
<对照例10>
除了使用对照例9中的HDPE并将15质量份的热塑性弹性体(EBR) 与85质量份的HDPE进行干混之外,以与实施例3中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得了容器盖并且对其进行评估。
以上HDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.953克/立方厘米、 MFR(190℃)为5.0克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为303%。
<对照例11>
提供以下高密度聚乙烯(HDPE):
HDPE:
HJ362N,由日本聚乙烯株式会社制造
密度:0.953克/立方厘米
MFR:5.0克/10分钟(190℃)
熔点:132℃
拉伸断裂标称应变(JIS K-6922-2):384.3%
除了使用以上HDPE之外,以与实施例1中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得了容器盖并且对其进行评估。
<对照例12>
除了使用对照例11中的HDPE并将15质量份的热塑性弹性体(EBR) 与85质量份的HDPE进行干混之外,以与实施例3中完全相同的方式通过内成型来成型二次成型体。以此方式获得了容器盖并且对其进行评估。
以上HDPE和热塑性弹性体的共混物的密度为0.944克/立方厘米、 MFR(190℃)为4.8克/10分钟,并且拉伸断裂标称应变为455.4%。
在以上提供的对照例1至12中,熔融树脂的滴落性没有问题且熔融树脂可被稳定切割,可被稳定地保持而不从一次成型体伸出,并且是可成型的以便完全覆盖一次成型体而不会发生供应不良。
然而,对所得容器盖进行的粘附性测试示出以下发现:在盖的顶板部的内表面和二次成型体之间发生剥离。渗透剂的着色到达一次成型体,表明二次成型体覆盖一次成型体的功能受损。
基于对照例1至12的结果清楚了解,除非使用具有400%以上的拉伸断裂标称应变的线性低密度聚乙烯(LLDPE),否则难以保证二次成型体和盖的顶板部的内表面和一次成型体之间的优异粘附。例如,即使拉伸断裂标称应变是400%以上,使用极低密度聚乙烯(VLDPE)的对照例6也呈现出令人不满意的粘附。即使在不使用LLDPE而使用高密度聚乙烯并加入热塑性弹性体(EBR),从而确保拉伸断裂标称应变为400%以上的对照例 12中,所得的粘附也并不令人满意。
Claims (1)
1.一种容器盖,包括高密度聚乙烯盖壳和壳内模压成型体,所述盖壳具有裙部和顶板部,该顶板部设有与容器口的内表面紧密接触的内环,所述壳内模压成型体设置在所述顶板部的内表面的被所述内环包围的部分中,其中所述壳内模压成型体由一次成型体和二次成型体组成,所述一次成型体在所述顶板部的内表面上通过壳内模压成型而形成并且具有阻氧功能,所述二次成型体通过壳内模压成型形成在所述一次成型体上覆盖所述一次成型体且外周边缘处被熔融固定至所述顶板部的内表面上,并且所述二次成型体由含有线性低密度聚乙烯、具有在190℃的1至10克/10分钟的熔体流动速率、0.900至0.920克/立方厘米的密度、和如JIS K-6922-2所限定的400%以上的拉伸断裂标称应变的树脂组合物形成,具有阻氧功能的所述一次成型体是通过将氢生成剂分散至烯烃树脂的基质中而获得的结构,所述二次成型体除了线性低密度聚乙烯之外还包含热塑性弹性体,并且所述二次成型体中的热塑性弹性体的含量为30%质量以下。
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