CN114341007B - 容器组装件、容器组装件的封闭盖、容器组装件的容器、制造容器组装件的方法 - Google Patents

容器组装件、容器组装件的封闭盖、容器组装件的容器、制造容器组装件的方法 Download PDF

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Abstract

一种包括容器和封闭件的容器组装件，其中所述容器由可结晶聚合物材料制成并且包括具有颈外表面并界定出口孔的颈部，所述颈部经配置用于接收所述封闭件，其中所述封闭件包括由可结晶聚合物材料制成并具有盖内表面的封闭盖，所述封闭盖与所述容器的所述颈部匹配以在闭合状态下覆盖所述出口孔，其中在所述容器组装件被闭合时所述封闭盖的所述盖内表面接触所述颈部的所述颈外表面，并且其中使所述封闭盖的所述盖内表面和/或所述颈部的所述颈外表面的材料结晶，以允许所述容器组装件在闭合持续延长的时间段后被开启。

Description

容器组装件、容器组装件的封闭盖、容器组装件的容器、制造 容器组装件的方法
发明背景
发明领域
本发明涉及一种包括容器和封闭件的容器组装件，其中容器适合于容纳例如液体、碳酸液体、粒状材料或其它物质，容器由可结晶聚合物材料制成并且包括具有颈外表面并界定容器的出口孔的颈部，颈部经配置用于在容器组装件的闭合状态接收封闭件，其中封闭件包括由可结晶聚合物材料制成并具有盖内表面的封闭盖，封闭盖与容器的颈部匹配以在容器组装件处于闭合状态时覆盖出口孔，并且其中在容器组装件处于闭合状态时封闭盖的盖内表面与颈部的颈外表面接触。
本发明进一步涉及一种由可结晶聚合物材料制成并具有盖内表面的封闭盖，封闭盖可与容器的颈部匹配以在容器被封闭盖闭合形成容器组装件时覆盖所述颈部的出口孔。
本发明进一步涉及一种适合于容纳例如液体、碳酸液体、粒状材料或其它物质的容器，容器由可结晶聚合物材料制成并且包括具有颈外表面并界定出口孔的颈部，颈部经配置用于接收封闭件以形成容器组装件。
本发明进一步涉及一种制造容器组装件的方法。
背景技术
现在市售可得的容器、例如瓶子或其它容器通常由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制成。但它们的封闭件不由PET制成。它们通常由诸如聚乙烯(PE)或聚烯烃(PO)的其它材料制成。
这种在一个容器组装件中使用不同的材料具有若干缺点。首先，使用至少两种不同的材料使得难以适当地回收容器组装件。因为封闭件和容器由不同的材料制成，必须将它们相互分离，之后才可能有最优的回收。容器组装件的封闭件通常包括封闭盖和锥形圈，例如有螺纹的封闭盖和锥形圈。锥形圈在容器组装件被首次开启前附接至封闭盖和容器两者，并且此后保持附接至容器(但随后与封闭盖分离)。尽管将封闭盖从容器上分离是相对容易的(但仍是不期望的回收步骤)，但尤其是在回收容器组装件前将锥形圈从容器上分离是困难的。
其次，容器组装件可能含有气体，例如在容器容纳碳酸饮料时。然而，PET的气体保持性质好于PE和PO，从而使得将PE或PO用作封闭件的材料增加了容器组装件的内容物的新鲜度衰减。
追溯至1990年的欧洲专利公布EP 0 439 842A1已涉及用于容器的塑料封闭件，其中塑料封闭件和容器都可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。然而，直至目前这种容器组装件尚未在商业上被成功引进。
发明目的
因此，本发明的目的是提供一种改进的容器组装件。更明确而言，本发明的目的是提供一种改进的容器组装件，其中封闭件和容器都由大致上相同的材料制成。
发明内容
最常见的是PET容器、例如瓶子的颈、例如螺纹颈为无定形状态。PET瓶由无定形预成型件制成，并且尽管预成型件的主体被拉伸和结晶，但通常较厚的颈部件被更少地拉伸并且可保持无定形。此外，通常被注塑的容器的盖往往是无定形的。申请人已发现，当封闭盖以及容器组装件的容器、更明确而言容器的颈由无定形状态的聚合物材料制成时，在被封盖的延长时间段后可能发生盖的“封阻”。
由于结构不规则性，存在基本上永久无定形的聚合物材料。然而，由于与由熔体的冷却速率相比结晶速率缓慢，存在可结晶但在注塑期间可结束为部分无定形的聚合物。非常快结晶的可结晶聚合物具有数秒的结晶半衰期，例如聚乙烯。这类聚合物通常产生半结晶状态的制品。在谱系另一端的是具有数天的结晶半衰期的可结晶聚合物，实例是双酚A的聚碳酸酯。这类聚合物出于实践目的通常是无定形的，尽管在原则上可结晶。在它们之间的是具有数十秒至数分钟的结晶半衰期的可结晶聚合物，并且取决于冷却速率，这些可获得为无定形或结晶状态。这类聚合物的实例是聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)。以最常见的聚酯PET为例，正常的注塑条件将产生具有无定形状态的颈和无定形状态的盖的瓶子，并且这将导致盖封阻在颈上。然而，通过改变模具中的冷却条件或对无定形部件(颈或盖)后加热，可使该部件至少部分半结晶。本发明不限于PET瓶和盖，而是包括其它可结晶聚合物，诸如具有与PET类似的结晶半衰期的PEN和PEF。
封阻指的是在一段时间后盖变得打不开。在这种情况下封阻是冷焊的一种形式。它是在无定形材料中发生的一种现象，即跨过盖和容器、例如颈存在聚合物链的缓慢相互扩散。在高于玻璃化转变温度(Tg)的温度下这种效果容易被注意到(且通常知道会发生)，而且低于Tg时，在延长的时间段后，例如长于一周的时段后，诸如数周和/或数月后，这种效果是可注意到的。
更明确而言，当封闭盖和容器(颈)都由无定形状态的可结晶聚合物、例如PET制成并且相互紧固(并因此相互接触)时，封闭盖和容器的无定形状态的聚合物链缓慢扩散，从而升高了容器与封闭盖之间的摩擦系数。在被闭合的延长时间段后，这种扩散/封阻使得更难或甚至不可能再次开启容器组装件。当容器组装件在出售给消费者之前例如在商店货架上存储相对较长时间段时，或当消费者在开启容器组装件之前将容器组装件存储在家中相对较长时间时，这对于例如容纳消费品的容器组装件是尤其不利的。长时间段可为6至9个月，或甚至数年。例如，新泽西州已规定水瓶可在货架上保持两年。在这类长时间存储情境中，随后可能难以取出容器组装件中容纳的商品，因为很难或不可能开启容器组装件。生产在闭合延长的时间段后不能被开启的容器组装件无疑是不期望的。
因此，本发明涉及一种包括容器和封闭件的容器组装件，其中：
-容器适合于容纳例如液体、碳酸液体、粒状材料或其它物质，容器至少部分由可结晶聚合物材料制成并且包括具有颈外表面并界定容器的出口孔的颈部，颈部经配置用于在容器组装件的闭合状态接收封闭件；
-封闭件包括由可结晶聚合物材料制成并具有盖内表面的封闭盖，封闭盖与容器的颈部匹配以在容器组装件为闭合状态时覆盖出口孔；并且
-当容器组装件为闭合状态时，封闭盖的盖内表面与颈部的颈外表面接触；
特征在于，使封闭盖的盖内表面和/或颈部的颈外表面的可结晶聚合物材料结晶，以允许容器组装件在闭合延长的时间段后被开启。
有利地，通过使封闭盖的盖内表面和/或容器的颈部的颈外表面结晶，阻止或至少延迟了“封阻”的效果。即，跨封闭件与颈之间的界面的链扩散被极大地减少，使得两个表面之间的摩擦系数也不随时间而升高。或者相比于具有相同的可结晶聚合物材料且都未结晶的接触面而言，至少这种效果较不明显。这是依据可结晶聚合物中的聚合物链被锁定于晶态薄层中并因此不能扩散(相比于扩散是可能的无定形状态)的事实。
因此，本发明提供一种其中封闭件和容器都可由相同的可结晶聚合物材料、例如PET制成的容器组装件，而在已闭合它持续长时间段后仍可能开启容器组装件。据信这些特性使得可能商业引进这类容器组装件。
例如，在经由已知方法制得部件后，可通过相对快速地、诸如持续15-100s将封闭盖的盖内表面和/或容器的颈部的颈外表面加热至介于140℃与250℃之间的温度，例如在170℃下45-60s(聚合物材料是PET时，对于其它材料可应用其它温度)，并且等待直至材料变得不透明(例如变白)，使所述表面结晶。取决于冷结晶所用温度，这种向结晶状态的转换可能更快或更慢发生。这种转换不一定影响材料的整个厚度。结晶仅需存在于被结晶材料的表面处。结晶仅需延伸至足以妨碍、限制或甚至阻止促成封阻的相互扩散的深度。因此，暂时火焰处理或暂时暴露于辐射和/或甚至热鼓风可能足以造成界定盖内表面和颈外表面中的一者或两者的聚合物之中的结晶。因此，尽管形成的部件可包括整体聚合物，但部件并非是整体的，因为结晶度可跨厚度变化，其中一个表面由基本上无定形的材料界定，和相对表面由基本上晶态的材料界定，并且在它们之间延伸的材料代表在两个状态之间的缓变、更简单地被称为半结晶状态，但值得一提的是在表面下方的任何即时深度处结晶度可能不同。因此，在各种实例中，配合面与未配合面相比具有更高的结晶程度。
如下文的比较实施例中示出的，也重要的是注意到期望的封阻减少可通过仅处理两个配合面中的一者来实现。因此，可处理颈外表面并且使盖处于基本上无定形的状态。同样地，可处理盖内表面并且使颈外表面处于基本上无定形的状态。
替代地，可通过例如在170℃下使用油热模具使材料熔化诸如10s，之后使其缓慢冷却，而使部件结晶。再次，通过材料变得不透明(例如变白)的事实可辨别转换为结晶状态，并且取决于熔体的起始温度和应用的冷却，可能花费可变的时间量。如上文阐述的，在各种实例中，可使部件冷却以使得其未完全结晶，但仅接近配合面(即，盖内表面)结晶。与颈一样，盖可包含结晶度在任何给定深度变化的厚度。因此，配合面可比配合面下方、至少到材料的结晶度妨碍相互扩散所必需的深度的部分更为晶态。跨厚度进一步延伸，结晶度可降低，以使得未配合面比配合面具有更低的结晶度，且在一些情况下基本上是无定形的。在冷却以促进结晶度的情况下，可使用各种技术，诸如辐射冷却(例如仅使配合面暴露于较低温度热源)、在气体或液体中对流冷却(例如淬火)；或甚至暂时将配合面耦接至已冷却的心轴以经由传导而传递热量。这些方式中的任一种可导致跨部件(盖和/或颈)的深度各向异性的结晶度。
PET通过在80-250℃之间再加热而由无定形状态结晶。PET还通过在250-100℃之间冷却由熔体结晶。对于PET而言，当由熔体冷却时最快的结晶速率是在约170℃，且当由无定形状态冷结晶时在约150℃。可将颈或盖模塑成无定形状态，并且在140-170℃下使其后结晶(冷结晶)诸如15-60s。要注意，聚合物材料的结晶是已知方法，是本领域技术人员已知的。
要注意，容器组装件的“闭合”状态指的是封闭盖被布置于容器上以使得容器的出口孔被闭合的状态。相反地，容器的“开启”状态指的是出口孔被开启并且容器的内容物可经过出口孔离开容器的状态。在开启状态下，可从容器上去除封闭盖。
要注意，可结晶聚合物的“结晶”状态是相对于“未结晶”或“无定形”的状态。相比于无定形状态，结晶状态的聚合物具有更有序的结构。可结晶聚合物可为“结晶”或“未结晶”的，但最常具有中间结晶度。具体而言，PET可通过由熔体快速冷却获得未结晶(无定形)的状态，或通过由熔体缓慢冷却获得中间结晶状态。无定形PET可通过在高于Tg(78℃)加热、例如至170℃来再结晶，这被称为冷结晶。另一个视觉差异是，无定形PET是透明的。由熔体热结晶或通过冷结晶的PET是不透明(白色)的。在本发明的上下文中，相比于未处理聚合物时的正常生产过程，当聚合物被处理以获得更高的结晶度时，聚合物可呈“结晶”状态。在本发明的上下文中，当所述封阻效果被阻止或减少持续延长的时间段时，聚合物可呈“结晶”状态。
要注意，“延长的时间段”指的是至少一周、例如数周的时段。
可结晶聚合物可为热塑性聚合物，诸如热塑性聚酯。在实施方案中，容器的材料包含以下列举的聚合物中的至少一者：聚对苯二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，具有PMDA的聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，聚萘二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的共混物，聚对苯二甲酸丁二醇酯，或聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物。容器的材料可例如包含这些材料的混合物，或该列举中的一种或多种材料、具有加入其的痕量其它材料。该列举中的每种材料都是易获得的常用于容器的材料，从而使得可廉价生产由这种材料制成的容器。最优选的是聚对苯二甲酸乙二醇酯和其共聚物。
在实施方案中，容器的材料包含至少80重量％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料，诸如至少95重量％的PET材料，优选至少99重量％的PET材料。应注意，共聚单体超过15重量％时，PET共聚物因结构不规则性而不可结晶，因此不应存在多于15重量％的共聚单体。容器的材料可例如大致上由PET材料制成，具有与其混合的痕量其它材料。尤其地，PET是一种廉价、常用且易获得的用于容器的材料，从而有利地使得受益于所公开容器组装件带来的改进，不需要对目前使用的生产方法进行重大改变。
在实施方案中，封闭盖或封闭件的材料包含以下列举的聚合物中的至少一者：聚对苯二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物、诸如包含0.5％至5％诸如间苯二甲酸或环己烷二甲醇的共聚单体的那些，具有PMDA的聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，聚萘二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的共混物，聚对苯二甲酸丁二醇酯，或聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物。封闭盖或封闭件的材料可例如包含这些材料的混合物，或该列举中的一种或多种材料、具有加入其的痕量其它材料。该列举中的每种材料都是易获得的常用材料，从而使得可廉价生产由这种材料制成的封闭件。
在实施方案中，封闭件或封闭盖的材料包含至少80重量％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料，诸如至少95重量％的PET材料，优选至少99重量％的PET材料。封闭件或封闭盖的材料可例如大致上由PET材料制成，具有与其混合的可能痕量的其它材料。尤其地，PET是一种廉价、易获得且常用于容器的材料。如果封闭盖随后也由PET制成，除改进回收可能性(如先前所述)外，这明显改进了所得容器组装件的气体保持性质。
在优选实施方案中，封闭件或至少封闭件的封闭盖由与容器相同的材料制成。在实施方案中，容器和封闭件的材料大致上相同，其中例如加入材料的仅痕量、例如少于5重量％的组分不同。当封闭盖或封闭件和容器的材料相同时，可以有效的方式进行回收。在本发明的上下文中，甚至当容器组装件的一些组件由无定形的聚合物材料制成且容器的一些其它组件由相同但呈结晶状态的聚合物材料制成时，容器组装件也可由“相同的”材料制成。
在实施方案中，使容器组装件的容器、例如容器颈为无定形状态，并且使封闭盖的盖内表面为结晶状态，其中容器和盖的材料优选是相同的。有利地，随后仅封闭盖的盖内表面需要结晶以阻止封阻的效果，而容器可经由已知制造方法来制造。
在替代实施方案中，使容器组装件的封闭盖为无定形状态，并且使容器的颈部的颈外表面为结晶状态，其中容器和盖的材料优选是相同的。
在另一个替代实施方案中，容器的颈部的颈外表面和封闭盖的盖内表面都由结晶的聚合物材料制成。这以最优方式延缓封阻的效果。
在实施方案中，封闭盖的盖内表面和/或颈部的颈外表面的结晶度为至少10％。如说明的，可使封闭盖和/或颈部的材料结晶，甚至在结晶度低于100％时。在实施方案中，封闭盖的盖内表面和/或颈部的颈外表面的结晶度介于30％与80％之间，诸如介于30％与50％之间，优选介于30％与40％之间。
在实施方案中，颈部的颈外表面是螺纹的且封闭盖的盖内表面是螺纹的，使得容器组装件在使用中可通过封闭盖相对于容器的旋转运动来开启和闭合。可旋转的闭合盖例如通常见于用于饮料的容器组装件上。可旋转的闭合盖使容器组装件容易开启并稳固闭合。
在实施方案中，封闭件还包括锥形圈，锥形圈在容器组装件未曾被开启时连接至封闭盖，并且在至少一次开启容器组装件时与封闭盖断开连接。锥形圈常见于容器组装件上，并且可使容器组装件的用户确保组装件的内容物等于最初填充容器组装件的公司置于其中的内容物。
在实施方案中，容器组装件是用于饮料、例如碳酸饮料或非碳酸饮料，或其它液体、诸如清洁液等等的瓶子。
本发明进一步涉及一种由可结晶聚合物材料制成并具有盖内表面的封闭盖，封闭盖可与容器的颈部匹配以在容器被封闭盖闭合形成容器组装件时覆盖所述颈部的出口孔，其中使封闭盖的盖内表面的可结晶聚合物材料结晶，以允许容器组装件在闭合持续延长的时间段后被开启。
上文中相对于容器组装件描述的实施方案在可应用的情况下也可适用于封闭盖。
本发明进一步涉及一种适合于容纳例如液体、碳酸液体、粒状材料或其它物质的容器，容器由可结晶聚合物材料制成并且包括具有颈外表面并界定出口孔的颈部，颈部经配置用于接收封闭件以形成容器组装件，其中使颈部的颈外表面结晶，以允许容器组装件在闭合持续延长的时间段后被开启。
上文中相对于容器组装件描述的实施方案在可应用的情况下也可适用于容器。
在所有实施方案中，PET优选具有>0.55dL/g的固有粘度或I.V.。PET可为未用过的或回收的，或两者的混合物。
本发明的另一个方面涉及一种制造容器组装件、诸如上述容器组装件的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供具有颈部的容器，和/或
-提供与容器的颈部匹配的封闭盖，其中颈部和/或封闭盖由可结晶聚合物材料制成；所述方法的特征在于
-使封闭盖的盖内表面和/或颈部的颈外表面的可结晶聚合物材料结晶，以允许容器组装件在闭合延长的时间段后被开启。
根据第一实施方案，所述方法包括提供由例如为无定形状态的可结晶聚合物材料制成的具有颈部的容器的步骤，该容器经由本身已知的方法来制造，和注塑可结晶聚合物材料的盖的步骤，其中在盖的注塑步骤期间，使盖的材料缓慢冷却以使得盖的材料结晶。
根据第二实施方案，所述方法包括提供由例如为无定形状态的可结晶聚合物材料制成的具有颈部的容器的步骤，该容器经由本身已知的方法来制造，和注塑可结晶聚合物材料的盖的步骤，其中在盖的注塑步骤后，将盖、至少其盖内表面的材料快速加热至高于玻璃化转变温度但低于熔化温度的温度，并保持在所述温度直至材料结晶。在上文中确定了合适的温度范围。
根据第三实施方案，所述方法包括提供例如经由注塑法制得的由例如为无定形状态的可结晶聚合物材料、例如PET制成的容器盖的步骤。所述方法此外包括提供例如经由注塑法制得的具有颈部的容器的步骤，其中在注塑所述容器后，使容器的颈缓慢冷却以使得颈的材料结晶。
根据第四实施方案，所述方法包括提供例如经由注塑法制得的由例如为无定形状态的可结晶聚合物材料、例如PET制成的容器盖的步骤。所述方法此外包括提供例如经由注塑法制得的具有颈部的容器的步骤，其中在注塑所述容器后对容器的颈进行后处理，其中后处理包括将容器的颈部快速加热至高于玻璃化转变温度但低于熔化温度的温度，并保持在所述温度直至颈部的材料结晶。在上文中确定了合适的温度范围。
尤其是对于本发明的第二方面，必须注意到可组合不同实施方案的步骤。作为非限制性实例，根据第一实施方案缓慢冷却盖的步骤可与根据第三实施方案缓慢冷却容器的颈的步骤组合，以使得容器的颈和容器的盖都结晶。
附图简述
此后将参考根据本发明的容器组装件的示例性实施方案并参考附图来说明本发明。其中：
图1示意性示出在闭合状态下包括容器和封闭件的容器组装件的截面图；并且
图2示意性示出在开启状态下包括容器和封闭件的容器组装件的等轴视图。
发明详述
参考图1和2示出容器组装件1。容器组装件1包括容器11和封闭件21。图1示出容器组装件1的闭合状态，封闭盖22施加于容器11；而图2示出容器组装件1的开启状态，封闭盖22从容器11上去除。
容器11适合于容纳、存储或包含商品、例如消费品，形式例如为液体、诸如饮料、例如碳酸饮料，或例如粒状材料，或者其它物质或商品。例如，容器可为瓶子。
容器11由可结晶聚合物材料、例如以下列举的聚合物中的至少一者制成：聚对苯二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，具有PMDA的聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，聚萘二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物，或聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物，或者它们的混合物。优选地，容器11由PET材料制成，例如包含至少50重量％、诸如至少80重量％或更多的PET材料。优选容器11由一种材料或一种材料混合物制成，从而使得容器11的化学组成一致。优选地，容器11的材料与封闭盖22的材料相同。
容器11包括例如由直立的竖直壁部分界定的颈部12，其具有颈外表面13和颈内表面14并且界定出口孔15。当容器11的内容物例如被倒出容器时，颈部12的颈内表面14可为与所述内容物接触的表面。当用户的手放在容器11周围时，颈外表面13可为容器11的用户可抓取的表面。在图2的等轴视图中，颈外表面13是尤其清楚可见的。如图中可见的，颈部12的颈外表面13可例如包括螺纹16，以允许封闭件21被拧紧于容器11上。容器11的出口孔15是(在正常使用中)容器内容物经其离开容器11的开孔。出口孔15还可能充当入口孔。
颈部12且尤其是其颈外表面13经配置用于接收容器组装件1的封闭件21。当封闭件21被置于容器11上时，容器组装件1可为闭合状态。当容器组装件1为闭合状态时，封闭件21被置于容器11上。
容器组装件1的封闭件21至少包括封闭盖22，其由可结晶聚合物材料、例如以下列举的聚合物中的至少一者制成：聚对苯二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，具有PMDA的聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，聚萘二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物，或聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物，或者它们的混合物。优选地，封闭盖22由PET材料制成，例如包含至少50重量％、诸如至少80重量％或更多的PET材料。优选封闭件21由一种材料或一种材料混合物制成，从而使得封闭件21的化学组成一致。优选地，封闭盖22的材料与容器11的材料相同。
封闭件21的封闭盖22具有盖内表面24和盖外表面25。封闭盖22的盖外表面25可为容器组装件1的用户抓握以开启封闭件21的表面。封闭盖22的盖内表面24是在容器组装件1的闭合状态接触容器11的颈部12的颈外表面13的表面。在图2中，盖内表面24尤其可见。如图中可见的，封闭盖22的盖内表面24可为螺纹的，以允许封闭盖22拧紧于容器11上。容器11的颈部12的颈外表面13上的螺纹16、封闭盖22的盖内表面24上的螺纹26优选相互匹配以允许封闭盖22拧紧于容器11上。
封闭盖22与容器11的颈部12匹配，以允许在封闭盖22置于容器11上时封闭盖22覆盖容器11的出口孔15。即，当容器组装件1为闭合状态时，封闭盖22闭合出口孔15。
封闭件21还可包括锥形圈23。如图1中可见的，在容器组装件未曾被开启时，锥形圈23连接至封闭盖22和容器11。如图2中可见的，在容器组装件1被至少一次开启时，锥形圈23与封闭盖22断开连接，而保持连接至容器11。
使封闭盖22的盖内表面24的材料和颈部12的颈外表面13的材料中的至少一者结晶。即，使封闭盖22的盖内表面24的材料结晶，或使颈部12的颈外表面13的材料结晶，或者使颈部12的颈外表面13的材料和封闭盖22的盖内表面24的材料都结晶。换言之，使两个接触面13、24中的至少一者结晶。这种接触面13、24中的至少一者的结晶允许容器组装件在闭合持续延长的时间段后被开启。换言之，这种接触面13、24中的至少一者的结晶阻止或至少减少了封阻的效果。
本发明此外涉及所公开容器组装件1的单个组件。即，本发明进一步涉及由可结晶聚合物材料制成并具有盖内表面24的封闭盖22，封闭盖22可与容器11的颈部12匹配以在容器11被封闭盖22闭合形成容器组装件1时覆盖所述颈部12的出口孔15，其中使封闭盖22的盖内表面24的可结晶聚合物材料结晶，以允许容器组装件在闭合持续延长的时间段后被开启；以及适合于容纳例如液体、碳酸液体、粒状材料或其它物质的容器11，容器11由可结晶聚合物材料制成并且包括具有颈外表面13并界定出口孔15的颈部12，颈部12经配置用于接收封闭件21以形成容器组装件1，其中使颈部12的颈外表面13结晶，以允许容器组装件在闭合持续延长的时间段后被开启。
结晶表面13、24的结晶度可介于10％与80％之间，例如介于30％与80％之间，诸如介于30％与40％之间。
比较实施例(CE)和实施例：
在下文的实施例中，进行了摩擦系数(“CoF”)试验来显示使用分析方法的概念验证。还进行了分离两个相接触片材所需法向力的测量。
在这些试验中，存在基础无定形PET片材。在该无定形PET片材的顶部上，放置结晶的PET片材(滑动PET片材)，并且测量相对于底部滑动顶部片材时的摩擦载荷。通过高于Tg的冷结晶由无定形PET片材制备结晶PET。在实施例中研究了具有不同冷结晶温度的PET片材样品。
通过使无定形片材在80℃、110℃、140℃和170℃的不同温度(表1中的Tc)下退火来制备滑动PET片材样品。后三个片材变得半透明或不透明，指示它们已结晶；而80℃处理使片材透明，指示其尚未结晶。
所用基础片材样品是没有任何结晶制备的PET片材。为了促进扩散过程，基础和滑动片材样品都用居上的200g重量夹在中间，并且在烘炉中保持于80℃持续3小时。选择80℃是因为其恰好高于PET的玻璃化转变(78℃)，从而使得80℃将加速跨两个薄膜的界面扩散，但该温度过低以致甚至在3h后也不能造成冷结晶。对于比较实施例，使顶部片材和底部片材暴露于80℃持续3h，但它们不结晶，如由它们保持透明的事实证明的；随后去除无定形-无定形夹心并且测定室温下的滑动摩擦。实施例1-3的无定形-晶态夹心片材也用该重量保持在80℃下3小时，来辅助跨无定形基础片材与结晶顶部片材之间的界面扩散。在这之后去除夹心并且测定室温下的滑动摩擦。下方是CoF结果：
表1
实施例 滑动片材Tc(℃) 静态CoF 动态CoF 载荷(N)
比较实施例 80 4.21 0.22 8.9
实施例1 110 0.28 0.17 0.3-0.4
实施例2 140 0.19 0.17 0.3-0.4
实施例3 170 0.15 0.14 0.3-0.4
可注意到比较实施例的静态CoF和分离片材所需的载荷相对较高，因为顶部和底部片材都为无定形状态，并且在80℃下3小时后跨界面的扩散显著。无定形-无定形夹心的高CoF与封阻相关。而对于顶部片材在更高温度下结晶的实施例1-3，CoF值明显减小。同样地，通过牵拉分离片材所需的法向力显示相同的趋势。比较实施例的无定形-无定形片材夹心需要大的力，与实施例1-3的无定形-晶态对所需的相比多10倍。这是因为在无定形-无定形对中经过扩散发生冷焊，而在无定形-晶态对中没有。这些结果证实了本发明的概念，即关于在两个PET部件之间形成无定形-晶态界面以减少封阻。
在实践中，因为在使用条件下应用应低于Tg，可能花费数周使封阻发生。因此，基于实际模塑样品，在结晶温度和模塑过程条件方面可实现最优解决范围。其中的模具优选被设计使得仅待结晶的表面暴露于指定结晶温度、例如170℃。
参考标号列表
1-容器组装件
11-容器
12-颈部
13-颈部的颈外表面
14-颈部的颈内表面
15-出口孔
16-螺纹
21-封闭件
22-封闭盖
23-锥形圈
24-盖的盖内表面
25-盖的盖外表面
26-螺纹

Claims (10)

1.包括容器(11)和封闭件(21)的容器组装件(1)，其中：
所述容器(11)适合于容纳物质，所述容器(11)由可结晶聚合物材料制成并且包括具有颈内表面(14)和颈外表面(13)并界定所述容器(11)的出口孔(15)的颈部(12)，所述颈部(12)经配置用于在所述容器组装件的闭合状态接收所述封闭件(21)；
所述封闭件(21)包括由可结晶聚合物材料制成并具有盖内表面(24)的封闭盖(22)，所述封闭盖(22)与所述容器(11)的所述颈部(12)匹配以在所述容器组装件为所述闭合状态时覆盖所述出口孔(15)；并且
当所述容器组装件为所述闭合状态时，所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)与所述颈部(12)的所述颈外表面(13)接触；
特征在于，使所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)的所述可结晶聚合物材料结晶超过盖外表面(25)，和/或使所述颈部(12)的所述颈外表面(13)结晶超过所述颈内表面(14)，使得选定结晶度以允许所述容器组装件在闭合持续延长的时间段后被开启；
其中所述容器(11)由无定形状态的可结晶聚合物材料制成，并且所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)由结晶状态的聚合物材料制成；或者
其中所述容器(11)的所述颈部(12)的所述颈外表面(13)和所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)都由结晶的聚合物材料制成；和
其中所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)和/或所述颈部(12)的所述颈外表面(13)的结晶度为至少5％。
2.根据权利要求1所述的容器组装件，其中所述容器(11)的材料包括以下列举的聚合物中的至少一者：聚对苯二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，具有PMDA的聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，聚萘二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的共混物，聚呋喃二甲酸乙二醇酯均聚物或共聚物，聚对苯二甲酸丁二醇酯，以及聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物。
3.根据权利要求2所述的容器组装件，其中所述容器(11)的材料包含至少80重量％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的容器组装件，其中所述封闭盖(22)的材料包括以下列举的聚合物中的至少一者：聚对苯二甲酸乙二醇酯均聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，具有PMDA的聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，聚萘二甲酸乙二醇酯均聚物，聚呋喃二甲酸乙二醇酯均聚物或共聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的共混物，聚对苯二甲酸丁二醇酯，以及聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物，以及聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚呋喃二甲酸乙二醇酯的共混物。
5.根据权利要求4所述的容器组装件，其中所述封闭盖(22)的材料包含至少80重量％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的容器组装件，其中所述封闭盖(22)和所述容器(11)的材料大致上相同。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的容器组装件，其中所述颈部(12)的所述颈外表面是螺纹的并且其中所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)是螺纹的，使得所述容器组装件在使用中可通过所述封闭盖(22)相对于所述容器(11)的旋转运动来开启和闭合。
8.根据权利要求1-2中任一项所述的容器组装件，其中所述封闭件(21)还包括锥形圈(23)，所述锥形圈(23)在所述容器组装件未曾被开启时连接至所述封闭盖(22)，并且在至少一次开启所述容器组装件时与所述封闭盖(22)断开连接。
9.根据权利要求1-2中任一项所述的容器组装件，其中所述容器组装件是饮料瓶。
10.制造根据权利要求1-9中任一项所述的容器组装件(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供具有颈部(12)的容器(11)，和/或
提供与所述容器(11)的所述颈部(12)匹配的封闭盖(22)，其中所述颈部(12)和/或所述封闭盖(22)由可结晶聚合物材料制成；所述方法的特征在于
使所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)和/或所述颈部(12)的所述颈外表面(13)的所述可结晶聚合物材料结晶，以允许所述容器组装件在闭合延长的时间段后被开启；
其中所述容器(11)由无定形状态的可结晶聚合物材料制成，并且所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)由结晶状态的聚合物材料制成；或者
其中所述容器(11)的所述颈部(12)的所述颈外表面(13)和所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)都由结晶的聚合物材料制成；和
其中所述封闭盖(22)的所述盖内表面(24)和/或所述颈部(12)的所述颈外表面(13)的结晶度为至少5％。
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