CN1216727C - 容器封盖顶部的装饰方法 - Google Patents

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Abstract

一种装饰用于密封容器的合成材料的压塑瓶盖顶部的方法，其中装饰物以圆片形式置于载体上，将该圆片(1)在加入瓶盖构成材料之前放入形成瓶盒的模腔(2)内，并发现在从模具中取出后该装饰物与瓶盖顶部粘结。

Description

容器封盖顶部的装饰方法
技术领域
本发明涉及装饰通过模塑合成材料获得的瓶盖型塞子，如拧在也是用合成材料制成的矿泉水、饮料或类似食品的瓶子上的盖塞的方法。本发明特别涉及通过热压塑获得的瓶盖型塞子。
背景技术
这些塞子一般必须通过丝网印刷或其它已知方法装饰其平的顶部。通常由制造商的商标或解释瓶中所含的产品质量的文字构成的装饰物的施用是一种被实际形状所复杂化的操作，结果明显增加了其最终成本。
按此方式施用的装饰物还暴露于外部物质(external agent)或冲击和磨蚀下，并且随时间流逝变得非常不稳定。
对于通过注塑法获得的瓶盖，为克服上述缺点，已提出将一遮盖圆片直接插入通过注塑法形成瓶盖的模具中。
该方法的一个例子在ALPLAST的意大利专利申请67297 A/88中说明。
然而，现有技术在其结构和实施特性上都存在限制，这样大大限制了其实施，即使实际上未被否定。
首先，已知方法仅适用于注塑方法，而与逐渐取代前者的现代热压塑法毫不相容。此外，对于已知方法，若圆片包括一层以上材料，则在将其插入模具前必须预先和分别形成。
本发明的一个目的是提供通过压塑法以经济和安全方式低成本装饰封盖顶部的方法。
本发明的另一目的是施加装饰物，该装饰物免受外部物质损害，因此随时间流逝稳定。
本发明另一个(但并不是不重要的)目的是在形成装饰物的同时或单独地形成阻挡层，该阻挡层耐大气中存在的不适宜物质，并且耐容器中存在的气体如O2，以防止其通过瓶盖迁移至外面。
本发明公开
根据本发明，这些目的通过如下方法实现：将装饰物以单层圆片形式预先排列于合适的载体上，该单层圆片插入形成瓶塞的模具中(插入阴模部分或阳模部分)，然后用成型方法按常规方式加工。
可将带有装饰物的圆片与形成所述阻挡物的层结合，并可以结合入瓶盖顶内的方式处于模具内。通过本发明方法施用的多层也可独立于圆片施用于瓶盖上，而不需要预先形成多层圆片。
构成圆片的载体材料优选与瓶塞的构成材料相同，或与该材料相容。
可将适当的粘结剂或粘结助剂提供于与瓶塞底部接触的基材一侧上。
根据本发明，可通过涂敷形成与圆片结合的一层或多层。
本发明将从对压塑方法的概述中更显而易见。
为这种方法，将一部分合成材料如丙烯均聚物或其共聚物、高密度聚乙烯等以塑化状态加入温度控制适当的模腔中。插入冲杆强制该材料进入在冲杆与模腔之间形成的空间，直至填满。模腔和冲杆的形状相互补充，由此分别形成瓶盖的外和内形状。打开模具时，瓶盖保持固定在冲杆上，通过已知的各种方式将其从冲杆上取出。
用于压塑的方法和装置是本领域普通技术人员公知的，因此不再进一步描述。
根据本发明，在加入形成瓶盖的合成材料部分之前，将装饰载体插入模腔底部。该装饰物合适地面向模腔内部。承载装饰物的圆片的材料方便地与瓶盖材料相同，然而，可使用不同的材料，该材料是透明的，这样当瓶盖形成时，装饰物可用肉眼看到，但耐外部物质。
该装饰物可通过已知方法如丝网印刷、胶印或其它方法施于载体上。
本发明还提供使用由多层形成的载体，在此情况下，这些层相互完全粘附，即使该装饰物存在于其表面上。若该瓶盖用于密封含挥发性成分如CO2的液体，则本发明包括一层，通常为中间层，它形成耐这些气体或耐可能的其它有机类气体的阻挡层。该气体不渗透层为选自如下的材料：PVDC(聚偏二氯乙烯)；PA(聚酰胺)；EVOH(聚乙烯醇)；PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)；PEN(聚环烷酸乙酯)；片材形式或原位金属喷镀或在载体上金属喷镀(例如在聚丙烯载体上)的铝；或具有二氧化硅的聚丙烯载体。
然而，其它很多材料也适合形成阻挡层。该不渗透层可在原位施用，或正如相当普遍的，可处于该载体上或载体内。由于所述不渗透层的构成材料常常与瓶盖材料不相容，因此通常设置一使不渗透层与瓶盖材料的相邻表面可能粘附的层，该层通常称为连接层。粘结层通常由在两层之间具有中间化学特性的特殊共聚物构成，该共聚物的化学特性取决于层本身。在某些情况下，如在PP载体上的二氧化硅，在载体与氧化物之间不需要粘结层。对此，方法是已知的(如在此情况下通过等离子处理的沉积)，其中将载体表面(通过此处理)改性，接着沉积二氧化硅。
在这些情况下，若需要将二氧化硅与瓶盖直接粘结，则必须插入粘结剂层。已令人感兴趣地注意到，对于用二氧化硅覆盖的(或金属喷镀的)聚丙烯载体，若圆片的聚丙烯部分直接面对塑料，可省去粘结剂层。
若圆片处于瓶盖外侧，则具有阻挡层特征的部分进行磨蚀，这是不利的因素。然而，若该圆片位于盖内部，则消除了粘结问题。吸湿性材料如EVOH(随着残留的湿气增加显示其阻挡特性)不能用作外阻挡材料。这些材料当处于具有优异吸湿阻挡性能的结构内时显示其功能。
然而，无论材料是否具有吸湿性，阻挡层通常优选处于其它层之间。选取的粘结剂类型明显受要处理的基材影响。粘结剂层还用于基材内以在各种基材之间提供粘结。例如，PP与EVOH层之间的粘结可通过使用PPgMAH(马来酸酐接枝聚丙烯)、LDPEgMAH(马来酸酐接枝低密度聚乙烯)、或LLDPEgMAH(马来酸酐接枝低密度线性聚乙烯)实现。
对于最外层，可使用除PP外的塑料薄膜代替聚丙烯或共聚物薄膜，如PET、PEN等，或将清漆或喷漆层直接涂于气体可阻挡材料的下层。清漆或喷漆通过常规方法，例如通过胶印、丝网印刷或tampographic印刷法等涂布。对于最内层，即要与瓶盖接触的层，可合适地用相容材料代替与形成瓶盖相同的材料。
例如，若瓶盖为聚丙烯、SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯)橡胶或SEBS(苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯)橡胶可用作内层。对于最内层，可使用基于ULDPE(超低密度聚乙烯)的塑料。重要的是内层材料与瓶盖材料相容。
对此，当两种材料相容时，通过微熔(这在瓶盖模塑期间出现)，然后粘结与瓶盖接触的内层上表面，在它们之间形成粘结力。
还可由金属中间层例如厚度0.01mm至0.1mm的铝形成多层装饰载体，该载体可包含平版印刷、丝网印刷等形式的装饰物，并处于通过涂漆或共挤出形成的两层之间。
通过本发明方法形成的瓶盖的各种例子以下通过非限制性例子描述，并在附图中说明，其中：
图1A至1E给出方法的第一个实施方案。
图2A至2E给出方法的第二个实施方案。
图3A至3E给出方法的第三个实施方案。
图4A至4E给出方法的第四个实施方案。
图5A至5E给出方法的第六个实施方案。
图6A为显示作为温度函数的载体粘结力的图。
图6B为显示作为接触时间函数的载体粘结力的图。
图6C为显示作为模具内压力函数的载体粘结力的图。
参考图1A至1E，这些显示透明单层材料的圆片1，其一侧通过常规方法如丝网、tampography或涂油墨印刷。该圆片厚度为0.01mm至0.4mm，优选至少0.03mm以获得对其定位和模塑的更好的机械阻力，但考虑到限制成本的原因不大于0.3mm。
将所述圆片通过机械装置以包含印刷物的一侧固定到模腔2的底部上，并使其面向模腔内表面与瓶盖接触。
当圆片定位后，将一定量的熔化状态的合成材料3(如聚丙烯)放入模腔中，然后将冲杆4放下(图1B)以使合成材料进入冲杆与模腔之间的空隙，并形成瓶盖5(图1C)。
将圆片与装饰的薄膜连续地分离。
用于形成瓶盖的丙烯部分温度通常高于165℃，因此实际上处于熔融状态下，并使载体的构成薄膜熔化，或至少使载体与瓶盖之间的界面熔化。载体与瓶盖的粘结力随用于形成瓶盖的熔融聚丙烯的温度而升高，并基本上保持一段时间恒定，然后慢慢降低。粘结力增加的最高温度和粘结力降低的温度取决于材料类型、其流动性、各种添加剂、其热稳定性和载体圆片的材料。粘结力还与模塑压力成比例，它可达到10,000巴。然而，当达到预定压力时，粘结力保持恒定。该压力主要为聚丙烯粘度和温度的函数。保持压力的时间明显影响粘结力，直至达到不受其影响的值。此数值可显示为0.1至10秒，该数值主要取决于材料、瓶盖厚度和瓶盖冷却速率。
在控制工艺中，必须小心以获得载体的足够粘结力，然后将模具温度降低以导致形成瓶盖所需的固化。形成的瓶盖具有装饰顶部，在顶与基材之间材料不明显间断。从图1D至1E可以看出，将能够形成垫圈7的材料部分6插入已形成的包含印刷物的圆片1的瓶盖2中，然后通过冲杆8的作用进行压塑。某些时候优选插入的垫圈。
在图2A至2E显示的优选实施方案中，工艺与图1A至1E的实施方案相同，唯一差别是将圆片施于冲杆4的底部并借助静电或充气装置保持。在此情况下，若将垫圈插入或不与圆片粘附，则本发明适合作为提供奖品的广告宣传或促销的优良工具，因为结果仅通过除去垫圈即可立刻获得。
图3A至3E给出其中将圆片3插入已通过压塑形成的瓶盖5中的一个实施方案，与前述情况一样，然后借助部分6，与前述情况一样形成垫圈，其目的是保持圆片1在位置中。在此情况下，不必使用与聚丙烯相容的材料作为圆片材料，垫圈的目的是为了保持圆片的位置。在此情况下，圆片既可在与瓶盖接触的一侧上，又可在背面上进行装饰。若圆片仅与垫圈接触，或既不与垫圈也不与瓶盖接触，则可以变为提供奖品的广告宣传或促销的工具。
参考图4A至4E，按照图1A至1E的实施方案中的工艺，但不同的是，向模腔2中插入通过例如热成型PVC、PET、PP或其它薄膜预成型的瓶盖9，其在方法结束后，形成通过压塑获得的瓶盖5的外覆盖物。
预形成瓶盖的目的是不仅提供更复杂的装饰物，而且提供瓶盖不同的触摸感。
在图5A至5E给出的实施方案中，按照图1A至1E的实施方案中的工艺，唯一差别是圆片10不由聚丙烯构成，而由通过直接在瓶盖顶内侧或外侧上直接进行涂清漆操作获得的层构成。若通过涂清漆操作涂敷的层位于瓶盖顶内侧，则可涂于金属铝层上。后者通过金属喷镀获得。在涂清漆之前将装饰物排列于金属层上。
这些概念还可用于由聚丙烯外的热塑性材料，如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等生产的瓶盖。
对于其它相容基材，必须基于瓶盖材料选择这些。在文献中报道了基于考虑的热塑性材料的不同相容材料。

Claims (15)

1.一种装饰用于密封容器的聚丙烯、或其共聚物的压塑瓶盖顶部的方法，其特征在于该装饰物以圆片形式置于平的载体上，将该圆片在加入瓶盖构成材料之前放入形成瓶盖的模腔内，并发现在从模具中取出后该装饰物与瓶盖顶部粘结，在开始形成瓶盖时，聚丙烯或其共聚物具有温度大于165℃，并且为熔融状态以使载体至少在载体与瓶盖之间的界面处熔化。
2.如权利要求1的方法，其特征在于瓶盖为通过在温度控制的模具中通过压塑形成的瓶盖。
3.如权利要求1的方法，其特征在于载体位于模具的阴模部分的平底上。
4.如权利要求1的方法，其特征在于载体位于构成模具的阳模部分的冲杆的平底上。
5.如权利要求1的方法，其特征在于用于装饰的载体为聚丙烯或共聚物薄膜。
6.如权利要求5的方法，其特征在于装饰物位于载体两面的一面上。
7.如权利要求1的方法，其特征在于载体由至少两层聚丙烯或共聚物构成，该装饰物位于外层中一层的外侧的面上或层间界面上。
8.如权利要求1的方法，其特征在于载体由至少三层构成，该装饰物位于外层的一个面上或中心层的外侧的面上。
9.如权利要求8的方法，其特征在于中心层为起到阻止挥发物质的阻挡层作用的材料层。
10.如权利要求9的方法，其中所述挥发物质是O2和CO2。
11.如权利要求9的方法，其特征在于所述中心层由下面一种材料构成：聚偏二氯乙烯，通常称为PVDC；聚酰胺，通常称为PA；聚乙烯醇，通常称为EVOH；聚对苯二甲酸乙二醇酯，通常称为PET；聚环烷酸乙酯，通常称为PEN；铝；通过金属喷镀涂敷的其它金属材料；二氧化硅层。
12.如权利要求8的方法，其特征在于最外层由如下一种材料构成：聚丙烯和其共聚物；清漆；喷漆；搪瓷。
13.如权利要求8的方法，其特征在于最内层由如下一种材料构成：聚丙烯和其共聚物；聚醚，含SBS橡胶或SEBS橡胶的配料；清漆；喷漆；搪瓷。
14.如权利要求8的方法，其特征在于有利于粘结的材料层位于中心层与其它两层的至少一层之间。
15.如权利要求12的方法，其特征在于清漆、喷漆或搪瓷的构成材料含有助于其与瓶盖的聚丙烯或共聚物组分粘结的加入组分。
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