CN1997502A - 预成型坯和瓶子以及制备预成型坯和瓶子的方法 - Google Patents

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CN1997502A CN 200580019175 CN200580019175A CN1997502A CN 1997502 A CN1997502 A CN 1997502A CN 200580019175 CN200580019175 CN 200580019175 CN 200580019175 A CN200580019175 A CN 200580019175A CN 1997502 A CN1997502 A CN 1997502A
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G·哈钦森
R·李
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Abstract

在一些优选的实施方案中，一些方法和装置可以制备具有可成型材料的制品。这些制品可以是单层及多层。这些制品可以通过各种方法形成。

Description

预成型坯和瓶子以及制备预成型坯和瓶子的方法
技术领域
本发明涉及含有可成型材料的制品，更具体地说，涉及含有可成型材料的单层和多层制品，以及制备这些制品的方法。
背景技术
制品已经通常被用于容纳饮料和食品。在饮料的包装中，采用诸如塑料容器的制品代替完全的玻璃或金属容器已经变得日益流行。塑料包装的优点包括相比于玻璃重量轻、破裂减少以及可能更低的成本。如今在制备饮料容器中所使用的最普通的塑料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)。FDA已经批准未用过的PET可用于与食品接触。PET制备的容器通常是透明、薄壁、重量轻，并且具有抵抗由加压内容物比如碳酸饮料施加在容器壁上的作用力而保持其形状的能力。PET树脂还相当廉价并且易于加工。
大部分的PET瓶都是通过包括塑料预成型坯的吹塑的工艺制备的，所述塑料预成型坯是已经由包括注射成形或挤出过程的工艺制备的。PET瓶可以不提供用于限制通过PET瓶壁的热交换的合适绝热层。它可以理想地减少瓶内液体与瓶周围环境之间的热传递，从而维持瓶内液体的温度。类似地，用于容纳食品的大部分廉价容器没有提供有效的绝热层，来降低经过容器的热传递。降低经过容器或包装物的热传递是人们所希望的。
此外，导管形式的制品、食品包装等可以具有不合适的结构、阻隔层或其它特征。流体、食品或饮料比如碳酸苏打常常是储存在可能对其内容物有不利影响的容器内。不幸的是，当食品接触已知制品的某些材料的表面时，食品的味道可能被不利地改变。保持与制品接触的食品的味道是人们所希望的。
发明内容
在一个优选的实施方案中，提供一种用于形成预成型坯的方法。所述预成型坯的至少一部分包括能够膨胀形成绝热层或所需成品(finish)的可膨胀材料。将该预成型坯加热到适用于吹塑的温度，并且至少一部分的可膨胀材料膨胀。将预成型坯吹塑成容器。在一种配置中，该预成型坯为单层预成型坯。在另一种配置中，该预成型坯为多层预成型坯。
在另一个实施方案中，提供用于制备涂布泡沫的聚合物制品的方法，该方法包括提供涂布有泡沫的聚合物预成型坯以及将该预成型坯吹塑成所需容器形状这两个步骤。在一种配置中，该方法包括在吹塑之前预热所述涂布有泡沫的聚合物预成型坯、使含有微球体的泡沫涂层引发微球体膨胀。微球体可以在吹塑之前、吹塑过程中和/或吹塑之后膨胀。
在一个实施方案中，涂布泡沫的聚合物制品包括至少一层泡沫，其中所述泡沫包围着主要含聚酯的另一层的至少一部分。泡沫包含聚合物载体材料和发泡剂。
在另一个实施方案中，提供用于制备含泡沫的制品的方法。泡沫可以具有第一组分和第二组分。第一组分在受热活化时可以膨胀。任选地，第一组分包括通常在第一膨胀态的微球体。在一种配置中，第二组分是混合有第一组分的载体材料。当该混合物被加热时，混合物被膨胀形成通常的闭孔泡沫。
在一个实施方案中，将混合物形成含有从第一膨胀态膨胀到第二膨胀态的微球体的预成型坯。将该预成型坯成型成含有从第二膨胀态膨胀到第三膨胀态的微球体的容器。在一种配置中，微球体的主要部分通常在第一位置是不膨胀的。任选地，微球体的主要部分通常在第二位置被部分膨胀。任选地，微球体的主要部分通常在第三位置内膨胀。
在一个实施方案中，预成型坯包括多个层，并且其中一个层包含可膨胀材料。任选将预成型坯形成容器。在一个实施方案中，预成型坯或容器的内层包含适用于接触食品和/或液体的材料，并且限定了预成型坯或容器的容纳室。在一种配置中，内层包含热塑性材料。预成型坯或容器的第二层包含含有聚合物和微球体的可膨胀材料。备选地，可膨胀材料可以形成预成型坯或容器的内层或衬里。
在一个实施方案中，可膨胀材料包含载体材料和发泡剂。该载体材料优选能够与微球体混合从而形成可膨胀材料的材料。载体材料可以是热塑性材料或聚合材料，包括但不限制于环丁烯甲酸(ethylene acrylicacid，“EAA”)、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、线性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、聚(羟基氨基醚)(“PHAE”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)以及包括聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、聚乙烯(“PE”)、聚丙烯(“PP”)、聚苯乙烯(“PS”)、纤维素材料、浆、上述这些的混合物等的其它共聚物。在一个实施方案中，发泡剂包含受热时膨胀并且与载体材料协同产生泡沫的微球体。在一种配置中，发泡剂包含EXPANCEL微球体。
在优选实施方案中，可膨胀材料具有抑制热经过含有该可膨胀材料的容器壁传递的绝热性质。因此，可膨胀材料可以用于保持食品、流体等的温度。在一个实施方案中，当容器内装有液体时，容器的可膨胀材料降低了容器内液体与容器周围环境的热传递。在一种配置中，该容器可以容纳冷的液体，并且容器的可膨胀材料是抑制热从环境传递到冷流体的绝热层。备选地，受热的液体可以放在容器内，并且容器的可膨胀材料是降低热从液体传递到容器周围环境的绝热层。尽管与食品和饮料有关的用途是一种优选用途，但是这些容器也可以用于非食品的物品。
在一个实施方案中，将泡沫材料挤出，以制备可形成容纳食品用的容器、盘子、瓶等的板。任选地，将这些板形成适合于容纳食品的抓斗(clamshells)。泡沫板可以进行预切割并且被配置形成用于容纳食品的容器。通过一个或多个工艺例如、热成型或热成形工艺，可以将这些板形成容器。
在另一个实施方案中，提供一种含有泡沫材料的制品，其中所述泡沫材料在纸或木浆基的材料或容器上形成涂层。在一种配置中，该泡沫材料与浆混合。任选地，可以将泡沫材料和浆混合形成能够形成所需形状的通常均匀的混合物。混合物可以在其成形之前、过程中和/或之后被加热，以使其泡沫材料组分的至少一部分膨胀。
在另一个实施方案中，预成型坯至少包含含适用于接触食品的材料的第一层和含热塑性材料比如聚丙烯的第二层。任选地，第一层包含热塑性材料比如PET，第二层包含具有聚丙烯和微球体的泡沫材料。任选地，第一层包含PET，第二层主要包含或完全包含聚丙烯。任选地，第一层包含苯氧基类热塑性材料，第二层包含另一种材料比如聚丙烯。预成型坯可以通过一个或多个工艺比如吹塑工艺形成容器。
在一个实施方案中，制备瓶的方法包括提供包含PET内层和含PP外层的预成型坯。将该预成型坯加热到通常不适合于加工PP的温度。预成型坯被加热之后，吹塑成瓶。在一种配置中，外层包含泡沫材料。在一种配置中，外层主要包含或完全包含PP。
在另一个实施方案中，预成型坯包含具有凸缘的内层，该凸缘限定预成型坯的至少一部分开口。外层包围着内层，并且限定预成型坯的颈口(neck finish)的大部分，且形成预成型坯躯体部的外表面。
在另一个实施方案中，是一种含有第一层和第二层的管。在一个实施方案中，第一层包含热塑性材料比如PET，第二层包含相同或不同的热塑性材料比如PP和发泡剂。任选地，第一层主要包含PET，而第二层包含PP基泡沫材料。在一种配置中，管通过共挤出工艺形成。任选地，管可以被吹塑成容器。任选地，管可以被用作输送可摄食液体的流体管道。
在另一个实施方案中，预成型坯包含内层和外层。外层包围着内层，并且限定预成型坯的颈口的大部分。外层还形成预成型坯的躯体的外表面。
在另一个实施方案中，用于成型预成型坯的装置包括模具型芯部(mold core section)和模具腔部分。模具腔部分具有输送系统。当模具型芯部和模具腔部分处于闭合位置时，模具型芯部与模具腔部分协作限定一个内腔。输送系统被配置成将联结材料(tying material)输送到内腔中。任选地，该装置还包括与内腔流体连通的排气系统。
在另一个实施方案中，形成预成型坯的方法包括将预成型坯的一部分放置在模具的心轴(mandrel)上。联结材料从在限定型腔的型腔部内形成的输送系统的出口释放出来。预成型坯的至少一部分涂布有联结材料。
在一些实施方案中，预成型坯包含颈部和躯体部。躯体部具有壁部和端盖，并且包含第一层和第二层，其中所述第一层含有可膨胀材料。在一些配置中，可膨胀材料适合于通过热处理进行膨胀。
在一些实施方案中，预成型坯包含螺纹颈部和躯体部。躯体部包含壁部和端盖。躯体部包含形成小于约40重量％的预成型坯的可膨胀材料。在一些实施方案中，可膨胀材料包含小于20重量％的预成型坯。可膨胀材料可以任选包含微球体以及优选的热塑性载体材料，其中所述热塑性载体材料包含选自由聚丙烯、PET和它们的组合组成的组中的材料。
在一些实施方案中，制备预成型坯的方法包括形成预成型坯的第一层。形成预成型坯的第二层，并且所述第二层包含可控的、可膨胀材料。在一些配置中，为形成制品，第一层通过将优选含有聚酯的第一材料注射穿过闸道(gate)进入到由型腔半模(cavity mold half)和型芯半模(core mold half)限定的空间内形成。制品包含内表面和外表面。为形成预成型坯的第二层，通过将可膨胀材料注射到制品外表面和第二型腔半模限定的第二空间内，形成第二层，其中所述外表面由第一注射材料形成。
在一些实施方案中，制备瓶的方法包括提供具有颈部和躯体部的预成型坯。加热预成型坯，以使其一部分至少部分膨胀，形成泡沫。将该预成型坯吹塑成含有泡沫材料的瓶。
在一些实施方案中，制品包含具有螺纹的颈部和躯体部。躯体部包含第一层和第二层。第一层具有终结于颈部螺纹之下并且包含泡沫材料的上端。第二层位于第一层之内。在一些实施方案中，制品为预成型坯、瓶、容器等。第二层可以任选包含适用于接触食品的材料。例如，第二层可以包含含有选自由聚酯、聚丙烯、苯氧基类热塑性材料以及它们的组合的组成的组中的至少一种材料的材料。
在一些实施方案中，瓶包括颈部和躯体部。躯体部包括含有聚酯的内层以及含泡沫材料的外层。泡沫材料包含聚丙烯。内层和外层限定躯体部的壁的至少一部分。
在一些实施方案中，制备多层预成型坯的方法包括通过本领域熟知的各种方法中的任一种制备基底预成型坯。基底预成型坯位于限定在第一模具部分和第二模具部分之间的型腔内。将第一材料从第一模具部分的出口注射进入在基底预成型坯上的型腔内。第一材料适合于形成在基底预成型坯上的层。将第二材料从第一模具部分的熔体闸道(melt gate)注射到基底预成型坯上。在一些配置中，第一材料包含联结材料。在一些实施方案中，用第一材料涂布基底预成型坯的躯体部的至少一部分、优选大部分。可以将第二材料直接注射到第一材料上，形成外层。任选地，第一材料的未使用部分可以通过排气系统从型腔内除去。在一些配置中，第一模具部分是型腔部，第二模具部分是型芯部。
在一些实施方案中，将材料注射到成型制品用的模具内的方法包括提供可以在开启位置和闭合位置之间移动的注射模具。模具包括型芯部和型腔部。材料通过型腔部的第一闸道输送。熔体通过型腔部的第二闸道输送。在一些配置中，制品为预成型坯或封口件。通过第一闸道输送的材料可以任选包含含有联结材料的流体。
在一些实施方案中，用于成型预成型坯或容器的模具包括型芯部和型腔部(其可以在开启位置和闭合位置之间移动)。当型芯部和型腔部都在闭合位置时，型芯部和型腔部限定了一个型腔。在型腔部的闸道被配置成将熔体注射进入型腔内。在型腔部的出口被安置及配置成将来自进口管的第一材料注射进入型腔内。在型腔部的进口被安置及配置成将材料吸入到型腔内并且将该材料输送给出口管。在一些配置中，闸道位于成型预成型坯的端盖用的型腔部的区域内。任选地，闸道、出口和进口彼此分隔并且形成在型腔部的成型表面上。
在一些实施方案中，用于成型制品的模具包括第一模具部分，并且该第一模具部分限定了第一成型表面。第二模具部分限定第二成型表面。第一模具部分和第二模具部分相互协作，形成制品形状的型腔。模具的输送系统具有流体源和加料管(feed line)。加料管与流体源和输出端流体连通。输出端沿第一模具部分和第二模具部分中之一安置。排气系统具有沿第一模具部分和第二模具部分中之一安置的进口。排气系统包括与型腔流体连通的排气管。熔体注射闸道沿第二模具部分安置，并且被配置成将熔体输送到型腔内。在一些配置中，输送系统还包括阀门系统，该阀门系统被配置成选择性控制输送进入型腔内的流体的量。任选地，型腔是预成型坯或封口件的形状。
在一些实施方案中，用于制备制品的模具包括半分型芯(core half)和半分型腔(cavity half)，并且所述半分型芯和半分型腔被配置成配对的，以形成用于成型预成型坯的型腔。半分型腔具有闸道。模具具有将涂层材料输送到型腔内的装置以及将由该用于输送涂层材料的装置所输送的涂层材料从型腔内除去的装置。任选地，制品可以是预成型坯或封口件。闸道可以与用于输送涂层材料的装置和用于除去涂层材料装置分隔。
在一些优选的实施方案中，公开了含有PETG和聚丙烯的层制品、预成型坯、容器和制品，以及这些它们的方法。在一个实施方案中，聚丙烯可以被马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或类似化合物接枝或改性，以改善粘合。在另一个实施方案中，聚丙烯还包含“纳米颗粒”或“纳米颗粒材料”。在另一个实施方案中，聚丙烯包含纳米颗粒并且被马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或类似化合物接枝或改性。
优选的制品、预成型坯、容器以及制品可以采用各种技术进行制备。例如，通上注射成型、上成型、吹塑、注射吹塑、挤出、共挤出、和注射拉伸吹塑，以及此处公开和/或本领域技术人员已知的其它方法，可以形成层制品、预成型坯、容器和制品。
在一些非限制性实施方案中，制品可以包括具有一个或多个下列有利特征的一个或多个层或部分：绝热层、阻隔层、UV保护层、保护层(例如，维他命保护层、耐磨损层、等)、食品接触层、非-气味筛除层、非-颜色筛除层、高强度层、适应层(适应层)、粘结层、气体清除层(例如，氧、二氧化碳等)、适用于热填充应用的层或部分、具有适用于挤出的熔体强度、强度、可回收(消费者使用后和/或工业应用后(post-industrial))透明等的层。在一个实施方案中，单层或多层材料包括下列材料中的一种或多种：PET(包括回收和/或未用过的PET)、PETG、泡沫、聚丙烯、苯氧基类热塑性材料、聚烯烃、苯氧基-聚烯烃热塑性材料的掺合物和/或它们的组合。
附图简述
图1所示为用作形成容器用的起始原料的预成型坯。
图2所示为图1的预成型坯的横截面。
图3所示为可用于制备优选容器的一种吹塑装置的横截面。
图4所示为由预成型坯形成的容器的侧视图。
图5所示为多层预成型坯的横截面。
图6所示为由图5的多层预成型坯形成的多层容器的横截面。
图7所示为图6沿7截取的容器的放大图。
图8所示为多层预成型坯的横截面。
图8A所示为图8沿8A截取的预成型坯的放大图。
图9所示为具有多层颈部的多层预成型坯的横截面。
图10所示为根据另一个实施方案的多层预成型坯的横截面。
图11所示为具有限定预成型坯内部的内层的多层预成型坯的横截面。
图12所示为具有限定颈部的内层和外层的多层预成型坯的横截面。
图12A所示为具有限定颈部的内层和外层的多层预成型坯的横截面。
图12B所示为具有限定颈部的内层和外层的多层预成型坯的横截面。
图13所示为具有带凸缘的内层的多层预成型坯的横截面。
图13A和13B所示为根据一些实施方案的多层预成型坯的一些部分的放大横截面。
图14所示为具有带偶合结构(coupling structure)的外层的多层预成型坯的横截面。
图14A所示为由图14的预成型坯制备的容器的横截面，并且该容器上连接有封口件。
图14B所示为图14A沿14B截取的容器及封口件的一部分的放大图。
图14C所示为根据另一个实施方案的容器及封口件的一部分的放大图。
图15A所示为具有没有螺纹的颈部的预成型坯的一部分的横截面。
图15B所示为图15A的预成型坯的横截面。
图15C所示为多片接合预成型坯(multi-piece preform)的一部分的横截面。
图16所示为根据另一个实施方案的预成型坯的横截面。
图17所示为根据另一个实施方案的预成型坯的横截面。
图18所示为适用于封闭容器的封口件的透视图。
图19所示为具有内层的多层封口件的横截面。
图20所示为具有沿封口件侧延伸的内层的多层封口件的横截面。
图21A-21E所示为多层封口件的横截面。
图22A-22B所示为板的横截面。
图23所示为型材的一个优选实施方案的透视图。
图24所示为包括具有签贴和封口件的容器在内的包装物的一个优选实施方案的侧视图。
图25所示为根据另一个实施方案的容器和封口件的侧视图。
图26A所示为容器的透视图。
图26B所示为盘子的透视图。
图27所示为层状熔体流产生系统的一个实施方案的示意图。
图27A所示为由图27的层状熔体流产生系统制备的层状材料的横截面。
图28所示为可以用于制备图1的预成型坯的一类模具的横截面。
图29所示为可以用于制备图5的预成型坯外层的模具的横截面。
图30所示为可以用于制备图11的预成型坯内层的一类模具的横截面。
图31所示为可以用于制备图11的预成型坯外层的一类模具的横截面。
图32所示为可以用于制备封口件的一类模具的横截面。
图33所示为可以用于制备图20的封口件外层的一类模具的横截面。
图34所示为配置成制备具有粘结层的多层预成型坯的模具系统。
图35所示为图34的模具系统的模具的横截面。
图36所示为图35的模具沿线36-36截取的横截面。
图37所示为图35沿37-37的区域的剖面闭合图(cutaway close upview)。
图38所示为图35的改进模具沿线36-36截取的横截面。
图39所示为图3 5的改进模具沿37-37的剖面闭合图。
图40为层状材料的横截面图。
优选实施方案的详细描述
此处提到的所有专利和出版物都通过引用将它们的全部内容结合到此。除此处进一步描述的以外，此处描述的某些实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术在一些实施方案中可以与在下列专利中描述的实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术中的任一个或多个相类似：美国专利6,109,006；6,808,820；6,528,546；6,312,641；6,391,408；6,352,426；6,676,883；美国专利申请09/745,013(公开号2002-0100566)；10/168,496(公开号2003-0220036)；09/844,820(2003-0031814)；10/090,471(公开号2003-0012904)；10/395,899(公开号2004-0013833)；10/614,731(公开号2004-0071885)、在2004年4月16日提交的临时申请60/563,021、在2004年5月28日提交的临时申请60/575,231、在2004年7月7日提交的临时申请60/586,399、在2004年10月18日提交的临时申请60/620,160、在2004年10月22日提交的临时申请60/621,511，和在2005年1月11日提交的临时申请60/643,008，与本申请同一天提交并且题为MONO AND MULTI-LAYER ARTICLESAND COMPRESSION METHODS OF MAKING THE SAME的美国专利申请Attorney Docket No.APTPEP1.090A，与本申请同一天提交并且题为MONO AND MULTI-LAYER ARTICLES AND EXTRUSION METHODSOF MAKING THE SAME的专利申请Attorney Docket No.APTPEP1.089A，这些专利通过引用将它们的全部内容结合到此。此外，此处描述的实施方案、特征、系统、器件、材料、方法和技术在某些实施方案中可以适用于或被应用于在上述专利和申请中公开的实施方案、特征、系统、装置、材料、方法和技术中的任一个或多个方面。
A. 制品
在优选实施方案中，制品可以包括一种或多种可成形材料。此处描述的制品可以是单层或多层(即两层或更多层)。在一些实施方案中，制品可以是包装物、比如饮料器皿(包括预成型坯、容器、瓶、封口件等)、盒、纸板箱等。
多层制品可以包括管理机构(例如，美国食品和药物管理局)批准材料或被规章批准与食品(包括饮料)、药物、化妆品等接触的材料的内层(例如，与容器的内容物接触的层)。换言之，在其它实施方案中，内层包含没有被管理部门批准的与食品接触的材料。第二层可以包含第二材料，其中第二材料可以与形成内层的材料相类似或不同。制品可以具有所需要的那么多层。预期制品可以包括形成各种不是“层”的部分的一种或多种材料。
1.附图的详述
参考图1和2，示出了一种优选的单层预成型坯30。通常地，预成型坯30具有颈部32和躯体部34。图示的预成型坯30可以具有由能够进行吹塑的材料形成的单层。预成型坯30优选被吹塑成用于容纳液体比如非碳酸液体如果汁、水等的容器。任选地，预成型坯30可以被形成容纳其它液体比如碳酸液体的容器。图示的预成型坯30可以适用于形成16盎司的饮料瓶，该饮料瓶尤其满意地适用于容纳碳酸饮料。如此处使用的，术语“瓶”是广义的术语，它根据通常的意思使用并且可以包括但不限制于容器(通常由玻璃和/或塑料制成并具有较窄的颈或嘴)、用于储存流体(优选液体)的瓶状容器等。所述瓶可以具有或不具有柄。
图示的预成型坯30具有颈部32，其中所述颈部32起始于对预成型坯30内部的开口36(图2)并且延伸到支撑环38，而且包括支撑环38。如此处使用的，术语“颈部”是广义的术语，它根据通常的意思使用并且可以包括但不限制于附着于躯体部的一部分预成型坯。颈部可以包括颈口(neck finish)。颈口连同颈圆柱体可以形成被此处称作“颈部”的东西。在图示实施方案中的颈部32的特征还在于存在有螺纹40，该螺纹40提供将盖子或封口件元件紧固到预成型坯30所形成的瓶上的方式。备选地，颈部32可以不配置成接合封口件或可以具有除螺纹接合封口件外的其它方式。躯体部34是细长并且通常为圆柱体状的结构，该结构从颈部32向下延伸并且结束于端盖42。图示的端盖42是圆的；然而，端盖可以具有其它合适的形状。预成型坯的厚度44将取决于预成型坯30的总长度和所需壁厚以及最终容器的总尺寸。
参考图3，在这种吹塑工艺中，预成型坯30放置在具有与所需容器形状相应的型腔的模具中。然后，预成型坯30被加热并且通过迫使空气或其它合适流体进入该预成型坯内部以使其膨胀，以拉伸该预成型坯，使其填满空腔，从而制备出容器37(图4)。这种吹塑工艺将在下面详细描述。如本领域中所知的那样，还可以采用拉伸棒(stretched rod)或类似方式帮助吹塑工艺。
在一些实施方案中，如本领域中所知的那样，吹塑机可以接收有助于吹塑工艺的温热制品(例如，型材，如套管、预成型坯等)。模具28可以接收来自注射成型机比如此处描述的注射成型机的温热预成型坯。可以将注射成型机制备的预成型坯通过传递系统快速地输送到模具28中。预成型坯的固有热量可以提供一种或多种下列情况：降低吹塑时间、降低将预成型坯加热到适用于吹塑的温度的所需能量和/或类似情况。
任选地，可以采用一个或多个传递系统，将预成型坯输送到模具中和/或将瓶输送出模具。例如，传递系统可以包括用于将预成型坯输送到模具28中和/或输送出模具28的穿梭系统(例如，直线或旋转的穿梭系统)。穿梭系统可以将预成型坯间歇进料到模具28中，或者从模具28中间歇转移出吹塑形成的瓶。备选地，传递系统可以包括往复和/或滚轮(wheel)传递系统。在一些实施方案中，采用滚轮式传递系统，以便将预成型坯快速地传递到模具28中，或者将瓶快速地从模具28中转移出。有利地，滚轮式传递系统可以连续地将制品输送到模具18中并且连续地输送出模具28，从而提高产量。
预期传递系统可以与适用于吹塑预成型坯、挤出吹塑、挤出型材等的成型机组合使用。另外，传递系统可以包括多个与输送制品相协作的系统比如滚轮式传递系统和穿梭系统。
参考图4，公开了可以由预成型坯30形成的容器37的一个实施方案。容器37具有相应于预成型坯30的颈和躯体部的颈部32和躯体部34。如上述对预成型坯的描述那样，颈部32可以适合于与封口件接合。图示的颈部32的特征在于存在有螺纹40，其中该螺纹40提供将盖子紧固到容器上的方式。任选地，容器37的壁可以抑制、优选基本上防止气体(例如，CO2)迁移穿过容器37的壁。在一些实施方案中，容器37可以主要包含可以抑制流体迁移穿过该泡沫的闭孔泡沫。
吹塑操作通常限制于带颈部32的预成型坯的躯体部34，其中所述颈部32包括任意形式的螺纹、防盗环(pilfer ring)和/或保持预成型坯那样的原有结构的支撑环。然而，预成型坯30的任一部分都可以进行拉伸吹塑。容器37还可以通过其它工艺比如通过挤出工艺或工艺的组合(例如，在挤出部分上的注射)进行形成。例如，容器37可以通过挤压吹塑工艺形成。因此，此处描述的容器可以由预成型坯、挤出的型材等形成。
参考图5，公开了具有根据优选实施方案的一些特征的一种多层预成型坯50的横截面。预成型坯50优选包括只涂有外层52而没有其它涂层(单层)的预成型坯39。优选地，该无涂层预成型坯39包括聚合物材料比如聚丙烯、聚酯和/或其它热塑性材料，优选适用于接触食品的聚合物材料。在一个实施方案中，例如，无涂层预成型坯39主要包含聚丙烯。在另一个实施方案中，无涂层预成型坯39主要包含聚酯，比如PET。
多层预成型坯50具有类似于图1和2的预成型坯30的颈部32及躯体部34。在图示的实施方案中，外层52布置在躯体部34的至少一部分的周围。在一个实施方案中，外层52布置在内层的躯体部34表面的主要部分、优选整个部分的周围(如图1的预成型坯39所示)，终止于支撑环38的底部。在图示实施方案的外层52没有延伸到颈部32，也不是存在于内层39的内表面上，所述内层39优选由适用于与最终容器的内容物接触的材料制备。外层52可以包含单一材料或者一种或多种材料的几个层(例如，多个微观层)。此外，外层52可以为通常均匀的、通常不均匀的或者其内某些均匀某些不均匀。尽管没有示出，但是外层52可以形成预成型坯50的其它部分。例如，外层52可以形成预成型坯50的内表面的至少一部分(比如当外层注射在两端开口的管子或型材上时)或颈部32的一部分。外层52可以适用于或不适用于接触食品。
预成型坯的总厚度56等于初始无涂层的预成型坯39(即内层54)的厚度加上外层52的厚度58，并且取决于最终容器的总尺寸和所需涂层厚度。然而，预成型坯50可以根据由其所形成容器的所需的热、光、阻隔性能和/或结构性能而具有任意的厚度。如果包含粘结层，则总厚度将包含粘结层的所有厚度。预成型坯和容器可以具有相对厚度有很大变化的多个层。鉴于本发明的公开内容，无论是在给定的点还是整个容器上，给定层的厚度以及整个预成型坯或容器的厚度都可以进行选择，以适应容器的制备工艺或特殊的最终用途。在图示的实施方案中，外层52通常具有均匀的厚度。然而，外层52和/或内层54不一定需要均匀的，它们可以具有例如沿预成型坯50的纵轴变化的厚度。
可以采用多层预成型坯制备容器。例如，可以采用预成型坯50形成容器180(图6)。在一个实施方案中，如图6和7所示，外层52与内层54合作，在它们两者之间安置层或间隔85。层85可以允许空气在层52、54之间通过，并且还可以有利地使容器83绝热。在紧紧围绕内层54的层52之间可以形成通道。备选地，外层52可以具有更贴切地包裹内层54的大小和形状，因而层52的内表面与层54的外表面接触。在一些实施方案中，层85可以是与一个或多个层52、54相类似或不同的泡沫层。在再一个实施方案中，层85可以是将层52和内层54连接起来的层。例如，层85可以是抑制、优选主要防止层52、54之间的相对运动的动力构件(crafting)或粘结层。例如，层85可以是限制层52、54之间相对运动的粘合层。预期此处公开的一些实施方案的一些层可以与粘结层等连接在一起或者所有层都不能与粘结层等连接在一起。
在一个实施方案中，层52、54中的至少一层可以经过处理以提高或降低层52、54之间的粘附。例如，内层54的外表面可以进行化学处理，以使外层52粘附到内层54上。例如，可以应用联结材料，对一个或多个层52、54起作用并进行化学处理。然而，预期这些层中的任一个都可以被改性，以实现预成型坯的层之间的所需相互作用。任选地，层52、54可以直接粘合在一起。
在一些实施方案中，容器包括优选具有绝热性质的泡沫材料，以抑制经过容器壁的热传递。当液体在容器中，比如图6的容器83中时，例如，形成容器83的壁84的泡沫材料可以降低液体内容物与容器83周围的环境之间的热传递。例如，容器83可以容纳冷内容物比如碳酸饮料，泡沫使容器83绝热，从而抑制了冷流体的温度改变。因此，尽管外部的环境温度比液体温度高，但是内容物可以在所需的持续时间内仍然是冷的。备选地，热材料比如热饮料可以在容器83内，并且壁84可以使容器83绝热，从而抑制了从液体到容器83周围环境的热传递。此外，容器83的泡沫材料可以使容器83的表面温度在所需温度范围内，因而人们可以舒适地抓取容纳有热或冷液体的容器83。为了使容器获得所需的热性能，泡沫层的厚度以及容器泡沫部分的大小和结构可以变化。
参考图8，示出了多层预成型坯60的一个优选实施方案的横截面。有涂层的预成型坯60和图5中的预成型坯50之间的一个差异是在端盖区域内的两个层之间的相对厚度。在预成型坯50中，外层52在预成型坯的整个躯体部通常都比初始预成型坯的厚度小。然而，在预成型坯60中，外层52在端盖42附近的62上比在壁部66内的64上大，相反，内层54的厚度在壁部66内的68上比在端盖42的区域内的70上大。当在过模塑工艺中将外涂层应用于初始预成型坯以制备多层预成型坯时，这种预成型坯设计特别有用，如下所述，它具有包括涉及降低成型周期时间在内的一些优点。层可以是均匀的或者可以包括多个微观层。在没有用图示出的预成型坯60的其它实施方案中，外层52在端盖42附近的62上比在壁部66内的64上薄，相反，内层54的厚度在壁部66内的68上比在端盖42的区域内的70上小。层52、54中的至少一层可以任选包括阻隔材料。
图8A所示为预成型坯的壁部的放大图，其示出了在LIM-上-注射(LIM-over-inject)的实施方案中的层结构(makeup)。层54是预成型坯的内层，层52是预成型坯的外层。外层52包括材料的多个微观层(即，薄层状材料)，该材料要在使用LIM系统时制备。当然，不是图8的所有预成型坯都将是这种类型的。
参考图9，示出了多层预成型坯的另一个实施方案的横截面。有涂层的预成型坯76与图5和8的预成型坯50和60之间的主要差异分别是外层52被布置在颈部32以及躯体部34上。
预成型坯和容器可以具有其相对厚度有很大变化的多个层。鉴于本发明的公开内容，给定层的厚度以及整个预成型坯或容器的厚度无论是在给定点上还是在整个容器上都可以进行选择，以适应容器的涂布工艺或特殊最终用途。此外，如上面关于图8中的层的描述，在此处公开的预成型坯及容器的实施方案中的层都可以包括单一材料、大于一种的材料或几种材料。
此处公开的装置和方法还可以用于制备具有三个或更多个层的预成型坯。在图10中，示出了预成型坯132的三层的实施方案。此处示出的预成型坯具有两个涂层、中间层134和外层136。图10所示这些层的相对厚度可以变化，以适于材料的特殊结合或以允许制备不同大小的瓶。本领域的技术人员应当理解，除了初始预成型坯将是由通过用于制备此处描述的有涂层预成型坯的方法(包括过模塑)之一制备的已经被涂布的预成型坯外，还可采取与此处公开的步骤相类似的步骤。
图11图解说明了一种多层预成型坯160的横截面，其中所述多层预成型坯160具有根据优选实施方案的一些特征。预成型坯160优选包括外层162和内层164。
多层预成型坯160具有类似于上述预成型坯的颈部132和躯体部134。优选地，外层162形成了躯体部134的外表面165以及颈部132的外表面166。外表面166可以被配置成接合封口件。外层162布置在内层164的主要部分、优选整个部分的周围。
图示的外层162从内层164的上端168延伸到预成型坯160的开口169。在图示实施方案的内层164并没有沿颈部132延伸。因此，如图11所示，外层162可以基本上形成整个颈部132。在其它实施方案中，内层164的上端168可以布置在沿颈部132的一些点上。因此，内层164和外层162可以同时限定颈部。在一个非限制的实施方案中，外层162至少包括约为颈部132的70％颈部(或颈口)的重量。在另一个非限制的实施方案中，外层62至少包括约为颈部132的50％的重量。在再另一个非限制的实施方案中，外层162包括约为颈部132的大于30％的重量。
预成型坯160的整个厚度171等于外层162的厚度172加上内层164的厚度174，并且取决于最终容器的总尺寸。在一个实施方案中，外层162的厚度172基本上大于内层164的厚度174。图示的外层162和内层164通常具有均匀的厚度。然而，外层162和内层164可以不具有均匀的厚度。例如，层162、164中的一个或两个都可以具有沿预成型坯160的长度变化的厚度。
外层162包括第一材料，内层164优选包括另一种材料。例如，外层162可包括泡沫材料，而内层164可以包括不发泡的聚合物材料比如PET(例如，未用过的或者消费者使用后/回收的PET)、含苯氧基的材料(phenoxy)等。优选地，外层162的主要部分包括第一材料，而内层164的主要部分包括第二材料。第一和第二材料可以彼此不同或相似。
图12所示为多层预成型坯180的横截面图。预成型坯180通常与预成型坯160相似，因此，预成型坯180的很多方面将不再详细描述。预成型坯180包括内层184和外层183。内层184限定了预成型坯180的内侧表面173的主要部分。内层184具有最接近于预成型坯180的开口191的末端188。在图示的实施方案中，外层183限定了颈部132的外表面186，内层184限定了颈部132的内表面187。当然，外层183可以被配置成接合封口件。在图示的实施方案中，外表面86限定了适用于接受螺纹盖(例如，螺帽)的螺纹189。
尽管图中没有示出，但是预成型坯160和180也可以包括至少3的层。例如，预成型坯160的外层162可以包括含有一种或多种下列材料的多个层：层状材料、泡沫材料、PP、PET和/或类似物。类似地，内层164可以包括多个层。本领域的普通技术人员可以确定形成此处所述预成型坯的层的大小和数量。层183、184可以由与上述层162、164相似或不相同的材料制备。
任选地，可以在预成型坯的至少一部分上涂布层，以防止磨蚀或磨损，尤其是如果预成型坯的至少一部分由泡沫材料制备的情况下。例如，涂层可以包裹着由泡沫制备的颈部的螺纹，并且可以包含PET、PP、这两者的组合或其它热塑性材料。
图13是预成型坯190的横截面图。除了下面进一步详述的以外，预成型坯190与图12所示的预成型坯180相似。
预成型坯190包括从开口191向下延伸并且限定了预成型坯内部的内层194。内层194包括凸缘193。如此处所用的，术语“凸缘”是广义的术语，并且是根据其通常意义使用的，它可以包括(但不是限制于)下列中的一种或多种：唇缘、细长部分、轮缘、凸出边缘、突起以及它们的组合。凸缘可以起着闭锁结构的作用。另外，预成型坯可以任选地包括多个凸缘。
凸缘193限定了预成型坯的内表面201的一部分以及上表面195的至少一部分。根据颈部132的所需性质，凸缘193可以具有不变或变化的厚度F。在包括图示实施方案的一些实施方案中，凸缘193位于用于接受封口件的结构(例如，螺纹192)之上。在一些实施方案中，凸缘193限定了一个或多个螺纹、突起、凹口和/或用于接合封口件的其它结构的一部分。
继续参考图13，凸缘193延伸到开口191周边的至少一部分的附近，并且限定了材料层。凸缘193优选延伸到开口191整个周边的附近。因此，凸缘193可以是通常的环形凸缘。当封口件附着在由预成型坯190制备的容器的颈部132上时，凸缘193的上表面195可以与封口件形成密封，从而抑制或防止食品从容器漏出。凸缘193可以抑制或防止内层194和外层199之间的分离。
图13的一种或多种闭锁结构197可以抑制内层194和外层199之间的相对运动。如此处使用的，术语“闭锁结构”是广义的术语，并且是根据其通常意义使用的，它可以包括但不限制于下列结构中的一种或多种：突起、表面处理(例如，粗糙化表面)、尖头、隆起物、倒钩、凸缘、凹口、凸出部分、纹饰图案等，优选是用于抑制或减少层194和199之间的运动的闭锁结构。闭锁结构197可以通过内层194和/或外层199形成。在图示的实施方案中，闭锁结构197是从内层194的外表面延伸并且在该外表面周围的突起。在一些实施方案中，闭锁结构197是从内层194的外表面周围周向延伸的环状突起。闭锁结构197可以是连续或不连续的结构。内层194可以具有一种或多种闭锁结构，比如纹饰图案(例如，系列的凹槽、隆起物等)。
另外，闭锁结构197可以配置成提供正或负拉伸。例如，内层194可以包括有些弹性的材料(例如，PET)以及能够在移出模具过程中提供正拉伸的闭锁结构197。在一些实施方案中，外层199包括有些刚性的材料(例如，烯烃)，该材料能够在移出模具过程中提供正或负拉伸。
外层199被配置成接受闭锁结构197。闭锁结构197有效地将外层199锁到内层194上。尽管图中没有示出，但是层194、199可以限定多个闭锁结构197，并且所述多个闭锁结构197可以布置在预成型坯190的颈部132和/或躯体部134之内。在一些实施方案中，可以采用粘结层使内层194和外层199连接在一起。在一个实施方案中，内层194和外层199由彼此直接结合或粘附的材料形成。在其它实施方案中，内层194被粘结到外层199上，因而层194和199在例如回收工艺过程中易于分离。但是，在一些实施方案中，可以回收含有粘结层的制品。
外层199的上端与预成型坯的上表面195隔开。本领域的技术人员可以选择层194、199的厚度，以使预成型坯实现所需的结构性质、热性质、耐久性和/或其它性质。
图13A和13B示出了图13的预成型坯190的一部分的改进实施方案。图-13A的预成型坯190具有沿着预成型坯的上表面195的一部分延伸的凸缘193。在一些非限制性实施方案中，凸缘193的长度LF小于颈部132壁厚T的约95％。在一个非限制的实施方案中，凸缘193的长度LF约为颈部壁厚T的50％～90％。在某些非限制的实施方案中，凸缘193的长度LF约为颈部壁厚T的60％、70％、75％或80％或者在围绕这些百分比的范围。在另一个非限制的实施方案中，凸缘193的长度LF约为颈部壁厚T的40％～60％。在再一个实施方案中，凸缘193的长度LF约小于颈部壁厚T的40％。
图13B示出了具有外层203的预成型坯的一部分，其中所述外层203限定凸缘223。凸缘223向内延伸并且限定上表面225。凸缘223可以限定预成型坯的内表面，或者与预成型坯的内表面隔开。凸缘223可以具有与凸缘193的长度相同或不同的长度。颈部132具有用于接受封口件的螺纹。但是，颈部可以具有用于接合封口件的其它结构(例如，凹口、凸纹、凹槽等)。上述的预成型坯可以通过增加一个或多个层进行改进，以实现所需的性质。例如，可以在预成型坯的躯体部上形成阻隔层。
图14示出了预成型坯202的一个改进实施方案。预成型坯202具有限定偶合结构207的颈部132，其中所述偶合结构207是为接受封口件而形成的。此处使用的，术语“偶合结构”是广义的术语，它根据通常的意思使用，并且可以包括但不限制于结构元件比如阳性(例如，突起、隆起物等)或阴性结构元件(例如，缺口、凹口等)。可以将偶合结构配置成接合封口件，以将封口件固定在所需位置上。
图示的偶合结构207是适用于接受封口件器件的一部分的凹口形式。偶合结构207可以在预成型坯202的一个或多个部分的周围延伸。在其它实施方案中，偶合结构207在预成型坯202的整个周边或圆周的周围延伸。偶合结构207可以具有弯曲的(例如，半圆状)、v-形状、u-形状或任何其它适合的横截面剖面。尽管图中没有示出，但是结构207可以是外层203限定的突起，比如环形突起。任选地，预成型坯202可以具有多个偶合结构207，以使各种结构的封口件都可以附着在由预成型坯制备的容器上。上表面205和结构207之间的距离以及结构207的形状由用于密封和关闭由预成型坯202所制备容器的封口件的几何形状确定。
图14A示出了由图14的预成型坯202制备的容器211。封口件213附着在容器111的颈部132上。封口件213可以是一个或多个封口件。封口件213可以是临时或永久性地附着在容器211上。当消耗的是液体时，可以从容器211中移出整个封口件213。在其它实施方案中，在消耗过程中，可以移出一部分的封口件213，同时另一部分的封口件213附着在容器211上。封口件213可以是半永久性或永久性附着在容器上。如果封口件213是半永久性附着在容器211上的，则封口件213可以从容器211拔出。在一个实施方案中，如果封口件213是永久性附着在容器211上，则封口件213和容器211可以形成通常的整体。
如图14B所示，预成型坯的上表面205和封口件213可以形成抑制或防止液体从容器211与封口件213之间漏出的密封231，优选形成真空密封或其它密封。任选地，容器211可以具有密封垫或可拆卸密封。例如，容器211可以具有可拆卸密封，比如粘附到容器上唇的元件，或可以移动的封口件213的一部分。可拆卸密封可以具有有利于抓住及拆卸的短小凸出物或环形物。备选地，通过为了打开容器211而可以断掉或碎掉的元件或板，可以形成密封231。在一些实施方案中，容器211的外层203由通常的高强度材料或刚性材料(例如，PP)形成，因而凸缘209可以被压缩在封口件213和外层203之间，从而保证维持了密封231的完整性。
如图14A和14B所示，封口件213具有躯体215和盖218。躯体215可以通过铰链221(例如，起着活铰链或者其它允许移动的结构的作用的成型材料)与盖218连接。插销或柄脚217(图14A)可以将盖218紧固到躯体215上。为了打开封口件213，可以移动插销217以释放盖218。备选地，盖218和躯体215可以是单独的元件，以便盖218可以从躯体215中移出。当封口件213在开启位置时，可以将内容物从容器211中放出，优选在躯体215保持附着在颈口上时放出。从容器211倒出所需量的食品之后，盖218可以返回到封闭位置，重新密封容器。
可以将封口件213的躯体215可松开地连接到颈部上。例如，躯体215可以咬到颈部132上。备选地，躯体215可以永久性连接到颈部132上。颈部132包括一种或多种的封口件附着结构227，以便封口件213可以咬到容器上以及脱离容器。在图示实施方案中的颈部132具有阴性结构元件形式的封口件附着结构227比如凹口或缺口。躯体215可以通过焊接或熔融工艺(例如感应焊接)、粘合剂、摩擦相互作用和/或其他方式永久性地连接到外层203上。可以将容器211配置成接受各种类型的封口件，比如Bapco Closures Limited(England)生产的BAP封口件(或类似的封口件)、螺帽、咬合式封口件和/或类似物。技术人员可以设计容器211的颈口，以接受不同结构的封口件。
继续参考图14A，容器211特别恰当地适用于热填充应用。容器211在热填充工艺过程中可以通常保持其形状。在吹塑或热填充之后，容器211的颈部的成品尺寸优选基本上与预成型坯的初始尺寸相同。另外，这会使在颈口上的螺纹尺寸变化减小。例如，内层284可以由用于接触食品的材料比如PET形成。外层203可以包括适用于热填充的可成型材料(例如，PP、泡沫材料、结晶或半结晶材料、层状材料、均聚物、共聚物、上述材料的组合以及此处所述的其它耐热性材料)。即使在热填充过程中和/或热填充之后，外层203也给颈部132提供尺寸稳定性。外层203的宽度可以增加或降低，以分别增加或降低颈部132的尺寸稳定性。优选地，形成颈部132的层之一包括具有高热稳定性的材料；然而，颈部132也可以由具有低温稳定性的材料、尤其是用于非热填充应用的材料制备。
另外，外层203的尺寸稳定性保证了封口件213保持连接在容器211上。例如，外层203可以包括高强度材料(例如，PP)，并且可以保持其形状，从而防止了封口件213意外地从容器211脱落下来。
参考图14C，容器具有包含用于咬配合的封口件附着结构的颈部。在图示的实施方案中的颈部具有阳性结构元件形式的封口件附着结构227比如适用于接合封口件213的突起、凸缘等。封口件附着结构227可以形成在颈部周围沿圆周延伸的环形突起。封口件213可以具有一片接合或多片接合的结构。图示的容器211具有形成颈口的向上渐缩的壁。颈口的渐缩部分可以支撑着封口件213，从而形成密封。
图15A解释了根据另一个实施方案的预成型坯220的一部分。预成型坯220具有支撑环222以及从该支撑环222向下延伸的躯体部224。预成型坯220在其上端具有开口226。预成型坯的颈口可以具有或没有螺纹。在一些实施方案中，螺纹附着到预成型坯的颈部区域225上。预期预成型坯220可以不形成有支撑环。支撑环和/或螺纹可以任选在随后的工艺中形成在预成型坯220上。
图15B解释了已经将封口件附着结构228附着到颈部区域225上的预成型坯220。预期在将预成型坯220制备成容器之前或之后，可以将螺纹、接合咬合帽的结构或其它类型的安装或附着结构附着到颈部区域225上。例如，在将预成型坯成型模制、优选吹塑成容器之后，可以将封口件安装结构228附着到预成型坯220上。
预成型坯可以具有彼此附着或偶合的其它部分。图15C示出了具有至少一部分颈口240的预成型坯234，其中颈口240偶合到预成型坯的躯体242上。图示的预成型坯234具有与预成型坯234的下部252的上端250偶合的部分238。部分238可以包括与下部252不同的材料和/或微结构。在一些实施方案中，部分238包括结晶材料。因此，预成型坯230可以适用于热填充应用。下部252可以是无定形的，以便有利于吹塑工艺。在一些实施方案中，上部238包括与下部252不同的材料。技术人员可以选择形成预成型坯的材料。在一些实施方案中，上端250位于支撑环的下面或之上。在图15A～15C中示出的预成型坯可以具有单层或多层的壁。
上述包括单层和多层预成型坯在内的预成型坯可以具有其它形状和结构。图16示出了具有渐缩躯体部272和颈口274的预成型坯270。例如，可以将预成型坯270吹塑形成坛子形式的容器。坛子或其它类似容器可以具有比瓶的开口大的嘴或开口。预成型坯270具有支撑环278以及一个或多个优选被配置成与咬合封口件或其它类型封口件相合的封口件附着结构279。图17示出了具有不带螺纹的颈口的预成型坯。预成型坯280包括躯体部281以及颈口282，其中躯体部281具有端盖283。预成型坯280可以适用于吹塑成容器。图16和17示出的预成型坯可以是单层或多层预成型坯(例如，具有上述的层)。可以将上述预成型坯形成不带颈口。
如图1-18所描述的预成型坯可以进行拉伸吹塑工艺。尽管吹塑工艺主要是为单层预成型坯30而描述的，但是多层预成型坯(例如，预成型坯50、60、76、80、132、160、180、290和216)也可以以类似方式加工。例如，上述的容器可以通过各种成型工艺(包括挤出吹塑)形成。
2.封口件的详细描述
如上所述，可以采用封口件密封容器。如此处使用的，术语“封口件”是广义的术语，它根据通常的意思使用并且可以包括但不限制于帽(包括咬合帽、翻转帽、瓶帽、螺纹瓶帽、防盗帽)、冠状帽、软木塞(天然的或人工的)、堵孔密封、盖(例如，用于杯子的盖)、多次-接合封口件(例如，Bapco Closures Limited(England)生产的BAP封口件或类似的封口件)、咬合封口件和/或类似物。
通常，封口件可以具有一个或多个进一步提供优点的结构元件。一些封口件可以具有一个或多个下列结构元件：篡改识别结构元件、抗篡改结构元件、密封增强件、储存用间隔室、有利于封口件拆卸/放置的抓取结构、无溢出的结构元件以及它们的组合。
封口件可以具有一次-接合(one-piece)或多片接合的结构，并且可以被配置成用于永久性或临时偶合到容器上。例如，图14A所示的封口件具有多片接合的结构。图18所示的封口件具有一片接合的结构。术语“封口件”和“帽”在此处可以交换使用。预期封口件可以用于瓶、盒子(例如，尤其是用于容纳食品比如果汁的盒子)、纸板盒以及其它包装物或制品。如此处使用的，术语“瓶帽”是广义的术语，它根据通常的意思使用，并且可以包括但不限制于适用于附着在瓶比如玻璃或塑料瓶(例如，通常被配置成容纳醇类饮料或果汁的瓶)上的帽，并且可以具有或不具有螺纹。如本领域已知的那样，瓶帽通常通过采用开瓶器拆卸。术语“有螺纹的瓶帽”是广义的术语，它根据通常的意思使用，并且可以包括但不限制于适用于附着在带有螺纹的瓶上的帽(例如，螺帽)。鉴于本发明的公开内容，可以将带有螺纹的封口件的实施方案进行改进，以形成用于不同结构容器的瓶帽或其它类型封口件。在一些实施方案中，封口件可以螺纹接合容器或通过如下各种方法附着在容器上：比如，声波焊接、感应焊接、多步骤成型工艺、粘合剂、热成型等。
图18示出了可以偶合到制品比如容器的颈部上的封口件302的一个实施方案。在图示的实施方案中，封口件302具有被配置成与颈部的螺纹相配合的内螺纹306(图19)，因而可以将封口件302可拆卸地偶合到容器上。封口件302可以紧固到容器如瓶上，以使瓶的开口或嘴闭合。封口件302包括主体310以及通过一个或多个连接物312偶合到主体310上的任选的篡改识别结构(tamper evidence structure)或抗篡改结构(anti-tamper structure)，比如带(band)313(或套环(skirt))。连接物312可以具有这样的尺寸并且适应于：当封口件302从容器上移开时，连接物312破裂，因而主体310与带313分开，表明封口件302已经从所结合的容器中移出。尽管图中没有示出其它类型的篡改识别结构，但是可以使用。主体310的表面316可以进行比如凹槽、凸纹、纹理处理和/或类似物的表面处理，以促进与封口件302的摩擦作用。
至于图19，封口件302包括主体310，并且可以具有或不具有衬垫。图示的封口件302包括任选的内封口件层314。图示的封口件内层314是包含在主体310的外部311内的衬垫形式。衬垫314可以适合于与食品或液体接触，并且可以与形成瓶开口的唇缘(lip)形成密封。因此，衬垫314形成了封口件304的接触区域的主要部分或全部。
衬垫314可以是阻隔衬垫，比如活化或钝化的阻隔衬垫。衬垫314可以起着流体阻隔层(例如，液体或气体)、气味阻隔层以及它们的组合的作用。例如，衬垫314可以是抑制或防止氧、二氧化碳等从其中通过的气体阻隔层。在一些实施方案中，衬垫314可以具有筛除能力，比如筛除气体(例如，筛除氧气)。
可以将衬垫314按压住瓶的唇缘，以防止液体从被封口件302密封的容器中露出。在一个实施方案中，衬垫314是防止或抑制气体从容器中逸出的气体阻隔层。在另一个实施方案中，衬垫314是可以防止或限制在容器内的流体味道改变的气味阻隔层。例如，衬垫314可以由能够用作气味阻隔层以保证容器内食品保持理想气味的作用的聚合物(例如，热塑性材料)形成。因此，衬垫314可以有助于保证主体310不会给容器内的食品带来气味和/或臭味。
很多时候，采用有些气味的材料和/或气味减少或筛除材料(例如，聚烯烃，比如聚丙烯或聚乙烯)形成容器或封口件，比如瓶帽，是由于材料物理性质(例如，耐久性、韧性、耐冲击性和/或强度)的缘故。在某些实施方案中，聚丙烯可以表现出聚合物比如PET的优选物理性质中的一种或多种物理性质。不幸的是，在某些情况下，聚丙烯倾向于减少或筛除瓶中的内容物的气味或者倾向于除去内容物的所需气味或芳香组分。因此，消费先前与PP接触的食品的人们也许能识别到气味的改变。有利地，衬垫314可以包括气味保存材料，以便当食品接触衬垫314时，容器内的食品通常不会受到影响。优选地，气味保存材料是经过FDA批准的用于接触食品的材料。
在一些非限制性实施方案中，气味保存材料包括PET(比如，未用过的PET)苯氧基类热塑性材料和/或类似物。因此，主体310可以由气味筛除材料比如聚丙烯制备，从而提供所需的物理性质，并且衬垫314包括用于有效的气味阻隔层的PET，从而保证容器的内容物保持理想的味道。预期衬垫314可以由适用于接触容器内的食品的任意材料形成。在一些实施方案中，衬垫314可以由此处描述的泡沫材料形成，而所述这些泡沫材料会或者基本上不会改变容器内容物的味道。另外，衬垫314的厚度可以增加，以抑制气体或其它流体穿过衬垫。任选地，衬垫314可以是单层或多层结构。例如，衬垫314可以包括PET的内层(即，与容器内容物接触的层)以及泡沫材料的外层。
衬垫314可以类似于此处描述的预成型坯，具有适用于接触食品的层以及一个或多个作为阻隔层的层。在一些实施方案中，例如，衬垫314可以包括第一层和第二层，其中第一层包括泡沫材料，而第二层包括阻隔材料。因此，第二层可以降低或抑制流体穿过衬垫314的迁移，并且第一层使封口件302绝热。在一些实施方案中，衬垫314包含PET层以及含第二材料的层。PET层优选是与容器的唇缘形成密封的最下层。第二材料可以是EVA或其它用于形成衬垫的一部分的合适材料。
在一些实施方案中，图19的衬垫314可以是预成型的，并且可以被插入主体310中。例如，主体310可以被成形为类似于用于密封瓶的典型螺帽。衬垫314通过将下面描述的板切割出一部分而形成。然后，将预切割衬垫314插入到主体310内，并且如图19所示那样放置。备选地，衬垫314可以形成在主体310内。例如，衬垫314可以通上成型工艺比如上成型形成。衬垫314的至少一部分可以通过喷涂工艺形成。例如，单层衬垫可以用聚合物(例如，PET、苯氧基类热塑性材料或此处描述的其它材料)喷射并涂布，从而产生多层衬垫。
任选提供进一步的优点，即可以将衬垫314保持在主体310内，或者可以将其附着在容器上。可以将衬垫314附着在主体310上，使得在主体与容器分开后，衬垫314仍然与主体310偶合。备选地，可以将衬垫314偶合到容器上，以使主体310和衬垫是可以分离的。例如，可以通过焊接工艺比如感应焊接工艺将衬垫314转移对着容器开口的主体310上。
任选提供进一步的优点，即封口件302的至少一部分由提供舒适的抓取表面的材料形成，使得用户可以舒适地抓取封口件302。主体310可以包括具有充分刚性(例如，PP)，用于舒适抓取的可压缩性(例如，泡沫材料)和/或类似物的材料。在一些实施方案中，主体310的外部311可以包含泡沫，以增加外部311所占据空间，并且可以给用户提供易于打开和关闭封口件302用的更大的杠杆作用。例如，封口件302可以具有被配置成与容器外螺纹表面螺纹配合的内螺纹表面。增大的外部311可以提供增大的杠杆作用，因而用户可以容易地将封口件302旋转到容器上以及从容器上旋开。有利地，可以采用与形成常规帽相似或相同量的材料形成直径扩大的封口件。
在一些实施方案中，部分311和衬垫314中之一的至少一部分可以由泡沫材料形成，以便因泡沫材料的低密度而得到非常轻的封口件。降低封口件302的重量可以适宜地降低封口件302的运输成本。另外，封口件302的泡沫材料可以降低用于形成封口件的材料的量，因为泡沫材料可以具有相当多的空隙。
下面描述的封口件可以与图19所示封口件相类似或不同。关于图20，封口件330具有包括内部332和外部334的主体331。图示的壁335包括部分332、334。内部332可以限定封口件330内部的至少一部分，并且可以任选限定一个或多个螺纹336。通上注射成型工艺、喷涂工艺或此处描述的用于形成制品的一部分的其它工艺，可以形成内部332。在一些非限制性实施方案中，内部332包含聚烯烃(例如，PET)、苯氧基类热塑性材料和/或此处描述的其它材料。图21A～21E示出了封口件的非限制性实施方案。图21A示出封口件340，该封口件340具有外部342以及形成封口件340内部的至少一部分的内部344。即，外部342和内部344各自限定了封口件340内侧表面的一部分(例如，螺纹)。内部344设置在外部342之内；然而，在其它实施方案中，内部344并没有设置在外部342之内。图21B示出包括含有多个层356、358的内部354的封口件350。图21C示出包含多个层的封口件360。外层362形成了封口件360的外表面(包括顶端和壁)。中间层364可以包括一个或多个层。内层366限定螺纹接触表面368。
封口件可以具有厚度变化的部分或层。如图21D所示，封口件370的部分或层中的至少之一包括增厚部分。图示封口件370具有带上面增厚部分372的内部374，其中所述上面增厚部分372的厚度比壁部376的厚度大。
图21E示出多层封口件380，该多层封口件380包括通过一个或多个连接物384连接封口件380的内部383的带382。图18～21E示出的封口件具有用于连接容器的任意合适的结构或设计。例如，图18～21E的封口件可以具有与封口件213(图14A)类似的结构。预期此处描述的图18-21E的封口件可以通过螺纹接合、焊接或熔融工艺(例如，感应焊接)、粘合剂，通过摩擦作用等附着在容器上。图18-21E的封口件在图中示出有带。然而，封口件可以没有带，或者它们可以有其它防篡改的指示物或结构。尽管图18-21E的封口件示出的是螺纹封口件，但是其它种类的封口件(例如，多片接合结构的封口件，比如带有可开启及闭合的盖子的封口件、具有接管的封口件等)也具有类似结构。
封口件可以具有一个或多个为储存而形成的间隔室(compartment)。间隔室可以包含能够被添加到所结合容器的内容物中的添加剂。添加剂可以影响容器内容物的特性，并且可以是固、气和/或液态。在一些实施方案中，添加剂可以影响下列情况中的一种或多种：芳香味(例如，添加剂可以包含有香味的气体/液体)、气味、颜色(例如，添加剂可以包含染料、颜料等)、营养成分(例如，添加剂可以包含维生素、蛋白质、碳水化合物等)以及它们的组合。添加剂可以从封口件释放到随后摄取的容器内的内容物中，并且优选提高了内容物的合意性和消费体验。间隔室可以在封口件移出过程中释放出添加剂，因而混合物是新鲜的。然而，间隔室可以在封口件从容器中移出之前或之后打开。在一些实施方案中，封口件可以具有能够在封口件与容器分开之后破裂(例如，刺穿)的间隔室。间隔室可以因刺穿过程、撕裂等而破裂。间隔室可以具有用于释放其内容物的结构。该结构可以是用于释放间隔室组分的拉拔堵头、咬合帽或其它合适结构。
容器还可以用与封口件分开的密封装置进行闭合。密封装置可以在封口件被附着之前应用到容器上。可以采用密封工艺，将密封装置在容器被填充之后附着在容器的颈口上。密封装置可以与附着于封口件上的衬垫相类似或不同。密封装置可以是确保容器内容物完整性的气密性密封装置(优选防溢出的)。在一些实施方案中，密封装置可以包括箔(优选包括金属，比如铝箔)，并且通过焊接工艺比如感应焊接应用到容器上。但是，也可以采用其它合适的附着工艺将密封装置附着在容器上，例如可以使用粘合剂。
封口件可以具有适合于接合封口安装结构(例如，螺纹、咬合帽配合件等)的内表面。内表面可以提供有些润滑性的表面，以有利于从容器中移出封口件。例如，封口件可以具有润滑或低摩擦材料(例如，烯烃聚合物)，以接合形成容器的材料。例如，如果封口件由PET形成，则封口件可能被PET容器粘住或锁住。因此，封口件(包括咬合帽、扭转帽等)可以需要较高的移出扭矩。有利地，采用润滑或低摩擦材料的封口件可以降低移动扭矩，从而方便移出封口件。润滑或低摩擦材料优选提供足以使封口件可以保持与所结合容器连接同时也允许方便封口件移出的摩擦。因此，可以选择润滑或低摩擦材料，以得到所需的移出扭矩。
参考图20，封口件330可以包括含有润滑或低摩擦材料(例如，具有低摩擦系数的烯烃或其它材料)的内部332以及含有聚合物比如烯烃聚合物、泡沫材料、PET及此处描述的其它材料的外部334。此处描述的封口件可以包括能够与容器接合并得到所需移动扭矩的润滑或低摩擦材料。形成封口件的润滑或低摩擦材料可以基于形成容器的材料进行选择，以便产生所需的摩擦作用。预期此处描述的模具可以用边部注口进行改进，从而形成用于接合容器的封口件的最内层。
3.单层和多层型材及板的详细描述
图22A和22B是板的横截面图。板可以具有稍微均匀的厚度或变化的厚度。图22A的板是单层板389。图22B的板是含有两层的多层板390。板可以具有任意数量的、基于例如板用途的任意所需厚度的层。例如，可以采用板389、390形成包装物，比如签贴。板389、390的至少一部分可以包括泡沫材料。例如，板389、390可以包括泡沫材料，以便给签贴附在其上的包装物提供绝热。任选地，板390可以包括一个或多个粘结层。例如，板390可以包括在层392、394之间的粘结层。
这些板可以用于各种应用中，并且可以形成各种形状。例如，可以将板切割、成型(例如，通过热成型或浇铸)和/或类似物，以形成所需形状。技术人员可以基于所需应用选择板的所需形状、大小和/或结构。
图23示出多层型材402。型材402是基本上具有管状的导管形式。型材402的形状可以通常为圆形、椭圆形、多边形(包括圆多边形)、这些的组合等。图示的型材402通常具有圆的横截面剖面。
在一些实施方案中，型材402可以是适合于输送流体、优选适合于饮用液体的导管。型材402可以具有内层404和外层406。在一些实施方案中，层404、406的至少一层可以包含多个层(例如，层状材料)。
型材402可以是导管，并且该导管包括适用于接触食品的材料以及一种或多种具有适宜物理性质(例如，结构和热性质)的其它材料。有利地，直接与流体接触的内层404优选基本上不改变与其接触的食品的气味。例如，通常，饮料分配系统的流体输送管具有筛除气味的聚烯烃。有利地，内层404优选基本上不改变经过型材402的内腔408的流体的气味。在一些实施方案中，外层406可以改善型材402的物理性质。在另一个实施方案中，外层406可以增加型材402的绝热和/或结构性质。例如，在一个实施方案中，外层406可以增加耐冲击性。在一些实施方案中，外层406可以降低经过型材402的壁的热传递。在一些实施方案中，外层406可以具有高的拉伸强度，因而高度加压的流体可以经过型材402。因此，内层起着基本上惰性的食品接触表面的作用，同时外层起着绝热和/或经受外部影响的作用。
当然，型材402可以在各种其它应用中使用。例如，型材402可以用于医院(例如，用作药物流体的分配管、制备工艺、设备、流体系统(例如，可摄取流体的分配系统)和/或类似物中。
4.包装物的详细描述
此处描述的一种或多种制品可以在各种应用比如包装中单独使用或组合使用。图24示出的是包含能够由此处描述的预成型坯制备的容器420的包装系统416。可以将封口件422附着到容器420的颈口432上，以使容器闭合。
图24还示出了附着于瓶形式的容器420上的签贴440。签贴440可以接合瓶420，并且可以是单层或多层。签贴440可以任选包含泡沫材料。
签贴440优选接合到容器420的外表面442上。签贴440可以是可拆卸地附着外表面442。可以在容器420形成过程中和/或之后，将签贴440附上。在图示的实施方案中，签贴440是通常的管状套管，并且该管状套管围绕着瓶420的至少一部分。签贴440可以具有适用于附着在瓶上以及展示信息的任意形状或结构。尽管图中没有示出，但是可以将签贴440附着于玻璃瓶、金属罐等上。此外，签贴440可以附着于其它结构或包装物上。例如，签贴440可以附着于盒子、纸板盒、瓶(塑料瓶、玻璃瓶等)、罐以及此处讨论的其它物品上。另外，签贴440可以在其上印刷。任选地，签贴440的外表面446可以进行处理，以实现合适的印刷表面。
可以采用粘合剂将签贴440附着于制品上。在一个实施方案中，将签贴与制品附着之后，签贴440的泡沫材料可以受到膨胀，从而实现绝热层、流体阻隔层、保护层和/或所需的结构性质。泡沫材料优选通过加热签贴440而膨胀。签贴440的材料可以在将签贴440放置在容器420上之前和/或之后发泡。当然，签贴440的泡沫材料可以在不使用粘合剂的情况下直接粘附到制品上。
图25示出了含有可形成材料的容器的另一个实施方案。容器450可以与上述的容器相似或不同。在图示的实施方案中，容器450包括封口件452、躯体454以及附着于躯体454上的柄456。躯体454可以基本上是刚性或挠性。优选柄456具有用户可舒适抓住的形状及大小。躯体454的壁可以是单层或多层的壁。容器450可以具有任意的形状，包括类似于用于容纳可摄取液体的典型容器的形状。容器450可以通过挤出吹塑工艺形成。
至于图26A，容器460是优选包含泡沫材料的包装物(例如，食品包装物)。在一个实施方案中，采用板(例如，板389或390)通过例如热成形工艺形成容器460的至少一部分。容器460可以是柔韧的袋状、食品容器或任何其它合适结构的形式。
例如，在一种配置中，板被形成适用于容纳食品比如汉堡的抓斗包装。在另一种配置中，使这些板具有形成盒子(例如，比萨饼盒)的形状。在另一个实施方案中，容器460的材料及尺寸可以基于所需结构性质、热性质和/或其它特性确定。例如，容器460可以包括用于使容器460有效绝热的泡沫材料。在另一个实例中，容器460可以具有厚壁，以使容器460通常为刚性。
图26B示出了含有可成形材料的另一种制品。在一个实施方案中，制品462是具有接受食品形状的盘子形式。板通过热成形，可以形成盘子462。任选地，盘子462可以适合于装备在容器或盒子内。
可以形成用于热处理的盘子462(或此处描述的其它制品)。在一些实施方案中，可以使用盘子462进行加热及预热。盘子462可以容纳食品，因而食品可以通过例如加热灯、微波炉、烤箱、烤面包机、热水等进行加热。盘子462的微观结构能够适合热处理的种类及方法。例如，盘子462可以包括结晶材料(例如，结晶PET)，以提高热稳定性。在热成形工艺过程中，盘子的一个或多个层可以在预定温度上加热，以使这些层中之一的至少一部分结晶。因此，在制备过程中，盘子462的至少一部分可以被结晶。在一些实施方案中，盘子462可以包括单层或多层的板。盘子462可以具有热塑性材料的第一层以及第二层(例如，泡沫层)。第一层可以包括结晶材料(例如，无定形、部分结晶或全结晶)。可以采用盘子462装盛食物在微波炉中使用。当然，其它制品比如类似比萨饼盒的容器也可以具有类似结构。
制品还可以是罐形式。罐可以包含如此处公开的聚合物材料。罐可以包含金属层以及一个或多个另一种材料层。在一些实施方案中，金属罐(例如，铝罐)可以用泡沫材料比如热塑性材料涂布。罐的外部和/或内部中的至少一部分可以被用泡沫材料涂布。
B.结晶性颈口
在一些实施方案中，塑料瓶及容器优选在颈部、颈口和/或颈圆柱体中包含一种或多种至少部分为晶态的材料。这样的瓶及预成型坯还可以包含一个或多个材料层。
在一些实施方案中，瓶通过包括塑料预成型坯的吹塑的工艺制备。在一些情况下，优选在塑料预成型坯中的材料是无定形或半结晶态，原因是在这种状态的材料可以易于进行吹塑，而全结晶态的材料通常不能进行吹塑。然而，完全由无定形或半结晶材料制备的瓶在通常的热填充工艺过程中可能不具有足够的尺寸稳定性。在这些情况下，将优选含结晶材料的瓶，因为它在热填充工艺过程中能保持其形状。
在一些实施方案中，塑料瓶同时具有结晶性瓶及无定形或半结晶性瓶的优点。通过使预成型坯最上部的至少一部分结晶，同时使预成型坯的躯体保持无定形或半结晶(此处有时称作“非结晶”)，就可以制备易于进行吹塑且关键的颈部区域在热填充工艺中仍然保持必要尺寸的预成型坯。一些实施方案同时具有结晶及无定形或半结晶区域。这样使得具有足够强度的预成型坯被用于广泛的商业应用中。
参考图1，描述了优选的预成型坯30。预成型坯30可以通过本领域中已知的注射成型或通过此处公开的方法制备。预成型坯30具有整体形成(即，作为单一或整体的结构)的颈部32和躯体部34。有利地，在一些实施方案中，当吹塑成瓶时，整体式配置的预成型坯相比于由结合在一起的单独的颈部及躯体部构成的预成型坯，提供了更大的尺寸稳定性并改善了物理性质。
通过在成型步骤过程中使预成型坯的颈部实现结晶态，使得最终的尺寸与初始尺寸基本相同，这不同于采用另外的加热步骤时的情况。因此，尺寸变化最小并且实现了尺寸稳定性。这使得封口件比如在颈口上的螺纹的性能更加稳定，并且降低了成型工艺中的废料比率。
当优选非结晶性预成型坯进行吹塑时，具有更大结晶特性的瓶因其在热填充工艺过程中的尺寸稳定性而被优选。因此，根据一些实施方案构成的预成型坯具有通常的非结晶性躯体部以及通常的结晶性颈部。为了在同一预成型坯中形成通常的结晶性及通常的非结晶性部分，在形成结晶性部分的区域中的模具相比于形成通常的非结晶性部分的区域中的模具，需要实现不同程度的加热和/或冷却。可以通过使具有不同温度的区域绝热而维持不同程度的加热和/或冷却。采用低和高热传导材料的组合作为在螺纹接缝(thread split)、型芯(core)和/或型腔界面的配合表面上的插入或分隔元件，可以实现这些部件之间的这种绝热。
通过当前在预成型坯生产中使用的普通方法，一些优选工艺实现了在用于类似大小的无涂层预成型坯的优选周期时间内制备预成型坯。此外，通过工具设计(tooling design)以及加工技术，这些优选工艺能够被允许在同一预成型坯的特殊位置上同时制备结晶和无定形区域。
在一个实施方案中，提供一种用于制备含有颈部、躯体部和型芯的预成型坯的模具，并且所述颈部具有第一成型温度控制系统(例如，冷却/加热槽)，所述躯体部具有第二温度控制系统，所述型芯具有第三温度控制系统，其中第一温度控制系统不依赖于第二和第三温度控制系统，且颈部与躯体部和型芯是热隔离的。
通过冷流体穿过模具腔和型芯的循环，可以在形成预成型坯表面并且优选采用通常为无定形或半结晶材料的区域内实现模具的冷却。在一些实施方案中，除了对于将形成预成型坯的结晶部分的模具部分存在有独立的流体循环或电加热系统之外，采用与常规注射成型应用相类似的模具结构。通过利用具有低热传导率的衬套(insert)，躯体模具、颈口模具和型芯可以实现绝热。模具的颈、颈口和/或颈圆柱体部分优选保持在更高的温度，以实现更缓慢的冷却，这样会促进材料在冷却过程中结晶。
关于同时具有结晶和无定形或半结晶区域的预成型坯的上述实施方案以及进一步的实施方案及技术在下列专利中都有描述：Collette等的美国专利6,217,818；Collette等的6,428,737；Hutchinson等的美国专利公开2003/0031814A1；以及Koch等的PCT公开WO 98/46410。
C.一些优选材料的详细描述
1.优选材料的概述
此外，尽管此处描述的制品是涉及特殊材料比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)进行详细描述，但是优选方法可以应用于包括聚酯和聚烯烃类的其它热塑性材料。其它合适的材料包括但不限制于泡沫材料；各种聚合物及热固性塑料；热塑性材料，比如聚酯、包含聚丙烯和聚乙烯在内的聚烯烃、聚碳酸酯、包括尼龙(例如，尼龙6、尼龙66、MXD6)在内的聚酰胺、聚苯乙烯、环氧树脂类、丙烯酸树脂、共聚物、掺合物、接枝聚合物和/或改性的聚合物(具有作为侧基的另一种基团的单体或其部分，例如烯烃改性的聚酯)。这些材料可以单独使用或彼此结合使用。更具体的材料实例包括但不限制于乙烯乙烯醇共聚物(“EVOH”)、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、乙烯丙烯酸(“EAA”)、线性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、聚乙烯2，6-和1，5-萘甲酸酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、聚(亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯)、聚苯乙烯、环烯烃、共聚物、聚4-甲基戊烯-1、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二酯、离聚物、聚砜、聚四氟乙烯、聚四亚甲基1，2-二氧苯甲酸酯以及对苯二甲酸乙二酯与间苯二酸乙二酯的共聚物。
如此处使用的，术语“聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇”(PETG)指的是其中PET混合物中加入有效量(例如，接近40重量％或更大)的其它共聚单体环己烷二甲醇(CHDM)的PET共聚物。在一个实施方案中，优选的PETG材料基本上是无定形的。合适的PETG材料可以是从各种来源中购买的。一种合适来源是Eastman Chemical Company的分公司Voridian。其它PET共聚物包括较低含量(level)的CHDM，因而所得材料保持可结晶性或半结晶性。含有低含量CHDM的PET共聚物的一个实例是Voridian 9921树脂。
在一些优选实施方案中，可以采用被接枝或改性的聚合物。在一个实施方案中，聚丙烯或其它聚合物可以采用极性基团接枝或改性，以改善粘附，其中所述极性基团包括但不限制于马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或类似化合物。在另一个实施方案中，聚丙烯也称作澄清聚丙烯。如此处使用的，术语“澄清聚丙烯”是广义的术语，它根据通常的意思使用，并且可以包括但不限制于含有成核抑制剂和/或澄清添加剂。相比于聚丙烯的均聚物或嵌段共聚物，澄清聚丙烯通常是澄清材料。在聚丙烯内含有成核抑制剂有助于防止和/或降低使聚丙烯浑浊的结晶。澄清聚丙烯可以从各种来源比如Dow ChemicalCo购买。备选地，可以将成核抑制剂加入聚丙烯中。成核抑制剂的添加剂的一种合适来源是Schulman。
任选地，材料可以包括微观结构比如微观层、微球体以及这两者的组合。在一些实施方案中，优选材料可以是未用过的、初次消费、再次消费、再粉碎、回收和/或这些材料的组合。
如此处使用的，“PET”包括但不限制于改性的PET或被其它材料掺合的PET。改性PET的一个实例是“高IPA PET”或IPA-改性的PET，所述“高IPA PET”或IPA-改性的PET指的是IPA含量优选大于约2重量％的PET，并且所述大于约2重量％包括约2-10重量％的IPA，还包括约5-10重量％的IPA。PET可以是未用过的、初次或再次消费、回收或再粉碎PET、PET共聚物以及它们的组合。
在优选方法和工艺的实施方案中，一个或多个层可以包括阻隔层、UV保护层、氧清除层、氧阻隔层、二氧化碳清除层、二氧化碳阻隔层以及特殊应用所需要的其它层。如此处使用的，术语“阻隔材料”、“阻隔树脂”等是广义术语，并且是以它们的通常意义使用，并且指的是(并不是限制)当在优选方法和工艺中使用时对氧和二氧化碳的渗透性比一个或多个层低的材料。如此处使用的，术语“UV保护”等是广义术语，并且是以它们的通常意义使用，并且指的是(并不是限制)比制品的一个或多个层具有更高的UV吸收比率的材料。如此处使用的，术语“氧清除”等是广义术语，并且是以它们的通常意义使用，并且指的是(并不是限制)比制品的一个或多个层具有更高的氧吸收比率的材料。如此处使用的，术语“氧阻隔”等是广义术语，并且是以它们的通常意义使用，并且指的是(并不是限制)性质是钝态或活化的并且减缓了氧进入和/或离开制品的传递的材料。如此处使用的，术语“二氧化碳清除”等是广义术语，并且是以它们的通常意义使用，并且指的是(并不是限制)比制品的一个或多个层具有更高的二氧化碳吸收比率的材料。如此处使用的，术语“二氧化碳阻隔”等是广义术语，并且是以它们的通常意义使用，并且指的是(并不是限制)性质是钝态或活化的并且减缓了二氧化碳进入和/或离开制品的传递的材料。在不受任何理论的束缚的情况下，申请人相信，在制品中所容纳的碳酸产物例如软饮料被充过多碳酸气的应用中，包含在制品的一个或多个层中的二氧化碳清除剂允许过量的碳酸化作用，使含有二氧化碳清除剂的层饱和。因此，当二氧化碳从制品中逃离到大气中时，它首先离开制品层，而不是首先离开被容纳在制品内的产品。如此处使用的，术语“交联”“交联的”等是广义术语，并且是以它们的通常意义使用，它们指的是但不限制于：交联程度从极少量上升变化到并包括完全交联的材料和涂层，比如热固性环氧树脂。可以调节交联度，以提供适当程度的用于特殊情形的耐化学或机械损伤性。如此处使用的，术语“联结材料”等是广义术语，并且是以其通常意义使用，它指的是但不限制于：包含有助于将两种材料物理和/或化学粘结在一起的材料的气体、液体或悬浮液，其中所述材料包括但不限制于粘合剂、表面改进剂、反应性材料等。
2.优选材料
在一个优选的实施方案中，材料包括热塑性材料。一个还优选的实施方案包括“苯氧基类热塑性材料”。如此处使用的术语那样，苯氧基类热塑性材料包括广泛的各种材料，它包括在WO 99/20462中所讨论的材料。在一个实施方案中，材料包括热塑性环氧树脂(TPEs)、苯氧基类热塑性材料的亚类(subset)。苯氧基类热塑性材料的进一步的亚类以及热塑性材料是优选的羟基-苯氧基醚聚合物，其中聚羟基氨基醚共聚物(PHAE)是进一步优选的材料。参见例如美国专利6,455,116；6,180,715；6,011,111；5,834,078；5,814,373；5,464,924；和5,275,853；还参见PCT申请WO 99/48962；WO 99/12995；WO 98/29491；和WO 98/14498。在一些实施方案中，PHAE为TPE。
优选地，在优选实施方案中使用的苯氧基类热塑性材料包括下列类型：
(1)具有式Ia、Ib或Ic中任一个表示的重复单元的羟基-官能的聚(酰胺醚)：
(2)具有由式IIa、IIb或IIc中的任一个独立表示的重复单元的聚(羟基酰胺醚)：
(3)具有式III所示重复单元的酰胺基-及羟甲基官能的聚醚：
Figure A20058001917500502
(4)具有式IV所示重复单元的羟基官能的聚醚：
Figure A20058001917500503
(5)具有式Va或Vb所示重复单元的羟基官能的聚(醚磺酰胺)：
Figure A20058001917500504
(6)具有式VI所示重复单元的聚(羟基酯醚)：
Figure A20058001917500512
(7)具有式VII所示重复单元的羟基-苯氧基醚聚合物：
Figure A20058001917500513
以及
(8)具有式VIII所示重复单元的聚(羟氨基醚)：
Figure A20058001917500514
其中每个Ar都独立地表示二价芳族部分、取代二价芳族部分或杂芳族部分，或者不同二价芳族部分的组合，取代芳族部分或杂芳族部分；R独立地为氢或一价烃基部分；每个Ar1都为含有酰胺基或羟甲基的二价芳族部分或二价芳族部分的组合；每个Ar2都与Ar相同或不同，并且独立地为二价芳族部分、取代芳族部分或杂芳族部分或者不同二价芳族部分的组合、取代芳族部分或杂芳族部分；R1独立地为主要的亚烃基部分，比如二价芳族部分、取代二价芳族部分、二价杂芳族部分，二价亚烷基部分，二价取代亚烷基部分或二价杂亚烷基部分或这些基团的结合；R2独立地为一价烃基部分；A是胺部分或不同胺部分的结合；X是胺、亚芳基二氧、亚芳基二亚磺酰氨或亚芳基二羧基部分或这些部分的组合；而Ar3是下式中任一个所示的“阳基环(cardo)”部分：
Figure A20058001917500521
其中Y为不存在(nil)、二价键或连接基团，其中合适的连接基团包括例如氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或亚甲基或类似连接；n是从约10到约1000的整数；x为0.01～1.0；并且y为0～0.5。
术语“主要的亚烃基”表示主要是烃的二价基团，但它通常包含少量的杂芳族部分比如氧、硫、亚胺、磺酰基、次硫酸基(sulfoxyl)等。
美国专利5,089,588和5,143,998中描述的那样，通过N，N’-二(羟苯基氨基)烷烃或芳烃与二环氧甘油醚接触，优选制备式I所示的羟基-官能的聚)酰胺醚)。
如在美国专利5,134,218中描述的那样，通过二(羟苯基氨基)烷烃或芳烃、或者这些化合物中的2种或更多种化合物比如N，N’-二(3-羟苯基)己二酰胺或N，N’-二(3-羟苯基)戊二酰胺的组合与表卤代醇接触，制备式II所示的聚(羟基酰氨基醚)。
例如，可以通过二环氧甘油醚比如双酚A的二环氧甘油醚与带有悬挂氨基、N-取代氨基和/或羟烷基部分的二元酚比如2，2-二(4-羟苯基)乙酰胺和3，5-二羟基苯甲酰胺进行反应，可以制备式III所示的酰胺-和羟甲基-官能化的聚醚。这些聚醚及它们的制备在美国专利5,115,075和5,218,075中有描述。
例如，通过使二环氧甘油醚或二环氧甘油醚的组合与二元酚或二元酚的组合采用美国专利5,164,472中描述的方法进行反应，可以制备式IV所示的羟基-官能的聚醚。备选地，通过使二元酚或二元酚的组合与表卤代醇通过Reinking、Barnabeo和Hale在Journal of Applied PolymerScience，Vol.7，p.2135(1963)中描述的方法进行反应，可以获得羟基-官能的聚醚。
例如，通过如美国专利5,149,768中描述那样，使N，N’-二烷基或N，N’-二芳基二磺酰胺与二环氧甘油醚聚合，制备出式V表示的羟基-官能的聚(醚磺酰胺)。
通过脂肪族或芳香族二酸的二环氧甘油醚比如对苯二甲酸二环氧甘油脂或二元酚的二环氧甘油醚与脂肪族或芳香族二酸比如己二酸或间苯二甲酸的反应，制备出式VI表示的聚(羟基酯醚)。这些聚酯在美国专利5,171,820中有描述。
例如，通过至少一种二亲核单体与下列物质的至少一种的二环氧甘油醚在足以使二亲核单体的亲核部分与环氧部分反应形成聚合物骨架的条件下接触，制备式VII所示的羟基-苯氧基醚聚合物：阳基环双酚，比如9，9-二(4-羟苯基)芴、酚酞或phenolphthalimidine，或者取代阳基环双酚，比如取代二(羟苯基)芴、取代酚酞或取代phenolphthalimidine，其中所述聚合物骨架含有悬挂羟基部分以及醚、亚胺、氨基、亚磺酰氨基或酯连接。这些羟基-苯氧基醚聚合物在美国专利5,184,373中有描述。
通过使二元酚的二环氧甘油醚中的一种或多种与具有两个胺氢的胺在足以使胺部分与环氧部分反应形成具有胺连接、醚连接及悬挂羟基部分的聚合物骨架的条件下接触，制备出式VIII表示的聚(羟氨基醚)(“PHAE”或聚醚胺)。这些化合物在美国专利5,275,853中有描述。例如，聚羟基氨基醚共聚物可以由间苯二酚二环氧甘油醚、对苯二酚二环氧甘油醚、双酚A二环氧甘油醚或这些的混合物进行制备。
羟基-苯氧基醚聚合物是二元多环酚比如双酚A和表卤代醇的缩合反应产物，并且具有式IV所示的重复单元，其中Ar是异亚丙基二亚苯基部分。用于制备这些的方法在美国专利3,305,528中有描述，该专利通过引用将其全部内容结合到此。一种优选的非限制性羟基-苯氧基醚聚合物，PAPHEN 25068-38-6是从Phenoxy Associates，Inc商购得到的。其它优选的苯氧基树脂是从InChem(Rock Hill，South Carolina)商购得到的，这些材料包括但不限制于INCHEMREZtm PKHH和PKHW产品系列。
通常，优选的苯氧基-类材料形成稳定的水基溶液或分散体。优选地，溶液/分散体的性质受到水的接触有不利影响。优选材料涵盖的范围约10％的固体到约50％的固体，包括约15％、20％、25％、30％、35％、40％和45％，以及围绕这些百分比的范围。优选地，所使用的材料溶解或分散在极性溶剂中。这些极性溶剂包括但不限制于水、醇和乙二醇醚。参见，例如，描述了一些优选苯氧基-类溶液和/或分散体的美国专利6,455,116、6,180,715和5,834,078。
一种优选的苯氧基-类材料是式VIII所示的聚羟基氨基醚共聚物(PHAE)的分散体或溶液，当将该分散体或溶液涂布到容器或预成型坯上时，可大幅降低各种气体以可预知及熟知方式通过容器壁的渗透速率。由PHAE制备的一种分散体或乳液包含10-30％的固体。通过在水与有机酸的溶液中搅拌或其它方式搅动PHAE，可以制备PHAE溶液/分散体，其中所述有机酸优选乙酸或磷酸，但也包括乳酸、苹果酸、柠檬酸或乙醇酸和/或这些酸的混合物。这些PHAE溶液/分散体还包括通过聚羟基氨基醚与这些酸反应制备的有机酸盐。
在其它优选的实施方案中，采用本领域技术人员已知的方法将苯氧基类热塑性材料与其它材料进行混合或掺合。在一些实施方案中，可以向该掺合物中加入相容剂。当采用相容剂时，优选该掺合物的一种或多种性质得到改善，这些性质包括但不限制于颜色、浑浊度以及含有掺合物的层与其它层之间的粘附力。一种优选的掺合物包括一种或多种苯氧基类热塑性材料以及一种或多种聚烯烃。一种优选的聚烯烃包括聚丙烯。在一个实施方案中，聚丙烯或其它聚烯烃可以用极性分子或单体进行接枝或改性，以提高相容性，其中所述极性分子或单体包括但不限制于马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或类似化合物。如果象在WO 04/004929和美国专利6,676,883中所描述的那样，一个或多个树脂层比如通过浸涂、流涂或喷涂进行涂敷液体，则下列PHAE溶液或分散体是可以使用的合适苯氧基-类溶液或分散体的实例。一种合适材料是BLOX实验性的阻隔树脂，例如，采用DowChemical Corporation生产的磷酸制备的XU-19061.00。据说这种特殊的PHAE分散体具有下列典型的特征：30％的固体、比重为1.30、pH为4、粘度为24厘泊(Brookfield，60rpm，LVI，22℃。)以及粒度为1,400～1,800埃。包括基于间苯二酚的BLOX588-29树脂的其它合适材料还提供作为阻隔材料的出众结果。据说这种特殊的分散体具有下列典型特征：30％的固体、比重为1.2、pH为4.0、粘度为20厘泊(Brookfield，60rpm，LVI，22℃.)以及粒度为1500～2000埃。可以证实聚羟基氨基醚的化学性质的其它变体是有益的，比如基于对苯二酚的二环氧甘油醚的结晶变体。其它合适材料包括从Imperial Chemical Industries(“ICI，”Ohio，USA)购买到的产品名为OXYBLOK的聚羟基氨基醚溶液或分散体。在一个实施方案中，加入合适的交联材料，可以使PHAE溶液或分散体部分交联(半交联)、完全交联或者交联到恰好适用于应用的所需程度。交联的益处包括但不限制于下列中的一种或多种：改善耐化学性、改善耐磨损性、低发白现象、低表面张力。交联剂材料的实例包括但不限制于甲醛、乙醛或醛类材料中的其它成员。合适交联剂还可以使材料的Tg改变到可以有利于形成具体容器的Tg。其它合适材料包括BLOX5000树脂分散中间体，BLOXXUR 588-29、BLOX0000和4000系列的树脂。用于溶解这些材料的溶剂包括但不限制于极性溶剂比如醇、水、乙二醇醚或这些的掺合物。其它合适材料包括但不限制于BLOXR1。
在一个实施方案中，优选的苯氧基类热塑性材料可溶解在酸的水溶液中。通过在水与有机酸的溶液中搅拌或其它方式搅动热塑性环氧树脂，可以制备该聚合物的溶液/分散体，其中所述有机酸优选乙酸或磷酸，但也包括乳酸、苹果酸、柠檬酸或乙醇酸和/或这些酸的混合物。在一个优选的实施方案中，在聚合物溶液中的酸浓度基于总重量计优选在约5％-20％范围内，包括约5％-10重量％。在其它优选的实施方案中，酸浓度可以低于约5％或高于约20％；并且可以根据比如聚合物种类及其分子量的因素改变。在其它优选的实施方案中，酸浓度的范围在约2.5～约5重量％。在一个优选的实施方案中的溶解聚合物的量在约0.1％～约40％的范围。优选均匀且自由流动的聚合物溶液。在一个实施方案中，通过将聚合物溶解在90℃的10％乙酸溶液中，制备出10％的聚合物溶液。然后，在溶液仍然热的情况下，用20％蒸馏水将溶液稀释到8％的聚合物溶液。聚合物的浓度越高，聚合物溶液的粘性倾向于越大。
优选的共聚酯材料及其制备方法的实例在Jabarin的美国专利4,578,295中有描述。它们通常通过加热选自下列反应物中的至少一种与1，3二(2-羟基乙氧基)苯和乙二醇的混合物进行制备：间苯二酸、对苯二酸和这两种酸的C1～C4烷基酯。任选地，该混合物可以进一步包括一种或多种形成酯的二羟基烃和/或二(4-β-羟基乙氧苯基)砜。特别优选的共聚酯材料是从Mitsui Petrochemical Ind.Ltd.(Japan)购买的B-010、B-030及这一类产品中的其它品种。
优选的聚酰胺材料的实例包括来自Mitsubishi Gas Chemical(Japan)的MXD-6。其它优选的聚酰胺材料包括尼龙6和尼龙66。其它优选的聚酰胺材料是聚酰胺和聚酯的掺合物，该掺合物包括约1-20重量％的聚酯、更优选约1-10重量％的聚酯，其中所述聚酯优选PET或改性PET。在另一个实施方案中，优选的聚酰胺材料是聚酰胺和聚酯的掺合物，该掺合物包括约1-20重量％的聚酰胺、更优选约1-10重量％的聚酰胺，其中所述聚酯优选PET或改性PET。掺合物可以是普通掺合物或它们可以与抗氧化剂或其它材料相容。这些材料的实例包括在2003年3月21日提交的美国专利公开2004/0013833中描述的那些材料，该专利通过引用将其全部内容结合到此。其它优选聚酯包括但不限制于PEN以及PET/PEN的共聚物。
3.优选的泡沫材料
如此处使用的，术语“泡沫材料”是广义的术语，它根据通常的意思使用，并且可以包括但不限制于发泡剂、发泡剂和粘结剂或载体材料的混合物、可膨胀多孔材料和/或具有空隙的材料。术语“泡沫材料”和“可膨胀材料”在此处可交换使用。优选的泡沫材料可以表现出改善制品(例如，容器)的热和/或结构特性的一种或多种物理特性，并且可以使优选实施方案能够经受容器通常要经历的加工和物理应力。在一个实施方案中，泡沫材料给容器提供结构支撑。在另一个实施方案中，泡沫材料在加工过程中形成能够降低容器损害的保护层。例如，泡沫材料在运输过程中可以提供降低容器损害的耐磨损性。在一个实施方案中，泡沫的保护层可以提高容器的耐震性或耐冲击性，因此防止或降低容器的破裂。此外，在另一个实施方案中，泡沫可以提供舒适的抓取表面和/或提高容器的美观或吸引力。
在一个实施方案中，泡沫材料可以包括发泡剂或起泡剂和载体材料。在一个优选的实施方案中，发泡剂包括能够膨胀并且与载体材料合作产生泡沫的可膨胀结构(例如，微球体)。例如，发泡剂可以是热塑性微球体，比如Akzo Nobel售出的EXPANCEL微球体。在一个实施方案中，微球体可以是热塑性中空球，并且该热塑性中空球含有密封气体的热塑性壳。优选地，当微球体受热时，热塑性壳被软化，并且气体增加其压力，使得微球体从初始位置膨胀到被膨胀位置。膨胀的微球体以及至少一部分的载体材料可以形成此处描述制品的发泡部分。泡沫材料可以形成含有如下内容的层：单一材料(例如，发泡剂和载体材料形成的通常均匀的混合物)、材料混合物或掺合物、由两种或更多种材料形成的基质、两个或更多个层、或者优选包含至少两种不同材料的多个微观层(层状)。备选地，微球体可以是任意其它适合的可控制膨胀的材料。例如，微球体可以是含有如下材料的结构：能够在该结构内或由从结构中产生气体的材料。在一个实施方案中，微球体是包含产生或含有气体的化学物的中空结构，其中气体压力增加会导致结构膨胀和/或胀裂。在另一个实施方案中，微球体是由一种或多种材料制备和/或含有所述一种或多种材料的结构，其中所述一种或多种材料分解或反应产生气体，使微球体膨胀和/或胀裂。任选地，微球体可以是通常的固体结构。任选地，微球体可以是填充有固体、液体和/或气体的壳。微球体可以具有适用于形成泡沫的任意结构和形状。例如，微球体可以通常为球形。任选地，微球体可以是细长的或形状不一的球状体。任选地，微球体可以包括适用于使微球体膨胀的任何气体或气体的掺合物。在一个实施方案中，气体可以包括惰性气体，比如氮气。在一个实施方案中，气体通常是不可燃的。然而，在某些实施方案中，非惰性的气体和/或可燃气体可以填充微球体的壳。在一些实施方案中，泡沫材料可以包括本领域已知的发泡剂或起泡剂。另外，泡沫材料可以主要是或完全是发泡剂。
尽管一些优选实施方案包含通常不会破裂或胀裂的微球体，但是其它实施方案包含可以破裂、胀裂、断裂和/或类似后果的微球体。任选地，一部分微球体可以破裂，同时其余部分的微球体不会破裂。在一些实施方案中，微球体高达约0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％ 70％、80％、90重量％，以及涵盖围绕这些量的范围。在一个实施方案中，例如，当微球体膨胀时，它们的大部分可以胀裂和/或断裂。另外，可以采用微球体的各种掺合物和混合物形成泡沫材料。
微球体可以由适合于引起膨胀的任意材料形成。在一个实施方案中，如此处所述，微球体可以具有包含聚合物、树脂、热塑性材料、热固性材料等的壳。微球体的壳可以包含单一材料或者两种或多种不同材料的掺合物。例如，微球体可以具有含下列物质的外壳：乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚酰胺(例如尼龙6和尼龙66)聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、PEN、PET共聚物以及它们的组合。在一个实施方案中，PET共聚物包括含量位于通常被称作PETG和PET的之间的CHDM共聚单体。在另一个实施方案中，将共聚单体比如DEG和IPA加入PET中，以形成微球体的壳。可以选择材料的种类、尺寸与惰性气体的适当组合，以使微球体实现理想膨胀。在一个实施方案中，微球体包含由遇到高温时能够膨胀的高温材料(例如，PETG或类似材料)形成的壳，其中所述高温优选不会导致微球体胀裂。如果微球体具有由低温材料(例如，象EVA一样的材料)制备的壳，则当微球体遇到适合于加工某些载体材料(例如，具有高熔点的PET或聚丙烯)的高温时，可能会破裂。在某些情况下，例如，当EXPANCEL微球体在较高温度下加工时，可能会破裂。有利地，可以将中温或高温微球体与具有较高熔点的载体材料一起使用，以便在微球体不破裂的情况下产生可控的、可膨胀的泡沫材料。例如，微球体可以包括中温材料(例如，PETG)或高温材料(例如，丙烯腈)，并且可以适用于较高温度的应用。因此，可以基于所采用的加工温度选择用于形成发泡聚合物的起泡剂。
泡沫材料可以是包含载体材料的基质，并且所述载体材料优选可以与起泡剂(例如，微球体)混合形成可膨胀材料的材料。载体材料可以是热塑性、热固性或聚合的材料，比如乙烯丙烯酸(“EAA”)、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、线性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、聚(羟基氨基醚)(“PHAE”)、PET、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯(“PS”)、浆(例如，纤维的木材浆或纸浆，或者混合有一种或多种聚合物的浆状物)、上述这些的混合物等。然而，可以采用适用于携带发泡剂的其它材料，以使泡沫实现所需热、结构、光和/或其它特性中的一种或多种。在一些实施方案中，载体材料具有使微球体更容易且快速膨胀的性质(例如，高熔融指数)，从而降低了生产周期，提高了生产。
在优选实施方案中，可成型材料可以包括两种或更多种组分，并且这些组分中包括其中每一种组分都具有不同的加工范围(processingwindow)和/或物理性质的多种组分。这些组分可以进行结合，以使可成型材料具有一种或多种所需的特性。可以改变组分的比例，以产生所需的加工范围和/或物理性质。例如，第一材料可以具有与第二材料的加工范围相似或不同的加工范围。加工范围可以基于例如压力、温度、粘度等。因此，可成型材料的组分可以进行混合，以实现所需的例如用于成形该材料的压力或温度范围。
在一个实施方案中，第一材料与第二材料的结合可以产生具有比第二材料的加工范围更加理想的加工范围的材料。例如，第一材料可以适用于在宽范围的温度下加工，而第二材料可以适用于在窄范围的温度下加工。具有由第一材料形成的一部分以及由第二材料形成的另一部分的材料可以适用于在比第二材料的加工温度的窄范围宽的温度范围内加工。在一个实施方案中，多组分材料的加工范围类似于第一材料的加工范围。在一个实施方案中，可成型材料包括多层板或管，并且所述多层板或管包含含有PET的层和含有聚丙烯的层。由PET和聚丙烯这两者形成的材料可以在与适用于PET的加工温度范围相似的宽温度范围内进行加工(例如，挤出)。加工范围可以是对于一个或多个参数比如压力、温度、粘度和/或类似参数的。
任选地，可以改变材料的各种组分的量，以实现所需的加工范围。任选地，可以将材料进行结合，产生适用于在所需范围内的压力、温度、粘度和/或类似物下加工的可成型材料。例如，可以增加具有更合意加工范围的材料的比例，并且可以降低具有更少不合意加工范围的材料的比例，这样就可以产生具有与第一材料的加工范围非常类似或基本相同的加工范围的材料。当然，如果更合意的加工范围是在第一材料的第一加工范围和第二材料的第二加工范围之间，则可以选择第一和第二材料的比例，以实现可成形材料的合意的加工范围。
任选地，可以将每一种都具有类似或不同加工范围的多种材料结合，以获得最终材料的所需加工范围。
在一个实施方案中，通过改变其一种或多种具有不同流变特性的组分，可以改变可成型材料的流变特性。例如，基底(例如，PP)可以具有高熔体强度并且能经得起挤出的检验。PP可以与具有使其难于挤出的低熔体强度的另一种材料比如PET结合，以形成适用于挤出工艺的材料。例如，在共挤出(例如，水平或垂直共挤出)过程中，PP或其它坚固材料的层可以支撑PET层。因此，由PET和聚丙烯形成的可成形材料可以在通常适用于PP而通常不使用于PET的温度范围内进行加工例如挤出。
在一些实施方案中，为影响制品的一种或多种性质，可以选择可成型材料的组成。例如，通过采用此处描述的可成形材料，可以获得此处公开的热性能、结构性能、阻隔性能、光性能、流变性能、满意的气味性能和/或其它性能或特性。
4.增强材料的添加剂
此处公开的优选方法的优点是它们允许采用多功能添加剂的灵活性。可以采用本领域普通人员已知的并且能够提供增强CO2阻隔、O2阻隔、UV保护、耐磨损性、抗发白性、耐冲击性、和/或耐化学性的添加剂。
优选的添加剂可以通过本领域的技术人员已知的方法制备。例如，添加剂可以直接与特殊材料混合；它们可以独立地溶解/分散后加入到特殊材料中；或它们可以与特殊材料结合再加入溶剂，从而形成材料溶液/分散体。此外，在一些实施方案中，优选添加剂可以单独用作单一的层。
在优选实施方案中，通过加入不同添加剂，可以增强层的阻隔性能。添加剂优选以高达约40％材料的量存在，所述量也包括高达约材料的30％、20％、10％、5％、2％和1重量％。在其它实施方案中，添加剂优选以小于或等于1重量％的量存在，材料的优选范围包括但不限制于约0.01％～约1％、约0.01％～约0.1％以及约0.1％～约1重量％。此外，在一些实施方案中，添加剂优选在水溶液条件下稳定。例如，可以采用间苯二酚(间-二羟基苯)的衍生物与在材料形成中作为掺合物或作为添加剂或单体的各种优选材料一起使用。间苯二酚含量越高，材料的阻隔性能越好。例如，可以在PHAE中采用间苯二酚二环氧甘油醚，在PET和其它聚酯及共聚酯阻隔材料中采用羟乙基醚间苯二酚。
可以使用的另一种添加剂是“纳米颗粒”或纳米颗粒材料”。为方便起见，术语纳米颗粒在此处将被同时用于指纳米颗粒和纳米颗粒材料。这些纳米颗粒是极小的微米或亚微米大小(直径)的材料颗粒，它们通过使气体分子例如氧或二氧化碳在渗透材料时经过更曲折的迁移路径，而增强了材料的阻隔性能。在优选的实施方案中，纳米颗粒材料以在0.05～1重量％范围的量存在，该范围包括0.1％、0.5重量％以及围绕这些量的范围在内。
纳米颗粒材料的一种优选类型是从Southern Clay Products购买的微颗粒粘土基的产品。从Southern Clay products购买到的一种优选的产品系列是Cloisite纳米颗粒。在一个优选的实施方案中，优选的纳米颗粒包括用季铵盐改性的蒙脱土。在其它实施方案中，纳米颗粒包括用叔铵盐改性的蒙脱土。在另外一些实施方案中，纳米颗粒包括天然的蒙脱土。在再一些实施方案中，如美国专利5,780,376描述的那样，纳米颗粒包括有机粘土，该专利的全部公开内容都通过引用结合到此，并且形成本申请公开内容的一部分。其它合适的有机和无机微颗粒粘土基的产品也可以被采用。人造和天然产物也都适合使用。
另一种优选的纳米颗粒材料包括金属的复合材料。例如，一种合适的复合物是从BYK Chemie(Germany)购买的纳米颗粒形式的氧化铝的水基分散体。这种纳米颗粒材料被认为可以提供一种或多种下列的优点：提高耐磨损性、提高抗擦伤性、提高Tg、以及热稳定性。
另一种优选的纳米颗粒材料包括聚合物硅酸盐复合物。在优选实施方案中，硅酸盐包括蒙脱土。合适的聚合物硅酸盐纳米颗粒材料可从Nanocor and RTP Company购买。
在优选实施方案中，通过加入不同的添加剂，可以提高材料的UV包含性质。在一个优选的实施方案中，所使用的UV保护材料提供高达约350nm或更低、优选约370nm或更低、更优选约400nm或更低的UV保护。UV保护材料可以被用作提供其它功能性的层的添加剂或者被独立用作单一的层。提供增强UV保护的优选添加剂在材料中存在有约0.05～20重量％，而且包括约0.1％、0.5％、1％、2％、3％、5％、10％和15重量％以及围绕这些量的范围。优选地，UV保护材料以与其它材料相容的形式加入。例如，优选的UV保护材料是Milliken UV390AClearShield。UV390A是一种油状液体，并且通过首先将优选大约等体积份的液体和水进行掺合有助于其混合。然后，将这种掺合物加入到材料溶液例如BLOX599-29中并搅拌。所得溶液含有约10％UV390A，并且当将其涂敷到PET预成型坯中时，提供高达390nm的UV保护。如前面所述，在另一个实施方案中，UV390A溶液被用作单一的层。在其它实施方案中，优选的UV保护材料包括被作为浓缩物(concentrate)加入的UV吸收剂接枝或改性的聚合物。其它优选的UV保护材料包括但不限制于苯并三唑、酚噻嗪和氮杂酚噻嗪(azaphenothiazine)。UV保护材料可以在使用之前例如注射成型或挤出之前的熔融相处理过程中加入，或者直接加入到溶液或分散体形式的涂层材料中。合适的UV保护材料可从Milliken，Ciba and Clariant中购买。
在优选实施方案中，可以向材料中引入CO2清除性质。在一个优选实施方案中，这种性质可以通过包含与形成高气体阻隔盐的CO2反应的活性胺而得以实现。这种盐将作为惰性CO2阻隔剂。活性胺可以是添加剂或者它可以是在一个或多个层的热塑性树脂材料中的一个或多个部分。
在优选实施方案中，通过包含本领域已知的O2清除剂比如蒽醌(anthroquinone)等，可以向优选材料中引入O2清除性质。在另一个实施方案中，一种合适的O2清除剂是从BP Amoco Corporation和ColorMatrixCorporation中购买到的AMOSORBO2清除剂，该清除剂在Cahill等的美国专利6,083,585中有公开，并且将该专利的全部公开内容都结合到此。在一个实施方案中，通过在苯氧基-类材料中包含具有不同活化机理的O2清除剂，可以向优选的苯氧基-类材料等中引入O2清除性质。优选的O2清除剂可以是自发、逐步进行的或者具有直到受具体的机制引发才进行的延迟行为。在一些实施方案中，通过将O2清除剂暴露在UV或水(例如，存在于容器的内容物中的UV或水)或这两种的组合中，其被活化。基于涂层的总重量计，O2清除剂优选的存在量为约0.1～约20重量％，更优选的量为约0.5～约10重量％，最优选的量为约1～约5重量％。
在另一个优选的实施方案中，对于比外层提供的化学药品更苛刻的化学药品，采用顶涂布或涂层来提供耐化学性。在某些实施方案中，优选这些顶涂布或涂层是水基或非水基的聚酯或丙烯酸树脂，其中所述聚酯或丙烯酸树脂是任选部分或全部交联的。优选的水基聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯，但是，也可以使用其它聚酯。在某些实施方案中，应用顶涂布或涂层的方法是在题为Dip，Spray，And Flow Coating Process ForForming Coated Articles的美国专利公开2004/0071885中所公开的方法，该专利的全部公开内容都通过引用结合到此。
优选的水基聚酯树脂在美国专利4,977,191(Salsman)中有描述，该专利通过引用结合到此。更具体地，美国专利4,977,191描述一种水基聚酯树脂，该树脂包括由20-50重量％的废弃对苯二甲酸酯聚合物、10-40重量％的至少一种乙二醇和5-25重量％的至少一种氧烷基化的多元醇形成的反应产物。
另一种优选的水基聚合物是如美国专利5,281,630(Salsman)所描述的磺化水基聚酯树脂，该专利通过引用结合到此处。具体地，美国专利5,281,630描述了一种磺化的可水溶或可水分散的聚酯树脂的一种水悬浮液，其中该聚酯树脂包括下面所得的反应产物：由20-50重量％的对苯二甲酸酯聚合物、10-40重量％的至少一种乙二醇和5-25重量％的至少一种氧烷基化的多元醇制备具有羟烷基官能的预聚物树脂，该预聚物树脂与以每100g预聚物树脂计为约0.10摩尔～约0.50摩尔的α，β-烯键式不饱和二羧酸进一步反应，然后被α，β-烯键式不饱和二羧酸的残余量终止所制备的树脂与以每摩尔的α，β-烯键式不饱和二羧酸残余计为约0.5摩尔～约1.5摩尔的亚硫酸盐反应，以制备磺化终止的树脂。
还有另一种优选的水基聚合物是在美国专利5,726,277(Salsman)中描述的涂层，该专利通过引用结合到此。具体地，美国专利5,726,277描述了含有下面所得反应产物的涂层组合物：至少50重量％的废弃对苯二甲酸酯聚合物与含氧烷基化多元醇的二元醇混合物在糖原酵解催化剂的参与下进行反应，其中反应产物进一步与二官能的有机酸反应，并且其中酸与二元醇的重量比在6∶1～1∶2的范围内。
尽管上述实例是作为优选的水基聚合物涂层组合物而提供的，但是其它水基聚合物也适合于在此处描述的产品和方法中使用。只作为举例而不是作为限定的再一个合适的水基组合物是在美国专利4,104,222(Date等)中描述的，该专利通过引用结合到此。美国专利4,104,222描述了通过如下过程获得的一种线性聚酯树脂的分散体：将线性聚酯树脂与高级醇/环氧乙烷加成类的表面活性剂混合，将混合物熔融，并且通过将所得熔体在搅拌下倒入碱的水溶液中，从而将所得熔体分散。具体地，这种分散体是通过如下过程获得的：将线性聚酯树脂与高级醇/环氧乙烷加成类的表面活性剂混合，将混合物熔融，并且通过将所得熔体在搅拌和70-95℃的温度下倒入链烷醇胺的水溶液中，以使所得熔体分散，其中所述链烷醇胺是选自由一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一甲基乙醇胺、一乙基乙醇胺、二乙基乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、N-苯基乙醇胺以及甘油的链烷醇胺组成的组中，所述链烷醇胺以0.2～5重量％的量存在于水溶液中，所述高级醇/环氧乙烷加成类的表面活性剂是具有至少8个碳原子的烷基的高级醇、烷基取代的苯酚或脱水山梨糖醇的单乙酰化产物的环氧乙烷加成产物，并且其中所述表面活性剂具有至少12的HLB值。
同样，作为举例，美国专利4,528,321(Allen)公开可水溶或可水膨胀的聚合物颗粒在水不溶合液体中的分散体，该聚合物颗粒是在水不溶合液体中的反相聚合的，并且包括选自C4-12亚烷烃二醇单醚、C4-12亚烷烃二醇单醚的C1-4链烷酸酯、聚C6-12亚烷烃二醇单醚及其C1-4链烷酸酯中的非离子化合物。
某些实施方案的材料可以是交联的，以提供各种应用例如热填充应用中的热稳定性。在一个实施方案中，内层可以包括低交联的材料，而外层可以包括高交联的材料或其它适当的组合。例如，在PET表面上的内涂层可以采用没有交联或低交联的材料，比如BLOX588-29，而外涂层可以采用能够交联以保证对PET的最大粘附力的其它材料，比如来自ICI的EXP 12468-4B。可以将能够交联的合适添加剂加入一个或多个层中。合适交联剂可以根据被加入其中的树脂或材料的化学性质和功能进行选择。例如，胺交联剂对于含环氧基团的交联树脂可以是有益的。如果存在交联剂添加剂，则优选交联添加剂的量为涂层溶液/分散体的约1％～10重量％、优选约1％～5％、更优选约0.01％～0.1重量％，这些含量还包括2％、3％、4％、6％、7％、8％和9重量％。任选地，热塑性环氧树脂(TPE)可以与一种或多种交联剂一起使用。在一些实施方案中，还可以将试剂(例如炭黑)涂布或结合到TPE材料中。TPE材料可以形成此处公开的制品的一部分。估计，炭黑或类似添加剂也可以在其它聚合物中使用，从而增强材料的性质。
某些实施方案的材料可以任选包含固化增强剂。如此处使用的，术语“固化增强剂”是广义术语，并且根据其通常的意思使用，它包括但不限制于化学交联催化剂、热增强剂等。如此处使用的，术语“热增强剂”是广义术语，并且根据其通常的意思使用，它包括但不限制于过渡金属、过渡金属化合物、辐射吸收添加剂(例如，炭黑)。合适的过渡金属包括但不限制于钴、铑和铜。合适过渡金属化合物包括但不限制于金属羧酸盐。优选的羧酸盐包括但不限制于新癸酸盐、辛酸盐和乙酸盐。热增强剂可以单独使用或与一种或多种其它热增强剂组合使用。
可以将热增强剂加入到材料中，并且相比于没有热增强剂的材料，该材料的温度在固化处理过程中可以显著增加。例如，在一些实施方案中，可以将热增强剂(例如，炭黑)加入到聚合物中，因而进行固化处理(例如，IR辐射)的聚合物的温度比进行相同或类似固化处理的没有热增强剂的聚合物明显更大。由热增强剂所致的聚合物的增加温度可以提高固化速率，因而增加了生产速率。在一些实施方案中，当用加热装置(例如，红外加热装置)加热热增强剂和制品时，热增强剂通常比制品层中的至少一层具有更高的温度。
在一些实施方案中，热增强剂存在的量是约5～800ppm、优选约20～约150ppm、更优选约50～125ppm、还更优选约75～100ppm，这些量还包括约10、20、30、40、50、75、100、125、150、175、200、300、400、500、600和700ppm以及围绕这些量的范围。热增强剂的量可以基于含有热增强剂的层的重量或包含所有层的制品的总质量进行计算。
在一些实施方案中，优选的热增强剂包括炭黑。在一个实施方案中，为了提高涂层材料的固化，可以采用炭黑作为涂层材料的组分。当炭黑被用作涂层材料的组分时，将炭黑在涂层材料被应用(例如，浸渍、涂布等)到制品上之前、过程中和/或之后加入到一种或多种涂层材料中。优选将炭黑加入到涂层材料中并搅拌，以确保充分混合。为实现制品的所需性质，热增强剂可以包括其它材料。
在其中将炭黑用于注射成型工艺的另一个实施方案中，可以将炭黑加入到在熔融相工艺中的聚合物掺合物中。
在一些实施方案中，聚合物包括热增强剂的量为约5～800ppm、优选约20～约150ppm、更优选约50～125ppm、还更优选约75～100ppm，并且这些量包含约10、20、30、40、50、75、100、125、150、175、200、300、400、500、600和700ppm在内以及围绕这些量的范围。在再一个实施方案中，涂层材料采用辐射比如红外(IR)加热进行固化。在优选实施方案中，IR加热比采用其它方法的固化提供更有效的涂层。其它热增强剂和固化增强剂及它们的使用方法在2004年11月5日提交的美国专利申请系列10/983,150中有公开，该申请的题目为“Catalyzed Process for Forming Coated Articles”，并且通过引用将该申请的全部公开内容结合到此。
在一些实施方案中，需要加入防发泡/起泡剂。在一些使用溶液或分散体的实施方案中，该溶液或分散体形成能够防碍优选工艺的泡沫和/或气泡。避免这种干扰的一个方式是向溶液/分散体中加入防发泡/起泡剂。合适的防发泡剂包括但不限制于非离子表面活性剂、烯化氧基材料、硅氧烷基材料和离子表面活性剂。如果存在防发泡剂，则优选防发泡剂存在的量为溶液/分散体的约0.01％～约0.3％、优选约0.01％～约0.2％、但也包括约0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.25％及围绕这些量的范围。
在另一个实施方案中，为了使涂层发泡，可以向涂层材料中加入发泡剂。在再一个实施方案中，采用发泡剂的反应产物。有益的发泡剂包括但不限制于偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、重氮氨基苯、N，N-二甲基-N，N-二亚硝基对苯二酰胺、N，N-二亚硝基五亚甲基-四胺、苯磺酰基-酰肼、苯-1，3-二磺酰基酰肼、二苯基砜-3-3、二磺酰基酰肼、4，4′-氧二苯磺酰基酰肼、对甲苯磺酰基氨基脲、偶氮二羧酸钡、丁基胺腈、硝基脲、三肼基三嗪、苯基-甲基-氨基甲酸酯、对-磺(sulfon)酰肼、过氧化物、碳酸氢铵和碳酸氢钠。目前可以预期，商购的发泡剂包括但不限制于EXPANCEL、CELOGEN、HYDROCEROL、MIKROFINE、CEL-SPAN和PLASTRONFOAM。
基于涂层的重量，优选涂层材料中存在发泡剂，并且发泡剂的存在量为约1％到高达约20重量％、更优选为约1～约10重量％、最优选为约1～约5重量％。本领域技术人员已知的采用压缩气体的新发泡技术也能够用作备选方式，以代替上述列举的常规起泡剂进行发泡。
粘结层优选是具有与在PET聚合物链上的羧基和/或羟基反应的功能基比如酸酐和环氧基的聚合物。有用的粘结层材料包括但不限制于DuPont BYNEL、Mitsui ADMER、Eastman’s EPOLINE、Arkema’sLOTADER和ExxonMobil’s EVELOY。
D.用于制备层状材料的方法和系统
多组分层或制品还可以由优选包括至少两种组分的层状熔体流(meltstream)制备。此处使用的术语层状熔体流包括但不限制于含有至少两个层的熔体流，其中熔体流中的层通常是平行的。尽管层状熔体流可以具有少至两个层，但是层状熔体流可以包括并且优选包括多个薄层。当层状熔体流由两种材料构成时，该熔体流优选由所述两种材料的通常交变的薄层构成。用于形成层状熔体流的材料优选是包含此处描述的聚酯、聚烯烃、苯氧基-类材料和其他材料的聚合物，比如热塑性材料。成层材料还可以包含两种或更多种材料的掺合物。成层材料还可以掺入添加剂比如纳米颗粒、去氧剂、UV吸收剂、相容剂等。在一个实施方案中，层状熔体流包括回收聚酯比如回收PET和阻隔材料。
形成层状熔体流的一种方法采用了与在Schrenk的几个专利即美国专利5,202,074、5,540,878和5,628,950中公开的系统相类似的系统，这些专利的公开内容通过引用将其全部结合到此，但是目前估计可采用该方法以及其它方法来获得层状熔体流。参考图27，其示出了层状熔体流产生系统482的一个实施方案的示意图。图27的系统解释了两种材料系统的一个实施方案，但是应当理解为用于三种或更多种材料的系统也将以类似方式工作。将形成层的两种材料放置在分开的漏斗或入口484和485中，所述漏斗或入口484和485分别进料给分开的挤出机486和487。在一个优选的实施方案中，挤出机486和487是螺杆型挤出机，它们能够结合应用热和压力将原料转变成熔体。材料按一定的比率和厚度被挤出，以提供各种材料所需的相对量，并且被复合在一起的挤出物的熔体流形成双层熔体流488，所述双层熔体流488由各自优选被配置为圆柱状的层构成，因而其中一层位于另一层的上面。然后，优选将从组合柱(cylinder)输出的双层熔体流488应用到层倍增系统490中。在图示的层倍增系统490中，双层熔体流488被增加成多层熔体流492，在图27A所示的图例实施方案中，多层熔体流492具有10层。图27A所示是示意性的并且有些理想化，因为尽管层状材料的层总体上(on average)优选为通常彼此平行的，但是层状材料可以包括彼此不平行的层和/或一些层可以在一些点上通常是平行的而在另一些点上是不平行的。
层增加可以通过多种方式中的任一种进行。在一个实施方案中，首先将熔体流的一部分分成垂直于两个层的界面的两段。然后，将这两段压扁，使得两段中的每一个都大约与在第一步骤被二等分之前的初始部分一样长，而且厚度是初始部分的一半。然后，通过将其中一段叠加在另一段的上面，使得这两种材料的亚层彼此平行(即在垂直于熔体流的层的方向上叠加)，从而将这两段重新组合为具有类似于初始部分尺寸、但具有四层的一段。将熔体流分开、压扁及重新组合的这些步骤可以进行几次，以形成更薄的层。熔体流可以通过进行多次的分开、压扁和重新组合而得到倍增，以产生由组分材料的多个亚层组成的单一熔体流。在这个两种材料的实施方案中，在这两种材料之间的层组成将发生交变。除了在分开之前或在重新组合之前将熔体流压扁之外，层产生的其它方法包括进行与上述概括步骤相似的步骤。备选地，在这些实施方案的任一种中，可以将熔体流反折到自身内，而不是将其分成几部份。还可以组合使用分开和反折，但是要注意，反折和分开将得到稍微不同的结果，原因是反折将使一层成为叠在其上的双层。来自层倍增系统的输出物穿过开口494比如喷嘴或阀，并且比如通过将层状熔体流注射或将其放入模具中，而使其被用于形成制品或在制品内的多组分层。
在图示的两-材料的实施方案中，层的组成在这两种材料之间通常是交变的。然而，在另外一些实施方案中，任何合适数量的材料可以被组合成一种合成的(component)熔体流，然后将该熔体流加入到层倍增系统490中，该层倍增系统490能够产生具有所需数量和/或大小的材料的重复块状物(repeating block)或堆叠物(stack)的层状熔体流。例如，在一个实施方案中，系统482包括同时将材料输送给层倍增系统490的三个挤出机。层倍增系统490可以形成由三种材料形成的层堆叠物。
当层状熔体流包括一种或多种能够提供气体阻隔性能的材料时，优选层状熔体流以使其取向的方式使用，以便熔体流的层通常与制品的一个或多个宽表面平行。例如，在预成型坯或容器中，优选层通常与壁部或躯体部的长度平行。虽然优选平行，但是其它方位也可以使用，并且也是在本公开内容的范围内的。例如，容器壁的一个或多个部分可以具有彼此平行的层并具有壁表面，而一个或多个其它部分可以具有彼此不平行的层。穿过容器壁的所需曲折路径是受形成容器的层的取向和结构确定的。例如，通常彼此平行的层和壁部基本上可以增加穿过气体分子要横过的壁的路径的长度。备选地，通常彼此平行并且横穿壁的层导致穿过壁的曲折流体路径变短或减小，因而与平行方式取向的相同熔体流相比，阻隔性能将变低。
此处公开的制品比如容器和预成型坯可以采用从比如图示那种的系统输出的层状熔体流形成。在一些实施方案中，为便于加工及成型，层状熔体包含具有通常与熔融温度Tm相似的材料。然而，层状熔体可以包含基本上具有不同Tm的材料。例如，层状材料可以包含具有在约500(约260℃)范围内的Tm的材料。可以基于材料的热性能、结构性能、阻隔性能、流变性能、加工性能和/或其它性能，选择层状材料的材料。层状熔体可以优选在其组分中的一种或多种基本降解之前形成并冷却。技术人员可以选择材料，以形成实现适用于加工特性及所选择最终用途的所需的材料稳定性。
E.制备优选制品的方法和装置
单层和多层制品(包括诸如封口件、预成型坯、容器、瓶的包装物)可以通过上成型工艺(例如，包括共-注射成型在内的注射成型)形成。制备多层制品的一种方法在此处通常指的是上成型，有时指的是注射-再-注射(inject-over-inject，简称″IOI″)。该术语指的是采用注射成型将一个或多个材料层注射到现有层上的过程，其中所述已有的层本身也是由注射成型制备的。术语″上注射″和″上成型″在此处用于描述将材料层注射在现有层或预成型坯上的涂布工艺。
用于制备预成型坯的一种上成型方法涉及采用与模具一起的注射成型机，其中所述模具包含心轴(mandrel)或型芯(core)和型腔。通过将熔融聚合物(例如聚合物熔体)注射到模具的空隙空间内，可以将预成型坯的第一层成型在模具的心轴和第一型腔内之间。当将心轴从型腔内拔出、转移并且插入第二模具型腔内时，第一层保持在心轴上。然后，将第二层材料注射到现有第一预成型坯层上。然后，将心轴和伴随的预成型坯从第二型腔内移出，再将预成型坯从心轴上移开。
在一些实施方案中，上注射工艺是在底层还没有完全冷却时进行的。底层可以保持来自形成其的注射成型工艺的固有热量。在一些实施方案中，底层可以为室温或任何其它适用于上成型的温度。例如，在室温的制品上可以上成型(overmold)一个或多个材料层。这些制品可以在上成型之前持续保存一段时间。
可以采用上注射(overinjecting)将一个或多个材料层放置在基底(即，底层)上，其中所述材料比如包含PP的材料、可膨胀/泡沫材料、PET(包含回收PET、未用过的PET)、层状材料、阻隔材料、这些材料的组合和/或此处描述的其它材料。在一些非限制性实施方案中，基底是预成型坯形式，该预成型坯优选具有接触食品的内表面。在一些实施方案中，基底预成型坯包含PET(比如未用过的PET)、苯氧基类热塑性材料、上述这些的组合和/或类似物。
制品可以包括具有一个或多个下列有利特征的一个或多个层或部分：绝热层、阻隔层、食品接触层、非-气味筛除层、高强度层、适应层、粘结层、气体清除层、适用于热填充应用的层或部分、具有适用于挤出的熔体强度的层。在一些实施方案中，单层或多层材料包括一种或多种下列材料：PET(包括回收和/或未用过的PET)、PETG、泡沫、聚丙烯、苯氧基类热塑性材料、聚烯烃、苯氧基-聚烯烃热塑性材料的掺合物和/或它们的组合。为了方便起见，制品主要相对于型材、容器和封口件进行描述。
在一些实施方案中，制品可以包含泡沫材料。泡沫材料可以通过结合发泡剂及载体材料进行制备。在一个实施方案中，为了优选通常均匀的泡沫材料混合物，可以将载体材料和发泡剂进行共挤出。载体材料和发泡剂的量可以根据下列一种和多种性质的所需量而进行改变：膨胀性质、结构性质、热性质、加料压力等。在一些非限制性实施方案中，可膨胀/泡沫材料包含小于约10重量％的发泡剂，也包含小于约9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1重量％的发泡剂。在一些非限制性实施方案中，可膨胀/泡沫材料包含约1-6重量％的发泡剂。在另一个非限制的实施方案中，可膨胀/泡沫材料包含约3-6重量％的发泡剂。在另一个非限制的实施方案中，可膨胀/泡沫材料包含约2-8重量％的发泡剂。根据泡沫材料的所需性质，预期可膨胀/泡沫材料可以包含包括在上述特殊百分比以上及以下在内的任意合适量的发泡剂。
在一些实施方案中，将载体材料(例如，聚丙烯粒料)以及微球体形式的发泡剂、优选EXPANCEL微球体或类似材料加入到漏斗中。为使材料有效混合，将载体材料和微球体加热到使载体材料熔融。当混合物被加热时，微球体可以膨胀或变大。优选地，混合物的温度在不导致微球体的主要部分完全膨胀或胀裂的温度范围。例如，如果混合物的温度达到足够高的温度，则微球体内的气体会膨胀，因而微球体破裂或坍塌。熔融的泡沫材料可以进行共挤出，并且为限制微球体的膨胀量，而优选进行快速淬火。
当泡沫材料为加工(例如，挤出、注射等)而进行加热时，根据一个实施方案的微球体可以从它们初始通常不膨胀的位置进行部分膨胀。当这种微球体被部分膨胀时，它们保持了进行进一步膨胀以增加微球体尺寸的能力。优选地，例如，为了使微球体在吹塑过程中进一步膨胀，压力和温度要不会使微球体在挤出过程中完全膨胀。另外，可以增加泡沫材料的压力以减少或基本上防止微球体的膨胀。因此，可以改变泡沫材料的压力和温度，以获得微球体的所需膨胀量。如此处所述那样，当部分膨胀的微球体再加热时(例如，在吹塑周期过程中)，它们可以进行进一步的膨胀。
预期此处描述的制品可以通过包括但不限制于如下步骤的任何适当方法制备或改进：(1)浸或流涂、(2)喷涂、(3)火焰喷涂、(4)流化床浸渍、(5)静电粉末喷雾、(6)上成型(例如，注射-再-注射)、和/或(7)注射成型(包括共注射)。例如，在美国专利6,352,426和美国申请2004/0071885中，公开了优选方法和用于进行这些方法的装置，这两个文献通过引用将其全部内容掺合到此，并且形成本申请的部分公开内容。还预期可以采用这些方法和装置形成此处描述的其它制品。此处公开的型材可以采用通过引用结合到本申请的参考文献(例如，美国专利6,352,426)中所公开的方法和装置进行吹塑。
1.用于制备含泡沫的制品的方法和装置
比如预成型坯30的制品可以通过采用注射模具的注射成型形成。图28示出了具有由型芯499和模具腔部分504限定的型腔500的模具501。模具501可以形成含有可膨胀/泡沫材料的制品。在包括图示实施方案在内的一些实施方案中，泡沫材料沿着管道509穿过闸道508并进入型腔500内。泡沫材料可以填充型腔500形成预成型坯30。在型腔500内的泡沫材料可以快速冷却或淬火，以限制发泡剂的膨胀，并且可以减少循环时间，从而提高生产。模具可以具有闸道或针阀511，以防止膨胀泡沫的倒流。
熔体背压可能没有高至使微球体形式的发泡剂破裂。然而，为了使预成型坯吹塑形成所需形状和/或为了使微球体进一步膨胀，背压应当防止微球体过渡膨胀。熔体的温度可以根据熔体的背压而改变。例如，高温下的熔体可以使微球体膨胀。为了抑制或防止微球体的膨胀，可以增加背压来实现每个微球体内的压力升高。然而，如果熔体压力太高，微球体可能会破裂或坍塌。因此，熔体的压力优选保持在微球体的主要部分不会完全膨胀或破裂的范围内。然而，在其它实施方案中，一些或全部微球体可能会在完全膨胀形成泡沫(例如，开孔泡沫)时破裂。
在一些实施方案中，熔体在其注射进入模具腔500内之前，可以进行至少部分的膨胀。例如，在向型腔500内注射入一射程熔体后，挤出机的螺杆缩回，为下一个射程累积熔体。恢复之后，可以使螺杆减压，以减小熔体压力，从而实现微球体在熔体内的可控膨胀。在一个实施方案中，熔体是在微球体不能自由膨胀的压力下。然而，可以给熔体施加压力，以选择性控制微球体的膨胀。因此，在熔体内的微球体在熔体被注射进入型腔500之前可以是部分或完全膨胀的。优选地，微球体处于可以使其在例如为吹塑的预加热工艺过程中进一步膨胀的膨胀状态。具有微球体的熔体可以被注射进入型腔500，形成具有膨胀微球体的预成型坯。具有膨胀微球体的预成型坯可以再形成具有通常均匀分布的微球体的容器。
型腔500可以进行加热，以使预成型坯产生通常均匀分布的微球体。加热通常可以使泡沫材料均匀膨胀。在一些实施方案中，熔体可以包含聚丙烯和微球体，并且被注射到可以在约100(37.8℃)～约250(121.1℃)的温度下的型腔500内。加热的型腔500可以确保微球体通常均匀地分布在整个预成型坯上。在另一个实施方案中，型腔500可以保持在约150(65.6℃)～约225(107.2℃)的温度。在再一个实施方案中，型腔500可以保持在小于约200(93.3℃)温度下。型腔500可以在任意合适的时间冷却，以实现合意的微球体分布。在另一个实施方案中，熔体包含聚乙烯和微球体。型腔500可以在约75(23.9℃)～约125(51.7℃)的温度下，以形成优选通常均匀分布的微球体的预成型坯。然后，预成型坯可以具有均匀分布微球体，再模制成亦具有均匀分布微球体的容器。上述温度取决于所使用的具体材料。鉴于本公开内容，技术人员可以选择材料、加工参数和对模具的设计，以生产各种类型的制品。
熔体穿过管道509和型腔500的速度可以产生摩擦热，因而除导致加热熔体之外，还引起微球体膨胀。图28所示的模具具有高热传递材料507，该材料能够快速冷却穿过型腔500的熔体，从而阻止微球体的膨胀。高热传递材料507可以形成部分或全部的模具腔部分504。因此，操作参数(例如，流速、压力、温度、混合比、粘度等)可以根据模具的形状、大小和其它特性进行改变。
在一些实施方案中，在型腔500中的预成型坯可以快速冷却或淬火，从而使微球体的膨胀被阻止、或甚至被停止。这样使得可以部分膨胀的微球体形成可以在吹塑过程中膨胀的紧密结构。在预成型坯被充分冷却之后，它可以在微球体不会进一步膨胀的情况下方便地被处理。在一个实施方案中，型腔500在成型工艺过程中被保持在适用于控制微球体的膨胀比的温度下。在一个非限制性实施方案中，型腔500被保持在约40(4.4℃)～约180(82.2℃)的温度下，以降低或停止微球体的膨胀。可以基于例如成型材料、预成型坯的大小和结构、被发泡材料填充的空间大小和/或加工参数，选择型腔500的温度。在给定泡沫的组成(载体材料、发泡剂、微球体)、所需的膨胀度和/或其它参数的情况下，技术人员可以选择或确定材料的加工温度。
a. 由吹塑工艺制备制品
含泡沫的制品可以由吹塑工艺制备。可以将预成型坯30形式的制品拉伸吹塑形成容器，比如容器37(图4)，并且优选使微球体膨胀。预成型坯30可以在图3所示的模具中进行拉伸吹塑工艺。将包含可膨胀材料的预成型坯30放置在具有相应于所需容器形状的型腔的模具28内。然后，加热预成型坯30，并且通过拉伸预成型坯30使其膨胀，以填充在模具28内的型腔内，从而制备出容器。伴随拉伸的可以是例如迫使空气进入预成型坯30的内部。吹塑操作通常被限制为躯体部34。
在预成型坯30被拉伸之前，优选将预成型坯30预热到用于吹塑工艺的吹塑温度范围。如果预成型坯30的温度达到膨胀温度范围，则预成型坯30的微球体可能会膨胀。可以在预成型坯30被拉伸之前、过程中或之后，达到膨胀温度范围。优选地，将预成型坯30的微球体加热到它们的膨胀温度，以使微球体在预成型坯30被吹塑之前至少部分膨胀。
在预成型坯30的温度被升高到吹塑温度范围之后，空气进入预成型坯30的内部，以使预成型坯膨胀到所需的容器37形状。膨胀温度范围优选通常类似于吹塑温度范围，因而微球体可以在用于吹塑的加热或预热过程中膨胀。可膨胀材料因空气迫使预成型坯拉伸而膨胀并且被模制成所需形状。在另一个实施方案中，可以将预成型坯30吹塑成所需形状，然后，可以将容器37的温度达到膨胀温度范围，使容器37的泡沫材料膨胀。为了增加微球体的膨胀比率，可以提高在吹塑周期期间的温度，和/或可以降低吹塑压力。为了降低微球体的膨胀比率，可以降低在吹塑周期期间的温度，和/或可以提高吹塑压力。因此，根据需要，预成型坯可以进行加热/冷却，并且可以设定压力。
参考图3，模具28的壁33可以被温度控制的，以使预成型坯30/容器37的泡沫材料实现所需的膨胀。在一个实施方案中，模具28具有控制壁33的温度的温度控制系统。温度控制系统可以具有有效控制壁33的温度的加热/冷却通道或任意合适的系统。
在一些实施方案中，例如，壁33被加热，导致容器37的微球体膨胀。在将预成型坯30吹塑形成容器37之后，加热的壁33继续使在容器37的壁内的微球体膨胀，从而降低壁的密度。以这种方式，在容器37的壁内的微球体可以被膨胀或扩大，从而提供因高度膨胀微球体所带来的更有效的绝热层。
模具28的壁33可以被冷却，以延缓或防止微球体的膨胀或进一步膨胀。壁33可以在生产周期的一个或多个部分过程中被加热，并且在一个或多个部分过程被冷却。为促进上面所讨论的微球体膨胀，可以在加热循环过程中加热壁33。在微球体按需膨胀之后，模具壁33优选进行冷却，以降低或优选停止微球粒的进一步膨胀。因此，壁33可以在吹塑工艺的第一部分过程中被加热，并且在第二部分过程中被冷却。然而，壁33可以在吹塑工艺过程中的任意合适时间被加热和/或冷却。例如，在另一个实施方案中，模具28的壁33可以在预成型坯30从其初始位置拉伸到所需容器形状的过程中被冷却。可以将预成型坯30进行加热、吹塑并拉伸，直到预成型坯的壁接触冷的壁33为止。优选地，当预成型坯被拉伸时，形成预成型坯30的可膨胀材料进行局部膨胀。当预成型坯30与壁33热连通时，热从拉伸预成型坯30转移到模具28上，从而冷却成形预成型坯的壁84。当预成型坯30被冷却时，微球体的膨胀可以降低或停止。模具28内的压力可以被提高，以降低微球体的膨胀比率。模具28内的压力可以被降低，以增加微球体的膨胀比率。
模具28的壁33可以具有为实现在可以产生容器37的纹理表面的吹塑工艺过程中所需发泡反应的表面处理或结构。例如，壁33的表面可以是粗糙的或含砂的，因而当容器37的外表面在吹塑过程中接触壁33时，容器37的外表面将具有纹理泡沫表面。在容器的至少一部分接触模具28的壁33之后，壁33的纹理表面可以促进微球体的进一步膨胀。然而，壁33的表面可以进行实现容器82的合适外表面纹理的任意处理。在另一个实施方案中，例如，为了容器37易于从模具28中释放出来，模具28的壁33可以进行减小摩擦的磨光，比如蒸汽磨的磨光(vaporhoned finish)。减小摩擦的磨光可以基本上是光滑表面，因而有利于容器的释放。可以采用模具28制备多层容器，比如图6的容器82。
2. 制备预成型坯的优选方法和装置
具有单层或多层的制品可以通过上注射成型工艺比如共注射、上成型等进行形成。预期可以进行注射成型的组合制备不同结构的制品。
a. 用于共注射成型的优选方法和装置
图28示出了可以用于注射或共注射以分别形成单层或多层制品的模具501。通过将多种材料共挤出到型腔500内的共注射过程，可以形成多层预成型坯。在一些实施方案中，可以将第一材料和第二材料共挤出到型腔500内，形成多层预成型坯。在图11所示的实施方案中，形成内层164的第一材料和形成外层162的第二材料可以通过闸道508共注射。为了使内层164沿预成型坯160的内表面终止，形成内层164的第一材料流可以在含有第一材料的熔体流流过整个型腔500之前被停止。因此，一种或多种材料可以在不同流速、相同或不同时间、以不同的量等从闸道508释放，从而形成所需制品。
预成型坯160可以具有较外层162薄的内层164。如果形成内层164的材料基本上比形成外层162的材料贵，则这种情况是尤其有利的。例如，一些种类的苯氧基类热塑性材料会比容易得到的材料比如PET贵，因而苯氧基类热塑性材料的量可以以最小量使用，从而降低预成型坯160的材料成本。
通过采用模具501的共注射工艺，可以形成图12的预成型坯180。技术人员应当容易认识到，为了实现预成型坯的所需性质，可以改变预成型坯160、180的层。图12A和12B示出了多层预成型坯的备选实施方案。图12B示出了包含内层184B和/或外层182B的预成型坯180B，并且所述内层184B和/或外层182B可以具有不同厚度。所示的层182B、184B包含预成型坯的躯体部内的增厚部分。内层184B具有较颈口稍稍增厚的躯体部。外层182B的厚度通常比内层184B的厚度大。尽管图中未示出，但是图13的预成型坯190还可以具有厚度变化的内层194和外层199。
预期图11-14的预成型坯可以用材料(例如，阻隔材料)在其上成型，以优选形成从预成型坯的支撑环沿躯体部延伸的层。美国专利6,312,641通过引用将其全部内容接合到此，并且描述了一些方法、一些系统及由一种或多种成型工艺形成的制品。鉴于本公开内容，可以采用系统的各种组合，利用共注射工艺制备广泛的各种制品。
b. 用于上成型的第一优选方法和装置
通过注射成型工艺，比如上成型工艺，可以形成具有多层的制品。图29示出了用于上成型的模具520的实例。模具520具有在上注射之前的闭合位置上所示的半分型芯522和半分型腔524。半分型腔524包含其内放置有基底形式的未涂布制品(例如，预成型坯528)的型腔。采用上成型工艺在基底上沉积一个或多个层。
预成型坯528可以是单层或多层预成型坯。图示预成型坯是可以包含一种或多种下列材料的单层预成型坯：PET(例如，未用过的PET和/或回收PET)、聚酯、PP、苯氧基类热塑性材料、热塑性材料和/或类似物。预成型坯528还可以与在通过引用接合到本申请中的申请或专利中公开的预成型坯类似。
预成型坯528的支撑环538可以搁在架状凸出物536上，并且由对支撑环538施加压力的半分型芯522固定在适当位置，因而从基底预成型坯的躯体部起将颈部密封起来。模具的半分型芯522包含型芯540。型芯540选择性加热/冷却预成型坯528的里面，同时通道544可以加热/冷却半分型腔524。例如，通过在模具520的半分型芯522中的通道546中循环的流体，进行冷却。
当预成型坯528搁置在模具型腔内时，预成型坯的躯体部基本上在型腔的中心，并且优选被空隙空间或型腔550完全地包围。这样放置的预成型坯在随后的注射过程中起着内模具心轴的作用。然后，将上成型材料的熔体从注射器经过闸道544引入模具型腔550内，并且环流预成型坯528，优选至少环流预成型坯528的躯体部。上注射之后，上成型层将呈现出型腔550的近似大小和形状。
涂层材料可以加热，形成与在注射成型装置中所使用粘度相适合的粘度的熔体。在材料之间为此的温度即注射温度将是不同的，因为聚合物中的熔融范围及熔体的粘度会因材料的历史、化学特性、分子量、枝化度和其它特性而改变。
可以采用模具520形成此处描述的有涂层的预成型坯比如预成型坯50。图5的预成型坯50可以具有层52、54中的一个，并且所述层52、54主要含包含PET、苯氧基类热塑性材料(包括含苯氧基材料和聚烯烃-苯氧基材料的掺合物)、聚丙烯、层状材料和/或其它热塑性材料。在一些实施方案中，预成型坯50的层52、54中的另一个层可以包含另一种材料比如泡沫。可膨胀/泡沫材料可以包含混合有制备泡沫材料用的发泡剂(例如，微球体，比如EXPANCEL微球体)的载体材料(例如，PP、PET和/或环丁烯甲酸)。例如，内层54可以包含PET，外层52可以包含可膨胀/泡沫材料。基底预成型坯可以包含PET。泡沫材料可以通过管道552和闸道554释放到型腔550内。然后，为随后的移出，冷却注射的可膨胀/泡沫材料。鉴于本公开内容，技术人员可以基于材料的性质以及由其制备的所需制品选择材料。
i. 由吹塑制备的多层制品
多层制品可以以单层制品类似的方式进行吹塑，但除了下面要进一步详细描述的以外。为方便起见，多层制品的吹塑将相对于预成型坯50进行描述。当然，其它多层预成型坯也可以以类似方式吹塑，尤其是含有泡沫材料的多层预成型坯。
将预成型坯50放置在具有相应于所需容器形状的模具(例如，图3的模具28)内。然后，加热预成型坯50，并且通过迫使空气进入预成型坯里面而使该预成型坯膨胀拉伸，使其填充型腔，由此制备出多层容器。任选地，预成型坯50可以采用拉伸棒或拉伸预成型坯的其它方式进行拉伸。
在一些实施方案中，预成型坯50包含具有相似或不同加工范围(processing window)的材料。预成型坯可以包含含PET的内层54以及含另一种材料比如PP(包括发泡和未发泡PP)的外层52。外层52可以主要或全部由PP构成。有利地，内层54和外层52可以在比完全由PP构成的预成型坯的加工范围明显更宽的加工范围内进行吹塑。有利地，加工范围可以变宽，这与内层54和外层52的厚度无关。任选地，可以采用层85提高内层54和外层52之间的粘附。在一个实施方案中，偶合剂或crafting(例如，粘合剂)形成层85，并且在内层54和外层52之间提供粘附。
在一些实施方案中，层52可以是上成型形成的可膨胀材料，所述上成型是通过采用注射成型将至少一层的可膨胀材料注射在现有预成型坯(例如，含PET、苯氧基类热塑性材料等的预成型坯)上。内层54和泡沫层52的载体材料可以具有类似的Tg，因而层52、54可以在它们优选的吹塑温度范围内加工。如上所述，膨胀温度范围可以是导致微球体膨胀的温度范围。膨胀温度范围可以通过改变施加给可膨胀材料的压力而变化。优选地，膨胀温度范围与层52、54的吹塑温度范围相似，或者在层52、54的吹塑温度范围内。在吹塑工艺过程中，预成型坯的温度可以在膨胀温度范围，从而使微球体的至少一部分膨胀。因此，泡沫层52的发泡剂可以在下列情形下膨胀：(1)在为吹塑将预成型坯预热过程中，(2)在将预成型坯拉伸到容器形状的过程中，(3)在容器通常发泡之后，和/或(4)在(1)、(2)和/或(3)的组合情况下。
在一些实施方案中，可以将多层预成型坯吹塑成具有内层的容器，其中所述内层适用于与容器内的液体接触。例如，预成型坯或容器可以具有适合用于接触饮用液体、食品等的内层或涂层(例如，氧化硅、某些种类的含苯氧基材料等的等离子体层)。可以在容器制备过程中的任意合适时间，将该层应用到容器(例如，容器37或容器83)上。
c. 用于上成型的第二优选方法和装置
可以将此处描述的方法和装置进行改进，以制备此处描述的其它预成型坯。例如，图30示出了可以用于形成基底预成型坯在注射材料之前的底层的模具。预成型坯可以具有或不具有颈口。例如，预成型坯可以是无颈的预成型坯。模具560具有型芯部561和带型腔部表面568的型腔部566。模具560包括由型芯部561的型芯562和型腔部566限定的型腔570。管道572可以通过闸道574将熔体供给型腔570内。
型腔570具有相应于预成型坯的一部分的所需形状的形状。在图示实施方案中，型腔570具有图11的预成型坯160的模具内层164的形状和大小。然而，型腔570可以具有用于形成任意所需制品的大小和形状。例如，型腔570可以具有相应于内层比如上述任一个预成型坯的内层的形状。可以以上述方式将熔体注射到型腔570内，以形成成型的制品。成型的制品可以从型腔部566移出，然后插入另一个进行上成型工艺的型腔部(例如，图31的型腔部580)内。
采用与用于形成内层164的装置类似的装置及利用采用该装置的注射成型工艺，进行上成型。如图31所示，在图30的模具560内形成层164之后，可以将型芯562插入型腔部580内。层164和型腔部580可以限定相应于图11预成型坯160的外层162形状的空隙或型腔582。通常地，熔体流过管道584，并且穿过闸道586进入型腔582内。熔体可以填充型腔582，形成外层162。将预成型坯160冷却足够量之后，其可以从模具型腔582中移出。上注射之后，上成型的外层162将表现为类似型腔582的大小和形状。
为了进行上成型过程，优选将将要进行上成型的初始层164加热到高于其Tg的温度。在PET的情况下，该温度优选为约100～200℃，更优选为约180℃～约225℃。如果采用的温度是PET结晶温度约120℃或高于该结晶温度，则在冷却预成型坯内的PET时，应当慎重。冷却应当足以使预成型坯内、尤其是在躯体部的PET结晶最小，以使PET处于优选的无定形和/或半结晶状态。备选地，初始内层164可以是刚刚注射成型并且没有完全冷却的，因为上成型工艺有时候优选高温。
上成型材料进行加热，以形成粘度适合于用于注射成型装置的熔体。对于比如泡沫和PP的这些材料，注射温度优选在约375～550的范围内。
在上成型工艺之后，多层预成型坯优选被至少冷却到多层预成型坯可以在不损伤的情况下从模具中移动或处理，然后在模具内发生进一步冷却的情况下将预成型坯从模具中移出。如果预成型坯的躯体部被加热到接近形成躯体部的材料的结晶温度或该温度之上，则冷却应当十分迅速和充分，以保证当预成型坯完全冷却时，材料主要是半结晶态。这种处理的结果是，在初始层164和随后涂敷的外层162材料之间产生强且有效的粘结。颈口可以具有更大比例的结晶材料，以增加尺寸稳定性，尤其是在随后工艺(例如，吹塑、热填充等)过程中的尺寸稳定性。鉴于本公开内容，技术人员可以选择用于制备此处描述的单和多层制品的模具的种类和设计。鉴于本公开内容，技术人员可以选择用于包括上述预成型坯在内的其它预成型坯实施方案的模具和方法。成型工艺的其它细节(例如，通过注射-再-注射成型工艺)可以在美国专利6,352,426中找到，该专利通过引用结合到此处。
3. 制备封口件的方法和装置
封口件，比如图18-21E所示的封口件可以通过采用注射模具形成。图31和32的模具通常类似于图28～31所示的模具，除了下面进一步详细描述的之外。
图31示出了被配置形成封口件的至少一部分的模具700。模具700由具有型芯704的型芯部702和型腔部706限定。在一个实施方案中，材料(例如，包括未用过的和/或回收PET的PET、PP、苯氧基类热塑性材料、可膨胀/泡沫材料、PP和/或其它合适材料)沿管道709，穿过闸道708，然后进入由型芯704和型腔部706限定的型腔710内。材料填充型腔710，形成封口件的至少一部分。图示的型腔710具有封口件躯体的内层形状的大小和形状。然而，可以将型腔710配置形成整个封口件。型腔710还任选包括用于形成带以及在封口件躯体和带之间的接头的部分711。
上述具有多层的封口件可以通过上成型工艺形成。图33示出了用于上成型的模具730。可以将由模具700(图32)形成的底层或基底732放置在模具730(图33)内。模具730具有示出在上注射之前的闭合位置的型芯部734和型腔部736。剖开环740可以啮合基底732的躯体742和带744的一部分。型腔部736包含其内放置有无涂层基底732的型腔738。
图示的基底732是封口件的单层部分；但是，基底732可以是多层基底。在一些非限制性实施方案中，基底732可以包含一种或多种下列材料：PET(例如，未用过的PET和/或回收PET)、聚酯、PP、含苯氧基材料、热塑性材料(包含苯氧基类热塑性材料)、层状材料、上述这些的组合和/或类似物。基底732还可以是用于封闭瓶的标准封口件。技术人员可以基于封口件的所需最终用途，选择基底732的大小和结构。
当将基底732放置在模具型腔内时，基底732的躯体742优选在型腔的中心，并且完全被空隙空间750包围。这样放置的基底732在随后的注射过程中起着内模具的作用。然后，将上成型材料的熔体从注射器经过闸道752引入到模具型腔内，并且流到基底732周围，优选至少绕着基底732的躯体部。上注射之后，上成型层呈现出接近于空隙空间750的大小和形状。
可以采用模具730形成此处公开的有涂层或多层封口件。在一些非限制性实施方案中，图18-21E和24的封口件可以具有主要含PET、苯氧基类热塑性材料、聚丙烯、泡沫材料和/或其它热塑性材料的一个或多个层。任选地，封口件的至少一个层包含可膨胀/泡沫材料。在一些实施方案中，封口件302(图19)可以具有第一材料(例如，PET)层314以及PP(例如，发泡或未发泡的PP)外层。
在通过引用结合的参考文献中所公开的方法和装置可以进行改进，以制备封口件。例如，在美国专利6,352,426(参见，例如，图10-15、17-24)中公开的成型机、装置和方法可以进行改进以生产封口件。例如，模具可以包含高热传递材料、冷却通道、粘结层系统、气体引入系统和/或类似物。
F. 将材料沉积存基底上的方法和装置
用于制备制品的系统可以具有一个或多个用于沉积多种材料的装置或系统。上述的模具可以具有一个或多个用于将材料沉积在基底上的输送系统，所述基底比如是预成型坯、封口件等形式的制品。沉积材料可以形成粘结层或其它层(例如，阻隔层)的至少一部分。为方便起见，此处描述的输送系统主要是相对于成型装置比如用于制备预成型坯的注射成型机进行描述的。然而，可以采用输送系统将其它材料(例如，阻隔材料、含热塑性材料的塑料、泡沫材料等)输送到封口件、容器(例如，瓶)、板、管等的形式的基底上。
根据图34，例如，可以将成型系统1008的输送系统1004用于不同种类的成型系统比如注射成型系统或压缩成型系统。成型装置可以具有提高材料之间粘附性和/或有助于成型制品释放的输送系统1004。
图33示出用于制备多层和/或多层预成型坯的成型系统1000。成型系统1000具有输送系统1004以及类似于图28所示模具501的模具1002，除下面要进一步详细描述的之外。
图34和35的模具1002适合于上成型工艺。图示模具1002被配置成进行多个预成型坯的上成型，并且包含型芯部1052和型腔部1054，而且当模具1002处于图35所示的闭合位置时，所述型芯部1052和型腔部1054配合限定型腔1008。
根据图34和35，模具1002包含用于将材料优选联结材料引入型腔1008的流体输送系统1004。流体输送系统1004具有接收来自流体源的流体优选加压流体的加料管1010。排气系统1012包含连接模具腔1008和出口1020的排气管1016(图33)。流体输送系统1004将流体优选粘结流体经过加料管1010并注射进入型腔1008内，从而涂布基底1022的至少一部分(图35)。图示的基底1022是预成型坯形式。然后，该预成型坯上再上成型一层材料。粘结流体优选形成将上成型层附着于基底预成型坯1022上的粘结层。通过将流体穿过排气管1016并离开出口1020，可以将流体从型腔1008中除去(图34)。在一些实施方案中，可以在沿排气管1016的一些位置上放置自喷装置或加压装置(例如，泵)，以形成促进粘结流体流动的低压或真空(即，空吸)。加压或没有加压的粘结流体，都可以应用空吸。加压粘结流体可以由加料管1010提供，并且真空可以产生选择性控制型腔1008内的流速。在一些实施方案中，将粘结流体输送到型腔1008内，然后抽真空，除去未使用的粘结流体。然而，排气系统1012可以没有形成真空的装置。例如，排气系统1012可以直接放出到大气中，或经过洗涤器除去任何可能生态有害的材料比如VOC。
可以采用输送系统1004将材料优选涂层材料输送到模具1002内。在一些实施方案中，材料是非粘结层材料。如此处使用的，术语“涂层材料”是广义术语，并且根据其通常意思使用，它可以包括但不限制于在模具内的制品或层的所有或部分表面上形成层的粘结流体或材料、聚合物熔体、粘合剂等。涂层材料可以给基底提供所需性质。在一些优选实施方案中，涂层材料适合在表面上形成结构层(例如，粘结层、聚合物层、阻隔层)。
如此处使用的，术语“粘结流体”是广义术语，并且根据其通常意思使用，它可以包括但不限制于这样的一种流体：它可以沉积在预成型坯上形成粘结、粘合或crafting层并且可以促进材料之间的粘附性。例如，粘结流体可以是能够促进热塑性聚合物、泡沫材料、塑料、此处描述的其它材料以及上述这些材料的组合之间的粘附性的化学物质。粘结流体可以包含一种或多种酸酐聚合物(例如，马来酸酐)、含丙烯酸酯基的聚合物、含环氧基的聚合物、酸、碱、有机溶剂、化学蚀刻剂、粘合剂、交联剂和/或其它用于促进粘附性的物质、含苯氧基材料和/或含苯氧基材料/聚烯烃的掺合物。粘结流体可以包含一种或多种下列形式：雾、气体、等离子体、颗粒、液体和/或上述这些的组合。粘结流体可以基于其所接触的材料进行选择。在一些实施方案中，粘结流体形成适合于或被配置成将泡沫层附着在PET层上的粘结层。在一些实施方案中，粘结流体形成使PP层强附着在PET层上的粘结层。可以向粘结流体中加入粘合剂(例如，化学品、微颗粒、粘结剂等)，以提高粘结流体的粘附性质。因此，粘结流体可以形成粘结层，比如图6的容器83的粘结层。在一些实施方案中，粘结流体包含一种或多种上述的联结材料。在一些情况下，术语“粘结流体”和“联结材料”在此处交换使用。
如图35和37所示，输送系统1004可以在模具型腔表面1018的元件之间的接合处1024上形成。沿模具型腔表面1018上安置一个出口或出口1028，并且优选出口1028与闸道1040隔离。闸道1040可以被配置成将材料(例如，熔体、熔融聚合物等)注射进入型腔1008内。图示的出口1028绕着型腔1008的至少一部分周向形成。出口1028足够小，因而在熔体注射过程中基板上没有熔融材料进入。备选地，出口1028可以包含一个或多个单独的开口或小孔。任选地，加料管1010具有选择性控制其内通过的流体流量的阀门系统1030(图34)。如果存在阀门系统1030，则它可以位于沿加料管1010的任意点上。在包括图34所示实施方案在内的一些实施方案中，阀门系统1030位于多个型腔1008的上游。阀门选择性允许或抑制经过加料管1010到型腔的流量。阀门系统1030优选被埋入在形成型腔部1054的材料中。尽管图中未示出，但是阀门系统1030可以位于接近加料管1010的出口(例如，出口1028)之处。
阀门系统1030可以响应压力比如正压或负压而工作，并且可以包含一个或多个阀门，比如悬挂式单向阀。在一个实施方案中，悬挂式单向阀是具有球头和阀座配置的球式单向阀。加料管1010内的压力可以使球头从阀座上提起，但相反方向的压力会迫使该球头返回到阀座并且防止流入相反方向。通常还存在弹簧使球头偏离接触阀座。当加料管1010的压力克服了弹簧的偏压时，球头可以从阀座移出，因而允许流向型腔1008(图35)。在一些实施方案中，负压可以使流体流过阀门系统1030。例如，如果型腔1008内存在负压，则该负压可以使流体流过阀门系统1030。备选地，阀门系统1030可以不依赖于压力而进行机械控制。例如，阀门系统1030可以包含一个或多个阀门(例如，闸道阀门、球阀等)。可以操作阀门系统130，以将确定量的粘结流体输送到型腔1008内。
图35的出口1028可以布置在沿模具型腔表面1018的任意点上。出口1028的位置可以由预成型坯周围的所需流体流量确定。例如，图35所示的模具1002具有位于相应于预成型坯的端盖的模具型腔1008的部分附近或该部分上的出口1028。加料管1010供给的流体可以预成型坯的端盖周围流过，并且沿型腔1008向上进入排气管1016，从而将材料沉积在预成型坯的至少一部分上。图示的模具1002被配置成将粘结流体沉积在预成型坯的躯体部上。如图37所示，出口1028优选通过步骤1036形成深度为约0.05mm(0.002英寸)～约0.127mm(0.005英寸)，并且最优选为约0.076mm(0.003英寸)。由于其尺寸小，因此出口1028通常在注射过程中被熔体填充，但是能够使流体(粘结流体、空气和/或其它流体)从出口1028输送除去。在一些实施方案中，可以将流体(例如，空气、粘结流体等)流过出口1028，从而清除在出口1028内的任意材料。尽管图中没有示出，但是出口1028也可以位于沿表面1018的其它位置上。例如，出口1028可以位于沿相应于预成型坯的躯体、颈口和/或支撑环的表面1018的位置上。例如，出口1028可以位于模具的端盖区域附近、预成型坯的支撑环之下、在预成型坯的颈口或在预成型坯的躯体部上。另外，沿表面1018可以布置多个出口1028。技术人员可以选择出口1028的大小、结构和位置，以实现材料在基底上的所需沉积。出口1028可以安置在预成型坯的相同侧或相反侧，作为被配置成接收未使用粘结流体的进口。例如，出口1028可以与进口显著隔离。在图示实施方案中，进口1029和出口1028位于预成型坯的相同侧。
根据图34和35，排气管1016被配置成吸入来自型腔1008的流体(图35)。然后，排气管1016将粘结流体输送给排气口1020，或再循环系统，因而流体可以再流过型腔1008。排气管1016可以具有能够类似于阀门系统1030的阀门系统1038，因而它将进行更详细的描述。
在实施中，预成型坯位于模具1002之后，阀门系统1030允许流体流过加料管1010并进入型腔1008。如图36和37所示，粘结流体TF可以流过型腔1008，并且涂布预成型坯外表面的至少一部分。优选地，粘结流体TF涂布形成限定型腔1008的内表面的预成型坯的主要部分。在一些包括图示实施方案在内的实施方案中，粘结流体TF在预成型坯躯体部的主要部分上形成薄层材料，或通常均匀连续或不连续的涂层。然而，粘结流体TF可以涂布与流体接触的预成型坯的任何部分。例如，如果型腔1008由预成型坯的螺纹口和躯体部限定，则螺纹口和躯体部可以涂布粘结流体。
为了增强预成型坯的涂层，模具1002可以选择性控制预成型坯的温度。在一个实施方案中，图35的型芯1040加热或冷却预成型坯，以促进预成型坯的涂布。技术人员可以根据涂布预成型坯的粘结流体的性质，选择预成型坯的所需温度。备选地，预成型坯为促进其涂布可以带静电。在其它实施方案中，预成型坯为增强其涂布，可以是物理或化学粗糙化的或者是有纹理的。任选地，模具型腔表面1018为增强其涂布，可以是热控制的。例如，可以冷却模具型腔表面1018，以保证型腔1008内的气体通常以气相保留。
任选地，可以选择性控制联结材料的温度。例如，联结材料可以包含受热降低其粘度从而有利于其铺展的粘结流体。可以采用加热器和/或冷却器来控制联结材料的温度。
当输送系统1004将粘结流体加入型腔1008内时，粘结流体涂布预成型坯，并且可以流出型腔1008，流入排气系统1012中。在预成型坯被涂布之后，或在预定时间周期，输送系统1004可以减小或优选停止进入型腔1008的流体的流量。在预成型坯上的涂布可以形成粘结层，使基底预成型坯1022粘结随后通过闸道1040注射进入型腔1008的材料。如果联结材料使溶剂/溶质，则流量可以减小或停止，并且型腔1008可以被排空(vent)。加料管1010可以将气体或蒸气(例如，空气、惰性气体比如氮、或其它气体)输送到净化的型腔1008中。排气系统1012可以任选提供除去型腔1008中的气体或蒸气的负压。为了实现粘结层和/或成型材料的所需性质，可以以这种方式除去一种或多种溶剂。
在熔体注射过程中，阀门系统1030优选被关闭。通过闸道1040注射的熔体沿型腔1008继续向前流动并且填充型腔1008。在一些实施方案中，过量的粘结流体将通过注射熔体流使其挤出模具型腔1008。因此，熔体流可以使粘结流体从型腔1008中除去。例如，如果粘结流体为气体，则可以通过推进熔体流，迫使该气体离开型腔1008。在预成型坯上形成的粘结涂层可通过熔体流铺展在预成型坯上。当熔体流继续沿型腔1008流动时，熔体流可以推动联结材料并使该联结材料铺展在预成型坯表面周围，从而保证躯体部的至少一部分、优选躯体部的大部分或全部被联结材料涂布。技术人员可以基于粘结层和熔体流的性质确定出口1028的合适位置，以使由该预成型坯制备的容器获得所需的粘结层。
根据图35，在注射熔体流过程中，可以打开阀门系统1038，使粘结流体排除型腔1008。在注射预定量的熔体流之后，可以关闭阀门系统1038，以防止或阻止熔体进入排气管1016。另外，排气管1016的进口1029具有很小的尺寸，因而熔体基本上不会进入其内，但能够使流体(粘结流体、空气和/或其它流体)被输送到排气管1016内。
任选地，当注射完毕之后，为了阻止可能在预成型坯和型腔壁之间形成真空，向出口1028供应加压流体，优选空气。在约75psi(约0.52MPa)～150psi(约1.03MPa)、最优选在约100psi(约0.69MPa)的压力下，将供给的气体输送到出口1028。在其它实施方案中，是在没有来自加料管1010的加压流体的帮助下，将预成型坯从模具型腔1018中移出。另外，例如但不是作为限制，可以在模具的其它部分比如螺纹区域采用类似的输送系统。
任选地，型芯部1052和型腔部1054可以配合形成密封，从而阻止或防止粘结流体流入图35所示的模具1002周围的环境中。因此，如果粘结流体具有挥发性有机化合物(VOC)或其它不利于吸入或环境的物质，则粘结流体可以包含在模具1002内。模具1002可以循环并且重新使用粘结流体，从而也减少废物。粘结流体可以通过排气系统1012或另一种方式排除。如果粘结流体适于释放到大气中，则可以将粘结流体排向大气。例如，粘结流体可以在预成型坯和架状突出物1056之间流出，然后可以继续流到型芯部1052和型腔部1054之间，并且流出进入大气中。
在模具1002处于完全的闭合位置之前，预成型坯可以被涂布上联结材料。当预成型坯插入并进入型腔部1054时，可以将联结材料沉积在基底预成型坯上。因此，当预成型坯接近型腔部1054或至少部分在型腔部1054时，预成型坯上被联结材料涂布。在一些实施方案中，当模具1002处于部分或完全打开的位置时，输送系统1004输出流体。在一个实施方案中，当模具1002从开启位置移动到图35所示的闭合位置时，输送系统1004将粘结流体注射进入型腔1008内。当预成型坯进入型腔部1054内时，粘结流体向上流过型腔1008并且至少涂布预成型坯的一部分。在模具1002处于闭合位置之前，可以将粘结流体流入大气中。因此，模具1002可以具有或没有排气系统1012。例如，如果联结材料在模具1002处于闭合位置之前沉积，则模具1002优选不具有排气系统1012。如果联结材料在模具1002处于闭合位置之后沉积，则模具1002优选具有排气系统1012，尤其是当粘结流体不适于直接排向大气时。
图38示出了输送系统1004的另一种实施方案。输送系统1004具有多个进口1060，以便将流体(例如，粘结流体、空气等)注射或输送到型腔1008内。流体可以相应于加料管1010内的正压力而释放，或在负压下可以被吸入型腔1008内。在图示的实施方案中，模具1002具有连接各个进口的加料管1010。具有多个出口1060的输送系统1004可以促进预成型坯1022的更均匀涂布。
图39的输送系统1004具有由端盖区域限定的进口1061。进口1061的位置通常导致通过型腔1008的均匀单向性的流动。在一些实施方案中，加料管1010输送液体形式的粘结流体，并且该粘结流体浸泡预成型坯的端盖。在输送一定量的粘结流体之后，可以将熔体经过闸道1040输送进入型腔1008内。熔体将联结材料铺展在预成型坯的表面上。
可以采用此处公开的其它装置将联结材料沉积在制品上。例如，可以改进图28、30、31的模具，以将联结材料沉积在内层或下层基底上。
任选地，输送系统1004可以连接将熔体输送到型腔内的管道。例如，加料管1010可以将粘结流体穿过闸道供给管道，以涂布基底。在基底被涂布之后，可以将熔体注射通过同一管道和闸门，形成外层。
另外地，美国专利6,352,426和其它被结合的申请和专利中的模具(例如，  图26所示的模具)的插入系统可以注射粘结流体，以同时涂布预成型坯和帮助预成型坯的释放。已涂布的基底预成型坯可以再其上上成型。
可以采用输送系统(或插入系统)将其它材料(例如，一种或多种此处公开的材料)输送到制品上。为简单起见，装置被描述的是输送粘结流体。然而，应当理解为，在很多情况下，可以通过上述的装置输送其它材料。例如，联结材料或流体可以被着色剂、化学品、熔体、聚合物、粉末、涂层材料、阻隔材料和/或适用于涂布基底的至少一部分的任何其它材料代替。
G. 优选制品
通常地，此处描述的优选制品包括含有一种或多种材料的制品。材料可以形成制品的一个或多个层。制品的层可以优选提供一些功能，并且可以以其中每一个层都具有一种或多种功能特性的多层进行应用，或者以含有一种或多种功能组分的单层进行应用。制品可以是包装物形式，比如预成型坯、封口件、容器等。此处公开的材料、方法、范围和实施方案都只是作为举例给出，而不是要以任何方式限制公开内容的范围。此处公开的制品可以用此处公开的任意合适材料形成。然而尽管如此，下面还是要讨论一些制品和材料。鉴于本公开内容，技术人员可以改进实施方案和材料，以形成其它备选实施方案和/或用途以及它们的明显改进和等价替换。
1. 形成制品的优选材料的概述
a. 非限制性的含泡沫材料的制品
制品可以包含泡沫材料。在一些非限制性实施方案中，泡沫材料可以形成制品的一部分，比如预成型坯的躯体或颈口。在一些非限制性实施方案中，泡沫材料包含小于约90重量％的制品，而且包括小于约10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80重量％的制品(比如预成型坯、封口件、容器、板等)。在一些非限制性实施方案中，泡沫材料包含约5-30重量％的制品。在一些非限制性实施方案中，泡沫材料包含约20％-60重量％的制品。在一些非限制性实施方案中，泡沫材料包含约10％-30重量％的制品。在一些实施方案中，泡沫材料包含大于约90重量％的制品。泡沫材料可以形成制品的大部分或全部。相比于传统制品，泡沫材料可以产生重量减轻的制品，因此可以理想地降低制品的运输成本。另外，由于泡沫材料可以具有大量的空隙，因此泡沫材料可以减少用于形成制品的材料的量。
泡沫材料可以由可膨胀材料形成。例如，制品的至少一部分可以包含具有第一密度的可膨胀材料，其中当可膨胀材料膨胀时，所述第一密度降低。在一些非限制性实施方案中，第一材料、优选可膨胀材料具有第一密度，由第二材料制备的第二材料、优选泡沫材料具有第二密度。第二密度小于约95％、90％、80％、70％、50％、30％、20％、10％、5％、2％、1％以及包含这些百分比的范围的第一密度。在一些非限制性实施方案中，第二密度为约30％～60％的第一密度。因此，可以制备相对于较可膨胀材料为低密度的泡沫材料。
预期根据制品的所需用途，制品可以包含包括在上述特殊百分比范围以上及以下的任何合适量的发泡剂。
b. 非限制性的含苯氧基类热塑性材料的制品
制品可以包含苯氧基类热塑性材料，比如含苯氧基的材料及掺合物(例如，聚烯烃-苯氧基掺合物)、PET-苯氧基以及它们的组合)。在一些非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料可以形成制品的一部分，比如预成型坯、封口件、容器等的内表面的至少一部分。在一些非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含小于约30重量％的制品，还包括小于约1％、2％、5％、7.5％、10％、12％、15％、20％、25％、50重量％的制品。在另一个非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含约1-4重量％的制品。在另一个非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含约1-15重量％的制品。在另一个非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含约7-25重量％的制品。在另一个非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含约5-30重量％的制品。在一些实施方案中，苯氧基类热塑性材料形成不连续层或混合有另一种材料的层。在一些实施方案中，不连续层包含形成约0.1％～1重量％的制品的苯氧基类热塑性材料。在一些实施方案中，不连续层包含形成约0.1％～1重量％的制品的苯氧基类热塑性材料。在一些实施方案中，苯氧基类热塑性材料掺合有聚合物材料(例如，PET、聚烯烃、上述这些的组合)，并且可以包含大于约0.5％、1％、2％、5％、7.5％、10％、12％、15％、20％、25％、50％、70重量％的制品。预期这些百分比在某些实施方案中可以是体积百分比。苯氧基类热塑性材料可以产生具有一种或多种下列性质的制品：理想的气味筛除、颜色筛除、氧阻隔、可回收和/或其它性质，尤其是很适合于食品接触的性能。这些百分比可以产生有效的所需性质，同时使用的苯氧基类热塑性材料的量最小，因而制品可节约成本。
尤其是当苯氧基类热塑性材料形成接触食品的包装表面时，可以采用苯氧基类热塑性材料与聚乙烯、聚丙烯、泡沫材料等的各种组合，制备预成型坯、容器以及具有较大尺寸并且具有理想性质的其它包装物。苯氧基类热塑性材料可以在含PET的层和含PP的层之间提供理想的粘附性。
预期根据制品的所需用途，制品可以包含包括在上述特殊百分比范围以上及以下的任何合适量的苯氧基类热塑性材料。
2. 预成型坯/容器形式的制品
泡沫材料可以形成制品(比如包括预成型坯和容器在内的包装物)的一个或多个部分或层。图1的预成型坯30可以包含泡沫材料。在一些实施方案中，预成型坯30主要包含泡沫材料。在一些实施方案中，预成型坯30可以包含通过成型工艺形成的苯氧基类热塑性材料。例如，预成型坯30可以主要包含苯氧基类热塑性材料。在一些实施方案中，预成型坯30可以通过共注射工艺形成，其中预成型坯30的里面部分和外面部分可以包含不同材料。共注射材料可以被压缩成所需形状。例如，预成型坯30可以具有含一种或多种下列材料的里面部分：苯氧基类热塑性材料、PET、PETG、可膨胀/泡沫材料等。预成型坯30的外部可以包含一种或多种下列材料：聚乙烯，聚丙烯(包括澄清聚丙烯)、PET、上述这些的组合等。任选地，预成型坯30的一部分可以包含泡沫材料。
在一些实施方案中，预成型坯30可以涂布上层以增强其阻隔性质。例如，预成型坯30可以涂布上阻隔材料。
例如，美国申请系列10/614,731(公开号2004-0071885)的全部内容被结合到此，并且其描述了涂布预成型坯的系统和方法。这种系统以及此处公开或结合的其它系统都可以被用于形成此处描述的阻隔层。涂布的预成型坯可以再在其上用另一种材料上成型，形成外层。
根据图5，预成型坯50可以包括涂布有泡沫层52的无涂层预成型坯39。优选地，无涂层预成型坯39包含聚合物材料，比如聚丙烯、聚酯、PET、PETG、苯氧基类热塑性材料和/或其它热塑性材料。在一个实施方案中，例如，无涂层预成型坯39主要包含聚丙烯。在另一个实施方案中，无涂层预成型坯39主要包含聚酯。
泡沫层52可以包含单一材料或几种材料(比如至少两种材料的几个微观层)。在一些非限制性实施方案中，泡沫层52可以包含约2％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％以及包含这些百分比的范围的预成型坯。在一些实施方案中，泡沫层52包含约2％～约90％的预成型坯。在一些非限制性实施方案中，泡沫层52可以包含约5％～约50％的预成型坯。在一些实施方案中，泡沫层52包含约10％～约30％的预成型坯。在一些非限制性实施方案中，泡沫层52可以包含约5％～约25％的预成型坯。在一些非限制性实施方案中，泡沫层52可以包含小于约20％的预成型坯。预期这些百分比在不同实施方案中可以是重量或体积百分比。泡沫层52可以包含没有膨胀的泡沫材料。预成型坯50的外层52可以具有约0.2mm(0.008英寸)～约0.5mm(0.02英寸)的厚度、优选是平均壁厚。在另一个非限制性实施方案中，外层52具有约0.3mm(0.012英寸)的厚度。在一些实施方案中，平均壁厚只是沿预成型坯50的躯体部所取的平均值。在一些非限制性实施方案中，外层52包含小于约90％的预成型坯50的平均壁厚，并且包括小于约80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、9％、8％、7％、6％、5％的预成型坯50的平均壁厚。
例如，泡沫层52可以包含没有膨胀或部分膨胀的微球体。此外，泡沫层52可以是通常均匀的，或通常不均匀的。尽管图中未示出，但是泡沫层52可以形成预成型坯50的其它部分。例如，泡沫层52可以形成预成型坯50的内表面的至少一部分或者颈部32的一部分。
在一些实施方案中，内层54可以保护一种或多种下列材料：聚乙烯、PET、聚丙烯(例如，发泡聚丙烯、未发泡聚丙烯、澄清聚丙烯)、上述这些材料的组合等。例如，预成型坯50可以包含聚丙烯(优选发泡的)的外层52以及含PET的内层54。任选地，粘结层可以置于层52、54之间，并且可以包含苯氧基类热塑性材料。
在一些实施方案中，阻隔层可以置于层52、54之间。阻隔层可以阻止或防止一种或多种气体、UV射线等经过预成型坯50所制备的容器的壁的出和/或进。
在一些实施方案中，第二层54包含聚丙烯。聚丙烯可以用马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或类似化合物接枝或改性，以改善粘合。在一个实施方案中，聚丙烯还包含纳米颗粒。在另一个实施方案中，聚丙烯包含纳米颗粒并且用马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或类似化合物接枝或改性。
根据图6，容器83可以被用作碳酸饮料容器，容器83的外层52的厚度44、优选平均壁厚为约0.76mm(0.030英寸)、1.52mm(0.060英寸)、2.54mm(0.10英寸)、3.81mm(0.15英寸)、5.08mm(0.2英寸)、6.35mm(0.25英寸)以及包含这些厚度的范围。在一些实施方案中，外层优选小于约7.62mm(0.3英寸)、更优选约1.27mm(0.05英寸)～5.08mm(0.2英寸)。外层52可以包含厚度大于约3.81mm(0.15英寸)的泡沫材料。在一些非限制性实施方案中，外层52的厚度在约0.127mm(0.005英寸)～约0.635mm(0.025英寸)的范围内。
在一些非限制性实施方案中，内层54的厚度46、优选内层54的平均厚度优选为约0.127mm(0.005英寸)、0.635mm(0.025英寸)、1.07mm(0.040英寸)、1.52mm(0.060英寸)、2.03mm(0.080英寸)、2.54mm(0.100英寸)、3.05mm(0.120英寸)、3.56mm(0.140英寸)、4.07mm(0.160英寸)以及包含这些厚度的范围。在一些实施方案中，容器83的内层54具有小于约2.54mm(0.1英寸)的厚度，从而提供节约成本的食品阻隔层。在一些非限制性实施方案中，内层54的厚度在约0.127mm(0.005英寸)～约0.635mm(0.025英寸)的范围内。容器壁的总厚度48可以进行选择，以实现容器83的所需性质。
为了提高容器83的阻隔特性，容器83可以具有阻隔层。可以将一种或多种阻隔层形成在内层54的里表面上、在层52、54之间、在外层52的外面等。例如，可以采用此处公开的方法，在容器(制备容器83的预成型坯)的外层52上涂布阻隔材料。例如，可以采用在其全部内部被结合的美国申请系列10/614,731(公开号2004-0071885)中公开的装置、方法和系统形成阻隔层。另外，在一些实施方案中，容器82主要包含可以抑制流体穿过其迁移的闭孔泡沫。例如，泡沫可以是抑制、优选防止CO2气体迁移通过由预成型坯形成的容器83的壁84的阻隔层。
图11的预成型坯60具有包含第一材料的内层164以及优选包含另一种材料的外层162。在一些非限制性实施方案中，层162可以包含约2％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％以及包含这些百分比的范围的预成型坯。在一些实施方案中，泡沫层162包含小于约97％的预成型坯。在一些实施方案中，层162包含约5％～约99％的预成型坯。在一些非限制性实施方案中，层162可以包含小于约90％的预成型坯。在一些非限制性实施方案中，层162可以包含约40％～80％的预成型坯。在一些非限制性实施方案中，层162可以包含约60％～90％的预成型坯。在一些非限制性实施方案中，层162可以包含大于约60％的预成型坯。预期这些百分比在不同实施方案中可以是重量或体积百分比。在一些实施方案中，外层162可以包含泡沫材料，内层164可以包含聚合物材料，比如PET(例如，未用过的或消费者之后/回收PET)。泡沫层162可以包括没有膨胀的泡沫材料。例如，泡沫层162可以包含例如没有膨胀或部分膨胀的微球体。当将预成型坯160成型为容器时，泡沫层162可以提供理想的绝热层。
优选地，外层162的主要部分包含泡沫材料，内层164的主要部分包含PET或用于接触食品的其它材料。在一个非限制性的实施方案中，泡沫材料包含PP和可膨胀微球体。在再一个实施方案中，外层162包含PP，内层164可以包含PET。优选地，外层162的主要部分包含PP，内层164的主要部分包含PET。在一个非限制性的实施方案中，外层162通常全部包含PP。在再一个实施方案中，内层164和外层162的主要部分可以包含泡沫材料。预成型坯76、132可以类似包含泡沫材料和适用于接触食品的材料。
在一些实施方案中，内层164可以包含一种或多种下列材料：PET、苯氧基类热塑性材料(包括掺合物)、泡沫材料(例如，发泡PET)和/或适用于接触食品的其它涂层/层。外层162可以包含一种或多种下列材料：泡沫材料(包括发泡PP、发泡PET等)、未发泡材料(例如，苯氧基类-热塑性材料、PET、PP)或适合于形成预成型坯外部的其它材料。在一些实施方案中，预成型坯160包含苯氧基类热塑性材料。在一些非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料可以包含小于约1％、2.5％、5％、10％、20％、30％、50％、60％、70％、80％、90％以及包含这些百分比的范围的预成型坯。在一些实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含约10％～30重量％的预成型坯。在一些实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含预成型坯的大部分或全部。这些重量是处于不连续或掺合物形式的苯氧基类热塑性材料的重量。预期在不同实施方案中这些百分比可以是重量或体积百分比。例如，在一些实施方案中，层164包含形成小于10％的预成型坯的苯氧基类热塑性材料。层164可以具有适合于形成食品接触层的厚度。内层164的厚度174优选小于约3.81mm(0.150英寸)，以形成节省成本的食品接触层。内层164的厚度174可以为小于约0.01mm(0.0004英寸)、0.02mm(0.0007英寸)、0.05mm(0.002英寸)、0.10mm(0.004英寸)、0.15mm(0.006英寸)、0.20mm(0.008英寸)、0.30mm(0.01英寸)、0.5mm(0.019英寸)以及包含这些厚度的范围。在一些非限制性实施方案中，内层174包含厚度在约0.01mm(0.0004英寸)～约0.05mm(0.002英寸)的范围内的苯氧基类热塑性材料。在一些实施方案中，预成型坯160可以由成型工艺形成，其中预成型坯的里面部分和外面部分包含不同的材料。
在一些实施方案中，外层162包含第一材料，内层164优选包含另一种材料。例如，外层162可以包含聚丙烯，内层64可以包含PETG。在另一个实施方案中，聚丙烯可以被马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或类似化合物接枝或改性，以改善粘合。在一个实施方案中，聚丙烯进一步包含纳米颗粒。在再一个实施方案中，聚丙烯包含纳米颗粒，并且被马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯酰基酯和/或类似化合物接枝或改性。
预成型坯180(图12)可以具有与内层164相似或相同的内层184以及与外层162相似或相同的外层182。预成型坯190(图13)可以具有与内层164相似或相同的内层194以及与外层162相似或相同的外层199。可以选择形成内层194和外层199的材料，以提供所需的与闭锁结构197的相互作用。预成型坯202(图14)可以具有由与预成型坯160相似或相同的材料形成的层。
预成型坯和最终的容器可以是特别有利地适合于热应用，比如热填充工艺。在热填充工艺过程中，图14A的容器211通常可以保持其形状。在吹塑或热填充之后，容器211的颈部132的最终尺寸基本上与预成型坯的初始尺寸相同。另外，这样可以减少颈口螺纹的尺寸变化。例如，内层283可以由用于接触食品的材料比如PET形成。外层203可以包含适合于热填充的可成形材料(例如，主要或完全由PP制成的材料、PP和发泡剂、结晶PET、层状材料、均聚物、共聚物以及此处描述的其它材料)。外层203使颈口132即使在热填充过程中及之后也具有尺寸稳定性。外层203的宽度可以增加或降低，以分别增加或降低颈口132的尺寸稳定性。优选地，形成颈口132的层之一包含具有高热稳定性的材料；然而，颈口132也可以由具有尤其是用于非热填充应用的低温稳定性的材料制备。
另外，外层203的尺寸稳定性保证了封口件213保持附着于图14A的容器211上。例如，PP的外层203可以保持其形状，从而防止封口件213无意地与容器211脱连接。
上述的预成型坯可以通过增加一个或多个层进行改性，以实现所需的性质。例如，阻隔层可以形成在预成型坯的躯体部上。
3. 封口件形式的制品
封口件可以包含泡沫材料。在一些非限制性实施方案中，泡沫材料包含小于约95重量％的封口件，而且包括小于约5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％及包含这些百分比的范围的封口件。预期在不同的实施方案中，这些百分比可以是重量或体积百分比。在一些实施方案中，泡沫材料包含在这些重量百分比范围的封口件。在一个非限制性实施方案中，泡沫材料包含约45-60重量％的封口件。在另一个非限制性实施方案中，泡沫材料包含约15-70重量％的封口件。在一些实施方案中，封口件主要或完全包含泡沫材料。例如，封口件可以是由泡沫材料制备的单层封口件。
根据图19，封口件302的至少一部分包含泡沫材料。层314和/或外部311可以包含泡沫材料(例如，发泡PET、发泡PP等)。在一个实施方案中，外部311包含泡沫材料，层314包含非发泡材料(比如PP、PET等)。
另外，封口件的内部可以包含泡沫材料。在一些实施方案中，封口件的外部可以包含或不包含泡沫材料。图21A～21E的封口件可以具有类似或不同的内层和外层(或外部)。
图21C示出了可以具有中间层364的封口件360，其中所述中间层364可以由具有所需结构、热、光、阻隔和/或特性的材料形成。例如，层364可以由PET、PP、PET、PETG和/或类似物形成。
在一个实施方案中，封口件的外部由泡沫材料形成可提供进一步的优点，即提供一个舒适的抓取表面，因而用户可以舒适地将封口件移出容器。图19的外部311可以是泡沫的，以增加外部311所占据的空间，并且可以给用户提供更大的杠杆作用，以使封口装置容易打开和闭合。
封口件可以具有被配置成与容器外螺纹表面螺纹配合的内螺纹表面。图19的扩大外部311可以增加杠杆作用，因而用户可以容易地将封口件302旋转到容器上或从容器上旋出。有利地，可以采用类似或相同量的形成传统端盖的材料，形成直径增大的封口装置。因此，可以降低用于制备封口件302的材料的成本。
封口件可以包含苯氧基类热塑性材料。在一些非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含小于约25重量％的封口件，而且包括小于约1％、2％、4％、5％、10％、15％、20重量％的封口件。在一些实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含在这些重量百分比范围的封口件。这些重量是不连续或掺合物形式的苯氧基类热塑性材料的重量。在一个非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含约0.5～5重量％的封口件。在另一个非限制性实施方案中，苯氧基类热塑性材料包含约1～6重量％的封口件。
苯氧基类热塑性材料可以形成封口件的里表面的至少一部分。例如，可以将苯氧基类热塑性材料层沉积在层314(图19)的里表面309上。任选地，层314可以由苯氧基类热塑性材料制成。例如，苯氧基类热塑性材料可以形成封口件340的层344(图21A)、封口件350的层356(图21B)、封口件360的层366和/或层364(图21C)、封口件370的层374(图21D)、封口件380的层383(图21E)中的至少一部分。当然，这些层可以包含涂布有苯氧基类热塑性材料，比如含苯氧基材料或聚烯烃-苯氧基掺合物的材料(例如，层状材料、PET、PP和/或类似物)。
上述的封口件可以具有一个或多个阻隔层，以提高其阻隔特性。例如，采用在其全部内容被结合并描述了形成阻隔层的系统和方法的美国申请系列10/614731(公开号2004-0071885)中所公开的系统和方法，可以形成内层、一个或多个中间层和/或外阻隔层。在一些实施方案中，可以改进封口件的材料，以提高阻隔特性。例如，泡沫材料可以具有改善泡沫材料的阻隔特性的添加剂(例如，微颗粒)。技术人员可以选择封口件的设计，以实现所需的阻隔性能。
4. 具有粘结层的制品
示例性的制品可以是多层制品。粘结层可以布置在制品的一个或多个部分或层之间。例如，制品可以具有插入在材料层之间的粘结层。制品可以具有多个粘结层、优选其中一个粘结层位于一对相邻层之间。在一些实施方案中，多对粘结层中的每一对之间都具有这些粘结层中的一个。
图6的容器83可以具有在层52和层54之间的粘结层85(图7)。在一些非限制性实施方案中，层52包含一种或多种下列材料：泡沫材料(包含发泡PP、发泡PET等)、未发泡材料(例如，  苯氧基类-热塑性材料、PET、PP)、上述这些材料的组合或其它适用于形成预成型坯外部的材料。层54包含一种或多种下列材料：PET、含苯氧基材料、聚烯烃-苯氧基掺合物、上述这些材料的组合或其它适用于形成容器壁的一部分的合适材料。在一些实施方案中，外层52包含PP(发泡or unfoamed)，内层54包含PET。粘结层85可以包含粘合剂、苯氧基类热塑性材料、聚烯烃或上述这些材料的组合(例如，  聚烯烃-苯氧基掺合物)。粘结层85可以有利地附着于层52、54这两者上。例如，含苯氧基材料可以在含PET的内层54和含PP的外层52之间提供所需的粘附性。
在图8-14B和18-21E中所示的多层制品可以具有一个或多个粘结层，优选在制品的至少两个层之间具有一个粘结层。例如，可以将粘结层安插在预成型坯76的层52、54之间(图9)。可以将粘结层安插在图10的层134、136之间和/或预成型坯30与层134之间。预成型坯160(图11)可以具有安插在层164和层162之间的粘结层。预成型坯180(图12)可以具有安插在层184和层183之间的粘结层。预成型坯190(图13)可以具有安插在层194和层199之间的粘结层。预成型坯202(图14)可以具有安插在层203和层283之间的粘结层。
根据图19，封口件302可以在层314和外部311之间具有粘结层。在一些非限制性实施方案中，外部311包含一种或多种下列性质：泡沫材料(包括发泡PP、发泡PET等)、非发泡材料(例如，苯氧基类-热塑性材料、PET、PP)、上述这些材料的组合或适用于形成封口件外部的其它材料。层314包含一种或多种下列性质：PET、含苯氧基材料、聚烯烃-苯氧基掺合物、上述这些材料的组合或适用于形成封口件一部分的其它合适材料。粘结层可以包含粘合剂、含苯氧基材料、聚烯烃、上述这些材料的组合(例如，聚烯烃-苯氧基掺合物)。类似地，图21A-21E中所示的封口件可以类似具有一个或多个粘结层，优选至少一个粘结层在一对相邻层之间。
在粘结层包含苯氧基类热塑性材料比如含苯氧基材料的掺合物的情况下可提供进一步的优点，它可以有助于纯含苯氧基材料层与另一层的一些相容性。含苯氧基材料可以与聚丙烯、聚乙烯等有效地相容。
鉴于本公开内容，技术人员可以选择各种材料和粘结层，以实现制品的所需性能。
5. 含层状材料的制品
层状材料可以形成制品(比如，包括预成型坯、封口件和容器的包装物)的一个或多个层部分。根据图2，预成型坯30可以包含层状材料。图40所示为预成型坯30的壁部43的放大横截面图。在图示的实施方案中，壁部43包含含有一个或多个层的层状材料。优选地，层状材料由多个微观层制成。然而，基于预成型坯的所需性质和特性以及由该预成型坯所形成的最终容器，层状材料层可以具有任意合适的大小。壁部43的层可以通常包含彼此类似或不同的材料。形成壁部43的一个或多个层可以由此处公开的材料或本领域已知的其它材料制成。
在图示的实施方案中，壁部43具有内层47、外层45以及在它们之间的一个或多个中间层41。在一些实施方案中，内层47适合于接触食品，比如未用过的聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)或可以形成由该预成型坯30制备的瓶的内室的其它合适材料。
任选地，壁部43可以具有至少一层带有食品气体阻隔特性的材料。在一些实施方案中，预成型坯30的壁部43具有多个带有良好的食品气体阻隔特性的层。包含阻隔材料的壁部43的一个或多个层可以阻止或防止流体进和/或出由该预成型坯30所制备的容器的壁。然而，壁部43可以包含多个没有食品阻隔特性的层。
预成型坯30的壁部43可以具有至少一个由回收或消费者消费后的PET(“RPET”)形成的层。例如，在一个实施方案中，壁部43可以具有多个由RPET形成的层。在一些实施方案中，内层47可以由未用过的PET形成，而壁部43的其它层可以由未用过的PET或RPET形成。因此，预成型坯30可以包含PET、RPET、阻隔材料以及这些材料组合的备选薄层。另外，可以采用其它材料获得预成型坯30或由该预成型坯30所制备的最终容器的所需特性和物理性质。
壁部43的每个层通常都可以具有相同的厚度。备选地，壁部43的层可以具有通常彼此不同的厚度。技术人员可以确定壁部43的层数、各个层的厚度以及各个层的组成。在一个非限制性实施方案中，预成型坯30可以具有包含两层以上的壁部43。在一些优选实施方案中，壁部43具有3层以上的层。
如图40所示，形成壁部43的层状材料的层通常可以是与预成型坯30的内表面49和外表面51中的一个平行。形成躯体部34的层状材料部分可以包含通常与预成型坯30的纵轴平行的层。
壁部45的层之间的距离和/或曲线可以沿壁部43变化或通常保持恒定。另外，壁部43的一个或多个层的厚度也可以沿预成型坯30变化，或它们可以基本上恒定。预期这些层中的一个或多个可以具有孔、开口或扩散进入相邻层内。
层状材料还可以形成其它单层和多层制品。根据图5，例如，预成型坯50可以包含外层52以及限定预成型坯50的里表面的内层54。外层52优选没有延伸到颈部32，也没有存在于预成型坯50的里表面上，并且外层52和内层54的至少一层可以包含层状材料。在图示的实施方案中，外层52包含层状材料，内层54包含另一种材料。优选地，内层54包含PET、优选是未用过的PET，因而预成型坯50的里表面适合于接触食品。在另一个未示出的实施方案中，内层54包含层状材料，外层52包含另一种材料。优选地，内层54包含形成里表面的PET。然而，内层54可以包含此处描述的其它材料(例如，泡沫材料、包括未用过的PET和RPET在内的PET、PP等)。备选地，内层54和外层52可以都包含层状材料。因此，可以采用各种材料的组合，形成此处公开的预成型坯。
在图6-17所示的制品可以包含多层。这些制品中的一个或多个层可以包含层状材料。例如，在图8A所示的预成型坯60包含由层状材料形成的外层52。外层52覆盖支撑环38的底表面并且沿躯体部34延伸。
根据图10，层134和136中的一个或多个可以包含层状材料。在一个实施方案中，例如，基本上整个预成型坯132都是由粘附在一起的不同的层状层134和136形成。在一些实施方案中，层134和136中的至少一个包含层状材料、泡沫材料、苯氧基类热塑性材料、PET、PP(包括发泡和未发泡的)等。任选地，层134和136中只有一个可以由层状材料形成。
封口件还可以包含层状材料。层状材料可以形成封口件的主要部分或只是封口件的一部分。在一些非限制性实施方案中，层状材料包含小于约95重量％的封口件，而且包括小于约5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85重量％的封口件。在一些实施方案中，层状材料包含包括在这些重量百分比的范围的封口件。
如图19所示，封口件302的至少一部分包含层状材料。层314和/或外部311可以包含层状材料。在一个实施方案中，外部311包含层状材料，并且层314包含层状材料(比如PP、PET等)。另外，封口件的内部可以包含层状材料。在一些实施方案中，封口件的外部可以具有或没有层状材料。图21A～21E的封口件可以具有类似或不同的内层和外层(或外部)。
图21C示出了具有中间层364的封口件360，其中所述中间层364是由具有所需结构、热、光、阻隔和/或特性的材料形成。例如，层364可以由层状材料形成。
例如，层状材料可以形成封口件340的层344(图21A)、封口件350的层356(图21B)、封口件360的层366和/或层364(图21C)、封口件370的层374(图21D)、封口件380的层383(图21E)的至少一部分。封口件的其它部分可以由类似材料或不同材料形成。在一些实施方案中，封口件的大部分或全部包含层状材料。
6. 含耐热层的制品
此处所述制品可以包含一种或多种耐热材料。如此处使用的，短语“耐热材料”是广义短语，是以其通常的意思使用，并且包含但不限制于可以适用于热填充或温热填充应用的材料。例如，耐热材料可以包含在热填充工艺过程中具有尺寸稳定性的高耐热材料。耐热材料可以包含在温热填充工艺过程中具有尺寸稳定性的中等耐热材料。耐热材料可以包含但不限制于聚丙烯、结晶材料、聚酯等。在一些实施方案中，耐热材料具有比无定形PET大的热尺寸稳定性。耐热材料可以形成制品的一部分(例如，此处描述的预成型坯、容器、封口件、板及其它制品的一个或多个层)。
在一些实施方案中，容器包含含有热塑性聚酯的内层、含有耐热性比内层的热塑性聚酯的耐热性大的热塑性材料(例如，聚合物耐热性材料)的外层以及在内层和外层之间提供粘附性的中间粘结层，其中这些层是在吹塑之前共挤出的。优选地，内层的热塑性聚酯是PET，并且可以进一步包含去氧剂和掺合有热塑性聚酯的钝态阻隔材料中的至少一种。优选地，钝态阻隔材料是聚酰胺，比如MXD 6。
鉴于本公开内容，技术人员可以选择各种类型的层状材料，以实现由其制备的制品的所需性质。此处公开的制品可以通过任意合适的方式形成。例如，通过注射成型、吹塑、注射吹塑、挤出、共挤出和注射拉伸吹塑以及此处公开的其它方法，可以形成制品。上述的各种方法和技术提供多种实施本发明的方式。当然，应当理解，并不是所有描述的目的或优点都可以根据此处描述的任一个具体实施方案都得到。因此，例如，本领域技术人员应当认识到，这些方法可以以实现或最优化此处教导的一个优点或一组优点的方法进行，而并不一定需要实现可能在此处教导或暗示的其它目的或优点。
此外，技术人员应当认识到，来自此处公开的不同实施方案的各种特征是可交换的。类似地，对于上述讨论的各种特征和步骤以及对于每个特征或步骤的其它已知相关内容，本领域普通技术人员都可以根据此处描述的原理进行混合和配合，以实施这些方法。另外，此处描述及图示的方法并没有限制所描述方案的正确顺序，也没有限制技术人员可以选择各种类型的层状材料以实现有该层状材料制备的制品的所需性质。此处公开的制品可以通过任何适当的方式形成。例如，可以通过注射成型、吹塑、注射吹塑、挤出、共挤出和注射拉伸吹塑以及此处公开的其它方式，形成制品。上述的各种方法和技术可以提供各种实施本发明的方式。当然，应当理解，并不是所有描述的目的或优点都可以根据此处描述的任一个具体实施方案得到。因此，例如，本领域技术人员应当认识到，这些方法可以以实现或最优化此处教导的一个优点或一组优点的方法进行，而并不一定需要实现可能在此处教导或暗示的其它目的或优点。
尽管本发明已经在某些实施方案和实施例的上下文中被公开，但是本领域技术人员应当理解，本发明从具体公开的实施方案延及到其它备选实施方案和/或本发明的用途和各种改进及等价替换。因此，本发明并不受此处的优选实施方案的具体公开内容的限制。而是，申请人意指本发明的范围只受参考后附权利要求的限制，并且此处所公开方法和材料对于本领域技术人员是显而易见的变化都将落在申请人的发明的范围内。

Claims (76)

1.一种预成型坯，其包括：
颈部；和
躯体部，其具有壁部和端盖，并且所述躯体部包含第一层和第二层，所述第二层含有可膨胀材料。
2.权利要求1的预成型坯，其中所述第一层为内层，并且第二层为外层。
3.权利要求1的预成型坯，其中所述可膨胀材料适合于通过热处理膨胀。
4.权利要求1的预成型坯，其中所述可膨胀材料包含在热处理过程中变大的微球体。
5.权利要求4的预成型坯，其中所述热处理包含为了将预成型坯的温度提高到适于吹塑的温度的预热循环。
6.权利要求1的预成型坯，其中所述可膨胀材料包含聚合物载体材料和发泡剂。
7.权利要求1的预成型坯，其中所述可膨胀材料主要包含完全坍塌的微球体、部分膨胀的微球体或完全膨胀的微球体。
8.权利要求1的预成型坯，其中所述可膨胀材料被配置成当在膨胀温度上加热时膨胀形成泡沫。
9.权利要求1的预成型坯，其中所述可膨胀材料包含约5％～约60重量％的预成型坯。
10.权利要求1的预成型坯，其中所述第一层是最内层，并且选自由聚酯、苯氧基类热塑性材料以及它们的组合组成的组中。
11.权利要求1的预成型坯，其中所述第一层和第二层都通过注射成型形成。
12.权利要求1的预成型坯，其中所述颈部是单层有螺纹的颈口。
13.权利要求1的预成型坯，其中所述可膨胀材料以重量计主要包含聚丙烯。
14.权利要求1的预成型坯，其中所述第一层和第二层中的至少一个包含阻隔材料。
15.权利要求1的预成型坯，其中所述预成型坯还包括另一个含有阻隔材料的层。
16.一种预成型坯，其包括：
螺纹颈部；和
躯体部，其包含壁部和端盖，并且所述躯体部包含适合于被活化时产生泡沫的可膨胀材料。
17.权利要求16的预成型坯，其中所述可膨胀材料形成小于约40重量％的预成型坯。
18.权利要求16的预成型坯，其中所述可膨胀材料占小于20重量％的预成型坯。
19.权利要求16的预成型坯，其中所述可膨胀材料形成有螺纹的颈部的至少一部分。
20.权利要求16的预成型坯，其中所述可膨胀材料包含微球体和载体材料，并且所述载体材料选自由聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及它们的组合组成的组中。
21.权利要求16的预成型坯，其中所述躯体部包含多个层，并且这些层中的至少一个被配置以接触食品。
22.权利要求16的预成型坯，还包括形成预成型坯的至少一部分的阻隔材料。
23.一种制备预成型坯的方法，其包括如下步骤：
形成所述预成型坯的第一层；和
形成所述预成型坯的第二层，并且所述第二层包含可控制的可膨胀材料。
24.权利要求23的方法，其中所述第一层是预成型坯的内层，并且所述第二层是预成型坯的外层。
25.权利要求23的方法，其中所述第一层通过将含有聚酯的第一材料注射经过闸道进入由型腔半模和型芯半模限定的空间而形成，从而形成含有内表面和外表面的聚酯制品，并且所述第二层通过将可膨胀材料注射进入由聚酯制品的外表面和第二型腔半模限定的第二空间内而形成，从而形成所述预成型坯的第二层。
26.权利要求23的方法，其中所述可膨胀材料包含被配置成受热时膨胀的微球体。
27.一种制备瓶的方法，其包括如下步骤：
提供具有颈部和躯体部的预成型坯；
加热所述预成型坯，以使所述预成型坯的一部分至少部分膨胀形成泡沫；以及
将所述预成型坯吹塑成含泡沫材料的瓶。
28.权利要求27的方法，其中所述预成型坯包含内层和外泡沫层，并且所述外泡沫层具有在膨胀位置的微球体。
29.权利要求27的方法，其中在加热所述预成型坯的过程中，所述微球体从部分膨胀位置膨胀到膨胀位置。
30.权利要求27的方法，其中所述瓶包含在膨胀位置的微球体。
31.权利要求27的方法，其中所述预成型坯的部分在加热之前具有第一密度，而泡沫具有第二密度，并且所述第二密度小于第一密度的约90％。
32.权利要求27的方法，其中所述预成型坯至少包含第一层和第二层，所述第一层是选自由PET、苯氧基类热塑性材料和上述这些的组合组成的组中的材料，而所述第二层包含可膨胀材料。
33.一种瓶，其包括：
颈部，其具有螺纹；和
躯体部，其包含第一层和第二层，所述第二层具有在颈部螺纹之下终止的上端并且包含泡沫材料，所述第一层位于所述第一层的里面。
34.权利要求33的瓶，其中所述第一层包含适合于接触食品的材料。
35.权利要求33的瓶，其中所述第一层包含含有选自由聚酯、聚丙烯、苯氧基类热塑性材料以及这些材料的组合组成的组中的至少一种材料的材料。
36.权利要求33的瓶，其中所述颈部的螺纹被配置以接合带螺纹的封口件。
37.权利要求33的瓶，其中所述第二层限定小于95％的瓶外表面。
38.权利要求33的瓶，其中所述瓶是通过加热和吹塑预成型坯制备的。
39.权利要求33的瓶，其中所述颈部主要包含非泡沫材料。
40.权利要求33的瓶，还包含含有阻隔材料的阻隔层，所述阻隔材料对氧和二氧化碳的渗透性比聚对苯二甲酸乙二醇酯对氧和二氧化碳的渗透性小。
41.权利要求40的瓶，其中所述阻隔层形成所述瓶躯体部的至少一部分。
42.一种瓶，其包括：
颈部；和
躯体部，其包含：
含有聚酯的内层；和
含有泡沫材料的外层，所述泡沫材料包括聚丙烯；
其中所述内层和所述外层限定所述躯体部的壁的至少一部分。
43.权利要求42的瓶，其中所述内层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
44.权利要求42的瓶，其中所述外层还包含微球体。
45.权利要求42的瓶，其中所述颈部被配置以接收封口件。
46.权利要求42的瓶，其中所述瓶是通过将具有颈部和预成型坯躯体部的预成型坯吹塑进行制备的。
47.一种制备多层预成型坯的方法，所述方法包括：
提供基底预成型坯；
将所述基底预成型坯放置在被限定在第一模具部分和第二模具部分之间的型腔内；
将来自第一模具部分的出口的第一材料注射到在所述基底预成型坯上的型腔内，所述第一材料适合于在所述基底预成型坯上形成层；以及
将来自第一模具部分的熔体闸道的第二材料注射到所述基底预成型坯上。
48.权利要求47的方法，其中所述第一材料包含联结材料。
49.权利要求47的方法，其中所述熔体闸道和出口彼此分开。
50.权利要求47的方法，其中所述第一模具部分为型腔部，所述第二模具部分为型芯部，并且所述型腔具有预成型坯的至少一部分的形状。
51.权利要求47的方法，其中所述第一材料涂布所述基底预成型坯的躯体部的主要部分，而所述第二材料被直接注射到所述第一材料上，以形成外层。
52.权利要求51的方法，其中将所述第二材料注射到在被第一材料涂布的基底预成型坯部分和第一模具部分之间限定的空间内，从而形成预成型坯。
53.权利要求51的方法，其中所述第一材料是被配置以附着在所述基底预成型坯的外表面上的联结材料。
54.权利要求47的方法，还包括通过排气系统将第一材料从所述型腔中除去。
55.权利要求54的方法，其中所述第一材料是联结材料，并且所述联结材料的除去包括将型腔内的联结材料吸入经过进口并且进入出口管道。
56.权利要求47的方法，其中当所述第一模具部分和所述第二模具部分位于完全开启位置、部分开启位置或闭合位置时，将所述第一材料注射到型腔内。
57.一种将材料注射到模具内用于成型预成型坯或容器的方法，所述方法包括如下步骤：
提供可以在开启位置和闭合位置之间移动的注射模具，所述模具包含型芯部和型腔部；
将材料输送经过型腔部的第一闸道；和
将熔体输送经过型腔部的第二闸道。
58.权利要求57的方法，其中输送经过第一闸道的所述材料包含气态的联结材料。
59.权利要求57的方法，其中在所述熔体输送经过所述第二闸道之前，将所述材料输送经过所述第一闸道。
60.权利要求57的方法，还包括通过使所述材料经过型腔部的开口，而将所述材料移出到型腔外。
61.权利要求57的方法，其中将所述熔体输送经过所述第二闸道形成预成型坯，然后将所述材料再经过第一闸道输送到预成型坯的表面上。
62.权利要求57的方法，其中输送经过所述第一闸道的材料包含粘合剂材料。
63.权利要求57的方法，其中当所述模具处于闭合位置时，所述型芯部和所述型腔部限定了一个预成型坯或容器形状的型腔。
64.一种用于成型预成型坯或容器的模具，所述模具包含：
型芯部和型腔部，它们可以在开启位置和闭合位置之间移动，当型芯部和型腔部占据闭合位置时，所述型芯部和型腔部限定一个型腔；
在型腔部中的闸道，其被配置成将熔体注射到所述型腔内；
在型腔部中的出口，其位于并被配置成将来自进口管的材料注射到型腔内；和
在型腔部中的进口，其位于并被配置成将型腔内的材料移入并将其输送到输出管。
65.权利要求64的模具，其中所述闸道位于成型预成型坯的端盖用的型腔部区域内，其中所述闸道、所述出口和所述进口彼此分隔，并且成形在型腔部的成型表面。
66.一种用于成型制品的模具，所述模具包括：
第一模具部分，其限定第一成型表面；
第二模具部分，其限定第二成型表面，所述第一模具部分和所述第二模具部分配合形成制品形状的型腔；
输送系统，其具有流体源和加料管，所述加料管与所述流体源和出口流体连通，所述出口沿所述第一模具部分和所述第二模具部分中的一个安置；
排气系统，其具有沿第一模具部分和第二模具部分中的一个安置的进口，所述排气系统包含与所述型腔流体连通的排气管；和
熔体注射闸道，其沿第二模具部分安置，并且其结构适于将熔体输送到所述型腔内。
67.权利要求66的模具，其中所述流体源提供适用于涂布基底以形成层的材料。
68.权利要求66的模具，其中所述输送系统还包括阀门系统，所述阀门系统被配置以选择性控制输送进入型腔内的流体的量。
69.权利要求66的模具，其中所述排气系统还包括阀门系统，并且将所述阀门系统配置以选择性控制被移入并通过进口进到排气管的型腔内的流体的量。
70.权利要求66的模具，其中所述排气系统还包括位于并被配置以在排气管内提供吸力的加压装置。
71.权利要求66的模具，其中型腔为预成型坯或封口件的形状。
72.权利要求66的模具，其中所述出口和所述进口具有的大小是使被熔体注射闸道输送的熔体基本上不会进入出口和进口。
73.一种用于制备预成型坯的模具，所述模具包括：
半分型芯和半分型腔，它们被配置以配合形成用于成型预成型坯的型腔，所述半分型腔具有闸道；
输送涂层材料的装置，用于将涂层材料输送到与闸道分隔的型腔内；和
除去涂层材料的装置，用于将通过输送涂层材料的装置输送的涂层材料从所述型腔内除去。
74.权利要求73的模具，其中所述闸道与所述除去涂层材料的装置分隔。
75.权利要求73的模具，其中所述涂层材料选自由联结材料、阻隔材料、聚合物以及它们的组合组成的组中。
76.权利要求73的模具，其中所述用于输送涂层材料的装置是包括材料源的输送系统，并且除去涂层材料的装置是包括加压装置的排气系统。
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