产品的制作方法
产品的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及产品和通过以下步骤制造产品例如投配顶盖的方法:将热塑性材料在第I腔体中注射成型以形成初步产品，所述初步产品包括其内表面上的连接特征部；然后在第2腔体中吹塑所述热塑性材料以制备空隙体积。注射步骤和吹塑步骤在相同的模塑单元中执行，而不从模塑单元取出初步产品。
【背景技术】
[0002]产品诸如塑料瓶、容器和其它产品可根椐对产品的要求使用多种技术来制备。如果例如必须使用不同的材料或需要不同的功能，则可使用多种技术来制备包括瓶和容器在内的产品。例如瓶一般是通过如下方法制备的:i)挤坯吹塑，其中通过围绕由2个独立腔体构成的模具挤出熔融材料来制备型坯，捕集自由端，在腔体之间形成中空区域，然后向型坯中吹入空气，将其推向腔体壁并制备瓶形状；或ii)首先注塑出预成型件，其常常类似于带有衬圈区域的试管形状，其中瓶的螺纹被形成在衬圈区域的外部上，然后将预成型件移动至不同的生产单元并吹塑以制备所述瓶。用作封装容器的大多数塑料瓶在颈部部分(顶盖可适配到所述颈部部分)上具有面向外的螺纹或其它闭合件或结束端等。当形成型坯或注入预成型件时，可通过使用包括至少两个模具部件的组合模具来形成该面向外的螺纹。
[0003]当开发用于附接至带有面向外的螺纹的瓶的顶盖时，它们的螺纹必须位于顶盖内侧以便能够与瓶颈部外表面上的螺纹连接。在该上下文中，通过从被形成在芯模具部件外表面上的面向外的螺纹图案进行转移模塑来形成所述面向内的螺纹。因此，在生产之后，所述芯将需要与成品脱离。可通过旋转所述芯并沿轴向移动它来使所述芯与成品脱离。因此，所述旋转和轴向移动应当同步进行。然而，同步动作机械地限制了生产速度，并且同步效果可能较差，从而导致对所形成的螺纹的损坏。此外，由于螺纹是使用受热材料制备的，因此当拉出所述芯时，螺纹可能被损坏。一种针对上述方法的替代形式是，替代产品的旋转和轴向移动，只是使用机械力从芯牵拉产品。虽然这种使产品从模具脱离的系统简单且快速，但其可导致对螺纹的损坏，从而在与瓶接合时导致较差的连接点和可能的渗漏。此外，螺纹自身的成形还必须使用最小高度的螺纹和圆角以便允许机械“撞开”释放。这后几种特征导致瓶和顶盖之间的连接较差、顶盖在旋拧期间错位、最大应用扭矩较低、以及可能发生渗漏。另一种已知的制备内螺纹产品的方法为通过使用可塌缩芯在一步注塑过程中模塑顶盖，所述可塌缩芯模塑所有内表面。在注塑循环结束时，芯回缩使得其底切部分能够通过具有受限直径的投配圆筒的底部部件被顶出。使用可塌缩芯模塑带有底切的投配顶盖的主要缺点是，生产速度缓慢，并且所述可塌缩芯较脆弱，它们易于磨损/断裂，从而导致生产过程频繁停止、工具需要更换、工具使用率减小以及成本升高。
[0004]产品诸如投配装置在过去一般被适配到顶盖上。它们一般不是通过除顶盖或瓶上的投配装置的摩擦以外的方式附接到瓶或顶盖的。制造独立顶盖和投配装置显然是不经济的，这需要另外的过程和生产设备、工厂空间和附加材料。此外，该过程不仅需要将顶盖适配到瓶，而且还需要投配装置，因此速度被减慢。此外，产品诸如投配装置(它们也密封顶盖或容器)的内部尺寸在它们的内部尺寸上还受到限制。这是由于此类产品的连接特征部必须经由注塑和类似过程形成，所述类似过程能够形成具有足够精度的连接元件以密封瓶或顶盖。然而，注塑和类似过程不能够提供具有如下内部直径的产品，所述内部直径大于衬圈开口以便让产品从模塑设备中被顶出。
[0005]本申请人的一个目的是，将对顶盖和投配装置的要求组合成一种产品，其因而能够随后连接至瓶，并且开发出制备这种装置的方法，所述方法高效且经济，并且允许剂量大小变化。本申请人的另一个目的是，提供一种包括衬圈的产品，所述衬圈具有连接特征部、和大于衬圈开口的内部尺寸。
【发明内容】
[0006]根据本发明，提供了一种通过以下步骤制造产品I的方法:
[0007]i)将充分受热的热塑性材料注入到第I腔体中以形成包括具有开口 40的衬圈3的初步产品2，该开口具有开口横截面积a、和位于其内表面5上的连接特征部4，然后
[0008]ii)任选地冷却步骤i)的初步产品2，然后
[0009]iii)在第2腔体中吹塑初步产品以形成空隙体积6，空隙体积具有空隙体积横截面积b，
[0010]iv)从单一模塑单元中取出在步骤iii)中制备的成品，
[0011]其中产品具有空隙体积6的横截面积b与衬圈开口 40的横截面积a的比率，所述比率大于I。
[0012]本发明还提供了一种产品1，其包括:
[0013]i)衬圈3，所述衬圈具有位于其内表面5上的连接特征部4，和
[0014]ii)空隙体积6，
[0015]其中该产品具有空隙体积的横截面积b与衬圈的横截面开口 a的比率，所述比率大于I。
【附图说明】
[0016]图1示出了产品的侧视图。
[0017]图2示出了初步产品的侧视图。
[0018]图3示出了带有双壁和倾倒口、和纵向轴线的产品的侧视图。
[0019]图4示出了产品的侧视图。
[0020]图5示出了包括带有洗擦突起的洗擦区域的产品的侧视图。
【具体实施方式】
[0021]本发明的方法用来制造产品1，优选地投配顶盖、柄部、或两者。该方法首先涉及注入步骤、冷却时段，然后涉及吹塑步骤。所得产品可具有大于衬圈开口的内部尺寸。
[0022]热塑件材料
[0023]本发明的产品I使用热塑性材料制成。任何合适的热塑性材料均可用于本文。此类热塑性材料可包括通常为固体的聚合物和树脂。一般来讲，在本发明的范围内能够使用脂族单-1-烯烃的任何固体聚合物。此类材料的示例包括聚合物和脂族单-1-烯烃诸如乙烯、丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯-1等的共聚物、以及这些聚合物和共聚物的共混物。每分子具有最大8个碳原子且不具有比第四位置更靠近双键的支化位置的脂族单-1-烯烃的聚合物提供具有尤其可取特性的产品。能够用于本发明的操作的其它热塑性材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、纤维素、乙烯和乙烯基单体与酸性基团的共聚物诸如甲基丙烯酸、苯氧基聚合物、聚酰胺，包括聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚碳酸酯、乙烯基共聚物和均聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、二乙二醇双芳基碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚氨酯、环氧树脂、基于聚酰胺的树脂、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚丙烯、高密度聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯乙烯丁二烯共聚物、丙烯腈、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙酸丁酸纤维素以及它们的混合物、聚芳醚酮(PAEK或酮)、聚丁二烯(PBD)、聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)-见聚砜、聚乙烯氯化物(PEC)、聚酰亚胺(PI)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚苯乙烯(PS)、聚砜(PSU)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、Spectralon。另外的优选材料包括离聚物、Kydex、有商标 的丙稀酸/PVC合金、液晶聚合物(LCP)、聚缩醛(Ρ0Μ或乙缩醛)、聚丙烯酸酯(丙烯酸类纤维)、聚丙烯腈(PAN或丙烯腈)、聚酰胺(PA或尼龙)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚芳醚酮(PAEK或酮)、聚丁二烯(PBD)、聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯呋喃酸酯(PEF)、以及它们的混合物。
[0024]能够用于本发明的操作的其它热塑性材料包括被称为TPE的热塑性弹性体组，所述热塑性弹性体包括苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃共混物、弹性体合金(ΤΡΕ-ν和TPV)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性共聚酯和热塑性聚酰胺。
[0025]尤其优选的热塑性材料为选自由以下项组成的组的那些:聚烯烃和它们的衍生物。更优选地，所述热塑性材料选自由以下项组成的组:聚乙烯、聚丙烯，包括低密度但尤其是高密度聚乙烯和聚丙烯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚乙烯呋喃酸酯(PEF);源自聚烯烃共混物的热塑性弹性体；以及它们的混合物。
[0026]该产品可由天然树脂、重新研磨的或可再循环的树脂、石油来源的树脂、来自植物材料的生物来源的树脂、以及此类树脂的组合形成。除了基体树脂材料以外，这些容器还可包含填料和添加剂。示例性填料和添加剂包括着色剂、交联聚合物、无机填料和有机填料诸如碳酸钙、遮光剂、和加工助剂，这些元素是本领域已知的。
[0027]注A
[0028]在本发明的方法的第一步骤中，将热塑性材料加热至足够的温度，然后注入到第I腔体中以制备初步产品2。初步产品2包括衬圈3。衬圈3包括内表面和外表面。衬圈包括其内表面5上的连接特征部4。初步产品和后续成品的衬圈被设计成与另一个元件连接。例如，如果根据本发明制备的产品为投配顶盖，则衬圈为投配顶盖和瓶之间的连接点。如果根据本发明的产品为柄部，则衬圈为柄部和柄部所要附接的物件之间的连接点。初步产品的衬圈是精确地制备的并且具有足够的刚性以用于指定用途。优选地，连接特征部4选自由以下项组成的组:能够在两个表面之间联锁接合的特征部诸如需要完全或部分地旋转以接合和脱离的螺纹、需要反向力来接合和脱离的撞开摩擦连接特征部、需要垂直力和反向力的组合以允许一个或多个部件发生局部变形从而形成用以接合和脱离的空间的挤压特征部、和密封特征部8。
[0029]更优选地，连接特征部为螺纹、撞开或密封特征部。更优选地，连接特征部为螺纹。
[0030]密封特征部8 (如果存在)被设计成压贴衬圈3所附接的物件例如容器的边缘或侧面。密封特征部应当紧密地邻接瓶，并被设计成防止或减少容器内容物的渗漏。例如，如果该产品为连接至容器的投配顶盖，则密封特征部优选地位于衬圈的内表面上，使得其将紧密地抵靠容器密封。在一个优选的实施例中，该产品包括下文所述的双壁3和7，并且密封特征部8位于内壁7和作为衬圈3的外壁之间。
[0031]优选地，衬圈3包括螺纹4，并且甚至更优选地另外还包括密封特征部8。
[0032]衬圈3的内表面5上的连接特征部4允许衬圈连接至另一个物件。例如，设想到本发明的产品可连接至瓶、容器或其它物品。衬圈所附接的物件将具有与衬圈的连接特征部协作的协调连接特征部。
[0033]优选地，热塑性材料被地充分地加热以使得所述材料成为流体或具有足够的延展性的以便被注入。当然，用以实现该步骤的具体温度取决于所用的材料。所述材料将优选地被加热至适于熔化所述材料的温度，使得其可在压力下流动，然而任选地或优选地应当不被加热至高达降解温度，在所述降解温度下材料在模塑操作期间易于发生氧化和链降解。在这两种情况下，材料上的分子键均变弱，因而材料变得在暴露于环境情况时易于更快地降解。优选地将聚丙烯加热至介于210-290°C之间的温度。优选地将聚对苯二甲酸乙二醇酯加热至高于280°C的温度。优选地将聚乙烯加热至介于130-170°C之间的温度。
[0034]在该过程中的注入之前的任何合适且适当的时刻实现对材料的加热，并且使用用于该用途的任何合适的设备来实现。然而，优选的是，在可商购获得的注塑设备诸如注入压机中实现加热，并且足以在模具内部以受控方式迫使熔融材料流动。所述压机优选地配备有撞锤或螺旋型注入螺杆，其以受控方式加热、熔融所述材料并均匀地搅拌它。另选地，可使用被称为流道的标准注塑设备来加热材料，所述流道制备注入螺杆和模具之间的界面、管理进入到模具中的材料流，并且在一些情况下保持材料的温度和压力。加热材料所需的时长取决于材料自身、所用的材料量、注入设备的设计和被制备产品的设计。
[0035]然后将所述流体材料注入到第I腔体中。优选地将材料通过一个或多个注口尽可能快速地注入到第I腔体中，以便将循环时间减少至其最小可能的程度，但又足够缓慢以便确保对腔体的充分填充。注入速度取决于所选择的材料和要制备的产品的设计。优选地，在注入之前和/或注入期间将腔体从环境温度加热至最高约65°C。
[0036]—旦材料被注入，就可冷却初步产品2和任选地腔体。可允许产品和腔体被动地或主动地冷却。被动冷却可涉及简单地将产品保留在模具内以让其自然冷却。主动冷却可涉及使用另一种装置来协助并加速冷却。主动冷却可通过如下方法来实现:使冷却剂(通常为水)靠近模具经过，或对腔体和/或产品吹送冷空气(作为另一种冷却剂的实例)。冷却剂从模具吸热并将模具保持在合适的温度，从而以最高效的速率硬化所述材料。当部件已足够地硬化而保持其形状时，可打开模塑单元，使得材料从第I腔体脱模而不损坏。然而，初步产品不从模塑单元中被顶出。优选地，至少初步产品的衬圈3被主动地冷却以减少变形。更优选地，使用冷却剂来冷却产品，所述冷却剂靠近模塑单元但与其分开地经过。冷却能够进行1-15秒，优选地2-10秒，最优选地3-8秒。主动冷却有益于减少制造过程的循环时间。
[0037]优选地允许初步产品冷却至低于材料的玻璃化转变温度的温度。在低于玻璃化转变温度的温度下，初步产品快速硬化，从而保持其形状。例如，将聚丙烯冷却至约50°C至100C，更优选地50-60°C的温度。在一个尤其优选的实施例中，允许初步产品的衬圈冷却至优选地低于50-60°C，使得其保持其模塑形状。在步骤3期间将被吹塑的剩余区域可保持在较高温度。快速冷却腔体和/或初步产品能够向其外表面的多个部分添加光泽或光亮。
[0038]可将另外的步骤并入到本发明的注入方法中。在一个实施例中，可优选地包括多个注入步骤。在该实施例中，可将第一材料注入到第I腔体中以制备初步产品的第I部件。然后将初步产品的第I部件冷却至足够低的温度以允许进行另外的模塑操作而不损坏初步产品。优选地，将第I初步产品冷却至介于88°c和95°C之间的温度。在第I材料被冷却并足够地硬化之后，改变第I腔体形状。然后可将第2材料注入到新的腔体形状中以制备初步产品的第2部件。以如下这种方式来制备初步产品，所述方式使得出自第I注入和第2注入的材料彼此直接接触，从而允许这些材料粘结。因此，初步产品的这两种部件的温度优选地足以实现粘结，更优选地所述温度高于88°C。要注入的第2材料可为与第I材料相同的材料，或为不同的材料。另选地，在共注入技术期间，两种材料可同时被注入到第I腔体中。
[0039]用以实现多个注入步骤的优选 的设备被称为芯衬技术。一旦第I材料已被注入到腔体中并且其被足够地冷却，就取出芯单元或芯衬，从而在腔体中形成空档，所述空档是先前在注入时第I材料所不可触及的。由于第I材料现在已被形成并冷却，因此其不能够流动以占据新形成的空间。然后可进行第2注入，优选地在新开放的腔体空间内的不同的注入位置进行注入，从而注入第2材料以向初步产品添加附加特征部。
[0040]如果这两种材料是相同的或化学上类似的，则它们之间的热粘结被改善。也有可能注入不同的热塑性材料，并且虽然它们之间的粘结较困难，但其允许产品具有多种特性，诸如不同的透明性、不透明度或柔韧性。
[0041]由2种材料形成初步产品允许制造商以不同的方式处理这些材料和其注塑产品。例如，如果使用第I材料来制备初步产品的衬圈，则其可比第2材料更快地被冷却。因而初步产品的第2部件的温度在吹塑步骤期间能够保持在较高温度以改善效率，从而潜在地避免或减少对重新加热或延长冷却的需要。这样，可构建初步产品，其包括另外的特征部，或使用不同的有色材料、带有不同半透明性的材料，或使用不同的材料以执行不同的功能或提供审美差别有益效果。另选地，第2材料可与第I材料相同。也可设想到另外的注入步骤。
[0042]仵诜的加热
[0043]在注入步骤之后，任选地加热初步产品。优选地，产品被重新加热至适于吹塑的温度。当重新加热时，还优选的是均匀地重新加热要吹塑的初步产品的区域。优选地，加热要吹塑的初步产品的材料而不加热衬圈。然而，最优选地的是，要吹塑的初步产品的区域被保持在适于吹塑的温度，同时衬圈被冷却至如下温度，在所述温度下其被硬化并且不再为可变形的。本文的有益效果是，在吹塑剩余材料期间不损坏衬圈。
[0044]吹塑
[0045]在本方法的第三步骤中，初步产品在第2腔体中被吹塑以形成空隙体积6。通过使其内部空间经受压力来吹塑初步产品。当使用聚丙烯时，吹塑区域优选地处在110°C至140°C的温度。全向施加的压力致使热塑性材料受到向外的力。第2腔体空间为由模具(但也由初步产品的部件)形成的空间。一旦所述材料被施加于相对冷的腔体壁和初步产品，在与其接触时，所述材料就快速冷却并硬化。所施加的压力对吹塑步骤之后的材料的均匀度和厚度具有影响。高压力将改善均匀度并促成薄壁，但也可导致无材料区域和有孔区域。低压力可导致均匀度的缺乏，并且不能成功地用材料覆盖整个吹塑模具。要选择的压力取决于所用的材料和模具形状。
[0046]制诰设各
[0047]本发明的方法可使用任何合适的设备来实现。然而，在一个优选的实施例中，该方法使用如下设备来实现，所述设备包括能够围绕轴线旋转的其至少一个节段。优选地，旋转节段能够旋转至少90°或者180°。所述的这种节段也被称为转台。该转向运动的目的是在单一模塑循环期间实现多个步骤。在本方法中，首先将模具与注入能力结合。然后一旦完成了注入步骤并制备了初步产品，包括初步产品的模具或其部件就可被转向以与吹塑能力配合，因而第I步骤的初步产品被吹塑。另选地，模塑单元的转向运动能够在功能空间之外执行，在所述功能空间中其与注入能力和吹塑能力连接。这能够通过某种盒系统来实现。另选地，所述设备可不包括转台，而是初步产品和模塑单元保持静态，并且将注入能力交换为吹塑能力。另选地，在本方法中，首先将模具与注入能力结合。然后一旦完成了注入步骤并且制备了初步产品，包括初步产品的模具或其部件就可沿如下路径被转移以与吹塑能力配合，所述路径可为线性的、非线性的(带有多个方向变化)，因而第I步骤的初步产品被吹塑。
[0048]有可能且在一些情况下优选地，注入模具或具体地其部件在吹塑步骤期间也是吹模腔体的一部分。这意味着初步产品将抵靠注塑模具的一部分，和/或抵靠初步产品中的一些、并抵靠吹模腔体被吹塑。这样，就能够大幅减少吹模的复杂性，并减少或消除该吹模以两个半块打开以便顶出该产品的必要性。这是由于注入半块模具和吹模之间的分模线能够以如下方式作出，如果吹塑腔体具有比颈部自身大的直径，则所述方式在脱模操作期间消除或减少产品抵靠吹模腔体的任何“底切”。
[0049]一旦制备了产品，并且在合适的冷却(优选地冷却至50-60°C )之后，就打开模具使得该产品被顶出。然后可重复进行模塑循环。在一个优选的实施例中，有可能同时使用步骤I和步骤3，使得在初步产品在步骤3中被吹塑期间，在步骤I中制备另一个初步产品。
[0050]芒晶
[0051]本发明的方法尤其适于提供包括以下项的产品:衬圈3，所述衬圈具有位于其内表面5上的连接特征部4、和空隙体积6，其中空隙体积的横截面积大于衬圈开口(常常称作产品的“口部”)的横截面积。包括连接特征部4的内表面5通常朝产品I的纵向轴线取向。空隙体积6的横截面积和衬圈开口 40的横截面积是在垂直于产品I的纵向轴线100的平面中测量的。因此，横截面积优选地与产品I的纵向轴线成小于30°，更优选地小于15°的角度(参见例如图3)。纵向轴线100为沿产品I的纵向且穿过该产品重心的轴线，并且基本上垂直于开口 40。衬圈3能够被定位成围绕纵向轴线100。衬圈3能够被定位成周向地围绕纵向轴线100。连接特征部4能够被定位在衬圈3上使得连接特征部4朝纵向轴线100取向。
[0052]衬圈的横截面开口 a是在如下平面上测量的，所述平面导致衬圈处开口的最小面积。衬圈处的横截面开口 a是在衬圈上的如下位置处测量的，在所述位置处所述横截面积最小。
[0053]空隙体积的横截面积b是在平行于如下平面的平面上测量的，在所述平面上测量衬圈的横截面开口 a，并且其为由空隙体积6的内表面限定的平面的横截面积。空隙体积通常由壁60和基体50形成。优选地，空隙体积的横截面积b是沿纵向轴线100在其为最大的位置处测量的。壁60能够在周边上比衬圈3远离纵向轴线100正交地延伸得更远。壁60能够在周边上比内壁3远离纵向轴线100正交地延伸得更远。壁60能够在周边上比衬圈3和内壁3远离纵向轴线100正交地延伸得更远。壁60能够在周边上比衬圈3和内壁3之一或二者远离纵向轴线100正交地延伸得更远。
[0054]空隙体积的横截面积b与衬圈的横截面开口 a的比率大于1，优选地大于1.35，更优选地大于1.69，甚至更优选地大于2.25。优选地，空隙体积的横截面积b与衬圈的横截面开口 a的比率小于25，优选地小于6.25，更优选地小于4。
[0055]根据本发明的方法制造的产品优选地为顶盖、投配顶盖、柄部或其它附接件产品，但该产品被设计成与另一个元件协作。另一个元件可为瓶或瓶的顶盖或其它元件。该产品优选地为投配顶盖。根据本方法制备的投配顶盖包括其内表面上的连接特征部。连接特征部可为突起的摩擦特征部或过盈特征部，诸如隆起块、鼓包或肋，但优选地为螺纹。在该优选的实施例中，投配顶盖能够用来为瓶或容器加盖，并且也能够用来容纳所需要剂量的瓶的内容物。投配顶盖可为任何合适的尺寸。然而，在吹塑步骤期间形成的空隙体积优选地具有1ml至250ml，更优选地至少25ml至150ml，并且最优选地至少35ml至10ml的体积。空隙体积描述投配顶盖的内空间并提供旨在被填充上要投配的组合物的区域。这种制备产 品的方法的一个尤其重要的优点是，能够改变空隙体积而不需要全新的设备。为了制备具有不同空隙体积的投配顶盖，仅需要改变在其中吹塑初步产品的第2腔体尺寸。该有益效果允许制造商具有更大的灵活性，因此具有经济上的优点。
[0056]优选地使用本文所述的方法来注入吹塑该产品。具体地，优选地注塑衬圈，使得位于内表面上的连接特征部足够地精密以便与该产品所要连接的制品形成良好的密封性。此类制品通常为容器、瓶、顶盖等。
[0057]为了改善附接性，衬圈3由如下材料制成，所述材料具有如洛氏标度(ISO2039-2)所测量的50至150，优选地60至100，并且最优选地65至85的硬度。
[0058]为了改善抓握性和刚度，形成空隙体积的壁材料和优选地基体材料优选地由如下材料制成，所述材料具有如洛氏标度(iso 2039-2)所测量的50至150，优选地60至100，并且最优选地65至85的硬度。
[0059]该产品优选地为投配顶盖。投配顶盖通常包括:基体50 ;壁60 ;和开口 40。开口40通常至少部分地与基体50相对。如果要将投配顶盖用作用于预处理基底诸如织物的预处理装置，则选自由以下项组成的组的表面:基体50的外表面、壁60的外表面、以及它们的组合，可包括具有一个或多个洗擦突起120的洗擦区域110。优选地，洗擦区域110至少部分地存在于基体50的外表面上。优选地，洗擦区域110至少部分地存在于基体50的外表面和壁60的外表面之间的边缘上。
[0060]投配顶盖的吹塑部件可具有任何形状，然而衬圈被成形为与另一个元件诸如瓶的开口(顶盖旨在施加于所述瓶)协作。投配顶盖的吹塑的空隙体积优选地为大致弯曲的且为球状。弯曲的球形状适用于消费者，因为其稳固地握持在手中以允许在投配到空隙体积中期间最大程度地受到控制。
[0061]投配顶盖优选地具有双壁结构3和7。双壁结构被设计成收集滴出的流体并在投配顶盖被重新放置在瓶上时将其倒回到瓶中。带有连接特征部4的衬圈3形成双壁结构的外壁。内壁7处在所述衬圈的内部。内壁7和外壁(衬圈3)优选地为同心的，并且也可优选地平行。内壁7能够被定位成围绕纵向轴线100。内壁7能够被定位成周向地围绕纵向轴线100。内壁7优选地延伸至高于外壁衬圈的高度。开口 40能够由内壁7限定。内壁7的远侧端部可具有一种一致的长度，或另选地可为变化的长度，以便产生波纹状图案或者产生倾倒口 9。倾倒口通过制备带有单个最高点的第二壁(且为内壁)来实现，所述高度随后在双侧上减少至单个最低高度，因此产生当从侧面观察时倾斜形状的壁。内壁7能够被同心地定位在衬圈3内。
[0062]本文所公开的量纲和数值不应被理解为严格限于所述确切数值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所述值以及该值附近的函数等效范围。例如，公开为“40_”的量纲旨在表示“约40mm”。
【主权项】
1.一种方法，所述方法通过以下步骤制造产品(I): i)将充分受热的热塑性材料注入到第I腔体中以形成包括衬圈(3)的初步产品(2)，所述衬圈具有包括开口横截面积a的开口(40)、和位于其内表面(5)上的连接特征部(4)，然后 ?)任选地冷却步骤i)的所述初步产品(2)，然后 iii)在第2腔体中吹塑所述初步产品以形成空隙体积(6)，所述空隙体积具有空隙体积横截面积b， 其中步骤i)至iii)在单一模塑单元中执行，然后 iv)从所述单一模塑单元中取出在步骤iii)中制备的所述成品， 其中所述产品具有所述空隙体积出)的横截面积b与所述衬圈的开口(40)的横截面积a的比率，所述比率大于I。
2.根据前述权利要求所述的方法，所述方法包括步骤i)之后的第2注入步骤或任选地附加的注入步骤。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤i)之后通过被动或主动方式冷却所述初步产品(2)。
4.一种产品(I)，所述产品包括: i)衬圈(3)，所述衬圈具有位于其内表面(5)上的连接特征部(4)、开口(40)，和 ?)空隙体积(6)， 其中所述产品具有所述空隙体积的横截面积b与所述衬圈的开口的横截面积a的比率，所述比率大于I。
5.根据权利要求4所述的产品，其中所述衬圈(3)为圆形、正方形或椭圆形、更优选地圆形。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的产品，其中所述连接特征部(4)选自由以下项组成的组:能够在两个表面之间联锁接合的特征部、需要反向力来接合和脱离的撞开摩擦特征部、需要垂直力和反向力的组合以允许一个或多个部件发生局部变形从而形成用以接合和脱离的空间的挤压特征部、和密封特征部(8)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的产品，其中所述连接特征部选自由以下项组成的组:螺纹、撞开特征部、密封特征部或它们的混合。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的产品，其中所述连接特征部为位于所述衬圈(3)的内表面(5)上的螺纹(4)。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的产品，其中所述产品包括双壁，所述双壁包括所述衬圈⑶和内壁⑵。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的产品，其中所述双壁提供倾倒口(9)。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的产品，其中所述空隙体积(6)的大小和尺寸设定成用于包含介于1ml至250ml之间的物质，更优选地25ml至150ml，最优选地大于35ml至10ml的物质。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的产品，其中所述空隙体积的横截面积b与所述衬圈的横截面开口 a的比率大于1.35，优选地大于1.70，更优选地大于2.25。
13.根据权利要求4至12中任一项所述的产品，其中所述衬圈(3)由如下材料制成，所述材料具有如洛氏标度(ISO 2039-2)所测量的50至150，优选地60至100，并且最优选地65至85的硬度。
14.根据权利要求4至13中任一项所述的产品，其中形成所述空隙体积的所述壁材料和优选地所述基体材料由如下材料制成，所述材料具有如洛氏标度(ISO 2039-2)所测量的50至150，优选地60至100，并且最优选地65至85的硬度。
15.根据权利要求4至14中任一项所述的产品，其中所述产品(I)为投配顶盖，所述投配顶盖适于包含并测量一定剂量的物质，优选地液体物质，更优选地液体洗涤剂。
【专利摘要】本发明涉及产品和制造产品的方法，所述产品具有空隙体积的横截面积，所述横截面积大于衬圈开口的横截面积。
【IPC分类】B29L31-56, B29C49-18, B29C49-06
【公开号】CN104812550
【申请号】CN201380061766
【发明人】G·科勒昂, F·M·德塔瓦雷斯杜阿尔特诺盖拉, V·H·M·德维尔德
【申请人】宝洁公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月22日
【公告号】CA2892708A1, EP2735427A1, EP2735427B1, US20140144950, WO2014085227A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及产品和通过以下步骤制造产品例如投配顶盖的方法:将热塑性材料在第I腔体中注射成型以形成初步产品，所述初步产品包括其内表面上的连接特征部；然后在第2腔体中吹塑所述热塑性材料以制备空隙体积。注射步骤和吹塑步骤在相同的模塑单元中执行，而不从模塑单元取出初步产品。
【背景技术】
[0002]产品诸如塑料瓶、容器和其它产品可根椐对产品的要求使用多种技术来制备。如果例如必须使用不同的材料或需要不同的功能，则可使用多种技术来制备包括瓶和容器在内的产品。例如瓶一般是通过如下方法制备的:i)挤坯吹塑，其中通过围绕由2个独立腔体构成的模具挤出熔融材料来制备型坯，捕集自由端，在腔体之间形成中空区域，然后向型坯中吹入空气，将其推向腔体壁并制备瓶形状；或ii)首先注塑出预成型件，其常常类似于带有衬圈区域的试管形状，其中瓶的螺纹被形成在衬圈区域的外部上，然后将预成型件移动至不同的生产单元并吹塑以制备所述瓶。用作封装容器的大多数塑料瓶在颈部部分(顶盖可适配到所述颈部部分)上具有面向外的螺纹或其它闭合件或结束端等。当形成型坯或注入预成型件时，可通过使用包括至少两个模具部件的组合模具来形成该面向外的螺纹。
[0003]当开发用于附接至带有面向外的螺纹的瓶的顶盖时，它们的螺纹必须位于顶盖内侧以便能够与瓶颈部外表面上的螺纹连接。在该上下文中，通过从被形成在芯模具部件外表面上的面向外的螺纹图案进行转移模塑来形成所述面向内的螺纹。因此，在生产之后，所述芯将需要与成品脱离。可通过旋转所述芯并沿轴向移动它来使所述芯与成品脱离。因此，所述旋转和轴向移动应当同步进行。然而，同步动作机械地限制了生产速度，并且同步效果可能较差，从而导致对所形成的螺纹的损坏。此外，由于螺纹是使用受热材料制备的，因此当拉出所述芯时，螺纹可能被损坏。一种针对上述方法的替代形式是，替代产品的旋转和轴向移动，只是使用机械力从芯牵拉产品。虽然这种使产品从模具脱离的系统简单且快速，但其可导致对螺纹的损坏，从而在与瓶接合时导致较差的连接点和可能的渗漏。此外，螺纹自身的成形还必须使用最小高度的螺纹和圆角以便允许机械“撞开”释放。这后几种特征导致瓶和顶盖之间的连接较差、顶盖在旋拧期间错位、最大应用扭矩较低、以及可能发生渗漏。另一种已知的制备内螺纹产品的方法为通过使用可塌缩芯在一步注塑过程中模塑顶盖，所述可塌缩芯模塑所有内表面。在注塑循环结束时，芯回缩使得其底切部分能够通过具有受限直径的投配圆筒的底部部件被顶出。使用可塌缩芯模塑带有底切的投配顶盖的主要缺点是，生产速度缓慢，并且所述可塌缩芯较脆弱，它们易于磨损/断裂，从而导致生产过程频繁停止、工具需要更换、工具使用率减小以及成本升高。
[0004]产品诸如投配装置在过去一般被适配到顶盖上。它们一般不是通过除顶盖或瓶上的投配装置的摩擦以外的方式附接到瓶或顶盖的。制造独立顶盖和投配装置显然是不经济的，这需要另外的过程和生产设备、工厂空间和附加材料。此外，该过程不仅需要将顶盖适配到瓶，而且还需要投配装置，因此速度被减慢。此外，产品诸如投配装置(它们也密封顶盖或容器)的内部尺寸在它们的内部尺寸上还受到限制。这是由于此类产品的连接特征部必须经由注塑和类似过程形成，所述类似过程能够形成具有足够精度的连接元件以密封瓶或顶盖。然而，注塑和类似过程不能够提供具有如下内部直径的产品，所述内部直径大于衬圈开口以便让产品从模塑设备中被顶出。
[0005]本申请人的一个目的是，将对顶盖和投配装置的要求组合成一种产品，其因而能够随后连接至瓶，并且开发出制备这种装置的方法，所述方法高效且经济，并且允许剂量大小变化。本申请人的另一个目的是，提供一种包括衬圈的产品，所述衬圈具有连接特征部、和大于衬圈开口的内部尺寸。
【发明内容】
[0006]根据本发明，提供了一种通过以下步骤制造产品I的方法:
[0007]i)将充分受热的热塑性材料注入到第I腔体中以形成包括具有开口 40的衬圈3的初步产品2，该开口具有开口横截面积a、和位于其内表面5上的连接特征部4，然后
[0008]ii)任选地冷却步骤i)的初步产品2，然后
[0009]iii)在第2腔体中吹塑初步产品以形成空隙体积6，空隙体积具有空隙体积横截面积b，
[0010]iv)从单一模塑单元中取出在步骤iii)中制备的成品，
[0011]其中产品具有空隙体积6的横截面积b与衬圈开口 40的横截面积a的比率，所述比率大于I。
[0012]本发明还提供了一种产品1，其包括:
[0013]i)衬圈3，所述衬圈具有位于其内表面5上的连接特征部4，和
[0014]ii)空隙体积6，
[0015]其中该产品具有空隙体积的横截面积b与衬圈的横截面开口 a的比率，所述比率大于I。
【附图说明】
[0016]图1示出了产品的侧视图。
[0017]图2示出了初步产品的侧视图。
[0018]图3示出了带有双壁和倾倒口、和纵向轴线的产品的侧视图。
[0019]图4示出了产品的侧视图。
[0020]图5示出了包括带有洗擦突起的洗擦区域的产品的侧视图。
【具体实施方式】
[0021]本发明的方法用来制造产品1，优选地投配顶盖、柄部、或两者。该方法首先涉及注入步骤、冷却时段，然后涉及吹塑步骤。所得产品可具有大于衬圈开口的内部尺寸。
[0022]热塑件材料
[0023]本发明的产品I使用热塑性材料制成。任何合适的热塑性材料均可用于本文。此类热塑性材料可包括通常为固体的聚合物和树脂。一般来讲，在本发明的范围内能够使用脂族单-1-烯烃的任何固体聚合物。此类材料的示例包括聚合物和脂族单-1-烯烃诸如乙烯、丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯-1等的共聚物、以及这些聚合物和共聚物的共混物。每分子具有最大8个碳原子且不具有比第四位置更靠近双键的支化位置的脂族单-1-烯烃的聚合物提供具有尤其可取特性的产品。能够用于本发明的操作的其它热塑性材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、纤维素、乙烯和乙烯基单体与酸性基团的共聚物诸如甲基丙烯酸、苯氧基聚合物、聚酰胺，包括聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚碳酸酯、乙烯基共聚物和均聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、二乙二醇双芳基碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚氨酯、环氧树脂、基于聚酰胺的树脂、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚丙烯、高密度聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯乙烯丁二烯共聚物、丙烯腈、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙酸丁酸纤维素以及它们的混合物、聚芳醚酮(PAEK或酮)、聚丁二烯(PBD)、聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)-见聚砜、聚乙烯氯化物(PEC)、聚酰亚胺(PI)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚苯乙烯(PS)、聚砜(PSU)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、Spectralon。另外的优选材料包括离聚物、Kydex、有商标 的丙稀酸/PVC合金、液晶聚合物(LCP)、聚缩醛(Ρ0Μ或乙缩醛)、聚丙烯酸酯(丙烯酸类纤维)、聚丙烯腈(PAN或丙烯腈)、聚酰胺(PA或尼龙)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚芳醚酮(PAEK或酮)、聚丁二烯(PBD)、聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯呋喃酸酯(PEF)、以及它们的混合物。
[0024]能够用于本发明的操作的其它热塑性材料包括被称为TPE的热塑性弹性体组，所述热塑性弹性体包括苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃共混物、弹性体合金(ΤΡΕ-ν和TPV)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性共聚酯和热塑性聚酰胺。
[0025]尤其优选的热塑性材料为选自由以下项组成的组的那些:聚烯烃和它们的衍生物。更优选地，所述热塑性材料选自由以下项组成的组:聚乙烯、聚丙烯，包括低密度但尤其是高密度聚乙烯和聚丙烯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚乙烯呋喃酸酯(PEF);源自聚烯烃共混物的热塑性弹性体；以及它们的混合物。
[0026]该产品可由天然树脂、重新研磨的或可再循环的树脂、石油来源的树脂、来自植物材料的生物来源的树脂、以及此类树脂的组合形成。除了基体树脂材料以外，这些容器还可包含填料和添加剂。示例性填料和添加剂包括着色剂、交联聚合物、无机填料和有机填料诸如碳酸钙、遮光剂、和加工助剂，这些元素是本领域已知的。
[0027]注A
[0028]在本发明的方法的第一步骤中，将热塑性材料加热至足够的温度，然后注入到第I腔体中以制备初步产品2。初步产品2包括衬圈3。衬圈3包括内表面和外表面。衬圈包括其内表面5上的连接特征部4。初步产品和后续成品的衬圈被设计成与另一个元件连接。例如，如果根据本发明制备的产品为投配顶盖，则衬圈为投配顶盖和瓶之间的连接点。如果根据本发明的产品为柄部，则衬圈为柄部和柄部所要附接的物件之间的连接点。初步产品的衬圈是精确地制备的并且具有足够的刚性以用于指定用途。优选地，连接特征部4选自由以下项组成的组:能够在两个表面之间联锁接合的特征部诸如需要完全或部分地旋转以接合和脱离的螺纹、需要反向力来接合和脱离的撞开摩擦连接特征部、需要垂直力和反向力的组合以允许一个或多个部件发生局部变形从而形成用以接合和脱离的空间的挤压特征部、和密封特征部8。
[0029]更优选地，连接特征部为螺纹、撞开或密封特征部。更优选地，连接特征部为螺纹。
[0030]密封特征部8 (如果存在)被设计成压贴衬圈3所附接的物件例如容器的边缘或侧面。密封特征部应当紧密地邻接瓶，并被设计成防止或减少容器内容物的渗漏。例如，如果该产品为连接至容器的投配顶盖，则密封特征部优选地位于衬圈的内表面上，使得其将紧密地抵靠容器密封。在一个优选的实施例中，该产品包括下文所述的双壁3和7，并且密封特征部8位于内壁7和作为衬圈3的外壁之间。
[0031]优选地，衬圈3包括螺纹4，并且甚至更优选地另外还包括密封特征部8。
[0032]衬圈3的内表面5上的连接特征部4允许衬圈连接至另一个物件。例如，设想到本发明的产品可连接至瓶、容器或其它物品。衬圈所附接的物件将具有与衬圈的连接特征部协作的协调连接特征部。
[0033]优选地，热塑性材料被地充分地加热以使得所述材料成为流体或具有足够的延展性的以便被注入。当然，用以实现该步骤的具体温度取决于所用的材料。所述材料将优选地被加热至适于熔化所述材料的温度，使得其可在压力下流动，然而任选地或优选地应当不被加热至高达降解温度，在所述降解温度下材料在模塑操作期间易于发生氧化和链降解。在这两种情况下，材料上的分子键均变弱，因而材料变得在暴露于环境情况时易于更快地降解。优选地将聚丙烯加热至介于210-290°C之间的温度。优选地将聚对苯二甲酸乙二醇酯加热至高于280°C的温度。优选地将聚乙烯加热至介于130-170°C之间的温度。
[0034]在该过程中的注入之前的任何合适且适当的时刻实现对材料的加热，并且使用用于该用途的任何合适的设备来实现。然而，优选的是，在可商购获得的注塑设备诸如注入压机中实现加热，并且足以在模具内部以受控方式迫使熔融材料流动。所述压机优选地配备有撞锤或螺旋型注入螺杆，其以受控方式加热、熔融所述材料并均匀地搅拌它。另选地，可使用被称为流道的标准注塑设备来加热材料，所述流道制备注入螺杆和模具之间的界面、管理进入到模具中的材料流，并且在一些情况下保持材料的温度和压力。加热材料所需的时长取决于材料自身、所用的材料量、注入设备的设计和被制备产品的设计。
[0035]然后将所述流体材料注入到第I腔体中。优选地将材料通过一个或多个注口尽可能快速地注入到第I腔体中，以便将循环时间减少至其最小可能的程度，但又足够缓慢以便确保对腔体的充分填充。注入速度取决于所选择的材料和要制备的产品的设计。优选地，在注入之前和/或注入期间将腔体从环境温度加热至最高约65°C。
[0036]—旦材料被注入，就可冷却初步产品2和任选地腔体。可允许产品和腔体被动地或主动地冷却。被动冷却可涉及简单地将产品保留在模具内以让其自然冷却。主动冷却可涉及使用另一种装置来协助并加速冷却。主动冷却可通过如下方法来实现:使冷却剂(通常为水)靠近模具经过，或对腔体和/或产品吹送冷空气(作为另一种冷却剂的实例)。冷却剂从模具吸热并将模具保持在合适的温度，从而以最高效的速率硬化所述材料。当部件已足够地硬化而保持其形状时，可打开模塑单元，使得材料从第I腔体脱模而不损坏。然而，初步产品不从模塑单元中被顶出。优选地，至少初步产品的衬圈3被主动地冷却以减少变形。更优选地，使用冷却剂来冷却产品，所述冷却剂靠近模塑单元但与其分开地经过。冷却能够进行1-15秒，优选地2-10秒，最优选地3-8秒。主动冷却有益于减少制造过程的循环时间。
[0037]优选地允许初步产品冷却至低于材料的玻璃化转变温度的温度。在低于玻璃化转变温度的温度下，初步产品快速硬化，从而保持其形状。例如，将聚丙烯冷却至约50°C至100C，更优选地50-60°C的温度。在一个尤其优选的实施例中，允许初步产品的衬圈冷却至优选地低于50-60°C，使得其保持其模塑形状。在步骤3期间将被吹塑的剩余区域可保持在较高温度。快速冷却腔体和/或初步产品能够向其外表面的多个部分添加光泽或光亮。
[0038]可将另外的步骤并入到本发明的注入方法中。在一个实施例中，可优选地包括多个注入步骤。在该实施例中，可将第一材料注入到第I腔体中以制备初步产品的第I部件。然后将初步产品的第I部件冷却至足够低的温度以允许进行另外的模塑操作而不损坏初步产品。优选地，将第I初步产品冷却至介于88°c和95°C之间的温度。在第I材料被冷却并足够地硬化之后，改变第I腔体形状。然后可将第2材料注入到新的腔体形状中以制备初步产品的第2部件。以如下这种方式来制备初步产品，所述方式使得出自第I注入和第2注入的材料彼此直接接触，从而允许这些材料粘结。因此，初步产品的这两种部件的温度优选地足以实现粘结，更优选地所述温度高于88°C。要注入的第2材料可为与第I材料相同的材料，或为不同的材料。另选地，在共注入技术期间，两种材料可同时被注入到第I腔体中。
[0039]用以实现多个注入步骤的优选 的设备被称为芯衬技术。一旦第I材料已被注入到腔体中并且其被足够地冷却，就取出芯单元或芯衬，从而在腔体中形成空档，所述空档是先前在注入时第I材料所不可触及的。由于第I材料现在已被形成并冷却，因此其不能够流动以占据新形成的空间。然后可进行第2注入，优选地在新开放的腔体空间内的不同的注入位置进行注入，从而注入第2材料以向初步产品添加附加特征部。
[0040]如果这两种材料是相同的或化学上类似的，则它们之间的热粘结被改善。也有可能注入不同的热塑性材料，并且虽然它们之间的粘结较困难，但其允许产品具有多种特性，诸如不同的透明性、不透明度或柔韧性。
[0041]由2种材料形成初步产品允许制造商以不同的方式处理这些材料和其注塑产品。例如，如果使用第I材料来制备初步产品的衬圈，则其可比第2材料更快地被冷却。因而初步产品的第2部件的温度在吹塑步骤期间能够保持在较高温度以改善效率，从而潜在地避免或减少对重新加热或延长冷却的需要。这样，可构建初步产品，其包括另外的特征部，或使用不同的有色材料、带有不同半透明性的材料，或使用不同的材料以执行不同的功能或提供审美差别有益效果。另选地，第2材料可与第I材料相同。也可设想到另外的注入步骤。
[0042]仵诜的加热
[0043]在注入步骤之后，任选地加热初步产品。优选地，产品被重新加热至适于吹塑的温度。当重新加热时，还优选的是均匀地重新加热要吹塑的初步产品的区域。优选地，加热要吹塑的初步产品的材料而不加热衬圈。然而，最优选地的是，要吹塑的初步产品的区域被保持在适于吹塑的温度，同时衬圈被冷却至如下温度，在所述温度下其被硬化并且不再为可变形的。本文的有益效果是，在吹塑剩余材料期间不损坏衬圈。
[0044]吹塑
[0045]在本方法的第三步骤中，初步产品在第2腔体中被吹塑以形成空隙体积6。通过使其内部空间经受压力来吹塑初步产品。当使用聚丙烯时，吹塑区域优选地处在110°C至140°C的温度。全向施加的压力致使热塑性材料受到向外的力。第2腔体空间为由模具(但也由初步产品的部件)形成的空间。一旦所述材料被施加于相对冷的腔体壁和初步产品，在与其接触时，所述材料就快速冷却并硬化。所施加的压力对吹塑步骤之后的材料的均匀度和厚度具有影响。高压力将改善均匀度并促成薄壁，但也可导致无材料区域和有孔区域。低压力可导致均匀度的缺乏，并且不能成功地用材料覆盖整个吹塑模具。要选择的压力取决于所用的材料和模具形状。
[0046]制诰设各
[0047]本发明的方法可使用任何合适的设备来实现。然而，在一个优选的实施例中，该方法使用如下设备来实现，所述设备包括能够围绕轴线旋转的其至少一个节段。优选地，旋转节段能够旋转至少90°或者180°。所述的这种节段也被称为转台。该转向运动的目的是在单一模塑循环期间实现多个步骤。在本方法中，首先将模具与注入能力结合。然后一旦完成了注入步骤并制备了初步产品，包括初步产品的模具或其部件就可被转向以与吹塑能力配合，因而第I步骤的初步产品被吹塑。另选地，模塑单元的转向运动能够在功能空间之外执行，在所述功能空间中其与注入能力和吹塑能力连接。这能够通过某种盒系统来实现。另选地，所述设备可不包括转台，而是初步产品和模塑单元保持静态，并且将注入能力交换为吹塑能力。另选地，在本方法中，首先将模具与注入能力结合。然后一旦完成了注入步骤并且制备了初步产品，包括初步产品的模具或其部件就可沿如下路径被转移以与吹塑能力配合，所述路径可为线性的、非线性的(带有多个方向变化)，因而第I步骤的初步产品被吹塑。
[0048]有可能且在一些情况下优选地，注入模具或具体地其部件在吹塑步骤期间也是吹模腔体的一部分。这意味着初步产品将抵靠注塑模具的一部分，和/或抵靠初步产品中的一些、并抵靠吹模腔体被吹塑。这样，就能够大幅减少吹模的复杂性，并减少或消除该吹模以两个半块打开以便顶出该产品的必要性。这是由于注入半块模具和吹模之间的分模线能够以如下方式作出，如果吹塑腔体具有比颈部自身大的直径，则所述方式在脱模操作期间消除或减少产品抵靠吹模腔体的任何“底切”。
[0049]一旦制备了产品，并且在合适的冷却(优选地冷却至50-60°C )之后，就打开模具使得该产品被顶出。然后可重复进行模塑循环。在一个优选的实施例中，有可能同时使用步骤I和步骤3，使得在初步产品在步骤3中被吹塑期间，在步骤I中制备另一个初步产品。
[0050]芒晶
[0051]本发明的方法尤其适于提供包括以下项的产品:衬圈3，所述衬圈具有位于其内表面5上的连接特征部4、和空隙体积6，其中空隙体积的横截面积大于衬圈开口(常常称作产品的“口部”)的横截面积。包括连接特征部4的内表面5通常朝产品I的纵向轴线取向。空隙体积6的横截面积和衬圈开口 40的横截面积是在垂直于产品I的纵向轴线100的平面中测量的。因此，横截面积优选地与产品I的纵向轴线成小于30°，更优选地小于15°的角度(参见例如图3)。纵向轴线100为沿产品I的纵向且穿过该产品重心的轴线，并且基本上垂直于开口 40。衬圈3能够被定位成围绕纵向轴线100。衬圈3能够被定位成周向地围绕纵向轴线100。连接特征部4能够被定位在衬圈3上使得连接特征部4朝纵向轴线100取向。
[0052]衬圈的横截面开口 a是在如下平面上测量的，所述平面导致衬圈处开口的最小面积。衬圈处的横截面开口 a是在衬圈上的如下位置处测量的，在所述位置处所述横截面积最小。
[0053]空隙体积的横截面积b是在平行于如下平面的平面上测量的，在所述平面上测量衬圈的横截面开口 a，并且其为由空隙体积6的内表面限定的平面的横截面积。空隙体积通常由壁60和基体50形成。优选地，空隙体积的横截面积b是沿纵向轴线100在其为最大的位置处测量的。壁60能够在周边上比衬圈3远离纵向轴线100正交地延伸得更远。壁60能够在周边上比内壁3远离纵向轴线100正交地延伸得更远。壁60能够在周边上比衬圈3和内壁3远离纵向轴线100正交地延伸得更远。壁60能够在周边上比衬圈3和内壁3之一或二者远离纵向轴线100正交地延伸得更远。
[0054]空隙体积的横截面积b与衬圈的横截面开口 a的比率大于1，优选地大于1.35，更优选地大于1.69，甚至更优选地大于2.25。优选地，空隙体积的横截面积b与衬圈的横截面开口 a的比率小于25，优选地小于6.25，更优选地小于4。
[0055]根据本发明的方法制造的产品优选地为顶盖、投配顶盖、柄部或其它附接件产品，但该产品被设计成与另一个元件协作。另一个元件可为瓶或瓶的顶盖或其它元件。该产品优选地为投配顶盖。根据本方法制备的投配顶盖包括其内表面上的连接特征部。连接特征部可为突起的摩擦特征部或过盈特征部，诸如隆起块、鼓包或肋，但优选地为螺纹。在该优选的实施例中，投配顶盖能够用来为瓶或容器加盖，并且也能够用来容纳所需要剂量的瓶的内容物。投配顶盖可为任何合适的尺寸。然而，在吹塑步骤期间形成的空隙体积优选地具有1ml至250ml，更优选地至少25ml至150ml，并且最优选地至少35ml至10ml的体积。空隙体积描述投配顶盖的内空间并提供旨在被填充上要投配的组合物的区域。这种制备产 品的方法的一个尤其重要的优点是，能够改变空隙体积而不需要全新的设备。为了制备具有不同空隙体积的投配顶盖，仅需要改变在其中吹塑初步产品的第2腔体尺寸。该有益效果允许制造商具有更大的灵活性，因此具有经济上的优点。
[0056]优选地使用本文所述的方法来注入吹塑该产品。具体地，优选地注塑衬圈，使得位于内表面上的连接特征部足够地精密以便与该产品所要连接的制品形成良好的密封性。此类制品通常为容器、瓶、顶盖等。
[0057]为了改善附接性，衬圈3由如下材料制成，所述材料具有如洛氏标度(ISO2039-2)所测量的50至150，优选地60至100，并且最优选地65至85的硬度。
[0058]为了改善抓握性和刚度，形成空隙体积的壁材料和优选地基体材料优选地由如下材料制成，所述材料具有如洛氏标度(iso 2039-2)所测量的50至150，优选地60至100，并且最优选地65至85的硬度。
[0059]该产品优选地为投配顶盖。投配顶盖通常包括:基体50 ;壁60 ;和开口 40。开口40通常至少部分地与基体50相对。如果要将投配顶盖用作用于预处理基底诸如织物的预处理装置，则选自由以下项组成的组的表面:基体50的外表面、壁60的外表面、以及它们的组合，可包括具有一个或多个洗擦突起120的洗擦区域110。优选地，洗擦区域110至少部分地存在于基体50的外表面上。优选地，洗擦区域110至少部分地存在于基体50的外表面和壁60的外表面之间的边缘上。
[0060]投配顶盖的吹塑部件可具有任何形状，然而衬圈被成形为与另一个元件诸如瓶的开口(顶盖旨在施加于所述瓶)协作。投配顶盖的吹塑的空隙体积优选地为大致弯曲的且为球状。弯曲的球形状适用于消费者，因为其稳固地握持在手中以允许在投配到空隙体积中期间最大程度地受到控制。
[0061]投配顶盖优选地具有双壁结构3和7。双壁结构被设计成收集滴出的流体并在投配顶盖被重新放置在瓶上时将其倒回到瓶中。带有连接特征部4的衬圈3形成双壁结构的外壁。内壁7处在所述衬圈的内部。内壁7和外壁(衬圈3)优选地为同心的，并且也可优选地平行。内壁7能够被定位成围绕纵向轴线100。内壁7能够被定位成周向地围绕纵向轴线100。内壁7优选地延伸至高于外壁衬圈的高度。开口 40能够由内壁7限定。内壁7的远侧端部可具有一种一致的长度，或另选地可为变化的长度，以便产生波纹状图案或者产生倾倒口 9。倾倒口通过制备带有单个最高点的第二壁(且为内壁)来实现，所述高度随后在双侧上减少至单个最低高度，因此产生当从侧面观察时倾斜形状的壁。内壁7能够被同心地定位在衬圈3内。
[0062]本文所公开的量纲和数值不应被理解为严格限于所述确切数值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所述值以及该值附近的函数等效范围。例如，公开为“40_”的量纲旨在表示“约40mm”。
【主权项】
1.一种方法，所述方法通过以下步骤制造产品(I): i)将充分受热的热塑性材料注入到第I腔体中以形成包括衬圈(3)的初步产品(2)，所述衬圈具有包括开口横截面积a的开口(40)、和位于其内表面(5)上的连接特征部(4)，然后 ?)任选地冷却步骤i)的所述初步产品(2)，然后 iii)在第2腔体中吹塑所述初步产品以形成空隙体积(6)，所述空隙体积具有空隙体积横截面积b， 其中步骤i)至iii)在单一模塑单元中执行，然后 iv)从所述单一模塑单元中取出在步骤iii)中制备的所述成品， 其中所述产品具有所述空隙体积出)的横截面积b与所述衬圈的开口(40)的横截面积a的比率，所述比率大于I。
2.根据前述权利要求所述的方法，所述方法包括步骤i)之后的第2注入步骤或任选地附加的注入步骤。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤i)之后通过被动或主动方式冷却所述初步产品(2)。
4.一种产品(I)，所述产品包括: i)衬圈(3)，所述衬圈具有位于其内表面(5)上的连接特征部(4)、开口(40)，和 ?)空隙体积(6)， 其中所述产品具有所述空隙体积的横截面积b与所述衬圈的开口的横截面积a的比率，所述比率大于I。
5.根据权利要求4所述的产品，其中所述衬圈(3)为圆形、正方形或椭圆形、更优选地圆形。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的产品，其中所述连接特征部(4)选自由以下项组成的组:能够在两个表面之间联锁接合的特征部、需要反向力来接合和脱离的撞开摩擦特征部、需要垂直力和反向力的组合以允许一个或多个部件发生局部变形从而形成用以接合和脱离的空间的挤压特征部、和密封特征部(8)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的产品，其中所述连接特征部选自由以下项组成的组:螺纹、撞开特征部、密封特征部或它们的混合。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的产品，其中所述连接特征部为位于所述衬圈(3)的内表面(5)上的螺纹(4)。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的产品，其中所述产品包括双壁，所述双壁包括所述衬圈⑶和内壁⑵。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的产品，其中所述双壁提供倾倒口(9)。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的产品，其中所述空隙体积(6)的大小和尺寸设定成用于包含介于1ml至250ml之间的物质，更优选地25ml至150ml，最优选地大于35ml至10ml的物质。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的产品，其中所述空隙体积的横截面积b与所述衬圈的横截面开口 a的比率大于1.35，优选地大于1.70，更优选地大于2.25。
13.根据权利要求4至12中任一项所述的产品，其中所述衬圈(3)由如下材料制成，所述材料具有如洛氏标度(ISO 2039-2)所测量的50至150，优选地60至100，并且最优选地65至85的硬度。
14.根据权利要求4至13中任一项所述的产品，其中形成所述空隙体积的所述壁材料和优选地所述基体材料由如下材料制成，所述材料具有如洛氏标度(ISO 2039-2)所测量的50至150，优选地60至100，并且最优选地65至85的硬度。
15.根据权利要求4至14中任一项所述的产品，其中所述产品(I)为投配顶盖，所述投配顶盖适于包含并测量一定剂量的物质，优选地液体物质，更优选地液体洗涤剂。
【专利摘要】本发明涉及产品和制造产品的方法，所述产品具有空隙体积的横截面积，所述横截面积大于衬圈开口的横截面积。
【IPC分类】B29L31-56, B29C49-18, B29C49-06
【公开号】CN104812550
【申请号】CN201380061766
【发明人】G·科勒昂, F·M·德塔瓦雷斯杜阿尔特诺盖拉, V·H·M·德维尔德
【申请人】宝洁公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月22日
【公告号】CA2892708A1, EP2735427A1, EP2735427B1, US20140144950, WO2014085227A1
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