专利名称：增强了润滑剂分布的模制盖的制作方法
技术领域：
本发明大致涉及由聚合树脂材料形成的模制塑料盖，并且更具体地，涉及在其内表面，包括内表面的一个或多个被选区域，上具有相对较高浓度的润滑剂的模制塑料盖，以便于将该模制塑料盖应用到相关容器上和从其上拆下，同时便于盖的制造和最少化润滑剂的用量。
背景技术：
已经发现，典型地由聚合物材料，例如聚丙烯或聚乙烯，或类似材料形成的模制塑料盖因其在相关容器上的使用而在市场上得到了普遍认可，所述相关容器包括碳酸和非碳酸饮料瓶。这种类型的盖的有效结构可以通过压缩成型实现，其中，操作配合的阳模和阴模部件以允许注入一定量的熔化聚合物材料。之后封闭模具部件压缩聚合物材料，并且形成模制盖。随后分离模具部件以允许拆除盖，并且重复该循环。可替代地，可以采用注射成型技术进行高效的盖制造，其中，首先封闭单腔或多腔注射模具，并且在其内注射熔化的塑料材料用于盖的成形。通过操作模具打开模腔而拆除成型的盖，并且重复该成型循环。用这种方式制造盖的当前技术典型地要求润滑材料例如芥酸酰胺润滑剂被复合到聚合树脂内，从而便于从工具部件中推出成型的盖，以及实现在将盖应用到相关容器上和从其上拆除过程中的盖的某些性能特征。因为润滑剂组分必须以足够的量移动到模制盖的表面上以执行预期的功能，所以有时候润滑剂必须以相对较高的百分比被包括在聚合物材料中。包含这种相对较高百分比的润滑剂组分可能不受欢迎地增加了盖的成本。本发明设想增强润滑剂组分在模制塑料盖上的分布，以使该组分以合适的浓度被施用到盖的内表面上，从而允许高效的盖制造，并且获得盖的必备性能特征。
发明内容
根据本发明形成的模制塑料盖包括盖的顶盖板，顶盖板具有顶壁部分和从所述顶壁部分悬垂的环形裙部。所述裙部包括用于将所述盖可拆除地保持到所述相关容器上的至少一个保持元件，例如螺旋形螺纹部。盖包括润滑剂组分，根据本发明，在盖的内表面上与其外表面上相比所述润滑剂组分被提供有相对较高的浓度。因此接触相关容器的盖的那些部分被提供有必要的润滑， 以实现与高速盖应用有关的理想性能特征，并且使盖能够被消费者拆下。所述润滑剂被不均勻地分布在所述盖的内表面上是在本发明的范围内，这样，平均起来，在接触所述相关容器的内表面的那些部分上具有相对较高浓度的润滑剂组分。将两种不同类型的润滑剂组分施用到盖内表面的两个不同区域上也可以实现。本发明的其它特征和优势将从下面详细的描述、附图和附加的权利要求中变得很显然。
图1是根据本发明的模制塑料盖的透视图，所述模制塑料盖具有应用到其内表面的区域上的润滑剂组分；以及图2是根据本发明的模制塑料盖的另一透视图，所述模制塑料盖具有应用到其内表面的两个不同区域上的两种不同类型的润滑剂组分。
具体实施例方式虽然本发明具有各种形式的实施例，在附图中示出了并且在下面描述了目前优选的实施例，但应理解本公开应被解释为本发明的示例性说明，并不意于将本发明限制于此处公开的特殊实施例。参考图1和2，示意了体现本发明的原理的模制塑料盖10。在遵循此处公开的原理的情况下可以改变盖10的特殊结构，图1和2示意了典型的结构，其中，模制盖10包括模制盖的顶盖板，顶盖板包括顶壁部分12和环形的、悬垂的裙部14。可选地，盖可以设有密封衬，所述密封衬被定位成与顶壁部分12的内表面相邻，用于与盖应用于其上的相关容器密封接合。为了提供盖10在相关容器上的可拆除地保持，至少一个保持元件，例如包括螺旋形螺纹结构16，被提供于盖10的裙部14的内表面上。该螺纹结构与相关容器的类似螺纹结构配合，以允许将盖可拆除地应用到容器上。在所示实施例中，盖10包括至少部分可拆开地连接到裙部14上的环形的、显窃启防盗带(tamper-indicating pilfer band) 18。防盗带与相关容器的外表面相互作用，以使工作人员部分或完全地从容器上拆除盖，防盗带 18部分或完全地与裙部14分离，以提供视觉上可辨别的打开迹象。根据本发明，制造模制盖的方法包括提供模具组件的步骤，所述模具组件包括相配合限定出模腔的阳模和阴模。本方法还包括提供一定量熔化的聚合物材料。通过压缩成型形成盖通过下述步骤实现分离阳模和阴模从而打开模腔，以及将一剂量聚合物材料堆积在阴模内。之后，相对移动阳模和阴模，以封闭模具组件并且压缩所述一剂量聚合物材料而形成模制盖。通过注射成型形成盖通过下述步骤实现首先封闭模腔，并且之后将熔化的聚合物材料注射到腔内。盖的脱模(removal)通过下述实现分离阳模和阴模从而打开模腔，以及从其上除去模制盖。根据本发明，润滑剂组分被施用到模制盖的内表面上，从而与盖的外表面相比在盖的内表面上提供了理想的相对较高浓度的该组分。本方法可以通过如下实施在从模具组件上除去盖后将润滑剂组分施用到盖的内表面上，例如通过喷涂施用。在可替代实施例中，施用润滑剂组分的步骤包括将润滑剂组分施用到阳模上，例如通过喷涂。可替代地，模制盖的内表面上的润滑剂组分可以包括将润滑剂组分施用到模制盖应用于其上的相关容器上。应了解，除了将润滑剂组分施用于模制盖的内表面上之外，将润滑剂组分提供于形成盖的聚合物材料中也在本发明的范围内。在本发明的本方面中，提供于聚合物材料中的润滑剂组分可以是与施用在模制盖的内表面上的那一种润滑剂组分不同的组分。将润滑剂组分提供于模制盖的内表面上可以通过将该组分施用到形成盖的所述一定量熔化的聚合物材料上而被提供，所述熔化的材料在进行压缩和由聚合物材料成形盖之前被注入模具组件内。
为了便于润滑剂组分被施用到模制盖的内表面上，可以在润滑剂组分上应用静电电荷，从而促进其施用。请注意，润滑剂组分可以被不均勻地施用到模制盖的内表面上，从而在接触相关容器的内表面的那些部分上，典型地在盖与相关容器之间具有相对较高干涉配合级别 (interference)的一个或多个区域处，提供平均相对较高的润滑剂浓度水平。图1和2示意了本发明的实施例，其中，润滑剂组分已经被施用到盖10的内表面的一个或多个被选区域上。这些实施例示意出润滑剂组分的内部表面不均勻性，也就是说， 虽然润滑剂可能存在于盖的内表面和外表面的其它部分上，但润滑剂组分的浓度在盖的内表面的特殊区域中被增加了。这些区域是呈现较高容器光洁度/盖干涉配合级别的区域， 这些区域产生应用和拆卸力矩。理想地，希望避免或最少化对盖的应用或拆卸没有影响的那些区域上的润滑，否则，润滑剂组分如果分层的话可能讨厌地污染相关容器的内含物。图1和2示意了润滑剂组分的两种不同的非均勻应用。在图1的实施例中，润滑剂组分已经被施用在盖10的内表面的被选区域上，用附图标记20表示，该区域大体垂直于盖10的保持元件，也就是，螺纹结构16。与其相区别的，图2的实施例包括施用在盖10的内表面的两个不同被选区域上的两种不同的润滑剂组分，分别用22和M表示。在本实施例中，润滑剂组分已经大体被施用在盖10的圆周上。设想这种润滑剂组分的圆周或环形施用可以实现为围绕着盖的内表面小于360°，例如180°或更小。使用两种不同类型的润滑剂组分可以提供预期的润滑性能的“精细调整(fine tuning) ”。通过示例，呈现较低的预期摩擦系数降低特性但具有较好的感官感觉特性的润滑剂组分可以用于在模制盖和相关容器的内含物之间提供分界面的盖的内表面的区域上， 在图2的实施例中为区域M，一般位于盖的密封部分处。与之相区别的，具有期望的摩擦系数降低特性但感官感觉特性不期望的润滑剂组分可以施用在远离封装内含物/盖分界面的盖的内表面的区域上，例如区域22。因此，具有期望的感官感觉特性的润滑剂组分，例如山嵛酸酰胺(behenamide)，可以施用于在模制盖和相关容器的内含物之间提供分界面的区域上，而具有期望的润滑特性但感官感觉特性不期望的另一不同润滑剂组分，例如芥酸酰胺(erucamide)，可以施用在远离该分界面的盖的内表面的区域上。通过以这种方式选择性地施用两种不同的润滑剂，可以获得理想的盖的应用和拆卸性能特征，同时降低从润滑剂组分中出来不受欢迎的感官效果的可能性。体现本发明的原理的封装包括例如附图标记为10的模制塑料盖，模制塑料盖10 具有顶壁部分12和从顶壁部分悬垂的环形裙部14，裙部14包括用于将盖可拆除地保持在相关容器上的至少一个保持元件16。封装还包括塑料盖被可拆除地应用于其上的容器，其中盖包括润滑剂组分，与盖外表面相比，相对较高浓度的润滑剂组分被提供于盖的内表面上。内表面上的润滑剂组分可以被不均勻地分布，以使相对较高浓度的润滑剂组分被提供于接触相关容器的内表面的那些部分上。通过在将盖应用到容器上之前将润滑剂组分施用在容器上而将润滑剂组分提供于盖的内表面上也在本发明的范围内。因此，根据本发明，在进行封装时，通过将一定量润滑剂直接施用到接触瓶的盖的表面上来供给润滑剂组分。直接施用到盖壳体聚合物或树脂上的润滑剂的量可以大大减少，所使用的润滑剂总量同样减少。
润滑剂的表面涂敷可以通过多种工艺方法实现，并且导致润滑剂被涂敷在盖的内表面上。试验表明，与通过从一定量聚合物组分转移而实现的表面润滑相比，使用本方法可以大大提高与控制拆除力矩有关的所用的润滑剂的效率。通过将润滑剂涂层直接应用到需要它的表面上，可以大大减少或者甚至消除目前添加到盖壳体上的润滑剂的量。通过示例，试验盖被制造用于对三组盖进行M小时冷却卸料力矩(cold removal torque)试验。一组盖在壳体聚合树脂中提供有0. 9%芥酸酰胺润滑剂。第二组盖在盖聚合树脂中提供有0. 36%芥酸酰胺润滑剂。第三组在聚合树脂中提供有0. 36%芥酸酰胺，并且提供有以溶液形式喷射到其内表面上的芥酸酰胺的表面涂层，芥酸酰胺表面涂层占大约 0. 11%重量。使用标准封盖参数(standard capping parameters)，所述盖被应用于相关容器上。请注意，第三组盖显示比前面的两组盖低得多的拆除力拒。从试验和收集的数据中很明显的，对于所有这三组顶盖板来说，顶盖板已经被充分应用了。随后的试验利用更大的采样进行，并且润滑剂标准(lubricant level)从0. 0% 变化至0.85%，并且对于少数盖样品来说高密度聚乙烯(HDPE)被添加到低浓度的聚合树脂中。从不同试验条件得到的盖被分成两组被用芥酸酰胺表面涂层喷射的那些，和没有进行进一步处理而接收的那些。事实上在所有情况下，被喷射的顶盖板的组产生比那些没有被喷射的那些低很多的拆除力拒。在不同的封装条件下重复进行这种模式。从试验中很清楚地得出施用到盖表面上的润滑剂组分的量应该被减少以避免在容器表面上，或者在封装后的相关饮料中，具有润滑剂。典型地，在当前的生产中，采用在聚合树脂中包括0. 5%至0. 9%润滑剂的聚合组分。目前认为需要百分比大约大于0.0%至0.2%，以便于从相关工具拆除盖。然而，已经发现润滑剂组分在聚合树脂中的重量低至0. 2%不能提供用于将模制盖从这种树脂中拆除的可接受的拆除力拒。看来润滑剂的表面浓度大约在0. 02%至1. 0%是必须的从而获得可接受的拆除力拒。因此，本发明设想在每个模制盖的内表面上具有相对较高浓度的润滑剂组分的塑料盖结构。润滑剂组分可以通过喷涂应用或类似方法而被施用。将润滑剂组分不均勻地施用在盖的内表面上是在本发明的范围内。另外，提供不同的润滑剂组分，例如一种组分被提供于聚合组分中，而例如通过喷涂在每个模制盖的内表面上施用不同的组分。从上述，可看出在不偏离本发明的新颖概念的真实精神和范围的情况下可以实现许多修改和变异。应理解，不意于并且不应该推断对此处示意的特殊实施例进行限制。本公开意于被附加的权利要求覆盖，并且所有修改落入权利要求的范围内。
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权利要求
1.一种制造模制盖的方法，包括下述步骤提供包括阳模和阴模的模具组件，所述阳模和阴模相配合限定出模腔；提供一定量的熔化聚合物材料；将一剂量的所述聚合物材料沉积在所述模腔内；分离所述阳模和阴模以打开所述模腔，并且从所述模腔除去所述模制盖；以及在所述模制盖的内表面上施用润滑剂组分。
2.根据权利要求1所述的制造模制盖的方法，其中所述施用润滑剂组分的步骤包括在从所述模具组件中除去所述盖之后将所述润滑剂组分施用到所述盖的内表面上。
3.根据权利要求1所述的制造模制盖的方法，其中所述施用润滑剂组分的步骤包括将所述润滑剂组分施用到所述阳模上。
4.根据权利要求1所述的制造模制盖的方法，包括 在所述聚合物材料中提供润滑剂组分。
5.根据权利要求4所述的制造模制盖的方法，其中被提供于所述聚合物材料中的所述润滑剂组分是与施用到所述模制盖的内表面上的润滑剂组分不同的润滑剂组分。
6.根据权利要求2所述的制造模制盖的方法，包括 将所述模制盖应用到相关容器上，所述在所述模制盖的内表面上施用润滑剂组分的步骤包括将所述润滑剂组分施用到被应用所述模制盖的相关容器上。
7.根据权利要求1所述的制造模制盖的方法，其中所述在所述模制盖的内表面上施用润滑剂组分的步骤通过将所述润滑剂组分施用到所述一定量的熔化聚合物材料中而实现。
8.根据权利要求1所述的制造模制盖的方法，包括在所述润滑剂组分上应用静电电荷以便于将其施用到所述模制盖的内表面上。
9.根据权利要求1所述的制造模制盖的方法，其中所述施用润滑剂组分的步骤包括将所述润滑剂组分不均勻地施用在所述模制盖的内表面上。
10.根据权利要求9所述的制造模制盖的方法，其中所述施用润滑剂组分的步骤包括在所述盖与相关容器之间具有相对较高干涉配合级别的一个或多个区域中施用所述润滑剂组分。
11.根据权利要求10所述的制造模制盖的方法，包括 大体垂直于所述盖的保持元件施用所述润滑剂组分。
12.根据权利要求10所述的制造模制盖的方法，包括 通常在所述盖的周边上施用所述润滑剂组分。
13.根据权利要求9所述的制造模制盖的方法，其中所述施用润滑剂组分的步骤包括在所述模制盖的内表面上施用两种不同类型的润滑剂组分。
14.根据权利要求13所述的制造模制盖的方法，包括在所述成形盖与相关容器的内含物之间提供分界面的所述盖的内表面的区域处施用具有期望的感官感觉特性的润滑剂组分，并且在远离所述分界面的内表面的区域处施用具有期望的润滑特性的润滑剂组分。
15.根据权利要求1所述的制造模制盖的方法，其中所述盖通过压缩成型通过下述步骤形成分离所述阳模和所述阴模，将所述一剂量聚合物材料沉积在所述阴模内，相对移动所述阳模和所述阴模以封闭所述模腔，以及压缩所述一剂量聚合物材料从而形成成形盖。
16.根据权利要求1所述的制造模制盖的方法，其中所述盖通过注射成型形成，包括相对移动所述阳模和所述阴模以封闭所述模腔，之后将所述一剂量的熔化聚合物材料沉积在所述模腔内。
17.一种应用到相关容器上的模制盖，包括盖的顶盖板，具有顶壁部分、从所述顶壁部分悬垂的环形裙部，所述裙部包括用于将所述盖可拆除地保持到所述相关容器上的至少一个保持元件，所述盖包括润滑剂组分，所述盖在其内表面上具有与其外表面上相比相对更高浓度的润滑剂组分。
18.根据权利要求17所述的应用到相关容器上的模制盖，其中所述盖在相应的外表面和内表面上包括不同的润滑剂组分。
19.根据权利要求17所述的应用到相关容器上的模制盖，其中所述盖的内表面上的所述润滑剂组分被不均勻地分布，以便在接触所述相关容器的内表面的部分上具有相对较高浓度的润滑剂组分。
20.根据权利要求17所述的应用到相关容器上的模制盖，其中所述盖包括施用到所述盖的内表面的两个不同区域上的两种不同的润滑剂组分。
21.根据权利要求20所述的应用到相关容器上的模制盖，其中具有期望的感官感觉特性的润滑剂组分被施用到在所述成形盖与相关容器的内含物之间提供分界面的所述盖的内表面的区域处，并且具有期望的润滑特性的另一不同的润滑剂组分被施用到远离所述分界面的内表面的区域处。
22.一种封装，包括包括顶盖板的模制塑料盖，所述顶盖板具有顶壁部分和从所述顶壁部分悬垂的环形裙部，所述裙部包括用于将所述盖可拆除地保持到所述相关容器上的至少一个保持元件；以及所述模制塑料盖被可拆除地应用于其上的相关容器，所述盖包括润滑剂组分，所述盖在其内表面上具有与其外表面上相比相对较高浓度的润滑剂组分。
23.根据权利要求22所述的封装，其中所述盖在相应的外表面和内表面上包括不同的润滑剂组分。
24.根据权利要求22所述的封装，其中所述盖的内表面上的所述润滑剂组分被不均勻地分布，以便在接触所述相关容器的内表面的部分上具有相对较高浓度的润滑剂组分。
25.根据权利要求22所述的封装，其中通过在将所述盖应用到所述容器上之前将所述润滑剂组分施用到所述容器上，而将所述润滑剂组分提供于所述盖的内表面上。
全文摘要
提供了一种改进的模制塑料盖，其中盖由聚合树脂材料形成，并且在其内表面，包括内表面的一个或多个被选区域，上施用有相对较高浓度的润滑剂组分，以便于应用到相关容器上和从其上拆除。本发明设想了通过将润滑剂组分选择性施用到其内表面的一个或多个区域上而制造模制盖的方法。两种不同类型的润滑剂组分可以被施用到盖的内表面的两个不同区域上，其中，所述组分可以被选择成具有期望的感官感觉和润滑特征。
文档编号B65D53/00GK102365211SQ201080014147
公开日2012年2月29日 申请日期2010年3月29日 优先权日2009年3月27日
发明者B·梅兹克, J·埃尔斯帕梅尔 申请人:国际密封系统公司