可冷冻的可重复使用瓶和该瓶的制造方法与流程

可冷冻的可重复使用瓶和该瓶的制造方法
相关申请的交叉引用
1.本技术涉及共同申请的代理人案卷号第32117-d200号，其通过引用纳入本文。
技术领域
2.本发明总体上涉及一种瓶子、更具体涉及一种可冷冻的可重复使用瓶及其制造方法。


背景技术：

3.通常，塑料水瓶用于储存水、饮料和其他液体。瓶子由具有各种聚合物成分的材料、例如含有聚丙烯和弹性体的材料形成。此外，这些瓶子制成适合于储存液体或消耗所储存液体的常规使用。根据所使用的聚合物材料，瓶子可以是一次性的、即适合一次性使用，也可以是可重复使用的、即适合在较长时间内反复使用。装满液体的瓶子可以放在冷藏处来冷却液体。将瓶子置于冷冻温度下通常会导致不良后果。例如，冷冻期间液体内容物膨胀会使瓶体出现裂缝，从而导致冷却腔内的泄漏和/或随后解冻期间的泄漏。即使膨胀没有导致破裂，冷冻内容物的硬度加上瓶体较差的低温冲击性，会导致瓶子即使在最轻微的冲击下也容易损坏。瓶体在冷冻时会变脆，并且可能没有防止因冲击载荷而受损的抵抗力。然而，使用者强烈希望冷冻瓶子内容物以在更长时间内享用非常冷的饮料。能够在更长时间内反复使用、并能抵抗因冷冻温度或冷冻时冲击而造成的损坏的瓶子是使用者极度渴望的。因此，需要开发出具有改进的抗冲击性并具备经受冰冻温度而不受损的能力的瓶子。


技术实现要素：

4.根据本发明的一个方面，记载了一种可重复使用瓶。该可重复使用瓶包括瓶体，该瓶体包括容器部、和从容器部延伸出来的颈部。容器部包括沿可重复使用瓶的纵轴延伸的多条肋纹。可重复使用瓶还包括与瓶体的颈部配接的瓶盖。瓶体包含约85％～90％聚丙烯(pp)和约10％～15％添加剂的聚合物组合物。在优选的实施方式中，聚丙烯是聚丙烯无规共聚物(pprc)，且聚合物组合物包含85％聚丙烯无规共聚物(pprc)。在最优选的实施方式中，添加剂是热塑性弹性体(tpe)。在另一实施方式中，添加剂是苯乙烯基添加剂。在还有一个实施方式中，添加剂是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)，且聚合物组合物包含15％苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)。
5.在一个实施方式中，瓶盖包含85％～90％聚丙烯(pp)和约10％～15％添加剂的聚合物组合物，聚丙烯是聚丙烯嵌段共聚物(ppb)，添加剂是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)。
6.在另一实施方式中，可重复使用瓶还包括满液位指示，该满液位指示限定在瓶体的颈部附近的容器部中。在另一实施方式中，容器部的底部的横截面形状为圆角正方形。在还有一个实施方式中，多条肋纹围绕瓶体的容器部的周向表面等距分布。
7.根据本发明的另一个方面，记载了一种可重复使用瓶。该可重复使用瓶包括瓶体，
该瓶体包括容器部、和从容器部延伸出来的颈部。容器部包括沿可重复使用瓶的纵轴延伸的多条肋纹。可重复使用瓶还包括与瓶体的颈部配接的瓶盖。瓶体包含约85％～90％聚丙烯无规共聚物(pprc)和约10％～15％苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)的聚合物组合物。瓶盖包含85％～90％聚丙烯嵌段共聚物(ppb)和约10％～15％苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)的聚合物组合物。
8.根据本发明的还有一个方面，记载了一种制造可重复使用瓶的方法。该方法包括：制备熔融混合物，其中熔融混合物为约85％～90％聚丙烯(pp)和约10％～15％添加剂的聚合物组合物。在一个实施方式中，聚丙烯是聚丙烯无规共聚物(pprc)，添加剂是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)。该方法还包括用熔融混合物形成可重复使用瓶的预制件。预制件包括颈部和从颈部延伸出来的管状部。该方法还包括对管状部进行吹塑以形成具有多条肋纹的容器部。
9.本发明的这些和其他方面及非限制性实施方式的特征将通过以下本发明的具体非限制性实施方式的描述和所附权利要求书而变得显而易见。
附图说明
10.本发明的实施方式(包括其替代方案和/或变体)可参考实施方式的详细描述及以下附图而更好地理解，其中：
11.图1是本发明实施方式的可重复使用瓶的分解透视图；
12.图2是沿图1的a-a线剖开的可重复使用瓶的横截面图；
13.图3所示是制造图1的可重复使用瓶的方法的示意性剖视图；
14.图4是制造图3的可重复使用瓶的方法的示意性流程图。
具体实施方式
15.下面详细参照具体实施方式或特征，其示例如附图所示。只要可能，所有附图中采用相同或相似的附图标记来表示相同或相似部分。此外，当可能存在多个相同类型的元素时，本文所描述的各种元素的引用可以是共同的，也可以是单独的。然而，这种引用在本质上只是示例性的。应当注意，除非在所附权利要求中明确规定，否则对单数形式的元素的任何引用也可以被解释为涉及复数形式，反之亦然，而不将本发明的范围限制为该元素的确切数量或类型。
16.参见图1，示出了本发明一个实施方式的可重复使用瓶100的分解透视图。可重复使用瓶子100具体设计成用于容纳水、饮料或任何其他可冷冻液体。可重复使用瓶100还可设计成放置在诸如冰箱和冷冻室的冷藏场所中，以使可重复使用瓶100内的液体可保持更长时间的冷冻而不对可重复使用瓶100造成任何损坏。本发明的可重复使用瓶100由具有聚丙烯和添加剂如弹性体的聚合物组合物的材料制成，以提高可重复使用瓶100的抗冲击性，尤其在内容物冷冻时。添加剂可进一步提高可重复使用瓶100的透明度。
17.可重复使用瓶100包括瓶体102，该瓶体102包括容器部104、和从容器部104延伸出来的颈部106。容器部104被构造成容纳液体如水、饮料或任何其他可冷冻液体。容器部104可限定出内容积108以容纳液体。在一个示例中，可重复使用瓶100的内容积可为750ml。然而，本领域普通技术人员可以理解，容器部104的内容积108可根据各种因素来限定，这些因
素包括但不限于可重复使用瓶100的应用、以及要储存在可重复使用瓶100中的液体类型。
18.已知饮料瓶的容器部有许多形状，但在优选实施方式中，容器部104包括顶部112和底部114，它们在腰部116处会聚。腰部116的横截面积小于顶部112和底部114的横截面积。因此，容器部104被设计成花生形。顶部112和腰部116中的每一个都具有圆形，而底部114的横截面形状是圆角正方形。利用底部114的圆角正方形，当可重复使用瓶100水平放置在平面或斜面上时，可重复使用瓶100被防止在表面上滚动。此外，可重复使用瓶100还可在诸如冷冻室和冰箱的存储场所存在空间限制时以水平放置。底部114还可包括支脚117，以在可重复使用瓶100保持直立位置时为可重复使用瓶100提供稳定性。在一个示例中，当可重复使用瓶100为空时，可重复使用瓶100可稳定倾斜至6度的倾斜角，并且当可重复使用瓶100被灌满时，可重复使用瓶100可稳定倾斜至10度的倾斜角。
19.容器部104的顶部112包括满液位指示118，该满液位指示118限定在瓶体102的颈部106附近，满液位指示118可被定义为可重复使用瓶100中液体的最大装满液位的标记，以防止液体内容物因冷冻期间的膨胀而溢出(或以其他方式扩展到颈部106的范围之外)。在一个示例中，满液位指示118可以雪花片的形状限定在容器部104上。满液位指示118可根据各种因素来限定，这些因素包括但不限于可重复使用瓶100的内容积108、能够存储在可重复使用瓶100中的液体类型、可重复使用瓶100的材料、液体的收缩特性、以及容器部104的顶部112的形状。在一个示例中，满液位指示118可在可重复使用瓶100的制造过程中凹刻上去。在另一个示例中，满液位指示118可以凸刻在可重复使用瓶100上。在还有一个示例中，满液位指示118可以是印刷在容器部104上以向使用者起视觉指示作用的颜色标记、标签或标识。
20.可重复使用瓶100还包括瓶盖120，其被构造成与瓶体102的颈部106配接。瓶体102的颈部106呈圆柱形，并从容器部104的顶部112延伸出来。在优选实施方式中，颈部106可包括与瓶盖120螺纹啮合的螺纹。在一些实施方式中，瓶盖120可以采用压配合、卡扣配合或本领域普通技术人员已知的任何其他配接技术与瓶体102的颈部106流体密闭地连接。在一个示例中，瓶盖120可以是螺旋盖型。在另一示例(未示出)中，瓶盖120可以是翻盖型。瓶盖120还可以包括凸耳121，该凸耳121可以用作把手以供使用者将瓶盖120与可重复使用瓶100的瓶体102自由配接或打开。
21.参见图2，其示出本发明的一个实施方式的沿图1的a-a线剖开的可重复使用瓶的横截面图。参见图1和图2，容器部104包括沿可重复使用瓶100的纵轴“l”延伸的多条肋纹122。多条肋纹122围绕容器部104的周向表面124等距分布。尤其是，多条肋纹122中的每一条都从底部114延伸过腰部116而沿其圆周表面124直达容器部104的顶部112。如图2所示，多条肋纹122可被限定为具有波峰和波谷的波形。在一个实施方式中，与容器部104顶部112和底部114处的波峰和波谷之间的线性距离相比，腰部116处的波峰和波谷之间的线性距离可能更大。波峰和波谷之间的线性距离可以从腰部116朝着顶部112和底部114逐渐减小。容器部104的周向表面124上具有波纹状或波浪状结构的多条肋纹122可便于使用者在可重复使用瓶100完全冷冻时舒适地握住可重复使用瓶100。尤其是，可重复使用瓶100腰部116处的多条肋纹122可以防止使用者以较大的皮肤表面积与可重复使用瓶100的冷冻内容物接触，这样使用者能够舒适地握持可重复使用瓶100更长时间。此外，与没有这种波纹结构的瓶子相比，多条肋纹122可增加可重复使用瓶子100的结构硬度，从而避免可重复使用瓶100
因冷冻内容物而破裂。多条肋纹122还可以用作把手，以在装有冷冻内容物的可重复使用瓶100可能由于可重复使用瓶100的周向表面124处的水冷凝而特别容易受潮时，增强使用者对可重复使用瓶100的长时间握持。
22.参见图1和图2，可重复使用瓶100的瓶体102由具有约85％～90％聚丙烯(pp)和约10％～15％添加剂的聚合物组合物的材料制成。聚丙烯(pp)和添加剂的组合物改进了可重复使用瓶100在冷冻温度下的柔韧性，这反过来使可重复使用瓶100也足够柔韧以承受冲击载荷而不会对可重复使用瓶100的瓶体102造成任何破裂或损坏。在一个实施方式中，聚合物组合物包含85％聚丙烯(pp)和15％添加剂。在一些实施方式中，聚合物组合物包含90％聚丙烯(pp)和10％添加剂。聚合物组合物中添加剂的百分比可基于各种因素来限定，这些因素包括但不限于可重复使用瓶100所需的抗冲击性、要储存在可重复使用瓶100中的液体类型、以及可重复使用瓶100的最终用途。此外，聚合物组合物中的添加剂可使可重复使用瓶体透明。因此，聚合物组合物中添加剂的百分比可根据可重复使用瓶中的透明程度需求来进一步限定。在一个实施方式中，聚丙烯为聚丙烯无规共聚物(pprc)。在一些实施方式中，聚丙烯可为聚丙烯嵌段共聚物(ppb)。
23.在一个实施方式中，添加剂是热塑性弹性体(tpe)。在另一个实施方式中，添加剂是苯乙烯基添加剂。在一些实施方式中，添加剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)。在一些实施方式中，添加剂可以是市售的nc
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ultraclear
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10238、ultraclear
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、deltamax
tm i300、deltamax
tm a200、deltamax
tm m100或它们的组合。添加剂有助于提高可重复使用瓶100的抗冲击性，从而使可重复使用瓶100经久耐用。通过使用聚合物组合物中的添加剂，可重复使用瓶100能够反复经受更冷的温度并仍然能够实现更长的寿命。
24.可重复使用瓶100的瓶盖120由具有约85％～90％聚丙烯(pp)和约10％～15％添加剂的聚合物组合物的材料制成。在一个实施方式中，聚合物组合物包含85％聚丙烯(pp)和15％添加剂。在一些实施方式中，聚丙烯为聚丙烯嵌段共聚物(ppb)，添加剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)。
25.参见图3，其示出本发明一个实施方式的制造图1的可重复使用瓶100的方法200的示意性剖视图。参见图4，其示出本发明一个实施方式的制造可重复使用瓶100的方法200的示意性流程图。制造可重复使用瓶100的方法200可描述为一般意义的注塑成型工艺和吹塑成型工艺。方法200所描述的顺序无意被解释为限制，并且所描述的任何数量的方法步骤均可以任何顺序组合来制造可重复使用瓶100。此外，在不背离本发明范围的情况下，可从方法200中删除各步骤。
26.参见图3和图4，在步骤202中，方法200包括制备熔融混合物。熔融混合物是约85％～90％聚丙烯(pp)和约10％～15％添加剂的聚合物组合物。在一个实施方式中，聚合物组合物包含85％聚丙烯(pp)和15％添加剂。在一些实施方式中，聚丙烯为聚丙烯无规共聚物(pprc)，添加剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)。在一个实施方式中，熔融混合物可保持在25以上的熔体流动指数值，以实现添加剂的所需分散。
27.在步骤204中，方法200包括用熔融混合物形成可重复使用瓶100的预制件201。可重复使用瓶100的预制件201可利用注塑成型工艺来制造。注塑成型工艺可采用具有与预制件201的形状相应的内容积的注塑模。然后将熔融混合物注入注塑模并经冷却处理，以获得
所需形状的预制件201。预制件201包括颈部106和从颈部106延伸出来的管状部203。
28.在步骤206中，方法200包括对管状部分203进行吹塑以形成具有多条肋纹122的容器部104。通过注塑成型工艺所获得的预制件201进一步经吹塑成型工艺而获得本发明的可重复使用瓶100。吹塑成型工艺可采用具有与容器部104的形状相应的内容积的吹塑模。然后将预制件201放置在吹塑模内并经所需量的热量和气压，从而获得本发明的可重复使用瓶100。在一个实施方式中，可重复使用瓶100的容器部104的壁厚可实现约1.0mm～1.5mm的范围。与容器部104的多条肋纹122相应的外围波纹结构也限定在吹塑模的内容积中，以限定出容器部104上的多条肋纹122。在一些实施方式中，满液位指示118可以在吹塑成型过程中凹刻或凸刻在容器部104上。在一些实施方式中，满液位指示118可在吹塑成型之后印刷在容器部上。
29.本发明的各个方面已参照上述实施方式进行了具体展示和描述，但本领域技术人员将理解，可以通过改变本发明方法来考虑各种另外的实施方式而不背离本发明精神和范围。这些实施方式应被理解也落在根据权利要求及其任何等同所确定的本发明范围内。