包括具有加强瓶颈的广口塑料预制件或容器和可拧接封闭件的组件

摘要

一种容器(1)和可拧接封闭件(2)，包括中空本体(11)和终止于广口开口(100)的瓶颈(10)。所述瓶颈包括颈部支撑环(102)以及在广口开口(100)和颈部支撑环(102)之间延伸的颈部部分(101)。颈部部分(101)包括上部分(1010)和加强的下部分(1011)。加强的下部分(1011)的内面(1011b)沿着过渡台阶(1011c)过渡到上部分(1010)的内面(1010b)，以使得加强的下部分(1011)至少在加强的下部分(1011)的顶部处比上部分(1010)更厚。颈部支撑环(102)在可移除封闭件(2)之下。

说明书

技术领域

本发明涉及一种组件，所述组件包括具有加强瓶颈的广口塑料预 制件或容器以及能够拧接到所述广口塑料预制件或容器上的可移除封 闭件。

背景技术

塑料容器(更具体地是聚酯容器，更为具体地是聚对苯二甲酸乙 二醇酯(PET)容器)现在比过去更多地用于包装以前在玻璃容器中 供应的多种商品。制造商和灌装者以及消费者已经认识到PET容器的 重量轻、可回收并且能够容易地大量制造。

PET是可结晶聚合物，意味着它能够以非晶态形式或半晶态形式 获得。PET容器保持其材料完整性的能力与PET容器中呈晶态形式 的百分比(也称为PET容器的“结晶度”)相关。

容器制造商使用机械加工和热加工来增加容器的PET聚合物结 晶度。

机械加工包括使非晶态材料定向以实现应变的硬化。该加工通常 包括沿着纵向轴线拉伸注射模制的PET预制件并且沿着横向或径向 轴线膨胀PET预制件以形成PET容器。这种组合促成了制造商所定 义的容器中的分子结构的双轴取向。

更特别地，用于制造热塑性容器的公知技术是所谓的注拉吹塑模 制技术，其中，(第一步骤)将热塑性材料注射到模具中以便形成预制 件(半成品)，随后(第二步骤)在模具中双轴向地拉伸所述预制件以 便形成任何类型的形状和尺寸的刚性中空容器例如瓶状容器、罐等。

典型地，预制件包括瓶颈(neckfinish)、闭合的底端、以及在所 述闭合底端和所述瓶颈之间延伸的管状主体。所述瓶颈包括终止于嘴 口的圆柱形壁和围绕圆柱形壁的外颈部支撑环。当在模具中吹塑模制 预制件时，瓶颈用于将预制件保持在吹塑模具中，并且因此未被拉伸。 管状主体(在纵向方向和径向方向上)被双轴向地拉伸，以便形成预 定形状的容器本体。预制件的闭合底端也被双轴向地拉伸，但是具有 正常的径向拉伸比和较低的纵向拉伸比，以便典型地形成最终的吹塑 模制容器的底座。

取决于注射步骤，预制件本体和预制件的闭合底端可以具有单层 结构或多层结构(例如，如果执行共同模制和/或顺序模制步骤)。

在所谓的“单步加工”中，在第一步骤(预制件注射)之后立即 在线执行第二步骤(拉吹模制)。在所谓的“两步加工”中，推迟第二 步骤(拉吹模制)，并且在拉吹模制操作之前执行预制件的再加热。

在公知的第一拉吹模制加工中，瓶颈的嘴口密封地闭合，并且拉 伸杆被引入预加热的预制件的内部并且被用于轴向拉伸和用于经由喷 嘴将压力下的鼓风引入预制件的内部，以便双轴向地拉伸模具中的预 制件并且形成刚性塑料容器。在这样的公知的吹塑加工中，预制件内 部的压力高并且这样的高压力能够导致瓶颈的变形。

为了减小瓶颈变形的风险(尤其对于具有薄壁瓶颈的预制件而 言)，公知的第二吹塑加工(在本文中称为“等压加工”或“等压吹塑”) 是优选的。在所谓的等压加工中，预制件的嘴口不是密封地闭合，而 是将吹嘴的头部适配在预制件瓶颈上，以使得通过在吹嘴的头部和预 制件颈部支撑环的顶侧或吹塑模具的顶表面之间制造密封部而使预制 件闭合。

热加工包括加热(非晶态或半晶态)材料以促进晶体生长。在非 晶态材料上，PET材料的热加工导致干涉透射光的球晶形态。换句话 说，由此得到的晶态材料是大体不透明的。然而，在机械加工之后使 用，对于容器中具有双轴向分子取向的那些部分，热加工能够导致更 高的结晶度和出色的透明度。被称为热定型的定向PET容器的热加工 典型地包括贴靠加热到大约121℃-177℃的模具来吹塑模制PET预制 件，并且保持吹塑的容器贴靠加热的模具持续大约一到五秒。

热加工也通常用于促进预制件或容器的瓶颈中的晶体生长并且获 得晶体化的瓶颈，所述晶体化的瓶颈是大体不透明的并且在PET材料 未着色的情况下是白色的。晶体化的瓶颈具有改善的机械强度并且有 利地更难以变形。晶体化的瓶颈例如通常在热灌装的领域中用于制造 热灌装容器即准备用于热灌装产品例如热灌装食品(如饮料、果汁等) 的容器。

广口塑料容器(如罐等)也通常用于包装产品，尤其是食品。典 型地，例如与具有小内径(典型地小于30mm)的嘴口的窄口塑料容 器(如瓶)相比，广口塑料容器具有内径至少为40mm并且更一般地 至少为50mm的嘴口。

典型地，在颈部支撑环上方的PET广口塑料容器或预制件的瓶颈 部分的高度一般不小于15mm。然而，在一些应用中，例如当瓶颈是 不透明的晶体化瓶颈时，和/或当广口塑料容器由小高度的盖(如金属 盖)闭合时，该至少15mm的高度是最终消费者不可接受的，原因在 于颈部支撑环和装配到瓶颈上的封闭件之间的视觉间隙太高并且不美 观，给消费者造成容器未正确闭合的感觉。

因此需要减小在颈部支撑环上方的该瓶颈部分的高度。不幸的是， 并且出乎预料地，在塑料广口塑料容器或预制件的颈部支撑环上方的 瓶颈高度的减小令人惊奇地使瓶颈在机械和/或热约束下能够更容易 地变形。当容器由可移除封闭件密封地闭合时，这样的广口短瓶颈的 这种较高的可变形性能够导致不利的泄漏问题，所述可移除封闭件拧 接到广口容器上以使得在封闭件和容器瓶颈的仅仅顶部之间实现密 封，而没有在封闭件和容器瓶颈的内面或下部分之间实现任何密封。 当广口容器已经热灌装和/或巴氏灭菌时，这些泄漏问题更为重要。

发明内容

本发明的目标是提出一种组件，所述组件包括广口塑料容器或预 制件以及可以能够拧接到所述广口塑料预制件或容器上的可移除封闭 件，所述广口塑料容器或预制件具有改进的更不易变形的瓶颈。

该目标通过权利要求1所述的组件实现，其中，所述容器或预制 件具有加强的瓶颈。

附图说明

通用阅读作为非穷举和非限制性的示例并且参考附图进行的以下 详细描述，本发明的其它特性将更清楚地呈现，其中：

图1显示本发明的广口塑料容器的示例。

图2显示由可移除的盖闭合的图1中的容器。

图3是瓶颈的第一变型的横截面图。

图4是由可移除的盖闭合的图3中的瓶颈的横向横截面图。

图5是瓶颈的第二变型的横截面图。

图6是瓶颈的第三变型的横截面图。

图7是图2和图3中的盖的仰视图。

图8显示在盖的闭合扭转期间的瓶颈的不连续螺纹和盖的凸缘。

图9显示在盖的打开扭转期间的瓶颈的不连续螺纹和盖的凸缘。

图10显示可以用于制造本发明的广口容器的广口塑料预制件。

具体实施方式

下面详细地论述本发明的一些优选实施例。尽管论述了具体的示 范性实施例，但是应当理解这样做仅仅是为了进行举例说明。本领域 技术人员应认识到可以使用其它的容器设计或容器尺寸而并不背离本 发明的精神和范围。

现参照附图，图1示出广口塑料容器1，其具有纵向中心轴线1a， 并且包括终止于加强的短瓶颈10的中空本体11(以虚线示出)。

在本发明的范围内，中空本体11可以具有任何形状和尺寸。

在本发明的范围内，广口塑料容器1可以由任何热塑性材料制造。 然而在这些热塑性材料中，聚酯树脂是最好的候选。

更具体地，适用于实现本发明的聚酯树脂通常是通过二醇和二羧 酸或其酯的缩聚而获得的那些材料。

在适合于实现本发明的二醇中，可以包括：乙二醇，二甘醇，丙 二醇，1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,3-丁二醇，2,2-二甲基丙二醇，新戊 二醇，1,5-戊二醇，1,2-己二醇，1,8-辛二醇，1,10-癸二醇，1,4-环己烷 二甲醇，1,5-环己烷二甲醇，1,2-环己烷二甲醇，或它们的混合物。

在适合于实现本发明的二羧酸中，可以包括：对苯二甲酸，间苯 二甲酸，邻苯二甲酸，2,5-萘二甲酸，2,6-萘二甲酸，1,3-萘二甲酸， 2,7-萘二甲酸，甲基对苯二甲酸，4,4'-联苯二甲酸，2,2'-联苯二甲酸， 4,4'-二苯醚二羧酸，4,4'-二苯基甲烷二羧酸，4,4'-二苯基砜二羧酸， 4,4'-二苯亚异丙基二羧酸，磺基-5-间苯二甲酸，草酸，丁二酸，己二 酸，癸二酸，壬二酸，十四烷双酸，二聚酸，马来酸，富马酸，以及 所有脂肪族二元酸，环己烷羧酸。能够例如通过甲氧基化或通过乙氧 基化而在呈酯化形式的缩聚介质中引入二羧酸。

用于实现本发明的优选聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、其 均聚物或共聚物、以及其混合物。

尽管附图中所示的容器是单层容器，然而本发明不限于单层容器， 而是也包含多层容器或由材料的混合物制造的容器。

图1的广口塑料容器1是例如由图10中所示的塑料广口预制件P 获得的注拉吹塑模制容器。该预制件P可以由公知的注射模制技术制 造。在本发明的范围内，该预制件P可以是单层预制件或多层预制件 或由材料的混合物制造的预制件。

当在模具中拉吹模制该预制件P时，瓶颈10用于将预制件保持 在吹塑模具中，并且因此不被拉伸。在瓶颈10之下的本体部分在轴向 方向和径向方向上双轴向地拉伸以便形成更高容积的容器本体11。

在本发明的范围内可以使用“单步加工”或“双步加工”。

容器的最终形状和尺寸将取决于所使用的吹塑模具和实施的拉伸 比。

优选地，但非必要地，至少容器1或预制件P的瓶颈10已通过 加热而晶体化并且形成优选地具有至少25％的结晶度的不透明晶体 化瓶颈。该晶体化部分也可以延伸到瓶颈10的稍下方。例如当使用未 着色聚酯(特别是未着色PET)时，不透明的晶体化瓶颈10为白色。

在本发明的范围内，广口容器能够用于在高于室温(即高于25℃) 的温度下灌装热产品例如番茄酱等、果冻、果酱或蜜饯。然而本发明 不限于热灌装的广口容器。

在图3中显示加强瓶颈10的第一示例。该瓶颈10包括外颈部支 撑环102、从支撑环102向上延伸并且终止于具有大内径D_IN1的广口 开口100的颈部部分101。

颈部部分101包括圆柱形上部分1010和加强的下部分1011，其 至少在加强的下部分的顶部处比上部分1010更厚。所述圆柱形上部分 1010在所述广口开口100和所述加强的下部分1011之间延伸，所述 加强的下部分1011从所述上部分1010向下延伸到颈部支撑环102。

圆柱形上部分1010由外圆柱面1010a和内圆柱面1010b界定，两 者以纵向轴线1a为中心。所述圆柱形上部分1010具有大致恒定的壁 厚度WT₁。

上部分1010的顶部密封表面1010c和外圆柱面1010a之间的半径 R1以及上部分1010的顶部密封表面1010c和内圆柱面1010b之间的 半径R2不大于0.75mm，优选地不大于0.4mm，并且优选地不小于 0.2mm。

加强的下部分1011包括外圆柱面1011a和内圆柱面1011b，两者 以纵向轴线1a为中心。

更特别地，颈部支撑环102向外突出超过加强的下部分1011的所 述外面1011a。

加强的下部分1011的内面1011b沿着过渡台阶1011c过渡到上部 分1010的内面1010b。该过渡台阶1011c的顶端和上部分1010的内 面1010b之间的接合部是凹形的并且限定向内的过渡半径R。该过渡 台阶1011c的底端和加强的下部分1011的内面1011b之间的接合部是 凸形的并且限定向外的过渡半径R’。在该特定实施例中，过渡台阶 1011c由内面1011b中的平缓倾斜壁形成。

在两个圆柱形的外面1011a和内面1011b之间测量的所述加强的 下部分1011的厚度WT₂大于所述上部分1010的厚度WT₁。所述厚度 WT₂等于在过渡台阶1011c的底端处测量的所述加强的下部分1011 的厚度，所述厚度WT₁等于在过渡台阶1011c的顶端处测量的所述加 强的下部分1011的厚度。

在附图中，颈部部分101的高度(在颈部支撑环102上方)称为 H。上颈部部分1010的高度称为H₁。加强的下颈部部分1011的高度 称为H₂；过渡台阶1011c的区域中的加强的下部分1011的高度称为 H₂₀；在过渡台阶1011c之下的加强的下部分1011的高度称为H₂₁。颈 部部分1011的内径称为D_IN2。由过渡台阶1011c与纵向轴线1a限定 的角称为α。

图2显示盖有小高度h的可移除封闭件2的图1中的容器1，所 述封闭件例如可以是金属盖。图4显示由盖2闭合的图3中的瓶颈10。 参考该图4，当盖2配装到瓶颈10上时，广口开口100由盖2密封地 闭合并且颈部支撑环102不由盖2围绕但是在盖2之下，以使得当容 器1或预制件P闭合时颈部支撑环102可接近，并且例如可以用于操 作闭合的容器或闭合的预制件。

更特别地，盖包括由可变形材料(如橡胶等)制造的内部垫圈20 等，其与上颈部部分1010相接触以使得在盖2和所述上颈部部分1010 之间并且在广口开口100的整个周边上形成紧密的密封。上颈部部分 1010的尺寸确定成能够获得瓶颈10和市场上可获得的标准盖2之间 的这种周边密封区域。

根据本发明，加强的下颈部部分1011使得能够获得在颈部支撑环 102上方的瓶颈部分101，其能够由可具有小高度H的标准盖2闭合， 并且有利地比相同高度H的、但是优选地在其整个高度H上具有恒定 的更小壁厚度WT₁的可比较瓶颈变形更小。

参考图1和图4，瓶颈10还设有不连续的螺纹12，其中包括独立 的斜螺纹部分12a，并且适用于将盖2安全地拧接到瓶颈10上。参考 图1和图4，每个螺纹部分12a的下末端和颈部支撑环的上面之间的 间隙称为e₁。优选地，所述间隙e₁不大于2.0mm。

更特别地，参考图7，盖2包括适用于与瓶颈10上的螺纹部分12a 协作的若干凸缘21(在该特定示例中有四个凸缘)。

更特别地，参考图8和图9，一旦盖2拧接到容器1的瓶颈10上， 盖2就能在一个方向上(图8/箭头C)扭转到闭合位置并且能够在相 反方向上(图9/箭头O)扭转到打开位置。

在盖2从打开位置扭转到闭合位置期间，所述凸缘21的每一个(图 8)与螺纹部分12a的下缘相接触并且由螺纹部分12a的下缘引导以通 过凸缘21和螺纹部分12a迫使盖2轴向地和向下地(图8/箭头F)运 动，即更靠近广口开口100。参考图4，当盖2处于闭合位置时，盖2 的内部密封材料20与穿透到密封材料20中的颈部部分101的上部分 1010相接触并且通过其局部地变形。因此仅仅在颈部部分101的该上 部分1010的顶部密封表面1010c和盖2之间实现紧密的密封。相比之 下，在盖2和颈部部分101的加强的下部分1011的内面1011b之间没 有接触并且没有密封。

在盖2从闭合位置扭转到打开位置期间，所述凸缘21的每一个(图 9)与螺纹部分12a的上缘相接触并且由螺纹部分12a的上缘引导以通 过凸缘21和螺纹部分12a迫使盖2轴向地运动远离广口开口100(图 9/箭头G)。

然而，本发明不限于使用由包括这样的凸缘21的盖2构成的封闭 件，而是包含能够拧接到瓶颈上的任何可移除封闭件或帽，特别是例 如包括适合于与瓶颈上的螺纹协作的螺纹的任何封闭件或帽。在本发 明的范围内，瓶颈的螺纹可以是不连续螺纹或连续螺纹。

参考图2和图4，当在颈部支撑环102上方的颈部部分10的高度 H足够小时，盖2的下缘和颈部支撑环102之间的间隙e也较小，这 能改善闭合的瓶颈的美观，尤其当瓶颈10是不透明的晶体化瓶颈时， 和/或当广口塑料容器由小高度h的盖2(如金属盖)闭合时。这样的 小间隙e给消费者赋予容器正确地闭合的感觉。

分别在图5和图6中显示瓶颈10’和10”的其它示例。

在图5的变型中，瓶颈10’的高度H高于图3的瓶颈的高度H。 图5的该瓶颈10’有利地比瓶颈10更不易变形，但是当瓶颈10’由盖2 闭合时，盖2的下缘和颈部支撑环102之间的间隙e更大。

在图6的变型中，瓶颈10”的加强的下部分1011的高度H₂₁大于 图3中的瓶颈10的加强的下部分1011的高度H₂₁，并且上颈部部分 1010的高度H₁很小，这允许有利地获得瓶颈10”，其可以具有与图3 中的瓶颈10相同的小高度H，但是有利地比所述瓶颈10更不易变形。

下表给出由PET制造的瓶颈10、10’和10”所用的主要尺寸的一 些示例。

表：尺寸的示例

尺寸 瓶颈10’ 瓶颈10 瓶颈10” D_OUT58.9mm 58.9mm 58.9mm D_IN154.49mm 54.49mm 54.49mm D_IN252.48mm 52.48mm 52.97mm H(＝H₁+H₂) 13.5mm 11.4mm 11.4mm H₁2mm 2mm 0.6mm H₂(＝H₂₀+H₂₁) 11.5mm 9.4mm 10.8mm H₂₀0.71mm 0.54mm 0.54mm H₂₁10.79mm 8.86mm 10.26mm α 55° 55° 55° WT₁[D_OUT-D_IN1/2] 2.205mm 2.205mm 2.205mm WT₂[D_OUT-D_IN2/2] 3.21mm 3.21mm 2.965mm R1 0.75mm 0.4mm 0.4mm R2 0.75mm 0.4mm 0.4mm R 0.2mm 0.2mm 0.2mm R’ 0.2mm 0.2mm 0.2mm

然而这些尺寸不是对本发明的范围的限制，并且本领域技术人员 能够在本发明的范围内容易地实施其它的尺寸。

特别地，但非必要地，本发明的组件可以有利地由以下附加的和 可选的特征表征，单独地或组合地采取所述附加的和可选的特征：

所述塑料预制件或容器的所述过渡台阶由平缓倾斜壁形成。

所述颈部部分101的高度H不大于15mm。

所述颈部部分101的高度H小于13mm。

所述广口开口100的内径D_IN1不小于40mm。

所述广口开口100的内径D_IN1不小于50mm。

在所述过渡台阶1011c的底端处测量的所述加强的下部分1011的 厚度WT2不小于2.7mm。

在所述过渡台阶1011c的底端处测量的所述加强的下部分101的 厚度WT₂不大于4mm。

在所述过渡台阶1011c的顶端处测量的所述上部分1010的厚度 WT₁不小于1.9mm。

在所述过渡台阶1011c的顶端处测量的所述上部分1010的厚度 WT₁不大于2.7mm。

所述加强的下部分1011的厚度WT₂和所述上部分1010的厚度 WT₁之间的差不小于所述上部分1010的厚度WT₁的30％。

所述上部分1010的高度H₁不大于3mm。

所述上部分1010的高度H₁不小于0.4mm。

所述加强的下部分的高度H₂不小于9mm。

所述加强的下部分的高度H₂不大于12mm。

所述过渡台阶1011c的高度H₂₀在0.4mm到0.8mm之间。

所述加强的下部分1011的高度H₂不小于所述颈部部分101的高 度H的75％。

所述加强的下部分1011的高度H₂不小于所述颈部部分101的高 度H的90％。

所述过渡台阶1011c和所述预制件或容器的纵向轴线1a之间的角 α在10°到90°之间，并且优选地为大约55°。

所述广口开口100的内径D_IN1和所述颈部部分101的高度H的比 值D_IN1/H不小于3，并且优选地不小于4。

所述预制件P或容器1由包括均聚酯或共聚酯的塑料材料制造。

所述预制件P或容器1由包括PET均聚物或共聚物的塑料材料制 造。

所述螺纹是不连续的并且包括斜螺纹部分12a。

所述颈部支撑环102和所述斜螺纹部分12a的每一个的下末端之 间的间隙e₁不大于2.0mm。

所述上部分包括顶部密封表面、外圆柱面和内圆柱面；所述顶部 密封表面沿着第一半径R1过渡到所述外圆柱面，所述顶部密封表面 沿着第二半径R2过渡到所述内圆柱面；所述第一半径R1和第二半径 R2不大于0.75mm并且不小于0.2mm，并且优选地不大于0.4mm。

所述瓶颈是不透明的晶体化瓶颈。

所述容器是注拉吹塑模制容器。

所述封闭件包括内部垫圈20，所述内部垫圈包括所述可变形的密 封材料。

所述封闭件包括金属盖2。

所述封闭件能够在一个方向(C)上扭转到闭合位置并且能够在 相反方向(O)上扭转到打开位置；在所述封闭件从打开位置扭转到 闭合位置期间，迫使所述封闭件(2)轴向运动靠近所述广口开口100； 在所述封闭件从闭合位置扭转到打开位置期间，迫使所述封闭件轴向 运动远离所述广口开口100。

所述可移除封闭件2包括凸缘21，所述凸缘适合于与所述塑料预 制件或容器的螺纹12协作以使得一旦封闭件2配装到所述塑料预制件 或容器的瓶颈上，所述封闭件就能在一个方向(C)上扭转到闭合位 置并且能够在相反方向(O)上扭转到打开位置；在所述封闭件从打 开位置扭转到闭合位置期间，所述凸缘21的每一个与螺纹部分12a 的下缘相接触并且由螺纹部分12a的下缘引导，以使得通过所述凸缘 21和所述螺纹部分12a迫使所述封闭件轴向运动靠近所述广口开口 100；在所述封闭件从闭合位置扭转到打开位置期间，所述凸缘21的 每一个与螺纹部分12a的上缘相接触并且由螺纹部分12a的上缘引导， 以使得通过所述凸缘21和所述螺纹部分12a迫使所述封闭件轴向运动 远离所述广口开口100。