用于碳酸饮料包装的轻量底座制造技术

本申请涉及用于碳酸饮料包装的轻量底座。本披露总体上提供了用于包装碳酸饮料的容器底座设计以及结合该底座设计的新容器。已经发现在改进的轻量化和潜在的成本节约的同时，可以实现改进的物理和机械特性，例如良好的应力开裂性能。具体的底座和容器设计通常适用于碳酸软饮品(CSD)容器，并且可以与具有任何尺寸并且具有任何类型的底座形式例如花瓣状或香槟酒底座形式的容器一起使用。

Lightweight Base for Carbonated Beverage Packaging

This application relates to a lightweight base for carbonated beverage packaging. This disclosure generally provides the design of a container base for packaging carbonated beverages and a new container designed in conjunction with the base. It has been found that improved physical and mechanical properties, such as good stress cracking properties, can be achieved while improving lightweight and potential cost savings. Specific base and container designs are generally applicable to carbonated soft drinks (CSD) containers and can be used with containers of any size and type of base, such as petal or champagne base.

【技术实现步骤摘要】
用于碳酸饮料包装的轻量底座本申请是申请日为2015年7月31日，申请号为201580039412.9，专利技术名称为“用于碳酸饮料包装的轻量底座”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2014年8月1日提交的美国临时申请号62/032,428的优先权的权益，该临时申请通过引用以其全文结合于此。
本披露涉及用于碳酸饮料包装的底座，这些底座帮助向饮料包装提供轻量特性。背景聚对苯二甲酸乙二酯或“PET”聚合物和共聚物被广泛用来制造用于饮料例如水、果汁、碳酸软饮品(CSD)等等的瓶子，因为它们总体上具有良好的机械和阻气特性。在这段时间内，容器设计已经对于越来越轻的重量和可负担能力进行改进和优化。这些瓶子通常使用拉伸吹塑模制过程进行制备。拉伸吹塑模制首先涉及将该PET树脂注入根据希望的最终瓶子形状和尺寸以及这些PET聚合物特性设计的预成型件注塑模具中。随后将该预成型件拉伸吹塑模制，其中使用压缩空气和轴向拉伸杆将该受热的预成型件同时吹塑并且拉伸为该最终容器形状。因为容器设计涉及例如CSD瓶性能、机械特性、以及拉伸吹塑模制过程，容器设计中的一个重要特征是该瓶底座的设计。已经发现，底座设计在实质性程度上影响例如成功地使瓶子轻量化的能力。底座设计还影响瓶子性能例如应力开裂性能、和其他特征。底座设计还可以改进瓶子的希望的物理稳健性，并且增强加工特征，例如在拉伸吹塑模制过程期间瓶子完整性的维持。因此，需要还能够实现改进的轻量化并且允许轻量化的瓶子实现良好的应力开裂性能、和良好的跌落破损性能、和其他特征的改进的瓶子和底座设计。还感兴趣的是无论瓶子的尺寸如何可以总体上改进瓶子的希望的物理稳健性并且在与各种PET树脂组合物一起使用时增强加工特征的底座设计。将优选的是这些新的瓶子设计和方法还可以适用于除了PET树脂容器之外的各种容器聚合物，例如尼龙和尼龙共混物。
技术实现思路
本披露总体上提供了用于包装碳酸饮料的新的容器、方法、和容器底座设计，这些设计提供改进的物理和机械特性，例如良好的应力开裂性能，同时还实现改进的轻量化和潜在成本节约。具体的底座和容器设计和方法特别适用于碳酸软饮品(CSD)容器，并且可以与具有小于5升的任何尺寸的容器一起使用。此外，将在此披露的CSD容器底座设计和特性应用到花瓣状底座、香槟酒底座、或任何自立式底座设计。尽管存在该轻量设计，该披露的容器底座总体上还适合于在当今技术水平的瓶子吹塑模制机中发现的在高操作输出速度下的生产。可以在根据本披露的吹塑模制的瓶子中发现的其他结构和功能特征包括对于非常轻量化的设计成功进行的底座设计，包括使用尽可能最轻的重量来制造该瓶子。当基于在此描述的设计参数制造时，所披露的CSD瓶子底座还具有良好的耐跌落破损性、耐应力开裂性、以及在热稳定性试验后的良好底座间隙。因此，本披露还描述了用于瓶子的底座以及除其他特征之外提供改进的结晶度、轻量化、应力开裂性能、和物理性能的方法。除其他之外，在此披露了用于碳酸软饮品(CSD)容器的底座，该底座包括花瓣状底座或香槟酒底座设计形式，其中该底座的特征在于以下特征：a)面积/重量比率(A/W)，其中A/W为从约2200至约3400平方毫米/克；b)重量百分比/面积百分比的比率(W％/A％)，其中W％/A％为从约0.9至约1.3；c)在浇口(gate)直径附近(在10mm内)测量的第一百分比(％)结晶度，其中该第一百分比结晶度是大于或约10％；d)在距该浇口大于或约15mm的距离处测量的第二百分比(％)结晶度，其中该第二百分比结晶度为该侧壁结晶度的至少或约70％；e)在浇口直径附近(在10mm内)测量的百分比(％)反式含量，其中该百分比反式含量是至少或约65％；和/或f)小于或约3.5的厚度比率(厚度比率是在距浇口5mm处的厚度除以在距该浇口10毫米处的厚度)。已经确认了对于容器底座的减弱的物理性能的具体且出乎意料的原因，并且已经发现克服这些问题的方法。虽然根据本披露的瓶子底座可以典型地具有所有这些特征，但这些瓶子底座通常还可以具有这些列出的特征中的至少2个、至少3个、至少4个或至少5个。在另一个方面，虽然根据本披露的瓶子底座可以典型地具有所有这些特征，但这些瓶子底座通常还可以具有2、3、4、5个、或所有以上所述的特征。这些和其他的方面和实施例呈现在以下描述和附图中。附图说明本披露的CSD底座设计的不同方面和实施例可以通过参照在此提供并且在以下描述的附图容易地理解。图1表明了对于各种容器或瓶子的底座重量(g)，其中标记为C1至C9的这些瓶子是没有根据本披露的轻量化原理设计的瓶子底座的对比实例。这些对比实例既包括小(小于或等于400mL)的瓶子，又包括较大(大于400mL)的瓶子。在图1中指定为B1至B6的瓶子1至6包括根据本披露的轻量化原理设计的底座，并且看出其底座重量显著低于具有相同尺寸的瓶子的对比实例。表1提供了关于在图1中的每个对比和示例性瓶子和底座的数据。图2A和图2B示出了根据本披露设计的用于小的起泡包装的底座设计，该底座设计通过了工业标准ISBT应力开裂法试验要求，包括在1.7g至1.9g的底座重量下的应力开裂。图3示出了对于新的设计1(◆)和设计2(■)瓶子底座二者相对于距该浇口的距离(mm)绘制的底座厚度(mm)的结果，并且表明了设计2瓶子底座在该浇口附近与设计1瓶子底座相比显著增加的厚度。图4示出了对于新的设计1(◆)和设计2(▲)瓶子底座二者相对于用来测试结晶度的样品薄片距该浇口的距离(mm)绘制的百分比(％)结晶度的结果。该底座中的更高取向导致增加的密度，增强底座性能。图5示出了对于以下瓶子底座沿着竖直截面距该浇口不同位置处测量的百分比取向(％反式含量)：9.3g的200mL的PET新设计瓶(◆)(B2)；200mL的PET标准(常规的)设计瓶(■)(C1)；和300mL的标准(常规的)设计瓶(▲)(C3)。图6示出了对于在图5中示出的瓶子沿着竖直截面距该浇口不同位置处测量的百分比(％)结晶度，这些瓶子尤其是：9.3g的200mL的PET新设计瓶(◆)(B2)；200mL的PET标准(常规的)设计瓶(■)(C1)；和300mL的标准(常规的)设计瓶(▲)(C3)。图7示出了对于两个试验瓶子底座(250mL的PET新设计瓶子(▲)(B3)和300mL的新设计瓶子(●)(B6))相对于用来测试结晶度的样品薄片距该浇口的距离(mm)绘制的百分比(％)结晶度(按重量分数计)的结果。专利技术详细说明披露了本披露的多个方面，这些方面提供新的底座以及包含这些底座并且提供预成型件的容器以及改进这些底座的整体物理性能的方法。在此概述的设计原理适用于在碳酸软饮品(CSD)容器或瓶子中使用的任何底座，例如花瓣状底座或香槟酒底座。为了本披露的范围的全面理解，参考在此提供的实例和附图。如在此所使用的，“结晶度”和“百分比结晶度”测量了在所制造的瓶子中的聚合物链的配向或部分配向，这是由于预成型件设计、结构、和组成、以及制造方法如机械拉伸和冷却而产生的。更高度结晶聚合物是较不可渗透的，表现出较低的蠕变并且总体上是更光学透明的。在本披露中，结晶度总体上被报告为百分比并且通过在底座处在距该浇口已知距离处对瓶子进行采样来测量。百分比结晶度是根据密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于碳酸软饮品(CSD)容器的轻量底座，其中所述底座的特征在于以下特征中的任意一个或更多个：a)面积/重量比率(A/W)，其中所述面积/重量比率为从2200至3400平方毫米/克；b)重量百分比/面积百分比的比率(W％/A％)，其中所述重量百分比/面积百分比的比率为从0.90至1.30；c)在浇口附近10mm内测量的第一百分比(％)结晶度，其中所述第一百分比结晶度大于10％；d)在距所述浇口大于15mm的距离处测量的第二百分比(％)结晶度，其中所述第二百分比结晶度为侧壁结晶度的至少70％；e)在所述浇口附近10mm内测量的百分比(％)反式含量，其中所述百分比反式含量是至少65％；f)小于3.5的厚度比率，所述厚度比率为在距浇口5mm处的厚度除以距所述浇口10毫米处的厚度。

【技术特征摘要】
2014.08.01 US 62/032,4281.一种用于碳酸软饮品(CSD)容器的轻量底座，其中所述底座的特征在于以下特征中的任意一个或更多个：a)面积/重量比率(A/W)，其中所述面积/重量比率为从2200至3400平方毫米/克；b)重量百分比/面积百分比的比率(W％/A％)，其中所述重量百分比/面积百分比的比率为从0.90至1.30；c)在浇口附近10mm内测量的第一百分比(％)结晶度，其中所述第一百分比结晶度大于10％；d)在距所述浇口大于15mm的距离处测量的第二百分比(％)结晶度，其中所述第二百分比结晶度为侧壁结晶度的至少70％；e)在所述浇口附近10mm内测量的百分比(％)反式含量，其中所述百分比反式含量是至少65％；f)小于3.5的厚度比率，所述厚度比率为在距浇口5mm处的厚度除以距所述浇口10毫米处的厚度。2.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述面积/重量比率是从2600至3200平方毫米/克。3.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述重量百分比/面积百分比的比率是从1.00至1.15。4.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述第一百分比结晶度大于12％。5.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述第二百分比结晶度是所述侧壁结晶度的至少80％。6.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述百分比反式含量是至少70％。7.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述厚度比率小于2.5。8.根据权利要求1所述的轻量底座，其中所述底座是花瓣状底座。9.根据权利要求1所述的轻量底...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特林·莱恩·斯图尔德，文卡特·戈文达拉扬，马丁·盖斯曼恩，
申请(专利权)人：可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：美国,US