多层储存容器制造技术

本发明专利技术公开了一种可再利用的多层塑料容器。该多层结构包括位于较薄的内层和外层（２１、２２）之间的较厚中间层（２０）。较厚中间层（２０）具有高刚度特性和为三维容器提供结构完整性。内层和外层（２１、２２）不需要高刚度特性，但是优选具有高抗冲击性以保持合适的美感外观和具有抗刮擦性、抗裂性等。所以，可以使用通用树脂提供低成本、重量轻和具有足够强度的多层可再利用塑料容器，并在宽温度范围内提供合适的抗裂性和抗碎性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及可再利用的塑料储存容器。更具体地说，本专利技术涉及具有多层结构的可再利用的塑料储存容器。更具体地说，本专利技术涉及具有多层结构的可再利用的塑料储存容器，它包括位于内层和外层之间的中间层。中间层设计成向该容器提供结构完整性和堆积强度，和因此是由具有高刚度的聚合物材料制成。另外，由于冲击强度对中间层而言不是重要的，所以中间层可以由具有低冲击强度的材料制成。相比之下，内层和外层并不是设计成向容器提供结构完整性，因此可以由具有较低刚度的聚合物材料制成。另外，由于外层和内层为容器提供具有美感的外观和感觉，所以它们应该具有高冲击强度以使其抗裂和抗碎。此外，内层和外层可以设计成提供柔软的感觉，这是消费者所优选的。相关领域的描述可再利用的储存容器是公知的。一种普通类型的可再利用的储存容器是由模塑塑料制成，是顶端开放的盒子形式，具有模塑塑料盖。这些容器可以具有许多风格和颜色。一个与目前使用的可再利用储存容器相关的问题涉及它们的单层或单一聚合物组分结构。具体地说，希望可再利用聚合物储存容器的内表面和外表面能够抗裂和抗碎(即具有高冲击强度)，以使它们提供适宜的美感外观，这是消费者所希望的。但是，可再利用储存容器必须还具有充足的结构完整性。所以，选择用于生产容器的单一材料必须具有高刚度系数或特征以及高冲击强度。由高冲击强度和高刚度的竞争性特征引起了问题。具体地说，通用材料例如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯，通常仅仅满足这些标准之一。例如，低密度聚乙烯(LDPE)和线型低密度聚乙烯(LLDPE)以其高冲击强度著称，但是这些材料不能在适中的厚度下提供足够的刚度。结果，如果这些高冲击强度的通用材料用于生产可再利用储存容器，则容器必须以足够的厚度来生产以提供必需的刚度或结构完整性，这增加了容器的重量和生产成本。因此，由于消费者更喜欢价格低、重量轻的容器，这些包含高冲击强度通用材料的单层容器是不希望的。提供高刚度的通用聚合物材料例如高密度聚乙烯(HDPE)可以用于生产具有较小壁厚的可再利用的储存容器，这获得了成本低、重量轻的容器。但是，高刚度的通用材料容易刮擦和断裂。此外，高刚度的通用材料例如高密度聚乙烯具有较硬的感觉。因此，由于消费者更喜欢具有美感外观的柔软感觉的容器(不容易刮擦或产生裂纹)，这种包含高冲击强度通用材料的单层容器不是希望的。为了解决高冲击强度/软质感觉和高刚度的竞争性需求的问题，已经提出使用高性能工程树脂例如尼龙和聚碳酸酯。但是，高性能树脂的材料成本显著高于各种聚乙烯、聚丙烯以及称为“通用”树脂的商品聚苯乙烯。因此，使用高性能工程树脂会显著增加可再利用储存容器的成本，这会不利地影响这些产品的价格和竞争力。公开内容的简述公开一种经济的、可再利用的三维储存容器。在公开的容器的一个方案中，该容器包括含有选自以下的聚合物材料的中间层高密度聚乙烯、填充有碳酸钙的高密度聚乙烯、聚丙烯、填充聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯以及它们的混合物。该容器进一步含有与中间层两边相连的内层和外层。内层和外层可以是选自以下的相同或不同的聚合物材料低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚烯烃塑料、聚烯烃弹性体、热塑性弹性体、热塑性橡胶、热塑性硫化橡胶、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，以及它们的混合物。在另一个方案中，内层、中间层和外层被共挤出和吹塑。在另一个方案中，内层和外层之一或两者还含有着色剂。在另一个方案中，中间层比内层或外层更厚。在另一个方案中，中间层厚度与内层和外层总厚度之比是约1∶1至约4∶1。在另一个方案中，公开的容器是通过分别对内层、中间层和外层单独使用型坯进行共挤出吹塑来形成。在另一个方案中，中间层可以包含来自内层和外层的碎片聚合物。具体地说，来自用于形成容器的共挤出吹塑工艺的碎片材料可以循环回到中间层。显然，来自中间层的碎片材料可以用于后续容器的中间层中。另外，来自内层和外层的碎片材料尽管与中间层的聚合物材料不同，但是可以与中间层的材料共混并用于生产另一容器的中间层。公开了一种经济的、可再利用的三维储存容器，它包括三层，其中包括含有具有高刚度特性的通用聚合物材料的中间层。中间层的聚合物材料不需要特别高的冲击强度，这是因为该中间层位于内层和外层之间。相比之下，内层和外层是由具有高冲击强度特性的通用聚合物材料制成。内层和外层比中间层更薄，所以不为容器的结构完整性提供主要贡献。因此，内层和外层可以由具有高冲击强度特性、但具有低刚度特性的通用聚合物材料制成。在另一个方案中，内层和外层可以特别由具有良好冲击强度、但具有低刚度的通用聚合物材料制成，从而为内层和外层提供消费者希望的柔软感觉。为了满足这一标准，低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚烯烃塑料、聚烯烃弹性体、热塑性弹性体、热塑性橡胶、热塑性硫化橡胶、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物以及它们的混合物可以用于内层和外层。为了提供所需要的结构完整性，中间层应该由具有高刚度特性的通用聚合物材料制成，例如高密度聚乙烯、填充有碳酸盐的高密度聚乙烯、聚丙烯、填充聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯以及它们的混合物。容器和用于容器的顶部或盖子可以根据上述三层结构生产。一种生产方法是共挤出吹塑工艺。但是，三层结构可以是片状形式，随后模塑成三维容器和/或盖子。外层可以着色，或者作为选择，为了特定视觉效果，中间层可以着色而外层未着色。可以加入额外层，这取决于性能要求。可以引入透明的“可视条”以使消费者能看到容器的内部。公开的容器可以使用共注塑工艺生产，其中注射模具用于形成容器和/或盖子，将材料共注射到模具中以形成单独的皮层。同样，容器和/或盖子可以使用上层模塑(overmoulding)工艺生产，其中先模塑其中一层，然后在预模塑的结构之上模塑其它层。也可以使用常规注塑和热模塑方法。此外，注塑和吹塑技术可以通过注塑预成型体来结合，其中将预成型体转移到吹塑模具中，并膨胀形成外部结构，同时向外部结构中吹入内部结构或层。该工艺可以重复进行以形成所需数目的层。考虑以下附图和详细描述以及权利要求书，公开的容器和方法的其它优点将对本领域技术人员而言是显然的。附图简述下面通过附图示意性地描述公开的容器。附图说明图1是根据本专利技术用于生产可再利用储存容器的多层材料的截面图；图2是根据本专利技术生产的可再利用储存容器和盖子的前截面图；图3是图2所示容器的端截面图；图4是图2所示容器的放大的局部端视图；图5是在移开盖子的情况下图2所示容器的顶视图；图6是在移开盖子的情况下图2所示容器的透视图；图7是彼此在顶部堆积的两个图3所示可再利用储存容器的前截面图；和图8是根据本专利技术用于生产可再利用储存容器的三个型坯的截面图。这些附图不是必须按照比例的，一些方案有时通过图示符号、虚线、示意性表示和部分视图来说明。在一些情况下，可以省略对理解本专利技术容器没有必要的细节或会使其它细节难以理解的那些细节。当然，应该理解的是，这里的公开内容和权利要求并不限于这里说明的特定方案。优选实施方案的详细描述为了结构完整性，经济的可再利用的三维容器包括具有高冲击强度和柔软感觉的内层和外层以及具有高刚度的中间层。公开的容器在其内表面和外表面上具有所需的特性抗裂性、抗刮擦性、抗碎性和柔软的感觉，以及由于使用了较厚的中间层而具有优异的结构完整性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可再利用的三维储存容器，该容器包括：含有选自以下的聚合物材料的中间层：高密度聚乙烯、填充有碳酸钙的高密度聚乙烯、聚丙烯、填充聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯以及它们的混合物；和与中间层两边相连的内层和外层， 内层和外层包含选自以下的相同或不同的聚合物材料：低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚烯烃塑料、聚烯烃弹性体、热塑性弹性体、热塑性橡胶、热塑性硫化橡胶、乙烯／乙酸乙烯酯共聚物，以及它们的混合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W谢普莱，G罗迪，
申请(专利权)人：拉伯美德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]