[发明专利]具有变化深度罗纹的塑料容器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月5日递交的第61/567,086号且标题为“具有可变深度罗纹的塑料容器”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容被通过引用的方式合并于此，且应当被认为是本说明书的一部分。

技术领域

本发明一般地涉及塑料容器，特别地，涉及被设计为在保持液体的同时抵抗形变的塑料容器。

背景技术

塑料容器已经在数十年间在饮料包装中被用作玻璃或金属容器的替代品。在今天，被最常用于制造饮料容器的塑料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET制成的容器透明、壁薄，并具有通过承受由其内容物施加在容器壁上的力而保持其形状的能力。PET树脂价格合理且易于加工。PET瓶一般由包括已经通过使PET树脂注射成型制成的塑料预制体的吹塑的工艺制成。

塑料包装的优点包括相比于玻璃而言重量更轻和破裂减少，而且在考虑到制造和运输时整体成本更低。虽然塑料包装比玻璃重量更轻，仍然对创造可能是最轻的塑料包装使得通过制造和使用包含更少塑料同时仍展现良好机械性能的容器的方式使运输和制造的成本节约都最大化存在着极大的兴趣。

发明内容

装瓶业正朝着移除外壳或托板的辅助包装的方向推进。仅具有薄膜而没有纸板的瓶子的外壳被称作辅助包装的“仅使用薄膜的转换”或“轻质”。支撑元件(诸如纸板)的移除在瓶子上施加了额外的压力，这增加了对瓶子结构的需求。在某些实施例中，瓶子的设计能提供一个或多个减少弯曲和点载荷造成的损坏的好处。本发明的设计实施例能在保持容易吹塑的同时减轻运送和处理(包括仅使用薄膜的包装)期间的压力。在某些实施例中，为了达到相同或相似的机械性能，瓶子的设计使用更少的树脂，产生了轻质的产品。

在此公开的瓶子的实施例可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其具有蠕变和松弛的粘弹性质。作为塑料，PET和其他树脂在使用期间趋于在常见的温度下松弛。这种松弛是响应于应变的依赖时间的应力消除。弯曲(bending)可以提供极大的应变，其可见于拉伸负载中。由于极大的应变，弯曲中的松弛可能更为严重。弯曲发生在多个长度尺度。弯曲能够发生在瓶子的长度尺度或较小长度尺度。一个瓶子长度尺度弯曲的示例是一个人用他/她的手弯曲瓶子，或者在托板上包装在箱中的过程中经受的弯曲。较小尺度的示例是瓶壁上的罗纹或其他较小特征的挠曲或折叠。响应于第一个、更大长度尺度的负荷，罗纹在局部、更小长度尺度处挠曲(flex)。当它们随时间的推移被保持在此位置时，这些罗纹将通过松弛而永久变形。

进一步地，在此公开的瓶子的实施例可承受增压。瓶子内部的压力可归因于瓶子包含碳酸饮料。瓶子内部的压力可归因于增压工序或装瓶和包装期间执行的工艺。例如，瓶子可被增压以帮助该瓶子保持其形状。如另外的实施例，瓶子可被用某些气体增压以帮助保存瓶子内的饮料。

在此公开的瓶子的实施例具有变化深度的罗纹，其在保持环向强度的同时达到了强度与硬度的平衡，以抵抗上述弯曲。变化深度的罗纹能在瓶子周围从扁平的和/或浅层深度罗纹部平滑过度到深层罗纹部。许多扁平的和/或浅层深度罗纹在瓶体中起到凹陷立柱的作用，这些立柱使弯曲力和顶负荷力沿壁分布，以抵抗倾斜和挤压。许多扁平的和/或浅层深度罗纹能帮助瓶子在增压期间保持其形状，诸如，例如，帮助防止在被增压时瓶子的拉伸。防止瓶子的拉伸有助于保持预期的瓶子形状，以通过，例如，保持瓶子的基本不变的高度的方式，辅助在此所述的瓶子的包装。防止瓶子的拉伸可以有助于把标签涂敷到瓶子的标签部。例如，具有被涂敷标签的瓶子，防止瓶子的拉伸有助于在标签板部处保持瓶子的长度和高度不变，这能够有助于防止标签被撕裂和/或防止标签被从瓶子上至少部分地分离(即，瓶子和标签之间粘性失效)。

深层罗纹部提供环向强度，并在使用者握持时使瓶子更坚固和/或更刚硬。可在扁平的和/或浅层罗纹和深层罗纹之间达到平衡，以在保持轻质瓶子的刚性的同时，获得对弯曲和/或倾斜的预期的抵抗能力。在一些实施例中，至少一些前述预期的特性可通过瓶子的更陡峭的钟形部而被进一步实现。在轻质钟形部中，更陡峭的钟形部能增加顶负荷的性能。轻质瓶体和钟形部为瓶子的更厚基座留下了更多的树脂，这能增强稳定性。更厚的基座可更好地抵抗弯曲力和顶负荷力，并即使是在包装、运送和/或处理期间基座被损坏时，也为具有相对于瓶子直径更大的基座直径的公差设计带来益处。