專利名稱：從熱塑性材料制備分包裝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性材料分包裝的制備方法、熱塑性材料的分包裝本身和適當(dāng)?shù)哪＞咴谥苽錈崴苄圆牧戏职b中的用途。
在本發(fā)明上下文中，熱塑性材料理解為在室溫下是固體的材料，其可通過加熱液化或變得可流動，而冷卻后可再次變成固體，且此過程可重復(fù)多次。固體表示材料在室溫(例如20-22℃)下為晶態(tài)至蠟狀或橡膠狀稠度的物質(zhì)。
更具體地，本發(fā)明涉及熱塑性粘合劑、涂料或密封劑化合物類的熱塑性材料。
熱塑性粘合劑類包括例如熱熔性粘合劑。熱熔性粘合劑是以熔融態(tài)施加到待接合基材上的粘合劑，且其在基材接合到一起后通過冷卻固化而凝固。市場上有壓敏型和無結(jié)塊的?；療崛坌哉澈蟿Ｔ跓o溶劑的形式下，壓敏熱熔性粘合劑在20℃總是發(fā)粘的，保持粘合性，且在輕微壓力下，幾乎立刻粘合所有基材，即，幾乎沒有表現(xiàn)出基材特異性。一般不用破壞粘合的基材就可解除使用壓敏熱熔性粘合劑的粘合劑粘合。
活性熱熔性粘合劑是含有活性基團的熱熔性粘合劑，例如基于含游離異氰酸酯基團的聚氨酯的單組分或雙組分熱熔性粘合劑。
包裝熱塑性材料、尤其是粘合劑類的方法是已知的。一些方法利用直接包裝在可熔性塑料膜管狀膜中，該塑料膜可以熔融并與粘合劑一起涂覆。塑料膜變成粘合劑的一部分，從而不需要使用之前取出粘合劑的步驟，且包裝膜沒有必要單獨處理。此類型的方法公開在DE3138222和DE 3234065中，例如以帶狀形式包裝的壓敏熱熔性粘合劑，在WO 00/34129中的粒狀壓敏熱熔性粘合劑和在DE 3625358中塊狀形式包裝的熱熔性粘合劑。以所謂共擠出粘合劑枕形式包裝在與粘合劑一起的可熔融膜中的粘合劑分包裝也是已知的，例如WO97/00813。如此包裝的粘合劑枕適合軟化點在120℃以下的壓敏熱熔性粘合劑。
EP 0 521 661 A1公開了另一類型的膜包裝。該文件公開了一種其中主要將熱塑性材料以熔融態(tài)引入襯膜的模具。所述膜在固化熱塑性材料表面形成了不粘手的涂層。
包裝在膜中并和膜熔融在一起的熱塑性材料的缺點是所述膜的固態(tài)殘留物經(jīng)常浮于熱塑性熔融物的表面。這是由于例如塑料膜和熱塑性材料間的密度差異、塑料膜的熔融范圍寬和/或膜中留存有氣體。沒有完全熔融的膜殘留物會堵塞施加系統(tǒng)的噴嘴，從而導(dǎo)致制備過程中斷。
上述的方法優(yōu)選用于大規(guī)模地連續(xù)包裝熱塑性材料，而且不是勞動密集型。但是，它們的確會帶來高的資本投入。
來自非連續(xù)生產(chǎn)和高粘度熱塑性材料的相對較少量的產(chǎn)品(小批量)主要連續(xù)地包裝在金屬、紙或硬塑料容器中，例如金屬桶、硬紙盒、紙板盒或塑料碗中。
如果熱塑性材料是粘性材料，可直接與粘性熱塑性材料接觸的那部分包裝材料一般用其它的抗粘層涂飾。
EP 0496626 A1公開了一種含固態(tài)熱融性材料的容器，所述熱熔性材料通過抗粘層與容器的內(nèi)表面分離?？拐硨涌捎衫缛槟z、分散體、蠟或粉末組成?？拐硨佑兄诠虘B(tài)熱融性材料從容器中取出。此涂層的缺點是往往不能在內(nèi)表面獲得完全均勻的涂層，從而熱熔性材料的殘留物保留在內(nèi)表面上。如果容器重新用于裝填，由于部分涂層通常保留在熱熔性材料上，所以在取出熱熔性材料后必須更新內(nèi)表面的涂層。
US 5,992,130公開了用于盛放和運輸在水分存在下交聯(lián)的活性熱熔性粘合劑組合物的硬質(zhì)容器。容器的外壁由防濕材料組成，而內(nèi)壁用不與粘合劑粘合的材料涂覆。涂層由例如基于硅或氟組分的聚合物組成，且以樹脂或清漆的形式進行涂覆。在取出粘合劑組合物之前，必須將容器在加熱單元中加熱。容器不適于再利用。因為其由不同的材料制成，所以在回收前必須成本較高地分離這些材料。
上述現(xiàn)有技術(shù)的一般缺點是從容器中取出粘性熱塑性材料后必須對剩下的包裝材料進行處理。容器往往不能再利用，至少不能直接再利用，因為抗粘層在熱塑性材料包裝和打開包裝的過程中往往受到破壞。
因此，越來越多的制造商將精力轉(zhuǎn)向可再利用的容器，向其中引入熔融熱塑性材料進行冷卻。為了能將固態(tài)熱塑性材料從容器中取出，對合適的成型體進行涂覆或用分離層例如蠟或涂硅紙或用膜進行鋪襯。冷卻后，熱塑性材料可包裝在例如膜中或用抗粘層進行涂覆。
DE 4205919 A1描述了一種方法，其中將帶有隨意移動的末端和側(cè)壁的成型體放置在導(dǎo)熱性材料的傳送帶上，且將膜狀的包裝材料施加到成型體上。將液化的粘合劑引到包裝材料上并引入成型體，沒有被包裝材料環(huán)繞的區(qū)域用包裝材料包裹。
如此包裝的粘合劑從成型體中取出，并隨后可以儲存和運輸。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，成型體為坦克履帶形，并被設(shè)計成在連續(xù)生產(chǎn)循環(huán)中能重復(fù)再利用。
但是，此方法的特定問題是高粘度粘合劑的包裝溫度通常較高，其可達到約200℃。這種情況下，引入成型體中的薄膜必須充分冷卻。即使金屬性成型體的熱快速分散，但其本身也不足以使薄膜免受引入的高溫?zé)崴苄圆牧系钠茐摹?br> 本發(fā)明解決的問題是提供用于包裝熱塑性材料的環(huán)境友好的方法，該方法將克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點。
更具體地，需要一種方法，其能使包裝材料用高達280℃的熱塑性材料直接裝填而不破壞包裝材料。本發(fā)明解決的另一個問題是提供包裝粘性熱塑性材料的方法。
本發(fā)明解決的再一個問題是提供能使熱塑性材料用于直接或間接接觸待包裝食品的方法。
本發(fā)明提供的方法限定在權(quán)利要求中，并主要由熱塑性材料分包裝的制備方法組成，其中，在第一個處理步驟中，a)將熱塑性材料以可流動形式引入模具，b)使引入模具的熱塑性材料固化，和在第二個處理步驟中，c)包裝固化的熱塑性材料，d)所用的模具是鉑交聯(lián)工藝得到的至少一種硅樹脂彈性體的成型體。
本發(fā)明的方法比現(xiàn)有方法有特別的優(yōu)點，在40℃-280℃的溫度下將流動性熱塑性材料引入到模具中，優(yōu)選地在60℃-260℃和更優(yōu)選在80℃-240℃，并在其中通過冷卻固化，而在裝填模具時不會破壞可直接接觸熱的熱塑性材料的硅橡膠彈性體的表面。
直接裝填模具，例如在制備熱塑性材料后當(dāng)其仍可流動時；或間接裝填，即，例如從存儲容器中進行。持續(xù)加熱存儲容器，從而使保存于其中的熱塑性材料為可流動的，或在需要時加熱以使保存于其中的熱塑性材料可流動。量為2Kg的熱塑性材料在空氣中冷卻需要約2-3小時，而在水浴中需要約1.5小時，這取決于模具的填充溫度。
在第二個處理步驟中，包裝固化的熱塑性材料。這可通過將固化的熱塑性材料保留在模具中，并通過模具將其包裝在紙、紙板、金屬或塑料容器中連續(xù)地或不連續(xù)地進行。例如容器是硬紙盒或紙板盒。
在其它實施方式中，用蓋子封閉模具，蓋子優(yōu)選主要由與模具相同的材料組成。蓋子或者已經(jīng)置于模具上，或者在另外的步驟(引入熱塑性材料之后)安裝以封閉模具。優(yōu)選地設(shè)計蓋子以保護內(nèi)含物例如優(yōu)選活性熱熔性粘合劑防止空氣中的水分。
在優(yōu)選的實施方式中，第二個處理步驟中在包裝前將熱塑性材料從模具中分離。固化的熱塑性材料極易從模具中取出，而不會破壞模具，且模具不必用分離層涂覆。為此，一方面，模具在引入液體熱塑性材料時具有足夠的尺寸穩(wěn)定性，另一方面，具有足夠的高彈性，例如能使模具從熱塑性材料的固化塊抽出。
模具的彈性源于所用的材料，因為模具是由至少一種硅氧烷彈性體制成。彈性體是具有橡膠彈性行為的寬網(wǎng)眼交聯(lián)的高分子量聚合物，其在室溫下可重復(fù)地被拉伸到其長度的兩倍，并且在除去拉力后，立刻回復(fù)到近似原始的長度。用彈性模量“E”表示彈性，“E”是拉伸應(yīng)力(每單位截面積上的力)與徑向伸長量的比。
交聯(lián)一般通過天然固化或合成橡膠來實現(xiàn)。
在制備和成型過程中，通過設(shè)計插入例如圓角嵌條形式的硬化成分來實現(xiàn)足夠的尺寸穩(wěn)定性。
模具優(yōu)選用硅橡膠通過澆鑄法來制備。硅橡膠是能轉(zhuǎn)化為橡膠彈性體并含作為基本聚合物的聚二有機基硅氧烷的材料，所述的聚二有機基硅氧烷含能進行交聯(lián)反應(yīng)的基團。這類基團包括例如位于鏈端或甚至可以引入鏈中的H原子、OH或乙烯基基團。用熱硫化或冷硫化的硅橡膠(也稱為高溫/室溫固化-HTV/RTV-橡膠)制造模具。
HTV硅橡膠在交聯(lián)催化劑存在條件下在＞100℃、優(yōu)選在150-160℃下固化，其中的交聯(lián)催化劑通常是有機過氧化物。但是，也可以使用貴金屬化合物作為交聯(lián)催化劑。鉑一般作為貴金屬化合物使用。對于注射成型法，通常是兩種液體硅橡膠(LSR＝液體硅橡膠)的液體硅橡膠組分通過加成交聯(lián)固化。
冷硫化或RTV硅橡膠可以分為單組分和雙組分體系。單組分體系通過SiOH基團的縮合來聚合或交聯(lián)形成Si-O鍵，例如在空氣水分的作用下。在雙組分橡膠(RTV-2)的情況下，例如，硅酸酯和有機錫化合物的混合物用作交聯(lián)劑，在交聯(lián)反應(yīng)中通過消除醇形成“Si-OR”和“Si-OH”基團的Si-O-Si橋。優(yōu)選并且在現(xiàn)有技術(shù)中已知鉑用作交聯(lián)催化劑，尤其在通過加成聚合而不是縮合聚合發(fā)生交聯(lián)的情況。
成型體優(yōu)選用高分子量聚甲基硅氧烷制造。
在FR 9609004 A1中，硅橡膠和制備硅氧烷彈性體成型體的澆鑄方法是已知的。另外US 2001/0043977描述了合適的硅氧烷彈性體。
在非常優(yōu)選的實施方式中，用由鉑交聯(lián)工藝得到的硅氧烷彈性體制造模具。如此交聯(lián)的硅氧烷彈性體包含極少(如果有的話)作為雜質(zhì)的次級產(chǎn)物，從而適用于食品領(lǐng)域。驚奇地發(fā)現(xiàn)這些聚硅氧烷在較寬的溫度范圍內(nèi)都是橡膠彈性體，且在溫度高達280℃時不改變顏色。
在特別優(yōu)選的實施方式中，由鉑交聯(lián)工藝得到的聚硅氧烷是熱交聯(lián)(HTV)的聚硅氧烷，且更加優(yōu)選是甲基乙烯基聚硅氧烷。在EP 0 992195 B1和EP 0 519 372 B1中描述了這些聚硅氧烷。
至少一種硅氧烷彈性體相對于熱塑性材料是抗粘性的。引入到模具中的粘性熱塑性材料，更特別地是壓敏熱熔性粘合劑可在冷卻后從模具中取出，且沒有粘性熱塑性材料的殘留物粘附到壁上，其中所述模具由鉑交聯(lián)工藝得到的至少一種硅氧烷彈性體制造。
在從-40℃-280℃的溫度范圍內(nèi)模具保持橡膠彈性。模具可以制成各種幾何形狀，例如如DE 19922439 A1中具有模具空腔的片狀，或在US 2001/0171027 A1中的碗狀容器形式。優(yōu)選矩形模具；此幾何形狀從DE 4205919中可知。在優(yōu)選的實施方式中，待填充的模具空間底部面積為8-12cm×20-26cm，而高是6-8cm。
本發(fā)明還涉及由至少一種由鉑交聯(lián)工藝得到的硅氧烷彈性體制造的模具在包裝熱塑性材料中的用途。
在一個具體的實施方式中，熱塑性粘合劑、涂料或密封劑化合物類的熱塑性材料作為熱塑性材料使用。熱塑性材料優(yōu)選是熱塑性熱熔性粘合劑，更優(yōu)選是壓敏熱塑性熱熔性粘合劑。
因此，本發(fā)明還涉及主要由如下物質(zhì)組成的份包裝a)熱塑性粘合劑、涂料或密封劑化合物，和b)至少一種鉑交聯(lián)工藝得到的硅氧烷彈性體模具。
在EP 0469564 B1第4頁44行-第8頁48行，公開了適用于本發(fā)明方法包裝的熱熔性粘合劑。
在引入模具并冷卻后，活性熱熔性粘合劑優(yōu)選與模具一起包裝到其它容器中，該容器能保護活性粘合劑不接觸水分或電磁射線(陽光，UV線)。此容器可以是例如可密封的金屬盒或金屬罐。
但是，固化的活性熱熔性粘合劑也可從模具中取出并包裝在鋁/聚乙烯(PE)薄膜袋中。此薄膜袋通過內(nèi)部的PE薄膜密封。外部的鋁箔保護包裝的內(nèi)含物不接觸水分或電磁射線。
根據(jù)本發(fā)明方法包裝的壓敏熱熔性粘合劑冷卻后可從模具中完全取出。模具不需用輔助劑進行另外的涂飾，例如以分離層形式的涂硅紙、塑料薄膜或抗粘涂層。
對于進一步加工和包裝，從模具中取出的壓敏熱熔性粘合劑可任選用抗粘層涂覆，例如用蠟或聚合物。例如，在DE 3327289中公開了這種類型的涂層。
從WO 84/03457和WO 84/03468可知，熱熔性粘合劑的塊可配有粉末狀隔離劑。
從模具中取出的粘合劑，更優(yōu)選壓敏熱熔性粘合劑也可用已知的方式包裝在塑料薄膜中，在應(yīng)用階段，塑料薄膜可任選地和粘合劑熔融在一起并應(yīng)用于基材。DE 4205191 A1第2頁46行-第3頁第9行提及了適于包裝壓敏熱熔性粘合劑的薄膜。
在本發(fā)明方法的一個優(yōu)選實施方式中，將壓敏熱熔性粘合劑引入模具、冷卻、包裝在例如硬紙盒或紙板盒中，裝有粘合劑的模具也可垂直堆積，由最終的用戶取出使用，而空的模具返回制造商或返回到再填充過程。
根據(jù)本發(fā)明的方法尤其適于包裝非常高粘度的熱塑性材料。高粘度的熱塑性材料理解為180℃時布氏粘度為5,000mPas-100,000mPas的材料(心軸27)。
本方法也特別適于小批量運行及連續(xù)設(shè)備投資不經(jīng)濟的工廠，從而產(chǎn)生熱塑性材料不連續(xù)包裝的過程。根據(jù)本發(fā)明的方法避免了昂貴的、尤其是抗粘性涂飾包裝例如涂硅紙板盒的需要。
通過以下的實施例闡述本發(fā)明。
實施例實施例1在180℃的熔融溫度下，將180℃時布氏粘度為45,000mPas(心軸27.5)的熱熔性粘合劑Technomelt Q 8718(制造商Henkel KGaA；組分約45％SIS/SBS、50％萜烯樹脂、5％礦物油)引入模具。冷卻以后，粘合劑可從成型體中完全取出。
實施例2在120℃的熔融溫度下，將150℃時布氏粘度為1600mPas(心軸27.5)的熱熔性粘合劑Technomelt 5418(制造商Henkel KGaA；組分約50％聚烯烴、30％烴類樹脂、20％礦物油)引入模具。冷卻以后，粘合劑可從成型體中完全取出。
在實施例中，將所用的特定模具填充并清空20次，對質(zhì)量(外觀、表面狀況等)沒有任何負(fù)面影響。
兩個實施例中所用的模具是尺寸為24.0×10.5×7cm的硅氧烷彈性體矩形容器。其為Milleforme系列的成型體，制造商Pavoni ItaliaS.p.A.，24040 Suisio(BG)，意大利。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性材料分包裝的制備方法，其中在第一個處理步驟中，a)將熱塑性材料以可流動的形式引入模具，b)使引入模具的熱塑性材料固化，及在第二個處理步驟中，c)包裝固化的熱塑性材料，d)所用的模具是鉑交聯(lián)工藝得到的至少一種硅氧烷彈性體的成型體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在40℃-280℃的溫度下、優(yōu)選在60℃-260℃的溫度下、更優(yōu)選在80℃-240℃的溫度下將可流動的熱塑性材料引入模具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在第二個處理步驟中，固化的熱塑性材料在包裝前與模具分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其特征在于所述模具是由熱硫化或冷硫化的硅橡膠制造，更優(yōu)選甲基乙烯基聚硅氧烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其特征在于在從-40℃-280℃的溫度范圍內(nèi)模具是橡膠彈性的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其特征在于至少一種硅氧烷彈性體相對于熱塑性材料是抗粘性的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項的方法，其特征在于熱塑性粘合劑、涂料和密封劑的熱塑性材料作為熱塑性材料使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于壓敏熱熔性粘合劑或活性粘合劑用作熱塑性材料。
9.一種主要由如下物質(zhì)組成的分包裝a)熱塑性粘合劑、涂料或密封劑，和b)至少一種由鉑交聯(lián)工藝得到的硅氧烷彈性體的模具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱塑性材料分包裝的制備方法，其中在第一個處理步驟中，a)將熱塑性材料以可流動的形式引入模具，b)使引入模具的熱塑性材料固化，和在第二個處理步驟中，c)包裝固化的熱塑性材料，d)所用的模具是鉑交聯(lián)工藝得到的至少一種硅氧烷彈性體的成型體。本方法的特點在于在40℃－280℃的溫度下將可流動的熱塑性材料、更優(yōu)選熱熔性粘合劑引入模具，并且能從模具中完全移出，及在第二個處理步驟中固化后進行包裝，以及空的模具可用于再填充。
文檔編號B29C39/36GK1756635SQ200480005753
公開日2006年4月5日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者格拉爾德·彼得里, 史蒂夫·哈特菲爾德 申請人:漢高兩合股份公司