[发明专利]塑料件固定在玻璃壶上的方法

说明书

本发明涉及用一种粘合剂使塑料件，如聚丙烯手柄和/或环包着壶的上部边缘的聚丙烯塑料边圈-带有或不带壶嘴-固定在玻璃壶上的一种方法。本发明还涉及根据权利要求20前序部分所述的一种壶。

用于冷、热饮料(比如咖啡)的餐饮容器和储存容器，或者用作餐饮配制容器的玻璃壶，为了减少壶颈部因受碰撞易产生破碎而配制的塑料边圈。为了握持装有烫饮料的玻璃壶，常常都采用塑料手柄，该手柄可以是壶的一个独立组成部分，或者是与塑料边圈结合成一个整体。

一种粘贴性好而价格适宜的塑料是丙烯腈一丁二烯-苯乙烯共聚物(以下简称ABS)。许多改进型ABS得到德国联邦卫生局和美国食品和药品机构的许可，这种与饮料直接接触的塑料边圈可以用ABS制造。取得许可的这些改进型ABS能够经受通常家用洗碗机的温度，但是放在工业用洗涤机时，ABS塑料显示出变色和变形。

出于经济和健康保护的原因，聚丙烯要比ABS更受喜爱。聚丙烯还能满足温度90℃或更高温度下对形状和颜色稳定性的要求。

当使用温度为90℃或更高时，由于粘附强度太低，因而产生粘结裂痕，即在粘合剂和塑料件之间出现裂缝。例如工业部门用的工业洗涤机使用温度为90℃及以上时，就会出现裂缝。

只有独立的手柄需用粘贴。塑料边圈等，如果是用聚丙烯制的，在其下部边缘都有一个环形槽，利用该槽使边圈紧卡在玻璃壶边缘上，并再加上用粘合剂嵌入到槽内使其固定。这里粘合剂首要任务是填充玻璃壶边缘和塑料边圈槽之间的自由空间。力的传递主要是机械方式实现。一般ABS藉助双组分硅粘合剂和附加使用化学粘合增附剂(底漆)能使塑料件和玻璃壶之间的粘合达到足够的强度。当粘贴过负荷时即产生一种粘合断裂图象，即裂缝穿透粘合剂。

粘合剂在塑料边圈上还具有密封作用，以阻止液体从玻璃口边缘和塑料边圈的中间流出。为此目的也可以应用密封圈。在这种情况下，一般是应用两个单独的塑料件进行相互钩套作为塑料边圈。这个方法是费用较多，比整体边圈价格贵一些。

从专利文献EP 0413 196 B1已知一种壶，其手柄不连接在塑料边圈上，两个部件都是壶的独立组成部分。手柄不仅固定在壶的外侧，而且与塑料边圈是形状锁合地连接。这种形状锁合的连接位置与加在塑料边圈上的壶嘴相对峙。因此塑料边圈和手柄造型必然复杂，因而使制造和安装增加困难和增加成本。有关粘着连接耐高温的性能，本文中不作陈述。

聚丙烯粘贴方面的问题在于，聚丙烯是非极性的，很难为一些粘合剂所润湿，例如用于玻璃的好粘合剂，其比聚丙烯更为极性。1998年9月23-24日在德国Regensburg市召开的第11届专业讨论会“塑料的新表面”-预处理和涂层-的会刊上，发表了各种表面处理的可能性，使非极性材料的表面赋予极性化性能。对此，等离子聚合(见会刊179页等)和气体火焰处理(同上210页等)。等离子聚合是基于，使用一等离子体所选择的气压在一个基体上分离出带极性官能团的聚合物层。应用气体火焰，一是使表面氧化，二是通过火焰内所含离子和电子使表面极性化。

《塑料顾问》期刊上7/8 1982刊发表了“塑料粘贴”的论文，认为较难粘结的塑料必须预处理。特别是聚丙烯是难粘合的塑料。推广用于聚丙烯预处理的有化学方法，例如采取在硫酸铬中腐蚀；热处理方法，例如气体火焰或电处理方法，例如通过电晕放电。文章讨论了塑料相互粘合。但塑料粘贴玻璃上未有提及。

一篇题为“经低压等离子体予处理的塑料粘贴”文章，发表在《塑料》期刊73(1983)3，文中叙述钢-塑的例子，即在聚丙烯塑料经过低压等离子体予处理能增加粘附力。这个效果能保持几天至许多天。氧气是被建议用于低压等离子活化工艺气体的一种。在这篇论文中也未谈到塑料与玻璃的粘合。

从摘录的现有技术，没有看到有关这方面的提示，即如何能够改进粘合物在使用温度为90℃及以上时的粘附强度。

本发明提出的任务是，使用一种粘合剂发明一种使聚丙烯固定在玻璃上的方法，以在使用温度即使为90℃及以上时，也能达到足够的粘附强度。

根据本发明，该任务的解决方式是，通过两种固定塑料件的方法，如聚丙烯手柄或包围着壶上部边缘的聚丙烯塑料边圈带壶嘴或不带壶嘴-借助一种粘合剂粘合到玻璃壶上。其中在粘合剂上到塑料件之前，至少在应粘合的位置进行表面活化。表面活化的方法可以在低压等离子中进行，或通过火焰处理。