[发明专利]由包覆成型复合材料制造的制品及其相关的制备

说明书

本发明涉及一种由包覆成型(overmoulded)复合材料制造的制品及其相关的制备方法。

本发明源自由复合材料制造容器的技术领域，该容器用于盛装化妆品、药物、食品和香水业的产品，或者例如用作餐具。

在由复合材料制造容器的领域，特别是由玻璃或者透明或半透明的热塑性树脂构成的复合材料，在一段时间内已知采用通过包覆成型两层或更多层相同材料(玻璃/玻璃或树脂/树脂包覆成型)的护套(jacket)技术。

护套技术主要是用以获得美学效果。

用于形成护套的材料，例如，可以具有不同于要进行包覆成型的容器的材料的颜色、光折射率或其他特性。通过适当地改变包覆成型材料的性质，可以产生许多的美学效果，这些效果能够引起使用者对制品或其内容物的兴趣。

容器的护套可以是整体的也可以是部分的：在第一种情况下，护套整体覆盖容纳体，即通常用于接受内容物的容器部分；在第二种情况下，护套仅仅覆盖容纳体的一部分。

护套通过注射包覆成型工艺或通过挤压制成。包覆成型工艺与功能涂层工艺的区别在于，包覆成型容器上所施用的材料厚度远大于一般作为功能涂层施用的厚度。典型的，功能涂层的厚度为几微米数量级，而通过注射包覆成型施用的护套的厚度可在1毫米到1-2厘米之间变化。另外，作为功能涂层施用的材料通常不会对它所施用的表面的外观产生影响。

功能涂层通过浸在适当的液体涂覆组合物中或通过喷涂或电喷涂、旋涂、等离子、溶胶-凝胶等施用。

现有技术中，容器的护套通过手动或自动化工艺获得。

通过包覆成型热塑性树脂来包护玻璃制品的自动化工艺过程的例子在WO02/094666(WO’666)进行了描述。特别的，该文献描述了适宜制造具有薄壁的玻璃或金属瓶的护套的包覆成型方法。

WO’666描述的方法和由其获得的产品具有多种缺点。

第一，该方法只能用于瓶子形状的玻璃制品的包覆成型。

第二个缺点源于这一事实：可包覆成型树脂的层具有等于玻璃容器壁最小厚度的至少三倍的最小厚度。

第三个缺点关系到由包覆成型复合材料制成的制品的总重量，其轻于完全由玻璃制成且具有相同尺寸和形状的容器。虽然，重量的减少对于最终制品的生产和运输成本具有有利的影响，但在化妆品和香水产品的包装领域，容器的重量从商业角度上看来被认为是重要的因素，因为它会影响使用者对内装物价值的看法。

上述缺点显然限制了对这些制品美学特征进行设计的创造空间。

现有技术已知的包覆成型工艺，如在WO’666中所描述的，在最终产品的再现性和包覆成型容器的可能的几何形状方面也具有缺点。事实上，模塑是利用适当形状的模具进行的，在模具中放置有玻璃容器。在模具中，容器要经受树脂在其壁上施加的推力，并因此其容易破碎。为了至少部分地避免该问题，现有技术实际上仅限于对具有基本没有角落和/或具有非常圆形的壁的几何形状的玻璃容器(通常容器为回转体形状)进行包覆成型，其可以在较少量的由于注射步骤中玻璃破碎而造成的浪费的情况下进行连续生产。

根据现有技术中的这些缺陷，WO’666也作为优选的具体实施方式描述了具有基本上球形的玻璃容器的包覆成型。

可以进行包覆成型的条件也会影响护套的性质，并因此影响产品的最终外观。事实上，可通过注塑制成的护套的厚度取决于树脂的流动程度，并因此取决于注射入模具的温度。为了获得小厚度的护套，需要具有高流动性的树脂，其能够容易地渗入模具最狭小的腔内。然而，如果树脂的温度太高，那么它与玻璃的接触就会对玻璃造成损伤甚至使玻璃破碎。在WO’666中，树脂的注射温度在120-160℃范围内。

本发明的目的是克服现有技术中这些突出的缺点。

本发明的第一个目的是一种由包覆成型复合材料制成的制品，包括由容器或所述容器的封闭元件(即能够与容器配合的盖元件，例如塞子)构成的玻璃体，和由热塑性树脂制成的包覆成型护套，其特征在于，所述玻璃是钠-钙或硼硅酸盐型的玻璃，其包含(根据玻璃重量的重量百分比)：

1到12wt％的CaO，在钠-钙玻璃的情形中优选为8％到10％；在硼硅酸盐玻璃的情形中优选为1％到3％；

1到7wt％的Al₂O₃，在钠-钙玻璃的情形中优选为1％到2％；在硼硅酸盐玻璃的情形中优选为5％到7％；

一种或多种选自由ZnO、TiO₂和ZrO₂组成的组的氧化物，每种氧化物的量在0.3到3wt％之间变化。