Кроющая композиция для частиц из термопластичной смолы, предназначенных для формования пенопластовых контейнеров

Кроющая композиция для частиц из термопластичной смолы, предназначенных для формования пенопластовых контейнеров

Реферат

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к частицам из термопластичной смолы, предназначенным для формования пенопластовых контейнеров, таких как кружки, миски и тому подобное; к формованному изделию, например пенопластовому контейнеру, изготовленному из частиц смолы; к кроющей композиции для частиц из термопластичной смолы и к способу улучшения стойкости к протечкам у пенопластового контейнера. Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к кроющей композиции для вспениваемых либо предварительно вспененных частиц, то есть «предвспененного материала», из термопластичной смолы, например полистирола, используемых при формовании контейнеров для вмещения жидкостей, например кофе либо продуктов питания, включающих масло- и/или жиросодержащие компоненты, таких как приготовленные в виде полуфабрикатов жиросодержащие продукты питания (лапша быстрого приготовления, супы, соусы, жареные куры), и тому подобного.

2. Уровень техники

Изготовление формованных изделий, например контейнеров, например кружек, мисок, полученных из вспениваемых термопластичных частиц, хорошо известно. Наиболее широко используемыми термопластичными частицами являются вспениваемые частицы из полистирола, называемые частицами EPS. Обычно гранулы полистирола импрегнируют пенообразователем, который вскипает ниже температуры размягчения полистирола и вызывает вспенивание импрегнированных гранул тогда, когда они будут нагреты. Если предварительно вспененные гранулы нагревать в полости формы, то тогда они будут дополнительно увеличиваться в объеме до заполнения полости и сплавления друг с другом с образованием формованного изделия, например контейнеров, например кружек, мисок и тому подобного.

Получение формованных изделий из импрегнированных полистирольных гранул в общем случае проводят в две стадии. Во-первых, импрегнированные полистирольные гранулы подвергают предвспениванию до достижения плотности в диапазоне от приблизительно 2 до 12 фунтов на кубический фут. Предварительно вспененные гранулы обычно называют «предвспененным материалом». Данную первую стадию, то есть стадию предвспенивания, обычно проводят в результате нагревания импрегнированных гранул при использовании любого обычного нагревательного средства, такого как водяной пар, горячий воздух, горячая вода либо тепло излучения. Во-вторых, предварительно вспененные гранулы («предвспененный материал») нагревают в закрытой форме для дополнительного вспенивания предварительно вспененных гранул с получением сплавленного изделия, соответствующего очертаниям формы. Данную вторую стадию в общем случае называют формованием.

Вспениваемые частицы из полистирола, используемые для изготовления пенопластовых контейнеров, обычно получают по способу водной суспензионной полимеризации, который в результате приводит к получению гранул, которые можно рассортировать по крупности до получения относительно точных размеров гранул. Обычно диаметры гранул находятся в диапазоне от приблизительно 0,008 до приблизительно 0,02 дюйма. Иногда кружки изготавливают из частиц, характеризующихся диаметрами гранул вплоть до 0,03 дюйма.

Несмотря на точное регулирование размеров гранул, одна проблема, которая продолжает омрачать перспективы в отрасли промышленности по изготовлению контейнеров, заключается в том, что по истечении определенного периода времени для контейнеров из EPS отмечается появление тенденции к возникновению протечек кофе либо протечек масло- и/или жиросодержащих компонентов в субстанциях продуктов питания, помещаемых в контейнеры. То есть кофе либо масло и/или жир проникают через сплавленные гранулы полистирола и сквозь стенку контейнера. Что касается масло- и/или жиросодержащих компонентов, то в общем случае на наружной поверхности контейнера образуется пятно.

С годами было разработано несколько способов, направленных на уменьшение протечек в контейнерах, предназначенных для хранения жидкостей и/или приготовленных в виде полуфабрикатов продуктов питания.

Amberg et al., патент США 4036675, описывает контейнер, изготовленный из вспененного полистирола, который выложен по одной либо по обеим сторонам неориентированной пленкой из полиолефина, предпочтительно полипропилена. Пленку фиксируют на материале основы из вспененного пластика при использовании винильного полимера либо полиамидной смолы, выступающих в роли термочувствительного клея. На пленку наносят покрытие из влажного клея и пленку высушивают перед ее ламинированием на вспененный материал.

Sonnenberg, патенты США № 4703065 и 4720429, описывает пенопластовые кружки из термопластичного полимера, предназначенные для хранения кофе, которые формуют из частиц из термопластичного полимера, на поверхности которых перед формованием наносят покрытие из фторсодержащего поверхностно-активного вещества.

Sonnenberg, патент США № 4785022, описывает способ улучшения хранения кофе в формованных пенопластовых кружках. Способ включает нанесение на вспениваемые частицы из полистирола покрытий из различных каучукообразных полимеров и сополимеров, например полибутена, полизобутилена, сополимера изобутилена-бутена и сополимера бутена-этилена.

Arch et al., патент США № 4798749 и патент США № 4840759, устранил проблему с протечками кофе в результате замены пенообразователей, обычно используемых во вспениваемых частицах из стирольного полимера, таких как бутаны, н-пентан, гексаны и галогенированные углеводороды, на изопентан.

Ikeda et al., патент США № 4698367, описывает вспениваемые частицы из термопластичной смолы, образованные из фторированного винильного полимера и гидрофильного винильного полимера, который образует покрытие поверхности либо который введен в поверхностный слой вспениваемой термопластичной частицы. Частицы из данной смолы пригодны для изготовления упаковочных контейнеров для масло- либо жиросодержащих продуктов питания.

Sakoda et al., патент США № 6277491 В1, описывает нанесение покрытия на поверхность гранул смолы либо введение в гранулы смолы материала, образованного из фторсодержащего блок-сополимера, включающего сегмент фторсодержащего полимера винильного типа, полученный из фторсодержащего мономера винильного типа, и сегмент липофильного полимера винильного типа, полученный из липофильного мономера винильного типа.

Suzuki et al., патент США № 4206249, описывает способ получения бумажного контейнера, характеризующегося высокой непроницаемостью для жидкости, который включает нанесение покрытия на поверхность стенки бумажного контейнера по способу распыления полимеризуемого раствора, содержащего форполимер, и облучение стенки с нанесенным покрытием ультрафиолетовыми лучами для проведения отверждения форполимера на поверхности стенки контейнера. Это приводит к получению покрытия, которое непроницаемо для жидкостей, таких как вода, молоко, безалкогольные напитки, масла и тому подобное.

Breining et al., патент США № 6416829 В2, описывает кружку из теплоизолирующей бумаги, где на наружную поверхность элемента, образуемого корпусом, наносят покрытие, образованное вспененным полиэтиленом низкой плотности, а на его внутреннюю поверхность - покрытие, образованное невспененным модифицированным полиэтиленом низкой плотности.

Японская, не прошедшая экспертизу патентная публикация JP2002338725A (компания Kaneka Corporation) описывает использование летучего пенообразователя, содержащего от 30 до 60 мас.% изопентана в расчете на массу пенообразователя. Покрытие вспениваемых частиц из полистирольной смолы проводят с использованием стеарата цинка в количестве в диапазоне от 0,2 до 0,5 массовой части при расчете на 100 массовых частей частиц смолы. Количество пенообразователя находится в диапазоне от 0 до 5,5 мас.% при расчете на массу частиц смолы.

Ни для одного типа частиц из термопластичной смолы предшествующего уровня техники, предназначенных для изготовления пенопластовых контейнеров, покрытие или наружный слой не наносили при использовании жидкого полиэтиленгликоля, а затем одного либо нескольких компонентов, выбираемых из группы, состоящей из полиолефинового воска, например полиэтиленового воска; металлсодержащей соли высших жирных кислот, например стеарата цинка; полиэтиленгликоля; жирного бисамида либо жирного амида, например этиленбисстеарамида, с целью уменьшения либо устранения проницаемости для жидкости и/или масло- и/или жиросодержащих компонентов из наименований продуктов питания, таких как кофе, лапша, супы, соусы, тушенка, тефтели и тому подобное, сквозь пенопластовые контейнеры.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение удовлетворяет упомянутую выше потребность. Изобретение, в частности, относится к вспениваемым термопластичным частицам, предпочтительно частицам из полистирола, предназначенным для изготовления формованных изделий, например пенопластовых контейнеров, например мисок, кружек и тому подобного, где данные контейнеры надлежащим образом сохраняют масла и вкусовые добавки в наименованиях продуктов питания, таких как лапша быстрого приготовления и тому подобное, и жидкости, такие как горячий кофе либо горячая вода, добавляемая к наименованиям продуктов питания, таким как супы либо лапша быстрого приготовления, тушенка, тефтели и тому подобное.

В случае вспениваемых либо предварительно вспененных (иногда называемых «предвспененным материалом») термопластичных частиц покрытие либо внешний слой наносят при использовании кроющей композиции. Получающиеся в результате контейнеры будут менее подвержены возникновению протечек и/или пятен, вызванных действием жидкостей и/или масло- и жиросодержащих продуктов питания.

Кроющая композиция по существу включает две части: 1) жидкую часть и 2) порошкообразную либо твердую часть. Жидкая часть содержит а) более чем приблизительно 0,01 мас.%, в расчете на массу частиц, полиэтиленгликоля, характеризующегося средней молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 200 до приблизительно 800 (PEG 200 - PEG 800), а твердая часть содержит компоненты, выбираемые из группы, состоящей из b) более чем приблизительно 0,01 мас.%, в расчете на массу частиц, полиолефинового воска; с) более чем приблизительно 0,01%, в расчете на массу частиц, металлсодержащей соли высших жирных кислот; d) более чем приблизительно 0,01%, в расчете на массу частиц, полиэтиленгликоля, характеризующегося средней молекулярной массой в диапазоне от 900 до приблизительно 10000 (PEG 900 - PEG 10000), и е) более чем приблизительно 0,01%, в расчете на массу частиц, жирного бисамида либо жирного амида, например этилен-бис-стеарамида, и комбинаций компонентов от b) до е).

В случае вспениваемых частиц предпочтительно использование компонента а) и одного либо нескольких компонентов от b) до е). В случае предварительно вспененных частиц либо частиц «предвспененного материала» компонент а) является необязательным, а используют один либо несколько компонентов от b) до е).

Предпочтительный вариант реализации представляет собой кроющую композицию, содержащую а) приблизительно 0,30 мас.% полиэтиленгликоля, характеризующегося средней молекулярной массой, равной 400 (PEG 400 в жидкой форме); b) приблизительно 0,40 мас.% полиолефинового воска, предпочтительно полиэтиленового воска, и с) приблизительно 0,105 мас.% металлсодержащей соли высшей жирной кислоты, предпочтительно стеарата цинка.

Предпочтительно на вспениваемые термопластичные частицы сначала наносят покрытие, используя жидкий полиэтиленгликоль, а после этого наносят покрытие, используя твердые компоненты кроющей композиции изобретения. Твердые компоненты предпочтительно смешивают либо перемешивают друг с другом, а после этого смешивают либо перемешивают с термопластичными частицами. В случае предварительно вспененных частиц, как уже говорилось выше, использование жидкого полиэтиленгликоля обязательным не является. Твердые компоненты предпочтительно смешивают либо перемешивают друг с другом, а после этого смешивают либо перемешивают с термопластичными частицами.

Изобретение также относится к способу улучшения стойкости к протечкам у формованных изделий, например пенопластовых контейнеров, например кружек, мисок и тому подобного, изготовленных из частиц термопластичной смолы. Способ включает, предпочтительно в случае вспениваемых частиц, сначала нанесение на частицы компонента а), а после этого нанесение на вспениваемые частицы одного либо нескольких твердых компонентов кроющей композиции. В случае предварительно вспененных частиц способ включает необязательное нанесение на частицы компонента а) и нанесение на предварительно вспененные частицы одного либо нескольких твердых компонентов кроющей композиции.

Поэтому целью настоящего изобретения является предложение формованных изделий, например пенопластовых контейнеров, которые демонстрируют улучшенную стойкость к протечкам и поэтому улучшенную стойкость к образованию пятен, по меньшей мере, на наружной поверхности контейнеров, и которые демонстрируют улучшенные механические свойства, такие как улучшенную прочность кромки.

Еще одной целью настоящего изобретения является предложение кроющей композиции для термопластичных частиц, используемых для формования пенопластовых контейнеров, которые пригодны для хранения масло- либо жиросодержащих наименований продуктов питания, таких как лапша, супы, соусы, тушенка, тефтели и тому подобное, либо хранения жидкостей, таких как горячий кофе либо горячая вода для лапши быстрого приготовления, супов, тушенки и тому подобного, где данный пенопластовый контейнер характеризуется, по меньшей мере, улучшенными характеристиками ATF (среднего времени работы до отказа) и/или улучшенными характеристиками прочности кромки.

Еще одной целью настоящего изобретения является предложение вспениваемых либо предварительно вспененных термопластичных частиц, включающих кроющую композицию, которая увеличивает целостность пенопластовых изделий, изготовленных из частиц.

И еще одной целью настоящего изобретения является предложение способа улучшения стойкости к протечкам у пенопластового контейнера в результате использования кроющей композиции для нанесения покрытия на частицы из термопластичной смолы, используемые для формования пенопластового контейнера.

Данные и другие цели настоящего изобретения будут лучше осознаны и поняты специалистами в соответствующей области из последующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с использованием в настоящем документе термин «наносить покрытие» означает введение в контакт с кроющей композицией так, чтобы разместить существенную часть компонентов кроющей композиции изобретения на либо вблизи поверхности или поверхностей частиц смолы, вводимых в контакт.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин «формировать покрытие» в принципе означает получение покрытия в форме, в которой кроющая композиция пристает к поверхности частиц из смолы в виде слоев.

Кроющая композиция изобретения по существу включает две части: 1) жидкую часть и 2) порошкообразную либо твердую часть. Жидкая часть содержит а) более чем приблизительно 0,01 мас.%, в расчете на массу частиц, полиэтиленгликоля, характеризующегося средней молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 200 до приблизительно 800 (PEG 200 - PEG 800). Предпочтительно выраженное в массовых процентах содержание жидкого полиэтиленгликоля находится в диапазоне от 0,01 мас.% до приблизительно 0,80 мас.% в расчете на массу частиц. Твердая часть кроющей композиции изобретения содержит компоненты, выбираемые из группы, состоящей из b) более чем приблизительно 0,01 мас.%, а предпочтительно в количестве в диапазоне от 0,01 до приблизительно 1,0 мас.%, в расчете на массу частиц, полиолефинового воска, предпочтительно полиэтиленового воска; с) более чем приблизительно 0,01 мас.%, а предпочтительно количества в диапазоне от 0,01 до приблизительно 0,60 мас.%, в расчете на массу частиц, металлсодержащей соли высшей жирной кислоты, предпочтительно стеарата цинка; d) более чем приблизительно 0,01 мас.%, а предпочтительно количества в диапазоне от 0,01 до приблизительно 0,80 мас.%, в расчете на массу частиц, полиэтиленгликоля, характеризующегося средней молекулярной массой в диапазоне от 900 до приблизительно 10000 (PEG 900 - PEG 10000), и е) более чем приблизительно 0,01 мас.%, а предпочтительно количества в диапазоне от 0,01 до 1,0 мас.%, в расчете на массу частиц, жирного амида либо жирного бисамида, например этилен-бис-стеарамида, и комбинаций компонентов от b) до е).

В случае вспениваемых гранул, то есть плотных гранул, кроющая композиция предпочтительно содержит компонент а) и в комбинации с компонентом а), по меньшей мере, один либо несколько компонентов от b) до е). Например, комбинации могут состоять из компонентов а) и b), либо компонентов а) и с), либо компонентов а) и d), либо компонентов а) и е), либо компонентов а), b) и с), либо компонентов а), с) и d), либо компонентов а), b) и d), либо компонентов а), b) и е), либо компонентов а), с) и е), либо компонентов а), d) и е), либо компонентов а), b), с) и d), либо компонентов а), b), с) и е), либо компонентов а), с), d) и е), либо компонентов а), b), d) и е), либо компонентов а), b), с), d) и е).

В случае предварительно вспененных частиц либо частиц «предвспененного материала» жидкая часть необязательна, но в некоторых случаях может оказаться предпочтительной по причинам, обсуждаемым в настоящем документе далее. В случае предварительно вспененных частиц твердая часть кроющей композиции будет содержать, по меньшей мере, один либо несколько компонентов от b) до е), которые могут присутствовать в комбинациях, подобных тем, что были перечислены в предшествующем абзаце для вспениваемых частиц.

Любые из компонентов от а) до е) должны присутствовать в количестве, большем либо равном 0,01 мас.%, если используют только один компонент. Если используют компонент b), то он должен присутствовать в количестве, которое находится в диапазоне от, по меньшей мере, 0,01 до приблизительно 1,0 мас.% в расчете на массу частиц. Если используют компонент d), то он должен присутствовать в количестве, которое находится в диапазоне от, по меньшей мере, 0,01 до приблизительно 0,8 мас.% в расчете на массу частиц. Если используют компоненты b) и d), то тогда предпочтительно оба компонента b) и d) будут присутствовать в количестве, образующем выраженное в массовых процентах совокупное содержание в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 1,8 мас.% в расчете на массу частиц. Данный вариант представляет собой пример желательного выраженного в массовых процентах полного содержания для комбинации компонентов b) и d). Желательные выраженные в массовых процентах полные содержания для других комбинаций компонентов от b) до е) будут очевидны для специалистов в соответствующей области.

Вспениваемые, а поэтому и предварительно вспененные термопластичные частицы можно получить из любого подходящего термопластичного гомополимера либо сополимера. В особенности подходящими для использования являются гомополимеры, образованные из винилароматических мономеров, в том числе стирола, изопропилстирола, альфа-метилстирола, метилстиролов с метильным заместителем в кольце, хлорстирола, трет-бутилстирола и тому подобного, а также сополимеры, полученные в результате проведения сополимеризации, по меньшей мере, одного винилароматического мономера с такими мономерами, как дивинилбензол, бутадиен, алкилметакрилаты, алкилакрилаты, акрилонитрил и малеиновый ангидрид, где винилароматический мономер присутствует в количестве, равном, по меньшей мере, 50 мас.% в расчете на массу сополимера. Предпочтительны стирольные полимеры, в особенности полистирол. Однако могут быть использованы и другие подходящие полимеры, такие как полиолефин, например полиэтилен, полипропилен и их смеси.

В вариантах реализации, приведенных в настоящем документе, вспениваемые термопластичные частицы представляют собой вспениваемые частицы из полистирола (EPS). Данные частицы могут иметься в форме бисера, гранул либо других частиц, подходящих для использования в операциях вспенивания и формования. Частицы, полимеризуемые в соответствии с водным суспензионным способом, по существу являются сферическими и предпочтительными для формования либо получения пенопластового контейнера изобретения. Данные частицы обычно сортируют по крупности таким образом, чтобы их размер находился в диапазоне от приблизительно 0,008 до приблизительно 0,02 дюйма, а в некоторых случаях находился в диапазоне от приблизительно 0,008 до приблизительно 0,03 дюйма.

Термопластичные частицы импрегнируют с использованием любого обычного способа, применяя подходящий пенообразователь. Например, импрегнирования можно добиться в результате добавления пенообразователя в водную суспензию во время полимеризации полимера либо в альтернативном варианте в результате повторного суспендирования полимерных частиц в водной среде, а после этого введения пенообразователя в соответствии с положениями патента США № 2983692 автора D. Alelio. В качестве пенообразователя можно использовать любое газообразное вещество либо вещество, которое будет образовывать газы при нагревании.

В настоящем изобретении пенообразователем могут являться алифатические углеводороды, такие как ацетон, метилацетат, бутан, н-пентан, циклопентан, изопентан, изобутен, неопентан и их смеси. Предпочтительным пенообразователем являются нормальный пентан и смеси пентанов, то есть нормального пентана, изопентана и/или циклопентана. Другие пенообразователи, которые можно использовать в изобретении, представляют собой галогенированные углеводороды, например фторированные углеводороды (HFC), хлорированные углеводороды (CFC) и фторированные углеводороды (HCFC) и их смеси. В случае вспениваемых частиц изобретения любой из предшествующих пенообразователей также можно использовать и в комбинации с диоксидом углерода, воздухом, азотом и водой.

Уровень содержания пенообразователя в частицах полимера в общем случае по величине будет уступать 10,0 мас.%, предпочтительно уступать 9,0 мас.%, а наиболее предпочтительно будет находиться в диапазоне от приблизительно 3,0 мас.% до приблизительно 6,0 мас.% при расчете на массу композиции термопластичной смолы.

В альтернативном варианте с пенообразователями на основе алифатических углеводородов можно смешивать воду, либо воду можно использовать в качестве единственного пенообразователя в соответствии с положениями патентов США №6127439, 6160027 и 6242540, переуступленных компании NOVA Chemicals (International) S.A. В данных патентах используют добавки, повышающие влагоудерживание. Выраженное в массовых процентах содержание воды, предназначенной для использования в качестве пенообразователя, может находиться в диапазоне от 1 до 20%. Патенты США №6127439, 6160027 и 6242540 во всей своей полноте включаются в настоящий документ для справки. Импрегнированные термопластичные частицы могут представлять собой вспененные пористые полимерные частицы, соответствующие положениям патентной заявки США с регистрационным номером 10/021716 авторов Arch et al., переуступленной компании NOVA Chemicals Inc.. Вспененные пористые частицы предпочтительно образованы из полистирола, который подвергнут предвспениванию до достижения плотности в диапазоне от приблизительно 12,5 до приблизительно 34,3 фунта на кубический фут и который содержит летучий пенообразователь при уровне содержания, меньшем 6,0 мас.%, предпочтительно находящемся в диапазоне от приблизительно 2,0 мас.% до приблизительно 5,0 мас.%, а более предпочтительно находящемся в диапазоне от приблизительно 2,5 мас.% до приблизительно 3,5 мас.% в расчете на массу полимера.

Импрегнированные вспениваемые термопластичные частицы в общем случае перед проведением формования подвергают предвспениванию до достижения плотности в диапазоне от приблизительно 2 до приблизительно 12 фунтов на кубический фут. Стадию предвспенивания обычно проводят в результате нагревания импрегнированных гранул при помощи любого обычно используемого средства нагревания, например водяного пара, горячего воздуха, горячей воды либо тепла излучения. Один в общем случае приемлемый способ проведения предспенивания импрегнированных термопластичных частиц описывается в патенте США № 3023175 автора Rodman.

Предварительно вспененные гранулы нагревают в закрытой форме для дополнительного вспенивания предварительно вспененных частиц с получением пенопластового изделия, то есть контейнера.

В одном варианте реализации изобретения перед тем, как вспениваемые, то есть импрегнированные, термопластичные частицы будут подвергнуты воздействию стадий предвспенивания и формования, для частиц покрытие формируют либо наносят, используя компонент а) - жидкий полиэтиленгликоль, а затем покрытие формируют либо наносят, используя твердые компоненты кроющей композиции изобретения. В изобретении для частиц можно использовать любой обычный способ нанесения либо формирования покрытия.

В еще одном варианте реализации изобретения вспениваемые частицы являются предварительно вспененными, и перед тем как подвергнуть предварительно вспененные термопластичные частицы воздействию стадии формования, для частиц покрытие наносят либо формируют, используя жидкий полиэтиленгликоль, а после этого наносят покрытие либо формируют покрытие с использованием твердых компонентов кроющей композиции изобретения.

Необходимо понимать, что в некоторых случаях на предварительно вспененные частицы не нужно наносить покрытие из жидкого полиэтиленгликоля благодаря тому, что предварительно вспененные частицы в общем случае характеризуются наличием более грубой структуры поверхности и большей величиной площади поверхности, что благоприятствует прилипанию твердых компонентов кроющей композиции, по сравнению со вспениваемыми частицами, которые в общем случае характеризуются наличием гладкой структуры поверхности и меньшей величиной площади поверхности. Однако изобретатели обнаружили, что жидкий полиэтиленгликоль имеет тенденцию уменьшать величину статического электричества, в общем случае присущего частицам предвспененного материала, в особенности, во время транспортирования данных частиц посредством воздушного потока от одного элемента заводского оборудования к другому элементу заводского оборудования. Таким образом, нанесение жидкого полиэтиленгликоля на предварительно вспененные частицы либо частицы предвспененного материала в некоторых случаях может оказаться желательным.

Используя жидкий полиэтиленгликоль и твердые компоненты кроющей композиции, покрытие формируют либо наносят для поверхностей вспениваемых частиц из термопластичной смолы или же вещества можно вводить в данные поверхности. Как утверждается в настоящем документе выше, термин «формировать покрытие» в принципе означает форму, в которой кроющая композиция пристает к поверхности частиц из смолы в виде слоев. Этого можно добиться в результате первоначального введения частиц смолы в контакт с жидким полиэтиленгликолем, а после этого перемешивания в достаточной степени частиц смолы и твердых компонентов кроющей композиции в смесителе, таком как барабанный смеситель, ленточный смеситель, V-образный смеситель, смеситель Хеншеля, смеситель Ледиджа, высокоинтенсивный смеситель, малоинтенсивный смеситель и тому подобное.

Твердые компоненты кроющей композиции предпочтительно имеют порошкообразную форму. Однако порошкообразную форму можно перевести в жидкую форму в результате растворения порошка в растворителе либо диспергирования порошка в воде.

Предпочтительно термопластичные частицы сначала вводят в контакт с жидким полиэтиленгликолем, а после этого вводят в контакт с одним либо несколькими твердыми компонентами кроющей композиции изобретения так, как это обсуждалось в настоящем документе ранее. Твердые компоненты предпочтительно смешивают либо перемешивают друг с другом, а после этого смешивают либо перемешивают с термопластичными частицами.

Полиолефиновый воск компонента b) выбирают из группы, состоящей из полиэтиленового воска и полипропиленового воска, а предпочтительно им является полиэтиленовый воск. Полиолефиновый воск характеризуется средней молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 650 до приблизительно 30000; предпочтительно он имеет порошкообразную форму и характеризуется размером частиц, находящимся в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 140 микронов в диаметре, предпочтительно равным приблизительно 6 микронам.

Металлсодержащую соль высших жирных кислот, используемых в качестве компонента с) в кроющей композиции, выбирают из группы, состоящей из цинковых, магниевых, кальциевых либо алюминиевых солей стеариновой, лауриновой либо миристиновой кислоты, из числа которых предпочтителен стеарат цинка.

В случае предпочтительного варианта реализации кроющая композиция изобретения включает компонент а) - полиэтиленгликоль, присутствующий в количестве, приблизительно равном 0,30 мас.% в расчете на массу частиц, и характеризующийся средней молекулярной массой, приблизительно равной 400 (PEG 400 в жидкой форме); компонент b) - полиолефиновый воск, предпочтительно полиэтиленовый воск, присутствующий в количестве, приблизительно равном 0,40 мас.% в расчете на массу частиц, и характеризующийся размером частиц, равным приблизительно 6 микронам, и средней молекулярной массой, равной 1000, и компонент с) - металлсодержащую соль высших жирных кислот, предпочтительно стеарат цинка, в количестве, приблизительно равном 0,105 мас.% в расчете на массу частиц.

При нанесении кроющей композиции на частицы в соответствии с тем, что было сказано в настоящем документе выше, предпочтительно сначала формировать покрытие частиц смолы, используя жидкий полиэтиленгликоль, который, как представляется, модифицирует поверхностное натяжение, то есть делает поверхность более гидрофильной, и который представляет собой клеящее средство для кроющей композиции, а после этого формировать покрытие частиц смолы, используя твердые компоненты кроющей композиции.

Жидкий полиэтиленгликоль предпочтительно характеризуется средней молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 200 до приблизительно 800 (PEG 200 - PEG 800), а предпочтительно характеризуется средней молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 300 до приблизительно 600. В общем случае число, приводящееся после обозначения «PEG» (полиэтиленгликоль), указывает на среднюю молекулярную массу, например PEG 200 представляет собой полиэтиленгликоль, характеризующийся средней молекулярной массой, приблизительно равной 200, и тому подобное.

Количество жидкого полиэтиленгликоля превышает 0,01 мас.%, а предпочтительно попадает в диапазон от 0,01 до приблизительно 0,80 мас.% в расчете на массу частиц и предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,50 мас.% в расчете на массу частиц.

При использовании кроющей композиции покрытие частиц из термопластичной смолы предпочтительно формируют в количестве в диапазоне от 0,005 до 2,0 мас.% в расчете на массу частиц, а более предпочтительно от 0,01 до 1,0 мас.% в расчете на массу частиц из термопластичной смолы. Если степень покрытия для кроющей композиции по величине будет уступать 0,005 мас.%, то тогда эффект предотвращения протечек жидкости либо жиро- и маслосодержащих компонентов у контейнера в общем случае окажется недостаточным, а если степень покрытия будет превышать 2,0 мас.%, то тогда может возникнуть тенденция к увеличению степени комкования в ходе предварительного вспенивания частиц либо может возникнуть тенденция к замедлению сплавления термопластичных частиц друг с другом в процессе формования.

Способ изобретения относится к вспениваемым и необязательно предварительно вспененным термопластичным частицам, на которые сначала наносят покрытие с использованием компонента а), то есть компонента, образуемого жидким полиэтиленгликолем, например PEG 400, а после этого проводят смешивание частиц со смесью, образуемой твердыми компонентами кроющей композиции. Если кроющую композицию наносят на вспениваемые термопластичные частицы, то данные частицы после этого подвергают предварительному вспениванию и направляют в форму. Если кроющую композицию наносят на предварительно вспененные термопластичные частицы, то после этого данные частицы направляют в форму.

Полиэтиленгликоли, подходящие для использования в кроющей композиции изобретения, описываются нижеследующей общей формулой:

Н(ОСН₂СН₂)_nОН

Полиэтиленгликоли, описывающиеся приведенной выше общей формулой, коммерчески доступны от компании BASF под торговым наименованием PLURACOL®.

Полиэтиленовые воски, подходящие для использования в кроющей композиции изобретения, описываются нижеследующей общей формулой:

(-СН₂СН₂-)_n

Полиэтиленовые воски, подходящие для использования в кроющей композиции изобретения, описываются нижеследующей общей формулой:

(-СН₂СН₂-)_n

Полиэтиленовые воски, характеризующиеся приведенной выше общей формулой, коммерчески доступны от компании Baker Petrolite под торговым наименованием PETROLITE®. В кроющей композиции изобретения предпочтительно используют полиэтиленовые воски, характеризующиеся средней молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 650 до приблизительно 30000 и размером частиц в диапазоне от 1 до 140 микронов. Стеараты цинка, подходящие для использования в кроющей композиции изобретения, описываются нижеследующей общей формулой:

[СН₃(СН₂)₁₆СО₂]₂Zn

Стеараты цинка, описываемые приведенной выше общей формулой, коммерчески доступны от компании Ferro под торговым наименованием SYNPRO®.

Этилен-бис-стеарамиды, подходящие для использования в кроющей композиции изобретения, описываются нижеследующей общей формулой:

СН₃(CH₂)₁₆CONH-(СН₂)₂NHCO-(СН₂)₁₆СН₃

Этилен-бис-стеарамид, описываемый приведенной выше общей формулой, коммерчески доступен от компании Crompton Corporation под торговым наименованием KEMAMIDE® W-40.

В дополнение к существенному нанесению либо проведению покрытия для частиц из термопластичной смолы при использовании кроющей композиции изобретения альтернативный подход заключается в добавлении кроющей композиции в момент импрегнирования частиц термопластичной смолы пенообразователем с целью удержания кроющей композиции в поверхностном слое гранул смолы.

Предпочтительно покрытие необходимо наносить либо формировать в виде тонкой пленки либо слоя кроющей композиции по всей поверхности частиц из термопластичной смолы. Однако для целей изобретения может оказаться подходящим и случай, когда с использованием кроющей композиции изобретения покрытие будут наносить либо формировать только для части поверхностей частиц.

Пенопластовым контейнером может быть кружка из полистирола, которую можно изготовить при использовании обычной установки для формования кружек, которая включает внутреннюю пустотелую форму и внешнюю пустотелую форму. Примером данного типа установки является установка MODEL 6-VLC-125, изготовленная компанией Autonational B.V. Импрегнированные термопластичные частицы либо подвергают, либо не подвергают дозреванию, на них наносят покрытие, используя кроющую композицию, их подвергают предвспениванию, а после этого направляют в обычно используемую установку для формования кружек.

Скорость изготовления кружек у одной установки (6 форм), производящей 10-унциевые кружки либо 16-унциевые кружки, может находиться в диапазоне от приблизительно 30 до 100 кружек в минуту. Для увеличения производительности можно использовать несколько установок.

Было обнаружено, что кроющая композиция также имеет тенденцию приводить к улучшению прочности кромки контейнера, что фактически улучшает общую прочность контейнера. Прочность кромки представляет собой меру усилия (в килограммах), необходимого для нарушения структуры кромки со смещением величиной в одну четверть дюйма от открытого края контейнера. Изобретение дополнительно иллюстрируют, но не ограничивают, нижеследующие примеры.

Примеры 1-4

В случ