CN1234830C - 带有etpa基的模塑物的产品 - Google Patents

Abstract

一种装饰性产品包含至少一种，但较好是许多由酯封端的聚酰胺(ETPA)和低极性液体如矿物油制成的固体模塑物。透明介质如透明ETPA基聚合物位于模塑物的周围。介质可以在透明罐中，而灯芯可以穿过介质，形成蜡烛。

Description

带有ETPA基的模塑物的产品

本发明大体上涉及装饰性家用产品如蜡烛和房间清新剂，本发明尤其是涉及带有含一个或多个固体形状或模塑物(icons)的透明填充物或基体的新而有用的产品。本发明一个较好的形式是在玻璃罐中的蜡烛，所述玻璃罐是仿造成水果或其它可识别物品的罐。水果或其它形状或模塑物是用以酯封端的聚酰胺或ETPA基的材料制成的。

Elhara的美国专利5,338,187披露了一种位于含易燃油的容器顶部上的固体蜡塞头。蜡的灯芯伸入油中。

Moore的美国专利4,427,366披露了一种被含蜡薄片的香料包住的蜡的中央蜡烛芯，所有这些东西都盛放在玻璃或陶瓷的蜡烛盛器中。

Widmer的美国专利5,693,277披露了在蜡烛的平侧壁上包含固体蜡块。

Lam的美国专利4,826,428披露了一种用小的蜡片堆制成的蜡烛。

Karp的美国专利5,395,233披露了一种含有用形成环形间隙的透明蜡壳包住的蜡烛芯的柱状蜡烛。将混合香料和更透明的蜡填充在环形间隙中，以便使混合香料是可见的。蜡烛芯应足够大，使得当蜡烛芯在燃烧时壳不会燃烧。

具有不同颜色外层和包住内部蜡填料的镶嵌物的蜡烛披露于DeGarmo的美国专利5,632,615中。

Wohl等的美国专利5,597,300披露了一种多层蜡烛，它含有由高熔点蜡层制成的外壳。该蜡烛的内芯是易燃的并可在外壳内更换。可以在外壳中形成装饰性设计。模塑外层随后将蜡烛内芯和灯芯填入壳内，制成蜡烛。

Taylor的美国专利4,855,098披露了一种蜡烛组合物，它含有两种具有特定熔点范围的石蜡和少量的拉伸增强剂。拉伸增强剂是一种熔点为120-130°F的聚合物或微晶蜡。

Marcus等的美国专利4,568,270披露了一种香味蜡烛，它含有包住含灯芯的内芯的蜡外壳。内芯是另一种石油产品，它是一种与5-12重量％香料相混合的低熔点蜡或石蜡。蜡外壳作为盛放蜡烛的容器。

Elsamaloty的美国专利5,578,089披露了一种由包括矿物油和特定种类聚合物混合的组合物制成的透明蜡烛。矿物油与这些聚合物混合，形成含有灯芯的透明聚合物体，它象蜡烛一样燃烧。

Schroder的美国专利4,937,701披露了一种用于燃烧蜡烛的安全装置，所述蜡烛由盛放第一种液体如水的外透明容器、盛放少量冷却液体的第二种容器和蜡烛组成，所述外透明容器包住第二种容器。

Guilfoil，Jr.的美国专利2,279,137披露了一种在透明容器中制成的蜡烛，所述容器含有肋条以提高蜡烛的燃烧性能。

用于制造蜡烛的非蜡材料也是已知的。转让给Union Camp Corporation，Wayne，New Jersey的Pavlin等的美国专利5,783,657披露了一种ETPA基的聚合物，它尤其可用作蜡的替代品。ETPA基的聚合物能以与蜡相似的方式燃烧。对美国专利5,783,657中披露的制造ETPA基材料的组合物和方法的内容在此参考引用。ETPA也可以商标UNICLEAR购自Union Camp Corporation。

本发明的一个较好实例包括外透明罐如泥瓦罐，它包含分散在基体中的具有水果形状的透明ETPA聚合物或其它也是ETPA基但着色的模塑物的透明基体或填充物。

本发明也可以是含有ETPA基模塑物或仅是基体的透明柱状蜡烛的形式，不具有灯芯或其它蜡烛功能，但有一个或多个模塑物分散于其中，从而制成家用、装饰性和/或香味产品。

采用橡胶或硅模塑法使用含有着色和其它组分的ETPA材料制造模塑物。

在有或没有灯芯的情况下，将固体模塑物放在罐或模具中，然后加入ETPA熔融混合物，制成透明基体或填充物。将过多的灯芯修剪到与罐和灯芯都存在的罐的顶边相平。

在本发明中，术语“水果模塑物”是指使用ETPA模塑材料制成的包括模仿的水果、蔬菜和其它植物物品在内的模塑物。当单独使用术语“模塑物”时，它指包括任何三维的形状，所包括的不仅有水果模塑物，而且还有小塑像、几何形状等。

按本发明的某些新颖特征，发现可以将用于制造固体模塑模塑物的ETPA材料的特定配方调制成能在罐或模具中将不同配制的透明、有色或无色ETPA基体或填充物倒在模塑物的周围，而不会使模塑物变形。

本发明的另一个目的是提供一种制造含有ETPA基模塑物的产品的方法。

本发明的再一个目的是提供一种含有ETPA基模塑物的产品，该产品使用可以是或不是ETPA基的固体或液体填充物或基体。

描述本发明的新颖性的各种特征均在所附的权利要求书中详细阐明，它们构成了本申请的一部分。为了更好地理解本发明、其操作优点及其使用所能达到的特定目的，可以参考附图和说明本发明较佳实例的描述内容。

在附图中：

图1是本发明改进的罐式蜡烛的透视图，其盖子是打开的并且灯芯在燃烧；

图2是与图1相类似的透视图，不过其盖子是关闭的；

图3是本发明罐式蜡烛的剖面图；

图4、5和6是在制造图3蜡烛的各步中的剖面图；和

图7是本发明另一个实例的透视图。

参考附图，图示于图1-3中的本发明包括通常标记为10的罐式蜡烛，它包括较好是泥瓦罐形式的玻璃罐12，该罐带有可拆卸的玻璃盖14，在盖颈的周围带有或不带胶圈密封20。图1中的盖子处于打开状态，而灯芯24燃烧着构成罐中填充物和模塑物的燃料。罐中的燃料是透明填充物16和模塑物18。

图示成水果形式或水果形状的模塑物18可以制成包括几何形状、小塑像等在内的各种形状。各种形状均采用橡胶或硅模塑法铸塑并使用可以燃烧的ETPA基燃料制成。这样，罐12中所有的内含物最终均可通过火焰燃烧而耗尽。

盖子14被压环体系所支撑，所述压环体系包括多部件压环铰链26和多部件压环挂钩28，它们的结构是已知的并且尤其在泥瓦罐领域中是已知的。图2和3中所示的关闭盖子的附加优点在于可以密封来自蜡烛的香味。然而，业已发现由于在填充物16顶部上方少量的空气循环可以避免ETPA基燃料的降解，故并不希望完好的密封。这样，在罐式蜡烛的较好形式中可以去掉胶圈密封20。

对灯芯24加以选择，以使燃烧特性和刚性达到最佳，从而在燃烧过程中避免灯芯发生弯曲。这样就可避免对玻璃罐的任何损害，并且还可以改进火焰的美观。在图4的步骤中，在灯芯的底部设置金属夹22，并用粘合剂将其固定在罐底部的内表面上。

在图5的步骤中，带有卷簧32的塑料U形卡具30用于支撑垂直地位于罐12中的灯芯24的顶部。

罐12中的填充物16模拟在模仿水果18周围的甘露或看上去象水果悬浮在甘露中。填充物16是ETPA基的聚合物。

当真的水果放到盘子(未图示)上时开始制造水果模塑物的过程。然后将橡胶或硅氧烷化合物倒在水果上。将该组合件放在真空容器中，从化合物中抽去空气，这有助于橡胶保持水果的轮廓和构造。然后将该组合件在真空中干燥几小时，使其老化。然后切开橡胶，从中取出水果，制成一个模具。接着将含有颜料的ETPA基材料倒入模具中。而后将该模具冷却，以固化ETPA材料，制成模塑物，再将该模塑物从模具上取下。

水果模塑物的非限制性例子包括桔子、草莓、树莓、混合浆果、黄瓜、甜瓜、苹果和肉桂枝形状。此种列举是非穷举的，因为任何其它形状也是可以的。本发明的另一个实例可以包括植物模塑物如花卉、树枝、叶子等，或任何其它形状。

在披露本发明的详细组成和方法之前，先给出下述大体描述。

以商标UNICLEAR 80购自Union Camp或其有关公司的ETPA组分在模塑物部分和填充物或基体部分中存在的量至少为18重量％至高达65重量％，此范围的ETPA组分也与主填充物顶部上的上浇层(overpour layer)相同。上浇层的香味含量较高，其厚度约为3-8毫米(约15克液体)，从而在先打开容器时能提供较高浓度的香味。在ETPA混合物中也存在矿物油，以改进燃烧特性并也降低总费用。本发明款式蜡烛中的矿物油使人们能使用常规直径的灯芯，而非在单独使用UNICLEAR 80材料的蜡烛中人们通常必须采用的以获得适当大小火焰的灯芯。其它低极性液体可代替矿物油。

己二醇也可以存在于主填充物和上浇层中以稳定制剂。若将制剂暴露在空气中，则由于一种或多种组分的迁移而可能在表面上出现白色粉尘；而己二醇可以阻止这种迁移。己二醇不在模塑物制剂中使用，因为模塑物不暴露在空气中。己二醇的存在也会降低制剂的稳定性，故它在模塑物的制造过程中不希望采用。换句话说，己二醇会使模塑物“变糊”，在脱模和组装过程中引起变形。肉豆蔻酸也只存在于填充物中，而不存在于模塑物中。肉豆蔻酸可以存在于主填充物和上浇层中，以防止填充物变浑浊并保持其透明。在模塑物中不需要肉豆蔻酸，因为模塑物是不透明的。在本发明的某些实例中，模塑物可以是透明的，故在模塑物中也需要一些肉豆蔻酸。

癸酸/辛酸甘油三酯是脂肪酸，其存在于填充物制剂中以降低粘度。这种降低能以各种方式有助于下述过程：在制造过程中使制剂更好地流动；使玻璃容器中模塑物周围的制剂更“柔韧”(对温度的波动更有回复性，使开裂的可能性降至最小)；并通过降低熔点改进燃烧特性。

颜料只在模塑物中使用，在填充物中没有颜料。在填充物和上浇层中使用染料，在模塑物中没有染料。在模塑物中使用颜料，因为颜料往往更能抗“渗入”周围填充物。这种抗性是由于下述事实，即颜料是分散(不溶)在介质中，而染料溶解(可溶)在介质中。

将诸如购自J & E Polish Co.的CM 65 RED的颜料加入模塑物材料中。这种颜料预溶解在微晶蜡中，所述微晶蜡是熔融在模塑物材料中的柔软、低熔点的厚片。在填充物中使用紫色染料，如购自Clariant，North Carolina的称为SANDOPLAST的Violet FBL粉末，以抵消其黄色并使其看上去是无色和透明的。

如上所述，加入己二醇来调节填充物的粘度，以使填充物具有柔顺性，并避免在热膨胀时发生变形和在点燃蜡烛时发生收缩。这样填充物也会适应模塑物形状和大小的变化。同样，若模塑物开裂，则它对外观的破坏比填充物开裂时的小。可以使用其它二醇类或粘度调节剂来代替己二醇。

本发明的另一个方案包括蜡或其它材料处于中心的柱状蜡烛，其中模塑物和填充物在柱状蜡烛的周围并置于罐或模具中。然而，当ETPA材料是热的时，任何石蜡基的蜡碎片的存在，都会使该碎片熔融时填充物立刻变浑浊。碎片的大小为会使其快速熔融的大小，无论石蜡芯还是石蜡模塑物都不会产生由于其表面积不同所产生的问题。正如将要说明的是，填充物处于约70-90℃的温度，将其加到含预成形模塑物的模具或罐中，所述预成形模塑物已经是固体并且置于该模具或容器中。

再看看制造填充物的方法，加入香料后，进行搅拌，再加入染料。发现5小时是允许将香料和染料混合并送入容器的最长时间。若在此时间内没有完成填充步骤，则填充物会泛黄。然而，在约5-8分钟内很快发生硬化，这样重要的是添加上浇层，但这种添加仅在底层或主填充物已硬化之后进行，以确保上浇层处于顶部。图5中的卡具30、32支撑着中心并垂直放置的灯芯，以便可以将模塑物和填充物加到罐或模具中，而不会使灯芯移动。

在填充步骤中，加热罐或模具。发现这将有助于避免在玻璃或模具材料的内表面和填充物的外表面之间的气泡。

其它填充物也可以与ETPA模塑物一起使用。填充物可以是液体。它例如可以是矿物油或水。填充物必须只能与模塑物以化学和机械方式相容。换句话说，填充物必须不能溶解、变形、扭曲或损坏模塑物或使其着色或从模塑物中渗料。

组成

模塑物、透明或主填充物和上浇层的组成列于下表中。

表1-模塑物

组分	较好的重量％	允许的范围(重量％)
			UNICLEAR 80 ETPA矿物油#7癸酸/辛酸甘油三酯肉豆蔻酸己二醇香料颜料染料	52.7544.740.000.000.002.500.010.00	18-6535-820000.1-12.00-10

表2-主填充物

组分	较好的重量％	允许的范围(重量％)
			UNICLEAR 80 ETPA矿物油#7癸酸/辛酸甘油三酯肉豆蔻酸己二醇香料颜料染料	31.2537.2525.002.002.002.5000.01	18-6520-750-350-70-70-1200-1

表3-上浇层

组分	较好的重量％	允许的范围(重量％)
			UNICLEAR 80 ETPA矿物油#7癸酸/辛酸甘油三酯肉豆蔻酸己二醇香料颜料染料	29.9135.6523.921.911.916.700.000.01	18-6520-750-350-70-70-1200-1

在本发明蜡烛罐的较好形式中，使用1磅物料(453.59克)。这样，可以是一半香料在模塑物中，一半香料在填充物中，而罐一半重量的内含物是模塑物，另一半是填充物(包括主填充物和上浇层)。这样，上浇层有15克，其余的填充物组分是主填充物。

模塑物的制造过程

制造带有香味的模塑物的方法如下：

在混合锅中将矿物油加热到90-100℃。加入UNICLEAR 80 ETPA，直到其完全熔化。在混合器中开始搅拌，直到混合均匀。控制温度为90-95℃。加入香料，搅拌直到混合均匀。加入颜料，混合直到整体均匀。将温度保持在85-90℃，以避免任何整体脱色并保持香味的完整。

透明和上浇层的制造过程

制造透明或主填充物的方法如下：

在混合器中将矿物油加热到90-100℃。加入UNICLEAR 80 ETPA，直到其完全熔化。开始搅拌，直到混合均匀并且产物透明。控制温度为90-95℃。加入甘油三酯、肉豆蔻酸和己二醇。将温度保持在85-90℃，以避免任何整体脱色。搅拌直到混合均匀并且透明。

加入香料并搅拌，直到混合均匀，加入染料。将此填充混合物保持在70-90℃，在将模塑物装入罐之后将此混合物倒入罐中模塑物上。当制得独立式产物(free standing product)时，用模具代替罐。对于独立式或“柱状”产物，填充物是用与模塑物配方较相似的配方制得的，即不用甘油三酯组分和肉豆蔻酸组分，但采用己二醇组分。

按相同的过程制造上浇层，所不同的是增加加入的香料组分，并减少ETPA和矿物油组分。

尽管在模塑物和填充物的较好实例中使用矿物油，但可以使用如美国专利5,783,657中所披露的任何其它烃或其它非水性液体。这种组分通常称为负载-极性液体(load-polarity liquid)，此种名称是在美国专利5,783,657中所用的对这种组分的一般叫法。

蜡烛罐的制造过程

制造图1所示蜡烛的方法如下：

将底垫(如标签，未图示)施加到罐的底部，将固定在灯芯24下端的金属夹22胶合到垫上(图4)。将支架或卡具30放在瓶的开口上，用钩在弹簧线圈之间的弹簧32扎住灯芯24的上端。然后将预先成形并硬化的模塑物18投入罐12中灯芯的周围，而卡具30仍然在原位(图5)。

然后将含有模塑物和灯芯的罐放在热烘道中加热到约65℃。接着在约70-90℃的温度下将主或透明填充物倒入罐中，直到如图6所示靠近罐的顶部开口。随后，使主填充物冷却并硬化，将香料含量较高的熔融上浇层倒在主填充物上。

拆除灯芯支架，切割灯芯，施加压环，装上盖子，关闭罐(图2)。

在本发明的一种替换情况中，使用相同的技术，但用模具代替罐，并且没有灯芯。将少至一个按上述组成制成的模塑物放到模具中，模具可以是小箱子或正方形，这样就可制得图7所示的产品。可以使用任何模具形状和任何模塑物形状。

再一种替换实例是使用外透明容器、ETPA基模塑物和液体填充物。

可用作图7中的填充物的非ETPA基聚合物的一个例子披露于转让给Bath &Body Works，Inc.的题为“凝胶空气清新剂及其制造方法(GEL AIR FRESHENERAND MAKING THE SAME)”的美国专利5,679,334中。此专利披露了一种带有香味并透明的聚合物，该聚合物以化学和机械方式与ETPA基模塑物相容并可用于制造图7所示用作装饰性空气清新剂的产品。

这样，本发明最简单的形式是一种装饰性产品，它包含用于制造固体模塑物的酯封端聚酰胺和低极性液体的组合物以及在模塑物周围的透明介质。透明介质可以是固体如上述聚合物，或可以是液体，并且可以简单地为在容器中的水，所述水相对于液体中的一个或多个模塑物来说较好是透明的。模塑物甚至可以是在液体中的漂浮物。或者，透明介质可以具有其它结构，如具有较佳燃烧特性(若其用石蜡制成)的柱状蜡烛，该柱状蜡烛被含一个或多个ETPA基模塑物的透明介质所包围。

尽管业已阐明和详细描述了本发明的特定实例来说明本发明的原则应用，但应明白的是在不偏离这种原则的情况下可以其它方式来实现本发明。

Claims (21)

1.一种装饰性产品，它包含：

至少一种用18-65重量％酯封端的聚酰胺和35-82重量％矿物油制成的固体模塑物；和

在模塑物周围的透明介质，所述透明介质是一种18-65重量％酯封端的聚酰胺的聚合物和20-75重量％矿物油。

2.如权利要求1所述的装饰性产品，它包括许多在透明介质中的所述模塑物。

3.如权利要求1所述的装饰性产品，它包括包住透明介质的透明容器。

4.如权利要求1所述的装饰性产品，它包括用于燃烧包括模塑物在内的燃料并在透明介质中延伸的灯芯。

5.如权利要求4所述的装饰性产品，它包括包住透明介质的透明容器。

6.如权利要求1所述的装饰性产品，其中模塑物包含香料和颜料。

7.如权利要求6所述的装饰性产品，其中透明介质是一种酯封端的聚酰胺的聚合物、矿物油、脂肪酸和香料。

8.如权利要求7所述的装饰性产品，其中介质包含在介质中延伸以形成蜡烛的灯芯，和包住透明介质的透明容器。

9.如权利要求1所述的装饰性产品，其中矿物油在模塑物和介质中的存在量为30-85重量％。

10.如权利要求1所述的装饰性产品，其中模塑物包含香料和颜料，并且它是一种水果模塑物。

11.如权利要求1所述的装饰性产品，其中透明介质的酯封端聚酰胺的聚合物和矿物油还包含甘油三酯、二醇和酸。

12.一种装饰性产品，它包含：

至少一种用18-65重量％酯封端的聚酰胺和35-82重量％矿物油制成的固体模塑物；和

用酯封端的聚酰胺和矿物油制成的在模塑物周围的透明介质。

13.如权利要求12所述的装饰性产品，其中透明介质包括用于燃烧透明介质的灯芯、矿物油、脂肪酸和香料。

14.如权利要求13所述的装饰性产品，其中模塑物由蜡制成，并且可以用灯芯燃烧之。

15.一种制造装饰性产品的方法，它包括：

从18-65重量％酯封端的聚酰胺和35-82重量％矿物油的混合物铸塑至少一个固体模塑物；

将该模塑物放在容器中；

形成18-65重量％酯封端的聚酰胺和20-75重量％矿物油的热填充混合物；

将热填充混合物倒入容器中以包住模塑物；和

让填充混合物冷却，制成产品。

16.如权利要求15所述的方法，其中该方法包括加热矿物油，将酯封端的聚酰胺加到热矿物油中，形成用于铸塑模塑物的混合物并形成填充混合物。

17.如权利要求16所述的方法，它包括从容器中取出装饰性产品，该容器形成一模具。

18.如权利要求16所述的方法，它包括提供透明容器作为容器，装饰性产品包括该透明容器。

19.如权利要求16所述的方法，它包括将灯芯放置在容器中，之后将填充混合物加到容器中，制成作为装饰性产品的蜡烛。

20.如权利要求15所述的方法，它包括将填充混合物加热到70-90℃的温度，之后将其倒入包住模塑物的容器中。

21.如权利要求20所述的方法，它包括在填充混合物中加入脂肪酸，在填充混合物和模塑物中加入香料和在模塑物中加入颜料，该方法包括在第一次述及的填充混合物冷却后，将酯封端的聚酰胺和矿物油的上浇层混合物施加到第一次述及的填充混合物上，上浇层混合物的香料含量比在第一次述及的填充混合物中香料的含量高。

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