本發明的公開內容涉及注塑的寵物嚼咬(chew)制品,和更特別地共注塑的寵物嚼咬制品。
背景技術:
reid的美國專利no.2,279,344公開了通過從單獨的進料位置引入不同著色的熱塑性材料到柱塞-型注塑機的注射圓柱體內,使得組合物沒有暴露于彼此混合下而制造的具有對比色的斑點(patch)和條紋的注塑制品。在合適地加熱組合物之后,將未混合組合物的原料從注射圓柱體注入到模腔內,生產具有不同顏色條紋的模塑制品。
bishop的美國專利no.3,945,786公開了通過使用往復式螺桿注塑機,具有花斑紋外觀的注塑制品,所述往復式螺桿注塑機具有位于機筒背面的短的進料螺桿和位于進料螺桿前方的機筒加熱部分內的分流芯裝置的常規長度機筒。當進料螺桿旋轉進料并軟化各種顏色的模塑材料和隨后向前轉化時,軟化且部分共混的材料被推動通過分流芯裝置,使得發生最終的塑化。由于螺紋式旋轉螺桿的長度相對短,因此各種顏色的材料在軟化條件下從螺桿中排放,但沒有共混到喪失不同顏色圖案的點。
nunn的美國專利no.4,299,792公開了作為使用具有短的進料螺桿和分流芯的常規機筒長度的替代,可通過使用具有短的往復式螺桿的短機筒,生產具有花斑紋外觀的注塑制品,然而使用這種短的機筒是不經濟的,其中對于其他應用來說,要求較長的機筒。
nunn的美國專利no.4,299,792還公開了作為使用具有位于機筒背面的短螺桿和位于進料螺桿前方的機筒加熱部分內的分流芯裝置的常規長度機筒的往復式螺桿注塑機,以生產具有花斑紋外觀的注塑制品的替代,這可采用常規長度的機筒和常規長度的螺桿來實現,條件是螺桿是低剪切螺桿。
liu名義的美國公布申請no.2013/0069267公開了可由按序共注塑多種材料,尤其采用在一次注射中注入兩種材料,其中一種材料包圍(enclose)另一種材料的具有單一機筒和單一螺桿的擠出機,生產顯示出大理石花紋或旋渦-型圖案的塑料容器。可用于共注塑多種材料的可商購的裝置的實例是獲自xaloy的
berg名義的美國公布申請no.2013/0221572公開了共注塑工藝通常要求每一種材料單獨的注射體系,以加壓該材料,之后將該材料注入到模腔內。設計進料系統,流體傳輸每一種材料到單一的澆口,在此材料合并在一起。在一些共注塑技術中,可將第二材料在與引入第一材料的澆口相鄰的位置處引入到模腔內,其中僅僅在第一種材料流過第二材料的澆口位置之后,第二材料按序開始流動。這導致第二材料滲透第一材料的冷凍(frozen)表皮層并朝上流動到材料流體的液體中心部分內。
berg還列出了共注塑的材料可在注塑部件上彼此搭接或者毗鄰,而不是在另一材料內包封一種或多種材料。因此,盡管可使用共注塑使一種材料包埋在另一種材料中以便隔離表面避免與包埋材料接觸,而共注塑也可提供增加模具制造者可獲得的美學選項的其他方式。例如,通過改變引入多種不同著色的共注塑材料中的一種或多種的速率,可在單一部件內實現顏色的渦旋或梯度,而不是限制于在給定的模塑部件內從一種所需的顏色突然、明顯地過渡到另一種顏色。
技術實現要素:
根據本發明公開內容的至少一個實施方案,提供形成寵物嚼咬制品的注塑方法,其中該注塑方法包括:提供含至少一個模腔的注塑模;提供具有第一聚合物組合物顏色的第一聚合物組合物;提供具有與第一聚合物組合物不同的第二聚合物組合物顏色的第二聚合物組合物;在第一塑化注射單元內塑化第一聚合物組合物;在第二塑化注射單元內塑化第二聚合物組合物;將第一聚合物組合物和第二聚合物組合物注入到至少一個模腔內,形成寵物嚼咬制品,使得第一聚合物組合物和第二聚合物組合物混合并形成非均相混合物;和由第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的非均相混合物形成寵物嚼咬制品,使得寵物嚼咬制品的外表面雜色,其中雜色的外表面由每一區域具有不同顏色的多個區域形成。
根據本發明公開內容的另一實施方案,提供形成多個寵物嚼咬制品的注塑方法,該注塑方法包括:提供含至少一個模腔以形成寵物嚼咬制品的注塑模;提供第一聚合物組合物,其中第一聚合物組合物具有第一聚合物組合物顏色;提供第二聚合物組合物,其中第二聚合物組合物具有與第一聚合物組合物不同的第二聚合物組合物顏色;在第一塑化注射單元內利用加熱塑化第一聚合物組合物;在第二塑化注射單元內利用加熱塑化第二聚合物組合物;將第一聚合物組合物和第二聚合物組合物注入到至少一個模腔內,形成多個寵物嚼咬制品中的第一寵物嚼咬制品,使得第一聚合物組合物和第二聚合物組合物混合,并形成第一非均相混合物;由第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的第一非均相混合物形成第一寵物嚼咬制品,使得第一寵物嚼咬制品的外表面雜色(variegate),其中雜色的外表面包括每一區域具有不同顏色的多個區域;在形成第二寵物嚼咬制品之前,改變注塑方法的至少一個工藝參數;將第一聚合物組合物和第二聚合物組合物注入到至少一個模腔內,形成多個寵物嚼咬制品的第二寵物嚼咬制品,使得第一聚合物組合物和第二聚合物組合物混合并形成第二非均相混合物;和由第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的第二非均相混合物形成第二寵物嚼咬制品,使得第二寵物嚼咬制品的外表面雜色,其中雜色的外表面包括每一區域具有不同顏色的多個區域;其中第一寵物嚼咬制品的多個不同著色區域并不恰好與第二寵物嚼咬制品的多個不同著色區域相同。
根據本發明公開內容的另一實施方案,提供形成寵物嚼咬制品的注塑方法,該注塑方法包括:提供含至少一個模腔以形成寵物嚼咬制品的注塑模;提供第一聚合物組合物,其中第一聚合物組合物具有第一聚合物組合物的可見光透射率水平;提供第二聚合物組合物,其中第二聚合物組合物具有與第一聚合物組合物不同的第二聚合物組合物的可見光透射率水平;在第一塑化注射單元內塑化第一聚合物組合物;在第二塑化注射單元內塑化第二聚合物組合物;將第一聚合物組合物和第二聚合物組合物注入到至少一個模腔內,形成寵物嚼咬制品,使得第一聚合物組合物和第二聚合物組合物混合并形成非均相混合物;和由第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的非均相混合物形成寵物嚼咬制品,使得寵物嚼咬制品的外表面由每一區域具有不同可見光透射率的多個區域形成。
附圖說明
通過參考本文描述的實施方案的下述說明,結合附圖,本發明公開內容中以上提及的和其他的特征和實現它們的方式將變得更加明顯和更好理解,其中:
圖1是根據本發明的公開內容的寵物嚼咬制品,特別是骨頭的正面視圖。
圖2是圖1的寵物嚼咬制品的后視圖;
圖3是形成圖1和2的寵物嚼咬制品可使用的聚酰胺三元聚合物的物理性能的表格;
圖4是形成圖1和2的寵物嚼咬制品可使用的聚合物組合物的配方表格;和
圖5是由聚酰胺-6;聚酰胺-6,6;和聚酰胺-6,12鏈段形成的聚酰胺三元共聚物的熔融溫度圖表。
具體實施方式
可以理解,本發明的公開內容并不限制其應用于下述說明中列出或者附圖中闡述的組件的結構和布局的細節上。本發明可以實施其他實施方案且以各種方式實踐或者進行。還可理解,本文中所使用的措辭和術語為的是描述目的且不應當被視為限制,因為它們可以被本領域技術人員理解。
現參考圖1和2,示出了根據本發明公開內容的寵物嚼咬制品10,更特別地它具有骨頭形式。
可通過高壓(例如超過1,000psi的注射壓力),熱塑性注塑,和更特別地共注塑,制造寵物嚼咬制品10。
對于本發明公開內容來說,熱塑性共注塑可以理解為其中至少兩種聚合物組合物被注入到注塑模的模腔內,形成注塑制品,尤其寵物嚼咬制品10形式的熱塑性注塑法。還應當理解,注塑模可具有一個模腔,或者多個模腔,以增加生產量并降低制造成本。
形成寵物嚼咬制品10的至少兩種聚合物組合物是不同的聚合物組合物。本文中應當理解,聚合物組合物被視為不同,若它們恰好不是相同的組合物。例如,若它們具有相同成分的不同百分比,或者不同成分,例如提供不同顏色,則這兩種聚合物組合物在本文中被視為不同。
可在第一塑化注射單元內熔體加工第一聚合物組合物,所述第一塑化注射單元更特別地可包括第一往復式螺桿塑化注射單元。類似地,可在第二塑化注射單元內熔體加工第二聚合物組合物,所述第二塑化注射單元更特別地可包括第二往復式螺桿塑化注射單元。第一往復式螺桿塑化注射單元和第二往復式螺桿塑化注射單元可通過在注射單元的加熱機筒內包含的往復式螺桿的輔助下,分別塑化并加熱第一聚合物組合物和第二聚合物組合物。
第一聚合物組合物可具有第一聚合物組合物顏色,和第二聚合物組合物可具有與第一聚合物組合物顏色不同的第二聚合物組合物顏色。本文中還應當理解,第一聚合物組合物顏色和第二聚合物組合物顏色被視為不同,若這兩種組合物具有通過人裸眼可檢測的色差,色差可通過就國際照明委員會規定的cie1976(l*,a*,b*)色空間來說的δ-e(de)值為至少1.0來量化。
一般地,小于1的δ-e值對人裸眼來說是不可見的。1至2的δ-e值可理解為具有非常小差別的色變(例如僅僅對受過訓練的眼睛明顯),而2至3.5的δ-e值可理解為具有中等差別的色變(例如對于沒有受過訓練的眼睛明顯)。本文中優選地第一聚合物組合物顏色和第二聚合物組合物具有至少2.0和更特別地至少3.0的δ-e色差。
可將第一聚合物組合物通過第一澆口注入到注塑模的模腔內,同時可將第二聚合物組合物通過第二澆口注入到注塑模的模腔內。或者,可將第一聚合物組合物和第二聚合物組合物通過共同(共享)的澆口注入到模腔內,形成寵物嚼咬制品10。
可按序或者同時將第一聚合物組合物和第二聚合物組合物注入到模腔內。對于按序注塑來說,應當理解在注入第二聚合物組合物之前,啟動并結束(conclude)第一聚合物組合物的注射時間。更特別地,對于按序注射來說,應當在第一聚合物組合物的注射結束之后不超過10秒啟動第二聚合物組合物的注射,和更特別地,應當在第一聚合物組合物的注射結束之后不超過5秒啟動第二聚合物組合物的注射,以便更好地確保第一聚合物組合物仍然可高于其熔融溫度和仍然在模腔內流動并與第二聚合物組合物混合。對于同時注塑來說,應當理解,第一聚合物組合物的注射時間的至少一部分和第二聚合物組合物的注射時間同時發生(即重疊)。第一和第二聚合物組合物的注射也可同時啟動和/或結束。
將第一聚合物組合物和第二聚合物組合物注入到模腔內,形成寵物嚼咬制品,使得第一聚合物組合物和第二聚合物組合物混合并形成第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的非均相混合物。
由于合適的模具布局和注塑工藝條件,例如在單獨的塑化單元內塑化第一聚合物組合物和第二聚合物組合物下,可由第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的非均相混合物形成寵物嚼咬制品10,使得寵物嚼咬制品10的外表面雜色。形成具有每一區域具有不同顏色的多個區域的雜色外表面。模塑制品的各區域可顯示出不同顏色,這尤其是由于在各區域處兩種聚合物組合物的不同共混水平導致的。
例如,模塑制品的一個區域可經歷高的共混水平,而模塑制品的另一區域可經歷低的共混水平或者沒有共混。或者,甚至模塑制品的兩個區域可顯示出等同水平的共混,這兩個區域可仍然顯示出不同的色澤,這是由在每一區域處每一聚合物組合物的不同重量百分比導致的。
如圖1和2所示,寵物嚼咬制品10具有含多個不同顏色區域,例如如圖1的區域12,14,和圖2的區域22,24所示的雜色外表面。正如所示的,多個不同的正面著色區域12,14,和背面著色區域22,24不是相同的,而是具有不同尺寸和不同形狀的隨機性。更特別地,最好地如圖1所示,著色區域12,14作為在寵物嚼咬制品10外表面(它進一步包括渦旋圖案)上的一部分斑紋狀圖案形式不規則成型。換句話說,著色區域的形狀不對稱。
還如圖1和2所示,多個不同著色區域12,14被在第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的混合處形成的至少一條條狀線16隔開。也如所示的,被至少一條條狀線16隔開的多個不同著色區域12,14的顏色沿著條狀線16的長度變化。
在沒有束縛于特定理論的情況下,認為當第一聚合物組合物和第二聚合物組合物填充至少一個模腔,形成寵物嚼咬制品10時,通過第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的流動圖案形成至少一條條狀線16。
在某些實施方案中,第一聚合物組合物可具有白色,而第二聚合物組合物可具有紅色或粉紅色。然后可由第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的非均相混合物形成寵物嚼咬制品10,使得寵物嚼咬制品的外表面雜色,其中雜色的外表面由每一區域具有不同顏色的多個區域形成。更特別地,更白地出現的區域12,22可提供更加真實的骨頭,或者位于骨頭上的脂肪組織外觀,而寵物嚼咬制品10的紅色/粉紅色區域14,24可提供更加真實的位于骨頭上軟的(瘦肉)組織外觀。
意識到骨頭和/或脂肪組織通常可具有比軟的(瘦肉)組織大的硬度,第一聚合物組合物和第二聚合物組合物可具有不同的硬度水平值。例如,為了模擬軟和硬骨頭,第一聚合物組合物的肖氏d硬度計硬度范圍可為55-90肖氏d硬度計硬度。為了模擬脂肪,第一聚合物組合物的肖氏a硬度計硬度范圍可為75-100(它可理解為相當于肖氏d25-50)。或者,為了模擬軟的(瘦肉)組織,第二聚合物組合物的硬度范圍可以是25-70肖氏a硬度計硬度,和更特別地范圍為45-70肖氏a硬度計硬度。
模塑制品的各區域可顯示出不同的硬度水平,所述硬度水平可來自于在各區域處兩種聚合物組合物的不同共混水平。例如,與具有較大比例的第二聚合物組合物的寵物嚼咬制品10的區域,例如區域14,24相比,可預期具有較大比例第一聚合物組合物的寵物嚼咬制品10的區域,例如區域12,22具有相對較高的硬度水平。
也可理解,在寵物嚼咬制品10的各區域內兩種聚合物組合物的不同共混水平可提供具有各種硬度水平的寵物嚼咬制品。因此,例如,介于具有高比例第一聚合物組合物的第一區域(具有高硬度)和具有高比例第二聚合物組合物的第二區域(具有低硬度)之間,并具有更加均勻比例的第一聚合物組合物和第二聚合物組合物的寵物嚼咬制品10的中間區域,可顯示出介于第一聚合物組合物硬度值和第二聚合物組合物硬度值之間的至少一個中間硬度值,以及多個中間硬度值。
在本發明公開內容的再一實施方案中,第一聚合物組合物可具有第一聚合物組合物的可見光透射率水平,和第二聚合物組合物可具有與第一聚合物組合物的可見光透射率水平不同的第二聚合物組合物的可見光透射率水平。例如,第一聚合物組合物可具有大于或等于50%,和更特別地大于或等于60%,和甚至更特別地大于或等于70%(例如,75%-99%)的可見光透射率水平。另一方面,第二聚合物組合物可具有小于或等于50%,和更特別地小于或等于40%,和甚至更特別地小于或等于30%(例如,l%-25%)的可見光透射率水平。
采用前述可見光透射率水平差異,寵物嚼咬制品10的外表面可由每一區域具有不同可見光透射率的多個區域形成,這可用于改變寵物嚼咬制品10的視覺感。
當按序注塑多個寵物嚼咬制品10時,本發明的公開內容還提供寵物嚼咬制品10從一個模塑循環變化到下一個模塑循環的能力,使得所有寵物嚼咬制品10不是恰好由相同的注塑工藝形成,且沒有顯示出相同的視覺特征。更特別地,在形成第一寵物嚼咬制品10之后,在形成下一個寵物嚼咬制品10之前,可改變注塑工藝的至少一個工藝參數。可進行該工藝,以改變寵物嚼咬制品10的著色區域和/或改變寵物嚼咬制品10的硬度區域和/或改變寵物嚼咬制品10的區域的光透射率水平。
例如,在形成后續的寵物嚼咬制品10之前,改變注塑工藝中的至少一個工藝參數可包括改變第一聚合物組合物和第二聚合物組合物中至少一個的注射分布(profile)。更特別地,改變第一聚合物組合物和第二聚合物組合物中至少一個的注射分布可包括改變第一聚合物組合物和第二聚合物組合物中至少一個的注射壓力和注射時間中的至少一個。
此外,在其他實施方案中,在形成后續的寵物嚼咬制品10之前,改變注塑方法中的至少一個工藝參數可包括改變第一聚合物組合物和第二聚合物組合物中至少一個的注射尺寸。更特別地,改變第一聚合物組合物和第二聚合物組合物中至少一個的注射尺寸可包括降低第一聚合物組合物的注射尺寸和增加第二聚合物組合物的注射尺寸,以改變每一組合物在寵物嚼咬制品10上的相對百分比。
盡管前述公開內容提供本發明公開內容的寵物嚼咬制品10的例舉實施方案,但應當理解,動物嚼咬制品10可不限制為狗骨頭形狀,而是可具有可易于與動物相互作用以提供嚼咬和/或吃咬體驗的任何形狀。例如,盡管在單一骨頭構造中示出了寵物嚼咬制品10,但寵物嚼咬制品10可包括多個骨頭,例如可由(排骨)肋骨架提供。在其他實施方案中,寵物嚼咬制品10可以是動物形式(例如,嚙齒動物,魚)。
關于材料,第一聚合物組合物可以是剛性聚合物組合物,所述剛性聚合物組合物由可包括至少一種合成聚合物和/或天然聚合物的至少一種聚合物組成。本文中所使用的剛性聚合物組合物可理解為根據astmd790-10測量的三點彎曲的撓曲模量大于150,000psi,和更特別地大于200,000psi的聚合物組合物。
關于合成聚合物,至少一種合成聚合物可包括聚酰胺聚合物。更特別地,至少一種聚酰胺聚合物可包括聚酰胺共聚物(由在聚合物鏈內產生兩種或更多種不同聚酰胺鏈段的兩種或更多種不同單體形成的聚合物)。甚至更特別地,至少一種聚酰胺聚合物可包括聚酰胺三元共聚物,尤其起到抑制共聚物組合物所觀察到的熔融溫度tm作用的三種不同聚酰胺鏈段的聚酰胺三元共聚物。
圖3示出了可由中國jiandongrubberproductsco.,ltd獲得的例舉的聚酰胺三元共聚物,尤其產品牌號為l1304的某些性能。以下鑒定了該聚酰胺結構并稱為pa-6,pa-1212和pa-66的三元共聚物(即所示的重復單元共價連接到三元共聚物結構內)。
另外,第一聚合物組合物可包括聚酰胺三元共聚物和至少一種彈性體,例如二烯烴橡膠(例如,聚丁二烯或聚異戊二烯)的共混物。二烯烴橡膠的特別的實例是天然橡膠(順式-1,4-聚異戊二烯)。
為了提供第一聚合物組合物,可以首先一起熔融混合聚酰胺三元共聚物和彈性體,例如天然橡膠。圖4中示出了生產第一聚合物組合物的例舉配方,其中天然橡膠最初可處于未硫化狀態下。
在圖4中,提到50:50配方是指使用等量(32.00wt%)天然橡膠(順式-1,4-聚異戊二烯)和聚酰胺三元共聚物。提到80:20配方是指使用52.42wt%聚酰胺三元共聚物和13.11wt%天然橡膠。提到70:30配方是指使用45.51wt%聚酰胺三元共聚物和19.51wt%天然橡膠。還可理解,聚酰胺三元共聚物和天然橡膠可以是組合物中的兩種基礎聚合物成分,和每一種以大于任何其他聚合物成分(例如,潤滑劑,如聚乙二醇)的重量百分比存在。
因此,盡管在圖4中,在一個實例中示出了以全部組合物重量的32%相等地提供的聚酰胺三元共聚物和天然橡膠,但在該組合物內聚酰胺三元共聚物和天然橡膠的百分比的組合并不必然等于或限制為64%。例如,聚酰胺三元共聚物的范圍可以是全部組合物重量的30%至95%,更特別地組合物的50%至95%。另一方面。橡膠可以以全部組合物重量的5%至50%存在。
當聚酰胺三元共聚物和彈性體(例如,順式-l,4-聚異戊二烯)二者均存在時,也要考慮的變量是兩種聚合物組分相對于彼此的特定重量比。關于這一點,兩種聚合物組分的重量比范圍可以是以重量計,1:10(即1份彈性體比10份聚酰胺),1:9,1:8,1:7,1:6,1:5,1:4,1:3,和1:2與1:1(即相等重量份的彈性體比聚酰胺)。如上圖4中所示,聚酰胺尤其以整個配方重量的32wt%存在和彈性體以32wt%存在,從而提供其中聚酰胺三元共聚物和彈性體相對于彼此以1:1重量比存在的情形。
回到在圖4中所示的前述配方中第一聚合物組合物的制造,可首先干燥聚酰胺三元共聚物,除去濕氣,例如在烘箱或其他干燥裝置內合適的時間段。之后,可添加聚酰胺三元共聚物和彈性體(例如,天然橡膠)到強力(高剪切)混合裝置中,可尤其構造所述混合裝置,混合顯示出非-牛頓流體性能的含橡膠的膠料。該混合裝置可尤其是密煉機,其中同時施加機械做功,加熱和壓力到該聚合物材料上。
一類密煉機可理解為包括含兩個相鄰圓柱體腔室的混合腔,其中在每一腔室內通過逆向旋轉的刀片或轉子,使材料變形。可布局腔室和轉子以供加熱或冷卻,控制批料溫度。該混合腔室可具有夾套或者在其他情況下布局以供冷卻,且可提供有進料料斗,所述進料料斗可通過氣動操作的垂直頂桿(ram)來密閉。強力混合器的實例可包括捏合機,例如來自banburyandkneadingmachinery的捏合機,它可具有互嚙或切向轉子設計。
在該混合裝置中,可在合適條件下混合聚酰胺三元共聚物和天然橡膠,提供天然橡膠在熔融態聚酰胺內的均相(均勻)分散。此外,可加工該材料,使得天然橡膠母粉碎,即當橡膠被強力操作以便降低其分子量時,出現彈性下降。例如,在混合過程中,聚酰胺和天然橡膠可在130℃的溫度范圍內混合15分鐘。
之后,一旦聚酰胺三元共聚物和天然橡膠均勻混合并熔體共混,則可將第一聚合物組合物的其余成分加入到聚酰胺三元共聚物和橡膠中。
一旦組合物中的所有成分加入到混合裝置中,則可經20分鐘升高組合物的溫度到150℃的溫度范圍,和更特別地經15分鐘升高到125-150℃,以硫化(交聯)未硫化的天然橡膠。
未硫化的天然橡膠可理解為當向其上施加熱和壓力時,容易經歷永久(無彈性)變形的塑性材料。為了增加材料的彈性,天然橡膠可通過硫化交聯。硫化可理解為通常不可逆的化學過程以供用一種或多種硫化劑交聯未硫化的天然橡膠,所述硫化劑可統稱為硫化劑包。通過形成連接橡膠的單獨聚合物鏈的交聯點(橋),硫化劑包改性未硫化天然橡膠,進而抑制聚合物鏈獨立地移動和增加給材料以彈性。
尤其可采用硫進行交聯,其中反應性(硫化)位點是與聚合物鏈的碳-碳雙鍵相鄰布置的天然橡膠中的烯屬氫原子。在硫化過程中,聚合物鏈中的一些c-h鍵可以被硫原子鏈替代,所述硫原子鏈與另一聚合物鏈的固化位點交聯。交聯的硫原子數量然后可影響硫化橡膠的物理性能,其中短的交聯與較好的耐熱性有關和較長的交聯與較好的動態(例如彎曲)性能有關。本文中還考慮可通過引入自由基引發劑并通過加熱形成自由基來實現交聯,所述自由基然后可交聯不飽和二烯烴聚合物,例如天然橡膠中的二烯烴聚合物。
硫本身因此可理解為相對緩慢的硫化劑。因此,硫化(交聯)活化劑和促進劑,例如氧化鋅和硬脂酸可作為硫化包的一部分,與硫結合使用,以增加交聯效率,以及增加硫化橡膠的物理性能。
應當理解,在橡膠硫化之后,聚酰胺三元共聚物/橡膠聚合物組合物從兩種塑性聚合物材料的共混物轉變為塑性聚酰胺三元共聚物和熱固性橡膠聚合物材料的共混物。聚酰胺三元共聚物和橡膠也可理解為在彼此中不混溶,使得在它們的混合物中產生兩個不同的相,其中聚酰胺三元共聚物形成基體或連續相區,橡膠相在其內形成不連續相區且作為分離的體積形式分散(即被連續相包圍但在該混合物內彼此分離)。然而,橡膠/聚酰胺聚合物組合物保持熔體可流動的組合物,因為存在塑性聚酰胺三元共聚物。
一旦在強力混合器內橡膠合適地硫化,則可冷卻混合的組合物到范圍為120℃的溫度范圍并作為物料從混合器中排放。
物料可排放或者直接運輸到輥煉機,例如雙輥塑煉機內,以供物料額外的混合和/或成型為厚度在25-30mm范圍內的片材。輥煉機可包括相對于彼此逆向旋轉的兩個水平布置的平行輥。混合物料可在兩個輥之間的輥點處進料。可控制輥的溫度,在60-90℃的溫度范圍內加工混合物料。片材的厚度范圍可以是10-50mm。一旦離開輥,則片材可縱切成寬度范圍為1-50mm的窄長條。
前述聚酰胺/橡膠組合物現可用作第一聚合物組合物以供隨后例如通過注塑,尤其通過直接引入材料長條到第一塑化注射單元的料斗內,模塑寵物嚼咬制品10。
如上所述,一種特別的聚酰胺三元共聚物的熔融溫度為125℃。這一熔融溫度可允許發生素煉天然橡膠,且熱降解的可能性下降,這通常可與較高的素煉溫度有關。
現參考圖5,示出了由聚酰胺-6;聚酰胺-6,6;和聚酰胺-12,12鏈段形成的聚酰胺三元共聚物的熔融溫度圖表。也就是說,鑒定了等溫熔融溫度線。正如所示的,含有pa-6,pa-66和pa-1212的三元共聚物的熔融溫度基于該共聚物內每一單獨的聚酰胺鏈段的所指百分比而變化。正如所示的,聚酰胺-6鏈段本身可理解為具有220℃的熔融溫度,聚酰胺-6,6鏈段本身可理解為具有260℃的熔融溫度;和聚酰胺-12,12鏈段本身可理解為具有183℃的熔融溫度.
然而,正如所示的,當使用各種百分比的每一鏈段且結合成聚酰胺三元共聚物時,熔融溫度下降。例如,針對含有30%pa-6,20%pa-66和50%pa-1212的組合物所示的,觀察到tm為120℃。在沒有束縛于理論的情況下,認為無規三元共聚物聚酰胺結構使得單獨的均聚物聚酰胺鏈段可干擾每一鏈段完全結晶的能力,進而驅動所觀察到的tm下降到現在確定的溫度。在任何情況下,現有利地利用下降的tm,形成應用到寵物嚼咬玩具結構上的本文確認的聚酰胺-彈性體共混物。聚酰胺三元共聚物下降的tm因此可落在120℃至250℃的范圍內,更特別地120℃至200℃,和更特別地120℃至150℃。
形成寵物嚼咬制品10所使用的第二聚合物組合物也可由彈性體形成,所述彈性體可包括二烯烴橡膠,和尤其包括天然橡膠(順式-l,4-聚異戊二烯)。因此,有用的是注意本文的彈性體(含本文討論的用于第一聚合物組合物的彈性體)一般地可理解為tg低于室溫且最多50%結晶(即該材料含有大于或等于50%的無定形相,一直到100%無定形相)的任何材料。本文所使用的彈性體可表征為在23℃下伸長率為至少100%和在拉伸到其起始長度兩倍并在這一長度下保持1分鐘之后,在從應力中釋放之后1分鐘內可恢復到50%至100%范圍內的材料。更特別地,彈性體在從應力中釋放之后1分鐘內可恢復到75%至100%范圍內,和甚至更特別地在從應力中釋放之后1分鐘內可恢復到90%至100%范圍內。
彈性體可由任何聚合物組成,其中包括天然或合成聚合物,和熱塑性或熱固性聚合物。因此,彈性體可以是或者天然或者合成彈性體。彈性體可包括天然或合成橡膠,基本上由其組成或者由其組成,所述天然或合成橡膠可包括丙烯酸類橡膠,丁二烯橡膠,丁基橡膠,乙丙橡膠,乙烯丙烯橡膠二烯烴單體橡膠,氟烴橡膠,異戊二烯橡膠,腈類橡膠,其中包括氫化腈類橡膠,聚氨酯橡膠,硅橡膠和苯乙烯嵌段共聚物(例如,苯乙烯丁二烯橡膠,苯乙烯乙烯/丁烯苯乙烯橡膠)。
第二聚合物組合物也是可尤其包括與第一聚合物組合物相比,相對更多彈性體的那種(例如,大于50wt%以上所述的組合物)。在第二聚合物組合物中,彈性體因此可以以大于整個寵物嚼咬玩具重量50wt%和一直到75wt%的水平存在,尤其當相對于第一聚合物組合物,期望相對較軟和更加彈性的特征時。
因此,第一聚合物組合物可具有與第二聚合物組合物的相應值不同的第一硬度,彎曲模量或拉伸強度。例如,根據astmd2240-05(2010)測量的第一聚合物組合物的肖氏a硬度計硬度可以是大于70,其中包括一直到100的所有值和在其內的遞增值,例如80,90等。
第二聚合物組合物的肖氏a硬度計硬度小于65,其中包括在其內的所有值和遞增值,其中包括小于60,小于50和小于40。因此,第一聚合物組合物的肖氏a硬度計硬度可以高于第二聚合物組合物的肖氏a硬度計硬度。
更特別地,第一聚合物組合物對第二聚合物組合物的硬度差范圍可以是5-60單位的肖氏a硬度計水平,和更特別地10-50單位的肖氏a硬度計水平,和甚至更特別地15-40單位的肖氏a硬度計水平。
另外,根據astmd790-10測量的第一聚合物組合物的撓曲模量可以大于100,000psi。第二聚合物組合物的撓曲模量可以小于90,000psi.,其中包括在其內的所有值和遞增值,其中包括小于80,000psi,小于60,000psi.和小于40,000psi.。
沿著這種線,可理解,可微調第一聚合物組合物和第二聚合物組合物,以提供在不同區域內具有不同硬度和撓性的寵物嚼咬制品10。
在其他實施方案中,第一和/或第二聚合物組合物可包括可食用的聚合物組合物或者完全被可食用的聚合物組合物替代。關于這一點,第一和/或第二聚合物組合物可包括可食用,也可以是易消化的聚合物組合物,基本上由其組成或者由其組成。
第一和/或第二可食用的聚合物組合物可包括任何可食用的聚合物,尤其淀粉或天然或植物來源的其他碳水化合物。淀粉可包括直鏈淀粉和/或支鏈淀粉,且可從植物中提取,所述植物包括但不限于土豆,大米,木薯,玉米和谷類植物,例如黑麥,小麥和燕麥。淀粉也可從水果,堅果和根莖,或竹芋,瓜爾膠,刺槐豆膠,秘魯胡蘿卜,蕎麥,香蕉,大麥,cassaya,魔芋,野葛,酢漿草,西米,高粱,甘薯,芋頭,山藥,蠶豆,小扁豆和豌豆中提取。淀粉在可食用組合物內的存在量可以是30-99%,其中包括所有遞增值和在其間的值,例如高于50%,85%等的水平。
本文所使用的淀粉可以是未加工的淀粉,所述未加工的淀粉可理解為沒有觀察到在先的熱模塑歷史,例如擠出或其他類型熔體加工步驟的淀粉,其中樹脂在熱存在下成型。未加工的淀粉本身也可以是天然的,所述天然的可理解為通過提取而不是物理或化學改性,以起始形式回收的未改性淀粉。未加工的淀粉也可以是粒度變化的粉末形式,所述粒度范圍可以是100-2000μm,其中包括在其內的所有范圍和遞增值。未加工的淀粉可理解為研磨和/或預篩過的淀粉。應當理解,未加工的淀粉也可存在變化的濕含量程度。在一個實施方案中,在未加工淀粉內可存在1-60%的濕含量,其中包括所有遞增值和在其間的值,例如40%,20%,10%等。
本文中可食用的聚合物可以以下述商標源自于manildragroupusa:"gemstar100"(它是一種精制的食品級小麥淀粉);"gemstar100+"(它是一種精制的食品級小麥淀粉);"gemofthewestvitalwheatgluten"(它是通過低溫干燥從小麥淀粉中提取的麩質的粉末產品);"organicgemofthewestvitalwheatgluten"(它是通過低溫干燥從有機小麥淀粉中提取的麩質的粉末產品);"organicgemstar100"(它是從有機小麥淀粉中提取的小麥淀粉);和/或"organicgemgel100"(它是一種預膠凝化有機小麥淀粉)。另外,可食用的聚合物可以以下述商品名源自于adm:"edigel100"(它是一種小麥淀粉);"aytexp"(它是一種未改性的食品級小麥淀粉)。
可考慮可衍生于動物來源的其他可食用聚合物,例如干酪素,變性或水解干酪素,明膠,變性或水解膠原蛋白,生皮,白明膠,其他動物蛋白質產品,例如動物肉。可食用的聚合物也可衍生于植物物質,例如麩質,蔬菜物質,堅果,例如堅果粉,糊或麻面(bits),水果物質等。還應當理解,各種可食用聚合物(即淀粉,動物衍生的來源,和植物衍生的來源)可與其他可食用聚合物共混。
例如,白明膠可以引入到第一和/或第二可食用聚合物組合物內。白明膠可理解為從谷類作物,例如玉米(maize)或玉米(corn)和小麥中提取的水不溶性蛋白質復合物。白明膠可單獨或累積以聚合物組合物重量的0.1-50%和所有遞增值和在其間的值,其中包括0.1-5.0%,15%,25%等存在。
另外,各種添加劑可引入到第一和/或第二可食用聚合物組合物內。例如,第一和/或第二聚合物組合物也可包含引誘劑。引誘劑的存在水平可以是組合物重量的0.1%至10%,其中包括在其內的所有范圍和遞增值。引誘劑可以是嗅覺刺激劑或香料。例舉的引誘劑可包括魚,豬肉,家禽等的肉或副產物。另外,引誘劑可包括動物消化劑(digests)。動物消化劑是指包括通過獲取相對清潔和相對未分解的動物組織,并利用化學或酶水解使其分解制取的物質。動物消化劑可包括水解肝臟,例如水解家禽肝臟。另外,動物消化劑不可含有毛發,角,牙齒,蹄子或羽毛,它們可能以不可避免的痕量存在。動物消化劑可以例如獲自于appliedfoodbiotechnologyincorporated,o'fallon,mo.并以商品名optimizor銷售。引誘劑可以以許多形式,例如液體或粉末形式提供。它也可以以濃縮物形式提供。
第一和/或第二可食用的聚合物組合物可包括纖維素。纖維素可以是例如多糖碳水化合物的長鏈聚合物。纖維素也可衍生于植物或者從植物中提取。纖維素可以以可食用聚合物組合物重量的1-15%和任何遞增值或在其間的值,其中包括4%,10%,11%等引入到可食用聚合物組合物內。
乳化劑或表面活性劑也可引入到第一和/或第二可食用聚合物組合物內。乳化劑可以以可食用聚合物組合物重量的1-10%和所有遞增值或在其間的值,其中包括3%,4%等存在。乳化劑可包括例如卵磷脂,它可從例如蛋黃或大豆中提取或者衍生于它們中。
第一和/或第二可食用聚合物組合物也可包括增塑劑。增塑劑可包括例如甘油。可引入15-30%,其中包括所有遞增值和在其間的值,例如大于15%,21%,27%等水平的增塑劑。
也可引入保濕劑到第一和/或第二可食用聚合物組合物內,保濕劑可包括例如燕麥纖維。可引入可食用組合物重量的0.1-5%,其中包括所有間隔和在其間的值,其中包括1%,25%等的保濕劑。保濕劑可理解為可在材料內吸收水的任何添加劑。
第一和/或第二可食用聚合物組合物也可包括水。可引入可食用聚合物組合物重量的1-40%,和任何遞增值或其間的值,其中包括4%,20-40%,10-20%等的水到組合物內。在形成產品之后,水可以以樹脂組合物重量的1-20%,其中包括所有遞增值或在其間的值,例如低于20%,4%,5-10%等存在。
第一和/或第二可食用聚合物組合物可包括營養制劑。營養制劑可以是發酵大豆。發酵大豆營養制劑獲自于biofood,ltd.,pinebrook,n.j.且以通用商品名
第一和/或第二可食用聚合物組合物也可包括酶和/或輔酶,它們類似地通過biofoods,ltd.,pinebrook,n.j.獲得且以商品名bt-coq1otm銷售。據報道,這是一種生物轉化(發酵)的細胞線粒體輔酶且含有輔酶q10,抗氧化劑,植物營養劑和輔助因子礦物營養劑和其他細胞成分。酶和/或輔酶可以以聚合物組合物重量的0.1-10%,其中包括所有遞增值和在其間的值,例如1%,5%等存在。
另外,草本提取物,維生素,礦物,著色劑,酵母產品,大豆產品,引誘劑等也可引入到第一和/或第二可食用聚合物組合物內。酵母產品,例如可包括營養酵母或釀酒酵母,例如啤酒酵母(saccharomycescerevisiae),乳制品酵母,例如kluyveromycemarxianus或葡萄酒酵母,例如發酵性酵母(saccharomycesfermentati)。
可在擠出機內配混用于第一和/或第二可食用聚合物組合物的成分并分別進料到以上公開的第一和/或第二塑化單元內。可根據共同轉讓給本發明公開內容受讓人且在本文中通過參考全文包括的美國申請序列no.11/747,132的教導,進行可食用樹脂組合物的模塑。
盡管描述了本發明的優選實施方案,但應當理解,可在沒有脫離本發明的精神和所附權利要求范圍的情況下,對本文做出各種變化,改編和改性。因此,本發明的范圍應當不參考上述說明確定,而是應當參考所附權利要求以及它們的等價方案的全部范圍來確定。此外,應當理解,所附權利要求并不必然包括申請人有資格要求保護的本發明的最寬范圍,或者不必然包括其中可要求本發明,或者其所有引述特征都是必須的唯一方式。