專利名稱：膠粘劑系統(tǒng)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及膠粘劑，更具體而言，涉及膠粘劑系統(tǒng)以及制備所 述膠粘劑系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
使用膠粘劑用于連接部件、用于密封用途，以及用于其它用途是公 知的。某些膠粘劑，諸如環(huán)氧樹脂膠粘劑，通常包括單獨(dú)的樹脂以及單 獨(dú)的固化劑，所述樹脂和固化劑保持液體狀態(tài)，直至樹脂和固化劑混和 在一起并一起發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。樹脂和固化劑以預(yù)定的比例混和，并在相 對(duì)較短時(shí)間后，樹脂變硬或固化。優(yōu)選地，混合物在發(fā)生固化前涂覆在 需要的地方。然而，環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備和使用可具有挑戰(zhàn)性。例如，樹脂與 固化劑的比例可能太高或者太低，以至于不能適當(dāng)?shù)毓袒h(huán)氧樹脂膠粘 劑。同時(shí)，在使用者能正確涂覆膠粘劑之前，環(huán)氧樹脂膠粘劑可能固化。 此外，環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備臟亂而不便。例如，如果各成分用混和工 具在容器中混和，容器和混和工具都應(yīng)該在環(huán)氧樹脂膠粘劑固化之前清 潔，否則固化的環(huán)氧樹脂膠粘劑將極難去除。同時(shí)，可能會(huì)制備過量的 環(huán)氧樹脂膠粘劑，因而將浪費(fèi)過量的環(huán)氧樹脂膠粘劑。為了部分地克服這些缺陷，已經(jīng)開發(fā)出未固化的樹脂和固化劑被封 裝在包裝內(nèi)的環(huán)氧樹脂膠粘劑系統(tǒng)。這些環(huán)氧樹脂膠粘劑系統(tǒng)的兩個(gè)實(shí)例公開在美國專利4,686,272和4,764,579中。在這些系統(tǒng)中，未固化樹 脂的離散的儲(chǔ)存點(diǎn)被散布在固化劑中，且儲(chǔ)存點(diǎn)與固化劑通過一薄的、 柔韌的、可破裂的屏障膜分隔。在使用環(huán)氧樹脂膠粘劑時(shí)，使用者擠壓 和"揉捏，，包裝，以使所述屏障膜破裂，從而使樹脂與固化劑混和并固化。 然而，屏障膜可能太脆弱，并在操作包裝時(shí)，或包裝暴露在高溫下時(shí)，屏障膜可能無意中破裂。因此，需要提供一種改進(jìn)的膠粘劑成分的包裝，所述膠粘劑成分可 以一起混和并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以在包裝內(nèi)形成膠粘劑。還需要提供一種 改進(jìn)的膠粘劑成分的包裝，其中膠粘劑成分被偶然合并和固化的可能性 更小。因此，本領(lǐng)域具有提供滿足這些需要的膠粘劑系統(tǒng)的要求。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種具有改進(jìn)的成分包裝的膠粘 劑系統(tǒng)，當(dāng)需要形成膠粘劑時(shí)，所述成分適于相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有成分包裝的膠粘劑系統(tǒng)，其中 所述成分被偶然合并和固化的可能性更小。本發(fā)明的又一目的在于提供一種具有成分包裝的膠粘劑系統(tǒng)，當(dāng)需 要時(shí)，所述成分可以便利而更整潔地相互混和并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的中的至少一個(gè)，本發(fā)明是一種膠粘劑系統(tǒng)。所述膠 粘劑系統(tǒng)包括限定一腔體的包裝，布置在所述腔體內(nèi)的樹脂成分，以及 布置在所述腔體內(nèi)的固化劑成分。樹脂成分和固化劑成分中的至少 一種 含有一種光固化組分，并被完全固化，從而防止包裝內(nèi)的樹脂成分與固 化劑成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。此外，本發(fā)明是一種制備膠粘劑系統(tǒng)的方法。所述方法包括提供限 定一腔體的包裝的步驟，以及將樹脂成分和固化劑成分置入所述腔體的 步驟，所述樹脂成分和固化劑成分中的至少一種含有光固化組分。本方 法還包括完全固化含有所述光固化組分的樹脂成分或固化劑成分，從而 防止包裝內(nèi)的樹脂成分與固化劑成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的步驟。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，提供了一種新的膠粘劑系統(tǒng)，以在涂布之 前，在需要時(shí)允許樹脂和固化劑在包裝內(nèi)相互化學(xué)混和。本發(fā)明的另一 優(yōu)點(diǎn)在于，所述膠粘劑系統(tǒng)的膠粘劑成分被偶然合并和固化的可能性更 小。本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)在于，所述膠粘劑系統(tǒng)在包裝內(nèi)具有膠粘劑成分 并可以預(yù)先測量，以便各成分被以適當(dāng)?shù)谋壤?，以產(chǎn)生膠粘劑。本 發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)在于，所述膠粘劑系統(tǒng)在包裝中含有的膠粘劑的量可相對(duì)較少，以完成單次作業(yè)，并減少膠粘劑的浪費(fèi)。本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu) 點(diǎn)在于，所述膠粘劑系統(tǒng)可以產(chǎn)生能快速并整潔地涂覆的膠粘劑。在結(jié)合附圖閱讀隨后的說明書后，本發(fā)明的其它目的、特征，以及 優(yōu)點(diǎn)隨著得到更好地理解，將容易地得到認(rèn)識(shí)。


圖l是依據(jù)本發(fā)明的膠粘劑系統(tǒng)的主視圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，尤其是圖1,示出了用以生產(chǎn)膠粘劑的依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的膠粘劑系統(tǒng)10。所述膠粘劑系統(tǒng)10包括限定一腔體14的包 裝12。膠粘劑系統(tǒng)IO還包括多種成分，優(yōu)選一樹脂成分16以及一固化 劑成分18,所述樹脂成分16和固化劑成分18各自布置并容納在腔體14 內(nèi)。樹脂成分16和固化劑成分18適于在混和時(shí)相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以 產(chǎn)生環(huán)氧樹脂膠粘劑。然而，應(yīng)該理解，膠粘劑系統(tǒng)IO可包括多種類型 的成分，以產(chǎn)生多種類型的膠粘劑。還應(yīng)該理解，樹脂成分16和固化劑 成分18在腔體14內(nèi)不會(huì)偶然地混和，直至使用者想要這么做的時(shí)候， 其通過擠壓或"揉捏"包裝12，從而在腔體14內(nèi)混和樹脂成分16和固化 劑成分18,以在樹脂成分16和固化劑成分18之間導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)，并恰 好在涂布之前開始固化環(huán)氧樹脂膠粘劑。膠粘劑系統(tǒng)10包括一包裝12。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述包裝12由 柔韌性材料，諸如塑料膜制成，以允許使用者在樹脂成分16和固化劑成 分18容納在包裝12內(nèi)時(shí)使兩者混和。同時(shí)，包裝12是透明的，以允許 使用者看到樹脂成分16和固化劑成分18。在其它實(shí)施方案中，可對(duì)樹脂 成分16和固化劑成分18添加不同的色素，以便所形成的顏色能揭示完 全而正確的混和。在一個(gè)實(shí)施方案中，包裝12可容易地開啟，例如通過 切割而開啟，以涂覆膠粘劑。膠粘劑系統(tǒng)IO還包括一種包含在樹脂成分16和固化劑成分18的至 少一種中的光固化組分。在一個(gè)實(shí)施方案中，樹脂成分16包括所述光固化組分，且所述光固化組分允許樹脂成分16完全固化成凝膠狀態(tài)。應(yīng)該 理解，光固化組分允許所述成分完全固化，以從而防止在樹脂成分16和 固化劑成分18之間進(jìn)行反應(yīng)。應(yīng)該理解，膠體的點(diǎn)陣矩陣(lattice matrix) 是防止另 一成分滲透的物理屏障。為了分別包裝樹脂成分16和固化劑成分18,設(shè)置了包裝12,然后 將樹脂成分16和固化劑成分18裝入腔體14內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，樹 脂成分16包括光固化組分，且首先將樹脂成分16裝入腔體14內(nèi)。然后， 將樹脂成分16暴露至紫外線，以完全固化樹脂成分16。在一個(gè)實(shí)施方案 中，樹脂成分16 ^皮暴露至波長為約200納米至約400納米的紫外線約1.5 秒至約3秒鐘。接著，將固化劑成分18裝入腔體14內(nèi)。從而，當(dāng)裝入 固化劑成分18時(shí)，防止了樹脂成分16和固化劑成分18之間的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)使用者想產(chǎn)生環(huán)氧樹脂膠粘劑連接或密封部件時(shí)，使用者選擇性 地?cái)D壓和揉捏包裝12的外部，從而使樹脂成分16和固化劑成分18混和 并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以形成環(huán)氧樹脂膠粘劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述包 裝12被擠壓和"揉捏"約15秒，然后放置約30秒，再然后進(jìn)一步擠壓和 "揉捏"約10秒，以啟動(dòng)樹脂成分16和固化劑成分18之間的化學(xué)反應(yīng)。 然后，使用者打開包裝12并將環(huán)氧樹脂膠粘劑涂覆到任何需要的位置， 固化過程在所述位置繼續(xù)，直至完成。因此，膠粘劑系統(tǒng)10使用方便，因?yàn)樗謩e含有預(yù)先測量好的量的 樹脂成分16和固化劑成分18,以便可以以需要的比例包括所述成分，以 產(chǎn)生膠粘劑。膠粘劑系統(tǒng)IO還可以按規(guī)定的尺寸制造，以便可以產(chǎn)生適 用于單次使用的環(huán)氧樹脂膠粘劑量，從而浪費(fèi)的膠粘劑較少。此外，膠 粘劑系統(tǒng)IO可以產(chǎn)生可快速而整潔地涂覆的膠粘劑。另夕卜，膠粘劑系統(tǒng) 10防止了樹脂成分16和固化劑成分18偶然混和和固化，即使當(dāng)暴露至 高溫時(shí)也是如此。在膠粘劑系統(tǒng)10中，樹脂成分16可以是任何適用的類型。在一個(gè) 實(shí)施方案中，樹脂成分16包括雙酚A環(huán)氧樹脂，以及選自由單官能團(tuán)丙 烯酸樹脂、雙官能團(tuán)丙分。在一個(gè)實(shí)施方案中，樹脂成分16是雙酚A環(huán)氧樹脂(epihlorhydrin) 或BisA環(huán)氧樹脂。在膠粘劑系統(tǒng)10中，樹脂成分16包括帶有用于自由基聚合的光引 發(fā)劑，諸如2-羥基-2-曱基苯丙酮(C6H5COC ( CH3) 2OH)的光固化組分， 所述光固化組分可以是任何適用的類型，諸如丙烯酸單體，優(yōu)選為三官 能團(tuán)丙烯酸單體。在一個(gè)實(shí)施方案中，樹脂成分16包含約百分之二重量 至約百分之五重量(2wt.。/。至5wtJ )的光固化組分。在一個(gè)實(shí)施方案中，樹脂成分16和固化劑成分18的至少其一，優(yōu) 選兩者，包括一種消泡劑。所述消泡劑是百分之百(100% )的活性石圭樹 脂(silicone)液體，其含極細(xì)粉末的硅石(silica)的懸浮液，以提高其 消泡效率；或是一種食品級(jí)的防沫劑。應(yīng)該理解，此處使用的術(shù)語"消泡 劑，，意在涵蓋意在限制泡沫的所有物質(zhì)。還應(yīng)該理解，消泡劑應(yīng)該用于控 制已經(jīng)存在于上述液體表面上的泡沫和/或用于防止或最小化泡沫的形 成。樹脂成分16可包括環(huán)氧樹脂功能性硅烷(epoxy functional silane), 以提供耐久性、光澤、膠粘力提高以及交聯(lián)。在膠粘劑系統(tǒng)10中，固化劑成分18可以是任何適用的類型。在一 個(gè)實(shí)施方案中，固化劑成分18包含胺固化劑和硫醇固化劑中的至少一種。在一個(gè)實(shí)施方案中，樹脂成分16包括在約90wt1和約98wt,。/。之間 的環(huán)氧樹脂，諸如Epon 828,其可以從道氏化學(xué)公司或Resolution公司 商業(yè)地獲得。樹脂成分16還包括在約2wt. %和約5wt. %之間的光固化組 分或UV樹脂，諸如TMPTA，其可從Rahn公司或Sartomer公司商業(yè)地 獲得。樹脂成分16進(jìn)一步包括在約0.1wt,。/。和約0.5wt，。之間的光引發(fā) 劑，諸如Darocur 1173,其可以/人Ciba SCVi^司、Rahn 7>司或Sartomer 公司商業(yè)地獲得。此外，樹脂成分16包括在約0.0wt。/。和約0.5wt。/o之 間的消泡劑，諸如防沫劑A (Antifoam A )，其可以乂人Air Products 7>司、 道氏化學(xué)公司，或BYK公司商業(yè)地獲得。同樣，樹脂成分16包括在約 0.1wt。/。和約L5wt,。/。之間的附著力促進(jìn)劑，諸如硅烷A-187(Silane A-187),其可以從通用電氣公司、OSI公司，或Gelest公司商業(yè)地獲得。此外，在一個(gè)實(shí)施方案中，固化劑成分18包括在約40wt。/。和約60 wt.。/。之間的第一胺固化劑，其為基于硫醇的環(huán)氧樹脂固化劑，諸如 Capcure 40sechv, 其可乂人Cognis公司、Air Products公司或Resolution公 司商業(yè)地獲得。同時(shí)，固化劑成分18包括在約35wt.W和約55 wt1之間 的第二胺固化劑，其為脂族胺，諸如Ancamine 1767,其可從Cognis公 司、Air Products公司或Resolution公司商業(yè)地獲得。此外，固化劑成分 18包括在約lwt。/。和約5wt1之間的第三胺固化劑，其為脂族胺，諸如 Ancamine 1608,其可,人Cognis公司、Air Products公司或Resolution 乂>司 商業(yè)地獲得。此外，固化劑成分18包括在約0.0wt，。和約0.5 wt，。之間 的消泡劑，諸如先前所述的防沫劑A。同時(shí)，固化劑成分18可包括在約 0.05wt. %和約0.15 wt. %之間的著色劑，例如，可羅瑪色姆燈黑 (Chromatherm Lamp Black)。此外，固化劑成分18包括在約0.0wt。/。和 1.0wtJ之間的增稠劑，其為用于樹脂的、二甲硅油液體處理的、熏硅 (filmed silica)疏水觸變膠，諸如Cab-o-sil TS 720,其可以從Cabot公司 或Degussa公司商業(yè)地獲得。應(yīng)該理解，著色劑是任選的。依據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的含有在包裝12中的樹脂成分16和固化劑成分18 的膠粘劑系統(tǒng)10的制備方法在下述實(shí)施例1中給出。實(shí)施例1樹脂成分16制備成含約95.2wt. %的Epon 828環(huán)氧樹脂、4.0wt. %的 TMPTA UV樹脂、0.2wt. %的Daracur 1173光引發(fā)劑、O.lwt. %的防沫劑 A消泡劑，以及0.5wt. %的硅烷A-187附著力促進(jìn)劑。固化劑成分18被制備成含約50.1wt /。的Capcure40sechv胺固化劑、 46.2wt. %的Ancamine 1767胺固化劑、3.0wt. %的Ancamine 1608胺固化 劑、0.1wt /。的防沫劑A消泡劑，任選地O.lwt.%可羅瑪色姆燈黑著色劑， 以及0.5wt. %的Cab-o-sil TS 720增稠劑。樹脂與固化劑以重量計(jì)的混和比例為100至63.5。同時(shí)，樹脂的比 重為1.15,固化劑的比重為1.05。首先，樹脂成分16被裝入包裝12的腔體14中。然后，將樹脂成分16暴露至紫外線，以便完全固化樹脂成分16。樹脂成分16凈皮暴露至波 長為約200納米至約400納米的紫外線下約1.5秒。接著，將固化劑成分 18裝入包裝12的腔體14中。當(dāng)裝入固化劑組分18時(shí)，樹脂成分16和 固化劑成分18之間的化學(xué)反應(yīng)被阻止。然后包裝12被密封并儲(chǔ)存以便 使用者以后使用。應(yīng)該理解，許多的包裝12被密封并儲(chǔ)存以便使用者以 后使用。本發(fā)明已經(jīng)以示例性的方式進(jìn)行了描述。應(yīng)該理解，使用的術(shù)語意 在為描述的性質(zhì)而無限制之意。根據(jù)上述教導(dǎo)，本發(fā)明的許多修改和變型都是可能的。因此，在所 附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以以所具體描述的方式以外的方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1. 一種膠粘劑系統(tǒng)，包括限定一腔體的包裝；布置在所述腔體內(nèi)的樹脂成分；布置在所述腔體內(nèi)的固化劑成分；以及其中所述樹脂成分和所述固化劑成分中的至少一種含有光固化組分，并被完全固化，從而防止所述包裝內(nèi)的所述樹脂成分與所述固化劑成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述固化劑成 分與所述樹脂成分在所述腔體中選擇性地混和，以在所述樹脂成分與所 述固化劑成分之間進(jìn)行反應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，含有光固化組 分的所述樹脂成分與所述固化劑成分中的至少 一種被固化為凝膠狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述光固化組 分是帶有光f 1發(fā)劑的丙烯酸單體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂成分 含雙酚A環(huán)氧樹脂和選自由單官能團(tuán)丙烯酸樹脂、雙官能團(tuán)丙烯酸樹脂、 三官能團(tuán)丙烯酸樹脂、多官能團(tuán)丙烯酸樹脂、曱基丙烯酸樹脂，以及它 們的混合物組成的組中的至少 一種組分，以及適用的？ 1發(fā)劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂成分 與所述固化劑成分中的至少 一種包括消泡劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂成分 包括含珪烷的原料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂成分 與所述固化劑成分中的至少 一種可包括至少 一種著色劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂成分 與所述固化劑成分中的所述至少一種包含約百分之二重量至約百分之五重量(2wt，。至5wt.。/。)的光固化組分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂成分 與所述固化劑成分中的所述至少一種包含約百分之四重量(4wt.% )的光 固化組分。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘劑系統(tǒng)，其特征在于，所述固化劑成 分含有胺固化劑和硫醇固化劑中的至少 一種。
12. —種制備膠粘劑系統(tǒng)的方法，所述方法包括下述步驟 提供限定一腔體的包裝；將樹脂成分和固化劑成分置入所述腔體，其中所述樹脂成分和固化 劑成分中的至少一種含有光固化組分；以及完全固化含有所述光固化組分的樹脂成分或固化劑成分，從而防止 包裝內(nèi)的樹脂成分與固化劑成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述將樹脂成分和 固化劑成分置入所述腔體的步驟包括將含有所述光固化組分的樹脂成分 和固化劑成分之一裝入所述腔體，將所述樹脂成分和固化劑成分之一暴 露至紫外線，以及將樹脂成分和固化劑成分的另一種裝入所述腔體。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述將含有所述光 固化組分的樹脂成分和固化劑成分之一暴露至紫外線的步驟包括將所述 含有所述光固化組分的樹脂成分和固化劑成分之一暴露至波長為約200 納米至約400納米的紫外線約1.5秒至約3秒鐘。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述光固化組分是 帶有光引發(fā)劑的丙烯酸單體。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述樹脂成分含有 雙酚A環(huán)氧樹脂和選自由單官能團(tuán)丙烯酸樹脂、雙官能團(tuán)丙烯酸樹脂、 三官能團(tuán)丙烯酸樹脂、多官能團(tuán)丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂，以及它 們的混合物組成的組中的至少一種組分，以及適用的引發(fā)劑。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述樹脂成分與所 述固化劑成分中的所述至少一種包含約百分之二重量至約百分之五重量 (2wt。/。至5wt.y。)的光固化組分。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述樹脂成分與所 述固化劑成分中的所述至少一種包含約百分之四重量(4wt.% )的光固化 組分。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述固化劑成分含 有胺固化劑和硫醇固化劑中的至少 一種。
20. —種膠粘劑系統(tǒng)，包括 限定一腔體的包裝； 布置在所述腔體內(nèi)的樹脂成分； 布置在所述腔體內(nèi)的固化劑成分；其中所述樹脂成分包括丙烯酸單體和光引發(fā)劑，且被完全固化，從 而防止所述包裝內(nèi)的所述樹脂成分與所述固化劑成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；以 及其中所述固化劑成分與所述樹脂成分能在所述腔體中選擇性地混 和，以在所述樹脂成分與所述固化劑成分之間《1起化學(xué)反應(yīng)。
全文摘要
一種膠粘劑系統(tǒng)及其制備方法，包括限定一腔體的包裝，布置在所述腔體內(nèi)的樹脂成分，以及布置在所述腔體內(nèi)的固化劑成分。所述樹脂成分和所述固化劑成分中的至少一種含有光固化組分，并被完全固化，從而防止所述包裝內(nèi)的所述樹脂成分與所述固化劑成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
文檔編號(hào)B65D25/08GK101535139SQ200680043568
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者理查德·B·華萊士 申請(qǐng)人:Nd工業(yè)有限公司