专利名称：胶粘剂系统及其制备方法
技术领域：
本发明主要涉及胶粘剂，更具体而言，涉及胶粘剂系统以及制备所 述胶粘剂系统的方法。
背景技术：
使用胶粘剂用于连接部件、用于密封用途，以及用于其它用途是公 知的。某些胶粘剂，诸如环氧树脂胶粘剂，通常包括单独的树脂以及单 独的固化剂，所述树脂和固化剂保持液体状态，直至树脂和固化剂混和 在一起并一起发生化学反应。树脂和固化剂以预定的比例混和，并在相 对较短时间后，树脂变硬或固化。优选地，混合物在发生固化前涂覆在 需要的地方。然而，环氧树脂胶粘剂的制备和使用可具有挑战性。例如，树脂与 固化剂的比例可能太高或者太低，以至于不能适当地固化环氧树脂胶粘 剂。同时，在使用者能正确涂覆胶粘剂之前，环氧树脂胶粘剂可能固化。 此外，环氧树脂胶粘剂的制备脏乱而不便。例如，如果各成分用混和工 具在容器中混和，容器和混和工具都应该在环氧树脂胶粘剂固化之前清 洁，否则固化的环氧树脂胶粘剂将极难去除。同时，可能会制备过量的 环氧树脂胶粘剂，因而将浪费过量的环氧树脂胶粘剂。为了部分地克服这些缺陷，已经开发出未固化的树脂和固化剂被封 装在包装内的环氧树脂胶粘剂系统。这些环氧树脂胶粘剂系统的两个实例公开在美国专利4,686,272和4,764,579中。在这些系统中，未固化树 脂的离散的储存点被散布在固化剂中，且储存点与固化剂通过一薄的、 柔韧的、可破裂的屏障膜分隔。在使用环氧树脂胶粘剂时，使用者挤压 和"揉捏，，包装，以使所述屏障膜破裂，从而使树脂与固化剂混和并固化。 然而，屏障膜可能太脆弱，并在操作包装时，或包装暴露在高温下时，屏障膜可能无意中破裂。因此，需要提供一种改进的胶粘剂成分的包装，所述胶粘剂成分可 以一起混和并发生化学反应，以在包装内形成胶粘剂。还需要提供一种 改进的胶粘剂成分的包装，其中胶粘剂成分被偶然合并和固化的可能性 更小。因此，本领域具有提供满足这些需要的胶粘剂系统的要求。发明内容因此，本发明的目的之一在于提供一种具有改进的成分包装的胶粘 剂系统，当需要形成胶粘剂时，所述成分适于相互进行化学反应。本发明的另一目的在于提供一种具有成分包装的胶粘剂系统，其中 所述成分被偶然合并和固化的可能性更小。本发明的又一目的在于提供一种具有成分包装的胶粘剂系统，当需 要时，所述成分可以便利而更整洁地相互混和并进行化学反应。为实现上述目的中的至少一个，本发明是一种胶粘剂系统。所述胶 粘剂系统包括限定一腔体的包装，布置在所述腔体内的树脂成分，以及 布置在所述腔体内的固化剂成分。树脂成分和固化剂成分中的至少 一种 含有一种光固化组分，并被完全固化，从而防止包装内的树脂成分与固 化剂成分进行化学反应。此外，本发明是一种制备胶粘剂系统的方法。所述方法包括提供限 定一腔体的包装的步骤，以及将树脂成分和固化剂成分置入所述腔体的 步骤，所述树脂成分和固化剂成分中的至少一种含有光固化组分。本方 法还包括完全固化含有所述光固化组分的树脂成分或固化剂成分，从而 防止包装内的树脂成分与固化剂成分进行化学反应的步骤。本发明的一个优点在于，提供了一种新的胶粘剂系统，以在涂布之 前，在需要时允许树脂和固化剂在包装内相互化学混和。本发明的另一 优点在于，所述胶粘剂系统的胶粘剂成分被偶然合并和固化的可能性更 小。本发明的又一优点在于，所述胶粘剂系统在包装内具有胶粘剂成分 并可以预先测量，以便各成分被以适当的比例包含，以产生胶粘剂。本 发明的再一优点在于，所述胶粘剂系统在包装中含有的胶粘剂的量可相对较少，以完成单次作业，并减少胶粘剂的浪费。本发明的进一步的优 点在于，所述胶粘剂系统可以产生能快速并整洁地涂覆的胶粘剂。在结合附图阅读随后的说明书后，本发明的其它目的、特征，以及 优点随着得到更好地理解，将容易地得到认识。
图l是依据本发明的胶粘剂系统的主视图。
具体实施方式
参见附图，尤其是图1,示出了用以生产胶粘剂的依据本发明的一个实施方案的胶粘剂系统10。所述胶粘剂系统10包括限定一腔体14的包 装12。胶粘剂系统IO还包括多种成分，优选一树脂成分16以及一固化 剂成分18,所述树脂成分16和固化剂成分18各自布置并容纳在腔体14 内。树脂成分16和固化剂成分18适于在混和时相互进行化学反应，以 产生环氧树脂胶粘剂。然而，应该理解，胶粘剂系统IO可包括多种类型 的成分，以产生多种类型的胶粘剂。还应该理解，树脂成分16和固化剂 成分18在腔体14内不会偶然地混和，直至使用者想要这么做的时候， 其通过挤压或"揉捏"包装12，从而在腔体14内混和树脂成分16和固化 剂成分18,以在树脂成分16和固化剂成分18之间导致化学反应，并恰 好在涂布之前开始固化环氧树脂胶粘剂。胶粘剂系统10包括一包装12。在一个实施方案中，所述包装12由 柔韧性材料，诸如塑料膜制成，以允许使用者在树脂成分16和固化剂成 分18容纳在包装12内时使两者混和。同时，包装12是透明的，以允许 使用者看到树脂成分16和固化剂成分18。在其它实施方案中，可对树脂 成分16和固化剂成分18添加不同的色素，以便所形成的颜色能揭示完 全而正确的混和。在一个实施方案中，包装12可容易地开启，例如通过 切割而开启，以涂覆胶粘剂。胶粘剂系统IO还包括一种包含在树脂成分16和固化剂成分18的至 少一种中的光固化组分。在一个实施方案中，树脂成分16包括所述光固化组分，且所述光固化组分允许树脂成分16完全固化成凝胶状态。应该 理解，光固化组分允许所述成分完全固化，以从而防止在树脂成分16和 固化剂成分18之间进行反应。应该理解，胶体的点阵矩阵(lattice matrix) 是防止另 一成分渗透的物理屏障。为了分别包装树脂成分16和固化剂成分18,设置了包装12,然后 将树脂成分16和固化剂成分18装入腔体14内。在一个实施方案中，树 脂成分16包括光固化组分，且首先将树脂成分16装入腔体14内。然后， 将树脂成分16暴露至紫外线，以完全固化树脂成分16。在一个实施方案 中，树脂成分16 ^皮暴露至波长为约200纳米至约400纳米的紫外线约1.5 秒至约3秒钟。接着，将固化剂成分18装入腔体14内。从而，当装入 固化剂成分18时，防止了树脂成分16和固化剂成分18之间的化学反应。当使用者想产生环氧树脂胶粘剂连接或密封部件时，使用者选择性 地挤压和揉捏包装12的外部，从而使树脂成分16和固化剂成分18混和 并发生化学反应，以形成环氧树脂胶粘剂。在一个实施方案中，所述包 装12被挤压和"揉捏"约15秒，然后放置约30秒，再然后进一步挤压和 "揉捏"约10秒，以启动树脂成分16和固化剂成分18之间的化学反应。 然后，使用者打开包装12并将环氧树脂胶粘剂涂覆到任何需要的位置， 固化过程在所述位置继续，直至完成。因此，胶粘剂系统10使用方便，因为它分别含有预先测量好的量的 树脂成分16和固化剂成分18,以便可以以需要的比例包括所述成分，以 产生胶粘剂。胶粘剂系统IO还可以按规定的尺寸制造，以便可以产生适 用于单次使用的环氧树脂胶粘剂量，从而浪费的胶粘剂较少。此外，胶 粘剂系统IO可以产生可快速而整洁地涂覆的胶粘剂。另夕卜，胶粘剂系统 10防止了树脂成分16和固化剂成分18偶然混和和固化，即使当暴露至 高温时也是如此。在胶粘剂系统10中，树脂成分16可以是任何适用的类型。在一个 实施方案中，树脂成分16包括双酚A环氧树脂，以及选自由单官能团丙 烯酸树脂、双官能团丙分。在一个实施方案中，树脂成分16是双酚A环氧树脂(epihlorhydrin) 或BisA环氧树脂。在胶粘剂系统10中，树脂成分16包括带有用于自由基聚合的光引 发剂，诸如2-羟基-2-曱基苯丙酮(C6H5COC ( CH3) 2OH)的光固化组分， 所述光固化组分可以是任何适用的类型，诸如丙烯酸单体，优选为三官 能团丙烯酸单体。在一个实施方案中，树脂成分16包含约百分之二重量 至约百分之五重量(2wt.。/。至5wtJ )的光固化组分。在一个实施方案中，树脂成分16和固化剂成分18的至少其一，优 选两者，包括一种消泡剂。所述消泡剂是百分之百(100% )的活性石圭树 脂(silicone)液体，其含极细粉末的硅石(silica)的悬浮液，以提高其 消泡效率；或是一种食品级的防沫剂。应该理解，此处使用的术语"消泡 剂，，意在涵盖意在限制泡沫的所有物质。还应该理解，消泡剂应该用于控 制已经存在于上述液体表面上的泡沫和/或用于防止或最小化泡沫的形 成。树脂成分16可包括环氧树脂功能性硅烷(epoxy functional silane), 以提供耐久性、光泽、胶粘力提高以及交联。在胶粘剂系统10中，固化剂成分18可以是任何适用的类型。在一 个实施方案中，固化剂成分18包含胺固化剂和硫醇固化剂中的至少一种。在一个实施方案中，树脂成分16包括在约90wt1和约98wt,。/。之间 的环氧树脂，诸如Epon 828,其可以从道氏化学公司或Resolution公司 商业地获得。树脂成分16还包括在约2wt. %和约5wt. %之间的光固化组 分或UV树脂，诸如TMPTA，其可从Rahn公司或Sartomer公司商业地 获得。树脂成分16进一步包括在约0.1wt,。/。和约0.5wt，。之间的光引发 剂，诸如Darocur 1173,其可以/人Ciba SCVi^司、Rahn 7>司或Sartomer 公司商业地获得。此外，树脂成分16包括在约0.0wt。/。和约0.5wt。/o之 间的消泡剂，诸如防沫剂A (Antifoam A )，其可以乂人Air Products 7>司、 道氏化学公司，或BYK公司商业地获得。同样，树脂成分16包括在约 0.1wt。/。和约L5wt,。/。之间的附着力促进剂，诸如硅烷A-187(Silane A-187),其可以从通用电气公司、OSI公司，或Gelest公司商业地获得。此外，在一个实施方案中，固化剂成分18包括在约40wt。/。和约60 wt.。/。之间的第一胺固化剂，其为基于硫醇的环氧树脂固化剂，诸如 Capcure 40sechv, 其可乂人Cognis公司、Air Products公司或Resolution公 司商业地获得。同时，固化剂成分18包括在约35wt.W和约55 wt1之间 的第二胺固化剂，其为脂族胺，诸如Ancamine 1767,其可从Cognis公 司、Air Products公司或Resolution公司商业地获得。此外，固化剂成分 18包括在约lwt。/。和约5wt1之间的第三胺固化剂，其为脂族胺，诸如 Ancamine 1608,其可,人Cognis公司、Air Products公司或Resolution 乂>司 商业地获得。此外，固化剂成分18包括在约0.0wt，。和约0.5 wt，。之间 的消泡剂，诸如先前所述的防沫剂A。同时，固化剂成分18可包括在约 0.05wt. %和约0.15 wt. %之间的着色剂，例如，可罗玛色姆灯黑 (Chromatherm Lamp Black)。此外，固化剂成分18包括在约0.0wt。/。和 1.0wtJ之间的增稠剂，其为用于树脂的、二甲硅油液体处理的、熏硅 (filmed silica)疏水触变胶，诸如Cab-o-sil TS 720,其可以从Cabot公司 或Degussa公司商业地获得。应该理解，着色剂是任选的。依据本发明教导的含有在包装12中的树脂成分16和固化剂成分18 的胶粘剂系统10的制备方法在下述实施例1中给出。实施例1树脂成分16制备成含约95.2wt. %的Epon 828环氧树脂、4.0wt. %的 TMPTA UV树脂、0.2wt. %的Daracur 1173光引发剂、O.lwt. %的防沫剂 A消泡剂，以及0.5wt. %的硅烷A-187附着力促进剂。固化剂成分18被制备成含约50.1wt /。的Capcure40sechv胺固化剂、 46.2wt. %的Ancamine 1767胺固化剂、3.0wt. %的Ancamine 1608胺固化 剂、0.1wt /。的防沫剂A消泡剂，任选地O.lwt.%可罗玛色姆灯黑着色剂， 以及0.5wt. %的Cab-o-sil TS 720增稠剂。树脂与固化剂以重量计的混和比例为100至63.5。同时，树脂的比 重为1.15,固化剂的比重为1.05。首先，树脂成分16被装入包装12的腔体14中。然后，将树脂成分16暴露至紫外线，以便完全固化树脂成分16。树脂成分16净皮暴露至波 长为约200纳米至约400纳米的紫外线下约1.5秒。接着，将固化剂成分 18装入包装12的腔体14中。当装入固化剂组分18时，树脂成分16和 固化剂成分18之间的化学反应被阻止。然后包装12被密封并储存以便 使用者以后使用。应该理解，许多的包装12被密封并储存以便使用者以 后使用。本发明已经以示例性的方式进行了描述。应该理解，使用的术语意 在为描述的性质而无限制之意。根据上述教导，本发明的许多修改和变型都是可能的。因此，在所 附的权利要求的范围内，本发明可以以所具体描述的方式以外的方式实施。
权利要求
1. 一种胶粘剂系统，包括限定一腔体的包装；布置在所述腔体内的树脂成分；布置在所述腔体内的固化剂成分；以及其中所述树脂成分和所述固化剂成分中的至少一种含有光固化组分，并被完全固化，从而防止所述包装内的所述树脂成分与所述固化剂成分进行化学反应。
2. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述固化剂成 分与所述树脂成分在所述腔体中选择性地混和，以在所述树脂成分与所 述固化剂成分之间进行反应。
3. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，含有光固化组 分的所述树脂成分与所述固化剂成分中的至少 一种被固化为凝胶状态。
4. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述光固化组 分是带有光f 1发剂的丙烯酸单体。
5. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述树脂成分 含双酚A环氧树脂和选自由单官能团丙烯酸树脂、双官能团丙烯酸树脂、 三官能团丙烯酸树脂、多官能团丙烯酸树脂、曱基丙烯酸树脂，以及它 们的混合物组成的组中的至少 一种组分，以及适用的？ 1发剂。
6. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述树脂成分 与所述固化剂成分中的至少 一种包括消泡剂。
7. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述树脂成分 包括含珪烷的原料。
8. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述树脂成分 与所述固化剂成分中的至少 一种可包括至少 一种着色剂。
9. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述树脂成分 与所述固化剂成分中的所述至少一种包含约百分之二重量至约百分之五重量(2wt，。至5wt.。/。)的光固化组分。
10. 根据权利要求9所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述树脂成分 与所述固化剂成分中的所述至少一种包含约百分之四重量(4wt.% )的光 固化组分。
11. 根据权利要求1所述的胶粘剂系统，其特征在于，所述固化剂成 分含有胺固化剂和硫醇固化剂中的至少 一种。
12. —种制备胶粘剂系统的方法，所述方法包括下述步骤 提供限定一腔体的包装；将树脂成分和固化剂成分置入所述腔体，其中所述树脂成分和固化 剂成分中的至少一种含有光固化组分；以及完全固化含有所述光固化组分的树脂成分或固化剂成分，从而防止 包装内的树脂成分与固化剂成分进行化学反应。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将树脂成分和 固化剂成分置入所述腔体的步骤包括将含有所述光固化组分的树脂成分 和固化剂成分之一装入所述腔体，将所述树脂成分和固化剂成分之一暴 露至紫外线，以及将树脂成分和固化剂成分的另一种装入所述腔体。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述将含有所述光 固化组分的树脂成分和固化剂成分之一暴露至紫外线的步骤包括将所述 含有所述光固化组分的树脂成分和固化剂成分之一暴露至波长为约200 纳米至约400纳米的紫外线约1.5秒至约3秒钟。
15. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述光固化组分是 带有光引发剂的丙烯酸单体。
16. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述树脂成分含有 双酚A环氧树脂和选自由单官能团丙烯酸树脂、双官能团丙烯酸树脂、 三官能团丙烯酸树脂、多官能团丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂，以及它 们的混合物组成的组中的至少一种组分，以及适用的引发剂。
17. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述树脂成分与所 述固化剂成分中的所述至少一种包含约百分之二重量至约百分之五重量 (2wt。/。至5wt.y。)的光固化组分。
18. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述树脂成分与所 述固化剂成分中的所述至少一种包含约百分之四重量(4wt.% )的光固化 组分。
19. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述固化剂成分含 有胺固化剂和硫醇固化剂中的至少 一种。
20. —种胶粘剂系统，包括 限定一腔体的包装； 布置在所述腔体内的树脂成分； 布置在所述腔体内的固化剂成分；其中所述树脂成分包括丙烯酸单体和光引发剂，且被完全固化，从 而防止所述包装内的所述树脂成分与所述固化剂成分进行化学反应；以 及其中所述固化剂成分与所述树脂成分能在所述腔体中选择性地混 和，以在所述树脂成分与所述固化剂成分之间《1起化学反应。
全文摘要
一种胶粘剂系统及其制备方法，包括限定一腔体的包装，布置在所述腔体内的树脂成分，以及布置在所述腔体内的固化剂成分。所述树脂成分和所述固化剂成分中的至少一种含有光固化组分，并被完全固化，从而防止所述包装内的所述树脂成分与所述固化剂成分进行化学反应。
文档编号B65D25/08GK101535139SQ200680043568
公开日2009年9月16日 申请日期2006年11月16日 优先权日2005年11月21日
发明者理查德·B·华莱士 申请人:Nd工业有限公司