專利名稱:兩組分粘合促進劑組合物和具有兩室的包裝的用途的制作方法
專利說明兩組分粘合促進劑組合物和具有兩室的包裝的用途 發明領域 本發明涉及用于表面預處理的兩組分粘合促進劑組合物領域。
本發明同樣還涉及具有兩室的包裝的用途。
背景技術:
粘合促進劑物質長期以來用于改善粘合性,特別是粘合劑和密封劑的粘合性。尤其是長期以來已知硅烷和鈦酸酯化合物是這樣的粘合促進劑物質。事實表明,具體情況下根據材料和表面性質以及所使用的粘合劑或密封劑,必須選擇完全特定的粘合促進劑物質或其混合物。這些粘合促進劑組合物作為底漆或粘性活化劑用于預處理待粘合或待密封的表面。一方面,在現有技術中,這樣的粘合促進劑物質溶于惰性易揮發的溶劑中,從而在隔絕水份情況下能夠貯存較長時間。將該粘合促進劑組合物涂布在表面上時,易揮發的溶劑汽化,并且空氣水份使粘合促進劑物質水解,導致它們彼此間以及任選與表面的極性基團發生縮合。不過該反應需要一定時間,直到形成粘合。
當該粘合促進劑物質與水接觸時,水解并縮合成低聚物和/或聚合物。不過當涂布這種低聚物、特別是這種聚合物時,很常見地出現明顯變差的粘合促進劑作用,直到完全不再有粘合促進劑作用。事實表明,當在粘合促進劑組合物上涂布很快交聯的粘合劑,特別是很快的聚氨酯粘合劑時,粘合構成經常是不夠的。
因為市場上常見的是趨向使用易揮發的溶劑,經常也稱為VOC(揮發性有機化合物),因此研究制備水性粘合促進劑組合物的途徑。這種水性硅烷底漆例如在EP 0 577 014 B1和EP 0 985 718 A2中有述。US 6511752描述一種基于硅烷-鈦酸酯-混合物的水性底漆。所有這些已知水性硅烷組合物的共同點在于,其制備需要很麻煩的制備工藝,使用很多添加物。為了確保差不多可接受的貯存穩定性,這些方法還限于某些硅烷或鈦酸酯。市場購得的水性預處理劑的耐久性很有限,通常低于6個月。
有多種具有兩個彼此分開的組成部分的包裝方案,特別是在食品行業和藥業中。例如FR 2 616 322描述了一種具有兩室的裝置,從而無菌的分開反應性組分。
發明內容
因此,本發明的目的是,提供一種粘合促進劑組合物,其具有很長的貯存穩定性,易于制備,并且可簡便并安全地涂布在表面上,以及一種相關的包裝。
現在令人驚訝地發現,所述目的可以通過根據權利要求1的用于表面預處理的兩組分粘合促進劑組合物而實現。
本發明的核心在于,至少一種可水解的粘合促進劑物質和與該粘合促進劑物質反應或者引發或催化該粘合促進劑物質進行縮合的化合物貯存在經隔板彼此分開的室中。
令人驚訝地發現,用新制得的粘合促進劑溶液比用長時間前制得的這樣的組合物可以達到明顯更好的結果。
此外還發現根據權利要求18的包裝的用途以及根據權利要求26的包裝物。
使用者很容易使用這樣的包裝,并且可以在需要時涂布新制得的組合物,因而是有利的。該包裝原則上適合在隔絕水份情況下穩定的所有粘合促進劑物質,因而相當寬范圍的可行粘合促進劑物質可以使用,因此可以使用最佳的粘合促進劑物質或組合物,而不必注意混合的組合物的貯存穩定性。
附圖簡述 以下借助附圖更詳細地解釋本發明的實施例。相同的元件在不同圖中具有相同的標記。用箭頭表示力的方向。
附圖為
圖1是具有可破碎的隔板的實施方式P1的橫截面, 圖2是具有破裂助件、特別是具有切割件的實施方式P2的橫截面, 圖3是具有密封的實施方式P3的橫截面, 圖4是具有可拉出隔板的實施方式P4的橫截面, 圖5-9是P1優選的實施方式的橫截面, 圖10是P2優選的實施方式的橫截面, 圖11是P4優選的實施方式的橫截面。
只畫出對于直接理解本發明重要的元件。移動和壓力通過箭頭表示。
具體實施例方式 本發明涉及用于表面預處理的兩組分粘合促進劑組合物,其包含兩種組分,其中第一組分K1含有至少一種可水解的粘合促進劑物質A,其選自有機硅化合物、有機鈦化合物、有機鋯化合物及其混合物。此外,第二組分K2含有至少一種化合物B,其與該粘合促進劑物質A反應,或者其引發或催化該粘合促進劑物質A發生縮合。所述第一和第二組分在未打開狀態下存在于兩個通過至少一個隔板彼此分開的室中。
另外,本發明還涉及一種包裝的用途,該包裝具有兩個通過至少一個隔板彼此分開的室,用于貯存兩組分K1、K2,即本文件中在該兩組分粘合促進劑組合物中詳細描述的兩組分。
此外本發明還涉及一種包裝物,其由具有兩個通過至少一個隔板彼此分開的室的包裝以及根據本發明的兩組分粘合促進劑組合物組成。
第一組分K1含有至少一種可水解的粘合促進劑物質A或由其組成。
所述至少一種可水解的粘合促進劑物質A可以是有機硅化合物。原則上技術人員已知的所有作為粘合促進劑使用的有機硅化合物都是合適的。這些有機硅化合物優選帶有至少一個、特別是至少兩個經氧-硅-鍵直接與硅原子鍵合的烷氧基。所述有機硅化合物還帶有至少一個經硅-碳鍵與硅原子鍵合的取代基,并且該有機硅化合物任選含有選自環氧乙烷基、羥基、(甲基)丙烯酰氧基、氨基、巰基和乙烯基的官能團。可水解的粘合促進劑物質A特別是式(I)的化合物
取代基R1在此表示含有1~20個碳原子的直鏈或支鏈、任選環狀的亞烷基,任選含有芳族部分,并且任選含有一個或多個雜原子,特別是氮原子。
取代基R2表示含有1~5個碳原子的烷基,特別是表示甲基或乙基。
另外,取代基R3表示含有1~8個碳原子的烷基,特別是甲基,取代基X表示H或選自環氧乙烷基、OH、(甲基)丙烯酰氧基、胺、SH和乙烯基的官能團。
最后,a表示0、1或2的值。優選a=0。
取代基R1優選亞甲基、亞丙基、甲基亞丙基、亞丁基或二甲基亞丁基。R1優選是亞丙基。
合適的有機硅化合物容易市場購得,特別是優選選自甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、雙-[3-(三烷氧基甲硅烷基)-丙基]-胺、三-[3-(三烷氧基甲硅烷基)-丙基]-胺、3-氨基-丙基三烷氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三烷氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三烷氧基硅烷、3-縮水甘油氧基-丙基三烷氧基硅烷、3-巰基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、甲基三烷氧基硅烷、辛基三烷氧基硅烷、十二烷基三烷氧基硅烷和十六烷基三烷氧基硅烷,特別合適的是以上所述化合物的甲氧基硅烷和乙氧基硅烷。
所述至少一種可水解的粘合促進劑物質A還可以是有機鈦化合物。原則上技術人員已知的所有作為粘合促進劑使用的有機鈦化合物都是合適的。
特別合適的是帶有至少一個選自烷氧基、磺酸酯基、磷酸酯、羧酸酯基、乙酰丙酮化物或其混合的官能團的有機鈦化合物,并且所述官能團經氧-鈦-鍵直接與鈦原子鍵合。
作為烷氧基,證明特別合適的尤其是異丙氧基取代基和所謂的新烷氧基取代基,特別是下式的取代基
作為磺酸,證明特別合適的尤其是芳族磺酸,其芳香部分被烷基所取代。優選的磺酸是下式的基團
作為羧酸酯基團,證明特別合適的尤其是脂肪酸的羧酸酯。優選的羧酸酯是硬脂酸酯和異硬脂酸酯。
在所有上述式中,虛線的鍵表示與鈦原子形成的鍵。
有機鈦化合物可市場購得,例如由Kenrich Petrochemicals公司或杜邦公司購得。合適的有機鈦化合物的實例例如是KenrichPetrochemicals公司的Ken-ReactKR TTS,KR7,KR9S,KR12,KR26S,KR33DS,KR38S,KR39DS,KR44,KR134S,KR138S,KR158FS,KR212,KR238S,KR262ES,KR138D,KR158D,KR238T,KR238M,KR238A,KR238J,KR262A,LICA38J,,KR55,LICA1,LICA09,LICA12,LICA38,LICA44,LICA97,LICA99,KROPPR,KROPP2,或者杜邦公司的TyzorET,TPT,NPT,BTMAA,AA-75,AA-95,AA-105,TE,ETAM。優選Ken-ReactKR7,KR9S,KR12,KR26S,KR38S,KR44,LICA09,LICA44以及杜邦的TyzorET,TPT,NPT,BTM,AA,AA-75,AA-95,AA-105,TE,ETAM。
所述至少一種可水解的粘合促進劑物質A還可以是有機鋯化合物。原則上技術人員已知的所有作為粘合促進劑使用的有機鋯化合物都是合適的。特別合適的是帶有至少一個選自烷氧基、磺酸酯基、羧酸酯基、磷酸酯或其混合的官能團的有機鋯化合物,并且所述官能團經氧-鋯-鍵直接與鋯原子鍵合。
作為烷氧基,證明特別合適的尤其是異丙氧基取代基和所謂的新烷氧基取代基,特別是下式的取代基
作為磺酸,證明特別合適的尤其是芳族磺酸,其芳香部分被烷基所取代。優選的磺酸是下式的基團
作為羧酸酯基團,證明特別合適的尤其是脂肪酸的羧酸酯。優選的羧酸酯是硬脂酸酯和異硬脂酸酯。
在所有上述式中,虛線的鍵表示與鋯原子形成的鍵。
有機鋯化合物可市場購得,例如由Kenrich Petrochemicals公司購得。合適的有機鋯化合物的實例例如是Ken-ReactNZ38J,NZ TPPJ,KZ OPPR,KZ TPP,NZ 01,NZ 09,NZ 12,NZ 38,NZ 44,NZ 97。
第一組分K1還可以含有至少一種有機硅化合物與至少一種有機鈦化合物和/或與至少一種有機鋯化合物的混合物。同樣還可以是至少一種有機鈦化合物與至少一種有機鋯化合物的混合物。優選至少一種有機硅化合物與至少一種有機鈦化合物的混合物。
特別優選多種有機硅化合物的混合物或者有機硅化合物與有機鈦化合物或有機鋯化合物的混合物。
作為有機硅化合物的混合物,證實式(I)的粘合促進劑物質A的混合物是特別優異的,其中至少一種該物質帶有取代基H作為取代基X,并且這些物質至少一種帶有選自環氧乙烷、(甲基)丙烯酰氧基、胺、SH和乙烯基的官能團作為取代基X。這些混合物優選是至少一種烷基-三烷氧基硅烷與氨基烷基三烷氧基硅烷和/或巰基烷基-三烷氧基硅烷。
第二組分K2含有至少一種與粘合促進劑物質A反應或者引發或催化粘合促進劑物質A發生縮合的化合物B或由其組成。
與粘合促進劑物質A反應或者引發或催化粘合促進劑物質A發生縮合的化合物B優選是一種有機錫化合物或一種酸。
在一種優選的實施方式中,化合物B是一種有機錫化合物,并優選是二烷基-錫二乙酰丙酮化物或二羧酸二烷基錫,特別是二月桂酸二丁基錫或二乙酸二丁基錫。化合物B優選是二月桂酸二丁基錫。
在另一優選的實施方式中,化合物B是一種酸。所述酸可以是有機或無機酸。所述酸通常具有小于6的pKa1。
合適的無機酸特別是含磷的酸、含硫的酸。證實特別合適的是磺酸或磷酸,特別是硫酸。
合適的有機酸特別是甲酸、乙酸、氨基酸。證實特別合適的是乙酸。
在第一K1和/或第二組分K2中可以有其他組分。尤其可提及為此常見的組分,例如溶劑、粘結劑、填料、混合助件、添加劑。溶劑優選易揮發的溶劑,如水,醇,特別是乙醇、異丙醇、丁醇,醛或酮,特別是丙酮,甲基乙基酮,烴,特別是己烷、庚烷、環己烷、二甲苯、甲苯,白油精及其混合物,特別是乙醇、甲醇、異丙醇或己烷。
合適的粘結劑是特別的漆粘結劑,如多異氰酸酯或環氧樹脂的預聚物和加成物。優選由多醇和多異氰酸酯制得的具有異氰酸酯基的聚氨酯預聚物。
填料優選炭黑、焦硅酸、白堊,在需要情況下對其表面進行修飾。
混合助劑優選球狀物,特別是金屬球或玻璃球。
作為添加劑特別提及助流劑、消泡劑、表面活性劑、殺蟲劑、抗沉積劑、穩定劑、抑制劑、顏料、染料、防腐劑和矯味劑。
不過,在選擇第一組分K1和/或第二組分K2額外可用的組分時需注意,該額外的組分不與在各組分中存在的化合物、特別是A或B發生反應,或者不導致貯存穩定性問題。
第一組分K1和第二組分K2在室溫下的稠度介于液態和粉末狀之間,其中至少一種組分必須具有一定液態份額。特別優選第一組分K1和第二組分K2是液態的,因為液態、特別是稀液態的組分比高度濃稠的組分可以更好混合。第一組分K1和第二組分K2優選是溶液、懸浮液或分散體。如果存在懸浮液或分散體,則穩定性是重要特征。穩定性可以由技術人員進行控制,例如在制備時通過改變溶劑、濃度、工藝參數或者通過使用合適的添加劑、特別是表面活性劑、乳化劑、輔助乳化劑或穩定劑而進行控制。
特別合適的第一組分K1和第二組分K2的貯存穩定性至少6個月,特別是至少9個月,沒有出現沉淀或分離。雖然優選不出現沉淀或分離,但較小程度的沉淀或分離也是無損害的,當進行搖動,特別是搖動不到10分鐘時,又會使其消失。
在兩組分粘合促進劑組合物的一種優選實施方式中,第一組分含有至少一種有機硅化合物A、至少一種具有至少兩個異氰酸酯基團的聚氨酯預聚物,以及任選炭黑和任選易于揮發的溶劑。
在兩組分粘合促進劑組合物的另一優選實施方式中,第一組分含有至少一種有機硅化合物A和/或至少一種有機鈦化合物和/或至少一種有機鋯化合物,第二組分含有水以及至少一種酸。混合的兩組分粘合促進劑組合物的pH優選為2~8,特別是3~5。
其中存在兩組分K1、K2的室通過至少一個隔板而彼此分開。以下示例性描述室以及隔板可行的和優選的設計。
圖1表示包裝物6、各自的所使用的包裝5的實施方式P1。在該實施方式中,隔板3由易碎的材料制成。圖1a表示一種變體,其中,第一室1沒有完全被第二室2包圍,而圖1b描述的變體中,第一室1完全被第二室2所包圍。兩室之間的隔板3在施加壓力下會破碎,從而兩組分K1、K2可以彼此接觸、可以混合和/或反應。壓力通常是從外面通過力作用在室的外壁4、4′上而產生的。該力作用優選是擊打作用或彎曲包裝物。隔板3的材料通常是由玻璃、鋁、鋁合金、薄塑料或者復合材料制得的。必須以一定厚度制得隔板3,使得其不被無意的力作用如通常在運輸時帶來的力作用所打碎。必須這樣制得外壁4、4′,使得它們在施加使隔板3破碎的壓力時不破碎或撕破。外壁4、4′或者由金屬或者由彈性塑料制得。
圖2表示帶有破裂件、特別是切割件7的包裝物6、各自的所使用的包裝5的實施方式P2。在該實施方式中,壓力通過切割件7施加到隔板3上。切割件7或者是可移動的并且壓在固定的隔板3上,或者切割件7被固定,并且隔板3被壓在切割件7上。隔板由于壓力而撕破,使得兩組分K1、K2彼此可以接觸和/或反應。在包裝貯存狀態,切割件7優選與隔板3有一定間隔。切割件7和隔板3可以相對移動。這或者通過施加壓力進而通過外壁4、4′變形或者借助螺紋而實現。必須這樣制得外壁4、4′,使得它們在施加通過切割件7使隔板3破碎的壓力時本身不破碎或撕破。外壁4、4′或者由金屬箔或者由彈性塑料制得。切割件類型原則上可以差別很大。例如,圖2a)表示鋒利的尖作為切割件7,而圖2b表示球體作為破裂助件,特別是切割件,7。切割件8優選具有尖或棱邊。這樣的尖或棱邊易于切開隔板3。因此,圖2a的實施方式是優選的。
圖3表示包裝物6、各自的所使用的包裝5的實施方式P3。在該實施方式中,隔板通過密封3′實現。在包裝5未打開狀態,密封3′使兩個室1、2彼此分開。這是這樣實現的,在未打開狀態,密封3′被外壁4、4′的至少兩個壁8、8′擠夾住。設計使得至少一個壁8、8′在外部影響下是可移動的。這種移動性特別是通過螺紋9、9′實現。出現開口后,壁8、8′從擠夾的密封3′挪移開,從而失去了密封功能,并打開一通道,因此兩組分K1、K2相互可以接觸和/或反應。在該實施方式的一種特別的變體中,打開或搖動包裝時,密封3′如此松動,以至于其落入室中。
密封3′由彈性材料制得,例如通常為密封液體而使用的材料。
圖3a)表示具有一個螺紋9的實施方式,而圖3b)具有兩個螺紋9、9′。圖3b)比3a)更有利,因為,第一步,可以用組分K1或K2填充第一室,然后密封3′被螺紋9旋緊,因而被壁8封閉,該部分在隨后的時間內一直具有封蓋的功能,蓋在包裝物的第二部分上,另一組分K2或K1可以被第二螺紋9′旋緊,因而第二室也被壁8′密封。
圖4表示包裝物6、各自的所使用的包裝5的實施方式P4。在該實施方式中,隔板3被設計成可拉出的。在此,在室之間有在外部影響下可拉出的薄隔板3,結果兩組分K1、K2彼此可以接觸和/或反應。在隔板與室1、2的內壁連接處的連接點區域具有預定斷裂點。適于拉出的特別實施方式中,隔板3與斷裂連接板16連接。圖4a)表示一種變體,其中隔板3只與室1、2的內壁連接。在隔板與室1、2的內壁連接處的連接點區域具有預定斷裂點,同樣如同斷裂連接板16與外壁連接處的區域那樣。在圖4b)中,當拉出隔板時,同時還有與斷裂連接板16和隔板連接的遮蓋物11一起,與包裝分開,因此形成開口10,通過該開口,彼此接觸的兩組分可以從包裝物中取出。
圖5表示實施方式P1的一種優選實施方式。在該實施方式中,含有一種組分K1的第一室1是由易碎的玻璃或塑料安瓿3形成的。含有另一組分K2的第二室2同樣是由易碎的玻璃或塑料安瓿形成的。兩種安瓿優選以管套管布置或者如所畫出的以安瓿套安瓿布置方式排列。該安瓿布置被裝入其外壁4由可彎曲的塑料或紙板制得的容器中。另外,該塑料容器有一開口10,其被多孔的覆蓋物20,特別是氈條或海綿所遮蓋。當激活包裝物時,通過彎曲外壁4或者擊打由塑料或紙板制得的容器的外壁,使玻璃安瓿破碎,因此組分K1、K2可以混合和/或反應。反應混合物浸透毛氈或海綿20,并可以通過與表面接觸而進行涂布。氈或海綿還有助于防止由破碎的安瓿產生的可能的碎片從包裝物5、6出來。因此,該實施方式P1是用于涂布雙組分的水性粘合促進劑組合物的單向包裝物。其特別適合少量使用。該包裝物特別適合于預處理運輸工具玻璃,特別是汽車玻璃。
圖6表示實施方式P1的另一優選的實施方式。在此,含有組分K1的易碎的玻璃或塑料安瓿3用固定劑14附著在含有另一組分K2的瓶中。圖6a)表示帶有橫放的安瓿3的實施方式。在此,該安瓿任選被硬質件如金屬刮刀打碎,結果組分K1、K2可以混合和/或反應,或者該安瓿可以通過緊壓或擊打而使瓶破裂。該硬質件可以通過打開瓶而加入。除去該硬質件后,任選封閉和搖動該瓶。圖6b)表示帶有豎放的安瓿3的實施方式。這樣設計安瓿,使得其比瓶高度更長,并且在蓋12中伸入固定劑14中。蓋12帶有螺紋9,并優選設置有安全連接板13,其防止蓋12發生不經意的轉動。當要激活時,除去安全連接板13,并轉動蓋12,從而使蓋12的底部移到安瓿3上,并在壓力下使之破碎或撕破,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。通過蓋封閉還保證瓶是密封的并且可以搖動。在圖6a和6b的兩個實施方式中,優選在混合組分K1、K2后,為了涂敷該反應混合物,使用毛氈或細網20,從而防止由破碎的安瓿產生的可能的碎片從包裝物出來。優選使用氈或海綿,因為它們可以被雙組分的粘合促進劑組合物浸透,因此非常良好地適合于其涂布。氈或海綿通常連接成型件,該成型件帶有螺紋,并且可以旋在瓶的螺紋9上。
圖7表示實施方式P1另一優選的實施方式。在此,在室1中存在至少一個金屬球體作為混合助件17。通過搖動,位于兩室之間的隔板3被該球體17弄碎或撕破,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。球體17可以根據需要設置有尖或棱邊,以便易于撕破隔板3。這樣選擇隔板3的厚度和種類以及所用球體17的數量和表面形狀,使得可以通過簡單搖動包裝物6而破壞隔板3,但不希望例如在運輸中出現的小振動情況下即被破壞。除了在圖7a)中表示的變體,該變體帶有夾在室之間的外壁4、4′之間的隔板3,在圖7b)畫出對圖6所示的含有一種組分的安瓿3的變化。
圖8表示實施方式P1另一優選的實施方式。在該實施方式中,一種組分K1包在形成泡21的室1中。在圖8a中,這樣設計泡21,使得其底部與隔板3連接,并在那有一預定斷裂點。通過除去安全連接板13,通過螺紋9轉動蓋12,從而使蓋12的底部移到泡上。因而夾緊泡21,直到產生足夠大的壓力,預定斷裂點破碎,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。該實施方式特別適合于稀液態組分K1、K2。但也可以在除去安全連接板13后,旋掉蓋12,并用手人工夾住泡1、2,并壓出其中含有的組分。在圖8b)中,泡21有一個緊固連接件18。通過夾緊室1和2之間通道的壁,形成隔板3,其在未打開狀態時使兩個室1、2彼此分離。打開時,首先,通過螺紋9旋掉蓋12。然后除去緊固連接件18,從而打開室1和2之間的通道,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。這可以通過擠壓泡21而進一步促進。在兩種實施方式中,優選這樣連接設計泡與另一室2的壁8,使得其易于被除去,以便隨后可以固定氈或海綿,特別是借助螺紋9固定在開口10上,從而涂布粘合促進劑組合物。
圖9表示實施方式P1另一優選的實施方式。在此是具有兩個室1、2的瓶5或雙軟管袋5,它們通過在瓶或袋縱向安裝的隔板3而彼此分開。瓶5或袋5的外壁4、4′由非常彈性的材料制成,而隔板3或者由硬質材料制成或者以很薄的層厚度制成。通過軸向扭轉瓶5或雙-袋5,隔板被很強烈地延伸或負重,結果隔板3被撕破,如圖9′所示,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。優選袋或瓶在其端部有一個帶有密封蓋12的螺紋9。在混合或搖動后可以打開該蓋12,并將反應混合物涂布在表面上。另外,優選在該螺紋9上旋有毛氈。
圖10表示實施方式P2的一種優選的實施方式。在此,室1形成瓶5的蓋12的一部分。圖10a)-f)表示多種優選的布置方式。
在圖10a)中,切割件7與壁8連接,或者位于其上,例如為環狀,并且對著室1、2的隔板3。通過除去安全連接板13,蓋12進而室1、2通過螺紋9′轉動而移到切割件7上。當切割件7與由可切開的材料制得的隔板3接觸時,將其切開,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。如果切割件7相對于蓋12的轉軸偏心安裝時,如圖10a)所示,通過蓋的進一步轉動,在隔板3中產生曲線狀的切口,這樣,隔板被翻開或者完全切掉,這對組分K1、K2的混合是非常有利的。
在圖10b)中,多個切割件7分布安裝在瓶的開口處。在切割件之間存在用于室1、2中組分K1、K2的流通開口。通常這種類型是通過具有朝著隔板的尖的網或孔板實現的,它們鋪放在壁8上,或者與之連接。通過除去安全連接板13,蓋12進而室1、2通過螺紋9′轉動而移到切割件7上。當切割件7與由可切開的材料制得的隔板3接觸時,將其切開,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。存在多個這樣安裝的切割件7的優點在于,隔板3在多個位置同時被打孔,因而隔板被有效破壞。
在圖10c)中,組分K1裝在不同的室1、1′、1″中,并形成蓋12的一部分。這些室1、1′、1″可以是由可切開或易碎的材料制得的填充的球體或袋。另外,原則上,這些室1、1′、1″可以含有不同的組分K1、K1′、K1″。例如這樣可以實現三組分或更多組分的粘合促進劑組合物,它們相互間不能一起貯存或者會導致粘合促進劑性能的較差。多個切割件7分布安裝在瓶的開口處。在切割件之間存在用于室1中組分K1的流通開口。通常這種類型是通過具有朝著隔板的尖的網或孔板實現的,它們鋪放在壁8上,或者與之連接。通過除去安全連接板13,蓋12進而室1通過螺紋9′轉動而移到切割件7上。當切割件7與隔板3接觸時,將其切開或打破,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。
在圖10d)中,組分K1貯存在由可切開的箔制得的室1中,并形成蓋12的一部分。另一個室2用隔板3′進行密封。在兩個室中,切割件7靠近兩個隔板3、3′安裝。通過除去安全連接板13,蓋12通過螺紋9′轉動,從而使切割件7相互移動,并使隔板3、3′被切開,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。該實施方式的優點在于,兩個室1和2可以分別填充有組分K1、K2,并可以彼此分開密封貯存。
圖10e)中表示一種實施方式,其中,室1形成蓋12的一部分,蓋通常用螺紋9與瓶連接,其中,蓋有一個可翻開的保護蓋19。在該保護蓋下是室1。該室由可變形并且可切開的材料制成,例如塑料箔、金屬箔或復合材料箔。在室內側,在靠近保護蓋側安裝切割件7。室的D該部分通常有一個向外的隆起。當要混合時,翻起保護蓋19,如圖10e′)所示,然后壓隆起處,從而使切割件7壓在隔板3、3′上,使之撕破,因此組分K1、K2可以混合和/或反應。
圖10f)所示的實施方式很類似于帶有覆蓋物的圖10e)的實施方式。這里,室1是蓋12的一部分。該室由可切開的材料制成。另一個室2被隔板3所封閉,隔板同樣由可切開的材料制成。在未打開狀態時,鄰接兩個室1、2的兩個壁3、3′很靠近地,優選彼此接觸地安裝。通過除去安全連接板13并轉動蓋12,帶有室1、2的該蓋以及切割件7通過螺紋9′移到隔板3上。當切割件7與隔板3接觸時,將之切開,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。該實施方式也具有以下優點兩個室1和2可以分別填充有組分K1、K2,并可以彼此分開密封貯存。
圖11表示實施方式P4的一種優選的實施方式。在此,兩個室1、2通過可拉出的隔板彼此分開。在圖11a)中,該隔板3還與室1、2的壁8、各自的8′分別連接,因而形成開口10的覆蓋物11。當拉出時,首先通過連接板16打開覆蓋物11。然后隔板3通過位于那的預定斷裂點拉出,其中,隔板與室1、2的內壁連接,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。然后再旋上蓋,并且例如可以搖動。另外,為了進行涂布,在開口10上安裝氈或海綿,特別是通過螺紋9旋擰上。
在圖11b)中這樣設計可拉出的隔板3,使得在室1、2的底部上有一個斷裂連接板16。該斷裂連接板16還與封閉瓶的開口10的覆蓋物11連接。除去蓋12后,可以除去覆蓋物11,然后拉斷裂連接板16,或者直接拉連接板16,結果隔板3從下面通過與室的內壁分離而揭開預定斷裂點,結果組分K1、K2可以混合和/或反應。隔板例如通過在瓶的內壁上簡單焊接的箔帶而制得。斷裂連接板16通常是該箔帶的剩余部分。
在所有圖中,第一組分K1可以在第一室1中并且第二組分K2可以在第二室2中,或者第一組分K1可以在第二室2中并且第二組分K2可以在第一室1中。
優選這樣設計室的尺寸,使得至少一個室1、2具有比其中存在的組分K1、K2的體積更大的體積。特別優選沒有被該組分占據的體積至少相當于另一組分的體積。
另外,第一組分K1與第二組分K2的體積比K1/K2為1000/1~1/1000,特別是200/1~10/1,或者1/200~1/10。體積比K1/K2優選為200/1~20/1,或者1/200~1/20。
至少其中貯存第一組分K1的室的壁優選由一種或多種能密封防止液態或氣態的水擴散或者至少是不透過性的材料制得,使得所希望的貯存穩定性不受影響。鋁或玻璃或復合材料特別適合于此。因此,例如組分1可貯存在鋁袋或涂敷鋁的塑料袋中。這種室的優點在于,該壁隨處都可切開,因此不以在袋上準確定位為前提。這樣的袋特別適合于圖10的實施方式。
包裝物6通過用組分K1、K2填充室1和2而制成,任選隨后通過裝配包裝制成。該包裝物具有良好的貯存穩定性,通常至少6個月,特別是至少9個月。當包裝物6要用于涂敷粘合促進劑時,可以有目的地將之激活。為此必須除去或切開隔板3,這樣,組分K1、K2可以發生接觸、可以混合和/或反應。通過搖動可以促進混合。然后取出這種預制的包裝物6的粘合促進劑組合物,并涂布在要粘合或要密封的表面上。根據組分K1和K2中所選擇的組分種類,需要在使兩組分接觸和進行涂布之間等待短時間,通常小于半小時,以便達到最佳的粘合促進劑作用。但優選立即涂敷該粘合促進劑組合物。表面可以由非常不同的材料形成,特別優選是玻璃、玻璃陶瓷、金屬、漆以及塑料。任選需要在涂布粘合促進劑前用其他化學、物理或者物理化學方法對表面進行預處理。為了進行涂布,優選在帶有開口10的包裝物6上安裝多孔性覆蓋物20,特別是氈或海綿。這樣的多孔性覆蓋物20通常固定在成型件上,這確保在邊緣區域與包裝的連接。該連接優選通過螺紋9的旋擰連接實現。該雙組分粘合促進劑組合物以小于1毫米的層厚度進行涂敷,通常以小于100微米的層厚度進行涂敷。當該粘合促進劑組合物含有填料和/或粘結劑時,層厚度優選為1~100微米,特別是1~20微米。如果粘合促進劑組合物不含有填料和粘結劑,則層厚度優選為化合物A單分子層和50微米之間,特別是2納米~10微米,特別是10納米~1微米。
實施例 制備實施例1-5 表1.兩組分粘合促進劑組合物 組分K1和K2彼此獨立地通過攪拌下進行混合而制得,其中,第一組分K1的三種組成部分的混合在氮氣中進行。
混合所述組分,并在30分鐘后通過用浸透的紙巾(Tela或Kleenex)進行涂抹而涂布在不同的基底上。然后在10分鐘后涂布該粘合劑。
制備實施例6 實施例6基于Sika Aktivator(由Sika Schweiz AG市場購得)。Sika Aktivator是一種含有有機硅化合物A和有機鈦化合物A以及易揮發溶劑的粘合促進劑組合物。該Sika Aktivator貯存在一個室中,并且二月桂酸二丁基錫B貯存在第二室中。以Sika Aktivator的重量計,二月桂酸二丁基錫的用量為3重量%。
混合所述組分。混合后不久就呈桔黃色。10分鐘后通過用浸透的紙巾(Tela或Kleenex)進行涂抹而將該混合物涂布在不同的基底上。然后在10分鐘后涂布該粘合劑。
基底預處理以及底漆的涂布 基底貨源 浮法玻璃德國 Rocholl,Schnbrunn公司 含有鉍基陶瓷涂層Cerdec 14259的 德國 Rocholl,Schnbrunn公司 玻璃 AlMgSi1 德國 Rocholl,Schnbrunn公司 用砂紙打磨AlMgSi1。
用混合物異丙醇/水(1/1 w/w)清洗基底。等候5分鐘后涂布該粘合促進劑組合物。對于玻璃不使用錫面用于粘合。
粘合劑的涂布以及測試方法 涂布粘合促進劑組合物后,在其上涂布粘合劑的粘合條(Raupe)。在此使用由Sika Schweiz AG購得的以下水固化性的聚氨酯或硅烷改性的聚氨酯粘合劑 Sikaflex-250 DM-1(‘DM-1’) SikaTack-Ultrafast(‘STUF') SikaTack-Plus Booster(‘STPB’) 該粘合劑在氣候貯存(‘KL')(23℃,50%相對空氣濕度)下固化7天后,接下來在25℃下水中貯存(‘WB')7天以及在70℃、100%相對空氣濕度下濕熱-貯存(‘CP’)7天后,進行測試。
通過‘膠條測試’來測試粘合劑的粘合性。在此,緊貼端部切開粘合面。用圓頭鉗夾住膠條被切開的一端,并從基底拉開。這是如下實現的將膠條小心地卷在鉗尖上,并將一段垂直于膠條拉扯方向放置,直到空白基底。選擇膠條拉扯速度,使得必須是大約每3秒切割一次。測試段必須相應于至少8cm。評價拉開膠條后在基底上保留的粘合劑(內聚斷裂)。通過粘合面上內聚份額的以下等級來評價粘合性能 1=大于95%的內聚斷裂 2=75-95%的內聚斷裂 3=25-75%的內聚斷裂 4=<25%的內聚斷裂 通過補充代碼″F″表示該粘合劑在底漆上具有膜粘合性,所以可以實現底漆和粘合劑之間的斷裂。內聚斷裂小于75%的測試結果被認為是不夠的。
高速強度通過在不同固化條件下固化1小時后進行高速拉伸實驗來計算早期強度。測量速度1m/s。
FOG通過Zwick Apparatur測量早期強度。在23℃和50%相對空氣濕度下固化2小時后的測量速度為200mm/分鐘。
結果 表2不同貯存(KUWB/CP)后對膠條測試進行評價的粘合性結果,
n.m.=沒有測量 參考1是沒有涂布粘合促進劑的對比實施例。參考2只涂抹了水,參考3中涂敷了水/濕潤劑(濃度實施例系列)。如同涂布粘合促進劑組合物那樣進行涂布,即,通過浸透的紙巾(Tela或Kleenex)進行。
在實施例6中,測定早期強度構成,對比Sika Aktivator。為此,如上所述,用異丙醇/水混合物清洗鋁板,然后用毛刷涂布底漆SikaPrimer-206 G+P,在25℃下通風10分鐘,然后進行實施例6,或作為對比Sika Aktivator,通過浸透的紙巾(Tela或Kleenex)進行涂布,之后與SikaTack-Ultrafast或SikaTack-Plus Booster粘合。
表3.用STBP高速噴涂(1m/s)。
表4.用STUF進行FOG測量。
結果表明,用根據本發明的兩組分粘合促進劑組合物在不同基底上以及用不同粘合劑可以實現突出的粘合性,這也表現在快速粘合形成上。
標記清單 K1 第一組分 K2 第二組分 1 第一室 2 第二室 3 隔板 3’密封 4 外壁 4’外壁 5 包裝 6 包裝物 7 切割件 8 壁 8’壁 9 螺紋 9’螺紋 10 開口 11 覆蓋物 12 蓋 13 安全連接板 14 固定劑 15 混合助劑 16 斷裂連接板 17 混合助劑 18 緊固連接件 19 保護蓋 20 多孔性覆蓋物 21 孔
權利要求
1.用于表面預處理的兩組分粘合促進劑組合物,其包含兩種組分,其中
第一組分K1含有至少一種可水解的粘合促進劑物質A,其選自有機硅化合物、有機鈦化合物、有機鋯化合物及其混合物,并且其中
第二組分K2含有至少一種化合物B,其與該粘合促進劑物質A反應,或者其引發或催化該粘合促進劑物質A發生縮合,并且其中
所述第一和第二組分在未打開狀態下存在于兩個通過至少一個隔板(3)彼此分開的室(1、2)中。
2.根據權利要求1的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,所述可水解的粘合促進劑物質A是有機硅化合物,其帶有至少一個、特別是至少兩個經氧-硅-鍵直接與硅原子鍵合的烷氧基。
3.根據權利要求2的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,所述有機硅化合物帶有至少一個經硅-碳鍵與硅原子鍵合的取代基,并且該取代基任選含有選自環氧乙烷基、羥基、(甲基)丙烯酰氧基、氨基、巰基和乙烯基的官能團。
4.根據權利要求3的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,所述可水解的粘合促進劑物質A具有式(I)
其中
R1表示含有1~20個碳原子的直鏈或支鏈、任選環狀的亞烷基,任選含有芳族部分,并且任選含有一個或多個雜原子,特別是氮原子;
R2表示含有1~5個碳原子的烷基,特別是甲基或乙基;
R3表示含有1~8個碳原子的烷基,特別是甲基;
X表示H或選自環氧乙烷基、OH、(甲基)丙烯酰氧基、胺、SH和乙烯基的官能團;
并且,
a表示0、1或2,特別是0;
5.根據權利要求3的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,取代基R1表示亞甲基、亞丙基、甲基亞丙基、亞丁基或二甲基亞丁基,特別是亞丙基。
6.根據權利要求4的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,所述可水解的粘合促進劑物質A選自甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、雙-[3-(三烷氧基甲硅烷基)-丙基]-胺、三-[3-(三烷氧基甲硅烷基)-丙基]-胺、3-氨基-丙基三烷氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三烷氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三烷氧基硅烷、3-縮水甘油氧基-丙基三烷氧基硅烷、3-巰基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、甲基三烷氧基硅烷、辛基三烷氧基硅烷、十二烷基三烷氧基硅烷和十六烷基三烷氧基硅烷,特別合適的是以上所述化合物的甲氧基硅烷和乙氧基硅烷。
7.根據權利要求1的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,所述可水解的粘合促進劑物質A是有機鈦化合物,其帶有至少一個選自烷氧基、磺酸酯基、磷酸酯基、羧酸酯基或其混合的官能團,并且所述官能團經氧-鈦-鍵直接與鈦原子鍵合。
8.根據權利要求7的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,烷氧基是甲氧基、丁基或異丙基,特別是異丙基。
9.根據前述權利要求之一的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,第一組分K1含有至少兩種可水解的粘合促進劑物質A。
10.根據權利要求9的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,第一組分K1含有至少一種是有機硅化合物的可水解的粘合促進劑物質A和至少一種是有機鈦化合物的可水解的粘合促進劑物質A。
11.根據前述權利要求之一的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,在第二組分K2中的化合物B是一種有機錫化合物或一種酸。
12.根據權利要求11的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,化合物B是一種有機錫化合物,特別是二烷基-錫二乙酰丙酮化物或二羧酸二烷基錫,特別是二月桂酸二丁基錫或二乙酸二丁基錫,優選二月桂酸二丁基錫。
13.根據權利要求11的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,化合物B是一種酸,特別是一種無機酸,優選含磷、含硫的無機酸。
14.根據權利要求11的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,化合物B是一種酸,特別是一種有機酸,優選甲酸、乙酸或氨基酸,最優選乙酸。
15.根據前述權利要求之一的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,所述第二組分含有水。
16.根據前述權利要求之一的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,第一組分K1和/或第二組分K2還含有一種揮發性溶劑,特別是乙醇、甲醇、異丙醇或己烷。
17.根據前述權利要求之一的兩組分粘合促進劑組合物,其特征在于,第一K1和/或第二K2組分是液態的。
18.包裝(5)的用途,該包裝具有兩個通過至少一個隔板(3)彼此分開的室(1、2),用于貯存兩種組分(K1、K2),其特征在于,第一組分K1是如權利要求1~10或16~17之一中所述的第一組分K1;并且第二組分K2是如權利要求1或11~15或16~17之一中所述的第二組分K2。
19.根據權利要求18的包裝的用途,其特征在于,至少一個隔板(3)是在包裝(5)未打開狀態下彼此分開兩室(1、2)的密封(3′)。
20.根據權利要求19的包裝的用途,其特征在于,密封(3′)在關閉狀態下被至少兩個壁(8、8′)擠夾住,其中至少一個壁(8、8′)在外部影響下是可移動的,特別是通過螺紋(9)實現,結果通過外部影響使密封(3′)松開,兩室(1、2)彼此連接。
21.根據權利要求18的包裝的用途,其特征在于,隔板(3)在與室1、2的內壁的連接區域具有預定斷裂點,并可從包裝5拉出。
22.根據權利要求18的包裝的用途,其特征在于,隔板(3)由通過施加壓力可破碎或撕破的材料制成。
23.根據權利要求21或22的包裝的用途,其特征在于,至少一個室(1,2)具有比其中存在的組分的體積更大的體積,特別優選沒有被該組分占據的體積至少相當于另一組分的體積。
24.根據權利要求22或23的包裝的用途,其特征在于,通過破裂助件、特別是切割件(7)而在隔板(3)上施加壓力。
25.根據權利要求18~24之一的包裝的用途,其特征在于,第一組分K1與第二組分K2的體積比K1/K2為1000/1~1/1000,特別是200/1~10/1,或者1/200~1/10,優選為200/1~20/1,或者1/200~1/20。
26.根據權利要求18~25之一的包裝的用途,其特征在于,至少其中貯存第一組分K1的室的壁由一種或多種能密封防止液態或氣態的水擴散的材料制得,特別是鋁或玻璃或復合材料。
27.包裝物(6),由具有兩個通過至少一個隔板(3)彼此分開的室(1、2)的包裝(5)和根據權利要求1~17之一的兩組分粘合促進劑組合物組成。
28.根據權利要求27的包裝物(6),其特征在于,隔板(3)由通過施加壓力可破碎或撕破的材料制成。
29.根據權利要求27或28的包裝物(6),其特征在于,至少其中貯存第一組分K1的室的壁由一種或多種能密封防止液態或氣態的水擴散或者至少是不透過性的材料制得,使得所希望的貯存穩定性不受影響,特別是鋁或玻璃或復合材料。
30.根據權利要求27~29之一的包裝物(6),其特征在于,第一組分K1與第二組分K2的體積比K1/K2為1000/1~1/1000,特別是200/1~10/1,或者1/200~1/10,優選為200/1~20/1,或者1/200~1/20。
31.涂布根據權利要求1~17之一用于表面預處理的兩組分粘合促進劑組合物的方法,其特征在于,通過在隔板(3)上施加壓力而使之破裂,然后兩種組分(K1、K2)彼此接觸,通過一個任選通過除去覆蓋物(11)可進入的開口(10),涂布在基底表面上。
32.根據權利要求31的方法,其特征在于,在兩種組分(K1、K2)接觸和涂布之間進行混合步驟,特別是通過搖動包裝物(6)引起混合。
全文摘要
本發明公開一種用于表面預處理的兩組分粘合促進劑組合物,其包含兩種組分,其中第一組分K1含有至少一種可水解的粘合促進劑物質A,其選自有機硅化合物、有機鈦化合物、有機鋯化合物及其混合物;并且第二組分K2含有至少一種化合物B,其與該粘合促進劑物質A反應,或者其引發或催化該粘合促進劑物質A發生縮合,并且其中所述第一和第二組分在未打開狀態下存在于兩個通過至少一個隔板(3)彼此分開的室(1、2)中。另外還公開了具有兩個通過隔板彼此分開的室(1、2)的包裝(5)的用途,以及由包裝(5)和在通過隔板3彼此分開的室(1、2)中的兩組分粘合促進劑組合物所組成的包裝物(6)。
文檔編號C08L83/04GK1973010SQ200580013228
公開日2007年5月30日 申請日期2005年3月23日 優先權日2004年3月23日
發明者G·特拉比辛格, G·青格勒, W-R·胡克, S·容格 申請人:Sika技術股份公司