专利名称：膜状厌氧粘合剂和密封剂组合物、包含其的卷筒组合装置，及其在可配合的部件上的预涂物的制作方法
技术领域：
提供膜形式的厌氧型粘合剂和密封剂组合物、包含膜形式的所述组合物的膜卷筒组合装置，以及在可配合部件上的所述组合物的预涂形式。
背景技术：
现有技术中公知使用可聚合的或可固化的液体物质来密封和紧固相互匹配的部件。早先，在组装相互匹配的部件之时或之前立刻以液体形式涂布螺纹紧固组合物。组合物被湿法涂布，并且仅在紧固配合的部件后固化。在许多应用中，期望液体组合物被毛细吸入(wicking)连接部件之间的紧密空间。但是，在许多情形中，液体粘合剂能够从部件转移的问题导致污染敏感部件。另外，在许多维护应用中，泄漏液体粘合剂组合物可能是有害且不便的。英国专利申请GB 2060669 (Moran)教导厌氧固化的橡胶粘合剂组合物，其可以是片形式、带形式、条状物形式或胶乳形式。Moran使用占所述组合物30重量％ -80重量％的量的橡胶，据推测有助于处理所述组合物形成膜。但是，在组装时，大量的橡胶降低在两件可配合的部件之间的形成牢固粘合的能力。已尝试使用预涂的粘合剂组合物产生方便随时可用的螺纹紧固产品，例如胶乳或微胶囊形式的那些。在此类情况中，将粘合剂组合物涂布于带螺纹的部件，例如螺栓或螺母，并保持在未固化的状态直至被配合。作为已知的预涂粘合剂组合物的实例，美国专利4，497，916公开连续液相粘合剂组合物，向其加入分散于其中的固体蜡状颗粒。这些颗粒可选自分子量为4，000-20，000的聚乙二醇材料、硬脂酸、酸性蜡或硬脂酸酯。‘916专利中公开的组合物是通过加热浆状形式的所述材料组合并在加热的同时将其涂布于螺纹进行制备。然后冷却该组合物获得固定的涂层。为了获得所述组合物并将其涂布于部件，需要大量制备该组合物。但是，此类紧固组合物不适合用于高速组装和大规模生产工业(例如汽车工业) 中的许多应用。因此，开发了预涂型密封剂和紧固涂料用于这些工业。的确，现今在此类工业中优选预涂型密封剂涂料，因为它们的许多优点。将最初开发的预涂型密封剂或紧固涂料沉积于带螺纹的紧固件上作为触干涂料，其中未固化的可聚合的流体被该紧固件上的干涂料囊包或覆盖。用相应的带螺纹的部件如螺母组装紧固件致使微胶囊涂层或外层破碎，并使其下的可聚合的流体暴露于固化条件，例如厌氧固化。例如，美国专利4，325，985描述方法，其中可聚合的流体材料被施于带螺纹的部件上，随后立即在其上涂布分开的成膜流体的覆盖涂层，通过短时间暴露于辐射(例如紫外线辐射)形成薄的，坚固的，干的，不粘的膜。可辐射固化成膜的覆盖涂层在其整个厚度上被固化，留下仍然为流体的可聚合的紧固材料在组装部件时随后固化。可辐射固化的膜是设计为干且不粘的保护外层。美国专利4，632，944公开用于螺纹紧固件上的双重固化的组合物。第一固化机制是通过辐射(例如紫外线辐射光)引发。分散于其中的遮光剂例如粉末使透过表面层的辐射不透过可聚合的溶液。由此在表面上形成干的不粘硬外层。其后，当两件工程部件被组装在一起时，在剩余的可聚合的流体上引发第二聚合机制。被预涂的紧固件，即在它们的螺纹上具有密封剂或紧固组合物的紧固件通常整批运输。它们通常在运输容器中未固定并且彼此直接接触。依赖于在流体下层上的保护外层的预涂紧固件，在运输容器中或储藏时，可能使外层破裂，常常随后泄漏出可聚合的组合物，使部件不能使用。由于此泄漏，紧固件可能彼此粘附，或者由于未固化的液体污染它们的外部，难以操作。在此类情况中，使紧固件产品不能使用。此外，包围该可聚合的流体的外层通常不与最终聚合的组合物的一体化。所得粘合的粘附力可能不如单独的该可聚合的流体大。已开发预涂型螺纹紧固产品的未固化的液体形式上的外层的其它替代品。完全固化型胶乳涂料是用于密封的已知替代品。固化的乳胶涂层不存在可聚合液体的破裂，但是， 因为它们要求在相对高温下烘箱固化45分钟或更长，故生产成本高。现今，工业中最常用的干燥乳胶涂料的方法是使用燃气加热的烘箱。典型地，强制热空气在烘箱内壳体的界限内再循环。温度典型地保持在大约155下(68°C))。此干燥方法成本高，并且在通过常规工业烘箱外壳的传送带开口的入口和出口处的热损失使其相对较低的效率更低。还必须小心操作，从而温度不达到产生蒸汽的温度，否则在涂层表面上产生洞(creator)。当存在洞时，损及粘附的完整性，涂层从紧固件碎裂并剥落，并且产生不期望的外观。需要控制升温速度并使紧固件能够均一地完全加热以避免过快地除去水。此外，在储藏时，特别是若暴露于不受控的环境条件，乳胶涂层常常变脆并且脱落或剥离。另外，被干燥的乳胶涂料不具有针对带螺纹的应用的具体需要进一步物理调整或改变的能力。Henkel Corporation最近提出非流动形式的基于可厌氧固化的组合物的产品线。 这些产品，或常称为厌氧型粘合剂，由至少一种室温下可流动的可聚合化合物；和聚合物基材(选自脲-氨基甲酸酯、羟基-或胺-改性的脂肪烃、基于聚酯-酰胺的流变性添加剂及其组合)制得。所述聚合物基材的含量足以使所述组合物在高达约180下(82 0C )的温度下不可流动，并且在不加热的情况下在室温下可施用。虽然非常成功，该厌氧型粘合剂产品线不满足许多终端用户拥有厌氧型粘合剂或密封剂膜产品或厌氧型粘合剂或密封剂预涂产品的期望。
发明内容
本发明意外地能够制备膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂，并且使用较少的橡胶 (上限为20重量％，低于过去用量的至少50% )，如此能够制备膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂组合物，其能够在可配合的部件之间形成牢固的粘合，同时在配合之前，当被涂布于可配合的部件中至少其一的表面上时，保持在室温下至少8天的开放时间(open time)。的确，在配合之前，当被涂布于可配合的部件中至少其一的表面上时，对于一些基材，开放时间能够达到4、6、甚至20周。开放时间极其重要，因为它使终端用户能够取用依照本发明制得的膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂，并将其涂布于可配合的部件(例如螺栓的螺纹)，然
5后组装所述部件。如此实施的生产量和效率大大增高。更具体地，在一方面，提供制备适应于预涂于待配合的第一表面的厌氧型粘合剂或密封剂膜的方法，所述厌氧型粘合剂或密封剂膜在与另一表面配合之前显示出在室温下至少8天的开放时间。该方法包括以下步骤提供厌氧型粘合剂或密封剂膜，其包含由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于至少部分的所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层，例如，其中所述厌氧型粘合剂或密封剂包含(甲基)丙烯酸酯组分；厌氧固化体系；聚合物基材和占所述厌氧型粘合剂或密封剂小于20重量％的量的橡胶组分；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层；其位于至少部分的所述厌氧型粘合剂或密封剂层上；提供待配合的第一表面；将所述厌氧型粘合剂或密封剂膜涂布于至少部分的待配合的第一表面，形成预涂于待配合的第一表面上的厌氧型粘合剂或密封剂膜；使预涂于所述待配合的第一表面上的厌氧型粘合剂或密封剂膜具有开放时间；和在该开放时间后，为待配合的第二表面提供已预涂有所述厌氧型粘合剂膜的第一表面，其中当配合时，所述厌氧型粘合剂或密封剂膜位于待配合的第一表面和第二表面之间，并在厌氧条件和室温下在约M小时以内的时间固化。令人期望地，所述待配合的第一表面包括螺栓，所述待配合的第二表面包括螺母。 在此，所述螺栓和螺母具有互补螺纹(complimentary threads)。在另一方面，提供厌氧型粘合剂或密封剂膜，其包含由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于至少部分的所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层，其中所述膜具有横截面厚度。在又一方面，提供商品，其包含其中置有厌氧型粘合剂或密封剂膜的容器，其中所述厌氧型粘合剂或密封剂膜包含由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于至少部分的所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层，例如，其中所述厌氧型粘合剂或密封剂包含(甲基)丙烯酸酯组分；厌氧固化体系；聚合物基材和占所述厌氧型粘合剂或密封剂小于20重量％的量的橡胶组分；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层。还提供带螺纹的制品，以及制备所述带螺纹的制品的方法。还提供使用所述带螺纹的制品的密封方法。还提供未组装的，即未配合的，带螺纹的制品，例如螺母、螺栓、螺杆、管等，其中膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂粘附地涂布于至少部分的所述螺纹。还提供制备未组装的带螺纹的制品的方法，其中膜形式的厌氧型密封剂涂布所述制品的至少部分的螺纹槽。还提供用于容纳膜的卷筒组合装置。所述卷筒组合装置包含含有卷轴和至少一个卷筒凸缘的卷筒；和具有基底和管状壁结构的卷筒外罩。所述卷轴是基本上中空的圆柱体， 其限定轴线，并且在所述卷轴的一端安置有卷筒凸缘。所述卷筒凸缘是多边形形状。所述卷筒外罩是所述多边形形状，并且适应于在其中可拆卸地接收所述卷筒。在使用时，围绕所述卷轴安置膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂，特别是本文所述和公开的膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂。
图1是本发明的带卷筒组合装置的一个实施方案的正面右侧透射图。图2是图1的带卷筒组合装置(tape spool assembly)的正面视图；图3是图1的带卷筒组合装置的右侧视图；图4是图1的带卷筒组合装置的顶视图；图5是图1的带卷筒组合装置的后视图；图6是沿着图2的线6-6观察到的图1的带卷筒组合装置的顶视剖面图；和图7是图1的带卷筒组合装置的分解的正面右侧透视图。
发明内容
在一方面，提供制备适应于预涂于待配合的第一表面的厌氧型粘合剂或密封剂膜的方法，在与另一表面配合之前，其显示出在室温下至少8天的开放时间。所述方法包括以下步骤提供厌氧型粘合剂或密封剂膜，其包含由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于至少部分的所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层，例如，其中所述厌氧型粘合剂或密封剂包含(甲基)丙烯酸酯组分；厌氧固化体系；聚合物基材；和占所述厌氧型粘合剂或密封剂小于20重量％的量的橡胶组分；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层，其位于至少部分的所述厌氧型粘合剂或密封剂层上；提供待配合的第一表面；将所述厌氧型粘合剂或密封剂膜涂布于至少部分的所述待配合的第一表面上，形成预涂于所述待配合的第一表面上的厌氧型粘合剂或密封剂膜；使预涂于所述待配合的第一表面上的厌氧型粘合剂或密封剂膜具有开放时间；和在该开放时间后，为待配合的第二表面提供已预涂所述厌氧型粘合剂或密封剂膜的第一表面，其中当组装时，所述厌氧型粘合剂或密封剂膜位于所述待配合的第一表面和第二表面之间，并在厌氧条件和室温下在约M小时以内的时间固化。令人期望地，所述待配合的第一表面包括螺栓，所述待配合的第二表面包括螺母。 在此，所述螺栓和螺母具有互补螺纹。在另一方面，提供厌氧型粘合剂或密封剂膜，其包含由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于至少部分的所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层，例如，其中所述厌氧型粘合剂或密封剂包含(甲基)丙烯酸酯组分；厌氧固化体系；聚合物基材；和占所述厌氧型粘合剂或密封剂小于20重量％的量的橡胶组分；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层，其中所述膜具有横截面厚度。本发明提供此类带螺纹的制品，以及制备所述带螺纹的制品的方法。还提供使用本发明的带螺纹的制品的密封方法。本发明还涉及未组装的，即未配合的，带螺纹的制品，例如螺母、螺栓、螺杆、管等， 其中膜形式的厌氧型密封剂粘附地涂布于至少部分的所述螺纹。本发明还涉及制备未组装的带螺纹的制品的方法，其中膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂涂布所述制品的至少部分的螺纹槽。在又一方面，提供商品，其包含其中置有厌氧型粘合剂或密封剂膜的容器，其中所述厌氧型粘合剂或密封剂膜包含由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层。更具体地，参考图1-7，卷筒组合装置100包含卷筒102和卷筒外罩104。卷筒102 包含卷轴106，其是中空圆柱体的形式并限定轴线108。卷筒102还包含位于卷轴106各末端的卷筒凸缘110、112。卷轴106的轴向长度基本上等于管状壁结构的轴向长度。膜114 围绕卷筒凸缘110、112之间的卷筒102卷绕。膜114的宽度应不大于卷轴的轴向长度。卷筒外罩104包含基底116和管状壁结构120。基底116可以是在卷筒外罩104末端的唇状延伸(lip-like extension)，但是还可以是基本上平的，并且覆盖卷筒外罩104末端处的一些或全部面积。管状壁结构120界定内壁面122、外壁面IM和内腔126。在一个实施方案中，壁结构120是多边形形状，并且还包含至少一个止动器130，其从内壁面120延伸入腔 126，接近于基底116。在操作时，如图7中所示，使卷筒102适应于被插入卷筒外罩104的腔126。在一个实施方案中，卷筒凸缘110、112的形状相应于壁结构120的多边形形状。当卷筒102被完全插入卷筒外罩104时，卷筒102的卷筒凸缘112被可拆卸地固定在止动器130与基底 116之间。膜114(即，膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂)可由卷筒组合装置100提供，并涂布于带螺纹的制品上，然后与另一带互补螺纹的部件组装，并且如此保持延长的开放时间。 所述膜形式的厌氧型粘合剂或密封剂能够保持在室温下至少8天的晾置状态。这是与已知的可厌氧固化的粘合剂和密封剂主要不同之处，由于已知组合物的可流动性，其中将已知的组合物涂布于部件，然后在没有任何明显的开放时间下将所述部件配合。所述组合物基于厌氧型粘合剂和密封剂化学，其中加入⑴聚合物基材和至多20 重量％的量的(ii)橡胶组分。所述组合物包含(甲基)丙烯酸酯组分，厌氧固化体系，聚合物基材，例如其量约0. 5重量％ -约10重量％，和橡胶组分，其量小于20重量％，例如约5重量％ -约15重量％。
适合用作所述(甲基)丙烯酸酯组分的(甲基)丙烯酸酯单体可选自可各种材料， 例如，由H2C = CGCO2R1表示的这些，其中G可以是氢、卤素或含有1-约4个碳原子的烷基基团，并且R1可选自含有1-约16个碳原子的烷基、环烷基、烯基、环烯基、烷芳基、芳烷基或芳基基团，其中任一种基团可视情况而定任选地被硅烷、硅、氧、卤素、羰基、羟基、酯、羧酸、 脲、氨基甲酸酯、碳酸酯、胺、酰胺、硫、磺酸酯、砜等取代或间隔。还可使用其它(甲基)丙烯酸酯单体，例如，双酚-A的二缩水甘油基醚与甲基丙烯酸和符合下示结构的(甲基)丙烯酸酯的反应产物
权利要求
1.制备厌氧型粘合剂或密封剂膜的方法，其适应于预涂于待配合的第一表面，并且具有在与另一表面配合之前的开放时间，所述方法包括以下步骤提供厌氧型粘合剂或密封剂膜，其包含 由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层，其中所述厌氧型粘合剂或密封剂包含 (甲基)丙烯酸酯组分；厌氧固化体系；聚合物基材；和占所述厌氧型粘合剂小于20重量％ 的量的橡胶组分；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层； 提供待配合的第一表面；将所述厌氧型粘合剂或密封剂膜涂布于所述待配合的第一表面上，形成预涂于所述待配合的第一表面上的厌氧型粘合剂或密封剂膜；使预涂于所述待配合的第一表面上的厌氧型粘合剂或密封剂膜具有开放时间；和在该开放时间后，为待配合的第二表面提供已预涂有所述厌氧型粘合剂或密封剂膜的第一表面，其中当配合时，所述厌氧型粘合剂或密封剂膜位于所述待配合的第一表面和第二表面之间，并在厌氧条件和室温下在约M小时以内的时间固化。
2.权利要求1的方法，其中所述待配合的第一表面包含螺栓。
3.权利要求1的方法，其中所述待配合的第二表面包含螺母。
4.权利要求1的方法，其中所述螺栓和所述螺母具有互补螺纹。
5.厌氧型粘合剂或密封剂膜，其包含 由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层；其中所述厌氧型粘合剂或密封剂包含 (甲基)丙烯酸酯组分；厌氧固化体系；聚合物基材；和占所述厌氧型粘合剂小于20重量％ 的量的橡胶组分；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层，其中所述膜具有横截面厚度。
6.商品，其包含其中置有厌氧型粘合剂膜的容器，其中所述厌氧型粘合剂或密封剂膜包含 由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层；位于所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层；其中所述厌氧型粘合剂或密封剂包含 (甲基)丙烯酸酯组分；厌氧固化体系；聚合物基材；和占所述厌氧型粘合剂小于20重量％ 的量的橡胶组分；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层，其中所述容器具有开口，至少部分的所述厌氧型粘合剂或密封剂膜可穿过所述开口。
7.未组装的制品，其包含用于与带相应螺纹的配合部件啮合的表面，在部分所述表面上具有厌氧型粘合剂膜，所述厌氧型粘合剂膜包含由尼龙/聚氨酯混合物形成的第一层； 位于所述第一层上的厌氧型粘合剂或密封剂层；和由尼龙/聚氨酯混合物形成的第二层，所述厌氧型粘合剂或密封剂膜具有足够的弹性可变形性，从而在与所述带相应螺纹的部件组装时，所述厌氧型粘合剂或密封剂膜与所述带相应螺纹的部件吻合并允许组装，并且在它们之间提供密封和/或紧固啮合。
8.用于容纳膜的卷筒组合装置，其包含 具有卷轴和至少一个卷筒凸缘的卷筒；和具有基底和管状壁结构的卷筒外罩，其中所述卷轴是基本上中空的圆柱体，其限定轴线并且所述至少一个卷筒凸缘被安置于所述卷轴的一端；其中所述至少一个卷筒凸缘是多边形形状；和其中所述卷筒外罩是所述多边形形状，并且适应于在其中可拆卸地接收所述卷筒。
9.权利要求8的卷筒组合装置，其还包含卷绕在所述卷轴上的膜，其中所述膜的宽度不大于所述卷轴的轴向长度。
10.权利要求8的卷筒组合装置，其中所述多边形为六边形。
11.权利要求8的卷筒组合装置，其中所述卷筒包含至少2个卷筒凸缘。
12.权利要求11的卷筒组合装置，其中所述管状壁结构包含至少一个接近于所述基底的止动器，并且其中所述至少一个止动器适应于将至少一个所述卷筒凸缘可拆卸地固定于所述卷筒外罩内。
13.权利要求8的卷筒组合装置，其中所述卷轴的轴向长度基本上等于所述管状壁结构的轴向长度。
14.权利要求8的卷筒组合装置，其中所述膜为权利要求5所述的膜。
15.权利要求8的卷筒组合装置，其中所述膜按照权利要求1制得。
全文摘要
提供了膜形式的厌氧型粘合剂和密封剂组合物、包含所述膜形式的组合物的膜卷筒组合装置，以及在可配合的部件上预涂的所述组合物。
文档编号B32B27/00GK102428152SQ201080020364
公开日2012年4月25日 申请日期2010年4月7日 优先权日2009年4月8日
发明者A·M·耶稣, B·德克尔, G·帕奇, G·特姆利, J·科斯蒂克, K·祖考斯卡斯, L·瑙斯 申请人:汉高公司