КОНТЕЙНЕР-ДОЗАТОР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ОБЪЕМНОГО ДОЗИРОВАНИЯ МОМЕНТАЛЬНЫХ КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Полезная модель относится к устройствам для хранения и объемного дозирования жидких и вязкотекучих (гелевых) клеевых композиций, имеющих, в частности, в своем составе мономеры цианоакрилата, применяемых для быстрого склеивания материалов. Полезная модель может быть использована при длительном хранении и дозировании клеевых композиций в процессе упаковки в мягкую или полужесткую тару в форме блистера.
Использование адгезивов в виде быстросхватывающих или так называемых «моментальных» клеевых композиций хорошо известно из уровня техники. Наиболее часто адгезивы используются в виде жидкостей в контейнерах, а также в виде полутвердых веществ в форме карандашей, пасты в тюбиках, или в виде твердых порошкообразных веществ, которые перед использованием должны быть активированы водой, нагревом или растворителем (см. например, патенты US, 3539481; US, 5604268; US, 6676319; US, 7658287). Обычно эти адгезивы обладают вязкотекучими свойствами при температуре окружающей среды или при рабочей температуре. Многие адгезивы используют в своем составе один или более растворителей, которые обладают свойством испаряться. Когда адгезивы, содержащие мономер, применяют к материалу, который должен быть соединен с другим материалом, эти растворители испаряются, сохраняя адгезию клеевой композиции, дальнейшая полимеризация (отверждение) мономера которой и обеспечивает требуемое соединение поверхностей материалов.
В виду использования испаряющихся растворителей, многие адгезивные композиции требуют специальных условий для их хранения или упаковки, например, клеевой карандаш (так называемый white клей) должен храниться плотно опечатанным, в противном случае растворитель может испариться, сделав всю клеевую композицию непригодной для последующего использования.
Большинство имеющихся в продаже «моментальных» клеевых композиций содержат в своем составе мономеры цианакрилата, процесс полимеризации которого может происходить не только в результате испарения растворителей, входящих в состав адгезива, но и индуцировано, например, под действием света, контакта с металлом или в присутствии слабощелочных агентов, например, аниона гидроксильной группы - ОН, в том числе, при контакте с молекулами обычной воды, включая атмосферную влагу. Это приводит к индуцированной полимеризации мономера, входящего в состав адгезивной композиции и к дальнейшему необратимому постепенному застыванию всей адгезивной массы не только при хранении в неплотно закрытой таре, но даже и при разовом контакте с атмосферным воздухом, всегда содержащим определенный процент влаги. Поэтому при производстве такие адгезивы закупоривают в осушенной атмосфере.
Известны также различные формы контейнеров для клея, такие, например, как обычные тюбики, шприцы или пластиковые бутылки из полиэтилена, закупоренные защитным колпачком с отверстием, через которое клей выдавливается. Известные конструкции контейнеров позволяют дозировать клей на основе цианакрилатов, однако индуцированная полимеризация обуславливает высыхание клея, что в свою очередь приводит к тому, что высохший клей забивает отверстия дозатора/контейнера, что приводит к увеличению расхода клея.
Анализ научно-технической и патентной литературы позволяет сделать вывод о том, что длительное время используют так называемые клеевые карандаши ("glue stick"), существенно отличающиеся между собой по форме и размерам безотносительно к их производителю. Например, документы DE 1511732, DE 1921937, US 2935191, US 6676319 раскрывают известные конструкции клеевых карандашей, в которых адгезивная масса в форме стержня располагается в выходном отверстии патрубка клеящего карандаша, внутренний диаметр которого соответствует диаметру стержнеобразной массы. Внутренний диаметр такого патрубка на выходе составляет величину от 15 мм до большего значения, лежащего в диапазоне 19-24 мм. На рынке данной продукции представлены клеящие карандаши трех форматов, отличающиеся весом адгезивной массы: 10 г, 20 г и 40 г, приблизительно.
Некоторые твердые адгезивы в форме карандашей имеют недостаточно хорошую пишущую способность, недостаточную липкость, минимальное время для нахождения в открытом состоянии, а также низкие адгезионные свойства. Другие твердые адгезивы в форме карандашей могут быть использованы только при условии обработки обеих соединяемых поверхностей, или же необходимо приложить груз или значительное давление для соединения материалов.
Международная публикация заявки WO 2006/137800 раскрывает конструкцию дозатора, предназначенного для распределения жидкости, такой как клей, на подложке. Устройство содержит полость, имеющую впускное отверстие, соединяемой с источником жидкости, пригодным для подачи жидкости под давлением в полость, и ряд выпускных отверстий. Каждое выпускное отверстие отдельно соединяется с полостью через отдельные каналы, выходящие в полость и т.д. Недостаток известного устройства состоит в сложности данной конструкции, а также в том, что она не обеспечивает защиту от индуцированной полимеризации мономера цианакрилата.
Таким образом, в зависимости от агрегатного состояния клеевой композиции из уровня техники известны:
- либо контейнеры в форме бутылок или тюбиков для хранения вязкотекучих гелевых адгезивных композиций на основе цианокрилата, имеющие низкую эффективность использования клея и не обеспечивающие необходимую герметичность и длительное хранение адгезивной массы;
- либо контейнеры в форме карандашей для хранения твердых форм клея, однако, имеющие такой недостаток как низкая адгезивная способность.
Ни один из указанных выше типов известных контейнеров не обладает как функцией точного объемного дозирования, так и возможностью длительного хранения клеевой композиции, содержащей мономер цианокрилата, после вскрытия контейнера из-за индуцированной полимеризации мономера цианакрилата.
В рамках данной заявки решается задача разработки такой компактной конструкции контейнера-дозатора для клеевой композиции, содержащей мономер цианакрилата, которая позволила бы как длительно хранить клеевую композицию, так и с достаточной точностью дозировать ее, а также в которой клей не высыхает после многократного вскрытия контейнера вследствие индуцированной полимеризации мономера цианакрилата. Имеется также потребность в разработке такой конструкции устройства, при которой быстросхватывающий, моментальный клей легко освобождается от контейнера, а оставшаяся в контейнере клеевая композиция может многократно использоваться. Кроме того, решается также проблема снижения расхода клеевой композиции, увеличения срока годности контейнера и обеспечения низкой себестоимости его изготовления.
Поставленная задача решается тем, что контейнер-дозатор для хранения и объемного дозирования моментальных клеевых композиций, содержащих мономер цианакрилата, выполнен в форме блистера и состоит из монолитной профилированной подложки, имеющей множество изолированных друг от друга мерных полостей, каждая из которых имеет открытый торец для заливки клеевой композиции, и изготовленной из термопластичного полимера, а также расположенного на всей поверхности указанной подложки со стороны открытых торцов мерных полостей сплошного слоя алюминиевой фольги.
Целесообразно, что в качестве термопластичного полимера для монолитной профилированной подложки использован полимер из ряда: полиэтилен, полипропилен или тефлон.
Предпочтительно, что каждая мерная полость, содержащая клеевую композицию, образована подложкой из термопластичного полимера и слоем алюминиевой фольги, а также снабжена со стороны подложки выступом для прокалывания слоя алюминиевой фольги.
При этом имеется потребность в том, что мерные полости монолитной профилированной подложки для заливки клеевой композиции имеют емкость в диапазоне от 1 мг до 1 г либо в пределах одного блистера, либо от блистера к блистеру, а блистер с мерными полостями одинаковой емкости выполнен в виде полосы.
Предпочтительно, что термопластичный полимер для выполнения монолитной профилированной подложки содержит добавки для защиты от ультрафиолетового излучения.
Сущность полезной модели поясняется неограничивающими примерами ее реализации и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 - изображает вид контейнера-дозатора со стороны слоя алюминиевой фольги, содержащего монолитную профилированную подложку с серией полостей различной емкости для заполнения различными дозами клеевой композиции.
фиг.2 - изображает вид контейнера-дозатора в форме полосы со стороны слоя алюминиевой фольги, содержащего монолитную профилированную подложку с серией полостей одинаковой емкости для заполнения одинаковыми дозами клея
фиг.3 - изображает вертикальный разрез единичной полости подложки для заливки клеевой композиции.
Для пояснения сущности изобретения на чертежах введены следующие обозначения: 1, 5, 7 - монолитная профилированная подложка; 2, 3, 4 - мерные полости профилированной подложки различной емкости для заполнения различными дозами клеевой композиции; 6 - мерные полости профилированной подложки одинаковой емкости для заполнения клеевой композиции равными дозами; 8 - единичная мерная полость подложки; 9 - выступ в мерной полости; 10 - слой алюминиевой фольги.
Пример.
Контейнер-дозатор для хранения и объемного дозирования моментальных клеевых композиций, содержащих мономер цианакрилата, выполнен в форме блистера и состоит из (см. фиг. 1). Монолитная профилированная подложка 1 изготовлена из термопластичного полимера и имеет множество изолированных друг от друга мерных полостей 2, 3 и 4. При этом каждая из упомянутых мерных полостей 2, 3 и 4 имеет открытый торец для заливки клеевой композиции. На всей поверхности указанной подложки 1 со стороны открытых торцов мерных полостей выполнен сплошной слой алюминиевой фольги 10.
2
Контейнер-дозатор содержит множество мерных полостей 2, 3 и 4 заданной емкости для заливки и хранения клеевой композиции, содержащей мономер цианакрилата, с различными дискретными дозами из диапазона 1 мг, 5 мг и 15 мг. В качестве клеевой композиции в полости заливают цианакрилат, имеющий общую химическую формулу СН=C(CN)COOR, а именно метил-2-цианакрилат, этил-2-цианакрилат, октил-2-цианоакрилат и т.п. Каждая мерная полость контейнера-дозатора снабжена выступом 9 для прокалывания слоя алюминиевой фольги. Контейнер-дозатор с мерными полостями 2, 3 и 4 различной емкости размещают над склеиваемой поверхностью слоем алюминиевой фольги 10 вниз (см. фиг.3). Далее путем надавливания на мерную полость с клеевой композицией требуемой емкости выступом в мерной полости 9 (см. фиг.3) прокалывают слой алюминиевой фольги 10 и выдавливают требуемую дозу клеевой композиции. При необходимости увеличения объема клеевой массы процедуру повторяют с использованием других полостей подложки 7. Наличие серии мерных полостей различной емкости для заливки клеевой композиции позволяет контролируемо дозировать подачу клея в зону склеиваемых поверхностей. После полного, а также в случае частичного опорожнения полости контейнера-дозатора от клеевой композиции, контейнер-дозатор переворачивают слоем алюминиевой фольги 10 вверх до полного высыхания остатков клея.
Коммерческое преимущество полезной модели состоит в том, что при использовании в технике дозирования клея, содержащего, мономер цианакрилата, она является эффективным компактным устройством как для дозирования, так и хранения клеевой массы. Полезная модель позволяет минимизировать стоимость упаковки, выполняющей как функцию контейнера, так и дозатора, а также повысить длительность использования всей клеевой композиции и существенно снизить издержки при использовании клея на конвейерном производстве. Контейнер-дозатор в форме блистера с полостями одинаковой емкости, может быть выполнен в виде ленты достаточной длины, намотанной на катушку, для возможного использования на конвейерном производстве.