KR20040105716A - 화학 반응물 전달을 위한 예비 습윤 어플리케이터 - Google Patents

화학 반응물 전달을 위한 예비 습윤 어플리케이터 Download PDF

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Abstract

화학 반응물의 전달을 위한 물품(10)은 어댑터(11) 내에 예비 습윤된 액상 또는 용매화 화학 반응물을 포함한다. 화학 반응물이 투과되지 않는 패키지는 보관을 위해 어플리케이터를 둘러싸도록 되어 있는 파우치(16)를 구비한다. 화학 반응물 전달용 물품은 화학 반응물을 어플리케이터의 기재 접촉 부위에 연속적으로 공급하도록 스며 나오게 하는 모세관 작용을 기초로 하며, 화학 반응물의 중력에 의한 유동과 관계 없이 작동된다.

Description

화학 반응물 전달을 위한 예비 습윤 어플리케이터{PRE-MOISTENED APPLICATORS FOR CHEMICAL REACTANT DELIVERY}
많은 중합 반응은 혐기성 조건 하에 진행된다. 현장 조건 하에 또는 중합 과정중에 분위기를 제어하기 위해 필요한 장치가 없는 가운데 중합 반응을 유도하고자 하는 소망을 충족시키려면 산소 또는 습기에 노출되는 데 따른 열화를 막도록 중합 성분이 사전에 포장되어야 한다.
혐기성 조건 하에 가장 양호하게 경화되는 단일 용도 중합 접착제는, 저장 시 공기 민감성 중합 촉매가 확실히 보존되도록 포장되어 있는 것이 통상적이다. 그러한 중합 촉매는 이제까지, 촉매를 유동형 액체 형태로 담고 있는 내부의 파손 가능형 밀봉 유리 캡슐을 포함하는 면봉 앰풀(swab ampule) 내에 제공되었다. 외측 보호 덮개(sheath) 또는 바이얼은 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 또는 그 밖에 종래의 폴리머 재료와 같은 플라스틱 시트로 만들어진다. 이 때의 외측 보호 덮개는 일단이 밀봉되고, 타단은 스펀지형 액체 투과성 부재로 마감된다. 사용 시, 기재(substrate)를 예비 세정하고, 앰풀 내에 있는 유리 캡슐을 깨뜨림으로써, 조각난 유리 캡슐은 이상적으로 폴리머계 보호 덮개 내에 잔류시키는 상태로 촉매를 수용한 액체가 중력에 의해 스펀지형 어플리케이터 부재 내에 공급된다. 이러한 형태의 기존 앰풀을 제조하는 것은 내부에 담겨진 중합 촉매의 비용보다 일반적으로 수배 더 많은 비용이 든다. 이에 더하여, 사용자의 손가락으로 유리 바이얼을 깨뜨리는 동안 외측 폴리머 덮개에 구멍이 뚫리는 경우에는 안전 위험성이 있다. 기존 앰풀이 가지는 또 다른 제약은 액체가 흐르도록 유지하기 위해 기재 상부에 앰풀을 위치시킬 필요가 있다는 점이다. 그러한 앰풀에 있어서 혐기성 중합 촉매를 전달하는 데 관련된 비용, 위험성 및 도포 위치문제 등을 감안할 때, 저장중에 반응물의 기능을 유지시키며 종래의 앰풀이 갖는 제약 조건을 극복하는 화학 반응물 어플리케이터가 요망된다.
본 발명은 일반적으로 화학 반응물 도포에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 그러한 반응물용 예비 습윤(pre-moistened) 어플리케이터(applicator)에 관한 것이다.
도 1(A)∼1(C)는 각각, 본 발명의 일 실시예에 대한 평면도, 단면도 및 사시도이고,
도 2(A)∼2(C)는 각각, 본 발명의 또 다른 실시예에 대한 평면도, 단면도 및 사시도이다.
본 발명에 따른 화학 반응물 전달을 위한 물품은 어플리케이터 내에 예비 습윤되어 있는, 전달 조건 하에 있는 액상 화학 반응물 또는 용매화(solvated) 화학 반응물을 포함한다. 화학 반응물 불투과성 패키지는 어플리케이터를 둘러싸도록 되어 있는 파우치(pouch)를 구비한다. 어플리케이터는 모세관 작용을 통해 화학 반응물을 기재 접촉면에 스며 나오게 하며, 와이프(wipe), 프렙 패드(prep pad), 면봉 또는 스펀지 형태로 되어 있다. 접착제를 기재에 도포하는 방법은 용매화 또는 액상인 화학 반응물로 예비 습윤되고 모세관 작용이 부여된 어플리케이터에 노출시키는 단계 및 사용자와 어플리케이터의 접촉과 독립적인 제1 기재와 어플리케이터를 접촉시키는 단계를 포함한다. 이어서, 화학 반응물의 막을 상기 기재에 도포하고, 경화성 물질과 화학 반응물을 개재시켜 제2 기재를 제1 기재와 접촉시킨다. 화학 반응물 전달용 물품을 포함하는 상용화 패키지는
화학 반응물용 예비 습윤 어플리케이터로서 사용자를 위한 지침서와 함께, 어플리케이터를 둘러싸도록 되어 있는 파우치를 구비한 화학 반응물 불투과성 패키지 내에 저장되어 있는 어플리케이터 내에 예비 습윤된, 용매화 또는 전달 조건 하의 액상 화학 반응물을 포함한다. 또한, 어플리케이터 내에 예비 습윤된 화학 반응물을 도포하기 위해 선택적으로 벗겨내거나 찢어질 수 있는 패키지의 이용 방법을 개시한다.
본 발명은 촉매의 내부 코팅 또는 촉매의 층을 가진 금속박(metal foil) 및 촉매 용매에 상용성이 있는 열가소성 재료로 형성된 패키지 내에 저장되는, 예비 습윤된 와이프, 프렙 패드, 면봉 또는 스틱으로서 화학 반응물을 패키징함으로써 종래의 앰풀이 갖는 제약 조건을 극복한다. 또 다른 측면에서, 예비 습윤 어플리케이터는 천공(puncture) 또는 인열(tear)에 견디는 두께의 적합한 촉매 및 촉매용용매에 상용성이 있는 열가소성 재료로 형성된 패키지 내에 들어있다. 본 발명은 화학 반응물을 전달하기 위해, 종래에 통상적인 중력 공급식 어플리케이터와 대조적으로, 어플리케이터 내부의 모세관 작용을 활용한다.
본 명세서에서 말하는 예비 습윤 어플리케이터는 액상 화학 반응물 또는 용매화 화학 반응물로 습윤된 와이프, 프레파레이션 패드, 면봉, 면봉 스틱 및 스펀지라 정의된다.
본 명세서에서 말하는 화학 반응물은 반응 촉매, 프라이머, 활성제(activator), 접착 촉진제 및 중합 모노머라 정의된다.
본 발명은 비 실리콘계 재료를 유리 기판에 부착할 경우에 특히 유용하다. 차량 앞 유리에 장착된 배면용 거울을 부착하는 것은 본 발명의 활용예 중 하나이다. 본 발명의 패키지는 찢어지거나 벗겨져서 혐기성 경화 접착성 촉매로 예비 습윤된 어플리케이터를 노출시킨다. 어플리케이터는 유리 기판에 접촉하여 기판의 원하는 접합 영역 내에 촉매 물질의 박막을 남긴다. 선택적으로, 기판 상에 촉매를 수반하는 임의의 용매에 휘발되기에 충분한 시간이 주어진다. 이어서, 경화성 접착제에 촉매가 도포되며, 혐기 방식으로 경화되는 접착제를 나타내는 촉매가 경화을 일으킬 수 있는 충분한 시간 동안 그 사이에 존재하도록 금속(또는 그 밖의 재료)이 장착된 기판을 유리 기판에 접촉시킨다.
종래의 면봉 앰풀에 비해 우월한 본 발명의 부가적 이점은 중력 공급식 앰풀 면봉이 촉매 저장기(reservoir)와 유체 접촉을 이루지 못하는 기재의 기하학적 형태에서 보다 균일하게 화학 반응물을 도포할 수 있는 점이다. 용매화 또는 액상화학 반응물은 어플리케이터를 용매에 침지(soaking)시키거나, 용매를 어플리케이터 상에 분무함으로써, 또는 제조 과정중에 물품 내에 주입하는 기법에 의해 본 발명에 따른 예비 습윤 어플리케이터에 적용된다. 상기 용매의 독자성(identity)은 화학 반응물의 용해도 특성 및 다른 화학 반응물과의 상용성에 의해 주로 나타난다. 본 발명에서 사용되는 용매예 예로는: 물; C2-C20선형 또는 분기형 알칸; 에테르; 에스테르, 알코올; 케톤; 알데히드; 산; C6-C10방향족 및 치환된 방향족; 푸란류; 및 이들의 염화, 브롬화 및 플루오르화 형태; 가소제; 디옥틸프탈레이트(DOP)와 같은 오일; 트리에틸렌 글리코 모노-메타크릴레이트(triEGMA) 및 폴리에틸렌 글리코 모노-메타크릴레이트(PEGMA)와 같은 액상 수지 등이 포함된다.
화학 반응물은 예를 들면 다음과 같은 부류의 물질을 포함한다: 주 그룹과 란탄계 유기금속류, 주 그룹과 란탄계 금속염의 배위 착화합물, 및 보다 구체적으로, 유기 주석 화합물과 유기 동 화합물, 커퍼 아세틸아세토네이트 또는 알데히드 아민 축합물, 등의 종래에 혐기성 중합 촉매 및/또는 프라이머로서 활성을 갖는 것으로 알려진 물질. 적용 조건 하에서 액체인 화학 반응물은 본 발명의 범위 내에서, 선택적으로, 용매화되지 않거나 희석될 수도 있다.
종래 기술의 개인 소지용 아스트린젠트, 살생물제 또는 세정 용액을 수용한 예비 습윤 도포제와 달리, 본 발명의 용매화 화학 반응제는 피부 접촉에 의해 변질되거나 피부 자극제로 작용하기 쉽다. 따라서, 패키지를 개봉할 때에는 그 안에 수용된 예비 습윤 어플리케이터와 피부가 접촉되지 않도록 주의해야 한다. 어플리케이터의 용매 및 촉매 불투과성 장갑이나 코트(cot), 집게, 핀셋 등을 사용하거나, 또는 바람직하게는, 사용자에 접촉되는 것을 차단하면서 예비 습윤 어플리케이터를 노출시키도록 벗겨낼 수 있는 패키지의 사용을 통해 피부 접촉을 피할 수 있다.
본 발명은 다성분 화학 반응물의 촉매 성분이 예비 습윤 어플리케이터 패키지에 있는 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 또한 화학 반응물에 내포된 여러 가지 다기능 성분을 수용하도록 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 다기능 예비 습윤 어플리케이터의 예로는 기재 세정제-프라이머, 기재 세정제-촉매, 및 기재 세정제-접착 촉진제 등의 조합이 포함된다. 또한, 기재 세정은 화학 반응물 단독으로, 또는 계면활성제, 산 또는 염기와 조합하여 완결될 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명에서 사용되는 패키징 시스템의 흡수제 재료로는 미국특허 제3,542,634호; 제3,542,634호; 및 제4,696,393호에 구체적으로 예시된 것을 포함하며, 이들 특허 문헌은 참고로서 본 명세서에 포함된다. 바람직하게, 본 발명에 따른 패키지는 상기 미국특허 제4,696,393호와 같이, 수용된 예비 습윤 어플리케이터가 부착된 상태로 패키지를 유지시킨다. 본 발명의 관점에서, 용매화 화학 반응물로 예비 습윤된 어플리케이터는 내부에 있는 예비 습윤 어플리케이터를 노출시키도록 패키지 플랩을 벌림으로써 노출된다. 패키지의 기저 상에 유지시킴으로써 예비 습윤 도포제 내용물은 기재 상에 도포되고, 사용 후 패키지 개구부 플랩은 다시 접촉 상태로 됨으로써 사용된 어플리케이터가 피부 접촉이 전혀 없이 패키지 내부에 수용된다.
이제 도면을 참고하면, 동일한 도면 부호는 여러 개의 도면 중 유사한 구성 요소를 나타내며, 도 1(A)∼1(C)에서 본 발명의 예비 습윤 어플리케이터 물품을 일반적으로 (10)으로 나타낸다. 물품(10)은, 선택적으로, 패키지 내측 표면(12)에 부착된 예비 습윤 어플리케이터 패드(11)를 포함한다. 선택적으로, 패키지 플랩을 뒤로 당기면 노출되는 어플리케이터 팁(11A)은 어플리케이터가 기재에 접촉하게 되는 부분에 부가적인 촉매가 스며 나오도록 어플리케이터 패드의 다른 부분보다 더 두껍게 되어 있다. 어플리케이터(11)와 패키지(14)의 내측 표면(12) 사이의 접합부(attachment)(13)는, 예를 들면, 접촉용 접착제, 용매 용접, 열 용융, 열경화성 접착제 등을 포함한다. 패키지(14)의 에지에 인접한, 의도 하에 영구적으로 만든 밀봉부(15)는 패키지의 테두리 주위로 연장되어 개구부(17)를 가진 파우치(16)를 구획한다. 개구부(17)는 저장을 위해 파손형(breakable) 밀봉재(18)로 선택적으로 밀봉되어 있다. 파손형 밀봉재(18)는, 예를 들면, 어플리케이터(11)에 함침된 용매 및 촉매, 그리고 포장 재료와 상용성을 갖는 접착제 밀봉재, 열 밀봉재, 압력 밀봉재 또는 이들의 조합이다. 바람직하게, 플랩(19)은 예비 습윤 어플리케이터(11)를 노출시키기 위해 밀봉부(17)의 개봉을 용이하게 하도록 파손형 밀봉부(17) 외부로 연장된다.
도 2(A)∼2(C)를 참고하면, 예비 습윤 어플리케이터 면봉(21)이 (20)에 일반적으로 도시된 물품 내에 들어 있다.
하기 실시예는 본 발명의 작동 구현예와 비교예를 제시하고자 하는 것이다. 여기에 구체적으로 기재된 조성 및 물성은 예시를 위한 것일 뿐이며 첨부하는 청구의 범위에 구체화된 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
실시예 1. 종래의 앰풀과 본 발명에 따른 어플리케이터 접착제의 비교
시판되는 알코올 프렙 패드를 준비하고, 패키지로부터 면 패드를 제거하여 건조시켰다. 패드를 여러 가지 프라이머로 함침시키고, 이소프로판올로 예비 세정한 스틸 랩 쉬어(steel lap shear)의 표면을 프라이머 패드를 사용하여 균일한 운동으로 문질렀다. 랩 쉬어를 혐기성 접착제로 접합하고 주변 온도에서 24시간 동안 방치하여 건조시켰다. 본 명세서에 참고로 포함되는 ASTM D1002에 따라 인스트론 인장 시험기(Instron Tensile Tester)를 사용하여 랩 쉬어를 당기는 힘을 측정했다.
성분/원재료
면 프렙 패드: 1¼"×2⅛", 프라이머 용액 약 0.40g으로 함침시킴
종래의 프라이머 앰풀
접착제 A: 대조; Permatex part#81844-랩 쉬어 세트당 1방울
프라이머 A: 대조; Permatex part#81844 활성제
프라이머 B: 이소프로판올 중 커퍼 나프테네이트
프라이머 C: 이소프로판올 중 커퍼 옥토에이트
프라이머 D: 헵탄 중 커퍼 옥토에이트
[표 1]
종래의 앰풀로 도포된 프라이머 대비 와이핑된 본 발명의 어플리케이터 프라이머
프라이머 도포 인장강도(psi)
프라이머 A 앰풀 2,552±141
프라이머 A 앰풀 2,543±259
프라이머 A 본 발명의 어플리케이터 2,310±162
프라이머 A 본 발명의 어플리케이터 2,605±334
프라이머 B 앰풀 2,679±398
프라이머 B 본 발명의 어플리케이터 2,035±155
프라이머 B 본 발명의 어플리케이터 "드라이 패드"(패드를 2.5분간 건조 후 도포함) 2,672±341
프라이머 B 본 발명의 어플리케이터 2,727±184
프라이머 B 본 발명의 어플리케이터 "에이징된 와이프"(패드를 50℃에서 1개월 에이징함) 2,327±361
프라이머 B 본 발명의 어플리케이터 2,604±226
상기 결과는 세트당 3∼5 랩의 평균임.
모든 경우에 프라이머는 접착제 A와 함께 사용함.
[표 2]
클린 랩 쉬어 상에 종래의 앰풀로 도포된 프라이머에 대한 기준선 인장강도
프라이머 형태 비교-종래의 앰풀로 도포프라이머는 접착제 A와 함께 사용 인장강도(psi)
프라이머 A- 시험 1 2,815±102
프라이머 A- 시험 2 2,619±338
프라이머 B- 시험 1 2,500±197
프라이머 B- 시험 2 2,798±371
프라이머 C 2,430±271
프라이머 D 2,628±334
실시예 2. 세정제 및 프라이머로서의 본 발명의 어플리케이터
실시예 1과 동일한 시험 방법을 이용했다; 단, 랩 쉬어를 예비 세정하는 대신에 이소프로판올 오염 용액 중에 침지했다. 랩을 1시간 동안 방치하여 건조시키고, 과량의 재료를 마른 페이퍼 타월로 가볍게 문질러 닦았다. 이어서, 활성제로 함침된 본 발명의 와이프를 "세정 타월"로서 사용하였는데, 이것은 또한 접착제 A가 모든 경우에 사용된 프라이머 A의 표면 상에 프라이머 막을 남겼다. 랩을 모아서 앞에서와 같이 시험했다.
[표 3]
오염된 랩 쉬어 상에 본 발명의 어플리케이터로 도포된 프라이머에 대한 인 장강도
오염물 인장강도(psi)
5% 1000cSt 실리콘 오일 2,401±126
5% 모터 오일 1,718±287
5% 디옥틸프탈레이트 2,817±152
오염물 없음 3,230±115
이상과 같은 설명은 본 발명의 특정 구현예를 예시하는 것이며, 본 발명의 실시를 제한하고자 함이 아니다. 이하의 청구의 범위는 모든 그이 등가물을 포함하여 본 발명의 범위를 정의하고자 하는 것이다.

Claims (13)

  1. 전달 조건(delivery condition) 하에서 용매화(solvatged) 또는 액상인 조건을 충족시키는 화학 반응물;
    상기 화학 반응물로 예비 습윤된(pre-moistened) 어플리케이터(applicator); 및
    상기 어플리케이터를 둘러싸도록 되어 있는 파우치(pouch)를 구비한 화학 반응물 불투과성 패키지(package)
    를 포함하는 화학 반응물 전달용 물품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패키지가 임시 밀봉부에 의해 부분적으로 구획된 파우치를 구비하는 것을 특징으로 하는 물품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 예비 습윤 어플리케이터가 상기 패키지에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어플리케이터가 와이프(wipe), 프렙 패드(prep pad), 면봉 스틱(swabstick) 및 스펀지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 물품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학 반응물이, 주 그룹과 란탄계 유기금속류, 주 그룹과 란탄계 금속염의 배위 착화합물, 및 보다 구체적으로, 유기 주석 화합물과 유기 동 화합물, 커퍼 아세틸아세토네이트(copper acetyl acetonate) 또는 알데히드 아민 축합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 물품.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 패키지가 상기 일시적 밀봉부에 인접한, 벗겨낼 수 있는 플랩(flap)을 구비하는 것을 특징으로 하는 물품.
  7. 모세관 작용을 가지며, 용매화 또는 액상 화학 반응물로 예비 습윤된 어플리케이터를 노출시키는 단계;
    사용자의 상기 어플리케이터 접촉과 독립적으로 상기 어플리케이터를 제1 기재와 접촉시키는 단계;
    상기 화학 반응물의 필름을 상기 제1 기재에 도포하는 단계; 및
    경화성 물질 및 상기 화학 반응물을 개재시켜 제2 기재를 상기 제1 기재와 접촉시키는 단계
    를 포함하는 접착제의 도포 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 어플리케이터가, 상기 화학 반응물의 필름을 도포하는 동안 상기 제1 기재 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 접착제의 도포 방법.
  9. 화학 반응물의 예비 습윤 어플리케이터로서 제1항에 따른 물품과 그 물품의 사용설명서를 포함하는 상용화 패키지.
  10. 어플리케이터 내의 예비 습윤된 화학 반응물을 도포하기 위한, 선택적으로 벗겨낼 수 있거나 찢어질 수 있는 패키지의 용도.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 화학 반응물이 상기 화학 반응물과 사용자의 접촉과 독립적으로 전달되는 것을 특징으로 하는 용도.
  12. 제7항의 방법에 의해 얻어지는 접착성 접합제(adhesive bond).
  13. 명세서의 실시예 중 어느 하나에 설명된 것 및/또는 첨부된 도면에 나타난 것과 실질적으로 동일한, 제1항에 따른 물품.
KR10-2004-7012434A 2002-02-11 2003-02-11 화학 반응물 전달을 위한 예비 습윤 어플리케이터 Ceased KR20040105716A (ko)

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