[发明专利]包括纤维网的粘合制品无效
申请号: | 200580042899.2 | 申请日: | 2005-10-11 |
公开(公告)号: | CN101080473A | 公开(公告)日: | 2007-11-28 |
发明(设计)人: | 迈克尔·D·斯万;贝尔纳杜斯·J·西克 | 申请(专利权)人: | 3M创新有限公司 |
主分类号: | C09J7/04 | 分类号: | C09J7/04 |
代理公司: | 中原信达知识产权代理有限责任公司 | 代理人: | 郇春艳;郭国清 |
地址: | 美国明*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 包括 纤维 粘合 制品 | ||
本发明涉及使用纤维网与粘合层的粘合制品。所述粘合制品可具有分配和转移结构层之内和其间的应力的能力,并可以提供良好的间隙填充性能。所述粘合制品可特别适用于粘合或硬化机动车辆中的部件。
汽车生产中用的粘合剂和密封剂依据粘合强度和弹性,分为结构型、半结构型和非结构型。它们通常是不同间隙填充能力、抗张强度和模量的均匀糊状物、液体或带,通过多种不同化学作用增大强度。汽车应用中对结构和半结构粘合剂的需求日益增长。这是因为用粘合剂连接与焊接或机械紧固方法相比成本更低并且更有效。粘合剂粘合对于机动车辆中的铝和对于复合材料或其他混杂结构是必须的。
结构和半结构粘合剂经常用于对主体部件提供额外的劲度、疲劳和冲击性能,并可用于粘合机动车辆中的加强构件,如撞针增强件;门把手增强件和其他类型的增强支架,对于相同基底厚度而言,这样可以实现比其他连接方法如焊接、铜焊或铆接更高的强度,劲度或疲劳性能。
汽车工业中所用的粘合剂应能够吸收连接过程各部件之间的公差变化,并允许在炉循环中移动,如差异膨胀。正常接合点间隙尺寸可以变化多达2或3mm,并且为在没有降低性能或颤振粘合构件的情况下桥连间隙,常常需要大量液态或糊状粘合剂。为了限制用于间隙填充的粘合剂成本,各种粘合剂经常高度填充。这样重量没有得以优化,并且车辆效率降低。
环境更不友好的聚合物类,如PVC,也常被用于降低成本。
为提供间隙填充性能,已经研发了膨胀式粘合剂,其中混合有例如在烘焙循环中被热活化的微气球或起泡剂。这种技术的问题在于,粘合剂的多方向和不均匀膨胀难于控制。因此,经常难于确定需要使用多少粘合剂,粘合剂在车辆中的最终方向将怎样影响膨胀。此外,因为泡沫结构的原因,粘合剂的性能如其强度或其对基底的附着性可能被削弱。起泡粘合剂经常以浇铸或挤出形式使用,通过昂贵的夹子或二次粘合剂和紧固件保持在适当位置。
因此,当使用膨胀式粘合剂时,难于提供充分的初始柔韧性以容纳可变间隙,同时,难于提供最优的物理性能,如由于应力分布的可能性而使改善疲劳和碰撞行为的固化粘合剂的E-模量。此外,具有可接受的间隙填充性能的粘合剂对于其所应用的基底不总是具有足够的粘合强度。最后,尤其是在汽车应用中,粘合剂应优选与作为基底的油状表面相容,以避免需要预处理这种表面。
使用大量本体粘合剂与封闭面板外表接触(例如当用在汽车工业中)的进一步问题在于,在固化/聚合过程中粘合剂的收缩。因此,粘合剂的轮廓在外表上作为幻影被识别出来。可以看到极小的收缩,并且这种可看透性(read through)影响了车辆外观和感知的价值。
因此,特别是对于汽车工业中的应用而言,需要提供一种具有能够填充可变间隙所需的初始柔韧性、同时保持固化/聚合的粘合剂体系最优物理性能的粘合剂体系,所述物理性能如足够强度、适合的E-模量、耐疲劳性和分散冲击应力的能力。这种粘合剂体系应便于操作和应用,并且其应对作为基底的各种表面如润滑表面具有高粘合强度,而不需要预处理,如清洁或涂布表面。最后,这种固化的粘合剂应该与粘合的产品可能经受的多种化学处理相容,如在涂装生产线处理中进行的磷酸盐洗涤。
由纤维网增强的粘合带记载在US 2002/0182955 A1中,其涉及一种结合了粘合剂材料和纤维网的结构粘合带,记载在DE 199 31 241 A1中,其涉及一种结构粘合用的粘合剂膜,以及记载在JP-A-10-245534中,其涉及一种增强的压敏粘合带。
在第一实施方案中,提供一种包括纤维网的粘合制品,所述纤维网具有相对的第一和第二主表面,所述第一和第二主表面均带有包括粘合剂组合物的粘合层,其中所述纤维网厚度至少为2mm,以及其中所述纤维网中的至少部分所述纤维与设置在所述第一和第二主表面上的所述粘合层粘合接合并从所述第一主表面延伸到所述第二主表面,或能够相互粘合从而形成从所述第一主表面延伸到所述第二主表面的纤维。
上述体系的一个优点是,使粘合剂的粘合强度和上述纤维网的柔韧性和弹性相组合,其可用于占据可变体积,以分散应力和/或阻尼振动。纤维结构可以极有效地转移和分配负荷,这可由使用相同技术的植物和动物结构表明。通过选择不同类型的粘合剂和纤维网,可以设计适于覆盖各种应用的粘合制品。通常,所述纤维网是非织造纤维网。
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