[发明专利]高强度可焊结构带

说明书

技术领域

本公开通常涉及可焊密封剂和粘合剂。更具体地，本公开涉及包括橡胶组分和最小量(例如，20重量％以下)的固体金属组分的密封剂和粘合剂。

背景技术

可焊密封剂和粘合剂构型通常利用导致密封剂/粘合剂具有比较狭窄范围的坯料状态(green state)(例如，激活之前)粘度的导电性填料(例如，炭黑、磷化铁、石墨、铁粉和镍粉等)。较低粘度使得密封剂/粘合剂材料从基材之间的点焊“尖端”区域“挤出”，从而使导电性填料将材料之间的间隙架桥来提供适宜的电阻焊接所需的低电阻。可选地，较高的坯料状态粘度趋于改进密封剂/粘合剂后固化(post-cure)的机械性，以及改进加工、操作和包装的需求。然而，具有该较高坯料状态粘度的密封剂/粘合剂不太能够充分“挤出”以使金属基材接合(engage)导电性填料。

代表性地用于密封剂/粘合剂领域以改进可焊性的导电性填料可由非导电性聚合物材料、润湿剂和增塑剂等无意地包封在粘合剂或密封剂组合物内，其用于提供强度和耐腐蚀性。导电性填料的这些包封在其供给形式上抑制和/或限制材料不为“导电性的”。仅在由电阻焊接施加压力和由施加压力引起的粘合剂/密封剂位移(如果压力和位移充分)期间确实使材料变得足够薄以接合导电性材料来提供充分的焊接条件。

各种非导电性纤维状材料(例如，纤维素、克维拉(Kevlar)、聚乙烯、玻璃等)也通常用于密封剂/粘合剂构型中。在坯料状态下，纤维给密封剂/粘合剂提供流动控制、尺寸稳定性、挤出模口膨胀控制和耐裂性。不幸地，在焊接期间，这些非导电性填料具有防止密封剂/粘合剂材料移走或者在施加压力 期间从焊点充分“挤出”的趋势。此外，纤维可防止焊接基材之间的间隙的充分架桥，从而有害地增加电阻。导电性纤维如碳纤维可有助于补救其中的一些问题，但是它们趋于昂贵且对于混合和成形加工易脆。镍涂布的玻璃球改进在高荷载水平下的导电率，但是在点焊/电阻焊接的施加压力下会被压碎，其有害地切断了适宜的点焊/电阻焊接所需的导电路径。

因此期望的是提供克服上述问题的密封剂/粘合剂构型以使得具有高强度和允许位移的适宜粘度的材料形成高度可焊的材料。

发明内容

本公开通过提供成形为以下结构带的构型来满足一些或全部上述需求：该结构带包括固体橡胶、液体橡胶、和环氧物(epoxy)，其中该带是可焊的且基本无任何纤维状填料，并且包括小于约20重量％的任何导电性填料。液体橡胶可以以至少约1重量％、至少约2重量％、至少约3重量％、或甚至至少约4重量％的量存在。液体橡胶可以以小于约10重量％、小于约7重量％、或甚至小于约5重量％的量存在。环氧物可为固体环氧物、半固体环氧物、液体环氧物、或其任何组合。环氧物可包括至少约5重量％、至少约10重量％、至少约20重量％、或甚至至少约25重量％的液体环氧树脂。环氧物可包括至少约5重量％、至少约10重量％、或甚至至少约20重量％的固体环氧树脂。环氧物可包括至少约1重量％、至少约3重量％、或甚至至少约5重量％的半固体环氧树脂。该带可包括小于15重量％的任何导电性填料。该带可包括非导电性填料。该带可包括至少约4重量％、至少约6重量％、至少约8重量％、或甚至至少约10重量％的非导电性填料。暴露于至少约165℃的炉烘烤温度的2mm厚度的带具有小于1mm、小于0.8mm、或甚至小于0.5mm的产生的流挂(resulting sag)。该带可基本无任何核/壳组分。该带在60℃下40rpm的此类条件下使用转矩Rhemoter试验机(XSS-300)的粘度可为至少8Nm且不高于 28Nm。液体橡胶与固体橡胶的比可从约2:1至约1:2。液体橡胶与固体橡胶的比可为约1:1。液体橡胶与固体橡胶的比可为约4:5。

本文中该公开提供具有比较低量的导电性填料(例如，约15％以下)和在维持最小流挂的同时在点焊期间允许充分移动的粘度的适于销售的密封剂构型。

具体实施方式

本文呈现的说明和图示意欲通过本公开使本领域的其他技术人员知晓其原理和实际应用。本领域技术人员可以以多种形式调整和应用本公开，以便可以最好地适应于特定使用的要求。因此，所阐明的本公开的具体实施方案不是为了穷举或限制该公开。因此，参考上述描述不用于确定本公开的范围，而是应当参考所附权利要求以及与这些权利要求所限定的范围等同的全部范围来确定本公开的范围。包括专利申请和出版物的所有文章以及参考文献的公开出于各种目的通过参考引入。其他组合也将能够从下述权利要求得到，其也通过参考而引入到所写的该描述中。