用於密封、阻隔或增強的可活化材料及其形成方法
2023-09-22 02:03:20 3
專利名稱：用於密封、阻隔或增強的可活化材料及其形成方法
技術領域：
本發明一般地涉及可活化材料，形成該可活化材料的方法，和使用該可活化材料用於密封、阻隔或增強制造製品如機動車輛中元件的方法。
背景技術：
多年來，工業、尤其是運輸工業一直關心製造製品如機動車輛的密封、阻隔、聲音衰減和增強。工業上也開發了各種各樣的材料用以提供這種密封、阻隔或增強。因此，本發明尋求提供密封、阻隔或增強用的改進材料，形成該改進材料的方法，和使用該改進材料用於密封、阻隔或增強的方法。
發明概述因此，本發明提供可活化材料和用該可活化材料密封、阻隔或增強制造製品如機動車輛的一部分。可活化材料典型地包括環氧樹脂，熱塑性聚醚和固化劑。可將可活化材料施加到載體構件的表面、製造製品的元件或者任何其它基體的表面上。根據一個優選的實施方案，將可活化材料插入到機動車輛的空腔內，儘管認為可將可活化材料施加到車輛的任何位置上。在這一實施方案中，在將可活化材料插入到空腔內之前，可將其施加到載體構件上，但不一定要求這樣。在施加之後，優選活化可活化材料，以將可活化材料粘結到可活化材料已施加到其上的任何基體的表面上。
根據高度優選的實施方案，將可活化材料形成為粉末並施加到粘合劑材料上，形成具有粘性表面和非粘性表面的合成材料。之後，可接觸非粘性表面，以便使粘合性表面與製造製品的元件接觸。
附圖簡述
圖1是根據本發明的一個方面形成的增強構件的透視圖。
圖2是根據本發明一個方面的機動車輛的透視圖。
圖3是根據本發明一個方面增強的面板的透視圖。
圖4是根據本發明一個方面形成的增強面板的透視圖。
圖5-7說明了根據本發明一個方面粘合在一起的構件。
圖8是根據本發明一個方面形成的合成材料的截面視圖。
圖9是根據本發明一個方面形成的合成材料的示意圖。
詳細說明本發明涉及改進的可活化材料和摻入該可活化材料的製品。可活化材料優選在結構體的空腔內或者在結構體的表面上，或者製造製品(例如機動車輛)的一個或多個結構構件(例如車身或結構構件)上輔助提供結構增強、粘合、密封、聲音阻尼性能或其結合。此處所使用的措辭「可活化材料」包括可通過環境條件或者另一條件活化以改變狀態的任何材料。例如，該材料一旦暴露於諸如熱、壓力、化學暴露或其結合等條件下，則可膨脹、流動、熔融、固化或其結合等。
可活化材料典型地包括環氧樹脂和熱塑性聚醚，和任選地發泡劑、固化劑或填料中的一種或其結合。可活化材料優選包括下述中的至少三種(a)最多約80重量份環氧樹脂；(b)最多約70重量份熱塑性聚醚；(c)最多約5重量份發泡劑；(d)最多約7重量份固化劑；和(e)填料。
濃度可以或高或低，這取決於可活化材料的所打算的應用。在本發明的優選方面中，環氧樹脂與熱塑性聚醚以重量計的用量為約1∶10到約10∶1，更優選約1∶5到約5∶1，和仍更優選約1∶3到約3∶1。
可將本發明的可活化材料施加到各種製造製品上用以增加製品的一部分或元件的結構完整性，用以提供製品的聲音阻尼或用以密封製品。這種製造製品的實例包括但不限於家用或工業電器、家具、儲存容器、建築物或結構體等。在優選的實施方案中，將可活化材料施加到機動車輛的一部分如機動車輛的車身或大梁(frame)構件(例如車輛的大梁橫杆)上。本發明的一種方法認為施加未膨脹或部分膨脹狀態下的可活化材料到上述結構體之一的表面上，並活化該材料使其膨脹到比未膨脹狀態下的體積大(例如至少50％，至少100％，至少500％，至少1000％，至少2000％，至少5000％或更大)的體積。
此處的百分數是指重量百分數，除非另有說明。
環氧樹脂此處使用的環氧樹脂是指含有至少一個環氧官能團的任何常規的二聚、低聚或聚合物環氧材料。聚合物基材料可以是含環氧的材料，其具有通過開環反應可聚合的一個或多個環氧烷環。在優選的實施方案中，可活化材料包括最多約80％或更高的環氧樹脂。更優選，可膨脹材料包括約10％至70wt％的環氧樹脂，和仍更優選約40％至60wt％的環氧樹脂。當然，環氧樹脂的用量可或高或低，這取決於可活化材料所打算的應用。作為實例，認為，當其它成分如熱塑性聚醚、填料、備用聚合物或其結合等以較大重量百分數的用量使用時(例如約30％至約80％)，環氧樹脂的重量百分數可以較低(例如約5％至約30％)。
環氧樹脂可以是脂族、脂環族、芳族等環氧樹脂。環氧樹脂可以以固體(例如以粒料、大的塊料或小片等)或液體(例如環氧樹脂)形式提供。環氧樹脂可包括可擁有α-烯烴的乙烯二元共聚物或三元共聚物。作為二元共聚物或三元共聚物，該聚合物由兩種或三種不同的單體(即能與類似分子連接的具有化學反應性的小分子)組成。優選地，將環氧樹脂加入到可活化材料中，以增加材料的粘合性和流動性能。一種例舉的環氧樹脂可以是酚醛樹脂，所述酚醛樹脂可以是可溶可熔類型或其它類型的樹脂。其它優選的含環氧的材料可包括雙酚A表氯醇醚聚合物，或者雙酚A環氧樹脂，其可用丁二烯或另一聚合物添加劑改性。此外，還可使用幾種不同環氧樹脂的各種混合物。
熱塑性聚醚可活化材料典型地包括一種或多種熱塑性聚醚。當包括時，一種或多種熱塑性聚醚優選佔可活化材料的約1％至約90wt％，更優選佔約3％至約60wt％，和甚至更優選佔約5％至約25wt％。然而，關於其它材料，取決於可活化材料所打算的用途，可使用或多或少的熱塑性聚醚。
熱塑性聚醚典型地包括側掛的羥基部分。熱塑性聚醚也可在其主鏈內包括芳族醚/胺重複單元。本發明的熱塑性聚醚在約190℃的溫度下的熔體指數優選為約5至約100，更優選為約25至約75，和甚至更優選為約40至約60g/10分鐘，對於重量為2.16kg的樣品。當然，熱塑性聚醚可具有或高或低的熔體指數，這取決於其所打算的應用。優選的熱塑性聚醚包括但不限於聚醚胺、聚(氨基醚)、單乙醇胺和二縮水甘油醚的共聚物，或其結合等。
優選地，通過使平均官能度為2或更低(例如雙官能胺)的胺與縮水甘油醚(例如二縮水甘油醚)反應，從而形成熱塑性聚醚。此處所使用的術語「雙官能胺」是指具有平均兩個反應性基團(例如反應性氫)的胺。
根據一個實施方案，通過使伯胺、雙(仲)二胺、環狀二胺或其結合等(例如單乙醇胺)與二縮水甘油醚反應，或者通過使胺與環氧官能化聚(環氧烷)反應來形成聚(氨基醚)，從而形成熱塑性聚醚。根據另一實施方案，在足以引起胺部分與環氧部分反應形成具有胺鍵、醚鍵和側掛羥基部分的聚合物主鏈的條件下，通過使雙官能胺與二縮水甘油醚或二環氧官能化聚(環氧烷)反應，從而製備熱塑性聚醚。任選地，可用單官能親核體(它可以是伯或仲胺或者可以不是)處理聚合物。
另外，認為可使用具有一個反應性基團(例如一個反應性氫)的胺(例如環狀胺)來形成熱塑性聚醚。有利地，這種胺可輔助控制所形成的熱塑性聚醚的分子量。
在美國專利Nos.5275853、5464924和5962093中公開了優選的熱塑性聚醚及其形成方法的實例，在此為了所有目的通過參考將其引入。特別優選的熱塑性聚醚以商品名BLOX銷售且可商購於Dow ChemicalCorporation，Midland，MI。有利地，熱塑性聚醚可提供具有各種所需特徵如所需的物理和化學性能的可活化材料用於此處將進一步描述的寬範圍的各種各樣的應用中。
發泡劑可將一種或多種發泡劑加入到可活化材料中用以產生惰性氣體，所述發泡劑視需要將在可活化材料內形成開孔和/或閉孔的泡孔結構。按照這一方式，可降低由該材料製造的製品的密度。另外，材料的膨脹有助於改進密封能力、聲音阻尼或者這二者。
發泡劑可包括一種或多種含氮基團，如醯胺、胺等。合適的發泡劑的實例包括偶氮二碳醯胺、二亞硝基五亞甲基四胺、偶氮二碳醯胺、二硝基五亞甲基四胺、4，4i-氧基-雙(苯磺醯肼)、三肼基三嗪和N，Ni-二甲基-N，Ni-二亞硝基對苯二甲醯胺。
也可在可活化材料內提供用於發泡劑的促進劑。可使用各種促進劑增加發泡劑形成惰性氣體的速度。一種優選的發泡劑促進劑是金屬鹽或氧化物，例如金屬氧化物，如氧化鋅。其它優選的促進劑包括改性和未改性的噻唑或咪唑。
在可活化材料內的發泡劑和發泡劑促進劑的用量可在寬範圍內變化，這取決於所需的泡孔結構的類型、可活化材料的所需膨脹量和所需的膨脹速度等。在可活化材料內的發泡劑和發泡劑促進劑的例舉用量範圍為約0wt％至約5wt％，且優選是在可活化材料內的重量百分數分數。
在一個實施方案中，本發明認為省去發泡劑也在本發明範圍內。然而，優選熱活化本發明的該材料、發泡劑或這二者。或者，可使用其它試劑，通過其它方式，如溼氣、輻射或其它方式來實現活化。
固化劑可將一種或多種固化劑和/或固化劑促進劑加入到可活化材料中。在可活化材料內的固化劑和固化劑促進劑的用量可如同發泡劑一樣在寬範圍內變化，這取決於所需的泡孔結構的類型、可活化材料的所需膨脹量、所需的膨脹速度和可活化材料的所需結構性能等。存在於可活化材料內的固化劑或固化劑促進劑的例舉範圍為約0wt％至約7wt％。
優選地，通過聚合物，環氧樹脂或二者的交聯，固化劑輔助固化可活化材料。還優選固化劑輔助熱固化可活化材料。有用的幾組固化劑是選自脂族或芳族胺或其各自的加合物、醯氨基胺、聚醯胺、脂環族胺、酸酐、聚羧酸聚酯、異氰酸酯、酚基樹脂(例如苯酚或甲酚可溶可熔酚醛樹脂，共聚物如苯酚萜烯的那些共聚物、聚乙烯基苯酚，或雙酚A甲醛共聚物、雙羥基苯基烷烴或類似物)或其混合物中的材料。特別優選的固化劑包括改性和未改性的多胺或聚醯胺如三亞乙基四胺、二亞乙基三胺、四亞乙基五胺、氰基胍、雙氰胺和類似物。也可提供用於製備可活化材料的固化劑用促進劑(例如改性或未改性的脲如亞甲基二苯基雙脲、咪唑或其結合)。
儘管較長的固化時間也是可能的，但對於本發明的配方來說，小於5分鐘，和甚至小於30秒的固化時間是可能的。
填料可活化材料也可包括一種或多種填料，其中包括但不限於粒狀材料(例如粉末)、珠粒、微球或類似物。優選地，填料包括通常不與可活化材料內存在的其它組分反應的相對低密度的材料。儘管填料通常可存在於可活化材料內以相對低的重量佔據空間，但認為填料也可賦予可活化材料諸如強度和抗衝擊性之類的性能。
填料的實例包括氧化矽、硅藻土、玻璃、粘土(例如，包括納米粘土)、滑石、顏料、著色劑、玻璃珠或泡、玻璃、碳或陶瓷纖維、尼龍或聚醯胺纖維(例如Kevlar)、抗氧化劑和類似物。這種填料，尤其粘土，可輔助可活化材料本身在該材料的流動過程中流平。可用作填料的粘土可包括選自高嶺石、伊利水雲母、綠泥石(chloritem)、綠土或海泡石組中的粘土，它們可被焙燒。合適的填料的實例包括但不限於滑石、蛭石、葉蠟石、鋅蒙脫石、滑石粉、囊脫石、蒙脫石或其混合物。粘土也可包括微量其它成分，如碳酸鹽、長石、雲母和石英。填料也可包括氯化銨如二甲基氯化銨和二甲基苄基氯化銨。也可使用二氧化鈦。
在一個優選的實施方案中，一種或多種無機或石頭類型的填料如碳酸鈣、碳酸鈉或類似物可用作填料。在另一優選的實施方案中，矽酸鹽礦物如雲母可用作填料。
當使用填料時，在可活化材料內的填料範圍可以是可活化材料重量的10％-90wt％。根據一些實施方案，可活化材料可包括約0％至約3wt％，和更優選略小於1wt％的粘土或類似填料。粉化(例如約0.01至約50，和更優選約1-25微米的平均粒徑)的礦物類型的填料可佔約5％至70wt％，更優選約10％至約50wt％。
其它組分和添加劑還認為可將大多數幾乎任何額外的化學品、材料或其它加入到本發明的可活化材料中，只要它們適合於可活化材料和適合於可活化材料的所選應用的話。
額外的聚合物可以以為可活化材料重量的約0.01％至約80wt％，更優選為約1％至約40wt％，和甚至更優選為約3％至約20wt％的用量包括在可活化材料內。可能的聚合物包括但不限於含彈性體的加合物，滷化聚合物，聚碳酸酯，聚酮，聚氨酯，聚酯，矽烷，碸，烯丙基樹脂、烯烴樹脂、苯乙烯樹脂、丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、環氧樹脂、聚矽氧烷、酚醛樹脂、橡膠、聚苯醚、對苯二甲酸酯、乙酸酯(例如EVA)、丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂(例如乙烯丙烯酸甲酯或乙烯丙烯酸乙酯馬來酸酐三元共聚物)或其混合物。其它潛在的聚合物材料可以是或者可以包括(但不限於)聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚環氧乙烷、聚(乙烯亞胺)、聚酯、聚氨酯、聚矽氧烷、聚醚、聚膦嗪、聚醯胺、聚醯亞胺、聚異丁烯、聚丙烯腈、聚(氯乙烯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(偏氯乙烯)、聚四氟乙烯、聚異戊二烯、聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯。
視需要，其它添加劑、試劑或性能改性劑也可包括在可活化材料內，其中包括但不限於抗紫外線劑、阻燃劑、衝擊改性劑、熱穩定劑、著色劑、加工助劑、潤滑劑、增強劑(例如短切或連續玻璃、陶瓷、芳族聚醯胺或碳的纖維、粒狀物或類似物)。
當確定用於可活化材料的合適組分時，重要的是可形成該材料，以便它僅僅在合適的時間或溫度下活化(例如流動、發泡或者要麼改變狀態)。例如，在大多數情況下，非所需的是材料在室溫下或者在生產環境內的環境溫度下具有反應性。更典型地，可活化材料在較高的加工溫度下被活化到流動。作為實例，諸如在機動車輛組裝車間中遇到的那些溫度可以是合適的，特別是當在升高的溫度下或者在較高的施加能量水平下，例如在油漆製備步驟過程中，一起加工可活化材料與其它組分時。在許多塗布操作中遇到的溫度(例如在油漆固化烘箱中)例如最多為約250℃或更高。
形成和施加可活化材料根據各種新的或已知的技術實現可活化材料的形成。優選地，將可活化材料形成為基本上均勻組合物的材料形式。然而，認為可使用各種組合技術以增加或降低某些組分在可活化材料的某些位置處的濃度。
根據一個實施方案，通過供應固體形式如顆粒、塊等、液體形式或其結合的材料的組分，從而形成可活化的材料。典型地，將組分在一個或多個容器如大桶或其它容器中結合。優選地，通過旋轉或以其它方式移動所述容器，從而使用容器來混合所述組分。此後，可以施加熱、壓力或其結合，以軟化或液化所述組分，使得通過攪拌或其它方式而將所述組分混合成單一均勻的組合物。
根據另一個實施方案，可通過加熱通常容易軟化或者液化的一種或多種組分，如聚合物基材料，以誘導那些組分成為可混合狀態，從而形成可活化材料。之後，可將其餘組分與軟化的組分混合。
取決於所使用的組分，重要的是確保各組分的溫度保持低於可能引起可活化材料活化(例如形成氣體、流動或者以其它方式活化)、固化(例如硬化、勁化或者以其它方式改變狀態)或這二者的某一活化溫度下。值得注意的是，當可活化材料含有發泡劑時，典型地希望在形成可活化材料的過程中或者在將可活化材料施加到表面上之前，維持可活化材料溫度低於使發泡劑活化的溫度。在其中希望維持可活化材料在較低溫度的情況下，可希望使用壓力或者壓力和熱的結合維持各組分在半固體或者粘彈性狀態下，以混合可活化材料的各組分。已設計了各種機器用以施加熱、壓力或這二者到材料上。
在形成可活化材料之後，典型地將該材料施加到表面或基體上並活化。在其中可活化材料包括發泡劑的情況下，材料的活化可包括至少一定程度的發泡或者起泡。這種發泡或者起泡可輔助可活化材料潤溼基體並與基體形成緊密的粘結。然而，應當意識到可在沒有發泡或者起泡的情況下，活化可活化材料至流動，且仍可基本上潤溼基體，形成緊密粘結。一旦可活化材料固化時，典型地(但不必需)形成緊密的粘結。
應當理解，取決於其打算的應用，可施加可活化材料並以不同的方式和在不同的時間處活化。因此，以下討論可活化材料的例舉用途以闡述可活化材料的優選的應用和活化方法。特別地，可活化材料尤其可用於增強、密封和粘合、隔音等。
增強可活化材料可用於增強制造製品的結構元件。當用於增強時，可使用活化材料本身，可結合其它材料(例如背襯)使用可活化材料，可將它施加到載體構件上等。
根據一個實施方案，將本發明的可活化材料施加到載體構件上，形成增強構件，並將該增強構件插入到由機動車輛的結構構件形成的空腔內。機動車輛的結構構件可以是車輛的幾乎任何構件，其中包括但不限於大梁構件、車身構件、支柱結構、密封面板、車頂裝配件、保險杆、或其結合等。
載體構件可以選自各種常規和新型的結構。本發明的可活化材料因此可施加到載體構件，如模塑、擠塑或衝壓構件上，例如金屬或發泡或者未發泡的塑料；其例舉材料包括鋁、鎂、鈦、鋼、模塑化合物(例如片材或本體模塑化合物)、聚醯胺(例如尼龍6或尼龍6，6)、聚碸、熱塑性醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚碸或其混合物。
在美國專利Nos.6474723、6467834、6419305、6358584、6311452、6296298、6263635中公開了可在本發明中使用的載體構件的實例、結構增強應用等，這些全部在此通過參考引入。在美國專利申請序列號Nos.10/236315、10/098952、10/337446、09/939152、09/459756、60/409625、60/333273、60/317201中公開了其它實例，為了所有目的，這些也全部在此通過參考引入。
為了闡述目的，圖1示出了由在其上布置有可活化材料塊料(masses)14的載體構件12組成的增強元件10。正如所示的，載體構件12是骨架和包括多根橫梁(rib)20。此外，可活化材料以基本上均勻厚度的層形式布置在載體構件12上。然而，認為取決於其打算的應用，可根據任何合適的形狀或結構形成載體構件12和可活化材料。
將如圖2所示的例舉的增強構件10插入到由機動車輛26的支柱結構24確定的空腔22內。在插入到空腔22內之後，優選活化可活化材料的塊料14，以粘合到確定空腔22的支柱結構24的壁上。例如，可在e-塗布或油漆操作中，將塊料14暴露於升高的溫度下，從而引起可活化材料的塊料14變得可流動並膨脹，以與支柱結構24的壁接觸。與此同時或者之後，可固化塊料14，以粘合併粘結到支柱結構24的壁上，從而形成車輛26的增強的結構體系28。
同樣，為了闡述的目的，圖3和4示出了形成由面板36、可活化材料的層38和背襯材料42組成的增強面板34。面板36可配有機動車輛的任何合適的元件。根據優選的實施方案，面板36以車輛的內部或外部車身面板(例如門板、頂板、側板、密封門板或類似物)形式提供。
背襯材料42可選自各種材料。例如和不受限制地，背襯材料可由金屬箔、金屬片、金屬篩網或類似物形成。作為可供替代的實例，背襯材料可由聚合物(例如熱塑性)膜、片材或網形成。在另一可供替代的實施方案中，背襯材料可由纖維素纖維材料如浸漬或非浸漬的紙張、木材或類似物組成。
由施加可活化材料層38到機動車輛面板36的表面44上並施加背襯材料42到可活化材料層38上，從而形成增強面板34。應當理解，可在施加背襯材料42到層38之前、之後或同時，將可活化材料層38施加到機動車輛面板36上。
在施加之後，優選活化可活化材料層38，以粘合併粘結到面板36和背襯材料42上。例如，在e-塗布或油漆操作中，層42可暴露於升高的溫度下，從而引起可活化材料層42變得可流動並膨脹，以與面板36和背襯材料42接觸並潤溼它們。與此同時或者之後，可固化層42以粘合到面板36和背襯材料42上，從而形成增強面板34。
下表I示出了尤其適合於在增強應用中使用的一個例舉的可活化材料。
儘管表I提供了一個具體的配方，但認為各組分的wt％可在+/-20％，+/-50％或更大內變化。此外，可省去或添加各組分和可替換各組分。例如，可希望省去改性脲、納米粘土、氰基胍、顏料或其它成分中的一種或多種。此外，可替換其它發泡劑，同樣也可替換其它甲基丙烯酸酯、環氧樹脂、填料、纖維或其它。
結構粘合劑根據另一實施方案，認為本發明的可活化材料可用作結構粘合劑材料。在這一實施方案中，典型地(例如在e-塗布或機動車輛油漆操作中常見的溫度下)活化該材料並固化，以粘合到第一構件和第二構件。可在活化並固化該材料之前或之中進行與第一構件和第二構件的附著表面的接觸。在美國專利申請序列號Nos.10/234902、10/386287、60/451811中公開了結構粘合劑應用的實例，為了所有目的，這些全部在此通過參考引入。
參考圖5-7，示出了合在一起形成接合面54(例如卷邊凸緣連接)的卷邊凸緣的第一構件50和第二構件52。正如所示的，第一構件50具有終端58，所述終端58形成空腔60以供接收視需要位於空腔60內部的第二構件52的自由端64。本發明的可活化材料68也位於空腔60內部，以便一旦活化和固化材料68，則第一構件50粘合到第二構件52上。當然，認為可使用本發明的可活化材料將任何元件結構性地粘合在一起。在美國專利No.5985435中包括了可受益於本發明可活化材料的合適的材料和應用的實例，在此為了所有目的將其通過參考引入。
下表II示出了尤其適合於用作結構粘合劑的一種例舉的可活化材料。
儘管表II提供了一個具體的配方，但認為各組分的重量百分數可在+/-20％，+/-50％或更大內變化。此外，可省去或添加各組分和可替換各組分。
非粘性表面在本發明的另一實施方案中，處理本發明材料的外表面使得在沒有非所需的材料轉移或粘性的情況下可處理它。因此，可給合成材料提供通常無粘性的層(小於約10微米至約2cm(例如小於約1mm的數量級))以便容易處理。該層可以是塑料轉移膜、水基塗層、粉末塗層或其它形式。本發明因此還考慮粘性結構粘合劑材料，該材料具有觸摸起來通常無粘性的提供處理表面的層。本發明還考慮由本發明的可活化材料形成結構粘合劑材料、層或這二者。
參考圖8，示出了合成材料78，其具有結構粘合劑材料層80，該層80具有布置在其上的基本上無粘性材料的層82(即，在約20℃的室溫下無粘性)。如圖9所示，通過施加被壓制(例如藉助輥輥壓)成與粘合劑材料層80緊密接觸的粉末86或者其它粒狀形式，從而強制形成基本上無粘性的材料層82。
在懸而未決的申請10/217991、60/415511(為了所有目的將其引入)中公開了可受益於使用本發明的可活化材料的基本上無粘性材料層和粘性材料層。此外，本發明加以考慮的是，基本上無粘性的材料層和結構粘合劑材料層可包括前述應用中所述的相應組分。
有利地，基本上無粘性的材料層82提供基本上無粘性的表面88，可通過機器或者其它方式使所述無粘性的表面88獨立地接觸，以使粘合劑材料的粘性表面90可與載體構件、製造製品(例如機動車輛)的構件等的表面接觸。如圖8和9所示，粘性表面90可臨時用保護層94(例如剝離膠帶)覆蓋，直到施加該材料到表面上。
下表III示出了尤其適合於在結構粉末應用中使用的一種例舉的可活化材料。
儘管表III提供了一個具體的配方，但認為各組分的重量百分數可在+/-20％，+/-50％或更大內變化。此外，可省去或添加各組分和可替換各組分。
擠塑已發現，與特定的應用無關，本發明的可活化材料尤其適合於通過擠塑加工和/或施加。根據本發明的一個優選實施方案，可預混各組分成一種、兩種或多種預混物，並在單或雙螺杆擠出機內的一個或多個位置處引入。之後，通過擠出機提供的熱和壓力將可活化材料混合成通常均勻的單一組合物，且優選在沒有活化該材料的情況下進行。可例如通過擠塑施加本發明的材料到載體、製造製品(例如機動車輛)的構件等的任何合適的表面上。在一個實施方案中，使用自動或遙控的擠出塗布器(例如小型塗布器)。在美國專利No.5358397和美國專利申請序列號No.10/342025(在此為了所有目的將其通過參考引入)中公開了這些類型的施加和塗布器的實例。
下表IV示出了尤其適合於在擠塑技術中使用的一種例舉的可活化材料。
儘管表IV提供了一個具體的配方，但認為各組分的重量百分數可在+/-20％，+/-50％或更大內變化。此外，可省去或添加各組分和可替換各組分。
根據另一優選的應用，本發明的可活化材料可形成為塊料(masses)(例如繩股、長條或類似物)，可將所述塊料彼此接觸地包裝在一起或者(例如通過剝離膠帶)分開。根據這一實施方案，可優選在沒有經歷因與相鄰的塊料粘結在一起導致的任何顯著的內聚破壞的情況下，隔開塊料。因此，可以以此處所述的方式彼此剝離開塊料並施加到基體(例如載體，構件或者其它)上。優選地，可如此處所述地加熱這種可活化材料到膨脹並固化，儘管不一定要求這樣。
有利地，本發明的可活化材料在其應用中顯示出有價值的性能。特別地，已發現，添加各種用量的此處所述的熱塑性聚醚可產生一旦固化時具有相對良好粘合性能的可活化材料。此外，本發明的可活化材料可顯示出相對高的強度模量，同時還顯示出相對高的應變致壞比(strain to failure ratio)。
除非另有說明，此處描述的各種結構體的尺寸和幾何形狀不打算限制本發明，和其它尺寸或幾何形狀是可能的。可通過單一的一體化結構提供多種結構元件。或者，可將單一的一體化結構分成獨立的多個元件，另外，儘管僅僅在所述實施方案之一中描述了本發明的特徵，但對於給定的應用來說，這種特徵可與所示實施方案中的一種或多種其它特徵結合。還要理解，根據上述內容，此處的獨特結構體及其操作也構成了本發明的方法。
已公開了本發明的優選實施方案。然而，熟練本領域的普通技術人員應當意識到一些改性可在本發明的教導以內。因此，應當研究下述權利要求以確定本發明的真正範圍和內容。
權利要求
1.一種密封、阻隔或增強機動車輛的一部分的方法，該方法包括提供可活化材料，該可活化材料包括i)環氧樹脂；ii)熱塑性聚醚；和Iii)固化劑；將可活化材料相鄰地置於機動車輛元件的表面上；和活化該可活化材料，以使可活化材料粘結到元件表面上。
2.權利要求1的方法，其中機動車輛元件的表面在該車輛內至少部分形成空腔，和放置可活化材料的步驟包括將可活化材料置於該空腔內。
3.權利要求1或2的方法，其中熱塑性聚醚選自聚醚胺和聚氨基醚。
4.權利要求1、2或3的方法，其中熱塑性聚醚包括聚合物主鏈並包括在主鏈內的芳族醚/胺重複單元。
5.權利要求1、2、3或4的方法，進一步包括通過使雙官能的胺與縮水甘油醚反應形成熱塑性聚醚。
6.權利要求1、2、3、4或5的方法，其中熱塑性聚醚是可活化材料重量的約3％至約60wt％。
7.權利要求1、2、3、4、5或6的方法，其中可活化材料包括發泡劑。
8.權利要求7的方法，其中發泡劑選自偶氮二碳醯胺、二亞硝基五亞甲基四胺、4，4i-氧基-雙(苯磺醯肼)、三肼基三嗪或N，Ni-二甲基-N，Ni-二亞硝基對苯二甲醯胺。
9.權利要求1-8任何一項的方法，其中可活化材料包括選自填料、粘土、固化劑、發泡劑促進劑、固化劑促進劑或增韌劑的成分。
10.權利要求1-9任何一項的方法，其中可活化材料進一步包括選自含彈性體的加合物、滷化聚合物、聚碳酸酯、聚酮、聚氨酯、聚酯、矽烷、碸、烯丙基樹脂、烯烴樹脂、苯乙烯樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚矽氧烷、酚醛樹脂、聚苯醚、對苯二甲酸酯或乙酸酯的聚合物材料。
11.權利要求1-10任何一項的方法，其中提供可活化材料的步驟包括提供彼此接觸地一起包裝的可活化材料塊料。
12.權利要求11的方法，其中將可活化材料相鄰地置於機動車輛元件表面上的步驟包括將至少一種可活化材料的塊料與該可活化材料的塊料隔開。
13.權利要求1-12任何一項的方法，其中放置可活化材料包括將可活化材料擠出到元件表面上。
14.權利要求1-12任何一項的方法，進一步包括將可活化材料形成為粉末，其中該粉末基本上無粘性；提供粘性粘合劑材料；將該粉末施加到粘性粘合劑材料上用以形成具有粘性表面和塗布的非粘性表面的合成材料；和接觸塗布的非粘性表面，以使粘性表面與機動車輛元件的表面接觸。
15.權利要求1-12任何一項的方法，其中放置可活化材料的步驟包括i)施加可活化材料到載體構件的表面上；ii)將可活化材料置於其上的該載體構件相鄰地放置在機動車輛元件的表面上。
16.權利要求15的方法，進一步包括在載體構件的表面上擠出可活化材料。
全文摘要
公開了一種可活化材料和摻入該可活化材料的製品。可活化材料包括環氧樹脂、熱塑性聚醚、發泡劑、固化劑和填料中的至少三種。可活化材料優選用於密封、阻隔或增強制造製品如機動車輛(26)。
文檔編號C09J177/00GK1798820SQ200480015224
公開日2006年7月5日 申請日期2004年3月2日 優先權日2003年5月7日
發明者M·J·扎普利基, C·哈博, D·卡爾森 申請人:L&L產品公司