專利名稱：密封方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封方法，具體涉及密封不連續(xù)部分的方法，更具體地涉及密封接縫的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知一種能通過(guò)加熱而液化并被加熱固化的模塑密封材料的熔融密封帶，能用這種密封帶密封例如汽車(chē)接縫等不連續(xù)部分(比如，由鋼板所形成的接縫)。這些模塑密封材料公開(kāi)在例如日本未審查專利公報(bào)(Kokai)62-48787，美國(guó)專利5086088，日本國(guó)家專利公報(bào)(Kohyo)9-505335，日本未審查專利公報(bào)(Kokai)2000-17248等中。因?yàn)槟Ｋ艿拿芊獠牧厦芊獠贿B續(xù)部分，所以首先要求其能通過(guò)加熱而熔融和液化。然后，該密封材料會(huì)配合不連續(xù)部分和被粘物的形狀，比如凹陷，凹穴和突起。不連續(xù)部分和被粘物的形狀會(huì)影響密封材料的表面形狀(即，罩面涂層表面)，從而損害了表面外觀。比如，對(duì)于一種稱為頂溝槽(在汽車(chē)頂板的左側(cè)和右側(cè)以車(chē)身的由后向前的方向延伸)的凹槽，車(chē)頂和側(cè)板通過(guò)凹槽低部的點(diǎn)焊焊接。所以，焊痕(點(diǎn)焊中的圓形凹穴)殘留其中。用密封材料密封該焊痕時(shí)，可能會(huì)有空氣被截留在焊痕和密封材料之間的縫隙中。截留空氣在熔融時(shí)上浮至密封材料表面。當(dāng)所形成的氣泡因冷卻而收縮時(shí)，該收縮會(huì)在密封材料上產(chǎn)生坑狀痕跡，還會(huì)在其上所形成的汽車(chē)涂層表面上留下坑狀痕跡。而且，當(dāng)密封材料熔融并固化時(shí)，截留空氣會(huì)以氣泡形式到達(dá)密封表面，當(dāng)氣泡破裂時(shí)，會(huì)在密封材料表面上留下凹坑等痕跡，降低涂漆之后的表面平滑度，并損害涂層的外觀。
日本未審查專利公報(bào)(Kokai)2000-192013公開(kāi)了一種具有柔性薄膜的多層密封制作，以該柔性薄膜作為密封制作中的阻擋層，或者作為密封制作被粘物的反面上的阻擋層。當(dāng)具有由點(diǎn)焊或類似操作所形成凹陷和凹穴，或者具有因?yàn)檫B接鋼板所形成臺(tái)階的不規(guī)則底面被密封制作覆蓋時(shí)，這種阻擋層能防止被截留在不規(guī)則底面和密封制作之間的空氣到達(dá)涂層表面。結(jié)果是，能防止因涂層表面上的氣泡所引起的使外觀變美。如上所述，當(dāng)阻擋層位于密封制作中間層處，或者位于要涂布汽車(chē)涂層的那面的表面層上時(shí)，可以防止截留空氣到達(dá)汽車(chē)涂層表面。但是，因?yàn)榭諝獯嬖谟诿芊鈱又?，由于表面張力的影響，所以空氣?huì)以分離，獨(dú)立，完整球體存在。這種含有的空氣球會(huì)因?yàn)槠?chē)涂布和干燥步驟中的升溫和降溫而膨脹和收縮，從而在密封制作表面上，即，在汽車(chē)涂層的表面上形成凹陷和凹穴。而且，當(dāng)要求密封制作形狀與凹槽底面形狀在某種程度上一致時(shí)，則只能使用剛性低的阻擋層。因此，很難通過(guò)使用這種多層密封制作的密封方法獲得令人滿意的外觀，特別是平滑的涂層表面。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種密封方法，它能減少汽車(chē)涂層(比如，涂漆表面)等涂層表面上產(chǎn)生的凹陷和凹穴等缺陷，并獲得平滑度和裝飾效果極佳的涂層外觀。
本發(fā)明一方面提供了一種密封方法，該方法包括將一種膠帶(比如，壓敏帶)粘貼在待密封的被粘物上，將含有熱熔/可液化熱固性密封材料的密封制作置于該膠帶上，加熱該密封制作至足以使該制作熱熔/液化并熱固化的溫度。該膠帶的襯底能夠抑制在粘貼步驟中被截留在被粘物和膠帶之間的空氣滲透進(jìn)入該密封制作。
這種密封方法能改善涂層表面的外觀(比如，在對(duì)汽車(chē)車(chē)體進(jìn)行涂漆時(shí))，并防止在涂層表面上形成凹陷和凹穴。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明附

圖1(a)，(b)和(c)分別是共同顯示本發(fā)明密封方法步驟的示意圖。
附圖2(a)，(b)和(c)是現(xiàn)有技術(shù)密封制作中(附圖2(a)和附圖2(b))以及本發(fā)明密封制作中(附圖2(c))所截留空氣情況的原理圖。
附圖3是實(shí)施例中所用測(cè)試片的透視圖。
發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明參考附圖對(duì)本發(fā)明的密封方法進(jìn)行說(shuō)明。附圖1(a)，(b)和(c)是本發(fā)明密封方法步驟的示意圖。首先，在附圖1(a)中，將具有堅(jiān)硬襯底的壓敏膠帶2粘貼在車(chē)頂溝槽1上。接著在附圖1(b)中，將密封制作3置于壓敏膠帶2上，在附圖1(c)中，將密封制作3加熱至足以使密封制作3熱熔/液體化并固化的溫度，這樣就密封被粘物。
附圖2(a)到(c)是傳統(tǒng)技術(shù)(附圖2(a)和2(b))和本發(fā)明密封方法(附圖2(c))中被截留空氣A的情況原理圖。因?yàn)樵趯⒚芊庵谱髦糜诒徽澄锷现?，已?jīng)將具有堅(jiān)硬襯底的壓敏膠帶粘貼在被粘物上，所以被截留在被粘物和壓敏膠帶之間的空氣不會(huì)滲透進(jìn)入密封制作中。因此，不會(huì)在密封制作表面(即，待涂布的表面)產(chǎn)生由于氣泡而導(dǎo)致的外觀變差情況。而且，因?yàn)楸景l(fā)明的方法不同于現(xiàn)有技術(shù)的密封方法，即，本發(fā)明的方法不會(huì)在密封制作內(nèi)部形成獨(dú)立球形氣泡區(qū)域，幾乎不會(huì)因?yàn)樯郎睾徒禍囟l(fā)生膨脹和收縮。所以，在密封制作表面，即汽車(chē)的涂層表面上，幾乎不會(huì)形成凹陷或凹穴。
壓敏膠帶在本發(fā)明的密封方法中，用具有襯底的壓敏膠帶覆蓋被粘物，使被截留在被粘物和壓敏膠帶之間的空氣在加熱和固化密封制作的過(guò)程中滲透進(jìn)入密封制作的情況得到抑制。襯底必須具有足夠的剛性，要求襯底本身不會(huì)因涂布步驟中的溫度變化而發(fā)生膨脹或收縮。因?yàn)橐笠r底具有剛性和耐熱性，因此特別優(yōu)選的襯底在120℃具有至少100兆帕的拉伸彈性模量，120℃是對(duì)電沉積涂覆鋼板進(jìn)行預(yù)固化的溫度。襯底可以使用樹(shù)脂薄膜，非織造織物，織造織物，金屬，或類似物中的至少一種或其組合。宜使用包括以下一種的任何聚合物的樹(shù)脂薄膜聚酯，比如聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)和聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)；聚酰胺(PA)；聚酰亞胺(PEI)；聚醚醚酮(PEEK)；聚醚砜(PES)；聚砜(PSF)；和聚碳酸酯(PC)。出于以下原因使用樹(shù)脂薄膜。樹(shù)脂薄膜能充分抑制截留空氣的滲透。當(dāng)實(shí)際使用的樹(shù)脂薄膜厚度是5到500微米時(shí)，薄膜在120℃具有至少100兆帕的拉伸彈性模量，從而表現(xiàn)出足夠的剛性和耐熱性。這里的拉伸彈性模量是通過(guò)以下步驟獲得的切割樣品制備25毫米寬約150毫米長(zhǎng)的條狀測(cè)試片(阻擋薄膜)；將測(cè)試片固定在Autograph AG 500D(商品名，由Shimazu Corporation制造)的兩個(gè)彼此間隔100毫米的夾具之間，以50毫米/分的速率拉伸，作出應(yīng)力-應(yīng)變曲線；從曲線5牛頓和10牛頓之間計(jì)算彈性模量。而且，為了增加襯底的剛性，可以用玻璃纖維或碳纖維等纖維增強(qiáng)襯底。另外，雖然聚乙烯等聚烯烴薄膜的拉伸彈性模量較低，從某種程度上而言其實(shí)用性降低，但是將其用于本發(fā)明也能達(dá)到一定效果。
壓敏粘合層位于襯底上。用壓敏粘合劑臨時(shí)固定襯底，防止其從指定位置發(fā)生移動(dòng)，從而防止截留空氣逃逸。只要它直到密封層熔融并開(kāi)始固化時(shí)都能表現(xiàn)出壓敏粘合性，該壓敏粘合劑就是良好的。因此對(duì)壓敏粘合劑的種類沒(méi)有特定的限制，可以使用任何常用的橡膠，丙烯酸和硅氧烷壓敏粘合劑。
如上所述，襯底的厚度通常是5到500微米。當(dāng)襯底厚度小于5微米時(shí)，可能無(wú)法屏障截留空氣，無(wú)法充分抑制空氣收縮和膨脹的影響。另一方面，當(dāng)襯底厚度超過(guò)500微米時(shí)，雖然可以充分屏障截留空氣；但是，當(dāng)密封材料層熱熔/液化時(shí)，雖然密封材料完全覆蓋壓敏膠帶的襯底，但很難進(jìn)行密封。比如，當(dāng)被粘物是車(chē)頂溝槽時(shí)，車(chē)頂溝槽側(cè)面和壓敏膠帶襯底邊緣之間的空隙體積會(huì)變大，密封材料幾乎無(wú)法覆蓋其整個(gè)側(cè)面。結(jié)果是，有時(shí)密封會(huì)出問(wèn)題，或者有時(shí)涂層表面上會(huì)留下阻擋層的邊緣痕跡，導(dǎo)致外觀變差。
以下說(shuō)明密封材料。
密封制作在本發(fā)明的密封方法中，可以使用傳統(tǒng)密封制作?？梢允褂糜蔁崛?可液化熱固性密封材料(密封組合物)構(gòu)成的密封制作。雖然密封制作可以包括一個(gè)附加層，比如位于內(nèi)部或位于密封材料表面上的樹(shù)脂薄膜，但是這個(gè)附加層也并不總是必需的，因?yàn)閴好裟z帶的襯底起到了阻擋作用。而且，該密封組合物是一種只要在熱處理溫度(通常是80到180℃)下使能熔融/液化，然后在相同溫度下被固化的組合物。在一個(gè)實(shí)例中，這種組合物包括含環(huán)氧材料和用于該材料的固化劑，以及在高達(dá)該含環(huán)氧材料的固化溫度的溫度下發(fā)生熔融/液化的熱塑性樹(shù)脂。而且，在另一個(gè)實(shí)例中，該密封組合物包括含環(huán)氧材料和用于該材料的固化劑，該含環(huán)氧材料包括也具有熱塑性樹(shù)脂組分特性的環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂。
該密封組合物中包括，比如，可固化的含環(huán)氧材料，軟化點(diǎn)不超過(guò)該含環(huán)氧材料固化溫度的熱塑性聚酰胺組分，和用于含環(huán)氧材料的固化劑。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中，該密封組合物含有10到60重量％的含環(huán)氧材料，和30到70重量％的熱塑性聚酰胺組分。
該密封組合物包括含環(huán)氧材料，熱塑性聚酰胺組分和用于環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，更優(yōu)選由這些組分構(gòu)成。該含環(huán)氧材料使該密封組合物具有極限強(qiáng)度和耐熱性。另一方面，熱塑性聚酰胺組分能提供形狀貼合性，撓曲性和柔性，特別是在較低溫度下提供這些性質(zhì)。而且，固化劑能使密封組合物固化。適用的固化劑是熱活化的，當(dāng)密封組合物被置于于適當(dāng)熱源下適當(dāng)時(shí)間時(shí)固化密封組合物。
適用的含環(huán)氧材料是一種至少具有一個(gè)環(huán)氧乙烷環(huán)的環(huán)氧樹(shù)脂，該環(huán)通過(guò)開(kāi)環(huán)反應(yīng)能發(fā)生聚合。這種材料的統(tǒng)稱是環(huán)氧化物，包括單體環(huán)氧化物和聚合物環(huán)氧化物。這種材料可以是脂肪族，脂環(huán)族或芳香族的。這種材料在每個(gè)分子中通常平均具有兩個(gè)環(huán)氧基，宜至少兩個(gè)環(huán)氧基。而且，這種材料被特別稱為聚環(huán)氧化物，包括環(huán)氧官能度略小于2.0，比如是1.8的含環(huán)氧材料。每個(gè)分子中環(huán)氧基平均數(shù)的定義是，含環(huán)氧材料中環(huán)氧基數(shù)量除以環(huán)氧分子總數(shù)所得的值。聚合物環(huán)氧化物包括分子端部具有環(huán)氧基的線型聚合物(比如，聚亞烷基二醇的二縮水甘油醚)，具有骨架環(huán)氧乙烷單元的聚合物(比如，聚丁二烯聚環(huán)氧化物)。含環(huán)氧材料的分子量為約58到100,000。而且，還可以使用各種含環(huán)氧材料的混合物。
適用含環(huán)氧材料的實(shí)例包括氧化環(huán)己烯類基，比如環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯，代表性物質(zhì)是3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酯和3，4-環(huán)氧-2-甲基環(huán)己烷羧酸3，4-環(huán)氧-2-甲基環(huán)己基甲酯，和雙(3，4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基)己二酸酯。
而且，特別適用的含環(huán)氧材料包括二縮水甘油醚的單體，比如多元酚與氯代醇過(guò)量反應(yīng)獲得的多元酚縮水甘油醚，氯代醇比如是表氯醇(比如，2，2-雙-(2，3-環(huán)氧丙氧基苯酚)丙烷的二縮水甘油醚)。
如下文所述，許多含環(huán)氧材料可以從市場(chǎng)上購(gòu)得，可以用其實(shí)施本發(fā)明。即，由Yuka Shell銷(xiāo)售的以下商品名產(chǎn)品Epikote 1001；Epikote 1002；Epikote 1003；Epikote 1004；Epikote 828；和Epikote 154。本發(fā)明所用密封組合物含有熱塑性聚酰胺組分。該熱塑性聚酰胺組分是指含有以下通式酰胺部分的聚合材料化學(xué)式1 而且，這種材料能進(jìn)行熱塑性加工。即，該材料能通過(guò)加熱而軟化和流動(dòng)，并成形，然后通過(guò)冷卻使該材料固化。而且，加熱使該材料再次軟化。這種聚酰胺組分不僅能與含環(huán)氧材料形成一種理想的混合物，還能與密封組合物中其他能促進(jìn)含環(huán)氧材料固化的組分形成混合物。而且，該熱塑性聚酰胺組分能保證使該密封組合物具有柔性等極佳的低溫特性。
在熔融相中將理想的熱塑性聚酰胺組分與含環(huán)氧材料混合(即，熔融混合)，形成一種均勻的單相混合物，這時(shí)含環(huán)氧材料是未固化的。當(dāng)這種混合物(熔融混合物)變得透明時(shí)，說(shuō)明形成了均勻的單一相。密封組合物宜含有90到350質(zhì)量份的聚酰胺組分，以100質(zhì)量份的含環(huán)氧材料為基準(zhǔn)。當(dāng)該密封組合物含有小于約90質(zhì)量份的聚酰胺組分時(shí)，固化的密封組合物會(huì)變脆。另一方面，當(dāng)該密封組合物含有大于約350質(zhì)量份的聚酰胺組分時(shí)，固化密封組合物的交聯(lián)不充分，會(huì)在再次加熱時(shí)發(fā)生流動(dòng)。但是，含環(huán)氧材料的固化導(dǎo)致組合物形成多相或分離相。一相是由固化的含環(huán)氧材料形成的。另一相是由熱塑性聚酰胺組分形成的。但是，因?yàn)閺恼w上而言含有這兩相的體系是均勻的，即使如上所述對(duì)含環(huán)氧材料進(jìn)行固化時(shí)，這兩相也不會(huì)表現(xiàn)出不均勻的分布情況。所以，該密封組合物具有由含環(huán)氧材料而產(chǎn)生的性質(zhì)和由熱塑性聚酰胺組分而產(chǎn)生的性質(zhì)。
而且，理想熱塑性聚酰胺組分的軟化點(diǎn)不超過(guò)該含環(huán)氧材料的固化溫度。然后能在不超過(guò)其固化溫度的溫度下形成密封組合物。而且，可以在固化之前熔融該密封組合物。當(dāng)將該密封組合物用于汽車(chē)工業(yè)中時(shí)，該熱塑性聚酰胺組分通常具有不超過(guò)約180℃的軟化點(diǎn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，該密封組合物含有環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂及其固化劑。該環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂的典型實(shí)例是環(huán)氧化乙烯熱塑性樹(shù)脂。乙烯部分的存在使該樹(shù)脂能被熱熔和液化，還使該樹(shù)脂表現(xiàn)出較低的吸濕度。密封組合物的低吸濕度能抑制因?yàn)榧訜徇^(guò)程中的水分蒸發(fā)而形成氣泡的情況。結(jié)果是，密封部分的外觀變得非常好。乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物是優(yōu)選的環(huán)氧化乙烯熱塑性樹(shù)脂。該乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物公開(kāi)在日本未審查專利公報(bào)(Kokai)9-137028和10-316955中，作為一種粘合劑和熱熔組合物、環(huán)氧化聚乙烯的組分。該物質(zhì)通常是通過(guò)乙烯和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的共聚而獲得的。結(jié)果是，該乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物是從乙烯部分和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯部分形成的。而且，該(甲基)丙烯酸縮水甘油酯部分能促進(jìn)電沉積涂層和罩面涂層對(duì)鋼板的粘合性。
形成乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物的乙烯和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的重量比宜是50∶50到99∶1，原因如下。所含乙烯比例超過(guò)上述上限的乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物會(huì)幾乎不具有固化產(chǎn)物所要求的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性。相反，所含乙烯比例低于上述下限的乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物會(huì)無(wú)法表現(xiàn)出要求的低吸濕度和足夠的液化性能。
而且，典型的乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物甚至在不超過(guò)約80℃的較低溫度下也能熔融。當(dāng)加熱和液化含有該共聚物的密封組合物時(shí)，該組合物在密封時(shí)具有很高的液化性能。因此該密封組合物具有極佳的均勻性和平滑度。而且，因?yàn)榧訜岷突旌线^(guò)程中可以在較低溫度下對(duì)密封組合物進(jìn)行捏合，所以事實(shí)上不可能在捏合過(guò)程中在熱固性組分和固化劑之間發(fā)生反應(yīng)。
可以用通過(guò)共聚或接枝聚合一種除乙烯和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的第三組分所制得的三組分乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物作為環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂，只要其不損害本發(fā)明的效果即可。這種三組分共聚物的實(shí)例包括通過(guò)加成共聚(甲基)丙烯酸烷基酯所獲得的共聚物和通過(guò)加成共聚乙酸乙烯酯所獲得的共聚物。而且，接枝聚合物的實(shí)例包括通過(guò)接枝聚苯乙烯所獲得的聚合物，通過(guò)接枝聚((甲基)丙烯酸烷基酯)所獲得的聚合物，和通過(guò)接枝丙烯腈-苯乙烯共聚物所獲得的聚合物。
環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂的另一典型實(shí)例是環(huán)氧化苯乙烯熱塑性樹(shù)脂。共軛二烯的存在使樹(shù)脂能熱熔/液化，具有較小的吸濕度。該環(huán)氧化苯乙烯熱塑性樹(shù)脂是一種具有由聚苯乙烯組成的硬片段和由環(huán)氧化聚丁二烯組成的軟段的嵌段共聚物，使該彈性體具有橡膠彈性?；蛘撸梢允褂铆h(huán)氧化聚異戊二烯代替環(huán)氧化聚丁二烯，或者將環(huán)氧化聚異戊二烯與環(huán)氧化聚丁二烯組合使用。
該環(huán)氧化苯乙烯熱塑性樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)通常非常低，是-70到-50℃。在低至最高約-30℃的溫度下，能提高該密封材料固化產(chǎn)物的耐久性(特別是抗振性)。
這種環(huán)氧化苯乙烯熱塑性樹(shù)脂的實(shí)例包括苯乙烯-環(huán)氧化丁二烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-環(huán)氧化異戊二烯-苯乙烯共聚物。這兩種共聚物都是通過(guò)環(huán)氧化共軛二烯的不飽和鍵而獲得的。
可以將環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂與其他含環(huán)氧材料組合使用。該密封組合物可以含有液體或固體環(huán)氧樹(shù)脂，比如雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂，雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂，酚醛清漆環(huán)氧樹(shù)脂或縮水甘油胺環(huán)氧樹(shù)脂。上述物質(zhì)還能提高密封組合物固化產(chǎn)物的耐熱性，耐久性和對(duì)電沉積涂覆鋼板的粘合性。理想環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包括氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂，脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂，丁二烯骨架環(huán)氧樹(shù)脂等線型脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂，和二聚酸改性環(huán)氧樹(shù)脂等縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂，這些環(huán)氧樹(shù)脂具有較低極性。具有較低極性的環(huán)氧樹(shù)脂是理想的，因?yàn)樵摌?shù)脂與環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂所含乙烯部分和丁二烯部分等低吸水性組分具有極佳的相容性。而且，該環(huán)氧樹(shù)脂能防止固化產(chǎn)物吸收水分，這對(duì)汽車(chē)涂布步驟中的加熱是有利的。該環(huán)氧樹(shù)脂的用量通常是0到500質(zhì)量份，優(yōu)選是5到400質(zhì)量份，基于100質(zhì)量份的環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂。
該密封組合物還可任選地含有能提高環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂與其他環(huán)氧樹(shù)脂相容性的相容劑。對(duì)該相容劑進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。該密封組合物通常含有0到300質(zhì)量份的相容劑，優(yōu)選含有1到100質(zhì)量份的相容劑，基于100質(zhì)量份的環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂。雖然對(duì)相容劑沒(méi)有特別的限制，只要能實(shí)現(xiàn)彼此相容即可，但是密封組合物宜含有聚酯樹(shù)脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。出于以下原因使用相容劑。特別是，當(dāng)以給定比例將聚酯樹(shù)脂與環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂混合時(shí)，相容劑不僅能防止環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的分離，還能明顯提高密封組合物在120到180℃固化溫度下的液化性能。
本發(fā)明中所用的密封組合物通常含有10到90重量％的含環(huán)氧材料。當(dāng)密封組合物含有小于約10重量％的該材料時(shí)，會(huì)降低耐熱性。當(dāng)該密封組合物中的含環(huán)氧材料量超過(guò)約90重量％時(shí)，可以添加的填料量有所降低，有時(shí)候無(wú)法獲得低線性膨脹系數(shù)。
而且，該密封組合物中含有固化劑。固化劑將含環(huán)氧材料中所含的環(huán)氧基固化，在密封組合物中形成一種交聯(lián)結(jié)構(gòu)，生成固化產(chǎn)物。對(duì)于固化劑沒(méi)有限制，只要能生成固化產(chǎn)物即可。因此，該固化劑包括，例如胺化合物，比如雙氰胺，分子中具有羧基(包括酸酐)的丙烯酸化合物或松香，咪唑衍生物，BF3配合物，有機(jī)酸酰肼，或二氨基馬來(lái)腈或蜜胺，或者這些化合物的混合物。而且，不論固化劑具有高極性或低極性都不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。但是，如日本未審查專利公報(bào)(Kokai)9-137028和10-316955中所公開(kāi)，乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物中縮水甘油基的固化要求使用含丙烯酸化合物或松香的固化劑，該丙烯酸化合物分子中具有羧基。要求使用這種固化劑，因?yàn)樵摴袒瘎┠苋菀椎嘏c乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物相容，并固化其縮水甘油基，與之對(duì)比的具有高極性的固化劑與乙烯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚物不相容，基本上也不能與之反應(yīng)。
可以將固化劑與固化促進(jìn)劑組合使用。特別是，在具有羧基的固化劑與環(huán)氧化合物的反應(yīng)中，使用含有含酚物質(zhì)，咪唑衍生物或叔胺的固化促進(jìn)劑是有利的。
優(yōu)選該密封組合物還含有填料，填料包括例如碳酸鈣，二氧化硅或這兩種化合物的混合物。這種填料能降低固化產(chǎn)物的線性膨脹系數(shù)。結(jié)果是，特別是當(dāng)溫度在低溫變化時(shí)，這種固化產(chǎn)物的線性膨脹系數(shù)有所降低，而且低溫時(shí)的收縮量也有所減小；因此，固化產(chǎn)物幾乎不會(huì)對(duì)通過(guò)車(chē)用漆涂覆密封材料所形成的涂層施加應(yīng)力。所形成的涂層甚至在低溫下也幾乎不會(huì)出現(xiàn)裂紋。
總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)如上所述向密封組合物中添加填料時(shí)，密封組合物在加熱和熔融時(shí)通常表現(xiàn)出不夠充分的液化性能。因此，可使密封組合物含有增塑劑。含有增塑劑的密封組合物能保持理想的液化性能，因?yàn)檫@種增塑劑通常具有低的粘度，有助于改善組合物的液性能。
密封組合物中可以含有的增塑劑實(shí)例包括鄰苯二甲酸酯，比如鄰苯二甲酸二-2-乙基己基酯或鄰苯二甲酸二異壬酯，己二酸酯，環(huán)氧化脂肪酸酯，環(huán)氧化大豆油，環(huán)氧化亞麻子油，液體萜烯樹(shù)脂，液體萜烯-苯酚共聚物或液體萜烯-苯乙烯共聚物，壬二酸酯，癸二酸酯，環(huán)氧六鄰苯二甲酸酯(epoxyhexaphthalicacidester)或這些物質(zhì)的混合tr。這種增塑劑能使密封組合物的固化產(chǎn)物具有柔性。而且，降低固化產(chǎn)物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使該固化產(chǎn)物甚至在-20到-40℃的低溫下也具有低彈性模量。結(jié)果是，甚至在這樣的低溫下也能將固化產(chǎn)物顯著拉伸，可提高抗振性等動(dòng)態(tài)耐久性。
本發(fā)明的密封方法包括，將具有上述特定襯底的壓敏膠帶粘貼于車(chē)頂溝槽等待密封部位上，將含有熱熔/可液化熱固性密封材料的密封制作置于壓敏膠帶上，加熱密封制作至足以使制作熱熔/液化并熱固化的溫度，密封被粘物。這種密封方法中的加熱可以通過(guò)汽車(chē)涂布步驟中的加熱步驟方便地進(jìn)行。比如，要將電沉積涂覆鋼板密封在一起時(shí)，在預(yù)固化之前將密封制作施加于鋼板上，預(yù)固化是電沉積涂覆鋼板的預(yù)干燥步驟。在預(yù)固化溫度(比如，80到160℃)加熱鋼板一定時(shí)間(比如，10到20分鐘)，使密封材料熱熔/液化，并且在某些情況下固化液化的密封材料。然后用罩面涂層漆噴涂這些鋼板，加熱至涂層的固化溫度(比如，120到180℃)，完成密封材料的固化。另外，通常有兩種罩面涂層通過(guò)噴涂一層固體漆并熱固化這種漆所獲得的單層涂層；和通過(guò)噴涂一種被稱為中間涂層漆的固體漆，熱固化這種漆，噴涂一種稱為面漆的固體漆，并熱固化這種面漆所獲得的雙層涂層。
實(shí)施例參考以下實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。
制備采用具有點(diǎn)痕的測(cè)試片(車(chē)頂溝槽)制備模擬車(chē)頂溝槽的測(cè)試片，尺寸是400毫米(長(zhǎng))×5毫米(深)×12毫米(寬)。將兩個(gè)厚度為1毫米的鋼板彎曲成曲柄形狀，連接(通過(guò)點(diǎn)焊)制成測(cè)試片，并施加電沉積涂層。溝槽的階梯部分形狀(3毫米寬，1毫米高)如附圖3中所示。用臺(tái)鉗在車(chē)頂溝槽中以50毫米的間隔沿其縱向形成七個(gè)凹穴，每個(gè)凹穴都是1毫米深，6毫米直徑。這些凹穴與汽車(chē)生產(chǎn)線上進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生的最差痕跡類似。
壓敏膠帶使用以下壓敏膠帶(1)Scotch 898膠帶(商品名，由Sumitomo 3M Ltd.制造)，這種膠帶的總厚度是155微米，是通過(guò)在玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯薄膜上在浸漬玻璃絲時(shí)形成天然橡膠粘合層而制得的，沒(méi)有摻入玻璃絲的聚酯薄膜厚度是25微米；(2)Scotch 363膠帶(商品名，由Sumitomo 3M Ltd.制造)，這種膠帶的總厚度是190微米，是通過(guò)在具有鋁箔和玻璃絲布的襯底上形成硅氧烷壓敏粘合層而制得的；和(3)通過(guò)用250毫米厚度的丙烯酸壓敏粘合層涂覆200微米厚的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)(PET)薄膜(由Teijin Ltd.制造)而制得的膠帶。將每種膠帶都切割成10毫米(寬)×400毫米(長(zhǎng))的帶狀膠帶，使用該條狀膠帶。
密封制作(熔融密封膠帶)將50質(zhì)量份的熱塑性聚酰胺(商品名是Macromelt 6238，Henkel)，40質(zhì)量份的環(huán)氧物質(zhì)(商品名是Epikote 1001，由Yuka Shell Epoxy Co.，Ltd.制造)，7質(zhì)量份的雙氰胺(商品名是EH 3636 AS，由ACR制造)和3質(zhì)量份的三嗪衍生物(商品名是2MZA，由Shikoku Kasei Corporation制造)均勻混合。將混合物置于擠塑機(jī)中，制成4.0毫米厚度的密封制作。將該密封制作切割成10毫米寬，400毫米長(zhǎng)的條狀膠帶。
實(shí)施例1將Scotch 898膠帶(商品名，由Sumitomo 3M Ltd.制造)粘貼在測(cè)試片的凹槽底部，使膠帶疊合在模擬點(diǎn)焊痕的凹穴上，并充分按壓粘合。上述密封制作(熔融密封劑)被粘合在該帶頂面上。
考慮汽車(chē)的涂布步驟。首先，采用稱為預(yù)固化電沉積涂覆鋼板的預(yù)干燥步驟，使測(cè)試片在120℃(材料溫度)保持20分鐘。加熱熔融上述熔融密封劑并使之液化覆蓋車(chē)頂凹槽。接著，在熔融密封劑上噴涂一般稱為中間涂層漆的車(chē)用丙烯酸固體漆(用蜜胺交聯(lián))，在140℃(材料溫度)固化30分鐘。再噴涂稱為面漆的車(chē)用丙烯酸固體漆(用蜜胺交聯(lián))，并在140℃(材料溫度)固化30分鐘。干燥后中間涂層和面涂層的厚度都是30到40微米。使測(cè)試片在室溫下放置一天一夜，目視觀察密封制作上涂層的外觀。用金剛石切割刀具切開(kāi)車(chē)頂溝槽階梯連接部分。證實(shí)以下情況密封材料充分進(jìn)入階梯部分，密封非常有效。另外，壓敏膠帶的襯底在120℃下加熱該帶時(shí)具有1500兆帕的拉伸彈性模量(以50毫米/分的拉伸速率測(cè)量，襯底寬度是24毫米，夾具之間的距離是100毫米)。
實(shí)施例2以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行測(cè)試，區(qū)別在于用Scotch 363膠帶(商品名，總厚度是190微米，以鋁箔和玻璃絲布作為襯底，以硅氧烷壓敏粘合劑作為涂層)代替Scotch 898膠帶(商品名，一種細(xì)絲膠帶)。另外，該壓敏膠帶的襯底在120℃下加熱時(shí)具有350兆帕的拉伸彈性模量(以50毫米/分的拉伸速率測(cè)量，襯底寬度是24毫米，夾具之間的距離是100毫米)。
實(shí)施例3以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行測(cè)試，區(qū)別在于用一種壓敏膠帶代替Scotch898膠帶(商品名，一種細(xì)絲膠帶)，該壓敏膠帶是通過(guò)用厚度250微米的丙烯酸壓敏粘合劑涂覆厚度200微米的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(由Teijin Ltd.制造)而制得的。另外，該壓敏膠帶的襯底在120℃下加熱時(shí)具有1000兆帕的拉伸彈性模量(以50毫米/分的拉伸速率測(cè)量，襯底寬度是24毫米，夾具之間的距離是100毫米)。
對(duì)比例1以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行測(cè)試，區(qū)別在于將熔融密封膠帶置于測(cè)試片上，而不是使用壓敏膠帶。
對(duì)比例權(quán)利要求
1.一種密封方法，該方法包括將一種膠帶粘貼在待密封的被粘物上；將含有熱熔/可液化熱固性密封材料的密封制作置于該膠帶上；和加熱該密封制作至足以使該制件熱熔/液化并熱固化的溫度，其特征在于該膠帶的襯底能抑制在粘貼步驟中被截留在該被粘物和膠帶之間的空氣滲透進(jìn)入該密封制作中。
2.如權(quán)利要求1所述的密封方法，其特征在于該襯底是樹(shù)脂薄膜，非織造織物，織造織物和金屬中的至少一種或其組合。
3.如權(quán)利要求1所述的密封方法，其特征在于該襯底是一種纖維增強(qiáng)樹(shù)脂薄膜。
4.如權(quán)利要求1所述的密封方法，其特征在于該密封材料含有可固化的含環(huán)氧材料，軟化點(diǎn)不超過(guò)該含環(huán)氧組分材料固化溫度的熱塑性聚酰胺組分，和用于該含環(huán)氧材料的固化劑。
5.如權(quán)利要求1所述的密封方法，其特征在于該密封材料含有環(huán)氧化熱塑性樹(shù)脂和該樹(shù)脂的固化劑。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的密封方法，其特征在于該密封制作被加熱至80到180℃的溫度。
7.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的密封方法，其特征在于該襯底在120℃時(shí)具有至少100兆帕的拉伸彈性模量。
8.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的密封方法，其特征在于該膠帶是壓敏膠帶。
全文摘要
一種密封方法，該方法包括將一種膠帶(比如，壓敏膠帶)粘貼在待密封被粘物上，將含有熱熔/可液化熱固性密封材料的密封制作置于該膠帶上，并加熱該密封制作至足以使該制作熱熔/液化并熱固化的溫度。該膠帶的襯底能抑制在粘貼步驟中被截留在該被粘物和膠帶之間的空氣滲透進(jìn)入密封制作。
文檔編號(hào)C08L77/00GK1649978SQ03809256
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月27日
發(fā)明者北野修一, 篠崎光太郎, 弘重裕司 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司