專利名稱：具有粘合人造橡膠層的金屬襯底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬襯底和附著的人造橡膠層，尤其涉及用于機(jī)動車輛上的玻璃引導(dǎo)部件，其中該部件包含具有被第二層熱固性材料覆蓋的熱固性粘合板的金屬加強(qiáng)件。更明確地，本發(fā)明包含具有粘合到金屬上的過氧化物固化的熱固性粘合板的金屬加強(qiáng)件和附著在粘合板上的硫化(sulfur cured)橡膠。
典型地，提供具有三元乙丙橡膠(EPDM)涂層的金屬條的工藝開始于盤卷涂覆設(shè)備，在那里金屬被清潔、干燥和涂覆底層涂料。底層涂料中的溶劑被蒸發(fā)并且涂覆的金屬被烘干以使在金屬上保留底層涂料層。諸如熱活化粘合劑的粘合劑這時(shí)被施加于底層涂料。該粘合劑在底層涂料的硫化過程中被最好地活化。
粘合劑和底層涂料的應(yīng)用以及它們的相關(guān)處理步驟對于最終產(chǎn)品增添了可觀的成本要素。另外，在金屬上施加粘合劑可以擠壓工藝過程中同步完成。另外，由于這些步驟中的每一個步驟都可能遇到變數(shù)，這就可能增加廢料。附加的涂層需要采用粘合劑，這就在工藝中引入了進(jìn)一步的變數(shù)并且可能降低有效的制造速度。
熱固性的熱活性粘合劑。在成型軋制成型臺中趨向于剝落而導(dǎo)致砂眼。
因此，需要有脫層現(xiàn)象降低了的在金屬上附有人造橡膠材料的多層部件。還需要具有粘合在人造橡膠材料上的金屬的密封件，其中減少了在加工過程中對粘合劑和溶劑的需要。一直還需要具有充分粘合到金屬支承件上以避免在使用過程中脫層，且不需要昂貴粘合劑或加工步驟的三元乙丙橡膠(EPDM)的玻璃引導(dǎo)部件。
在特定的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明提供了一種具有金屬加強(qiáng)件、整體地粘合和外封在金屬加強(qiáng)件上的過氧化物固化橡膠粘合板，以及粘合到粘合板上的交聯(lián)的三元乙丙橡膠(EPDM)層的玻璃引導(dǎo)部件。
本結(jié)構(gòu)將粘合板充分地粘附在金屬加強(qiáng)件上以基本上避免非破壞性的分離。由于外部的三元乙丙橡膠(EPDM)層通常是與粘合板相容的，三元乙丙橡膠(EPDM)外層可以涂覆在粘合板上并且采用傳統(tǒng)的方法固化。
圖2是玻璃引導(dǎo)部件的剖面圖。
面板14可以是任何一種材料種類而不限制本發(fā)明。比如，面板14可以是玻璃、金屬或被油漆的、表面處理過的或暴露的復(fù)合件。在工作環(huán)境中，可考慮面板14與復(fù)合件10的反復(fù)接合與脫開。面板14與復(fù)合件10的接合源自于面板相對于復(fù)合件的運(yùn)動，或者也可以是源于復(fù)合件相對于面板運(yùn)動。
為了描述清楚，復(fù)合件10將按照玻璃引導(dǎo)部件來描述。參見圖2，本發(fā)明中的玻璃引導(dǎo)部件結(jié)構(gòu)包括加強(qiáng)件20、至少粘合到加強(qiáng)一部分的粘合板30和附著在粘合板上的特征層40。典型地，復(fù)合件10有一定的橫斷面和長度。加強(qiáng)件加強(qiáng)件20優(yōu)選為金屬，如鋁、鋼、不銹鋼、鍍鋅鋼或類似的合金。一般地，加強(qiáng)件20起支承作用并且延伸在玻璃引導(dǎo)部件的整個長度上。加強(qiáng)件20可以是一種模壓、壓模、澆鑄或擠壓的結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)件20的特定的金屬和厚度至少部分地由復(fù)合件10的預(yù)期用途所確定。粘合板粘合板30粘合在加強(qiáng)件20上。優(yōu)選地，粘合板30封裝加強(qiáng)件20并且有足夠的厚度以避免加強(qiáng)件暴露并且因此為特征層40提供一個基礎(chǔ)。粘合板30的厚度盡可能地薄以減少材料消耗，但是，粘合板有足夠的厚度以適應(yīng)直線加工偏差(line processing variations)和位伸彎曲從而保持對加強(qiáng)件20的封裝。已發(fā)現(xiàn)0.2-0.5mm、典型地0.35mm的厚度能夠充分地滿足粘合板30的封裝。優(yōu)選地，在過氧化物固化材料中，粘合板30至少包含(甲基)丙烯酸酯活性助劑(coagent)或馬來化聚丁二烯橡膠中的一種。已發(fā)現(xiàn)該化合物直接粘合到金屬加強(qiáng)件20上。
在粘合板30中，盡管可以采用(甲基)丙烯酸酯活性助劑和/或馬來化聚丁二烯作為硫磺交聯(lián)橡膠的配方，然而我們發(fā)現(xiàn)用過氧化物固化配方可以得到更強(qiáng)的粘合力。確信過氧化物產(chǎn)生自由基并且聚合(甲基)丙烯酸酯活性助劑和馬來化聚丁二烯，以在金屬表面上就地形成熱固性聚合粘合劑。已發(fā)現(xiàn)在加強(qiáng)件20和粘合板30之間無粘合劑的粘合力是一種橡膠撕裂(tear)粘合。也就是說，對于復(fù)合件的預(yù)期工作參數(shù)，排除了把粘合板30非破壞性地與加強(qiáng)件20分離。
典型地，在熱空氣固化中使用過氧化物固化配方，或采用熱空氣介質(zhì)床固化，會導(dǎo)致不良粘性表面。因此，本發(fā)明在粘合板30上采用了特征層40，其中所特征層40包括用于傳統(tǒng)的玻璃運(yùn)行通道(runchannels)中，可固化的硫化橡膠擠壓化合物。特征層40也起保護(hù)粘合板30防止氧化的作用。
粘合板30包含形成80％到10％的人造橡膠部分的聚丁二烯并且優(yōu)選為液態(tài)的乙烯基聚丁二烯(例如Ricobond 1756)；比如100 phr(每100橡膠中的份數(shù))的炭黑；油；干燥劑；以及范圍約為2phr到15phr、并且優(yōu)選為4phr的濃度例如為70％的過氧化物二異丙苯的交聯(lián)引發(fā)劑；范圍約為2phr到20phr、優(yōu)選為15phr的Saret633；以及范圍在0phr到5phr并且優(yōu)選為phr3、濃度為50％的Rhenogran(TAC，TriAllyl Cynaurate)。
典型的聚丁二烯包含反-1，4聚丁二烯；全同立構(gòu)的1，2聚丁二烯；間同立構(gòu)1，2聚丁二烯；馬來化聚丁二烯和乙烯基1，2聚丁二烯。
此外，粘合板30中可以包含如有足夠質(zhì)量的例如是硅烷處理陶土的白色填充劑(white fillers)之類的絕緣填充劑以基本上避免對加強(qiáng)件的電流腐蝕。絕緣填充劑用來防止通過粘合板30電子轉(zhuǎn)移。也就是說，粘合板30絕緣了加強(qiáng)件20。因此，粘合板30不但可以構(gòu)成為起粘合的作用，也可以既用于起粘合作用也起絕緣的作用。
一種典型的有色粘合板包含
其中Burgess KE是一種用有機(jī)官能基的硅烷、特別是用乙烯基硅烷表面改性的鍛燒陶土。
由于約95％的相關(guān)工業(yè)被確信采用熱空氣床固化類似的擠壓型材，使用被傳統(tǒng)的三元乙丙橡膠(EPDM)或彈性塑料膜(EPM)特征層40覆蓋的粘合板30就可以與大多數(shù)加工設(shè)備相容。
特征層40是任何可交聯(lián)的人造橡膠，例如典型的三元乙丙橡膠(EPDM)或彈性塑料膜(EPM)。特征層40可以是任何乙烯基的聚合物，如聚烯烴人造橡膠或如SBR和腈基丁二烯橡膠(NBR)、的過氧化物可硫化的人造橡膠，也可以是天然橡膠。
合適的特征層40包含
制造在制造中，加強(qiáng)件20被成型和清潔。初始的金屬加強(qiáng)件20可以是鋁條或鋁帶。雖然在沒有不用糙化也能夠得到滿意的產(chǎn)品，但是在類似地粗糙化上述實(shí)施例中采用的鋁襯底表面。建議用火焰處理去除表面的油。然后把加強(qiáng)件20輥軋成型為所需要的形狀。
加強(qiáng)件20和粘合板30這時(shí)通過一個模具，在那里粘合板30通過擠壓機(jī)并且被附著于加強(qiáng)件上?；旧贤瑫r(shí)地，或在下游，特征層40被擠壓到粘合板30的暴露表面上。典型地，然后讓特征層40讓通過熱空氣床或其他固化介質(zhì)以進(jìn)行固化，如業(yè)內(nèi)所公知。
因此，本發(fā)明提供了一種在金屬加強(qiáng)件或金屬芯與橡膠層之間的無溶劑無膠合劑的粘接，其中橡膠層可容易地粘合到其它的人造橡膠材料上。
盡管本發(fā)明由目前被認(rèn)為是最實(shí)用的和優(yōu)選的實(shí)施例來進(jìn)行說明，需要明白的是，本發(fā)明并不限制在披露的實(shí)施例的范圍內(nèi)，相反地，是要覆蓋包含，按最廣泛的解釋，在包括所有此類修改和相當(dāng)結(jié)構(gòu)的附加權(quán)利說明書中的精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的不同修改和等同的裝置。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動車輛上的防風(fēng)雨密封，該防風(fēng)雨密封具有金屬加強(qiáng)件，所述防風(fēng)雨密封包含(a)粘合到金屬加強(qiáng)上的過氧化物固化橡膠層，該過氧化物固化橡膠層包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯中的一種，以及(b)過氧化物固化橡膠層上的硫化橡膠層。
2.如權(quán)利要求1所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，過氧化物固化橡膠是三元乙丙橡膠或彈性塑料膜。
3.如權(quán)利要求1所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，過氧化物固化橡膠層包含降低金屬加強(qiáng)件電流腐蝕的絕緣體。
4.如權(quán)利要求1所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，在過氧化物固化橡膠層中進(jìn)一步包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯。
5.一種機(jī)動車輛的復(fù)合支承件，該支承件包含(a)金屬加強(qiáng)件；(b)至少粘合到金屬加強(qiáng)件一部分上的過氧化物固化粘合板；以及(c)過氧化物固化粘合板上的硫化橡膠層。
6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合支承件，其特征在于，粘合板包含聚丁二烯。
7.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合支承件，其特征在于，粘合板包含(甲基)丙烯酸酯。
8.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合支承件，其特征在于，粘合板包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯。
9.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合支承件，其特征在于，粘合板中進(jìn)一步包含絕緣填充劑。
10.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合支承件，其特征在于，金屬加強(qiáng)件是鋼、不銹鋼、鋁或鍍鋅鋼中的一種。
11.一種機(jī)動車輛中復(fù)合支承件的成型方法，包括(a)把過氧化物固化橡膠層擠壓到金屬承載體上，過氧化物固化橡膠層包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯中的一種。(b)在過氧化物固化橡膠層上沉積硫化橡膠層；以及(c)固化硫化橡膠層。
12.如權(quán)利要求11所述的方法中，其特征在于，在過氧化物固化橡膠中進(jìn)一步包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯。
13.如權(quán)利要求11所述的方法中，其特征在于，過氧化物固化橡膠層包含降低金屬加強(qiáng)體電流腐蝕的絕緣體。
14.一種機(jī)動車輛上的防風(fēng)雨密封，所述防風(fēng)雨密封包含(a)金屬加強(qiáng)件；(b)至少粘合到金屬加強(qiáng)一部分上的過氧化物固化粘合板；以及(c)粘合板上的硫化橡膠層。
15.如權(quán)利要求14所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，過氧化物固化粘合層包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯中的一種。
16.如權(quán)利要求14所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，過氧化物固化粘合層包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯。
17.如權(quán)利要求14所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，過氧化物固化粘合層包含降低金屬加強(qiáng)件電流腐蝕的絕緣體。
18.如權(quán)利要求14所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，過氧化物固化粘合層包含絕緣填充劑。
19.如權(quán)利要求14所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，金屬加強(qiáng)件是鋼、不銹鋼、鋁或鍍鋅鋼中的一種。
20.如權(quán)利要求14所述的防風(fēng)雨密封，其特征在于，硫化層是三元乙丙橡膠或彈性塑料膜中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有金屬加強(qiáng)仲和粘合板的層壓板，其中的粘合板是至少包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯中之一的過氧化物固化橡膠。一特征層被成型在粘合板上并且可以是如三元乙丙橡膠(EPDM)和彈性塑料膜(EPM)的任何種類交聯(lián)材料之一。
文檔編號B60J10/00GK1431952SQ01810633
公開日2003年7月23日 申請日期2001年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月20日
發(fā)明者克里希納馬查里·高普蘭 申請人:施萊格爾公司