[发明专利]具有芯/壳结构的粘合制品

说明书

本发明涉及一种包括伸长的芯和壳的粘合制品，所述壳包括粘合剂组合物。伸长的芯包括纤维网，在特定的实施方案中，可以是非织造纤维网。这种粘合制品可被设计用于分配和转移其所粘合的基底内和基底之间的应力，和/或可以提供良好的间隙填充性能。因此，这种粘合制品特别适用于粘合或硬化例如机动车辆中的部件。

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。

带式粘合剂已经使用了多年，但其应用有许多限制。首先，难于将平带应用于带平面中的曲线上，因为难于适应同一平面内的压缩和伸长。因此，曲线结构经常需要备有连续的直带式粘合条，它们的方向在所应用的表面上逐渐变化。

此外，难于提供具有良好的间隙填充性能的带。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。通常，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该间隙，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。

除了操作方面的缺点之外，具有可接受的间隙填充性能的膨胀式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，粘合剂可能需要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，需要提供一种能够填充可变的间隙、同时保持固化的/聚合的粘合剂体系优化的物理性能的粘合剂体系。此外，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。

本发明通过提供一种伸长的粘合制品而解决了上述一些难题和问题，该粘合制品包括伸长的芯，所述芯包括纤维网并设置有壳，所述壳包括粘合剂组合物，其中所述芯的最小直径为1mm或更大，优选2mm或更大或3mm或更大。

上述体系的一个优点可能是，可用于占据可变体积的、所述芯所含的纤维材料的压缩性与所述壳中所含的粘合剂组合物的粘合强度的组合。使用可压缩的材料代替液体、可起泡的材料或糊状物，可以便利对粘合制品的操作和应用于各种几何形状。此外，可压缩的制品可以分散应力和/或阻尼振动。通过选择不同类型的粘合剂和芯材料，可以设计适于各种应用的粘合制品。

因此，在第一方面中，本发明涉及通过本发明伸长的粘合制品粘合两个或更多个基底并有效地填充其间的间隙。粘合制品可以被设计成通过压缩于接合点中而处于适当位置、或仅通过初始获得的粘性水平而处于适当位置。用手应用这种制品是快速和便利的。