[发明专利]具有改进的耐冲洗性的结构粘合剂和用于分配其的方法

说明书

一种未固化的粘合剂包含2重量百分比到10重量百分比的半结晶有机材料的颗粒，优选地为具有2000到10,000的数均分子量、10到60的羟基数和50℃到125℃的熔融温度的聚酯。所述粘合剂通过仅在施加之前对其加热以熔融颗粒进行施加。在施加之后，将粘合剂冷却到低于半结晶有机材料的熔融温度，并且接着固化。由于材料粘度适中，所述方法使得粘合剂在环境温度下得以储存和泵送。在熔融并且再冷却半结晶有机材料时，粘合剂呈现赋予非常良好的耐冲洗性的高屈服应力。在优选实施例中，粘合剂组合物包括环氧树脂和环氧固化剂。

技术领域

本发明涉及用于分配结构粘合剂的方法。

背景技术

结构粘合剂正在越来越广泛地用于汽车工业中。粘合剂的使用快速补充并且甚至在一些情况下取代更常规的机械装配方法如熔接、铆接、旋拧、螺栓连接、夹持等。这些粘合剂甚至正在用于结构应用中，以便将框架构件连接在一起或将其它部件组装到框架构件。在这些结构应用中，粘合剂对车辆的结构完整性起重要作用。粘合剂粘结在车辆的正常运行期间不失效是不足够的。此外，粘合剂必须能够经受在碰撞情况下经历的突然且非常大的施加力。经设计以执行此的粘合剂有时被称为“耐碰撞”粘合剂或“CDA”。

这些CDA是包含在施加之后经受固化反应以形成基板之间所需的粘合剂粘结的前体材料的可固化体系。在一些制造环境中，将粘合剂施加到粘合线并且固化粘合剂的步骤可在时间上广泛分开。在组装车辆车身中，例如，粘合剂可施加到车身组件，其中在粘合剂固化之前的一个或多个中间步骤期间其保持未固化状态。那些中间步骤的一个通常为其中通常通过将车身组件浸没在涂层材料中施加液体涂覆材料的涂覆步骤。这些涂料通常需要烘烤固化。为了节约成本，制造商更喜欢同时固化粘合剂和涂料。

这种方法需要在施加与固化之间的那些中间步骤期间粘合剂保持在适当位置。具体地说，当那些中间步骤中的一个或多个为涂覆步骤时，对于抵抗粘合剂从基板冲洗掉变得必需。这是CDA的常见失败-它们倾向于从基板冲洗掉并且然后在其它地方再沉积。当CDA再沉积在显示表面上时，它必须被除去。这需要另外的检测和制造步骤。如果再沉积的材料固化，那么这通常意指必须脱机取出部件并且在最终汽车组件之前用砂纸磨掉。

再沉积的问题是如此显著以致有时将添加剂添加到粘合剂配制品试图对抗冲洗掉和再沉积的问题。一种类型的添加剂是如例如在WO 2010/098950中所描述的半结晶聚酯多元醇。当形成粘合剂时，这种多元醇熔融并且溶解到其它组分中。这稠化了粘合剂并且改善了耐冲洗性。

通过包括这些产生的高粘度对处理和施加粘合剂产生大量问题，尤其在其中机械施加粘合剂的自动组装厂中。精确计量和施加通常需要低粘度；对于机器人设备非常难以操作非常粘的材料。此外，高粘性粘合剂难以通过进料机器人设备的供应管线从集中存储设备泵送。

处理问题的工业反应是安装加热设备。以此方式，使高粘性粘合剂升温以降低其粘度，因此它可易于通过进料机器人分配设备的供应管线从存储器泵送，并且因此机器人设备可更易于操作。在施加粘合剂之后，其然后再次冷却，恢复其高粘度并且从而抵抗冲洗掉。用这种方法的主要问题是其成本。在工业设施中泵送、计量和分配设备通常是非常复杂的，部分由于可为大量机器人施加站的集中存储和泵送设备的使用，而有时仅因为原料不能接近组装线储存并且因此必须泵送从存储器到应用点的相当大的距离。设备通常包括从存储器和泵送站将材料携带到一个或多个计量其的“剂量仪”的长头部系统。头部系统在某些制造设施中的长度可为35米或更长。粘合剂通过另一软管从剂量仪传递到施加站，另一软管的长度可为2米到4米。将加热装置添加到所有这种设备，尤其是存储器和/或头部体系，可不止加倍资金成本。加热这种设备还非常显著地增大操作成本。

使用加热设备的另一问题是高温引起粘合剂前移。尽管仅当加热到特定“启动”温度时粘合剂通常被调配以固化，但是实际上某些前移可以并且确实出现在较低温度下。在泵送、计量分配设备中加热粘合剂可引起显著的前移出现，即使包括的温度远低于启动温度。工业上，即使在当设备不在操作时的时段期间保持设备充满加热的粘合剂也是常见的。在这些情况下，粘合剂可经受延长时段的高温，在此期间前移可出现。