專利名稱：具有超靜音性能的緊固件的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種具有超靜音性能的表面緊固件。
發(fā)明的背景緊固件作為一種塑料組件用于工業(yè)領(lǐng)域中，特別用于汽車工業(yè)中。近來(lái)，靜音已成為汽車質(zhì)量改進(jìn)的一個(gè)重要指標(biāo)，迫切需要降低或抑制令人生厭的噪聲(如聯(lián)接著的緊固件移動(dòng)時(shí)發(fā)出的噪聲)。
日本未審查專利申請(qǐng)(KoKai)No。4-224856和2-66365披露了一種將聚乙烯蠟和硅油摻入聚縮醛樹脂中制得的低噪聲齒輪樹脂(gear resin)。盡管聚縮醛樹脂具有高的機(jī)械強(qiáng)度，但它的韌性差、比重大并且生產(chǎn)成本高。另一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)將聚縮醛樹脂用于表面聯(lián)接型緊固件時(shí)，很容易從其梗(stem)部發(fā)生斷裂。當(dāng)加入低分子量化合物(如聚乙烯蠟或硅油)時(shí)，確實(shí)可以暫時(shí)地取得降低噪聲的效果，但是由于這種化合物會(huì)從表面上流失而使得降低噪聲的效果不能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。
日本未審查專利申請(qǐng)(KoKai)No。5-192939披露了一種表面聯(lián)接型緊固件，該緊固件含有尼龍、聚丙烯、聚縮醛等。盡管這種表面聯(lián)接型緊固件具有許多優(yōu)點(diǎn)，如易于制造以及高的聯(lián)接強(qiáng)度，但當(dāng)將緊固件用于受到振動(dòng)的場(chǎng)合(如用于固定汽車內(nèi)部的裝飾材料)時(shí)，它還是會(huì)產(chǎn)生噪聲。例如，尼龍具有高吸濕性，當(dāng)其吸收水分后，其機(jī)械強(qiáng)度就會(huì)下降并產(chǎn)生所謂的“抖動(dòng)”，從而很容易產(chǎn)生噪聲。聚丙烯具有較差的耐熱性和耐磨性，在使用過(guò)程中機(jī)械強(qiáng)度會(huì)下降，因此很容易產(chǎn)生噪聲。
本發(fā)明的概述本發(fā)明提供一種高機(jī)械強(qiáng)度、長(zhǎng)使用壽命、易于制造的緊固件。另外，當(dāng)將本發(fā)明緊固件與另一個(gè)組件相聯(lián)接并施加振動(dòng)時(shí)，它不產(chǎn)生噪聲。
本發(fā)明的效果是通過(guò)使用具有超靜音性能的緊固件而取得的。在一個(gè)具體實(shí)例中，本發(fā)明緊固件包括基底(base portion)、梗部(stem portion)和頭部(headportion)，梗部插在基底部分上并與之連接在一起，彼此相隔預(yù)定的距離，頭部連接于梗部遠(yuǎn)離基底的末端。當(dāng)將緊固件聯(lián)接后，降低了該表面聯(lián)接型緊固件相對(duì)移動(dòng)中的抗滑力。
較好的是，至少在梗部或頭部的一部分使用多相聚合材料以降低抗滑力，所述多相聚合材料包括第一聚合物樹脂和至少含有一種氟碳樹脂或超高分子量聚乙烯樹脂的第二聚合物樹脂。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“多相”指兩種聚合物形成一種海島狀分相結(jié)構(gòu)，最好是第一聚合物形成連續(xù)相(海)，第二聚合物形成非連續(xù)相(島)。島的尺寸最好為0.01-100微米。
因此，這些島(或分散的非連續(xù)相)能顯著地改善靜音性能而不降低第一聚合物良好的機(jī)械性能和化學(xué)性能。
另一方面，過(guò)量的構(gòu)成非連續(xù)相的聚合物(例如，加入過(guò)量的含氟聚合物)會(huì)形成較大尺寸的非連續(xù)相，該非連續(xù)相的行為相當(dāng)于連續(xù)相，從而降低了第一聚合物的機(jī)械性能，所以最好不使用過(guò)量的構(gòu)成非連續(xù)相的聚合物。
在另一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明提供一種具有超靜音性能的緊固件，該緊固件包括包括基底(base portion)、梗部(stem portion)和頭部(head portion)，梗部插在基底部分上并與之連接在一起，彼此相隔預(yù)定的距離，頭部連接于梗部遠(yuǎn)離基底的末端。其中增大了該緊固件的撓曲彈性模量，以便在表面聯(lián)接型緊固件的相對(duì)移動(dòng)中，降低相對(duì)移動(dòng)距離。
改善撓曲彈性模量的較好的方法是使梗部或頭部的至少一部分含有無(wú)定形聚酰胺樹脂作為第一聚合物樹脂。
本發(fā)明還提供一種表面聯(lián)接型緊固件和一種制造緊固件的方法。
本發(fā)明緊固件常以面對(duì)面的方法與其它緊固件相聯(lián)接。但是，本發(fā)明緊固件還可以和許多其它組件(如鉤型材料、無(wú)紡織物、預(yù)鉆孔的金屬(predrilledmetal)或塑料板等)相聯(lián)接。
本發(fā)明的詳細(xì)描述包括基底(base portion)、梗部(stem portion)和頭部(head portion)，梗部插在基底部分上并與之連接在一起，彼此相隔預(yù)定的距離，頭部連接于梗部遠(yuǎn)離基底的末端的緊固件以及制造方法披露在例如美國(guó)專利No.5,242,646，4,290,832，5,077,870和4,984,060中，本發(fā)明緊固件的形狀和結(jié)構(gòu)以及制造方法與披露在這些美國(guó)專利和其它已知的參考文獻(xiàn)中的緊固件相同。
本發(fā)明緊固件的特征主要在于緊固件的材料組合物。在本文中，術(shù)語(yǔ)“第一聚合物樹脂”指構(gòu)成緊固件并使該緊固件具有機(jī)械強(qiáng)度的樹脂。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可通過(guò)將氟碳樹脂或超高分子量聚乙烯樹脂摻入該第一聚合物樹脂，以改善靜音性能。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，可通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇第一聚合物樹脂本身以改善靜音性能。
用于本發(fā)明第一個(gè)實(shí)例的第一聚合物樹脂的例子包括聚酰胺樹脂、聚丙烯樹脂、離子鍵樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂。其中，最好是熱塑性樹脂如聚酰胺樹脂和聚丙烯樹脂，這是因?yàn)檫@些樹脂具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、較長(zhǎng)的使用壽命并且容易模塑。術(shù)語(yǔ)“聚酰胺樹脂”指通過(guò)有機(jī)酸和酰胺化合物之間的化學(xué)反應(yīng)合成的聚合物，通常指結(jié)晶的尼龍，如4，6-尼龍、6，6-尼龍、6-尼龍、6，10-尼龍、6，12-尼龍、11-尼龍、12-尼龍、芳香聚酰胺等。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)例，可通過(guò)將含有第二聚合物樹脂的相分散或摻和在第一聚合物樹脂中以抑制噪聲。該第二聚合物樹脂包括氟碳聚合物或超高分子量(UHMW)聚乙烯。得到的組合物可降低聯(lián)接了的緊固件的相對(duì)移動(dòng)中的抗滑力。
用作第二聚合物樹脂的氟碳樹脂包括在分子中含有一個(gè)或多個(gè)氟原子的合成聚合物。氟碳樹脂的具體的例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯-丙烯共聚物樹脂(FEP)、氟化乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物樹脂(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物樹脂(ETFE)、聚偏二氟乙烯樹脂(PVDF)、聚氟乙烯樹脂(PVF)等。這些樹脂由Daikin Kogyo K.K.，Mitsui-Dupont Fluorochemical K.K.，等制造和銷售，并可很容易地購(gòu)得。
由第一聚合物樹脂和氟碳樹脂組成的樹脂可市售購(gòu)得。例如含PTEF(氟碳樹脂)的酰胺樹脂可購(gòu)自Unitika(K.K.)，該產(chǎn)品可用作本發(fā)明緊固件的材料。
用作第二聚合物樹脂的超高分子量聚乙烯是平均分子量至少為1,000,000的聚乙烯，可從Mitsui Petrochemical Co.，Ltd.購(gòu)得。
第二聚合物樹脂最好具有較低的流度。為了將第二聚合物樹脂與第一聚合物樹脂相混合，最好在注塑前用雙螺桿擠塑機(jī)將這兩種樹脂預(yù)先捏合和模塑成粒料。通過(guò)在每100重量份的第一聚合物樹脂中加入0.1-100重量份的第二聚合物樹脂可得到足夠的長(zhǎng)效靜音效果。
盡管所使用的第二聚合物樹脂的量可多可少，但是發(fā)現(xiàn)如果第二聚合物的用量小于0.1重量份，改善效果的持續(xù)性就降低了；另一方面，如果超過(guò)了100重量份，盡管可得到長(zhǎng)效的靜音效果，但緊固件的強(qiáng)度顯著地下降了。
緊固件常通過(guò)粘結(jié)帶粘結(jié)至欲粘結(jié)的制品(如涂層板)上。在這種情況下，緊固件基底部分的背面和粘結(jié)帶之間的粘結(jié)強(qiáng)度是相當(dāng)重要的，當(dāng)?shù)诙酆衔飿渲募尤肓砍^(guò)100重量份時(shí)，其與粘結(jié)帶的粘結(jié)強(qiáng)度就下降了。另外，在每100重量份第一聚合物樹脂中，第二聚合物樹脂的加入量宜為50-40重量份，最好為10-25重量份。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，增加緊固件的撓曲模量可抑制噪聲。增加撓曲模量可減小緊固件受到振動(dòng)時(shí)的可移動(dòng)距離。發(fā)現(xiàn)可使用無(wú)定形聚酰胺樹脂作為第一聚合物樹脂以增加撓曲模量。
術(shù)語(yǔ)“無(wú)定形聚酰胺樹脂”指通過(guò)二胺化合物(如1，6-己二胺和雙(4-氨基環(huán)己基)-甲烷衍生物)和不飽和羧酸(如間苯二酸和對(duì)苯二酸)之間的化學(xué)反應(yīng)得到的聚酰胺樹脂。Unitika K.K.的Cx2500和Dupont的#330聚酰胺樹脂就對(duì)應(yīng)于這種樹脂。
在這種無(wú)定形聚酰胺樹脂中，在6-尼龍和6，6-尼龍中觀察到的由于吸水引起的機(jī)械性能下降是相當(dāng)小的，它們相對(duì)是穩(wěn)定的。從而使得它們能保持高的撓曲彈性模量，而高撓曲彈性模量是防止滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生噪聲所必不可少的。
最好用無(wú)定形聚酰胺樹脂作為本發(fā)明緊固件的第一聚合物樹脂以改善靜音性能?？稍谶@種無(wú)定形聚酰胺樹脂中摻入熱塑性高彈體。從而形成具有高應(yīng)力吸收能力、非連續(xù)分散在無(wú)定形聚酰胺相中的高彈體相。結(jié)果，可顯著地改善無(wú)定形聚酰胺樹脂的脆性，改善緊固件的耐用性，最終使靜音效果能保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。從產(chǎn)生的這一效果看，最好摻入熱塑性高彈體。
用于本發(fā)明的熱塑性高彈體具有相對(duì)低于無(wú)定形聚酰胺的流度。因此，為將熱塑性高彈體摻入無(wú)定形聚酰胺樹脂中，最好在注塑前，使用雙螺桿擠塑機(jī)等機(jī)器，先將兩種樹脂捏合并模塑成粒狀。
從注塑性的觀點(diǎn)看，最好使用230℃時(shí)熔體指數(shù)為0.1-50(根據(jù)ASTMD-123B，2,160g負(fù)載)的熱塑性高彈體。如果熔體指數(shù)小于0.1，由于樹脂在注塑模具中具有較低的流動(dòng)性而不能很容易地制得具有非常精細(xì)結(jié)構(gòu)的緊固件。如果熔體指數(shù)超過(guò)50，平均分子量變得相對(duì)較低，使得無(wú)定形聚酰胺不能得到高韌性。
另外，熱塑性高彈體的撓曲彈性模量最好為100-20,000kgf/cm2。如果該撓曲彈性模量小于100kgf/cm2，高彈體的平均分子量相對(duì)較低使得多相熱塑性組合物的抗熱性下降。另一方面，如果該撓曲彈性模量大于20,000kgf/cm2，高彈體相的彈性效果就會(huì)變差。
另外，最好通過(guò)一個(gè)酸酐、或一個(gè)官能團(tuán)(如環(huán)氧基、氯、羧基等；或具有一種酯結(jié)構(gòu)、醚結(jié)構(gòu)或氨基甲酸酯鍵或氨基鍵的官能團(tuán))對(duì)上述熱塑性高彈體進(jìn)行改性。以便通過(guò)增強(qiáng)聚酰胺相和該高彈體相之間的接觸面，使高彈體相能吸收滑動(dòng)時(shí)所受的外部應(yīng)力。
用于本發(fā)明的這種經(jīng)改性的熱塑性高彈體的具體例子包括烯烴型高彈體，如1.乙烯/丙烯共聚物及其馬來(lái)酸酐改性的共聚物；2.乙烯/丙烯酸乙酯/馬來(lái)酸酐共聚物；3.乙烯/丙烯酸共聚物；4.EPDM；5.乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物；6.乙烯/丙烯酸乙酯共聚物；7.乙烯/乙酸乙烯酯共聚物；8.乙烯/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物；9.乙烯/甲基丙烯酸縮水甘油酯/乙酸乙烯酯共聚物；10.乙烯/甲基丙烯酸縮水甘油酯/乙酸乙烯酯/丙烯酸甲酯共聚物；氨基甲酸乙酯型高彈體，如1.氨基甲酸乙酯高彈體；2.氨基甲酸乙酯/氯乙烯型高彈體；
聚酯型高彈體；氯化型高彈體，如1.氯乙烯；丙烯酸型高彈體；苯乙烯型高彈體，如1.苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)及其羧基改性共聚物(SEBS)；2.苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯/丙烯腈嵌段共聚物及其羧基改性共聚物；3.苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物；4.苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物；氟型高彈體，如1.偏二氟乙烯型高彈體；2.氟乙烯型高彈體。
這種經(jīng)改性的熱塑性高彈體的具體例子包括Nippon Gosei Gomu K.K.制的馬來(lái)酸酐改性的乙烯/丙烯高彈體T-7712SP、Sumitomo Kagaku K.K.制的乙烯/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物“Bond Fast 20B”和Asahi Kasei K.K.制的羧酸改性的SEBS共聚物“Toughtec M1943”。
在每100重量份的第一聚合物樹脂中，熱塑性高彈體的用量可為1-150重量份。當(dāng)熱塑性高彈體的量超過(guò)150重量份時(shí)，分散在連續(xù)的無(wú)定形聚酰胺樹脂中的高彈體相變得連續(xù)了，從而不能防止滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲。如果高彈體的量小于1重量份，改進(jìn)的效果不明顯。另外，熱塑性高彈體最好的用量為10-70重量份。
在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)例中，使用結(jié)晶聚酰胺樹脂和無(wú)定形聚酰胺樹脂的混合物，以改善韌性和無(wú)定形聚酰胺與熱塑性高彈體的相容性并降低成本，得到較大的機(jī)動(dòng)靈活性。
結(jié)晶聚酰胺樹脂和無(wú)定形聚酰胺樹脂的混合比最好為100重量份的無(wú)定形聚酰胺樹脂中結(jié)晶聚酰胺樹脂的量為1-150重量份。
結(jié)晶聚酰胺樹脂比無(wú)定形聚酰胺樹脂具有更高的相容性，并不降低機(jī)械性能。但是，當(dāng)結(jié)晶聚酰胺樹脂的量超過(guò)150重量份時(shí)，由于吸水能力的增加而顯著地降低了撓曲彈性模量(所述吸水能力是加至無(wú)定形聚酰胺樹脂中的結(jié)晶聚酰胺樹脂的性質(zhì)之一)，從而難以保持較高的撓曲彈性模量(高撓曲彈性模量是防止滑動(dòng)時(shí)的噪聲所必須的)。就結(jié)晶聚酰胺樹脂和無(wú)定形聚酰胺樹脂的混合比而言，在每100重量份的無(wú)定形聚酰胺樹脂中結(jié)晶聚酰胺樹脂的量宜為5-100重量份，最好為10-90重量份。
用于本發(fā)明的結(jié)晶聚酰胺樹脂的例子有4，6-尼龍、6，6-尼龍、6-尼龍、6，11-尼龍、6，12-尼龍以及共聚物尼龍(如6/66共聚物尼龍、6/12共聚物尼龍)。一個(gè)更具體的例子是Ube Industries制商品名為“30140”的12-尼龍。
可在用于制造本發(fā)明緊固件的樹脂組合物中加入各種其它配料。例如，可使用著色劑。著色劑特別可用來(lái)檢測(cè)緊固件從模具系統(tǒng)中破壞性地脫離后，是否有模芯殘留在其中。用于本發(fā)明的著色劑的例子包括無(wú)機(jī)顏料、有機(jī)顏料，特別是紅色著色劑如鐵丹、鎘紅等；黃色著色劑如鋇黃、鍶黃等；藍(lán)色著色劑如群青顏料、鈷藍(lán)、酞菁藍(lán)等；綠色著色劑如氧化鉻、鈷綠、酞菁綠等；以及黑色著色劑如炭黑、石墨等。
較好的緊固件是黑色的。在破壞性脫離后，由于殘余部分是白色的，特別當(dāng)殘余部分含有多相結(jié)晶聚酰胺和無(wú)定形聚酰胺樹脂時(shí)，黑色的緊固件有助于目測(cè)。
另外，在使用炭黑將緊固件制成黑色的情況下，可觀察到下列優(yōu)點(diǎn)a.使用少量的炭黑就可取得顯著的黑色效果；b.炭黑增加了緊固件的彈性模量，改善了靜音性能，并使得機(jī)械強(qiáng)度容易控制。另外，甚至在加入聚硅氧烷樹脂或超高分子量聚乙烯樹脂以減小抗滑力的情況下，也可保持預(yù)定的緊固件的彈性模量不變并且不必?fù)?dān)心降低對(duì)手磨損(handwearing)性能和機(jī)械強(qiáng)度。
c.在模塑本發(fā)明制品時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些樹脂廢料。為降低成本，將這種廢料與新的樹脂材料一起進(jìn)行攪拌混合，以便再次使用。在這種情況下，炭黑能使混合過(guò)程順利進(jìn)行(smoothes the mixing.)。
d.加入預(yù)定量的炭黑可使緊固件具有導(dǎo)電性。
注意作為炭黑，可使用熱裂法炭黑、乙炔黑、槽法炭黑、爐法炭黑等。更具體地說(shuō)，可使用Asahi Carbon制的Carbon Black Asahi#51，15，Asahi Thermal；Mitsubishi Chemical制的Carbon Black#2400B、#100、MA8、#40等。盡管含有許多相互聯(lián)接的顆粒的鏈狀炭黑(因?yàn)樗茉黾訉?dǎo)電性)也是較好的，但是炭黑的形狀最好是小球狀或纖維狀。
這些炭黑的平均原始粒度最好為10-150nm。當(dāng)粒度小于10nm時(shí)，混合和分散不是很困難，當(dāng)粒度大于150nm時(shí)，著色能力就顯著地降低了。因此，適合于本發(fā)明的炭黑的著色能力至少為50％，最好至少為100％。這是因?yàn)槟苡幂^少量的炭黑進(jìn)行黑色著色。
注意，平均原始粒度是用電子顯微鏡測(cè)得的，著色能力是根據(jù)JIS K6221測(cè)定的。
另一方面，使用石墨作為黑色著色劑的優(yōu)點(diǎn)是加入少量的石墨就能產(chǎn)生潤(rùn)滑效果、高的靜音效果和導(dǎo)電性。
作為本發(fā)明的著色劑，涂覆石墨的炭黑是優(yōu)選的。加入很少數(shù)量就能產(chǎn)生著色效果和足夠的潤(rùn)滑效果。這種著色劑的例子有Mitsubishi Chemical制的商品名為#4010、#4040的產(chǎn)品；CABOT制的商品名為spheron6、stering R的產(chǎn)品等。
在本發(fā)明中，每100重量份高分子量樹脂材料中著色劑的用量為0.1-100重量份。用量小于0.1重量份會(huì)導(dǎo)致很差的著色效果，用量大于100重量份會(huì)使得分散和混合變得困難，需要進(jìn)行高溫模塑操作和模具，并且會(huì)失去表面潤(rùn)滑性。另外，著色劑的用量宜為0.5-50重量份，最好為1.0-30重量份。在這種用量范圍內(nèi)，不用擔(dān)心著色劑在模塑時(shí)會(huì)影響超高分子量樹脂的流動(dòng)性。
在本發(fā)明中還可以使用其它配料。這些配料包括石蠟和高級(jí)脂肪酸如十六酸、十八酸、油酸等。另外，可在用于制造緊固件的樹脂組合物中加入少量的硬脂酸鈣、脂肪酸酯、礦物油、硅油等。這些添加的組分起一種輔助的靜音效果。在100重量份樹脂中，這些添加劑的用量為0.01-5重量份，最好為0.1-3重量份。如果用量超出0.01-0.5重量份的范圍，輔助的改善效果將會(huì)很差，或與粘結(jié)帶的粘結(jié)能力將會(huì)下降。
上述樹脂組合物也可以用于改進(jìn)緊固件，例如在基底部分下面具有所謂的夾子、吊鉤或夾持器的緊固件以方便緊固件與襯墊間的聯(lián)接。
由于降低了抗滑力，上述樹脂組合物不僅能用于緊固件，而且還能用于無(wú)緊固件的夾子、吊鉤或夾持器。
下面將敘述緊固件的制造方法。更具體地說(shuō)，可用下列方法制造緊固件。
制造方法1詳細(xì)情況描述在美國(guó)專利No.5,242,646中，該方法包括下列步驟a.制造具有可模塑出緊固件基底部分的空腔的模具；b.制造用于梗部的模芯，所述模芯能使梗部非破壞性地脫離；c.制造具有可模塑出緊固件頭部的空腔的模具；d.將熔融的樹脂注入模具中制造緊固件；e.將連有制梗模芯的緊固件從模具中脫模，并非破壞性地取去制梗模芯。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是能經(jīng)濟(jì)地、高精度地制得復(fù)雜形狀的緊固件。
制造方法2詳細(xì)情況描述在美國(guó)專利No.4,290,174中，該方法包括下列步驟a.將用于基底部分的兩片片材以預(yù)定的間隙相互面對(duì)面地排列，并將它們以相同的方向輸送進(jìn)料；b.用沖擺將單絲交替地插入該兩片加熱和熔融的片材中；c.在片材的預(yù)定間隙的中間部分切斷所述單絲；
d.將單絲的一部分加熱和熔融，并成型為頭部。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是能得到纏繞的緊固件制品，并能經(jīng)濟(jì)地、高效率地制得該產(chǎn)品。
制造方法3詳細(xì)情況描述在美國(guó)專利No.5,077,870中，該方法包括下列步驟a.沿軸向旋轉(zhuǎn)一個(gè)帶有空腔的模具，所述空腔具有一個(gè)用于加入熔融樹脂的孔，該孔相應(yīng)于表面聯(lián)接型緊固件的梗部；b.沿進(jìn)入模具的方向吸入空氣；c.將熔融的樹脂注塑至模具表面；d.將模塑好的樹脂從模具上剝離，并將其加熱以模塑成頭部。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是能得到纏繞的緊固件制品，并能經(jīng)濟(jì)地、高效率地制得該產(chǎn)品。
制造方法4詳細(xì)情況描述在美國(guó)專利No.4,894,060中，該方法包括下列步驟a.用樹脂擠塑機(jī)將熔融的樹脂擠壓模塑成軌狀物品，該物品包括基底部分、梗部和頭部，梗部和頭部在擠塑的方向上分隔開預(yù)定的間隙；b.在該軌狀物品上沿著與擠塑方向垂直的方向形成刻入部分，各刻入部分彼此相隔一個(gè)預(yù)定的間距；c.加熱基底部分并沿?cái)D塑方向拉伸它，使緊固件上彼此相鄰的各個(gè)梗部分離開來(lái)。
該方法的優(yōu)點(diǎn)是能經(jīng)濟(jì)地制得具有較高強(qiáng)度的緊固件。
實(shí)施例下面將參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
在下列實(shí)施例中，使用Nissei Resin Industries Co.，Ltd制的PS-40注塑機(jī)制得Sumitomo 3M Co.，Ltd的標(biāo)準(zhǔn)形狀表面緊固件，并進(jìn)行下列評(píng)估1.噪聲試驗(yàn)用底涂料C-100和Sumitomo 3M Co.，Ltd制的丙烯酸發(fā)泡膠粘帶分別將兩個(gè)緊固件粘結(jié)至兩片獨(dú)立的不銹鋼片上，然后以交叉的方向使之相互聯(lián)接。接著，將一片不銹鋼片固定，另一片使用帶有位移計(jì)(Keyence Co.，Ltd.制LD-2500激光位移計(jì))的振動(dòng)器(Akashi K.K.制MEE-035微振動(dòng)器)以0.5-1.0mm的幅度、12Hz的頻率振動(dòng)，測(cè)定產(chǎn)生的噪聲。
評(píng)估結(jié)果OK表示不產(chǎn)生噪聲，NG表示產(chǎn)生噪聲。
2.吸水性試驗(yàn)根據(jù)ASTM D570，在23℃將各個(gè)試樣在水中浸漬24小時(shí)進(jìn)行水吸收試驗(yàn)。用“好”、“中等”、“差”分別表示吸水率為低于0.5％、0.5-2.0％和高于2.0％。
3.變化率在室溫將各個(gè)受試件在水中浸漬48小時(shí)后，根據(jù)ASTM D790測(cè)定其撓曲彈性模量和絕對(duì)干燥時(shí)的撓曲彈性模量，用下列公式計(jì)算變化率公式1變化率＝(浸漬后的彈性模量)/(絕對(duì)干燥時(shí)的彈性模量)變化率不低于0.5％視為OK，變化率小于0.5％視為NG用于下列實(shí)施例的材料的代號(hào)分別指下列化合物表1A1030TF Unitika Co.，Ltd.制含有PTFE的6-尼龍A125TFUnitika Co.，Ltd.制含有PTFE的6，6-尼龍A1030MUnitika Co.，Ltd.制含有二硫化鉬的6-尼龍A125-T5959Unitika Co.，Ltd.制含有硅油的6，6-尼龍Ex1030Unitika Co.，Ltd.制含有酸改性橡膠的6-尼龍Cx2500Unitika Co.，Ltd.制無(wú)定形尼龍T7712SP 馬來(lái)酸酐改性的乙烯丙烯橡膠3014U Ube Industries，Co.，Ltd.制12-尼龍1200S Asahi Chemical Industy Co.，Ltd制6，6-尼龍1011CH5 Mitsubishi Chemical Industy Co.，Ltd制6-尼龍BF20B Sumitomo Chemical Ind.Co.，Ltd制環(huán)氧改性聚乙烯共聚物M7686 Asahi Chemical Industy Co.，Ltd制聚丙烯UHMW Mitsui Petrochemical Industy Co.，Ltd制超高分子量聚乙烯PTEF Wako Pure Chemical Co.，Ltd制聚四氟乙烯硬脂酸Wako Pure Chemical Co.，Ltd制硬脂酸炭Asahi Carbon Co.，Ltd制“Asahi Thermal”#4215 Sumitomo 3M Co.，Ltd.制丙烯酸泡沫塑料帶C-100 Sumitomo 3M Co.，Ltd.制底涂料Pdelryn 500E.I.Dupont Co.，Ltd制聚縮醛樹脂M1943 Asahi Chemical Industy Co.，Ltd制羧基改性SEBS實(shí)施例1-6使用本發(fā)明第一個(gè)實(shí)例的組合物制得緊固件，并分別對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。表2列出了所使用材料的配比，組合物中各個(gè)組分的比例以及評(píng)估結(jié)果。
表2
注PA 聚酰胺樹脂 PP聚丙烯樹脂PTFE聚四氟乙烯樹脂 UP超高密度聚乙烯樹脂UHMW超高分子量聚乙烯樹脂實(shí)施例7-13使用本發(fā)明第二個(gè)實(shí)例的組合物制得緊固件，并分別對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。表3列出了所使用材料的配比，組合物中各個(gè)組分的比例以及評(píng)估結(jié)果。
表3
注EP乙烯/丙烯共聚物 EPOXY-EP環(huán)氧改性的乙烯共聚物C-SEBS羧基改性SEBSCl-ure氯乙烯/氨基甲酸乙酯共聚物PA聚酰胺樹脂比較例1-5使用不屬于本發(fā)明的組合物制得緊固件，并分別對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果列于表4。
表4
注PA聚酰胺樹脂PP聚丙烯樹脂Pac聚縮醛樹脂本發(fā)明的效果如上所述，當(dāng)對(duì)本發(fā)明緊固件施加振動(dòng)時(shí)，其不產(chǎn)生噪聲。因此，本發(fā)明緊固件是一種特別有效的、用于裝配汽車部件的緊固件。
權(quán)利要求
1.一種具有超靜音性能的緊固件，包括基底(base portion)、梗部(stemportion)和頭部(head portion)，梗部插在基底部分上并與之連接在一起，彼此相隔預(yù)定的距離，頭部連接于梗部遠(yuǎn)離基底的末端，其特征在于當(dāng)所述緊固件與一制品相聯(lián)接后，對(duì)于相對(duì)移動(dòng)的抗滑動(dòng)力下降了。
2.如權(quán)利要求1中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于所聯(lián)接的制品是與所述緊固件面對(duì)面聯(lián)接的另一個(gè)緊固件。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于所述梗部或所述頭部的至少一部分含有多相聚合物材料，所述多相聚合物材料包括第一聚合物樹脂和至少含有一種氟碳樹脂或超高分子量聚乙烯樹脂的第二聚合物樹脂。
4.如權(quán)利要求1中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于在100重量份所述第一聚合物樹脂中加入0.1-100重量份所述氟碳樹脂或所述超高分子量聚乙烯樹脂。
5.一種具有超靜音性能的緊固件，包括基底(base portion)、梗部(stemportion)和頭部(head portion)，梗部插在基底部分上并與之連接在一起，彼此相隔預(yù)定的距離，頭部連接于梗部遠(yuǎn)離基底的末端，其特征在于當(dāng)所述緊固件與一制品聯(lián)接后，發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)其相對(duì)移動(dòng)的距離減小了。
6.如權(quán)利要求5中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于所述梗部或所述頭部的至少一部分含有無(wú)定形聚酰胺樹脂作為第一聚合物樹脂。
7.如權(quán)利要求6中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于第一聚合物樹脂包括一種無(wú)定形聚酰胺樹脂和結(jié)晶聚酰胺樹脂的混合樹脂，該混合樹脂的比例為每100重量份所述無(wú)定形聚酰胺樹脂含1-150重量份所述結(jié)晶聚酰胺樹脂。
8.如權(quán)利要求5或6中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于在100重量份所述第一聚合物樹脂中加入1-150重量份熱塑性高彈體。
9.如權(quán)利要求8中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于所述熱塑性高彈體含有至少一種選自環(huán)氧基、羧基、酸酐、酯鍵、醚鍵、氨基甲酸酯鍵、氨基和鹵素的成分。
10.如權(quán)利要求1或5中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于該緊固件具有一種含有至少兩種聚合物的多相結(jié)構(gòu)，其中至少一種聚合物形成連續(xù)相、至少一種其它聚合物形成非連續(xù)相。
11.如權(quán)利要求10中所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于非連續(xù)相的尺寸為0.01-100微米。
12.如權(quán)利要求1或5中任何一項(xiàng)所述的具有超靜音性能的緊固件，其特征在于該緊固件還含有著色劑。
13.一種緊固件，包括基底(base portion)、梗部(stem portion)和頭部(headportion)，梗部插在基底部分上并與之連接在一起，彼此相隔預(yù)定的距離，頭部連接于梗部遠(yuǎn)離基底的末端，其特征在于所述梗部和所述頭部包括一種聚合物樹脂體系，該樹脂體系可在緊固件與一制品聯(lián)接后，減小所述梗部移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的聲音。
14.如權(quán)利要求13中所述的緊固件，其特征在于所述聚合物樹脂體系是選自使所述梗部撓曲模量增大的第一聚合物樹脂與由第一連續(xù)相和第二不連續(xù)相組成的多相樹脂體系。
15.如權(quán)利要求14中所述的緊固件，其特征在于所述聚合物樹脂體系包括所述第一聚合物樹脂。
16.如權(quán)利要求15中所述的緊固件，其特征在于所述第一聚合物樹脂包括無(wú)定形聚酰胺樹脂。
17.如權(quán)利要求16中所述的緊固件，其特征在于有一種熱塑性高彈體分散在所述無(wú)定形聚酰胺樹脂中。
18.如權(quán)利要求17中所述的緊固件，其特征在于每100重量份的所述無(wú)定形聚酰胺樹脂中所述熱塑性高彈體的用量為1-150重量份。
19.如權(quán)利要求16或17中所述的緊固件，其特征在于一種結(jié)晶聚酰胺樹脂與所述無(wú)定形聚酰胺樹脂相混合。
20.如權(quán)利要求19中所述的緊固件，其特征在于每100重量份的所述無(wú)定形聚酰胺樹脂中所述結(jié)晶聚酰胺樹脂的用量為1-150重量份。
21.如權(quán)利要求14中所述的緊固件體系，其特征在于所述第一連續(xù)相選自聚酰胺樹脂、聚丙烯樹脂、離子鍵樹脂和丙烯酸樹脂材料，所述第二非連續(xù)相選自氟碳聚合物和超高分子量聚乙烯材料。
22.如權(quán)利要求21中所述的緊固件體系，其特征在于每100重量份的所述連續(xù)相材料中所述非連續(xù)相材料的用量為0.1-100重量份。
23.一種制造如權(quán)利要求1、5或13中所述的具有超靜音性能的緊固件的方法，其步驟包括a.制造具有可模塑出緊固件基底部分的空腔的模具；b.制造用于梗部的模芯，所述模芯能使梗部非破壞性地脫離；c.制造具有可模塑出緊固件頭部的空腔的模具；d.將熔融的樹脂注入模具中制造緊固件；e.將連有制梗模芯的緊固件從模具中脫模，并非破壞性地取去制梗模芯。
24.一種制造如權(quán)利要求1、5或13中所述的具有超靜音性能的緊固件的方法，其步驟包括a.將用于基底部分的兩片片材以預(yù)定的間隙相互面對(duì)面地排列，并將它們以相同的方向輸送進(jìn)料；b.用沖擺將單絲交替地插入該兩片加熱和熔融的片材中；c.在片材的預(yù)定間隙的中間部分切斷所述單絲；d.將單絲的一部分加熱和熔融，并成型為頭部。
25.一種制造如權(quán)利要求1、5或13中所述的具有超靜音性能的緊固件的方法，其步驟包括a.將用于基底部分的兩片片材以預(yù)定的間隙相互面對(duì)面地排列，并將它們以相同的方向輸送進(jìn)料；b.用沖擺將單絲交替地插入該兩片加熱和熔融的片材中；c.在片材的預(yù)定間隙的中間部分切斷所述單絲；d.將單絲的一部分加熱和熔融，并成型為頭部。
26.一種制造如權(quán)利要求1、5或13中所述的具有超靜音性能的緊固件的方法，其步驟包括a.用樹脂擠塑機(jī)將熔融的樹脂擠壓模塑成軌狀物品，該物品包括基底部分、梗部和頭部，梗部和頭部在擠塑的方向上分隔開預(yù)定的間隙；b.在該軌狀物品上沿著與擠塑方向垂直的方向形成刻入部分，各刻入部分彼此相隔一個(gè)預(yù)定的間距；c.加熱基底部分并沿?cái)D塑方向拉伸它，使緊固件上彼此相鄰的各個(gè)梗部分離開來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種緊固件，當(dāng)該緊固件與一制品相聯(lián)接以及受到振動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲。該緊固件包括基層部分、以離所述基層部分預(yù)定距離的間隔關(guān)系插入并與所述基層部分相互聯(lián)接的梗部分、以及與所述基層部分末端相互聯(lián)接的前端部分。至少部分梗部分或前端部分包括(1)具有第一聚合物樹脂和第二聚合物樹脂的多相聚合物材料，或(2)增加緊固件撓曲模量的聚合物樹脂。由于本緊固件在振動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲，所以特別可用于將汽車部件緊配在一起。
文檔編號(hào)A44B18/00GK1145579SQ95192486
公開日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1995年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月12日
發(fā)明者柴原德人, 高橋宏彰, 澤尻修成, 鳥越伸二 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司