專利名稱：施加可活化材料到部件上的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及施加可活化材料到部件上的方法，其中可活化材料被用于提供粘合、增強(qiáng)、密封、阻擋、減少噪音/振動(dòng)，或其組合等。
背景技術(shù)：
多年來(lái)，工業(yè)上涉及到設(shè)計(jì)和提供可活化材料，用以給制造制品如機(jī)動(dòng)車車輛提供粘合、阻擋、密封、減少噪音/振動(dòng)、或增強(qiáng)等。最近，變得重要的是，在使得材料更適于制造制品的進(jìn)一步加工或組裝的條件下施加這些材料。作為實(shí)例，理想的是施加可活化材料到部件上，以便該材料處于適合允許部件焊接的條件下。因此，本發(fā)明提供在使得部件、材料或這二者適于進(jìn)一步加工或組裝的條件下施加可活化材料到部件上的方法。
發(fā)明概述因此，提供施加可活化材料到部件上的方法，用以給部件提供密封、阻擋、增強(qiáng)或其組合。根據(jù)本發(fā)明，提供可活化材料到涂布器如擠出機(jī)上。典型地，可活化材料包括環(huán)氧樹(shù)脂，但不是必需的。涂布器施加可活化材料(例如，小珠的形式)到制造的制品如機(jī)動(dòng)車車輛的部件的表面上。在施加材料到部件上之后或之時(shí)，可活化材料的粘度在45℃的溫度和400l/s的剪切速度下，典型地為至少約100泊和小于約1200泊。優(yōu)選地，可活化材料位于部件之上，和其稠度使得在機(jī)動(dòng)車車輛組裝過(guò)程中，至少一部分可活化材料可在焊接操作過(guò)程中(例如電阻焊接操作)置換，從而允許形成所需的焊接或焊接扣。
附圖簡(jiǎn)述在閱讀下述詳細(xì)的說(shuō)明書、權(quán)利要求和附圖的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的特征和創(chuàng)造性方面將變得更加顯而易見(jiàn)，其中以下是簡(jiǎn)單的說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例舉的實(shí)施方案，施加到部件上的材料的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一例舉的實(shí)施方案，施加到部件上的材料的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的再一例舉的實(shí)施方案，施加到部件上的材料的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例舉方面焊接到另一部件上的一個(gè)部件的簡(jiǎn)圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明基于施加可活化材料到部件表面上的方法。認(rèn)為該部件可以是制造的各種制品，如船、火車、建筑物、器具、家用品、家具或類似物的部件。然而，已發(fā)現(xiàn)，該方法尤其適于施加到機(jī)動(dòng)車車輛的部件。一般來(lái)說(shuō)，認(rèn)為該材料可施加到各種部件上，如為機(jī)動(dòng)車車輛的車身、大梁、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)罩、行李箱、保險(xiǎn)桿的一部分或其組合等的部件。還認(rèn)為，該部件可以是用于機(jī)動(dòng)車車輛的增強(qiáng)、阻擋、密封或其組合等的支架(carrier)。
該方法典型地包括下述步驟a)提供可活化材料到涂布器中；b)施加可活化材料到制造制品的部件上；和c)任選地，進(jìn)一步加工該部件、制造制品或這二者。
本發(fā)明所使用的術(shù)語(yǔ)“可活化材料”指可被活化以固化、膨脹(例如發(fā)泡)、軟化、流動(dòng)或其組合的材料。因此，認(rèn)為對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，可活化材料可被活化，以進(jìn)行僅僅前述活動(dòng)之一或前述活動(dòng)的任何組合，除非另有說(shuō)明。
施加可活化材料的涂布器典型地為擠出機(jī)或泵(例如計(jì)量泵)，但不是必需地要求它。擠出機(jī)的實(shí)例包括單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、往復(fù)式擠出機(jī)，或其組合等。在美國(guó)專利5358397和2003年1月14日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)10/342025中公開(kāi)了可與本發(fā)明組合使用的其它例舉的涂布器(例如擠出機(jī))和使用該涂布器的方法，在此將這兩篇專利通過(guò)參考引入。
取決于給涂布器提供可活化材料所使用的技術(shù)，可活化材料的各種組分可在涂布器內(nèi)摻混，在提供到涂布器內(nèi)之前可以摻混，在排出涂布器之時(shí)或之后可以摻混，或這些的組合。典型地，希望一旦施加到基質(zhì)上，可活化材料基本上均勻，但不要求這樣。
一般來(lái)說(shuō)，認(rèn)為可使用各種技術(shù)將可活化材料提供給涂布器。進(jìn)一步認(rèn)為，可在各種條件下將可活化材料提供給涂布器。例如，可活化材料可以是固體、半固體、可流動(dòng)、液體、或其組合等。此外，可活化材料可以以基本上連續(xù)物料的形式或者以許多塊料(例如粒料)的形式提供給涂布器。
在圖1所示的一個(gè)實(shí)施方案中，可活化材料以一種或多種半固體或可流動(dòng)材料的坯料(slug)12的形式提供給涂布器10(例如擠出機(jī))。典型地，涂布器10包括適于接收材料坯料12的開(kāi)口16。在所示的實(shí)施方案中，涂布器10具有半錐形或錐形部件18，該部件輔助導(dǎo)引坯料12到開(kāi)口16中。優(yōu)選地，但不是要求的，開(kāi)口16相對(duì)較大和具有不低于約0.0225m2，更優(yōu)選不低于約0.25m2，和甚至更典型地不低于約0.5m2的截面面積。
可使用各種不同技術(shù)將可活化材料的坯料12供應(yīng)到涂布器10中。例如，可活化材料可以滑動(dòng)、卸料、傾倒或者以其它方式供應(yīng)到涂布器10中。還認(rèn)為，坯料可以人工供應(yīng)到涂布器中(例如手動(dòng)供料)，或者可以是自動(dòng)(例如遙控)供應(yīng)到涂布器中。作為一個(gè)實(shí)例，可使用第一擠出機(jī)，由選擇的固體和/或液體成分形成坯料12，然后可人工或者自動(dòng)將坯料12供應(yīng)到涂布器10中。
盡管不是必需要求，但可活化材料的坯料12當(dāng)被供料到涂布器10中時(shí)，它們相對(duì)粘稠。典型地，坯料在45℃和400l/s的剪切速度下的粘度為至少約100泊或更低，更典型地至少約200泊，和甚至更典型地至少約400泊。該坯料在45℃和400l/s的剪切速度下的粘度還典型地為小于約1500泊或更大，更典型地小于約1200泊，甚至更典型地小于少約1000泊，和仍更典型地小于約800泊。
在圖2所示的另一實(shí)施方案中，可在涂布器28的第一位置26處的第一開(kāi)口24中接收可活化材料的第一部分22，和在涂布器28的第二位置36處的第二開(kāi)口34中接收可活化材料的第二部分32。在例示的實(shí)施方案中，作為固體或基本上固體材料的塊料(masses)40(例如粒料)形式供應(yīng)第一部分22。優(yōu)選地，塊料40不粘連或基本上無(wú)粘性。
象前一實(shí)施方案一樣，涂布器28可具有半錐形或錐形部件44或其它部件，該部件輔助導(dǎo)引塊料40到開(kāi)口24中。在一個(gè)高度優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用重量損失供料器(即測(cè)量材料供應(yīng)的重量損失作為所供應(yīng)的材料量的供料器)。在圖2中，使用具有這種重量測(cè)量體系的傳送帶46，以所需比例傳輸所需物料(mass)到涂布器28中。當(dāng)然，這種物料和這種速度將取決于所需的配方和待施加的可活化材料的所需量。
塊料40典型地包括相對(duì)高百分?jǐn)?shù)的分子量相對(duì)較高的聚合物材料。聚合物材料可選自此處所述的任何材料，如基于苯氧基的材料、聚氨酯基材料、EVA或EMA-基材料、固體環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧/橡膠加合物，或其組合等，和特別是以下相對(duì)于可活化材料所述的材料。一種優(yōu)選的材料是環(huán)氧基材料和更優(yōu)選固體雙酚A環(huán)氧基材料。
在塊料內(nèi)分子量相對(duì)高的聚合物材料的百分?jǐn)?shù)優(yōu)選至少約30wt％，更優(yōu)選至少約50wt％，和甚至更優(yōu)選至少約65wt％。此處所使用的相對(duì)高分子量是指分子量足夠高到維持聚合物材料在接近室溫下(例如介于約5℃至約50℃)處于固態(tài)。例如，環(huán)氧基材料(例如雙酚環(huán)氧基材料)的相對(duì)高分子量典型地大于約1000或更低，更典型地大于約1200和甚至更典型地大于約1400。
圖2示出了以液體形式從容器50經(jīng)管狀結(jié)構(gòu)52供應(yīng)到涂布器28的第二開(kāi)口34中的可活化材料的第二部分32。涂布器28的第二開(kāi)口34典型地離第一開(kāi)口34一定距離(例如至少10、30或50cm)，和優(yōu)選在第一開(kāi)口24的下游。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，可活化材料的第二部分32以所需的物料流速被泵送或者以其它方式傳輸?shù)酵坎计?，所述流速將取決于所需的配方和待施加的可活化材料的所需量?？墒褂帽?，如計(jì)量泵或隔膜式泵等以所需速度供應(yīng)所需量的可活化材料，所述泵可配有傳感器(例如質(zhì)量流、體積流或壓力傳感器)。
可活化材料的第二部分32將典型地包括相對(duì)高百分?jǐn)?shù)的分子量相對(duì)較低的聚合物、低聚物或單體材料。該材料可選自此處所述的任何材料或者例舉的材料如液體橡膠、環(huán)氧化線形酚醛樹(shù)脂、加工油、增塑劑、丙烯酸類或其組合等，和特別是，以下相對(duì)于可活化材料所述的材料。一種優(yōu)選的材料是環(huán)氧基材料，和更優(yōu)選液體雙酚A環(huán)氧基材料。
在第二部分32內(nèi)分子量相對(duì)較低的聚合物材料的百分?jǐn)?shù)將典型地為至少約1wt％或更低，更典型地至少約10wt％，和甚至更典型地至少約25wt％，和仍更典型地為至少約50或甚至75wt％。此處所使用的相對(duì)較低的分子量是指分子量足夠低到在約室溫下(例如介于約5℃至約50℃)維持材料處于液態(tài)。例如，環(huán)氧基材料(例如雙酚環(huán)氧基材料)的相對(duì)較低的分子量典型地為低于約600或更大，更典型地低于約500和甚至更典型地低于約380。
在圖3所示的另一可供替代的實(shí)施方案中，將可活化材料的第一部分作為第一塊料58(例如粒料)供給涂布器56，和第二部分作為第二塊料60(例如膠囊)提供。在所示的實(shí)施方案中，第一塊料58是固體或基本上為固體，和是基本上均勻的材料，且不粘連或基本上沒(méi)有粘性。相反，以通過(guò)膠囊66密閉的液體材料64形式形成第二塊料60。優(yōu)選地，至少部分由熱塑性或其它聚合物材料形成膠囊，盡管不要求這樣。
象前述實(shí)施方案一樣，涂布器56可具有半錐形或錐形部件68或其它部件，所述部件輔助導(dǎo)引第一塊料58和第二塊料60到開(kāi)口70中。同樣象圖2的實(shí)施方案一樣，可使用具有重量測(cè)量體系的傳送帶74，以所需速度傳輸所需量的第一和第二塊料58、60到涂布器56中。當(dāng)然，這種用量和這種速度取決于所需的配方和所需量的待供應(yīng)的可活化材料。
在一個(gè)可供替代的例舉的實(shí)施方案中，認(rèn)為可使用振動(dòng)傳送器傳輸圖2或圖3的實(shí)施方案的塊料，所述振動(dòng)傳送器可以是或者可以不是重量損失供料器。在另一可供替代的例舉實(shí)施方案中，認(rèn)為可使用真空體系傳輸和/或計(jì)量圖2或3的實(shí)施方案的塊料。
第一塊料58典型地包括相對(duì)高百分?jǐn)?shù)的分子量相對(duì)較高的聚合物材料。在塊料內(nèi)具有相對(duì)較高分子量的聚合物材料的百分?jǐn)?shù)優(yōu)選為至少約30wt％，更優(yōu)選至少約50wt％，和甚至更優(yōu)選至少約65wt％。聚合物材料可選自此處所述的任何材料，如基于苯氧基的材料，高分子量環(huán)氧化物，環(huán)氧-橡膠加合物、聚氨酯基材料、EVA或EMA基材料，或其組合等，和特別是以下相對(duì)于可活化材料所述的材料。一種優(yōu)選的材料是環(huán)氧基材料，和更優(yōu)選固體雙酚環(huán)氧基材料。
可活化材料的第二塊料60，尤其是該第二塊料的液體64，將典型地包括相對(duì)高百分?jǐn)?shù)的分子量相對(duì)較低的聚合物、低聚物或單體材料。分子量相對(duì)較低的該材料在塊料內(nèi)的百分?jǐn)?shù)典型地為至少約1wt％或更低，更典型地至少約10wt％，和甚至更典型地至少約25wt％，仍更典型地至少約50或甚至75wt％。該材料可選自此處所述的任何材料或者例舉的材料如液體橡膠、環(huán)氧化線形酚醛樹(shù)脂、加工油、增塑劑、丙烯酸類或其組合等，和特別是以下相對(duì)于可活化材料所述的材料。一種優(yōu)選的材料是環(huán)氧基材料，和更優(yōu)選液體雙酚環(huán)氧基材料。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可使用圖1-3所述的每一技術(shù)，將可活化材料提供給涂布器，以便涂布器可施加可活化材料到部件上。然而，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，熟練的技術(shù)人員能考慮到在本發(fā)明范圍內(nèi)的這些技術(shù)的各種改性。
對(duì)于圖3的實(shí)施方案，認(rèn)為由于在擠出機(jī)或其它涂布器內(nèi)遇到的壓力和混合導(dǎo)致熱塑性膠囊可能破裂和/或熔融并與其余可活化材料摻混。還認(rèn)為，膠囊可能在擠出機(jī)或涂布器內(nèi)僅僅破裂，和可能僅僅在隨后(例如在機(jī)動(dòng)車的e-涂層或油漆干燥烘箱中)熔融。正因?yàn)槿绱?，膠囊可以是軟質(zhì)、撓性、半硬質(zhì)或硬質(zhì)等。若設(shè)計(jì)膠囊在擠出機(jī)內(nèi)熔融，則它們將典型地具有介于約40℃至120℃的熔點(diǎn)，然而，若構(gòu)造膠囊在e-涂層或油漆干燥烘箱中熔融，則熔融溫度典型地介于約130℃-約250℃。
認(rèn)為膠囊可具有各種不同的形狀和尺寸，和應(yīng)當(dāng)不限制膠囊的尺寸或形狀，除非另有特別說(shuō)明。然而，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，膠囊相對(duì)較小和具有小于約1.5cm或更大的最大直徑，更典型地小于約1.0cm，和甚至更典型地小于約0.6cm。此處所使用的術(shù)語(yǔ)最大直徑是指從膠囊的一點(diǎn)到該膠囊的另一點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。
在一個(gè)實(shí)施方案中，認(rèn)為可活化材料可以完全或基本上完全以膠囊形式，如圖3所示的那些來(lái)供應(yīng)。然而，在該實(shí)施方案中，第一部分完全或基本上完全包封第二部分。第一部分典型地基本上為固體，和典型地具有此處所述的其它第一部分的特征(例如固體的重量百分?jǐn)?shù)和其它特征)。與此同時(shí)，第二部分典型地基本上為液體或半固體和典型地具有此處所述的其它第二部分的特征(例如液體的重量百分?jǐn)?shù)和其它特征)。熟練的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，可根據(jù)各種技術(shù)，其中包括但不限于將第二部分注入模塑或以其它方式成型的第一部分的中空部分內(nèi)，從而形成膠囊。在這一實(shí)施方案中，將膠囊提供給涂布器(例如擠出機(jī))，和膠囊的第一部分與第二部分將典型地在涂布器內(nèi)摻混。有利地，可提供這種膠囊的適量第一部分和適量第二部分，所述部分一旦如本文進(jìn)一步所述的被分配，將產(chǎn)生所需稠度和/或粘度的可活化材料。
在又一實(shí)施方案中，認(rèn)為可活化材料可以是組合的材料或雙組分/潛固化材料。在這一實(shí)施方案中，將可活化材料作為第一液體和第二液體提供給涂布器。此處所使用的第一和第二液體可以完全是液體或者可以是半固體如糊劑或漿料。
可通過(guò)泵或其它裝置提供第一和第二液體，和涂布器可以是提供腔室供第一和第二液體摻混的幾乎任何部件(例如噴嘴)。一旦摻混，第一液體的至少一種組分(例如酸或胺)將與第二液體的至少一種組分(例如環(huán)氧樹(shù)脂)反應(yīng)，形成可活化材料，一旦將其施加到基質(zhì)上，則具有本文進(jìn)一步所述的所需特征，如所需的粘度。第一液體、第二液體或這二者也典型地包括潛或熱活化的固化劑和/或發(fā)泡劑，以便可活化材料也可以以本文所述的方式被活化到固化、膨脹(例如發(fā)泡)或這二者。此外，認(rèn)為第一液體和第二液體可直接在基質(zhì)上摻混，或者在施加可活化材料的過(guò)程中，在涂布器與基質(zhì)之間摻混。
通常，本發(fā)明的涂布器可施加可活化材料到各種結(jié)構(gòu)的基質(zhì)或部件上，和可施加該材料到各種部件上。作為實(shí)例，認(rèn)為可以以連續(xù)(例如作為單一的連續(xù)物料)或者不連續(xù)(例如作為多個(gè)分開(kāi)的塊料)的形式施加可活化材料。此外，可以以各種形狀(例如以顆粒層或者其它方式)和各種厚度施加可活化材料。例舉的厚度典型地介于約0.1mm-約2cm，更典型地0.5mm-約5mm，但這種厚度可在大范圍內(nèi)變化，這取決于可活化材料所需的功能或特定的應(yīng)用。
可構(gòu)造可活化材料將施加到其上的部件，用于在所在地制造的各種制品內(nèi)安裝。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，將可活化材料施加到將要組裝到機(jī)動(dòng)車車輛上的部件上?？山M裝到機(jī)動(dòng)車車輛上的部件可無(wú)限制地包括車身部件(例如內(nèi)部或外部的四開(kāi)板(quarter panels)，車輛門的內(nèi)部或外部面板，機(jī)罩、車頂、密閉面板、保險(xiǎn)桿、支柱或其組合等)，大梁部件(例如大梁尾部)、發(fā)動(dòng)機(jī)或車架部件或其它部件?？山M裝到機(jī)動(dòng)車車輛上的其它部件包括可用于形成擋板的支架(carrier)部件、增強(qiáng)部件，或其組合等。在圖1-3的例示實(shí)施方案中，涂布器10、28、56示出了傳輸可活化材料的連續(xù)顆粒80到金屬面板形式的部件82上。
可由各種合適的材料形成可活化材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，由具有可發(fā)泡特征的熱活化材料形成可活化材料，但不要求這樣。在可供替代的實(shí)施方案中，材料可以是不發(fā)泡或不可膨脹的材料。材料可以是通常觸摸起來(lái)干燥(例如沒(méi)有粘性)或者略微發(fā)粘，或顯著更粘，和可以以任何所需的圖案、位置或厚度形式成型，但優(yōu)選具有基本上均勻的厚度。
可活化材料可具有包括或基于一種或多種環(huán)氧、丙烯酸酯、乙酸酯、彈性體或其組合等的聚合物配方?？苫罨牧侠?，和不限制地，包括甲基丙烯酸乙酯(EMA)、縮水甘油基二甲基丙烯酸酯(GMA)、乙烯或其它共聚物和與至少一種單體型α-烯烴的的三元共聚物。其它可能的材料包括苯酚/甲醛材料、苯氧基材料或聚氨酯材料等。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，取決于應(yīng)用，根據(jù)本發(fā)明可配制可能是可膨脹或者不可膨脹的許多阻擋、密封、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、粘合或其它材料。典型的材料包括聚合物基材料，如一種或多種乙烯基聚合物，當(dāng)其與適量成分(典型地發(fā)泡劑和固化劑)配混時(shí)，一旦施加熱或出現(xiàn)特定的環(huán)境條件，則以可靠和可預(yù)期的方式活化(例如膨脹、固化或這二者)。從化學(xué)角度上看，熱活化材料(它可以是結(jié)構(gòu)、密封或聲音材料)在固化之前，最初可作為可流動(dòng)材料被加工，和一旦固化，該材料將典型地交聯(lián)，從而使得該材料不能進(jìn)一步流動(dòng)。
已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的可活化材料尤其適用于要求密封和結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的應(yīng)用中。對(duì)于這些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，可活化材料的膨脹典型地較小，若存在任何膨脹的話。一般來(lái)說(shuō)，希望該材料包括良好的粘合耐久性。此外，典型地希望該材料通常不干擾機(jī)動(dòng)車或其它制造商所使用的材料體系。
還認(rèn)為可活化材料可包括一種或多種導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料輔助該材料的對(duì)焊。這種材料的實(shí)例包括石墨、炭黑、磷化鐵、金屬顆粒(例如粒料、或屑等)或其組合等。
在其中可活化材料是熱活化的材料的應(yīng)用中，涉及材料的選擇和配方的重要考慮因素是材料固化時(shí)的溫度，和如果膨脹的話，膨脹溫度。典型地，當(dāng)例如在油漆固化步驟過(guò)程中，在升高的溫度下或者在較高施加的能量水平下，與機(jī)動(dòng)車部件一起加工發(fā)泡體時(shí)，在較高的加工溫度下，如在機(jī)動(dòng)車組裝車間中遇到的那些下，材料變得具有反應(yīng)性(固化、膨脹或這二者)。盡管在機(jī)動(dòng)車組裝操作中遇到的溫度范圍可以是約148.89℃-204.44℃(約300°F-400°F)，但車身和油漆車間的施用通常為約93.33℃(約200°F)或略微更高。
若可活化材料是可膨脹的，則可構(gòu)造它以具有寬范圍的各種體積膨脹程度。作為一個(gè)實(shí)例，可活化材料可膨脹到起始或未膨脹體積的至少約101％，至少約300％，至少約500％，至少約800％，至少約1100％，至少約1500％，至少約2000％，至少約2500％，或至少約3000％。在與本申請(qǐng)同一天提交的共同擁有的待審美國(guó)專利申請(qǐng)(其標(biāo)題為Expandable Material，律師檔案號(hào)為#1001-141P1)中披露了具有這一可變膨脹能力的這種可膨脹材料的實(shí)例，在此將其通過(guò)參考引入。當(dāng)然，在其它實(shí)施方案中，可構(gòu)造可膨脹材料以具有較小的體積膨脹率，尤其對(duì)于結(jié)構(gòu)應(yīng)用來(lái)說(shuō)。例如，可膨脹材料可被構(gòu)造為膨脹到其起始或未膨脹體積的約110％至約700％(即，比起始未膨脹體積大約10％-約600％)，更典型地介于約130％至約400％。
一旦施加到部件上和之后，可能理想的是，可活化材料顯示出所需的特征，以允許進(jìn)一步加工或組裝可活化材料、可活化材料施加到其上的部件或這二者。例如，可能理想的是，可活化材料具有彈性，以便它能變形或拉伸，之后允許該材料至少部分恢復(fù)其起始結(jié)構(gòu)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選可活化材料可相對(duì)容易置換，以便它對(duì)進(jìn)一步的加工或組裝步驟(例如焊接步驟)引起最小的干擾。在這一實(shí)施方案中，可活化材料在45℃和400l/s的剪切速度下的粘度將典型地為至少約100泊或更低，更典型地至少約200泊，和甚至更典型地至少約400泊。坯料在45℃和400l/s的剪切速度下的粘度也將典型地為小于約1500泊或更大，更典型地小于約1200泊，甚至更典型地小于約1000泊，和仍更典型地小于約800泊。有利地，提供在這一粘度下的可活化材料，可輔助可活化材料磨銳(whet)基質(zhì)表面和/或使基質(zhì)表面消光，當(dāng)希望這一特征時(shí)。
以下A提供了具有所需流變性能的材料的一個(gè)例舉配方表A

本文所述的這種可置換材料尤其適用于允許對(duì)焊。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，認(rèn)為施加可活化材料到部件的一部分上，和隨后焊接部件的這一部分。一般來(lái)說(shuō)，部件可焊接到另一部件上，或者可在該單一的部件上進(jìn)行焊接。此外，可在部件組裝到它的制造制品(例如機(jī)動(dòng)車車輛)上之前、之中或之后進(jìn)行焊接。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，使用電阻焊接，但同樣可使用其它技術(shù)。在這一實(shí)施方案中，如圖4所示，典型地使第一電極90毗鄰接觸第一部件94的表面，和典型地使第二電極96毗鄰接觸第二部件98的表面。一旦這樣接觸，第一部件94和第二部件98的至少一部分表面位于電極90、96之間。正如所示的，可活化材料的至少一部分物料100(以條狀物形式示出)位于部件94、98之間、電極90、96之間或這二者。為了焊接，電極90、96使部分部件94、98彼此相對(duì)移動(dòng)，從而置換(displace)可活化材料的一部分物料100。典型地，部分部件94、98彼此接觸，但不一定要求這樣。與此同時(shí)或之后，典型地誘導(dǎo)電流流過(guò)第一電極90和第二電極96之間，從而在第一部件94和第二部件98之間形成一個(gè)或多個(gè)焊接點(diǎn)和/或使它們相連。
在施加之后，優(yōu)選活化可活化材料到固化、膨脹或這二者，正如本文所述的。當(dāng)使用焊接步驟時(shí)，這種活化可在焊接之前發(fā)生，但典型地在之后發(fā)生。當(dāng)部件是機(jī)動(dòng)車車輛的一部分(例如車身或框架部件)時(shí)，典型地在油漆或涂布加工步驟之中進(jìn)行活化。
若可活化材料已施加到支架部件上，形成擋板、增強(qiáng)部件或密封件等，則在其上具有可活化材料的支架部件典型地被插入制造制品(例如機(jī)動(dòng)車車輛)的結(jié)構(gòu)空腔內(nèi)。在插入之后，典型地活化可活化材料到膨脹、固化或這二者，從而將支架粘合到制品的結(jié)構(gòu)上，用以形成阻擋、密封或增強(qiáng)體系?；蛘?，若可活化材料已施加到如本文所述制造的制品的其它部件(例如機(jī)動(dòng)車車輛的部件)上，則可以活化可活化材料到膨脹、固化或這二者，和形成密封、增強(qiáng)、阻擋、吸音體系，或其組合等。
在活化之后和取決于該可活化材料所打算的用途，材料典型地顯示出一種或多種所需的特征，如強(qiáng)度、吸音、振動(dòng)阻尼或其組合等。在尤其適用于增強(qiáng)的一個(gè)例舉的實(shí)施方案中，可活化或已活化材料可顯示出大于約500psi的剪切強(qiáng)度(例如搭接剪切強(qiáng)度)，更典型地大于約1000psi，甚至更典型地大于約1500psi，和仍更典型地大于約2200psi。
除非另有說(shuō)明，本文所述的各種結(jié)構(gòu)體的尺寸和幾何形狀不打算是本發(fā)明的限制，和其它尺寸或幾何形狀是可能的?？赏ㄟ^(guò)單個(gè)集成結(jié)構(gòu)提供多個(gè)結(jié)構(gòu)組件。或者，可將單個(gè)集成結(jié)構(gòu)分成獨(dú)立的多個(gè)組件。另外，盡管在本發(fā)明上下文中，在僅僅所述的實(shí)施方案之一中描述了本發(fā)明的一個(gè)特征，但對(duì)于給定的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這一個(gè)特征可與其它實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)其它特征相組合。還認(rèn)為根據(jù)以上的描述，此處獨(dú)特的結(jié)構(gòu)體的制造及其操作也構(gòu)成了本發(fā)明的方法。
已公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，一些改性在本發(fā)明的教導(dǎo)內(nèi)。因此，應(yīng)當(dāng)研究下述權(quán)利要求以決定本發(fā)明的范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種施加可活化材料到部件上以給所述部件提供密封、阻擋、增強(qiáng)或其組合的方法，該方法包括提供可活化材料到涂布器中，其中該可活化材料包括至少一種環(huán)氧樹(shù)脂；采用擠出機(jī)，施加可活化材料的顆粒到制造制品的部件表面上；其中，在施加顆粒到所述表面上之后，可活化材料在45℃的溫度和400l/s的剪切速度下的粘度為至少約100泊和小于約1500泊。
2.權(quán)利要求1的方法，其中涂布器是擠出機(jī)。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中提供可活化材料到涂布器中的步驟包括將基本上為固體、基本上不發(fā)粘狀態(tài)的可活化材料的第一組分的顆粒供應(yīng)到擠出機(jī)中，和將可活化材料的第二組分以包膠液體的形式供應(yīng)到擠出機(jī)中。
4.權(quán)利要求1或2的方法，其中提供可活化材料到涂布器中的步驟包括將坯料形式的可活化材料供應(yīng)到擠出機(jī)的入口，其中一旦供應(yīng)坯料到擠出機(jī)中，則坯料在45℃和400l/s的剪切速度下的粘度為至少約100泊和小于1200泊。
5.權(quán)利要求1或2的方法，其中基本上完全以可活化材料的第二液體部分包封在可活化材料的第一部分內(nèi)的膠囊形式將活化材料提供到涂布器中。
6.權(quán)利要求1或2的方法，其中提供可活化材料到涂布器中的步驟包括將基本上為固體、基本上不發(fā)粘狀態(tài)的可活化材料的第一部分的顆粒供應(yīng)到擠出機(jī)的第一入口，和將基本上液態(tài)的可活化材料的第二部分供應(yīng)到涂布器的第二入口。
7.權(quán)利要求1-6任何一項(xiàng)的方法，其中在油漆、底漆或e-涂層烘箱中典型經(jīng)歷的高溫下，可活化材料是可膨脹的、可熱固化的或這二者。
8.權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)的方法，其中制造制品是機(jī)動(dòng)車車輛，和當(dāng)施加時(shí)，可活化材料在45℃的溫度和400l/s的剪切速度下的粘度小于約1200泊。
9.權(quán)利要求8的方法，其中部件是選自機(jī)動(dòng)車車輛的框架部件或車身部件的金屬元件。
10.權(quán)利要求1-9任何一項(xiàng)的方法，其中可活化材料包括導(dǎo)電材料。
11.權(quán)利要求1-10任何一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括焊接所述部件，其中焊接部件的步驟包括置換至少一部分可活化材料。
12.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法，其中部件被連接到涂布器上，用以導(dǎo)引可活化材料進(jìn)入涂布器的入口，其中該部件是錐形或半錐形。
13.權(quán)利要求1-12任何一項(xiàng)的方法，其中第一部分包括至少約50wt％的分子量相對(duì)高的聚合物材料。
14.權(quán)利要求1-13任何一項(xiàng)的方法，其中第二部分包括至少約25wt％的分子量相對(duì)低的聚合物材料。
15.權(quán)利要求1-14任何一項(xiàng)的方法，其中顆粒位于部件之上，以便在機(jī)動(dòng)車車輛的組裝過(guò)程中，至少一部分顆粒在電阻焊接操作過(guò)程中被置換。
16.權(quán)利要求1-15任何一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)置換至少一部分可活化材料，和在可活化材料已置換的位置處使電流流經(jīng)該部件，從而焊接一部分部件；通過(guò)在機(jī)動(dòng)車油漆或e-涂層烘箱中，將可活化材料暴露于高溫下，從而活化可活化材料到膨脹、固化或這二者。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種施加可活化材料(80)到制造制品如機(jī)動(dòng)車車輛的部件(82)上的方法。根據(jù)該方法，可活化材料(80)被提供到涂布器(10)中，接著施加可活化材料(80)到部件(82)上。優(yōu)選地，在使得材料(80)適于允許進(jìn)一步加工或組裝部件(82)、制造制品或這二者的條件下施加可活化材料(80)。
文檔編號(hào)B05D1/26GK1680046SQ200510060059
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者C·哈布勒, M·J·扎普里克 申請(qǐng)人:L&L產(chǎn)品公司