[发明专利]粘合到结构粘合剂的组件以及制造该组件的方法和涂敷器装置无效
申请号: | 200880124886.3 | 申请日: | 2008-11-26 |
公开(公告)号: | CN101918504A | 公开(公告)日: | 2010-12-15 |
发明(设计)人: | 杨·D·福斯特;德克·哈森贝里;西格弗里德·R·格贝;克利斯托弗·J·坎贝尔 | 申请(专利权)人: | 3M创新有限公司 |
主分类号: | C09J5/02 | 分类号: | C09J5/02;B32B15/08 |
代理公司: | 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 | 代理人: | 张爽;樊卫民 |
地址: | 美国明*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 粘合 结构 粘合剂 组件 以及 制造 方法 涂敷器 装置 | ||
技术领域
本发明涉及包括至少一个具有粘合到结构粘合剂的金属表面的基底的组件,具体地讲,涉及包括至少两个将结构粘合剂夹在中间的基底的组件。此外,本发明涉及制造这样的组件的方法以及制造这样的组件的涂敷器装置。
背景技术
在上下文中,术语结构化粘合剂是指粘合剂,它的前体包括可交联的聚合物。根据可交联基团的特性,前体可以通过将其暴露于热和/或光化辐射来固化成交联的结构粘合剂或可以通过暴露于环境的湿气来固化。在前体可被热和/或辐射固化的情况下,前体还包括有效量的固化体系。固化体系包括选自可热活化的化合物和可辐射活化的固化剂的一种或多种化合物。
结构粘合剂通常对多个表面显示具有良好的粘合性质以及高的粘合强度。因此,它们被用于替代或增强常规的连接技术(例如焊接)或利用机械固定件(例如螺母和螺栓、螺丝、铆钉)等。
然而,难以提供结构粘合剂对用含烃材料污染的金属表面的足够粘合,含烃材料(例如矿物油)、加工助剂(例如深拉剂)、润滑剂(例如干润滑剂)、油脂、泥土等等。
熟知的是,将含烃材料从表面移除可能极为困难。机械加工(例如干拭)和/或使用加压空气往往会在金属表面上留下含烃材料的薄层。液体清理组合物如US 6,849,589中所公开的可能是有效的,但从加工的角度来讲可能不太理想,因为必须收集并再循环或处理清理液体。除此之外,在清理步骤之后通常还需要干燥周期。
公开用于可固化的组合物的封装固化体系的WO2006/028,806提到在油质金属薄片上的这样的组合物的粘合强度可以通过加入脂溶添加剂来改进,脂溶添加剂(例如)以相对于可固化组合物的重量计的1-10重量%的量的柠檬烯、二戊烯、萜烯树脂或松脂油。然而据发现,向结构粘合剂的前体加入脂溶添加剂往往不会将固化的结构粘合剂与污染有含烃污垢的金属表面的粘合改善至在实践上恰当的和/或所需的程度。增加脂溶添加剂的量往往会降低总体的粘合性质。
因此,本发明的一个目的是提供高粘合强度的组件,高粘合强度的组件包括至少一个具有粘合到结构粘合剂的金属表面区域的基底,其中所述表面区域可能污染有含烃材料。本发明的另一个目的是提供高粘合强度的组件,高粘合强度的组件包括两个将结构粘合剂夹在中间的基底,其中至少一个基底包括粘合至可能污染有含烃材料的结构粘合剂的金属表面区域。特别优选地是,这样的组件显示具有平均剥离力高和内聚失效机理。本发明的还一个目的是提供制备这样的组件的方法,该方法包括处理任选被污染的指定金属表面区域的步骤,从而这样的方法对环境友好、高性价比并且可以被一体化到汽车车身制造的工业过程中。本发明又一个目的是提供用于制备所述组件的方法,其中结构粘合剂的前体可以被直接地涂敷,并且在对金属表面进行表面处理后没有任何等待时间。本发明的再一个目的是提供涂敷器装置,涂敷器装置适用于执行这样的方法并且其尤其是使得能对污染有含烃材料的金属表面进行无接触处理。本发明的其它目的可以被本领域的技术人员从以下详细的说明中轻易地得到。
发明内容
本发明涉及包括至少一个粘合到结构粘合剂的基底的组件,其中结构粘合剂通过固化包括可交联的聚合物的前体来获得,其中粘合到结构粘合剂的基底的表面区域包括至少一种金属,并且其中所述表面区域用液体活化剂处理。在前体可被热和/或辐射固化的情况下,它包括有效量的可热活化和/或可辐射活化的固化体系。
此外,本发明涉及包括至少两个粘合到且将结构粘合剂夹在中间的基底的组件。在本发明的组件中,拟粘合到结构粘合剂的基底的金属表面区域可能污染有含烃材料。
此外,本发明涉及包括至少一个具有拟粘合到结构粘合剂的指定表面区域的暴露表面的基底的组件,其中所述表面区域包括至少一种金属,所述组件通过包括以下步骤的方法而获得:
(i)将液体活化剂涂敷到基底的所述表面区域,和
(ii)将包括可交联的聚合物和有效量的固化体系的所述结构粘合剂的前体涂敷到基底的处理过的表面区域。
拟粘合到结构粘合剂的基底的指定的金属表面区域可能污染有含烃材料。在组件仅包括一个基底的情况下,步骤(ii)中所用的前体优选被固化。
在组件包括两个基底的情况下,这样的组件可通过包括以上步骤(i)-(ii)的方法以及以下另外的步骤来获得:
(iii)任选地利用液体活化剂对拟粘合到结构粘合剂的第二个基底的表面进行处理,
(iv)将第二个基底附接到前体,和
(v)固化前体。
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