CN101490193A - 具有提高的粘附性的粘合复合体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粘合复合体领域。已发现，通过特意地收缩粘合剂可以改善许多衬底上的粘附性并由此使在接合组件之间通过粘合复合体传递的力能被提高。公开了如何能制得具有经收缩的粘合剂层的粘合复合体的不同方法。

Description

具有提高的粘附性的粘合复合体

发明领域

本发明涉及衬底与粘合剂的粘合的领域。

现有技术

生产粘合复合体时，通常将粘合剂以三角形胶条(Dreiecksraupe)形式施用到待粘合的衬底上，并随后将其与另一衬底压制在一起。在此设计该三角形胶条的尺寸使得，在压制到期望的粘合剂层厚度之后，该粘合剂在通过粘合复合体的粘合体的横截于粘合胶条的横截面中，具有矩形、正方形、圆筒形或梯形或者菱形或者菱形。

粘附性是粘合剂技术中的焦点。原因在于，接合组件，即粘合复合体的粘合衬底之间的力，能够只有当该粘合剂具有衬底上的粘附性时传递力。由于粘合剂在待粘合的衬底的粘附性主要取决于材料，所以经常使用底漆，其为粘合剂与衬底之间的粘附桥梁。

但是已发现，特别是在高模量粘合剂的情形下，粘合复合中的这种常规设置是不利的，尤其是在低温下。事实上已发现，在力负荷下，经常在衬底与粘合剂之间、或者衬底与底漆之间或者底漆与粘合剂之间的界面上，或者衬底之内靠近表面的地方出现粘合复合失效。在各种情况下粘合剂边缘存在特别大的弱点。在这些点上，三种介质即粘合剂、衬底、或底漆、和第三种介质(本文中称作“邻接粘合剂的介质(M)”且通常为空气)彼此汇合。

发明概述

由此，本发明的目的是提供具有提高的粘附性且由此具有更高的力传递的粘合复合体。

通过如权利要求1中所述的粘合复合体的方式实现了该目的。完全令人吃惊地发现，通过有目的地制得的粘合剂的几何形状，换句话说，通过粘合剂的收缩，可以实现粘附性或力传递的这种提高。由此，能够在固化粘合剂之前通过简单的方法步骤，无需改变粘合剂的化学组成，提高粘合复合的粘附性或将传递的力的水平。这种优点特别是在低温即小于0℃、特别地小于-20℃下得以显现。显然，这对于粘合技术来说是重大且有价值的技术进步。特别惊奇的是，这些额外的方法步骤是非常简单的方法步骤，其无需更大成本即可实现。

因此，本发明主题除了粘合复合体，也在于这些制备粘合复合体的方法的各种可能性，即，如权利要求12、13和15中所述，以及通过这些方法制得的固化制品，如权利要求19中所述，和提高力传递的方法，如权利要求20中所述。

进一步实施方式为从属权利要求的主题。

本发明的实施方式

本发明涉及包含通过粘合剂(K)彼此粘合的第一衬底(S1)和第二衬底(S2)的粘合复合体。任选地，该粘合复合体具有在第一衬底(S1)与粘合剂之间的第一底漆和/或在第二衬底(S)与粘合剂之间的第二底漆(P2)。

在通过粘合复合体且垂直于第一衬底(S1)表面的构成粘合剂(K)最小横截面积的该横截面(Q)内，该粘合剂具有收缩。当将该粘合剂如通常地在工业粘合中以粘结剂胶条施用时，这典型地是横穿胶条方向的横截面。

整个本申请中“衬底”的含义为其表面上进行、或已进行粘合的固体。

当该粘合剂在粘合剂与第一衬底(S1)或者—如果存在—与第一底漆(P1)的接触区域和与第二衬底(S2)或者—如果存在—与第二底漆(P2)的接触区域中具有比粘合剂的内部区域中更宽的粘合剂层时，则存在收缩。

术语“收缩”的一种可能的定义如下：在横截面(Q)中，经常也称作收缩长度(d₂)的收缩段(d₂)小于两个界面长度(d₁)的较小者。其中，该横截面(Q)中收缩段(d₂)是粘合剂与邻接该粘合剂的介质(M)的两个相界之间粘合剂中的最小段。此时界面长度(d₁)是从粘合剂到衬底(S1，S2)或者，如果存在，到底漆(P1，P2)的接触段长度。

邻接粘合剂的介质(M)既非第一衬底(S1)也非第二衬底(S2)，也非第一底漆(P1)也非第二底漆(P2)。该邻接粘合剂的介质(M)通常为空气。

特别地，在此，收缩段(d₂)与界面长度(d₁)的比值d₂/d₁为小于1且大于0，特别地比值为0.5～0.9，优选为0.5～0.8。

该收缩的一种优选实施方式为，在上述横截面(Q)中，存在第一角度(α₁)、第二角度(α₂)、第三角度(α₃)、和第四角度(α₄)，其各自>5°且<85°，

在此，第一角度(α₁)是在第一接触点(C₁)上由第一接触点(C₁)与第二接触点(C₂)之间的线段以及第一接触点(C₁)与第一收缩点(E₁)之间的线段所张开的角度。

第二角度(α₂)是在第二接触点(C₂)上由第二接触点(C₂)与第一接触点(C₁)之间的线段以及第二接触点(C₂)与第二收缩点(E₂)之间的线段所张开的角度。

第三角度(α₃)是在第三接触点(C₃)上由第三接触点(C₃)与第四接触点(C₄)之间的线段以及第三接触点(C₃)与第一收缩点(E₁)之间的线段所张开的角度。

第四角度(α₄)是在第四接触点(C₄)上由第四接触点(C₄)与第三接触点(C₃)之间的线段以及第四接触点(C₄)与第二收缩点(E₂)之间的线段所张开的角度。

在此，第一收缩点(E₁)和第二收缩点(E₂)是收缩段d₂的端点。

对于所有这些所述角度(α₁、α₂、α₃、α₄)，该角度均伸展于粘合剂上。

在上述横截面(Q)中在“接触点”处彼此汇合的是三种介质，即粘合剂(K)、衬底(S1、S2)或底漆(P1、P2)—如果衬底(S1、S2)是涂布底漆的话—和邻接该粘合剂的介质(M)。

最后，在该横截面(Q)中，一方面，第一接触点(C₁)、第三接触点(C₃)和第一收缩点(E₁)各自位于粘合剂与邻接粘合剂的介质(M)之间的相同相界(P1)上，和另一方面，第二接触点(C₂)、第四接触点(C₄)和第二收缩点(E₂)各自位于粘合剂与邻接粘合剂的介质(M)之间的相同相界(P2)上。该两个相界(P1、P2)位于粘合剂的不同侧上。

一种优选实施方式中，该第一角度(α₁)和/或第二角度(α₂)和/或第三角度(α₃)和/或第四角度(α₄)为10°～80°，特别地为25°～75°，优选为35°～70°，更优选为45°～65°。

甚至更优选的实施方式中，该第一、第二、第三和第四角度(α₁、α₂、α₃和α₄)全部为10°～80°，特别地为25°～75°，优选为35°～70°，更优选为45°～65°。

当所述角度(α₁、α₂、α₃、α₄)非常大，即大于85°时，粘附性的增加只是无关紧要的。具有很小的该角度，即小于5°的粘合复合体一方面非常难以制备且另一方面，由于强烈收缩和由于粘合剂有限的内聚强度一般仅可以传递小得多的力。

第一衬底(S1)和第二衬底(S2)是由相同或不同材料制成的。该衬底可以是由多种可能的材料组成的。

适宜的衬底(S1、S2)的实例为无机衬底如玻璃、玻璃陶瓷、混凝土、灰浆、砖、瓦、石膏和天然石料如花岗岩或大理石；金属或合金如铝、钢、有色金属、镀锌金属；有机衬底如木材，塑料如PVC、聚碳酸酯、PMMA、聚酯、环氧树脂；经涂布的衬底如粉末涂布的金属或合金；以及色漆和清漆，特别地汽车面漆。

已发现，由于收缩的粘合剂几何形状的粘附性增加、或者更高的力传递显现为特别有利，特别地在经涂布的衬底情形下。特别地在其涂层具有与涂布基底的低层间粘附性和/或其具有低固有强度的经涂布衬底的情形下，已非常高程度地证实了本发明的这些优点。

这种经涂布衬底特别地是经涂布的金属或金属合金。

第一优选实施方式中，该第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)是金属或合金，其表面已采用化学预处理、特别地采用为了提高抗腐蚀性的化学预处理进行改性。这种化学预处理典型地为电镀工艺。作为表面已采用化学预处理进行改性的衬底特别地理解为镀锌衬底。在此特别涉及通过热镀锌、电镀解锌、或Bonazink、Galvalume、Galfan或Galvannealed进行的镀锌。

作为表面已采用化学预处理改性的优选衬底为热镀锌钢、Bonazink钢、Galvalume钢、Galfan钢或镀锌层扩散处理钢材，特别是热镀锌钢、电解镀锌钢、Bonazinc钢或镀锌层扩散处理钢。这种实施方式中作为最优选的第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)为镀锌层扩散处理钢。

第二优选实施方式中，该第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)是已经涂漆的金属或合金。该经涂漆的金属或合金可以具有一个或多个漆层。其通常涉及汽车漆，优选包括KTL-漆(KTL＝阴极电泳涂漆)、腻子漆、任选地底涂漆(Base Coat)和面漆(Topcoat)。该粘合剂优选地—任选地借助于底漆—与经涂漆的金属或合金接触。

第三优选实施方式中，该第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)是涂布底漆的衬底。特别是涂布底漆的玻璃、玻璃陶瓷、混凝土、灰浆、砖、瓦、石膏和天然石料如花岗岩或大理石；金属或合金如铝、钢、有色金属、镀锌金属；有机衬底如木材，塑料如PVC、聚碳酸酯、PMMA、聚酯、环氧树脂；经涂布的衬底如粉末涂布的金属或合金；以及色漆和清漆，特别是汽车面漆。该底漆特别地为具有含环氧或异氰酸酯基团的粘合剂的底漆。

实际上已发现，依据现有技术的粘合复合体中，这样涂布的衬底在一定力负荷下、特别是在剥离力的存在下衬底遭受涂层从基底的脱离或涂层内聚破裂。完全令人吃惊地发现，采用依据本发明的结构的那些，不会有该情形或者轻得多的该情形。

优选地使第一衬底(S1)和第二衬底(S2)彼此平行地放置。对于本领域技术人员来说当然清楚的是，在衬底并非扁平、或者衬底并非彼此平行时也存在粘结。

粘合剂层的最终厚度(dk)，也称作“最终粘合剂厚度”，优选为1mm～20mm，特别地为1mm～10mm，更优选为3mm～8mm。该最终粘合剂厚度(d_k)对应于所述横截面(Q)中第一和第三接触点(C₁、C₃)之间、或者第二和第四接触点(C₂、C₄)之间的间距。如果这两段不等长，即如果衬底表面(S1、S2)并非平行时，将由第一到第三接触点(C₁、C₃)的间距和第二到第四接触点(C₂、C₄)的间距得到的平均粘合剂厚度、特别是平均值指定为最终粘合剂厚度(d_k)。

原则上，位于衬底之间的粘合剂层厚度不重要。优选地该粘合剂层的最终厚度为1mm～20mm，特别为1mm～10mm，优选为3mm～8mm。

对于理解本发明来说必不可少的是，在非载荷状态下且并非在由于施加的力而导致的拉伸载荷下采用上述粘合复合体几何形状的定义。但是，本文中术语“非载荷”并非认为是绝对的。本领域技术人员清楚，在任意粘合体上，甚至在固化时，也产生一定作用力，例如由于接合组件的重量导致的重力。由此，为了解释所使用的术语“非载荷”，必须不计及甚至在粘合剂固化期间产生的所有力。

界面长度(d₁)通常为2mm～4cm，特别地为5mm～2cm。由于随后更详细地描述的粘合剂通常通过三角形喷嘴施涂成三角形胶条，且其底宽基本上对应于界面长度(d₁)，优选的界面长度(d₁)值为8mm～16mm。

该粘合剂(K)可以性质不同。原则上，任意已知的粘合剂是适宜的。特别是反应性粘合剂，即在施用之后发生化学反应并由此交联的粘合剂。这种化学反应可以通过双组分粘合剂的两种组分的反应进行，或者可以与来自空气的水反应。

这种化学交联体系的实例是能够构造为双组分或单组分形式。双组分粘合剂特别地为环氧树脂粘合剂、聚氨酯粘合剂、(甲基)丙烯酸酯粘合剂。单组分粘合剂特别地为湿固化的，如聚氨酯粘合剂、硅酮粘合剂和基于烷氧基硅烷官能的预聚物的粘合剂。

双组分粘合剂可以在将该两种组分混合时通过自由基、阴离子或阳离子聚合反应，或者通过加成反应，或者通过缩合反应交联。

(甲基)丙烯酸酯粘合剂理解为是双组分粘合剂，其第一组分包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或其酯，且其第二组分包含自由基形成剂、特别是过氧化物。优选的该粘合剂可以产品系列从SikaSchweiz AG商购获得。

环氧树脂粘合剂理解为是基于缩水甘油醚、特别是双酚A和/或双酚F的二缩水甘油醚配制的粘合剂。特别适宜的是其中一种组分包含双酚A和/或双酚F的二缩水甘油醚且第二种组分包含聚胺和/或聚硫醇的双组分环氧树脂粘合剂。示例性双组分环氧树脂粘合剂以产品系列由Sika Schweiz AG销售。

双组分聚氨酯粘合剂通常包含在一种组分中的多异氰酸酯和在另一种组分中的聚胺和/或多元醇。示例性双组分聚氨酯粘合剂以产品系列

由Sika Schweiz AG商业销售。

湿固化的单组分聚氨酯粘合剂包含聚氨酯预聚物，该预聚物含有异氰酸酯基团且在空气湿气的影响下导致交联。

这些含有异氰酸酯基团的预聚物通常由多元醇和多异氰酸酯获得。适用于该目的的多元醇特别地为二醇和三醇，特别是聚酯二醇和聚酯三醇与聚氧亚烷基二醇和聚氧亚烷基三醇，以及聚醚二醇和聚醚三醇，以及其组合。

如果使用具有低不饱和度(依据ASTM D-2849-69测量且以毫当量不饱和度每克多元醇(meq/g)表示)的聚氧亚烷基多元醇(例如，借助于所谓的双金属氰化物络合催化剂(DMC催化剂)制得的)，则特别有利。特别适宜的是不饱和度小于0.02mEq/g且分子量范围为1000～30000g/mol的聚氧亚烷基二醇或聚氧亚烷基三醇，以及分子量为400～8000g/mol的聚氧亚丙基二醇和三醇。本文献中术语“分子量”表示数均分子量Mn。

用于制备含有异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物的多异氰酸酯实例可以为如下可商购获得的多异氰酸酯：

1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，2-甲基五亚甲基-1，5-二异氰酸酯，2，2，4-和2，4，4-三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)，1，12-十二亚甲基二异氰酸酯，赖氨酸二异氰酸酯和赖氨酸酯二异氰酸酯，环己烷-1，3-和-1，4-二异氰酸酯和这些异构体的任意的混合物，1-异氰酸基-3，3，5-三甲基-5-异氰酸基甲基环己烷(即，异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)，全氢-2，4′-和4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(HMDI)，1，4-二异氰酸基-2，2，6-三甲基环己烷(TMCDI)，1，3-和1，4-双(异氰酸基甲基)环己烷，间-和对-亚二甲苯基二异氰酸酯(间-和对-XDI)，间-和对-四甲基-1，3-和-1，4-亚二甲苯基二异氰酸酯(间-和对-TMXDI)，双(1-异氰酸基-1-甲基乙基)萘，2，4-和2，6-亚甲苯基二异氰酸酯和这些异构体的任意的混合物(TDI)，4，4′-、2，4′-和2，2′-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意的混合物(MDI)，1，3-和1，4-亚苯基二异氰酸酯，2，3，5，6-四甲基-1，4-二异氰酸基苯，萘-1，5-二异氰酸酯(NDI)，3，3′-二甲基-4，4′-二异氰酸基联苯(TODI)，前述异氰酸酯的低聚物和聚合物，以及前述异氰酸酯的任意的混合物。优选MDI、TDI、HDI、和IPDI。

分别制备的聚氨酯预聚物的组合已证实特别有利，其中特别是至少一种由聚酯二醇和多异氰酸酯制得和至少一种由聚氧亚烷基二醇和多异氰酸酯制得的那些。当然，也特别有利的是由多元醇混合物、特别地由至少一种聚酯二醇和至少一种聚氧亚烷基二醇的多元醇混合物，以及至少一种多异氰酸酯原位制得的聚氨酯预聚物混合物。特别地，这样能够制得具有所谓“快速-固定(Quick-fix)”特性的聚氨酯粘合剂和聚氨酯密封剂。这种粘合剂在约50～80℃的稍高温度下施用。该温度下，有关的预聚物熔融。当粘合剂冷却到室温时，至少一部分使用的预聚物固化。这种快速固定粘合剂是非常有利的，因为在实现粘合复合体的收缩之后它们已具有直到固化前该粘合复合体不必固定以防止滑动的充足的承载能力。

优选的湿固化聚氨酯粘合剂由Sika Schweiz AG以产品系列商业销售。

湿固化硅酮粘合剂是基于聚有机硅氧烷的粘合剂，即，它们具有硅氧烷基团-Si-O-Si-。湿固化硅酮粘合剂经常也称作RTV-1硅酮(RTV-1：室温交联1-组分)。湿气影响下的固化，在分解特别是醇或酸，首先为甲醇、乙醇和乙酸的情况下进行。这种湿固化粘合剂例如由Wacker Chemie AG以

商品名销售。

存在多种基于烷氧基硅烷官能的预聚物的粘合剂。特别优选基于三种类型的烷氧基硅烷官能团预聚物之一的那些：

(i)硅烷官能的聚氨酯预聚物P1，可通过氨基烷氧基硅烷与含异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物的反应获得，

(ii)硅烷官能的聚氨酯预聚物P2，可通过异氰酸基烷氧基硅烷与含羟基的预聚物的反应获得，

(iii)硅烷官能的预聚物P3，可通过具有末端双键的预聚物的氢化硅烷化获得。

硅烷官能的聚氨酯预聚物P1优选地由已关于单组分湿固化聚氨酯粘合剂描述的含异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物和氨基烷氧基硅烷制得。适宜作为氨基硅烷的特别地为具有通过Si-C键连接于硅原子上的有机残基且该残基含有至少一个氨基的三烷氧基硅烷。

硅烷官能的聚氨酯预聚物P2优选地由已描述的且用于制备含异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物的多元醇和多异氰酸酯制得。但是，通过化学计量的方式实施该反应使得形成含羟基的预聚物。适宜作为异氰酸基烷氧基硅烷的特别地为具有通过Si-C键连接于硅原子上的有机残基且该残基含有至少一个异氰酸酯基团的三烷氧基硅烷。可商购获得的硅烷官能的聚氨酯预聚物P2的实例为商品名

1010LM、1015LM和1050MM(全部来自GE)的产品，以及

STP-E15和

STP-E35的产品(二者来自Wacker Chemie AG)。

硅烷官能的预聚物P3，可通过具有末端双键的预聚物的氢化硅烷化获得。该具有末端双键的预聚物例如为聚(甲基)丙烯酸酯聚合物或聚醚聚合物，特别地为烯丙基封端的聚氧亚烷基聚合物，例如描述于US 3 971 751和US 6 207 766中的那些。

可商购获得的硅烷官能的预聚物P3的实例为商品名

S203(H)、S303(H)、S227、S810、MA903和S943，

 SAX220、SAX350、SAX400和SAX725，SAT350和SAT400，以及

SA100S和SA310S的产品(均来自Kaneka)；聚合物ST50(来自Hanse-Chemie)的产品；以及

 S2410、S2420、S3430、S3630、W2450和MSX931的产品(均来自Asahi Glass)的产品。

该粘合剂优选为膏状粘合剂，特别地基于流动到粘滞的粘合粘结剂和填料。

特别优选地，该粘合剂为填充炭黑的湿固化粘合剂，且其基于含有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯预聚物。

特别地选择粘合剂的反应性或晾置时间，使得可以以如下进一步描述的方式制得该粘合复合体。

关于可以如何制备本发明的粘合复合体，存在不同的可能性。优选地以如下可能之一产生该收缩：

1.)通过在固化粘合剂之前特意地拉伸粘合体

2.)通过使用特定几何形状的嵌入型材

3.)通过借助经滚圆的抹刀从粘合接缝中机械地除去粘合剂。

制备粘合复合体的第一种方法中，包括步骤：

i)将粘合剂(K)以具有施用粘合剂厚度(d_k1)的三角形胶条形式施用到第一衬底(S1)的表面上，

ii)使该粘合剂(K)与第二衬底(S2)的表面接触，

iii)通过施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面上的分力的压力(F_d)，压制该粘合剂(K)，并由此使粘合剂厚度从施用粘合剂厚度(d_k1)减小到压制粘合剂厚度(d_k2)，

iv)通过在粘合剂(K)晾置时间结束之前，施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面上的分力的拉力(F_z)，使该粘合剂(K)收缩，并由此使粘合剂厚度从压制粘合剂厚度(d_k2)增加到最终粘合剂厚度(d_k)；

或者

i′)将粘合剂(K)以具有施用粘合剂厚度(d_k1)的三角形胶条形式施用到第二衬底(S2)的表面上，

ii′)使该粘合剂(K)与第一衬底(S1)的表面接触，

iii)通过施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面上的分力的压力(F_d)，压制该粘合剂(K)，并由此使粘合剂厚度从施用的粘合剂厚度(d_k1)降低到压制的粘合剂厚度(d_k2)，

iv)通过在粘合剂(K)晾置时间结束之前，施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面上的分力的拉力(F_z)，使该粘合剂(K)收缩，并由此使粘合剂厚度从压制粘合剂厚度(d_k2)增加到最终粘合剂厚度(d_k)。

通过施用粘合剂时使用三角形胶条，确保使用对于该粘合几何形状恰当量的粘合剂。步骤i)、ii)、或i′)、ii′)、和iii)对应于如以已知且采用的方式的粘合剂施用。通常通过使用放置在粘合接缝中粘合剂胶条附近且旨在保证三角形胶条被最佳压制的间隔件进行该压制。若压制不足，结果是梯形的粘合剂横截面形状。若压制过强，结果是筒形的粘合剂横截面形状。

一种实施方式中该间隔件是弹性的。通过压制挤压该间隔件。收缩时，该间隔件能够再膨胀。特别有利的是，在采用弹性间隔件的这种实施方式中，可以将衬底保持在该位置处。但是，这种实施方式中，有利地通过弹性间隔件的平衡间隔使粘合剂向外扩大。

仅由于步骤iv)实现该收缩且获得附带的优点。不仅对于最佳压制而且也对于不足压制或过强压制，都是这种情形。本文献中术语“施用粘合剂厚度(d_k1)”、“压制粘合剂厚度(d_k2)”和“最终粘合剂厚度(d_k)”的使用旨在阐述本发明的核心，即可以通过特意改变未固化粘合剂的层厚度获得的收缩。已发现，通过步骤(iv)中收缩并不—或者只是无关紧要地—降低界面长度，换句话说粘合剂与衬底的接触段、或者底漆的界面长度，换句话说第一和第二接触点(C₁、C₂)之间以及第三和第四接触点(C₃、C₄)之间的段。

该方法可以手动地或者通过机器人的方式进行。优选地，至少步骤iii)和iv)通过机器人的方式进行。有利地通过吸盘

的方式将施加的拉力和压力施加到衬底或者粘合剂上。

制备粘合复合体的第二种方法中，包括步骤：

I)将由优选地与粘合剂无粘附性的材料制成的、且其各表面在面向各自另一型材的方向上中凸地弯曲的两个彼此间隔的型材(2，3)，置于第一衬底(S1)或第二衬底(S2)的表面上，

II)以施用粘合剂厚度(d_k1)，将粘合剂(K)施用到该两个间隔的型材之间的第一衬底(S1)或第二衬底(S2)的表面上，

III)使该粘合剂与第二衬底(S2)或第一衬底(S1)的表面接触，

IV)通过在粘合剂(K)晾置时间结束之前，施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面上的分力的压力(F_d)，压制该粘合剂(K)，并由此使粘合剂厚度从施用粘合剂厚度(d_k1)减小到最终粘合剂厚度(d_k)。

型材2和3可以是由发泡材料、特别地由泡沫材料或泡沫橡胶制成的。

优选地该粘合剂对于型材2和3具有很小或无粘附性。

型材2和3优选地是由特氟隆或聚乙烯或聚丙烯制成的。该型材可以起到两个衬底S1和S2之间间隔件的作用。依据应用，可以有利地在将粘合剂固化之后将它们除去或者使它们留在粘合复合体中。

如果在压制之后除去该型材，若该型材是由对粘合剂无粘附性的材料制成的，其是非常有利的。这些情形下，一方面更容易除去该型材且，另一方面具有该型材可以再次用于进一步粘合的重要优点。

对于该方法，该型材有利地是柔韧的或者符合粘合线分布的预制形式。

该型材可以是圆形型材，这点特别是在由泡沫材料或泡沫橡胶制成的型材的情形下是有利的。圆形型材，实际上，可以通过例如挤出容易地制得，且在步骤I)中放置期间对定位相对不敏感。

最后，制备粘合复合体的第三种方法中，包括步骤：

I将粘合剂(K)以具有施用粘合剂厚度(d_k1)的三角形胶条形式施用到第一衬底(S1)或第二衬底(S2)的表面上，

II使该粘合剂(K)与第二衬底(S2)或第一衬底(S1)的表面接触，

III通过施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面上的分力的压力(F_d)，压制该粘合剂(K)，并由此使粘合剂厚度从施用粘合剂厚度(d_k1)减小到最终粘合剂厚度(d_k)，

IV在粘合剂(K)晾置时间结束之前，借助具有经滚圆的抹刀边缘的抹刀(4)刮去粘合剂，并由此使该粘合剂收缩。

该抹刀有利地是由对粘合剂无粘附性或具很小粘附性的材料制成的。由此，优选由特氟隆或聚乙烯或聚丙烯制成的抹刀。这种类型的抹刀具有的优点是，它们容易清洁且由此可以用于制备多个粘合复合体。

所有这三种方法中，借助适宜设备的方式施用粘合剂。适宜的施用方法为，例如，从手动地或者通过压缩空气操作的商业通用的料盒(Kartusche)中，或者从桶或小筒(Hobbock)中施用，且借助输送泵或者挤出机，任选地借助施用机器人，优选地经由喷嘴且如果和必要时经由静态混合机。

所有这三种方法中，通常在步骤iv)或IV)或IV之后，进行固化粘合剂的另一步骤v)或V)或V。但是，本领域技术人员清楚，若是双组分粘合剂的情形，将两种组分混合之后立即，或者若是湿固化粘合剂的情形，与水分接触时，交联反应可能已开始且由此可能已导致部分交联。但是，重要的是，在步骤iv)、IV)或IV之前，这些交联反应未进行到超过粘合剂的晾置时间的程度。因此在步骤iv)或IV)或IV之后仍未达到最终强度。该最终强度仅通过在步骤v)或V)或V中进一步继续进行固化反应得以实现。

最优选的粘合剂为湿固化粘合剂，该粘合剂的固化通过湿气、特别地是空气湿气的方式进行。

固化后形成固化的粘合复合体。

这种粘合复合体是各种不同类型的。特别地，在此涉及工业制造或者地下或地上工程的制品。该制品可以是建筑物，特别地是地下或地上工程中建筑物，或者可以是交通工具，例如水面或陆上的运输工具，特别地是汽车、公共汽车、载重卡车、火车或轮船，或者它们的附属部件。弹性粘合体特别适用于运输工具的构造，如将部件，如塑料盖、装饰条、法兰、推杆、驾驶室或者其它附属部件粘合到经上漆的交通工具的车身上，或者将板(Scheibe)粘入车身。运输工具的实例是汽车、载重卡车、公共汽车、铁路车辆和轮船。

令人吃惊地，变得显而易见的是，经收缩的粘合复合体在多种衬底上、特别地在汽车面漆上相对于无收缩的相应粘合复合体具有改进的粘附性，且由此能够传递更高的力。这些提高特别地在低温下，通常在小于0℃、特别地小于-20℃的温度下是非常强烈的。能观察到高达+100％的力传递提高。

本发明的另一方面是提高在包括至少一个第一衬底(S1)和第二衬底(S2)以及将该两个衬底彼此粘结的粘合剂的粘结制品内的力传递的方法，其中该粘合剂具有收缩。

该收缩特别地使得，粘合剂的粘合横截面不具有梯形或正方形或矩形或者菱形或者圆筒形。

附图说明

下面，根据附图进一步示意地阐述本发明。各个图中相同元件表示为相同附图标记。采用箭头表示运动和力。附图为：

图1粘合复合体的结构

图1a通过粘合复合体且垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面(Q)，

图1b通过粘合复合体且垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面(Q)，其中该衬底表面涂布底漆，

图1c通过粘合复合体且垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面(Q)，其中衬底表面S1和S2并未彼此平行地放置。

图2非本发明粘合复合体，以垂直于衬底表面且具有粘合剂最小横截面积的横截面(Q)表示：

图2a具有矩形的粘合剂横截面

图2b具有正方形的粘合剂横截面

图2c具有梯形的粘合剂横截面

图2d具有菱形的粘合剂横截面

图2e圆筒形的粘合剂横截面

图3粘合复合体的第一种制备方法：垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面(Q)：

图3a施用粘合剂和压制

图3b粘合剂的收缩

图3c收缩之后粘合复合体的最终几何形状

图4粘合复合体的第二种制备方法：垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面(Q)：

图4a放置的型材

图4b施用粘合剂和压制

图4c压制之后粘合复合体的最终几何形状

图5粘合复合体的第三种制备方法：垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面(Q)：

图5a施用粘合剂和压制

图5b采用经滚圆的抹刀刮去粘合剂

图5c刮去之后粘合复合体的最终几何形状

图6拉伸剪切测试体的制备

图6a通过所用拉伸剪切试样体模型6的示意横截面(Q)

图6b所用拉伸剪切试样体模型6的照像侧视图

图6c通过所用拉伸剪切试样体模型6的示意横截面(Q)，带有压制之后的粘合复合体

图6d通过所用拉伸剪切试样体模型6的示意横截面(Q)，带有收缩之后的粘合复合体

图6e拉伸剪切试样体模型6的照像侧视图，带有收缩之后的粘合复合体1。

图1显示了通过粘合复合体1的垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面的不同实施方式。

图1a显示了通过第一粘合复合体的垂直于衬底表面且具有粘合剂最小横截面积的横截面Q。这种情形下该粘合复合体1包含经由粘合剂K彼此粘合的第一衬底S1和第二衬底S2。该粘合剂K在界面长度d₁上与第一衬底S1直接接触。该接触的端点是第一接触点C₁和第二接触点C₂，在此粘合剂K、第一衬底S1和作为邻接该粘合剂的介质M的空气彼此汇合。

该粘合剂K在界面长度d₁上与第二衬底S2直接接触。该接触的端点是第三接触点C₃和第四接触点C₄，在此粘合剂K、第二衬底S2和作为邻接该粘合剂的介质M的空气彼此汇合。

该粘合剂K被收缩且具有收缩长度d₂，这种实施例中，该收缩长度d₂位于与平行定位的衬底S1，S2的表面平行的最终粘合剂厚度d_k的一半高度处，且比界面长度d₁更短。该收缩长度d₂的端点为第一收缩点E₁和第二收缩点E₂。该横截面Q中，该粘合剂与空气M形成两个相界。一个相界位于第一和第三接触点C₁、C₃之间。位于该相界上的还有第一收缩点E₁。另一相界位于第二和第四接触点C₂、C₄之间。位于该相界上的还有第二收缩点E₂。在第一接触点C₁上存在由第一接触点C₁与第二接触点C₂之间的连线以及由第一接触点C₁与第一收缩点E₁之间的连线所张开的第一角度α₁。在第二接触点C₂上存在由第二接触点C₂与第一接触点C₁之间的连线以及由第二接触点C₂与第二收缩点E₂之间的连线所张开的第二角度α₂。在第三接触点C₃上存在由第三接触点C₃与第四接触点C₄之间的连线以及由第三接触点C₃与第一收缩点E₁之间的连线所张开的第三角度α₃。最后，在第四接触点C₄上存在由第四接触点C₄与第三接触点C₃之间的连线以及由第四接触点C₄与第二收缩点E₂之间的连线所张开的第四角度α₄。所有四个角度α₁、α₂、α₃、α₄伸展于粘合剂上且为大约46～50°。

图1b与图1a实质上相同，区别在于，第一衬底S1涂布有第一底漆P1，第二衬底S2涂布有第二底漆P2。

由此，粘合剂K在界面长度d₁上与第一底漆P1直接接触。该接触的端点为第一接触点C₁和第二接触点C₂，在此，粘合剂K、第一底漆P1和作为邻接粘合剂的介质M的空气彼此汇合。

粘合剂K在界面长度d₁上与第二底漆P2直接接触。该接触的端点为第三接触点C₃和第四接触点C₄，在此，粘合剂K、第二底漆P2和作为邻接粘合剂的介质M的空气彼此汇合。

该粘合剂K被收缩且具有收缩长度d₂，这种实施例中，该收缩长度d₂位于与平行定位的衬底S1，S2的表面、或者底漆P1，P2平行的最终粘合剂厚度d_k的一半高度处，且比界面长度d₁更短。该收缩长度d₂的端点为第一收缩点E₁和第二收缩点E₂。该横截面Q中，该粘合剂与空气M形成两个相界。一个相界位于第一和第三接触点C₁、C₃之间。位于该相界上的还有第一收缩点E₁。另一相界位于第二和第四接触点C₂、C₄之间。位于该相界上的还有第二收缩点E₂。在第一接触点C₁上存在由第一接触点C₁与第二接触点C₂之间的连线以及由第一接触点C₁与第一收缩点E₁之间的连线所张开的第一角度α₁。在第二接触点C₂上存在由第二接触点C₂与第一接触点C₁之间的连线以及由第二接触点C₂与第二收缩点E₂之间的连线所张开的第二角度α₂。在第三接触点C₃上存在由第三接触点C₃与第四接触点C₄之间的连线以及由第三接触点C₃与第一收缩点E₁之间的连线所张开的第三角度α₃。最后，在第四接触点C₄上存在由第四接触点C₄与第三接触点C₃之间的连线以及由第四接触点C₄与第二收缩点E₂之间的连线所张开的第四角度α₄。所有四个角度α₁、α₂、α₃、α₄伸展于粘合剂上且为大约46～50°。

图1c与图1a实质上相同，区别在于，两个衬底S1，S2并非彼此平行地而是以一定角度设置。粘合剂K在界面长度d₁与第一衬底S1直接接触。该接触的端点为第一接触点C₁和第二接触点C₂，在此，粘合剂K、第一衬底S1和作为邻接粘合剂的介质M的空气彼此汇合。

粘合剂K在粘合剂/衬底S2相界上与第二衬底S2直接接触。该接触的端点为第三接触点C₃和第四接触点C₄，在此，粘合剂K、第二衬底S2、和作为邻接粘合剂的介质M的空气彼此汇合。粘合剂K在粘合剂/衬底S1相界上与第一衬底S1接触。由于这种第一接触点C₁与第二接触点C₂之间的接触段比第三接触点C₃与第四接触点C₄之间的接触段更长，界面长度d₁表示短的接触段，即第三接触点C₃与第四接触点C₄之间的段。该粘合剂K被收缩且具有收缩长度d₂，这种实施例中，该收缩长度d₂与衬底S1，S2的表面不平行。最终粘合剂厚度d_k为第一接触点C₁到第三接触点C₃的间距和第二接触点C₂到第四接触点C₄的间距之间的平均值。该收缩长度d₂的端点为第一收缩点E₁和第二收缩点E₂。该横截面Q中，该粘合剂与空气M形成两个相界。一个相界位于第一和第三接触点C₁，C₃之间。位于该相界上的还有第一收缩点E₁。另一相界位于第二和第四接触点C₂，C₄之间。位于该相界上的还有第二收缩点E₂。在第一接触点C₁上存在由第一接触点C₁与第二接触点C₂之间的连线以及由第一接触点C₁与第一收缩点E₁之间的连线所张开的第一角度α₁。在第二接触点C₂上存在由第二接触点C₂与第一接触点C₁之间的连线以及由第二接触点C₂与第二收缩点E₂之间的连线所张开的第二角度α₂。在第三接触点C₃上存在由第三接触点C₃与第四接触点C₄之间的连线以及由第三接触点C₃与第一收缩点E₁之间的连线所张开的第三角度α₃。最后，在第四接触点C₄上存在由第四接触点C₄与第三接触点C₃之间的连线以及由第四接触点C₄与第二收缩点E₂之间的连线所张开的第四角度α₄。所有四个角度α₁、α₂、α₃、α₄伸展于粘合剂上。

图2显示了通过非本发明粘合复合体1′的垂直于衬底表面的、具有粘合剂K最小横截面积的横截面Q的不同实施例。

图2a中粘合剂具有矩形横截面。该粘合剂未被收缩。

图2b中粘合剂具有正方形横截面。该粘合剂未被收缩。

图2c中粘合剂具有梯形横截面。该粘合剂未被收缩。例如，如果在依据现有技术制备粘合复合体期间过小地压制粘合体S1和S2时，产生这种几何形状。

图2d中粘合剂具有菱形横截面。该粘合剂未被收缩。例如，如果在依据现有技术制备粘合复合体期间在平行于表面的方向上从侧面移动接合组件S1、S2表面时，产生这种几何形状。

图2e中粘合剂具有圆筒形横截面。该粘合剂未被收缩。例如，如果在依据现有技术制备粘合复合体期间过强地压制粘合体S1和S2时，产生这种几何形状。

图2的所有实施例中粘合剂K均未被收缩。由此，也不存在比粘合剂与第一衬底S1或第二衬底S2之间的界面长度更短的收缩长度d₂。其结果也不存在收缩点且无角度α₁、α₂、α₃、α₄。经由粘合剂通过粘合剂K与邻接粘合剂的介质M之间的相界、和粘合剂K与衬底S1，S2之间的相界形成的接触点中的至少两个角度≥90°。

图3中显示了制备粘合复合体1的第一种优选方法，以垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面Q表示。这里所示的粘合复合体为拉伸剪切试样体。相应于这种实施例，根据理解，其它粘合复合体也是可能的。

图3a～3c以时间顺序显示了用于此处的步骤。

图3a显示了第一衬底S1，其表面上已施用了三角形胶条形式的粘合剂K。该粘合剂具有三角形横截面，在界面长度d₁上与第一衬底S1接触，且具有表示为施用粘合剂厚度d_k1的高度。第二衬底S2涂布有底漆P2。在采用压力F_d下将这种涂布底漆的衬底与粘合剂接触。此时所示的实施例中，垂直地朝向第一衬底S1表面进行涂布底漆的衬底S2的运动，且在相同方向上实施压力F_d。将粘合剂与涂布底漆的衬底S2一起压制时，底漆与粘合剂之间的界面长度，即第三接触点C₃与第四接触点C₄之间的线段，变得越来越大。同时，粘合剂厚度降低，具体地从施用粘合剂厚度d_k1到压制粘合剂厚度d_k2。

压制该粘合剂K直到该粘合剂达到压制粘合剂厚度d_k2的厚度。如果过小地压制粘合剂，压制之后导致梯形的粘合剂形状，如图2c中所示。如果过强地压制粘合剂，压制之后造成是圆筒形粘合剂形状，如图2e中所示。

图3b显示了产生收缩的步骤的开始，其方法是通过在粘合剂的晾置时间结束之前在垂直于第一衬底S1表面的方向上施加拉力F_z到粘合复合体上。由此，粘合剂厚度又增加，具体地从压制粘合剂厚度d_k2到最终粘合剂厚度d_k。这种情形下第一和第二接触点C₁，C₂之间以及第三和第四接触点C₃和C₄之间的线段保持基本不变。

图3c显示了将粘合剂收缩之后的这样制得的粘合复合体1。这种情形下粘合剂具有收缩，该收缩具有由第一收缩点E₁和第二收缩点E₂界定的收缩长度d₂。该实施例中，该收缩段d₂平行于第一和第二衬底表面S1、S2且位于粘合剂中心。如图1中详细描述的那样，形成四个角度α₁、α₂、α₃、α₄且其具有约46～50°的值。该粘合复合体1在固化之前具有这种几何形状。固化之后，这种几何形状同样存在。也无需施加额外的力。

图4显示了制备粘合复合体1的另一种方法，以垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面Q表示。

图4a～4c以时间顺序显示了用于此处的步骤。

图4a显示了第一衬底S1，其表面上放置了第一型材2和第二型材3。型材之间存在一个间距。该型材至少在各种情况下的另一型材方向上具有凸起形状，即它们是经滚圆的。该型材优选地是由特氟隆制成的。

此时，将粘合剂K以类三角形胶条的形式压入型材2和3之间的间隔空间。粘合剂K的高度为施用粘合剂厚度d_k1。粘合剂润湿并填充型材之间的空间。由此在粘合剂K与第一衬底S1之间形成由第一接触点C₁和第二接触点C₂界定的界面，在此，粘合剂K与第一衬底S1和第一型材2或者第二型材3彼此汇合。

图4b显示了该制备方法的阶段，其中使第二衬底S2运动到粘合剂K之上并通过施加相对于第一衬底表面垂直作用的压力F_D将其压制。当粘合剂与第二衬底S2接触时，形成粘合剂K/第二衬底S2界面，其随压力增加而扩大。同时，粘合剂厚度从施用粘合剂厚度d_k1减小到压制粘合剂厚度，在这种情形下该粘合剂厚度等于最终粘合剂厚度d_k。所述的实施例中，该型材同时具有间隔件的作用。

图4c显示了在除去型材2、3之后的所述制备工艺结束时的情形。固化之前，这样制得的粘合复合体1具有收缩。固化之后，这种几何形状同样存在。也无需施加额外的力。由此图4c对应于图1a。

图5中显示了制备粘合复合体1的第三种方法，以垂直于衬底表面的具有粘合剂最小横截面积的横截面Q表示，在此所示的粘合复合体为拉伸剪切试样体。相应于这种实施例，根据理解，其它粘合复合体也是可能的。

图5a～5c以时间顺序显示了用于此处的步骤。

图5a显示了第一衬底S1，其表面上已施用了三角形胶条形式的粘合剂K。该粘合剂具有三角形横截面，在界面长度d₁上与第一衬底S1接触，且具有表示为施用粘合剂厚度d_k1的高度。在采用压力F_d下使第二衬底S2与粘合剂接触。此处所示的实施例中，垂直地朝向第一衬底S1进行衬底S2的运动，且在相同方向上实施压力F_d。将粘合剂与衬底S2压制时，衬底S2与粘合剂K之间的界面长度，即第三接触点C₃与第四接触点C₄之间的线段，变得越来越大。同时，粘合剂厚度的降低，具体地是从施用粘合剂厚度d_k1到压制粘合剂厚度，在该实施例中该粘合剂厚度等于最终粘合剂厚度d_k。如果粘合剂过小地被压制，压制之后导致梯形的粘合剂形状，如图2c中所示。如果过强地压制粘合剂，压制之后导致圆筒形粘合剂形状，如图2e中所示。

图5b显示了产生收缩的步骤的开始，其方法是通过借助具有经滚圆的尖端5的抹刀4在粘合剂K与空气M之间的两个相界上，在侧面部分除去粘合剂。通过将抹刀在平行于第一衬底表面的方向上引入粘合剂中，并随后使其在相对于粘合剂胶条的纵向上在该平面上运动、即该所示的横截面中，首先在刀片平面中并随后垂直于刀片平面，进行该操作。

图5c显示了粘合剂收缩之后的这样制得的粘合复合体1。在此，粘合剂具有收缩，该收缩具有由第一收缩点E₁和第二收缩点E₂界定的收缩长度d₂。该实施例中，该收缩段d₂平行于第一和第二衬底表面S1、S2且位于粘合剂中心。如图1中详细描述的那样，形成四个角度α₁、α₂、α₃、α₄且它们具有约46～50°的值。该粘合复合体1在固化之前具有这种几何形状。固化之后，这种几何形状同样存在。也无需施加额外的力。

实施例

下面给出了旨在进一步阐述本发明的具体实施例。这里所示的实施例为制备拉伸剪切试样体。

制备拉伸剪切试样体

由特氟隆制备拉伸剪切试样体模型6用于三个拉伸剪切试样，其具有六个螺栓7(140×100×30mm，具有75×100×10mm的主槽(-Ausparung)和65×12.5×10mm的两个中间槽)，如图6b中从侧面照像所示和图6a中横截面图示意地所示。如图6c中所示，将间隔片8置于槽中，使得该槽具有5mm的剩余深度。随后将尺寸为100×40×1mm的汽车漆板横向地置于主槽之中并借助固定粘合带9固定于模型上。随后将粘合剂-250UH-1(可从Sika Corporation，USA商购获得)冷施涂成三角形胶条。随后将尺寸为80×25×1mm的三个汽车漆板压到粘合剂之上并借助额外的板和夹具固定在模型上。由此粘合剂层具有尺寸15×25×4mm。

于是，使对比试样体Ref.1固化。

为了获得收缩的粘合复合体，通过螺栓的拧入，将模型与漆板之间的间距增大到1mm，并由此使粘合剂厚度从4mm增大到5mm，如图6d中所示。使试样体1在这个位置下固化。

图6e为这样制得的粘合复合体1的照像侧视图。

在23℃和50％相对湿度下进行固化7天。

所用的漆板(DuPont Clear Coat RK 8034，ACT Laboratories)采用

 Aktivator UH-2 LUM(可从Sika Corporation，USA商购获得)预处理并排气10分钟。

表1 图6e中粘合复合体的尺寸。

 

接触点	角度	角度值
			C1	α1	65°
C2	α2	55°
			C3	α3	61°
C4	α4	65°
收缩长度	d2	12.3mm
			界面长度	d1	15.0mm
最终粘合剂厚度	dk	5.0mm

拉伸剪切强度试验

依据DIN EN 1465在-40℃下采用20mm/min的拉伸速度进行粘合复合体的拉伸剪切试验。结果再现于表2中。

表2 拉伸剪切试验结果。

 

	最大力[N]	拉伸剪切强度[MPa]	涂漆破裂比例*[％]
				Ref.1
第一次测量	1744	4.7	30
				第二次测量	1384	3.6	75
第三次测量	1128	3.0	75
				1
第一次测量	2404	6.4	30
				第二次测量	3291	8.8	0
第三次测量	2766	7.4	0

^*余数(Rest)为粘合剂中的内聚破裂。

表2结果清楚地显示，收缩的粘合复合体能够传递大大增加的最大力且由此具有相对于未收缩的参照粘合复合体显著更高的拉伸剪切强度。另外，清楚可见的是，收缩的粘合复合体相对于未收缩的粘合复合体在汽车面板上具有显著改进的粘附性。

附图标记列表

α₁第一角度                                  C₁第一接触点

α₂第二角度                                  C₂第二接触点

α₃第三角度                                  C₃第三接触点

α₄第四角度                                  C₄第四接触点

1粘合复合体                                 E₁第一收缩点

1′粘合复合体                               E₂第二收缩点

2 第一型材                                  F_d压力

3 第二型材                                  F_z拉力

4 具有经滚圆的尖端的抹刀                    K粘合剂

5 抹刀的圆头                                M环境介质

6 拉伸剪切试样体模型                        P1第一底漆

7 螺栓                                      P2第二底漆

8 间隔片                                    Q横截面

9 固定粘合带                                S1第一衬底

d₁界面长度                                  S2第二衬底

d₂收缩长度

d_k最终粘合剂厚度

d_k1施用粘合剂厚度

d_k2压制粘合剂厚度

Claims (21)

1、一种粘合复合体(1)，其包括第一衬底(S1)和第二衬底(S2)，它们借助于粘合剂(K)，任选地经由第一衬底(S1)与粘合剂之间的第一底漆(P1)和/或经由第二衬底(S2)与粘合剂之间的第二底漆(P2)彼此粘合，其特征在于，在通过该粘合复合体、垂直于第一衬底(S1)表面且产生粘合剂(K)最小横截面积的横截面(Q)上，该粘合剂(K)具有收缩。

2、如权利要求1的粘合复合体(1)，其特征在于，通过如后所述来定义该收缩，即在横截面(Q)中，代表在粘合剂与邻接该粘合剂的介质(M)的两个相界之间的粘合剂中最小段的收缩段(d₂)，小于两个界面长度的较小者(d₁)，该较小者为粘合剂与衬底(S1，S2)或者、如果存在的话、与底漆(P1，P2)的接触段长度。

3、如权利要求2的粘合复合体(1)，其特征在于，收缩长度(d₂)与界面长度(d₁)的比值(d₂/d₁)为小于1且大于0，特别地比值为0.5～0.9，优选为0.5～0.8。

4、如权利要求2或3的粘合复合体(1)，其特征在于，横截面(Q)中，存在第一角度(α₁)、第二角度(α₂)、第三角度(α₃)和第四角度(α₄)，其均>5°且<85°，其中

第一角度(α₁)在第一接触点(C₁)上，由第一接触点(C₁)与第二接触点(C₂)之间以及第一接触点(C₁)与第一收缩点(E₁)之间的线段张开而成；

第二角度(α₂)在第二接触点(C₂)上，由第二接触点(C₂)与第一接触点(C₁)之间以及第二接触点(C₂)与第二收缩点(E₂)之间的线段张开而成；

第三角度(α₃)在第三接触点(C₃)上，由第三接触点(C₃)与第四接触点(C₄)之间以及第三接触点(C₃)与第一收缩点(E₁)之间的线段张开而成；

第四角度(α₄)在第四接触点(C₄)上，由第四接触点(C₄)与第三接触点(C₃)之间以及第四接触点(C₄)与第二收缩点(E₂)之间的线段张开而成；

其中，第一收缩点(E₁)和第二收缩点(E₂)为收缩段d₂的端点，

并且其中，第一接触点(C₁)、第三接触点(C₃)、和第一收缩点(E₁)位于粘合剂与邻接粘合剂的介质(M)之间的相同相界(P1)上，和

第二接触点(C₂)、第四接触点(C₄)、和第二收缩点(E₂)位于粘合剂与邻接粘合剂的介质(M)之间的相同相界(P2)上。

5、如前述权利要求任一项的粘合复合体(1)，其特征在于，第一角度(α₁)和/或第二角度(α₂)和/或第三角度(α₃)和/或第四角度(α₄)为10°～80°，特别地为25°～75°，优选为35°～70°，更优选为45°～65°。

6、如前述权利要求任一项的粘合复合体(1)，其特征在于，第一、第二、第三、和第四角度(α₁、α₂、α₃、和α₄)都为10°～80°，特别地为25°～75°，优选为35°～70°，更优选为45°～65°。

7、如前述权利要求任一项的粘合复合体(1)，其特征在于，粘合剂层的最终厚度(d_k)为1mm～20mm，特别地为1mm～10mm，优选为3mm～8mm。

8、如前述权利要求任一项的粘合复合体(1)，其特征在于，平行设置第一衬底(S1)和第二衬底(S2)。

9、如权利要求2～8中任一项的粘合复合体(1)，其特征在于，界面长度(d₁)为2mm～4cm，特别地为5mm～2cm，优选为8mm～16mm。

10、如前述权利要求任一项的粘合复合体(1)，其特征在于，粘合剂(K)为膏状粘合剂，特别地基于流动至粘流的粘合剂和填料。

11、权利要求9的粘合复合体(1)，其特征在于，该粘合剂为填充炭黑的湿固化粘合剂，其基于含有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯预聚物。

12、制备权利要求1～10中任一项的粘合复合体(1)的方法，包括步骤：

i)将粘合剂(K)以具有施用粘合剂厚度(d_k1)的三角形胶条形式施用到第一衬底(S1)的表面上，

ii)使该粘合剂(K)与第二衬底(S2)的表面接触，

iii)通过施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面的分力的压力(F_d)，压制该粘合剂(K)，并由此使粘合剂厚度从施用粘合剂厚度(d_k1)减小到压制粘合剂厚度(d_k2)，

iv)通过在粘合剂(K)晾置时间结束之前，施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面的分力的拉力(F_z)，使该粘合剂(K)收缩，并由此使粘合剂厚度从压制粘合剂厚度(d_k2)增大到最终粘合剂厚度(d_k)；

或者

i′)将粘合剂(K)以具有施用粘合剂厚度(d_k1)的三角形胶条形式施用到第二衬底(S2)的表面上，

ii′)使该粘合剂(K)与第一衬底(S1)的表面接触，

iii)通过施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面的分力的压力(F_d)，压制该粘合剂(K)，并由此使粘合剂厚度从施用粘合剂厚度(d_k1)减小到压制粘合剂厚度(d_k2)，

iv)通过在粘合剂(K)晾置时间结束之前，施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面的分力的拉力(F_z)，使该粘合剂(K)收缩，并由此使粘合剂厚度从压制粘合剂厚度(d_k2)增大到最终粘合剂厚度(d_k)。

13、制备权利要求1～10中任一项的粘合复合体(1)的方法，包括步骤：

I)将由优选地与粘合剂不具有粘附性的材料制成的、且其各自表面在面向各自的另一型材的方向上中凸地弯曲的两个彼此间隔的型材(2，3)，置于第一衬底(S1)或第二衬底(S2)的表面上，

II)以施用粘合剂厚度(d_k1)，将粘合剂(K)施用到该两个间隔的型材之间第一衬底(S1)或第二衬底(S2)的表面上，

III)使该粘合剂与第二衬底(S2)或第一衬底(S1)的表面接触，

IV)通过在粘合剂(K)晾置时间结束之前，施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面的分力的压力(F_d)，压制该粘合剂(K)，并由此使粘合剂厚度从施用粘合剂厚度(d_k1)减小到最终粘合剂厚度(d_k)。

14、权利要求12的方法，其特征在于，该型材是由特氟隆或聚乙烯或聚丙烯制成的。

15、制备权利要求1～10中任一项的粘合复合体(1)的方法，包括步骤：

I将粘合剂(K)以具有施用粘合剂厚度(d_k1)的三角形胶条形式施用到第一衬底(S1)或第二衬底(S2)的表面上，

II使该粘合剂(K)与第二衬底(S2)或第一衬底(S1)的表面接触，

III通过施加具有垂直作用于第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)的表面的分力的压力(F_d)，压制该粘合剂(K)，并由此使粘合剂厚度从施用粘合剂厚度(d_k1)减小到最终的粘合剂厚度(d_k)，

IV在粘合剂(K)晾置时间结束之前，借助于具有经滚圆的抹刀边缘的抹刀(4)刮粘合剂，并由此使该粘合剂具有收缩。

16、权利要求11～14中任一项的方法，其特征在于，已预先采用底漆(P1，P2)预处理了第一衬底(S1)和/或第二衬底(S2)。

17、权利要求11～15中任一项的方法，其特征在于，步骤iv)或IV)或IV之后，进行固化粘合剂的步骤v)或V)或V。

18、权利要求16的方法，其特征在于，通过借助于湿气、特别是大气湿气的固化，进行粘合剂的固化。

19、根据权利要求16或17的方法制得的经固化的粘合复合体(1)。

20、提高在至少包括第一衬底(S1)和第二衬底(S2)以及将该两个衬底彼此粘合的粘合剂的粘结制品内的力传递的方法，其特征在于，该粘合剂具有收缩。

21、权利要求19的方法，其特征在于，在该粘合体的横截面中，粘合剂的横截面积不具有梯形或正方形或矩形或者菱形或者圆筒形。

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