CN109153062A - 将面板粘结到面板组件的方法和面板组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将面板粘结在一起以形成面板组件的方法，该方法包括以下步骤：‑提供具有主体部分(11)和端部部分(12)的第一面板(10)以及具有主体部分(21)和端部部分(22)的第二面板(20)；‑提供第一结构粘合剂膜(30)和第二结构粘合剂膜(31)；‑将第一结构粘合剂膜(30)施加在第二面板(20)的端部部分(22)的上侧上，并且将第二结构粘合剂膜(31)施加在第二面板(20)的端部部分(22)的下侧上；‑将两个面板(10和20)放在一起并且围绕第二面板(10)的端部部分(22)折叠第一面板(10)的端部部分(12)，使得端部部分(12)基本上平行于第一面板(10)的主体部分(11)延伸，从而包围第二面板的端部部分(22)，并且‑使得第一结构粘合剂膜(30)定位在第二面板(20)的端部部分(22)的上侧和第一面板(10)的端部部分(12)之间，并且使得第二结构粘合剂膜(31)定位在第二面板(20)的端部部分(22)的下侧和第一面板(10)的主体部分(11)之间；‑将组件加热至高于第一结构粘合带(10)和第二结构粘合带(20)的活化温度；其中第一结构粘合剂膜(10)不同于第二结构粘合剂膜(20)。

Description

将面板粘结到面板组件的方法和面板组件
技术领域
本发明涉及将面板粘结到面板组件的方法以及结构粘合剂膜。
背景技术
车辆中的接合例如金属接合可通过使用粘合剂形成。例如，可使用粘合剂将面板，例如车身顶盖的金属面板粘结至车辆的支撑结构或底盘。另外，粘合剂可用于接合车辆闭合面板组件的两个面板，例如金属面板。车辆闭合面板组件通常包括外面板和内面板(例如金属面板)的组件，借此，通过将外金属面板的边缘折叠到内面板的边缘上而形成折边结构。通常，在内外面板之间提供粘合剂以将两个面板粘结在一起。另外，通常需要在面板的接合部处施用密封剂以提供足够的耐腐蚀性。例如，US 6,000,118公开了在两个面板的相向表面之间使用可流动的密封剂珠，并且在外面板上的凸缘与内面板的暴露表面之间使用未固化漆状树脂的薄膜。通过在完整的门板上进行烘烤操作，该漆膜固化为固态的不透水状态。US 6,368,008公开了使用粘合剂将两个金属面板固定在一起。接合部的边缘另外通过金属涂层密封。WO 2009/071269公开了作为折边凸缘的密封剂的可膨胀糊状环氧树脂粘合剂。另外的折边结构在US 6,528,176中有所公开。
已经进行了进一步的努力以开发粘合剂组合物，由此可用粘合剂接合两个面板，例如金属面板，具体地车辆闭合面板的外面板和内面板，而不需要另外的材料来密封接合部。因此，理想的是开发一种提供充分粘结同时还密封接合部并提供耐腐蚀性的粘合剂系统。已在例如WO 2007/014039中描述了部分解决方案，其公开了一种包含固态和液态环氧树脂的混合物的韧化发泡膜的可热膨胀和可固化的环氧基前体，并且声称在固化时提供有利的能量吸收特性和间隙填充特性。
发明内容
不质疑与现有技术中所公开的粘合剂组合物和系统相关联的技术优点，仍然需要一种用于粘结面板(例如金属或复合面板)的高性能结构粘合剂膜，其兼具优异的物理特性，诸如在未固化状态下的稳定性、柔韧性、稳健性和处理特性；以及固化后的优异粘结和密封性能。
此外，在一些实例中，可能的是，面板或板，例如折边金属面板组件，其在两个面板之间具有根据本发明的未固化和未膨胀的结构粘合剂膜，该组件在被放入固化炉中之前，通过一个或若干个浴。在该工艺步骤期间，液体可进入在粘合剂膜旁的两个面板之间的空间。在随后的固化过程中，当施加热量时，液体可变为气态并且可试图逸出。该过程可影响固化结构粘合剂膜的外观和密封功能。
此外，汽车制造商更喜欢用于连接折边的两个面板的粘合剂膜完全覆盖折边在内面板的边缘上的外面板的外边缘。此外，需要覆盖外边缘的粘合剂膜提供良好的视觉外观。因此，本发明的一个目的是以粘合剂本身保护外面板的外边缘。外面板边缘必须被覆盖，并且还必须呈现良好的视觉外观。
鉴于上述，另外需要兼具上述特性且覆盖外面板的边缘并且在固化后呈现膨胀膜的良好的视觉外观的改进的结构粘合剂膜。
在本发明的上下文中，在固化后“覆盖外面板边缘”的粘合剂膜被定义为完全覆盖外边缘或面板的膜。如果例如面板的厚度为1mm，那么在固化后，1mm边缘应完全被粘合剂膜覆盖。
在本发明的上下文中，具有“良好视觉外观”的粘合剂膜被定义为具有基本上线性且基本上平行于其所粘结的面板的边缘延伸的平滑表面的膜。此外，对于膜的线性和平行延伸，具有良好外观的膜具有基本上不含像气泡或夹带的气体的不规则的平滑表面。换句话讲，良好的视觉外观是指固化后的膨胀带具有基本上平滑的表面，而不具有气泡的痕迹。
本发明提供一种将面板粘结在一起以形成面板组件的方法，该方法包括以下步骤：
-提供具有主体部分和端部部分的第一面板以及具有主体部分和端部部分的第二面板；
-提供第一结构粘合剂膜和第二结构粘合剂膜；
-将第一结构粘合剂膜施加在第二面板的端部部分的上侧上，并且将第二结构粘合剂膜施加在第二面板的端部部分的下侧上；
-将两个面板放在一起并且围绕第二面板的端部部分折叠第一面板的端部部分，使得端部部分基本上平行于第一面板的主体部分延伸，从而包围第二面板的端部部分，并且
-使得第一结构粘合剂膜定位在第二面板的端部部分的上侧和第一面板的端部部分之间，并且使得第二结构粘合剂膜定位在第二面板的端部部分的下侧和第一面板的主体部分之间；
-将组件加热至高于第一结构粘合带和第二结构粘合带的活化温度；
其中第一结构粘合剂膜不同于第二结构粘合剂膜。
根据本发明的面板组件可为包括彼此固定的至少两个面板的任何组件。此类面板组件的示例是用于建立结构的面板组件，该结构例如车身，诸如汽车车身、船体或火车车身。车辆闭合件组件是根据本发明的组件的另一示例。面板可由金属、塑料或复合材料制成。彼此固定的面板可由相同或由不同材料制成。
根据本发明，可使用两种不同的结构粘合剂膜将面板粘结在一起。可在第一面板的一侧上使用一种结构粘合剂膜，并且可在该面板的相反侧上使用不同的结构粘合剂膜。通过使用两种不同的结构粘合剂膜将面板粘结在一起，可以根据不同要求调整每种膜，并且从而总体上提供能够满足比仅一种结构粘合剂膜更多要求的解决方案。
将面板粘结在一起的常见方式是折边凸缘粘结步骤，其中一个面板(外面板)的外端部围绕另一个面板(内面板)的外端部弯曲或折叠。在此类示例中，可能优选具有由金属制成的外面板，因为金属面板易于弯曲。
根据本发明的结构粘合剂膜为可用于将面板粘结在一起并随后提供所需的结构稳定性的任何类型的粘合剂膜。
根据本发明的一个实施方案，第一结构粘合剂膜在其厚度、其宽度、其化学组成和/或其构造方面可不同于第二结构粘合剂膜。例如，可能的是施加在第二面板的端部部分的上侧和第一面板的端部部分之间的结构粘合剂膜需要提供像膨胀、光滑度、流动性、柔韧性的特性，以便能够密封或覆盖第一面板的端部部分的外边缘的要求。这些特性可例如通过调整膜的厚度、宽度、位置、化学组成和/或构造来提供。膜的构造被理解为有关如何构建膜的信息，例如是否存在若干层，什么样的层，层的几何结构和厚度或膜的表面结构等。上述特性也可以是施加在第二面板的端部部分的下侧和第一面板的主体部分之间的结构粘合剂膜所需要的。另一种可能性是，下结构粘合剂膜需要提供像结构强度、抗碎性、韧性、腐蚀保护等的特性，以便能够将两个面板牢固地粘结在一起。这些特性可例如通过调整膜的厚度、宽度、化学组成和/或构造而受到影响。还可能的是这些特性也是上结构粘合剂膜需要的。特性仅作为可能特性的示例被提及。它们可能是上结构粘合剂膜和/或下结构粘合剂膜需要的或不需要的。
第一结构粘合剂膜和/或第二结构粘合剂膜可包含至少一种环氧化合物和至少一种固化剂。已发现，包含环氧化合物以及环氧固化剂的结构粘合剂膜为高性能结构粘合剂膜提供良好的基础，该高性能结构粘合剂膜兼具优异的物理特性，诸如在未固化状态下的形成稳定性、柔韧性、稳健性和处理特性，以及固化后的优异粘结和密封性能。此外，本发明的结构粘合剂膜尤其适用于自动化处理和应用，具体地讲快速机器人设备。
环氧化合物可具有小于250g/当量的当量。按照本说明书，本领域的技术人员将容易识别用于本文的合适的环氧化合物。用于本文的环氧化合物优选地选自平均环氧官能度(即每分子可聚合环氧基团的平均数)为至少二且更优选地二到四的环氧化合物的组。
可用于结构粘合剂膜中的环氧化合物优选地衍生自双酚A、双酚E、双酚F、双酚S、脂族和芳族胺(诸如亚甲基双苯胺和氨基酚)和卤素取代的双酚树脂、线型酚醛树脂、脂族环氧树脂，以及它们和/或两者间的组合。更优选地，有机环氧树脂选自包含双酚A和双酚F的二缩水甘油醚和环氧线型酚醛树脂的组。
这些环氧化合物在室温下通常为液体或半液体，并且还经常被称作环氧活性冲淡剂或环氧活性稀释剂。这些化合物优选地选自双酚和多酚或者脂族或脂环族羟基化合物的任选地取代的二缩水甘油醚和多缩水甘油醚的组。用于本文的合适的环氧化合物可以商品名Epicote TM 828从迈图(Momentive)商购获得；以商品名DER 331、DER 332好DER 334从陶氏化学公司(Dow Chemical Co.)商购获得；以商品名828从锐意卓越产品有限公司(Resolution Performance Products)商购获得；以商品名825/826/830/834/863/824从Polysciences,Inc.商购获得；以商品名EPR 164从瀚森(Hexion)商购获得；以商品名GY 259/260从亨斯迈(Huntman)商购获得；或以商品名A 1900从Leuna Harze商购获得。
基于组合物的总重量计，结构粘合剂膜的组合物中的环氧化合物的量通常占在30和60重量％之间，优选地在40和60重量％之间，更优选地在50和60重量％之间。
根据本发明的结构粘合剂膜的组合物还包含环氧固化剂。可使用本领域通常已知的任何环氧固化剂。用于本文的合适的环氧固化剂为与有机环氧化物的环氧乙烷环反应以引起环氧化物发生显著交联的物质。这些物质包含至少一个引起交联反应发生的亲核或亲电部分(诸如活性氢原子)。环氧固化剂与环氧化物扩链剂不同，后者主要嵌入有机环氧化物的链之间，并引发很少的(如果存在的话)交联。如本文所用的环氧固化剂在本领域中还称为环氧硬化剂、环氧化物硬化剂、催化剂、环氧固化剂和固化剂。
有时，环氧固化剂与用于增大环氧化物固化反应速率的促进剂之间存在差异。促进剂通常为也可被归类为环氧固化剂的多功能物质。因此，在本说明书中，固化剂与促进剂之间不作区分。
用于本文的环氧固化剂包括常规用于固化环氧树脂组合物并形成交联的聚合物网络的那些。合适的环氧固化剂也可称为潜固化剂，其通常被选择使得它们不与环氧树脂反应，直到施加适当的处理条件为止。此类化合物还包括脂族和芳族叔胺诸如二甲基氨基丙胺和吡啶，其可充当催化剂以生成显著交联。此外，可采用硼复合物，具体地与单乙醇胺、咪唑诸如2-乙基-甲基咪唑、胍诸如四甲基胍、双氰胺(通常称作DICY)、取代脲诸如甲苯二异氰酸酯脲以及酸酐诸如4-甲基四羟基邻苯二甲酸酐、3-甲基四羟基邻苯二甲酸酐和甲基降冰片烯邻苯二甲酸酐的硼复合物。还有其它可用的环氧固化剂包括聚胺、硫醇和酚。用于本文的其它环氧固化剂包括包封的胺、路易斯酸盐、过渡金属络合物和分子筛。优选地，环氧固化剂选自胺、酸酐、胍、双氰胺以及它们的混合物。更优选地，环氧固化剂包含双氰胺。用于本文的合适的环氧固化剂可以商品名CG-1200从空气产品(Air Products)商购获得。
第一结构粘合剂膜和/或第二结构粘合剂膜还可包含热塑性树脂和任选的增韧剂。在优选的方面，用于本文的热塑性树脂的软化点可在30℃和140℃之间，优选地在80℃和100℃之间，更优选地在85℃和95℃之间。按照本说明书，本领域的技术人员将容易识别用于本文的合适的热塑性树脂。用于本文的合适的热塑性树脂优选地选自聚醚热塑性树脂、聚丙烯热塑性树脂、聚氯乙烯热塑性树脂、聚酯热塑性树脂、聚己内酯热塑性树脂、聚苯乙烯热塑性树脂、聚碳酸酯热塑性树脂、聚酰胺热塑性树脂以及它们的混合物的任何组合。基于组合物的总重量计，结构粘合剂膜的组合物中热塑性树脂的量通常占在10和50重量％之间，优选地在15和30重量％之间，更优选地在20和30重量％之间。
本领域中通常已知的任何增韧剂可用于本发明的结构粘合剂膜的组合物中。增韧剂优选地选自包含以下的组：核-壳增韧剂、CTBN(羧基和/或腈封端的丁二烯/腈橡胶)以及高分子量胺封端的聚环氧丁烷或二聚体酸官能化环氧树脂。增韧剂优选选自包含以下的组：核-壳增韧剂，像来自陶氏的Paraloid(TM)2650J、ParaloidTM2690供应商陶氏，来自钟化(Kaneka)的Kane Ace(TM)M521、Kane Ace(TM)M711、Kane Ace(TM)M721、Kane Ace(TM)MX257 Kane Ace(TM)MX153或来自阿科玛(Arkema)的ClearstrengthTM产品。核壳基于甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或甲基丙烯酸酯-丁二烯共聚物(MBS)。另选的核壳材料是来自阿科玛的丙烯酸类冲击改性剂，产品商品名为Durastrengths。CTBN(羧基和/或腈封端的丁二烯/腈橡胶)和高分子量胺封端的聚环氧丁烷或二聚体酸官能化环氧树脂。增韧剂还可以是羧基封端的丁二烯丙烯腈。
第一结构粘合剂膜和/或第二结构粘合剂膜还包含热塑性树脂和至少一种包含至少一个环氧部分和至少一个直链或支链烷基的组分和/或至少一种矿物填料，其中至少一种矿物填料能够吸收水。
至少一种矿物填料可选自金属氧化物和金属氢氧化物，优选地选自以下的组：CaO、BaO、K2O、Li2O、Na2O、SiO2、SrO、MgO以及它们的混合物。矿物填料可是CaO和/或SiO2，和/或滑石(水合硅酸镁)和/或CaCO3，优选地包含CaO和SiO2的共混物。
至少一个粘合剂层还可包含选自以下列表的至少一种另外的填料：炭黑、石墨、碳来源的矿物、玻璃珠、玻璃碎片、金属碎片、金属薄片，优选地石墨玻璃珠、玻璃碎片，更优选地石墨，甚至更优选地石墨薄片。附加填料可包含可热膨胀石墨，并且更优选地可热膨胀石墨薄片。
第一结构粘合剂膜和/或第二结构粘合剂膜还可包含至少一种丙烯酸类聚合物。作为丙烯酸类聚合物，可使用包含含氮乙烯基单体和烷基丙烯酸酯单体的丙烯酸类共聚物。含氮乙烯基单体可优选地选自包含以下的组：二甲基丙烯酰基酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺和丙烯酰吗啉。烷基丙烯酸酯可优选地选自包含以下的组：丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸异辛酯。
第一结构粘合剂膜和/或第二结构粘合剂膜还可包含增韧剂和/或发泡剂。本领域中通常已知的任何发泡剂可用于本发明的结构粘合剂膜的组合物中。通过在结构粘合剂膜的组合物中包含发泡剂，结构粘合剂膜变得可热膨胀并且可被称为可膨胀结构粘合剂膜。因此，通过加热，例如在加热以导致粘合剂片材的固化期间，结构粘合剂膜膨胀，从而有助于对面板接合部中的任何间隙进行密封。一种或多种发泡剂可选自非封装和/或封装的发泡剂的组。
根据本发明的结构粘合剂膜的组合物可任选包含另外的组分、添加剂或试剂。可有利地掺入组合物中的其它任选成分包括润湿剂，诸如选自钛酸盐、硅烷、锆酸盐、锆铝酸盐、磷酸酯以及它们的混合物的那些。润湿剂改善了组合物的可混合性和可加工性，并且还可提高组合物的处理特性。根据本发明的粘合剂层的组合物可为热固性组合物。
可使用的其它任选成分包括添加剂、试剂或性能调节剂，诸如例如阻燃剂、抗冲改性剂、热稳定剂、着色剂、加工助剂、润滑剂和增强剂。
粘合剂层的组合物还可包含一种或多种填料，所述填料可用来调节前体的流变性并调整其粘度，以便对于具体应用改善和调整其加工性能。用于本文的优选填料选自填料颗粒、微球、可膨胀微球，优选地戊烷填充的可膨胀微球或气体腔室、玻璃珠、玻璃微球、疏水性二氧化硅型填料、亲水性二氧化硅型填料、热解二氧化硅、纤维、导电和/或导热颗粒、纳米颗粒以及它们的任何组合。
还可能的是，根据本发明的粘合剂层包含可熔融流动的组合物，所述可熔融流动的组合物包含环氧树脂和具有一个或多个能够与环氧物质反应的官能团的热塑性聚合物。热塑性聚合物可以是具有根据DSC测量(DSC，动态扫描量热法，DIN EN ISO 11357-1)的高于-30℃的玻璃化转变温度的半结晶聚合物或无定形聚合物。热塑性聚合物可包括聚乙烯醇缩乙醛或聚酯。它还可包括聚乙烯醇缩丁醛。可熔融流动的组合物还可包含丙烯酸类聚合物。
还可能的是，根据本发明的第一结构粘合剂膜和/或第二结构粘合剂膜包含第一环氧化合物与第二环氧化合物和环氧固化剂的混合物，其中第一环氧化合物的重均分子量为至少1000g/mol且环氧基团的量在5和10摩尔％之间，并且第二环氧化合物的重均分子量不超过400g/mol，并且其中第一环氧化合物与第二环氧化合物的重量比在0.8和4之间。
根据本发明的结构粘合剂膜可易于通过多种技术制备。例如，可在环境条件下将各种组分加入合适的内部混合容器(诸如Mogul混合器)中。混合温度无关紧要，并且第一环氧组分和第二环氧组分以及最佳增韧剂组分混合通常在80℃至85℃的温度下进行。当添加环氧固化剂组分和任选的发泡剂组分时，温度可优选地降至不超过70℃。持续混合直至各组分形成均匀混合物，之后从混合器中移除组合物。
由于其优异的加工性能，所以组合物能够通过常规的施加设备诸如挤出机或热熔涂布机被加工为膜。组合物可被加工为自支撑膜，或者可另选地被涂覆/层压到合适的衬垫上，诸如例如硅化衬垫。本发明的结构粘合剂膜可被施加于各种基底，诸如例如金属(例如Al、Al合金、钛或不锈钢)或其它基底，所述其它基底包括例如玻璃硼、碳、Kevlar纤维、环氧酚、氰酸酯和聚酯基质。
根据本发明的结构粘合剂膜通常为柔软可适形膜，并且在室温下可发粘或可不发粘。固化之前，结构粘合剂膜优选地是弹性的、可变形的和/或可悬垂以使得其可应用于弯曲表面和假定任何二维形状。结构粘合剂膜材料的厚度可有很大的变化。
第一结构粘合剂膜和/或第二结构粘合剂膜还可包括至少一个多孔结构层。具有多孔结构层的结构粘合剂膜可提供改善结构粘合剂膜的稳定性的附加优点，这导致更稳健地覆盖待粘结的一个面板的外边缘。多孔层也可向结构粘合剂膜提供适形能力，这可例如用于预形成结构粘合剂膜，然后再施加到任何一个面板并且从而更适合自动化处理和应用，特别是快速机器人设备。最后，层的孔隙率可有助于可在固化步骤期间产生的上述气体逸出膜旁边的两个面板之间的空间。孔隙率或层也可有助于在固化过程期间从粘合剂层吸收粘合剂。层的这些特性中的每一个可导致面板的外边缘的良好覆盖和在固化后带的良好外观。具有多孔结构的层可例如为多孔载体层。
多孔层可以是具有较低密度的延展性稀松布或网片。较低密度导致具有上述优点的层的孔隙率。多孔层也可为擦拭物，例如射流喷网擦拭物。射流喷网也称为水刺法。其为通过梳理、气流成网或湿法成网制成的湿或干纤维幅材的粘结方法，所得粘结织物为非织造物。它使用细小的高压水射流，所述水穿透幅材，如果被带状物或丝状物传送，则击中传送带或传送丝，并且反弹回，从而导致纤维彼此缠结。该方法也可被视为在编织之前将纤维纺丝成纱的二维等效方法。换言之，水刺粘结技术是其中以高压和速度将水从紧密定位的喷嘴发射到松散纤维的幅材上的系统。水流的强度和支撑鼓或带的图案使幅材的纤维围绕彼此缠结、自旋和卷曲。纤维的缠结和幅材的纤维之间的摩擦产生内聚幅材。水压直接影响幅材的强度，并且非常高的压力不仅使纤维缠结而且也可将纤维分割成微纤维和纳米纤维，这可赋予所得的水刺缠结非织造物皮革般或甚至柔滑的质感。这种类型的非织造物可与由相同纤维制成的织造织物一样强和有韧性。
多孔层的其它优选的特性可是高柔软度和柔韧性。这些特性有助于以容易的方式施加膜，即使在具有更复杂几何结构的区域中。多孔层的另一个优选特性是良好的悬垂性。根据本发明的多孔层的另一个要求是足够的强度和耐受固化烘箱中的温度的要求，其可为例如至多180℃，例如120℃。
根据根据本发明的方法的一个实施方案，将第一结构粘合剂膜和第二结构粘合剂膜上同时施加在内面板上。这可在面板组件的生产过程中提供节约时间的优点。在某些情况下，还可以首先将一个结构粘合剂膜施加在内面板上，然后将第二结构粘合剂膜施加在内面板上。还可以同时施加两个膜在外面板上。并且可以首先将第一结构粘合剂膜施加在外面板上，然后将第二结构粘合剂膜施加在外面板上。也可以将一个结构粘合剂膜施加在内面板上，并且将第二结构粘合剂膜施加在外面板上。
施加可是完全自动化的并且可包括借助空气(热或冷)的施加或借助辊的施加。还可以包括其它加热方式，比如感应加热。
本发明还提供了通过使用上述方法将两个面板粘结在一起的系统，其中系统包括第一结构粘合剂膜、第二结构粘合剂膜，其中两个结构粘合剂膜彼此不同。
并且本发明提供面板组件，所述面板组件包括：
-具有主体部分和端部部分的第一面板以及具有主体部分和端部部分的第二面板；
-第一结构粘合剂膜和第二结构粘合剂膜；
-其中第一面板的端部部分围绕第二面板的端部部分折叠，使得端部部分基本上平行于第一面板的主体部分延伸，从而包围第二面板的端部部分；并且
-其中第一结构粘合剂膜定位在第二面板的端部部分的上侧和第一面板的端部部分之间，并且第二结构粘合剂膜定位在第二面板的端部部分的下侧和第一面板的主体部分之间；
其中第一结构粘合剂膜不同于第二结构粘合剂膜。
附图说明
现在将参考以下举例说明了本发明的特定实施方案的附图更详细地来描述本发明：
图1为用于根据本发明的方法中的结构粘合剂膜的三维视图；
图2为沿线II-II的图1中所示的膜的剖视图；
图3为用于根据本发明的方法中的结构粘合剂膜的三维视图；
图4为沿膜中线IV-IV的图3中所示的膜的剖视图；。
图5为具有第一结构粘合剂膜的第一面板的剖视图；
图6为具有第二结构粘合剂膜的图5的第一面板的剖视图；
图7为图5和图6的第一面板的剖视图，其中第二面板在第一面板旁边；
图8为图5至图7的第一面板的剖视图，其中第二面板的端部围绕第一面板的端部弯曲；
图9至11为在固化之前具有两个不同的结构粘合剂膜的根据本发明的另外的面板组件的剖视图，和
图12为在固化之后具有两个不同结构粘合剂膜的面板组件的剖视图。
具体实施方式
本发明的各种实施方案在本文下面有所描述并在附图中示出，其中类似的元件具有相同的参考标号。
图1为结构粘合剂膜30的三维视图。膜30在其纵向y上的延伸部长于在其横向x上的其延伸部。结构粘合剂膜30可例如作为辊上的膜提供。或者其可作为预切模切提供。结构粘合剂膜30包括一层聚合物材料。图2为沿线II-II的图1中所示的膜的剖视图。在此图中可看到一个粘合剂层，例如一个聚合物材料层。
图3为结构粘合剂膜30的三维视图。膜30在其纵向y上的延伸部长于在其横向x上的其延伸部。结构粘合剂膜30可例如作为辊上的膜提供。或者其可作为预切模切提供。结构粘合剂膜30包括两个层30a和30b。这些层可是两个不同的或相同的聚合物材料层。也可能是其中一个层包括多孔材料，像网或稀松布等。图4为沿线IV-IV的图1中所示的膜的剖视图。两个层30a和30b被定位在彼此的顶部上并且平行于彼此延伸。
以下附图示出了根据本发明的方法的一个实施方案的单个步骤。
图5为提供主体部分21和具有边缘23的端部部分22的内面板(第二面板)20的剖视图，其中边缘23垂直于端部部分22的延伸部延伸。内面板20可为例如金属面板、塑料面板或由复合材料制成的面板。例如，其可用于制造用于车辆的闭合件或门的面板组件。如图1和2中所示的结构粘合剂膜30被施加在内面板20的端部部分22的上侧上。粘合剂膜从边缘23朝内面板20的主体部分21延伸。
图6为图5的内面板20的剖视图，其中第一结构粘合剂膜30施加在端部部分22的上侧上。在面板20的端部部分22的下侧上施加第二结构粘合剂膜31。粘合剂膜从边缘23朝面板20的主体部分21延伸。两个膜30和31在面板20的端部部分22的两侧上基本上平行于彼此延伸。第一结构粘合剂膜30在其在横向上的延伸上不同于第二结构粘合剂膜31。第一结构粘合剂膜30的延伸部短于第二结构粘合剂膜31的延伸部。第一结构粘合剂膜30和第二结构粘合剂膜31也可能在其它特性方面彼此不同，像在其厚度、其化学组成和/或其构造方面不同。这将在下文更详细地描述。
图7为图6的内面板20的剖视图，其中第一结构粘合剂膜30和第二结构粘合剂膜31施加到其端部部分22。图7还示出了具有主体部分11和端部部分12的另外的外面板(第一面板)10。外面板10可为例如金属面板、塑料面板或由复合材料制成的面板。对于折边凸缘连接，外面板可优选地为金属面板。外面板10的端部部分12结束于边缘13，所述边缘13垂直于端部部分12的延伸部延伸。外面板10与内面板20的端部部分22的下侧上的第二结构粘合剂膜31接触，使得外面板10的端部部分12在内面板20的端部部分22的边缘23上延伸，该内面板20在两侧上具有结构粘合剂膜30和31。
图8为具有两个结构粘合剂膜30和31的两个面板(外和内或第一和第二)10和20的剖视图。图8与图7的不同之处在于，外面板1的端部部分12围绕内面板20的端部部分22弯曲或折叠以构建两个面板之间的所谓的折边凸缘连接。
为了可靠地密封折边凸缘连接，可能需要在固化结构粘合剂膜30和31之后，外面板10的外边缘13完全被结构粘合剂膜覆盖。为了满足这一要求，第一结构粘合剂膜30需要在固化期间膨胀，使得其延伸覆盖整个外边缘13。将参考图12对此进行详细描述。
图9为具有两个不同结构粘合剂膜30和31的两个面板(外和内)10和20的剖视图。结构粘合剂膜30和31不仅在其横向上的延伸不同。它们的厚度也不同。第一结构粘合剂膜30比第二结构粘合剂膜31厚。这可能例如是必要的，例如为了可靠地满足上述覆盖外边缘13的要求。
图10为具有两个不同结构粘合剂膜30和31的两个面板(外和内或第一和第二)10和20的剖视图。在该实施方案中，第一结构粘合剂膜30为一层膜，并且第二结构粘合剂膜31提供两层31a和31b。图11为具有两个不同结构粘合剂膜30和31的两个面板(外和内)10和20的另一剖视图。两个结构粘合剂膜均提供两个层。第一结构粘合剂膜30提供第一层30a和第二层30b。第二结构粘合剂膜31提供第一层31a和第二层31b。
图12示出具有在固化结构粘合剂膜之后的具有两个不同结构粘合剂膜30和31的外面板10和内面板20的面板组件，其中外面板10和内面板20在折边凸缘连接之上连接。在固化过程期间，结构粘合剂膜30和31膨胀。因此，结构粘合剂膜30和31的体积在固化之后比在固化前大。第一结构粘合剂膜30的形状改变，使得其覆盖外面板10的整个边缘13。结构粘合剂31膨胀一点，超出外面板10和内面板20之间的间隙。在图12中，未指出是否提供多个层和结构粘合剂膜提供多少层。所有上述选项都是可能的，其它的选项也是可能的，像例如第一结构粘合剂膜30和/或第二结构粘合剂膜31具有三个层，等等。
实施例
提供以下实施例来示出某些实施方案但非意在以任何方式限制。
测试方法
本发明涉及通过提供第一结构粘合剂膜和第二结构粘合剂膜，将面板粘结在一起以形成面板组件的方法。汽车制造的一个重要的标准是在两个面板放在一起之后和在结构粘合剂膜固化之后，面板组件中膜的视觉外观。
通过查看折边凸缘连接中的固化的膜来测试视觉外观。有经验的人可决定视觉外观是好还是不好。良好的视觉外观可被定义为具有基本上线性且基本上平行于所粘结在一起的面板的边缘延伸的表面的膜表面，从而覆盖折边凸缘连接的外面板的外边缘。此外，对于膜的线性和平行延伸，具有良好外观的膜具有基本上不含像气泡或夹带气体的不规则的平滑表面。
结构粘合剂膜的原材料列表
用于环氧基结构粘合剂膜的原材料在下表1中列出。
表1
用于环氧丙烯酸酯基粘合剂膜的原材料在下表2中列出。
表2
用于测试的大部分的结构环氧基粘合剂膜另外包含多孔结构(网片)，如表3中所列：
表3
制备用于制备结构粘合剂膜的环氧基组合物(实施例1-2)以及制备具有或不具有 多孔结构的结构粘合剂膜：
用于本公开中的结构粘合剂膜的环氧基组合物列于表4中并且随后称为实施例1和2。所得的具有或不具有多孔结构的结构粘合剂膜列于表5中。通过在以3000rpm搅拌的高速混合器(DAC 150 FVZ Speedmixer，来自豪斯切尔德工程(Hauschild Engineering))中，组合来自表1的材料列表的成分，制备环氧基组合物。
在第一步骤中，将环氧树脂、热塑性苯氧基树脂和核壳增韧剂混合在一起持续10分钟。然后将该混合物放入温度为95℃的空气驱动的烘箱中，持续约1小时。在高速混合器中以3000rpm再次搅拌热混合物2分钟以确保所有三种成分完全分散。然后将混合物温度降低到70℃；将两种固化剂与另外的成分一起加入混合物中，随后在真空下再混合2分钟。所得混合物为具有均匀稠度的糊状物。
表4：以重量％为单位的环氧基组合物
原料 实施例1 实施例2
Epon 828 22
Epikote 828 40
D.E.R 671 30
Paraloid EXL 2650J 14 9.8
PK-HH 16 19.0
玻璃珠
Amicure CG 1200 3.2 2.06
Omicure U52M 1.5 1.03
Epodil 757 4 1.72
Cardura E10P 3.43
Glasperlen 90mm 1 0.99
Micropearl F48D 0.5
Eurocell 140 3
Aerosil R202 5
MinSil 20 17.15
氧化钙 4.29
石墨薄片 1.72
总计 100
通过在80℃下使用预热的刮刀式涂布机，将混合物热涂布以获得具有所需厚度的结构粘合剂膜。冷却后，形成的粘合剂膜柔软且均匀。
通过使用也在80℃下预先加热的压延机，多孔结构(网片)然后被层压到预形成的粘合剂膜中。通过对压延间隙用卡钳测量来设定构造的厚度。
用于在折边金属组件中视觉外观测试的结构环氧基粘合剂膜列于表5中。在该表中所有样品称为SAF1-SAF5并且包括来自表3的网片作为多孔结构，除了样品SAF5不含网片。样品SAF1至SAF5基于表4的结构环氧基组合物。
表5
制备用于制备结构粘合剂膜的环氧丙烯酸酯基组合物(实施例3和4)和制备所得 的具有或不具有多孔结构的结构粘合剂膜：
通过以图6所示的量配混组分来制备结构粘合剂膜的环氧丙烯酸酯基组合物(实施例3和4)。
表6：环氧丙烯酸酯基组合物
用于折边组件中的视觉外观测试的基于实施例3和4(具有或不具有多孔结构)的所得结构粘合剂膜列于下表7中。
为了制备粘合剂膜，将每种粘合剂组合物模制成在PET膜之间的片材形状，所述PET膜已经受光剥离处理。另选地，在具有多孔结构的膜的情况下：将每种粘合剂组合物模制成到多孔结构上并且在PET膜之间的片材形状，使得混合物嵌入多孔结构。该构造已经受光剥离处理。通过对模制间隙用卡钳测量来设定构造的厚度。
使模制片材经受来自使用紫外荧光灯(VC7692T12灯泡，由瓦尔瓦尼亚公司(Sylvania Corp.)制造)的光源的紫外光以1mW的照射三分钟，并且其后以5mW经受照射三分钟。单体组分由于紫外光而共聚并且获得片材形状粘合剂(粘合剂片材)。
表7
金属测试组件制备：
对于测试组件制备，将如表5或表7中所列的第一结构粘合剂膜施加在第二(内)面板的端部部分的上侧上，并且将根据表5或表7的第二结构膜施加在同一面板的端部部分的下侧上。所选金属面板为40乘200mm(金属镀锌钢DX 54 D+Z，来自供应商Thyssen Krupp)面板。
然后，第一(外)金属面板-包括与第二(内)金属面板相同的几何形状-与第二(内)金属面板放在一起，并且借助压机通过将两个金属面板手动地折边在一起来进行折边过程。由此，第一金属面板的端部部分围绕第二金属面板的端部部分折叠，使得第一面板的端部部分平行于第二面板的主体部分延伸，由此包围第二面板的端部部分。另外，由此，第一粘合剂膜定位在第二金属面板的端部部分的上侧和第一面板的端部部分之间。第二粘合剂膜实施例定位在第二(内)金属面板的端部部分的下侧和第一(外)金属板的主体部分之间(参见图8至11)。
除了比较实施例，然后在65℃的水浴中处理包括两个不同粘合剂膜的所得折边金属测试组件。构造最后在180℃的烘箱中固化30分钟。
测试视觉外观的所有测试组件列于表8中，并且将被称为TA 1至TA4。另外，两个比较测试组件以两个选择的结构粘合剂膜具有相同厚度的方式制成不同于TA 1至TA 4。由此，在对金属测试组件进行折边之前，在表8中，第一粘合剂膜总是被施加到内板的上侧，并且第二粘合剂膜被施加到内板的下侧。
表8
在固化之后，由有经验的人在结构粘合剂膜的区域中视觉检查测试组件，并且评估在固化之后的结构粘合剂膜的视觉外观。比较实施例提供在固化之后具有示出不充分的视觉外观的表面的膜。
在比较实施例TA1的情况下，在内面板的上侧上的结构粘合剂膜选得太薄，而在比较实施例TA2的情况下，定位在内面板的下侧上的第二粘合剂膜选得太厚，导致进入的粘合剂膜从折边测试组件中推出。对金属测试组件的视觉外观的所有测试结果在表9中示出。指示为OK的结果通过视觉检查；指示为NOK的结果不符合视觉检查标准。
表9
测试组件 视觉外观
TA 1 OK
TA 2 OK
TA 3 OK
TA 4 OK
比较TA 1 NOK
比较TA 2 NOK

Claims (13)

1.将面板粘结在一起以形成面板组件的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供具有主体部分(11)和端部部分(12)的第一面板(10)以及具有主体部分(21)和端部部分(22)的第二面板(20)；
-提供第一结构粘合剂膜(30)和第二结构粘合剂膜(31)；
-将所述第一结构粘合剂膜(30)施加在所述第二面板(20)的所述端部部分(22)的上侧上，并且将所述第二结构粘合剂膜(31)施加在所述第二面板(20)的所述端部部分(22)的下侧上；
-将所述两个面板(10和20)放在一起并且围绕所述第二面板(10)的所述端部部分(22)折叠所述第一面板(10)的所述端部部分(12)，使得所述端部部分(12)基本上平行于所述第一面板(10)的所述主体部分(11)延伸，从而包围所述第二面板的所述端部部分(22)，并且
-使得所述第一结构粘合剂膜(30)定位在所述第二面板(20)的所述端部部分(22)的所述上侧和所述第一面板(10)的所述端部部分(12)之间，并且使得所述第二结构粘合剂膜(31)定位在所述第二面板(20)的所述端部部分(22)的所述下侧和所述第一面板(10)的所述主体部分(11)之间；
-将所述组件加热至高于所述第一结构粘合带(10)和所述第二结构粘合带(20)的活化温度；
其中所述第一结构粘合剂膜(10)不同于所述第二结构粘合剂膜(20)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(10)在其厚度、其宽度、其化学组成和/或其构造方面不同于所述第二结构粘合剂膜(20)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和/或所述第二结构粘合剂膜(31)包含至少一种环氧化合物和至少一种固化剂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和/或所述第二结构粘合剂膜(31)还包含热塑性树脂和任选的增韧剂。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和/或所述第二结构粘合剂膜(31)还包含热塑性树脂和至少一种包含至少一个环氧部分和至少一个直链或支链烷基基团的组分和/或至少一种矿物填料，其中所述至少一种矿物填料能够吸收水。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和/或所述第二结构粘合剂膜还包含至少一种丙烯酸类聚合物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和/或所述第二结构粘合剂膜还包含增韧剂和/或发泡剂。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和/或所述第二结构粘合剂膜还包括至少一个多孔结构层。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和/或所述第二结构粘合剂膜在室温下发粘。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和/或所述第二结构粘合剂膜在室温下为弹性的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一结构粘合剂膜(30)和所述第二结构粘合剂膜同时施加。
12.一种通过使用根据权利要求1至11中任一项所述的方法以用于将两个面板粘结在一起的系统，其中所述系统包括
-第一结构粘合剂膜；
-第二结构粘合剂膜；
-其中所述第一结构粘合剂膜不同于所述第二结构粘合剂膜。
13.一种面板组件，包括：
-具有主体部分(11)和端部部分(12)的第一面板(10)以及具有主体部分(21)和端部部分(22)的第二面板(20)；
-第一结构粘合剂膜(30)和第二结构粘合剂膜(31)；
-其中所述第一面板的所述端部部分(12)围绕所述第二面板(10)的所述端部部分(22)折叠，使得所述端部部分(12)基本上平行于所述第一面板(10)的所述主体部分(11)延伸，从而包围所述第二面板的所述端部部分(22)，并且
-其中所述第一结构粘合剂膜(30)定位在所述第二面板(20)的所述端部部分(22)的所述上侧和所述第一面板(10)的所述端部部分(12)之间，并且所述第二结构粘合剂膜(31)定位在所述第二面板(20)的所述端部部分(22)的所述下侧和所述第一面板(10)的所述主体部分(11)之间；
其中所述第一结构粘合剂膜(10)不同于所述第二结构粘合剂膜(20)。
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