DE69827497T2

DE69827497T2 - Abdichtungsverfahren und gegenstand

Info

Publication number: DE69827497T2
Application number: DE69827497T
Authority: DE
Inventors: A. Clayton GEORGE; A. Michael JOHNSON; S. Peggy WILLETT
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-08-15
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2018-08-15
Also published as: WO1999008899A1; JP2001515190A; WO1999008901A1; EP1001893B1; EP1001893A1; US5964979A; AU5432998A; DE69827497D1; AU8907998A; US6287669B1; ATE281954T1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Diese Erfindung betrifft Abdichtungsunterbrechungen, zum Beispiel der Art, die in Motorfahrzeugen zu finden ist.
Die Patentschrift DE-A-44 27 270 offenbart ein Verfahren zum Füllen und Abdichten einer Fuge, insbesondere einer Dachfuge eines Motorfahrzeuggehäuses. Ein Streifen wird mit einem hitzebeständigen Kern und einer Schicht benutzt, die aus einem Material gefertigt ist, das an den Wänden der Fuge abdichtend schmilzt, wenn während eines nachfolgenden Lackierungsverfahrens Hitze zugeführt wird. Die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 9 basieren auf der Offenbarung der Patentschrift DE-A-44 27 270.
Motorfahrzeuge wie Automobile und Lastkraftwagen weisen metallische Oberflächen auf, die typischerweise „on-line" unter Benutzung eines elektrostatischen Sprühverfahrens lackiert werden. Die benutzten Lacke sind relativ spröde, da sie formuliert sind, hart und dauerhaft zu sein und sich dem niedrigen Koeffizienten der Wärmeausdehnung zu nähern, der für metallische Oberflächen charakteristisch ist.
Diese Motorfahrzeuge weisen auch Fugen auf, die abgedichtet werden müssen. Ein Beispiel ist eine im allgemeinen nicht ebene Überlappungsfuge, die durch Zusammenschweißen des Dachs und der Seitenwand des Fahrzeugs gebildet wird, um eine U-förmige Rille zu schaffen, die Dachrinne genannt wird. Das Wasser sammelt sich in der Dachrinne und läuft dann am Fahrzeug ab.
Um zu verhindern, dass das Wasser durch die Fuge sickert, ist es notwendig, diese abzudichten. Es ist jedoch oft schwierig, eine gute Abdichtung zu erhalten, da die Fuge nicht eben ist. Darüber hinaus variiert die Breite der Dachrinne typischerweise von seiner Länge, was die Fähigkeit, eine gute Abdichtung bereitzustellen, weiterhin kompliziert.
In der Praxis werden Dachrinnenfugen typischerweise unter Benutzung eines pastösen Plastisols, das dann lackiert, gebrannt und auf Raumtemperatur abgekühlt wird, abgedichtet. Die Oberfläche des Abdichtungsmaterials kann mit einer Kunststoff- oder Kautschukform bedeckt werden, die eine flexible Oberfläche aufweist, wobei die Form lackiert werden kann, um zum Beispiel die Farbe des Fahrzeugäußeren anzupassen oder zu ergänzen. Alternativ kann eine Metallform benutzt werden. Die Form wird unter Benutzung einer mechanischen Halterung oder eines druckempfindlichen Klebstoffs typischerweise auf der Oberfläche des Abdichtungsmaterials befestigt.
Die Kunststoff- oder Kautschukform kann nicht zusammen mit dem Rest des Fahrzeugs „on-line" lackiert werden, da der spröde, elektrostatisch aufgetragene Lack auf Grund der sehr geringen Haftung und einer Fehlanpassung bei den Koeffizienten der Wärmeausdehnung Risse bildet und von der Oberfläche abblättert. Deshalb wird die Kunststoff- oder Kautschukform „off-line" in einem getrennten Vorgang unter Benutzung von speziell formulierten Lacken lackiert.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Bezüglich eines Aspekts zeichnet sich die Erfindung durch ein Verfahren und einen Gegenstand zum Abdichten einer Unterbrechung in der Oberfläche eines Substrats aus. Beispiele für Unterbrechungen umfassen Überlappungsnähte oder -fugen, Stumpfnähte oder -fugen, Vertiefungen oder Einkerbungen, Öffnungen, Schweißpunkte und Fabrikationsfehler. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: (a) Anordnen eines Gegenstandes über der Unterbrechung, wobei der Gegenstand aufweist (i) eine schmelzfließfähige Zusammensetzung (zum Beispiel eine Zusammensetzung, die bei Erhitzen einen Massefluss zeigt) mit einer ersten Breite und (ii) ein Element mit einem vorgewählten Querschnittsprofil mit einer zweiten Breite und einer Form, bei der die Stärke des Elements über seine Breite, die Breite des Elements oder sowohl die Breite als auch die Stärke des Elements variieren; (b) Erhitzen des Gegenstands, um zu bewirken, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung fließt und die Unterbrechung abgedichtet wird; und (c) Ermöglichen, dass der Gegenstand abkühlt, während das vorgewählte Querschnittsprofil des Elements im wesentlichen bewahrt bleibt. Das Verfahren erweist sich insbesondere als nützlich zum Abdichten von Nähten oder Fugen, die im Boden eines ausgesparten Bereichs wie zum Beispiel der Dachrinne eines Motorfahrzeugs ausgebildet sind.
Während des Erhitzens des Gegenstands steuert das Element, das eine geformte, polymere Abdeckung ist, das Schmelzfließverhalten der schmelzfließfähigen Zusammensetzung so, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung im Wesentlichen auf den Bereich unter der Abdeckung begrenzt wird. Um dieses Ziel zu erreichen, wird im Allgemeinen vorgezogen, dass die Breite der Abdeckung die Breite der schmelzfließfähigen Zusammensetzung übersteigt, wobei dies ein Merkmal ist, das eine Ausführungsform der Erfindung betrifft.
Die Form der Abdeckung wird basierend auf der jeweiligen Unterbrechung ausgewählt, die der Gegenstand abdichten soll. Eine besonders nützliche Konfiguration bei Nähten und Fugen, die im Boden von Aussparungen wie zum Beispiel Dachrinnen von Motorfahrzeugen ausgebildet sind, ist eine, bei der das Querschnittprofil durch ein Paar sich lateral ausdehnender, einander gegenüberliegender Erweiterungen gekennzeichnet ist, von denen sich mindestens eine in der Richtung der Stärke verjüngt. Vorzugsweise verjüngen sich beide einander gegenüberliegende Erweiterungsabschnitte in der Richtung der Stärke.
Die Abdeckung ist ausgelegt, um im Wesentlichen seine Form während des Schmelzabdichtungsvorgangs zu bewahren. Ein bevorzugtes Material ist eine wärmehärtende Zusammensetzung der Stufe B wie eine Epoxidpolyestermischung der Stufe B. „Stufe B" bezieht sich auf einen Zwischenzustand in einer wärmehärtenden Harzreaktion, bei der das Material aufweicht, wenn es erhitzt wird, und anschwillt, sich jedoch nicht auflöst, wie im ASTM-Standard D907-91b beschrieben ist. Folglich ist ein Material der Stufe B teilweise gehärtet (das heißt, teilweise vernetzt) und maßbeständig (das heißt, es bewahrt während des Wärmehärtungszyklus der schmelzfließfähigen Zusammensetzung im Wesentlichen seine Form, zum Beispiel bei etwa 110 bis 200°C für 20 bis 40 Minuten). Ein anderes geeignetes Material ist eine thermoplastische Zusammensetzung mit hoher Wärmedeflektionstemperatur wie Polyetheretherketon, Polyphenylenoxid und Polyester wie Polybutylenterephtalat und deren Mischungen mit Polycarbonaten.
Die Steifheit des Gegenstands kann weiterhin durch ein Versteifungsteil wie eine metallische oder maßbeständige Kunststoffeinlage in der Abdeckung, in der schmelzfließfähigen Zusammensetzung oder zwischen der Abdeckung und der schmelzfließfähigen Zusammensetzung erhöht werden.
Die Abdeckung weist vorzugsweise eine lackempfängliche Oberfläche auf, die entweder nach dem Abkühlen oder vor dem Erhitzen lackiert werden kann. Vorzugsweise ist die lackempfängliche Oberfläche zu einem im Wesentlichen Klasse-A-Finish lackierbar. Ein „im Wesentlichen Klasse-A-Finish" ist ein Außenfinish, insbesondere der Art, die in der Automobilindustrie zu finden ist, wobei es im Wesentlichen frei von Grübchen, Porosität und Verwirbelungen ist. Auf diese Weise können sowohl das Abdichten als auch das Lackieren in einem einzigen Vorgang ausgeführt werden. Vorzugsweise ist die lackempfängliche Oberfläche ausreichend elektrisch leitfähig, so dass die Abdeckung elektrostatisch lackiert werden kann. Auf diese Weise kann die Form bei der Motorfahrzeugherstellung „on-line" zusammen mit dem Fahrzeug lackiert werden.
Verschiedene schmelzfließfähige Zusammensetzungen können benutzt werden. Beispiele bevorzugter Zusammensetzungen sind teilkristalline, wärmehärtende Epoxidpolyestermischungen, wärmehärtende Epoxidacrylatmischungen und wärmehärtende Ethylenvinylacetatelastomermischungen. Die Zusammensetzung kann eine oder mehrere schmelzfließfähige Schichten aufweisen und kann kovalent mit der Abdeckung verbunden sein.
Anstatt die Abdeckung durch eine schmelzfließfähige Zusammensetzung oder ein anderes Abdichtungsmaterial mit einem Substrat zu verbinden, können eine oder mehrere mechanische Halterungen (zum Beispiel eine herkömmliche mechanische Halterung) benutzt werden, um die Abdeckung festzuhalten. Alternativ können eine oder mehrere mechanische Halterungen in Kombination mit dem Abdichtungsmaterial benutzt werden, um die Abdeckung am Substrat zu befestigen.
In anderen Aspekten zeichnet sich die Erfindung durch eine geformte, elektrostatisch lackierbare, polymere Abdeckung vorzugsweise der Stufe B aus, die ein vorgewähltes Querschnittprofil aufweist, bei dem die Stärke der Abdeckung über ihre Breite, die Breite der Abdeckung oder sowohl die Breite als auch die Stärke der Abdeckung variieren, wobei die Abdeckung nach Einwirkung einer Temperatur von mindestens etwa 110°C, und vorzugsweise nach Einwirkung von Temperaturen, die während eines Automobil-Lackbrennzyklus anzutreffen sind, ihr Profil im Wesentlichen bewahrt. Neben den Anwendungen zum Abdichten kann die Abdeckung bei Anwendungen benutzt werden, die Gehäuseseitenformen und dekorative Formen zum Beispiel eines Motorfahrzeuges umfassen. Bei diesen Anwendungen kann die Abdeckung mit einem Verbindungsmaterial wie einem druckempfindlichen Klebstoff, zum Beispiel in Form eines Bandes wie des Strukturklebebandes Nr. 9245 kombiniert werden, das bei der Firma 3M Company, St. Paul, Minnesota erhältlich ist. Alternativ können eine oder mehrere mechanische Halterungen (zum Beispiel eine herkömmliche mechanische Halterung) benutzt werden, um die Abdeckung festzuhalten oder um die Abdeckung an dem Gehäuse in Kombination mit dem Verbindungsmaterial zu befestigen.
Eine Abdeckung der Erfindung kann einen oder mehrere Abschnitte oder Schichten des gleichen oder eines anderen Materials enthalten. Zum Beispiel kann die Abdeckung eine obere Schicht aufweisen, die aus einem lackempfänglichen Material hergestellt ist, und der verbleibende Abschnitt der Abdeckung kann aus einem anderen Material (zum Beispiel einem weniger teuren Material) hergestellt sein. Die Materiale und Abschnitte, die zur Herstellung der Abdeckung ausgewählt werden, sind derart, dass die Abdeckung während des Brennvorgangs (zum Beispiel, Schmelzabdichtungsvorgangs) im Wesentlichen seine Form oder sein Profil bewahrt. Wenn der Gegenstand zum Abdichten einer Unterbrechung in einem ausgesparten Bereich eines Substrats benutzt wird, kann es auch wünschenswert sein, dass die Abdeckung der Erfindung eine Reibungspassung bildet, wenn sie innerhalb der Aussparung angeordnet wird. Diese Reibungspassung könnte dabei helfen, die Stabilität der Abdeckung bezüglich der Aussparung während des Brennvorgangs (zum Beispiel Schmelzabdichtungs-, Lackbrenn- oder Nachbrennvorgangs) zu erhalten.
Die Erfindung kann die Fahrzeugherstellung durch Bereitstellen einer Kombination eines Abdichtungsmaterials und einer geformten, polymeren Abdeckung vereinfachen, die in einem einzigen, fertig verarbeiteten Gegenstand vorliegt und die eine Oberfläche aufweist, die in einer Montageanlage „on-line" lackiert werden kann, wobei die gleichen spröden, wenig dehnbaren Lacke benutzt werden, die dazu benutzt werden, andere metallische Fahrzeugteile zu lackieren. Auf diese Weise beseitigt die Erfindung die Notwendigkeit eines getrennten, „off-line" Lackierungsvorgangs zum Lackieren der Form und spart dadurch Zeit, Platz und Geld. Die Fähigkeit, die Form „on-line" zu lackieren beseitigt auch die Notwendigkeit der Instandhaltung eines teuren Inventars vorlackierter, farbangepasster Formen. Darüber hinaus kann der Gegenstand dadurch, dass die Oberfläche des Gegenstands elektrisch leitfähig gemacht wird, elektrostatisch lackiert werden. Durch das elektrostatische Lackieren wird weniger Lack verschwendet, da der Lack direkt auf die Zieloberfläche angezogen wird. Die Abdeckung erleichtert das Lackieren weiterhin, da die Zusammensetzung für die Abdeckung, oder mindestens ein oberer Abschnitt oder eine obere Schicht der Abdeckung, vorteilhaft so formuliert sein kann, dass sie funktionelle Gruppen enthält, die mit dem Lack reagieren können, um den Lack auf der Zieloberfläche zu binden.
Die Form des Gegenstandes kann so gearbeitet sein, dass sie sich den Konturen der Unterbrechung anpasst, über die der Gegenstand angeordnet werden soll. Durch Anpassen der Form, so dass der Gegenstand vor, während und nach dem Erhitzen sicher über der Unterbrechung sitzt, ist es möglich, das Abdichtungsmaterial einzubinden, während es fließt, wodurch das Auftreten von Lücken, die zu Lecks führen können, im abgedichteten Bereich auf ein Minimum reduziert wird.
Visuelle Defekte wie Unebenheiten, Wellen, Kräuselungen und andere Unregelmäßigkeiten, die die Ästhetik der Endoberfläche des abgedichteten Bereichs anderweitig beeinträchtigen könnten, werden ebenfalls auf ein Minimum reduziert.
Der Gebrauch einer vorgeformten Abdeckung, die dem Fluss (und somit der dimensionalen Veränderung) während des Erhitzens standhält, ermöglicht eher die Entwicklung einer Form mit bestimmten Oberflächenmerkmalen oder Formen, die während des Erhitzens erhalten bleiben, als sich auf den Massefluss während eines Lackbrennvorgangs zu verlassen, um ein gewünschtes Aussehen zu erreichen.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und aus den Ansprüchen deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird bezüglich der folgenden Zeichnungen besser veranschaulicht, in denen ähnliche Bezugszeichen gleiche oder analoge Komponenten bezeichnen. Es zeigen:
1 eine partielle Übersicht einer Ausführungsform eines Gegenstandes gemäß der Erfindung;
2 eine partielle Draufsicht von unten einer anderen Ausführungsform eines Gegenstandes gemäß der Erfindung, wobei ein Kanal gezeigt wird, der in einer unteren Oberfläche der Abdeckung für den Gegenstand ausgebildet ist;
3 eine partielle Draufsicht von unten einer andersgearteten Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei Taschen gezeigt werden, die in einer unteren Oberfläche der Abdeckung für den Gegenstand ausgebildet sind;
4 eine vergrößerte Querschnittssicht entlang der Linien 4-4 in 1;
5 eine vergrößerte Querschnittssicht ähnlich der in 4, wobei diese jedoch eine Ausführungsform zeigt, bei der ein Erweiterungsabschnitt entlang nur einer Längskante des Gehäuseabschnitts der Gegenstandsabdeckung bereitgestellt ist, und wobei das optionale Versteifungsteil, das Verbindungsmaterial und die temporäre Folie aus Gründen der Klarheit entfernt worden sind;
6 eine partielle Übersicht einer anderen Ausführungsform eines Gegenstandes gemäß der Erfindung, bei der ein Erweiterungsabschnitt den Gehäuseabschnitt der Gegenstandsabdeckung abgrenzt;
7 eine vergrößerte Querschnittssicht entlang der Linien 7-7 in 6;
8 eine vergrößerte Querschnittssicht entlang der Linien 8-8 in 6;
9 eine vergrößerte Querschnittssicht ähnlich der in 4, wobei diese jedoch eine Ausführungsform mit anderen Erweiterungsabschnitten zeigt, und wobei das optionale Versteifungsteil, das Verbindungsmaterial und die temporäre Folie aus Gründen der Klarheit entfernt worden sind;
10 eine vergrößerte Querschnittssicht ähnlich der in 9, wobei diese jedoch eine Ausführungsform mit anderen Erweiterungsabschnitten zeigt;
11 eine vergrößerte Querschnittssicht ähnlich der in 9, wobei diese jedoch eine Ausführungsform mit anderen Erweiterungsabschnitten zeigt;
12 eine vergrößerte Querschnittssicht eines Gegenstandes gemäß der Erfindung, der dem in 4 dargestellten Gegenstand ähnlich ist (wobei dieser jedoch das optionale Verbindungsmaterial und die temporäre Folie nicht umfasst), nachdem der Gegenstand in der Dachrinne eines Motorfahrzeugs angeordnet worden ist, jedoch bevor dieser erhitzt wurde; und
13 eine vergrößerte Querschnittssicht ähnlich der in 12, nachdem der Gegenstand erhitzt worden ist, um in der Dachrinne befestigt zu werden und diese abzudichten.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gegenstand
Bezüglich der Zeichnungen veranschaulicht 1 einen lackierbaren Gegenstand 10 gemäß der Erfindung. Der lackierbare Gegenstand 10 ist insbesondere nützlich, um Unterbrechungen wie Fugen und Nähte abzudichten, die in den Böden von ausgesparten Bereichen wie zum Beispiel Dachrinnen von Motorfahrzeugen ausgebildet sind. Der Gegenstand 10 umfasst eine schmelzfließfähige Abdichtungszusammensetzung 12 und eine lackierbare, schmelzfließresistente, geformte, polymere Abdeckung 14, die ein vorgewähltes Querschnittprofil aufweist, bei der die Stärke der Abdeckung über seine Breite, die Breite der Abdeckung oder sowohl die Breite als auch die Stärke der Abdeckung absichtlich variiert werden, um so eine Querschnittsform zu erhalten, die nicht quadratisch oder rechteckig ist. Auf Grund der relativen Größe des Gegenstands gemäß der Erfindung wird bevorzugt, dass sich die Variation in der Stärke und/oder der Breite der Abdeckung in einer Größenordnung befindet, die mit dem bloßen menschlichen Auge leicht zu erkennen ist.
Für die Anwendungen, bei denen der Gegenstand eine längliche Unterbrechung (wie Fugen und Nähte einer Dachrinne eines Motorfahrzeugs) abdichten soll, weist der Gegenstand vorzugsweise eine längliche Form und eine Länge auf, die im Wesentlichen mindestens der Länge der abzudichtenden Unterbrechung entspricht. Der Gegenstand kann länger als die Unterbrechung sein, wenn ein Ende oder beide Enden des Gegenstands unter strukturelle oder dekorative Elemente gesteckt werden, die benachbart zur Unterbrechung liegen, wie im Falle von Motorfahrzeugen, unter ein Fenster, eine Fenstereinfassung oder eine Gehäuseverkleidung. Der Gegenstand kann entsprechend der jeweiligen Anwendung eine Länge aufweisen, die kürzer ist als die Länge der abzudichtenden Unterbrechung. Obwohl der Gegenstand vorzugsweise als kontinuierliches Glied zur Abdichtung der Unterbrechung bereitgestellt wird, kann der Gegenstand als eine Mehrzahl von diskontinuierlichen Segmenten bereitgestellt werden, die in einer vollkommen kontinuierlichen Weise angeordnet sein können, um die Unterbrechung abzudichten.
Die Abdeckung 14 umfasst einen zentralen Gehäuseabschnitt 16, der durch eine erste, untere oder innere Oberfläche 18, und eine zweite, obere oder äußere Oberfläche 20 definiert ist. Die untere Oberfläche 18 kann eine vollkommen ebene kontinuierliche Oberfläche sein, die eine gute Haftung an dem Abdichtungsmaterial 12 fördert. Alternativ kann die untere Oberfläche 18 jedoch mit einem Sitz, einem Kanal oder einer Nut 22 (2) versehen sein, oder mit einer oder mehreren Taschen (3), die das Abdichtungsmaterial 12 aufnehmen können.
Anstatt dass die Abdeckung 14 durch das schmelzfließfähige Abdichtungsmaterial 12 oder durch andere geeignete Abdichtungsmaterialien mit einem Substrat verbunden wird, können eine oder mehrere mechanische Halterungen (zum Beispiel eine herkömmliche mechanische Halterung) benutzt werden, um die Abdeckung 14 festzuhalten. Zum Beispiel können zwei oder mehr T-Bolzen verschweißt oder anderweitig an der Basis der Dachrinne befestigt werden. Die untere Oberfläche 18 der Abdeckung 14 kann mit zwei oder mehr Schlitzöffnungen bereitgestellt werden, wobei jeweils eine zum Einschub jedes T-Bolzen dient. Diese Schlitzöffnung kann als Teil der Abdeckung 14 oder als Metallklammer ausgebildet sein, die in der unteren Fläche 18 eingebettet oder anderweitig an ihr befestigt ist. Alternativ können eine oder mehrere mechanische Halterungen in Kombination mit dem Abdichtungsmaterial benutzt werden, um die Abdeckung 14 festzuhalten.
Die äußere Oberfläche 20 kann leicht in verschiedene Konturen angeformt werden, je nach den ästhetischen und funktionellen Wünschen für eine bestimmte Anwendung. Zum Beispiel kann die äußere Oberfläche wie in 1 gezeigt mit einem konvexen Profil bereitgestellt werden, das zum Beispiel zur Kanalisierung des Wasserablaufs an den Seiten einer Dachrinne benutzt werden kann und das die Ansammlung von stehendem Wasser verhindert. Unter bestimmten Umständen kann es jedoch wünschenswert sein, eine äußere Oberfläche 20 mit einem Hohlprofil zu versehen, um so zum Beispiel die Möglichkeit zu verringern, dass Wasser zwischen der Kante des Gegenstands 10 und der Wand der Dachrinne durchsickert, oder um die Kanalisierung des Wasserablaufs zur Vorder- oder Hinterseite des Fahrzeugs zu unterstützen. Die äußere Oberfläche 20 kann ebenfalls in einer komplett flachen Konfiguration ausgebildet sein, die in jede Ebene ausgerichtet ist.
Bezüglich 1 umfasst die Abdeckung 14 des weiteren ein Paar einander gegenüberliegender, sich seitlich erstreckender Flügel oder Erweiterungsabschnitte 26 und 28, die sich der Länge nach im Wesentlichen über die Länge des Gehäuseabschnittes erstrecken und eine absichtliche Variation in sowohl der Stärke als auch der Breite der Abdeckung bereitstellen.
Wie weiter unten erklärt werden wird, lassen die Erweiterungsabschnitte die Innenflächen der ausgesparten Seitenwände vorteilhaft ineinander greifen, um den Gegenstand innerhalb der Aussparung zu befestigen und den Gegenstand mit den ausgesparten Seitenwänden zu verbinden. Vorzugsweise verschmelzen die Erweiterungsabschnitte 26 und 28 sanft mit der äußeren Oberfläche 20 des Gehäuseabschnitts, bilden mit der unteren Oberfläche 18 des Gehäuseabschnitts eine komplett kontinuierliche, ununterbrochene Oberfläche und verjüngen sich in der Richtung der Stärke abseits des Gehäuseabschnitts. Die verjüngten Erweiterungsabschnitte dienen auch zum Bereitstellen eines sauberen, ästhetisch ansprechenden Übergangs zwischen Gegenstand 10 und der Innenfläche der ausgesparten Seitenwände entlang der Länge der Aussparung, in die der Gegenstand angeordnet wird.
Ein Streifen aus Verbindungsmaterial 29, zum Beispiel in Form eines druckempfindlichen Klebstoffes, kann gegebenenfalls auf den Boden des schmelzfließfähigen Abdichtungsmaterials 12 aufgebracht werden, um den Gegenstand 10 direkt auf den abzudichtenden Bereich zu kleben. Das Verbindungsmaterial 29 kann vor Schmutz und anderen verunreinigten Substanzen durch eine temporäre Folie 30 geschützt werden, zum Beispiel durch eine Papierschicht oder eine polymere Schicht, die mit einem Formentrennmaterial wie Polyethylen, einem Silikon oder einem Fluorsilikon bedeckt ist. Die Folie 30 kann vor Installieren des Gegenstands 10 leicht entfernt werden. Vorzugsweise wird der Gegenstand 10 jedoch über der Fuge angeordnet, so dass er die Fuge überbrückt und dadurch die Notwendigkeit eines getrennten Verbindungsmaterials entfällt.
Obwohl die Erfindung insbesondere in Bezug auf die Ausführungsformen beschrieben worden ist, die in 1 bis 3 gezeigt werden, ist zu verstehen, dass der Gegenstand 10 nützlicherweise auf verschiedene andere Arten und Weisen modifiziert werden kann und sich solche Ausführungsformen ebenfalls im Schutzbereich der Erfindung befinden. Zum Beispiel kann der Gegenstand 10 bezüglich 4 wahlweise ein Versteifungsteil 32 umfassen, das in den Gehäuseabschnitt der Abdeckung 14 eingeführt wird, um den Gegenstand 10 zu verstärken und steif zu machen. Das Versteifungsteil kann in einem Teil oder in mehreren Teilen ausgebildet und aus Metall, Keramik oder aus maßbeständigem Kunststoff hergestellt sein und kann über die dargestellte U- oder Kanalform hinaus verschiedene Formen wie eine Stangenform, L-Form oder Faserform annehmen. Das Versteifungsteil kann auch in Form von verstärkenden Fasern (zum Beispiel Glasfasern, Metallfasern, stabilen Kunststofffasern, etc.) vorliegen, die über die ganze Abdeckung, einen Großteil oder einen Abschnitt der Abdeckung 14 verstreut werden, um die gewünschte Steifheit zu gewährleisten. Ein Vorteil der zusätzlichen Steifheit, die durch das Versteifungsteil bereitgestellt wird, kann sein, dass die Abdeckung 14 Defekte besser verstecken kann, die sich auf der Oberfläche unter der Abdeckung 24 befinden, an der die Abdeckung 14 befestigt ist. Die Benutzung von stabilisierenden Fasern kann die Abdeckung 14 auch durch Steuern der Wärmeausdehnung stabilisieren, die auftreten kann, wenn die Abdeckung 14 hohen Temperaturen wie während eines Lackbrennvorgangs ausgesetzt ist. Eine Abdeckung 14, die aus einer thermoplastischen Zusammensetzung hergestellt ist, benötigt zusätzliches Steifen mit größerer Wahrscheinlichkeit als eine Abdeckung 14, die aus einer wärmehärtenden Zusammensetzung hergestellt ist. Alternativ kann das Versteifungsteil in die schmelzfließfähige Zusammensetzung oder zwischen der Abdeckung und der schmelzfließfähigen Zusammensetzung eingeführt werden.
Wie am besten aus 5 ersichtlich ist, betrifft die Erfindung auch einen lackierbaren Gegenstand 10a, der ein schmelzfließfähiges Abdichtungsmaterial 12 und eine lackierbare, schmelzfließresistente, geformte, polymere Abdeckung 14 umfasst, die ein vorgewähltes Querschnittsprofil mit einem Erweiterungsabschnitt 34 entlang nur einer Längskante des Gehäuseabschnitts 16 aufweist. Der Erweiterungsabschnitt 34 verjüngt sich in der Richtung der Stärke abseits des Gehäuseabschnitts 16. Gegenstände des in 5 dargestellten Typs eignen sich besonders gut zur Anordnung L-fömiger, im Gegensatz zu U- oder kanalförmiger, Aussparungen, wobei sich der Erweiterungsabschnitt 34 auswärts von der Seitenwand erstreckt.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in 6 bis 8 dargestellt ist, umfasst die Erfindung einen lackierbaren Gegenstand 10b, der ein schmelzfließfähiges Abdichtungsmaterial 12 und eine lackierbare, schmelzfließresistente, geformte, polymere Abdeckung 14 mit einem Erweiterungsabschnitt 36 aufweist, der den Umfang des Gehäuseabschnitts 16 eingrenzt und sich in der Richtung der Stärke abseits des Gehäuseabschnitts verjüngt. Diese Konstruktionen sind besonders nützlich, wenn die Längsendabschnitte des Gegenstands offen bleiben oder die Längsendabschnitte unter ein strukturelles oder dekoratives Element gesteckt werden, das benachbart zu der abzudichtenden Unterbrechung liegt.
9 beschreibt eine Ausführungsform der Erfindung, in der ein lackierbarer Gegenstand 10c ein schmelzfließfähiges Abdichtungsmaterial 12 und eine lackierbare, schmelzfließresistente, geformte, polymere Abdeckung 14 aufweist. Obwohl die Erweiterungsabschnitte 38 und 40 sanft mit der oberen Fläche 20 des Gehäuseabschnitts 16 verschmelzen, bilden sie mit der unteren Fläche 18 des Gehäuseabschnitts keine komplett kontinuierliche, ununterbrochene Fläche. Die Erweiterungsabschnitte 38 und 40 gliedern sich an den Gehäuseabschnitt 16 zwischen der oberen und der unteren Oberfläche vorzugsweise im rechten Winkel an, obwohl sie sich an den Gehäuseabschnitt auch in einem schiefen Winkel angliedern können. Der Winkel bestimmt den Kraftaufwand, der nötig ist, um den Gegenstand in die Unterbrechung zu schieben, wobei die Winkel, die näher bei einem rechten Winkel liegen, einen größeren Kraftaufwand erfordern. Ausführungsformen des in 9 dargestellten Typs sind in Verbindung mit Unterbrechungen nützlich, die in tiefen Aussparungen ausgebildet sind. 9 zeigt auch, dass sich Erweiterungsabschnitte, die mit Abdeckungen verbunden werden, die in der Praxis der Erfindung benutzt werden, nicht in der Richtung der Stärke verjüngen müssen und anstatt dessen entlang ihrer Länge eine im Wesentlichen uniforme Stärke aufweisen und gleichzeitig immer noch eine absichtliche Variation sowohl in der Stärke als auch in der Breite der Abdeckung gewährleisten. Erweiterungsabschnitte des in 9 beschriebenen Typs können in Verbindung mit anderen Ausführungsformen der hier beschriebenen Abdeckung benutzt werden. Natürlich können Erweiterungsabschnitte, die sich in der Richtung der Stärke verjüngen sowohl in Verbindung mit der in 9 gezeigten Ausführungsform als auch in Verbindung mit anderen Ausführungsformen benutzt werden.
10 stellt eine noch andere Ausführungsform der Erfindung dar, in der ein lackierbarer Gegenstand 10d ein schmelzfließfähiges Abdichtungsmaterial 12 und eine lackierbare, schmelzfließresistente, geformte, polymere Abdeckung 14 aufweist. Diese Ausführungsform umfasst jedoch jeweils zwei Paar Erweiterungsabschnitte 42, 44 und 46, 48. Die Erweiterungsabschnitte 42 und 44 ähneln den Erweiterungsabschnitten 38 und 40, die in Verbindung mit 9 beschrieben worden sind. Die Erweiterungsabschnitte 46 und 48 bilden vorzugsweise eine kontinuierliche, ununterbrochene Oberfläche mit einer unteren Oberfläche 18 des Gehäuseabschnitts 16 und gliedern sich an den Gehäuseabschnitt zwischen der oberen und der unteren Oberfläche vorzugsweise in einem rechten Winkel an, obwohl sie sich auch in einem schiefen Winkel an den Gehäuseabschnitt angliedern können. Ausführungsformen des in 10 beschriebenen Typs sind in Verbindung mit Aussparungen nützlich, für die ein zusätzlicher Reibungseingriff des lackierbaren Gegenstands mit den ausgesparten Seitenwänden aufgrund zum Beispiel von Variationen in der Breite der Aussparung entlang ihrer Länge wünschenswert ist. Ausführungsformen des in 10 dargestellten Typs sind auch in Verbindung mit Aussparungen nützlich, bei denen eine zusätzliche Verbindungs- und Abdichtungsstärke zur Aussparung in der Fahrzeugendkonstruktion wünschenswert sein kann.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der ein lackierbarer Gegenstand 10e ein schmelzfließfähiges Abdichtungsmaterial 12 und eine lackierbare, schmelzfließresistente, geformte, polymere Abdeckung 14 aufweist. Der Erweiterungsabschnitt 50 verschmilzt sanft mit der oberen Oberfläche 20 des Gehäuseabschnitts 16, bildet jedoch mit der unteren Oberfläche 18 des Gehäuseabschnitts keine im Wesentlichen kontinuierliche, ununterbrochene Fläche. Der Erweiterungsabschnitt 50 gliedert sich an den Gehäuseabschnitt 16 zwischen der oberen und der unteren Oberfläche vorzugsweise in einem rechten Winkel an, obwohl er sich an den Gehäuseabschnitt in einem schiefen Winkel angliedern kann. Erweiterungsabschnitt 52 bildet vorzugsweise eine kontinuierliche, ununterbrochene Oberfläche mit einer unteren Oberfläche 18 des Gehäuseabschnitts 16 und gliedert sich an den Gehäuseabschnitt zwischen der oberen und der unteren Oberfläche vorzugsweise in einem rechten Winkel an, obwohl er sich auch in einem schiefen Winkel an den Gehäuseabschnitt angliedern kann. Ausführungsformen des in 11 gezeigten Typs sind in Verbindung mit Aussparungen nützlich, in denen nur eine einzige Seitenwand angeordnet ist oder in denen sich die beiden Seitenwände schief gegenüberliegen, zum Beispiel oder.
Obwohl sowohl das schmelzfließfähige Abdichtungsmaterial 12 als auch die Abdeckung 14 in den FIGUREN als einschichtige Konstruktionen dargestellt sind, können beide vielfache Schichten und Abschnitte aufweisen, wie weiter unten ausführlicher erklärt werden wird. Um Risse auf Grund von Unterschieden in den Koeffizienten der Wärmeausdehnung zwischen der Abdeckung und dem schmelzfließfähigen Abdichtungsmaterial auf ein Minimum zu reduzieren, wird das schmelzfließfähige Abdichtungsmaterial vorzugsweise kovalent mit der Abdeckung verbunden.
Die Gegenstände gemäß der Erfindung sind vorteilhafterweise so entworfen, dass sie in einem ausgesparten Bereich wie einer Dachrinne sowohl vor, während als auch nach Erhitzen bei Temperaturen sicher befestigt sind, die typischerweise während des Abdichtens, Lackierens und während Nachlackbrennvorgängen eines Motorfahrzeugs angetroffen werden. Insbesondere wird die Form der Abdeckung 14 so ausgewählt, dass sie die Innenflächen der Seitenwände der Aussparung, in der der Artikel 10 angeordnet ist, in Eingriff bringt, zum Beispiel durch Verbinden oder Ausbilden einer Reibungspassung mit diesen Flächen, wobei die spezifische Form basierend auf den Konturen der Aussparung ausgewählt wird.
Um eine gute Übergangspassung in der Aussparung sicherzustellen und dadurch die Verlagerung des Gegenstands 10 beim Erhitzen zu verhindern, während das schmelzfließfähige Abdichtungsmaterial fließt, ist die Breite der Abdeckung 14 vorzugsweise größer als die Breite des schmelzfließfähigen Abdichtungsmaterials 12, und die Abschnitte der Abdeckung, die sich über das schmelzfließfähige Abdichtungsmaterial hinaus erstrecken, greifen in die Aussparung. Dieses Merkmal zwingt die Erweiterungsabschnitte dazu, direkt gegen die Innenflächen der ausgesparten Seitenwände zu stehen und somit den Gegenstand festzuhalten. Die Tatsache, dass die Erweiterungsabschnitte gegen die ausgesparten Seitenwände gedrängt werden, trägt zum sanften, ästhetisch ansprechenden Übergang zwischen dem Gegenstand und den ausgesparten Seitenwänden bei. Vorzugsweise ist die Breite der schmelzfließfähigen Zusammensetzung im Wesentlichen genauso groß wie die Breite des Gehäuseabschnitts der Abdeckung.
Die polymere Abdeckung und das schmelzfließfähige Abdichtungsmaterial werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
Polymere Abdeckung
Die Abdeckung 14 übt bei Erhitzen Druck auf die schmelzfließfähige Zusammensetzung aus, um zu bewirken, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung fließt und die Fuge abdichtet, und begrenzt die Zusammensetzung auf den Bereich unter der Abdeckung. Auf diese Weise verhindert die Abdeckung, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung über die Seiten der Aussparung überläuft und/oder ungewollt sichtbar wird. Darüber hinaus verhindert die Abdeckung 14, dass eingedrungene Luft während des Erhitzens durch die Oberfläche der schmelzfließfähigen Zusammensetzung sickert. Diese Luftblasen können zu unansehnlichen Unebenheiten, Wellen und Kräuselungen in der Endoberfläche der Form führen, was bewirken kann, dass der Lack, der auf die Abdeckungsoberfläche aufgetragen wird, Risse bildet oder so dünn wird, dass der Lack seine Fähigkeit verliert, die Oberfläche zu tarnen.
Eine andere Funktion der Abdeckung 14 besteht darin, eine lackierbare Oberfläche bereitzustellen. Vorzugsweise weist die Abdeckung 14 ein elektrisch leitfähiges Material wie Russ, Metallpartikel oder Faserkristalle, gekapseltes Glas oder polymere Partikel auf, um die Abdeckung ausreichend elektrisch leitfähig zu machen, so dass sie elektrostatisch lackiert werden kann. Darüber hinaus befindet sich die Konzentration unter dem Punkt, an dem das elektrisch leitfähige Mittel die Aushärtefähigkeit der Abdeckung beeinträchtigen würde. Typische Konzentrationen von elektrisch leitfähigem Material befinden sich basierend auf dem Gesamtgewicht der Abdeckungszusammensetzung im Bereich von etwa 1 bis 20 Gew.-%. Alternativ kann die Außenoberfläche der Abdeckung 14 mit einer elektrisch leitfähigen Schicht wie einem dampfbeschichteten Metall versehen werden. Da die Abdeckung 14 in die Innenfläche der ausgesparten Seitenwände eingreifen kann, so dass die Bildung von Lücken minimiert wird, kann der Faraday-Cage-Effekt minimiert werden, der mit dem elektrostatischen Lackieren assoziiert wird.
Die Abdeckung 14 wird vorzugsweise aus einer wärmehärtbaren Zusammensetzung hergestellt, die in eine gewünschte Form thermoformiert werden kann, zum Beispiel durch Fließpressung oder Spritzguss. Im Laufe des Thermoformierungsverfahrens wird die wärmehärtbare Zusammensetzung in die Stufe B versetzt. Alternativ kann die Zusammensetzung thermoformiert und dann in einem getrennten Vorgang in die Stufe B versetzt werden, oder sie kann erst in die Stufe B versetzt und dann thermoformiert werden. Das resultierende Material der Stufe B ist eine relativ starre, geformte Form, die dem Massefluss standhält (und somit dimensionalen Veränderungen), wenn sie Schmelzabdichtungs-, Lackier- und Nachbrenntemperaturen ausgesetzt wird, die während der Herstellung von Motorfahrzeugen anzutreffen sind. Die Zusammensetzung der Stufe B ist jedoch ausreichend formbar und biegsam, um zu ermöglichen, dass der Gegenstand 10 über der abzudichtenden Fuge so angeordnet werden kann, dass die Abdeckung 14 die Fuge überbrückt und den Gegenstand 10 vor, während und nach der Bearbeitung festhält. Die Formbarkeit und die Biegsamkeit werden dadurch erhöht, dass die Zusammensetzung kristalline oder teilkristalline Bestandteile aufweist, so dass die Zusammensetzung während der Bearbeitung aufweichen kann, um die Abdeckung 14 mit der Innenfläche der Aussparung zu verbinden, ohne in einen makroskopischen Massefluss der Abdeckung als Ganzes zu resultieren, so dass die Abdeckung im Wesentlichen ihre Form beibehalten kann.
Geeignete wärmehärtende Zusammensetzungen für die Abdeckung 12, die diese Kriterien erfüllen, enthalten wärmehärtende Materialien wie Epoxidharze oder Mischungen dieser Materialien mit thermoplastischen Materialien. Ein Beispiel einer nützlichen Mischung ist eine Version der Stufe B der heißgeschmolzenen Epoxidpolyestermischungen, die beschrieben werden in Johnson et al., „Melt-Flowable Materials and Method of Sealing Surface," eingereicht am 12. April 1995, mit Seriennummer 08/421,055, das dem gleichen Abtretungsempfänger abgetreten wurde wie die vorliegende Anmeldung und hiermit durch Verweis einbezogen wird (US-A-6030701 oder WO-A-96/32A53). Diese Zusammensetzungen sind im ungehärteten Zustand schmelzfließfähig (und somit thermoformierbar), halten dem Massefluss jedoch stand, nachdem sie in die Stufe B versetzt wurden. Sie zeichnen sich durch ein epoxidhaltiges Material aus, das mit einem teilkristallinen Polyesterharz vermischt ist. Das epoxidhaltige Material trägt zur Endstärke und Wärmebeständigkeit der Zusammensetzung bei, während die Polyesterbestandteile Formbarkeit und Biegsamkeit bereitstellen. Die Zusammensetzung kann ebenfalls einen Initiator wie einen Photo- oder Wärme-Initiator enthalten, um zu ermöglichen, dass die Zusammensetzung aushärtet (dass heißt, sich kovalent vernetzt), wenn sie einer geeigneten Energiequelle wie einer Wärmestrahlung oder aktinischen Strahlung ausgesetzt wird. Beispiele geeigneter aktinischer Strahlungsquellen sind Ultraviolett-, sichtbare Ultraviolett- und Elektronenstrahl-Strahlungsquellen.
Bevorzugte Polyester sind hydroxylterminierte und carboxylterminierte Polyester, die bei Raumtemperatur teilkristallin sind. Die Hydroxylgruppen (-OH) und Carboxylgruppen (-COOH) fördern nachfolgend die Lackhaftung, da sie kovalente Verbindungen mit den herkömmlich benutzten Lackprodukten bilden. Andere funktionelle Gruppen, die die Lackhaftung fördern, enthalten -NH-, -CONH-, -NH₂-, -SH-, Anhydrid-, Urethan- und Oxirangruppen.
Ein „teilkristallines" Material zeigt einen kristallinen Schmelzpunkt, der durch Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) bestimmt wird und vorzugsweise einen maximalen Schmelzpunkt von etwa 200° C aufweist. Kristallinität kann in einem Polymer auch als Verdunklung oder Undurchsichtigkeit eines Bleches nachgewiesen werden, das abkühlt, nachdem es auf einen amorphen Zustand erhitzt worden ist. Wenn das Polyesterpolymer auf einen geschmolzenen Zustand erhitzt wird und auf eine Folie bürstengestrichen wird, um ein Blech zu bilden, ist es amorph, und das Blech ist hell und lichtdurchlässig. Wenn das Polymer auf dem Blechmaterial abkühlt, bilden sich kristalline Bereiche, und die Kristallisierung ist durch Verdunkeln des Blechs bis auf einen lichtdurchlässigen oder undurchlässigen Zustand gekennzeichnet. Der Grad der Kristallinität kann in den Polymeren durch Beimischen aller kompatiblen Kombinationen amorpher Polymere und teilkristalliner Polymere, die variierende Kristallinitätsgrade aufweisen, variiert werden. Im Allgemeinen wird vorgezogen, dass das auf einen amorphen Zustand erhitzte Material genug Zeit hat, vor dem Lackieren in seinen teilkristallinen Zustand zurückzukehren, so dass der Lack auf eine gleichmäßig konsistente Oberfläche aufgetragen wird. Das Verdunkeln des Blechs stellt ein geeignetes, zerstörungsfreies Verfahren bereit, um zu bestimmen, dass im Polymer eine Kristallisierung bis zu einem bestimmten Grad aufgetreten ist.
Die Polymere können Keimbildner enthalten, um die Kristallisierungsrate bei einer bestimmten Temperatur zu erhöhen. Nützliche Keimbildner enthalten mikrokristalline Wachse. Ein geeignetes Wachs ist zum Beispiel Unilin^TM 700, das von Petrolite Corp. vertrieben wird. Lack-Katalysatoren wie para-Toluolsulfonsäure sowie Melamine können zum Polyester hinzugegeben werden, um die Haftung der Zusammensetzung auf Lack und Schicht zu verbessern.
Die bevorzugten Polyester sind bei Raumtemperatur fest. Bevorzugte Polyestermaterialien weisen einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts von etwa 7.500 bis 200.000 auf, besonders bevorzugt von etwa 10.000 bis 50.000, und noch bevorzugter von etwa 15.000 bis 30.000.
Polyesterbestandteile, die in der Erfindung nützlich sind, umfassen das Reaktionsprodukt von Dicarboxylsäuren (oder deren gleichwertige Diester, auch Anhydride) und Diole. Die Disäuren (oder gleichwertige Diester) können gesättigte aliphatische Säuren sein, die von 4 bis 12 Kohlenstoffatome (auch verzweigte, unverzweigte oder zyklische Materialien, die von 5 bis 6 Kohlenstoffatome in einem Ring aufweisen) enthalten, und/oder aromatische Säuren, die von 8 bis 15 Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele geeigneter aliphatischer Säuren sind Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, Kork-, Azelain-, Sebacin-, 1,12-Dodecandiol-, 1,4-Cyclohexandicarbon-, 1,3-Cyclopentandicarbon-, 2-Methylbernstein-, 2-Methylpentandiol-, 3-Methylhexandiolsäuren und dergleichen. Geeignete aromatische Säuren umfassen Terephthalsäuren, Isophthalsäuren, Phthalsäuren, 4,4'-Benzophenondicarboxylsäure, 4,4'-Dipenylmethandicarboxylsäure, 4,4'-Diphenylthioetherdicarboxylsäure, und 4,4'-Diphenylamindicarboxylsäure. Vorzugsweise enthält die Struktur zwischen den beiden Kohlenstoffgruppen in den Disäuren nur Kohlenstoff und Wasserstoff, und besonders bevorzugt ist die Struktur eine Phenylengruppe. Mischungen der vorstehenden Disäuren können benutzt werden.
Die Diole enthalten verzweigte, unverzweigte und zyklische aliphatische Diole, die von 2 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen. Beispiele geeigneter Diole enthalten Ethylenglycol, 1,3-Propylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2-Methyl-2,4-pentandiol, 1,6-Hexandiol, Cyclobutan-1,3-di(2'-ethanol), Cyclohexan-1,4-dimethanol, 1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol und Neopentylglycol. Langkettige Diole enthalten Poly(oxyalkylen)glycole, wobei die Alkylengruppe von 2 bis 9 Kohlenstoffatome enthält und vorzugsweise von 2 bis 4 Kohlenstoffatome benutzt werden können. Mischungen der vorstehenden Diole können benutzt werden.
Nützliche, im Handel erhältliche hydroxylterminierte Polyestermaterialien enthalten verschiedene gesättigte, lineare, teilkristalline Copolyester, die bei Hüls America, Inc. erhältlich sind, wie Dynapol^TM1401, Dynapol^TM1402, Dynapol^TMl358, Dynapol^TM1359, Dynapol^TM1227 und Dynapol^TM1229. Nützliche, gesättigte, lineare, amorphe Copolyester, die bei Hüls America Inc. erhältlich sind, enthalten Dynapol^TM1313 und Dynapol^TM1430.
Nützliche epoxidhaltige Materialien sind Epoxidharze, die mindestens einen Oxiranring aufweisen, der durch eine Ringöffnungsreaktion polymerisiert werden kann. Diese Materialien, die weithin Epoxide genannt werden, enthalten sowohl monomere als auch polymere Epoxide und können aliphatisch, cycloaliphatisch oder aromatisch sein. Diese Materialien weisen im Allgemeinen durchschnittlich zwei Epoxidgruppen pro Molekül auf (vorzugsweise mehr als zwei Epoxidgruppen pro Molekül). Die „durchschnittliche" Anzahl der Epoxidgruppen pro Molekül ist definiert als die Anzahl der Epoxidgruppen im epoxidhaltigen Material dividiert durch die Gesamtanzahl der vorhandenen Epoxidmoleküle. Die polymeren Epoxide enthalten lineare Polymere, die terminale Epoxidgruppen (zum Beispiel einen Diglycidylether eines Polyoxyalkylenglycols) aufweisen, Polymere, die skelettartige Oxiraneinheiten (zum Beispiel Polybutadienpolyepoxid) aufweisen, und Polymere, die überhängende Epoxidgruppen (zum Beispiel Glycidylmethacrylatpolymer oder -copolymer) aufweisen. Das Molekulargewicht des epoxidhaltigen Materials kann zwischen 58 und etwa 100.000 oder mehr variieren. Mischungen der verschiedenen epoxidhaltigen Materialien können benutzt werden.
Nützliche epoxidhaltige Materialien enthalten solche, die Cyclohexenoxidgruppen wie die Epoxycyclohexancarboxylate enthalten, die für 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat, 3,4-Epoxy-2-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-2-methylcyclohexancarboxylat und Bis(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl)adipat bezeichnend sind. Um eine ausführlichere Liste nützlicher Epoxide dieser Art zu erhalten, wird auf US-Patentschrift Nr. 3,117,009 verwiesen.
Weitere, besonders nützliche, epoxidhaltige Materialien sind Glycidylethermonomere wie Glycidylether aus Polyhydridphenolen, die durch Reagieren eines Polyhydridphenols mit einem Überschuss an Chlorhydrin wie Epichlorhydrin (zum Beispiel der Diglycidylether von 2,2-Bis-(2,3-epoxypropoxyphenol)propan) erhalten werden. Weitere Beispiele von Epoxiden dieser Art, die im praktischen Gebrauch dieser Erfindung benutzt werden können, sind in US-Patenschrift Nr. 3,018,262 beschrieben. Andere nützliche, epoxidhaltige Materialien, die auf Glycidylether basieren, sind in US-Patentschrift Nr. 5,407,978 beschrieben.
Es gibt viele im Handel erhältliche, epoxidhaltige Materialien, die benutzt werden können. Insbesondere enthalten Epoxide, die leicht erhältlich sind, Octadecylenoxid, Epichlorhydrin, Styrenoxid, Vinylcyclohexenoxid, Glycidol, Glycidylmethacrylat, Bisphenol-A-Diglycidylether (zum Beispiel solche, die unter den Markenbezeichnungen EPON 828, EPON 1004 und EPON 1001F von Shell Chemical Co., und DER-332 und DER-334 von Dow Chemical Co. erhältlich sind), Bisphenol-F-Diglycidylether (zum Beispiel ARALDITE GY281 von Ciba-Geigy), Vinylcyclohexendioxid (zum Beispiel ERL 4206 von Union Carbide Corp.), 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexencarboxylat (zum Beispiel ERL-4221 von Union Carbide Corp.), 2-(3,4-Epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexan-metadioxan (zum Beispiel ERL-4234 von Union Carbide Corp.), Bis(3,4-epoxycyclohexyl)adipat (zum Beispiel ERL-4299 von Union Carbide Corp.), Dipentendioxid (zum Beispiel ERL-4269 von Union Carbide Corp.), epoxidiertes Polybutadien (zum Beispiel OXIRON 2001 von FMC Corp.), Epoxidsilane (zum Beispiel beta-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan und gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, im Handel bei Union Carbide erhältlich), flammhemmende Epoxidharze (zum Beispiel DER-542, ein bromiertes Epoxidharz vom Typ Bisphenol, das bei Dow Chemical Co. erhältlich ist), 1,4-Butandioldiglycidylether (zum Beispiel ARALDITE RD-2 von Ciba-Geigy), hydriertes Bisphenol-A- Epichlorhydrin, das auf Epoxidharzen basiert (zum Beispiel EPONEX 1510 von Shell Chemical Co.), und Polyglycidylether aus Phenolformaldehydnovolak (zum Beispiel DEN-431 und DEN-438 von Dow Chemical Co.).
Nützliche Photoinitiatoren sind kationisch, enthalten aromatische Iodoniumkomplexsalze, aromatische Sulfoniumkomplexsalze und Metallocensalze und sind zum Beispiel in US-Patentschrift Nr. 5,089,536 beschrieben. Peroxide und Oxalatester können mit den Metallocensalzen benutzt werden, um die Aushärtungsgeschwindigkeit zu erhöhen, wie zum Beispiel in US-Patentschrift Nr. 5,252,694 beschrieben ist. Nützliche, im Handel erhältliche Photoinitiatoren enthalten FX-512, ein aromatisches Sulfoniumkomplexsalz (3M Company), CD-1010, ein aromatisches Sulfoniumkomplexsalz von Sartomer, CD-1012, ein Diaryliodoniumkomplexsalz von Sartomer, ein aromatisches Sulfoniumkomplexsalz (Union Carbide Corp.), UVI-6974, ein aromatisches Sulfoniumkomplexsalz (Union Carbide Corp.) und IRGACURE 261, ein Metallocenkomplexsalz (Ciba-Geigy). Photosensibilisatoren können ebenfalls enthalten sein, zum Beispiel, um die Effizienz des Photoinitiators zu erhöhen und/oder die Wellenlänge der Photoaktivität einzustellen. Beispiele von Photosensibilisatoren enthalten Pyren, Fluoranthren, Benzil, Chrysen, p-Terphenyl, Acenaphten, Phenanthren, Biphenyl und Camphorquinone.
Verschiedene thermisch aktivierte Materialien können ebenfalls in die Zusammensetzungen aufgenommen werden. Zum Beispiel enthalten nützliche thermische Initiatoren Amine, Amide, Imidazole, Lewis-Säurekomplexe und Anhydride. Ein Härtemittel kann hinzugegeben werden, um die Aushärtung des epoxidhaltigen Stoffes unter Wärmeanwendung zu bewirken. Das Härtemittel kann jeder Art sein, ist jedoch vorzugsweise ein Aminhärtemittel, ausgewählt aus der Gruppe, die Dicyandiamid, Imidazole und Polyaminsalze enthält. Diese sind bei verschiedenen Herstellern erhältlich, zum Beispiel Omicure^TM, erhältlich bei Omicron Chemical, Ajicure^TM, erhältlich bei Ajinomoto Chemical und Curezol^TM, erhältlich bei Air Products.
In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, einen Beschleuniger in die Abdeckungszusammensetzung hinzuzugeben, so dass sie bei einer niedrigeren Temperatur komplett aushärtet, oder komplett aushärtet, wenn sie Hitze für kürzere Zeit ausgesetzt ist. Imidazole sind nützlich, geeignete Beispiele hierfür enthalten 2,4-Diamino-6-(2'-methyl-imidazoyl)-ethyl-s-triazinisocyanurat, 2-Phenyl-4-benzyl-5-hydroxymethylimidazol und Ni-imidazol-phtalat.
Andere nützliche Mischungen für die Abdeckung 14 enthalten Epoxidacrylatmischungen. Diese Mischungen sind vorzugsweise das photopolymerisierte Reaktionsprodukt einer Zusammensetzung, das sich auszeichnet durch (i) einen prepolymeren Sirup (dass heißt, einen Sirup, der teilweise zu einem viskosen Sirup polymerisiert wird und typischerweise zwischen 100 und 10.000 Centipoise liegt) oder monomeren Sirup eines Acryl- oder Methacrylsäureesters; (ii) wahlweise ein verstärkendes Comonomer; (iii) ein Epoxidharz; (iv) einen Photoinitiator; und (v) ein wärmeaktivierbares Härtemittel für das Epoxid. Mischungen dieser Art sind in Kitano et al., US-Patenschrift 5,086,088 beschrieben und werden hiermit durch Verweis aufgenommen. Ebenfalls nützlich ist das thermisch polymerisierte Reaktionsprodukt, das sich auszeichnet durch (i) einen prepolymeren Sirup (dass heißt, einen Sirup, der teilweise zu einem viskosen Sirup polymerisiert wird und typischerweise zwischen 100 und 10.000 Centipoise liegt) oder monomeren Sirup eines Acryl- oder Methacrylsäureesters; (ii) wahlweise ein verstärkendes Comonomer; (iii) ein Epoxidharz; (iv) einen Wärmeinitiator; und (v) ein photoaktivierbares Härtemittel für das Epoxid.
Bei Epoxidacrylat- und Epoxidpolyestermischungen enthalten die Zusammensetzungen typischerweise von 0,01 bis 95 Teile pro 100 Gesamtteile des epoxidhaltigen Materials und dementsprechend von 99,99 bis 5 Teile des Polyester- oder Acrylatbestandteils. Besonders bevorzugt enthalten die Zusammensetzungen von 0,1 bis 80 Teile des epoxidhaltigen Materials und dementsprechend von 99,9 bis 20 Teile des Polyester- oder Acrylatbestandteils. Noch bevorzugter umfassen die Zusammensetzungen von 0,5 bis 60 Teile des epoxidhaltigen Materials und dementsprechend von 99,5 bis 40 Teile des Polyester- oder Acrylatbestandteils. ebenfalls geeignet sind Epoxidacrylatpolyestermischungen. Die Epoxidpolyesterpolyacrylatzusammensetzungen enthalten ein wie oben beschriebenes Epoxidharz, einen polyfunktionellen Acrylatbestandteil, ein Aushärtemittel für das Epoxidharz und einen Initiator für den polyfunktionellen Acrylatanteil der Formulierung, der ermöglicht, dass die Zusammensetzung nach Einwirkung von Energie aushärtet, wobei der Initiator optional ist, außer wenn ein thermisches Aushärtemittel für das Epoxidharz benutzt wird.
Der Bestandteil „polyfunktionelles Acrylat" bezieht sich auf Esterverbindungen, die das Reaktionsprodukt von aliphatischen Polyhydroxyverbindungen und (Meth)acrylsäuren sind. Die aliphatischen Polyhydroxyverbindungen enthalten Verbindungen wie (Poly)alkylenglycole und (Poly)glycerole. Polyfunktionelle Acrylate können ein Monomer, ein Oligomer oder Mischungen aus Monomer und/oder Oligomer sein, obwohl monomere, polyfunktionelle Acrylatbestandteile bevorzugt werden. Repräsentative polyfunktionelle Acrylatmonomere enthalten Ethylenglycoldiacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, Hexandioldiacrylat, Triethylenglycoldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, ethoxiliertes Trimethylpropantriacrylat, Glyceroltriacrylat, Pentaerthyitoltriacrylat, Pentaerythritoltrimethacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat, Pentaerythritoltetramethacrylat und Neopentylglycoldiacrylat. Der Begriff „Acrylat" umfasst Acrylate und Methacrylate.
Nützliche, im Handel erhältliche polyfunktionelle Acrylate enthalten Trimethylolpropantriacrylat, die die Markenbezeichnung „SR351" tragen, ein ethoxiliertes Trimethylpropantriacrylat, das die Markenbezeichnung „SR454" trägt, ein Pentaerythritoltetraakrylat, das die Markenbezeichnung „SR295" trägt, und ein Neopentylglycoldiacrylat, das die Markenbezeichnung „SR247" trägt, wobei diese alle im Handel bei Sartomer Co., Exton, PA, erhältlich sind. Nützliche polyfunktionelle Acrylatoligomere enthalten im Handel erhältliche Polyetheroligomere wie Polyethylenglycol-200-diacrylat, das die Markenbezeichnung „SR259" trägt und Polyethylenglycol-400-diacrylat, das die Markenbezeichnung „SR344" trägt, wobei beide im Handel bei Sartomer Co., Exton, PA, erhältlich sind. Andere Oligomere enthalten acrylierte Epoxide wie diacrylierte Ester aus Epoxidharzen, zum Beispiel diacrylierte Ester aus Bisphenol-A-Epoxidharzen. Beispiele von im Handel erhältlichen, acrylierten Epoxiden enthalten Epoxide, die unter der Markenbezeichnung „CMD 3500", „CMD 3600" und „CMD 3700" von Radcure Specialties erhältlich sind.
Eine nützliche Formulierung umfasst pro 100 Gewichtsteile: (a) etwa 5 bis 75 Gewichtsteile des Epoxidharzes; (b) etwa 5 bis 94 Gewichtsteile des Polyesterbestandteils; (c) etwa 0,1 bis 20 Gewichtsteile des polyfunktionellen Acrylatbestandteils; (d) etwa 0,1 bis 4 Gewichtsteile des Epoxidphotokatalysators (oder eine effektive Menge eines thermischen Epoxidaushärtemittels); (e) etwa 0 bis 4 Gewichtsteile des Epoxidbeschleunigers; und (f) etwa 0 bis 5 Gewichtsteile des Photoinitiators mit freien Radikalen.
Bei polyfunktionellen Acrylatbestandteilen, die mit freien Radikalen ausgehärtet werden können, wird vorzugsweise ein Initiator mit freien Radikalen in einer Menge von 0,1 bis 3,0 Gew.-% basierend auf der Gesamtmenge der Harzbestandteile hinzugegeben. Beispiele nützlicher Photoinitiatoren enthalten organische Peroxide, Azobestandteile, Quinone, Benzophenone, Nitrosobestandteile, Acylhalogenide, Hydrazone, Mercaptoverbindungen, Pyryliumverbindungen, Triacylimidazole, Acylphosphinoxide, Bisimidazole, Chloralkyltriazine, Benzoinether, Benzilketale, Thioxanthone und Acetophenonderivate und Mischungen davon.
Die Epoxidpolyesterpolyacrylatzusammensetzungen können durch Mischen der verschiedenen Bestandteile in einem geeigneten Behälter bei einer erhöhten Temperatur, die ausreichend ist, um die Stoffe zu verflüssigen, hergestellt werden, so dass sie effizient unter Rühren gemischt werden können, jedoch ohne ihre Temperatur herabzusetzen, bis die Bestandteile gründlich schmelzvermischt sind. Diese Temperatur hängt teilweise von der jeweiligen Chemie ab. Zum Beispiel kann diese Temperatur im Bereich von etwa 30 bis 150°C, typischerweise in einem Bereich von 50°C bis 130°C, und vorzugsweise in einem Bereich von 60°C bis 120°C liegen. Die Bestandteile können gleichzeitig oder nacheinander hinzugegeben werden, obwohl bevorzugt wird, zuerst das feste Epoxidharz und den Polyesterbestandteil zu mischen und danach das polyfunktionelle Acrylat, das flüssige Epoxidharz und alle hydroxylhaltigen Materialien hinzuzugeben. Dann werden der Photoinitiator und der Photokatalysator gefolgt von allen optionalen Zusatzstoffen, auch Streckmitteln, hinzugegeben.
Die Abdeckung 14 kann ebenfalls aus einer thermoplastischen Zusammensetzung gebildet werden, die eine relativ hohe Wärmedeflektionstemperatur aufweist (zum Beispiel in der Größenordnung von 110°C oder mehr), die vom ASTM-Standard D648-96, „Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics Under Flexural Load", gemessen wird. Beispiele geeigneter thermoplastischer Zusammensetzungen enthalten Polyetheretherketon, Polyphenylenoxid und Polyester wie Polybutylenterephtalat und Mischungen davon mit Polycarbonaten. Um die Steifheit zu erhöhen, kann die thermoplastische Zusammensetzung faserverstärkt sein, zum Beispiel mit Glasfasern. Beispiele geeigneter, im Handel erhältlicher, thermoplastischer Zusammensetzungen sind: Valox^TM 420SEO-8051, ein glasverstärktes Polybutylenterephtalatharz mit 30 Gew.-%, das im Handel bei General Electric Plastics of Pittsfield, Massachusetts, erhältlich ist; und andere thermoplastische Harze, die bei General Electric Plastics unter dem Markennamen Valox^TM (400, 500, 600, 700 und 800 Serie) Ultem^TM (1000 Serie) , Xenoy^TM (2000 und 6000 Serie), Cycoloy^TM und Lexan^TM erhältlich sind.
Die Abdeckung 14 kann als einzelne Schicht oder Abschnitt ausgebildet sein, oder mehrfache Schichten oder Abschnitte aufweisen. Ein Vorteil der Benutzung mehrfacher Schichten ist, dass das Modul jeder einzelnen Schicht so zugeschnitten werden kann, dass durch die gesamte Stärke der Abdeckung eine Neigung geschaffen wird, wobei sich das niedrigste Modulmaterial (und somit das flexibelste Material) neben der schmelzfließfähigen Zusammensetzung 12 befindet, und die höchste Modulzusammensetzung die ungeschützte Oberflächenschicht der Abdeckung bildet. Diese Neigung hilft, Risse und die Bildung von Oberflächendefekten zu minimieren. Bei vielschichtigen Konstruktionen, die ein elektrisch leitfähiges Mittel aufnehmen, ist das Mittel vorzugsweise in der ungeschützten Oberflächenschicht enthalten. Ein anderer Vorteil des Gebrauchs von vielfachen Schichten oder Abschnitten ist, dass die Abdeckung kostengünstiger hergestellt werden kann. Zum Beispiel kann die Abdeckung eine dünne Oberschicht aufweisen, die aus einem lackempfänglichen Material hergestellt ist, wobei der verbleibende Abschnitt der Abdeckung aus einem anderen Material hergestellt ist. Das andere Material kann ein kostengünstigeres Material sein. Der verbleibende Abschnitt der Abdeckung kann auch auf jegliche herkömmliche Art aufgeschäumt werden, um die Menge des Harzmaterials (das heißt, des lackempfänglichen Materials oder des anderen Materials), das zur Herstellung der Abdeckung benutzt wird, zu reduzieren. Die Materialien und Abschnitte, die zur Herstellung der Abdeckung ausgewählt werden, sind derart, dass sie der Abdeckung immer noch ermöglichen, im Wesentlichen ihre Form oder ihr Profil während eines Brennvorgangs (zum Beispiel Schmelzabdichtungsvorgangs) zu bewahren.
Die ungeschützte Oberfläche der Abdeckung 14 kann so zugeschnitten werden, dass eine bestimmte Designanforderung erfüllt wird. Wenn zum Beispiel gewünscht wird, die Existenz der Form zu verbergen, kann eine weiche Oberfläche wünschenswert sein. Andererseits kann die Oberfläche der Abdeckung 14 so strukturiert sein, dass ihre Existenz hervorgehoben wird.
Schmelzfließfähige Zusammensetzung
Der Verwendungszweck der schmelzfließfähigen Zusammensetzung 12 ist die Bildung einer Schutzabdichtung über einer Unterbrechung wie einer Fuge oder Naht, um zu verhindern, das zum Beispiel Wasser, Schmutz, Schnee etc. in die Unterbrechung eindringen und Korrosion verursachen. Die Zusammensetzung 12 ist vorzugsweise fest und bei Raumtemperatur im Wesentlichen klebfrei. Wenn sie jedoch über der Fuge angeordnet und erhitzt wird (typischerweise auf eine Temperatur von mindestens 50° C), weicht sie zunächst auf, passt sich der Oberfläche der Unterbrechung an und drängt dadurch die eingeschlossene Luft hinaus. Wenn die Zusammensetzung im Laufe des Heizzyklus heißer wird, wird sie klebrig und fügt sich mit der Oberfläche zusammen. Die Zusammensetzung kann thermoplastisch sein, so dass sie bei Wiedererhitzen erneut fließt, oder wärmehärtend, so dass sie sich während des Erhitzens vernetzt und dem Fluss nach Abkühlen und Wiedererhitzen standhält.
Beispiele geeigneter schmelzfließfähiger Zusammensetzungen enthalten die oben genannten Epoxidacrylatmischungen und Epoxidpolyestermischungen, ohne in die Stufe B versetzt worden zu sein. Alternativ können Epoxidharze mit Ethylen/Acrylsäure oder thermoplastischen Elastomeren wie Blockcopolymeren aus Arenylmaterialien (zum Beispiel Styren) und elastomeren Materialien (zum Beispiel Isopren, Butadien und ihre gesättigten Entsprechungen) gemischt werden. Andere Beispiele enthalten Mischungen aus Acrylaten oder Methacrylaten und wärmehärtende Harze wie Urethanharze und Phenolharze. Eine andere Klasse nützlicher Zusammensetzungen enthält Mischungen aus Ethylenvinylacetat und Elastomeren wie Polybutadiengummi. Im Handel erhältliche Beispiele dieser Zusammensetzungen sind L-3034-Abdichtungsmaterial (L&L Products, Romeo, Michigan) und Orbseal 124.5 (Orbseal, Inc. Excelsior Springs, Missouri).
Bei Epoxidmischungen enthält die schmelzfließfähige Zusammensetzung typischerweise von 0,01 bis 95 Teile pro 100 Gesamtteile des epoxidhaltigen Materials und dementsprechend von 99,99 bis 5 Teile des Polyester- oder Acrylatbestandteils. Bevorzugter enthalten die schmelzfließfähigen Zusammensetzungen von 0,1 bis 80 Teile des epoxidhaltigen Materials und dementsprechend von 99,9 bis 20 Teile des Polyester- oder Acrylatbestandteils. Noch bevorzugter enthalten die schmelzfließfähigen Zusammensetzungen von 0,5 bis 60 Teile des epoxidhaltigen Materials und dementsprechend von 99,5 bis 40 Teile des Polyester- oder Acrylatbestandteils. Zunehmende Mengen des epoxidhaltigen Materials im Bezug auf den Polyester- oder Acrylatbestandteil resultieren im Allgemeinen in schmelzfließfähige Zusammensetzungen, die eine höhere Endstärke und Wärmebeständigkeit, allerdings auch eine niedrigere Flexibilität und Viskosität aufweisen. Zunehmende Mengen des Polyester- oder Acrylatbestandteils resultieren im Allgemeinen in schmelzfließfähige Zusammensetzungen, die eine geringere Endstärke, Wärmebeständigkeit und höhere Viskosität, allerdings auch eine größere Flexibilität und Grünfestigkeitserhitzung aufweisen. Auf diese Weise sind die relativen Mengen dieser Bestandteile je nach den in der Endzusammensetzung gewünschten Eigenschaften angepasst.
Andere Bestandteile, die in der schmelzfließfähigen Zusammensetzung enthalten sein können, sind hydroxylhaltige Materialien der Art, die in der oben genannten Patentanmeldung von Johnson beschriebenen ist. Diese Materialien sind insbesondere nützlich beim Konfektionieren der Flexibilität der Zusammensetzung. Wenn das Äquivalentgewicht des hydroxylhaltigen Materials ansteigt, steigt dementsprechend die Flexibilität der schmelzfließfähigen Zusammensetzung, obwohl ein daraus folgender Verlust in der Kohäsionsfestigkeit auftreten kann. Ebenso kann ein abnehmendes Äquivalentgenicht zu einem flexibilitätsverlust mit einer daraus folgenden Zunahme an Kohäsionsfestigkeit führen. Auf diese Weise wird das Äquivalentgewicht des hydroxylhaltigen Materials so ausgewählt, dass diese beiden Eigenschaften ausgeglichen werden, wobei das angemessene Gleichgewicht von der jeweiligen Anwendung abhängt.
Das hydroxylhaltige Material kann jegliches flüssiges oder festes, organisches Material sein, das eine Hydroxylfunktionalität von mindestens 1, bevorzugt mindestens 2, und noch bevorzugter von mindestens etwa 3 aufweist. Das hydroxylhaltige, organische Material sollte frei von anderen Gruppen wie Amino- und Mercaptohälften sein, die „aktiven Wasserstoffen" enthalten. Das hydroxylhaltige, organische Material sollte ebenfalls im Wesentlichen frei von Gruppen sein, die thermisch oder photolytisch instabil sein können, damit das Material nicht zersetzt oder flüchtige Bestandteile bei Temperaturen unter etwa 100°C freisetzt, wenn es aktinischer Strahlung oder Elektronenstrahlung während der Aushärtung ausgesetzt ist.
Repräsentative Beispiele geeigneter organischer Materialien, die eine Hydroxylfunktionalität von 1 aufweisen, enthalten Alkanole, Monoalkylether aus Polyoxylalkylenglycolen und Monoalkylether aus Alkylenglycolen.
Repräsentative Beispiele nützlicher monomerer, organischer Polyhydroxymaterialien enthalten Glykole (zum Beispiel 1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2-Ethyl-1,6-hexandiol, Bis(hydroxymethyl)cyclohexan, 1,18-Dihydroxyoctadecan und 3-Chlor-1,2-propandiol), Polyhydroxyalkane (zum Beispiel Glycerin, Trimethylolethan, Pentaerythritol und Sorbitol) und andere Polyhydroxyverbindungen wie N,N-bis(hydroxyethyl)benzamid, 2-Buten-1,4-diol, Castoröl etc.
Repräsentative Beispiele nützlicher, polimerer, hydroxylhaltiger Materialien enthalten Polyoxyalkylenpolyole (zum Beispiel Polyoxyethylen und Polyoxypropylenglycole und Triole mit einem Äquivalentgewicht von 31 bis 2.250 für Diole oder von 80 bis 350 für Triole), Polytetramethylenoxidglycole mit variierendem Molekulargewicht, hydroxylterminierte Polyester und hydroxylterminierte Polylactone.
Nützliche, im Handel erhältliche hydroxylhaltige Materialien enthalten die POLYMEG-Serie (erhältlich bei QO Chemicals, Inc) aus Polytetramethylenoxidglycolen wie POLYMEG 650, 1000 und 2000; die TERATHANE-Serie (von E.I. duPont de Nemours and Company) aus Polytetramethylenoxidglykolen wie TERATHANE 650, 1000 und 2000; POLYTHF, einem Polytetramethylenoxidglycol von BASF Corp.; die BUTVAR-Serie (erhältlich bei Monsanto Chemical Company) aus Polyvinylacetalharzen wie BUTVAR B-72A, B-73, B-76, B-90 und B-98; die TONE-Serie (erhältlich bei Union Carbide) aus Polycaprolactonpolyolen wie TONE 0200, 0210, 0230, 0240 und 0260; die DESMOPHEN-Serie (erhältlich bei Miles Inc.) aus gesättigten Polyesterpolyolen wie DESMOPHEN 2000, 2500, 2501, 2001KS, 2502, 2505, 1700, 1800 und 2504; die RUCOFLEX-Serie (erhältlich bei Ruco Corp.) aus gesättigten Polyesterpolyolen wie S-107, S-109, S-1011 und S-1014; VORANOL 234-630 (ein Trimethylolpropan) von Dow Chemical Company; VORANOL 230-238 (ein Glycerolpolypropylenoxidaddukt) von Dow Chemical Company; die SYNFAC-Serie (von Milliken Chemical) aus polyoxyalkylierten Bisphenol A's wie SYNFAC 8009, 773240, 8024, 8027, 8026 und 8031; und die ARCOL-Serie (von Arco Chemical Co.) aus Polyoxypropylenpolyolen wie ARCOL 425, 1025, 2025, 42, 112, 168 und 240.
Darüber hinaus können wahlweise bis zu 50 % des Gesamtvolumens der Zusammensetzung (basierend auf dem epoxidhaltigen Material, dem Polyester- oder Acrylatbestandteil, dem Photoinitiator und dem optionalen hydroxylhaltigen Material) durch verschiedene Streckmittel, Hilfssubstanzen, Additive und dergleichen wie Kieselsäure, Glas, Ton, Talk, Pigmente, Farbstoffe, Glasperlen oder -blasen, Glas- oder Keramikfasern, Antioxidationsmittel und dergleichen bereitgestellt werden, um somit das Gewicht oder die Kosten der Zusammensetzung zu reduzieren, die Viskosität einzustellen und eine zusätzliche Verstärkung bereitzustellen. Streckmittel und dergleichen, die die Strahlung absorbieren können, die während des Aushärtevorgangs benutzt wird, sollten in einer Menge benutzt werden, die den Aushärtevorgang nicht negativ beeinflusst.
Andere Bestandteile, die zur schmelzfließfähigen Zusammensetzung hinzugegeben werden können, enthalten Polyacetale, verstärkende Copolymere und Polycaprolactondiole. Weitere Beispiele enthalten Glycidylmethacrylat, Silane und andere Arten, damit die getrennten polymeren Phasen vernetzt werden können.
Obwohl die schmelzfließfähige Zusammensetzung 12 in 1 als Einzelschicht gezeigt wird, können zwei oder mehr schmelzfließfähige Schichten, die unterschiedliche Schmelzfließeigenschaften aufweisen, zusammen beschichtet werden, um die schmelzfließfähige Zusammensetzung zu bilden. Zum Beispiel kann die oberste Schicht so formuliert sein, dass sie größere Fließeigenschaften aufweist als die unterste Schicht, während die unterste Schicht so formuliert sein kann, dass sie zwecks besserer Handhabungseigenschaften eine höhere Stärke aufweist. Andere Schichten, die enthalten sein können, sind eine druckempfindliche Klebeschicht, die wärmehärtend sein kann oder nicht, eine Schicht, die mit der schmelzfließfähigen Schicht an der Trennfläche zwischen den beiden Schichten vernetzt werden kann, ein unverwobenes Gewebe oder eine polymere Schicht, zum Beispiel eine thermoplastische Schicht, die bei den Anwendungs- und Benutzungstemperaturen vorzugsweise maßbeständig ist. Verknüpfungsschichten müssen ebenfalls enthalten sein, um die Haftung zwischen der schmelzfließfähigen Zusammensetzung und der polymeren Abdeckung 14 zu begünstigen.
Verschiedene Verfahren zum Verbinden der zusätzlichen Schichten mit der schmelzfließfähigen Schicht umfassen in der Industrie bekannte Techniken wie Wärmebeschichtung, Verbinden mit Hilfe eines druckempfindlichen Klebstoffs, Coextrudieren der zweiten Schicht mit der schmelzfließfähigen Schicht, Wärmeschmelzbeschichtungen, direkte Beschichtung der zweiten Schicht auf die erste und dergleichen.
Herstellung
Die Abdeckung kann auf vielfältige Weise hergestellt werden. Die Materialien zur Bereitstellung der Abdeckung können in einem geeigneten Mischbehälter (zum Beispiel einem Gemengemischer oder einem Extruder) bei einer erhöhten Temperatur, die niedrig genug ist, um die Aktivierung jeglicher thermischer, in der Abdeckungszusammensetzung vorhandener Aushärtemittel zu vermeiden, geschmolzen und gerührt werden. Nach dem Mischen kann die Abdeckungszusammensetzung durch eine Reihe unterschiedlicher Verfahren in ihre Endform ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die Abdeckungszusammensetzung direkt zum Profil geformt werden oder granuliert und dann reextrudiert, thermisch geformt oder zum gewünschten Profil spritzgegossen werden.
Wenn die Abdeckung aus zwei oder mehr Materialien gebildet wird, kann die Abdeckung zum Beispiel durch Coextrudieren oder Laminieren des Materials hergestellt werden, um zwei oder mehr Schichten oder Abschnitte zu bilden. Zum Beispiel können eine dünne oberste Schicht und der verbleibende Abschnitt der Abdeckung gleichzeitig coextrudiert werden. Ein Matrixmaterial und ein Versteifungsteil können ebenfalls gleichzeitig coextrudiert werden. Eine vorgeformte oberste Schicht und der verbleibende Abschnitt können zusammen laminiert werden. Mehr als zwei Schichten und Abschnitte können ebenfalls zusammen coextrudiert und/oder laminiert werden. Die Abdeckung kann auch durch Einfüllen eines Materials hinter ein anderes hergestellt werden. Zum Beispiel kann eine Oberschicht gebildet und dann ein anderes Harz hinter die Oberschicht eingefüllt werden.
In einem bevorzugten Herstellungsverfahren werden die Bestandteile, die die Abdeckung bilden, unter Benutzung eines Doppelschneckenextruders verbunden, der zur Einstellung eines angemessenen Gehäusetemperaturprofils eingestellt ist. Typischerweise wird das Beschickungsende des Extruders auf eine relativ niedrige Temperatur festgesetzt, zum Beispiel auf etwa 60°C bis 70°C, wobei die Temperatur entlang der Länge des Gehäuses so erhöht wird, dass sie hoch genug ist, um die Bestandteile, die die Abdeckung bilden, zu einer uniformen Mischung zu mischen, jedoch niedrig genug ist, um die Aktivierung jeglicher thermischer Katalysatoren am Düsenende des Extruders zu vermeiden. Vorzugsweise weist der Extruder entlang des Gehäuses in Richtung des Düsenendes einen oder mehrere Entlüftungsanschlüsse auf, so dass ein Vakuum angewendet werden kann, um die eingeschlossene Luft herauszulassen. Die Zusammensetzung wird durch eine angemessene Düse (zum Beispiel eine Strangdüse) in einen Wasserbehälter extrudiert, der die Stränge ausreichend kühlt, so dass sie in Granulate geschnitten werden können. Die Granulate werden dann bei einer Temperatur getrocknet, die niedrig genug ist, um eine Zusammenballung der Granulate zu verhindern, typischerweise bei etwa 40°C bis 60°C. Die Granulate werden dann mit einem Einschneckenextruder extrudiert, der eine Düse aufweist, die konfiguriert ist, um die gewünschte Form für die Abdeckung bereitzustellen. Die extrudierte Abdeckung kann dann zur späteren Verarbeitung oder Benutzung in die gewünschte Länge geschnitten werden.
Nachdem die Abdeckungszusammensetzung in das gewünschte Profil geformt worden ist, wird sie aktinischer und/oder thermischer Strahlung ausgesetzt, um die Abdeckungszusammensetzung in die Stufe B zu versetzten (wenn die Abdeckungszusammensetzung einen wärmehärtenden Bestandteil enthält). Vorzugsweise wird die Abdeckungszusammensetzung sichtbarer Lichtstrahlung ausgesetzt, um den Photoinitiator zu aktivieren und die Abdeckungszusammensetzung in die Stufe B zu versetzen.
Wahlweise kann die Abdeckungszusammensetzung thermoformiert oder wärmebehandelt werden, um die Form der ganzen oder eines Teils der Abdeckungszusammensetzung nach der Profilextrusion und vor der Versetzung in die Stufe B umzuwandeln oder zuzuschneiden.
Die resultierende Abdeckung kann mit einer schmelzfließfähigen Zusammensetzung auf verschiedene Arten verbunden werden. Die Abdeckung und die schmelzfließfähige Zusammensetzung, die in der Form getrennter Streifen oder Bänder vorliegen, können unter Benutzung zum Beispiel einer im Handel erhältlichen Niprolle zusammen laminiert werden. Wenn entweder die Abdeckung oder die schmelzfließfähige Zusammensetzung, oder beide, klebrig oder druckempfindlich sind, ist der Lichtdruck ausreichend, um die Bestandteile miteinander zu verbinden. Vorzugsweise wird eine temporäre, entfernbare Abdeckfolie auf die klebrige Oberfläche aufgebracht, um sie vor Verunreinigungen zu schützen. Im Gebrauch stellt die Klebrigkeit der schmelzfließfähigen Zusammensetzung eine Haftung bereit, die ausreichend ist, die Bestandteile auf einer Oberfläche zu halten, bis das Band ausgehärtet und permanent mit der Oberfläche verbunden ist.
Wenn weder die Abdeckung noch die schmelzfließfähige Zusammensetzung klebrig ist, können die Bestandteile durch Erhitzen einer oder der beiden Kontaktoberflächen auf eine Temperatur, bei der die Oberfläche klebrig genug wird, um eine Verbindung durch Anwendung von Lichtdruck zu bilden, miteinander verbunden werden. Alternativ kann eine Verbindungsschicht benutzt werden, um die beiden Bestandteile miteinander zu verbinden. Im Gebrauch kann ein druckempfindlicher Klebstoff wahlweise auf einen Teil oder auf die ganze untere oder unterste Oberfläche der schmelzfließfähigen Zusammensetzung aufgebracht werden, um den Gegenstand auf dem Substrat festzuhalten, bis die schmelzfließfähige Zusammensetzung komplett ausgehärtet ist.
Die Abdeckung und die schmelzfließfähige Zusammensetzung können ebenfalls durch Coextrudieren der Abdeckung und der schmelzfließfähigen Zusammensetzung verbunden werden, um ein einheitliches Band oder einen einheitlichen Streifen zu bilden.
Alternativ kann die schmelzfließfähige Zusammensetzung als einzelnes Element auf der Oberfläche angeordnet werden, auf die der Gegenstand aufgebracht werden soll, und die Abdeckung zu einem späteren Zeitpunkt hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann die schmelzfließfähige Zusammensetzung auch als Band aufgebracht oder als viskose Flüssigkeit, Paste oder Gel auf die Oberfläche gepumpt werden. Die Wärmeeinwirkung, zum Beispiel bei einem Lackbrennofenzyklus, verbindet die Abdeckung mit der schmelzfließfähigen Zusammensetzung.
Gebrauch
Die oben beschriebenen Gegenstände dienen der Abdichtung verschiedener Unterbrechungen wie Überlappungsnähten oder -fugen, Stumpfnähten oder -fugen; Vertiefungen oder Einkerbungen, Öffnungen, Schweißpunkten und Fabrikationsfehler. Sie dienen insbesondere dem Abdichten von Fugen, die im Boden eines Motorfahrzeugdachs ausgebildet sind. Bezüglich 12 wird zuerst ein Gegenstand 10 gemäß der Erfindung, der dem in 1 und 4 gezeigten Gegenstand ähnlich ist, jedoch kein optionales Verbindungsmaterial 29 und keine temporäre Folie 30 aufweist, in einer Dachrinne 60 angeordnet. Die Dachrinne 60 ist durch die Blechteile 62 und 64 (die jeweils ein Gehäuseseitenblech und ein Dachblech darstellen) ausgebildet, die durch einen Schweißpunkt 66 miteinander verbunden sind und so eine Überlappungsfuge 68 bilden. Die Erweiterungsabschnitte 26 und 28 sind so bemessen, dass der Gegenstand 10 breiter ist als die Dachrinne. Die Erweiterungsabschnitte sind jedoch flexibel genug, um sich den Konturen der Dachrinne durch Eingriff anzupassen, vorzugsweise durch Eingriff in einer bündigen Konfiguration in die Innenfläche der gegenüberliegenden Seitenwände 70 und 72 der Dachrinne 60. Auf diese Weise überbrückt der Gegenstand 10 die Überlappungsfuge 68 entlang der Länge der Dachrinne 60. Da der Gegenstand 10 breiter ist als die Dachrinne, wird der Gegenstand 10 sicher innerhalb der Dachrinne gehalten und hält Verlagerungen sogar während des Erhitzens stand.
Nach Befestigung des Gegenstands 10 in der Dachrinne 60 wird er lackiert, vorzugsweise in einem „on-line" elektrostatischen Vorgang, und dann zum Beispiel unter Benutzung von „on-line" Lackbrenn- oder Lackhärteöfen für 20 bis 40 Minuten auf eine Temperatur erhitzt, die hoch genug ist, um zu bewirken, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung 12 einen Massefluss durchmacht und die Überlappungsfuge 68 abdichtet, und die typischerweise bei 110°C bis 200°C liegt. Im Laufe des Erhitzens weichen die Erweiterungsabschnitte 26 und 28 auf, so dass die Abdeckung 14 und der Gegenstand 10 mit der Innenfläche der Dachrinnenseitenwände verbunden werden, was dazu beiträgt, dass der Gegenstand während des Schmelzabdichtungsvorgangs nicht reißt oder verlagert wird. Da die Abdeckung jedoch in die Stufe B versetzt oder aus einem Thermoplastik geformt wird, das eine hohe Deflektionstemperatur aufweist, ist sie relativ starr und macht während des Erhitzens keinen Massefluss durch. Auf diese Weise bewahrt die Abdeckung während des Erhitzens im Wesentlichen ihre Form.
Während des Erhitzens verhindert die Abdeckung 14, dass in der Dachrinne, die durch die schmelzfließfähige Zusammensetzung 12 verlagert wird, Luft nach oben durch die schmelzfließfähige Zusammensetzung gefiltert wird. Folglich reduziert die Abdeckung die Bildung von Defekten wie Unebenheiten, Wellen und Kräuselungen in der Oberfläche der Endform auf ein Minimum und verhindert Lücken im Abdichtungsmaterial.
Nach dem Erhitzen wird die ganze Anordnung abgekühlt, woraus die Struktur resultiert, die in 13 dargestellt ist, in der der Gegenstand 10 mit der verbundenen Lackschicht 74 in der Dachrinne 60 befestigt ist. Die schmelzfließfähige Zusammensetzung 12 füllt den Bereich unterhalb der Abdeckung 14 aus und dichtet die Überlappungsfuge 68 ab.
Die Erfindung wird nun mit Hilfe der folgenden, nicht einschränkenden Beispiele weiter beschrieben.
BEISPIELE
In den Beispielen werden mehrere Markennamen und Abkürzungen benutzt, die gemäß des folgenden Verzeichnisses interpretiert werden können.
Dynapol^TM S 1227 – hydroxylfunktionelles, teilkristallines Polyesterharz erhältlich bei Hüls America Inc., mit einem Schmelzpunkt von 99°C, einer Glasumwandlungstemperatur von 13°C und einer Schmelzfließrate von 45 g/10 Minuten bei 160°C.
Dynapol^TM S 1359 – hydroxylfunktionelles, teilkristallines Polyesterharz erhältlich bei Hüls America Inc., mit einem Schmelzpunkt von 88°C, einer Glasumwandlungstemperatur von –16°C und einer Schmelzfließrate von 100 g/10 Minuten bei 160°C.
Dynapol^TM S 1402 – hydroxylfunktionelles, teilkristallines Polyesterharz erhältlich bei Hüls America Inc., mit einem Schmelzpunkt von 92°C, einer Glasumwandlungstemperatur von –12°C und einer Schmelzfließrate von 120 g/10 Minuten bei 160°C.
Polyesterharz I – hydroxylfunktionelles, teilkristallines Copolymer aus 50 Gew.-% Butandiol, 23 Gew.-% Terephtalsäure und 27 Gew.-% Sebacinsäure, mit einem Schmelzpunkt von 116°C, einer Glasumwandlungstemperatur von –40°C und einer Schmelzfließrate von 250 g/10 Minuten bei 160°C.
Unilin^TM 700 – Mikrokristallinwachs erhältlich bei Petrolite Company.
Valox^TM 420SEO-8051 – 30 Gew.-% glasverstärktes, thermoplastisches Polybutylenterephtalat-Polyesterharz, erhältlich bei General Electric Plastics.
Eisenkatalysatorpulver – Cp(Xylene)Fe⁺SbF₆ ^–, auch beschrieben als: (eta⁶-xylene)(eta⁵-cyclopentadienyl)Eisen(1+)hexafluoroantimonat – offenbart in US-Patentschrift Nr. 5,089,536 (Palazotto). (Cp = Cyclopentadien).
Amicure^TM CG 1200 – Dicyandiamidhärtemittel, erhältlich bei Air Products Company.
Curezol^TM 2MZ-Azine – ein Imidazolhärtemittel für Epoxidharze, erhältlich bei Air Products Company.
Epon^TM 828 – Bisphenol-A-Diclycidylether (Epoxidäquivalentgewicht von 185-192 g/eq), erhältlich bei Shell Chemical Company.
Epon^TM 1001F – Bisphenol-A-Diclycidylether (Epoxidäquivalentgewicht von 525-550 g/eq), erhältlich bei Shell Chemical Company.
Araldite^TM ECN 1299 – Epoxidcresolnovolac-Harz (Epoxidäquivalentgewicht von 217-244), erhältlich bei Ciba-Geigy Corporation.
Epoxidharz I – Bisphenol-A-encappedes, aliphatisches Epoxidharz, wie in Beispiel 1 der US-Patentschrift Nr. 5,407,978 (Bymark et. al.) beschrieben.
Melinex^TM 054 – behandelter, biaxial gereckter Polyesterfilm erhältlich bei ICI Americas.
Cab-O-Sil^TM M5 – Kieselsäure erhältlich bei Cabot Corp.
Beispiel 1
Eine Abdeckungszusammensetzung wurde durch Mischen von 58 Teilen eines hydroxylfunktionellen, teilkristallinen Polyesters (Dynapol^TM S1227), 20 Teilen eines zweiten hydroxylfunktionellen, teilkristallinen Polyesters (Dynapol^TM S1359), 20 Teilen eines Epoxidharzes (Epon^TM 1001), 1 Teil eines Mikrokristallinwachses (Unilin^TM 700) und 1 Teil Eisenkatalysatorpulver in einem Berstorff-Doppelschneckenextruder hergestellt. Die Gehäusetemperaturen und Schneckengeschwindigkeiten wurden so eingestellt, dass die Schmelztemperatur unter etwa 110°C gehalten wurde, und die Temperaturen im Bereich von etwa 90°C bis 100°C lagen. Die Zusammensetzung wurde durch eine Düse mit einem 2,54 cm breiten Profil extrudiert, die einen Hauptabschnitt aufwies, der einen etwa 1,9 cm breiten Gehäuseabschnitt für die Abdeckung bereitstellte. Die Abdeckung dünnte so aus, dass sie gegenüberliegende, sich lateral ausbreitende Flügel in der Abdeckung bildete, wobei jeder Flügel etwa die gleichen Ausmaße aufwies. Die Flügel verjüngten sich in der Stärke abseits des Gehäuseabschnitts auf eine Stärke von etwa 0,25 mm an den Spitzen. Die untere Oberfläche der Abdeckung war im Wesentlichen flach und die obere Oberfläche war in einem konvexen Profil abgerundet. Der stärkste Teil der Abdeckung betrug etwa 3 mm. Die Form der Abdeckung war der in 1 dargestellten Form ähnlich. Die extrudierte Abdeckung wurde in einem Wasserbehälter auf etwa 30°C abgekühlt.
Beispiel 2-5
Für Beispiel 2 wurde eine geflügelte, wie in Verbindung mit Beispiel 1 beschriebene Abdeckung hergestellt, außer dass die Zusammensetzung 73 Teile Dynapol^TM S1227-Polyester, 25 Teile Epon^TM 1001, 1 Teil Unilin^TM 700-Mikrokristallinwachs und 1 Teil Eisenkatalysatorpulver enthielt. Es wurde festgestellt, dass die extrudierte Abdeckung nur eine geringe Düsenquellung zeigte, so dass sich die Ausmaße der Form der Abdeckung den Ausmaßen der Düse näherten. Ein etwa 25 cm langer Streifen der Abdeckung wurde etwa zwei Wochen unter normalen Leuchtstofflampen belassen, wonach die Abdeckung in die Stufe B versetzt wurde. Danach wurde ein Ende des Streifens auf einer Heizplatte über einen silikonbeschichteten Polyesterfilm gezogen, um das Ende aufzuweichen und zu formen. Dies deutete darauf hin, dass die Abdeckung nach dem Versetzen in die Stufe B unter Hitze und Druck noch immer formbar war. Die geformte Abdeckung wurde dann in einem Ofen bei 177°C 30 Minuten lang erhitzt. Es gab keine Hinweise auf einen Massefluss in der Probe, was darauf schließen ließ, dass die Abdeckung ausreichend in die Stufe B versetzt worden war, um ihre Form zu bewahren. Die Abdeckung konnte vor dem Erhitzen im Ofen lackiert werden.
Eine schmelzfließfähige Zusammensetzung (bezeichnet als Abdichtungsmaterial A) wurde durch Mischen von 10 Teilen Epon^TM 828-Epoxidharz, 30 Teilen Epoxidharz I, 7 Teilen Dicyandiamid, 3 Teilen 2MZ-Azin, 0,9 Teilen Unilin^TM 700 und 59,1 Teilen Dynapol^TM S 1402 hergestellt. Die Zusammensetzung wurde als 1,0 mm dickes Blech auf eine silikonbeschichtete Abdeckfolie unter Benutzung eines wie in Verbindung mit Beispiel 1 beschriebenen Doppelschneckenextruders extrudiert. Das Blech wurde dann in 1,27 cm breite Streifen des Abdichtungsmaterials A geschnitten.
Bezüglich Beispiel 3 wurde die Abdeckung der Stufe B aus Beispiel 2 durch gleichzeitiges Erhitzen des Abdichtungsmaterials A und der Abdeckung mit einer Heizpistole und durch Pressen der Abdeckung auf das Band auf das Abdichtungsmaterialband laminiert.
Bezüglich Beispiel 4 wurde eine verstärkte Version des Abdichtungsmaterials A durch Extrudieren der Zusammensetzung, die zur Bereitstellung des Abdichtungsmaterials A benutzt wurde, auf einen behandelten Polyesterfilm (Melinex^TM 054) hergestellt. Dann wurde die untere Oberfläche der Abdeckung der Stufe B aus Beispiel 2 mit einer Heizpistole erhitzt und auf den Polyesterfilm laminiert, um einen verstärkten Gegenstand herzustellen, der die Abdeckung, den Polyesterfilm und die schmelzfließfähige Zusammensetzung umfasste.
Bezüglich Beispiel 5 wurde ein Streifen des Abdichtungsmaterials A mit einer Heizpistole derart erhitzt, dass die Oberfläche klebrig war, und dann wurde ein Streifen einer eloxierten Aluminiumfolie (4 mm dick, 12,7 mm breit, 25 cm lang) auf die klebrige Oberfläche laminiert. Die untere Oberfläche der Abdeckung der Stufe B aus Beispiel 2 wurde danach erhitzt und auf die Aluminiumfolie laminiert.
Die Beispiele 3-5 wurden dann in einer simulierten Dachrinne angeordnet, die durch Punktschweißung von zwei 30 cm langen, L-förmigen Stabeisen bereitgestellt wurde, um einen U-förmigen Kanal zu bilden, der etwa 1,3 cm breit und 1,3 cm tief war. Die Dachrinnen wurden mit den darin angeordneten Gegenständen 12 Minuten in einem Ofen bei 177°C gebrannt. In jedem Fall floss die Abdichtungsmaterialschicht derart, dass die Fuge abgedichtet wurde, die Unregelmäßigkeiten des Blechs waren durch die Abdeckungsschicht nicht sichtbar und die Abdeckung bewahrte im Wesentlichen ihre Originalprofilform. Die kombinierte Anordnung, die die Abdeckung und die Dachrinne umfasste, konnte vor dem Erhitzen im Ofen lackiert werden.
Beispiel 6
Eine Abdeckungszusammensetzung wurde durch Mischen von 20 Teilen Epon^TM 1001-Epoxidharz, 78 Teilen Dynapol^TM S1227-Polyesterharz, 1 Teil Unilin^TM 700-Mikrokristallinwachs und 1 Teil Eisenkatalysatorpulver hergestellt. Die Zusammensetzung wurde unter Benutzung eines Baker-Perkins-Doppelschneckenextruders in eine Abdeckung extrudiert, die das in Beispiel 1 beschriebene Profil aufwies. Die Extrusionsbedingungen waren die gleichen wie die in Verbindung mit Beispiel 1 beschriebenen. Die extrudierte Abdeckung wurde in einem Wasserbehälter abgekühlt.
Nach dem Trocknen wurde ein 15,2 cm langer Streifen der Abdeckung auf das verstärkte Abdichtungsmaterial A laminiert, das wie in Beispiel 4 beschrieben unter Benutzung einer Heizpistole hergestellt wurde, um die untere Oberfläche der Abdeckung auf einen klebrigen Zustand zu erwärmen.
Der Gegenstand, der die Abdeckungszusammensetzung, die Aluminiumfolienschicht und das schmelzfließfähige Abdichtungsmaterial umfasste, wurde einer superaktinischen Lampe (Black Ray Lamp Model Nr. XX-15L, von UVP Inc., San Gabriel, California, ausgestattet mit zwei Glühbirnen, Model TLD15W/03 von Phillips B.V., die Niederlande) in einer Entfernung von 2,54 cm ausgesetzt, um den Katalysator zu aktivieren und die Abdeckungszusammensetzung in die Stufe B zu versetzen. Der Gegenstand mit der Abdeckung der Stufe B wurde dann in einer simulierten Dachrinne angeordnet, die durch Zusammenschweißen von zwei 30,5 cm langen, L-förmigen Stahlteilen hergestellt wurde, um einen U-förmigen Kanal zu bilden, der eine Überlappungsfuge im Boden des Kanals aufwies. Die Stahlteile wurden leicht verdreht, so dass ein Ende des Kanals 12,7 mm breit und das andere Ende etwa 25,4 mm breit war. Die Tiefe des Kanals betrug 12,7 mm. Der Kanal wurde mit dem Gegenstand 30 Minuten bei 177°C in einem Ofen gebrannt. Nach dem Abkühlen wurde die Probe untersucht. Die Abdeckung bewahrte im Wesentlichen ihr Originalprofil, zeigte sehr saubere und gerade Linien und wies eine gute ästhetische Erscheinung auf. Die Abdichtungsmaterialschicht schmolz und floss so, dass die Fuge in dem Kanal effektiv abgedichtet, jedoch im Wesentlichen auf den Bereich unter der Abdeckung begrenzt wurde. Die kombinierte Anordnung, die die Abdeckung und die Dachrinne umfasste, konnte vor dem Erhitzen im Ofen lackiert werden.
Beispiel 7
Eine Abdeckungszusammensetzung wurde durch Mischen von 62,5 Teilen Polyesterharz I, 26,8 Teilen Epon^TM 1001-Epoxidharz, 0,9 Teilen Eisenkatalysatorpulver, 0,9 Teilen Unilin^TM 700-Mikrokristallinwachs und 8,9 Teilen Cab-O-Sil^TM M5-Kieselsäure in einem Doppelschneckenextruder wie in Verbindung mit Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Die Zusammensetzung wurde dann sowohl als eine in Beispiel 1 beschriebene Abdeckung als auch durch eine Strangdüse extrudiert. Die Abdeckung wurde in einem Wasserbehälter abgekühlt, > getrocknet und auf eine Rolle gewickelt. Die Stränge wurden im Wasserbad abgekühlt und dann zur späteren Extrusion in eine Abdeckung in Granulate zerkleinert.
Beispiel 8-10
Die Abdeckungszusammensetzungen für die Beispiele 8 und 9 wurden wie folgt hergestellt. Rohmaterialien wurden in einem Bandschneckenmischer als Gemenge gemischt (unter Benutzung der Zusammensetzung, die unten in Tabelle 1 gezeigt wird, in der die Mengen in Teilen angegeben sind) und in einen Extruder mit einem Beschicker gefördert. Die Formulierungen wurden bei einer durchschnittlichen Beschickungsrate von 35 Kilogramm/Stunde unter Benutzung eines Doppelschneckenextruders von Werner & Pfleiderer schmelzverarbeitet, der gleichsinnig drehend ist und einen Schneckendurchmesser von 53 mm und sechs Zonen aufweist. Die Schneckengeschwindigkeit lag bei 85 rpm, die Zonentemperaturen im Bereich von 10°C bis 90°C und die Düsentemperatur bei 90°C. Ein Verbundmaterial wurde durch eine viersträngige Düse in einen Umlaufwasserbehälter bei einer Temperatur von 15°C extrudiert. Die Stränge wurden luftgetrocknet, mit Talk bestäubt und dann granuliert, gemischt und zur Extrusion verpackt.
Tabelle 1
Eine Abdeckungszusammensetzung für Beispiel 10 wurde wie folgt hergestellt. In neun kleine Metallbehälter wurden 69 g Polyesterharz I und 30 g Araldite^TM ECN 1299-Epoxidharz gewogen. Alle neun Behälter wurden etwa 30 Minuten in einem Ofen bei 120°C erhitzt, bis das Material geschmolzen war. Das Material wurde in jedem Behälter per Hand gerührt und dann weitere 15 Minuten im Ofen erhitzt. Während dieser Zeit wurde eine Bürstenstreichmaschine auf eine Temperatur von etwa 80° C erhitzt. Eine herkömmliche silikonbeschichtete Polyesterabdeckfolie wurde durch die Bürstenstreichmaschine gewunden und die Lücke wurde auf 1 mm festgesetzt. Danach wurde jeder Behälter einzeln aus dem Ofen geholt, 1 g Eisenkatalysatorpulver hinzugegeben und per Hand vermischt, und die Mischung wurde mit der heißen Bürstenstreichmaschine beschichtet. Neun Handbreiten mit jeweils 100 g wurden hergestellt. Nachdem die Handbreiten abgekühlt waren, wurden sie unter Benutzung eines Papierschneiders und einer Schere in 2 bis 5 mm breite Streifen geschnitten. Diese Streifen wurden dann unter Benutzung des Granulierers Model Nr. 304 von Jetro Division, Bay City, Michigan, in Granulate geschnitten.
Die Abdeckungen wurden dann unter Benutzung der Granulate aus den Beispielen 8 bis 10 hergestellt. Für jedes Beispiel wurden die Granulate geschmolzen und unter Benutzung einer Killion^TM-Einschneckenextruder-Schnecke (Killion Extruders, Inc., Davis-Standard Corporation, Cedar Grove, New Jersey), die einen Schneckendurchmesser von 32 mm und drei Zonen aufwies und mit einer 2-Stufen-Schnecke konfiguriert war, in eine Profilabdeckung extrudiert. Diese Schneckenkonfiguration bestand der Reihe nach aus den folgenden Zonen: Beschickung, Komprimierung, Messung, Einschränkung, Dekomprimierung, Entgasung, Komprimierung und Messung. Unter Benutzung dieser Konfiguration wurden die Granulate in der ersten Stufe geschmolzen und die Schmelze in der zweiten Stufe abgekühlt. Es wurde keine Entgasung vorgenommen. Der Extruder wurde mit einer Profildüse ausgestattet, die eine Abdeckung hervorbrachte, die im Wesentlichen die in 9 gezeigt Form und die in Tabelle 2 angegebenen Ausmaße aufwies. Der Extruder wurde bei 25 rpm betrieben und die Beschickungsrate der Abdeckungszusammensetzung betrug etwa 3,3 kg/h. Die Extruderzonen und die Düse wurden auf die folgenden Temperaturen festgesetzt: Zone 1 = 120°C, Zone 2 = 120°C, Zone 3 = 55°C und die Düse = 113°C. Die Schmelztemperatur lag bei etwa 90°C für alle drei Zusammensetzungen. Die Gewebegeschwindigkeit, die mit einem Abzieher eingestellt wurde, lag bei 0,5 m/Minute. Die Abdeckung wurde von der Düse in einen 21°C warmen Umlaufwasserbehälter extrudiert. Sowohl der Wasserbehälter als auch der Gewebeabzieher waren von Killion Extruders, Inc. Die Entfernung von der Düse zur Wasserbehälteröffnung betrug etwa 1,5 cm. Der Wasserstand wurde so eingestellt, dass nur sehr wenig Wasser aus der Öffnung lief. Die Abdeckung wurde dann in Längen von etwa 40 cm geschnitten und gesammelt.
Tabelle 2
Die Abdeckungen der Beispiel 8 bis 10 wurden dadurch in die Stufe B versetzt, dass die extrudierten Profilformen einem 500-Watt-Wolfram-Halogen-Flutlicht (#2V623 von Dayton Electrical Mfg. Co., Chicago, Illinois) ausgesetzt wurden. Die Lichtquelle wurde 13 cm von der obersten Oberfläche der Abdeckung angeordnet und jede Abdeckung wurde dem Licht 30 Sekunden lang von jeder Seite ausgesetzt. Die Formen wurden dann 17 Stunden lang in einem Ofen bei 70°C angelassen. Die Alterungstemperatur lag unter dem Schmelzpunkt der teilkristallinen Abdeckungszusammensetzung. Eine Abdeckung jeder der Beispiele 8 bis 10 wurde in einem Ofen bei 150°C 20 Minuten lang erhitzt und dann visuell untersucht. Alle drei Abdeckungen bewahrten ihre Form während des Brennvorgangs bei hohen Temperaturen, was darauf hinweist, dass sie die Stufe B erreicht hatten, bevor sie im Ofen angeordnet wurden.
In einem alternativen Verfahren wurde die Abdeckung aus Beispiel 8 während des Extrusionsvorgangs dem gleichen 500-Watt-Wolfram-Halogen-Flutlicht ausgesetzt. Das Licht wurde in einer Entfernung von 19 cm von der extrudierten Fläche angeordnet. Das 19 cm breite Licht deckte den Platz zwischen der Extruderdüse und dem Wasserbehälter ab und erstreckte sich über einen Abschnitt des ersten Fachs des Wasserbehälters. Die Lichtquelle bestrahlte die Abdeckung bei einer Gewebegeschwindigkeit von 0,5 m/Minute für etwa 23 Sekunden. Die Abdeckung wurde dann 17 Stunden in einem Ofen bei 70°C angelassen. Nach dem 20minütigen Brennvorgang bei 150°C bewahrte die Abdeckung ihre Form nach Erhitzen und folgendem Abkühlen.
Eine schmelzfließfähige Abdichtungszusammensetzung (bezeichnet als Abdichtungsmaterial B) wurde wie folgt hergestellt. In einen kleinen Metallbehälter wurden 59 g Dynapol^TM S1402, 1 g Unilin^TM 700, 15 g Epon^TM 828 und 15 g Epoxidharz I gewogen. Der Behälter wurde etwa 30 Minuten in einem Ofen bei 177°C erhitzt, bis das Material geschmolzen war. Das Material wurde per Hand gerührt und weitere 15 Minuten im Ofen erhitzt. Die Probe wurde dann aus dem Ofen entfernt und die Ofentemperatur wurde auf 120°C herabgesetzt. Als die Ofentemperatur 120°C erreichte, wurde die Probe wieder im Ofen erhitzt. Während dieser Zeit wurde eine Bürstenstrichmaschine auf eine Temperatur von etwa 80° C erhitzt. Eine herkömmliche silikonbeschichtete Polyesterabdeckfolie wurde durch die Bürstenstrichmaschine gewunden und die Lücke auf 1 mm festgesetzt. Dann wurde der Behälter aus dem Ofen entfernt und eine Mischung aus 7 g CG-1200 Dicyandiamid und 3 g Curezol^TM 2MZ-Azin-Imidazol hinzugegeben und per Hand gemischt. Die Mischung wurde dann mit der heißen Bürstenstrichmaschine beschichtet, so dass eine Handbreite hergestellt wurde. Als die Handbreite abgekühlt war, wurde sie von der Abdeckfolie entfernt und mit einer Rasierklinge in angemessen breite Streifen geschnitten.
Nach dem Versetzen in die Stufe B wie vorstehend beschrieben, wurden die Abdeckungen aus den Beispielen 8 bis 10 durch Erhitzen der Abdeckungen mit einer Heißluftpistole und folgendem Drucklaminieren der Abdichtungsstreifen auf die heißen Oberflächen der Abdeckungen zu Streifen aus Abdichtungsmaterial B laminiert. Nach dem Abkühlen konnten die Abdichtungsstreifen nicht leicht von den Abdeckungen entfernt werden. Jede Abdeckungsabdichtungskonstruktion wurde in einer simulierten Dachrinne angeordnet, die der in Verbindung mit Beispielen 3 bis 5 beschriebenen Dachrinne ähnlich ist, und die Konstruktion wurde bei 150°C für 25 Minuten gebrannt. Eine visuelle Untersuchung jeder Probe zeigte, dass das Abdichtungsmaterial geschmolzen war, in die Fuge geflossen war und die Fuge abgedichtet hatte, dass die Abdeckung fest mit dem Boden der Fuge verbunden war, dass die Flügel der Abdeckungen an der Fugenwand hafteten, und dass sich die Ausmaße der Abdeckung nicht verändert hatten. Die kombinierte Anordnung, die die Abdeckung und die Dachrinne umfasst, konnten vor dem Erhitzen im Ofen lackiert werden.
Beispiel 11
Eine Abdeckungszusammensetzung wurde durch Trocknen von Valox^TM 420SEO-8051 und thermoplastischen Polyesterharzgranulaten für 12 Stunden bei 107°C und durch Abkühlen bei Raumtemperatur hergestellt. Die getrockneten Granulate wurden unter Benutzung eines HPM-Einschneckenextruders, der einen Schneckendurchmesser von 4,45 cm aufwies und bei 33 rpm mit Halsabkühlung bei Zonentemperaturen im Bereich von 200°C bis 240°C betrieben wurde, in eine geformte Abdeckung extrudiert. Ein Streifen des Abdichtungsmaterials B (oben beschrieben), der die Ausmaße 30 cm mal 1 cm aufwies, wurde durch Erhitzen der Abdeckung mit einer Heißluftpistole und durch Presslaminieren des Streifens aus Abdichtungsmaterial B auf die heiße Oberfläche der Abdeckung auf die Abdichtung laminiert. Die resultierende Konstruktion wurde in einer Dachrinne angeordnet, die der in Verbindung mit Beispiel 6 (außer dass diese Dachrinne eine uniforme Breite von etwa 38 mm aufwies) beschriebenen Dachrinne ähnlich ist, um eine Anordnung zu bilden. Eine 0,15 mm dicke Schicht der Art BASF Primer U28RK035 wurde über die Anordnung und über die Innenwände der Fuge zerstäubt. Die Anordnung wurde bei 154°C gebrannt, um den Primer auszuhärten, und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Eine 0,508 mm dicke Schicht der Art DuPont Generation^® III Basecoat 692-DT068 (F45366) wurde zerstäubt und 5 Minuten lang bei Umgebungstemperatur konditioniert, und danach wurde eine 0,508 dicke Schicht der Art DuPont Generation^® III Clearcoat RKF45500 aufgebracht. Die Anordnung wurde bei 143°C 25 Minuten lang gebacken. Die lackierte Form wies laut Messung mit Hilfe des Gittermuster-Adhesionstests eine 100 %ige Haftung auf. (Die lackierte Oberfläche der Abdeckung wurde mit einem Messer gittermusterförmig in kleine Rechtecke geschnitten. Ein Stück druckempfindliches Filament-Klebeband wurde mit starkem Fingerdruck auf das Gittermuster aufgebracht. Das Band wurde dann schnell von der Abdeckung abgezogen. 100 % zeigten an, dass keine der gittermusterförmigen Rechtecke entfernt wurden.) Die visuelle Untersuchung zeigte, dass das Abdichtungsmaterial geschmolzen war, in die Metallfuge geflossen war und die Metallfuge abgedichtet hatte, die Form fest mit dem Metallsubstrat verbunden war und sich die Ausmaße der Form nicht verändert hatten.
Andere Ausführungsformen sind in den folgenden Ansprüchen enthalten.

Claims

Verfahren zum Abdichten einer Unterbrechung in der Oberfläche eines Substrats, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: (a) Anordnen eines Gegenstands (10, 10a-e) über der Unterbrechung, wobei der Gegenstand umfasst (i) eine schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) mit einer ersten Breite und (ii) ein Element mit einem vorgewählten Querschnittprofil mit einer zweiten Breite und einer Form, bei der die Stärke des Elements über seine Breite, die Breite des Elements oder sowohl die Breite als auch die Stärke des Elements variieren; (b) Erhitzen des Gegenstands (10, 10a-e), um zu bewirken, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) fließt und die Unterbrechung abgedichtet wird; und (c) Ermöglichen, dass der Gegenstand (10, 10a-e) abkühlt, während das vorgewählte Querschnittprofil des Elements im Wesentlichen bewahrt bleibt, wobei das Verfahren dadurch gekenn zeichnet ist, dass: das Element eine geformte, polymere Abdeckung (14) ist und die Abdeckung (14) während des Erhitzens des Gegenstands (10, 10a-e) das Schmelzfließverhalten der schmelzfließfähigen Zusammensetzung (12) so steuert, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) im Wesentlichen auf den Bereich unter der Abdeckung (14) begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (14) eine lackempfängliche Oberfläche umfasst, die zu einem im Wesentlichen Klasse-A-Finish lackierbar ist, wobei im Wesentlichen ein Klasse-A-Finish ein Außenfinish ist, insbesondere der Art, die in der Automobilindustrie zu finden ist, und das im Wesentlichen frei von Grübchen, Porosität und Verwirbelungen ist, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Auftragens von Lack auf die lackempfängliche Oberfläche umfasst, um ein Klasse-A-Finish zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (14) eine lackempfängliche Oberfläche mit einer elektrischen Leitfähigkeit umfasst, die ausreichend ist, um zu ermöglichen, dass die Abdeckung (14) elektrostatisch lackiert wird, wobei das Verfahren ferner den Schritt des elektrostatischen Lackierens der lackempfänglichen Oberfläche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Unterbrechung eine Naht oder Fuge umfasst, die im Boden eines ausgesparten Bereichs ausgebildet ist, wobei das Verfahren ferner das Anordnen des Gegenstands (10, 10a-e) über der Naht oder Fuge umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Anordnen des Gegenstands (10, 10a-e) über einer Fuge, die im Boden einer Dachrinne eines Fahrzeugs ausgebildet ist, und das Erhitzen des Gegenstands (10, 10a-e), um die Fuge abzudichten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Querschnittprofil der Abdeckung (14) durch ein Paar einander gegenüberliegender Erweiterungen (26, 28, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) zum Festhalten des Gegenstands (10, 10a-e) über der Fuge gekennzeichnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anordnens des Gegenstands (10, 10a-e) über der Unterbrechung (a) das Anordnen der schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) über der Unterbrechung; und (b) das Anordnen der geformten, polymeren Abdeckung (14) über der Zusammensetzung (12) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erhitzens des Gegenstands (10, 10a-e) ein Automobil-Lackbrennvorgang ist.
Gegenstand (10, 10a-e), der zur Anordnung über einer Unterbrechung zum Abdichten der Unterbrechung geeignet ist, wobei der Gegenstand (10, 10a-e) umfasst: (a) eine schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) mit einer ersten Breite, die fließt und die Unterbrechung abdichtet, über die der Gegenstand (10, 10a-e) angeordnet ist, wenn der Gegenstand (10, 10a-e) auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreicht, um zu bewirken, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) fließt, und dann abgekühlt wird; und (b) ein Element mit einem vorgewählten Querschnittprofil mit einer zweiten Breite und einer Form, bei der die Stärke des Elements über seine Breite, die Breite des Elements oder sowohl die Breite als auch die Stärke des Elements variieren, und wobei das vorgewählte Querschnittprofil des Elements im Wesentlichen bewahrt wind, wenn der Gegenstand (10, 10a-e) auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreicht, um zu bewirken, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) fließt, und dann abgekühlt wird, wobei der Gegenstand (10, 10a-e) dadurch gekennzeichnet ist, dass: das Element eine geformte, polymere Abdeckung (14) ist, die das Schmelzfließverhalten der schmelzfließfähigen Zusammensetzung (12) so steuert, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) im Wesentlichen auf den Bereich unter der Abdeckung (14) begrenzt wird, wenn der Gegenstand (10, 10a-e) auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreicht, um zu bewirken, dass die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) fließt.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die zweite Breite größer als die erste Breite ist.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei das Querschnittprofil durch ein Paar einander gegenüberliegender Erweiterungen (26, 28, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) gekennzeichnet ist, von denen sich eine oder beide in der Richtung der Stärke verjüngt.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) eine teilkristalline, wärmehärtende Zusammensetzung (12) umfasst, die eine Epoxid-Polyester-Mischung umfasst.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) eine wärmehärtende Zusammensetzung (12) umfasst, die eine Epoxid-Acrylat-Mischung oder eine Ethylen-Vinylacetat-Elastomermischung umfasst.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) und/oder die Abdeckung (14) eine Vielzahl von Schichten umfasst/umfassen.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die Abdeckung (14) eine wärmehärtende Zusammensetzung (12) der Stufe B umfasst, wobei sich Stufe B auf einen Zwischenzustand in einer wärmehärtenden Harzreaktion bezieht, bei der das Material aufweicht, wenn es erhitzt wird, und anschwillt, sich jedoch in bestimmten Flüssigkeiten nicht auflöst, wie im ASTM-Standard D907-91b beschrieben.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 15, wobei die wärmehärtende Zusammensetzung (12) der Stufe B eine Epoxid-Polyester-Mischung der Stufe B umfasst.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die Abdeckung (14) eine thermoplastische Zusammensetzung (12) umfasst.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die Abdeckung (14) kovalent mit der schmelzfließfähige Zusammensetzung (12) verbunden ist.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die Abdeckung (14) eine lackempfängliche Oberfläche umfasst, die zu einem im Wesentlichen Klasse-A-Finish lackierbar ist, wobei im Wesentlichen ein Klasse-A-Finish ein Außenfinish ist, insbesondere der Art, die in der Automobilindustrie zu finden ist, und das im Wesentlichen frei von Grübchen, Porosität und Verwirbelungen ist.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei die Abdeckung (14) eine lackempfängliche Oberfläche mit einer elektrischen Leitfähigkeit umfasst, die ausreichend ist, um zu ermöglichen, dass die Abdeckung (14) elektrostatisch lackiert wird.
Gegenstand (10, 10a-e) nach Anspruch 9, wobei der Gegenstand (10, 10a-e) zur Anordnung über einer Fuge bemessen ist, die im Boden eines ausgesparten Bereichs eines Fahrzeugs ausgebildet ist.
Geformte, lackierbare, polymere Abdeckung (14) zum Gebrauch in einem Gegenstand nach einem der Ansprüche 9 bis 21, wobei die Abdeckung (14) ein vorgewähltes Querschnittprofil aufweist, bei dem die Stärke der Abdeckung (14) über ihre Breite, die Breite der Abdeckung (14) oder sowohl die Breite als auch die Stärke der Abdeckung (14) variieren, wobei die Abdeckung (14) nach Einwirkung einer Temperatur von zumindest ungefähr 110°C ihr Profil im Wesentlichen bewahrt.
Abdeckung (14) nach Anspruch 22, wobei die Abdeckung (14) eine polymerische Abdeckung (14) der Stufe B ist, wobei sich Stufe B auf einen Zwischenzustand in einer wärmehärtenden Harzreaktion bezieht, bei der das Material aufweicht, wenn es erhitzt wird, und anschwillt, sich jedoch in bestimmten Flüssigkeiten nicht auflöst, wie im ASTM-Standard D907-91b beschrieben, und wobei die Abdeckung (14) nach Einwirkung von Temperaturen, die während eines Automobil-Lackbrennzyklus anzutreffen sind, das Profil im Wesentlichen bewahrt.
Abdeckung (14) nach Anspruch 22 oder 23, wobei die Abdeckung (14) elektrostatisch lackierbar ist.