包括粘合剂和蜡基填料的混合物的制作方法

包括粘合剂和蜡基填料的混合物
1.本发明涉及一种包括粘合剂和蜡基填料的混合物，所述蜡基填料呈彼此形成一个或多个体积结构的纤维和/或纤维束的形式，涉及一种制备这种类型的混合物的方法以及涉及其在车辆构造中的用途。本发明还涉及蜡基填料作为粘合剂中吸附剂的用途，其中蜡以彼此形成一个或多个体积结构的纤维和/或纤维束的形式存在。
2.粘合已成为汽车行业的一项关键技术，并且变得越来越重要。粘合而不是焊接在一起的组件数量正在持续增加。通过粘合组件，不仅可以显著减轻车辆的重量，而且现在还涉及到安全方面，因为主要包括粘合的组件的车辆在碰撞测试中通常比主要由焊接组件组成的车辆获得更好的评级。
3.为了满足粘合车辆不同组件时的不同要求，已开发出一系列优化的粘合剂，例如车身粘合剂、车窗粘合剂和表面粘合剂。所有这些粘合剂的应用不同，并且必须满足不同的最终要求，所以使用不同类型的粘合剂。
4.例如，车身粘合剂通常在阴极浸漆之前使用，并且必须完好无损地穿过油漆，并且在浸漆干燥时能够耐高温。粘合剂流下和从已接合的区域流出一样是不希望的。。高耐冲刷性是必不可少的，特别是因为当喷嘴在浸入过程中通过时会产生非常大的力。
5.关于这点，需要可用于车身构造的粘合剂，并且最重要的是，所述粘合剂具有高耐腐蚀性和耐湿性并且与在车身构造中使用的工艺油(诸如拉制油、脱模油和防腐油)具有良好的相容性。因此，本发明的目的是提供这种类型的粘合剂。
6.令人惊讶地发现，所述目的是通过一种混合物实现的，所述混合物除了具有粘合剂之外，还具有包含蜡基吸附性能的填料。
7.因此，本发明的第一个主题是一种含有粘合剂和蜡基填料的混合物，所述蜡呈彼此形成一个或多个体积结构的纤维和/或纤维束的形式。
8.通过添加填料，可以显著改善不同粘合剂的耐腐蚀性和耐湿性。此外，发现所述混合物与汽车工业中常用的物质具有良好的相容性，因此可以与多种不同的油和基材组合使用。
9.蜡基填料呈纤维和/或纤维束的形式，所述纤维和/或纤维束彼此形成一种或多种体积结构。在本发明的上下文中，体积结构应理解为纤维和/或纤维束的结构，所述结构通过纤维和/或纤维束彼此粘合而形成。这是一种三维、无序的网络，其中至少80％的纤维和/或纤维束相互任意交织，并且体积结构可以有空气夹杂物。
10.根据本发明的混合物中使用的填料优选为吸附剂，尤其是用于疏水性物质的吸附剂。令人惊讶地发现，吸附剂的添加尤其使得可以改善混合物的耐腐蚀性和耐湿性。
11.根据本发明的混合物中使用的填料是蜡基填料。为了本发明的目的，蜡应理解为指在室温下为固体并在它们的熔点以上形成低粘度液体的有机化合物。在本发明的上下文中，形成填料基础的蜡优选选自天然蜡和合成蜡。在特别优选的实施方案中，蜡选自合成蜡，尤其是由聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚乙烯-聚丙烯共聚物蜡的组以及它们的混合物。在可替代优选的实施方案中，蜡选自天然蜡，尤其是选自褐煤蜡、巴西棕榈蜡、蜂蜡和小烛树蜡。
12.令人惊讶地发现，如果使用具有特定分子量的蜡，特别是分子量不超过15,000g/
mol的蜡，则可以显著改善根据本发明的混合物中的填料的吸附性能。因此，优选其中蜡的数均分子量小于15,000g/mol，尤其优选200-11,000g/mol的实施方案。例如，蜡的分子量可以使用gpc来测定。
13.根据本发明的混合物特别值得注意的是它的高耐湿性。不受特定理论的束缚，假定这特别是由于填料的存在，所述填料呈由纤维和/或纤维束形成的体积结构的形式。如果将通过熔纺法生产的纤维用于形成体积结构，则在此证明是特别有利的。因此，优选本发明的一个实施方案，其中在根据本发明的混合物中形成填料的体积结构的纤维是通过熔纺法和随后的雾化来制备。
14.包含在根据本发明的混合物中的填料呈由纤维和/或纤维束形成的体积结构的形式。对纤维和/或纤维束的长度没有特殊要求。相反，可以使用长度从几毫米到几米不等的纤维和/或纤维束，优选使用不同长度的纤维和/或纤维束。此外，已证明使用不同直径的纤维和/或纤维束是有利的，所述纤维和/或纤维束的直径优选为20nm至5mm，尤其优选为50nm至2mm。
15.在一个优选的实施方案中，根据本发明的混合物的填料含量为0.1重量％至30重量％，优选0.5重量％至10重量％，每种情况基于混合物的总重量。
16.在本发明的上下文中，令人惊讶地发现在根据本发明的混合物中可以使用一系列不同的粘合剂。在一个优选的实施方案中，包含在根据本发明的混合物中的粘合剂因此选自橡胶粘合剂、聚氨酯粘合剂、丙烯酸酯粘合剂、环氧树脂粘合剂、基于eva(乙烯醋酸乙烯酯)聚合物的粘合剂和基于硅烷改性聚合物的粘合剂。
17.根据本发明的混合物可以含有其他组分，例如其他填料，诸如碳酸钙、和/或其他聚合物添加剂。在一个优选的实施方案中，根据本发明的混合物还具有基于多不饱和c
4-c
14
烷基链的均聚物。在一个特别优选的实施方案中，根据本发明的混合物还含有聚丁二烯，其量优选为5重量％至25重量％，特别优选10重量％至20重量％，每种情况基于混合物的总重量。
18.根据本发明混合物的存在形式可以根据应用领域进行调整。在一些应用中，可能期望混合物为糊状或液体的形式，以便其可以容易地施用至基材。因此，根据本发明的混合物优选为液体、固体或糊状形式。
19.现有技术中描述的混合物可能具有缺点，尤其是它们仅与有限数量的用于制造汽车的物质相容，因此它们只能在有限的范围内使用。与此相反，根据本发明的混合物与汽车工业中使用的常见物质具有良好的相容性，并且可以用于多种应用，其可以针对相关应用进行进一步修改。因此，当基材已经用油和/或润滑剂处理或在基材表面上有油和/或润滑剂时，也可以使用混合物，油和/或润滑剂可以选自天然油和合成油以及天然润滑剂和合成润滑剂，特别是拉制油、脱模油、防腐油和干膜润滑剂。
20.本发明还涉及一种制备根据本发明的混合物的方法。根据本发明的方法包括以下步骤：提供粘合剂和蜡基填料，所述蜡呈彼此形成一个或多个体积结构的纤维和/或纤维束的形式，以及将粘合剂和填料进行混合。混合可以根据粘合剂的粘稠度进行，例如通过卧式捏和机或在搅拌罐中进行。
21.根据本发明的混合物与其他物质的良好相容性使其可用于大量应用领域。然而，令人惊讶地，所述混合物已被证明特别适用于车辆生产。因此，本发明还涉及根据本发明的
混合物在车辆生产中的用途。在一个优选的实施方案中，根据本发明的混合物用于车身构造。
22.本发明还涉及蜡基填料作为粘合剂中用于疏水性物质的吸附剂的用途，所述蜡呈彼此形成一个或多个体积结构的纤维和/或纤维束的形式。
23.将参考以下实施例更详细地解释本发明，这些实施例决不应被理解为对本发明构思的限制。
实施例：
24.通过将固体橡胶、聚丁二烯、碳酸钙和合适的蜡基填料混合在一起制备根据本发明的混合物。
25.合适的蜡基填料描述于，例如公开ep 2 392 630中，在此对其明确引用，并且可从deurex ag,germany以商品名deurex pure商购获得。
26.使用以下基材在不同条件下对耐湿性和耐腐蚀性进行测试：
27.egs：电镀锌钢外壳(例如dx54d+ze75/75，厚度≥0.8mm)
28.hdg：热镀锌钢外壳(例如dx54d+z100，厚度≥0.8mm)
29.alu：铝(例如al6-out surfalex，厚度≥0.8mm)
30.在每种情况下，在指定时间后对基材之间的粘合进行测试：
31.++：很好
32.+：好
33.o：满意
34.折边粘合剂
35.表1：
36.基材：egs/hdg混合粘合
[0037][0038]
表2：
[0039]
基材：alu/alu
[0040][0041]
换衬粘合剂(relining adhesives)
[0042]
表3：
[0043]
基材：egs/hdg混合粘合
[0044][0045]
表4：
[0046]
基材：alu/alu
[0047][0048]
*)相对湿度
[0049]
从表1至表4中总结的数据可以看出，根据本发明的混合物具有优异的耐湿性，并且即使在40℃和100％相对湿度的储存条件下5周后仍显示出优异的复合性能。
[0050]
作为比较，没有蜡基填料的相同混合物的结果如下所示：
[0051]
折边粘合剂
[0052]
表5：
[0053]
基材：egs/hdg混合粘合
[0054][0055]
表6：
[0056]
基材：alu/alu
[0057][0058]
换衬粘合剂
[0059]
表7：
[0060]
基材：egs/hdg混合粘合
[0061][0062]
表8：
[0063]
基材：alu/alu
[0064][0065]
从表1至表4的数据与表5至表8的数据的比较可以看出，根据本发明的混合物具有显著改善的耐湿性。