专利名称：腔填充的改进或相关的制作方法
技术领域：
本发明涉及已起泡插入物的提供并且特别地涉及将已起泡插入物设在交通工具 (例如汽车、卡车、公共汽车、铁路车辆和飞机)的腔中。本发明特别地涉及提供适合于密封、 阻隔和隔音的具有高膨胀度的泡沫。
背景技术：
出于各种原因将已起泡插入物设在交通工具的腔中是公知的。泡沫可以在交通工具中(例如在汽车的梁或柱中)提供轻量化加强。在该情况下泡沫往往是具有较低膨胀度的刚性泡沫。交联环氧基泡沫是这样的刚性泡沫的例子。泡沫也可以用于提供隔音、减震或密封，在这样的情况下可以使用更软的更高膨胀度的泡沫，例如基于热塑性材料的泡沫。泡沫的膨胀度可以在100%至4000%或更高的范围内，本发明特别地涉及具有2000%或更高的膨胀度的泡沫。也公知并且使用的是可以将可起泡材料在未发泡状态下设在交通工具的腔中并且可起泡材料可以使得它将在容纳有可起泡材料的腔在腔的处理期间(例如在交通工具组装过程中)所受到的条件下起泡。一种特定技术是使用可起泡剂型，所述可起泡剂型将在防腐涂覆烘箱(有时被称为涂层烘箱)或涂漆烘箱中使用的条件下起泡。也公知的是可起泡材料可以设在载体上，所述载体可以是刚性的并且当泡沫是刚性结构材料时提供额外加强，载体也可以用于为更挠性的泡沫(例如为了隔音或减震所使用的泡沫)提供支撑。已提出各种手段将可起泡材料定位在腔内。例如紧固件可以设在可起泡材料上或作为用于可起泡材料的载体的一部分并且孔可以设在腔的壁中，紧固件可以穿过所述壁以将可起泡材料固定就位，如EP1790554-A中所述。其它提议包括在用于材料的支架上成形可起泡材料使得它带有突起，所述突起将斜靠在腔的内壁上以通过摩擦将可起泡材料保持就位。然而这需要可起泡材料接近腔的壁并且不允许可起泡材料在所有方向上的高度膨胀。另外的提议包括将磁性材料设在可起泡材料内使得它可以固定到腔的金属壁。这也具有以下缺陷，即，可起泡材料在某些区域中与腔的壁相接触并且可起泡材料不能均匀地膨胀。此外如果腔是在可起泡材料的安装之后将受到防腐涂覆(涂层)的交通工具框架或座椅框架或靠背的一部分，则不能涂覆腔的与可起泡材料相接触的表面。也提出了可以借助于粘合剂将可起泡材料条粘着到腔的一个或更多个表面。在这里还是不能在可起泡材料附着到金属所在的区域中执行有效的防腐涂覆操作。与这些技术关联的附加问题在于需要复杂的模塑技术来针对所需的特定腔制造期望尺寸和形状的可起泡材料。因此，仍然需要提供更简单的技术来制造标准或类似部件， 所述部件可以用于用高膨胀泡沫(特别是提供隔音的高膨胀泡沫)填充各种腔。此外需要附加的技术来提供附连手段，原因是如果所述附连通过夹具穿过腔的金属壁中的孔实现的话，则孔的需要会提供发生腐蚀和生锈的位置。在交通工具制造中，常常通过重叠两个“u”或“c”形部件(通常是金属部件)并且通常通过将设在“U”或“C”形截面侧的凸缘焊接在一起而将这些部件固定在一起而形成腔。这样的腔形成于交通工具框架中的各种位置，例如交通工具框架的柱和梁中。在交通工具组装过程中，包括可能安装在载体上的可起泡材料的部件通过附连到金属部件中的一个设在期望位置，通过将第二金属部件固定到包含可起泡材料的第一金属部件完成腔。腔然后受到导致可起泡材料起泡的条件。通常可起泡材料被热激活以导致起泡并且被配制成使得它将在交通工具组装中受到的温度下(例如在涂漆烘箱或用于烘干防腐涂层的烘箱中)起泡。美国专利6，003, 274建议可以在腔中设置局部网状结构以用于附连腔内的可起泡部件。这些处理全部涉及多级和多部件组装技术并且一些涉及腔形成部件的修改。此外特别是当在不规则形状的腔中制造高膨胀泡沫时所述技术不适合于获得均匀起泡。所以仍然需要一种用于在腔内制造泡沫的简单工艺。
发明内容
所以本发明提供一种层状结构，所述层状结构包括金属箔，所述金属箔包括中心部分和两个端部部分，其中所述中心部分的至少一部分承载可起泡材料。本发明还提供一种腔，所述腔由通过邻近所述腔的凸缘固定在一起的两个腔限定部件限定，所述腔容纳有层状结构，所述层状结构包括金属箔，所述金属箔包括中心部分和两个端部部分，其中所述中心部分的至少一部分承载可起泡材料，其中所述端部部分中的至少一个固定在所述腔的每一侧处的所述凸缘之间。本发明还提供一种腔，所述腔由通过邻近所述腔的凸缘固定在一起的两个腔限定部件限定，所述腔容纳有层状结构，所述层状结构包括金属箔，所述金属箔包括中心部分和两个端部部分，其中所述中心部分的至少一部分承载已起泡材料，其中所述端部部分中的至少一个固定在所述腔的每一侧处的所述凸缘之间。所以本发明提供一种插入物，所述插入物能够实现用于将可起泡材料设在腔内的简单和可靠技术并且允许使用更标准和简化的制造过程。本发明也涉及使材料起泡以将泡沫结构设在腔内。常常通过将两个合适形状的腔限定部件结合在一起而形成交通工具(例如梁和柱)中或交通工具座椅、框架或靠背中的腔，在所述腔限定部件是金属(例如钢)的情况下它们可以通过焊接结合在一起，备选地它们可以由粘合剂(例如结构性粘合剂)结合在一起。腔限定部件中的至少一个为大致U形或C形并且在所述形状的末端带有凸缘，其提供用于结合到另一个腔限定部件的区域，所述另一个腔限定部件可以是平面的或者也是U 或C形部件使得U或C形形状限定所述腔并且所述凸缘提供所述两个腔限定部件可以结合在一起所在的区域。在另一个实施例中，本发明提供一种用于将泡沫设在腔内的工艺，所述工艺包括提供带有凸缘的第一腔形成部件，将本发明的层状结构的端部部分固定到所述第一腔形成部件的所述凸缘，提供带有凸缘的第二腔形成部件，将所述第二腔形成部件的所述凸缘固定到所述层状结构的端部部分，使得所述第一和第二腔形成部件的所述凸缘固定所述层状结构的端部，以及使可起泡材料起泡。所述腔形成部件可以是来自金属(例如钢和铝)的金属冲压件。所述层状结构被设计成使得所述箔的端部可以固定在所述腔形成部件的所述凸缘之间。所述端部可以由任何合适的手段固定，焊接和/或结构性粘合剂的使用是优选的。所述端部可以顺序地固定到所述第一和第二腔形成部件的所述凸缘或者可以在单次结合操作中被固定。所述箔可以是任何合适的金属，例如铝或钢箔(例如垫片)。所述箔的最佳厚度将取决于制造它的材料、所述箔的所需长度、所述腔的尺寸和需要承载的可起泡材料的量。然而已发现厚度在O. 005mm至I. 5mm的范围内的箔是特别有用的，更优选的是O. 075至Imm 的厚度。所述箔的使用将可起泡材料固定在腔内并且改善所述结构在腔中的组装的操作能力并且有助于起泡操作。取决于将在其中产生泡沫的所述腔的形状，所述可起泡材料可以附连到所述箔的所述中心部分的一侧或两侧。所述可起泡材料可以覆盖所述箔的所述中心部分的一个或两个表面的全部或一部分，在优选实施例中，可起泡材料层设在铝箔的两侧上。适宜地，可以通过在低于所述可起泡材料的起泡温度的温度下将所述可起泡材料模塑到所述箔上并且将层压件切割成所需尺寸而获得所述层状结构。例如，所述可起泡材料可以围绕移动箔模塑。备选地，所述可起泡材料可以被挤出到适宜地从卷轴获得的移动箔的一侧或两侧上，然后允许所述可起泡材料固化并且切割这样产生的层压件以产生层状结构的所需尺寸和形状。也可以通过在层压件生产线中设置合适的压机而成形层压件。所述层状结构可以是根据它将用于其中的所述腔的形状的任何合适的形状。所述形状也可以进行调适以将泡沫按照需要设在所述腔的区域中。例如所述结构可以被冲压或以另外方式被冲击以弯曲成任何期望的形状，并且这样本发明提供将适合于生成泡沫的插入物设在不规则形状的腔内的简单方式。在本发明的另一个实施例中，其中提供腔容纳结构并且箔/可起泡层状材料的施加将在组装线上实现，所述层状结构可以带有能够使它由机器人操作和施加的措施。在这样的工艺中，所述第一腔形成部件可以被输送到工位，在所述工位所述层状结构的端部部分被搁置在所述第一腔形成部件的所述凸缘上并且所述端部部分可以焊接到所述凸缘。备选地，两个腔形成部件可以以所述层状结构的端部部分在它们之间并且整个组件由单次焊接操作固定的方式被组装。可以具有任意形状的所述第二腔形成部件也可以设有凸缘，例如，第二腔形成部件可以是平面的，然后被施加匹配的图象，且其凸缘在所述层状部件的端部部分上，并且然后优选地通过焊接固定到所述层状部件的两个端部以提供容纳有所述层状结构的腔，所述层状结构安装在所述腔内的期望位置。容纳有所述层状结构的所述腔结构然后被传送以供进一步组装和处理，并且所述可起泡材料可以被配制成使得它在后续处理期间例如通过暴露于在烘干防腐层和/或漆层期间使用的热而起泡，所述防腐层和/或漆层在各纳有已起泡插入物的制品的制造和组装期间被施加。所述可起泡材料将根据需要泡沫赋予腔的性质而进行选择。当需要泡沫提供密封和/或吸音时本发明是特别有用的，在这样的情况下高膨胀(典型地100%-3000%，优选地 400-2500%膨胀)的可起泡材料可以用于产生软泡沫。备选地，可能需要泡沫减小交通工具中的震动和/或硬度和/或可能需要它提供防撞。如果泡沫将提供加强作用，则它可以是从具有较低膨胀度(典型地30%至200%)的可起泡材料提供的刚性泡沫，并且它也可以是在类似于它的起泡温度的温度下交联的材料。可以使用可交联环氧树脂基剂型。优选的可起泡材料是这样的剂型，所述剂型在低于它们的起泡温度的温度下是热塑性的，并且因此可以在低于起泡温度的温度下被挤出或注塑以提供所述层状结构的可起泡材料。如果需要刚性加强泡沫，则当加热到导致起泡时所述材料可以被配制成使得它将交联。所述可起泡材料优选地包括增粘剂(例如石油树脂或松香酯)以有助于将所述可起泡材料粘合到所述箔并且有助于将泡沫粘合到所述腔的壁。本发明在汽车腔内提供隔音方面是特别有用的，当需要所述可起泡材料提供隔音和/或密封时，所述材料可以具有例如从200%至3000%的膨胀度。它也可以是没有交联的软泡沫。在汽车的隔音板的优选生产中，所述可起泡材料是这样的，即典型地从聚合物产生高膨胀软泡沫，所述聚合物例如为乙烯不饱和酯共聚物，典型地为乙烯醋酸乙烯共聚物和/或乙烯丙烯酸酯共聚物。在该实施例中，特别优选的材料是烯烃聚合物基声学泡沫， 并且更特别地是乙烯基聚合物。例如，可起泡材料可以基于可以包含C3至C8 α -烯烃共聚用单体的乙烯共聚物或三聚物。特别优选的聚合物的例子包括乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸酯共聚物、EPDM或它们的混合物。可商购的优选的泡沫剂型的其它例子包括可从欧洲L & L产品公司商购的聚合物基材料，代号为L-2704、L-2806、L-2811、L-2820、L-2821、 L-1066、L-2105、L-2106、L-2115、L-2308、L-2411、L-2412、L-2663、L-2664、L-2700、L-2703、 L-4161、L-4200、L-4300、L-4315、L-4316、L7102、L7107 和 L-7220。这些材料可以通过挤出容易地被层压到箔(例如铝、钢或塑料箔)上以形成在本发明中使用的层状结构。许多其它合适的材料在本领域中是公知的并且也可以用于产生用于降噪和/或减震的泡沫。一种这样的泡沫包括开室聚合物基材料，例如乙烯基聚合物，当与适当的成分 (典型地发泡或固化剂)混配时，当施加热或发生特定环境条件时所述材料以可靠并且可预测的方式膨胀并且固化。从化学观点来看，对于热激活材料，声学泡沫通常在固化之前初始作为可流动热塑性材料被处理。它将在固化时优选地交联，这使材料阻止最后形状的进一步流动或变化。尽管已公开了用于制造吸音和/或减震材料的优选材料，但是所述材料可以由其它材料(例如在本领域中被称为结构泡沫的泡沫)形成，只要所选择的材料被热激活或以另外方式由环境条件(例如湿度、压力、时间等)激活并且在适合于选定应用的条件下以可预测并且可靠的方式固化。一些其它可能的材料包括但不限于聚烯烃材料、共聚物和三聚物、苯酚/甲醛材料、苯氧树脂材料和聚氨酯。美国专利5，266，133 ；5, 766,719 ；5, 755,486 ;5，575，526 ； 5，932，680 ;和WO 00/27920描述了合适的材料。一般而言，最后产生的泡沫的期望特性包括较低的玻璃化温度和良好的耐腐蚀性。这样，所述材料通常不与汽车制造商所使用的材料系统相干涉。而且，它将耐受典型地在交通工具的制造中遇到的处理条件，例如涂装涂底、清洁和去油以及其它涂覆工艺。一般而言，合适的可膨胀泡沫具有从大约100%至1000%以上的膨胀范围。声学泡沫的膨胀水平可以高达1500%至2000%或以上。在另一个实施例中，吸音材料可以以包囊或部分包囊形式被提供，例如可膨胀可起泡材料被包囊或部分包囊在胶壳中。而且，吸音材料可以包括可熔融流动材料，例如在美国专利6，030, 701中公开的材料。一种或多种固化剂可以包括在用于本发明中的可起泡材料中。可选地也可以包括固化剂促进剂。取决于期望的结构的类型、已起泡材料的期望特性和可起泡材料的期望膨胀量以及期望的膨胀速率，所使用的固化剂和固化剂促进剂的量可以大幅变化。存在于可起泡材料中的固化剂或固化剂促进剂的示例性范围在大约O. 001% (重量)至大约7% (重量) 的范围内。优选地，固化剂通过聚合物、苯氧环氧树脂或两者和可能存在的任何环氧树脂的交联帮助可起泡材料固化。也优选的是，固化剂帮助热固起泡材料。可使用的固化剂的种类是选自下列的材料脂肪族或芳香族胺或它们的相应加合物、酰氨基胺、聚酰胺、环脂胺、 酸酐、聚羧酸聚酯、异氰酸酯、苯酚基树脂(例如，苯酚或甲酚酚醛树脂，共聚物，例如苯酚萜烯、聚乙烯苯酚或双酚A甲醛共聚物，双羟苯基烷烃或类似物)或它们的混合物。特别优选的固化剂包括改性和非改性聚胺，例如三乙烯四胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、氰基胍、双氰胺和类似物。如果使用固化剂的促进剂，则所述材料的例子包括改性或非改性尿素，例如甲叉二苯双尿素、咪唑或它们的组合。取决于已起泡材料的所需功能，它可以包括一种或多种附加聚合物或共聚物，其可以包括各种不同的聚合物，例如热塑性塑料、弹性体、塑性体和它们的组合。例如并且非限定地，可以适当地包含到可起泡材料中的聚合物包括卤代聚合物、聚碳酸酯、聚酮、聚氨酯、聚酯和从下列衍生的聚合物硅烷、砜、烯丙基树脂、烯烃、苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、硅酮、酚醛树脂、橡胶、聚苯醚、对苯二酸酯、醋酸酯(例如EVA)、丙烯酸酯、 甲基丙烯酸酯(例如乙烯甲基丙烯酸酯聚合物)或它们的混合物。其它可能的聚合材料可以是或可以包括但不限于聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯)聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚(氧化乙烯)、聚(乙烯亚胺)、聚酯、聚氨酯、聚硅氧烷、聚醚、聚磷嗪、聚酰胺、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚(氯乙烯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙烯乙酸酯)、聚(偏二氯乙烯)、聚四氟乙烯、 聚异戊二烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯。当使用时，这些聚合物可以包括材料的小部分或更大部分。当使用时，一种或多种附加聚合物优选地包括大约O. 1%至大约50%、更优选大约1%至大约20%并且更加优选大约 2%至大约10% (重量)的可起泡材料。合适的刚性材料的例子包括可起泡环氧基树脂并且这样的材料的例子是产品 L0507、L5207、L5214、L5234、L5235、L5236、L5244、L-8050 和 L-8150，其可从法国斯特拉斯堡L&L欧洲公司商购。该产品应当被选择成使得它可以在低于它将起泡的温度的温度(典型地80°C至90°C)下并且根据所需膨胀速率和泡沫密度成形。还优选的是，在材料用于汽车框架或座椅制造中的情况下，它在用于干燥并且固化在涂装工艺中淀积的防腐涂层的烘箱中受到的温度(典型地120°C至180°C，更典型地130°C至150°C)下膨胀。在激活之前，可起泡材料优选地是干燥并且不触粘的，原因是这便于运输和操作并且防止污染。在本文中使用的环氧树脂表示包含至少一个环氧官能团的任何常规二聚、寡聚或多聚环氧材料。环氧含量典型地高于40%。而且，术语“环氧树脂”可以用于表示一种环氧树脂或多种环氧树脂的组合。聚合物基材料可以是含环氧材料，所述材料具有可由开环反应聚合的一个或多个环氧乙烷环。在优选实施例中，可起泡材料包括在大约2%至75% (重量)之间的环氧树脂，更优选在大约4%至60% (重量)之间的环氧树脂，并且更加优选在大约25%至50% (重量)之间的环氧树脂。当然，取决于可激活材料的预期应用，环氧树脂的量可以更大或更小。环氧可以是脂肪族、脂环族、芳香族或类似物。环氧可以作为固体(例如丸、块、片或类似物)或液体(例如环氧树脂)被供应，尽管液体树脂是优选的，从而加强粘性剂型的处理能力。当在本文中使用时，除非另外说明，如果树脂在23°C的温度下是固体，则它是固体树脂，如果树脂在23°C下是液体，则它是液体树脂。环氧可以包括乙烯共聚物或三聚物。可以将环氧树脂加入可起泡材料以增加材料的粘附性、流动性或两者。一种示例性环氧树脂可以是苯酚树脂，其可以是酚醛型或其它类型树脂。其它优选的含环氧材料可以包括双酚A表氯醇醚聚合物或可以用丁二烯或另一种高分子添加剂改性的双酚A环氧树脂、或双酚F型环氧树脂。而且，也可以使用若干不同的环氧树脂的各种混合物。合适的环氧树脂的例子在由Huntsman供应的商标Araldite GY 282、GY281和GY285下销售。在某些实施例中，可能期望的是，在可起泡材料中包括一种或多种热塑性聚醚和/ 或热塑性环氧树脂。当包括时，所述一种或多种热塑性聚醚优选地包括大约1%至大约90% (重量)的可起泡材料，更优选大约3%至大约60% (重量)的可起泡材料，并且更加优选大约 4%至大约25%(重量)的可起泡材料。然而与其它材料一样，取决于可起泡材料的预期使用， 可以使用更多或更少的热塑性聚醚。热塑性聚醚典型地包括侧羟基部分。热塑性聚醚也可以包括在它们的主链中的芳香族醚/胺重复单元。在大约190°C的温度下对于重量为2. 16Kg的样本，本发明的热塑性聚醚优选地具有每10分钟大约5至大约100之间、更优选在大约25至大约75之间并且更加优选在大约40至大约60克之间的熔融指数。当然，热塑性聚醚可以取决于它们的预期应用具有更高或更低的熔融指数。优选的热塑性聚醚包括但不限于聚醚胺、聚(氨基醚)、单乙醇胺和二缩水甘油醚的共聚物、它们的组合或类似物。优选地，通过具有2或以下平均官能度的胺(例如，双官能胺)与缩水甘油醚(例如，二缩水甘油醚)的反应形成热塑性聚醚。当在本文中使用时，术语双官能胺指的是平均具有两个活性基团(例如，活性氢)的胺。根据一个实施例，通过一级胺、双(二级)二胺、环二胺、它们的组合或类似物(例如，单乙醇胺)与二缩水甘油醚反应或通过胺与环氧官能化聚(环氧烷烃)反应形成聚(氨基醚)而形成热塑性聚醚。根据另一个实施例，通过在足以导致胺部分与环氧部分反应以形成具有胺键、醚键和侧羟基部分的聚合物主链的条件下使双官能胺与二缩水甘油醚或二环氧官能化聚(环氧烷烃)反应而制备热塑性聚醚。可选地，聚合物可以用可以是或不是一次或二次胺的单官能亲核体处理。另外，可以预料，具有一个活性基团(例如，一个活性氢)的胺(例如，环胺)可以用于形成热塑性聚醚。有利地，这样的胺可以有助于控制所形成的热塑性醚的分子量。优选的热塑性聚醚和它们的形成方法的例子在美国专利5，275，853 ;5，464，924 和5，962，093中公开。有利地，热塑性聚醚可以针对各种各样的应用为可起泡材料提供各种期望特性，例如期望的物理和化学性质，如本文中进一步所述。尽管不需要，但是剂型可以包括一种或多种乙烯聚合物或共聚物，例如乙烯丙烯酸酯共聚物和乙烯醋酸共聚物。乙烯甲基丙烯酸酯和乙烯醋酸乙烯是两种优选的乙烯共聚物。也可能期望包括用一个或多个活性基团(例如甲基丙烯酸缩水甘油酯或马来酸酐)改性的活性聚乙烯树脂。这样的聚乙烯树脂的例子在商标LOTADER (例如， LOTADER AX8900)下销售并且可从Arkema Group商购。
一种或多种发泡剂可以用于通过产生惰性气体导致材料可起泡，所述惰性气体可以根据需要形成已起泡材料的开室和/或闭室结构。发泡剂可以包括一个或多个含氮基团,例如酰胺、胺和类似物。合适的发泡剂的例子包括偶氮甲酰胺、二亚硝基次戊基四胺、偶氮甲酰胺、二亚硝基次戊基四胺、4，4-氧代双苯磺酰肼、三肼基三嗪和均二甲基均二亚硝基对苯二酸酰胺。也可以提供用于发泡剂的促进剂。各种促进剂可以用于增加发泡剂形成惰性气体的速度。一种优选的发泡剂促进剂是金属盐，例如氧化物，例如氧化锌。其它优选的促进剂包括改性和非改性噻唑或咪唑。应当使用的发泡剂和发泡剂促进剂的量可以取决于期望的室结构的类型、期望的膨胀量、期望的膨胀速度等而大幅变化。可激活材料中的发泡剂和发泡剂促进剂的量的示例性范围在大约O. 001% (重量)至大约5% (重量)的范围内。可起泡材料也可以包括一种或多种填充剂，包括但不限于特定材料(例如，粉末)、 珠、微球(例如可从Zeelan Industries获得的Zeospheres)或类似物。优选地，填充剂包括通常不与存在于可激活材料中的其它组分反应的材料。尽管填充剂通常呈现为以较低重量占据空间，但是可以预料，填充剂也可以赋予诸如强度和耐冲击的性质。可以使用的填充剂的例子包括硅土、硅藻土、玻璃、粘土 (例如包括纳米粘土)、滑石、颜料、着色剂、玻璃珠或气泡、玻璃、碳或陶瓷纤维、尼龙或聚酰胺纤维(例如，Kevlar), 抗氧化剂和类似物。这样的填充剂(特别是粘土)可以有助于在可起泡材料的流动期间自身均化。可以用作填充剂的粘土可以包括来自高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石或海泡石群组的粘土，其可以被煅烧。合适的填充剂的例子包括但不限于滑石、蛭石、叶蜡石、锌蒙脱石、 皂石、绿脱石、蒙脱土或它们的混合物。粘土也可以包括微量的其它成分，例如碳酸盐、长石、云母和石英。填充剂也可以包括氯化铵，例如二甲基氯化铵和二甲基苄基氯化铵。也可以使用二氧化钛。在一个优选实施例中，一种或多种矿物或石型填充剂可以用作填充剂，例如碳酸钙、碳酸钠或类似物。在另一个优选实施例中，硅酸盐矿物可以用作填充剂，例如云母。当使用时，填充剂可以在可起泡材料的10%或以下至90%或以上(重量)的范围内， 但是更典型地在可起泡材料的大约20至55% (重量)的范围内。根据一些实施例，可起泡材料可以包括大约0%至大约3% (重量)并且更优选略小于1% (重量)的粘土或类似填充剂。 粉末状(例如大约O. 01至大约50并且更优选大约I至25微米平均粒径)矿物型填充剂可以包括大约5%至70% (重量)之间，更优选大约10%至大约50% (重量)。其它添加剂、试剂或性能改性剂可以根据需要包括在可起泡材料中，包括但不限于抗氧化剂、耐紫外线剂、阻燃剂、抗冲改性剂、热稳定剂、着色剂、操作助剂、润滑剂、加强物(例如，短切或连续的玻璃、陶瓷、芳纶或碳纤维、微粒或类似物)。液体聚硫化物可以用于改善环境暴露，例如暴露于湿气或盐水。在优选实施例中，可起泡材料包含助粘材料，例如石油树脂或合成或天然松香酯增粘剂。这些材料的使用可以改善已起泡材料粘附到腔的壁。优选的是，包括O. 5至10wt% 的这样的助粘材料。当确定用于可起泡材料的适当组分时，可能重要的是将材料配制成使得它将在适当时间或温度起泡。例如，在一些应用中，不希望材料在室温或另外在生产环境中的环境温度下是活性的。更典型地，材料在更高作业温度下流动并且起泡。作为例子，例如在汽车组装厂中遇到的温度可能是适当的，尤其当可起泡材料与其它组分一起在高温或更高的施加能量水平下被处理时(例如在喷漆准备步骤期间)。另外优选的是，可起泡材料在环境温度下不触粘以减小污物和灰尘的吸附并且便于储存和运输。在箔上使用的可起泡材料的量将由泡沫将设在其中的腔的尺寸和期望的膨胀度确定。然而对于多数交通工具，已发现包含I. 5mm至IOmm厚度的可起泡材料层的层状结构特别适合于产生吸音和/或减震泡沫。在另一个实施例中，本发明可以用于汽车或其它交通系统(例如卡车、公共汽车、 铁路车辆或飞机)的主体框架和座椅中的腔的结构加强。在这里，可起泡材料大体上是刚性加强热固层，例如可起泡环氧树脂或可起泡聚氨酯，其可以是封闭型聚氨酯。在该情况下， 可起泡材料起到两个主要功能，它将横贯箔和中空部分的内部之间空间膨胀并且将结合到中空部分的内壁的一些或全部。所以，激活能够使可起泡材料膨胀并且填充箔和它被设计成用以加强的中空结构之间的间隙并且结合到中空结构的选定内表面。因此，可起泡材料必须在期望温度下膨胀并且具有足够的粘性以将加强部件牢固地结合到交通工具结构的内部。在该实施例中，一旦起泡，它将足够强使得它不会造成所提供的总体加强作用的任何弱化。
本发明参考附图进行说明，但是不由附图限制，其中图I是本发明的层状结构的俯视图。图2是通过图I的层状结构的线A-A获得的横截面图。图3是本发明的层状结构的侧视图。图4显示了具有腔形成部件中的一个的就位的图3的层状结构。图5显示了带有第二腔形成部件的图4的结构。图6显示了图5的结构，其中腔形成部件和层状结构彼此固定。图7示出了例如图2中所示的层状结构的生产工艺。图8示出了图7中所示的工艺的模塑部分的操作。
具体实施例方式图I显示了具有中心部分(2)和两个端部部分(3)和(4)的长形层状部件(I)。中心部分(2)由可起泡材料(5)覆盖并且也带有变形部位(6)以允许改变部件的形状。相同的附图标记用于指示其余图中的相似特征。图2是沿着图I的A-A获得的截面，显示了箔(4)，并且图3显示了类似于图I中所示的层状结构，所述层状结构被成形以符合它将用于其中的腔。图4显示了与第一腔限定部件(7)组装的图3的结构，所述第一腔限定部件具有在每个端部的凸缘(8)和(9)。成对的焊珠(10)和(11)以及(12)和(13)被显示以用于将层状结构的端部固定到第一腔限定部件的凸缘。图5显示了图4的组件与第二腔限定部件
(14)组装在一起，且所述第二腔限定部件的凸缘(15)和(16)用于焊接到层状结构的端部部分的另一侧。图6显示了包含焊接完成的层状结构的腔结构。图7是用于提供例如图3中所示的层状结构的连续工艺的示意图。图7显示了金属箔(17)从箔的卷轴(18)去除并且穿过模(19)，在所述模处，可起泡材料(15)围绕箔制元件的中心部分顺序地模塑。涂覆有可起泡材料的箔然后传到压机(20)，在所述压机处，它被成形为期望构造。成形结构然后传到切割装置(21 )，在所述切割装置处，从移动的被涂覆的箔产生单独的层状结构。图8显示了可起泡材料怎样可以在图7的模(19)中施加到箔。图8a是在线B-B 上获得的横截面图，显示了箔穿入模中，图8b显示了围绕箔模塑的可起泡材料并且图Sc显示了层状结构怎样可以从模去除。
权利要求
1.一种腔，所述腔由通过邻近所述腔的凸缘固定在一起的两个腔形成部件限定，所述腔容纳有层状结构，所述层状结构包括金属箔，所述金属箔包括中心部分和两个端部部分， 其中所述中心部分的至少一部分承载可起泡材料，其中所述端部部分中的至少一个固定在所述腔的每一侧处的所述凸缘之间。
2.一种腔，所述腔由通过邻近所述腔的凸缘固定在一起的两个腔形成部件限定，所述腔容纳有层状结构，所述层状结构包括金属箔，所述金属箔包括中心部分和两个端部部分， 其中所述中心部分的至少一部分承载已起泡材料，其中所述端部部分中的至少一个固定在所述腔的所述凸缘之间。
3.根据权利要求I或权利要求2所述的腔，其形成于交通工具内。
4.根据权利要求3所述的腔，其在梁、柱或座椅框架中出现。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的腔，其中所述腔形成部件是金属冲压件。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的腔，其中所述中心部分承载在所述金属箔的两侧的已起泡材料或可起泡材料。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的腔，其中两个端部部分固定在所述腔的每一侧处的所述凸缘之间。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的腔，其中所述箔是钢箔。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的腔，其中所述已起泡材料或可起泡材料附连到所述箔的所述中心部分的一侧或两侧。
10.根据权利要求2至9中的任一项所述的腔，其中所述已起泡材料提供密封和/或吸曰
11.根据权利要求2至9中的任一项所述的腔，其中所述已起泡材料提供轻量的加强部。
12.根据权利要求2至11中的任一项所述的腔，其中所述已起泡材料具有100%-3000% 的膨胀度。
13.一种用于将泡沫设在腔内的工艺，所述工艺包括提供带有凸缘的第一腔形成部件；将层状结构的至少一个端部部分固定到所述第一腔形成部件的所述凸缘，所述层状结构包括金属箔，所述金属箔包括中心部分和两个端部部分，其中所述中心部分的至少一部分承载可起泡材料；提供带有凸缘的第二腔形成部件；将所述第二腔形成部件的所述凸缘固定到所述层状结构的端部部分，使得所述第一腔形成部件的凸缘和第二腔形成部件的凸缘固定所述层状结构的至少一个端部；以及使所述可起泡材料起泡。
14.根据权利要求13所述的工艺，其中所述箔的端部通过焊接和/或使用结构性粘合剂固定在所述第一腔形成部件的的凸缘和第二腔形成部件的凸缘之间。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的工艺，其中所述端部顺序地固定到所述第一腔形成部件的凸缘和第二腔形成部件的凸缘或者在单个结合操作中被固定。
16.一种用于生产层状结构的连续工艺，包括在低于可起泡材料的起泡温度的温度下将所述可起泡材料模塑到箔上；将层压件切割成所需尺寸；以及重复该工艺。
17.根据权利要求16所述的工艺，其中所述可起泡材料围绕移动箔模塑或挤出。
18.根据权利要求17所述的工艺，其中所述层压件在切割之前被压制成所需形状。
全文摘要
提供一种用于将泡沫设在诸如汽车柱和梁中的腔内的层状结构(1)，所述层状结构包括金属箔(4)，所述金属箔具有中心部分(2)和两个端部部分(3、4)，所述中心部分承载可起泡材料(5)并且所述端部部分可固定到腔形成部件(7、14)的凸缘(8、9、15、16)。还提供容纳有起泡之后的泡沫的腔。
文档编号B62D29/00GK102612459SQ201080050798
公开日2012年7月25日 申请日期2010年9月14日 优先权日2009年9月15日
发明者D·维尔纳 申请人:泽菲罗斯公司