专利名称：具有粘合人造橡胶层的金属衬底的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属衬底和附着的人造橡胶层，尤其涉及用于机动车辆上的玻璃引导部件，其中该部件包含具有被第二层热固性材料覆盖的热固性粘合板的金属加强件。更明确地，本发明包含具有粘合到金属上的过氧化物固化的热固性粘合板的金属加强件和附着在粘合板上的硫化(sulfur cured)橡胶。
典型地，提供具有三元乙丙橡胶(EPDM)涂层的金属条的工艺开始于盘卷涂覆设备，在那里金属被清洁、干燥和涂覆底层涂料。底层涂料中的溶剂被蒸发并且涂覆的金属被烘干以使在金属上保留底层涂料层。诸如热活化粘合剂的粘合剂这时被施加于底层涂料。该粘合剂在底层涂料的硫化过程中被最好地活化。
粘合剂和底层涂料的应用以及它们的相关处理步骤对于最终产品增添了可观的成本要素。另外，在金属上施加粘合剂可以挤压工艺过程中同步完成。另外，由于这些步骤中的每一个步骤都可能遇到变数，这就可能增加废料。附加的涂层需要采用粘合剂，这就在工艺中引入了进一步的变数并且可能降低有效的制造速度。
热固性的热活性粘合剂。在成型轧制成型台中趋向于剥落而导致砂眼。
因此，需要有脱层现象降低了的在金属上附有人造橡胶材料的多层部件。还需要具有粘合在人造橡胶材料上的金属的密封件，其中减少了在加工过程中对粘合剂和溶剂的需要。一直还需要具有充分粘合到金属支承件上以避免在使用过程中脱层，且不需要昂贵粘合剂或加工步骤的三元乙丙橡胶(EPDM)的玻璃引导部件。
在特定的结构中，本发明提供了一种具有金属加强件、整体地粘合和外封在金属加强件上的过氧化物固化橡胶粘合板，以及粘合到粘合板上的交联的三元乙丙橡胶(EPDM)层的玻璃引导部件。
本结构将粘合板充分地粘附在金属加强件上以基本上避免非破坏性的分离。由于外部的三元乙丙橡胶(EPDM)层通常是与粘合板相容的，三元乙丙橡胶(EPDM)外层可以涂覆在粘合板上并且采用传统的方法固化。
图2是玻璃引导部件的剖面图。
面板14可以是任何一种材料种类而不限制本发明。比如，面板14可以是玻璃、金属或被油漆的、表面处理过的或暴露的复合件。在工作环境中，可考虑面板14与复合件10的反复接合与脱开。面板14与复合件10的接合源自于面板相对于复合件的运动，或者也可以是源于复合件相对于面板运动。
为了描述清楚，复合件10将按照玻璃引导部件来描述。参见图2，本发明中的玻璃引导部件结构包括加强件20、至少粘合到加强一部分的粘合板30和附着在粘合板上的特征层40。典型地，复合件10有一定的横断面和长度。加强件加强件20优选为金属，如铝、钢、不锈钢、镀锌钢或类似的合金。一般地，加强件20起支承作用并且延伸在玻璃引导部件的整个长度上。加强件20可以是一种模压、压模、浇铸或挤压的结构。加强件20的特定的金属和厚度至少部分地由复合件10的预期用途所确定。粘合板粘合板30粘合在加强件20上。优选地，粘合板30封装加强件20并且有足够的厚度以避免加强件暴露并且因此为特征层40提供一个基础。粘合板30的厚度尽可能地薄以减少材料消耗，但是，粘合板有足够的厚度以适应直线加工偏差(line processing variations)和位伸弯曲从而保持对加强件20的封装。已发现0.2-0.5mm、典型地0.35mm的厚度能够充分地满足粘合板30的封装。优选地，在过氧化物固化材料中，粘合板30至少包含(甲基)丙烯酸酯活性助剂(coagent)或马来化聚丁二烯橡胶中的一种。已发现该化合物直接粘合到金属加强件20上。
在粘合板30中，尽管可以采用(甲基)丙烯酸酯活性助剂和/或马来化聚丁二烯作为硫磺交联橡胶的配方，然而我们发现用过氧化物固化配方可以得到更强的粘合力。确信过氧化物产生自由基并且聚合(甲基)丙烯酸酯活性助剂和马来化聚丁二烯，以在金属表面上就地形成热固性聚合粘合剂。已发现在加强件20和粘合板30之间无粘合剂的粘合力是一种橡胶撕裂(tear)粘合。也就是说，对于复合件的预期工作参数，排除了把粘合板30非破坏性地与加强件20分离。
典型地，在热空气固化中使用过氧化物固化配方，或采用热空气介质床固化，会导致不良粘性表面。因此，本发明在粘合板30上采用了特征层40，其中所特征层40包括用于传统的玻璃运行通道(runchannels)中，可固化的硫化橡胶挤压化合物。特征层40也起保护粘合板30防止氧化的作用。
粘合板30包含形成80％到10％的人造橡胶部分的聚丁二烯并且优选为液态的乙烯基聚丁二烯(例如Ricobond 1756)；比如100 phr(每100橡胶中的份数)的炭黑；油；干燥剂；以及范围约为2phr到15phr、并且优选为4phr的浓度例如为70％的过氧化物二异丙苯的交联引发剂；范围约为2phr到20phr、优选为15phr的Saret633；以及范围在0phr到5phr并且优选为phr3、浓度为50％的Rhenogran(TAC，TriAllyl Cynaurate)。
典型的聚丁二烯包含反-1，4聚丁二烯；全同立构的1，2聚丁二烯；间同立构1，2聚丁二烯；马来化聚丁二烯和乙烯基1，2聚丁二烯。
此外，粘合板30中可以包含如有足够质量的例如是硅烷处理陶土的白色填充剂(white fillers)之类的绝缘填充剂以基本上避免对加强件的电流腐蚀。绝缘填充剂用来防止通过粘合板30电子转移。也就是说，粘合板30绝缘了加强件20。因此，粘合板30不但可以构成为起粘合的作用，也可以既用于起粘合作用也起绝缘的作用。
一种典型的有色粘合板包含
其中Burgess KE是一种用有机官能基的硅烷、特别是用乙烯基硅烷表面改性的锻烧陶土。
由于约95％的相关工业被确信采用热空气床固化类似的挤压型材，使用被传统的三元乙丙橡胶(EPDM)或弹性塑料膜(EPM)特征层40覆盖的粘合板30就可以与大多数加工设备相容。
特征层40是任何可交联的人造橡胶，例如典型的三元乙丙橡胶(EPDM)或弹性塑料膜(EPM)。特征层40可以是任何乙烯基的聚合物，如聚烯烃人造橡胶或如SBR和腈基丁二烯橡胶(NBR)、的过氧化物可硫化的人造橡胶，也可以是天然橡胶。
合适的特征层40包含
制造在制造中，加强件20被成型和清洁。初始的金属加强件20可以是铝条或铝带。虽然在没有不用糙化也能够得到满意的产品，但是在类似地粗糙化上述实施例中采用的铝衬底表面。建议用火焰处理去除表面的油。然后把加强件20辊轧成型为所需要的形状。
加强件20和粘合板30这时通过一个模具，在那里粘合板30通过挤压机并且被附着于加强件上。基本上同时地，或在下游，特征层40被挤压到粘合板30的暴露表面上。典型地，然后让特征层40让通过热空气床或其他固化介质以进行固化，如业内所公知。
因此，本发明提供了一种在金属加强件或金属芯与橡胶层之间的无溶剂无胶合剂的粘接，其中橡胶层可容易地粘合到其它的人造橡胶材料上。
尽管本发明由目前被认为是最实用的和优选的实施例来进行说明，需要明白的是，本发明并不限制在披露的实施例的范围内，相反地，是要覆盖包含，按最广泛的解释，在包括所有此类修改和相当结构的附加权利说明书中的精神实质和范围内的不同修改和等同的装置。
权利要求
1.一种机动车辆上的防风雨密封，该防风雨密封具有金属加强件，所述防风雨密封包含(a)粘合到金属加强上的过氧化物固化橡胶层，该过氧化物固化橡胶层包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯中的一种，以及(b)过氧化物固化橡胶层上的硫化橡胶层。
2.如权利要求1所述的防风雨密封，其特征在于，过氧化物固化橡胶是三元乙丙橡胶或弹性塑料膜。
3.如权利要求1所述的防风雨密封，其特征在于，过氧化物固化橡胶层包含降低金属加强件电流腐蚀的绝缘体。
4.如权利要求1所述的防风雨密封，其特征在于，在过氧化物固化橡胶层中进一步包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯。
5.一种机动车辆的复合支承件，该支承件包含(a)金属加强件；(b)至少粘合到金属加强件一部分上的过氧化物固化粘合板；以及(c)过氧化物固化粘合板上的硫化橡胶层。
6.如权利要求5所述的复合支承件，其特征在于，粘合板包含聚丁二烯。
7.如权利要求5所述的复合支承件，其特征在于，粘合板包含(甲基)丙烯酸酯。
8.如权利要求5所述的复合支承件，其特征在于，粘合板包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯。
9.如权利要求5所述的复合支承件，其特征在于，粘合板中进一步包含绝缘填充剂。
10.如权利要求5所述的复合支承件，其特征在于，金属加强件是钢、不锈钢、铝或镀锌钢中的一种。
11.一种机动车辆中复合支承件的成型方法，包括(a)把过氧化物固化橡胶层挤压到金属承载体上，过氧化物固化橡胶层包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯中的一种。(b)在过氧化物固化橡胶层上沉积硫化橡胶层；以及(c)固化硫化橡胶层。
12.如权利要求11所述的方法中，其特征在于，在过氧化物固化橡胶中进一步包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯。
13.如权利要求11所述的方法中，其特征在于，过氧化物固化橡胶层包含降低金属加强体电流腐蚀的绝缘体。
14.一种机动车辆上的防风雨密封，所述防风雨密封包含(a)金属加强件；(b)至少粘合到金属加强一部分上的过氧化物固化粘合板；以及(c)粘合板上的硫化橡胶层。
15.如权利要求14所述的防风雨密封，其特征在于，过氧化物固化粘合层包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯中的一种。
16.如权利要求14所述的防风雨密封，其特征在于，过氧化物固化粘合层包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯。
17.如权利要求14所述的防风雨密封，其特征在于，过氧化物固化粘合层包含降低金属加强件电流腐蚀的绝缘体。
18.如权利要求14所述的防风雨密封，其特征在于，过氧化物固化粘合层包含绝缘填充剂。
19.如权利要求14所述的防风雨密封，其特征在于，金属加强件是钢、不锈钢、铝或镀锌钢中的一种。
20.如权利要求14所述的防风雨密封，其特征在于，硫化层是三元乙丙橡胶或弹性塑料膜中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种具有金属加强仲和粘合板的层压板，其中的粘合板是至少包含聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯中之一的过氧化物固化橡胶。一特征层被成型在粘合板上并且可以是如三元乙丙橡胶(EPDM)和弹性塑料膜(EPM)的任何种类交联材料之一。
文档编号B60J10/00GK1431952SQ01810633
公开日2003年7月23日 申请日期2001年6月15日 优先权日2000年6月20日
发明者克里希纳马查里·高普兰 申请人:施莱格尔公司