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用于鋼板的粘合片的制作方法

文檔序號:2417527閱讀:175來源:國知局
專利名稱:用于鋼板的粘合片的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種用于鋼板的粘合片,更具體地,是一種被粘接到應用于很多工業(yè)機械,如交通工具的鋼板上的粘合片。
背景技術
用作機動車輛外殼的鋼板通常是厚度為0.6~0.8mm的薄片,以減少車體的重量。在用作機動車輛外殼的鋼板里面粘接上一塊鋼板增強片,以增強其強度,這也是為大家所熟知的。
例如,在制造用作機動車輛外殼的鋼板的過程中將鋼板增強片材粘接上,之后利用電沉積時產生的熱進行熱發(fā)泡,以提高其增強效果。例如,日本的早期公開(未審查)專利No.平成7-68695提出一種由一層發(fā)泡樹脂層和一層約束層組成的鋼板增強片材,發(fā)泡樹脂層被層壓到約束層上。
由于用作機動車輛外殼的鋼板是薄片材,在車輛行駛時會產生顫振噪音,或車門開關時會產生不好的聲音或噪音。為抑制這種顫振噪音或不好的聲音或噪音的產生,日本的早期公開(未審查)專利No.平成9-123356提出一種振動抑制片材,該片材是在約束層上層壓上橡膠組合物制得的。
日本早期公開(未審查)專利No.平成7-68695中的鋼板增強片材和日本早期公開(未審查)專利No.平成9-123356中的振動抑制片材都使用一種涂布樹脂的玻璃纖維布,即一種用樹脂進行涂布的玻璃纖維布,作為約束層。尤其是使用了一種蜜胺涂布樹脂的玻璃纖維布,這是由于其具有良好的耐熱性、可加工性,以及與發(fā)泡樹脂層和阻尼(振動抑制)層。
同時,出于近年來的環(huán)境觀點的考慮,越來越要求對汽車部件和構件釋放的揮發(fā)性有機物進行嚴格的限制。涂布蜜胺樹脂的玻璃纖維布會釋放出甲醛,因此無法滿足這個要求,這是它的不足之處。
為減少甲醛的釋放,環(huán)氧樹脂是一種很有希望的替代品。然而,當將環(huán)氧樹脂浸漬到玻璃纖維布時,以使具有足夠的密封性,作為約束層的涂布環(huán)氧樹脂的玻璃纖維布的拉伸強度和彈性顯著增大。從而就降低了它在沖壓和切割工藝中的可加工性,也降低了它應用于有圖案的鋼板的適合度。這樣,這種涂布環(huán)氧樹脂的玻璃纖維布的不足之處就在于,不能同時獲得足夠的增強效果和振動抑制效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于鋼板的粘合片,它能減少揮發(fā)性有機物的釋放,同時具有良好的增強效果和振動抑制效果。
本發(fā)明提供用于鋼板的粘合片,它包含一層約束層和一層樹脂層,所述約束層由涂布樹脂的玻璃纖維布組成,通過編織玻璃纖維束得到玻璃纖維布,然后將環(huán)氧樹脂組合物浸漬到玻璃纖維布上制得涂布樹脂的玻璃纖維布,而玻璃纖維束是通過捆束玻璃單絲形成的,涂布樹脂的玻璃纖維布的透氣度不大于0.5cm3/cm2/秒,同時環(huán)氧樹脂組合物對玻璃纖維束的滲透率為20~70%。
本發(fā)明中,涂布樹脂的玻璃纖維布的環(huán)氧樹脂組合物中,每100重量份環(huán)氧樹脂組合物優(yōu)選含有1~10重量份的丙烯酸聚合物;同時,環(huán)氧樹脂組合物浸漬玻璃纖維布的優(yōu)選比例為每100重量份的玻璃纖維布有2~15重量份的環(huán)氧樹脂組合物。
本發(fā)明中,玻璃纖維布的質量優(yōu)選為150~300g/cm2。
本發(fā)明中,樹脂層優(yōu)選地是由含環(huán)氧樹脂和發(fā)泡劑的泡沫材料組合物形成,或由包含芳族環(huán)氧樹脂、苯乙烯合成橡膠和發(fā)泡劑的泡沫材料組合物形成,或由含橡膠的橡膠組合物形成。
本發(fā)明中的用于鋼板的粘合片充分地增強鋼板的強度或抑制鋼板的振動,并能充分地減少揮發(fā)性有機物的釋放,如甲醛。因此,本發(fā)明中的用于鋼板的粘合片能通過粘接有效地應用于在多種工業(yè)機械如交通工具所用的鋼板上。


圖1是將本發(fā)明的用于鋼板的粘合片粘接到一塊鋼板的方法的一個實施例的過程示意圖(a)說明了用于鋼板的粘合片的制備步驟,以及將剝離紙從該粘合片上剝離的步驟。
(b)說明了將用于鋼板的粘合片粘接到鋼板上的步驟。
(c)說明了通過加熱使用于鋼板的粘合片起泡的步驟。
具體實施例方式
本發(fā)明的用于鋼板的粘合片由約束層和樹脂層組成。
本發(fā)明中,約束層用來給樹脂層提供韌性,涂布樹脂的玻璃纖維布被用作約束層。涂布樹脂的玻璃纖維布的制備方法是編織玻璃纖維束得到玻璃纖維布,而玻璃纖維束是通過捆束玻璃單絲形成的,然后將環(huán)氧樹脂組合物浸漬到玻璃纖維布上。
可通過將環(huán)氧樹脂的水分散液浸漬到玻璃纖維布上,然后干燥所得的玻璃纖維布,以在玻璃纖維布上涂布環(huán)氧樹脂組合物。
本發(fā)明使用的玻璃纖維布的制備方法是捆扎由延伸熔融玻璃制得的許多玻璃單絲,形成捆束,單然后使用噴氣織機等將那些玻璃纖維束編織成玻璃纖維布。
所述玻璃纖維布通常以平紋織造的形式編織,雖然對所述玻璃纖維布的編織結構沒有什么限制。它可以以各式各樣的編織方式如毛面編織和肋條式編織、斜紋編織、棉緞編織等進行織造。
同樣,對由玻璃纖維束中的玻璃單絲的直徑和玻璃纖維束的數(shù)量所決定的紗線支數(shù)和捻度也沒有特別的限制。
此外,雖然對玻璃纖維束計數(shù)沒有特別的要求,也最好是對玻璃纖維束計數(shù)進行選擇,以使玻璃纖維布在涂布樹脂前的質量為150~300g/m2。當質量小于150g/m2時,玻璃纖維布的拉伸強度和彈性小,不適合用作約束層。另一方面,當質量大于300g/m2時,就不必要地增加了玻璃纖維布的重量,同時降低了柔韌性,以至可能出現(xiàn)以下情況涂布樹脂的玻璃纖維布變硬,難以卷起來;降低了用于鋼板的粘合片應用于有圖案的鋼板的適合度;過分增大了拉伸強度,從而就降低了它在沖壓和切割工藝中的可加工性。玻璃纖維布在涂布樹脂前的質量更優(yōu)選為180~260g/m2。
可采用日本工業(yè)標準(JIS)R3420-7.2的測量方法來測定玻璃纖維布的質量。
具有這種質量級的玻璃纖維布的厚度通常為150~350μm,透氣度為2~20cm3/cm2/秒。
優(yōu)選地,本發(fā)明使用的玻璃纖維布的玻璃纖維束紗線支數(shù)為5~250tex(tex紗線支數(shù)),玻璃單絲的直徑為3~13μm,纖維束的數(shù)量為100~800,玻璃纖維束的捻度為0.1~5.0(捻回數(shù))/25mm,玻璃纖維束計數(shù)為30~80/25mm。
在生產玻璃纖維布時,通常將一種上漿劑粘附到玻璃纖維束上,以防止玻璃單絲在生產過程受機械沖擊損害。更明確地,在制纖維時將一種第一上漿劑粘附到玻璃纖維束上,在編織前將第二上漿劑粘附到作為經線的玻璃纖維束上。
在生產本發(fā)明使用的玻璃纖維布時,可以在玻璃纖維布粘附有上漿劑,或經脫脂除去上漿劑后,引入環(huán)氧樹脂組合物的水分散液。同樣,也可用硅烷偶聯(lián)劑處理玻璃纖維布,以增強玻璃纖維布與環(huán)氧樹脂組合物的粘接。
此外,在編織玻璃纖維束制得玻璃纖維布后,對玻璃纖維布進行展開處理(open process),例如高壓水流處理或水中超聲波分解處理(disintegration process),以加寬經線和緯線玻璃纖維束,這樣就可以展開的玻璃纖維布的形式進行應用,雖然一定程度上是緊密的(closed)。雖然由于玻璃纖維布本身在一定程度上是處于類密織(close-weave-like)狀態(tài)的,不應對采用展開處理生產彎緯紗(bowed filling)過分關注,但是取決于用于鋼板的粘合片的目的和應用,它卻能得到很好的性質。
本發(fā)明中,環(huán)氧樹脂組合物至少含環(huán)氧樹脂和固化劑。優(yōu)選地還含有丙烯酸聚合物。
環(huán)氧樹脂優(yōu)選地采用環(huán)氧樹脂水分散液,以能適當?shù)乜刂仆坎紭渲牟AЮw維布的密封狀態(tài)和彈性模量。使用環(huán)氧樹脂分散液能方便地控制浸漬的環(huán)氧樹脂的量,也能控制分散液的固體含量和它的粘度。就能制得處于完全密封狀態(tài),并具有足夠拉伸強度和彈性模量的涂布樹脂的玻璃纖維布,這是采用環(huán)氧樹脂水分散液的優(yōu)勢。
這里需要指出的是,使用一種溶劑分散的環(huán)氧樹脂將很難得到這種控制,同時,使用一種有機溶劑將惡化工作環(huán)境,在樹脂涂布工藝中也一樣。
所使用的環(huán)氧樹脂水分散液包括例如雙酚環(huán)氧樹脂,如雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和雙酚S型環(huán)氧樹脂。與酚醛清漆環(huán)氧樹脂相比,使用雙酚環(huán)氧樹脂能提高固化速率,從而提高了工作效率。
對固化劑沒有特殊的限制,只要其可用作環(huán)氧樹脂的固化劑。例如,胺化合物如聚胺、雙氰胺和異氰酸酯化合物可被用作固化劑。固化劑的混合比例優(yōu)選為,每100重量份的環(huán)氧樹脂組合物(固體成分)含有1~15重量份固化劑,或優(yōu)選為1.2~4.0重量份。當固化劑的混合比列在這個范圍內時,就能輕易地獲得足夠的拉伸強度和彈性??梢詥为毜厥褂靡环N固化劑,或兩種或更多種固化劑一起使用。優(yōu)選地使用聚胺和雙氰胺,這是由于它們在水分散液中具有極好的時間穩(wěn)定性、固化速率和可加工性。如果環(huán)氧樹脂不經固化處理,環(huán)氧涂層玻璃纖維布的彈性模量將下降,進一步導致可加工性(沖壓和切割)的降低;或玻璃纖維束的粘結性下降,進一步導致玻璃纖維布拉伸強度的降低。
對丙烯酸聚合物沒有特殊的限制。例如,丙烯酸聚合物可以是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和它們的衍生物,以及它們的共聚物。以環(huán)氧樹脂水分散液的總量計,丙烯酸聚合物的混合比例優(yōu)選為0.2~2.0重量%。當丙烯酸聚合物的混合比例在這個范圍內時,通過使用氨水等調節(jié)水分散液的pH值在8~12間,丙烯酸聚合物就可在水溶液中作為增稠劑。這樣,就可控制環(huán)氧樹脂組合物的水分散液的粘度達到所需的粘度,從而就能控制環(huán)氧樹脂組合物對玻璃纖維束的滲透率在20~70%之內。此外,丙烯酸聚合物的折射率與玻璃和環(huán)氧樹脂的不同,就能使涂布樹脂的玻璃纖維布變得不透明。為達到更好的遮光效果,同時使作為約束層的涂布樹脂的玻璃纖維布具有足夠的拉伸強度、彈性和柔韌性,丙烯酸聚合物的混合比例優(yōu)選為每100重量份的環(huán)氧樹脂組合物(固體成分)含有1~10重量份丙烯酸聚合物,或優(yōu)選選為1.5~5重量份。
除了上述的環(huán)氧樹脂、固化劑和丙烯酸聚合物之外,也可在環(huán)氧樹脂組合物中以合適的比例混入一些常用的添加劑,如固化促進劑、有機硅烷化合物、乳化劑、消泡劑和pH調節(jié)劑以及環(huán)氧樹脂以外的其它樹脂。
可使用的固化促進劑包括例如咪唑、叔胺和磷化合物。以環(huán)氧樹脂組合物(固體成分)計,固化促進劑在環(huán)氧樹脂組合物中的混合比例優(yōu)選為0.5~2重量份。
可以使用的有機硅烷化合物包括例如氨基硅烷和環(huán)氧硅烷。以100重量份玻璃纖維布計,有機硅烷化合物在涂布樹脂的玻璃纖維布中的混合比例優(yōu)選為0.01~0.5重量份。
為制得本發(fā)明所用的涂布樹脂的玻璃纖維布,首先是要把環(huán)氧樹脂組合物的水分散液浸漬到玻璃纖維布上??刹捎靡恍┏S玫慕n方法進行浸漬,如浸漬法、噴涂法和濕潤輥涂法。最好是在浸漬后,將過量的環(huán)氧樹脂組合物的水溶液擠壓出來。這個擠壓步驟使能夠對浸漬的環(huán)氧樹脂組合物的量,或粘附于玻璃纖維布上的環(huán)氧樹脂組合物的量進行控制,以及對透氣性進行控制。
然后,干燥得到的玻璃纖維布,就制得了涂布了環(huán)氧樹脂組合物的玻璃纖維布。本發(fā)明使用的涂布樹脂的玻璃纖維布可采用上述方法制得。通常在100~250℃下干燥,直到玻璃纖維布上的樹脂涂層中的水分被完全蒸發(fā)。
環(huán)氧樹脂組合物可以是環(huán)氧樹脂組合物的水分散液的形式,在該水分散液中加入了上述的環(huán)氧樹脂、固化劑和丙烯酸聚合物和其他化合物(如果需要),它們在攪拌下與水混合。制備水分散液時,最好再加入堿性水溶液如氨水,以調節(jié)環(huán)氧樹脂組合物水分散液的pH為8~12間。這個pH的調節(jié)就能夠將環(huán)氧樹脂組合物的水分散液的粘度控制在300~900×10-3Pa·s內。
當環(huán)氧樹脂組合物的水分散液的粘度小于300×10-3Pa·s時,環(huán)氧樹脂在玻璃纖維束中過度滲透。從而使得用于密封的浸漬的環(huán)氧樹脂量增大,也就使得涂布樹脂的玻璃纖維的拉伸強度和彈性模量過分增加。另一方面,當環(huán)氧樹脂組合物的水分散液的粘度大于900×10-3Pa·s時,其時間穩(wěn)定性可能降低,難以控制環(huán)氧樹脂組合物的浸漬量,從而使得可加工性顯著的降低。環(huán)氧樹脂組合物的水分散液的粘度更優(yōu)選地為400~800×10-3Pa·s。
此外,制備水分散液時,水分散液中的環(huán)氧樹脂組合物固體組分的含量(即環(huán)氧樹脂組合物的固體含量)為10~30重量%。
當水分散液中的環(huán)氧樹脂固體組分的含量小于10重量%時,就可能出現(xiàn)以下情況工作效率降低;浸漬的樹脂量降低;玻璃纖維布上的樹脂涂層不充分,從而得不到充分的密封性。另一方面,當水分散液中的環(huán)氧樹脂固體組分的含量大于30重量%時,將難以控制浸漬的樹脂量。水分散液中的環(huán)氧樹脂固體組分的含量更優(yōu)選為15~25重量%。
這樣制得的涂布樹脂的玻璃纖維布中,環(huán)氧樹脂組合物在干燥后的玻璃纖維布上的浸漬量為每100重量份的玻璃纖維布有2~15重量份環(huán)氧樹脂組合物。當環(huán)氧樹脂組合物的浸漬量小于2重量份時,涂布樹脂的玻璃纖維布的拉伸強度和彈性模量大大降低,得不到足夠的形狀保持性,同時也沒有足夠的密封性。另一方面,當環(huán)氧樹脂組合物的浸漬量大于15份時,涂布樹脂的玻璃纖維布的拉伸強度和彈性模量過分增大,將導致沖壓和切割的可加工性的降低,并降低柔韌性,也降低了用于鋼板的粘合片應用于有圖案的鋼板的適合度,同時難以將涂布樹脂的玻璃纖維布卷起來。環(huán)氧樹脂組合物在干燥后的玻璃纖維布上的浸漬量優(yōu)選為每100重量份的玻璃纖維布有3~10重量份環(huán)氧樹脂組合物。
此外,透氣度優(yōu)選不大于0.5cm3/cm2/秒,或優(yōu)選不大于0.1cm3/cm2/秒,這取決于樹脂層。具有這個范圍內的透氣度的玻璃纖維布具有足夠的密封性,同時使樹脂層難以滲出,也可減少樹脂層可能的偏移??刹捎肑IS R3420-7.14的測量方法測定透氣度。
環(huán)氧樹脂組合物對玻璃纖維束的滲透率優(yōu)選為20~70%,或優(yōu)選為30~60%。當滲透率小于20%,就降低了沖壓和切割的可加工性。另一方面,當滲透率大于70%,玻璃纖維布未密封,除非增大環(huán)氧樹脂組合物的浸漬量。
環(huán)氧樹脂組合物對玻璃纖維束的滲透率可由以下公式計算滲透率(%)=S2/(S0-S1)×100其中S0為玻璃纖維束的橫截面積;S1為玻璃纖維束中所有玻璃纖維單絲的橫截面積總和;S2為環(huán)氧樹脂組合物所浸漬的玻璃纖維束的橫截面積;雖然在纖維的制造過程中玻璃纖維束的橫截面通常為圓形,但在加工過程中,玻璃纖維束被軋輥所擠壓,以及編織過程中,玻璃纖維束互相纏結在一起,因此玻璃纖維束的橫截面變形為拱形(新月形)或橢圓形。
實際上是用以下方法來測定滲透率的。首先,在用環(huán)氧樹脂組合物的水分散液對玻璃纖維布浸漬后,纖維布被擠壓和干燥,從而制得涂布樹脂的玻璃纖維布。然后,采用NIPPON AVIONICS公司生產的TVIP-4100對上步所得到的樹脂玻璃纖維布進行圖像處理,以分析橫截面積,從而確定滲透率。
此外,這樣制造的樹脂玻璃纖維布的拉伸強度優(yōu)選為650~1,000N。當拉伸強度小于650N時,用于鋼板的粘合片的形狀保持性變差。另一方面,當拉伸強度大于1,000N時,就降低了沖壓和切割的可加工性。使用JIS R3420-7.4(a)的測量方法來測定拉伸強度。
此外,較大的彈性模量有利于沖壓和切割加工。彈性模量優(yōu)選地不小于9,000N/mm2??刹捎靡韵碌姆椒y量彈性模量。首先,將一塊寬度為25mm的涂布樹脂的玻璃纖維布試樣固定在固定間距(fixture span)為150mm的位置上之后,拉伸測試機以100mm/分鐘的速度拉伸試樣,直到拉伸強度達到98N,測定此時試樣的拉伸上度L(mm)。以玻璃纖維布的厚度H(mm)作為涂布樹脂的玻璃纖維布的厚度,彈性模量就可從98/(H×25)×(150/L)計算得到。
此外,涂布樹脂的玻璃纖維布最好具有柔韌性,以有良好的可加工性,如容易成卷,使粘合片適合應用于有圖案的鋼板。當用JIS L1096-8.20.1的方法(彎曲彈性)來測量柔韌性時,柔韌性優(yōu)選為700~850mg。當彎曲彈性大于850mg時,可加工性降低,而另一方面,當彎曲彈性小于700mg時,可加工性和強度都可降低。
這樣制造的涂布樹脂的玻璃纖維布中,玻璃纖維布是通過密織方法制得的,就使得環(huán)氧樹脂組合物對玻璃纖維束的滲透率較低。這就導致了一些有利的結果抑制了用于鋼板的粘合片的樹脂層的滲出;確保了良好的形狀保持性;獲得了沖壓和切割時的良好可加工性。除此之外,涂布樹脂的玻璃纖維布還具有適當?shù)睦鞆姸群蛷椥阅A?。它還有作為約束層的適當?shù)娜犴g性,此外,還減少了甲醛的釋放。
約束層的厚度優(yōu)選為0.1~0.30mm,或是0.15~0.25mm。
本發(fā)明中,當本發(fā)明的用于鋼板的粘合片被用來增強鋼板時,樹脂層就由泡沫材料組合物形成。另一方面,當本發(fā)明的用于鋼板的粘合片被用來抑制鋼板的振動時,樹脂層就由橡膠組合物形成。
泡沫材料組合物至少含有環(huán)氧樹脂和發(fā)泡劑。
對環(huán)氧樹脂無特殊限制。可以使用的環(huán)氧樹脂包括例如脂族環(huán)氧樹脂、芳族環(huán)氧樹脂和改性環(huán)氧樹脂。
可以使用的脂族環(huán)氧樹脂包括例如直鏈脂族環(huán)氧樹脂、環(huán)狀脂族環(huán)氧樹脂和雜環(huán)脂族環(huán)氧樹脂。
芳族環(huán)氧樹脂是指在分子主鏈上含有苯環(huán)作為分子結構單元的環(huán)氧樹脂。對芳族環(huán)氧樹脂無特殊限制。芳族環(huán)氧樹脂有,例如雙酚環(huán)氧樹脂,如雙酚A型環(huán)氧樹脂、二聚酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和雙酚S型環(huán)氧樹脂,酚醛清漆環(huán)氧樹脂如苯酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂和甲酚環(huán)氧樹脂,和萘環(huán)氧樹脂。
可以使用的改性環(huán)氧樹脂包括,例如二聚酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、胺改性雙酚A型環(huán)氧樹脂和醇改性雙酚A型環(huán)氧樹脂。
可單獨或混合使用這些環(huán)氧樹脂。這些環(huán)氧樹脂中,優(yōu)選使用芳族環(huán)氧樹脂,雙酚環(huán)氧樹脂也是被優(yōu)選使用的,因其具有較好的增強效果和對金屬板的粘結性。
這些環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為150~350克/當量,或優(yōu)選為200~300克/當量。環(huán)氧當量可由環(huán)氧乙烷的氧濃度計算得到,而環(huán)氧乙烷的氧濃度由溴化氫滴定測得。
可以使用的發(fā)泡劑包括例如無機發(fā)泡劑和有機發(fā)泡劑。
所述無機發(fā)泡劑包括例如碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸銨、硼氫化鈉和疊氮化合物。
可以使用的有機發(fā)泡劑包括例如N-亞硝基化合物(N,N’-二亞硝基五亞甲基四胺、N,N’-二甲基-N,N’-二亞硝基對苯二甲酰胺等)、偶氮化合物(如偶氮二異丁腈、偶氮二碳酰胺、偶氮二羧酸鋇等)、氟代烷(例如三氯一氟甲烷、二氯一氟甲烷等)、肼化合物(如對甲苯磺酰肼、3,3-二磺酰肼二苯砜、4,4′-氧代雙(苯磺酰肼)、烯丙基雙磺酰肼等)、氨基脲化合物(如對甲苯磺酰氨基脲、4,4-氧代雙(苯磺酰氨基脲)等)、和三唑化合物(如5-嗎啉基(morphoryl)-1,2,3,4-噻三唑等)。
發(fā)泡劑可以是含有熱膨脹材料(如異丁烷、戊烷等)的熱膨脹微粒,熱膨脹材料為微膠囊(例如熱塑性樹脂微膠囊,如1,1-二氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)所包埋。商業(yè)產品,如Microsphere(Matsumoto Yushi-Seiyaku公司提供),可用作熱膨脹微粒。
這些物質可以單獨或組合使用。在這些發(fā)泡劑中,優(yōu)選使用4,4′-氧代雙(苯磺酰肼),因其受外界因素的影響較小,并且發(fā)泡穩(wěn)定。
以樹脂成分(此處的“樹脂成分”是指環(huán)氧樹脂和苯乙烯合成橡膠的總和,或當成分中不含苯乙烯合成橡膠時,僅指環(huán)氧樹脂(下文中也是這個意思))的重量計,發(fā)泡劑的混合比例為1.0~10重量份,或優(yōu)選為2.0~8.0重量份。發(fā)泡劑混合比例小于此比例時,發(fā)泡不充分,使得厚度減小,應用于鋼板的粘合片的增強效果變差。而另一方面,當發(fā)泡劑混合比例大于此比例時,將導致密度變小,同樣使得應用于鋼板的粘合片的增強效果變差。
此外,泡沫材料組合物優(yōu)選地還含有苯乙烯合成橡膠。
這里的“苯乙烯合成橡膠”是指以苯乙烯為原料,并以其作為分子主鏈上的分子結構單元的合成橡膠。對苯乙烯合成橡膠沒有特殊的限制。可以使用的苯乙烯合成橡膠包括例如苯乙烯-丁二烯橡膠、如苯乙烯-丁二烯無規(guī)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,和苯乙烯-異戊二烯橡膠,如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。可單獨或組合使用這些苯乙烯合成橡膠。就其對鋼板的涂油表面有良好的增強和粘結效果而言,在這些苯乙烯合成橡膠中優(yōu)選使用苯乙烯-丁二烯橡膠。
這種苯乙烯合成橡膠的數(shù)均分子量不小于30,000,或優(yōu)選為50,000~1,000,000。數(shù)均分子量小于30,000將降低用于鋼板的粘合片的粘結性,尤其是涂油鋼板。
苯乙烯合成橡膠含有不超過50重量%的苯乙烯,或優(yōu)選為不大于35重量%。苯乙烯含量大于此含量時,將降低用于鋼板的粘合片在低溫時的粘結性。
此外,苯乙烯合成橡膠的門尼粘度(Mooney)為20~60(ML1+4,100℃),或優(yōu)選為30~50(ML1+4,100℃)。
以100重量份樹脂成分的重量計,苯乙烯合成橡膠的混合比例為30~70重量份,或優(yōu)選為40~60重量份。苯乙烯合成橡膠的混合比例小于該比例時,將導致用于鋼板的粘合片的粘結性降低,尤其是涂油鋼板。另一方面,苯乙烯合成橡膠的混合比例大于該比例時,將導致用于鋼板的粘合片的增強效果變差。
除上述的成分外,泡沫材料組合物還優(yōu)選地含有環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠。環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠用來促進苯乙烯合成橡膠和芳族環(huán)氧樹脂的相容性?;烊氕h(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠能更進一步地改善粘結和增強效果。
這里的“環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠”是指在分子主鏈末端或中間用環(huán)氧基團對苯乙烯合成橡膠改性后的苯乙烯合成橡膠。環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠的環(huán)氧當量優(yōu)選為100~10,000克/當量,或優(yōu)選為400~3,000克/當量。所述苯乙烯合成橡膠可以使用已知方法用環(huán)氧基進行改性。例如,一種環(huán)氧化劑,如過酸和氫過氧化物,可在惰性溶劑中與苯乙烯合成橡膠中的雙鍵反應。
可以使用的環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠包括例如環(huán)氧基被引入到一種A-B型或A-B-A型嵌段共聚物的B聚合物嵌段上的環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠(A表示苯乙烯聚合物嵌段,B表示共軛二烯聚合物嵌段,如丁二烯聚合物嵌段和異戊二烯聚合物嵌段)。
更具體地,可使用如環(huán)氧改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、環(huán)氧改性苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和環(huán)氧改性苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物??蓡为毣蚪M合使用。在這些環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠中,優(yōu)選使用環(huán)氧改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,因其兼有較好的增強和粘結效果。
共聚物嵌段A的重均分子量優(yōu)選為1,000~10,000數(shù)量級,玻璃化轉變溫度為7℃或以上,其中,共聚物嵌段A指A-B型或A-B-A型嵌段共聚物的苯乙烯共聚物嵌段。此外,共聚物嵌段B的重均分子量優(yōu)選為10,000~500,000數(shù)量級,玻璃化轉變溫度為-20℃或以下,其中,共聚物嵌段B指共軛二烯聚合物嵌段。共聚物嵌段A與共聚物嵌段B的重量比(共聚物嵌段A/共聚物嵌段B)優(yōu)選為2/98~50/50,或優(yōu)選為15/85~30/70。
以100重量份樹脂成分計,環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠的混合比例為1~20重量份,優(yōu)選為5~15重量份。環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠的混合比例小于此比例時,將導致用于鋼板的粘合片的增強和粘結效果下降。另一方面,環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠的混合比例大于此比例時,將導致用于鋼板的粘合片在低溫時的粘結性下降。
此外,除上述的成分外,泡沫材料組合物還優(yōu)選地含有環(huán)氧樹脂固化劑和/或一種橡膠交聯(lián)劑。使用環(huán)氧樹脂固化劑和/或橡膠交聯(lián)劑能提高增強效果。
使用的是一種常用的環(huán)氧樹脂固化劑??梢允褂玫沫h(huán)氧樹脂固化劑包括例如胺、酸酐、酰胺、酰肼、咪唑和咪唑啉化合物。除此之外,苯酚化合物、脲化合物和多硫化物也可用作環(huán)氧樹脂固化劑。
可以使用的胺化合物包括例如乙二胺、丙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、它們的胺加成物、間苯二胺、二氨基二苯基甲烷和二氨基二苯砜。
可以使用的酸酐化合物包括例如鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基橋亞甲基四氫化鄰苯二甲酸酐)、均苯四甲酸酐、十二烷基琥珀酸酐、二氯琥珀酸酐、二苯甲酮四羧酸酐和氯菌酸酐。
可以使用的酰胺化合物包括例如雙氰胺和聚酰胺。
可以使用的酰肼化合物包括例如二酰肼。
可以使用的咪唑化合物包括例如甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、乙基咪唑、異丙基咪唑、2,4-二甲基咪唑、苯基咪唑、十一烷基咪唑、十七烷基咪唑和2-苯基-甲基咪唑。
可以使用的咪唑啉化合物包括例如甲基咪唑啉、2-乙基-4-甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、異丙基咪唑啉、2,4-二甲基咪唑啉、苯基咪唑啉、十一烷基咪唑啉、十七烷基咪唑啉和2-苯基-甲基咪唑啉。
可單獨或組合使用這些物質。在這些環(huán)氧樹脂固化劑中,就其粘結性而言,優(yōu)選使用雙氰胺。
環(huán)氧樹脂固化劑的混合比例為每100重量份樹脂成分有0.5~15重量份環(huán)氧樹脂固化劑,或優(yōu)選為1~10重量份。環(huán)氧樹脂固化劑的混合比例小于此比例時,將導致增強效果的降低。另一方面,環(huán)氧樹脂固化劑的混合比例大于此比例時,將導致保存穩(wěn)定性的降低。
用作橡膠交聯(lián)劑的是一種已知的能通過加熱使苯乙烯合成橡膠或環(huán)氧改性苯乙烯合成橡膠發(fā)生交聯(lián)的橡膠交聯(lián)劑。可以使用的橡膠交聯(lián)劑包括例如硫、硫化合物、硒、氧化鎂、一氧化鉛、有機過氧化物(如二枯基過氧化物、1,1-二叔丁基過氧化3,3,5-三甲基-環(huán)己烷、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧己烷、1,3-二(叔丁基過氧化異丙基)苯、叔丁基過氧化酮和過氧化苯甲酸叔丁酯)、聚胺、肟(如對苯醌二肟、p,p′-二苯甲酰對苯醌二肟等)、亞硝基化合物(如對二亞硝基苯等)、樹脂(如烷基化苯酚-甲醛樹脂、蜜胺-甲醛縮合物)和銨鹽(如苯甲酸銨等)。
可單獨或組合使用這些物質。在這些橡膠交聯(lián)劑中,就固化和增強效果而言,優(yōu)選使用硫。
橡膠交聯(lián)劑的混合比例為每100重量份樹脂成分有1~20重量份橡膠交聯(lián)劑,或優(yōu)選為2~15重量份。橡膠交聯(lián)劑的混合比例小于此比例時,將導致增強效果的降低。另一方面,橡膠交聯(lián)劑的混合比例大于此比例時,將導致鋼板增強片材的粘結性降低和成本的增加。
在泡沫材料組合物中,除上述的成分外,還可能含有發(fā)泡助劑、固化促進劑、交聯(lián)促進劑、填料、增粘劑和顏料。此外,如果需要,泡沫材料組合物中還可含有合適量的一些已知添加劑,如觸變劑(如蒙脫土等)、潤滑劑(如硬脂酸等)、防焦劑、穩(wěn)定劑、軟化劑、增塑劑、抗老化劑、抗氧化劑、紫外吸收劑、著色劑、防霉劑和阻燃劑。
可以使用的發(fā)泡助劑包括例如硬脂酸鋅、脲化合物、水楊酸化合物和苯甲酸化合物??蓡为毣蚪M合使用這些發(fā)泡助劑。發(fā)泡助劑的混合比例為每100重量份的樹脂成分有0.5~10重量份發(fā)泡劑,或優(yōu)選為1~5重量份。
可以使用的固化促進劑包括例如咪唑、叔胺、磷化合物、季銨鹽和有機金屬鹽??蓡为毣蚪M合使用這些固化促進劑。固化促進劑的混合比例為每100重量份的樹脂成分有0.5~20重量份固化劑,或優(yōu)選為1~10重量份。
可以使用的交聯(lián)促進劑包括例如氧化鋅、二硫代氨基甲酸類、噻唑類、胍類、亞磺酰胺類、秋蘭姆類、黃原酸類、醛氨(aldehyde aminonia)、醛胺(aldehyde amine)和硫脲??蓡为毣蚪M合使用這些交聯(lián)促進劑。交聯(lián)促進劑的混合比例為每100重量份的樹脂成分有1~20重量份交聯(lián)促進劑,或優(yōu)選為3~15重量份。
可以使用的填料包括例如碳酸鈣(如重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣和Hakuenka牌(膠體碳酸鈣)等)、滑石、云母、粘土、云母粉、斑脫土、硅土、氧化鋁、硅酸鋁、二氧化鈦、乙炔黑和鋁粉??蓡为毣蚪M合使用這些填料。填料的混合比例為每100重量份的樹脂成分有50~150重量份填料,或優(yōu)選為75~125重量份。
可以使用的增粘劑包括例如松香樹脂、萜烯樹脂(如萜烯-芳族液體樹脂)、苯并呋喃-茚樹脂、石油樹脂(如C5石油樹脂、C5/C9石油樹脂)、酚醛樹脂、二甲苯樹脂和醇酸樹脂??蓡为毣蚪M合使用這些增粘劑。增粘劑的混合比例為每100份樹脂成分有10~200重量份增粘劑,或優(yōu)選為20~150重量份。
可以使用的顏料包括例如碳黑。顏料的混合比例為每100重量份的樹脂成分有0.5~10重量份顏料,或優(yōu)選為2~10重量份。
以上述的混合比例混合上述成分得到捏和的材料(kneaded material),然后制得泡沫材料組合物,可使用混煉機、壓力捏和機或擠出機,例如本文未限制的機器來進行捏和。
制得的捏和材料的流體測定器粘度(60℃,20kg負載)為1,000~5,000Pa·s,或優(yōu)選為1,500~4,000Pa·s。
之后,捏和材料通過壓延、擠出或在一定溫度(該溫度下發(fā)泡劑不會分解)下模壓形成泡沫材料組合物的樹脂層,雖然未對該方法具體說明。然后,這樣制得的樹脂層被粘結到約束層上。通過這種方法可制得用于鋼板的粘合片。
這樣制得的泡沫材料組合物樹脂層的厚度為0.2~3.0mm,或優(yōu)選為0.5~1.3mm。
約束層和泡沫材料組合物樹脂層的總厚度為0.3~3.3mm?;騼?yōu)選為0.65~1.55mm。
如果需要,也可在用于鋼板的粘合片的樹脂層表面粘上剝離紙。
這樣制得的用于鋼板的粘合片中,作為樹脂層的泡沫材料組合物發(fā)泡后的體積膨脹率優(yōu)選為1.5~4.0倍,或更優(yōu)選為2.0~3.5倍。樹脂層發(fā)泡后,發(fā)泡層的密度(發(fā)泡層的重量(g)/發(fā)泡層的體積(g/cm3))優(yōu)選為0.2~0.8g/cm3,或更優(yōu)選為0.3~0.7g/cm3。
橡膠組合物至少含有橡膠。
可以使用的橡膠包括例如苯乙烯-丁二烯橡膠(如苯乙烯-丁二烯無規(guī)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、苯乙烯-異戊二烯橡膠(如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠和聚丁二烯橡膠(1,4-聚丁二烯橡膠、間規(guī)-1,2-聚丁二烯橡膠和丙烯腈-丁二烯橡膠)、聚異丁烯橡膠、聚異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、異丁烯-異戊二烯橡膠、腈橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、丙烯酸橡膠、回收的橡膠和天然橡膠。可以單獨或混合使用這些橡膠。這些橡膠中,就粘結性、耐熱性和振動抑制性而言,優(yōu)選使用丁基橡膠和苯乙烯-丁二烯橡膠。
除上述的成分外,橡膠組合物還可含有合適量的一些已知添加劑,如填料、增粘劑、軟化劑和顏料,如果需要,還有交聯(lián)劑(如硫)、交聯(lián)促進劑、油和脂肪(動物油和脂肪、植物油、礦物油等)、觸變劑(如蒙脫土等)、潤滑劑(如硬脂酸等)、防焦劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、抗老化劑、抗氧化劑、紫外吸收劑、著色劑、防霉劑和阻燃劑。
可以使用的填料包括例如與泡沫材料組合物所使用的相同的填料。可單獨或組合使用這些填料。填料的混合比例為每100重量份的橡膠有20~250份的填料,或優(yōu)選為100~200份。
可以使用的增粘劑包括例如與泡沫材料組合物所使用的相同的增粘劑??蓡为毣蚪M合使用這些增粘劑。增粘劑的混合比例為每100重量份的橡膠有10~150重量份增粘劑,或優(yōu)選為50~100重量份。
可以使用的軟化劑包括例如液體樹脂、鄰苯二甲酸酯、磷酸酯、氯化石蠟、聚丁烯和聚異丁烯??蓡为毣蚪M合使用這些軟化劑。軟化劑的混合比例為每100重量份的橡膠就有10~150重量份軟化劑,或優(yōu)選為50~100重量份。
可以使用的顏料包括例如與泡沫材料組合物所使用的相同的顏料。可單獨或組合使用這些顏料。顏料的混合比例為每100重量份的橡膠有2~100重量份顏料,或優(yōu)選為10~50重量份。
以上述的混合比例混合上述成分得到捏和材料,然后制得橡膠組合物,可使用混煉機、壓力捏和機或擠出機,例如本文未限制的機器來進行捏和。
制得的捏和材料的流體測定器粘度(50℃,20kg負載)為5,000~30,000Pa·s,或優(yōu)選為10,000~20,000Pa·s。
之后,捏和材料通過壓延、擠出或模壓形成橡膠組合物的樹脂層,雖然未對該方法具體說明。然后,這樣制得的樹脂層被粘結到約束層上。通過這種方法可制得用于鋼板的粘合片。
這樣制得的橡膠組合物樹脂層的厚度為0.8~3.0mm,或優(yōu)選為1.0~2.0mm。
約束層和橡膠組合物樹脂層的總厚度為0.9~3.3mm?;騼?yōu)選為1.15~2.25mm。
如果需要,也可在用于鋼板的粘合片的樹脂層表面粘上剝離紙。
這樣制得的本發(fā)明中的用于鋼板的粘合片被粘結到用于多種工業(yè)機械如交通工具的鋼板上,以達到增強其強度和抑制振動的目的。更具體地是,如圖1(a)所示,本發(fā)明的用于鋼板的粘合片是通過在約束層1上碾壓上樹脂層2,如果需要,可在樹脂層2表面粘上剝離紙3。使用時,首先將剝離紙從樹脂層2上剝離,如虛線所示。然后,將樹脂層2的表面粘結到鋼板4上,如圖1(b)所示。當樹脂層是由泡沫材料組合物形成時,所得到的層壓物在預定溫度(如160~210℃)下加熱,以使由泡沫材料組合物形成的樹脂層2發(fā)泡、交聯(lián)和固化,形成發(fā)泡層5,如圖1(c)所示。
本發(fā)明的這種用于鋼板的粘合片適合用來增強要求減小重量的汽車的外殼鋼板的強度,或抑制其振動。
當用于鋼板的粘合片被用來例如增強汽車外殼鋼板的強度時,制備由泡沫材料組合物形成樹脂層的用于鋼板的粘合片,在汽車外殼鋼板的裝配過程中,首先將該粘合片粘結與鋼板上。然后,利用電沉積涂布時所產生的熱,使粘結到鋼板上的用于鋼板的粘合片熱發(fā)泡、交聯(lián)和固化。
當用于鋼板的粘合片被用來抑制汽車外殼鋼板的振動時,制備具有由橡膠組合物形成樹脂層的用于鋼板的粘合片,在汽車外殼鋼板的裝配過程中,將該粘合片粘結與鋼板上。
在本發(fā)明的用于鋼板的粘合片中,約束層是由涂布樹脂的玻璃纖維布形成,如上所述,該涂布樹脂的玻璃纖維布的透氣度不大于0.5cm3/cm2/秒,同時環(huán)氧樹脂組合物對玻璃纖維束的滲透率為20~70%。這種涂布樹脂的玻璃纖維布是通過密織方法制得的,使得環(huán)氧樹脂組合物對玻璃纖維束的滲透率較低。這就導致了一些有利的結果抑制了用于鋼板的粘合片的樹脂層的滲出;確保了良好的形狀保持性;獲得了沖壓和切割時的良好可加工性。除此之外,涂布樹脂的玻璃纖維布還具有適當?shù)睦鞆姸群蛷椥阅A俊K€有作為約束層的適當柔韌性,此外,還減少了甲醛的釋放。
因此,本發(fā)明的用于鋼板的粘合片對鋼板具有足夠的增強效果,或能充分抑制鋼板的振動,同時能充分減少甲醛的釋放;通過粘結就能有效地應用于在多種工業(yè)機械如交通工具中都使用的鋼板上。
實施例在下文中,將參考一些實施例和對比例,對本發(fā)明進行進一步詳細的說明,當然,本發(fā)明并不局限于其中任一個實施例。
(約束層的制備)1)制造玻璃纖維布用玻璃纖維束(紗線支數(shù)67.5tex,玻璃單絲直徑9μm,纖維束數(shù)量400)織得經線密度為44/25mm和緯線密度為32/25mm的平紋布。然后,對織得的玻璃纖維布進行熱脫脂處理,以除去上漿劑,從而制得IPC標準7628類玻璃纖維布。玻璃纖維布的質量為210g/m2,厚度為200μm,透氣度3cm3/cm2/秒。
2)制備環(huán)氧樹脂組合物(浸漬溶液)浸漬溶液1將0.7重量份的氨乙基氨基丙基三甲氧基硅烷(Union Carbide公司提供的A1120),40重量份的雙酚A型環(huán)氧樹脂水分散液(NIPPON NSC公司提供的Epolsin HC130,固體含量為45重量%),1.5重量份的丙烯酸酯共聚物樹脂水乳化液(NIPPON NSC公司提供的Yodosol KA10,固體含量為27重量%),2重量份的雙氰胺和0.2重量份的2-甲基咪唑溶于10重量份的熱水制得的固化劑溶液和0.36重量份的氨水(30重量%溶液)加入到40重量份的水中,然后再加水,使總共的重量達到100重量份,從而制得含環(huán)氧樹脂組合物水分散液的浸漬溶液1。這樣制得的浸漬溶液的固體含量和粘度列于表1。
浸漬溶液2除丙烯酸酯共聚物樹脂的水乳化液和氨水被水替代外,進行與浸漬溶液1相同的操作以制備含環(huán)氧樹脂組合物的浸漬溶液2。
3)制造涂布樹脂的玻璃纖維布涂布樹脂的玻璃纖維布1在用浸漬溶液1對玻璃纖維布進行浸漬后,用一臺軋液機將浸漬溶液1充分擠出。然后,通過一臺加熱到150℃的干燥器,制得每100重量份的玻璃纖維布浸漬有4重量份的環(huán)氧樹脂組合物的涂布樹脂的玻璃纖維布。
涂布樹脂的玻璃纖維布2在用浸漬溶液2對玻璃纖維布進行浸漬后,用一臺軋液機將浸漬溶液2充分擠出。然后,通過一臺加熱到150℃的干燥器,制得厚度為2.0mm,且每100重量份的玻璃纖維布浸漬有4重量份的環(huán)氧樹脂組合物的涂布樹脂的玻璃纖維布。
涂布樹脂的玻璃纖維布3
制備一塊蜜胺樹脂(Nitto Boseki公司提供的ME-313)涂層玻璃纖維布。
涂布樹脂的玻璃纖維布4制備一塊蜜胺樹脂(Nitto Boseki公司提供的ME-212)涂層玻璃纖維布。
4)評價4-1)測定透氣度采用JIS R3420-7.14的方法測定上面制得的涂布樹脂的玻璃纖維布1和2的透氣度。結果列于表1。
4-2)測定滲透率使用NIPPON AVIONICS公司生產的TVIP-4100對這樣制得的樹脂玻璃纖維布1和2進行成像處理,以分析橫截面積,從而由上文給出的公式計算出滲透率。結果列于表1。
4-3)測定拉伸強度和彈性模量采用JIS R3420-7.14的方法測定上面制得的涂布樹脂的玻璃纖維布1和2的拉伸強度。測量中,采用以下方法測定各涂布樹脂的玻璃纖維布的彈性模量。以100mm/分鐘的速度拉伸涂布樹脂的玻璃纖維布,直到拉伸強度達到98N。然后由98/(0.2×25)×(150/L)計算出各涂布樹脂的玻璃纖維布的彈性模量。結果列于表1。
4-4)柔韌性評價采用JIS L1096-8.20.1(a)的A方法(Gurely法)來評價涂布樹脂的玻璃纖維布1和2的柔韌性。結果列于表1。
4-5)復合基質沖壓評價將厚度為3mm的雙面丁基橡膠帶(Nitto Denko公司提供)粘附在上面制得的涂布樹脂的玻璃纖維布1和2上。然后,通過一層剝離紙,在涂布樹脂的玻璃纖維布1和2上覆上一層10mm厚的聚酯氈,之后用Thomson沖壓裁剪機以0.4N/cm2,對其進行沖壓。然后,肉眼觀察所述沖壓裁剪的表面,評價所述沖壓效果。結果列于表1。
表1中,標記A和B表示下述的情形。
A未發(fā)現(xiàn)絨毛;B發(fā)現(xiàn)一些絨毛。
表1

(樹脂層的制備)按照表2中的混合配方將泡沫材料組合物的各成分混合,同時按表3中的混合配方將橡膠組合物的各成分混合。然后,使用壓力捏和機將這些混合物捏和,制得捏和材料1-3。
表2

表3

需注明的是,表2和3中數(shù)字的單位相同,都為“重量份”,各成分的詳細說明將在下面給出。
-SBR苯乙烯-丁二烯無規(guī)共聚物,數(shù)均分子量為240,000,25重量%的苯乙烯含量,門尼粘度(ML1+4,100℃)為35,-環(huán)氧樹脂A環(huán)氧當量為250克/當量的半固態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹脂,
-環(huán)氧樹脂B環(huán)氧當量為650克/當量的二聚酸改性環(huán)氧樹脂,-環(huán)氧改性的SBS含40重量%苯乙烯和環(huán)氧當量為1,067克/當量的環(huán)氧改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES公司提供的EPOFRIEND AT501),-發(fā)泡劑4,4′-氧代雙(苯磺酰肼)-環(huán)氧樹脂固化劑雙氰胺,-交聯(lián)促進劑二硫化二苯并噻唑液體樹脂萜烯液體樹脂。
(制備用于鋼板的粘合片)用壓延機將制得的捏和材料1-3壓延至0.6mm厚,得到樹脂層。然后,用壓延機將制得的用作約束層的涂布樹脂的玻璃纖維布1-4分別粘附在樹脂層的一個表面上,如圖4中的組合,然后將剝離紙粘結到樹脂層的另一面。用這種方法制備了實施例1-3和對比例1-6的用于鋼板的粘合片。
(評價)對實施例1與2和對比例2與4的增強效果、低溫時對涂油鋼板的粘結性和揮發(fā)性化合物進行了評價。此外,對實施例3和對比例6的減振效果、加熱時的脫落和揮發(fā)性化合物進行了評價。其結果列于表4。需注明的是,由于對比例1、3和5的樹脂層脫離(setoff),因此不能對它們進行評價。
1)增強效果的測試將一種防繡劑(IDEMITSU KOSAN公司提供的Daphne Oil Z-5)施加到一塊冷軋鋼板(Nippon Testpanel Co.,Ltd.提供的SPCC-SD)的表面上。然后,在20℃下垂直放置該鋼板過夜,以進行油處理。(下文中,涂油的冷扎鋼板就是指經油處理的冷扎鋼板。)在撕去用于鋼板的粘合片的剝離紙后,于20℃的條件下,將用于鋼板的粘合片粘結到25mm寬、150mm長和0.8mm厚的涂油的冷扎鋼板上。然后,在160℃加熱20分鐘,使樹脂層發(fā)泡。用這種方法制得試樣。對實施例1與2和對比例2與4進行相同的操作,制得相應的試樣。
然后,將每個試樣固定在跨距為100mm的支座上,鋼板面朝上,測試棒在試樣的縱向中心部分上,以1mm/分鐘的壓縮速率沿垂直方向向下移動,向下壓鋼板,直到發(fā)泡層相對于它的原位置彎曲或移動了1mm。這個發(fā)泡層的彎曲就被作為彎曲強度(N),可用來評價增強效果。
2)涂油鋼板低溫下的粘結性的測試用于鋼板的粘合片被剪切為25mm寬的試樣,然后將剝離紙撕去。然后,在5℃下用2kg的軋輥使用于鋼板的粘合片的試樣與涂油的冷軋鋼板的涂油表面加壓接觸。30分鐘后,進行90°剝離試驗(拉伸速度300mm/分鐘),以測定粘著力(N/25mm),測定的值用來評價低溫下粘合片與涂油鋼板的粘結性。
3)振動衰減的測試剝離實施例3和對比例6的用于鋼板的粘合片的剝離紙之后,將用于鋼板的粘合片粘結到10mm寬、220mm長和0.8mm厚的涂油冷軋鋼板上。然后,在180℃加熱20分鐘,之后冷卻至室溫。然后,用中心激勵法測定作為振動衰減一個量度的損失率η。
4)加熱時的脫落將實施例3和對比例6的用于鋼板的每個粘合片剪切為50mm寬和10mm長的試樣,然后撕去剝離紙。然后,用2kg的軋輥滾動一個來回,使用于鋼板的粘合片的各試樣與涂油的冷軋的鋼板表面加壓接觸。然后,將鋼板相對于平面傾斜放置,以使粘結有粘合片的鋼板表面可與裝置基面成70°的角。隨后,粘結了用于鋼板的粘合片的鋼板在180℃下烘焙30分鐘。然后,檢查用于鋼板的粘合片的變形和脫落。
5)揮發(fā)性組分的測試將實施例1-3和對比例2、4與6的用于鋼板的粘合片剪裁為面積為80cm2的試樣。然后使用10L的tedler-pack采集各試樣所釋放的甲醛,用氣相色譜進行定量測定。
表1


由表4可看出,與使用蜜胺樹脂的對比例相比,所有實施例的用于鋼板的粘合片都使揮發(fā)性化合物(甲醛)的釋放顯著減少,同時具有良好的增強和振動抑制效果。
應注意在所有采用具有較大滲透率的玻璃纖維布的對比例中,樹脂層脫離,導致不能進行評價。
雖然在上文的敘述中,采用了本發(fā)明的一些說明性實施例,但只是為了更好地說明本發(fā)明,并不是要將本發(fā)明局限于這些實施例中。對那些專業(yè)人員而言,對本發(fā)明的修改和變動是理所當然的,隨后的權利要求覆蓋了這些修改和變動。
權利要求
1.一種用于鋼板的粘合片,它包括約束層和樹脂層,其特征在于,所述約束層包括涂布樹脂的玻璃纖維布,它通過編織玻璃纖維束得到玻璃纖維布,然后將環(huán)氧樹脂組合物浸漬到玻璃纖維布上,制得涂布樹脂的玻璃纖維布,所述玻璃纖維束是通過捆束玻璃單絲形成的,所述涂布樹脂的玻璃纖維布的透氣度不大于0.5cm3/cm2/秒,環(huán)氧樹脂組合物對玻璃纖維束的滲透率為20~70%。
2.權利要求1所述用于鋼板的粘合片,其特征在于,在涂布樹脂的玻璃纖維布的環(huán)氧樹脂組合物中,每100重量份的環(huán)氧樹脂組合物含有1~10重量份的丙烯酸聚合物,所述環(huán)氧樹脂組合物浸漬玻璃纖維布的比例為每100重量份的玻璃纖維布有2~15重量份的環(huán)氧樹脂組合物。
3.權利要求1所述用于鋼板的粘合片,其特征在于,所述玻璃纖維布的質量為150~300g/m2。
4.權利要求1所述用于鋼板的粘合片,其特征在于,所述樹脂層由包含環(huán)氧樹脂和發(fā)泡劑的泡沫材料組合物形成。
5.權利要求1所述用于鋼板的粘合片,其特征在于,所述樹脂層由包含芳族環(huán)氧樹脂、苯乙烯合成橡膠和發(fā)泡劑的泡沫材料組合物形成。
6.權利要求1所述用于鋼板的粘合片,其特征在于,所述樹脂層由包含橡膠的橡膠組合物形成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于鋼板的粘合片,能減少揮發(fā)性有機物的釋放,同時具有良好的增強效果和振動抑制效果。用于鋼板的粘合片由一層約束層和一層樹脂層組成,所述約束層包含涂布樹脂的玻璃纖維布,通過編織玻璃纖維束得到玻璃纖維布,然后將環(huán)氧樹脂組合物浸漬到玻璃纖維布上,制得涂布樹脂的玻璃纖維布,而玻璃纖維束是通過捆束玻璃單絲形成的,所述涂布樹脂的玻璃纖維布的透氣度不大于0.5cm
文檔編號B32B27/38GK1590084SQ200410056410
公開日2005年3月9日 申請日期2004年8月6日 優(yōu)先權日2003年8月8日
發(fā)明者橘克彥, 松本光生, 松永學, 伊藤滝男 申請人:日東電工株式會社
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