粘合剂沉积用方法和设备技术

公开了一种改善可活化的粘合剂成分的静电沉积的方法。形成所述可活化的粘合剂成分以用于将干燥的粉末状前驱体层转变为前驱体层膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘合剂沉积用方法和设备
本专利技术通常涉及可活化的粘合剂成分的静电沉积。
技术介绍
热固性材料的静电沉积提供了能够有精确和一致的层厚度的粉末涂布工艺。对于包括墨、环氧类、聚酯、陶瓷和能够在沉积后短时间固化的其它材料的各种可固化材料，该沉积工艺是共通的。然而，粘合剂材料的静电沉积已经面对大量的挑战，具体地涉及创造适宜粉末形式的粘合剂和创造粘合剂的固化周期的延迟以致固化延迟至期望的活化阶段的问题。粘合剂粉末可以具有形成聚集体和导致发粘基材的趋势，这两种均降低了粘合层的有效性和使用性。进一步，对于静电沉积的材料是共通的即刻的固化，将要求基材即刻粘合至第二基材，这在制造期间不一直是期望的。
技术实现思路
本技术通过提供一种粘合地结合的制品的形成方法来满足一种以上的上述需要，所述方法包括以下步骤：提供具有至少一个第一表面的至少一个第一基材，并且将用于形成前驱体层(precursorlayer)的颗粒静电输送至至少一个第一表面。所述颗粒可以包括用于限定在固化时展示出粘合特性的潜在固化性聚合物材料(latentcuringpolymericmaterial)的前驱体，其中前驱体层的颗粒具有在约20至约150(50至100)μm的范围内的平均粒径。所述颗粒可以进一步具有的特征在于：包含均一组成(onecomponent)的实质上固体的前驱体配制品(precursorformulation)。然后可以将前驱体层的颗粒物理地转变从而形成实质上非定向熔融(non-orientedfused)的前驱体层膜(precursorlayerfilm)，所述实质上非定向熔融的前驱体层膜当在至少一个第一表面上时并且基本上完全地贯穿其保持未暴露至反应活化条件(reactionactivationcondition)的时期无粘性并且触感干燥。前驱体层膜可以具有小于约0.3mm的大体均一的厚度。然后第二基材可以施加至第一基材的至少一个第一表面从而覆盖前驱体层膜的至少一部分。前驱体层膜可以经历反应活化条件从而引起交联并且限定将至少一个第一基材与至少一个第二基材粘合地结合的交联反应产物材料。第一基材或第二基材的至少之一可以是金属材料。第一基材和第二基材都可以是金属材料。第一基材或第二基材的至少之一可以是聚合物或复合物材料。第一基材和第二基材都可以是聚合物或复合物材料。第一基材或第二基材中的之一或两者可以具有能够支撑其自重而没有可见的可检测的弹性变形的足够的刚性。第一基材或第二基材的至少之一可以是钢材料。第一基材和第二基材都可以是钢材料。静电输送的步骤(stepofelectrostaticallydelivering)可包括将前驱体层使用电磁刷印刷设备输送。所述方法可以包括将前驱体层输送至第一基材的轮廓表面(contouredsurface)。静电输送的步骤可以包括将足量的前驱体层输送至第一基材以致所得固化和交联的反应产物材料的厚度小于约1mm(小于0.5mm、小于0.1mm或甚至小于0.05mm)。在静电输送的步骤期间，前驱体配制品可以保持在干燥的固体状态。在一个以上的形成、贮存和沉积期间，前驱体配制品可以保持在粉末状形式。将前驱体配制品静电输送的步骤可以在第一基材和任何分配器(dispenser)之间不存在任何接触下进行，前驱体配制品通过所述分配器输送。将前驱体层膜经历反应活化条件的步骤可以包括将所述膜加热至在用于交联前驱体层膜的交联活化温度(cross-linkingactivationtemperature)之上的温度。将颗粒物理地转变的步骤可以包括将所述颗粒加热至比用于加热所述前驱体层膜的步骤的温度低至少60-80℃的温度的步骤。将颗粒物理地转变的步骤可以包括将所述颗粒加热至前驱体组合物(precursorcomposition)作为热塑性材料软化和流动、但低于所述前驱体组合物将交联来形成热固性材料的温度。潜在固化性聚合物材料可以包括乙烯共聚物或三元聚合物；苯氧基树脂、酚醛树脂、环氧类、丙烯酸酯类、封端热塑性聚氨酯，或其任意的组合。将前驱体配制品静电输送的步骤可以重复以致前驱体层膜的厚度增加。将前驱体配制品静电输送的步骤可以在第一基材的一个以上的规定区域中重复以致前驱体层膜的厚度在一个以上的规定区域中增加。可选择地，可以将第二组合物施加至第一组合物。例如调节要结合两种不同基材时的粘合剂的最大性能，这是令人感兴趣的。前驱体配制品从初始形成至物理地转变步骤可以稳定贮存至少六个月、至少一年、或甚至至少五年。前驱体配制品从初始形成至静电输送步骤可以是干燥粉末状形式。在另一个方面中，此处的教导提供了此处讨论的所述方法的用途，其用于制成结合的汽车组件。其实例公开于2012年7月30日提交的美国申请序列号13/561,442并且在此以参考的方式并入以用于所有目的。在又一个方面中，此处的教导提供了根据此处公开的方法制成的结合的制品。此处公开的结合方法思考到粘合剂组合物和粘合剂沉积的方法，其中将粉末状粘合剂材料静电地沉积在基材上从而形成前驱体层。然后可以将前驱体层的粉末颗粒物理地转变从而形成实质上非定向熔融的前驱体层膜，所述实质上非定向熔融的前驱体层膜可以随后经历反应活化条件从而引起交联并且限定能够将两个以上基材粘合地结合的交联反应产物材料。具体实施方式本申请涉及并且要求于2012年7月30日申请日提交的美国临时申请序列号61/677,234的权益。该申请的内容在此以参考的方式包括以用于所有目的。通常，此处的教导提供了粘合剂组合物，所述粘合剂组合物在贮存期间保持在粉末状形式，并且通过静电沉积过程沉积随后进行多个固化(例如，物理地转变)步骤。粘合剂组合物在其生料(green)(未固化)状态时可以是粉末状形式，沉积在基材上从而形成前驱体层，物理地转变从而形成前驱体层膜，随后经历反应活化条件从而引起交联并且限定为交联反应产物。在静电沉积过程期间，将粘合剂粉末静电地沉积然后熔融至基材表面上从而形成前驱体层，其实质上是固体膜前驱体层。为了充分地初始粘合至基材并且熔融从而形成前躯体膜，粉末形式的粘合剂可以由颗粒形成，所述颗粒在特定范围(例如，颗粒具有在25μm和125μm之间的直径)内并且具有当粘合剂在其生料状态时促进颗粒对基材表面的充分的粘附的组成，因此要求粉末粘合剂在固化步骤之前粘附。进一步，在粘附至基材并且熔融从而形成前驱体膜层时，粘合剂粉末的组成必须是这样：前驱体膜层实质上无粘性并且触感干燥。粘合剂材料的组成必须是这样：粘合剂可以以粉末状形式形成并且其可以在运输和贮存期间保持粉末状形式。粘合剂的组成可以是这样：在生料状态时，具有可用于交联的基团的粘合剂的大于50重量％、60重量％、70重量％、80重量％或甚至90重量％(如由差示扫描量热法确定)保持未固化。这是必要的以致粘合剂可以发展对其将要最终结合在一起的基材的适宜的长期耐久粘合性。通过电磁刷涂布技术可以用于将相对牢固的粘合剂前驱体的相对薄的层沉积至装置的组件上的出人意料的发现，根据本教导，使得实现上述结合的能力是可行的。粘合剂前驱体(即，在其生料状态的粘合剂)是这样：其形成了通常无粘性并且触感干燥的薄膜，因此当组装多个组件时，促进了子组件的操作。电磁刷沉积技术的普通教导提供于美国专利申请公布200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合地结合的制品的形成方法，所述方法包括以下步骤：a)提供具有至少一个第一表面的至少一个第一制品；b)将用于形成前驱体层的颗粒静电输送至所述至少一个第一表面，所述颗粒包括用于限定在固化时展示出粘合特性的潜在固化性聚合物材料的前驱体，其中所述前驱体层的所述颗粒具有在约20‑约300μm的范围内的平均粒径；并且所述颗粒的特征为基本上没有任何溶剂的均一组成的实质上固体的前驱体配制品；c)将所述前驱体层的所述颗粒物理地转变从而形成实质上非定向熔融的前驱体层膜，所述实质上非定向熔融的前驱体层膜当在所述至少一个第一表面上和基本上完全地贯穿其保持未暴露至反应活化条件的时期时无粘性并且触感干燥，并且具有小于约0.3mm的大体均一的厚度；(d)施加至少一个第二基材从而接触所述前驱体层膜的至少一部分；和(e)将所述前驱体层膜经历反应活化条件从而引起交联并且限定将所述至少一个第一基材与所述至少一个第二基材粘合地结合的交联反应产物材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.30 US 61/677,2341.一种粘合地结合的制品的形成方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供具有至少一个第一表面的至少一个第一基材；(b)使用电磁刷印刷设备将用于形成前驱体层的颗粒静电输送至所述至少一个第一表面，所述颗粒包括用于限定在固化时展示出粘合特性的潜在固化性聚合物材料的前驱体，其中所述前驱体层的所述颗粒具有在20至300μm的范围内的平均粒径；并且所述颗粒的特征为没有任何溶剂的均一组成的固体的前驱体配制品；(c)将所述前驱体层的所述颗粒物理地转变从而形成非定向熔融的前驱体层膜，所述非定向熔融的前驱体层膜当在所述至少一个第一表面上和完全地贯穿其保持未暴露至反应活化条件的时期时无粘性并且触感干燥，并且具有小于0.3mm的大体均一的厚度；(d)施加至少一个第二基材从而接触所述前驱体层膜的至少一部分；和(e)将所述前驱体层膜经历反应活化条件从而引起交联并且限定将所述至少一个第一基材与所述至少一个第二基材粘合地结合的交联反应产物材料，其中将颗粒物理地转变的步骤包括将所述颗粒加热至所述前驱体配制品作为热塑性材料软化和流动、但低于所述前驱体配制品将交联来形成热固性材料的温度；以及其中所述用于形成前驱体层的颗粒包括环氧类/弹性体加成物，所述加成物包括以份计为1:5至1:6的环氧类与弹性体。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一基材或所述第二基材的至少之一是金属材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一基材和所述第二基材都是金属材料。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一基材或所述第二基材中的之一或两者具有能够支撑其自重而没有可见的可检测的弹性变形的足够的刚性。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一基材或所述第二基材的至少之一是钢材料。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一基材和所述第二基材都是钢材料。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·恰普利茨基，K·肖尔茨，
申请(专利权)人：泽费罗斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US