低比重防潮热密封剂组合物的制作方法

文档序号:3695505阅读:118来源:国知局

专利名称::低比重防潮热密封剂组合物的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种低比重防潮热密封剂(humidityproofheatsealer)组合物,其包括聚氯乙烯树脂、填料、吸湿剂、增塑剂、增粘剂(adhesionpromoter)、添加齐[J等。
背景技术
:如图1所示,在汽车的制造过程中,在上漆前将密封剂(sealer)施用于汽车钢板接合处(steelplatejoint),以防止漏水、生锈和噪音。对于常规的密封剂,如韩国专利申请第2001-41257号中所公开,如图2所示,它们在穿过用于底部、中部和顶部涂布法的炉的同时在热作用下固化。在长时间的周末、假日或假期中,汽车应保持在阶段1或阶段2下。如图4所示,当汽车长期放置在热和潮湿的气候条件下时,空气中所含的湿气缓慢进入常规的密封剂。如图4所示,已经吸收湿气的密封剂穿过炉时会导致产品外观低劣,这要求返工。为了解决这个问题,当长时间的周末或假日来临时,例如,分别使60-70辆汽车和90-100辆汽车从阶段1和阶段2提前进入阶段3。但在这种情况下,在长时间的周末或假日之后,必须填补空缺的阶段l和阶段2,以恢复工作。此外,常规的密封剂比重非常高,为大约1.7,制造一辆车使用大约7-8千克的密封剂,这会提高汽车的总重量,而这将降低燃料效率。因此,需要有可以解决上述问题的新型密封剂。在此
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部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明
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的理解,并因此其可以包含不形成本国家的本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
发明内容本发明的一个目的在于提供防潮性强、重量降低的密封剂组合物。一方面,本发明提供一种低比重防潮热密封剂组合物,其包括(1)20至35重量%的聚氯乙烯树脂;(2)20至35重量%的填料,其包括60至95重量。/。的碳酸钙、2至20重量%的中空微球和2至20重量%的微球;(3)5至10重量%的吸湿剂,其包括50至75重量%的未涂层氧化钙和25至50重量°/。的涂层氧化钙;(4)25至35重量%的增塑剂;(5)1至15重量%的增粘剂;和(6)1至5重量%的热稳定剂。使用上述组合物,可以解决由吸湿引起的质量问题。通过将平均比重降至1.3或更低,以将密封剂涂层重量减轻至少大约25%,从而可以提高燃料效率。本文所用的术语"车辆(vehicle)"、"车用"或其它类似术语理解成包括通常的机动车辆,例如载客车辆,包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆,包括各种船只和船舶的水运工具,航空器和类似物,并包括混合动力车辆、电动车辆、插入式(plug-in)混合电动车辆、氢动力车辆和其它代用燃料车辆(例如,源自石油以外的资源的燃料)。如本文所述,混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆,例如汽油动力和电动动力。以下论述本发明的上述和其它方面与特征。根据以下的详细叙述并结合附图,将会更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征与其它优点,其中图1显示在汽车面板接合处施用密封剂的方法。4图2显示对密封剂进行热固化的方法。图3显示在热固化过程中没有吸湿的密封剂的外观变化。图4显示在热固化过程中吸湿的密封剂的外观变化。具体实施例方式现在将详细提及本发明的各种实施方式,其实例图示在附图中并描述于下文。本发明的密封剂组合物优选包括(1)20至35重量%的聚氯乙烯树脂;(2)20至35重量%的填料,其包括60至95重量%的碳酸钙、2至20重量%的中空微球和2至20重量%的微球;(3)5至10重量%的吸湿剂,其包括50至75重量%的未涂层氧化钙和25至50重量%的涂层氧化钙;(4)25至35重量°/。的增塑剂;(5)1至15重量%的增粘剂;和(6)1至5重量%的热稳定剂。在此使用聚氯乙烯树脂,以便与增塑剂一起形成弹性强的软薄膜,并为汽车钢板接合处提供防水、防锈和防噪音性能。优选其用量是密封剂组合物总重量的20至35重量%。当含量低于20重量%时,由于弹性和强度不足,在防水、防锈或防噪音性能方面可能出现问题。另一方面,当含量超过35重量%时,薄膜可能剥落。聚氯乙烯树脂是一种糊状树脂,并可以是选自均聚物树脂、共聚物树脂和共混树脂的至少一种。基于100重量%聚氯乙烯树脂总量,更优选使用30至55重量%的均聚物树脂、30至55重量%的共聚物树脂和10至25重量%的共混树脂,以在成膜后获得改进的机械性能,如耐磨性和耐碎裂性,并由此获得优异的防锈和防水性能。当均聚物树脂的含量低于30重量%时,耐磨性和耐碎裂性会变差。相反,当其超过55重量%时,储存稳定性和喷射加工性能会变差。当共聚物树脂的含量低于30重量%时,耐磨性和耐碎裂性会变差。相反,当其超过55重量%时,储存稳定性和喷射加工性能会变差。当共混树脂的含量低于10重量%时,由于喷射体积降低,加工性、耐磨性和耐碎裂性会变差。另一方面,当其超过25重量%时,储存稳定性会变差。因此,优选在前述范围内使用均聚物树脂、共聚物树脂和共混树脂。均聚物树脂的分子量可以合适地是950至1600。共聚物树脂的分子量可以合适地是1000至1400。而且,共混树脂的分子量可以合适地是1300至1500。当均聚物树脂的分子量低于950时,在高温(40°C)储存过程中粘度会升高,而当分子量超过1600时,在135。C下在30分钟内不能成膜。当共聚物树脂的分子量低于1000时,在高温(40°C)储存过程中粘度会升高。另一方面,当该分子量超过1400时,则会在135。C的加热条件下在30分钟内发生薄膜剥落。当共混树脂的分子量低于1300时,在高温(40°C)储存过程中粘度会升高。相反,当分子量超过1600时,在135"C下在30分钟内不能成膜。因此,优选使用分子量在前述范围内的均聚物树脂、共聚物树脂和共混树脂。在此使用填料,以改进加工性,防止流动,保持硬度和降低比重。优选地,其用量可以是基于低比重密封剂组合物总重量的20至35重量%。当该含量低于20重量%时,密封剂的流动性会过度。另一方面,当其超过35重量%时,密封剂弹性降低,并会发生薄膜破裂。因此,优选前述范围。在本发明的一个实施方式中,填料可以包括基于填料总重量的60至95重量%的碳酸钙、2至20重量°/。的中空微球和2至20重量%的微球。优选地,碳酸钙的比重为1.7至1.9。术语"中空微球"和"微球"通常用于表示低比重填料。但在本公开内容中,术语"中空微球"是指比重为0.7至0.9的的填料,术语"微球"是指比重为0.05至0.1的的填料。例如,可以分别使用3MJapan出售的比重为0.7至0.9和0.05至0.1的填料作为中空微球和微球。优选地,中空微球的抗压力(pressureresistance)可以是550至650psi。中空微球的用量合适地是基于填料总重量的2至20重量%。当用量低于2重量%时,由于碳酸钙的量相对增加,密封剂的重量增加。另一方面,当其超过20重量%时,则喷射加工性能会变差。同时,比重为0.05至0.1的微球的用量是基于填料总重量的2至20重量%。当用量低于2重量%时,由于碳酸钙的量相对增加,密封剂的重量增加。当其超过20重量%时,重量会降低,但流动性会变差。该填料优选为碳酸钙、中空微球和微球的混合物。当单独使用中空微球时,由于固化后的硬度提高,在弯曲试验过程中会发生开裂。当单独使用微球时,固化后硬度会降低。因此,就防止开裂和控制硬度而言,优选将其组合使用。此外,通过在碳酸钙之外还使用中空微球和微球,可以显著降低密封剂组合物的重量。在本发明的优选实施方式中,吸湿剂的用量是基于密封剂组合物总重量的5至10重量%。当该含量低于5重量%时,会由于吸湿而在固化过程中发生起泡。当其超过10重量%时,则会在密封剂表面发生白化和开裂。吸湿剂可以合适地包括未涂层氧化钙和涂层氧化钙。通过用脂肪酸对未涂层氧化钙的表面进行涂层,制备涂层氧化钙,其用于防止因长期暴露在湿气下吸收湿气而引起的起泡。未涂层氧化钙的含量可以是基于吸湿剂总重量的50至75重量%。当该含量低于50重量%时,如图4中可见,由于湿气残留而未被除去,在固化过程中会发生起泡。另一方面,当其超过75重量%时,则会在密封剂表面上发生白化和开裂。涂层氧化钙的含量可以是基于吸湿剂总重量的25至50重量%。当该含量低于25重量%时,在长期储存时会发生起泡。另一方面,当其超过50重量%时,则在密封剂表面上会发生白化和开裂。使用增塑剂来胶溶聚氯乙烯树脂,以便为聚氯乙烯树脂提供固化过程中的涂层加工性和柔软弹性。增塑剂的用量优选是基于本发明的密封剂组合物总重量的25至35重量%。当该含量低于25重量°/。时,由于粘度很高,涂层加工性会变差。另一方面,当其超过35重量%时,则由于粘度降低,薄膜强度会降低。增塑剂可以优选为聚酯基增塑剂或邻苯二甲酸酯基增塑剂。例如,可以使用选自邻苯二甲酸二(乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯的至少一种。使用增粘剂来提供与被粘物的粘合性,其用量优选是基于本发明的密封剂组合物总重量的1至15重量%。当该含量低于1重量%时,与被粘物的粘合性会不足。另一方面,当其超过15重量%时,则由于密封剂组合物的硬度增加,会发生薄膜开裂。增粘剂可以包括选自氨基甲酸酯改性的酰胺树脂和环氧树脂的至少一种。当两者都使用时,氨基甲酸酯改性的酰胺树脂和环氧树脂以1:1至0.5的重量比混合。当混合比超过1:1时,储存稳定性会变差。当其低于1:0.5时,则会在固化后发生变色和粘着性降低。在本发明的一个实施方式中,热稳定剂可以是选自锌基稳定剂、锡基稳定剂和钙-锌基稳定剂的至少一种。更优选使用选自氧化锌(其为锌基稳定剂)、钙-锌基稳定剂和锡基稳定剂的至少一种。热稳定剂的用量是基于本发明的密封剂组合物总重量的1至5重量%。当热稳定剂的用量低于1重量%时,聚氯乙烯树脂会变色。当其超过5重量%时,则粘合性会变差。在一个实施方式中,密封剂组合物可以进一步包括在40'C下粘度为2至2.5cst(厘沲,centistoke,ASTMD-445)的低沸点溶剂,以降低粘度。按密封剂组合物重量为100份计,低沸点溶剂的用量是1至5重量份,更优选1至3重量份。当低沸点溶剂的用量低于1重量份时,不能实现预期效果。当其用量超过5重量份时,则固含量会降低。因此,优选前述范围。具有上述组分的密封剂组合物的平均比重为1.1至1.3。实施例下列实施例进一步例证本发明,而无意对本发明进行限定。实施例1-6制备本发明的低比重防潮热密封剂组合物。在相关领域技术人员常用的批量型捏合机中混合下表1中所列的组分。在25'C-35。C下将密封剂组合物混合并分散、然后进行真空脱气后,制备密封剂组合物,其粘度为150,000至250,000cps(厘沲)。比较例1和2在比较例1中,通过批量型捏合机用表1中所述的组分和组合物制备密封剂组合物。在比较例2中,如韩国专利申请第2001-41257号的实施例部分所述制备密封剂组合物。表1组分(重量%)实施实施实施实施实施实施比较比较例1例2例3例4例5例6例1例28<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>试验例试验例1测量实施例l-6和比较例1-2中制成的各密封剂组合物的比重。结果列在下表2中。1.比重测量根据水取代法(watersubstitutionmethod)将组合物各自装在容积已知的容器中,使得不含空气或杂质。通过测量各组合物的重量来计算比重。2.计算密封剂消耗量(千克/汽车)密封剂组合物的消耗量=(比较例1的密封剂组合物的消耗量)x(实施例的各密封剂组合物的比重)/(比较例1的密封剂组合物的比重)3.计算补偿比重降低率(%)补偿比重降低率(compensatedspecificgravityreduction,%)=[(实施例的各密封剂组合物的比重)/(比较例1的密封剂组合物的比重)X100%]-100%4.成本率(%)成本率(costrate,%)二(密封剂组合物消耗量)X(材料成本率)表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>如表2中所见,比较例1和2的密封剂组合物以每辆汽车7-8千克的量消耗。相反,由于比重显著降低,实施例1至6的密封剂组合物以4.9-5.6千克的量消耗。这意味着根据本发明,可以降低汽车重量,这预计有助于改进燃料效率并成本节约。试验例2如图1所示,由实施例和比较例中制备的密封剂组合物制备试验样品。试验样品如图2所示在阶段1和阶段2下保持7天,观察是否出现气泡。在阶段1中,各试验样品在351:和湿度90%的条件下保持1-7天。随后,在135"C下烘烤硬化15分钟后,观察是否出现气泡。在阶段2中,将已经在阶段1中烘烤硬化过的各试验样品在15(TC下进一步烘烤硬化20分钟。随后,观察是否出现气泡。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表3中所见,当样品如图4中所示在阶段1下保持超过1天并在阶段2下保持超过2天时,比较例1和2的密封剂组合物表现出差的外观。相反,即使当样品在阶段1下保持5天或更多天并在阶段2下保持7天时,实施例1至6的密封剂组合物也没有表现出这种问题。试验例3物理性质测量测量实施例1、实施例3、实施例6和比较例1-2中制成的密封剂组合物的物理性质。结果列在下表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>从表4中给出的物理性质测试结果可以看出,本发明的密封剂组合物与常规密封剂组合物相比,具有相当的或更好的物理性质。如上所述,本发明的密封剂组合物由于其比重低,可以降低汽车的重量,从而可以改进燃油效率。尤其是具有优异的防潮性,其可以改进密封剂涂布和固化过程中的工艺效率。本发明参考其优选实施方式进行了详细说明。然而,本领域技术人员能够理解,可以在不偏离本发明的原理和精神的情况下对这些实施方式进行改变,本发明的范围由所附的权利要求及其等同方式限定。权利要求1.一种低比重防潮热密封剂组合物,其包括(1)20至35重量%的聚氯乙烯树脂;(2)20至35重量%的填料,其包括60至95重量%的碳酸钙、2至20重量%的中空微球和2至20重量%的微球;(3)5至10重量%的吸湿剂,其包括50至75重量%的未涂层氧化钙和25至50重量%的涂层氧化钙;(4)25至35重量%的增塑剂;(5)1至15重量%的增粘剂;和(6)1至5重量%的热稳定剂。2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述聚氯乙烯树脂包括30至55重量%的均聚物树脂、30至55重量%的共聚物树脂和10至25重量%的共混树脂。3.根据权利要求1所述的组合物,其中所述碳酸钙的比重为1.7至1.9,所述中空微球的比重为0.7至0.9,并且所述微球的比重为0.05至O.l。4.根据权利要求1所述的组合物,其中所述增塑剂是选自邻苯二甲酸二(乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯的至少一种。5.根据权利要求1所述的组合物,其按每100重量份防潮密封剂组合物计,包括1至5重量份粘度为2至2.5est(厘沲,在40。C下)的低沸点溶剂。全文摘要本发明涉及一种在汽车钢板接合处或外部面板接合处使用的低比重防潮热密封剂组合物,其包括聚氯乙烯树脂、填料、吸湿剂、增塑剂、增粘剂、添加剂等等。当与常规密封剂组合物相比时,本发明的组合物提供改进的防潮性,以及改进的燃油效率。文档编号C08K13/00GK101555398SQ20081018116公开日2009年10月14日申请日期2008年11月24日优先权日2008年4月10日发明者崔圭生申请人:现代自动车株式会社
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