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CN103080261B - 将细长带施用到车辆的车门框架上的方法 - Google Patents

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CN103080261B CN201180042253.XA CN201180042253A CN103080261B CN 103080261 B CN103080261 B CN 103080261B CN 201180042253 A CN201180042253 A CN 201180042253A CN 103080261 B CN103080261 B CN 103080261B
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Abstract

本发明提供了一种将细长带附着到车辆车体的车门框架上的方法，所述方法包括通过一种设备施用所述细长带，所述装置包括：i.驱动装置；ii施用头；iii.应力控制单元，其被布置在驱动装置和施用头之间，并且包括一个或多个传感器单元；iv.和控制单元，用于控制驱动装置，细长带的施用方法包括：通过驱动装置使细长带前进；使用施用头定位、按压细长带和/或将细长带卷绕到车门框架上；以及使用应力控制单元和用于控制驱动装置的控制单元控制细长带的应力，从而应力控制单元的一个或多个传感器单元测量细长带的应力，并且基于通过应力控制单元的一个或多个传感器对细长带的应力的测量，控制单元控制驱动装置以将细长带的应力保持在理想的应力范围内，其中，所述细长带包括粘合带，所述粘合带包括具有第一和第二主侧面的泡沫层和与泡沫层的主侧面之一相连的压敏粘合剂层，压敏粘合剂包括交联橡胶，并且泡沫层包括在烷基中具有平均3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯的丙烯酸系聚合物，泡沫层的密度为至少540kg/m3。

Description

将细长带施用到车辆的车门框架上的方法
本发明涉及将细长带施用到车辆车体的车门框架上。具体地讲，本发明涉及包括粘合带的细长带的施用。
粘合剂制品或粘合带通常用于将两个基底粘合在一起以形成粘合的复合物。具体的粘合带包括具有泡沫层的那些。这种带材或粘合带用于例如机动车工业中，其中可用它们将多种组件粘合到汽车或其它机动车辆的车体上。通常，它们用于将诸如徽标、塑料部件以及橡胶垫圈之类的部件粘合至门上。胶带的例子在例如WO2008/070386、US6,503,621和US4,415,615中有所公开。
虽然有大量的粘合剂和带材可用，但是基材的发展和终端使用的要求继续驱动对新粘合剂配方和带材构造的需求。例如，已经证明要粘结粘合带的机动车部件上的油漆和涂料的开发是特别具有挑战性的。同样，运输部门尤其是机动车工业的发展趋势是进一步减小例如汽车的重量以节约燃料消耗。该趋势导致在先前未使用粘合带的地方使用和施用粘合带，或者导致在例如粘合带可能遭受的应力-应变方面有更高要求的新构造中施用粘合带。作为一个具体的实例，橡胶密封件和垫圈通常通过诸如夹子的机械装置施用到车辆车体中的车门框架周围，这增加了汽车的重量。经证明，用粘合剂溶液替代机械附着装置是困难的。除了性能特性之外，环境管理和加工成本也影响产品配方需求。
另外，诸如汽车和公共汽车的车辆的组装被高度自动化，并且通常涉及使用机器人。因此，提出了如在EP1902813中公开的施用方法以将细长带施用到车辆的车门或者车门框架上。当利用粘合带将橡胶垫圈施用到车门周围时，据发现，在该EP申请中公开的设备和方法产生优良的结果，这是因为通过测量和控制在施用过程中的应力减轻了在粘合带中引入的应力。具体地讲，该方法避免了在粘合带中沿着垂直于所述带的施用平面的方向引入应变。
已经发现的是，当该申请用于将密封件施用到车辆车体上的车门框架上时，仍会导致一段时间后粘合带的脱离。具体地讲，据发现，在车门框架强烈弯曲的区域，例如在车门框架的拐角处，发生脱离是由于在粘合带中的与带材施用的表面平行的平面中引入的应变。
因此，期望找到一种可靠的和将粘合带良好地施用到车辆车体上的车门框架上的方法，并且具体地讲，期望找到一种解决在强烈弯曲的区域中发生脱离的问题的方法。
本发明提供了一种将细长带附着到车辆车体的车门框架上的方法，所述方法包括通过一种设备施用细长带，所述设备包括：
i.驱动装置；
ii施用头；
iii.应力控制单元，其被布置在驱动装置和施用头之间，并且包括一个或多个传感器单元；
iv.和控制单元，用于控制驱动装置，
细长带的施用方法包括：通过驱动装置使细长带前进；使用施用头定位、按压细长带和/或将细长带卷绕到车门框架上；以及使用应力控制单元和用于控制驱动装置的控制单元控制细长带的应力，从而应力控制单元的一个或多个传感器单元测量细长带的应力，并且基于通过应力控制单元的一个或多个传感器对细长带的应力的测量，控制单元控制驱动装置以将细长带的应力保持在理想的应力范围内，
其中，所述细长带包括粘合带，所述粘合带包括具有第一和第二主侧面的泡沫层和与泡沫层的主侧面之一相连的压敏粘合剂层，压敏粘合剂包括交联橡胶，并且泡沫层包括在烷基中具有平均3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯的丙烯酸系聚合物，泡沫层的密度为至少540kg/m3。
如本文所用，“与......相连”意指相关层直接设置在所述表面上，或通过作为中介的诸如例如底漆层的一个或多个层间接设置在所述表面上。
已经发现的是，当将粘合带附着到车辆车体的车门框架上时，根据本发明的方法提供了良好的结果。具体地讲，在诸如框架中的拐角的强烈弯曲的区域，粘合带也很好地粘附。另外，所述方法可在允许形成可靠附着的同时用于附着设计不同的多种不同橡胶垫圈。
以下是根据本发明的实施例的概述：
1.一种将细长带附着到车辆车体的车门框架上的方法，所述方法包括通过一种设备施用细长带，所述设备包括：
v.驱动装置；
vi.施用头；
vii、应力控制单元，其被布置在驱动装置和施用头之间，并且包括一个或多个传感器单元；
viii和控制单元，用于控制驱动装置，
细长带的施用方法包括：通过驱动装置使细长带前进；使用施用头定位、按压细长带和/或将细长带卷绕到车门框架上；以及使用应力控制单元和用于控制驱动装置的控制单元控制细长带的应力，从而应力控制单元的一个或多个传感器单元测量细长带的应力，并且基于通过应力控制单元的一个或多个传感器对细长带的应力的测量，控制单元控制驱动装置以将细长带的应力保持在理想的应力范围内，
其中，所述细长带包括粘合带，所述粘合带包括具有第一和第二主侧面的泡沫层和与泡沫层的主侧面之一相连的压敏粘合剂层，压敏粘合剂包括交联橡胶，并且泡沫层包括在烷基中具有平均3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯的丙烯酸系聚合物，泡沫层的密度为至少540kg/m3。
2.根据实施例1所述的方法，其中用于控制驱动装置的控制单元控制驱动装置，以将细长带的伸长率保持在0和3％之间。
3.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述丙烯酸系聚合物是可通过可聚合组合物的聚合反应获得的聚合物，所述可聚合组合物包括在烷基中具有平均3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯和一种或多种极性单体以及可选的具有至少两个可自由基聚合基团的一种或多种多官能单体。
4.根据实施例3所述的方法，其中所述可聚合组合物包括：83重量％至97重量％的丙烯酸烷基酯；3％至17％的极性单体；以及当存在多官能单体时，0.01重量％和1重量％之间的多官能单体。
5.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述泡沫包括发泡泡沫。
6.根据实施例5所述的方法，还包括一个或多个中空微球体。
7.根据实施例1至4的任一项所述的方法，其中所述泡沫包括一个或多个中空微球体，所述中空微球体的至少一部分包括可从可膨胀微球体获得的微球体。
8.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述泡沫层还包括触变剂。
9.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述触变剂包括热解法二氧化硅。
10.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述压敏粘合剂层包括丙烯酸系压敏粘合剂组分。
11.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述丙烯酸系压敏粘合剂组分包括具有衍生自在烷基中具有3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯和一种或多种极性单体的重复单元的丙烯酸系聚合物。
12.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述极性单体选自：丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、丙烯腈、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺以及它们的组合。
13.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中交联橡胶包括具有橡胶态嵌段和玻璃态嵌段的交联嵌段共聚物。
14.根据实施例13所述的方法，其中所述橡胶态嵌段包括第一聚合共轭双烯、其氢化衍生物或它们的组合，其中所述玻璃态嵌段包括单乙烯基芳族单体。
15.根据实施例13或14所述的方法，其中所述压敏粘合剂层包括以所述压敏粘合剂层总重量计30至50重量份的所述嵌段共聚物，以及以所述压敏粘合剂层总重量计0.1至10重量份的所述丙烯酸系压敏粘合剂组分。
16.根据实施例13或14所述的方法，其中所述压敏粘合剂层包括以所述压敏粘合剂层的总重量计10至20重量份的所述嵌段共聚物，以及以所述压敏粘合剂层的总重量计40至60重量份的所述丙烯酸系压敏粘合剂组件。
17.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述粘合带具有与所述第一主侧面相连的所述压敏粘合剂层，和其中所述第二主侧面具有与其相连的另外的粘合剂层。
18.根据实施例17所述的方法，其中所述另外的粘合剂层包括压敏粘合剂组分或可热活化的粘合剂组分。
19.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述泡沫层的厚度在0.3mm和2mm之间，并且其中所述压敏粘合剂层的每单位面积的重量在40g/m2和100g/m2之间。
20.根据实施例17、18或19的任一项所述的方法，其中所述细长带还包括橡胶垫圈，并且其中所述橡胶垫圈通过所述另外的粘合剂层附着到所述粘合带。
21.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中细长带包括机器可读数据，并且其中所述设备还包括用于读取机器可读数据的装置，从而基于对机器可读数据的读出设置理想应力范围。
22.根据实施例21所述的方法，其中所述机器可读数据包括条形码。
23.根据实施例21或22所述的方法，其中所述机器可读数据包括标识码，其中所述设备包括存储装置，所述存储装置包括使标识码与理想应力范围设置关联的数据，或者，其中所述设备包括用于检索对应于标识码的理想应力范围设置的通信装置。
24.根据实施例21或22所述的方法，其中机器可读数据包括适用于细长带的理想范围设置。
25.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中泡沫层的密度为至少570kg/m3。
26.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中驱动单元是皮带驱动装置。
27.根据实施例26所述的方法，其中驱动装置包括布置在细长带的相对侧面上的两个驱动装置。
28.根据实施例1、26或27所述的方法，其中施用单元是滚柱。
29.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中施用单元是从动的或自由旋转的，和/或其中施用单元具有可调节扭矩。
30.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中施用单元适于在细长带中布置限定应力。
31.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中应力控制单元还测量施用单元的参数(εPR)，并还基于该测量的参数(εPR)控制驱动装置。
32.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中传感器单元是感测细长带的由于其应力状态导致的位移的位移变换器。
33.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中传感器单元是用于检测角定位的传感器。
34.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中在驱动装置和施用单元之间，细长带形成增量套环，从而与不存在套环的情况相比，带的由于其应力状态导致的位移增大。
35.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中传感器单元包括杠杆机构或叉形杆机构。
定义：
在本申请的公开中，除非另外指明，否则以下术语定义如下：
“丙烯酸系”用于确定丙烯酸系以及甲基丙烯酸系单体和聚合物二者。
“单官能单体”意指仅具有一个可聚合基团的单体。
“多官能单体”意指仅具有两个或更多个可聚合基团的单体。
除非明确另外指明，否则在本申请中确定的任何范围应理解为包括端点。
术语“压敏粘合剂”用于指示固有发粘的或通过添加增粘树脂而发粘的材料(例如，弹性体)。根据本发明的压敏粘合剂包括可通过用于鉴别压敏粘合剂的任何已知方法鉴别的那些，并具体包括可通过如下方法中的一种或多种鉴别的那些。根据第一种方法，压敏粘合剂可通过在D.Satas的压敏粘合剂技术手册(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)，第2版，第172页(1989)中描述的Dahlquist标准在使用温度下来限定。该标准规定将良好的压敏粘合剂规定为1秒蠕变柔量大于1×10-6平方厘米/达因的粘合剂。作为另外的选择，由于作为一级近似，模量是柔量的倒数，因此可将压敏粘合剂定义为模量小于1×106达因/平方厘米的粘合剂。
鉴别压敏粘合剂的另一方法是其在室温下极其发粘并且永久性发粘，并仅通过接触而不需要超过手指或手掌压力就可牢固粘附至多种相异表面，如压敏带材委员会(Pressure Sensitive Tape Council)在1985年8月提供的“在压敏带材工业中使用的术语表(Glossary of Terms Used in the PressureSensitive Tape Industry)”中的描述。
识别压敏粘合剂的另一合适方法是其优选地具有通过下面在25℃下的模量对频率曲线图上标出的点限定的区域内的室温储能模量：在大约0.1弧度/秒(0.017Hz)的频率下从大约2×105至4×105达因/平方厘米的模量范围，和在大约100弧度/秒(17Hz)的频率下从大约2×106至8×106达因/平方厘米的模量范围(例如，见D.Satas的压敏粘合剂技术手册(第二版，1989)第173页的图8-图16)。
以下是本发明的示例性、非限制性的实施例。
粘合带包括泡沫层，所述泡沫层具有可通过可聚合组合物的聚合反应获得的丙烯酸系聚合物，所述可聚合组合物包括在烷基中具有平均3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯。在一个具体实施例中，可聚合组合物还包括一种或多种极性单体和/或具有至少两个自由基聚合基团的一种或多种多官能单体。在一个具体实施例中，泡沫层是压敏粘合剂。
所述可聚合组合物中的一种或多种丙烯酸烷基酯通常是单官能单体，具体包括非叔醇的丙烯酸酯，其中所述烷基包含至少3个碳原子(平均)，并优选包含约4至约14个碳原子(平均)。通常，这种单体的均聚物的Tg不大于约0℃。合适的丙烯酸酯的类型的实例包括，但不限于，丙烯酸-2-甲基丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸-4-甲基-2-戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸仲丁酯和丙烯酸异壬酯。可使用的优选丙烯酸酯包括但不限于丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸-2-甲基丁酯。可使用这类单体的多种组合。例如，可使用两种或更多种丙烯酸烷基酯，如丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸异辛酯的组合。
在一些实施例中，可聚合组合物还包括一种或多种极性单体，通常为单官能极性单体。其例子具体包括酸性单体，如羧酸单体以及多种丙烯酰胺。极性单体的具体例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、丙烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸-2-羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-取代的和N，N-二取代的丙烯酰胺(如N-乙基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺和N-乙基，N-二羟乙基丙烯酰胺)、丙烯腈、甲基丙烯腈和马来酸酐。优选的极性单体包括但不限于丙烯酸、衣康酸、N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺。可使用这些极性单体的多种组合，在一个具体实施例中，考虑两种或多种极性单体的组合，如例如丙烯酸和衣康酸的组合。
在一些实施例中，从中可衍生得到泡沫层的丙烯酸系聚合物的可聚合组合物还包括具有两个或更多个烯键式不饱和基团的一种或多种多官能单体。多官能单体的例子具体包括多官能丙烯酸系单体，但是其它多官能单体如丁二烯和取代的三嗪如乙烯基-卤代甲基-均三嗪类化合物，诸如例如2，4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯基-均三嗪。优选的是聚丙烯酸系官能单体，诸如例如四丙烯酸季戊四醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸1，12-十二烷二醇酯。多官能丙烯酸系单体的具体优选例子包括二丙烯酸1，2乙二醇酯、二丙烯酸己烷二醇酯和三丙烯酸三羟甲基丙酯。当被包括在可从中获得丙烯酸系聚合物的可聚合组合物中时，多官能单体通常以0.01和1％的量存在。
在一个具体实施例中，泡沫层的丙烯酸系聚合物通常可得自具有多量(例如以组合物中的单体的总重量计至少84重量％)的一种或多种丙烯酸烷基酯的可聚合组合物。通常的范围为84-97重量％或88-94重量％。当存在多官能单体时，可聚合组合物中的多官能单体的量通常为至少0.01重量％，并且可在例如组合物中的单体总重量的0.01重量％至1重量％或更少的范围内，或例如0.1-0.5重量％。当包括极性单体时，极性单体通常以组合物中的单体总重量的至少3重量％的量存在，示例性范围为3-16重量％或5-12重量％。
可聚合组合物可含有另外的组分，特别是包括触变剂。触变剂的例子包括热解法二氧化硅。可聚合组合物还可含有微球，诸如例如中空玻璃泡或聚合物微球。此外，可能有利的是包括在可聚合组合物中包括表面活性剂。增粘剂，特别是适用于丙烯酸系粘合剂的增粘剂也可添加。其例子具体包括松香酯、芳族树脂、脂族树脂、萜烯和部分氢化的树脂和氢化树脂。
可聚合组合物通常还包含引发自由基聚合的引发剂，包括热引发剂以及光引发剂。光引发剂优选用于本发明。引发剂的例子可在美国专利No.4,181,752(Martens等人)、No.4,833,179(Young等人)、No.5,804,610(Hamer等人)、No.5,382,451(Johnson等人)、No.4,619,979(Kotnour等人)、No.4,843,134(Kotnour等人)和No.5,637,646(Ellis)中找到。具体的例子包括2，2二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
粘合带的泡沫层将通常具有至少0.3mm的厚度，例如至少0.5mm的厚度。泡沫层的典型厚度范围为0.3mm至最高2mm，例如0.5mm至最高1.5mm或0.7mm至1.2mm。
在一些实施例中，根据在US4,415,615中描述的方法通常可获得和制备泡沫层。该工艺通常包括使可聚合组合物发泡，将所述泡沫涂覆在诸如例如防粘衬垫之类的背衬上并且使所述可聚合组合物聚合。
发泡通过将气体搅动进入可聚合组合物来方便地完成。可用的发泡气体通常是惰性的，并包括氮气或二氧化碳。在一个具体实施例中，可在发泡之前使可聚合组合物的单体部分聚合，以实现用于发泡步骤的理想粘度。使组合物发泡的可用粘度通常在1000和40,0000cps之间。通常选择粘度以实现所需的泡孔均匀度(cell uniformity)。例如，将通常获得高于5000cps，更高泡孔均匀度。
作为利用预聚合实现所需粘度的额外方案和替代方案，可使用诸如热解法二氧化硅之类的触变剂。在这种情况下，可以一个步骤实现聚合反应。
可聚合组合物的聚合反应可通过热激活来进行，但优选被光引发，因此可聚合组合物将通常含有光引发剂。通常，通过紫外线辐射来进行光引发并将使用紫外引发剂。如果以两个步骤来进行聚合反应(在预聚合以使得能获得如上所述的合适粘度的情况下)，最初使用的光引发剂的量可足以允许引发进一步的聚合反应。然而，在发泡之后，可能通常期望另外添加光引发剂来引发进一步的聚合反应。
当通过紫外线辐射实现聚合反应时，可聚合涂层优选通过塑料膜覆层保护以防空气接触，所述塑料膜覆层对于紫外线辐射相当透明并具有低粘附力表面。对于紫外线辐射约75％透明的双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜是非常有用的。如果底下的背衬也具有低粘附力表面，则背衬和透明塑料膜二者均可被剥去，使得蜂窝状粘合剂膜可用于安装对象。针对这种用途，蜂窝状膜可通过组织状幅材强化以避免在施用之前当其从背衬和透明覆层二者上移除时变得扭曲。
如果对覆盖可聚合涂层进行替代，则在惰性气氛中进行聚合反应，惰性气氛的允许氧含量可通过将可氧化的锡化合物混入可聚合组合物中来增加，如U.S.4,303,485(Levens)中所教导的，其还教导说通过这样做，可在空气中使厚涂层聚合。
无论产生粘合剂膜的蜂窝状结构的工艺如何，优选的是在组合物中包括表面活性剂，优选已知可用于使具有低表面张力的有机液体发泡的硅树脂或含氟化合物。通过这样做，可制备具有良好均匀度的蜂窝状粘合剂膜的泡沫，其中泡孔具有0.05至3mm范围内的平均直径。通常，粘合剂膜泡孔的90％的尺寸变化不超过2∶1，但是一些粘合剂膜的特征在于泡孔尺寸的显著变化。
除此之外或作为使用发泡获得泡沫层的替代，可在可聚合组合物中包括中空微球体。微球体可包括可膨胀微球体和不可膨胀微球体。可膨胀微球体是基于加热膨胀的球体，并且具体包括可发聚合物型微球体，其包括聚合物外壳和基于加热膨胀的气体、液体或它们的组合的形式的芯材料。可膨胀微球体是其外壳能够初始膨胀或进一步膨胀而不会破碎的微球体。使用可膨胀微球体制备泡沫层的方法公布于WO00/006637中。合适的可膨胀微球体的实例包括可以商品名F30D、D80SD和F100D从纽约州布法罗的皮尔斯史蒂文斯公司(Pierce Stevens)商购获得的那些。其它可用的可膨胀微球体包括可购自阿克苏诺贝尔公司(Akzo Nobel)的Expancel551、Expancel461和Expancel091。这些微球体的每个具有含丙烯腈的外壳。不可膨胀微球体可为聚合物型或非聚合物型微球体。尤其合适的不可膨胀微球体包括中空玻璃泡。
泡沫层应该具有的密度为至少540kg/m3，通常为至少570kg/m3或者至少600kg/m3。一般来讲，当施用于车门框架时，已经发现更高的密度能够提高粘合带的性能，并且具体地讲，可提高强烈弯曲的区域的粘附力。然而，密度应该不能太高以致于使泡沫层失去其泡沫特性。通常，最大密度应该不超过900kg/m3，或者，在一个具体实施例中应该不超过850kg/m3。可通过在用于泡沫层的组合物中包括的中空微球体的发泡水平和/或量获得理想密度。
在泡沫层的一个或两个相对的主侧面上设置了压敏粘合剂层(也被称作表皮层)，其包含交联橡胶。交联橡胶也可从具有橡胶态嵌段和玻璃态嵌段的可交联嵌段共聚物的交联(通常通过电子束)来获得。一般来讲，橡胶态嵌段表现出具有低于室温的玻璃化转变温度(Tg)。在一些实施例中，橡胶态嵌段的Tg小于约0℃，或甚至小于约-10℃。在一些实施例中，橡胶态嵌段的Tg小于约-40℃，或甚至小于约-60℃。
通常，玻璃态嵌段表现出具有高于室温的Tg。在一些实施例中，玻璃态嵌段的Tg为至少约40℃、至少约60℃、至少约80℃或甚至至少约100℃。
合适的嵌段共聚物包括一个或多个橡胶态嵌段R，以及一个或多个玻璃态嵌段G。在一些实施例中，嵌段共聚物包含至少三个玻璃态嵌段。在一些实施例中，嵌段共聚物包含在三个至五个之间的玻璃态嵌段，包括三个和五个。在一些实施例中，嵌段共聚物包括四个玻璃态嵌段。
在一些实施例中，嵌段共聚物是一种由通式Qn-Y表示的多臂嵌段共聚物，其中，Q代表多臂嵌段共聚物的臂；n表示臂的数，并且其为至少3的整数；并且Y是多官能偶联剂的残基。每个臂Q，独立地具有式R-G，其中G代表玻璃态嵌段；并且R代表橡胶态嵌段。
在一些实施例中，橡胶态嵌段包括聚合共轭双烯、聚合共轭双烯的氢化衍生物或它们的组合。在一些实施例中，共轭双烯包含4至12个碳原子。示例性的共轭双烯包括丁二烯、异戊二烯、乙基丁二烯、苯基丁二烯、戊间二烯、戊二烯、己二烯、乙基己二烯和二甲基丁二烯。聚合共轭双烯可单独使用或作为与彼此的共聚物使用。在一些实施例中，共轭双烯选自异戊二烯、丁二烯、乙烯丁二烯共聚物以及它们的组合。
在一些实施例中，至少一个玻璃态嵌段包含聚合的单乙烯基芳族单体。在一些实施例中，三嵌段共聚物的两个玻璃态嵌段包含聚合的单乙烯基芳族单体。在一些实施例中，单乙烯基芳族单体包含8至18个碳原子。示例性的单乙烯基芳族单体包括苯乙烯、乙烯基吡啶、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二正丁基苯乙烯、异丙基苯乙烯、其它烷基化苯乙烯、苯乙烯类似物和苯乙烯同系物。在一些实施例中，单乙烯基芳族单体选自苯乙烯、苯乙烯相容单体或单体共混物以及它们的组合。
如本文所用，“苯乙烯相容单体或单体共混物”指优先与聚苯乙烯缔合或与嵌段共聚物的聚苯乙烯末端嵌段缔合的可聚合或共聚合的单体或单体共混物。所述相容性可产生于与单体苯乙烯的实际共聚作用；在热熔融或溶剂处理过程中相容单体或共混物或者聚合单体或共混物在聚苯乙烯相中的溶解度；或者，在处理后静置时所述单体或共混物与高苯乙烯相区的缔合。
在本发明的一些多臂嵌段共聚物的通式Qn-Y中，n代表臂的数量并且为至少3的整数，即多臂嵌段共聚物是星形嵌段共聚物。在一些实施例中，n在3-10的范围内。在一些实施例中，n在3-5的范围内。在一些实施例中，n为4。在一些实施例中，n等于6或更大。
在一些实施例中，第一嵌段共聚物是多模嵌段共聚物。本文所用的术语“多模”意指包括具有至少两个不同分子量的玻璃态嵌段的共聚物。这种嵌段共聚物还可被表征为具有至少一个“高”分子量玻璃态嵌段，和至少一个“低”分子量玻璃态嵌段，其中术语高和低是相对于彼此使用的。在一些实施例中，高分子量玻璃态嵌段的数均分子量(Mn)H相对于低分子量玻璃态嵌段的数均分子量(Mn)L的比率为至少约1.25。
在一些实施例中，(Mn)H的范围在约5,000至约50,000g/mol。在一些实施例中，(Mn)H为至少约8,000，在一些实施例中，为至少约10,000。在一些实施例中，(Mn)H不大于约35,000g/mol。在一些实施例中，(Mn)L的范围在约1,000至约10,000g/mol。在一些实施例中，(Mn)L为至少约2,000，在一些实施例中，为至少约4,000。在一些实施例中，(Mn)L小于约9,000g/mol，在一些实施例中，小于约8,000g/mol。
在一些实施例中，第一嵌段共聚物是非对称嵌段共聚物。本文所用的术语“非对称”意指嵌段共聚物的臂不是都一样的。一般来讲，由于玻璃态嵌段的分子量并非都一样，因此多模嵌段共聚物是并非所有多模嵌段共聚物的臂都一样的非对称嵌段共聚物(即，多模非对称嵌段共聚物)。在一些实施例中，本发明的嵌段共聚物是多模非对称嵌段共聚物。在例如U.S.5,296,547中描述了制造非对称多模嵌段共聚物的方法。
一般来讲，多官能偶联剂可为任何聚烯基偶联剂或已知具有可与活性聚合物的负碳离子反应以形成连接的聚合物的官能团的其它材料。聚烯基偶联剂可为脂族的、芳族的或杂环的。示例性的脂族聚烯基偶联剂包括聚乙烯基乙炔和聚烷基乙炔、二乙炔、磷酸酯、亚磷酸酯和二甲基丙烯酸酯(例如二甲基丙烯酸酯乙二醇酯)。示例性的芳族聚烯基偶联剂包括聚乙烯基苯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚乙烯基蒽、聚乙烯基萘和二乙烯均四甲苯。示例性的聚乙烯基基团包括二乙烯基基团、三乙烯基基团和四乙烯基基团。在一些实施例中，可使用二乙烯基苯(DVB)，可包括邻二乙烯基苯、间二乙烯基苯、对二乙烯基苯和它们的混合物。示例性的杂环聚烯基偶联剂包括二乙烯基吡啶和二乙烯基噻吩。其它示例性的多官能偶联剂包括卤化硅、聚环氧树脂、多异氰酸酯、聚酮、聚酐和二羧酸酯。
另外，压敏粘合剂层的交联橡胶可得自下式的线型嵌段共聚物的交联：
R-(G)m
其中R代表橡胶态嵌段，G代表玻璃态嵌段，m为玻璃态嵌段的数量，为1或2。在一些实施例中，m为1，并且线型嵌段共聚物是包含一个橡胶态嵌段和一个玻璃态嵌段的二嵌段共聚物。在一些实施例中，m为2，并且线型嵌段共聚物包含两个玻璃态末端嵌段和一个橡胶中间嵌段，即线型嵌段共聚物是三嵌段共聚物。
在一些实施例中，线型嵌段共聚物的橡胶态嵌段包含聚合的共轭双烯、其氢化衍生物或它们的组合。在一些实施例中，共轭双烯包含4至12个碳原子。在第二嵌段共聚物中可用的示例性共轭双烯包括上述示例性共轭双烯中的任一种。
在一些实施例中，线型嵌段共聚物的至少一个玻璃态嵌段，并且在一些实施例中，线型嵌段共聚物的每个玻璃态嵌段包含聚合的单乙烯基芳族单体。在一些实施例中，单乙烯基芳族单体包含8至18个碳原子。可用于第二嵌段共聚物中的示例性聚合单乙烯基芳族单体包括上述示例性聚合单乙烯基芳族单体中的任一种。
在一个具体实施例中，线型嵌段共聚物与以上提及和描述的多臂嵌段共聚物的混合物用于获得压敏粘合剂层的交联橡胶。在一些实施例中，多臂嵌段共聚物与线型嵌段共聚物的比率为1.5∶1至9∶1。在一些实施例中，多臂嵌段共聚物与线型嵌段共聚物的比率为至少1.85∶1或甚至至少3∶1。在一些实施例中，多臂嵌段共聚物与线型嵌段共聚物的比率为不大于5.7∶1或甚至不大于4∶1。
具体实施例中的压敏粘合剂层还包括一种或多种增粘剂和可选的一种或多种增塑剂。一般来讲，将选择增粘剂与嵌段共聚物的橡胶态嵌段相容，增粘剂可用于获得交联橡胶。如本文所用，如果增粘剂可与嵌段混溶，则增粘剂与所述嵌段“相容”。一般来讲，增粘剂与嵌段的可混和性可通过测量增粘剂对所述嵌段的Tg的影响来确定。如果增粘剂可与嵌段混溶，则其将改变(例如增加)所述嵌段的Tg。
如果增粘剂至少可与一嵌段混溶，则所述增粘剂与所述嵌段“主要相容”，但其也可与其他嵌段混溶。例如，与橡胶态嵌段主要相容的增粘剂将可与橡胶态嵌段混溶，但也可与玻璃态嵌段混溶。
一般来讲，具有相对低的溶解度参数的树脂往往会与橡胶态嵌段缔合；然而，随着这些树脂的分子量或软化点降低，它们在玻璃态嵌段中的溶解度往往会增大。与橡胶态嵌段主要相容的示例性增粘剂包括聚合物型萜烯、异官能(hetero-functional)萜烯、香豆酮-茚树脂、松香酸的酯、歧化松香酸酯、氢化松香酸、C5脂族树脂、C9氢化芳族树脂、C5/C9脂族/芳族树脂、二环戊二烯树脂、由C5/C9和二环戊二烯前体产生的氢化烃树脂、氢化苯乙烯单体树脂以及它们的共混物。
在特定实施例中，第一高Tg增粘剂的玻璃化转变温度(Tg)为至少60摄氏度(℃)。如本文所用，术语“高玻璃化转变温度增粘剂”和“高Tg增粘剂”指玻璃化转变温度为至少60℃的增粘剂。在一些实施例中，第一高Tg增粘剂的Tg为至少65℃，或甚至至少70℃。在一些实施例中，第一高Tg增粘剂的软化点为至少约115℃，在一些实施例中，为至少约120℃。
在一些实施例中，嵌段共聚物粘合剂组合物包括第二高Tg增粘剂，其与多臂嵌段共聚物的玻璃态嵌段主要相容，并且可选地，与线型嵌段共聚物的玻璃态嵌段相容。一般来讲，与玻璃态嵌段主要相容的增粘剂可与玻璃态嵌段混溶，并可与橡胶态嵌段混溶。
一般来讲，具有相对高的溶解度参数的树脂往往会与玻璃态嵌段缔合；然而，随着这些树脂的分子量或软化点降低，它们在橡胶态嵌段中的溶解度往往会增大。与玻璃态嵌段主要相容的示例性增粘剂包括香豆酮-茚树脂、松香酸、松香酸的酯、歧化松香酸酯、C9芳香烃、α-甲基苯乙烯、C9/C5芳族改性的脂族烃以及它们的共混物。
在一些实施例中，压敏粘合剂层还包含至少一种选自低Tg增粘剂、塑化剂以及它们的组合的组分。如本文所用，术语“低玻璃化转变温度增粘剂”指玻璃化转变温度小于60℃的增粘剂。示例性的低Tg增粘剂包括聚丁烯。
一般来讲，增塑剂与线型嵌段共聚物的一个或多个嵌段和/或多臂嵌段共聚物的一个或多个嵌段相容。一般来讲，与嵌段相容的增塑剂将可与所述嵌段混溶并将降低所述嵌段的Tg。示例性的增塑剂包括环烷油、液态聚丁烯树脂、聚异丁烯树脂和液态异戊二烯聚合物。
在一些实施例中，高玻璃化转变温度增粘剂的总量与嵌段共聚物的比率范围是0.8∶1至1.25∶1。在一些实施例中，高Tg增粘剂的总量与嵌段共聚物的比率为至少0.85∶1，或甚至至少0.9∶1。在一些实施例中，高Tg增粘剂的总量与嵌段共聚物的比率不大于1.15∶1，或甚至不大于1.1至1。
在一些实施例中，与橡胶态嵌段相容的高Tg增粘剂与与玻璃嵌段相容的高Tg增粘剂的比率范围是1∶1至9∶1。在一些实施例中，与橡胶态嵌段相容的高Tg增粘剂与与玻璃嵌段相容的高Tg增粘剂的比率为至少1.25∶1，或甚至至少1.5∶1。在一些实施例中，与橡胶态嵌段相容的高Tg增粘剂与与玻璃嵌段相容的高Tg增粘剂的比率为不大于4∶1，或甚至不大于3∶1。
在具体优选实施例中，压敏粘合剂层还包含丙烯酸系压敏粘合剂组分。通常，压敏粘合剂层包括至少约0.1份，在一些实施例中，至少约0.5份，至少约1份，或甚至至少约2份的丙烯酸系压敏粘合剂组分。
在一个具体实施例中，压敏粘合剂层包含不超过约10份，在一些实施例中，不超过约8份，不超过约5份，或甚至不超过约4份的丙烯酸系压敏粘合剂组分。交联嵌段共聚物的量将通常在压敏粘合剂层的总重量的30至60重量份之间或30至50重量份之间。
在另一个实施例中，丙烯酸系压敏粘合剂组分可被包括在压敏粘合剂层中，其含量在40和60重量份之间。在该实施例中，交联嵌段共聚物的量将通常在压敏粘合剂层的重量的10和20重量份之间。
通常，压敏粘合剂层的丙烯酸系压敏粘合剂组分是衍生自一种或多种含有3至14个碳原子的非叔烷基醇的丙烯酸酯的丙烯酸系聚合物。示例性的丙烯酸酯包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯以及它们的组合。示例性的甲基丙烯酸酯包括这些丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯类似物。通常，丙烯酸系聚合物将还包含一个或多个衍生自诸如例如上述的极性单体的单元。
在一些实施例中，丙烯酸系聚合物包含至少约70份，在一些实施例中，至少约80份、至少约90份、至少约95份或甚至约100份的至少一种非叔烷基醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯在一些实施例中，丙烯酸系聚合物包含不超过约30份，在一些实施例中，不超过约20份、不超过约10份、不超过约5份，甚至不超过约1份的至少一种共聚的极性单体。在一些实施例中，所述丙烯酸系粘合剂组合物不包括共聚的极性单体。
在一些实施例中，嵌段共聚物和高Tg增粘剂的组合与丙烯酸系压敏粘合剂组份的比率为至少8.3∶1。在一些实施例中，嵌段共聚物和高Tg增粘剂的组合与丙烯酸系压敏粘合剂组分的比率为至少12.5∶1、至少22∶1、至少90∶1或其至至少180∶1。
在一些实施例中，嵌段共聚物、高Tg增粘剂和丙烯酸系压敏粘合剂组分的组合与液体增塑剂的比率范围为32∶1至10∶1。在一些实施例中，嵌段共聚物、高Tg增粘剂和丙烯酸系压敏粘合剂组分的组合与液体增塑剂的比率不大于25∶1，或甚至不大于20∶1。在一些实施例中，嵌段共聚物、高Tg增粘剂和丙烯酸系压敏粘合剂组分的组合与液体增塑剂的比率为至少12.5∶1。
用于在泡沫层上提供压敏粘合剂层的压敏粘合剂组合物可利用本领域已知的方法制成。例如，它们可这样制备：将嵌段共聚物、合适的增粘剂、任何增塑剂以及包括丙烯酸系压敏粘合剂组分在内的任何其他添加剂溶解于合适的溶剂中，用常规手段(例如，刮涂、辊涂、凹版印刷涂布、棒涂、帘式涂布、喷涂、气刀涂布)将其涂覆于防粘衬垫或直接涂覆于泡沫层上。在一些实施例中，压敏粘合剂层的压敏粘合剂组合物是在基本无溶剂工艺(即，粘合剂含有不超过约20重量％的溶剂，在一些实施例中，不超过约10重量％的溶剂，在一些实施例中，不超过约5重量％的溶剂，在一些实施例中，不超过1重量％的溶剂，或甚至不超过痕量的溶剂(即，基本没有溶剂))中制备。这种基本无溶剂工艺是已知的，并且包括例如，通过压延或辊铣削配混，和挤出(例如，单螺杆、双螺杆、盘螺杆(disk screw)、往复单螺杆、销圆筒单螺杆等)。诸如BRABENDER或BANBURY密炼机之类的市售设备也可用以批量混合所述粘合剂组合物。在配混后，可将粘合剂通过模具涂布为所需形式，例如粘合剂层，或可将其收集以在稍后成形。在一个具体实施例中，可将压敏粘合剂组合物挤出到泡沫层上，或可挤出到防粘衬垫上，随后层合到泡沫层上。在另一个实施例中，泡沫层和压敏粘合剂层可被共挤出。在泡沫层不包括交联丙烯酸系聚合物的情况下，这将是可能的，因此泡沫层的组合物可被挤出。
压敏粘合剂层通常以在40至100g/m2之间的每单位面积重量施加到泡沫层上。
根据制备粘合带的实施例，使压敏层的可交联橡胶(例如如上所述的一个或多个可交联嵌段共聚物)交联。在一个具体实施例中，通过使泡沫层上的压敏粘合剂层经受电子束辐射而使可交联橡胶交联。通常，电子束辐射将以在100至300keV之间的加速电压和2至9MRad的剂量进行。在一个具体实施例中，电子束辐射聚焦在压敏粘合剂层和泡沫层的交界部处。在另一个实施例中，电子束的焦点可在交界部附近，例如，在交界部的约10和30微米内，焦点处于泡沫层中或处于压敏粘合剂层中。但是，在一个替代性实施例中，电子束辐射可辐射压敏粘合剂层和泡沫层二者，这也可导致在泡沫层中发生交联。在泡沫层基于得自不包括多官能单体的组合物的聚合反应的丙烯酸系聚合物的情况下，这可以是尤其理想的。
当具有可交联橡胶的压敏粘合剂组合物设置在泡沫层的两个相对主侧面上时，通常将优选的是从两个主侧面依次或同时辐射这种层合物。
在另一个实施例中，具有交联橡胶的压敏粘合剂层可设置在泡沫层的仅一个主侧面上。另一主侧面可保留没有另外的粘合剂层，因为根据本发明的泡沫层将通常具有有用的压敏粘合剂特征。在可供选择的实施例中，可将另外的粘合剂层设置在与具有含交联橡胶的压敏粘合剂层的主侧面相对的主侧面上。这种另外的粘合剂层可包括任何普通的压敏粘合剂，包括丙烯酸系压敏粘合剂层、硅树脂基粘合剂、聚氨酯基粘合剂、聚α烯烃等等。
通常，粘合带将还包括用于保护粘合带的压敏粘合剂层的隔离衬垫。当施用所述粘合带时，将去除隔离衬垫以暴露出压敏粘合剂层并允许将粘合带施用和附着到基底上。
在另一个实施例中，设置在所述相对的主侧面上的另外的粘合剂层可包括可热活化的粘合剂层。可热活化的粘合剂层意指需要加热以在粘合至基材是产生出其最大粘合强度的粘合剂。可热活化的粘合剂在室温(约25℃)下可以或可以不具有可用的压敏粘合剂特性。通常，用于本发明的可热活化的粘合剂将基于热塑性聚合物，诸如例如乙烯和丙烯的共聚物的膜，可被增粘或不增粘的热塑性聚氨酯。
在一个具体实施例中，细长带包括橡胶垫圈。橡胶垫圈通过另外的粘合剂层附着到粘合带或带材上。在一个具体实施例中，另外的粘合剂层包括可热活化的粘合剂，并且具体地讲，热熔粘合剂。
根据当前公开的方法，利用一种设备施用细长带。进一步参照下面的附图更详细地描述该设备，然而并不意图将本发明限于此。
图1示出了用于施用细长带的设备的示意性概要图；
图2示出了使用当前公开的方法的设备的另一示意图；
图3示意性地示出了应力控制单元的传感器单元，其中图3a示出了各个传感器装置的侧视图，并且图3b示出了各个传感器装置的俯视图；和
图4示出了使用本发明的方法的设备的示意图，所述设备安装到机器人上以将密封带施用到车体上。
图1示出了用于将包括粘合带的细长带1施用到汽车车体3的孔或开口2的设备(或工序)。如图所示，由供应滚轴4提供环形细长带或密封件1。带从滚轴4脱离并通过驱动装置29前进。除此之外或作为另一种选择，设备包括对向皮带驱动器5，以用于在不使细长带打滑的情况下进一步地使带前进。驱动装置5总体上被布置为靠近滚柱9，这将在以下描述。通常，在驱动装置5和滚柱9之间的距离在约100和300mm之间的范围内，例如在约150和250mm之间的范围内或者在约170和220mm之间的范围内。通常，在驱动装置5的端部和滚柱9的中心点或轴线之间测量该距离。一般来讲，该距离对应于在滚柱9和驱动装置5之间的细长带的自由长度，沿着该自由长度，细长带不接触驱动装置5和滚柱9。沿着受驱动装置5影响的细长带的前进方向看，在驱动装置5之后，覆盖细长带1的粘合带的压敏粘合剂层的衬垫6被去除。衬垫6被对应装置31按照受控方式去除和丢弃。用于去除和丢弃衬垫6的对应装置31是可选的，并且是否设置它们取决于细长带是否具有衬垫。
传感器测量的具体位置允许细长带的应力被可靠地控制，而不受初始应力的影响，所述初始应力为当沿着细长带1的前进方向看时细长带在到达驱动装置5之前的应力。当包括衬垫6的细长带1用于设备时，可在去除衬垫6之后(当沿着带1的行进或前进方向看时)便利地进行细长带1的应力的测量。
所述设备可还包括导向单元7，其用于在施用之前沿着限定的路径引导细长带。所述设备还包括按照受控和可再生方式在施用之前直接或即刻控制细长带的应力的应力控制单元8。
所述设备还包括滚柱9，优选地为从动滚柱9，其用于按照受控方式定位、按压细长带和/或将细长带卷绕到基底上，在这里，所述基底为汽车车体的凸缘10。
对于施用工序，施用头安装到优选地可绕360度旋转的轴上。按照循环方式施用细长带，其中其粘合剂表面施用于基底上的指定路线上，这里为汽车车体的孔的凸缘10。
根据一个具体实施例，所述设备还包括布置在滚柱9和驱动装置5之间的切割机构11，以将细长带切割为限定的长度，从而允许或确保将被施用到基底上的带按照闭合轮廓无缝接合(始/末)。一般来讲，由传感器控制对应的切割方法。
根据其中所述设备包括切割单元11的具体实施例，细长带被按照约5°至25°(例如约7°至15°或约10°)的角度朝着细长带的纵向轴线的法向切割。这样，如果将按照闭合轮廓将细长带施用到基底上，则允许改进的和更可靠的闭合在第一细长带的末端和前一细长带的始端之间的轮廓。
图2示出了设备和方法的示意图。因此，细长带1通过驱动装置5前进或驱动。如图2所示，驱动装置5由皮带驱动器5′和5″构成。驱动装置5也可由诸如驱动辊等的本领域熟知的另一驱动装置构成。然而，皮带驱动装置和(特别地)相对的皮带驱动装置是优选的，是因为这种驱动装置允许尤其细长带1的受控的、准确的和不打滑的驱动。
图2还示出了按照受控方式定位、按压细长带1和/或将细长带1卷绕到基底13上的滚柱9。滚柱9的扭矩是可调节的，并且滚柱9优选地通过电机M15驱动。根据一个具体实施例，电机M15用于在滚柱9旋转时控制扭矩。设置电机M15允许以限定应力水平(例如，限定应变或伸长)将细长带施用到基底上。根据本发明的方法，细长带的伸长率在0和3％之间(例如在0和2.5％之间)，或者在0和2％之间，或者在0和1.8％之间。一般来讲，伸长率将在0.1％和2％之间。然而，设置电机M15是一个具体的实施例，并且滚柱9也可在不设置电机M15的情况下工作。在这种情况下，细长带在无应力条件下被施用到基底上。
图2还示出了所述设备包括用于控制所述细长带是否在应力作用下(具体地说，在拉伸应力作用下)的应力控制单元8。应力控制单元8包括传感器单元17，其被布置为和适于在驱动装置5和滚柱9之间的区域中检测细长带的应力。一般来讲，传感器单元17是里程计或者位移变换器，其用于检测和/或测量带的由于带中的应力状态导致的位移。根据实施例，传感器单元17是叉形杆机构，如将在稍后参照图3更详细地讨论。
传感器单元17检测细长带1的应力状态，产生表示细长带1的应力的对应信号，并且将该信号提供到应力控制单元8的控制单元21。应力控制单元可还包括评价或控制装置21，所述评价或控制装置基于传感器装置17提供的传感器信号产生驱动装置5的输入信号。驱动装置5的速度和/或力矩根据从应力控制单元17接收的输入信号而改变。从而，沿着通过箭头A指示的细长带1的送进方向看，细长带1的在驱动装置之后并且在滚柱之前的应力，也就是说，在施用到基底上时的应力可被调节。
在一个实施例中，滚柱9是从动滚柱。该具体实施例在图2中被表示为系统B，其中滚柱9通过电机M15驱动。由于设置了电机M15，因此从动滚柱9具有可调节扭矩。如果滚柱9是从动滚柱，则应力控制单元8可还包括用于检测诸如滚柱9的角定位的信息的第二传感器单元19。对应信号也被提供至应力控制单元8。应力控制单元8基于传感器单元17和19提供的信号将输出指令提供到驱动装置5和/或滚柱9/电机M15。
根据一个具体实施例，传感器单元19确定表示滚柱9的角定位的值εPR，并且传感器单元17例如经叉形杆确定表示例如带1的位错的值AF。现在，应力控制单元8评价表示驱动装置5的对应角定位的信号εDM，其通过应力控制单元被提供至驱动装置5。通常，εDM＝f(εPR，AF)。
图3示出了在驱动装置5和滚柱9之间的区域中的细长带1(如例如图2所示)的俯视图，其中，还示出了呈现特定形式的叉形杆的传感器单元17。图3a示出了呈现其叉形杆形式的传感器单元17的侧视图。图3b示出了传感器单元17的俯视图。
如可在图3a中看出，细长带1在包括叉形杆或U形部分的叉形杆的两个侧臂之间移动。在中间状态，即无应力状态，细长带1既不接触叉形部分的左臂23也不接触叉形部分的右臂25(沿着根据图3a的叉形杆机构17的取向看)。然而，如图2和图3b所示，中间通道20(细长带1沿着其在无应力状态下运动)是这样的：如果将拉伸应力或压缩应力施用到细长带1，则细长带1离开中间通道并且错位至中间通道20的右侧或左侧，如图2和图3中的箭头X和Y的指示。如可在图3b中进一步看出，根据一个具体实施例，细长带1的中间通道20在驱动装置5和滚柱9之间的区域中稍微弯曲。因此，参照在图3b中看到的取向，如果将压缩应力施用到细长带1，则曲率增大，即曲率半径减小，并且细长带如图3b的箭头Y所示地朝右移动。与之相反，如果在驱动装置5之后的区域中将拉伸强度施用到细长带1，则曲率往往会变直，即曲率半径扩大，并且细长带1在传感器单元17的位置沿着方向X移动，即移动至图3中的左侧。
如可在图3a中示出的侧视图中看出，如果细长带1沿着箭头X的方向移动，则其接触传感器单元17的臂23，从而使叉形杆装置从其中间位置错位，因为叉形杆装置绕着枢轴21(逆时针)旋转，导致包括臂23和25的叉形部分以及传感器单元17的枢轴点21的另一侧上的相对部分二者发生位错。现在，如果细长带1朝右移动，即沿着箭头X的方向移动，则将导致臂25的对应于叉形杆单元17绕枢轴21的(顺时针)旋转的位错。应该注意，叉形杆传感器单元17的形式和布置仅是示例性而非限制性的。叉形杆装置的位错，无论臂23、25的位错还是叉形杆单元的相对端部的位错均被检测到，并且将各个位错AF提供到应力控制单元8。
本领域技术人员知道传感器单元也可具有与上面讨论的杠杆或叉形杆机构的形式和技术不同的形式和技术。具体地讲，根据另外的实施例，还可使用接触式或非接触式传感器单元(诸如例如光学方法和设备)确定细长带1的位错。
图4示出了使用安装头33的根据本发明的设备，所述安装头33用于当设备安装在具有多个运动自由度(例如，Z1至Z3)的机器人27上时将细长带1施用到汽车车体3上。
根据本发明的具体实施例，本发明的方法是静态、动态或混合方法，即施用设备在基底保持静止的同时运动(动态)，设备在基底运动的同时保持静止(静态)，或者设备和基底二者均运动(混合)。
根据一个具体实施例，细长带包括机器可读数据，并且用于施用细长带的设备还包括用于读取机器可读数据的装置，使得可基于对机器可读数据的读出设置在施用过程中的理想应力范围。例如，细长带可包括作为粘合剂标签施加的或印刷在细长带上的条形码。优选地，机器可读数据在细长带的整个长度上重复，以使得再安装细长带时，可在合理的短距离内获得数据。所述设备的读取装置可包括用于读取按照条形码形式提供的机器可读数据的条形码读出器。
在一个具体实施例中，所述机器可读数据包括标识码。这种标识码可随后用于所述设备中，以检索对应于标识码的理想应力范围设置。在一个实施例中，所述设备可包括包含这种对应信息的存储设备。作为另外一种选择，所述设备可包括通信装置，其可为能够从远程存储器中检索所述信息的有线或无线通信装置。在另一个实施例中，在细长带中包括的所述机器可读数据可包括应力设置本身。
实例
在以下实例中，进一步阐述了本发明，然而，并不意图将本发明限制在这些实例中。除非另外指明，所有份数均按重量计。
测试方法
利用根据图1中描述的设备，将根据以下实例中的描述获得的橡胶密封件沿着半径为55mm的曲线并且沿着110°的径向长度施用到有油漆的金属零件上。金属零件上的油漆为可从PPG商购获得的CeramiClear5油漆。橡胶密封件的伸长率是变化的，如在下表5中列出的。通过粘合剂泡沫带材沿着垂直于带材的附着平面的方向的延伸量评价在弯曲区域中的橡胶密封件的脱离。在附着后24小时执行该评价，并将制备的样品保持在环境条件的温度和湿度下，随后再在72小时后执行该评价，然后将该样品放置到人工气候室中，在人工气候室中样品通过以下循环进行7次循环：在-40℃和0％相对湿度下4小时，在90℃和0％相对湿度下4小时，以及在38℃和98％相对湿度下16小时(在下表5中称之为“循环测试”)。
所用材料
表1：材料概述
实例1
将一层第一表皮粘合剂SA-1(60g/m2)涂敷到丙烯酸系泡沫芯AF-1的表面上，然后将电子束辐射穿过所述表皮层。将表皮层SA-1通过经挤出机和作为涂布站的转柱模头直接热熔涂布到丙烯酸系泡沫芯上而施用到泡沫芯AF-1上。将第二表皮粘合剂SA-2(＝E2膜)层合到如上面提及的构造的丙烯酸系泡沫芯AF-1的相对侧上。SA-2是在室温下不发粘的可热活化的粘合剂层。
将所获得的粘合带在SA-2侧紧靠橡胶的情况下通过如下施加热和压力层合到橡胶密封件上：
带材温度(E2膜)＝160℃
橡胶表面温度＝180℃
施用的橡胶密封件是以零件编号G1236可从德国GTG橡胶技术沃尔夫冈巴特尔特有限两合公司(GTG Gummitechnik Wolfgang Bartelt GmbH&Co.KG)商购获得的橡胶密封件。
表皮层SA-1是以下组合物的压敏粘合剂层：
表2-第一表皮粘合剂组合物(SA-1)
组分 以重量百分比计的量
PASBC* 31.19
Kraton1161D 13.37
Regalite R1125 30.91
Cumar130 10.30
Nyplast222B 7.20
IRGANOX1010 1.34
Tinuvin328 1.34
4900cmB 0.38
丙烯酸系聚合物AP-1 4
*根据美国专利No.5,393,373制备多模不对称星形嵌段共聚物。通过用聚苯乙烯标准校准的SEC(尺寸排阻色谱法)测量，聚合物的数均分子量，对于两个端部嵌段，为约4,000道尔顿和约21,500道尔顿，对于臂，为127,000-147,000道尔顿，对于该星形物，为约1,100,000道尔顿。聚苯乙烯含量在9.5重量％至11.5重量％之间。估计高分子量臂的摩尔百分比为约30％。
丙烯酸系聚合物AP-1是可得自45份IO、45份BA、10份AA、0.15份IRGACURETM651和0.06份IOTG的聚合反应的聚合物，利用紫外线辐射引起聚合反应，如US5804610中所述。
丙烯酸系泡沫芯AF-1的制备如下。将0.04重量％的2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(可以“Irgacure”651获得)搅拌进光致聚合型单体(IOA和AA)中。通过暴露于紫外线辐射，将其部分聚合以提供约3000cps粘度的浆料。向所述浆料添加0.20重量％的另外的“Irgacure”651和交联剂HDDA。向该预聚物混合物中添加填料AerosilTM972(2.7％)和玻璃泡(5.8％)，并用配备有气动马达的电动搅拌器缓慢混合。在脱气和添加表面活性剂和颜料(0.3％)后，将混合物转移至发泡机。在氮气被送料进发泡机中的同时，发泡的浆料通过管递送到在一对透明的、双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜之间的刮涂机，该膜的面向表面具有低粘附力涂层。
从刮涂机中排出的复合物用一组荧光黑光灯泡辐射，以完成对压敏粘合剂泡沫层的聚合反应。随后剥去PET处理衬垫，将双面硅化防粘纸衬垫层合到两个丙烯酸系泡沫带材表面之一上，以允许滚轴卷绕。丙烯酸系泡沫芯的密度为665kg/m3。
实例2
通过共挤出具有上述组合物的第一表皮粘合剂层SA-1(90μm厚)、作为中间层的泡沫芯层FC-1和第二表皮粘合剂层SA-3(75μm厚)，然后通过电子束辐射固化获得三层粘合带。在三层粘合带的相对侧面上执行电子束固化，其条件是，在具有SA-1表皮粘合剂的侧面上的加速电压为240keV，剂量为9MRad。在相对侧面上使用相等的剂量，但加速电压为255keV。
随后，紧靠表皮粘合剂层SA-3层合与实例1中的SA-2相同组成的可热活化粘合剂层。
将所获得的粘合带在SA-2侧紧靠橡胶的情况下通过如下施加热和压力层合到橡胶密封件上：
带材温度(E2膜)＝160℃
橡胶表面温度＝180℃
使用的橡胶密封件与在实例1中使用的相同。
SA-3粘合剂层含有：12.70重量％的多模不对称星形嵌段共聚物(PASBC)；53.10重量％的AP-I；23.30％的增粘树脂(ESCOREZ1310LC)；3.80重量％的增粘树脂(SUPERESTER W115)；6.20重量％的增塑剂(SANTICIZER141)；0.26重量％的抗氧化剂(IRGANOX1010)；0.25重量％的紫外线吸收剂(TINUVIN328)和0.38重量％的CMB4900。
泡沫芯FC-1具有以下组合物
表4：发泡芯组合物FC-1和性质
通过85份2-EHA；15份AA；0.15份IRGACURETM651；和0.8份IOTG的聚合反应获得表4中的丙烯酸系聚合物2(AP-2)。相似地，通过90份2-EHA；10份AA；0.15份IRGACURETM651；和0.03份IOTG的聚合反应获得丙烯酸系聚合物3(AP-3)。
如上所述地测试实例1和2的每个。获得的结果如下：
表5：测试结果
(1)沿着弯曲半径没有观察到脱粘
(2)观察到小范围的部分脱粘

Claims (15)

1.一种将细长带附着到车辆车体的车门框架上的方法，所述方法包括通过一种设备施用所述细长带，所述设备包括：
(i)驱动装置；
(ii)施用头；
(iii)应力控制单元，其被布置在所述驱动装置和所述施用头之间，并且包括一个或多个传感器单元；
(iv)和控制单元，用于控制所述驱动装置，
所述细长带的施用包括：通过所述驱动装置使所述细长带前进；使用所述施用头定位、按压所述细长带和/或将所述细长带卷绕到所述车门框架上；以及使用所述应力控制单元和用于控制所述驱动装置的所述控制单元控制所述细长带的应力，从而所述应力控制单元的所述一个或多个传感器单元测量所述细长带的应力，并且基于通过所述应力控制单元的所述一个或多个传感器对所述细长带的应力的测量，所述控制单元控制所述驱动装置以将所述细长带的应力保持在理想的应力范围内，
其中，所述细长带包括橡胶垫圈和粘合带，所述粘合带包括具有第一主侧面和第二主侧面的泡沫层，与所述泡沫层的第一主侧面相连的压敏粘合剂层，所述压敏粘合剂包括交联橡胶，并且所述泡沫层包括在烷基中具有平均3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯的丙烯酸系聚合物，并且第二主侧面具有与其相连的另外的粘合剂层，所述泡沫层的密度为至少540kg/m3，并且其中所述橡胶垫圈通过所述另外的粘合剂层附着到所述粘合带。
2.根据权利要求1所述的方法，其中用于控制所述驱动装置的所述控制单元控制所述驱动装置，以将所述细长带的伸长率保持在0和3％之间。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述丙烯酸系聚合物是可通过可聚合组合物的聚合反应获得的聚合物，所述可聚合组合物包括在烷基中具有平均3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯和一种或多种极性单体以及可选的具有至少两个可自由基聚合基团的一种或多种多官能单体。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述泡沫层还包括触变剂。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述压敏粘合剂层包括丙烯酸系压敏粘合剂组分。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述丙烯酸系压敏粘合剂组分包括具有衍生自在烷基中具有3至14个碳原子的一种或多种丙烯酸烷基酯和一种或多种极性单体的重复单元的丙烯酸系聚合物。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述交联橡胶包括具有橡胶态嵌段和玻璃态嵌段的交联嵌段共聚物。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述另外的粘合剂层包括压敏粘合剂组分或者可热活化的粘合剂组分。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述细长带包括机器可读数据，并且其中所述设备还包括用于读取所述机器可读数据的装置，从而基于对所述机器可读数据的读出设置理想应力范围。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述泡沫层的密度为至少570kg/m3。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述驱动单元是皮带驱动装置。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述驱动装置包括布置在所述细长带的相对侧面上的两个驱动装置。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用单元是滚柱。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述施用单元是滚柱。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述施用单元是滚柱。
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