机动车玻璃窗等的密封条

申请号 CN200480039890.1 申请日 2004-11-12 公开(公告)号 CN1933965A 公开(公告)日 2007-03-21
申请人 GDX北美公司; 发明人 K·戈帕兰; R·G·拉; C·D·施奈德;
摘要 一种 汽车 和 机动车辆 窗玻璃的密封条,它包括玻璃 接触 层,该接触层 覆盖 在基体 挤压 件上。基体挤压件由热塑性硫化产品(TPV)来形成,该硫化产品包括乙烯-丙烯二烯聚合体(EPDM)和聚丙烯。玻璃接触层由这样的材料形成,即该材料主要由热塑性聚烯 烃 聚合体形成并且包括 硅 树脂 交联的热固性聚合体。热固性聚合体是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。
权利要求

1.一种用来密封机动车辆窗的密封条,它包括:
基体挤压件;及
玻璃接触层,它覆盖在基体挤压件的一部分上,所述玻璃接触层 主要由连续的热塑性聚烯相形成,并且包括树脂交联的网络,该 网络加强了所述连续的聚烯烃相。
2.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,连续的热塑性聚烯 烃相包括高密度聚乙烯复合物。
3.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层包 括按照重量大于80%的量的连续热塑性聚烯烃相。
4.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层包 括按照重量为大约85%到95%之间的量的连续热塑性聚烯烃相。
5.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂交联的 网络是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。
6.如权利要求4所述的密封条,其特征在于,所述硅烷嫁接的聚 烯烃是硅烷嫁接的聚乙烯。
7.如权利要求5所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂聚合体 的特征在于具有超高分子量。
8.如权利要求5所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂聚合体 的特征在于分子量为大约300000到400000之间。
9.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述基体挤压件由 热塑性硫化产品材料形成。
10.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述基体挤压件由 乙烯-丙烯橡胶材料形成。
11.一种用来密封机动车辆窗的密封条,它包括:
基体挤压件;及
玻璃接触层,它覆盖在所述基体挤压件的一部分上,所述玻璃接 触层主要由高密度聚乙烯复合物形成,并且包括硅树脂交联的网络, 该网络加强了所述高密度聚乙烯复合物。
12.如权利要求11所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层 包括按照重量大于80%的量的连续热塑性聚烯烃相。
13.如权利要求11所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层 包括按照重量为大约85%到95%之间的量的连续热塑性聚烯烃相。
14.如权利要求11所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂交联 的网络是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。
15.如权利要求14所述的密封条,其特征在于,所述硅烷嫁接的 聚烯烃是硅烷嫁接的聚乙烯。
16.一种用来密封机动车辆玻璃窗的密封条,它包括:
基体挤压件;及
玻璃接触层,它固定到所述基体挤压件的一部分上,所述玻璃接 触层包括高密度聚乙烯复合物和硅树脂交联的网络,该网络加强了所 述高密度聚乙烯复合物。
17.如权利要求16所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层 包括按照重量大于80%的量的连续热塑性聚烯烃相。
18.如权利要求16所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层 包括按照重量为大约85%到95%之间的量的连续热塑性聚烯烃相。
19.如权利要求16所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂交联 的网络是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。
20.如权利要求16所述的密封条,其特征在于,所述硅烷嫁接的 聚烯烃是硅烷嫁接的聚乙烯。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种用来密封机动车玻璃窗等的密封条。尤其地,本 发明涉及一种具有覆盖一部分聚烯挤压物的玻璃接触层的密封条, 该玻璃接触层由热塑性聚烯烃聚合体相和树脂交联的热固性聚合体 母体形成。

背景技术

大多数的机动车配置有可运动的窗,这些窗在位于关闭位置和打 开位置之间的窗框中进行滑动,其中在关闭位置上,窗关闭且密封开 口,而在打开位置上,窗在或者车身板内缩回。环绕着窗孔的边缘 来设置密封条,该密封条在窗和框架之间提供了气密的、密的密封。 称为嵌条的一种密封条设置成邻近窗,在那里,窗可以缩回到门或者 车身板中并且包括刮水器法兰,当窗缩回或者被升高时,该法兰刮擦 表面。称为边缘密封的另一种密封条限定出槽,该槽可滑动地容纳窗 的边缘并且具有这样的一些表面,这些表面在窗上形成了密封。
典型的、传统的密封条包括挤压件,该挤压件由软的合成橡胶类 材料来形成。合适的材料的特征在于,在较宽的温度范围内具有弹性, 并且具有极好的抗天候性,即,使由于在机动车环境中通常会遇到的 热、化和其它情况而产生的恶化最小化。普通材料包括称为EPDM的 乙烯-丙烯橡胶,并且混合有填充剂和交联剂。目前,开发了一种称为 TPV的热塑性硫化产品,这些硫化产品是EPDM和聚丙烯或者其它合适 聚烯烃聚合体的混合物。密封条借助挤压来形成并且具有平滑表面的 特征。通常加入黑或者其它颜料以提供暗色、黑色。平滑表面和黑 色在机动车上提供了从美学上讲令人愉快的外观。
为了有利于使密封条在窗上进行滑动和密封,公知的是,在密封 条的一些部分上施加了玻璃接触层。一种玻璃接触层借助粘附地施加 纤维绒到玻璃接触表面上来形成。还公知的是,施加由具有这样介 质的热塑性材料形成的玻璃接触层,即该介质减少了摩擦系数,以促 进玻璃上的滑动和密封,并且还提供了耐磨性,从而延长了机动车上 的密封条的使用寿命。合适添加剂包括高熔化温度聚合材料、母、 硫化钼和氟树脂的颗粒。这些添加剂与EPDM或者其它热塑性树脂相混 合并且挤压成基体。
由热塑性聚合体所形成的、如此施加的玻璃接触层产生了这样的 问题,即在被固定时它们趋于脱色,这种作用称为应变白。它们还 常常形成皱纹。应力变白和皱纹减损了密封条的理想的平滑的、黑色 的外观。
因此需要一种这样的密封条,即该密封条具有改进的玻璃接触层, 该接触层施加到基体上,该基体由TPV、EPDM或者其它合适的橡胶类 聚合体来形成,该玻璃接触层不仅具有较小的摩擦系数从而促进了玻 璃接触层在窗上的滑动和密封,而且能够减小应力变白和皱纹,而这 种应力变白和皱纹在其它情况下减损了密封条的理想美学外观。

发明内容

根据本发明,机动车辆窗玻璃的密封条包括覆盖在基体挤压件的 一些部分上的、改进的玻璃接触层。优选的基体挤压件由热塑性硫化 产品(TPV)来形成,该硫化产品包括乙烯-丙烯二烯聚合体(EPDM) 和聚丙烯。玻璃接触层由这样的材料形成,即该材料主要由热塑性聚 烯烃聚合体形成并且包括硅树脂交联的热固性聚合体。优选的热固性 聚合体是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。
尽管专利权人想不局限于任何特殊理论,但是应该相信,热塑性 聚烯烃聚合体在玻璃接触层内形成了连续相(phase),该玻璃接触层 借助来硅树脂交联的聚合体来加强。该层具有较小的摩擦系数,从而 有利于与玻璃的滑动和密封接触。热固性网络提供了弹性并且加强了 热塑性相,从而防止由于挠曲或者接触压力而移动。其结果是,玻璃 接触层可以防止局部变化,这种局部变化在其它情况下可以导致应力 变白和皱纹。因此,本发明提供了一种强壮的密封条,即该密封条可 以保持从美学上讲令人愉快的、平滑的、黑色的外观,并且特别适合 用在机动车辆等等上。
附图说明
参照下面的附图来进一步描述本发明,其中在两个附图中相同的 标号表示相同的零件、元件或者特征。
图1是体现本发明的、具有客厢和门的机动车辆的侧正视图;
图2是沿着图1的线2-2所截取的、本发明优选实施例的密封条 的横剖视图。

具体实施方式

现在参照图1,它示出了典型的机动车辆如客车、运动车(SUV)、 旅行车或者轻便客货两用车,该机动车辆用标号V来表示。机动车辆V 包括一些车门2,这些车门中的每一个具有上部独立式框架部分4,该 框架部分4从下部面板部分6进行延伸。框架部分4和下部面板部分6 共同限定出窗口,该窗口容纳窗或者玻璃窗8。密封条10几乎设置在 窗口的内部中并且接合玻璃窗8。
参照图2,它示出了密封条10,该密封条10特别适合于用于机动 车辆V中,从而可滑动地容纳玻璃窗8的边缘并且形成气密的且水密 的密封。应该知道,图2中的密封条10是传统的典型设计,并且只是 示例性的。密封条的特殊设计依赖于应用的特性(嵌条或者边缘密封)、 车门或者面板的设计和其它因素。本发明的优点是,它容易适合于安 装在其它结构的密封条中。
在优选实施例中,密封条10包括作为主要零件的刚性支撑件12 和弹性挤压件14。如图2所示一样,刚性支撑件12适合把密封条10 安装在机动车辆V的车门2或者车身面板中,并且限定出U形通道。 刚性支撑件12适合由黑色刚性聚合材料形成,优选地由尼龙树脂形成。
弹性挤压件14安装在刚性支撑件12内并且限定出槽18,从而可 滑动地容纳窗或者玻璃窗8的边缘。为此,挤压件14包括柔性连接板 16,从而允许挤压件14合适地成形成与刚性支撑件12相一致。在优 选实施例中,挤压件14由热塑性硫化聚合体、TPV形成。优选的TPV 包括乙丙橡胶、EPDM和聚丙烯聚合体的混合物,该TPC的特征在于, 在汽车和机动车辆应用的典型较大温度范围内具有弹性和抗天气影响 的稳定性。合适的TPV在商业上可以从Advanced Elastomer Systems,Inc.,中买得到,它的商业名称为Santoprene 121-67W175。 此外,挤压件14适合由热固性EPDM材料形成。
弹性挤压件14在槽18的相对侧上具有两个法兰20和22,从而 在被插入到槽18中时可以柔性地接合窗或者玻璃窗8的相对侧部。根 据本发明,弹性挤压件14包括两个玻璃接触层24和26,这些接触层 覆盖在弹性挤压件14的一些部分上,并且设置在关键的地方上从而与 窗或者玻璃窗8相紧密接触。在窗8延伸到槽18和缩回期间,窗8在 接触层24和26上进行滑动。此外,当被插入到槽18以提供气密的、 水密的密封时,接触层24和26与窗8相保持接触。
根据本发明,玻璃接触层24和26优选地由热塑性聚合体和热固 性聚合体的混合物形成。热塑性聚合体是聚烯烃,优选为聚乙烯。热 固性聚合体是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。优选的 硅烷嫁接的聚烯烃是聚乙烯材料,该材料被改良成具有硅烷反应基。 优选的硅树脂聚合体的特征在于,平均分子量为大约300000到 400000。在硬化时,硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体进行反应以交 联聚合体,并且在合成产物中形成聚合网络。
作为优选的例子,玻璃接触层24和26被配制成按照重量具有90% 的高密度聚乙烯(HDPE);5%的硅树脂聚合体溶液和5%的硅烷嫁接的聚 合体。可以从Mutsui Co.中得到合适的HDPE,其中它的商业名称为 Lubmer L3000,并且它的特征在于具有高分子量和大约0.1的摩擦系 数。合适的硅树脂聚合体溶液是这样的液体,该液体具有50%的硅树脂 聚合体,其余为聚丙烯载色剂,该硅树脂聚合体溶液可以从Dow Corning,Inc.,中得到,它的商业名称为MB50-321。优选的是,硅树 脂聚合体的特征在于,超高分子量为大约300000到400000之间。其 溶解于聚丙烯载色剂中允许硅树脂聚合体容易与HDPE相混合,但是应 该相信,聚丙烯不会明显有改善产品的性能。合适的硅烷嫁接的聚合 体是嫁接有乙烯基三甲氧基硅烷的聚乙烯,并且可以从Union Carbide Corp.中得到,它的商业名称为Sioplas E。
这些成分被混合并且在大约250和500之间(即121度到260 度)的温度下被挤压成TPV基部。来自挤压机的熔料与周围湿气相反 应以硬化该层。优选的是,所得到的层具有小于0.25、优选为大约0.07 和0.17的摩擦系数。该层优选地经得住使用6.6磅(3kg)负载进行 100000循环的凿子实验。这个产品层的特征在于,在弯曲测试时能够 防止应力变白(whitening)和起皱(wrinkling)。
尽管专利权人意图不局限于任何特殊理论,但是应该相信,硅烷 和硅树脂反应以交联聚合体并且形成能够为产品合成物提供弹性的网 络。优选的合成物主要由连续的热塑性相形成,该连续的热塑性相由 聚烯烃聚合体、优选为聚乙烯或者聚丙烯形成。一般地,按重量大于80% 的量对于形成具有这样的较小摩擦系数的玻璃接触层24、26是有效的, 该较小摩擦系数有益于与窗8相滑动接触。此外,用来形成气密的、 水密的密封的玻璃接触层的密封性能主要归因于主要的聚烯烃相。优 选的合成物具有按重量大约85%到90%的聚烯烃相。交联聚合体由高分 子量硅树脂形成。在所描述的例子中,硅树脂母体的特征在于,具有 按重量为大约300000到400000之间的超高分子量。在混合期间,添 加剂在聚烯烃相中扩散,因此合成的交联网络透过产品合成物。在所 描述的例子中,硅树脂添加剂作为具有聚丙烯的溶液加入,从而促进 与主要的聚烯烃相相混合。通常,应该相信,合适的加强网络借助加 入按照重量高达5%的硅树脂母体、优选为按照重量2到3%硅树脂母体 来形成。优选的是,以超过化学计量比来加入硅烷母体,从而确保硅 树脂能够完全反应,因此产品合成物基本上没有未反应的硅树脂聚合 体。对于优选的硅烷嫁接的聚乙烯而言,一些量可以合适地加入到按 照重量高达10%,并且优选为按照重量3%到7%之间。任选地,可以加 入黑色的色素剂或者其它添加剂。
密封条10还包括设置在槽18内的两个第二或者额外的玻璃接触 层30和32。这两个第二接触层30和32适合由与两个玻璃接触层24 和26相类似的合成物形成。应该指出的是,两个第二层30和32设置 在槽18的内部中,并且不易被看见。其结果是,两个第二层30和32 的变白和起皱纹不会从密封条10的外观中明显减小。因此,两个第二 层30和32适合由防磨损的热塑性聚合体如HDPE形成,根据本发明, 该热塑性聚合体不包括硅树脂网络。
因此,本发明提供了一种密封条10,它包括玻璃接触层,该接触 层主要由热塑性聚烯烃来形成并且借助硅树脂交联的网络来加强。应 该相信,硅树脂交联的网络可以防止热塑性相由于挠曲或者类似情况 而移位,而这种挠曲或者类似情况在其它的情况下可以导致应力变白 和皱褶。因此,本发明的改进玻璃接触层24、26、30、32提供了一种 具有良好的耐磨损和抗天候性的理想平滑黑色外观。
尽管根据一些实施例描述了本发明,但是本发明不局限于这些实 施例,而是只用下面的权利要求来限定出它的范围。
相关申请的交叉参照
本申请要求2003年11月12日提交的、名称为“Weatherstrip for Automotive Glass Window and the like”的美国专利临时系列 60/519363的优先权。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种用来密封机动车辆窗的密封条,它包括:
整体上是U形的支撑通道;
基体挤压件,它设置在所述通道中并且限定出至少两个法兰;及 玻璃接触层,它覆盖在每个所述法兰的一部分上,所述玻璃接触 层主要由连续的热塑性聚烯烃相形成,并且包括硅树脂交联的网络, 该网络加强了所述连续的聚烯烃相。
2.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,连续的热塑性聚烯 烃相包括高密度聚乙烯复合物。
3.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层包 括按照重量大于80%的量的连续热塑性聚烯烃相。
4.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层包 括按照重量为大约85%到95%之间的量的连续热塑性聚烯烃相。
5.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂交联的 网络是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。
6.如权利要求4所述的密封条,其特征在于,所述硅烷嫁接的聚 烯烃是硅烷嫁接的聚乙烯。
7.如权利要求5所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂聚合体 的特征在于具有超高分子量。
8.如权利要求5所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂聚合体 的特征在于分子量为大约300000到400000之间。
9.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述基体挤压件由 热塑性硫化产品材料形成。
10.如权利要求1所述的密封条,其特征在于,所述基体挤压件由 乙烯-丙烯橡胶材料形成。
11.一种用来密封机动车辆窗的密封条,它包括:
整体上是U形支撑通道;
基体挤压件,它设置在所述通道内,并且限定出至少两个法兰; 及
玻璃接触层,它覆盖在每个所述法兰的一部分上,所述玻璃接触 层主要由高密度聚乙烯复合物形成,并且包括硅树脂交联的网络,该 网络加强了所述高密度聚乙烯复合物。
12.如权利要求11所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层 包括按照重量大于80%的量的连续热塑性聚烯烃相。
13.如权利要求11所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层 包括按照重量为大约85%到95%之间的量的连续热塑性聚烯烃相。
14.如权利要求11所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂交联 的网络是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。
15.如权利要求14所述的密封条,其特征在于,所述硅烷嫁接的 聚烯烃是硅烷嫁接的聚乙烯。
16.一种用来密封机动车辆玻璃窗的密封条,它包括:
U形支撑通道;
基体挤压件,它设置在所述通道中并且限定出两个法兰;及 玻璃接触层,它固定到每个所述法兰的一部分上,所述玻璃接触 层包括高密度聚乙烯复合物和硅树脂交联的网络,该网络加强了所述 高密度聚乙烯复合物。
17.如权利要求16所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层 包括按照重量大于80%的量的连续热塑性聚烯烃相。
18.如权利要求16所述的密封条,其特征在于,所述玻璃接触层 包括按照重量为大约85%到95%之间的量的连续热塑性聚烯烃相。
19.如权利要求16所述的密封条,其特征在于,所述硅树脂交联 的网络是硅烷嫁接的聚烯烃和硅树脂聚合体的反应产物。
20.如权利要求16所述的密封条,其特征在于,所述硅烷嫁接的聚 烯烃是硅烷嫁接的聚乙烯。
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