用于金属-塑料-混合部件的粘附力增强剂组合物和底漆组合物的制作方法_2

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热处理(均热)5分钟至70分钟,优选10分钟至60分钟,以便提高接合粘 附和交联度。由此获得塑料和金属的材料连接的接合。这种获得的混合部件在经预涂覆的 金属与塑料之间具有持久的接合,并且显示高的机械和动态可负荷性。该方法为本发明另 一主题。
[0038] 在本发明的方法中,组合物可以连续或不连续地施加。使该组合物有利地热固化。 [0039 ]本发明的组合物可以连续或不连续地借助电泳涂漆、辊乳、浇注、喷射和喷涂来施 加,其中优选根据卷材涂覆的辊涂。在此,可以单面或双面地施涂本发明的组合物。该粘附 力增强剂组合物的湿层厚度可以为20 μπι至250 μπι,对于卷材涂覆优选为40 μπι至120 μπι, 并且所述底漆组合物的湿层厚度可以为10 ym至90 μπι,对于卷材涂覆优选为10 μπι至40 μ m,对于其它施加方法优选为30 μπι至90 μπι。
[0040] 合适的金属例如为含铁合金,例如钢、铝、镁、钛以及上述金属的合金。优选的金属 为钢、钛、铝以及上述金属的合金,特别优选为钢和铝以及铝合金。
[0041] 优选的钢为非合金的钢或不锈钢。具有保护涂层的钢是特别优选的。合适的涂层 例如为由锌、铝-硅、铝-锌、锌-铝、锌-铁或锌-镁制成的涂层,其中优选为铝-硅、锌-铝和锌 并且特别优选为锌。该涂层的组成例如定义于宣传册"Schmelztauchveredeltes Band und Blech",钢信息中心,3七&111-26111:1'11111,0118861(1〇奸,德国,2010版中。
[0042] 在施加塑料之前,可以将经涂覆的金属变形或成形。变形或成形可以在施涂上述 组合物之前或之后进行。
[0043] 塑料可以以已知方式,例如通过注塑、模压、层压、后注塑或(共)挤出施加在经涂 覆的金属上。优选地借助注塑技术来喷射该塑料。为此,将经涂覆的金属部件放入注塑工具 中,并且在封闭该工具之后用塑料后注塑。在塑料熔体与经涂覆的金属表面接触时在组件 之间产生材料连接的接合和粘附。该材料连接地接合的混合部件然后可以从注塑工具中脱 模,并进一步地加工或处理。
[0044]配备有本发明涂层的金属可以是在50°C至250°C下经预加热的,以例如在包覆注 塑(Dberspritzen)或(共)挤出时提高与塑料接触区域中的温度用于粘附力增强剂和塑料 之间的良好接合。
[0045]合适的塑料例如是例如基于聚丙烯的聚烯烃均聚物和共聚物、聚甲醛、聚对苯二 甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、脂族或部分芳族的聚酰胺、聚酰胺和聚苯乙烯的混合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或其它含聚酰胺的聚合物。聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的混 合物也是合适的。脂族或部分芳族的聚酰胺是优选的。特别优选为脂族聚酰胺。
[0046]塑料可以是经增强的(增强物),例如经纤维增强的,其中优选为玻璃纤维_(GF)或 碳纤维增强(CF)的塑料。此外,这些塑料可以含有填料,例如滑石或白垩。这些塑料可以还 含有添加剂,例如稳定剂、抗冲改性剂、流动助剂和颜料。
[0047] 优选的聚酰胺(PA)选自聚酰胺6、聚酰胺6.6、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺613、 聚酰胺614、聚酰胺106、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1212、聚酰胺11、聚酰胺12、聚邻苯 二甲酰胺或基于这些聚酰胺的混合物。特别优选的聚酰胺选自聚酰胺6、聚酰胺6.6以及它 们的混合物。该聚酰胺可以含有增强物、填料或者这些物质的混合物。
[0048] 本发明的混合部件用于机器建造和设备建造、机动车建造、航空工业、铁路建造中 等。常见应用是在支承结构,例如前端(缓冲器)或其它车身部件和框架部件的领域中,用作 框架部件和车身部件,例如前端支架、门_、顶_、底板-或汽车底盘组件或缓冲器。同样合适 的应用领域为房屋建造和建筑领域中的门和窗的框架、型材、立面元件或导轨。
[0049] 本发明的另一主题是金属基材,其用至少一种本发明的粘附力增强剂组合物、用 至少一种本发明的底漆组合物或两者的混合物来涂覆。该基材可以例如为金属半成品或金 属模制件。优选地,该基材为金属带或金属线。
[0050] 聚合物A 聚合物A选自至少一种环氧树脂-酚醛树脂预缩合物、至少一种环氧树脂-酚醛树脂预 缩合物和环氧树脂的混合物、环氧树脂和酚醛树脂的混合物、聚酰胺树脂或其混合物。
[0051] 环氧树脂和酚醛树脂 合适的聚合物A为环氧树脂和酚醛树脂的混合物。另外,该树脂可以已彼此反应,从而 可以使用含有至少一种环氧树脂和至少一种酚醛树脂的预缩合物。这种预缩合物例如描述 在D. Stoye,W. Freitag:Lackharze,Carl Hanser Verlag Miinchen 1996,ISBN 978-3446174757,章节6 · 3 · 8 · 2 · 2中。
[0052] 优选地,该环氧树脂的环氧化物基团与酚醛树脂的羟基的摩尔比为40 :60至15: 85,优选为50:50至80 :20。在酚醛树脂的羟基过量的情况下,将环氧树脂-酚醛树脂预缩合 物优选地与其它环氧树脂混合。
[0053] 使用的环氧树脂的环氧当量重量可以为400至4000 g/mol,优选为700至3000 g/ mol (根据SMS 2026确定)。
[0054] 合适的环氧树脂的0H基团含量优选为2000至4500 mmol/kg,优选为2300至4000 mmol/kg(SMS 2367方法)。
[0055] 例如可以使用基于二元醇、多元醇或二羧酸的化合物作为环氧树脂,其中优选为 二元醇和特别优选为相应的酚-二元醇衍生物。非常特别优选的酚-二元醇衍生物为双酚, 特别是双酸A。该环氧树脂通常通过与表氯醇的反应来获得。
[0056]合适的环氧树脂具有1至1.3 kg/L的密度(25°C;根据ASTM D792确定)。玻璃化转 变温度(Tg)可以为20°C至100°C,优选为25°C至90°C(根据ASTM D3418确定)。熔化范围通常 为45°C至150°C(根据DIN 53181)。合适的环氧树脂例如可以由Hexion Specialty Chemicals,Inc.以EPIKOTE Resin,例如EPIKOTE Resin 1001 或 1009的名称来获得。
[0057]所述酚醛树脂可以是部分烷基化,优选为甲基化、乙基化或丁基化,优选为丁基化 的。粘度在23°C下可以为340至390 mPa · s(根据方法02-AR)。根据加德纳的色值可以为0至 4。固含量通常为40重量%至70重量%,优选为55重量%至60重量%(根据方法01-DK)。密度可以 为0.9至1.1 kg/l(23°C)。合适的酸醛树脂例如可以以名称Bakelite_Harz(Bakelite AG)、 Harter(Ciba-Geigy)nIlmtalorCIlmtal Kunstharz Beier)或Santolink (Monsanto)提 供。
[0058]预缩合物可以由环氧树脂与酚醛树脂的反应获得。其可以具有1500至2100 mPa · s的粘度、4的加德纳色值、30重量%至60重量%,优选40重量%至50重量%的固含量(基于该预 缩合物的总重量计)和0.9至1.1 kg/1的密度(23 °C )。
[0059]聚酰胺树脂 合适的聚酰胺树脂例如为聚酰胺酰亚胺树脂。该聚酰胺树脂可以存在于有机溶剂中, 其中优选为N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮或来自N-甲基吡咯烷酮和N-乙基吡咯烷酮的 混合物。所提及的溶剂可以与二甲苯混合。
[0060] 聚酰胺酰亚胺树脂溶液具有30重量%至50重量%,优选35重量%至45重量%的固含量 (根据DIN EN ISO 3251 确定)、1500至3500 mPa*s的23°C下的粘度(根据DIN EN ISO 3219/A.3确定)。密度可以为1至1.25 g/cm3(根据DIN 51757确定)。
[0061 ]热熔胶粘剂 所述热熔胶粘剂包含至少一种共聚酰胺。该共聚酰胺可以由酰胺单体和共聚单体制 备。通过该共聚单体优选地获得熔点为95°C至175°C的共聚酰胺。
[0062] 所述酰胺单体优选选自月桂内酰胺、氨基十一烷酸或者它们的混合物。特别优选 为基于月桂内酰胺的共聚酰胺。
[0063] 该共聚单体优选地选自脂族或环脂族二胺、脂族或环脂族二羧酸、内酰胺和它们 的混合物。这些共聚单体优选地相互独立地含有4至18个C-原子。合适的二羧酸例如为己二 酸、癸二酸和十二烷二酸。合适的二胺例如为己二胺、癸二胺或十二亚甲基二胺。内酰胺例 如己内酰胺也可以用作共聚单体。
[0064]优选的共聚单体为己内酰胺和由己二酸和己二胺优选以1:1的质量比构成的聚合 物。
[0065]通过这些二胺中过量的胺基团产生具有反应性氨基端基的共聚酰胺。
[0066] 所述共聚酰胺优选地具有75至400 mmol/kg的胺值。
[0067] 该共聚酰胺的重均分子量优选为15000至70000 g/mol(借助凝胶渗透色谱法相对 于苯乙烯标准来确定)。相对溶液粘度优选为1.2至1.8(根据ISO 307确定)。
[0068]该共聚酰胺或热熔胶粘剂可以以溶液、分散体或粉末的形式用于本发明组合物 中,其中优选为粉末形式。合适的溶剂例如为间-甲酚。
[0069]粉末形式可以例如通过碾磨来获得,其中颗粒直径优选为<100 Mi,优选为<80 Ml和特别优选为<70 μL?(筛分分析)。
[0070] 可以向该共聚酰胺中添加至少一种环氧化物组分和至少一种封端的多异氰酸酯 作为热熔胶粘剂的其它成分。
[0071] 可以使用上述环氧树脂作为环氧化物组分。优选的环氧化物组分通常具有1至2当 量/kg的环氧指数。该环氧当量重量优选为875至1000 g/mol。密度可以为1.1至1.3 kg/1, 优选为1.15至1.25 kg/1。玻璃化转变温度通常定为40至60°C,优选为45至55°C。该热熔胶 粘剂优选地以2.5重量%至10重量%,优选4重量%至6重量%的含量包含环氧化物组分,各自基 于该热熔胶粘剂的总重量计。
[0072 ]封端的多异氰酸酯的含量优选为2.5重量%至15重量%,优选4重量%至6重量%,各自 基于该热熔胶粘剂的总重量计。
[0073]该封端的多异氰酸酯组分可以为芳族、脂族或脂环族的,其中优选为脂族或脂环 族多异氰酸酯。用于异氰酸酯的封端剂,例如肟、酚或己内酰胺是本领域技术人员已知的。 为
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