制造金属-塑料-混合部件的方法
【专利说明】制造金属-塑料-混合部件的方法
[0001] 本发明设及制造包含金属和塑料的混合部件的方法、用于混合部件的涂层及其用 途、混合部件W及金属基材。
[0002] 混合部件(亦结构部件)为两种材料即金属和塑料的复合物。它们可W通过注塑法 制造。
[0003]混合部件是尤其用于机动车建造和飞机建造中W及电子和电气技术中在支承部 件、力吸收部件领域中，或用作例如用于装饰性目的的外壳部件的组件。它们的特征尤其 在于其具有局部增强，该局部增强赋予部件特别的机械性能和/或提供功能集成可能性。 应特别强调的是与迄今W常规建造方式使用的部件相比，部件刚性提高W及额外的重量减 少。
[0004]上述应用领域越来越多地使用混合部件，W减少质量并同时获得优化的机械性 能。运些混合部件的缺点是金属和塑料之间缺乏或者不足的粘附。就运点而言，迄今已实 施将塑料在金属上的机械错固。
[0005]金属和塑料之间的粘附可W通过粘附力增强剂来改善。由EP-A1808468和EP-A2435246已知混合部件，其中通过热烙胶粘剂作为基于共聚酷胺且还含有异氯酸醋基团和 环氧化物基团的粘附力增强剂来接合金属和塑料。
[0006] 特别是在汽车领域中已知金属基材，其包含用于表面处理的转化层。该层例如通 过表面上的憐酸盐化或铭酸盐化而产生。
[0007] 现有技术的混合部件在金属和塑料之间如今具有尚不足W满足例如汽车领域中 批量生产需求的粘附。不足的粘附例如可W通过多种塑料和各种金属之间的不相容性或与 基材表面的改变的化学和物理性质来看出，其由于由环境或介质影响所致的氧化和腐蚀过 程而产生。
[000引因此目的在于，提供没有现有技术缺点的新方法。因此，可由该方法获得的混合部 件应相比于现有技术而言具有金属和塑料之间的改善或提高的粘附。此外，所得的混合部 件应满足机动车和飞机建造W及电子和电气工程工业的需求。此外，应提供良好的耐气候 性，特别是腐蚀防护耐受性。混合部件的金属和塑料应当材料连接地（Stoffschlilssig)彼 此接合。
[0009] 因此已发现一开始提及类型的方法，通过其可W提供具有金属和塑料之间改善的 粘附的混合部件。本发明的方法包含W下步骤： a. 通过施加至少一转化层预处理金属表面， b. 施加至少一个层粘附力增强剂组合物，和 C.将金属与塑料接合， 其中该粘附力增强剂组合物包含至少一种基于共聚酷胺的热烙胶粘剂。
[0010] 在本发明的方法中，首先全面或部分地预处理金属表面。该金属可W在预处理之 前清洁或已具有金属保护涂层。金属清洁对于本领域技术人员而言是已知的。
[0011] 所述预处理可W用转化剂进行。该转化剂通常作为水溶液来使用。作为转化剂， 可W考虑市售的纯化剂和用于转化处理的产品，例如憐酸锋化剂、憐酸铁化剂W及含有铁 酸盐或错酸盐的含憐酸的溶液。从技术观点来看，同样可行的是铭酸盐化剂，但是它们由于 其危害健康的性质是较不优选的。
[0012] 优选地，转化剂包含面化物。面化物被认为是面素氣、氯、漠和舰与更强的正电性 元素的盐类、共价和络合的化合物，其中优选为盐类面化物、络合面化物或运些面化物的混 合物。面素是氨面酸的碱金属和碱±金属盐和锭盐的盐类物质。在络合面化物中，面素离 子W单齿阴离子配体的形式出现。
[0013] 此外优选的是含氣面化物。特别优选的盐类的含氣面化物为氣化物-阴离子或氣 化氨-阴离子，例如二氣化氨。
[0014] 在络合面化物中，过渡元素，优选铁或错优选地形成中屯、原子。络合面化物例如包 括六氣铁酸盐-阴离子、六氣错酸盐-阴离子或它们的混合物。
[0015] 优选W0. 2重量％至10重量％，优选0. 5重量％至8重量％的含量包含络合面化 物，基于转化剂水溶液的总重量计。合适的转化剂例如由化nkel，德国公司WGranodine的 名称销售。优选地W10至300ppm,优选20至200ppm和特别优选30至100ppm的含量 包含运些盐类面化物，各自基于转化剂溶液的总重量计。
[0016] 包含氣化物和二氣化氨的含氣化物的溶液例如由化nkel公司WGranoToner38 的名称提供。
[0017] 为了制造所述转化层，可W将金属浸溃到转化剂中。此外，转化剂可W借助喷涂、 刮涂、漉涂、模压、浸溃、漉社、诱注或层压来施涂。
[001引预处理之后，可W实施后纯化操作。运理解为用酸性溶液的纯化冲洗，其中优选地 使用上述面化物。
[0019] 此外可W通过无晶形娃酸盐在金属表面上的火焰热解沉积来获得转化层。引导待 处理的表面通过气体火焰的氧化区域，在该气体火焰中计量加入含娃物质，即前体。其燃烧 并且残留物作为无晶形娃酸盐W层厚度为约20至40nm的牢固附着层的形式沉积在表面 上。
[0020] 为了处理表面，由工作气体产生等离子体射束或由燃烧气体产生火焰射束，用该 射束扫过表面，其中将至少一种前体材料输入到工作气体和/或等离子体射束或燃烧气体 和/或火焰射束中，并在等离子体射束或火焰射束中反应，其中使所述前体中至少之一的 至少一种反应产物沉积在表面上和/或至少一个设置于表面上的层上。运种方法例如描述 在DE-A-102009042103 中。
[0021] 可W在大气压下处理表面。此外可W借助分光仪测量等离子体射束或火焰射束的 光学排放物，借助其测定等离子体射束或火焰射束的特性。
[0022] 表面处理可W在表面的活化或涂覆中借助等离子体射束或火焰射束来产生。
[0023] 特别地，工作气体和前体的通过量可W彼此独立地控制和/或调节。除了等离子 体源与待涂覆的表面的距离之外，可使用另一方式W影响层性能，例如层厚度或折射率。W 该方式，同样可W实现梯度层。通过合适地选择运些工艺参数和所用的前体，可W例如有针 对性地改变基材表面的W下性能：耐刮强度、自愈能力、阻档特性、反射特性、透射特性、折 射率、透明度、光散射、导电性、抗菌特性、摩擦、粘附、亲水性、疏水性、疏油性、表面张力、表 面能、抗腐蚀作用、防污作用、自净能力、光催化特性、抗应力特性、磨损特性、化学抵抗力、 抗微生物特性、生物相容特性、静电特性、电致变色活性、光致变色活性、气致变色活性。
[0024] 等离子体可W在自由喷射等离子体（化eistr址lplasma)源中产生。在该方法中， 在两个同屯、电极之间引发高频放电，其中通过导入的气体流将形成的空屯、阴极等离子体W 等离子体射流的形式从电极装置中输出到自由空间中通常若干厘米并朝向待涂覆的表面。 该前体既可W在激发之前导入工作气体中（直接等离子体法)，也可W在此之后导入到已经 形成的等离子体中或其附近(远程等离子体法)。产生等离子体的另一可能性是使用介质阻 挡（dielektrischbehindert)放电。在此，在两个电极之间引导通过用作电介质的工作气 体，特别是空气。在输入高频高压的电极之间进行等离子体放电。
[0025] 所述前体优选地W气体状态或W气溶胶的形式导入工作气体或等离子体流中。同 样可W使用液体或固体的，尤其粉状的前体，但是它们优选地在导入之前例如通过蒸发转 变为气态。也可W将前体首先导入载气中，由其一起被夹带并与其一起导入工作气体或等 离子体流中。
[0026] 沉积层优选地包含W下组分的至少一种：娃、银、金、铜、铁、儀、钻、砸、锡、侣、铁、 锋、错、粗、铭、儘、钢、鹤、祕、错、妮、饥、嫁、铜、儀、觀锁、领、裡、铜系、碳、氧、氮、硫、棚、憐、 氣、面素和氨。该层特别地含有娃、铁、锡、侣、锋、鹤和错的氧化或/和氮化化合物。
[0027] 作为前体，优选地使用有机娃和/或有机铁化合物，例如六甲基二硅氧烷、四甲基 硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙醇铁或四异下醇铁。
[0028] W该方法例如可W实现减少对于气体和水的渗透性的阻挡层。
[0029] 作为工作气体，可W使用空气、蒸汽或其它气体，例如氧气、氮气、稀有气体、氨气、 二氧化碳、气态控类或其混合物。
[0030] 作为用于燃烧的燃料气体，可W例如使用丙烷，其中供给空气或氧气用于燃烧。该 燃料气体可W与空气或氧气预混。燃料气体和氧气或空气之间的混合比也可W作为参数根 据所测定的特性来控制和/或调节。
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