用于聚合物‑金属接合件的聚(芳基醚)组合物和聚合物‑金属接合件以及相应的制造方法技术

描述了粘合剂组合物，这些粘合剂组合物显著地改进在聚合物‑金属接合件中聚合物包覆成型组合物与金属基材的粘附。这些粘合剂组合物包括一种或多种聚(芳基醚)聚合物，其中这些聚(芳基醚)聚合物中的每种独立地是聚(芳基醚砜)聚合物或聚(芳基醚酮)聚合物。该包覆成型组合物包括至少一种聚(芳基醚酮)聚合物。可以通过将该粘合剂组合物和/或该包覆成型组合物例如浸涂、旋涂、挤出或注塑成型到该金属基材上来形成聚合物‑金属接合件。所描述的聚合物‑金属接合件的理想应用设置包括但不限于电气布线。

Metal fastener used for polymer composition and polymer poly (Fang Jimi) metal fastener and corresponding manufacturing method

The adhesive composition is described, the adhesive composition significantly improved adhesion in polymer metal polymer molding composition and bonding of metal substrate. These adhesive compositions comprise one or more poly (Fang Jimi) polymers, wherein each of these poly (Fang Jimi) polymers is independently a poly (aryl ether sulfone) polymer or a poly (aryl ether ketone) polymer. The coating molding composition comprises at least one poly (aryl ether ketone) polymer. Through the binder composition and / or the coating forming composition such as dip coating, spin coating, extrusion or injection molding to the metal substrate to form a polymer metal fastener. The description of the polymer metal joint ideal application is provided including but not limited to electrical wiring.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于聚合物-金属接合件的聚(芳基醚)组合物和聚合物-金属接合件以及相应的制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2014年12月12日提交的美国临时申请号62/090,901的优先权，将该临时申请以其全文通过援引方式并入本申请。专利
本专利技术涉及包括一种或多种聚(芳基醚)聚合物的粘合剂组合物。本专利技术还涉及聚合物-金属接合件(junction)，这些聚合物-金属接合件包括具有一种或多种聚(芳基醚酮)聚合物的包覆成型组合物、包括一种或多种聚(芳基醚)聚合物的粘合剂组合物以及金属基材。
技术介绍
金属-聚合物接合件是在各种应用设置中普遍存在的接口。例如，在管道系统中，包覆成型的插入件可以提供在不同管道系统装置(plumbingfixture)(例如，管)之间的连接和流体流动通道。作为另一个实例，在电气布线应用中，在导电金属芯周围形成聚合物护套，以对下面的导电芯提供磨损保护、腐蚀保护和介电绝缘。作为另一个实例，在移动电子器件(例如移动电话和平板电脑)中，聚合物材料由于其相对于金属组合物，轻重量和强度是高度希望的。相应地，许多移动电子器件将用于内部电子部件的聚合物外壳(例如壳体)或聚合物支撑件结合到其设计中，以减小重量同时提供所希望的强度和柔性水平。因而，涉及金属-聚合物接合件设计的应用设置在很大程度上依赖于该金属-聚合物接合件的强度。概述在第一方面，本专利技术涉及聚合物-金属接合件。该聚合物-金属接合件包括布置在金属基材的表面上的聚合物组合物。该聚合物-金属接合件进一步包括布置在该聚合物组合物与该金属表面之间并与该聚合物组合物和该金属基材的表面接触的第二粘合剂组合物。该聚合物组合物包含第一聚(芳基醚酮)并且该粘合剂组合物包含聚(芳基醚)。在第二方面，本专利技术涉及一种用于提供在聚合物组合物与金属基材之间改进的粘附的方法。该方法包括将包括聚(芳基醚)的粘合剂组合物沉积到金属基材的表面上以形成第一沉积物。该方法进一步包括将包括第一聚(芳基醚酮)的聚合物组合物沉积到该第一沉积物上以形成第二沉积物。详细说明在此描述了包括一种或多种聚(芳基醚)聚合物的粘合剂组合物，这些粘合剂组合物显著地改进了在聚合物-金属接合处在聚合物包覆成型组合物与金属基材之间的粘附。特别是已经出人意料地发现，包括一种或多种聚(芳基醚砜)(“PAES”)聚合物或一种或多种聚(芳基醚酮)(“PAEK”)聚合物的粘合剂组合物可以显著地改进也包括PAEK聚合物的包覆成型组合物与金属基材的粘附。为了清楚起见，这些粘合剂组合物中的聚(芳基醚酮)聚合物被称为PAEK1，并且在这些包覆成型组合物中的聚(芳基醚酮)聚合物被称为PAEK2。在一些实施例中，可以预处理金属基材以提供在该金属与该包覆成型组合物之间的附加的粘合强度。在此所描述的粘合剂组合物可以涂覆到金属基材(或其一部分)上，并且可以使用本领域已知的方法将包覆成型组合物沉积到该粘合剂组合物上。在一些实施例中，在此所描述的聚合物-金属接合件可以希望地结合到电气布线中。在此所关注的粘合剂组合物包括一种或多种聚(芳基醚)聚合物以及任选地一种或多种添加剂，如以下详细描述的。特别地，该一种或多种聚(芳基醚)聚合物中的每种可以独立地是PAES聚合物或PAEK1聚合物，如以下详细描述的。在一些实施例中，该粘合剂组合物可以任选地进一步包括不同于该PAES聚合物和PAEK1聚合物的一种或多种添加剂。如在此使用的，聚(芳基醚)聚合物是指其中重复单元(“RPE”)的大于50重量百分比(“wt.％”)包括至少一个亚芳基和至少一个醚基团(-O-)的任何聚合物。在此所关注的聚(芳基醚)聚合物具有至少约1000g/mol、至少约2000g/mol、至少约3000g/mol、至少约4000g/mol、至少约5000g/mol或至少约6000g/mol的重均分子量(“Mw”)。Mw可以表示如下：其中Ni是具有分子量Mi的聚合物分子的数量。已经出人意料地发现，在此所描述的粘合剂组合物可以显著地改进包括PAEK2聚合物的包覆成型组合物与金属基材的粘附。特别地，已经发现，使用包括一种或多种PAES聚合物、一种或多种PAEK1聚合物或其组合的粘合剂组合物可以显著地改进PAEK2包覆成型组合物与金属基材的粘附。在一些实施例中，聚合物-金属接合件可以具有如通过ASTMD1002标准在室温下并且使用3.5英寸的夹持距离测量的至少约700磅/平方英寸(“psi”)、至少约800psi、至少约1000psi、至少约1200psi、至少约1400psi、至少约1600psi、或至少约1800psi、或至少约2000psi的失效搭接剪切应力。在一些实施例中，失效搭接剪切可能是由于本体包覆成型组合物的断裂。换句话说，在此类实施例中，该包覆成型组合物之间的接合处在结构上保持完整而该本体包覆成型组合物断裂，表明该接合处的强度大于该本体包覆成型组合物的强度。在此描述的包覆成型组合物包括一种或多种PAEK2聚合物以及任选地一种或多种另外的聚合物或不同于这些PAEK2聚合物和这些另外的聚合物的添加剂。在其中该粘合剂组合物包含一种或多种PAEK1聚合物的一些实施例中，该一种或多种PAEK2聚合物不同于该一种或多种PAEK1聚合物。在其他此类实施例中，该一种或多种PAEK1聚合物中的至少一种和该一种或多种PAEK2聚合物中的至少一种是不同的。希望的PAEK2聚合物是以下关于PAEK1聚合物描述的那些。在一些实施例中，这些PEAK2聚合物中的一种、一些或全部是聚(醚醚酮)(“PEEK”)聚合物。在一些实施例中，该包覆成型组合物可以包括相对于该包覆成型组合物的总重量至少约20wt.％、至少约30wt.％、至少约40wt.％、至少约50wt.％、至少约60wt.％、至少约70wt.％、至少约80wt.％、至少约90wt.％、或至少约95wt.％的该一种或多种PAEK2聚合物。在一些实施例中，该包覆成型组合物可以包括相对于该包覆成型组合物的总重量至少约99.99wt.％的该一种或多种PAEK2聚合物。这些另外的聚合物可以包括但不限于聚砜(“PSU”)聚合物、聚(醚砜)(“PESU”)聚合物、聚(苯基砜)(“PPSU”)聚合物或其任何组合。这些PSU、PESU和PPSU聚合物可以通过本领域已知的方法合成。希望的PSU和PPSU组合物是从美国苏威特种聚合物有限责任公司(SolvaySpecialtyPolymersUSA,LLC)对应地作为PSU和PPSU可商购的。希望的PESU组合物是从美国苏威特种聚合物有限责任公司作为PESU和PESU可获得的。如在此所使用的，PESU是指其中重复单元的至少50wt.％是式(I-1)的重复单元(RPSb)的任何聚合物：在一些实施例中，该PESU的重复单元的至少约75wt.％、至少约85wt.％、至少约95wt.％、或至少约99wt.％是式(I-1)的重复单元(RPSb)。在一些实施例中，该PESU基本上由式(I-1)的重复单元(RPSb)组成。PESU可以通过本领域普通技术人员已知的方法来制备。该粘合剂组合物的PAEK1聚合物和该包覆成型组合物的PAEK2聚合物可以独立地是结晶的、半结晶的或无定形的。在一些实施例中，已经发现包括至少一种无定形PAEK本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物‑金属接合件，包括：布置在金属基材的表面上的聚合物组合物和布置在该聚合物组合物与该金属表面之间并与该聚合物组合物和该金属基材的表面接触的第二粘合剂组合物，其中该聚合物组合物包含第一聚(芳基醚酮)并且其中该粘合剂组合物包含聚(芳基醚)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.12 US 62/0909011.一种聚合物-金属接合件，包括：布置在金属基材的表面上的聚合物组合物和布置在该聚合物组合物与该金属表面之间并与该聚合物组合物和该金属基材的表面接触的第二粘合剂组合物，其中该聚合物组合物包含第一聚(芳基醚酮)并且其中该粘合剂组合物包含聚(芳基醚)。2.如权利要求1所述的聚合物-金属接合件，其中该聚(芳基醚)是聚(芳基醚砜)或第二聚(芳基醚酮)。3.如权利要求1或2中任一项所述的聚合物-金属接合件，其中该聚(芳基醚)包含由式(A)表示的重复单元：-Ar1-(T’-Ar2)n-O-Ar3-SO2-[Ar4-(T-Ar2)n-SO2]m-Ar5-O-(A)其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、和Ar5，彼此相同或不同并且在每次出现时，独立地是芳香族单-或多核基团；T和T’，彼此相同或不同并且在每次出现时，独立地是键或任选地包括一个或多于一个杂原子的二价基团；并且n和m，彼此相同或不同，独立地是零或从1至5的整数。4.如权利要求3所述的聚合物-金属接合件，其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5彼此相同或不同并且由选自以下式的组的式表示：其中每个R独立地选自下组，该组由以下各项组成：氢、卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵，并且其中j、k和l，彼此相同或不同，独立地是0、1、2、3或4。5.如权利要求1至4中任一项所述的聚合物-金属接合件，其中该聚(芳基醚)包含由选自以下式的组的式表示的重复单元：其中，每个R’，彼此相同或不同，选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；j’是零或为从0至4的整数；并且T和T'，彼此相同或不同，选自下组，该组由以下各项组成：键，-CH2-；-O-；-SO2-；-S-；-C(O)-；-C(CH3)2-；-C(CF3)2-；-C(＝CCl2)-；-C(CH3)(CH2CH2COOH)-；-N＝N-；-RaC＝CRb-，其中Ra和Rb各自彼此独立地是氢或C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基或C6-C18-芳基；-(CH2)n-和-(CF2)n-，其中n为从1至6的整数；直链的或支链的具有高达6个碳原子的脂肪族二价基团；以及其组合。6.如权利要求1至5中任一项所述的聚合物-金属接合件，其中该聚(芳基醚)包含由选自以下式的组的式表示的重复单元：7.如权利要求1或2中任一项所述的聚合物-金属接合件，其中该聚(芳基醚)包含由选自以下式的组的式表示的重复单元：其中-每个R’，彼此相同或不同，选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；并且其中j’是零或为从0至4的整数并且-T选自由以下各项组成的组：键，-CH2-；-O-；-SO2-；-S-；-C(O)-；-C(CH3)2-；-C(CF3)2-；-C(＝CCl2)-；-C(CH3)(CH2CH2COOH)-；-N＝N-；-RaC＝CRb-，其中Ra和Rb各自彼此独立地是氢或C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基或C6-C18-芳基；-(CH2)n-和-(CF2)n-，其中n为从1至6的整数；直链的或支链的具有高达6个碳原子的脂肪族二价基团；以及其组合。8.一种电线或电缆，包含如权利要求1至7中任一项所述的聚合物-金属接合件，-其中该基材构成金属芯，该聚合物组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ埃尔伊布拉，C路易斯，R哈姆恩斯，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US