塑料-金属接合部及其制造方法技术

本发明专利技术的多个实施方案涉及塑料‑金属接合部及其制造方法。在多个实施方案中，本发明专利技术提供了形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法。所述方法可以包括使包含复数个孔的金属与包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的流体树脂组合物接触。所述方法还可以包括使可流动组合物固化以形成固体塑料，以提供金属与固体塑料之间的接合部。在一个优选的方法中，流体树脂组合物包含以下的至少一者：具有不同粘度的至少两种聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物；和具有不同粘度的至少两种聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物。

Plastic metal joint and its manufacturing method

A plurality of embodiments of the invention relate to the plastic metal joint part and the manufacturing method thereof. In a plurality of embodiments, the present invention provides a method of forming a joint between metal forming parts and solid plastics. The method may include contacting a metal containing a complex number of holes and a fluid resin composition containing polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate. The method may also include solidifying a flowable composition to form a solid plastic to provide a joint between the metal and the solid plastic. In one preferred method, the fluid resin composition includes at least one of the following: at least two polybutylene terephthalate polymers with different viscosity; and at least two polybutylene terephthalate polymers with different viscosity.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】塑料-金属接合部及其制造方法
技术介绍
在不使用化学粘合剂的情况下，塑料和金属之间的结合强度可能低。例如，可能难以使注塑成型聚合物(例如，无定形聚合物)与金属表面紧密接触，妨碍在金属表面和注塑成型聚合物之间形成强的结合。由于接合部的112耐化学性、多种多样颜色的可能性、以及接合部的良好耐候性，聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酯共混物有时被用于形成例如手机和平板电脑中的塑料与金属之间的接合部。然而，在没有化学粘合剂的情况下，金属与聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酯共混物之间的结合强度只能达到约30MPa，这可能导致例如在生产或消费者使用期间塑料与金属分离的问题。
技术实现思路
在多个实施方案中，本专利技术提供了形成金属成形件(form)与固体塑料之间的接合部的方法。所述方法包括使包含复数个孔的金属与包含聚酯的流体树脂(flowableresin)组合物接触。所述方法还包括使可流动组合物固化以形成固体塑料，以提供金属与固体塑料之间的接合部。在多个实施方案中，本专利技术提供了形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法。所述方法包括使包含复数个孔的金属与包含聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和填料的流体树脂组合物接触。聚对苯二甲酸乙二醇酯大于流体树脂组合物的30重量％且小于或等于约99重量％。填料为流体树脂组合物的约1重量％至约50重量％。所述方法还包括使可流动组合物固化以形成固体塑料，以提供金属与固体塑料之间的接合部。在多个实施方案中，本专利技术提供了金属成形件与固体塑料之间的接合部。接合部包括包含复数个孔的金属与包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的固体塑料。固体塑料包括复数个锚，每个锚延伸至孔之一中。聚对苯二甲酸乙二醇酯大于固体塑料的30重量％且等于或小于约99重量％。在多个实施方案中，本专利技术提供了超过其他塑料-金属接合部及其制造方法的某些优点，其中的至少一些是意料不到的。例如，在多个实施方案中，所述金属-塑料接合部可以比其他金属-塑料接合部(例如，包含聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的其他金属-塑料接合部)更强。在多个实施方案中，与其他金属-塑料接合部(例如，包含聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的另一些金属-塑料接合部)相比，所述金属-塑料接合部可以在生产期间和在消费者使用期间具有更低的故障率。在多个实施方案中，所述金属-塑料接合部可以以比另一些金属-塑料接合部、其他金属-金属接合部或其他单一金属等同物更低的成本形成。在多个实施方案中，所述金属-塑料接合部可具有比另一些金属-塑料接合部更低的重量。在多个实施方案中，所述金属-塑料接合部可以使用美观的聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯来形成，提供比具有相似强度的另一些金属-塑料连接部更美观的金属-塑料接合部。在多个实施方案中，所述金属-塑料接合部可以提供超过单独使用金属或塑料的优点，提供塑料的设计自由度以制造具有低重量的复杂形状，以及提供金属的美学和机械特性(例如，刚度和强度)优点。在多个实施方案中，本专利技术提供了形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法。所述方法包括将金属成形件的粗糙化表面加热至等于或高于流体树脂组合物的玻璃化转变温度的温度。所述方法包括使金属成形件的粗糙化表面与流体树脂组合物接触。所述方法包括将金属成形件的粗糙化表面冷却。所述方法还包括使可流动组合物固化以形成固体塑料，以提供金属成形件与固体塑料之间的接合部。在多个实施方案中，本专利技术提供了形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法。所述方法包括将金属成形件的粗糙化表面加热至等于或高于流体树脂组合物的玻璃化转变温度的温度；其中所述流体树脂组合物的约40重量％至约100重量％是在标准温度和压力下无定形的一种或更多种聚合物。所述方法包括在将所述粗糙化表面的温度保持在等于或高于所述流体树脂组合物的玻璃化转变温度的同时，使金属成形件的粗糙化表面与流体树脂组合物接触。所述方法包括将金属成形件的粗糙化表面冷却。所述方法还包括使可流动组合物固化以形成固体塑料，以提供金属成形件与固体塑料之间的接合部。在多个实施方案中，本专利技术提供了金属成形件与固体塑料之间的接合部。所述接合部包括包含粗糙化表面的金属成形件和固体塑料。粗糙化表面包括复数个表面结构，每个表面结构的与金属表面大致平行的至少一个维度为约1nm至约1mm。表面结构包括凸面结构、凹面结构或其组合。固体塑料的约40重量％至约100重量％是在标准温度和压力下无定形的一种或更多种聚合物。固体塑料包括复数个锚，每个锚基本上延伸至凹面结构的底部或基本上延伸至形成在多个凸面结构之间的腔的底部。在多个实施方案中，本专利技术提供了超过其他塑料-金属接合部的某些优点及其制造方法，其中的至少一些是意料不到的。在多个实施方案中，与其他形成金属-塑料接合部的方法相比，形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法可以使注塑成型材料更多地渗入金属成形件的孔或其他表面结构中，例如注塑成型材料与金属成形件之间更紧密地接触。在多个实施方案中，与使用化学粘合剂形成的相应金属-塑料接合部相比，由所述方法提供的金属-塑料接合部可以具有相似或更大的结合强度。在多个实施方案中，与需要施用化学粘合剂并使其固化的相应化学粘合剂结合的金属-塑料接合部相比，所述金属-塑料接合部可以更容易、更快速且不太昂贵地形成。在多个实施方案中，与其他形成金属-塑料接合部的方法相比，所述方法可以在金属与一种或更多种基本上无定形的聚合物之间产生金属-塑料接合部，使无定形注塑成型材料更多地渗入金属成形件的孔或其他表面结构中，例如使无定形注塑成型材料与金属成形件之间更紧密地接触。附图说明附图作为示例而不是作为限制一般地举例说明了本文件中讨论的多个实施方案。图1A至图1C示出了根据多个实施方案的多种孔形状的侧轮廓视图。图2A至图2B示出了根据多个实施方案的在与流体树脂组合物接触之前(图2A)和之后(图2B)的多孔金属成形件。图2C示出了根据多个实施方案的在与流体树脂组合物接触之后包括粘合膜的多孔金属成形件。图3示出了根据多个实施方案的形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法。图4至图8示出了根据多个实施方案的形成金属-塑料接合部的方法。图9A至图9I示出了根据多个实施方案的在金属成形件中形成孔的处理之前(A)和之后(B至I)的金属成形件。图10A示出了根据多个实施方案的其上具有注塑成型塑料的多孔钢成形件。图10B示出了根据多个实施方案的拉伸剪切结合强度测试。图11示出了根据多个实施方案的对多种金属处理和多种树脂组合物的以兆帕计的拉伸剪切结合强度结果。图12示出了根据多个实施方案的多种塑料-金属接合部的结合强度。图13示出了根据多个实施方案的多种金属与多种树脂组合物在不同条件下的结合强度。图14至16示出了根据多个实施方案的多个铝表面的扫描电子显微镜图像。具体实施方式现在将详细参考所公开的主题的某些实施方案，在附图中部分地举例说明了这些实施方案的实例。虽然将结合所列举的权利要求来描述所公开的主题，但是应理解，所例示的主题不旨在将权利要求限制在所公开的主题内。在多个实施方案中，本专利技术提供了形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法。所述方法可以包括使包含复数个孔的金属与包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法，所述方法包括：使包含复数个孔的金属成形件与包含聚酯的流体树脂组合物接触；以及使所述可流动组合物固化以形成固体塑料，以提供所述金属成形件与所述固体塑料之间的接合部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.10 US 62/173,5831.一种形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法，所述方法包括：使包含复数个孔的金属成形件与包含聚酯的流体树脂组合物接触；以及使所述可流动组合物固化以形成固体塑料，以提供所述金属成形件与所述固体塑料之间的接合部。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述孔在所述金属成形件的表面中，其中所述接触包括所述金属成形件与所述流体树脂组合物之间的直接接触。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属成形件包括多孔粘合膜，其中所述孔在所述多孔粘合膜中，其中使所述金属成形件与所述流体树脂组合物接触包括使所述流体树脂组合物与所述金属成形件上的所述多孔粘合膜接触。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将所述金属成形件加热至等于或高于所述流体树脂组合物的玻璃化转变温度的温度。5.一种形成金属成形件与固体塑料之间的接合部的方法，所述方法包括：将金属成形件的粗糙化表面加热至等于或高于流体树脂组合物的玻璃化转变温度的温度；使所述金属成形件的所述粗糙化表面与所述流体树脂组合物接触；将所述金属成形件的所述粗糙化表面冷却；以及使所述可流动组合物固化以形成所述固体塑料，以提供所述金属成形件与所述固体塑料之间的接合部。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述粗糙化表面包括包含以下结构的表面结构：凹面结构、凸面结构、孔、点、线或其组合，优选地，其中所述粗糙化表面通过机械加工和化学加工中的至少一者形成，优选地，其中所述粗糙化表面通过以下的至少一者形成：铣削加工、车削加工、CNC加工、喷射、锉削、激光蚀刻、氧化、等离子体蚀刻和化学蚀刻。7.根据权利要求5至6中任一项所述的方法，其中使所述金属成形件与所述流体树脂组合物接触包括在将所述粗糙化表面的温度保持在等于或高于所述流体树脂组合物的玻璃化转变温度的同时，使所述金属成形件的所述粗糙化表面与所述流体树脂组合物接触。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中所述粗糙化表面的加热与用于形成所述粗糙化表面的表面处理至少部分同时进行。9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其中所述加热包括用以下加热：蒸汽、电加热器、感应加热器、超声波振动、激光加热器、卤素加热器、碳加热器或其组合。10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法，其中所述加热包括对包括所述金属成形件的模具进行加热，其中所述模具的加热将所述金属成形件加热。11.根据权利要求4至10中任一项所述的方法，其中所述加热包括在所述金属成形件与所述流体树脂组合物的接触之前用加热装置加热，所述加热装置插在包括所述金属成形件的模具中或者在所述模具中的腔之间。12.根据权利要求4至9中任一项所述的方法，其中所述加热包括直接加热所述金属成形件。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述流体树脂组合物包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴惠敏，张奇贤，关冰，小泽纪夫，山本孝宗，大野纪彦，约斯·万吉斯贝尔根，于宏杰，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL