CN108367470A - 在金属表面上塑料包覆成型的方法和塑料-金属混杂部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过借由纳米成型技术(NMT)在金属表面上塑料包覆成型来制造塑料‑金属混杂部件的方法，其中可成型塑性材料是聚酰胺组合物，其包含半结晶半芳族聚酰胺和无定形半芳族聚酰胺的共混物。本发明还涉及能够通过所述方法获得的塑料‑金属混杂部件，其中用包含半结晶半芳族聚酰胺和无定形半芳族聚酰胺的共混物的聚酰胺组合物对金属部件进行包覆成型。

Description

在金属表面上塑料包覆成型的方法和塑料-金属混杂部件
本发明涉及通过借由纳米成型技术(NMT)在金属表面上塑料包覆成型来制造塑料-金属混杂部件的方法。本发明还涉及通过纳米成型技术(NMT)工艺获得的塑料-金属混杂部件，其中所述混杂部件包含与金属部件的表面区域结合的塑性材料。
纳米成型技术是这样一种技术，其中塑性材料与金属部件结合以形成所谓的塑料-金属混杂部件，其中金属-塑料界面处的结合强度来自金属预处理或通过金属预处理得以增强，所述金属预处理导致具有纳米尺寸级表面不规则性的表面区域。这种不规则性具有约几纳米至几百纳米范围内的尺寸，并且适当地具有超细凹凸(asperity)、凹陷(recess)、凸出(projection)、颗粒和孔的形状。
对于NMT金属预处理，可以应用不同的技术和不同的处理步骤组合。主要使用的NMT工艺是包含所谓的“T-处理”的工艺。在Taisei Plas开发的“T-处理”中，用水溶性胺(如氨或肼)的水溶液精细蚀刻金属。通常，这种溶液的pH为约11。例如，在专利申请US20060257624A1、CN1717323A、CN1492804A、CN101341023A、CN101631671A和US2014065472A1中描述了这种工艺。在后面的文献中，在氨或肼水溶液中的蚀刻步骤之后获得的铝合金具有这样的表面，所述表面的特征在于20-80nm的超细凹凸或20-80nm的超细凹陷或凸出。
另一种NMT金属预处理方法包括阳极氧化处理。在阳极氧化处理中，金属在酸性溶液中被阳极氧化以形成具有多孔金属氧化物修饰(finish)的腐蚀层，从而与塑性材料形成一种互穿结构。例如，在专利申请US20140363660A1和EP2572876A1中描述了这种工艺。在后面的文献中，描述了通过阳极氧化形成的铝合金的实例，其被具有孔的表面覆盖，在电子显微镜观察下测量，其开口具有10-80nm的数均内径。
这些工艺中的每一种都可以与多个步骤组合，例如与其他蚀刻、中和和冲洗步骤组合，和/或与使用底漆组合，所述底漆在用塑性材料对金属基材进行包覆成型之前涂覆在金属基材上。最后，将金属部件插入模具中，其中将树脂注入并在处理过的表面上直接结合。
在TaiseiPlas开发的NMT工艺中，通过将金属片浸入碱性溶液中来蚀刻金属片。碱性溶液被表示为T-溶液，浸渍步骤被表示为T-处理步骤。
根据美国专利US8858854B1，阳极氧化处理相较于包括多级预处理步骤的NMT工艺具有特定的优点，在所述NMT工艺中，金属部件经受包括脱脂剂、酸溶液、碱溶液在内的多种化学浴，最后浸没在T-溶液中并在稀释水中冲洗。在US8858854B1的术语中，NMT限于包括T-处理步骤的工艺。
在本发明中，术语“纳米成型技术(NMT)”和“NMT工艺”应被理解为经受预处理工艺的金属的任何包覆成型，所述预处理工艺导致具有纳米尺寸级表面不规则性的金属表面区域，因此包括US8858854B1的阳极氧化方法和Taisei Plas的T-处理溶液以及其他替代物。
通过NMT技术制造的塑料-金属混杂部件中最广泛使用的聚合物是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚苯硫醚(PPS)。美国专利申请US2014065472A1/美国专利US9166212B1中提到，“当树脂组合物包含PBT或PPS作为主要组分，任选地与不同的聚合物复合，并且还包含10-40质量％的玻璃纤维时，其展示出非常高的与铝合金的连接强度。在铝和树脂组合物均为板状并且在0.5-0.8cm2的区域中彼此连接的条件下，剪切断裂为25-30MPa。在其中不同的聚酰胺被复合的树脂组合物的情况下，剪切断裂为20-30MPa”。为了制备US2014065472A1/US9166212B1的塑料-金属混杂部件中的金属表面，应用“T-处理”步骤，随后应用另外的胺吸附步骤。
在前文提到的专利申请EP2572876A1中，将包含PA-66/6T/6I(重量比为12/62/26)和30重量％玻璃纤维的聚酰胺组合物涂覆在不同的NMT金属表面上。在金属处理包含T-处理的情况下，孔径为25nm。在阳极氧化处理的情况下，孔径为17nm。对于两种混杂体系，测得的结合力均为25.5MPa。
鉴于工艺的小型化和自动化的重要性日益增加，需要减少组装产品中部件的数量，以集成不同部件的功能以及改进这种组装体中不同部件之间的连接。NMT工艺提供了一种非常有用的技术，用于将要组装的金属部件和塑料部件通过集成工艺组合在一起，包括一步成形和组装，这是通过在金属表面上包覆成型塑性材料，同时借由纳米成型技术获得合理的结合力来实现的。然而，需要改善结合力并将该技术扩展到其他材料，以能够更广泛地利用所述技术。
因此，本发明的目标是提供一种方法和由其产生的塑料-金属混杂部件，其中结合强度提高。
该目标通过根据本发明的方法以及根据本发明的和能够通过所述方法获得的塑料-金属混杂部件得以实现。
根据本发明的方法涉及通过借由纳米成型技术(NMT)在金属表面上包覆成型可成型塑性材料来制造塑料-金属混杂部件的方法，所述方法包括以下步骤：
i)提供具有纳米尺寸级表面不规则性的表面区域的金属基材；
ii)提供聚酰胺组合物；
iii)通过将所述聚酰胺组合物直接成型在所述金属基材的具有所述表面不规则性的表面区域的至少部分之上，而在所述金属基材上形成塑料结构；
其中所述聚酰胺组合物包含
a.半结晶半芳族聚酰胺，和
b.无定形半芳族聚酰胺。
其中使用半结晶半芳族聚酰胺(sc-PPA)和无定形半芳族聚酰胺(am-PPA)的共混物的根据本发明的方法的效果在于，金属部件和塑料部件之间的界面处的结合力增加。实际上，结合力不仅优于上文报告的基于聚酰胺的体系的结合力，而且还优于关于上文提到的基于PBT和PPS的体系所报告的值。
在本文中，聚酰胺组合物适当地成型在具有纳米尺寸级表面不规则性的表面区域的至少部分上。金属基材也可以具有多个具有纳米尺寸级表面不规则性的表面区域，其中用聚酰胺组合物对至少一个表面区域或至少其部分进行包覆成型。
对于具有纳米尺寸级表面不规则性的表面区域的金属基材，在本发明中可以使用适用于NMT技术的任何金属基材。
用于制备根据本发明的方法中使用的金属基材的预处理工艺可以是适于制备具有纳米尺寸级表面不规则性的表面区域的任何工艺。适当地，这种工艺包括多个预处理步骤。适当地，NMT工艺中使用的预处理步骤包括一个或多个选自以下的预处理步骤
-用脱脂剂处理；
-用碱性蚀刻材料处理；
-用酸中和剂处理；
-用水溶性胺的水溶液处理；
-用氧化组分处理；
-阳极氧化步骤；和
-用底漆材料处理。
在其中NMT工艺包括包含用水溶性胺的水溶液处理(所谓的T-处理)的步骤的实施方式中，水溶液优选为铵或肼水溶液。
在其中NMT工艺包括阳极氧化金属基材的预处理步骤的实施方式中，可以使用适用于该目的的任何阳极氧化剂。优选地，阳极氧化剂选自铬酸、磷酸、硫酸、草酸和硼酸。
在使用底漆材料的情况下，所述底漆材料适当地选自有机硅烷、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐和锆酸盐。
预处理工艺适当地包括在随后的预处理步骤之间的一个或多个冲洗步骤。
纳米尺寸表面不规则性适合地包括凹凸、凹陷、凸出、颗粒或孔，或其任何组合。还适当地，纳米尺寸表面不规则性的尺寸在10-100nm范围内。尺寸包括不规则部分的宽度、长度、深度、高度、直径。
根据所述方法的一个优选实施方式，在金属基材上形成塑料结构的步骤之后，使如此形成的塑料-金属混杂部件经受退火步骤，其中使塑料-金属混杂部件保持在聚酰胺组合物的玻璃化转变温度和熔融温度之间的温度下至少30分钟。
根据所述方法的一个替代性优选实施方式，在金属基材上形成塑料结构的步骤之后，使如此形成的塑料-金属混杂部件经受退火步骤，其中使塑料-金属混杂部件保持在140℃-270℃之间、优选150℃-250℃之间或者甚至160℃-230℃之间的温度下至少30分钟。
退火步骤的优点是：结合强度在某种程度上提高并且足够高的结合强度的持续时间延长。然而，根据本发明的方法在没有退火步骤的情况下已经导致提高的结合。这相较于需要退火步骤的其他方法具有经济优势。
根据本发明的方法中的金属基材原则上可以是可通过预处理工艺进行改性并用塑性材料进行包覆成型的任何金属基材。通常根据预期用途的要求来选择金属基材和使其成形。适宜地，金属基材是冲压片金属基材。同样，可以自由选择构成金属基材的金属。优选地，金属基材由选自铝、铝合金(例如5052铝)、钛、钛合金、铁、钢(例如不锈钢)、镁和镁合金的材料形成或组成。
根据本发明的塑料-金属混杂部件中以及根据本发明的方法中使用的组合物包含半结晶半芳族聚酰胺(sc-PPA)和无定形半芳族聚酰胺(am-PPA)的共混物。在本文中，sc-PPA和am-PPA的用量可以在宽范围内变化。
术语“半结晶聚酰胺”在本文中被理解为具有结晶域的聚酰胺，如存在具有至少5J/g的熔融焓的熔融峰所证实的。术语“无定形聚酰胺”在本文中被理解为具有没有结晶域或基本没有结晶域的聚酰胺，如通过不存在熔融峰或存在熔融焓小于5J/g的熔融峰所证实的。在本文中，“熔融焓”是相对于聚酰胺的重量来表示的。
半芳族聚酰胺在本文中被理解为衍生自以下单体的聚酰胺，所述单体包含至少一种含有芳族基团的单体和至少一种脂族或脂环族单体。
半结晶半芳族聚酰胺适当地具有约270℃或更高的熔融温度。优选地，熔融温度(Tm)为至少280℃，更优选地在280-350℃的范围内，或甚至更好地在300-340℃的范围内。通常可以通过在聚酰胺中使用较高含量的芳族单体(例如对苯二甲酸)和/或较短链的二胺来获得较高的熔融温度。制造聚酰胺成型组合物领域中的技术人员能够制造和选择这种聚酰胺。
适当地，半结晶半芳族聚酰胺具有至少15J/g、优选至少25J/g、更优选至少35J/g的熔融焓。在本文中，熔融焓是相对于半结晶半芳族聚酰胺的重量来表示的。
术语“熔融温度”在本文中被理解为：通过根据ISO-11357-1/3,2011的DSC方法在N2气氛中以10℃/min的加热和冷却速率对预干燥的样品进行测量的温度。在本文中，Tm由第二加热循环中的最高熔融峰的峰值计算。术语“熔融焓”在本文中被理解为通过根据ISO-11357-1/3,2011的DSC方法在N2气氛中以10℃/min的加热和冷却速率对预干燥的样品进行测量。在本文中，熔融焓是在第二加热循环中由熔融峰下方的积分面积测量的。术语“玻璃化转变温度(Tg)”在本文中理解为通过根据ISO-11357-1/2,2011的DSC方法在N2气氛中以10℃/min的加热和冷却速率对预干燥的样品进行测量的温度。在本文中，Tg是根据与第二加热循环的母温度曲线的拐点相对应的母热曲线的一阶导数(相对于时间)的峰值计算的。适当地，本发明中使用的半芳族聚酰胺衍生自约10摩尔％至约75摩尔％的含有芳族基团的单体。因此，优选地，约25摩尔％至约90摩尔％的剩余单体是脂族和/或脂环族单体。
含有芳族基团的合适单体的实例有对苯二甲酸及其衍生物、间苯二甲酸及其衍生物、萘二甲酸及其衍生物、C6-C20芳族二胺、对苯二甲胺和间苯二甲胺。
优选地，根据本发明的组合物包含衍生自包含对苯二甲酸或其衍生物之一的单体的半结晶半芳族聚酰胺。
半结晶半芳族聚酰胺可进一步含有一种或多种不同的单体，其为芳族、脂族或脂环族。半芳族聚酰胺可进一步由其衍生的脂族或脂环族化合物的实例包括脂族和脂环族二羧酸及其衍生物、脂族C4-C20亚烷基二胺和/或C6-C20脂环族二胺、以及氨基酸和内酰胺。合适的脂族二羧酸有例如己二酸、癸二酸、壬二酸和/或十二烷二酸。合适的二胺包括丁二胺、六亚甲基二胺；2-甲基五亚甲基二胺；2-甲基八亚甲基二胺；三甲基六亚甲基-二胺；1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷；1,10-二氨基癸烷和1,12-二氨基十二烷。合适的内酰胺和氨基酸的例子有11-氨基十二酸、己内酰胺和月桂内酰胺。
合适的半结晶半芳族聚酰胺的实例包括聚(己二酰间苯二甲胺)(聚酰胺MXD,6)、聚(十二亚甲基对苯二甲酰胺)(聚酰胺12,T)、聚(十亚甲基对苯二甲酰胺)(聚酰胺10,T)、聚(九亚甲基对苯二甲酰胺)(聚酰胺9,T)、六亚甲基己二酰二胺/六亚甲基对苯二甲酰胺共聚酰胺(聚酰胺6,T/6,6)、六亚甲基对苯二甲酰胺/2-甲基五亚甲基对苯二甲酰胺共聚酰胺(聚酰胺6,T/D,T)、六亚甲基己二酰二胺/六亚甲基对苯二甲酰胺/六亚甲基间苯二甲酰胺共聚酰胺(聚酰胺6,6/6,T/6,I)、聚(己内酰胺-六亚甲基对苯二甲酰胺)(聚酰胺6/6,T)、六亚甲基对苯二甲酰胺/六亚甲基间苯二甲酰胺(6,T/6,I)共聚物、聚酰胺10,T/10,12、聚酰胺10T/10,10等。
优选地，半结晶半芳族聚酰胺是由符号PA-XT或PA-XT/YT表示的聚苯二甲酰胺(polyphthalamide)，其中聚酰胺由衍生自对苯二甲酸(T)和一种或多种线性脂族二胺的重复单元构成。其合适的实例是PA-8T、PA-9T、PA-10T、PA-11T、PA5T/6T、PA4T/6T及其任意共聚物。
在本发明的一个优选实施方式中，半结晶半芳族聚酰胺的数均分子量(Mn)大于5000g/mol，优选在7500-50000g/mol的范围内，更优选在10000-25000g/mol的范围内。这样做的优点为：组合物在机械性能和流动性能方面具有良好的平衡。
合适的无定形半芳族聚酰胺的实例是PA-XI，其中X是脂族二胺；及其无定形共聚酰胺(PA-XI/YT)，例如PA-6I和PA-8I，以及PA-6I/6T或PA-8I/8T(例如PA-6I/6T 70/30)。
优选地，无定形半芳族聚酰胺包含无定形PA-6I/6T或由无定形PA-6I/6T组成。
适当地，聚酰胺组合物包含以下量的sc-PPA和am-PPA：
a.30-90重量％的半结晶半芳族聚酰胺，和
b.10-40重量％的无定形半芳族聚酰胺。
在本文中，重量％是相对于组合物的总重量，并且a.和b.的总和为至多100重量％。
除了sc-PPA和am-PPA之外，组合物可以包含其他组分。
在本发明的一个优选实施方式中，热塑性聚合物组合物包含增强剂(组分c.)。在本文中，合适的增强剂包含纤维(c.1)或填料(c.2)或其组合。更具体地，纤维和填料优选选自由无机材料组成的材料。其实例包括以下纤维增强材料：玻璃纤维、碳纤维及其混合物。组合物可包含的合适的无机填料的实例包括玻璃珠、玻璃片、高岭土、粘土、滑石、云母、钙硅石(wollastonite)、碳酸钙、二氧化硅和钛酸钾中的一种或多种。
“纤维”在本文中被理解为具有至少10的纵横比(aspect ratio)L/D(长度/直径)的材料。适当地，纤维增强剂具有至少20的L/D。“填料”在本文中被理解为具有小于5的纵横比L/D的材料。适当地，无机填料具有小于5的L/D。在纵横比L/D中，L是单根纤维或单个颗粒的长度，D是单根纤维或单个颗粒的直径或宽度。
相对于组合物的总重量，增强剂适当地以5-60重量％的量存在。适当地，相对于组合物的总重量，组分c.的量处于10-50重量％、更特别地20-40重量％的更受限制的范围内。
在本发明的一个特定实施方式中，组合物中的组分c.包含5-60重量％的L/D为至少20的纤维增强剂(c.1)和0-55重量％的L/D小于5的的无机填料(c.2)，其中(c.1)和(c.2)的总量为60重量％或更少，并且其中所述重量％是相对于组合物的总重量。
优选地，组分c.包含纤维增强剂(c.1)和任选的无机填料(c.2)，其中重量比(c.1):(c.2)在50:50-100:0的范围内。
还优选地，增强剂包含玻璃纤维或甚至由玻璃纤维组成。在一个具体的实施方式中，相对于组合物的总重量，组合物包含5-60重量％的玻璃纤维，更具体地10-50重量％、甚至更具体地20-40重量％的玻璃纤维。
在一个优选的实施方式中，聚酰胺组合物包含：
a.30-60重量％的半结晶半芳族聚酰胺；
b.10-30重量％的无定形半芳族聚酰胺；和
c.5-60重量％的纤维增强剂或填料，或其组合；
在本文中，重量％是相对于组合物的总重量，并且a、b和c的总和为至多100重量％。
除了组分a.、b.和c.之外，组合物可以包含一种或多种另外的组分。这些组分可以选自辅助添加剂和适用于塑料-金属混杂部件中的任何其他组分。其量也可以在宽范围内变化。一种或多种另外的组分被共同称为组分d。
在这方面，组合物适当地包含至少一种选自本领域技术人员已知的用于热塑性模塑组合物适于改善其他性质的阻燃增效剂和辅助添加剂的组分。合适的辅助添加剂包括除酸剂、增塑剂、稳定剂(例如，热稳定剂、氧化稳定剂或抗氧化剂、光稳定剂、UV吸收剂和化学稳定剂)、加工助剂(例如脱模剂、成核剂、润滑剂、发泡剂)、颜料和着色剂(例如炭黑、其他颜料、染料)和抗静电剂。
合适的阻燃增效剂的例子是硼酸锌。术语“硼酸锌”是指一种或多种具有式(ZnO)x(B2O3)Y(H2O)z的化合物。
适当地，组分d.的量在0-30重量％的范围内。相应地，a.、b.和c.的总量适当地至少为70重量％。在本文中，所有的重量％均相对于组合物的总重量。
其他组分d.的总量可以是例如约1-2重量％、约5重量％、约10重量％或约20重量％。优选地，组合物包含至少一种其他组分，并且d.的量在0.1-20重量％、更优选0.5-10重量％或甚至1-5重量％的范围内。相应地，a.、b.和c.分别以80-99.9重量％、90-99.5重量％和95-99重量％的组合量存在。
在一个优选的实施方式中，聚酰胺组合物由以下组成：
a.30-60重量％的半结晶半芳族聚酰胺；
b.10-30重量％的无定形半芳族聚酰胺；
c.10-60重量％的纤维增强剂或填料，或其组合；
d.0.1-20重量％的至少一种其他组分。
在本文中，重量％是相对于组合物的总重量，并且a.、b.、c.和d.的总和为100重量％。
本发明还涉及通过纳米成型技术(NMT)工艺获得的塑料-金属混杂部件，其包含与金属部件的表面区域结合的塑性材料。在根据本发明的塑料-金属混杂部件中，塑性材料是包含以下物质的共混物的聚酰胺组合物：
a.半结晶半芳族聚酰胺，和
b.无定形半芳族聚酰胺。
根据本发明的塑料-金属混杂部件可以是能够通过根据本发明的方法或上文所述的任何特定的或优选的实施方式或其变型获得的任何金属混杂部件。
根据本发明的塑料-金属混杂部件中的聚酰胺组合物可以是包含所述共混物和上文所述的任何特定的或优选的实施方式或其变型的任何聚酰胺组合物。
在一种特别优选的实施方式中，塑料-金属混杂部件在金属部件和塑性材料之间具有在40-70MPa范围内、例如在45-65MPa范围内的结合力，所述结合力是通过根据ISO19095的方法在23℃和10mm/min的拉伸速度下测量的。结合力可以为例如约50MPa，或约55MPa，或低于所述值，或在所述值之间，或高于所述值。结合力越高，产品设计师可以设计塑料-金属混杂部件的通用性和灵活性就越高。
利用以下实施例和对比实验进一步阐释本发明。
材料
sc-PPA-A半结晶半芳族聚酰胺，基于PA6T/4T/66，熔融温度为325℃，玻璃化转变温度为125℃；
sc-PPA-B半结晶半芳族聚酰胺，基于PA6T/4T，熔融温度为335℃，玻璃化转变温度为150℃；
APA半结晶脂族聚酰胺，PA-46，熔融温度为295℃
am-PPA-A无定形半芳族聚酰胺，PA6I6T，玻璃化转变温度为150℃；
am-PPA-B PA 3426R是一种无定形聚酰胺，玻璃化转变温度为125℃；
GF玻璃纤维，用于热塑性聚酰胺的标准等级
MRA Acrawax C，脱模剂
冲击改性剂Fusabond A560
其它辅助添加剂：热稳定剂(HS)和色母料Cabot PA3785(碳黑)(MB)
金属板A：铝板，Al6063等级，尺寸为18mm×45mm×1.6mm；预处理工艺包括：用乙醇脱脂，用碱性溶液蚀刻，用酸性溶液中和，用氨水溶液进行精细蚀刻(所谓的T-处理)。
金属板B：不锈钢板，SUS 304等级(奥氏体不锈钢材料)，尺寸为18mm×45mm×1.6mm；预处理工艺包括：在约60℃下用金属清洁剂脱脂5分钟，在约60℃下用10％硫酸蚀刻约3分钟，在40℃下用3％过氧化氢硬化约3分钟，和在90℃下干燥15分钟5分钟。
制备组合物
根据表1中的对比实验A-C和实施例I-V的配方制备八种基于sc-PPA-A的聚酰胺组合物。根据表2中的对比实验D和实施例VI的配方制备两种基于sc-PPA-B的聚酰胺组合物。使用标准复合条件在双螺杆挤出机中进行制备。
用根据对比实验A-C和实施例I-V的组合物对金属板-A进行包覆成型
通过下述方法制备试验样品：将金属板置于设为140℃的模具中并在比聚酰胺组合物的熔融温度高20℃的熔融温度下从注射成型机注入聚酰胺组合物，然后对金属板进行包覆成型。
在注射成型聚酰胺组合物并因此形成金属混杂部件后，将所得的金属-塑料混杂部件脱模。使一些板在170℃下进一步经受退火步骤1小时。
试验样品具有以下规格：板的尺寸为18mm×45mm×1.6mm。塑料部件的尺寸为10mm×45mm×3mm。重叠结合面积为0.482cm2。图1中示意性地示出了金属部件和塑料部件的形状和相对位置。
图1.试验样品的示意图，其中黑色部分(A)是塑料部件，灰色部分(B)是金属部件。
用根据对比实验D和实施例VI的组合物对金属板B进行包覆成型
通过下述方法制备试验样品：将金属板置于设为170℃的模具中并在360℃的熔融温度下从注射成型机注入聚酰胺组合物，然后对金属板进行包覆成型。
在注射成型聚酰胺组合物并因此形成金属混杂部件后，将所得的金属-塑料混杂部件脱模。
试验样品的规格、塑料部件的尺寸、重叠结合面积以及金属部件和塑料部件的形状和相对位置如上文关于对比实验A-C和实施例I-V所述。
结合强度检测方法
通过根据ISO19095的方法在23℃和10mm/min的拉伸速度下测量用于塑料-金属组装体中的粘合界面的结合强度方法。结果包含在表1和表2中。
表1.对比实验A-C和实施例I-V的组成以及在铝板(金属板A)上的试验结果。
表2.对比实验D和实施例VI的组成以及在不锈钢板(金属板B)上的试验结果。
结果显示：包含无定形半芳族聚酰胺的根据本发明的组合物(实施例I-VI)的结合强度值远高于相应的对比实验A-D的结合强度值。

Claims (11)

1.一种通过借由纳米成型技术(NMT)在金属表面上塑料包覆成型来制造塑料-金属混杂部件的方法，所述方法包括以下步骤：
i)提供具有纳米尺寸级表面不规则性的表面区域的金属基材；
ii)提供聚酰胺组合物；
iii)通过将所述聚酰胺组合物直接成型在所述金属基材的具有所述表面不规则性的表面区域的至少部分之上，而在所述金属基材上形成塑料结构；
其中所述聚酰胺组合物包含
a.半结晶半芳族聚酰胺，和
b.无定形半芳族聚酰胺。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属基材是冲压片金属基材。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述金属基材由选自铝、铝合金、钛、钛合金、铁、钢、镁和镁合金的材料形成。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述方法在步骤i)之前包括以下步骤：使用选自铬酸、磷酸、硫酸、草酸和硼酸的阳极氧化剂阳极氧化所述金属基材。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述聚酰胺组合物包含
a.30-90重量％的所述半结晶半芳族聚酰胺，和
b.10-40重量％的所述无定形半芳族聚酰胺；
其中所述重量％是相对于所述组合物的总重量。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述聚酰胺组合物包含
a.30-60重量％的所述半结晶半芳族聚酰胺；
b.10-30重量％的所述无定形半芳族聚酰胺；和
c.5-60重量％的纤维增强剂或填料，或其组合；
其中所述重量％是相对于所述聚酰胺组合物的总重量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述聚酰胺组合物由以下组成：
a.30-60重量％的所述半结晶半芳族聚酰胺；
b.10-30重量％的所述无定形半芳族聚酰胺；
c.10-60重量％的纤维增强剂或填料，或其组合；
d.0.1-20重量％的至少一种其他组分；
其中所述重量％是相对于所述组合物的总重量。
8.一种塑料-金属混杂部件，其包含与具有纳米尺寸级表面不规则性的表面区域的金属部件结合的塑性材料，其中所述塑性材料是聚酰胺组合物，所述聚酰胺组合物包含
a.半结晶半芳族聚酰胺，和
b.无定形半芳族聚酰胺。
9.根据权利要求8所述的塑料-金属混杂部件，其能够通过根据权利要求1-4中任一项所述的方法获得。
10.根据权利要求8或9所述的塑料-金属混杂部件，其中所述聚酰胺组合物具有如权利要求5-7中任一项所限定的组成。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的塑料-金属混杂部件，其中所述塑料-金属混杂部件在所述金属部件和所述塑性材料之间具有40-70MPa范围内的结合力，所述结合力是通过根据ISO19095的方法在23℃和10mm/min的拉伸速度下测量的。
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