CN113015626A - 层叠芯的制造方法 - Google Patents
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- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2463/00—Presence of epoxy resin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于制造包括金属板的堆叠体的层叠芯的方法，其中：‑选择金属片(2、3)，其具有第一主面(4、8)和第二主面(6、9)，该第一主面(4、8)和第二主面(6、9)涂布有包含选自环氧化物和聚环氧化物的至少一种材料的子层，‑将厚度小于500μm的选自部分环氧化物和至少部分交联的聚环氧化物的前体组合物层(12、20)放置成与所述子层接触，‑将厚度小于500μm的包含至少一种交联剂的固化组合物层(16、22)放置成与所述子层接触，‑冲压所述金属片，‑然后将金属板彼此叠置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造包含金属板的堆叠体的层叠芯的制造方法，通过粘合剂组合物使该金属板的堆叠体粘结在一起。
背景技术
层叠芯为诸如电动机或发电机的转子或定子之类的组件。层叠芯可包括放在一起的至多数百个金属板。
由通过冲锻(stamping)或冲压(punching)金属片、或者还通过其他方法(诸如激光切割等)来形成金属板。将板件组装以使其形成可形成层叠芯的黏性堆叠体。通过机械接合所述板件(例如通过焊接或用互锁肋)或通过粘结来组装一些层叠芯。
焊接和互锁肋会导致电磁场的严重干扰，尤其是对于高效率电动机而言。将所述金属板粘结在一起而不是以机械接合可避免这些缺点。
US 2015/0097463公开了一种由用粘合剂粘结在一起的冲压层叠体组成的层叠堆叠体，以及一种制造层叠堆叠体的方法及一种用于制造层叠堆叠体的工具，该工具包括冲压机。
DE 10 2012 001744公开了一种用于制造由多个堆叠片形成的层叠芯的方法和装置，其中在所述片的一侧施加粘合剂并通过加热进行活化。该片的两侧具有涂层，其中一侧的涂层为粘合剂，并且另一侧的涂层为绝缘材料。也可以仅在一侧设置涂层，其中涂层结合有胶合和电绝缘这两种功能。
US 2017/246849公开了一种制造层叠体制品的方法，包括彼此放置第一金属皮、芯部和第二金属皮，然后施加压力和热量以形成成形制品的步骤。可以添加粘合剂。
JP 2005 269732公开了一种铁心制造方法，包括以下步骤：将钢板冲压成预定形状，层叠经冲压的单元铁心，并以点状或线状的方式在铁心的表面涂布糊状粘合剂。
然而，就层叠芯的耐热性和对苛刻条件的长期耐性而言，粘结技术可能不足以令人满意。
发明内容
本发明旨在克服这些缺点。
因此，本发明旨在提出一种用于制造层叠芯的方法，该方法适合于诸如汽车领域之类的苛刻领域。
因此，本发明涉及一种用于制造包括金属板的堆叠体的层叠芯的方法，其中：
-选择具有第一主面和与所述第一主面平行且相反的第二主面的至少一片金属片，所述第一主面和所述第二主面涂布有称为子层的层，该层包含选自由环氧化物、聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料，
-将至少一层厚度小于500μm的称为前体组合物的组合物施加在涂布有所述金属片的至少一层所述子层的至少一部分的顶部上，所述前体组合物包含选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料，
-将至少一层厚度小于500μm的称为固化组合物的组合物施加在涂布有所述金属片的至少一层所述子层的至少一部分的顶部上，所述固化组合物包含至少一种交联剂，该交联剂适合于与选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的所述至少一种材料交联反应，
-冲压所述金属片，使得形成至少第一金属板和至少第二金属板，
-然后，将所述第一金属板和所述第二金属板彼此叠置，使得所述至少一层前体组合物和所述至少一层固化组合物彼此接触并且在所述第一金属板与所述第二金属板之间彼此叠置。
根据本发明的这种方法增加组装的可靠性，即，在制造的层叠芯的各金属板之间的粘合性，并因此缩短层叠芯的制造方法的进行时间。具体而言，本发明人发现，首先使用具有包含选自由环氧化物、聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料的子层的金属片，并且其次，还使用包含选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料的前体组合物，以及使用固化组合物，将其放置成彼此接触，厚度小于500μm，这使得可以加速根据本发明方法的步骤。所述前体组合物层和所述固化组合物层的厚度是指在施加时(即，在固化和/或干燥(诸如通过加热、暴露于紫外线辐射等)之前)的层的厚度。在全文中，术语“环氧化物”或“环氧树脂”表示其中各分子含有环氧乙烷基团的任何材料。在全文中，术语“聚环氧化物”、“环氧化物聚合物”或“聚环氧树脂”表示其中各分子含有至少两个环氧乙烷基团(特别是作为端基)的任何材料。
以未完全固化的形式施加各前体组合物和各固化组合物，使其可施加在所述子层的顶部上。各前体组合物和各固化组合物特别以液体或糊状形式(例如以树脂形式)施加在所述金属片的顶部上。
通过冲压切割所述金属片可在将所述前体组合物和所述固化组合物施加在涂布有所述金属片的第一主面的子层以及涂布有所述金属片的第二主面的子层的顶部上之前和/或之后进行。术语“冲锻”或“冲压”表示使用冲头及模具来切割金属片的任何操作。
在根据本发明的某些实施方案中，在冲压所述金属片之前施加所述前体组合物和/或所述固化组合物。在根据本发明的某些实施方案中，在冲压所述金属片之前将所述前体组合物和所述固化组合物施加在所述金属片的顶部上。
为了在当金属板彼此靠近且叠置时，将所述至少一层前体组合物和所述至少一层固化组合物布置在所述第一金属板与所述第二金属板之间，可能有几种选择。在根据本发明的某些实施方案中，将所述前体组合物施加在涂布有所述金属片的所述第一主面的所述子层的至少一部分的顶部上，并且将所述固化组合物施加在涂布有所述金属片的所述第二主面的所述子层的至少一部分的顶部上。也可将所述前体组合物和所述固化组合物施加在涂布有所述金属片的所述第一主面的所述子层的至少一部分的顶部上(涂布有所述金属片的所述第二主面的所述子层保持未涂布)，或者，将所述前体组合物和所述固化组合物施加在涂布有所述金属片的所述第二主面的所述子层的至少一部分的顶部上(涂布有所述金属片的所述第一主面的所述子层保持未涂布)，或者，将至少一层所述前体组合物和至少一层所述固化组合物施加在涂布有所述金属片的所述第一主面的所述子层的至少一部分的顶部上并且将至少一层所述前体组合物和至少一层所述固化组合物施加在涂布有所述第二主面的所述子层的至少一部分的顶部上。当所述前体组合物和所述固化组合物仅施加在所述子层的一面(所述金属片的第一主面或所述第二主面这两者中的一者)的顶部上时，且当金属板与另一金属板接触以使其叠置时，将涂布有至少一层所述前体组合物和至少一层所述固化组合物的所述子层的面与未涂布有所述前体组合物和所述固化组合物的所述子层的面接触，使得所述至少一层前体组合物和所述至少一层固化组合物彼此接触并在所述金属板之间彼此叠置。
在根据本发明的某些实施方案中，将各前体组合物层施加在所述子层的所述面的整个表面上。
在根据本发明的某些实施方案中，将固化组合物的各层施加在所述子层的所述面的整个表面上。
在将前体组合物层和固化组合物层施加在涂布有所述金属片的第一主面的子层的顶部上和涂布有所述金属片的第二主面的子层的顶部上之后，并且通过使从所述金属片获得的金属板彼此叠置而使前体组合物层和固化组合物层放置成彼此接触之后，加热由此形成的堆叠体的步骤使得能够加速金属板彼此的组装，并且尤其是前体化合物(环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物)彼此之间和/或所述前体化合物与所述至少一种用于使固化组合物交联的试剂和/或与所述子层的交联反应。在根据本发明的某些实施方案中，将所述金属板的堆叠体在50℃与170℃之间的温度加热至少3秒。在根据本发明的某些实施方案中，将所述金属板的堆叠体在70℃与140℃之间的温度加热至少10秒。因此，根据本发明的方法能够减少所制造的层叠芯的加热时间和/或温度。
前体组合物和/或固化组合物可包含溶剂，尤其是用于控制随着施加在金属片的顶部上所使用的技术不同而制备的组合物的黏度。在根据本发明的某些实施方案中，将选自由以下组成的组中的溶剂添加到前体组合物中：甲醇、乙醇、正丙醇、2-甲基丙-1-醇、2-甲氧基丙醇、2-丙氧基-3-丙醇、正丁醇、2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、异丙醇、丁-2-醇(仲丁醇)、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、甲基异丁基酮、4-羟基-4-甲基戊-2-酮以及它们的混合物。在根据本发明的某些实施方案中，将选自由以下组成的组中的溶剂添加到前体组合物中：2-甲氧基丙醇、2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、异丙醇、丁-2-醇(仲丁醇)、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、甲基异丁基酮、4-羟基-4-甲基戊-2-酮以及它们的混合物。特别地，在根据本发明的某些实施方案中，将选自由以下组成的组中的溶剂添加到前体组合物中：2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、异丙醇、丁-2-醇(仲丁醇)、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、甲基异丁基酮、4-羟基-4-甲基戊-2-酮、丙二醇丙基醚(1-丙氧基-2-丙醇)以及它们的混合物。
在根据本发明的某些实施方案中，施加厚度小于200μm的前体组合物层，并且更特别地为小于100μm、小于90μm、小于80μm、小于70μm、小于60μm、小于50μm、小于40μm、小于30μm、小于10μm、小于9μm、小于8μm、小于7μm、小于6μm、小于5μm、小于4μm、小于3μm、小于2μm、小于1μm、小于950nm、小于900nm、小于850nm。在根据本发明的某些实施方案中，施加厚度在20nm与800nm之间、尤其是在50nm与600nm之间的前体组合物层。在根据本发明的某些实施方案中，施加厚度小于500nm、尤其是厚度在100nm与400nm之间，并且特别是厚度约250nm的前体组合物层。
在根据本发明的某些实施方案中，施加厚度小于200μm的固化组合物层，并且更特别地为小于100μm、小于90μm、小于80μm、小于70μm、小于60μm、小于50μm、小于40μm、小于30μm、小于10μm、小于9μm、小于8μm、小于7μm、小于6μm、小于5μm、小于4μm、小于3μm、小于2μm、小于1μm、小于950nm、小于900nm、小于850nm。在根据本发明的某些实施方案中，施加厚度在20nm与800nm之间、尤其是在50nm与600nm之间的固化组合物层。在根据本发明的某些实施方案中，施加厚度小于500nm、尤其是厚度在100nm与400nm之间、并且特别是厚度约250nm的固化组合物层。
施加到相同金属片或意图放置成彼此接触的两个金属片的主表上的前体组合物层的厚度和固化组合物层的厚度可以相同或不同，尤其是根据两种组合物各自所包含的化合物的性质以及两种组合物各自的比例而变化。
可通过任何表面涂布技术将前体组合物和固化组合物施加在涂布有所述金属片的第一主面的子层的顶部上并且施加在涂布有所述金属片的第二主面的子层的顶部上。特别地，在根据本发明的某些实施方案中，通过喷涂、通过喷墨印刷、通过用转移辊印刷、通过涂布、通过浸渍、通过丝网印刷、通过柔版印刷、通过移印印刷(tampoprinting)或通过平版印刷(lithography)施加所述前体组合物和/或所述固化组合物。
在根据本发明的某些实施方案中，通过喷涂施加至少一种所述前体组合物和至少一种所述固化组合物。通过喷涂施加(特别)是使用配备有供给前体组合物和/或固化组合物的喷嘴的施加装置来进行。
在根据本发明的某些实施方案中，通过喷墨印刷施加至少一种所述前体组合物和至少一种所述固化组合物。为此，如果需要，可使用根据本发明的溶剂来部分稀释各组合物。
在根据本发明的某些实施方案中，通过移印印刷或用转移辊印刷施加至少一种所述前体组合物和至少一种所述固化组合物。
在根据本发明的某些实施方案中，所述前体组合物包含至少一种选自由以下组成的组中的环氧化物：双酚A二缩水甘油醚、双酚A、双酚F以及它们的混合物。
在根据本发明的某些实施方案中，所述前体组合物包含至少一种式(I)的双酚A二缩水甘油醚：
在根据本发明的某些实施方案中，相对于前体组合物的总质量，所述前体组合物包含至少0.1重量％、特别是至少5重量％、并且最特别是至少10重量％的选自由环氧化物、聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料。
在根据本发明的某些实施方案中，相对于前体组合物的总质量，所述前体组合物包含至少10重量％、至少20重量％、至少30重量％、特别是至少40重量％、并且最特别是至少50重量％的至少一种溶剂。这种前体组合物增加了组装制造的层叠芯的可靠性，并且能够缩短根据本发明的层叠芯的制造方法的运行时间。
在根据本发明的某些实施方案中，所述前体组合物包含：
-相对于前体组合物的总质量，0.1重量％至35重量％的选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料，
-相对于前体组合物的总质量，65重量％至99.9重量％的至少一种溶剂，
-以及相对于前体组合物的总质量，小于10重量％的作为流变剂的粉末。
选自由环氧化物、仅部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的所述材料与所述溶剂的重量百分比取决于所使用的特定溶剂。
在根据本发明的某些实施方案中，所述固化组合物包含至少一种选自由以下组成的组中的交联剂：2-甲基咪唑、2,4-二氨基-6-[甲基咪唑基]乙基三嗪、二甲基苄胺、二亚乙基三胺、N-氨基乙基哌嗪、异佛尔酮二胺(isophoronediamine)、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲和三(二甲基氨基甲基)酚以及它们的混合物。
在根据本发明的某些实施方案中，所述固化组合物包含选自由以下组成的组中的至少一种溶剂：甲醇、乙醇、正丙醇、2-甲基丙-1-醇、2-甲氧基丙醇、正丁醇、2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、异丙醇、丁-2-醇(仲丁醇)、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、甲基异丁基酮、4-羟基-4-甲基戊-2-酮以及它们的混合物。在根据本发明的一些实施例中，相对于固化组合物的总质量，所述固化组合物包含90重量％至99.9重量％的选自由以下组成的组中的至少一种此类溶剂：甲醇、乙醇、正丙醇、2-甲基丙-1-醇、2-甲氧基丙醇、正丁醇、2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、异丙醇、丁-2-醇(仲丁醇)、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、甲基异丁基酮、4-羟基-4-甲基戊-2-酮以及它们的混合物。
在根据本发明的某些实施方案中，相对于固化组合物的总质量，所述固化组合物包含至少0.1重量％、特别是至少1重量％、并且最特别是至少5重量％的至少一种交联剂。
在根据本发明的某些实施方案中，相对于固化组合物的总质量，所述固化组合物包含至少80重量％、特别是至少85重量％、并且最特别是至少90重量％的至少一种此类溶剂。
在根据本发明的某些实施方案中，所述固化组合物包含：
-相对于固化组合物的总质量，0.1重量％至10重量％的至少一种交联剂，
-相对于固化组合物的总质量，90重量％至99.9重量％的至少一种此类溶剂，
-相对于固化组合物的总质量，小于10重量％的作为流变剂的粉末。
在全文中，“重量百分比”是指“质量百分比”。
在根据本发明的某些实施方案中，将颜料添加到前体组合物或固化组合物中。具体而言，前体组合物的组成类似于油墨的组成，因为其可包含溶剂及颜料。这种颜料能够以油墨的方式使组合物着色，并且其有点在于，在必要时能够在根据本发明的方法期间目视控制将前体组合物有效地施加在金属片的子层区域。
在根据本发明的某些实施方案中，将至少一种粉末状流变剂添加到前体组合物或固化组合物中。所述流变剂可选自由黏土、二氧化硅、煅制二氧化硅、氧化铝、氧化钙、滑石以及它们的混合物组成的组。所述前体组合物和/或所述固化组合物还可以含有聚合流变剂，诸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
可设想关于涂布所述金属片的第一主面和所述金属片的第二主面的所述子层的组合物的各种实施方案。各子层可包含呈部分交联或实质上完全交联的形式的环氧化物或聚环氧化物材料(即在将前体组合物或固化组合物施加在涂布有所述子层的所述金属片的顶部上之前或在施加时)。所述子层也可以包含至少一种交联剂，交联剂适合于与选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的所述至少一种材料交联反应。当所述子层包含至少一种环氧化物和/或至少一种仅部分交联(非完全交联)的聚环氧化物时，所述子层称为“自粘合(self-adhesive)”或“自粘结(self-bonding)”，因为当所述部分交联的聚环氧化物发生固化时，尤其是通过加热和/或由于所述至少一种交联剂存在于所述子层而被活化时，能够与放置成与其接触的材料粘合。在根据本发明的某些实施方案中，所选择的子层包含选自由以下组成的组中的至少一种材料：环氧化物和至少一种交联剂。当所述子层的所有多环氧化物已经完全交联时，将所述子层称为“非自粘结”或“完全固化”。
在根据本发明的某些实施方案中，所述金属片的所述第一主面和所述第二主面中的至少一者涂布有子层，子层含有选自由环氧化物、仅部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料。这种子层能够获得更牢固的层叠芯的组装，同时降低获得所述层叠芯所需的温度和/或缩短获得所述层叠芯所需的时间。
在施加所述固化组合物和/或所述前体组合物之后，所述固化组合物可与所述子层(无论其为“自粘结”型或“完全固化”型)反应。
在根据本发明的某些实施方案中，所述金属片为选自由至少一种材料所形成的片材，该材料选自由以下组成的组：铁、钢、铜、包含铜的金属合金、铝及包含铝的金属合金。特别地，在根据本发明的某些实施方案中，所述金属片选自铁片和钢片。
本发明还涉及一种方法以及用于进行这种方法的装置，其特征在于，单独地或组合地具有上文或下文中所述的全部或一些特征。不管给出的形式如何表示，除非另有明确说明，否则上文或下文中所述的各种特征均不应当视为紧密或密不可分地链接在一起，因为本发明可能仅涉及这些结构或功能性特征中的一者，或仅涉及这些结构或功能性特征中的一部分，或仅这些结构或功能性特征中的一者的一部分，或替代地这些结构或功能性特征中的全部或部分的任何群组、组合或并置。
附图说明
通过阅读下列对本发明的一些可能的实施方案的非限制性描述，本发明的其他目的、特征及优点将变得显而易见，并参考附图，其中：
-图1为在制造根据本发明的层叠芯的方法中所使用的金属片的部分截面示意图，
-图2为用于制造根据本发明的层叠芯的步骤的部分截面示意图，
-图3为用于制造根据本发明的层叠芯的步骤的部分截面示意图，
-图4为用于制造根据本发明的层叠芯的步骤的部分截面示意图，
-图5为用于制造根据本发明的层叠芯的步骤的部分截面示意图，
-图6为用于进行根据本发明的方法的装置的透视示意图。
具体实施方式
在图1至图5中，出于说明的目的，不考虑标度及尺寸，并且厚度夸张地放大。
图1示出了金属片2，其具有彼此平行的第一主面4和第二主面6，并且涂布有包含选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料的子层5。
在根据本发明的方法期间，预涂布有这种子层5或在其上施加这种子层的金属片可呈卷或卷起的金属条的形式。由金属或诸如钢之类的金属合金形成金属片2。
涂布有这种子层5的这种金属片2的总厚度在0.2mm与3.03mm之间，所述金属片2的厚度在0.2mm至3mm之间，更特别地在0.3mm至0.5mm之间，并且各子层5的厚度在1.2μm至15μm之间，更特别地为1.5μm至6μm。
图2示出了根据本发明的方法的第一步骤，在该步骤期间，将前体组合物层12和固化组合物层16施加到金属片2的子层5上。因此，图2表示涂布有子层5的金属片2，在子层5的顶部上分别施加前体组合物层12和固化组合物层16。将前体组合物层12施加在金属片2的第一主面4的子层5的顶部上，并且将固化组合物层16施加在金属片2的第二主面的子层5的顶部上。
也能够在金属片2的第一主面4的子层的顶部上施加前体组合物层12和固化组合物层16(未示出变化型)。
前体组合物包含选自由环氧化物、聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料，并且特别是选自由双酚A二缩水甘油醚(BADGE)、双酚A、双酚F以及它们的混合物组成的组中的环氧树酯。
固化组合物包含至少一种交联剂，交联剂适合于与选自由环氧化物、聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的所述至少一种材料交联反应。交联剂特别选自由以下组成的组：2-甲基咪唑、2,4-二氨基-6-[甲基咪唑基]乙基三嗪、二甲基苄胺、二亚乙基三胺、N-氨基乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲和三(二甲基氨基甲基)酚以及它们的混合物。
前体组合物和固化组合物也可以各自包含选自由以下组成的组中的至少一种溶剂：甲醇、乙醇、正丙醇、2-甲基丙-1-醇、2-甲氧基丙醇、正丁醇、2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、异丙醇、丁-2-醇(仲丁醇)、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、甲基异丁基酮、4-羟基-4-甲基戊-2-酮以及它们的混合物。
各前体组合物包含：
-相对于前体组合物的总质量，0.1重量％至35重量％的选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料，
-相对于前体组合物的总质量，65重量％至99.9重量％的至少一种溶剂，
-以及相对于前体组合物的总质量，小于10重量％的作为流变剂的粉末。
选自由环氧化物、仅部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的所述材料与所述溶剂的重量百分比取决于所使用的特定溶剂。
各固化组合物包含：
-相对于固化组合物的总质量，0.1重量％至10重量％的至少一种交联剂，
-相对于固化组合物的总质量，90重量％至99.9重量％的至少一种此类溶剂，
-相对于固化组合物的总质量，小于10重量％的作为流变剂的粉末。
可作为流变剂添加到所述前体组合物和/或所述固化组合物中的所述粉末特别选自由黏土、二氧化硅、煅制二氧化硅、氧化铝、氧化钙、滑石以及它们的混合物组成的组。所述前体组合物和/或所述固化组合物还可以含有作为流变剂的聚合物，诸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
在图1至图5所示的实施方案中，将前体组合物施加在金属片2的第一主面4的所有子层的顶部上，形成厚度小于50μm、特别是小于10μm、小于1μm以及(例如)小于500nm的层。固化组合物施加在金属片2的第二主面6的所有子层的顶部上，形成厚度小于50μm、特别是小于10μm、小于1μm以及(例如)小于500nm的层。
可将前体组合物和固化组合物同时或依次施加到相同的金属片2上，可在固化组合物之前施加前体组合物，反之亦然，可在固化组合物之后施加前体组合物。
图3示出了在图2中所示的步骤之后根据本发明的方法的第二步骤，并且在该步骤期间，将第一金属板和第二金属板彼此叠置，以放置成使前体组合物层20和固化组合物层16彼此接触。当所述前体组合物和所述固化组合物彼此接触时，其彼此形成能够将金属板粘结在一起以形成层叠芯的粘合剂组合物(当需要时在干燥和/或加热之后)。第二金属片与在图2中获得的第一金属片相同，并且包含具有彼此平行的第一主面8和第二主面9的金属片3，其涂布有包含选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料的子层7，已经将前体组合物层20和固化组合物层22施加在子层7的顶部上。
图4示出了在图3所示的步骤之后根据本发明的方法的步骤，且在该步骤期间，将第一金属板和第二金属板放置成彼此接触并且可选地压在一起(可对金属板的堆叠体施加压力)。所述压力可以为0.6MPa至12MPa，并且更特别的为1.2MPa至3MPa。
图5示出了图4所示的步骤之后根据本发明的方法的步骤并且表示图4所示的金属板的堆叠体，并且在50℃与170℃之间的温度加热至少3秒的步骤结束时，以相同的方式将另外两个相同的金属板叠置在金属板的堆叠体上。由此获得的层叠芯包含四个金属片层30、2、3和32，在金属片层之间通过前体组合物层12、20和固化层16、22的子层5、7的化学反应及交联反应获得的粘合剂层45、46和47。可仅由诸如子层5之类的子层或由所述子层和所述前体组合物层和/或所述固化组合物层形成所述堆叠体的外层40和41。
图6表示用于进行根据本发明的方法的装置。所述装置包括：
-开卷机52，其中放置材料线圈51(涂布有所述子层的金属线圈)，从中抽取出金属片50，
-矫直机54，使所述金属片50从所述开卷机52中连续地展平，
-冲压机55，其包括具有冲头及模具的冲压工具56以及进料器(未见)，所述冲压工具56包括加热装置，
-以及输送带57，完成的层叠芯58从所述冲压机56中经输送带57出来。
经由根据本发明的方法制造的层叠芯58，在严峻的热及化学或湿润条件下示出了优异的抗性，尤其是在机动车辆引擎的情况下。经由根据本发明的方法如此制造的层叠芯，在室温进行的剥离试验中还具有大于10MPa的剪切强度以及大于2.5N/mm的抗剥离性。
实施例1：
制备一种前体组合物，所述前体组合物包含：
-10重量％的双酚A二缩水甘油醚(BADGE)，
-相对于前体组合物的总质量，90重量％的2-甲氧基丙醇作为溶剂。
制备一种固化物组合物，所述固化组合物包含：
-6重量％的N-胺基乙基哌连氮，
-相对于固化组合物的总质量，94重量％的2-甲氧基丙醇作为溶剂。
将前体组合物层和固化组合物层施加到金属片的子层上。将前体组合物施加在金属片的第一主面的整个表面上的子层的顶部上，并将固化组合物施加在金属片的第二主面的整个表面上的子层的顶部上。通过喷墨印刷施加所述前体组合物和所述固化组合物。
金属板彼此叠置，以使各前体组合物层与固化组合物层接触。
然后将所有所述金属板(例如30个至200个金属板)放置成彼此接触，并对其进行在120℃的温度加热2分钟的加热步骤，同时在金属板的堆叠体上施加压力。
实施例2：
制备一种前体组合物，其包含：
-3重量％的双酚A二缩水甘油醚(BADGE)，
-相对于前体组合物的总质量，95重量％的2-甲氧基丙醇作为溶剂，
-相对于前体组合物的总质量，2重量％的黏土作为流变剂。
制备一种固化物，其包含：
-1重量％的二亚乙基三胺(DETA)，
-相对于固化组合物的总质量，95重量％的2-甲氧基丙醇作为溶剂，
-相对于固化组合物的总质量，4重量％的黏土作为流变剂。
随后将前体组合物层和固化组合物层仅施加到金属片的子层的一个面上。也就是说，将固化组合物层施加在金属片的子层的所述面的整个表面上，然后将前体组合物层施加在所述固化组合物层的整个表面上。通过喷涂施加所述前体组合物和所述固化前体。
金属板彼此叠置，以在各金属片之间放置前体组合物层和固化组合物层。
然后将所有所述金属板(例如30个至200个金属板)放置成彼此接触，并对其进行在120℃的温度加热2分钟的加热步骤，同时在金属板堆叠体上施加压力。
除了上文中所述的情况以外，本发明可为众多变化型及应用的主题。特别地，除非另有说明，否则上述各实施例方案的各种结构及功能性特征不应当认为是组合和/或紧密和/或密不可分地链接在一起，反而是简单的并置。此外，上文中所描述的各种实施方案的结构和/或功能性特征可全部或部分地为任何不同的并置或任何不同的组合的主题。例如，可使用具有前体组合物层的金属板，其中化学组成或组合物的组分的比例从一个叠置板变化成另一个叠置板。
Claims (15)
1.一种用于制造包含金属板的堆叠体的层叠芯的方法，其中：
-选择具有第一主面(4、8)和与所述第一主面平行且相反的第二主面(6、9)的至少一片金属片(2、3、30、32)，所述第一主面和所述第二主面涂布有称为子层(5、7)的层，所述层包含选自由环氧化物、聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料，
-将至少一层厚度小于500μm的称为前体组合物的组合物层(12、20)施加在涂布有所述金属片的至少一层所述子层的至少一部分的顶部上，所述前体组合物包含选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料，
-将至少一层厚度小于500μm的称为固化组合物的组合物层(16、22)施加在涂布有所述金属片的至少一层所述子层的至少一部分的顶部上，所述固化组合物包含至少一种交联剂，所述交联剂适合于与选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的所述至少一种材料交联反应，
-冲压所述金属片，使得形成至少第一金属板和至少第二金属板，
-然后，将所述第一金属板和所述第二金属板彼此叠置，使得所述至少一层前体组合物和所述至少一层固化组合物彼此接触并且在所述第一金属板与所述第二金属板之间彼此叠置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在冲压所述金属片(2、3、30、32)之前，将所述前体组合物和所述固化组合物施加在所述金属片的顶部上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述金属板的堆叠体在50℃与170℃之间的温度加热至少3秒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将所述前体组合物施加在涂布有所述金属片的所述第一主面的所述子层的至少一部分的顶部上，并且将所述固化组合物施加在涂布有所述金属片的所述第二主面的所述子层的至少一部分的顶部上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，将选自由以下组成的组中的至少一种溶剂添加到所述前体组合物中：2-甲氧基丙醇、2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、异丙醇、丁-2-醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-2,4-戊二醇、甲基异丁基酮、4-羟基-4-甲基戊-2-酮以及它们的混合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，相对于所述前体组合物的总质量，所述前体组合物包含至少10重量％的所述至少一种溶剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，施加厚度小于10μm的前体组合物层(12、20)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，通过喷涂施加至少一种所述前体组合物和至少一种所述固化组合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，通过喷墨印刷施加至少一种所述前体组合物和至少一种所述固化组合物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，通移印印刷或用转移辊印刷施加至少一种所述前体组合物和至少一种所述固化组合物。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述前体组合物包含选自由以下组成的组中的至少一种聚环氧化物：双酚A二缩水甘油醚、双酚A、双酚F以及它们的混合物。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述固化组合物包含选自由以下组成的组中的至少一种交联剂：2-甲基咪唑、2,4-二氨基-6-[甲基咪唑基]乙基三嗪、二甲基苄胺、二亚乙基三胺、N-氨基乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲和三(二甲基氨基甲基)酚以及它们的混合物。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，相对于所述固化组合物的总质量，所述固化组合物包含90重量％至99.9重量％的选自由以下组成的组中的至少一种溶剂：甲醇、乙醇、正丙醇、2-甲基丙-1-醇、2-甲氧基丙醇、正丁醇、2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、异丙醇、丁-2-醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-2,4-戊二醇、甲基异丁基酮、4-羟基-4-甲基戊-2-酮以及它们的混合物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，所选择的所述子层包含：选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的至少一种材料，以及至少一种交联剂，所述交联剂适合于与选自由环氧化物、至少部分交联的聚环氧化物以及它们的混合物组成的组中的所述至少一种材料交联反应。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属片(2、3、30、32)来自选自由铁、钢、铜、包含铜的合金、铝以及包含铝的合金组成的组中的至少一种材料所形成的片。
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