DE102007028076A1 - Composite material manufacturing involves applying adhesion-promoting agent on plastic for connecting metallic substrate, where adhesion-promoting agent has two different binder systems - Google Patents
Composite material manufacturing involves applying adhesion-promoting agent on plastic for connecting metallic substrate, where adhesion-promoting agent has two different binder systems Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007028076A1 DE102007028076A1 DE200710028076 DE102007028076A DE102007028076A1 DE 102007028076 A1 DE102007028076 A1 DE 102007028076A1 DE 200710028076 DE200710028076 DE 200710028076 DE 102007028076 A DE102007028076 A DE 102007028076A DE 102007028076 A1 DE102007028076 A1 DE 102007028076A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- binder system
- adhesion
- promoting agent
- plastic
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title abstract 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 claims description 15
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 1
- 229920001967 Metal rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920013730 reactive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
- C09J5/02—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving pretreatment of the surfaces to be joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14311—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
- C08J5/124—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives using adhesives based on a macromolecular component
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C2045/1486—Details, accessories and auxiliary operations
- B29C2045/14868—Pretreatment of the insert, e.g. etching, cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
- B29K2705/02—Aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
- B29L2031/3002—Superstructures characterized by combining metal and plastics, i.e. hybrid parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
- C09J2400/10—Presence of inorganic materials
- C09J2400/16—Metal
- C09J2400/166—Metal in the pretreated surface to be joined
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
- C09J2400/20—Presence of organic materials
- C09J2400/22—Presence of unspecified polymer
- C09J2400/226—Presence of unspecified polymer in the substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung stabiler Metall-Kunststoff-Spritzgussverbunde dadurch gekennzeichnet, dass auf das mit dem Kunststoff zu verbindende metallische Substrat ein Haftvermittler aufgebracht wird, der zwei verschiedene Bindemittelsysteme enthält. In dem Haftvermittler liegen dabei vernetzungsfähige feste Partikel des Bindemittelsystems II in dem flüssigen Bindemittelsystem I verteilt vor. Nach dem Haftvermittlerauftrag wird Bindemittelsystem I getrocknet/vernetzt, wobei die Reaktivität von Bindemittelsystem II im Wesentlichen erhalten bleibt.The The invention relates to a method for producing stable metal-plastic injection-molded composites characterized in that to be connected to the plastic metallic substrate is applied to a primer, the two contains different binder systems. In the bonding agent are crosslinkable solid particles of the binder system II in the liquid binder system I distributed before. After this Adhesive agent application is dried / crosslinked binder system I, wherein the reactivity of binder system II is substantially preserved.
Das mit dem Kunststoff zu verbindende metallische Substrat wird allgemein als "Einlegeteil" bezeichnet, da es üblicherweise vor dem Spritzguss in das Werkzeug "eingelegt" wird. Je nach Geometrie bezeichnet man die Herstellung des Hybridbauteiles beispielsweise als Anspritzen, Umspritzen oder Hinterspritzen.The metallic substrate to be bonded to the plastic becomes common referred to as "insert", as it is usually before the Injection molding into the tool "inserted" is. Depending on the geometry is called the production of the hybrid component, for example as injection molding, Overmolding or back injection.
Mit steigenden Anforderungen an die Belastbarkeit von Bauteilen in Maschinen und Anlagen werden zunehmend Materialien in Verbunden kombiniert, die ohne die Anwendung von Haftvermittlern nicht stoffschlüssig und haftfest verbunden werden können.With increasing demands on the load capacity of components in machines and facilities are increasingly being combined into materials, which are not cohesive without the use of adhesion promoters and can be connected firmly.
Für die Herstellung belastbarer, mediendichter Spritzgussverbunde müssen die Haftvermittler zusätzlich bestimmte Anforderungen an die Verarbeitbarkeit erfüllen.For the production of resilient, media-dense injection-molded composites must In addition, the adhesion promoter has certain requirements meet the processability.
Beim An-, Um- bzw. Hinterspritzen eines Substrates wird eine auf dessen Oberfläche befindliche Haftvermittlerschicht hohen thermischen und gleichzeitig auch mechanischen Belastungen ausgesetzt.At the An-, Um- or injection molding of a substrate is a on the Surface high adhesion adhesive layer and at the same time exposed to mechanical stress.
Die auf das Substrat aufgebrachte Haftvermittlerbeschichtung muss zum Einen mit ausreichender Haftfestigkeit und Beständigkeit auf der Substratoberfläche verbleiben, d. h. dass weder ein Ablösen von der Substratoberfläche noch ein Wegfließen oder ein thermischer Abbau erfolgen darf; zum Anderen sollen aber noch ausreichend Strukturen vorhanden sein, die eine Haftung zum aufzuspritzenden Kunststoff ausbilden können.The on the substrate applied adhesion promoter coating must for One with sufficient adhesion and durability remain on the substrate surface, d. H. that neither a detachment from the substrate surface still a Flowing away or thermal degradation may occur; to the Others should still have enough structures which can form a liability to aufzuspritzenden plastic.
Im Gegensatz zur Materialpaarung Metall-Elastomer, für welche der Einsatz von Haftvermittlern seit langem Stand der Technik ist, weist die Materialpaarung Metall-Thermoplast insbesondere folgende Besonderheiten auf:
- – Thermoplastische Kunststoffe verfügen nicht über einen Vernetzungsmechanismuss, welcher beim Spritzguss für die Ausbildung eines stoffschlüssigen Verbundes zum Untergrund genutzt werden kann (bei vernetzenden Elastomeren Vulkanisationsprozess).
- – Aufgrund der hohen Steifigkeit der Kunststoffe spielt der Aufbau von Spannungen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung eine wesentlich größere Rolle.
- - Thermoplastics do not have a crosslinking mechanism, which can be used in the injection molding for the formation of a cohesive bond to the substrate (in crosslinking elastomers vulcanization process).
- - Due to the high rigidity of plastics, the buildup of stresses due to differential thermal expansion plays a much greater role.
Stand der TechnikState of the art
Mit der Herstellung von Hybridbauteilen aus Metall und Kunststoff ist es in einem beträchtlichen Maße möglich, die Vorteile beider Stoffgruppen in günstiger Weise miteinander zu kombinieren.With the production of hybrid components made of metal and plastic it is possible to a considerable degree the advantages of both groups of substances in a favorable manner with each other to combine.
Für
die Herstellung kraft- und formschlüssiger Verbunde aus
derartigen Materialkombinationen wurden Verfahren zur mechanischen
Fügung entwickelt, wie sie beispielsweise in
Für verschiedene Anwendungen, insbesondere solche, wo ein (dauerhaft) gasdichter oder mediendichter Verbund gefordert wird, sehr dünne Kunststoffschichten auf einen Metallgrundkörper aufgebracht werden sollen oder die Bauteile starken mechanischen und/oder thermischen Mehrfachbelastungen unterliegen, sind die gegenwärtig gängigen Technologien des mechanischen Formschlusses jedoch nicht geeignet.For different applications, especially those where a (permanent) gas-tight or media-tight composite is required, very thin Applied plastic layers on a metal body be the components or strong mechanical and / or thermal Are subject to multiple burdens, are the currently common However, technologies of mechanical positive connection are not suitable.
Ein stoffschlüssiger Verbund ist oft nicht einfach zu erreichen, da viele Spritzgusskunststoffe nur eine geringe oder keine Haftung auf metallischen Oberflächen zeigen. Dies liegt zum einen darin begründet, dass bei der Entwicklung von Konstruktionsspritzgusskunststoffen in der Regel das Haftungsverhalten keine große Rolle spielt. Zum Anderen wäre eine starke Haftungsneigung des Kunststoffs auf Metallen auch für die Entformbarkeit des Spritzlings eher nachteilig.One cohesive bonding is often not easy to achieve because many injection molding plastics have little or no adhesion show on metallic surfaces. This is partly because This is due to the fact that in the development of construction injection molding plastics As a rule, the liability behavior does not play a major role. On the other hand, there would be a strong liability tendency of the plastic on metals also for the demoldability of the molding rather disadvantageous.
Zur Lösung dieses Problems wird zunehmend nach Verfahren gesucht, bei denen unter Einsatz spezieller Haftvermittlersysteme der geforderte haftfeste und/oder dichte Verbund zwischen Metall und Kunststoff hergestellt werden kann.In order to solve this problem, processes are increasingly being sought in which, with the use of special adhesion promoter systems, the required adherent and / or tight bond between metal and plastic is required can be produced.
Der Einsatz von Haftvermittlern zur Herstellung von Verbunden ist ein eingeführtes und verbreitetes technisches Prinzip. In der Lack- und Klebtechnik oder in der Kunststofftechnik bei der Herstellung von Verbundfolien werden Haftvermittler breit eingesetzt. Auch bei der Fertigung von Spritzgussverbunden aus Metallen und Elastomeren ist die Anwendung von Haftvermittlern seit Langem gängige Praxis.Of the Use of adhesion promoters for the production of composites is a introduced and widespread technical principle. In the Lack- and adhesive technology or in the plastic technology in the production Bonding agents are widely used in composite films. Also at the production of injection-molded composites of metals and elastomers The application of adhesion promoters has long been common Practice.
Für die Herstellung von Spritzguss-Hybridbauteilen aus Metallen und thermoplastischen Kunststoffen gehört der Einsatz von Haftvermittlern noch nicht zum breit eingeführten Stand der Technik.For the production of injection molded hybrid components from metals and Thermoplastic plastics include the use of adhesion promoters not yet to the widely introduced state of the art.
In
Während des Spritzgießvorganges wird ein auf ein Substrat aufgebrachter Haftvermittler besonderen Belastungen ausgesetzt wie z. B. hohen Temperaturen, erhöhtem Druck und Entlangschieben der Kunststoffschmelze auf dem beschichteten Substrat.While of the injection molding process is applied to a substrate Primer exposed to special loads such. B. high Temperatures, increased pressure and pushing along the plastic melt on the coated substrate.
Diese Anforderungen in Verbindung mit sehr kurzen Prozesszeiten erfordern spezielle Verfahren, die sich wesentlich von denen gängiger Verbundherstellungen beim Lackieren oder Verkleben unterscheiden.These Require requirements in connection with very short process times Special procedures that are significantly different from those more common Distinguish composite production when painting or gluing.
Schwierigkeiten
bestehen auch darin, die Problematik unterschiedlicher thermischer
Ausdehnungseigenschaften und entstehender Spannungen zu beherrschen.
Die in
Die Verwendung von Schichten aus nichtreaktiven Polymeren, ähnlich Schmelzklebstoffen zur Haftvermittlung ist, da diese eine Schmelz-/Erweichungstemperatur deutlich unter der Verarbeitungstemperatur des Spritzgusskunststoffes aufweisen müssen, mit den Beschränkungen behaftet, dass die Schichten zum Einen beim Spritzgussvorgang wegfließen können und zum Anderen der resultierende Verbund nur eine niedrige Temperaturbeständigkeit aufweist.The Use of layers of non-reactive polymers, similar Hot melt adhesives for adhesion promotion, since this is a melting / softening temperature significantly below the processing temperature of the injection-molded plastic have the limitations, that the layers flow away during the injection molding process on the one hand and on the other hand the resulting composite only one has low temperature resistance.
Aufgabetask
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, welches die Herstellung temperaturstabiler und mediendichter Spritzgusshybridbauteile in technisch praktikabler Weise und unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile erlaubt.Of the The present invention is based on the object, a method to propose, which the production temperature-stable and media-dense Spritzgusshybridbauteile in a technically feasible way and under Avoiding the described disadvantages allowed.
Technische LehreTechnical teaching
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass vor dem Spritzgießprozess ein Haftvermittler auf die Substratoberfläche aufgetragen wird, der eine mehrphasige Mischung aus mindestens zwei netzwerkbildenden Bindemittelsystemen unterschiedlicher Netzwerkbildungstemperaturen darstellt (Bindemittelsystem I und Bindemittelsystem II).The Task is solved by that before the injection molding process a bonding agent applied to the substrate surface which is a multi-phase mixture of at least two network-forming Binder systems of different network formation temperatures represents (binder system I and binder system II).
Grundlage und Wesen der Erfindung ist, dass Bindemittelsystem II in Form von Feststoffpartikeln in Bindemittelsystem I zum Einsatz kommt.basis and essence of the invention is that binder system II in the form of Solid particles in binder system I is used.
Das
Wirkungsprinzip des Haftvermittlers wird folgendermaßen
beschrieben:
Bindemittelsystem I wird als Flüssigphase
zugrundegelegt; es wird durch folgende Eigenschaften charakterisiert:
- a) ausreichend gute Haftfestigkeit der Bindemittelschicht auf dem Substrat
- b) ausreichende thermische Beständigkeit der Bindemittelschicht gegenüber den Beanspruchungen im Spritzgießprozess
Binder system I is taken as the liquid phase; it is characterized by the following properties:
- a) sufficiently good adhesion of the binder layer on the substrate
- b) sufficient thermal resistance of the binder layer with respect to the stresses in the injection molding process
In dieses flüssige Bindemittelsystem I wird das in Partikelform vorliegende Bindemittel II eingemischt, so dass eine Suspension entsteht. Der so erhaltene Haftvermittler wird nach dem Auftrag auf das Substrat in einer Weise getrocknet (vernetzt), dass Bindemittelsystem I sich dabei hinreichend verfestigt, die Reaktivität von Bindemittelsystem II aber weitgehend erhalten bleibt. Hierbei ist es gleichgültig, ob es sich bei der Trocknung von Bindemittelsystem I nur um einen physikalischen Vorgang (Abdampfen von Lösemittel bzw. Wasser) oder um eine echte chemische Vernetzung handelt. Entscheidend ist allein, dass nach der Trocknung/Vernetzung eine trockene, feste Schicht auf dem Substrat vorliegt, welche noch reaktionsfähige Partikel des Bindemittelsystems II enthält.In this liquid binder system I, the present in particulate form binder II is mixed, so that a suspension is formed. The bonding agent thus obtained is applied to the substrate after application a way dried (crosslinked) that binder system I is sufficiently solidified, but the reactivity of binder system II is largely retained. It is immaterial whether the drying of binder system I is only a physical process (evaporation of solvent or water) or a true chemical crosslinking. The decisive factor is that after drying / crosslinking there is a dry, solid layer on the substrate which still contains reactive particles of the binder system II.
Als Bindemittelsystem II werden netzwerkbildende Zusammensetzungen gewählt, deren Vernetzungstemperatur unterhalb der Verarbeitungstemperatur des eingesetzten Spritzgusskunststoffes liegt. Durch den Vernetzungsvorgang von Bindemittelsystem II gewinnt die Bindemittelschicht und damit der gesamte Verbund eine hohe Temperaturbeständigkeit.When Binder system II, network-forming compositions are selected, their crosslinking temperature below the processing temperature of the injection molding plastic used. Through the networking process of binder system II wins the binder layer and thus the entire composite a high temperature resistance.
Die Bindemittelsysteme werden so ausgewählt, dass mindestens ein Bindemittelsystem ein gewisses Maß an elastischen und/oder plastischen Eigenschaften aufweist, um den Aufbau von Spannungen aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung zu vermindern. Die Bindemittelsysteme werden so ausgewählt, dass mindestens ein Bindemittelsystem ein dreidimensionales Raumnetz ausbildet.The Binder systems are selected so that at least a binder system a certain degree of elastic and / or has plastic properties to build up tension due to the different thermal expansion to reduce. The binder systems are selected so that at least a binder system forms a three-dimensional space network.
Beide Bindemittelsysteme können dabei neben den eigentlichen Bindemitteln bzw. deren Ausgangsstoffen in der Lack- und/oder Klebtechnik übliche Zusatzstoffe zur Beeinflussung der Verarbeitungs- bzw. Schichteigenschaften enthalten wie Pigmente, sonstige feste Füllstoffe, Katalysatoren, Verzögerer, oberflächenaktive Substanzen unterschiedlicher Art, organisch modifizierte Siliziumverbindungen und weitere. Auch müssen beide Bindemittelsysteme chemisch nicht einheitlich sein, sondern können beispielsweise Gemische verschiedener Filmbildner und Vernetzer enthalten, entscheidend ist das skizzierte Funktionsprinzip.Both Binder systems can be used in addition to the actual Binders or their starting materials in the paint and / or adhesive technology usual Additives for influencing the processing or coating properties such as pigments, other solid fillers, catalysts, Retarder, surface-active substances of different Type, organically modified silicon compounds and others. Also need Both binder systems are chemically not uniform, but For example, mixtures of different film formers and crosslinkers included, crucial is the outlined functional principle.
Es wurde gefunden, dass durch den Gebrauch eines Haftvermittlers aus Bindemittelsystem I und Bindemittelsystem II in der beschriebenen Form Haftfestigkeit, Mediendichtheit und thermische Beständigkeit von Metall-Kunststoff-Spritzgussverbunden deutlich verbessert werden können.It was found out by the use of a bonding agent Binder system I and binder system II in the described Form adhesive strength, media tightness and thermal resistance be significantly improved by metal-plastic injection molding can.
Gute Ergebnisse werden auch erreicht, wenn als Bindemittelsystem II Pulverlackbindemittel oder auch fertige Pulverlacke zum Einsatz gelangen.Quality Results are also achieved when as binder system II powder coating binder or even finished powder coatings are used.
Ausführungsbeispieleembodiments
Beispiel 1example 1
Ein Aluminiumsubstrat (AlMg1) soll mit einem Kunststoff teilweise umspritzt werden. Die Oberfläche dieses Aluminium-Einlegeteiles wird gegebenenfalls entfettet und gereinigt (z. B. UNICLEAN 151). Danach wird auf die mit dem Kunststoff zu verbindenden Stellen die nachfolgend beschriebene Haftvermittlermischung möglichst gleichmäßig aufgestrichen. Diese Beschichtung wird bei maximal 100°C bis zum Erreichen der Grifffestigkeit getrocknet.One Aluminum substrate (AlMg1) should be partially encapsulated with a plastic become. The surface of this aluminum insert is if necessary degreased and cleaned (eg UNICLEAN 151). After that will on the points to be connected to the plastic below described adhesion promoter mixture as evenly as possible painted. This coating will be at a maximum of 100 ° C dried until reaching the grip strength.
Das so vorbereitete Substrat wird in das Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit dem jeweiligen Kunststoff bei einer Verarbeitungstemperatur von mindestens 180°C umspritzt.The prepared substrate is inserted into the injection mold and with the respective plastic at a processing temperature overmoulded by at least 180 ° C.
Zu
einer homogenen Mischung (Bindemittel I) aus
96 Teilen UNI-BOND
WB 71017 EM9 und
4 Teilen einer 75%igen Lösung von
HDI in Ethylacetat werden
5 Teile eines PU-Pulverlackes (P
14 Klarlack Fa. Freilacke) zugegeben.To a homogeneous mixture (binder I)
96 parts UNI-BOND WB 71017 EM9 and
4 parts of a 75% solution of HDI in ethyl acetate
5 parts of a PU powder coating (P 14 clearcoat Fa. Freilacke) was added.
Das Pulver wird so eingebracht, dass eine Suspension entsteht, in der das Pulver gleichmäßig fein verteilt vorliegt.The Powder is introduced so that a suspension is formed in the the powder is evenly dispersed.
Beispiel 2Example 2
Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei für die Beschichtung des Substrates die nachfolgend beschriebene Haftvermittlermischung verwendet wird.method as described in Example 1, wherein for the coating of the substrate, the adhesion promoter mixture described below is used.
Zu
einer homogenen Mischung (Bindemittel I) aus
96 Teilen UNI-BOND
WB 71017 EM9 und
4 Teilen einer 75%igen Lösung von
HDI in Ethylacetat werden
50 Teile eines PU-Pulverlackes (P
14 Klarlack Fa. Freilacke) (Bindemittel II) zugegeben.To a homogeneous mixture (binder I)
96 parts UNI-BOND WB 71017 EM9 and
4 parts of a 75% solution of HDI in ethyl acetate
50 parts of a PU powder coating (P 14 clearcoat Fa. Freilacke) (binder II) was added.
Das Pulver wird so eingebracht, dass eine Suspension entsteht, in der das Pulver gleichmäßig fein verteilt vorliegt. Zur Erreichung einer besseren Verarbeitbarkeit kann mit Wasser verdünnt werden.The Powder is introduced so that a suspension is formed in the the powder is evenly dispersed. To achieve better processability can be diluted with water become.
Beispiel 3Example 3
Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei für die Beschichtung des Substrates die nachfolgend beschriebene Haftvermittlermischung verwendet wird.method as described in Example 1, wherein for the coating of the substrate, the adhesion promoter mixture described below is used.
Zu
einer homogenen Mischung (Bindemittel I) aus
80 Teilen TRIXENE
BI 7963
20 PC-Amin DA 250 werden
20 Teile eines PU-Pulverlackes
(P 14 Klarlack Fa. Freilacke) (Bindemittel II) zugegeben.To a homogeneous mixture (binder I)
80 parts TRIXENE BI 7963
20 pc-amine DA 250 become
20 parts of a PU powder coating (P 14 clearcoat Fa. Freilacke) (binder II) was added.
Bei
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
die Verbundfestigkeit von Metall-Kunststoff-Spritzgussverbunden
in erheblichem Maße gesteigert werden (Tab. 1)
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zusammenfassung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln, als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims and the abstract disclosed features of the subject matter of this Documents can be individually, as well as in any combination among themselves for the realization of the invention in theirs various embodiments be essential.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 19934545 C1 [0009] - DE 19934545 C1 [0009]
- - DE 20310656 U1 [0009] - DE 20310656 U1 [0009]
- - DE 10133292 A1 [0009] - DE 10133292 A1 [0009]
- - DE 10125559 A1 [0009] - DE 10125559 A1 [0009]
- - DE 10303368 A1 [0015] - DE 10303368 A1 [0015]
- - DE 10002642 A1 [0018] DE 10002642 A1 [0018]
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200710028076 DE102007028076A1 (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Composite material manufacturing involves applying adhesion-promoting agent on plastic for connecting metallic substrate, where adhesion-promoting agent has two different binder systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200710028076 DE102007028076A1 (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Composite material manufacturing involves applying adhesion-promoting agent on plastic for connecting metallic substrate, where adhesion-promoting agent has two different binder systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102007028076A1 true DE102007028076A1 (en) | 2008-12-18 |
Family
ID=39986229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE200710028076 Withdrawn DE102007028076A1 (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Composite material manufacturing involves applying adhesion-promoting agent on plastic for connecting metallic substrate, where adhesion-promoting agent has two different binder systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102007028076A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011135318A1 (en) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Polyformers Limited | Composite structure |
| DE102013109616A1 (en) * | 2013-09-03 | 2015-03-05 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Semi-finished product and method for producing a three-dimensionally shaped hybrid component in the metal / plastic composite and use of such a semi-finished product |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19934545C1 (en) | 1999-07-22 | 2001-03-08 | Benteler Werke Ag | Production of hybrid metal/plastics components uses mold to shape metal plates by deep drawing and mold injected plastic material to be keyed to profiled body within mold |
| DE10002642A1 (en) | 2000-01-21 | 2001-08-16 | Ticona Gmbh | Metal and plastic composite made of long fiber reinforced thermoplastics |
| DE10125559A1 (en) | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Basf Ag | Composite component manufacturing method, involves compression of a punched edge on a metal component into a plastic component to form a connection |
| DE10133292A1 (en) | 2001-07-12 | 2003-01-23 | Basf Ag | Composite metal and plastic product manufacture involves penetration of a tool through the metal and plastic parts to form a positive connection between them |
| DE20310656U1 (en) | 2003-07-11 | 2003-09-11 | Hella-Behr Fahrzeugsysteme GmbH, 59557 Lippstadt | Hybrid component for motor vehicles |
| DE10303368A1 (en) | 2003-01-29 | 2004-08-05 | Volkswagen Ag | Hybrid metal and plastic component manufacturing method involves application of primer coating onto metal part before plastic parts are molded on |
| WO2005061203A2 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Robert Bosch Gmbh | Plastic-metal composite component and production thereof |
| DE102005056460A1 (en) * | 2005-11-26 | 2007-06-06 | Daimlerchrysler Ag | Assembling a component with metal and plastic parts, e.g. for vehicle chassis items, involves covering the joint region with a melt adhesive coating |
-
2007
- 2007-06-15 DE DE200710028076 patent/DE102007028076A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19934545C1 (en) | 1999-07-22 | 2001-03-08 | Benteler Werke Ag | Production of hybrid metal/plastics components uses mold to shape metal plates by deep drawing and mold injected plastic material to be keyed to profiled body within mold |
| DE10002642A1 (en) | 2000-01-21 | 2001-08-16 | Ticona Gmbh | Metal and plastic composite made of long fiber reinforced thermoplastics |
| DE10125559A1 (en) | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Basf Ag | Composite component manufacturing method, involves compression of a punched edge on a metal component into a plastic component to form a connection |
| DE10133292A1 (en) | 2001-07-12 | 2003-01-23 | Basf Ag | Composite metal and plastic product manufacture involves penetration of a tool through the metal and plastic parts to form a positive connection between them |
| DE10303368A1 (en) | 2003-01-29 | 2004-08-05 | Volkswagen Ag | Hybrid metal and plastic component manufacturing method involves application of primer coating onto metal part before plastic parts are molded on |
| DE20310656U1 (en) | 2003-07-11 | 2003-09-11 | Hella-Behr Fahrzeugsysteme GmbH, 59557 Lippstadt | Hybrid component for motor vehicles |
| WO2005061203A2 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Robert Bosch Gmbh | Plastic-metal composite component and production thereof |
| DE102005056460A1 (en) * | 2005-11-26 | 2007-06-06 | Daimlerchrysler Ag | Assembling a component with metal and plastic parts, e.g. for vehicle chassis items, involves covering the joint region with a melt adhesive coating |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011135318A1 (en) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Polyformers Limited | Composite structure |
| DE102013109616A1 (en) * | 2013-09-03 | 2015-03-05 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Semi-finished product and method for producing a three-dimensionally shaped hybrid component in the metal / plastic composite and use of such a semi-finished product |
| EP3041674B1 (en) | 2013-09-03 | 2017-08-02 | ThyssenKrupp Steel Europe AG | Semi-finished product and method for producing a three-dimensionally shaped hybrid component in the metal/plastics composite, and the use of such a semi-finished product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3443824C2 (en) | Coating process | |
| WO2010015612A2 (en) | Material-plastic composite and method for the manufacture thereof | |
| EP2015914B1 (en) | Method for producing a coated thermoplastic material | |
| DE102007028076A1 (en) | Composite material manufacturing involves applying adhesion-promoting agent on plastic for connecting metallic substrate, where adhesion-promoting agent has two different binder systems | |
| EP0828569B1 (en) | Films provided with several coating layers and the use thereof in automobile manufacturing | |
| DE102011012143A1 (en) | Fiber-reinforced plastic laminate used for panel of vehicle, has fiber-reinforced plastic substrate and two-layered coating material containing aggregate material including short fiber and filler | |
| WO2024188528A1 (en) | Method for producing a structural adhesive connection and method for releasing a structural adhesive connection | |
| DE68913649T2 (en) | Molded part for vehicle bodies and process for its production. | |
| DE102013204012A1 (en) | Method for joining fiber-reinforced plastic parts | |
| EP2598311B9 (en) | Method for producing a cohesive bond between a workpiece having a metal surface and a workpiece having a plastic surface and part made of a metallic worpiece and a thermoplastic workpiece | |
| DE102007017266A1 (en) | postcrosslinking | |
| DE102009052088A1 (en) | Method for the production of a composite component from a metal component and a plastic, comprises cleaning a part area of the metal component-surface by atmospheric pressure plasma process | |
| EP1901906A1 (en) | Method for producing a coated component | |
| DE2050175A1 (en) | Surface adhesive layer - applied on separately heated surface | |
| DE10148909A1 (en) | Components, semi-finished products and profiles, made wholly or partly of plastic | |
| DE102004059696A1 (en) | Final lacquering of sheet-, bulk- or resin transfer-molded, fiber-reinforced plastics part, used as vehicle bodywork part, e.g. in final car assembly, involves applying adhesive, pressing lacquer film onto part in mold and thermal cure | |
| DE10259597B4 (en) | Method for covering defects and pores on the surface of fiber-reinforced plastic components | |
| DE10158896A1 (en) | Process for the firm connection of thermoplastic elastomers (TPE) with a metallic surface | |
| DE102016121267A1 (en) | Method for producing a layered component | |
| DE102024112457A1 (en) | Method for coating substrates and multilayer adhesive element for use in this method | |
| DE102021209567A1 (en) | Multi-layer plastic molding and method for its manufacture | |
| EP3219999B9 (en) | Method for manufacturing a friction coating | |
| DE9404313U1 (en) | Adhesive for gluing metallic surfaces in particular | |
| DE102009052086A1 (en) | Producing composite component of metal component and plastic material with cohesive adhesion between them, useful for vehicles, comprises partially pre-treating metal component surface, and spraying polyamide layer on pre-treated surface | |
| DD141435A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A SLIP MATERIAL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20140327 |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |