[发明专利]基于金属和聚合物的复合部件、在尤其是汽车领域的用途

说明书

技术领域

本发明涉及基于金属和聚合物的复合部件、其制造方法以及其在尤其是在汽车和运输领域的用途。

背景技术

复合部件使得有助于汽车结构的轻量化。

尤其从专利FR 2866592已知为此目的制造包含钢板的部件，该钢板用至少0.1毫米厚的一个或多个聚合物粘合膜覆盖。基本上为卷形式的该部件必须能够耐受所有的加工步骤(搬运、切割、弯曲、模压、钻孔等)。

此外，这些部件绝对必须耐受在电泳(cataphorèse)中的通过以及在钢板侧的面上施加所有的涂料层。因而，汽车涂布的整个工艺可以转移到该复合物上，和在常规的金属表面上一样，使用相同的涂料和相同的厚度，因而最终具有相同的涂布外观。电泳是尤其用于汽车工业中的工业涂布技术，它基本上在于将该部件浸渍于涂料浴中，同时使该部件成为阴极并且使悬浮于浴中的涂料颗粒借助电流迁移。然后，将涂料在炉中固化。

结果，该部件因而必须能够耐受在150至210℃之间的温度的气氛中约30分钟的通过，并且不表现出收缩、流动、蠕变或内应力区域，所述区域能够导致金属和聚合物之间的层离、变形、裂纹或裂缝。其热稳定性必须足够高以在金属的表面处理和表面准备步骤以及不同的涂料层的所有固化步骤过程中经受得住。电泳层的固化循环与涂料层的其他固化循环(底漆、底涂层和清漆)相比对于聚合物而言更严酷。

此外，该部件的制造必须与线输出特别是电镀线或者喷漆线(也称为涂漆线)输出相容。这假定聚合物膜为大的厚度(通常为300μm)并且呈现很宽(通常为1.5m)的卷的形式，以便以最高可达180m/min的速度层合到钢板上。

最后，用于机动车辆上，该部件必须经受-40℃至80℃的温度变化。

从专利US4,229,504已知借助包含10至70％的无机填料和30至90％的混合物的聚合物，所述混合物自身由50至75％的聚烯烃和25至50％的弹性体构成。与金属面相联系的该聚合物在电泳步骤过程中不蠕变。然而，耐蠕变性所需的高比例的弹性体和无机填料损害聚合物的机械性能，例如其刚度和其伸长，并且还妨碍通过挤出制造均匀且很宽的膜。

发明内容

本发明的目的是通过提供聚合物混合物和耐受电泳步骤的复合部件而克服现有技术的缺点，所述聚合物混合物可以以与复合部件的制造方法相容的形式挤出。

为此，本发明的复合部件包含用至少一个聚合物膜涂覆的至少一个钢板，所述聚合物膜通过包含至少以下组分的聚合物混合物的挤出而预先形成：

-弹性体颗粒(nodules)在聚丙烯基质中的分散体形成的聚合物，弹性体在基质中的比例小于基质和弹性体形成的整体的20重量％，

-来自酚抗氧化剂类的第一抗氧化剂，其重量含量大于或等于0.2％，

-来自氢过氧化物分解抗氧化剂类的第二抗氧化剂，其重量含量大于或等于0.1％，

-增强填料，其重量含量小于10％。

本发明的复合部件也可以单独地或者组合地包含下列任选特征：

-弹性体在基质中的比例在基质和弹性体形成的整体的8至20重量％之间，

-第一抗氧化剂以0.2％的水平存在于聚合物混合物中，第二抗氧化剂以0.1％的水平存在于聚合物混合物中，

-填料为微滑石(microtalc)，

-复合部件还在聚合物膜的下侧包含官能化聚烯烃的聚合物层。

-该聚合物膜被官能化聚烯烃的聚合物层覆盖。

-该复合部件还在钢板和聚合物膜之间包含施加于钢板上的底漆和/或施加于底漆上的粘合剂。

本发明还涉及复合部件的制造方法，其特征基本上在于它包含至少一个以膜形式挤出聚合物混合物的步骤以及将获得的聚合物膜层合于钢板上的步骤，该钢板任选地用底漆和粘合剂覆盖。任选地，该聚合物混合物与官能化聚烯烃的聚合物层共挤出。

最后，本发明涉及上述的本发明的复合部件在汽车领域的用途。

本发明的复合部件的用途还可以单独地或者组合地包含下列任选特征：

-该复合部件通过模压、冲压、液压成型或型面加工而成型。

-该复合部件通过复铸(surmoulage)用于部件的制造。

在全文中，“钢板”将理解为钢基材，该钢基材任选地通过电镀或电沉积用金属涂层覆盖并且任选地通过表面处理例如转化处理而覆盖。

具体实施方式

通过阅读以下说明将更好地理解本发明。