[发明专利]复合塑料部件中所包含的塑料组件之间的粘合力得到提高的复合塑料部件

说明书

本发明涉及复合塑料部件(CK)，其具有第一塑料组件(K1)及第二塑料组件(K2)，并且包含用于提高K1与K2之间的粘合力的聚乙烯亚胺(PEI)。本发明还涉及一种用于制造所述复合塑料部件(CK)的方法，涉及用于提高复合塑料零件(CK)中的第一塑料组件(K1)与第二塑料组件(K2)之间的粘合力的方法，以及涉及聚乙烯亚胺用于提高复合塑料组件(CK)中的第一塑料组件(K1)与第二塑料组件(K2)之间的粘合力的用途。

本发明涉及一种塑料复合部件(CK)，其具有第一塑料组件(K1)和第二塑料组件(K2)，并且包含用于提高K1与K2之间的粘合力的聚乙烯亚胺(PEI)。本发明还涉及用于制造该塑料复合部件(CK)的方法，涉及用于提高塑料复合部件(CK)中的第一塑料组件(K1)与第二塑料组件(K2)之间的粘合力的方法，以及涉及聚乙烯亚胺(PEI)用于提高塑料复合部件(CK)中的第一塑料组件(K1)与第二塑料组件(K2)之间的粘合力的用途。

多年来，在许多应用领域中纤维增强塑料已被确定用作替代金属部件的材料。因此，纤维增强塑料板也称为有机片材。使用纤维增强塑料旨在降低所用材料的重量以及材料的制造成本。在纤维增强塑料部件中，以稀松布或机织物形式存在的玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺纤维通常被聚合物包围。由此得到的纤维增强塑料部件可廉价地制造，与可比较的金属部件相比要轻，并且具有值得关注的良好的机械特性。

对于第一纤维增强塑料部件，使用热固性聚合物作为聚合物组分。为了在加工和进一步加工方面以及在可用纤维增强塑料制造的成型体方面实现更大的结构自由度，已开发出包含热塑性塑料作为聚合物组分的纤维增强塑料。

为了进一步提高结构及设计选择的自由度，纤维增强塑料可通过焊接及夹物模压(insert molding)来进一步处理。连续纤维增强平板型塑料部件的焊接及夹物模压记载于，例如，Marco Wacker等人,Schweiβen und Umspritzen von Organoblechen[Weldingand Insert Molding of Organosheets],KU-Kunststoffe,Karl HanserVerlag Munich,92卷(2002),6。通过其中所记载的用于模内涂布及夹物模压的方法，可以将功能元件安装在该纤维增强平板型塑料部件上。为此目的，将该纤维增强平板型塑料在被插入模具之前预加热，然后与第二聚合物一起夹物模压。

为了在第一塑料部件与被注入模具中的第二聚合物之间实现良好的粘结，必须如上所述将第一塑料元件预加热。对于预加热，可以使用例如红外辐射源或烘箱。预加热使第一塑料元件软化且可使其表面部分地熔化。也可以在模具的外面进行加热。还可以直接在模具内进行加热。以此方式，可以避免软化的第一塑料元件变形。

为了在第一塑料元件与第二塑料元件之间实现足够高的粘结强度(粘合力)，必须使第一塑料元件表面的部分熔化足够深，以产生稳定的焊接粘结。由于优选在模具中加热第一塑料元件，所以在可以从模具中取出模制品成品之前需要一个长周期时间，因为通常直到第一塑料元件的聚合物与被注入模制品中作为第二塑料元件组分的聚合物已经固化达到模制品为尺寸稳定的程度，才可以取出。为此目的，在取出模制品成品之前，通常将模具进行冷却。

US 2008/0176090 A1记载了一种塑料复合部件，其包含第一及第二塑料组件。通过在该第一及第二塑料组件之间使用所谓的粘合促进剂层而使粘合力得到提高。该粘合促进剂层包含乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或离子交联聚合物，例如基于乙烯的聚合物，其具有羧基，并且其中羧基已被金属离子中和。在US 2008/0176090中所记载的塑料复合部件已具有良好的粘合力，但由于需要额外的粘合促进剂层，因此其制造复杂。

US 2012/0027983记载了聚酰胺复合部件，其中单独的粘合促进剂层的使用并非是绝对必须的。该塑料复合部件同样具有第一及第二塑料组件，至少一个塑料组件含有1重量％至15重量％的用于提高该第一与第二塑料组件之间的粘合力的官能化聚烯烃。所用的官能化聚烯烃为例如用马来酸酐接枝的聚烯烃。