[发明专利]金属-塑料复合材料及其制造方法

说明书

本发明提供一种粘合强度和成型性优异的金属‑塑料复合材料及其制造方法，详细地，本发明提供一种金属‑塑料复合材料及其制造方法，所述金属‑塑料复合材料包括金属层和在所述金属层的至少一面上的塑料层，其中，所述金属层和所述塑料层之间具备硅烷偶联剂的薄膜层，所述金属层和所述塑料层通过与所述硅烷偶联剂的共价键粘合。

技术领域

本发明涉及一种金属-塑料复合材料及其制造方法。

背景技术

近20年来，过度使用能源的问题成为焦点，为了减少能源的使用，整个工业正在积极地进行材料的轻量化。对于严重消耗能源所造成的环境污染问题和汽车需求的剧增所造成的能源的枯竭的担忧日益增加。因此，正在对材料的轻量化进行积极的研究，并且诸如铝等轻质材料的使用量也逐年增加。特别地，在汽车工业中，汽车材料的轻量化是长期以来备受关注的事项，并且是所有汽车企业的下一代开发目标。世界知名的汽车制造商以及部件和材料相关公司的目标在于通过开发和使用新材料来实现汽车轻量化，从而生产具有高燃油效率的汽车，并且正在开展激烈的技术竞争。

另外，在轻质材料中，在非铁系材料中铝最广泛地被用作汽车材料，特别是被用作汽车外板的比例正在增加。但是，铝的问题在于，在加工过程中消耗大量能源，并且在价格方面不利。

因此，作为对应于铝的材料，厚度薄的高强度钢板正在兴起。但是，当使用高强度钢板时，随着厚度变薄，存在外板的刚性不足的问题，并且一定厚度以下的高强度钢板具有在加工过程中发生微细褶皱或回弹现象的局限性。作为替代方案，正在研究在钢板之间插入具有粘合性质的轻质高分子层的轻质夹层钢板。

但是，对于这种插入塑料层的形式的复合钢板进行如下工艺：为了粘合塑料层与钢板，在涂覆粘合剂后进行层压(参见韩国公开专利第2017-0068716号)，或者对钢板的表面进行等离子体处理后进行层压的工艺等。但是，涂覆粘合剂的方法存在产生有害物质或者由于加工或温度变化而导致界面分离的问题，并且对钢板的表面进行等离子体处理的方法具有无法确保塑料层与钢板之间的充分的粘合力的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种粘合强度和成型性优异的金属-塑料复合材料及其制造方法。

解决技术问题的技术手段

根据本发明的一个方面，本发明提供一种金属-塑料复合材料，所述金属-塑料复合材料包括：金属层；以及在所述金属层的至少一面上的塑料层，其中，所述金属层和所述塑料层之间具备硅烷偶联剂的薄膜层，所述金属层和所述塑料层通过与所述硅烷偶联剂的共价键粘合。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种制造金属-塑料复合材料的方法，该方法包括以下步骤：将硅烷偶联剂涂覆在金属层的一面或两面以形成硅烷偶联剂的薄膜层；将塑料层层叠在所述薄膜层上以制造金属-塑料层叠材料；以及向所述金属-塑料层叠材料施加热和压力来进行粘合。

发明效果

本发明通过共价键粘合金属层和塑料层，因此与使用粘合剂的情况相比，可以以显著薄的厚度粘合金属层和塑料层，并且可以在短时间内粘合，不产生使用粘合剂时可能会产生的挥发性有机化合物，可以确保恒定且优异的粘合强度。此外，可以防止在加工过程中产生的微细褶皱或回弹等现象，并且不会发生周围环境引起的劣化，而且与塑料的种类/特性无关地，可以使与钢板的粘合力更牢固。

附图说明

图1的(A)是示出本发明的通过共价键粘合塑料层和金属层的形式的示意图，图1的(B)是示出塑料层和金属层之间形成的共价键的一个实例的图，图1的(C)是示出通过硅烷偶联剂形成的共价键的一个实例的图。

图2中示出测量根据本发明的实施例制造的复合材料的粘合强度的结果。

图3中示出测量根据本发明的实施例制造的复合材料的成型性的结果。