聚酰胺-金属层压件制造技术

提供了具有希望的耐水解性的新颖聚酰胺

Polyamide metal laminate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚酰胺
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金属层压件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
365要求2019年11月26日提交的美国临时申请号62/940,397的优先权，将该临时申请以其全文通过引用结合在此。

技术介绍

[0003]本说明书中引用了若干项专利和出版物，是为了更全面地描述本专利技术所涉及的技术发展水平。这些专利和出版物各自的全部公开内容均通过引用结合在此。
[0004]本文描述了新颖聚酰胺
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金属层压件，这些层压件具有希望的耐水解性并且包括用于将聚酰胺组合物附合到金属表面的新颖连接层。本文还描述了适用于在金属上形成连接层的组合物、具有连接层的金属零件、包括所述聚酰胺
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金属层压件的制品以及用于制备这些聚酰胺
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金属层压件的方法。
[0005]基于聚酰胺的组合物典型地具有希望的耐化学性、可加工性和耐热性特性。这使得它们特别好地适用于要求苛刻的高性能汽车和电气/电子应用，诸如车辆散热器和加热器软管。在汽车领域中，当前普遍希望不断减轻构成汽车的各种部件的重量。
[0006]美国专利申请公开号2003/0116269公开了包含有机硅烷的水性底漆组合物用于在金属表面使用以主要将两种金属彼此结合。美国专利申请公开号2003/0180552公开了用硅烷组合物处理金属表面以提高聚合物对金属表面的附着性的方法。美国专利申请公开号2007/0056469公开了用硅烷组合物处理金属表面以提高聚合物对金属表面的附着性的方法。硅烷组合物包括含有至少一种水溶性或分散性的硅烷和聚合物树脂的硅烷涂料组合物。聚合物树脂是水不溶性的并且用作水性分散体。
[0007]然而，仍然需要用于制造用于车辆引擎盖下应用的部件的甚至更轻重量的制品，并且这些制品与目前可用的汽车部件相比包括更少的零件并且更容易制造。铝或其他轻质金属与聚酰胺的直接附合将消除零件并提供重量更低的制品。然而，这种直接附合必须能够承受住汽车引擎盖下区域中存在的高温，尤其是当制品暴露于高温水性乙二醇溶液时。
附图说明
[0008]图1示出了层压的聚酰胺
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铝的金属(A)、连接层(B)和聚酰胺(C)的预期化学结构的示意图。
[0009]图2示出了在铝(A)上形成连接层(B)后的预期化学结构的示意图。
[0010]图3示出了在铝(A)上形成连接层(B)后的另一种预期化学结构的示意图。
[0011]图4示出了当连接层(B)中不包含氨基硅烷(B2)时的预期化学结构的示意图(比较)
[0012]图5示出了当连接层(B)中不包括含有羧酸的聚合物(B1)时的预期化学结构的示意图(比较)
[0013]图6示出了聚酰胺帽测试样品的截面侧视图。
[0014]图7示出了在层压设备中的聚酰胺帽测试样品的截面侧视图，该层压设备用于经
由连接层与金属层层压以形成具有连接层的聚酰胺
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金属层压件。
[0015]图8示出了在用于确定聚酰胺帽测试样品与金属层之间的附合强度的设备中的具有连接层的聚酰胺
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金属层压件的截面侧视图。
[0016]图9示出了用于根据ISO
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19095
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3确定附合强度的测试样品的透视图。
具体实施方式
[0017]缩写
[0018]本文的权利要求书和说明书使用以下列出的缩写和定义来解释。
[0019]“h”、“hrs”是指小时。
[0020]“％”是指术语百分比。
[0021]“摩尔％”是指摩尔百分比。
[0022]“wt％”是指重量百分比。
[0023]“份”是指重量份。
[0024]“g”是指克
[0025]定义
[0026]如本文所用，冠词“一个/一种(a)”是指一个/一种(one)以及多于一个/一种(more than one)并且不一定将其所指名词限制为单数的语法范畴。
[0027]如本文所用，术语“制品”是指呈适合于特定用途/目的的形式、形状、构造而无需整个实体或其一部分的进一步加工的物品、事物、结构、物体、元件、装置等。制品可以包括一个或多个元件或子组件，该元件或子组件被部分地完成并且等待进一步加工或与将一起构成完成的制品的其他元件/子组件组装。此外，如本文所用，术语“制品”可以是指制品的系统或构造。
[0028]如本文所用，术语“溶液”是指成分的水性混合物，其中这些成分可以溶解、悬浮或分散在水、醇、另一种适合的液体或者两种或更多种适合的液体的组合中。
[0029]如本文所用，术语“纯铝”是指包含基于该纯铝的总重量至少99重量％铝的铝金属。
[0030]如本文所用，术语“铝合金”是指包含基于该合金的总重量小于99重量％铝并且包含一种或多种其他金属和可选的一种或多种非金属元素的铝金属。
[0031]如本文所用，术语“连接层”是指将金属结合到聚酰胺组合物而无需机械结合的组合物，然而如果需要，通过机械方式进行额外结合也是可选的。连接层形成夹心结构，其中连接层是中间层，金属是直接附合到该连接层的一个外部层或外层，并且聚酰胺组合物形成直接附合到该连接层的另一个外部层。或者说，金属层直接附合到连接层的一个面，而聚酰胺组合物直接附合到连接层的相反面。
[0032]范围和优选变体
[0033]除非另外明确说明，否则本文阐述的任何范围明确包括其端点。作为范围列出量、浓度或其他值或参数具体公开了由任何可能的范围上限和任何可能的范围下限形成的所有可能的范围，而不管是否在本文中明确公开了上限和下限范围的这样的对。本文所述的化合物、方法和制品不限于在说明书中限定范围时公开的具体值。
[0034]本文所述的方法、化合物和制品的就材料、化学实体、方法、步骤、值、和/或范围等
(无论是否被确定为优选的)而言的任何变体的在本文中的公开内容特别旨在包括该变体与本文所述的任何其他材料、方法、步骤、值、范围等的任何可能组合。任何公开的特征的组合是本文所述的方法、化合物和制品的优选变体。
[0035]总述
[0036]本文描述了聚酰胺
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金属层压件，这些层压件包含使用具有特定组成的连接层结合到金属的聚酰胺组合物。优选地，与暴露于乙二醇/水溶液之前的初始结合强度相比，所述聚酰胺
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金属层压件在暴露于130℃下的乙二醇/水溶液1000小时时表现出希望的耐水解性。
[0037]本文还描述了用于提高金属与聚酰胺组合物的结合的连接层和用于制备这些连接层的方法。
[0038]还优选地，聚酰胺
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金属层压件包含(A)金属、(B)在该金属的表面上形成的连接层和(C)在该连接层的表面上形成的聚酰胺，其中该连接层包含：
[0039]B1)包含羧酸基团的聚合物；和
[0040]B2)包含伯胺基团和至少一个羟基的氨基<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚酰胺
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金属层压件，其包含(A)金属、(B)在所述金属的表面上形成的连接层和(C)在所述连接层的表面上形成的聚酰胺组合物，其中所述连接层包含：B1)包含羧酸基团的聚合物和B2)包含伯胺基团和至少一个羟基的氨基
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硅烷；其中聚合物(B1)中的至少两个羧酸基团彼此相邻，并且聚合物(B1)中的所述两个相邻羧酸基团与氨基
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硅烷(B2)中的伯胺基团的摩尔比为从1:0.8至1:12。2.如权利要求1所述的聚酰胺
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金属层压件，其中，基于聚合物(B1)的总重量％，聚合物(B1)中所述相邻的两个羧酸基团的含量为2重量％或更多。3.如权利要求1或权利要求2所述的聚酰胺
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金属层压件，其中，聚合物(B1)包含一种或多种选自由以下组成的组的聚合物：聚(丁二烯
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马来酸)共聚物、丙烯
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马来酸共聚物、乙烯
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马来酸共聚物、乙烯
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马来酸酐共聚物、丙烯
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马来酸酐共聚物、乙烯
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马来酸酐共聚物、聚马来酸、马来酸酐接枝的乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝的乙烯丁烯共聚物和马来酸酐接枝的乙烯丙烯共聚物。4.如任一前述权利要求所述的聚酰胺
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金属层压件，其中，氨基
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硅烷(B2)由式(I)表示：其中R1、R2和R3独立地选自H，C1至C6直链、支链或环状烷基；R4是H；R5独立地选自H和
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(CH2)
y
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NH2；x和y独立地在从1至6的范围内；并且R1、R2和R3...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：杜邦聚合物公司，
类型：发明
国别省市：