用于连接两个塑料元件以形成部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于连接两个塑料元件以形成部件的方法，其中第二塑料元件通过模塑方法或成形方法中的模制而连接至第一塑料元件，所述包括以下步骤：(a)将第一塑料元件插入至模具中，其中第一塑料元件包含至少一种热塑性塑料作为基体材料，(b)将塑料模塑组合物引入至用于模塑第二塑料元件的模具中，其中塑料模塑组合物包括至少一种具有活性基团的热塑性塑料或一种由至少一种热塑性塑料和具有与第一塑料元件的热塑性塑料的活性基团发生化学反应的活性基团的材料所组成的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种，其中第二塑料元件通过模塑方法或成形方法中的模制而连接至第一塑料元件，所述包括以下步骤：(a)将第一塑料元件插入至模具中，其中第一塑料元件包含至少一种热塑性塑料作为基体材料，(b)将塑料模塑组合物引入至用于模塑第二塑料元件的模具中，其中塑料模塑组合物包括至少一种具有活性基团的热塑性塑料或一种由至少一种热塑性塑料和具有与第一塑料元件的热塑性塑料的活性基团发生化学反应的活性基团的材料所组成的混合物。【专利说明】本专利技术基于一种，其中，在第一步骤中，将第一塑料元件插入至模具中，且在第二步骤中，将用于形成第二塑料元件的塑料模塑组合物引入到模具中。例如，当目的是将肋条引入到由纤维增强聚合物制成的塑料部件上时，使用相应的方法是为了增强所述塑料部件。在相应的方法的另一用途中，为了影响表面特性，第二聚合物组合物用于例如由增强聚合物材料制成的母体结构(parent structure)的模内涂覆(in-mold coating)。为了获得第一塑料元件与第二塑料元件的塑料模塑组合物之间的良好连接，通常预热第一塑料元件。在此，可在插入至模具之前或通过模具内的额外加热系统(例如，红外线源)进行预热。预热优选地软化第一塑料元件且任选地导致表面初熔。为了避免软化的第一塑料元件变形，通常在模具中加热第一塑料元件。由于第一塑料元件的预热和任选地初熔，第一塑料元件和第二塑料元件的聚合物变成焊接的，且产生牢固的连接。为了获得足够的强度，特别是当第二塑料元件包括肋条(其旨在强化由第一塑料元件制成的部件)时，须使第一塑料模塑物熔化到足够的深度，以便产生稳定的焊接连接。由于加热模具中的第一塑料元件，所以部件可从模具中移除之前所需的循环时间较长，这是因为直到塑料元件和第二塑料元件的聚合物固化至部件的尺寸稳定时其才能移除。为此通常冷却模具。通过连续长丝纤维强化的片状塑料件(被称为有机板(organopanel))周围的材料的恪融和注入记载于，例如，Marco Wacker等人，“Schwei β en und umspritzen vonOrganoblechen，，, Ku Kunststoffe, CarHanser Verlag, Munich, Jahrgang 92(2002)，6。模内涂覆可用于将功能元件连接到有机板上。为此，在插入模具之前预热有机板，并然后模内涂覆第二聚合物。然而，由于所需的周期时间和高品质模具，这会导致上述缺点。因而，本专利技术的目的是提出一种可以连接两个塑料元件且提供塑料元件的稳定连接并可降低生产循环时间的方法。该目的通过一种实现，其中将第二塑料元件通过模塑方法(molding process)或成形方法(forming process)中的模制(molding-on)而连接至第一塑料元件，所述方法包括以下步骤:(a)将第一塑料元件插入至模具中，其中第一塑料元件包含至少一种热塑性塑料作为基体材料，(b)将塑料模塑组合物弓I入至用于模塑第二塑料元件的模具中，其中塑料模塑组合物包含至少一种具有活性基团的热塑性塑料或一种由至少一种热塑性塑料和具有与第一塑料元件的热塑性塑料的活性基团进行化学反应的活性基团的材料制成的混合物。为了本专利技术的目的，“模制”不仅指在第一塑料元件部分上局部模制塑料元件，也指完全或局部封闭第一塑料元件。模塑方法的实例为注塑法和流塑法(flow molding)，成形方法的实例为热成形法和压力成形法。第一塑料元件与第二塑料元件之间的稳定连接是通过包含在用于第二塑料元件的塑料模塑组合物中的活性基团与第一塑料元件的基体材料的热塑性塑料的活性基团(例如与用作基体材料的聚酰胺的氨基)的化学反应而实现。另一优点是第一塑料元件所需的初熔程度低于两个塑料元件焊接期间的初熔程度。因此，可以在较低的加工温度下用第一塑料元件进行该过程。因此，例如，可以选择较低的模具温度。或者，另一可能是在第一塑料元件插入模具前将其加热至较小的程度。这还可减少循环时间。在一个优选的实施方案中，第一塑料元件为纤维增强的片状塑料件。用于强化纤维增强的片状塑料件的纤维可为短纤维、长纤维、连续长丝纤维。优选用于强化第一塑料元件的纤维为连续长丝纤维。如果连续长丝纤维用于第一塑料元件的强化，那么这些纤维可具有以抽拉环形针织物(draw-loop knit)、织造物的形式，或以单向或双向折叠形式的相互平行的取向。另一可能是纤维以非织造物或毛毡(felt)的形式的排列。然而，优选使用以织物片状结构的形式的纤维用于强化。在此，可使单独的各纤维交织或使单独的纤维束相互交织。可用于强化的合适的纤维的实例为有机纤维、来自矿物纤维的无机纤维、以及其任何所想要的组合。合适的纤维的实例为合成纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、硼纤维、钛酸钾纤维、矿物纤维(如玄武岩纤维)以及金属纤维(如钢纤维或铜纤维)，以及其任何所想要的组合。为制备纤维增强第一塑料件，所述纤维(其采取织造物或针织物的形式)用作为基体材料的热塑性塑料浸渍。所述制备过程为利用例如熔体形式的热塑性塑料用于浸渍或包埋纤维。或者，另一可能为用用于制备热塑性塑料的单体浸渍纤维，并然后，例如，利用加热以引起导致单体聚合的反应。用于制备片状第一塑料元件的另一可能为粉末浸渍或用聚合物箔层压纤维，并然后熔融并压制聚合物箔，以制备第一塑料件。该类平的、片状塑料件通常也称为有机板。作为用于第一塑料元件的基体材料且作为用于第二塑料元件的塑料模塑组合物的合适的热塑性塑料的实例为聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)、聚乙烯聚合物(例如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯醚、聚乙烯内酰胺或聚乙烯胺)、苯乙烯聚合物(例如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、(甲基)丙烯酸的聚合物(例如聚丙烯酸)、聚(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚酮、聚酰亚胺、聚喹噁啉、聚喹啉、聚苯并咪唑、聚酰胺、聚醚、或聚氨酯(例如聚异氰酸酯、多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇)。特别地优选聚酰胺作为用于第一塑料元件的基体材料。合适的聚酰胺例如由作为单体单元的内酰胺X、二元胺Y、二羧酸或其混合物组成。可用作用于制备聚酰胺的单体单元的内酰胺X优选包含6至12个环成员。合适的为例如，戊内酰胺(vaI erο lactam)、己内酰胺、庚内酰胺、辛内酰胺或十二内酰胺。合适的除了内酰胺外，还有由打开的内酰胺得到的氨基酸。特别地优选己内酰胺作为内酰胺。可用作单体单元的二元胺Y的通式SH2N-R1-NH2，其中R1为1，3_或1，4_亚苯基或具有4至38个碳原子，特别是4至8个碳原子的直链或支链亚烷基，其可包括亚环烷基。合适的二元胺为例如，1，4- 二氨基丁烷、1，5-戊二胺、甲基戊二胺、六亚甲基二胺、八亚甲基二胺、壬二胺、十亚甲基二胺、i^一烷二胺、十二烷二胺、1，3-亚苯基二胺、1，4-亚苯基二胺、4，4’ - 二氨基二环己基甲烷、3，3’ - 二甲基-4，4’ - 二氨基二环己基甲烷、2，2，4-三甲基六亚甲基二胺和二甲苯二胺。合适的二羧酸Z的通式为HOOC-R2-COOH，其中R2为1，3_或1，4-亚苯基或具有4至38个碳原子，特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连接两个塑料元件以形成部件的方法，其中第二塑料元件通过模塑方法或成形方法中的模制而连接至第一塑料元件，所述方法包括以下步骤：(a)将第一塑料元件插入至模具中，其中第一塑料元件包含至少一种热塑性塑料作为基体材料，(b)将塑料模塑组合物引入至用于模塑第二塑料元件的模具中，其中塑料模塑组合物包含至少一种具有活性基团的热塑性塑料或一种由至少一种热塑性塑料和具有与第一塑料元件的热塑性塑料的活性基团发生化学反应的活性基团的材料所制成的混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·J·M·哈布瑞肯，M·普拉斯泰，A·塔勒布鲁，A·沃尔尼，A·拉特克，J·施诺尔，O·盖革，S·娜拉韦德，T·普费弗科恩，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE