(57)【要約】本発明は、プライマーを用いてポリアミドプラスチックとポリ（メタ）アクリレートプラスチック、好ましくは、ポリメチルメタクリレートプラスチックを溶接する方法に関し、該プライマーは、少なくとも1つのスチレン又はスチレン誘導体及び少なくとも1つの無水マレイン酸又は無水マレイン酸誘導体から合成された少なくとも1つのコポリマーを含有する。本発明は、対応して、溶接された製品にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライマーを用いて、ポリアミドプラスチックとポリ（メタ）アクリレートプラスチック、特に、ポリ（メチルメタクリレート）プラスチックとを溶接する方法であって、該プライマーは、少なくとも1つのスチレン又はスチレン誘導体及び少なくとも1つの無水マレイン酸又は無水マレイン酸誘導体から合成された少なくとも1つのコポリマーを含有する、方法。
【請求項２】
ポリアミドプラスチックは、ポリアミド6、ポリアミド6.6、ポリアミド6.10、ポリアミド6.12、ポリアミド10.10、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド10.12、ポリフタルアミド、光学的に透明なポリアミド又は前記ポリアミドに基づく混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の溶接方法。
【請求項３】
ポリ（メタ）アクリレートプラスチックは、50〜100重量％、特に、70〜100重量％のメタクリル酸メチルから構成され、及び／又はポリ（メチルメタクリレート）プラスチックは50000g／モルを超えるモル質量（重量平均Mw）を有し、及び／又はポリ（メタ）アクリレートプラスチックはポリ（メチルメタクリレート）プラスチックであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の溶接方法。
【請求項４】
前記少なくとも1つのコポリマーは、スチレンと無水マレイン酸とのモル比が1：0.01〜1：2、好ましくは1：0.05〜1：1、特に好ましくは1：0.1〜1：0.3であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の溶接方法。
【請求項５】
少なくとも1つのコポリマーは、重合により組み込まれたさらなるモノマー、好ましくは、アクリレート及びメタクリレートの群から選択されるモノマーも含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の溶接方法。
【請求項６】
少なくとも1つのコポリマーは、該コポリマーに基づいて、0.1〜50重量％、特に、0.5〜40重量％、好ましくは4〜30重量％、特に好ましくは8〜26重量％の無水マレイン酸含有量を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の溶接方法。
【請求項７】
プライマーの少なくとも1つのコポリマーは、30℃より高い、特に80℃より高い、特に好ましくは100℃より高いガラス転移温度Tgを有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の溶接方法。
【請求項８】
少なくとも１つのコポリマーは、5000〜2000000g／モル、特に50000〜1000000g／モル、好ましくは100000〜500000g／モルの範囲の重量平均分子量Mwを有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の溶接方法。
【請求項９】
プライマーは、コポリマーに加えて、溶接すべき2つのプラスチック材料のうちの少なくとも1つ、好ましくは少なくとも1つのポリアミドポリマー及び／又は1つのポリ（メタ）アクリレートポリマー、特にポリ（メチルメタクリレート）ポリマー、好ましくはポリ（メチルメタクリレート）ポリマーと相溶性のある少なくとも1つのさらなるポリマーを含有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の溶接方法。
【請求項１０】
プライマーは、少なくとも1つの溶媒、特に少なくとも1つの有機溶媒を含有し、前記プライマーは、好ましくは、各場合において、ポリマーの合計重量に基づき、10〜90重量％、特に50〜85重量％、特に好ましくは60〜80重量％の溶媒含有量を有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の溶接方法。
【請求項１１】
少なくとも1つの溶媒は、1〜600hPa、特に2〜200hPa、特に好ましくは5〜20hPaの20℃における蒸気圧を有し、好ましくは、前記溶媒は、テトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン（MIBK）、シクロヘキサノン及びそれらの混合物の群から選択されることを特徴とする、請求項10に記載の溶接方法。
【請求項１２】
請求項1〜11のいずれかに記載の溶接方法に従って製造された物品。
【請求項１３】
ポリアミドプラスチックとポリ（メチルメタクリレート）プラスチックとを溶接するための、請求項1〜11のいずれかに記載の方法におけるプライマーの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プライマーを用いてポリアミドプラスチックとポリ（メタ）アクリレートプラスチックとを溶接する方法であって、該プライマーが、少なくとも1つのスチレン又はスチレン誘導体及び少なくとも1つの無水マレイン酸又は無水マレイン酸誘導体から合成された少なくとも1つのコポリマーを含有する方法に関する。本発明は、対応して、溶接された製品にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィン、ポリアクリレート又はポリアミドなどのプラスチック材料からなる2以上の基材を相互連結させるための種々の方法が、先行技術から知られている。この場合、ロッキング又は螺合、又は接着剤結合方法などの、両機械的連結選択肢がある。別法として、プラスチック材料は一緒に溶接することもできる。溶接は、一般には、PEとPE、又はPAとPAなどの同一タイプのものであるプラスチック材料を脱着可能でなく、一体的に、物理的に連結するための接合方法である。同一タイプの熱可塑性物質は、それらの分子構造、それらの融点、それらの溶融粘度及びそれらの熱膨張係数の点で実質的に異ならず、原理的には、相互にある程度混合することができるポリマーである。同一タイプのプラスチック材料は、通常、同一のポリマーベース及び／又は同一のプラスチックを有するプラスチック材料である。
【０００３】
同一タイプの2つ以上のプラスチック材料を一緒に溶接するための広い範囲の方法が知られている。この場合、赤外線溶接、赤外線／摩擦溶接又は超音波溶接などの、広い範囲の溶接方法を用いることができる。同一タイプのプラスチック材料を溶接するためのこれらの方法は、関連するプラスチック材料が溶接ゾーンの領域で溶融され、該材料が該ゾーンにおいて一体的結合及び摩擦様式で相互に連結されることに基づく。
【０００４】
これらの溶接方法はうまく機能するが、同一タイプのプラスチック材料が相互に連結されるべきことを条件とする。しかしながら、ポリアミド及びポリ（メタ）アクリレートプラスチックなどの、同一タイプではない及び／又は相互に相溶性でない、2つの材料が一緒に溶接されることになるや否や、十分に高い機械的強度を有する2つの基材の間に持続する連結を生じさせるのは可能でない。もし先行技術から既知の溶接方法を用い、2つのプラスチック、ポリアミド及びポリ（メタ）アクリレート、又はより正確にはポリ（メチルメタクリレート）を直接的に溶接する試みがなされれば、強度は達成されないか、又は非常に低い強度が達成されるに過ぎない。
【０００５】
今日まで、機械的連結又は接着剤結合方法によってのみ、対応する異なるプラスチック材料を相互に連結することが可能であった。機械的連結の不利は、複雑な付着、その時に正確に作用する材料応力、及び追加の機械的連結手段を用いる必要性である。さらに、一体的に結合された連結は、機械的連結の場合には稀にしか達成することができない。しかしながら、接着剤結合方法の不利は、連結の最終強度が、数週間までにもなりかねない長い期間後にのみ達成することである。さらに、接着剤により結合する低エネルギー表面は、通常、接合パートナーの面倒な前処理を必要とする。加えて、接着剤連結は、しばしば、外部の気象条件のため、無期限に安定ではない。さらに、きれいな接着剤連結の提供は、しばしば、複雑であって時間がかかる。溶接方法による連結は、かくして、プラスチック材料についての最もきれいで、最も速く、かつ最も単純な解決策である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、ポリアミドプラスチックとポリ（メタ）アクリレートプラスチック、特に、ポリ（メチルメタクリレート）プラスチックとを溶接する単純な方法を提供することにある。この場合、溶接された継ぎ目による異なるプラスチック材料間の連結は可能な限り安定であって長く持続することが意図されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
驚くべきことに、この目的は、プライマーを用いてポリアミドプラスチックとポリ（メタ）アクリレートプラスチック、特に、ポリ（メチルメタクリレート）プラスチックとを溶接する方法であって、該プライマーが、少なくとも１つのスチレン又はスチレン誘導体及び少なくとも1つの無水マレイン酸又は無水マレイン酸誘導体から合成された少なくとも1つのコポリマーを含有する、方法によって達成されることが判明した。
【０００８】
少なくとも1つの対応するコポリマーを含有するプライマーの使用は、ポリアミドプラスチックとポリ（メチルメタクリレート）プラスチックとを溶接する場合に、プラスチック材料の間の特に安定で非老化性連結を達成することを可能とした。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
プライマーを用いて溶接すべき第一の接合パートナーはポリアミドプラスチックである。ポリアミドプラスチックは、好ましくは、熱可塑性ポリアミドである。アミド系熱可塑性ポリマーは、例えば、ポリアミド6、イプシロン−カプロラクタムのホモポリマー（ポリカプロラクタム）；ポリアミド11、11−アミノウンデカン酸ポリ（11−アミノウンデカンアミド）の重縮合物；ポリアミド12、オメガ−ラウリルラクタムのホモポリマー（ポリラウリルラクタム）；ポリアミド6.6、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸のホモ重縮合（ポリヘキサメチレンアジパミド）；ポリアミド6.10、ヘキサメチレンジアミン及びセバシン酸のホモ重縮合（ポリ（ヘキサメチレンセバカミド））；ポリアミド6.12、ヘキサメチレンジアミン及びドデカン二酸のホモ重縮合（ポリヘキサメチレンドデカンアミド）、又はポリアミド6−3−T、トリメチルヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸のホモ重縮合（ポリトリメチルヘキサメチレンジアミン）、フェニレンジアミン及びテレフタル酸のポリ（p−フェニレンテレフタルアミド）又はポリ（m−フェニレンテレフタルアミド）、異なるジアミン及びテレフタル酸のポリフタルアミド（PPA）、及びそれらの混合物を含む。
【００１０】
光学的に透明なポリアミドは、直鎖状脂肪族ジカルボン酸及び脂環式ジアミンを含有する単結晶性ポリアミド、直鎖状脂肪族ジカルボン酸及び脂環式ジアミン及び任意にラクタム又はアミノ酸を含有するアモルファスポリアミド、テレフタル酸及び脂環式又は分岐鎖状脂肪族ジアミン及び任意にラクタム又はアミノ酸を含有するアモルファスポリアミド、又はイソフタル酸及び脂環式又は直鎖状もしくは分岐鎖状脂肪族ジアミン及び任意にラクタム又はアミノ酸を含有するアモルファスポリアミドを含む。適切な光学的に透明なポリアミドは、例えば、ドデカン二酸及び4，4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンの異性体の混合物の、テレフタル酸及び2，2，4−及び2，4，4−トリメチルヘキサメチレンジアミンの異性体の混合物の、ドデカン二酸及び3，3’−ジメチル−4，4’−ジ（アミノシクロヘキシル）−メタンの異性体の混合物の、ラウリルラクタム、イソフタル酸及び3，3’−ジメチル−4，4’−ジ（アミノシクロヘキシル）−メタンの異性体の混合物の、又はテトラデカン二酸及び3，3’−ジメチル−4，4’−ジ（アミノシクロヘキシル）−メタンの異性体の混合物の、又はイプシロン−カプロラクタム又はオメガ−ラウリルラクタムのアミドである。
【００１１】
好ましいポリアミドは、ポリアミド6、ポリアミド6.6、ポリアミド6.10、ポリアミド6.12、ポリアミド10.10、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド10.12、ポリフタルアミド、光学透明ポリアミド又は該ポリアミドに基づく混合物からなる群から選択される。特に好ましいポリアミドは、ポリアミド6、ポリアミド6.6、ポリアミド12、ポリフタルアミド、光学的に透明なポリアミド及びそれらの混合物、特に、ポリアミド12、ポリアミド6、ポリアミド6.6及びそれらの混合物から選択される。ポリアミドプラスチックは、さらなる成分、例えば、ガラス繊維、顔料、鉱物粒子、染料、レオロジー補助剤、離型助剤又は安定化剤などの充填剤を含有することもできる。ポリアミドプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含めた）合計ポリアミドプラスチックに基づいて、40重量％を超える、特に、60重量％を超える、好ましくは、70重量％を超える、好ましくは90重量％を超える前記ポリアミドからなる。ポリアミドプラスチックは、好ましくは、各場合において、ポリアミドプラスチック（充填剤無しの合計ポリアミドプラスチック）の合計ポリマー含有量に基づいて、90重量％を超える、特に95重量％を超える、好ましくは98重量％を超える前記ポリアミドからなる。ポリアミドプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含めた）合計ポリアミドプラスチックに基づいて、50〜90重量％、特に60〜80重量％の前記ポリアミドの含有量を有する。
【００１２】
ポリ（メタ）アクリレートは、合成されたものであり、好ましくは透明で、熱可塑性である。好ましいポリ（メタ）アクリレートは、50〜100重量％、特に70〜100重量％のアクリレート及び／又はメタクリレートからなり、（メタ）アクリレート単位は、好ましくはC1〜C12アルキル官能基、特にC1−C4アルキル官能基、好ましくはメチル官能基でエステル化されている。記載された形態のポリ（メタ）アクリレートは、該ポリマーがアクリレート及び／又はメタクリレートからなることを示す。すなわち、記載された形態の（メタ）アクリレートは、それがアクリレート及びメタクリレート双方であってよいことを示す。特に、ポリ（メタ）アクリレートがポリ（メチルメタクリレート）（口語的にはアクリルガラス又はPlexiglasとしても知られるPMMA）であることが好ましい。好ましいポリ（メチルメタクリレート）は、50〜100重量％、特に70〜100重量％のメチルメタクリレートからなる。
【００１３】
主として、（メタ）アクリル酸、特にアクリル酸、及び1〜12個の炭素原子、特に1〜4個の炭素原子をアルキル官能基中に有するそのアルキルエステル、及びアクリロ及び／又はメタクリロニトリル、アクリル及び／又はメタクリルアミド、スチレン及び／又は無水マレイン酸は、ポリ（メタ）アクリレート、特にポリ（メチルメタクリレート）を構成するためのコモノマーとして可能である。熱可塑性的に及び熱弾性的に変形可能なプラスチック材料が好ましい。好ましい熱可塑性ポリ（メチルメタクリレート）プラスチックは、50000g／モルを超える、特に100000g／モルを超える重量平均モル質量（重量平均Ｍｗ）を有する。熱可塑性ポリ（メタ）アクリレートプラスチック、特にポリ（メチルメタクリレート）プラスチックは、好ましくは2000000g／モル未満、特に1000000g／モル未満、好ましくは500000g／モル未満の重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。特に好ましい熱可塑性ポリ（メタ）アクリレートプラスチック、特にポリ（メチルメタクリレート）プラスチックは、射出成型のために、50000g／モル〜250000g／モル、例えば、約100000g／モル〜約180000g／モルの重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。
【００１４】
ポリ（メタ）アクリレートプラスチック、特にポリ（メチルメタクリレート）プラスチックは、さらなる成分、例えば、ガラス繊維、顔料、染料、レオロジー補助剤、離型助剤又は安定化剤などの充填剤を含有することもできる。ポリ（メタ）アクリレートプラスチック、特にポリ（メチルメタクリレート）プラスチックは、好ましくは、各場合において、ポリ（メタ）アクリレートプラスチックのポリマー含有量（充填剤無しの合計ポリ（メタ）アクリレートプラスチック）に基づいて、90重量％を超える、特に95重量％を超える、好ましくは98重量％を超える前記ポリ（メタ）アクリレート、特に前記ポリ（メチルメタクリレート）からなる。ポリ（メチルメタクリレート）プラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含めた）合計ポリ（メタ）アクリレートプラスチックに基づいて、90重量％を超える、特に95重量％を超える、好ましくは98重量％を超える前記ポリ（メタ）アクリレート、特に前記ポリ（メチルメタクリレート）からなる。
【００１５】
本発明のさらなる必須の部分は、少なくとも1つのプライマー、好ましくは正確には、1つのプライマーの使用である。該プライマーは、少なくとも1つのスチレン又はスチレン誘導体及び少なくとも1つの無水マレイン酸又は無水マレイン酸の誘導体を、重合によって一体化されたモノマーとして含有する少なくとも1つのコポリマーを含有する。
【００１６】
プライマーは、好ましくは、前処理層として、接合ゾーンの領域において、溶接すべき基材表面の少なくとも1つに適用される溶接補助剤である。プライマーは接着剤、清浄剤、又は同様な剤と理解されるべきではなく、その代わり、プライマーは、接合パートナーが接合ゾーン（又は溶接ゾーン）において相互に相溶性であり、これにより、一体的に結合された摩擦連結が、接合に際して、溶接すべき基材の間で接合ゾーンにおいて達成される結果として、溶接するための補助剤である。
【００１７】
試験は、本発明によるコポリマーを含有する対応するプライマーの使用により、プラスチック、ポリアミド及びポリ（メタ）アクリレートを、溶接に際し、接合継ぎ目において相溶性とすることが可能となり、これにより、安定かつ持続する接合が達成させることを示している。もし対応するプライマーを用いなければ、溶接された連結の強度は達成できず、又は非常に低い強度が達成できるに過ぎない。好ましくは、接合された基材は、2MPaよりも大きな、特に4MPaよりも大きな引張強度を有する。引張強度は、該試験に記載された試験実行に従い、5mm／秒の引張速度で決定される。
【００１８】
プライマー中の少なくとも1つの第一コポリマーは、好ましくは少なくともモノマーのスチレン及び無水マレイン酸から合成される。アルファ−メチルスチレン、及び無水マレイン酸又は無水マレイン酸誘導体などのスチレン又はスチレン誘導体に加えて、コポリマーは、重合によって組み込まれたさらなるモノマーを含有することもできる。コポリマーは、好ましくはアクリレート及びメタクリレート（一緒にして、（メタ）アクリレート）、特に1〜12個の炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素原子を有するアルキル官能基を含む（メタ）アクリレート、好ましくはメチル（メタ）アクリレートの群から選択されるモノマーを含有する。さらに、エポキシド又はイソシアネート基、カルボキシル又はアミン基のみならずアルコキシシラン基などの官能性を有する官能性モノマーを用いることもできる。
【００１９】
特定の実施態様において、コポリマーは、重合により一体化されたスチレン及び無水マレイン酸からなる。別の特定の実施態様において、コポリマーは、重合によって一体化されたスチレン、無水マレイン酸及びメチルメタクリレートからなる。モノマーは、これらの変形において異なるモル比で用いることができる。
【００２０】
本発明によるコポリマーの好ましい実施態様において、スチレンと無水マレイン酸とのモル比は1：0.01〜1：2、好ましくは1：0.05〜1：1、特に好ましくは1：0.1〜1：0.3である。重合によって一体化されたアクリレート及び／又はメタクリレートを含む本発明によるコポリマーのさらなる好ましい実施態様において、スチレンと（メタ）アクリレートと無水マレイン酸とのモル比は、1：5：2〜1：0.2：0.01、特に1：2：1〜1：0.5：0.05、好ましくは1：1.5：0.5〜1：0.8：0.1、特に好ましくは1：1：0.2である。
【００２１】
コポリマーは、既知の方法でモノマーから合成することができる。加えて、コポリマーはポリマー様反応でグラフト化することができる。グラフト化のための特に好ましい反応体は、アルコール、チオール、アミン、イソシアネート、酸無水物、カルボン酸、特にアルコール、好ましくはメタノール及びイソブタノールなどの、1〜6個の炭素原子を有するアルコールである。グラフト化の目的では、該ポリマー中の無水マレイン酸モノマー又は無水マレイン酸単位は、反応体と反応し、特に、アルコールによってエステル化される。無水マレイン酸基は、好ましくは、部分的にのみ反応し、又はエステル化される。特に、無水マレイン酸基の70％未満である。無水マレイン酸基は、反応せず、酸無水物基として存在し続けるのが好ましい。好ましい実施態様において、無水マレイン酸基は、部分的に、加水分解させて存在させることもできる。無水マレイン酸基の完全な反応は、得られる溶接された連結の強度の低下をもたらし得る。
【００２２】
該コポリマーに基づいて、0.1重量％以上、特に0.5重量％以上、好ましくは4重量％以上、特に好ましくは8重量％以上の無水マレイン酸含有量を有するコポリマーが特に有利である。コポリマーは、有利には、該コポリマーに基づいて、0.1〜50重量％、特に0.5〜40重量％、好ましくは4〜30重量％、特に好ましくは8〜26重量％の無水マレイン酸含有量を有する。対応する無水マレイン酸含有量を有するコポリマーは、溶接された連結の特に良好な強度を示す。
【００２３】
さらに、30℃より高い、特に80℃より高い、特に好ましくは100℃より高い（特に、DIN EN ISO 11357−1：2010−3及びDIN EN ISO 11357−2：2014−07に従って、窒素中の10K／分の加熱速度におけるDSCによって決定された）ガラス転移温度Tgを有するコポリマーが好ましい。対応するガラス転移温度を有するコポリマーは、特に、高温での溶接された連結の機械的特性を改良する。
【００２４】
コポリマーは、有利には、5000g／モル以上、特に50000g／モル以上、好ましくは100000g／モル以上の重量平均分子量Mwを有する。コポリマーは、好ましくは5000〜2000000g／モル、特に50000〜1000000g／モル、好ましくは100000〜500000g／モルの範囲の重量平均分子量Mwを有する。対応する重量平均分子量を有するコポリマーは、得られた連結の脆性及び強度に対して正の効果を有する。重量平均分子量は、ポリスチレン標準に対してGPCによって決定することができる。
【００２５】
コポリマーに加えて、プライマーは、好ましくは、少なくとも1つのさらなるポリマーを含有することができる。少なくとも1つのさらなるポリマー又はコポリマーは、好ましくは、溶接すべき2つのプラスチック材料のうちの少なくとも1つと、及びプライマーコポリマーと相溶性である。プライマーは、特に好ましくは、先に特定したものの各場合において、少なくとも1つのポリアミドポリマー及び／又はポリ（メタ）アクリレート、特に、ポリ（メチルメタクリレート）ポリマーを含有する。最も好ましくは、プライマーは、少なくとも1つのポリ（メチルメタクリレート）ポリマーを含有する。プライマー中の追加のポリマーならびに本発明によるコポリマーの使用は、強度のさらなる改良をもたらした。
【００２６】
相溶性のさらなるポリマーとして用いるポリマーは、好ましくは、22MPa未満の、特に17MPa未満の、好ましくは15MPa未満の、特に好ましくは12MPa未満の、特に接合すべき2つのプラスチック材料からの、及び特に前述の本発明による第一ポリマーからの、ハンセンパラメータの加重平方距離（weighted quadratic distance）（Ra）2を有するものである。
【００２７】
ハンセンパラメータの加重平方距離（Ra）2は以下の式：
（Ra）2＝4（ΔδD）2＋（ΔδP）2＋（ΔδH）2
に従って決定される。
【００２８】
式中、δDは分散力についてのハンセンパラメータであり、δPは極性についてのハンセンパラメータであり、及びδHは水素架橋結合についてのハンセンパラメータである。各場合におけるΔδD、ΔδP及びΔδHは、比較すべきプラスチック材料又はポリマーについてのこれらのハンセンパラメータの差を示す。例えば、ΔδD＝ポリマー１及び２の（δD1−δD2）。関連するプラスチック材料又はポリマーに対する個々のハンセンパラメータδD、δP及びδHの値は、Charles M.Hansen（第二版；Taylor & Francis Group；2007；ISBN−10 0−8493−7248−8）による書籍“Hansen Solubility Parameters：A User’s Handbook”に従って決定される。個々のポリマーについての多数の値が、既にこの源で見出すことができる。この書籍に記載された方法に従い、ハンセンパラメータは、好ましくは、プログラムHSPIP（第四版4.1.07）を用いて添付のデータベースから得ることができるか、又はもしこれが入手可能でないならば、「ヘルプ」セクションに記載されたように、添付のニューラルネットワークを用い、プログラムの一体化された「DIY」機能を用いて決定することができる。HSPIPプログラムは、会社Steven Abbott TCNF Ltd.から入手可能である。
【００２９】
プライマー中の少なくとも1つのポリ（メタ）アクリレートポリマー、特にポリ（メチルメタクリレート）ポリマーは、好ましくは50000g／モルを超える、特に100000g／モルを超える重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。プライマー中のポリ（メタ）アクリレートポリマー、特にポリ（メチルメタクリレート）ポリマーは、2000000g／モル未満、特に1000000g／モル未満、好ましくは500000g／モル未満の重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。プライマー中の特に好ましいポリ（メタ）アクリレートポリマー、特にポリ（メチルメタクリレート）ポリマーは、50000g／モル〜250000g／モルの重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。
【００３０】
プライマーにおけるさらなるポリマー、特にポリ（メチルメタクリレート）ポリマーの含有量は、各場合において、プライマーの合計重量に基づき、好ましくは1〜40重量％、特に5〜30重量％、特に好ましくは10〜20重量％である。プライマーのポリマー含有量におけるさらなるポリマー、特にポリ（メチルメタクリレート）ポリマーの含有量は、各場合において、プライマー（溶媒を含まずかつ充填剤を含まないプライマー）の合計ポリマー含有量に基づいて、好ましくは5〜70重量％、特に20〜60重量％、特に好ましくは30〜50重量％である。
【００３１】
コポリマー及びさらなるポリマーに加えて、プライマーは、溶媒、特に有機溶媒を含有することもできる。プライマーは、各場合において、プライマーの合計重量に基づいて、好ましくは10〜90重量％、特に50〜85重量％、特に好ましくは60〜80重量％の溶媒含有量を有する。
【００３２】
水、アルコール、メチルイソブチルケトン（MIBK）又はシクロヘキサノン（CH）などのケトン、ジエチルエーテル又はテトラヒドロフラン（THF）などのエーテル、酢酸エチルなどのエステル、又はジメチル又はジプロピルカーボネートなどのカーボネート又はそれらの混合物などの全ての慣用的な溶媒は適切な溶媒である。
【００３３】
好ましい実施態様において、プライマーは有機溶媒を含有する。特に好ましい溶媒は、1〜600hPa、特に2〜200hPa、特に好ましくは5〜20hPaの20℃における蒸気圧を有する溶媒である。この場合、対応する蒸気圧を有する溶媒は、蒸発に際してプライマー層における気泡形成を最小化し、又は妨げるのに特に有利であることが判明した。特に好ましくは、プライマーは、テトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びそれらの混合物から選択される溶媒を含有し、特に好ましくは、該プライマーは、テトラヒドロフラン、又はメチルイソブチルケトン及びシクロヘキサノンの混合物を含有する。もしメチルイソブチルケトン及びシクロヘキサノンの混合物を溶媒として用いるならば、該混合物は、好ましくは、各場合において、合計溶媒混合物に基づいて、10〜50重量％、特に20〜35重量％のシクロヘキサノンを含有する。
【００３４】
もし有機溶媒を用いるならば、プライマーの合計ポリマー含有量は、各場合において、該プライマーの合計重量に基づいて、好ましくは10〜90重量％、特に15〜50重量％、特に好ましくは20〜40重量％である。合計ポリマー含有量は、プライマーで用いる全てのポリマー、特に、本発明によるコポリマー及び上述したさらなるポリマーの含有量に対応する。
【００３５】
もう１つの好ましい実施態様において、プライマーは、水性分散液又はエマルジョンの形態で存在させる。この場合、本発明によるコポリマー及び、もし存在すれば、さらなるポリマーは水中で乳化され、又は分散される。この場合、プライマーの合計ポリマー含有量は、各場合において、プライマーの合計重量に基づいて、5〜90重量％、特に10〜70重量％、特に好ましくは20〜55重量％である。水性分散液／エマルジョンでは、ポリマー成分は、本発明によるコポリマー及び任意に存在する前記さらなるポリマーのみから実質的になり、特に、本発明のコポリマーのみからなるのが有利である。用語「実質的に」は、本発明によると、該コポリマー成分が、95重量％を超える、好ましくは97重量％を超える、最も特に好ましくは99重量％を超える本発明によるコポリマー及び、任意に存在させる前記さらなるポリマーからなり、特に本発明によるコポリマーのみからなる。
【００３６】
本発明によるコポリマー、上述したさらなるポリマー、及び溶媒に加えて、該プライマーは、充填剤、（蛍光）染料及び顔料、レオロジー補助剤、脱泡剤、湿潤剤、安定化剤又は可塑剤などのさらなる成分を含有してもよい。しかしながら、染料及び顔料はさておき、該プライマーは、好ましくは、さらなる成分を実質的に含まず、特にいずれの他の成分も実質的に含まない。用語「実質的に含まない」は、本発明によると、該プライマーが5重量％未満、好ましくは1重量％未満、最も特に好ましくは0.1重量％未満の関連する物質を含有する、特に、関連物質を含有しないことを意味すると理解される。
【００３７】
ポリアミドプラスチックとポリ（メタ）アクリレートプラスチックとを溶接するための本発明による方法において、プライマーが用いられ、プライマーは、少なくとも1つのスチレン又はスチレン誘導体及び少なくとも1つの無水マレイン酸又は無水マレイン酸誘導体から合成される少なくとも1つのコポリマーを含有する。
【００３８】
この方法において、プライマーは、２つのプラスチック、ポリアミド及びポリ（メタ）アクリレートを、各場合において融着によって溶接するための補助剤として機能する。本発明によるコポリマーを含有する使用されるプライマーは、2つのプラスチック材料間の安定な、かつ継続的な一体的に結合した連結を生じさせることができる結果として、2つの接合パートナー間に相溶性を生じさせることを可能とする。
【００３９】
プライマーは、広い範囲の方法を用いて一方又は双方の接合パートナーの表面に適用することができる。従って、例えば、計量デバイスを用い、ニードル及び計量ロボットを用い、射出成型によって、押出しによって、フイルムコーティングによって、ホットメルトとしての適用によって、噴霧によって、展着によって、又はディッピングによって、プライマーを適用することができる。
【００４０】
プライマーを適用する場合、該プライマーを、溶接すべき基材のちょうど一方の表面、又は双方の表面に適用することができる。該プライマーは、好ましくは、ちょうど1つの表面、特に、ポリアミド表面に適用される。フィルムを用いる溶接の場合、フィルムは基材間に置かれる。
【００４１】
溶媒を含有するプライマーの場合、一方又は双方の表面に適用後、プライマーは、好ましくは、非粘着性の寸法安定なプライマー層が達成される程度に溶媒を蒸発させるまで乾燥される。特にプライマーは、ちょうど数秒後に、及び数週間までの期間の間、溶接可能である。適用された後、プライマーは、好ましくは、少なくとも1時間、好ましくは少なくとも12時間乾燥される。
【００４２】
溶接すべき基材の一方又は双方の表面への適用は、好ましくは、プライマーが1μm〜5000μm、特に10〜3000μm、好ましくは50〜1000μm、特に好ましくは100〜500μmの層厚を有するように行われる。もし溶媒がプライマーに含有されていたならば、層厚とは、溶媒が乾燥除去されたプライマーをいう。
【００４３】
プライマーを溶接すべき基材の一方又は双方の表面に適用後、かつ任意にポリマーを乾燥後、溶接すべき基材を慣用的な溶接方法を用いて相互連結することができる。プラスチック材料の溶接は、通常、接合面中での接合パートナーの局所的可塑化、及び加圧下での接合によって行われる。プロセスパラメータは、溶融体の顕著な圧搾流動の結果、接合面中の接合パートナーの最適な連結が得られるように選択すべきである。加熱は、対流、接触加熱、放射又は摩擦によって行うことができる。可塑化のための異なるエネルギー入力は、ある範囲の方法で行うことができ、その結果、プラスチック材料を溶接するための異なるプロセスが得られている。適切な溶接方法は、例えば：
・熱風溶接[HG]
熱ガス流、一般には、空気を用いる対流加熱、２段階プロセス
・熱板溶接[HP]
接触加熱、２段階プロセス
・超音波溶接[US]
摩擦による加熱、超音波範囲の横波は境界層における加熱をもたらす、単一段階プロセス
・高周波溶接[HF]
内部摩擦による加熱、極性分子は、高周波磁場に従って整列する、単一段階、極性プラスチック材料及びフィルムでのみ使用
・摩擦溶接[FRW]：直線状；軌道；スピン；角度
摩擦による加熱、単一段階プロセス
・レーザー溶接[LW]：輪郭、同時、準同時、マスク
放射による加熱、コヒーレントな放射、レーザー伝達溶接、一般には、単一段階（2段階は可能）
・赤外線溶接[IR]
放射による加熱、非コヒーレントな放射、２段階
である。
【００４４】
前記した溶接方法は、例えば、赤外線溶接及び摩擦溶接など、任意に組み合わせることもできる。ポリアミドプラスチックは、特に好ましくは、熱板溶接、熱接触又は熱パルス溶接、温風又は熱風溶接、マイクロ波又は誘導溶接から選択される溶接方法を用いてポリ（メタ）アクリレートプラスチックに溶接される。レーザー突合せ又はレーザー照射溶接、赤外線溶接、超音波溶接及びそれらの組合せ、特に、赤外線溶接、超音波溶接、摩擦溶接及びそれらの組合せから選択。
【００４５】
以下の工程を含むプライマーを用いて2つのプラスチック材料を一体的に接合させる方法が特に好ましい：
・第一接合ゾーンを含む第一プラスチック材料を準備し、
・第二接合ゾーンを含む第二プラスチック材料を準備し、
・第一接合ゾーンを予熱し、
・特に、溶媒を含まないプライマーの場合、プライマーを予熱された第一接合ゾーンに適用し、
・プライマーが設けられた第一接合ゾーンを第二接合ゾーンと接触させ、
・特に、赤外線溶接、熱板溶接、熱風溶接、摩擦溶接、超音波溶接などの慣用的なプラスチック材料溶接方法によって、第一接合ゾーンを第二の接合ゾーンに一体的に連結させる。
【００４６】
一般に、DIN 1910−3：1977−09を、プラスチック材料を溶接するのに適用することができる。従って、熱及び／又は圧力を用いる熱可塑性物質の一体的接合がこの文脈で理解することができる。加熱は、例えば、接触加熱（固体を用いる溶接）、対流加熱（熱ガスを用いる溶接）、放射加熱（ビームを用いる溶接）、及び摩擦による加熱（運動による溶接）、ならびに電力による溶接に基づいて行うことができる。
【００４７】
有利な発展において、プライマー中のポリマーの分解温度よりも低い温度での加熱された及び／又は熱接合ゾーンへのその適用が、プライマーの内部化学的架橋に対して何ら影響を有しないように選択され、該方法にマッチするプライマーが用いられる。
【００４８】
第一のプラスチック材料の第一接合ゾーンを予熱するのが有利である。当業者に知られ、目的に適した補助剤及び技術を予熱のために用いることができる。特に、熱ガス又はプラズマの使用は予熱に適する。放射、特に、赤外線放射又はレーザー放射による予熱も考えられる。発熱体又は加熱されたツールを、第一接合ゾーンを予熱するのに用いることもできる。最後に、オーブン中での、又は加熱された部屋中での予熱もまた考えられる。全プラスチック材料及びこれによる前記接合ゾーンの予熱が考えられる。しかしながら、別法として、又は加えて、接合ゾーンそれ自体を単に予熱することも可能である。
【００４９】
有利な発展において、プラスチック材料からの、特に予熱すべき第一接合ゾーンからの加熱デバイスの間隔、特に、加熱デバイスの熱放散領域又は加熱デバイスの熱放散領域、又は加熱デバイスの予熱すべき有効な表面又は第一接合ゾーンと反対側の加熱デバイスの領域の間隔は、予熱の間、0.5mm〜100mmの範囲、好ましくは1mm〜60mmの範囲である。別法として、特に、第一接合ゾーン及び加熱デバイスの発熱体の間の接触によって、及び／又は該接触を行いつつ加熱を行うことも考えられる。
【００５０】
予熱する場合に第一の接合ゾーンが溶融し、及び溶融層が予熱に際して第一接合ゾーンに生じるように、第一接合パートナー用のプラスチック材料を選択し、及び方法パラメータを第一プラスチック材料に調整するのがさらなる利点である。特に好ましい実施態様において、溶融層の厚みは、好ましくは0.05mm〜6mmの範囲、特に好ましくは0.1mm〜5mmの範囲である。この種の溶融層の結果、分子の良好な接着及び／又は拡散及び／又は相互作用を得ることができ、特異的な流れと組み合わせて、改良された連結層に導くこともできる。もし第一プラスチック材料の境界層が溶融状態にあれば、プライマーとの化学結合までの相互作用が起こり得る。溶融層は、特に、成分の形状及び関連する成分の設計に依存し得る。好ましくは、方法パラメータを、成分の変形が得られないように調整し及び／又は選択する。接合ゾーン及び適用すべきプライマーの間の温度差は、好ましくは、適切な手段及び／又は方法工程を用いて等しくされる。この場合、特に、好ましくは熱可塑性プライマー及び第一接合ゾーンの間の温度差を低下させるためにプライマーを予熱することが考えられる。これは、例えば、プロセス工程の間の第一接合ゾーンの急速な冷却を妨害する。
【００５１】
任意に、好ましくは、第一接合ゾーンを予熱する工程の前に、第一接合ゾーンを前処理する。別法として、又は加えて、第二接合ゾーンを前処理することもできる。例えば、溶媒を用いる清掃又は、例えば、アルカリ性プラスチッククリーナが可能な前処理として考えられる。特に、掻取り、磨き、ブラッシング又は放射によって、機械的な前処理を用いてよい。考えられる化学的前処理は、特に、酸洗浄、又は反応性ガスの使用である。さらに、熱的、化学的及び／又は物理的前処理の使用は、特に、ガス炎又はプラズマアークによって好都合なことが判明し得る。別法として、又は加えて、コロナ放電による電気的前処理が可能であり、その間に、極性分子が対応する表面で得られるように、第一接合ゾーン及び／又は第二接合ゾーンが電気コロナ放電に付される。さらなる選択肢は、特に、対応する表面を活性化し、及び／又は清掃するために、接合ゾーンを前処理するための、好ましくは、プラズマノズルを用いるプラズマ処理である。それにもかかわらず、プラズマによるコーティングも好都合であることかが判明し得る。さらなる選択肢は、接合ゾーンを炎で処理して、適切なプラスチック材料における表面張力を増加させることである。前処理のさらなるタイプは、UV線、電子ビーム、放射線を用いる、又はレーザーによる放射である。最後に、前処理は、特に、接着促進剤を塗装し、又は用いることによる、コーティングの形態で行ってもよい。また、第一プラスチック材料、又は該第一プラスチック材料の接合ゾーンを、予熱前により長い時間、前処理することも考えられる。このようにして、例えば、第一のプラスチック材料を製造するプロセスの間に前処理を既に行って、本発明による方法において予熱されたプラスチック材料をさらに加工することができると考えられる。
【００５２】
プライマーを種々の方法で適用することが考えられる。例えば、特に、産業分野においては、特に、計量ロボットによる自動適用補助器具を用いる適用が考えられる。この場合、前記ロボットには、複雑な計量プロセスを行うことができるように、ニードル及び／又は高さセンサを備えさせることができる。プライマーを射出成型機中で可塑化し、加圧下で、第一接合ゾーンを含む第一プラスチック材料を含有する金型に射出する点で、プライマーを射出成型によって適用してもよい。フィルム適用が別法として考えられ、フィルムは、第一に、まずフィルムブローイング又は平坦フィルム押出しによってプライマーから調製される。引き続いて、該フィルムを、例えば、切断又はスタンピング方法によっていずれかの所望の形状に切断することができ、前記予熱に続いて、さらなる工程において、第一接合ゾーンに適用することができる。この場合、1μm〜5000μmの範囲の厚みを有するフィルム／プレートを用いるのが好都合であることが判明した。さらなる考えられる適用可能性は押出溶接であり、その間に、プライマーは溶接ワイヤの形態で存在させるか、又はエクストルーダー中で溶融させ、溶融した形態で、第一接合ゾーンに適用することができる。熱風溶接による適用を可能とするために、プライマーを溶接ワイヤの形態で供することも可能である。さらなる選択肢は、スプレー方法によってプライマーを適用することである。前処理及び／又は予熱及び／又は射出成型ツールの局所的に変化した温度の制御も、射出成型の間の適用の場合に可能である。勿論、当業者に既知で、かつ特異的な使用に適した他のタイプの適用も考えられる。
【００５３】
さらなる加熱、あるいは特に第一接合ゾーンの温度が、プライマーの予熱及び適用の間に降下するのを防ぐためにプライマーを適用しつつ第一接合ゾーンを加熱することがさらなる利点である。これは、簡単のために、適用の間に継続することができる前記した予熱方法工程によって行うことができる。別法として、又は加えて、特に、さらなる方法工程による追加の加熱が可能である。これにより、例えば、第一接合ゾーンの放射への同時暴露、強制対流、及びプライマー適用の間の接触加熱によって、例えば、第一接合ゾーンを同時に加熱して、第一接合ゾーンの温度が予熱後に降下することを妨げるのは好都合であることが判明し得る。
【００５４】
有利な発展において、プライマーは、1μm〜5mmの範囲、好ましくは10μm〜3mmの範囲の厚みを有する連結層が、第一接合ゾーンに配置されるように適用される。この場合、連結層の厚みは、第一接合ゾーン上の連結層の材料厚みと理解されるべきである。
【００５５】
さらなる利点は、第一接合ゾーン及び計量デバイスを相互に対して移動させつつ計量デバイスによってプライマーを第一接合ゾーンに適用することであり、プライマーが適用される第一接合ゾーンは、プライマーの適用に先立って、第一接合ゾーン及び加熱デバイスを相互に対して移動させつつ加熱デバイスによって予熱され、プライマーは、第一接合ゾーンが予熱された状態にある場合に、計量デバイスによって適用される。
この場合、加熱デバイスが、予熱の間に、10mm／分〜100mm／分の範囲、好ましくは10mm／分〜30mm／分の範囲の速さで第一接合ゾーンを通過して移動するのが特に有利なことが判明した。
【００５６】
さらに、予熱デバイスが、好ましくは、規定された一定の間隔で計量デバイスに先行するのが有利であり得る。特に、計量デバイス及び接合ゾーンが、10mm／分〜100mm／分の範囲で、好ましくは10mm／分〜30mm／分の範囲で相互に対して移動しつつ、プライマーが計量デバイスによって第一接合ゾーンに適用されるように、該方法を行うのが有利であり、プライマーが適用される前記接合ゾーンは、プライマーの適用に先立って、加熱デバイス及び第一接合ゾーンが相互に対して移動しつつ、加熱デバイスによって予熱され、加熱デバイスは、好ましくは、プライマーを0.1〜10秒の範囲のタイムラグで適用するための計量デバイス又は計量デバイスのノズルに好ましくは同時に先行する。この場合、計量デバイス及び加熱デバイスからなるコーティング単位を用いるのが特に有利であることが判明した。この場合、コーティング単位は、特に、加熱デバイスが、相対的移動の間に規定された一定の間隔で計量デバイスに先行して、第一接合ゾーンが、プライマーが適用される直前に予熱されることを確実とするように、加熱デバイスと計量デバイスの間にしっかりとした連結を提供する単位であると理解することができる。もちろん、この場合、間隔は調整可能であるか、あるいは対流予熱の場合には、媒体の体積流動及び／又はノズル直径が、特に、適切な機械的に、電気機械的に又は空気力学的に操作された調整器によって調整されることも考えられる。
【００５７】
対照的に、該コーティング単位も、また、しかしながら、プラスチック材料に対して同一の、又は実質的に同一の相対移動を行って、プライマーの適用の位置が、プライマーが適用される直前に予熱されることを確実とする2つの完全に隔てられた又は別々のモジュールの形態である加熱デバイス及び計量デバイスであると理解できる。
【００５８】
有利な発展において、加熱デバイス及び計量デバイスは、プラスチック材料に対して実質的に同一の基本的方向を有する実質的に同一の主たる相対移動を行うが、該2つの言及したデバイスのうち少なくとも1つは、プラスチック材料に対する、前記主たる相対的移動に加えて追加の相対的移動を経験する。例えば、加熱デバイス及び／又は計量デバイスは、その間に、例えば、プライマーを適用してもよい主たる相対的移動に加えて、1以上の二次的相対的移動を行うことができる。例えば、特に、加熱デバイス及び／又は計量デバイスは、主たる相対的移動の周りで円を描く、又は蛇行する二次的相対的移動を実行し、又は経験することができる。
【００５９】
この場合、プラスチック材料は、一方において、又はコーティング単位としての加熱デバイス及び計量デバイス、又は一緒にした双方のデバイスは、他方において、移動することができる。この場合、コーティング単位としての加熱デバイス及び計量デバイス、又は一緒にした双方のデバイスは、一方において、及びプラスチック材料は、他方において、静止しているか、あるいはその移動部分が各場合に異なる方向に移動することが可能である。
【００６０】
有利な発展において、主たる相対的移動は、特に、加熱デバイスの適切な設計にもよって、例えば、加熱デバイスの加熱表面内のプラスチック材料の滞留時間が可能な限り短い、特に、1〜60秒の範囲となるように、10mm／分〜100m／分の範囲、好ましくは10mm／分〜30m／分の範囲のスピードで行われる。これは、第一プラスチック材料の第一接合ゾーンの温度を上昇させる、すなわち、予熱する意味での温度に影響する加熱デバイスの周りの領域又は空間であると理解することができる。従って、あまりにも大きな加熱、及びプラスチック材料の損傷、又は例えば、プラスチック材料の分解を回避することが可能である。
【００６１】
加えて、特に、計量デバイス及び／又は加熱デバイスを現存する生産ラインに／中に連結して、加熱デバイスにバスインターフェイス、特に、PROFIBUSでは、又はリアルタイム・イーサネット・インターフェイスを備えさせるのが有利であると判明し得る。
【００６２】
前記プライマーが適用された後、第二接合ゾーンをプライマー層と接触させる。この場合、特に、締付デバイス、又は当業者に既知の同様な固定補助器具によって、2つのプラスチック材料を一緒に固定するのが好都合であると判明し得る。
【００６３】
もちろん、第二接合ゾーンは、任意に、第二接合ゾーンをプライマー層と接触させる工程に先立って前処理してよい。この場合、特に、全ての前記した前処理技術が考えられる。また、第二プラスチック材料又は該第二プラスチック材料の接合ゾーンが、接触される前により長時間前処理されることも考えられる。このようにして、例えば、第二プラスチック材料を製造するプロセスの間に前処理を既に行って、本発明による方法における前処理されたプラスチック材料をさらに加工できることが考えられる。第二プラスチック材料の前処理は、プライマーを第二接合ゾーンに適用することも含み得る。この場合、好ましくは、プライマーを適用するに先立って第二接合ゾーンを予熱することも考えられる。上記実施態様もここでは好ましい。
【００６４】
上述した、第二接合ゾーン及びプライマーの接触に続いて、接合プロセスが行われ、そこでは、熱の供給手段によって該処理された及び／又はコーティングされた接合パートナーが可塑化され、好ましくは、圧力の作用下で一体的に相互連結される。例えば、熱板溶接及び／又は熱接触溶接及び／又は熱パルス溶接によって；摩擦、特に、超音波、摩擦又は高周波溶接；マイクロ波又は誘導溶接によって；温ガス又は熱風溶接などの対流によって；放射、例えば、赤外線、レーザー突合せ又はレーザー照射溶接によって；又は第二接合ゾーン及びプライマーの間のこの一体的な連結のための、該技術の２以上の組合せによって、熱伝導による熱供給を用いることが考えられる。
【００６５】
本発明は、さらに、本発明による方法に従って生産された物品又は製品に関する。
【００６６】
さらに本発明は、ポリアミドプラスチックとポリ（メタ）アクリレートプラスチックとを溶接するための本発明によるプライマーの使用に関する。
【実施例】
【００６７】
実施態様
用いた材料及び略語
【００６８】
PA＝ポリアミド
PA6＝ポリカプロラクタム、Durethan BKV30
PA6.6＝ポリ−（N，N’−ヘキサメチレンアジパミド）；Ultramid A3K
PMMA＝ポリ（メチルメタクリレート）
PMMA1＝Polycasa G87E
PMMA2＝Plexiglas 8N
MAH＝無水マレイン酸
ペルオキシド＝Luperox A75（75重量％の過酸化ベンゾイル、25重量％の水）
THF＝テトラヒドロフラン
MIBK＝メチルイソブチルケトン
CH＝シクロヘキサノン
コポリマーSM1＝15重量％のMAH及びMw170000g／モルを有するスチレン−無水マレイン酸コポリマー
コポリマーSM2＝8重量％のMAH及びMw250000g／モルを有するスチレン−無水マレイン酸コポリマー
コポリマーSM3＝26重量％のMAH及びMw180000g／モルを有するスチレン−無水マレイン酸コポリマー
コポリマーSM4＝スチレン−無水マレイン酸コポリマー；Mw180000g／モル及びイソブチル／メチルで部分的にエステル化
IR：赤外線溶接；IR−FR：赤外線／摩擦溶接；US：超音波溶接
【００６９】
スチレン−無水マレイン酸−メチルメタクリレートコポリマーSMA5及び6の調製
【表１】
2019501037.tif 000002
【００７０】
コポリマーは、バルクラジカル重合によって、上の表に従って、スチレン、メタクリル酸メチル及び無水マレイン酸から合成した。全ての出発材料及び開始剤を、１リットルの２首フラスコに秤量し、油浴中で、磁気攪拌機によって激しく撹拌しつつ、９５℃の油浴温度まで非常にゆっくりと加熱した。固体化合物が形成された後、該化合物を４時間で１４０℃まで加熱した。反応生成物を１００ｍｌのＴＨＦに溶解させ、２０℃まで冷却した後、３００ｍｌのメタノール中に沈殿させた。ブフナー漏斗を用いる濾過の後、得られたコポリマーから、真空下で、残存溶媒を除去した。無色固体が得られた。
【００７１】
プライマー1から10の調製：
プライマーを調製するために、ポリマー成分を、機械的撹拌によって溶媒に溶解させ、25℃で脱気した。gで表したプライマーの組成は以下の表に見出すことができる。
【００７２】
【表２】
2019501037.tif 000003
【００７３】
プライマー11から13の調製：
コポリマーは、水中の乳化重合によって、上の表に従ってスチレン、メタクリル酸メチル及び無水マレイン酸から合成した。相互に対する該モノマーの各比は以下の表中に見出すことができる。
【００７４】
【表３】
2019501037.tif 000004
【００７５】
プライマー11及び12は、52重量％の水含有量及び0.5重量％の界面活性剤DisponilSDS Gを有するエマルジョンが得られるように調製した。プライマー13については、水を除去し、得られたコポリマーを75重量％のTHFに溶解させた。
【００７６】
室温にて、数週間の間、いずれの沈降も示さないコポリマー及び／又はプライマーの分散液を調製することが可能であった。
【００７７】
一般的な試験の実行
プライマーを、室温にて、溶接すべきPAプラスチック材料の下半分の表面（130mm×3mm）に適用した（それからの逸脱を、それに応じて、以下の表中でマークする）。引き続いて、プライマーを、室温にて24時間、乾燥して溶媒を除去した。乾燥の後、プライマーの厚みは、約0.2mmであった。130mm×68mm×3mmの形状を有する予め乾燥したプラスチック成分を、引き続いて、端から端まで、130mm×3mmの表面に溶接した。引張強度は、室温にて、5mm／秒の引張速度で決定した。以下の表は、各場合において、溶接された試験試料につき、プライマーとプラスチック材料及び用いた溶接方法との組合せについて、達成することができた引張強度（MPa単位）を示す。
【００７８】
IR及びIR−FR溶接：
【表４】
2019501037.tif 000005
【００７９】
超音波溶接：
【表５】
2019501037.tif 000006
【００８０】
結果は、プライマーを用いて溶接された試料が優れた引張強度を呈することを示す。また、シクロヘキサノン及びメチルイソブチルケトンの混合物を溶媒として含むプライマーが、溶媒を蒸発させた後にいずれの気泡も有しないことも分かる。しかしながら、溶媒を蒸発させるのに必要な時間はシクロヘキサノンでは増加する。
【００８１】
溶接された試料の老化：
老化試験では、PAプラスチック基材を、先に実行したように、プライマー7でコーティングした。引き続いて、プラスチック材料PA6.6及びPMMA2を、約280℃の温度にて、PMMAでは15秒、及びPA6.6では45秒の加熱時間にて、手動の熱板溶接によって連結させた。老化試験では、次いで、試料を一定温度で特定された時間の間貯蔵し、引き続いて、室温での24時間のさらなる貯蔵に続き、引張強度試験を室温で行った。結果は以下の通りである。
【００８２】
【表６】
2019501037.tif 000007
【００８３】
結果は、溶接された試料の優れた老化安定性を示す。
【国際調査報告】
2019501037.tif 000008
2019501037.tif 000009
2019501037.tif 000010
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