(57)【要約】  本発明は、少なくとも1つの二重結合を有する少なくとも1つのモノマーから形成された少なくとも1つのポリマーを含有するプライマーを用い、ポリオレフィンプラスチックと、ポリマー主鎖中に少なくとも1つの芳香族単位を有するポリマーからなるプラスチックとを溶接する方法に関する。本発明は、対応して、溶接された製品にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの二重結合を有する少なくとも1つのモノマーから形成された少なくとも1つのポリマーを含有するプライマーを用いて、ポリオレフィンプラスチックと、ポリマー主鎖中に少なくとも1つの芳香族単位を有するポリマーを含有する第二のプラスチックとを溶接する方法。
【請求項２】
ポリオレフィンプラスチックは、ポリエチレンプラスチック、特にHDポリエチレンプラスチック、MDポリエチレンプラスチック、LDポリエチレンプラスチック、UHMWポリエチレンプラスチック、又はLLDポリエチレンプラスチック、及びポリプロピレンプラスチックの群から選択され、好ましくはポリプロピレンプラスチックであ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】
ポリオレフィンプラスチックは、各場合において、合計ポリオレフィンプラスチックに対して90重量％を超える程度のポリオレフィンポリマー、特にポリエチレン及び／又はポリプロピレンを含有し、及び／又は該ポリオレフィンプラスチックは10,000g／モルを超えるモル質量（重量平均Mw）を有す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】
第二のプラスチックは、ポリカーボネートプラスチック、及びビニル芳香族ポリマーから形成されたプラスチックから選択され、特に、第二のプラスチックはビスフェノールから形成されたポリカーボネートプラスチックであり、特に、ビスフェノールA及び／又はビスフェノールFを含有するポリマーであるか、又は第二のプラスチックは、SMMAプラスチック、SANプラスチック、ASAプラスチック、ABSプラスチック及びAESプラスチックから選択され、特に、ABSプラスチックであり、又は第二のプラスチックはポリカーボネート及びビニル芳香族ポリマーの混合物から形成され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】
プライマーの少なくとも1つのポリマーは：
−コポリマーであって、その鎖と反応した又は重合された無水マレイン酸基、特に無水マレイン酸−グラフト化ポリオレフィン、好ましくは無水マレイン酸−グラフト化ポリプロピレンを含有するコポリマー、
−ポリオレフィンポリマー、特にハロゲン化ポリオレフィンポリマー、好ましくは塩素化ポリエチレンポリマー及び／又は塩素化ポリプロピレンポリマー、好ましくは塩素化ポリプロピレン、
−無水マレイン酸−グラフト化塩素化ポリオレフィンポリマー、特に無水マレイン酸−グラフト化塩素化ポリエチレンポリマー及び／又は無水マレイン酸−グラフト化塩素化ポリプロピレンポリマー、及び
−コポリマーであって、その中で重合されたモノマーとして、少なくとも1つの（メタ）アクリレート、及びスチレン又はスチレン誘導体から選択される少なくとも1つのモノマー、及び少なくとも1つのさらなる他の（メタ）アクリレート、特に、好ましくはアクリル酸ステアリル及びメタクリル酸メチル又はアクリル酸ステアリル及びスチレンから合成されたコポリマー
の群から選択されることを特徴とする、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つのポリマーは、5,000〜2,000,000g／モル、特に50,000〜1,000,000g／モル、好ましくは100,000〜500,000g／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1〜5のいずれかに記載の溶接方法。
【請求項７】
プライマーは、少なくとも1つの二重結合を有する少なくとも1つのモノマーから形成されたポリマー以外に、溶接すべき２つのプラスチックのうち少なくとも1つに相溶性である少なくとも1つのさらなるポリマー、好ましくはPE及び／又はPPポリマーのような少なくとも1つのポリオレフィンポリマー、及び／又はSMMAポリマー、SANポリマー、ASAポリマー、ABSポリマー及び／又はAESポリマーのような少なくとも1つのビニル芳香族ポリマーも含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】
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、該プライマーは、好ましくは、各場合において、該プライマーの合計重量に対して、10〜95重量％、特に50〜90重量％、特に好ましくは70〜85重量％の溶媒含有量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】
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、該溶媒は、好ましく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の群から選択されることを特徴とする、請求項8に記載の溶接方法。
【請求項１０】
請求項1〜9のいずれかに記載の溶接方法によって製造された物品。
【請求項１１】
ポリオレフィンプラスチックと、ポリカーボネートプラスチック及びビニル芳香族ポリマーから形成されたプラスチックから選択される第二のプラスチックとを溶接するための、請求項1〜9のいずれかに記載のプライマーの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも1つの二重結合を有する少なくとも1つのモノマーから形成された少なくとも1つのポリマーを含有するプライマーを用いて、ポリオレフィンプラスチックと、ポリマー主鎖中に少なくとも1つの芳香族単位を有するポリマーからなるプラスチックとを溶接する方法に関する。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】
プラスチック、例えば、ポリエチレン（PE）、ポリアクリレート、又はポリアミド（PA）からなる2つ以上の基材を相互に連結するための種々の方法が、先行技術から知られている。ここに、ラッチングや螺合、及び接着剤結合方法などの、両機械的連結可能性がある。別法として、プラスチックを相互に溶接することもできる。溶接は、一般には、例えば、PEからPEへ、又はPAからPAなど、同一タイプのプラスチックの脱着可能ではない一体的に結合された物理的連結の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、溶融粘度及びそれらの熱膨張係数の点で有意に異なることはなく、かつ一般には相互に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は、通常、同一のポリマーベースを有するプラスチックであり、又は同一のプラスチックである。
【０００３】
同一タイプの2つ以上のプラスチックを相互に溶接するための広い範囲の方法が知られている。ここに、広い範囲の種々の溶接方法、例えば、赤外線溶接、赤外線／摩擦溶接又は超音波溶接を使用することができる。同様なプラスチックを溶接するためのこれらの方法は、問題とするプラスチックを溶接ゾーンの領域で溶融させ、このゾーン中の材料が、一体的に結合しかつ摩擦により係合した様式で相互に接合するという事実に基づいている。
【０００４】
これらの溶接方法は、相互に連結されたプラスチックが同一タイプのプラスチックである限り、よく機能する。しかしながら、異なり、又は相互に非相溶性である2つのプラスチック、例えば、ポリプロピレン及びポリカーボネートから形成されたプラスチックを一緒に溶接することが試みられるや否や、該2つの基材の間の高い機械的強度の永久的な連結を生じさせるのは可能でない。先行技術から知られた溶接方法を用い、2つのプラスチック、ポリプロピレン及びポリカーボネート、又は2つのプラスチック、ポリプロピレン及びABS（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー）を直接的に溶接する試みがなされた場合、いずれの強度を達成するのも可能ではなく、又は非常に低い強度が達成されるにすぎない。
【０００５】
従来、対応する異なるプラスチックを、単に機械的連結又は接着剤結合方法によって相互に連結することができた。機械的連結の不利は複雑化された付着、特定の点における材料の負荷、また、追加の機械的連結手段に対する必要性である。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、当該連結の最終強度が、数週間まであり得る長時間後にのみ達成されることである。さらに、低エネルギー表面の接着剤結合は、通常、接合パートナーの複雑な前処理を必要とする。加えて、接着により結合した連結は、しばしば、外部の風化のため無期限には安定でない。また、きれいな接着剤結合の提供は、しばしば、複雑であって時間がかかる。プラスチックのための溶接方法による連結は、かくして、最もきれいで、最も速くかつ最も単純な解決を構成する。
【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、ポリオレフィンプラスチックと、ポリカーボネートプラスチック、及びビニル芳香族ポリマーから形成されたプラスチックから選択されるプラスチックとを溶接するための単純な方法を提供することにある。ここに、これらの異なるプラスチック間の連結は、溶接シームによってできる限り安定とすべきであり、かつ耐久性があるとすべきである。
【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、少なくとも1つの二重結合を有する少なくとも1つのモノマーから形成された少なくとも1つのポリマーを含有するプライマーを用いて、ポリオレフィンプラスチックと、特に、ポリカーボネートプラスチック及びビニル芳香族ポリマーから形成されるプラスチックから選択された、ポリマー主鎖中に少なくとも1つの芳香族単位を有するポリマーを含有する第二のプラスチックとを溶接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つの対応するポリマーを含有するプライマーを使用することにより、ポリオレフィンプラスチックと、ポリカーボネートプラスチック及びビニル芳香族ポリマーから形成されたプラスチックから選択されるプラスチックとを溶接する場合、該プラスチック間の特に安定な一体的に結合された連結を得ることが可能となった。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
プライマーを用いる溶接のための第一の接合パートナーは、ポリオレフィンプラスチック、特に、熱可塑性ポリオレフィンプラスチックである。ポリオレフィンプラスチックは、α−オレフィンのホモ−及びコポリマーなどのポリオレフィンポリマーに基づく。ポリオレフィンポリマーは、エチレン、プロピレン及び／又はブチレンに基づくポリ−α−オレフィンホモポリマー、特に、エチレン又はプロピレンから形成されたホモポリマー、及びエテン、プロペン、1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンに基づくポリ−α−オレフィンコポリマー、特に、エチレン／α−オレフィン及びプロピレン／α−オレフィンコポリマー、好ましくは、エチレン又はプロペンと1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、又はそれらの組合せとのコポリマーからなる群から選択することができる。特に、ポリオレフィンプラスチックは、ポリエチレンプラスチック（特に、高密度／HDポリエチレン、中密度／MDポリエチレン、低密度／LDポリエチレン、超高分子量／UHMWポリエチレン及び直鎖状低密度／LLDポリエチレン、好ましくは、HDポリエチレン、MDポリエチレン又はLDポリエチレン）及びポリプロピレンプラスチックから選択される。ポリオレフィンプラスチックは、特に好ましくは、ポリプロピレンプラスチックである。
【００１０】
ポリオレフィンポリマー、特に、ポリプロピレンポリマーは、好ましくは、10,000g／モルよりも大きい、特に、20,000g／モルよりも大きい、好ましくは、50,000g／モルよりも大きい、特に好ましくは、100,000g／モルよりも大きい重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。ポリオレフィンポリマー、特に、ポリプロピレンポリマーは、好ましくは、2,000,000g／モル未満、特に、1,000,000g／モル未満、好ましくは、500,000g／モル未満の重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。特に好ましいポリエチレンポリマーは、50,000g／モルから1,000,000g／モル、特に、200,000g／モルから500,000g／モルの重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。他の好ましいポリエチレンポリマー（UHMW−PEポリマー）は、2,000,000g／モルよりも大きい、特に、4,000,000から6,000,000g／モルの重量平均モル質量を有する。特に好ましいポリオレフィンポリマー、特に、ポリプロピレンポリマーは、50,000g／モルから250,000g／モルの重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。
【００１１】
ポリオレフィンプラスチック、特に、ポリプロピレンプラスチックは、さらなる成分、例えば、ガラス繊維、顔料、染料、レオロジー助剤、離型剤又は安定化剤などの充填剤を含有することもできる。ポリオレフィンプラスチック、特に、ポリエチレン及び／又はポリプロピレンプラスチック、好ましくは、ポリプロピレンプラスチックは、好ましくは、各場合において、ポリオレフィンプラスチックのポリマー部分（充填剤無しの合計ポリオレフィンプラスチック）に対して80重量％を超える、特に、90重量％を超える、好ましくは98重量％を超える程度の前記ポリオレフィンポリマー、特に、前記ポリエチレン及び／又はポリプロピレンポリマー、好ましくは、ポリプロピレンポリマーからなる。ポリオレフィンプラスチック、好ましくは、ポリプロピレンプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含む）合計ポリオレフィンプラスチックに対して50重量％を超える、特に、70重量％を超える、好ましくは、90重量％を超える、好ましくは、95重量％を超える、特に好ましくは、98重量％を超える程度の前記ポリオレフィンポリマーからなる。
【００１２】
プライマーを用いる溶接のための第二の接合パートナーは、ポリマー主鎖中に少なくとも1つの芳香族単位を有するポリマーに基づくプラスチックであり、第二のプラスチックは、特に、ポリカーボネートプラスチック、ビニル芳香族ポリマーからのプラスチック、及びそれらの混合物から選択される。
【００１３】
好ましい実施態様において、第二のプラスチックはポリカーボネートプラスチックである。ポリカーボネートプラスチックは、好ましくは、カルボン酸のポリエステルとして形式的には記載することができる熱可塑性物質である。ポリカーボネートは、原理的には、ホスゲンとジオール、好ましくは、ビスフェノールとの重縮合によって製造することができる。好ましいポリカーボネートは芳香族ポリカーボネートである。芳香族ポリカーボネートは、少なくとも芳香族モノマーから形成されるものである。好ましいポリカーボネートプラスチックはビスフェノール、特に、ビスフェノールA及びビスフェノールFに基づくポリカーボネートプラスチックである。ビスフェノール系ポリカーボネートの場合には、ジオール成分は、好ましくは、50重量％、特に、70重量％、好ましくは90重量％、好ましくは100重量％程度のビスフェノール、特に、ビスフェノールA及び／又はビスフェノールからなる。
【００１４】
ポリカーボネ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、鉱物粒子、染料、レオロジー助剤、離型剤又は安定化剤などの充填剤を含有することもできる。ポリカーボネートプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含む）全ポリカーボネートプラスチックに対して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％を超える程度の前記ポリカーボネートからなる。ポリカーボネートプラスチックは、好ましくは、各場合において、ポリカーボネートプラスチックのポリマー部分（充填剤無しの合計プラスチック）に対して90重量％を超える、特に、95重量％を超える、好ましくは、98重量％を超える程度の前記ポリカーボネートからなる。ポリカーボネートプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含む）合計ポリカーボネートプラスチックに対して50から100重量％、特に、90から100重量％の前記ポリカーボネートの含有量を有する。
【００１５】
もう1つの好ましい実施態様において、第二のプラスチックは、少なくとも1つのビニル芳香族ポリマー、特に、スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレン及びパラ−メチルスチレンから選択されるモノマーから形成されたコポリマーを含有する。少量の割合において、ビニル芳香族コポリマー（好ましくは、20重量％以下、特に、8重量％以下）、また、（メタ）アクリロニトリル又は（メタ）アクリル酸エステルなどのコモノマーもまた構造に関与し得る。特に好ましいビニル芳香族ポリマーは、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリルコポリマー（SAN）、ポリスチレンメチルメタクリレート（SMMA）、及び衝撃修飾ポリスチレン（HIPS＝高衝撃ポリスチレン）である。これらのポリマーの混合物を用いることもできると理解される。
【００１６】
非常に特に好ましいビニル芳香族ポリマーは、ASA、ABS及びAESポリマー（ASA＝アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル、ABS＝アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、AES＝アクリロニトリル−EPDMゴム−スチレン）である。これらの衝撃に対して靭性なビニル芳香族ポリマーは、少なくとも1つのゴム弾性グラフトポリマー及び熱可塑性ポリマー（マトリクスポリマー）を含有する。一般に、スチレン／アクリロニトリルポリマー（SAN）をマトリクス材料として用いる。ゴムとして、ブタジエン又はイソプレン（ABS）などのジエンに基づくジエンゴム、アクリル酸n−ブチル及びアクリル酸2−エチルヘキシルなどのアクリル酸のアルキルエステルに基づくアクリル酸アルキルゴム、エチレン、プロピレン及びジエンに基づくEPDMゴム、又はこれらのゴム又はゴムモノマーの混合物を含有するグラフトポリマーが好ましい。
【００１７】
これらのビニル芳香族ポリマーの重量平均分子量は、特に、1500から2,000,000g／モル、好ましくは、70,000から1,000,000g／モルである。
【００１８】
第二のプラスチックは、特に好ましくは、SMMAプラスチック、SANプラスチック、ASAプラスチック、ABSプラスチック及びAESプラスチック、特に、ABSプラスチックから選択される。
【００１９】
ビニル芳香族ポリマー、好ましくは、SMMAプラスチック、SANプラスチック、ASAプラスチック、ABSプラスチック及びAESプラスチックを含有する第二のプラスチックは、さらなる成分、例えば、ガラス繊維、顔料、鉱物粒子、染料、レオロジー助剤、離型剤及び安定化剤などの充填剤を含有することもできる。第二のプラスチック、特に、SAN、ASA、ABS及びAESプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含む）合計プラスチックに対して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％を超える程度の前記ビニル芳香族ポリマーからなる。第二のプラスチックは、好ましくは、各場合において、プラスチックのポリマー部分（充填剤無しの合計プラスチック）に対して90重量％を超える、特に、95重量％を超える、好ましくは、98重量％を超える程度の前記ビニル芳香族ポリマー、特にSANポリマー、ASAポリマー、ABSポリマー及びAESポリマーからなる。第二のプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含めた）合計プラスチックに対して、60から100重量％、特に、80から100重量％のビニル芳香族ポリマーの含有量を有する。
【００２０】
もう1つの好ましい実施態様において、第二のプラスチックは、好ましくは、上述した、少なくとも1つのポリカーボネート及び少なくとも1つのビニル芳香族ポリマーの混合物を含有する。この混合物は、好ましくは、ビニル芳香族ポリマー、特に、SMMA、SAN、ASA、ABS及び／又はAES、好ましくは、ABSよりも多くのポリカーボネートを含有する。ビニル芳香族ポリマー、特に、SMMA、SAN、ASA、ABS及び／又はAES、好ましくは、ABSに対するポリカーボネート、特に、芳香族ポリカーボネートの比率は、好ましくは、1：1から100：1、特に、2：1から50：1、好ましくは3：1から10：1である。
【００２１】
少なくとも1つのカーボネート及び少なくとも1つのビニル芳香族ポリマーの混合物を含有する第二のプラスチックは、さらなる成分、例えば、ガラス繊維、顔料、鉱物粒子、染料、レオロジー助剤、離型剤、又は安定化剤などの充填剤を含有することもできる。第二のプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含めた）合計プラスチックに対して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％を超える程度の少なくとも1つのポリカーボネート及び少なくとも1つのビニル芳香族ポリマーの前記混合物からなる。第二のプラスチックは、好ましくは、各場合において、プラスチックのポリマー部分（充填剤を含まない合計プラスチック）に対して、90重量％を超える、特に、95重量％を超える、より好ましくは、98重量％を超える程度の少なくとも1つのポリカーボネート及び少なくとも1つのビニル芳香族ポリマーの前記混合物からなる。第二のプラスチックは、好ましくは、各場合において、（充填剤を含めた）合計プラスチックに対して、50から90重量％、特に、60から80重量％の少なくとも1つのポリカーボネート及び少なくとも1つのビニル芳香族ポリマーの混合物からのポリマー含有量を有する。
【００２２】
本発明のさらなる必須の態様は、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。プライマーは、少なくとも1つの二重結合を有する少なくとも1つのモノマーから形成された少なくとも第一のポリマーを含有する。
【００２３】
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ける基材の溶接すべき表面の少なくとも1つに適用される溶接助剤を構成する。プライマーは、接着剤、清浄剤等であると理解されるべきではなく、むしろ、プライマーは溶接のための助剤であり、それにより、接合ゾーン（又は溶接ゾーン）における接合パートナーは相互に相溶性とされ、かくして、接合の時点において接合ゾーン、溶接すべき基材の間の一体的に結合されかつ摩擦により係合された連結がもたらされる。
【００２４】
本発明によるポリマーを含有する対応するプライマーを用いることによって、接合すべきプラスチックを、接合継ぎ目における溶接の時点で相溶性とすることができ、従って、安定かつ永久的な連結を達成することができる試験が示されている。対応するプライマーを用いないと、溶接された連結の強度は達成できないか、又は非常に低い強度しか達成されない。接合された基材は、好ましくは、2MPaよりも大きい、特に、5MPaよりも大きい、好ましくは7MPaよりも大きい引張強度を有する。引張強度は、試験に記載された試験手法に従って5mm／秒の引張速度によって決定される。
【００２５】
少なくとも1つのポリマーは、少なくとも1つの二重結合を有する少なくとも1つのモノマーから形成されたポリマーである。ここに、モノマーの二重結合、好ましくは、炭素−炭素二重結合を用いて、例えば、ラジカル又はカチオン重合によってポリマーを形成する。ポリマーは、かくして、モノマーの二重結合を使用して合成される。適切なモノマーは、例えば、α−オレフィン、スチレン及びスチレン誘導体、（メタ）アクリレート、又はアクリロニトリルなどの（メタ）アクリル酸及びその誘導体、及び無水マレイン酸及びその誘導体、及びそれらの組合せである。ここに、ポリマーはホモポリマー又はコポリマーとすることができる。しかしながら、プライマーは、好ましくは、スチレン−イソプレン−スチレントリブロックコポリマー（SIS）、スチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマー（SBS）及び／又はスチレン−エチレン／ブタジエン−スチレントリブロックコポリマー（SEBS）、特に、スチレン−イソプレンブロックコポリマー（SI）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（SBS）及び／又はスチレン−エチレン／ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（SEBS）を実質的に含まず、好ましくは、スチレン−含有ブロックコポリマーを実質的に含まず、好ましくは、いずれのブロックコポリマーも実質的に含まず、特に好ましくは、いずれの相分離ブロックコポリマーも実質的に含まない。ブロックコポリマーは、異なるモノマーから形成された異なるセグメント／ブロックから形成されたポリマーを意味すると理解され、ここに、例えば、ジブロックコポリマー（AB）、トリブロックコポリマー（ABA又はABC）、又はマルチブロックコポリマー（AnBm）はこの定義に入る。用語「実質的に含まない」は、本発明によると、プライマーが5重量％未満、好ましくは、1重量％未満、非常に特に好ましくは、0.1重量％未満の問題の物質を含有することを意味すると理解され、特に、問題の物質を含有しない。
【００２６】
好ましい実施態様において、少なくとも1つのポリマーは、ポリマー、特に、それらの鎖に反応し又は重合された無水マレイン酸基を含有するコポリマーによって構成される。ここで、無水マレイン酸又は無水マレイン酸誘導体、特に、無水マレイン酸は反応し、又は重合してポリマーとなることができる。無水マレイン酸誘導体の例は無水1，2，3，6−テトラヒドロフタル酸であり、これは、関連する5員の酸無水物基を含む。ここで、ポリマーは、共に、例えば、少なくとも1つの無水マレイン酸モノマー及びアクリレート及び／又はα−オレフィンモノマーから形成されたコポリマー中の骨格に重合された、及び、無水マレイン酸−グラフト化ポリオレフィンの場合におけるように、それにグラフト化された無水マレイン酸基を含有することができる。好ましい形態において、プライマー中のポリマーは、無水マレイン酸−グラフト化ポリオレフィン、特に、無水マレイン酸−グラフト化ポリエチレン及び／又は無水マレイン酸−グラフト化ポリプロピレン、好ましくは、無水マレイン酸−グラフト化ポリプロピレンである。
【００２７】
もう１つの特に好ましい実施態様において、プライマーは、好ましくは、その上、無水マレイン酸又は無水マレイン酸誘導体が、その中で重合された、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から12の炭素原子、好ましくは、1から4の炭素原子を有するアルキル基を有する（メタ）アクリレート、好ましくは、エチル−及びブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸及びα−オレフィン、特に、エチレン、プロペン、1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテン、好ましくはエチレンの群から選択される1つ以上のモノマーを含有するコポリマーを含有する。さらに、エポキシ又はイソシアネート基、カルボキシル又はアミノ基のみならず、アルコキシシラン基などの官能性を有する機能的モノマーを用いることもできる。少なくとも1つのコポリマーは、特に好ましくは、その中で重合された、少なくとも1つの無水マレイン酸（誘導体）、（メタ）アクリレート、及びα−オレフィン、好ましくは、無水マレイン酸、C1からC4のアルキル基を有する（メタ）アクリレート、及びエチレン又はプロピレンを含有する。
【００２８】
無水マレイン酸基−含有ポリマーは、モノマーから既知の方法で合成することができる。加えて、これらのポリマーをポリマー類似反応において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パートナーは、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から6の炭素原子を有するアルコールである。グラフト化のためには、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を反応パートナーと反応させることができ、特に、アルコールによってエステル化することができる。無水マレイン酸基は、好ましくは、部分的にのみ、特に、無水マレイン酸基の70％未満のみ反応させ、又はエステル化する。もし無水マレイン酸基が変換されず、酸無水物基として存在するままであれば特に好ましい。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ることもできる。無水マレイン酸基の完全な変換は、得られた溶接された連結の強度の低下を導きかねない。
【００２９】
該ポリマーに対して、0.001重量％以上、特に、0.01重量％以上、好ましくは、0.02重量％以上、特に好ましくは0.05重量％以上の無水マレイン酸含有量を含むポリマーが特に有利である。ポリマーは、有利には、該ポリマーに対して0.01から15重量％、特に、0.02から10重量％、好ましくは、0.5から5重量％の無水マレイン酸含有量を含む。もう1つの好ましい実施態様において、ポリマーは、該ポリマーに対して2から15重量％、特に、5から10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ポリマーは、溶接された連結の特に良好な強度を有する。
【００３０】
さらに好ましい実施態様において、本発明によるポリマーは、α−オレフィンのホモ−及びコポリマーなどのポリオレフィンポリマーとすることができる。好ましいポリオレフィンポリマーは、エテン、プロペン及び／又はブテンに基づくポリ−α−オレフィンホモポリマー、特に、エチレン又はプロピレンから形成されたホモポリマー、及びエテン、プロペン、1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンに基づくポリ−α−オレフィンコポリマー、特に、エチレン／α−オレフィン及びプロピレン／α−オレフィンコポリマー、好ましくは、エテン又はプロペンと1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、又はそれらの組合せとのコポリマーからなる群から選択することができる。
【００３１】
ポリオレフィンポリマーは、加えて、上述したグラフト化ポリオレフィンポリマーと同様に、官能性化することもでき、又はハロゲン化することができる。ポリオレフィンポリマーは、好ましくは、ハロゲン化された、特に、塩素化された形態で存在する。塩素化されたポリエチレンポリマー及び／又は塩素化されたポリプロピレンポリマー、特に、塩素化されたポリプロピレンポリマーが特に好ましい。塩素化されたポリオレフィン、特に、塩素化されたポリエチレンポリマー及び／又は塩素化されたポリプロピレンポリマーは、好ましくは、5重量％を超える、特に、10重量％を超える、好ましくは、15重量％を超える塩素含有量を有する。塩素化されたポリオレフィン、特に、塩素化されたポリエチレンポリマー及び／又は塩素化されたポリプロピレンポリマーは、好ましくは、5から42重量％、特に、10から40重量％、好ましくは、20から35重量％の塩素含有量を有する。
【００３２】
好ましい実施態様において、これらの塩素化されたポリオレフィンは、特に、塩素化されたポリエチレンポリマー及び／又は塩素化されたポリプロピレンポリマーは、前記したようにして無水マレイン酸でグラフト化されている。ここで、無水マレイン酸の前記含有量も特に好ましい。
【００３３】
さらに好ましい実施態様において、本発明によるポリマーは、その中に重合されたモノマーとして、少なくとも1つの（メタ）アクリレート、及びスチレン又はスチレン誘導体及び少なくとも1つのさらなる他の（メタ）アクリレートから選択される少なくとも1つのモノマーを含有するコポリマーから選択することができる。この種のコポリマーは、好ましくは、第一の（メタ）アクリレートとして、1から20の炭素原子、好ましくは、10から20の炭素原子を有するアルキル基を有する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）の群から選択されるモノマー、好ましくは、アクリル酸ステアリルを含有することができる。第一のものとは異なるさらなる他の（メタ）アクリレートは、好ましくは、1から12の炭素原子、好ましくは、1から4の炭素原子を有するアルキル基を有する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）の群から選択され、好ましくは、（メタ）アクリル酸メチルである。スチレン及び（メタ）アクリレートに加えて、コポリマーは、アクリル酸、異なる（メタ）アクリレートモノマー、特に、10から20の炭素原子を有するアルキル基を有する（メタ）アクリレート、アクリロニトリル、α−オレフィン、又はブタジエンなどのジエンなどのさらなるモノマーを含有することができる。さらに、エポキシ又はイソシアネート基、カルボキシル又はアミノ基のみならず、アルコキシシラン基などの官能性を有する官能的モノマーを用いることもできる。特に好ましいコポリマーは、特に、アクリル酸ステアリル及びメタクリル酸メチル又はアクリル酸ステアリル及びスチレンを含有し、又はそれから合成される。
【００３４】
好ましい実施態様において、プライマーは、
−コポリマーであって、その鎖と反応した、又は重合された無水マレイン酸基、特に、無水マレイン酸−グラフト化ポリオレフィン、好ましくは、無水マレイン酸−グラフト化ポリプロピレンを含有するコポリマー、
−ポリオレフィンポリマー、特に、ハロゲン化ポリオレフィンポリマー、好ましくは、塩素化ポリエチレンポリマー及び／又は塩素化ポリプロピレンポリマー、好ましくは、塩素化ポリプロピレン、
−無水マレイン酸−グラフト化された塩素化ポリオレフィンポリマー、特に、無水マレイン酸−グラフト化された塩素化ポリエチレンポリマー及び／又は無水マレイン酸−グラフト化された塩素化ポリプロピレンポリマー、及び
−コポリマーであって、その中で重合されたモノマーとして、少なくとも1つの（メタ）アクリレート、及びスチレン又はスチレン誘導体及び少なくとも1つのさらなる他の（メタ）アクリレートから選択される少なくとも1つのモノマーを含有するコポリマー、特に、好ましくは、アクリル酸ステアリル及びメタクリル酸メチル又はアクリル酸ステアリル及びスチレンから合成されたコポリマー
で形成された群から選択されるポリマーを含有する。
【００３５】
前記ポリマーは、有利には、5000g／モル以上の、特に、50,000g／モル以上の、好ましくは、100,000g／モル以上の重量平均分子量Mwを有する。該ポリマーは、好ましくは、5,000から2,000,000g／モル、特に、50,000から1,000,000g／モル、好ましくは、100,000から500,000g／モルの範囲の重量平均モル質量（重量平均Mw）を有する。対応する重量平均分子量を有するポリマーは、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。
【００３６】
該ポリマーに加えて、該プライマーは、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もできる。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つのプラスチックのうちの少なくとも1つと、及び該プライマーポリマーとに相溶性である。プライマーは、特に好ましくは、接合すべきプラスチックの一方がそれに基づく少なくとも1つのさらなるポリマー、特に、PE及び／又はPPポリマーなどのポリオレフィンポリマー、及び／又はSMMAポリマー、SANポリマー、ASAポリマー、ABSポリマー及び／又はAESポリマーなどのビニル芳香族ポリマーを、好ましくは上述した各場合において、含有する。プライマーにおける本発明による（コ）ポリマー以外の追加のポリマーの使用は、強度のさらなる改良に導くことができる。
【００３７】
22MPa未満、特に17MPa未満、好ましくは15MPa未満、特に好ましくは12MPa未満の、接合させるべきプラスチックのうちの1つ、特に、その双方からの、特に、本発明による前記第一のポリマーからのハンセンパラメータ（Ra）2の重み付けした二乗距離を有するポリマーが、好ましくは、相溶性のさらなるポリマーとして用いられる。
【００３８】
ハンセンパラメータの重み付けした加重平方距離（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。
【００３９】
この式において、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。ΔδD、ΔδP及びΔδHは、各場合において、比較すべきプラスチック又はポリマーのこれらのハンセンパラメータの差を表し、例えば、ポリマー1及び2のΔδD＝（δD1−δD2）である。個々のハンセンパラメータδD、δP及びδHの値は、書籍“Hansen Solubility Parameters：A User’s Handbook” Charles M.Hansen著（第2版；Taylor & Francis Group；2007；ISBN−10 0−8493−7248−8）に従って、特定のプラスチック又はポリマーについて決定される。個々のポリマーの多くの値は、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、供給されたデータベースからのHSPIPプログラム（第4版4.1.07）で調べることができ、又はもし提供されていなければ、好ましくは、ヘルプセクションに記載されたように、供給されたニューラルネットワークの助けを借りて、該プログラムの含まれた「DIY」機能で決定することができる。HSPIPプログラムは、会社Steven Abbott TCNF Ltd.から得ることができる。
【００４０】
プライマー中の、さらなるポリマー、特に、ポリオレフィンポリマー及び／又はビニル芳香族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対して、好ましくは、1から40重量％、特に、5から30重量％、特に好ましくは、10から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の含有量は、各場合において、プライマー（溶媒無しの、かつ充填剤無しのプライマー）の合計ポリマー割合に対して、好ましくは5から75重量％、特に、30から70重量％、特に好ましくは40から65重量％である。
【００４１】
コポリマー及びさらなるポリマー以外に、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、好ましくは、各場合において、プライマーの合計重量に対して、好ましくは10から90重量％、特に、50から85重量％、特に好ましくは60から80重量％の溶媒含有量を含む。
【００４２】
適切な溶媒は、全て、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、又は炭酸ジメチル又は炭酸ジプロピルなどのカーボネート、キシレン、トルエン、又はそれらの混合物などの慣用的な溶媒である。
【００４３】
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から600hPa、特に、2から200hPa、特に好ましくは、5から20hPaの20℃における蒸気圧を有する溶媒である。対応する蒸気圧を有する溶媒は、蒸発の間にプライマー層中の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。プライマーは、特に好ましくは、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、プライマーは、特に好ましくは、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、この混合物は、好ましくは、各場合において、溶媒の合計混合物に対して、10から50重量％、特に、20から35重量％のシクロヘキサノンを含有する。
【００４４】
有機溶媒を用いる場合、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対して、好ましくは、10から90重量％、特に、15から50重量％、特に好ましくは、20から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、本発明によるポリマー及び前記さらなるポリマーの含有量に対応する。
【００４５】
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、本発明によるポリマー又は、もし供されれば、さらなるポリマーを水中に乳化し、又は分散させる。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対して、好ましくは、2から90重量％、特に、5から50重量％、特に好ましくは10から35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、本発明によるポリマー及び任意に供された前記さらなるポリマーのみから実質的になり、特に、本発明によるポリマーのみからなる。用語「から実質的になる」は、本発明に従って、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、非常に特に好ましくは、99重量％を超える程度の、本発明によるポリマー及び任意に供された上述のさらなるポリマーからなり、特に、本発明のポリマーのみからなる。
【００４６】
本発明によるポリマー、前記さらなるポリマー及び溶媒以外に、プライマーは、充填剤、（蛍光）染料及び顔料、レオロジー助剤、離型剤、乳化剤、界面活性剤、湿潤剤、安定化剤又は可塑剤などのさらなる成分を含有することもできる。しかしながら、染料、顔料及び界面活性剤は別として、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、本発明に従い、プライマーが5重量％未満、好ましくは、1重量％未満、非常に特に好ましくは0.1重量％未満の各物質を含有し、特に、各物質を含有しないことを意味すると理解される。
【００４７】
ポリオレフィンプラスチックとポリマー主鎖中に少なくとも1つの芳香族単位を有するポリマーからなる第二の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、少なくとも1つの二重結合を有する少なくとも1つのモノマーから形成された少なくとも1つのポリマーを含有するプライマーを用いる。
【００４８】
好ましい方法において、接合すべきプラスチックのうち少なくとも1つ、特に、第二のプラスチック、特に好ましくは、ポリカーボネートプラスチックを、プライマーの適用に先立って、アミン含有溶液で予備処理する。予備処理では、接合すべきプラスチック、特に、ポリカーボネートプラスチックの表面を、プライマー適用に先立って、好ましくは、アミン−含有溶液に浸漬させる。接合すべきプラスチック又は表面は、好ましくは、1から5000秒の間、特に、2から1800秒の間、アミン含有溶液に浸漬させる。アミン含有溶液は、好ましくは、20から80℃、特に、50から70℃の温度を有する。
【００４９】
アミン含有溶液においては、溶媒、特に、有機溶媒、好ましくは、アルコール、特に好ましくは、エタノール又はイソプロパノールに存在させるアミンがある。原理的には、全てのアミン、特に、モノマーアミンが適切である。アミンは、好ましくは、ジアミン及び官能性化アミンの群から選択される。1−オクチルアミン、ヘキシルアミン又はエチルヘキシルアミンなどの脂肪族アミン、1，6−ヘキサメチレンジアミン又はドデカンジアミンなどの脂肪族ジアミン、ピペラジン、N，N’−ジメチルピペラジン又は2−ピペラジン−1−イルエチルアミンなどのシクロ脂肪族ジアミン、トリエチレンテトラミンなどのポリアミン、及び官能性化アミン、特に、エタノールアミンなどのヒドロキシ−官能性化アミンが特に好ましい。しかしながら、特に、800から2,000,000g／モルの重量平均分子量を有するポリエチレンイミンなどのアミンを用いることもできる。
【００５０】
アミン含有溶液は、各場合において、合計アミン含有溶液に対して、1から30重量％、特に2から20重量％、好ましくは、3から10重量％のアミン含有量を有する。
【００５１】
プライマーは、各々が溶融されることによって2つの異なるプラスチックの溶接のための助剤として本発明による方法で用いる。本発明によるポリマーを含有する使用されるプライマーのため、2つの接合パートナーの間の相溶性を確立することができ、それにより、2つのプラスチックの間の安定かつ持続的な一体的に結合された接合を生じさせることができる。
【００５２】
プライマーは、広い範囲の方法によって、2つの接合パートナーのうちの1つの表面に適用することができる。それは、かくして、例えば、計量デバイスによって、ニードル及び計量ロボットによって、射出成型によって、押出によって、フィルム適用によって、ホットメルトとしての適用によって、噴霧によって、塗布によって、又はディッピングによって適用することができる。ここに、プライマーは、溶接すべき基材のいずれか一方の表面のみ、又は双方の表面に適用することができる。
【００５３】
プライマーが溶媒を含有するならば、プライマーは、好ましくは、溶媒が、非粘着性の寸法的に安定したプライマー層が供される程度に蒸発されるまで、一方又は双方の表面への適用に続いて乾燥する。特に、プライマーは、数秒から何週間までもの後、既に溶接することができる。プライマーは、好ましくは、少なくとも1時間の間、好ましくは、少なくとも12時間の間の適用後に乾燥する。
【００５４】
プライマーは、好ましくは、プライマーが1μmから5，000μm、特に、10から3,000μm、好ましくは、50から1,000μm、特に好ましくは、100から500μmの層厚みを有するように、溶接すべき基材の一方又は双方の表面に適用される。100μmよりも大きな層厚みが特に好ましい。もし溶媒をプライマーに含有させたならば、層厚みは溶媒から乾燥されたプライマーによる。
【００５５】
溶接すべき基材の一方又は双方の表面への適用に続いて、かつ適切にはプライマーの乾燥に続いて、慣用的な溶接方法によって、溶接すべき基材を相互に連結することができる。プラスチックは、一般には、接合面において接合パートナーの局所的可塑化によって溶接され、加圧下で接合される。プロセスパラメータは、溶融体の顕著な圧縮誘導流動が、接合面における接合パートナーの最適な連結に導くように選択されなければならない。加熱は、対流、接触加熱、放射又は摩擦によって提供することができる。可塑化のための異なるエネルギー適用は広い範囲の方法で提供され、プラスチックを溶接するための種々のプロセスに導く。適切な溶接方法は、例えば：
・熱風溶接［HG］
熱ガス流、一般には、空気での対流加熱、2工程プロセス
・熱板溶接［HE］
接触加熱、2工程プロセス
・超音波溶接［US］
摩擦による加熱、超音波の範囲の横波は、界面における加熱に導く、1工程プロセス
・高周波溶接［HF］
内部摩擦による加熱、極性分子は高周波数磁場に従って配向する、1工程プロセス、極性プラスチック及びフィルムでのみ用いる
・摩擦溶接［VIB]（直線状；軌道；スピン；角度）
摩擦による加熱、1工程プロセス
・レーザー溶接[LW]（輪郭、同時、準同時、マスク）
放射による加熱、放射コヒーレント、レーザー伝達溶接、一般に、1工程プロセス（2工程可能）
・赤外線溶接[IR]
放射による加熱、放射非コヒーレント、2工程プロセス
である。
【００５６】
前記方法は、適切な、例えば、赤外線溶接及び摩擦溶接として組み合わせることもできる。プラスチックは、特に好ましくは、熱板溶接、熱接触溶接又は熱インパルス溶接、熱風溶接、マイクロ波又は誘導溶接、及びそれらの組合せから選択される、特に、赤外線溶接、熱板溶接、摩擦溶接、超音波溶接、及びそれらの組合せから選択される溶接方法によって溶接される。
【００５７】
プライマーを用いて一体的に結合される方法で2つのプラスチックを接合する方法であって、以下の工程：
・第一の接合ゾーンを有する第一のプラスチックを準備し、
・第二の接合ゾーンを有する第二のプラスチックを準備し、
・第一の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に、プライマーを予熱した第一の接合ゾーンに適用し、
・プライマーを備えた第一の接合ゾーンを第二の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、プラスチックを溶接するための慣用的な方法を用いることによって、第一の接合ゾーン及び第二の接合ゾーンを一体的に結合される方法で連結させる
ことを含む方法が特に好ましい。
【００５８】
DIN 1910−3：1977−09の理解は、一般には、プラスチックの溶接のために適応することができる。結果として、これは、熱及び／又は圧力の助けを借りて熱可塑性物質の一体的に結合された連結を意味すると理解することができる。加熱は、例えば、接触加熱（固体による溶接）、対流加熱（熱ガスによる溶接）、放射加熱（ビームによる溶接）及び摩擦による加熱（運動による溶接）及び電流による溶接に基づいて供することができる。
【００５９】
有利な発展において、プライマーの内部化学的架橋未満の温度における加熱された及び／又は熱接合ゾーンへの適用のような方法で、選択され、かつ該方法に協調的なプライマーを用いる。
【００６０】
第一のプラスチックの第一の接合ゾーンを予熱するのが有利である。当業者に知られており、かつ提案された目的に適した補助器具及び技術を予熱で用いることができる。熱ガス又はプラズマの使用は、予熱で特に適している。放射、特に、赤外線放射又はレーザー放射による予熱もまた考えられる。発熱体又は加熱されたツールを用いて、第一の接合ゾーンを予熱することもできる。最後に、炉又は加熱された空間における予熱も考えられる。全プラスチック及び、従って、接合ゾーンの予熱も考えられる。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の単なる予熱も可能である。
【００６１】
有利な発展において、予熱の間の、プラスチックからの、特に、予熱すべき第一の接合ゾーン、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出領域、又は予熱に効果的な加熱デバイスの表面、又は第一の接合ゾーンと反対側の加熱デバイスの領域からの加熱デバイスの距離は、0.5mmから100mmの範囲、好ましくは、1mmから60mmの範囲である。別法として、加熱が、特に、加熱デバイスの発熱体による第一の接合ゾーンの接触によって、及び／又はその接触の間に供されることも考えられる。
【００６２】
さらなる利点は、第一の接合ゾーンが予熱の間に溶融し、溶融層が予熱の間に第一の接合ゾーンで生じるように、第一の接合パートナーのためのプラスチックの選択及び第一のプラスチックによる該方法パラメータの設定である。好ましい実施態様における溶融層の厚みは、好ましくは、0.05mmから6mmの範囲、特に好ましくは、0.1mmから5mmの範囲にある。この種の溶融層は改良された接着及び／又は拡散に導くことができ、及び／又はある種の流動と組み合わせた、分子の相互作用は改良された連結層に導くことができる。もし第一のプラスチックの界面が溶融した状態にあれば、それはプライマーとの相互作用に入ることができ、化学結合の形成まで導く。溶融体層は、特に、成分の幾何学及び特別な成分の設計に依存し得る。該方法パラメータは、好ましくは、成分の変形が無いように設定し、及び／又は選択される。接合ゾーン及び適応すべきプライマーの間の温度の差の補償は、好ましくは、適切な尺度及び／又は方法工程によって供される。ここで、特に、好ましくは熱可塑性のプライマー及び第一の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、プロセスの工程の間の第一の接合ゾーンの迅速な冷却に反対に働き得る。
【００６３】
任意に、好ましくは、第一の接合ゾーンの予熱の工程の前に第一の接合ゾーンの前処理がある。別法として、又は加えて、第二の接合ゾーンを前処理することもできる。例えば、アルカリ性である、溶媒又はプラスチッククリーナーによるクリーニングが、可能な前処理として考えられる。機械的な前処理を、特に、スクラッチング、研磨、ブラッシング又はブラスティングによって行うこともできる。考えられる化学的な前処理は、特に、酸洗い又は反応性ガスの使用である。加えて、熱的、化学的及び／又は物理的前処理の使用は、特に、ガスの炎又はプラズマアークによって好都合であることが判明した。別法として、又は加えて、コロナ放電による電気的な前処理を供することができ、そこでは、第一の接合ゾーン及び／又は第二の接合ゾーンを、極性分子が対応する表面で生じるように、電気コロナ放電に暴露する。さらなる可能性は、好ましくは、対応する表面の活性化及び／又はクリーニングを達成するための、接合ゾーンの前処理のためのプラズマノズルを用いるプラズマ処理である。同様に、プラズマによるコーティングは、好都合であることも判明する。さらなる可能性は、適切なプラスチックにおける表面張力を増加させるための接合ゾーンの火炎処理である。前処理のさらなるタイプは、UV線、電子ビーム、放射線による、又はレーザーによる照射である。最後に、前処理は、特に、塗料又は接着促進剤によるコーティングの形態で供することができる。予熱前の早い時間における第一のプラスチック又は第一のプラスチックの接合ゾーンの前処理も考えられる。例えば、第一のプラスチックの製造プロセスの範囲内に既にある前処理を、本発明による方法において前処理されたプラスチックをさらに加工できるように行うことが考えられる。
【００６４】
種々の方法でプライマーを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、自動適用補助器具による、特に、計量ロボットによる適用が考えられる。ロボットには、複雑な計量操作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ることができる。プライマーは、該プライマーが射出成型マシーンにおいて可塑化され、加圧下で、第一の接合ゾーンを有する第一のプラスチックを含有する金型に射出される、射出成型によって適用することもできる。別法として、フィルムの形態での適用が考えられ、そこでは、第一の工程において、フィルムブローイング又は平坦なフィルムの押出しによって、フィルムがまずプライマーから製造される。次いで、フィルムを、例えば、切断又はパンチング方法によっていずれかの形態に切断することができ、さらなる工程において、前記した予熱に続いて第一の接合ゾーンに適用することができる。ここに、1μmから5，000μmの範囲の厚みを有するフィルム／プレートの使用は好都合であることが判明した。さらに考えられる適用可能性は押出し溶接であり、そこでは、プライマーは溶接ワイヤの形態で存在させ、又はエクストルーダー中で溶融させ、溶融体の形態で第一の接合ゾーンに適用することができる。また、熱風溶接による適用を可能とするために、溶接ワイヤの形態でプライマーを供することも可能である。さらなる可能性は、スプレー法によるプライマーの適用である。射出成型の範囲内でプライマーを適用する場合でさえ、射出金型の、前処理及び／又は予熱及び／又は局所的に異なる温度制御が可能である。勿論、当業者に既知で、かつ具体的な適用に適した他の適用方法も考えられる。
【００６５】
さらなる利点は、さらなる加熱、又は特に、プライマーの予熱及び適用の間における第一の接合ゾーンの温度降下を回避するための、プライマーの適用の間における第一の接合ゾーンの加熱である。これは、簡単のために適用の間に継続することができる予熱のための前記した方法工程によって実行することができる。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。例えば、かくして、予熱後の第一の接合ゾーンの温度降下を回避するために、適用の間、放射、強制対流、又は接触加熱での第一の接合ゾーンの同時照射によって、第一の接合ゾーンの同時加熱を行うのは好都合であることが判明し得る。
【００６６】
有利な発展においては、プライマーは、1μmから5mmの範囲、好ましくは、10μmから3mmの範囲の厚みを有する連結層が第一の接合ゾーンに配置されるように適用される。ここで、連結層の厚みは、第一の接合ゾーン上の連結層の材料厚を意味すると理解される。
【００６７】
さらなる利点は、第一の接合ゾーン及び計量デバイスの間の相対的な移動を伴う、計量デバイスによるプライマーの第一の接合ゾーンへの適用であり、ここで、プライマーが適用される第一の接合ゾーンは、第一の接合ゾーン及び加熱デバイスの間の相対的な移動を伴って、プライマーの適用に先立っての加熱デバイスによって予熱され、ここで、プライマーは、第一の接合ゾーンの予熱状態において計量デバイスによって適用される。
【００６８】
ここで、予熱の時点における加熱デバイスは、10mm／分から100m／分の範囲、好ましくは、10mm／分から30m／分の範囲の速さにて第一の接合ゾーンを通過してガイドされるのが特に有利であることが判明した。
【００６９】
計量デバイスの加熱デバイスは、好ましくは、規定されかつ一定の距離だけ前を走行するのも有利であり得る。特に、プライマーが、10mm／分から100m／分の範囲、好ましくは、10mm／分から30m／分の範囲の、計量デバイス及び第一の接合ゾーンの相対的移動を伴って、計量デバイスによって第一の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、ここで、プライマーが適用される接合ゾーンは、加熱デバイス及び第一の接合ゾーンの相対的移動を伴って、プライマーの適用に先立って、加熱デバイスによって予熱され、ここで、計量デバイスの、又はプライマーの適用のための計量デバイスのノズルの加熱デバイスを、好ましくは、同時に、0.1から10秒の範囲の時間だけ先に実行する。
【００７０】
ここで、計量デバイス及び加熱デバイスからなるコーティングユニットを用いるのが特に有利であることが判明した。ここで、コーティングユニットは、特に、プライマーの適用の直前に、第一の接合ゾーンが予熱されるのを確実とするために、加熱デバイスが、相対的運動の間に、好ましくは規定された一定の距離だけ計量デバイスよりも先に走行するように、加熱デバイス及び計量デバイスの固定された連結を提供するユニットを意味すると理解することができる。勿論、特に、適切な機械的、電気機械的、また空気圧で作動する調整手段によって、距離が調整可能であるか、又は対流予熱の場合には、媒体の体積流動又はノズル直径が調整可能であることも考えられる。
【００７１】
他方、コーティングユニットは、しかしながら、プライマーが適用されるべき地点がプライマーの適用の直前に予熱されることを確実とするために、プラスチックに対して同一又は実質的に同一の移動を行う、2つの完全に別々の又は分離されたモジュールの形態の加熱デバイス及び計量デバイスを意味すると理解することもできる。
【００７２】
有利な発展において、加熱デバイス及び計量デバイスは、プラスチックに対して実質的に同一の主たる移動を行い、又はプラスチックに対して実質的に同一の基本的方向に移動するが、上述した両デバイスのうちの少なくとも1つは、主たる相対的移動に加えて、プラスチックに対する追加の移動も経験する。例えば、加熱デバイス及び／又は計量デバイスは、主たる相対的移動に加えて1以上の二次的相対的移動を行うことができ、ここで、例えば、プライマーを適用することもできる。例えば、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を回り、又は曲がりくねった移動であ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。
【００７３】
ここで、プラスチックは、一方では移動することができ、又は加熱デバイス及び計量デバイス、又は双方のデバイスは、他方において、コーティングユニットとして一緒に移動することができる。ここで、加熱デバイス及び計量デバイス又は双方のデバイスは、コーティングユニットとして一緒に、一方においては、静止しており、あるいはプラスチックが他方においては静止しており、又は各場合において、異なる方向に移動部分と共に移動することが可能である。
【００７４】
有利な発展において、主たる相対的移動は、10mm/分から100m/分の範囲、好ましくは、10mm/分から30m/分の範囲の速さで行われ、従って、例えば、加熱デバイスの加熱領域内のプラスチックの最も短い可能な滞留時間は、特に、加熱デバイスの適切な設計によっても提供され、前記対流時間は1から60秒の範囲にある。加熱領域は、温度上昇、すなわち、第一のプラスチックの第一の接合ゾーンの予熱の意味での温度に対して影響を有する加熱デバイスの周りの領域又は空間を意味すると理解することができる。例えば、プラスチックに対する過剰な加熱及び損傷、又はプラスチックに対する悪影響はかくして回避することができる。
【００７５】
加えて、特に、存在する製造ラインに対する/存在する製造ラインにおける計量デバイス及び／又は加熱デバイスの連結が、加熱デバイスにバス界面、特に、Profibus又はリアルタイムEthernet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。
【００７６】
一旦前記プライマーが適用されれば、第二の接合ゾーンをプライマー層と接触させるように供される。ここに、双方のプラスチックを相互に固定することは、特に、当業者に既知の締め付けデバイス又は同様な固定補助器具によって好都合であることが判明し得る。
【００７７】
勿論、第二の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、第二の接合ゾーンの前処理を任意に行うことができる。特に、前処理のための前記した技術の全てがここで考えら得る。接触に先立ってのより早い時間においてさえ、第二のプラスチックの又は第二のプラスチックの接合ゾーンの前処理も考えられる。例えば、かくして、本発明による方法において前処理されたプラスチックをさらに加工できるように、第二のプラスチックの製造プロセスの範囲内に既にある前処理を行うことが考えられる。第二のプラスチックの前処理は、プライマーを第二の接合ゾーンに適用することも含むこともできる。ここに、プライマーの適用に先立っての第二の接合ゾーンの予熱も、好ましくは、考えられる。上記で提供した詳細は、同様に、この接続において好ましい。
【００７８】
第二の接合ゾーン及びプライマーの上述した接触に続いて、接合プロセスを行い、そこでは、該処理された及び／又はコーティングされた隣接したパートナーを供給熱によって可塑化し、好ましくは、圧力の作用下で、一体的に結合されるように相互に連結される。熱伝導による、例えば、熱板溶接及び／又は熱接触溶接及び／又は熱インパルス溶接による；摩擦、特に、超音波、摩擦又は高周波溶接による；マイクロ波又は誘導溶接による；対流、例えば、熱風溶接による；放射、例えば、赤外線、レーザー突合せ溶接又は溶接レーザー伝達溶接による、また、これらの技術の2以上の組合せによる熱の供給の使用が、第二の接合ゾーンのプライマーでのこの一体的に結合される連結で考えられる。
【００７９】
本発明のさらなる主題は、本発明による方法に従って生産された物品又は製品によって構成される。
【００８０】
本発明の追加の主題は、ポリオレフィンプラスチックと、ポリカーボネートプラスチック及びビニル芳香族ポリマーから形成されたプラスチックから選択されるプラスチックとを溶接するための、本発明のプライマーの使用である。
【実施例】
【００８１】
実際の実施例
用いた材料及び略語：
PP＝ポリプロピレン
PC＝ポリカーボネート
ABS＝アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
MAH＝無水マレイン酸
MIBK＝メチルイソブチルケトン
CH＝シクロヘキサノン
THF＝テトラヒドロフラン
PP−MAH＝MFR（230℃；2.16Kg）＝7〜12を有するPP−MAH
塩素化／修飾プライマーポリマー：
プライマーポリマー1＝ポリプロピレン；20.5％塩素含有量；MAH修飾；Mw＝70,000g／モル
プライマーポリマー2＝ポリプロピレン；22％塩素含有量；MAH修飾；Mw＝60,000g／モル
プライマーポリマー3＝ポリプロピレン；15％塩素含有量；MAH修飾；Mw＝110,000g／モル
プライマーポリマー4＝ポリプロピレン；32％塩素含有量；Mw＝約100,000g／モル
プライマーポリマー5＝ポリオレフィン；アクリレート―及びMAH修飾；Mw＝67,500g／モル
IR：赤外線溶接；IR−VIB：赤外線／摩擦溶接；US：超音波溶接
【００８２】
修飾ポリオレフィンでのPP-PC及びPP-ABSの熱板溶接（プライマーポリマー1から5：
【００８３】
280℃において、PPを20秒間溶融させ、PCを40秒間溶融させ、又はABSを熱板上で30mm×4mmの領域にわたって20秒間溶融させ、接合すべき両プラスチックをプライマーポリマーの溶融体に浸漬させ、プライマーで被覆したポリマーをわずかな加圧下で接合させた。室温での24時間後に、溶接された試料を、室温にて、5mm/秒の試験速度にて引張試験機で調べた。ポリマーの組合せ及び用いたプライマーポリマーを、関連する引張強度と共に以下の表に示す。
【表１】
2019500231.tif 000002
【００８４】
溶接された試料の良好な強度を、述べられたプライマーポリマーで得ることができた。プライマー無しでは、発熱体によって溶接された試料は強度を有さず、溶接後に相互から直接ばらばらになった。
【００８５】
プライマー1から3の製造
【００８６】
プライマーを製造するために、プライマー成分を、溶媒中の機械的撹拌によって混合し、90℃で溶解させ、次いで、25℃で脱気した。プライマーの組成を、g単位で以下の表に詳細に記載する。
【表２】
2019500231.tif 000003
【００８７】
プライマーを、室温にて、溶接すべきPPプラスチックの表面（130mm×3mm）に適用した。次いで、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ほぼ0.2mmであった。次いで、130mm×68mm×3mmの形状を有する予備乾燥したプラスチック成分を、130mm×3mm表面に突合せ溶接した。引張強度を、室温にて、5mm／秒の引張速度で決定した。プライマーと用いたプラスチックとの各組合せ、及び溶接方法ならびに確認された引張強度（MPa単位）を以下の表において特定する。
【表３】
2019500231.tif 000004
【００８８】
溶接されたPP-PC及びPP-ABSプラスチックの優れた強度がプライマーで得られた。プライマー無くしては、溶接されたプラスチックの低い強度が得られたに過ぎないか、又は強度は得られなかった。
【００８９】
アクリル酸ステアリル及びスチレン又はメタクリル酸メチルを含むコポリマーの製造：
【００９０】
以下の表は、グラム単位で表した、用いたモノマーの量を記載する。
【表４】
2019500231.tif 000005
【００９１】
上記表に従ったアクリル酸ステアリル、スチレン及びメタクリル酸メチルのコポリマーは、ラジカル重合によって合成した。全ての反応体及び開始剤を1Lの2首フラスコ中に秤量し、磁気スターラによって、95℃の油浴温度まで、激しい撹拌下で30分以内油浴中にて加熱した。短い時間の後、第二の分を、部分的に、開始剤に加えた。一旦固体塊が生じれば、混合物を150℃まで5時間加熱した。20℃まで冷却した後、無色の固体が得られた。プライマーポリマー番号8及び9は、20℃における溶媒中の撹拌によってTHF中の20重量％溶液として製造し、上記したように、PPに対して130mm×3mmの領域に適用し、PCで溶接した。プライマーポリマー6及び7は、上記した熱板溶接のための固形物として用いた。接合部分組合せPP Hostacom M4N01及びPC Makrolon AL2447を用いた。5mm／秒の試験速度での室温における引張強度、用いたプライマーポリマー、及び溶接方法を以下の表に示す。
【表５】
2019500231.tif 000006
【００９２】
溶接された試料の良好な強度がプライマーポリマーで得られた。
【００９３】
PCのアミン前処理：
【００９４】
用いたアミン、及びイソプロパノール中のその濃度を以下の表で述べる。130mm×68mm×3mmのPC Makrolon AL2447プレートを、表で述べた条件（時間及び温度）下でアミン溶液に浸漬させ、次いで、室温にて24時間で溶媒残渣を乾燥除去した。ハンドエクストルーダー（Alpha 2；Wegener International GmbH）によって、230℃の溶融体温度にて、MFR＝7−12（230℃；2.16Kg）を有するPP-MAHを、280℃にて、15秒間、熱ガスによって予熱されたアミン処理PCプレート上に押し出した。24時間後に、押出物を剥がすことによって、接着の定性的評価を行った。評価も以下の表に含める。
【表６】
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【００９５】
PP-MAHのPCへの優れた接着は、多くのアミン前処理で達成された。前処理無しの、又は純粋なイソプロパノールでの前処理ありの参照試験は押出物のPCへの接着無しを明らかとした。
【国際調査報告】
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