(57)【要約】  本発明は、ポリマー材料の溶接及びそのような溶接によって形成された構造物に関する。この材料は、好ましくは、１種又はそれ以上の熱可塑性ポリオレフィン及び１種又はそれ以上のエラストマーのブレンドである熱可塑性材料である。一つの好ましい溶接技術は振動溶接である。
2010515603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部材及びその表面が、
ｉ）比較的高い結晶性部分及び第一のポリプロピレンを含む熱可塑性ポリオレフィン、ここで、第一のポリプロピレンは高度に結晶性のホモポリマーから形成され、この高い結晶性部分は熱可塑性ポリオレフィンの少なくとも４０％である、並びに
ｉｉ）１０重量％〜２５重量％のポリオレフィンエラストマー
表面を有する第二の部材を用意する工程
を含むポリマー組成物から形成される表面を有する第一の部材を用意する工程
第一の部材のポリマー組成物の少なくとも一部を加熱し、軟化させる工程、
当該ポリマー組成物の部分を第二の部材と接触させ、当該部分を冷却させ、硬化させることによって第一の部材を第二の部材に結合する、少なくとも部分的に前記ポリマー組成物から形成される、溶接部を形成する工程、
を含んでなるポリマー材料の溶接方法。
【請求項２】
前記ポリマー材料の一部を加熱し、軟化させる工程が、第二の部材に対する第一の部材の振動溶接を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリマー組成物の少なくとも一部を加熱し、軟化させる工程が、第一の部材の表面を第二の部材の表面と接触させ、第一の部材を第二の部材に対して又は第二の部材を第一の部材に対してオシレートし、それによって第一の部材のポリマー組成物を溶融する摩擦熱を生成させることを含む請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一の部材の表面が第一の部材から伸びているリブの一部である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記加熱及び軟化が接触と同時に又は接触の後で起こる請求項１、２、３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記第一の部材及び第二の部材が１つの一体型コンポーネントの一部である請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第二の部材及び第二の部材の表面が前記ポリマー組成物から形成される請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第二の部材及び第二の部材の表面が前記ポリマー組成物とは異なる材料から形成される請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記組成物が、
ｉ）５％〜４０％の、少なくとも８０重量％のタルクを含有する充填剤、
ｉｉ）酸化防止剤及び
ｉｉｉ）スリップ又はスクラッチ抵抗性添加剤
を含有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱可塑性ポリオレフィンがポリマー組成物の約６０重量％〜約９０重量％である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記熱可塑性ポリオレフィンが第一、第二及び第三のポリプロピレンを含有し、当該第一及び第二のポリプロピレンが前記高い結晶性部分の一部であり、当該第三のポリプロピレンがより低い結晶化度ポリプロピレンである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ポリオレフィンエラストマーが１種又はそれ以上のＳＬＥＰ、ＬＥＰ又は両方から実質的に全部形成される請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ポリマー材料中のポリオレフィンエラストマーの重量パーセント（Ｗ）が、下記の式
Ｗ＝０．４３（Ｍ）＋１５．８
に従って、熱可塑性ポリオレフィンの高い結晶性部分のＭＦＲ（Ｍ）と共に変化し、前記ポリオレフィンエラストマーが、典型的には、上記の式に従った（Ｗ）及びその約±３０％によって決定される範囲内である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリマー組成物が、実質的に、任意のグラフト化されたポリマー、焼成された充填剤又は両方とも含んでいない請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記比較的高い結晶性部分が、１種又はそれ以上のポリプロピレンから実質的に全部形成され、約５０％よりも大きい結晶化度を有する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
出願日の利益の請求
本出願は、２００７年１月１１日に出願された米国特許出願第１１／６２２，１９１号（その全てを、全ての目的のために引用により本明細書に含める）の利益を請求する。
【０００２】
本発明は、ポリマー材料の溶接及びそのような溶接によって形成された構造物(structure)に関する。更に詳しくは、本発明は、熱可塑性材料が１種又はそれ以上の熱可塑性ポリオレフィン及び１種又はそれ以上のエラストマーのブレンドである、熱可塑性材料の溶接（例えば振動溶接(vibration welding)）に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリマー材料の溶接、例えば振動溶接は、種々の製造物品の加工及び製造に於いて有用である。例えば溶接は自動車、家財、家庭用電気器具、エレクトロニクス製品（例えばラジオ、コンピュータ、電話機）、住居、ビルディング、宇宙船、家具などの構造物の形成及び製造に使用することができる。１種のポリマー部材は、典型的には、少なくとも或る程度まで、ほぼ任意の第二のポリマー材料に溶接することができるが、異なったポリマー材料の溶接に対する感受性は、非常に著しく変化し得る。この可変性は、溶接部強度、溶接部靱性などのような特徴（これは、また、溶接される材料、使用される溶接技術、それらの組合せなどに依存して変化する）を示す溶接部になり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
産業界は、所望の特徴、例えば溶接の容易性、良好な溶接部強度、良好な溶接部靱性、それらの組合せ又は他のものを示す溶接部を形成することができる、ポリマー材料及び／又は溶接技術の要望及び必要性を表明してきた。更に、このような材料は、この材料自体が、追加的に、溶接性に関係するかもしれない又は関係しないかもしれない、他の望ましい特性、例えば構造的不変性、延性、望ましい美観、耐引掻性、これらの組合せを示すならば、特に望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は、ポリマー材料、この材料を溶接するための技術及びこの材料の溶接によって形成された構造物であって、この材料が、予想外に望ましい特徴を示す溶接部を形成することができ、この材料が、溶接性に加えて１個又はそれ以上の望ましい特徴を示すことができる、ポリマー材料、この材料を溶接するための技術及びこの材料の溶接によって形成された構造物を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の一つの面に従って実施される代表的な溶接方法の例示である。
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明に従った溶接部を有する代表的な構造物の例示である。
【０００８】
【図２】図２は、本発明の一つの面に従って溶接されるべき部材の例示である。
【０００９】
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の一つの面に従って溶接するために適している方法に於いて、互いに接触している図２の部材の例示である。
【００１０】
【図３】図３は、本発明の一つの面に従って溶接部強度を試験するために適している、代表的な試験装置の透視図である。
【００１１】
【図３Ａ】図３Ａは、図２の部材及び図２Ａの部材を一緒に保持している、溶接部の溶接部強度を試験する図３の代表的な試験装置の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、ポリマー材料の溶接（例えば振動溶接）方法であって、このポリマー材料が１個又はそれ以上の望ましい特徴を有する溶接部を形成することができる方法に関する。本発明は、また、ポリマー材料によって形成された１個又はそれ以上の溶接部を含む構造物に関する。このポリマー材料は、典型的には、熱可塑性ポリオレフィン、エラストマー及び好ましくは、限定なしに、充填剤、酸化防止剤、成形剤(molding agent)、アミン、アミド、これらの又は他のものとの組合せを含んでよい１種又はそれ以上の添加剤を含む。この熱可塑性ポリオレフィンは、１種又はそれ以上の熱可塑性樹脂を含んでいてよいが、典型的には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）又は両方を含み、ポリプロピレン及び／又はポリエチレンの少なくとも一部は、比較的高い結晶化度を有する。このエラストマーは、種々のエラストマーを含んでよいが、好ましくは、１種若しくはそれ以上の線状エチレンコポリマー若しくは共重合体（また、「ＬＥＰ」としても知られている）及び／又は１種若しくはそれ以上の実質的に線状のエチレンコポリマー若しくは共重合体（また、「ＳＬＥＰ」としても知られている）を含む。本明細書中に使用するＳＬＥＰは典型的にはＬＥＰを含む。
【００１３】
ポリマー材料は、種々のポリマー、例えば熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー、エラストマー又はこれらの任意の組合せを含んでよい。適当なプラスチック材料は、限定なしに、熱硬化性プラスチック、例えばポリウレタン、エポキシ又は熱硬化性シリコーン並びに熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート（「ＰＣ」）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（「ＰＰ」）、耐衝撃性ポリスチレン（「ＨＩＰＳ」）、ポリエチレン（「ＰＥ」）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）、ナイロン、イオノマー（例えば「サーリン」）、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）を含んでよく、これらの熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂の２種又はそれ以上（例えばＰＣ及びＡＢＳ）のブレンドを含んでよい。勿論、ポリマー材料は、本発明の範囲内の他のポリマー又は添加剤を含有していてよい。
【００１４】
ポリマー材料
好ましい態様に従って、ポリマー材料は、熱可塑性ポリオレフィンの実質的な部分を含有し、更に詳しくは、ポリプロピレン、ポリエチレン又は両方の実質的な部分を含有する。このポリマー材料又は組成物は、典型的には、少なくとも約４０重量％（場合によっては、より少ないかもしれないが）、更に典型的には少なくとも約６０重量％、なお更に典型的には少なくとも約７５重量％の、ポリプロピレン、ポリエチレン又はこれらの組合せを含有する。ポリマー材料は、また、典型的には、約９５重量％よりも少ない（場合によっては、より多いかもしれないが）、更に典型的には約９０重量％よりも少ない、場合によっては約８５重量％よりも少ない、ポリプロピレン、ポリエチレン（例えばＨＤＰＥ又はＬＤＰＥ）又はこれらの組合せを含有する。
【００１５】
ポリマー組成物の熱可塑性ポリオレフィンの実質的な部分は、典型的には、比較的高結晶性である。従って、ポリプロピレン、ポリエチレン又はこれらの組合せの比較的高い割合は、アイソタクチックであり及び／又は一定の予定の値よりも高い結晶化度を有する。この熱可塑性ポリオレフィンは、典型的には、熱可塑性ポリオレフィンの少なくとも５０重量％（場合によっては、より少ないかもしれないが）、更に典型的には少なくとも７０重量％、なお更に典型的には少なくとも８５重量％が、約４０％よりも高い、更に典型的には約５０％よりも高い、なお更に典型的には約６０％よりも高い、なお更に典型的には約６５％よりも高い、なお場合によっては約７５％よりも高い結晶化度を有する成分（例えばポリプロピレン、ポリエチレン又は両方）からなっているであろう。
【００１６】
パーセント結晶化度は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１７に従って、示差走査熱量測定によって測定される。ポリマーのミリグラムサイズサンプルを、アルミニウムＤＳＣパンの中に密封する。このサンプルを、１分間当たり２５立方センチメートルで窒素パージし、−１００℃に冷却したＤＳＣセルの中に入れる。１０℃／分で２２５℃まで加熱することによって、このサンプルについて標準熱履歴を確立する。次いで、このサンプルを（１０℃／分で）−１００℃まで冷却し、１０℃／分で２２５℃まで再加熱する。第二走査について観察された融解熱を記録する（ΔＨ観察された）。この観察された融解熱を、下記の式によって、ポリプロピレンサンプルの重量基準の重量パーセントでの結晶化度に関連づける。
ΔＨ観察された
％結晶化度＝―――――――――――――×１００
ΔＨアイソタクチックPP
式中、アイソタクチックポリプロピレンの融解熱は、B.Wunderlich、Macromolecular Physics、第３巻、Crystal Melting、Academic Press、ニューヨーク、１９８０年、第４８頁に報告されているように、１６５ジュール／ポリマーのグラムである。
【００１７】
典型的には、少なくとも６０％、更に典型的には少なくとも７５％、なお更に典型的には少なくとも９５％又は実質的に全部若しくは全部の、１種又はそれ以上のポリプロピレン（例えば１種のポリプロピレン又は２種、３種、４種若しくはそれ以上のポリプロピレンのブレンド）からなるべき、熱可塑性ポリオレフィンの比較的高い結晶化度部分についての好適選択が存在する。しかしながら、熱可塑性ポリオレフィンの比較的高い結晶性部分又は別の部分の割合は、ポリエチレン（例えばＨＤＰＥ）であってよい。含有されるとき、ポリエチレンは、典型的には、熱可塑性ポリオレフィンの約１％〜約１５％を構成する。
【００１８】
ポリオレフィンの比較的高い結晶化度部分は、それが全部、１種若しくはそれ以上のポリプロピレンであろうと又はそれがポリエチレン若しくは他のものを含有しようと、典型的には、所望の範囲内のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有する。このＭＦＲは、典型的には、約２９ｇ／１０分よりも小さい、更に典型的には約２２ｇ／１０分よりも小さい、なお更に典型的には約２０ｇ／１０分よりも小さいが、典型的には、約０．１ｇ／１０分よりも大きい、更に典型的には約０．５ｇ／１０分よりも大きい、場合によっては、約４ｇ／１０よりも大きいが、他の方法で記載しない限り、より高い又はより低い値が可能であろう。
【００１９】
一つの態様に於いて、熱可塑性ポリオレフィンについて、第一の又はより低いＭＦＲを有する第一のポリプロピレン及び第二の又はより高いＭＦＲを有する第二のポリプロピレンを含有することが好ましい。第一のポリプロピレンは、（２３０℃、２．１６ｋｇで）約５０ｇ／１０分よりも小さい（例えば約１〜約５０ｇ／１０分、更に詳しくは、約３〜約２０ｇ／１０分、なお更に詳しくは、約６ｇ／１０分〜約１３ｇ／１０分）のメルトフローレート（ＭＦＲ）メルトフローレートを有する。第一のポリプロピレンは、純(neat)ポリプロピレン又はブレンドされたポリプロピレンであってよいが、典型的には、ポリプロピレンホモポリマーであるが、他の方法で記載されない限り必須ではない。含有されているとき、第一のポリプロピレンは、典型的には、ポリマー材料の、少なくとも約１重量％、更に典型的には少なくとも約１０重量％、なお更に典型的には少なくとも約２５重量％であるが、典型的には約９５重量％よりも少なく、更に典型的には約８５重量％よりも少なく、なお更に典型的には約７０重量％よりも少ない。
【００２０】
含有されているとき、第二のポリプロピレンは、典型的には、（２３０℃、２．１６ｋｇで）約７０ｇ／１０分よりも小さい（例えば約１〜約５５ｇ／１０分、更に詳しくは、約５〜約４５ｇ／１０分、なお更に詳しくは、約２５ｇ／１０分〜約４５ｇ／１０分）のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有する。第二のポリプロピレンは、純ポリプロピレン又はブレンドされたポリプロピレンであってよいが、典型的には、ポリプロピレンホモポリマーであるが、他の方法で記載されない限り必須ではない。含有されているとき、第二のポリプロピレンは、典型的には、ポリマー材料の、少なくとも約０．１重量％、更に典型的には少なくとも約５重量％、なお更に典型的には少なくとも約８重量％であるが、典型的には約６０重量％よりも少なく、更に典型的には約４０重量％よりも少なく、なお更に典型的には約２２重量％よりも少ない。
【００２１】
また、熱可塑性ポリオレフィンは、アイソタクチック、シンジオタクチック又はアタクチックであってよい、ポリプロピレン、ポリエチレン又は両方の１種又はそれ以上の低結晶化度グレード（即ち第一ポリプロピレン及び第二ポリプロピレンの結晶化度よりも低い結晶化度を有するポリプロピレンのグレード）からなっていてよいことも意図される。含有されているとき、このような低結晶化度材料は、典型的には、総ポリマー材料の、少なくとも約０．５重量％、更に典型的には少なくとも約２．０重量％、なお更に典型的には少なくとも約６重量％であるが、典型的には約２５重量％よりも少なく（場合によっては、より多いかもしれないが）、更に典型的には約１６重量％よりも少なく、なお更に典型的には約１０重量％よりも少ない。
【００２２】
高結晶化度ポリプロピレン、第一若しくは第二のポリプロピレン、これらの組合せ又は低結晶化度ポリプロピレンとして適している幾つかのポリプロピレンは、本明細書中に列挙され、ＰＰ−１、ＰＰ−２及びＰＰ−３として後で説明する。勿論、本明細書中に又は他の方法で記載したような他のものを使用することができる。
【００２３】
このポリマー材料のエラストマーは、種々のエラストマーからなっていてよいが、典型的には、熱可塑性エラストマーの実質的な部分を含み、この熱可塑性エラストマーは、典型的には、１種又はそれ以上のポリオレフィン及び／又はα−オレフィンエラストマー（例えばＳＬＥＰ、ＬＥＰ又は両方）を含む。この熱可塑性エラストマーは純エラストマー又はブレンドであってよい。実質的に線状の及び線状のエチレンポリマー（ＳＬＥＰ）が特に好ましい。実質的に線状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマー並びにこれらの製造方法は米国特許第５，２７２，２３６号明細書、米国特許第５，２７８，２７２号明細書、米国特許第３，６４５，９９２号明細書、米国特許第４，９３７，２９９号明細書、米国特許第４，７０１，４３２号明細書、米国特許第４，９３７，３０１号明細書、米国特許第４，９３５，３９７号明細書、米国特許第５，０５５，４３８号明細書及び欧州特許第１２９，３６８号明細書、欧州特許第２６０，９９９号明細書及び国際特許出願公開第ＷＯ９０／０７５２６号明細書（引用により本明細書中に全部含める）中に完全に記載されている。
【００２４】
本明細書中に使用する「線状の又は実質的に線状のエチレンポリマー」は、線状主鎖（即ち架橋無し）、特定の及び限定された量の長鎖枝分かれ若しくは無の長鎖枝分かれ、狭い分子量分布、狭い組成分布（例えばα−オレフィンコポリマーについて）又はこれらの組合せを有する、エチレンのホモポリマー又はエチレンと１種若しくはそれ以上のα−オレフィンコモノマーとのコポリマーを意味する。このようなポリマーの更なる説明は、米国特許第６，４０３，６９２号明細書（全ての目的のために引用により本明細書中に含める）中に開示されている。
【００２５】
好ましい態様に於いて、１種又はそれ以上のポリオレフィンエラストマーは、それぞれ、α−オレフィンコモノマーを含有するであろう。例示的なα−オレフィンには、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−ヘキサドデセン、４−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、ジエチル−１−ブテン、トリメチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、プロピル−１−ペンテン、ジメチル−１−ペンテン、メチルエチル−１−ペンテン、ジエチル−１−ヘキセン、トリメチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、３，５，５−トリメチル−１−ヘキセン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ヘプテン、ジメチルオクテン、エチル−１−オクテン、メチル−１−ノネン、ビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキセン及びビニルノルボルネンが含まれ、ここで、アルキル枝分かれ位置は特定されず、これは一般的に、アルケン及びスチレンの位置３又はそれ以上にある。このα−オレフィンは、望ましくは、Ｃ3〜Ｃ20又はＣ3〜Ｃ10α−オレフィンである。好ましいコポリマーには、ＥＰ、ＥＢ、エチレン／ヘキセン−１（ＥＨ）及びＥＯポリマーが含まれる。例示的ターポリマーには、エチレン／プロピレン／オクテンターポリマー並びにエチレン、Ｃ3〜Ｃ20α−オレフィン及びジエン、例えばジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、ピペリレン又は５−エチリデン−２−ノルボルネンのターポリマーが含まれる。このポリオレフィンエラストマーは、約０．９ｇ／ｃｃよりも小さい密度、（１９０℃、２．１６ｋｇで）約０．１〜約３０ｇ／１０分のメルトフローレート、更に詳しくは、（１９０℃、２．１６ｋｇで）約０．５〜約２５ｇ／１０分のメルトフローレートを有することができ、約−３０℃よりも低いガラス転移温度を有することができ又はこれらの任意の組合せを有することができる。ここで使用される材料は、任意的に、ＥＰＤＭゴムを実質的に含有していない。
【００２６】
ポリマー材料に於いて、このエラストマーは、典型的には、ポリマー材料の、約６０重量％よりも少ない、更に詳しくは、約５０重量％よりも少ない、更に詳しくは、約２５重量％よりも少ないが、典型的には約１重量％よりも多い、更に典型的には約７重量％よりも多い、なお更に典型的には約１０重量％よりも多い量で存在するであろう。他の方法で特定しない限り、より高い又はより低い量のエラストマーを使用することもできる。エラストマーの構成は、典型的には、このエラストマーが、実質的な量の又は全部ポリオレフィンエラストマーからなるようなものである。このエラストマーの、典型的には少なくとも５０重量％（場合によっては、より少ないかもしれないが）、更に典型的には少なくとも約７０重量％、なお更に典型的には少なくとも約９０重量％は、１種又はそれ以上の前記のポリオレフィンエラストマー（例えばＳＬＥＰ、ＬＥＰ又は両方の組合せ）を含む。また、本明細書中に記載したように、このエラストマーが、全部若しくは実質的に全部、ＳＬＥＰ、ＬＥＰ若しくはこれらの組合せの１種若しくはそれ以上であってよく又はこれらから本質的になっていてよいことも意図される。エラストマーを含有する又はエラストマーから本質的になる適切な材料の例は、ザ・ダウ・ケミカル社（The Dow Chemical Company）から、ＥＮＧＡＧＥ（登録商標）の名称（例えばＥＧ−８１００、ＥＧ−８１５０及び／又はＥＧ−８２００を含む）で市販されている。
【００２７】
所望の結果を達成するために、特定の態様に於いて、熱可塑性又はポリオレフィンエラストマー（例えばＳＬＥＰ、ＬＥＰ又は両方）の量について、或る範囲内（この範囲は、ポリマー材料の熱可塑性ポリオレフィンの比較的高い結晶性部分のメルトフローレートに依存性である）であることが望ましいであろう。ポリマー材料中のポリオレフィンエラストマーの重量パーセント（Ｗ）について、下記の式に従って、熱可塑性ポリオレフィンの高い結晶性部分のＭＦＲ（Ｍ）と共に変化することが一般的に望ましいことが見出された。
Ｗ＝０．４３（Ｍ）＋１５．８
【００２８】
従って、高い結晶性部分の所定のＭＦＲについて、熱可塑性エラストマー、更に詳しくは、ポリオレフィンエラストマーの重量パーセントは、典型的には、上記の式に従った（Ｗ）及びその約±３０％、更に典型的には±２０％、なお更に典型的には±１０％、場合によっては、±５％によって決定される範囲内である。例えば８のＭＦＲ（Ｍ）について、ポリオレフィンエラストマーの重量パーセント（Ｗ）は、ポリマー材料の、１９．２４重量％±その１０％又は約１７．３１６重量％〜約２１．１６４重量％である。この関係は、或る量及び種類の充填剤が、本明細書中の教示に従って使用されるとき特に有用であることが見出されたが、この関係は、他の場合にも同様に有用であり得る。
【００２９】
有利に、望ましい特性（例えば引掻抵抗及び表面摩耗抵抗並びに本明細書中で又は他の方法で検討した他のもの）が、熱可塑性ポリオレフィン及びポリオレフィンエラストマーの適切なバランスにより、特に、これらの成分が、グラフト化されポリマーの必要なしに適切に選択される場合に達成できることが見出された。従って、本発明のポリマー材料は、実質的に如何なるグラフト化されたポリマーも含有せず又は非グラフト化ポリマーから本質的になっていてよいことが意図される。しかしながら、また、このような成分が、他の方法で示されない限り、ポリマー材料中に含有されていてよいことが意図される。
【００３０】
このようなものとして、熱可塑性ポリオレフィン、特に１種又はそれ以上のポリプロピレンは、純ポリマー、ホモポリマー又は両方であってよい。しかしながら、追加的に、このような用語及びこのような材料は、特定された何れかの材料の、典型的には５重量％よりも少ない、更に典型的には２重量％よりも少ない、なお更に典型的には０．８重量％よりも少ない、或る程度の不純物を許容することができることが意図される。
【００３１】
他の方法で記載されない限り、本明細書中の「メルトフローレート」及び「メルトインデックス」は、ＩＳＯ１１３３によって決定される。ポリプロピレン、ポリエチレン又はこれらの組合せについて、試験は、２３０℃で２．１６ｋｇ重りで行われる。エラストマーについて、試験は、１９０℃で２．１６ｋｇで行われる。
【００３２】
このポリマー材料には、また、充填剤が含有されていてよい。この充填剤は、ポリマー材料の少なくとも約４重量％（場合によっては、より少ないかもしれないが）、更に典型的には少なくとも約９重量％、なお更に典型的には少なくとも約１４重量％、なお更に典型的には少なくとも約１７重量％であってよく、また、ポリマー材料の典型的には約５０重量％よりも少なく（場合によっては、より多いかもしれないが）、更に典型的には約３５重量％よりも少なく、なお更に典型的には約２５重量％よりも少なく、なお更に典型的には約２２重量％よりも少ない。
【００３３】
この充填剤は、複数の異なった充填剤材料又は１種の単独の充填剤材料からなっていてよい。適切な充填剤材料の例には、限定なしに、クレイ、アラミド、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、雲母、ワラストナイト(wollastonite)、中空ガラスビーズ、酸化チタン、シリカ、カーボンブラック、ガラス繊維、チタン酸カリウム、ケイ酸塩材料、これらの組合せなどが含まれ、これらは、粉末、小板などの形態を取り得る。一つの好ましい充填剤材料はタルクであり、好ましい態様に於いて、充填剤は、少なくとも約５０％、更に典型的には少なくとも約８５％、なお更に典型的には少なくとも約９５％のタルクからなる。また、この充填剤は、ポリマー材料中に存在する如何なる他の充填剤材料もなしに、全部がタルクからなっていてよいことが意図される。１種の好ましいタルクは、Luzenac Inc.、423 Wyecroft Rd.,Oakville,オンタリオ州から市販されている、商品名ＪＥＴＦＩＬ  ７Ｃで販売されている粉末タルクである。
【００３４】
この充填剤は、焼成された充填剤材料を含んでいてよいことが意図されるが、ポリマー材料の好ましい態様に於いて、この充填剤は、如何なる焼成された充填剤材料も実質的に含有せず又は未焼成の充填剤材料からなるか若しくは本質的になる。従って、ポリマー材料、充填剤又は両方は、約５重量％よりも少ない、更に好ましくは約１重量％よりも少ない、なお更に好ましくは約０．１重量％よりも少ない任意の焼成された充填剤材料を含有し、場合によっては、如何なる焼成された充填剤材料も完全に含有しない。
【００３５】
また、このポリマー材料には、種々の他の添加剤、例えば界面活性剤、柔軟剤、強化剤(strength agent)、発火抵抗添加物、安定剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、スリップ助剤（即ちスリップ防止用）、流動増強剤、核剤（透明化剤を含む）などが含有されていてよい。添加剤の好ましい例は、発火抵抗添加物、例えばこれらに限定されないが、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化カーボネートオリゴマー、ハロゲン化ジグリシジルエーテル、有機リン化合物、フッ素化オレフィン、酸化アンチモン及び芳香族硫黄の金属塩又はこれらの混合物である。更に、熱可塑性組成物を、これらに限定されないが、熱、光及び酸素又はこれらの混合物によって引き起こされる劣化に対して安定化する化合物を使用することができる。１種の好ましい添加剤は酸化防止剤であり、これは、含有されるとき、典型的には、ポリマー材料全体の比較的小さい重量割合（例えば約１又は２％よりも少ない）で含有される。１種の好ましい酸化防止剤は、チバ・スペシャリー・ケミカルズ社（Ciba Specialy Chemicals Corporation）から市販されているＩＲＧＡＮＯＸ  Ｂ２２５酸化防止剤である。Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｂ２２５酸化防止剤は、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０酸化防止剤１部とＩｒｇａｆｏｓ１６８トリス（２，４−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト１部とのブレンドである。別の好ましい添加物は、成形剤(molding agent)（例えばワックス、モールドリリーフ(mold relief)又はスリップ助剤）である。１種の好ましい成形剤は、アミン又はアミドのような窒素又はアンモニア基含有化合物である。ワックスである１種の好ましい窒素含有化合物は、Chemtura Corporation、コネチカット州Middleburyから市販されている、商品名ＫＥＮＡＭＩＤＥ  ＵＬＴＲＡ  Ｅで販売されているエルカミドである。
【００３６】
ポリマー材料の種々の成分は種々のプロトコルに従って混合及び配合することができる。本発明の充填剤入りポリマー材料の製造は、個々の成分をドライブレンドし、続いて、完成物品（例えば自動車部品）を製造するために使用される押出機内で直接的に溶融混合すること又は別の押出機（例えばバンバリーミキサー）内で予備混合することを含む、当該技術分野で公知の任意の適当な混合手段によって達成することができる。組成物のドライブレンド物は、また、予備溶融混合することなく直接的に射出成形することもできる。
【００３７】
熱の適用によって軟化又は溶融したとき、本発明の充填剤入り熱可塑性組成物を、汎用の技術、例えば圧縮成形、射出成形、気体アシスト射出成形、カレンダリング、真空成形、熱成形、押出及び／又はブロー成形を、単独で又は組合せて使用して、物品の部材又は部品に製作することができる。充填剤入り熱可塑性組成物は、また、フィルム、繊維、多層ラミネート若しくは押出シートに成形、紡糸若しくは延伸することができ又は下記の目的のために適している任意の機械で、１種若しくはそれ以上の有機若しくは無機物質と共に配合することができる。本発明の充填剤入り熱可塑性組成物は、好ましくは射出成形される。
【００３８】
一つの好ましい態様に於いて、ポリマー材料の成分を、熱可塑性ポリオレフィンの比較的高い結晶性部分以外の成分の実質的に全て又は全てを一緒に配合して、混合物を形成し、続いてこの混合物を高い結晶性部分と配合するような方式で一緒にすることが意図される。例えば混合物を、より低い結晶化度のポリプロピレン、エラストマー（例えばＬＥＰ、ＳＬＥＰ又は両方）、充填剤（例えばタルク）、成形剤（例えばエルカミドワックス）、酸化防止剤又はこれらの任意の組合せから形成することができる。次いで、この混合物を、後の時点で、例えば物品の成形時（例えばポリマー材料の射出成形の間又は直前）に、高い結晶性部分と一緒にする（例えば溶融混合又はブレンドする）ことができる。
【００３９】
本発明のポリマー材料は種々の製造物品の部品として使用することができるが、自動車部品、例えばパネル、ファシア(fascia)（例えばバンパーファシア）、自動車トリム、自動車カウリング、コンソール（例えばセンターオーバーヘッド及び／又は床アセンブリー）、バンパービーム、ピラー、インスツルメントパネル、ドアを含むグローブボックスアセンブリー、ニーボルスター(knee bolster)アセンブリー若しくはインスツルメントパネルリテーナアセンブリー又は構造コンポーネントを形成する際に使用するために特に適していることが既に見出されている。このポリマー材料は、また、スノーモービルカウリング若しくはボディカバー、パーソナルウォータークラフトカウリング若しくはボディカバー、不整地走行車カウリング、フェンダー、パネル若しくはボディカバー、電気装置デバイスハウジング、家庭電気器具ハウジング、冷凍庫コンテナー、芝地及び庭備品、ビルディング及び建築シート、靴、ブーツ、屋外スキーブーツシェル又は屋外スケートシェルなどのような物品を形成するために使用することもできる。
【００４０】
一つの好ましい態様に於いて、このポリマー材料は、成形されて、完全に製造された車両の内部から見ることができる表面を有する、自動車のインスツルメントパネル及び／又はダッシュボートを形成することができる。部品又はコンポーネントが「内部色」であるように、１種又はそれ以上の顔料又は着色剤をポリマー材料に添加できることが理解されるであろう。有利には、インスツルメントパネル又はダッシュボードは、本発明のポリマー材料から成形されたとき、複数の所望の特性、例えば引掻抵抗及び表面摩耗抵抗を有することができる。
【００４１】
本発明のポリマー材料からどのような部品又は物品が形成されても、この材料を特定の用途に適合させるための成分を添加できること（例えば車両の外部コンポーネントを形成するために使用されるとき、材料にＵＶ安定剤を添加することが望ましいであろう）が理解されるであろう。また、本明細書中に記載されたポリマー材料の形成及び溶接すべきコンポーネントは、特定の製造物品の使用の間には目に見えないであろう。例えば構造コンポーネント（例えば自動車の構造ＨＶＡＣダクト）は、目に見えず、本発明のポリマー材料から形成されてもよく又は形成されなくてもよい目に見えるコンポーネント（例えばダッシュボード又はインスツルメントパネル）の裏側に溶接することができる。
【００４２】
下記の実施例は本発明の種々の面を例示する。示される値は近似値であり、本発明の限定として見なされるべきではない。加工パラメーターに於ける変動は本明細書を通して開示されているように可能である。更に、示される結果は、同様に変化させることができる（例えば記載された値の＋／−１０％若しくは＋／−２５％又はそれよりも高く）。
【００４３】
本明細書に於ける教示から得られる材料、部品、部材又はこれらの表面は、下記の特性、即ち約１３００〜約３０００ＭＰａ、更に詳しくは、約１７００〜約２５００ＭＰａ、なお更に詳しくは、約１９００〜約２３００ＭＰａの範囲内である曲げ弾性率；（−４０℃、−３０℃又は０℃での）サンプルの約９０％よりも大きい、特に約１００％の延性モードに於ける破壊（例えば多軸落槍衝撃（インスツルメンテッドダートインパクト（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｄ  Ｄａｒｔ  Ｉｍｐａｃｔ）））；少なくとも約７ニュートン、更に典型的には少なくとも約１０、１２又は１４ニュートン（例えば少なくとも約１５ニュートン）の、ＦＬＴＭ  ＢＮ１０８−１３に従った引掻抵抗及び約１８０°Ｆよりも高い、更に典型的には約２０３又は２１１°Ｆよりも高い、ＩＳＯ７５に従った荷重下での熱変形（ＨＤＴ）の、少なくとも１個、２個（及びより多く、特に少なくとも３個又は全部）の任意の組合せを有するであろう。
【実施例】
【００４４】
本発明に従ったポリマー材料についての配合物の実施例（その成分を、下記のパラグラフの表中に十分に記載する）を、表Ｉ及びＩＩに示し、同様に、ポリマー材料の１種について測定した特性を下記に示す。
【００４５】
【表１】
2010515603.tif 000003
【００４６】
【表２】
2010515603.tif 000004
【００４７】
種々の成分は、本発明の範囲から逸脱することなく、置き換える、追加する又は上記の配合から除去することができることが理解されるべきである。更に、記載された上記の成分の重量割合及び特性の値は、記載された値の±５％、±１０％、±２５％又は±５０％以下又はそれより多く変化させることができることを意図するものである。例えば１０±１０％の値は、９〜１１の範囲になる。
【００４８】
ポリマー材料の溶接
本発明に従ったポリマー組成物又は材料の溶接は、典型的には、第一の部材を第二の部材に取り付ける１個又はそれ以上の溶接部の形成を含む。第一の部材と第二の部材とは、溶接の前に互いと一緒になっていてよく（例えば互いに対して結合されている）又は溶接の前に別々であってよい。潜在的に適切な溶接技術には、限定なしに、レーザー溶接、火炎溶接、超音波溶接、電気抵抗溶接、これらの組合せなどが含まれてよい。好ましい態様に於いて、溶接部を形成するために、振動溶接が使用される。
【００４９】
第一の部材及び第二の部材は、本明細書中に記載されたポリマー部材から形成することができる。その代わりに、これは、第一の部材のみが本明細書中に記載されたポリマー材料から形成され、一方、第二の部材が、代わりの材料、例えば金属、ガラス、別のポリマー材料、これらの組合せなどから形成されてよいケースであってよい。本明細書中に使用する第一の部材、第二の部材又は両方が、特定の材料又は組成物から形成されることは、部材が、特定の材料から、部分的に、実質的に全体的に又は全体的に形成され得ることを意味することが理解されるべきである。
【００５０】
本発明に従った溶接は、典型的には、第一の部材の少なくとも一部又は実質的に全部を、加熱し、軟化して（例えば溶融して）、軟化した又は溶融した部分を形成することを意味する。この第一の部材の部分又は領域は、本明細書中に記載されたポリマー材料から形成され、第二の部材の一部と接触される。このような接触は、加熱及び／又は軟化の前、後又は間に起こってよい。次いで、この軟化した又は溶融した部分は、典型的には冷却し、第一の部材を第二の部材に結合する溶接部を形成する。溶接部を結合及び形成するための溶融部分は、濡れ、第二の部材の軟化及び／又は溶融なしに、第二の部材の表面に結合できる。しかしながら、第二の部材も軟化し及び／又は溶融し、そして第一の部材の軟化した部分と混合する部分を有することも可能である。従って、それぞれの例に於いて、溶接部は、本明細書中に記載されたポリマー材料（即ち第一の部材のポリマー材料及び第二の部材がこのような材料を含有するとき第二の部材の潜在的にポリマー材料）から少なくとも部分的に形成される。
【００５１】
本発明の溶接方法、特に振動溶接方法の例として、参照は図１に対してなされる。第一の部材１２の表面１０は、第二の部材１６の表面１４と接触されて、表面１０、１４で界面１８を形成する。第一の部材１２の表面１０及び第二の部材１６の表面１４を、界面１８で互いの方に押すように、部材１２、１６の一方又は両方に力を掛ける。表面を互いの方に押すために使用される圧力の量は、変化させることができる。このような圧力は、典型的には、少なくとも約０．０１ＭＰａ（場合によっては、より低いかもしれないが）、更に典型的には少なくとも約０．１ＭＰａ、なお更に典型的には少なくとも約１ＭＰａであり、このような圧力は、典型的には、約５０ＭＰａよりも低い（場合によっては、より高いかもしれないが）、更に典型的には約１０ＭＰａよりも低い、なお更に典型的には約５ＭＰａよりも低い。
【００５２】
図示される態様に於いて、第一の部材１２及びその表面１０並びに第二の部材１６及びその表面１４は、同じ材料（即ち本明細書中に記載された材料）から形成されている。しかしながら、部材（群）１２、１６のどちらか一方、部材（群）１２、１６の部分又は部材（群）１２、１６の表面（群）１０、１４は、本明細書中で検討された改変に従って異なった材料から形成することができる。
【００５３】
このような圧力の適用の間に、溶接機３４（例えば振動溶接機）の１個又はそれ以上の接触部（例えばしばしば上部保持固定具及び下部保持固定具である、第一接触部３０及び第二接触部３２）は、部材１２、１６と接触されている。次いで、接触部３０、３２の１個又はそれ以上は、部材１２、１６の一方又は両方を、表面１０、１４の少なくとも一方又は両方が、他方に対して相対的に移動する（即ち互いに対して横方向にオシレートする）ようにオシレートさせ（例えば振動させ）、界面１８で摩擦熱を発生させ、それによって、部材１２、１６の一方又は両方の、表面１０、１４及び部分（群）３８、４０（即ち破線によって示されるような部分）の一方又は両方の材料を、部材（群）１２、１６の一定の深さまで軟化（例えば溶融）させる。その後、軟化又は溶融した部分（群）３８、４０を冷却して、図１Ａに示されるような溶接部４２を形成する。溶融部分の深さは、使用される溶接技術並びに溶接されるべき部材のサイズ及び形状の詳細に依存して変化し得るが、典型的な溶接深さは約０ｍｍ〜約５ｍｍ、更に典型的には約０．５ｍｍ〜約２ｍｍであろう。
【００５４】
溶接方法（特に振動溶接方法）に於いて助けになるために、接触され、溶接されるべき表面の１個又はそれ以上は、１個又はそれ以上のリブを含んでいてよい。このようなリブ（群）の例は図２及び２Ａに関連させて示し、説明する。図２及び２Ａは、一緒に溶接し、強度について試験するべき部材を示す。このようなリブを使用すると、振動溶接の間に、部材のオシレーションは、リブを、リブの長さに沿って、及び／又はリブの長さに対して、或る角度で前後に移動させることができる。実施例として、部材は、互いに対して直角であるリブ（例えばボックス形状のリブ）を含有し、オシレーションは、これらのリブに対して４５度の角度であり得る。
【００５５】
種々の溶接機及び装置を、本発明の実施に於いて使用することができる。好ましい振動溶接機の例は、限定することなく、Dukane Corporation、2900 Dukane Drive,St.Charles、イリノイ州 60174から市販されている、商品名、ＶＷＢ３９００振動溶接機、ＶＷＢ３５００振動溶接機及びＶＷＢ３７００振動溶接機、Forward Technology、260 Jenks Avenue,Cokato、ミネソタ州 55321から市販されている、ＤＬＶＷ−３６４８ディジタル（サーボドライブ）リニア振動溶接機、ＤＬＶＷ−２０２０ディジタル（サーボドライブ）リニア振動溶接機及びＤＬＶＷ−２０４６ディジタル（サーボドライブ）リニア振動溶接機並びにBranson Ultrasonics Corporation、41 Eagle Rd.,Danbury、コネチカット州 06813-1961から市販されている、ＶＷ／６ＵＨ及びＶＷ／４Ｌ−１超音波モデルで販売されている機械を含む。
【００５６】
一般的に、本発明に従って溶接される表面及び部分は、実質的に若しくは完全に平面であってよく又は等高を示してよく、本発明の溶接部は種々の結合部を形成する際に助けになり得る。例として、本発明の溶接部は、突き合わせ継手、目違い継手、締まり継手、重ね継手、平継手(butt joint，tongue and groove joint，interference joint，lap joint，flat joint)、これらの組合せなどを形成することができ又はこれらの一部であってよい。更に、溶接することができる例示的表面には、角をなす表面、対峙する表面、面取りした表面、凹表面、凸表面、インターロッキング表面、弧状表面、幾何学的表面、これらの組合せなどが含まれる。
【００５７】
本明細書中に開示されたポリマー材料又は組成物から形成された溶接部は、望ましい溶接部強度を示すことができる。本発明に従った試験は、標準的技術が本明細書中に記載したように修正されているＡＳＴＭ  Ｄ−６３８に従って試験することができる。図２及び２Ａを参照して、第一の部材５０及び第二の部材５２が、本明細書中に記載されたポリマー材料から、キャビティ６０を規定する中央壁５４及び側壁５６、５８を含むように形成されている。部材５０、５２のそれぞれは、追加的に、側壁５６、５８から伸びているフランジ６４、６６を含んでいる。第一の部材５０のフランジ６４、６６は、溶接場所ウェル７２を規定する保護壁７０を含み、このウェルで、保護壁７０は溶接ばり（ｆｌａｓｈ）に対して保護することができる。第二の部材５２のフランジ６４は、それぞれ、長さ２インチ×高さ１／８インチ×幅１／８インチである溶接リブ７４を含んでいる。図２Ａに示すように、第二の部材５２のリブ７４（即ちリブのそれぞれの表面）は、溶接ウェル７２内で、第一の部材５０のフランジ６４、６６の表面７６と接触されている。その後、図２Ａに示される配置で、部材５０、５２は、１００ポンドの溶接力、０．０７０インチの振動振幅、１．０ｍｍのメルト、１００ポンドの保持力、３．０秒間の保持時間及び５．０秒間の溶接時間を使用して、一緒に振動溶接されて、図３Ａの溶接部７８を形成する。
【００５８】
部材５０、５２を一緒に溶接すると、これらは、図３及び３Ａに於いて金属フック形状部材として示される修正取り付け具８０、８２が、部材５０、５２のキャビティ６０の中に伸びており、部材５０、５２の突起部８４が部材５０、５２の開口８８、９０の中に配置される以外は、標準引張試験機を使用してＡＳＴＭ  Ｄ−６３８のパラメーターに従って引張試験される。次いで、部材５０、５２を、溶接部７８が破損する（即ち裂ける、破壊する、可塑性変形を受ける）まで、互いから離れるように安全に移動させることができる。これらの条件下で、この溶接部は、少なくとも約２．０ジュール、更に典型的には少なくとも約２．５ジュール、なお更に典型的には少なくとも約３．０ジュール、なお更に典型的には少なくとも約３．５ジュールの破断エネルギーを示した。この溶接部は、また、少なくとも約８ｍｍ、更に典型的には少なくとも約８．８ｍｍ、なお更に典型的には少なくとも約９．６ｍｍ、なお更に典型的には少なくとも約１０．５ｍｍの最大変位を示した。この溶接部は、また、少なくとも約４００ニュートン、更に典型的には少なくとも約４８０ニュートン、なお更に典型的には少なくとも約５１０ニュートン、なお更に典型的には少なくとも約５３５ニュートンの最大荷重に対して耐えた。本発明の溶接部の望ましい特性が本明細書中に開示されるが、他の方法で特に挙げられない限り特定の特性は要求されないことが理解されるべきである。
【００５９】
示唆したように、本発明の溶接技術及びポリマー材料は、種々の製造物品の種々の構造物、特にこの技術、材料又は両方からの利益が特に同定される構造物のサブセットを形成する際に使用することができる。例には、グローブボックスドアアセンブリー、ニーボルスターアセンブリー及び構造ダクト、例えば車両ＨＶＡＣダクトが含まれる。勿論、本発明は、他の方法で具体的に記載されない限り、如何なる特定の構造物にも限定されないことが理解されるべきである。
【００６０】
「ＰＰ−１」は、約１２％のエチレン含有量、０．８９ｇ／ｃｍ3の密度、２３０℃及び２．１６ｋｇの適用された荷重で１．２のメルトフローレートを有する耐衝撃性ポリプロピレンコポリマーであり、
【００６１】
「ＰＰ−２」は、０．９０ｇ／ｃｍ3の密度並びに２３０℃及び２．１６ｋｇの適用された荷重で８のメルトフローレートを有するザ・ダウ・ケミカル社からＤ１１８．０１ダウ・ポリプロピレンとして入手可能なアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーであり、
【００６２】
「ＰＰ−３」は、０．９０ｇ／ｃｍ3の密度並びに２３０℃及び２．１６ｋｇの適用された荷重で３５のメルトフローレートを有するザ・ダウ・ケミカル社からＤ２２１として入手可能なアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーであり、
【００６３】
「Ｓ／ＬＥＰ−１」は、約０．８７ｇ／ｃｍ3の密度、１９０℃及び２．１６ｋｇの適用された荷重で決定された５ｇ／１０分のメルトフローレート、２．１の分子量分布並びに５０よりも大きいＣＢＤＩを有するザ・ダウ・ケミカル社からＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ＥＧ８２００として入手可能な実質的に線状のエチレン／オクテンコポリマーであり、
【００６４】
「ＴＡＬＣ  １」は、１．５ミクロンの中央粒子サイズ及び１０〜１２ミクロンの最大粒子サイズを有する、ＬｕｚｅｎａｃからＪＥＴＦＩＬ（登録商標）７Ｃとして入手可能な市販の未焼成鉱物タルクであり、
【００６５】
「エルカミド」は、式Ｃ22Ｈ43ＮＯを有する不飽和脂肪アミドから形成されたスリップ又は引掻抵抗剤であり、シス−１３−ドコセノンアミド、（Ｚ）−１３−ドコセンアミド、エルシルアミド、（Ｚ）−ドコス−１３−エンアミドとしても参照され、ＷｉｔｃｏからＫＥＭＡＭＩＤＥ．ＴＭとして入手可能であり、そして
【００６６】
「ＩＲＧＡＮＯＸ．ＴＭ．Ｂ  ２２５  ＦＦ」は、フレークの形で、チバ・ガイギー社（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ）から入手可能な、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０とトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト酸化防止剤との１：１混合物である。
【００６７】
試験は、他の方法が記載されない限り、好ましくは、下記の仕様に従って実施される。
【００６８】
「ＭＦＲ」メルトフローレートは、２３０℃及び２．１６ｋｇの適用された加重で操作されるＫａｙｎｅｓｓ装置で、ＩＳＯ１１３３に従って決定される。
【００６９】
「曲げ接線弾性率」は、ＩＳＯ１７８に従って決定する。試験は、結合機械的試験器を使用して実施する。
【００７０】
「密度」は、ＩＳＯ１１８３に従って測定する。
【００７１】
荷重下の「ＨＤＴ」熱変形は、ＩＳＯ７５に従って、Ｃｅａｓｔ  ＨＤＴ  ３００  Ｖｉｃａｔ機械で決定する（この場合、試験片はアニールされず、０．４５ＭＰａの適用された圧力下で試験する）。
【００７２】
「ダート」インスツルメンテッドインパクトは、ＭＴＳ８１０インスツルメンテッドインパクト試験器を使用して、１５マイル／時（ＭＰＨ）衝撃で、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従って決定する。試験結果は、０℃で決定した。試験片は検査し、脆性破壊又は延性破壊として判定し、試験結果は、延性挙動を有する試験片の数として報告する。
【００７３】
「引掻抵抗」レベルは、Ｆｏｒｄ  Ｌａｂ試験方法（ＦＬＴＭ  ＢＮ１０８−１３）に従って決定する。この装置は、５本のビーム（長さ２５０ｍｍ）に連結された可動性プラットフォームからなっている。引掻ピンが、それぞれのビームの１端に取り付けられている。それぞれのピンの先端に、高度に研磨された焼入鋼ボール（直径１．０＋／−０．１ｍｍ）が存在する。それぞれのピンは、試験プラックの表面に力を及ぼす重りによって荷重をかけられている。以下の４種の力レベル、即ち１５ニュートン（Ｎ）、１２Ｎ、１０Ｎ並びに７Ｎ及び３Ｎを選択することができる。圧縮空気によって駆動されて、ビームは、プラックの表面を横切ってピンを引き、引っ掻き傷又は引掻白化を生じさせる。約１００ｍｍ／秒の滑り速度を維持する。全ての試験は、試験の前に２５℃で２４時間以上コンディショニングした試験プラック上で、室温で実施する。引掻白化を作らない最高力値を報告する。
【００７４】
上記の説明は、例示であり、限定ではないことを意図していることを理解されたい。示された実施例に加えて多くの態様及び多くの用途が、前記の説明を読んで当業者に明らかであろう。従って、本発明の範囲は、上記の説明を参照して決定されるべきではなく、その代わりに、付属する特許請求の範囲が権利を与えられる均等の範囲と共に、この特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。特許明細書及び刊行物を含む、全ての論文及び参考文献の開示は、全ての目的のために引用によって含められる。本明細書中に開示された主題の任意の面の下記の特許請求の範囲に於ける省略は、このような主題の権利放棄ではなく、本発明者らが、このような主題を開示された発明主題の一部であると考えなかったと見なされるべきものでもない。
【図１】
2010515603.tif 000005
【図１Ａ】
2010515603.tif 000006
【図２】
2010515603.tif 000007
【図２Ａ】
2010515603.tif 000008
【図３】
2010515603.tif 000009
【図３Ａ】
2010515603.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月3日(2009.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
上記の説明は、例示であり、限定ではないことを意図していることを理解されたい。示された実施例に加えて多くの態様及び多くの用途が、前記の説明を読んで当業者に明らかであろう。従って、本発明の範囲は、上記の説明を参照して決定されるべきではなく、その代わりに、付属する特許請求の範囲が権利を与えられる均等の範囲と共に、この特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。特許明細書及び刊行物を含む、全ての論文及び参考文献の開示は、全ての目的のために引用によって含められる。本明細書中に開示された主題の任意の面の下記の特許請求の範囲に於ける省略は、このような主題の権利放棄ではなく、本発明者らが、このような主題を開示された発明主題の一部であると考えなかったと見なされるべきものでもない。
以下に、本発明の態様を列挙する。
態様１．第一の部材及びその表面が、
ｉ）比較的高い結晶性部分及び第一のポリプロピレンを含む熱可塑性ポリオレフィン、ここで、第一のポリプロピレンは高度に結晶性のホモポリマーから形成され、この高い結晶性部分は熱可塑性ポリオレフィンの少なくとも４０％である、並びに
ｉｉ）１０重量％〜２５重量％のポリオレフィンエラストマー
表面を有する第二の部材を用意する工程
を含むポリマー組成物から形成される表面を有する第一の部材を用意する工程
第一の部材のポリマー組成物の少なくとも一部を加熱し、軟化させる工程、
当該ポリマー組成物の部分を第二の部材と接触させ、当該部分を冷却させ、硬化させることによって第一の部材を第二の部材に結合する、少なくとも部分的に前記ポリマー組成物から形成される、溶接部を形成する工程、
を含んでなるポリマー材料の溶接方法。
態様２．前記ポリマー材料の一部を加熱し、軟化させる工程が、第二の部材に対する第一の部材の振動溶接を含む態様１に記載の方法。
態様３．前記ポリマー組成物の少なくとも一部を加熱し、軟化させる工程が、第一の部材の表面を第二の部材の表面と接触させ、第一の部材を第二の部材に対して又は第二の部材を第一の部材に対してオシレートし、それによって第一の部材のポリマー組成物を溶融する摩擦熱を生成させることを含む態様１又は２に記載の方法。
態様４．前記第一の部材の表面が第一の部材から伸びているリブの一部である態様３に記載の方法。
態様５．前記加熱及び軟化が接触と同時に又は接触の後で起こる態様１、２、３又は４に記載の方法。
態様６．前記第一の部材及び第二の部材が１つの一体型コンポーネントの一部である態様１〜５のいずれか１項に記載の方法。
態様７．前記第二の部材及び第二の部材の表面が前記ポリマー組成物から形成される態様１〜６のいずれか１項に記載の方法。
態様８．前記第二の部材及び第二の部材の表面が前記ポリマー組成物とは異なる材料から形成される態様１〜６のいずれか１項に記載の方法。
態様９．前記組成物が、
ｉ）５％〜４０％の、少なくとも８０重量％のタルクを含有する充填剤、
ｉｉ）酸化防止剤及び
ｉｉｉ）スリップ又はスクラッチ抵抗性添加剤
を含有する態様１〜８のいずれか１項に記載の方法。
態様１０．前記熱可塑性ポリオレフィンがポリマー組成物の約６０重量％〜約９０重量％である、態様１〜９のいずれか１項に記載の方法。
態様１１．前記熱可塑性ポリオレフィンが第一、第二及び第三のポリプロピレンを含有し、当該第一及び第二のポリプロピレンが前記高い結晶性部分の一部であり、当該第三のポリプロピレンがより低い結晶化度ポリプロピレンである態様１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
態様１２．前記ポリオレフィンエラストマーが１種又はそれ以上のＳＬＥＰ、ＬＥＰ又は両方から実質的に全部形成される態様１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
態様１３．前記ポリマー材料中のポリオレフィンエラストマーの重量パーセント（Ｗ）が、下記の式
Ｗ＝０．４３（Ｍ）＋１５．８
に従って、熱可塑性ポリオレフィンの高い結晶性部分のＭＦＲ（Ｍ）と共に変化し、前記ポリオレフィンエラストマーが、典型的には、上記の式に従った（Ｗ）及びその約±３０％によって決定される範囲内である態様１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
態様１４．前記ポリマー組成物が、実質的に、任意のグラフト化されたポリマー、焼成された充填剤又は両方とも含んでいない態様１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
態様１５．前記比較的高い結晶性部分が、１種又はそれ以上のポリプロピレンから実質的に全部形成され、約５０％よりも大きい結晶化度を有する態様１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部材及びその表面が、
ｉ）高度に結晶性のホモポリマーから形成される、第一のポリプロピレンを含む熱可塑性ポリオレフィンであって、当該熱可塑性ポリオレフィンの少なくとも５０重量％が４０より大きい結晶化度を有する熱可塑性ポリオレフィン並びに
ｉｉ）１０〜５０重量％のポリオレフィンエラストマー
の混合物を含むポリマーブレンド組成物から形成される表面を有する第一の部材を用意し、
表面を有する第二の部材を用意し、
第一の部材のポリマーブレンド組成物の少なくとも一部を加熱して軟化させ、
当該ポリマーブレンド組成物の一部を第二の部材と接触させ、そして当該部分を冷却させ、硬化させることによって第一の部材を第二の部材に溶接接合させ、その溶接が少なくとも部分的に前記ポリマーブレンド組成物から形成される、溶接部を形成する
ことを含んでなるポリマー材料の溶接方法。
【請求項２】
前記ポリマー材料の一部を加熱し、軟化させる工程が、第二の部材に対する第一の部材の振動溶接を含み、第一の部材が前記ポリマーブレンド組成物から形成される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリマー材料の一部の加熱及び軟化の工程が第一の部材の第二の部材への振動溶接を含み、第一の部材が全体的にポリマーブレンド組成物から形成されている請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリマーブレンド組成物の少なくとも一部を加熱し、軟化させる工程が、第一の部材の表面を第二の部材の表面と接触させ、第一の部材を第二の部材に対して又は第二の部材を第一の部材に対してオシレートし、それによって第一の部材のポリマー組成物を溶融する摩擦熱を生成させることを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ポリマーブレンド組成物が、
ｉ）少なくとも８０重量％のタルクを含有する５〜４０％の充填剤、
ｉｉ）酸化防止剤及び
ｉｉｉ）スリップ又はスクラッチ抵抗性添加剤
を含有し、
ここで、
前記熱可塑性ポリオレフィンが第一、第二及び第三のポリプロピレンを含有し、当該第一及び第二のポリプロピレンが４０％より大きい結晶化度を有し、
当該第三のポリプロピレンがより低い結晶化度ポリプロピレンであり、
前記ポリオレフィンエラストマーが１種又はそれ以上のＳＬＥＰ、ＬＥＰ又は両方を含有し、そして
前記ポリマーブレンド組成物中のポリオレフィンエラストマーの重量パーセント（Ｗ）が、下記の式：
Ｗ＝０．４３（Ｍ）＋１５．８
に従って、結晶化度が４０％より大きい熱可塑性ポリオレフィンのＭＦＲ（Ｍ）と共に変化し、前記ポリオレフィンエラストマーが、典型的には、上記の式に従った（Ｗ）及びその±３０％によって決定される範囲内である請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2010515603.tif 000011
2010515603.tif 000012