DE2156445A1 - Verfahren zum verbinden von polyamid-formteilen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verbinden von Polyamid-Formteilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Formteilen aus Polyamid durch Spritzgießen, ohne daß hierfür mechanische Hinterschneidungen der Spritzteile vorhanden sein müssen.
• Es ist bekannt, daß man z. B. mehrfarbige Spritzgußkörper herstellen kann, indem man ein bereits gefertigtes Teil in das Werkzeug einlegt und durch Umspritzen mit der andersfarbigen Schmelze den fertigen Formkörper erzeugt. Polyamid-Formteile können nach dieser Methode Jedoch nur dann mit Erfolg verbunden werden, wenn durch eine ausreichende Anzahl von mechanischen Hinterschneidungen für eine gute Verbindung der Teile Sorge getragen wurde. Fehlen diese Hinterschneidungen, so lassen sich die Teile wegen der ungenügenden Verbundhaftung bei der geringsten Belastung voneinander trennen.
• Beim Umspritzen eines Polyamid-Formteils mit frisch hinzukommender Polyamidschmelze tritt Jedoch kaum ein Anschmelzen ein, wodurch es zu einer mangelhaften Verschweißung der Polyamidformteile kommt. Daher muß man, um Polyamid-Formteile genügend zu verbinden, zu der viel aufwendigeren Methode des Anbringens von mechanischen Hinterschneidungen übergehen, um ausreichende Schweißfaktoren der zu verbindenden Spritzteile zu erzielen.
• Unter dem Schweißfaktor, der nach DIN 53455 bestimmt wird, versteht man das Verhältnis die Zugfestigkeit des ganzen Formteils zur Zugfestigkeit des Formteils an der Verbindungsstelle.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man auch ohne mechanische Hinterschneidungen ausreichend feste Verbindungen mit Schweißfaktoren bis zu 0,8 erzielen kann, wenn man mindestens ein Polyamid-Formteil vor dem Umspritzen oder Aufspritzen mit polaren Flüssigkeiten behandelt.
• Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum nahtlosen Verbinden von Polyamid-Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein bereits gefertigtes Formteil an der Verbindungsstelle mit einer polaren Flüssigkeit oder Flüssigkeitsgemischen behandelt, bevor man es mit einem weiteren Spritzgußteil durch Auf-oder Umspritzen zu einem fertigen Polyamid-Formkörper verbindet.
• Polyamid-Formteile, die nach bekannten Methoden, z. B. durch Spritzgießen oder Extrusion erzeugt wurden, können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren naht los durch Spritzgießen mit weiteren Teilen verbunden werden. Polyamide, die man durch aktivierte anionische Polymerisation von Lactamen mit mehr als 5 Ringgliedern gemäß des US-Patentes 3.oil5,652 oder durch Polykondensation von Diaminen mit Dicarbonsäuren oder Aminocarbonsäuren erhält, sind zur Herstellung von Formteilen und zur Weiterverarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet. Besonders gute Ergebnisse werden beim Verbinden von Formteilen aus 6 Polyamiden oder 12 Polyamiden erreicht.
• Als polare Flüssigkeiten zur Behandlung von Polyamid-Formteilen sind organische und anorganische polare Flüssigkeiten geeignet, soweit ihr Siedepunkt im Bereich von 300C - 2000C liegt, so z. B. Wasser, aliphatische Alkohole mit bis zu 8 C-Atomen, cycloaliphatische Alkohole, araliphatische Alkohole wie z. B. Methanol, Butanol, n- bzw. iso-Butanol, Propanol, Pentanol Hexanol, Cyclohexanol, Benzylalkohol und auch Gemische der genannten Verbindungsklassen. Besonders gut geeignet sind: Wasser und Mischungen aus Wasser und aus bis zu 5o % Alkohol wie z. B. Mischungen aus Wasser und Methanol.
• Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird das zu verbindende Polyamid-Formteil an der Verbindungsstelle mit der polaren Flüssigkeit bestrichen, besprünt oder das Polyamid-Formteil in der Flüssigkeit gelagert. Lagerzeiten bis zu 30 Minuten sind vollständig ausreichend, da längere Lagerzeiten nur einen unbedeutenden Anstieg der Schweißfaktoren mit sich bringen. Das so behandelte Formteil wird in das Werkzeug eingelegt und durch Umspritzen oder Aufspritzen zum fertigen Polyamid-Formkörper vervollständigt. Die so hergestellten Polyamid-Formkörper zeigen eine innige Verbindung, was unso überraschender ist, da man eher erwarten konnte, das TtE verdampfende Flüssigkeit eine Sperrschicht zwischen dem Formteil und der aufkommenden Polyamidschmelze legen würde und so eine Verbindung verhindern wUrde.
• Das in der anhängenden Skizze dargestellte Spritzteil aus 6-Polyamid, bestehend zur den Einzelteilen a. und b., wird durch Aufspritzen von b. auf a. hergestellt. Als Benetzungsflüssigkeit wird H2O verwendet. Die Benetzung der Verbindungsstelle erfolgt durch Eintauchen bzw. Lagerung von a. in Wasser.
• Nach dem Eintauchen bzw. der T!agerlmg wird Teil a. in das Werkzeug eingelegt und Teil b. aufgespritzt. Die nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Teile wurden nach 24 stunden Lagerzeit gemeinsam mit Teilen, die ohne Verbindungsflüssigkeit ausgerüstet waren, in einer Zerreißmaschine nach f)TN 53455 bis zum Bruch belastet. Die Prüfwerte sind in der nachstehendei Tabelle angeführt.
• Tabelle

  Vorbehandlung Festigkeit[kp] Schweißfaktor

  keine 70 0,13

  getaucht in HO 250 0,46

  20 min. gelagert in H2O 272 0,51

  Der Schweißfaktor wurde aus der bei diesem Teil möglichen maximalen Festigkeit eines kompakten Teiles von 540 kp errechnet.
• Beispiel 2 Es wurden 6-Polyamid-Formkörper wie in Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Benetzungsflüssigkeit, die eine Mischung aus 5 Teilen 1120 und 1 Teil CH3OH war. Bei diesen Teilen ergaben sich folgende Prüfwerte:

  Vorbehandlung Festigkeit kp Schweißfaktor

  keine 70 0,13

  getaucht in H2O / CH3OH 300 0,56

  gelagert 20 min H2O / CH3OH 361 0,76

Claims (3)

1. ---Patentansr11che: 1 Verfahren zum nahtlosen Verbinden von Polyamid-Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein bereits gefertigtes Formteil an der Verbindungsstelle mit einer polaren Flüssig keit oder Flüssigkeitsgemischen behandelt, bevor man es mit einem weiteren Spritzgußteil durch Auf- oder Umspritzen zu einem fertigen Polyamid-Formkörper verbindet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als polare Flüssigkeit Wasser oder Mischungen aus Wasser und Alkoholen verwendet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als polare Flüssigkeit eine Mischung aus Wasser und 5o % Methanol verwendet.