JP2010511082A

JP2010511082A - ホットメルト接着剤からの成形品

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Publication number: JP2010511082A
Application number: JP2009538659A
Authority: JP
Inventors: ジークフリート・コパニア; カルステン・フリーゼ; ライナー・シェーンフェルト
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2010-04-08
Also published as: CA2671011A1; EP2094802A1; US20090291288A1; EP2094802B1; WO2008064950A1

Abstract

本発明は、固定要素として使用するための、金属またはプラスチック基材に結合するための成形品に関する。この成形品はホットメルト接着剤からなり、該ホットメルト接着剤は、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレートまたはポリスチレンに基づく。本発明の成形品は、ホットメルト接着剤が、軟化点１００〜２５０℃、降伏点引張応力１〜３５ＭＰａを有し、成形品が完全に該ホットメルト接着剤からなることを特徴とする。また、本発明は、ホットメルト接着剤からの成形品を、誘導加熱によって基材に結合するための方法に関する。

Description

本発明は、特に、導管またはパイプの固定に使用するための、金属またはプラスチック基材に結合するための成形物品に関する。

様々な材料から製造される成形物品が知られている。例えば、ポリアミドに基づく成形物品も知られている。Ｃ₄-Ｃ₁₈ジカルボン酸とジアミンに基づくポリアミドが、低圧射出成形法で成形物品を製造するための成形コンパウンドとして、特許文献１に記載されている。他の成形物品、例えば、ケーブル、ケーブル接続組立品、接触スリーブなどを、そのような液体ホットメルト接着剤で成形される物品中に入れることができ、こうして固体の機械的接合部を供することができる。

さらに、特許文献２が知られている。この文献は、特定の溶融範囲を有するホットメルト接着剤(特にポリアミドから製造される)を記載している。ケーブルまたは接続組立品を、このような溶融ホットメルト接着剤を用いて封入することができる。これにより、結合され封止された接続組立品の封入が得られる。

特許文献３から、他の物体のための固定手段として使用しうる成形アルミニウム物品が知られている。これらのアルミニウム固定材は、微細粉末化した鉄粒子を含むホットメルト接着剤が底面に供される。

特許文献４において、２つの構造部品を結合するための方法であって、両構造部品を、接合剤を用いて一緒に接合し、該接合剤が、導電性成分ならびに第２の熱可塑性プラスチック成分を含むものである方法が記載されている。この導電性コンパウンドは、誘導コイルによって加熱することができ、次いで、両構造部品に結合を形成する。

同様に、特許文献５において、固定要素が記載され、これは、一方の側面が、熱可塑性結合剤と導電性粒子(この後者は熱可塑性結合剤の溶融を助ける)からなる導電性接着剤で被覆されている。

既知の先行技術は、金属または熱硬化成形物品を、ホットメルト接着剤中に封入し、封止することを想定している。他方において、金属またはプラスチック成形物品は、一方の側面が被覆され、成形物品は、この側面において、第２の基材(例えば、平らな金属基材)と接着結合している。通常、熱硬化成形物品または金属成形物品(これらは接着結合が意図される)の使用は、両方の基材に十分に接着する接着剤を選択しなければならないという課題を導く。また、これは、高温または機械的負荷(例えば振動負荷)への暴露下で変化しないままでなければならない。

接着結合の別の要求は、組立品が短時間で出現し、そのとき高い接着が生じているべきであることである。結晶化によって結合を確立するホットメルト接着剤が、このために適している。反応性接着剤は、最終の接着結合を現すまでに長い反応時間を要することが多い。

欧州特許第１５３３３３１号明細書欧州特許第０５８６４５０号明細書欧州特許第０５０４９５７号明細書独国特許第１０２１６９４８号明細書独国特許第１００３２８１７号明細書

先行技術から出発して、本目的は、基材への迅速な接着結合が可能であり、基材への接着の複数接着表面を持たず、かつ、高温または高機械的負荷のもとであっても強度を確保するために十分な弾性を示す、固定要素としての成形物品を製造することであった。

この目的は、請求項１に従って達成される。即ち、高い軟化温度を有するホットメルト接着剤からなる成形物品が提供される。このホットメルト接着剤は、高弾性であり、降伏点引張応力１〜３５ＭＰａを有する。
さらに、本発明は、ホットメルト接着剤から製造した成形物品を接着結合するための方法であって、様々な基材に迅速かつ確実に適用することができる方法に関する。

多数の既知の基材を、基材として使用することができる。特に、これらの基材は、プラスチックまたは金属からなるが、他の基材、例えば、木材または木質材料、石またはコンクリート、ガラスまたはセラミックなどを使用することもできる。これらの基材は、実質的に硬質である。しかし、薄く平らな金属またはプラスチック基材、例えば、シート状の金属またはプラスチック物品などが、特に適する成形品である。しかし、これらは通常はフィルムではない。

本発明の成形物品は任意の形状を有することができる。１つの側面は、成形物品を固定デバイスとして使用しうるように形状化すべきである。この側面に、例えば、１つまたはそれ以上の保持固定具を供することができる。例示の保持固定具は、ねじ山、クリップ、ブラケットあるいはグロメットである。これらの保持固定具は、成形物品の材料から直接成形される。これらは、クランプする部品を定位置に直接保持するために使用されるが、固定デバイスを成形物品に取付けるためにも使用することができる。通常、これは基材への接着結合の後に行われる。

成形物品は、基材表面との接着結合用に設計された少なくとも１つの平らな表面を含んでなる。これは、基材への成形物品の接着を確実にすることができる十分なベース領域を有していなければならない。結合表面は様々な形状を有することができるが、特に、平らな形状である。しかし、表面模様付き基材の場合には、それを基材表面の形状に合わせることができる。好ましくは、１つの接着表面が利用可能である。しかし、接着表面を増加させるため、または構造的な理由から、２つの接着表面を供することも可能である。これらを、基材表面に合致するように設計することができる。

本発明の成形物品は、ホットメルト接着剤からなるべきである。これは、反応性または非反応性ホットメルト接着剤であってよい。このようなホットメルト接着剤は、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリアクリレートまたはポリアミドに基づくものであってよい。

ポリエステルに基づくホットメルト接着剤は、例えば、欧州特許第０２８６８７号に記載されている。これらは、脂肪族、脂環式または芳香族ジカルボン酸と、脂肪族、環式または芳香族ポリオールとの反応生成物である。結晶性または部分的結晶性のポリエステルを、選択したカルボン酸およびポリオールに応じて得ることができる。通常、ジカルボン酸およびジオールを互いに反応させる。しかし、トリカルボン酸またはトリオールを部分的に加えることもできる。

熱可塑性ポリウレタンが、欧州特許第４３４４６７号または独国特許第４１２８２７４号にホットメルト接着剤として記載されている。これらは、ポリオールとポリイソシアネートとの反応生成物であり、恐らくは高モジュラスを有する。ポリエーテル、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリブタジエンに基づく自体既知のポリオール、植物原料に基づくポリオール、例えば油脂化学ポリオールを、ポリオールとして使用することができる。通常、高い反応性を確保するために、少なくとも部分的に芳香族イソシアネートが含まれる。ポリオールおよび／またはイソシアネートの選択によって、プレポリマーの特性(例えば、融点、柔軟性または接着性)に影響を与えることができる。しかし、適用後に架橋することが可能な(所望により永久的に)、反応性の熱可塑性ポリウレタンも適している。

さらに、ポリマー(例えばポリオレフィンなど)に基づくホットメルト接着剤も知られている。これらは、無定形、結晶性または部分的結晶性のポリオレフィンであってよい。これらの例は、ポリプロピレンまたはポリエチレンコポリマーである。この種のポリマーの特性に、その分子量によって、および共重合させるコモノマーによって、影響を与えることができる。
このようなホットメルト接着剤は、例えば、国際公開第２００４／０３９９０７号に記載されており、ここでは、ポリマーがメタロセン触媒作用によって製造されている。

さらなる適するホットメルト接着剤は、例えばポリアミドであることができる。例示として適するポリアミドは、欧州特許第７４９４６３号に記載されている。これらは、ジカルボン酸およびポリエーテルジアミンに基づくポリアミドホットメルト接着剤である。特に適するホットメルト接着剤組成物は、欧州特許第２０４３１５号に記載されている。これらは、ポリマー脂肪酸およびポリアミンに基づいて製造されるポリエステルアミドに関する。

例えば、ダイマー脂肪酸不含のポリアミドに基づくポリアミドを、本発明において適するポリアミドとして選択することができる。これらは、以下の成分から製造することができる：
・４０〜５０モル％、好ましくは５０モル％の、１つまたはそれ以上のＣ₄〜Ｃ₁₈ジカルボン酸；
・５〜４５モル％、好ましくは１５〜４０モル％の、少なくとも１つの脂肪族ジアミン；
・５〜４０モル％、好ましくは２０〜３０モル％の、１つまたはそれ以上の脂環式ジアミン；
・０〜４０モル％、好ましくは５〜２５モル％の、ポリエーテルジアミン；
ここで、添加するジアミンの合計は５０モル％であり、ジカルボン酸成分およびジアミン成分がほぼ等モル量で存在する。

しかし、ジカルボン酸を、ジアミンに対して１０％までの化学量論過剰量で添加して、カルボキシル末端ポリアミドが得られるようにするのが好ましい。本発明に従って使用するポリアミドの分子量は、約１０,０００〜５０,０００、好ましくは１５,０００〜３０,０００である。これらの本発明において適するポリアミドの粘度は、５,０００〜６０,０００ＭＰａ、好ましくは１５,０００〜５０,０００ＭＰａである(２００℃で測定、ブルックフィールド Thermosel RVT、EN ISO 2555)。

本発明におけるポリアミドを製造するための例示のジカルボン酸は、特に、アジピン酸、アゼライン酸、コハク酸、ドデカン二酸、グルタル酸、スベリン酸、マレイン酸、ピメリン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸またはこれらの混合物である。

ジアミン成分は、本質的に、１つまたはそれ以上の脂肪族ジアミンからなり、好ましくは偶数の炭素原子を含み、アミン基は炭素鎖の末端にある。脂肪族ジアミンは、２〜２０個の炭素原子を含むことができ、脂肪族鎖は、直鎖またはわずかに分岐していることができる。実際的な例は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、１,４-ジアミノブタン、１,３-ペンタンジアミン、メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、２-(２-アミノメトキシ)エタノール、２-メチルペンタメチレンジアミン、Ｃ₁₁-ネオペンタンジアミン、ジアミノジプロピルメチルアミン、１,１２-ジアミノドデカンである。特に好ましい脂肪族ジアミンは、偶数の炭素原子を含むＣ₄〜Ｃ₁₂ジアミンである。

また、アミノ成分は、環式ジアミンまたは複素環式ジアミン、例えば、１,４-シクロヘキサンジアミン、４,４'-ジアミノ-ジシクロヘキシルメタン、ピペラジン、シクロヘキサン-ビス-(メチルアミン)、イソホロンジアミン、ジメチルピペラジン、ジピペリジルプロパン、ノルボルナンジアミンまたはｍ-キシリレンジアミンなどを含有することもできる。ポリアミノアミドがより柔軟であるべきときには、さらにポリオキシアルキレンジアミンを、例えば、ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミンまたはビス-(ジ-アミノプロピル)-ポリテトラヒドロフランなどを導入することができる。この点で、ポリオキシアルキレンジアミンが特に好ましい。これらの分子量は、２００〜４,０００ｇ／モルである。

さらに、アミノカルボン酸またはその環式誘導体を導入することができる。ここで、６-アミノヘキサン酸、１１-アミノウンデカン酸、ラウロラクタム、ε-カプロラクタムを挙げることができる。

本発明において適するホットメルト接着剤の別の態様は、必須成分として、二量化脂肪酸に基づくポリアミドを含有する。二量化脂肪酸は、不飽和の長鎖一塩基脂肪酸、例えば、リノレン酸またはオレイン酸をカップリングさせることによって得られる。これらの酸は周知であり、市販されている。

本発明におけるポリアミドは、例えば、以下の成分を含んでなる：
・３５〜４９.５モル％の二量化脂肪酸、および
・０.５〜１５モル％の、１２〜２２個の炭素原子を含むモノマー脂肪酸、ならびに
・２〜３５モル％の、以下の一般式で示されるポリエーテルジアミン：

[式中、ｘは、８〜８０、特に８〜４０の数を表し、
Ｒ⁵およびＲ⁷は、好ましくは２〜８個の炭素原子を含む同一または異なる脂肪族および／または脂環式の炭化水素基であり、そして
Ｒ⁶は、１〜６個の炭素原子を含む所望により分岐した脂肪族炭化水素基である]、および
・１５〜４８モル％の、２〜４０個の炭素原子を含む脂肪族ジアミン、
ここで、二量化脂肪酸の６５％までを、４〜１２個の炭素原子を含む脂肪族ジカルボン酸によって置換することができる。

別の適する組成は、以下の成分から得ることができる：
・２０〜４９.５モル％の二量化脂肪酸、および
・０.５〜１５モル％の、１２〜２２個の炭素原子を含むモノマー脂肪酸、ならびに
・２０〜５５モル％の、２〜４０個の炭素原子を含み、少なくとも２個の第一アミノ基を保持するアミン、
ここで、二量化脂肪酸の６５％までを、４〜１２個の炭素原子を含む脂肪族ジカルボン酸によって置換することができる。

ポリアミド中のアミン成分に関して、好ましくは、第一アミノ末端基を含むポリエーテルポリオールが、既に上記したように適している。これに関して、水に不溶性またはわずかに可溶性であるアミノ末端基を含むポリエーテルポリオールが好ましい。使用するアミノ末端基を含むポリエーテルポリオールは、特に、分子量７００〜２５００ｇ／モルを有する。特に適する種類の原料は、例えば、ビス-(３-アミノプロピル)-ポリテトラヒドロフランである。
さらに、特に、上記アミンから選択される２〜１０個の炭素原子を含む第一アルキレンジアミンを使用することもできる。

さらなる適する種類のジアミンは、ダイマー脂肪酸から導かれ、カルボキシル基の代わりに第一アミン基を含んでなる。この種類の物質は、ダイマージアミンと称されることが多い。これらは、二量化脂肪酸からニトリルを生成させ、次いで水素化することによって得られる。

上記した脂肪族ジカルボン酸を、カルボン酸として使用することができる。適する脂肪族カルボン酸は、好ましくは４〜１２個の炭素原子を有する。ダイマー脂肪酸の６５モル％までを、これらの酸によって置換することができる。さらに、長鎖アミノカルボン酸、例えば１１-アミノウンデカン酸あるいはラウリルラクタムを添加することができる。

これに関して、ポリアミドの融点を、セバシン酸を加えることによって、ある範囲内で高めうることが当業者に知られている。また、繊維化学において知られているポリアミド原料(例えばカプロラクタムなど)を、少量で加えることもできる。これらの原料は、ある範囲内で当業者が融点を高めることを可能にする。

添加する１官能、２官能または３官能の原料を選択するときに、溶融可能な、即ち未架橋の生成物が得られるべきであることを考慮に入れなければならない。例えば、架橋／ゲル化が起こるときには、３官能成分(トリマー脂肪酸)の割合の減少および／または１官能アミンまたは脂肪酸の含有量の増加によって、ゲル化傾向のないポリマーを得ることができる。

通常、アミンおよびカルボン酸の量は、ポリアミドが、１〜１２０ｍ当量のカルボキシル基を１ｋｇの固体あたりに含むように、特に１０〜１００ｍ当量／ｋｇになるように選択する。また、過剰のアミンを用いて行うこともでき、この際には、１〜１４０ｍ当量／ｋｇ固体、特に１０〜１００ｍ当量／ｋｇのアミン含有量が得られるべきである。分子量(ＧＰＣを用いて得られるような数平均分子量として測定)は、３０,０００〜３００,０００ｇ／モル、特に５０,０００〜１５０,０００ｇ／モルの範囲内であってよい。ポリアミドの粘度は、５,０００〜１００,０００ＭＰａ(２００℃で測定)、特に５０,０００ＭＰａまでであるべきである。

好ましい態様において、６０〜１００重量％のポリアミドを、ホットメルト接着剤として使用する。他のホットメルト接着剤ポリマーは、上記したポリウレタン、ポリアクリレートまたはポリエステルであってよい。また、これらは、ポリアミドと溶融物において相溶性であるもの、即ち、安定な均一溶融物を生成するものでなければならない。特定の態様において、３５〜１５重量％のポリ(メタ)アクリレートポリマーを含有させることができる。これは、例えば、アクリル酸アルキルモノマーからなることができ、所望により他のコモノマー、例えば、エチレン、プロピレン、スチレン、または官能化モノマーを含有することができる。特に、これらのポリ(メタ)アクリレートは、極性基、例えば、ＯＨ、ＣＯＯＨ基または無水カルボン酸基を有しているべきである。
別の態様は、ホットメルト接着剤のベースポリマーとしてポリアミドのみを使用する。

さらに、本発明において適するホットメルト接着剤は、追加の通常の添加剤を含有することができる。これらの例は、粘着付与樹脂、例えば、アビエチン酸、アビエチン酸エステル、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂または炭化水素樹脂など；充填剤、例えば、ケイ酸塩、タルク、炭酸カルシウム、粘土、カーボンブラックまたは顔料など；酸化防止剤または安定剤、例えば、立体障害フェノール型のものまたは芳香族アミン誘導体；繊維形成添加剤、例えば、天然繊維、プラスチック繊維またはガラス繊維である。ここで、酸化防止剤は、ポリマーを基準に１.５重量％までの量で添加することができる。通常、本発明におけるホットメルト接着剤は、合計して１０重量％以下のこれら添加剤を含有することができる。

適するホットメルト接着剤の別の本発明において必須の特性は、これらが、高柔軟性および高強度を示さなければならないことである。この強度は、降伏点引張応力(EN ISO 527-1に従って測定)によって特徴付けることができる。本発明において、降伏点引張応力(室温で)は、１〜３５ＭＰａ、特に３〜２０ＭＰａであることが要求される。最終引張強度は、１〜５０ＭＰａ、特に１０〜４０ＭＰａであるべきである。破断点伸びは、２００〜１０００％であってよい。最終引張強度が低すぎるときには、本発明の成形物品の機械的(寸法)安定性が不十分である。このために、保持される部品による機械的負荷のもとにある成形物品が変形または破壊されることもある。

別の重要な特性は、成形物品のホットメルト接着剤が、１００℃以上、特に１５０℃以上の軟化温度(ASTM E 28に従って測定)を有するべきであることである。この温度は、２５０℃まで、特に２２０℃までであることができる。対応する軟化温度を有するホットメルト接着剤の選択は、接着結合される基材に依存する。成形物品に接着結合される基材が低耐熱性であるとき、例えば、木材またはプラスチック基材であるときには、成形物品よりも低い軟化温度を有するホットメルト接着剤を使用することもできる。高耐性の基材が所望であるときには、ホットメルト接着剤は、好ましくは比較的高い軟化温度を有する。このために、負荷下での改善された熱安定性が、基材に結合される成形物品に、特に、比較的高い温度に暴露するために要求される。

本発明の成形物品は、既知の方法で製造することができる。例えば、これを射出成型法によって製造する。即ち、ホットメルト接着剤を、適当な型中に射出することができる。この型は、接着結合される表面に、所望により、例えば導電性の構成成分を有しており、これがこのようにして成形物品と結合される。

別の方法において、ツーショット法を使用する。ここでは、型の一部を本発明において適するホットメルト接着剤で満たし、残りの部分を、ホットメルト接着剤と適当な導電性の顔料または粉末との混合物で満たす。このようにして、特に適する成形物品を製造することができる(これを、接着表面において誘導加熱することができる)。

このような成形物品の製造のために、非粘着被覆を有する成形品を供することが知られている。また必要なら、成形物品の表面に接着低下剤を供することもできる。このようにして、製造方法を簡単にすることができる。

本発明において、成形物品が、基材表面と接着結合するように設計された表面の上または中に導電性の構成成分をさらに含有しているときに有利である。これらの導電性構成成分には、例えば、有孔金属フィルム、金属ワイヤ、金属粉末、他の導電性の粉末化材料、例えば、フェライト粉末、酸化セリウムまたは導電性カーボンブラックが含まれると解される。このような粉末は、既知の金属、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎまたはこれらの合金からなることができる。誘導加熱することができる材料、特に、粉末の形態にある金属またはフェライト粒子、ワイヤまたはメッシュが特に適している。この場合、このような構成成分は、成形物品全体中に存在しているべきではなく、接着結合が意図されている表面のみに存在しているべきである。

１つの態様において、これら構成成分は、接着結合が意図されている表面中に導入される。即ち、これらの金属導電性粒子は、ホットメルト接着剤によって完全に封入される。このような構成成分を含む層の厚みは、溶融される接着剤層の厚みにほぼ一致しているべきである。別の態様において、このような導電性構成成分、例えば、有孔金属フィルム、金属メッシュまたは金属ワイヤは、接着結合に使用される表面の表面のみに置かれる。この場合、金属物品は、ホットメルト接着剤によって完全に封入されない。また、ホットメルト接着剤中に少しだけ埋封されたこのような構成も、成形物品が完全にホットメルト接着剤からなるという定義中に含まれるべきである。これらの構成成分は、成形物品の支持構造に寄与しない。

別の態様において、成形物品の加熱に有利な構成成分を、接着結合される表面に密接して、またはその傍に配置する。例えば、ワイヤ、メッシュまたは粉末を、スタッド形状の接着表面の周辺に配置することができる。例えば、メッシュは、完全にまたは部分的にのみ、周辺を覆うことができる。この態様においても、ホットメルト接着剤を、接着表面において加熱および溶融し、次いで結合させることができる。誘導加熱しうる物品の接着表面からの距離は、接着点におけるホットメルト接着剤の十分な液化が確保されるように選択する。

本発明の別の対象は、ホットメルト接着剤の成形物品を基材表面に接着結合するための方法である。工業的には、接着結合に対して短いサイクル時間が要求される。ホットメルト接着剤の成形物品を、接着結合される表面において、この地点においてのみ溶融または軟化が起こるように加熱する。次いで、成形物品を基材上に押し付け、固化または再結晶化するときにしっかりと結合させる。

本発明の方法は、既知の方法により、成形物品を、基材と接着結合させる表面において加熱することを含んでなる。これを、例えば、熱ガス、赤外放射による加熱、または加熱表面との接触によって行うことができる。成形物品を、結合される表面においてのみ加熱することが、本発明にとって必須である。加熱後、直ちに成形物品を基材上に押し付ける。このようにして、ホットメルト接着剤を冷却し、成形物品との固体結合を生成させる。

別の好ましさが低い本発明の方法は、基材を少なくとも時間通りに加熱することを含んでなる。成形物品を、この加熱した地点に押し付ける。この場合、結合される地点における加熱が十分に高く、結合される表面において成形物品を溶融するものであるように注意を払うべきである。この方法は、基材を、分解することなく十分な温度まで加熱することができるときに特に適している。

好ましい態様において、成形物品は、金属の導電性粉末または構成成分を、結合される表面に、またはその傍に含有する。結合のために、これらを誘導加熱することができる。即ち、これらを電磁場に供することができる。これにより、ホットメルト接着剤の加熱および溶融が導かれる。次いで、成形物品の結合される表面上の溶融接着剤を基材上に押し付ける。通常、誘導加熱を停止して、ホットメルト接着剤を冷却し、次いで基材と結合させることができる。しかし、所望により、成形物品のホットメルト接着剤を、結合される表面において、これらを一緒に押し付けた後、短時間加熱することもできる。

ホットメルト接着剤が基材上に流れることができるように、それを十分に強く加熱すべきである。所望により、これを機械的圧力(例えば押し付け)によって支援することができる。例えば、加熱は、接着剤の融点を少なくとも２０℃、特に３０℃超える温度であるべきである。金属基材を接着結合するときに、特に迅速な冷却および迅速な結合が達成される。

成形物品の直接加熱のため、成形物品の誘導加熱のため、および成形物品を基材上にもたらすためのデバイスは、当業者に知られている。適するデバイスは、成形物品の必要な溶融温度、結合の接触時間、結合される基材の形状に応じて選択することができる。

本発明において開発された成形物品の材料の融点が低すぎるときには、温度安定性の接着結合は不可能である。特に、さらに機械的負荷(例えば振動)が生じるときには、安定な接着結合が達成されないであろう。降伏点引張応力は、好ましくは３ＭＰａ以上でなければならない。そうでなければ、固定デバイスに十分な保持力が与えられないであろう。この値が高すぎるときには、基材／固定化物体の結合が硬すぎる。即ち、基材の機械的ストレスの全てが、固定化物体に転嫁されるであろう。

本発明の方法は、特に、自動作業工程を用いて、広範囲に設計された形状を有する平らな表面上に、固定デバイスとして成形物品を接着結合するために適している。特に、本発明の方法は、金属基材上に、例えばシート金属基材上に、固定クリップまたはボルトを接着結合するのに適している。このように結合した固定クリップを、例えば、自動車工業、航空機工業、全般的ＯＥＭ工業において、あるいは、プラスチックまたは木材基材の場合に家具工業などにおいて使用することができる。

結合の後、成形物品は、基材表面に永久的に結合される。成形物品のベース材料として架橋可能なホットメルト接着剤の場合には、次いで該接着剤をさらに硬化させることができ、追加の通常は化学的永久結合を確立することができる。

成形物品を完全にホットメルト接着剤から製造したときに、安定な固定が得られる。接着接合の破壊が、ある表面においてのみ可能であり、さらなる基材／接着剤の界面は生成しない。さらに、このような成形物品の製造は、金属またはプラスチック成形物品上に接着剤の被覆を供するよりも相当に容易である。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する：
実施例１
５０モル％のドデカン二酸、２５モル％のピペラジン、１０モル％のJeffamine D 400および１５モル％のジアミノヘキサンの縮合反応、ならびに反応水の除去によって、自体既知の方法でポリアミドを製造した。主要な特性：酸価：１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、溶融粘度：１７,２００ＭＰａ(２００℃で)、軟化点：１６０℃、最終引張強度１５ＭＰａ。

実施例２
同様にして、５０モル％のセバシン酸、２４モル％のピペラジン、１６.５モル％のJeffamine D 400および９.５モル％のエチレンジアミンからポリアミドを製造した。主要な特性：酸価：８.２ｍｇＫＯＨ／ｇ、溶融粘度：１７,０００ＭＰａ(２００℃で)、軟化点：７５℃、最終引張強度２５ＭＰａ。

１ｃｍの円形ベース表面を有するスタッド形状の物体を、実施例１および２のポリアミドから製造した。鉄粉末または銅メッシュを、加熱によってこのベース表面の表面に導入した。
成形物品のベース表面を、誘導によって加熱し、様々な平らな基材に結合させた。
導電性添加剤の添加のない成形物品のベース表面を、熱風ガンで加熱し、接着結合させた。

実施例３
７５重量％の実施例１のポリアミドおよび２５重量％のＭＡグラフト化したエチレン-アクリル酸エチルコポリマーから成形物品を製造した。０.５ｃｍ幅の銅メッシュを、接着表面の回りに、スタッドの外周の半分に適用した。実施例１および２におけるように、成形物品を接着結合した。

試料は、基材に十分に接着した。
金属基材：１０Ｎ／ｍｍ²まで(剪断強度；DIN 53283)
プラスチック基材：１０Ｎ／ｍｍ²まで
木材基材：５Ｎ／ｍｍ²まで
５０℃の温度に暴露したときに、接着はなお良好であった。
プラスチック：１００Ｎ／ｃｍまで(剥離強度；DIN 53282)

比較試験
ポリアミドプラスチック(ＰＡ６)を溶融し、金属基材上に押し付けた。接着は得られなかった。
分子量＞２５０,０００ｇ／モル；降伏応力約５０ＭＰａ；破断点伸び約３０％。

Claims

ホットメルト接着剤を含む固定デバイスとして金属またはプラスチック基材上に結合するための成形物品であって、該ホットメルト接着剤が、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレートまたはポリスチレンに基づくポリマーから製造され、該ホットメルト接着剤が、軟化点１００〜２５０℃、降伏点引張応力１〜３５ＭＰａを有し、完全に該ホットメルト接着剤からなる成形物品。
軟化点が１５０〜２００℃であり、降伏点引張応力が３〜２０ＭＰａである請求項１に記載の成形物品。
ホットメルト接着剤が、２０〜５０モル％のダイマー脂肪酸および／またはＣ₄〜Ｃ₁₈ジカルボン酸、０〜１５モル％のＣ₁₂〜Ｃ₂₂モノマー脂肪酸、５〜５０モル％の脂肪族ポリアミン、０〜４０モル％の脂環式ジアミンおよび０〜３５モル％のポリエーテルジアミンを含んでなるポリアミドであり、該ホットメルト接着剤が、２００℃において５,０００〜１００,０００ＭＰａの粘度を有する請求項１または２に記載の成形物品。
ポリアミドが、ダイマー脂肪酸ならびにダイマー脂肪酸を基準に６５％までのジカルボン酸、少なくとも０.５モル％のモノマー脂肪酸を含んでなり、その合計が５０モル％であり、その粘度が２００℃において１５,０００〜５０,０００ＭＰａである請求項３に記載の成形物品。
ポリアミドが、少なくとも４０モル％のＣ₄〜Ｃ₁₈ジカルボン酸を含むが脂肪酸を含まず、脂肪族および脂環式ジアミンおよび所望によりポリエーテルジアミンの混合物を含んでなり、これらアミンの合計が５０モル％である請求項３に記載の成形物品。
３５〜１５重量％のポリ(メタ)アクリレートコポリマーをさらに含んでなり、該アクリレートコポリマーが極性基を有する請求項１〜５のいずれかに記載の成形物品。
成形物品が、基材への接着結合に利用できる少なくとも１つの表面を有し、該表面が、誘導加熱しうる構成成分を有する請求項１〜６のいずれかに記載の成形物品。
成形物品が、基材への接着結合に利用できる少なくとも１つの表面を有し、該表面に加えて、成形物品の表面領域において誘導加熱しうる構成成分が存在する請求項１〜６のいずれかに記載の成形物品。
誘導加熱しうる構成成分として、特にＡｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎまたは合金から作製された金属グリッド、フリース、ワイヤ、有孔フィルムを含んでなる請求項７または８に記載の成形物品。
誘導加熱しうる構成成分が、ホットメルト接着剤中に埋封されているか、またはホットメルト接着剤の表面に配置されている請求項９に記載の成形物品。
誘導加熱しうる粉末化顔料、特に、金属粉末、金属酸化物粉末、導電性カーボンブラックまたはナノ寸法の誘導加熱しうる顔料が、表面に埋封されている請求項７または８に記載の成形物品。
誘導加熱しうる構成成分が、ホットメルト接着剤中に、溶融される層厚みの最大値に対応する層厚みで存在する請求項１１に記載の成形物品。
層厚みが３ｍｍ未満である請求項１２に記載の成形物品。
クリップ、ねじ山、穴、ブラケットが、固定部品として、接着結合のために予定されている表面から外に向かって形成される請求項１〜１３のいずれかに記載の成形物品。
軟質基材、例えばケーブル、ホース、または硬質基材、例えばパイプ、ロッドを、固定部品において、成形物品に接続することができる請求項１４に記載の成形物品。
成形物品を金属またはプラスチック基材上に結合するための方法であって、該成形物品が、請求項１〜１５のいずれかに記載のホットメルト接着剤から製造され、基材に面する表面を、軟化点の少なくとも２０℃以上の温度まで加熱し、それと同時にまたはその直後に、基材に押し付ける方法。
接着結合させる表面を、ＩＲ放射、マイクロ波放射、熱風、誘導加熱によって、または基材を通して加熱する請求項１６に記載の方法。
成形物品を、接着結合させる表面において、誘導加熱しうる、特に、金属グリッド、粉末またはワイヤによって加熱する請求項１６または１７に記載の方法。
接着結合させる表面を、軟化点の３０℃以上の温度まで１５秒間以内加熱する請求項１６〜１８のいずれかに記載の方法。
自動車工業または一般工業において接着結合可能な成形物品を製造するための、２０〜５０モル％のダイマー脂肪酸および／またはＣ₄〜Ｃ₁₈ジカルボン酸、０〜１５モル％のＣ₁₂〜Ｃ₂₂モノマー脂肪酸、５〜５０モル％の脂肪族ポリアミン、０〜４０モル％の脂環式ジアミンおよび０〜３５モル％のポリエーテルジアミンを含んでなるポリアミドに基づく、軟化点１５０〜２５０℃および降伏点引張応力１〜３５ＭＰａを有するホットメルト接着剤の使用。
ホットメルト接着剤が１５０℃以上の軟化点を有する請求項２０に記載の使用。
接着結合させる表面を誘導加熱によって加熱する請求項２０または２１に記載の使用。