JP2015523240A - １つの部品を形成させるために２つのプラスチック部品を接合する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、２つのプラスチック部品を接合して１つの構造部材とする方法であって、その際に第２のプラスチック部品が、第１のプラスチック部品への接合のために、一次成形工程または二次成形工程において成形され、次の工程：（ａ）第１のプラスチック部品を成形用金型内に嵌め込む工程と、その際に、第１のプラスチック部品は、少なくとも１つの熱可塑性樹脂をマトリックス材料として含み、（ｂ）プラスチック成形材料を前記成形用金型内に導入して第２のプラスチック部品を成形する工程とを含み、その際に、前記プラスチック成形材料は、第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂の反応性基と化学的に反応する反応性基を有する少なくとも１つの熱可塑性樹脂、または少なくとも１つの熱可塑性樹脂と、第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂の反応性基と化学的に反応する反応性基を有する材料との混合物を含有する、前記方法に関する。

Description

本発明は、第１の工程において、第１のプラスチック構造部材を成形用金型内に嵌め込み、かつ第２の工程において、第２のプラスチック部品を形成させるためのプラスチック成形材料を前記成形用金型内に導入する、２つのプラスチック部品を接合して１つの構造部材とする方法から出発する。

例えば、繊維強化されたポリマーからなるプラスチック構造部材を、当該プラスチック構造部材上に射出されたリブにより強化させるべき場合には、相応する方法が使用される。また、例えば強化されたポリマー材料からなる基体の周りに第２のポリマー材料を射出する相応する方法が使用され、こうして、表面特性に影響を与えることができる。

第１のプラスチック部品と第２のプラスチック部品のプラスチック成形材料との良好な接合を得るために、第１のプラスチック部品は、通常、予熱される。その際に、この予熱は、成形用金型内への嵌め込み前に行なうことができるか、または、それとは別に、付加的な加熱器、例えば赤外線照射器によって成形用金型内で行なうことができる。予熱により、第１のプラスチック部品は、とりわけ軟化され、かつ、任意に表面上で溶融される。軟化された、第１のプラスチック部品の変形を避けるために、第１のプラスチック部品は、通常、成形用金型内で加熱される。予熱および任意に、第１のプラスチック部品の溶融により、第１のプラスチック部品のポリマーと第２のプラスチック部品のポリマーとが溶接され、堅固な接合が生じる。

十分に高い強度を得るために、殊に、第２のプラスチック部品が、第１のプラスチック部品からなる構造部材を強化すべきリブを含む場合には、安定した溶接接合を生じるように、第１のプラスチック成形部品が十分な深さにまで溶融することが必要とされる。第１のプラスチック部品を成形用金型内で加熱することのおかげで、構造部材を成形用金型から取り出すことができるまで、長いサイクル時間が必要とされる。それというのも、構造部材が形状安定性であるとすれば、プラスチック部品のポリマーと第２のプラスチック部品のポリマーが凝固している場合に初めて取出しが可能であるからである。このことを達成するために、成形用金型内は、通常、冷却される。

連続フィラメント繊維により強化された平面状プラスチック部品、いわゆる有機シートを溶接しかつ周りに射出することは、例えば、Ｍａｒｃｏ Ｗａｃｋｅｒ ｅｔ ａｌ．，“Ｓｃｈｗｅｉｓｓｅｎ ｕｎｄ Ｕｍｓｐｒｉｔｚｅｎ ｖｏｎ Ｏｒｇａｎｏｂｌｅｃｈｅｎ”，ＫＵ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ，Ｃａｒｌ Ｈａｎｓｅｒ Ｖｅｒｌａｇ，Ｍｕｅｎｃｈｅｎ，９２巻（２００２），６中に記載されている。後方に射出するかまたは周りに射出することにより、機能部品は、有機シート上に取り付けられうる。このために、有機シートは、成形用金型内への嵌め込み前に予熱されかつ引き続き第２のポリマーと一緒に周りに射出される。しかし、このことは、サイクル数および必要とされる高い成形用金型のために、前記欠点をまねく。

したがって、本発明の課題は、プラスチック部品の安定した接合を提供しかつ製造の際の僅かなサイクル時間を可能にする、２つのプラスチック部品を接合する方法を提供することである。

この課題は、２つのプラスチック部品を接合して１つの構造部材とする方法であって、その際に第２のプラスチック部品が、第１のプラスチック部品への接合のために、一次成形工程または二次成形工程において成形され、次の工程：
（ａ）第１のプラスチック部品を成形用金型内に嵌め込む工程と、その際に、前記の第１のプラスチック部品は、少なくとも１つの熱可塑性樹脂をマトリックス材料として含み、
（ｂ）プラスチック成形材料を前記成形用金型内に導入して第２のプラスチック部品を成形する工程とを含み、その際に、前記プラスチック成形材料は、第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂の反応性基と化学的に反応する反応性基を有する少なくとも１つの熱可塑性樹脂、または少なくとも１つの熱可塑性樹脂と、第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂の反応性基と化学的に反応する反応性基を有する材料との混合物を含有する、前記方法によって解決される。

本発明の範囲内で、「成形（Ａｎｆｏｒｍｅｎ）」とは、第１のプラスチック部品の部材上にプラスチック部品を部分的に成形することとも解釈され、同様に、第１のプラスチック部品を全体的または部分的に取り囲むこととも解釈される。

一次成形工程とは、例えば射出成形または流し成形であると解釈され、および二次成形工程は、例えば熱成形または圧縮成形である。

第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料中に含まれている反応性基と第１のプラスチック部品のマトリックス材料の熱可塑性樹脂の反応性基、例えばマトリックス材料として使用されるポリアミドのアミノ基との化学反応により、第１のプラスチック部品と第２のプラスチック部品との間には、安定した接合が達成される。さらなる利点は、第１のプラスチック部品が２つのプラスチック部品を溶接する場合よりも僅かな程度で溶融することになることである。それによって、前記方法を第１のプラスチック部品のより低い加工温度で実施することが可能である。すなわち、例えば、前記成形用金型に対してより低い温度を選択することが可能である。それとは別に、第１のプラスチック部品を成形用金型内に嵌め込む前に、この第１のプラスチック部品をわずかな程度で加熱することも可能である。さらに、このことは、サイクル時間が減少されてもよいことを前提とする。

好ましい実施態様において、第１のプラスチック部品は、繊維強化された平面状プラスチック部品である。この繊維強化された平面状プラスチック部品を強化するための繊維は、短繊維、長繊維または連続フィラメント繊維であることができる。第１のプラスチック部品を強化するための繊維が連続フィラメント繊維であることは、好ましい。

第１のプラスチック部品を強化するための繊維として連続フィラメント繊維を使用する場合には、この連続フィラメント繊維は、ニットの形、織布の形または一方向もしくは二方向の層で互いに平行に整列されていてよい。フリースまたはフェルトの形の繊維の配置も可能である。しかし、前記繊維を強化のために織布の平面構造物として使用することは、好ましい。その際に、前記繊維をそのつどばらばらに織るかまたはばらばらの繊維束を互いに織ることが可能である。強化のために使用されうる、適当な繊維は、例えば、有機繊維、鉱物質繊維の無機繊維ならびにこれらの任意の組合せである。適当な繊維は、例えば合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維、チタン酸カリウム繊維、鉱物質繊維、例えば玄武岩繊維、および金属繊維、例えばスチール繊維または銅繊維、ならびにこれらの任意の組合せである。

繊維強化された第１のプラスチック部品を製造するために、繊維が織布、ニットまたはメリヤスとして存在する場合には、前記繊維は、マトリックス材料としての熱可塑性樹脂で含浸される。製造のために、前記熱可塑性樹脂は、例えば溶融液の形で、繊維とともに含浸または注型に使用される。それとは別に、熱可塑性樹脂を製造するためのモノマーで前記繊維を含浸し、引き続き、例えばモノマーの重合を生じる反応を、加熱によって引き起こすことも可能である。平面状の第１のプラスチック部品を製造する、さらなる方法は、粉末含浸であるか、または前記繊維とポリマーフィルムとの貼合せ、および引き続く溶融およびポリマーフィルムの加圧であり、第１のプラスチック部材を製造することができる。

当該の平面状の平らなプラスチック部材は、一般に、有機シートとも呼称される。

第１のプラスチック部品のためのマトリックス材料として適当な熱可塑性樹脂、および第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料として適当な熱可塑性樹脂は、例えば、ポリオレフィン、例えばポリエチレンもしくはポリプロピレン、ポリビニルポリマー、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアセタール、ポリビニルエーテル、ポリビニルラクタムもしくはポリビニルアミン、スチレンポリマー、例えばポリスチレン、スチレン−アクリルニトリルコポリマー、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン、（メタ）アクリル酸のポリマー、例えばポリアクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリキノキサリン、ポリキノリン、ポリベンズイミダゾール、ポリアミド、ポリエステルまたはポリウレタン、例えばポリイソシアネート、ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールである。

第１のプラスチック部品のためのマトリックス材料として特に好ましいのは、ポリアミドである。適当なポリアミドは、例えば、モノマー単位としての、ラクタムＸ、ジアミンＹ、ジカルボン酸Ｚまたはこれらの混合物から構成されている。

ポリアミドを製造するためのモノマー単位として使用されうるラクタムＸは、とりわけ、６〜１２つの環員を有する。例えば、バレロラクタム、カプロラクタム、エナントラクタム、カプリルラクタムまたはラウリルラクタムが適している。前記ラクタムの他に、開環したラクタムからもたらされるアミノ酸も適している。特に好ましいラクタムは、カプロラクタムである。

モノマー単位として使用されうるジアミンＹは、一般式Ｈ₂Ｎ−Ｒ¹−ＮＨ₂の当該ジアミンであり、上記式中、Ｒ¹は、１，３−フェニレンもしくは１，４−フェニレンまたは４〜３８個の炭素原子、殊に４〜８個の炭素原子を有する、非分枝鎖状アルキレンまたは分枝鎖状アルキレンであり、前記アルキレンは、シクロアルキレンを含むことができる。適当なジアミンは、例えば１，４−ジアミノブタン、１，５−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、オクタメチレンジアミン、ノナンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカンジアミン、ドデカンジアミン、１，３−フェニレンジアミン、１，４−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンおよびキシリレンジアミンである。

適当なジカルボン酸Ｚは、一般式ＨＯＯＣ−Ｒ²−ＣＯＯＨの当該ジカルボン酸であり、上記式中、Ｒ²は、１，３−フェニレンもしくは１，４−フェニレンまたは４〜３８個の炭素原子、殊に４〜８個の炭素原子を有する、分枝鎖状アルキレンまたは非分枝鎖状アルキレンであり、前記アルキレンは、シクロアルキレンを含むことができる。適当なジカルボン酸は、例えばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コルク酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸またはナフタレン酸である。アジピン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸およびイソフタル酸が特に好ましい。

ポリアミドは、例えば次の組合せのモノマーから構成されていてよい：Ｘ、Ｙ.Ｚ、Ｘ／Ｙ.Ｚ、Ｙ.Ｚ／Ｘ、Ｘ／Ｙ.Ｚ／Ｙ.Ｚ、Ｙ.Ｚ／Ｙ.ＺおよびＹ.Ｚ／Ｙ.Ｚ／Ｙ.Ｚ。適当なポリアミドは、例えばＰＡ６、ＰＡ１２、ＰＡ４.６、ＰＡ６６、ＰＡ６.１０、ＰＡ６.１２、ＰＡ１０.１０、ＰＡ１２.１２、ＰＡ１３.１３、ＰＡ６.Ｔ、ＰＡ９.Ｔ、ＰＡ ＭＸＤ.６、ＰＡ６／６.６、ＰＡ６／６.Ｔ、ＰＡ６.Ｉ／６.Ｔ、ＰＡ６／６.６／６.１０である。ポリアミド６、ポリアミド６.６、ポリアミド４.６、ポリアミド６.１０、ポリアミド６Ｔコポリアミドおよびポリアミド６／６.６が特に好ましい。

第１のプラスチック部品の性質を調節するために、マトリックス材料として使用される熱可塑性樹脂は、さらに添加剤を含有することができる。この添加剤は、例えばＵＶ安定剤、滑剤、成核剤、染料、可塑剤または任意の別の、熱可塑性樹脂の性質の調節に使用される、当業者に公知の添加剤である。

好ましい実施態様において、マトリックス材料として使用される熱可塑性樹脂は、そのつど、前記配合物の全質量に対して、ＵＶ安定剤を０〜２質量％、滑剤を０〜１質量％および成核剤を０〜１質量％含有する。

第１のプラスチック部材のための熱可塑性樹脂として、２０ｍｍｏｌ／ｋｇを上回るアミノ末端基の数を有するポリアミドが使用されることは、特に好ましい。第一級アミノ末端基の数が２５ｍｍｏｌ／ｋｇを上回ることは、よりいっそう好ましい。前記第一級アミノ末端基の数は、製造の際に、前記モノマー中に存在するアミノ基対カルボン酸末端基の適切な比によって調節されうる。この特別な数の第一級アミノ末端基により、第１のプラスチック部材の熱安定性および／または加水分解安定性は、向上される。

アミノ末端基の測定は、前記ポリアミドの溶液を指示薬の存在下に滴定することにより実施されうる。このために、前記ポリアミドは、フェノールとメタノールと（例えば、フェノール７５質量％およびメタノール２５質量％）の混合物中で加熱下に溶解される。前記混合物は、例えば前記ポリマーが溶解するまで、還流下に沸点に保たれうる。冷却された溶液には、適当な指示薬または指示薬混合物、例えばベンジルオレンジとメチレンブルーとからなるメタノール性溶液が添加され、かつグリコール中のメタノール含有過塩素酸溶液を用いて、色が変化するまで滴定される。過塩素酸の消費量から、アミノ末端基濃度は、計算される。

第一級アミノ末端基を測定する、さらに適した方法は、例えばＷＯ ２００８／０２２９１０中に記載されている。

構造部材を製造するために、第１のプラスチック部品は、成形用金型内に嵌め込まれる。その際に、例えば、第１のプラスチック部品、殊にこれが平面状プラスチック部品であるならば、第１の金型内で予備成形し、こうして製造された予備成形品を成形用金型内に嵌め込むことが可能である。それとは別に、平面状プラスチック部品を成形用金型内に嵌め込み、かつ直接に成形用金型内で二次成形することが可能である。しかし、第１のプラスチック部品を予備成形し、かつ予備成形品を成形用金型内に嵌め込むことが好ましい。さらに、第１のプラスチック部品を成形用金型内への嵌め込み前に加熱するか、または、それとは別に、第１のプラスチック部品を成形用金型内で加熱することが可能である。その際に、第１のプラスチック部品が第２のプラスチック部品のプラスチック成形材料と溶融により互いに溶接される場合には、温度は、この溶接が必要とするであろう温度よりも低く選択されうる。殊に、第１のプラスチック部品を予熱し、かつ予熱された第１のプラスチック部品を成形用金型内に嵌め込むことは、好ましい。

前記成形用金型が４０〜２１０℃の範囲内、殊に８０〜１２０℃の範囲内の温度を有することは、好ましい。第１のプラスチック部品は、とりわけ、前記成形用金型内への嵌め込み前に、３０〜１９０℃の範囲内、殊に１２０〜１７０℃の範囲内の温度に加熱される。

第１のプラスチック部品の嵌め込み後に、プラスチック成形材料は、第２のプラスチック部品の成形のために、成形用金型内にもたらされる。この場合、前記プラスチック成形材料を所定の位置で第１のプラスチック部品上に局部的に成形することができるか、またはそれとは別に、第１のプラスチック部品をプラスチック材料で全体的または部分的に取り囲むことができる。さらに、第１のプラスチック部品を全体的または部分的に取り囲む場合には、さらに機能部品を第２の成形材料から形成させることが可能である。適当な機能部品は、例えば強化部品、例えばリブである。

前記機能部品、例えばリブを形成させることにより、第１のプラスチック部品は、さらに強化されうる。これによって、例えば、こうして製造された構造部材のためのより高い強度および剛性が達成される。

前記性質の改善、例えばさらなるリブによる強度の向上の他に、本発明による方法により、例えば第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料からなる薄手の層を第１のプラスチック部品上に流すことにより、前記表面特性が変えられてもよい。こうして、例えば目視的に、より良好な表面が製造されうる。

第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料は、本発明によれば、第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂の反応性基と化学的に反応する反応性基を有する少なくとも１つの熱可塑性樹脂、または少なくとも１つの熱可塑性樹脂と、第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂の反応性基と化学的に反応する反応性基を有する材料との混合物を含有する。

特に好ましくは、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の熱可塑性樹脂として、ポリアミドが使用される。

第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の混合物中に含まれている熱可塑性樹脂は、第１のプラスチック部品のマトリックス材料を形成する熱可塑性樹脂と同じであってよい。しかし、それとは別に、異なる熱可塑性樹脂を使用することもできる。また、異なる熱可塑性樹脂からなる混合物は、プラスチック成形材料のために使用されうる。

ポリアミドが第１のプラスチック部品のためのマトリックス材料の熱可塑性樹脂として使用される場合には、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の熱可塑性樹脂として、同様にポリアミドを使用することは、好ましい。この場合、マトリックス材料に対するポリアミドは、とりわけ、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料のポリアミドと同じものである。しかし、それとは別に、異なるポリアミドまたはポリアミド混合物が使用されてもよい。すなわち、殊に、目視的に、より良好な表面を製造するために、前記プラスチック成形材料が、低い結晶化度を有するポリアミドを、少なくとも幾らかの割合で含有することは、好ましい。これによって、より平滑な表面が達成される。より低い結晶化度を有する、適当なポリアミドは、例えばＰＡ ６／６.６である。このポリアミドは、単独で、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料中に含有されていてよいか、または別のポリアミドとの任意の混合物で、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料中に含有されていてよい。

第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の性質を調節するために、このプラスチック成形材料がさらなる添加剤を含有することができる。相応する添加剤は、例えば耐衝撃性改良剤、滑剤、熱安定剤、ＵＶ安定剤、充填剤および強化用繊維である。

耐衝撃性改良剤として、例えばエステルで官能化されたオレフィンが使用される。耐衝撃性改良剤の割合は、とりわけ、前記配合物の全質量に対して、０〜１０質量％の範囲内にある。

滑剤、熱安定剤、ＵＶ安定剤として、任意の、当業者に公知の物質が使用されてよい。とりわけ、第２のプラスチック部品を製造するためのプラスチック成形材料は、そのつど、前記配合物の全質量に対して、滑剤を０〜１質量％、熱安定剤を０〜４質量％およびＵＶ安定剤を０〜２質量％含有する。

さらに、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料は、強化剤を含有することもできる。強化剤として、例えば、繊維、特に短繊維または長繊維が適している。第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料における繊維の割合は、とりわけ、前記プラスチック成形材料の全質量に対して、１０〜５０質量％の範囲内にある。

繊維として、有機繊維、無機繊維または鉱物質繊維ならびにこれらの任意の組合せが使用されうる。適当な繊維は、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、合成繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウム繊維、鉱物質繊維、例えば玄武岩繊維、金属繊維、例えばスチール繊維または銅繊維、およびホウ素繊維である。炭素繊維およびガラス繊維を使用することは、特に好ましい。短ガラス繊維を使用することは、殊に好ましい。

第１のプラスチック部品のためのマトリックス材料として、ポリアミドを使用する場合には、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料中に含まれる、反応性基を有する材料は、とりわけ、無水マレイン酸、エポキシド、エステル、イソシアネート、オキサゾリン、オキサジノン、これらの成分の少なくとも２つの混合物、またはこれらの成分の１つ以上から構成されているポリマーもしくはオリゴマーから選択されている。前記材料の反応性基は、成形用金型内への導入中に、第１のプラスチック部品のポリアミドの第一級アミノ末端基と反応する。

さらに、前記ポリアミドのさらなるアミノ基またはカルボン酸基との反応が行なわれてもよい。しかし、前記反応性基を有する材料の反応性基と反応する、第一級アミノ末端基を有するポリアミドを使用することは、好ましい。

第２のプラスチック部品を製造するためのプラスチック成形材料において反応性基を有する材料の割合は、とりわけ、前記配合物の全質量に対して、０〜５質量％の範囲内にある。

反応性基を有する材料として、無水マレイン酸を使用する場合には、殊にモノマーの無水マレイン酸、またはスチレン−無水マレイン酸コポリマーが好ましい。適当なスチレン−無水マレイン酸コポリマーは、１０００〜２０００００ｇ／ｍｏｌの範囲内の分子量を有する。前記コポリマーは、とりわけ、スチレン−無水マレイン酸コポリマーのモノマー単位に対して、無水マレイン酸を５〜５０モル％含有する。反応性基を有する材料としてスチレン−無水マレイン酸コポリマーを用いるプラスチック成形材料の製造中に、一般に、無水マレイン酸基の５〜５０％は、第２のプラスチック成形部材を形成させるために、プラスチック成形材料のポリアミドの使用可能なアミノ末端基と反応する。

エポキシドを使用する場合には、こうして、殊にスチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマーが好ましい。このスチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマーは、とりわけ、１０００〜２０００００ｇ／ｍｏｌの範囲内の分子量を有する。このスチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマーは、とりわけ、当該スチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマーのモノマー単位に対して、グリシジル（メタ）アクリレートを２〜５０モル％含有する。スチレン−無水マレイン酸コポリマーの場合と同様に、スチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマーの場合も、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の製造中に反応性基が反応する。すなわち、一般に、エポキシ基の５〜５０％が第２のプラスチック部品の製造のために、前記プラスチック成形材料のポリアミドの使用可能なアミノ末端基と反応する。スチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマーの使用の他に、エポキシドとして、デンドリマー構造上または星型ポリマー構造上のエポキシドも適している。

反応性基を有する材料として、イソシアネートを使用する場合には、殊に、低い分子量を有するイソシアネートもしくはジイソシアネート、オリゴマーのイソシアネートもしくはジイソシアネート、またはイソシアネートを側鎖として有する、ポリマーもしくはデンドリマーが好ましい。前記イソシアネート基は、オキシムでブロックされていてよい。第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の製造中に、前記イソシアネート基の５〜５０％は、第２のプラスチック部品を製造するためのプラスチック成形材料のポリアミドの使用可能なアミノ基またはカルボキシル基と反応しうる。

オキサゾリンまたはオキサジノンを反応性基を有する材料として使用する場合には、殊に、アミノ基および／またはカルボキシル基と反応する、オキサゾリン基もしくはオキサジノン基またはこれら双方の基を含む分子が好ましい。それとは別に、前記反応性基は、ポリマー構造の側鎖基であってもよい。第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の製造中に、前記オキサゾリン基または前記オキサジノン基の５〜５０％は、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料を製造するポリアミドの使用可能なアミノ末端基またはカルボキシル末端基と反応する。

第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料は、とりわけ、二軸押出機中で製造される。このために、熱可塑性樹脂、例えばポリアミド、および添加剤は、二軸押出機の供給帯域内に供給される。その際に、この供給帯域は、とりわけ、冷却される。この供給帯域には、一般に、第１の溶融帯域が引き続く。さらに、中央帯域内には、任意に、前記プラスチックを強化するための繊維が添加されうる。前記の反応性基を有する材料は、前記押出機の最終帯域内に添加され、その後にプラスチック成形材料は、金型によって圧縮されかつ例えば造粒される。

さらに、前記構造部材の製造のために、こうして製造された、第２のプラスチック部品のための熱可塑性樹脂は、射出成形機に供給され、この射出成形機中で溶融され、かつ第１のプラスチック部品が位置決めされている成形用金型内に射出される。

任意に、前記熱可塑性樹脂は、一軸押出機または二軸押出機中で溶融されてもよく、押出品として連続的に排出され、複数の部分に分配され、かつ、第１のプラスチック部品が位置決めされている成形用金型内で流し成形法（Ｆｌｉｅｓｓｐｒｅｓｓｐｒｏｚｅｓｓ）で圧縮されて構造部材とされる。

第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の製造に使用される熱可塑性樹脂は、とりわけ、第１のプラスチック部品の製造のための熱可塑性樹脂と同じものである。好ましくは、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料を製造する熱可塑性樹脂は、ポリアミドでありかつ殊にＰＡ ６、ＰＡ ６.６、ＰＡ ４.６、ＰＡ ６.１０、ＰＡ ６Ｔ コポリアミドおよびＰＡ ６／６.６またはこれらの混合物から選択されている。前記に既述したように、殊に、第１のプラスチック部品および第２のプラスチック部品に対して、同じポリアミドを使用することは、好ましい。さらに、殊に、目視的に平滑な表面を製造するために、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料にさらにＰＡ ６／６.６を添加することは、好ましい。

第１のプラスチック部品と接合される第２のプラスチック部品は、例えば、第１のプラスチック部品を強化するリブを含む。さらに、第２のプラスチック部品は、第１のプラスチック部品の表面を調節する被覆材料であってもよい。リブの他に、第２のプラスチック部品は、一片で第１のプラスチック部品と接合されるべき任意の別の機能部品を含んでいてもよい。

第１のプラスチック部品と第２のプラスチック部品とを良好に接合するために、さらに、第１のプラスチック部品の表面の温度がマトリックス材料として使用される熱可塑性樹脂の溶融温度を上回ることは、好ましい。このために、例えば前記に既述したように、第１のプラスチック部品を加熱し、その後にこの第１のプラスチック部品を成形用金型内に嵌め込むことが可能である。それとは別に、第１のプラスチック部品も前記成形用金型内で加熱されてよい。

第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料を前記成形用金型内に導入する圧力は、溶融液の流れ方向に依存する。ここでは、当業者に公知でありかつ射出成形法ならびに流し成形法に通常の圧力が使用される。

例
比較例１
第一級アミノ末端基３７ｍｍｏｌ／ｋｇを有するポリアミド６をマトリックス材料として有する、第１のプラスチック部品としての有機シートに、第２のプラスチック部品としてのＰＡ ６からなるリブを射出成形法によって取り付ける。前記リブを取り付けるための金型温度は、２００℃であった。前記有機シートを前記金型内への嵌め込み前に１６０℃の温度に加熱した。

前記リブを射出成形して取付けかつポリアミドを凝固させた後に、こうして製造された構造部材を成形用金型から取り出し、かつ強度試験にかける。このために、前記リブに対する引張力を試験し、かつどの位の力で前記リブが有機シートから外れるのかを測定した。

比較例１で製造された、ＰＡ ６からなるリブの場合、このリブが有機シートから外れた力は、２２５０Ｎであった。

比較例２
第１のプラスチック部品として、マトリックス材料としての第一級アミノ末端基８３ｍｍｏｌ／ｋｇを有するポリアミド６を有する有機シートを使用した。この有機シート上にＰＡ ６からなるリブを射出成形して取り付けた。製造条件は、比較例１の製造条件に相応した。前記リブが有機シートから外れた引張力は、２５００Ｎであった。

実施例１
第１のプラスチック部品として、比較例１と同じ有機シートを使用した。リブを有機シート上に射出成形して取り付けたプラスチック成形材料は、ＰＡ ６および、全配合物の全質量に対して、スチレン−無水マレイン酸コポリマー１質量％を含有していた。前記リブが射出成形されて取り付けられた条件は、比較例１の条件に相応した。前記リブが有機シートから外れた引張力は、３０００Ｎであった。

実施例２
第１のプラスチック部品として、比較例２と同じ有機シートを使用した。第２のプラスチック部品、すなわちリブのためのプラスチック成形材料として、前記配合物の全質量に対して、スチレン−無水マレイン酸コポリマー１質量％を有するＰＡ ６を使用した。前記リブが射出成形されて取り付けられた条件は、比較例１の条件に相応した。前記リブが有機シートから外れた引張力は、３５００Ｎであった。

実施例３
比較例２と同じ規格の有機シート上に、第２のプラスチック部品として、前記配合物の全質量に対して、スチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマー１質量％を有するＰＡ ６からなるリブを、比較例１と同じ条件下で射出成形して取り付けた。前記リブが有機シートから外れた引張力は、３２００Ｎであった。

Claims (14)

1. ２つのプラスチック部品を接合して１つの構造部材とする方法であって、その際に第２のプラスチック部品が、第１のプラスチック部品への接合のために、一次成形工程または二次成形工程において成形され、次の工程：
   （ａ）第１のプラスチック部品を成形用金型内に嵌め込む工程と、その際に、第１のプラスチック部品は、少なくとも１つの熱可塑性樹脂をマトリックス材料として含み、
   （ｂ）プラスチック成形材料を前記成形用金型内に導入して第２のプラスチック部品を成形する工程とを含み、その際に、前記プラスチック成形材料は、第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂の反応性基と化学的に反応する反応性基を有する少なくとも１つの熱可塑性樹脂、または少なくとも１つの熱可塑性樹脂と、第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂の反応性基と化学的に反応する反応性基を有する材料との混合物を含有する、前記方法。
2. 第１のプラスチック部品は、繊維強化された平面状プラスチック部品または繊維強化された線形のプラスチック部品であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 第１のプラスチック部品を強化するための繊維は、連続フィラメント繊維であることを特徴とする、請求項２記載の方法。
4. 前記繊維は、織布もしくはレイドスクリムの形または一方向の繊維構造の形で第１のプラスチック部品中に含有されていることを特徴とする、請求項２または３記載の方法。
5. 前記繊維は、合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維、チタン酸カリウム繊維、鉱物質繊維および金属繊維ならびにこれらの任意の組合せから選択されていることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 第１のプラスチック部品の熱可塑性樹脂は、ポリアミドであることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. 前記ポリアミドは、ＰＡ ６、ＰＡ ６.６、ＰＡ ４.６、ＰＡ ６.１０、ＰＡ ６Ｔ コポリアミドおよびＰＡ ６／６.６から選択されていることを特徴とする、請求項６記載の方法。
8. 第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の反応性基を有する材料は、無水マレイン酸、エポキシド、エステル、イソシアネート、オキサゾリン、オキサジノン、これらの成分の少なくとも２つの混合物、またはこれらの成分の１つ以上から形成されているポリマーもしくはオリゴマーから選択されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
9. 前記の反応性基を有する材料は、モノマーの無水マレイン酸、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、スチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマー、低い分子量を有するイソシアネートもしくはジイソシアネート、オリゴマーのイソシアネートもしくはジイソシアネート、側鎖基としてのイソシアネートを有するポリマーもしくはデンドリマー、またはオキサゾリン基もしくはオキサジノン基を含む分子を有するポリマーもしくはデンドリマーから選択されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
10. 前記の第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料の熱可塑性樹脂は、ポリアミドであることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
11. 前記の第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料のポリアミドは、ＰＡ ６、ＰＡ ６.６、ＰＡ ４.６、ＰＡ ６.１０、ＰＡ ６Ｔ コポリアミドおよびＰＡ ６／６.６から選択されていることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
12. 第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料は、繊維、充填剤および／またはさらなる添加剤を含有することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
13. 前記の第２のプラスチック部品は、第１のプラスチック部品を強化するためのリブを含むことを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
14. 前記の第１のプラスチック部品は、第２のプラスチック部品のためのプラスチック成形材料によって全体的に取り囲まれることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。