JP2018531819A - ２つの異なるプラスチックの接合方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、プライマーを用いた２つの異なるプラスチックの溶接方法に関する。接合される２つのプラスチック材料は、互いから２２ＭＰａを超えるハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有し、プライマーは、接合される２つのプラスチック材料から２２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有するポリマーを含む。本発明はまた、対応して溶接された製造物品に関する。

Description

本発明は、プライマーを用いた２つの異なるプラスチック材料の溶接方法であって、接合される２つのプラスチック材料が、互いから２２ＭＰａを超えるハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有し、プライマーが、接合される２つのプラスチック材料から２２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有するポリマーを含む溶接方法に関する。本発明はまた、対応して溶接された製造物品に関する。

プラスチック材料〔例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリレートまたはポリアミド（ＰＡ）〕からなる基材の２以上を相互に接合するための様々な方法は、従来技術から知られている。この場合、両方の機械的接続の選択肢、例えば締付けもしくはねじ込み、または接着的接合法が存在する。或いは、プラスチック材料は一緒に溶接することもできる。溶接は、一般に同じタイプであるプラスチック材料（例えばＰＥとＰＥまたはＰＡとＰＡ）を分離できず一体化するよう物理的に相互に接合するための接合方法である。同じタイプの熱可塑性物質とは、その分子構造、その融点、その溶融粘度およびその熱膨張率に関して実質的に異なっておらず、基本的にある程度互いに混合できるポリマーである。同じタイプのプラスチック材料とは通常、同じポリマーベースを有するプラスチック材料であるか、および／または同じプラスチック材料である。

同じタイプの２つ以上のプラスチック材料を一緒に溶接するための様々な方法は知られている。この場合、赤外線溶接、赤外線／摩擦溶接または超音波溶接などの幅広い溶接方法を使用できる。同じタイプのプラスチック材料を溶接するためのこれらの方法は、関連するプラスチック材料が溶接ゾーン領域で溶融され、これらの材料が一体化接合および圧入されて前記領域内で相互に接合されることに基づいている。

これらの溶接方法は、同じタイプのプラスチック材料が相互に接合される限り、良好に機能する。しかし、例えば、ポリアミドとポリスチレンプラスチック材料などの同じタイプではないおよび／または相互に適合しない２つのプラスチック材料を一緒に溶接してすぐ、２つの基材の間に十分高い機械的強度を有する永続的な接続をもたらすことは不可能である。従来技術から知られている溶接方法を用いて互いに混合できない２つの全く異なるプラスチック材料を直接溶接しようとすると、強度を得られない、または、非常に低い強度しか得られない。

これまで、もっぱら機械的接続または接着的接合法を用いて、対応する異なるプラスチック材料を相互に接合することは可能であった。機械的接続の欠点は、複雑な取付け、場所ごとの材料応力、および追加の機械的接続手段の使用の必要性である。さらに、機械的接続の場合には、一体化接合された接続部はめったに達成できない。しかし、接着的接合法の欠点は、接続の最終的強度が、数週間であり得る長時間の後にしか達成されないことである。さらに、低エネルギー表面を接着的に接合することは通常、接合材料の面倒な前処理を必要とする。加えて、接着的接続は、屋外気象条件の故にしばしばいつまでも安定というわけではない。さらに、清浄な接着的接続を提供することは、しばしば複雑で時間を要する。従って、溶接方法による接続は、プラスチック材料にとって最も清浄で最も迅速で最も簡単な解決法である。

従って、本発明の課題は、２つの異なるプラスチック材料を簡単に溶接する方法を提供することである。この場合、溶接シームによる異なったプラスチック材料間の接続は、可能な限り安定しており長く持続することを意図している。

驚くべきことに、この課題が、プライマーを用いた２つの異なるプラスチック材料の溶接方法であって、接合される２つのプラスチック材料が、互いから２２ＭＰａを超えるハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離（ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｑｕａｄｒａｔｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅ）を有し、プライマーが、接合される２つのプラスチック材料から２２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有するポリマーを含む溶接方法によって達成されることが見出された。

驚くべきことに、ハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離に基づいてプラスチック材料およびプライマーを選択することにより、２つの異なるプラスチック材料を互いに溶接できるようにプライマーを選択できることが見出された。対応するプライマーを使用することにより、２つの異なるプラスチック材料を溶接した際に、プラスチック材料間の特に安定で経年劣化し難い接続を達成することができる。

ハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離は、下記式に従って求められる。
（Ｒａ）^２＝４（Δδ_Ｄ）^２＋（Δδ_Ｐ）^２＋（Δδ_Ｈ）^２

この式において、δ_Ｄは分散力についてのハンセンパラメーターであり、δ_Ｐは極性についてのハンセンパラメーターであり、δ_Ｈは水素架橋結合についてのハンセンパラメーターである。Δδ_Ｄ、Δδ_ＰおよびΔδ_Ｈは各々の場合において、比較するプラスチック材料またはポリマーについてのこれらのハンセンパラメーターの差を意味する。例えば、ポリマー１および２のΔδ_Ｄは（δ_Ｄ１−δ_Ｄ２）である。関連するプラスチック材料またはポリマーについて個々のハンセンパラメーターδ_Ｄ、δ_Ｐおよびδ_Ｈの値は、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｍ．Ｈａｎｓｅｎによる「Ｈａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ：Ａ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（第二版； Ｔａｙｌｏｒ ＆ Ｆｒａｎｃｉｓ Ｇｒｏｕｐ；２００７；ＩＳＢＮ−１０ ０−８８４９３−７２４８−８）に従って測定される。個々のポリマーについての値のいくつかは既に、この出典に見られる。この本に記載の方法に従って、ハンセンパラメーターは好ましくは、プログラムＨＳＰＩＰ（第四版４．１．０７）を用いて付随のデータベースから得ることができ、または入手できない場合は「ｈｅｌｐ」の項に記載されているように、プログラムの組み込まれた「ＤＩＹ」機能を用いて、好ましくは付随のニュートラルネットワークを用いて求めることができる。ＨＳＰＩＰプログラムは、Ｓｔｅｖｅｎ Ａｂｂｏｔｔ ＴＣＮＦ Ｌｔｄ．から入手可能である。

接合されるプラスチック材料は、原則として、結合されるプラスチック材料が、互いから２２ＭＰａを超える、好ましくは２５ＭＰａを超える、特に３０ＭＰａを超える、特に好ましくは３５ＭＰａを超えるハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有するという条件で、全ての公知のプラスチック材料から選択される異なる２つのプラスチック材料である。（Ｒａ）^２が対応する場合、２つのプラスチック材料は互いに混合できず、相溶性ではなく、そのため、さらなる助剤なしで２つのプラスチック材料を溶接することは不可能であるか、困難である。

接合されるプラスチック材料は、好ましくは、それぞれ少なくともポリマーに基づいており、すなわちポリアミドプラスチック材料はポリアミドポリマーに基づく。いずれの場合も、結合されるプラスチック材料（フィラーを含まない全プラスチック材料）のポリマー含量に基づき、好ましくは、接合されるプラスチック材料の８０重量％超、特に９０重量％超、好ましくは９５重量％超、特に好ましくは９８重量％超が、このポリマーまたはポリマー混合物からなる。ポリマーに加えて、プラスチック材料はさらなる成分、例えば、ガラス繊維などのフィラー、顔料、鉱物粒子、染料、レオロジー助剤、放出助剤または安定剤などを含んでいてもよい。いずれの場合も結合されるプラスチック材料（フィラーを含む）に基づき、好ましくは結合されるプラスチック材料の４０重量％超、特に６０重量％超、好ましくは７０重量％超、好ましくは９０重量％超が前記ポリマーから構成される。プラスチック材料における前記ポリマーの含有量は、いずれの場合も全プラスチック材料（フィラーを含む）に基づき、５０〜９０重量％であり、特に６０〜８０重量％である。

接合されるプラスチック材料および／またはこれらのプラスチック材料が基礎とするポリマーは、以下から選択することができる：プラスチック材料は、好ましくは熱可塑性樹脂であり、以下を適切な熱可塑性ポリマーとして例示する：ポリオキシアルキレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリアミド、ポリスチレンなどのビニル芳香族（共）重合体、衝撃性改質ポリスチレン、例えば、ＨＩ−ＰＳ、またはＡＳＡ、ＡＢＳまたはＡＥＳポリマー、ポリアリーレンエーテル、例えばポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリウレタン、ポリ乳酸、ハロゲン含有ポリマー、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、イミド基含有ポリマー、セルロースエステル、シリコーンポリマーおよび熱可塑性エラストマー。異なる熱可塑性ポリマーの混合物も、プラスチック成形部材の材料として使用することができる。これらの混合物は、単相または多相ポリマーブレンドであってもよい。相互接続される成形部材は、同一または異なる熱可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーブレンドからなってよく、好ましくは、プラスチック材料は熱可塑性ポリマーを主成分とし、いずれの場合もプラスチック材料のポリマー含有量に基づき、特にいずれの場合も全プラスチック材料（フィラーを含む）に基づき、特に４０重量％超、特に６０重量％超、好ましくは７０重量％超、好ましくは９０重量％超が前記１つの熱可塑性ポリマーからなる。

ポリアミドプラスチック材料は、例えば、接合されるプラスチック材料として適している。ポリアミドプラスチック材料は、好ましくは熱可塑性ポリアミドである。アミド系熱可塑性ポリマーは、例えば、ポリアミド６、ε−カプロラクタムのホモポリマー（ポリカプロラクタム）；ポリアミド１１、１１−アミノウンデカン酸の重縮合物（ポリ−１１−アミノウンデカンアミド）；ポリアミド１２、ω−ラウリルラクタムのホモポリマー（ポリラウリルラクタム）；ポリアミド６．６、ヘキサメチレンジアミンおよびアジピン酸のホモ重縮合物（ポリヘキサメチレンアジプアミド）；ポリアミド６．１０、ヘキサメチレンジアミンおよびセバシン酸のホモ重縮合物〔ポリ（ヘキサメチレンセバクアミド）〕；ポリアミド６．１２、ヘキサメチレンジアミンおよびドデカン二酸のホモ重縮合物（ポリヘキサメチレンドデカンアミド）、またはポリアミド６−３−Ｔ、トリメチルヘキサメチレンジアミンおよびテレフタル酸のホモ重縮合物（ポリトリメチルヘキサメチレンジアミン）、フェニレンジアミンおよびテレフタル酸のポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）またはポリ（ｍ−フェニレンテレフタルアミド）、異なったジアミンおよびテレフタル酸のポリフタルアミド（ＰＰＡ）、およびそれらの混合物を包含する。

光透過性ポリアミドは、直鎖脂肪族ジカルボン酸および脂環式ジアミンを含有する単結晶ポリアミド、直鎖脂肪族ジカルボン酸および脂環式ジアミンおよび任意にラクタムもしくはアミノ酸を含有する非晶質ポリアミド、テレフタル酸および脂環式もしくは分岐脂肪族ジアミンおよび任意にラクタムもしくはアミノ酸を含有する非晶質ポリアミド、またはイソフタル酸および脂環式もしくは直鎖もしくは分岐脂肪族ジアミンおよび任意にラクタムもしくはアミノ酸を含有する非晶質ポリアミドを包含する。適当な光透過性ポリアミドは、例えば、ドデカン二酸と４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタンの異性体の混合物とのアミド、テレフタル酸と２，２，４−および２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの異性体の混合物とのアミド、ドデカン二酸と３，３’−ジメチル−４，４’−ジ（アミノシクロヘキシル）−メタンの異性体の混合物とのアミド、ラウリルラクタムとイソフタル酸と３，３’−ジメチル−４，４’−ジ（アミノシクロヘキシル）−メタンの異性体の混合物とのアミド、またはテトラデカン二酸と３，３’−ジメチル−４，４’−ジ（アミノシクロヘキシル）−メタンの異性体の混合物とのアミド、またはε−カプロラクタムもしくはω−ラウリルラクタムのアミドである。

好ましいポリアミドは、ポリアミド６、ポリアミド６．６、ポリアミド６．１０、ポリアミド６．１２、ポリアミド１０．１０、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド１０．１２、ポリフタルアミド、光透過性ポリアミドまたは前記ポリアミドに基づく混合物からなる群から選択される。特に好ましいポリアミドは、ポリアミド６、ポリアミド６．６、ポリアミド１２、ポリフタルアミド、光透過性ポリアミドおよびそれらの混合物から選択され、特にポリアミド６、ポリアミド６．６およびそれらの混合物から選択される。

ポリ（メタ）アクリレートは合成の、好ましくは透明な熱可塑性樹脂である。好ましいポリ（メタ）アクリレートは、５０〜１００重量％、特に７０〜１００重量％のアクリレートおよび／またはメタクリレートからなり、（メタ）アクリレート単位は、好ましくはＣ１〜Ｃ１２のアルキル官能基、特にＣ１〜Ｃ４の、好ましくはメチル官能基でエステル化されている。前述の形態のポリ（メタ）アクリレートは、ポリマーがアクリレートおよび／またはメタクリレートからなることを意味する。すなわち、前述の形態の（メタ）アクリレートは、それがアクリレートおよびメタクリレートの両方であり得ることを意味する。特に、ポリ（メタ）アクリレートがポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、口語的にアクリル系ガラスまたはプレキシガラスとしても知られている）であることが好ましい。好ましいポリメチルメタクリレートは５０〜１００重量％、特に７０〜１００重量％のメチルメタクリレートで構成されている。

主に、（メタ）アクリル酸、特にアクリル酸、およびアルキル官能基中に１〜１２個の炭素原子、特に１〜４個の炭素原子を有するそれらのアルキルエステル、ならびにアクリロニトリルおよび／またはメタクリロニトリル、アクリルアミドおよび／またはメタクリルアミド、スチレンおよび／または無水マレイン酸が、ポリ（メタ）アクリレート、特にポリメチルメタクリレートを製造するためのコモノマーとなり得る。熱可塑性および熱弾性変形性プラスチック材料が好ましい。好ましい熱可塑性ポリメチルメタクリレートプラスチック材料は、５０，０００ｇ／ｍｏｌを超える、特に１００，０００ｇ／ｍｏｌを超える重量平均分子量（重量平均Ｍｗ）を有する。熱可塑性ポリ（メタ）アクリレート、特にポリメチルメタクリレート、プラスチック材料は、好ましくは、２，０００，０００ｇ／ｍｏｌ未満、特に１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは５００，０００ｇ／ｍｏｌ未満の重量平均分子量（重量平均Ｍｗ）を有する。特に好ましい熱可塑性ポリ（メタ）アクリレート、特にポリメチルメタクリレートのプラスチック材料は、射出成形のために５０，０００〜２５０，０００ｇ／ｍｏｌの、例えば約１００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１８０，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（重量平均Ｍｗ）を有する。

適当なポリオレフィンプラスチックは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材料はポリオレフィンポリマー、例えばα−オレフィンのホモポリマーおよびコポリマーに基づく。ポリオレフィンポリマーは、エチレン、プロピレンおよび／またはブチレンに基づくポリ−α−オレフィンホモポリマー、特にエチレンホモポリマーまたはプロピレンホモポリマー、およびエテン、プロペン、１−ブテン、１−ヘキセンおよび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−オレフィンおよびプロピレン／α−オレフィンコポリマー、好ましくは１−ブテン、１−ヘキセンおよび１−オクテンまたはそれらの組み合わせを有するエチレンまたはプロペンのコポリマーからなる群から選択され得る。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−ポリエチレンおよび直鎖低密度／ＬＬＤ−ポリエチレン、好ましくはＨＤ−ポリエチレン、ＭＤ−ポリエチレンまたはＬＤ−ポリエチレン）およ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材料である。

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１０，０００ｇ／ｍｏｌを超える、特に２０，０００ｇ／ｍｏｌを超える、好ましくは５０，０００ｇ／ｍｏｌを超える、特に好ましくは１００，０００ｇ／ｍｏｌを超える重量平均分子量（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／ｍｏｌ未満の、特に１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ未満の、好ましくは５００，０００ｇ／ｍｏｌ未満の重量平均分子量（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／ｍｏｌ〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、特に２００，０００ｇ／ｍｏｌ〜５００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（重量平均 Ｍｗ）を有する。別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／ｍｏｌを超える、特に４，０００，０００ｇ／ｍｏｌ〜６，０００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有する。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／ｍｏｌ〜２５０，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（重量平均Ｍｗ）を有する。

適当なポリエステルプラスチック材料は、それ自体公知であり、文献に記載されている。好ましいポリエステルプラスチック材料は、芳香族ジカルボン酸に由来する芳香族環を主鎖に有するポリエステルを含む。芳香族環は、例えば塩素または臭素などのハロゲンによって、またはメチル、エチル、ｉ−若しくはｎ−プロピル基、またはｎ−、ｉ−若しくはｔ−ブチル基などのＣ１〜Ｃ４−アルキル基によって置換されていてもよい。ポリエステルは、芳香族ジカルボン酸、そのエステルまたはそれらの他のエステル形成性誘導体を脂肪族ジヒドロキシ化合物と反応させることにより、それ自体は公知である方法で製造することができる。ナフタレンジカルボン酸、オルトフタル酸、テレフタル酸およびイソフタル酸またはそれらの混合物が好ましいジカルボン酸である。芳香族ジカルボン酸の３０モル％までは、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸およびシクロヘキサンジカルボン酸などの脂肪族または環状脂肪族ジカルボン酸で置き換えることができる。２〜８個の炭素原子を有するジオール、特に１，２−エタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびネオペンチルグリコールまたはそれらの混合物が、好ましい脂肪族ジヒドロキシ化合物である。２〜６個のＣ原子を有するアルカンジオールから誘導され得るポリアルキレンテレフタレートが特に好ましいポリエステルである。

ポリエステルプラスチック材料は、好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートおよびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）プラスチック材料およびそれらの混合物からなる群から選択され、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）プラスチック材料およびそれらの混合物からなる群から選択される。

適当なポリカーボネートプラスチック材料は、好ましくは、形式上炭酸のポリエステルとして説明され得る熱可塑性プラスチックである。ポリカーボネートは、原則として、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。芳香族ポリカーボネートが好ましい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構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およびビスフェノールＦに基づくポリカーボネートプラスチックである。ビスフェノールに基づくポリカーボネートにおいて、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％のビスフェノール、特にビスフェノールＡおよび／またはビスフェノールＦから構成される。

少なくとも１種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−メチルスチレンおよびパラ−メチルスチレンから選択されるモノマーのコポリマーを含むプラスチック材料も、好ましいプラスチック材料である。より少量で、ビニル芳香族コポリマーは、（メタ）アクリロニトリルまたは（メタ）アクリル酸エステルなどのコモノマーを組成の一部とすることができる（好ましくは２０重量％以下、特に８重量％以下）。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）および衝撃性改質ポリスチレン（ＨＩＰＳ＝高衝撃性ポリスチレン）である。もちろん、前記ポリマーの混合物を使用することもできる。

特に好ましいビニル芳香族ポリマーは、ＡＳＡ、ＡＢＳおよび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。これらの高衝撃性ビニル芳香族ポリマーは、少なくとも１種のゴム弾性グラフトポリマーおよび熱可塑性ポリマー（マトリックスポリマー）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）がマトリックス材料として使用される。好ましくは、ゴムとして、ブタジエンまたはイソプレンなどのジエンに基づくジエンゴム（ＡＢＳ）、例えばアクリル酸ｎ−ブチルおよびアクリル酸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ルキルアクリレートゴム、エチレン、プロピレンおよびジエンに基づくＥＰＤＭゴム、または、前記ゴム若しくはゴムモノマーの混合物を含むグラフトポリマーが用いられる。

前記ビニル芳香族ポリマーの重量平均分子量は、特に１，５００〜２，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは７０，０００〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌである。

また、プラスチック材料は、少なくとも１種のポリカーボネートと少なくとも１種のビニル芳香族ポリマー、好ましくは上記のビニル芳香族ポリマーとの混合物であってもよい。前記混合物は、好ましくはビニル芳香族ポリマー、特にＳＭＭＡ、ＳＡＮ、ＡＳＡ、ＡＢＳおよび／またはＡＥＳ、好ましくはＡＢＳの含有量よりも高いポリカーボネート含有量を有する。ビニル芳香族ポリマー、特にＳＭＭＡ、ＳＡＮ、ＡＳＡ、ＡＢＳおよび／または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は、好ましくは１：１〜１００：１、特に２：１〜５０：１、好ましくは３：１〜１０：１である。

ポリオキシアルキレンホモポリマーまたはコポリマー、特に（コ）ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）も、プラスチック材料の製造に適している。非常に一般的な用語において、前記ポリマーは、ポリマー主鎖中に少なくとも５０モル％の−ＣＨ_２Ｏ繰り返し単位を含む。ホモポリマーは、一般にホルムアルデヒドまたはトリオキサンから、好ましくは適切な触媒の存在下で、重合によって調製される。ポリオキシメチレンコポリマーおよびポリオキシメチレンターポリマーが好ましい。好ましいポリオキシメチレン（コ）ポリマーは、少なくとも１５０℃の融点および５，０００〜２００，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは７，０００〜１５０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量（重量平均値）Ｍｗを有する。鎖末端にＣ−Ｃ結合を有する末端基安定化ポリオキシメチレンポリマーが特に好ましい。

ポリアリーレンエーテルは、好ましくは、ポリアリーレンエーテル自体およびポリアリーレンエーテルスルフィド、ポリアリーレンエーテルスルホンまたはポリアリーレンエーテルケトンのいずれかであると理解されるべきである。それらのアリーレン基は、同じであっても異なっていてもよく、互いに独立して６〜１８個のＣ原子を有する芳香族官能基を表す。適切なアリーレン官能基の例は、フェニレン、ビフェニレン、テルフェニレン、１，５−ナフチレン、１，６−ナフチレン、１，５−アントリレン、９，１０−アントリレンまたは２，６−アントリレンである。前記基のうち、１，４−フェニレンおよび４，４−ビフェニレンが好ましい。前記芳香族官能基は好ましくは置換されていない。しかしながら、それらは１つ以上の置換基を有していてもよい。

さらに、ポリウレタン、ポリイソシアヌレートおよびポリウレアは、プラスチック成形部材を製造するのに適した材料である。例えばポリウレタン、ポリイソシアヌレートおよび／またはポリウレアなどの可撓性、半硬質または硬質の熱可塑性または架橋ポリイソシアネート重付加生成物が一般に知られている。それらの調製は広く記載されており、一般に、イソシアネートと反応する化合物とイソシアネートとを一般的に知られている条件で反応させることによって行われる。この反応は、触媒および／または助剤の存在下で行うことが好ましい。

それ自体は公知である芳香族、アリール脂肪族、脂肪族および／または脂環式有機イソシアネート、好ましくはジイソシアネートがイソシアネートとなり得る。

６０〜１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量および１〜８の、好ましくは２〜６のイソシアネートに対する官能性（熱可塑性ポリウレタンの場合、約２の官能価）を有する一般に既知の化合物、例えば５００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリエステルポリオール、および／または５００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有するジオール、トリオールおよび／またはポリオールなどのポリオールを、イソシアネートと反応する化合物として用いることができる。

ポリ乳酸、すなわち乳酸のポリマーは、それ自体は公知であり、それ自体は公知の方法に従って製造することができる。

ポリ乳酸と同様に、乳酸およびさらなるモノマーに基づくコ−またはブロックコポリマーも使用することができる。線状ポリ乳酸が通常用いられる。しかしながら、分枝の乳酸ポリエステルを使用することもできる。多官能性の酸またはアルコールを、例えば、分岐剤として使用することができる。

塩化ビニルのポリマー、例えば硬質ＰＶＣおよび軟質ＰＶＣのようなポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、およびｕＰＶＣ成形化合物のような塩化ビニルの共重合体は、適当なハロゲン含有ポリマーである。さらに、フッ素ポリマー、特にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとのコポリマー、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、およびポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、およびエチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ）があり得る。

イミド基含有ポリマーは、特にポリイミド、ポリエーテルイミドおよびポリアミドイミドである。

適当なセルロースエステルは、例えば、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロースおよびプロピオン酸セルロースである。

さらに、熱可塑性ポリマーとしてシリコーンポリマーもあり得る。特に、シリコーンゴムが適している。これらは、一般に、架橋反応が可能な基を含むポリオルガノシロキサンである。

最後に、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）の化合物クラスを用いることもできる。ＴＰＥは、熱可塑性ポリマーの方法で処理することができるが、ゴム弾性特性を有する。ＴＰＥブロックコポリマー、ＴＰＥグラフトコポリマーおよび２つ以上のモノマー単位からなるセグメント化ＴＰＥコポリマーが適切である。特に好適なＴＰＥは、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＥ−ＵまたはＴＰＵ）、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体）およびＳＥＢＳ（ＳＢＳを水添することにより得られる、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体）などのスチレンオリゴブロック共重合体、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＥ−Ｏ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ−Ｅ）、熱可塑性ポリアミドエラストマー（ＴＰＥ−Ａ）、特に熱可塑性加硫物（ＴＰＥ−Ｖ）である。

以下に、単独で、または２以上の組み合わせのいずれかで好ましい種々の実施態様を説明する。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリオキシエチレンからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリカーボネート（ＰＣ）からなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）および／またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、特にポリエステルからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリエチレンおよび／またはポリプロピレン、特にポリオレフィンからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリアミドからなるものではない。好ましくは、結合されるプラスチック材料は、いずれもポリスチレン、特にビニル芳香族（コ）ポリマーからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもＡＳＡ、ＡＢＳまたはＡＥＳポリマーからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリアリーレンエーテルからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリスルホンからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリフェニレンスルフィドからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリウレタンからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもポリ乳酸からなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもハロゲン含有ポリマーからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもイミド基含有ポリマーからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもセルロースエステルからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれもシリコーンポリマーからなるものではない。好ましくは、接合されるプラスチック材料は、いずれも熱可塑性エラストマーからなるものではない。

接合されるプラスチック材料を製造し得る上記ポリマーのハンセンパラメーターは、上述したように公知であるか、または決定することができる。ハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を決定するために、上で定義した以下の式を使用することができる。
（Ｒａ）^２＝４（Δδ_Ｄ）^２＋（Δδ_Ｐ）^２＋（Δδ_Ｈ）^２

接合される異なるプラスチック材料について、関連するプラスチック材料を構成する異なるポリマーは、２２ＭＰａを超える、好ましくは２５ＭＰａを超える、特に３０ＭＰａを超える、特に好ましくは３５ＭＰａを超えるハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有するべきである。

本発明のさらなる本質的な部分は、少なくとも１つのプライマー、好ましくは正確に１つのプライマーの使用である。プライマーは、結合される２つのプラスチック材料、特にプラスチック材料が基礎とするポリマーから２２ＭＰａ未満の、特に１７ＭＰａ未満、好ましくは１５ＭＰａ未満、特に好ましくは１２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有する、少なくとも１つの第１ポリマーを含む。（Ｒａ）^２は対応する値をとるので、プライマーのポリマーは、接合されるプラスチック材料および／またはそのポリマーと相溶性であり、かつ、混合可能であり、個々の成分の相溶性は、（Ｒａ）^２の値と同じであることがよりよい。これにより、特に安定で耐久性のある溶接接続を達成することができる。

プライマーとは、接合領域において溶接する基材表面の少なくとも１つに前処理層として好ましくは適用される溶接助剤である。プライマーは、接着剤または清浄化剤などとして理解されるものではなく、溶接のための助剤である。プライマーにより、接合材料は接合領域（または溶接領域）において相互に適合し、従って、溶接する基材間の（接合時の）接合領域において一体化接合および圧入接続が達成される。

本発明に従った対応するポリマー含有プライマーの使用により、異なるプラスチック材料の溶接時の接合シームにおける適合が可能になり、安定かつ長期的な接続が達成される。対応するプライマーを用いない場合、溶接接続の強度が得られない、または、非常に低い強度しか得られない。好ましくは、接合した基材は、２ＭＰａより大きい、特に５ＭＰａより大きい、好ましくは７ＭＰａより大きい引張強度を有する。引張強度は５ｍｍ／ｓの引張速度で測定され、１３０ｍｍ×６８ｍｍ×３ｍｍの形状を有する測定サンプルは、プライマーを用いて、１３０ｍｍ×３ｍｍの表面に端と端で溶接される。

プラスチック材料について上述した全てのポリマーが、プライマーのための適切なポリマーであり得る。

以下に、個々にまたは２以上の組み合わせのいずれかで好ましい種々の実施態様を記載する。好ましくは、プライマーはポリオキシアルキレンを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリカーボネート（ＰＣ）を実質的に含まない。好ましくは、プライマーは、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）および／またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリエチレンおよび／またはポリプロピレン、特にポリオレフィンを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリアミドを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリスチレン、特にビニル芳香族（コ）ポリマーからなるポリスチレンを実質的に含まない。好ましくは、プライマーは、ＡＳＡ、ＡＢＳおよび／またはＡＥＳポリマーを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリアリーレンエーテルを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリスルホンを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリフェニレンスルフィドを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリウレタンを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはポリ乳酸を実質的に含まない。好ましくは、プライマーはハロゲン含有ポリマーを実質的に含まない。好ましくは、プライマーは、イミド基含有ポリマーを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはセルロースエステルを実質的に含まない。好ましくは、プライマーはシリコーンポリマーを実質的に含まない。好ましくは、プライマーは熱可塑性エラストマーを実質的に含まない。用語「実質的に含まない」は、本発明によれば、プライマーが関連物質を５重量％未満、好ましくは１重量％未満、最も好ましくは０．１重量％未満で含有すること、特に関連物質を含まないことを意味すると理解される。

本発明のポリマーに加えて、好ましくはプライマーは、特にそのポリマー構造に関して本発明の第１のポリマーとは異なる少なくとも１つのさらなるポリマーを含有してもよい。少なくとも１つのさらなるポリマーは、好ましくは、溶接される２つのプラスチック材料のうちの少なくとも１つと、および、プライマー中の本発明の第１ポリマーと相溶性がある。さらなるポリマーは、好ましくは、特に接合される２つのプラスチック材料から、および、プライマー中の本発明の第１ポリマーから、２２ＭＰａ未満の、特に１７ＭＰａ未満、好ましくは１５ＭＰａ未満、特に好ましくは１２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有する。

プライマーにおけるさらなるポリマーの含有量は、各々の場合にプライマーの総重量に基づいて、好ましくは１〜４０重量％、特に５〜３０重量％、特に好ましくは１０〜２０重量％である。プライマーのポリマー含量におけるさらなるポリマーの含有量は、各々の場合にプライマーの総ポリマー含量（溶剤を含まず、フィラーを含まないプライマー）に基づいて、好ましくは５〜７０重量％、特に２０〜６０重量％、特に好ましくは３０〜５０重量％である。好適な実施態様において、プライマーはさらなるポリマーを含まず、代わりに本発明による第１のポリマーのみを含む。

好ましい実施態様において、プライマーに含まれる本発明による第１ポリマー、特にプライマー中の全てのポリマー、好ましくはプライマーは、無水マレイン酸基を含まない。さらに好ましい実施態様において、プライマーに含まれる本発明による第１ポリマー、特にプライマー中の全てのポリマー、好ましくはプライマーは、無水マレイン酸基および／またはアミン基を実質的に含まず、特に酸基、酸無水物基、アミン基および／またはヒドロキシル基を実質的に含まず、好ましくは酸基、酸無水物基、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、エポキシ基および／またはイソシアネート基を実質的に含まず、好ましくは反応性基を実質的に含まない。上記の基は、遊離酸またはＯＨ基のような、溶接条件下で反応性である形態で、重合／反応によりポリマー中にまだ組み込まれていない状態で存在する基として理解されるべきである。用語「実質的に含まない」とは、本発明によれば、プライマーに含まれる本発明による第１ポリマー、特にプライマー中の全てのポリマー、好ましくはプライマーが、１重量％未満、好ましくは０．１重量％未満、最も特に好ましくは０．０１重量％未満の前記基を含むこと、最も特に好ましくは前記基を含まないことを意味するものと理解されるべきである。

本発明に従う第１ポリマーおよびさらなるポリマーに加えて、プライマーは溶剤、特に有機溶剤を含有することもできる。プライマーは好ましくは、各々の場合にプライマーの総重量に基づいて１０〜９０重量％、特に５０〜８５重量％、特に好ましくは６０〜８０重量％の溶剤含量を有する。

全ての常套の溶剤、例えば、水、アルコール、ケトン、例えばメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）もしくはシクロヘキサノン（ＣＨ）、エーテル、例えばジエチルエーテルもしくはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、エステル、例えば酢酸エチル、またはカーボネート、例えばジメチルカーボネートもしくはジプロピルカーボネート、トルエン、キシロールまたはそれらの混合物が適当な溶剤である。

好ましい実施態様において、プライマーは有機溶剤を含有する。特に好ましい溶剤は、１〜６００ｈＰａ、特に２〜２００ｈＰａ、特に好ましくは５〜２０ｈＰａの２０℃での蒸気圧を有する溶剤である。この場合、相応の蒸気圧を有する溶剤が、蒸発時のプライマー層における気泡形成を最小化または防止するのに特に有利であることが見出された。特に好ましくはプライマーは、テトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンおよびそれらの混合物から選択される溶剤を含有し、特に好ましくはプライマーはテトラヒドロフラン、または、メチルイソブチルケトンとシクロヘキサノンとの混合物を含有する。メチルイソブチルケトンとシクロヘキサノンとの混合物を溶剤として使用する場合、前記混合物は好ましくは、各々の場合に全溶剤混合物に基づいて１０〜５０重量％、特に２０〜３５重量％のシクロヘキサノンを含有する。

有機溶剤を使用する場合、プライマーの総ポリマー含量は、各々の場合にプライマーの総重量に基づいて、好ましくは１０〜９０重量％、特に１５〜５０重量％、特に好ましくは２０〜４０重量％である。総ポリマー含量は、プライマーに使用されている全ポリマーの、特に本発明に従うコポリマーおよび上記したさらなるポリマーの含量に相当する。

別の好ましい実施態様において、プライマーは水性分散体またはエマルションの形態で存在する。この場合、本発明に従うポリマーおよび、存在する場合にさらなるポリマーは、水中で乳化または分散されている。この場合、プライマーの総ポリマー含量は、各々の場合にプライマーの総重量に基づいて好ましくは５〜９０重量％、特に２０〜７０重量％、特に好ましくは３０〜５５重量％である。水性分散体／エマルションについて、ポリマー成分がもっぱら本発明に従うポリマーおよび任意に存在してよい上記のさらなるポリマーから、特にもっぱら本発明に従うポリマーから実質的になることが有利である。本発明において用語「実質的に〜からなる」とは、ポリマー成分が９５重量％より多い、好ましくは９７重量％より多い、最も特に好ましくは９９重量％より多い本発明に従うポリマーおよび任意に存在してよい上記のさらなるポリマーからなること、特にもっぱら本発明に従うポリマーからなることを意味すると理解される。

別の好ましい実施態様において、プライマーは実質的に溶剤を含まない。

本発明に従うコポリマー、上記のさらなるポリマーおよび溶剤に加えて、プライマーは、さらなる成分、例えば、フィラー、（蛍光性）染料および顔料、レオロジー助剤、消泡剤、湿潤在、安定剤または可塑剤を含有してよい。しかしながら、染料および顔料を除き、プライマーは好ましくはさらなる成分を実質的に含有せず、特に他のいかなる成分も実質的に含有しない。本発明において用語「実質的に含有しない」とは、プライマーが５重量％未満、好ましくは１重量％未満、最も特に好ましくは０．１重量％未満の関連する物質を含有すること、特に関連する物質を含有しないことを意味すると理解される。

プライマーを用いて、２つの異なるプラスチック材料を溶接するための本発明の方法において、接合される２つのプラスチック材料は、互いから２２ＭＰａを超えるハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有し、プライマーは、接合される２つのプラスチック材料から２２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有するポリマーを含む。

この方法において、プライマーは、各々の場合に溶融により、２つの異なるプラスチック材料を溶接するための助剤として機能する。使用される相溶性のあるプライマーは、２つの接合材料間に適合性が生じることを可能にし、その結果、２つのプラスチック材料間に安定かつ長期の一体化接合接続が形成され得る。

プライマーは、様々な方法を用いて接合材料の一方もしくは両方の表面に適用できる。従って、例えば前記プライマーは、計量デバイスを用いて、ニードルおよび計量ロボットを用いて、射出成形により、押出しにより、フィルムコーディングにより、ホットメルトとしての適用により、噴霧により、塗布により、または浸漬により適用できる。

プライマーを適用する場合、前記プライマーは、溶接する基材の一方の表面にだけまたは両方の表面のいずれに適用してもよい。プライマーは好ましくは一方の表面にだけ適用する。フィルムを用いて溶接する場合、フィルムは基材間に配置する。

溶剤を含有するプライマーの場合、一方または両方の表面に適用した後、非粘着性で寸法安定なプライマー層が得られる程度に溶剤が蒸発するまで、好ましくはプライマーを乾燥する。特にプライマーは、数秒後および数週間までの期間溶接可能である。適用後、好ましくはプライマーを少なくとも１時間、好ましくは少なくとも１２時間乾燥する。

溶接する基材の一方または両方の表面への適用は好ましくは、プライマーが１μｍ〜５，０００μｍ、特に１０〜３，０００μｍ、好ましくは５０〜１，０００μｍ、特に好ましくは１００〜５００μｍの層厚さを有するように実施する。溶剤がプライマーに含まれていた場合、層厚さは溶剤を乾燥した後のプライマーに関する。

溶接する基材の一方または両方の表面にプライマーを適用した後、および任意にプライマーを乾燥した後、溶接する基材を常套の溶接方法を用いて相互に接合できる。プラスチック材料の溶接は通常、接合面における接合材料の局所的可塑化および加圧接合により実施される。工程パラメーターは、溶融物の明らかな圧縮された流れが接合面において接合材料の最適な接続をもたらすように選択しなければならない。加熱は、対流、接触加熱、放射または摩擦により実施できる。可塑化のための様々なエネルギー入力は、様々な手段で実施でき、プラスチック材料を溶接するための様々な方法をもたらす。

適当な溶接方法は例えば下記方法である。
・熱風溶接［ＨＧ］
熱風流、一般に空気を用いた対流加熱、二段階工程
・ホットプレート溶接［ＨＰ］
接触加熱、二段階工程
・超音波溶接［ＵＳ］
摩擦による加熱、超音波範囲の横波が境界層において加熱をもたらす、一段階工程
・高周波溶接［ＨＦ］
内部摩擦による加熱、極性分子が高周波磁場により整列する、一段階、もっぱら極性プラスチック材料およびフィルムのために使用される
・摩擦溶接［ＦＲＷ］：線状；環状；回転；角度
摩擦による加熱、一段階工程
・レーザー溶接［ＬＷ］：輪郭、同時、準同時、マスク
放射による加熱、コヒーレント放射、レーザー透過溶接、一般に一段階（二段階も可能）
・赤外線溶接［ＩＲ］
放射による加熱、インコヒーレント放射、二段階

上記溶接方法は任意に、例えば赤外線溶接および摩擦溶接のように組み合わせることもできる。ポリアミドプラスチック材料は特に好ましくは、ホットプレート溶接、熱接触または熱パルス溶接、温風溶接または熱風溶接、摩擦溶接、マイクロ波溶接または誘導溶接から選択される溶接方法を用いてポリ（メタ）アクリレートプラスチック材料と溶接される。レーザーバット溶接またはレーザー照射溶接、赤外線溶接、超音波溶接およびそれらの組み合わせ、特にホットプレート溶接、赤外線溶接、超音波溶接、摩擦溶接およびそれらの組み合わせから選択される。

下記工程を含む、プライマーを用いて２つのプラスチック材料を一体化接合する方法が特に好ましい：
・第１接合領域を含む第１プラスチック材料を供給する工程、
・第２接合領域を含む第２プラスチック材料を供給する工程、
・第１接合領域を予備加熱する工程、
・特に溶剤不含有プライマーの場合に、予備加熱した第１接合領域にプライマーを適用する工程、
・プライマーを備えた第１接合領域と第２接合領域とを接触させる工程、
・特に常套のプラスチック材料溶接方法、例えば赤外線溶接、ホットプレート溶接、熱風溶接、摩擦溶接、超音波溶接を用いて、第１接合領域と第２接合領域とを一体化接合する工程。

一般に、プラスチック材料の溶接にはＤＩＮ １９１０−３：１９７７−０９が適用され得る。従って、熱および／または圧力を用いた熱可塑性プラスチック材料の一体化接合は本明細書において理解される。加熱は例えば、接触加熱（固形物を用いた溶接）、対流加熱（熱風を用いた溶接）、放射加熱（光線を用いた溶接）、摩擦による加熱（運動による溶接）および電力による溶接に基づいて行うことができる。

有利な態様では、プライマー中のポリマーの分解温度よりも低い温度に加熱されたおよび／または熱接合する領域へのその適用がプライマーの内部化学架橋になんら影響を及ぼさないように選択され、方法に適合させたプライマーを使用する。

第１プラスチック材料の第１接合領域を予備加熱することが有利である。当業者に知られており、目的に適当な技術および助剤を予備加熱に使用できる。特に、熱風またはプラズマを用いることは予備加熱に適している。放射、特に赤外線放射またはレーザー放射による予備加熱もまた考えられる。加熱要素または加熱したツールを第１接合領域の予備加熱に用いることもできる。最後に、炉または加熱室における予備加熱も考えられる。プラスチック材料全体を、従って前記接合領域も予備加熱することが考えられる。しかし、それに代えてまたは加えて、接合領域自体だけを予備加熱することも可能である。

有利な態様では、プラスチック材料から（特に予備加熱する第１接合領域から）加熱デバイスの間隔、特に加熱デバイスの熱放射領域または加熱デバイスの熱放射領域または加熱デバイスの予備加熱する有効表面または第１接合領域の反対側の加熱デバイスの領域の間隔は、予備加熱中、０．５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲、好ましくは１ｍｍ〜６０ｍｍの範囲である。別の態様では、特に第１接合領域と加熱デバイスの加熱要素との接触により、および／またはそのような接触を行いながら、加熱を実施することも考えられる。

予備加熱された際に第１接合領域が溶融し予備加熱時に第１接合領域において溶融層が生じるように、第１接合材料のためのプラスチック材料を選択し、第１プラスチック材料に対して工程パラメーターを調整することが、さらに有利である。特に好ましい態様では、溶融層の厚さは好ましくは０．０５ｍｍ〜６ｍｍの範囲、特に好ましくは０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。この種の溶融層は、分子の良好な接着性および／または拡散性および／または相互作用、および特定の流動性と関連して向上した接続層をもたらし得る。第１プラスチック材料の境界層が溶融状態であれば、プライマーとの化学結合にまで及ぶ相互作用が起こり得る。溶融層は特に成分の外形および関連する成分の設計に依存し得る。好ましくは、成分の変形が起こらないよう、工程パラメーターを調整および／または選択する。接合領域と適用するプライマーとの温度差は好ましくは、適当な手段および／または方法工程を用いて等しくする。この場合、好ましくは熱可塑性プライマーと第１接合領域との間の温度差を低減するためにプライマーを予備加熱することが特に考えられる。これにより例えば、工程間における第１接合領域の急速な冷却を防ぐことができる。

任意に、好ましくは第１接合領域の予備加熱工程前に、第１接合領域を前処理する。それに代えてまたは加えて、第２接合領域を前処理することもできる。例えば溶剤または例えばアルカリ性プラスチック清浄化剤を用いた清浄化が可能な前処理として考えられる。特に掻取り、研磨、ブラッシングまたは放射による、物理的前処理を使用してもよい。常套の化学的前処理は特に酸清浄化または反応性ガスの使用である。さらに、特にガス火炎またはプラズマアークによる、熱的、化学的および／または物理的前処理の使用が適切であることが理解され得る。それに代えてまたは加えて、コロナ放電による電気的前処理も可能であり、その間、極性分子が対応する表面に生じるように、第１接合領域および／または第２接合領域は電気的コロナ放電に付される。さらなる選択肢は、特に対応する表面を活性化および／または清浄化するために接合領域を前処理するための、好ましくはプラズマノズルを用いたプラズマ処理である。とはいえ、プラズマによる被覆もまた適切であることが理解され得る。さらなる選択肢は、適当なプラスチック材料における表面張力を高めるための接合領域の火炎処理である。別のタイプの前処理は、紫外線、電子線、放射線またはレーザーを用いた放射である。最後に、前処理は、特に接着促進剤を塗布または用いることにより、被覆の形態で実施することもできる。第１プラスチック材料または第１プラスチック材料の接合領域を、予備加熱よりかなり前に前処理することも考えられる。従って例えば、本発明の方法において前処理されたプラスチック材料をさらに加工できるようにするために、第１プラスチック材料の製造工程の間に既に前処理を実施することが考えられる。

プライマーを様々な方法で適用することが考えられる。例えば、特に工業分野では、特に計量ロボットによる、自動化適用補助器具を用いた適用が考えられる。この場合、前記ロボットは、完全な計量工程を実施できるようにするためにニードルおよび／または高さセンサーを備えてよい。プライマーは、プライマーが射出成形機において可塑化され、第１接合領域を有する第１プラスチック材料を含む型に加圧下で射出される射出成形により適用することもできる。別の態様では、フィルム適用も考えられ、最初にフィルム吹込みまたはフラットフィルム押出しによりプライマーからフィルムを調製する。次いで、例えば切断または打抜き法により、所望の形状にフィルムを切断でき、上記予備加熱後にさらなる工程において第１接合領域に当該フィルムを適用できる。この場合、１μｍ〜５，０００μｍの範囲の厚さを有するフィルム／プレートの使用が適していることが見出された。別の考えられる適用の可能性は、押出し溶接である。この溶接では、プライマーは溶接用ワイヤとして存在するか、または押出機において溶融され、溶融状態で第１接合領域に適用され得る。熱風溶接による適用を可能にするために、プライマーを溶接用ワイヤの形態で供給することも可能である。さらなる選択肢は、噴霧法によるプライマーの適用である。射出成形中に適用する場合は、射出成形ツールの前処理および／または予備加熱および／または局所的に変えた温度制御もまた可能である。もちろん、当業者に知られており、上記した特定の使用に適当な他のタイプの適用も考えられる。

予備加熱とプライマー適用との間の第１接合領域の温度の低下を防止するために、プライマーを適用しながら第１接合領域をさらに加熱または加熱することは、さらに有利である。これは上記した予備加熱法の工程により実施でき、簡単にするために適用中に継続できる。それに代えてまたは加えて、特にさらなる方法工程により、追加で加熱することも可能である。従って例えば、予備加熱後に第１接合領域の温度が低下することを防ぐために、例えばプライマー適用中の接触加熱、強制対流、第１接合領域の放射に同時暴露することにより、第１接合領域を同時に加熱することが適していると理解され得る。

有利な態様では、１μｍ〜５ｍｍの範囲、好ましくは１０μｍ〜３ｍｍの範囲の厚さを有する接続層が第１接合領域に配置されるようにプライマーを適用する。この場合、接続層の厚さは、第１接合領域上の接続層の材料厚さとして理解される。

別の有利な態様は、第１接合領域および計量デバイスを互いに対して動かしながら、計量デバイスにより第１接合領域にプライマーを適用することである。第１接合領域および加熱デバイスを互いに対して動かしながら、プライマーを適用する第１接合領域をプライマーの適用前に加熱デバイスにより予備加熱し、第１接合領域が予備加熱状態になったら、計量デバイスによりプライマーを適用する。

この場合、予備加熱中に、１０ｍｍ／分〜１００ｍ／分の範囲、好ましくは１０ｍｍ／分〜３０ｍ／分の範囲の速度で第１接合領域を通過して加熱デバイスを動かすことが特に有利であることが見出された。

好ましくは所定かつ一定の間隔で、加熱デバイスが計量デバイスに先行することがさらに有利であり得る。特に、１０ｍｍ／分〜１００ｍ／分の範囲、好ましくは１０ｍｍ／分〜３０ｍ／分の範囲で計量デバイスおよび第１接合領域を互いに対して動かしながら、計量デバイスによりプライマーが第１接合領域に適用されるように方法を実施することが有利である。加熱デバイスおよび第１接合領域を互いに対して動かしながら、プライマーを適用する前記接合領域を、プライマーの適用前に加熱デバイスにより予備加熱し、好ましくは同時に加熱デバイスは、プライマーを供給するための計量デバイスまたは計量デバイスのノズルに０．１〜１０秒の範囲の時間差で先行する。

この場合、計量デバイスおよび加熱デバイスからなる被覆装置を使用することが特に有利であることが見出された。この場合、被覆装置は特に、プライマー適用の直前に第１接合領域が確実に予備加熱されるために、相対運動の間、加熱デバイスが好ましくは所定かつ一定の間隔で計量デバイスに先行できるように、加熱デバイスおよび計量デバイスの間に固い接続をもたらす装置であると理解され得る。もちろんこの場合、その間隔は調整可能であり、または対流予備加熱の場合は特に適当な機械的もしくは電気機械的にまたは空気圧で操作される調整機器により、媒体の体積流量および／またはノズル直径は調整されると考えられる。

その一方で、被覆装置はまた、２つの完全に分離されたまたは別個のモジュールとしての、しかしプライマー適用の直前にプライマーの適用領域が確実に予備加熱されるためにプラスチック材料について同じまたは実質的に同じ相対運動を実施する、加熱デバイスおよび計量デバイスであると理解される。

有利な態様では、加熱デバイスおよび計量デバイスは同じ主要相対運動を実質的に実施するか、またはプラスチック材料に関して同じ基本的方向を実質的に有するが、２つの上記デバイスの少なくとも１つは前記主要相対運動に加えてプラスチック材料に関してさらなる相対運動を行う。従って例えば、加熱デバイスおよび／または計量デバイスは、その間に例えばプライマーが適用されてもよい主要相対運動に加えて、１以上の第二相対運動を実施できる。例えば特に、加熱デバイスおよび／または計量デバイスは、主要相対運動の周囲を蛇行または回る第二相対運動を実施または行うことができる。

この場合、一方ではプラスチック材料、または他方では被覆装置としての加熱デバイスおよび計量デバイスまたはその両デバイスを動かしてよい。この場合、一方では被覆装置としての加熱デバイスおよび計量デバイスまたはその両デバイス、他方ではプラスチック材料は静止しているか、またはその運動している部分について各々の場合に異なった方向で運動することが可能である。

有利な態様では、例えば特に加熱デバイスの適当な設計の故に、加熱デバイスの加熱表面においてプラスチック材料の滞留時間が可能な限り短くなるよう、特に１〜６０秒の範囲になるよう、１０ｍｍ／分〜１００ｍ／分の範囲、好ましくは１０ｍｍ／分〜３０ｍ／分の範囲の速度で主要相対運動を実施する。これは、第１プラスチック材料の第１接合領域の温度上昇、即ち予備加熱の意味で温度に影響が及ぼされる加熱デバイス周囲の領域または空間であると理解される。従って例えば、プラスチック材料に対する過熱および損傷、またはプラスチック材料の分解を回避することができる。

また、特に計量デバイスおよび／または加熱デバイスを現存する製造ラインに接続するために、（特にＰＲＯＦＩＢＵＳのための）バスインターフェースを有する、またはリアルタイムイーサネットインターフェースを有する加熱デバイスを備えることが有利であることが理解され得る。

前記プライマーの適用後、第２接合領域をプライマー層と接触させる。この場合、特に締付けデバイスまたは当業者に知られている類似の固定補助剤により、２つのプラスチック材料を合わせて固定することが適していると理解され得る。

もちろん、第２接合領域は任意に、第２接合領域とプライマー層との接触工程前に前処理されてよい。この場合、特に前記前処理技術の全てが考えられる。接触のかなり前に、第２プラスチック材料または第２プラスチック材料の接合領域を前処理することも考えられる。従って例えば、本発明の方法において前処理されたプラスチック材料をさらに加工できるようにするために、第２プラスチック材料の製造工程中に前処理を既に実施することも考えられる。第２プラスチック材料の前処理は、第２接合領域に対するプライマーの適用も包含してよい。この場合好ましくは、プライマーの適用前に第２接合領域を予備加熱することも考えられる。また、本発明において上記態様は好ましい。

上記したような第２接合領域とプライマーとの接触に続いて接合工程を行う。この工程では、処理済みおよび／または被覆済み接合材料を、熱の供給により可塑化し、好ましくは加圧下で、相互に一体化接合する。第２接合領域とプライマーとの一体化接続のために、熱伝導、例えばホットプレート溶接および／または熱接触溶接および／または熱パルス溶接による；摩擦、特に超音波、振動溶接または高周波溶接による；マイクロ波溶接または誘導溶接；温風溶接または熱風溶接のような常套法による；放射、例えば赤外線溶接、レーザーバット溶接もしくはレーザー照射溶接による、または前記技術の２つ以上の組み合わせによる熱供給を採用することが考えられる。

本発明はまた、本発明の方法に従って製造された物品または製造物品に関する。

さらに、本発明は、２つの異なるプラスチック材料を溶接するための本発明に従うプライマーの使用に関する。

ポリアミド１２およびスチレン−ブタジエン−アクリレートコポリマーの２つのプラスチック材料に対する４（δ_Ｄ１−δ_Ｄ２）^２＋（δ_Ｐ１−δ_Ｐ２）^２＋（δ_Ｈ１−δ_Ｈ２）^２に従う（Ｒａ）^２は、２３．３ＭＰａの値であった。

プライマー−ポリマーのフェニレンエーテルとプラスチック材料１のポリアミド１２に対する（Ｒａ）^２は、８．９ＭＰａの値であった。

プライマー−ポリマーのフェニレンエーテルとプラスチック材料２のスチレン−ブタジエン−アクリレートコポリマーに対する（Ｒａ）^２は、７．１ＭＰａの値であった。

プライマー−ポリマーフェニレンエーテルを使用することにより、前記２つのプラスチック材料を、前記材料を溶接するために互いに適合させることが可能となった。

Claims (11)

1. プライマーを用いた２つの異なるプラスチック材料を溶接する方法であって、接合される２つのプラスチック材料が、互いから２２ＭＰａを超えるハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有し、プライマーが、接合される２つのプラスチック材料から２２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有するポリマーを含むことを特徴とする、溶接方法。
2. ２つの異なるプラスチック材料が、互いから２５ＭＰａを超える、特に３０ＭＰａを超える、特に好ましくは３５ＭＰａを超えるハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有することを特徴とする、請求項１に記載の溶接方法。
3. 接合されるプラスチック材料が、それぞれ、全プラスチック材料に基づいて、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％を超える少なくとも１種のポリマーからなることを特徴とする、請求項１または２に記載の溶接方法。
4. プライマーのポリマーが、２つのプラスチック材料から１７ＭＰａ未満の、好ましくは１５ＭＰａ未満の、特に好ましくは１２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有す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。
5. プライマーが、好ましくは１つの、特に２つの接合されるプラスチック材料から、および、特にプライマーの第１ポリマーから２２ＭＰａ未満の、特に１７ＭＰａ未満の、好ましくは１５ＭＰａ未満の、特に好ましくは１２ＭＰａ未満のハンセンパラメーター（Ｒａ）^２の加重平方距離を有するさらなるポリマーを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の溶接方法。
6. プライマーにおけるさらなるポリマーの含有量が、それぞれ、プライマーの総重量に基づき、１〜４０重量％、特に５〜３０重量％、特に好ましくは１０〜２０重量％であるか、または、プライマーがさらなるポリマーを含まないことを特徴とする請求項５に記載の溶接方法。
7. プライマーに含まれるポリマー、特にプライマー中の全てのポリマー、好ましくはプライマーが、無水マレイン酸基および／またはアミン基を実質的に含まず、特に酸基、酸無水物基、アミン基および／またはヒドロキシル基を実質的に含まず、好ましくは酸基、酸無水物基、ヒドロキシル基、チオール基、アミン基、エポキシ基および／またはイソシアネート基を実質的に含まず、好ましくは反応性基を実質的に含まないことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の溶接方法。
8. プライマーが少なくとも１種の溶剤、特に少なくとも１種の有機溶剤を含有し、プライマーが、それぞれの場合に、プライマーの総重量に基づき、好ましくは１０〜９０重量％、特に５０〜８５重量％、特に好ましくは６０〜８０重量％の溶剤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。
9. 少なくとも１つの溶剤が１〜６００ｈＰａ、特に２〜２００ｈＰａ、特に好ましくは５〜２０ｈＰａの２０℃での蒸気圧を有し、好ましくは溶剤がテトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンおよびそれらの混合物からなる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。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の溶接方法により製造された物品。
11. ２つの異なるプラスチック材料を溶接するための、請求項１〜９のいずれかに記載の溶接方法におけるプライマーの使用。