[發明專利]用于連接兩個塑料元件以形成部件的方法

在審

• 申請號: 201380039662.3
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104507663A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: G·J·M·哈布瑞肯;M·普拉斯泰;A·塔勒布魯;A·沃爾尼;A·拉特克;J·施諾爾;O·蓋革;S·娜拉韋德;T·普費弗科恩
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B29C70/68
• 分類號: B29C70/68;B29K77/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期;王媛

本發明基于一種用于連接兩個塑料元件以形成部件的方法，其中，在第一步驟中，將第一塑料元件插入至模具中，且在第二步驟中，將用于形成第二塑料元件的塑料模塑組合物引入到模具中。

例如，當目的是將肋條引入到由纖維增強聚合物制成的塑料部件上時，使用相應的方法是為了增強所述塑料部件。在相應的方法的另一用途中，為了影響表面特性，第二聚合物組合物用于例如由增強聚合物材料制成的母體結構(parent?structure)的模內涂覆(in-mold?coating)。

為了獲得第一塑料元件與第二塑料元件的塑料模塑組合物之間的良好連接，通常預熱第一塑料元件。在此，可在插入至模具之前或通過模具內的額外加熱系統(例如，紅外線源)進行預熱。預熱優選地軟化第一塑料元件且任選地導致表面初熔。為了避免軟化的第一塑料元件變形，通常在模具中加熱第一塑料元件。由于第一塑料元件的預熱和任選地初熔，第一塑料元件和第二塑料元件的聚合物變成焊接的，且產生牢固的連接。

為了獲得足夠的強度，特別是當第二塑料元件包括肋條(其旨在強化由第一塑料元件制成的部件)時，須使第一塑料模塑物熔化到足夠的深度，以便產生穩定的焊接連接。由于加熱模具中的第一塑料元件，所以部件可從模具中移除之前所需的循環時間較長，這是因為直到塑料元件和第二塑料元件的聚合物固化至部件的尺寸穩定時其才能移除。為此通常冷卻模具。

通過連續長絲纖維強化的片狀塑料件(被稱為有機板(organopanel))周圍的材料的熔融和注入記載于，例如，Marco?Wacker等人，“Schweiβen?und?umspritzen?von?Organoblechen”[Welding?and?in-mold?coating?of?organopanel],Ku?Kunststoffe,Car?Hanser?Verlag,Munich,Jahrgang?92(2002),6。模內涂覆可用于將功能元件連接到有機板上。為此，在插入模具之前預熱有機板，并然后模內涂覆第二聚合物。然而，由于所需的周期時間和高品質模具，這會導致上述缺點。

因而，本發明的目的是提出一種可以連接兩個塑料元件且提供塑料元件的穩定連接并可降低生產循環時間的方法。

該目的通過一種用于連接兩個塑料元件以形成部件的方法實現，其中將第二塑料元件通過模塑方法(molding?process)或成形方法(forming?process)中的模制(molding-on)而連接至第一塑料元件，所述方法包括以下步驟：

(a)將第一塑料元件插入至模具中，其中第一塑料元件包含至少一種熱塑性塑料作為基體材料，

(b)將塑料模塑組合物引入至用于模塑第二塑料元件的模具中，其中塑料模塑組合物包含至少一種具有活性基團的熱塑性塑料或一種由至少一種熱塑性塑料和具有與第一塑料元件的熱塑性塑料的活性基團進行化學反應的活性基團的材料制成的混合物。

為了本發明的目的，“模制”不僅指在第一塑料元件部分上局部模制塑料元件，也指完全或局部封閉第一塑料元件。

模塑方法的實例為注塑法和流塑法(flow?molding)，成形方法的實例為熱成形法和壓力成形法。

第一塑料元件與第二塑料元件之間的穩定連接是通過包含在用于第二塑料元件的塑料模塑組合物中的活性基團與第一塑料元件的基體材料的熱塑性塑料的活性基團(例如與用作基體材料的聚酰胺的氨基)的化學反應而實現。另一優點是第一塑料元件所需的初熔程度低于兩個塑料元件焊接期間的初熔程度。因此，可以在較低的加工溫度下用第一塑料元件進行該過程。因此，例如，可以選擇較低的模具溫度。或者，另一可能是在第一塑料元件插入模具前將其加熱至較小的程度。這還可減少循環時間。

在一個優選的實施方案中，第一塑料元件為纖維增強的片狀塑料件。用于強化纖維增強的片狀塑料件的纖維可為短纖維、長纖維、連續長絲纖維。優選用于強化第一塑料元件的纖維為連續長絲纖維。