[发明专利]可通过在交变电磁场中焊接得到的塑料复合材料模制品

说明书

本发明涉及可通过在交变电磁场中焊接得到的塑料复合材料模制品，其中该焊接结合是借助于包含纳米级的磁性氧化物颗粒的塑料完成的。

塑料模制品可以通过各种各样的塑料焊接方法相结合。常用的方法是热工具焊接、热盘管焊接、超声焊接、振动焊接、激光透射焊接、旋转焊接(Rotationsreibschweiβen)和高频焊接。

通过交变电磁场或通过微波的结合方法通常很少使用，仍被认为是特殊方法。

在激光透射焊接的情况中，至少朝向辐射源的模制品必须对激光束是透明的，因此限制了可以使用的塑料的着色和染色。

相反，在交变电磁场中的焊接情况中，不会出现这种与着色剂有关的限制。

电磁场辐射焊接(感应焊接)通常需要焊接助剂，其本身或依靠适当的组分是可磁激活的。该焊接助剂在交变电磁场中通过磁滞损耗和/或涡流损耗被加热，此处在感应加热过程中的能量输入比使用导热加热时高约1500倍。感应焊接阶段包括熔融、熔体熔合和固结，该焊接方法可以连续或分批进行。

例如，该焊接助剂可以以半成品或箔片的形式放置在待结合的模制品的结合区之间。通过引入金属产生可磁激活性，但这使得待结合的塑料部件的制备方法变得复杂，这些包含物在最终产品中有时是不合意的。具有特定铁磁填料的焊接助剂相对昂贵，而且具有较差的效率等级，因此，迄今为止，这些都阻碍了这种方法成为一种非常完善的结合方法。

因此本发明的目的在于开发可通过适当添加剂进行磁激活由此为其提供在交变电磁场中的可焊性的塑料。这些材料应当能够以待结合的塑料模制品的完整组分形式或以另外的焊接助剂的形式使用。

DE-A-19924138要求保护一种胶粘组合物，其中尤其包含具有超顺磁性的纳米级颗粒。

DE-A-10163399描述了一种纳米颗粒的制备方法，其具有粘结相和至少一个分散在其中的超顺磁性纳米级颗粒构成的颗粒相。在此优选以胶粘组合物的形式制备。

DE-A-19924138和DE-A-10163399的组合物可以在交变电磁场中加热。

不仅在DE-A-19924138中而且在DE-A-10163399中使用的颗粒优选经过表面改性或表面涂覆，以抑制该纳米级颗粒的聚集或合生，和/或以确保该颗粒相在该粘合相中良好的可分散性。此处的缺点在于特别是一旦暴露于高温和/或高水平的机械作用，用于表面涂覆或表面改性的物质会丧失。其结果使得该纳米级的颗粒可以附聚或合生，因此丧失其超顺磁性。

依照DE-A-10163399的纳米颗粒制备或依照DE-A-19924138的胶粘剂组合物的流变性质可以通过分散介质的类型和用量进行宽范围调节。然而，通过该纳米级的超顺磁性颗粒本身不能调节，或仅在有限程度上可以调节该制剂的流变性质，因为该超顺磁性于特定粒径有关。该颗粒在制剂中几乎完全表现为初级颗粒的形式，因此调节流变性质(例如增稠)仅能通过同时改变超顺磁性颗粒含量而实现。

在本发明最早优先权日期时仍未公布()的2004年1月12日的在先德国专利申请DE 102004057830描述了一种包含可聚合单体和/或聚合物和分散在其中的由聚集的初级颗粒构成的超顺磁性氧化物颗粒的胶粘剂组合物，该专利申请的全部内容通过参考引入此处，其中该初级颗粒由在非磁性金属氧化物基体或非磁性准金属氧化物(Metalloidoxid)基体中的直径为2～100nm的磁性金属氧化物畴构成。

现在令人惊奇地发现该纳米级的磁性氧化物颗粒是用于为其提供在交变电磁场中的可焊性的塑料的适合添加剂。

因此，本发明的主题是纳米级的磁性氧化物颗粒作为塑料中的添加剂以为其提供在交变电磁场中的可焊性的用途。

本发明的主题还在于用于通过在交变电磁场中进行焊接制备塑料复合材料模制品的方法，其中该焊接结合是借助于包含纳米级的磁性氧化物颗粒的塑料完成的。

本发明的主题特别在于可通过在交变电磁场中的焊接得到的塑料复合材料模制品，其中该焊接结合是借助于包含纳米级的磁性氧化物颗粒的塑料完成的。

该纳米级的磁性氧化物颗粒绝大部分均匀分散在本发明的塑料中，特别地以非附聚形式存在。特别地，在该塑料中，这些颗粒对温度变化是稳定的，而且甚至在高温下仍表现为非附聚。而且可以尽可能不取决于这些颗粒的含量来控制该组合物的流变性质。