[发明专利]用于结合电气或电子元件的塑料部件的方法

说明书

本发明涉及一种用于组装(Zusammenbau)可以在颜色、形状和功能 上不同的电气或电子装置、特别是模块、优选多极插塞连接件 (Steckverbindung)的方法。本发明还包括借助该方法制备的产品。借 助根据本发明的方法，可以借助新的粘合剂或聚合物焊接方法结合具有 聚合物外壳的模块元件(Bauteil)，其特别导致持久和耐热、耐冷和耐 潮湿的元件结合(Verbindung)或粘合()。特别地，本发明涉及用 于结合电气或电子元件的、优选特别是多极插塞连接件的两个或更多个 塑料部件的方法，以及以此方式结合或接合(zusammenfügen)的产品及其 用途。

目前可供使用的电气设备和组件(Komponent)的塑料或聚合物外 壳由聚合物(例如聚酰胺，如聚酰胺6(PA 6)或聚酰胺6，6(PA 6，6)) 或者聚对苯二甲酸酯(例如聚对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)组成。

通常，特别是多极插塞连接件的外壳，具体地来说是塑料外壳以注 塑方法制备。为了专门生产和大量生产许多具有相同结合位点的功能变 化形式和颜色变化形式的设备，预先生产具有不同颜色和功能的模块。 各个模块在具有尽可能短的加工时间的方法中接合。

目前对于结合塑料部件使用的卡槽体系(Rastsystem)在塑料部件 之间的结合强度方面具有一定限制。为了结合塑料部件，合适的粘合剂 (例如丙烯酸类粘合剂(Acrylklebstoff)或者基于聚氨酯的粘合剂)尽 管在许多情况下具有足够的粘合性能，但是在生产速度和生产率方面来 看固化太慢了；因为粘合剂和外壳的聚合物材料显示出不同的热膨胀行 为，这还可能在设备经受气候变化时导致粘合剂的脱落。

其它用于结合塑料部件的方法是本领域技术人员已知的：例如用溶 剂冷焊或者用熔融聚合物喷焊(Spritzschweiβen)的方法是本领域技术 人员已知的。但是，对在负载下出现的断裂位置的分析显示出在粘合层 中常有裂纹，这导致接合的塑料部件之间的结合失效。

在组合预生产的塑料部件时出现的另一问题是根据遵守根据不同 规范、标准对最终产品尺寸的要求。

因此，为了能够限制元件在功能和颜色上的变化性，合意的是，所 需的在尺寸上的差别通过在塑料部件之间的粘合层的厚度变化来实现。 但是，利用溶剂的冷焊方法却导致各塑料部件接触面的溶胀，这可能不 能填充限定的间隙()。与此不同的是，常规的粘合方法 在厚的粘合剂层时具有粘合问题：目前使用的粘合剂的特点在于高的粘 合力和目标在于作为在两个表面之间的薄层产生强的粘附力；在较厚的 粘合剂层的情况下，由于在粘合剂材料内的低的粘附力，特别是在气候 和/或机械负载情况下，这可能导致粘合剂层中的裂纹。

除了上述方法之外，在现有技术中还开发了各种热塑性塑料焊接方 法，例如高频焊接、振动焊接、激光照射焊接(Laserdurchstrahlschweiβen) 和旋转焊接(Rotationsschweiβen)。这些方法尽管适用于大范围的焊接 条件和加工参数；但是在所有方法中这导致在接触面的能量释放。尽管 原则上可以调节各塑料材料的熔融，但是这带来两个决定性的缺陷：其 一是所述能量释放可能影响结晶和非晶态热塑性塑料材料之间的比例， 由此在相关产品使用时，在热和/或机械负载情况下，这可能导致材料中 的内部应力。其二，可能需要添加剂，以促进经熔融材料在接触面上流 动，但是由此可能带来不合意的副作用，例如滑动性或者材料的绝缘性 能的改变。

WO 95/26868A1记载了使用高结晶的聚酰胺和非晶态的半芳族 (halbaromatisch)聚酰胺的特定混合物，以改善振动焊接、超声焊接、 红外线焊接和加热元件焊接的结果。US 2002/143117A1记载了芳族聚 酰胺和脂族聚酰胺之间的最优比例，以实现在焊接时的最佳结果。EP 0070001A1记载了经选择的热塑性塑料聚酰胺共聚物和半结晶的聚酰 胺用于制备铸模树脂(Gieβharz)的用途。上述公开文献利用由非晶态 热塑性塑料和结晶热塑性塑料组成的混合物的优点，但是其中各材料由 至少两种不同的聚合物组成，使得在回收时带来费用提高。

EP 1254919A1记载了使用具有不同软化温度的聚酰胺和一并使用 增加在焊接时的熔体剪切粘度的添加剂的优点。US 4919987A记载了一 种用于振动焊接的最优表面形状和接触面的最优表面结构。