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EP0343757B1

Method of joining substrates

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Expired 2 April 2005, 21.5 years ago.

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10 claims: 10 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method of joining together (A) a substrate having an outer surface composed of a first composition which is a heat-softenable composition comprising an organic polymer, and(B) an article which is not heat-recoverable and which comprises a conductive polymer element composed of a second composition which (a) is compatible with the first composition,(b) comprises an organic polymer and, dispersed in the polymer, a particulate conductive filler, and(c) has a Melt Flow Index of less than 0.3 g/10 min. at a temperature 50°C above its softening point and at a loading of 5 kg and has a Melt Flow Index of less than 3.0 9/10 min. at a temperature 50°C above its softening point and at a loading of 15 kg; which method comprises (1) placing the article in direct contact with the outer surface of the substrate; and(2) generating heat within the conductive polymer element by passing electrical current therethrough while maintaining the article in direct contact with the substrate, until there is fusion between the article and the outer surface of the substrate. Procédé pour raccorder entre eux (A) un substrat ayant une surface extérieure composée d'une première composition qui est une composition pouvant être ramollie par la chaleur comprenant un polymère organique, et(B) un article qui n'est pas doué de reprise de forme à chaud et qui comprend un élément en polymère conducteur composé d'une seconde composition qui (a) est compatible avec la première composition,(b) comprend un polymère organique et, en dispersion dans le polymère, une charge conductrice en particules, etc) présente un indice de fluidité à l'état fondu de moins de 0,3 g/10 minutes à une température de 50°C au-dessus de son point de ramollissement et sous une charge de 5 kg et présente un indice de fluidité à l'état fondu de moins de 3,0 g/10 minutes à une température de 50°C au-dessus de son point de ramollissement et sous une charge de 15 kg ; lequel procédé consiste (1) à placer l'article en contact direct avec la surface extérieure du substrat ; et(2) à générer de la chaleur à l'intérieur de l'élément en polymère conducteur en faisant passer un courant électrique à travers lui tout en maintenant l'article en contact direct avec le substrat, jusqu'à ce qu'une fusion ait lieu entre l'article et la surface extérieure du substrat. Verfahren zum Zusammenfügen (A) eines Trägers, der eine Außenfläche hat, bestehend aus einer ersten Zusammensetzung, die eine durch Wärme erweichbare Zusammensetzung ist und ein organisches Polymer aufweist, und(B) eines Gegenstandes, der nicht wärmerückstellbar ist und der ein leitfähiges polymeres Element, bestehend aus einer zweiten Zusammensetzung aufweist, die (a) mit der ersten Zusammensetzung kompatibel ist,(b) ein organisches Polymer und, in dem Polymer dispergiert, einen teilchenförmigen, leitfähigen Füllstoff aufweist, und(c) einen Schmelzflußindex von weniger als 0,3 g/10 min bei einer Temperatur von 50 °C oberhalb seines Erweichungspunktes und bei einer Beladung von 5 kg hat und einen Schmelzflußindex von weniger als 3,0 g/10 min bei einer Temperatur 50 °C oberhalb seines Erweichungspunktes und bei einer Beladung von 15 kg hat; wobei das Verfahren folgende Merkmale aufweist:(1) der Gegenstand wird mit der Außenfläche des Trägers in direkte Berührung gebracht;und(2) innerhalb des leitfähigen polymeren Elementes wird durch Hindurchleiten von elektrischem Strom, während der Gegenstand mit dem Träger in direkter Berührung gehalten wird, Wärme erzeugt, bis es zum Zusammenschmelzen des Gegenstandes und der Außenfläche des Trägers kommt.
  2. 2
    A method according to claim 1 wherein the article is held in direct contact with the substrate by means of at least one securing member. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'article est maintenu en contact direct avec le substrat au moyen d'au moins un élément de fixation. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gegenstand mittels mindestens eines Befestigungselements in direkter Berührung mit dem Träger gehalten wird.
  3. 3
    A method of joining together (A) a substrate having an outer surface composed of a first composition, and(B) an article which is not heat-recoverable and which comprises a conductive polymer element composed of a second composition which (a) comprises an organic polymer and, dispersed in the polymer, a particulate filler, and(b) has a Melt Flow Index of less that 0.3 g/10 min. at a temperature 50°C above its softening point and at a loading of 5 kg and has a Melt Flow Index of less than 3.0 g/10 min. at at temperature 50°C above its softening point and at a loading of 15kg. which method comprises (1) placing the article adjacent to the substrate;(2) placing between the article and the substrate a heat activatable insert which when activated by heat promotes the strength of the attachment of the article to the substrate; and(3) generating heat within the conductive polymer element by passing electrical current therethrough while maintaining the article in indirect contact with the substrate through the insert, until the insert has been activated, thus joining the article to the substrate. Procédé pour raccorder entre eux (A) un substrat ayant une surface extérieure composée d'une première composition, et(B) un article qui n'est pas doué de reprise de forme à chaud et qui comprend un élément en polymère conducteur composé d'une seconde composition qui (a) comprend un polymère organique et, en dispersion dans le polymère, une charge conductrice en particules, et(b) présente un indice de fluidité à l'état fondu de moins de 0,3 g/10 minutes à une température de 50°C au-dessus de son point de ramollissement et sous une charge de 5 kg et présente un indice de fluidité à l'état fondu de moins de 3,0 g/10 minutes à une température de 50°C au-dessus de son point de ramollissement et sous une charge de 15 kg, lequel procédé consiste (1) à placer l'article à proximité immédiate du substrat ;(2) à placer entre l'article et le substrat un élément rapporté pouvant être activé par la chaleur qui, lorsqu'il est activé par la chaleur, favorise la résistance de la fixation de l'article au substrat ; et(3) à générer de la chaleur à l'intérieur de l'élément en polymère conducteur en faisant passer un courant électrique à travers lui tout en maintenant l'article en contact indirect avec le substrat à travers l'élément rapporté, jusqu'à ce que l'élément rapporté ait été activé, raccordant ainsi l'article au substrat. Verfahren zum Zusammenfügen (A) eines Trägers, der eine Außenfläche hat, bestehend aus einer ersten Zusammensetzung, und(B) eines Gegenstandes, der nicht wärmerückstellbar ist und der ein leitfähiges polymeres Element, bestehend aus einer zweiten Zusammensetzung aufweist, die (a) ein organisches Polymer und, in dem Polymer dispergiert, einen teilchenförmigen leitfähigen Füllstoff aufweist, und(b) einen Schmelzflußindex von weniger als 0,3 g/10 min bei einer Temperatur 50 °C oberhalb seines Erweichungspunktes und bei einer Beladung von 5 kg hat und einen Schmelzflußindex von weniger als 3,0 g/10 min bei einer Temperatur 50 °C oberhalb seines Erweichungspunktes und bei einer Beladung von 15 kg hat; wobei das Verfahren folgende Merkmale aufweist:(1) der Gegenstand wird dem Träger benachbart angeordnet;(2) zwischen dem Gegenstand und dem Träger wird ein durch Wärme aktivierbarer Einsatz angeordnet, der, wenn er durch Wärme aktiviert ist, die Stärke der Befestigung des Gegenstandes am Träger fördert;und(3) innerhalb des leitfähigen polymeren Elements wird durch Hindurchleiten von elektrischem Strom, während der Gegenstand mit dem Träger über den Einsatz in indirekter Berührung gehalten wird, Wärme erzeugt, bis der Einsatz aktiviert worden ist, so daß der Gegenstand mit dem Träger vereinigt wird.
  4. 4
    A method according to Claim 1, 2 or 3 wherein the second composition comprises (i) a matrix consisting essentially of organic polymer particles which have been sintered together so that the particies have coalesced without losing their identity, and(ii) a particulate conductive filler which is dispersed in said matrix but is present substantially only at or near the boundaries of the coalesced particles Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel la seconde composition comprend (i) une matrice constituée essentiellement de particules de polymère organique qui ont été frittées ensemble afin que les particules se soient liées par coalescence sans perdre leur identité, et(ii) une charge conductrice en particules qui est dispersée dans ladite matrice, mais qui est présente sensiblement uniquement aux limites des particules liées par coalescence ou à proximité de ces limites. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zweite Zusammensetzung folgendes aufweist:(i) eine Matrix, die im wesentlichen aus organischen polymeren Teilchen besteht, welche zusammengesintert worden sind, so daß die Teilchen zusammengewachsen sind, ohne ihre Identität zu verlieren, und(ii) einen teilchenförmigen leitfähigen Füllstoff aufweist, der in der Matrix dispergiert, aber im wesentlich nur an den oder in der Nähe der Grenzen der zusammengewachsenen Teilchen vorhanden ist.
  5. 5
    A method according to any preceding claim, wherein the organic polymer in the second composition is a sintered ultra high molecular weight polyethylene having a molecular weight greater than 1.5 million, preferably greater than 3 million, more preferably greater than 4 million, and the conductive filler is carbon black and is present in amount 2 to 6% by volume of the composition. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le polymère organique dans la seconde composition est un polyéthylène de poids moléculaire extrêmement élevé, fritté, ayant un poids moléculaire supérieur à 1,5 million, avantageusement supérieur à 3 millions, non avantageusement supérieur à 4 millions, et la charge conductrice est du noir de carbone et est présente en quantités de 2 à 6% en volume de la composition. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das organische Polymer in der zweiten Zusammensetzung gesintertes Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht ist, dessen Molekulargewicht über 1,5 Millionen, vorzugsweise über 3,0 Millionen, besonders bevorzugt über 4 Millionen liegt, und der leitfähige Füllstoff Ruß ist und in einer Menge von 2 bis 6 Vol.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.
  6. 6
    A method according to Claim 1, 2 or 3 wherein the second composition comprises (i) a melt-formed organic polymer polymer having a molecular weight of at least 150,000, and(ii) dispersed in the polymer, a particulate conductive filler; Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel la seconde composition comprend (i) un polymère organique formé à l'état fondu, ayant un poids moléculaire d'au moins 150 000, et(ii) en dispersion dans le polymère, une charge conductrice en particules ; Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zweite Zusammensetzung folgendes aufweist:(i) ein schmelzgeformtes, organisches Polymer mit einem Molekulargewicht von mindestens 150 000 und(ii) in dem Polymer dispergiert, einen teilchenförmigen leitfähigen Füllstoff.
  7. 7
    A method according to Claim 6 wherein the second composition comprises melt-extruded polyethylene having a molecular weight of 150,000 to 600,000, preferably at least 200,000. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la seconde composition comprend un polyéthylène extrudé à l'état fondu ayant un poids moléculaire de 150 000 à 600 000, avantageusement d'au moins 200 000. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die zweite Zusammensetzung schmelzextrudiertes Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 150 000 bis 600 000, vorzugsweise mindestens 200 000 aufweist.
  8. 8
    A method according to Claim 6 or 7 wherein the second composition has a resistivity at 23°C of 1 to 100 ohm.cm, and contains less than 26% by weight of a particulate conductive filler, preferably carbon black. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la seconde composition a une résistivité à 23°C de 1 à 100 ohms.cm, et contient moins de 26% en poids d'une charge conductrice en particules, avantageusement du noir de carbone. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die zweite Zusammensetzung einen spezifischen Widerstand bei 23 °C von 1 bis 100 Ohm.cm hat und weniger als 26 Gew.-% teilchenförmigen leitfähigen Füllstoff, vorzugsweise Ruß enthält.
  9. 9
    A method according to any one of the preceding claims wherein there are two substrates, each in the form of a pipe composed of the first composition, and a coupler comprising said article is used to join the pipes together. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel il y a deux substrats, chacun sous la forme d'un conduit composé de la première composition, et un coupleur comprenant ledit article est utilisé pour raccorder les conduits entre eux. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Träger vorhanden sind, jeder in Form eines Rohres, bestehend aus der ersten Zusammensetzung, und wobei ein den Gegenstand aufweisender Koppler verwendet wird, um die Rohre miteinander zu verbinden.
  10. 10
    A method according to any one of the preceding claims wherein said article consists essentially of the conductive polymer element and electrodes secured thereto. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit article est constitué essentiellement de l'élément en polymère conducteur et d'électrodes qui lui sont fixées. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gegenstand im wesentlichen aus dem leitfähigen polymeren Element und daran befestigten Elektroden besteht.