FR2607437A1

FR2607437A1 - Procede pour souder une resine thermoplastique a faibles pertes dielectriques avec un appareil a souder a haute frequence

Info

Publication number: FR2607437A1
Application number: FR8716663A
Authority: FR
Inventors: Hitoshi Futagawa
Original assignee: Nissho Corp
Current assignee: Nissho Corp
Priority date: 1986-12-01
Filing date: 1987-12-01
Publication date: 1988-06-03
Anticipated expiration: 2007-12-01
Also published as: GB2198082A; JPS63139726A; GB2198082B; FR2607437B1; CN87108238A; IT8722811A0; GB8727668D0; IT1223389B; JPH0356890B2; US4950347A

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UN PROCEDE POUR SOUDER UNE RESINE THERMOPLASTIQUE AVEC UN APPAREIL A SOUDER A HAUTE FREQUENCE. LE PROCEDE SELON L'INVENTION CONSISTE A PLACER UN OBJET EXOTHERMIQUE 3, 4, PRODUISANT DE LA CHALEUR PAR APPLICATION D'ONDES A HAUTE FREQUENCE, ET UN ELEMENT A SOUDER 5, 6, FAIT D'UNE RESINE THERMOPLASTIQUE QUI N'EST PAS FONDUE PAR APPLICATION D'ONDES A HAUTE FREQUENCE, ENTRE LES ELECTRODES 1, 2 D'UN APPAREIL A SOUDER A HAUTE FREQUENCE ET ENSUITE A PRODUIRE DES ONDES A HAUTE FREQUENCE ENTRE LESDITES ELECTRODES. APPLICATIONS : SOUDAGE DE MATIERES THERMOPLASTIQUES NE POUVANT ETRE SOUDEES AVEC UN APPAREIL A SOUDER A HAUTE FREQUENCE, PAR EXEMPLE POUR FABRIQUER UN SAC POUR ALIMENTS, UN SAC POUR INJECTIONS OU UN SAC POUR PRELEVER LE SANG.

Description

La présente invention concerne unprocédé pour souder une résine

thermoplastique, et plus particuLièrement un procédé pour souder une résine thermopLastique avec un appareil àsouder à haute fréquence, qui permet de souder une résine thermoplastique qui n'est pas soudée par un procédé classique utilisant un appareil à

souder à haute fréquence.

On connaissait jusqu'à présent comme procédés pour souder

une résine thermoplastique à faibles pertes diélectriques, ne pou-

vant pas être soudée avec un appareil à souder à haute fréquence, d'une manière générale un procédé pour souder avec un appareil à

souder à impulsions, un procédé pour souder avec un moule métal-

lique chauffé et un procédé pour souder avec un générateur à ultra-

sons.

Le procédé pour souder avec un appareil à souder à impul-

sions est un procédé dans lequel on applique un courant électrique à une résistance chauffante métallique ayant une surface plane pour chauffer la résistance et des feuilles ou films comprenant une résine thermoplastique comme composant principal sont soudé(e)s ensemble linéairement ou de manière semblable à une courroie par

la chaleur produite. Le procédé ci-dessus a l'avantage que la tem-

pérature de la résistance chauffante peut être facilement réglée;

cependant,il a l'inconvénient que, par exemple, lorsque l'on intro-

duit un tube de faible dureté entre deux feuilles à souder (à coller) et on soude le tube et les feuilles, le tube est parfois déformé et l'interface entre le tube et les deux feuilles n'est pas

totalement étanche et il se produit ainsi une fuite.

Le procédé pour souder avec un moule métallique chauffé est un procédé dans lequel le moule métallique est chauffé et les pièces à souder en résine thermoplastique sont soudées entre elles par la chaleur produite. Le procédé ci-dessus a l'avantage que l'on peut souder entre elles des pièces de divers types de formes en traitant le moule métallique de manière qu'il s'adapte à la forme des pièces à souder. Cependant, comme la température du moule

métallique chauffé est influencée par la température de l'environ-

nement et parfois abaissée lorsqu'on répète le procédé de soudage cidessus, il est difficile de contrôler la température du moule métaLlique. Par exemple, dans le cas o la température du moule métallique est trop élevée, les pièces ou articles à souder sont fondus et déformés et présentent un aspect défectueux. Egalement, lorsque la température du moule métallique est faible, une longue

durée est nécessaire pour souder les pièces à souder et en con-

séquence, le rendement est détérioré et parfois les pièces ne sont pas complètement et uniformément soudées entre elles, c'est-à-dire

qu'il se produit parfois un soudage défectueux.

Le procédé pour souder avec un générateur à ultrasons est un procédé dans lequel aes ondes ultrasonores produites par un générateur d'ultrasons sont transférées à des pièces à souder en résine thermoplastique et les pièces à souder sont chauffées à leur surface limite et sont soudées entre elles par l'énergie de vibration des ultrasons. Le procédé ci- dessus a les avantages que le soudage ne produit pas d'aspect défectueux, puisque seule la surface limite des pièces à souder est soudée et que les pièces à souder sont facilement soudées entre elles,puisqu'elles ne sont pas directement chauffées; il a cependant les inconvénients que le procédé ne peut pas être appliqué à des pièces à souder faites en matières molles telles que polybutadiène, polyethylene basse densité et élastomères styrène-butadiènecar ces matières ne

sont pas chauffées et ne sont pas fondues par les ultrasons. Egale-

ment, dans le cas o des récipients médicaux tels que sacs pour injections et sacs pour le sang, qui sont soumis à des réglementations particulièrement strictes en ce qui concerne les particules fixées à la surface des récipients, la forme, la matière, les propriétés, etc, et doivent offrir une sécurité élevée, sont produits avec un générateur à ultrasons, des particules sont parfois produites sur

la surface des récipients par la vibration produite par les ultra-

sons et en outre, un travail important est nécessaire pour éliminer les particules produites. De plus, lorsque les pièces à souder sont soudées, la matière à souder fondue s'écoule et il se forme parfois

des bavures.

On sait de manière générale que de nombreux polymères

vinyliques tels que les polyoléfines sont moins aptes au scelle-

ment à haute fréquence. On n'a pas encore produit un procédé clas-

sique de type ci-dessus pour la fabrication de sacs pour le sang en

polymère à base de polyoléfine ayant une résistance appropriée.

En conséquence, on fabriquait jusqu'à présent des sacs pour le sang en extrudant une préforme tubulaire de matière à mouler et en scellant l'extrémité extérieure de la préforme; en gonflant (en ballon) la préforme avec une pression pneumatique relativement faible; en fermant la chambre du moule; et en fermant

la préforme de manière étanche en un sac flexible pouvant s'apla-

tir, tout enformant des lignes de scellement pour le sac, au moyen du moule, disposées latéralement vers l'intérieur depuis les bords

latéraux de la préformecomme décrit dans la description du brevet

des EUA n 4 191 231.

Comme mentionné ci-dessus, bien que l'on ait connu

jusqu'à présent divers procédés pour souder une résine thermoplas-

tique, on n'avait pas encore mis au point un procédé qui permette de souder facilement, uniformément et de manière stable une résine

thermoplastique qui ne peut pas être soudée par un procédé clas-

sique utilisant un appareil à souder à haute fréquence.

A la suite de ses recherches pour résoudre les problèmes ci-dessus, la demanderesse a découvert un procédé qui permet de souder facilement, uniformément et de manière stable des résines thermoplastiques, telles qu'une résine de polyoléfine et une résine acrylonitrile-butadiènestyrène, qui ne peuvent pas être soudées avec un appareil à souder à haute fréquence. La présente

invention repose sur cette découverte.

Ces objets de l'invention et d'autres apparaitront claire-

ment à la lecture de la description ci-après et des dessins annexes.

Selon la présente invention, on propose un procédé pour souder une résine thermoplastique avec un appareil à souder à haute

fréquence, consistant à placer un"objet exothermiqu&'pour la pro-

duction de chaleur et un élément ou une pièce à souder en résine thermoplastique,qui n'est pas fondue par application d'ondes à haute fréquence, entre les électrodes d'un appareil à souder à haute fréquence, et ensuite à produire des ondes à haute fréquence entre

Les électrodes.

Dans les dessins ci-annexés, - Les figures 1 à 8 illustrent schématiquement un procédé

pour souder une matière thermoplastique selon la présente inven-

tion, - la figure 9 est une vue en perspective d'un sac pour

injection comportant un orifice obtenu à l'exemple 30 de la pré-

sente invention et - la figure 10 est une vue en perspective d'un sac pour

Le sang obtenu à l'exemple 31 de la présente invention.

Le procédé selon la présente invention est un nouveau procédé pour souder une résine thermoplastique avec un appareil à souder à haute fréquence qui était inattendu dans la technique antérieure, d'après laquelle une résine thermoplastique à faibles pertes diélectriques ne pouvait pas être soudée avec un appareil à souder à haute fréquence. Le procédé de l'invention permet pour la première fois de souder facilement entre eux, de manière uniforme

et rigide, des éléments ou pièces à souder en résine thermoplas-

tique à faibles pertes diélectriques, qui ne peuvent pas être soudés avec un appareil à souder à haute fréquence. En outre, dans le procédé selon l'invention, comme les éléments à souder sont soudés entre eux en une courte durée, c'est-à-dire environ 3 à s, on peut dire que le procédé de l'invention a un excellent

rendement dans la fabrication en grande série.

Dans le procédé selon l'invention, on peut souder des éléments à souder en résine thermoplastique qui ne sont pas soudés

par des ondes à haute fréquence en intercalant un objet exo-

thermique, qui est chauffé par un appareil à souder à haute

fréquence,et les éléments à souder entre les électrodes d'un appa-

reil à souder à haute fréquence et en produisant ensuite des ondes

à haute fréquence entre les électrodes.

A titre de matières utilisées pour l'objet exothermique qui produit de la chaleur par application d'ondes à haute

fréquence, on peut citer par exemple des résines telles que poly-

amides, polyamides-imides, chlorure de polyvinyle, chlorure depoly-

vinylidène, polyuréthannes, acétate de cellulose, copolymères éthyLèneacétate de vinyle contenant 8 à 35 % en poids d'acétate de

vinyle ou des fluoropolymères chlorés tels que polychlorotrifluoro-

éthylène, le carton, le tissu de coton, etc. En outre, dans le cas o l'objet exothermique doit être doué de résistance thermique, on peut utiliser, par exempleune résine renforcée par des fibres telle que Nylon (marque déposée) renforcé par des fibres de verre, polyuréthanne renforcé par des fibres de verre et téréphtalate de

polyethylene renforcé par des fibres de verre, une résine réti-

culée telle que chlorure de polyvinyle réticulé et copolymère éthylèneacétate de vinyle réticulé ou un caoutchouc synthétique

chloré tel que caoutchouc de chloroprène, caoutchouc d'épichlor-

hydrine, polyethylene chlorosulfoné ou polyethylene chloré. Parmi les objets exothermiques ci-dessus mentionnés, on peut utiliser de préférence une résine molle de chlorure de vinyle et un caoutchouc synthétique chloré car la résine molle de chlorure de vinyle a une

flexibilité élevée et elle est bon marché et jetable et le caout-

chouc synthétique chloré peut être utilisé plusieurs fois.

La forme de l'objet exothermique est choisie de manière convenable en fonction de la forme des éléments à souder et il peut être de forme quelconque, par exemple une plaque plane ou un cylindre, etc. En outre, si nécessaire, un moule métallique ayant la forme souhaitée peut être prévu sur l'électrode d'un appareil à souder à haute fréquence et l'objet exothermique peut être placé

sur le moule métallique.

Comme résine _pouvant être utilisée pour l'élément à souder, on citera à titre d'exemples une résine thermoplastique à faibles pertes diélectriques qui ne peut pas être soudée avec un

appareil à souder à haute fréquence, telle que polyéthylene, poly-

propylène, polybutadiène, élastomères styrène-butadiène, poly-

styrène, terpolymères acrylonitrile-butadiène-styrène ou co-

polymères d'éthylène. Cependant, la présente invention n'est pas limitée aux exemples ci-desus et on peut utiliser d'autres résines thermoplastiques à faibles pertes diélectriques. Dans le cas o

l'on utilise comme copolymère d'éthylène un copolymère éthylene-

acetate de vinyle, on préfère que la teneur en acétate de vinyle

soit de pas plus de 6 % en poids.

Selon la présente invention, on peut utiliser n'importe quel type d'appareil à souder à haute fréquence si l'appareil à souder à haute fréquence est utilisé de manière classique lorsque

l'on soude une résine thermoplastique à faibles pertes diélec-

triques et la présente invention n'est pas limitée à un type d'ap-

pareil à souder. La fréquence et la puissance souhaitées de l'appa-

reil à souder à haute fréquence ne peuvent pas être déterminées de manière absoluecar les conditions de fonctionnement dépendent du type et de la taille des éléments à souder. En général, on préfère

que la fréquence et la puissance de l'appareil à souder soient con-

venablement ajustées dans une gamme de 10 à 100 MHz et de 50 W à

100 kW, respectivement.

On place un objet exothermique entre les électrodes d'un appareil à souder à haute fréquence dans le but de chauffer l'objet exothermique lorsque l'on applique des ondes à haute fréquence entre les électrodes et de souder ainsi les éléments à souder. On sait que le pouvoir calorifique d'un élément à souder chauffé par

des ondes à haute fréquence est proportionnel à la constante di-

éLectrique et à la tangente de l'angle de perte et que la tangente de l'angle de perte augmente lorsque l'on chauffe l'élément à souder. En conséquence, l'élément peut être soudé avec un appareil

à souder à haute fréquence puisque la perte diélectrique de l'élé-

ment est augmentée par la forte augmentation de la tangente de l'angle de perte des éléments à souder, en plus de la chaleur de

l'objet exothermique.

On peut utiliser des objets exothermiques ayant divers

types de constructions à placer entre les électrodes dans le pro-

cédé selon l'invention. Des exemples de constructions illustrés

dans les dessins annexés.

Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un mode de mise en oeuvre du procédé de soudage selon l'invention. Des objets exothermiques 3 et 4 en forme de feuilles sont placés entre les électrodes 1 et 2 et des éléments à souder 5 et 6 en forme de

feuilles sont placés entre les objets exothermiques 3 et 4.

Dans la figure 1, dans le cas o les éléments à souder 5 et 6 peuvent être facilement soudés par la chaleur qui est produite par l'un des objets exothermiques 3 et 4, on peut n'utiliser qu'un seul des objets exothermiques 3 et 4. Cependant, dans le cas o il

est nécessaire d'augmenter la valeur calorifique de la chaleur pro-

duite et de diminuer la durée nécessaire pour le soudage, il est préférable d'utiliser simultanément les deux objets exothermiques 3

et 4.

Les objets exothermiques 3 et 4 et les éléments à souder et 6 ayant la construction représentée à la figure 1 sont légère- ment pressés par les électrodes 1 et 2,comme indiqué à la figure 2, de sorte que les éléments à souder 5 et 6 ne soient pas rompus par les électrodes 1 et 2 lorsque Les éléments à souder 5 et 6 sont soudés ensemble. Lorsque des ondes à haute fréquence sont produites entre les électrodes 1 et 2, les objets exothermiques 3 et 4 sont chauffés et les éLéments à souder 5 et 6 sont ainsi chauffés et soudés en un corps unique. La durée nécessaire pour produire des ondes à haute fréquence entre les électrodes 1 et 2 pour souder les éléments à souder 5 et 6 ne peut pas être déterminée de manière absolue, car la durée dépend du type et de l'épaisseur des objets exothermiques et des éléments à souder et de la puissance et de la fréquence des ondes à haute fréquence. Dans le cas o on utilise par exemple des films de chorure de polyvinyle mou d'une épaisseur

de 0,3 mm comme objets exothermiques 3 et 4, des films de poly-

éthylene basse densité d'une épaisseur de 0,2 mm comme éléments à souder 5 et 6, o l'on applique une tension de 200 V et un courant de 0,3 A entre les électrodes 1 et 2 d'un appareil à souder à haute fréquence ayant une puissance de 4 kW et une fréquence de 46 MHz et o les éléments à souder 5 et 6 sont soudés sur une largeur de 5 mm et une longueur de 200 mm, une durée d'environ 5 s est nécessaire pour réunir les éléments à souder 5 et 6 en un corps. Ceci montre que le procédé de soudage selon l'invention permet de souder des

éléments à souder en une durée très réduite.

La figure 3 illustre schématiquement un autre mode de mise en oeuvre du procédé de soudage selon l'inventiondans lequel des objets exothermiques 3 et 4 qui ont été au préable mis dans la forme désirée sont placés entre des moules métalliques 7 et 8 montés sur des électrodes, et ensuite des éléments à souder 5 et 6 en forme de feuilles et un élément à souder tubulaire 9,au centre

duquel est introduit un moule métallique cylindrique 10,sont dis-

posés entre les objets exothermiques 3 et 4. Dans la figure 3, les éléments à souder 5, 6 et 9 sont chauffés et soudés et sont réunis

en un corps unique par le procédé dans lequel les objets exother-

miques 3 et 4 et les éléments à souder 5, 6 et 9 sont légèrement pressés par les moules métalliques 7 et 8 et des ondes à haute fréquence sont produites entre les moules métalliques 7 et 8 pour

donner un produit soudé représenté à la figure 4.

Apres que le produit soudé 11 produit par le procédé ci-

dessus a été retiré des moules métalliques 7 et 8 et le moule

métallique 10 a été enlevé du produit soudé 11, on obtient le pro-

duit soudé 11 ayant la forme représentée à la figure 5.

Dans le procédé de soudage selon l'invention, comme les matières des objets exothermiques et des éléments à souder sont différentes, les objets exothermiques et les éléments à souder ne sont pas soudés ensemble lorsque les éLéments à souder sont

soudés. En conséquence, les objets exothermiques peuvent être faci-

lement séparés des éLéments à souder après soudage de ces derniers

en un corps unique.

La figure 6 illustre schématiquement un autre mode de mise en oeuvre du procédé de soudage selon l'inventiondans lequel des éléments à souder 5 et 6 en forme de feuilles sont disposés entre les électrodes 1 et 2 et un élément à souder 13,dans lequel est enrobé un objet exothermique 12,est disposé entre les éléments à souder 5 et 6. Dans la figure 6, les éléments à souder 5, 6 et 13

sont chauffés et soudés en un corps unique par le procédé consis-

tant à disposer les électrodes 1 et 2 de manière à réduire La

distance entre les électrodes 1 et 2, à presser légèrement les élé-

ments à souder 5, 6 et 13 avec les électrodes 1 et 2 et ensuite à produire des ondes à haute fréquence entre les électrodes 1 et 2

pour donner le produit soudé représenté à la figure 7.

Egalement, pour pouvoir utiliser le procédé dans lequel

les éléments à souder sont soudés plusieurs fois, les objets exo-

thermiques 3 et 4 peuvent être montés sur les électrodes 1 et 2 ou sur les moules métalliques 7 et 8 comme représenté par exemple à la

figure 8. Dans ce cas, on préfère utiliser pour l'objet exother-

mique une résine ayant une excellente résistance thermique, par

exemple une résine renforcée par des fibres de verre mentionnée ci-

dessus telle que Nylon (marque déposée) renforcé par des fibres de

verre, polyuréthanne renforcé par des fibres de verrre ou téréph-

talate de polyethylène renforcé par des fibres de verre; une

résine réticulée telle que chlorure de polyvinyle réticulé ou co-

polymère éthylène-acétate de vinyle réticulé; un caoutchouc syn-

thétique chloré tel que caoutchouc de chloroprène, caoutchouc

d'épichlorhydrine ou polyéthylene chlorosulfoné.

On peut préparer par le procédé selon l'invention un sac tel qu'un récipient médical, par exemple un récipient pour un

liquide ou un récipient pour conserver des humeurs, ayant d'excel-

lentes propriétés.

Les exemples suivants illustrent l'invention sans toute-

fois en limiter la portée.

Exemple 1

On utilise dans le présent exemple un appareil à souder à haute fréquence (Société QUEEN LIGHT ELECTRONIC INDUSTRIES LTD., modèle LWH 4060SB, puissance: 4 kW, fréquence: 46 MHz). On place comme objets exothermiques deux feuilles de chlorure de polyvinyle mou de 0,3 mm d'épaisseur entre les électrodes de l'appareil à souder à haute fréquence. On place entre les objets exothermiques

deux feuilles superposées d'élastomère styrène-butadiène commercia-

lisées par Dainippon Plastics Co., Ltd., sous la désignation "MK Resin", de 0,25 mm d'épaisseur, utilisées comme éléments à souder. On applique une tension de 200 V et un courant de 0,3 A aux électrodes en pressant légèrement les objets exothermiques et les éléments à souder au moyen des électrodes, de sorte que le soudage est effectué en intégrant les éléments à souder dans une zone de mm de large et 200 mm de long. Le soudage dure 5 s.

La zone soudée du film intégré obtenu avec deux épais-

seurs de film d'élastomère styrène-butadiène est transparente et

uniforme et n'a pas d'irrégularités.

On mesure ensuite La résistance à l'arrachement de la zone soudée obtenue du film. La valeur mesurée atteint 5,4 kg/15 mm de large et il se confirme que le film soudé peut être utilisé dans

des applications pratiques telles qu'un sac pour des aliments.

Exemple 2

On obtient un film intégré par soudage de la même manière qu'à l'exemple 1, sauf que l'on utilise comme éléments à souder deux épaisseurs superposées de film de polyethylène basse densité

de 0,2 mm d'épaisseur.

La zone soudée du film intégré obtenu est transparente

et uniforme et n'a pas d'irrégularités.

Ensuite, on mesure la résistance à l'arrachement de la zone soudée obtenue du film. La valeur mesurée atteint 5,2 kg/15 mm de large et il se confirme que le film soudé à une résistance et il se confirme que le film soudé a une résistance qui peut être tolérée dans l'utilisation pratique, semblable à celle du film

soudé obtenu à l'exemple 1.

Exemple 3 à 29

On obtient des films intégrés de la même manière qu'à

l'exemple 1, sauf que les types de matières utilisées pour les élé-

ments à souder sont changées comme indiqué dans le tableau I. Chaque film soudé à un excellent aspect et chaque durée de soudage est dans la gamme de 3 à 10 sce qui signifie une période de soudage

très courte. Les résultats sont indiqués dans le tableau I ci-

après.

TABLEAU I

: Feuille exothermique Feuille à souder Résultats Ex. Matière Epaisseur (mm) et Matière Epaisseur (mm) et Durée de Aspect Résistance à n nombre de feuilles nombre de feuilles soudage (s) l'arrachement (kg/cm (N/cm)) 3 chlorure de poly- 0,4 LDPE (12) 0,2 4 excel- 2,2 vinyle mou 2 feuilles 2 feuilles Lent (21,58) 4 "t 0,4 élastomère 0,4 excel- 0,6 2 feuilles SEBS(13) 2 feuilles 5 lent (5,88) " 0,4 élastomère 0,4 5 excel- 1,0 2 feuilles SES (13') 2 feuilles lent (9,81)

SEBS (13)

6 " 0,25. (14) o,2 3 excel- 1,3 2 feuilles poybutadiene 2 feuilles lent (12,75) 7 polyuréthanne(1) 0,4 LDPE 0,2 4 excel- 2,0 2 feuilles 2 feuilles lent (1,96) 8 polyuréthanne 0,4 LDPE 0,05 3 excel- 0,7 2 feuilles 2 feuilles lent (6,86) 9 résine éthylène- 0,4 LDPE 0,05 5 excel- 0,7 acétate de 2 feuilles 2 feuilles lent (6,86) vinyle(2) % o TABLEAU I (suite 1) Feuille exothermique Feuille à souder Résultats Ex. Matière Epaisseur (mm) et Matière Epaisseur (mm) et Durée de Aspect Résistance à n nombre de feuilles nombre de feuilles soudage (s) l'arrachement (kg/cm (H/cm)) résine de poly- 0,3 LDPE 0,05 8 excel- 0,6 0,63 ester saturé(3) 2 feuilles 2 feuilles lent (5,88) 11 Nylon 6(4) 0,2 LDPE 0,05 4 excel- 0,7 2 feuilles 2 feuilles lent (6,86) 12 carton 0,5 LDPE 0,05 5 excel- 0,7 1 feuille 2 feuilles lent (6,86) 13 carton 0,5 LDPE 0,2 10 excel- 2,1 2 feuilles 2 feuilles lent (2,06) 14 tissu de coton 0,25 LDPE 0,05 10 excel- 0,6 2 feuilles 2 feuilles lent (5,88) polychlorotri- 0,3 LDPE 0,03 10 excel- 0,4 fluoroéthylène(5) 2 feuilles 2 feuilles lent (3,92) (15)ln 16 chlorure de poly- 0,4 polypropylene(15) 0,15 6 excel- 1,9 vinyle mou 2 feuilles 2 feuilles lent (18,63) TABLEAU I (suite 2) Feuille exothermique Feuille à souder Résultats Ex. Matière Epaisseur (mm) et Matière Epaisseur (mm) et Durée de Aspect Résistance à no nombre de feuilles nombre de feuilles soudage (s) l'arrachement (kg/cm (N/cm)) 17 chlorure de poly- 0,2 LDPE 0,05 4 excel- 0,6 vinylidène(6) 2 feuilles 2 feuilles lent (5,88) 18 acétate de 0,2 LDPE 0,05 5 excel- 0,5 (7) cellulose 2 feuilles 2 feuilles lent (4,90) 19 caoutchouc de 1,0 LDPE 0,05 10 excel- 0,7 chloroprène(8) 2 feuilles 2 feuilles lent (6,86) polyéthylène 1,0 LDPE 0,05 10 excel- 0,6 (9) chlorosulfoné 2 feuilles 2 feuilles lent (5, 88) 21 caoutchouc d'épi1,0 LDPE 0,05 8 excel- 0,6 (10) chlorhydrine 2 feuilles 2 feuilles lent (5,88) 22 polyéthylène 1,0 LDPE 0,05 9 excel- 0, 6 chloré (11) 2 feuilles 2 feuilles lent (5,88) 23 chlorure de poly- 0,3 résine 0,05 5 excel- 1,2 vinyle mou 2 feuilles ABS(16) 2 feuilles lent (11,77) 24 chlorure de poly0,3 résine de 0,05 5 excel- 1,3 O vinyle mou 2 feuilles potystyrène(17) 2 feuilles lent (12,75) ' TABLEAU I (suite 3) Ex. Matière Epaisseur (mm) et Matière Epaisseur (mm) et Durée de Aspect Résistance à n nombre de feuilles nombre de feuillessoudage (s) l'arrachement (kg/cm (N/cm) chlorure de poly- 0,3 copolymère 0,15 5 excel- 1,6 vinyle mou 2 feuilles propylène- 2 feuilles lent (15,69) éthylène(18) 26 chlorure de poly- 0,3 copolymère 0,05 4 excel- 0,7 vinyle mou 2 feuilles éthylène-a- 2 feuilles lent (6,86) oléfine(19) 27 chlorure de poly- 0,3 copolymère 0,2 4 excel1,2 vinyle mou 2 feuilles éthylène- acétate 2 feuilles lent (11,77) de vinyle(20) 28 chlorure de poly- 0,3 copolymère 0,05 4 excel- 0,7 vinyle mou 2 feuilles éthylène-acide 2 feuilles lent (6,86) méthacrylique(21) 29 chlorure de poly- 0,3 résine 0, 05 4 excel- 1,2 vinyle mou 2 feuilles styrène-butadiène(22) 2 feuilles lent (11,77) (1): Commercialisé par Kasei Up John Company,Ltd. sous la désignation Pellethane 2363-80A cd (2): Commerciaisé par Mtsui PoLychemicaLo Company, Ltd. sous a désignation P-2805 (2):Commercialisé par Mitsui Polychemical Company, Ltd. sous la désignation P-2805-4 (3): Commercialisé par Kanebo, Ltd. sous la désignation IFG-8L (4): Commercialisé par MITSUBISHI PETRO CHEMICAL COMPANY, LTD (5): Commercialisé par DAIKIN INDUSTRIES, LTD sous la désignation CTFE (6): Commercialisé par Asahi Chemical Industry Co., Ltd. (7): Commercialisé par Taihei Chemicals Co., Ltd. (8) Commercialisé par SHOWA NEOPRENE Co., Ltd. (9): Commercialisé par E. I. Du Pont de Nemours & Co. sous la désignation Hypalon (10) Commercialisé par Osaka Soda Co., Ltd. sous la désignation EPICHLOMER (11) Commercialisé par Osaka Soda Co., Ltd. sous la désignation DAISOLAC (12): Polyéthylène basse densité commercialisé par SHOWA DENKO K.K. sous la désignation M-112 (13): Elastomère de copolymère séquencé styrène-éthytène-butylène-styrène commercialisé par MITSUBISHI PETRO CHEMICAL COMPANY, Ltd sous la désignation ME-6301C (13') : Elastomère de copolymère séquencé styrène-éthylène-butylène-styrène commercialisé par ARON KASEI CO., Ltd. sous la désignation AR-800C (14): Commercialisé par Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. sous la désignation RB- 820 (15): Commercialisé par Sumitomo Chemical Company, Limited sous la désignation Noblen FS-1012 (16): Commercialisé par DENKI KAGAKU KOGYO KABUSHIKI kAISHA sous la désignation DENKA ABS-HM (17): Commercialisé par DENKI KAGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA sous la désignation DENKA STYROL TP- URX (18): Commercialisé par Sumitomo Chemical Company, Limited sous la désignation Sumitomo Noblen S131 (19) Commercialisé par Sumitomo Chemical Company, Limited sous la désignation SUMIKATHENE L FA-101 (20) Commercialisé par Mitsui Polychemical Company, Ltd. sous la désignation EVAFLEX P-0607 (21) Commercialisé par MitsuiPOlychemical Company, Ltd. sous la désignation HI-MILAN (22) Commercialisé par Asahi Chemical Industry Co., Ltd. sous la désignation ASAFLEX 800 o c>1

Exemple 30

On utilise l'appareil à souder à haute fréquence utilisé

à l'exemple 1. On place comme résistance chauffante entre les élec-

trodes de l'appareil à souder à haute fréquence deux épaisseurs de

film de chlorure de polyvinyle mou de 0,3 mm d'épaisseur, on inter-

cale entre Lesrésistanceschauffantesune extrémité d'un film de gon-

flag' de polyethylene de 0,2 mm d'épaisseur qui est utilisé comme élément à souder. On applique aux électrodes une tension de 200 V et un courant de 0,3 A en pressant légèrement les résistances et les éléments à souder avec les électrodes de manière à effectuer le soudage afin d'intégrer l'extrémité des éléments à souder dans une

zone de 5 mm de large et 200 mm de long.

Ensuite, on intercale dans l'autre extrémité du film de gonflage un orifice tubulaire en polyethylene (diamètre antérieur: 15 mm, diamètre extérieur: 18 mm),dans lequel est introduit un moule métallique,et on introduit le film de gonflage et l'orifice tubulaire entre des moulesélectrodes de forme convenable. On applique ensuite une tension de 200 V et un courant de 0,3 A aux

moules-électrodes et l'orifice et les films sont intégrés pour don-

ner un sac ayant un orifice pour l'injection (capacité: 500 ml).

La figure 9 représente une vue en perspective du sac obtenu ayant un orifice pour l'injection. Dans la figure 9, la référence 14 désigne l'orifice et la référence 15 le sac ayant un orifice pour injection.

La zone soudée du sac obtenu ayant un orifice pour l'in-

jection est transparente et uniforme et n'a pas d'irrégularités.

On effectue ensuite un test de pression (pression d'air: kPa) en introduisant de l'air dans le sac et il se confirme que l'on n'observe pas de fuites ou d'autres anomalies. En outre, on remplit le sac ayant un orifice pour l'injection avec 500 ml d'eau et on le fait tomber d'une hauteur de 1 m. Cependant, on n'observe

pas d'endommagement tel qu'une rupture.

Exemple 31

On utilise l'appareil à souder à haute fréquence utilisé à l'exemple 1. On dispose deux épaisseurs de film de chlorure de polyvinyLe mou de 0,4 mm d'épaisseur utilisées comme résistances chauffantes entre des moulesélectrodes de formes prescrites qui sont placés dans l'appareil à souder à haute fréquence et ensuite

on intercale entre les deux feuilles de film de chlorure de poly-

vinyle mou deux feuilles de copolymère élastomère séquencé styrène-

éthylène-butylène-styrène (ci-après dénommé SEBS) commercialisé par Dainippon Plastics Co., Ltd., sous la désignation "résine MK-3S". On dispose ensuite entre les deux feuilles deux tubes ayant un diamètre intérieur de 5 mm et un diamètre extérieur de 7 mm et un tube pour recueillir le sang ayant un diamètre intérieur de 3 mm et un diamètre extérieur de 4,5 mm en élastomère SEBS. On applique aux moules-électrodes une tension de 200 V et un courant de 0,3 A pendant environ 7 s pour intégrer les feuilles, les couvertures

d'orifice et le tube à recueillir le sang.

On soude ensuite à la périphérie deux feuilles super-

posées non soudées de la même manière que ci-dessus pendant environ

7 s pour donner un sac pour le sang ayant une capacité de 230 ml.

La figure 10 représente une vue en perspective du sac pour le sang obtenu. Dans la figure 10, la référence 17 désigne une couverture d'orifice qui recouvre un tube de membrane 16, la référence 18 un sac pour le sang, la référence 19 un tube à recueillir le sang et

la référence 20 l'aiguille pour recueillir le sang.

On effectue ensuite le test de fuite d'air, le test de centrifugation et le test de pression, selon les normes pour les sacs pour le sang en chlorure de polyvinyle fixées dans la note n 448 du Ministère de la Santé au Japon. Les résultats des tests

sont indiqués dans le tableau II ci-après.

Tableau II

___________________________________________________________________

Test Critères d'appréciation Résultats

---_______

Fuite d'air pas de fuite observée à passe kPa Centrifugation pas de fuite de liquide observée après 20 min à passe 2 500 tr/min

___________________________________________________________________

Essai de pas de fuite de liquide passe pression observée à 70 kPa

-__________

Il est évident d'après les résultats indiqués dans Le tableau II que le sac obtenu à l'exemple 31 satisfait les normes

des sacs pour le sang fabriqués en chlorure de polyvinyle.

Comme mentionné ci-dessus, le procédé de soudage d'une

résine thermoplastique selon l'invention permet de souder facile-

ment et de manière uniforme en une courte durée une résine thermo-

plastique ayant de faibles pertes diélectriques, que l'on pensait impossible à souder avec un appareil à souder à haute fréquence. En outre, il est possible par le procédé de soudage de l'invention de souder de manière uniforme et rigide un orifice fait d'une résine

thermoplastique ayant une faible commodité d'emploi, qui est inter-

calé entre deux feuilles à souder, avec les deux feuilles à souder sans courber l'orifice ou produire une fuite. En outre, selon la présente invention, on peut facilement produire des sacs qui sont soumis à des règlementations strictes concernant les formes, les matières ou les propriétés et qui doivent avoir une sécurité

élevée, tels qu'un sac ayant un orifice pour injection ou un réci-

pient de stockage pour un liquide médical ou une humeur.

Selon le procédé de soudage de L'invention, encore, on peut facilement produire en une courte durée un récipient tel qu'un récipient en polypropylene qui est produit de manière classique par extrusionsoufflage sans utiliser un moule métallique à grande

échelle.

Outre les ingrédients utilisés dans les exemples, on

peut utiliser d'autres ingrédients dans les exemples décrits ci-

dessus en obtenant pratiquement les mêmes résultats.

Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux

modes de rélisation préférés décrits ci-dessus à titre d'illustra-

tion et que l'homme de l'art peut y apporter diverses modifications

et divers changements sans toutefois s'écarter du cadre et de l'es-

prit de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour souder une résine thermoplastique avec un

appareil à souder à haute fréquence, caractérisé en ce qu'iL con-

siste à placer un objet exothermique (3,4), produisant de la chaleur par application d'ondes à haute fréquence,et un éLément à souder (5,6), fait d'une résine thermoplastique qui n'est pas fondue par application d'ondes à haute fréquence,entre les électrodes (1,2) d'un appareil à souder à haute fréquence et ensuite à produire des ondes à haute

fréquence entre lesdites électrodes.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que ledit élément à souder est disposé entre deux objets exo-

thermiques.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément à souder comprend deux épaisseurs de film et un

orifice qui est intercalé entre les deux épaisseurs de film.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce

que ledit élément à souder est soudé pour produire un sac.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce

que ledit sac est un récipient médical.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit récipient médical est un récipient pour un liquide

médical ou un récipient pour conserver des humeurs.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit objet exothermique consiste en une matière choisie parmi les polyamides, les polyamides-imides, le chlorure de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidène, les polyuréthannes, l'acétate de

cellulose, le caoutchouc de chloroprène, le caoutchouc d'épichlor-

hydrine, le polyéthylène chlorosulfoné, les fluoropolymères chlorés, le polyethylène chloré, les copolymères éthylène-acétate

de vinyle contenant 8 à 35 % en poids d'acétate de vinyle, le car-

ton et le tissu de coton.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément à souder consiste en une matière choisie parmi Le polyethyLène, le polypropylene, le polybutadiène, les élastomères

styrène-butadiène, le polystyrène, les terpolymères acrylonitrile-

butadiène-styrène et les copolymères d'éthylène.