JPH04173232A - 樹脂の接合方法 - Google Patents
樹脂の接合方法Info
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- JPH04173232A JPH04173232A JP2300874A JP30087490A JPH04173232A JP H04173232 A JPH04173232 A JP H04173232A JP 2300874 A JP2300874 A JP 2300874A JP 30087490 A JP30087490 A JP 30087490A JP H04173232 A JPH04173232 A JP H04173232A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業−にの利用分野〕
本発明は、シーI・状、板状2管状、ライニング状等の
樹脂を重ね合わせて接合するだめの接合方法に関する。
樹脂を重ね合わせて接合するだめの接合方法に関する。
シート状、板状、管状、ライニング状等の樹脂(以下樹
脂シートと総称する)の接合方法として、■溶剤型接着
剤によるもの4■反応硬化型接着剤によるもの。
脂シートと総称する)の接合方法として、■溶剤型接着
剤によるもの4■反応硬化型接着剤によるもの。
■ホットメルト型接着剤によるもの、■樹脂シート・自
体を(必要に応じて同材質の補助部材共々)溶融させて
融合させるもの(即ち樹脂の溶接)が挙げられる。
体を(必要に応じて同材質の補助部材共々)溶融させて
融合させるもの(即ち樹脂の溶接)が挙げられる。
この中、■、■は接合系の加熱を必須とするものであり
、■、■についても加熱を行った方が優れた接合品質を
得られる場合が多い。これらの場合、加熱が接合部に集
中的に行われることが品質、経済性の両面において好ま
しく、また、加熱を接合界面に集中させることができれ
ば更に好ましいところであり、このような加熱を利用し
たものとして、内部加熱接合法が知られている。
、■、■についても加熱を行った方が優れた接合品質を
得られる場合が多い。これらの場合、加熱が接合部に集
中的に行われることが品質、経済性の両面において好ま
しく、また、加熱を接合界面に集中させることができれ
ば更に好ましいところであり、このような加熱を利用し
たものとして、内部加熱接合法が知られている。
ごの内部加熱接合法の代表的なものとして、従来より(
a)超音波溶接法及び(b)誘電加熱接着法がある。い
ずれも、基本的には溶接であることから接合の信頼14
は高く、熱可塑性樹脂が本来の対象である。(a)は超
音波振動によって界面を摩擦発熱させるという点におい
て好ましく2設備も小型であるが、摩擦係数の小さい樹
脂や音波吸収の大きい軟質の樹脂には適用が困難である
。(b)は接合部の樹脂全層を発熱させるものであるが
。
a)超音波溶接法及び(b)誘電加熱接着法がある。い
ずれも、基本的には溶接であることから接合の信頼14
は高く、熱可塑性樹脂が本来の対象である。(a)は超
音波振動によって界面を摩擦発熱させるという点におい
て好ましく2設備も小型であるが、摩擦係数の小さい樹
脂や音波吸収の大きい軟質の樹脂には適用が困難である
。(b)は接合部の樹脂全層を発熱させるものであるが
。
ネッキングも少なく、高能率である。し7かし1発熱が
樹脂の誘電損失に依存するものであることから、適用対
象が塩化ビニル、ポリニスデルなど誘電損失の犬な数種
の樹脂に限られる。因に、フッ素樹脂は周知のように耐
食性、耐熱性、耐候性等に優れ、シート状での用途も多
いが、上記内部加熱接合法の適用は困難であり、適当な
接着剤もないことから1外部からのアイロンヒーI・シ
ールや粘着接合によらざるを得す、用途の制約或いは折
角の性能の減殺につながっていることは。
樹脂の誘電損失に依存するものであることから、適用対
象が塩化ビニル、ポリニスデルなど誘電損失の犬な数種
の樹脂に限られる。因に、フッ素樹脂は周知のように耐
食性、耐熱性、耐候性等に優れ、シート状での用途も多
いが、上記内部加熱接合法の適用は困難であり、適当な
接着剤もないことから1外部からのアイロンヒーI・シ
ールや粘着接合によらざるを得す、用途の制約或いは折
角の性能の減殺につながっていることは。
従来技術の限界の例証となるものである。
そこで、」二連の従来法の限界に対する解決策として。
(C)直接通電発熱法とでも称すべき方法が最近登場し
た。
た。
これは、接合すべく重層された樹脂ンートの間に抵抗発
熱性の金属フィラメントや箔等の条材を介在させ。
熱性の金属フィラメントや箔等の条材を介在させ。
これに直接通電を行って発熱させ、溶接ないしはホット
メルト 方法は.条材に対して接触給電を行うものであることか
ら,給電のための接続端が必要であり,例えば、長尺品
の接合を片端から順に実施して行くのには適しておらず
,又,給電端設置の手数や接触抵抗によって過熱し易い
という問題もある。
メルト 方法は.条材に対して接触給電を行うものであることか
ら,給電のための接続端が必要であり,例えば、長尺品
の接合を片端から順に実施して行くのには適しておらず
,又,給電端設置の手数や接触抵抗によって過熱し易い
という問題もある。
この他,従来から登場していた(d)誘導加熱接着法は
。
。
接着剤の中に金属粉体を充填した層を要接合面に介在さ
せ.近くから交番磁界を作用させて接着剤層を渦電流で
発熱させ接着を行うものである。これは、非接触で界面
加熱の行える優れた方法であるが,設備の大きさ等の問
題から未だ利用が限られている。
せ.近くから交番磁界を作用させて接着剤層を渦電流で
発熱させ接着を行うものである。これは、非接触で界面
加熱の行える優れた方法であるが,設備の大きさ等の問
題から未だ利用が限られている。
本発明は,上記したような誘電加熱接着法や直接通電発
熱法における限界に鑑みてなされたもので,高周波電源
を誘電加熱よりも高い利用効率で使用しながら。
熱法における限界に鑑みてなされたもので,高周波電源
を誘電加熱よりも高い利用効率で使用しながら。
各種の樹脂シート材料に対して接合すべき界面を効果的
C;丁力計1熱するごとがてき.また、樹脂ノート重層
間に介在させた抵抗発熱体に対して直接接触することな
く通電を行うことの可能な樹脂シートの接合方法を提供
することを目的とする。
C;丁力計1熱するごとがてき.また、樹脂ノート重層
間に介在させた抵抗発熱体に対して直接接触することな
く通電を行うことの可能な樹脂シートの接合方法を提供
することを目的とする。
〔課題を解決するだめの手段〕
本発明者らは,上記課題を解決ずべく鋭意検耐の結果2
接合すべき樹脂シートの重層間に抵抗発熱体を配し2
これに対して直接通電する代りに,この抵抗発熱体の上
に位置する樹脂シートの表面に電極を押し当゛Cること
により.樹脂シートを誘電媒質とするコンデンサが形成
されるとごろとなり.この電極に高周波交番電圧を印加
することによって」二足抵抗発熱体に通電できるとの着
想と,これの実現に必須の諸元限定を以て本発明を達成
した。
接合すべき樹脂シートの重層間に抵抗発熱体を配し2
これに対して直接通電する代りに,この抵抗発熱体の上
に位置する樹脂シートの表面に電極を押し当゛Cること
により.樹脂シートを誘電媒質とするコンデンサが形成
されるとごろとなり.この電極に高周波交番電圧を印加
することによって」二足抵抗発熱体に通電できるとの着
想と,これの実現に必須の諸元限定を以て本発明を達成
した。
すなわち2本発明は,互いに接合すべき樹脂シートを重
層し,重層間に抵抗発熱体の層を介在させ,該発熱体層
に電流を流して発熱さ一〇,この発熱を利用して樹脂シ
ートを接合する方法であって,発熱体層を挟んで重層さ
れた樹脂シートの表面に電極対を当接し,これに105
〜10III(Zの高周波電圧を印加することによって
,発熱体層への通電を樹脂層を介して間接的に行い、且
つ、この際、上記電路における発熱体層の抵抗R(Ω)
及び電極の面積5(afl)を。
層し,重層間に抵抗発熱体の層を介在させ,該発熱体層
に電流を流して発熱さ一〇,この発熱を利用して樹脂シ
ートを接合する方法であって,発熱体層を挟んで重層さ
れた樹脂シートの表面に電極対を当接し,これに105
〜10III(Zの高周波電圧を印加することによって
,発熱体層への通電を樹脂層を介して間接的に行い、且
つ、この際、上記電路における発熱体層の抵抗R(Ω)
及び電極の面積5(afl)を。
RS 2> (−) 2P −−−−−−(+)
E“ のように設定しておくことにより、電極部における樹脂
シートの絶縁破壊を伴うことなく通、電できるようにし
たことを特徴とする樹脂の接合方法を基本要旨とする。
E“ のように設定しておくことにより、電極部における樹脂
シートの絶縁破壊を伴うことなく通、電できるようにし
たことを特徴とする樹脂の接合方法を基本要旨とする。
ここで、Zは、樹脂シートを誘電媒質として電極部に形
成されるコンデンサの、単位面積当たりのインピーダン
ス(Ω・cJ)、E”は、樹脂シートの全厚さについて
の絶縁耐圧(V)、Pは9発熱体層に供給しようとする
電力(W)である。
成されるコンデンサの、単位面積当たりのインピーダン
ス(Ω・cJ)、E”は、樹脂シートの全厚さについて
の絶縁耐圧(V)、Pは9発熱体層に供給しようとする
電力(W)である。
本発明の対象とする樹脂シートの材質は、前記■〜■の
いずれかによる加熱接合の可能な樹脂でさえあれば任意
である。従って、溶接のみならず接着にも適用し得る。
いずれかによる加熱接合の可能な樹脂でさえあれば任意
である。従って、溶接のみならず接着にも適用し得る。
樹脂シートの形態としては5通常のシート状のものに限
らず、平板状、管状、ライニング状等任意であり、また
、その樹脂シートの接合部分の好適な厚さは0.05〜
10晒である。但しこれは限定するものではなく、小さ
過ぎては熱時定数が小となって界面発熱の妙味が低減し
、大き過ぎるとシート内の電流迷走に関して若干の配慮
を要するという観点からの目安である。
らず、平板状、管状、ライニング状等任意であり、また
、その樹脂シートの接合部分の好適な厚さは0.05〜
10晒である。但しこれは限定するものではなく、小さ
過ぎては熱時定数が小となって界面発熱の妙味が低減し
、大き過ぎるとシート内の電流迷走に関して若干の配慮
を要するという観点からの目安である。
本発明において、抵抗発熱体への通電には3通りの態様
を採り得る。第一の態様は、細長い形の抵抗発熱体を用
い、該発熱体の長手方向に距離を隔てた2点に位置する
樹脂シートの表面に電極対を配置して2発熱体の長手方
向に通電を行うものであり、前記直接通電発熱法を発展
させた形である。第二の態様は抵抗発熱体を挟んで位置
する樹脂シートの表側表面と裏側表面に、接合部全域に
亘る電極対を配置して2発熱体層を貫通する方向に通電
を行うものであり5誘電加熱接着法に類催した形である
。第三の態様は、細長い形の抵抗発熱体を用い、該発熱
体の両側縁に2つの電極の片側縁がそれぞれ沿う位置関
係にて、樹脂の表面に電極対を配置して9発熱体の幅方
向に通電を行うものである。この態様は直接通電加熱法
にも、又、誘電加熱接着法における1形式(誘電損失の
大な発熱性樹脂層を被接合樹脂層間に介在させて2発熱
性樹脂層の両側縁に高周波給電を行う。高周波を用いる
ものの、直接通電法の一種と見ることもできる)と類似
点を有する。
を採り得る。第一の態様は、細長い形の抵抗発熱体を用
い、該発熱体の長手方向に距離を隔てた2点に位置する
樹脂シートの表面に電極対を配置して2発熱体の長手方
向に通電を行うものであり、前記直接通電発熱法を発展
させた形である。第二の態様は抵抗発熱体を挟んで位置
する樹脂シートの表側表面と裏側表面に、接合部全域に
亘る電極対を配置して2発熱体層を貫通する方向に通電
を行うものであり5誘電加熱接着法に類催した形である
。第三の態様は、細長い形の抵抗発熱体を用い、該発熱
体の両側縁に2つの電極の片側縁がそれぞれ沿う位置関
係にて、樹脂の表面に電極対を配置して9発熱体の幅方
向に通電を行うものである。この態様は直接通電加熱法
にも、又、誘電加熱接着法における1形式(誘電損失の
大な発熱性樹脂層を被接合樹脂層間に介在させて2発熱
性樹脂層の両側縁に高周波給電を行う。高周波を用いる
ものの、直接通電法の一種と見ることもできる)と類似
点を有する。
3つの態様の原理は前記基本要旨に照らして共通であり
、共に第3図(−第18図)の等価回路によって示され
る。そこで、各態様の詳細は後述するものとして。
、共に第3図(−第18図)の等価回路によって示され
る。そこで、各態様の詳細は後述するものとして。
とりあえず、第一の態様をモデルとして基本要旨に述べ
た構成及び諸元限定の意義を説明する。
た構成及び諸元限定の意義を説明する。
第1図〜第3図は第一態様による樹脂シートの接合方法
の外観、断面及び等価回路をそれぞれ示すものである。
の外観、断面及び等価回路をそれぞれ示すものである。
第1図、第2図において、接合すべき樹脂シートIA、
IBを重層し、その重層間に抵抗発熱体2を介在させ、
この抵抗発熱体2に対する通電を行うため。
IBを重層し、その重層間に抵抗発熱体2を介在させ、
この抵抗発熱体2に対する通電を行うため。
抵抗発熱体2の長手方向に離れた部分2a、2bに位置
する樹脂シー)IAの表面に電極3A、3Bからなる電
極対を配置し、この電極3A、3Bに高周波電源4を接
続している。第3図はこの系の等価回路を示すものであ
り、5ば抵抗発熱体2の部分2a、2b間の抵抗、6A
、6Bは各電極3A、3Bとそれに対向する抵抗発熱体
2の部分2a、2bとその間の樹脂シートIAとで形成
されるコンデンサである。第2図において、高周波電源
4から発した電流は、樹脂シート1Aを誘電媒質として
電極3Aと抵抗発熱体2の電極3Aと対向する部分とを
両極板として構成されるコンデンサ(第3図における6
A)を通り2次いで抵抗発熱体2(第3図における5)
を通り、更にもう片方のコンデンサ(第3図における6
B)を通って高周波電源4に戻り、この間抵抗発熱体2
を電流が流れることにより、抵抗発熱体2が発熱して樹
脂シー)IA、IBの界面を加熱して接着させる。
する樹脂シー)IAの表面に電極3A、3Bからなる電
極対を配置し、この電極3A、3Bに高周波電源4を接
続している。第3図はこの系の等価回路を示すものであ
り、5ば抵抗発熱体2の部分2a、2b間の抵抗、6A
、6Bは各電極3A、3Bとそれに対向する抵抗発熱体
2の部分2a、2bとその間の樹脂シートIAとで形成
されるコンデンサである。第2図において、高周波電源
4から発した電流は、樹脂シート1Aを誘電媒質として
電極3Aと抵抗発熱体2の電極3Aと対向する部分とを
両極板として構成されるコンデンサ(第3図における6
A)を通り2次いで抵抗発熱体2(第3図における5)
を通り、更にもう片方のコンデンサ(第3図における6
B)を通って高周波電源4に戻り、この間抵抗発熱体2
を電流が流れることにより、抵抗発熱体2が発熱して樹
脂シー)IA、IBの界面を加熱して接着させる。
このようにして抵抗発熱体2に所定の電流を流して発熱
させようとするとき1通電周波数fが105Hz(10
0KHz)未満では、他の諸条件を調整したとしても、
上記コンデンサ6A、6Bのインピーダンスが十分率と
ならず、その結果コンデンサの両極間に生じる電圧が過
大となって樹脂シートの絶縁が破壊する危険性が生ずる
。一方、lo”Hzを越える周波数帯は上記インピーダ
ンスは十分以上に低いものの1本発明方法のように構成
した系に対しては給電をはじめとして通電そのものが困
難である。よって210″′〜10”Hzの周波数を用
いるものである。
させようとするとき1通電周波数fが105Hz(10
0KHz)未満では、他の諸条件を調整したとしても、
上記コンデンサ6A、6Bのインピーダンスが十分率と
ならず、その結果コンデンサの両極間に生じる電圧が過
大となって樹脂シートの絶縁が破壊する危険性が生ずる
。一方、lo”Hzを越える周波数帯は上記インピーダ
ンスは十分以上に低いものの1本発明方法のように構成
した系に対しては給電をはじめとして通電そのものが困
難である。よって210″′〜10”Hzの周波数を用
いるものである。
次に9本発明方法は、界面加熱を本旨とするものである
から接合界面の智温は十分ゑ速であることが望ましく、
従って発熱体への供給電力P (W)は一定値以上を確
保することが一つの前提となる。ここで一定の供給電力
Pを得るには、直接通電ならば高抵抗−低電流、低抵抗
−高電流のいずれのモードも採用可能であるが3本発明
方法を実施するには高抵抗−低電流モードによることが
必須の要件であることが判った。すなわち1発熱体の抵
抗値Rを特性値段」二に設定することにより電流iが一
定値以下に維持されれば、前記コンデンサに生じる電圧
が一定値以下となるので、これが樹脂シートの絶縁耐圧
以下となるように設定してはじめて本発明の指向する間
接通電発熱が可能となるものである。
から接合界面の智温は十分ゑ速であることが望ましく、
従って発熱体への供給電力P (W)は一定値以上を確
保することが一つの前提となる。ここで一定の供給電力
Pを得るには、直接通電ならば高抵抗−低電流、低抵抗
−高電流のいずれのモードも採用可能であるが3本発明
方法を実施するには高抵抗−低電流モードによることが
必須の要件であることが判った。すなわち1発熱体の抵
抗値Rを特性値段」二に設定することにより電流iが一
定値以下に維持されれば、前記コンデンサに生じる電圧
が一定値以下となるので、これが樹脂シートの絶縁耐圧
以下となるように設定してはじめて本発明の指向する間
接通電発熱が可能となるものである。
電極部に形成されるコンデンサのインピーダンスZ(Ω
)は、その容量をC(F) 、通電周波数をf(1−I
Z )として、Z=]、/2πfCの関係にある。し
かして、容量Cはコンデンサの極板の面積をS (c請
)。
)は、その容量をC(F) 、通電周波数をf(1−I
Z )として、Z=]、/2πfCの関係にある。し
かして、容量Cはコンデンサの極板の面積をS (c請
)。
極板単位面積当たりの容量をc(F/cffl)として
、近似的に、C=cSと表し得る。よって、コンデンサ
のインピーダンスは極板の面積に反比例し、極板単位面
積当たりのインピーダンスをZ (Ω・(苗)と定義す
れば。
、近似的に、C=cSと表し得る。よって、コンデンサ
のインピーダンスは極板の面積に反比例し、極板単位面
積当たりのインピーダンスをZ (Ω・(苗)と定義す
れば。
Z −z / S
と表すことができる。
ここで、抵抗R(Ω)の抵抗発熱体に、 p (w)
の電力を供給する場合、電流1 (A)は、1=n−7
下−である。よって、上記コンデンサに生しる電圧E
(V)は、E=i Z=i z/S、 これを樹脂シー
I・全厚Gこついての絶縁耐圧E″′ (■)より小と
するだめの条件は。
の電力を供給する場合、電流1 (A)は、1=n−7
下−である。よって、上記コンデンサに生しる電圧E
(V)は、E=i Z=i z/S、 これを樹脂シー
I・全厚Gこついての絶縁耐圧E″′ (■)より小と
するだめの条件は。
iz/SEE“
これらを整理して。
R82〉(−−−−−)2P −(])E”
が導かれる。すなわち、1−式は2 (父]/f)、E
”。
”。
Pを固定条件として、絶縁破壊の)・ラブルを生じるこ
となく通電を行うための、R及びSの設定指t1を示す
ものである。
となく通電を行うための、R及びSの設定指t1を示す
ものである。
ここで、絶縁耐圧E”を算定する基となる単位厚さ当た
りの絶縁耐圧の通常知られている値は、多くの樹脂つい
て約2QkV/mmである。しかし、耐圧むらの存在或
いは樹脂シートの損傷回避を考慮すると1.0 kV
/ mm程度と見なしておくのが無難である。
りの絶縁耐圧の通常知られている値は、多くの樹脂つい
て約2QkV/mmである。しかし、耐圧むらの存在或
いは樹脂シートの損傷回避を考慮すると1.0 kV
/ mm程度と見なしておくのが無難である。
」二足Zは樹脂シートの厚さに比例するので、−見。
樹脂シートは薄い方が有利であるように思われるが。
E“も樹脂シートの厚さに比例するため無関係である。
但し、樹脂シー1−が厚ければZは大となり、そのまま
では電源の電圧9荷を高める。しかし1本発明方法にお
いては、第3図の等価回路から判るように、コンデンサ
6A、6Bによるインピーダンスは、このインピーダン
スに見合うインダクタンスを回路に直列挿入することに
よって、概ね相殺することができるので。
では電源の電圧9荷を高める。しかし1本発明方法にお
いては、第3図の等価回路から判るように、コンデンサ
6A、6Bによるインピーダンスは、このインピーダン
スに見合うインダクタンスを回路に直列挿入することに
よって、概ね相殺することができるので。
これも問題とはならない。
本発明方法においては、抵抗発熱体中の導電材料には常
時或いは接合操作の途中から樹脂が接することとなるの
で、樹脂の容量による高周波電流のバイパスについても
考慮を要する。この容量に基づくインピーダンスの体積
固有値aは。
時或いは接合操作の途中から樹脂が接することとなるの
で、樹脂の容量による高周波電流のバイパスについても
考慮を要する。この容量に基づくインピーダンスの体積
固有値aは。
d−・1/2πfε。ε。
11、、W、なずごとができる。ここで、ε。は絶対誘
電率−0,0885PF/印、ε、は樹脂の比誘電率−
2である。f=105〜10°Hzにおいて、a−10
7〜104Ω・cmとなる。導電材料の体積固有抵抗ρ
がこれを上回ると、樹脂による容量をバイパス電流が流
れ。
電率−0,0885PF/印、ε、は樹脂の比誘電率−
2である。f=105〜10°Hzにおいて、a−10
7〜104Ω・cmとなる。導電材料の体積固有抵抗ρ
がこれを上回ると、樹脂による容量をバイパス電流が流
れ。
従って発熱に寄与しない余分な電流が流れるところとな
り、前述のようにR3を限定しても必要な発熱を得ぬま
まに樹脂シートの絶縁破壊に至ることになる。
り、前述のようにR3を限定しても必要な発熱を得ぬま
まに樹脂シートの絶縁破壊に至ることになる。
よって、ρ< a = 1 / 2πfε。ε、を満た
ずための条件として。
ずための条件として。
ρfく□−−−□丑1011
2πε0 εr
となるように、ρ、fを選定するのがよい。すなわち。
Rの値そのものには原理的な上限はないが、」=記選定
の結果として有限の大きさに制約されることとなる。
の結果として有限の大きさに制約されることとなる。
上述のように本発明方法において、高周波電源にかかる
負荷は、殆ど発熱体の純抵抗分のみとなる。よっで、衆
知知見に基づき、電源の出力インピーダンスを発熱体の
抵抗値とほぼ等しくすることによって電源の利用効率が
最大となる。本発明方法における発熱体の抵抗値は、前
記下限設定の結果、高めの値となるので。
負荷は、殆ど発熱体の純抵抗分のみとなる。よっで、衆
知知見に基づき、電源の出力インピーダンスを発熱体の
抵抗値とほぼ等しくすることによって電源の利用効率が
最大となる。本発明方法における発熱体の抵抗値は、前
記下限設定の結果、高めの値となるので。
出力インピーダンスの高い誘電加熱接着用の電源は利用
に適したものと言える。
に適したものと言える。
しかし、このインピーダンスとても通常10にΩ以下で
あり、又これ以上の高インピーダンス化は電圧が10k
V以上の高圧となることにつながるので、安全上も好ま
しくない。よって、電源容量の利用効率を高める(電源
を小型化する)観点からはRは10にΩ以下に留めるの
が望ましい。このような配慮により2本発明方法は通常
のニクロム線電熱器と同様の軽便な電源にて実施できる
ことになる。
あり、又これ以上の高インピーダンス化は電圧が10k
V以上の高圧となることにつながるので、安全上も好ま
しくない。よって、電源容量の利用効率を高める(電源
を小型化する)観点からはRは10にΩ以下に留めるの
が望ましい。このような配慮により2本発明方法は通常
のニクロム線電熱器と同様の軽便な電源にて実施できる
ことになる。
本発明方法に用いる抵抗発熱体層の厚さは、二つの観点
からなるべく薄い方がよい。一つは該層中の導電材料等
が接合後に残留するため、これの影響を僅少とするため
であり、もう一つは、界面加熱接合という本発明方法の
利点を生かすためには被接合シートに比べて十分薄いこ
とが望ましいことによる。しかし発熱体層の調製上の問
題もあるので、被接合シートの厚さに応して20〜50
0μが実用上の範囲となる。
からなるべく薄い方がよい。一つは該層中の導電材料等
が接合後に残留するため、これの影響を僅少とするため
であり、もう一つは、界面加熱接合という本発明方法の
利点を生かすためには被接合シートに比べて十分薄いこ
とが望ましいことによる。しかし発熱体層の調製上の問
題もあるので、被接合シートの厚さに応して20〜50
0μが実用上の範囲となる。
次に1本発明方法の第一態様による樹脂シートの接合方
法を詳細に説明する。第1図、第2図は平坦な樹脂シー
)IA、IBの端縁同志を重ねて直線状の接合線に沿っ
て接合する状態を示すものであり、その端縁の重層間に
抵抗発熱体2を介在させ、その両端の上に位置する樹脂
シー)LAの表面に電極3A、3Bからなる電極対を配
置し、この電極3A、3Bに高周波電源4で高周波電圧
を印加することにより、抵抗発熱体2に長手方向に電流
を流し、その抵抗発熱体2を発熱させ樹脂シー)IA、
IBの界面を加熱して接着を行っている。第3図はこの
時の等価回路を示すものである。
法を詳細に説明する。第1図、第2図は平坦な樹脂シー
)IA、IBの端縁同志を重ねて直線状の接合線に沿っ
て接合する状態を示すものであり、その端縁の重層間に
抵抗発熱体2を介在させ、その両端の上に位置する樹脂
シー)LAの表面に電極3A、3Bからなる電極対を配
置し、この電極3A、3Bに高周波電源4で高周波電圧
を印加することにより、抵抗発熱体2に長手方向に電流
を流し、その抵抗発熱体2を発熱させ樹脂シー)IA、
IBの界面を加熱して接着を行っている。第3図はこの
時の等価回路を示すものである。
第4図は第1図、第2図に示す接合方法を若干変形した
例を示すものであり1重層した樹脂シートIA。
例を示すものであり1重層した樹脂シートIA。
18間に介在させた抵抗発熱体2に沿った樹脂シートI
A上に電極3A、3Bからなる電極対を複数組配置し、
各電極対間の抵抗発熱体2に電流を流している。
A上に電極3A、3Bからなる電極対を複数組配置し、
各電極対間の抵抗発熱体2に電流を流している。
この場合にも抵抗発熱体2の長手方向に電流が流れ。
抵抗発熱体2が発熱して樹脂シート界面の接着が行われ
る。
る。
第5図は樹脂シー)LA、18間の長尺に亘る接合線に
対する接合を行う方法を示している。樹脂シートLA、
IBの重層間に長尺の抵抗発熱体2を介在させておき、
まず、その一端近傍の樹脂シー)IA裏表面適当な間隔
を開けて電極3A、3Bを配置し、高周波電源4による
通電を行う。これにより、電極3A、3B間の抵抗発熱
体2に電流が流れ、その部分の接合線が接着される。次
に、電極対を未接合の部分に移動させ3例えば電極3A
、3Bを二点鎖線3A’ 、3B’で示す位置に移動さ
せ、その電極対にはさまれた部分の抵抗発熱体2に電流
を流すことにより、その部分の接合が行われる。以下、
同様の動作を繰り返すことにより、長尺の接合線に沿っ
て次々と接合が行われる。
対する接合を行う方法を示している。樹脂シートLA、
IBの重層間に長尺の抵抗発熱体2を介在させておき、
まず、その一端近傍の樹脂シー)IA裏表面適当な間隔
を開けて電極3A、3Bを配置し、高周波電源4による
通電を行う。これにより、電極3A、3B間の抵抗発熱
体2に電流が流れ、その部分の接合線が接着される。次
に、電極対を未接合の部分に移動させ3例えば電極3A
、3Bを二点鎖線3A’ 、3B’で示す位置に移動さ
せ、その電極対にはさまれた部分の抵抗発熱体2に電流
を流すことにより、その部分の接合が行われる。以下、
同様の動作を繰り返すことにより、長尺の接合線に沿っ
て次々と接合が行われる。
ここで、電極3A、3Bは抵抗発熱体2に直接接触する
必要がなく、単に樹脂シートIAの表面に押し当てれば
よいので、上記の操作は極めて容易であり、従って本願
発明の第一態様は、長尺に亘る接合を行うのに特に適し
ている。
必要がなく、単に樹脂シートIAの表面に押し当てれば
よいので、上記の操作は極めて容易であり、従って本願
発明の第一態様は、長尺に亘る接合を行うのに特に適し
ている。
第6図は樹脂シー)LA、18間の長尺に亘る接合線に
対する接合を連続的に行う方法を示している。この場合
にも、樹脂シー)IA、IBの重層間に長尺の抵抗発熱
体2を介在させている。一方の樹脂シートIAの表面に
、ローラ形状の電極3a、3bが所定の間隔を開けて押
付けられ、高周波電源4による通電を行いながら、その
電極3a、3bが一定の間隔を保ちながら樹脂シートI
Aに沿って移動する。これにより。
対する接合を連続的に行う方法を示している。この場合
にも、樹脂シー)IA、IBの重層間に長尺の抵抗発熱
体2を介在させている。一方の樹脂シートIAの表面に
、ローラ形状の電極3a、3bが所定の間隔を開けて押
付けられ、高周波電源4による通電を行いながら、その
電極3a、3bが一定の間隔を保ちながら樹脂シートI
Aに沿って移動する。これにより。
電極3a、3b間に位置する抵抗発熱体2に電流が流れ
て発熱し1且つその発熱位置が抵抗発熱体2の長手方向
に移動することにより、長尺の接合線が連続的に接合さ
れる。
て発熱し1且つその発熱位置が抵抗発熱体2の長手方向
に移動することにより、長尺の接合線が連続的に接合さ
れる。
第7図は、金属基体8表面にライニングされるか或いは
置かれている樹脂シートICに対して単体の樹脂シート
IAを接合する場合を示すものである。この場合も樹脂
シー)ICに抵抗発熱体2を介して樹脂シー)LAを重
層し、その上に電極対3A、3Bを配置し。
置かれている樹脂シートICに対して単体の樹脂シート
IAを接合する場合を示すものである。この場合も樹脂
シー)ICに抵抗発熱体2を介して樹脂シー)LAを重
層し、その上に電極対3A、3Bを配置し。
高周波電源4より通電することにより、抵抗発熱体2に
電流を流し9発熱させることができる。なお、この場合
には、第8図に等価回路を示すように、電極3A。
電流を流し9発熱させることができる。なお、この場合
には、第8図に等価回路を示すように、電極3A。
3B位置に抵抗発熱体2の表側の樹脂シー)IAを通る
コンデンサ6A、6Bの他に、裏側の樹脂シートICを
通るコンデンサ6C,6Dが形成され、抵抗発熱体2に
よる抵抗5と並列に金属基体8によるバイパス9が形成
される。しかしながら、後述するように、コンデンサ6
C,6Dのインピーダンスを抵抗発熱体2の抵抗値に比
べて大きくとることにより、バイパスによるエネルギー
損失を小さく抑えることができる。
コンデンサ6A、6Bの他に、裏側の樹脂シートICを
通るコンデンサ6C,6Dが形成され、抵抗発熱体2に
よる抵抗5と並列に金属基体8によるバイパス9が形成
される。しかしながら、後述するように、コンデンサ6
C,6Dのインピーダンスを抵抗発熱体2の抵抗値に比
べて大きくとることにより、バイパスによるエネルギー
損失を小さく抑えることができる。
以上はいずれも直線状の接合を行う場合を示したが。
本発明の第一態様は、第9図、第1O図に示すようなリ
ング状の接合にも適用できる。第9図、第10図では円
筒状の樹脂シー1− (樹脂パイプ)LD、IEの端部
を互いに嵌合するテーパ状とし9両者の間に抵抗発熱体
2Aを介在させ、外側の樹脂シー)IDの外面の中心を
はさんで対向する位置に電極3A、3Bを押付けている
。この場合には、電流は左右の両半円に別れて電極3八
〜3B間を流れる。
ング状の接合にも適用できる。第9図、第10図では円
筒状の樹脂シー1− (樹脂パイプ)LD、IEの端部
を互いに嵌合するテーパ状とし9両者の間に抵抗発熱体
2Aを介在させ、外側の樹脂シー)IDの外面の中心を
はさんで対向する位置に電極3A、3Bを押付けている
。この場合には、電流は左右の両半円に別れて電極3八
〜3B間を流れる。
第11図、第12図は広さのある面を接着する例を示す
ものであり、2枚の樹脂シー)IF、1Gが広い面を重
層させて配置されており2その重層間にらせん状の抵抗
発熱体2B(第11図)或いはつづら折れ状の抵抗発熱
体2C(第12図)が配置され、樹脂シートIF上面に
は各抵抗発熱体213.2Cの両端に位置するように、
電極3A、3Bが配置されている。この電極3A、3B
に高周波電源より高周波電圧を印加ず】9 ることにより、抵抗発熱体2B、2Cの長手方向に電流
が流れて発熱し、広さのある面が接着される。
ものであり、2枚の樹脂シー)IF、1Gが広い面を重
層させて配置されており2その重層間にらせん状の抵抗
発熱体2B(第11図)或いはつづら折れ状の抵抗発熱
体2C(第12図)が配置され、樹脂シートIF上面に
は各抵抗発熱体213.2Cの両端に位置するように、
電極3A、3Bが配置されている。この電極3A、3B
に高周波電源より高周波電圧を印加ず】9 ることにより、抵抗発熱体2B、2Cの長手方向に電流
が流れて発熱し、広さのある面が接着される。
第13図、第14図は額縁形の接合を行う場合を示すも
のであり1重層した額縁状の樹脂シー)1.H,11間
に抵抗発熱体2Dが配置され、各角部上に電極3A、3
Bが押し当てられ、高周波電源4に接続されている。電
流は電極3A、3B間の4つの電路を流れ。
のであり1重層した額縁状の樹脂シー)1.H,11間
に抵抗発熱体2Dが配置され、各角部上に電極3A、3
Bが押し当てられ、高周波電源4に接続されている。電
流は電極3A、3B間の4つの電路を流れ。
額縁上の接着が行われる。
第一態様における電極面積は3発明要旨に述べたように
適宜設定すべきものであるが、限定に見合う限りにおい
ては、電極の長さにして10〜50mm程度が使用し易
い範囲である。
適宜設定すべきものであるが、限定に見合う限りにおい
ては、電極の長さにして10〜50mm程度が使用し易
い範囲である。
次に第一態様に使用する抵抗発熱体の特性について述べ
る。今、厚さ1. mmの樹脂シーI・について、〕O
MHzにおける単位面積当たりのインピーダンスを8に
Ω・cr&、絶縁耐圧を1.0kV、接合幅を8mm、
長さを300mmとして、3kWの通電を3秒間行って
溶接する例について考えると、電極面積を2C留(電極
長さ25論)どした場合の発熱体抵抗値の限定は、前記
した(])式より。
る。今、厚さ1. mmの樹脂シーI・について、〕O
MHzにおける単位面積当たりのインピーダンスを8に
Ω・cr&、絶縁耐圧を1.0kV、接合幅を8mm、
長さを300mmとして、3kWの通電を3秒間行って
溶接する例について考えると、電極面積を2C留(電極
長さ25論)どした場合の発熱体抵抗値の限定は、前記
した(])式より。
となる。これは3kWの入力に対して抵抗は1にΩ程度
以上でよいことを示すものである。接合部の長さが増せ
ば上式において2所要電力Pの増大により抵抗Rは比例
的に大となり2幅が増せば電極面積Sが増すので、Pの
増大と相まってlマは反比例的に低減する。そこで5発
熱体の長手方向の単位幅、単位長さ当たりの。
以上でよいことを示すものである。接合部の長さが増せ
ば上式において2所要電力Pの増大により抵抗Rは比例
的に大となり2幅が増せば電極面積Sが増すので、Pの
増大と相まってlマは反比例的に低減する。そこで5発
熱体の長手方向の単位幅、単位長さ当たりの。
面に沿った抵抗の値(通常Ω/口で表される表面抵抗と
等+iIF+)を規制しておしすば、接合部の幅、長さ
への対応が自ずと適うことになる。前述の諸条件を考慮
すると、上記沿面抵抗値の好適範囲は、10°〜104
Ω/口となる。
等+iIF+)を規制しておしすば、接合部の幅、長さ
への対応が自ずと適うことになる。前述の諸条件を考慮
すると、上記沿面抵抗値の好適範囲は、10°〜104
Ω/口となる。
本発明の第一態様に使用する抵抗発熱体2は上記した数
値範囲の沿面抵抗値を備えることが好適であるが。
値範囲の沿面抵抗値を備えることが好適であるが。
このような沿面抵抗値を持った抵抗発熱体を得るには。
多少の工夫が必要である。導電材料として、ニクロム線
、ステンレス線、チタン線などの金属線或いは炭素繊維
トウなど、抵抗のさほど高くない材料を用いる場合には
、これらをジグザグに配するとよい。実際の形としでは
、これらの導電性フィラメントを横糸とし。
、ステンレス線、チタン線などの金属線或いは炭素繊維
トウなど、抵抗のさほど高くない材料を用いる場合には
、これらをジグザグに配するとよい。実際の形としでは
、これらの導電性フィラメントを横糸とし。
縦糸には被接合樹脂シートと同系或いは親和性のある樹
脂繊維やガラス繊維等の絶縁性繊維を弔独で或いは組み
合わせて使用して編織したテープ、同じく被接合樹脂シ
ートと同系或いは親和性のある樹脂フィルムに導電性フ
ィラメントをジグザグに縫いつけたテープ。
脂繊維やガラス繊維等の絶縁性繊維を弔独で或いは組み
合わせて使用して編織したテープ、同じく被接合樹脂シ
ートと同系或いは親和性のある樹脂フィルムに導電性フ
ィラメントをジグザグに縫いつけたテープ。
ジグザグ加工した導電性フィラメントを樹脂フィルムで
→J′ンドインチ封止し或いはシートに適合する接着側
で封止したテープなどを1重層樹脂ンート間に随時挿入
して用いる発熱体として例示できる。ジグザグフィラメ
ントは接合部形状に応して直線状或いは異形線状に配置
させる。ジグザグフィラメントに代えて、ジグザグに打
ち抜いた金属箔を用いるのもよい。
→J′ンドインチ封止し或いはシートに適合する接着側
で封止したテープなどを1重層樹脂ンート間に随時挿入
して用いる発熱体として例示できる。ジグザグフィラメ
ントは接合部形状に応して直線状或いは異形線状に配置
させる。ジグザグフィラメントに代えて、ジグザグに打
ち抜いた金属箔を用いるのもよい。
導電性材料として炭化珪素繊維トつ、5i−Ti−C−
○繊維l・つなど高抵抗のフィラメンI・を用いる場合
は、ジグザグとせず通電方向に沿って真直くに配し。
○繊維l・つなど高抵抗のフィラメンI・を用いる場合
は、ジグザグとせず通電方向に沿って真直くに配し。
上記と同様に樹脂材料と複合すればよい。又、導電材料
は上記のような導電性フィラメントに限るものではなく
、インジウム・錫酸化物、カーボンプラン外導電性短繊
維などを樹脂フィルム、樹脂フィラメント。
は上記のような導電性フィラメントに限るものではなく
、インジウム・錫酸化物、カーボンプラン外導電性短繊
維などを樹脂フィルム、樹脂フィラメント。
ガラスクロス或いはガラス系などに蒸着、展着させる等
の形で用いてもよい。このほか、薄手の炭素フィルムに
多数の小穴を打ち抜いたものが有用である。
の形で用いてもよい。このほか、薄手の炭素フィルムに
多数の小穴を打ち抜いたものが有用である。
以上、抵、抗発熱体を被接合樹脂シートとは別に調製す
る態様を述べたが、第15図に示すように、導電性材料
からなる抵抗発熱体2を樹脂シート1の要接合部に予め
付設しておけば接着作業が容易となり好ましい。
る態様を述べたが、第15図に示すように、導電性材料
からなる抵抗発熱体2を樹脂シート1の要接合部に予め
付設しておけば接着作業が容易となり好ましい。
この場合も抵抗発熱体2は上記した沿面抵抗値を有する
ものとすることが良い。樹脂シート1に付設する抵抗発
熱体2は、樹脂シートとは別に所定の沿面抵抗値になる
ように調製した上記発熱体テープを熱圧着等によって樹
脂シートに接着させて形成してもよく、又。
ものとすることが良い。樹脂シート1に付設する抵抗発
熱体2は、樹脂シートとは別に所定の沿面抵抗値になる
ように調製した上記発熱体テープを熱圧着等によって樹
脂シートに接着させて形成してもよく、又。
ジグザグフィラメント等の発熱体を直接樹脂シート1に
熱圧着(圧入)或いは接着させて形成してもよく。
熱圧着(圧入)或いは接着させて形成してもよく。
更には前記と同様の導電材の蒸着或いは展着を樹脂シー
トに直接行うことによって形成してもよい。
トに直接行うことによって形成してもよい。
第一態様における1回の接合の長さは、長過ぎると波長
に関わる問題を生じる恐れがあるので1周波数にもよる
が、0.3〜1mが無難なところである。第一態様にお
いては、又、第7図に示すような裏側樹脂シートに近接
して金属基体が存在する系では、樹脂シートが薄い場合
、第8図の等価回路から判るように高周波電流が電極部
において裏側樹脂シートを貫通して金属基体をバイパス
する。しかし、この場合もバイパス経路のインピーダン
ス2z/Sが抵抗発熱体の抵抗Rの1〜2〜3倍程度と
なるように発熱体長さ、電極面積或いは通電周波数を設
定すれば、上記比率に応じて50〜80〜90%の電力
利用効率が確保される。因に。
に関わる問題を生じる恐れがあるので1周波数にもよる
が、0.3〜1mが無難なところである。第一態様にお
いては、又、第7図に示すような裏側樹脂シートに近接
して金属基体が存在する系では、樹脂シートが薄い場合
、第8図の等価回路から判るように高周波電流が電極部
において裏側樹脂シートを貫通して金属基体をバイパス
する。しかし、この場合もバイパス経路のインピーダン
ス2z/Sが抵抗発熱体の抵抗Rの1〜2〜3倍程度と
なるように発熱体長さ、電極面積或いは通電周波数を設
定すれば、上記比率に応じて50〜80〜90%の電力
利用効率が確保される。因に。
第7図には1組の電極対を用いる例を示したが、第一態
様による接合は第4図に示したように複数の電極対を配
して行うこともできるので、これによって区間接合長さ
の低減を図るならば接合長さの生産性の低下を伴うこと
なく、上記バイパス問題への対策ができる。
様による接合は第4図に示したように複数の電極対を配
して行うこともできるので、これによって区間接合長さ
の低減を図るならば接合長さの生産性の低下を伴うこと
なく、上記バイパス問題への対策ができる。
バイパス問題としては2 この他、被接合系に接する絶
縁性の台座或いは治具類の接地点に向ってホット側の電
極から変位電流が絶縁材中をリークする場合がある。こ
のリークは発熱体にも一部流入し、ホット電極側の不均
一加熱ないしは過熱につながることがある。
縁性の台座或いは治具類の接地点に向ってホット側の電
極から変位電流が絶縁材中をリークする場合がある。こ
のリークは発熱体にも一部流入し、ホット電極側の不均
一加熱ないしは過熱につながることがある。
このようなリークへの対策としては、接合長さの短縮が
、従って上記電極対の複数化も、有用で、ある。この他
9発熱体に給電するための電極対とは別に、上記電極対
と極性方向の一致したガード電極対を接合系外に設ける
ことも有効な対策となる。又、たとえば円柱状対象物の
一部位を長手方向に接合しようとする場合などには、上
記ガード電極対は、給電用電極対が接合部を越えて円周
状に延長された形で給電用電極対と一体化されていても
よい。更には、上記絶縁台座に対して。
、従って上記電極対の複数化も、有用で、ある。この他
9発熱体に給電するための電極対とは別に、上記電極対
と極性方向の一致したガード電極対を接合系外に設ける
ことも有効な対策となる。又、たとえば円柱状対象物の
一部位を長手方向に接合しようとする場合などには、上
記ガード電極対は、給電用電極対が接合部を越えて円周
状に延長された形で給電用電極対と一体化されていても
よい。更には、上記絶縁台座に対して。
リーク方向と並列に9台座等の容量性アドミタンスを相
殺するためのインダクタンスを一括して、或いは分布定
数的に配する方法も、対象物の状況に応じては有用とな
る。
殺するためのインダクタンスを一括して、或いは分布定
数的に配する方法も、対象物の状況に応じては有用とな
る。
第一態様は電極面積が小さく、電極部容量が小となるの
で、電極部のインピーダンスZ = z / Sを小と
する観点から通電周波数は高めが適する。
で、電極部のインピーダンスZ = z / Sを小と
する観点から通電周波数は高めが適する。
次に本発明の第二態様による接合方法について詳述する
。
。
第16図、第17図は平坦な樹脂シー)11A、11B
の端縁同志を重ねて直線状の接合線に沿って接合する状
態を示すものであり、その端縁の重層間に抵抗発熱体1
2を介在させ、その重層部の表裏両側の樹脂シートII
A、IIBの上に、接合面をほぼ覆う大きさの電極13
A、13Bからなる電極対を配置し、この電極13A、
13Bに高周波電源14で高周波電圧を印加することに
より、抵抗発熱体12に厚み方向に電流を流し、その抵
抗発熱体12を発熱させ樹脂シー)11A、IIBの界
面を加熱して接着を行っている。
の端縁同志を重ねて直線状の接合線に沿って接合する状
態を示すものであり、その端縁の重層間に抵抗発熱体1
2を介在させ、その重層部の表裏両側の樹脂シートII
A、IIBの上に、接合面をほぼ覆う大きさの電極13
A、13Bからなる電極対を配置し、この電極13A、
13Bに高周波電源14で高周波電圧を印加することに
より、抵抗発熱体12に厚み方向に電流を流し、その抵
抗発熱体12を発熱させ樹脂シー)11A、IIBの界
面を加熱して接着を行っている。
第18図はこの時の等価回路を示すものであり、符号1
5は抵抗発熱体12の厚さ方向の抵抗を、符号16A、
1’6Bはそれぞれ電極13Aと抵抗発熱体12とによ
る樹脂シー)11Aを媒質とするコンデンサ、電極13
Bと抵抗発熱体12とによる樹脂シー)11Bを媒質と
するコンデンサを示している。この第二態様は、細長い
接合部に樹脂シートの両側表面から通電を行ってワンシ
ョツトの接合を行うものであり、広さのある面を一気に
接合するのに適している。
5は抵抗発熱体12の厚さ方向の抵抗を、符号16A、
1’6Bはそれぞれ電極13Aと抵抗発熱体12とによ
る樹脂シー)11Aを媒質とするコンデンサ、電極13
Bと抵抗発熱体12とによる樹脂シー)11Bを媒質と
するコンデンサを示している。この第二態様は、細長い
接合部に樹脂シートの両側表面から通電を行ってワンシ
ョツトの接合を行うものであり、広さのある面を一気に
接合するのに適している。
なお、第二態様においても、第19図に示すように。
抵抗発熱体12を介して重層した樹脂シー)11A。
11Bの両側にローラ状の電極13a、13bを配置し
、その電極と樹脂シートとを相対的に移動させることに
より、連続的に接着を行うこ七もできる。
、その電極と樹脂シートとを相対的に移動させることに
より、連続的に接着を行うこ七もできる。
第二態様においても、金属基体にライニングしている樹
脂シート或いは単に金属基体上に置いている樹脂シート
に対して単体の樹脂シートを接合することが可能である
。この場合、第20図に示すように金属基体18が一方
の電極として作用する。金属基体への通電は、第21図
〜第27図に示すような形で行うことができる。
脂シート或いは単に金属基体上に置いている樹脂シート
に対して単体の樹脂シートを接合することが可能である
。この場合、第20図に示すように金属基体18が一方
の電極として作用する。金属基体への通電は、第21図
〜第27図に示すような形で行うことができる。
第21図は、金属基体18上の樹脂シー1−11 C(
樹脂ライニング層であっても単に置いただけのものであ
ってもよい)上に、抵抗発熱体12A、12Bを介して
樹脂シート11Aを重層し、その」二に、双子状の電極
13A、13Bを設けている。この場合には。
樹脂ライニング層であっても単に置いただけのものであ
ってもよい)上に、抵抗発熱体12A、12Bを介して
樹脂シート11Aを重層し、その」二に、双子状の電極
13A、13Bを設けている。この場合には。
二つの電極13A、13Bに高周波電圧を印加すること
により、破線20で示すように電流が流れ、従って。
により、破線20で示すように電流が流れ、従って。
各電極13A、13Bに対向する部分の抵抗発熱体12
A、]、2Bが発熱し、2箇所の接合を同時に行うこと
ができる。第22図はこの時の等価回路を示すものであ
り、15A、15Bは抵抗発熱体12A、1.2Bの厚
さ方向の抵抗を、16C,16C’ は電極13A。
A、]、2Bが発熱し、2箇所の接合を同時に行うこと
ができる。第22図はこの時の等価回路を示すものであ
り、15A、15Bは抵抗発熱体12A、1.2Bの厚
さ方向の抵抗を、16C,16C’ は電極13A。
13Bと抵抗発熱体12A、1.2Bとによる表側樹脂
ソート11Aを媒質とするコンデンサを、16D、16
D’ は抵抗発熱体1.2A、1.2Bと金属基体18
とによる裏側樹脂シートIICを媒質とするコンデンサ
を、19は金属基体18による導通路を示している。
ソート11Aを媒質とするコンデンサを、16D、16
D’ は抵抗発熱体1.2A、1.2Bと金属基体18
とによる裏側樹脂シートIICを媒質とするコンデンサ
を、19は金属基体18による導通路を示している。
第23図は、接合すべき位置に互いに切り離した樹脂シ
ート11A、lIA’ を配置した以外は第21図と同
様の構成であり、同様に、電極13A、13Bに対向す
る2箇所の接合を同時に行うことができる。
ート11A、lIA’ を配置した以外は第21図と同
様の構成であり、同様に、電極13A、13Bに対向す
る2箇所の接合を同時に行うことができる。
第24図は、金属基体18−にの樹脂シー1−11.C
,J二に、抵抗発熱体1.2Aを介して樹脂シー1−1
1 Aを重層し、その上に一方の電極13Aを配置し、
他方の電極を樹脂シート1.]、cJ二に配置したもの
であり、この場合には1破綿2OAで示すように電流が
流れる。第25図はこの場合の等価回路を示すものであ
り、符号1、6 Eは電極1.3 Bと金属基体18と
による樹脂シート11Cを媒質とするコンデンサである
。また、第26図は、金属基体18上の樹脂ノート1.
I C上に、抵抗発熱体12Aを介して樹脂シート1
. L Aを重層し。
,J二に、抵抗発熱体1.2Aを介して樹脂シー1−1
1 Aを重層し、その上に一方の電極13Aを配置し、
他方の電極を樹脂シート1.]、cJ二に配置したもの
であり、この場合には1破綿2OAで示すように電流が
流れる。第25図はこの場合の等価回路を示すものであ
り、符号1、6 Eは電極1.3 Bと金属基体18と
による樹脂シート11Cを媒質とするコンデンサである
。また、第26図は、金属基体18上の樹脂ノート1.
I C上に、抵抗発熱体12Aを介して樹脂シート1
. L Aを重層し。
その上に一方の電極13Aを配置し、他方の電極を金属
基体18に直接接触するように配置したものであり。
基体18に直接接触するように配置したものであり。
この場合には、破線20Bで示すように電流が流れる。
第27図はこの場合の等価回路を示すものである。第2
4図、第26図では、いずれも電極13Aに対向する部
分の抵抗発熱体1.2Aに厚み方向に電流が流れ。
4図、第26図では、いずれも電極13Aに対向する部
分の抵抗発熱体1.2Aに厚み方向に電流が流れ。
発熱する。
第二態様に適する抵抗発熱体の仕様は第一態様とはかな
り異なる。周波数をIMHz、電極面積を24cm1(
接合部全域)とする他は前記と同じ条件とする例につい
て見ると、前記した(1)式から5となる。接合面積の
増大はPとSを共に増大させるので1反比例的にRを小
にする。よって2面積に反比例する面積抵抗値(Ω・c
ffl)を規制すればよい。諸条件を考慮すると、好適
な面積抵抗の範囲は、103〜107Ω・cTflとな
る。
り異なる。周波数をIMHz、電極面積を24cm1(
接合部全域)とする他は前記と同じ条件とする例につい
て見ると、前記した(1)式から5となる。接合面積の
増大はPとSを共に増大させるので1反比例的にRを小
にする。よって2面積に反比例する面積抵抗値(Ω・c
ffl)を規制すればよい。諸条件を考慮すると、好適
な面積抵抗の範囲は、103〜107Ω・cTflとな
る。
上記のような高い面積抵抗値は4通常の導電材では実現
されず、炭化珪素繊維、 5i−Ti −C−0繊維
。
されず、炭化珪素繊維、 5i−Ti −C−0繊維
。
セラミンク半導体などの利用が必須である。繊維類はl
・つを接合面に対して角度をつけて配向するのがよいの
で、上記トウと樹脂繊維を混繊した層状体或いは樹脂ク
ロス、ガラスクロスなどの支持体に高抵抗の導電材を蒸
着、展着させた層状体は好適な発熱体となる。
・つを接合面に対して角度をつけて配向するのがよいの
で、上記トウと樹脂繊維を混繊した層状体或いは樹脂ク
ロス、ガラスクロスなどの支持体に高抵抗の導電材を蒸
着、展着させた層状体は好適な発熱体となる。
この場合、第一態様と異なり1層を貫通ずる方向の通電
性さえ確保されればよいので、広幅の編織体から必要な
形状3寸法を切り出して使用することができる。
性さえ確保されればよいので、広幅の編織体から必要な
形状3寸法を切り出して使用することができる。
樹脂クロス、ガラスクロスなどの支持体に上記導電性繊
維の短繊維状のものを静電植毛などの方法で起立状に着
設させて発熱体を製作することもできる。
維の短繊維状のものを静電植毛などの方法で起立状に着
設させて発熱体を製作することもできる。
第二態様の実施に当たっても、第15図の樹脂シート1
と同様に、樹脂シートの要接合部に抵抗発熱体を予め付
設しておくことが好ましい。この場合2 当然樹脂シー
トに付設する抵抗発熱体の面積抵抗の範囲は103〜1
07Ω・cfとすることが好ましい。樹脂シートの要接
合部に抵抗発熱体を配設する手段としては。
と同様に、樹脂シートの要接合部に抵抗発熱体を予め付
設しておくことが好ましい。この場合2 当然樹脂シー
トに付設する抵抗発熱体の面積抵抗の範囲は103〜1
07Ω・cfとすることが好ましい。樹脂シートの要接
合部に抵抗発熱体を配設する手段としては。
上記層状体の融着、接着、短繊維の直接静電植毛(接着
剤使用)、セラミックス半導体の奈着、展着などを例示
できる。
剤使用)、セラミックス半導体の奈着、展着などを例示
できる。
第二態様は電極面積が犬であるため2周波数が低くても
Z = z / Sは過大とならない。
Z = z / Sは過大とならない。
次いで2本発明の第三の態様について説明する。第28
図、第29図は本態様の外観及び断面をそれぞれ示すも
のである。等価回路は第一、第二の態様と同様である。
図、第29図は本態様の外観及び断面をそれぞれ示すも
のである。等価回路は第一、第二の態様と同様である。
第28図−9第29図に示す実施例は、樹脂シー)21
A、21Bの端縁同志を発熱体22を介して重ね、直線
状の接合を行う状況を例示したものであり、接合部の形
状に僚た電極23A、23Bからなる電極対を発熱体2
2の両側縁に沿う形で配置し、電極対に高周波電源24
からの高周波電圧を印加することにより1発熱体の幅方
向に通電を行うものである。この場合、電極23A、2
3Bの縁と発熱体22の縁とは2両者の間に形成される
コンデンサの容量を確保するために若干の重なりを持た
せてもよい。第28図。
A、21Bの端縁同志を発熱体22を介して重ね、直線
状の接合を行う状況を例示したものであり、接合部の形
状に僚た電極23A、23Bからなる電極対を発熱体2
2の両側縁に沿う形で配置し、電極対に高周波電源24
からの高周波電圧を印加することにより1発熱体の幅方
向に通電を行うものである。この場合、電極23A、2
3Bの縁と発熱体22の縁とは2両者の間に形成される
コンデンサの容量を確保するために若干の重なりを持た
せてもよい。第28図。
第29図では、電極対を樹脂シー)2LA、21Bの表
側表面と裏側表面に振り分けて配置する例を示したが1
片側表面に並列配置しても無論差し支えない。
側表面と裏側表面に振り分けて配置する例を示したが1
片側表面に並列配置しても無論差し支えない。
第三の態様は発熱体中の電気の流れが第一の態様と同じ
く沿面方向であり、又、電極面積についても、長さは長
くなるが幅が小となるため殆ど変わらない。
く沿面方向であり、又、電極面積についても、長さは長
くなるが幅が小となるため殆ど変わらない。
従って、第三の態様には比較的高い周波数が適しておす
、又、前述のRの下限値も第一の態様と同様1例えば5
00Ωと言った値になる。但し、このレベルの抵抗を得
るにしても、第三の態様における発熱体の幾何学因子は
縦と横とが逆転する。よって上記レベルのRを得るため
には103〜107Ω/口の沿面抵抗値が好ましいとこ
ろとなる。この結果、第三の態様に用いる発熱体の導電
材料としては、第二の態様に近い高体積固有抵抗を備え
た半導体が適するところとなる。
、又、前述のRの下限値も第一の態様と同様1例えば5
00Ωと言った値になる。但し、このレベルの抵抗を得
るにしても、第三の態様における発熱体の幾何学因子は
縦と横とが逆転する。よって上記レベルのRを得るため
には103〜107Ω/口の沿面抵抗値が好ましいとこ
ろとなる。この結果、第三の態様に用いる発熱体の導電
材料としては、第二の態様に近い高体積固有抵抗を備え
た半導体が適するところとなる。
本発明方法における接合のための所要入熱は溶接或いは
加熱接着のために必要な昇温によって異なるものであり
、樹脂シートの材質にも依存するが、概ね100〜10
0OJ/c+flの範囲にある。このエネルギーを1〜
10秒程度の時間で入力するのが好ましいので。
加熱接着のために必要な昇温によって異なるものであり
、樹脂シートの材質にも依存するが、概ね100〜10
0OJ/c+flの範囲にある。このエネルギーを1〜
10秒程度の時間で入力するのが好ましいので。
例えば30Cmlの面積の接合には3〜10kW程度の
電源があれば事足りる。
電源があれば事足りる。
本発明方法は低パワー、長時間の入熱にて実施してもよ
いが、これは本発明の本章ではない。よって本発明を反
応硬化型接着剤による接合に適用するときは。
いが、これは本発明の本章ではない。よって本発明を反
応硬化型接着剤による接合に適用するときは。
接着剤のゲルタイムを短か目に設定するのがよい。
本発明は接合界面の発熱手段に特徴を有するものであり
、被接合面の清浄、接合時の加圧、若干の冷却時間の設
定等の接合一般に関わる諸事項は、他の接合方法と同様
に考慮すべきである。
、被接合面の清浄、接合時の加圧、若干の冷却時間の設
定等の接合一般に関わる諸事項は、他の接合方法と同様
に考慮すべきである。
本発明方法は上述のように、樹脂シート間に介在させた
抵抗発熱体に直接通電するのではなく、高周波交番電流
を用いることにより、樹脂シートの表面から間接的に通
電を行って発熱させることを指向し、これを通電系諸元
の限定によって実現したものである。
抵抗発熱体に直接通電するのではなく、高周波交番電流
を用いることにより、樹脂シートの表面から間接的に通
電を行って発熱させることを指向し、これを通電系諸元
の限定によって実現したものである。
本発明方法により、従来の誘電加熱接着法と同程度の設
備を用いて、又、同じような短時間で、誘電加熱接着法
では対象となり得なかった広範囲の樹脂の内部加熱接合
が可能となった。溶接への適用は信頼性の面から特に有
用であるが1本発明方法が界面の集中加熱によっている
ことは、ネッキング回避という観点から信頼性を倍加す
るものある。これらは第30図に断面図で示した誘電加
熱接着法(樹脂シー)31A、31Bを重層し、それを
はさむように一対の電極33A。
備を用いて、又、同じような短時間で、誘電加熱接着法
では対象となり得なかった広範囲の樹脂の内部加熱接合
が可能となった。溶接への適用は信頼性の面から特に有
用であるが1本発明方法が界面の集中加熱によっている
ことは、ネッキング回避という観点から信頼性を倍加す
るものある。これらは第30図に断面図で示した誘電加
熱接着法(樹脂シー)31A、31Bを重層し、それを
はさむように一対の電極33A。
33Bを配置し、その電極に高周波電源34から高周波
電圧を印加し、誘電加熱する方法)が、第31図の等価
回路(同図において、35A、35Bは樹脂シー)3j
A、31Bを媒質とする電極33A、33Bによるコン
デンサ、36A、36Bは樹脂シートの誘電損失)に示
したように、樹脂シートの誘電損失36A。
電圧を印加し、誘電加熱する方法)が、第31図の等価
回路(同図において、35A、35Bは樹脂シー)3j
A、31Bを媒質とする電極33A、33Bによるコン
デンサ、36A、36Bは樹脂シートの誘電損失)に示
したように、樹脂シートの誘電損失36A。
36Bに依存した加熱であり、従って、樹脂層全体の加
熱となり、又、誘電損失率の低い樹脂には適用できなか
ったのに対して1本発明においては、誘電損失と同様の
役を果たすべき発熱層を新たに導入したことによって実
現できたものである。本発明方法では第3図。
熱となり、又、誘電損失率の低い樹脂には適用できなか
ったのに対して1本発明においては、誘電損失と同様の
役を果たすべき発熱層を新たに導入したことによって実
現できたものである。本発明方法では第3図。
第18図に示したように樹脂を誘電媒質とするコンデン
サと上記発熱体とが直列に配されているため、該コンデ
ンサのインピーダンスと同等のインダクタンスによる相
殺が実用的に容易であり、この結果、比較的低い周波数
の利用が可能になると共に、電源容量の利用効率も誘電
加熱接着法より大となる。
サと上記発熱体とが直列に配されているため、該コンデ
ンサのインピーダンスと同等のインダクタンスによる相
殺が実用的に容易であり、この結果、比較的低い周波数
の利用が可能になると共に、電源容量の利用効率も誘電
加熱接着法より大となる。
本発明方法の第一態様、第三態様は、又、第二態様の応
用形は、樹脂シートの表側表面のみに電極を配置すれば
よく3 この点も誘電加熱接着にない利点である。
用形は、樹脂シートの表側表面のみに電極を配置すれば
よく3 この点も誘電加熱接着にない利点である。
裏側に電極を配置しなくてよいことから、長尺条体に樹
脂シートを巻イ」けて行うライニングや、樹脂被覆金属
材に樹脂シートを当てがって行う補修が可能となるもの
であり、又、樹脂シートによるシーム管の作成などもを
利に行える。
脂シートを巻イ」けて行うライニングや、樹脂被覆金属
材に樹脂シートを当てがって行う補修が可能となるもの
であり、又、樹脂シートによるシーム管の作成などもを
利に行える。
第二態様の基本形ば誘電加熱接着に極めて類似した形で
あり、又、誘電加熱接着装置をそのまま用いて。
あり、又、誘電加熱接着装置をそのまま用いて。
誘電加熱接着法では不可能であった樹脂種の接合が短時
間で行える。
間で行える。
誘電加熱接合では等価回路的に見ると、第31図に示さ
れるように5発熱源である誘電損失36A、36Bに並
列に樹脂シートの容量35A、35Bが存在するため、
該容量に実効電流の] / t a n6倍の電流がバ
イパスし、このため余分な電流容量を要するとごろとな
り、又、tanδの小さい樹脂には適用できなかった。
れるように5発熱源である誘電損失36A、36Bに並
列に樹脂シートの容量35A、35Bが存在するため、
該容量に実効電流の] / t a n6倍の電流がバ
イパスし、このため余分な電流容量を要するとごろとな
り、又、tanδの小さい樹脂には適用できなかった。
これに対して1本発明方法は、樹脂の容量性インピーダ
ンスとの関係において下限を限定した抵抗分を別途に導
入するものであり、前述のように抵抗発熱体に用いる導
電性材料の体積固有抵抗を配慮すれば上記バイパスを小
とすることができ1発熱に必要な電流のみが供給されれ
ばよいことどなるので、その分電源が小さくて済むこと
となる。
ンスとの関係において下限を限定した抵抗分を別途に導
入するものであり、前述のように抵抗発熱体に用いる導
電性材料の体積固有抵抗を配慮すれば上記バイパスを小
とすることができ1発熱に必要な電流のみが供給されれ
ばよいことどなるので、その分電源が小さくて済むこと
となる。
本発明方法は界面発熱によるものであることから。
対象とする樹脂シーI・の厚さについて、誘電加熱接着
法のような制約を受けないことも作用面での特徴と言え
る。
法のような制約を受けないことも作用面での特徴と言え
る。
本発明方法、特にその第一態様は、前記直接通電発熱法
と外見的に酷似している。しかし、前述の通り。
と外見的に酷似している。しかし、前述の通り。
接触給電端を要する該法によってシ」9本発明方法のよ
うに長尺の接合線を逐次接合して行くという作業を行う
ことは至難であり、あえて実施した場合にも1本発明方
法におけるような発熱体の完全埋め殺しはままならない
筈である。
うに長尺の接合線を逐次接合して行くという作業を行う
ことは至難であり、あえて実施した場合にも1本発明方
法におけるような発熱体の完全埋め殺しはままならない
筈である。
残る誘導加熱接着法は1間接入力、界面発熱の両面で本
発明に類似している。しかし2本発明方法は、上記方法
のようにエネルギーを磁気の形で伝達するものではなく
、従って、そのための誘導コイルも必要としないので、
設備的により簡易である。又1本発明方法には、その単
純な構成に由来して、電流値の規制によって発熱を容易
に制御できるという利点もある。
発明に類似している。しかし2本発明方法は、上記方法
のようにエネルギーを磁気の形で伝達するものではなく
、従って、そのための誘導コイルも必要としないので、
設備的により簡易である。又1本発明方法には、その単
純な構成に由来して、電流値の規制によって発熱を容易
に制御できるという利点もある。
実施例1
横糸として70μのニクロム線と100μのフッ素樹脂
(E T F B )モノフィラメントを併用し、縦糸
には上記フッ素樹脂モノフィラメントのみを配して編織
し3本発明方法の第一態様に適するSmm幅の抵抗発熱
・ 性テープを製作した。このものの抵抗特性は約50
Ω/cm(40Ω/口)であった。
(E T F B )モノフィラメントを併用し、縦糸
には上記フッ素樹脂モノフィラメントのみを配して編織
し3本発明方法の第一態様に適するSmm幅の抵抗発熱
・ 性テープを製作した。このものの抵抗特性は約50
Ω/cm(40Ω/口)であった。
次に、厚さ0.4mm、幅300mmのフッ素樹脂(E
TF E )の長尺シートを、絶縁被覆を施した円筒状
の支持型に沿って丸め、ソートの両方の縁を重層さゼで
。
TF E )の長尺シートを、絶縁被覆を施した円筒状
の支持型に沿って丸め、ソートの両方の縁を重層さゼで
。
重層間に上記テープを介在させ、該重層部の300mm
長さ分を要接合部としてこれの両端部に幅8mm、長さ
25mmの電極を配して、要接合部を加圧しながら上記
電極対に40 M t−1zの高周波電圧を印力lして
接合を行った。約1.5Aの通電を3秒行ったところ重
層部は強固に融着し1円周方向に関して20kg/cm
幅以上(材料破断)の剪断強度が得られた。この操作を
長手方向に逐次進め、連続的に製管を行うことができた
。
長さ分を要接合部としてこれの両端部に幅8mm、長さ
25mmの電極を配して、要接合部を加圧しながら上記
電極対に40 M t−1zの高周波電圧を印力lして
接合を行った。約1.5Aの通電を3秒行ったところ重
層部は強固に融着し1円周方向に関して20kg/cm
幅以上(材料破断)の剪断強度が得られた。この操作を
長手方向に逐次進め、連続的に製管を行うことができた
。
この実施形態はバイブやケーブルなどの長尺体の外周面
のう・イ−ング、或いは熱収縮性樹脂シートのスリーブ
化に有用となるものである。
のう・イ−ング、或いは熱収縮性樹脂シートのスリーブ
化に有用となるものである。
なお、横糸に樹脂フィラメントを、縦糸にニクロム線を
用いて製作した0、 5Ω/ cmのテープでは、電極
部にアークが発生して樹脂シートを損傷し、安定な通電
が実施できなかった。
用いて製作した0、 5Ω/ cmのテープでは、電極
部にアークが発生して樹脂シートを損傷し、安定な通電
が実施できなかった。
因に、上記例における電極部のインピーダンスは約40
0Ωであり、]、5Aの通電では樹脂シートにががる電
圧は約600V (1,5kV/mm)となるので、こ
れの10倍の通電は絶縁破壊に通し得るところである。
0Ωであり、]、5Aの通電では樹脂シートにががる電
圧は約600V (1,5kV/mm)となるので、こ
れの10倍の通電は絶縁破壊に通し得るところである。
実施例2
横糸として炭化珪素繊維のトつ(商品名二カロン。
日本カーボン■製)と100μのポリエヂレンモノフィ
ラメントを併用し、縦糸には上記ポリエチレンモノフィ
ラメントのみを配して編織し1本発明方法の第二態様の
実施に適する100mm幅の抵抗発熱性テープを製作し
た。抵抗特性は約100にΩ・cfとなった。
ラメントを併用し、縦糸には上記ポリエチレンモノフィ
ラメントのみを配して編織し1本発明方法の第二態様の
実施に適する100mm幅の抵抗発熱性テープを製作し
た。抵抗特性は約100にΩ・cfとなった。
厚さ2mm、150mm角のポリエチレンシート2枚の
間に上記テープから切り出した1、 OOmm角の抵抗
発熱体をシートの中央部に位置させて挿入し、該積層体
の表側表面と裏側表面に]、 OOmm角の電極板を当
てがい。
間に上記テープから切り出した1、 OOmm角の抵抗
発熱体をシートの中央部に位置させて挿入し、該積層体
の表側表面と裏側表面に]、 OOmm角の電極板を当
てがい。
加圧しながら画電極に400 k Hzの高周波電圧を
印加して接合を行った。約3Aの通電を4秒間行い、実
施例1と同様の強固な接合ができた。
印加して接合を行った。約3Aの通電を4秒間行い、実
施例1と同様の強固な接合ができた。
この場合、ポリエチレンシートには約12kV(5kV
/mm)の電圧がかかったことになるが、アーク発生の
トラブルはなかった。
/mm)の電圧がかかったことになるが、アーク発生の
トラブルはなかった。
実施例3
実施例2の積層体2組を銅板上に第23図の如く双子状
に配し、夫々の表面に当接した電極対から3AX6秒の
通電を行った結果、2組共良好に接合していた。
に配し、夫々の表面に当接した電極対から3AX6秒の
通電を行った結果、2組共良好に接合していた。
この形態はライニング面の補修或いはビード着設に存用
である。
である。
実施例4
直径60mm、肉厚5mmのポリエチレンパイプの管端
を第9図に示すパイプIEのようにテーパー加工し。
を第9図に示すパイプIEのようにテーパー加工し。
この部分に5i−Ti−C−0繊維のトウ(商品名チラ
ノ繊維、宇部興産■製)を、加熱しながら薄く巻付けて
融着させ、抵抗発熱体付きパイプを作成した。巻付は方
向の見掛は沿面抵抗は約2に07口2円周上に対向する
2点から測定した抵抗値は約10にΩであっ次に、第9
図のパイプIDのようなポリエチレン製ソケットを上記
発熱体付設部に第9図のような位置関係で挿入し、第9
図、第10図の3A、3Bのように電極対(各面積が1
cffl)を設置し、これに4MHzの高周波電圧を印
加して、パイプの軸方向に力を加えながら通電し5本発
明方法による接合を行った。0.35Aの通電を3秒行
い1次いで、電極対を90°回転させた位置に移設して
更に10秒の通電を行ったところ。
ノ繊維、宇部興産■製)を、加熱しながら薄く巻付けて
融着させ、抵抗発熱体付きパイプを作成した。巻付は方
向の見掛は沿面抵抗は約2に07口2円周上に対向する
2点から測定した抵抗値は約10にΩであっ次に、第9
図のパイプIDのようなポリエチレン製ソケットを上記
発熱体付設部に第9図のような位置関係で挿入し、第9
図、第10図の3A、3Bのように電極対(各面積が1
cffl)を設置し、これに4MHzの高周波電圧を印
加して、パイプの軸方向に力を加えながら通電し5本発
明方法による接合を行った。0.35Aの通電を3秒行
い1次いで、電極対を90°回転させた位置に移設して
更に10秒の通電を行ったところ。
強固な接合と優れた止水性が得られた。
上記例において電極部の樹脂シートにかかる電圧は14
kV (7kV/mmの前後)であるが2問題ハ生じ
なかった。発熱体はソケット側に付設しても、或いはリ
ング状に整形したものを接合作業時に取付けても。
kV (7kV/mmの前後)であるが2問題ハ生じ
なかった。発熱体はソケット側に付設しても、或いはリ
ング状に整形したものを接合作業時に取付けても。
更には、ドーナツ型のポリエチレンディスクに埋め込ん
だガスケットタイプとし、これを突き合わせ溶接のイン
サート材として用いてもよいことは言うまでもない。
だガスケットタイプとし、これを突き合わせ溶接のイン
サート材として用いてもよいことは言うまでもない。
実施例5
実施例4のパイプを架橋ポリエチレン製のものに代え、
管端のテーパー加工部には導電性繊維を巻いた後1変形
ポリエチレン系のホントメルト接着剤を含浸させ。
管端のテーパー加工部には導電性繊維を巻いた後1変形
ポリエチレン系のホントメルト接着剤を含浸させ。
又9周波数を13.5 M Hzとする他は、実施例4
と同じ条件で本発明方法による接合を同しく10秒の通
電によって行い、同様に良好な接合ができた。
と同じ条件で本発明方法による接合を同しく10秒の通
電によって行い、同様に良好な接合ができた。
実施例6
実施例5のパイプをガラス繊維強化樹脂製のものに代え
、導電性繊維に含浸させる接着剤をエボギシ樹脂系の速
硬化性のものに代え、3秒おきに3秒間の通電を3回行
って樹脂を加熱硬化させ、良好な接合状態を得た。
、導電性繊維に含浸させる接着剤をエボギシ樹脂系の速
硬化性のものに代え、3秒おきに3秒間の通電を3回行
って樹脂を加熱硬化させ、良好な接合状態を得た。
実施例7
実施例1と同し被接合系に対して1本発明方法の第三の
態様による接合を実施した。ここで、抵抗発熱性テープ
としては実施例2と同様の編織体で、導電材料の抵抗特
性グレードを代えて製した。沿面抵抗値が約50にΩ/
口のものを用いた。また、電極対は第28図、第29図
のように配したが、裏側表面に当てる電極は実施例1に
おける円筒状支持体上に一体化配設した。
態様による接合を実施した。ここで、抵抗発熱性テープ
としては実施例2と同様の編織体で、導電材料の抵抗特
性グレードを代えて製した。沿面抵抗値が約50にΩ/
口のものを用いた。また、電極対は第28図、第29図
のように配したが、裏側表面に当てる電極は実施例1に
おける円筒状支持体上に一体化配設した。
上記系の電極対に対して実施例1と同様の通電を行い、
同しく良好な接合状態を得ることができた。
同しく良好な接合状態を得ることができた。
本発明は1重層接合しようとする樹脂シートの重層間に
抵抗発熱体を介在させた上で、樹脂シート表面に配置し
た電極により高周波通電を行い、この時通電周波数1発
熱体の抵抗、電極面積を規制しておくという構成により
、従来の誘電加熱接着法との比較においては、適用の対
象となり得る樹脂種及びシート厚さの制約を大幅に緩和
すると共に、電源の利用効率の面でも向上をもたらした
。又、直接通電発熱法との比較では。
抵抗発熱体を介在させた上で、樹脂シート表面に配置し
た電極により高周波通電を行い、この時通電周波数1発
熱体の抵抗、電極面積を規制しておくという構成により
、従来の誘電加熱接着法との比較においては、適用の対
象となり得る樹脂種及びシート厚さの制約を大幅に緩和
すると共に、電源の利用効率の面でも向上をもたらした
。又、直接通電発熱法との比較では。
給電の間接化によって逐次ないしは連続接合を、ひいて
は長尺に亘る接合を可能にすると共に、接触給電に伴う
トラブルの回避という利益をもたらし、誘導加熱接着法
との対比では設備の簡易さに利点が見出されるところと
なった。
は長尺に亘る接合を可能にすると共に、接触給電に伴う
トラブルの回避という利益をもたらし、誘導加熱接着法
との対比では設備の簡易さに利点が見出されるところと
なった。
本発明の適用対象はほとんど全ての樹脂並びに加熱を伴
う接合法に亘ることがら、樹脂利用業界にもたらす利益
は絶大である。上記諸利益が本発明によってはじめても
たらされたことは1本発明が従来技術の単なる&”dの
合わせでないことを間接的に証明するものと言える。
う接合法に亘ることがら、樹脂利用業界にもたらす利益
は絶大である。上記諸利益が本発明によってはじめても
たらされたことは1本発明が従来技術の単なる&”dの
合わせでないことを間接的に証明するものと言える。
第1図は本発明方法の第一態様で樹脂シートを接合する
状態を示す概略斜視図、第2図はその断面図2第3図は
その等価回路を示す回路図、第4図、第5図はそれぞれ
第一態様による接合方法の変形例を示す概略断面図、第
6図は第一態様によって樹脂シートを連続的に接合する
状態を示す概略断面図、第7図は金属基体上にライニン
グされた或いは置かれた樹脂シートに対して第一態様で
樹脂シートを接合する状態を示す概略断面図、第8図は
その等価回路を示す回路図、第9図は円筒状の樹脂シー
1− (樹脂パイプ)を第一態様によって接合する状態
を示す概略断面図、第10図は第9図を直角方向に切断
して示す概略断面図、第11図2第12図はそれぞれ広
い面積部分を第一態様によって接合する状態を示す概略
平面図、第13図は第一態様によって額縁状の接合を行
う状態を示す概略平面図。 第14図はその概略断面図、第15図は第一態様の実施
に好適な複合樹脂シーI・の例を示す斜視図、第16図
GJ本発明方法の第二態様で樹脂シートを接合する状態
を示す概略斜視図、第17図はその断面図、第18図は
その等価回路を示す回路図、第19図は第二態様によっ
て樹脂シー1−を連続的に接合する状態を示す概略断面
図、第20図は金属基体上にライニングされた或いは置
かれた樹脂シートに対して第一態様で樹脂シートを接合
する状態を示す概略断面図、第21図は金属基体上の樹
脂シートに対して第二態様で樹脂シートを接合する状態
の他の例を示す概略断面図、第22図はその等価回路を
示す回路図、第23図、第24図はそれぞれ第21図の
変形例を示す概略断面図、第25図は第24図の等価回
路を示す回路図、第26図しま第21図の更に他の変形
例を示す概略断面図、第27図は第26図の等価回路を
示す回路図、第28図は本発明方法の第三態様で樹脂シ
ーI・を接合する状態を示す概略斜視図、第29図はそ
の断面図、第30図は従来の誘電加熱接着法を実施する
状態を示す概略断面図。 第31図はその等価回路を示す回路図である。 1、 IA、IB、IC,ID、IE、IF、1G。 IH,11−樹脂シーh、2.2A、2B、2C,2D
−−−抵抗発熱体、3A、3B 電極、3a、3b−
1:]−ラ状の電極、4− 高周波電源、11A、1
.1B。 11C−樹脂ソート、12.12A、12B−抵抗発熱
体、13A、13B−電極、 13 a、 13
b−O−ラ状の電極、14− 高周波電源、 21
A、 21 B−=樹脂シート、22− 抵抗発熱体
、23A、23B−電極。 24− 高周波電源。 代理人 弁理士 乗 松 恭 三 く丁 n)
状態を示す概略斜視図、第2図はその断面図2第3図は
その等価回路を示す回路図、第4図、第5図はそれぞれ
第一態様による接合方法の変形例を示す概略断面図、第
6図は第一態様によって樹脂シートを連続的に接合する
状態を示す概略断面図、第7図は金属基体上にライニン
グされた或いは置かれた樹脂シートに対して第一態様で
樹脂シートを接合する状態を示す概略断面図、第8図は
その等価回路を示す回路図、第9図は円筒状の樹脂シー
1− (樹脂パイプ)を第一態様によって接合する状態
を示す概略断面図、第10図は第9図を直角方向に切断
して示す概略断面図、第11図2第12図はそれぞれ広
い面積部分を第一態様によって接合する状態を示す概略
平面図、第13図は第一態様によって額縁状の接合を行
う状態を示す概略平面図。 第14図はその概略断面図、第15図は第一態様の実施
に好適な複合樹脂シーI・の例を示す斜視図、第16図
GJ本発明方法の第二態様で樹脂シートを接合する状態
を示す概略斜視図、第17図はその断面図、第18図は
その等価回路を示す回路図、第19図は第二態様によっ
て樹脂シー1−を連続的に接合する状態を示す概略断面
図、第20図は金属基体上にライニングされた或いは置
かれた樹脂シートに対して第一態様で樹脂シートを接合
する状態を示す概略断面図、第21図は金属基体上の樹
脂シートに対して第二態様で樹脂シートを接合する状態
の他の例を示す概略断面図、第22図はその等価回路を
示す回路図、第23図、第24図はそれぞれ第21図の
変形例を示す概略断面図、第25図は第24図の等価回
路を示す回路図、第26図しま第21図の更に他の変形
例を示す概略断面図、第27図は第26図の等価回路を
示す回路図、第28図は本発明方法の第三態様で樹脂シ
ーI・を接合する状態を示す概略斜視図、第29図はそ
の断面図、第30図は従来の誘電加熱接着法を実施する
状態を示す概略断面図。 第31図はその等価回路を示す回路図である。 1、 IA、IB、IC,ID、IE、IF、1G。 IH,11−樹脂シーh、2.2A、2B、2C,2D
−−−抵抗発熱体、3A、3B 電極、3a、3b−
1:]−ラ状の電極、4− 高周波電源、11A、1
.1B。 11C−樹脂ソート、12.12A、12B−抵抗発熱
体、13A、13B−電極、 13 a、 13
b−O−ラ状の電極、14− 高周波電源、 21
A、 21 B−=樹脂シート、22− 抵抗発熱体
、23A、23B−電極。 24− 高周波電源。 代理人 弁理士 乗 松 恭 三 く丁 n)
Claims (5)
- (1)互いに接合すべき樹脂を重層し、重層間に抵抗発
熱体の層を介在させ、該発熱体層に電流を流して発熱さ
せ、この発熱を利用して樹脂を接合する方法であって、
発熱体層を挟んで重層された樹脂の表面に電極対を当接
し、これに10^5〜10^8Hzの高周波電圧を印加
することによって、発熱体層への通電を樹脂層を介して
間接的に行い、且つ、この際、上記電路における発熱体
層の抵抗R(Ω)及び電極の面積S(cm^2)を、R
S^2>(z/E^*)^2P ただし、z:樹脂を誘電媒質として電極部に形成される
コンデンサの、単位面積当たりのインピーダンス(Ω・
cm^2) E^*:樹脂の全厚さについての絶縁耐圧(V) P:発熱体層に供給しようとする電力(W)のように設
定しておくことにより、電極部における樹脂の絶縁破壊
を伴うことなく通電できるようにしたことを特徴とする
樹脂の接合方法。 - (2)細長い形の抵抗発熱体を用い、該発熱体上の長手
方向に距離を隔てた2点に位置する樹脂の表面に電極対
を配置して、発熱体の長手方向に通電を行うことを特徴
とする請求項1記載の樹脂の接合方法。 - (3)抵抗発熱体を挟んで位置する樹脂の表側表面と裏
側表面に、接合部全域に亘る電極対を配置して、発熱体
層を貫通する方向に通電を行うことを特徴とする請求項
1記載の樹脂の接合方法。 - (4)樹脂被覆金属材の樹脂被覆層及び金属基体を、そ
れぞれ、抵抗発熱体の裏側に配すべき樹脂及び電極とし
て用いる、請求項3に記載の樹脂の接合方法。 - (5)細長い形の抵抗発熱体を用い、該発熱体の両側縁
に2つの細長い電極の片側縁がそれぞれ沿う位置関係に
て、樹脂の表面に電極対を配置して、発熱体の幅方向に
通電を行うことを特徴とする請求項1記載の樹脂の接合
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2300874A JP2719981B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 樹脂の接合方法 |
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JP2300874A JP2719981B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 樹脂の接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04173232A true JPH04173232A (ja) | 1992-06-19 |
JP2719981B2 JP2719981B2 (ja) | 1998-02-25 |
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ID=17890154
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JP2300874A Expired - Lifetime JP2719981B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 樹脂の接合方法 |
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1990
- 1990-11-06 JP JP2300874A patent/JP2719981B2/ja not_active Expired - Lifetime
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