JPH10166452A - 赤外線によるプラスチックの融着方法および赤外線吸収体 - Google Patents

赤外線によるプラスチックの融着方法および赤外線吸収体

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JPH10166452A
JPH10166452A JP8329609A JP32960996A JPH10166452A JP H10166452 A JPH10166452 A JP H10166452A JP 8329609 A JP8329609 A JP 8329609A JP 32960996 A JP32960996 A JP 32960996A JP H10166452 A JPH10166452 A JP H10166452A
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infrared
plastic
fusion
absorber
plastics
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Makoto Hirano
信 平野
Koshirou Nakajima
古史郎 中島
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明な熱可塑性プラスチック相互をも融着可
能にし、加熱溶融に際し熱可塑性プラスチック相互に膨
張率の差を生じさせない赤外線照射による融着技術を提
供することである。 【解決手段】 熱可塑性プラスチック相互の接着部に赤
外線吸収体を介在させ、該赤外線吸収体に赤外線照射を
行い、その周辺を溶融して融着することを特徴とするプ
ラスチックの融着技術。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線照射光によ
りプラスチック相互を融着する際に赤外線吸収体を用い
て溶融して融着するプラスチック融着技術に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラスチック相互の接着には溶剤
・接着剤・熱などが用いられているが、溶剤・接着剤に
よる接着にはプラスチック相互の整合性や乾燥時間の問
題が、又、熱による接着には加熱手段の温度管理の問題
が有り、これらの問題を赤外線加熱技術によって払拭す
る方法として、例えば、特開昭５５−１０３９２０号公
報記載の技術が既に提案されている。
【０００３】前記公報に記載の技術は、図７には、ハロ
ゲンランプ（１１）と内面が反射面である回転楕円型の
リフレクタ（１２）とからなる赤外線照射手段（１）で
あり、図７に示す様に、該装置によって透明あるいは半
透明の熱可塑性プラスチック片（２）と不透明の熱可塑
性プラスチック片（３）とに照射され、これらプラスチ
ック相互が融着される基本的な態様が示されている。
【０００４】前記従来の図７に示されているように、ハ
ロゲンランプ（１１）からの赤外線である照射光（１
３）は、リフレクタ（１２）により反射され集光される
ため、赤外線透過側に位置する透明あるいは半透明のプ
ラスチック片（２）を透過するとともに赤外線吸収側に
位置する不透明のプラスチック片（３）の所望の面に合
焦され、かつ、照射される結果、該プラスチック片
（３）の一部が加熱され溶融膨張して前記プラスチック
片（２）における該プラスチック片（３）との対向面に
融着してプラスチック片相互が接着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の公報
によれば、赤外線加熱ヒーター側プラスチックを透明ま
たは半透明とし他方のプラスチックを不透明とした被接
合片にハロゲンランプによる赤外線を照射してプラスチ
ック材を溶着するものであり、プラスチック被接合片相
互には透明度に差がなければ溶着が不可能であった。
【０００６】また、近年、ポリエチレン製の管を接合す
る方法として、電熱線を埋設した特殊な接合管を用い、
電流を流しジュール熱を発生させ、熱伝導により周囲を
加熱溶融させるＥＦ（エレクトロフュージョン）法があ
るが、該ＥＦ法にあっては電熱線がポリエチレンの内部
に残留するため、両者の膨張率の差によって接合部の強
度が低下し、ポリエチレン管の品質を確保することがで
きないという問題があった。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、透明な熱可塑性プラスチ
ック相互をも融着可能にし、加熱溶融に際し熱可塑性プ
ラスチック相互に膨張率の差を生じさせない赤外線照射
による融着技術を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成すべく、
本発明のプラスチックの融着技術は、熱可塑性プラスチ
ック相互の接着部に赤外線吸収体を介在させ、該赤外線
吸収体に赤外線照射を行い、その周辺を溶融して融着す
ることを特徴としている。本発明の具体的解決手段とし
てのプラスチック融着方法は、熱可塑性プラスチック相
互の接着部に赤外線を照射して前記プラスチック相互の
接着部を加熱溶融させることにより、前記熱可塑性プラ
スチック相互を融着するプラスチックの融着方法であっ
て、前記熱可塑性のプラスチック相互の接着部に複数の
赤外線吸収片の相互が間隔を保持した形態の赤外線吸収
体を配設し、その配設部位に赤外線を照射して加熱する
ことにより前記赤外線吸収体の周辺部位を溶融して前記
熱可塑性のプラスチック相互を融着することを特徴とし
ている。 また、前記方法に使用される赤外線吸収体と
しては、点状または線状をなす複数の赤外線吸収片の相
互が間隔を保持した形態にてプラスチックシートに配設
されたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施形
態について説明する。図１には、例えば、透明のプラス
チック片（４）（５）相互を前記従来の図７にて使用さ
れた赤外線照射手段（１）により融着する場合の本発明
の一実施形態が示されている。 前記透明のプラスチッ
ク片（４、５）相互を融着するには、始めに、該プラス
チック片（４）（５）相互間の溶融すべき位置に、赤外
線を吸収し易い赤外線吸収片（例えば、カーボン等）の
相互が間隔を保持した形態にある赤外線吸収体（６）を
配設し、次に、該プラスチック片（４）（５）相互の溶
融すべき位置に赤外線照射手段（１）からの照射光（１
３）を合焦する。
【００１０】前記の合焦された照射光（１３）は前記赤
外線吸収体（６）に強力に照射され、熱線である赤外線
を吸収して発熱することとなる。この赤外線吸収体
（６）の熱は前記プラスチック片（４）（５）相互の該
赤外線吸収体（６）配設部に伝導されて 該プラスチッ
ク片（４）（５）相互が漸次溶融され融着されるのであ
る。
【００１１】次に、上記赤外線吸収体（６）の他の例で
あるプラスチックシートに赤外線吸収片を設けた構成の
ものを説明する。図２（ａ）は、本発明の一例である赤
外線吸収体（６ａ）を示すもので、プラスチックシート
（６ａ２）は接着すべきプラスチック片と同一材質ある
いはなじみの良い材質でできており、かつ、赤外線を透
過し易い（例えば、ポリエチレン片同士を接着する場合
には、透明なポリエチレンシート）シートであり、この
ようなシートに、カーボン等の赤外線を吸収し易い点状
の赤外線吸収片（６ａ１）が間隔を保持して点在され
る。
【００１２】図２（ｂ）は、本発明の他の例である赤外
線吸収体（６ｂ）を示すもので、前記図２（ａ）に示し
たプラスチックシートと同様のプラスチックシート（６
ｂ２）であり、このようなプラスチックシート（６ｂ
２）に、カーボン等の赤外線を吸収し易い線状の赤外線
吸収片（６ｂ２）が間隔を保持して設けられている。図
３（ａ）は、前記図２（ａ）に示した赤外線吸収体（６
ａ）のプラスチックシート（６ａ２）の周囲が、赤外線
照射を受けた点状の赤外線吸収片（６ａ１）の発熱の伝
導により、溶融（６ａ３）される状態を表す。
【００１３】図３（ｂ）もまた、前記図２（ｂ）に示し
た赤外線吸収体（６ｂ）のプラスチックシート（６ｂ
２）の周囲が、前記図３（ａ）にて示したと同様な赤外
線の作用を受けた線状の赤外線吸収片（６ｂ１）の発熱
の伝導により、溶融（６ｂ３）される状態を表してい
る。図４は、２本のポリエチレン製の管（Ａ）（Ｂ）を
１個のポリエチレン製の管継手（Ｃ）により接合する場
合の組合せを示すもので、予め前記図２（ａ）に示した
赤外線吸収体（６ｂ）を前記ポリエチレン製の管（Ａ）
（Ｂ）の端部周囲に巻回して設けておいてから、これら
の管（Ａ）（Ｂ）の端部を管継手（Ｃ）に挿入してや
る。
【００１４】図５は、接着すべき所望のポリエチレン製
の管（Ａ）（Ｂ）の端部がポリエチレン製の管継手
（Ｃ）内に挿入された後、各ポリエチレン製の管（Ａ）
（Ｂ）の端部とポリエチレン製の管継手（Ｃ）との間に
赤外線吸収体（６ｂ）が位置していることを示す外観図
である。図６は、前記図５に示すごとく正確に組み合わ
され準備されたポリエチレン製の管（Ａ）（Ｂ）および
管継手（Ｃ）をハロゲンランプ（１１）とリフレクタ
（１２）とで構成された赤外線照射手段（１）により融
着接続する状態を示しており、前記赤外線照射手段
（１）によって得られる照射光（１３）は所定の部位に
位置決めされた赤外線吸収体（６ｂ）に合焦される。こ
の合焦された照射光（１３）は上述したように前記赤外
線吸収体（６ｂ）における赤外線吸収片を発熱させてポ
リエチレン製のシートを溶融させ、前記のポリエチレン
製の管（Ａ）（Ｂ）および管継手（Ｃ）を融着接続させ
ることとなる。この際、前記赤外線照射手段（１）を前
記管継手（Ｃ）の全周に渡り漸次移動することで融着接
続作業は終了する。
【００１５】ここで、上記各赤外線吸収体（６ａ）（６
ｂ）を用いた融着接続の実験を行い観察した結果を述べ
ると、該赤外線吸収体（６ａ）（６ｂ）におけるポリエ
チレン製シート（６ａ２）（６ｂ２）が良好に溶融され
接着能力が発揮された。本発明の各赤外線吸収体（６
ａ）（６ｂ）を用いた融着接続に関して述べると、シー
トは、透明で厚みが０．１ｍｍ程度のポリエチレンシー
トであって、点状の場合においては、Ф３ｍｍのカーボ
ンを２ｍｍ間隔になるように配置し、また、線状の場合
においては、幅３ｍｍのカーボンを４ｍｍ間隔になるよ
うに配置した。融着の対象であるプラスチックは双方と
も縦１００ｍｍх横１００ｍｍで厚み１０ｍｍを持つ乳
白色の中密度ポリエチレン板を用い、さらに、そのプラ
スチックの間に上記シートを挟み込み、図１のようにし
て１５０Ｗのハロゲンランプを点灯させリフレクタで集
光し６０秒間照射したところ、冷却後には、赤外線吸収
片（カーボン）の部位およびその周辺部位の接着が確認
された。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明のプラスチックの融着装置の構成によれば、透明なプ
ラスチック同士でも融着接続が可能となることからプラ
スチックの融着対象範囲を拡大でき、かつ、融着時にも
両プラスチックの膨張率の差が起こらないので接合部の
強度も低下せずプラスチック管の品質を確保できるもの
であり、プラスチック製のシートを採用した赤外線吸収
体にあっては簡単に切断可能であるから使い勝手が良く
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】赤外線照射手段により融着する場合に赤外線吸
収体を介在させた本発明の一実施形態が示された図。
【図２】（ａ）は、本発明の一例である赤外線吸収体を
示すもので、プラスチックシートに、カーボン等の赤外
線を吸収し易い点状の赤外線吸収片が間隔を保持して点
在される図。（ｂ）は、本発明の他の例である赤外線吸
収体を示すもので、プラスチックシートに、カーボン等
の赤外線を吸収し易い線状の赤外線吸収片が間隔を保持
してもう設けられている図。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）に示した赤外線吸収体の
プラスチックシートの周囲が溶融される状態を表す図。
（ｂ）は、図２（ｂ）に示した赤外線吸収体のプラスチ
ックシートの周囲が溶融される状態を表す図。
【図４】図４は、２本のポリエチレン製の管を１個のポ
リエチレン製の管継手により接合する場合の組合せを示
す図。
【図５】接着すべき所望のポリエチレン製の管の端部が
ポリエチレン製の管継手内に挿入された後、各ポリエチ
レン製の管の端部とポリエチレン製の管継手との間に赤
外線吸収体が位置していることを示す外観図。
【図６】前記図５に示すごとく正確に組み合わされ準備
されたポリエチレン製の管および管継手を赤外線照射手
段により融着接続する状態を示す図。
【図７】赤外線照射手段側熱可塑性プラスチック片を透
明または半透明とし他方の熱可塑性プラスチック片を不
透明とした被接合片に赤外線照射手段による赤外線を照
射して溶着する周知の融着方法を表す図。
【符号の説明】
１ 赤外線照射手段 １１ ハロゲンランプ １２ リフレクタ １３ 照射光 ２ 熱可塑性プラスチック片または半透明の熱可塑性プ
ラスチック片 ３ 不透明の熱可塑性プラスチック片 ４、５ 透明の熱可塑性プラスチック片 ６ 、６ａ、６ｂ 赤外線吸収体 ６ａ１、６ｂ１ 赤外線吸収片 ６ａ２、６ｂ２ 赤外線吸収片を設けるためのプラスチ
ックシート ６ａ３、６ｂ３ プラスチックシートにおける溶融部 Ａ、Ｂ ポリエチレン製の管 Ｃ ポリエチレン製の管継手

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性プラスチック相互の接着部に赤
    外線を照射して前記プラスチック相互の接着部を加熱溶
    融させることにより、前記熱可塑性プラスチック相互を
    融着するプラスチックの融着方法であって、前記熱可塑
    性のプラスチック相互の接着部に複数の赤外線吸収片の
    相互が間隔を保持した形態の赤外線吸収体を配設し、そ
    の配設部位に赤外線を照射して加熱することにより前記
    赤外線吸収体の周辺部位を溶融して前記熱可塑性のプラ
    スチック相互を融着することを特徴とする赤外線による
    プラスチック融着方法。
  2. 【請求項２】 点状または線状をなす複数の赤外線吸収
    片の相互が間隔を保持した形態にてプラスチックシート
    に配設されたことを特徴とする赤外線吸収体。
JP8329609A 1996-12-10 1996-12-10 赤外線によるプラスチックの融着方法および赤外線吸収体 Pending JPH10166452A (ja)

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