JPS62297137A - 高周波誘電加熱方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ８、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明はポリウレタン又はポリウレタンにより加工され
た布帛を高周波誘電加熱装置により溶融接着する方法に
関する。

（従来の技術） 従来よりプラスチックの接合法としてプラスチックの熱
可塑性を利用して溶着する方法が広く行なわれている。

これは短時間に十分な強度と美感をもった接合が行なわ
れるからである。中でも高周波誘電加熱はプラスチック
自体を発熱体とする内部加熱法のため、外部加熱法の場
合のように溶着部がはがれたり、発熱体（電極）のほう
へ付着したりするトラブルがほとんどない。ただし、熱
可塑性でかつ有極性であるプラスチックにしか応用出来
ないが、すでにポリ塩化ビニル、可塑化ポリ塩化ビニル
、ポリ塩化ビニリデンの溶着には実用化されている。

更に、ポリウレタンも熱可塑性でありかつ有極性である
ため高周波誘電加熱による溶着は可能である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら溶着の容易なものは、引張り強度、１００
％モジュラス、引裂強度のような物理的強度が十分でな
く、物理的強度が高いものは、高周波誘電加熱による溶
着強度に劣る。

このためスパークの懸念のある高出力をかけたり、電極
金型に加熱装置を取り付けたりする外部加熱手段を補助
に用いて、高周波誘電加熱によるポリウレタンの溶着が
行なわれているが特に、大きな電極金型の場合外部加熱
を均一に行なうことがむずかしいため、均一な溶着がむ
ずかしい欠点があった。

（問題点を解決するための手段） かかる問題点は、高周波誘電加熱装置より高周波を照射
して、ポリウレタン又は塩化ビニルを含有するシート状
被溶着物を溶融接着するに際し、とを特徴とする高周波
誘電加熱方法により解決される。

本発明で云うポリウレタン又は塩化ビニルを含有するシ
ート状被溶、′！を物とは、ポリウレタン又は塩化ビニ
ルを全部又は一部１こ用いたものであれば、織編物に限
定されず、フィルムであってもシートであっても、スパ
ンボンド不織布であっても、短繊維不織布であってもよ
い。さらにポリウレタン又は塩化ビニルを化学繊維や、
天然ａｍで出来た布帛にコーティングやラミネート等に
より加工したものであってもよい。

高周波誘電加熱装置は所謂ウェルダー機と呼ばれるもの
で、通常上部電極と下部電極の２つの電極を有し、両電
極間に被溶着物を載置後、１！極間に高周波を照射して
溶着を行うものである。

本発明で用いられるシート状構造物は、織物、編物、ス
パンボンド不織布、短繊維不織布等の繊維状構造物又は
フィルム、シート等の樹脂状構造物であって、１０　’
　Ｈｚにおける誘電体力率が０．０５以上で、溶着温度
が被溶着物で用いるポリウレダＣ以上のもので、例えば
ポリアミド、セルロースジアセテート、セルローストリ
アセテート、レーヨン、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニリデンフルオライドであり、さらに好ましくはナイロ
ン６、ナイロン６６、トリアセテートである。

誘電体力率はＪＩ８に−６９１１に早して測定するが、
シート状構造物の１０Ｈｚｌこおける誘電体力率が０．
０５より小さいとポリウレタン又は塩化ビニルの溶着が
十分に進行しない。

溶着温度は例えば「プラスチック加工技術便覧」（昭和
５４．１０．２０　）　、日刊工業新聞社、Ｐ７６５に
準じて測定出来る。シート状構造物の溶着温度は、被溶
着物の溶着温度以下のものを用いると、誘電加熱時にシ
ート状構造物の一部が溶融し、電極等に付着することが
ある。

シート状構造物の厚さは傷周波誘電加熱装置の金型（１
！極）の付型が容易な厚さが好ましく１、繊維構造物で
は４００μｍ以下、樹脂構造物では２００μｍ以下が好
ましい。

かかるシート状構造物は電極とシート状被溶着物の間に
挾み次いで高周波を照射するが、上下電極を有する通常
の高周波誘に加熱装置の場合は、シート状被溶着物を上
下より挾む形で上下の電極の間に置けばよい。実際には
操業性を考慮すれば、上下の電極に表面をカバーする形
でシート状構造物を取付ければよく、又、１枚だけでな
く数枚を重ねて用いてもよい。

本発明方法では、特に周波数を指定するものではないが
、工業用割当の４０．６８ＭＨｚ、　２７．１２ＭＨｚ
が好ましく用いられる。

又、高周波誘電加熱装置での溶着時に、抑圧をかけて溶
着を助長することが好ましい。

（作用） 一般に、誘電体を高周波誘電加熱した場合、その誘電体
は発熱し、発熱ｆｆ１（Ｐ）は次式に従う。

ここで、Ωは誘電体の体積＜ｍ”）、ｒは周波数（サイ
クル／５ｅａ）、Ｅは誘電体中の電界（ボルト／ｍ）、
εは誘電率、ｔａｎδは誘電体力率である。

而して、ｌ０Ｊ（ｚにおける誘電体力率が０．０５以上
で溶着温度がポリウレタン又は塩化ビニルより高いシー
ト状構造物は、高周波電界中で容易にかつ全面積にわた
り均一に発熱し、その熱がポリウレタン又は塩化ビニル
に与えられ、その結果、ポリウレタン又は塩化ビニルの
誘゛心体損失率（誘電率×誘電体力率）が向とし、溶着
がより強力でかつ均一に行われる。

（実施例） 以下実施例により説明する。

実施例１・比較例１ 厚さ１００μｍ１溶着温度１７２”Ｃ１引張強力５　Ｑ
　Ｑ　Ｋｙ　ｆ／　Ｃｍ２１１００　％　モジｓ　７　
ス６８　Ｋｆ　ｆ／Ｃｍ２、引裂強力１２６　Ｋｙｆ／
Ｃｍのポリウレタンフィルムを離型紙のついたまま１８
５　ｃｍ　ｘ６ｃ）ＣｍＯ長方形にカットしポリウレタ
ンの面同志を重ね合わせた。さらにこの上下に１０Ｈｚ
における誘電体力率がＯ９ｌで溶着温度が２１５°Ｃ１
厚さ２７０μｍ１目付７７ダ／ｍのナイロントリコット
を重ね第１図に示す金型を上部フ甑とし平板を下部電極
とする高周波誘電加熱装置で、高周波誘電加熱を行った
。（４）周波数は２７．１２ＭＨｚであった。比較のた
めナイロントリコットをとりのぞいて他は同様に実施し
た。０３） ＡｌＢについて第２図に示すはく雌用試料を作り手でひ
っばるとＢは溶着面ではく離したがＡはフィルムが切断
した。又、Ａ、Ｂを用いて実願昭６０−１０２５４１号
の空気封入衣料を作り０．０５Ｋｌｆ／ｃｔｎ”の内圧
になるよう空気を入れ着用し、床に寝ころんだところＢ
は溶着部がはがれた。

なお、引張強力、１００％モジュラス、引裂強力の測定
はＪＩＳＫ６８０１に準じて行った。

実施例２・比較例２ 厚さ８０μｌｎ　、溶着温度１７５℃、引張強カフ　０
０Ｋｙｆ／ｃｍ　　１１００％モジュラス１１０ｘ　ｙ
　ｆ／（：　ｍ　”　、引裂強力１３０　Ｋｆｆ／Ｃｍ
　（７）ポリウレタンフィルムをう主ネート加工した５
０ｄのポリエステルシホン織物を１８５ｃｍ×５’１ｃ
ｍの長方形にカットしポリウレタンの面同志を重ねあわ
せた。さらにこの上下に１０Ｈｚにおける誘１１体力率
が０．０９で溶着温度が２５５°Ｃ１厚さ１１０μｍ１
目付７２　ｆ／ｍ２のナイロン６６の平織物を重ね第１
図に示す金型を上部１！極とし、平板を下部電極とする
高周波誘電加熱装置で高周波誘電加熱を行った。Ｃ）周
波数は４０．．６８　Ｍ　Ｈｚであった。比較のためナ
イロン平織りをとりのぞいて他は同様に実施した。（２
） ０、Ｄについて第２図に示すは（雌用試料を作り手でひ
っばるとＤはＨ着面が容易にばく離したがＣはポリエス
テル布とポリウレタンのラミネート面がはく離し浴着面
は強固に接合したままであった。

実施例３・比較例３ 厚さ７５μｍ１溶着温度１６８°Ｃ１引張強力８５５Ｋ
ｙｆ／Ｃｍ　　、　１００％モジュラス５５Ｋｙｆ／Ｃ
ｍ２、引裂強力９５に１／ｆ／Ｃｍのポリウレタンフィ
ルムを離型紙のついたままＩＢ５ｃｍｘ６０ｃｍの長方
形にカットし、ポリウレタンの面同志を重ね合わせた。

さらにこの上下に１０Ｈｚにおける誘電体力率が０．１
で溶着温度が３００°Ｃ１厚さ８６０１１ｍ、目付１５
６　ｆ／ｍ　のトリアセテート織物を重ね＠１図に示す
金型を上部電極とし、平板を下部電極とする高周波誘電
加熱装置で、高周波＠電加熱を行った。■）周波数は２
７．１２ＭＨｚであった。比較のためトリアセテート織
物をのぞいて他は同様に実施した。（ト）Ｂ、Ｆについ
て第２図に示すはく雌用試料を作り手でひっばるとＦは
溶着面ではく離したがＥはフィルムが切断した。

実施例４・比較例４ 厚さ２０μｍｚｈ着温度２１２°Ｃ１引張強力６００Ｋ
ｆｆ／Ｃｍ　　１１００％モジェラス６０Ｋｆ／ｆ／Ｃ
ｍ２、引裂強力１８５　Ｋｙｆ／ｃｍのポリウレタンを
ラミネート加工した７０ａのポリエステル織物を１３５
（：／＃Ｘ５７Ｃ７７１の長方形にカットし、ポリウレ
タンの面同志を重ねあわせたつさらにこのと下に１０Ｈ
ｚにおける誘電体力率が０．０８で溶着温度が２２０”
Ｃ，厚さ５０μｍのポリビニルアルコールフィルムを重
ね、第１図に示す金型を上部’ｌ１ｔＦｉとし、平板を
下部′Ｗ１極とする高周波誘電加熱装置で、高周波誘電
加熱を行った。（０周波数は４０．４６ＭＨｚであった
。比較のためポリビニルアルコールフィルムをとりのぞ
き他は同様番ζ実施した。０ Ｇ、Ｈについて第２図に示すは（前用試料を作り手でひ
っばるとＨは溶着面が容易にはく離したがＧはポリエス
テル布とポリウレタンのラミネート面がはく離し溶着面
は強固に接合したままであつ゛た。

実施例５・比較例５ 厚さ１５０μｍ１溶着温度１５５’Ｃ，引張強力１７２
　Ｋｙｆ／Ｃｍ　　、伸度３１２％、１００％モジュラ
ス７４　Ｋｙｆ／ｃｍ　　、伸長弾性率９４％の高弾性
ポリ塩化ビニルフィルム（１８５ＣＦ＃Ｘ１３０　ｃｍ
）を２枚重ね、その上下に離型紙を重ねさらに、その上
下に１０Ｈｚにおける誘電体力率が０．１で溶着温度が
２１５°Ｃ１厚さ１５５１１ｍ１日付７０ｆ７．２　の
ナイロンサテンを２枚ずつ重ね、第１図に示す金型を上
部電極とし、平板を上部電極とする高周波誘電加熱装置
で、高周波誘電加熱を行った。（Ｉ）　　周波数は２７
．１２ＭＨｚであった。比較のためナイロンサテンをと
りのぞいて他は同様に実施したもの（Ｊ）、ナイロンサ
テンと離型紙をとりのぞいて他は同様に実施したもの（
イ）を作った。

Ｉ、Ｊ、Ｋについて第２図に示すはく前用試料を作り、
手でひっばるとＪ、には溶着面ではく離したが工はフィ
ルムが切断した。又、Ｉ、Ｊ、Ｋに空気封入口をもうけ
空気を入ｎたところ、工は０、　Ｉ　Ｉｃｙ　ｆ／ｃｍ
　　の内圧でも接着部はそのままだったが、Ｊ、には途
中で大部分の接着部がはく離し、０、　Ｉ　Ｋｙ　ｆ／
ｃｍ２まで内圧を上げられなかった。

（発明の効果） 以上の如く、本発明方法に依れば、ポリ塩化ビニルやポ
リ塩化ビニリデンの溶着に用いられている高周波誘電加
熱装置をそのまま用いても、比較的大きな面を均一に浴
着することが可能でしかも、従来方法に比べ低出力の高
周波でも引張強度、１００％モジュラス、引裂強度等に
代表される物理的強度に優れたポリウレタン溶着物を得
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は高周波誘電加熱装置の電極金型を示す平面図で
ある。第２図ははく離試験用試料を示す略図である。 （１）・・・金型凸部、　　　　（２）・・・Ｍ前部。 第１図 ￥に２図 手続補正書 昭和６１年１１月６日 ＋−：２ 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿　　　　　１．。 ・二、２゛ｊ １、事件の表示 昭和６１年特許願第１４１１２１号 ２、発明の名称 高周波誘電加熱方法 ８、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都墨田区墨田五丁目１７番４号〒５８４　大
阪市部島区友淵町１丁目５番９０号４、補正命令の日付
　　　　　　　　　　＼、自　　　発 ５、補正によシ増加する発明の数　　な　し／で）− ６、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の欄。 ７゜補正の内容 （１）明細書第１頁の「特許請求の範囲」の記載を別紙
の通り補正する。 （２）明細書の記載を下記の通シ訂正する。 」 」 ８、添付書類の目録 （１）別紙　　１通 以　　上 別　　　紙 ２、特許請求の範囲 （１）高周波誘電加熱装置よシ高周波電圧を印加して、
ポリウレタン又は塩化ビニルを含有するシート状被溶着
物を溶融接着するに際し、１０’Ｈｚにおける誘電体力
率が０．０６以上で、溶着温度が前記ポリウレタン又は
塩化ビニルよシ高いシート状構造物を、高周波誘電加熱
装置の電極と前記シート状被溶着物との間に挾み、次い
で高周波電圧を印加することを特徴とする高周波誘電加
熱方法。 （２）　　シート状構造物の厚みが４００μｍ以下であ
る特許請求の範囲第１項記載の方法。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波誘電加熱装置より高周波を照射して、ポリ
   ウレタン又は塩化ビニルを含有するシート状被溶着物を
   溶融接着するに際し、１０＾６Ｈｚにおける誘電体力率
   が０．０５以上で、溶着温度が前記ポリウレタン又は塩
   化ビニルより高いシート状構造物を、高周波誘電加熱装
   置の電極と前記シート状被溶着物の間に挟み、次いで高
   周波を照射することを特徴とする高周波誘電加熱方法。
2. （２）シート状構造物の厚みが４００μｍ以下である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。