JPH09136357A - 熱可塑性樹脂の融着方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂の融着方法

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JPH09136357A
JPH09136357A JP7296465A JP29646595A JPH09136357A JP H09136357 A JPH09136357 A JP H09136357A JP 7296465 A JP7296465 A JP 7296465A JP 29646595 A JP29646595 A JP 29646595A JP H09136357 A JPH09136357 A JP H09136357A
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JP
Japan
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thermoplastic resin
resin
heating element
fusing
microwaves
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JP7296465A
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Tadashi Asanuma
浅沼　　正
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】マイクロ波を照射することにより熱可塑性樹脂
を融着する場合の、有効な発熱体が知られていないと
か、密度高くマイクロ波を照射したり発熱体を高濃度に
分散して融着を効率的に行おうとすると場合によっては
発火にいたるという問題を解決し、効率的に熱可塑性樹
脂を融着する方法を提供する。 【解決手段】熱可塑性樹脂中に耐熱性樹脂でコーティン
グしたマイクロ波発熱体を分散してなる成形物にマイク
ロ波を照射することによって熱可塑性樹脂を融着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂の融着
方法に関する。詳しくは、特定の発熱体を分散した熱可
塑性樹脂成形物にマイクロ波を照射することからなる熱
可塑性樹脂の融着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フイルム、板、パイプなどの熱可塑性樹
脂で成形された成形物を接続する方法については種々の
提案がなされているが最も効果的なのは同質の材料から
なる成形物を加熱融着する方法である。加熱方法として
は高温の物質を融着しようとする部分に接触させる方法
の他に、マイクロ波などを照射することで発熱させる非
接触的な方法（特開平3-186690、特開平2-261626等) が
ある。特に後者の非接触的な方法は有効な方法と考えら
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】マイクロ波を照射する
方法は優れていると考えられるが有効な発熱体が知られ
ていないとか、密度高くマイクロ波を照射するとか発熱
体を高濃度に分散して融着を効率的に行おうとするとマ
イクロ波を照射した時に誘導電流の発生のため、場合に
よっては発火にいたるという問題がある。
【０００４】本発明の目的は、効率的に熱可塑性樹脂を
融着する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決して効率的に熱可塑性樹脂を融着する方法について
鋭意検討し本発明を完成した。
【０００６】即ち本発明は、熱可塑性樹脂中にマイクロ
波発熱体を分散してなる成形物にマイクロ波を照射する
ことによって熱可塑性樹脂を融着する方法において、マ
イクロ波発熱体として耐熱性樹脂でコーティングしたも
のを用いることを特徴とする熱可塑性樹脂の融着方法で
ある。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において融着することがで
きる熱可塑性樹脂としては特に制限はなく加熱融着可能
な樹脂であれは良い。具体的には、ポリビニルアルコー
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、あるいはエチレン、プロピレンなどの共重
合体などのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレー
ト、あるいはスチレン、塩化ビニル、メチルメタクリレ
ート、塩化ビニリデンなどの共重合体、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ポリエー
テル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケト
ンなどの縮合系のエンジニアリングプラスチックなどが
例示される。
【０００８】融着される熱可塑性樹脂の形状、成形方法
についても、本発明の趣旨から明らかなように特に制限
はない。
【０００９】本発明において、マイクロ波発熱体として
は種々のものが利用できるが、熱可塑性樹脂に分散して
効果的なものとしては、フェライト、針状酸化チタンが
例示される。
【００１０】フェライトとしては四三酸化鉄が好まし
い。四三酸化鉄としては市販のものがそのまま利用可能
であり、天然の磁鉄鉱を微粉砕したもの、あるいは鉄を
空気中で焼成したもの、酸化鉄(III) を水蒸気を含む水
素で還元したもの、赤熱した鉄に水蒸気を作用させたも
のなどを微粉砕することで合成したものなどが例示でき
る。このような四三酸化鉄の粒径としては１０００μm
以下、好ましくは０．０１〜１００μm 程度のものが好
ましく利用される。
【００１１】針状酸化チタンとしては市販のものが利用
可能であり、短軸の長さが０．０１〜１０μm 、アスペ
クト比が５〜１０００の針状の酸化チタンであり、マグ
ネシウム、カルシウムなど他の金属酸化物がドープされ
たもの、さらには酸化錫、酸化インジウム等をドープし
て導電性にしたものであっても良く市販されたものがそ
のまま利用できる。酸化チタンの結晶形としてはルチル
型、アナターゼ型のどちらであっても良いがアナターゼ
型に有効なものが多く、微粒子の形状が針状または柱状
であることが必要である。
【００１２】本発明において、上記発熱体をコーティン
グするに用いる耐熱性樹脂としては、分散して用いる熱
可塑性樹脂が溶融しても流動化しないものであれば良く
特定できないがコーティングが簡単であるとか発熱体の
性能を損なわないなどから溶剤に可溶な樹脂が好ましく
利用できる。特に熱硬化性樹脂を溶剤に可能なプレポリ
マーの状態で用いると効果的である。具体的には上述の
エンジニアプラスチックあるいは後述の熱硬化性樹脂が
例示される。具体的にはフェノール樹脂、ユリア樹脂、
メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、珪素樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、熱硬化性ポリイミド、ポリカルボジイミド樹脂な
どが利用でき、特に好ましくは溶剤に可溶なプレポリマ
ーとして利用される。
【００１３】コーティングの方法としては特に制限はな
いが耐熱性樹脂あるいはそのプレポリマーを溶剤に溶解
し、上述の発熱体の粒子を分散した後、ろ過、乾燥しさ
らに必要に応じ加熱硬化するのが一般的である。溶剤と
しては特に制限はなく、耐熱性樹脂あるいはそのプレポ
リマーを溶解するものであれば良い。例えば、水、アル
コール、炭化水素化合物、ハロゲン化炭化水素、エステ
ル、エーテルなどが例示される。コーティングの目安と
しては発熱体１ｇ当たり０．０００００１〜０．１ｇ程
度、好ましくは０．００００１〜０．０１ｇ程度であ
る。硬化に際し硬化剤を混合して用いることも可能であ
る。
【００１４】耐熱性樹脂でコーティングした発熱体を熱
可塑性樹脂中に分散させる方法としては特に制限はな
く、よく混合できる方法であればどのような方法でも良
い。たとえば、熱可塑性樹脂の溶液に四三酸化鉄あるい
は針状酸化チタンを混合し、ボールミル、ホモジナイザ
ーなど公知の混合方法でよく混合することで分散しつい
で成形乾燥することも可能であるが、熱可塑性樹脂の粉
末と耐熱性樹脂でコーティングした発熱体を加熱溶融混
合するのが好ましい。具体的には熱可塑性樹脂と耐熱性
樹脂でコーティングした発熱体をヘンシェルミキサーな
どで混合した後、押出機、ブラベンダーなどで加熱溶融
混合しついでペレット状としておくと所望の形状に成形
するのが容易である。
【００１５】ここで熱可塑性樹脂と発熱体の比率として
は１００：１〜１００：５００（重量比）程度、好まし
くは１００：５〜１００：２００（重量比）程度であ
る。
【００１６】熱可塑性樹脂の融着に際しては、少なくと
も融着部の一方に上記熱可塑性樹脂中に発熱体を分散し
たものを配する必要がある。発熱体が含まれる部分のみ
がマイクロ波の照射によって発熱し熱可塑性樹脂を溶融
するため、融着したい部分にのみ発熱体を配することで
その部分のみを融着することができる。また場合によっ
ては熱可塑性樹脂成形体の内部に発熱体を配し表面には
発熱体からの熱が伝導して溶融するように構成すること
も可能である。
【００１７】照射に用いるマイクロ波としては家庭用の
電子レンジとして市販されている程度の波長、エネルギ
ーで充分熱可塑性樹脂を融着する程度に加熱可能であ
り、数ギガヘルツ（通常２．４５ギガヘルツ）の周波数
のマイクロ波が利用でき、数ＫＷ／１Ｋｇ程度のエネル
ギーで充分である。
【００１８】
【実施例】以下に実施例を示しさらに本発明を説明す
る。
【００１９】実施例１ 四三酸化鉄（和光純薬（株）製試薬）３０ｇを、テトラ
ヒドロフラン５０ｍｌにメラミン樹脂前駆体（メラミン
とホルマリンの約１：２付加物）１ｇを溶解した溶液に
１時間攪拌下に分散し次いでろ過乾燥した後、加熱窒素
で流動しながら２００℃で１０分間処理してコーティン
グした。こうして得た表面をメラミンでコーティングし
た四三酸化鉄１５ｇと日本石油化学（株）製高密度ポリ
エチレン（銘柄名スタフレンＥ７９２）２０ｇをラボプ
ラストミルＲ型（東洋精機製作所（株）製）で２４０℃
で良く混合した。この操作を繰り返して約１００ｇの混
合物を得た。混合物を２２０℃でプレス成形して厚さ１
ｍｍのシートを作った。一方、日本石油化学（株）製高
密度ポリエチレン（銘柄名スタフレンＥ８０１）を同様
にプレス成形して厚さ４ｍｍのシートを得た。
【００２０】四三酸化鉄を混合したものを９０ｍｍ×１
６０ｍｍのシート状に切り出し、高密度ポリエチレンは
１００ｍｍ×１７０ｍｍに切り出し、重ね２３０℃でプ
レス成形して厚さ３ｍｍの複合シートとした。同様な操
作で作ったシートを真ん中で切断したところポリエチレ
ン部、四三酸化鉄含有部の厚さは２．４ｍｍ、０．８ｍ
ｍの厚さであった。
【００２１】こうして得た複合シートと厚さ４ｍｍの高
密度ポリエチレンのシートを四三酸化鉄含有部側で接触
するように重ねて市販の電子レンジ（東芝製東芝電子レ
ンジＥＲＴ−５４０Ｆ）に入れマイクロ波を３分間照射
し取り出したところ充分に融着していた。
【００２２】実施例２ コーティングした四三酸化鉄の使用量を２５ｇとした他
は実施例１と同様にしたところ２分の照射で充分に融着
した。
【００２３】比較例１ メラミンでコーティングすることなく四三酸化鉄をその
まま用いた他は実施例１と同様にしたところ３分では融
着が充分ではなく５分の照射で充分な強度となった。
【００２４】比較例２ メラミンでコーティングすることなく四三酸化鉄をその
まま用いた他は実施例２と同様にしたところ照射１５秒
で放電し発火した。
【００２５】
【発明の効果】本発明の方法を実施することで容易に熱
可塑性樹脂を融着でき工業的に極めて価値がある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱可塑性樹脂中にマイクロ波発熱体を分散
    してなる成形物にマイクロ波を照射することによって熱
    可塑性樹脂を融着する方法において、マイクロ波発熱体
    として耐熱性樹脂でコーティングしたものを用いること
    を特徴とする熱可塑性樹脂の融着方法。
  2. 【請求項２】マイクロ波発熱体が四三酸化鉄および／ま
    たは針状酸化チタンである請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】耐熱性樹脂が熱硬化性樹脂である請求項１
    に記載の方法。
JP7296465A 1995-11-15 1995-11-15 熱可塑性樹脂の融着方法 Pending JPH09136357A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107208A (ja) * 2011-11-17 2013-06-06 Aisin Chemical Co Ltd マイクロ波樹脂溶着体及びそれによる溶着方法
JP2014180778A (ja) * 2013-03-18 2014-09-29 Aisin Chemical Co Ltd マイクロ波誘電溶着体及びマイクロ波誘電溶着体による溶着方法

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JP2013107208A (ja) * 2011-11-17 2013-06-06 Aisin Chemical Co Ltd マイクロ波樹脂溶着体及びそれによる溶着方法
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