JPH107814A - ポリエステルを含んだ成形構造物を高周波溶接によって初期溶融または完全溶融する方法、およびこのようなポリエステルの使用 - Google Patents
ポリエステルを含んだ成形構造物を高周波溶接によって初期溶融または完全溶融する方法、およびこのようなポリエステルの使用Info
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- JPH107814A JPH107814A JP9060451A JP6045197A JPH107814A JP H107814 A JPH107814 A JP H107814A JP 9060451 A JP9060451 A JP 9060451A JP 6045197 A JP6045197 A JP 6045197A JP H107814 A JPH107814 A JP H107814A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ポリエステルを含んだ成形構造物
を高周波溶接によって初期溶融または完全溶融する方
法、およびこのようなポリエステルを使用することを提
供する。 【解決手段】 変性ポリエステル、たとえばイソフタル
酸変性ポリエチレンテレフタレートを高周波溶接にて使
用することが開示されている。本発明の方法は、このよ
うなポリエステルから構成される成形構造物、特にシー
ト、フィルム、塗膜、中空物品、射出成形物品、ヤー
ン、およびこのようなヤーンを含んだ織物シート材料を
初期溶融または完全溶融するのに有用である。本発明の
方法は、通常の高周波溶接装置を使用して実施すること
ができる。
を高周波溶接によって初期溶融または完全溶融する方
法、およびこのようなポリエステルを使用することを提
供する。 【解決手段】 変性ポリエステル、たとえばイソフタル
酸変性ポリエチレンテレフタレートを高周波溶接にて使
用することが開示されている。本発明の方法は、このよ
うなポリエステルから構成される成形構造物、特にシー
ト、フィルム、塗膜、中空物品、射出成形物品、ヤー
ン、およびこのようなヤーンを含んだ織物シート材料を
初期溶融または完全溶融するのに有用である。本発明の
方法は、通常の高周波溶接装置を使用して実施すること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、選定したポリエス
テルを高周波溶接によって初期的もしくは完全に溶融さ
せる方法に関する。
テルを高周波溶接によって初期的もしくは完全に溶融さ
せる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】プラ
スチックの成形物を溶接によって一緒に結合できること
は知られている。高周波溶接を含めて、極めて広範囲の
溶接技術を使用することができる〔「ロンプ・ケミー・
レキシコン（Ｒｏｍｐｐ Ｃｈｅｍｉｅ Ｌｅｘｉｋｏ
ｎ），見出し“プラスチックの溶接”，ｐ．２４０２，
第９版，Ｇ．ティーメ出版（１９９０）」を参照〕。
スチックの成形物を溶接によって一緒に結合できること
は知られている。高周波溶接を含めて、極めて広範囲の
溶接技術を使用することができる〔「ロンプ・ケミー・
レキシコン（Ｒｏｍｐｐ Ｃｈｅｍｉｅ Ｌｅｘｉｋｏ
ｎ），見出し“プラスチックの溶接”，ｐ．２４０２，
第９版，Ｇ．ティーメ出版（１９９０）」を参照〕。
【０００３】特許文献には、プラスチックの成形物（た
とえば、繊維や繊維織物シート材料）を一緒に結合する
ための溶接技術の使用に関して幾つか説明がなされてい
る。たとえばＤＥ−Ａ−３，７１４，９３５は、特定の
形状を有していて毛髪移植に適した熱可塑性樹脂から構
成される人工毛髪について説明している。この人工毛髪
の製造における処理工程は、熱可塑性樹脂を溶接するこ
とを含む。一般的な説明において、ポリエステルを含め
た種々の熱可塑性樹脂が記載されている。
とえば、繊維や繊維織物シート材料）を一緒に結合する
ための溶接技術の使用に関して幾つか説明がなされてい
る。たとえばＤＥ−Ａ−３，７１４，９３５は、特定の
形状を有していて毛髪移植に適した熱可塑性樹脂から構
成される人工毛髪について説明している。この人工毛髪
の製造における処理工程は、熱可塑性樹脂を溶接するこ
とを含む。一般的な説明において、ポリエステルを含め
た種々の熱可塑性樹脂が記載されている。
【０００４】ＤＥ−Ａ−２，７５０，５９３は、単一の
熱可塑性フィラメントを高周波で組継ぎするための方法
と装置を説明している。使用されている材料についての
詳細は全く開示されていない。
熱可塑性フィラメントを高周波で組継ぎするための方法
と装置を説明している。使用されている材料についての
詳細は全く開示されていない。
【０００５】ＥＳ−Ａ−８６−０７，８１６は、ポリア
ミド布帛の高周波溶接について説明している。
ミド布帛の高周波溶接について説明している。
【０００６】最後に、ＤＥ−Ｂ−１，７０４，１７９
は、加熱可能で蓄熱性の材料を使用することによってフ
ィルムを一緒に結合する方法を開示している。多くの適
切なプラスチックが記載されているが、ポリエステルは
それらの中に含まれていない。
は、加熱可能で蓄熱性の材料を使用することによってフ
ィルムを一緒に結合する方法を開示している。多くの適
切なプラスチックが記載されているが、ポリエステルは
それらの中に含まれていない。
【０００７】市販のポリエステル、たとえばポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）は高周波溶接には適切でな
い、ということは広く知られている。たとえば、「Ｈ．
ドミニングハウスによる“プラスチックとその性質”，
第３版，ＶＤＩ出版 ＧｍｂＨ，ドュッセルドルフ １
９８８」によるテキストブックの５０５ページに、ＰＥ
Ｔは高周波溶接ができないと述べられている。
ンテレフタレート（ＰＥＴ）は高周波溶接には適切でな
い、ということは広く知られている。たとえば、「Ｈ．
ドミニングハウスによる“プラスチックとその性質”，
第３版，ＶＤＩ出版 ＧｍｂＨ，ドュッセルドルフ １
９８８」によるテキストブックの５０５ページに、ＰＥ
Ｔは高周波溶接ができないと述べられている。
【０００８】高周波溶接技術に適切であり、したがって
加工するのが簡単かつ経済的であるような選定されたポ
リエステルが見いだされた。
加工するのが簡単かつ経済的であるような選定されたポ
リエステルが見いだされた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】したがって本発明は、 ａ） 式Ｉ −Ｏ−ＯＣ−Ａｒ1−ＣＯ−Ｏ−Ｒ1− （Ｉ） で示される反復構造単位を少なくとも５モル％、および
／または式ＩＩ −Ｏ−ＯＣ−Ｒ2−ＣＯ−Ｏ−Ａｒ2− （ＩＩ） で示される反復構造単位を少なくとも５モル％含有した
ポリエステルから構成される成形構造物を供給する工
程、このときＡｒ1とＡｒ2は、互いに独立的に二価の単
環式もしくは多環式芳香族基であって、その自由原子価
が、互いにメタまたはそれと同等の角度に配置してい
て、好ましくは１，３−フェニレンであり；Ｒ1は二価
の脂肪族基もしくは脂環式基であって、好ましくは式−
ＣnＨ2n−（式中、ｎは２〜６の整数である）で示され
る基、特にエチレン、またはシクロヘキサンジメタノー
ルから誘導される基であり；そしてＲ2は二価の脂肪族
基、脂環式基、または単環式もしくは多環式芳香族基で
ある；および ｂ） 高周波電磁放射を、好ましくは電波範囲におい
て、前記成形構造物の少なくとも一部が初期的もしくは
完全に溶融するような強度と時間にて照射する工程；を
含む、成形構造物を初期溶融もしくは完全溶融させる方
法を提供する。
／または式ＩＩ −Ｏ−ＯＣ−Ｒ2−ＣＯ−Ｏ−Ａｒ2− （ＩＩ） で示される反復構造単位を少なくとも５モル％含有した
ポリエステルから構成される成形構造物を供給する工
程、このときＡｒ1とＡｒ2は、互いに独立的に二価の単
環式もしくは多環式芳香族基であって、その自由原子価
が、互いにメタまたはそれと同等の角度に配置してい
て、好ましくは１，３−フェニレンであり；Ｒ1は二価
の脂肪族基もしくは脂環式基であって、好ましくは式−
ＣnＨ2n−（式中、ｎは２〜６の整数である）で示され
る基、特にエチレン、またはシクロヘキサンジメタノー
ルから誘導される基であり；そしてＲ2は二価の脂肪族
基、脂環式基、または単環式もしくは多環式芳香族基で
ある；および ｂ） 高周波電磁放射を、好ましくは電波範囲におい
て、前記成形構造物の少なくとも一部が初期的もしくは
完全に溶融するような強度と時間にて照射する工程；を
含む、成形構造物を初期溶融もしくは完全溶融させる方
法を提供する。
【００１０】使用する成形構造物は、高周波溶接によっ
て初期溶融または完全溶融が達成できるような、少なく
ともそのような割合の上記変性ポリエステルを含んだい
かなる一次元、二次元、または三次元構造物であっても
よい。本明細書で言う構造物は、具体的にはシート、フ
ィルム、塗膜（ｃｏａｔｓ）、中空物品、および射出成
形物品であり、そしてさらに特に好ましくはヤーンおよ
び／またはこのようなヤーンを含んだ織物シート材料で
ある。
て初期溶融または完全溶融が達成できるような、少なく
ともそのような割合の上記変性ポリエステルを含んだい
かなる一次元、二次元、または三次元構造物であっても
よい。本明細書で言う構造物は、具体的にはシート、フ
ィルム、塗膜（ｃｏａｔｓ）、中空物品、および射出成
形物品であり、そしてさらに特に好ましくはヤーンおよ
び／またはこのようなヤーンを含んだ織物シート材料で
ある。
【００１１】“ヤーン”という用語は本明細書では最も
広い意味で解釈すべきであり、したがって本明細書での
ヤーンは、ステープルファイバーヤーン、あるいは好ま
しくはフィラメントヤーンである。
広い意味で解釈すべきであり、したがって本明細書での
ヤーンは、ステープルファイバーヤーン、あるいは好ま
しくはフィラメントヤーンである。
【００１２】本発明の方法の特に好ましい実施態様で
は、強化用繊維（好ましくは強化用フィラメント）と、
上記ポリエステルから構成されるより低い温度で溶融す
るマトリックス繊維（好ましくはマトリックスフィラメ
ント）とを含んだハイブリッドヤーンを使用する。
は、強化用繊維（好ましくは強化用フィラメント）と、
上記ポリエステルから構成されるより低い温度で溶融す
るマトリックス繊維（好ましくはマトリックスフィラメ
ント）とを含んだハイブリッドヤーンを使用する。
【００１３】好ましいポリエステルマトリックス繊維
は、強化用フィラメントの融点もしくは分解温度より少
なくとも１０℃、特に少なくとも３０℃低い融点を有す
る繊維である。
は、強化用フィラメントの融点もしくは分解温度より少
なくとも１０℃、特に少なくとも３０℃低い融点を有す
る繊維である。
【００１４】強化用繊維が５０ＧＰａを越える初期モジ
ュラスを有していて、好ましくはガラス、炭素、または
芳香族ポリアミドからなるようなハイブリッドヤーンを
使用するのが特に好ましい。
ュラスを有していて、好ましくはガラス、炭素、または
芳香族ポリアミドからなるようなハイブリッドヤーンを
使用するのが特に好ましい。
【００１５】さらに、特に好ましい実施態様では、強化
用繊維が１０ＧＰａを越える初期モジュラスを有してい
て、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートか
らなるようなハイブリッドヤーンを使用する。
用繊維が１０ＧＰａを越える初期モジュラスを有してい
て、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートか
らなるようなハイブリッドヤーンを使用する。
【００１６】変性ポリエステルはそれ自体公知のもので
ある。このようなポリエステルの特に好ましい代表的な
ものは、イソフタル酸変性によるポリエチレンテレフタ
レートである。
ある。このようなポリエステルの特に好ましい代表的な
ものは、イソフタル酸変性によるポリエチレンテレフタ
レートである。
【００１７】本発明の方法において使用するのが特に好
ましいのは、式ＩＩＩとＩＶ −Ｏ−ＯＣ−Ａｒ3−ＣＯ−Ｏ−Ｒ3− （ＩＩＩ） −Ｏ−ＯＣ−Ａｒ4−ＣＯ−Ｏ−Ｒ4− （ＩＶ） （式中、Ａｒ3は二価の単環式もしくは多環式芳香族基
であって、その自由原子価が、互いにパラまたはそれと
同等の平行もしくは同軸状態にて配置していて、好まし
くは１，４−フェニレンおよび／または２，６−ナフチ
レンであり；Ｒ3とＲ4は、互いに独立的に二価の脂肪族
基もしくは脂環式基であり、特に式−ＣnＨ2n−（式
中、ｎは２〜６の整数である）で示される基であって特
にエチレン、あるいはシクロヘキサンジメタノールから
誘導される基であり；そしてＡｒ4は二価の単環式もし
くは多環式芳香族基であって、その自由原子価が、互い
にメタまたはそれと同等の角度に配置していて、好まし
くは１，３−フェニレンである）で示される反復構造単
位を含有した変性ポリエチレンテレフタレートを含む成
形構造物である。
ましいのは、式ＩＩＩとＩＶ −Ｏ−ＯＣ−Ａｒ3−ＣＯ−Ｏ−Ｒ3− （ＩＩＩ） −Ｏ−ＯＣ−Ａｒ4−ＣＯ−Ｏ−Ｒ4− （ＩＶ） （式中、Ａｒ3は二価の単環式もしくは多環式芳香族基
であって、その自由原子価が、互いにパラまたはそれと
同等の平行もしくは同軸状態にて配置していて、好まし
くは１，４−フェニレンおよび／または２，６−ナフチ
レンであり；Ｒ3とＲ4は、互いに独立的に二価の脂肪族
基もしくは脂環式基であり、特に式−ＣnＨ2n−（式
中、ｎは２〜６の整数である）で示される基であって特
にエチレン、あるいはシクロヘキサンジメタノールから
誘導される基であり；そしてＡｒ4は二価の単環式もし
くは多環式芳香族基であって、その自由原子価が、互い
にメタまたはそれと同等の角度に配置していて、好まし
くは１，３−フェニレンである）で示される反復構造単
位を含有した変性ポリエチレンテレフタレートを含む成
形構造物である。
【００１８】上記式における二価芳香族基は、それらの
原子価結合が互いにパラまたはそれと同等の同軸もしく
は平行状態に配置しているか、あるいはそれらの原子価
結合が互いにメタまたはそれと同等の角度で配置してい
るような二価芳香族基である。さらに、ある角度をもっ
た配置状態の原子価結合を有する僅かな割合の芳香族基
は、オルトまたはそれと同等の角度で配置している原子
価結合を有していてもよい。
原子価結合が互いにパラまたはそれと同等の同軸もしく
は平行状態に配置しているか、あるいはそれらの原子価
結合が互いにメタまたはそれと同等の角度で配置してい
るような二価芳香族基である。さらに、ある角度をもっ
た配置状態の原子価結合を有する僅かな割合の芳香族基
は、オルトまたはそれと同等の角度で配置している原子
価結合を有していてもよい。
【００１９】原子価結合が互いにメタまたはそれと同等
の角度で配置している上記式における二価芳香族基は、
単環式もしくは多環式の芳香族炭化水素または複素環式
芳香族基（単環式でも多環式でもよい）である。複素環
式芳香族基は特に、芳香核中に１つ又は２つの酸素原
子、窒素原子、またはイオウ原子を有する。
の角度で配置している上記式における二価芳香族基は、
単環式もしくは多環式の芳香族炭化水素または複素環式
芳香族基（単環式でも多環式でもよい）である。複素環
式芳香族基は特に、芳香核中に１つ又は２つの酸素原
子、窒素原子、またはイオウ原子を有する。
【００２０】多環式芳香族基は、互いに縮合していて
も、あるいはＣ−Ｃ結合もしくは橋かけ基（たとえば、
−Ｏ−、−ＣＨ2−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳＯ2
−）を介して互いに結合していてもよい。
も、あるいはＣ−Ｃ結合もしくは橋かけ基（たとえば、
−Ｏ−、−ＣＨ2−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳＯ2
−）を介して互いに結合していてもよい。
【００２１】原子価結合が互いにメタまたはそれと同等
の角度で配置している好ましい二価芳香族基の例として
は、互いにメタに配置した自由原子価を有する単環式芳
香族基（特に１，３−フェニレン）、互いに角度のつい
た結合を有する二環式縮合芳香族基（特に１，６−ナフ
チレンおよび２，７−ナフチレン）、あるいはＣ−Ｃ結
合を介して繋がっていて、互いに角度のついた結合を有
する二環式芳香族基（特に３，４’−ビフェニレン）な
どがある。
の角度で配置している好ましい二価芳香族基の例として
は、互いにメタに配置した自由原子価を有する単環式芳
香族基（特に１，３−フェニレン）、互いに角度のつい
た結合を有する二環式縮合芳香族基（特に１，６−ナフ
チレンおよび２，７−ナフチレン）、あるいはＣ−Ｃ結
合を介して繋がっていて、互いに角度のついた結合を有
する二環式芳香族基（特に３，４’−ビフェニレン）な
どがある。
【００２２】原子価結合が互いにパラまたはそれと同等
の同軸もしくは平行状態にて配置している、上記式にお
ける二価芳香族基は、単環式もしくは多環式の芳香族炭
化水素基、または複素環式芳香族基（単環式でも多環式
でもよい）である。複素環式芳香族基は特に、芳香核中
に１つ又は２つの酸素原子、窒素原子、またはイオウ原
子を有する。
の同軸もしくは平行状態にて配置している、上記式にお
ける二価芳香族基は、単環式もしくは多環式の芳香族炭
化水素基、または複素環式芳香族基（単環式でも多環式
でもよい）である。複素環式芳香族基は特に、芳香核中
に１つ又は２つの酸素原子、窒素原子、またはイオウ原
子を有する。
【００２３】多環式芳香族基は、互いに縮合していても
よいし、あるいはＣ−Ｃ結合または−ＣＯ−ＮＨ−基を
介して互いに直線的に結合していてもよい。
よいし、あるいはＣ−Ｃ結合または−ＣＯ−ＮＨ−基を
介して互いに直線的に結合していてもよい。
【００２４】互いに同軸もしくは平行配置の原子価結合
は、反対方向を向いている。反対方向を向いている同軸
結合の例としては、ジフェニル−４，４’−エン結合が
挙げられる。反対方向を向いている平行な結合の例とし
ては、ナフチレン−１，５結合またはナフチレン−２，
６結合が挙げられる。ナフチレン−１，８結合は平行で
はあるが、同じ方向を向いている。
は、反対方向を向いている。反対方向を向いている同軸
結合の例としては、ジフェニル−４，４’−エン結合が
挙げられる。反対方向を向いている平行な結合の例とし
ては、ナフチレン−１，５結合またはナフチレン−２，
６結合が挙げられる。ナフチレン−１，８結合は平行で
はあるが、同じ方向を向いている。
【００２５】原子価結合が互いにパラまたはそれと同等
の同軸もしくは平行状態に配置している好ましい二価芳
香族基の例としては、互いにパラに配置した自由原子価
を有する単環式芳香族基（特に１，４−フェニレン）、
反対方向を向いた平行な結合を有する二環式縮合芳香族
基（特に１，４−ナフチレン、１，５−ナフチレン、お
よび２，６−ナフチレン）、あるいはＣ−Ｃ結合を介し
て繋がっているが、反対方向を向いた同軸結合を有する
二環式芳香族基（特に４，４’−ビフェニレン）などが
ある。
の同軸もしくは平行状態に配置している好ましい二価芳
香族基の例としては、互いにパラに配置した自由原子価
を有する単環式芳香族基（特に１，４−フェニレン）、
反対方向を向いた平行な結合を有する二環式縮合芳香族
基（特に１，４−ナフチレン、１，５−ナフチレン、お
よび２，６−ナフチレン）、あるいはＣ−Ｃ結合を介し
て繋がっているが、反対方向を向いた同軸結合を有する
二環式芳香族基（特に４，４’−ビフェニレン）などが
ある。
【００２６】上記式における二価の脂肪族基または脂環
式基は、脂肪族または脂環式の第一、第二、もしくは第
三アルコールから、あるいはアルカンジカルボン酸、シ
クロアルカンジカルボン酸、もしくはそれらのポリエス
テルを形成する誘導体（たとえばメチルエステル）から
誘導される基である。
式基は、脂肪族または脂環式の第一、第二、もしくは第
三アルコールから、あるいはアルカンジカルボン酸、シ
クロアルカンジカルボン酸、もしくはそれらのポリエス
テルを形成する誘導体（たとえばメチルエステル）から
誘導される基である。
【００２７】好ましい二価脂肪族基は２〜８個の炭素原
子を有する基である。例としては、エチレン、１，３−
プロパンジイル、１，４−ブタンジイル、１，６−ヘキ
サンジイル、または１，８−オクタンジイルなどがあ
る。特に好ましいのはエチレンである。
子を有する基である。例としては、エチレン、１，３−
プロパンジイル、１，４−ブタンジイル、１，６−ヘキ
サンジイル、または１，８−オクタンジイルなどがあ
る。特に好ましいのはエチレンである。
【００２８】好ましい脂環式基は６個の炭素原子を有す
る脂環式基であり、たとえば１，４−シクロヘキサンジ
メタノールや１，４−シクロヘキサンジイルなどがあ
る。
る脂環式基であり、たとえば１，４−シクロヘキサンジ
メタノールや１，４−シクロヘキサンジイルなどがあ
る。
【００２９】上記にて列挙した基はいずれも、好ましく
は１〜２個の不活性基で置換されていてもよい。不活性
基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、またはハ
ロゲン原子などがある。具体的に言えば、１〜６個の炭
素原子を有するアルキル基（枝分かれ鎖であっても直鎖
であってもよいが、好ましいのは直鎖であり、特に好ま
しいのはメチルまたはエチルである）；アルキル部分に
１〜６個の炭素原子を有するアルコキシ基（枝分かれ鎖
であっても直鎖であってもよいが、好ましいのは直鎖で
あり、特に好ましいのはメトキシまたはエトキシであ
る）；あるいは塩素もしくは臭素である。
は１〜２個の不活性基で置換されていてもよい。不活性
基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、またはハ
ロゲン原子などがある。具体的に言えば、１〜６個の炭
素原子を有するアルキル基（枝分かれ鎖であっても直鎖
であってもよいが、好ましいのは直鎖であり、特に好ま
しいのはメチルまたはエチルである）；アルキル部分に
１〜６個の炭素原子を有するアルコキシ基（枝分かれ鎖
であっても直鎖であってもよいが、好ましいのは直鎖で
あり、特に好ましいのはメトキシまたはエトキシであ
る）；あるいは塩素もしくは臭素である。
【００３０】脂環式ジカルボン酸の基は通常、５個また
は特に６個の炭素原子を含んだ環を有する基であり、た
とえば１，４−シクロヘキシレンなどがある。
は特に６個の炭素原子を含んだ環を有する基であり、た
とえば１，４−シクロヘキシレンなどがある。
【００３１】本発明に対して使用される変性ポリエステ
ルは通常、少なくとも０．５ｄｌ／ｇ（好ましくは０．
６〜１．５ｄｌ／ｇ）の固有粘度を有する。固有粘度
は、コポリエステルのジクロロ酢酸溶液にて２５℃で測
定する。
ルは通常、少なくとも０．５ｄｌ／ｇ（好ましくは０．
６〜１．５ｄｌ／ｇ）の固有粘度を有する。固有粘度
は、コポリエステルのジクロロ酢酸溶液にて２５℃で測
定する。
【００３２】本発明の方法を使用すると、ポリエステル
以外のプラスチックに高周波溶接を適用したときに得ら
れるよく知られている全ての利点をポリエステルにもた
らすことが可能となる。これらの利点としては、たとえ
ば、プロセスのスピードアップ、さらなる溶接手段や接
着手段の使用によって作業を分けて行えること、そして
さらに、プロセス中において電極が低温のままなので、
高周波に応答しない溶接のパートナー部材に対していか
なる熱応力も発生しない、などがある。
以外のプラスチックに高周波溶接を適用したときに得ら
れるよく知られている全ての利点をポリエステルにもた
らすことが可能となる。これらの利点としては、たとえ
ば、プロセスのスピードアップ、さらなる溶接手段や接
着手段の使用によって作業を分けて行えること、そして
さらに、プロセス中において電極が低温のままなので、
高周波に応答しない溶接のパートナー部材に対していか
なる熱応力も発生しない、などがある。
【００３３】本発明の方法の大きな利点は、特別に適合
させたいかなる装置も必要としないということである。
本発明の方法は、高周波溶接に対して知られている通常
の装置を使用して行うことができる。
させたいかなる装置も必要としないということである。
本発明の方法は、高周波溶接に対して知られている通常
の装置を使用して行うことができる。
【００３４】本発明の方法では一般に、１０ｋＨｚ〜２
０００ＭＨｚ（好ましくは２０〜２００ＭＨｚ、特に好
ましくは２５〜７２ＭＨｚ、具体的には約２７ＭＨｚ）
の周波数範囲の高周波電磁放射を使用する。
０００ＭＨｚ（好ましくは２０〜２００ＭＨｚ、特に好
ましくは２５〜７２ＭＨｚ、具体的には約２７ＭＨｚ）
の周波数範囲の高周波電磁放射を使用する。
【００３５】通常のエネルギー密度は、約５〜１００Ｗ
／ｃｍ2の範囲内で変わる。通常の溶接時間は、１〜１
００秒（好ましくは１０〜３０秒）の範囲である。
／ｃｍ2の範囲内で変わる。通常の溶接時間は、１〜１
００秒（好ましくは１０〜３０秒）の範囲である。
【００３６】本発明の溶接プロセスは、一緒に結合しよ
うとする部品に圧力を加えることなく行うことができる
が、追加の圧力を加えるのが好ましい。
うとする部品に圧力を加えることなく行うことができる
が、追加の圧力を加えるのが好ましい。
【００３７】本発明の方法を使用すると、ポリエステル
から成形した部品、あるいはポリエステルと他の材料か
ら成形した部品を結合したり、端部をアイテム化したり
（ｅｎｄ−ｉｔｅｍｅｄ）、あるいは全体的、部分的、
もしくは予めパターン化した形状に初期溶融または完全
溶融したりすることができる。
から成形した部品、あるいはポリエステルと他の材料か
ら成形した部品を結合したり、端部をアイテム化したり
（ｅｎｄ−ｉｔｅｍｅｄ）、あるいは全体的、部分的、
もしくは予めパターン化した形状に初期溶融または完全
溶融したりすることができる。
【００３８】４０〜９５モル％の式ＩＩＩの反復構造単
位と６０〜５モル％の式ＩＶの反復構造単位とを含有し
た変性ポリエチレンテレフタレートを含む成形構造物を
使用するのが特に好ましく、このときＡｒ3は１，４−
フェニレンおよび／または２，６−ナフチレンであり、
Ｒ3とＲ4はそれぞれエチレンであり、そしてＡｒ4は
１，３−フェニレンである。
位と６０〜５モル％の式ＩＶの反復構造単位とを含有し
た変性ポリエチレンテレフタレートを含む成形構造物を
使用するのが特に好ましく、このときＡｒ3は１，４−
フェニレンおよび／または２，６−ナフチレンであり、
Ｒ3とＲ4はそれぞれエチレンであり、そしてＡｒ4は
１，３−フェニレンである。
【００３９】本発明の方法のさらに他の特に好ましい実
施態様は、織物シート材料（特に、織布、レイ、ニッ
ト、または不織布）を強化および／または結合すること
を含む。
施態様は、織物シート材料（特に、織布、レイ、ニッ
ト、または不織布）を強化および／または結合すること
を含む。
【００４０】本発明はさらに、高周波溶接によって初期
溶融または完全溶融させるために上記ポリエステルを使
用することに関する。
溶融または完全溶融させるために上記ポリエステルを使
用することに関する。
【００４１】
【実施例】以下に実施例を挙げて説明するが、本発明が
これらの実施例によって限定されることはない。
これらの実施例によって限定されることはない。
【００４２】実施例１ ７０容量％の繊維１と３０容量％の繊維２からなるステ
ープルファイバーウェブ〔繊維１は、５０容量％のポリ
エチレンテレフタレートのコアーと、５０容量％のイソ
フタル酸変性ポリエチレンテレフタレート（酸成分を基
準としてイソフタル酸含量が４０モル％）の被覆層(she
ath)とを有するコアー−被覆層繊維であり、また繊維２
は、ポリエチレンテレフタレートの繊維である〕を、５
バールの圧力下にて４０Ｗ／ｃｍ2で１０秒、高周波
（２７ＭＨｚ）緻密化した（ＨＦ−ｄｅｎｓｉｆｉｅ
ｄ）。繊維１の被覆層部分が溶融し、残りの繊維部分が
一緒に接着した。良好な緻密化と強化（ｃｏｎｓｏｌｉ
ｄａｔｉｏｎ）が達成された。
ープルファイバーウェブ〔繊維１は、５０容量％のポリ
エチレンテレフタレートのコアーと、５０容量％のイソ
フタル酸変性ポリエチレンテレフタレート（酸成分を基
準としてイソフタル酸含量が４０モル％）の被覆層(she
ath)とを有するコアー−被覆層繊維であり、また繊維２
は、ポリエチレンテレフタレートの繊維である〕を、５
バールの圧力下にて４０Ｗ／ｃｍ2で１０秒、高周波
（２７ＭＨｚ）緻密化した（ＨＦ−ｄｅｎｓｉｆｉｅ
ｄ）。繊維１の被覆層部分が溶融し、残りの繊維部分が
一緒に接着した。良好な緻密化と強化（ｃｏｎｓｏｌｉ
ｄａｔｉｏｎ）が達成された。
【００４３】実施例２ ７０容量％の繊維３と３０容量％の繊維４からなるステ
ープルファイバーウェブ〔繊維３は、イソフタル酸変性
ポリエチレンテレフタレート（酸成分を基準としてイソ
フタル酸含量が４０モル％）の繊維であり、また繊維４
は、ポリエチレンテレフタレートの繊維である〕を、５
バールの圧力下にて４０Ｗ／ｃｍ2で１０秒、高周波
（２７ＭＨｚ）緻密化した。得られたシート材料には、
明らかにより良好な強化とより平滑な表面が観察され
た。繊維３は完全に溶融し、残りの繊維成分を取り囲む
形でマトリックスを形成した。
ープルファイバーウェブ〔繊維３は、イソフタル酸変性
ポリエチレンテレフタレート（酸成分を基準としてイソ
フタル酸含量が４０モル％）の繊維であり、また繊維４
は、ポリエチレンテレフタレートの繊維である〕を、５
バールの圧力下にて４０Ｗ／ｃｍ2で１０秒、高周波
（２７ＭＨｚ）緻密化した。得られたシート材料には、
明らかにより良好な強化とより平滑な表面が観察され
た。繊維３は完全に溶融し、残りの繊維成分を取り囲む
形でマトリックスを形成した。
【００４４】実施例３ 厚さ２ｍｍで幅２０ｍｍの２つのガラス繊維強化（５０
容量％のガラス）ポリエステルストリップを、２５ｍｍ
重なる状態で互いが上になるよう配置し、高周波によっ
て一緒に溶接した。本ポリエステルは、酸成分を基準と
して４０モル％のイソフタル酸含量を有するイソフタル
酸変性ポリエチレンテレフタレートで構成されていた。
検査により、これら２つのストリップは一緒に適切に溶
接されていることがわかった。
容量％のガラス）ポリエステルストリップを、２５ｍｍ
重なる状態で互いが上になるよう配置し、高周波によっ
て一緒に溶接した。本ポリエステルは、酸成分を基準と
して４０モル％のイソフタル酸含量を有するイソフタル
酸変性ポリエチレンテレフタレートで構成されていた。
検査により、これら２つのストリップは一緒に適切に溶
接されていることがわかった。
【００４５】実施例４ 厚さ２ｍｍで幅２０ｍｍの２つのガラス繊維強化（５０
容量％のガラス）ポリエステルストリップを、２５ｍｍ
重なる状態で互いが上になるよう配置し、高周波によっ
て一緒に溶接した。本ポリエステルは、酸成分を基準と
して３３モル％のイソフタル酸含量を有するイソフタル
酸変性ポリエチレンテレフタレートで構成されていた。
検査により、これら２つのストリップは一緒に適切に溶
接されていることがわかった。
容量％のガラス）ポリエステルストリップを、２５ｍｍ
重なる状態で互いが上になるよう配置し、高周波によっ
て一緒に溶接した。本ポリエステルは、酸成分を基準と
して３３モル％のイソフタル酸含量を有するイソフタル
酸変性ポリエチレンテレフタレートで構成されていた。
検査により、これら２つのストリップは一緒に適切に溶
接されていることがわかった。
【００４６】比較例 厚さ２ｍｍで幅２０ｍｍの２つのガラス繊維強化（５０
容量％のガラス）ポリエステルストリップを、２５ｍｍ
重なる状態で互いが上になるよう配置し、高周波によっ
て一緒に溶接した。マシンの設定は、実施例３と４の場
合と同じであった。本ポリエステルはポリエチレンテレ
フタレートで構成されていた。検査により、これら２つ
のストリップは全く溶接されていないことがわかった。
容量％のガラス）ポリエステルストリップを、２５ｍｍ
重なる状態で互いが上になるよう配置し、高周波によっ
て一緒に溶接した。マシンの設定は、実施例３と４の場
合と同じであった。本ポリエステルはポリエチレンテレ
フタレートで構成されていた。検査により、これら２つ
のストリップは全く溶接されていないことがわかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 3/28 ＣＦＤ Ｃ０８Ｊ 3/28 ＣＦＤ // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｃ０８Ｌ 67:00 (72)発明者 ハンス−ヨアヒム・ブリュニンク ドイツ連邦共和国86179 アウグスブルク, ミットラーラー・レヒフェルトヴェーク 20ツェー (72)発明者 ベルンハルト・ヤーン ドイツ連邦共和国86836 クロースターレ ヒフェルト，ウルリヒシュトラーセ ９ (72)発明者 クラウス・ベンダー ドイツ連邦共和国86517 ヴェーリンゲン, フローンヴィーゼンシュトラーセ ８ベー
Claims (10)
- 【請求項１】 ａ） 式Ｉ −Ｏ−ＯＣ−Ａｒ1−ＣＯ−Ｏ−Ｒ1− （Ｉ） で示される反復構造単位を少なくとも５モル％、および
／または式ＩＩ −Ｏ−ＯＣ−Ｒ2−ＣＯ−Ｏ−Ａｒ2− （ＩＩ） で示される反復構造単位を少なくとも５モル％含有した
ポリエステルから構成される成形構造物を供給する工
程、 このときＡｒ1とＡｒ2は、互いに独立的に二価の単環式
もしくは多環式芳香族基であって、その自由原子価が、
互いにメタまたはそれと同等の角度で配置していて、好
ましくは１，３−フェニレンであり；Ｒ1は二価の脂肪
族基もしくは脂環式基であって、好ましくは式−ＣnＨ
2n−（式中、ｎは２〜６の整数である）で示される基、
特にエチレン、またはシクロヘキサンジメタノールから
誘導される基であり；そしてＲ2は二価の脂肪族基、脂
環式基、または単環式もしくは多環式芳香族基である；
および ｂ） 高周波電磁放射を、好ましくは電波範囲におい
て、前記成形構造物の少なくとも一部が初期的もしくは
完全に溶融するような強度と時間にて照射する工程；を
含む、成形構造物、特にシート、フィルム、塗膜、中空
物品、射出成形物品、ヤーン、およびこのようなヤーン
を含んだ織物シート材料を初期溶融もしくは完全溶融さ
せる方法。 - 【請求項２】 前記成形構造物が、請求項１記載のポリ
エステルから構成されたステープルファイバーもしくは
フィラメントを含んだヤーン、またはこのようなヤーン
を含んだ織物シート材料である、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記ヤーンがハイブリッドヤーンの形態
で供給され、前記ハイブリッドヤーンが、強化用繊維、
好ましくは強化用フィラメントと、請求項１記載のポリ
エステルから構成され、且つ、より低い温度で溶融する
マトリックス繊維、好ましくはマトリックスフィラメン
トとを含む、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記ポリエステルマトリックス繊維が、
前記強化用フィラメントの融点もしくは分解温度より少
なくとも３０℃低い融点を有する、請求項３記載の方
法。 - 【請求項５】 前記強化用繊維が５０ＧＰａを越える初
期モジュラスを有し、好ましくはガラス、炭素、または
芳香族ポリアミドからなる、請求項３記載の方法。 - 【請求項６】 前記強化用繊維が１０ＧＰａを越える初
期モジュラスを有し、ポリエステル、特にポリエチレン
テレフタレートからなる、請求項３記載の方法。 - 【請求項７】 前記成形構造物が、式ＩＩＩとＩＶ −Ｏ−ＯＣ−Ａｒ3−ＣＯ−Ｏ−Ｒ3− （ＩＩＩ） −Ｏ−ＯＣ−Ａｒ4−ＣＯ−Ｏ−Ｒ4− （ＩＶ） （式中、Ａｒ3は二価の単環式もしくは多環式芳香族基
であって、その自由原子価が、互いにパラまたはそれと
同等の平行もしくは同軸状態にて配置していて、好まし
くは１，４−フェニレンおよび／または２，６−ナフチ
レンであり；Ｒ3とＲ4は、互いに独立的に二価の脂肪族
基もしくは脂環式基であり、特に式−ＣnＨ2n−（式
中、ｎは２〜６の整数である）で示される基であって特
にエチレン、あるいはシクロヘキサンジメタノールから
誘導される基であり；そしてＡｒ4は二価の単環式もし
くは多環式芳香族基であって、その自由原子価が、互い
にメタまたはそれと同等の角度に配置していて、好まし
くは１，３−フェニレンである）で示される反復構造単
位を含有する変性ポリエチレンテレフタレートを含む、
請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 前記成形構造物が、４０〜９５モル％の
式ＩＩＩの反復構造単位と６０〜５モル％の式ＩＶの反
復構造単位とを含有する変性ポリエチレンテレフタレー
トを含み、このときＡｒ3が１，４−フェニレンおよび
／または２，６−ナフチレンであり、Ｒ3とＲ4がそれぞ
れエチレンであり、そしてＡｒ4が１，３−フェニレン
である、請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 ａ） 請求項１記載のヤーンを含んだ織
物シート材料を供給する工程；および ｂ） 高周波電磁放射を、好ましくは電波範囲におい
て、前記織物シート材料中の請求項１記載のヤーンの少
なくとも一部が初期的もしくは完全に溶融するような強
度と時間にて照射する工程；を含む、織物シート材料、
特に織布、レイ、ニット、または不織布を強化および／
または結合する方法。 - 【請求項１０】 高周波溶接によって初期溶融または完
全溶融させるために、請求項１に記載のポリエステルを
使用すること。
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| DE19610481A DE19610481B4 (de) | 1996-03-16 | 1996-03-16 | Verfahren zum An- oder Aufschmelzen von geformten Gebilden durch Hochfrequenzschweißen |
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|---|---|
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