JP2001009916A - High frequency thermal bonding method for film low in dielectric loss - Google Patents
High frequency thermal bonding method for film low in dielectric lossInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体損失が小さ
いフィルムを高周波熱接合する方法に関する。より詳細
に述べれば、本発明は誘電体損失が小さく、本来高周波
ウエルダーだけで熱接合することが不可能なフィルム
を、誘電体損失が大きなプラスチック製発熱体への高周
波発熱を利用して熱接合する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency thermal bonding method for a film having a small dielectric loss. More specifically, the present invention uses a high-frequency heating to a plastic heating element having a large dielectric loss to heat-bond a film that has a small dielectric loss and cannot be thermally bonded with a high-frequency welder alone. On how to do it.
【０００２】本発明で使用する用語”誘電体損失が小さ
いフィルム”とは、本来高周波ウエルダーだけで熱接合
することが不可能なポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン等のポリオレフィン系フィルム、若しくはポ
リスチレンフィルム、或いは何らかの形でポリオレフィ
ンを構成要素とする複合フィルム、熱可塑性エラストマ
ーフィルムと定義する。[0002] The term "film having a small dielectric loss" used in the present invention means a polyolefin film such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, or a polystyrene film, which cannot be thermally bonded only with a high-frequency welder. It is defined as a composite film containing a polyolefin as a constituent element, or a thermoplastic elastomer film.
【０００３】[0003]
【従来の技術】一般に、プラスチックフィルムの接着
は、溶剤或いは接着剤による接着と、加熱による熱接合
（熱溶着とも呼称される）に大別される。プラスチック
フィルムの接着方法で、包装フィルムのシールには熱接
合法が一般的であり、極めて受容である。従って、本発
明使用する用語”接合”は、接着の意味も包含する。2. Description of the Related Art In general, the bonding of a plastic film is roughly classified into bonding with a solvent or an adhesive and thermal bonding by heating (also called thermal welding). In the method of bonding plastic films, a thermal bonding method is generally used for sealing a packaging film, which is extremely acceptable. Thus, the term "joining" as used in the present invention also includes the meaning of adhesion.
【０００４】プラスチックフィルムの熱接合には、ヒー
トシールやインパルスシールのような外部加熱と、超音
波接合や高周波接合のような内部加熱方式に大別され
る。[0004] Thermal bonding of plastic films is roughly classified into external heating such as heat sealing and impulse sealing, and internal heating such as ultrasonic bonding and high frequency bonding.
【０００５】プラスチックフィルムの中で、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール等
は、熱溶融時に分解が生じやすいので、ヒートシール等
外部加熱は適さないが、誘電体損失が大きいので、高周
波接合に適している。[0005] Among the plastic films, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol and the like are easily decomposed at the time of heat melting. Therefore, external heating such as heat sealing is not suitable. Suitable for.
【０００６】一方、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン等ポリオレフィン系フィルムは熱接合温度が
低く、熱接合温度範囲が広く、熱溶融時の分解が起こり
にくいので外部加熱方式のヒートシールやインパルスシ
ールが適しているが、誘電体損失が小さいので、高周波
熱接合には適さない。On the other hand, polyolefin films such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene have low heat bonding temperatures, have a wide heat bonding temperature range, and are unlikely to decompose during heat melting. Therefore, heat sealing or impulse sealing of an external heating method is suitable. However, since the dielectric loss is small, it is not suitable for high-frequency thermal bonding.
【０００７】このように、プラスチックフィルムの熱接
合には、プラスチックフィルムの熱接合温度、熱溶融時
の分解性、或いは誘電体損失等を勘案して、如何なる方
式で行うか選定し、それに応じた装置を設備することが
必要である。As described above, in the thermal bonding of the plastic film, a method is selected in consideration of the thermal bonding temperature of the plastic film, the decomposability at the time of thermal melting, the dielectric loss, and the like. It is necessary to equip the equipment.
【０００８】上述したように、ポリスチレン、ポリエチ
レン等ポリオレフィン系フィルムを高周波だけで接合す
ることは不可能である。そのため、ポリオレフィン系フ
ィルムを二次加工して袋物などを製造する場合、ヒート
シールで行うか、或いは高周波ウエルダーとヒートシー
ル加工の併用を利用して接着している。As described above, it is impossible to join polyolefin films such as polystyrene and polyethylene only by high frequency. For this reason, when a polyolefin-based film is subjected to secondary processing to produce a bag or the like, bonding is performed by heat sealing or by using a combination of a high-frequency welder and heat sealing.
【０００９】従って、高周波ウエルダー装置しかない場
合には、ヒーター等を新規に設備しなければならない。
このことは、加工コストを引上げることになる。そのた
め、高周波ウエルダー装置を所有している場合には、他
の付帯装置、機械、器具等を新規に設備しないでも、高
周波ウエルダー装置だけでポリオレフィン系フィルムを
接合することができれば、ポリオレフィン系フィルムを
簡単に接合できるので、加工上有利である。Therefore, if there is only a high-frequency welder, a heater or the like must be newly provided.
This will increase processing costs. Therefore, if you own a high-frequency welder device, you can easily connect a polyolefin-based film with a high-frequency welder device alone without using any additional equipment, machines, or equipment. It is advantageous in processing because it can be joined to a substrate.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】従って、発明が解決し
ようとする課題は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン等誘電体損失が小さいので、本来高周波ウエ
ルダー装置だけで、熱接合することが不可能なポリオレ
フィン系フィルムを、熱接合することである。Accordingly, the problem to be solved by the invention is that polyolefin-based materials, such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene, which cannot be thermally bonded by a high-frequency welder alone because of their small dielectric loss. Thermal bonding of the film.
【００１１】発明が解決しようとする更なる課題は、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等誘電体損
失が小さいので、本来高周波ウエルダー装置だけで、熱
接合することが不可能なポリオレフィン系フィルムを、
ヒーター等付帯設備を付設せずに、実質的に高周波ウエ
ルダー装置だけで熱接合することである。発明が解決し
ようとする別の課題及び利点は、以下逐次明らかにされ
る。A further problem to be solved by the invention is that a polyolefin film, such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene, which cannot be thermally bonded by a high-frequency welder alone because of its small dielectric loss,
This is to perform thermal bonding substantially only with a high-frequency welding device without any additional equipment such as a heater. Other problems and advantages to be solved by the invention will be clarified in the following.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン等誘電体損失が小さいポリオレフ
ィン系フィルムを単独で高周波電界中に置いても、フィ
ルム内部に発熱が起こりにくく、従って、熱接合し難
い。一方、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデ
ンフィルム誘電損失の大きいプラスチックフィルムを高
周波電界中におくと、フィルム内部に発熱が起こりに、
熱接合する。Even if a polyolefin-based film, such as polyethylene, polypropylene, or polystyrene, having a small dielectric loss is placed alone in a high-frequency electric field, heat is hardly generated inside the film, and therefore, thermal bonding is difficult. On the other hand, if a polyvinyl chloride film, a polyvinylidene chloride film or a plastic film with a large dielectric loss is placed in a high-frequency electric field, heat is generated inside the film,
Thermal bonding.
【００１３】本発明者等は、ポリ塩化ビニルフィルム、
ポリ塩化ビニリデンフィルム誘電損失の大きいプラスチ
ックフィルムを高周波電界中においた場合に、そのフィ
ルム内部に発生する熱を利用して、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン等誘電体損失が小さいポリオ
レフィン系フィルムを熱接合することを検討し、そのこ
とが可能であることを発見した。従って、本発明は、そ
の発見に基づくものである。The present inventors have proposed a polyvinyl chloride film,
Polyvinylidene chloride film When a plastic film with a large dielectric loss is placed in a high-frequency electric field, heat generated inside the film is used to thermally join a polyolefin film with a small dielectric loss, such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene. And found that it was possible. Accordingly, the present invention is based on that discovery.
【００１４】低密度ポリエチレンフィルムの熱接合温度
は１２１〜１７７℃、中密度ポリエチレンフィルムの熱
接合温度は１２７〜１５５℃、高密度ポリエチレンフィ
ルムの熱接合温度は１３５〜１５５℃、ポリスチレンフ
ィルムの熱接合温度は１２１〜１６３℃、未延伸ポリプ
ロピレンフィルムの熱接合温度は１６３〜２０４℃、、
℃、延伸ポリプロピレンフィルム（サランコート）の熱
接合温度は９９〜１２９℃である。一方、誘電体損失が
大きな軟質ポリ塩化ビニルフィルムの熱接合温度は９３
〜１７７℃、硬質ポリ塩化ビニルフィルムの熱接合温度
は１２７〜２０５℃、ポリ塩化ビニリデンフィルムの熱
接合温度は１３９〜１５０℃である。Thermal bonding temperature of low density polyethylene film is 121-177 ° C, thermal bonding temperature of medium density polyethylene film is 127-155 ° C, thermal bonding temperature of high density polyethylene film is 135-155 ° C, thermal bonding of polystyrene film. The temperature is 121 to 163 ° C, the thermal bonding temperature of the unstretched polypropylene film is 163 to 204 ° C,
C., the thermal bonding temperature of the stretched polypropylene film (Saran Coat) is 99-129.degree. On the other hand, the thermal bonding temperature of a soft polyvinyl chloride film having a large dielectric loss is 93.
To 177 ° C, the thermal bonding temperature of the rigid polyvinyl chloride film is 127 to 205 ° C, and the thermal bonding temperature of the polyvinylidene chloride film is 139 to 150 ° C.
【００１５】従って、誘電体損失が大きなプラスチック
製発熱体と、誘電体損失が小さなプラスチックフィルム
を高周波電界中に併存させ、高周波をかけると、誘電体
損失が大きなプラスチック製発熱体が先ず発熱し、その
熱を誘電体損失が小さなプラスチックフィルムが利用す
れば、誘電体損失が小さなプラスチックフィルムも熱接
合温度に達するものと考えた。Therefore, a plastic heating element having a large dielectric loss and a plastic film having a small dielectric loss coexist in a high-frequency electric field. When a high frequency is applied, the plastic heating element having a large dielectric loss first generates heat. If a plastic film having a small dielectric loss is used for the heat, the plastic film having a small dielectric loss is considered to reach the thermal bonding temperature.
【００１６】従って、課題を解決するための手段である
本発明は、誘電体損失が小さいフィルムを熱接合するに
当たり、高周波発振ダイと支持台とから主として構成さ
れる高周波ウエルダー装置の支持台に誘電体損失が大き
なプラスチック製発熱体を載置し、その上に誘電体損失
が小さいフィルムを置き、高周波をかけて誘電体損失が
大きなプラスチック製発熱体を発熱させ、その熱を利用
して、誘電体損失が小さいフィルムの温度を熱接合温度
以上に上昇させ誘電体損失が小さいフィルムを熱接合す
る方法である。Accordingly, the present invention, which is a means for solving the problems, has an object to thermally bond a film having a small dielectric loss to a supporting base of a high-frequency welding device mainly composed of a high-frequency oscillation die and a supporting base. A plastic heating element with a large body loss is placed, a film with a small dielectric loss is placed on top of it, and a high frequency is applied to the plastic heating element with a large dielectric loss to generate heat. This is a method in which the temperature of a film with small body loss is raised to a temperature equal to or higher than the thermal bonding temperature to thermally bond a film with small dielectric loss.
【００１７】本発明で使用される誘電体損失が大きなプ
ラスチック製発熱体は、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ
樹脂、ベークライト等が好ましい。The plastic heating element having a large dielectric loss used in the present invention is preferably a polyvinyl chloride resin, an epoxy resin, bakelite or the like.
【００１８】以下、実施例により本発明を具体的に説明
する。尚、実施例では、クインライト電子精工株式会社
製の高周波ウエルダー装置”ＬＷ４０６０ＡＰＨ”（最
大出力３．６ＫＷ，発振周波数４０．４６ＭＨＺ）を使
用した。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In the examples, a high-frequency welder “LW4060APH” (maximum output 3.6 KW, oscillation frequency 40.46 MHZ) manufactured by Quinlite Electronics Seiko Co., Ltd. was used.
【実施例１】実施例で使用した高周波ウエルダー装置周
辺の概念図を図−１に示した。１は高周波発振ダイ、２
は支持台、３はベークライト製発熱体、４は熱接合する
フィルム、５はバッファーとしてのテフロンシートであ
る。厚さ１５０ミクロン延伸ポリプロピレンフィルム４
をバファー５の上に敷き、３００ｍＡの電流を通電した
ところ、２秒後に発熱体の温度が１７０℃にまで上昇
し、ポリプロピレンフィルムの温度が１６３℃で上昇し
て熱接合された。[Embodiment 1] Fig. 1 shows a conceptual diagram of the periphery of the high-frequency welder used in the embodiment. 1 is a high frequency oscillation die, 2
Reference numeral 3 denotes a bakelite heating element, 4 denotes a film to be thermally bonded, and 5 denotes a Teflon sheet as a buffer. 150 micron stretched polypropylene film 4
Was spread on a buffer 5 and a current of 300 mA was applied. After 2 seconds, the temperature of the heating element rose to 170 ° C., and the temperature of the polypropylene film rose at 163 ° C., thereby performing thermal bonding.
【００１９】[0019]
【実施例２】厚さ１５０ミクロンの低密度ポリエチレン
フィルムに対して、実施例１と同じ高周波ウエルダーを
使用し、同じ手順を繰り返した。３００ｍＡの電流を通
電したところ、２秒後に発熱体の温度が１７０℃にまで
上昇し、低密度ポリエチレンフィルムの温度が１６９℃
まで上昇して熱接合された。Example 2 The same procedure was repeated on a low density polyethylene film having a thickness of 150 microns using the same high-frequency welder as in Example 1. When a current of 300 mA was applied, the temperature of the heating element rose to 170 ° C. after 2 seconds, and the temperature of the low-density polyethylene film became 169 ° C.
Up to a thermal bond.
【００２０】[0020]
【実施例３】厚さ１５０ミクロンの中密度ポリエチレン
フィルムに対して、実施例１と同じ高周波ウエルダーを
使用し、同じ手順を繰り返した。３００ｍＡの電流を通
電したところ、２秒後に発熱体の温度が１７０℃にまで
上昇し、中密度ポリエチレンフィルムの温度が１４０℃
にまで上昇して熱接合された。Example 3 The same procedure was repeated on a medium density polyethylene film having a thickness of 150 microns, using the same high-frequency welder as in Example 1. When a current of 300 mA was applied, the temperature of the heating element rose to 170 ° C after 2 seconds, and the temperature of the medium-density polyethylene film reached 140 ° C.
And was thermally bonded.
【００２１】[0021]
【実施例４】厚さ１５０ミクロンの高密度ポリエチレン
フィルムに対して、実施例１と同じ高周波ウエルダーを
使用し、同じ手順を繰り返した。３００ｍＡの電流を通
電したところ、２秒後に発熱体の温度が１７０℃にまで
上昇し、高密度ポリエチレンフィルムの温度が１５０℃
土まで上昇して熱接合された。Example 4 The same procedure was repeated on a high-density polyethylene film having a thickness of 150 microns, using the same high-frequency welder as in Example 1. When a current of 300 mA was applied, the temperature of the heating element rose to 170 ° C. after 2 seconds, and the temperature of the high-density polyethylene film became 150 ° C.
Ascended to the soil and thermally joined.
【００２２】[0022]
【実施例５】厚さ１５０ミクロンのポリスチレンフィル
ムに対して、実施例１と同じ高周波ウエルダーを使用
し、同じ手順を繰り返した。３００ｍＡの電流を通電し
たところ、２秒後に発熱体の温度が１７０℃にまで上昇
し、ポリスチレンフィルムの温度が１６０℃まで上昇し
て熱接合された。Example 5 The same procedure was repeated on a 150 micron thick polystyrene film using the same high frequency welder as in Example 1. When a current of 300 mA was applied, the temperature of the heating element rose to 170 ° C. after 2 seconds, and the temperature of the polystyrene film rose to 160 ° C. to perform thermal bonding.
【００２３】[0023]
【実施例５】高周波熱接合させるフィルムとして”ハイ
ブラー”（商標名）を使用した。”ハイブラー”は、株
式会社クラレが製造しているポリスチレンとビニルポリ
イソプレンが結合したトリブロック共重合体から成ると
熱可塑性エラストマーフィルムである。Example 5 "HIBLER" (trade name) was used as a film to be subjected to high frequency thermal bonding. "HIBLER" is a thermoplastic elastomer film made of a triblock copolymer in which polystyrene and vinyl polyisoprene are combined, manufactured by Kuraray Co., Ltd.
【００２４】厚さ１５０ミクロンの”ハイブラー”（商
標名）に対して、実施例１と同じ高周波ウエルダーを使
用し、同じ手順を繰り返した。３００ｍＡの電流を通電
したところ、２秒後に発熱体の温度が１７０℃にまで上
昇し、ポリスチレンフィルムの温度が１６０℃まで上昇
して熱接合された。The same procedure was repeated, using the same high-frequency welder as in Example 1, for a 150 micron thick "HIBLER" (trade name). When a current of 300 mA was applied, the temperature of the heating element rose to 170 ° C. after 2 seconds, and the temperature of the polystyrene film rose to 160 ° C. to perform thermal bonding.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、通常の
高周波ウエルダーだけを使用して、高周波電界中に、誘
電体損失が大きなプラスチック製発熱体の上に誘電体損
失が小さいフィルムを置いて、高周波をかけて誘電体損
失が大きなプラスチック製発熱体を発熱させ、その熱を
利用して、誘電体損失が小さいフィルムの温度を熱接合
温度以上に上昇させて誘電体損失が小さいフィルムを熱
接合するので、本来ならば高周波熱接合が不可能な誘電
体損失が小さいフィルムを、高周波ウエルダー以外の装
置を必要としない簡単に熱接合できる。As described above, according to the present invention, a film having a small dielectric loss is placed on a plastic heating element having a large dielectric loss in a high-frequency electric field using only a normal high-frequency welder. Apply high frequency to heat the plastic heating element with large dielectric loss, and use the heat to raise the temperature of the film with small dielectric loss above the thermal bonding temperature to reduce the film with small dielectric loss. Because of the thermal bonding, a film having a small dielectric loss, which cannot be bonded by high-frequency heat, can be easily bonded without using any device other than the high-frequency welder.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】は、実施例を説明する概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment.
１ 高周波発振ダイ ２ 支持台 ３ 誘電体損失が大きなプラスチック製発熱体 ４ 誘電体損失が小さなフィルム ５ バッファー REFERENCE SIGNS LIST 1 high frequency oscillation die 2 support 3 plastic heating element with large dielectric loss 4 film with small dielectric loss 5 buffer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 健治 大阪市中央区平野町２丁目５番４号（ＫＴ ビルディング内）クラレトレーディング株 式会社内 Ｆターム(参考） 4F211 AA04 AA11 AA13 AA15 AA19 AA37 AA39 AD08 AG01 AH54 AJ03 AK10 TA01 TC09 TC17 TD11 TH02 TH06 TN14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Kenji Higashi 2-5-4 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi (in the KT building) Kuraray Trading Co., Ltd. F-term (reference) 4F211 AA04 AA11 AA13 AA15 AA19 AA37 AA39 AD08 AG01 AH54 AJ03 AK10 TA01 TC09 TC17 TD11 TH02 TH06 TN14
Claims (2)
合する方法であって、高周波発振ダイと支持台とから主
として構成される高周波ウエルダーの支持台に誘電体損
失が大きなプラスチック製発熱体を載置し、その上に誘
電体損失が小さいフィルムを置き、所定時間、所定の高
周波をかけて誘電体損失が大きなプラスチック製発熱体
を発熱させ、その熱を利用して、誘電体損失が小さいフ
ィルムの温度を熱接合温度以上に上昇させ誘電体損失が
小さいフィルムを高周波熱接合する方法。1. A method for high-frequency thermal bonding of a film having a small dielectric loss, wherein a plastic heating element having a large dielectric loss is mounted on a support of a high-frequency welder mainly including a high-frequency oscillation die and a support. A film with a small dielectric loss is placed on it, and a predetermined high frequency is applied for a predetermined time to cause a plastic heating element with a large dielectric loss to generate heat, and using the heat, a film with a small dielectric loss is used. A high-frequency thermal bonding of a film having a small dielectric loss by raising the temperature of the film above the thermal bonding temperature.
が、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂フィルム、エポキ
シ樹脂フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビ
ニルアルコールフィルムから成る群から選択される請求
項１に記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the plastic heating element having a large dielectric loss is selected from the group consisting of a phenol resin, a vinyl chloride resin film, an epoxy resin film, a polyvinylidene chloride film, and a polyvinyl alcohol film. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22439899A JP2001009916A (en) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | High frequency thermal bonding method for film low in dielectric loss |
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Publications (1)
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| JP (1) | JP2001009916A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011505275A (en) * | 2007-11-29 | 2011-02-24 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | Microwave heatable monovinyl aromatic polymer |
-
1999
- 1999-07-01 JP JP22439899A patent/JP2001009916A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011505275A (en) * | 2007-11-29 | 2011-02-24 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | Microwave heatable monovinyl aromatic polymer |
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