JP2000233450A - 樹脂部材の溶着方法 - Google Patents

樹脂部材の溶着方法

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JP2000233450A JP3800199A JP3800199A JP2000233450A JP 2000233450 A JP2000233450 A JP 2000233450A JP 3800199 A JP3800199 A JP 3800199A JP 3800199 A JP3800199 A JP 3800199A JP 2000233450 A JP2000233450 A JP 2000233450A
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義明 中川
Masahiro Hashiguchi
政弘 橋口
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波吸収材料を混合した溶着媒体にマ
イクロ波を作用させて一対の樹脂部材を溶着する際に、
その溶着の品質および作業性を高める。 【解決手段】 熱可塑性樹脂よりなる一対の樹脂部材１
１，１２の一方の接合面１１1 に溝１１2 を形成し、可
撓性を有する熱可塑性樹脂にマイクロ波吸収材料を混合
したものを紐状に押出成形した溶着媒体１３を前記溝１
１2 に装着した後に、一対の樹脂部材１１，１２を重ね
合わせて外部からマイクロ波を照射する。その結果、マ
イクロ波吸収材料が発熱して溶着媒体１３およびその周
辺の樹脂部材１１，１２を溶融することにより、該樹脂
部材１１，１２が一体に溶着される。柔軟な紐状に形成
した溶着媒体１３を一方の樹脂部材１１の接合面１１1
に形成した溝１１2 にセットするので、複雑な接合面１
１1 を有する樹脂部材１１，１２であっても溶着媒体１
３を容易にかつ正確にセットして溶着の品質および作業
性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂より
なる一対の樹脂部材を一体に溶着するための方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂よりなる一対の樹脂部材間
に溶着媒体を介在させ、マイクロ波を照射して前記溶着
媒体を発熱させることにより一対の樹脂部材の接合面を
溶融して溶着する技術が、特開平７−１１７１３１号公
報、特開平９−２４１５９９号公報により公知である。
【０００３】上記特開平７−１１７１３１号公報に記載
されたものは、溶着媒体として微粒酸化インジウムをポ
リマー溶液中に分散したものを採用しており、また上記
特開平９−２４１５９９号公報に記載されたものは、ポ
リオレフィン樹脂とスチレン系あるいはオレフィン系の
ゴムとを混合した樹脂成分に、導電性のアニリン系重合
体微粒子を分散してシート状に形成したものを採用して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記前者の
溶着媒体は液体であって樹脂部材に塗布して使用するも
のであるため、その取り扱いが面倒であるだけでなく、
溶着媒体の流れや垂れ等が生じて溶着品質が低下し易い
という問題がある。また上記後者の溶着媒体はシート状
に形成されているため、複雑な形状を有する樹脂部材の
接合面に溶着媒体を正しくセットする作業が面倒であ
り、溶着媒体の位置ずれ等により溶着品質が低下する可
能性がある。
【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、マイクロ波吸収材料を混合した溶着媒体にマイクロ
波を作用させて一対の樹脂部材を溶着する際に、その溶
着の品質および作業性を高めることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、マイクロ波吸
収材料を混合した熱可塑性樹脂を柔軟な紐状に形成して
なる溶着媒体を、熱可塑性樹脂よりなる一対の樹脂部材
の少なくとも一方の接合面に形成した溝にセットして該
一対の樹脂部材を重ね合わせる工程と；重ね合わせた一
対の樹脂部材にマイクロ波を照射して溶着媒体に含まれ
るマイクロ波吸収材料を発熱させる工程と；マイクロ波
吸収材料の発熱で溶着媒体および一対の樹脂部材の接合
面を溶融して溶着する工程と；を含むことを特徴とする
樹脂部材の溶着方法が提案される。
【０００７】上記構成によれば、マイクロ波吸収材料を
混合した熱可塑性樹脂を柔軟な紐状に形成した溶着媒体
を、熱可塑性樹脂よりなる一対の樹脂部材の少なくとも
一方の接合面に形成した溝にセットした状態で、マイク
ロ波を照射して溶着媒体に含まれるマイクロ波吸収材料
を発熱させることにより、溶着媒体および一対の樹脂部
材の接合面を溶融して溶着することができる。このと
き、柔軟な紐状に形成した溶着媒体を樹脂部材の接合面
に形成した溝にセットすることにより、複雑な形状の接
合面を有する樹脂部材であっても溶着媒体を容易にかつ
正確にセットして溶着の品質および作業性を高めること
ができる。
【０００８】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、一対の樹脂部材および溶着媒
体が全て同一種類の樹脂よりなることを特徴とする樹脂
部材の溶着方法が提案される。
【０００９】上記構成によれば、一対の樹脂部材および
溶着媒体が全て同一種類の樹脂よりなるため、それらを
互いに溶融し易くして溶着強度を高めることができるだ
けでなく、それらを分離することなく容易にリサイクル
することができる。
【００１０】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、溶着媒体が押出成形品である
ことを特徴とする樹脂部材の溶着方法が提案される。
【００１１】上記構成によれば、押出成形を採用するこ
とにより紐状の溶着媒体を低コストで製造することがで
きる。
【００１２】また請求項４に記載された発明によれば、
請求項３の構成に加えて、溶着媒体の中心部をマイクロ
波吸収材料を含まぬ熱可塑性樹脂で構成し、溶着媒体の
外周部をマイクロ波吸収材料を含む熱可塑性樹脂で構成
したことを特徴とする樹脂部材の溶着方法が提案され
る。
【００１３】上記構成によれば、溶着媒体の太さを取り
扱いが容易な太さに確保しながら、比較的に高価なマイ
クロ波吸収材料を含む熱可塑性樹脂の使用料を減らして
コストを削減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１５】図１〜図３は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は溶着すべき樹脂部材および溶着媒体の斜視
図、図２は溶着治具内に樹脂部材および溶着媒体をセッ
トした状態を示す図、図３は溶着媒体にマイクロ波を照
射して樹脂部材を溶着する状態を示す図である。
【００１６】図１に示すように、本発明の方法により溶
着される一対の樹脂部材１１，１２はオレフィン系の熱
可塑性樹脂で構成されており、その一方の樹脂部材１１
の接合面１１1 に予め断面半円形の溝１１2 が形成され
る。一対の樹脂部材１１，１２を溶着するための溶着媒
体１３は、可撓性を有するオレフィン系の熱可塑性樹脂
をベース材としてマイクロ波吸収材料を混合したもの
で、押出成形により円形断面の紐状に形成される。オレ
フィン系の熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポ
リエチレン、あるいはプロピレンおよびエチレンの共重
合体等のポリオレフィンが挙げられ、マイクロ波吸収材
料としては、カーボンブラック、酸化物型セラミック粒
子、微粒酸化インジウム、アニリン系重合体微粒子（チ
タネート系カップリング剤またはアルミニウム系カップ
リング剤で表面処理したもの）、酸化亜鉛（表面を金属
処理したもの）、ガラスビーズ（表面を金属処理したも
の）、酸化チタン（表面を金属処理したもの）が挙げら
れる。
【００１７】図２に示すように、一対の樹脂部材１１，
１２を溶着するための溶着治具１５はマイクロ波を透過
する非金属材料で形成されるもので、支点１６を介して
開閉自在に枢支された下治具１７および上治具１８を備
えており、下治具１７の凹部１７1 には溝１１2 を有す
る一方の樹脂部材１１がセットされ、また上治具１８の
凹部１８1 には他方の樹脂部材１２がセットされる。下
治具１７の凹部１７1にセットされる樹脂部材１１の溝
１１2 には、予め前記溶着媒体１３の下半部が嵌合する
ように装着される。
【００１８】続いて、図３に示すように溶着治具１５を
マイクロ波照射装置１９の内部に入れ、下治具１７およ
び上治具１８を閉じて加圧しながらマイクロ波を照射す
る。マイクロ波照射装置１９から照射されたマイクロ波
は非金属製の溶着治具１５を透過して溶着媒体１３に含
まれたマイクロ波吸収材料に作用し、そのマイクロ波吸
収材料を発熱させる。その結果、マイクロ波吸収材料が
発する熱により溶融した溶着媒体１３が前記加圧によっ
て両樹脂部材１１，１２の接合面１１1 ，１２ 1 間に広
がり、その熱で接合面１１1 ，１２1 を溶融することに
より両樹脂部材１１，１２を強固に溶着する。
【００１９】而して、接着剤やタッピングスクリューを
用いることなく一対の樹脂部材１１，１２を強固に一体
化することが可能となり、工数や部品点数の削減に寄与
することができる。しかも一対の樹脂部材１１，１２お
よび溶着媒体１３は全てオレフィン系の熱可塑性樹脂か
ら構成されているため、それらを互いに溶融し易くして
溶着強度を高めることができるばかりか、それらを分離
することなく一体のまま細かく破断してリサイクルして
も、異種の樹脂を含まない高品質のリサイクル材を得る
ことができる。
【００２０】一方の樹脂部材１１の溝１１2 は直線とは
限らず、樹脂部材１１，１２の形状によっては複雑な三
次元曲線となるが、可撓性を有する溶着媒体１３は自由
に屈曲可能であるため、溶着媒体１３を溝１１2 に装着
する作業は極めて容易である。しかも溶着媒体１３の位
置が樹脂部材１１の溝１１2 によって規制されるので、
溶着媒体１３の位置ずれを防止して溶着の強度や仕上が
りの美観等の品質を確保することが可能となる。
【００２１】ところで、溶着媒体１３はある程度の太さ
が必要であり、それが細過ぎると溝１１2 への装着作業
がやり難くなったり、溶着媒体１３が作業中に切断し易
くなったりする。しかしながら、マイクロ波吸収材料を
含む溶着媒体１３は比較的に高価であるため、それを無
闇に太くすることはコストの面で不利である。
【００２２】そこで、図４に示す第２実施例では、溶着
媒体１３を２色押出成形することにより、中心部１３1
を樹脂部材１１，１２と同一のオレフィン系の熱可塑性
樹脂で構成するとともに、外周部１３2 を第１実施例の
溶着媒体１３と同一のマイクロ波吸収材料を混合したオ
レフィン系の熱可塑性樹脂で構成している。これによ
り、コストの上昇を抑えながら必要な溶着媒体１３の太
さを確保することができる。
【００２３】次に、図５に基づいて本発明の第３実施例
を説明する。
【００２４】第３実施例の一方の樹脂部材１１は自動車
のインストルメントパネルであって、熱可塑性樹脂より
なる表皮材層１１1 と、熱可塑性樹脂の発泡体よりなる
クッション材層１１2 と、熱可塑性樹脂よりなる基材層
１１3 とを３層に積層した構造を有している。また他方
の樹脂部材１２は熱可塑性樹脂よりなる空調用ダクトで
あって、溶着部において樹脂部材１１の基材層１１3 に
当接し、溶着治具１５の下治具１７および上治具１８に
よってクランプされる。このとき、下治具１７と樹脂部
材１１の表皮材層１１1 との間にウレタン樹脂製の保護
材２０を介在させることにより、表皮材層１１1 に形成
されたシボ模様を損傷から保護することができる。
【００２５】而して、樹脂部材１２の接合面１２1 に形
成した溝１２2 に嵌合させた溶着媒体１３をマイクロ波
の照射により発熱させることにより、両樹脂部材１１，
１２を溶融して溶着することができる。このとき、溶着
部の幅は溝１２2 の幅より少し広い程度で充分な溶着強
度を得ることができる。
【００２６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００２７】例えば、実施例では樹脂部材１１，１２を
熱可塑性のオレフィン系樹脂で構成しているが、それら
を以下のようなオレフィン系以外の熱可塑性樹脂で構成
することができる。
【００２８】「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」、「スチレン、塩化ビニル、メチルメタクリレー
ト、塩化ビニリデン等の共重合体」、「ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド等の縮合系
エンジニアリングプラスチック」
【００２９】また実施例では溶着媒体１３の断面形状を
円形にし、溝１１2 の断面形状を半円形にしているが、
それらの形状は適宜変更可能である。
【００３０】また実施例では一対の樹脂部材１１，１２
を溶着しているが、３個以上の樹脂部材を組み合わせて
同時に溶着することも可能である。つまり、溶着する樹
脂部材の数は少なくとも一対であれば良い。
【００３１】また溶着治具１５の構造は実施例のものに
限定されず、一対の治具が上下方向あるいは左右方向に
平行移動して開閉するものであっても良い。
【００３２】また実施例では、一方の樹脂部材１１，１
２の接合面１１1 ，１２1 だけに溝１１2 ，１２2 を形
成しているが、両方の樹脂部材１１，１２の接合面１１
1 ，１２1 にそれぞれ相対向する溝１１2 ，１２2 を形
成し、両方の溝１１2 ，１２ 2 に溶着媒体１３を嵌合さ
せて溶着を行うこともできる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、マイクロ波吸収材料を混合した熱可塑性樹脂
を柔軟な紐状に形成した溶着媒体を、熱可塑性樹脂より
なる一対の樹脂部材の少なくとも一方の接合面に形成し
た溝にセットした状態で、マイクロ波を照射して溶着媒
体に含まれるマイクロ波吸収材料を発熱させることによ
り、溶着媒体および一対の樹脂部材の接合面を溶融して
溶着することができる。このとき、柔軟な紐状に形成し
た溶着媒体を樹脂部材の接合面に形成した溝にセットす
ることにより、複雑な形状の接合面を有する樹脂部材で
あっても溶着媒体を容易にかつ正確にセットして溶着の
品質および作業性を高めることができる。
【００３４】また請求項２に記載された発明によれば、
一対の樹脂部材および溶着媒体が全て同一種類の樹脂よ
りなるため、それらを互いに溶融し易くして溶着強度を
高めることができるだけでなく、それらを分離すること
なく容易にリサイクルすることができる。
【００３５】また請求項３に記載された発明によれば、
押出成形を採用することにより紐状の溶着媒体を低コス
トで製造することができる。
【００３６】また請求項４に記載された発明によれば、
溶着媒体の太さを取り扱いが容易な太さに確保しなが
ら、比較的に高価なマイクロ波吸収材料を含む熱可塑性
樹脂の使用料を減らしてコストを削減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶着すべき樹脂部材および溶着媒体の斜視図
【図２】溶着治具内に樹脂部材および溶着媒体をセット
した状態を示す図
【図３】溶着媒体にマイクロ波を照射して樹脂部材を溶
着する状態を示す図
【図４】本発明の第２実施例に係る溶着媒体を示す図
【図５】本発明の第３実施例に係る、前記図３に対応す
る図
【符号の説明】
１１ 樹脂部材 １１1 接合面 １１2 溝 １２ 樹脂部材 １２1 接合面 １２2 溝 １３ 溶着媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F211 AA03 AA13 AB16 AB18 AC01 AD05 AD24 AD32 AG01 AG03 AG07 AH25 AK10 AK11 TA01 TC02 TD11 TH02 TH17 TH18 TJ14 TJ21 TN13 TQ04

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロ波吸収材料を混合した熱可塑性
    樹脂を柔軟な紐状に形成してなる溶着媒体（１３）を、
    熱可塑性樹脂よりなる一対の樹脂部材（１１，１２）の
    少なくとも一方の接合面（１１1 ，１２1 ）に形成した
    溝（１１2 ，１２2 ）にセットして該一対の樹脂部材
    （１１，１２）を重ね合わせる工程と；重ね合わせた一
    対の樹脂部材（１１，１２）にマイクロ波を照射して溶
    着媒体（１３）に含まれるマイクロ波吸収材料を発熱さ
    せる工程と；マイクロ波吸収材料の発熱で溶着媒体（１
    ３）および一対の樹脂部材（１１，１２）の接合面（１
    １1 ，１２1 ）を溶融して溶着する工程と；を含むこと
    を特徴とする樹脂部材の溶着方法。
  2. 【請求項２】 一対の樹脂部材（１１，１２）および溶
    着媒体（１３）が全て同一種類の樹脂よりなることを特
    徴とする、請求項１に記載の樹脂部材の溶着方法。
  3. 【請求項３】 溶着媒体（１３）が押出成形品であるこ
    とを特徴とする、請求項１に記載の樹脂部材の溶着方
    法。
  4. 【請求項４】 溶着媒体（１３）の中心部をマイクロ波
    吸収材料を含まぬ熱可塑性樹脂で構成し、溶着媒体（１
    ３）の外周部をマイクロ波吸収材料を含む熱可塑性樹脂
    で構成したことを特徴とする、請求項３に記載の樹脂部
    材の溶着方法。
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