JP2000289113A - 高周波ウェルダ用加工材 - Google Patents
高周波ウェルダ用加工材Info
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
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Abstract
によって溶着するに適した加工材構成を提供する。 【構成】高周波の印加によって部分的に軟化溶融し、被
着材に溶着される高周波ウェルダ用加工材であって、少
なくとも表層と溶着層を積層してなり、溶着層は主材樹
脂に、主材樹脂より極性の高い発熱材、および/または
充填材を混入してなる高周波ウェルダ用加工材、この加
工材において溶着層中の主材樹脂の比率が60重量%未
満である高周波ウェルダ用加工材、また溶着層の主材樹
脂が線状低密度ポリエチレン樹脂である高周波ウェルダ
用加工材。
Description
加工材に関する。
表装した内装材に部分的に樹脂製のパッドを高周波ウェ
ルダにより溶着する例がある。これは、内装材の(一般
部より厳しい)摩耗を受けることが予想される部位を保
護するものであり、たとえば図3に示す自動車フロアカ
ーペットMにヒールパッドPを溶着する例がある。ま
た、2枚の樹脂シートで基材の周囲をおおい、各シート
の周縁を高周波ウェルダにより相互溶着し基材を被覆す
る例(不図示)もある。上記のような樹脂製加工材(パ
ッド)の高周波ウェルダによる溶着(被着材に溶着ない
し相互溶着)では、加工材に交流高周波を印加し、加工
材の内部に分子レベルでの振動に起因した発熱をおこし
加工材を一部溶融させる。同時に加工材を溶着する相手
材に押圧することにより、加工材の溶融した樹脂が被着
材に入り込んで再固化するアンカー効果を利用し貼着す
る。加工材は高周波の印加に対して発熱しやすい熱可塑
性樹脂(誘電率の高い樹脂)が選択される。高周波ウェ
ルダは接着剤を必要としない利点があるため、自動車内
装材への部品の溶着等に広く用いられている。
ウェルダにより被着材(カーペット)に溶着する装置例
を示す。溶着装置10は上部電極11をそなえた可動板
12と、上部電極に相対する下部電極13をそなえたテ
ーブル14からなり、両電極間には被着材(カーペッ
ト)20および被着材に溶着する加工材(樹脂パッド)
30を重ね配してある。溶着装置の上下電極を高周波発
振器15に配線16で連結して電圧を印加し、同時に可
動板を下げて上部電極によって加工材(および被着材)
を押圧することにより、加工材の分子内振動によって加
工材を自己発熱させ、電極に挟まれた部位を溶融状態に
おき、被着材に溶着する。従来技術に以下の課題を生じ
ている。
た場合、加工材が十分に発熱・溶融するためには、加工
材樹脂の極性が十分に大きい必要がある。結果として加
工材には極性が強く高周波に反応して発熱しやすい塩化
ビニル樹脂を主体にしたものが多用されてきた。近年、
環境への配慮から塩素基を含む樹脂は使用自粛の傾向に
ある。このような状況の中、高周波ウェルダにとって好
ましい代替の加工材がなかった。極性の弱い素材から加
工材を形成した場合、発熱性が弱く、加工時間が長く生
産性が劣ったものとなっている。
んがみなされたものであり、塩素を含まない樹脂からな
り、高周波ウェルダによって溶着するに適した加工材構
成を提供する。
手段は、高周波の印加によって部分的に軟化溶融し、被
着材に溶着される高周波ウェルダ用加工材であって、被
着材に溶着される溶着層と、溶着層の被着材に溶着され
るのと反対の表面を覆う表面層をもってなり、溶着層は
熱可塑性の主材樹脂に、主材樹脂より極性の高い発熱
材、および/または充填材を合わせて40重量%以上の
比率で混入している高周波ウェルダ用加工材、主材樹脂
の融点が100℃未満である高周波ウェルダ用加工材、
主材樹脂が線状低密度ポリエチレン樹脂である高周波ウ
ェルダ用加工材による。
って表面の堅牢度を維持しつつ、溶着層に混入した発熱
材および/または充填材を発熱源にして、溶着層の主材
樹脂を溶融させて被着材に溶着する。溶着層中の主材樹
脂の比率を60重量%未満にする(発熱材および/また
は充填材の比率を40重量%以上にする)ことで溶着層
を少ないエネルギーで(短時間で)溶融させることが可
能になる。溶着層の主材樹脂は融点が100℃未満が好
ましく、線状低密度ポリエチレン樹脂が、低融点で加工
がしやすいこと、適度の柔軟性を有して電極(金型)と
の密着性が高くなることで特に好ましい。
を説明する。本発明の高周波ウェルダ用加工材30は、
図1のように少なくとも表層30aと溶着層30bを積
層してなる。また表層と溶着層の間に中間層を挟んだ多
層構造も可能である。表層と溶着層の厚さは耐摩耗性等
の物理的な強さ(主に表層)と高周波ウェルダに適した
物性(主に溶着層)を確保するように決定される。 (表層)表層は耐熱、耐光、耐傷付き、耐摩耗の各物性が
優れた熱可塑性樹脂からなるのが適する。好ましい例と
して、線状低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂がある。またアイオノマー
樹脂を採用することにより、表層の高周波ウェルダ性を
向上させることができる。
主材樹脂より極性の高い発熱材、および/または充填材
を混入してなる。溶着層のうち主材樹脂の比率が60重
量%未満である。 (主材樹脂)耐熱性、溶着強度の確保ができる熱可塑性
樹脂が適する。最も適するのは線状低密度ポリエチレン
樹脂である。その他には低密度ポリエチレン樹脂、超低
密度ポリエチレン樹脂等も可能である。 (発熱材)主材樹脂より極性が高く、高周波の印可を受
けて発熱しやすい熱可塑性樹脂が適する。エチレン酢酸
ビニル樹脂、酸変性オレフィン樹脂、ポリアミド樹脂な
どが適する。 (充填材)主材樹脂および発熱材への混入加工性がよい
粒子状の充填材として炭酸カルシウム、水酸化マグネシ
ウム、タルク等が適する。また高周波の印可によって発
熱する充填材は特に好ましい。 (被着材)被着材は、毛羽立ち、微小凹凸などがあり、高
周波ウェルダ用加工材の溶着層が溶融した際に、その溶
融樹脂が被着材に入りこみやすいものが好ましい。
mmのシート状に形成した高周波ウェルダ用加工材(実
施例および比較例)を同じ被着材(パイルをポリエステ
ルで形成したニードルパンチカーペット300g/m2
に低密度ポリエチレン樹脂の裏打ち400g/m2をバ
ッキングした構成)に高周波ウェルダしてウェルダ性能
を評価した。高周波印加の条件は、図2相当の高周波ウ
ェルダ装置の上定盤にそなえた、面積210mm×16
0mm(3mm縞状パターン)の金型による、印加周波
数27.12MHz、電圧立上がり900ms、プラト
ー6000ms、立下がり50ms、冷却5000m
s、圧力1.5tを付与する。 (実施例1)表層樹脂は線状低密度ポリエチレン樹脂
(旭化成株式会社製、融点98℃)を厚さ0.4mmに
形成。溶着層は、主材が線状低密度ポリエチレン樹脂
(旭化成株式会社製、融点98℃)に発熱材としてエチ
レン酢酸ビニル樹脂(三井デュポンポリケミカル株式会
社製、融点84℃、tanδ5.53×10-2)と充填
材として炭酸カルシウムを混入して形成する。溶着層に
おける主材の比率は33重量%である。表層と溶着層は
押出し同時ラミネートによって積層する。 (実施例2)表層樹脂は線状低密度ポリエチレン樹脂
(旭化成株式会社製、融点98℃)を厚さ0.4mmに
形成。溶着層は、主材が線状低密度ポリエチレン樹脂
(旭化成株式会社製、融点98℃)に発熱材としてエチ
レン酢酸ビニル樹脂(三井デュポンポリケミカル株式会
社製、融点84℃、tanδ5.53×10-2)と充填
材として水酸化マグネシウムを混入して形成する。溶着
層における主材の比率は33重量%である。表層と溶着
層は押出し同時ラミネートによって積層する。 (実施例3)表層樹脂は線状低密度ポリエチレン樹脂
(旭化成株式会社製、融点98℃)を厚さ0.4mmに
形成。溶着層は、主材が線状低密度ポリエチレン樹脂
(旭化成株式会社製、融点98℃)に発熱材としてエチ
レンアクリル酸無水物共重合体、充填材として炭酸カル
シウムを混入して形成する。溶着層における主材の比率
は33重量%である。表層と溶着層は押出し同時ラミネ
ートによって積層する。 (比較例1)表層樹脂は線状低密度ポリエチレン樹脂
(旭化成株式会社製、融点98℃)を厚さ0.4mmに
形成。溶着層は、主材が線状低密度ポリエチレン樹脂
(旭化成株式会社製、融点98℃)に発熱材としてエチ
レン酢酸ビニル樹脂(三井デュポンポリケミカル株式会
社製、融点84℃、tanδ5.53×10-2)を混入
して形成する。溶着層における主材の比率は66重量%
である。表層と溶着層は押出し同時ラミネートによって
積層する。 (評価)上記した同じ被着材に対して、実施例および比
較例の加工材を同一条件でウェルダした結果、実施例の
加工材はすぐれたウェルダ性が確保されたのに比較し
て、比較例では発熱が不足して、十分なウェルダがなさ
れなかった。
の塩化ビニル樹脂材を代替して高周波ウェルダするに好
適な構成である。本発明の技術は自動車内装材を被着材
にした加工材の溶着に適する、としてフロアカーペット
のヒールパッドに最も適するが、この種の高周波ウェル
ダ技術一般に応用できるものである。
造を示す。
状態を示す。
ッド(加工材)を溶着した状態を示す。
Claims (3)
- 【請求項1】 高周波の印加によって部分的に軟化溶融
し、被着材に溶着される高周波ウェルダ用加工材であっ
て、被着材に溶着される溶着層と、溶着層の被着材に溶
着されるのと反対の表面を覆う表面層をもってなり、溶
着層は熱可塑性の主材樹脂に、主材樹脂より極性の高い
発熱材、および/または充填材を合わせて40重量%以
上の比率で混入していることを特徴とする高周波ウェル
ダ用加工材。 - 【請求項2】 請求項1において、主材樹脂の融点が1
00℃未満であることを特徴とする高周波ウェルダ用加
工材。 - 【請求項3】 請求項1および請求項2において、主材
樹脂が線状低密度ポリエチレン樹脂であることを特徴と
する高周波ウェルダ用加工材。
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---|---|---|---|
JP10014099A JP4334056B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 高周波ウェルダ用ヒールパッド |
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Publications (2)
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-
1999
- 1999-04-07 JP JP10014099A patent/JP4334056B2/ja not_active Expired - Fee Related
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