JP2001001404A - 透過性シート状部材の樹脂成形品開口部への溶着方法及びその溶着構造 - Google Patents

透過性シート状部材の樹脂成形品開口部への溶着方法及びその溶着構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂成形品の開口部周囲の溶着面上に載置さ
れた透過性シート状部材の上方より溶着ヘッドを加熱、
加圧させた場合でも、溶着面上面との間の緩衝材となっ
て透過性シート状部材を溶着ヘッドによる過剰加圧から
保護されることは勿論、樹脂成形品における溶着面と溶
着ヘッドとの平行度に誤差が生じても、両者間に安定し
た溶着部を得ることができる透過性シート状部材を樹脂
成形品開口部へ溶着する方法及びその溶着構造を提供す
ることを提供する。 【解決手段】 樹脂成形品３の開口部周囲の溶着面５に
同素材から成る２重環状リブＬを突設して、２重環状リ
ブＬ上に載置された透過性フィルタ２を上方から溶着パ
ンチ１により加熱、加圧することにより、開口部４周囲
溶着面５の２重環状リブＬ上端部のみが溶融し、これが
透過性シート状部材の底面より溶融状態で侵入して溶着
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、透過性シート状部材を
樹脂成形品開口部へ溶着する方法及びその溶着構造の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂成形品の開口部周囲の上面に透過性
フィルタを溶着する方法として、図５、図６に示される
ように、上記開口部周囲の溶着面上に透過性フィルタを
載置したのち、その上方から溶着ヘッド（溶着パンチと
称する）を加熱、加圧させることにより、透過性フィル
タを上記開口部周囲の溶着面に溶着させる所謂ヒートシ
ール方式が知られている。
【０００３】すなわち、図５は従来の透過性シート状部
材を樹脂成形品開口部へ溶着する状態を示す溶着構造の
部分断面図である。符号３０１は溶着パンチを示し、こ
の溶着パンチ３０１は図示しない駆動機構により昇降可
能に構成されており、この溶着パンチ３０１下端の加熱
面表面温度は約２８０℃まで加熱されるようになってい
る。
【０００４】透過性フィルタ３０２は、多孔質のＰＴＦ
Ｆフィルタ（融点３２７℃）とポリエステル不織布（融
点２６０℃）を上下に配置した二層構造から成り、この
透過性フィルタ３０２が、例えばポリブチレンテフタレ
ート（ＰＢＴ）樹脂で成形された樹脂成形品３０３の開
口部３０４周囲上面３０５に溶着パンチ３０１により溶
着されている。
【０００５】ところが、このヒートシールによる溶着方
法では、透過性フィルタ３０２が非常に薄いため溶着パ
ンチ３０１の加熱、加圧により該フィルタ３０２が破れ
易く、特に、透過性フィルタ３０２の上面に溶着パンチ
３０１を単純に押し付けると熱によって該フィルタ３０
２が弛緩して上方にめくれ上がることから、透過性フィ
ルタ３０２の端縁剥離や皺による溶着不良等が起こり易
くなる問題を有していた。
【０００６】更に上記の問題に加え、透過性フィルタ３
０２を樹脂成形品３０３の開口部周囲の溶着面３０５上
へ溶着する際の不良が発生する条件として、（溶着パン
チ３０１の温度、溶着時間、溶着パンチ３０１の押圧
力、樹脂成形品３０３における溶着面３０５と溶着パン
チ３０１との平行度の差、溶着深さ）の何れかが大きく
なるか、上記溶着面３０５に直接溶着される加圧面積を
広くすることができないと透過性フィルタ３０２の破
れ、糸引き、樹脂の溶け出し等の要因となる点。
【０００７】または、（溶着パンチ３０１の温度、溶着
時間、溶着パンチ３０１の押圧力、加圧面積、溶着深
さ）の何れかが小さくなるか、樹脂成形品３０３におけ
る溶着面と溶着パンチ３０１との平行度の差が大きくな
ると水漏れの要因となる点が知られている。
【０００８】詳しくは、図６を参照して説明する。図６
は従来の透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着
した状態を示す溶着構造の部分断面図である。
【０００９】図６に示されるように、透過性フィルタ３
０２の溶着に際し、該透過性フィルタ３０２の上面を加
圧する溶着パンチ３０１の接触面積が少ないため、透過
性フィルタ３０２の上面が局部的に押圧されることにな
るので、溶着パンチの加熱、加圧により透過性フィルタ
３０２が樹脂成形品３０３の開口部周囲の溶着面３０５
上面からの深さｄが０．１〜０．２ｍｍ程度没入するた
め、溶着面３０５と溶着パンチ３０１との平行度の誤差
が０．１ｍｍ以上生ずると溶着部が不完全となり水漏れ
が生ずることとなる。
【００１０】ここで、従来の溶着方式における各溶着条
件毎の実験結果を調べてみると、表−１に示される通り
である。尚、表−１に示される記号の×印は、水漏れ、
樹脂漏れ有り、△印は、フィルタの破れ、溶着面が不明
確、○印は、問題なしとして判定された。
【００１１】
【表１】 表１によれば、溶着パンチが６ｋｇ／ｃｍ2 の押圧力で
加圧され、糸引き対策としてエアーブローを使用しても
糸引きが発生している。また、溶着パンチの加熱温度と
溶着時間との関係では、溶着パンチの加熱温度３１０℃
で２秒間の溶着時間が基準の使用条件として行われてお
り、溶着パンチの加熱温度２９５℃、３００℃及び３１
０℃で溶着時間１〜２秒間加熱した場合では、水漏れ、
樹脂漏れが発生していることが判る。
【００１２】ところで、このような従来の問題点を解決
した透過性フィルタの溶着技術として、特公平４−７６
７７２号公報が開示されている。
【００１３】この透過性フィルタの溶着技術は、透過性
フィルタが溶着される樹脂成形品の開口部周囲の溶着面
上面に同素材からなる環状の突起を一体的に付設したも
ので、上記環状突起を開口部周囲の溶着面上面に付設す
ることで、この環状突起が溶着パンチの加熱により溶解
されるまでの瞬時に、溶着面上面との間の緩衝材となっ
て透過性フィルタを溶着パンチによる過剰加圧から保護
すると共に、溶解したのちは接着補強材となって両者間
のシール強度を増加させている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術では、透
過性フィルタが溶着される樹脂成形品の開口部周囲の溶
着面上面に同素材からなる単一の環状突起を一体的に付
設することにより、この環状突起が溶着面上面との間の
緩衝材となって透過性フィルタを溶着パンチによる過剰
加圧からの保護が可能となるが、環状突起が単一の突起
のみで構成されているため、この突起に傷等の欠損部な
どが生じていると、シール性が低下するばかりか両者間
のシール強度までも低下する致命的な問題を有してい
た。
【００１５】従って、本発明の目的とする所は、透過性
シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着するに際し、樹
脂成形品の開口部周囲の溶着面上に載置された透過性シ
ート状部材の上方より溶着ヘッドを加熱、加圧させた場
合でも、溶着面上面との間の緩衝材となって透過性シー
ト状部材を溶着ヘッドによる過剰加圧から保護されるこ
とは勿論、樹脂成形品における溶着面と溶着ヘッドとの
平行度に誤差が生じても、両者間に安定した溶着部を得
ることができ、従って確実なシール性を確保することが
できる透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着す
る方法及びその溶着構造を提供することを提供するにあ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明は次の技術的手段を有する。即ち、発明の実
施の形態に対応する添付図面中の符号を用いてこれを説
明すると、本発明は、樹脂成形品３の開口部４周囲上面
５に透過性シート状部材２を載置し、該透過性シート状
部材２の上方より溶着ヘッド１を押圧させて開口部４周
囲の上面５に透過性シート状部材２を溶着する溶着方法
に於いて、上記透過性シート状部材２が溶着される樹脂
成形品３の開口部４周囲上面５に同素材から成る複数の
連続した無端状リブＬを突設し、該無端状リブＬの上端
部に上記透過性シート状部材２を載置し、載置された透
過性シート状部材２の上方より溶着ヘッド１を加熱、加
圧させて透過性シート状部材２を上記複数の無端状リブ
Ｌの上端部に溶着することを特徴とする透過性シート状
部材２の樹脂成形品開口部への溶着方法である。上記に
よると、無端状リブＬの上端部に上記透過性シート状部
材２が載置されると、その透過性シート状部材２の上方
から溶着ヘッド１により加熱、加圧され、開口部４周囲
溶着面５の複数の無端状リブＬ上端部のみが溶融して、
これが透過性シート状部材２の底面より溶融状態で侵入
し溶着される。従って、樹脂成形品３の開口部４周囲の
溶着面５上の無端状リブＬ上端部に載置された透過性フ
ィルタ２の上方より溶着ヘッド１を加熱、加圧させた場
合でも、溶着面５上面との間の緩衝材となって透過性シ
ート状部材２を溶着ヘッド１による過剰加圧から保護さ
れることは勿論、複数の連続した無端状リブＬ上端部に
透過性シート状部材２が溶着されることから、単一の無
端状リブに傷や成形不良が生じても他の無端状リブの上
端部で溶着することができ、樹脂成形品３における溶着
面５と溶着ヘッド１との平行度に誤差が生じても、両者
間に安定した溶着部を得ることができ、確実なシール性
を確保することができる。
【００１７】更に本発明は、樹脂成形品３の開口部４周
囲上面５に透過性シート状部材２が、溶着ヘッド１によ
り溶着される透過性シート状部材２の溶着構造に於い
て、上記透過性シート状部材２が溶着される樹脂成形品
３の開口部４周囲上面５に同素材から成る複数の連続し
た無端状リブＬが突設され、該無端状リブＬの上端部に
上記透過性シート状部材２が溶着ヘッド１により溶着固
定されていることを特徴とする透過性シート状部材の樹
脂成形品開口部への溶着構造である。上記によると、無
端状リブＬの上端部に載置された透過性シート状部材２
の上方から溶着ヘッド１により上記透過性シート状部材
２が無端状リブＬの上端部に溶着される。従って、樹脂
成形品３の開口部４周囲の溶着面５上に透過性シート状
部材２を溶着ヘッド１により溶着させる際に、無端状リ
ブＬが溶着面５上面との間の緩衝材となって透過性シー
ト状部材２を溶着ヘッド１による過剰加圧から保護され
ることは勿論、複数の連続した無端リブＬ上端部に透過
性シート状部材２が溶着されることから、単一の無端状
リブに傷や成形不良が生じても他の無端状リブＬの上端
部で溶着することができるので、両者間に安定した溶着
部を得ることができ、少ない溶着面積でも確実なシール
性を確保することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、添付図面、図１および図２
に従い、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は
本発明の実施の形態にける透過性シート状部材を樹脂成
形品開口部へ溶着する溶着装置の全体図であり、図２は
図１のＡ部を拡大した断面図である。最初に、本発明の
透過性シート状部材が樹脂成形品開口部へ溶着された溶
着構造につき説明する。
【００１９】溶着ヘッドは、符号１として示されてい
る。溶着ヘッドである溶着パンチ１の直下には樹脂成形
品３を位置決め支持するベースＢが配置されており、こ
の溶着パンチ１は、例えば油圧シリンダＤによりベース
Ｂ上に支持された樹脂成形品３に対し、昇降移動可能に
構成されており、透過性フィルタ２の上面を加圧する溶
着パンチ１の加圧面積は、従来の溶着ヘッドの加圧面積
よりは広く形成されている。
【００２０】透過性シート状部材である透過性フィルタ
２は、従来と同様の多孔質のＰＴＦＦフィルタ（融点３
２７℃）とポリエステル不織布（融点２６０℃）を上下
に配置した二層構造で構成されている。
【００２１】樹脂成形品３は、例えばポリブチレンテフ
タレート（ＰＢＴ）樹脂で成形され、その開口部周囲上
面の透過性フィルタ２が溶着される溶着面５には、同素
材から成る複数の連続する高さｔが０．５ｍｍ、幅が
０．５ｍｍの無端状リブＬ（本実施例では２重の環状リ
ブとして構成されている）が一体的に突設され、該無端
状リブＬ（以下２重環状リブＬと称する）の上端部に上
記透過フィルタ２が溶着パンチ１により溶着固定され
る。
【００２２】このように、２重環状リブＬの上端部に載
置された透過性フィルタ２は、図１に示される油圧シリ
ンダＤの作用により、その上方から下降する溶着パンチ
１により加圧され、電気的に加熱されて２重環状リブの
上端部に溶着されて本発明の溶着構造が形成される。
【００２３】この溶着構造によれば、樹脂成形品３の開
口部４周囲の溶着面５上面に透過性フィルタ２を溶着パ
ンチ１により溶着させる際に、２重環状リブＬが溶着面
５との間の緩衝材となって透過性フィルタ２を溶着パン
チ１による過剰加圧から保護されることは勿論、２重環
状リブＬの上端部に透過性フィルタ２が溶着されること
から、一方の環状リブに傷や成形不良が生じても他の環
状リブの上端部で溶着することができるので、両者間に
安定した溶着部を得ることができ、少ない溶着面積でも
確実なシール性を確保することができる。
【００２４】さらに溶着パンチ１の加圧面積を、従来の
溶着パンチの加圧面積より広く形成することができるの
で、従来のように溶着時に、透過性フィルタ２を局部的
に強く押圧することがなくなり、透過性フィルタ２のメ
クレが生じないため、フィルタ切断や、糸引きを防止す
ることができる。
【００２５】次に、本発明の透過性シート状部材の樹脂
成形品開口部への溶着方法につき説明する。図３は透過
フィルタが溶着パンチにより２重の環状リブ上端に溶着
固定される前の状態を示す説明図であり、図４は透過フ
ィルタが溶着パンチにより２重の環状リブ上端に溶着固
定された状態を示す説明図である。尚、上記の構成部分
と同一構成部分については同一符号を付し詳細な説明は
省略する。
【００２６】透過性フィルタ２が溶着される樹脂成形品
３の開口部４周囲の溶着面５には、同素材（ＰＢＴ樹
脂）から成る２重環状リブＬが突設され、該２重環状リ
ブＬの上端部に透過性フィルタ２が載置される。
【００２７】図３に示されるように、２重環状リブＬの
上端部に載置された透過性フィルタ２の上方に溶着パン
チ１を下降させて、該透過性フィルタ２の上面より加
熱、加圧させる。
【００２８】表面温度約２８０℃の溶着パンチ１により
透過性フィルタ２の上面が加熱、加圧されると、図４に
示されるように、融点２２０℃の２重環状リブＬの上端
部が溶融するとともに、融点２６０℃の透過性フィルタ
２下層のポリエステル不織布が溶融し、溶融したＰＢＴ
樹脂と共に上層の多孔質のＰＴＦＦフィルタ内に侵入し
て固化されて溶着が完了する。
【００２９】ここで、本発明の溶着方式における各溶着
条件毎の実験結果を調べてみると、表−２に示される通
りである。尚、表−２に示される記号の×印は、水漏
れ、樹脂漏れ有り、△印は、フィルタの破れ、溶着面が
不明確、○印は、問題なしとして判定された。
【００３０】
【表２】 表２によれば、溶着パンチが６ｋｇ／ｃｍ2 の押圧力で
加圧され、従来使用していたエアーブロは使用せず、溶
着パンチ１の加熱温度２９０℃〜３００℃の間で４秒間
加熱した場合、さらに３０５℃〜３１５℃の間で２秒間
加熱した場合でも透過性フィルタの溶着にはまったく問
題がないことが判った。
【００３１】このように、樹脂成形品３の開口部４周囲
の溶着面５上面の２重環状リブＬ上端部に載置された透
過性フィルタ２の上方より溶着パンチ１を加熱、加圧さ
せた場合でも、溶着面５との間の緩衝材となって透過性
フィルタ２を溶着パンチ１による過剰加圧から保護され
ることは勿論、２重環状リブＬ上端部に透過性フィルタ
２が溶着されることから、何れかの環状リブに傷や成形
不良が生じても他の環状リブ上端部で溶着することがで
き、樹脂成形品３における溶着面５と溶着パンチ１との
平行度に誤差が生じても、両者間に安定した溶着部を得
ることができ、確実なシール性を確保することができ
る。
【００３２】
【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。
【００３３】以上詳述した如く本願の請求項１記載の発
明によると、樹脂成形品の開口部周囲の溶着面上の無端
状リブ上端部に載置された透過性フィルタの上方より溶
着ヘッドを加熱、加圧させた場合でも、無端状リブが溶
着面上面との間の緩衝材となって透過性シート状部材を
溶着ヘッドによる過剰加圧から保護されることは勿論、
複数の連続した無端状リブ上端部に透過性シート状部材
が溶着されることから、単一の無端状リブに傷や成形不
良が生じても他の無端状リブの上端部で溶着することが
でき、樹脂成形品における溶着面と溶着ヘッドとの平行
度に誤差が生じても、無端状リブの溶融高さで誤差を吸
収することができ、両者間を安定状態で溶着することが
できる。
【００３４】本願の請求項２記載の発明によると、樹脂
成形品の開口部周囲の溶着面上に透過性シート状部材を
溶着ヘッドにより溶着させる際に、無端状リブを溶着面
上面との間の緩衝材となすことにより、溶着ヘッドによ
る過剰加圧から透過性シート状部材が保護されることは
勿論、複数の連続した無端リブ上端部に透過性シート状
部材が溶着されるようになっていることから、単一の無
端状リブに傷や成形不良が生じた際に他の無端状リブの
上端部で溶着されるので、両者間に安定した溶着部を得
ることができ、複数の連続した無端リブ上端部との少な
い溶着面積でも確実なシール性を確保することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における透過性シート状部
材を樹脂成形品開口部へ溶着する溶着装置の全体図であ
る。
【図２】図１のＡ部を拡大した断面図である。
【図３】透過フィルタが溶着パンチにより２重の環状リ
ブ上端に溶着固定される前の状態を示す説明図である。
【図４】透過フィルタが溶着パンチにより２重の環状リ
ブ上端に溶着固定された状態を示す説明図である。
【図５】従来の透過性シート状部材を樹脂成形品開口部
へ溶着する状態を示す溶着構造の部分断面図である。
【図６】従来の透過性シート状部材を樹脂成形品開口部
へ溶着した状態を示す溶着構造の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 溶着パンチ（溶着ヘッド） ２ 透過性フィルタ（透過性シート状部材） ３ 樹脂成形品 ４ 開口部 ５ 溶着面 Ｂ ベース Ｄ 油圧シリンダ Ｌ ２重環状リブ（無端状リブ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F211 AA24 AD05 AD24 AD25 AG06 AG07 AG28 AH03 TA01 TC08 TC15 TD11 TH02 TH17 TN02 TN11 TQ04 TQ06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂成形品３の開口部４周囲上面５に透
    過性シート状部材２を載置し、該透過性シート状部材２
    の上方より溶着ヘッド１を押圧させて開口部４周囲の上
    面５に透過性シート状部材２を溶着する溶着方法に於い
    て、上記透過性シート状部材２が溶着される樹脂成形品
    ３の開口部４周囲上面５に同素材から成る複数の連続し
    た無端状リブＬを突設し、該無端状リブＬの上端部に上
    記透過性シート状部材２を載置し、載置された透過性シ
    ート状部材２の上方より溶着ヘッド１を加熱、加圧させ
    て透過性シート状部材２を上記複数の無端状リブＬの上
    端部に溶着することを特徴とする透過性シート状部材の
    樹脂成形品開口部への溶着方法。
  2. 【請求項２】 樹脂成形品３の開口部４周囲上面５に透
    過性シート状部材２が、溶着ヘッド１により溶着される
    透過性シート状部材２の溶着構造に於いて、上記透過性
    シート状部材２が溶着される樹脂成形品３の開口部４周
    囲上面５に同素材から成る複数の連続した無端状リブＬ
    が突設され、該無端状リブＬの上端部に上記透過性シー
    ト状部材２が溶着ヘッド１により溶着固定されているこ
    とを特徴とする透過性シート状部材２の樹脂成形品開口
    部への溶着構造。
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