JP2001138401A - ポリオレフィン系フィルム又はシートの高周波溶着用金型 - Google Patents

ポリオレフィン系フィルム又はシートの高周波溶着用金型

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品の外観に優れ、かつ溶着部の引裂き強度
に優れたポリオレフィン系フィルム又はシートの高周波
溶着製品を製造することができるポリオレフィン系フィ
ルム又はシートの高周波溶着用金型を提供する。 【解決手段】 高周波ウエルダーの一方の電極に装着し
てポリオレフィン系フィルムまたはシート（２４Ａ，２
４Ｂ）の同士、またはポリオレフィン系フィルムまたは
シート（２４Ａ，２４Ｂ）と成形品との高周波溶着に用
いる金型であって、金型１０の側面部にカッター１２が
配設され、金型１０の先端面に対し、カッター１２側に
なるにつれて傾斜する傾斜面１４Ａを有し、その傾斜断
面がＲ状に形成された切欠部１４が形成されているポリ
オレフィン系フィルム又はシートの高周波溶着用金型。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリオレフィン系フ
ィルム又はシートの高周波溶着用金型に関し、高周波ウ
エルダーの一方の電極に装着してポリオレフィン系フィ
ルムまたはシートの同士、またはポリオレフィン系フィ
ルムまたはシートと成形品との高周波溶着に用いる金型
であって、溶着と溶断を均一かつ確実に行うのに好適な
金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波誘導加熱によりポリ塩化ビニルの
フィルムないしシートを溶着して包装材等の成形品を製
造されている。ポリ塩化ビニルは高周波誘導加熱時に塩
素ガス等を発生し、また、加工機を腐食させる等の問題
がり、さらには、焼却すると、有害ガスを発生して地球
環境を悪化させる等の問題を有する。このため、このよ
うな問題をおこす恐れのないポリオレフィン系フィルム
ないしシートを用いて高周波誘導加熱によって所望の成
形品を製造する方法が行われ、あるいは種々提案されて
いる。
【０００３】ポリオレフィン系フィルムないしシート
は、高周波誘導加熱による融着が困難であるため、外部
加熱による熱溶融法が行われていた。例えば、高周波ウ
ェルダーの金型や下板を特定の温度に制御し、金型と下
板との間を特定の圧力に制御する手段、金型の外部ヒー
ターを取りつけて金型を加熱する手段等によって熱溶融
を行う方法が採用されている。
【０００４】従来、高周波溶着用金型を用いてポリオレ
フィン系フィルムないしシートを溶着する場合、次のよ
うな方法が行われている。高周波ウエルダーの一方の電
極に高周波溶着用金型をシャコ万等の取付具を介して取
り付け、電極からの熱伝導により加熱された金型と下板
(他方の電極)との間にポリオレフィンフィルムを複数枚
(例えば３枚）介在させる。次に金型と下板により複数
枚のポリオレフィンフィルムを所定の圧力により加圧
し、所定の高周波出力で所定のウエルダー時間で高周波
誘電加熱し、ポリオレフィンフィルムの溶着を行う。
【０００５】従来、一般的な金型は、図７に示すよう
に、金型７０の先端部は、平坦に形成されており、金型
７０の側面にカッター７２が固定された構造となってい
る。この金型を用いて図５及び図６に示したような帯部
５０、ベロ部５２を備えたケースを製造するとき、帯部
５０、ベロ部５２及び表面部５４を構成する３枚のポリ
オレフィンフィルムを積層した状態で溶着するため、溶
着部から溶解フィルムが発生しやすく、溶着切断部分に
これらの溶解フィルムが残存した状態で成形されるた
め、製品外観上問題が生じていた。
【０００６】そこで、図８に示すように金型８０先端部
であって、カッター８２側に断面矩形状の溶着部からの
溶解フィルムの逃げ部８４を設けた金型を用いて溶着す
る方法も行われている。しかし、この金型を用いて図５
及び図６に示したようなケースを製造する場合、金型８
０は先端部が平坦な金型と比較すると、逃げ部８４を設
けた分だけ溶着面が減少しているため、溶着時にフィル
ムの加わる圧力が低下し、溶着部に剥離現象が生じ、溶
着部の引裂き強度が低下する等の問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、製品
の外観に優れ、かつ溶着部の引裂き強度に優れたポリオ
レフィン系フィルム又はシートの高周波溶着製品を製造
することができるポリオレフィン系フィルム又はシート
の高周波溶着用金型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明のポリオレフィン系フィルム又はシートの高
周波溶着用金型は、 ＜１＞ 高周波ウエルダーの一方の電極に装着してポリ
オレフィン系フィルムまたはシートの同士、またはポリ
オレフィン系フィルムまたはシートと成形品との高周波
溶着に用いる金型であって、該金型の側面部にカッター
が固着され、該金型先端面に対し、前記カッター側にな
るにつれて傾斜すると共にその傾斜断面がＲ形状に形成
された切欠部が形成されていることを特徴とする。 ＜２＞ 前記に傾斜断面の傾斜角は５〜３０度であるこ
とが好ましい。 ＜３＞ 前記Ｒ形状は５Ｒ〜１０Ｒであることが好まし
い。
【０００９】本発明においては、本発明のポリオレフィ
ン系フィルム又はシートの高周波溶着用金型は、金型の
側面部にカッターが配設され、該金型先端面に対し、前
記カッター側になるにつれて傾斜すると共にその傾斜断
面がＲ状に形成された切欠部が形成されている。前記金
型の先端部がフィルムまたはシート面に押圧されると
き、金型の傾斜面の一部はフィルムまたとシート内に入
り込み、金型先端部による圧力の低下が少なく、溶着部
の接着強度の低下は生じない。金型の先端部の押圧が次
第が大きくなると、先端部における角部がなく、フィル
ムまたはシートの溶着部の返りが生じない。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を説明する。図１は、本発明の金型の一実施の形態を
示す要部断面図であり、図において、１０は金型、１２
はカッターである。金型１０はその先端部は、カッター
１２側になるつれて次第に深さを増す切欠部１４が形成
されている。この切欠部１４は金型１０の先端面に対し
て、カッター１２側に傾斜する傾斜面１４Ａを有し、か
つ、この傾斜面１４Ａの断面形状は、Ｒ形状に形成され
ている。
【００１１】傾斜面１４Ａの傾斜角（図中、θで示す）
及びＲ形状は、溶着時の積層されたフィルムの合計厚
み、フィルムの構成によって選定されるものであるが、
溶着時に積層されるポリオレフィン系フィルム又はシー
トの合計厚みが１００μｍ〜５００μｍの場合、傾斜角
θは５〜３０度が好ましく、より好ましくは５〜１５度
である。傾斜角θが５度未満では 溶着部のエッジ切現
象等が生じやすく、３０度を超えると、溶着時にスパー
クの発生及びフィルムまたはシートの剥離現象等が生じ
易くなる。
【００１２】傾斜面のＲ形状は、５Ｒ〜１０Ｒが好まし
く、より好ましくは５Ｒ〜８Ｒである。傾斜面のＲ形状
が５Ｒよりも小さいと、過溶着が発生し、溶着によって
形成されるケース等の全体的なバランスが欠如しやすい
なる。また、傾斜面のＲ形状が１０Ｒよりも大きいと、
樹脂ダレ現象が生じ易く、製品の形成が不安定となり、
製品の外観が劣る。金型１０の幅(図中、Ｌで示す）
は、製造される製品によって溶着部の幅が異なり、これ
らの溶着幅に対応して金型１０の幅Ｌが決定される。
【００１３】次に図２〜図４は、図１に示すポリオレフ
ィン系フィルム又はシート高周波溶着用金型を用いてこ
れらのフィルムまたはシートを溶着する方法を順次に説
明する。図２において、カッターを配設した金型１０と
ヒータ２０により加熱され、温度制御された下板２２と
の間にポリオレフィン系フィルム又はシート（以下、便
宜上、単にフィルムともいう）２４Ａ，２４Ｂが配置さ
れる。
【００１４】次に図３に示すように、カッター１２が配
設された金型１０は、図示していない駆動機構によって
下降し、金型１０と下板２２によりフィルム２４Ａ，２
４Ｂは所定の圧力に加圧され、所定の高周波出力で所定
のウエルダー時間で高周波誘導加熱して溶着される。こ
れによってフィルム２４Ａ，２４Ｂの溶着部３０が形成
されると共にカッター１２によってフィルム２４Ａ，２
４Ｂが切断される。
【００１５】次に図４に示すように、カッター１２が配
設された金型１０は、図示していない駆動機構によって
上昇し、金型１０と下板２２は、互いに離間し、フィル
ム２４Ａ，２４Ｂとの間に溶着部３０が形成された製品
４０が取り出される。
【００１６】上記の実施の形態において、金型１０の傾
斜面１４ＡがＲ形状を有しているため、図３に示す溶着
時にフィルム２４Ａ，２４Ｂの溶着部３０は傾斜面１４
Ａ側に返る部分がなく、また、フィルム２４Ａ，２４Ｂ
に対する圧力は、金型１０の先端部、すなわち傾斜面１
４ＡのＲ形状により減少する割合が少なくと溶着部３０
の接着強度が高く溶着部３０の引裂き強度を高度に維持
することができる。
【００１７】上記した実施の形態においては、２枚のフ
ィルム金型１０をフィルム２４Ａ，２４Ｂを積層して溶
着する態様が示したが、図６に示したような帯部５０、
ベロ部５２及び表面部５４を構成する３枚のポリオレフ
ィンフィルムを積層した状態の場合、あるいはフィルム
またはシートが４枚以上の場合も同様である。
【００１８】本発明の金型は、高周波ウエルダーの一方
の電極に装着されるが、電極，熱保持部、金型本体の順
に一体となったものが好ましい。熱保持部は、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金、あるいは鋼鈑等が用いら
れる。また、金型は固定具を用いて前記電極に着脱自在
に装着できる構造が好ましい。このような構造としては
シャコ万乃等が金型を固定する方法，あるいは熱保持部
にネジ穴部を設け、このネジ穴部に金型をビス留めする
方法等が好適である。
【００１９】本発明におけるポリオレフィンとは、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のホモポリマーの他にポリ
オレフィン系共重合体が包含される。ポリオレフィン系
共重合体としては、エチレンとメチルメタクリレート等
のアクリレートモノマーとの共重合体が好ましい。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 （実施例１）図１に示す傾斜角θを５度とし、Ｒ形状を
５Ｒとした幅３ｍｍの金型を精電舎工業株式会社製の高
周波ウエルダーに装着し、２００μm厚みの太洋プラス
チック株式会社製Ｔ．Ｐ（Ｈ）シートを２枚重ね，図２
〜図４に示す方法で溶着を行った。高周波ウエルダー条
件は下記の通りである。 ・ 高周波出力 ４ｋＷ ・ 発信周波数 ４０．４６メガヘルツ ・ 最大陽極電流 １．２Ａ ・ 金型（彫刻型）温度 ６０℃ ・ 下板温度 ５０℃ ・ ウエルド圧力 ４９０３３２．５ｈＰａ（５
００ｋｇ／ｃｍ2） ・ ウエルド時間 ３ｓｅｃ ・ 陽極電流 ０．６Ａ 得られた製品の溶着部の剥離強度を、ＪＩＳ Ｋ ７１
２８の方法に順じて測定したところ、８０ｋｇ／ｃｍで
あった。また、溶着部の外観は良好であった。
【００２１】（実施例２）厚み２００μｍの太洋プラス
チック株式会社製Ｔ．Ｐ（Ｋ）シート２枚を実施例１と
同じ条件で溶着したところ、得られた製品の溶着部の剥
離強度を、ＪＩＳＫ ７１２８の方法に順じて測定した
ところ、６５ｋｇ／ｃｍであった。また、溶着部の外観
は良好であった。
【００２２】（実施例３）厚み２００μｍの太洋プラス
チック株式会社製Ｔ．Ｐ（Ｈ）シート２枚を実施例１に
おける金型温度を３０℃、５０℃、７０℃とし、ウエル
ド時間をそれぞれ４秒、２秒、１秒とした他は、実施例
１とおよび条件で溶着したところ、ＪＩＳＫ ７１２８
の方法に順じて測定した剥離強度は、６０〜６５ｋｇ／
ｃｍであった。また、溶着部の外観はいずれも良好であ
った。
【００２３】（比較例１）幅２ｍｍの真鍮のローレット
を用いて２００μｍ厚みの太洋プラスチック株式会社製
Ｔ．Ｐ（Ｈ）シート２枚を重ねて、実施例１と同じウエ
ルダー条件で溶着しょうと試みたところ、溶着面がノコ
ギリ状になり、溶着部の引裂けが生じやすかった。
【００２４】（比較例２）幅３ｍｍの図７に示す金型を
用い、３００μｍ厚みの太洋プラスチック株式会社製
Ｔ．Ｐ（Ｈ）シートを２枚重ね、実施例１に示すウエル
ダー条件中、陽極電流及びウエルド時間の条件を変えて
溶着を試みたところ，ＪＩＳ Ｋ ７１２８の方法に順
じて剥離強度を測定したところ、６０ｋｇ／ｃｍの値が
得られたが、溶着部の外観が悪く商品に適さないもので
あった。
【００２５】（比較例３）幅３ｍｍの図８に示す金型を
用い、２００μｍ厚みの太洋プラスチック株式会社製
Ｔ．Ｐ（Ｈ）シートを２枚重ね、実施例１に示すウエル
ダー条件と同じ条件で溶着を試みた。ここで、図８にお
ける逃げ部８４の深さ（図中、Ｄで示す）は２００ｍ
ｍ、幅（図中、Ｈで示す）は１ｍｍである。その結果
は、溶着部のシートの返りが大きく、ＪＩＳ Ｋ ７１
２８の方法に順じて測定した剥離強度は、２０ｋｇ／ｃ
ｍの値しか得られなった。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明のポリオレフィン系
フィルム又はシートの高周波溶着用金型は、金型の側面
部にカッターが配設され、該金型先端面に対し、前記カ
ッター側になるにつれて傾斜すると共にその傾斜断面が
Ｒ状に形成された切欠部が形成されているので、溶着時
にフィルムまたはシートの溶着部は傾斜面側に返る部分
がなく製品の外観に優れ、かつ、フィルムまたはシート
に対する圧力は、金型の先端部、すなわち傾斜面のＲ形
状により減少する割合が少なく、溶着部の接着強度が高
く溶着部の引裂き強度を高度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリオレフィン系フィルム又はシート
の高周波溶着用金型の好ましい一実施の形態を示す要部
断面図である。
【図２】図１に示す金型を用いて高周波溶着の第一の工
程を示す説明図である。
【図３】図１に示す金型を用いて高周波溶着の第二の工
程を示す説明図である。
【図４】図１に示す金型を用いて高周波溶着の第三の工
程を示す説明図である。
【図５】本発明の金型を用いて製造される成形品の一例
を示す説明図である。
【図６】図５の成形品の要部側面図である。
【図７】従来のポリオレフィン系フィルム又はシートの
高周波溶着用金型の一例を示す要部断面図である。
【図８】従来のポリオレフィン系フィルム又はシートの
高周波溶着用金型の他の例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０ 金型 １２ カッター １４ 切欠部 １４Ａ 傾斜面 ２０ ヒーター ２２ 下板 ２４Ａ，Ｂ フィルム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月１６日（１９９９．１２．
１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高周波ウエルダーの一方の電極に装着し
    てポリオレフィン系フィルムまたはシートの同士、また
    はポリオレフィン系フィルムまたはシートと成形品との
    高周波溶着に用いる金型であって、該金型の側面部にカ
    ッターが配設され、該金型先端面に対し、前記カッター
    側になるにつれて傾斜すると共にその傾斜断面がＲ形状
    に形成された切欠部が形成されていることを特徴とする
    ポリオレフィン系フィルム又はシートの高周波溶着用金
    型。
  2. 【請求項２】 前記傾斜断面の傾斜角が５〜３０度であ
    ることを特徴とする請求項１に記載のポリオレフィン系
    フィルム又はシートの高周波溶着用金型。
  3. 【請求項３】 前記Ｒ形状が５Ｒ〜１０Ｒであることを
    特徴とする請求項１または請求項２に記載のポリオレフ
    ィン系フィルム又はシートの高周波溶着用金型。
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