JP2002114877A - ポリオレフィン系シート用溶接棒及びその溶接棒を用いたシートの接合方法 - Google Patents
ポリオレフィン系シート用溶接棒及びその溶接棒を用いたシートの接合方法Info
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Abstract
合において、作業性の改善と接合強度の確保を目的とし
た溶接棒及び接合方法を提供することを目的とするもの
である。 【解決手段】 本発明は20℃での引張弾性率が50〜
150MPaであり、且つ、MFR値が15〜100g
であるオレフィン系樹脂組成物からなるポリオレフィン
系シート用溶接棒1であり、オレフィン系樹脂組成物に
ワックス類又はタッキファイヤーのいずれか一方又は双
方を添加したり、オレフィン系樹脂の融点が80〜12
0℃で、オレフィン系樹脂が酢酸ビニル含量5〜20重
量%のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が主成分である
ことにより、溶接棒のカットが容易で、適切な温度によ
る溶接棒の変形が可能で、接合作業性の良好なものとな
る。また、ポリオレフィン系シート2同士を接合する際
に、前記の溶接棒で接合する。
Description
として施工されるポリオレフィン系シートを接合するた
めの溶接棒及びその溶接棒を用いたポリオレフィン系シ
ートの接合方法に関し、更に詳しくは施工時のカット
性、接合作業性に優れ、接合強度の強いオレフィン系樹
脂組成物からなる溶接棒及びエチレン−酢酸ビニル共重
合樹脂などのポリオレフィン系シートを接合する方法に
関するものである。
トが使用されていた。そのポリ塩化ビニル製シートは、
シート同士の接合方法として、溶接棒による樹脂溶接や
シーム液を使用して容易に接合することが出来るため、
好適に用いられていた。
や焼却時に塩素系ガスを発生するため、近年ポリオレフ
ィン系シートが提案されている。
ィン系シートは溶剤に溶けにくいためシーム液による接
合は困難であり、十分な接合強度を得るためには溶接棒
を使用して樹脂溶接する必要がある。しかし、接合強度
の確保には溶接棒がシートの接合部位で充分に軟化、変
形してシート同士を接合することが要求されるが、ポリ
オレフィン系シートの接合は、高温に加熱すると変形が
起こり、また、溶接棒自体に弾力があることで施工時の
カット性が悪いため、ポリ塩化ビニル系シートの接合よ
りも作業性が悪かった。
接合において、作業性の改善と接合強度の確保を目的と
した溶接棒及び接合方法を提供することを目的とするも
のである。
め、本発明が講じた手段は20℃での引張弾性率(JI
S K 7113)が50〜150MPaであり、且
つ、MFR(メルトフロート)値(190℃、荷重2.
16Kg、10分間の値)が15〜100gであること
を特徴とするオレフィン系樹脂組成物からなる溶接棒で
ある。MFRが15g以上である溶接棒を使用すること
により、施工時の溶接棒のカットが容易になる。
て、ワックス類又はタッキファイヤーのいずれか一方又
は双方を添加することが好ましい。
樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂など融
点が80〜120℃である樹脂が好ましく、中でも酢酸
ビニル含量が5〜20重量%のエチレン−酢酸ビニル共
重合樹脂をベース樹脂として用いると、シートと溶接棒
を樹脂溶接する適切な温度で溶接棒が充分軟化、変形し
て十分な接合強度が確保される。
トにポリオレフィン系樹脂シートを用いるのが好まし
く、特にシートにはエチレン−酢酸ビニルが含まれるこ
とが更に好ましい。
る。本発明の溶接棒はオレフィン系樹脂組成物からな
り、20℃での引張弾性率が50〜150MPaであ
り、且つ、MFR値が15〜100gであることを特徴
とする。溶接棒は紐状で使用することから、柔軟性が要
求され、一方接合強度を発揮するために硬さが必要とな
る。引張弾性率が150MPa超では硬すぎるためハン
ドリング性に問題があり、50MPa未満では接合強度
が低下するため前記範囲が弾性率として好ましい。前記
範囲の弾性率の溶接棒であって、且つ本発明の特徴であ
る溶接棒のカット性を発現させるには、溶接棒の長手方
向に対するポリマーの配向度が重要であり、ポリマーの
配向が大きいほどカット性が向上する。MFRが大きい
ほどポリマーが配向し易いが、逆に分子量が小さくなる
ため、耐久性が低下する。このため、MFRが15g未
満ではカット性が充分ではなく、MFR値が100gを
超えると耐久性が低下する。
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー
1、エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重
合樹脂、プロピレンと炭素数4以上のα-オレフィンと
の共重合樹脂、エチレンとスチレンの共重合樹脂、エチ
レン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合
樹脂、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレ
ン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−酢
酸ビニル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エステル共
重合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂、オレフ
ィン系熱可塑性エラストマー等である。
ストマー、熱可塑性ポリウレタン、アイオノマー、ポリ
エステル、ポリアミド、エチレンビニルアルコール樹
脂、ポリメタクリル酸エステル等のポリマーをブレンド
することも可能であり、これらの樹脂をブレンドするこ
とにより耐汚染性が向上する。特にアイオノマーをブレ
ンドすることは溶接棒の耐汚染性を向上させるために有
用である。さらにブレンドするポリマーの特性が付加さ
れる。
は、上記オレフィン系樹脂に、ポリエチレンワックス、
パラフィンワックス等のワックス類又はタッキファイヤ
ーのいずれか一方又は双方を5〜20重量%添加するの
が好ましい。ワックス類としては、パラフィン系、ポリ
オレフィン系、ポリエチレンの酸化物、マイクロクリス
タリン系、カウナバ蝋などがあり、中でも、分子量が3
00〜5000の範囲及び融点が40〜120℃の範囲
が好ましい。タッキファイヤーとしては、天然ロジン、
水素化ロジン、ロジン誘導体(メタノール、グリコール
類、グリセリン、ペンタエルスリトール等のアルコール
とのエステル化誘導体、マレイン酸変性体、金属塩
等)、β−ピネン、α−ピネンとフェノールの共重合
体、石油樹脂(脂肪族系、芳香族系、脂肪族−芳香族共
重合体、脂環族系、クマロン−インデン樹脂等)、ポリ
テルペン樹脂及びアルキルフェノール樹脂等があり、一
般的には粘着付与剤として用いられるものであり、軟化
点が50〜150℃の範囲のものである。
〜120℃である樹脂が特に好ましく、中でも酢酸ビニ
ル含量が5〜20重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合
樹脂をベース樹脂として用いれば、適切な条件下におけ
るシート表面温度で溶接棒の軟化、変形が充分であり、
接合強度が特に良好となる。また、溶接棒の溶融温度が
シートよりも低いため、シートを必要以上に加熱しなく
とも溶接棒を軟化、変形させることができ、接合時の温
度範囲が広がるとともに接合後の外観も良好となる。
5.0mmの紐状のものが一般的である。紐状の断面形
態は、円型、星型、三角型、四角型、多角形型、台形型
等特に制限はないが、円形のものが一般的である。ま
た、断面模様としては、多色の樹脂が混合されたマーブ
ル模様、チップを添加した模様等特に制限はない。
ートにポリオレフィン系シートを用いるのが好ましく、
そのポリオレフィン系シートを構成する樹脂は、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー1、
エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合樹
脂、プロピレンと炭素数4以上のα-オレフィンとの共
重合樹脂、エチレンとスチレンの共重合樹脂、エチレン
−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合樹
脂、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン
−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エステル共重
合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂、オレフィ
ン系熱可塑性エラストマー等である。
エラストマー、熱可塑性ポリウレタン、アイオノマー、
ポリエステル、ポリアミド、エチレンビニルアルコール
樹脂、ポリメタクリル酸エステル等のポリマーをブレン
ドすることも可能である。特にここでの接合では、シー
トにエチレン−酢酸ビニルが含まれることが好ましい。
ン系シートの厚みは1.0〜3.0mmが好適であり、
例えば熱風溶接機を使用してシートと溶接棒を同時に加
熱して押圧しながら溶接する方法や、溶接棒のみを加熱
して接合する方法、ホットメルト銃等を使用して接合す
ることも可能である。
説明する。 シートの作製 エチレン−酢酸ビニル共重合体100重量部に対して充
填剤150重量部を使用したシートの上面に、ポリエチ
レン100重量部に対してベージュに調色した顔料9.
0重量部を使用したシートをカレンダー加工により積層
して、実施例及び比較例における厚さ2.0mmのシー
トを作製した。 溶接棒の作製 表1に示した基本物性のポリマーを用いて、表2(実施
例)及び表3(比較例)に示した割合で混合し、押出機
により3.5mmの丸棒に加工した実施例1〜8及び比
較例1〜3の溶接棒を作製した。MFR値の測定は、J
IS K 7210に準拠して190℃で測定した。
せた部分を60°にカットして、その部分を実施例及び
比較例の各溶接棒を用いて熱風溶接機により溶接し、シ
ートを接合した。
0〜150MPa、MFR値を15〜100gにするこ
とで、カット性が向上し、接合強度が良好になることが
わかる。更に、溶接棒にアイオノマーを添加することに
より、溶接棒の耐汚染性が向上した。
150MPaであり、且つ、MFR値が15〜100g
であることを特徴とするオレフィン系樹脂組成物からな
る溶接棒であるからポリオレフィン系シート同士を接合
する際に、施工時における溶接棒のカットが容易になる
と共に適切な温度で溶接棒が変形し、接合作業性の良好
なものである。
類又はタッキファイヤーのいずれか一方又は双方を添加
することにより、MFR値を大きくすることが出来、カ
ット性、作業性がさらに優れたものとなる。
20℃であることにより溶接棒の溶融温度がポリオレフ
ィン系シートよりも低いため、該シートを必要以上に加
熱しなくとも溶接棒を軟化、変形させることができ、接
合時の温度範囲が広がるとともに接合後の外観も良好と
なる。
量5〜20重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が
主成分であることによって、ポリオレフィン系シートと
溶接棒を樹脂溶接する適切な温度条件下におけるシート
の表面温度で溶接棒が充分軟化、変形して十分な接合強
度が確保でき、特に良好となるる。
合する際に、前記各種のオレフィン系樹脂組成物からな
る溶接棒を用いて接合することによって、施工時の溶接
棒のカット、接合作業が容易になり、接合強度が良好な
接合を行うことが出来る。
を60°にカットして溶接棒により溶接した断面図。
分をカット断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 20℃での引張弾性率が50〜150M
Paであり、且つ、MFR値が15〜100gであるこ
とを特徴とするオレフィン系樹脂組成物からなるポリオ
レフィン系シート用溶接棒。 - 【請求項2】 オレフィン系樹脂組成物にワックス類又
はタッキファイヤーのいずれか一方又は双方を添加する
ことを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン系シー
ト用溶接棒。 - 【請求項3】 オレフィン系樹脂の融点が80〜120
℃であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
ポリオレフィン系シート用溶接棒。 - 【請求項4】 オレフィン系樹脂が酢酸ビニル含量5〜
20重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が主成分
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
のポリオレフィン系シート用溶接棒。 - 【請求項5】 ポリオレフィン系シート同士を接合する
際に、請求項1〜4のいずれかに記載の溶接棒で接合す
ることを特徴とする接合方法。
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