JP2768575B2 - 長尺テ−プの接続方法 - Google Patents

長尺テ−プの接続方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂長尺テ−
プ、例えば、包装用細幅テ−プ，情報記録用テ−プや二
次加工用テ−プ等の長尺テ−プの接続方法に関し、特
に、長尺テ−プを接合して所望の長さに延長し得る実用
的接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂フィルム類は、一般に、押
出機やカレンダ−等で製膜加工され、ロ−ル状に巻き取
られて長尺体として提供される。このように調製された
長尺体は、使用の目的，使用対象に対応した所定の幅や
長さにカットされ、長尺テ−プになる。近年、かかる長
尺テ−プの利用分野において、端部に基づく加工ロスが
重要視されるようになり、特に連続操業において、端部
のない長尺テ−プの利用価値が大幅に高まってきた。そ
のような要求に対応して、長尺テ−プ同士を繋いで必要
に応じた長さの長尺テ−プを作ることが要求されるよう
になった。
【０００３】このような長尺テ−プを接続する工業的要
求に沿って、いくつかの接続方法が提案され、また実用
されている。例えば、接続すべき長尺テ−プの端部同士
を重ねて接着剤により接続する方法、長尺テ−プの端部
辺縁同士を接合状に突き合わせ、接着剤と短冊状の別の
テ−プ部材を用いて両テ−プを接続する方法，あるいは
両テ−プの端部を加熱溶融し、その溶融端部同士を突き
合わせて接合部を完全に一体化し、その接合部を上下か
ら圧着して平らにし、冷却後、はみ出し部をカットする
接続方法も提案された。
【０００４】しかし、接着剤を用いて接続する方法は、
その接合部の厚さが増大して段差部を形成するので、そ
の段差部が二次加工の自動流れ作業において、ひっかか
り易く容易に破断するという不利が避けられなかった。
その場合には、作業を中断して補修しなければならない
し、作業状態におけるその補修はなかなか容易でなく、
従って、そのようなテ−プは使用の対象が大きく制限さ
れる。また、端部を突き合わせる方法は、特に、テ−プ
が薄い場合には、技術的に接合作業が厄介であるばかり
でなく、接合部の強度が著しく劣るため、二次加工にお
いて、その接合部がしばしば破断する、という不都合が
避けられなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような長尺テ−プ
の接続の実情に鑑み、本発明者らは、上記のような不利
益や不都合を伴うことのないテ−プを提供し得る接続方
法を開発すべく、多くの試作研究を行った。従って、本
発明の課題は、接合部に段部が実質的に形成されず、接
合部の機械的強度の優れたテ−プの接続方法を提供する
ことにある。また、他の課題は、簡単な装置を用いて容
易に、且つ安定な接続テ−プを得ることができる実用的
に望ましい長尺テ−プの接続方法を提供することにあ
る。更に他の課題は、二次加工においてなんらの不都合
を伴うことがなく、接合部が非接合部と実質的に同様な
状態に形成された接続テ−プを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、同様な２本の
熱可塑性樹脂製長尺テ−プのそれぞれの端部を重ね合わ
せ、その重ね合わせ部を超音波により該樹脂の融着温度
にて加熱圧着した後、１本のテ−プの厚さに加熱押圧
し、次いで、テ−プの両側にはみ出した樹脂をカットす
る長尺テ−プの接続方法を要旨とするものである。この
ような接続方法により、前記従来のテ−プ端部突き合わ
せ方法では得られなかった接合部の高い機械的強度が得
られることは全く意外な発見であった。
【０００７】本発明の方法において対象とする長尺テ−
プは、熱可塑性樹脂のテ−プであって、例えば、包装用
細幅テ−プ，情報記録用テ−プあるいは二次加工におい
て使用されるテ−プ等の長尺テ−プ類が包含される。そ
れらの長尺テ−プ類は、例えば、幅が５〜60mm，厚さが
0.1〜0.5mm程度のものであって、その長さは、使用目的
や対象によって異なるが、作業の自動化に伴って可及的
長いものが歓迎され、時にはエンドレスのものも要求さ
れる。そのような長尺テ−プ類を構成する熱可塑性樹脂
類は、例えば、塩化ビニル系樹脂，プロピレン系樹脂や
スチレン系樹脂等である。本発明において、同様な２本
の熱可塑性樹脂製長尺テ−プとは、互いに溶着可能な樹
脂から成り、テ−プの幅や厚さが同一のものでもよい
し、異なるものでもよい。
【０００８】本発明の方法は、そのような長尺テ−プを
接続する方法を提案するもので、接合しようとする長尺
テ−プのそれぞれの端部を、好ましくは、長さ方向に直
角に直線状にカットし、その端部を、例えば、１〜５mm
程度重ね合わせてその重ね合わせ部を超音波によりテ−
プ樹脂の溶融，融着温度にて加熱圧着した後、加熱押圧
して重ね合わせ、厚さをテ−プの厚さと同様程度に低減
させ、幅方向のはみ出し樹脂部をテ−プ幅にカットする
ものである。重ね合わせ幅が１mm未満では、加熱圧着時
にずれが生じ易く、ずれが生ずると長尺テ−プが曲がっ
て接続したり、次の作業において破断する恐れがあり、
また５mmを超えて圧着しても工業的に不利であるばかり
でなく、操作時間も長くなるので得策でない。
【０００９】長尺テ−プの接続は、まず接合すべきそれ
ぞれの長尺テ−プの端部を重ね合わせ、その重ね合わせ
部がずれないように保持して超音波により加熱圧着す
る。加熱圧着は、重ね合わせ部をテ−プ樹脂の溶融，融
着温度に加熱し、圧着して重ね合わせ部を一体化して接
合部を形成する。次に、加熱押圧は、一体化された接合
部を、その樹脂の溶融，融着温度より低い温度にて１本
のテ−プの厚さ近辺まで押圧されるので、熱による接合
部の機械的強度の劣化が小さい。その接合部の厚さは、
テ−プの厚さと同じかほんの僅か厚い程度が実用上好ま
しい。本発明の方法に用いられる加熱圧着機は、超音波
による加熱機能と圧着機能を有するものであれば好都合
に使用できるが、通常知られた超音波溶着機が工業的に
望ましい。また、加熱押圧装置は、通常知られた加熱押
圧板等が好都合に用いられる。
【００１０】加熱圧着の条件は、テ−プの厚さや重ね合
わせ部の面積あるいは樹脂の溶融温度等によって選択さ
れ、簡単な予備実験によって決定することができる。ま
た、加熱押圧条件も同様なル−チンテストによって容易
に決定できる。本発明方法において、テ−プの接合部を
押圧するための板は、加熱押圧において接 合部近傍に不
均一な厚さのテ−プが形成されないような接合部より充
分大きく広がった形状のものを用いることが望ましい。
また、加熱圧着と加熱押圧を同一の装置で行うことも可
能である。
【００１１】かかる加熱押圧によって、接合部の余分な
樹脂はテ−プの両幅側にはみ出すので、これを適当な手
段によってテ−プ幅にカットして、実質的に２本分の長
さを有する長尺テ−プを得ることができる。このはみ出
し部のカットは、加熱押圧機で押圧した状態で行っても
よいし、冷却固化させたのちに行ってもよい。
【００１２】次に、本発明の方法を添付図面により更に
具体的に説明する。図１は、本発明の方法を実施する２
本のテ−プのそれぞれの端部を重ね合わせた状態を示す
部分斜視図であり、図２は、その重ね合わせ部を溶着ホ
−ンを備えた超音波溶着機で加熱圧着し一体化する状態
を説明する模式的側面図である。また、図３は、加熱板
を備えた加熱押圧装置の説明用模式的側面図である。
【００１３】図１に示されるように、同様な２本の熱可
塑性樹脂製長尺テ−プの長さ方向に直角にカットされた
それぞれの端部１，１’は、位置決め治具２，２’によ
って位置が固定され、両端部は重ね合わされて、加熱圧
着される状態に保たれる。このようにセットされたテ−
プの重合状両端部に超音波溶着機３の超音波溶着ホ−ン
４（図２）の先端面が当てがわれ、超音波加熱溶融しな
がら加熱圧着して重ね合わせ部を一体化させて接合部を
形成する。
【００１４】図３の模式的側面図は、ガイドによって上
下に移動する加熱板５を備えた加熱押圧装置により長尺
テ−プの接合部が同様に加熱押圧される状態を示してお
り、図では、理解を容易にするために、各部材は分離状
に示されている。両テ−プの端部を重ね合わせた接合部
は、その上面に上部加熱板５が下降して下側の下部加熱
板８との間で加熱押圧されるが、所定温度に加熱された
この上部加熱板５とテ−プの重ね合わせ接合部との間に
はアルミ板６を介在させ、更にこのアルミ板６と重ね合
わせ接合部との間には、樹脂テ−プとアルミ板との剥離
性を容易にするために該樹脂より耐熱性の高い剥離性フ
ィルム７が適用されている。
【００１５】このようにして加熱，押圧された接合部
は、そのままの押圧状態で冷却させると剥離フィルムの
面と同様な面状態が重ね合わせ接合部に形成されるの
で、剥離フィルムによって重ね合わせ接合部の表面の整
面性を高めることができる。また剥離フィルム７には、
非接合部のテ−プ面との面合わせのために種々のマット
加工した剥離フィルムやアルミニウムを蒸着した剥離フ
ィルムを用いることも極めて実用的である。
【００１６】このようにして融着一体化された重ね合わ
せ接合部の両側には、合成樹脂がテ−プの幅からはみ出
しているので、このはみ出し部をテ−プ幅に合わせてカ
ットし、接続作業は完了する。この方法による接合は、
その接合部の機械的強度が全く低下せず、テ−プの強度
と実質的に同程度の接合部を提供するので、実質的に所
定のテ−プを無限に延長することができ、単位テ−プの
不利は大幅に改善され、続く二次加工における連続作業
等に極めて有用である。
【００１７】
【作用】本発明の方法によれば、熱可塑性樹脂製テ−プ
のそれぞれの接合部が強度の低下を伴うことなく効果的
に接合一体化され、その接合部の強度は、テ−プ自体の
強度と実質的に同じであって、接合部のない所望の長さ
の長尺のテ−プが効果的に提供される。
【００１８】
【実施例】次に、本発明を実施例により、更に詳細に説
明する。 実施例 １ 幅が約８mm，厚さが約0.25mmのポリスチレン製長尺テ−
プ２本の端部を長さ方向に直角にカットし、対向する位
置決め治具に当てがって、それぞれの端部を約２mm相互
に重ね合わせて固定した。次に、図２に示されるような
超音波溶着装置｛日本エマソン社製のモデル8400Ｗ(20
ＫＨz）｝を加熱圧着装置として使用し、ブ−スタ−ゴ
−ルドφ30の溶着ホ−ンを用いて、上記重ね合わせ部を
加熱圧着して一体化させ接合部を形成した。その接合部
を形成する圧着条件は、圧力５Kg／平方cm，溶着時間
0.6秒，冷却時間１秒，ダウンスピ−ド4.5 及びトリガ
−５である。
【００１９】次いで、テ−プの厚み、整面性を行うため
に加熱押圧装置を用いて上部加熱板を 230℃、また下部
加熱板を 100℃の温度条件で、且つテ−プ重ね合わせ接
合部と上部加熱板との間に剥離性を向上させるために、
厚み２mmのアルミニウム板とその下側に厚さ 100μｍの
アルミニウム蒸着ＰＥＴフィルムを介在させ、アルミニ
ウム蒸着面が接合部に接するように加熱押圧させた。そ
の条件は、圧力５Kg/平方cmで下限位置が0.25mmになる
ように加熱押圧し、その後、その押圧状態のまま０℃の
冷却空気を20秒間吹付けて冷却した。充分に冷却した
後、接合部の両側にはみ出した樹脂をダイセットでテ−
プ幅にカットした。このようにして接続したテ−プの接
合部と非接合部のテ−プ部の物性を測定して、表１にま
とめて示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】上表より、本発明の方法によって得られた
長尺テ−プの接合部は、接合に関与しないテ−プ部と殆
ど差のない同一物性を有し、実質的に２本分の長さのテ
−プが得られていることが理解できる。また、接続され
た長尺テ−プを二次加工で熱間プレスして凹凸を付与し
たところ、接合部での不都合は全くなく、通常の成形が
可能であった。従って、本発明の方法による長尺テ−プ
の接続方法は、二次加工においても実用上問題はなく、
また材料の歩留まりも高いので工業的に極めて望ましい
方法であることが判る。
【００２２】
【発明の効果】本発明の方法によれば、同様な２本の熱
可塑性樹脂製の長尺テ−プをその接合部の機械的性質を
含む諸物性を低下させることなく接続することができ、
しかもその接合部は、テ−プの非接合部の物性と実質的
に同様な状態で得られるから、異なる物性の繋ぎ目を持
たない２本分の長さを有するテ−プが効果的に提供され
る。従って、連続的流れ作業等において要求されるエン
ドレステ−プ等も必要に応じて対応させることができる
ので、非常に高い工業的価値を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法における２本のテ−プの
それぞれの端部を重ね合わせた状態を示す一例の部分斜
視図である。
【図２】図２は、図１の端部重ね合わせ部を溶着ホ−ン
を備えた超音波溶着機で加熱圧着して一体化する状態を
説明する模式的側面図である。
【図３】図３は、加熱板を備えた加熱押圧装置の模式的
側面図である。
【符号の説明】
１，１’・・・長尺テ−プの端部 ２，２’・・・位置決め治具 ３・・・超音波溶着機 ４・・・超音波溶着ホ−ン ５・・・上部加熱板 ６・・・アルミ板 ７・・・剥離フィルム ８・・・上部加熱板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−151553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−90324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−41272（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−57490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−28339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−45383（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−109649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−249619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−132030（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−5407（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】同様な２本の熱可塑性樹脂製長尺テ−プの
    それぞれの端部を重ね合わせ、その重ね合わせ部を超音
    波により該樹脂の融着温度にて加熱圧着した後、１本の
    テ−プの厚さに加熱押圧し、次いで、テ−プの両側には
    み出した樹脂をカットすることを特徴とする長尺テ−プ
    の接続方法。
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