JPH05147109A - 発泡成形板と射出成形品の超音波溶着法 - Google Patents
発泡成形板と射出成形品の超音波溶着法Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 発泡成形板100と射出成形品2を超音波落
着する際、熱影響部が現れずに比較的強度の高い溶着を
得る事。 【構成】 表面に美観用表皮層を有する熱可塑性樹脂硬
質発泡成形板100の裏面に同系統の熱可塑性樹脂射出
成形品2を超音波溶着する場合に、前記発泡成形板10
0裏面と射出成形品2間に成形品樹脂の融点をT3とす
るとT2≦T3なる近融点T2を有する同系統の熱可塑
性樹脂中間シート10を介挿した状態で要着する。
着する際、熱影響部が現れずに比較的強度の高い溶着を
得る事。 【構成】 表面に美観用表皮層を有する熱可塑性樹脂硬
質発泡成形板100の裏面に同系統の熱可塑性樹脂射出
成形品2を超音波溶着する場合に、前記発泡成形板10
0裏面と射出成形品2間に成形品樹脂の融点をT3とす
るとT2≦T3なる近融点T2を有する同系統の熱可塑
性樹脂中間シート10を介挿した状態で要着する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発泡成形板と射出成形品
の超音波溶着法に関し、より詳しくは被溶着材界面に樹
脂中間シートを介挿して行なう、熱影響なく比較的高強
度の溶着が得られる超音波溶着法に関する。
の超音波溶着法に関し、より詳しくは被溶着材界面に樹
脂中間シートを介挿して行なう、熱影響なく比較的高強
度の溶着が得られる超音波溶着法に関する。
【0002】
【従来技術と課題】従来、例えばリアパッケージトレイ
(自動車内装部品)の如き熱可塑性樹脂硬質発泡成形板
の裏面に同系樹脂の射出成形品であるブラケット等を超
音波溶着する際、ブラケット座面に点状乃至歯状の突起
を与えないで超音波溶着すると摩擦エネルギが集中しな
いため溶込みが悪く、溶着に時間がかかり、しかも熱影
響が大きく、表面に波打ち(凹み、脹らみ)等の欠陥が
発生する。
(自動車内装部品)の如き熱可塑性樹脂硬質発泡成形板
の裏面に同系樹脂の射出成形品であるブラケット等を超
音波溶着する際、ブラケット座面に点状乃至歯状の突起
を与えないで超音波溶着すると摩擦エネルギが集中しな
いため溶込みが悪く、溶着に時間がかかり、しかも熱影
響が大きく、表面に波打ち(凹み、脹らみ)等の欠陥が
発生する。
【0003】突起を付けると、その部分から溶け始める
ので、全体としては熱影響が少ないままで溶着が行われ
るものと推察される。但し、この場合も突起部が溶け過
ぎると表面に欠陥が生じるので超音波ホーンの加圧力、
振動数等、溶着条件設定は仲々難しかった。
ので、全体としては熱影響が少ないままで溶着が行われ
るものと推察される。但し、この場合も突起部が溶け過
ぎると表面に欠陥が生じるので超音波ホーンの加圧力、
振動数等、溶着条件設定は仲々難しかった。
【0004】また発泡成形板そのものは、発泡率が高い
方が、目標とする溶着強度に対して表面欠陥が少ない。
これは発泡率が高い程断熱性に優れるためであろう。
方が、目標とする溶着強度に対して表面欠陥が少ない。
これは発泡率が高い程断熱性に優れるためであろう。
【0005】また射出成形品であるブラケット座面板厚
は薄い程溶け易いが熱影響も出易い傾向がある。
は薄い程溶け易いが熱影響も出易い傾向がある。
【0006】そして超音波振動数や加圧力を増すと、表
皮層のエンボスが潰れ、光沢ムラが生じて商品の価値を
落とす。
皮層のエンボスが潰れ、光沢ムラが生じて商品の価値を
落とす。
【0007】従来技術では以上のような問題点があっ
た。
た。
【0008】そこで本発明者等は鋭意検討の結果本発明
に到達した。
に到達した。
【0009】
【発明の目的】本発明の目的は、発泡成形板と射出成形
品を超音波溶着する際、熱影響部が現れずに比較的強度
の高い溶着を得る事である。
品を超音波溶着する際、熱影響部が現れずに比較的強度
の高い溶着を得る事である。
【0010】
【発明の構成】本発明により、表面に美観用表皮層を有
する熱可塑性樹脂硬質発泡成形板の裏面に同系統の熱可
塑性樹脂射出成形品を溶着する超音波溶着法において、
前記発泡成形板裏面と射出成形品間に成形品樹脂の融点
をT3とするとT2≦T3なる近融点T2を有する同系
統の熱可塑性樹脂中間シートを介挿する事を特徴とする
超音波溶着法が提供される。
する熱可塑性樹脂硬質発泡成形板の裏面に同系統の熱可
塑性樹脂射出成形品を溶着する超音波溶着法において、
前記発泡成形板裏面と射出成形品間に成形品樹脂の融点
をT3とするとT2≦T3なる近融点T2を有する同系
統の熱可塑性樹脂中間シートを介挿する事を特徴とする
超音波溶着法が提供される。
【0011】以下に本発明を詳細に説明する。
【0012】(1)熱可塑性樹脂 本発明にいう熱可塑性樹脂とは例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、塩ビ、ポリアミド、ABS樹脂、或いは
これらを主成分とするアロイ等を言う。
リプロピレン、塩ビ、ポリアミド、ABS樹脂、或いは
これらを主成分とするアロイ等を言う。
【0013】(2)硬質発泡成形板 前記熱可塑性樹脂を周知の方法で所望の倍率に発泡させ
たものを言い、例えば発泡剤を混入したシート(未発泡
のもの)を加熱することにより常圧二次発泡(発泡倍率
約4倍)させて得られたもので、ドローダウン対策のた
めのバッキング材として一般にポリエステル不織布が下
層に用いられている。
たものを言い、例えば発泡剤を混入したシート(未発泡
のもの)を加熱することにより常圧二次発泡(発泡倍率
約4倍)させて得られたもので、ドローダウン対策のた
めのバッキング材として一般にポリエステル不織布が下
層に用いられている。
【0014】本発明における超音波溶接はこの不織布を
通して行なわれる。
通して行なわれる。
【0015】また、「硬質」とは明瞭な定義は出来ない
が、ソリッドの樹脂成形体であれば、例えばヤング率が
約700kg/cm 2を超えるものを「硬質」とよぶ場合が
ある。
が、ソリッドの樹脂成形体であれば、例えばヤング率が
約700kg/cm 2を超えるものを「硬質」とよぶ場合が
ある。
【0016】また発泡体では、発泡倍率や気泡サイズに
よって感ずる硬さが異なるが、本発明の場合は発泡によ
り曲げ剛性が向上するように用いられる部材に適用され
ており、例えばスポンジ状の軟らかいものは含まれな
い。
よって感ずる硬さが異なるが、本発明の場合は発泡によ
り曲げ剛性が向上するように用いられる部材に適用され
ており、例えばスポンジ状の軟らかいものは含まれな
い。
【0017】(3)同系統の熱可塑性樹脂 本発明における同系統の熱可塑性樹脂とは前述のポリエ
チレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレ
フィン系樹脂の如き、互いに相溶性を有する関係の樹脂
を主成分とする樹脂をいう。また、発泡成形板、射出成
形品、中間シートのいずれもが塩ビ(PVC)である場
合や、いずれもがポリアミド系(例えば射出成形品がナ
イロン66であり、他がナイロン6)である場合などが
含まれる。
チレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレ
フィン系樹脂の如き、互いに相溶性を有する関係の樹脂
を主成分とする樹脂をいう。また、発泡成形板、射出成
形品、中間シートのいずれもが塩ビ(PVC)である場
合や、いずれもがポリアミド系(例えば射出成形品がナ
イロン66であり、他がナイロン6)である場合などが
含まれる。
【0018】発泡成形板については既に述べた。
【0019】またこれらを射出成形したものがブラケッ
ト等の射出成形品であり、接合面に必要に応じて各種形
状の突起をつける事が出来る。
ト等の射出成形品であり、接合面に必要に応じて各種形
状の突起をつける事が出来る。
【0020】介挿する中間シートは製法により、T−ダ
イ法による押出シート、カレンダーシート、プレスシー
ト等の各種があり、いずれも本発明に適用される。厚さ
は通常0.2mm〜1.0mm、望ましくは0.4〜0.6
mmが好適に使用される。これは厚さが0.2mmに達しな
いとその効果が明瞭に現われないからであり、一方で厚
さが1.0mmを超えると熱入力を大きくする必要を迫ら
れるからである。
イ法による押出シート、カレンダーシート、プレスシー
ト等の各種があり、いずれも本発明に適用される。厚さ
は通常0.2mm〜1.0mm、望ましくは0.4〜0.6
mmが好適に使用される。これは厚さが0.2mmに達しな
いとその効果が明瞭に現われないからであり、一方で厚
さが1.0mmを超えると熱入力を大きくする必要を迫ら
れるからである。
【0021】(4)融点 二次発泡成形板(融点T1)裏面と射出成形品(融点T
3)の間に介挿する中間シートの近融点T2との関係は
T2≦T3でなければならない。またおよそT3=T1
である。
3)の間に介挿する中間シートの近融点T2との関係は
T2≦T3でなければならない。またおよそT3=T1
である。
【0022】これは実験の結果、経験的に得られた法則
性であるが、理論的にも、先ず最初に中間樹脂シートが
溶融する方が、他の場合よりも発泡成形板と射出成形品
との両者に溶着され易い事が容易に推察される。
性であるが、理論的にも、先ず最初に中間樹脂シートが
溶融する方が、他の場合よりも発泡成形板と射出成形品
との両者に溶着され易い事が容易に推察される。
【0023】従っておよそT1=T2=T3であってな
お、T2<T3ある事が望ましいのである。
お、T2<T3ある事が望ましいのである。
【0024】およそT1=T3なる関係は、互に同系統
の熱可塑性樹脂で成ることにより当然に導かれる関係で
ある。一般には発泡体の方が熱伝導率が低く低密度であ
るからSoIidより融点は低い。 (5)美観用表皮層 美観用表皮層はDOP等の可塑剤20〜50PHRを含
む厚さ0.1〜0.5mmの塩ビ(PVC)シートであ
り、皮シボ等のエンボスが施されている。これにもバッ
キング材としてポリエステル不織布が用いられており、
美観用表皮層は未発泡シート(発泡後二次発泡成形板と
なるもの)の段階で既に界面にポリエステル不織布を介
してラミネートされている。
の熱可塑性樹脂で成ることにより当然に導かれる関係で
ある。一般には発泡体の方が熱伝導率が低く低密度であ
るからSoIidより融点は低い。 (5)美観用表皮層 美観用表皮層はDOP等の可塑剤20〜50PHRを含
む厚さ0.1〜0.5mmの塩ビ(PVC)シートであ
り、皮シボ等のエンボスが施されている。これにもバッ
キング材としてポリエステル不織布が用いられており、
美観用表皮層は未発泡シート(発泡後二次発泡成形板と
なるもの)の段階で既に界面にポリエステル不織布を介
してラミネートされている。
【0025】
【発明の効果】本発明を実施する事により前記目的のす
べてが達成される。即ち、発泡成形板と射出成形品を超
音波溶着をする際、熱影響が現われずに高強度の溶着が
出来る。
べてが達成される。即ち、発泡成形板と射出成形品を超
音波溶着をする際、熱影響が現われずに高強度の溶着が
出来る。
【0026】以下に実施例を用いて本発明を更に詳細に
説明する。
説明する。
【0027】
【実施例】図5は本発明方法によって取り付けられたブ
ラケットで車体鋼板パネルに取り付けられたリアパッケ
ージトレイの断面図である。
ラケットで車体鋼板パネルに取り付けられたリアパッケ
ージトレイの断面図である。
【0028】図5において、20はクリップ、21は車
体鋼板パネル、25はリアウインドガラス、30はスピ
ーカ、35はリアシートバック、100は二次発泡成形
板である。図4はブラケット2の拡大斜視図である。図
2はブラケット2の正面断面図であり、図3はブラケッ
ト2の側面断面図である。図1は溶着部の拡大断面図で
ある。
体鋼板パネル、25はリアウインドガラス、30はスピ
ーカ、35はリアシートバック、100は二次発泡成形
板である。図4はブラケット2の拡大斜視図である。図
2はブラケット2の正面断面図であり、図3はブラケッ
ト2の側面断面図である。図1は溶着部の拡大断面図で
ある。
【0029】図1,2,3において、100は発泡成形
板、1は発泡PP部、2はブラケット(射出成形品)、
5は美観用表皮層(PVCシート)、7,8はポリエス
テル不織布、10は中間シート、12はブラケット座面
の突起、22は超音波ホーン、tвはブラケットのフラ
ンジ厚さ(mm)、tsは中間シート10の厚さ(mm)、
△Wsは中間シートはみだし部巾(mm)である。
板、1は発泡PP部、2はブラケット(射出成形品)、
5は美観用表皮層(PVCシート)、7,8はポリエス
テル不織布、10は中間シート、12はブラケット座面
の突起、22は超音波ホーン、tвはブラケットのフラ
ンジ厚さ(mm)、tsは中間シート10の厚さ(mm)、
△Wsは中間シートはみだし部巾(mm)である。
【0030】中間シートは△Ws(1.5〜5mm)だけ
はみ出させておく方が溶着が上手くゆく。
はみ出させておく方が溶着が上手くゆく。
【0031】特に図1において、明らかなように発泡
(PP)成形板100は中央の発泡PP部1を挟んでポ
リエステル不織布7,8及び表皮層5が積層されて成っ
ている。
(PP)成形板100は中央の発泡PP部1を挟んでポ
リエステル不織布7,8及び表皮層5が積層されて成っ
ている。
【0032】次に溶着条件は次のとおりである。
【0033】溶着条件:振動数;40KHz 振幅 ;約40μm 発振時間;1.0〜2.0sec 加圧力 ;1.5Kgf/cm 2 超音波溶着:メーカー;ブランソン社 形式 ;XL−700/3BC ホーン ;RECT型 溶着部の温度;160〜168℃ 冷却時間;25sec 表1に実施例1〜7と比較例をまとめる。溶着強度は図
2の矢印で示す方向に力を加え、剥離した時の力(Kg
f)で比較した。
2の矢印で示す方向に力を加え、剥離した時の力(Kg
f)で比較した。
【0034】
【表1】 表1の結果より、本発明実施例では比較例に比して熱影
響が少なく溶着強度に優れる事が明らかである。
響が少なく溶着強度に優れる事が明らかである。
【図1】本発明実施例の溶着部の拡大断面図。
【図2】ブラケットの正面断面図。
【図3】ブラケットの側面断面図。
【図4】ブラケットの斜視図。
【図5】リアパッケージトレイ断面図。
【符号の説明】 1 発泡PP部 2 ブラケット(射出成形品) 3 美観用表皮層 7,8 ポリエステル不織布 10 中間シート 12 突起 20 クリップ 21 車体鋼板パネル 22 超音波ホーン 100 発泡成形板
Claims (1)
- 【請求項1】表面に美観用表皮層を有する熱可塑性樹脂
硬質発泡成形板の裏面に同系統の熱可塑性樹脂射出成形
品を溶着する超音波溶着法において、 前記発泡成形板裏面と射出成形品間に成形品樹脂の融点
をT3とするとT2≦T3なる近融点T2を有する同系
統の熱可塑性樹脂中間シートを介挿する事を特徴とする
発泡成形板と射出成形品の超音波溶着法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3198521A JPH0834739B2 (ja) | 1991-07-13 | 1991-07-13 | 発泡成形板と射出成形品の超音波溶着法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3198521A JPH0834739B2 (ja) | 1991-07-13 | 1991-07-13 | 発泡成形板と射出成形品の超音波溶着法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05147109A true JPH05147109A (ja) | 1993-06-15 |
JPH0834739B2 JPH0834739B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=16392526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3198521A Expired - Lifetime JPH0834739B2 (ja) | 1991-07-13 | 1991-07-13 | 発泡成形板と射出成形品の超音波溶着法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0834739B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1072391A3 (en) * | 1999-07-27 | 2001-02-14 | Emhart Inc. | Plastic clip bonding method and plastic clip |
JP2015186993A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-29 | スズキ株式会社 | シートバック構造 |
WO2018172385A1 (en) * | 2017-03-20 | 2018-09-27 | Multimaterial-Welding Ag | Bonding objects together |
CN112757744A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-05-07 | 黄华泽 | 一种电子器件托盘珍珠棉铺设工艺 |
-
1991
- 1991-07-13 JP JP3198521A patent/JPH0834739B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1072391A3 (en) * | 1999-07-27 | 2001-02-14 | Emhart Inc. | Plastic clip bonding method and plastic clip |
US6703129B1 (en) | 1999-07-27 | 2004-03-09 | Newfrey Llc | Plastic clip bonding method and plastic clip |
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Publication number | Publication date |
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JPH0834739B2 (ja) | 1996-03-29 |
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