JPH11277629A - ウェルダー用金型および接合膜材の製造方法 - Google Patents

ウェルダー用金型および接合膜材の製造方法

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JPH11277629A JP8717098A JP8717098A JPH11277629A JP H11277629 A JPH11277629 A JP H11277629A JP 8717098 A JP8717098 A JP 8717098A JP 8717098 A JP8717098 A JP 8717098A JP H11277629 A JPH11277629 A JP H11277629A
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welder
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ウェルダー接合時に発生するはみ出し部分をな
くし、見栄えが良好で、かつ、接合強度の高い接合を提
供し、より具体的にはこのためのウェルダー装置の新規
な金型と接合方法を提供する。さらに、良好な接合性を
もつ軟質塩ビ系膜材を提供する。 【解決手段】歯部を有する金型において、該歯部間の空
間体積が、歯部の体積に対して０．６以上であることを
特徴とするウェルダー用金型であり、好ましくは材質が
アルミニュウムおよびアルミニュウム合金からなる金型
である。またこの金型で接合することを特徴とする膜材
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、膜材同士をつなぐ
（以下接合という）高周波加熱接着装置（ウエルダー）
用の部品である金型を提供するもので、膜材の加工縫製
分野に利用するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から倉庫やスポーツ施設の屋根部分
の膜材として軟質塩化ビニルからなる膜材が使用されて
いた。通常、軟質塩ビ膜材は、図１のように、合成繊維
やガラスなどの繊維基布に、軟質塩化ビニル系樹脂（以
下塩ビと略す）を含浸または積層したものである。軟質
塩ビ膜材（以下単に塩ビ膜材または塩ビ基材という）
は、通常厚み０．５〜１ｍｍ、幅１〜２ｍの長尺の巻物
で製品化されている。
【０００３】この膜材を用いて倉庫やスポーツ施設のよ
うな大きなテント様の建造物を作るためには、膜材の広
幅化をする。膜材の広幅化は、図２のように一方の膜材
の裏面と他方の膜材の表面を重ね合わせ、重ねた部分を
図４に示したような原理の高周波加熱接着装置（以下ウ
ェルダー装置という）の金型により内部加熱し、加圧し
て熱融着（以下接合という）する方法が取られる。具体
的理解のため、図４にウエルダー接合の原理を示した。
図４でｅは金型でｆは接合すべき２枚の膜材を重ねたも
のである。ｇはアースであり、ｈにより発生した高周波
で金型を通し膜材を圧縮しつつ内部加熱し接合させる。
【０００４】従来の膜材接合用の金型は、通常真鍮製
で、幅２０〜４０ｍｍ、高さ２０〜４０ｍｍ、長さ２０
〜１２０ｃｍ程度の大きさで、金型の底面は通常平面状
である。これは、膜材の接合部の防汚性は、表面が平滑
な方が良好なためと密着部分が大きいので接合強力も大
きくなるためである。通常の塩ビ膜材を接合する場合は
この金型を用いても、接合部側面からの塩ビのはみだし
は僅かに生じ程度で実用上問題はない。しかし、金型底
面が平面の場合、接着面はフラットとなり、接合部分が
硬く伸びにくくなるため周辺膜材部とのなじみが悪くな
る。従って、曲面形成性や施工性が低下し、テントなど
の施工物とした場合、皺が寄ったり部分的弛みが生じ問
題となる場合がある。
【０００５】このため、ウエルダーの金型として歯形状
にし、接合部の状態を襞状にすることにより、接合部に
伸縮性を付与し施工性を改善する方法が工夫されてい
る。この概念図を図８にその金型の凹凸部の拡大図を図
９に示した。従来の金型の場合は、図９の歯部間の空間
部体積（凹）と歯部（凸部）体積との比ｘ／ｙは最大で
も０．５で、通常はそれ以下である。
【０００６】しかし、この場合はあくまでも接合部に伸
縮性を付与することが目的であり、通常の塩ビ膜材の場
合は目的の効果を発揮出来る。
【０００７】しかし、塩ビ膜材は極めて汚れ易いという
欠点を有しており、このため、図3に示すように、この
塩ビ膜材の表皮としてフッ素系樹脂層ａを接着剤層ｂに
より接着した膜材が提案されている。しかし、この膜材
は表皮がフッ素系樹脂のためウェルダー装置では十分な
接合が達成出来ないという新たな問題が発生する。図５
に表皮フッ素膜材を接合する場合のイメージを、図６に
理想的な接合状態を示した。 図５に示すような表皮フ
ッ素系膜材の場合、接着剤ｄと膜材ｍ２の表皮フッ素フ
ィルムａとを接着するためには、従来の塩ビ膜材同志の
場合に比較し、より高温かつ長時間の加熱が必要とな
る。しかるにこの条件では、塩ビ基材中の塩ビが過度に
加熱され、またこの状態で加圧されるため、溶融した塩
ビが図７ｊに示した如く外側に大量にはみだし、接合部
が極めて見苦しくなる。また、このはみだしが無いよう
に緩和した接合条件を採ると十分な接合強力が得られな
いこととなる。この場合、従来の平面状に対し歯形状の
金型を用いてもさほどの改善効果は見られなかった。
【０００８】即ち、このような膜材の接合において、従
来の手法では接合は極めて困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ウェルダー
接合時に発生するはみ出し部分をなくし、見栄えが良好
で、かつ、接合強度の高い接合を可能にするものであ
り、より具体的にはこのためのウェルダー装置の新規な
金型とそれを用いた接合膜材の製造方法を提供するもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は下記手段
によって達成できる。 １．歯部を有する金型において、該歯部間の空間体積
が、歯部の体積に対して０．６以上であることを特徴と
するウェルダー用金型。 ２．材質がアルミニュウムもしくはアルミニュウム合金
からなることを特徴とする第１項の金型。 ３．第１項の金型を用い膜材を接合することを特徴とす
る接合膜材の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下発明の実施の形態を説明す
る。
【００１２】ウエルダーの金型として歯形状のものはす
でに公知である。しかし、この場合はあくまでも接合部
に伸縮性を付与することが目的であり、この金型を用い
ても、表皮にフッ素系樹脂層を有するような厳しい接合
条件を必要とする膜材を接合する場合は、接合部の塩ビ
はみだしは押さえられなかった。この従来の金型の場合
は、図９の歯部間の空間部体積（凹）と歯部（凸部）体
積との比ｘ／ｙは最大でも０．５で、通常はそれ以下で
ある。
【００１３】即ち、従来のウエルダー加工条件の下で接
着力を十分に確保するためにはｙの割合を大きくせざる
をえなかった。しかし、このｙの割合を大きくすると、
より厳しい条件で膜材を接合しようとした場合は、この
部分で過剰に加熱され圧着されることにより、塩ビの流
動化およびそれに伴う外部へのはみ出しが生じてしまい
良好な接合ができないことになる。本発明ではをｘの部
分で吸収しきれないためである。
【００１４】これに対し、本発明は金型として、図９に
おけるｘ／ｙを通常より遥かに大きくしたものを用いる
ことにより、接着力を確保しつつ塩ビのはみ出しを抑制
できることを見いだしたものある。
【００１５】すなわち、本発明の金型は図１０に示すよ
うに、歯部間の空間部体積（Ａ）と歯部体積（Ｂ）との
比（Ａ／Ｂ）が０．６〜２．０で、歯部の形状は、正方
形の断面のもののみならず、長方形、台形、三角形やそ
の形状に丸みのあるもの、長さ方向に溝のあるもの、凹
凸深さｈの相違するものなど種々の形状が可能である。
【００１６】空間部体積は、図９における深さｈを適宜
設定することでかなりの自由度を持って変更可能であ
る。例えば、ａおよびｂのｈを別な値に設定するか、場
合によってはａ同志もしくはｂ同志内でもｈを変更する
ことも可能である。
【００１７】本発明ではＡ／Ｂ比が特に重要であるが、
この値が０．６以下では塩ビのはみだしを抑える効果は
少なく、また２．０以上では接合部の接着力が不十分と
なる。また、接合部分の樹脂量や金型の形状だけでな
く、加熱時に塩ビや樹脂成分が膨張したり、逆に冷却時
には収縮するなど他の制御要因もあるので、本発明のＡ
／Ｂ比は一般的には０．８〜１．５が好ましい。しか
し、ウェルダー加熱する時間は数秒と非常に短く、金型
の空間部を小さくすると、はみ出し樹脂の流れが悪くな
る場合は、返ってＡ／Ｂ比を１〜２に大きくとった方が
好ましい場合がある。本金型の材質は、従来公知の材質
が適用可能だが、本発明では接合精度および作業性を大
幅に高められる点から、特にアルミニュームもしくはア
ルミニューム合金が好ましい。
【００１８】
【実施例】以下実施例により本発明の効果を具体的に説
明する。
【００１９】なお評価方法についてここに説明する。
【００２０】＜接合部の剥離試験法＞ＪＩＳ Ｋ６３２
８(ゴム引布）5.3.7剥離試験に準じ、フッ素フィル
ムと膜材の裏面との接着強力を評価する。図１１の
ように、膜材（２００×２００ｍｍ）同士を２枚重ね、
その端を「ウェルダー 装置」に４０ｍｍ幅の金型を装
着し、ウェルダー装置で加熱して接合する。接合した試
料から、幅２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試料をサンプリ
ングし、引張試験に装着する。図１２のように、引張速
度２０ｍｍ／分で剥離試験を行う。この時の隔離強力
（ｋｇ・２ｃｍ）を接合性の一つの目安とする。
【００２１】実施例１ 塩ビ粉末（信越化学製）１００部、ジオクチルフタレー
ト可塑剤５０部、リン酸系難燃剤５部、ステアリン酸系
種熱安定剤、酸化チタン紫外線吸収剤、炭酸カルシュー
ムを適量配合した軟質塩ビをポリエステル織物の両面に
積層した塩ビ基材（７８０μｍ、８５０ｇ／ｍ2 ）を作
製した。
【００２２】この塩ビ基材の両面にフッ素系接着剤をコ
ートし、更に、厚さ１５μｍフッ化ビニリデンフッ素フ
ィルムを加熱プレスで接着し、膜材を得た。
【００２３】次に、本発明の真鍮製の金型を作製した。
幅４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、高さ３０ｍｍで、空間部
の幅ａ２ｍｍ、歯部の幅ｂ２ｍｍで、Ａ／Ｂ比は、１．
０であった。
【００２４】先に説明した膜材２枚を交差して端から４
０ｍｍ部分を重ね合わせ、上記金型を島倉電子製ウェル
ダーＳＤ−８Ａ型に取付け接合した。
【００２５】膜材からの塩ビのはみだしも０．５ｍｍ以
下と少なく、見栄えも向上した。また、接合性も剥離強
力が５．１ｋｇ／２ｃｍで非常に良好であった。
【００２６】また、接合した膜材を屋外に半年放置した
が、接合部での汚れや雨スジ状汚れも非常に少なく目立
たなかった。
【００２７】実施例２ 実施例１と同様に、フッ化ビニリデンフィルムを積層し
た表皮膜材を作製した。
【００２８】次に、本発明の真鍮製の金型を作製した。
幅４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、高さ３０ｍｍで、空間部
の幅ａ１．５ｍｍ、歯部の幅ｂ２ｍｍ、でＡ／Ｂ比は
０．７５であった。
【００２９】実施例１と同様にウェルダー接合加工した
ところ、膜材からのはみ出しは０．５ｍｍ程度と少な
く、見栄えも向上した。また、接合性も剥離強力が５．
３ｋｇ／２ｃｍで非常に良好であった。
【００３０】また、接合した膜材を屋外に半年放置した
が、接合部での汚れや雨スジ状汚れも非常に少なく目立
たなかった。
【００３１】実施例３ 実施例１と同様に、フッ化ビニリデンフィルムを積層し
た表皮膜材を作製した。
【００３２】次に、アルミニューム製の金型を作製し
た。幅４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、高さ３０ｍｍで、空
間部の幅ａ２ｍｍ、歯部ｂの幅２ｍｍ、で、Ａ／Ｂ比
は、１．０とした。
【００３３】実施例１と同様にウェルダー接合加工した
ところ、膜材からのはみ出しは０．５ｍｍ以下と少な
く、見栄えも向上した。また、接合性も剥離強力が５．
０ｋｇ／２ｃｍと真鍮製と同等で非常に良好であった。
【００３４】また、接合した膜材を屋外に半年放置した
が、接合部での汚れや雨スジ状汚れも非常に少なく目立
たなかった。
【００３５】比較例１ 実施例１と同様に、フッ化ビニリデンフィルムを積層し
た表皮膜材を作製した。
【００３６】次に、真鍮製の金型を作製した。幅４０ｍ
ｍ、長さ４００ｍｍ、高さ３０ｍｍで、空間部の幅３ｍ
ｍ、歯部の幅１、Ａ／Ｂ比は０．３３とした。
【００３７】実施例１と同様にウェルダー接合加工した
ところ、膜材からのはみ出しは、４〜６ｍｍと非常に大
きく、接合部分は凹凸状で見栄えがしなかった。また、
接合性も、剥離強力が１．８ｋｇ／２ｃｍと非常に悪か
った。
【００３８】これは、はみ出し部分とともに、膜材の裏
の接着剤も流れ出してしまったためと思われる。
【００３９】また、接合した膜材を屋外に３週間放置し
た結果、接合部での汚れやは目立つようになり、また、
塩ビのはみ出しによる雨スジも非常に多かった。
【００４０】２ヶ月後で、汚れが激しくなり、防汚性の
フッ素を積層した効果が台無しなってしまった。
【００４１】
【発明の効果】本発明は、新規ウエルダー金型を提供す
ることによりウェルダー接合時に発生する樹脂のはみ出
し部分をなくし、見栄えが良好で、かつ、接合強度の高
い接合を可能にした。またこの新規な金型を用い、表皮
フッ素系膜材でも良好な接合状態を示す接合膜材の製造
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の塩ビ膜材の例を示す断面図
【図２】 膜材の接合例の概念図
【図３】 本発明膜材の構成断面図の例
【図４】 ウェルダー装置の概念図
【図５】 従来の接合方法を示す概念図
【図６】 表皮のある膜材の良好な接合状態を示す
模式断面図
【図７】 表皮層のある膜材の悪い接合例を示す模
式断面図
【図８】 ウェルダー用金型を示す斜視図
【図９】 図９における金型の歯部の拡大断面図
【図１０】 金型の歯部分と空間部分を示す概念図
【図１１】 剥離テスト用サンプルの接合状態を示す
概念図
【図１２】 剥離試験の状態を示す断面図
【符号の説明】
１：繊維基布層 ２：軟質塩ビ樹脂層 ３：膜材１ ４：膜材２ ５：金型 ６：膜材の接合部 ７：アース ８：高周波発生器 ａ：表皮フッ素系樹脂層 ｂ：接着剤層 ｃ：塩ビ基材層 ｄ：接着剤層 ｅ：ウェルダー用金型 ｆ：膜材の接合部 ｇ：アース ｈ：高周波発生機 ｉ：膜材の接合部 ｊ：塩ビのはみ出し部分 ｋ：金型の歯部 ｍ１，ｍ２：膜材１、膜材２ ｎ：金型の支持部 ｐ：ウェルダー接合部分 ｑ：測定用試料 Ａ：金型の歯部分の体積 Ｂ：金型の空間部分の体積 Ｈ：金型の厚み Ｗ：金型の幅 Ｌ：金型の長さ ｘ：金型の歯間長 ｙ：金型の歯の長さ ｔ：金型の歯の厚み

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】歯部を有する金型において、該歯部間の体
    積が、歯部の体積に対して０．６以上であることを特徴
    とするウェルダー用金型。
  2. 【請求項２】材質がアルミニュウムもしくはアルミニュ
    ウム合金からなることを特徴とする特許請求項１に記載
    の金型。
  3. 【請求項３】請求項１の金型で膜材同士を接合すること
    を特徴とする接合膜材の製造方法。
JP8717098A 1998-03-31 1998-03-31 ウェルダー用金型および接合膜材の製造方法 Pending JPH11277629A (ja)

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JP8717098A Pending JPH11277629A (ja) 1998-03-31 1998-03-31 ウェルダー用金型および接合膜材の製造方法

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JP (1) JPH11277629A (ja)

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