JPH11300835A - 超高分子量ポリオレフィンのフィルム等の溶着方法 - Google Patents
超高分子量ポリオレフィンのフィルム等の溶着方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】結晶性超高分子量ポリオレフィンからなるフ
ィルム等を溶着部にクラックが発生することなく、高い
接着強度で溶着することができる溶着方法を提供する。 【解決手段】上記ポリオレフィンフィルムを超音波処理
すると共に加圧して溶着する。
ィルム等を溶着部にクラックが発生することなく、高い
接着強度で溶着することができる溶着方法を提供する。 【解決手段】上記ポリオレフィンフィルムを超音波処理
すると共に加圧して溶着する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、超高分子量ポリオ
レフィンのフィルム、シート状成形体等（本明細書では
これらを単に「フィルム等」という）の溶着方法に関す
る。
レフィンのフィルム、シート状成形体等（本明細書では
これらを単に「フィルム等」という）の溶着方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】超高分子量ポリオレフィン、特に結晶性超
高分子量ポリオレフィンは、近年その強度特性が優れる
ことから、インフレーション法、Ｔダイ法などによりフ
ィルム等に成形されて使用されている。なかでも超高分
子量ポリエチレンは、様々な分野で使用されている。近
年ではこのような超高分子量ポリオレフィンからなるフ
ィルム等を貼り合わせて袋状として使用するニーズが高
まっている。フィルム等を貼り合わせて袋状とするには
一般に溶着が行われ、溶着には図１及び図２に示すよう
な下部シールバー１と昇降可能な上部シールバー２より
なるヒートシール装置が用いられる。
高分子量ポリオレフィンは、近年その強度特性が優れる
ことから、インフレーション法、Ｔダイ法などによりフ
ィルム等に成形されて使用されている。なかでも超高分
子量ポリエチレンは、様々な分野で使用されている。近
年ではこのような超高分子量ポリオレフィンからなるフ
ィルム等を貼り合わせて袋状として使用するニーズが高
まっている。フィルム等を貼り合わせて袋状とするには
一般に溶着が行われ、溶着には図１及び図２に示すよう
な下部シールバー１と昇降可能な上部シールバー２より
なるヒートシール装置が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】超高分子量ポリオレフ
ィン、特に超高分子量ポリエチレンからなるフィルム等
を従来のヒートシール装置で加熱溶着を試みた場合、高
温で、又は長時間、又は高い圧力で溶着を行うと、シー
ル部にクラックが発生する。この問題を解決するため
に、比較的加熱温度を低くして溶着を試みると、溶着不
良、或いはシール部の収縮が大きく充分な溶着が行えな
かった。本発明は上記のような問題を解決しようとする
ものであって、超高分子量ポリオレフィン、特に結晶性
超高分子量ポリオレフィンからなるフィルム等を溶着部
にクラックが発生するなどの問題が起こることが少な
く、高い接着強度で融着することができる溶着方法を提
供しようとするものである。
ィン、特に超高分子量ポリエチレンからなるフィルム等
を従来のヒートシール装置で加熱溶着を試みた場合、高
温で、又は長時間、又は高い圧力で溶着を行うと、シー
ル部にクラックが発生する。この問題を解決するため
に、比較的加熱温度を低くして溶着を試みると、溶着不
良、或いはシール部の収縮が大きく充分な溶着が行えな
かった。本発明は上記のような問題を解決しようとする
ものであって、超高分子量ポリオレフィン、特に結晶性
超高分子量ポリオレフィンからなるフィルム等を溶着部
にクラックが発生するなどの問題が起こることが少な
く、高い接着強度で融着することができる溶着方法を提
供しようとするものである。
【０００４】
【課題の解決手段】本発明者らは、超高分子量ポリオレ
フィンのフィルム等に対する溶着方法について種々実験
を重ねた結果、超音波処理すると共に、加圧すると充分
な溶着が行えることを見出した。本発明は、かゝる知見
に基づいてなされたもので、超高分子量ポリオレフィン
のフィルム等を超音波処理すると共に加圧して溶着する
ことを特徴とする。以下、本発明で用いる超高分子量ポ
リオレフィン、フィルム等、溶着方法について順に詳述
する。
フィンのフィルム等に対する溶着方法について種々実験
を重ねた結果、超音波処理すると共に、加圧すると充分
な溶着が行えることを見出した。本発明は、かゝる知見
に基づいてなされたもので、超高分子量ポリオレフィン
のフィルム等を超音波処理すると共に加圧して溶着する
ことを特徴とする。以下、本発明で用いる超高分子量ポ
リオレフィン、フィルム等、溶着方法について順に詳述
する。
【０００５】超高分子量ポリオレフィン 本発明に用いるポリオレフィンとは、エチレン、プロピ
レン及び炭素数４ないし８のα−オレフィンを例えばチ
ーグラー系触媒を用いたスラリー重合により、単独もし
くは、二つ以上の組み合わせで重合して得られるものを
いう。好ましい共重合体は、エチレンと少量のプロピレ
ンもしくは炭素数４ないし８のα−オレフィンの単独な
いし、二つ以上の組み合わせによる共重合体である。エ
チレン共重合体の場合、共単量体の量は５モル％以下が
好ましい。これらの中で特に好ましいものは、エチレン
の単独重合体である。超高分子量ポリオレフィンの極限
粘度〔η〕は、４〜３０dl/g、好ましくは４〜１０dl/g
である。この範囲であれば溶着性が良好である。ここで
極限粘度〔η〕は、フィルム等から採取したサンプルで
測定することにより求められる。
レン及び炭素数４ないし８のα−オレフィンを例えばチ
ーグラー系触媒を用いたスラリー重合により、単独もし
くは、二つ以上の組み合わせで重合して得られるものを
いう。好ましい共重合体は、エチレンと少量のプロピレ
ンもしくは炭素数４ないし８のα−オレフィンの単独な
いし、二つ以上の組み合わせによる共重合体である。エ
チレン共重合体の場合、共単量体の量は５モル％以下が
好ましい。これらの中で特に好ましいものは、エチレン
の単独重合体である。超高分子量ポリオレフィンの極限
粘度〔η〕は、４〜３０dl/g、好ましくは４〜１０dl/g
である。この範囲であれば溶着性が良好である。ここで
極限粘度〔η〕は、フィルム等から採取したサンプルで
測定することにより求められる。
【０００６】超高分子量ポリオレフィンの融点は、９０
℃以上、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１１
０℃以上、特に好ましくは１１０〜１８０℃である。こ
こで融点はＤＳＣ法で測定される。すなわちＤＳＣの吸
熱曲線における、最大ピーク位置の温度を指す。具体的
にはフィルム等から採取した試料をアルミパンに詰め、
１０℃／分で２００℃まで昇温し、２００℃で５分間保
持したのち、２０℃／分で室温まで降温し、ついで１０
℃／分で昇温する際の吸熱曲線より求めた値をいう。
℃以上、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１１
０℃以上、特に好ましくは１１０〜１８０℃である。こ
こで融点はＤＳＣ法で測定される。すなわちＤＳＣの吸
熱曲線における、最大ピーク位置の温度を指す。具体的
にはフィルム等から採取した試料をアルミパンに詰め、
１０℃／分で２００℃まで昇温し、２００℃で５分間保
持したのち、２０℃／分で室温まで降温し、ついで１０
℃／分で昇温する際の吸熱曲線より求めた値をいう。
【０００７】フィルム等 本発明で用いるフィルム等は、従来から知られるインフ
レーション法、Ｔダイ法などによって得ることができ
る。このフィルム等は延伸されていてもいなくてもよ
い。配向したフィルムに対してはことに、本発明方法で
溶着することにより収縮が生じにくゝ効果が顕著であ
る。極限粘度〔η〕が４〜３０dl/gの超高分子量ポリオ
レフィンよりなるフィルムを例えばインフレーション法
で得る場合、次のようにして得ることができる。すなわ
ち超高分子量ポリオレフィンをスクリュー押出機で溶融
し、ついでマンドレルがスクリューの回転に伴って、又
は単独で回転する少なくともＬ／Ｄが５のチューブダイ
から押し出した後、所定のドラフト比で引取りながら溶
融状態のチューブ状フィルムの内部に気体を吹き込み、
膨比１．１ないし２０の範囲で膨張させ、冷却し、フィ
ルムとする。
レーション法、Ｔダイ法などによって得ることができ
る。このフィルム等は延伸されていてもいなくてもよ
い。配向したフィルムに対してはことに、本発明方法で
溶着することにより収縮が生じにくゝ効果が顕著であ
る。極限粘度〔η〕が４〜３０dl/gの超高分子量ポリオ
レフィンよりなるフィルムを例えばインフレーション法
で得る場合、次のようにして得ることができる。すなわ
ち超高分子量ポリオレフィンをスクリュー押出機で溶融
し、ついでマンドレルがスクリューの回転に伴って、又
は単独で回転する少なくともＬ／Ｄが５のチューブダイ
から押し出した後、所定のドラフト比で引取りながら溶
融状態のチューブ状フィルムの内部に気体を吹き込み、
膨比１．１ないし２０の範囲で膨張させ、冷却し、フィ
ルムとする。
【０００８】本方法における好ましいドラフト比は５以
上であり、特に好ましくは８以上である。また好ましい
膨比は５以上であり、とくに好ましくは８以上である。
ここで、Ｌはマンドレルとアウターダイで構成されるチ
ューブダイの長さ、またＤはスクリューダイ出口におけ
るアウターダイの内径である。なお、インフレーション
フィルム成形装置に関する態様は、本出願人により出願
された特公平６−５５４３３号公報に詳述されている。
本発明で用いるフィルム等の厚みは、通常１〜５００μ
m、好ましくは５〜１００μmである。この範囲の厚みで
あれば溶着強度に優れ、かつ孔あきやしわ寄せが起こり
にくい。
上であり、特に好ましくは８以上である。また好ましい
膨比は５以上であり、とくに好ましくは８以上である。
ここで、Ｌはマンドレルとアウターダイで構成されるチ
ューブダイの長さ、またＤはスクリューダイ出口におけ
るアウターダイの内径である。なお、インフレーション
フィルム成形装置に関する態様は、本出願人により出願
された特公平６−５５４３３号公報に詳述されている。
本発明で用いるフィルム等の厚みは、通常１〜５００μ
m、好ましくは５〜１００μmである。この範囲の厚みで
あれば溶着強度に優れ、かつ孔あきやしわ寄せが起こり
にくい。
【０００９】溶着 本発明方法では溶着予定箇所を超音波処理すると共に加
圧するが、超音波処理すると共に加圧するとは、超音波
処理と加圧とを同時に行うことも含まれる。超音波処理
する際に使用する超音波の周波数は特に制限はない。加
圧力はフィルム厚や溶着速度によって異なるが、通常５
〜２５kgf/cm2の範囲で選択される。
圧するが、超音波処理すると共に加圧するとは、超音波
処理と加圧とを同時に行うことも含まれる。超音波処理
する際に使用する超音波の周波数は特に制限はない。加
圧力はフィルム厚や溶着速度によって異なるが、通常５
〜２５kgf/cm2の範囲で選択される。
【００１０】溶着速度は１m/min以上、好ましくは２m/m
in以上、更に好ましくは２〜３０m/minである。１m/min
未満では溶着部に孔あきなどの問題が発生することがあ
り、好ましくない。溶着部は例えば帯状に形成される
が、溶着部の形状に特に制限はない。帯状に形成する場
合には、曲線であっても直線であっても或いはその組合
わせであってもよく、また連続であっても不連続であっ
てもよい。いづれにしても溶着部の幅に特に制限はな
い。
in以上、更に好ましくは２〜３０m/minである。１m/min
未満では溶着部に孔あきなどの問題が発生することがあ
り、好ましくない。溶着部は例えば帯状に形成される
が、溶着部の形状に特に制限はない。帯状に形成する場
合には、曲線であっても直線であっても或いはその組合
わせであってもよく、また連続であっても不連続であっ
てもよい。いづれにしても溶着部の幅に特に制限はな
い。
【００１１】
【実施例】実施例１ 下記仕様のブラザー株式会社製の超音波溶着機を用い、
出力を目盛５に設定して溶着速度２m/min 、加圧力９kg
f/cm2 、周波数１９．７KHz で、フィルム厚が１５μm
、極限粘度〔η〕が８．２dl/g、融点Ｔｍが１３６℃
及び１５１℃の超高分子量ポリエチレンフィルムを溶着
した。結果を以下の表１に示す。
出力を目盛５に設定して溶着速度２m/min 、加圧力９kg
f/cm2 、周波数１９．７KHz で、フィルム厚が１５μm
、極限粘度〔η〕が８．２dl/g、融点Ｔｍが１３６℃
及び１５１℃の超高分子量ポリエチレンフィルムを溶着
した。結果を以下の表１に示す。
【００１２】仕様 型式：ＢＵ３−２１５ 周波数：１９．７KHz 融着ローラ：幅５mm、ミシン目 実施例２ 実施例１と同じ超高分子量ポリエチレンフィルムを溶着
速度１０m/min 、加圧力を１５kgf/cm2 とする以外は実
施例１と同じ条件で溶着した。結果を以下の表１に示
す。
速度１０m/min 、加圧力を１５kgf/cm2 とする以外は実
施例１と同じ条件で溶着した。結果を以下の表１に示
す。
【００１３】実施例３ フィルム厚が２５μm 、極限粘度〔η〕が８．２dl/gの
超高分子量ポリエチレンフィルムを実施例１と同じ条件
で溶着した。結果を以下の表１に示す。 実施例４ 実施例３と同じ超高分子量ポリエチレンフィルムを実施
例２と同じ条件で溶着した。結果を以下の表１に示す。
超高分子量ポリエチレンフィルムを実施例１と同じ条件
で溶着した。結果を以下の表１に示す。 実施例４ 実施例３と同じ超高分子量ポリエチレンフィルムを実施
例２と同じ条件で溶着した。結果を以下の表１に示す。
【００１４】実施例５ フィルム厚が１５μm 、極限粘度〔η〕が５．２dl/gの
超高分子量ポリエチレンフィルム（融点１３５℃）を実
施例２と同じ条件で溶着した。結果を以下の表１に示
す。 比較例１ 実施例１と同じ超高分子量ポリエチレンフィルムを図１
に示すヒートシーラを用い、シール温度１６０℃、シー
ル時間３秒、シール圧力２kgf/cm2 でヒートシールし
た。結果を以下の表２に示す。
超高分子量ポリエチレンフィルム（融点１３５℃）を実
施例２と同じ条件で溶着した。結果を以下の表１に示
す。 比較例１ 実施例１と同じ超高分子量ポリエチレンフィルムを図１
に示すヒートシーラを用い、シール温度１６０℃、シー
ル時間３秒、シール圧力２kgf/cm2 でヒートシールし
た。結果を以下の表２に示す。
【００１５】比較例２ 実施例１と同じ超高分子量ポリエチレンフィルムを比較
例１と同じ条件でヒートシールした。結果を以下の表２
に示す。 比較例３ 実施例５と同じ超高分子量ポリエチレンフィルムを比較
例１と同じ条件でヒートシールした。結果を以下の表２
に示す。
例１と同じ条件でヒートシールした。結果を以下の表２
に示す。 比較例３ 実施例５と同じ超高分子量ポリエチレンフィルムを比較
例１と同じ条件でヒートシールした。結果を以下の表２
に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】表１及び表２において、溶着性はシール部
を目視により観察し、溶着が良好なものを〇、不良なも
のを×とした。フィルムの極限粘度〔η〕は、デカリン
中１３５℃にて測定する値であり、測定方法はＡＳＴＭ
Ｄ４０２０に基づいて行った。またシール強度Ｎは、
インテスコ社製のインストロン型万能材料試験機を用
い、幅１５mmの試験片をチャック間３０mm、試験速度３
００mm/minでＪＩＳ Ｚ−１７０７に準拠して実施する
ことにより求めた。
を目視により観察し、溶着が良好なものを〇、不良なも
のを×とした。フィルムの極限粘度〔η〕は、デカリン
中１３５℃にて測定する値であり、測定方法はＡＳＴＭ
Ｄ４０２０に基づいて行った。またシール強度Ｎは、
インテスコ社製のインストロン型万能材料試験機を用
い、幅１５mmの試験片をチャック間３０mm、試験速度３
００mm/minでＪＩＳ Ｚ−１７０７に準拠して実施する
ことにより求めた。
【００１９】表１及び表２に示されるように、超音波処
理すると共に加圧することにより、極限粘度〔η〕が５
dl/g以上、更には８dl/g以上の超高分子量ポリエチレン
フィルムに対してもシール強度が１０．０Ｎ以上の強度
を有する溶着が行えた。
理すると共に加圧することにより、極限粘度〔η〕が５
dl/g以上、更には８dl/g以上の超高分子量ポリエチレン
フィルムに対してもシール強度が１０．０Ｎ以上の強度
を有する溶着が行えた。
【００２０】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、超高分子
量ポリオレフィンからなるフィルム等を溶着部にクラッ
ク等を起こさず、しかも高い接着強度で溶着することが
できる。請求項２記載の発明のように、超高分子量ポリ
オレフィンの極限粘度〔η〕が４〜１０dl/gのフィルム
等に対して本発明を実施すると、溶着性が良好である。
請求項３記載の発明のように、融点が９０℃以上である
結晶性超高分子量ポリオレフィンよりなる強度特性に優
れたフィルム等に対しても良好な溶着が可能である。
量ポリオレフィンからなるフィルム等を溶着部にクラッ
ク等を起こさず、しかも高い接着強度で溶着することが
できる。請求項２記載の発明のように、超高分子量ポリ
オレフィンの極限粘度〔η〕が４〜１０dl/gのフィルム
等に対して本発明を実施すると、溶着性が良好である。
請求項３記載の発明のように、融点が９０℃以上である
結晶性超高分子量ポリオレフィンよりなる強度特性に優
れたフィルム等に対しても良好な溶着が可能である。
【００２１】請求項４記載の発明のように、フィルムが
インフレーションフィルムである場合も、溶着による収
縮が生じにくい。請求項５記載の発明のように、溶着速
度を１m/min以上にすると、溶着部に孔あき等の問題が
発生することがない。請求項７記載の発明のように、厚
みが５〜１００μmのフィルムを用いると、溶着強度に
優れ、孔あきやしわが生じにくい。
インフレーションフィルムである場合も、溶着による収
縮が生じにくい。請求項５記載の発明のように、溶着速
度を１m/min以上にすると、溶着部に孔あき等の問題が
発生することがない。請求項７記載の発明のように、厚
みが５〜１００μmのフィルムを用いると、溶着強度に
優れ、孔あきやしわが生じにくい。
【図１】ヒートシーラの要部を示す正面図。
【図２】同側面図。
１・・下部シールバー ２・・上部シールバー
フロントページの続き (72)発明者 福元 敏人 山口県玖珂郡和木町和木六丁目１番２号 三井化学株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】超高分子量ポリオレフィンのフィルム等を
超音波処理すると共に加圧することを特徴とする超高分
子量ポリオレフィンよりなるフィルム等の溶着方法。 - 【請求項２】超高分子量ポリオレフィンの極限粘度
〔η〕は４〜３０dl/gである請求項１記載の超高分子量
ポリオレフィンよりなるフィルム等の溶着方法。 - 【請求項３】超高分子量ポリオレフィンはＤＳＣ法で測
定した融点が９０℃以上である請求項１又は２記載の超
高分子量ポリオレフィンよりなるフィルム等の溶着方
法。 - 【請求項４】フィルムはインフレーションフィルムであ
る請求項１ないし３のいづれかの請求項に記載の超高分
子量ポリオレフィンよりなるフィルム等の溶着方法。 - 【請求項５】溶着速度は１m/min以上である請求項１な
いし４のいづれかの請求項に記載の超高分子量ポリオレ
フィンよりなるフィルム等の溶着方法。 - 【請求項６】ポリオレフィンはポリエチレンである請求
項１ないし５のいづれかの請求項に記載の超高分子量ポ
リオレフィンよりなるフィルム等の溶着方法。 - 【請求項７】超高分子量ポリオレフィンフィルムの厚さ
が１〜５００μmである請求項１ないし６のいづれかの
請求項に記載の超高分子量ポリオレフィンよりなるフィ
ルム等のシール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10109362A JPH11300835A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 超高分子量ポリオレフィンのフィルム等の溶着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10109362A JPH11300835A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 超高分子量ポリオレフィンのフィルム等の溶着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11300835A true JPH11300835A (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14508315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10109362A Pending JPH11300835A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 超高分子量ポリオレフィンのフィルム等の溶着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11300835A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003027536A3 (en) * | 2001-09-27 | 2003-10-02 | Separation Technologies Inc | Method of forming a continuous belt for a belt-type separator device |
| US7559412B2 (en) | 2005-09-01 | 2009-07-14 | Advics Co., Ltd. | Disc brake apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62156928A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | ポリエチレンフイルムの製造方法 |
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-
1998
- 1998-04-20 JP JP10109362A patent/JPH11300835A/ja active Pending
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| US7467709B2 (en) | 2001-09-27 | 2008-12-23 | Separation Technologies Llc | Continuous belt for a belt-type separator device |
| US7559412B2 (en) | 2005-09-01 | 2009-07-14 | Advics Co., Ltd. | Disc brake apparatus |
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