JPS5838130A - 発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法 - Google Patents
発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発泡熱可塑性６樹脂板特に高発泡板の超音波
溶着方法ならびにその超音波溶着用ホーンに関する。
溶着方法ならびにその超音波溶着用ホーンに関する。
発泡熱可塑性樹脂板（以下発泡板という）を２枚重ね、
台に載せ一方の側に超音波発振用ホーンを当て、１０〜
５００ＫＣ／Ｓの超音波を用いて低発泡板を溶着するこ
とは公知である。すなわち、低発泡倍率１．５倍以下の
発泡板であれば、ｌ０ＫＣ／Ｓ以上の超音波を用いて直
径約１０〜３０１ｍの断面をもつホーンを用いて溶着で
きる。
台に載せ一方の側に超音波発振用ホーンを当て、１０〜
５００ＫＣ／Ｓの超音波を用いて低発泡板を溶着するこ
とは公知である。すなわち、低発泡倍率１．５倍以下の
発泡板であれば、ｌ０ＫＣ／Ｓ以上の超音波を用いて直
径約１０〜３０１ｍの断面をもつホーンを用いて溶着で
きる。
しかしながら、発泡倍率が２倍以上の高発泡板に適用す
ると振動エネルギーの素材への吸収率が大きいために前
記発泡板の接触表面同志が十分な溶着をする前に周囲の
素材バルクの一部分が溶融する。また最初に溶融する位
置はホーンの当る中央部とは限らず、なお、溶融部が円
形となるとも限らないで不定形な形状で座屈してしまう
。この現象は絶縁体の両端に高電圧をかけた時に発生す
るコロナ放電現象と似ており、素材のもっとも弱い部分
にエネルギーが集中するという一般的な物理現象からも
納得できることである。
ると振動エネルギーの素材への吸収率が大きいために前
記発泡板の接触表面同志が十分な溶着をする前に周囲の
素材バルクの一部分が溶融する。また最初に溶融する位
置はホーンの当る中央部とは限らず、なお、溶融部が円
形となるとも限らないで不定形な形状で座屈してしまう
。この現象は絶縁体の両端に高電圧をかけた時に発生す
るコロナ放電現象と似ており、素材のもっとも弱い部分
にエネルギーが集中するという一般的な物理現象からも
納得できることである。
次に具体的に図面を参照して説明する。
第１図は、発泡倍率１．５以下の低発泡板Ａ−Ｂを重ね
１台２の上に載せ発泡板Ａの側がら超音波発振用ホーン
１を押し当てた状態を（イ）で示し、溶着された溶着面
Ｃの状態の断面を（ロ）でその平面図を（ハ）で例示す
る。この場合ホーンは断面円形でその直径は約１０〜３
０ｍｍの範囲のものが使用されその範囲がほぼ溶着面Ｃ
として均一に溶着される。
１台２の上に載せ発泡板Ａの側がら超音波発振用ホーン
１を押し当てた状態を（イ）で示し、溶着された溶着面
Ｃの状態の断面を（ロ）でその平面図を（ハ）で例示す
る。この場合ホーンは断面円形でその直径は約１０〜３
０ｍｍの範囲のものが使用されその範囲がほぼ溶着面Ｃ
として均一に溶着される。
第２図は発泡倍率２以上の高発泡板Ａ−８２枚重ね低発
泡板の溶着に使用する大きさ、径約１５゜のホーンを用
いて溶着しようとした時の状態を例示し、（口１（ハ）
に断面及び平面図で示される溶着面Ｃは第１図の如く均
一にはならないで座屈している。
泡板の溶着に使用する大きさ、径約１５゜のホーンを用
いて溶着しようとした時の状態を例示し、（口１（ハ）
に断面及び平面図で示される溶着面Ｃは第１図の如く均
一にはならないで座屈している。
すなわち、低発泡板用ホーンでは溶着できない。
第３図は、−辺の長さが約５Ｂの小さい矩形のホーンを
使用して高発泡板Ａ−Ｂ２枚を溶着しようとした場合の
結果を例示し、（ロ）及び（ハ）は溶着結果溶着面Ｃを
示す。ホーンの形状通り押しつぶされてしまう。押しつ
ぶされた部分は高発泡板Ａ及びＢは溶着されるが、周辺
とは大きな断差を生じ、前記断差の境界面は脆弱で簡単
に剥離するという溶着の目的には程遠い極めて悪い結果
で、実用価値は認められない。
使用して高発泡板Ａ−Ｂ２枚を溶着しようとした場合の
結果を例示し、（ロ）及び（ハ）は溶着結果溶着面Ｃを
示す。ホーンの形状通り押しつぶされてしまう。押しつ
ぶされた部分は高発泡板Ａ及びＢは溶着されるが、周辺
とは大きな断差を生じ、前記断差の境界面は脆弱で簡単
に剥離するという溶着の目的には程遠い極めて悪い結果
で、実用価値は認められない。
本発明は発泡倍率２倍以上の高発泡板の超音波溶着は従
来の低発泡板に用いる方法ではできなかったのを解決す
る目的で鋭意研究の結果、完成したものである。
来の低発泡板に用いる方法ではできなかったのを解決す
る目的で鋭意研究の結果、完成したものである。
本発明は発泡熱可塑性樹脂板Ａ−Ｂを重ね、超音波によ
り溶着する場合に於いて、前記樹脂板Ａ・Ｂの溶着予定
面のほぼ中央の小なる一部分を最初に超音波溶融させ、
その溶融した樹脂の余剰部分を周囲の前記樹脂板Ａ−Ｂ
の接触面の間に押し拡げ、前記押し拡げられた溶融樹脂
とその近傍の接触部に超音波を吸収せしめ、前記樹脂板
Ａ−Ｈの接触部を溶融させ、その溶融した樹脂の余剰部
分をその外側の前記樹脂板Ａ−Ｂの接触面の間に押し拡
げ、同様の工程を繰り返えすことにより、前記樹脂板Ａ
−Ｈの接触面に予定の溶着面Ｃを形成させることを特徴
とする発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法及び発泡熱
可塑性樹脂板の超音波溶着用ホーンの断面を先細りに形
成しその先端を頂点としたことを特徴とする超音波溶着
用ホーンである。
り溶着する場合に於いて、前記樹脂板Ａ・Ｂの溶着予定
面のほぼ中央の小なる一部分を最初に超音波溶融させ、
その溶融した樹脂の余剰部分を周囲の前記樹脂板Ａ−Ｂ
の接触面の間に押し拡げ、前記押し拡げられた溶融樹脂
とその近傍の接触部に超音波を吸収せしめ、前記樹脂板
Ａ−Ｈの接触部を溶融させ、その溶融した樹脂の余剰部
分をその外側の前記樹脂板Ａ−Ｂの接触面の間に押し拡
げ、同様の工程を繰り返えすことにより、前記樹脂板Ａ
−Ｈの接触面に予定の溶着面Ｃを形成させることを特徴
とする発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法及び発泡熱
可塑性樹脂板の超音波溶着用ホーンの断面を先細りに形
成しその先端を頂点としたことを特徴とする超音波溶着
用ホーンである。
要するに、本発明は低発泡板に用いる従来°法では溶着
は上記のような悪い結果を生じ実用価値がないので、実
用化できるように改良した発明である。高発泡板Ａ−Ｂ
２枚重ね３台２の上に載せ、台とは反対の側の高発泡板
を超音波発振用水−ン１で１〜１０ ｋｇの圧力下にて
押圧し前記＾板の接触面が前記ホーンの先端は円でも多
角形でも又帯状でもよいが径又は幅が１〜６關好ましく
は２〜６ｍａｒであり、それで押圧すると、それに見合
った小さな面積の樹脂板Ａ−Ｂの接触面が超音波の振動
を受けて先づ溶融する。さらに溶融樹脂の余剰分がその
周辺外側の両板Ａ−Ｈの接触面に、例えば前記ホーンの
先端を頂点とする円錐状に先細りの先端を頂点としたホ
ーンで押圧して拡げると、その小部分は超音波を吸収し
て溶融し、溶融した余剰の樹脂はさらに、画板の接触面
に沿って押し拡げられ、前記工程が繰り返えされて所望
の範囲の溶着面に至って両板Ａ−Ｂは溶着される。その
両板Ａ−Ｂの間の接触面に於いて接着面Ｃが拡大し所望
の面積範囲にまで及ぶ経過を第５図に例示した。図面に
於いて＋１） （２） （ａ）は溶着進行経過（イ）は
ホーン１での抑圧の経過（ロ）及び（ハ）は溶着面Ｃの
拡がりを例示する断面及平面図の説明図である。
は上記のような悪い結果を生じ実用価値がないので、実
用化できるように改良した発明である。高発泡板Ａ−Ｂ
２枚重ね３台２の上に載せ、台とは反対の側の高発泡板
を超音波発振用水−ン１で１〜１０ ｋｇの圧力下にて
押圧し前記＾板の接触面が前記ホーンの先端は円でも多
角形でも又帯状でもよいが径又は幅が１〜６關好ましく
は２〜６ｍａｒであり、それで押圧すると、それに見合
った小さな面積の樹脂板Ａ−Ｂの接触面が超音波の振動
を受けて先づ溶融する。さらに溶融樹脂の余剰分がその
周辺外側の両板Ａ−Ｈの接触面に、例えば前記ホーンの
先端を頂点とする円錐状に先細りの先端を頂点としたホ
ーンで押圧して拡げると、その小部分は超音波を吸収し
て溶融し、溶融した余剰の樹脂はさらに、画板の接触面
に沿って押し拡げられ、前記工程が繰り返えされて所望
の範囲の溶着面に至って両板Ａ−Ｂは溶着される。その
両板Ａ−Ｂの間の接触面に於いて接着面Ｃが拡大し所望
の面積範囲にまで及ぶ経過を第５図に例示した。図面に
於いて＋１） （２） （ａ）は溶着進行経過（イ）は
ホーン１での抑圧の経過（ロ）及び（ハ）は溶着面Ｃの
拡がりを例示する断面及平面図の説明図である。
第５図に於いてはいわゆる点溶着の場合を説明したが、
前記頂点の代りに１〜１０朋好ましくは２〜６１１１幅
の帯状の接触面を持ち、例えばその両側に末拡り（先細
りの逆）に拡った形状のホーンを用いれば、点溶接の場
合と同様に２枚の発泡板Ａ・Ｂを線浴着することができ
る。
前記頂点の代りに１〜１０朋好ましくは２〜６１１１幅
の帯状の接触面を持ち、例えばその両側に末拡り（先細
りの逆）に拡った形状のホーンを用いれば、点溶接の場
合と同様に２枚の発泡板Ａ・Ｂを線浴着することができ
る。
頂点の面積、形状、ホーンの先細りの先端が頂点である
形状、高さは、被溶接発泡板の発泡倍率、厚さ、樹脂の
種類を勘案して実験的に決めることができる。先細りの
先端を頂点とするホーンの構造すなわち、末拡がりの形
状は段階的であっても差支はない。又必しも左右対称的
でなくともよい、第４図に本発明の発泡熱可塑性樹脂の
超音波溶接方法を実施するに好適なホーンを例示する。
形状、高さは、被溶接発泡板の発泡倍率、厚さ、樹脂の
種類を勘案して実験的に決めることができる。先細りの
先端を頂点とするホーンの構造すなわち、末拡がりの形
状は段階的であっても差支はない。又必しも左右対称的
でなくともよい、第４図に本発明の発泡熱可塑性樹脂の
超音波溶接方法を実施するに好適なホーンを例示する。
第４図は点溶着の場合のホーンを例示した断面図である
が線溶着用のホーンは線方向に直角の断面図として考え
ることができる。
が線溶着用のホーンは線方向に直角の断面図として考え
ることができる。
上記の通り、ホーンの大きさは対象とする発泡板に左右
されるが、頂点の径は１〜１０朋好ましくは２〜６ ｍ
ｌＫ底部の径は２０〜４０龍高さは発泡板の厚さに見合
って決められる。
されるが、頂点の径は１〜１０朋好ましくは２〜６ ｍ
ｌＫ底部の径は２０〜４０龍高さは発泡板の厚さに見合
って決められる。
次に本発明の実施例を示す。
実施例１
厚さ５１１１１１％比重０３ｇ／ｃＣ１発泡倍率酌３倍
の高発泡ポリプレン樹脂板Ａ−８２枚を重ね第６図（１
）に断面の形状を示す超音波用ホーンを用い５００ＫＣ
／Ｓ−発振時間２ ｓｅｃ、抑圧４に一下押え時間２５
ｓｅｃで図（１ａ）に溶着面Ｃの断面を示す良好な溶着
結果を得た。図（１）に示すホーンの寸法は次の通りで
あった。
の高発泡ポリプレン樹脂板Ａ−８２枚を重ね第６図（１
）に断面の形状を示す超音波用ホーンを用い５００ＫＣ
／Ｓ−発振時間２ ｓｅｃ、抑圧４に一下押え時間２５
ｓｅｃで図（１ａ）に溶着面Ｃの断面を示す良好な溶着
結果を得た。図（１）に示すホーンの寸法は次の通りで
あった。
ｄｌ・・・・・・３朋 ｈｌ・・・・・・２朋ｄ
２°°゛°°７ＩＩＩＩｈ２゛°山２朋ｄ３・・・・・
・１１龍 ｈ３・・・・・・３ ｍｌＮ屯・
・・・・・２０龍 実施例２ 実施例１と同じ高発泡ポリプロビレ樹脂板の超音波溶着
を第６図（２）に示す断面円形のホーンを用い発振時間
ｌ ｓｅｃ押圧４ ｋ／、７下押え時間２αｅｃに上り
図（２ａ）に溶着面Ｃの断面を示す良好な溶着結果を得
た。
２°°゛°°７ＩＩＩＩｈ２゛°山２朋ｄ３・・・・・
・１１龍 ｈ３・・・・・・３ ｍｌＮ屯・
・・・・・２０龍 実施例２ 実施例１と同じ高発泡ポリプロビレ樹脂板の超音波溶着
を第６図（２）に示す断面円形のホーンを用い発振時間
ｌ ｓｅｃ押圧４ ｋ／、７下押え時間２αｅｃに上り
図（２ａ）に溶着面Ｃの断面を示す良好な溶着結果を得
た。
比較例１
実施例２と同一条件下にて、但しホーンの形状のみ第６
図（３）に示すｄｌ ＝ ２０ｍ＋ｘ ｆ）円筒形ホー
ンを用いて溶着を試みたが（３ａ）に溶着面Ｃの断面を
示すように先端の一部が溶着させたのみで板はホーンの
側面で切断され、溶着の目的は達成できなかった。
図（３）に示すｄｌ ＝ ２０ｍ＋ｘ ｆ）円筒形ホー
ンを用いて溶着を試みたが（３ａ）に溶着面Ｃの断面を
示すように先端の一部が溶着させたのみで板はホーンの
側面で切断され、溶着の目的は達成できなかった。
比較例２
実施例２と同一発泡樹脂板を、但しホーンの形状は第６
図（４）に示すｄ”３ｍｍ１＝２０朋を用い、発振時間
０５ｓｅｃ押え時間１ ｓｅｃ他は実施例２と同一条件
下で溶着を試みたが、 （４ａ）に溶着面Ｃの断面を
示すように厚さ０５朋程度以下に押し潰され、周囲の樹
脂板の断面はホーンの側面で切断され、簡単に押し潰さ
れた端から容易に折れてしまった。
図（４）に示すｄ”３ｍｍ１＝２０朋を用い、発振時間
０５ｓｅｃ押え時間１ ｓｅｃ他は実施例２と同一条件
下で溶着を試みたが、 （４ａ）に溶着面Ｃの断面を
示すように厚さ０５朋程度以下に押し潰され、周囲の樹
脂板の断面はホーンの側面で切断され、簡単に押し潰さ
れた端から容易に折れてしまった。
第１図は低発泡板の超音波溶着な例示する説明図。
第２図、第３図は高発泡板を低発泡板に適用する方法で
は、溶着でき難い状態を例示する説明図。 第４図は本発明のホーンの形状を例示する説明断面図。 第５図は本発明による溶着経過及び溶着した溶着面を例
示する断面図。 第６図は実施例、比較例のホーンの形と溶着面の関係を
示す説明図。 １・・・超音波溶着用ホーン ２・・・台Ａ−Ｂ・・
・発泡板 Ｃ・・・溶着面出願人 三井東圧
化学株式会社
は、溶着でき難い状態を例示する説明図。 第４図は本発明のホーンの形状を例示する説明断面図。 第５図は本発明による溶着経過及び溶着した溶着面を例
示する断面図。 第６図は実施例、比較例のホーンの形と溶着面の関係を
示す説明図。 １・・・超音波溶着用ホーン ２・・・台Ａ−Ｂ・・
・発泡板 Ｃ・・・溶着面出願人 三井東圧
化学株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ 発泡熱可塑性樹脂板Ａ−Ｂを重ね、超音波に
より溶着する場合に於いて、前記樹脂板Ａ・Ｂの溶着予
定面のほぼ中央の小なる一部分を最初に超音波溶融させ
、その溶融した樹脂の余剰部分を周囲の前記樹脂板Ａ−
Ｂの接触面の間に押し拡げ、前記押し拡げられた溶融樹
脂とその近傍の接触部に超音波を吸収せしめ、前記樹脂
板Ａ−Ｈの接触部を溶融させ、その溶融した樹脂の余剰
部分をその外側の前記樹脂板Ａ−Ｂの接触面の間に押し
拡げ、同様の工程を繰り返えすことにより、前記樹脂板
Ａ・Ｂの接触面に予定の溶着面Ｃを形成させることを特
徴とする発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法。 （２） 発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着用ホーンの
断面を先細りに形成しその先端を頂点としたことを特徴
とする超音波溶着用ホーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56135477A JPS5838130A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56135477A JPS5838130A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838130A true JPS5838130A (ja) | 1983-03-05 |
| JPH0311254B2 JPH0311254B2 (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=15152622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56135477A Granted JPS5838130A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838130A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1428647A1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-16 | Eurotec Beheer B.V. | The ultrasonic welding of a coupling member onto an integrated top layer of polymeric foam of a stoma body side wafer for a two-piece stoma system |
| JP2006278849A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Nichicon Corp | 超音波溶接ホーンおよびそれを用いた電解コンデンサの製造方法 |
| US7374626B2 (en) | 2004-06-15 | 2008-05-20 | Eurotec Beheer B.V. | Method for bonding a body side wafer of a stoma system and a further component of said stoma system with each other |
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|---|---|
| JPH0311254B2 (ja) | 1991-02-15 |
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