JPS60125643A - 熱接着法 - Google Patents

熱接着法

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JPS60125643A
JPS60125643A JP58229900A JP22990083A JPS60125643A JP S60125643 A JPS60125643 A JP S60125643A JP 58229900 A JP58229900 A JP 58229900A JP 22990083 A JP22990083 A JP 22990083A JP S60125643 A JPS60125643 A JP S60125643A
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Japan
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heating coil
plastic layer
heat
area
layer
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Masaki Morotomi
諸冨　正樹
Kazuhisa Ishibashi
石橋　一久
Tadahiko Kuzura
忠彦 葛良
Tamio Fujiwara
藤原　民雄
Kazusane Hirota
広田　和実
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Original Assignee
Individual
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱接着法に関し、さらに詳しくは、金属箔層を
含む積層体よりなる部材、例えば容器の蓋部材に、金属
板状片、例えば開口用摘みタブを熱融着性シラスチック
層を介して熱接着する方法に関する。
本発明者等は、先きに第１図、第２図に示されるような
、金属箔層４ｃを含む積層体４（第６図参照）よシなり
、開口部を画定するスコア線７を形成された蓋部材２に
、スコア線７を切断して開口するための摘みタブ３が熱
接着された開口容易な蓋１を提案した。蓋１は、例えば
第２図に示すような容器本体５に内容物８を充填した後
、容器本体５のフランジ部５ａにヒートシールによって
接合される。
摘みタブ３はアルミニウム（合金）板や錫めっき鋼板等
の、好ましくは剛性のある金属板（厚さは通常約００５
〜１０聾、好ましくは０２〜０、４　ｗｎ　）より形成
されていて、摘み部３ａおよび鋭い押裂き用先端３ｂを
備えている。摘み部３ａと先端３ｂとの間の、先端３ｂ
寄りの中間の、摘み部３ａを開口のため引上げるさいの
レバー支点となるべき部分３ｃを包囲して、先端３ｂ側
が閉じだ環状の切目線３　ｅ、が形成されており、小面
積の（例えば０．５７　ｃｍ２）部分３ｃが第６図に示
す熱融着性プラスチック層１０（厚さが通常１０〜１０
０μｍのナイロン、変性ポリエステル等よりなる）を介
して、スコア線７の内側の蓋部材２０部分２ａに熱接着
部６を形成して熱接着されている。
蓋部材２は、第６図に示すように、ヒートシール性プラ
スチック内面層４ａ、接着剤層４ｂ、金属箔層４ｃ（厚
さは例えば１００μｍのアルミニウム箔）、およびプラ
イマ一層４ｄよシ主として々る可撓性の積層体４よりな
っている。熱融着性プラスチック層１０が例えばナイロ
ンよりなる場合は、プライマ一層４ｄはエポキシ・フェ
ノール系塗膜よりなり、同様にして摘みタブ３の下面に
も、エポキシ、フェノール系塗膜よりなるプライマ一層
３ｍが形成されている。蓋部材２は可撓性であるため、
開口のさい、摘み部３ａを引上げるとき、摘みタブ３と
接合されている部分２ａが容易に撓んで上記の引上げが
スムースに行なわれ、従って先端３ｂによるスコア線７
の押裂きを容易に行なうことができる。
以上のような蓋部月２に摘みタブ３を熱融着性プラスチ
ック層１０を介して熱接着を行なう場合の高速加熱法と
しては、高周波誘導加熱は好寸しい方法と一般的に考え
られる。しかしながら以上に述べたような小面積の熱接
着部６を高周波誘導加熱によってごく短時間に形成しよ
うとする場合、加熱時に金属箔層４Ｃ等を伝わって逃げ
る熱を補償するため、高周波誘導加熱コイルに大電流を
流す必要があり、従って加熱コイルの過熱防止と、熱接
着部の急冷による固化全促進するため、加熱コイルを水
冷する必要がある。
そのだめ従来の方式に従って、細い水冷鋼管を巻いてな
る小径の高周波誘導加熱コイルを用いることが考えられ
るが、このよう々加熱コイルは形成が極めて難かしく、
またかりに可能だとしても熱融着時の押圧力によってコ
イルが潰れ易いだめ、実用が困難である。かシに実用が
可能だとしても、１個の高周波誘導加熱コイルを用いて
、片側、例えば摘みタブ３側のみより短時間（１秒以下
）誘導加熱する場合には、グラスチック層ｌＯの、加熱
コイル側の面、すなわち摘みタブ３と接している面は溶
融するが、加熱コイルと反対側の面、すなわち蓋部材２
と接している面は容易に溶融せず、従って満足な接着強
度（少なくとも開口のさい剥離しない程度の）を有する
熱接着部を得ることができないという問題を生じ易い。
これは摘みタブ３および蓋部材２における加熱面積の占
める割合が小さく、そのため熱伝導損失が大きい、また
加熱コイルの形が小さいために電磁結合が弱く、加熱効
率が小さい、そこで加熱効率を高めるため、比較的高い
周波数（例えば１００〜２０００ｋＨｚ）の高周波電流
を採用せざるを得す、従って表皮効果によって以上のよ
うな現象が生ずるものと推測される。
本発明は以上に述べた技術上の問題点の解消を図ること
を目的とする。
（５） 上記目的を達成するため、本発明は金属板状片を、金属
箔層を含む積層体よシなる部材に、熱融着性プラスチッ
ク層を介して、比較的小面積の熱接着部を形成して熱接
着する方法であって、比較的大きな断面積を有する本体
と、該熱接着部にほぼ対応する形状の平坦な表面を有し
、かつ該表面のほぼ中央を通る透孔を形成された、小断
面積の突出部を備えた高周波誘導加熱コイル、該透孔を
挿通する高透磁率材料よシなる磁芯、および該本体に付
設された冷却手段を備える、１対の高周波誘導加熱コイ
ル装置の、対向する該突出部によって、該プラスチック
層に対する該金属板状片および該部材の部分を押圧し、
該加熱コイルに短時間通電して、該プラスチック層のプ
ラスチックを溶融し、その後膣加熱コイルを消勢し、次
いで該加熱コイルによる抑圧を解除することを特徴とす
る熱接着法を提供するものである。
以下本発明について図面を参照しながら説明する。
第３図、第４図、第５図において、１５は本発（６） 明に用いられる高周波誘導加熱コイル装置（以下加熱コ
イル装置とよぶ）の例を示したものであって、高周波誘
導加熱コイル１６（以下加熱コイルとよぶ）、高透磁率
材料、例えばフェライトよりなる磁芯１７、および水冷
管１８を備えており、電気絶縁性材料、例えばベークラ
イトよりなる保持体１９によって保持されている。
加熱コイル１６は通常鋼よりなシ、比較的大きな断面積
よりなる本体１６ａと、熱接着部（第１図の６参照）に
ほぼ対応する形状を有する平坦な表面１６ｂｌｆｆｉ有
する小断面積（通常外径が約４〜１５關）の、本体１．
６　ａと一体の突出部］、　６　ｂ（高さｈは通常１〜
１５ｍｍ）を備えている。加熱コイル１６には表面１６
ａｌのほぼ中央を通り、軸方向に延びる透孔２０（通常
直径が約２〜１０ｍｍの）が形成されており、透孔２０
には磁芯１７のコア部１７ａが挿通している。捷だ加熱
コイル１６の外周面は、表面１６ｂ１を除いて磁芯１７
の周辺部１７ｂによって包囲されている。加熱コイル１
６は、図示されない高周波電源よりフィーダ２１を介し
て給電される。なお２２は電気絶縁層である。水冷管１
８は、断面積の大きい本体１６ａの外周に沿って形成さ
れた環状溝３３内に埋設されている。
加熱コイル装置２５は以上のように構成されているので
、被加熱体２４である金属板又は金属箔、例えばアルミ
ニウム箔が、加熱コイルの表面１６ｂｌに接近して対向
するように置かれた状態で加熱コイル１６に通電すると
、加熱コイル１６を流れる電流Ｘにより、磁芯のコア部
１７ａ１周辺部１７ｂおよび被加熱体２４と表面１６ｂ
１間の狭い間隙２５を通る第１の磁束２６が形成される
。この磁束２６によって被加熱体２４内に誘起された電
流により、間隙２５には、第１の磁束２６と同じ方向の
第２の磁束２７が形成される。
そして被加熱体２４の表面１６ｂｌに対向する環状部２
４ａには、第１の磁束２６および第２の磁束２７の和に
比例しだ誘導電流が集中的に流れ、環状部２４ａが誘導
加熱されて、環状部２４ａの温度が選択的に上昇し、そ
の近傍部、特に環状部に対向する被加熱体２４の部分２
４ｂは、部分２４ｂに近接して形成される磁束密度が小
さいので、実質的に誘導加熱されない。
熱接着時の静的押圧力が大きい場合（例えば１０に１４
以上）、もしくは衝撃的に抑圧力が加わる場合、突出部
１６ｂの座屈変形を防止するため、その高さｈは小さい
こと、例えば前述のように約１′〜５　ｍｍであること
が望ましい。また本体１６ａの高さは、水冷管１８全周
設可能な高さであること、す々わち例えば約６　ｍＷ以
上であることが好ましい。
本発明の熱接着は、以上の加熱コイル装置の１対を対向
させて、例えば次のようにして行なわれるＯ 熱融着性プラスチックフィルムより所定形状のプラスチ
ック片（厚さは通常１０〜１００μｍ）ｆ：打抜いて、
摘みタブ３の部分３ｃの先端３ｂが延びる側の面上に載
置し、部分３ｃ’５加熱（例えば（９） 高周波誘導加熱）と同時にプラスチック片を押圧して、
プラスチック片を部分３ｃ上に仮接着して、熱融着性プ
ラスチック層１０を形成する（第６図）。
次いでプラスチック層１０が蓋部材２の所定位置２ａ上
に位置するように摘みタブ３を蓋部材２上に載置した後
、下部加熱コイル装置１５の加熱コイル１６の突出部１
６ｂ１および上部加熱コイル装置１５′（構造は下部加
熱コイル装置１５と、突出部１６′ｂの側面が露出して
いる点を除いて同様である）の加熱コイル１＆出部１６
′ｂを夫々、蓋部材２の７０ラスチック層１０に対接す
る部分２ａおよび摘みタブ３の部分３ｃに当接させて、
これらの部分２ａ、３ｃを押圧する。
この抑圧と殆んど同時に、もしくは抑圧直後に加熱コイ
ル１６および１６′に短時間通電して、部分２ａの金属
箔層４ｃおよび部分３ｃの金属を誘導加熱し、少なくと
も部分２ａおよび部分３ｃに接しているプラスチック層
１０の面の部分を溶融して熱接着部６を形成する。その
後直ちに加熱コイル１２．２２を消勢し、プラスチック
層１０が（１０） 結晶化温度以下となった後、押圧を解除する。
通電時間は１秒以下、好１しくけ０．０５〜０．３秒で
ある。通電時間が１秒を越えると、摘みタブ３および蓋
部材２の保有熱量が大きくなって、プラスチック層１０
の冷却固化に要する時間が長びき、生産性が低下するか
らである。加熱効率を高めるため、比較的高い周波数の
（好ましくは１００〜２０００ｋＨｚ）高周波電流が採
用される。
なお加熱コイル１６および１６′は発振器２ｏの出力端
子に直列に、しかも夫々のコイルによる磁束が同方向と
なるように接続されている。第９図に、発振器２０と加
熱コイル１６　、１．６’の接続の関係が示されている
。そして被加熱体である、蓋部材２と摘みタブ３との加
熱のバランスは、第６図に示されるように加熱コイル１
６およびｌ　６’上に、夫々耐熱性のある絶縁体層３０
および３０′（たとえばポリイミドなどよりなる）を設
け、その厚さを増減して、加熱コイルから被加熱体まで
の距離を変えて、プラスチック層１０の部分２ａ側と部
分３ｃ側の面の温度上昇がほぼ等しくなるように定める
ことが好ましい。例えば加熱コイル１６側のポリイミド
層３０の厚さが５００μｍ。
加熱コイル１６′側のポリイミド層３０′の厚さを５０
μｍとした場合、加熱のバランスが取られる。
本発明は以上の例によって制約されるものでなく、例え
ば蓋部材以外の金属箔層を含む積層体よりなる部材に、
摘みタブ以外の金属板状片を熱接着する場合にも適用さ
れるものである。
本発明によれば、１対の対向する高周波誘導加熱コイル
によシ押圧と誘導加熱を行なうので、金属板状片を金属
箔層を含む積層体よりなる部材に、熱融着性プラスチッ
ク層を介してごく短時間に高い生産速度で、比較的小面
積の満足な接着強度を有する熱接着部を形成して熱接着
することができるという効果を奏する。まだ本発明にお
いては、比較的大きな断面積を有する加熱コイル本体に
冷却手段、例えば水冷管が付設された高周波誘導加熱コ
イル装置を用いるので、熱接着時に加熱コイルに大電流
を流しても加熱コイルが過熱するおそれがなく、また熱
接着部の冷却固化全急速に行なうことができ、さらに熱
接着時に冷却手段に直接押圧力が加わらないので冷却手
段が潰れるおそれがないという利点を有する。
また本発明に用いられる加熱コイルは、熱接着部にほぼ
対応する形状の平坦な表面を有する、小断面積の突出部
を備えておシ、この表面のほぼ中央を通る透孔に高透磁
率材料よりなる磁芯全挿通しているので、本発明は、被
加熱体の突出部に対向する小面積の部分に集中的に誘導
電流を流して、該部分を選択的に誘導加熱することがで
き、従って小面積の熱接着部を効率よく、ごく短時間に
形成できるというメリットを有する。
以下実施例について説明する。
実施例 内面層４ａが厚さ５０μｍのポリプロピレン、接着剤層
４ｂが厚さ１０μｍの変性ポリプロピレン、金属箔層４
ｃが厚さ１００μｍの、アルミニウム箔、プライマ一層
４ｄが厚さ５μｍのエポキシ・フェノール系塗膜よシな
る第１図、第２図に示す形状の直径７５闘の蓋部材２を
作製した。
（１３） 一方、厚さ０．４．６　ｍｍの、表面クロメート処理後
、片面に厚さ５μｍのエポキシフェノール塗膜が形成さ
れたアルミニウム合金板より、第１図、第２図に示す形
状の摘みタブ３（部分３ｃの直径約８５ｍｍ　’）を作
製した。
高周波誘導加熱により部分３ｃに直径８闘、厚さ４０μ
ｍのナイロン１２片を仮接着した（そのさい部分３ｃと
ナイロン１２片の間に箔状熱電対を挿入した）後、摘み
タブ３を蓋部材２の部分２ａ上に、第６図に示すように
載置した。そのさい部分２ａとナイロン１２片の間に箔
状熱電対を挿入した。
次いで突出部１６　ｂ　、　１６’ｂの外径が９關の第
４図、第６図に示すタイプ高周波誘導加熱コイル装置１
５　、１５’によシ、部分２ａおよび３ｃを１２ｋｇの
押圧力で押圧し、直ちに２５０　ｋＨｚの高周波電流を
０．２秒通電し、その後直ちに消勢した。
なおそのさいの電源部よりの発振器２０への入力は４　
ｋＷであった。
第７図は熱電対によシ測定された温度（Ｔ）と、通（１
４） 電開始後の時間（１，）との関係を示しだものであり、
曲線ａは摘みタブ３側の温度を、曲線すは蓋部材２側の
温度を示す。なおナイロン１２の融点は１７８℃である
。
第８図は比較のため、上部加熱コイル１６′のみを用い
て加熱した場合の、温度（Ｔ）と時間（１，）との関係
を示したものである。この場合電源部よシ発振器２０へ
の入力４　ｋＷを上部加熱コイル１６′に通電し、下部
加熱コイル１６の代りにベークライトよシなる支承体を
用いた以外は前記と同様な条件で熱接着を行なった。摘
みタブ３側（曲線ａ）は十分に熱接着可能温度まで誘導
加熱されるが、蓋部材２側（曲線ｂ）は加熱温度が１２
５℃にも達しておらず、熱接着は不可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法にょシ蓋部材に摘みタブが熱接着
された開口容易な蓋の例を示す平面図、第２図は第１図
のＩＩ　−ＩＩ線に沿う縦断面図、第３図は本発明に用
いられる高周波誘導加熱コイル装置の例の平面図、第４
図は第３図の■−ＩＶ線に沿う縦断面図、第５図は第４
図のｖ−ｖ線に沿う横断面図、第６図は第３図に示すタ
イプの１対の高周波誘導加熱コイル装置を用いて、第２
図のＡ部に熱接着部を形成している状態を示す縦断面図
、第７図は本発明の方法により熱接着する場合の、熱接
着部の温度と時間との関係を示す線図、第８図は比較例
の場合の、熱接着部の温度と時間との関係を示す線図、
第９図は第６図の加熱コイル装置に対する給電方式を示
す線図である。 ２・・・蓋部材（金属箔層を含む積層体よυなる部材）
、３・・・摘みタブ（金属板状片）、６・・・熱接着部
、１０・・・熱融着性プラスチック層、１５．１５’・
・・高周波誘導加熱コイル装置、１６　、１６’・・・
高周波誘導加熱コイル、１６ａ・・・本体、１６　ｂ　
、１６’ｂ・・・突出部、１７・・磁芯、１８・・・水
冷管（冷却手段）２０・・・透孔。 −へ 製　漠 ｔつ ≦ 第　７　図 第　８　図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）金属板状片を、金属箔層を含む積層体よシなる部
    材に、熱融着性プラスチック層を介して、比較的小面積
    の熱接着部を形成して熱接着する方法であって、比較的
    大きな断面積を有する本体と、該熱接着部にほぼ対応す
    る形状の平坦な表面を有し、かつ該表面のほぼ中央を通
    る透孔を形成された、小断面積の突出部を備えた高周波
    誘導加熱コイル、該透孔を挿通する高透磁率材料よりな
    る磁芯、および該本体に付設された冷却手段を備える、
    １対の高周波誘導加熱コイル装置の、対向する該突出部
    によって、該プラスチック層に対接する該金属板状片お
    よび該部材の部分を押圧し、該加熱コイルに短時間通電
    して、該プラスチック層のグラスチックを溶融し、その
    後該加熱コイルを消勢し、次いで該加熱コイルによる抑
    圧を解除すること全特徴とする熱接着法。
JP58229900A 1983-12-07 1983-12-07 熱接着法 Pending JPS60125643A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008522922A (ja) * 2004-12-14 2008-07-03 テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム 封止のための方法及び装置
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