JP2001105498A - 熱融着方法並びに熱融着用加熱装置 - Google Patents
熱融着方法並びに熱融着用加熱装置Info
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- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/737—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
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Abstract
なる表面とポリエステル表面を同時に良好な接着強度を
もって熱融着できるようにし、併せて低廉なコストで品
質の安定した製品を高速で生産できるようにする。 【解決手段】 少なくともポリオレフィン部分とポリエ
ステル部分からなる表面3を有する部材とポリエステル
表面2を有する部材を、該両面で熱融着する方法におい
て、前記少なくともポリオレフィン部分とポリエステル
部分からなる表面3並びに前記ポリエステル表面2に共
に、高速で均一かつ高温の熱風を吹きつけてこれらを溶
融させ、次いで該両表面を互いに圧着して熱融着するよ
うにした。
Description
の熱融着方法並びにこの方法に用いられる加熱装置、更
に詳しくは、ポリオレフィン部分とポリエステル部分か
らなる表面と、ポリエステル部分からなる表面とを同時
に熱融着する方法とそのための加熱装置に関する。
容器としては、その衛生性、耐水性、防湿性及び熱封緘
が可能であることなどから、従来、紙を基材とし、内面
をポリオレフィン類などで加工した容器構成材料が採用
されている。
4に示されるような胴部を有する容器においては、特に
内容物が酒などの場合、その接合部は構成材料端面が容
器内部に露出して内容物に接触することのないように構
成されている。すなわち、図4(A)で示す部分は、図
5に拡大断面図として示すように、一方の材料端部を接
着に必要な所定長さで内側に折り曲げ、該折り曲げ部分
の外面とこれに対応する他方の材料端部の内面とを接着
させる際、予め、前記折り曲げ部分に相当する部分の先
端から厚み方向の中心付近、すなわち、紙の部分の外側
部分を先端から一定長さで除去し、残った内側の半分の
厚み部分を外側の除去部分へ折り込んでおく方法が通常
採用されている。したがって、図中Xで示される部分に
おいては構成材料の内面同志が接着され、Yで示される
部分においては構成材料の外面と内面が接着されること
になる。
内面、外面のいずれもポリオレフィンが採用されてい
た。しかしながら、容器内面にポリオレフィンを採用し
た場合、ポリオレフィンが飲料の香味成分を吸着又は透
過するという性質を有しているため、飲料本来の香り、
味などが維持されないという問題があり、更に上記材料
をポリオレフィンの押し出しコーティングにより作成す
る場合、酸化がおこりやすく、このため異臭が発生する
という問題も生じていた。
面層としてポリオレフィンのかわりにポリエステル、特
にヒートシール性に優れたポリエステルを用いたものが
容器構成材料として採用されている。
ール性ポリエステルを用いた場合においても、紙を主体
とした構成材料の場合、端部の接着部分を形成するため
にヒートシールをおこなおうとしても、紙が断熱材とし
て作用するため、現実には熱融着は困難であった。この
ため、熱融着させるべき両方の面をガスバーナーなどで
あぶり、加熱溶融した後、重ね合わせ融着する、いわゆ
るフレーム処理が行われるが、前記のごとく、一方の表
面が二種以上の材質、すなわち、ポリエステル部分とポ
リオレフィン部分を有する場合、フレーム処理により、
ポリエステル表面に低級酸化物が生成し、該酸化物がポ
リエステル同志の接着を阻害するため、図5におけるX
の部分の接着が不十分であった。 更に、この直接火炎
を接触させる手段では、直火の局部加熱により熱ダメー
ジを紙が受け、紙を主体とする構成材料の熱融着後の品
質を一定に保てない欠点がある。
部分からなる表面とポリエステル表面を同時に熱融着す
る方法として、ポリオレフィン部分とポリエステル部分
からなる表面をフレーム処理した後にホットエアー処理
し、一方、ポリエステル表面をホットエアー処理し、次
いで該両面を互いに圧着して熱融着する方法が提案され
ている。しかし、この手段もポリオレフィン部分とポリ
エステル部分からなる表面をフレーム処理することによ
り、ポリエステル部分が酸化または、加水分解され、ポ
リエステル同志の熱融着性に悪影響を及ぼすという欠点
があった(一例として特公平7−77770号公報参
照)。この酸化反応は次のとおりである。 CmHn+O2 →mCO2 +1/2H2 O
融着手段のうちホットエアー処理のための具体的な構造
は、電熱ヒーターにエアーを吹き込んて熱風を発生さ
せ、その熱風を走行する紙を主体とした構成材料に吹き
つけることによりポリオレフィン部分及びポリエステル
部分を溶融させるようにしていた。しかし、ブロアーの
風圧がヒーター保護の上から3mmaqといった、ほん
のゆらぎ程度の風圧でしか供給できなかったために、ラ
インスピードが110m/minと大変遅く、かつ、ホ
ットエアーの供給時間も1.5秒以上でないと所期の好
ましい熱融着が得られず、熱容量が低く生産速度が上が
らなかったり、熱源が電気であるためコストアップを招
来するなどの欠点もあった。
とポリエステル部分からなる表面とポリエステル表面を
同時に良好な接着強度をもって熱融着できるようにする
ことと、併せて低廉なコストで品質の安定した製品を高
速で生産できるようにすることを課題とする。
少なくともポリオレフィン部分とポリエステル部分から
なる表面を有する部材とポリエステル表面を有する部材
を、該両面で熱融着する方法において、前記少なくとも
ポリオレフィン部分とポリエステル部分からなる表面並
びに前記ポリエステル表面に共に、高速で均一かつ高温
の熱風を吹きつけてこれらを溶融させ、次いで該両表面
を互いに圧着して熱融着することを特徴とするものであ
る。
ポリオレフィン部分とポリエステル部分からなる表面を
有する部材とポリエステル表面を有する部材を、該両面
で熱融着する方法に採用される熱融着用加熱装置であっ
て、前記少なくともポリオレフィン部分とポリエステル
部分からなる表面とポリエステル表面とに向けて熱風を
吹きつけるための熱風吹き出し部と、この熱風吹き出し
部に向けて高速で均一かつ高温の熱風を供給する熱源部
とを備え、これら熱風吹き出し部と熱源部とを熱風供給
配管で接続してあることを特徴とするものである。
る。図3(A)〜(C)は本発明の熱融着方法による容
器胴部の製造の一例を示す概略工程図である。図3にお
いて、容器内面に相当するポリエステル表面2及びその
裏面に容器外面に相当するポリオレフィン表面3とその
一方の端部4にポリエステル面2を有する積層体フィル
ム1を、図3(A)に示すように、端部4のポリオレフ
ィン部分並びにポリエステル部分を共に、熱風吹き出し
部の一例である熱風処理ノズル5から吹き出される熱風
により加熱溶融し、更にこの積層体フィルム1の移送方
向下手に設けられた今一つの熱風処理ノズル6により再
度熱風処理する。一方、ポリエステル面の他の端部も、
積層体フィルム1の移送方向に沿って設けられた前後一
対の熱風処理ノズル7,8による熱風処理が施される。
このような処理を施した後に、前記端部4を接着に必要
な所定長さを内側に折り込み、その外面と、図3(B)
に示すような熱風処理した他の一端のポリエステル面と
を互いに合わせ、圧着して熱融着を行い、図3(C)に
示すような接着された容器胴部を得る。
リエステル部分からなる表面とポリエステル表面を共に
熱風処理するのは、それらの表面部分を軟化溶融させる
ために行われる。このような熱風処理としては、図1の
概念図に示すような熱源部としての熱融着加熱装置が採
用される。この熱融着加熱装置9による熱風発生の具体
的な構成は、例えば給気ファン10より圧送された空気
を熱風発生炉11内に送り、この供給空気をこの熱風発
生炉11に接続されたガス燃焼炉12でLPGや都市ガ
スなどを燃焼することによって得られた熱で加熱するこ
とによって得る。この熱風発生炉11では送り込まれた
空気は約600〜800°Cまで昇温される。
供給配管13を介して送り込まれるLPGや都市ガスを
炉内バーナー14で直接燃焼させる。また、熱風発生炉
11から前記熱風処理ノズル5(6,7,8)に熱風供
給配管15が接続されていて、この熱風発生炉11の高
温の熱風が熱風処理ノズル5(6,7,8)に送られ、
50m/s〜70m/sの高速で積層フィルム1に吹き
付けられる。このような熱風処理によると、ポリオレフ
ィン部分並びにポリエステル部分を酸化反応させること
なく瞬間的に若しくはほとんど瞬間的に溶融できる。前
記熱風処理ノズル5(6,7,8)のダクト16には、
その積層体フィルム1の移送方向の前後で所定間隔を開
けて、前記熱風供給配管15につながる一対の熱風供給
分岐管17が接続され、熱風処理ノズル5(6,7,
8)の全域から均等な圧力、風量そして風速で熱風が吹
き出るように構成されている。つまり、熱風処理ノズル
5(6,7,8)と熱風発生炉11を分離して、両者の
間を熱風供給配管15で接続することによって、この熱
風供給配管15にバッファー(緩衝器)としての機能を
発揮させることができ、その結果風量、風速、風圧とも
にムラがなく均一で理想的な熱風を得ることができる。
ら熱風発生炉11へ大気を送り込むための送気配管、1
9はガス燃焼炉12へ燃焼用空気を供給するために給気
ファン10から分岐させた送気用分岐配管である。
熱風処理した後、好ましくは速やかに両面を重ねて圧着
して熱融着を行い、軟化状態の両面を接着する。この
際、圧着は0.05Kg/cm2 以上の圧力で行うこと
が好ましい。
ン部分とポリエステル部分からなる表面を有する部材と
は、少なくともポリオレフィンが表面に露出する部分、
例えば図5におけるX部分を有するものである。このよ
うなポリオレフィンとしてはポリエチレン、ポリプロピ
レンなどが用いられ、ポリエステルとしては、容器の形
成を考慮すると、ヒートシール性に優れたヒートシール
性ポリエステル樹脂が好ましい。ヒートシール性ポリエ
ステル樹脂としては、例えばガラス移転温度Tgが50
〜150°Cである低結晶性又は非結晶性ポリエステル
樹脂が挙げられる。
エステル樹脂を用いた場合、包材加工中又は保管中など
に樹脂が軟化ベタツキによるブロッキングなどが発生し
作業上問題になる場合があり、ガラス移転温度が150
°C以上のポリエステル樹脂を用いると、ヒートシール
時の製袋・製函が困難となる場合がある。また結晶性の
高いポリエステル樹脂はヒートシール性が低下し、脆い
という欠点有している。
コールの共重合体からなる。このような多塩基酸として
は、テレフタール酸を主成分として含むものが好まし
く、また、多価アルコールとしてはエチレングリコール
を主成分として含むものが好ましい。上記多塩基酸及び
多価アルコールはそれぞれコモノマー成分として他の多
塩基酸及び他の多価アルコールを含むことができる。
リエステルとしては具体的には、(1)主としてテレフ
タル酸を含む2種以上の二塩基酸と二価アルコールとの
共縮合重合体、(2)テレフタル酸と2種以上の二価ア
ルコールとの共縮合重合体、(3)ポリエチレンテレフ
タレート又は前記(1)若しくは(2)の共縮合重合体
と変性ポリオレフィンのポリマーアロイが挙げられる。
ことのできる他の二塩基酸としてはイソフタール酸、ナ
フタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフ
ェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカ
ルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸などの芳香
族ジカルボン酸;ヘキサヒドロテレフタール酸、ヘキサ
ヒドロイソフタール酸などの脂環族ジカルボン酸;アジ
ピン酸、セバシン酸、アゼライン酸などの脂肪族ジカル
ボン酸;P−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、P−オ
キシ安息香酸、ε−オキシカプロン酸などのオキシ酸な
どが挙げられる。
チレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブ
タンジオール、1,4−ジシクロヘキサンジメタノー
ル、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコー
ル、ネオペンチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、1,1−シクロヘキサンジメチロール、1,4−シ
クロヘキサンジメチロール、2,2−ビス(4−β−ヒ
ドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス−(4−β
−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホンシクロヘキサ
ンジオール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)
ベンゼン、1,3−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベ
ンゼンなどのグリコール類などが挙げられる。
共重合体、又は飽和カルボン酸若しくはそのエステルと
の共重合体、又はアイオノマーが挙げられる。不飽和カ
ルボン酸若しくはそのエステルとしては、例えばアクリ
ル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチルなどが
挙げられる。エチレンと不飽和カルボン酸若しくはその
エステルとの共重合体としては、不飽和カルボン酸の含
有量が3〜20重量%であるものが好ましく、エステル
の場合はエステル成分の含有量が1〜20重量%である
ものが好ましい。
核剤又は種々の添加剤、例えば滑剤、アンチブロッキン
グ剤、安定剤、防曇剤、着色剤などを含有してもよい。
このような核剤としては2〜10μmの粒状を有するポ
リオレフィン類又は無機物の微粒子が用いられる。ポリ
オレフィン類としては例えば低密度ポリエチレン、高密
度のポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどが挙げられ、無機物としては例えばカーボン
ブラック、タルク、石膏、シリカ、アルミナ、炭酸カル
シウム、二酸チタン、グラスファイト、粉末ガラス、粉
末金属などが挙げられる。
有する部材とは、表面がポリエステルのみからなるもの
を指し、このようなポリエステルとは前記ヒートシール
性ポリエステル樹脂と同様のものが用いられる。
ン部分とポリエステル部分からなる表面を有する部材と
ポリエステル表面を有する部材とは、各々別個のフィル
ム部材であってもよいが、好ましくは容器の製造上、基
体上の一方の面側にポリエステル表面層を有し、他方の
面側に図5に示されるようなポリエステル面とポリオレ
フィン面からなる端部を有するポリオレフィン表面層を
有する積層体フィルムが使用される。図5におけるポリ
エステル表面を含む部分の折り返しの幅、すなわち、X
部分の長さとしては1〜15mmが容器製造上好まし
い。上記の積層体フィルムとしては、例えば、ポリエス
テル/接着層/延伸プラスチック/金属箔/接着性樹脂
/紙/ポリエチレンなどの層構成を有するものが用いら
れる。上記層構成において、ポリエステル層及びポリエ
チレン層の各々には前記のものが用いられるが、その厚
さとしてはそれぞれ5〜60μm、5〜50μmが好ま
しい。
脂とポリオレフィンとの積層体、または接着剤あるいは
プライマーコート剤などからなるものが用いられる。前
記接着性樹脂としては、例えば密度0.910以下のエ
チレン−αオレフィン共重合体、不飽和カルボン酸変性
ポリオレフィンなどが挙げられる。ポリオレフィンとし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共
重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−
αオレフィン共重合体などが挙げられる。ここで、不飽
和カルボン酸変性ポリオレフィンとは、カルボン酸基、
酸無水物基及びこれらの誘導体と共重合体又はグラフト
重合させた上記ポリオレフィンを意味し、カルボン酸
基、酸無水物基及びこれらの誘導体として具体的には、
メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、メタクリル酸無
水物、無水マレイン酸、メタクリル酸エチル、アクリル
酸グリシジル、メタクリル酸ジグリシジルなどが挙げら
れる。接着剤としては、例えば1液又は2液反応型ウレ
タン系接着剤、ポリエステル系接着剤、アクリル−ウレ
タン系接着剤、エポキシ−ウレタン系接着剤などが挙げ
られ、プライマーコート剤としては、例えばポリエチレ
ンイミン、アルキルチタネートなどが挙げられる。
止するなどのために、延伸プラスチック層を設けること
ができる。延伸プラスチック層に含有される延伸プラス
チックとしてはポリエステル樹脂又はナイロン樹脂を成
形後、縦方向に4〜6倍、横方向に4〜6倍二軸延伸ポ
リエステル樹脂又は二軸延伸ナイロン樹脂を採用するの
が好ましい。
る基材には、容器の構造的支持体として用いられうるも
のであれは特に限定はないが、好ましくは基材の層構成
中に紙を含むものが望ましい。上記基材を構成する紙と
しては、坪量100〜400g/m2 の白板紙、ミルク
カートン用原紙、耐酸紙などを採用するのが好ましい。
常金属箔が設けられており、金属箔としては厚さ6〜2
00μmのアルミニウムからなるものを採用するのが好
ましい。このような金属箔は、例えば前述の接着性樹脂
として用いられたと同様の不飽和カルボン酸変性ポリオ
レフィン、アイオノマー樹脂などにより上記紙上に設け
られる。また、金属箔のかわりに、ガラス蒸着を施した
プラスチックフィルムを用いることもできる。
置を好ましく適用しうる容器としては、浸透性の高い液
体飲料、例えば酒、ウィスキー、ジュース、コーヒー、
麦茶、ウーロン茶、ミネラルウォーター、スープ類など
を内容物とする種々の形態の容器が挙げられる。
リオレフィンもポリエステルも共に高速で均一かつ高温
の熱風を吹きつけて溶融させて接着を行うことによっ
て、従来のフレーム処理と違って、ポリエステル部分が
酸化または、加水分解されるおそれが全くなくなり、ポ
リエステル同志の熱融着性が格段に改善され、熱ダメー
ジを紙が受けるおそれもなくなる。また、ホットエアー
処理と違って、熱源部で得られる熱風温度が500〜8
00°Cであり、しかも、ヒーター保護を考慮する必要
が全く無くなるので、熱風吹き出し部からは50〜70
m/sの高速度で熱風を積層体フィルム表面に供給で
き、積層体フィルム1が搬送ライン上を190m/mi
nのスピードで移行しても、わずか1秒以内でこの積層
体フィルム1の表面温度を130〜150°Cに昇温す
ることができた。
おいて、前記少なくともポリオレフィン部分とポリエス
テル部分からなる表面とポリエステル表面とに向けて熱
風を吹きつけるための熱風吹き出し部と、この熱風吹き
出し部に向けて高速で均一かつ高温の熱風を供給する熱
源部と分離し、両者を熱風供給配管で接続させることに
よって、この熱風供給配管をバッファー(緩衝器)とし
てうまく機能させることができる。
請求項3記載のように、熱源部を給気ファンとバーナー
を備えたガス燃焼炉からなる熱風発生炉で構成すること
ができる。構成が簡素である上に、燃費の低減に貢献で
きるからである。
請求項4記載のように、熱風吹き出し部はライン状の熱
風吹き出し口で構成されたノズルであるのが望ましい。
熱風の吹き出し範囲を、所定のポリオレフィン部分とポ
リエステル部分からなる表面とポリエステル表面とに的
確に絞って行え、この部位を的確に熱溶融させ、周辺部
位に不必要な熱ダメージを与えるおそれを可及的になく
すことができるからである。
具体構成を説明する。下記層構成を有する積層体フィル
ムの一端部を内層の紙の層からポリエチレン層側を端か
ら一定長さ除去し、図5に示すようにポリエステル側の
残部をポリエステル層が外層となるように折り返し幅8
mmで折り返し、ポリエステル面2とポリエチレン面3
からなる表面を有する積層体フィルム1を作成した。層
構成は以下のとおりである。 ポリエステル層20(PET,厚さ60μm)/2軸延
伸ポリエステル21(OPET,厚さ12μm)/アル
ミニウム箔22(Al,厚さ9μm)/アイオノマー2
3(厚さ20μm)/紙24(坪量320g/m2 )/
ポリエチレン層25(PE,厚さ20μm) 但し、ポリエステルとしてはテレフタル酸、イソフタル
酸及びエチレングリコールからなるシーラー(Sela
r)PTX207(三井・デュポンポリケミカル社製)
を用いた。
1に熱風処理を施す,熱源部9である熱融着加熱装置1
09の具体構成を説明する。図2,図3(A)に示され
るように、積層体フィルム1の搬送ライン26を挟ん
で、上方と下方とに、この搬送ライン26の搬送方向に
沿ったライン状の熱風処理ノズル5,6,7,8が搬送
ライン26上を搬送される積層体フィルム1に向けて、
前後一対づつ設けられている。下方の熱風処理ノズル
5,6は、ポリエチレン部分とポリエステル部分からな
る表面3に対応してこの搬送ライン26の他側に、ま
た、上方の熱風処理ノズル7,8はポリエステル面2に
対応してこの搬送ライン26の一側に設けられている。
れには、図2に示すように熱風を供給する熱風発生炉1
11がそれぞれ接続されている。この熱風発生炉111
には、当該炉111内に大気を送り込む給気ファン11
0が給気配管118を介して接続されているとともに、
LPG(或いは都市ガス)を炉内バーナー114で燃焼
させてその高温燃焼ガスを当該炉111内に送り込むガ
ス燃焼炉112が接続されている。また、前記給気ファ
ン110からはこのガス燃焼炉112に大気を供給する
送気用分岐配管119が設けられていて、給気ファン1
10から送り出される大気の一部を燃焼用空気としてこ
のガス燃焼炉112内に供給するように構成されてい
る。
5,6,7,8それぞれに向かって熱風供給配管115
がそれぞれ延設されている。この熱風供給配管115の
延設端は二本に分岐された熱風供給分岐管117を介し
て熱風ノズル5,6,7,8のダクト116に接続され
ている。供給された熱風がダクト116内において、そ
の量、圧、熱量ともに可及的に均等になるようにするた
めである。
する。先ず、熱源部9である熱融着加熱装置109を作
動させ、熱風発生炉111内で700°Cの熱風を得、
これを熱風供給配管115を介して各熱風処理ノズル
5,6,7,8に供給するとともに、上記作成した積層
体フィルム1を、図1〜図3(A)に示すように、ライ
ン上を190m/minのスピードで搬送し、この搬送
される積層体フィルム1のポリエステル面とポエチレン
面とからなる表面3と一方のポリエステル面2に対し
て、前記熱風処理ノズル5,6,7,8から熱風を風圧
200mmaq、風速60m/sの高圧、高速で吹き付
けて熱風処理を行った。次いで、熱風処理した両面を
0.2Kg/cm3 の圧力で圧着し、熱融着を行った。
(融点)は130°Cであるため、積層体フィルム1の
表面温度を少なくとも130〜150°Cにさせる必要
がある。従来のホットエアー処理の熱源は電気ヒーター
を採用していて、ホットエアーそのものの温度は700
°Cほどに昇温される。しかし、積層体フィルム1にこ
のホットエアーを吹き付けるに際しては、ブロアーの風
圧がヒーター保護の上から3mmaqといった、ほんの
ゆらぎ程度の風圧でしか供給できなかった。その結果、
この従来の構造ではラインスピードが110m/min
と大変遅く、かつ、ホットエアーの供給時間も1.5秒
以上でないと所期の好ましい熱融着温度まで積層体フィ
ルム1の表面を昇温できなかった。
比べて、本発明に係るこの熱融着加熱装置109では、
熱風発生炉111内で得られる熱風温度が500°C〜
800°Cであり、しかも、ヒーター保護を考慮する必
要が全く無くなるので、給気ファン110から圧力を効
果的に働かせて、この熱風は熱風処理ノズル5,6,
7,8から50〜70m/sの高速度で供給できるよう
になった。その結果、積層体フィルム1が搬送ライン上
を190m/minのスピードで移行しても、わずか1
秒以内でこの積層体フィルム1の表面温度を130〜1
50°Cの所期の望ましい温度に昇温することができ
た。
風発生炉111とを分離し、両者を熱風供給配管115
で接続するようにしたことにより、この熱風供給配管1
15をバッファー(緩衝器)としてうまく機能させるこ
とができ、その結果、熱風処理ノズル5,6,7,8に
は均一で安定した、しかも高カロリーの熱風を供給でき
るようになった。
して、品質の安定した製品を、生産スピードを約60%
も向上しながら得られることがわかった。また、フレー
ム処理のような酸化反応がなくなるから、対象製品のヴ
ァリエーションも豊富になり幅広い生産展開が可能にな
った。更に、光熱量も1/5にも低減できた。
ァン10、110からガス燃焼炉12、112にわたっ
て設けられている送気用分岐配管19,119内に装備
されたバタフライ弁である。また、図1中28、図2中
128は前記ガス供給配管13、113の管路途中に設
けられた絞り弁である。したがって、前記熱風発生炉1
1、111から延設された熱風供給配管15、115内
の温度を検知するセンサー29、129とこれら両弁2
7、28,127、128とを連動連結させることによ
って、熱風発生炉11、111内の温度の高低をこのセ
ンサーで検知し、その出力情報に基づいて前記両弁の開
閉度合いを種々制御させることによって、この熱風発生
炉11、111から熱風処理ノズル5,6,7,8に供
給される熱風の温度を所期通りの範囲に保つようにする
こともできる。
実施例の熱融着加熱装置109に対応し、給気ファン1
0は給気ファン110に、熱風発生炉11は熱風発生炉
111に、ガス燃焼炉12は ガス燃焼炉112に、ガ
ス供給配管13はガス供給配管113に、炉内バーナー
14は炉内バーナー114に、熱風供給配管15は熱風
供給配管115に、ダクト16はダクト116に、熱風
供給分岐管17は熱風供給分岐管117に、給気配管1
8は給気配管118に、送気用分岐配管19は送気用分
岐配管119に、バタフライ弁27はバタフライ弁12
7に、絞り弁28は絞り弁128に、温度検知センサー
29は温度検知センサー129にそれぞれ対応する。
る熱融着方法により、ポリオレフィン部分とポリエステ
ル部分とからなる表面と、ポリエステル表面とを、同時
にかつインラインにより、良好な接着強度をもって熱融
着できる。殊に、従来のフレーム処理やホットエアー処
理と違って、熱ダメージを紙に与えたり、ポリオレフィ
ン及びポリエステルの酸化反応が生じるおそれがなく、
熱融着後の製品の品質を常に一定にでき、対象製品のヴ
ァーリエーションも豊富になり、幅広い生産展開が可能
になり、併せて短時間で高能率に接着部位を昇温して熱
溶融できるので、生産スピードを従来のものに比べて6
0%もレベルアップでき、生産性を格段に向上でき、ま
た、製造コストの低減にも大きく貢献することができる
ようになった。
少なくともポリオレフィン部分とポリエステル部分から
なる表面とポリエステル表面とに向けて熱風を吹きつけ
るための熱風吹き出し部と、この熱風吹き出し部に向け
て高速で均一かつ高温の熱風を供給する熱源部と分離
し、両者を熱風供給配管で接続させることによって、こ
の熱風供給配管をバッファー(緩衝器)としてうまく機
能させることができるので、熱風吹き出し部には均一で
安定した、しかも高カロリーの熱風を供給でき、ポリオ
レフィン及びポリエステルを瞬時若しくは順瞬時に溶融
でき、熱融着後の製品の品質を常に一定にでき、品質の
安定した製品を高速で生産できるようになった。
説明図である。
である。
一例の胴部を示す概略斜視図である。
並びに装置により接着される部分の一例を示す。
オレフィン表面,4…一方の端部,5、6、7、8…熱
風吹き出し部,9、109…熱源部,10、110…給
気ファン,11、111…熱風発生炉,12、112…
ガス燃焼炉,14、114…炉内バーナー,15、11
5…熱風供給配管。
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくともポリオレフィン部分とポリエ
ステル部分からなる表面を有する部材とポリエステル表
面を有する部材を、該両面で熱融着する方法において、
前記少なくともポリオレフィン部分とポリエステル部分
からなる表面並びに前記ポリエステル表面に共に、高速
で均一かつ高温の熱風を吹きつけてこれらを溶融させ、
次いで該両表面を互いに圧着して熱融着することを特徴
とする熱融着方法。 - 【請求項2】 少なくともポリオレフィン部分とポリエ
ステル部分からなる表面を有する部材とポリエステル表
面を有する部材を、該両面で熱融着する方法に採用され
る熱融着用加熱装置であって、前記少なくともポリオレ
フィン部分とポリエステル部分からなる表面とポリエス
テル表面とに向けて熱風を吹きつけるための熱風吹き出
し部と、この熱風吹き出し部に向けて高速で均一かつ高
温の熱風を供給する熱源部とを備え、これら熱風吹き出
し部と熱源部を熱風供給配管で接続してあることを特徴
とする熱融着用加熱装置。 - 【請求項3】 熱源部が給気ファンとバーナーを備えた
ガス燃焼炉からなる熱風発生炉である請求項2記載の熱
融着用加熱装置。 - 【請求項4】 熱風吹き出し部がライン状の熱風吹き出
し口で構成されたノズルである請求項2記載の熱融着用
加熱装置。
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-
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