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JPH06114941A - プラスチックの熱融着方法及びプラスチックボトルの製造方法 - Google Patents

プラスチックの熱融着方法及びプラスチックボトルの製造方法

Info

Publication number
JPH06114941A
JPH06114941A JP27031992A JP27031992A JPH06114941A JP H06114941 A JPH06114941 A JP H06114941A JP 27031992 A JP27031992 A JP 27031992A JP 27031992 A JP27031992 A JP 27031992A JP H06114941 A JPH06114941 A JP H06114941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fusion
plastic
handle
bottle body
ultraviolet rays
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27031992A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Ogishita
雅敏 荻下
Michihiro Kimoto
道博 木元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Plastics Inc
Original Assignee
Mitsubishi Plastics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Plastics Inc filed Critical Mitsubishi Plastics Inc
Priority to JP27031992A priority Critical patent/JPH06114941A/ja
Publication of JPH06114941A publication Critical patent/JPH06114941A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General 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
    • B29C66/71General 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 composition of the plastics material of the parts to be joined

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチックの熱融着強度を向上させる。 【構成】 延伸固化しているプラスチックフィルムある
いはシートの融着部に紫外線を照射した後、該融着部に
溶融樹脂を接触させることにより、双方を融着一体化さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックの熱融着
方法及びプラスチックボトルの製造方法に関し、詳しく
は、プラスチックフィルムやシートに、ボスやリブを形
成したり、プラスチックボトルに把手やベースカップ等
の部品を取付ける際に好適な熱融着方法に関する。
【0002】
【従来の技術】延伸したフィルムあるいはシート、例え
ばパリソンをブロー成形したボトル本体の壁面等に、把
手等の樹脂部品を融着させる手段としては、一般に、 (1)融着させる双方の融着表面を熱板などで加熱・溶
融させ、速やかに接触・加圧し融着させる。 (2)一方が固体の場合、溶融樹脂を固体側に接触さ
せ、溶融樹脂の持つ熱で融着面を溶融させて融着させ
る。 (3)双方が固体の場合、融着面を接触させ、超音波振
動などの手段でその面に摩擦熱を発生し、溶融させて加
圧融着させる。 のいずれかの手段が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリエ
チレンテレフタレート(以下、PETという)の様なプ
ラスチックは、延伸時に分子が配向結晶化して融点上昇
が起こるため、融着させようとすると、無延伸のPET
に比べて多くの熱を与えねばならない。その結果、加熱
されて無定形状態に戻る部分が多くなり、延伸されたま
まの部分に比べて強度(物性)が低下することになる。
さらに、溶融させる側から見ると、充分な熱量を持つ必
要があるため、樹脂温度も一般には最大限上昇させられ
ることが多く、樹脂の劣化を生じることがあった。
【0004】そこで本発明は、簡単な操作でプラスチッ
クの熱融着強度を向上させることができるプラスチック
の熱融着方法を提供することを目的とし、さらに、該方
法を適用したプラスチックボトルの製造方法を提供する
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明のプラスチックの熱融着方法は、延伸固化
しているプラスチックフィルムあるいはシートの融着部
に紫外線を照射した後、該融着部に溶融樹脂を接触させ
ることにより、双方を融着一体化させることを特徴とし
ている。
【0006】また、本発明のプラスチックボトルの製造
方法は、パリソンをブロー成形したプラスチック製のボ
トル本体に把手やベースカップを取付けるにあたり、ボ
トル本体の把手あるいはベースカップ融着面に紫外線を
照射した後、該融着面に把手あるいはベースカップとな
る樹脂を射出し、これらを成形すると同時に、ボトル本
体壁面とこれらとを一体的に熱融着することを特徴とす
るものである。
【0007】
【作 用】上記のように、延伸固化しているプラスチッ
クフィルムあるいはシートに紫外線を照射すると、該紫
外線の持つエネルギーにより、プラスチックを構成する
分子の結合が一部解離し、これによって表面が活性化し
て熱融着による物理的な結合とともに化学的な結合が生
じ、融着強度が増大する。
【0008】すなわち、本発明は、プラスチック同士の
融着を、従来は全て物理的、即ち熱力学的な方法で実施
しようとしていたのに対し、紫外線による表面改質を利
用し、物理的方法に加えて化学的な結合を取り入れたも
のである。
【0009】本発明の対象となるプラスチックは、テフ
ロン以外で、融着される双方の樹脂がエチレン系,ポリ
エステル系,ポリアミド系同士の樹脂等の組み合せであ
って、少なくとも一方の樹脂の側鎖の結合エネルギー
が、紫外線のもつエネルギーより低いものならばよく、
各種プラスチックフィルムあるいはシートを対象とする
ことができる。なおプラスチックフィルムあるいはシー
トの面積延伸倍率は、最大15倍程度のものが好まし
く、その厚さは、50μm以上であることが望ましい。
【0010】また、紫外線源としては、各種のものを用
いることが可能であり、例えば水銀ランプやエキシマレ
ーザーを用いることができる。例えば、20Wの低圧水
銀ランプでは、253.7nmと184.9nmの波長
で、各々113Kcal/molと165Kcal/m
olのエネルギー値を持つ。これに対し、分子の結合エ
ネルギーは、「C−C」で83Kcal/mol,「O
−H」で110Kcal/mol,「C−H」で99K
cal/mol等、これらの紫外線のエネルギーよりも
低く、このような結合鎖が紫外線により解離し、表面が
活性化する。
【0011】
【実施例】以下、本発明を、実施例に基づいて、さらに
詳細に説明する。 実施例1 図1及び図2に示すPET製の把手付きプラスチックボ
トルを製造した。この把手付きプラスチックボトルは、
パリソンをブロー成形して得られたボトル本体1に、把
手2を射出成形と同時に熱融着して一体化したものであ
る。
【0012】常法によりPET製のパリソンをブロー成
形して得られたボトル本体(面積延伸倍率4.5倍,厚
さ420μm)1の把手融着面1aに、エキシマレーザ
ーにより紫外線を照射して表面処理を施した後、該ボト
ル本体を、把手成形用の金型内に配置し、射出成形機に
より樹脂温度310℃の溶融PET樹脂を射出し、把手
2を成形すると同時に両者を融着一体化させた。
【0013】用いたエキシマレーザーは、波長248n
mの紫外線を発振するKrFレーザーであり、パルス幅
は30nsec,光子エネルギーは115Kcal/m
ol,強度は1.7×106 w/cm2 である。
【0014】エキシマレーザーの照射は、パルス回数で
2回照射と10回照射とを行い、それぞれ紫外線照射処
理を行わないものとの把手の融着強度を比較した。その
結果、2回照射のものは1.6倍,10回照射のものは
1.3倍の融着強度が得られた。
【0015】実施例2 図3に示すベースカップ付きプラスチックボトルを製造
した。このベースカップ付きプラスチックボトルは、底
面が球面状のボトル本体11の底部に、該ボトルを自立
するためのベースカップ12を取付けたものである。
【0016】常法によりPET製のパリソンをブロー成
形して得られたボトル本体(面積延伸倍率6倍,厚さ3
00μm)11のベースカップ融着面11aに、低圧水
銀ランプにより紫外線を照射して表面処理を施した後、
該ボトル本体を、ベースカップ成形用の金型内に配置
し、射出成形機により樹脂温度310℃の溶融PET樹
脂を射出し、ベースカップ12を成形すると同時に両者
を融着一体化させた。
【0017】用いた低圧水銀ランプは、波長253.7
nmと184.9nmの紫外光を連続して発するもので
あり、光子エネルギーは各々113Kcal/molと
165Kcal/mol,強度は30mw/cm2 であ
る。
【0018】低圧水銀ランプの照射は、5秒,10秒,
15秒,20秒の4段階とし、それぞれ紫外線照射処理
を行わないものとのベースカップの融着強度を比較し
た。その結果、5秒照射ではほとんど融着強度に差が出
なかったものの、10秒照射では2倍,15秒照射では
4.3倍の融着強度が得られ、20秒照射のものは、同
一の強度試験では融着面の破壊を生じなかった。このよ
うに、本実施例で用いた低圧水銀ランプの場合には、5
秒以上照射することで融着強度の向上が図れることが判
明した。
【0019】実施例3 図4に示すように、面積延伸倍率10倍,厚さ100μ
mのPETフィルム21の表面にPET製のボス22を
射出成形と同時に融着した。PETフィルム21への紫
外線の照射は、実施例1で用いたエキシマレーザーによ
り行い、2パルスの照射を行った。その結果、紫外線照
射を行わないものに比べて6.2倍の融着強度が得られ
た。
【0020】以上各実施例に示したように、紫外線照射
を行うことにより熱融着強度を向上させることができ
る。なお、紫外線の照射時間は、その発光強度によりこ
となるが、一般に、紫外線エネルギー量として150m
J/cm2 以上であれば、熱融着強度向上の効果を期待
することができる。なお、過度に紫外線を照射すると、
樹脂の劣化を生じるので、最適な紫外線照射量は、樹脂
の種類などに応じて適宜実験を行って決定することが好
ましい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラスチ
ックの熱融着方法によれば、従来に比べて熱融着強度の
大幅な向上が図れる。したがって、本発明のプラスチッ
クボトルの製造方法によれば、把手やベースカップを十
分な強度でボトル本体に取付けることができ、強度不足
による脱落等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で製造したプラスチックボトルの正面
図である。
【図2】同じく側面図である。
【図3】実施例2で製造したプラスチックボトルの一部
断面正面図である。
【図4】実施例3で製造したボス付きフィルムの斜視図
である。
【符号の説明】
1…ボトル本体 1a…把手融着面 2…把手 11…ボトル本体 11a…ベースカップ融着面
12…ベースカップ 21…PETフィルム 22…ボス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年2月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】また、紫外線源としては、各種のものを用
いることが可能であり、例えば水銀ランプやエキシマレ
ーザーを用いることができる。例えば、20Wの低圧水
銀ランプでは、253.7nmと184.9nmの波長
で、各々4.9eVと6.7eVの光子エネルギー値を
持ち、これらの波長の紫外線は、各々、分子の結合エネ
ルギーが113Kcal/mol及び165Kcal/
mol以下の分子鎖を解離することが可能である。これ
に対し、分子の結合エネルギーは、「C−C」で83K
cal/mol,「O−H」で110Kcal/mo
l,「C−H」で99Kcal/mol等、これらの紫
外線のエネルギーよりも低く、このような結合鎖が紫外
線により解離し、表面が活性化する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】用いたエキシマレーザーは、波長248n
mの紫外線を発振するKrFレーザーであり、パルス幅
は30nsec,光子エネルギーは5.0eV,強度は
1.7×10w/cmである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】用いた低圧水銀ランプは、波長253.7
nmと184.9nmの紫外光を連続して発するもので
あり、光子エネルギーは各々4.9eVと6.7eV、
紫外線強度(ランプから15cmの距離における1平方
センチメートル当たりのミリワットで示す)は30mw
/cmである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】以上各実施例に示したように、紫外線照射
を行うことにより熱融着強度を向上させることができ
る。なお、紫外線の照射時間は、その発光強度により
なるが、一般に、紫外線エネルギー量(紫外線強度と照
射時間・秒との積で表わす)として150mJ/cm
以上であれば、熱融着強度向上の効果を期待することが
できる。なお、過度に紫外線を照射すると、樹脂の劣化
を生じるので、最適な紫外線照射量は、樹脂の種類など
に応じて適宜実験を行って決定することが好ましい。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 延伸固化しているプラスチックフィルム
    あるいはシートの融着部に紫外線を照射した後、該融着
    部に溶融樹脂を接触させることにより、双方を融着一体
    化させることを特徴とするプラスチックの熱融着方法。
  2. 【請求項2】 パリソンをブロー成形したボトル本体の
    把手融着面に紫外線を照射した後、該把手融着面の表面
    に把手となる樹脂を射出し、把手を成形すると同時に、
    両者を一体的に熱融着することを特徴とするプラスチッ
    クボトルの製造方法。
  3. 【請求項3】 パリソンをブロー成形したボトル本体の
    底部にベースカップを装着するにあたり、ボトル本体の
    底面近傍のベースカップ融着面に紫外線を照射した後、
    ボトル本体底部にベースカップとなる樹脂を射出し、ベ
    ースカップを成形すると同時に、ボトル本体とベースカ
    ップの融着面とを一体的に熱融着することを特徴とする
    プラスチックボトルの製造方法。
JP27031992A 1992-10-08 1992-10-08 プラスチックの熱融着方法及びプラスチックボトルの製造方法 Pending JPH06114941A (ja)

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