(57)【要約】【課題】多数の超音波ホーンやインパルス発振器を用いることなく、経済的でかつ短時間の溶着加工で強固な接合強度が得られる繊維質マットなどの熱溶融性材料の溶着方法および該方法に使用する溶着装置を提供すること。【解決手段】基材（１）の面に、熱溶融性材料（２）を載置し、所定個所毎に加熱バー（５）の先端を上記熱溶融性材料（２）に押し当て、熱溶融性材料（２）を軟化・溶融させて、熱溶融性材料（２）を基材（１）に溶着することを特徴とする熱溶融性材料の溶着方法。【選択図】図１
2009241411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（１）の面に、熱溶融性材料（２）を載置し、所定個所毎に加熱バー（５）の先端を上記熱溶融性材料（２）に押し当て、熱溶融性材料（２）を軟化・溶融させて、熱溶融性材料（２）を基材（１）に溶着することを特徴とする熱溶融性材料の溶着方法。
【請求項２】
支持体（６）と、該支持体（６）に固定され、先端に開口（４）を有する押え板（３）と、支持体（６）に上下動可能に取りつけられた加熱ブロック（８）と、加熱ブロック（８）に取りつけられた加熱バー（５）とからなり、上記押え板（３）が、基材（１）上に載置された熱溶融性材料（２）を基材（１）面に押圧し、該押圧状態で上記加熱バー（５）の先端が、上記開口（４）を通って下降し、上記熱溶融性材料（２）を加熱溶融して基材（１）に溶着させるようにしたことを特徴とする溶着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の溶着装置と、基材（１）を載置する支持台（９）とからなり、上記基材（１）上に熱溶融性材料（２）を載置し、上記溶着装置の押え板（３）が、基材（１）上に載置された熱溶融性材料（２）を基材（１）面に押圧し、該押圧状態で加熱バー（５）の先端が、上記開口（４）を通って下降し、上記熱溶融性材料（２）を加熱溶融して基材（１）に溶着させるようにした溶着装置であって、上記溶着装置と支持台（９）との少なくとも一方が上下動するように構成されていることを特徴とする溶着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維質マットなどの熱溶融性材料の溶着方法および該方法に使用する溶着装置に関し、特に熱可塑性樹脂からなる樹脂成形品などに、繊維質マットなどの熱溶融性材料を溶融一体化する際、経済的でかつ短時間の溶着加工で強固な接合強度が得られる熱溶融性材料の溶着方法および該方法に使用する溶着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、車体パネルの室内面側には、樹脂成形品からなる内装トリムがクリップなどの取付手段を介して車体パネルに取り付けられており、これら内装トリムの車体パネル面側には、内装トリムの裏面に吸音部材が接着剤を介して接着されており、吸音部材により車外騒音を車室内に伝播するのを防止して、車室内の静粛性を高める構成になっている。
【０００３】
上記内装トリムとしては、所望の曲面形状に成形できることから、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂の射出成形体、あるいはモールドプレス成形体が使用され、吸音部材としては、フエルト、熱可塑性繊維からなる不織布マットなどの繊維質マットが使用されている。
【０００４】
また、最近では、接着剤による作業環境の悪化を防ぎ、かつリサイクルも容易に行なえることから、繊維質マットなどの吸音部材を超音波溶着加工により固着する方法が注目されている。この超音波加工方法では、まず、合成樹脂成形品からなる内装トリムの車体パネル面側に不織布マットなどの吸音部材をセットし、吸音部材側から超音波ホーンを所定の加圧力で押し付けて所定周波数の超音波振動を加えることで、内装トリムと吸音部材との溶着部を溶融させて一体化するという構成である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記超音波ホーンを使用して内装トリムに吸音部材を超音波溶着加工する方法では、内装トリムと吸音部材との溶着点が多い場合には、十分な溶着には長時間を要し、作業時間を短縮するために、超音波ホーンの数を多くすると、溶着装置が非常に高価になるという課題がある。また、溶着にインパルスなどの発振器を用いる場合にも同様な課題がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、多数の超音波ホーンやインパルス発振器を用いることなく、経済的でかつ短時間の溶着加工で強固な接合強度が得られる繊維質マットなどの熱溶融性材料の溶着方法および該方法に使用する溶着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、基材（１）の面に、熱溶融性材料（２）を載置し、所定個所毎に加熱バー（５）の先端を上記熱溶融性材料（２）に押し当て、熱溶融性材料（２）を軟化・溶融させて、熱溶融性材料（２）を基材（１）に溶着することを特徴とする熱溶融性材料の溶着方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、支持体（６）と、該支持体（６）に固定され、先端に開口（４）を有する押え板（３）と、支持体（６）に上下動可能に取りつけられた加熱ブロック（８）と、加熱ブロック（８）に取りつけられた加熱バー（５）とからなり、上記押え板（３）が、基材（１）上に載置された熱溶融性材料（２）を基材（１）面に押圧し、該押圧状態で上記加熱バー（５）の先端が、上記開口（４）を通って下降し、上記熱溶融性材料（２）を加熱溶融して基材（１）に溶着させるようにしたことを特徴とする溶着装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記本発明の第一の溶着装置と、基材（１）を載置する支持台（９）とからなり、上記基材（１）上に熱溶融性材料（２）を載置し、上記溶着装置の押え板（３）が、基材（１）上に載置された熱溶融性材料（２）を基材（１）面に押圧し、該押圧状態で加熱バー（５）の先端が、上記開口（４）を通って下降し、上記熱溶融性材料（２）を加熱溶融して基材（１）に溶着させるようにした溶着装置であって、上記溶着装置と支持台（９）との少なくとも一方が上下動するように構成されていることを特徴とする溶着装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、単なる加熱バーの使用のみで、高価な多数の超音波ホーンやインパルス発振器を用いることなく、経済的でかつ短時間の溶着加工で、繊維質マットなどの熱溶融性材料を樹脂成形品などの基材の面に強固な接合強度で溶着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に発明を実施するための最良の実施形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。本発明の熱溶融性材料の溶着方法は、図１に示すように、不図示の支持台に載置した内装トリムなどの基材（樹脂成形品など）１の面に、ポリプロピレン繊維などからなる繊維質マットなどの熱溶融性材料２を載置する（図１ａ）。熱溶融性材料２の溶着すべき個所毎に押え板３で押え、押え板３に設けられている開口４を通して加熱バー５の先端を上記熱溶融性材料２に押し当て、押し込んで熱溶融性材料２を軟化・溶融させて（図１ｂ）、熱溶融性材料２を基材１に溶着させた後、加熱バー５を取り去る（図１ｃ）ことで、熱溶融性材料２が基材１に対して点接着状態で溶着される。
【００１２】
図示の例では、加熱バー５は、２個のみ示されているが、溶着されるべき熱溶融性材料２の面積に従って３個以上〜数十個に増加させることができる。また、基材の表面が曲面である場合には、加熱バーを曲面に対して垂直に近い状態で押圧することが好ましい。また、加熱バーは不図示の熱源に連結しており、熱溶融性材料２の軟化点以上の温度、例えば、１５０〜４００℃程度に加熱されている。上記において加熱バーの押圧は、不図示の支持台を固定し、加熱バーを上下動させてもよいし、逆に加熱バーを固定し、支持台を上下動させて行ってもよい。
【００１３】
ここで、基材１としては、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ＡＢＳ樹脂など、熱可塑性樹脂全般が使用でき、射出成形、あるいはモールドプレス成形などにより所要形状に成形されている。特に好ましい基材は車両の内装トリムである。また、熱溶融性材料２としては、繊維質マットが好ましく、例えば、不織布マット、フエルトなど、繊維をマット状に集積した素材を使用できる。繊維としては、ＰＰ繊維、ＰＥ繊維、ポリエステル繊維などの合成繊維、天然繊維などをベース繊維として使用し、熱溶着可能な構成、すなわち、一部に低融点繊維がバインダ繊維として混入されていればよい。さらに好ましくは、このバインダ繊維は、上記基材１と同一系統の樹脂であれば相互の樹脂の相溶性が期待できるため好ましい。
【００１４】
上記本発明の方法で用いる好ましい第一の溶着装置、および該溶着装置を用いる溶着方法を図２〜４を参照して説明する。本発明の第一の溶着装置は、図２〜４に示すように、適当な支持体６と、該支持体６に固定され、先端に開口４を有する押え板３と、支持体６に固定され、シリンダー７により上下動する加熱ブロック８と、加熱ブロック８に取りつけられた加熱バー５とから構成されている。そして上記押え板３が、内装トリムの如き基材１上に載置された繊維質マットの如き熱溶融性材料２を基材１面に押圧し、該押圧状態で上記加熱バー５の先端が、上記開口４を通って下降し、上記熱溶融性材料２を加熱溶融して基材１に溶着させるように構成されている。
【００１５】
上記において、加熱ブロック８はシリンダー７によって上下動可能に構成され、内部に発熱装置を内包し、熱が加熱バー５に伝わるようになっている。なお、加熱ブロック８には複数の加熱バー５と押え板３とが設けられていてもよい。図２に示すように、支持台９上に基材１と熱溶融性材料２とが積層されたものが、支持台シリンダー１０によって上昇すると、図３に示すように前記溶着装置の押え板３が熱溶融性材料２と基材１の積層物を押え、この状態で図４に示すように加熱ブロック８が下降し、加熱バー５の先端が、押え板３中に設けられた開口４を通して熱溶融性材料２中に押し込まれ、熱溶融性材料２を溶融しながら、熱溶融性材料２を基材１に溶着させることができる。
【００１６】
上記第一の溶着装置を利用した第二の溶着装置および溶着方法を図２〜４を参照して説明する。第二の溶着装置は、上記本発明の第一の溶着装置に基材１と熱溶融性材料２を載置する支持台９を組み合わせたものである。支持台９の面は、内装トリムの如き基材１の表面と同様な形状を有し、熱溶融性材料２を基材１に溶着させる際の基材１の変形を防ぐ形状であることが好ましい。また、図示の支持台９は支持台シリンダー１０によって上下動可能にされており、また、支持台９は下部にキャスター（不図示）を有して移動可能とすることができる。
【００１７】
上記第二の溶着装置による溶着方法の主要部は、前記の通りであり、上方に固定された第一の溶着装置の下方に、熱溶融性材料２と基材１を載置した支持台９を搬送し、支持台９上の積層物と、第一の溶着装置の加熱バー５とを位置合わせした後、支持台シリンダー１０を作動させて、支持台９を所定位置にまで上昇させ、前記のように熱溶融性材料２と基材１とを溶着させた後、支持台９を下降させることで、溶着作業が終了する。
【００１８】
以上の例は、第一の溶着装置を固定し、支持台を上下動させて溶着を行うものであるが、支持台を固定し第一の溶着装置を上下動させる構成であっても同じ効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明によれば、単なる加熱バーの使用のみで、高価な多数の超音波ホーンやインパルス発振器を用いることなく、経済的でかつ短時間の溶着加工で、繊維質マットなどの熱溶融性材料を樹脂成形品などの基材の面に強固な接合強度で溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の溶着方法を説明する図。
【図２】本発明の溶着装置とその使用を説明する図。
【図３】本発明の溶着装置とその使用を説明する図。
【図４】本発明の溶着装置とその使用を説明する図。
【符号の説明】
【００２１】
１：基材
２：熱溶融性材料
３：押え板
４：開口
５：加熱バー
６：支持体
７：シリンダー
８：加熱ブロック
９：支持台
１０：シリンダー
【図１】
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【図２】
2009241411.tif 000004
【図３】
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【図４】
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