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技術 超音波溶着構造及びその方法

出願人 木田博久
発明者 木田博久
出願日 2007年10月26日 (12年6ヶ月経過) 出願番号 2007-279076
公開日 2009年5月21日 (10年11ヶ月経過) 公開番号 2009-107140
状態 拒絶査定
技術分野 衣服制作のための方法、機器 プラスチック等のライニング、接合
主要キーワード 連結シート 防水服 熱中症対策 異種素材 溶着部位 溶着加工 耐破断性 窓部分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年5月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

二度手間を回避しつつ確実な溶着を可能とする超音波溶着技術を提供する。

解決手段

被連結フィルム4の結合部5の表裏を当該被連結フィルムよりも耐破断性の高い縫着フィルム6で被うと共に、ホーン7の縫着子8と、当該縫着子に対向するアンビル9とで表裏縫着フィルム及びその間に介在する被連結フィルムに対して加圧し、当該加圧により生じた前記被連結フィルムの貫通路を介して前記表裏縫着フィルムを前記ホーンが発する超音波振動により溶着する。

概要

背景

今日、異種素材溶着してなる製品が多く存在するが、例えば、一般的に防水服として使用される樹脂フィルムを使用した服は、縫製加工は針の穴が明き防水服にはならないことから、複数の部材を穴の明かない溶着加工で連結することによって作られる。

その際、服の機能を十分に発揮させるために、各部位に求められる要件を考慮し、樹脂フィルムとなる種々の素材の特性を照らし合わせて最適な素材の樹脂フィルムが選定される。
例えば、顔の目の部分は透明性のあるポリプロピレン
頭部は、自由が利くよう柔軟性のある酢酸ビニル
首下胴体手足透湿性のあるポリエステル(透湿性の存在は、高温多湿の環境で着用した時の蒸れを解消し熱中症対策になる。)。

しかしながら、超音波接合では、融点が略等しい素材同士、例えば、ポリプロピレン同士、又はポリエステル同士の超音波溶着では高い効果が得られるが、溶融温度分子構造相違するポリプロピレンと酢酸ビニルの溶着、又は酢酸ビニルとポリエステルの溶着では、高い接合力が得られず実用性のある連結が行えないとされている。

従来は、ポリプロピレンと酢酸ビニルの溶着は、図4に示すように、酢酸ビニルの溶着部に溶着部と同形状のポリプロピレンのフィルム片縫着し、その後、ポリプロピレン同士を超音波溶着する手法を採り、酢酸ビニルとポリエステルの溶着にあっては、酢酸ビニルの溶着部に溶着部と同形状のポリプロピレンのフィルム片を縫着し、その後ポリエステルを超音波溶着するといった、縫着により予め溶着部位を形成する手法を採っていた。

複層素材にあっては、接合部分についてのみ同種の素材からなる溶着用の層を露出させ(前記溶着部位の形成)、超音波溶着を行なう手法が開示されている(例えば、下記特許文献1参照。)。

特開平10−291082号公報

概要

二度手間を回避しつつ確実な溶着を可能とする超音波溶着技術を提供する。被連結フィルム4の結合部5の表裏を当該被連結フィルムよりも耐破断性の高い縫着フィルム6で被うと共に、ホーン7の縫着子8と、当該縫着子に対向するアンビル9とで表裏縫着フィルム及びその間に介在する被連結フィルムに対して加圧し、当該加圧により生じた前記被連結フィルムの貫通路を介して前記表裏縫着フィルムを前記ホーンが発する超音波振動により溶着する。(A)(B)(C)

目的

しかしながら、前記の如く予め溶着部位を形成する手法は、一の連結を行う際に、縫着と超音波溶着からなる二度の連結作業が伴うという問題がある。本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、二度手間を回避しつつ確実な溶着を可能とする技術を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

縫着フィルム溶着部被連結フィルムの結合部における表裏を貫通する構造を有する超音波溶着構造

請求項2

前記縫着フィルムが、前記被連結フィルムに連結されるフィルムである前記請求項1に記載の超音波溶着構造。

請求項3

被連結フィルムの結合部の表裏を当該被連結フィルムよりも耐破断性の高い縫着フィルムで被うと共に、ホーン縫着子と、当該縫着子に対向するアンビルとで表裏の縫着フィルム及びその間に介在する被連結フィルムに対して加圧し、当該加圧により生じた前記被連結フィルムの貫通路を介して表裏の縫着フィルムを前記ホーンが発する超音波振動により溶着する超音波溶着方法

技術分野

0001

本発明は、溶融可能な材料の溶着方法に関するものであって、特に、異融点材料を連結する構造及び方法に関する。

背景技術

0002

今日、異種素材溶着してなる製品が多く存在するが、例えば、一般的に防水服として使用される樹脂フィルムを使用した服は、縫製加工は針の穴が明き防水服にはならないことから、複数の部材を穴の明かない溶着加工で連結することによって作られる。

0003

その際、服の機能を十分に発揮させるために、各部位に求められる要件を考慮し、樹脂フィルムとなる種々の素材の特性を照らし合わせて最適な素材の樹脂フィルムが選定される。
例えば、顔の目の部分は透明性のあるポリプロピレン
頭部は、自由が利くよう柔軟性のある酢酸ビニル
首下胴体手足透湿性のあるポリエステル(透湿性の存在は、高温多湿の環境で着用した時の蒸れを解消し熱中症対策になる。)。

0004

しかしながら、超音波接合では、融点が略等しい素材同士、例えば、ポリプロピレン同士、又はポリエステル同士の超音波溶着では高い効果が得られるが、溶融温度分子構造相違するポリプロピレンと酢酸ビニルの溶着、又は酢酸ビニルとポリエステルの溶着では、高い接合力が得られず実用性のある連結が行えないとされている。

0005

従来は、ポリプロピレンと酢酸ビニルの溶着は、図4に示すように、酢酸ビニルの溶着部に溶着部と同形状のポリプロピレンのフィルム片縫着し、その後、ポリプロピレン同士を超音波溶着する手法を採り、酢酸ビニルとポリエステルの溶着にあっては、酢酸ビニルの溶着部に溶着部と同形状のポリプロピレンのフィルム片を縫着し、その後ポリエステルを超音波溶着するといった、縫着により予め溶着部位を形成する手法を採っていた。

0006

複層素材にあっては、接合部分についてのみ同種の素材からなる溶着用の層を露出させ(前記溶着部位の形成)、超音波溶着を行なう手法が開示されている(例えば、下記特許文献1参照。)。

0007

特開平10−291082号公報

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、前記の如く予め溶着部位を形成する手法は、一の連結を行う際に、縫着と超音波溶着からなる二度の連結作業が伴うという問題がある。本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、二度手間を回避しつつ確実な溶着を可能とする技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するためになされた本発明による超音波溶着構造は、縫着フィルムの溶着部が被連結フィルムの結合部における表裏を貫通する構造を有することを特徴とする。尚、前記縫着フィルムが、前記被連結フィルムに連結されるフィルムとして存在する場合もある。

0010

上記超音波溶着構造は、被連結フィルムの結合部の表裏を当該被連結フィルムよりも耐破断性の高い縫着フィルムで被うと共に、ホーン縫着子と、当該縫着子に対向するアンビルとで表裏の縫着フィルム及びその間に介在する被連結フィルムに対して加圧し、当該加圧により生じた前記被連結フィルムの貫通路を介して表裏の縫着フィルムを前記ホーンが発する超音波振動により溶着する超音波溶着方法により形成される。

発明の効果

0011

本発明による超音波溶着構造及び超音波溶着方法によれば、一度の溶着工程を以って、縫着フィルムの溶着部が被連結フィルムたる酢酸ビニルの結合部における表裏を、所望の断面形状を有する縫い糸の如く貫通する模擬的な縫着構造を形成することができ、防水効果劣化させることなく確実に異種樹脂フィルムからなる生地を連結することができる。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明による超音波溶着構造及び当該構造を形作る方法の実施の形態を、二以上の素材からなるフィルムを用いて作業着を縫製する例に基づいて詳細に説明する。

0013

本発明が採用された当該例における作業着(図3参照)は、
顔の目が覗く窓部分1は、見通しの利く透明性のあるポリプロピレン。
頭部2における他の部分は、自由が利くよう柔軟性のある酢酸ビニル。
首下の胴体、手足(胴部3)は透湿性のあるポリエステル。
を採用したものである。

0014

ここで用いる超音波溶着方法は、被連結フィルム4の結合部5の表裏を当該被連結フィルム4よりも耐破断性の高い縫着フィルム6で被うと共に、ホーン7の縫着子8と、当該縫着子8に対向するアンビル9とで表裏の縫着フィルム6及びその間に介在する被連結フィルム4に対して加圧をし、当該加圧により生じた前記被連結フィルム4の貫通路10を介して表裏の前記縫着フィルム6を前記ホーン7が発する超音波の振動により溶着するものである。

0015

具体例として、ポリプロピレンが用いられた前記窓部分1と、酢酸ビニルが用いられた頭部2における他の部分の溶着は、ポリプロピレンに比して柔らかく耐破断性の低い酢酸ビニルのシート(ここでは被連結フィルム4)をポリプロピレンのシート(ここでは縫着フィルム6)で挟み(図1(A)参照)、或いは包み込み(図1(B)参照。当該例は、前記縫着フィルム6が、前記被連結フィルム4に連結されるフィルムである。)、結合部5をホーン7の縫着子8とアンビル9とで挟持し超音波溶着する。

0016

酢酸ビニルが用いられる頭部2と、ポリエステルが用いられた胴部3の溶着にあっては、ポリエステルに比して柔らかく耐破断性の低い酢酸ビニルのシートをポリエステルのシートで挟み(図1(A)参照)、或いは包み込み(図1(B)参照)、結合部5をホーン7の縫着子8とアンビル9とで挟持し超音波溶着する。

0017

二以上の素材の異なる被連結シート4が重なり合う結合部5にあっては、縫着フィルム6で被連結フィルム4を挟み、或いは包み込み、結合部5をホーンの縫着子8とアンビル9とで挟持し超音波溶着する(例えば、図1(C)参照)。

0018

上記超音波溶着方法によれば、ホーン7に約20KHz前後の振動を与えて発生する熱により瞬時に溶着するため、柔らかい酢酸ビニルは、縫着子8とアンビル9とで挟持された箇所だけが貫通路10として除かれ、縫着フィルム6の溶着部11が被連結フィルム4たる酢酸ビニルの結合部5における表裏を、モノフィラメントの断面やフラットヤーンの断面(図2(A)参照)など自在の断面形状を有する縫い糸の如く貫通する模擬的な縫着構造が形成される。

0019

しかも、ホーン7の縫着子8とアンビル9で挟持されることにより生じた貫通路10が縫着フィルム6の溶融及び固化を以って封じられ、ポリプロピレンと酢酸ビニルといった異種樹脂フィルムにあっても、ポリプロピレン縫い針を用いて縫製する際に生じる針穴を残すことなく複数の生地を連結することができる。

0020

尚、上記超音波溶着方法に用いるホーン7の形状としては、従来の棒状のホーン7の他、図2(B)の様に、円状又は円弧状の加圧面(周面)12に、複数の突起(縫着子8)を整列して突設した形状であっても良い。

0021

本発明に拠れば、縫着フィルムと被連結フィルムの素材を適当に選択することによって、縫い糸を用いることなく縫製した場合と同様の連結構造を実現する事ができ、衣類のみならず、その他の生活用品建築用品といった、樹脂フィルムの連結を必要とする場において幅広く応用することが可能となる。

図面の簡単な説明

0022

本発明による超音波溶着構造及び超音波溶着方法の例を示した断面図である。
本発明による超音波溶着構造の平面図、及び超音波溶着方法に用いるホーンの一例を示した側面図である。
本発明による超音波溶着構造及び超音波溶着方法による縫製される衣服の例である。
本発明による超音波溶着構造及び超音波溶着方法の例を示した断面図である。

符号の説明

0023

1窓部分,2 頭部,3胴部,
4被連結フィルム,5 結合部,6縫着フィルム,
7ホーン,8縫着子,9アンビル,
10貫通路,11溶着部,
12加圧面,

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