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OPP/CPP フィルムの熱接合部の力学的特性に及ぼす接合圧力の影響 1. 緒言 いた. 2 軸延伸ポリプロピレン / 無延伸ポリプロピレン (OPP/CPP) ラミネートフィルムは, ヒートシール性の良い CPP と, 耐湿性のある OPP をラミネートすることによって, 双方の特性を兼ね備えたフ

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一般論文~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

OPP/CPP

OPP/CPP

OPP/CPP

OPP/CPP フィルム

フィルム

フィルム

フィルムの

の熱接合部

熱接合部の

熱接合部

熱接合部

の力学的特性

力学的特性

力学的特性に

力学的特性

及ぼす

ぼす

ぼす

ぼす接合圧力

接合圧力

接合圧力

接合圧力の

の影響

影響

影響

影響

橋 本 由 美

,橋 本 靜 生

,山 田 和 志

**

,Yew.W.Leong

**

,濱 田 泰 以

**

Effect of Heat Sealing Pressure on Mechanical Properties

of Heat-sealed Parts of OPP/CPP Film

Yumi HASHIMOTO*, Yasuo HASHIMOTO*, Kazushi YAMADA**,

Y.W.Leong** and Hiroyuki HAMADA* *

OPP/CPPフィルムの熱接合部について,はく離試験,円孔引張試験,SEM観察,偏光顕微鏡観察,複屈折測定を行い, 力学的特性や,モルフォロジーの接合圧力による変化を検証した.はく離試験の結果,0.03MPaという低い圧力において, 高いはく離強度を示し,0.1MPa以上では,はく離強度が低下したが、圧力を増加させても変化はみられなかった.円孔 引張試験の結果,圧力による引張強度の差はみられなかった.SEM観察および光学顕微鏡観察の結果,接合圧力0.1 MPa 以上では2枚のフィルムが完全に熱接合されていた.しかし,0.03 MPaにおける試料では,接合面に断熱効果の高い気泡 が存在し、その接合面積は、より高い圧力でシールしたサンプルの半分程度になっていた。相対的に狭い接合面が集中 的に加熱された結果、該接合面における分子鎖の絡み合いが増大してはく離強度が増したものと考えられる。

In this study, the effect of heat sealing pressure on mechanical properties and morphology of heat-sealed parts of OPP/CPP film was investigated. Mechanical properties were evaluated by peel test and tensile test with circular notch. Morphology of heat-sealed parts was observed by SEM and birefringence technique using polarized optical microscope. The highest peel strength was observed at low heat sealing pressure of 0.03MPa. However, there was no remarkable change on peel strength at high heat sealing pressure over 0.1MPa. And there was no remarkable change on tensile strength with circular notch at all heat sealing pressure.

The SEM and polarized microscope observation results exhibited fully heat seal over 0.1 MPa heat sealed pressure. On the other hand, the air bubble with a high insulating effect exists at the adhesion interface of 0.03 MPa heat sealed specimen, and the substantive adhesion area was approximately half size as compared with a higher heat sealed pressure specimen. Therefore, this narrow adhesion area can be heated intensively and be enhanced the entanglement effect of molecule resulting in increasing peel strength.

キーワード:接合圧力,OPP/CPP フィルム,はく離試験, 円孔引張試験, SEM 観察,偏光顕微鏡観察,複屈折 測定

Keywords : heat sealing pressure, OPP/CPP film, peel test, tensile test with circular notch, SEM,

polarized optical microscope,birefringence

*富士インパルス株式会社 〒561-0934 大阪府豊中市庄内栄町4-23-18

Fuji-Inpulse Co., Ltd. 4-23-18, Syounaisakaemachi, Toyonaka-shi, Osaka 561-0834,. Japan TEL: 06-6335-1850, ** 京都工芸繊維大学

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1 . 緒 言 2軸 延 伸 ポ リ プ ロ ピ レ ン/無 延 伸 ポ リ プ ロ ピ レ ン(OPP/CPP)ラ ミ ネ ー ト フ ィ ル ム は ,ヒ ー ト シ ー ル 性 の 良 い CPP と ,耐 湿 性 の あ る OPP を ラ ミ ネ ー ト す る こ と に よ っ て , 双 方 の 特 性 を 兼 ね 備 え た フ ィ ル ム で , 一 般 的 な 包 装 材 と し て 広 く 使 わ れ て い る . 過 去 の 研 究 で ,OPP/CPPフ ィ ル ム に つ い て , 熱 接 合 部 の 力 学 的 特 性 に 及 ぼ す , 接 合 温 度 の 影 響 に つ い て 検 討 さ れ た 1 ) . そ の 研 究 で は ,OPP/CPP フ ィ ル ム に お け る 最 適 な 接 合 温 度 は 「 ヒ ー タ ー を 覆 っ て い る ガ ラ ス テ ー プ に 接 し た 面 」 の 温 度 が 140℃ で あ る こ と が 述 べ ら れ て い る .本 研 究 で は , 適 切 と さ れ る 接 合 温 度 140℃ に お い て 接 合 圧 力 を 変 化 さ せ た 場 合 の 熱 接 合 部 の 力 学 的 特 性 お よ び 高 次 構 造 を , は く 離 試 験 , 円 孔 引 張 試 験 , 走 査 型 電 子 顕 微 鏡(SEM),偏 光 顕 微 鏡 を 用 い て 検 討 し た の で 報 告 す る . 2 . 実 験 方 法 2 . 1 使 用 フ ィ ル ム 試 料 は , 二 軸 延 伸 ポ リ プ ロ ピ レ ン フ ィ ル ム(OPP)( パ イ レ ン フ イ ル ム -OT, P-2161,厚 さ25µm,東 洋 紡 績(株)製 )と , 無 延 伸 ポ リ プ ロ ピ レ ン フ ィ ル ム(CPP)( パ イ レ ン フ イ ル ム -CT,P-1128,厚 さ20µm, 東 洋 紡 績(株)製 ) を ウ レ タ ン 系 接 着 剤 で ラ ミ ネ ー ト し た フ イ ル ム(OPP/CPP)を 用 い た . 2 . 2 熱 接 合 装 置 と 接 合 方 法 熱 接 合 装 置 に は,温 度 セ ン サ ー を ヒ ー タ ー の 裏 側 に 内 蔵 し , ク ロ ー ズ ド ル ー プ で 温 度 制 御 の 可 能 な イ ン パ ル ス 式 オ ー ト シ ー ラ ー ( 加 熱 出 力 1.5kW, 富 士 イ ン パ ル ス 社 製 ) を 用 い た . 熱 接 合 部 分 の 模 式 図 をF i g . 1 に 示 す . 各 加 熱 温 度 の 試 験 片 作 成 に お い て は , プ ラ ス チ ッ ク フ ィ ル ム を 圧 着 板 と 受 け 板 の 間 に 挟 み 込 み , 設 定 圧 力 ま で 加 圧 し た 後 に 140℃ ま で 加 熱 し た . 設 定 温 度 到 達 後 , 実 験 装 置 の 最 も 短 い 接 合 温 度 保 持 時 間 で あ る 0.1sec保 持 し , 加 圧 下 で 自 然 冷 却 し た 後 , フ ィ ル ム を 開 放 し た . 自 然 冷 却 時 間 は 5.0 secと し た .本 研 究 で 用 い た 熱 接 合 方 法 は , 片 側 加 熱 で あ る た め , 接 合 時 , フ ィ ル ム の 接 合 面 ( 内 側 ) と ヒ ー タ ー に 接 し た 面 ( 外 側 ) で は 温 度 差 が 生 F i g . 1 S c h e m a t i c d i a g r a m o f h e a t s e a l i n g

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- 275 - じ る . 以 後 , 接 合 温 度 と は 「 ヒ ー タ ー を 覆 っ て い る ガ ラ ス テ ー プ に 接 し た 面 の 温 度 」 と し , 接 合 温 度 140℃ と は 「 ガ ラ ス テ ー プ に 接 し た 面 」 の 最 高 設 定 温 度 を 140 ℃ に し て 熱 接 合 し た こ と を 示 す . 接 合 面 は CPP 面 と し , 熱 接 合 時 の 圧 力 は 0.03,0.1,0.2,0.4,1.0 MPaに 設 定 し た . 2 . 3 は く 離 試 験 F i g . 2 ( a ) に 示 す よ う に , は く 離 試 験 は , 幅 15 mm, 長 さ 100 mmの 試 験 片 を MD ( 機 械 の 巻 き 取 り 方 向 ),TD(MDに 垂 直 方 向)に 切 り 出 し ,接 合 幅 10 mmの う ち 5 mm幅 ま でPETフ ィ ル ム(厚 さ12µm)を 挟 み ,PET を 挟 ん だ 側 の 熱 接 合 部 を 中 心 に 180°開 き , つ か み 具 間 距 離 50 mm, 試 験 速 度 300 mm/min で の 引 張 試 験 に よ っ て 行 っ た .PET フ ィ ル ム を 挟 む 理 由 と し て , PET フ ィ ル ム は 140℃ で は 融 解 せ ず , ま た 試 料 フ ィ ル ム と も 融 着 し な い た め , 試 験 片 は 幅 5mmで 熱 接 合 さ れ る .そ れ に よ っ て ,は く 離 は ,熱 接 合 境 界 部 で は な く , 熱 接 合 部 内 で 開 始 さ れ る こ と に な る . 引 張 試 験 に は イ ン ス ト ロ ン 型 万 能 試 験 機 (3366 型 ,イ ン ス ト ロ ン 社 製 )を 用 い た . 2 . 4 円 孔 引 張 試 験 実 際 の 破 損 事 例 は , 必 ず し も 「 界 面 は く 離 」 だ け で は な く , 接 合 部 で の 破 壊 も 含 ま れ る 為,円 孔 引 張 試 験 に て ,「 熱 接 合 部 自 体 」 の 強 度 , 破 断 形 態 に つ い て 検 討 し た.F i g . 2 ( b ) に 示 す よ う に ,幅15 mm,長 さ 100 mmの 試 験 片 を MD,TDに 切 り 出 し ,熱 接 合 部 で 破 断 す る よ う に 半 径 5 mm の 切 り 欠 き を 両 側 に 施 し た .試 験 条 件 は , つ か み 具 間 距 離 50 mm, 試 験 速 度 20 mm/minと し た . 2 . 5 S E M 観 察 走 査 型 電 子 顕 微 鏡 (SEM,JSM-5200, 日 本 電 子 社 製 ) を 用 い て 観 察 を 行 っ た . 電 子 線 の 加 速 電 圧 は 20 kVで 測 定 し た . 倍 率 350 倍 に お い て , 接 合 温 度 140℃ に お け る ,接 合 圧 力0.03,0.1,0.4,1.0 MPa で 熱 接 合 し た 試 験 片 断 面 を 観 察 し た . 2 . 6 偏 光 顕 微 鏡 観 察

偏 光 顕 微 鏡(ECLIPSE E600 POL,ニ コ ン 社 製 ) を 用 い て 偏 光 顕 微 鏡 観 察 お よ び 複 屈 折 測 定 を 行 っ た . 観 察 用 試 験 フ ィ ル ム の 接 合 温 度 は 140℃ と し , 接 合 圧 力 は 0.03,0.4,1.0 MPa と し た . ク ロ ス ニ コ ル 下 に お い て 各 条 件 の 試 料 フ ィ ル ム を 観 察 し , 撮 影 を 行 っ た . ま た , ク ロ ス ニ コ F i g . 2 S p e c i m e n ( a ) p e e l t e s t ( b ) c i r c l e r n o t c h t e s t

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ル 下 で コ ン ペ ン セ ー タ ー を 挿 入 し , 試 料 フ ィ ル ム の 複 屈 折 測 定 2 , 3, 4 ) も 同 時 に 行 っ た . 複 屈 折 は , コ ン ペ ン セ ー タ ー の 中 心 角 か ら の 正 負 ず れ 角 度 (i) を 計 測 し , そ の 値 よ り レ タ デ ー シ ョ ン を 算 出 し た . 複 屈 折 (∆n) は 次 式 よ り 求 め , グ ラ フ 化 し た . ∆n = R/d こ こ で ,d: 試 料 の 膜 厚 ( 単 位 :nm), レ タ デ ー シ ョ ン Rは , R = 10000f(i)×0.904 で 表 さ れ ,0.904 は 本 実 験 で 用 い た 光 学 定 数 ,10000f(i)は , ベ レ ッ ク ・ コ ン ペ ン セ ー タ ー 換 算 表 よ り 算 出 し た . 3 . 結 果 3 . 1 は く 離 試 験 F i g . 3に ,は く 離 試 験 の 典 型 的 な 荷 重 - 変 位 線 図 を 示 す . T D , M D と も に , 0.1-1.0 MPaで は ,0.03 MPaと 比 較 し て 最 大 荷 重 は 低 く , 延 性 破 断 し た . し か し , 0.03 MPaで は , 強 度 が 高 く , 脆 性 破 断 し て い る 試 験 片 が み ら れ た . 特 に MDに お い て , そ の 傾 向 は 顕 著 で あ っ た . F i g . 4に ,は く 離 後 試 験 片 の 外 観 写 真 と , 試 験 片 外 観 の 分 類 を 示 す . 試 験 片 外 観 お よ び 破 断 状 態 は ,下 記 の 6種 類 で あ っ た . (MD) F i g . 3 L o a d d i s p l a c e m e n t c u r v e s o f p e e l t e s t F i g . 4 S p e c i m e n a f t e r p e e l t e s t

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- 277 - A: 気 泡 多 ,CPP 伸 び , 界 面 付 近 で 凝 集 破 壊 B: 気 泡 多 ,CPP 伸 び 無 , 界 面 付 近 で 凝 集 破 壊 、 断 面 粗 い C: 気 泡 無 ,CPP 伸 び , 界 面 付 近 で 凝 集 破 壊 D: 気 泡 無 ,CPP 伸 び 無 , エ ッ ジ 切 れ 、 断 面 滑 ら か (TD) E: 気 泡 多 ,CPP 伸 び , 界 面 付 近 で 凝 集 破 壊 F: 気 泡 無 ,CPP 伸 び , 界 面 付 近 で 凝 集 破 壊 T a b l e 1に 示 す よ う に ,MDに お い て は , 0.03 MPaで は ,4 点 が A),1 点 がB),0.1

MPa,0.2 MPa,0.4 MPaで は 全 て C),1.0

MPaで は,4点 が C),1 点 が D)で あ っ た . TDに お い て は ,0.03 MPaで は ,全 て E), 0.1 MPa以 上 で は 全 て F)で あ っ た . F i g . 5 に , は く 離 試 験 の 結 果 を 示 す . MD の 引 張 試 験 片 ( 以 後 MD と す る ) に お い て ,接 合 圧 力0.03 MPaで は 約18 N/15 mm,0.4 MPaで は 約 15 N/15 mmと , 圧 力 の 上 昇 に 伴 っ て , は く 離 強 度 は 低 下 し た が ,0.4 MPaと1.0 MPaで は 差 が な か っ た .TDの 引 張 試 験 片( 以 後TDと す る ) に お い て も , 同 様 の 傾 向 が み ら れ た が , TD は , 全 て の 圧 力 に お い て MD よ り も は く 離 強 度 は 約 30 %低 か っ た . 3 . 2 円 孔 引 張 試 験 F i g . 6に ,円 孔 引 張 試 験 ・ 荷 重 - 変 位 線 図 を 示 す .TD に お い て は , 全 て の 試 験 片 が 脆 性 破 断 ,MD に お い て は , 全 て の 試 験 片 が 延 性 破 断 で あ っ た . T a b l e 1 F r a c t u r e p a t t e r n s o f s p e c i m e n a f t e r p e e l t e s t F i g . 5 P e e l s t r e n g t h a s a f u n c t i o n o f p r e s s u r e ( 1 4 0 ℃ )

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F i g . 7に ,円 孔 引 張 試 験 後 試 験 片 の 外 観 写 真 と そ の 分 類 を 示 す . 試 験 片 外 観 お よ び 破 断 状 態 は , 下 記 の 4 種 類 で あ っ た . G: 気 泡 多 , 伸 び , 破 断 H: 気 泡 無 , 伸 び , 破 断 I: 気 泡 多 , 伸 び 無 , 破 断 J: 気 泡 無 , 伸 び 無 , 破 断 T a b l e 2 に 示 す よ う に MD に お い て は 0.03 MPaで は 全 て G),0.1 MPa以 上 で は 全 て H)で あ っ た .TD に お い て は 0.03 MPa で は 全 て I),0.1 MPa以 上 で は 全 て J)で あ っ た . F i g . 8 に , 円 孔 引 張 試 験 の 結 果 を 示 す . は く 離 強 度 と は 逆 に ,TDで は 約 80 MPa, MD で は 50 MPa で あ り ,MD の ほ う が TD よ り 約 40% 低 か っ た が , 圧 力 に よ る 差 違 は 見 ら れ な か っ た . こ れ は ,OPPフ ィ ル ム が ,TD に 強 く 延 伸 さ れ て い る た め で あ る と 考 え ら れ る . 3 . 3 S E M 観 察 F i g . 9 に , 熱 接 合 フ ィ ル ム の 断 面 層 の SEM画 像 を 示 す . 接 合 圧 力 0.03 MPa に お い て は , 接 合 部 分 と 非 接 合 部 分 が 観 察 さ れ た こ と が わ か っ た .し か し ,0.1 MPa F i g . 6 L o a d d i s p l a c e m e n t c u r v e s o f t e n s i l e t e s t w i t h c i r c u l a r n o t c h F i g . 7 S p e c i m e n a f t e r t e n s i l e t e s t w i t h c i r c u l a r n o t c h T a b l e 2 F r a c t u r e p a t t e r n s o f s p e c i m e n a f t e r t e n s i l e t e s t w i t h c i r c u l a r

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- 279 - 以 上 に お い て フ ィ ル ム 界 面 は 消 失 し , 完 全 に 接 合 さ れ て い た . ま た , 低 圧 力 (0.03 MPa) で は 空 気 層 が 観 察 さ れ , フ ィ ル ム 加 工 製 品 と し て 応 用 す る に は 不 適 切 で あ る こ と が 明 ら か に な っ た . 以 上 に お い て フ ィ ル ム 界 面 は 消 失 し , 完 全 に 接 合 さ れ て い た .ま た ,低 圧 力(0.03 MPa) で は 空 気 層 が 観 察 さ れ , フ ィ ル ム 加 工 製 品 と し て 応 用 す る に は 不 適 切 で あ る こ と が 明 ら か に な っ た . 3 . 4 偏 光 顕 微 鏡 観 察 F i g . 1 0 ( a ) ( b ) ( c ) に , 接 合 温 度 140℃ の 時 に お け る , ヒ ー タ ー 面 側 の 熱 接 合 部 の 偏 光 顕 微 鏡 写 真 を 示 す .CPPの 融 点 は140℃ 付 近 に あ り , 本 実 験 で 行 っ た 条 件 下 に お い て も OPP/CPP フ ィ ル ム 表 面 層 は 融 解 し て い る こ と が 示 唆 さ れ る . 接 合 圧 力 0.03 MPaの 場 合 ,フ ィ ル ム が 融 解 し て い る に も か か わ ら ず ,圧 力 が 小 さ い た め に , 2 枚 の フ ィ ル ム 間 の 空 気 層 が 完 全 に 排 出 さ れ る こ と な く , 固 化 ・ 接 合 し て い る こ と が Fig.10(a)よ り 観 察 さ れ た . 一 方 , 接 合 圧 力 を 0.4 MPa,1.0 MPaと 増 加 さ せ た 場 合 に は ,F i g . 1 0 ( b ) と ( c ) に 見 ら れ る 様 に , フ ィ ル ム 表 面 上 に ヒ ー タ ー 表 面 の ガ ラ ス ク ロ ス 痕 が 明 瞭 に 転 写 さ れ て い る こ と が 確 認 さ れ た . ま た ,140℃ ,0.4 MPa,1.0 MPa と い う 条 件 下 で は 2 枚 の フ ィ ル ム 間 に お け る 残 留 空 気 層 は 観 察 さ れ な か っ た こ と か ら , 十 分 に 熱 接 合 さ れ て い る こ と が 示 唆 さ れ た . F i g . 1 1に ,接 合 温 度 140℃ に お け る 接 合 F i g . 8 H e a t s e a l s t r e n g t h b y t e n s i l e t e s t w i t h c i r c u l a r n o t c h a s a f u n c t i o n o f p r e s s u r e ( 1 4 0 ℃ ) F i g . 9 S E M m i c r o g r a p h o f l a t e r a l d i r e c t i o n o f h e a t s e a l e d p a r t s : ( a ) 0 . 0 3 M P a , ( b ) 0 . 1 M P a , ( c ) 0 . 4 M P a , ( d ) 1 . 0 M P a F i g . 1 0 T h e p o l a r i z a t i o n m i c r o s c o p e p h o t o g r a p h ( 1 4 0 ℃ )

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圧 力 と 複 屈 折 と の 関 係 を 示 す . 本 研 究 に お け る 測 定 結 果 で は , 接 合 圧 力 の 違 い に よ る 複 屈 折 の 大 き な 変 化 は 認 め ら れ な か っ た . ヒ ー タ ー 側 フ ィ ル ム 内 の 複 屈 折 は 0.0048~0.0055 の 範 囲 内 で あ り , ま た ヒ ー タ ー と 反 対 側 の フ ィ ル ム 内 の 複 屈 折 は 0.0038~0.0040 で あ っ た . ま た , 熱 処 理 し て い な い OPP/CPP フ ィ ル ム の 複 屈 折 測 定 値 は 0.0047で あ っ た .こ れ ら の 結 果 よ り , 熱 が よ く 伝 わ っ て い る と 考 え ら れ る ヒ ー タ ー 側 フ ィ ル ム 内 の 複 屈 折 は , 未 処 理 の フ ィ ル ム と 比 べ て 増 加 し て い る こ と が 明 ら か と な っ た . 一 方 , 反 ヒ ー タ ー 側 の フ ィ ル ム に お け る 複 屈 折 は , 熱 接 合 に よ り 低 下 し て い る こ と が 明 ら か と な っ た . 4 . 考 察 本 研 究 で 用 い て い る 試 料 フ ィ ル ム は , OPP/CPP の ラ ミ ネ ー ト フ ィ ル ム で あ り , OPPフ ィ ル ム は2軸 延 伸 フ ィ ル ム で あ る . こ の 様 な 延 伸 フ ィ ル ム は , フ ィ ル ム の 延 伸 方 向 に 対 し て フ ィ ル ム 内 の 分 子 が 配 向 し て い る こ と は 一 般 的 に よ く 知 ら れ て い る . そ の た め , 熱 の 印 加 量 あ る い は 影 響 が 比 較 的 大 き い と 考 え ら れ る ヒ ー タ ー 側 の フ ィ ル ム で は 熱 に よ り 部 分 的 に 結 晶 化 が 誘 引 さ れ た た め に , フ ィ ル ム 内 の 複 屈 折 が 増 加 し た と 考 え ら れ る . ま た , 反 ヒ ー タ ー 側 の フ ィ ル ム に お い て は , 熱 に よ る 影 響 が ヒ ー タ ー 側 と 比 較 し て 小 さ い た め に 結 晶 化 を 誘 引 す る こ と は で き ず , む し ろ 熱 に よ る フ ィ ル ム 内 の 分 子 配 向 の 熱 緩 和 が 優 先 的 に 生 じ た 結 果 , フ ィ ル ム 内 の 複 屈 折 が 減 少 し た と 考 え ら れ る . F i g . 1 2に ,0.03 MPa で 作 製 し た サ ン プ ル の 光 学 顕 微 鏡 写 真 の 画 像 解 析 結 果 を 示 す . 一 般 的 に , 空 気 は 材 料 と 比 較 し て 密 度 が 極 端 に 低 い た め , 断 熱 効 果 が あ る . そ こ で , 光 学 顕 微 鏡 写 真 の 画 像 解 析 を 行 っ た と こ ろ , 接 着 面 積 は , 全 面 積 の 約 半 分 で あ る こ と が 明 ら か と な っ た . す な わ ち , ヒ ー タ ー 側 の フ ィ ル ム か ら 反 ヒ ー タ ー 側 の フ ィ ル ム へ の , 熱 伝 導 す る 際 の 伝 達 面 積 も 半 分 に な る と 考 え ら れ る . そ の た め 2 枚 の フ ィ ル ム の 接 合 部 分 は ,F i g . 1 3 の よ う に な っ て い る こ と が 示 唆 さ れ る . す な わ ち ,0.03 MPaで 作 製 し た サ ン プ ル は , そ の 他 の 条 件 (0.1 MPa 以 上 ) で 作 製 し た サ ン プ ル よ り も 高 温 に 熱 せ ら れ , フ ィ ル ム 界 面 の 分 子 鎖 の 絡 み 合 い 層 の 厚 み が 増 加 し , 絡 み 合 い 効 果 が 向 上 す る . F i g . 1 1 T h e b i r e f r i n g e n c e a s a f u n c t i o n o f p r e s s u r e ( 1 4 0 ℃ )

(9)

- 281 -

F i g . 1 2 A n a l y z e d I m a g e o f t h e l i g h t m i c r o s c o p y p h o t o g r a p h

(10)

そ の 結 果 , は く 離 試 験 に お い て , 全 試 料 中 で 最 大 の は く 離 強 度 を 示 し た も の と 考 え ら れ る . 5 . 結 言 OPP/CPPフ ィ ル ム の 熱 接 合 部 に つ い て , は く 離 試 験 , 円 孔 引 張 試 験 を 行 い , 力 学 的 特 性 評 価 ,SEM観 察 ,偏 光 顕 微 鏡 観 察 , 複 屈 折 測 定 を 行 い , モ ル フ ォ ロ ジ ー の 接 合 圧 力 に よ る 変 化 を 検 証 し た .SEM観 察 お よ び 光 学 顕 微 鏡 観 察 の 結 果 , 接 合 圧 力 0.1 MPa以 上 で は 2 枚 の フ ィ ル ム が 完 全 に 熱 接 合 さ れ て い た が ,0.03 MPaに お け る 試 料 で は ,2 枚 の フ ィ ル ム 間 に 残 留 気 泡 が 観 察 さ れ た . 一 般 的 に , 空 気 は 材 料 と 比 較 し て 密 度 が 極 端 に 低 い た め , 断 熱 効 果 が あ る . そ の た め 接 着 し て い る 部 分 に お い て 0.03 MPa で 作 製 し た サ ン プ ル は ,0.1 MPa 以 上 で 作 製 し た サ ン プ ル よ り も 高 温 に 熱 せ ら れ , フ ィ ル ム 界 面 の 分 子 鎖 の 絡 み 合 い 層 の 厚 み が 増 加 し , 絡 み 合 い 効 果 が 向 上 し た 結 果 , 高 い は く 離 強 度 を 示 し た こ と が 示 唆 さ れ た . < 参 考 文 献 >

1) Y. Hashimoto, U. S. Ishiaku, Y. W. Leong, H. Hamada, T. Tsujii, Polymer Eng. Sci., 46(2), 205(2006) 2) 麹 谷 雄 士 , 伊 藤 浩 志, プ ラ ス チ ッ ク 成 形 品 の 高 次 構 造 解 析 入 門 ,日 刊 工 業 新 聞 社, p.66(2006) 3) K. C. Cole, Polymer 40,3505 (1999) 4) J. A. Davidson, Polymer 41,3357 (2000) ( 原 稿 受 付 2010年12月13日 ) ( 審 査 受 理 2011年5月30日 )

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