JP2005096467A - 合成樹脂と金属板を張り合せる方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 接着剤を使用しない、合成樹脂製品に金属板を張り合せる方法を提案する。
【解決手段】 金属板と熱可塑性合成樹脂成形品との当接面を互いに相似形に形成し、金属板を加熱した後、熱可塑性合成樹脂成形品の当接面に加圧当接して当該当接面のみを溶融し、ついで、当該溶融部分を硬化、収縮させることによって金属板と熱可塑性合成樹脂成形品とを一体化させる合成樹脂と金属板を張り合せる方法において、金属板の熱可塑性合成樹脂成形品に当接する当接面が凹凸に形成されていると共に、加熱された金属板が加圧当接される以前の熱可塑性合成樹脂成形品は十分に収縮させられている合成樹脂と金属板を張り合せる方法。
【選択図】 図１

Description

この発明は、合成樹脂と金属板を張り合せる方法に関し、特に、合成樹脂と金属板との間の強固な張り合せ状態を得ることのできる合成樹脂と金属板との張り合せ方法に関する。

従来、合成樹脂製品に金属板を張り合せるには、接着剤を利用する方法が知られている。また、合成樹脂の射出成形時に金属板をインサートする方法も知られている。

前記接着剤を使用する場合においては、金属板と、合成樹脂との両方に親和性のある合成樹脂系接着剤を使用する必要があるのみならず、接着剤の塗布、接着、乾燥などの余分な加工工程を要するという問題点があった。

また、射出成形時に金属板をインサートする方法においては、金属板を補強などの目的で合成樹脂内に埋め込む構造の場合にはあまり問題とされないが、単なる張り合せの場合には、金属板と合成樹脂との熱膨張の相違などにより、剥がれ易くなるという問題点があった。
特公昭４５−３０５８８号公報 特開昭５６−１３７号公報 特開平９−２９７７８号公報 特開昭５０−１３２０４７号公報 特開昭５−３００４８号公報 特開昭６２−１６４５２５号公報 特開昭６１−１１５２５号公報 特開昭６０−２４９１２号公報

この発明は前記従来の合成樹脂製品に金属板を張り合せる方法における前述した問題点を解決することを目的にしている。

この発明は、加熱した金属板に熱可塑性合成樹脂成形品を直接接触させたのち冷却し、熱可塑性合成樹脂の収縮を利用することによって前記課題を解決したのである。

すなわち、この発明が提案する合成樹脂と金属板を張り合せる方法は、添付図面を参照して説明すると、図１図示のように、加熱した金属板に熱可塑性合成樹脂成形品を直接接触させて、その接触面を溶かした後、冷却し、硬化の際の熱可塑性合成樹脂の収縮を利用することによって合成樹脂と金属板を張り合せるものであり、これには以下のようなものである。

すなわち、金属板２２と熱可塑性合成樹脂成形品２１との当接面を互いに相似形に形成した後、金属板２２を加熱し、熱可塑性合成樹脂成形品２１の当接面に加圧当接して金属板２２と熱可塑性合成樹脂成形品２１とを一体化させることを特徴とした合成樹脂と金属板を張り合せる方法である。

この方法において、金属板２２の当接面は、図３（ａ）乃至図３（ｃ）図示のように、予め凹凸に形成しておくことができる。また、金属板２２の加熱は、ヒーターよる加熱、又は、高周波又は低周波の電流による誘導加熱を採用することができる。

この方法によれば、金属板及び熱可塑性合成樹脂成形品を予め成形し、両者を嵌合又は当接し、加熱・加圧して一体化するので、熱可塑性合成樹脂成形品は既に硬化し、収縮しており、金属との収縮率の差は少ない。

前記において、金属板は、鍋のような調理器、ボール、マグカップなどの飲食器等の容器として用いられる形状に予め金属プレスされているものである。

これに合成樹脂を張り合わせることによって、金属板に合成樹脂が張り合わされている調理器、飲食器であって、調理、飲食、洗浄などにおける通常の使用温度において、金属と合成樹脂との間に剥離などが生じることのない調理器、飲食器を提供することができる。また、その形状、大きさは、平面で見て、三角形、四角形などの多角形、丸形、楕円形など、種々の形状、大きさの調理器、飲食器を提供することができる。

このようにして形成した調理器、飲食器は、内側が金属板で外側に合成樹脂が張り合わされている組み合わせに限らず、外側が金属板で内側に合成樹脂が張り合わされている組み合わせで形成することもできる。

ただし、内側が金属板で外側に合成樹脂が張り合わされている調理器、飲食器とすれば、高周波又は低周波の電流による誘導加熱調理器などを用いて、加熱調理、保温を行う上で、加熱効率が良くなり、便利である。

なお、前記いずれの方法においても、合成樹脂、熱可塑性合成樹脂を透明な合成樹脂、熱可塑性合成樹脂としておくことができる。内側が金属板で外側に透明な合成樹脂、熱可塑性合成樹脂が張り合わされている調理器、飲食器とすれば、形成された調理器、飲食器の外部に赤外線利用の熱感知器を配備し、透明な合成樹脂、熱可塑性合成樹脂を介して調理器、飲食器の温度を関知することができる。

本発明によれば、合成樹脂と金属板とは接着剤その他の物を使用せずに張り合わされているので、リサイクルに際し、単に金属板の凹凸部分等を加熱するのみで、容易に合成樹脂と金属板とを分離することができ、リサイクルが簡単、容易である。

以下、添付図面を参照して好ましい実施例を説明する。

この発明の実施例を図１を用いて説明する。

半球状に形成されている金属板２２と熱可塑性合成樹脂成形品２１との当接面を互いに相似形に形成しておく。金属板２２は、例えば、プレス成形し、熱可塑性合成樹脂成形品２１は射出成形し、十分に収縮させておいたものである。

金属板２２を加熱し、熱可塑性合成樹脂成形品２１の当接面に加圧当接すると、熱可塑性合成樹脂成形品２１の当接面が金属板２２からの直接の加熱によって溶け出す。その後、この溶けた部分が硬化し、収縮することによって、金属板２２と熱可塑性合成樹脂成形品２１とが一体化され、金属板２２に合成樹脂が張り合わされるものである。

この方法によると、熱可塑性合成樹脂成形品２１の金属板２２に当接する当接面が溶け出すのみであり、熱可塑性合成樹脂成形品２１の他の面（図１では外側面）は、既に十分に収縮して形成されていたままであるので、最終製品たる金属板２２と合成樹脂の張り合わせ製品の寸法が安定している。

ここで金属板の熱可塑性合成樹脂成形品に当接する面は、図３（ａ）乃至図３（ｃ）、図４（ａ）乃至図４（ｄ）図示のように、凹凸部２６、２６ａ、凹凸部２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃを有するように形成しておくと、いったん溶けた熱可塑性合成樹脂の硬化、収縮による金属板への張り付きを一層強固なものにすることができる。

図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、凹凸部２６、２６ａを有する半球状の金属板２７に熱可塑性合成樹脂成形品が一体化して張り付けられる工程の概略を説明するものである。

図４（ａ）は、金属板２５に同心円状の凹部２９を設けた例、図４（ｂ）は、六角形の金属板２５ａに相似の凹部２９ａを設けた例、図４（ｃ）は、四角形の金属板２５ｂに相似の凹部２９ｂを設けた例、図４（ｄ）は、楕円形の金属板２５ｃに相似の凹部２９ｃを設けた例である。金属板２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃはいずれも平面で見た状態を表しているが、飲食器用の容器の形状に形成されているものである。

金属板２２は、金属板２２が鉄損の発生しない銅製やアルミニウム製であるときには、ヒーターによって加熱することができる。

金属板２２が鉄損の発生する部材によるものであるときには、高周波又は低周波の電流による誘導加熱によって金属板２２を加熱することができる。この場合の例を表したのが図２（ａ）、図２（ｂ）である。図２（ａ）は、電線を同心円状に配置した単極コイル２８によるものであり、図２（ｂ）は、独立電線による電線を複数極（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ）配置した多極コイルによるものである。

図５乃至図７は、本発明の方法によって製造した金属板と合成樹脂との張り合わせ製品の用途等を説明するものである。

図５乃至図７に表したものはいずれも金属板の外側に合成樹脂を張り合わせた製品である。

図５は、内側の金属板３８に外側の合成樹脂３９を張り合わせて調理器３６を製造したものである。誘導加熱用コイル４３が内蔵されている加熱器４１の上に、内容物３７を収容した調理器３６を乗せて加熱している。

この際、合成樹脂３９を透明な合成樹脂としておけば、加熱器４１に内蔵されている赤外線センサー４２によって、調理器３６の内側の温度を感知することができる。そこで、この感知した温度を参考にして、自動で、または手動で、過熱状態、調理状態を制御することができる。

なお、合成樹脂３９が透明な合成樹脂でない場合であっても、符号４０で示した部分に透明なガラス部材や熱感知に利用できる部材が配置されるようにしておけば、調理器３６を加熱しつつ、外部から調理温度を把握することができる。

図６（ａ）、図６（ｂ）は、内側の金属板４５に外側の合成樹脂４７を張り合わせて飲食器４４を製造したものである。ここでも、合成樹脂４７として透明な合成樹脂を用いているので、予め、金属板４５の外側に商標などのマーク４６を取り付けておくことにより、飲食器４４の外側から、そのマーク４６を認識することができる。

図７は、電磁誘導加熱器５１を用いて加熱することのできる調理器４８を表したものである。調理器４８は、内側の金属板４９に外側の合成樹脂５０を張り合わせて製造したものである。金属板４９は、電磁誘導加熱できる部材、例えば、ステンレス、鉄などによって製造されているので、電磁誘導加熱器５１の上に置いて、加熱、調理に用いることができる。なお、合成樹脂５０としてはＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネイト）などを用いることができる。

本発明の方法による工程を説明する図。 （ａ）図１図示の方法に用いられる加熱手段を説明する図、（ｂ）図１図示の方法に用いられる他の加熱手段を説明する図。 （ａ）図１図示の方法に用いられる金属板の断面図、（ｂ）図１図示の方法に用いられる他の金属板の断面図、（ｃ）図３（ａ）図示の金属板の外側に合成樹脂が張り合わされた状態の断面図。 （ａ）図１図示の方法に用いられる金属板であって、同心円状凹入部を有するものの平面図、（ｂ）図１図示の方法に用いられる金属板であって、六角形凹入部を有するものの平面図、（ｃ）図１図示の方法に用いられる金属板であって、四角形凹入部を有するものの平面図、（ｄ）図１図示の方法に用いられる金属板であって、楕円形凹入部を有するものの平面図。 本発明の方法によって製造された製品であって、外部から熱感知可能な製品の使用状態を説明する図。 （ａ）本発明の方法によって製造された製品であって、金属板外壁の表示が外部から認識可能な製品の正面図、（ｂ）図６（ａ）図示の製品の一部断面図。 本発明の方法によって製造された製品であって、電磁誘導加熱可能な製品の使用状態を説明する図。

符号の説明

２１ 熱可塑性合成樹脂成形品
２２ 半球状に形成されている金属板
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 金属板
２６、２６ａ 凹凸部
２７ 半球状の金属板
２８ 単極コイル
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ 凹部
３６ 調理器
３７ 内容物
３８ 内側の金属板
３９ 外側の合成樹脂
４１ 加熱器
４３ 誘導加熱用コイル
４８ 調理器
４９ 内側の金属板
５０ 外側の合成樹脂
５１ 電磁誘導加熱器

Claims (7)

1. 金属板と熱可塑性合成樹脂成形品との当接面を互いに相似形に形成し、前記金属板を加熱した後、前記熱可塑性合成樹脂成形品の当接面に加圧当接して当該当接面のみを溶融し、ついで、当該溶融部分を硬化、収縮させることによって金属板と熱可塑性合成樹脂成形品とを一体化させる合成樹脂と金属板を張り合せる方法において、金属板の前記熱可塑性合成樹脂成形品に当接する当接面が凹凸に形成されていると共に、前記加熱された金属板が加圧当接される以前の前記熱可塑性合成樹脂成形品は十分に収縮させられていることを特徴とする合成樹脂と金属板を張り合せる方法。
2. 合成樹脂と金属板を張り合せる方法により形成された製品が、内側に金属板、外側に合成樹脂が配置されている調理器又は飲食器であることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂と金属板を張り合せる方法。
3. 熱可塑性合成樹脂を透明な熱可塑性合成樹脂としたことを特徴とする請求項１又は２記載の合成樹脂と金属板を張り合せる方法。
4. 金属板の加熱は、ヒーターよる加熱としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の合成樹脂と金属板を張り合せる方法。
5. 金属板の加熱は、高周波又は低周波の電流による誘導加熱としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の合成樹脂と金属板を張り合せる方法。
6. 誘導加熱は、独立電線による電線が複数極配置された多極コイルを用いて行われることを特徴とする請求項５記載の合成樹脂と金属板を張り合せる方法。
7. 金属板の当接面に形成されている凹凸面は、同心状に形成されている六角形の凹部、同心状に形成されている四角形の凹部、同心状に形成されている楕円形の凹部のいずれかからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の合成樹脂と金属板を張り合せる方法。

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